+7 (495) 369-37-60
пн-пт с 9:00 до 18:00

Сверхчистая комната

09.10.2016

Помещение, где в воздухе в определенном диапазоне поддерживаются размер и число частиц пыли, микробов, жидкости и химических паров. Могут контролироваться влажность, давление и температура. Сверхчистые комнаты используются в медицине, фармации, оптике, микромеханике и электронной промышленности.

В 1860-х годах хирург Джозеф Листер выдвинул «теорию чистоты» — удаление бактерий из операционных должно предотвратить возникновение инфекций.

Он начал дезинфицировать инструменты, материалы, руки хирурга и помещение. Это снизило число бактерий, но в помещениях отсутствовала вентиляция с фильтрацией воздуха.

В 1954 году Национальные лаборатории Сандиа в Нью-Мексико занимались секретными разработками, в том числе и ядерного оружия. Тогда электроника не была столь миниатюрной, как сейчас, но пыль выводила из строя сверхчувствительные измерительные приборы — маски, комбинезоны, бахилы и частая уборка не помогали.

 

Джозеф Листер
Джозеф Листер (Joseph Lister) 1827–1912

В 1961 году сотрудник Сандиа, электронщик Уиллис Уитфилд, разработал сверхчистое помещение размерами 1,8×3 х 2,1 м.

Он выяснил, что пыль не только попадает в помещение снаружи, но и возникает внутри — это мельчайшие фрагменты одежды, кожи, волос, оборудования. Микроскопические частицы подхватываются потоками воздуха и долго находятся во взвешенном состоянии.

В сверхчистую комнату воздух медленно подавался через НЕРА-фильтры в потолке, опускался вертикально вниз и выводился в том же количестве наружу через перфорированный пол.

При такой организации системы воздухообмена все загрязнения, которые создавал оператор за рабочим столом, удалялись из помещения однонаправленным (ламинарным) потоком воздуха.

 

Уиллис Уитфилд
Уиллис Уитфилд (Willis Whitfield) 1919–2012

Уиллис со своим изобретением
Уиллис со своим изобретением

В 1964 году Уитфилд получил патент на «Сверхчистую комнату» с ламинарным потоком воздуха.

Принцип водушного потока в сверхчистой комнате

Турбулентный поток
Турбулентный (вехревой) поток

 

Ламинарный поток
Ламинарный (прямой) поток

Вентиляция помещения с помощью однонаправленного потока воздуха очень быстро стала популярной. Ее начали использовать в промышленности, особенно в фармацевтической отрасли. С развитием техники сверхчистые комнаты усовершенствовали, но принципы Уитфилда остались неизменны.

Современная сверхчистая комната
Современная сверхчистая комната для микроэлектронной промышленности

Униформа для работы в сверхчистой комнате
Униформа для работы в сверхчистой комнате

Продажа и установка таких комнат — это отдельный бизнес. Вот, например, комната Биосэйф:

Схема сверхчистой комнаты

 

А — вентилятор и фильтрующие элементы: обеспечивают ламинарный поток воздуха;
B — статус-индикаторы: показывают, что вентилятор и фильтрующие элементы находятся в рабочем состоянии;
C — потолочные панели из полипропилена, акрила или пожаробезопасной стали;
D — люминесцентные или светодиодные лампы;
E — панель управления вентилятором, фильтром, лампами, датчиком внутреннего давления;
F — двери с инфракрасным реагированием: вращающиеся или распашные;
G — внутренние стены из фиброармированного пластика или хлорированного поливинилхлорида, наружные из обивочного картона;
H —стальная потолочная решетка удерживает потолочные панели на своих местах для удобной очистки.

Источники

Журнал «Популярная механика», № 8 (142), 2014

Уиллис Уитфилд, англ.

Мирослава Закотей: Технология чистых помещений в фармацевтическом производстве

Даша Щеткина
Автор статьи