กรณีบริษัทเกี่ยวกับ เปิดเผยห้องสะอาด: ป้อมปราการหลักของการทําความสะอาดอากาศในอุตสาหกรรม
ในการผลิตทางอุตสาหกรรมสมัยใหม่ ผลิตภัณฑ์ไฮเทคจำนวนมากและกระบวนการผลิตที่มีความแม่นยำสูงต้องการความสะอาดของสิ่งแวดล้อมในระดับที่สูงมาก อนุภาคฝุ่นละอองขนาดเล็ก จุลินทรีย์ หรือแม้แต่โมเลกุลของสารเคมีสามารถนำไปสู่ข้อบกพร่องของผลิตภัณฑ์ การเสื่อมสภาพของประสิทธิภาพ หรือแม้แต่ความเสี่ยงด้านความปลอดภัย นี่คือที่มาของ ห้องคลีนรูม ซึ่งกลายเป็นสิ่งอำนวยความสะดวกที่สำคัญสำหรับการรับประกันคุณภาพของผลิตภัณฑ์และประสิทธิภาพการผลิต
คลีนรูม ตามชื่อที่แนะนำ คือพื้นที่ปิดที่ความเข้มข้นของอนุภาคในอากาศถูกควบคุมอย่างเข้มงวด ใช้ชุดอุปกรณ์และระบบฟอกอากาศที่แม่นยำเพื่อจำกัดฝุ่นละออง จุลินทรีย์ สารมลพิษทางเคมี และสารปนเปื้อนอื่นๆ ในอากาศภายในอาคารให้อยู่ในมาตรฐานเฉพาะ วัตถุประสงค์หลักคือการจัดเตรียมสภาพแวดล้อมที่ควบคุมได้และสะอาดเป็นพิเศษสำหรับการผลิตหรือการทดลอง
ระดับความสะอาดของคลีนรูมไม่ใช่มาตรฐานแบบเดียวที่ใช้ได้กับทุกขนาด แต่จะแบ่งออกเป็น ระดับความสะอาด ที่แตกต่างกันตามข้อกำหนดในการใช้งาน มาตรฐานการจำแนกประเภทที่พบบ่อยที่สุดคือ มาตรฐานสากล ISO 14644-1 ซึ่งกำหนดความสะอาดตามจำนวนอนุภาคที่มีขนาดแตกต่างกัน (เช่น 0.1 ไมโครเมตร, 0.5 ไมโครเมตร, 5 ไมโครเมตร ฯลฯ) ต่ออากาศหนึ่งลูกบาศก์เมตร ยิ่งตัวเลขระดับความสะอาดน้อยลงเท่าใด ระดับความสะอาดก็จะยิ่งสูงขึ้นเท่านั้น และข้อกำหนดในการควบคุมสิ่งแวดล้อมก็จะเข้มงวดมากขึ้นเท่านั้น
ISO Class 9: นี่คือระดับความสะอาดที่ต่ำที่สุด คล้ายกับสภาพแวดล้อมภายในอาคารทั่วไป แต่ยังคงต้องมีการควบคุมการไหลเวียนของอากาศ
ISO Class 7/8: พบได้ทั่วไปในอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น การผลิตอาหารและเครื่องดื่ม และการประกอบอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทั่วไป
ISO Class 5: คลาสที่ใช้บ่อยในอุตสาหกรรมการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ เครื่องมือวัดความแม่นยำ และการผลิตอุปกรณ์ทางการแพทย์ ในระดับนี้ จะมีอนุภาคขนาด 0.5 ไมโครเมตรขึ้นไปไม่เกิน 3,520 อนุภาคต่ออากาศหนึ่งลูกบาศก์เมตร
ISO Class 3/4: สงวนไว้สำหรับสาขาที่ทันสมัยซึ่งมีความต้องการความสะอาดสูงมาก เช่น การผลิตชิป การผลิตชีวเภสัชภัณฑ์ และการบินและอวกาศ การบรรลุคลาสเหล่านี้หมายถึงข้อจำกัดที่เข้มงวดแม้กระทั่งอนุภาคขนาดนาโนเมตร
การเลือกระดับความสะอาดที่เหมาะสมเป็นขั้นตอนแรกในการออกแบบและสร้างคลีนรูม เนื่องจากเป็นตัวกำหนดโดยตรงถึงการเลือกอุปกรณ์และต้นทุนการดำเนินงานในภายหลัง
ในระบบคลีนรูม FFU (Fan Filter Unit) มีบทบาทสำคัญ เป็นหน่วยจ่ายอากาศแบบเทอร์มินัลแบบแยกส่วนในตัว พร้อมพัดลมและตัวกรองในตัว โดยทั่วไปจะติดตั้งในตารางเพดานของคลีนรูม
ความเป็นอิสระ: แต่ละหน่วย FFU ใช้พลังงานในตัวเองและสามารถทำงานได้อย่างอิสระ โดยไม่ต้องพึ่งพาระบบปรับอากาศส่วนกลางในการจ่ายอากาศ ซึ่งช่วยให้มีความยืดหยุ่นในการจัดวางคลีนรูมมากขึ้น
การกรองที่มีประสิทธิภาพสูง: FFUs มี ตัวกรองประสิทธิภาพสูง (HEPA/ULPA) ในตัว ซึ่งสามารถดักจับอนุภาคในอากาศขนาดเล็กได้มากกว่า 99.95% (หรือสูงกว่านั้น) อย่างมีประสิทธิภาพ
การไหลเวียนของอากาศแบบลามินาร์: โดยทั่วไป FFUs จะใช้รูปแบบ การไหลเวียนของอากาศแบบลามินาร์ลง โดยส่งอากาศบริสุทธิ์ไปยังพื้นที่ทำงานอย่างสม่ำเสมอ ในขณะเดียวกันก็ผลักดันสารปนเปื้อนที่เกิดขึ้นระหว่างการผลิตลงสู่ช่องระบายอากาศกลับ ซึ่งช่วยป้องกันการลัดวงจรของอากาศและการปนเปื้อนข้าม
ประสิทธิภาพการใช้พลังงาน: FFU สมัยใหม่ส่วนใหญ่ใช้ มอเตอร์ DC (Direct Current) แบบไร้แปรงถ่าน. เมื่อเทียบกับมอเตอร์ AC (Alternating Current) แบบดั้งเดิม มอเตอร์เหล่านี้ให้ประสิทธิภาพการใช้พลังงานที่สูงขึ้นและเสียงรบกวนในการทำงานที่ต่ำลง ซึ่งช่วยลดต้นทุนการดำเนินงานได้อย่างมาก
แผ่นกรองอากาศ เป็นส่วนประกอบหลักของการฟอกอากาศในคลีนรูม ทำหน้าที่เป็น "ปอด" ของคลีนรูม รับผิดชอบในการดักจับสารปนเปื้อนในอากาศต่างๆ ตามความแม่นยำในการกรอง แผ่นกรองอากาศมักจะถูกจัดประเภทดังนี้:
แผ่นกรองเบื้องต้น: ส่วนใหญ่ใช้ในการกรองอนุภาคฝุ่นละอองขนาดใหญ่ เส้นผม ฯลฯ ปกป้องแผ่นกรองประสิทธิภาพปานกลางและประสิทธิภาพสูง และยืดอายุการใช้งาน
แผ่นกรองประสิทธิภาพปานกลาง: ให้ประสิทธิภาพการกรองที่สูงกว่าแผ่นกรองเบื้องต้น และใช้ในการกำจัดอนุภาคขนาดเล็กกว่า ซึ่งมักทำหน้าที่เป็นแผ่นกรองเบื้องต้นสำหรับแผ่นกรองประสิทธิภาพสูง
แผ่นกรองอากาศประสิทธิภาพสูง (HEPA): นี่คือหัวใจของคลีนรูม สามารถดักจับอนุภาคขนาด 0.3 ไมโครเมตรขึ้นไปได้มากกว่า 99.95%
แผ่นกรองอากาศที่มีการซึมผ่านต่ำเป็นพิเศษ (ULPA): ใช้ในงานที่ต้องการความสะอาดสูงมาก โดยมีประสิทธิภาพการกรองสำหรับอนุภาคขนาด 0.12 ไมโครเมตรเกิน 99.999%
แผ่นกรองสารเคมี (แผ่นกรองโมเลกุล): ใช้ในการกำจัดก๊าซที่เป็นอันตรายและสารปนเปื้อนระดับโมเลกุลออกจากอากาศ เช่น ก๊าซที่เป็นกรด ก๊าซอัลคาไลน์ และ VOCs ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งในอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์และชีวเภสัชภัณฑ์
นอกเหนือจาก FFUs และแผ่นกรองต่างๆ แล้ว คลีนรูมยังต้องพึ่งพาอุปกรณ์ฟอกอากาศอื่นๆ อีกหลายชนิดที่ทำงานร่วมกัน:
Cleanroom Air Handling Units (AHU): รับผิดชอบในการปรับสภาพอากาศบริสุทธิ์ที่เข้าสู่คลีนรูมล่วงหน้า รวมถึงการควบคุมอุณหภูมิ ความชื้น และความแตกต่างของแรงดัน รวมถึงการกรองเบื้องต้น
Air Showers: ตั้งอยู่ที่จุดเข้า/ออกสำหรับบุคลากรเข้าสู่คลีนรูม ใช้การไหลเวียนของอากาศบริสุทธิ์ด้วยความเร็วสูงเพื่อกำจัดฝุ่นละอองออกจากพื้นผิวของบุคลากรหรือวัสดุ ป้องกันไม่ให้สารปนเปื้อนภายนอกเข้าสู่คลีนรูม
Pass Boxes: ใช้สำหรับการถ่ายโอนวัสดุเข้าและออกจากคลีนรูม ลดการเคลื่อนไหวของบุคลากรบ่อยครั้งและลดการปนเปื้อนข้าม
HEPA Filter Boxes (High-Efficiency Air Outlets): คลีนรูมบางแห่งอาจใช้ช่องจ่ายอากาศพร้อมแผ่นกรอง HEPA ในตัวแทน FFUs เพื่อให้ได้การกรองแบบเทอร์มินอล
Return Air Systems: รับผิดชอบในการดึงอากาศกลับจากคลีนรูม ซึ่งจะถูกกรองและปรับสภาพอีกครั้งก่อนที่จะถูกส่งกลับเข้าไปใหม่ ก่อตัวเป็นวงจรการทำให้บริสุทธิ์
คลีนรูมเป็นความพยายามด้านวิศวกรรมระบบที่บูรณาการและแม่นยำสูง ระดับความสะอาด, FFUs, แผ่นกรองอากาศ และอุปกรณ์เสริมอื่นๆ ในการทำให้บริสุทธิ์ประกอบกันเป็นห่วงโซ่ที่สมบูรณ์ซึ่งช่วยให้มั่นใจได้ถึงสภาพแวดล้อมที่สะอาด สำหรับการผลิตทางอุตสาหกรรม การลงทุนในคลีนรูมไม่ได้เป็นเพียงการปฏิบัติตามมาตรฐานเท่านั้น แต่ยังเกี่ยวกับการปรับปรุงคุณภาพของผลิตภัณฑ์ ลดอัตราข้อบกพร่อง รับประกันการผลิตที่มั่นคง และท้ายที่สุดคือการบรรลุการพัฒนาที่ยั่งยืนและความสามารถในการแข่งขันหลักสำหรับองค์กร
