اتاق تمیز

اتاق تمیز یکی از مراکز تحقیقاتی ناسا.
یک نمونه سرپوش و محافظ چشمی در پوششهای اتاق تمیز
اتاق تمیز اصولا به محیطی گفته می‌شود که جهت تولید یا تحقیقات علمی و صنعتی در آن فعالیت‌هایی صورت می‌گیرد و در این محیط مقدار آلایندههای زیست‌محیطی بسیار پایین‌تر از حد معمول فضای یک محیط بسته می‌باشد. آلاینده‌های معمول عبارتند از: گرد و غبار، میکروبهای معلق در فضا و بخار مایعات محیطی. بطور دقیق‌تر اتاق تمیز محیطی با آلایش کنترل شده ذرات معلق در فضاست که در هر متر مکعب آن تعداد معینی ذره موجود است. بطور مثال در ساختار تعریف شده در ISO ۹ برای اتاق‌های تمیز تعداد کمتر از ۳۵ میلیون ذره در هر متر مکعب تشریح شده‌است.
تعریف
اتاق تمیز
اتاق تمیز یا کلین روم عبارتست از اتاقی که در آن غلظت ذرات موجود در هوا کنترل شده باشد و به صورتی ساخته و به کار گرفته شود که ورود، تولید و بقای ذرات داخل اتاق حداقل باشد و همچنین سایر پارامترهای مربوط مانند دما، رطوبت و فشار در صورت نیاز در آن کنترل شود.
اتاق تمیز می‌تواند فضای بسیار بزرگی باشد به‌طوری‌که گاهی اوقات تمامی یک کارخانه با هزاران متر مربع مساحت می‌تواند در ساختمانهایی با فضای تعریف شده اتاق تمیز و زمین‌های پوشیده شده با کف پوش مخصوص این‌گونه اتاق‌ها ساخته شده باشد.
اتاق‌های تمیز معمولا برای تولید مواد نیمه رسانا مانند ژرمانیوم، سیلیکون یا برای تولید لوازم تکنولوژیک پزشکی و زمینه‌های دیگر که تولیدات مربوط به آن‌ها نیاز به محیطی کنترل شده دارند
جریان هوای هدایت شده به داخل اتاقهای تمیز توسط دستگاه مخصوص تصفیه و فیلتر می‌شوند و همچنین هوای داخل محیط بطور دائم در چرخش و تصفیه مجدد قرار می‌گیرد و توسط دستگاه‌های تمیزکننده ذرات هوابرد با اثر بر ذرات بسیار ریز میکرونی (HEPA) یا (ULPA) پردازش می‌شوند تا ذرات ایجاد شده در محیط اتاق تمیز در فیلترها تله شوند.
کارکنان از اتاقهای تعویض لباس وارد اتاق تمیز می‌شوند و همواره از لباسهای مخصوص و پوشیده مانند کلاه و ماسک و دستکش و روپوش و کفش ویژه و… بسته به کلاس بندی استفاده می‌کنند. حتی وسایل کار و دستگاه‌های موجود در اتاق تمیز نیز به شکلی طراحی شده‌اند تا کمترین تعداد ذرات معلق در هوا از نتیجه کارشان حاصل شود.
قابل توجه‌است که اتاق تمیز محیط استریل نیست و الزاما به دلیل تعداد کنترل شده ذرات معلق در هوای محیط، اتاق تمیز نامیده می‌شود. این ذرات توسط دستگاه شمارنده این ذرات قابل اندازه‌گیری هستند.
از نظر جریان هوا می‌توان اتاق‌های تمیز را به دودسته کلی تقسیم نمود: 1- اتاق تمیز با جریان لامینار (یک سویه) 2- اتاق تمیز با جریان غیر لامینار (غیر یک سویه) انتخاب نوع جریان اتاق تمیز با توجه به کلاس اتاق تمیز و کاربرد اتاق تمیز مورد نظر صورت می‌گیرد. اتاق‌های تمیز با جریان لامینار یا یک سویه کلاس بالاتر و یا به عبارتی اتاق تمیز با درجه تمیزی بالاتری را فراهم می‌سازند در نتیجه در صنایع حساس‌تر به آلودگی‌های ذره‌ای و میکروبی از این نوع اتاق تمیز استفاده می‌نمایند.
منظره بیرونی اتاق تمیز(دانشگاه کاردیف)
برخی اتاقهای تمیز دارای فشار مثبت هوا هستند و در این موارد در صورت وجود هرگونه درز و شیار در محیط اتاق تمیز به هوای بیرون، هوا از محیط اتاق تمیز خارج می‌شود و با این فشار مثبت هوا، از ورود هوای بیرون از این شیارها به داخل اتاق پیشگیری صورت می‌گیرد.
برخی اتاقهای تمیز نیز به دستگاه‌های ویژه کنترل رطوبت هوا مجهز هستند که تلاش می‌کنند تا در موارد مورد نیاز رطوبت محیط را پایین نگه دارند.
اتاقهای تمیز در هر رده بنا بر تعریف اولیه و مشخص باید دما، رطوبت، فشار، ذرات معلق را پایش کنند.
دو نمونه از جریان هوا در اتاق تمیز
جریان هوا در اتاق تمیز به روش گردشی"
جریان هوا در اتاق تمیز به روش یک سویه"
رده بندی اتاق تمیز
اتاق تمیز بر اساس تعداد و حجم ذرات معلق در هر واحد از هوا در کلاسهای مختلف تقسیم بندی می‌شوند.
اعداد بزرگی مانند کلاس ۱۰۰ یا کلاس ۱۰۰۰ مربوط به سیستم آمریکایی رده بندی می‌باشند و اجازه حضور ذرات با سایز ۰٫۵ میکرومتر یا بزرگتر را در هر فوت مکعب نمی‌دهند. این نوع استاندارد آمریکایی اجازه درج بالاتر را می‌دهد پس می‌توان پیش‌بینی کرد که ممکن است کلاس ۲۰۰۰ نیز پدید آید.
اعداد کوچک‌تر به سیستم بین‌المللی ایزو ۱-۱۴۶۶۴ مربوط می‌شوند که از سیستم لگاریتم اعشاری برای تعیین تعداد ذرات معلق در هوا استفاده می‌کنند که از پایه ۰٫۱ میکرومتر آغاز می‌شوند و برای نمونه اتاق تمیز کلاس ۵ در بیشترین تعداد مجازش دارای ۱۰۰،۰۰۰ عدد ذره می‌باشد.
هر دو این استانداردها یک رابطه معکوس دوطرفه بین تعداد و اندازه ذرات معلق در هوا ایجاد کرده‌اند. به همین دلیل هرگز چیزی به عنوان تعداد صفر ذره معلق در هوا نخواهیم داشت. در جداول مربوط به این استانداردها، خانه‌های خالی کاربردی نیستند و عدم وجود عدد در آن‌ها نمایانگر عدد صفر نیست.
قابل ذکر است که در یک اتاق معمولی (محیط خانه) در حدود یک میلیون ذره موجود است.
ورودی یک اتاق تمیز (دانشگاه کاردیف)
اتاق تمیز ویژه تولید قطعات بسیار ریز الکترونیکی
سیستم بین‌المللی ISO 14644
استاندارد اتاق تمیز ISO 14644 بطور عمومی مربوط به اتاق‌های تمیز می‌باشد. جدول زیر مبنای کلاس بندی در این استاندارد می‌باشد.
Class
بیشترین ذرات معلق /m 3 a
FED STD 209E
معادل در استاندارد از رده خارج شده
≥0.1 m
≥0.2 m
≥0.3 m
≥0.5 m
≥1 m
≥5 m
ISO 1
10 b
d
d
d
d
e
ISO 2
100
24 b
10 b
d
d
e
ISO 3
1,000
237
102
35 b
d
e
Class 1
ISO 4
10,000
2,370
1,020
352
83 b
e
Class 10
ISO 5
100,000
23,700
10,200
3,520
832
d,e,f
Class 100
ISO 6
1,000,000
237,000
102,000
35,200
8,320
293
Class 1,000
ISO 7
c
c
c
352,000
83,200
2,930
Class 10,000
ISO 8
c
c
c
3,520,000
832,000
29,300
Class 100,000
ISO 9
c
c
c
35,200,000
8,320,000
293,000
Room air
a All concentrations in the table are cumulative, e.g. for ISO Class 5, the 10 200 particles shown at 0,3 m include all particles equal to and greater than this size.
b These concentrations will lead to large air sample volumes for classification. Sequential sampling procedure may be applied; see Annex D.
c Concentration limits are not applicable in this region of the table due to very high particle concentration.
d Sampling and statistical limitations for particles in low concentrations make classification inappropriate.
e Sample collection limitations for both particles in low concentrations and sizes greater than 1 m make classification at this particle size inappropriate, due to potential particle losses in the sampling system.
f In order to specify this particle size in association with ISO Class 5, the macroparticle descriptor M may be adapted and used in conjunction with at least one other particle size. (See C.7.)
سیستم بین‌المللی BS
BS ۵۲۹۵ استاندارد بین‌المللی
حداکثر تعداد ذرات معلق در هر فوت مکعب
Class
≥0.5 m
≥1 m
≥5 m
≥10 m
≥25 m
Class 1
3،000
Class 2
300،000
2،000
30
Class 3
1،000،000
20،000
4،000
300
Class 4
200،000
40،000
4،000
اتاق تمیز در ایران
اتاق تمیز در ایران در صنایع داروسازی، تجهیزات پزشکی، صنایع خودروئی، کامپیوتر، صنایع فضائی، صنایع غذائی، صنایع لبنی، صنایع اپتیک، ساخت دی وی دی و الکترونیک، صنایع نانو تکنولوژی و بسیاری صنایع دیگر استفاده می‌شود.
ایزو
ایزو ۱۴۰۰۰