人が建物の内部を吸い込む空気には、多くの不純物が含まれています。汚染の集中度は、高速道路や工業施設からの距離など、さまざまな状況に大きく依存します。
このような状況が受け入れられない部屋がいくつかあります。それらの仕様により、空気の流れのターンオーバーの最終的な純度が必要だからです。したがって、クリーンルームと空調の換気システムの配置は、適切な微気候を確保するために不可欠な要素です。同意しますか?
私たちの資料から、クリーンルームの換気、湿度、温度、および最適な微気候の維持に影響を与えるその他のパラメーターについて学びます。
クリーンルームとは?
クリーンルームの定義には、特別な装置を使用して、空気中のエアロゾル粒子(ダスト、化学ガス、微生物)の濃度が指定された制限内に維持されている部屋の特定の領域が含まれます。
そのような部屋では、壁の表面、天井、空気中の汚染物質の量を最小限に抑える必要があります。
クリーンルームは、マイクロエレクトロニクス、宇宙技術、薄膜製造、プリント回路の製造-汚染物質の除去が必要な場所で使用されます
これらの特別な部屋には、次のコンポーネントが備わっています。
- 帯電防止床;
- 転送窓の開口部;
- 移行ゲートウェイ;
- ブランクデザインの壁パネル;
- 埋め込み式照明の天井。
このような部屋の非常にクリーンな雰囲気は、既存の気団の移動と、ろ過された新鮮な空調空気の流入という1つの方法で実現できます。
クリーンルームは、医薬品、医薬品、各種電子機器の製造、食品製造などの人間活動の分野に必要です。
クリーンルームの空気交換率
最新の技術の発達により、クリーンな生産設備の必要性が高まっています。産業はますます高価で複雑な材料を使用しています。
これらの状況では、産業環境と仕事の設備の不一致による現代製品の生産におけるエラーのコストは非常に高くなります。
手術室では、一方向で無菌雰囲気を実現できます-新鮮な空調空気の流入で内部気団を押します
クリーンルームの換気、設計、建設、設備、認証の基準を確立し、それらを特別なクラスの清浄度に分類する、世界的に認められた文書は、国際的に開発された一連のISO 14644規格であり、総称して「クリーンルームおよび関連する制御環境」と呼ばれています。標準化機構(ISO)。
この規制カテゴリには、9つの規制文書が含まれます。
規格ISO 14644「クリーンエリアと関連する制御環境」。
文書番号。 | 短いタイトル |
ISO 14644-1 | 気団の純度の分類子 |
ISO 14644-2 | ISO 14644-1への準拠を確認するための制御および監視の規範 |
ISO 14644-3 | 試験方法 |
ISO 14644-4 | 設計、建設プロセス、試運転 |
ISO 14644-5 | サービス |
ISO 14644-6 | 定義と用語 |
ISO 14644-7 | 断熱構造(ボックス、浄化された空気のあるシェルターなど) |
ISO 14644-8 | 分子大気汚染の分類子 |
ISO 14644-9 | 粒子濃度による表面清浄度の分類子 |
ロシアでは、GOST R ISO 14644規格の承認済みの選択が使用されています。これは、国際規格ISO 14644「クリーンルームおよび関連する制御環境」を翻訳したものです。
ロシアの規格を規定する文書は、標準化技術委員会TC 184「産業用クリーン度の確保」および公的機関がマイクロコンタミネーションコントロールエンジニア協会(ASINCOM)によって作成されました。
産業施設の清浄度クラスとそこで行われる技術プロセスに応じて、空気交換のための機器と機器に異なる基準が課されます。
9クラスの部屋があり、GOST ISO 14644-1-2000の基準に従って、空気中の特定の濃度の粉塵と微生物が許可されています。
国際標準化機構ISOによって採用された純度クラスに準拠した、室内の粒子の最大濃度の制限の表
換気用空気調整システムは、GOST R 52249-2009「医薬品の製造と品質管理に関する規則」の要件に従って、エアロゾル粒子の数と、必要に応じて、クリーンエリア内の微生物の存在に関して、その純度を確保する必要があります。
さらに、純度の低いクラスの周囲の部屋との圧力差を維持する必要があります。
必要な換気条件
クリーンルームでの空気交換の実装では、m / sでの気流の流動性が測定されます。製薬業界の特に無菌室では、必要な換気の正確な定義が確立されています-0.46 m / s±0.1 m / s(FDA、米国)。
他のクリーンルームの気団の移動性の制限基準は、原則として0.35〜0.52 m / s±20%です。
窓の開口部の存在も、空気循環に大きな影響を与えます。
- 窓のない密閉された部屋では、フード全体で空気の流れが20%支配されます。
- 窓のある部屋では、空気交換性能はフードより30%高くなければなりません。
このようなクリーンエリアの換気システムのみが、汚染物質の侵入を防ぎ、空気の循環を確実にすることができます。
一般に認められた基準と基準に準拠した手術室の空気循環システムのスキーム。ディフューザー、エアダクト、加熱パネル、シングルチャンネル可変ボリュームデバイスが含まれています
設計時には、特別な目的の施設に空気の流れを供給するためのテクノロジーにますます注意が払われます。たとえば、クリーン度が1〜6のクリーンルームでの空気循環は、空気分配装置によって上から下に実行され、0.2〜0.45 m / sの均一で単方向の低速空気流を形成します。
清浄度の低いエリアでは、複数の天井ディフューザーを使用して非一方向の流れを形成できます。
空気浄化方法
クリーンルームは2種類あります。原則として、それらは気団の浄化方法によってそれらの間で異なります:
- 乱流換気のある部屋;
- 一方向に層流の部屋。
後者のバリエーションでは、片側に向かう方向が汚染された空気を目的の部屋からすばやく効率的に押し出すため、最高の純度を維持できます。
気流が乱流法で浄化されると、フィルターで処理された流れは天井の分配器を通して供給されます。部屋に入るときのクリーンエアは、一定レベルの汚染がある既存のエアマスと組み合わされ、希釈されます。
壁の下部にある吸気グリルから、排出された空気の一部が排出されます。日中、この原理に従って換気装置が設置され、換気を最大20回行うことができます。
クリーンルーム内の空気をさらに清浄にする必要がある場合は、一方向の流れのビューを選択します。層流換気の意味は、空気の流れを供給するための効果的なろ過コンポーネントを装備することです。
部屋に入る新鮮な空気は、それに沿って一方向(上から下)に移動しますが、微粒子の微粒子は遅延し、床の開口部から取り除かれます。通常、このプロセスは最大0.4 m / sの空気流量で行われます。
換気装置
クリーンルームで効果的な換気装置を選択するには、それが解決するタスクを理解する価値があります。
クリーンルームの換気を装備するように設計されたさまざまなクリーニングクラスのフィルタースキームは、一方向の流れで入る空気の浄化を明確に示します
クリーンルームでの空気交換は、汚染された細菌や粒子を除去することを目的としていませんが、それらの侵入を防ぐことを目的としています。
必要な機器は次のとおりです。
- フィルタリングモジュール。主な機能が汚染された粒子や不純物からの空気の浄化であるシステムのコンポーネント。分類器に応じて必要な純度を達成するためにHEPAおよびULPAフィルターを装備。
- 空気ディストリビューター。不純物を取り除き、清潔な場所で換気や空調を行うための気候設備のグループです。
- 換気および空調システム。クリーンルーム内の空気の流れの準備の完全なサイクルでの設置。その機能には、クリーニング、温度、湿度、気圧の維持が含まれます。通常、これらの設定は中断のないサイレント操作を特徴とし、インジケーターの調整を自動的に調整できます。
- さまざまな洗浄クラスのフィルター。多くの場合、部屋の特定のタイプの清浄度の要件に従って選択されます。粗い、薄い、高効率(HEPA)および超微細(ULPA)の4種類のフィルターを通過させることにより、供給空気から異物を除去するための最も効果的な方式。
この装置の継続的な運用の主なタスクは、高品質の初期設計と設置です。
それ以外の場合、担当者と所有者は操作に問題を経験しません。
システムの原理
クリーンルームの換気は適切に機能しており、すべてのシステムコンポーネントの明確な操作によって規範的なインジケーターを確保することができます。
部屋に入る前に、空気は4つのフィルターで4つのレベルのろ過を通過し、特定のタイプの汚染から空気の流れをきれいにします。
層状の空気の流れが供給されます。これにより、浄化された空気の塊の方向性のある動きが可能になり、エアロゾル粒子が既存の空気から押し出されます。
必要な基準と基準に従って装備されている手術室の循環と空気交換は、多くのデバイスで構成されています
換気ユニット全体の主要コンポーネントは、クリーンルームの仕様に合わせて装備された中央空調システムです。空気の準備と浄化のプロセスのほとんどはここで行われます。
また、室内の一定の清浄度インジケータの管理と維持の容易さは、インジケータを監視するための多数のセンサー、コマンドをリモート送信するためのデバイスなどを含む、システム全体の操作を自動化およびディスパッチするための機器によって提供されます。
システムが稼働した後、すべての要素の稼働状況が室内で作業している担当者によって監視され、不具合や緊急事態が検出された場合、ソフトウェアが迅速にこれを自動的に通知します。
換気システムの設計の特徴
クリーンルーム用の換気および空調システムの設計と設置には、特別な機器の必要な経験、およびこれらの部屋の要件と標準に関する知識が必要です。
クリーンエリアでの空気交換を組織するための3つの主要なスキームがあります。
- 互いに平行な空気の流れ方向;
- 不安定な方向-新鮮な空気がさまざまな方向に流れます。
- 混合供給-大規模な部屋では、一方の部分で気団が平行に移動し、もう一方の部分でランダムに追跡できます。
部屋の大きさと作業領域の場所に応じて、換気システムの最も許容できる設計が選択されます。最も最適な解決策は、外気の一方向の流れによる換気です。
清潔さと目的の要件に従って設計された無菌室の壁換気システム
クリーンルームでは、給排気換気システムがよく使用されます。その意味は次のとおりです。上から、一定の速度で、新鮮な空気の流れが圧力下で供給され、室内の汚染された空気の塊を空気入口まで押し下げます。
冷却された空気は、天井パネルを介して施設の上部に低速で供給されます。それは部屋の領域を包み込み、ほこりの粒子をフードまで落とし、最小限の刺激を作り出します。
この換気システムでは、床に落ち着くドラフトやダストの渦が形成されません。さらに、配信された新鮮なストリームは最初に準備され、すでに希望の湿度と温度で部屋に供給されます。
人気の換気スキーム
換気システムを設計するとき、最も重要なタスクの1つは、空気流の分布の正確で実績のある構成です。
現在、設計者は、空気分配機器の配置にいくつかの一般的なソリューションを使用しており、その選択は目的地によって異なります。
クリーンルームでは、汚染された空気がクリーンルームに入るのを防ぐために、出入り口に追加の保護を設けるように注意する必要があります。
手術室の換気を構成するための最も人気のある実績のあるスキームを検討してください:
- 傾斜した換気グリルを通る一方向の空気の流れ;
- 天井ディフューザーを使用すると、一方向の気流が組織されません。
- 空気は、垂直な一方向の混合気の流れを整え、穴のあいた天井パネルから手術室に入ります。
- 供給空気の質量は天井の空気分配器を介して供給され、作業領域に向かう層流の気流を生み出します。
- 混合気は一方向ではなく、エアリングホースを通して供給されます。
手術室の排気換気システムは、排気ファンと壁換気グリルをバルブと反対方向に取り付けることで行われます。
慣例に従って、手術室で一方向に向けられた層流を編成するための最良の適応は、天井メッシュ空気分配器です。
たとえば、面積が40m²の手術室の1.8 x 2.4 mの層流天井では、設置から0.2 m / sの空気流出口率で25倍の空気交換を作成することが可能です。
これらのデータは、手術室で手術を行う人員や設備の数から余剰熱を吸収するのに十分であると考えられています。
換気システムの設置
クリーンルームの換気設備の特殊性は、さまざまなタイプのゾーンに対する高い要件に関連しています。その分類は、ゾーンで実行される技術プロセスの特徴、その目的、微気候標準、およびエンジニアリング構造のルーティングに依存します。
スペシャリストは、製薬業界のクリーンルームで適切な空気交換を確保するための機器の設置と試運転を実施します
設置のスペシャリストは、設置前にクリーンルームに設置するためのダクトに準備手順が必要であることを理解する必要があります。これを行わないと、その後の設置を実行できません。
主な手順を検討してください。
- 準備段階では、ダクトの細部が指定されたクリーニングエリアに配置されます。取り付けの前に、部品と形状要素は、最初のドライメカニカルクリーニングを行って、製造および輸送中に形成された表面から液体および固体の汚染物質を除去します。
- 次に、すべての内部表面を水道水で一次洗浄し、無塵ゾーンで完全に乾くまで乾燥の準備をします。目視検査後、換気システムのコンポーネントは、汚染の程度に応じて、二次洗浄と乾燥が行われるか、すぐに消毒処理が行われます。
- 最終処理後、ダクトの内面のクリーンな要素と室内空気との接触を最小限に抑えることをお勧めします。これは、端部をポリマーフィルムで包むことで実現できます。その後、コンポーネントは制御された純度パラメーターで倉庫に送られます。
- 洗浄された一連の部品とダクトは、設置直前に設置場所に運ばれます。保護フィルムは、ダクトと成形要素の部品を接続する直前に取り除かれますが、ツール、ファスナー、内部の開いた皮膚の四肢との接触は許容できません。取り付けや破損を止めるときは、端部、ジョイント、インセットを一時的にシールする必要があります。
設置作業のすべての段階で、内面に付着する可能性のある汚染物質の数を制御し、減らす必要があります。
ビデオでは、換気がクリーンルームで産業目的にどのように配置されているかについて説明します。
手術室のクリーンルームで換気がどのように設定されるかについてのビデオ:
クリーンルームでの換気システムと空調システムの設計と設置は骨の折れるプロセスです。これには、空気交換と空気供給の特定の知識、規範、規則、および空気分配機器の使用に関するスキルと経験が必要です。
そのため、このような施設での換気システムの設計と設置については、専門家のみに連絡することをお勧めします。
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