რა ფაქტორები მოქმედებს ჰაერის ნაკადის ორგანიზაციაზე სუფთა ოთახში?

ინტეგრირებული სქემების წარმოების ინდუსტრიაში ჩიპის მოსავლიანობის მაჩვენებელი მჭიდრო კავშირშია ჩიპზე დალექილი ჰაერის ნაწილაკების ზომასა და რაოდენობასთან. ჰაერის ნაკადის კარგი ორგანიზება მტვრის წყაროს მიერ წარმოქმნილი ნაწილაკების სუფთა ოთახიდან მოცილებას უზრუნველყოფს სუფთა ოთახის სისუფთავის უზრუნველსაყოფად, ანუ სუფთა ოთახში ჰაერის ნაკადის ორგანიზება სასიცოცხლო როლს ასრულებს ინტეგრირებული სქემების წარმოების მოსავლიანობის მაჩვენებელში. სუფთა ოთახში ჰაერის ნაკადის ორგანიზების დიზაინმა უნდა მიაღწიოს შემდეგ მიზნებს: ნაკადის ველში მორევული დენის შემცირება ან აღმოფხვრა მავნე ნაწილაკების შეკავების თავიდან ასაცილებლად; შესაბამისი დადებითი წნევის გრადიენტის შენარჩუნება ჯვარედინი დაბინძურების თავიდან ასაცილებლად.

ჰაერის ნაკადის ძალა

სუფთა ოთახის პრინციპის თანახმად, ნაწილაკებზე მოქმედ ძალებს შორისაა მასის ძალა, მოლეკულური ძალა, ნაწილაკებს შორის მიზიდულობის ძალა, ჰაერის ნაკადის ძალა და ა.შ.

ჰაერის ნაკადის ძალა: გულისხმობს ჰაერის ნაკადის ძალას, რომელიც გამოწვეულია მიწოდების, დაბრუნების, თერმული კონვექციის, ხელოვნური მორევის და ნაწილაკების გადასატანად გარკვეული ნაკადის სიჩქარით გამოწვეული სხვა ჰაერის ნაკადებით. სუფთა ოთახის გარემოს ტექნიკური კონტროლისთვის ჰაერის ნაკადის ძალა ყველაზე მნიშვნელოვანი ფაქტორია.

ექსპერიმენტებმა აჩვენა, რომ ჰაერის ნაკადის მოძრაობისას ნაწილაკები თითქმის ერთი და იგივე სიჩქარით მიჰყვებიან ჰაერის ნაკადს. ჰაერში ნაწილაკების მდგომარეობა განისაზღვრება ჰაერის ნაკადის განაწილებით. ჰაერის ნაკადები, რომლებიც გავლენას ახდენენ შენობაში ნაწილაკებზე, ძირითადად მოიცავს: ჰაერის მიწოდების ჰაერის ნაკადს (მათ შორის პირველადი და მეორადი ჰაერის ნაკადი), ჰაერის და თერმული კონვექციის შედეგად გამოწვეულ ჰაერის ნაკადს, რომელიც გამოწვეულია ადამიანების სიარულით და პროცესის ოპერაციითა და სამრეწველო აღჭურვილობით გამოწვეულ ჰაერის ნაკადს. ჰაერის მიწოდების სხვადასხვა მეთოდი, სიჩქარის ინტერფეისები, ოპერატორები და სამრეწველო აღჭურვილობა, ასევე სუფთა ოთახებში გამოწვეული მოვლენები, ყველა ეს ფაქტორი გავლენას ახდენს სისუფთავის დონეზე.

ფაქტორები, რომლებიც გავლენას ახდენენ ჰაერის ნაკადის ორგანიზებაზე ....

1. ჰაერის მიწოდების მეთოდის გავლენა

(1). ჰაერის მიწოდების სიჩქარე

ერთგვაროვანი ჰაერის ნაკადის უზრუნველსაყოფად, ცალმხრივი მიმართულებით სუფთა ოთახში ჰაერის მიწოდების სიჩქარე ერთნაირი უნდა იყოს; ჰაერის მიწოდების ზედაპირის მკვდარი ზონა მცირე უნდა იყოს; და ULPA-ში წნევის ვარდნაც ერთგვაროვანი უნდა იყოს.

ჰაერის მიწოდების ერთგვაროვანი სიჩქარე: ანუ ჰაერის ნაკადის არათანაბარი ნაკადი კონტროლდება ±20%-ის ფარგლებში.

ჰაერის მიწოდების ზედაპირზე ნაკლები მკვდარი ზონა: ULPA ჩარჩოს სიბრტყის ფართობი არა მხოლოდ უნდა შემცირდეს, არამედ რაც მთავარია, ზედმეტი ჩარჩოს გასამარტივებლად უნდა იქნას გამოყენებული მოდულური FFU.

ვერტიკალური ცალმხრივი ჰაერის ნაკადის უზრუნველსაყოფად, ფილტრის წნევის ვარდნის შერჩევა ასევე ძალიან მნიშვნელოვანია, რაც მოითხოვს, რომ ფილტრში წნევის დანაკარგმა არ გადახრა არ გამოიწვიოს.

(2). FFU სისტემასა და ღერძული ნაკადის ვენტილატორის სისტემას შორის შედარება

FFU არის ჰაერის მიწოდების ბლოკი ვენტილატორითა და ფილტრით (ULPA). მას შემდეგ, რაც FFU-ს ცენტრიდანული ვენტილატორი ჰაერს შეიწოვს, დინამიური წნევა ჰაერის სადინარში სტატიკურ წნევად გარდაიქმნება და ULPA თანაბრად აფრქვევს მას. ჭერზე ჰაერის მიწოდების წნევა უარყოფითია, ამიტომ ფილტრის შეცვლისას სუფთა ოთახში მტვერი არ გაჟონავს. ექსპერიმენტებმა აჩვენა, რომ FFU სისტემა აღემატება ღერძული ნაკადის ვენტილატორის სისტემას ჰაერის გამოსვლის ერთგვაროვნების, ჰაერის ნაკადის პარალელიზმისა და ვენტილაციის ეფექტურობის ინდექსის თვალსაზრისით. ეს იმიტომ ხდება, რომ FFU სისტემის ჰაერის ნაკადის პარალელიზმი უკეთესია. FFU სისტემის გამოყენებამ შეიძლება სუფთა ოთახში ჰაერის ნაკადი უკეთ ორგანიზებული გახადოს.

(3). FFU-ს საკუთარი სტრუქტურის გავლენა

FFU ძირითადად შედგება ვენტილატორების, ფილტრების, ჰაერის ნაკადის გამტარი მოწყობილობებისა და სხვა კომპონენტებისგან. ულტრამაღალი ეფექტურობის ფილტრი ULPA ყველაზე მნიშვნელოვანი გარანტიაა იმისა, შეუძლია თუ არა სუფთა ოთახს დიზაინის საჭირო სისუფთავის მიღწევა. ფილტრის მასალა ასევე გავლენას ახდენს ნაკადის ველის ერთგვაროვნებაზე. როდესაც ფილტრის გამოსასვლელში ემატება უხეში ფილტრის მასალა ან ლამინარული ნაკადის ფირფიტა, გამოსასვლელი ნაკადის ველი ადვილად შეიძლება ერთგვაროვანი გახდეს.

2. სისუფთავის სხვადასხვა სიჩქარის ინტერფეისების გავლენა

იმავე სუფთა ოთახში, ვერტიკალური ცალმხრივი ნაკადის სამუშაო და არასამუშაო ზონებს შორის, ULPA გამოსასვლელთან ჰაერის სიჩქარის სხვაობის გამო, ინტერფეისზე წარმოიქმნება შერეული მორევის ეფექტი და ეს ინტერფეისი გადაიქცევა ტურბულენტური ჰაერის ნაკადის ზონად განსაკუთრებით მაღალი ჰაერის ტურბულენტობის ინტენსივობით. ნაწილაკები შეიძლება გადავიდეს აღჭურვილობის ზედაპირზე და დააბინძუროს აღჭურვილობა და ვაფლები.

3. პერსონალისა და აღჭურვილობის გავლენა

როდესაც სუფთა ოთახი ცარიელია, ოთახში ჰაერის ნაკადის მახასიათებლები ზოგადად აკმაყოფილებს დიზაინის მოთხოვნებს. როგორც კი აღჭურვილობა შევა სუფთა ოთახში, პერსონალი გადაადგილდება და პროდუქტები გადაიცემა, ჰაერის ნაკადის ორგანიზებისთვის გარდაუვლად წარმოიქმნება დაბრკოლებები. მაგალითად, აღჭურვილობის გამოწეულ კუთხეებში ან კიდეებში, გაზი გადამისამართდება ტურბულენტური ზონის შესაქმნელად და ზონაში არსებული სითხე აირის მიერ ადვილად არ გაიტანება, რაც დაბინძურებას იწვევს. ამავდროულად, აღჭურვილობის ზედაპირი გაცხელდება უწყვეტი მუშაობის გამო და ტემპერატურის გრადიენტი გამოიწვევს რეფლუქს ზონას მანქანასთან ახლოს, რაც გაზრდის ნაწილაკების დაგროვებას რეფლუქს ზონაში. ამავდროულად, მაღალი ტემპერატურა ადვილად გამოიწვევს ნაწილაკების გაქცევას. ორმაგი ეფექტი ართულებს ვერტიკალური ლამინარული სისუფთავის საერთო კონტროლის სირთულეს. სუფთა ოთახში ოპერატორების მტვერი ძალიან ადვილად ეკვრება ვაფლებს ამ რეფლუქს ზონებში.

4. ჰაერის დაბრუნების იატაკის გავლენა

როდესაც იატაკში გამავალი დაბრუნებული ჰაერის წინაღობა განსხვავებულია, წარმოიქმნება წნევის სხვაობა, რის გამოც ჰაერი ნაკლები წინაღობის მიმართულებით იმოძრავებს და ერთგვაროვანი ჰაერის ნაკადი ვერ მიიღწევა. ამჟამად პოპულარული დიზაინის მეთოდი ამაღლებული იატაკის გამოყენებაა. როდესაც ამაღლებული იატაკის გახსნის სიჩქარე 10%-ია, ოთახის სამუშაო სიმაღლეზე ჰაერის ნაკადის სიჩქარე თანაბრად გადანაწილდება. გარდა ამისა, იატაკის დაბინძურების წყაროს შესამცირებლად, განსაკუთრებული ყურადღება უნდა მიექცეს დასუფთავების სამუშაოებს.

5. ინდუქციის ფენომენი

ე.წ. ინდუქციის ფენომენი გულისხმობს ფენომენს, რომლის დროსაც წარმოიქმნება ერთგვაროვანი ნაკადის საპირისპირო მიმართულებით ჰაერის ნაკადი და ოთახში ან მიმდებარე დაბინძურებულ ტერიტორიაზე წარმოქმნილი მტვერი ქარის საწინააღმდეგო მხარეს გადადის, რის შედეგადაც მტვერს შეუძლია ჩიპის დაბინძურება. შესაძლო ინდუქციის ფენომენებია:

(1). ბრმა ფირფიტა

ვერტიკალური ცალმხრივი ნაკადის მქონე სუფთა ოთახში, კედელზე არსებული შეერთებების გამო, როგორც წესი, არის დიდი ჟალუზები, რომლებიც ადგილობრივ დაბრუნების ნაკადში ტურბულენტობას წარმოქმნის.

(2). ნათურები

სუფთა ოთახში განათების მოწყობილობებს უფრო დიდი გავლენა ექნებათ. რადგან ფლუორესცენტური ნათურების სითბო იწვევს ჰაერის ნაკადის აწევას, ფლუორესცენტური ნათურების ქვეშ ტურბულენტური არე არ იქნება. როგორც წესი, სუფთა ოთახში არსებული ნათურები ცრემლის ფორმისაა, რათა შემცირდეს ნათურების გავლენა ჰაერის ნაკადის ორგანიზებაზე.

(3.) კედლებს შორის არსებული ხარვეზები

როდესაც სხვადასხვა სისუფთავის დონის მქონე ტიხრებს ან ტიხრებსა და ჭერებს შორის არის ხარვეზები, დაბალი სისუფთავის მოთხოვნების მქონე ტერიტორიიდან მტვერი შეიძლება გადავიდეს მიმდებარე ტერიტორიაზე, სადაც სისუფთავის მაღალი მოთხოვნებია.

(4). მანძილი მანქანასა და იატაკს ან კედელს შორის

თუ მანქანასა და იატაკს ან კედელს შორის დაშორება ძალიან მცირეა, ეს გამოიწვევს უკუცემით ტურბულენტობას. ამიტომ, დატოვეთ დაშორება მოწყობილობასა და კედელს შორის და ასწიეთ მანქანა, რათა თავიდან აიცილოთ მისი პირდაპირ მიწასთან შეხება.