ตู้คลีนรูม (洁净棚): หลักการทำงาน โครงสร้าง การใช้งาน และการบำรุงรักษา
คู่มือฉบับสมบูรณ์สำหรับบริษัทวิศวกรรมและผู้เชี่ยวชาญด้านคลีนรูม
I. คำจำกัดความและภาพรวม
A ตู้คลีนรูม (洁净棚) หรือที่เรียกว่า Modular Clean Booth เป็นโครงสร้างปิดที่ออกแบบมาเพื่อให้สภาพแวดล้อมที่สะอาดเฉพาะที่ภายในสิ่งอำนวยความสะดวกขนาดใหญ่ ใช้ HEPA (High-Efficiency Particulate Air) หรือ ULPA (Ultra-Low Penetration Air) ตัวกรองเพื่อให้ได้ความสะอาดของอากาศที่ควบคุมได้ ซึ่งเป็นไปตามมาตรฐานคลีนรูมสากล เช่น ISO 14644-1: Cleanrooms and associated controlled environments โซลูชันแบบโมดูลาร์นี้ถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมที่ต้องการการควบคุมการปนเปื้อนสูง โดยให้ความยืดหยุ่น ความคุ้มค่า และการปฏิบัติตามข้อกำหนด GMP (Good Manufacturing Practice)
II. หลักการทำงาน
ตู้คลีนรูมทำงานโดยอาศัยการหมุนเวียนและการกรองอากาศที่ควบคุม:
- ระบบหมุนเวียนอากาศ: อากาศสะอาดถูกส่งมาจากด้านบนผ่านตัวกรอง HEPA/ULPA สร้างการไหลของอากาศแบบลามินาร์แนวตั้งหรือแนวนอน
- ระบบกรอง: อนุภาคถูกกำจัดออกผ่านตัวกรองหลายขั้นตอน ทำให้มั่นใจได้ถึงระดับความสะอาดของอากาศสูงถึง ISO Class 5–8
- การออกแบบป้องกันการปนเปื้อนข้าม: ความแตกต่างของแรงดันและทิศทางการไหลของอากาศป้องกันสารปนเปื้อนจากการย้ายระหว่างโซน
- ระบบควบคุมอัตโนมัติ: แผงควบคุม PLC หรือหน้าจอสัมผัสเสริมจัดการความเร็วพัดลม แสงสว่าง และการตรวจสอบแรงดันแบบเรียลไทม์
III. หน้าที่หลักและบทบาท
ตู้คลีนรูมทำหน้าที่หลายประการ:
- ลด การปนเปื้อนข้าม ระหว่างกระบวนการผลิต
- จัดเตรียม สภาพแวดล้อมอากาศที่สะอาด เฉพาะที่โดยไม่ต้องสร้างคลีนรูมเต็มรูปแบบ
- เพิ่ม ประสิทธิภาพการผลิต ด้วยโครงสร้างแบบโมดูลาร์ ติดตั้งง่าย
- รับรองการปฏิบัติตาม มาตรฐานคลีนรูมสากล เช่น ISO 14644 และ GMP
IV. คุณสมบัติโครงสร้างและวัสดุ
โครงสร้างของตู้คลีนรูมได้รับการออกแบบมาเพื่อความทนทานและบำรุงรักษาง่าย:
- โครง: สแตนเลส (SS304/SS316), เหล็กเคลือบผง หรือโลหะผสมอลูมิเนียม
- แผง: กระจกเทมเปอร์ใส แผงอะคริลิก หรือม่าน PVC เพื่อความยืดหยุ่น
- เพดาน: ผสานรวมกับโมดูลตัวกรอง HEPA/ULPA และไฟ LED
- พื้น: เข้ากันได้กับอีพอกซีเรซิน ไวนิลป้องกันไฟฟ้าสถิต หรือพื้นยกเกรดคลีนรูม
V. การจำแนกประเภทและพารามิเตอร์ทางเทคนิค
ตู้คลีนรูมสามารถจำแนกตามประเภทการไหลของอากาศ (แนวตั้งเทียบกับแนวนอน) คลาสตัวกรอง และการกำหนดค่าแบบโมดูลาร์ พารามิเตอร์ทางเทคนิคทั่วไปแสดงอยู่ด้านล่าง:
| พารามิเตอร์ |
ข้อมูลจำเพาะ |
| ประเภทการไหลของอากาศ |
Laminar แนวตั้ง / Laminar แนวนอน |
| ปริมาณอากาศ |
1000–5000 m³/h |
| การใช้พลังงาน |
0.5–2.5 kW |
| ประสิทธิภาพการกรอง |
HEPA ≥99.99% @ 0.3μm / ULPA ≥99.9995% @ 0.12μm |
| ระดับความสะอาด |
ISO Class 5–8 (ตาม ISO 14644-1) |
| ขนาด |
ปรับแต่งได้ (2m × 3m, 3m × 4m, ฯลฯ) |
| วัสดุโครง |
สแตนเลส / เหล็กเคลือบผง / โลหะผสมอลูมิเนียม |
VI. อุตสาหกรรมแอปพลิเคชันทั่วไป
ตู้คลีนรูมมีการใช้งานอย่างแพร่หลายในสาขาวิศวกรรมและเทคโนโลยี:
- วิศวกรรมคลีนรูม
- วิศวกรรมการแพทย์
- วิศวกรรมการก่อสร้าง
- วิศวกรรมห้องปฏิบัติการ
- การผลิตอุปกรณ์ห้องปฏิบัติการ
- อุปกรณ์และเครื่องมือทางการแพทย์
- เทคโนโลยีสิ่งแวดล้อม
- เทคโนโลยีชีวภาพ
- การผลิตเภสัชภัณฑ์
VII. ข้อควรพิจารณาในการติดตั้งและการดำเนินงาน
สำหรับการติดตั้งและการใช้งานที่เหมาะสม จะต้องปฏิบัติตามสิ่งต่อไปนี้:
- การปฏิบัติตาม ISO 14644-1 และ GMP มาตรฐานคลีนรูม
- ตรวจสอบให้แน่ใจว่ามีการปิดผนึกที่แน่นหนาระหว่างแผงและโมดูลตัวกรอง
- ติดตั้งในพื้นที่ที่มีพื้นมั่นคงและมีระยะห่างจากเพดานเพียงพอ
- สอบเทียบเครื่องมือตรวจสอบเป็นประจำ (เช่น เครื่องนับอนุภาค เกจวัดแรงดัน)
VIII. การบำรุงรักษาและการดูแล
เพื่อรักษาประสิทธิภาพและยืดอายุการใช้งาน:
- ทำความสะอาดและฆ่าเชื้อพื้นผิวภายในและภายนอกเป็นประจำ
- เปลี่ยนตัวกรอง HEPA/ULPA ตามตัวบ่งชี้ความแตกต่างของแรงดัน
- ตรวจสอบมอเตอร์พัดลม ระบบไฟ และการควบคุมอิเล็กทรอนิกส์เป็นระยะ
- ทำการทดสอบการปฏิบัติตามข้อกำหนดประจำปีเพื่อตรวจสอบการจำแนกประเภท ISO
IX. ข้อดีของตู้คลีนรูม
- ทางเลือกที่คุ้มค่ากว่าคลีนรูมถาวร
- ติดตั้งรวดเร็วและความสามารถในการขยายแบบโมดูลาร์
- มีความยืดหยุ่นสูงสำหรับอุตสาหกรรมที่มีความต้องการในการผลิตที่เปลี่ยนแปลงไป
- รับประกันระดับการปนเปื้อนที่ควบคุมได้ตามมาตรฐานสากล
X. บทสรุป
ตู้คลีนรูมเป็นโซลูชันที่ปรับเปลี่ยนได้และมีประสิทธิภาพสูงสำหรับการควบคุมการปนเปื้อนในหลายอุตสาหกรรม ด้วยการผสมผสานการกรองขั้นสูง โครงสร้างแบบโมดูลาร์ และการปฏิบัติตามมาตรฐานสากล พวกเขาช่วยให้บริษัทวิศวกรรมและห้องปฏิบัติการรักษาผลิตภาพในขณะที่รับประกันความปลอดภัยของผลิตภัณฑ์และการปฏิบัติตามกฎระเบียบ
