人員和工藝所產生的懸浮污染可立即被這種空氣清除掉,而紊流通風系統(tǒng)采用的是混合與稀釋原理。在一間沒有任何障礙物的空房間,單向流用比前面提到的低得多的風速,就可以很快將污染物清除。但在一個操作間,機器以及機器周圍走動的人員,會對氣流形成障礙。障礙物可以使單向流變成紊流,從而在障礙物周圍形成氣流團。人員的活動也可以使單向流變成紊流。在這些紊流中,由于風速較低,空氣稀釋程度較小,從而使得污染濃度較高。因此,必須將風速保持在0.3米/秒至0.5米/秒(60英尺/分鐘至100英尺/分鐘)的范圍里,以便使中斷的單向流能快速恢復,充分稀釋障礙物周圍紊流區(qū)的污染。用風速可以正確地表示出單向流,因為風速越高室內就越潔凈。而每小時換氣次數與房間的體積有關,如吊頂的高低,因此不適合用來表示單向流。單向流室內的送風量是紊流室的很多倍(10到100倍)。
潔凈空間的溫濕度主要是根據工藝要求來確定,但在滿足工藝要求的條件下,應考慮到人的舒適度感。隨著空氣潔凈度要求的提高,出現(xiàn)了工藝對溫濕度的要求也越來越嚴的趨勢。具體工藝對溫度的要求以后還要列舉,但作為總的原則看,由于加工精度越來越精細,所以對溫度波動范圍的要求越來越小。例如在大規(guī)模集成電路生產的光刻曝光工藝中,作為掩膜板材料的玻璃與硅片的熱膨脹系數的差要求越來越小。直徑100 um的硅片,溫度上升1度,就引起了0.24um線性膨脹,所以必須有±0.1度的恒溫,同時要求濕度值一般較低,因為人出汗以后,對產品將有污染,特別是怕鈉的半導體車間,這種車間溫度不宜超過25度,濕度過高產生的問題更多。
空氣中的微生物無處不在,并常附著在塵埃粒子上,隨著塵埃、霧滴及皮屑、毛發(fā)等傳播??諝庵械膲m埃粒子越多,附著在塵埃粒子上的機會越大,傳播的機會也增加。同樣,病毒也會附著在塵粒上并進行傳播。因此,控制空氣中塵粒的數量就可以控制附著在其上的微生物。
各種微生物的大小可如圖1-1所示。大部分微生物在于0.3μm。病毒是小的微生物,大約在0.005μm以上,其次是立克次氏體。種類很多,多數 在空氣中以群體形式存在。常見的大小為5.5~6.5μm,為3.1~3.9μm,采用空氣過濾器(0.5μm,過濾效率≥99.9%)基本 上可將它們除去。
室內空氣參數要求 :
(1)溫濕度要求:溫度一般為24+2℃,相對濕度為55+5%。
(2)新風量大。由于這類車間內,人員比較多,可以根據以下數值應取下列的值:非單向流潔凈室總送風量的10-30%;補償室內排風和保持室內正壓值所需的新鮮空氣量;保證室內每人每小時的新鮮 空氣量≥40m3/h。
(3)送風量大。為了滿足潔凈室內的潔凈度及熱濕平衡,需要較大的送風量,就300平方米的車間,吊頂高度為2.5米的,如果是萬級,送風量就需要300×2.5×30=22500m3/h的送風量(換氣次數,是≥25次/h);如果是十萬級,送風量就需要300×2.5×20=15000m3/h的送風量(換氣次數,是≥15次/h)。