อะไรคือ Cleanroom (ห้องปลอดเชื้อ, ห้องคลีนรูม, ห้องสะอาด)?
คลีนรูม (Cleanroom) หรือที่มักเรียกกันว่า "ห้องปลอดเชื้อ" หรือ "ห้องสะอาด" หมายถึง ห้องสะอาดที่มีการควบคุมปริมาณอนุภาค ฝุ่นละอองและสิ่งปนเปื้อนต่างๆ ให้มีไม่เกินระดับที่กำหนดไว้ นอกจากนั้นยังรวมไปถึงการควบคุมปัจจัยเสริมต่างๆ ได้แก่ คุณลักษณะและความเร็วของลม อุณหภูมิ แรงดัน และระดับความชื้นสัมพัทธ์ภายในห้องอีกด้วย
สามารถแบ่งที่มาของสิ่งปนเปื้อน ฝุ่นละออง อนุภาคขนาดเล็กต่างๆที่เป็นปัญหาภายในห้องปลอดเชื้อ (ห้องคลีนรูม) ออกเป็นสองที่ ดังนี้
1. แหล่งที่มาภายนอก (External Sources)
โดยส่วนใหญ่สิ่งปนเปื้อนต่างๆ ที่มาจากภายนอกห้อง (External Sources) นั้นสามารถเล็ดรอดเข้าสู่ภายในพื้นที่ทำงานในห้องปลอดเชื้อ (ห้องคลีนรูม) ได้ทางระบบปรับอากาศจ่าย (Makeup Air กรณีที่เป็นระบบ AHU) รวมทั้งการแทรกซึมผ่านรอยร้าวหรือรั่วตามผนังห้อง กำแพง เพดาน และท่อลมต่างๆ
ปัญหานี้สามารถควบคุมได้โดย
- การกรองอากาศด้วยระบบกรองชนิดพิเศษ (HEPA Filtration)
- การควบคุมแรงดันระหว่างบริเวณที่สนใจ (Critical Environment) เทียบกับบริเวณภายนอก (Space Pressurization)
- การอุดรอยร้าวหรือรั่วด้วยซิลิโคน (Sealing of space penetrations)
2. แหล่งที่มาภายใน (Internal Sources)
ฝุ่นละออง อนุภาคขนาดเล็ก รวมทั้งสิ่งปนเปื้อนต่างๆ (Contaminant) โดยมากมักติดมากับผู้ปฏิบัติงานภายในห้อง ไม่ว่าจะเป็นจากเสื้อผ้าที่สวมใส่ รองเท้า เส้นผม ผิวหนังหรือแม้กระทั่งการหายใจเองก็ตาม
โดยทั่วไปแล้วขนาดของฝุ่นละลอง สิ่งปนเปื้อนและอนภาคขนาดเล็กๆต่าง จะมีขนาดเริ่มตั้งแต่ 0.001 ไปจนถึงหลายร้อยไมครอน อนุภาคที่มีขนาดใหญ่กว่า 5 ไมครอนโดยมากจะพบตามพื้นผิวต่างๆและมีโอกาสที่จะลอยในอากาศในช่วงเวลาสั้นๆ
ทำไมจึงต้องมีห้องปลอดเชื้อ (คลีนรูม, ห้องสะอาด)
ความต้องการของห้องปลอดเชื้อ (ห้องคลีนรูม, ห้องสะอาด) เกิดจากปัญหาของสิ่งปนเปื้อน อนุภาคขนาดเล็กและฝุ่นละอองต่างๆ ที่มาจาก ผู้ปฏิบัติงาน เครื่องจักร กระบวนการผลิตรวมทั้งอากาศภายนอก สิ่งเหล่านี้สามารถสร้างปัญหาให้กับผลิตภัณฑ์หรืองานที่กำลังทำอยู่ ส่งผลให้งานที่ได้ขาดประสิทธิภาพ
ขอบข่ายของการใช้งานห้องปลอดเชื้อ (คลีนรูม, ห้องสะอาด) มีมากมายตั้งแต่ภายโรงพยาบาล ห้องปฏิบัติการ โรงงานอุตสาหกรรมอาหารและยา รวมไปถึงโรงงานผลิตอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ดังนี้
| Industry | Product |
| Electronics | Computers, TV-tubes, flat screens |
| Semiconductor | Production of integrated circuits |
| Micromechanics | Gyroscopes, compact disc players, bearings |
| Optics | Lenses, photographic film, laser equipment |
| Biotechnology | Antibiotic production, genetic engineering |
| Pharmacy | Sterile pharmaceuticals, sterile disposables |
| Medical Devices | Heart Valves, cardiac by-pass systems |
| Food and Drink | Brewery production, unsterilized food and dri |
| Aerospace | Manufacturing and assembling of aerospace electronics |
ประเภทของห้องปลอดเชื้อ (คลีนรูม, ห้องสะอาด)
เราสามารถแบ่งห้องปลอดเชื้อ (คลีนรูม, ห้องสะอาด) ออกเป็นสองประเภท ตามลักษณะการไหลเวียนของอากาศภายในห้อง ดังนี้
1. Unidirectional Flow Cleanroom
มีลักษณะการเคลื่อนของอากาศภายในห้องเป็นแบบ "Laminar Flow" เหมาะสำหรับงานที่ต้องการความสะอาดและการป้องกัน Cross Contamination เป็นพิเศษ
2.Non-Unidirectional Flow Cleanroom
มีลักษณะการเคลื่อนที่ของอากาศภายในห้องเป็นแบบ "Turbulent Flow" ซึ่งมีการไหลเวียนเป็นระเบียบน้อยกว่าแบบ Unidirectional Flow Cleanroom
มาตรฐานสากลเกี่ยวกับห้องปลอดเชื้อ (คลีนรูม, ห้องปลอดเชื้อ)
มาตรฐานสากล Federal Standard 209 E (FED-209E) ที่เกี่ยวข้องกับห้องปลอดเชื้อ (คลีนรูม, ห้องปลอดเชื้อ) ถูกกำหนดเพื่อเป็นแนวทางสำหรับผู้ประกอบการและผู้ใช้งานห้องโดยแบ่งห้องปลอดเชื้อนี้ออกเป็น 6 คลาส (Class) ตามระดับความสะอาดภายในห้อง มีรายละเอียดดังนี้
| Cleanroom Class | Class Limits not to exceed particles per cu.ft for particle size between |
||||
| 0.1 mm | 0.2 mm | 0.3 mm | 0.5 mm | 5.0 mm | |
| 1 | 35.0 | 7.50 | 3.0 | 1 | -- |
| 10 | 350 | 75.0 | 30.0 | 10 | -- |
| 100 | -- | 750 | 300.0 | 100 | Yes |
| 1000 | -- | -- | -- | 1000 | 7.0 |
| 10000 | -- | -- | -- | 10000 | 70.0 |
| 100000 | -- | -- | -- | 100000 | 700 |
ในปัจจุบันมาตรฐานสากล FED-209E ถูกยกเลิกและแทนที่ด้วยมาตรฐานสากล ISO 14611 ซึ่งมีการใช้หน่วยในการวัดเป็นแบบเมททริก (metric) แทน และมีการเรียกชื่อคลาสย่อยแบบใหม่แทนดังรายละเอียดข้างล่างนี้
| FED STD 209E | ISO 14644-1 |
| 1 | 3 |
| 10 | 4 |
| 100 | 5 |
| 1000 | 6 |
| 10000 | 7 |
| 100000 | 8 |
แหล่งที่มา
1. Cleanroom Technology, W. Whyte
2. A Basic Design Guide for Clean Room Application, PHD course M143
3. http://www.wikipedia.com 4. http://www.cemag.us