クリーンルームの動作原理

清浄度が10〜100のクリーンルーム：内部清浄度を100以上にするには、クリーンルーム内に一方向の垂直気流を作る必要がある。つまり、クリーンルーム内の気流が同一断面上のどの位置でも同じ方向と速度を保つことで、クリーンな気流がピストンのように高速で室内の塵埃を遠ざけることができる。垂直気流を実現し、清浄度レベル100以上を達成するためには、高効率フィルターを屋根全面に設置する必要がある。

1K-100Kクリーンルーム：クラス1-100のクリーンルームとは気流の組織方向が異なる。内部気流は不均一な速度で非平行に流れ、逆流や渦を伴う。主に清浄気流を利用して、内部空気を連続的に希釈し、内部汚染を徐々に排出し、清浄効果を達成する。異なるレベルのクリーンルームを実現するために、主に単位時間当たりに供給される空気量の違いに依存する。
クリーンルームの形態：完全密閉型と半密閉型に分けられる。
完全密閉型-需要の高い環境や研究機関でよく使用される。
クリーンルーム気流の動作原理
風量→空気清浄機による浄化処理→ファンによる加圧給気→ファン濾過ユニット→小屋裏の清掃→ホコリ（菌）の除去。以上の工程を繰り返し、浄化目標を達成する。
クリーンルーム内の気流は一方向（垂直または水平）に流れ、一般に毎秒0.3～0.5メートル（毎分60～100フィート）の均一な速度で空間全体を通過する。気流は、クリーンルームの天井にあるファンフィルターユニット（高効率フィルター付き）によって温室に供給される。気流はエアピストンのように温室内を下向きに流れ、汚染物質を運び去り、地上から排出される。
クリーンルームの利点
構造がシンプルで、システム構築コストが低く、拡張も比較的容易である。一部の特殊用途エリアでは、ウルトラクリーンワークベンチを使用してクリーンルームの清浄度を向上させることができます。
クリーンルームにおける粒子汚染を抑制する主な方法は以下の通りである：
1.汚染源を管理し、汚染の発生を減らす；
2.すでに発生している室内汚染を迅速かつ効果的に除去する；
3.屋外の汚染物質の侵入を効果的に防ぐ。(または屋内汚染が屋外に流出するのを効果的に防止する。）
流体力学の概念：
1.安定した流れと不安定な流れ（運動要素における流量や加速度などの時間的要因の有無による。）
2.勾配流（流線は一般に等距離で直線に近い）と急流；（流線形状による。）
勾配流には一様流（勾配流の極端な場合）と非一様流がある；
3.層流と乱流（粒子交換の有無に基づく）。
1、非一方向流クリーンルームの原理
主な特徴流入と流出の間の気流の断面が変化すること。乱流とも呼ばれる。流体状態の本質：急流、乱流、安定流。
クリーンルームの原理

(1)オリフィスプレートトップデリバリーには、フルオリフィスプレートトップデリバリーとパーシャルオリフィスプレートトップデリバリーの2種類がある。全面オリフィス板上面送りは、上面風速が低く、風量分布が均一で、清浄度1000を達成できる。フルオリフィスプレート上面送風に比べ、局所オリフィスプレート上面送風は風速が速いため、壁側に渦が発生し、一部は測定壁に沿って巻き上がる。天井を通過して中央部に達した後、清浄空気流と一緒に下流に流れ、清浄空気流を混合して汚染します。その清浄度はレベル10000に達する。
(2)流線型のディフューザートップ送風方式は、4mを超える高層工場に適した風量構成である。
(3) 高効率フィルターは給気口に配置され、通常はディフューザープレートを備え、1000～100000の清浄度を達成できる。一般的に用いられる気流整理の一形態である。
(4)サイド・デリバリーが一般的で、同じサイドが戻ってくる。この形式は低層工場に適しており、古い工場の改修によく使われる。サイドデリバリールームには渦電流が多く、清浄度はレベル10000にしか達しないが、エンジニアリングコストは低い。
非一方向流クリーンルームの動作原理は、清浄気流が給気口から室内に送り込まれると、全方向に素早く広がり混合することです。同時に、ほぼ同量の気流が還気口から排出される。この清浄な気流が室内の汚染空気を希釈し、塵埃濃度の高い室内空気を平衡に達するまで希釈する。つまり、気流がより速く、より均一に広がれば広がるほど、希釈効果は当然向上する。
非一方向流クリーンルームの原理は希釈効果である。
非一方向流クリーンルームの動作原理によれば、クリーンルームが達成できる清浄度は一般的に1000～10000（6～7）レベルである。適切に設計されれば、場合によっては100（5）レベルに達することもある。一般に室内空気交換率が高いほど、得られる清浄度は高くなる。