Wat is cleanroom overdruk en waarom is het belangrijk?
Cleanroom overdruk stopt de toestroom van externe lucht.Wanneer een deur of schuifdeur open gaat, dwingt de overdruk de luchtstroom naar buiten, zodat vervuilde lucht geen kans krijgt om binnen te dringen. Meestal is de luchtdruk buiten de cleanroom van een lagere klasse of afkomstig uit een gecontamineerde zone. Daarom is drukverschilmeting cruciaal om de zuiverheid van de ruimte te beheren.
Overdruk en onderdruk in cleanrooms
Door gebruik te maken van overdruk en onderdruk ontstaan gecontroleerde luchtstromen die als sluizen functioneren. Deze scheidingen voorkomen dat lucht zich vermengt en het bijbehorende risico op contaminatie. Zo blijven uiteenlopende producties, zoals harttabletten en maagzuurremmers, strikt en veilig van elkaar gescheiden.
Drukverschilmeting en drukcascade (Pa)
Om een cleanroom effectief met overdruk te beschermen, is een nauwkeurige drukverschilmeting noodzakelijk. Dit verschil wordt uitgedrukt in Pascal (Pa) en vergeleken met de zogenaamde buitenbox, het gebouw waarin de cleanroom zich bevindt. De binnenbox verwijst naar alle cleanroom ruimtes samen.
Wat is een drukcascade?
De druk in de buitenbox functioneert als een referentiepunt voor de cleanrooms in de binnenbox. Tussen deze ruimtes ontstaan onderlinge drukverschilmetingen, waarbij telkens de buitenbox als uitgangspunt wordt genomen. Deze serie van drukniveaus wordt een drukcascade genoemd en zorgt voor een gecontroleerde verdeling van luchtstromen tussen zones met uiteenlopende klassen en risico’s op contaminatie.
Hoe wordt drukverschilmeting toegepast?
Het instellen van het drukverschil tussen een schonere en een minder schone zone vraagt om zorgvuldigheid. Een te groot verschil kan leiden tot ongewenste turbulentie, terwijl een te klein verschil de richting van de luchtstroom kan verstoren.
Daarom moet het drukverschil stabiel en goed gebalanceerd zijn. In de praktijk ligt de juiste drukverschilmeting meestal tussen 5 en 20 Pa. Binnen dit bereik kunnen deuren nog eenvoudig worden geopend en wordt de kans op dwarsstromen beperkt.
In sommige situaties wordt uitsluitend het drukverschil toegepast, maar vaak wordt het gecombineerd met andere technieken en concepten voor contaminatie beheersing.
Overdruk cleanroom instellen en beheersen
De statische druk tussen cleanrooms van verschillende klassen, of tussen een cleanroom en een niet-geclassificeerd gebied, kan worden geregeld met luchtstroombalanceringstechnieken. Deze technieken bestaan uit zowel actieve en geautomatiseerde als passieve en handmatige systemen. Ze compenseren verschillen door de hoeveelheid lucht die wordt toegevoerd of afgevoerd via luchtkanalen en overdrachtsystemen nauwkeurig af te stemmen, waarbij ook warmteverliezen worden meegenomen.
Wanneer de drukverschilmeting aan de ondergrens van het gewenste bereik ligt, zijn extra maatregelen noodzakelijk. Een nauwkeurige drukverschilmeting van de luchtstroom of druk moet dan uitwijzen dat de installatie stabiel blijft en contaminatie wordt voorkomen. In sommige gevallen kan dit worden gerealiseerd met een box in box cleanroom, die een extra barrière tegen ongewenste luchtstromen vormt.
Daarnaast kan de overdruk worden ingesteld door de retourlucht te beperken ten opzichte van de aanvoer. Een optimale luchtverdeling zorgt voor een gelijkmatige doorspoeling van de ruimte, waarbij toevoer en retour zorgvuldig op elkaar zijn afgestemd. Voldoende luchtwisselingen zijn hierbij essentieel om de cleanroom binnen de vastgestelde ISO-classificatie te houden.
Sluizen, deuren en doorgangen
De manier waarop deuren en doorgangen worden gebruikt, is bepalend voor het behouden van een stabiele overdruk. Zonder duidelijke regels kan de opgebouwde overdruk snel verloren gaan. Om dit te voorkomen, zijn hiërarchie en interlock-systemen ontwikkeld die de toegang tot de verschillende zones in goede banen leiden.
Hiërarchie tussen doorgangen
Elke keer dat een deur wordt geopend, verandert de luchtstroom in de cleanroom. De circulatievoud en de grootte van het drukverschil compenseren dit tijdelijk, maar de hersteltijd blijft afhankelijk van een strakke hiërarchie tussen schuifdeuren en andere doorgangen. Zonder deze hiërarchie verdwijnt de overdruk te snel en neemt het risico op contaminatie toe. Daarom moet drukverschil meting altijd worden beschermd met ondersteunende systemen zoals een interlock.
Interlock-systeem voor gecontroleerde toegang
Een interlock-systeem zorgt ervoor dat slechts één toegangspunt tegelijk geopend kan worden. De schuifdeur, doorgeefkast of draaideur blijft gesloten zolang een andere doorgang nog openstaat. Pas wanneer deze weer vergrendeld is, kan de volgende deur worden geopend.
Dit systeem bewaakt de hiërarchie tussen doorgangen en ondersteunt operators bij het behouden van de juiste drukmeting. Het is bedoeld als hulpmiddel en waarschuwing, niet als een methode om een ruimte volledig luchtdicht af te sluiten.
Voorkom luchtverlies door naden en kieren
Het behouden van overdruk in een cleanroom staat of valt met de luchtdichtheid van de ruimte. Zelfs kleine openingen kunnen ervoor zorgen dat de opgebouwde overdruk snel verdwijnt. Alledaagse details, zoals een slotgat of wandcontactdoos, kunnen onbedoeld een lek vormen. Volledige luchtdichtheid is praktisch onmogelijk, alleen een ballon is echt volledig afgesloten, maar in een cleanroom is het essentieel om lekverlies zoveel mogelijk te beperken.
Wilt u een stabiele overdruk in uw cleanroom en zekerheid over de juiste drukverschilmeting? Neem contact met ons op.