หน้าต่าง Arc Cleanroom: ประเภท ข้อกำหนดการออกแบบ และการใช้งาน

หน้าต่าง Arc Cleanroom คืออะไร?

อ หน้าต่างห้องสะอาดโค้ง — หรือเรียกอีกอย่างว่าหน้าต่างคลีนรูมแบบโค้งหรือรัศมี — เป็นหน่วยกระจกประดิษฐ์พิเศษที่ออกแบบโดยมีโปรไฟล์โค้งเพื่อให้พอดีกับช่องเปิดของผนังโค้ง ผนังทางเดินโค้ง หรือช่องสังเกตการณ์โค้งมนภายในสภาพแวดล้อมที่มีการควบคุม ต่างจากหน้าต่างจอแบนมาตรฐาน หน้าต่างห้องคลีนรูมโค้งรักษาประสิทธิภาพการควบคุมการปนเปื้อนที่เข้มงวดเช่นเดียวกับหน้าต่างแบบเรียบ: พื้นผิวภายในเรียบลื่น โครงปิดผนึกอย่างแน่นหนา และโครงสร้างกันอนุภาค ที่ตรงตามข้อกำหนดการจำแนกประเภทห้องสะอาด ISO 14644

หน้าต่างเหล่านี้มักระบุไว้ในห้องการผลิตยา โรงงานผลิตเซมิคอนดักเตอร์ ห้องปฏิบัติการเทคโนโลยีชีวภาพ ห้องปลอดเชื้อในการประกอบอากาศยาน และโรงละครในโรงพยาบาล ซึ่งมีสถาปัตยกรรมโค้งปรับปรุงไดนามิกของการไหลของอากาศ หรือตรงตามข้อกำหนดการออกแบบเชิงพื้นที่เฉพาะ

ข้อกำหนดการออกแบบและประสิทธิภาพที่สำคัญ

การเลือกหน้าต่างห้องปลอดเชื้อส่วนโค้งที่เหมาะสมจำเป็นต้องมีความสมดุลของความสมบูรณ์ของโครงสร้าง การควบคุมการปนเปื้อน และความชัดเจนของแสง เกณฑ์ประสิทธิภาพต่อไปนี้เป็นมาตรฐานในอุตสาหกรรมที่มีการควบคุมส่วนใหญ่:

• ฟลัชภายในใบหน้า: หน้าต่างจะต้องอยู่ชิดกับพื้นผิวผนังภายในเพื่อขจัดขอบ รอยแยก หรือพื้นผิวแนวนอนที่อาจมีอนุภาคสะสมอยู่
• โครงปิดสนิทไม่ระบายแก๊ส: โครงอะลูมิเนียมหรือสเตนเลสสตีลพร้อมปะเก็นซิลิโคนหรือ EPDM ป้องกันการแพร่กระจายของไอ และทนทานต่อการทำความสะอาดซ้ำด้วย IPA ไอไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ (HPV) หรือสารฆ่าเชื้อที่มีฤทธิ์รุนแรงอื่นๆ
• กระจกลามิเนตหรือกระจกนิรภัย: ยูนิตกระจกสองชั้นพร้อมกระจกนิรภัยหรือลามิเนตด้านในและด้านนอกให้ความต้านทานแรงกระแทกและฉนวนกันความร้อน สำหรับสภาพแวดล้อม ISO Class 5 และสูงกว่า หน่วยที่มี ค่า U ต่ำกว่า 1.8 W/m²K เป็นที่ต้องการเพื่อลดความเสี่ยงจากการควบแน่น
• ความสม่ำเสมอของรัศมีต่อเนื่อง: โปรไฟล์โค้งจะต้องสอดคล้องกันทางเรขาคณิตตลอดส่วนโค้งเพื่อให้แน่ใจว่าอากาศจะสัมผัสกับระบบแผงผนังโดยรอบ และป้องกันการแทรกซึมของอากาศ
• สารเคลือบกระจายไฟฟ้าสถิต (ESD): ในห้องคลีนรูมเซมิคอนดักเตอร์หรือไมโครอิเล็กทรอนิกส์ กระจกเคลือบ ESD ป้องกันการสะสมตัวของไฟฟ้าสถิตที่อาจดึงดูดอนุภาคขนาดต่ำกว่าไมครอนหรือสร้างความเสียหายให้กับส่วนประกอบที่ละเอียดอ่อน

หน้าต่าง Arc Cleanroom กับหน้าต่าง Cleanroom แบบเรียบ: การเปรียบเทียบ

ผู้จัดการสิ่งอำนวยความสะดวกมักจะประเมินว่าความซับซ้อนที่เพิ่มขึ้นของหน้าต่างโค้งทำให้ต้นทุนพรีเมียมเหนือหน่วยแบบมาตรฐานหรือไม่ ตารางด้านล่างสรุปความแตกต่างที่สำคัญ:

วิธีการประดิษฐ์และวัสดุ

หน้าต่างห้องปลอดเชื้อแบบโค้งผลิตขึ้นโดยใช้วิธีการผลิตหลักแบบใดแบบหนึ่งจากสองวิธี:

กระจกโค้งเย็น

ในกระจกโค้งงอเย็น กระจกเทมเปอร์แบนหรือกระจกลามิเนตนั้นจะมีการโค้งเชิงกลที่อุณหภูมิแวดล้อมและยึดให้อยู่ในรูปทรงโดยกรอบ วิธีการนี้คุ้มต้นทุนสำหรับส่วนโค้งที่มีรัศมีขนาดใหญ่ (โดยทั่วไปจะมีรัศมีมากกว่า 3,000 มม.) และทำให้เกิดการบิดเบือนทางแสงน้อยที่สุดเมื่อดำเนินการอย่างถูกต้อง อย่างไรก็ตาม ความเค้นตกค้างในกระจกจะต้องได้รับการจัดการอย่างระมัดระวังเพื่อหลีกเลี่ยงการหลุดร่อนหรือการแตกร้าวในระยะยาว

กระจกโค้งงอร้อน (Slumped)

การดัดด้วยความร้อนเกี่ยวข้องกับการให้ความร้อนกระจกประมาณ 600–650 องศาเซลเซียส และปล่อยให้มันเป็นไปตามแม่พิมพ์ ซึ่งจะสร้างเส้นโค้งถาวรที่ปราศจากความเค้น เหมาะสำหรับรัศมีที่แคบกว่าและรูปทรงที่ซับซ้อนมากขึ้น หน่วยโค้งงอร้อนให้ความชัดเจนของแสงที่เหนือกว่าและความเสถียรของมิติในระยะยาว ทำให้เป็นตัวเลือกที่ต้องการสำหรับหน้าต่างการสังเกตที่สำคัญในสภาพแวดล้อมทางเภสัชกรรมหรือเซมิคอนดักเตอร์

วัสดุกรอบโดยทั่วไป อลูมิเนียมอัลลอยด์ 6063-T5 หรือ 6061-T6 ด้วยการเคลือบผิวแบบอะโนไดซ์หรือเคลือบผง หรือเหล็กกล้าไร้สนิม 316L สำหรับการใช้งานที่เกี่ยวข้องกับระเบียบวิธีเช็ดสารเคมีที่รุนแรง วัสดุทั้งสองเข้ากันได้กับระบบแผงผนังคลีนรูมจากซัพพลายเออร์รายใหญ่ เช่น Kingspan, Asahi Kasei และ USG Boral

ข้อควรพิจารณาในการติดตั้งสำหรับ Arc Cleanroom Windows

การติดตั้งที่เหมาะสมมีความสำคัญพอๆ กับข้อกำหนดเฉพาะของหน้าต่าง การติดตั้งที่ไม่ดีอาจทำให้สภาพแวดล้อมของห้องปลอดเชื้อเสียหายและทำให้การจำแนกประเภท ISO เป็นโมฆะ ขั้นตอนการติดตั้งที่สำคัญได้แก่:

1. การจับคู่รัศมีที่แม่นยำ: รัศมีส่วนโค้งของหน้าต่างจะต้องถูกสร้างขึ้นให้ตรงกับรัศมีของผนังที่สร้างขึ้นโดยมีค่าความคลาดเคลื่อน ±2 มม. ขอแนะนำอย่างยิ่งให้ทำการวัดนอกสถานที่หลังการติดตั้งแผงผนัง — ไม่ใช่แบบร่างของร้านค้า —
2. การปิดผนึกปริมณฑลอย่างต่อเนื่อง: ต้องใช้บีดต่อเนื่องของซิลิโคนยาแนวเกรดคลีนรูม (VOC ต่ำ ปราศจากสารฆ่าเชื้อรา) ที่ส่วนต่อประสานระหว่างกรอบกับผนังที่พื้นผิวด้านใน ไม่มีช่องว่างหรือสะพานเชื่อม
3. การปรับสมดุลความดัน: หน่วยส่วนโค้งแบบกระจกสองชั้นจำเป็นต้องมีแถบตัวเว้นระยะดูดความชื้นที่เติมเต็มความจุเพื่อป้องกันความชื้นเข้าไปในโพรง ซึ่งเสี่ยงต่อความล้มเหลวในหน่วยส่วนโค้งเนื่องจากความเค้นของขอบที่เปลี่ยนแปลงได้
4. การทดสอบการรั่วหลังการติดตั้ง: การทดสอบดินสอควันหรือก๊าซติดตามควรตรวจสอบว่าหน้าต่างที่ติดตั้งไม่รบกวนแรงดันตกตะกอนของห้องปลอดเชื้อก่อนที่ชุดจะได้รับการรับรอง

แอปพลิเคชันที่ขับเคลื่อนความต้องการ Arc Cleanroom Windows

การนำองค์ประกอบสถาปัตยกรรมโค้งมาใช้ในการออกแบบห้องคลีนรูมสมัยใหม่เพิ่มมากขึ้น ซึ่งได้รับแรงหนุนจากการพิจารณาทั้งด้านการใช้งานและการยศาสตร์ ได้ขยายตลาดสำหรับหน้าต่างห้องปลอดเชื้อแบบโค้งอย่างมีนัยสำคัญในช่วงทศวรรษที่ผ่านมา ภาคการใช้งานหลัก ได้แก่ :

• การผลิตยาและชีวเภสัชภัณฑ์: ชุดที่ได้มาตรฐาน GMP สำหรับการเติมแบบปลอดเชื้อ การบำบัดด้วยเซลล์ และการผลิต mRNA มีลักษณะทางเดินภายในแบบโค้งมนมากขึ้นเพื่อกำจัดโซนที่ตายในระบบไหลเวียนของอากาศทิศทางเดียว
• โรงงานเซมิคอนดักเตอร์: ช่องพิมพ์หินที่มีแกลเลอรีสังเกตการณ์โค้งช่วยให้วิศวกรกระบวนการตรวจสอบอุปกรณ์โดยไม่ต้องเข้าสู่โซนแกนหลัก ISO Class 5
• ห้องผ่าตัดของโรงพยาบาล: ซุ้มอ่างขัดผิวโค้งและหน้าต่างสังเกตการณ์ระหว่างห้อง OR และแกลเลอรีใช้หน้าต่างโค้งเพื่อรักษาอุปสรรคในการควบคุมการติดเชื้อ ในขณะเดียวกันก็ให้การดูแลทีมศัลยกรรมด้วย
• การประกอบส่วนประกอบการบินและอวกาศ: ห้องสะอาดของอุปกรณ์ดาวเทียมและออพติคัลใช้โซนการเปลี่ยนผ่านแบบโค้งระหว่างระดับความสะอาด โดยกำหนดให้หน้าต่างที่สอดคล้องกับรูปทรงของผนัง ในขณะเดียวกันก็รักษาความสมบูรณ์ของแรงดันที่แตกต่างกัน

เนื่องจากการออกแบบห้องคลีนรูมยังคงพัฒนาไปสู่รูปแบบที่ยืดหยุ่นและเน้นผู้คนเป็นศูนย์กลางมากขึ้น หน้าต่างห้องสะอาดโค้งs will remain a critical specification item สำหรับสถาปนิกและวิศวกรสิ่งอำนวยความสะดวกที่ต้องการประสานความทะเยอทะยานทางสถาปัตยกรรมกับประสิทธิภาพในการควบคุมการปนเปื้อน