Sự tiến hóa của các phòng sạch

Mặc dù các nguyên tắc của thiết kế phòng sạch trở lại hơn 150 năm để bắt đầu kiểm soát vi khuẩn trong bệnh viện, phòng sạch chính nó là một sự phát triển tương đối hiện đại. Đó là cần thiết cho một môi trường sạch cho sản xuất công nghiệp trong những năm 1950 đã dẫn đến căn phòng sạch sẽ hiện đại như chúng ta biết.

Một phòng sạch là một môi trường được kiểm soát chặt chẽ mà có một mức độ thấp của chất gây ô nhiễm môi trường như bụi, vi khuẩn trong không khí, các hạt khí dung và hơi hóa chất. Không khí đi vào một căn phòng sạch sẽ được lọc và sau đó tiếp tục lưu thông qua không khí hạt cao hiệu quả (HEPA) và / hoặc cực thấp các hạt không khí (ULPA) bộ lọc để loại bỏ chất gây ô nhiễm trong nội bộ tạo ra. Nhân viên mặc quần áo bảo hộ phải nhập cảnh qua airlocks, trong khi thiết bị và đồ nội thất bên trong phòng sạch là thiết kế đặc biệt để sản xuất hạt tối thiểu. Trong khi hơn 30 phân đoạn ngành công nghiệp khác nhau sử dụng phòng sạch, 70 phần trăm của Mỹ không gian sạch sẽ sàn phòng là trong các thành phần bán dẫn và điện tử khác, dược phẩm, và các ngành công nghiệp công nghệ sinh học.

1939 – 1945 Phát triển của căn phòng sạch sẽ hiện đại bắt đầu trong Chiến tranh thế giới thứ hai để cải thiện chất lượng và độ tin cậy của thiết bị được sử dụng trong sản xuất súng, xe tăng và máy bay. Trong thời gian này, bộ lọc HEPA cũng đã được phát triển để chứa phóng xạ, vi khuẩn hoặc hóa chất chất gây ô nhiễm nguy hiểm do hậu quả của thí nghiệm vào phân hạch hạt nhân, cũng như nghiên cứu hóa học và sinh học chiến tranh.Trong khi phòng sạch cho các mục đích sản xuất và quân sự đã được phát triển, tầm quan trọng của thông gió để kiểm soát ô nhiễm tại các bệnh viện đang được thực hiện. Việc sử dụng thông gió trong một khung cảnh y tế dần dần trở thành tiêu chuẩn thực hành trong thời gian này.

Năm 1950 – 1960 Sự tiến hóa của phòng sạch đã đạt được đà như là kết quả của chương trình không gian của NASA đi du lịch trong những năm 1950 và 1960. Đó là trong thời gian này mà khái niệm “dòng chảy thành lớp” đã được giới thiệu, đánh dấu một bước ngoặt trong công nghệ phòng sạch.

Trong cuối những năm 1950, Tổng công ty Sandia (mà sau này trở thành phòng thí nghiệm quốc gia Sandia) bắt đầu điều tra mức độ ô nhiễm quá mức tìm thấy trong các phòng sạch. Các nhà nghiên cứu thấy rằng phòng sạch đã được vận hành thực tế tại các giới hạn trên của mức độ sạch sẽ và xác định được cần phát triển các thiết kế phòng sạch thay thế.

Năm 1960, Quạt gió và Crew trong Middlesborough, Anh là người đầu tiên để cải thiện kiểm soát ô nhiễm bằng cách tạo một luồng không khí một chiều từ một bộ khuếch tán không khí gắn trên trần toàn bộ trong một phòng điều hành.Trong thực tế, luồng không khí được quấy rầy bởi dòng không khí và phong trào của người dân, nhưng ý tưởng của dòng chảy theo một hướng được sinh ra.

Cũng trong năm 1960, McCrone Associates bắt đầu phát triển các kỹ thuật xử lý tiên tiến bằng cách sử dụng hạt kim vonfram và thuốc dán. Những kỹ thuật này, mà sau này trở thành tiêu chuẩn công nghiệp, đã được đưa vào Associates McCrone phòng sạch Class 100.

Năm 1961, Giáo sư Sir John Charnley và Hugh Howorth, làm việc trong một bệnh viện ở Manchester, Anh, quản lý để cải thiện đáng kể luồng không khí theo một hướng bằng cách tạo ra một dòng chảy của không khí xuống từ một khu vực nhỏ hơn nhiều của trần nhà, trực tiếp trên bàn mổ.

Cũng trong năm 1961, tiêu chuẩn đầu tiên viết cho phòng sạch, được gọi là kỹ thuật tay ĐẾN 00-25-203, được xuất bản bởi các lực lượng Hoa Kỳ Air. Tiêu chuẩn này được coi là thiết kế phòng sạch và các tiêu chuẩn hạt trong không khí, cũng như thủ tục cho quần áo, nhập cảnh và làm sạch.

Năm 1962, Sandia Corp ra mắt Whitfield Ultra-sạch phòng, được công bố trong tạp chí Time, tạo ra rất nhiều quan tâm. Thay vì chỉ đơn giản là sử dụng bộ lọc để làm sạch không khí đến, Whitfield sử dụng không khí được lọc để giữ cho phòng sạch bằng cách giới thiệu một sự thay đổi của siêu sạch không khí mỗi sáu giây.

Năm 1962, Bằng sáng chế số 3158457 cho phòng chảy thành lớp đã được ban hành. Nó đã được biết đến như một “phòng sạch cực.”

Năm 1965, một số dòng chảy dọc xuống phòng đã hoạt động trong đó các luồng không khí dao động từ 15 m (50 ft) / phút và 30 m (100 ft) / phút. Đó là trong thời gian này các đặc điểm kỹ thuật của không khí vận tốc 0,46 m / s và yêu cầu cho 20 thay đổi không khí một giờ trở thành tiêu chuẩn được chấp nhận.

Năm 1966, Bằng sáng chế số 3273323 đã được trình và ban hành cho các “bộ máy thành lớp airhood dòng chảy.”

Năm 1970 Vào đầu những năm 1970 theo nguyên tắc “dòng chảy thành lớp” đã được dịch từ các phòng thí nghiệm để ứng dụng rộng rãi trong quá trình sản xuất và sản xuất.

Năm 1980 – năm 1990

Những năm 1980 chứng kiến ​​tiếp tục quan tâm trong sự phát triển của các phòng sạch. Bởi giai đoạn này, phòng sạch công nghệ cũng đã trở thành quan tâm đặc biệt đến các nhà sản xuất thực phẩm.

Trong thời gian cuối những năm 1980, STERIS (trước đây gọi là Amsco) đã phát triển sử dụng khí hydrogen peroxide để khử trùng phòng sạch sẽ, và tiếp thị các ý tưởng dưới nhãn hiệu VHP (bay hơi hydrogen peroxide). Hydrogen peroxide khí nhanh chóng trở thành phương pháp được sử dụng rộng rãi nhất trong khử trùng, do sự kết hợp độc đáo của các hiệu quả kháng khuẩn nhanh, tính tương thích vật chất và an toàn.

Năm 1980, Daldrop + Dr.Ing.Huber phát triển một phong trần sáng tạo sạch sẽ, được gọi là ‘Euro sạch, để đáp ứng những thách thức tăng từ ngành công nghiệp vào đầu những năm 80.

Năm 1987, một bằng sáng chế đã được nộp cho một hệ thống của phân vùng căn phòng sạch sẽ để cho phép các khu vệ sinh đặc biệt cao cấp. Điều này cải thiện hiệu quả của các phòng riêng lẻ sạch sẽ bằng cách cho phép các khu vực thông qua các mức độ khác nhau của sự sạch sẽ theo vị trí và sự cần thiết.

Năm 1991, một bằng sáng chế đã được nộp cho một hệ thống đội mũ bảo hiểm có thể được sử dụng trong một phòng sạch y tế mà trong đó người dùng được bảo vệ từ không khí bị ô nhiễm trong môi trường, trong khi bệnh nhân được bảo vệ từ không khí bị ô nhiễm là kiệt sức từ mũ bảo hiểm của người dùng. Như vậy một thiết bị làm giảm khả năng nhân viên phòng điều hành bị nhiễm virus thực hiện bởi các bệnh nhân đang được vận hành thuận.

Năm 1998/1999, phòng sạch CRC Tư vấn GmbH giới thiệu các fan hâm mộ bộ lọc phòng sạch. Điều này liên quan đến sự tích hợp của một đơn vị bộ lọc fan hâm mộ, với bộ lọc, máy thở, và động cơ trực tiếp vào trần phòng sạch.

Những năm 2000 Tốc độ chuyển đổi công nghệ sạch phòng đã tăng tốc trong những năm gần đây. Từ năm 2000, đã có tiến bộ đáng kể trong công nghệ phòng sạch mới, mà đã giúp để sắp xếp sản xuất và nghiên cứu các quá trình, trong khi cũng làm giảm nguy cơ ô nhiễm. Hầu hết các phát triển công nghệ trong những thập kỷ qua đã được hướng tới sản xuất sản phẩm vô trùng, đặc biệt là vô trùng chứa đầy sản phẩm.

Năm 2003, Eli Lilly đi tiên phong trong sự phát triển của một hệ thống mới để phòng ngừa và ngăn chặn của crosscontamination trong khi sản xuất bột dược phẩm sử dụng một “giỏ hàng sương mù” thiết kế đặc biệt. Điều này cho phép nhà khai thác được bao phủ bởi một màn sương mù đặc biệt tốt của nước xuất cảnh từ một khu vực quan trọng, hầu như loại trừ nguy cơ chuyển dấu vết bụi vượt quá giới hạn thích hợp của họ.

Trong năm 2009, Trường Đại học Southampton, Anh đã mở một Trung tâm chế tạo nano có chứa một căn phòng sạch sẽ với các cơ sở vi chế tạo, làm cho nó có thể sản xuất tốc độ cao và không dễ bay hơi “bộ nhớ phổ quát” các thiết bị cho ngành công nghiệp mà có thể xử lý thông tin nhanh hơn bất cứ điều gì đạt được với thông thường công nghệ. Tương lai của phòng sạch Thiết bị phòng sạch tại Hoa Kỳ đã được dự đoán sẽ tăng gấp bốn lần từ một đường cơ sở của năm 1998 đến năm 2015, đến một 180.000.000 feet vuông ước tính trong năm 2015.Các ứng dụng phổ biến nhất của phòng sạch tại đang trong sản xuất chất bán dẫn và các linh kiện điện tử, cũng như trong các ngành công nghiệp dược phẩm và công nghệ sinh học. Ngoài các ứng dụng truyền thống, phòng sạch gần đây công nghệ đã được áp dụng cho các quá trình vi mô và nano hệ thống, và điều này có vẻ nhất định để có một khu vực tăng trưởng trong năm tới. Sự phát triển của công nghệ phòng sạch có thể sẽ tiếp tục được thúc đẩy bởi một số yếu tố chủ chốt bao gồm cả việc sử dụng kỹ thuật ngày càng hiện tượng kỳ lạ của vật lý và sinh học, vai trò trung tâm của các cấu trúc ngày càng tốt, việc tạo ra và sử dụng vật liệu của độ tinh khiết cao nhất, và ngày càng rộng rãi sử dụng công nghệ sinh học. Với quy mô của những thách thức này, công nghệ phòng sạch sẽ thiết lập để vẫn không thể thiếu để sản xuất trong những năm tới.