1. Hauts partikulak kentzea hautsik gabeko gela garbian
Gela garbiaren funtzio nagusia produktuak (siliziozko txipak, etab.) dauden atmosferaren garbitasuna, tenperatura eta hezetasuna kontrolatzea da, produktuak ingurune on batean ekoitzi eta fabrikatu ahal izateko. Espazio horri gela garbia deitzen diogu. Nazioarteko praktikaren arabera, garbitasun maila batez ere sailkapen-araua baino diametro handiagoa duen aire metro kubiko bakoitzeko partikula kopuruaren arabera zehazten da. Beste era batera esanda, hautsik gabekoa ez da %100ean hautsik gabekoa, unitate oso txiki batean kontrolatzen da baizik. Jakina, arau honetan hauts-araua betetzen duten partikulak oso txikiak dira ikusten dugun hauts arruntarekin alderatuta, baina egitura optikoetarako, hauts apur batek ere eragin negatibo handia izango du, beraz, hautsik gabekoa ezinbesteko baldintza da egitura optikoko produktuen ekoizpenean.
Metro kubiko bakoitzeko 0,5 mikra edo gehiagoko partikula-tamaina duten hauts-partikula kopurua 3520/metro kubiko baino gutxiagora kontrolatzeak nazioarteko hautsik gabeko estandarraren A klasea lortuko du. Txip mailako ekoizpenean eta prozesamenduan erabiltzen den hautsik gabeko estandarrak A klaseak baino eskakizun handiagoak ditu hautsarentzat, eta estandar altu hori batez ere maila altuagoko txip batzuen ekoizpenean erabiltzen da. Hauts-partikula kopurua zorrotz kontrolatzen da metro kubiko bakoitzeko 35.200ean, eta hori B klase gisa ezagutzen da gela garbien industrian.
2. Hiru gela garbien egoera mota
Gela garbi hutsa: eraiki eta erabiltzeko moduan jar daitekeen gela garbi bat. Zerbitzu eta funtzio garrantzitsu guztiak ditu. Hala ere, instalazioan ez dago operadoreek erabiltzen duten ekipamendurik.
Gela garbi estatikoa: funtzio guztiak, ezarpen eta instalazio egokiak dituen gela garbi bat, ezarpenen arabera erabil daitekeena edo erabiltzen ari dena, baina instalazioan operadorerik ez dagoena.
Gela garbi dinamikoa: ohiko erabileran dagoen gela garbia, zerbitzu-funtzio, ekipamendu eta langile osoekin; beharrezkoa izanez gero, ohiko lana egin daiteke.
3. Kontrol elementuak
(1). Airean flotatzen duten hauts partikulak kendu ditzake.
(2). Hauts partikulen sorrera eragotzi dezake.
(3). Tenperatura eta hezetasunaren kontrola.
(4). Presioaren erregulazioa.
(5). Gas kaltegarrien ezabapena.
(6). Egituren eta konpartimentuen airearekiko hermetikotasuna.
(7). Elektrizitate estatikoaren prebentzioa.
(8). Interferentzia elektromagnetikoen prebentzioa.
(9). Segurtasun faktoreen kontuan hartzea.
(10). Energia aurreztearen kontuan hartzea.
4. Sailkapena
Fluxu turbulento mota
Airea aire girotuaren kaxatik sartzen da gela garbira, aire-hodiaren eta aire-iragazkiaren (HEPA) bidez, eta gela garbiaren bi aldeetako horma-banaketa paneletatik edo zoru altxatuetatik itzultzen da. Aire-fluxua ez da modu linealean mugitzen, baizik eta egoera turbulento edo zurrunbilotsu irregularra aurkezten du. Mota hau 1.000-100.000 klaseko gela garbietarako egokia da.
Definizioa: Aire-fluxua abiadura irregularrean eta paraleloan ez doan gela garbia, kontrafluxua edo korronte zurrunbilotsua dakarrena.
Printzipioa: Gela garbi turbulenteek aire-fluxuaren bidez diluitzen dira barneko airea etengabe, eta kutsatutako airea pixkanaka diluitzen da garbitasuna lortzeko (gela garbi turbulenteak, oro har, 1.000 eta 300.000 arteko garbitasun-mailetan diseinatzen dira).
Ezaugarriak: Gela garbi turbulenteek hainbat aireztapen behar dituzte garbitasuna eta garbitasun mailak lortzeko. Aireztapen aldaketa kopuruak zehazten du definizioan dagoen arazketa maila (zenbat eta aireztapen aldaketa gehiago, orduan eta garbitasun maila handiagoa).
(1) Auto-garbiketa denbora: gela garbiak diseinatutako aireztapen zenbakiaren arabera gela garbiari airea ematen hasten zaion denborari egiten dio erreferentzia, eta gelako hauts-kontzentrazioa diseinatutako garbitasun-mailara iristen den denborari. 1.000 klasea gehienez 20 minutu izatea espero da (15 minutu erabil daitezke kalkulurako). 10.000 klasea gehienez 30 minutu izatea espero da (25 minutu erabil daitezke kalkulurako). 100.000 klasea gehienez 40 minutu izatea espero da (30 minutu erabil daitezke kalkulurako).
(2) Aireztapen-maiztasuna (goiko autogarbiketa-denboraren arabera diseinatua) 1.000 klasea: 43,5-55,3 aldiz/ordu (estandarra: 50 aldiz/ordu) 10.000 klasea: 23,8-28,6 aldiz/ordu (estandarra: 25 aldiz/ordu) 100.000 klasea: 14,4-19,2 aldiz/ordu (estandarra: 15 aldiz/ordu)
Abantailak: egitura sinplea, sistemaren eraikuntza-kostu baxua, gela garbia erraz zabaltzeko modukoa, helburu bereziko leku batzuetan, hautsik gabeko banku garbia erabil daiteke gela garbiaren kalifikazioa hobetzeko.
Desabantailak: turbulentziak eragindako hauts-partikulak barneko espazioan flotatzen dute eta zailak dira kanporatzen, eta horrek erraz kutsa ditzake prozesuko produktuak. Gainera, sistema gelditu eta gero aktibatzen bada, denbora asko behar izaten da beharrezko garbitasuna lortzeko.
Fluxu laminarra
Aire-fluxu laminarra lerro zuzen uniforme batean mugitzen da. Airea gelara sartzen da % 100eko estaldura-tasa duen iragazki baten bidez eta zoru altxatuaren edo bi aldeetako partizio-oholen bidez itzultzen da. Mota hau egokia da gela garbien inguruneetan erabiltzeko, normalean 1~100 klasekoak diren gela garbietan. Bi mota daude:
(1) Fluxu laminar horizontala: Aire horizontala iragazkitik norabide bakarrean ateratzen da eta kontrako horman dagoen itzulera-aire sistemak itzultzen du. Hautsa kanpora botatzen da airearen norabidean. Oro har, kutsadura larriagoa da beheranzko aldean.
Abantailak: Egitura sinplea, funtzionatu ondoren denbora gutxian egonkortu daiteke.
Desabantailak: eraikuntza-kostua fluxu turbulentoa baino handiagoa da, eta barneko espazioa ez da erraza zabaltzea.
(2) Fluxu laminar bertikala: Gelaren sabaia guztiz estalita dago ULPA iragazkiekin, eta airea goitik behera botatzen da, garbitasun handiagoa lortuz. Prozesuan zehar edo langileek sortutako hautsa azkar kanporatu daiteke kanpora, beste lan-eremuak eragin gabe.
Abantailak: Erraz kudeatzen da, egoera egonkorra lor daiteke funtzionamendua hasi eta denbora gutxian, eta ez da erraz eragiten funtzionamendu-egoeraren edo operadoreen eraginpean.
Desabantailak: eraikuntza-kostu handia, espazioa malgutasunez erabiltzeko zailtasuna, sabaiko euskarriek espazio handia hartzen dute eta iragazkiak konpondu eta ordezkatzea zaila da.
Mota konposatua
Mota konposatuak fluxu turbulento mota eta fluxu laminar mota konbinatu edo erabiltzea dakar, tokiko aire ultra-garbia emanez.
(1) Tunel garbia: Erabili HEPA edo ULPA iragazkiak prozesu-eremuaren edo lan-eremuaren % 100 estaltzeko, garbitasun-maila 10. klasetik gora igotzeko, eta horrek instalazio- eta funtzionamendu-kostuak aurreztu ditzake.
Mota honek operadorearen lan-eremua produktutik eta makinaren mantentze-lanetatik isolatuta egotea eskatzen du, makinaren mantentze-lanetan lana eta kalitatea ez eragiteko.
Tunel garbiek beste bi abantaila dituzte: A. Malgutasunez zabaltzeko erraztasuna; B. Ekipamenduen mantentze-lanak erraz egin daitezke mantentze-eremuan.
(2) Hodi Garbia: Inguratu eta garbitu produktuaren fluxua igarotzen den ekoizpen-lerro automatikoa, eta handitu garbitasun-maila 100 klasetik gora. Produktua, operadorea eta hautsa sortzen duen ingurunea elkarrengandik isolatuta daudenez, aire-hornidura kantitate txiki batekin garbitasun ona lor daiteke, energia aurreztu dezakeena eta eskuzko lanik behar ez duten ekoizpen-lerro automatizatuetarako egokiena da. Farmazia, elikagai eta erdieroaleen industrietan aplikagarria da.
(3) Gune Garbia: 10.000~100.000ko gela garbi maila duen gela garbi turbulentean produktuaren prozesu eremuaren garbitasun maila 10~1000ra edo gehiagora igotzen da ekoizpen helburuetarako; lan-mahai garbiak, estalpe garbiak, aurrefabrikatutako gela garbiak eta armairu garbiak kategoria honetan sartzen dira.
Banku garbia: 1~100 klasea.
Kabina garbia: Gela garbi turbulento batean dagoen oihal plastiko garden antiestatiko batez inguratutako espazio txiki bat, HEPA edo ULPA eta aire girotuko unitate independenteak erabiltzen dituena goi-mailako espazio garbi bihurtzeko, 10~1000 maila, 2,5 metro inguruko altuera eta 10m2 edo gutxiagoko estaldura-eremuarekin. Lau zutabe ditu eta gurpil mugikorrez hornituta dago erabilera malgua lortzeko.
5. Aire-fluxuaren fluxua
Aire-fluxuaren garrantzia
Gela garbi baten garbitasuna askotan aire-fluxuak eragiten du. Beste era batera esanda, pertsonek, makinen konpartimentuek, eraikinen egiturek eta abarrek sortutako hautsaren mugimendua eta hedapena aire-fluxuaren bidez kontrolatzen dira.
Gela garbiak HEPA eta ULPA erabiltzen ditu airea iragazteko, eta hauts bilketa tasa % 99,97~99,99995 artekoa da, beraz, iragazki honek iragazitako airea oso garbia dela esan daiteke. Hala ere, pertsonez gain, hauts iturriak ere badaude gela garbian, hala nola makinak. Sortutako hauts horiek sakabanatzen direnean, ezinezkoa da espazio garbi bat mantentzea, beraz, aire-fluxua erabili behar da sortutako hautsa azkar kanporatzeko.
Eragile faktoreak
Gela garbi baten aire-fluxuan eragina duten faktore askok eragiten dute, hala nola prozesu-ekipoak, langileak, gela garbiaren muntaketa-materialak, argiztapen-tresnak, etab. Aldi berean, ekoizpen-ekipoen gaineko aire-fluxuaren desbideratze-puntua ere kontuan hartu behar da.
Ebakuntza-mahai orokor baten edo ekoizpen-ekipo baten gainazaleko aire-fluxuaren desbideratze-puntua gela garbiaren espazioaren eta partizio-oholaren arteko distantziaren 2/3ra ezarri behar da. Horrela, operadorea lanean ari denean, aire-fluxua prozesu-eremuaren barrualdetik eragiketa-eremuara isuri eta hautsa kendu dezake; desbideratze-puntua prozesu-eremuaren aurrean konfiguratzen bada, aire-fluxuaren desbideratze desegokia bihurtuko da. Une horretan, aire-fluxu gehiena prozesu-eremuaren atzealdera isuriko da, eta operadorearen eragiketak eragindako hautsa ekipamenduaren atzealdera eramango da, eta lan-mahaia kutsatuko da, eta errendimendua nahitaez jaitsiko da.
Gela garbietan dauden lan-mahaiak bezalako oztopoek korronte zurrunbilotsuak izango dituzte loturan, eta haien inguruko garbitasuna nahiko eskasa izango da. Lan-mahaian itzulera-airearen zulo bat egiteak korronte zurrunbilotsuen fenomenoa minimizatuko du; muntaketa-materialen aukeraketa egokia den ala ez eta ekipamenduaren diseinua perfektua den ala ez ere faktore garrantzitsuak dira aire-fluxua korronte zurrunbilotsuen fenomeno bihurtzen den ala ez erabakitzeko.
6. Gela garbiaren osaera
Gela garbiaren osaera honako sistemek osatzen dute (horietako bat ere ez da ezinbestekoa sistemaren molekuletan), bestela ezinezkoa izango da gela garbi oso eta kalitate handiko bat osatzea:
(1) Sabai-sistema: sabai-haga, I-habe edo U-habe, sabai-sareta edo sabai-markoa barne.
(2) Aire girotuko sistema: aire kabina, iragazki sistema, haize errota, etab. barne.
(3) Horma zatitzailea: leihoak eta ateak barne.
(4) Zorua: zoru altxatua edo zoru antiestatikoa barne.
(5) Argiztapen-tresnak: LED arazketa-lanpara laua.
Gela garbiaren egitura nagusia, oro har, altzairuzko barraz edo hezur-zementuz egina dago, baina edozein motatako egitura izan arren, baldintza hauek bete behar ditu:
A. Ez da pitzadurarik sortuko tenperatura aldaketen eta bibrazioen ondorioz;
B. Ez da erraza hauts partikulak sortzea, eta zaila da partikulek itsastea;
C. Higroskopikotasun baxua;
D. Gela garbian hezetasun baldintzak mantentzeko, isolamendu termikoa altua izan behar da;
7. Erabileraren araberako sailkapena
Industria-gela garbia
Helburua partikula bizigabeen kontrola da. Batez ere, lan-objektura aireko hauts-partikulak kutsatzea kontrolatzen du, eta barnealdeak, oro har, presio positiboko egoera mantentzen du. Zehaztasun-makineria industriarako, elektronika industriarako (erdieroaleak, zirkuitu integratuak, etab.), aeroespazio industriarako, purutasun handiko industria kimikorako, energia atomikoaren industriarako, produktu optiko eta magnetikoen industriarako (CD, film, zinta ekoizpena), LCD (kristal likidozko beira), ordenagailuko disko gogorra, ordenagailu-buruen ekoizpena eta beste industria batzuetarako egokia da.
Gela garbi biologikoa
Batez ere, lanean ari den objektuari partikula bizidunen (bakterioen) eta partikula bizigabeen (hautsa) kutsadura kontrolatzen du. Honetan bana daiteke;
A. Gela garbi biologiko orokorra: batez ere objektu mikrobianoen (bakterioen) kutsadura kontrolatzen du. Aldi berean, barneko materialek hainbat agente esterilizatzaileren higadura jasan behar dute, eta barrualdeak, oro har, presio positiboa bermatzen du. Funtsean, barneko materialek industria-gela garbien hainbat esterilizazio-tratamendu jasan behar dituzte. Adibideak: industria farmazeutikoa, ospitaleak (kirurgia-gelak, saio esterilak), elikagaiak, kosmetikoak, edarien ekoizpena, animalien laborategiak, proba fisiko eta kimikoen laborategiak, odol-estazioak, etab.
B. Segurtasun biologikoko gela garbia: batez ere lanean ari den objektuaren partikula bizidunen kutsadura kontrolatzen du kanpoko mundura eta pertsonengana. Barne-presioa atmosferarekiko negatiboa mantendu behar da. Adibideak: bakteriologia, biologia, laborategi garbiak, ingeniaritza fisikoa (gene birkonbinatuak, txertoen prestaketa)
Argitaratze data: 2025eko otsailaren 7a