Cửa cấp định hình đường khí qua vùng tải

Dynamic Pass Box sử dụng quạt, hệ lọc và đường tuần hoàn để đưa khí sạch trở lại khoang sau mỗi vòng lọc. Cửa cấp là vị trí dòng khí bắt đầu tiếp xúc với không gian chứa vật tư, nên hướng cấp quyết định phần lớn đường chuyển động ban đầu.

Cấp khí từ phía trên xuống thường gặp ở khoang dạng hộp. Khí sau HEPA đi qua bề mặt phân phối rồi hướng xuống vùng tải trước khi chuyển sang tuyến hồi. Kiểu bố trí này phù hợp khi cụm quạt và lọc nằm phía trên thân thiết bị.

Hướng cấp ngang từ thành bên sang phía đối diện vẫn được sử dụng ở các cấu hình khác. Tài liệu kỹ thuật về Dynamic Pass Box ghi nhận airflow trong khoang có thể tổ chức từ trên xuống, từ bên này sang bên kia hoặc theo tuyến tuần hoàn riêng của thiết bị.

Vị trí cửa cấp vì thế không có tọa độ cố định áp dụng cho mọi thiết kế. Điều quan trọng là khí sau lọc phải đi vào vùng sử dụng trước khi bị hút trở lại.

Cửa hồi đặt ở cuối đường quét khí

Cửa hồi khí thu dòng khí sau khi khí đã đi qua phần thể tích cần kiểm soát. Trong thiết kế cấp từ trên xuống, cửa hồi thường xuất hiện tại thành bên hoặc khu vực thấp của khoang. Với airflow ngang, tuyến hồi thường nằm ở phía đối diện vùng cấp.

Khoảng cách hợp lý giữa hai vị trí tạo điều kiện kéo khí xuyên qua vùng tải. Nếu cửa hồi nằm quá gần cửa cấp, dòng khí dễ chọn đường ngắn nhất để quay về quạt. Phần khoang nằm ngoài tuyến này nhận ít trao đổi khí dù hệ thống vẫn đang tuần hoàn.

Hiện tượng short-circuit airflow không được đánh giá qua vị trí hình học đơn thuần. Hướng hút, tiết diện lưới hồi, bề mặt phân phối khí và hình dạng khoang cùng quyết định khí đi theo tuyến nào. Smoke study tại trung tâm khoang thường cho thấy khá rõ trường hợp dòng khí chuyển thẳng từ cấp về hồi trước khi quét hết vùng sử dụng.

Khoảng cách cấp – hồi chưa nói hết chất lượng airflow

Đặt cửa cấp và cửa hồi ở hai đầu xa nhau không đồng nghĩa khí phân bố đều.

Dòng khí thay đổi khi gặp thành khoang, góc bo, đáy thiết bị, khung cửa và các chi tiết nhô vào không gian bên trong. Các vùng sát góc hoặc nằm ngoài trục hút chính dễ xuất hiện dead zone, nơi khói di chuyển chậm hoặc quay vòng lâu trước khi tìm tới đường hồi.

Diffuser phía cấp tác động đến cách khí trải trên tiết diện. Lưới hồi lại quyết định vùng hút ở cuối chu trình. Phân tích hai bộ phận tách rời dễ bỏ sót quan hệ giữa đầu vào và đầu ra của vòng tuần hoàn.

Đường airflow phù hợp phải đưa khí qua phần khoang thực sự chứa vật tư, thay vì chỉ tạo lưu thông mạnh tại khu vực trống.

Tải vật tư làm đường khí thay đổi

Khoang trống phản ánh cấu hình airflow cơ bản. Trạng thái vận hành lại có khay, thùng, dụng cụ hoặc vật liệu nằm trong chính đường khí đó.

Tải cao đặt gần mặt cấp làm dòng khí phân tách ngay sau khi rời diffuser. Vật tư che cửa hồi khí Pass Box làm giảm tiết diện hút hữu dụng và kéo phần lớn airflow sang khoảng trống còn lại. Khu vực phía sau tải dễ hình thành vùng lưu thông yếu.

Dữ liệu đếm hạt tại vùng đặt vật tư vì thế mang ý nghĩa khác với phép đo ngay sau HEPA. Khí tại vùng tải đã đi qua khoang, tiếp xúc với bề mặt thiết bị và chịu tác động của cách xếp hàng trước khi quay về tuyến hồi.

Kích thước và vị trí tải đại diện nên được xem xét ngay khi xác định cửa cấp và cửa hồi khí Dynamic Pass Box, đặc biệt với khoang được thiết kế theo URS riêng.

Pre-filter làm tuyến hồi thành điểm bảo trì quan trọng

Trong cấu hình có pre-filter, lớp lọc sơ cấp thường nằm trước HEPA theo chiều airflow. Vị trí này thường nằm gần cửa hồi hoặc trong khoang hút của quạt, giúp giữ bụi thô trước khi khí đi sâu vào cụm lọc.

Cửa hồi lúc này liên quan cả airflow lẫn bảo trì. Lưới hồi và pre-filter phải có không gian tiếp cận phù hợp để tháo, vệ sinh và thay lọc. Tích bụi tại pre-filter làm trở lực phía hút tăng; lưu lượng tuần hoàn giảm nếu trạng thái quạt giữ nguyên.

Thiết kế cửa hồi vì thế không nên bị đẩy vào vị trí khó thao tác chỉ để tận dụng khoảng trống trên thân máy.

Smoke study xác nhận vị trí cấp – hồi

Bản vẽ thể hiện ý đồ thiết kế. Smoke study cho thấy đường khí thực tế sau khi thiết bị đã hoàn thiện.

Quan sát tại mặt cấp, trung tâm khoang, xung quanh tải, các góc và trước cửa hồi giúp nhận diện đường tắt, vùng xoáy và vùng khí lưu lại lâu. Thử với tải đại diện còn cho thấy vật tư làm thay đổi tuyến cấp – hồi ra sao.

ISO 14644-3:2019 cung cấp các phương pháp thử để đánh giá đặc tính vận hành của cleanroom và clean zone. Tiêu chuẩn được nhắc ở đây vì airflow visualization là phương pháp phù hợp để kiểm tra hướng chuyển động của khí; ISO không quy định cửa cấp hoặc cửa hồi phải nằm ở vị trí cố định trên Dynamic Pass Box.

Giải pháp Pass Box tại VCR

VCR cung cấp Dynamic Pass Box 500DE với quạt tuần hoàn, HEPA, interlock điện tử và các lựa chọn kích thước khoang từ 400 × 400 × 400 mm đến 800 × 800 × 800 mm. Cấu hình này phù hợp với nhu cầu chuyển vật tư giữa các khu vực có yêu cầu kiểm soát độ sạch.

VCR phân phối Dynamic Pass Box LENGE-500DP sử dụng HEPA H14 gel seal, bảng điều khiển điện tử và dải kích thước khoang tới 1000 × 1000 × 1000 mm; thiết bị hỗ trợ thiết kế riêng theo URS. Khi cấu hình theo dự án, kích thước khoang, vùng tải và đường airflow được xem xét cùng nhau thay vì chỉ thay đổi kích thước vỏ.

Kết luận

Cửa cấp và cửa hồi khí Dynamic Pass Box được bố trí theo đường khí mong muốn qua vùng chứa vật tư. Cấp phía trên – hồi bên hoặc hồi thấp là cấu hình thường gặp, không phải quy tắc duy nhất. Hình học khoang, tải, diffuser, lưới hồi và kết quả smoke study mới xác định bố trí đó có tạo được vòng tuần hoàn phù hợp hay không.

FAQs

Cửa hồi khí Dynamic Pass Box có bắt buộc đặt phía dưới?

Không. Vị trí hồi phụ thuộc hướng cấp, hình học khoang và vùng tải. Đích cuối là thu khí sau khi dòng cấp đã đi qua khu vực sử dụng.

Cửa cấp và cửa hồi đặt càng xa nhau càng tốt?

Khoảng cách chỉ là một phần của thiết kế. Hướng khí, tiết diện cửa gió, diffuser và tải quyết định đường tuần hoàn thực tế.

Vật tư che cửa hồi gây ra hiện tượng gì?

Diện tích hút hữu dụng giảm, airflow chuyển sang vùng trống và khu vực phía sau tải dễ xuất hiện dòng khí yếu.

Smoke study thực hiện khi khoang trống hay có tải?

Khoang trống giúp đánh giá đường khí cơ bản. Tải đại diện cho thấy airflow biến đổi trong điều kiện sử dụng thực tế và hỗ trợ xác nhận cách bố trí vật tư.