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一、过滤器的基本知识及其维护管理 
（一）过滤器的基本知识 
过滤器是洁净室的主要净化设备，是空气净化的主要手段。因此，对于从事洁净室设计、建造和维护管理人员了解和掌握过滤器的基本知识是十分重要的。 
1、过滤器的分类 
按过滤器的性能（效率、阻力、容尘量）来划分，通常将其划分成粗效、中效、高中效、亚高效、高效（HEPA）和超高效（ULPA）六类过滤器。 
我国国家标准《空气过滤器》GB/T 14295-93中将不同过滤器的效率和阻力规定如下：

国家标准《高效空气过滤器》GB 13554-92中规定将高效过滤器按性能划分为A、B、C、D四类。D类又通称为超高效过滤器（或称为0.1μm高效过滤器或超低透过率过滤器）。

国外将超高效过滤器（ULPA）的过滤效率指标规定为对于≥0.12μm粒子的过滤效率E≥99.9995%。

关于我国和欧美对过滤器的分类比较如下：

2、过滤器的过滤机理 过滤机理主要有拦截（过筛）、惯性碰撞、布朗扩散和静电等。 
① 拦截：即过筛。大于筛孔的粒子拦截下来被过滤掉，小于筛孔漏过去。 
         一般对大粒子有作用，效率很低，是粗效过滤器的过滤机理。 
② 惯性碰撞：粒子尤其较大粒子随气流流动，作无规则运动。由于粒子的惯性或某种场力作用偏离气流方向，不随气流运动，而与障碍物碰撞、粘住而被过滤掉。粒子越大，惯性越大，效率越高。一般是粗效和中效过滤器的过滤机理。 
③ 布朗扩散：气流中的微小粒子做无规则的布朗运动，与障碍物撞击被钩留粘住，而被过滤掉。粒子越小，布朗运动越强，与障碍物撞击机会越多，效率越高。这也被称作扩散机理。这是亚高效、高效和超高效过滤器的过滤机理。且纤维直径越接近粒子径效果越好。 
3、过滤器的性能 
过滤器性能一般包括过滤效率E；初阻力Hc；容尘量g。 
① 过滤效率 E = 被过滤器过滤掉的（捕集的）粒子量/未过滤前空气中粒子总量×100% 
一般而言：≤0.1µm粒子主要作布朗扩散运动，粒径越小，效率越高。 
> 0.5µm粒子主要作惯性碰撞运动，粒径越大，效率越高。 
0.1 > d >0.5µm之间的粒子其过滤效率有一个最低点，即最大穿透率的粒径。 
② 初阻力Hc：气流绕纤维运动产生微小阻力，无数微小阻力之和即滤料对空气的阻力。过滤器的阻力与气流速度有关，速度越大，阻力越大。 
   过滤器的阻力分为初阻力（Hc）和终阻力（Hz）。 
   初阻力（Hc）是过滤器器开始使用时额定风量下的阻力。 
   终阻力（Hz）是过滤器更换时的阻力。一般Hz = 2×Hc。 
③ 容尘量g：过滤器到达终阻力时在滤料上所容纳的灰尘重量。 
4、滤速 
滤速是指空气垂直于滤料方向穿过滤料的速度。不是过滤器迎面风速。 
滤速越大粒子惯性力越大，对粗、中效过滤器而言效率越高，但滤速越大，过滤器对空气的阻力也越大。所以一般粗效过滤器滤速为1~2 m/s，中效过滤器的滤速0.2~1 m/s。 
滤速越大，不利于微小粒子的布朗运动，因此对高效、超高效过滤器的滤速一般控制在0.02 m/s左右。 
5、过滤器滤料和结构形式 
粗效过滤器的滤料一般为：玻璃纤维、化纤、无纺布等其结构型式多为板式、折叠式和袋式。 
中效过滤器的滤料一般为玻璃纤维、化纤、无纺布等其结构型式多为袋式、楔形折叠式。 
高效过滤器的滤料主要是超细玻璃纤维滤纸。结构型式均为折叠式。有有隔板和无隔板之分。 
6、过滤器的使用和更换 
① 过滤器的使用 
粗效、中效、高中效、亚高效、高效、超高效6种过滤器各有各的用途，必须正确使用，如果使用不当，不但不会起作用而且还会产生不良甚至相反的效果。因此，设计、建造和维护管理洁净室的人员要特别注意。 
粗效过滤器是作为预过滤器使用，一般是设置在空调箱内，其作用是过滤大颗粒的粒子，以保护其后的空调设备（如表冷器和加热器等）和中效以及更高级过滤器。一般粗效过滤器不能作为终端过滤器。 
中效过滤器一般设在空调箱的正压段，其作用是保护亚高效、高效过滤器等终端过滤器。它除去的是≥1.0µm的中小粒子。一般情况下，中效过滤器是中间过滤器，不能做预过滤器用，也不能做终端过滤器。 
高效和超高效过滤器都做为净化系统的终端过滤器。一般放置在洁净室的吊顶上。高效过滤器（HEPA）是洁净室的必须的终端过滤器。而超高效过滤器是0.1µm，10级、1级或更高级别洁净室必须的终端过滤器。 
② 过滤器的更换 
过滤器经过一段时间的运行，当过滤器的阻力达到其终阻力Hz时，一般情况下就要更换了，否则其性能就会下降，达不到应起的作用，甚至会影响系统的正常运行。 
对粗、中效过滤器而言，有一次性使用后废弃的也有可清洗后继续使用的，不过清洗后的粗、中效过滤器的阻力远比其初阻力大，效率也有所提高。 
然而亚高效、高效和超高效过滤器都是一次性的，使用后就废弃的。 
二、洁净室的发尘源和洁净室的清扫 
1、洁净室的发尘源 
对于洁净室的尘源，除了来自室外大气的尘粒和进入洁净室的人和物携带的灰尘之外，洁净室内的发尘源主要来自于洁净室内操作人员，洁净室的围护和洁净室内生产工艺设备和生产过程的产尘。 
① 洁净室内作业人员的产尘。作业人员的产尘与所穿的洁净工作服的材料、型式、着装情况和作业人员本身的动作有关。因此，洁净室内的作业人员必须穿规定的工作服而且动作也要受到一定的限制。通常情况下，一般电子装配工艺穿全身型洁净工作服轻微动作时，人员的产尘量为3.5 ~ 5.0×105个/人·分（≥0.5µm）。是洁净室内的最主要的发尘源。 
② 洁净室围护和室内表面的产尘。随着洁净室装修材料的发展，耐磨、抗静电、少产尘的材料出现，洁净室内建筑产尘量越来越小。一般认为洁净室单位建筑面积产尘为3 ~ 5.0×104 /m2·分（≥0.5µm）。可见10平方米建筑产尘只相当一个作业人员的产尘量。 
③ 生产设备和生产过程的产尘：这一产尘量与设备和生产过程本身有直接关系。不同设备、不同生产工艺的产尘量差别极大。在日本的资料介绍，一台电动机的产尘量大约为4.5 ~ 45×104个/台·分（≥0.5µm）。 
2、洁净室的清扫 
① 人工擦拭法：即人用洁净室专用擦布和纯水对洁净室的地、墙、顶以及家具和设备表面进行擦拭。这种清扫方法较为彻底。 
② 分散式真空吸尘法：一般此方法只适用于低级别（1000级、10000级、100,000级）乱流洁净室。方法简单、灵活、方便，每天下班后均可采用此方法清扫。但由于移动式真空吸尘器内的圆筒形高效过滤器的效率比较低（≥99.5%，≥0.5µm），因此不适用在高级别的洁净室。一般情况500 m2洁净室可设两台吸尘器，每增加500 m2增加一台，最多不超过10台。 
③ 集中式真空吸尘法：集中式真空吸尘是一个由吸尘口、管网、集中吸尘泵、除尘器组成的系统。吸尘泵和除尘器设在专门的机房内，因噪声极大，机房不但要远离厂房和办公区，而且还要适当地作隔声消声处理。吸尘泵应有备用不应少于2台。系统的管道宜用无缝钢管焊接联接暗装敷设。其弯头曲率半径为4 ~ 6d煨弯不得折皱，三通夹角要小于45º，不应有四通（可由2个三通组合），水平管道的坡度为3‰，坡向立管和吸尘点，拐弯处宜设清扫口。系统末端为吸尘口，平时有盖密封，使用时开盖插入吸尘软管进行吸尘。一般吸尘软管作用半径为8米，每个系统同时工作的吸尘口为4~5个，每个吸尘口的风量为150m3/时。 

集中式真空吸尘不会影响室内的洁净度，因此，集中式真空吸尘方法多用在级别较高（100级、10级、1级），面积较大的洁净室中。 
洁净室的清扫制度在一般情况下，每班（每天）小清扫一次；每周中清扫一次，每月大清扫一次。并且要设专人负责管理、监督和检查。还要有一定的培训制度。 

三、洁净室的空气品质 
影响洁净室内的空气品质的因素很多。如：洁净室内的新鲜空气量的大小；室内含氧量的多少；室内的负离子数量；室内装修安装等材料和生产过程产生的低浓度分子级的化学污染物的情况以及生产过程中散发的酸、碱、有机等废气都会影响洁净室内的空气品质。 
1、洁净室内的新鲜空气量 
《洁净厂房设计规范》50073-2001中规定“保证供给洁净室内每人每小时的新鲜空气量不小于40m3。” 
根据平衡方程式：人们工作正常呼吸排出的CO2量 M = 0.03 m3 /人·h 
                新鲜空气中CO2的含量         C0 = 0.0003 m3 / m3空气 
                洁净室内空气允许的CO2含量   C = 0.001 m3 / m3空气。 
故：洁净室内人们正常工作所需的新鲜空气量 L新 = M/C-C0 
    L新 = M/C-C0 = 0.03/0.001- 0.0003 = 42.86 m3 /人·h 
因此，新鲜空气量按规范要求是可行的。新鲜空气量太小不利于洁净室内作业人员的健康，若新鲜空气量太大，运行能耗太大，运行费用太高不经济。但最小不低于40m3 /人·h。 
2、洁净室空气的含氧量 
大气中氧气的含量大约占21%，氮气大约占79%，其他气体的含量占总量的比例微忽其微。而洁净室是一个密封的空间，往往在洁净室内作业的人员会感觉不舒服、闷气、头痛等等，是不是洁净室内空气中的氧气含量少了呢？为了这一问题，在1983年编制《洁净厂房设计规范》GBJ 73-84时，专门请了北京有关卫生部门的专家对北京878厂洁净室内的氧气含量进行了测试，其结果：洁净室内的氧气含量占20%左右，基本正常，但洁净室空气中含有一些其他化学污染物和气味，使人感觉不舒服。 
3、洁净室空气中的负离子量 
 ① 一般空气中的离子分为小离子、中离子和大离子三类。小离子是由3~12个带有基本电荷的分子组成的复合物（如： 等）；中离子是大约由100~1000个分子组成的复合体，一般寄存在微粒子上；大离子是由106个分子聚合在一起的凝聚核。

在99年8月份的《精品购物指南》杂志“空气中的负离子”一文中将空气中的负离子称为“空气中的维生素”。该文给出了不同地方空气中的负离子含量。 

各空间空气中的负离子含量表（个/ cm3）

② 空气中负离子对人体的作用 
其实负离子是空气中带有负电荷的分子，负氧离子是带负电荷的氧分子 。是空气电离产生的。在自然界中雨过天晴、森林、瀑布、海边的空气中负离子含量多。广东省肇庆有一个旅游景点“鼎湖山”就以负离子而闻名，其负离子在空气中的含量高达200,000 ~300,000个/cm3。实践证明空气中的负离子对人体有一定的生理作用，其表现在：可降低血压、抑制哮喘、镇静神经、消除疲劳，能增强人体的免疫力和抗菌能力，使人精神爽，工作效率高。实验证明：空气中的负离子与呼吸器官接触时，产生电荷迁移，对器官施加刺激，而且离子越轻其活动能力越强，对器官施加的刺激就越明显。这种生物刺激的结果会使人体血液中的自由氧的含量提高，促使人体呼出CO2和吸入O2的量增多，这就意味着对人体有一定的好处。 
在洁净室中的空气是经过粗、中、高效过滤器过滤的空气，所以洁净室空气中的负离子含量几乎为零。也是在洁净室内人们感觉不舒服的一个原因。 
③ 负离子发生器 
我国在80 ~ 90年代间有很多厂家研究和生产负氧离子发生器，但由于技术原因电离空气的电压不稳定等因素，产生负氧离子（ ）的同时也产生大量的臭氧（ ），因为臭氧对人体有害，损伤人的眼角膜和鼻粘膜等，后来很少生产了。但这一产品在保证质量的前题下还是非常需要的。不仅在洁净室内而且在日常生活中也是需要的。 

4、洁净室空气中的其他化学成份 
洁净室尤其电子工业用的洁净室由于室内装修材料以及生产用的原材料（各种气体、溶剂等）和生产过程排放的废气（含酸、含碱、含有机等化学污染物）等都会向洁净室空气中散发大量的化学物质，不仅影响洁净室内的空气品质，也会污染室外大气。 
因此，在设计、建造和使用洁净室时要重视和处理好工艺设备的局部排风和废气的治理。不仅工艺设备本身要加强密封，而且，还要加强通风，提高排风效果，作好气流组织，使洁净室内的空气品质得以改善。 

四、洁净工作服及其管理 
洁净工作服也称作无尘服（无菌服）是洁净室内工作人员的专业服装。洁净工作服对其衣料的要求很严格，服装的型式也根据洁净室洁净度的不同而不同。 
（一）洁净工作服的衣料 
洁净工作服的衣料多为长纤维防静电的尼龙或聚脂材料。 
洁净工作服对衣料的要求（摘自“空气洁净”99年第一期）。

（二）洁净工作服的型式： 
1、连体型（全身）：帽子、上衣、裤子、鞋套等集中连成一体，还配有手套、口罩、眼罩等，一般多用在高级别洁净度的洁净室内。 
2、分体型：帽子、上衣、裤子、鞋套四件分开型。多用于洁净度较低的洁净室。 
3、大褂型：有帽子、大褂、拖鞋，没有裤子。用于低洁净度洁净室和准洁净室。 
（三）洁净工作服的洗涤 
关于洁净工作服的清洗管理等我国尚无标准和规范，目前各个使用洁净工作服的单位对其管理也极不规范。 
有的工厂有自己的洗衣房（洁净洗衣房），用去离子水或纯水和中性洗涤剂清洗后在洁净环境下晾干。全厂统一管理，统一清洗，但成本很高。这是最好的情况。 
也有的工厂有自己的洗衣房（一般房间），用普通自来水和一般洗涤剂，在一般条件下晾干。这种情况也较多。 
最差的是将洁净工作服交给职工拿回家去洗。普通洗衣机、普通自来水、一般洗衣粉、晾在室外。洗完后看上去很白、很“干净”，但由于洗涤不规范，洗后的洁净工作服的产尘比洗涤前还多，这也不能称作洁净工作服了。 
（四）介绍国外的洁净工作服的清洗管理情况 
日本有一个公司叫“CIC（CLEAN IN CLEAN ROOM）株式会社”是一家专门清洗洁净工作服的公司，其经营范围遍迹日本四个岛，90%以上洁净工作服均交给“CIC”清洗。我们去参观时见到，洁净工作服洗涤间是一个100级层流洁净室，洗涤时先用干洗，洗涤剂是经0.2 µm滤膜过滤的全氯乙烯（或三氯乙烯），主要是去油迹，干洗后再用纯水和专用中性洗涤剂进行水洗，然后用经高效过滤器过滤的热风吹干。洗后的衣服在专用的（带抽风的）工作台上熨平、折叠、装袋。为了灭菌，塑料袋内充环氧乙烷，灭菌后的环氧乙烷会自己释放掉。若有破损处事先还进行缝补……。最后这些装在密封塑料袋中的洁净工作服又按规定装在密封的塑料箱中外运，这些工作都在100级洁净室内进行。密封的塑料箱按省、市、县、区、厂、班、组进行编号，以免搞错。在使用工作服的工厂每个使用者都有三套工作服，其中一套穿在身上，一套交去清洗，一套备用。洁净工作服的全部清洗过程包括：取待洗的脏衣服，送洗后的干净衣服等全部由“CIC”负责，不让用户操心，而且管理得井井有条，非常规范。“CIC”还有一个实验室，实验室有很完善的测试手段，定期对洗涤的每一批洁净工作服进行抽样测试，以保证洁净工作服的洗涤质量。从洗涤质量、管理规范和清洗成本等方面，这种管理和洗涤方法远比分散到各个使用厂自己清洗要好得多。因此，建议：最好在我国的长江三角洲、珠江三角洲、北京、天津环渤海等三个经济发达、高科技企业集中的地区分别设立类似“CIC”这样的“洁净服清洗和管理公司”不仅会有很好的效益，而且对洁净工作服的使用单位、对社会、对环保都有好处。 

五、洁净区厕所的设置 
（一）在我国“洁净厂房设计规范”GB 50073-2001中规定“洁净区内不宜设厕所，人员净化用室内的厕所应设前室”；在人员净化程序图中，将厕所设在门厅内换鞋区之前，其目的是避免厕所对洁净区带来污染。 

这一设置位置会给洁净室内作业人员上厕所带来很大的麻烦，要上厕所由洁净室出来要经过更衣，换鞋，方便以后回洁净室还要经过换鞋，更衣，吹淋等人身处理程序。但是，为了保证洁净区的卫生和洁净还必须这样执行。 
（二）洁净厕所 
在日本参观时见过“洁净厕所”。86年我国洁净设备厂也生产过这样的“洁净厕所”。它是带有排风负压的100级层流卫生间，内设便器、洗手盆、烘手器全是自动化的，便后不能用卫生纸（也没有卫生纸），而是用热水冲洗，热风烘干。这样的厕所就直接放在洁净室旁边，作业人员上厕所无须经过更衣、换鞋等程序，给作业人员带来极大方便。但是，价格昂贵，运行费用也很高，管理也有一定的问题。国内很少见，只有在必要的场合中设置。 

六、值班风机的设置 
（一）设置值班风机的目的 
设置值班风机是为了在洁净室不工作时，其净化空调系统停止运行的情况下，为了确保洁净室的洁净度不受外界污染空气的破坏，必须维持洁净室内的一定的正压设置值班风机。值班风机送风也必须经过粗、中、高效过滤器三级过滤，而且还须有冷却、去湿、加热等热湿处理，否则洁净室内的设备、仪器、产品等就可能产生结露、生霉、生锈现象造成损坏。因此，在值班风机运行时必须有值班供冷、供热系统，否则只有值班风机是不可行的。 
（二）我国目前值班风机设置的状况 
我国目前工厂的洁净室一般都不设置值班风机系统。因为，三班制全年连续运行的洁净室不须设值班风机。即使是一班制白天工作，晚上停工的工厂都采取提前启动空调净化系统，工作之前使洁净室进行自净，上班后洁净室的洁净度已经能满足生产工艺的要求了，也就不须另设一套值班风机系统了。但是，特殊情况下，工艺要求必须设值班风机系统时，还要按要求科学地设置值班风机系统。 
（三）洁净室的自净时间 
单向流洁净室的净化原理是活塞原理，换气次数很高，一般400~600次/时（6~10次/分）将污染空气由送风侧挤压到回风侧，因此自净的时间很短。一般30秒~60秒即可自净完毕。 
非单向流洁净室它的净化原理是均匀扩散的稀释原理，而且其送风的换气次数较单向流少得多，根据净化级别不同换气次数不同，一般换气次数为15~60次/时。因此，自净时间较长。一般非单向流的自净时间为15~30分钟，净化级别越低，送风量越少，自净时间越长。 

七、吹淋室的设置及吹淋效果 
（一）吹淋室的作用 
吹淋室的设置有三个作用。第一，是用高速度（≥25m/s）的洁净气流吹向人和物的表面，吹掉和抖掉人员和物品表面上附着的灰尘粒子。为达此目的，必须有一定的吹淋风速和一定的吹淋时间。一般按生产的企业标准吹淋风速U≥25m/s；吹淋时间T = 20 ~ 40秒。第二，是精神教育和警示，提示进入洁净区的任何人员要注意，经过吹淋以后就进入洁净区了，在洁净区内必须遵守洁净室的规定，不能擅自乱跑乱动。第三个作用是隔断作用，吹淋室是洁净区和非洁净区的屏障和隔断。保护洁净室不受非洁净区的污染。为达此目的，吹淋室必须设有不能同时开启的两道门（互锁）使用洁净区和非洁净区的空气不能直接相通，才能起到隔断的作用。 
（二）吹淋室的吹淋效果 
关于吹淋室的吹淋效果，在80年代电子部十院和电子部十一院有关同志作了详细的测试和科学的实验。结果表明：吹淋室对人体表面上的灰尘粒子的吹淋效果为10%~30%。（≥0.5μm）和15% ~ 35%（≥5.0μm），这一实验数据证明：吹淋室不但具有警示作用、隔断作用而且对清除人和物表面上的灰尘是有一定作用的，尤其对非单向流洁净室的作用更加明显。 

八、洁净室的正压维持 
（一）维持洁净室正压的目的 
《洁净厂房设计规范》GB 50073-2001中规定，“洁净室与周围的空间必须维持一定的压差，并应按生产工艺要求决定维持正压差或负压差”。还规定，“不同等级的洁净室以及洁净区与非洁净区之间的压差应不小于5Pa，洁净区与室外的压差应不小于10Pa”。 
维持洁净室的压差是为了防止周围比它低级别的洁净空间、非洁净空间或室外空气的渗入和倒灌，影响洁净室洁净度的重要措施。洁净室失去了正压，也可以说失去了洁净度，不称其洁净室了。由此可见维持洁净室正压的重要意义。洁净室的正压是指洁净室门窗关闭条件下的正压值。 
（二）洁净室的正压漏风量 
洁净室正压是通过调节洁净室送风量要比回风量与排风量之和大一个正压漏风量而实现的。 
洁净室的正压漏风量的大小，不仅与维持的正压值的大小有关，同时还与洁净室的密闭程度有关。 
洁净室的正压漏风量可用缝隙法计算，也可用换气次数估计。 
缝隙法宜按下式计算： 
                    L正 = a· l） 
式中：L正 = 维持洁净室的正压值所需的正压漏风量。（m3/h） 
        a = 围护结构密封性的安全系数 a = 1.1~ 1.2 
        g = 洁净室为某一正压值时，围护结构单位长度缝隙的正压漏风量。（m3/h·m） 
        l = 围护结构的缝隙长度。 

围护结构单位长度缝隙的正压漏风量q（m3/h·m）