高精度薄膜生产线的水平层流环境营造技术

本文为洁净与空调技术中“BSL-3 实验室负压力自动调节系统设计探讨”文章

摘 要

汽车反光膜、平板显示器、手机触摸屏等保护膜的制造和加工，其精度、纯度要求很严，通常都在洁净环境中生产。而且，这种洁净环境要求随着产品指标的提高而不断提高。原来在万级条件下的生产环境，现在普遍提高到千级，甚至百级。另一方面，考虑到薄膜生产过程的特殊性，常用的垂直送风形式直接套用，存在着不少弊端，已逐步被更节能、气流更合理的水平层流方式所取代。对此类生产环境的特点，通过成功的水平层流案例，介绍一种已申请实用新型专利的水平层流安装模块。

关键词 洁净环境；垂直送风；垂直层流；水平层流；水平层流安装模块

0 引言

在洁净度要求较高的场合，通常采用与地面垂直的百级层流（俗称垂直层流）的送风方式，典型的垂直气流形式参见图1。由图1可看出，FFU布置在薄膜生产线的上部，上送，下侧回，（要求更高的则必须采用上送下回气流形式）。参见图2中的气流A模式。

图1、垂直层流形式图

图2、垂直层流的气流模式

对于如图1所示的高等级薄膜加工这一类产品的生产环境，若仍然采用这种传统方式，明显存在一些缺陷和弊端，现将这些缺陷和弊端归纳如下：（参见图3和图4）

1）对于整条生产线，薄膜上表面和下表面保护气流不对称。

从图3可以看出，垂直的由上而下的平行气流，仅对薄膜生产过程中的上表面有洁净保护作用。而对薄膜的下表面及下部运动的薄膜洁净风无法直接吹到表面，因此很难或根本无法起到洁净保护作用。

图3 气流不对称

2）因气流被横向的薄膜卷材所阻挡，整体流向发生明显变化。所以，很容易造成旋流多，死角多。难以提高洁净等级。参见图4。

图4 卷材阻挡的气流变化

3）节能潜力有限，一次性投资及运行费用仍高。不仅自净时间大大缩短。而且，在相同体积空间内所使用的FFU数量可降低25%～35%。极大地降低了一次性投资和运行费用。参见5和图6。

图 5 水平层流的安装模块

图6 水平层流的逆风层流形式

2 专利技术介绍

如何克服上述弊端，最大程度地提高平行流（层流）的实际效能。我们考虑并开发了一种全新的水平层流安装模块。其基本方式是建立一种水平层流的高效过滤送风模式，从而可以实现洁净送风气流与薄膜产品的走向平行，使得所有的薄膜生产过程的暴露面均内得到很好的保护。通过在国内某项目上的实施应用。取得了很好的效果。不仅自净时间大大缩短。而且，在相同体积空间内所使用的FFU数量可降低25%～35%。极大地降低了一次性投资和运行费用。参见5和图6。

水平层流组合模块的构思特点和要点：

1）水平层流组合模块由框架、框架底座、PVC垫块、扣压板及收紧丝杆、螺母等所组成。

2）构思特点是建立一个水平层流组合模块用于现实项目之中。将水平层流的原理转变为切实可行的现实。参考(洁净室www.iwuchen.com)

3）FFU（带风机洁净送风单元）的拓展使用。将原来工作面水平安装的方式拓展为工作面垂直安装，从而能产生水平定向气流。

4）解决FFU与洁净送风支架立面的密封问题。

5）解决该结构形式的模块化和通用性。

6）解决安装、维修简便的连接方式。

3 水平层流组合模块构成和拼装说明

1）水平层流组合模块的装配框架借用FFU的T-bar结构， 所不同的是FFU的支撑方式，由水平吊装改为垂直安装。另外，为使受力坚固，框架四周构件及竖向构件均采用通长的整件，而不采用角件连接结构。参见图7、图8和图9。

2）原来的FFU与框架的密封，靠FFU本身的自重与过滤器边缘的弹性密封条紧 密压实而实现密封。无需扣压板、压紧螺栓、螺母辅助。现在改成立面安装后，需要考虑一种能快装、实用、可靠的工艺方法。本专利的核心就在于此。

3）拼装说明：水平层流框架见图7，它由四周外框和数个立柱构成一个垂直立面，并与顶板和地面固定，联成一个整体。同时，按一定模数在立柱之间安置等间距的小横梁，形成一个个矩形的与FFU尺寸相匹配的水平层流框架。所有构件均用同一种材质、同一种规格的铝型材切割而成。内框节点方式见图8。

图7 水平层流框架

图8 水平层流的内框节点图

4）拼装顺序：先按设计要求将外框材料和小横梁拼装出框架；根据室内吊顶下的净空高度调整好框架底座的高度并固定在地面的确定位置上；将框架固定在顶面、墙面、框架底座等形成的四周空间之内并打胶密封；将全螺纹丝杆一头旋入螺母并插入小横梁的槽口之中；将FFU送风单元竖起紧靠框架安装一侧叠放，箱体之间垫入宽50mm,高25mm,长200mm的PVC垫块；全螺纹丝杆的另一头穿入扣板，将扣压板扣上并用螺母均匀收紧即可完成全部安装工作，对外露的丝杆头部可各拧入一个封头的防撞螺母。

4 实物外观

参见安装面局部、负压静压端安装面、水平层流工作面照片（见图10）。

图10、安装面局部、负压静压端安装面、水平层流工作面照片

5 测试结果汇总表（见表1）

表1、测试结果汇总表

6 结束语

洁净技术起源于上世纪60年代，应工业化产品生产的特殊要求而产生、而发展。因此，随着当今科技产品的不断创新发展，必将继续带动洁净技术向深度和广度延伸。水平层流技术也将在越来越多的科技领域得到推广和应用。

来源：无尘无菌洁净室专家

免责声明：以上内容源于网络，版权归原作者所有，如涉及作品版权问题，请您告知我们将及时处理！

净化工程资料可在 知识星球 中下载

1、100套洁净室技术资料

2、100套洁净室培训资料

3、177项精选施工方案

4、200套洁净室设计图

5、技术标、施工组织设计资料

6、洁净室设计专题资料（共1200余份资料）

7、设计、施工验收规范

8、半导体建厂资料专题

9、药厂专题资料汇总（GMP认证、4Q）

10、洁净手术室专题资料

11、实验室专题资料

12、太阳能电池片专题资料

13、锂电池专题资料

14、转轮除湿专题资料

15、项目管理专题资料

16、洁净室检测与认证培训课件

17、生物制药行业洁净室HVAC系统专业培训

18、洁净室系统详解培训课件

19、洁净室检测与调试培训课件

20、洁净区空调系统设计方案

21、洁净区知识培训课件

22、FFU应用方式及相关的问题

23、FFU在电子超净工程中应用

24、半导体工厂(FAB)大宗气体系统的设计

25、氮气、氩气管道安装作业指导书

26、某半导体公司氮气压缩空气工程设备管道安装施工方案

27、超纯水系统施工工艺

28、电子超纯水系统工程设计方案

29、干盘管与湿盘管的区别及选型注意事项

30、MAU+FFU+DCC系统

31、无尘车间高架地板详细介绍

32、工业厂房干蒸汽加湿设计分析

33、某半导体生产车间温湿度控制系统设计

34、洁净厂房高分子树脂楼板施工工法

35、某电子厂房净化空调工程改造设计方案

36、某电子厂房采用风冷热泵机组作为洁净空调冷热源的设计思路

37、电子厂房高纯气体工艺与施工工程

38、电子特气基础知识

39、电子洁净厂房通风空调设计施工图纸

40、深圳某外资电子厂10万级净化车间全图

41、电子厂房高纯气体工艺与施工工程

42、上海某厂微电子测封废水处理工程方案

43、1k级洁净室空调系统的调试分析

44、药厂GMP工程洁净空调施工调试检测技术

45、浅谈洁净室工程净化空调安装与调试

46、洁净室检测与调试

47、洁净手术室净化空调系统调试

48、空调洁净工程安装调试手册

49、洁净空调系统培训资料

50、实验室改造装饰装修施工方案

51、江西某整理车间屏蔽实验室施工方案

52、实验室工程项目施工组织设计

53、GMP洁净厂房空调净化系统验证方案

54、洁净车间的微生物控制及检测

55、洁净车间概念及污染防控

56、洁净室净化空调设计方案

57、洁净压缩空气系统确认方案

58、空调系统原理分析及故障检测

59、微生物限度检查室空调净化系统确认方案

60、无菌车间10万级空气净化系统确认方案

61、药厂洁净室空调净化系统涉及标准规范设计

62、洁净空调系统培训课件

63、制药空调净化系统基础培训

64、制药新型头孢系列产品项目施工组织设计

65、云南某制药厂洁净厂房工程施工组织设计

66、无菌工艺操作与气流组织确认

67、医院制剂室生产车间设计思路

68、工艺管道伴热设计

69、工艺洁净管道专题

70、洁净工艺系统管道设计与安装

71、卫生型工艺管道系统的设计和安装

72、超纯水处理输送过程用的洁净型PVC管道

73、机房空调、冷热源基础知识及培训资料

74、压缩空气管径对照表

75、压缩空气系统验证方案

76、项目采购计划汇总表

77、招标、采购计划模板

78、洁净环境连续监控技术方案

79、机电系统运行维护操作手册

80、3万平生产厂房洁净空调系统设计施工图（含动力站）

上下滚动查看更多

↓↓扫码加入会员↓↓

加入会员，可下载星球内的7000+份资料！