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클린룸 공기 흐름 관리를 위한 설계 필수 요소

실내 공기의 온도, 습도, 풍속 및 청정도가 공정 요구 사항과 작업자의 쾌적성을 모두 충족하도록 하려면 공간 내 공기 흐름이 클린룸 규격에 부합하도록 합리적인 공기 흐름 구조를 설계해야 합니다.

클린룸 공기 흐름 구성은 일반적인 공조 시스템과 근본적으로 다릅니다. 클린룸 공기 흐름의 주요 목적은 실내에서 발생하는 오염 물질을 희석하고 교체하기 위해 충분한 양의 깨끗한 공기를 공급하여 허용 가능한 범위 내에서 청정도를 유지하는 것입니다. 반면, 일반적인 공조실은 온도와 습도 균일성을 극대화하기 위해 최소한의 환기만을 사용하면서 고도로 난류적인 공기 흐름 패턴을 사용하는 것이 일반적입니다. 공급 공기는 실내 공기와 완전히 혼합되어 균일한 온도 및 속도 분포를 형성합니다. 따라서 클린룸 공기 흐름 설계는 다음과 같은 필수 사항을 준수해야 합니다.

단방향 공기 흐름을 위한 설계 필수 요소

1. 필터 누출 방지

필터에 누출이 발생하면 단방향 공기 흐름이라는 주요 이점이 손상됩니다. 따라서 누출은 반드시 방지해야 합니다.

2. 균일한 공급 공기 흐름을 확보하십시오

프레임 사각지대의 영향을 줄이려면 필터 적용 범위를 늘리십시오.

3. 공급 공기 속도 균일성 개선

공급 유속의 불균일성은 일반적으로 필터와 플레넘 전체에 걸친 불균일한 압력과 플레넘으로의 과도한 유입 유속으로 인해 발생합니다. 주요 대책은 다음과 같습니다.

(1) 고효율 필터를 엄격하게 선택합니다. 설치 시 개별 저항에 따라 장치를 균형 있게 조정하여 필터의 저항과 그룹 평균의 편차가 5% 미만이 되도록 합니다.

(2) 필터 아래에 감쇠층을 설치합니다. 필요한 경우 불균일한 감쇠층도 설치합니다. 플레넘 높이를 800mm 이상으로 높이는 것이 좋습니다.

(3) 중앙 덕트 공급에서 플레넘으로의 분산 덕트 공급으로 변경.

(4) 유입 속도가 너무 높거나 단측 유입만 가능한 경우 유입구 근처의 필터에 조절 가능한 배플을 설치하십시오. 또는 출구 근처에 천공판을 배치하여 내부 플레넘 저항을 증가시키십시오.

4. 반환 공기 속도 균일성 개선

공급 덕트에 적용되는 것과 동일한 조치를 환기 덕트에도 적용할 수 있습니다. 즉, 분산 덕트 시스템, 밸런싱 댐퍼, 환기구의 댐핑 패브릭, 환기면 유속을 5m/s 미만으로 낮추는 것, 그리고 바닥 개구부 비율을 조정하는 것입니다.

 

비단일 방향 공기 흐름을 위한 설계 필수 요소

1. 양압을 유지하십시오

(1) 가압 기류 가압 기류는 주로 외피 누출에 의해 결정됩니다. 시간당 공기 교환(ACH)으로 표현되며 참고값은 아래와 같습니다. 대략적인 추정을 위해서는 2–3 ACH를 사용하십시오.

실내 가압(Pa)

필수 ACH (이중문)

필수 ACH (단일 도어)

9.8 (1.0 mmH₂O)

4.0

2.6

14.7 (1.5 mmH₂O)

5.1

3.3

19.6 (2.0 mmH₂O)

6.0

4.0

29.4 (3.0 mmH₂O)

7.5

4.9

44.1 (4.5 mmH₂O)

9.5

6.2

(2) 가압 제어 외피 구조 강도와 문 개방 편의성을 고려합니다. 일반적으로 인접실과의 압력차는 5–20 Pa(0.5–2.0 mmH₂O) 범위 내에서 제어합니다.

2. 국소 분진 발생 제어

비단방향 클린룸에서는 난류로 인해 먼지가 사방으로 확산됩니다. 특정 위치에서 발생한 먼지가 전체 공간에 균일하게 퍼지면 매우 바람직하지 못한 결과를 초래하며, 공기 순환량을 크게 늘려도 개선 효과는 미미합니다. 따라서 최적의 방법은 먼지 발생 장비를 밀폐하고 해당 위치에 배기 장치를 설치하여 국소적인 공기 흐름 흐름을 직접적으로 제어하는 ​​것입니다.

3. 팬 압력 헤드 선택

기존 방식처럼 팬 압력을 과도하게 여유 있게 선택하는 것은 부적절합니다. 필터는 실제 작동 시 정격 풍량보다 낮은 풍량으로 작동하기 때문에 필터 저항의 두 배에 해당하는 팬 압력을 선택하면 초기 압력 여유가 과도해져 풍량과 풍속이 과도하게 높아집니다. 이로 인해 스로틀 댐퍼를 지나치게 조절하면 상당한 소음이 발생합니다. 시스템 저항을 상세하게 계산할 수 있는 경우, 일반 필터에서 고효율 필터로의 최종 저항은 초기 저항에 50~120Pa를 더한 값으로 간주할 수 있습니다. 시스템 저항 계산이 어렵거나 대략적인 추정치만 필요한 경우에는 초기 저항의 두 배를 사용하는 기존 방식을 계속 사용할 수 있습니다.

4. 팬 선택

고효율 저소음 팬을 선택하십시오. 작동 지점이 팬 성능 곡선의 가파른 부분에 위치해야 하며, 곡선 자체가 완만하기보다는 가파른 형태여야 합니다. 이는 큰 압력 변화에도 풍량 변화가 최소화되어 작동에 미치는 악영향을 줄일 수 있도록 합니다.

 

요약

요약하자면, 공기 흐름의 조직화는 매우 중요한 측면입니다.클린룸 디자인많은 응용 분야에서는 공기 흐름 분석을 위해 CFD 시뮬레이션 소프트웨어가 필요하며, 시뮬레이션 결과의 시각화를 활용하여 설계를 검증합니다.


게시 시간: 2026년 5월 15일