Clean room, özellikle veri kurtarma, elektronik tamir, tıbbi üretim ve biyoteknoloji gibi hassas uygulamalarda kullanılan, partikül ve kontaminasyon seviyelerinin kontrollü tutulduğu özel odalardır. Bu odalarda hava akışı, filtreleme sistemleri ve pozitif basınç gibi unsurlar bir arada çalışarak ortamı steril ve tozsuz hale getirir.
Bu yazıda, clean room nasıl tasarlanır, hangi ekipmanlar kullanılır ve tasarımda nelere dikkat edilmelidir, adım adım ele alacağız ve mühendislik hesaplarıyla anlatacağız. Fan seçiminden HEPA filtreye, hava akımından pozitif basınca kadar her detayı elimizden geldiğince anlatmaya çalışacağız.
İlk adım, clean room’un hangi amaçla kullanılacağının net olarak tanımlanmasıdır. Örneğin:
- Veri kurtarma işlemleri için ISO 14644-1’e göre genellikle ISO Class 5–7 arası bir sınıflandırma yeterlidir.
- Medikal ve mikroelektronik üretim için daha sıkı sınıflar (ISO 4 ve altı) gerekebilir.
Sınıf belirlenirken ortamdaki maksimum partikül yoğunluğu (0.3 µm, 0.5 µm ve 1 µm boyutlarındaki partiküller için) baz alınır.
Clean room’un iç yapısı kolay temizlenebilir, elektrostatik üretmeyen ve partikül tutmayan malzemelerden oluşmalıdır. Bu örnekte mobil veri kurtarma ve adli bilişim aracımız için tasarladığımız clean room'a göre inceleme yapacağız.
- Örnek Boyut: 60×80×40 cm ölçülerinde mikro clean box tipi, küçük çaplı veri kurtarma işlemleri için idealdir.
- Malzeme Tercihi: Antistatik kaplama, paslanmaz çelik iskelet, pleksi veya temperli cam kaplama
- Çalışma Açıklığı: Ön panel, yaklaşık 20 cm yükseklikte hareketli açıklık sağlayarak operatörün el girişi için yeterli alan sunar.
Mini clean room’un boyutları:
- Genişlik: 60 cm
- Derinlik: 80 cm
- Yükseklik: 40 cm
Oda hacmi:
Ön kapakta 60x20 cm’lik bir açıklık çalışma esnasında sürekli açık kalacak. Bu açıklıktan içeriye toz girmemesi için, HEPA filtreden çıkan hava doğrudan bu bölgeye yönlendirilerek hava perdesi oluşturulacak.
Gerekli hava hızı: 0.6 m/s
- Laminer hava debisi: 153.6 m³/h
- Hava perdesi için debi: 259 m³/h
- Toplam:
Bu değeri karşılayabilecek fan ve filtre sistemi kullanılmalıdır.
- Büyük parçacıkları yakalar
- Temizlenebilir
- Düşük basınç kaybı (30–50 Pa)
G4 ön filtre, genellikle HEPA filtrelerin önüne yerleştirilen ve büyük partikülleri (toz, lif, saç, kum vb.) yakalayan ön koruma katmanıdır. Bu filtre sayesinde HEPA filtre daha uzun ömürlü olur, tıkanma süresi uzar ve sistemin toplam enerji verimliliği artar.
- Daha küçük partikülleri tutar
- HEPA'nın ömrünü uzatır
- Yaklaşık 70 Pa basınç kaybı
F7 orta filtre, G4 gibi ön filtrelerin ardından gelen ve daha küçük partikülleri (%1–10 mikron arası) yakalayabilen gelişmiş bir filtre katmanıdır. Temiz oda sistemlerinde, özellikle HEPA filtrelerin yükünü azaltmak ve ömrünü uzatmak için kritik rol oynar. Hem insan sağlığı hem de HEPA filtrenin koruma seviyesi açısından arada önemli bir geçiş sağlar.
- %99.995 verimlilik (0.3 µm partikül)
- ~250–300 Pa basınç kaybı
Toplam filtre basınç kaybı: Yaklaşık 300–350 Pa
H14 sınıfı HEPA filtre, temiz oda (clean room) ortamlarında kullanılan en hassas filtrasyon elemanıdır. 0.3 mikron boyutundaki partikülleri %99.995 verimlilikle tutarak ortam havasını neredeyse steril seviyeye getirir. Bu, özellikle veri kurtarma, mikroelektronik, biyomedikal ve ilaç üretimi gibi alanlarda kritik öneme sahiptir.
Üç Filtrenin Karşılaştırması (Özet Tablo)
Fan seçiminde dikkat edilmesi gereken iki temel kriter:
- Debi: En az 500 m³/h
- Basınç: En az 300 Pa
Bir clean room (temiz oda) tasarlarken doğru fan seçimi, sistemin başarısı açısından kritik mühendislik kararıdır. Fan, filtreler üzerinden havayı zorlayarak geçireceği için yalnızca yüksek debi değil, aynı zamanda yeterli basınç gücü de sağlamalıdır.
Hava Debisi (Flow Rate – Q)
- Clean room’un iç hacmine göre gereken hava değişim sayısı (ACH) ve açık kalan alan (örn: el açıklığı gibi) göz önüne alındığında, en az 500 m³/h debiye sahip bir fan seçilmelidir.
- Bu debi, hem ortama taze ve temiz hava girişi sağlar hem de HEPA filtreden sonra çıkış yönünde laminer hava perdesi oluşturur.
Not: 60 × 80 × 40 cm’lik bir kabin yaklaşık 0.2 m³ hacme sahiptir. 500 m³/h debi, bu hacmi dakikada 40–50 kez yenileyebilecek güçtedir.
Statik Basınç (Pressure – ΔP)
- G4, F7 ve H14 filtrelerin toplam basınç kaybı yaklaşık 300–350 Pascal aralığındadır.
- Fan bu dirençle başa çıkabilecek statik basınç üretmelidir.
- Yetersiz basınç gücüne sahip bir fan seçilirse, filtreler hava geçişini kısıtlar ve sistem yetersiz hava akışı nedeniyle çalışmaz hale gelir.
Fan üretici kataloglarında genellikle "Basınç vs Debi eğrileri" (P–Q grafik) yer alır. Seçtiğiniz filtrasyon sistemine göre bu grafikten çalışma noktanızı belirleyin (örn. 500 m³/h @ 300 Pa).
Vortice CA 200 MD Kanal Fanı
- Serbest debi: 1050 m³/h
- 300 Pa’da yaklaşık 450–500 m³/h sağlayabiliyor
- Gürültü seviyesi: 47 dB(A)
- Motor gücü: 57–89 W
Bu fan, hem filtre basıncını yenebilir hem de laminer akışı ve hava perdesini destekleyebilir.
Pozitif basınç, dış ortamdan partikül girişini engeller. İçeride dışarıya göre yaklaşık +10–20 Pa fark yaratılmalıdır. Bu da dışarıdan hiçbir hava sızıntısı olmadan sadece filtrelenmiş havanın içeri girmesini sağlar.
- Malzeme: Antistatik iç yüzeyler, toz tutmaz ve kolay temizlenir
- Köşeler: Yuvarlatılmış tasarım, partikül birikimini engeller
- Filtre Yerleşimi: En altta G4 + F7, üstte HEPA
- Hava Akımı: Alttan üste veya arkadan öne laminer akış
- El Girişi: Sabit hava perdesi ile korunmalı
Ayrıca fan periyodik olarak tozdan arındırılmalı, motor rulmanları yılda 1 kez kontrol edilmelidir.
- UV sterilizasyon modülü eklenebilir
- İç ortam sıcaklık ve nem sensörleri ile izleme
- Hava hızı sensörleri ile periyodik kontrol
- Sessiz çalışma için fanın dışarıya monte edilmesi
Veri kurtarma gibi hassas işlerde başarılı olmanın yolu, iyi tasarlanmış bir mini clean room’dan geçer. Bu tasarımda kullanılan mühendislik hesapları sayesinde:
- Gereken hava debisi doğru belirlenir
- Filtre seçimi bilimsel temele dayanır
- Fan, sistem basıncını rahatça karşılar
- Dış ortamla olan etkileşim minimuma indirilir
Böylece hem daha başarılı sonuçlar elde edilir, hem de uzun ömürlü ve profesyonel bir sistem kurulmuş olur. Clean room tasarımı, sadece filtre ve fan seçmekten ibaret değildir. Hava akışı mühendisliği, ergonomi, partikül kontrolü ve basınç yönetimi gibi birçok parametre birlikte düşünülmelidir. Veri kurtarma gibi hassas işlemlerde, uygun clean room sistemi verinin güvenli kurtarılmasında kritik rol oynamaktadır.
