ห้องสะอาดพาสบ็อกซ์คืออะไรและมีการใช้งานอย่างไร

เครื่องมือสำคัญสำหรับสภาพแวดล้อมควบคุม: บทบาทของ ห้องสะอาด กล่องผ่าน

ในอุตสาหกรรมที่ต้องการความแม่นยำสูง ซึ่งจำเป็นต้องลดการปนเปื้อนให้น้อยที่สุด ห้องสะอาด กล่องผ่าน เป็นส่วนสำคัญของการออกแบบสถานที่ กล่องพาสผ่านหรือที่เรียกว่าช่องส่งผ่านหรือหน้าต่างส่งผ่านนี้ ทำหน้าที่เป็นพื้นที่กลางควบคุมสำหรับการส่งวัสดุเข้าหรือออกจากห้องสะอาดโดยไม่ต้องให้มนุษย์เข้าไปโดยตรง จึงช่วยรักษาความสมบูรณ์ของสภาพแวดล้อม กล่องพาสผ่านสำหรับห้องสะอาดมีบทบาทสำคัญในการควบคุมมลพิษโดยการลดการแพร่กระจายของอนุภาคขณะเคลื่อนย้ายวัสดุ

การเข้าใจห้องสะอาดพาสบ็อกซ์

กล่องผ่านห้องคลีนรูมเป็นห้องที่ปิดสนิทซึ่งติดตั้งอยู่ในผนังเพื่อแยกห้องคลีนรูมออกจากพื้นที่ข้างเคียง มีการออกแบบให้มีประตูสองบาน โดยแต่ละบานอยู่คนละด้านของผนัง และมีระบบล็อกทางอิเล็กทรอนิกส์เพื่อป้องกันการเปิดพร้อมกัน ซึ่งจะช่วยให้ห้องคลีนรูมยังคงสภาพแยกต่างหากจากอากาศภายนอกในขณะที่มีการส่งผ่านวัตถุระหว่างพื้นที่

กล่องผ่านมีสองประเภทหลัก ได้แก่ แบบสถิติ (Static) และแบบเคลื่อนที่ (Dynamic) กล่องผ่านแบบสถิติใช้ระหว่างสองพื้นที่ที่มีระดับความสะอาดเท่ากัน โดยอาศัยการแลกเปลี่ยนอากาศในระดับต่ำ ในขณะที่กล่องผ่านแบบเคลื่อนที่จะติดตั้งตัวกรอง HEPA หรือ ULPA พร้อมพัดลมในตัวเพื่อทำการล้างและกรองอากาศอย่างกระตือือรือร้นในระหว่างการส่งผ่าน ซึ่งเหมาะสำหรับการใช้งานระหว่างพื้นที่ที่มีความสะอาดต่างกัน

ในทั้งสองกรณี วัตถุประสงค์มีเพียงอย่างเดียวคือ เพื่อให้การเคลื่อนย้ายวัสดุเกิดขึ้นโดยไม่กระทบต่อมาตรฐานการป้องกันการปนเปื้อนที่เข้มงวดของห้องคลีนรูม

คุณสมบัติหลักและการออกแบบ

กล่องส่งผ่านในห้องสะอาดมักสร้างจากสแตนเลสหรือโลหะเคลือบผงเพื่อให้มั่นใจถึงความทนทาน การต้านทานการกัดกร่อน และการเช็ดล้างทำความสะอาดได้ง่าย พื้นที่ภายในออกแบบให้มีมุมเรียบและรอยต่อไร้ตะเข็บเพื่อลดการสะสมของอนุภาคและช่วยให้การทำความสะอาดเป็นไปได้ง่ายขึ้น

ระบบล็อกประตูซึ่งอาจเป็นแบบกลไกหรืออิเล็กทรอนิกส์ จะช่วยป้องกันการปนเปื้อนข้ามโดยทำให้มั่นใจว่าสามารถเปิดด้านใดด้านหนึ่งของกล่องส่งผ่านได้เพียงด้านเดียวในเวลาใดเวลาหนึ่ง กลไกล็อกนี้มักเสริมด้วยตัวบ่งชี้ภาพ เช่น ไฟ LED หรือระบบแจ้งเตือนสถานะเพื่อแนะนำผู้ใช้งาน

กล่องส่งผ่านแบบไดนามิกยังมีหัวพ่นลม เครื่องเป่าลม และหน่วยกรองอากาศที่สร้างสภาพแวดล้อมภายในกล่องให้มีแรงดันสูงกว่าปกติ แรงดันบวกนี้ช่วยป้องกันการไหลเข้าของอากาศที่ปนเปื้อน โดยเฉพาะในระบบที่ต้องการคุณภาพอากาศระดับ ISO Class 5 หรือสูงกว่า

คุณสมบัติเพิ่มเติมอาจรวมถึงหลอดไฟฆ่าเชื้อด้วยรังสีอัลตราไวโอเลต เครื่องวัดความแตกต่างของแรงดัน และตัวจับเวลา ซึ่งช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการควบคุมการปนเปื้อน

การประยุกต์ใช้งานในอุตสาหกรรมหลักต่าง ๆ

การผลิตยาและชีวเทคโนโลยี

ในกระบวนการผลิตยา ซึ่งแม้แต่สารปนเปื้อนในปริมาณน้อยก็อาจส่งผลต่อประสิทธิภาพหรือความปลอดภัยของผลิตภัณฑ์ ห้องสะอาดสำหรับส่งผ่านวัสดุ (clean room pass boxes) มีความสำคัญอย่างยิ่งในการรักษาสภาพปราศจากเชื้อ ช่วยให้สามารถส่งผ่านส่วนผสม ตัวอย่าง และวัสดุบรรจุภัณฑ์ระหว่างโซนการผลิตได้อย่างปลอดภัยและมีประสิทธิภาพ โดยไม่ทำลายสภาพการปิดกั้น

ห้องปฏิบัติการด้านเทคโนโลยีชีวภาพใช้ช่องส่งผ่านวัสดุ (pass boxes) เพื่อเคลื่อนย้ายตัวอย่างทางชีวภาพที่มีความไวสูง ขณะเดียวกันก็รักษามาตรฐานความสะอาดอย่างเข้มงวด ช่องส่งผ่านแบบไดนามิก (dynamic pass boxes) มักใช้กันอย่างแพร่หลายในพื้นที่ควบคุมเชื้อชีวภาพอันตราย (biohazard) ซึ่งมีข้อกำหนดที่ชัดเจนในการแยกพื้นที่สะอาดและพื้นที่ไม่สะอาดออกจากกัน

อุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์และอิเล็กทรอนิกส์

ภาคส่วนของอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์มีความพึ่งพาต่อสภาพแวดล้อมที่ปราศจากอนุภาคสิ่งปนเปื้อนเป็นอย่างมาก ห้องสะอาดที่ใช้สำหรับการส่งผ่านวัสดุ (Pass Box) ช่วยอำนวยความสะดวกในการเคลื่อนย้ายแผ่นเวเฟอร์ ไมโครชิป และเครื่องมือต่าง ๆ ระหว่างพื้นที่สะอาดกับพื้นที่ที่มีความสำคัญน้อยกว่า โดยไม่จำเป็นต้องให้บุคลากรสวมใส่ชุดป้องกันใหม่หรือเข้าไปในพื้นที่สะอาดซ้ำ ซึ่งช่วยลดข้อผิดพลาดจากมนุษย์ จำกัดการปนเปื้อนจากอนุภาค และเพิ่มประสิทธิภาพในการดำเนินงาน

ผู้ผลิตสินค้าอิเล็กทรอนิกส์ใช้ห้องส่งผ่านแบบสถิตย์ (Static Pass Box) หรือแบบไดนามิก (Dynamic Pass Box) ขึ้นอยู่กับการจัดประเภทตามมาตรฐาน ISO ของห้องที่เชื่อมต่อ ก็ตามกรณีทั้งสองมีจุดประสงค์เดียวกันคือ การลดการปนเปื้อนจากสภาพแวดล้อมภายนอก

โรงพยาบาลและโรงงานผลิตอุปกรณ์ทางการแพทย์

ในสภาพแวดล้อมทางการแพทย์ โดยเฉพาะในห้องผ่าตัดและพื้นที่เก็บอุปกรณ์ที่ผ่านการฆ่าเชื้อแล้ว กล่องผ่าน ช่วยให้สามารถเคลื่อนย้ายเครื่องมือและยาได้อย่างปลอดภัย ผู้ผลิตอุปกรณ์ทางการแพทย์ใช้ห้องส่งผ่านเพื่อถ่ายโอนชิ้นส่วนเข้าไปยังห้องประกอบที่สะอาด เพื่อป้องกันการปนเปื้อนจากจุลินทรีย์และอนุภาคต่าง ๆ

โรงพยาบาลที่มีร้านจ่ายยาหรือห้องปฏิบัติการเตรียมยาในสถานที่สามารถใช้ช่องส่งของแบบผ่านผนัง (pass box) เพื่อเคลื่อนย้ายยาต่าง ๆ ขณะยังคงสภาพปลอดเชื้อไว้ได้

การผลิตอาหารและเครื่องดื่ม

บางโรงงานผลิตอาหารที่มีข้อกำหนดด้านสุขอนามัยสูง โดยเฉพาะผู้ที่เกี่ยวข้องกับผลิตภัณฑ์จากผลิตภัณฑ์นม อาหารเสริมที่มีมาตรฐานทางเภสัชกรรม หรือสูตรอาหารสำหรับทารก ใช้กล่องส่งผ่านห้องสะอาด (clean room pass boxes) เพื่อเคลื่อนย้ายส่วนผสมและเครื่องมือระหว่างพื้นที่สะอาดและไม่สะอาด เพื่อให้แน่ใจว่าผลิตภัณฑ์มีความปลอดภัย

แนวทางการปฏิบัติงานเพื่อการใช้งานอย่างมีประสิทธิภาพ

ขั้นตอนมาตรฐานในการปฏิบัติงาน

การใช้งานช่องส่งของแบบสะอาดอย่างถูกต้องมีความสำคัญอย่างมากในการรักษาประสิทธิภาพของอุปกรณ์ไว้ พนักงานควรได้รับการฝึกอบรมเกี่ยวกับขั้นตอนการเปิด การรอสัญญาณแสดงผลก่อนที่จะเข้าถึงประตูอีกด้านหนึ่ง และวิธีการหลีกเลี่ยงการวางวัสดุลงบนพื้นผิวของช่องส่งของโดยตรงโดยไม่ผ่านการทำให้ปราศจากเชื้อ

ขั้นตอนมาตรฐานในการปฏิบัติงานควรมีการกำหนดแนวทางในการทำความสะอาดและฆ่าเชื้อ ความถี่ในการเปลี่ยนไส้กรอง (สำหรับรุ่นแบบไดนามิก) รวมถึงกฎเกณฑ์สำหรับการเข้าใช้งานในกรณีฉุกเฉินเมื่อไฟฟ้าดับ

การทำความสะอาดและการบำรุงรักษา

เนื่องจากช่องผ่านวัสดุ (pass box) มีการสัมผัสกับวัสดุจากพื้นที่ที่มีระดับความสะอาดต่างกันอยู่ตลอดเวลา การทำความสะอาดเป็นประจำจึงเป็นสิ่งจำเป็น พื้นผิวควรเช็ดด้วยสารฆ่าเชื้อที่ใช้ในห้องสะอาด (clean room-grade disinfectants) และตรวจสอบมุมทุกด้านภายในเพื่อป้องกันการสะสมของอนุภาค

สำหรับช่องผ่านวัสดุแบบไดนามิก (dynamic pass boxes) ควรเปลี่ยนตัวกรอง HEPA หรือ ULPA ตามคำแนะนำของผู้ผลิต และตรวจสอบหน่วยพัดลม (blower units) เป็นระยะเพื่อให้แน่ใจว่าอากาศไหลเวียนได้อย่างสม่ำเสมอ

ระบบอิเล็กทรอนิกส์ เช่น ระบบล็อกประตู (door interlocks) และไฟแสดงสถานะ (indicator lights) ควรได้รับการทดสอบเป็นประจำเพื่อป้องกันการเกิดข้อผิดพลาดในการใช้งาน

การผสานการทำงานกับกระบวนการทำงานในห้องสะอาด

เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพ ช่องผ่านวัสดุควรติดตั้งไว้ ณ จุดที่เหมาะสมตามกระบวนการทำงาน เช่น ระหว่างพื้นที่สวมใส่ชุดป้องกัน (gowning areas) กับห้องสะอาด หรือระหว่างพื้นที่จัดเก็บวัตถุดิบกับพื้นที่ผลิต ตำแหน่งติดตั้งควรช่วยลดการสัญจรของบุคคลผ่านห้องสะอาด ในขณะที่ยังคงความสะดวกในการเคลื่อนย้ายวัสดุ

โรงงานควรพิจารณาขนาดและปริมาณของวัสดุด้วยเมื่อเลือกขนาดช่องผ่านส่ง (Pass Box) การบรรทุกช่องผ่านส่งเกินกำลังหรือใช้สำหรับส่งของที่มีขนาดใหญ่เกินไป อาจส่งผลต่อประสิทธิภาพการปิดผนึกและระบบกรองอากาศ

ข้อดีของช่องผ่านส่งในห้องสะอาด (Clean Room Pass Boxes)

การควบคุมการปนเปื้อนที่มีประสิทธิภาพสูงขึ้น

การออกแบบช่องผ่านส่งแบบสองประตูที่ล็อกกันช่วยสร้างเป็นกำแพงกั้นทางกายภาพ ซึ่งช่วยลดการปนเปื้อนทางอากาศที่จะเข้าสู่พื้นที่สะอาด ช่องผ่านส่งแบบไดนามิกช่วยเพิ่มประสิทธิภาพนี้ด้วยการใช้ระบบอากาศที่ผ่านการกรองเพื่อกำจัดสิ่งปนเปื้อนทั้งจากวัสดุที่ถูกส่งและภายในห้องช่องผ่านส่งเอง

ช่วยลดความจำเป็นในการทำความสะอาดห้องทั้งห้องบ่อยครั้ง และรักษาค่าความสะอาดตามมาตรฐาน ISO ได้อย่างต่อเนื่อง

การปรับปรุงประสิทธิภาพของกระบวนการทำงาน

ช่องผ่านส่งช่วยลดความจำเป็นในการให้พนักงานเข้าไปในห้องสะอาดเพื่อทำการส่งของ ช่วยลดเวลาในการสวมใส่ชุดป้องกัน ลดความผิดพลาดจากมนุษย์ และลดความเสี่ยงจากการปนเปื้อน นอกจากนี้ยังช่วยให้การจัดสรรทรัพยากรเป็นไปอย่างมีประสิทธิภาพและเพิ่มความรวดเร็วในกระบวนการผลิต

การขยายพื้นที่ห้องสะอาดที่มีต้นทุนเหมาะสม

แทนที่จะขยายพื้นที่ห้องสะอาดเพื่อรองรับการถ่ายโอนวัสดุ การติดตั้งช่องส่งผ่าน (Pass Box) จะช่วยให้สามารถปรับขยายระบบได้ง่ายและประหยัดต้นทุน โดยไม่เพิ่มขนาดหรือความซับซ้อนของห้องสะอาด

สรุป

ช่องส่งผ่านในห้องสะอาดเป็นเครื่องมือที่สำคัญมากในการควบคุมการปนเปื้อนอย่างเข้มงวด พร้อมทั้งเพิ่มประสิทธิภาพให้กับกระบวนการจัดการวัสดุในสภาพแวดล้อมที่ควบคุมอยู่ ไม่ว่าจะเป็นแบบสถิตย์หรือแบบไดนามิก ช่องส่งผ่านเหล่านี้จะช่วยให้วัสดุสามารถเคลื่อนย้ายระหว่างโซนต่าง ๆ ได้ โดยไม่ทำให้ห้องสะอาดถูกเปิดเผยต่อความเสี่ยงที่อาจเกิดขึ้น

การเลือก ติดตั้ง และบำรุงรักษาช่องส่งผ่านอย่างเหมาะสม มีความสำคัญต่อประสิทธิภาพในการใช้งาน สำหรับอุตสาหกรรมที่ต้องพึ่งพาความแม่นยำและความปราศจากเชื้อ เช่น อุตสาหกรรมยาและอิเล็กทรอนิกส์ เครื่องมือที่ดูเรียบง่ายแต่มีประสิทธิภาพเหล่านี้ ถือเป็นส่วนสำคัญของกลยุทธ์การควบคุมการปนเปื้อนที่มีประสิทธิผล

คำถามที่พบบ่อย

ช่องส่งผ่านแบบสถิตย์และแบบไดนามิกแตกต่างกันอย่างไร?

กล่องส่งแบบสถิตย์ไม่มีการไหลเวียนของอากาศหรือระบบกรองอากาศ และใช้ระหว่างพื้นที่ที่มีความสะอาดในระดับใกล้เคียงกัน กล่องส่งแบบไดนามิกมีระบบกรองอากาศในตัวที่ช่วยกำจัดสารปนเปื้อนอย่างต่อเนื่อง และใช้ระหว่างพื้นที่ที่มีระดับความสะอาดแตกต่างกัน

กล่องส่งสามารถใช้สำหรับอุปกรณ์และวัตถุดิบได้ทั้งสองประเภทหรือไม่

ได้ กล่องส่งถูกออกแบบมาเพื่อรองรับรายการต่างๆ ที่หลากหลาย รวมถึงเครื่องมือ ชิ้นส่วน และวัตถุดิบ ตราบเท่าที่ยังอยู่ในข้อกำหนดด้านขนาดและน้ำหนักสูงสุดที่กำหนดไว้

กล่องส่งจำเป็นสำหรับห้องสะอาดคลาส ISO 7 หรือไม่

แม้ว่าจะไม่ได้บังคับ แต่แนะนำให้ใช้กล่องส่งสำหรับห้องสะอาดคลาส ISO 7 หรือสูงกว่า เพื่อลดการแพร่กระจายของอนุภาคและรักษาคุณภาพอากาศ

ควรเปลี่ยนตัวกรอง HEPA ในกล่องส่งแบบไดนามิกบ่อยแค่ไหน

ความถี่ในการเปลี่ยนตัวกรองขึ้นอยู่กับการใช้งาน โดยทั่วไปแนะนำให้เปลี่ยนทุก 6 ถึง 12 เดือน การตรวจสอบแรงดันตกคร่อมตัวกรองสามารถช่วยให้กำหนดช่วงเวลาที่เหมาะสมได้