اتاق خشک (dry room) چیست؟ راهنمای جامع

در صنایع مختلفی که به مواد حساس وابسته هستند، حفظ شرایط محیطی که رطوبت آن به دقت تنظیم شده باشد، بسیار حائز اهمیت است. اتاق خشک یک فضای کنترل‌ شده است که در آن دما و رطوبت به دقت مدیریت می‌ شود تا مواد یا محصولات از آسیب‌ های ناشی از رطوبت محفوظ بمانند. این محیط‌ ها برای صنایعی همچون تولید الکترونیک، داروسازی و مهندسی هوا فضا ضروری هستند. اما دقیقا اتاق خشک چیست؟ چگونه این اتاق‌ ها عمل می‌ کنند و چه فناوری‌ هایی برای تنظیم محیط داخلی خود به کار می برند؟

در این راهنما، ما توضیح جامع و کاملی از درای روم ارائه خواهیم داد — اینکه این اتاق‌ ها چه هستند، چگونه کار می‌ کنند، چرا اهمیت دارند و چگونه بر صنایع مختلف تأثیر می‌ گذارند. همچنین طراحی، هزینه‌ ها و برخی از چالش‌ های نگهداری این فضاهای کنترل‌ شده را بررسی خواهیم کرد.

اتاق خشک چیست؟

اتاق خشک به فضایی اطلاق می شود که در آن رطوبت نسبی (RH) به طور خاصی پایین نگه داشته می شود — معمولاً زیر ۲۰% RH. در برخی موارد، این اتاق ها حتی رطوبت کمتری را حفظ می کنند و به ۰.۱% RH می رسند. اتاق های خشک معمولاً در صنایعی استفاده می شوند که مواد حساس مانند قطعات الکترونیکی، داروها و محصولات شیمیایی باید از تخریب یا آسیب‌ های ناشی از رطوبت محافظت شوند. با تنظیم دقیق دما و رطوبت اتاق، این فضا ها از کندانس شدن، خوردگی ناشی از رطوبت، رشد قارچ و واکنش‌ های شیمیایی که ممکن است بر کیفیت و کارایی محصولات ذخیره‌ شده در داخل تأثیر بگذارد، جلوگیری می‌ کنند.

عملکرد اتاق‌ های خشک

اتاق‌ های خشک با استفاده از سیستم‌ های کنترل رطوبت پیشرفته‌ ای که معمولاً از دو فناوری اصلی استفاده می‌ کنند، شرایط خاص خود را حفظ می‌ کنند: دستگاه‌ های رطوبت‌ زا با مواد جاذب و سیستم‌ های رطوبت‌ زدایی مبتنی بر تبرید. سیستم‌ های جاذب، از مواد جاذبی مانند ژل سیلیکا یا زئولیت برای جذب رطوبت از هوا استفاده می‌ کنند، در حالی که سیستم‌ های تبریدی با کاهش دمای هوا، باعث می شوند که رطوبت به صورت مایع متراکم شده و از محیط خارج شود.

علاوه بر این، سیستم های فیلتر هوا (مانند فیلترهای HEPA و ULPA) معمولاً برای حذف ذرات معلق از هوا نصب می شوند. این اطمینان حاصل می کند که محصولات حساس — به ویژه در صنایع دارویی، بیوتکنولوژی و نیمه هادی — در معرض آلاینده هایی که ممکن است بر یکپارچگی آن ها تأثیر بگذارد، قرار نگیرند. سیستم های کنترل دما نیز بخش کلیدی در حفظ شرایط ثابت هستند، چرا که نوسانات دما می تواند منجر به تغییرات در سطح رطوبت شده و باعث کندانس شدن در داخل اتاق گردد.

مثال های واقعی

برای مثال، در تولید الکترونیک، اتاق های خشک در طول فرآیند مونتاژ و ذخیره سازی قطعاتی مانند تراشه های نیمه هادی و مدارهای چاپی حیاتی هستند. این مواد به شدت نسبت به رطوبت حساس هستند و در صورتی که رطوبت وارد فرآیند تولید شود، می تواند منجر به خوردگی، کوتاه مدت شدن مدارها یا تخریب مواد شود. یک مطالعه از IEEE (انستیتو مهندسان برق و الکترونیک) نشان داد که رطوبت یکی از علل اصلی خرابی در دستگاه های میکرو الکترونیکی است و تقریباً ۴۰% از عیوب در محصولات خاص به علت رطوبت رخ می دهد.

در صنعت داروسازی، پایداری واکسن ها و ترکیبات زیستی مستقیماً تحت تأثیر شرایط محیطی است. به عنوان مثال، انسولین و بسیاری از دیگر آنتی بیوتیک ها اگر در معرض رطوبت قرار گیرند، اثر خود را از دست می دهند. وجود اتاق خشک در کنار استفاده از کلین روم این اطمینان را می دهد که این محصولات در شرایط پایدار و مؤثر باقی بمانند.

اتاق خشک چگونه کار می‌کند؟

سیستم های کنترل رطوبت

اساسی ترین بخش یک اتاق خشک توانایی آن در کنترل سطح رطوبت موجود در هوا است. دستگاه های رطوبت زدا دو نوع اصلی دارند و دستگاه هایی هستند که در این راستا به کار گرفته می شوند:

• دستگاه های رطوبت زدا با مواد جاذب: این سیستم ها از مواد جاذبی (معمولاً ژل سیلیکا یا زئولیت) برای جذب رطوبت از هوا استفاده می کنند. این ماده رطوبت را جذب کرده و هوای خشک به اتاق باز می گردد. سیستم های جاذب به ویژه زمانی که نیاز به رطوبت بسیار پایین است، کاربرد دارند و قادر به ایجاد رطوبت زیر ۱% RH هستند.
• دستگاه های رطوبت زدا مبتنی بر تبرید: این دستگاه ها با سرد کردن هوا به زیر نقطه شبنم، باعث می شوند که رطوبت متراکم شده و از محیط خارج شود. سپس هوای خشک شده دوباره به اتاق باز می گردد. این سیستم ها در شرایط رطوبت متوسط (در حدود ۲۰% تا ۴۰% RH) انرژی کمتری مصرف می کنند، اما در محیط هایی با رطوبت بسیار پایین، کارایی کمتری دارند.

چالش اصلی در کنترل رطوبت این است که سیستم باید ثابت و پاسخگو باشد. تغییرات ناگهانی رطوبت می تواند منجر به نا پایداری در مواد ذخیره‌ شده شود، که این می‌ تواند بر یکپارچگی محصول تأثیر منفی بگذارد. برای کنترل این شرایط، سیستم‌ های خودکار اغلب از حسگر هایی استفاده می‌ کنند که داده‌ های آنی از دما و رطوبت را در اختیار قرار می‌ دهند. این سیستم‌ ها به طور خودکار دستگاه‌ های رطوبت‌ زدا، گردش هوا و سیستم‌ های کنترل دما را برای حفظ شرایط مورد نظر تنظیم می‌ کنند.

تنظیم دما

دما در عملکرد اتاق‌ های خشک نقش حیاتی دارد. زمانی که دما تغییر می‌ کند، می‌ تواند باعث تغییراتی در توانایی هوا برای نگهداری رطوبت شود. اگر دمای اتاق کاهش یابد، هوا نمی‌ تواند همان مقدار رطوبت را نگهداری کند و ممکن است کندانس صورت بگیرد، به‌ ویژه در سطوح سرد.

برای جلوگیری از این مشکل، سیستم‌ های کنترل دما ضروری هستند. این سیستم‌ ها معمولاً از واحدهای HVAC (گرمایش، تهویه و تهویه مطبوع) استفاده می کنند که توانایی حفظ دمای ثابت در یک محدوده گسترده دارند، معمولاً بین ۱۸°C (64°F) و ۲۴°C (75°F)، بسته به کاربرد.

کاربردهای اتاق های خشک

تولید الکترونیک

صنعت الکترونیک یکی از اصلی ترین بهره برداران از فناوری اتاق خشک است. رطوبت می تواند آسیب های جدی به قطعات الکترونیکی وارد کند، به ویژه در نیمه هادی ها و مدار های مجتمع. زمانی که رطوبت با این قطعات در حین تولید یا مونتاژ برخورد می کند، می تواند منجر به لایه برداری، خوردگی یا کوتاه شدن مدارها شود. بر اساس مطالعه‌ ای از Jabil، یک شرکت تولیدی جهانی، خرابی های ناشی از رطوبت در الکترونیک تقریباً ۵۰% از خرابی ها را در برخی دستگاه ها تشکیل می دهد، به ویژه در فرآیند لحیم کاری.

صنعت داروسازی و بیوتکنولوژی

اتاق های خشک نقش حیاتی در صنایع داروسازی و بیوتکنولوژی ایفا می کنند. بسیاری از محصولات زیستی، از جمله واکسن ها، پروتئین ها و آنزیم ها، به شدت نسبت به رطوبت حساس هستند. حتی یک تغییر جزئی در رطوبت می تواند بر ساختار مولکولی آن‌ ها تأثیر گذاشته و اثربخشی شان را کاهش دهد.

نتیجه گیری

اتاق های خشک ابزارهای حیاتی در صنایع حساس به رطوبت هستند. با تنظیم دقیق دما و رطوبت، این فضا ها به حفظ کیفیت و یکپارچگی محصولات حساس کمک می کنند. از تولید قطعات الکترونیکی تا نگهداری داروها و واکسن ها، اتاق های خشک می توانند تأثیر قابل توجهی بر عملکرد نهایی و ایمنی محصولات داشته باشند. برای هر صنعتی که نیازمند شرایط دقیق محیطی باشد، اتاق های خشک یکی از اجزای ضروری زیرساخت محسوب می شوند. آریو فارمد پیشرو به عنوان یکی از مجموعه های فعال در حوزه طراحی و اجرای کلین روم و درای روم ، آماده ارائه خدمات طراحی، اجرا، مشاوره و معتبر ترین تجهیزات اتاق تمیز به شرکت های داروسازی و سایر صنایع می باشد.