一、空氣潔凈技術的發展歷程
空氣潔凈技術（又稱潔凈技術或潔凈室技術）最初是指以控制室內空氣中懸浮顆粒物濃度為目標的相關技術。懸浮顆粒物的濃度用單位體積空氣中大于等于某一粒徑的顆粒物的允許數量來表示，通常也稱為空氣的潔凈度，并以此來劃分潔凈度等級。
最初運用潔凈技術是為了提高精密產品（如儀器儀表）的成品率或降低其故障率。隨著科學技術的發展，各種工業產品特別是微電子產品的精密度越來越高，對生產環境的潔凈度要求也越來越高，控制的對象也從單一的懸浮顆粒物擴展到有害氣體。潔凈技術在控制空氣中的懸浮顆粒物的同時，也有效地控制了空氣中的細菌和病毒等有害微生物，所以又逐步推廣到醫療、制藥、生物等領域，形成了當前比較完善的潔凈技術體系。
1.工業潔凈室的發展
工業潔凈室（ICR, Industrial Clean Room）以空氣中的懸浮顆粒物為主要控制對象，主要為精密機械和電子產品等行業提供符合要求的生產環境。
與其他高科技一樣，潔凈技術的誕生及最初應用是服務于軍事目的的。第二次世界大戰中一些槍炮、戰車、飛機等使用的儀器合格率低或經常發生故障。研制者認識到，儀器生產與裝配環境空氣中的懸浮顆粒物是罪魁禍首，于是工業潔凈室誕生了。最初的工業潔凈室是比較簡陋的，隨著原子武器研究和生化武器研究的發展，在20世紀40年代初高效空氣過濾器研制成功并得到應用，20世紀60年代初又出現了“單向流”潔凈室，這些設備與技術的誕生成為潔凈技術發展的里程碑，奠定了現代潔凈技術的基礎。
微電子行業是現代工業潔凈室應用的代表。主要產品是大規模集成電路和平板顯示器。半個多世紀以來，集成電路得到迅猛發展，表1-1是對其集成度發展趨勢的預測。
表1-1集成電路集成度發展趨勢預測
從表1-1中可以看到，隨著集成度的增加，元件中的線寬不斷縮小，因此對空氣中懸浮顆粒物的控制粒徑也越來越小，一般認為控制粒徑應當是線寬的1/10~1/3，但從表1--1看，由于線寬越來越小，這一要求也難以達到了。微電子產品的迅速發展對傳統的潔凈技術提出了極大的挑戰，同時也促進了現代潔凈技術的發展。
現代工業潔凈室雖然仍以懸浮顆粒物為主要控制對象，但在某些工藝過程對空氣中分子態污染物（AMC, Airborne molecular Contaminants）也提出了控制要求。因此，空氣凈化技術的關鍵設備也從單一的粒子過濾器發展到可以吸附有害氣態物質的化學過濾器。
2.生物潔凈室的發展
生物潔凈室（BCR, Biological Clean Room）以空氣中的微生物為主要控制對象，但同時也對懸浮顆粒物提出控制指標。
生物潔凈室與工業潔凈室在基本技術上是一致的，它實際是先期發展起來的工業潔凈室技術在生物凈化領域的具體應用。19世紀中期，英法科學家和醫學家針對手術過程中的細菌感染采取了對創部、處置室、手術室、室內人員、著裝、器械等進行消毒的措施，并將經過消毒的室內空間稱為潔凈室（CR, Clean room），該名詞沿用至今，當然其內涵已經有了很大發展。20世紀60年代初，美國工業潔凈室的發展進入全盛時期，人們通過測試發現在工業潔凈室的空氣中微生物含量同樣遠低于外界，于是開始嘗試利用工業潔凈室進行一些要求無菌環境的試驗，最早的例子是在一間工業潔凈室中對進入太空的狗進行的解剖實驗。細菌、病毒是依附于空氣中的液滴或灰塵并以此作為生存和傳播媒介的，控制了空氣中的顆粒物也就控制了空氣中的微生物。1966年在美國新墨西哥州建成世界上第一個“層流式”潔凈手術室，這是BCR技術用于醫療事業的最早實例。歐洲大陸最早的層流式”潔凈手術室于1969年建在奧地利的急救醫院。日本在1970年建立了第一個高級別的“層流式”潔凈手術室。
從20世紀70年代開始，以美國為首的技術先進國家大規模地將工業潔凈室技術引入防止以空氣作為傳播媒介的微生物污染控制領域，誕生了現代意義上的生物潔凈室。
3.相關技術標準的發展
美國空軍于1961年頒布的《技術手冊（T.O.）00-25-203》是世界上第一個關于潔凈室的技術標準，它涉及潔凈室的設計、懸浮粒子控制標準、人員、服裝、材料等要求，對潔凈室的設計和運行產生了巨大影響。
1963年，在美國軍方、政府和行業的共同努力下，頒布了第一個聯邦標準FS-209其名稱是《潔凈室和工作站（受控環境）技術條件》。當時剛誕生的光學粒子計數器可以比較準確地測定的最小粒徑為0.5μm,所以標準將其作為劃分潔凈度級別的標準粒徑。
1966年對標準進行修改后稱為FS-209A,而后陸續有B,C,D版，其共同特征是潔凈度級別采用的是英制單位（立方英尺）。1992年改版為FS-209E,同時采用了英制和國際單位制（立方米）。由于在相當長的時間內潔凈技術行業都執行或參照美國的這一標準體系，所以其分級方法至今仍在工程界得到應用，例如1級、100級、100000級等。
1999年，ISO14644潔凈室國際標準體系頒布，逐漸為世界各國所采用。我國國家標準GB50073-2001《潔凈廠房設計規范》（2001年11月13日頒布）也等同采用了ISO14644-1的潔凈度等級劃分方法。雖然美國FS-209標準在相當長時間內為各國引用，已形成習慣，但FS-209E已于2001年11月29日宣布取消。所以從法規的角度看，今后工程界都應采用國標或國際標準來描述潔凈度級別，但生物潔凈室尚不在此列。
4.我國空氣潔凈技術發展的概況
我國的空氣潔凈技術起始于20世紀50年代中期，至今大致經歷了四個發展階段：
（1）從20世紀50年代中期到60年代中期，主要借鑒前蘇聯的技術，服務于國防、航天、原子能工業與科研。與現代潔凈技術相比，在廠房、設備、氣流組織等各方面還都比較原始和粗糙，屬于起步階段。
（2）從20世紀60年代中期到70年代后期，由于國內外的種種原因，主要靠自力更生發展。當時參照了美國和日本的標準和技術，逐步研制成高效過濾器和鈉焰法試驗臺（1965年）、潔凈工作臺（1967年）、粒子計數器（1974年）、裝配式潔凈室（1976年）及其他潔凈室附屬設備（風淋室、傳遞窗、余壓閥等），編制了“空氣潔凈技術措施”，奠定了我國潔凈技術的基礎。
（3）從20世紀70年代末到80年代末，由于實行了改革開放的國策，發達國家的技術與設備開始進入我國市場，現代潔凈技術在我國的大規模集成電路、光導纖維、彩色顯像管、液晶顯示屏等工業潔凈領域得到迅速發展，裝備0.1μm高效過濾器的10級潔凈小室（1986年）和無隔板過濾器（1989年）研制成功。同時在醫療、制藥、生物、化妝品與食品行業生物潔凈室也得到應用，一些制藥廠對原有空調系統的改造中開始采用生物潔凈技術（1978年），簡易的水平“單向流”潔凈室和裝配式無菌病房用于醫院（1980年），生物安全工作臺（1981年）和細菌采樣儀（1982年）研制成功。1982年我國醫藥行業GMP公布，1983年中國電子學會潔凈技術分會成立，1985年GB73-1984《潔凈廠房設計規范》頒布，我國的潔凈技術進入穩步發展階段。
（4）從20世紀80年代末至今，在大規模集成電路領域全面引進境外資金、技術與設備，形成一批知名的國際品牌企業，潔凈室的規模越來越大，風機過濾器機組（FFU,Fan Filter Unit）和微環境技術得到應用和推廣。在醫療和制藥領域潔凈技術趨向成熟與規范，生物安全技術發展迅速。包括微環境、密褶型無隔板高效過濾器（HEPA）、微計算機控制過濾器性能測試臺等潔凈技術相關的技術設備基本可以實現國產，同時還開始了0.1pm光刻機及相關環境的研制。1999年ISO14644-1潔凈室國際標準發布后，我國等同采用此國際標準的GB50073—2001《潔凈廠房設計規范》頒布，此后一系列有關醫藥、醫療和生物安全實驗室的國家標準陸續頒布或正在修訂和制定中。
我國的空氣潔凈技術經歷了50多年的發展，已經形成相當完整的技術體系和廣闊的應用市場，但還必須看到，由于種種原因，在潔凈技術的高端領域和市場，我國還存在差距、缺少話語權，還需要科技和工程技術人員的不斷努力。
二、潔凈空調技術的應用領域
潔凈空調技術在世界上已經歷了半個多世紀的發展，隨著科技與經濟的發展，其應用范圍愈加廣泛，而且技術要求也更為復雜。目前它的代表性應用主要是在微電子工業、醫藥工業及食品工業等。
1.微電子工業
微電子工業對潔凈室要求最高。大規模和超大規模集成電路（LSI,UISI）以及液晶顯示器（LCD）的生產與發展對潔凈度的要求越來越高。集成電路制造工藝中，集成度越大，則圖形尺寸（以線寬為代表）越細，允許顆粒物濃度也越低。此外，現代工業中的液晶、光纖等的生產，同樣均有很高的潔凈度要求。
2.醫藥工業和醫療事業
（1）藥品生產。制藥廠的生產環境對藥品的生產質量、人體健康有重大關系。我國《藥品生產管理規范》（即GMP）早已在全國范圍內實施，根據不同的工藝過程對生產環境提出了不同的潔凈度級別要求。對于原料藥、粉劑、針劑、片劑、大輸液的生產、灌裝等工藝，均已制定了潔凈區和控制區的潔凈標準。作為生物潔凈室，除對生物粒子（細菌數）有明確的限制條件之外，還限定空氣中塵埃粒子的含量。
（2）醫院。白血病的治療室、燒傷病房、急性傳染病的預防病房、外科手術室，也必須根據具體條件采用潔凈技術，以防止空氣中細菌感染，對治療起到環境的保障作用。
（3）醫學科學實驗。對于實驗動物飼養、遺傳工程等實驗醫學科學過程，也需配備潔凈環境，才能取得有效的成果。為此，以潔凈技術為重要手段的生物安全技術也得到迅速的發展。
3.食品工業
食品的無菌包裝（如軟包裝鮮果汁、牛乳等），在保持食品色、香、味、營養等方面大大優于用高溫殺菌的罐裝食品。所謂無菌包裝，就是在潔凈環境中完成包裝工藝。我國已開始在某些食品行業內引人并推進“危害分析和臨界控制點（ HACCP）”，其內容也與生產過程中潔凈控制有關。
4.其他行業
航空航天、精密機械、儀器儀表、精細化學及日用化工等行業均廣泛地應用到潔凈技術。
