یک واحد فیلتر فن که معمولاً به اختصار FFU نامیده میشود، یک ماژول سقفی مستقل است که یک فن موتوری را با یک فیلتر با کارایی بالا ترکیب میکند تا هوای فیلتر شده را بهطور مداوم به داخل اتاق تمیز فشار دهد. به طور خلاصه: FFU موتور تامین هوای یک سیستم مدرن اتاق تمیز است و نوع موتور، درجه فیلتر، مواد محفظه و روش کنترل آن با هم تعیین میکنند که فضا چقدر تمیز، ساکت و چقدر کارآمد در مصرف انرژی خواهد بود. در زیر به تفصیل نحوه عملکرد هر بخش و نحوه انتخاب واحد مناسب برای یک برنامه خاص توضیح داده شده است.
آنچه که یک FFU در واقع در داخل یک سیستم اتاق تمیز انجام می دهد
در داخل یک شبکه سقف اتاق تمیز، هوای معمولی از پلنوم بالا از داخل محفظه FFU کشیده میشود، از یک فن عبور میکند و قبل از ورود به فضای کار به عنوان یک پرده یکنواخت هوای پاک به سمت پایین، از فیلتر پایانه عبور میکند. از آنجایی که فن و فیلتر در یک ماژول بسته بندی می شوند، FFU ها را می توان به صورت جداگانه برای یک ایستگاه کاری تمیز و تمیز نصب کرد یا در کنار هم قرار داد تا سقف جریان آرام کامل کلاس 100 ساخته شود. این رویکرد مدولار یکی از دلایلی است که ساختمان اتاق تمیز مدولار به روش استاندارد برای تجهیزات دارویی، الکترونیک و آزمایشگاهی تبدیل شده است که نیاز به مقیاس سریع ظرفیت بدون طراحی مجدد کل سیستم HVAC دارد.
یک واحد FFU صنعتی معمولی قبل از حمل و نقل با استفاده از یک شمارنده ذرات مطابق با استاندارد فدرال ایالات متحده 209E به صورت جداگانه آزمایش می شود، بنابراین هر واحدی که از کارخانه خارج می شود به جای یک رتبه نظری، یک رکورد عملکرد مستند و قابل تأیید دارد.
اجزای اصلی: مسکن، فن و فیلتر با هم کار می کنند
سه عنصر فیزیکی نحوه عملکرد روزانه یک FFU را تعیین می کند: مواد محفظه، نوع فن و درجه فیلتر. جدول زیر سه گزینه مسکن را که معمولاً برای واحدهای FFU مدولار مشخص میشوند، مقایسه میکند.
| مصالح مسکن | وزن معمولی | مقاومت در برابر خوردگی | بهترین مناسب برای |
| فولاد ضد زنگ 304 | 25 تا 30 کیلوگرم | عالی | GMP دارویی، مواد غذایی، مناطق خورنده |
| آلیاژ آلومینیوم | 18 تا 22 کیلوگرم | خوب | اتاق های تمیز الکترونیکی، سقف های سبک وزن |
| فولاد نورد سرد، روکش پودری | 20 تا 25 کیلوگرم | منصفانه | اتاق های تمیز صنعتی عمومی |
پانل های اتاق تمیز از جنس استنلس استیل و محفظه های FFU ضد زنگ معمولاً در مجموعه های دارویی با هم جفت می شوند زیرا هر دو سطح ضدعفونی مکرر پاک کن بدون ایجاد حفره یا ریزش ذرات را تحمل می کنند. در مواردی که به استحکام بیشتر یا میرایی صوتی نیاز است، برخی از محفظه ها همچنین دارای هسته پانل اتاق تمیز لانه زنبوری آلومینیومی در قاب نصب هستند.
فناوری فن: چرا موتورهای EC جایگزین فن های AC شده اند
فن بزرگترین محرک هزینه های جاری است. فن های DC بدون جاروبک EC با درایو مستقیم، مانند واحدهای EBM آلمانی مورد استفاده در FFU های سطح بالاتر، کنترل سرعت بدون پله و عمر کاری بالای 50000 ساعت را ارائه می دهند، در مقایسه با فواصل سرویس کوتاه تر معمولی موتورهای AC سنتی.
| پارامتر | فن DC بدون برس EC | پنکه AC سنتی |
| راندمان موتور | 70 درصد یا بالاتر | 40 تا 50 درصد |
| کنترل سرعت | بدون پله، 0-10 ولت / PWM / RS485 | پلکانی، مبتنی بر ترانسفورماتور |
| نویز در جریان هوای نامی | 48 تا 52 dBA | 55 تا 62 dBA |
| تعمیر و نگهداری | تعمیر و نگهداری free, brushless | سرویس برس یا خازن دوره ای |
| صرفه جویی در انرژی در مقابل AC | بیش از 50 درصد تحت مقاومت اولیه فیلتر | پایه |
از آنجایی که فنهای DC در نقطه مقاومت اولیه فیلتر، انرژی بسیار کمتری مصرف میکنند، تأسیساتی که چندین صد FFU را به صورت شبانه روزی کار میکند، میتواند هزینه بالاتر فن جلویی را در عرض یک تا دو سال صرفاً از طریق قبض برق جبران کند.
درجه های فیلتراسیون: مطابقت فیلتر با کلاس تمیزی مورد نیاز
فیلتر ترمینال، نه فن، چیزی است که ذرات را از جریان هوا حذف می کند. یک فیلتر با راندمان بالا Cleanroom با راندمان جذب آن در 0.3 میکرون رتبهبندی میشود و انتخاب درجه نادرست انرژی را هدر میدهد یا به هدف پاکیزگی فرآیند نمیرسد.
| درجه فیلتر | راندمان در 0.3 میکرون | کلاس تمیزی معمولی | استفاده متداول |
| H13 HEPA | 99.97 درصد | ISO 7-8 | مونتاژ الکترونیک، بسته بندی مواد غذایی |
| H14 HEPA | 99.995 درصد | ISO 6 | مجموعه های GMP دارویی |
| U15 ULPA | 99.9995 درصد | ISO 5، کلاس 100 | لیتوگرافی نیمه هادی، آزمایشگاه های BSL |
| U17 ULPA | 99.999995 درصد | ISO 4-5 | ساخت نیمه هادی های پیشرفته |
هنگامی که یک فیلتر به پایان عمر خود می رسد، تنها رسانه به جای کل واحد نیاز به تعویض دارد، به همین دلیل است که زنجیره تامین قابل اعتماد فیلتر تعویضی FFU به اندازه خرید اولیه تجهیزات اهمیت دارد. امکاناتی که از قبل برنامهریزی میکنند معمولاً در یک پروژه برای سادهسازی موجودی و کاهش زمان خرابی در هنگام تعویض، اندازه فیلتر تعویض واحد فیلتر فن را استاندارد میکنند.
محصولات مربوط به اتاق تمیز از سیستم ما
فراتر از خود FFU، یک پاکت کامل اتاق تمیز به پنلهای اتاق تمیز و اجزای فیلتراسیون همسان متکی است. موارد زیر مستقیماً از محدوده محصولات ما گرفته شده اند و معمولاً در پروژه های اتاق تمیز مدولار با هم مشخص می شوند.
راهنمای چیدمان و انتخاب توسط کلاس تمیزی
انتخاب اندازه مناسب، جریان هوا و چگالی پوشش FFU یک محاسبه خاص پروژه است، اما محدوده مرجع زیر اکثر سیستمهای اتاق تمیز ساخته شده برای مصارف پزشکی، آزمایشگاهی و دارویی را پوشش میدهد.
| کلاس هدف | اندازه توصیه شده FFU | جریان هوای نامی | پوشش سقف |
| ISO 5، کلاس 100, full coverage | 1175 × 575 میلی متر یا 1225 × 1225 میلی متر | 1000 تا 1500 متر مکعب در ساعت | 90 تا 100 درصد |
| ISO 6، کلاس 1000 | 1175 x 575 میلی متر | 800 تا 1000 متر مکعب در ساعت | 20 تا 35 درصد |
| ISO 7، کلاس 10000 | 1175 x 575 میلی متر | 600 تا 800 متر مکعب در ساعت | 15 تا 25 درصد |
| منطقه تمیز محلی | 610×610 میلی متر یا سفارشی | 300 تا 600 متر مکعب در ساعت | فقط قرار دادن نقطه ای |
برای پانلهای اتاق تمیز آزمایشگاهی و پانلهای اتاق تمیز پزشکی که در کنار سقفهای FFU با پوشش کامل کار میکنند، حفظ سرعت صورت در محدوده 0.35 تا 0.45 متر در ثانیه چیزی است که در واقع جریان هوای یکطرفه را حفظ میکند، نه صرفاً افزایش سرعت فن. در جایی که گرد و غبار قابل احتراق یا حلال های قابل اشتعال استفاده می شود، به جای یک مدل استاندارد، باید یک واحد فیلتر فن FFU ضد انفجار با اجزای الکتریکی مهر و موم شده مشخص شود.
کنترل متمرکز برای آرایه های FFU در مقیاس بزرگ
یک اتاق تمیز تولیدی می تواند از چند ده تا چند هزار FFU داشته باشد، بنابراین تنظیم دستی در مقیاس عملی نیست. یک پلت فرم کنترل سیمی مناسب موارد زیر را ارائه می دهد:
- یک ترمینال رایانه می تواند نزدیک به 8000 واحد فن EC، سرعت ردیابی، زمان اجرا و وضعیت خطا را در زمان واقعی نظارت و تنظیم کند.
- FFU ها را می توان بر اساس منطقه گروه بندی کرد، بنابراین مناطق تولید با سرعت کامل اجرا می شوند در حالی که مناطق اشغال نشده به طور خودکار به یک تنظیم صرفه جویی در انرژی کاهش می یابد.
- سنسورهای فشار دیفرانسیل می توانند باعث افزایش خودکار سرعت شوند تا فشار اتاق را در محدوده تعیین شده خود نگه دارند.
- دادههای فن و فیلتر را میتوان برای پرچمگذاری واحدهای پرمصرف قبل از تبدیل شدن به یک وضعیت اضطراری تعمیر و نگهداری ثبت کرد.
واحدهای ساخته شده بر روی شبکههای سقفی پروفیل آلومینیومی Cleanroom به خوبی با این نوع سیمکشی ادغام میشوند، زیرا کانالهای پروفیل برای هدایت کابلهای کنترل در کنار آرایه FFU بدون کار مجرای اضافی طراحی شدهاند.
برنامه تعمیر و نگهداری که FFU را به طور قابل اعتماد در حال اجرا نگه می دارد
عمر فیلتر و عمر فن دو ساعت مجزا هستند و هر دو نیاز به ردیابی دارند. یک ریتم عملی نگهداری به این صورت است:
| فاصله | وظیفه |
| ماهانه | سر و صدای غیرعادی یا ارتعاش را بررسی کنید و مقادیر اختلاف فشار را ثبت کنید |
| فصلنامه | پروانه و داخل محفظه را تمیز کنید، اتصالات الکتریکی را بررسی کنید |
| به صورت نیمه سالانه | سرعت خروجی را در چند نقطه اندازه گیری کنید و اگر انحراف از 20 درصد بیشتر شد، مجدداً متعادل کنید |
| سالانه | تست نشت PAO را روی فیلتر HEPA یا ULPA انجام دهید و سنسورها را مجدد کالیبره کنید |
هنگامی که فشار تفاضلی در سراسر فیلتر تقریباً به دو برابر مقدار اولیه خود می رسد، یا آزمایش نشتی هرگونه بای پس را نشان می دهد، زمان آن فرا رسیده است که به جای ادامه کار رسانه های موجود، یک فیلتر هوای جدید Cleanroom نصب کنید. با این برنامه، یک FFU خوش ساخت با استفاده از یک فن EC با کیفیت میتواند به طور منطقی به عمر مفید کل بیش از ده سال برسد، با خود موتور برای حدود 80000 ساعت کارکرد مداوم.