ファンフィルターユニット(FFU)とは何ですか?

一般に FFU と略されるファン フィルター ユニットは、電動ファンと高効率フィルターを組み合わせて、継続的に濾過された空気をクリーンルームに直接押し込む内蔵型天井モジュールです。つまり、FFU は最新のクリーンルーム システムの空気供給エンジンであり、そのモーターの種類、フィルターのグレード、ハウジングの材質、および制御方法によって、空間のクリーンさ、静かさ、エネルギー効率が決まります。以下は、各部分がどのように機能するか、および特定のアプリケーションに適切なユニットを選択する方法の詳細な内訳です​​。

クリーンルーム システム内で FFU が実際に行うこと

クリーンルームの天井グリッド内では、上部のプレナムからの通常の空気が FFU ハウジングを通って引き込まれ、ファンを通過し、終端フィルターを通過してから、均一な下向きのきれいな空気のカーテンとして作業スペースに入ります。ファンとフィルターが 1 つのモジュールにパッケージ化されているため、FFU はスポットクリーン ワークステーション用に個別に設置することも、並べて配置して完全なクラス 100 層流天井を構築することもできます。このモジュール式アプローチは、モジュール式クリーンルーム建設が、HVAC システム全体を再設計することなく容量を迅速に拡張する必要がある製薬、エレクトロニクス、研究施設の標準的な方法となっている理由の 1 つです。

一般的な産業用 FFU ユニットは、出荷前に米国連邦規格 209E に準拠したパーティクル カウンターを使用して個別にテストされるため、工場から出荷されるすべてのユニットには、理論的評価ではなく文書化された検証可能な性能記録が残されています。

コアコンポーネント: ハウジング、ファン、フィルターの連携

FFU が日々どのように動作するかを決定するのは、ハウジングの材質、ファンのタイプ、フィルターのグレードという 3 つの物理的要素です。以下の表は、モジュラー FFU ユニットに最も一般的に指定される 3 つのハウジング オプションを比較しています。

ステンレス鋼のクリーンルーム パネルとステンレス製の FFU ハウジングは、通常、どちらの表面も穴が開いたり粒子が落ちたりすることなく、頻繁な拭き取り消毒に耐えられるため、医薬品スイート内で組み合わせて使用されます。追加の剛性または音響減衰が必要な場合、一部のハウジングでは取り付けフレームにアルミニウム ハニカム クリーンルーム パネル コアも組み込まれています。

ファンテクノロジー: EC モーターが AC ファンに取って代わられた理由

ファンはランニングコストの最大の要因です。ハイエンド FFU で使用されているドイツの EBM ユニットなどのダイレクト ドライブ EC ブラシレス DC ファンは、従来の AC モーターに特有の短いサービス間隔と比較して、無段階速度制御と 50,000 時間を超える定格稼働寿命を提供します。

DC ファンはフィルタの初期抵抗点での消費電力が非常に少ないため、数百台の FFU を 24 時間稼働させている施設では、純粋に電気料金だけで 1 ～ 2 年以内に、より高いファンの初期費用を回収できます。

ろ過グレード: 必要な清浄度クラスにフィルターを適合させる

実際に気流から粒子を除去するのは、ファンではなくターミナル フィルターです。クリーンルーム用高効率フィルターは、0.3 ミクロンの捕集効率によって評価され、間違ったグレードを選択すると、エネルギーが無駄になるか、プロセスの清浄度目標を達成できなくなります。

フィルターが耐用年数に達した場合、ユニット全体ではなくメディアのみを交換する必要があります。そのため、信頼性の高い FFU 交換フィルターのサプライ チェーンが、最初の機器の購入と同じくらい重要になります。事前に計画を立てる施設では通常、プロジェクト全体で 1 つのファン フィルター ユニット交換フィルター サイズを標準化し、在庫を簡素化し、交換時のダウンタイムを削減します。

当社システムの関連クリーンルーム製品

FFU 自体を超えて、完全なクリーンルームのエンベロープは、適合するクリーン ルーム パネルと濾過コンポーネントに依存します。以下の項目は当社の製品範囲から直接抜粋されたもので、通常、モジュール式クリーンルーム プロジェクトで一緒に指定されます。

FFUユニット ファンフィルターユニット 機械製ロックウールパネル クリーンルーム用サンドイッチパネル オキシ硫酸マグネシウムパネル MGOパネル ポリウレタンクリーンルームパネル PUパネル ロックウール手動パネル 手作りのクリーンルームパネル

清浄度クラス別のレイアウトと選択ガイド

適切な FFU サイズ、エアフロー、カバレージ密度の選択はプロジェクト固有の計算ですが、以下の参照範囲は、医療、研究室、製薬用途向けに構築されたクリーンルーム システムの大部分をカバーしています。

フルカバーの FFU 天井と並行して動作する研究用クリーンルーム パネルおよび医療用クリーンルーム パネルの場合、面速度を 0.35 ～ 0.45 メートル/秒以内に維持することが、単にファン速度を上げるのではなく、実際に一方向の気流を維持することになります。可燃性粉塵や可燃性溶剤を取り扱う場合は、標準品の代わりに電気部品が密閉された防爆型FFUファンフィルタユニットをご指定ください。

大規模FFUアレイの集中制御

1 つの製造クリーンルームには数十から数千の FFU が含まれる可能性があるため、大規模な場合には手動調整は現実的ではありません。適切に配線された制御プラットフォームは次の機能を提供します。

• 1 台のコンピュータ端末で、8000 台近くの EC ファン ユニット、追跡速度、ランタイム、および障害ステータスをリアルタイムで監視および調整できます。
• FFU はゾーンごとにグループ化できるため、生産エリアはフルスピードで稼働し、空いているゾーンは自動的に省エネ設定に下がります。
• 差圧センサーは、室内圧力を設定値範囲内に保つために自動速度上昇をトリガーできます。
• ファンとフィルターのデータをログに記録し、メンテナンスが必要になる前に高消費電力ユニットにフラグを立てることができます。

クリーンルーム アルミニウム プロファイル天井グリッド上に構築されたユニットは、プロファイル チャネルが追加の電線管工事を行わずに FFU アレイに沿って制御ケーブルを配線するように設計されているため、この種の配線レイアウトときれいに統合されます。

FFU を確実に稼働し続けるメンテナンス スケジュール

フィルターの寿命とファンの寿命は 2 つの別個の時計であり、どちらも追跡する必要があります。実際のメンテナンスのリズムは次のようになります。

フィルター間の差圧が初期値の約 2 倍に達するか、漏れテストでバイパスが見つかった場合は、既存の媒体を使用し続けるのではなく、新しいクリーンルーム エア フィルターを取り付ける時期です。このスケジュールにより、高品質の EC ファンを使用した適切に構築された FFU は、モーター自体の連続動作定格が約 80,000 時間となり、10 年を超える総耐用年数に合理的に達することができます。