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FFU(ファンフィルターユニット)完全ガイド

FFUの正式名称はファンフィルターユニットです。ファンフィルターユニットはモジュール式に接続でき、クリーンルーム、クリーンブース、クリーン生産ライン、組立式クリーンルーム、ローカルクラス100クリーンルームなどで幅広く使用されています。FFUはプレフィルターとHEPAフィルターの2段階のろ過機能を備えています。ファンはFFU上部から空気を吸い込み、一次フィルターと高効率フィルターを通してろ過します。清浄な空気は、空気出口表面全体に0.45m/s±20%の均一な速度で送り出されます。さまざまな環境で高い空気清浄度を実現するのに適しています。さまざまなサイズと清浄度レベルのクリーンルームやマイクロ環境に高品質の清浄な空気を提供します。新しいクリーンルームやクリーンワークショップビルの改修では、清浄度レベルを向上させ、騒音や振動を低減し、コストも大幅に削減できます。設置とメンテナンスが容易で、粉塵のないクリーンルームに最適なクリーン機器です。

FFUクリーンルーム
FFUシステム

FFUシステムを使用する理由とは?

FFUシステムの急速な普及につながった利点は以下のとおりです。

1. 柔軟性があり、交換、設置、移動が容易です。

FFUは電動式でモジュール式のため、交換が容易なフィルターと組み合わせることで、設置場所の制約を受けません。クリーンルーム内では、必要に応じて区画ごとに個別に制御したり、交換や移動をしたりすることも可能です。

2. 陽圧換気

これはFFUの独自の特長です。静圧を維持できるため、クリーンルームは外部環境に対して正圧となり、外部の粒子がクリーンエリアに侵入するのを防ぎ、簡単かつ安全な密閉を実現します。

3.工期の短縮

FFUを使用することで、空調ダクトの製造と設置の手間が省け、工期も短縮されます。

4. 運営コストを削減する

FFUシステムを使用するための初期投資は、エアダクトシステムを使用する場合よりも高額ですが、その後の運用においては、省エネとメンテナンスフリーという特長が際立っています。

5. 省スペース

他のシステムと比較して、FFUシステムは供給空気静圧ボックス内の床面高さをあまり占有せず、基本的にクリーンルームの内部空間を占有しません。

クリーンルームFFU
クリーンルームFFU

FFUアプリケーション

一般的に、クリーンルームシステムには、エアダクトシステム、FFUシステムなどが含まれます。

エアダクトシステムと比較した場合の利点:

①柔軟性、②再利用性、③正圧換気、④短い工期、⑤運用コストの削減、⑥省スペース。

清浄度レベルがクラス1000(FS209E規格)またはISO6以上のクリーンルームでは、通常FFUシステムが使用されます。また、局所的にクリーンな環境やクリーンクローゼット、クリーンブースなどでも、清浄度ラインの要件を満たすためにFFUが使用されるのが一般的です。

FFUファンフィルターユニット
FFUユニット

FFUの種類

1. 全体寸法に基づいて分類

ユニットの設置に使用される吊り天井キールの中心線からの距離に応じて、ケースのモジュールサイズは主に1200*1200mm、1200*900mm、1200*600mm、600*600mmに分けられます。標準サイズ以外の場合は、お客様によるカスタマイズが必要です。

2. 異なるケース材料に基づいて分類

ケースの材質によって分類され、標準的なアルミめっき亜鉛めっき鋼板、ステンレス鋼板、粉体塗装鋼板などに分類されます。

3. モーターの種類による分類

モーターの種類によって、交流モーターとブラシレスECモーターに分類できます。

4.異なる制御方法による分類

制御方法によれば、AC FFUは3段階の手動スイッチで制御でき、EC FFUは無段階速度調整で接続でき、タッチスクリーン式のFFUコントローラで制御することも可能です。

5. 静圧の違いに応じて分類

静圧の違いに応じて、標準静圧型と高静圧型に分けられます。

6. フィルタクラスに従って分類

ユニットに搭載されているフィルターの種類によって、HEPAフィルターとULPAフィルターに分類できます。HEPAフィルターとULPAフィルターはどちらも、吸気口のプレフィルターと組み合わせることができます。

FFU
HEPA FFU

FFU構造

1. 外観

分割型:フィルター交換が容易になり、設置時の作業負担を軽減します。

一体型:FFUのシール性能を向上させ、漏れを効果的に防止します。騒音や振動の低減にも効果的です。

2. FFUケースの基本構造

FFUは主に5つの部分から構成されています。

1) 事例

一般的に使用される材料は、アルミコーティングされた亜鉛メッキ鋼板、ステンレス鋼、粉体塗装鋼板です。第一の機能はファンとエアガイドリングを支持することであり、第二の機能はエアガイドプレートを支持することです。

2) エアガイドプレート

ファン下の周囲ケース内部に内蔵された、空気の流れを調整するバランス装置。

3) ファン

ファンには、ACファンとECファンという2種類があります。

4) フィルター

プレフィルター:大きな粉塵粒子をろ過するために使用され、不織布フィルター材と紙板フィルターフレームで構成されています。高効率フィルター:HEPA/ULPA。例:H14、0.3μmでのろ過効率は99.999%。化学フィルター:アンモニア、ホウ素、有機ガスなどを除去するために使用され、一般的にプレフィルターと同じ設置方法を使用して吸気口に設置されます。

5) 制御コンポーネント

AC FFUでは、一般的に3段階の速度調整が可能な手動スイッチが使用されます。EC FFUでは、制御チップがモーター内部に組み込まれており、専用の制御ソフトウェア、コンピュータ、制御ゲートウェイ、ネットワーク回路を介して遠隔制御が行われます。

AC FFU
EC FFU

FFU bASICパラメータおよび選択

一般的な仕様は以下のとおりです。

サイズ:天井のサイズに合わせる。

材料:環境要件、コストに関する考慮事項。

地表付近の風速:0.35~0.45m/s、消費電力に大きな差あり。

静圧:空気抵抗の要件を克服する。

フィルター:清浄度レベルの要件に従って。

モーター:動力特性、出力、ベアリング寿命

騒音:クリーンルームの騒音要件を満たす。

1. 基本パラメータ

1) 地表付近の空気速度

一般的に、3段階の速度調整の場合、各ギアに対応する空気速度は0~0.6m/s程度ですが、無段階速度調整の場合は、0~0.6m/s程度になります。

2) 消費電力

ACシステムの消費電力は一般的に100~300ワット、ECシステムは50~220ワットです。ECシステムの消費電力はACシステムよりも30~50%低くなっています。

3) 空気速度の均一性

FFU表面の風速の均一性を指し、特に高レベルのクリーンルームでは厳しく管理され、そうでなければ乱流が発生しやすくなります。ファン、フィルター、ディフューザーの優れた設計と製造レベルが、このパラメータの品質を決定します。このパラメータをテストする際は、FFUの空気出口面のサイズに基づいて6~12点を均等に選択し、風速を測定します。最大値と最小値は、平均値と比較して±20%を超えてはなりません。

4) 外部静圧

残留圧力とも呼ばれるこのパラメータは、FFUの耐用年数に関係し、ファンと密接に関係しています。一般的に、表面風速が0.45m/sのとき、ファンの外部静圧は90Pa以上であることが求められます。

5) 全静圧

全圧とも呼ばれ、これはFFUが最大出力で空気速度がゼロのときに提供できる静圧値を指します。一般的に、AC FFUの静圧値は約300Pa、EC FFUの静圧値は500~800Paです。特定の空気速度では、次のように計算できます。全静圧(TSP)=外部静圧(ESP、外部配管と戻り空気ダクトの抵抗を克服するためにFFUが提供する静圧)+フィルター圧力損失(この空気速度でのフィルター抵抗値)。

6)騒音

一般的な騒音レベルは42~56dBAです。使用する際は、表面風速0.45m/s、外部静圧100Paにおける騒音レベルに注意してください。同じサイズと仕様のFFUの場合、EC FFUはAC FFUよりも1~2dBA低くなります。

7) 振動速度:一般的に1.0mm/秒未満。

8) FFUの基本寸法

基本モジュール(天井キール間の中心線距離) FFU全体のサイズ(mm) フィルターサイズ(mm)
メートル法単位(mm) 英語単位(フィート)
1200×1200 4×4 1175×1175 1170×1170
1200×900 4×3 1175×875 1170×870
1200×600 4×2 1175*575 1170×570
900×600 3×2 875*575 870×570
600×600 2×2 575×575 570×570

備考:

①上記の幅と長さの寸法は、国内外の様々なメーカーで広く使用されており、厚さはメーカーによって異なります。

②上記で述べた基本寸法に加えて、非標準仕様をカスタマイズすることも可能ですが、納期や価格の面では標準仕様を使用する方が適切です。

ファンフィルターユニットFFU
ステンレス鋼製FFU

9) HEPA/ULPAフィルター搭載モデル

EU EN1822

米国IEST

ISO14644

FS209E

H13

99.99%@0.3μm

ISO 5以下 クラス100以下
H14 99.999%@0.3μm ISO 5-6 クラス100~1000
U15 99.9995%@0.3μm ISO 4-5 クラス10-100

U16

99.99995%@0.3μm

ISO 4 10年生

U17

99.999995%@0.3μm

ISO 1-3 クラス1

備考:

①クリーンルームのレベルは、フィルター効率と換気回数(供給空気量)の2つの要因に関係しています。空気量が少なすぎると、高効率フィルターを使用しても適切なレベルを達成することはできません。

②上記のEN1822は現在、ヨーロッパとアメリカで一般的に使用されている規格です。

2. FFUの選択

FFUファンは、ACファンとECファンから選択できます。

1) エアコンファンの選定

AC FFUは、初期投資が比較的少ないため、手動スイッチ制御を使用します。一般的に、FFU数が200未満のクリーンルームで使用されます。

2) ECファンの選定

EC FFUは、多数のFFUが設置されているクリーンルームに適しています。コンピュータソフトウェアを使用して各FFUの動作状況と故障をインテリジェントに制御し、メンテナンスコストを削減します。各ソフトウェアセットは複数のメインゲートウェイを制御でき、各ゲートウェイは7935台のFFUを制御できます。

EC FFUはAC FFUと比較して30%以上のエネルギーを節約でき、これは多くのFFUシステムにとって年間エネルギー消費量の大幅な削減につながります。同時に、EC FFUは低​​騒音という特徴も備えています。

HEPAファンフィルターユニット
スチール製FFU

投稿日時:2023年5月18日