ชุดกรองพัดลม (Fan Filter Unit) หรือที่เรียกกันทั่วไปว่า FFU, คืออุปกรณ์ปลายทางสำหรับการฟอกอากาศแบบมีมอเตอร์ในตัว ซึ่งประกอบด้วยชุดพัดลมภายในและสื่อกรองที่มีประสิทธิภาพสูง

กระบวนการทำงานหลัก

อากาศสดภายนอกจะถูกปรับสภาพให้ตรงตามข้อกำหนดเป้าหมายผ่านระบบปรับอากาศ ส่งเข้าไปยังห้องเพลนัมความดันคงที่บนเพดาน และผสมให้เข้ากันอย่างทั่วถึงกับอากาศหมุนเวียน พัดลม FFU ในตัวจะสร้างความดันให้กับอากาศผสมนี้ บังคับให้ไหลผ่านแผ่นกรองอากาศอนุภาคประสิทธิภาพสูง (HEPA) หรือแผ่นกรองอากาศอนุภาคขนาดเล็กพิเศษ (ULPA) เพื่อจ่ายอากาศบริสุทธิ์พิเศษแบบลาบินาร์เข้าสู่ห้องคลีนรูม อากาศคลีนรูมที่ถูกแทนที่ 2 จะถูกนำทางผ่านกระเบื้องพื้นยกหรือท่อลมส่งกลับที่ผนังด้านข้างกลับไปยังคอยล์ทำความเย็นแบบแห้ง หลังจากผ่านการบำบัดด้วยความร้อน (ทำความเย็นหรือทำความร้อน) ทั่วทั้งคอยล์แห้ง กระแสลมจะถูกหมุนเวียนกลับไปยังห้องเพลนัมความดันคงที่ ซึ่งเป็นการเสร็จสิ้นวงจรการกรองอากาศคลีนรูมแบบปิดต่อเนื่อง

การกำหนดค่านี้ถูกนำมาใช้อย่างแพร่ว้างในสถานที่ที่ต้องการประสิทธิภาพทางอะคูสติกที่เงียบเป็นพิเศษและการควบคุมการปนเปื้อนขนาดเล็กที่เข้มงวด เช่น การผลิตเวเฟอร์วงจรรวม (IC) เซมิคอนดักเตอร์ การผลิตจอแสดงผล TFT การผลิตโซลิดสเตตไดรฟ์ (SSD) และคลีนรูมไมอิเล็กทรอนิกส์ที่เกี่ยวข้อง

คุณสมบัติหลักของ FFU 

1. สถาปัตยกรรมแบบโมดูลาร์พร้อมการปรับตำแหน่งที่ปรับเปลี่ยนได้

. เนื่องจากแผงผนังกั้นห้องคลีนรูมสอดคล้องกับโมดูลกริดเพดานมาตรฐานและมีรอยต่อโครงสร้างพิเศษ การกั้นห้องจึงสามารถกำหนดค่าใหม่ได้ทุกเมื่อที่จำเป็นเพื่อปรับให้เข้ากับการเปลี่ยนแปลงของสายการผลิต เมื่อมีการปรับเปลี่ยนเลย์आउटของคลีนรูมมาตรฐานระดับความสะอาดเฉพาะที่สามารถรักษาไว้ได้โดยการเปลี่ยนตำแหน่ง FFU แต่ละตัว ในฐานะอุปกรณ์ฟอกอากาศแบบโมดูลาร์ที่มีแหล่งจ่ายไฟในตัว FFU จึงไม่ถูกจำกัดด้วยท่อลมแบบตายตัว หน่วยต่างๆ สามารถย้ายตำแหน่ง เพิ่ม หรือถอดออกได้ตามต้องการเพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนดด้านคุณภาพอากาศเฉพาะที่ ระบบจ่ายลมแบบมีท่อรวมศูนย์แบบดั้งเดิมไม่สามารถให้ความยืดหยุ่นเชิงพื้นที่ระดับนี้ได้

2. ความเร็วลมที่สม่ำเสมอและคงที่

. ช่องทางการไหลตามหลักอากาศพลศาสตร์ที่ได้รับการออกแบบมาพร้อมกับตัวกระจายลมที่ทำหน้าที่ปรับความเร็วลมให้เท่ากันโดยเฉพาะ ช่วยให้มั่นใจได้ว่าความเร็วในการจ่ายลมจะสม่ำเสมอและคงที่ทั่วทั้งหน้าแผ่นกรอง เมื่อเปรียบเทียบกับระบบท่อรวมศูนย์แบบดั้งเดิม การออกแบบนี้ช่วยขจัดความไม่สมดุลของการไหลของอากาศระหว่างตัวกระจายลมบนเพดานที่แตกต่างกัน

3. การตรวจสอบด้วยคอมพิวเตอร์และการประหยัดพลังงานอย่างมาก

. การติดตั้ง FFU ช่วยลดความจำเป็นในการใช้ท่อลมขนาดใหญ่ ยกเว้นการเดินท่อลมสดหลัก อากาศหมุนเวียนส่วนใหญ่จะหมุนเวียนอยู่ในพื้นที่ภายในระยะทางสั้นๆ ซึ่งช่วยลดแรงเสียดทานของท่อลมและความต้านทานของระบบได้อย่างมาก นอกจากนี้ เนื่องจากความเร็วลมที่หน้าจ่ายของ FFU มักจะรักษารูปแบบที่สม่ำเสมอ 0.45±20% ความต้านทานแบบไดนามิกทั่วทั้งสื่อกรองจึงลดลงอย่างมาก

การใช้พลังงานมอเตอร์ของยูนิตกรองพัดลม FFU นั้นต่ำมาก โดยทั่วไปแล้วยูนิตจะรวมมอเตอร์ AC ประสิทธิภาพสูงเข้ากับใบพัดพัดลมที่ได้รับการปรับให้เหมาะสม ซึ่งส่วนใหญ่สร้างจากอลูมิเนียมอัลลอยด์เพื่อขจัดปัญหาการเกิดอนุภาคทุติยภูมิและเพิ่มประสิทธิภาพการทำงาน เมื่อเทียบกับระบบจ่ายอากาศแบบรวมศูนย์แบบดั้งเดิม การใช้งานการกรอง FFU สามารถประหยัดพลังงานได้มากกว่า 40%. ดังนั้น แม้ว่าค่าใช้จ่ายลงทุนเริ่มต้นสำหรับการกำหนดค่า FFU อาจสูงกว่า แต่การใช้พลังงานที่ต่อเนื่องต่ำลงและข้อกำหนดการบำรุงรักษาที่ลดลงจะช่วยให้ผลตอบแทนทางเศรษฐกิจในระยะยาวมีจำนวนมาก

4. เร่งกำหนดเวลาการก่อสร้างโครงการ

เนื่องจากระบบ FFU ข้ามความจำเป็นในการใช้ท่อลมส่งกลับขนาดใหญ่ที่พบได้ทั่วไปในระบบอากาศแบบรวมศูนย์ จึงเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการปรับปรุงห้องสะอาดที่มีระยะห่างเหนือฝ้าเพดานที่จำกัด การกำจัดกระบวนการผลิตและการติดตั้งท่อลมที่ซับซ้อนช่วยย่นระยะเวลาการก่อสร้างห้องสะอาดโดยรวมได้อย่างมาก ช่วยให้องค์กรต่างๆ เร่งการทดสอบระบบและเริ่มการผลิตเชิงพาณิชย์ได้เร็วขึ้น

5. ความปลอดภัยของห้องเพลนัมแรงดันลบ

เนื่องจากพัดลมที่มีมอเตอร์ของ FFU สร้างแรงดันสถิตขับเคลื่อนภายในด้วยตนเอง ห้องเพลนัมจ่ายอากาศบนเพดานจึงทำงานภายใต้แรงดันลบเมื่อเทียบกับพื้นที่ห้องสะอาด ส่งผลให้สิ่งปนเปื้อนที่เป็นอนุภาคภายในห้องเพลนัมแรงดันสถิตไม่สามารถรั่วไหลลงสู่โซนปฏิบัติงานของห้องสะอาดภายใต้แรงดันบวกได้

ดังนั้น แม้ว่าซีลโครงกริดฝ้าเพดานหรือจุดเชื่อมต่อการจ่ายอากาศจะปิดไม่สนิท การรั่วไหลก็จะไหลจากห้องสะอาดที่มีแรงดันบวกขึ้นไปยังห้องเพลนัมจ่ายที่มีแรงดันลบแทน ช่วยให้มั่นใจได้ว่าการซีลรอยต่อจะสะอาด ปลอดภัย และเรียบง่ายยิ่งขึ้น

6. ลดค่าใช้จ่ายในการดำเนินงาน

แม้ว่าการลงทุนอุปกรณ์ล่วงหน้าอาจสูงกว่าระบบระบายอากาศแบบรวมศูนย์ที่มีท่อลม แต่ระบบนี้ก็มีข้อได้เปรียบในการดำเนินงานระยะยาวที่ชัดเจน รวมถึงประสิทธิภาพการใช้พลังงานที่เหนือกว่าและความทนทานที่แทบไม่ต้องบำรุงรักษา

7. ประสิทธิภาพการระบายอากาศที่มีประสิทธิภาพ

การออกแบบนี้ถือเป็นคุณสมบัติเด่น เนื่องจากยูนิตสร้างแรงดันสถิตของตนเอง กล่องแรงดันสถิตจ่ายอากาศจึงรักษาแรงดันลบเมื่อเทียบกับโรงงานห้องสะอาด ส่งผลให้อนุภาคในอากาศภายในกล่องแรงดันสถิตจะไม่รั่วไหลเข้าไปในพื้นที่สะอาดที่ควบคุมไว้ภายใต้แรงดันบวก ทำให้การซีลโดยรวมทั้งเรียบง่ายและเชื่อถือได้

8. ความยืดหยุ่นในการปฏิบัติงาน

อุปกรณ์กรองพัดลมทำงานด้วยแหล่งจ่ายไฟในตัว หมายความว่าการติดตั้งจะไม่ถูกจำกัดด้วยพื้นที่หรือเลย์เอาต์ของโรงงาน ภายในโรงงานห้องปลอดเชื้อขนาดใหญ่ หน่วยต่างๆ สามารถจัดการและควบคุมได้ตามโซนเฉพาะตามความต้องการในการปฏิบัติงานจริง ความยืดหยุ่นในระดับสูงนี้ทำให้การปรับเปลี่ยนพื้นที่และการไหลของอากาศทำได้อย่างง่ายดายอย่างน่าทึ่ง

9. ระบบเบี่ยงเบนท่อลมในตัวช่วยลดเสียงรบกวนในการทำงานและการสูญเสียความดันคงที่ ช่วยยืดอายุการใช้งานของพัดลมพร้อมทั้งเพิ่มประสิทธิภาพโดยรวมของพัดลม

10. จากมุมมองของวัฏจักรชีวิตอุปกรณ์ หน่วยใดๆ ที่หยุดใช้งานชั่วคราวสามารถถอดประกอบ ซีลอย่างเหมาะสม จัดเก็บอย่างปลอดภัย และนำกลับมาใช้ใหม่หรือรีไซเคิลสำหรับโครงการห้องปลอดเชื้อในอนาคต

11. ระบบนี้ได้รับการออกแบบสำหรับห้องปลอดเชื้อที่ต้องการระดับความสะอาดตั้งแต่คลาส 1 ถึงคลาส 1000ซึ่งทำให้มีประสิทธิภาพเป็นพิเศษสำหรับการสร้างสายการผลิตที่สะอาดเป็นพิเศษ ขึ้นอยู่กับข้อกำหนดของกระบวนการเฉพาะ สามารถปรับใช้เป็นยูนิตเดี่ยว จัดเรียงเป็นอาร์เรย์หลายยูนิต หรือเชื่อมต่อแบบอนุกรมเพื่อสร้างคลาส 100 สายประกอบ

12. ยูนิตกรองพัดลม FFU รองรับวิธีการควบคุมความเร็วหลายวิธีและทำงานด้วยการใช้พลังงานต่ำเป็นพิเศษ ช่วยให้สถานที่ต่างๆ ลดต้นทุนการดำเนินงานต่อเนื่องได้อย่างมีประสิทธิภาพ