FFU的应用.docx
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FFU的应用
FFU的应用
FFU（FanFilterUnit），是一个自带送风机（无壳风机）的高效过滤器送风口，它与其专用龙骨系统（CeilingGrid）、冷却盘管（一般为干盘管）、加压风机、新风系统以及专用灯具共同组成了FFU系统。
FFU的使用方式是,新风有新风空调机处理至所需状态点后送入,在静压箱内与回风混合后经FFU的风机加压后经HEPA或ULPA送入室内,再经架空地板或侧墙回至干盘管,在此经冷（热）处理后经由回压机送回至静压箱完成循环。
这样的系统最为常用于有超静要求的洁净室，如大型集成电路晶圆的制造、尖端显示器如TFT、PDP等的制造、硬盘的制造等。
其优点如下:
1、系统非常灵活，可随时调整
因洁净室的壁板都以天花板格子的模数（如１２００＊６００）来布置，并且由于其特殊的节点构造，洁净室的壁板可以随时调整位置，以此改变房间的布局。
同时如果房间的洁净度需要调整，可以通过增减FFU数量的方法来实现。
这对于通常集中送风的净化系统来说几乎是不可能的。
2、出风均匀稳定
FFU因自带风机，出风均匀而稳定。
避免了集中送风系统各送风口风量平衡的问题。
对于垂直单向流洁净室尤为有利。
3、节能显著
FFU系统风管很少，除新风以风管送达外，大量的回风以小循环的方式在运行，因此大大减少了风管的阻力消耗。
同时由于FFU的面风速一般为0.35~0.45m/s,过滤器阻力小,FFU的无壳风机功率很小,新型的FFU采用了高效率电动机,同时对风机叶轮形状也进行了改进,其综合效率以大为提高。
据笔者估算，FFU系统一般可比集中送风的净化系统节能30%以上，使FFU系统在二、三年内就可通过节省电费把增加的初投资部分（与集中送风的净化系统相比）省回来。
4、节省空间
因省去了巨大的送回风管，故可节省安装空间。
对于层高紧张的改建项目非常合适。
带来的另一个好处因风管很少空间相对宽敞而使工期缩短。
5、风口、灯具、烟感、喷淋、静电中和器等的合理布局
这些洁净室常用装置都在上有各自的安装天花板格子位置，既合理又美观。
而在集中送风的净化系统里这些装置的布局经常冲突，吊顶显得拥挤不堪。
6、负压密封
FFU送风系统的静压箱为负压，因此即使风口安装存在泄漏，也是从洁净室向静压箱泄漏，不会形成对洁净室的污染。
FFU系统也有缺点：
风机数量大，故障机率大。
且因FFU布置在吊顶上，维修有一定困难。
而集中风系统因设备较为集中，数量也少，易于维护。
但这也不完全是缺点：
FFU系统正是因为数量众多而分散，通常少量的FFU出现故障，并不能对洁净度造成严重的破坏。
甚至可以在对洁净度几乎没有影响的情况下发现并修复故障单元。
而集中送风系统只要一台AHU出现故障，就会造成大面积的洁净室停止运行，对生产的影响很大。
在几乎所有的项目中，冷冻机、空压机、纯水设备、水泵、真空泵抢救无效都可以做到备份，尽量减少设备故障对生活的影响。
唯独空调箱的备份几乎没用。
FFU系统则在某种程度上达到了这个目的。
过滤效率对照表
空气洁净度等级表2.0.1
等级
每立方米（每升）空气中
≥0.5微米尘粒数
每立方米（每升）空气中
≥5微米尘粒数
100级
≤35×100（3.5）
1000级
≤35×1000（35）
≤250（0.25）
10000级
≤35×10000（350）
≤2500（2.5）
100000级
≤35×100000（3500）
≤25000（25）
注：
对于空气洁净度为100级的洁净室内大于等于5微米尘粒的计算应进行多次采样。
当其多次出现时，方可认为该测试数值是可靠的。
中国药品生产洁净室（区）的空气洁净度标准
洁净度级别
尘埃最大允许数/立方米
微生物最大允许数
≥0.5um
≥5um
浮游菌个/立方米
沉降菌个/皿.30min
100
3500
0
5
1
10000
350,000
2,000
100
3
100000
3,500,000
20,000
500
10
300000
10,500,000
61,800
NA
15
典型场所过滤器的选取
场所
主过滤
器效率
常见过滤元件
特殊要求
说明
普通中央空调中的主过滤器
F5～F7
袋式、无隔板过滤器
过滤效率合理
卫生，保护室内装潢，
保护空调系统
普通中央空调中的预过滤器
G3～F5
各种便宜、使用方便的过滤器
容尘能力高，供货有保证
保护空调系统，保护下一级过滤器
高档公共场所中央空调
F7
袋式、无隔板过滤器
防止风口黑渍，防止室内装潢褪色
机场航站楼
F7
袋式、无隔板过滤器
旅客第一印象
学校、幼儿园
F7
袋式、无隔板过滤器
防火
特殊安全考虑
诊室与病房
F7～F8
袋式、无隔板过滤器
防止交叉传染
博物馆、图书馆
F7
袋式、无隔板过滤器
保护珍品
音像工作室
F7
袋式、无隔板过滤器
保护光学设备和制品
10万级、1万级非均匀流洁净室
HEPA
有隔板、无隔板高效过滤器
逐台测试，无易燃材料
过滤器装在高效送风口内
100级洁净室
HEPA
或ULPA
有隔板、无隔板高效过滤器
出厂前经过逐台扫描检验
洁净室末端
一般洁净室预过滤
F8～H10
袋式、无隔板、有隔板过滤器
保证末端过滤器正常使用寿命
芯片厂10级、1级洁净厂房
ULPA
无隔板ULPA过滤器
扫描检验，流速均匀，无挥发物
当今对过滤器性能要求最高的过滤器
芯片厂10级、1级洁净厂房预过滤
HEPA
无隔板、有隔板过滤器
迎面风速高
保证末端过滤器的使用寿命为“一辈子”
制药行业30万级洁净厂房
F8～H10
HEPA
袋式、无隔板、有隔板过滤器
过滤器不含营养物
末端过滤器可以设在中央空调器内
负压洁净室排风过滤
HEPA
无隔板、有隔板过滤器
可靠
禁止危险物品的排放
轿车涂装流水线主过滤器
F4～F7
袋式过滤器
不含硅酮，不掉毛，阻燃
满足面漆无疵点，保护均流材料
轿车烤漆流水线主过滤器
F6～F7
耐高温有隔板过滤器
不含硅酮
工艺要求
高要求静电喷涂生产车间
F7～F8
袋式、无隔板过滤器
不含硅酮，不掉毛
保证外观无疵点
核电站排风
HEPA
有隔板、无隔板过滤器
防火、耐冲击、专门机构认证
采用中央空调的机房、交换台、中控室
F5～F7
袋式、无隔板过滤器
防止因灰尘引起的散热不良和电路故障
采用柜式空调的机房、交换台、中控室
G3～F5
简易的平板过滤器
因场地限制，柜式空调很难采用其它形式的过滤器
化纤抽丝工序
F8
袋式过滤器
防止断丝
纺纱车间
G4～F7
袋式过滤器，静电过滤器
防止“煤灰纱”
食品工业
F7
袋式、无隔板过滤器
无营养物
生产环境的卫生
洁净工作台，风淋室
HEPA
有隔板、无隔板高效过滤器
轧钢主电机
F7
袋式过滤器
阻燃
防止因粉尘造成的电机故障
卷烟厂中央空调
F7
自洁式过滤装置，袋式过滤器
国内烟草行业目前流行自洁式过滤装置
家庭中央空调
G3～G4
平板过滤器
便宜、美观
摆在超市的商品
普通家用空调
—
尼龙网
可清洗
阻挡纤维和粗粉尘
风沙地区预过滤
—
惯性除尘装置，水浴除尘装置，卷帘过滤器
清除大颗粒粉尘，只在刮风时工作
燃气轮机与离心式空压机
F7～F8
无隔板、袋式、有隔板过滤器，自洁式过滤器
抗冲击，阻燃
防止设备内部结垢、磨损、腐蚀
轴流式空压机
F5～F7
无隔板、袋式过滤器
抗冲击，阻燃
防止叶片磨损
往复式空压机、
内燃机
G3～F5
袋式过滤器，滤清器，平板过滤器
抗冲击，耐超阻
防止汽缸磨损
高级轿车空调
F7
无隔板过滤元件
防尘，防花粉
高档家用吸尘器
F7
HEPA
无隔板过滤元件
结实，抗水
防止排风二次污染
洁净室用吸尘器
HEPA
无隔板过滤元件
结实，抗水
防止排风二次污染
家用空气净化器
F7～F9
HEPA
筒状和方形无隔板过滤元件
便宜，美观
摆在超市的商品
防毒面具
HEPA
无隔板过滤元件
耐温，抗水
常与活性炭组合使用
注①“主过滤器”指最末一级的过滤器，或指定部位的过滤器。
洁净室（无尘室）标准
（一）洁净室之定义
洁净室（CleanRoom），亦称为无尘室或清净室。
「洁净室」是指将一定空间范围内之空气中的微粒子、有害空气、细菌等之污染物排除，并将室内之温度、洁净度、室内压力、气流速度与气流分布、噪音振动及照明、静电控制在某一需求范围内，而所给予特别设计之房间。
亦即是不论外在之空气条件如何变化，其室内均能俱有维持原先所设定要求之洁净度、温湿度及压力等性能之特性。
洁净室最主要之作用在于控制产品（如硅芯片等）所接触之大气的洁净度日及温湿度，使产品能在一个良好之环境空间中生产、制造，此空间我们称之为「洁净室」。
（二）洁净室之等级
世界各国均有自定规格，但普遍还是用美国联邦标准209为多，以下仅就209D及209E和世界上其它各国制定标准作介绍与相互比较。
209E与209D等最大之不同在于209E表示单位增加了公制单位，洁净室等级以‵M′字头表示，如M1、M1.5、M2.5、M3…..依此类推，配合国际公制单位之标准化，M字母后之阿拉伯数目字是以每立方公尺中>=0.5μm之微尘粒子数目字以10的幂次方表示，取指数为之，若微尘粒子数介于前后二者完全幂次方之间，则以1.5、2.5、3.5….表示。
美国联邦标准FS209D都以英制每立方英呎为单位，日本则是采用公制，即以每立方公尺为单位，以0.1μm微粒子为计数标准。
日本标准之表示法以Class1，Class2，Class3……Class8表示，最好的等级为Class1，最差则为Class8，以每立方公尺中微尘粒子总数中化为10的幂次方，取其指数而得。
（三）洁净室控管之项目
1.能除去空气中飘游之微尘粒子。
2.能防止微尘粒子之产生。
3.温度和湿度之控制。
4.压力之调节。
5.有害气体之排除。
6.结构物与隔间之气密性。
7.静电之防制。
8.电磁干扰预防。
9.安全因素之考虑。
10.节能之考量。
（四）洁净室之分类
1.乱流式（TurbulentFlow）：
空气由空调箱经风管与洁净室内之空气过滤器（HEPA）进入洁净室，并由洁净室两侧隔间墙板或高架地板回风。
气流非直线型运动而呈不规则之乱流或涡流状态。
此型式适用于洁净室等级1,000-100,000级。
优点：
构造简单、系统建造成本，洁净室之扩充比较容易，在某些特殊用途场所，可并用无尘工作台，提高洁净室等级。
缺点：
乱流造成的微尘粒子于室内空间飘浮不易排出，易污染制程产品。
另外若系统停止运转再激活，欲达需求之洁净度，往往须耗时相当长一段时间。
2.层流式（Laminar）：
层流式空气气流运动成一均匀之直线形，空气由覆盖率100%之过滤器进入室内，并由高架地板或两侧隔墙板回风，此型式适用于洁净室等级需定较高之环境使用，一般其洁净室等级为Class1~100。
其型式可分为二种：
（1）水平层流式：
水平式空气自过滤器单方向吹出，由对边墙壁之回风系统回风，尘埃随风向排出室外，一般在下流侧污染较严重。
优点：
构造简单，运转后短时间内即可变成稳定。
缺点：
建造费用比乱流式高，室内空间不易扩充。
（2）垂直层流式：
房间天花板完全以ULPA过滤器覆盖，空气由上往下吹，可得较高之洁净度，在制程中或工作人员所产生的尘埃可快速排出室外而不会影响其它工作区域。
优点：
管理容易，运转开始短时间内即可达稳定状态，不易为作业状态或作业人员所影响。
缺点：
构造费用较高，弹性运用空间困难，天花板之吊架相当占空间，维修更换过滤器较麻烦。
3.复合式（MixedType）：
复合式为将乱流式及层流式予以复合或并用，可提供局部超洁净之空气。
（1）洁净隧道（CleanTunnel）：
以HEPA或ULPA过滤器将制程区域或工作区域100%覆盖使洁净度等级提高至10级以上，可节省安装运转费用。
此型式需将作业人员之工作区与产品和机器维修予以隔离，以避免机器维修时影响了工作及品质，ULSI制程大都采用此种型式。
洁净隧道另有二项优点：
A.弹性扩充容易；B.维修设备时可在维修区轻易执行。
（2）洁净管道（CleanTube）：
将产品流程经过的自动生产线包围并净化处理，将洁净度等级提至100级以上。
因产品和作业员及发尘环境相互隔离，少量之送风即可得到良好之洁净度，可节省能源，不需人工的自动化生产线为最适宜使用。
药品、食品业界及半导体业界均适用。
（3）并装局部洁净室（CleanSpot）：
将洁净室等级10,000~100,000之乱流洁净室内之产品制程区的洁净度等级提高为10~1000级以上，以为生产之用；洁净工作台、洁净工作棚、洁净风柜即属此类。
洁净工作台：
等级Class1~100级。
洁净工作棚：
为在乱流式之洁净室空间内以防静电之透明塑料布围成一小空间，采用独立之HEPA或ULPA及空调送风机组而成为一较高级之洁净空间，其等级为10~1000级，高度在2.5米左右，覆盖面积约10m2以下，四支支柱并加装活动轮，可为弹性运用。
（五）洁净室气流之流动
洁净室的洁净度往往受到气流的影响，换言之，即人、机器隔间、建筑结构等所产生的尘埃之移动、扩散受到气流的支配。
洁净室系利用HEPA、ULPA过滤空气，其尘埃的收集率达99.97~99.99995%之多，因此经过此过滤器过滤的空气可说十分干净。
然而洁净室内除了人以外，尚有机器等之发尘源，这些发生的尘埃一旦扩散，即无法保持洁净空间，因此必须利用气流将发生的尘埃迅速排出室外。
洁净室内的气流是左右洁净室性能的重要因素，一般洁净室的气流速度是选0.25~0.5m/s之间，此气流速度属微风区域，易受人、机器等的动作而干扰趋于混乱、虽提高风速可抑制此一扰乱之影响而保持洁净度、但因风速的提高，将影响运转成本的增加，所以应在满足要求的洁净度水准之时，能以最适当的风速供应，以达到适当的风速供应以达到经济性效果。
另一方面欲达到洁净室洁净度之稳定效果，均一气流之保持亦为一重要因素，均一气流若无法保持，表示风速有异，特别是在壁面，气流会延着壁面发生涡流作用，此时要实现高洁净度事实上很困难。
垂直层流式方向要保持均一气流必须：
（a）吹出面的风速不可有速度上的差异；（b）地板回风板吸入面之风速不可有速度上的差异。
速度过低或过高（0.2m/s，0.7m/s）均有涡流之现象发生，而0.5m/s之速度，气流则较均一，目前一般洁净室，其风速均取在0.25~0.5m/s之间。
影响洁净室的气流因素很多，如制程设备、人员、洁净室组装材、照明器具等，同时对于生产设备上方气流的分流点，亦应列入考虑因素。
一般操作台或生产设备等表面的气流分流点，应设于洁净室空间与隔墙板间距2/3之处，如此可使作业人员工作时，气流可从制程区内部流向作业区，而将微尘带走；若分流点配置在制程区前方，将成为不当的气流分流，此时大部份的气流将流至制程区之后，作业员操作所引起的尘埃将被带到设备后面，工作台因而将受到污染，良率也势必降低。
洁净室内的工作桌等障碍物，在相接处均会有涡流现象发生，相对地在其附近之洁净度将会较差，在工作桌面钻上回风孔，将使涡流现象减少最低；组装材料之选择是否恰当、设备布局是否完善，亦为气流是否成为涡流现象之重要因素。
（六）洁净室之构成
洁净室的构成是由下列各项系统所组成（在所组成的系统分子中是缺一不可的），否则将无法构成一完整且品质良好的洁净室：
（1）天花板系统：
包括吊杆（Ceilingrod）、纲梁（I-Beam或U-Beam）、天花板格子梁（Ceilinggrid或Ceilingframe）。
（2）空调系统：
包括空气舱、过滤器系统、风车等。
（3）隔墙板（Partitionalwall）：
包括窗户、门。
（4）地板：
包括高架地板或防静电舒美地板。
（5）照明器具：
包括日光灯、黄色灯管等。
洁净室之建筑主体构造，一般是用钢筋或骨水泥，但无论是何种构造，必须满足如下之条件：
A.不会因温度变化与振动而发生裂痕；
B.不易产生微尘粒子，且很难附着粒子；
C.吸湿性小；
D.为了维持室内之湿度条件，热绝缘性要高
FFU的发展历史及适用场所
FFU的全称叫FANFILTERUNIT，“风机过滤单元”，也就是风机和过滤器联结在一起，能自己提供动力的洁净设备。
早在二十世纪六十年代，第一个层流室的建立就已经开始出现FFU的应用了。
FFU最早出现于一些有高洁净度（≥100级联邦标准209E）要求的改造项目当中，用来解决以下三方面的问题：
一、洁净室吊顶空间不够
在一些有高洁净度要求的场合，洁净室吊顶上部的送风静压箱有一个很大的作用就是来平衡洁净室的横断面上的压力，但是当使用FFU的时侯，洁净室的吊顶被分成了若干模块，我们可以通过调节每个模块（即FFU）来满足吊顶上部送风静压箱的压力平衡的要求，从而大大降低了对该静压箱高度的要求。
在一些改造项目当中，当受层高限制时，FFU有效地解决了这一问题。
二、洁净室静压不足
在一些改造项目中，由于条件限制，使得送风阻力很大，单独靠空调机组的送风压力来克服有困难，由于FFU自带动力，可以很好地解决这一问题。
三、空调机房面积不够
有一些改造项目，由于空调机房面积较小，不可能容纳大的空调机组，此时，用FFU的自带动力来弥补这一缺陷，从而可以减小使用的空调机组。
这一优势也被应用到一些洁净度要求较低（如1000级10000级联邦标准209E）的场合。
但直到1984年，在亚洲才出现大规模应用FFU的事例（大约有5000台）。
是什么原因导致FFU在这么长的时间没有得到广泛的发展呢？
有三个问题占主导地位。
第一：
噪声问题。
各位可以想一想，在当时的生产工艺水平下，5000台风机在一起的噪声会是多大呢？
第二：
压力平衡。
在很大的静压箱里，每一个不同角落的风机是否能得到均衡的压力，这在当时也是不能够得到保证的。
第三：
维护问题。
FFU本身造价就比较高，如果它的电机寿命不能保证的话，更换又会带来附加投资。
这些都是造成当时的企业不选择使用FFU的主要原因。
但是这一切，在1984年都发生了改变。
首先是噪声问题得到了控制，大规模的FFU洁净厂房都可以把噪声控制在65DBA以下，这符合工业厂房的标准。
其次随着自动控制的发展，监测和调节各个角落的静压也变得容易起来。
最后电机的寿命随着技术的提高也得到了质的飞跃。
现在，随着半导体电子技术的发展，越来越密集的集成电路也要求着越来越高的洁净等级。
国家之所以大力推广FFU，正是因为它本身的优势。
第一、灵活性。
因为FFU是自带动力的，它不受区域的限制。
在一个偌大的洁净厂房里，可根据需要，分区控制。
而且，随着半导体生产工艺的变化，厂房布局必然要作相应调整，FFU的灵活性使得这样的调整变得轻松，而且不会带来二次投资。
第二、可再利用性。
从理论上讲，一时不用的FFU设备，可以拆下来，密封好，妥善保管，留待下次使用。
第三、负压通风。
这是FFU的独特特点。
由于它本身能够提供静压，使得送风静压箱相对于洁静厂房负压。
这样，静压箱内的颗粒就不会受到压力的作用泄漏到洁净区里，使得密封变得很简单而且安全。
第四、缩短建设周期。
使用FFU省掉了风管的制作和安装，因为风管在洁净工程中，占掉很大的建设周期，任何一个投资者都希望投资能尽快带来收益，选用FFU成为了一种可能。
第五、减少运行成本。
虽然在选用FFU时，初期投资要比使用风管通风高，但它在后期运行中，突出的表现出节能、免维护等特点。
比用常规的空调机组集中送风减少约40%的运行成本。
上海丽洁无尘制品有限公司
上海丽洁无尘制品有限公司成立于2002年4月系台湾独资企业，在台湾拥有多年的无尘擦拭布生产经验。
上海工厂拥有560M210级无尘室是上海最具规模的专业无尘擦拭布制造商，同时还为其相关企业提供OEM代工服务。
产品主要用于无尘环境中物体擦拭和IC光电半导体产业及特别重要需要保护的平面擦拭还用于医疗场所和GMP车间的污染控制以及一些精密仪器和设备维护等。
本公司专业从事无尘擦拭布和无尘手套代工、研发生产和无尘衣净化清洗业务，产品已于2004年2月通过了ISO质量体系认证。
丽洁公司现生产两个大类十余种无尘擦拭布产品，可按客户需求提供各种等级，不同封边效果的聚脂纤维（100%POLYESTER）和超细纤维（MICROFIBER）无尘擦拭布。
产品用18MΩ超纯水清洗，在560M210级无尘室中完成全部净化和包装工序，月生产量可达三百万片。
产品检验按国际IES-RP-CC004.2标准进行，所有原材料及辅料均经过严格质量控制，产品均通过美国SGS检验机构测试。
丽洁公司现有乳胶、丁晴两种原料的无尘手套，9英寸和12英寸两款。
大中小三个尺码。
可按客户要求提供各种等级不同规格的产品。
依托自身生产厂家的成本优势，本公司将以最优惠的价格为客户提供各种档次的无尘擦拭布产品和无尘乳胶、丁晴手套产品。
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