Puhdastilojen ilmansuodatin on komponentti, joka vangitsee ilmassa olevat hiukkaset, kuidut ja mikro-organismit tuuletinsuodattimen tai ilmankäsittelyjärjestelmän läpi kulkevasta ilmasta pitäen puhdastilan vaaditussa ISO-puhtausluokassa. Useimmat puhdastilojen ilmansuodattimet käyttävät HEPA- tai ULPA-lasikuitumateriaalia, jonka tehokkuus on 99,97–99,9995 prosenttia 0,3 mikronilla. Suodatin on vaihdettava, kun resistanssi nousee 1,5-2 kertaa alkuperäiseen arvoonsa, kun PAO-vuotokuvaus osoittaa tunkeutumisen nimellisrajan yläpuolelle tai kun se ylittää H13- ja H14-luokille tyypillisen 3-5 vuoden käyttöiän. Oikein sovitetun vaihtosuodattimen vaihtaminen palauttaa hiukkasten hallinnan, voi vähentää tuulettimen energiankulutusta 20–30 prosenttia ja estää suodattimen vaurioitumiseen liittyvät kontaminaatiotapahtumat.
Puhdastilojen ilmansuodattimet sijaitsevat jokaisen FFU-yksikön, kattoristikon ja modulaarisen puhdastilapaneelikotelon keskellä. Koska ne ovat kuluvia osia, laitostiimit tarvitsevat selkeät puitteet niiden luokitteluun, mitoittamiseen, asennukseen ja testaamiseen sen sijaan, että vaihtamista pitäisi käsitellä arvailuna. Alla olevissa osissa käydään läpi kyseinen kehys suodattimen luokan valinnasta hyväksymistestaukseen vaihdon jälkeen.
Suodata arvosanat ja minne kukin kuuluu
Puhdastilajärjestelmät ovat vain niin puhtaita kuin niihin on asennettu heikoin suodatinlaatu. Suodattimen tehokkuuden sovittaminen tavoite-ISO-luokkaan välttää sekä alisuodatuksen että tarpeettomat kustannukset, jotka aiheutuvat materiaalin liiallisesta määrittelystä.
| ISO-luokka | Suositeltu arvosana | Tehokkuus 0,3 um | Tyypillinen sovellus |
| ISO 7-8 | H13 | 99,97 % | Yleinen elektroniikka, pakkaus, elintarvikkeiden käsittely |
| ISO 6 | H14 | 99,995 % | Pharmaceutical Cleanroom Systems, injektiohuoneet |
| ISO 5 | H14 tai U15 | 99,995 % - 99.9995% | Puolijohdepakkaukset, Laboratory Cleanroom Panels -alueet |
| ISO 4-5 (edistynyt) | U15/U17 | 99,9995 % - 99,999995 % | Kiekkojen valmistus, tarkkuusoptiikka |
Tehokas puhdastilasuodatin yhdistetään tavallisesti tuulettimen suodatinyksikön kanssa sen sijaan, että sitä ajettaisiin pelkästään keskusilmankäsittelykoneen sisällä, koska FFU jakaa suodatetun ilman suoraan kattotasolle ja lyhentää kanavan kulkua, joka saattaa aiheuttaa hiukkasia.
Kuinka suodatin toimii FFU-tuulettimen suodatinyksikön sisällä
FFU-suodatinyksikkö vetää huoneilmaa tai syöttöilmaa esisuodatinvaiheen läpi ja työntää sen sitten HEPA- tai ULPA-materiaalin läpi ennen kuin se laskee alas laminaarisena kuviona. Cleanroom-ilmansuodattimen sisällä oleva laskostettu materiaali lisää pinta-alaa, mikä hidastaa kankaan pintanopeutta ja laajentaa pölynpidätyskykyä ennen kuin vastus nousee. Modulaarisessa FFU-yksikössä käytetään tyypillisesti minilaskospakkausta, jossa on alumiini- tai kuumasulateerottimia, jotka on tiivistetty runkoon polyuretaani- tai geelipohjaisella tiivisteaineella, jotta ilma ei pääse ohittamaan materiaalia rungon liitoksessa.
Kolme rakenteellista yksityiskohtaa ratkaisevat, kuinka kauan suodatin kestää käytössä:
- Laskoksen syvyys ja lukumäärä, jotka määrittävät tehokkaan suodatusalueen
- Erotinmateriaali, jossa alumiinierottimet käsittelevät kosteaa tai syövyttävää ilmaa paremmin kuin paperi
- Rungon tasaisuus, koska vääntynyt kehys rikkoo tiivisteen ja päästää suodattamattoman ilman kulkemaan materiaalin ympärillä
Aiheeseen liittyvät puhdastilasuodatustuotteet
Alla olevat paneelit ja suodattimet ovat osa samaa Modular Cleanroom Construction -sarjaa, joka on rakennettu toimimaan yhdessä paneeliseinien, FFU-koteloiden ja suodattimien vaihtojaksojen välillä.
Neljä signaalia, jotka sanovat, että suodatin on vaihdettava
Puhtauslukemien näkyvän putoamisen odottaminen tarkoittaa, että suodatin on ollut viallinen jo jonkin aikaa. Nämä neljä indikaattoria havaitsevat ongelman aikaisemmin.
| Ilmaisin | Normaali alue | Vaihda Kun |
| Alkuvastus (H13/H14) | 180-280 Pa | Saavuttaa 1,5-2x aloitusarvon |
| Alavirran hiukkasten määrä | Vakaa, ei ajautumista | 0,5um määrä ylittää luokan rajan |
| PAO- tai DOP-vuotoskannaus | Tunkeutuminen alle 0,01 % H14:lle | Mikä tahansa skannauspiste ylittää rajan |
| Kumulatiivinen käyttöaika | Suunniteltu 3-5 vuoden käyttöikä | Aiemmat valmistajan suosittelemat aukioloajat |
Mittojen ja tiivisteiden yhteensopivuus olemassa olevan kotelon kanssa
Vaihdettavan puhdastilan ilmansuodattimen on vastattava alkuperäistä FFU-koteloa mitoiltaan, tai ilmavirta yksinkertaisesti ohittaa materiaalin rungon rakojen kautta.
- Ulkomitat: yleiset koot ovat 1170x570x69mm, 610x610x69mm ja 1220x610x69mm, paksuus 69mm vakiosyvyydellä tai 90mm, jos tarvitaan enemmän pölynpidätyskykyä. Mittatoleranssin tulee pysyä plus tai miinus 1,5 mm:n sisällä.
- Tiivisteen tyyppi: geelitiiviste sopii korkealuokkaisiin puhdastiloihin ja ylittää tiivistetiivisteen pitkäaikaisen ilmatiiviyden suhteen; PE-, EVA- tai neopreenitiivisteen tulee puristaa 25–30 prosenttia alkuperäisestä paksuudestaan.
- Laippaprofiili: veitsenreunalaippa pariksi geelitiivisteellä, kun taas litteä laippa parittelee tiivistetiivisteen kanssa. Vaihtosuodattimen on käytettävä samaa laippaprofiilia kuin kotelossa, jossa se on.
- Erottimen materiaali: alumiinierottimet kestävät korroosiota ja kosteutta paremmin kuin paperierottimet, jotka soveltuvat vain kuiviin ja vähäkosteisiin tiloihin.
- Suojaava näyttö: ruostumattomasta teräksestä tai jauhemaalattu seula alavirran puolella, verkkokoko enintään 5x5 mm, suojaa materiaalia vaurioilta käsittelyn aikana.
Ennen tilaamista kannattaa mitata vanha suodatin suoraan ja tarkistaa se kotelon piirustuksesta tai lähettää toimittajalle näyteyksikkö ja osanumero, jotta vaihtokappale täsmää.
Kymmenen vaiheen asennussarja
Asennustapa vaikuttaa tiivisteen eheyteen yhtä paljon kuin itse suodatin. Kiireinen vaihto voi kumota oikein määritellyn vaihtosuodattimen edun.
| Vaihe | Toiminta |
| 1 | Lukitse FFU-virta, pue puhdastilavaatteet päälle ja aseta uusi suodatin tarkastettavaksi |
| 2 | Löysää puristimet tai ruuvit ja irrota vanha suodatin iskemättä kotelon sisäpuolelle |
| 3 | Pyyhi kotelon seinät, laippapinnat ja tiivistä urat isopropyylialkoholilla nurinpäin |
| 4 | Tarkista laippa vääntymisen, ruosteen tai naarmujen varalta ja korjaa yli 1 mm:n poikkeama |
| 5 | Aseta uusi suodatin paikalleen siten, että ilmavirran nuoli osoittaa huoneeseen |
| 6 | Kiristä puristimet diagonaalisesti vuorotellen, noin 2-4 Nm vääntömomentilla |
| 7 | Asenna diffuusorilevy tai jakokalvo takaisin tasaisesti |
| 8 | Kytke virta päälle ja tarkista tuulettimen ääni ja kasvojen nopeus vähintään viidestä pisteestä |
| 9 | Suorita PAO-vuotoskannaus materiaalipinnan ja kehyksen tiivisteen yli |
| 10 | Kirjaa päivämäärä, suodattimen sarjanumero ja käynnistysvastus ja merkitse sitten kehys |
Hyväksymistarkastukset vaihdon jälkeen
Vaihto ei ole valmis, ennen kuin nämä tarkastukset vahvistavat, että huone on palannut vaatimuksiin.
| Tarkista | Läpäisykriteerit | Jos se epäonnistuu |
| Kasvojen nopeus | 15 %:n sisällä nimellisnopeudesta, tasaisuus 20 %:n sisällä | Säädä tuulettimen nopeutta tai tarkista, onko esteitä |
| PAO-vuotojen skannaus | Alle 0,01 % H14:lle, alle 0,03 % H13:lle | Sulje kehys uudelleen tai vaihda suodatin |
| Alkuvastus | Vastaa valmistajan tuotevalikoimaa | Tarkista gauge calibration and tubing |
| Melutaso | 58 dB(A) tai alle | Tarkasta puhaltimen juoksupyörän tasapaino ja kiinnitys |
Missä puhdastilojen ilmansuodattimia käytetään
Sama suodatin ja FFU-yhdistelmä skaalautuu hyvin eri toimialoilla, kun materiaaliluokka ja kotelo on sovitettu riskitasoon:
- Lääkevalmistus- ja täyttölinjat yhdistettynä Pharmaceutical Cleanroom Systems- ja Medical Cleanroom -paneelien kanssa
- Puolijohde- ja elektroniikkakokoonpano, usein rakennettu ruostumattomasta teräksestä valmistetuista puhdastilapaneeleista tai alumiinikennoista puhdastilapaneeliseinistä
- Sairaalan leikkaussalit ja eristysosastot, usein yhdistettynä ilmasuihkuhuoneeseen sisäänkäynnin yhteydessä
- Elintarvikkeiden käsittelylinjat, jotka vaativat räjähdyssuojattuja FFU-tuulettimen suodatinyksiköitä lähellä pölylähteitä
- Tutkimustilat, joissa käytetään laboratorion puhdastilapaneeleja yhdessä Cleanroom Pass Through -ikkunan kanssa näytteen siirtoon
Viisi tarkistusta ennen vaihtosuodattimien ostamista
Suodattimen laatu vaihtelee suuresti eri toimittajien välillä jopa samalla ilmoitetulla laatuluokalla, joten lyhyt tarkistuslista ennen ostoa säästää jälkityötä.
- Median laatu: hieno lasikuitumateriaali pitää tehokkuuden ja kestävyyden vakaana koko käyttöikänsä ajan; huonolaatuiset materiaalit hajoavat nopeasti ja voivat repeytyä normaalissa ilmavirrassa.
- Testidokumentaatio: Jokaisen suodattimen mukana tulee toimittaa yksilöllinen skannausraportti, jossa näkyy tehokkuus, vastus ja korkeimman vuotokohdan sijainti EN 1822- tai IEST-standardien mukaisesti.
- Tiivisteen kunto: Mediapakkauksen ja kehyksen välisen liitoksen tulee olla polyuretaania tai epoksia, tasaisen värinen, ilman kuplia tai halkeamia, ja sen tulee kestää 50 Pa ilman vuotoa.
- Kehyksen tarkkuus: tasaisuus 1 mm:n sisällä ja diagonaaliero 2 mm:n sisällä; 6063-T5 alumiiniseoskehykset kestävät korroosiota paremmin kuin galvanoitu teräs.
- Sertifiointi ja takuu: etsi ISO 9001 tai vastaava sertifikaatti ja 1-2 vuoden takuu tehokkuudesta ja rakenteiden eheydestä.
Mukautetut Cleanroom-paneelit, Cleanroom-seinäpaneelit ja Cleanroom Doors -ovet yhdistetään kaikki samaan ilmansuodatusstrategiaan, joten yleensä on helpompaa hankkia suodatin-, paneeli- ja FFU-komponentit yhdeltä toimittajalta, jotka vastaavat osanumeroita täsmälleen, sen sijaan, että sekoittaisit merkkejä Cleanroom Sandwich Panel -kokoonpanossa.