Module de filtre de ventilateur FFU et ses domaines d'application

Fig. 1 : Structure d'un module de filtre à ventilateur FFU

Fig. 2 : Modules de 200 mm de haut dans des dimensions variées

Fig. 3 : FFU intégrable

Fig. 4 : FFU intégrable à 6 côtés

Fig. 5 : FFU intégrable avec deux filtres

Abb. 6 : FFU avec boîtier noir et surface de filtration noire

Abb.7 : Module avec filtration par particules et moléculaire

Fig. 8 : Module de chambre propre

Depuis le milieu des années 80, des modules de filtres à ventilateur, appelés FFU, sont présents sur le marché. FFU signifie Fan-Filter-Unit et représente une unité compacte pour la production d'air hautement pur. Ces modules ont permis pour la première fois d'introduire une plus grande flexibilité dans la circulation de l'air dans les salles blanches. Grâce à la possibilité de piloter les modules individuellement, il était possible de faire varier de manière flexible la vitesse d'écoulement de l'air sous les filtres dans une pièce. On n'était plus obligé d'utiliser des filtres avec des hauteurs de plis différentes et donc des pressions différentielles différentes, ce qui constituait également un système rigide et non flexible.

À cette époque, ces premiers modules étaient principalement disponibles dans quelques tailles standard, principalement basées sur des dimensions extérieures de 300, 400, 600, 900 et 1 200 mm. Lors de leur utilisation dans différents grilles de plafond pour salles blanches, ces dimensions pouvaient varier vers le bas pour s'adapter à des grilles de plafond de 600, 900 et 1 200 mm. Ces dimensions relativement limitées limitaient souvent leur utilisation aux plafonds de salles blanches et aux cabines de salles blanches.

La structure fondamentale d’un module consiste en un boîtier, un ventilateur et un filtre à particules en suspension, le filtre pouvant être entièrement intégré dans le boîtier ou le boîtier étant posé sur le filtre, ce qui fait que le module se compose de deux parties. En option, un pré-filtre peut être placé devant le ventilateur et des matériaux insonorisants peuvent être intégrés à l’intérieur du module. (voir Fig. 1)

Depuis lors, le développement des modules de filtres à ventilateur a connu une croissance rapide. De nombreux fournisseurs existent dans le monde entier, leurs modules se distinguant par des détails ou même par des différences fondamentales par rapport à ceux d’autres fournisseurs.

De plus, les possibilités d’utilisation se sont étendues à d’autres domaines tels que les mini-environnements, les boîtes à gants et les systèmes mobiles.

Il convient ici de mentionner quelques constructions totalement différentes de la conception de base. Les dimensions standard, limitées à quelques mesures en longueur x largeur, ne sont plus du tout un sujet depuis longtemps.

Construction plate

Les modules précédents avaient une hauteur de construction de 350, 400 mm ou plus. Pour des applications classiques, cela est tout à fait acceptable, notamment parce que ces modules, grâce à de grands ventilateurs et à des revêtements absorbant le son, permettent de réduire le niveau sonore.

Cependant, de nombreuses applications exigent également une faible hauteur de construction. Il peut arriver que des salles blanches et des cabines de salles blanches doivent être construites dans des pièces existantes avec une hauteur de plafond insuffisante. Il s’agit d’applications dans des mini-environnements ou dans des endroits où l’espace est extrêmement limité. (voir Fig. 2)

Cette solution brevetée utilise le boîtier du filtre à particules en suspension, qui, par sa surface anodisée, est très bien adapté pour servir directement de boîtier au module. Outre l’économie de matériau, cela permet également une réduction du poids, ce qui devrait encore élargir les domaines d’application.

FFU intégrables

Des modules spécialement conçus sont disponibles pour l’intégration ou la fixation de FFU dans ou sur des machines et installations. (voir Fig. 3)

L’avantage de ces modules réside dans le fait que le cadre de pression pour le filtre peut être conçu de manière totalement variable et indépendante de la taille du filtre, permettant ainsi de créer des solutions plug & play qui évitent à l’utilisateur des efforts de conception supplémentaires ainsi que des composants additionnels. (voir Fig. 4)

Par exemple, il est possible de créer des modules hexagonaux pour une installation dans des outils de cluster, ce qui rend superflus des plaques d’adaptation supplémentaires, entre autres.

Pour obtenir des vitesses d’écoulement d’air différentes à l’intérieur d’une machine, ce qui peut être nécessaire pour optimiser le flux, plusieurs filtres peuvent également être intégrés dans un seul module avec les FFU intégrables. (voir Fig. 5)

FFU spéciaux

Voici quelques exemples de solutions spéciales, illustrant brièvement les nombreuses possibilités d’utilisation des FFU.

Dans la fabrication optique, par exemple, les optiques sont vérifiées dans une pièce sombre à l’aide d’une source lumineuse pour en tester la qualité. Ces salles de contrôle doivent être très sombres pour pouvoir détecter d’éventuelles défauts de surface. Si cela doit également se faire dans des conditions de salle blanche, il est facile de rendre les murs, plafonds et sols noirs. Cependant, les surfaces des filtres à particules en suspension utilisés sont toujours blanches. (voir Fig. 6)

Grâce à cette solution brevetée, la réflexion de la lumière sur la surface du filtre est réduite de 95 %.

Dans les musées, il est souvent nécessaire de protéger des pièces d’exposition très précieuses non seulement contre les particules, mais aussi contre les influences chimiques. Étant donné que les vitrines doivent également être très compactes, cela a été réalisé dans un module qui, en plus du filtre à particules en suspension, contient également des filtres chimiques pour diverses substances nocives transportées par l’air. (voir Fig. 7)

L’industrie automobile est actuellement l’un des principaux moteurs du développement dans le domaine de la propreté technique. Il s’agit principalement de la propreté des pièces. La propreté obtenue doit toutefois être maintenue par un environnement approprié. Bien que l’on ne parle pas encore forcément d’une utilisation à grande échelle des salles blanches dans l’industrie automobile, le terme « salle propre » est déjà dans toutes les bouches. Étant donné que dans les salles propres qui n’atteignent pas le niveau de salle blanche, il est surtout question de réduire les coûts d’exploitation, il existe des modules dits « salle propre » qui ne sont pas équipés d’un filtre à particules en suspension, mais d’un pré-filtre F9 de haute qualité. (voir Fig. 8)

Avec ce module, un volume d’air élevé peut être maintenu dans une propreté suffisante à faibles coûts d’exploitation. Cependant, l’utilisation de ces modules ne se limite pas à l’industrie automobile.

En résumé, on peut dire que les domaines d’application des modules de filtres à ventilateur FFU sont presque illimités. Il ne faut pas se limiter à une gamme limitée de modules standard. Des solutions sur mesure permettent d’économiser des coûts importants dans la chaîne de valeur ultérieure, qui peuvent résulter de l’utilisation de modules standard très économiques.