Modulo filtro ventola FFU e i loro campi di applicazione

Fig. 1: Struttura di un modulo filtro-ventilatore FFU

Fig. 2: Moduli alti 200 mm in diverse dimensioni

Fig. 3: FFU integrabile

Fig. 4: FFU integrabile a sei angoli

Fig. 5: FFU integrabile con due filtri

Fig. 6: FFU con involucro nero e superficie di filtrazione nera

Fig.7: Modulo con filtrazione a particelle e molecolare

Fig. 8: Modulo dello spazio di pulizia

Da metà degli anni '80 esistono sul mercato moduli ventilatore-filtranti sotto il nome FFU. FFU sta per Fan-Filter-Unit e rappresenta un'unità compatta per la produzione di aria altamente pura. Questi moduli hanno permesso per la prima volta di introdurre una maggiore flessibilità nel flusso d'aria nelle camere bianche. Grazie alla possibilità di controllare singolarmente i moduli, si poteva variare in modo flessibile la velocità di estrazione dell'aria sotto i filtri all'interno di una stanza. Non era più necessario utilizzare filtri con altezze di piega diverse e quindi con differenti pressioni differenziali, il che rappresentava anche un sistema rigido e non flessibile.

Questi primi moduli erano disponibili principalmente in alcune dimensioni standard, principalmente in lunghezze di 300, 400, 600, 900 e 1.200 mm. Quando utilizzati in diversi griglie di controsoffitto per camere bianche, queste dimensioni potevano variare verso il basso per adattarsi a griglie di 600, 900 e 1.200 mm. Queste dimensioni abbastanza limitate spesso restringevano l'uso alle sole controsoffittature e cabine di camere bianche.

La struttura di base di un modulo consiste in una custodia, un ventilatore e un filtro a fibra sospesa, dove il filtro può essere completamente integrato nella custodia o la custodia può essere montata sopra il filtro, formando quindi un modulo composto da due parti. Opzionalmente, davanti al ventilatore può essere installato un pre-filtro e all’interno del modulo può essere inserito materiale fonoassorbente. (vedi Fig. 1)

Da allora, lo sviluppo dei moduli ventilatore-filtranti ha avuto un forte impulso. In tutto il mondo si trovano molti fornitori, i cui moduli differiscono nei dettagli o anche in modo sostanziale da quelli di altri fornitori.

Inoltre, le possibilità di impiego si sono estese ad altri settori come ad esempio miniambienti, glovebox e sistemi mobili.

Qui si vogliono descrivere alcune soluzioni completamente diverse dalla costruzione di base. Le dimensioni standard, che si limitano a alcune poche misure in lunghezza x larghezza, sono ormai un ricordo lontano.

Costruzione piatta

I moduli precedenti avevano un’altezza di costruzione di 350, 400 o anche più mm. Per applicazioni convenzionali, questa altezza è accettabile, soprattutto perché in questi moduli, grazie a grandi ventilatori e rivestimenti fonoassorbenti, si può ridurre il livello di rumore.

Tuttavia, molte applicazioni richiedono anche altezze di costruzione ridotte. Potrebbe essere necessario installare camere bianche e cabine di camere bianche in ambienti esistenti con un’altezza del soffitto insufficiente. Queste sono applicazioni in miniambienti e anche applicazioni speciali in punti dove lo spazio è estremamente limitato. (vedi Fig. 2)

Questa soluzione brevettata utilizza la custodia del filtro a fibra sospesa, che grazie alla sua superficie anodizzata è molto adatta anche a fungere da custodia del modulo. Oltre al risparmio di materiale, si ottiene anche una riduzione del peso, ampliando ulteriormente i campi di impiego.

FFU integrabili

Per l’installazione o il montaggio di FFU in o su macchinari e impianti sono disponibili moduli appositamente sviluppati. (vedi Fig. 3)

Il vantaggio di questi moduli consiste nel fatto che il telaio di pressione per il filtro può essere completamente variabile e indipendente dalle dimensioni del filtro, consentendo di creare soluzioni plug & play che evitano all’utente costi aggiuntivi di progettazione e componenti supplementari. (vedi Fig. 4)

Ad esempio, si possono realizzare moduli esagonali per l’installazione in strumenti a cluster, eliminando la necessità di adattatori supplementari.

Per ottenere diverse velocità di estrazione dell’aria all’interno di una macchina, che può essere necessaria per ottimizzare il flusso, nei FFU integrabili si possono anche integrare più filtri in un singolo modulo. (vedi Fig. 5)

FFU speciali

Qui si vogliono descrivere alcuni esempi di soluzioni speciali che illustrano brevemente le molte possibilità di impiego dei FFU.

Ad esempio, nelle lavorazioni ottiche, le ottiche vengono controllate in un ambiente buio mediante una sorgente luminosa per verificarne la qualità. Questi ambienti di prova devono essere molto scuri per poter individuare difetti superficiali. Se anche questa verifica deve essere effettuata in condizioni di camera bianca, è facile rendere le pareti, i soffitti e il pavimento di colore nero. Tuttavia, le superfici dei filtri a fibra sospesa utilizzati sono sempre bianche. (vedi Fig. 6)

Grazie a questa soluzione brevettata, la riflessione della luce sulla superficie del filtro viene ridotta del 95%.

Nei musei, è spesso necessario proteggere le opere d’arte di grande valore non solo da particelle, ma anche da influenze chimiche. Poiché anche nelle vetrine si richiede una costruzione molto compatta, questa esigenza è stata soddisfatta con un modulo che, oltre al filtro a fibra sospesa, contiene anche filtri chimici per varie sostanze nocive trasportate dall’aria. (vedi Fig. 7)

L’industria automobilistica è attualmente uno dei principali motori di sviluppo nel settore della purezza tecnica. Si tratta soprattutto della pulizia dei componenti. La purezza raggiunta deve essere mantenuta da un ambiente adeguato. Certamente oggi non si parla ancora di un’ampia diffusione di camere bianche nell’industria automobilistica, ma il termine “ambiente pulito” è ormai di uso comune. Poiché nelle camere bianche che non raggiungono i livelli di purezza richiesti, si punta anche a ridurre i costi operativi, esistono cosiddetti moduli per ambienti puliti, dotati di un pre-filtro di alta qualità F9, ma senza filtro a fibra sospesa. (vedi Fig. 8)

Con questo modulo si può ottenere un elevato volume d’aria in una purezza sufficiente a costi operativi contenuti. Tuttavia, l’impiego di questi moduli non si limita all’industria automobilistica.

In sintesi, si può affermare che i campi di applicazione dei moduli ventilatore-filtranti FFU sono pressoché illimitati. Non bisogna limitarsi a un’offerta di moduli standard, ma considerare soluzioni personalizzate che consentano di risparmiare sui costi successivi nella catena del valore, grazie all’uso di moduli molto economici rispetto a soluzioni su misura.