FFU 팬 필터 유닛은 클린룸 프로젝트에 필수적인 장비입니다. 먼지 없는 클린룸을 위한 필수적인 공기 공급 필터 유닛이며, 초청정 작업대 및 클린 부스에도 필요합니다.
경제 발전과 생활 수준 향상에 따라 소비자들은 제품 품질에 대한 요구 수준이 점점 높아지고 있습니다. FFU는 생산 기술과 생산 환경을 기반으로 제품 품질을 결정하며, 이는 제조업체들이 더 나은 생산 기술을 추구하도록 유도합니다.
FFU 팬 필터 장치를 사용하는 분야, 특히 전자, 제약, 식품, 생명공학, 의료 및 실험실 분야는 생산 환경에 대한 요구 사항이 매우 엄격합니다. 이러한 분야는 기술, 건설, 인테리어, 급수 및 배수, 공기 정화, HVAC 및 공조, 자동 제어 등 다양한 기술을 통합적으로 요구합니다. 해당 산업 분야에서 생산 환경의 품질을 측정하는 주요 기술 지표에는 온도, 습도, 청정도, 풍량, 실내 양압 등이 있습니다.
따라서 특수 생산 공정의 요구 사항을 충족하기 위해 생산 환경의 다양한 기술 지표를 합리적으로 제어하는 것은 현재 클린룸 엔지니어링 연구의 주요 관심사 중 하나가 되었습니다. 세계 최초의 층류 클린룸은 1960년대에 개발되었으며, FFU(Fluorescence Flow Unit)의 응용은 그 설립 이후부터 나타나기 시작했습니다.
1. FFU 제어 방법의 현황
현재 FFU(팬 필터 유닛)에는 일반적으로 단상 다단속 AC 모터와 단상 다단속 EC 모터가 사용됩니다. FFU 팬 필터 유닛 모터의 전원 공급 전압은 크게 110V와 220V 두 가지가 있습니다.
제어 방법은 크게 다음과 같은 범주로 나뉩니다.
(1) 다단 속도 스위치 제어
(2) 무단 속도 조절 제어
(3) 컴퓨터 제어
(4). 원격 제어
다음은 위 네 가지 제어 방법을 간단히 분석하고 비교한 내용입니다.
2. FFU 다단 속도 스위치 제어
다단 속도 스위치 제어 시스템은 FFU에 기본으로 제공되는 속도 제어 스위치와 전원 스위치만으로 구성됩니다. 제어 부품이 FFU에 내장되어 있고 클린룸 천장의 여러 위치에 분산되어 있기 때문에 작업자는 현장 교대 스위치를 통해 FFU를 조정해야 하므로 제어가 매우 불편합니다. 또한 FFU의 풍속 조절 범위도 몇 단계로 제한적입니다. 이러한 FFU 제어 작업의 불편함을 해결하기 위해 전기 회로 설계를 통해 FFU의 모든 다단 속도 스위치를 중앙 집중화하여 지면의 캐비닛에 설치함으로써 중앙 집중식 제어를 구현했습니다. 그러나 외관상의 장점이나 기능상의 한계에도 불구하고 다단 속도 스위치 제어 방식은 제어가 간편하고 비용이 저렴하다는 장점이 있지만, 에너지 소비가 높고 속도 조절이 원활하지 않으며 피드백 신호가 없고 그룹 제어가 유연하지 않다는 등의 단점이 있습니다.
3. 무단 속도 조절 제어
다단 속도 스위치 제어 방식과 비교했을 때, 무단 속도 조절 제어 방식은 무단 속도 조절기가 추가되어 FFU 팬의 속도를 연속적으로 조절할 수 있지만, 모터 효율이 떨어져 에너지 소비량이 다단 속도 스위치 제어 방식보다 높습니다.
- 컴퓨터 제어
컴퓨터 제어 방식은 일반적으로 EC 모터를 사용합니다. 앞서 설명한 두 가지 방식과 비교했을 때, 컴퓨터 제어 방식은 다음과 같은 고급 기능을 갖추고 있습니다.
(1) 분산 제어 모드를 사용하면 FFU의 중앙 모니터링 및 제어를 쉽게 구현할 수 있습니다.
(2) FFU의 단일 단위, 다중 단위 및 분할 제어를 쉽게 구현할 수 있습니다.
(3) 지능형 제어 시스템은 에너지 절약 기능을 갖추고 있습니다.
(4) 선택적인 원격 제어를 사용하여 모니터링 및 제어할 수 있습니다.
(5) 제어 시스템은 호스트 컴퓨터 또는 네트워크와 통신하여 원격 통신 및 관리 기능을 수행할 수 있는 예약된 통신 인터페이스를 갖습니다. EC 모터 제어의 뛰어난 장점은 제어가 쉽고 속도 범위가 넓다는 것입니다. 그러나 이 제어 방식에는 몇 가지 치명적인 단점도 있습니다.
(6). FFU 모터는 클린룸에서 브러시를 사용할 수 없으므로 모든 FFU 모터는 브러시리스 EC 모터를 사용하고 정류 문제는 전자 정류기를 통해 해결됩니다. 전자 정류기의 수명이 짧기 때문에 전체 제어 시스템의 수명이 크게 단축됩니다.
(7). 전체 시스템은 비싸다.
(8).후기유지비용이높다.
5. 원격 제어 방식
컴퓨터 제어 방식에 대한 보완책으로 원격 제어 방식을 사용하여 각 FFU를 제어할 수 있으며, 이는 컴퓨터 제어 방식을 보완하는 역할을 합니다.
요약하자면, 처음 두 가지 제어 방식은 에너지 소비가 높고 제어가 불편하며, 나머지 두 가지 제어 방식은 수명이 짧고 비용이 많이 듭니다. 그렇다면 에너지 소비가 적고 제어가 편리하며 수명이 보장되고 비용도 저렴한 제어 방식이 있을까요? 네, 바로 AC 모터를 사용하는 컴퓨터 제어 방식입니다.
교류(AC) 모터는 전기동(EC) 모터에 비해 구조가 간단하고 크기가 작으며 제조가 용이하고 작동이 안정적이며 가격이 저렴하다는 등의 여러 장점을 가지고 있습니다. 또한 정류 문제가 없어 수명이 전기동 모터보다 훨씬 깁니다. 오랫동안 속도 제어 성능이 좋지 않아 전기동 속도 제어 방식이 주로 사용되어 왔습니다. 그러나 새로운 전력 전자 소자와 대규모 집적 회로의 등장 및 발전, 그리고 새로운 제어 이론의 지속적인 등장과 적용으로 교류 제어 방식이 점차 발전하고 있으며, 결국 전기동 속도 제어 시스템을 대체할 것으로 예상됩니다.
FFU AC 제어 방식은 크게 전압 조정 제어 방식과 주파수 변환 제어 방식 두 가지로 나뉩니다. 전압 조정 제어 방식은 모터 고정자의 전압을 직접 변경하여 모터 속도를 조절하는 방식입니다. 이 방식의 단점은 속도 조절 시 효율이 낮고, 저속에서 모터 발열이 심하며, 속도 조절 범위가 좁다는 것입니다. 그러나 FFU 팬 부하의 경우 이러한 단점이 크게 두드러지지 않으며, 오히려 현재 상황에서는 몇 가지 장점이 있습니다.
(1) 속도 조절 방식이 성숙하고 속도 조절 시스템이 안정적이어서 장기간 동안 문제없이 연속 작동을 보장할 수 있습니다.
(2) 제어 시스템의 작동이 쉽고 비용이 저렴합니다.
(3). FFU 팬의 부하는 매우 가볍기 때문에 저속에서 모터열이 그다지 심각하지 않습니다.
(4) 전압 조절 방식은 특히 팬 부하에 적합합니다. FFU 팬 작동 곡선은 독특한 감쇠 곡선이므로 속도 조절 범위가 매우 넓을 수 있습니다. 따라서 향후에도 전압 조절 방식은 주요 속도 조절 방식이 될 것입니다.
게시 시간: 2023년 12월 18일