单一方向洁净室的循环空气系统.doc

单一方向洁净室的循环空气系统随着科技的进步，制造技术的发展不只有要求关键技术的突破，对于制造环境的整合要求也是越来越高，洁净室的应用也越来越普及，而循环空气系统更是环境创造的核心。但是除了过滤尘埃，控制室内温度、湿度之外，对于循环空气系统的耗能也是相当重要的一环。目前的单一方向洁净室的循环风系统可以分成三种：轴流风扇型(Axial Fan Type)风扇-风机滤网机组(Fan Filter Unit)空调风管型(Air conditioner type)轴流型风扇(Axial Fan Type)轴流型风扇的系统图，空气经过轴流风扇的加压后，经过Filter过滤在慢慢以稳定的层流往洁净室里流进。(SAP, Supply Air Plenum, C/R, Clean Room, RAP, Return Air Plenum)一般轴流型的风扇都可以借着vane pitch 来调整风量大小，而且有着高风扇效率(超过80%)及高马达效率(超过80%)，但是其高噪音及能量消耗过大却有着相当大的妨害，因为在目前噪音的要求下，使用轴流风扇型系统都必须加装消音器，因此克服消音器（Silencer）、 超高效率过滤网（ULPA Filter）、 高架地板（Perforated floor）、 及冷却管排（Coiling Coil）所产生的压降，所消耗的能量一般的预期是相当大的。此外因为摩擦压损的影响，造成箭头2号处的压力较箭头1号的压力小，这在于要求全面层流的洁净室里很难达到要求。此外，因为在箭头1区中，因为流体的流速较快，依据Bernoulli equation 我们可以得到一个结果，就是容易形成负压区，导致气流逆流，造成积尘的结果。又因为风管的压力远高于洁净室的压力，所以在更换超高效率过滤网时会有尘埃逆流回洁净室的困扰。在要求高洁净度的全面层流洁净室，除了考虑能源效率、振动和噪音的影响外，气流的流场特性也对于洁净室等级与气态污染物的控制有很大的影响。考虑气流的流场特性，我们使用三个参数：(1)ULPA出风速度的不均一性(NU，NU的定义为 ，其中NU为测量各点之标准差(STD)与平均速度()之比，为在ULPA filter下之平均出风速度，”n”为在ULPA下之气流速度的研究点数。IES、FS-209D及JIS对气流的不均一性(NU)的允许标准通常小于20%)，(2)工作区域相对于垂直方向气流平行角或偏移角()(IES、FS-209D及JIS的要求要小于4度)，(C)系统的通风效率，而轴流式风扇型的洁净室假如要达成此要求，就无法做成较长宽度的洁净室。因此，轴流型风扇型的空调系统因为省能及高环境创造高求的限制下，使用的情况不若以往。风扇-风机滤网机组(Fan Filter Unit)风扇-风机滤网机组系统图，气体的流动主要是靠在滤网上方的FFU来加压，因为FFU采多点加压，所以气体较能以稳定的层流往洁净室里流动。风扇-风机滤网机组(FFU，Fan Filter Unit)是风机加上过滤器(ULPA)所构成的一个送风组件，此系统在1980年就已经使用在洁净室上。一般而言，FFU的考虑要素有机械性能及过滤性能。机械能通常只送风量、风压、电功率及效率等。过滤性能指滤网过滤的效果，风机产生的压力通常消耗在滤网上，因此高效率、低压损的选择是相当重要的。空气藉由离心式风扇吸入后，在风道中将其动压转成静压，目的是使空气经过ULPA Filter后能够均匀的吹出，并使得噪音降低。而且，在ULPA Filter 的出风速度之不均一性(NU)、工作区域相对垂直方向的气流偏移角()及系统通风效率均有比轴流式风扇更好的结果。归纳出下列的优点：1. 天花板可藉模块化施工，可容易作FFU之增加以利日后制程调整施工弹性大。2. FFU风量循环系统压损小，马达耗电少，单位循环风量约8.16W/CMM较轴流风机系统耗电14.18W/CMM或空调机系统耗电12.87W/CMM皆低。3. 天花板上供气室内空气压力较无尘室(天花板下)低，天花版面之隔板密封较简单，且日后维修HEPA滤网可以不必像轴流式风机或空调机系统必须停机才可以更换，对于维修来说是极方便且不影响制程。4. FFU耗电量小、噪音也小，可以不像轴流风机或空调机系统得加装出入口消音器。5. 采用FFU加上冷却盘管，可减少空调机装设面积，对降低建筑费用有相当大的帮助。6. 随着无尘等级要求的提升，未来所谓微环境(mini-environment)需求将大量增加，而FFU最适合微环境之使用。空调风管型(Air conditioner type)空调风管型系统图空调风管型为一由外气空调箱(Air Hand