선택 HEPA 미니 주름 필터 클린룸의 경우 효율성 등급, 공기 흐름 등급 및 면 속도, 초기 압력 강하, 프레임 유형 및 깊이, 밀봉 방법, 공정 화학과의 매체 호환성 등 6가지 사양을 방의 ISO 클래스, 공기 흐름 설계 및 물리적 하우징에 일치시키는 것으로 귀결됩니다.
대부분의 제약, 전자 및 의료 장치 클린룸에 대한 방어 가능한 기본값은 H14 미니 주름 필터(MPPS에서 99.995%), 610 × 610 × 69mm, 알루미늄 프레임, 젤 씰, 정격 0.45m/s 면 속도, 100~130Pa 사이의 초기 압력 강하입니다. 이 구성은 표준 팬 필터 장치 및 터미널 하우징에 적합하고 정상적인 공기 변화율로 ISO 클래스 5를 달성하며 편안한 여백을 남깁니다. 팬 정압에 대해.
이 답변을 따르는 결정 순서는 다음과 같습니다.
- ISO 청정도 등급을 설정하고 필요한 효율성 등급을 도출합니다.
- 시간당 공기 변화, 총 공기 흐름 및 필요한 필터 장치 수를 계산합니다.
- 팬 또는 FFU 기능에 대한 면 속도 및 압력 강하를 확인하십시오.
- 천장 그리드와 테스트 방식에 맞게 프레임, 깊이 및 씰을 선택하십시오.
- 온도, 습도, 화학 물질 및 가스 방출 제한에 대해 매체 및 분리기 재료를 확인하십시오.
- 공장 테스트, 인증 문서 및 현장 스캔 테스트 절차를 지정합니다.
미니 주름 필터의 차이점
건설
미니 주름 HEPA는 20~90mm 깊이의 주름으로 접힌 유리 섬유 매체를 사용하며, 15~25mm마다 적용되는 핫멜트 접착 비드 또는 열가소성 분리기로 분리되어 있습니다. 대신 클래식 깊은 주름 필터는 주름진 알루미늄 분리기와 150mm 이상의 주름을 사용합니다. 미니 주름 방식은 동일한 볼륨에 훨씬 더 많은 미디어를 담습니다. 610 × 610 × 69mm 미니 주름은 15~20m²의 미디어를 담는 반면, 같은 면 크기의 150mm 깊은 주름은 약 9~11m²입니다.
이것이 클린룸에 중요한 이유
- 낮은 미디어 속도. 18m²의 미디어에 1,000m³/h를 퍼뜨리면 015m/s에 가까운 미디어 속도가 제공되며, 이는 유리 섬유가 최고 효율과 가장 낮은 저항에 도달하는 지점입니다.
- 얕은 깊이. 69mm 또는 90mm 본체는 292mm 깊은 주름이 들어갈 수 없는 표준 T 그리드 천장과 FFU 플레넘 내부에 맞습니다.
- 균일한 하류 속도. 균일한 주름 간격은 평평한 속도 프로파일을 생성하며, 이는 기류 균일성이 자격 기준인 단방향 흐름 영역에 필수적입니다.
- 가벼운 무게. 일반적으로 610 × 610mm 장치의 경우 4~7kg으로 천장 지지대와 한 사람 설치가 간편합니다.
| 표준 610 × 610mm 표면 크기의 미니 주름 HEPA 필터의 일반적인 특성입니다. | |||
| 깊이 | 미디어 영역 | 정격 기류 | 정격 유량에서의 초기 Δp |
| 50mm | 10~13m² | 600~900m³/h | 110~150Pa |
| 69mm | 15~20m² | 800~1,100m³/h | 95~130Pa |
| 90mm | 20~26m² | 1,000~1,400m³/h | 80~110Pa |
| 110~150mm | 28~40m² | 1,500~2,000m³/h | 70~100Pa |
1단계: 효율성 등급을 ISO 등급에 맞추기
MPPS 이해
EN 1822는 확산이 지배적인 범위와 차단 및 충돌이 지배적인 범위 사이에 속하기 때문에 여과가 가장 약한 직경인 가장 침투하는 입자 크기로 HEPA 필터를 평가합니다. 표준 유리 섬유 HEPA 매체의 경우 이는 0.1~0.25μm에 해당합니다. MPPS 등급은 설계상 보수적입니다. MPPS에서 99.995% 효율의 필터는 US IEST 관행에서 측정하는 0.3μm를 포함하여 다른 모든 입자 크기의 필터보다 더 효율적입니다.
| 침투 값이 포함된 EN 1822 효율성 등급과 각각 일반적으로 제공되는 클린룸 등급입니다. | |||
| 등급 | MPPS의 전반적인 효율성 | 국부적 최소 효율 | 일반적인 응용 |
| H13 | 99.95% | 99.75% | ISO 7-8, 일반 청정 구역 |
| H14 | 99.995% | 99.975% | ISO 5-7, 주류 선택 |
| U15 | 99.9995% | 99.9975% | ISO 4, 민감한 전자 장치 |
| U16 | 99.99995% | 99.99975% | ISO 3 및 클리너, 반도체 |
| U17 | 99.999995% | 99.9999% | ISO 1–2, 포토리소그래피 |
룸 분류에 매핑
| 입자 제한, 권장 필터 등급, 천장 적용 범위 및 공기 변화율이 포함된 ISO 14644-1 등급입니다. | ||||
| ISO 클래스 | 한계 ≥0.5 µm(m³당) | 필터 등급 | 천장 적용 범위 | 시간당 공기 변화 |
| ISO 3 | 35 | U16 | 80~100% | 400~600 |
| ISO 4 | 352 | U15~U16 | 60~90% | 300~500 |
| ISO 5 | 3,520 | H14 | 30~50% | 240~360 |
| ISO 6 | 35,200 | H13~H14 | 15~25% | 100~180 |
| ISO 7 | 352,000 | H13 | 10~15% | 60~90 |
| ISO 8 | 3,520,000 | H13 | 5~10% | 20~40 |
유용한 규칙: 최소 요구 사항보다 한 단계 높은 등급으로 올라가면 약 10~20% 더 높은 필터 비용과 10~15Pa 더 높은 저항으로 적격 마진을 구매합니다. 재인증 실패로 인해 비용이 많이 드는 GMP 등급 A/B 영역의 경우 일반적으로 해당 마진이 정당화됩니다.
2단계: 공기 흐름 크기 조정 및 필터 수 계산
계산
총 공기 흐름(m3/h) = 방 부피(m3) × 시간당 공기 변화
필터 수 = 총 공기 흐름 ¼ 필터당 정격 공기 흐름
작업 예: ISO 7 충진실
8m × 6m × 3m = 70ACH에서 144m³ 크기의 방에는 10,080m³/h가 필요합니다. 각각 1,000m³/h 정격의 610 × 610 × 69mm H14 장치를 사용하면 10~11개의 필터가 됩니다. 12개로 반올림하고 각각 정격 유량보다 약간 낮은 수준으로 실행하면 저항이 떨어지고 서비스 수명이 연장됩니다. 천장 적용 범위는 위의 ISO 7 지침과 일치하여 12 × 0.37m² ¼ 48m² = 9.3%입니다.
작업 예: ISO 5 단방향 영역
단방향 구역은 공기 변화보다는 속도에 따라 크기가 결정됩니다. 0.45m/s에서 3m × 2m = 6m² 무균 구역의 경우 공기 흐름은 6 × 0.45 × 3,600 = 9,720m³/h입니다. 1,000m²/h 필터는 10개 단위이며, 해당 구역은 전체 적용 범위를 요구하기 때문에 해당 단위는 전체 6m² 영역을 타일링합니다. ISO 14644-4 및 GMP Annex 1 관행에서는 0.36~0.54m/s 대역의 단방향 속도를 지정하며 기존 설계 지점은 0.45m/s입니다.
면 속도 목표
- 단방향 흐름 영역: 0.36–0.54 m/s, 0.45 m/s로 설계되었습니다.
- 비단방향 터미널 필터: 확산 혼합이 목표이므로 1.0~1.5m/s면 속도가 허용됩니다.
- 설계 마진: 작동 지점이 정격 공기 흐름의 70~85%에 위치하도록 필터를 선택하고 서비스 수명 전반에 걸쳐 압력 상승을 위한 여유 공간을 남겨둡니다.
3단계: 압력 강하 및 서비스 수명 관리
초기 및 최종 저항
정격 유량에서 깨끗한 H14 미니 플리트는 일반적으로 95~130Pa입니다. 허용되는 변경 지점은 초기 저항의 두 배 또는 400~500Pa 중 먼저 오는 값입니다. 이 지점 사이에서 필터는 최대 효율로 작동합니다. HEPA 효율은 필터가 로드됨에 따라 약간 증가합니다. 포획된 입자가 유효 섬유 간격을 좁히기 때문입니다.
팬 에너지
팬 전력(kW) = 풍량(m³/s) × Δp(Pa) ¼ (1,000 × 효율)
55% 효율로 120Pa에서 1,000m3/h(0.278m3/s)를 이동하는 단일 FFU의 경우 전력은 약 61W입니다. 지속적으로 작동하는 100개의 FFU 전체에서 6.1kW 또는 연간 약 53,000kWh입니다. 130Pa에서 50mm 대신 90Pa에서 90mm 깊이 필터를 선택하면 그 수치가 약 30% 감소하며, 이는 종종 클린룸 운영 비용에서 가장 큰 단일 레버입니다.
사전 여과를 통한 투자 보호
HEPA 요소는 적절하게 보호되면 3~10년 동안 지속되며, 보호에 따라 해당 범위 내에서 특정 설치 위치가 결정됩니다. 업스트림 열차를 다음과 같이 지정합니다.
- G4 / ISO 실외 공기 흡입구의 거친 사전 필터는 3개월마다 교체됩니다.
- AHU의 F7–F9 / ISO ePM1 매체 필터는 6~12개월마다 변경됩니다.
- F9 또는 H11 보조 필터는 중요 제품군의 터미널 HEPA 바로 상류에 있습니다.
잘 설계된 사전 필터 트레인은 일반적으로 터미널 HEPA 수명을 3배로 늘립니다. 이는 적합한 지역에서 터미널 필터를 교체하는 것도 재스캔, 재조정 및 문서화를 의미하기 때문에 중요합니다.
4단계: 프레임, 깊이 및 개스킷 선택
프레임 재료
| HEPA 미니 주름 필터의 프레임 재료 옵션과 각 적합한 조건. | ||
| 소재 | 온도 제한 | 적합 |
| 양극산화 알루미늄 | 70°C | 일반 클린룸 천장, FFU |
| 스테인레스 스틸 304/316 | 100℃ | GMP 무균 제품군, VHP 오염 제거, 세척 |
| 아연도금강판 | 80°C | 산업용 클린룸, 덕트 장착 하우징 |
| MDF/복합보드 | 60°C | 건조하고 비용에 민감한 일반 청정 구역 |
| 고온 분리막이 있는 스테인리스 | 250~350°C | 발열성 물질 제거 터널, 오븐 배기 |
밀봉방식
씰은 실제 누출이 가장 많이 발생하는 곳이므로 이 선택은 효율성 등급만큼 많은 관심을 받을 가치가 있습니다.
- 젤 씰. 필터 프레임의 폴리우레탄 또는 실리콘 젤 채널이 천장 그리드의 칼날과 맞물립니다. 가장 안정적인 씰을 제공하고 제거 후 재밀봉이 가능하며 ISO 5 및 클리너의 표준입니다. 젤 깊이는 10~15mm가 일반적입니다.
- 폐쇄 셀 네오프렌 또는 EPDM 개스킷. 한쪽 면 두께가 6~10mm인 압축 폼 개스킷입니다. 균일한 클램핑으로 ISO 6-8 터미널 하우징 및 FFU 애플리케이션에 매우 적합합니다.
- 액체 씰(유체 씰). 프레임 가장자리가 하우징의 점성 유체 홈통으로 들어갑니다. 밀폐 배기와 같이 씰을 지속적으로 확인해야 하는 곳에 사용됩니다.
씰과 그리드를 함께 지정합니다. 젤 밀봉 필터에는 칼날 그리드가 필요하고, 개스킷 필터에는 편평한 클램핑 프레임이 필요합니다. 하드웨어 불일치는 일반적이고 피할 수 있는 설치 지연 원인입니다.
표준 크기
일반적인 미터법 면은 305 × 610, 610 × 610, 610 × 1,220 및 1,220 × 1,220mm이고 깊이는 50, 69, 90 및 110mm입니다. 영국식 단위는 2' × 2' 및 2' × 4'입니다. 이러한 크기를 유지하면 짧은 리드 타임에 교체 장치를 사용할 수 있으며 맞춤형 빌드에서 도구 프리미엄을 피할 수 있습니다.
5단계: 프로세스 환경에 미디어 일치
미디어 유형
- 표준 붕규산 유리 섬유. H13~U16의 기본값, 70~80°C에서 안정적이고 일반적인 습도 변화에 견딜 수 있습니다.
- 발수성(소수성) 유리 섬유. VHP 또는 과산화수소 오염 제거, 가습실 또는 세척 프로토콜이 적용되는 스위트용 처리 매체입니다. RH가 80%를 초과할 수 있을 때마다 이를 지정하십시오.
- ePTFE 멤브레인. 붕소가 없고 화학적으로 불활성이며 동일한 효율에서 일반적으로 유리보다 저항이 20~40% 낮습니다. 붕소 가스 방출 및 AMC가 제어되고 에너지에 민감한 설치에서 점점 더 많이 사용되는 반도체 제조 공장에 선호되는 선택입니다.
- 세라믹 분리기가 있는 고온 유리. 발열성 물질 제거 터널 배출구 및 최대 350°C의 멸균 오븐 응용 분야에 적합합니다.
실란트 및 분리막 호환성
매체를 프레임에 접착하는 포팅 화합물은 일반적으로 약 70°C에 적합한 폴리우레탄이거나 더 높은 온도 및 화학적 내구성을 위한 실리콘입니다. 무균 제품군의 경우 실런트가 사용 중인 소독제와 호환되는지 확인하고 AMC 제한이 적용되는 경우 저탈출 인증이 제공되는지 확인하세요.
| 산업 분야별 권장 구성입니다. | |||
| 신청 | 등급 | 프레임/씰 | 미디어 |
| 무균충진(A등급) | H14 | 스테인레스/젤 씰 | 소수성 유리 |
| 고형제 제조 | H13~H14 | 알루미늄/개스킷 | 표준 유리 |
| 반도체 팹 | U15~U17 | 알루미늄/젤 씰 | ePTFE 멤브레인 |
| 의료기기 조립 | H14 | 알루미늄/개스킷 | 표준 유리 |
| 병원 수술실 | H14 | 알루미늄/젤 씰 | 소수성 유리 |
| 발열원 제거 터널 | H14 | 스테인레스/세라믹 실런트 | 고온 유리 |
6단계: 테스트 및 인증 지정
공장 테스트
모든 H13 이상의 장치는 개별적으로 테스트되고 일련번호가 부여되어야 합니다. H14 및 클리너의 경우 EN 1822-4에서는 단순히 종합적인 효율성 측정이 아닌 전체 필터 표면에 대한 100% 오일 스레드 또는 스캔 테스트를 요구합니다. 각 배송에는 다음 문서가 필요합니다.
- 일련 번호, 측정된 전체 효율, 국부적 최소 효율 및 정격 유량에서의 초기 Δp를 보여주는 개별 테스트 인증서입니다.
- EN 1822-4에 따른 스캔 테스트 지도 또는 누출 없는 상태 확인.
- 프레임, 미디어, 실런트 및 개스킷의 재료 신고.
- 해당되는 경우 가스 방출이 적거나 붕소가 없음을 명시합니다.
현장 설치 누출 테스트
공장 인증은 필터를 증명합니다. 사이트 스캐닝으로 설치가 입증되었습니다. ISO 14644-3에 따라 상류에 챌린지 에어로졸(PAO, DEHS 또는 이에 상응하는)을 10~100μg/L의 농도로 도입한 다음 매체에서 25~50mm 떨어진 광도계 또는 입자 계수기 프로브를 사용하여 하류 면을 스캔하고 중복 패스로 50mm/s 이하의 속도로 횡단합니다.
- 미디어 면, 미디어-프레임 접합부, 프레임 자체 및 개스킷 또는 젤 인터페이스를 스캔합니다.
- 기존 허용 한계는 H14 설치에 대한 상류 농도의 01%입니다.
- 동시에 기류 속도를 기록하고 단방향 구역 평균의 ±20% 내에서 균일성을 확인합니다.
재자격 부여 간격
| 클린룸 분류에 따라 설치된 HEPA 필터에 대한 일반적인 정기 테스트 간격입니다. | ||
| 테스트 | ISO 5 및 클리너 | ISO 6~9 |
| 누출(스캔) 테스트 설치 | 6개월마다 | 12개월마다 |
| 기류 속도 / 부피 | 6개월마다 | 12개월마다 |
| 입자수 분류 | 6개월마다 | 12개월마다 |
| 압력 강하 판독 | 연속 또는 월간 | 월간 |
성능을 유지하는 설치 방법
- 설치 순간까지 필터를 원래 포장에 보관하고 가능한 경우 클린룸 봉투 내부의 포장을 풉니다.
- 프레임으로만 다루십시오. 미디어는 손가락으로 압력을 가하면 스캔 테스트에 나타나는 핀홀이 열릴 정도로 깨지기 쉽습니다.
- 표시된 대로 편평하게 또는 가장자리에 보관 및 운반하고, 용지 표면에 놓지 마십시오.
- 젤 채널에 있는 건축 잔해의 단일 입자가 측정 가능한 누출 경로를 생성하므로 장착하기 전에 그리드 나이프 가장자리 또는 클램핑 표면을 청소하십시오.
- 클램프를 십자형 패턴으로 균일하게 조이고 개스킷을 제조업체가 명시한 비율(일반적으로 자유 두께의 25~40%)로 압축합니다.
- 최종 고정 전에 공기 흐름 방향 화살표를 확인하십시오.
- 스캔 및 분류 전에 최소 30분 동안 시스템을 실행하여 잔류 입자를 세척하십시오.
사양 체크리스트
이 목록을 공급자에게 가져가서 가격을 비교하기 전에 모든 라인에 대한 답변을 요구하십시오.
- 전체 및 국지적 최소 효율로 명시된 목표 ISO 클래스 및 해당 EN 1822 등급.
- 정격 유량의 70~85%에서 작동 지점을 사용하여 필터당 공기 흐름과 그에 따른 면 속도를 설계합니다.
- 카탈로그 참조 흐름이 아닌 실제 설계 흐름의 초기 Δp에 권장되는 최종 Δp를 더한 값입니다.
- 정확한 면 치수, 깊이 및 공차는 천장 그리드 또는 FFU 도면에 대해 확인됩니다.
- 프레임 재질, 씰 유형 및 개스킷 압축 사양.
- 매체 유형, 온도 및 습도 제한, 살균제와의 화학적 호환성.
- 개별 일련번호 테스트 인증서 및 EN 1822-4 스캔 확인.
- 교체 소요 시간 및 사이즈가 표준 카탈로그 품목임을 확인합니다.
