Le filtre modulaire à haute efficacité (également connu sous le nom de "filtre modulaire à haute efficacité") est un dispositif de filtration conçu pour les plafonds d'alimentation en air de grande taille et les scénarios de salles blanches à haut volume. En intégrant plusieurs unités de filtration HEPA/ULPA indépendantes (éléments filtrants) dans un cadre unifié, il s'adapte aux différentes exigences en matière de taille et de volume d'air. Sur la base des scénarios réels d'exploitation et de maintenance des salles blanches, ses avantages et inconvénients sont les suivants, en tenant compte à la fois des caractéristiques techniques et de la faisabilité pratique :
I. Avantages fondamentaux (caractéristiques essentielles pour s'adapter à des environnements propres à forte demande)
1. Forte adaptabilité du volume d'air, répondant aux exigences des scénarios à grande échelle
Le volume d'air d'une seule unité de filtration est généralement compris entre 500 et 2000 m³/h. En augmentant ou en diminuant le nombre d'unités ou en personnalisant la taille du cadre, le volume d'air peut être configuré de manière flexible de 1000 à 10000m³/h ou plus, ce qui correspond parfaitement aux grandes salles d'opération, aux ateliers de remplissage de produits pharmaceutiques, aux ateliers de nettoyage de semi-conducteurs et à d'autres plafonds d'alimentation en air qui nécessitent un volume d'alimentation en air élevé.
Par rapport à un seul grand filtre à haute efficacité, la conception modulaire permet d'éviter le problème d'un débit d'air inégal causé par un volume d'air insuffisant d'un seul dispositif, et convient particulièrement aux plafonds d'alimentation en air de grande surface (tels que les zones de flux laminaire de ≥10 mètres carrés).
2. L'efficacité de la filtration est stable et les performances d'étanchéité sont plus fiables.
Chaque unité filtrante est encapsulée et scellée de manière indépendante avec une mousse intégrale en silicone ou en polyuréthane, adhérant étroitement au cadre. Le taux de fuite d'air peut être contrôlé à ≤0,01% (niveau HEPA), ce qui est bien supérieur à l'effet d'étanchéité des filtres épissés traditionnels et permet d'éviter efficacement la pollution secondaire dans la zone propre.
Il prend en charge les combinaisons de matériaux filtrants HEPA (qualité H13-H14) ou ULPA (qualité U15-U17) et peut être adapté de manière flexible en fonction des exigences de propreté (par exemple, les unités ULPA pour les ateliers de semi-conducteurs et les unités HEPA pour les zones pharmaceutiques de qualité B), avec une grande cohérence dans l'efficacité de filtration.
3. Faible coût d'entretien et remplacement pratique et efficace
Adopter le mode de "remplacement modulaire" : lorsque la différence de pression d'une certaine unité dépasse la norme ou qu'elle est endommagée, cette unité peut être remplacée séparément sans qu'il soit nécessaire de démonter l'ensemble du cadre du filtre, ce qui réduit les temps d'arrêt (par exemple, pour un filtre combiné à 10 unités, le remplacement d'une seule unité ne prend que 30 minutes, alors que le remplacement de l'ensemble de l'unité prend 2 à 3 heures).
Réduire les coûts des pièces de rechange : Il n'est pas nécessaire de stocker des filtres entiers de grande taille ; seules des unités de filtration individuelles doivent être conservées comme pièces de rechange. La pression sur les stocks est faible, ce qui convient particulièrement aux scénarios d'exploitation et de maintenance à long terme.
4. Structure compacte, adaptée aux installations complexes Espaces
Le cadre est en alliage d'aluminium ou en acier inoxydable, avec une conception compacte. Il peut être personnalisé en fonction de la taille et de la forme du plafond d'alimentation en air (carré ou irrégulier), sans occuper trop d'espace supplémentaire au plafond. Il convient à l'environnement d'installation avec des canalisations denses dans le plafond de la salle blanche.
Certains produits permettent une "installation superposée", qui peut augmenter la surface de filtration dans un espace limité, réduire la résistance au flux d'air (à volume d'air égal, la résistance du filtre combiné est 10%-20% inférieure à celle d'un seul grand filtre) et réduire la consommation d'énergie du ventilateur.
5. Stabilité opérationnelle élevée et risques de défaillance dispersés
La conception parallèle à plusieurs unités garantit que même en cas de dysfonctionnement d'une seule unité (par exemple en cas d'endommagement ou de blocage du matériau filtrant), les autres unités peuvent continuer à fonctionner normalement, ce qui évite de paralyser l'ensemble de la zone de nettoyage en raison de la défaillance d'un seul filtre (en particulier dans les scénarios de production critiques, tels que les ateliers de remplissage de vaccins).
La résistance globale du cadre est élevée, avec une forte capacité d'anti-déformation. Il peut résister aux variations de pression du vent et aux légères vibrations à l'intérieur du plafond et convient aux scénarios de fonctionnement continu à long terme (tels que la production ininterrompue 24 heures sur 24 dans les ateliers de semi-conducteurs).
Ii. Principaux inconvénients (restrictions d'utilisation essentielles à prendre en compte)
1. Le coût de l'investissement initial est relativement élevé
La conception du cadre, le processus d'étanchéité modulaire et le coût de fabrication des unités filtrantes indépendantes du filtre combiné sont plus élevés que ceux d'un seul grand filtre à haute efficacité ayant le même volume d'air. Le coût d'acquisition initial est supérieur d'environ 201 à 401 tonnes. Ce type de filtre convient aux scénarios exigeant une stabilité opérationnelle et une efficacité de maintenance élevées (tels que les salles d'opération et les ateliers électroniques à haut rendement), mais son coût n'est pas avantageux dans les petites salles blanches.
2. Les exigences en matière de précision d'installation sont strictes
La surface d'installation du cadre et du plafond de soufflage doit rester plane. Si l'écart d'installation dépasse ±2 mm, cela peut entraîner une défaillance de l'étanchéité entre l'unité et le cadre. Par ailleurs, les positions d'installation de chaque unité doivent être alignées pour éviter les courts-circuits de flux d'air, ce qui exige un niveau relativement élevé de compétences techniques de la part des installateurs (des équipes professionnelles sont nécessaires pour opérer).
3. L'uniformité du flux d'air dépend de l'optimisation de la conception
Si la disposition des unités n'est pas raisonnable (par exemple, si la distance entre les unités de bord est trop grande), l'alimentation en air du panneau d'alimentation en air risque d'être inégale. La disposition des unités (distribution uniforme + bord plus dense) doit être optimisée par la simulation des fluides pendant la phase de conception ; sinon, elle peut affecter la stabilité du flux d'air dans la zone propre (par exemple, si l'écart de la vitesse du vent laminaire dans la salle d'opération dépasse ±10%).
4. Il n'est pas adapté aux scénarios à faible volume d'air.
Pour les petits plafonds d'air soufflé (tels que ≤3 mètres carrés, volume d'air ≤1000m³/h), l'avantage modulaire du filtre combiné ne peut pas être reflété. Au contraire, en raison de la structure complexe du cadre, l'installation est encombrante et n'est pas aussi simple et pratique qu'un seul petit filtre à haute efficacité.
5. Le fonctionnement à long terme nécessite de prêter attention au vieillissement du joint d'étanchéité du cadre.
Les bandes d'étanchéité entre le cadre et le plafond, ainsi qu'entre les unités et le cadre, peuvent vieillir et se fissurer lorsqu'elles sont exposées à la température et à l'humidité d'une salle blanche pendant une longue période (en particulier dans les scénarios à forte humidité tels que les laboratoires biologiques). Des inspections régulières sont nécessaires (il est recommandé de le faire une fois par trimestre), sinon cela peut entraîner des fuites d'air et nuire à la propreté.
Iii. Scénarios applicables et suggestions de sélection
1. Scénarios dans lesquels les filtres combinés à haute efficacité sont préférables
Salles blanches à grande échelle (plafond d'air soufflé ≥5 mètres carrés, volume d'air ≥3000m³/h) : telles que les salles d'opération, les ateliers de remplissage de produits pharmaceutiques, les usines de fabrication de plaquettes de semi-conducteurs ;
Scénarios de production/expérimentation clés (les temps d'arrêt prolongés ne sont pas autorisés) : tels que la production de vaccins, les laboratoires de séquençage génétique, la fabrication de puces électroniques ;
Dans les cas où les exigences en matière d'efficacité de la maintenance sont élevées, comme dans les usines où l'exploitation et la maintenance de plusieurs zones propres sont centralisées, il est nécessaire de réduire le temps de remplacement et l'intensité de la main d'œuvre.
2. Scénarios dont la sélection n'est pas recommandée
Petites salles blanches (plafond d'air soufflé ≤3 mètres carrés, volume d'air ≤1000m³/h) : telles que les petites tables de travail super-propres dans les laboratoires, les zones locales propres ;
Scénarios avec des budgets limités et de faibles exigences en matière d'efficacité de la maintenance : tels que les ateliers de transformation alimentaire ordinaires et les entrepôts propres.
Résumé
Les principaux avantages du filtre combiné à haute efficacité résident dans "la maintenance modulaire, la stabilité élevée et la forte adaptabilité", ce qui le rend adapté à une utilisation dans les plafonds d'alimentation en air des salles blanches de grande taille et critiques. Il peut réduire efficacement les coûts d'exploitation et de maintenance à long terme et les risques de défaillance. Ses inconvénients résident principalement dans l'investissement initial et les exigences d'installation, qui doivent être sélectionnés en fonction de la taille de la salle blanche, des scénarios d'utilisation et du budget. Dans les applications pratiques, il est recommandé de choisir en priorité des produits originaux personnalisés (pour garantir la compatibilité entre l'unité et le cadre) et de confier l'installation et la mise en service à une équipe professionnelle afin de maximiser leurs avantages techniques.
