層流を理解することは、職場や用途に適したクリーンベンチを選択する上で非常に重要です。
気流可視化
クリーンベンチの設計は、過去40年間ほとんど変わっていません。選択肢は豊富で、どのフードが用途に最適かは、プロセス、プロセスで使用される機器、設置場所となる施設の規模によって異なります。
層流とは、速度が均一な空気の流れを表す用語で、作業領域内で渦流や逆流がなく、一方向に流れる一方向の流れ/速度を作り出します。ダウンフローユニットの場合、方向性のある流れを可視化する煙テストを実施することで、作業領域の上部から下部にかけて14度未満のずれがあることを示すことができます。
ISO-14644.1規格では、ISO 5(旧連邦規格209Eではクラス100)の分類が求められており、現在でも多くの人がこの規格を参照しています。なお、現在作成中のISO-14644文書では、層流は「一方向流」という用語に置き換えられていますのでご注意ください。クリーンルーム内のクリーンベンチの配置は、非常に慎重に分析し、選択する必要があります。天井HEPAフィルター、給気グリル、人や製品の移動など、フードの種類、サイズ、配置を決定する際には、これらの要素すべてを考慮する必要があります。
レンジフードの種類は、風向き、コンソール型、ベンチ型、テーブル型、キャスター付き、キャスターなしなど、多岐にわたります。ここでは、それぞれの選択肢とそのメリット・デメリットについて解説し、お客様が個々の状況に最適なレンジフードを賢明に選択できるようお手伝いします。用途はそれぞれ異なるため、万能なレンジフードは存在しません。
コンソールモデル クリーンベンチ
・作業面の下から空気を効果的に除去し、クリーンルーム内を移動する際に発生する微粒子を床から掃き出す。
・モーターは作業面の下に配置されているため、アクセスが容易です。
・場合によっては縦向きにも横向きにもなり得る。
・底面の掃除が難しい。
・底部にキャスターを取り付けるとフードが持ち上がりますが、キャスターの掃除はほぼ不可能です。
・点滴バッグはHEPAフィルターと作業面の間にあり、最初の空気は汚染されているため、滅菌技術は非常に重要です。
テーブルトップクリーニングベンチ
・お手入れが簡単。
・下部が開いているので、カートやゴミ箱、その他の収納スペースとして利用できます。
・水平流ユニットと垂直流ユニットがあります。
・一部の機種には底部吸気口/ファンが付属しています。
・キャスターが付いているが、掃除が難しい。
・上部のファン吸気口は室内のろ過を迂回し、空気を天井に向かって引き込み、クリーンルーム内での人の動きによって発生した粒子を持ち上げ、浮遊させる。
クリーンゾーン:ISO 5
これらのオプションは、実質的にはクリーンルームの壁や天井に組み込まれたクリーンベンチであり、クリーンルームの設計の一部です。ほとんどの場合、これらはほとんど考慮や事前の検討なしに行われます。製造されたフードはすべてテストやモニタリングで再現性がテストおよび検証されているため、FDAはこれらを非常に懐疑的に見ています。私が見てテストしたものは設計者の想定どおりに機能しないため、彼らの意見に同意します。特定の条件が満たされている場合にのみ、これを試すことをお勧めします。
1. 風速を測定するための気流モニター。
2. 漏洩検査用のポートが設置されている。
3. ボンネット内部にライトは設置されていません。
4. 方向制御式シールド/サッシにはフレームは使用されません。
5. 粒子カウンターは移動可能で、臨界点の近くで使用される。
6. 堅牢な試験手順が設計され、ビデオ撮影を伴って繰り返し実施される。
7. ファンパワーHEPAユニットの下に、取り外し可能な穴あきスクリードを設置して、より優れた一方向の流れを実現する。
8. 作業台は、作業台と壁の背面や側面を清潔に保つため、背面の壁から少し離してステンレス製の作業台を使用してください。移動可能なものに限ります。
ご覧のとおり、既製のフードよりもはるかに多くの検討が必要です。設計チームが過去にFDAガイドラインを満たしたISO 5クリーンゾーンを備えた施設を建設した実績があることを確認してください。次に検討すべきは、クリーンベンチをクリーンルームのどこに配置するかです。答えは簡単です。天井のHEPAフィルターの下に配置せず、出入口の近くにも配置しないでください。
汚染管理の観点から、クリーンベンチは通路や移動経路から離れた場所に設置する必要があります。また、壁に接して設置したり、排気口を覆ったりしてはいけません。フードの側面、背面、底面、上面には十分なスペースを確保し、清掃しやすいようにしておくことをお勧めします。注意点として、清掃できないものはクリーンルームに設置しないでください。さらに重要なのは、技術者が検査やアクセスを行えるよう、適切な場所に設置することです。
フードを向かい合わせに設置できるか、垂直に設置できるか、背中合わせに設置できるかなど、議論が交わされています。どれが最適でしょうか?それは、垂直型か水平型かといったタイプによって異なります。これらのタイプのフードはどちらも広範囲にわたってテストされており、用途に応じてどちらがより適しているかについては意見が分かれています。この記事でこの議論に決着をつけるつもりはありませんが、2つのデザインに関する様々な考え方について、私の意見を述べたいと思います。
投稿日時:2023年4月14日
