クリーンルームは無塵室とも呼ばれ、空気中の塵埃、有害大気、細菌などの汚染物質を一定空間内に排出し、室内温度、清浄度、室内気圧、気流速度と気流分布、騒音振動、照明、静電気などを一定範囲内に制御するために使用されます。以下では、クリーンルーム浄化対策における清浄度要件を達成するために必要な4つの条件について主に説明します。
1. 空気供給の清浄度
給気清浄度が要求を満たすためには、浄化システムの最終フィルターの性能と設置が鍵となります。クリーンルームシステムの最終フィルターには、一般的にHEPAフィルターまたはサブHEPAフィルターが用いられます。国家規格によると、HEPAフィルターの効率は4段階に分けられており、A級は99.9%以上、B級は99.99%以上、C級は99.999%以上、D級（粒子サイズが0.1μm以上の場合）は99.999%以上（ウルトラHEPAフィルターとも呼ばれます）、サブHEPAフィルター（粒子サイズが0.5μm以上の場合）は95～99.9%です。
2. エアフローの組織
クリーンルームの気流構成は、一般的な空調室とは異なり、最も清浄な空気をまず作業エリアに送る必要があります。その機能は、処理対象物の汚染を抑制・低減することです。気流構成にはそれぞれ特徴と適用範囲があります。垂直一方向流：どちらも均一な下降気流が得られ、プロセス設備のレイアウトが容易で、自己浄化能力が強く、個人用クリーンルーム設備などの共用設備を簡素化できます。4つの給気方法にもそれぞれ長所と短所があります。全カバー式HEPAフィルターは、抵抗が少なくフィルター交換サイクルが長いという利点がありますが、天井構造が複雑でコストが高くなります。側面カバー式HEPAフィルター上面給気と全孔プレート上面給気の長所と短所は、全カバー式HEPAフィルター上面給気の長所と短所とは逆です。その中で、全孔プレート上面給気は、システムが非連続運転しているときにオリフィスプレートの内面に埃が蓄積しやすく、メンテナンスが不十分だと清浄度に影響を及ぼします。高密度ディフューザー上部吐出は混合層を必要とするため、高さ 4m を超える高層クリーンルームにのみ適しており、その特性は全孔プレート上部吐出と類似しています。両側にグリルがあり、両側の壁の下部に均等に配置された還気口を備えたプレートの還気方式は、両側の正味間隔が 6m 未満のクリーンルームにのみ適しています。片側壁の下部にある還気口は、壁間隔が狭いクリーンルーム（≤2～3m）にのみ適しています。水平一方向流：最初の作業エリアのみが 100 レベルのクリーン度に達します。空気が反対側に流れると、粉塵濃度が徐々に増加します。したがって、同じプロセスで清浄度要件が異なるクリーンルームにのみ適しています。給気壁に HEPA フィルターを局所的に分散させることで、HEPA フィルターの使用量を減らし、初期投資を節約できますが、局所的に渦が発生します。乱流：オリフィスプレートの上部吐出と高密度ディフューザーの上部吐出の特徴は、上記と同じです。サイドデリバリーの利点は、パイプラインのレイアウトが簡単で、技術的な中間層が不要で、コストが低く、古い工場の改修に有利なことです。欠点は、作業エリアの風速が大きく、風下側の粉塵濃度が風上側よりも高いことです。HEPAフィルター出口の上部吐出は、システムが簡単で、HEPAフィルターの後ろにパイプラインがなく、クリーンな空気の流れが作業エリアに直接供給されるという利点がありますが、クリーンな空気の流れがゆっくりと拡散し、作業エリアの空気の流れがより均一になります。ただし、複数の空気出口を均等に配置するか、ディフューザー付きのHEPAフィルター出口を使用すると、作業エリアの空気の流れもより均一にすることができます。ただし、システムが連続的に動作していない場合は、ディフューザーに粉塵が蓄積しやすくなります。
3. 空気供給量または空気速度
十分な換気量は、室内の汚染空気を希釈・除去するために必要です。清浄度要求に応じて、クリーンルームの正味高さが高い場合は、換気頻度を適切に増加させる必要があります。このうち、100万クラスクリーンルームの換気量は高効率クリーンルームシステムに基づいて考慮され、残りは高効率クリーンルームシステムに基づいて考慮されます。10万クラスクリーンルームのHEPAフィルターを機械室に集中させる場合、またはシステムの末端にサブHEPAフィルターを使用する場合は、換気頻度を10～20％適切に増加させることができます。
4. 静圧差
クリーンルーム内の一定の正圧を維持することは、クリーンルームが汚染されていないか、または汚染が少ないことを保証し、設計された清浄度レベルを維持するための重要な条件の1つです。負圧クリーンルームであっても、負圧クリーンルームの清浄度を維持するために、一定の正圧を維持するために、そのレベル以上の清浄度レベルの隣接する部屋またはスイートが必要です。クリーンルームの正圧値とは、すべてのドアと窓を閉めた状態で、室内の静圧が屋外の静圧よりも大きい値を指します。これは、浄化システムの給気量が還気量と排気量よりも大きくなるようにすることで実現されます。クリーンルームの正圧値を確保するには、給気ファン、還気ファン、排気ファンを連動させるのが最適です。システムの電源を入れると、まず給気ファンが起動し、次に還気ファンと排気ファンが起動します。システムの電源を切るときは、まず排気ファンをオフにし、次に戻りファンと供給ファンをオフにして、システムのオン/オフ時にクリーンルームが汚染されるのを防ぎます。クリーンルームの正圧を維持するために必要な空気量は、主に保守構造の気密性によって決まります。中国のクリーンルーム建設の初期段階では、囲い構造の気密性が悪かったため、5Pa以上の正圧を維持するために2〜6回/時間の空気供給が必要でした。現在では、保守構造の気密性が大幅に向上し、同じ正圧を維持するのに必要な空気供給は1〜2回/時間で、10Pa以上を維持するのに必要な空気供給は2〜3回/時間です。国家設計規格では、異なるレベルのクリーンルーム間およびクリーンエリアと非クリーンエリア間の静圧差は0.5mmH2O（約5Pa）以上、クリーンエリアと屋外間の静圧差は1.0mmH2O（約10Pa）以上と規定されています。
投稿日時: 2025年3月3日