クリーンルームは、無塵室とも呼ばれます。一定空間内の空気中の粉塵粒子、有害物質、細菌などの汚染物質を除去し、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、クリーンルームの浄化対策において清浄度要件を満たすために必要な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
空気供給の清浄度が要件を満たしていることを保証するには、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は、一般的にHEPAフィルターまたはサブHEPAフィルターを使用します。国家規格によると、HEPAフィルターの効率は4つの等級に分けられます。クラスAは99.9%以上、クラスBは99.99%以上、クラスCは99.999%以上、クラスDは（0.1μm以上の粒子に対して）99.999%以上（ウルトラHEPAフィルターとも呼ばれます）、サブHEPAフィルターは（0.5μm以上の粒子に対して）95～99.9%です。
2. 空気の流れの構成
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ます。最も清浄な空気を最初に作業エリアに供給する必要があります。その機能は、処理対象物の汚染を制限および低減することです。さまざまな気流構成には、それぞれ独自の特性と範囲があります。垂直一方向流：どちらも均一な下向き気流を得ることができ、プロセス機器の配置が容易で、強力な自己浄化能力を持ち、個人用クリーンルーム設備などの一般的な設備を簡素化できます。4つの空気供給方法にも、それぞれ長所と短所があります。全面カバーHEPAフィルターは、抵抗が低く、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HEPAフィルター上部供給と全孔プレート上部供給の長所と短所は、全面カバーHEPAフィルター上部供給の長所と短所とは逆です。その中で、全孔プレート上部供給は、システムが連続運転されていない場合、オリフィスプレートの内面に粉塵が蓄積しやすく、メンテナンスが不十分だと清浄度に多少影響します。高密度拡散トップデリバリーは混合層を必要とするため、高さ 4 m を超える高層クリーンルームにのみ適しており、その特性は全穴プレートトップデリバリーと似ています。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、両側の有効間隔が 6 m 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、壁間の間隔が小さい (≤2~3 m など) クリーンルームにのみ適しています。水平一方向流: 最初の作業領域のみが 100 レベルの清浄度に達します。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、同じプロセスに対して異なる清浄度要件を持つクリーンルームにのみ適しています。空気供給壁に HEPA フィルターを局所的に配置することで、HEPA フィルターの使用を減らし、初期投資を節約できますが、局所領域に渦が発生します。乱流気流：オリフィスプレートの上部送風と高密度ディフューザーの上部送風の特性は、上記と同様です。側面送風の利点は、配管レイアウトが容易で、技術的な中間層がなく、コストが低く、古い工場の改修に適していることです。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くなることです。HEPAフィルター出口の上部送風の利点は、システムがシンプルで、HEPAフィルターの後ろに配管がなく、清浄な気流が作業エリアに直接送られることですが、清浄な気流の拡散が遅く、作業エリアの気流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、作業エリアの気流をより均一にすることもできます。ただし、システムが連続運転されていない場合、ディフューザーに粉塵が蓄積しやすくなります。
3. 送風量または風速
十分な換気量は、室内の汚染された空気を希釈して除去するために必要です。清浄度要件に応じて、クリーンルームの有効高さが高い場合は、換気頻度を適切に増やす必要があります。その中で、100万クラスの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、その他のクラスについても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。10万クラスのクリーンルームのHEPAフィルターが機械室に集中している場合、またはサブHEPAフィルターがシステムの末端で使用されている場合は、換気頻度を10%から20%適切に増やすことができます。
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ないか、汚染が少ない状態を維持し、設計された清浄度レベルを維持するための必須条件の1つです。負圧クリーンルームであっても、一定の正圧を維持するために、隣接する部屋またはスイートがそのレベル以上の清浄度レベルを持つ必要があります。これにより、負圧クリーンルームの清浄度を維持できます。クリーンルームの正圧値とは、すべてのドアと窓が閉じているときに、室内の静圧が室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い方法で実現されます。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。システムをオンにすると、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。システムをオフにすると、まず排気ファンが停止し、次に還気ファンと給気ファンが停止することで、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、主に維持構造の気密性によって決まります。中国でクリーンルームが建設された初期段階では、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1時間に2～6回の空気供給が必要でした。現在では、維持構造の気密性が大幅に改善され、同じ正圧を維持するために必要な空気供給は1時間に1～2回で済み、10Pa以上を維持するために必要な空気供給は1時間に2～3回で済みます。国家設計仕様では、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