いまさら聞けないクリーンの基礎知識

アルファ博士と学ぶ クリーンの基礎 豆 知 識 “プラスα ”な情報満 載じゃ！

識 A l u m i n u m Fr a m e 豆 知 Knowledge クリーンの豆知識 クリーンクラスとは 「クラス分けの基準」とは、まず空気1立方（f フィート）＝30cm立方体＝約28リットル＝1cfと言います。この1cfに含まれる粒経0.5μm以上 様々な工程で要求されるクリーン度の目安 の微粒子（チリ・ゴミ）の数によってクラス分けをしています。よって、空気1立方（f フィート）＝1cfの中に粒経0.5μm以上のチリやゴミが 100個以内であれば、ISO5（クラス100）となります。1,000個以内であれば、ISO6（クラス1,000）となります。 クリーン度とクリーン規格 ※一般のオフィス環境のホコリは、約400万個～800万個といわれています。 1c（f キュービックフィート）とは 1cf＝1立方（f フィート）＝1辺が約30cmの立方体（約28リットルの空気）と想定して下さい。この1cf含まれる粒経（0.5μm以上）の微粒子 （チリ・ゴミ）の数によってクラス分けしています。よって、空気1立方（f フィート）＝1cfの中に粒経0.5μm以上のチリやゴミが100個以内 であれば、クラス100となります。（FED規格） 1,000個以内であれば、クラス1,000となります。（FED規格） 身のまわりのほこり 通常のオフィス環境はどのくらいのクリーン度なのでしょうか。一般的に、通常のオフィス環境では、クリーン度100,000～1,000,000程度 因に、1m³に換算すると・・・ と言われています（空調にフィルタが入ったオフィスビルでの話です。ビルの外の環境だと、さらに悪化します）。では、このクリーン度 約1/35ですからクラス100を1m³にすると、チリやゴミが3,500個以内であれば適用です。 100，000とは、どのくらいのホコリがあることになるのでしょうか。 【身のまわりのホコリ量】 クリーン度 100,000　➡　100,000 個 /cf これは、30.5cm×30.5cm×30.5cmの空間の中に 0.5μm以上の ホコリが100,000個存在。 1㎥の中に、なんと約350万個の見えないホコリが存在しています。 クリーンルームの中には？ それでは、クリーンルームの中にはどの程度のホコリが存在しているのでしょう クラス100 ➡ 約3，500個 クラス1，000 ➡ 約35，000個 クラス10，000　　 ➡ 約350，000個

識 A l u m i n u m Fr a m e 豆 知 Knowledge クリーンの豆知識 HEPAフィルターについて いいえっ！ホコリです。 ホコリのせいです！ 可愛い教え子の健康のために、 空気清浄機、買ってくださいよ～ 空気中からゴミ、塵埃などを取り除き、清浄空気にする目的 慣性による捕集効果は粒径が大きいほど強く、拡散は粒径 注意事項 でクリーンルームから空気清浄機、掃除機に至るまで が小さいほど強くなります。衝突は粒径にはあまり関係な HEPAフィルターが最も苦手とするのはオイルミスト HEPAフィルターが使われています。 く、重力や静電気力は他の要因でも左右されるので一概に です。オイルミストは付着すると結合して膜を作って は言えません。 しまいます。こうなると空気の通り道がなくなり、目詰 HEPAフィルターとは このように、粒径が大きいものを得意とする効果と、小さ まり状態となってしまいます。オイルミストはフィル HEPAフィルターとはHigh Efficiency Particulate Air いものを得意とする効果があり、その谷間の0.15μm前後 ターではなく専用の除去装置を使用して取り除き、 Filterの略で、高性能フィルターという事です。 の粒子が最も捕獲が困難とされています。 HEPAフィルターには吸い込ませないようにする必要 JIS Z8122にて定格流量で粒径が0.3μmの粒子に対し があります。 この掃除機はHEPAフィルター搭載じゃ。 て99.97%以上の粒子捕集率をもち、かつ初期圧力損失が フィルターの効率 そんなにホコリは撒き散らかさんぞ。 245Pa以下の性能を持つエアフィルターと規定されて 追記 HEPAフィルターは、多くの空気清浄機にも います。 ULPAフィルター（Ultra Low Penetration Air 使われておるのじゃから 濾材はグラスウールが主材として使われ、プリーツ状に折 Filter）もありますが、これはHEPAフィルターより高 られています。 性能なものです。 JIS Z8122で定格風量で粒径が0.15μmの粒子に 粒子の捕集原理 対して99.9995％以上の粒子捕集率をもち、かつ初 HEPAフィルターは次の5つの方法で粒子を捕集します。 期圧力損失が245Pa以下の性能を持つエアフィル ターと規定されたもので、HEPAフィルターより繊維 ●慣性 密度を高め、濾材の空気抵抗を抑えるために薄くして 比較的大きな粒子が、濾材をよけていく空気の流れに いるので強度はHEPAフィルターより弱くなっていま 乗らず、直進して濾材に捕集されるものです。 す ●衝突 その名の通りで、入ってきて濾材に当たるものや、濾材 の隙間を通り抜けられなかったものです。 寿命について へぇ～。ヘパって“高性能”って ●重力 クリーンルームなど管理された環境の中では半永久的であ 意味なんですね。 掃除機をかけてたら空気抵抗などで運動エネルギーを失い、重力で落下し る場合もありますが、さすがに一般環境ではプレフィル 急にくしゃみが・・・ 可愛い名前なのに、やるね！ て、濾材に衝突するなどで捕集されるものです。 ター無しだと1年ももたないこともあります。 ●拡散 粒子がブラウン運動によりランダムな動きをして、濾 基本的に長寿命ではあるのですが、それは濾材がプリーツ 材に捕集されるものです。 状になっているため、広げた面積は吹き出し面積の30倍 ●静電気 以上もあります。クリーンルームのフィルター面風速0.3～ 粒子と濾材の静電気力によって捕集されるものです。 0.5m/secで考えると、濾材通過風速は0.01m/sec程度 と、非常に低速となるため、濾材や粒子の間を通り抜ける空 気に空気抵抗がほとんど発生しません。これが長く使って 粒子の捕集原理 も圧力損失が上昇しにくい理由です。 本気で気に入った ようじゃな 一般環境で使用する場合には、プレフィルターを取り付け る事を推奨しています。 大丈夫か？ 風邪 NICアルファマガジン.comのアルミフレームQ＆A「フィ じゃないのか？ ルターのメンテナンス方法」に記した通り、FFUの吸い込 み口にプレフィルターを装着する事で、HEPAフィルター の寿命をのばします。 （※プレフィルター取付時は、風量が約10％減少します） 関連情報 ●フィルターのメンテナンス方法

識 A l u m i n u m Fr a m e 豆 知 Knowledge クリーンの豆知識 クリーンブースの換気・排気について どうじゃな、あるる。 換気・排気のツボはわかったかの？ クリーンブースは簡易的に囲われた空間に、天井または側 また側面にコンベアなどの開口がある場合には、そこから 「空気、その圧力差（P112）」で抗力の式を説明してい 面からHEPAフィルターを通したクリーンエアーを送り も排気されます。実はこの排気開口部の面積が重要となり ますが、排気風速2m/sec時の内圧は こみます。そしてパーティクル（塵）を含んだ空気を排出し、 ます。 ブース内を換気して清浄度を保っています。 この面積が広すぎると排気風速が低く、室内の対流や人の 動きで発生する気流で、クリーンブースの外の空気がブー ス内へ逆流します。しかし狭すぎると排気風速が早くなり、 場合によっては床の塵などを巻き上げて 周囲に悪影響を与える場合もあります。 はい！ そういった事から通常は1.5～3m/sec程度の排気風速と 換気は開口 なるように開口面積を設定します。 面積と換気回数が 大切だということが、よくわかりまし 仮に3m×4m×高さ2mのクリーンブースに10m3/min た！ のFFUが4台設置されている場合を想定すると ブース容積 一般的に各清浄度クラスでの1時間当たり換気回数は以下 3×4×2＝24m3 の通りです。 クリーンエアー供給量（時間当たり） 10×4×60＝2400m3/min となります。 となり1時間当たりの換気回数は Cd値は、パンチングメタルの穴や狭い隙間であれば最 2400÷24＝100回/時 大1.4程度かと推定しますが、通常の十分な開口であ その通り。 よく聞いてい たな。 となります。（ISO6相当です） れば、1で良いでしょう。 偉いぞ、ある る もし開口面積が狭く、風速が5m/sec程度だったとす ここでブース下部周囲から排気するとして、その排気速度 ると(扇風機の強より少し強いくらい) を2m/secに設定すると 換気するという事は密封してはいけないわけで、排気する 部分が必要となります。 排気面積は 2400÷3600÷2≒0.333m2 フロアがグレーチングになっているクリーンルームでは、 となります。 天井から供給されるクリーンエアーをフロア下へ排気して となり、ブース下面の隙間は 0.333÷（3×2＋4×2）≒0.0238m→約24mm これは1m2当たり15.06Nの力が掛かるわけですか いるのですが、一般のクリーンブースは床面との隙間から となります。 ら、0.9m×1.8mの扉に はい！なんとしても煙モ クモクにならずに、排気しています。 焼肉をおいしく食べたい ですから！ 都合により、ジャッキボルトでレベルを設計値より24mm 上げたとすると開口面積は2倍になり排気風速は1m/sec となってしまいます。（家庭用扇風機の風速はタイプにより 重量換算で約2.5kgの荷重となりますから扉の開け閉 ますが、概ね1～4m/sec程度ですので、1m/secというの めにかなりの注意を要するレベルとなります。 は扇風機の微風レベルと考えて良いでしょう。）これでは横 簡易クリーンブースは簡単に設置できますが、換気回 を人が通ったレベルで外気がブース内に逆流してしまう可 数や排気開口面積など注意しないと、その性能を活か 能性があります。 しきれないことがあります。 また、ブース内で吸引などを行っている場合はその風量を 考慮しなくてはなりません。この排気風速が心配で開口面 結局そこか・・・ 積を狭くすると、パーティクルを含んだ空気がスムーズに 排気されないことに加え、ブース内圧が高くなって支障が 出ることがあります。 関連記事 アルファクリーンブース SOBシリーズ ●空気、その圧力差 →P112 その他の クリーンの 流体力学の 熱力学の 金属加工の 金属材料の 材料力学の 機械力学の 機械要素の 丈夫な構造物を アルミフレーム 豆知識 豆知識 豆知識 豆知識 豆知識 豆知識 豆知識 豆知識 豆知識 つくるコツ とは

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