中性能フィルターを内蔵したCS−CUTEで実験を行いました。
室内の汚れがひどい場所やさほどのクリーン度は要求されない場所ではランニングコスト軽減のため、中性能フィルター仕様が検討されています。
CS−CUTEに専用治具をセットすると安価なシートタイプの中性能フィルターが装着可能です。

今回は 1.クリーンルームレベルの清浄度は要らないがゴミホコリをカットしたいという用途向けのクリーン化BOXでの実験と 2.クリーンルーム内で発塵が多い工程があるときに飛散防止の目的のフード(逆ミニエン)の実験です。
【実験1  中性能フィルター内蔵のCS−CUTEでクリーン化は可能か?】
アクリル製卓上クリーンBOXの上部にCS−CUTEを搭載し、HEPAフィルターの場合とMEPA(中性能)フィルターの場合の捕集効果を確認しました。

※クリーンBOXでのHEPAフィルターの実験はこちらのページ
FFU/フィルター 写真 測定値 測定のグラフ
CS-CUTE-03A
HEPAフィルター
CS-CUTE-03A
中性能フィルター

考察−まず、統一条件として今回はBOX内にはなにも負荷が無い状態で垂直気流方式、スイッチON後、約3分で測定しました。HEPAフィルターの測定値とグラフは何も言うことは無いです。詳しくはクリーンBOXでの実験をご覧ください。中性能フィルターでも、捕集率を見ると予想以上にパーティクルを除去しています。しかし、中性能なので、この数値が性能として保証されているわけではありませんのでご注意ください。
粒径が小さな0.3μmのパーティクルは半分程度しか取れませんが、1〜5μm程度の比較的大きなパーティクルはかなりの高率で除去できます。粒計が大きくなるにつれて捕集効率が良くなっているのが分かります。
目に見えるゴミが対象でクリーンルームの規格に特にあわせる必要は無い場合は、中性能フィルターで十分有効だと考えられます。


【実験2  クリーンルーム内の発塵が多い工程を中性能フィルターで除去する(逆ミニエン)】
クリーンルーム中にも多くの発塵を伴う工程があります。モールド、ハンダ、エアーガンでの除塵etc...。
発塵する工程を囲って他への拡散を防ぐのが逆ミニエンです。中性能を使ってメンテナンス費用を抑えます。

実際にどのくらいの除塵が可能か実験を行いました。

【実験方法】
給気に垂直気流式HEPAフィルター入りCUTE 5m/min、排気に水平気流式中性能入りCUTE 3m/minをクリーンBOXにセットしました。内部のパーティクルをほぼなくした状態で、エアーダスターで発塵させます。このとき内部のパーティクル数と中性能フィルターの吹き出し口すぐのパーティクル数を比較します。

逆ミニエンは通常、拡散を抑えるため給・排気を同量か内部を弱陰圧にしますが、この実験ではパーティクル条件を整えるために給気を5m/min、排気を3m/minにしました。パーティクルカウンターは1分間測定ですが、エアーダスターは発塵量が多かったため15秒間だけ噴出しました。※このエアーダスターはアスクルで購入したものです。

FFU/フィルター バックグラウンドの数値 スプレー時の数値/捕集効率 測定のグラフ
給気:
CS-CUTE-05A
HEPAフィルター
排気:
CS-CUTE-03A
HEPAフィルター
考察−まず、バックグラウンドの数値です。上から給気ON・排気OFFの場合、普通にクリーンBOXになります。5m/minの陽圧です。次に給気ON・排気ONの場合は給排気がありますが、給気のほうが多いので内部の清浄度は保たれます。そのとき、クリーンBOXの外、すなわち、中性能フィルターの吹き出し口で測定します。内部よりやや多いのはクリーンBOX外なので外気の影響だと考えられます。
次の表はスプレー時の数値です。すごい数値のパーティクルですね。しかし、排気口では、上の大気塵除去の実験と同様にかなりの高率で除塵できました。ここでも、粒径が大きくなるほど捕集効率が上がります。

クリーンルーム内に発塵工程があれば、周りに多くの影響を及ぼします。逆ミニエンで排気をクリーンにしましょう。HEPAフィルターでは寿命が心配な場合は、中性能内蔵のCS-CUTEが効果的です。

この実験と同じコンセプトで実行されているのが、こちらの逆ミニエンです。 ※下の方にありますのでスクロールしてください。
中性能フィルター内蔵CS−CUTEの写真
HEPAフィルターの枠と同サイズの治具を使って、フィルターを押さえ、上部パネルをパッチン錠で留めます。
現在、CS−CUTEはロット生産のため、イニシャルでは、枠治具代がプラスになりますが、頻繁にフィルター交換が必要な工程ではランニングコストを抑えるのに有効です。
中性能フィルターをセットしたCUTE03Aを吹き出し面からみたところ。
※保護用のラス網は取り付け不可。
◆中性能フィルターの除去効率について。
中性能フィルターの捕集効率は比色法で表されます。対象は1〜2μmの粒子で一般的に60〜95%の捕集効率のものを良く見かけます。CS−CUTE用では比色法80%のシートタイプを使用します。
中性能フィルターでは、本来であれば、クリーンルームの規格(FED−STD209Dにて)の対象である0.5μm以下の粒子の捕集についての規定はありません。
よって、中性能フィルターを使って例えば、クラス10000保証ということは原則できませんので、ご了承いただけますようお願いします。
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