クリーンブースの清浄度　クラス10,000 （ISOクラス7）について

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クラス10,000（ISOクラス7）クリーンブースを測定しました。

日本にどのクラスのクリーンルームが多いかといえば、クラス10000(FED-209Dにて/ISOクラス7に当たる）のクリーンルーム、もしくはクリーンブースの割合はもっとも多いのではないでしょうか？クリーンルームの入門編ともいえますし、それだけにコスト、仕様が厳しく求められるところです。

ここでは半導体、フラットパネル関係、電子部品関係だけでなく、ガラス、プラスチック、食品、包装、宇宙開発、大学などの実験室、さまざまな分野で一番使われているクラス10000のクリーンブースの清浄度について、実験結果を交えて考えてみます。

クラス10,000（ISOクラス7）クリーンブースの基本仕様

１．ＨＥＰＡフィルターユニットを使用し、内部を陽圧に保ちます。

ＨＥＰＡフィルターは0.3μｍ径ののパーティクルを99.97％以上の効率で捕集します。
陽圧にすることで、常にゴミはクリーンブースから外へ追い出されるようになります。

２．乱流方式です。

クリーンブース上部にＨＥＰＡフィルターユニットを乗せ、拡散させて室内に吹きだします。
層流方式では、ほとんどゴミは風に乗って全部運ばれますが、乱流式では気流の死角が出来て、かなりの部分がロスになります。

３．換気回数を30～60回／ｈ以上に設定します。

※弊社では40～50回が標準。

換気回数とは、ＨＥＰＡフィルターユニットの定格風量で１時間あたりに内部の空気をクリーンエアで入れ替えることが出来るかの回数をいいます。※なお、この数値は各クリーン機器メーカーによりバラつきがあり、規格で決まっている数値ではありません。

実際のクリーンブースで測定してみました。

クリーンブースの仕様：サイズ：2500 x 2500 x 2000 H（有効）　
11ｍ^３／min　HEPAフィルターユニット×１台搭載　
換気回数：約53回／ｈ

①　上記ブースを通常空間に設置します。まず、無人状態でパーティクルカウンター（リオン社　KR-12A）は中央（床から１ｍの高さ）に置き、起動と同時に、パーティクルカウンターを人の影響が出ないようにパソコンから操作して測定します。

②　次にパーティクルカウンターをコーナーから５０ｃｍ（床から１ｍの高さ）のところに移動させ、やはり、無人で測定します。

③　次に１名をオーバーオール無塵服を着用し、いすに着席した状態でブース内に入れます。
パーティクルカウンターを中央に置き、同様に測定します。
なお、資料によるとこの状態での人からのパーティクルは14,800個／分となっています。（０．３μｍ以上）

④　今度は同じ状態でパーティクルカウンターの高さを床から50cmに下げます。

⑤　次に有人のまま、パーティクルカウンターをコーナーから50ｃｍ、床からの高さを150ｃｍにして測定します。

⑥　パーティクルカウンターの高さを１ｍにします。

⑦　パーティクルカウンターの高さを50ｃｍにします。

実験結果から

①について　この実験を行った部屋は通常、クリーンブースの組立てなどに使用するため、一般的な工場などよりはややきれいな、50万個／ｃｆくらいの環境です。フィルター直下では、 起動からたった2分ほどでパーティクルを測定しなくなります。
クラス100 (ISOクラス5)でもクラス10000 (ISOクラス7)でも同じHEPAフィルターを使用しますので、吹き出し口からの風が直接あたるところは、クラス10000よりもはるかにきれいな空間になります。

②について　乱流のため、中央と比べるとかなりパーティクルが緩やかに減少します。それでも、目標の１万以下には６分後には到達します。
１万を過ぎても徐々に減少していることも見て取れます。

※結局、このブースに限らず、クリーンブースの基本仕様を満たしておれば、内部が無塵無稼動で負荷がない場合、風量（換気回数）が少なくても、時間はかかりますが、目標数値には到達することになります。実際の現場では空のままブースだけを動かすことはまずないと思いますので内部発塵がある場合の回復速度に影響すると考えてください。

このページでは実験要領と写真、一部の考察のみを公開しています。

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