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クリーンルームと清浄度

クリーンシステムとは

クリーンシステムとは、限られた空間内の空気中に浮遊するゴミやホコリや浮遊微生物(コンタミナント)を一定基準以下になるように清浄度を管理したシステムの総称です。サイズや用途によって「クリーンルーム」「クリーンベンチ」といった機器や設備に分類されます。
一般的なクリーンルームやクリーンベンチは、コンタミナントがクリーンゾーン内に侵入してこないように周囲を囲い、気密を保った構造が必要になります。
クリーンルームやクリーンベンチ、クリーンブースは、コンタミナントがクリーンゾーン内に侵入してこないように周囲を囲い、気密を保った構造が必要になります。

クリーンルームの
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クリーンベンチの
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清浄度クラス

クリーンシステムが作り出す空間のきれいさの程度は、「清浄度クラス」で表現します。現在、日本国内では清浄度クラスの規格として、米国連邦規格(Fed,Std.209)とISO規格(ISO14664-1)が併用して使用されています。これまで広く活用されてきた米国連邦規格が2001年に廃止され、今では国際規格であるISO規格が主流になりつつあります。
米国連邦規格では1ft 3中に含まれる粒径0.5μm以上の微小粒子の数を規定し、クラス1~100,000で分類しています。それに対し、ISO 規格では、清浄度クラスを1㎥中に含まれる粒径0.1μm以上の微小粒子の数で等級分けし、クラス1から9で分類しています。

◆ISO規格(ISO14644-1)

クリーンルーム4原則と清浄度の維持

一般的に、クリーンベンチやクリーンルームなどのクリーンシステムの清浄度レベルは、高性能フィルタ(HEPAフィルタやULPAフィルタなど)を通過する清浄空気の量とクリーンゾーン内での発じん量により決まります。ただし、運用中においても高い清浄度を維持するためには、クリーンシステムを導入するだけでなく、清浄度を維持するための管理も重要です。「発生させない」「持ち込まない」「堆積させない」「速やかに除去する」という4つはクリーンルームの4原則と呼ばれていますが、本来はどのクリーンシステムを運用するときでも必要になる考え方です。

しかし、実際にクリーンシステムを使用する上では、「人が作業する」「装置を稼動させる」「器材などを持ち込む」といった動作でゴミやホコリなどのコンタミナントはクリーンゾーン内で必ず発生したり持ち込まれたりしてしまいます。定期的な清掃などによって除去し、堆積させないようにしますが、作業管理だけでこれらを完璧に実現するのは困難です。そのため、クリーンシステム自体の機能としても「速やかに除去」し、「堆積させない」ことが求められてきています。現在、広く使用されているクリーンシステムは、囲う構造によって外気の侵入を防ぐ一方で、内部で発生しゴミやホコリが出て行きにくくなっています。

アクチュアルクリーンでのクリーンシステム選び

「アクチュアルクリーン」とは、作業者がクリーンシステムを使用して作業している最中の清浄度を指します。反対に、クリーンゾーン内部に人や装置がなく、使用していない状態の清浄度を「ノミナルクリーン」と呼びます。
クリーンシステムを管理する上で、ノミナルクリーンばかりに目を奪われていると、実際の作業ではコンタミナントが排出できておらず、高いアクチュアルクリーンを維持できないことがあります。高いノミナルクリーンを形成できるシステムはもちろん重要ですが、本来クリーンシステムを用いて防ぎたいコンタミネーションは実際の作業中に発生します。
クリーンシステムを導入する際は、作業によって発生したゴミやホコリ(コンタミナント)を素早く排出できる構造を持つものを選ぶなど、ノミナルクリーンだけでなくアクチュアルクリーンを高く維持すること念頭に置いたクリーンルーム・クリーンベンチ選びが重要です。