![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
クリーンルーム内の
設備に、集塵機を
追加したいんですが、
いいものありますか?
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
どれくらいの
集塵能力があれば
十分ですか?
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
そこにある集塵機と
同等の能力で大丈夫です。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
最大風量2.0m3/min以上
あれば、よさそうですね。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
あと、24時間運転可能な
ものをお願いします。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
分かりました。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
ところで、屋外までの
排気はどうしますか?
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
えっ!排気ですか?
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
排気のことなんて
気にしてませんでした。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
クリーンルーム内に
そのまま排気するのは、
おすすめできません。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
たしかにそうですね。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
ただ、
実験的にやりたいので、
排気なんとか
ならないですか?
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
クリーンルームの
清浄度クラスって
いくつでしたっけ?
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
えっとたしか、
「クラス100,000」
とかだったと思います。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
では、排気口に
『HEPAフィルタ』が
ついたタイプであれば、
クリーンルーム内でも
使用できると思います。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
問題ないなら、
それでお願いします。
という、やりとりがありました。
今回は『HEPAフィルタ』について
簡単にわかりやすく
紹介していきたいと思います。
フィルタの種類と性能
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
そもそも
『HEPAフィルタ』
ってなんですか?
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
私の分かる範囲での
説明になりますが
大丈夫ですか?
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
よろしくお願いします。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
まず、HEPAフィルタは
空気の清浄化を目的として
使用するエアフィルタの1種で、
空気清浄機やクリーンルーム
などで使用されています。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
HEPAフィルタって
エアフィルタの
1種なんですね。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
そうなんです。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
エアフィルタについて、
詳しく教えてもらっても
いいですか?
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
いいですよ。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
まず、エアフィルタは
JIS規格で
4101 エアフィルタ
ろ過によって空気を清浄化する装置。
引用:JIS Z 8122 : 2000-
コンタミネーション
コントロール用語
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
と定義されており、
-
-
- 粗じん用エアフィルタ
- 中性能エアフィルタ
- HEPAフィルタ
- ULPAフィルタ
-
などの種類があり、
対象の浮遊粉じんの粒径によって
使い分けます。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
なるほど。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
どんな違いがあるんですか?
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
それぞれ、JIS規格で
4112 粗じん用エアフィルタ
主として粒径が、5μmより大きい
粒子の除去に用いるエアフィルタ。
引用:JIS Z 8122 : 2000-
コンタミネーション
コントロール用語
4113 中性能エアフィルタ
主として粒径が、5μmより
小さい粒子に対して中程度の
粒子捕集効率をもつエアフィルタ。
引用:JIS Z 8122 : 2000-
コンタミネーション
コントロール用語
4114 HEPAフィルタ
(へぱふぃるた)
定格流量で粒径が0.3μmの
粒子に対して99.97%以上の
粒子捕集効率をもち、かつ
初期圧力損失が245Pa(25mmH2O)
以下の性能をもつエアフィルタ。
引用:JIS Z 8122 : 2000-
コンタミネーション
コントロール用語
4115 ULPAフィルタ
(うるぱふぃるた)
定格流量で粒径が0.15μmの
粒子に対して99.9995%以上の
粒子捕集効率をもち、
かつ初期圧力損失が245Pa以下の
性能をもつエアフィルタ。
特に粒子捕集効率が
99.9999%以上のものを
超ULPAフィルタと呼ぶこともある。
引用:JIS Z 8122 : 2000-
コンタミネーション
コントロール用語
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
と定義されています。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
ULPAフィルタなんて
聞いたことが無いのに、
超ULPAフィルタなんて
ものもあるんですね!
エアフィルタの種類と性能 | ||
フィルタの種類 | 適応 粉じん粒径 |
粒子捕集効率 |
粗じん用 エアフィルタ |
5μm以上 | |
中性能 エアフィルタ |
5μm以下 | |
HEPAフィルタ | 0.3μm以上 | 99.97%以上 |
ULPAフィルタ | 0.15μm以上 | 99.9995%以上 |
超ULPAフィルタ | 0.15μm以上 | 99.9999%以上 |
浮遊粉じんの種類と粒径
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
ところで、粒径が
5μmや0.3μmって、
どれくらいの
大きさなんですか?
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
HEPAフィルタの
「粒径が0.3μmの
粒子に対して・・・」
と言っても、
ピンときませんよね。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
全くこないです。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
まず、ここで言う
浮遊粉じんとは、
エアロゾルを指しており、
JIS規格では、
1021 エアロゾル
気体中に分散している
固体又は液体の微細粒子。
引用:JIS Z 8122 : 2000-
コンタミネーション
コントロール用語
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
と定義されています。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
微細な粒子には、
どんな大きさのものが
あるんですか?
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
大体の大きさですが、
- スギ花粉が30~40μm程度
- 小麦粉が5~70μm程度
- 黄砂が4μm程度
- PM2.5が2.5μm以下
- タバコの煙や油煙が1μm以下
- ウィルスが0.1μm以下
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
だと言われています。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
それぞれのエアフィルタは、
どれくらいの大きさの
浮遊粉じんに
適応しているんですか?
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
大体の対象粒径は、
- 0.15~0.5μm程度が
ULPAフィルタ - 0.3~1.0μm程度が
HEPAフィルタ - 0.4~10μm程度が
中性能エアフィルタ - 5μm以上が
粗じん用エアフィルタ
と言われています。
大気中の粉じんの粒径と各種エアフィルタの対応範囲
参考:エアクリーン用製品-ニッタ株式会社
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
HEPAフィルタって
煙まで捕集できるんですね。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
先ほどのJIS規格にも
ありましたが、
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
HEPAフィルタって
0.3μmの粒子に対して
99.97%以上の
『粒子捕集効率』
を持ってますからね。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
粒子捕集効率
ってなんですか?
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
粒子捕集効率は、
エアフィルタのろ材を通過する
気体中の粒子を捕集する
効率のことです。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
いまいち
良くわかりません。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
分からないですよね。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
しかも
- 粗じん用エアフィルタは『質量法』
- 中性能エアフィルタは『比色法』
- HEPAフィルタ・
ULPAフィルタは『計数法』
と、それぞれ違った測定法を用いて
粒子捕集効率を測定します。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
もう良くわかりません。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
ちなみに、どのような
測定方法なんですか?
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
質量法は、
試験装置に粉じんを流し、
供給粉じんとエアフィルタを通過した
粉じんの重量差を測定する測定法です。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
『重量法』とも
呼ばれています。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
次に比色法は、
捕集前と捕集後の空気を、
ろ紙にサンプリングしたあと、
ろ紙に光をあて透過差を測定する
測定法です。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
最後の計数法は、
試験装置に決まった粒径の
粒子を流し、供給粒子数と
エアフィルタを通過した粒子数の
差を測定する測定法です。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
試験装置に流した
0.3μmの供給粒子を
99.97%以上捕集できる
フィルタがHEPAフィルタ
なんですね。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
そうなんです。
-
浮遊粉じんとはエアロゾルの
ことを言い、JIS規格では
気体中に分散している固体
又は液体の微細粒子を指す。 -
大体の対象粒径は、
0.1~0.5μm程度がULPAフィルタ
0.3~1.0μm程度がHEPAフィルタ
0.4~10μm程度が中性能フィルタ
5μm以上が粗じん用エアフィルタ
と言われている。 -
粗じん用エアフィルタは『質量法』
中性能エアフィルタは『比色法』
HEPA・ULPAフィルタは『計数法』
と、それぞれ違った測定法を用いて
粒子捕集効率を測定する。 -
質量法は、試験装置に粉じんを流し
供給粉じんとエアフィルタを通過
した粉じんの重量差を測定する。 -
比色法は、捕集前と捕集後の空気を
ろ紙にサンプリングしたあと、
ろ紙に光をあて透過差を測定する。 -
計数法は、試験装置に決まった
粒径の粒子を流し、供給粒子数と
エアフィルタを通過した粒子数の
差を測定する。
HEPAフィルタとULPAフィルタ
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
なぜ、HEPAフィルタや
ULPAフィルタは
微細な粒子を捕集
できるんですか?
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
HEPAフィルタについて
詳しく教えて下さい。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
分かりました。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
まず
HEPAフィルタは、
High Efficiency Particulate Air
フィルタの略で、高性能微粒子
エアフィルタを表しています。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
どういうところで
使われているんですか?
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
もともと、
HEPAフィルタは
原子力施設の放射性粉じん用の
フィルタとして、アメリカで
開発されたと言われています。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
へー。
そうだったんですね。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
その後、
電子工業・精密機器・食品・
医薬品などの業界で
利用されるようになりました。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
クリーンルームや
手術室などで
使用されるように
なったんですね。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
ところで、
HEPAフィルタって
どんな構造なんですか?
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
HEPAフィルタは、
プリーツ状に加工された
『ろ材』が、外枠もしくは
外箱に収納されています。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
プリーツ加工って
なんですか?
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
プリーツ加工とは、
簡単にとれない折り目や
ヒダをつけることです。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
プリーツ加工には、
どんな意味が
あるんですか?
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
プリーツ加工すると、
ろ過面積を格段に
増やすことが出来るんです。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
なるほど。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
折りたたむことで
複数回フィルタを通る
仕組みになって
いるんですね。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
そうなんです。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
ちなみに、ろ材には
どんな素材が使われて
いるんですか?
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
HEPAフィルタや
ULPAフィルタの
ろ材に使われている素材には、
PPやPTFE膜などもありますが、
ほとんどが『ガラス繊維』です。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
なぜガラス繊維が
多いんですか?
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
ガラス繊維は、
不燃性なので安心なのはもちろん、
細径繊維のなかで価格が安いので
フィルタ価格を安くできるんです。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
しかも、
ガラス繊維径の組合せで、
中性能エアフィルタから
HEPAフィルタ・
ULPAフィルタまで
作ることが出来るんです。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
不燃性や劣化が少ない
だけでなく、安価で
幅広く製作できるので
ガラス繊維が
選ばれているんですね。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
そうなんです。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
ただ、
ULPAフィルタはHEPAフィルタより
ろ材の繊維径が細く強度が弱いので、
取り扱いには注意して下さい。
-
HEPAフィルタは、High
Efficiency Particulate Air
フィルタの略で、高性能微粒子
エアフィルタを表している。 -
HEPAフィルタは、
原子力施設の放射性粉じん用の
フィルタとして、アメリカで
開発されたと言われている。 -
「ろ材」をプリーツ状に
加工することで、ろ過面積を
格段に増やすことが出来る。 -
HEPAフィルタやULPAフィルタの
ろ材に使われている素材は、
ほとんどがガラス繊維。 -
ガラス繊維は、不燃性なうえ
細径繊維のなかで価格が安い。 -
ガラス繊維は、繊維径の組合せで、
中性能エアフィルタから
HEPAフィルタ・ULPAフィルタ
まで作ることが出来る。 -
ULPAフィルタはHEPAフィルタ
より、ろ材の繊維径が細く
強度が弱いので、取り扱いには
注意が必要。
クリーンルームの清浄度
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
クリーンルームの清浄度と
使用するフィルタについて
教えて下さい。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
分かりました。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
まず、
クリーンルームは
JIS規格で
3.1.1 クリーンルーム
(cleanroom)
浮遊粒子数濃度によって
クラス分類され、粒子の流入、
発生及び残留を制御するように
設計、建設及び運用されている室。
引用:JIS B 9920-1:2019
クリーンルーム及び
関連する制御環境−
第1部:浮遊粒子数濃度による
空気清浄度の分類
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
と定義されています。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
クラス100とか
クラス1,000とか
言いますもんね。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
言いますね。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
ただ、
日本のクリーンルームの
空気清浄度の基準は、
4.3 清浄度クラス数
浮遊粒子数濃度による清浄度は、
清浄度クラス数Nで表記しなければ
ならない。
それぞれの対象粒径に対する
上限粒子数濃度は、表1から求める。
参考:JIS B 9920-1:2019
クリーンルーム及び
関連する制御環境−
第1部:浮遊粒子数濃度による
空気清浄度の分類
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
となっており、
1m3の空気中に含まれる0.1μm
以上の粒子数が基準となっており、
清浄度クラス1~9で表記されます。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
クラス1,000とかじゃ
ないんですか?
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
以前は、
1ft3の空気中に含まれる0.5μm以上の
粒子数を基準とした、アメリカ合衆国の
連邦基準が適用されていたため、
クラス1,000やクラス10,000などと
呼ばれていました。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
とは言っても、
今でもよく使われて
います。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
そうだったんですね。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
今のJIS規格のクラス7が、
クラス10,000に相当します。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
正直、クラス7って
言われても、よく
分からないですよね。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
だいたい、
- クラス7は富士山の頂上付近
- クラス5は成層圏上層以上
- クラス3以上は宇宙空間と同等
の清浄度だと言われています。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
聞いても、よく
分からなかったです。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
宇宙って言われても
分からないですよね。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
だいたいの目安ですが、
清浄度クラス3や4には、
ULPAフィルタが使用され、
清浄度クラス5~8には、
HEPAフィルタが使用されます。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
なるほど。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
HEPAフィルタが、
モーターの発じんなど
集塵機から出る粉じんを
捕集してくれるので
クリーンルームの中でも
使えるんですね。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
そうなんです。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
ちなみに、
清浄度クラス1や2では
なにをつかって
いるんですか?
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
清浄度クラス1や2では、
ガス状物質の除去を目的とした
ケミカルエアフィルタ
が使用されます。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
へー。
-
日本のクリーンルームの
空気清浄度の基準は、1m3の
空気中に含まれる0.1μm以上の
粒子数が基準となっており、
清浄度クラス1~9で表記される。 -
以前は、1ft3の空気中に含まれる
0.5μm以上の粒子数を基準とした
アメリカ合衆国の連邦基準が
適用されており、クラス1,000や
クラス10,000などと呼ばれてた。 -
「クラス7は富士山の頂上付近」
「クラス5は成層圏上層以上」
「クラス3以上は宇宙空間と同等」
の清浄度だと言われている。 -
清浄度クラス3や4には、
ULPAフィルタが使用され、
清浄度クラス5~8には、
HEPAフィルタが使用される。 -
清浄度クラス1や2では、
ガス状物質の除去を目的とした
ケミカルエアフィルタが
使用される。
まとめ
もともとは、原子力施設によって使用が
開始されたHEPAフィルタですが、
今では、電子工業・精密機器・食品・
医薬品など、さまざまな分野への
利用が急速に増加しています。
しかも、より高い空気清浄度が
求められるようになり、
ULPAフィルタも製造されるように
なってきています。
今後ますます重要性が高まる
高性能エアフィルタを、
用途に合わせて使用して下さい。
ありがとうございました。