クリーンルームの仕組み|教えて!ニックス 第36回

2025年9月8日

「クリーンルーム」について教えてください!

こんにちは。教えて!ニックスのコーナーです。
今回は製造設備の一つである「クリーンルーム」について簡単にご紹介します。
どのような設備なのか想像がつきにくい方も多いかもしれませんが、是非ご覧ください。

クリーンルーム

クリーンルームとは、空気中に浮遊する小さなホコリや目に見えない細菌の数が少ない清浄度の高い空間のことを指し、 防塵室(ぼうじんしつ)ともいいます。
クリーンルーム内にゴミや微粒子を持ち込まない・発生させないために温度や湿度、気圧などをコントロールできるように設計されており、半導体や医薬品、食品工場など様々な分野の製造現場や医療施設の手術室等で導入されています。

クリーンルームの四原則

室内の清浄度を維持するためには一般的に「クリーンルームの四原則」が広く用いられており、これらを守るための設備や工夫があります。

1.持ち込まない
・入室手順を守る
・機材や材料は清掃してから持ち込む

2.発生させない
・専用のクリーンルームウェアを着用する
・発塵の少ない材料を使用する

3.堆積させない
・清掃しやすいレイアウトにする
・微粒子を滞留させない気流の工夫

4.排除(除去)する
・排気回数を多くする
・不要なものはクリーンルームに置いておかない

クリーンルームの主な設備

クリーンルーム

エアフィルター

空気中に浮遊している、目に見えないホコリや塵などの粒子状物質をフィルターに通してろ過することで、クリーンルーム内に清浄な空気を送り込んでいます。
一般的に使用されているフィルターとして「HEPA(High Efficiency Particulate Air)フィルター」と呼ばれる、0.3μmの大きさの粒径を99.97%捕集する高機能フィルターがあります。
身の回りの製品では、空気清浄機やエアコンなどの排気フィルターに使用されている場合があります。

HEPAフィルターイメージ

フィルターを通るとほとんどの塵埃が取り除かれます。 ※10,000個の場合、9997個捕集

HEPAフィルター

HEPAフィルターではどんな微粒子を除去できるの?

そもそも、HEPAフィルターで99.97%除去できるといわれている0.3㎛の粒径とはどれくらいのサイズなのでしょうか?
微粒子のサイズについてカンタンにご紹介します。

まず、0.1㎛とはミリメートルで表すと、1/10,000㎜となります。
これは、ウイルスと同じ大きさであり代表例としてインフルエンザウイルスが挙げられます。
人間の肉眼で見える大きさの限界は100㎛=0.1㎜程度(細い髪の毛の太さくらい)のため、ウイルスはとても小さな粒子です。

■微粒子サイズ比較・毛髪:50~100㎛

・スギ花粉:30~35㎛

・赤血球:7.5㎛

・PM2.5:2.5㎛以下

・ウイルス:0.1㎛

微粒子大きさ比較

空調(温度、湿度管理)

商品の品質は温度や湿度の変化に影響されやすい物もあり、不良の原因になる可能性があるため最適な温度と湿度の管理が必要不可欠です。
例えば、医薬品製造の場ではわずかな温度変化で薬品の分子構造が変化し、品質が劣化する可能性があります。
また、半導体や精密機器を扱う工場では静電気によるホコリの付着や静電気放電が故障の原因となるため、湿度管理により静電気を抑制しています。

エアシャワー

クリーンルームに入る際には決められた入室手順に従って専用のクリーンウェアに着替えます。
エアシャワーはクリーンルームの入り口に設置されており、入室直前に清潔な空気を吹き付けることで、作業者や搬入物に付着したホコリなどを落とします。
また、エアシャワーは二重扉になっており、一方の扉が開いている間はもう一方の扉にロックがかかる、「インターロック」と呼ばれる構造を採用することで、外部の空気がクリーンルーム内に入るのを防いでいます。

エアシャワー

クリーンルームの床はコンクリートなどではなく、主に塗床またはビニールシートを敷いて摩耗による発塵の防止などを行っています。
塗床の場合は製造品目の種類や目的に合わせた機能性のある床材の選定を行っています。

・耐荷重性
・抗菌、防汚性
・耐薬品性(床面の劣化防止)
・帯電防止性(静電気防止)
・低アウトガス(材料から放出されるガス成分の量を抑制)

クリーンルームの床

今回はクリーンルームの仕組みとそれらを実現する主な設備について紹介しました。
次回はクリームルームの清浄度と入室方法についてご紹介いたします。

ありがとうございました!

教えて!ニックス

次回もお楽しみに!

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