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クリーンルームの建設と運用においては、FFU (ファン フィルター ユニット) の適切な構成が非常に重要です。これは、クリーンルームがクラス 1000 クリーンルームなどの期待される清浄度レベルを達成できるかどうかを直接決定します。広州クリーンルーム建設株式会社この記事では、クラス 1000 クリーンルームにおける FFU の数量要件の計算式を詳しく紹介します。これは、クリーンルームの換気および浄化システムのより適切な計画と設計に役立ちます。

クラス 1000 クリーンルームとは、粒径 0.5 マイクロメートル以上の粉塵粒子の数が 1 立方フィートあたり 1,000 個 (立方メートルあたり 35.2 個) を超えてはいけないことを意味します。一方で、温度、湿度、換気率、気圧差などのパラメータにも厳しい要件があります。 FFU の量を計算する前に、その後の計算を正確に行うために、まずこれらの重要なパラメーターを明確にする必要があります。一般的に、クラス 1000 クリーンルーム内の温度は通常 22 ± 2 °C に制御され、相対湿度は 50 ± 5% に制御され、空気交換率は 1 時間あたり約 50 ～ 60 回で、隣接する非クリーン エリアとの正圧差 10 ～ 15 パスカルが維持されます。

• 部屋の面積と高さ：これらは最も基本的な要素です。部屋の面積によってカバーする必要のある空間範囲が決まり、高さは空気の循環と分布に影響します。より広いエリアやより高い空間では、クラス 1000 の清浄度の要件を満たすために空気を完全に循環および濾過できるようにするために、より多くの FFU が必要になります。たとえば、面積 50 平方メートル、高さ 2.5 メートルのクリーンルームと比較して、面積 100 平方メートル、高さ 3 メートルのクリーンルームでは、明らかにより多くの FFU が必要になります。
• 清浄度レベルの要件: クラス 1000 のクリーンルームでは、粉塵粒子の数に厳しい制限があります。そのためには、FFU が十分な濾過効率と空気循環量を提供できることが必要です。クリーンルーム内の空気品質がクラス 1000 基準を満たすことを保証するには、FFU の濾過効率は通常 99.99% 以上に達し、0.3 マイクロメートル以上の粒子状物質に対する高い濾過能力が必要です。
• 空気交換率: 前述したように、クラス 1000 クリーンルームの換気回数は一般的に 1 時間あたり 50 ～ 60 回です。空気交換率が高いほど、単位時間当たりに室内の空気が入れ替わる頻度が高くなり、空気の循環と濾過を駆動するためにより多くの FFU が必要になります。空気交換率を高くすると、室内の清浄度の安定性を維持できますが、エネルギー消費量と設備コストも増加します。したがって、清浄度要件を満たしながら、空気交換率と FFU の数量を合理的に決定する必要があります。

• 式導出の原理: FFU の数量の計算は、クリーンルームの容積、空気交換率、および 1 つの FFU の供給空気量に基づいて行われます。まず、部屋の長さ、幅、高さからクリーンルームの体積を計算します (V = L * W * H、L は長さ、W は幅、H は高さ)。そして、必要空気交換量（N）に応じて、単位時間に必要な総供給空気量（Q＝V×N）を求めます。最後に、総供給空気量を 1 つの FFU の定格供給空気量 (q) で割って、FFU のおおよその数量 (n = Q / q) を求めます。
• 実用化例: 長さ 20 メートル、幅 10 メートル、高さ 2.8 メートルのクラス 1000 クリーンルームがあると仮定します。選定したFFUの定格供給空気量は1,000m3/h、空気交換率は1時間あたり55回として計算されます。まず、クリーンルームの容積を計算します: V = 20 * 10 * 2.8 = 560 m3。次に、総供給空気量を計算します: Q = 560 * 55 = 30,800 m3/h。最後に、FFU の数量を計算します: n = 30,800 ÷ 1,000 = 30.8。 FFU の数量は整数である必要があるため、31 単位に切り上げられます。

• レイアウトの合理性: FFU の数量と位置を決定するときは、クリーンルームの内部レイアウトを考慮して、デッドエアゾーンの発生や気流の短絡を回避する必要があります。 FFU は、空間全体の空気が均等に循環および濾過されるように、クリーンルームの天井に均等に配置する必要があります。一方、FFU のレイアウトは、地域の高度な清浄度要件を満たすために、機器の配置や人員の作業エリアなどの要因に応じて合理的に調整する必要があります。
• マージンの考慮: 実際に FFU の量を計算する場合は、一定のマージン (通常は 10 ～ 20%) を適切に増やすことをお勧めします。実際の運転過程においては、フィルタの目詰まりやファン効率の低下等が発生し、供給風量が低下する場合があるためです。一定のマージンを確保しておくことで、クリーンルームが長期稼働中に安定した清浄度レベルを維持できるようになり、将来のプロセス調整や機器のアップグレードに対してある程度の柔軟性が得られます。
• メンテナンスとサービス: FFU の数量を決定した後は、その後のメンテナンスや保守作業にも注意を払う必要があります。定期的なフィルターの交換、ファンの動作状況の検査、FFU の表面の清掃などのメンテナンスにより、FFU は常に良好な性能を維持し、寿命を延ばし、運用コストを削減できます。一方、合理的なメンテナンス計画は、クリーンルームの清浄度の安定性を確保し、機器の故障による生産中断のリスクを軽減するのにも役立ちます。

上記のクラス 1000 クリーンルームにおける FFU の数量要件の計算式の詳細な紹介を通じて、クリーンルームの換気および浄化システムの設計についてより深く理解していただけたと思います。広州クリーンルーム建設株式会社クリーンルーム建設における専門的な技術チームと豊富な経験を有しており、設計、建設、メンテナンスまでワンストップのソリューションを提供できます。クリーンルーム建設でお困りのことがございましたら、お気軽にご相談ください。心を込めてご対応させていただきます。