紹介

現代製薬製造,半導体製造,バイオテクノロジー研究室,精密電子組成などでISO 5級の清潔度を達成するには,複数のFFU (ファンフィルターユニット) を設置するだけでは不十分です.クリーンルームの実際の性能はFFU天井の配置設計,空気流の均一性,空気変化率,圧力バランス

設計が不良な FFU の配置は 渦巻く空気流,死区,粒子蓄積,不安定なクリーンルーム圧力につながります適切に設計されたFFU天井システムは安定したラミナー空気の流れを維持するのに役立ちます汚染管理を改善し,長期的にエネルギー消費を削減します.

このガイドでは,ISO 5級クリーンルームのための効果的なFFU天井配置の設計方法,空気流カバーの計算,天井配置戦略,HEPAフィルタリング要件,工学上の誤りも.

クリーンルーム の FFU は 何 です か

FFU (ファンフィルターユニット) は,クリーンルームの天井システムに設置された自力で動いた空気過濾装置である.

■扇風機モーターシステム

■HEPAまたはULPAフィルター

■前フィルターセクション

■空気流量制御モジュール

FFUは,クリーンルームの作業スペースに垂直に下向きに濾過空気を供給し,空気中の粒子を除去し,清潔度のレベルを維持する安定したラミナー空気の流れを作り出します.

FFU システムは,以下に広く使用されています.

■医薬品用クリーンルーム

■半導体製造

■医療機器の製造

■バイオテクノロジー研究室

■ISO モジュール式クリーンルーム

なぜFFU天井配置がISOクラス5クリーンルームに重要になるのか

ISO 5級環境では,空気中の粒子の濃度が非常に低いことが求められます.軽度の空気流の混乱でさえ,製品の質やプロセス安定に影響を与えます.

FFUの天井の配置は直接影響します.

■空気流の均一性

■粒子の除去効率

■温度一貫性

■圧力キャスケード安定性

■操作者の汚染管理

適切な設計により,重要な作業領域に 安定した空気が流れるようにし, 騒動や静止地帯を 引き起こさないようにします.

ISO 5級 空気流量要件

ISO14644規格によると,ISOクラス5のクリーンルームには,通常,次のことが求められます.

■大気変化率

■一方向またはラミナー式空気の流れ

■HEPAフィルターによる連続空気供給

■安定圧差

ほとんどのISO 5クリーンルームは,天井に固定されたFFUを持つ垂直ラミナール空流システムを使用する.

典型的な気流速度範囲:

0.3∼0.5 m/s0.3sim0.5 mathrm{m/s}0.3∼0.5 m/s

推奨される上限カバー比:

60%〜90%60%シム90%60%〜90%

正確なFFU量は以下の数値に依存します.

■部屋の大きさ

■プロセス熱負荷

■設備の密度

■清潔性に関する要件

■戻り空の配置

ISO 5級クリーンルームのFFU量を計算する方法

FFU 天井設計の最初のステップは,必要な空気流量量を決定することです.

基本気流量計算:

Q=V×ACHQ = V × ACHQ=V×ACH

どこに:

■Q = 総気流量

■V = クリーンルームの容量

■ACH = 1 時間あたり空気の変化

ISOクラス5のクリーンルームでは,毎時間換気量は,より低いクラスのクリーンルームよりもはるかに高いことが多い.

例として:

クリーンルームの測定値:

■長さ: 10m

■幅: 8m

■高さ: 3m

部屋の容量:

V=10×8×3=240m3V = 10×8×3 = 240m^3 V=10×8×3=240m3

必要なACHが240なら

Q=240×240=57600 m3/hQ = 240×240 = 57600 m3/h

1つのFFUが1200m3/hの空気流量を提供する場合:

N=576001200=48N = frac{57600}{1200} = 48N=120057600 =48

クリーンルームには 約48FFUが必要です

推奨されるFFU上限配置戦略

1. 格子配置を統一する

最も一般的なアプローチは 屋根の格子構造を統一することです

利点:

■バランスのとれた空気流の分布

■低気圧

■メンテナンスの容易さ

■拡張可能なモジュール式拡張

このレイアウトは,医薬品や電子機器のクリーンルームで広く使用されています.

2プロセス中心のレイアウト

重要な生産地域は,より密度の高いFFUカバーを受けます.

下記に適しています.

■アセプティックな詰め路

■半導体ウエファー処理

■精密実験室の作業台

この方法は高リスク地域での清掃を改善し,次要地帯でのエネルギー消費を削減します.

3完全カバー天井設計

ISO 5級クリーンルームは,安定した垂直空気の流れを達成するために,高いFFUカバー比率を採用することが多い.

典型的なカバー:

80%∼100%80%シム100%80%∼100%

このアプローチは,以下において一般的です.

■GMP製薬施設

■滅菌した生産環境

■マイクロ電子機器の製造工場

GCC-FFU-500-クリーンルーム・レイアウト.pdf

GCC-FFU-600-クリーンルーム・レイアウト.pdf

GCC-FFU-900-クリーンルーム・レイアウト.pdf

GCC-FFU-1000-クリーンルーム・レイアウト.pdf

GCC-FFU-1200-クリーンルーム・レイアウト.pdf

GCC-FFU-2000-クリーンルーム・レイアウト.pdf

FFU システムに対する HEPA フィルター要件

HEPAフィルターは FFU の性能の核心要素です

典型的なフィルター効率:

990.97% @ 0.3 μm99.97% @ 0.3 mu m99.97% @ 0.3 μm

ISO 5 のいくつかのアプリケーションでは,さらに高い粒子の除去効率のためにULPAフィルタリングを必要とする場合があります.

重要な考慮事項は以下のとおりです.

■フィルターの整合性試験

■圧力低下の監視

■均一な空気流バランス

■設置中の漏れ防止

一般的なFFU 天井設計の誤り

FFU の 不均等 な 分布

ランダムなFFUの配置により 空気の流れが止まる領域と粒子の蓄積領域が作られます

返航路設計を無視する

クリーンルームの空気流システムには供給空気と効果的な帰還空気循環の両方が必要です

返航空気の設計が不十分である場合

■トルブランス

■圧力不安定性

■粒子の再循環

過剰な気速

高い気流は必ずしも良いわけではありません

過速は以下を 引き起こします

■トルブランス

■製品障害

■エネルギー消費の増加

屋根 の 覆い が 十分 で は ない

低FFUカバーは,ピーク運用条件下でISOクラス5の清潔性を維持できない可能性があります.

FFU vs 伝統的な管付き HVACシステム

集中型 HVAC システムと比較して,FFU クリーンルーム システムは以下を提供します.

FFUベースのモジュール式クリーンルームが 製薬や半導体産業で 普及している理由です

ISOクラス5FFUクリーンルームのベストアプリケーション

FFU 天井システムは,以下に最適です.

■医薬品製造

■結末のない複合室

■半導体組

■医療機器の製造

■バイオテクノロジー研究室

■精密光学製造

結論

効率的なFFU天井配置設計は,ISOクラス5クリーンルームのパフォーマンスを維持するために不可欠です.適切なFFU配置は,空気流の均一性,汚染制御,圧力安定性,運用効率の向上.

クリーンルームのエンジニアは,FFUの数を増やすのではなく,以下に注目すべきです.

■空気流量バランス

■上限カバー比

■戻り航空路線

■HEPAフィルタリング効率

■プロセス特有の空気流設計

プロフェッショナルに設計された FFU クリーンルームシステムは ISO 準拠を達成するだけでなく,長期的な運用信頼性とエネルギー効率も向上します.

医薬品,実験室,モジュール式クリーンルームのプロジェクトでは,最適化されたFFU天井設計は,汚染管理の成功における最も重要な要因の1つです.