ファンフィルターユニット

クリーンルームや研究室向けの空気イオン化製品（ファンフィルターユニット、エアシャワー、イオン化エアブロワー、クリーンルームパスボックスなど）をご提供しています。お客様のニーズに合わせたカスタマイズサービスも承っております。お探しの製品が見つからない場合は、上記の検索ボックスをご利用いただくか、info@skesd.com までメールでお問い合わせください。喜んでお手伝いさせていただきます。

バイオテクノロジー研究室、半導体研究室、あるいは病院の集中治療室（ICU）などで作業する場合、汚染を抑制し、無菌環境における空気の清浄を保つために、ファンフィルターユニットを使用する必要があります。ファンフィルターユニットはクリーンルームに不可欠な機器です。

ファンフィルターユニットとは？

ファンフィルターユニットは、高効率エアフィルター（通常はHEPAまたはULPA）と内蔵ファンまたはブロワーという2つの主要コンポーネントで構成されています。FFUの主な機能は、汚染された空気を上から吸い込み、ろ過されたきれいな空気を下方に送り出すことで、最適な空気質を確保することです。

ファンフィルターユニットの仕組み

ファンフィルターユニット（FFU）は、空気中の汚染物質を積極的にろ過することで、クリーンで制御された環境を作り出します。FFUの動作原理は、以下の5つのステップに分けられます。

1. FFUは周囲の環境、通常は天井グリッド上の静圧ボックス空間、またはクリーンルーム内の循環空気から空気を取り込み、吸引します。この空気には、ほこり、花粉、微生物、その他の浮遊粒子が含まれている可能性があり、これらは繊細な作業エリアへの侵入が許されません。
2. 吸い込まれた空気は、メインフィルターに到達する前に、通常、プレフィルターを通過します。この最初のフィルターは、髪の毛、ほこり、糸くずなどの大きな粒子を捕捉します。これにより、高価なメインフィルターの寿命が延び、機器の内部部品を清潔に保つことができます。
3. 次に、空気はHEPA（高効率微粒子空気）またはULPA（超低透過空気）フィルターを通過します。
   HEPAフィルターは、0.3ミクロン以上の粒子を99.97%以上除去します。
   ULPAフィルターは、0.12ミクロン以上の粒子を99.9995%除去します。
   この段階で、細菌、ウイルス、微細な塵埃、さらには煙の粒子といった微細な粒子が捕捉され、空気は極めて清浄になります。
4. ユニット内部では、遠心ファンまたは後傾ファン（ECMまたはPSCモーター駆動）が空気の流れを作り出します。このファンは、ろ過された空気を下方に押し下げ、クリーンルーム全体に均一に分配するのに十分な空気圧を維持します。このステップが、FFUとパッシブフィルターの違いです。FFUは単に空気を清浄するだけでなく、空気の流れを積極的に動かし、風速と風量を制御します。
5. 最後に、ろ過された空気は、ディフューザーまたはグリルを通して均一な層流（一方向）で排出されます。これにより乱流が低減され、作業スペース内での粒子の巻き上げが防止されます。このクリーンで均一な空気の流れは、繊細なプロセス、製品、または患者を空気中の汚染から保護します。

ファンフィルターユニットの種類

フィルターの種類によって、HEPAファンフィルターユニットとULPAファンフィルターユニットに分けられます。

1.HEPAファンフィルターユニット

これらのユニットは、高効率粒子状空気（HEPA）フィルターを搭載しています。塵、花粉、バクテリア、カビの胞子など、0.3ミクロン以上の粒子を99.97%捕捉するように設計されています。電子機器、自動車のクリーンルーム、そしてほとんどの一般的なクリーンルーム用途で使用できます。主な利点は、経済的でエネルギー効率が高く、高い信頼性です。

2.ULPAファンフィルターユニット

超低透過空気（ULPA）フィルターはさらに一歩進んで、0.12ミクロン以上の粒子を99.9995%捕捉します。主に製薬研究室、ナノテクノロジー、バイオテクノロジー、その他の超臨界環境で使用されます。優れた粒子除去性能が利点ですが、通常は高価で、空気の流れが制限されます。

モジュラーファンフィルターユニットとは？

モジュラーファンフィルターユニットは、クリーンルームシステムに個別に追加または取り外し可能な、組み立て済みの自己完結型ろ過ユニットです。各ユニットにはファン、HEPAまたはULPAフィルターが内蔵されており、通常は速度コントローラーまたは電力コントローラーが内蔵されています。これらのユニットは、標準的な天井グリッド、壁、またはポータブルキャビネットに取り付けられるように設計されています。従来のHVACシステムや内蔵クリーンルーム空気ろ過ユニットとは異なり、モジュラーFFUは、プラグアンドプレイのシンプルさ、拡張性、そして性能を犠牲にすることなく費用対効果を実現します。

これらのユニットは、標準的な2フィート×2フィートまたは2フィート×4フィートの天井グリッドに簡単に設置できます。モジュラーファンフィルターユニットは、高額で複雑な中央HVACシステムのアップグレードを必要としません。必要な空気ろ過機能のみに費用を支払います。各ユニットは、システム全体に影響を与えることなく個別にメンテナンスできます。フィルターの交換時期が来た場合、クリーンルーム全体をシャットダウンすることなく、1つのユニットのみを交換するだけで済みます。 FFUは独立して動作するため、1つのユニットに障害が発生しても他のユニットは動作を継続できます。これにより、システム全体の障害リスクが低減され、クリーンルームの完全性が維持されます。

ファンフィルターユニットの取り付け方法

ファンフィルターユニット（FFU）の取り付けは、エンジニアの仕事のように聞こえるかもしれませんが、最新の設計のおかげで驚くほど簡単です。クリーンルームの天井グリッド、ラミナーフローキャビネット、モジュラークリーンエリアなど、どのような場所に設置する場合でも、正しい手順に従うことで、安全な操作、最適なエアフロー、そして永続的なろ過性能を確保できます。取り付けビデオをご覧ください！

ISO認証におけるFFUの役割

FFUは、高効率空気ろ過をサポートするだけでなく、クリーンルームの分類に関する国際規格であるISO 14644-1に定められた厳格な要件を施設が満たすのに役立ちます。

ISOクリーンルーム分類について

ISO 14644-1は、制御された環境における清浄度基準を定めており、1立方メートルあたりの浮遊粒子濃度を測定します。分類は、ISOクラス1（最も厳しい）からISOクラス9（最も緩い）まであります。

FFUがISO認証取得にどのように貢献するか

1. ろ過によるパーティクルコントロール

FFUはHEPAまたはULPAフィルターを使用し、0.12ミクロンという微細な粒子を最大99.9995%捕捉できます。このレベルのろ過性能は、特にISOクラス5～7において、浮遊粒子を低減し、ISOの粒子数制限を満たすために不可欠です。HEPAフィルターはISOクラス7～8のクリーンルームには十分です。ULPAフィルターは、一般的にISOクラス5～6の環境に使用されます。

2. クリーンゾーンのための層流

FFUは層流（一方向）の気流を発生させ、クリーンルームの表面から汚染物質を吹き飛ばし、再付着を防ぎます。このような気流パターンは、特に重要なプロセスエリアにおいて、ISO認証条件を維持するための要件です。

FFUとHVACシステムの統合

ファンフィルターユニット（FFU）を既存または新規のHVACシステムに統合することで、ハイブリッドな空調管理を実現し、クリーンルームの性能、エネルギー効率、そして運用管理を向上させます。FFUは、モジュール式または局所的なクリーンゾーンにおける独立したユニットとして考えられていることが多いですが、集中型HVACシステムと連携して、堅牢で適応性の高いクリーンルーム環境を構築することもできます。

FFUをHVACシステムに統合する理由

スタンドアロン型FFUは、モジュラークリーンルームやユースポイントでのろ過に最適ですが、HVACインフラと戦略的に組み合わせることで、さらに多くのことが可能になります。統合が理にかなっている理由は次のとおりです。

• FFUに入る前に空気（温度と湿度）を事前調整する
• 建物全体のクリーンエリアと非クリーンエリア間の圧力バランスを維持する
• 気流制御とゾーニングの柔軟性を向上させる
• 空気ろ過をFFUにオフロードすることで、HVACシステムの負荷を軽減する
• 特に大規模施設において、ISOクラスの環境を厳密に制御する

ファンフィルターユニットとパーティクルカウンター

ファンフィルターユニット（FFU）と組み合わせることで、パーティクルカウンターはリアルタイムデータを提供し、清浄度レベルの検証、性能監視、ISO 14644-1、GMP、USP 797/800などの規格への準拠を確保します。

パーティクルカウンターとは？

パーティクルカウンターは、一定量の空気中の浮遊粒子を検出・計数する機器です。以下の方法で、環境が必要な清浄度レベルを満たしているかどうかを検証するのに役立ちます。

• 粒子サイズ（通常0.3µm以上および0.5µm以上）の測定
• 1立方メートルまたは1フィートあたりの粒子数の計数
• 傾向分析と監査のための経時的なデータ記録

これらのカウンターは、医薬品、電子機器、航空宇宙、医療などの業界における ISO 認証、環境監視、汚染制御に不可欠です。

パーティクルカウンターとFFUの連携

FFUは、HEPAフィルターまたはULPAフィルターを通して空気を吸引し、層流で排出することで、空気を積極的に浄化します。パーティクルカウンターは、クリーンルームから直接、またはFFUの気流出口付近から、空気をリアルタイムでサンプリングします。収集されたデータは、ISOクラスまたはGMPレベルで設定された目標閾値と比較されます。粒子レベルが許容限度を超えた場合、アラームが作動するか、FFUの性能が自動的に調整されます。

モジュラークリーンルームにおけるFFUの応用