クリーンルーム（HEPA・FFU）とは？
目に見えないホコリすら許さない ─ 半導体と薬をつくる「超清浄空間」
【超解説】とても簡単に言うと何か？
空気中のホコリ（微粒子）を
極限まで除去した特別な部屋です。
天井に高性能フィルター（HEPA）を
並べて、超きれいな空気を
上から下に流し続けます。
半導体工場・製薬工場・手術室など
ホコリが製品や人体に
悪影響を及ぼす場所で使います。
1. 基本概要
そもそも何か
クリーンルームは、HEPAフィルターやULPAフィルターで空気中の微粒子を除去し、清浄度を管理した部屋です。
温度・湿度・気圧も精密に制御され、外部からの汚染物質の侵入を防ぐ陽圧管理が行われます。
なぜ必要なのか
半導体の回路幅は数nm（ナノメートル）で、髪の毛の太さ（70μm）の1万分の1以下です。
微小なホコリが付着するだけで回路がショートし、製品が不良品になります。
製薬工場では微生物汚染を防ぐため、手術室では感染症リスクを低減するためにクリーンルームが必要です。
2. 構造や原理
HEPAフィルター
0.3μmの粒子を99.97%以上
捕集する高性能フィルターです。
ガラス繊維の濾材を
ジグザグに折り畳んだ構造で
大きな濾過面積を確保しています。
さらに高性能なULPAフィルターは
0.15μmの粒子を99.9995%以上
捕集します。
FFU（ファンフィルターユニット）
ファンとHEPAフィルターを一体化したユニットです。
天井に格子状に並べることで、天井面から均一な清浄気流を送り出します。
個々のFFUが独立して運転でき、故障時の影響を局所化できます。
気流方式
垂直層流（ダウンフロー）：天井から床に向かって一方向の清浄気流を流す。最も清浄度が高い。
水平層流：壁面から対向壁に向かって水平に気流を流す方式。
非層流（乱流方式）：天井の一部からHEPA気流を吹き出す。クラス10,000〜100,000向け。
3. 素材・形状・規格
清浄度規格：ISO 14644-1（ISO Class 1〜9）。
HEPAフィルター：0.3μm粒子捕集効率99.97%以上。
ULPAフィルター：0.15μm粒子捕集効率99.9995%以上。
FFU寸法：600×600mm、600×1,200mm（天井グリッドに合わせた標準寸法）。
室内差圧：+5〜+15Pa（陽圧管理）。
温度管理：22±1℃（半導体）、20〜25℃（製薬）。
湿度管理：45±5%RH（半導体）、40〜60%RH（製薬）。
4. 主に使用されている場所
半導体製造工場（ウエハー加工ライン）、
液晶・有機ELディスプレイ工場、
製薬工場（無菌製剤室）、
病院の手術室・無菌病室、
食品工場の包装室、
光学機器・精密機器の組立室。
5. メリット・デメリット
メリット（長所）
製品歩留まりの向上：微粒子汚染を防ぐことで半導体の歩留まり（良品率）を大幅に向上させます。
安全性の確保：手術室の清浄化で術後感染率を低減し、患者の安全を守ります。
品質の保証：製薬のGMP基準に適合する環境を提供し、医薬品の品質を保証します。
デメリット（短所・弱点）
莫大な建設コスト：一般的なオフィスの5〜20倍の建設費がかかります。
膨大なエネルギー消費：24時間365日の空調運転で、電力消費は一般建物の10〜50倍です。
厳格な運用管理：入室手順・着衣規定・清掃手順など厳格なルールの遵守が必要です。
6. コスト・価格の目安
おおよその相場
- FFU（1台、600×600）: 5万〜15万円程度
- HEPAフィルター（交換用、1枚）: 1万〜5万円程度
- クリーンルーム建設（1m²あたり）: 20万〜100万円程度（クラスにより大幅に変動）
- ミニクリーンブース（簡易型）: 50万〜300万円程度
7. 更新周期と注意点・絶対にやってはいけない悪い使用方法
更新周期（推奨交換時期）
HEPAフィルターは3〜5年で交換（差圧管理で判断）。
プレフィルターは3〜6ヶ月で交換。
FFUのファンモーターは10〜15年。
絶対にやってはいけない悪い使用方法
クリーンルームのドアを
開放したままにすると
陽圧が維持できず
外部の汚染空気が侵入して
清浄度が急激に悪化します。
エアシャワーを通過し
ドアは必ず閉めてください。
悪い使用方法をするとどうなるか（末路）
清浄度の悪化は半導体の歩留まり低下に直結し、1日あたり数百万〜数千万円の損害が発生します。
製薬では微生物汚染により製品回収（リコール）に至る可能性があります。
8. 関連機器・材料の紹介
- エアフィルター:
プレフィルター・中性能フィルター。
▶ 詳細記事はこちら - DDC・PLC:
清浄度・温湿度の精密制御。
▶ 詳細記事はこちら
9. 多角的なQ&A（20連発）
クリーンルームって何がきれい？
空気中の目に見えない微粒子（ホコリ）が極限まで少ない部屋です。
一般的な部屋には1m³あたり数百万個の粒子がありますが、クリーンルームでは数十個以下です。
なぜ特別な服を着る？
人体から大量の微粒子（皮膚片・毛髪・繊維くず）が放出されるためです。
クリーンルーム専用の防塵衣で微粒子の放出を抑えます。
手術室もクリーンルーム？
はい。手術室はISO Class 5〜7のクリーンルームとして設計されています。
電気代はどのくらい？
FFUの消費電力だけで1m²あたり100〜500W、24時間365日運転で年間電気代は1m²あたり10〜50万円です。
簡易型のクリーンルームはある？
はい。ミニクリーンブースは既存の部屋に設置できる簡易型で50万〜300万円程度です。
FFUの設置方法は？
天井のTバーグリッドにFFUを載せる方式が標準です。
荷重（20〜30kg/台）に対する天井の耐力確認が必要です。
差圧管理の配管は？
室間の差圧を測定するための圧力チューブをDDCに接続します。
チューブは折れ曲がりなく敷設し、結露水が溜まらないようにしてください。
天井グリッドの気密性は？
FFUとTバーの接合部からの漏れが清浄度に影響します。
ガスケットテープで確実にシールしてください。
パーティクルカウンターとは？
空気中の微粒子数を測定する計測器です。
施工完了後の清浄度検証に使用します。
施工時の清掃は？
引き渡し前に専門の清掃業者によるクリーニングと清浄度測定が必要です。
清浄度クラスの選定は？
半導体前工程→ISO Class 3〜5、製薬→Class 5〜7、食品→Class 7〜8が一般的です。
FFU天井のカバー率は？
ISO Class 5の垂直層流では天井面積の60〜80%以上のFFUカバー率が必要です。
気密試験の方法は？
室内を正圧にして減圧試験を行い、漏洩量が基準以下であることを確認します。
省エネ対策は？
FFUの回転数制御、ミニエンバイロメント方式（局所清浄化）でエネルギーを削減できます。
GMP対応の注意点は？
製薬のGMP（医薬品製造管理基準）では清浄度・差圧・温湿度の連続記録が義務付けられています。
HEPAフィルターの交換時期は？
差圧計でフィルター前後の圧力差を監視し、初期値の2倍に達したら交換時期です。
清浄度の日常監視は？
パーティクルカウンターで定期測定（週1〜月1回）し、記録を保管してください。
差圧管理の注意点は？
ドアの開閉で瞬間的に差圧が崩れますが、5秒以内に復帰することを確認してください。
フィルター漏れ試験は？
年1回、DOP法またはPAO法でHEPAフィルターのリーク試験を実施してください。
省エネ運用は？
非稼働時のFFU回転数を下げるセットバック運転で20〜30%の省エネが可能です。