【実験レポート】発塵作業はどこでやると効果的！？

2021年12月10日

街にはクリスマスソングが流れ、赤や緑の装飾に彩られた煌びやかな季節がやってきました。幼少期はクリスマスイブの夜にサンタさんが来ることを楽しみにしていました。朝起きて枕元にプレゼントがあると子供心にうれしかった事を記憶しています。大人になった今でもクリスマスだけはあの日に帰りたい気持ちですね。

今回は【あるある実験レポート】「発塵作業はどこでやると効果的！？」をお届けします。

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INDEX

【1】【あるある実験レポート】発塵作業はどこでやると効果的!?

今回の実験は、クリーンルーム内で行われる発塵作業についてにクローズアップしました。クリーンルーム内で発塵作業をしている場面を見かけますが作業する場所の違いによってクリーンルーム内の汚染状況はどう変化するのでしょうか？
そこで、「発塵作業はどこでやると効果的か」について検証を行いましたのでご紹介させていただきます。

実験目的

発塵作業を行う場所によってクリーンルーム内の汚染状況に変化があるか確認を行う

実験方法

【1】クリーンルームの中央、【2】扉下部につけた差圧ダンパー付近の高さ1mの位置でタオルを3分間こすって
強制的に発塵させる
クリーンルームの中央付近にパーティクルカウンターKC-51を設置し、強制的に発塵させる動作の1分前から
動作終了5分後まで測定を行う
扉下部に取り付けた差圧ダンパーから出てくる異物の量をKC-31、KC-20Aで測定を行う

※上記1～3をCSバルーンをつけた状態と外した状態で行う

使用機器

CSバルーン
パーティクルカウンタ：KC-51、KC-31 （微粒子）、KC-20A(粗大粒子）※リオン製

実験条件

温度：24.5℃
湿度：52.0％
室圧：18Pa

実験結果

測定結果は下記の通り、CSバルーンをつけた状態にて差圧ダンパー付近で発塵作業をした方が発塵直後から塵埃が差圧ダンパー外に排出され、クリーンルームの汚染が緩やかであった。また発塵動作終了後の清浄度の回復も早かった。
クリーンルーム中央で発塵させた場合は塵埃が差圧ダンパー部に出てくるまでに時間がかかることと出てくる塵埃数も差圧ダンパー付近と比較すると少なくなっていた。

▼グラフ1　差圧ダンパーから排出される0.5～5μm以上の微粒子数の動き

▼グラフ2　差圧ダンパーから排出される10～50μm以上の粗大粒子の動き

▼グラフ3　クリーンルーム内清浄度の変化

考察

今回の実験結果より差圧ダンパー付近で発塵作業をした方がクリーンルーム内の汚染を軽減できることが判明いたしました。これは発生した塵埃がクリーンルーム内に広がる前に差圧ダンパーから外に排出されるためと考えられます。
一方、クリーンルーム中央で発塵作業をした場合は塵埃が差圧ダンパーに到達するまでに時間を要するためクリーンルーム内に塵埃が拡散し、汚染が拡大しています。
差圧ダンパーから排出される量も少ないことから多くの塵埃がクリーンルーム内に残っている可能性が高く、製品に付着したり、床面に堆積した塵埃が再浮遊するリスクが懸念されます。

CSバルーンを取り付けた場合と取り付けない場合でも差が出ました。
CSバルーンを取り付けることにより乱流が低減され、早くそして多くの塵埃が差圧ダンパーから外に排出されます。また汚染後の清浄度の回復が早いことも分かります。

発塵作業を行う際は発塵した塵埃をいかに拡散させないかが重要な要素となります。
今回は差圧ダンパー付近で実施しましたがクリーンルーム内にある排気口でも同じ効果を得ることが可能です。
工程内に発塵工程がある方は今一度見直していただく機会になれば幸いです。

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