1. クリーンルームとは
クリーンルームは、空気中の塵や微粒子、微生物を極限まで減らした特殊な作業空間です。
半導体や液晶パネル、医薬品などの製造では、ナノレベルのゴミが製品不良の原因になるため、厳密な清浄度管理が求められます。
清浄度は「クラス」で表され、米国規格（FED-STD-209E）では、1立方フィートの空気中の粒子数で規定されます。
例：クラス1は、0.5μm以上の粒子が1立方フィート中に1個以下。
2. クリーンルームの基本構造
クリーンルームの構造は、大きく分けて以下の要素で成り立っています。
2-1. 天井（天井HEPA/ULPAフィルター）
天井一面に**HEPA（High Efficiency Particulate Air）やULPA（Ultra Low Penetration Air）**フィルターを配置
外部空気や循環空気を99.99%以上の効率でろ過し、微粒子を除去
清浄度の高いエリアほどフィルター面積を広く取る
2-2. 気流方式（垂直層流 or 水平層流）
垂直層流（Vertical Laminar Flow）
天井から床に向けてまっすぐ空気を流す方式。粒子の再浮遊を防ぐ。
半導体製造の前工程で多く採用。水平層流（Horizontal Laminar Flow）
横方向に一方向で空気を流す方式。作業台や検査エリアで採用。
2-3. 床（グレーティング床）
床は細かい穴やグリッド構造になっており、天井から流れてきた空気を床下に吸い込む
空気は床下のリターンダクトに集められ、再びフィルターで清浄化
2-4. 壁・仕切り
表面は粒子が付着しにくく、清掃しやすい素材（PVC、ステンレス、アルミパネル）
内側は気密性を確保するために隙間なく施工
2-5. エアシャワー・パスボックス
作業員や物資が入室する際にエアジェットで塵を吹き飛ばす装置
クリーンルーム内の汚染を防ぐ重要な入口設備
3. 気流と圧力管理
クリーンルームでは、室内の空気圧を外部より高く（陽圧）保ちます。
こうすることで、外部から汚れた空気が入り込むのを防ぎます。
前室（クリーンロビー）→作業エリアへ進むほど清浄度を高く設定
気流は一方向に制御し、乱流が発生しないよう設計
4. 半導体工場のクリーンルーム例
前工程（ウエハー製造）：クラス1〜100
ナノレベルの微粒子も許されないため、天井全面フィルター＋垂直層流方式後工程（組立・検査）：クラス1,000〜10,000
精密性は必要だが、前工程ほど厳密ではない
5. エネルギー消費と課題
クリーンルームは空気を大量循環させるため、電力消費が非常に大きい
最新工場では、空調エネルギーの30〜50％削減を目指した省エネ設計が進む
フィルターやダクトの圧損管理、変風量制御（VAV）などが採用される
6. まとめ
クリーンルームは、天井のフィルター、床のグレーティング、層流設計、陽圧管理といった構造によって、微粒子を徹底的に排除しています。
半導体製造においては、この構造が製品の歩留まり（良品率）を大きく左右するため、空調・気流制御は製造装置と同じくらい重要です。
