HEPAミニプレートフィルターに対して現地でPAOまたはDOPエアロゾルスキャン試験を実施する方法は？

プローブに触れる前に試験範囲を設定してください

HEPAミニプレートフィルターは、ベンチ効率試験では合格しても、設置後にフレーム接着部、プレートパックの端部、またはガスケットラインから漏れを生じることがあります。そのため、現場でのエアロゾル走査試験は、工場出荷時の報告書の再確認ではなく、あくまで設置状態の確認作業です。試験範囲（バウンダリー）は、誰もエアロゾル発生装置を開封する前に事前に合意しておく必要があります。通常、この範囲にはフィルター本体、フレームシール、ハウジングのガスケット、および下流側ダクト接続部が含まれます。走査をフィルター表面から開始してもハウジングを無視すると、クランプ部の漏れを見逃す可能性があります。ISO 14644-3ではクリーンルームの一般的な試験方法が規定されており、IEST-RP-CC034ではHEPAおよびULPAフィルターの漏れ検出に実践的なガイドラインが示されています。これらの規格・指針は、試験計画書に「チャレンジ用エアロゾルの種類」「上流濃度」「走査速度」「プローブ先端とフィルター表面との距離」「許容漏れ量の判定基準」の4～5項目を明記することを求める点で非常に有用です。これら数値が文書化されていなければ、走査試験は単なる目視による儀礼的な作業と化してしまいます。

PAOかDOPかは、現場の状況に応じて選ぶこと。習慣に頼ってはいけません。

PAOおよびDOPは、現場の条件が許す限り、光度計スキャンに使用可能なチャレンジエアロゾルです。PAO（ポリアルファオレフィン）は、油分が少なく、フィルターおよびダクト表面に残る残留物も少ないため、しばしば好まれます。一方、DOP（ジオクチルフタレート）はフィルター試験で長年にわたり使用されてきた実績がありますが、一部の地域では使用制限があり、また試験後に除去が難しい油膜を残すことがあります。エアロゾルの選定は、施設のEHS（環境・健康・安全）部門による審査、光度計メーカーが推奨する校正条件、および廃棄物処理に関する規則に基づいて行う必要があります。よくある誤りとして、光度計の再校正やエアロゾル発生器の出力確認を行わずに、エアロゾルの種類を切り替えることが挙げられます。光度計は光の散乱を測定するため、使用するエアロゾルは校正曲線と一致していなければなりません。たとえば、現場でPAOを使用しているにもかかわらず、光度計がDOP用に校正されている場合、測定値にずれが生じます。以下の表に、実務上の主な違いを示します。

光度計が実際に検出できる上流チャレンジを構築する

上流濃度は、光度計が漏れを検出できるほど十分に高くなければなりませんが、下流測定値が飽和してしまうほど高すぎてもいけません。実用的な出発点として、光度計の直線応答範囲内で安定した上流測定値が得られるチャレンジ濃度を設定します。この濃度は、使用する光度計や許容限界によって異なりますが、一般的には10～100マイクログラム／リットル程度です。エアロゾルはフィルターの上流側から導入し、十分に混合させます。バッフルやミキシングプレートを設置した短いダクト区間を用いると、混合が促進されます。チャレンジをフィルター面に直接注入すると、濃度分布が不均一になり、低めの測定値が単に混合不良によるものであって、実際にはシールが良好である可能性があります。スキャンを開始する前に、上流測定値が少なくとも1分間安定していることを確認してください。上流測定値が変動している場合、すべての下流測定値の信頼性が疑われます。

ミニプレートフィルターの表面を、再現性のあるパターンでスキャンします

プローブはフィルター表面に近接して保持し、通常は約2.5 cmの距離を保ち、重ね合わせながら移動させます。スキャンパターンは、フレーム周辺部、プレート束の端部、セパレータライン（仕切り線）、およびガスケット接触部をカバーする必要があります。ミニプレートフィルターは多数の狭いプレートから構成されるため、プレート方向にゆっくりと一定の速度でスキャンする方が、素早くジグザグに動かすよりも信頼性が高くなります。現場での一般的な設定は、秒間2.5～5 cmです。これより速くすると、小さなピンホールを見逃す可能性があります。下流側の測定値は、各パス終了時にサンプリングするのではなく、常に連続して監視します。数値の上昇が確認された場合、プローブを直ちに停止し、該当箇所を明確に印付けます。許容漏れ量は現場ごとに異なりますが、多くのHEPAフィルター設置では、上流側の挑戦濃度に対する百分率（通常は0.01％）で漏れ閾値を定めています。具体的な数値は、口頭での引継ぎではなく、試験計画書に明記する必要があります。

漏れを測定し、修復した後、推測せずに再試験を行います

漏れ検出値が検出されたからといって、必ずしもフィルター自体に欠陥があるわけではありません。漏れの原因は、ハウジングのガスケット、クランプ、フレームの角部の損傷、あるいはプレート継ぎ目（プリーツボンド）など、さまざまな箇所にあります。まず最初に、プローブをゆっくりと動かして再検査を行い、小さな方向性確認を行うことで、漏れの正確な位置を特定します。漏れがガスケットから生じている場合は、ガスケットの再装着または交換が適切な対応です。一方、漏れがフレームとの接着部やプレートの端部から生じている場合は、承認済みのシーラントを少量塗布することで修復できますが、そのシーラントはフィルター材質および製造工程と互換性を持つ必要があります。中国南部の製薬工場の充填クリーンルームで発生した実際の事例では、2回目の検査の有効性が示されました。初回のスキャンは速度が速すぎたため、フィルター表面は「異常なし」と判定されましたが、秒間2.5cmというゆっくりとした速度で再スキャンしたところ、プレートとフレームの接合部にピンホールが検出されました。この修復には、少量のシーラントを塗布し、その後、修復部位全体の再検査および周辺部の検査を行いました。再検査は合格しましたが、得られた教訓は、「プローブの移動速度は、単なる作業上の都合ではなく、測定そのものの一部である」という点です。

結果を記録し、当該手法の適用限界を正しく理解すること

記録には、エアロゾルの種類、ジェネレーターの設定値、上流側濃度、光電式粒子計の校正日、プローブの距離、スキャン速度、許容漏れ量、漏れ箇所、修理方法、再試験結果を含める必要があります。これらの詳細が欠けているスキャン報告書は、監査時に説明責任を果たすことが困難です。また、この手法には限界があります。光電式粒子計によるスキャンは、あくまで漏れ検出試験であり、フィルターの性能評価（効率試験）全般を代替するものではありません。EN 1822に基づくフィルター分類や、システム全体での粒子数測定を置き換えることはできません。また、光電式粒子計の検出感度を下回る極めて微小な漏れは、検出されないまま残る可能性があります。さらに、高湿度、反応性の高い化学物質、油性エアロゾルなどは、測定値に影響を与えることがあります。スキャン作業は、校正済みの計測器と文書化された手順書を用いて、十分な訓練を受けた担当者が実施しなければなりません。フィルターの構造や製造ロットのトレーサビリティが求められるプロジェクトにおいては、仁和（レンヘ）社の製造拠点および品質管理プロセスが、こうした文書化作業を支援します。この文書化作業は、スキャンそのものと同様に重要であることが多くあります。