天井 HEPA 送風ボックスとは？給気の「最終関門」

天井 HEPA 送風ボックス（Ceiling HEPA Box、末端送風ボックス、HEPA ハウジングとも）は、クリーンルームや手術室の天井に設置する末端給気装置です。中央空調（AHU/MAU）がダクトで空気を送り、室内へ入る直前にボックス内の HEPA で最終ろ過し、吹出面から均一に室内へ送ります。

たとえるなら、空調システム全体が家の配管で、天井 HEPA ボックスは蛇口の先端に付いたカートリッジ——水がどれだけ遠くから来ても、最後に出る瞬間は必ず清浄です。

これは HEPA/ULPA フィルター システムで使用者に最も近い部分です。手術室では手術台上方の清浄度を、クリーンルームでは各吹出口の番人を担います。佰聖の 天井 HEPA Box はこの末端給気カテゴリーに属します。

HEPA Box 断面：ダクトから清浄区へ

選び方を理解するため、まず内部構造を見ます。

天井 HEPA 送風ボックスは通常、次の部分で構成されます：

  • ▸筐体：亜鉛めっき鋼板またはステンレスで HEPA を包む。
  • ▸ダクト接続（カラー）：上接または側接で中央ダクトへ。各ボックスの風量を調整するダンパーを併設することが多い。
  • ▸HEPA フィルター：主に H13/H14、手術室や超清浄区は ULPA U15。
  • ▸シール機構：ゲルシールまたはナイフエッジ。HEPA 枠と筐体間の漏れを防止。
  • ▸吹出面：整流用の拡散板、または一方向流用の層流パネル。
  • ▸PAO 試験口：設置後の個別漏れ走査用の上下流採取口。
FFU ファンフィルターユニット との最大の違い：HEPA ボックスはファンを持たず、遠端の中央空調で給気します。つまりファンの騒音と発熱が天井に残らず、保守は機械室に集約。FFU はファン内蔵でモジュール式。優劣ではなく給気アーキテクチャの違い——集中式空調は HEPA ボックス、モジュール分散給気は FFU。

天井末端給気 3 方式：層流・拡散・FFU

いずれも天井設置ですが、給気方式は 3 つあり気流が大きく異なります。

  • ▸層流送風天井（LAF）：大面積 HEPA アレイで一方向垂直流を生成。手術台直上など超清浄区に。
  • ▸拡散型 HEPA Box：吹出面が拡散板で混合・拡散、広く被覆。一般クリーンルーム末端や手術室周辺に。
  • ▸FFU：ファン内蔵モジュール——FFU 選定ガイド 参照。

手術室の層流送風天井

手術室は天井 HEPA 送風ボックスで最も厳格な用途です。Class 1 層流手術室（関節置換・心臓・臓器移植）は手術台直上に大面積の HEPA 送風天井を敷き、均一な垂直層流——手術区を覆う「空気の滝」——で ISO 5 を実現。脱落した皮屑や繊維は下方へ運ばれ、創部に落ちません。

よくある混同を整理：送風ボックスは「清浄度」を、室圧は「方向」を決めます。 手術室は陽圧（外の汚染を入れない）、陰圧隔離病室は陰圧（病原を漏らさない）。圧力方向の全体ロジックは 病院隔離病室・手術室 HEPA 構成 を参照。本稿は送風ボックスというハードウェア自体に焦点。佰聖の 手術室／陰圧隔離病室専用 HEPA Box はこうした医療用途向けです。

室内側交換 vs 天井側交換

天井 HEPA は使用するうちに交換が必要です。交換方向に 2 つの設計があり、違いは大きいです：

  • ▸室内側交換可（room-side replaceable）：クリーンルーム室内側から HEPA を外して交換、天井プレナムに登る必要なし。利点：プレナム保守空間の節約、動線が単純、停止時間が短い。
  • ▸天井側交換（plenum-side）：上方プレナムから交換、十分な保守空間と通路が必要。

プレナムが浅い、またはスケジュールが詰まった現場（多忙な手術室など）には、室内側交換が大きな利点です。

シール方式も交換に関係：ゲルシール が最も一般的でシール性良好・設置容易、ナイフエッジは頻繁交換や BIBO 併用に適します。

選定早見

天井 HEPA 送風ボックス購入時、下表は項目ごとに確認すべき主要欄です。

選定の要点：呼称寸法は天井 T バーモジュールに整合、HEPA 等級は清浄度で（手術台 H14、超清浄 U15）、吹出面は層流区で層流パネル・一般区で拡散板、多箱系は必ず風量調整で平衡を。

設置後検証：PAO 漏れ走査

天井 HEPA 送風ボックスは設置して終わりではありません。HEPA 枠と筐体間、ろ材自体に漏れがないかは PAO（または DOP）漏れ走査 で個別検証——だからボックスに PAO 試験口を設けます。走査方法と判定基準は PAO 試験の完全解説 を参照。

多段ろ過アーキテクチャ全体（プレ → 中性能 → 末端 HEPA）の組み合わせは クリーンルーム用フィルター完全ガイド を参照。

よくある質問

Q：天井 HEPA 送風ボックスと FFU はどう選ぶ？

給気アーキテクチャ次第です。集中式空調（1 台の大型ファンがダクトで多数の吹出口へ）なら HEPA ボックス——ファン騒音と発熱が機械室に留まり、天井が清潔で静か。モジュール分散給気（各吹出口がファン内蔵で独立調速）なら FFU。手術室や多くの医療現場は HEPA ボックス（中央空調 + 静音）を、半導体の大面積クリーンルームは FFU（モジュール・拡張容易）を好みます。

Q：室内側交換可（room-side replaceable）とは？利点は？

クリーンルーム室内側から HEPA を交換でき、天井プレナムに登る必要がないことです。利点：プレナムに保守通路が不要（省スペース）、動線が単純、停止時間が短い。プレナムが浅い、またはスケジュールが詰まった現場（手術室など）に特に有用。

Q：手術室はなぜ一般拡散でなく層流送風天井が必要？

手術創部には一方向・非循環の気流が必要で、粒子を絶えず下・外へ運び去るためです。層流送風天井は大面積 HEPA アレイで均一な垂直流を作り、手術台上方に ISO 5 超清浄区を形成。拡散型は混合・乱流で、室全体の清浄度には十分でも、手術台上方のあの「空気の滝」的一方向保護は提供できません。よって手術室は「手術台上は層流天井 + 周辺は拡散型」を併用します。

Q：HEPA Box のシールはゲルとナイフエッジどちら？

ゲルシールが主流で、シール性良好・設置容易、ほとんどのクリーンルームと手術室に適します。ナイフエッジは頻繁交換や危害環境での BIBO 併用に優位。一般用途はゲルで十分。

Q：天井 HEPA はどのくらいで交換？判断は？

最も信頼できるのは差圧：終期圧損が初期の約 2 倍で交換。手術室給気 HEPA は約 3–5 年ですが、実寿命は外気品質、前段プレ/中性能の保護、給気量に依存。差圧傾向を定期記録し、年次 PAO 走査で漏れなしを確認しましょう。

Q：手術室と陰圧隔離病室の HEPA Box は同じ？

筐体と HEPA 等級は類似可ですが「気流方向」と重点が異なります。手術室は陽圧で HEPA は給気側（清浄空気を手術区へ）、陰圧隔離病室は陰圧で排気側の HEPA を重視（排出する病原含有空気をろ過）。よって医療用 HEPA Box は給気側か排気側か、BIBO 交換要否で設計考慮が異なります。