研究室とクリーンルーム: 加湿の影響

研究室やクリーンルームの相対湿度をより適切に制御すると、汚染のリスクを低減し、製品の完全性を保護し、生産コストを削減し、廃棄物を最小限に抑えることができます。

研究室やクリーンルームの複雑な環境における相対湿度レベルを制御することの重要性を理解するには、湿度という用語が単に空気中の水蒸気の量を指し、相対湿度 (RH) で測定されることを知っておくと役立ちます。 相対湿度は、水分含有量と温度の両方の関数です。 これは、空気中の実際の水蒸気量を、特定の温度で空気が保持できる水蒸気の最大量のパーセンテージとして表します。

不適切に制御された環境では微生物や細菌が増殖する可能性が高まるため、実験室やクリーンルームでは汚染の防止が最も重要な関心事です。 空気の質を制御し、これらのエリアを無菌状態に保つために必要な空気の入れ替えが頻繁に行われると、RH レベルの低下または変動が発生し、機器、化学物質、測定に問題が発生する可能性があります。

RH レベルの低下または変動によって引き起こされる静電気の放電は、貴重な機器に損傷を与え、重要なプロセスを中断する可能性があります。 湿度レベルが 45% RH より低い場合、機器に静電気が蓄積し、材料が乾燥して脆くなる可能性があります。 医薬品の製造では、過度の静電気により薬同士がくっついてしまうため、錠剤のプレスや包装の段階でも問題が発生する可能性があります。 湿度が高すぎると、ウイルス、細菌、カビが増殖するのに理想的な環境が生じ、医薬品の完全性が損なわれます。 ASHRAE¹ ハンドブックでは、実験室およびクリーンルーム施設の相対湿度レベルを 35 ～ 60 % RH に維持することを推奨しています。

相対湿度レベルが高すぎたり低すぎたりすると、テスト結果に影響を与える可能性があります。 HVAC システムの起動時の短い間隔であっても、季節の変わり目であっても、湿度のわずかな変動が敏感なテストの精度に影響を与える可能性があります。 管理されていない環境では、分光計や電子顕微鏡などの高価な機器の寿命が著しく短くなる可能性があります。 さらに、仕様が満たされていない場合、機器の保証が無効になる場合があります。

空気の乾燥によって引き起こされる健康関連の問題には、感染症の発生の増加やスタッフの欠勤率の増加など、実際のコストが発生します。 室内の乾燥した空気は、スタッフや訪問者に皮膚、目、喉の乾燥という不快感を引き起こす可能性があります。 加湿された空間は従業員にとって暖かく感じられ、より快適になるため、集中力が向上し疲労が軽減され、生産性が向上します。

米国だけでも 500,000 人を超える労働者が研究所で雇用されており、相対湿度は労働者にとってより快適な環境を作り出すだけでなく、新型コロナウイルス感染症 (SARS-CoV-2) や季節性インフルエンザなどの空気感染ウイルスの蔓延を軽減し、スタッフの健康を守るため。 伝染性呼吸器疾患の影響を軽減し、スタッフの欠勤を減らすために、推奨相対湿度 (RH) レベルを 40 ～ 60 % RH に維持してください。

ジェネリック医薬品の増加により、医薬品メーカーは競争力を維持するためにプロセスを合理化し、試験段階を短縮する必要がありました。 FDA またはその他の認証機関への準拠はライセンスの要件であり、これには湿度レベルを含む環境条件の文書化および維持が含まれます。

競争環境の変化に伴い、医薬品メーカーは消費者の需要を満たすために生産性を向上させ、無駄を排除する方法を模索しています。 メーカーのニーズに合わせてカスタマイズされたソリューションを通じて、相対湿度をより適切に制御することで追加の保護層を作成し、汚染のリスクを低減し、製品の完全性を保護し、生産コストを削減し、廃棄物を最小限に抑えることができます。

建物の空気に湿気を加えるために使用される加湿技術には、主に等温式と断熱式の 2 種類があります。 等温（蒸気）加湿器は、加湿器タンク内で水を沸騰させ、それをダクトまたはエアハンドラー内の蒸気マニホールドを介してダクト内に分配するか、空間に直接分配することによって機能します。 これらのユニットは、電気、ガス、またはボイラーなどの外部熱源を使用して水を蒸気に変えます。 クリーンルームや研究室では、清潔で無菌の蒸気を生成する等温加湿器が一般に使用されます。