クリーンルームのコンセプト
精製: 必要な清浄度を得るために汚染物質を除去するプロセスを指します。
空気浄化：空気中の汚染物質を除去して空気をきれいにする行為。
粒子：一般的な大きさが0.001～1000μmの固体および液体の物質。
浮遊粒子: 空気清浄度の分類に使用される、空気中に存在する 0.1 ～ 5 μm のサイズ範囲の固体および液体の粒子。
静的テスト：クリーンルーム空調システムが正常に動作し、プロセス機器が設置され、クリーンルーム内に生産担当者がいないときに実施するテスト。
動的テスト: クリーンルームが通常の生産状態にあるときに実施されるテスト。
不妊症: 生物が存在しない状態。
滅菌：無菌状態を達成する方法。クリーンルームと通常の空調室の違い。クリーンルームと通常の空調室は、一定の温度、湿度、気流速度、空気清浄度に達する空気環境を人工的な手段で作り出し、維持する空間です。両者の違いは以下のとおりです。
クリーンルーム 普通のエアコン完備の部屋
室内空気中の浮遊粒子を制御する必要があります。温度、湿度、気流速度、風量は、一定の換気頻度（一方向流クリーンルームでは400～600回/時、非一方向流クリーンルームでは15～60回/時）を達成する必要があります。
通常、温度は8～10回/時で下げられます。換気は恒温室で10～15回/時です。温度と湿度の監視に加え、定期的に清浄度を検査する必要があります。温度と湿度は定期的に検査する必要があります。給気は3段階の濾過を経なければならず、ターミナルはHEPAエアフィルターを使用する必要があります。一次、中、熱水分交換装置を使用してください。クリーンルームは、周囲の空間に対して10Pa以上の一定の正圧を維持する必要があります。正圧はありますが、校正は必要ありません。入室する人は、専用の靴と滅菌服を着替え、エアシャワーを通過する必要があります。人の流れと物流を分離してください。
浮遊粒子：一般的には空気中に浮遊する固体および液体の粒子を指し、その粒子径は約0.1～5μmです。清浄度：単位体積あたりの空気中に含まれる粒子の大きさと数を表す指標であり、空間の清浄度を判別する基準となります。
エアロック：クリーンルームの出入り口に設置され、外部や隣接部屋からの汚染された気流や圧力差を遮断する緩衝室。
エアシャワー：ファン、フィルター、制御システムを用いて、入室者の周囲に空気を送り出すエアロックの一種。外部汚染を軽減する効果的な方法の一つです。
清潔な作業服: 作業者によって発生する粒子を最小限に抑えるために使用する、発塵量の少ない清潔な作業服。
HEPAエアフィルター：直径0.3μm以上の粒子の捕捉効率が99.9%以上で、定格風量時の通気抵抗が250Pa未満のエアフィルター。
ウルトラHEPAエアフィルター：直径0.1～0.2μmの粒子に対する捕集効率が99.999%以上、定格風量時の通気抵抗が280Pa以下のエアフィルター。
クリーン作業場：中央空調と空気清浄システムで構成され、清浄システムの心臓部でもあり、様々なパラメータの正常性を確保するために連携して機能します。温湿度制御：クリーン作業場は製薬企業のGMP環境要件であり、クリーンルーム空調（HVAC）システムは、この清浄エリアを実現するための基本的な保証です。クリーンルーム中央空調システムは、次の2つのタイプに分けられます。DC空調システム：処理済みで空間要件を満たす外気を室内に送り込み、その後全量排出します。これは全排気システムとも呼ばれ、特殊なプロセス要件を持つ作業場に使用されます。既存の作業場4階にある造粒乾燥室、錠剤充填エリア、コーティングエリア、粉砕・計量エリアなどの発塵エリアはこのタイプに属します。作業場は大量の発塵が発生するため、DC空調システムが使用されます。循環空調システム：つまり、クリーンルームの給気は、処理済みの外気の一部とクリーンルーム空間からの還気の一部を混合したものです。屋外の新鮮空気量は通常、クリーンルームの全空気量の 30% として計算され、室内の排気を補うニーズも満たす必要があります。再循環は、一次戻り空気と二次戻り空気に分けられます。一次戻り空気と二次戻り空気の違い：クリーンルームの空調システムでは、一次戻り空気とは、最初に新鮮空気と混合された室内戻り空気を指し、次に表面冷却器（または水噴霧チャンバー）で処理されて機械露点状態に達し、次に一次ヒーターで加熱されて給気状態に達します（恒温恒湿システムの場合）。二次戻り空気方式は、一次戻り空気を新鮮空気と混合し、表面冷却器（または水噴霧チャンバー）で処理して機械露点状態に達し、次に室内戻り空気と一度混合し、混合比を制御することで室内給気状態を実現します（主に除湿システム）。
正圧：クリーンルームは通常、外部からの汚染物質の流入を防ぎ、内部の粉塵排出を促進するために正圧を維持する必要がある。正圧値は、一般的に以下の2つの設計に従う。1）異なるレベルのクリーンルーム間およびクリーンエリアと非クリーンエリア間の圧力差は5Pa以上であるべきである。2）屋内と屋外のクリーン作業場間の圧力差は10Pa以上であるべきであり、一般的には10～20Paである。（1Pa＝1N/m2）「クリーンルーム設計仕様」によると、クリーンルームのメンテナンス構造の材料選定は、断熱性、防火性、耐湿性、低粉塵性の要件を満たす必要がある。さらに、温湿度要件、圧力差制御、風量と給気量、人の出入り、空気浄化処理などが連携してクリーンルームシステムを形成する。
- 温度と湿度の要件
クリーンルームの温度と相対湿度は、製品の生産要件と一致し、製品の生産環境と作業者の快適性を保証する必要があります。製品生産に特別な要件がない場合、クリーンルームの温度範囲は18～26℃、相対湿度は45～65％に制御できます。無菌操作の中核領域における微生物汚染の厳格な管理を考慮すると、この領域で作業する作業者の服装には特別な要件があります。したがって、クリーンエリアの温度と相対湿度は、プロセスと製品の特別な要件に応じて決定できます。
- 圧力差制御
クリーンルームの清浄度が隣接する部屋によって汚染されるのを防ぐため、建物の隙間（ドアの隙間、壁の貫通部、ダクトなど）に沿って指定された方向に気流を流すことで、有害粒子の循環を減らすことができます。気流の方向を制御する方法は、隣接空間の圧力を制御することです。GMPでは、クリーンルームと清浄度の低い隣接空間との間に測定可能な圧力差（DP）を維持することが求められています。中国のGMPでは、異なる空気レベル間のDP値は10Pa以上と規定されており、プロセス要件に応じて正または負の圧力差を維持する必要があります。
- 気流パターンと給気量 合理的な気流構成は、クリーンエリアの汚染と交差汚染を防ぐための重要な保証の1つです。 合理的な気流構成とは、クリーンルームに送り込まれた空気をクリーンエリア全体に迅速かつ均一に分配または拡散させ、渦流と死角を最小限に抑え、室内汚染によって放出された塵埃や細菌を希釈し、迅速かつ効果的に排出することで、塵埃や細菌が製品を汚染する可能性を減らし、室内の必要な清浄度を維持することです。 クリーンテクノロジーは大気中の浮遊粒子の濃度を制御し、クリーンルームに供給される空気量は一般的な空調室に必要な量よりもはるかに大きいため、その気流構成形式はそれらとは大きく異なります。 気流のフローパターンは主に3つのカテゴリに分けられます。
- 一方向流：断面上で風速が一定で、一方向に平行な流線を持つ気流。（垂直一方向流と水平一方向流の 2 種類があります。）
- 非一方向フロー: 一方向フローの定義を満たさない空気の流れを指します。
3. 混合流：一方向流と非一方向流で構成される気流。一般的に、一方向流は室内の給気側から対応する還気側へスムーズに流れ、清浄度はクラス100に達することがあります。非一方向クリーンルームの清浄度はクラス1,000からクラス100,000の間であり、混合流クリーンルームの清浄度は一部地域でクラス100に達することがあります。水平流システムでは、気流は壁から壁へと流れます。垂直流システムでは、気流は天井から地面へと流れます。クリーンルームの換気状態は、通常、「換気頻度」によってより直感的に表すことができます。「換気頻度」とは、1時間あたりに空間に入る空気の量を空間の容積で割った値です。クリーンルームに送り込まれるクリーンエアの供給量が異なるため、室内の清浄度も異なります。理論計算と実務経験に基づく、クリーンルームの給気量の概算として、換気回数の一般的な経験は以下のとおりです。1) クラス100,000の場合、換気回数は通常15回/時以上です。2) クラス10,000の場合、換気回数は通常25回/時以上です。3) クラス1000の場合、換気回数は通常50回/時以上です。4) クラス100の場合、給気量は給気断面の風速0.2～0.45m/sに基づいて計算されます。適切な風量設計は、クリーンエリアの清浄度を確保する上で重要な部分です。室内換気回数を増やすことは清浄度確保に有効ですが、風量が多すぎるとエネルギーの無駄になります。空気清浄度レベル最大許容塵埃粒子数（静的）最大許容微生物数（静的）換気回数（時間あたり）
4. 人や物の出入り
クリーンルームインターロックは、通常、クリーンルームの出入口に設置され、外部からの汚染された気流を遮断し、圧力差を制御します。バッファルームが設けられています。これらのインターロック装置室は、複数のドアを通して入退室空間を制御するだけでなく、クリーンウェアの着脱、消毒、浄化などの作業場所も提供します。一般的な電子インターロックとエアロック。
パスボックス：クリーンルームにおける材料の搬入・搬出にはパスボックスなどが含まれます。これらのコンポーネントは、クリーンエリアと非クリーンエリア間の材料搬送において緩衝役割を果たします。パスボックスの2つの扉は同時に開けることができないため、材料搬入時に外気が作業場に出入りするのを防ぎます。さらに、紫外線ランプ装置を備えたパスボックスは、室内の正圧を安定に保ち、汚染を防止し、GMP要件を満たすだけでなく、滅菌・消毒にも役立ちます。
エアシャワー：エアシャワー室は、クリーンルームへの物品の出入り通路であると同時に、密閉されたクリーンルームのエアロック室の役割も担っています。物品の出入りによって持ち込まれる大量の粉塵粒子を低減するため、HEPAフィルターで濾過されたクリーンな空気流を回転ノズルから全方向から物品に噴射し、粉塵粒子を効果的かつ迅速に除去します。エアシャワーが設置されている場合は、無塵クリーンルームに入る前に、規定に従ってエアシャワーを吹き付け、シャワーをかけてください。また、エアシャワーの仕様および使用要件を厳守してください。
- 空気浄化処理とその特徴
空気浄化技術は、清浄な空気環境を作り、製品品質を確保・向上させるための総合的な技術です。主に空気中の粒子をろ過して清浄な空気を得、その後、均一な速度で平行または垂直に同じ方向に流し、周囲の粒子を含む空気を洗い流すことで、空気浄化の目的を達成します。クリーンルームの空調システムは、一次フィルター、中間フィルター、HEPAフィルターの3段階のろ過処理を備えた浄化空調システムでなければなりません。これにより、室内に送り込まれる空気が清浄な空気であることを確保し、室内の汚染された空気を希釈することができます。一次フィルターは、主に空調・換気システムの一次ろ過とクリーンルームの還気ろ過に適しています。フィルターは人工繊維と亜鉛メッキ鋼で構成されており、気流に大きな抵抗を与えることなく、塵埃粒子を効果的に遮断します。ランダムに織り込まれた繊維は、粒子に対する無数のバリアを形成し、繊維間の広い空間が空気の流れをスムーズにし、システム内の次段のフィルターとシステム自体を保護します。無菌室内空気の流れには2つの状況があります。1つは層流（つまり、室内のすべての浮遊粒子が層流に留まる）であり、もう1つは非層流（つまり、室内の空気の流れが乱流である）です。ほとんどのクリーンルームでは、室内の空気の流れは非層流（乱流）であり、空気中に取り込まれた浮遊粒子が急速に混合されるだけでなく、室内の静止粒子が再飛散し、一部の空気が停滞することもあります。
6. クリーンな作業場の火災予防と避難
1) クリーン作業場の耐火レベルはレベル2未満であってはならない。
2) クリーン工場における生産工場の火災危険性は、現行の国家基準「建築設計の火災予防規定」に従って分類し、実施しなければならない。
3）クリーンルームの天井及び壁パネルは不燃性材料を使用し、有機複合材料は使用しない。天井の耐火限界は0.4h以上、避難通路の天井の耐火限界は1.0h以上とする。
4）防火区域内にある総合工場建物においては、クリーン生産エリアと一般生産エリアとの間に不燃性の仕切りを設けなければならない。仕切り壁及びその天井の耐火限界は1時間以上とする。壁又は天井を貫通する配管は、耐火性材料又は耐火性材料を用いて密閉しなければならない。
5) 安全出口は分散して配置し、生産現場から安全出口までの経路が曲がりくねってはならず、また、避難誘導標識が明確に設置されなければならない。
6）クリーンエリアと非クリーンエリア、およびクリーンエリア屋外とを繋ぐ安全避難扉は、避難方向に開放しなければならない。安全避難扉は、吊り戸、特殊扉、横引き戸、電動自動扉であってはならない。クリーン作業場および同一階のクリーンエリアの外壁には、消防士が作業場のクリーンエリアへ入るための扉および窓を設け、外壁の適切な箇所に専用の非常口を設ける。
GMP工場の定義：GMPはGood Manufacture Practice（適正製造規範）の略称です。その主な内容は、企業の生産プロセスの合理性、生産設備の適用性、生産業務の正確性と標準化に関する必須要件を提示することです。GMP認証とは、政府および関連部門が、企業の人事、教育訓練、工場設備、生産環境、衛生条件、原材料管理、生産管理、品質管理、販売管理など、あらゆる側面について検査を実施し、規制要件を満たしているかどうかを評価するプロセスを指します。GMPは、製品メーカーが優れた生産設備、合理的な生産プロセス、完璧な品質管理、厳格な検査システムを備え、最終製品の品質が規制要件を満たしていることを保証することを要求しています。一部の製品の製造は、GMP認証工場で行われなければなりません。GMPの実施、製品品質の向上、サービスコンセプトの強化は、市場経済環境における中小企業の発展の基盤であり、源泉です。クリーンルームの汚染とその制御：汚染の定義：汚染とは、あらゆる不要な物質を指します。物質であれエネルギーであれ、製品の構成要素でない限り、存在して製品の性能に影響を与える必要はありません。汚染の基本的な発生源は4つあります。1.施設（天井、床、壁）; 2.工具、設備; 3.人員; 4.製品。注：ミクロ汚染はミクロン、つまり1000μm＝1mmで測定できます。通常、粒子サイズが50μmを超えるダスト粒子しか見えず、50μm未満のダスト粒子は顕微鏡でしか見えません。クリーンルームの微生物汚染は、主に人体汚染と作業場のツールシステム汚染の2つの側面から発生します。通常の生理条件下では、人体は常に細胞鱗屑を脱落させ、そのほとんどは細菌を運んでいます。空気は大量のダスト粒子を再浮遊させるため、細菌にキャリアと生存条件を提供し、大気が細菌の主な発生源となります。人が最大の汚染源です。人が話したり動いたりすると、大量の塵埃粒子が放出され、製品の表面に付着して汚染を引き起こします。クリーンルームで作業する作業員は清潔な衣服を着用していますが、清潔な衣服だけでは粒子の拡散を完全に防ぐことはできません。大きな粒子の多くは重力によってすぐに物体の表面に沈降し、小さな粒子は気流に乗って物体の表面に落下します。小さな粒子が一定の濃度に達して凝集すると、初めて肉眼で確認できるようになります。作業員によるクリーンルームの汚染を軽減するために、作業員は入退室時に規則を厳守する必要があります。クリーンルームに入る前にまず、第1シフト室でコートを脱ぎ、標準のスリッパに履き替え、第2シフト室に入り靴に履き替えます。第2シフト室に入る前に、バッファ室で手を洗い、乾かします。手の甲と手の甲が濡れなくなるまで乾かします。第2シフト室に入ったら、第1シフト室のスリッパに履き替え、滅菌作業服を着用し、第2シフト室の浄化靴に履き替えます。清潔作業服を着用する際のポイントは3つあります。A. 清潔な服装をし、髪を露出させないこと。B. マスクは鼻を覆うこと。C. 清潔作業場に入る前に、清潔作業服についた埃を拭き取ること。生産管理においては、いくつかの客観的な要因に加え、依然として多くの従業員が規定通りに清潔区域に入らず、材料の取り扱いも厳格でないという問題があります。そのため、製品メーカーは生産作業員に厳格な要求を出し、生産スタッフの清潔意識を醸成する必要があります。人体汚染 - 細菌：
1. 人間が排出する汚染物質：(1) 皮膚：人間は通常4日ごとに皮膚が完全に脱落し、1分間に約1,000枚の皮膚が脱落します（平均サイズは30*60*3ミクロン）。(2) 髪の毛：人間の髪の毛（直径は約50〜100ミクロン）は常に抜け落ちています。(3) 唾液：ナトリウム、酵素、塩、カリウム、塩化物、食物粒子が含まれています。(4) 日常の衣類：粒子、繊維、シリカ、セルロース、さまざまな化学物質、バクテリア。(5) 人間は静止しているときや座っているとき、1分間に0.3ミクロンより大きい粒子を10,000個排出します。
2.海外の試験データを分析すると、(1)クリーンルーム内で作業員が滅菌衣を着用している場合、静止時に放出される細菌量は通常10～300個/分である。人体が通常活動しているときに放出される細菌量は150～1000個/分である。人が速く歩くときに放出される細菌量は900～2500個/分・人である。(2)咳は通常70～700個/分・人である。(3)くしゃみは通常4000～62000個/分・人である。(4)普通の服を着用したときに放出される細菌量は3300～62000個/分・人である。(5)マスクを着用していないときの細菌放出量とマスクを着用したときの細菌放出量は1：7～1：14である。
投稿日時: 2025年3月5日