클린룸 및 실험실 가습, 제습 및 습도 제어

습도로 인한 결로 발생 방지를 위해 스펙트럼 상단에서 클린룸의 습도 제어가 중요합니다. 이는 박테리아 성장이나 부식을 촉진할 수 있습니다. 습도가 너무 낮으면(일반적으로 40% RH 미만) 정전기가 발생할 수 있습니다. 

클린룸에서 사용되는 재료 또는 제조 중인 제품 역시 공기의 수분 함량에 의해 직접적인 영향을 받을 수 있습니다. 재료가 수분을 흡수하거나 건조하게 되면 재료의 특성을 저하시켜 생산, 연구 활동을 방해할 수 있습니다.

중간 범위의 습도는 사람의 편안함과 건강에 중요합니다. 일반적으로 건강과 편안함을 위해 40-60%RH가 권장됩니다.

습도를 높이기 위한 가습기는 직접적인 실내 가습뿐만 아니라 중앙 공기 처리 장치(AHU)를 통한 가습에도 사용할 수 있습니다. 클린룸용 내부 유닛은 실내의 대기에 수분을 직접 주입하고, AHU 가습 시스템은 실내, 글로브박스 등의 공간 또는 건물 전체에 공급되는 공기의 습도를 관리합니다.

제습 시스템은 대기의 상대 습도를 줄이기 위해 실내 또는 중앙 집중식 공기 처리 중 하나를 선택할 수 있습니다.

공기의 상대 습도는 온도에 따라 달라집니다. 설정된 수분량이 있는 공기의 부피는 온도에 따라 상대 습도가 달라집니다. 따뜻한 공기는 찬 공기보다 더 많은 수분을 보유할 수 있습니다. 따라서 공기가 가열되면 같은 부피의 물을 함유하고 있음에도 불구하고 상대 습도는 떨어집니다. 지속적인 온도 관리는 클린룸에서 상대 습도를 성공적으로 제어하는 데 매우 중요합니다.

클린룸은 정확한 습도 제어가 필수입니다. 따라서 역삼투압(RO) 물에서 작동하는 저항성 증기 가습기가 클린룸에 가장 적합한 유형의 가습 시스템입니다.

이 기술은 주전자와 유사한 저항 발열체를 사용하여 물을 끓입니다. 일반 상수도가 아닌 역삼투압(미네랄 프리) 물을 사용하면 끓는 챔버에 쌓이는 미네랄이 거의 제거되어 미네랄 농도와 석회질 축적 제어를 위한 일상적인 세척이 필요치 않습니다.

플러시 사이클은 끓는 챔버에 냉수를 넣어 수온 감소, 스팀 출력의 변동 및 그에 따른 습도 출력의 감소로 이어집니다. 따라서 RO 수는 일관된 가습기 작동과 정확한 습도 제어를 가능하게 합니다.

제습기에는 콘덴싱과 데시칸트 기술이 있습니다. 콘덴싱 제습기는 차가운 표면을 가로질러 공기를 끌어들인 다음 형성되는 결로를 배수로 보냅니다. 데시칸트 제습기는 일반적으로 느리게 움직이는 바퀴에 있는 데시칸트 재료를 통해 수분을 끌어당겨 수분을 흡수합니다. 휠의 한 부분은 뜨거운 공기로 재생되어 건조제를 건조시켜 지속적으로 수분을 흡수할 수 있도록 합니다.

어떤 기술을 사용하느냐는 처리되는 공기의 온도와 필요한 제어 수준에 따라 달라집니다. 콘덴싱 기술은 응축이 더 쉽게 형성되기 때문에 따뜻한 조건에서 효과적입니다. 추운 조건에서는 데시칸트 기술이 더 좋은 경우가 많습니다. 완전히 조절되는 히터 배터리가 있는 데시칸트 제습기는  ±2%RH가 가능한 더 높은 정확도를 제공할 수 있는 반면 표준 콘덴싱 시스템은 일반적으로 ±10%RH를 제공합니다.

두 가지 유형의 제습기는 건조 과정에서 열을 발생시킵니다. 제습 시스템 설계는 온도 관리를 고��해야 합니다. 이를 위해 냉각 및 가열 옵션이 있는 제습기 또는 애플리케이션에서 열을 배출하는 원격 위치의 콘덴서가 있는 시스템을 사용할 수 있습니다.

클린룸 연구 및 제조 공정에는 정확한 습도 제어가 필요합니다. "밀착 습도 제어"라고 불리며 ±1%RH로 일정합니다. 이는 제공된 습도가 설정점보다 1% 이상 또는 1% 이상 벗어나지 않아야 함을 의미합니다.

이를 위해 가습기나 제습기는 습도 조절기의 제어 신호에 빠르게 응답할 수 있어야 하며 출력을 완전히 조절할 수 있어야 합니다. 켜짐/꺼짐 작동만 가능한 장치는 여러 단계의 작동 또는 0-100% 작동을 완전히 조절하는 장치보다 정밀한 제어를 제공할 수 없습니다.

센서 정확도도 중요합니다. 습도 제어 시스템이 ±2%RH에서 근접 제어가 가능하지만 습도 조절기가 ±5%RH 정확도만 제공하는 경우 습도 수준은 애플리케이션의 요구 사항에 맞춰지지 않습니다.

밀착된 습도 조절을 위해서는 일관된 온도 관리도 필수적입니다. 유입 공기 온도 편차는 습도 제어 시스템에서 공급되는 공기의 상대 습도에 영향을 미칩니다.