JP2006192431A - プロセス室を清浄化するための装置および方法 - Google Patents

Abstract

【課題】特にアイソレータの、ハウジング内で密閉可能なプロセス室を清浄化するための装置を改良して、プロセス室の、効率的、自動的かつ信頼可能な清浄化を実施し得る装置を提供する。
【解決手段】少なくとも１つの清浄化媒体をプロセス室（３）内に導入するための供給装置（６）と、清浄化媒体をプロセス室（３）から導出するための排出装置（２６，２７，２８）と、清浄化媒体の振動励起のための少なくとも１つの装置（２９）とが設けられているようにした。
【選択図】図１

Description

本発明は、特にアイソレータの、ハウジング内で密閉可能なプロセス室を清浄化するための装置および方法に関する。

例えば機械ハウジングまたはアイソレータ内に形成されていることができる密閉可能なプロセス室のクリーニング、すなわち清浄化は、実際の現場ではしばしば手により、手動式に高圧清浄化ノズルがプロセス室内に持ち込まれ、対象物を清浄化するための種々異なる清浄化剤がプロセス室内に導入されることにより実施される。

ただし、そのような方法は時間およびコストに関して手間がかかるだけではなく、信頼性も低い。それというのも、清浄化の効率は検査が困難であるからである。

不十分な清浄化は、特に製剤での使用および食品テクノロジーにおける機械および装置において、生産物汚染の結果としての健康被害につながる恐れがある。それゆえ、特にこの使用分野では、生産終了後、生産物切換時もしくはアイソレータの、例えば組立目的のための開放前に、プロセス室のすべての内部部分が残分なしに清浄化されなければならない。その際、信頼可能な清浄化が望まれている。

それゆえ、本発明の課題は、特にアイソレータの、ハウジング内で密閉可能なプロセス室を清浄化するための装置および方法を改良して、プロセス室の、効率的、自動的かつ信頼可能な清浄化を実施し得る装置および方法を提供することである。

上記課題を解決した本発明の構成によれば、少なくとも１つの清浄化媒体をプロセス室内に導入するための供給装置と、清浄化媒体をプロセス室から導出するための排出装置と、清浄化媒体の振動励起のための少なくとも１つの装置とが設けられているようにした。さらに、上記課題を解決した本発明の方法によれば、少なくとも１つの清浄化媒体をプロセス室内に導入し、清浄化媒体の汚染度をセンシングしながら清浄化媒体を排出し、汚染度が所定の値を超えている場合、少なくとも１つの先行の方法ステップを繰り返すようにした。

本発明による装置により、有利には、プロセス室およびその中に配置された対象物の、閉鎖された状態での自動的かつ信頼可能な清浄化が可能である。高い清浄化効果のために、特に清浄化媒体の振動励起が貢献する。それというのも、このようにして、種々異なる汚れ、例えば固体粒子、油、脂質等が、清浄化したい表面から剥離されるからである。加えて、このような汚れ粒子は清浄化媒体内を浮遊状態に保たれて、分散される。このことは表面への再付着を阻止する。

センサが清浄化媒体の汚染を検出するために設けられており、かつ清浄化プロセスを制御するための制御装置に接続されていると、特に有利である。

清浄化媒体の清浄度がセンサにより監視され、清浄化プロセスの制御が、このセンサにより検出される情報に依存して実施されることにより、清浄化の成功の自己監視が保証されている。

本発明による装置の別の有利な構成では、清浄化媒体の振動励起のための装置が超音波発生器として形成されていることができる。液状の清浄化媒体内での集中的な超音波により、キャビテーション効果が発生する。キャビテーション効果は表面の清浄化のために使用される。液体の振動励起は圧力波を生ぜしめ、これにより真空気泡を生ぜしめる。真空気泡は引き続いて内破する。この内破は局所的に極めて高い圧力および温度につながるとともに、高速の液体噴流につながる。清浄化したい表面にこの機械的な力が加わると、付着していた汚れは剥離され、液状の清浄化媒体とともに洗い流される。

超音波による清浄化媒体の振動励起は簡単に、市場で入手可能な超音波発生器により可能である。

ただし、これに対して択一的に、例えば別の周波数域の波による清浄化媒体の別種の振動励起が達成されることもできる。

清浄化媒体の振動励起のための少なくとも１つの超音波発生器が設けられている場合、超音波発生器は有利には、プロセス室を包囲するハウジングの底に接続されていることができる。その結果、少なくとも１つの液状の清浄化媒体をプロセス室に充填した際に、充填状態に関わらず、液体を十分に超音波に曝すことが可能である。

プロセス室からの清浄化媒体の完全な排出を可能にするために、プロセス室を包囲するハウジングの底が、少なくとも１つの排出装置の方向で傾斜して形成されていると有利である。この場合、底がホッパ状に形成されており、かつ排出装置の部分である中央の開口を有していることができる。

清浄化度の自己監視および清浄化プロセスの全自動式の制御のために、清浄化媒体の汚染を検出するためのセンサが、本発明の別の有利な構成では、排出装置の領域に配置されている。センサとして、ここでは、廃水技術から公知のあらゆるセンサが、液体の清浄度を検出するために使用可能である。その際、光学式のセンサ（ｏｐｔｉｓｃｈｅｒ Ｓｅｎｓｏｒ）もしくは濁度センサ（Ｔｒｕｅｂｕｎｇｓｓｅｎｓｏｒ）が有利には使用される。

もちろん、適当なセンサを用いた超音波浴の監視も可能である。その際、プロセス室内の清浄化行程のそのような監視が、排出装置の領域にセンサが設けられていなくても、または排出装置の領域に設けられたセンサと協働した形でも、実施されることができる。

例えばプロセス室の内壁または管路における、画像評価ユニットに接続されているマイクロカメラまたはこれに類するものの助けを借りた相応の画像監視により、例えば、ノズルの閉塞、ノズルの噴霧画像、清浄化結果または乾燥結果が検査されることができる。

プロセス室の、コストを意識しかつ環境にも優しい清浄化に際し、汚れ具合に適合された清浄化媒体が使用される。プロセス室内への種々異なる清浄化媒体の導入を可能にするために、供給装置を、その都度１つの清浄化媒体源に接続されている複数の導入管路を備えて構成することは有利である。その際、清浄化媒体源は水、別の液状の化学的な清浄化剤および別の清浄化泡を包含していることができる。

種々異なる清浄化媒体の使用の順序は、清浄化結果の最適化のために可変であることができる。最も簡単な事例では、水だけで清浄化媒体として十分であることもある。

清浄化の効率にとって、少なくとも１つの清浄化媒体の温度調節のための装置が設けられていると特に有利である。例えば、清浄化媒体の加熱により、清浄化効果の改善が達成されることができる。さらに、プロセス室内に存在するすべての部分、それゆえ相対的に重厚な機械部分も、極めて均等にかつ迅速に加熱されることができる。これにより、プロセス室内に存在する部分はより迅速に乾燥され、ひいてはより迅速に後続の生産のために再び前滅菌可能である。

使用事例に応じて、すべての清浄化媒体は所定のステップで種々異なる温度に調節される、すなわち加熱されたり冷却されたりすることができる。

特に前清浄化もしくは粗清浄化のために、清浄化媒体を噴霧するための少なくとも１つのノズルがプロセス室内に設けられていると有利である。その際、最良の作用は、少なくとも１つのノズルが、プロセス室内の、清浄化したい対象物に向けて方向付けられていると達成される。一般に、ノズルは機械的にリニアモータまたはボーデンケーブルまたはこれに類するものを介して、噴流が、その下に存在するすべての面に達するように、運動させられることができる。回転するノズルにより、特に大きな作業範囲がカバーされることができる。その際、場合によっては必要なノズル数が減じられる。

プロセス室内に複数のノズルが設けられている場合、ノズル相互の協働ならびにノズルと清浄化媒体浴との協働は、汚れ具合および清浄化ステップに合わせて制御されることができる。そのようなノズル設備は完全にまたは部分的に固く設置されているか、または清浄化後に取り外すためにインサートモジュールとして形成されていることができる。

本発明による装置の別の有利な構成では、ガス、特に空気をプロセス室および／または供給装置内に導入するためのガス供給装置が設けられていることができる。有利には加熱された乾燥空気により、管路および場合によっては供給装置のノズル内のすべての水残分が、後続の内室滅菌のための準備として除去されることができる。加えて、加熱された乾燥空気を使用すると、管路およびノズルがその外周でも迅速に乾燥する。

さらに本発明は、特に請求項１記載の装置を備えた、アイソレータのようなものの、ハウジング内で密閉可能なプロセス室を清浄化するための方法に関する。そのような方法は、少なくとも以下の方法ステップ、すなわち、少なくとも１つの清浄化媒体をプロセス室内に導入し、清浄化媒体の汚染度をセンシングしながら清浄化媒体を排出し、汚染度が所定の値を超えている場合、少なくとも１つの先行の方法ステップを繰り返すという方法ステップを有している。

有利には、プロセス室に少なくとも１つの清浄化媒体を所定の充填レベルまで充填し、引き続いて清浄化媒体に振動を励起させる。

使用事例次第では、噴霧によるプロセス室内への清浄化媒体の導入が有利であり得る。とりわけひどい汚れの際には、プロセス室の充填前に、プロセス室内への清浄化媒体の噴霧による前清浄化を、同時に清浄化媒体を排出しながら行うようになっていると有利である。

本発明による、ハウジング内で密閉可能なプロセス室を清浄化するための装置および方法の別の利点および有利な構成は、明細書、図面および特許請求の範囲から得られる。

本発明による装置の一実施例を図面に概略的に簡単に示し、以下に詳細に説明する。

唯一の図面である図１には、アイソレータを清浄化するための装置の、簡単化された原理図が示されている。

図面を参照しながら、ハウジング２と、ハウジング２内に形成されたプロセス室３とを備えたアイソレータ１について原理的に説明する。アイソレータ１は、プロセス室３を清浄化するための本発明による装置を装備している。

ここでは製剤産業での使用および有毒な生産物の処理のために設計されているアイソレータ１のプロセス室３内に、機械部分４，５が配置されている。機械部分４，５は、生産物を切り換えるときまたは汚れたときに、プロセス室３内の残りの表面と同様に、残分なしに清浄化されなければならない。

プロセス室３内に少なくとも１つの清浄化媒体を導入するために、供給装置６が設けられている。供給装置６はここでは、分配管路７に開口する３つの導入管路８，９，１０を有している。導入管路８，９，１０はそれぞれ、種々異なる清浄化媒体が収められたタンク１１，１２，１３に接続されており、導入管路８，９，１０の開放度はそれぞれ、起動制御可能な弁１４，１５，１６を介して調節可能である。

この構成では、導入管路８および弁１４に接続された第１のタンク１１は、液状の化学的な清浄化剤で満たされており、導入管路９および弁１５に接続された第２のタンク１２は水で満たされており、導入管路１０および弁１６に接続された第３のタンク１３は清浄化泡で満たされている。

分配管路７から、その都度１つの弁１７，１８により遮断可能な管路１９，２０が、回転可能なノズル２１，２２，２３に通じている。ノズル２１，２２，２３はプロセス室３内で、超音波浴を形成するために清浄化媒体が注水される最大の充填レベルＨ＿ｍａｘの上側に配置されている。

プロセス室３もしくは機械部分４，５が配置されている下側の領域の注水のために、分配管路７は別の弁２４を介して、ハウジング２の底２５に設けられた中央の流出開口２６に接続されている。さらに、プロセス室３に液状の清浄化媒体を充填するためには、ハウジング２の底２５に設けられた中央の流出開口２６と、流出管路２７と、分配管路７の開口部の下流かつ流出管路２７の上流に配置された弁２８とにより形成される排出装置が遮断される必要がある。

清浄化媒体の振動励起のための装置２９として、ここでは２つの超音波発生器３０，３１が、ハウジング２の、ここではホッパ状に中央の開口２６に向かって傾斜して形成された底２５に接続されている。

さらに、その都度の清浄化媒体の、清浄化プロセスにとって最適な温度を調節するために、清浄化媒体の温度調節のための装置３２が設けられている。清浄化媒体の温度調節のための装置３２は、図示の構成では、導入管路８，９，１０の下流で分配管路７内に配置されている熱交換器として形成されている。

清浄化媒体の排出装置の領域には、ここでは光電子式のセンサ（ｏｐｔｏｅｌｅｋｔｒｏｎｉｓｃｈｅｒ Ｓｅｎｓｏｒ）３３が配置されている。このセンサ３３は、底２５の中央の開口２６から流出する清浄化媒体の汚染もしくは負荷を検出し、それにより清浄化品質を監視する。

図示の構成では、センサ３３は、排出装置の中央の開口２６と、分配管路７の、流出管路２７に通じる遮断可能な管路への開口部との間に設けられている。その結果、センサ３３は、流出する清浄化媒体の品質のみならず、弁２４を介して供給される清浄化媒体の品質をも検査することができる。

センサ３３は制御装置３４に接続されている。制御装置３４は、センサ３３から送られる、清浄化媒体の清浄度もしくは純度に関する情報に依存して、清浄化媒体の選択および弁１４，１５，１６，１７，１８，２４を介した供給もしくは弁２８を介した排出を制御する。

やはり制御装置３４を介して、ノズル２１，２２，２３の調節、熱交換器３２を介した温度制御および別のプロセスパラメータの調節が行われる。

制御装置３４は、図示の構成では、プロセス室３内の作業プロセスおよび機械部分４，５を起動制御する機械制御部の部分であるが、それとは異なり、別個の制御装置として形成されていることもできる。

センサ３３は場合によっては、すべての清浄化が、予め検査され確立されたプログラムにしたがって実施される場合、ＯＦＦにされていることもできる。

汚れ具合、すなわち汚染度に応じて、場合によってはまず前清浄化（予洗）が行われる。その際、すべてのノズル２１，２２，２３が、化学的な清浄化剤により、弁１４，１７，１８を介して負荷され、プロセス室３内に位置するすべての部分、特に機械部分４，５が、有利には同時に噴霧洗浄される。「廃水」、すなわち汚れにより汚染された清浄化剤は、この清浄化ステップ中、排出装置の、開放された弁２８を介して、センサ３３が所定の前清浄化値を検出するまで流出し続ける。その後、流出管路２７に通じる弁２８は制御装置３４により閉鎖される。

後続の清浄化区分で、プロセス室３には、最大の充填レベルＨ＿ｍａｘまで、弁２４を介して、使用したい清浄化媒体に応じて、液状の化学的な清浄化剤または水が注水される。その際、超音波発生器３０，３１のＯＮは、できるだけ早く行うのが有利である。

超音波による所定の処理時間の後、超音波浴は排出装置の弁２８を介して排水される。超音波発生器３０，３１は有利には、超音波浴が排水されて初めてＯＦＦにされる。

センサ３３は、清浄化媒体の流出時、清浄化媒体の品質を監視する。その際、必要であれば、上記清浄化ステップ、すなわちノズルによる噴霧と、引き続いての超音波浴の注水とが、制御装置３４の相応の起動制御により、その都度の排水時に所定の前清浄化値が検出されるまで繰り返される。

超音波を用いて前清浄化するための超音波浴が段階的に、排水毎に、最大の充填レベルＨ＿ｍａｘとは異なる充填状態にもたらされてもよいことは自明である。

液状の化学的な清浄化剤または清浄化泡の使用に際し、プロセス室３を後清浄化（後洗）時に例えば水で濯ぐことは有利であり得る。このために、水を用いた噴霧および超音波浴の使用は、センサ３３が、流出する水の、要求される最終品質を検出するまで繰り返されることができる。

さらに、本発明による装置は、図示の構成では、ガス供給装置３５を装備している。ガス供給装置３５はやはり制御装置３４を介して起動制御可能である。

ガス供給装置３５は、プロセス室に通じ弁３７により遮断可能な管路３６を有している。管路３６を通して、ガスは、滅菌フィルタ３８を備えて形成された空気分配器３９を介してプロセス室内に導入可能である。さらに、別の管路４０を介して、ガスは供給装置６内に導入可能である。その際、管路４０はやはり弁４１を介して遮断可能であり、かつガスの圧力上昇のためのブロワ４２ならびに下流に接続された弁４３を有している。

ここでは、ガス供給装置３５は２つのガス源に接続されている。その際、第１のガス源４４として乾燥空気が、第２のガス源４５として過酸化水素が考えられている。

加熱された乾燥空気を導入することにより、管路および供給装置６のノズル内の液体残分は迅速に除去されることができる。加えて、Ｈ_２Ｏ_２のような殺胞子性のガスの供給により、アイソレータ１の全自動式の清浄化が実施されることができる。

清浄化プロセス、清浄化結果および乾燥結果は、本発明による装置の図示の構成では、複数の画像処理式のセンサ（ｂｉｌｄｖｅｒａｒｂｅｉｔｅｎｄｅｒ Ｓｅｎｓｏｒ）によっても監視される。これらの複数のセンサのうち、１つのセンサ４６が例示的に示されている。画像処理式のセンサはここではやはり制御装置３４に接続されている。制御装置３４内で、その都度の実際の画像が、支配する運転状態のために登録された画像と比較され、電子式に偏差が評価される。

それにより、上記発明の助けを借りて、水密の超音波浴として使用可能なアイソレータ１の構成時に、プロセス室３内に存在するすべての部分と、アイソレータ１の、内側の表面とが、高効率に、極めて狭い隙間内も、全自動式に信頼可能に清浄化可能である。

アイソレータを清浄化するための装置の、簡単化された原理図である。

符号の説明

１ アイソレータ、 ２ ハウジング、 ３ プロセス室、 ４ 機械部分、 ５ 機械部分、 ６ 供給装置、 ７ 分配管路、 ８ 導入管路、 ９ 導入管路、 １０ 導入管路、 １１ タンク、 １２ タンク、 １３ タンク、 １４ 弁、 １５ 弁、 １６ 弁、 １７ 弁、 １８ 弁、 １９ 管路、 ２０ 管路、 ２１ ノズル、 ２２ ノズル、 ２３ ノズル、 ２４ 弁、 ２５ 底、 ２６ 流出開口、 ２７ 流出管路、 ２８ 弁、 ２９ 清浄化媒体の振動励起のための装置、 ３０ 超音波発生器、 ３１ 超音波発生器、 ３２ 清浄化媒体の温度調節のための装置、 ３３ センサ、 ３４ 制御装置、 ３５ ガス供給装置、 ３６ 管路、 ３７ 弁、 ３８ 滅菌フィルタ、 ３９ 空気分配器、 ４０ 管路、 ４１ 弁、 ４２ ブロワ、 ４３ 弁、 ４４ 第１のガス源、 ４５ 第２のガス源、 ４６ センサ

Claims (17)

1. 特にアイソレータ（１）の、ハウジング（２）内で密閉可能なプロセス室（３）を清浄化するための装置において、少なくとも１つの清浄化媒体をプロセス室（３）内に導入するための供給装置（６）と、清浄化媒体をプロセス室（３）から導出するための排出装置（２６，２７，２８）と、清浄化媒体の振動励起のための少なくとも１つの装置（２９）とが設けられていることを特徴とする、プロセス室を清浄化するための装置。
2. センサ（３３）が清浄化媒体の汚染を検出するために設けられており、かつ清浄化プロセスを制御するための制御装置（３４）に接続されている、請求項１記載の装置。
3. 清浄化媒体の振動励起のための少なくとも１つの装置（２９）が、少なくとも１つの超音波発生器（３０，３１）を有している、請求項１または２記載の装置。
4. 少なくとも１つの超音波発生器（３０，３１）が、プロセス室（３）を包囲するハウジング（２）の底（２５）に接続されている、請求項１から３までのいずれか１項記載の装置。
5. ハウジング（２）の底（２５）が、少なくとも１つの排出装置（２６，２７，２８）の方向で傾斜して形成されている、請求項１から４までのいずれか１項記載の装置。
6. 底（２５）がホッパ状に形成されており、かつ排出装置の部分である中央の開口（２６）を有している、請求項１から５までのいずれか１項記載の装置。
7. 清浄化媒体の汚染を検出するためのセンサ（３３）が排出装置（２６，２７，２８）の領域に配置されている、請求項２から６までのいずれか１項記載の装置。
8. 清浄化媒体の汚染を検出するためのセンサ（３３）が光学式のセンサとして形成されている、請求項２から７までのいずれか１項記載の装置。
9. 供給装置（６）が、種々異なる清浄化媒体を導入するための複数の導入管路（８，９，１０）を有している、請求項１から８までのいずれか１項記載の装置。
10. 少なくとも１つの清浄化媒体の温度調節のための装置（３２）が設けられている、請求項１から９までのいずれか１項記載の装置。
11. 清浄化媒体を噴霧するための少なくとも１つのノズル（２１，２２，２３）が設けられている、請求項１から１０までのいずれか１項記載の装置。
12. ガス、特に空気をプロセス室（３）および／または供給装置（６）内に導入するためのガス供給装置が設けられている、請求項１から１１までのいずれか１項記載の装置。
13. 制御装置（３４）が、清浄化プロセスの全自動式の制御のために設計されており、制御装置（３４）が特に、プロセス室（３）内の作業プロセスを制御する機械制御部の部分である、請求項１から１２までのいずれか１項記載の装置。
14. 特にアイソレータ（１）の、ハウジング（２）内で密閉可能なプロセス室（３）を清浄化するための方法において、少なくとも以下の方法ステップ、すなわち：
    −少なくとも１つの清浄化媒体をプロセス室内に導入し、
    −清浄化媒体の汚染度をセンシングしながら清浄化媒体を排出し、
    −汚染度が所定の値を超えている場合、少なくとも１つの先行の方法ステップを繰り返す
    という方法ステップを有していることを特徴とする、プロセス室を清浄化するための方法。
15. プロセス室（３）に少なくとも１つの清浄化媒体を所定の充填レベル（Ｈ＿ｍａｘ）まで充填し、清浄化媒体に振動を励起させる、請求項１４記載の方法。
16. プロセス室（３）内への清浄化媒体の導入を噴霧により行う、請求項１４記載の方法。
17. プロセス室（３）の充填前に、プロセス室（３）内への清浄化媒体の噴霧による前清浄化を、同時に清浄化媒体を排出しながら行う、請求項１６記載の方法。

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