JP3181284U - 粉体飛散防止構造及びそのシュート部材 - Google Patents

Abstract

【課題】封じ込め装置から下方に配置された攪拌システムの容器の内部へと投下される粉体の、周囲への飛散を防止する粉体飛散防止構造を提供する。
【解決手段】粉体飛散防止構造が、封じ込め装置１の下面から延びる筒状の投下口１２と、容器２１の上面から延びる筒状の投入口２２とを、直接接続するか又は筒状のアダプタ部材を介して接続することにより形成された管状部分Ｐと、筒状のシュート本体４１と該シュート本体４１の上端から上方に拡がり延びるシュート受け口４２とを具備するシュート部材４と、を備え、シュート部材４は管状部分Ｐに挿通され、シュート受け口４２が封じ込め装置１内に開口するとともにシュート本体４１の下端が前記容器２１内の液体５中に位置するように配置される。
【選択図】図１

Description

本考案は、アイソレータ等の封じ込め装置から攪拌システムへ粉体を投入する際に粉体が周囲に飛散することを防止するための粉体飛散防止構造及びそのシュート部材に関する。

医薬品製造工程等においては、粉体を別の容器に移し替えたり、粉体を液体に投入して攪拌混合することがある。粉体が人体や環境に有害である種類のものである場合は、粉体の容器からの出し入れを周囲環境から隔絶された空間内で行うことが必要である。このために、密閉空間とすることができる筐体を有するアイソレータ等の封じ込め装置がよく用いられる。アイソレータの側壁に内部で作業することができるグローブが設けられたグローブボックスもよく用いられる。

また、アイソレータ等に収容されている粉体を、アイソレータの外に設置した攪拌システムに投入する場合もある。

特許文献１では、一方から液体の充填された他方へ粉体を移送する２つの容器を、アイソレータと同様の気密性のある粉体供給装置の上方と下方にそれぞれ配置し、粉体供給装置の上壁と下壁に各容器との接続手段を設置し、粉体供給装置の内部で可撓性のある筒状部材により上壁と下壁の接続手段を互いに接続する作業を行う方法を開示している。

特開２０１１−８４３３３号公報

特許文献１の方法は、粉体が飛散する可能性のある接続対象部分を封じ込め装置内に入れ、封じ込め装置内で接続作業を行うものである。

しかし、特許文献１では粉体供給装置の下壁の接続手段と下方の容器との間の接続は、可撓性のある筒状部材を用いているが、取り付け及び取り外しが煩雑である。特に取り外しの際に筒状部材を結束バンドで結束し、筒状部材を切断する方法であるので、残留した粉体が飛散する可能性があり、有害な粉体の場合は問題である。

特に、有害な粉体の場合は、粉体の送り側の容器と粉体の受け側の容器の全体をアイソレータ等の封じ込め装置に密閉状態で収容する必要があるため、設備が大規模になり操作も複雑となる問題がある。当然にコストも高くなる。

以上の現状に鑑み、本考案は、粉体の移し替え作業等を行う際に粉体の飛散を確実に防止できる簡易かつ低コストの粉体飛散防止構造であって、取り付け及び取り外しが容易であり、さらに取り外す際にも残留した粉体が飛散するおそれがない粉体飛散防止構造を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するべく本考案は、以下の構成を提供する。括弧内の符号は、後述する図面中の符号であり、参考のために付したものである。

本考案の第１の態様は、封じ込め装置（1）から前記封じ込め装置（1）の下方に配置された攪拌システム（2）の容器（21）の内部へと投下される粉体（6）の、周囲への飛散を防止するための粉体飛散防止構造であって、前記封じ込め装置（１）の下面から筒状に延びる投下口（１２）と、前記容器（21）の上面から筒状に延びる投入口（２２）とを、直接接続するか又は筒状のアダプタ部材（３）を介して接続することにより形成された管状部分（P）と、筒状のシュート本体（41）と該シュート本体（41）の上端から上方に拡がり延びるシュート受け口（42）とを具備するシュート部材（4）と、を備え、前記シュート部材（4）は前記管状部分（P）に挿通され、前記シュート受け口（42）が前記封じ込め装置（1）内に開口するとともに前記シュート本体（41）の下端が前記容器（21）内の液体（５）中に位置するように配置されることを特徴とする。

本考案の第２の態様は、上記の粉体飛散防止構造において用いられるシュート部材（４）であって、筒状のシュート本体（41）と該シュート本体（41）の上端から上方に拡がり延びるシュート受け口（42）とを具備し、前記シュート部材（4）は前記管状部分（P）に挿通され、前記シュート受け口（42）が前記封じ込め装置（1）内に開口するとともに前記シュート本体（41）の下端が前記容器（21）内の液体（５）中に位置するように配置されることを特徴とする。

本考案によれば、アイソレータ等の封じ込め装置と攪拌システムの間を管状部分により接続し、管状部分にシュート部材を挿通して、封じ込め装置内から攪拌システムの容器内の液面下に粉体を投入するので、周囲環境への粉体の飛散を確実に防止できる。取付けは、管状部分の固定のみであり、シュート部材は管状部分に挿通するだけであるので簡易である。また、取り外す前にシャワー洗浄することができ、残留した粉体も攪拌システムの容器に流れ落ちるので、取り外す際にも残留した粉体が飛散するおそれがない。

本考案では、粉体の送り側の容器のみを封じ込め装置内に収容し、粉体の受け手側の容器については投入口の密閉性さえ確保すれば、容器全体を封じ込め装置に収容する必要がない。従って、粉体の投入作業を簡易に低コストで行うことができる。

図１は、本考案による粉体飛散防止構造の一実施形態において、セッティングを完了し、粉体を投下する前の状態を示す概略正面図（一部は断面図）である。 図２は、本考案による粉体飛散防止構造の別の実施形態において、セッティングを完了し、粉体を投下する前の状態を示す概略正面図（一部は断面図）である。 図３（ａ）は図１及び図２におけるシュート部材の斜視図であり、（ｂ１）及び（ｂ２）は図２におけるアダプタ部材の斜視図及び側面図である。 図３は、図１の実施形態において、粉体投下のためのセッティングを行う前のアイソレータ１及び攪拌システム２を示す概略正面図（一部は断面図）である。 図４は、セッティングにおいて粉体飛散防止構造の管状部分Ｐを形成した状態を示す概略正面図（一部は断面図）である。 図６は、粉体投入時の状態を示す概略正面図（一部は断面図）である。 図７は、粉体投入後の洗浄時の状態を示す概略正面断面図である。 図８は、アイソレータの運転停止後に、アイソレータと撹拌システムとを分離した状態を示す概略正面図（一部は断面図）である。

以下、本考案の実施形態を例示した図面を参照して本考案に係る粉体飛散防止構造を説明する。

図１は、本考案による粉体飛散防止構造の一実施形態において、セッティングを完了し、粉体を投下する前の状態を示す概略正面図（一部は断面図）である。

アイソレータ１は、周囲環境から遮蔽された内部空間で有害物質や高活性物質等の作業を行うために利用される閉鎖系の装置であり、グローブを備えたものはグローブボックスとも称される。アイソレータ1に替えて、バイオハザードを封じ込める安全キャビネットでもよい。本明細書では、アイソレータや安全キャビネット等の装置を総称して「封じ込め装置」と称している。本考案による粉体飛散防止構造は、封じ込め装置とその下方に配置された撹拌システム２とを組み合わせて形成される。粉体飛散防止構造は、封じ込め装置の閉鎖系を維持しつつ、封じ込め装置から外部の攪拌システム２へと粉体を移し替えるためのものである。以下、封じ込め装置としてアイソレータ１を用いた例により、本考案の実施形態を説明する。

アイソレータ１は、内部に作業空間を有する筐体１１を備えている。筐体１１は、長さ調整可能な支持脚１４により、床Ｆから所定の高さに設置される。なお、アイソレータ１は、床Ｆ上を移動可能なローラ等の移動機構（図示せず）を備えていてもよい。筐体１１の側壁の１つに形成した２つの貫通孔にグローブ１３ａ、１３ｂが取り付けられている。作業者は、両手をグローブ１３ａ、１３ｂに通して筐体１１の内部で作業を行う。筐体１１には、下壁に設けた投下口１２以外にも作業のための器具や物質を出し入れするための開口（図示せず）が適宜形成されている。これらの開口は、適宜の蓋などにより密閉性を保持して閉鎖することが可能である。アイソレータ１の下面に設けた投下口１２は、円筒状であって所定の長さを以て下方に延びており、その開口には環状の投下口フランジ１２ａが設けられている。

アイソレータ１は、フィルタを備えた排気ファン等を用いて内部空間を外部よりわずかに低い陰圧に保持する機構（図示を省略）を備えている。これは、有害物質等の作業を行う際に、これらの物質が周囲環境に漏れないように封じ込めるためである。

また、アイソレータ１は、水等の洗浄液の供給機構（図示を省略）を備えている。例えば、筐体１１の側壁には外部から洗浄液を供給する供給ライン（必要に応じて排液ラインも）が接続され、筐体１１の内部にはノズルやシャワーヘッド等が必要に応じて設置されている。

図１に示すように、粉体投下の準備が整った状態では、アイソレータ１の内部空間に少なくとも、粉体６を収容した密閉性の粉体容器７及び粉体６をすくい取るためのスコップ８が置かれている。

アイソレータ１の筐体１１の下方には、攪拌システム２が配置されている。攪拌システム２は、図示の例では、床Ｆ上に置かれた平板状の計量台９の上に設置されている。一例として直方体形状の収容箱２５の内部に容器２１が収容されている。収容箱２５は、例えばステンレス等の金属製である。収容箱２５は、支持脚２６の下端に取り付けたローラにより移動可能である。容器２１は、図示の例ではフレキシブルなプラスチック製バッグである。別の例として、容器２１はステンレス等の金属製タンクでもよく、その場合、収容箱２５は不要である。

容器２１の内部には、アイソレータ１内の粉体６を投入し混合する液体５が既に充填されている。容器２１内の底壁上には、インペラ２３と、インペラ２３を非接触（例えば超伝導、圧電等の機構による）又はベアリング摺動で回転駆動するドライブユニット２４が設置されている。容器２１の上面には投入口２２が設けられている。投入口２２は、円筒状であって上方に所定の長さを以て上方に延びており、その開口には環状の投入口フランジ２２ａが設けられている。

アイソレータ１の投下口１２に設けた投下口フランジ１２ａと、容器２１の投入口２２に設けた投入口フランジ２２ａとは、密閉状態で当接し、クランプ又はボルトナット締め等の適宜の固定手段（図示せず）により固定されている。これにより、アイソレータ１と撹拌システム２の間に所定の長さの円筒状の管状部分Ｐが形成されている。

さらに、シュート部材４が、管状部分Ｐの内部に挿通されている。シュート部材４は、円筒状のシュート本体４１と、このシュート本体４１の上端から上方に拡がり延びる円すい状のシュート受け口４２とを具備する。シュート部材４のシュート本体４１の外径は、管状部分Ｐの内径より僅かに小さい程度とすることが好ましい。僅かに小さい程度とする、とは、シュート本体４１を管状部分Ｐに対して容易に挿脱できかつできるだけ狭い間隙とすることである。

シュート部材４は、シュート受け口４２がアイソレータ１内に開口するとともに、シュート本体４１の下端が容器２１内の液体５中に位置するようにセッティングされる。図示のように、シュート受け口４２の外面が、投下口１２の上端開口（筐体１１の底面位置）の周縁により支持されている。

図２は、本考案による粉体飛散防止構造の別の実施形態において、図１と同様にセッティングを完了し、粉体を投下する前の状態を示す概略正面図（一部は断面図）である。

図２の実施形態が、図１の実施形態と異なる点は、アイソレータ１の投下口１２と撹拌システム２の投入口２２の間に円筒状のアダプタ部材３を挿入している点である。アダプタ部材３は、アイソレータ１と撹拌システム２の間の距離が双方を直接接続できない程度に離れている場合に利用する。アダプタ部材３は、投下口１２及び投入口２２とそれぞれ密閉状態で固定される。この場合、管状部分Ｐは、投下口１２、アダプタ部材３及び投入口２２で形成されることとなる。管状部分Ｐに対して、シュート部材４が挿通されている。シュート部材４は、アダプタ部材３の長さの分だけシュート本体４１を長くする必要があるが、そのセッティング方法は図１の実施形態と同様である。

図３（ａ）は図１及び図２の実施形態におけるシュート部材の斜視図であり、（ｂ１）及び（ｂ２）は図２の実施形態におけるアダプタ部材の斜視図及び側面図である。

図３（ａ）に示すように、シュート部材４は、円筒状のシュート本体４１と、このシュート本体４１の上端から上方に拡がり延びる円すい状のシュート受け口４２とを具備する。シュート部材４は、ステンレス等の金属製でもよく、プラスチック製でもよい。耐薬品性に優れた材料が好ましい。
図３（ｂ１）（ｂ２）に示すように、アダプタ部材３は、円筒状のアダプタ本体３３と、上端の環状の上フランジ３１と、下端の環状の下フランジ３２とを具備する。上フランジ３１と下フランジ３２の端面上にはＯリング溝３４及び固定用のボルト孔３５がそれぞれ穿設され、Ｏリングを嵌め込んだ状態で図２に示したように取り付けられる。ボルト孔３５にはボルトが通されナットで固定する。ボルトナット締めに替えてクランプで固定してもよい。アダプタ部材３は、例えばステンレス等の金属製が好ましいが、プラスチック製でもよい。

以下、特に言及しない場合は、図１の実施形態（アダプタ部材を用いない場合）を例として説明する。図４は、図１の実施形態において、粉体投下のためのセッティングを行う前のアイソレータ１及び攪拌システム２を示す概略正面図（一部は断面図）である。

アイソレータ１の筐体１１内に、粉体６を収容して密閉した粉体容器７、スコップ８及びシュート部材４を入れて密閉状態とした後、必要に応じてアイソレータ１を作業場所に移動させる。この時点では、アイソレータ１の支持脚１４は伸びた状態である。投下口１２の投下口フランジ１２ａには、投下口蓋１２ｂが取り付けられ密閉されている。一方、アイソレータ１の下方には、撹拌システム２が配置されている。撹拌システム２の投入口２２の投入口フランジ２２ａには、投入口蓋２２ｂが取り付けられ密閉されている。アイソレータ１の支持脚１４を縮めてアイソレータ１の位置を低くし、撹拌システム２に近づける（矢印参照）。投下口蓋１２ｂ及び投入口蓋２２ｂをそれぞれ取り外し、投下口フランジ１２ａと投入口フランジ２２ａを直接接続すると、図５の状態となる。なお、図２の実施形態の場合は、投下口フランジ１２ａと投入口フランジ２２ａの間にアダプタ部材３を接続する。

図５は、セッティングにおいて粉体飛散防止構造の管状部分Ｐを形成した状態を示す概略正面図（一部は断面図）である。投下口フランジ１２ａと投入口フランジ２２ａの接続は、例えばボルトナット締め（図示せず）とする。図示しないが、投下口フランジ１２ａと投入口フランジ２２ａの間にはＯリングを設置して密閉状態で接続する。その後、シュート部材を管状部分Ｐに挿通させると、図１に示したセッティング完了状態となる。

図６は、粉体投入時の状態を示す概略正面図（一部は断面図）である。
セッティング完了後、先ず、アイソレータ１の排気ファンの運転を開始する。これにより、内部空間の圧力を外部の大気圧よりわずかに低い一定の陰圧に保持する。このとき、シュート部材４の下端が、容器２１の液体５中に位置するので、容器２１がプラスチック製であってもアイソレータ１の陰圧の影響を直接受けず、容器２１が収縮しない。

次に、ドライブユニット２４を始動し、インペラ２３を回転させる。これにより、液体５に渦流Ｖが形成される。この状態で、グローブ１３ａ（図１のグローブ１３ｂは図示せず）を用いてアイソレータ１の内部空間での作業を開始する。先ず、粉体容器７を開き、スコップ８を用いて粉体６を適量すくい取り、シュート部材４のシュート受け口４２に投下する。このとき、必要に応じて粉体６の投下量を秤量する。投下された粉体６は、シュート本体４１を通過して容器２１の液体５中に落下する。粉体６は、渦流Ｖに巻き込まれて液体５と混合され撹拌される。粉体６の投下を完了したならば、粉体容器７を閉じる。その後、ドライブユニット２４を停止し、インペラ２３の回転を停止させる。この時点では、アイソレータ１の陰圧は維持する。

図７は、粉体投入後の洗浄時の状態を示す概略正面断面図である。
アイソレータ１の陰圧を維持したまま、シュート部材４に対して上方からシャワー状に洗浄液Ｗをと注ぐ。これにより、シュート部材４の内面に付着した粉体６が洗い流され、容器２１の液体５中に落下する。その後、シュート部材４を引き上げて、筐体１１の底面上に置く。さらに、洗浄液より、アイソレータ１の内面やシュート部材４の外面に付着した微量の粉体を洗い流し、容器２１の液体５中に落下させる。洗浄作業の間、必要に応じてアイソレータ１の陰圧を調整する。洗浄完了後に、アイソレータ１の運転を停止する。

図８は、アイソレータ１の運転停止後に、アイソレータ１と撹拌システム２とを分離した状態を示す概略正面図（一部は断面図）である。投下口フランジ１２ａと投入口フランジ２２ａの固定を解除した後、アイソレータ１を上昇させる（白抜き矢印参照）。なお、図２の実施形態の場合は、投下口フランジ１２ａと投入口フランジ２２ａの間のアダプタ部材３を取り外す。最後に、投下口蓋１２ｂ及び投入口蓋２２ｂをそれぞれ取付ける。

なお、上述した実施形態におけるように、管状部分Ｐ、シュート部材４及びアダプタ部材３の本体部分を円筒状とすることが好ましいが、これらの部分が角筒状でも実施可能である。シュート部材４のシュート受け口４２も円すい状に限られず、上端開口が拡がった形状であればよい。

１ アイソレータ
１１ 筐体
１２ 投下口
１２ａ 投下口フランジ
１２ｂ 投下口蓋
１３ａ、１３ｂ グローブ
１４ 支持脚
２ 攪拌システム
２１ 容器
２２ 投入口
２２ａ 投入口フランジ
２２ｂ 投入口蓋
２３ インペラ
２４ ドライブユニット
２５ 収容箱
２６ 支持脚
３ アダプタ部材
３１ 上フランジ
３２ 下フランジ
３３ アダプタ本体
３４ Ｏリング溝
３５ ボルト孔
４ シュート部材
４１ シュート本体
４２ シュート受け口
５ 液体
６ 粉体
７ 粉体容器
８ スコップ
９ 計量台
Ｆ 床
Ｖ 渦流
Ｗ 洗浄液

Claims (2)

1. 封じ込め装置（1）から前記封じ込め装置（1）の下方に配置された攪拌システム（2）の容器（21）の内部へと投下される粉体（6）の、周囲への飛散を防止するための粉体飛散防止構造であって、
   前記封じ込め装置（１）の下面から筒状に延びる投下口（１２）と、前記容器（21）の上面から筒状に延びる投入口（２２）とを、直接接続するか又は筒状のアダプタ部材（３）を介して接続することにより形成された管状部分（P）と、
   筒状のシュート本体（41）と該シュート本体（41）の上端から上方に拡がり延びるシュート受け口（42）とを具備するシュート部材（4）と、を備え、
   前記シュート部材（4）は前記管状部分（P）に挿通され、前記シュート受け口（42）が前記封じ込め装置（1）内に開口するとともに前記シュート本体（41）の下端が前記容器（21）内の液体（５）中に位置するように配置されることを特徴とする
   粉体飛散防止構造。
2. 請求項１に記載の粉体飛散防止構造において用いられるシュート部材（４）であって、
   筒状のシュート本体（41）と該シュート本体（41）の上端から上方に拡がり延びるシュート受け口（42）とを具備し、前記シュート部材（4）は前記管状部分（P）に挿通され、前記シュート受け口（42）が前記封じ込め装置（1）内に開口するとともに前記シュート本体（41）の下端が前記容器（21）内の液体（５）中に位置するように配置されることを特徴とする
   粉体飛散防止構造におけるシュート部材。

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