JP3882326B2

JP3882326B2 - オゾン滅菌装置

Info

Publication number: JP3882326B2
Application number: JP07762098A
Authority: JP
Inventors: 智夫水野
Original assignee: 石川島播磨重工業株式会社
Priority date: 1998-03-25
Filing date: 1998-03-25
Publication date: 2007-02-14
Anticipated expiration: 2018-03-25
Also published as: JPH11267188A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、医薬品や食品等を収容する容器或いは医療器具等の被滅菌対象物をオゾン水で滅菌するオゾン滅菌装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
医薬品や食品等を収容する容器或いは鉗子やメス等の医療器具等の被滅菌対象物の滅菌は、蒸気等による加熱滅菌法が一般的である。ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等の熱に弱い材質からなる容器の滅菌には、容器をＥＯＧ（酸化エチレンガス）、ＶＨＰ（過酸化水素蒸気）１放射線照射、電子線照射等による滅菌が行われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の滅菌方法には以下のような問題がある。
【０００４】
(1) 加熱滅菌法は、確実で確立された滅菌方法であるが、プラスチック等の熱に弱い材質からなる容器の滅菌には行えない。
【０００５】
(2) ＥＯＧやＶＨＰを用いる場合には、滅菌処理後にわずかでも残留すると人体に有害であるため、滅菌処理後に数回にわたってガス置換の作業を実施しなければならず複雑な後処理工程が必要となる。さらに、このような処理を行っても、材質によっては吸着残留する場合がある。
【０００６】
(3) 電子線やγ線を用いる場合には、放射線防護施設の設置や放射線管理者が必要になる等安全管理が複雑になる。
【０００７】
(4) ＥＯＧやＶＨＰ等のガスや電子線等の放射線滅菌方法は、バッチ処理であるため、医薬品や食品等の製造工程に組み込んだ連続的なインライン滅菌プロセスが実現できない。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、医薬品や食品等を収容する容器或いは医療器具等の被滅菌対象物を常温で連続的に滅菌することができるオゾン滅菌装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、オゾン発生器と、該オゾン発生器で発生したオゾンガスを水に溶解させてオゾン水を製造する気液接触溶解装置と、該気液接触溶解装置で製造されたオゾン水を収容すると共にそのオゾン水に浸漬された被滅菌対象物を滅菌するオゾン水浸漬機と、該オゾン水浸漬機に浸漬された被滅菌対象物を乾燥する乾燥機とを備えたオゾン滅菌装置において、上記オゾン水浸漬機と上記乾燥機とをアイソレータで覆って気密にし、上記オゾン水浸漬機は、上記アイソレータの側壁で挟まれるように配置されると共に、上記オゾン水浸漬機上のアイソレータ側壁には上記オゾン水浸漬機内にオゾン水が注入されるとオゾン水と接触して上記アイソレータの内外を遮断する水封板が設けられているものである。
【００１０】
上記構成に加え本発明は、アイソレータとオゾン発生器との間には、オゾン発生器で発生したオゾンガスをアイソレータ内に供給しアイソレータ内に配置された機器とアイソレータの内壁とを滅菌するためのオゾンガス供給手段が設けられているのが好ましい。
【００１１】
上記構成に加え本発明は、オゾン水浸漬機と気液接触溶解装置との間には、オゾン水浸漬機内のオゾン濃度を所定値に保持するためオゾン水を気液接触溶解装置へ戻して循環させるオゾン水循環手段が設けられているのが好ましい。
【００１３】
上記構成に加え本発明は、オゾン水浸漬機と乾燥機との間に、オゾン水浸漬後の被滅菌対象物を無菌水又は低濃度のオゾン水で洗浄する洗浄機を設けるのが好ましい。
【００１４】
本発明によれば、アイソレータを用いて乾燥機とオゾン水浸漬機とを気密にすることにより、オゾンガスやオゾン水が外部へ漏れるのを抑えることができ、周囲環境に浮遊する菌等による再汚染を阻止できる環境を保ちながら常温で連続的に被滅菌対象物を滅菌することができる。
【００１５】
アイソレータ化で局所クリーン環境が達成できるため、従来のクリーンルーム方式に比べて設置環境清浄度レベルを低下させることができ、これにより、作業者の更衣の簡素化やクリーンルーム維持作業の簡素化、クリーンルームの消費エネルギーの削減が可能になる。
【００１６】
また、アイソレータ内部の容積は、クリーンルーム方式に比べて小さいため、内部の滅菌を行う際のオゾンガスの消費量を抑えることができ、経済的であるだけでなく、内部のガス濃度管理が容易になり、結果として滅菌レベルを向上させることが可能となる。
【００１７】
オゾンガス供給手段を用いて、オゾン発生器で発生したオゾンガスをアイソレータ内に供給することにより、新たにオゾン発生装置を設けることなく、アイソレータ内に配置された機器とアイソレータの内壁とを滅菌することができる。
【００１８】
オゾン水循環手段を用いてオゾン水浸漬機内のオゾン水を気液接触溶解装置へ戻して循環させることにより、オゾン水浸漬機内のオゾン濃度を所定値に保持することができ、滅菌力が保持され被滅菌対象物を連続的に処理することができる。
【００１９】
アイソレータの内外を遮断する水封板を用いることにより、シャッタ等の機械的手段によらずに内外の環境と確実に遮断できるため、装置内部の無菌性を破ることなくアイソレータの外から装置内へ連続的に被滅菌物を供給することが可能となる。
【００２０】
洗浄機でオゾン水浸漬後の被滅菌対象物を無菌水又は低濃度のオゾン水で洗浄することにより、被滅菌対象物をより確実に滅菌処理を行うことができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００２２】
図１は本発明のオゾン滅菌装置の一実施の形態を示す側面概念図である。
【００２３】
オゾン滅菌装置は、高濃度オゾン水製造装置１と、高濃度オゾン水製造装置１で製造されたオゾン水を収容すると共にそのオゾン水に浸漬された被滅菌対象物（以下「容器」とする）を滅菌（殺菌）するオゾン水浸漬機２と、オゾン水浸漬機２に浸漬された容器を乾燥する乾燥機３と、オゾン水浸漬機２と乾燥機３とを覆って気密にするアイソレータ（或いはバイオクリーンルーム）４とを有する。
【００２４】
高濃度オゾン水製造装置１は、酸素発生器５と、酸素発生器５で発生した酸素からオゾンを発生するオゾン発生器６と、オゾン発生器６で発生したオゾンガスと外部から供給される純水とを接触させて溶解させる気液接触溶解装置７とで構成されている。
【００２５】
８は高濃度オゾン水製造装置１で製造された高濃度（約２０〜６０ｐｐｍ程度）のオゾン水を、冷却する水冷式または空冷式チラーである。冷却されたオゾン水は配管９及びバルブ１０を介してオゾン水浸漬機２に供給されるようになっている。
【００２６】
オゾン発生器６と、バルブ１１と、配管１３〜１８，２１と、ＨＥＰＡフィルタ３８とでオゾンガス供給手段が構成されている。オゾンガス供給手段は、オゾンガスをアイソレータ４内に供給しアイソレータ４内に配置された各機器とアイソレータ４の内壁とを滅菌するためのものである。
【００２７】
アイソレータ４の前面（図では左側）には、オゾン水浸漬機２がアイソレータ４の側壁で挟まれるように配置されている。オゾン水浸漬機２上のアイソレータ側壁には、オゾン水浸漬機２内にオゾン水が注入されるとオゾン水と接触してアイソレータ２の内外を遮断する水封板２７が設けられている。
【００２８】
アイソレータ４から前面外側へはみ出したオゾン水浸漬機２の上部には、カバー２８及びダクト２９が設けられており、ダクト２９には図示しないオゾン分解触媒が設けられている。オゾン水浸漬機２には濃度モニタ３０が設けられており、オゾン水のオゾン濃度を測定することができるようになっている。オゾン水浸漬機２の前面に配置された整列機３１は、多数の容器を整列する装置である。整列機３１とオゾン水浸漬機２との間に配置された投入機３２は整列された容器をオゾン水浸漬機２に渡す装置である。オゾン水浸漬機２内には投入機３２から容器を受け取った後、オゾン水に浸漬させると共にアイソレータ４の外から中へ移動させる搬送装置（図示せず）が設けられている。
【００２９】
アイソレータ４内には、オゾン水浸漬機２、乾燥機３の他、移載機３３、オゾン水排出機３４、容器洗浄機３５、移載機３６及びコンベア３７がこの順に配置されており、これら各機器にはオゾンガス供給手段によりオゾンガスが供給されるようになっている。
【００３０】
オゾン水浸漬機２の排水口に接続された配管３９と、配管４１，４２と、バルブ４３と、ポンプ４４と、配管４５とでオゾン水循環手段が構成されており、オゾン水浸漬機２内のオゾン濃度を所定値に保持するため、オゾン水を気液接触溶解装置７へ戻すことにより、オゾン水を循環させるようになっている。
【００３１】
移載機３３は、オゾン水浸漬機２で浸漬された容器を受け取ってオゾン水排出機３４へ移動させる装置である。
【００３２】
オゾン水排出機３４は、例えば容器の口に図示しないノズルを挿入し、そのノズルからエアーを供給して容器内のオゾン水を排出させ、容器洗浄機３５へ搬送する装置である。
【００３３】
アイソレータ４の外部に配置された配管４７から無菌エアーが、配管５０及びバルブ５３を介してオゾン水排出機３４へ供給されるようになっている。
【００３４】
容器洗浄機３５は、例えば容器の口にノズルを挿入し、そのノズルに低濃度（約０．５ｐｐｍ程度）のオゾン水を注入して洗浄し、乾燥機３へ搬送する装置である。
【００３５】
低濃度のオゾン水は、アイソレータ４の外部に配置された低濃度オゾン水製造器５４から配管５５、バルブ５６、配管５７及びバルブ５８を介して容器洗浄機３５に供給されるようになっている。
【００３６】
乾燥機３は、例えば容器の口にノズルを挿入し、そのノズルから無菌エアーを容器内に噴射すると共に図示しない噴射口から容器の外側に噴射して容器内外を乾燥する装置である。乾燥機３への無菌エアーは、配管４７、配管５９及びバルブ６１を介して供給される。尚、乾燥機３に供給された無菌エアーのうち、余分な無菌エアーは、オゾンガスと共に配管６３及び分解触媒６５を通って排出されるようになっている。
【００３７】
移載機３６は、滅菌後の乾燥が終了した容器を受け取り、コンベア３７上に搬送する装置である。
【００３８】
コンベア３７は、滅菌された容器をアイソレータ４に隣接する次工程アイソレータ６７へ搬送する装置である。コンベア３７とアイソレータ４との間には、アイソレータ４内をオゾンガス滅菌する際にオゾンガスが次工程アイソレータ６７の例えば充填機１００へ流出するのを防止するためのシャッタ６６が設けられている。
【００３９】
アイソレータ４の天井にはＨＥＰＡフィルタ３８が設けられており、アイソレータ４の床側からＨＥＰＡフィルタ３８にかけて、にわたって配管６８，７２、バルブ７３、ブロア７４及び配管７５，２１が設けられている。配管２１には配管７６、エアコン７７を介してブロア７８が設けられており、外部からアイソレータ４内に空気を取り入れることができるようになっている。アイソレータ４内を循環する空気と、外部から供給される空気とは共にＨＥＰＡフィルタ３８で濾過されるようになっている。
【００４０】
配管７２にはバルブ７９、オゾン分解触媒８０及びバルブ８１が接続されており、バルブ８１を開けることにより、アイソレータ４内の内壁及び装置内の滅菌後にオゾンガスを分解して排出できるようになっている。尚、外部から供給される空気の量とアイソレータ４内部を循環する空気の量は１対９程度に設定されているが、これに限定されるものではない。
【００４１】
次にオゾン滅菌装置の動作について説明する。
【００４２】
図２は図１に示したオゾン滅菌装置による起動を説明するための説明図、図３は図１に示したオゾン滅菌装置によるＳＩＰ動作を説明するための説明図、図４は図１に示したオゾン滅菌装置による被滅菌対象物の滅菌動作を説明するための説明図である。なお、説明を簡単にするため、原則として各図面において動作中（開状態）のバルブは図示せず、停止中（閉状態）のバルブを図示した。
【００４３】
オゾン滅菌装置の動作は主に、ＣＩＰ(Cleaning In Process、環境クリーニング、図１に対応）、起動（図２に対応）、ＳＩＰ(Steralization In Process 、環境滅菌、図３に対応) 及び被滅菌対象物の滅菌（図４に対応）からなっている。
【００４４】
（ＣＩＰ）
図１において、バルブ１１，４３，５３，５６，５８，６１，７３，７９，８１，９２を閉めると共に、バルブ８２，９０（図２参照）を開けて配管８３から清浄な水（ＣＩＰ洗浄水）を高圧で供給すると、洗浄水は矢印Ａ１〜Ａ４方向に進み、ノズル管８４，８５から高圧噴射される。この高圧噴射により、オゾン水浸漬機２、オゾン水排出機３４、容器洗浄機３５及び乾燥機３の内部が洗浄される。ノズル管８４，８５から噴射された洗浄水は、オゾン水浸漬機２、オゾン水排出機３４、容器洗浄機３５及び乾燥機３の各床部の排水口に接続された配管３９，８８を介して矢印Ａ５，Ａ６方向へ進み、全量排水される（バルブ９１は開放）。
【００４５】
（起動）
図２において、バルブ１１，５３，５６，５８，６１，７３，７９，８１，８２，９０，９１，９２を閉めると共に、バルブ１０，４３（図１参照）を開けて、高濃度オゾン水製造装置１に純水と冷却水とを供給すると共に作動させてオゾン水を製造し、バルブ１０を開けると、オゾン水が矢印Ｂ１，Ｂ２方向に進み、オゾン水浸漬機２のオゾン水槽に注入される。オゾン水浸漬機２のオゾン水槽にオゾン水が注入されると、オゾン水面と水封板２７とが接触し、アイソレータ４とオゾン水とでアイソレータ４の内外が遮断される。すなわち起動とは、アイソレータ４と外界との間を遮断する動作である。
【００４６】
起動の際にはオゾン水浸漬機２のオゾン水槽から低濃度のオゾンガスが脱気するので、ダクト２９で排気されオゾン分解触媒で分解される。また、起動の際にはアイソレータ４と次工程アイソレータ６７との間がシャッタ６６で閉じられている。
【００４７】
オゾン水浸漬機２のオゾン水槽から溢れたオゾン水は、配管３９，４１、ポンプ４４、配管４５を、矢印Ｂ３〜Ｂ５方向に進み気液接触溶解装置７に戻り、オゾン発生器６からのオゾンが溶解されて濃度が上昇し、オゾン水浸漬機２に供給される。この結果、オゾン水浸漬機２のオゾン水の濃度が上昇する。
【００４８】
（ＳＩＰ）
図３において、バルブ１０，４３，５１，５６，６１，７９，８１，８２，９０，９１を閉めると共に、バルブ１１，５３，５８，７３，９２（図１参照）を開けて、高濃度オゾン水製造装置１への純水及び冷却水の供給を停止することによりオゾン水の循環が停止する。
【００４９】
アイソレータ４が外界から遮断された状態で、バルブ１１，７３，９２を開けると共にブロア７４を作動させると、オゾン発生器６で発生したオゾンガスが、配管１３〜１８，２１，５２，５７，６２を介して矢印Ｃ１〜Ｃ１１方向にアイソレータ４内に供給される。アイソレータ４内に供給されたオゾンガスは、配管７２、ブロア７４及び配管７５，２１を介して矢印Ｃ１２〜Ｃ１４方向に供給されることにより循環する。オゾンガスの循環により、アイソレータ４内及び配管１４〜１８，２１，５２，５７，６２，９３，９４がオゾンガスで滅菌され、細菌類が繁殖する可能性が未然に排除される。すなわち、本装置におけるＳＩＰとは、アイソレータ４内だけでなく、最終の滅菌フィルタ以降の空気及び水の流れる循環ライン全てがオゾンガスで滅菌される特長を有する。
【００５０】
ここで、装置内の細菌類はＨＥＰＡフィルタ３８で濾過されるが、ＨＥＰＡフィルタ３８の吸気側に大気中の細菌類が付着するおそれがあるが、ＳＩＰによってＨＥＰＡフィルタ３８の吸気側からオゾンガスが供給されてＨＥＰＡフィルタ３８自体が滅菌されるので細菌類がＨＥＰＡフィルタ３８で繁殖することはない。
【００５１】
アイソレータ４内及び各機器の滅菌終了後、オゾン発生器６の作動を停止し、バルブ７９を開けてアイソレータ４内のオゾンを分解する。これと共に、ブロア９５を作動させることにより、オゾン分解触媒８０で分解された酸素が配管９７を矢印Ｃ１２方向に進み、ブロア９５、エアコン７７、配管２１及びＨＥＰＡフィルタ３８を介してアイソレータ４内に供給される。
【００５２】
ブロア７８を作動させると、外部の空気がエアコン７７で所定の温度にされた後、配管２１及びＨＥＰＡフィルタ３８を経てアイソレータ４内に供給される。これにより、アイソレータ４内の空気が循環すると共に外部から空気が供給されて、アイソレータ４内のオゾン濃度が低下して環境滅菌が終了する。
【００５３】
（容器滅菌）
図４において、バルブ１１，７３，８１，８２，９０，９２を閉めると共に、バルブ１０，４３，５１，５３，５６，５８，６１，７９，９０，９１（図１参照）を開けて、高濃度オゾン水製造装置１を作動させる。高濃度オゾン水製造装置１で製造されたオゾン水は、配管９及びバルブ１０を介して矢印Ｄ１方向にオゾン水浸漬機２に供給される。オゾン水浸漬機２、オゾン水排出機３４、容器洗浄機３５及び乾燥機３内の余分なオゾン水の一部は、配管３９，４１，４２、ポンプ４４、配管４５を矢印Ｄ１〜Ｄ４方向に進むと共に配管８８，９８を矢印Ｄ５〜Ｄ７方向に進み気液接触溶解装置７へ戻すことによりオゾン水が循環し、他の一部は矢印Ｄ８，Ｄ９（バルブ９０を開けた場合）方向に中和槽へ進み中和されて排水される。
【００５４】
このようにオゾン水が循環することにより、オゾン水浸漬機内のオゾン水のオゾン濃度が高くなり所定の濃度に制御され、オゾン水浸漬機２内に浸漬された容器の滅菌が行われる。オゾン水浸漬機２で滅菌された容器は、移載機３３によってオゾン水排出機３４に移動され、容器洗浄機３５及び乾燥機３に搬送され、移載機３６によってコンベア３７に移動される。移動、排出、洗浄、乾燥等の各工程の間に生じた水滴は回収された後循環するようになっている。
【００５５】
ここで、オゾンは酸化剤であるため、滅菌するとき以外は機器の寿命を延ばすためアイソレータ４内の環境濃度を下げる必要がある。循環ライン内にはオゾン分解触媒があり、矢印Ｅ１〜Ｅ２方向の配管がオゾンガス経路、矢印Ｆ１〜Ｆ７方向の配管がオゾンの無い空気経路となる。容器の滅菌中は、オゾンガスを使用しているわけではない。オゾン水を製造しているので水面からの脱気により自然にオゾンガスが発生し、アイソレータ４内が低濃度のオゾン雰囲気になっている。乾燥機３で使用された無菌エアーは図示しないダクトで外へ排気される。乾燥機３に搬送された容器には多少のオゾン水が残っている場合があるので、脱気されてから排水される。容器滅菌中はシャッタ６６が開き、コンベア３７上の容器が次工程アイソレータ６７へ搬送される。
【００５６】
以下、ＣＩＰ、起動、ＳＩＰ及び容器滅菌を繰り返すことにより、毎日連続して操業することができる。
【００５７】
以上において、本実施の形態によれば、
(1) オゾン水をオゾン水浸漬機と気液接触溶解装置との間で一定量循環させることにより、滅菌作用や気液分離によって失われるオゾンを補ってオゾン水濃度を常時高濃度に保つことで、さらに被滅菌対象物をコンベア等で一定時間浸漬することによって連続的かつ常温のままで滅菌を行うことができる。
【００５８】
(2) 滅菌エアーブロー（常温または高温）によってオゾンを除去すると同時に容器を乾燥させることができる。
【００５９】
(3) 滅菌環境は、装置を覆うアイソレータで外部環境から遮断することにより、滅菌時のコンタミネーションを排除することができる。
【００６０】
(4) 装置起動時にはオゾン発生器で製造されるオゾンガスを、気液接触溶解装置を経由せずに直接滅菌対象環境内に供給することにより、アイソレータ内の環境滅菌を行うことができる。
【００６１】
【発明の効果】
以上要するに本発明によれば、次のような優れた効果を発揮する。
【００６２】
オゾン水浸漬機と上記乾燥機とをアイソレータで覆って気密にすることにより、医薬品や食品等の容器を常温で連続的に滅菌することができるオゾン滅菌装置の提供を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のオゾン滅菌装置の一実施の形態を示す側面概念図である。
【図２】図１に示したオゾン滅菌装置による起動を説明するための説明図である。
【図３】図１に示したオゾン滅菌装置によるＳＩＰ動作を説明するための説明図である。
【図４】図１に示したオゾン滅菌装置による被滅菌対象物の滅菌動作を説明するための説明図である。
【符号の説明】
２オゾン水浸漬機
３乾燥機
４アイソレータ
６オゾン発生器
７気液接触溶解装置

Claims

オゾン発生器と、該オゾン発生器で発生したオゾンガスを水に溶解させてオゾン水を製造する気液接触溶解装置と、該気液接触溶解装置で製造されたオゾン水を収容すると共にそのオゾン水に浸漬された被滅菌対象物を滅菌するオゾン水浸漬機と、該オゾン水浸漬機に浸漬された被滅菌対象物を乾燥する乾燥機とを備えたオゾン滅菌装置において、上記オゾン水浸漬機と上記乾燥機とをアイソレータで覆って気密にし、上記オゾン水浸漬機は、上記アイソレータの側壁で挟まれるように配置されると共に、上記オゾン水浸漬機上のアイソレータ側壁には上記オゾン水浸漬機内にオゾン水が注入されるとオゾン水と接触して上記アイソレータの内外を遮断する水封板が設けられていることを特徴とするオゾン滅菌装置。
上記アイソレータと上記オゾン発生器との間には、上記オゾン発生器で発生したオゾンガスを上記アイソレータ内に供給し上記アイソレータ内に配置された機器とアイソレータの内壁とを滅菌するためのオゾンガス供給手段が設けられている請求項１に記載のオゾン滅菌装置。
上記オゾン水浸漬機と上記気液接触溶解装置との間には、上記オゾン水浸漬機内のオゾン濃度を所定値に保持するためオゾン水を上記気液接触溶解装置へ戻して循環させるオゾン水循環手段が設けられている請求項１又は２に記載のオゾン滅菌装置。
上記オゾン水浸漬機と上記乾燥機との間に、オゾン水浸漬後の被滅菌対象物を無菌水又は低濃度のオゾン水で洗浄する洗浄機を設けた請求項１〜３のいずれかに記載のオゾン滅菌装置。