JP4911632B2 - Isolator - Google Patents
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Description
本発明は、アイソレータに関する。 The present invention relates to an isolator.
アイソレータは、無菌環境にある作業室をその内部に有し、作業室において無菌環境であることが要求される作業、たとえば細胞培養などの生体由来材料を対象とする作業を行うためのものである。ここで、無菌環境とは、作業室で行われる作業に必要な物質以外の混入を回避するために限りなく無塵無菌に近い環境をいう。 The isolator has a work room in an aseptic environment inside, and is used for performing work that is required to be an aseptic environment in the work room, for example, work on biological materials such as cell culture. . Here, the aseptic environment refers to an environment that is almost as dust-free aseptic in order to avoid contamination other than substances necessary for work performed in the work room.
作業室内の無菌環境を確保するために、アイソレータでは気体供給部から取り込まれた空気が気体供給部と作業室との間に設けられたHEPAフィルターなどの微粒子捕集フィルターを介して作業室に供給される。また、作業室内の空気は作業室と気体排出部との間に設けられた微粒子捕集フィルターを介して気体排出部から排出される。 In an isolator, air taken from the gas supply unit is supplied to the work chamber through a particulate collection filter such as a HEPA filter provided between the gas supply unit and the work chamber to ensure a sterile environment in the work chamber. Is done. Further, the air in the work chamber is discharged from the gas discharge portion through a particulate collection filter provided between the work chamber and the gas discharge portion.
また、作業室内における1つの作業が終了した後、次の作業に際して、滅菌物質供給部から滅菌物質としてたとえば過酸化水素を作業室内に噴霧し、作業室内を滅菌している(特許文献1参照)。
上記滅菌処理では、滅菌工程の終了後、気体供給部から取り込んだ空気を微粒子捕集フィルターを介して作業室内に送り、作業室内の過酸化水素を微粒子捕集フィルターを介して気体排出部から排出して、作業室内の滅菌物質を空気によって置換する置換工程が実施される。従来のアイソレータではこの置換工程に長い時間が必要であったため、結果として滅菌処理にかかる時間が長くなっていた。 In the sterilization process, after the sterilization process is completed, air taken in from the gas supply unit is sent to the working chamber through the particulate collection filter, and hydrogen peroxide in the working chamber is discharged from the gas discharge unit through the particulate collection filter. Then, a replacement step of replacing the sterilizing substance in the working chamber with air is performed. In conventional isolators, this replacement process requires a long time, and as a result, the sterilization process takes a long time.
一方、アイソレータにおいては過酸化水素の噴霧による滅菌工程の後、作業室内の気体を置換して無害化処理を施さなければ、次の作業を開始することができない。そのため、滅菌処理に要する時間の短縮化が求められている。 On the other hand, in the isolator, after the sterilization process by spraying hydrogen peroxide, the next operation cannot be started unless the gas in the working chamber is replaced and detoxified. Therefore, there is a demand for shortening the time required for sterilization.
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、アイソレータにおける滅菌処理に要する時間をより短縮することができる技術の提供にある。 This invention is made | formed in view of such a condition, The objective is to provide the technique which can shorten more the time which the sterilization process in an isolator requires.
本発明者らは、上記課題の解決法を求めて鋭意研究を重ねた結果、滅菌処理における置換工程に長い時間が必要となる原因として以下のものが挙げられることを究明した。すなわち、滅菌工程で作業室内に過酸化水素ガスを充満させることにより微粒子捕集フィルターに過酸化水素が吸着してしまう。あるいは作業室から気体供給部、微粒子捕集フィルター、再度作業室へと過酸化水素ガスを循環させて滅菌処理を行うタイプのアイソレータでは、過酸化水素が微粒子捕集フィルターを通過する際に吸着してしまう。そして、ガス置換によってはこの吸着した過酸化水素を剥離することが困難であるために置換工程に長い時間が必要であった。本発明者らは、これらの知見に基づいて本発明を完成させるに至った。 As a result of earnest research for the solution of the above problems, the present inventors have found that the following can be cited as the cause of the long time required for the replacement step in the sterilization treatment. That is, hydrogen peroxide is adsorbed to the particulate collection filter by filling the working chamber with hydrogen peroxide gas in the sterilization process. Alternatively, in the isolator that sterilizes by circulating hydrogen peroxide gas from the working chamber to the gas supply unit, the particulate collection filter, and again to the working chamber, hydrogen peroxide is adsorbed when passing through the particulate collection filter. End up. Since it is difficult to remove the adsorbed hydrogen peroxide by gas replacement, a long time is required for the replacement process. Based on these findings, the inventors have completed the present invention.
本発明のある態様は、アイソレータである。このアイソレータは、生体由来材料を対象とする作業を行うための作業室と、作業室内に気体を供給する気体供給部と、作業室内の気体を排出する気体排出部と、気体供給部と作業室との間に設けられた微粒子捕集フィルターと、微粒子捕集フィルターの気体流れ下流側と気体排出部とを作業室を介さずに連絡するバイパス流路と、作業室内に滅菌物質を供給する滅菌物質供給部と、滅菌物質供給部から作業室内に滅菌物質を供給して作業室内を滅菌した後、作業室からの滅菌物質の排出を開始して、作業室内における滅菌物質が所定濃度以下となったときに、気体がバイパス流路を通るように気体流路を切換える制御部と、を備えたことを特徴とする。 One embodiment of the present invention is an isolator. The isolator includes a work chamber for performing work on a biological material, a gas supply unit that supplies gas into the work chamber, a gas discharge unit that discharges gas in the work chamber, a gas supply unit, and a work chamber A particulate collection filter, a bypass flow path connecting the downstream side of the gas flow of the particulate collection filter and the gas discharge part without going through the working chamber, and sterilization for supplying a sterilizing substance into the working chamber After supplying the sterilizing substance from the substance supply unit and the sterilizing substance supply unit to sterilize the working chamber, the discharge of the sterilizing substance from the working chamber is started, and the sterilizing substance in the working chamber becomes a predetermined concentration or less. And a controller that switches the gas flow path so that the gas passes through the bypass flow path.
この態様によれば、アイソレータにおける滅菌処理に要する時間をより短縮することができる。 According to this aspect, the time required for the sterilization process in the isolator can be further shortened.
上記態様において、微粒子捕集フィルターの気体流れ下流側およびバイパス流路内を減圧する減圧手段をさらに備え、制御部は、気体がバイパス流路を通るように気体流路を切換えた後、減圧手段によって微粒子捕集フィルターの気体流れ下流側およびバイパス流路内を減圧するように制御してもよい。 In the above aspect, the apparatus further includes a depressurizing unit that depressurizes the gas flow downstream side of the particulate collection filter and the inside of the bypass channel, and the control unit switches the gas channel so that the gas passes through the bypass channel, and then the depressurizing unit Therefore, the gas flow downstream side of the particulate collection filter and the inside of the bypass channel may be controlled to be depressurized.
また、上記態様において、気体供給部は吸気手段を有し、気体排出部は排気手段を有し、減圧手段は、吸気手段および排気手段を含み、排気手段の排出量を吸気手段の吸気量よりも大きくすることで、微粒子捕集フィルターの気体流れ下流側およびバイパス流路内を減圧するようにしてもよい。あるいは、気体供給部と微粒子捕集フィルターとの間の気体流路を開閉可能に設けられた弁をさらに備え、減圧手段は、弁を含み、弁を所定量だけ閉じることで微粒子捕集フィルターの気体流れ下流側およびバイパス流路内を減圧するようにしてもよい。 In the above aspect, the gas supply unit includes an intake unit, the gas discharge unit includes an exhaust unit, and the decompression unit includes an intake unit and an exhaust unit, and the discharge amount of the exhaust unit is greater than the intake amount of the intake unit. By increasing the pressure, the gas flow downstream side of the particulate collection filter and the inside of the bypass channel may be depressurized. Alternatively, it further includes a valve provided to open and close the gas flow path between the gas supply unit and the particulate collection filter, and the decompression means includes a valve, and the particulate collection filter is closed by closing the valve by a predetermined amount. The gas flow downstream side and the inside of the bypass channel may be depressurized.
また、上記態様において、微粒子捕集フィルターを昇温させる加熱手段をさらに備え、制御部は、気体がバイパス流路を通るように気体流路を切換えた後、加熱手段により微粒子捕集フィルターを昇温させるように制御してもよい。 In addition, in the above aspect, the heating unit further raises the temperature of the particulate collection filter, and the control unit switches the gas flow path so that the gas passes through the bypass flow path, and then raises the particulate collection filter by the heating means. You may control so that it may warm.
また、上記態様において、滅菌物質は、過酸化水素であってもよい。 In the above embodiment, the sterilizing substance may be hydrogen peroxide.
なお、上述した各要素を適宜組み合わせたものも、本件特許出願によって特許による保護を求める発明の範囲に含まれうる。 A combination of the above-described elements as appropriate can also be included in the scope of the invention for which patent protection is sought by this patent application.
本発明によれば、アイソレータにおける滅菌処理に要する時間をより短縮することができる。 According to the present invention, the time required for the sterilization process in the isolator can be further shortened.
以下、本発明を好適な実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。 The present invention will be described below based on preferred embodiments with reference to the drawings. The same or equivalent components, members, and processes shown in the drawings are denoted by the same reference numerals, and repeated descriptions are omitted as appropriate. The embodiments do not limit the invention but are exemplifications, and all features and combinations thereof described in the embodiments are not necessarily essential to the invention.
(実施形態1)
図1は、実施形態1に係るアイソレータ100の構成を示す概略断面図である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view illustrating a configuration of an
図1に示すように、実施形態1に係るアイソレータ100は、細胞抽出、細胞培養などの生体由来材料を対象とする作業を行うための作業室10と、作業室10内に気体を供給する気体供給部20と、作業室10内の気体を排出する気体排出部30とを備えている。作業室10には前面扉12が開閉可能に設けられており、また前面扉12の所定の位置には、作業室10内で作業を行うための作業用グローブ14が設けられている。作業者は前面扉12に設けられた図示しない開口部から作業用グローブ14に手を挿入して、作業用グローブ14を通じて作業室10内で作業を行うことができる。気体供給部20には、吸気手段としての吸気ファン22と、吸気口24とが設けられ、気体排出部30には、排気手段としての排気ファン32と、排気口34とが設けられている。
As shown in FIG. 1, an
吸気ファン22は吸気口24から空気などの気体を取り込んで作業室10に供給し、排気ファン32は作業室10内の気体を排気口34から排出する。吸気ファン22および排気ファン32は、ともにON/OFFの切換え制御が可能なものである。なお、吸気ファン22は出力をOFF、ON弱、ON強の少なくとも3段階に調節可能であることが好ましい。その場合、吸気ファン22のON強時の出力は排気ファン32のON時の出力と同程度であればよい。排気口34には、活性炭、白金触媒などからなる滅菌物質除去フィルター36が設置されている。ここで、生体由来材料とは、細胞を含む生物そのもの、あるいは生物を構成する物質、または生物が生産する物質などを含む材料を意味する。
The
また、アイソレータ100は、気体供給部20と作業室10との間に、微粒子捕集フィルターとしてのHEPAフィルター(High Efficiency Particulate Airフィルター)40を備えている。HEPAフィルター40の気体流れ下流側であって作業室10の上流側には、HEPAフィルター40の下流側と気体排出部30とを作業室10を介さずに連絡するバイパス流路50が接続されている。また、排気ファン32の気体流れ上流側であって、バイパス流路50の出口の下流側にはHEPAフィルター60が設けられている。
Further, the
作業室10には、作業室10内に滅菌物質を供給する滅菌物質供給部70が設けられており、作業室10内に滅菌物質を供給することで作業室10内を無菌環境とすることができる。ここで、無菌環境とは、作業室で行われる作業に必要な物質以外の混入を回避するために限りなく無塵無菌に近い環境をいう。本実施形態において滅菌物質は過酸化水素であり、滅菌物質供給部70はたとえば図2に示す過酸化水素ミスト発生器200によって構成することができる。この場合、過酸化水素はミスト状態で作業室10内に供給されるが、大部分はすみやかに気化し、作業室10内では過酸化水素ガスとして存在する。図2は、過酸化水素ミスト発生器200の概略断面図である。
The working
図2に示すように、過酸化水素ミスト発生器200は、制御基板202、過酸化水素水タンク204、水封キャップ206、過酸化水素水槽208、超音波発振子210、過酸化水素供給管212を有する。過酸化水素ミスト発生器200は、制御基板202による制御の下、過酸化水素水タンク204内の過酸化水素水201を水封キャップ206から過酸化水素水槽208に供給する。そして、過酸化水素水槽208内の過酸化水素水201に対して超音波発振子210から超音波振動を与えることにより、過酸化水素ミスト203を発生させる。発生させた過酸化水素ミスト203は、過酸化水素供給管212から作業室10内に供給する。
As shown in FIG. 2, the hydrogen
あるいは、滅菌物質供給部70は、図3に示す過酸化水素ガス発生器300によって構成することができる。この場合、過酸化水素はガス状態で作業室10内に供給される。図3(A)、(B)は、過酸化水素ガス発生器300の概略図であり、図3(A)は過酸化水素ガス発生器300の概略側面図、図3(B)は過酸化水素ガス発生器300の概略平面図である。
Or the sterilization
図3(A)、(B)に示すように、過酸化水素ガス発生器300は、吸気口302、送風ファン304、送風ダクト306、エレメント308、排気口310、過酸化水素水槽312、ポンプ314、過酸化水素水供給管316を有する。過酸化水素ガス発生器300は、送風ファン304の運転によって吸気口302から空気を取り込み、送風ダクト306に送る。そして、送風ダクト306に送った空気を、送風ダクト306の出口側に設置されているエレメント308を介して排気口310から外部に排出する。一方、過酸化水素ガス発生器300は、過酸化水素水槽312からポンプ314によって過酸化水素水を汲み上げ、過酸化水素水供給管316を通してエレメント308に滴下する。そして、エレメント308に滴下した過酸化水素水を、エレメント308を通過する空気によって気化させ、過酸化水素ガスを発生させる。発生させた過酸化水素ガスは、排気口310から作業室10内に供給される。
As shown in FIGS. 3A and 3B, the hydrogen
なお、本実施形態では滅菌物質として過酸化水素を用いたが、滅菌物質は過酸化水素に限定されず、たとえばオゾンなどの活性酸素種を含む物質であってもよい。 In this embodiment, hydrogen peroxide is used as the sterilizing substance. However, the sterilizing substance is not limited to hydrogen peroxide, and may be a substance containing an active oxygen species such as ozone.
アイソレータ100内の気体流路各所には、開閉可能に弁80〜86が設けられている。具体的には、吸気口24には弁80が、吸気ファン22とHEPAフィルター40との間には弁81がそれぞれ設けられている。また、HEPAフィルター40と作業室10との間には弁82が、バイパス流路50の気体流れ上流側には弁83がそれぞれ設けられている。また、作業室10の気体流れ下流側と吸気ファン22との間には弁84が、作業室10の気体流れ下流側とHEPAフィルター60の上流側との間には弁85がそれぞれ設けられている。また、排気口34には弁86が設けられている。弁80〜86の開閉は、図示しない制御部によって制御されている。
アイソレータ100では、作業室10内における1つの作業が終了した後、次の作業に際して作業室10内の滅菌処理が行われる。滅菌処理は、前処理工程と、滅菌工程と、置換工程とを含む。前処理工程においては、過酸化水素ガスを作業室10内に供給して、作業室10内における過酸化水素ガスの濃度を作業室10内の滅菌に必要な濃度以上にする。前処理工程において作業室10内における過酸化水素ガスが所定濃度以上となった後、滅菌工程が開始される。滅菌工程では、作業室10から弁84を経由して気体供給部20、HEPAフィルター40、再度作業室10へと過酸化水素ガスを循環させて滅菌を行う。滅菌工程が終了した後、置換工程に入る。
In the
置換工程では、作業室10内の気体を排気ファン32によって吸い出し、排気口34から排出するとともに、吸気ファン22によって吸気口24から空気を取り込み、作業室10内の気体を置換する。その際、作業室10内の過酸化水素ガスは滅菌物質除去フィルター36によって分解処理され、排気口34からアイソレータ100の外部に漏出しないようになっている。また、置換工程では、アイソレータ100内の作業室10以外の領域、たとえば気体供給部20内に残存する過酸化水素ガスやHEPAフィルター40に吸着している過酸化水素も除去する。
In the replacement step, the gas in the
ここで、滅菌処理の各工程におけるアイソレータ100の状態を図4〜6を用いて説明する。図4は、前処理工程および滅菌工程におけるアイソレータ100の状態を示す概略断面図、図5および図6は、置換工程におけるアイソレータ100のの状態を示す概略断面図である。
Here, the state of the
作業室10内で作業をしているときは、図1に示すように、弁80、弁81、弁82、弁85、弁86が開状態であり、弁83、弁84が閉状態となっている。また吸気ファン22の出力がON強、排気ファン32の出力がONとなっている。そのため、アイソレータ100内には、吸気口24より取り込まれた空気が、HEPAフィルター40を通過して作業室10内に至り、作業室10内からHEPAフィルター60を通過して排気口34から排出されるという気体流路が形成されている。
When working in the
前処理工程および滅菌工程では、図4に示すように、弁84を開状態に、弁80、弁85、弁86を閉状態にそれぞれ切換える。弁81、弁82は開状態を維持し、弁83は閉状態を維持する。また吸気ファン22の出力をON弱、排気ファン32の出力をOFFとする。これにより、アイソレータ100内には、作業室10内の気体が気体供給部20からHEPAフィルター40を通過して作業室10内に戻るという気体流路が形成され、過酸化水素ガスがアイソレータ100内を循環する。
In the pretreatment process and the sterilization process, as shown in FIG. 4, the
置換工程では、まず図5に示すように、弁80、弁85、弁86を開状態に、弁84を閉状態にそれぞれ切換える。弁81、弁82は開状態を維持し、弁83は閉状態を維持する。また、吸気ファン22の出力をON強、排気ファン32の出力をONとする。これにより、アイソレータ100内には、吸気口24より取り込まれた空気が、HEPAフィルター40を通過して作業室10内に至り、作業室10内からHEPAフィルター60を通過して排気口34から排出されるという気体流路が形成される。その結果、作業室10内の気体が空気に置換され、作業室10内の過酸化水素ガスは作業室10から除去される。
In the replacement step, first, as shown in FIG. 5, the
続いて所定のタイミングで、図6に示すように弁83を開状態に、弁82および弁85を閉状態にそれぞれ切換える。これにより、アイソレータ100内には、吸気口24より取り込まれた空気がHEPAフィルター40を通過してバイパス流路50を通り、HEPAフィルター60を通過して排気口34から排出されるという気体流路が形成される。この気体流路切換えによって気体流路に作業室10が含まれないこととなり、気体流路の容積が大幅に減少するとともに気体流路が単純化されるため、バイパス流路50内での圧力損失が低減される。そして、吸気ファン22と排気ファン32の出力は変化しないため、HEPAフィルター40の気体流れ下流側の圧力が小さくなり、これによりHEPAフィルター40前後での圧力差が増大する。その結果、HEPAフィルター40を通過する気体の流速が上昇し、HEPAフィルター40に吸着した過酸化水素が剥離しやすくなり、HEPAフィルター40に吸着した過酸化水素をより短時間に取り除くことが可能となる。また、バイパス流路50を流れる気体の流速が上昇するためバイパス流路50内への過酸化水素ガスの再付着が抑制される。
Subsequently, at a predetermined timing, as shown in FIG. 6, the
ここで、気体流路を切換える所定のタイミングは、たとえば作業室10内における過酸化水素ガスが所定濃度以下となったタイミングである。この所定濃度は、たとえば作業室10内の過酸化水素ガス濃度の変化量が極小となるタイミングにおける濃度であり、たとえば約50ppm以下である。作業室10内の過酸化水素ガス濃度の変化量が極小となるタイミングおよびその際の濃度は、作業室10内における過酸化水素ガスの濃度推移を測定し、過酸化水素ガス濃度の変化量を算出することで求めることができる。そこで、置換工程開始後、過酸化水素ガス濃度の変化量が極小となるまでの時間を実験的に求め、求められた時間の経過後に気体流路を切換えるようにしてもよい。あるいは、作業室10の容積をAm3、排気ファン32の排気能力をBm3/secとした場合に、A/B×5〜A/B×10sec後、すなわち作業室10内の気体を5回〜10回入れ換える時間を経過した後に気体流路を切換えるようにしてもよい。
Here, the predetermined timing at which the gas flow path is switched is, for example, the timing at which the hydrogen peroxide gas in the working
その後、HEPAフィルター40に吸着している過酸化水素が所定量以下となった後、弁82および弁85を開状態に、弁83を閉状態にそれぞれ切換える。これにより、再度、作業室10内を通る気体流路を形成し、作業室10内の気体を空気で置換する。ここで、当該所定量は、HEPAフィルター40に吸着している全ての過酸化水素が作業室10内に流入したとしても作業室10内の過酸化水素ガス濃度が作業可能な濃度、たとえば後述する1ppm(TWA:時間加重平均値)を超えない量である。作業室10内の過酸化水素ガス濃度を1ppm以下の状態に保つことができる量は、たとえば20℃、1気圧下では過酸化水素(H2O2)の分子量が34であるので、作業室10の容積をAm3とした場合、1.4Amg以下と算出できる。HEPAフィルター40に吸着している過酸化水素量が上述の所定量となるまでの時間は実験によって求めることができ、求められた時間の経過後に作業室10内を通る気体流路に切換えるようにしてもよい。
Thereafter, after the amount of hydrogen peroxide adsorbed on the
その後、作業室10内の過酸化水素ガス濃度が所定濃度以下となった場合に、次の作業が開始可能となる。ここで、次の作業を開始することができる過酸化水素ガスの濃度は、次の作業に用いられる生体由来材料に、作業上無視できない程度の影響を与えない濃度である。この濃度は、たとえばACGIH(American Conference of Governmental Industrial Hygienists)によって規定されている1ppm(TWA:時間加重平均値)以下の濃度である。あるいは作業室10内の過酸化水素ガスが所定濃度以下となる時間を実験的に求め、求められた時間の経過後に次の作業を開始可能とするようにしてもよい。
Thereafter, when the hydrogen peroxide gas concentration in the
なお、作業室10内の過酸化水素ガス濃度およびHEPAフィルター40への過酸化水素の吸着量は、それぞれ図示しない赤外吸光式センサなどのセンサによって検出することができる。
The concentration of hydrogen peroxide gas in the working
図7は、従来のアイソレータと実施形態1に係るアイソレータ100のそれぞれにおける過酸化水素量の相対変化を示した図である。
FIG. 7 is a diagram showing a relative change in the amount of hydrogen peroxide in each of the conventional isolator and the
図7に示すように、従来のアイソレータでは、置換工程の開始直後急激に作業室10内の過酸化水素ガス濃度は低下するが、その後過酸化水素ガス濃度の低下量は著しく減少する。これは、気体供給部20と作業室10との間に設けられたHEPAフィルターに吸着した過酸化水素がHEPAフィルターから剥離して作業室10内に流入しているためである。そしてHEPAフィルターに吸着した過酸化水素はHEPAフィルターを通過する気体によって剥離するが、HEPAフィルターを通過する気体の流速が小さい場合は剥離することが困難であるため、結果的に置換工程が長時間となっていた。一方、実施形態1に係るアイソレータ100では、上述のように所定のタイミング(図中の時刻a)で気体がバイパス流路50を通るように気体流路切換えを行って、HEPAフィルター40を通過する気体の流速を上げている。そのため、図7に示すように、過酸化水素のHEPAフィルター40への吸着量が従来のアイソレータと比べて短時間に著しく減少している。そして、HEPAフィルター40に吸着している過酸化水素が所定量以下となった後(図中の時刻b)、再び作業室10内の置換が行われるため、従来のアイソレータと比べて作業室10内がより短時間のうちに作業開始可能な状態となる。
As shown in FIG. 7, in the conventional isolator, the hydrogen peroxide gas concentration in the working
以上、実施形態1のアイソレータ100は、滅菌処理の置換工程において気体がバイパス流路50を通る気体流路に切換えている。これにより気体流路の容積が大幅に減少するとともに気体流路が単純化されるため、HEPAフィルター40前後での圧力差が増大する。その結果、HEPAフィルター40を通過する気体の流速が上昇し、HEPAフィルター40に吸着した過酸化水素をより短時間に取り除くことができる。また、バイパス流路50を流れる気体の流速が上昇してバイパス流路50内への過酸化水素ガスの再付着が抑制される。そのため、アイソレータ100における滅菌処理に要する時間をより短縮することが可能となる。
As described above, in the
また、実施形態1のアイソレータ100は、従来のアイソレータの構成に気体流路をバイパス流路50を通る流路に切換え可能としただけであるため、簡単な構成で上述の効果が得られるとともに、製造コストの上昇も抑えることができる。
In addition, since the
(実施形態2)
図8は、実施形態2に係るアイソレータ100の置換工程における状態を示す概略断面図である。
(Embodiment 2)
FIG. 8 is a schematic cross-sectional view illustrating a state in the replacement process of the
実施形態2では、置換工程において所定のタイミングで空気がバイパス流路50を通る気体流路に切換えた後、HEPAフィルター40の気体流れ下流側およびバイパス流路50内を減圧する点が実施形態1と異なる。それ以外のアイソレータ100の構成、および滅菌処理における動作などについては実施形態1と同様であるため、同一の図面を用いるとともに説明は適宜省略する。
In the second embodiment, after the air is switched to the gas flow path passing through the
置換工程において、実施形態1と同様に、図6に示すように気体がバイパス流路50を通るように気体流路を切換えた後、図8に示すように、所定のタイミングで弁81を所定量だけ閉じるとともに、吸気ファン22の出力をOFFとし、排気ファン32の出力をONの状態で維持する。これにより、HEPAフィルター40を含む弁81の下流側から、バイパス流路50内、およびHEPAフィルター60を含む排気ファン32の上流側までが減圧される。気体流路内が減圧されたことで、HEPAフィルター40に吸着した過酸化水素がより剥離しやすくなるため、HEPAフィルター40に吸着した過酸化水素をより短時間に取り除くことが可能となる。この場合、弁81、吸気ファン22および排気ファン32が減圧手段を構成する。
In the replacement step, as in the first embodiment, after switching the gas flow path so that the gas passes through the
なお、気体流路内の減圧は、弁81の閉操作を伴わずに、排気ファン32の出力を吸気ファン22の出力よりも大きくすることのみによって行ってもよい。これによれば、より簡単な構成で気体流路内の減圧を行うことができる。この場合、吸気ファン22および排気ファン32が減圧手段を構成する。あるいは、気体流路内の減圧は、弁81の閉操作のみによって行ってもよい。この場合、弁81が減圧手段を構成する。弁81の閉じ量は、吸気ファン22および排気ファン32の組み合わせの有無、両ファンの出力差などに応じて適宜変更することができる。
The pressure reduction in the gas flow path may be performed only by making the output of the
図9は、従来のアイソレータと実施形態2に係るアイソレータ100のそれぞれにおける過酸化水素量の相対変化を示した図である。
FIG. 9 is a diagram showing a relative change in the amount of hydrogen peroxide in each of the conventional isolator and the
図9に示すように、実施形態2に係るアイソレータ100では、実施形態1と同様に所定のタイミング(図中の時刻a)で気体がバイパス流路50を通るように気体流路切換えを行っている。また、その後所定のタイミング(図中の時刻c)で気体流路内の減圧を行っている。そのため、図9に示すように、過酸化水素のHEPAフィルター40への吸着量が従来のアイソレータと比べて短時間に著しく減少している。また実施形態1と比べても過酸化水素のHEPAフィルター40への吸着量が短時間のうちに所定量以下に減少しているため、バイパス流路50から再度作業室10へと気体流路を切換えるまでの時間(図中の時間a−b)が短くなっている。そのため、作業室10内がより短時間のうちに作業開始可能な状態となる。なお、気体流路内の減圧は、気体流路の切換えと同時に開始してもよい。
As shown in FIG. 9, in the
以上、実施形態2のアイソレータ100は、滅菌処理の置換工程において気体がバイパス流路50を通る気体流路に切換えた後、気体流路内を減圧している。これによりHEPAフィルター40に付着した過酸化水素がより剥離しやすくなるため、HEPAフィルター40に吸着した過酸化水素をより短時間に取り除くことができる。そのため、アイソレータ100における滅菌処理に要する時間をより短縮することが可能となる。
As described above, the
本発明は、上述の実施の形態に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて各種の設計変更等の変形を加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施の形態も本発明の範囲に含まれうるものである。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications such as design changes can be added based on the knowledge of those skilled in the art. Embodiments to which such modifications are added Can also be included in the scope of the present invention.
たとえば、上述の各実施形態に係るアイソレータ100は、HEPAフィルター40を昇温させるための加熱手段としてのヒータ42を備えていてもよい。これによれば、HEPAフィルター40に吸着している過酸化水素がより剥離しやすくなる。また、HEPAフィルター40に過酸化水素が液体状態で吸着している場合には、液体状態の過酸化水素が気化する際に気化熱として熱が奪われ、温度が低下して過酸化水素の気化が抑制される状態を回避することができる。ヒータ42のON/OFFおよび加熱量は、制御部によって制御するようにしてもよい。ヒータ42によるHEPAフィルター40の加熱量は、ヒータ42の加熱による作業室10内の温度変化がたとえば5℃以下に抑えられる程度であることが好ましい。また、ヒータ42によるHEPAフィルター40の加熱は、たとえば置換工程において気体がバイパス流路50を通るように気体流路を切換えた後に行われる。
For example, the
10 作業室、 12 前面扉、 14 作業用グローブ、 20 気体供給部、 22 吸気ファン、 24 吸気口、 30 気体排出部、 32 排気ファン、 34 排気口、 36 滅菌物質除去フィルター、 40、60 HEPAフィルター、 50 バイパス流路、 70 滅菌物質供給部、 80、81、82、83、84、85、86 弁、 100 アイソレータ、 200 過酸化水素ミスト発生器、 300 過酸化水素ガス発生器。
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記作業室内に気体を供給する気体供給部と、
前記作業室内の気体を排出する気体排出部と、
前記気体供給部と前記作業室との間に設けられた微粒子捕集フィルターと、
前記微粒子捕集フィルターの気体流れ下流側と前記気体排出部とを前記作業室を介さずに連絡するバイパス流路と、
前記作業室内に滅菌物質を供給する滅菌物質供給部と、
前記滅菌物質供給部から前記作業室内に滅菌物質を供給して前記作業室内を滅菌した後、前記作業室からの前記滅菌物質の排出を開始して、前記作業室内における前記滅菌物質が所定濃度以下となったときに、前記気体が前記バイパス流路を通るように気体流路を切換える制御部と、
を備えたことを特徴とするアイソレータ。 A working room ,
A gas supply unit for supplying gas into the working chamber;
A gas discharger for discharging the gas in the working chamber;
A particulate collection filter provided between the gas supply unit and the working chamber;
A bypass flow path for communicating the gas flow downstream side of the particulate collection filter and the gas discharge part without going through the work chamber;
A sterilizing substance supply unit for supplying a sterilizing substance into the working chamber;
After supplying the sterilizing substance from the sterilizing substance supply unit into the working chamber to sterilize the working chamber, the discharge of the sterilizing substance from the working chamber is started, and the sterilizing substance in the working chamber has a predetermined concentration or less. A control unit that switches the gas flow path so that the gas passes through the bypass flow path,
An isolator comprising:
前記制御部は、前記気体が前記バイパス流路を通るように気体流路を切換えた後、前記減圧手段によって前記微粒子捕集フィルターの気体流れ下流側および前記バイパス流路内を減圧するように制御することを特徴とする請求項1に記載のアイソレータ。 Further comprising a decompression means for decompressing the gas flow downstream side of the particulate collection filter and the inside of the bypass channel;
The control unit controls the gas flow path so that the gas passes through the bypass flow path, and then controls the pressure reducing means to depressurize the gas flow downstream side of the particulate collection filter and the inside of the bypass flow path. The isolator according to claim 1.
前記気体排出部は排気手段を有し、
前記減圧手段は、前記吸気手段および前記排気手段を含み、前記排気手段の排出量を前記吸気手段の吸気量よりも大きくすることで、前記微粒子捕集フィルターの気体流れ下流側および前記バイパス流路内を減圧することを特徴とする請求項2に記載のアイソレータ。 The gas supply unit has an intake means,
The gas discharge part has an exhaust means,
The decompression means includes the intake means and the exhaust means, and by making the exhaust amount of the exhaust means larger than the intake amount of the intake means, the gas flow downstream side of the particulate collection filter and the bypass flow path The isolator according to claim 2, wherein the inside is depressurized.
前記減圧手段は、前記弁を含み、前記弁を所定量だけ閉じることで前記微粒子捕集フィルターの気体流れ下流側および前記バイパス流路内を減圧することを特徴とする請求項2または3に記載のアイソレータ。 A valve provided to open and close a gas flow path between the gas supply unit and the particulate collection filter;
The pressure reducing means includes the valve, and the valve is closed by a predetermined amount to depressurize the gas flow downstream side of the particulate collection filter and the inside of the bypass channel. Isolator.
前記制御部は、気体が前記バイパス流路を通るように気体流路を切換えた後、前記加熱手段により前記微粒子捕集フィルターを昇温させるように制御することを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1項に記載のアイソレータ。 Further comprising heating means for raising the temperature of the particulate collection filter,
The control unit controls the temperature of the particulate collection filter by the heating means after switching the gas flow path so that gas passes through the bypass flow path. The isolator according to any one of the above.
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