JP7071692B2

JP7071692B2 - バッグ接続装置およびバッグ接続方法ならびに接続用バッグ

Info

Publication number: JP7071692B2
Application number: JP2018035292A
Authority: JP
Inventors: 哲也西村
Original assignee: Shibuya Corp
Current assignee: Shibuya Corp
Priority date: 2018-02-28
Filing date: 2018-02-28
Publication date: 2022-05-19
Anticipated expiration: 2038-02-28
Also published as: JP2019146940A

Description

本発明はバッグ接続装置およびバッグ接続方法ならびに接続用バッグに関し、より詳しくは、内部に空間を有するアイソレータの接続部に、結合部材を介して柔軟なバッグを接続させるバッグ接続装置およびバッグ接続方法ならびに接続用バッグに関する。

従来、内部に空間を有するアイソレータの接続部に、結合部材を介して柔軟なバッグを接続させて、アイソレータ内部の空間に物品を搬入する技術として、特許文献１が公知である。すなわち、特許文献１においては、アイソレータの接続部に相当するチャンバの移送ポートに結合部材に相当するカラーを結合させて、カラー面を切り開くか取り除くことによりバッグに収容された物品としての製品をチャンバ内へ引き込むようにしている。

特表２００６－５０３６６６号公報

ところで、特許文献１の構成では、バッグはカラーを介して移送ポートに接続されるようになっており、カラーはバッグと一体化されて再使用できず使用後はバッグとともに廃棄している。カラーは移送ポートに適合した専用品であって使用毎に準備する必要があり、バッグを頻繁に接続させる場合はコスト高となり不経済であるという問題があった。

上述した事情に鑑み、請求項１に記載した本発明は、内部に空間を有するアイソレータの接続部に結合離脱可能な結合部材と、当該結合部材に装着される柔軟なバッグとを備え、上記結合部材を介してバッグをアイソレータの接続部に接続させるバッグ接続装置において、
上記結合部材は上記アイソレータの接続部が有する外部開口を取り囲む筒状部を備えて環状に形成され、
上記接続部には、上記外部開口を囲繞してシール部材を設けるとともに、上記筒状部の先端部を当該シール部材に押圧させて上記結合部材を接続部に結合させる結合手段を設け、
上記バッグは、開放された端部を上記筒状部の末端から内側を通して上記シール部材に押圧される先端部で外側に折り返して、当該筒状部の外周面にゴムベルトで固定され、当該バッグが装着された結合部材を上記バッグが折り返された上記筒状部の先端部を上記シール部材に押圧させて、上記結合手段によって接続部に結合させることを特徴とするである。
また、請求項３に記載した本発明は、内部に空間を有するアイソレータの接続部に結合離脱可能な結合部材と、当該結合部材に装着される柔軟なバッグとを備え、上記結合部材を介してバッグをアイソレータの接続部に接続させるバッグ接続装置のバッグ接続方法において、
上記結合部材は上記アイソレータの接続部が有する外部開口を取り囲む筒状部を備えて環状に形成され、
上記バッグは、開放された端部を上記筒状部の末端から内側を通して先端部で外側に折り返し、当該筒状部の外周面に固定して結合部材に装着し、当該バッグが折り返された筒状部の先端部を、上記接続部の外部開口を囲繞して設けたシール部材に押圧させて、上記結合部材を接続部に結合させることを特徴とするものである。
さらに、請求項４に記載した本発明は、内部に空間を有するアイソレータの接続部に結合離脱可能な環状の結合部材に装着されて、当該結合部材を介して上記接続部に接続される接続用バッグにおいて、
上記バッグは、両端が開放された筒状の本体部と、この本体部の内部空間を一端側と他端側とに分断する膜とを備え、
上記一端側を物品を収容して端部を密封する収容部とし、上記他端側を上記環状の結合部材が備える筒状部の末端から内側を通して先端部で外側へ折り返して筒状部の外周面に固定することのできる長さと開口径を有する装着部としたことを特徴とするものである。

本発明によれば、柔軟なバッグをアイソレータの接続部に接続させる結合部材を再利用することができ経済的であり、結合部材へのバッグの装着は容易でありながら、確実にバッグを接続部に接続することができる。

本発明に係るバッグ接続装置を備えたアイソレータシステムの構成図。アイソレータに設けられた接続部の正面図。アイソレータに設けられた接続部の断面図。結合部材の構成を示す斜視図。本発明に係る接続用バッグの構成を示す図で、（ａ）は物品を収容する前の状態を示し、（ｂ）は物品を収容した状態を示す。結合部材にバッグを装着する工程を示す図。接続部に結合部材を結合する工程を示す図。接続部へのバッグの接続状態を示す要部拡大図。接続部に載置台を設けた場合の構成図。結合部材に載置部を備えた場合の構成図。

以下、図示実施例について本発明を説明すると、図１において、アイソレータシステム１は、内部に無菌状態に維持される作業空間Ｗを有するアイソレータ２と、このアイソレータ２に連設されてアイソレータ２内の作業空間Ｗに、外部から作業に使用する資材や容器等を除染して搬入するためのパスボックス３とから構成されており、アイソレータ２内の作業空間Ｗで再生医療に使用する細胞や組織を取り扱うようになっている。
アイソレータ２の正面には透明な窓２Ａが設けられており、この窓２Ａに外部から内部の作業空間Ｗで作業を行うためのグローブ４が配置されている。同様にパスボックス３の正面も透明な窓３Ａとなっていてグローブ４が配置されており、側壁３Ｂには外部に開放されるドア５が設けられている。アイソレータ２とパスボックス３の間は、図示しないが内部空間が内壁で区画されており、この内壁に設けたドアを開放して資材や容器等を受け渡すことができるようになっている。
また、アイソレータシステム１には過酸化水素蒸気等の除染ガスからなる除染媒体を発生させる除染装置６が備えられ、パスボックス３で外部から搬入される資材や容器等を除染するとともに、アイソレータシステム１の使用前や使用後にアイソレータ２やパスボックス３の内部を除染することができるようになっている。

アイソレータ２の側壁２Ｂには、外部とアイソレータ２の内部を連通させる開口が形成された接続部７が設けられ、この接続部７に結合部材８を介して柔軟なバッグ９を接続することができるようになっている。また、バッグ９にはアイソレータ２内に搬入する物品１０が収容され、バッグ９は載置台としての台車１１により支持されており、バッグ９を接続部７に接続させる際および接続させた後で、物品１０の重みでバッグ９が垂れ下がることを防止している。このような台車１１は、バッグ９の大きさや接続部７の位置に応じて、載置高さを調節するよう構成することができる。
さらに、接続部７には除染装置６から供給配管６Ａが接続されて除染ガスが供給されるとともに、回収配管６Ｂが接続されて除染ガスを排気できるようになっており、供給配管６Ａには開閉弁として電磁弁Ｖ１が設けられ、回収配管６Ｂには電磁弁Ｖ２が設けられている。

接続部７は図２および図３に示すように、四隅が円弧状になった角筒状の筒状部材１２を備え、この筒状部材１２がアイソレータ２の内部（作業空間Ｗ）側から側壁２Ｂの開口部２Ｂａに気密を保持して嵌着されて、アイソレータ２の外部に突出して設けられている。
筒状部材１２の内部開口１２Ａの周囲面１２Ａａには、内部開口１２Ａを囲繞する環状の内部シール部材１３が埋設されており、この内部シール部材１３の外側に丁番１４が設けられて内部ドア１５が開閉自在に取り付けられている。内部ドア１５にはアイソレータ２の内部で操作可能な回動レバー１５Ａが設けられており、この回動レバー１５Ａと係合するレバー受け１６が内部シール部材１３の外側に設けられている。内部ドア１５を閉鎖させると周縁部１５Ｂが内部シール部材１３に当接し、回動レバー１５Ａをレバー受け１６に係合させることで、周縁部１５Ｂが内部シール部材１３に押圧されて、筒状部材１２の内部開口１２Ａを密閉するようになっている。

筒状部材１２の外部開口１２Ｂの周囲面１２Ｂａには、中央に方形の開口を有する板状の開口部材１７が取り付けられ、この開口部材１７の開口縁１７Ａ（図７参照）に沿って環状のシール保持部材１８が取り付けられており、これにより外部シール部材１８Ａが設けられている。また、シール保持部材１８の外側の開口部材１７には、接続部７に結合部材８を結合させる結合手段１９を構成する一対のカムレバー２０が、環状のシール保持部材１８を挟んだ対向位置にそれぞれ設けられている。
接続部７はこのように構成されることで、筒状部材１２の内部開口１２Ａが接続部７の内部開口７Ａに該当し、外部開口７Ｂとしては環状のシール保持部材１８で取り囲まれた内側部分１８Ｂが該当する。この内側部分１８Ｂからなる外部開口７Ｂを囲繞して、外部シール部材１８Ａが設けられている。

接続部７に結合可能な結合部材８は、図３および図４に示すように、全体として環状のシール保持部材１８の内側部分１８Ｂを取り囲む方形の環状に形成されており、角筒状の筒状部８Ａと、この筒状部８Ａの末端から外方側へ張り出したフランジ部８Ｂと、このフランジ部８Ｂの背面側から左右両側に突出させて先端部がＵ字形となった固定片８Ｃとを備えている。筒状部８Ａは外部シール部材１８Ａと形状を合わせた角形に形成されており、結合部材８を接続部７に結合させると、筒状部８Ａの先端部８Ａａが外部シール部材１８Ａを押圧するようになっている。

結合部材８に装着される柔軟なバッグ９は、図５（ａ）に示すように、両端が開放された筒状の本体部９Ａと、この本体部９Ａの内部空間を一端側と他端側に分断する膜９Ｂとを備えて形成され、一端側は図５（ｂ）に示すように、物品１０を収容して端部が密封される収容部９Ｃとされ、その端部を閉鎖端９Ｃａとしている。また、他端側は環状の結合部材８の内側を通して外側に折り返す装着部９Ｄとされ、その端部を開放端９Ｄａとしている。
なお、収容部９Ｃに収容される物品１０は、本実施例では資材や容器等を収容して密封し、内部を無菌状態に維持している包装袋である。

バッグ９を結合部材８に装着するには、図６（ａ）に示すように、バッグ９の装着部９Ｄの開放端９Ｄａを、結合部材８のフランジ部８Ｂの背面側から筒状部８Ａの内側に差し入れ、筒状部８Ａの内側を通して先端部８Ａａで折り返して筒状部８Ａの外周面に重ねるようにする。この状態で図６（ｂ）に示すように、ゴムベルト２１を折り返された装着部９Ｄに掛けて固定する。この状態では、折り返された装着部９Ｄが筒状部８Ａの先端部８Ａａを覆い、膜９Ｂが筒状部８Ａの先端部８Ａａ側の開口を塞いでいる。このようにバッグ９の装着部９Ｄは、筒状部８Ａで折り返すことができるだけの長さと開口径を有している。

結合部材８を接続部７に結合させる結合手段１９は、図７に示すように、作業者が把持して回動させ結合部材８を固定させるカムレバー２０と、カムレバー２０の先端近くに回動自在に連結された連結棒２２と、開口部材１７に固定されて連結棒２２を回動自在に支持し、連結棒２２の回動を許容する切り欠きが中央に形成された略Ｕ字状の支持ブロック２３と、連結棒２２に遊嵌させたコンタクトプレート２４およびコイルスプリング２５とから構成されている。
連結棒２２は、図７（ｂ）、（ｃ）に示すように開口部材１７に対して起立した状態と、図７（ａ）に示すようにシール保持部材１８とは反対側に傾倒した状態に回動自在であり、これに対してカムレバー２０は、図７（ａ）、（ｂ）に示すように連結棒２２に対して直線的な状態と、図７（ｃ）に示すように連結棒２２に対して屈曲した状態に回動可能となっている。
コイルスプリング２５は支持ブロック２３の支持軸２３Ａとコンタクトプレート２４の間に配置されて、コンタクトプレート２４をカムレバー２０側に付勢している。カムレバー２０には、コンタクトプレート２４が付勢される先端から屈曲方向側の側面にかけて、コンタクトプレート２４と当接するカム面２０Ａが形成されている。このカム面２０Ａは、連結棒２２を軸支する回動軸２０Ｂからの距離が、連結棒２２に対して直線的な状態で最も近く、９０度程度屈曲した状態で最も遠く、さらに屈曲させてロックするような凸曲面に形成されており、図７（ｂ）の状態から（ｃ）の状態へカムレバー２０を連結棒２２に対して９０度以上屈曲させることで、コイルスプリング２５の付勢力に抗してコンタクトプレート２４を押し込み、この状態を維持できるようになっている。
このような構成により、図７（ｂ）に示すように、支持ブロック２３の当接面２３Ｂとコンタクトプレート２４の間に、結合部材８の固定片８Ｃを差し入れて、Ｕ字形の二股部分の間に連結棒２２とコイルスプリング２５を位置させた状態で、図７（ｃ）に示すように、カムレバー２０を連結棒２２に対して屈曲させることにより、固定片８Ｃが支持ブロック２３の当接面２３Ｂとコンタクトプレート２４により狭持されて、結合部材８が接続部７に結合された状態となる。

以上のように本発明に係るバッグ接続装置ならびに接続用バッグが構成されており、以下においては本発明に係るバッグ接続方法について説明する。
バッグ９を使用して物品１０をアイソレータ２に搬入する場合は、図５（ｂ）に示すように、事前にバッグ９の収容部９Ｃに物品１０を収容し、熱圧着により閉鎖端９Ｃａを密封した後、ガンマ線や電子線等の放射線滅菌により、バッグ９の外側から収容部９Ｃの内部と物品１０の表面を滅菌しておく。この状態で図６（ａ）に示すように、バッグ９の開口端９Ｄａを結合部材８のフランジ部８Ｂおよび筒状部８Ａの内側を通して先端部８Ａａで折り返し、バッグ９の装着部９Ｄを筒状部８Ａの外周面に重ねた状態として、図６（ｂ）に示すようにゴムバンド２１を掛けて固定する。これにより、筒状部８Ａの開口はバッグ９の膜９Ｂで覆われた状態となる。
このようにバッグ９が装着された結合部材８は、図７（ａ）に示すように、筒状部８Ａの先端部８Ａａを覆うバッグ９の装着部９Ｄを、接続部７の外部シール部材１８Ａに当接もしくは接近させた状態で、左右両側のカムレバー２０を図７（ｂ）に示すように起立状態として、結合部材８のＵ字形をした左右の固定片８Ｃの二股部分の間にそれぞれ連結棒２２およびコイルスプリング２５を差し入れ、その後、図７（ｃ）に示すように、カムレバー２０を９０度以上回動させて屈曲状態として接続部７に結合部材８を結合させる。
この状態においでは、図８に示すように、結合部材８の先端部８Ａａの全周が、バッグ９を介して環状の外部シール部材１８Ａに押し込まれる。これにより、先端部８Ａａで折り返されたバッグ９は、隙間なく外部シール部材１８Ａに押し付けられて、接続部７の外部開口７ｂ（環状のシール保持部材１８の内側部分１８Ｂ）が完全に密閉された状態となる。この場合、先端部８Ａａの表面は滑らかな曲面として形成しているため、バッグ９を外部シール部材１８Ａに隙間なく密着させることができる。

このように接続部７の外部開口７ｂが密閉された状態となると、接続部７の内部開口７Ａ（筒状部材１２の内部開口１２Ａ）を内部ドア１５で密閉した状態で、供給配管６Ａの電磁弁Ｖ１を開放させて筒状部材１２の内側に除染ガスとして過酸化水素蒸気を供給する。
すなわち、結合部材８およびバッグ９により接続部７の外部開口７Ｂを閉鎖するまでは、内部ドア１５が閉鎖されてアイソレータ２の内部と外部は遮断された状態となっており、内部ドア１５の外部側表面や開口部材１７を含む筒状部材１２の内側面等は、外部雰囲気に露出された状態にあり無菌状態ではない。また、バッグ９の装着部９Ｄの内側面や膜９Ｂの装着部９Ｄ側の表面も外部雰囲気に曝されており無菌状態ではない。そこで、接続部７の外部開口７Ｂを密封することにより、筒状部材１２の内側に密閉された接続空間Ｓを形成した上で、筒状部材１２の内側に除染ガスを供給して接続空間Ｓに充満させて、接続空間Ｓに面する内部ドア１５の外部側表面、開口部材１７を含む筒状部材１２の内側面、装着部９Ｄの内側面や膜９Ｂの装着部９Ｄ側の表面等の箇所を除染する。除染ガスを供給してから所定時間が経過すると、除染装置６から供給配管６Ａを介して清浄空気を供給するとともに、回収配管６Ｂの電磁弁Ｖ２を開放して排気することにより、接続空間Ｓを換気して除染ガス成分を除去するエアレーションを行う。
このようにして筒状部材１２の内側の接続空間Ｓの除染を行うが、筒状部材１２の内部開口１２Ａ、シール保持部材１８の内側部分１８Ｂは、内部シール部材１３、外部シール部材１８Ｂにより確実に密封されているため、除染ガスがアイソレータ２の内部および外部に漏出することはなく、また、除染後に外部雰囲気が流入することもなく、接続空間Ｓの無菌状態を維持することができる。

以上のようにして筒状部材１２の内側の接続空間Ｓを無菌状態とした後、作業者がグローブ４を介してアイソレータ２の内部から内部ドア１５を開放し、さらにカッター等を用いてバッグ９の膜９Ｂを切り開く。これにより、バッグ９の収容部９Ｃとアイソレータ２の内部が連通されて、収容部９Ｃに収容した物品１０を、アイソレータ２の内部の無菌性を損なうことなくアイソレータ２の内部に搬入することができる。
なお、物品１０の搬入後において、引き続きアイソレータ２の接続部７に接続されているバッグ９に、アイソレータ２の内部から物品１０を収容させて内部ドア１５を閉鎖させることにより、アイソレータ２内部の無菌性を損なうことなく物品１０を外部に搬出させることが可能である。この際に、アイソレータ２の内部で行われる作業によっては、アイソレータ２の内部雰囲気の外部への漏洩を防止しなければならない場合があり、その場合には、内部ドア１５を閉鎖した後で、搬入時と同様の工程により除染装置６によって筒状部材１２の内側に除染ガスを供給して、接続空間Ｓおよびこれと連通するバッグ９の収容部９Ｃの内部および搬出する物品１０の表面を除染する。
その後、エアレーションを含む除染工程が終了すると、接続時と逆の動作でカムレバー２０を屈曲状態から起立させ、連結棒２２を傾倒させて固定片８Ｃから外すことで、容易にバッグ９を接続部７から離脱させることができる。また、ゴムベルト２１を外して結合部材８とバッグ９を容易に分離することが可能であり、バッグ９は破棄し結合部材８を再利用することができる。なお、接続部７から離脱後もバッグ９の収容部９Ｃ内の無菌状態を維持させたい場合は、カムレバー２０を操作してバッグ９を離脱させる前に、収容した物品１０を密封するように、外部から収容部９Ｃの部分を熱圧着したり、ゴムバンド等で封をするようにする。

以上においては、バッグ９に膜９Ｂを形成した本発明の接続用バッグを用いた場合における物品１０の搬入方法について説明したが、本発明のバッグ接続装置およびバッグ接続方法によれば、膜９Ｂを形成していない柔軟なバッグを用いて、アイソレータ２内部の無菌性を損なうことなく物品１０を搬入することも可能である。なお、以下の説明においては、膜９Ｂを備えたバッグ９と区別しバッグ９’と表記する。
膜９Ｂを備えないバッグ９’についてもバッグ９と同様にして、結合部材８に装着して接続部７に接続することができる。この場合、バッグ９’は一端が閉鎖され他端が開放された形態であり、バッグ９’の内部および収容された物品１０の表面は除染されてはいない。このようなバッグ９’についても、開放された端部９’ａを結合部材８の内側を通して先端部８Ａａで外側に折り返して結合部材８に装着することができ、バッグ９’が装着された結合部材８を接続部７に結合させることで、バッグ９’をバッグ９と同様に接続部７に接続させることができる。
これにより、接続部７の外部開口７Ｂをバッグ９’で密閉した状態で、筒状部材１２の内側に除染ガスを供給することにより、内部ドア１５の外部側表面、開口部材１７を含む筒状部材１２の内側面に加え、バッグ９’の内部にも除染ガスが行き渡り、バッグ９’の内面および物品１０の表面が除染される。この後、バッグ９’の内部を含めてエアレーションを行い、内部ドア１５を開放することで、アイソレータ２の内部の無菌性を損なうことなく物品１０を搬入することができる。

図９は、台車１１に代えて接続部２の下方に載置台２６を設けた場合を示している。これによれば、台車１１に載置させる場合と同様に、載置台２６にバッグ９を載置させた状態で結合部材８を接続部７に結合させてバッグ９を接続させ、その後もバッグ９を支持をすることができる。
また、図１０は結合部材８に載置部８Ｄを設けた場合を示しており、バッグ９を結合部材８に装着する際に、この載置部８Ｄにバッグ９を載置させるようにする。これによれば台車１１や載置台２６を備えなくても、収容する物品１０の重みでバッグ９が垂れ下がることを防止することができ、その状態のまま結合部材８を接続部７に結合させてバッグ９を接続部７に接続させることができる。

２‥アイソレータ７‥接続部
７Ａ‥内部開口７Ｂ‥外部開口
８‥結合部材９‥バッグ
９Ａ‥本体部９Ｂ‥膜
９Ｃ‥収容部９Ｄ‥装着部
９Ｄａ‥開放端１２‥筒状部材
１５‥内部ドア（閉鎖部材）１８‥シール保持部材
１８Ａ‥外部シール部材（シール部材）１９‥結合手段

Claims

内部に空間を有するアイソレータの接続部に結合離脱可能な結合部材と、当該結合部材に装着される柔軟なバッグとを備え、上記結合部材を介してバッグをアイソレータの接続部に接続させるバッグ接続装置において、
上記結合部材は上記アイソレータの接続部が有する外部開口を取り囲む筒状部を備えて環状に形成され、
上記接続部には、上記外部開口を囲繞してシール部材を設けるとともに、上記筒状部の先端部を当該シール部材に押圧させて上記結合部材を接続部に結合させる結合手段を設け、
上記バッグは、開放された端部を上記筒状部の末端から内側を通して上記シール部材に押圧される先端部で外側に折り返して、当該筒状部の外周面にゴムベルトで固定され、当該バッグが装着された結合部材を上記バッグが折り返された上記筒状部の先端部を上記シール部材に押圧させて、上記結合手段によって接続部に結合させることを特徴とするバッグ接続装置。
上記接続部は、上記アイソレータの外部に突出する筒状部材と、当該筒状部材のアイソレータの内部に向けた内部開口を閉鎖する閉鎖部材と、当該筒状部材のアイソレータの外部に向けた外部開口を囲繞して設けた上記シール部材とを備えて構成され、
上記筒状部材の内側の空間に面する箇所を除染する除染手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載のバッグ接続装置。
内部に空間を有するアイソレータの接続部に結合離脱可能な結合部材と、当該結合部材に装着される柔軟なバッグとを備え、上記結合部材を介してバッグをアイソレータの接続部に接続させるバッグ接続装置のバッグ接続方法において、
上記結合部材は上記アイソレータの接続部が有する外部開口を取り囲む筒状部を備えて環状に形成され、
上記バッグは、開放された端部を上記筒状部の末端から内側を通して先端部で外側に折り返し、当該筒状部の外周面に固定して結合部材に装着し、当該バッグが折り返された筒状部の先端部を、上記接続部の外部開口を囲繞して設けたシール部材に押圧させて、上記結合部材を接続部に結合させることを特徴とするバッグ接続装置のバッグ接続方法。
内部に空間を有するアイソレータの接続部に結合離脱可能な環状の結合部材に装着されて、当該結合部材を介して上記接続部に接続される接続用バッグにおいて、
上記バッグは、両端が開放された筒状の本体部と、この本体部の内部空間を一端側と他端側とに分断する膜とを備え、
上記一端側を物品を収容して端部を密封する収容部とし、上記他端側を上記環状の結合部材が備える筒状部の末端から内側を通して先端部で外側へ折り返して筒状部の外周面に固定することのできる長さと開口径を有する装着部としたことを特徴とする接続用バッグ。