KR102316664B1 - 무균 작업 시스템 - Google Patents

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KR102316664B1 KR1020167020530A KR20167020530A KR102316664B1 KR 102316664 B1 KR102316664 B1 KR 102316664B1 KR 1020167020530 A KR1020167020530 A KR 1020167020530A KR 20167020530 A KR20167020530 A KR 20167020530A KR 102316664 B1 KR102316664 B1 KR 102316664B1
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다쿠야 푸나즈카
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시부야 코교 가부시키가이샤
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Abstract

제염 조작실(30)은 제 1 조작실(31)과 제 2 조작실(32)로 구획된다. 제 1 조작실과 제 2 조작실을 연통시키는 연통부는 폐쇄 가능하다. 제 1 조작실(31)과 제 2 조작실(32)의 압력은 압력 조절 수단에 의해 조절된다. 연통부를 개방하여 제 1 조작실(31)과 제 2 조작실(32)을 연통시킬 때는, 제 1 조작실(31)의 입구부 및 제 2 조작실(32)의 출구부를 폐쇄하는 동시에, 압력 조절 수단에 의해 제 2 조작실(32)로부터 제 1 조작실(31)로 기류를 발생시킨다. 무균 작업실(10)에 물품(A)을 반입하는 경우, 제 1 조작실(31)에 물품(A)을 수용하여 제 1 제염 조작을 행한 후, 물품(A)을 제 2 조작실(32)로 물품을 이동시켜, 제 2 제염 조작을 행한다.

Description

무균 작업 시스템{STERILIZED WORK SYSTEM}
본 발명은 외부 분위기로부터 격리되어 무균 상태로 유지되는 무균 작업실 내에 있어서, 예를 들면 인간 세포·조직의 배양 작업 등의 작업을 행하기 위한 무균 작업 시스템에 관한 것이다.
종래 무균 작업 시스템은, 예를 들면 특허문헌 1에 개시되어 있는 바와 같이, 내부가 무균 상태로 유지되는 무균 작업실과, 이 무균 작업실에 연결되는 패스박스로 구획되어 있다. 무균 작업실과 패스박스 사이에 형성된 연통부와, 패스박스의 외벽에 설치된 입구부는, 각각 개폐 부재에 의해 밀폐 가능하다. 무균 작업실로 반입되는 물품의 표면은, 우선 패스박스 내에 있어서 제염(除染) 가스(제염 증기)에 의해 부착되어 있는 미생물이 제거된다. 그 후, 패스박스 내에 에어레이션이 가해져, 물품과 패스박스의 내벽면에 잔류하는 제염 성분이 제거되면, 패스박스와 무균 작업실이 연통되어, 물품은 무균 작업실로 이동된다.
이러한 종래의 무균 작업 시스템에 의하면, 패스박스의 내부에 제염 증기를 가득 채워 미생물의 제거를 행하고 있으며, 물품뿐만 아니라 물품 반입을 위해 외부 환경에 개방된 패스박스의 내벽면도 무균화하고, 그 상태를 유지하여 패스박스를 무균 작업실과 연통시키기 위해, 무균 작업실과 패스박스를 일반 환경보다도 약간 청정도가 높은 그레이드 D 정도의 환경으로 설치하여, 인간 세포·조직의 배양 작업을 실시하는 것이 가능하다.
일본 공개특허공보 제2010-51351호
패스박스에 있어서의 에어레이션은, 물품과 내벽면의 양자에 대한 제염 증기의 제거가 완료될 때까지 행하는 것이 필요하며, 제염 증기의 농도가 낮아지면, 그 후의 농도 저하 속도가 완만해지기 때문에, 제거 작업의 시간이 길게 걸린다는 문제가 있었다. 또한, 반입하는 물품이 세포 등을 수용한 배양 용기인 경우에는, 제염 증기의 공급 및 에어레이션에 의해, 적절하지 않은 온도 상태로 장시간 노출될 악영향이 우려된다. 또한, 이러한 배양 용기는 충분한 기밀성을 가지고 있지 않기 때문에, 기체화된 제염 매체가 내부로 유입되어 영향을 미칠 우려도 있었다.
본 발명은 무균 작업실로 반입하는 물품의 제염 조작에 요하는 시간을 단축시키는 것, 또한 반입하는 물품에 따라 적절한 제염 매체나 제염 방식을 선택 가능하게 하는 것을 목적으로 하고 있다.
본 발명에 따르는 무균 작업 시스템은, 내부가 무균 상태로 유지되는 무균 작업실과, 외부로부터 무균 작업실로 반입되는 물품에 부착되어 있는 미생물을 제거하기 위한 제염 조작실을 구비하고 있다. 제염 조작실은, 폐쇄 가능한 입구부가 설치된 제 1 조작실과, 제 1 조작실에 연접되는 동시에 폐쇄 가능한 출구부가 설치된 제 2 조작실과, 이들 제 1 조작실과 제 2 조작실을 연통시키는 폐쇄 가능한 연통부를 구비하는 동시에, 이들 제 1 조작실과 제 2 조작실의 압력을 조절하는 압력 조절 수단에 접속된다. 연통부를 개방하여 제 1 조작실과 제 2 조작실을 연통시킬 때는, 입구부 및 출구부를 폐쇄하는 동시에, 압력 조절 수단에 의해 제 2 조작실로부터 제 1 조작실로 기류를 발생시킨다. 무균 작업실에 외부로부터 물품을 반입하는 경우에는, 제 1 조작실에 물품을 수용하여 제 1 제염 조작을 행한 후, 연통부를 통해 제 1 조작실로부터 제 2 조작실로 물품을 이동시키고, 제 2 조작실에서 제 2 제염 조작을 행하여 무균 작업실로 물품을 반입한다.
압력 조절 수단은, 제 1 조작실에 대해 급배기하는 제 1 급배기 수단과, 제 2 조작실에 대해 급배기하는 제 2 급배기 수단을 구비하고 있어도 좋다. 이 경우, 제 1 및 제 2 급배기 수단은, 연통부를 개방시킨 상태에서는, 제 2 조작실의 급기량을 제 1 조작실보다도 크게 하는 동시에, 제 1 조작실의 배기량을 제 2 조작실보다도 크게 한다.
하나의 형태로서, 제 1 조작실에 있어서의 제 1 제염 조작에서는, 제염 가스를 제 1 조작실에 가득 채워 무균 작업실로 반입하는 물품에 작용시키고, 제 2 조작실에 있어서의 제 2 제염 조작으로 물품에 잔류하는 제염 성분을 제거해도 좋다. 다른 형태로서, 제 1 조작실에 있어서의 제 1 제염 조작에서는, 제 1 제염 매체를 사용하여 무균 작업실로 반입하는 물품에 부착된 미생물을 제거하고, 제 2 조작실에 있어서의 제 2 제염 조작에서는, 제 1 제염 매체와는 상이한 제 2 제염 매체를 사용하여 물품에 부착된 미생물을 제거해도 좋다.
본 발명에 의하면, 무균 작업실로 반입하는 물품의 제염 조작에 요하는 시간을 단축시키고, 또한 반입하는 물품에 따라 적절한 제염 매체나 제염 방식을 선택 가능하게 할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따르는 제 1 실시형태를 적용한 무균 작업 시스템의 각 구성 요소를 도시하는 배치도이다.
도 2는 도 1에 도시하는 무균 작업 시스템에 있어서, 제염 가스 및 청정 기체를 공급하고, 또한 배출하기 위한 유체 공급 회로를 도시하는 도면이다.
도 3은 제 1 실시형태를 적용한 무균 작업 시스템의 작용을 설명하기 위한 도면이다.
이하 도면을 참조하여 본 발명의 제 1 실시형태인 무균 작업 시스템(100)을 설명한다. 도 1은 무균 작업 시스템(100)의 개략적인 구성을 도시하고 있다. 무균 작업 시스템은, 내부가 무균 상태로 유지되는 무균 작업실(10)을 내부에 형성한 아이솔레이터(11)를 구비하고, 무균 작업실(10)의 입구측에는, 무균 작업 시스템의 외부로부터 무균 작업실(10)로 반입되는 물품에 부착되어 있는 미생물을 제거하기 위한 제염 조작실(30)이 내부에 형성된 패스박스(110)가 연결되어 구성되어 있다. 제염 조작실(30)은 제 1 조작실(31)과 제 2 조작실(32)로 구획된다. 무균 작업실(10)의 제염 조작실(30)과는 반대측에는, 무균 작업실(10)에 있어서 처리된 인간 세포·조직을 배양하기 위한 인큐베이터(20)가 착탈 가능하다. 또한, 제 1 조작실(31)과 제 2 조작실(32)은, 1개의 패스박스(110)의 내부를 칸막이하여 구획해도 좋지만, 독립된 2개의 패스박스(110)를 연결하여 구성해도 좋다.
무균 작업실(10)의 벽부에는, 무균 작업실(10)의 외부에 설치된 클린 부스(도시하지 않음)로부터 무균 작업실(10) 내의 물품에 대해 다양한 처리를 행하기 위해 글로브(12, 13)가 설치된다. 제염 조작실(30)의 제 1 조작실(31)과 제 2 조작실(32)에도 마찬가지로, 각각 글로브(34, 35)가 설치된다.
제 1 조작실(31)은 제 2 조작실(32)에 대해 무균 작업실(10)과는 반대측에 위치하고, 제 1 조작실(31)의 입구부(36)는 제 1 폐쇄 부재(37)에 의해 폐쇄 가능하다. 제 2 조작실(32)은 제 1 조작실(31)에 연접되고, 제 1 조작실(31)과 제 2 조작실(32)을 연통시키는 연통부(38)는 제 2 폐쇄 부재(39)에 의해 폐쇄 가능하다. 또한 제 2 조작실(32)의 출구부(40), 즉 무균 작업실(10)과의 접속 부분은, 제 3 폐쇄 부재(41)에 의해 폐쇄 가능하다.
이들 무균 작업실(10), 제 1 조작실(31), 제 2 조작실(32)은, 나중에 상세하게 서술하는 압력 조절 수단에 의해 각각의 내부 압력이 조절되도록 구성되고, 각 실의 압력 관계는, 제 1 조작실(31)은 외부 환경보다도 압력이 높고, 제 2 조작실(32)은 제 1 조작실(31)보다도 압력이 낮고, 무균 작업실(10)은 제 1 조작실(31)보다도 압력이 높고, 전체적으로 외부 환경보다도 양압(陽壓)이 되도록 제어된다. 이와 같이, 중간의 제 2 조작실(32)의 압력을 무균 작업실(10) 및 제 1 조작실(31)보다도 낮게 유지함으로써, 무균 작업실(10)과 제 1 조작실(31) 사이에서 분위기의 유동을 차단하고 있다. 이것에 의해 가령 무균 작업실(10)과 제 1 조작실(31)이 연통 상태가 된 경우라도, 외부 환경의 오염된 분위기가 무균 작업실(10)로 유입되는 것을 저지하는 동시에, 바이러스 등의 병원체가 무균 작업실(10)로부터 외부 환경으로 유출되는 것을 방지할 수 있다.
인큐베이터(20)가 장착되는 경우, 인큐베이터(20)는 접속부(21)를 개재하여 무균 작업실(10)에 연결된다. 무균 작업실(10)과 접속부(21) 사이의 칸막이벽의 개구는 제 1 개폐 부재(22)에 의해 개폐되고, 접속부(21)와 인큐베이터(20) 사이는, 인큐베이터(20)에 설치된 제 2 개폐 부재(23)에 의해 개폐된다.
도 2를 참조하여, 무균 작업실(10)과 제염 조작실(30)과 접속부(21)에 대해, 제염 가스(제염 증기)와 청정 기체를 급배기하기 위한 유체 공급 회로의 구성을 설명한다. 본 실시형태에 있어서 제염 가스는 과산화수소 증기이며, 보틀(60)에는 과산화수소 수용액이 저장된다. 과산화수소 수용액은 제염제 공급 통로(61)에 설치된 펌프(62)에 의해 보틀(60)로부터 증발기(63)에 일정량씩 공급되고, 증발기(63)에 의한 가열에 의해 증발하여 과산화수소 증기가 된다. 증발기(63)의 흡입구에는 순환 통로(72)가 접속되고, 발생한 과산화수소 증기는 순환 통로(72)에 설치한 순환 블로어(74)의 작동에 의해 증발기(63)로부터 송기(送氣)된다. 증발기(63)의 토출구에 접속된 제염 가스 공급 통로(64)는, 무균 작업실(10), 제 1 조작실(31), 제 2 조작실(32)에 각각 개폐 밸브(65, 66, 67)를 개재하여 접속된다.
무균 작업실(10)의 천장면에는 기체 공급실(14)이 설치되고, 제염 가스 공급 통로(64)의 제 1 분기 통로(64a)가 접속된다. 기체 공급실(14) 내에는 HEPA 필터(15)가 장착되고, 기체 공급실(14)로 공급된 과산화수소 증기는 HEPA 필터(15)를 통해 무균 작업실(10)로 공급된다.
마찬가지로, 제 1 조작실(31)의 천장면에도 기체 공급실(42)이 형성되고, 기체 공급실(42)에는 제염 가스 공급 통로(64)의 제 2 분기 통로(64b)가 접속된다. 또한, 기체 공급실(42)에도 HEPA 필터(43)가 설치되고, 기체 공급실(42)에 공급된 과산화수소 증기는 HEPA 필터(43)를 통해 제 1 조작실(31)로 공급된다. 제 2 조작실(32)에 관해서도 마찬가지로, 과산화수소 증기는 제염 가스 공급 통로(64)의 제 3 분기 통로(64c)로부터 기체 공급실(44)로 공급되고, HEPA 필터(45)를 통해 제 2 조작실(32)로 공급된다.
접속부(21)는 개폐 밸브(24)와 HEPA 필터(25)를 개재하여 제염 가스 공급 통로(64)에 접속된다. 즉 제염 가스 공급 통로(64)를 통과하는 과산화수소 증기는 HEPA 필터(25)를 통해 접속부(21)의 내부 공간에 공급된다.
제염 가스 공급 통로(64)의 제 4 분기 통로(64d)에는, 순환 블로어(74)의 송기 방향 하류측에 배치됨으로써, 순환 블로어(74)의 작동시에 제염 가스 공급 통로(64)로부터 배기시켜 송기량을 감소시키고, 무균 작업실(10)과 제 1 조작실(31)과 제 2 조작실(32)의 압력을 저하시키도록 조절하기 위한 압력 조절 밸브(70)가 설치된다. 또한, 제 4 분기 통로(64d)의 개방단에는 촉매(71)가 설치되어, 무균 작업 시스템(100)의 외부로의 유해 성분의 유출 방지가 도모되고 있다.
무균 작업실(10)의 하면에는 기체 배출실(16)이 설치되고, 기체 배출실(16) 내에는 HEPA 필터(17)가 장착된다. 기체 배출실(16)은 증발기(63)의 흡입구에 연결되는 순환 통로(72)에 접속되고, 순환 통로(72)에는 개폐 밸브(73)가 설치된다. 따라서 무균 작업실(10) 내의 기체는 순환 블로어(74)의 송기 작용에 의해 HEPA 필터(17)를 개재하여 기체 배출실(16)로 배출되고, 순환 통로(72)를 통해 증발기(63)로 환류된다.
마찬가지로, 제 1 조작실(31)의 하면에 형성된 기체 배출실(46)에는 HEPA 필터(47)가 설치되고, 또한 제 2 조작실(32)의 하면에 형성된 기체 배출실(48)에는 HEPA 필터(49)가 설치된다. 기체 배출실(46, 48)은 순환 통로(72)의 제 1 및 제 2 분기 통로(72a, 72b)에 접속되고, 제 1 및 제 2 분기 통로(72a, 72b)에는 각각 개폐 밸브(75, 76)가 설치된다. 따라서 제 1 조작실(31) 내, 제 2 조작실(32) 내의 기체는 HEPA 필터(47, 49)를 개재하여 기체 배출실(46, 48)로 배출되고, 순환 통로(72)를 통해 증발기(63)로 환류된다.
순환 통로(72)의 제 3 분기 통로(72c)에는, 순환 블로어(74)의 송기 방향 상류측에 배치됨으로써, 순환 블로어(74)의 작동시에 외기를 유입시켜 송기량을 증가시키고, 무균 작업실(10)과 제 1 조작실(31)과 제 2 조작실(32)의 압력을 상승시키도록 조절하기 위한 압력 조절 밸브(78)가 설치된다. 제 3 분기 통로(72c)의 개방단은, HEPA 필터(79)를 개재하여 무균 작업 시스템의 외부로 개방되어 있다.
무균 작업실(10), 제 1 조작실(31) 및 제 2 조작실(32)에 청정 기체를 공급하기 위한 구성을 설명한다. 무균 작업실(10)의 기체 공급실(124)에는 제 1 기체 공급 통로(80)가 접속된다. 제 1 기체 공급 통로(80)에는 급기 블로어(81)가 설치되고, 급기 블로어(81)와 기체 공급실(14) 사이에는 풍량 조정 밸브(82)가 설치된다. 제 1 기체 공급 통로(80)의 개방단에는 촉매(83)가 설치된다.
이러한 구성에 의해, 풍량 조정 밸브(82)를 개방하는 동시에 급기 블로어(81)를 작동시킴으로써, 제 1 기체 공급 통로(80)로부터 기체 공급실(14)로 외부로부터 기체가 유입되고, 이 기체가 HEPA 필터(15)에 의해 청정화되어 무균 작업실(10)로 공급된다. 또한 풍량 조정 밸브(82)의 개방도 또는 급기 블로어(81)의 송풍량을 조절함으로써, 무균 작업실(10)로의 급기량을 증감시킬 수 있다.
제 1 조작실(31)의 기체 공급실(42)에는 급기 팬(51)이 설치되고, 급기 팬(51)에는 제 2 기체 공급 통로(84)가 접속된다. 제 2 기체 공급 통로(84)에는 풍량 조정 밸브(85)가 설치되고, 제 2 기체 공급 통로(84)의 개방단에는 촉매(86)가 설치된다. 마찬가지로, 제 2 조작실(32)의 기체 공급실(44)에는 급기 팬(52)이 설치되고, 급기 팬(52)에는 제 3 기체 공급 통로(87)가 접속된다. 제 3 기체 공급 통로(87)에는 풍량 조정 밸브(88)가 설치되고, 제 3 기체 공급 통로(87)의 개방단에는 촉매(89)가 설치된다.
이러한 구성에 의해, 풍량 조정 밸브(85)를 개방하는 동시에 급기 팬(51)을 작동시킴으로써, 제 2 기체 공급 통로(84)로부터 기체 공급실(42)로 외부로부터 기체가 유입되고, 이 기체가 HEPA 필터(43)에 의해 청정화되어 제 1 조작실(31)에 공급된다. 또한 풍량 조정 밸브(85)의 개방도 또는 급기 팬(51)의 송풍량을 조절함으로써, 제 1 조작실(31)로의 급기량을 증감시킬 수 있다. 마찬가지로, 풍량 조정 밸브(88)를 개방하는 동시에 급기 팬(52)을 작동시킴으로써, 제 3 기체 공급 통로(87)로부터 기체 공급실(44)로 외부로부터 기체가 유입되고, 이 기체가 HEPA 필터(45)에 의해 청정화되어 제 2 조작실(32)로 공급된다. 또한 풍량 조정 밸브(88)의 개방도 또는 급기 팬(52)의 송풍량을 조절함으로써, 제 2 조작실(32)로의 급기량을 증감시킬 수 있다.
무균 작업실(10), 제 1 조작실(31), 제 2 조작실(32) 및 접속부(21)로부터 기체를 배출하기 위한 구성을 설명한다. 무균 작업실(10)의 기체 배출실(16)에는 제 1 기체 배출 통로(90)가 접속되고, 제 1 기체 배출 통로(90)에는 배기 블로어(91)가 설치된다. 배기 블로어(91)와 기체 배출실(16) 사이에는 풍량 조정 밸브(92)와 촉매(93)가 설치된다.
이러한 구성에 의해, 풍량 조정 밸브(92)를 개방하는 동시에 배기 블로어(91)를 작동시킴으로써, 무균 작업실(10)로부터 HEPA 필터(17) 및 기체 배출실(16)을 통과한 기체가 제 1 기체 배출 통로(90)에 의해 외부로 배출된다. 또한 풍량 조정 밸브(29)의 개방도 또는 배기 블로어(19)의 송풍량을 조절함으로써 무균 작업실(10)로부터의 배기량을 증감시킬 수 있다. 이들 배기량을 증감시키는 풍량 조정 밸브(92), 배기 블로어(91)와, 급기량을 증감시키는 풍량 조정 밸브(82), 급기 블로어(81)에 의해, 무균 작업실(10)용의 급배기 수단이 구성된다.
제 1 조작실(31)의 기체 배출실(46)에는 배기 팬(53)이 설치되고, 배기 팬(53)에는 제 2 기체 배출 통로(94)가 접속된다. 제 2 기체 배출 통로(94)에는 풍량 조정 밸브(95)와 촉매(96)가 설치된다. 마찬가지로, 제 2 조작실(32)의 기체 배출실(48)에는 배기 팬(54)이 설치되고, 배기 팬(54)에는 제 3 기체 배출 통로(97)가 접속된다. 제 3 기체 배출 통로(97)에는 풍량 조정 밸브(98)와 촉매(99)가 설치된다.
이러한 구성에 의해, 풍량 조정 밸브(95)를 개방하는 동시에 배기 팬(53)을 작동시킴으로써, 제 1 조작실(31)로부터 HEPA 필터(47) 및 기체 배출실(46)을 통과한 기체가 제 2 기체 배출 통로(94)에 의해 외부로 배출된다. 또한 풍량 조정 밸브(95)의 개방도 또는 배기 팬(53)의 송풍량을 조절함으로써 제 1 조작실(31)로부터의 배기량을 증감시킬 수 있다. 이들 배기량을 증감시키는 풍량 조정 밸브(95), 배기 팬(53)과, 급기량을 증감시키는 풍량 조정 밸브(85), 급기 팬(51)에 의해, 제 1 조작실(31)용의 제 1 급배기 수단이 구성된다. 마찬가지로, 풍량 조정 밸브(98)를 개방하는 동시에 배기 팬(54)을 작동시킴으로써, 제 2 조작실(32)로부터 HEPA 필터(49) 및 기체 배출실(48)을 통과한 기체가 제 3 기체 배출 통로(97)에 의해 외부로 배출된다. 또한 풍량 조정 밸브(98)의 개방도 또는 배기 팬(54)의 송풍량을 조절함으로써 제 2 조작실(32)로부터의 배기량을 증감시킬 수 있다. 이들 배기량을 증감시키는 풍량 조정 밸브(98), 배기 팬(54)과, 급기량을 증감시키는 풍량 조정 밸브(88), 급기 팬(52)에 의해, 제 2 조작실(32)용의 제 2 급배기 수단이 구성된다.
또한, 무균 작업실(10)용의 급배기 수단, 제 1 조작실(31)용의 제 1 급배기 수단, 제 2 조작실(32)용의 제 2 급배기 수단은, 각각의 급기량과 배기량을 증감시킴으로써, 각각의 무균 작업실(10) 내, 제 1 조작실(31) 내, 제 2 조작실(32) 내의 압력을 조절하는 것이 가능하며, 이들 접속되는 모든 급배기 수단을 포함하여 본 무균 작업 시스템(100)의 압력 조절 수단이 구성된다. 이들 각 급배기 수단의 동작은 도시하지 않는 제어 수단에 의해 서로 관련되어 제어된다. 이것에 의해, 각 실의 압력을 미리 설정된 소정 범위로 유지하는 동시에, 각 실간의 압력 관계를 미리 설정된 소정 상태로 유지할 수 있다.
접속부(21)의 제염 가스 공급 통로(64)와는 반대측에는 기체 배출 통로(26)가 접속된다. 기체 배출 통로(26)에는 개폐 밸브(27)가 설치되고, 또한 기체 배출 통로(26)의 개방단에는 촉매(28)가 설치된다.
다음에, 도 2와 도 3을 참조하여 본 실시형태의 작용을 설명한다. 또한, 도 3에서는 인큐베이터(20), 접속부(21)의 도시를 생략하고 있다.
무균 작업실(10) 내, 제 1 조작실(31) 내, 제 2 조작실(32) 내는 어느 것이라도, 사전에 과산화수소 증기가 공급되는 동시에 에어레이션이 가해져 제염이 실시되고, 또한, 무균 작업실(10)용의 급배기 수단, 제 1 조작실(31)용의 제 1 급배기 수단, 제 2 조작실(32)용의 제 2 급배기 수단에 의해 각각에 급기와 배기가 행해지고, 외부 환경에 대해 양압으로 함으로써 내부가 무균 상태로 유지되는 동시에, 무균 작업실(10) 내의 압력이 가장 높고, 이어서 제 1 조작실(31) 내의 압력이 높아지도록 압력 조절 수단에 의해 압력이 제어되고 있다.
제 1 폐쇄 부재(37)가 개방되고, 무균 작업실(10)에 있어서 작업에 요하는 물품(A)이 제 1 조작실(31)로 반입될 때, 제 1 조작실(31)과 제 2 조작실(32) 사이의 연통부(38)는 제 2 폐쇄 부재(39)에 의해 폐쇄되고, 또한 제 2 조작실(32)의 출구부(40)는 제 3 폐쇄 부재(41)에 의해 폐쇄되어 있다. 물품(A)이 입구부(36)로부터 제 1 조작실(31) 내로 반입되면, 제 1 폐쇄 부재(37)가 폐쇄되고, 제 1 조작실(31)은 외부로부터 기밀을 유지하여 차단된다(스텝(1)). 이 상태에 있어서는, 제 1 조작실(31)은 제 1 폐쇄 부재(37)가 개방됨으로써 외부 환경과 연통되지만, 제 1 조작실(31)은 압력 조절 수단에 의해 내부가 양압으로 유지되고 있기 때문에 외부 환경의 분위기가 유입되는 경우는 없다. 또한 제 2 폐쇄 부재(39)는 폐쇄되어 있고, 제 2 조작실(32)이 외부 환경과 연통되는 경우는 없다.
스텝(2)에서는 제 1 조작실(31)에 수용된 물품(A)에 대해 제 1 제염 조작이 행해진다. 즉, 개폐 밸브(66, 75)가 개방되는 동시에 순환 블로어(74)가 작동되어, 증발기(63)에 있어서 발생하는 과산화수소 증기가 제 2 분기 통로(64b)를 통해 제 1 조작실(31)로 공급되고, 제 1 분기 통로(72a)를 개재하여 증발기(63)로 환류된다. 이것과 함께 풍량 조정 밸브(85, 95)가 폐쇄되어 급기 팬(51), 배기 팬(53)이 정지되고, 제 1 조작실(31) 내의 압력은 압력 조절 밸브(70, 78)의 개폐 제어 동작에 의해 제어되어 양압으로 유지된다. 제 1 조작실(31)에서는 과산화수소 증기가 가득하여 물품(A)에 작용하고, 이것에 의해 물품(A)의 표면, 및 제 1 폐쇄 부재(37)가 개방됨으로써 외부 분위기에 폭로된 제 1 조작실(31)의 내벽면의 미생물이 제거된다.
소정량의 과산화수소 증기의 공급이 완료되면, 제 1 조작실(31)에서 초기 에어레이션이 실행된다. 이 때, 과산화수소 수용액을 보내는 펌프(62)의 작동은 정지되지만, 소정 시간 동안에는 개폐 밸브(66,75)를 개방하는 동시에 순환 블로어(74)를 작동시켜 배관 내의 에어레이션을 행한다. 또한 풍량 조정 밸브(85, 95)가 소정의 개방도로 개방되는 동시에 급기 팬(51)과 배기 팬(53)이 소정 풍량으로 작동된다. 이것에 의해, 압력 상태를 유지하면서 제 1 조작실(31)에는, 제 2 기체 공급 통로(84)를 개재하여 유입되는 무균 작업 시스템(100)의 외부 환경의 공기가, HEPA 필터(43)로 청정화되어 공급되는 동시에, 제 1 조작실(31) 내의 과산화수소 성분을 함유하는 기체가 제 2 기체 배출 통로(94)를 통해, 촉매(96)로 유해 성분이 제거되어 무균 작업 시스템(100)의 외부로 배출된다. 초기 에어레이션은 실내의 과산화수소 성분의 잔류 농도가 소정 농도로 저하될 때까지 행해진다. 또한, 이 때의 급기량과 배기량은, 제염 조작 중이 아닌 통상의 각 실 간에서 압력 관계를 유지하는 경우보다도 커지도록 조절된다.
스텝(3)에서는, 제 2 폐쇄 부재(39)가 개방되어 물품(A)은 제 1 조작실(31)로부터 연통부(38)를 통해 제 2 조작실(32)로 이동된다. 이 때의 물품(A)의 이동은, 연통부(38)를 개방하여 제 1 조작실(31)과 제 2 조작실(32)을 연통시키는 동시에, 입구부(36)와 출구부(40)를 폐쇄하여 행해진다. 이 직전에 있어서, 제 2 조작실(32)에서는 풍량 조정 밸브(88, 98)가 소정 개방도로 개방되고, 급기 팬(52), 배기 팬(54)이 소정 송풍량으로 작동되어, 제 2 조작실(32)의 내부 압력을 제 1 조작실(31)보다 낮은 양압으로 유지한 상태에 있고, 제 1 조작실(31)에서는 초기 에어레이션이 계속되고 있다. 본 실시형태에서는, 이 상태로부터 제 2 폐쇄 부재(39)의 개방 동작에 따라, 풍량 조정 밸브(85, 98)를 폐쇄하고, 또한 급기 팬(51)과 배기 팬(54)을 정지시키는 동시에, 풍량 조정 밸브(88), 급기 팬(52)에 의한 급기량을, 풍량 조정 밸브(95), 배기 팬(53)에 의한 배기량보다도 커지도록 압력 조절 수단으로 조절한다.
따라서, 제 2 폐쇄 부재(39)가 개방될 때에는, 제 2 조작실(32)의 상부로부터 제 1 조작실(31)의 하부를 향하여 강한 기류가 발생하고 있고, 제 1 조작실(31) 내의 제염 성분을 함유한 분위기가 제 2 조작실(32)로 유입되는 것을 저지하고 있다. 이것에 의해, 제 2 폐쇄 부재(39)의 개방 동작에 따라 제 1 조작실(31)의 기체가 끌려들어가는 것을 방지하여, 제 1 조작실(31)에 잔류하고 있는 제염 성분이 제 2 조작실(32)로 유입되는 경우는 없다. 또한, 이 동안에도 제 2 조작실과 제 1 조작실(31)의 외부 환경에 대한 양압 상태는 유지되고 있다.
이와 같이 제 2 조작실(32)로부터 제 1 조작실(31)로 향하는 기류를 발생시키기 때문에, 이 예에서는, 풍량 조정 밸브(88, 95)를 개방하는 동시에 풍량 조정 밸브(85, 98)를 폐쇄하고, 또한 급기 팬(52)과 배기 팬(53)을 구동하는 동시에 급기 팬(51)과 배기 팬(54)을 정지시키고 있다. 그러나 다른 예로서, 급기 팬(51, 52)과 배기 팬(53, 54)을 모두 구동시키는 동시에, 풍량 조정 밸브(85, 98)를 상대적으로 작은 개방도로 개방해도 좋다. 즉, 제 2 조작실(32)의 급기량을 제 1 조작실(31)의 급기량보다도 크게 하고, 또한 제 1 조작실(31)의 배기량을 제 2 조작실(32)의 배기량보다도 크게 함으로써, 제 2 조작실(32) 내의 압력이 제 1 조작실(31) 내의 압력보다도 높아져, 제 2 조작실(32)로부터 제 1 조작실(31)로 향하는 기류가 발생하도록 조절하면 좋다. 또한, 이 경우에도 제 1 조작실(31)과 제 2 조작실(32)의 공급량의 합계가 배기량의 합계보다도 커지도록 하여, 외부 환경보다도 양압이 되도록 한다.
스텝(3) 후, 스텝(4)에서는 제 2 폐쇄 부재(39)가 폐쇄되고, 제 2 조작실(32)에 있어서 제 2 제염 조작으로서 물품(A)을 대상으로 한 개별 에어레이션이 행해진다. 이 때, 제 1 조작실(31)에 관해서는, 풍량 조정 밸브(85, 95)가 소정 개방도로 개방되어, 급기 팬(51)과 배기 팬(53)이 소정 송풍량으로 작동되고, 초기 에어레이션에 이어서 내벽면을 대상으로 에어레이션이 재개된다. 또한 제 2 조작실(32)에 관해서는, 풍량 조정 밸브(88, 98)가 소정 개방도로 개방되어, 급기 팬(52)과 배기 팬(54)이 소정 송풍량으로 작동된다. 이 때의 급기량과 배기량은, 무균 작업실(10), 제 1 조작실(31)과의 압력 관계를 유지할 때보다도 커지도록 제어되어, 환기 효율을 높여, 단시간에 대량의 신선한 기체를 물품(A)에 접촉시킴으로써, 단시간에 물품(A)으로부터 제염 성분을 제거하도록 하고 있다. 또한, 이 동안에도 제 1 조작실(31), 제 2 조작실(32) 모두 외부 환경보다도 양압으로 유지되고 있다.
제 2 조작실(32)에 있어서의 개별 에어레이션이 완료되면, 스텝(5)가 실행되고, 제 3 폐쇄 부재(41)가 개방되어 물품(A)은 무균 작업실(10)로 반입된다. 이 때, 제 1 조작실(31)에 관해서는, 풍량 조정 밸브(85, 95)의 개방 상태가 유지되는 동시에, 급기 팬(51)과 배기 팬(53)이 계속해서 구동되고, 에이레이션이 이어서 행해진다. 한편, 제 2 조작실(32)에 관해서는, 풍량 조정 밸브(88, 98)의 개방도 및 급기 팬(52)과 배기 팬(54)의 송풍량이 조절되어, 급기량과 배기량이 저감되어 통상의 압력 관계를 유지하는 경우의 제어로 되돌아온다.
스텝(5) 후, 제 3 폐쇄 부재(41)가 폐색되고, 무균 작업실(10)에 있어서 물품(A)이 사용된다.
상기한 제 1 조작실(31)에 있어서의 제 1 제염 조작(스텝(2)), 또는 무균 작업실(10), 제 1 조작실(31) 및 제 2 조작실(32)에 대해 제염 가스를 공급할 때, 즉 순환 블로어(74)에 의해 송기시킬 때, 이들 무균 작업실(10), 제 1 조작실(31), 제 2 조작실(32)에 있어서의 압력 제어는, 도시하지 않는 제어 수단에 의해 작동이 제어되는 압력 조절 밸브(70, 78)로 이루어지는 제어 조절 수단에 의해 조절된다. 즉 압력이 설정값보다도 높아졌을 때는 압력 조절 밸브(70)가 개방되어, 제 4 분기 통로(64d)로부터 기체가 방출되고, 압력이 설정값보다도 낮아졌을 때는 압력 조절 밸브(78)가 개방되어, 제 3 분기 통로(72c)로부터 외기가 도입되어 각 실의 압력이 외부 환경보다도 양압으로 유지된다.
내부가 제염 완료된 인큐베이터(20)를 연결하는 경우에는, 무균 작업실(10)과 연통시키기 전에, 접속부(21)의 내부 공간에 제염 가스를 공급하여 외부 환경에 폭로되어 있던 부분의 제염이 행해진다. 처음에 인큐베이터(20)의 제 2 개폐 부재(23)를 설치한 정면을 접속부(21)에 밀착시켜 연결하여, 접속부(21)에 밀봉된 내부 공간을 형성한다. 다음에 무균 작업실(10)의 제 1 개폐 부재(22), 인큐베이터(20)의 제 2 개폐 부재(23)가 폐쇄된 상태에서, 압력 조절 밸브(78)를 개방하여 순환 블로어(74)를 작동시켜, 증발기(63)에서 발생시킨 과산화수소 증기를 제염 가스 공급 통로(64)로 보내는 동시에, 개폐 밸브(24)를 개방시켜 접속부(21)의 내부 공간에 과산화수소 증기를 공급한다. 이것에 의해 외부 환경에 폭로되어 있던 제 1 개폐 부재(22)의 외측과 그 주변 및 제 2 개폐 부재(23)의 외부와 그 주변을 포함하는 접속부(21)의 내부 공간 전역의 미생물이 제거된다. 그 후, 개폐 밸브(27)를 개방하는 동시에, 펌프(62)에 의한 증발기(63)로의 과산화수소 수용액의 공급을 정지한 상태에서 순환 블로어(74)에 의해 송풍하고, 에어레이션을 소정 시간 행한다. 이들 일련의 제염 작업이 종료되면, 작업자가 글로브(12)에 손을 넣어 글로브 조작에 의해 제 1 개폐 부재(22)를 개방한 후 제 2 개폐 부재(23)를 개방하고, 무균 작업실(10)로부터 인큐베이터(20) 내에 배양 용기 등의 물품을 수용한다.
이상과 같이 본 실시형태에서는, 무균 작업실(10)로 반입되는 물품(A)에 부착되어 있는 미생물을 제거하기 위한 제염 조작실(30)을 제 1 조작실(31)과 제 2 조작실(32)로 구획하고, 제 1 조작실(31)에 있어서 제 1 제염 조작으로서 물품(A)에 대해 과산화수소 증기(제염 가스)에 의한 제염 조작을 행한 후, 물품(A)을 제 2 조작실(32)로 이동시키고 제 2 제염 조작으로서 물품(A)을 대상으로 한 개별 에어레이션을 행하고 있다. 이 제 2 조작실(32)에 있어서의 에어레이션의 대상은 물품(A)뿐이며, 제 1 조작실(31)에서는, 제 2 조작실(32)과는 독립적으로 에어레이션이 행해진다. 즉, 제염 조작을 행한 제염 조작실(30)에 있어서, 물품과 제염 조작실(30)의 양자에 대해 에어레이션을 행할 필요가 없어, 물품(A)에 대한 제염 조작과 에어레이션에 요하는 시간을 단축시킬 수 있다.
다음에 제 2 실시형태를 설명한다. 상기한 바와 같이 제 1 실시형태는, 제 1 조작실(31)에 있어서의 제 1 제염 조작에서는, 물품(A)에 가득 채운 과산화수소 증기로 이루어지는 제염 가스를 작용시키고, 제 2 조작실(32)에 있어서의 제 2 제염 조작에서는, 물품(A)을 대상으로 개별 에어레이션을 행하여 잔류하는 제염 성분을 제거하도록 구성되어 있다. 이것에 대해 제 2 실시형태에서는, 제 1 조작실(31)에 있어서의 제 1 제염 조작에서는, 제 1 제염 매체를 사용하여 물품(A)에 부착된 미생물을 제거하고, 제 2 조작실(32)에 있어서의 제 2 제염 조작에서는, 제 2 제염 매체를 사용하여 물품(A)에 부착된 미생물을 제거한다.
즉, 물품(A)이 세포를 수용한 배양 용기인 경우에는, 가열에 의해 기화된 제염 가스에 의한 제염 조작에서는, 세포가 급격한 온도 변화에 노출되는 것에 의한 악영향이 우려되고, 또한, 배양 용기가 밀봉성을 가지고 있지 않은 경우에는, 제염 가스가 내부로 유입되어 세포의 배양에 영향을 미칠 우려가 있다. 그래서, 제 2 실시형태에 있어서는, 액상의 제염 매체를 물품의 표면에 분무하거나, 부직포 등에 함유시켜 닦아내도록 하고 있다. 이 경우, 제염 가스를 사용한 제염 조작의 경우와 같이, 외부 환경에 폭로되는 제염 조작실(30)의 내부를 포함한 미생물 제거는 행해지지 않지만, 본 실시형태에 있어서는 제염 조작실(30)을 제 1 조작실(31)과 제 2 조작실(32)로 구획하고, 외부 환경에 폭로되어 물품이 수용된 제 1 조작실(31)과 무균 작업실(10) 사이에 제 2 조작실(32)을 설치하고, 또한, 제 1 조작실(31)과 제 2 조작실(32)을 연통시킬 때는, 압력 조절 수단에 의해 제 2 조작실(32)로부터 제 1 조작실(31)로 기류를 발생시키도록 하고 있기 때문에, 외부 분위기에 폭로된 제 1 조작실(31)과 무균 작업실(10)이 직접적으로 연통되는 경우는 없으며, 제 1 조작실(31)의 분위기가 제 2 조작실(32)이나 무균 작업실(10)로 유입되는 경우는 없다. 이것에 의해, 그레이드 D 정도의 외부 환경에 대해, 그것보다도 청정도가 높게 유지되는 제 1 조작실(31)을 그레이드 C, 제 2 조작실(32)을 그레이드 B로 하고, 무균 작업실(10)을 그레이드 A로 할 수 있다.
또한, 제 2 실시형태에서 사용되는 제염 매체로서는, 알코올(소독용 에탄올), 옥시돌(과산화수소 수용액), 과아세트산, 차아염소산나트륨 등의 상온에서 액체인 일반적인 소독액이나 살균제를 사용할 수 있다.
제 2 실시형태는 제 1 실시형태와 병용되어, 물품으로서 세포를 수용한 배양 용기와 같이, 제염 매체로서 과산화수소 증기와 같은 기체의 제염 매체를 사용할 수 없는 경우나, 제염 방식으로서 고온에 노출시킬 수 없는 경우에 사용된다. 구체적으로는, 제 1 실시형태와 동일한 무균 작업 시스템(100)에 있어서, 무균 작업실(10), 제 1 조작실(31), 제 2 조작실(32)은 각각 내부가 제염되어, 외부 환경보다도 높은 양압으로 유지되어 무균성을 유지하고 있으며, 무균 작업실(10)이 가장 압력이 높으며, 이어서 제 1 조작실(31)의 압력이 높아지도록 각 실의 압력 관계가 유지되고 있는 상태에 있어서, 도 3의 스텝(1)과 같이, 제 1 폐쇄 부재(37)를 개방하여 배양 용기와 같은 물품(A)을 제 1 조작실(31)에 수용한다. 다음에 스텝(2)에서는, 외부의 작업자가 글로브(34)에 손을 넣어 물품(A)을 알코올을 묻힌 부직포로 닦아, 표면에 부착된 미생물을 제거한다. 이것이 제 2 실시형태에 있어서의 제 1 제염 조작이다.
다음에 스텝(3)에서는, 제 1 실시형태와 같이, 제 1 폐쇄 부재(37), 제 3 폐쇄 부재(41)는 폐쇄된 상태에서, 제 2 폐쇄 부재(39)를 개방하여 물품(A)을 제 2 조작실(32)로 이동시킨다. 이 때도, 제 1 실시형태의 경우와 동일하게, 제 1 조작실(31), 제 2 조작실(32)의 각 급배기 수단의 작동에 의해, 제 2 조작실(32)의 상부로부터 제 1 조작실(31)의 하부를 향하여 강한 기류를 발생시키도록 되어 있고, 물품(A)을 수용할 때에 외부 환경에 개방된 제 1 조작실(31) 내의 분위기가 제 2 조작실(32)로 유입되지 않도록 되어 있다. 그 후의 스텝(4)에서는 제 2 폐쇄 부재(39)를 폐쇄한 후, 외부의 작업자가 글로브(35)에 손을 넣어 물품(A)을 과아세트산 용액을 묻힌 부직포로 닦아, 표면에 부착된 미생물을 제거한다. 이것이 제 2 실시형태에 있어서의 제 2 제염 조작이다.
이와 같이 제 1 조작실(31)에서의 제 1 제염 조작과 제 2 조작실(32)에서의 제 2 제염 조작으로, 사용하는 제염 매체의 종류를 다르게 함으로써, 내성이 상이한 다양한 종류의 미생물이나 균, 바이러스를 망라하여 제거하는 것이 가능해진다. 물품(A)으로부터 이들 미생물 등을 충분히 제거할 수 있다면 스텝(5)로 진행하고, 제 3 폐쇄 부재(41)를 개방하여 무균 작업실(10)로 물품(A)을 반입한다.
이러한 제 2 실시형태에 있어서는, 물품의 반입시에 외부 환경에 폭로되는 제염 조작실(30)의 내부를 물품의 제염에 따라 제염하고 있지는 않지만, 제염 조작실(30)을 제 1 조작실(31)과 제 2 조작실(32)로 구획하는 동시에, 제 1 조작실(31)과 제 2 조작실(32)을 연통시킬 때는, 제 1 조작실(31)을 향하여 제 2 조작실(32)로부터 기류를 발생시켜 분위기의 이동을 저지하고 있기 때문에, 외부 환경에 개방된 제 1 조작실(31)의 분위기가 제 2 조작실(32)로 유입되지 않아, 제 1 실시형태와 동일하게 무균 작업실(10)로의 미생물 및 균이나 바이러스의 침입을 확실하게 회피할 수 있다. 따라서, 그레이드 D 정도의 환경에 설치한 무균 작업 시스템(100)에 있어서, 반입하는 물품의 제염에 제염 가스 이외의 적절한 제염 매체 및 제염 방식을 채용하는 것이 가능해진다. 또한, 제 1 조작실(31)에서 제염 처리를 한 후, 제 2 조작실(32)에서 상이한 종류의 제염 매체를 사용하여 다시 제염 처리를 행하기 때문에, 높은 제염 효과가 얻어진다.
또한, 제 1, 제 2 실시형태에 대응하는 본 발명의 무균 작업 시스템(100)의 구성으로서는, 무균 작업실(10)과 제 1 조작실(31), 제 2 조작실(32)로 이루어지는 것으로 한정되지 않고, 제 1 조작실(31)의 전단이나 무균 작업실(10)과 제 2 조작실(32) 사이에, 더욱 직접적인 연통을 회피하는 에어록실과 같은 중간적인 실(室)을 설치할 수도 있다. 또한, 각 실의 압력 관계에 관해서도, 제 2 조작실(32)을 제 1 조작실(31)보다도 압력을 낮게 유지하는 것으로 한정되지 않으며, 무균 작업실(10)보다도 압력이 낮고 외부 환경에 대해 양압이면, 제 1 조작실(31)과 제 2 조작실(32)을 동압으로 해도 좋고, 또한 제 2 조작실(32)을 제 1 조작실(31)보다 높은 압력으로 하여, 무균 작업실(10)로부터 단계적으로 압력이 저하되도록 해도 좋다.
10 무균 작업실
30 제염 조작실
31 제 1 조작실
32 제 2 조작실
36 입구부
38 연통부
40 출구부
51, 52 급기 팬(압력 조절 수단)
53, 54 배기 팬(압력 조절 수단)
85, 88, 95, 98 풍량 조정 밸브(압력 조절 수단)
A 물품

Claims (4)

  1. 내부가 무균 상태로 유지되는 무균 작업실과, 외부로부터 상기 무균 작업실로 반입되는 물품에 부착되어 있는 미생물을 제거하기 위한 제염 조작실을 구비한 무균 작업 시스템에 있어서,
    상기 제염 조작실은, 폐쇄 가능한 입구부가 설치된 제 1 조작실과, 상기 제 1 조작실에 연접되는 동시에 폐쇄 가능한 출구부가 설치된 제 2 조작실과, 이들 제 1 조작실과 제 2 조작실을 연통시키는 폐쇄 가능한 연통부를 구비하고,
    상기 제 1 조작실에는, 제염 가스를 공급하는 제염 가스 공급 통로가 접속되는 동시에, 상기 제 1 조작실 및 제 2 조작실에는, 청정 기체를 공급하는 동시에 배기시키는 급배기 수단이 접속되고, 상기 급배기 수단에 의해 제 1 조작실과 제 2 조작실의 압력을 조절하는 압력 조절 수단이 구성되고,
    상기 연통부를 개방하여 상기 제 1 조작실과 상기 제 2 조작실을 연통시킬 때는, 상기 입구부 및 출구부를 폐쇄하는 동시에, 상기 압력 조절 수단에 의해 상기 제 2 조작실로부터 상기 제 1 조작실로 기류를 발생시키고,
    상기 무균 작업실로 외부로부터 물품을 반입하는 경우에는, 상기 제 1 조작실에 물품을 수용하여 제 1 제염 조작으로서 제염 가스를 상기 제 1 조작실에 가득 채워, 상기 무균 작업실로 반입하는 물품에 작용시킨 후, 상기 연통부를 통해 상기 제 1 조작실로부터 상기 제 2 조작실로 물품을 이동시키는 동시에, 상기 제 1 조작실에 청정 기체를 공급하여 상기 제 1 조작실에 잔류하는 제염 성분을 제거하고, 상기 제 2 조작실에서 제 2 제염 조작으로서 청정 기체를 제 2 조작실에 공급하여, 상기 물품에 잔류하는 제염 성분을 제거한 후, 상기 무균 작업실로 물품을 반입하는 것을 특징으로 하는, 무균 작업 시스템.
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