KR20160078915A - 무균 작업 시스템 및 무균 작업 시스템을 위한 물품-반입 방법 - Google Patents

무균 작업 시스템 및 무균 작업 시스템을 위한 물품-반입 방법 Download PDF

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Abstract

무균 작업 시스템은 제 1 및 제 2 조작 챔버들, 무균 작업 챔버, 및 제어 유닛을 포함한다. 제어 유닛은 물품이 제 1 조작 챔버 내로 반입된 후, 제 1 조작 챔버를 제 1 지정된 횟수보다 많이 환기시키고, 물품이 상기 제 1 챔버로부터 제 2 챔버로 이송된 후, 제 2 조작 챔버를 제 1 지정된 횟수보다 큰 제 2 지정된 횟수보다 많이 환기시킨다.

Description

무균 작업 시스템 및 무균 작업 시스템을 위한 물품-반입 방법{ASEPTIC MANIPULATION SYSTEM AND OBJECT-INTRODUCING METHOD FOR ASEPTIC MANIPULATION SYSTEM}
본 발명은, 내부에 무균 작업 챔버가 배치된 분리기 및 무균 작업 챔버내로 물품을 반입하기 위한 오염제거 챔버를 구비하는 무균 작업 시스템, 및 무균 작업 시스템을 위한 물품-반입 방법에 관한 것이다.
종래에, 세포 배양과 같은 재생 의료를 수행하기 위한 무균 작업 시스템이 알려져 있고, 이러한 시스템은 일본 미심사 특허공개 제2014-198079호에 개시되어 있다. 무균 작업 시스템에는, 내부가 무균 상태(공기의 등급 A의 청청도 레벨에 대응)로 유지되는 무균 작업 챔버의 전단에 2개의 통과 박스들이 배치되고, 2개의 통과 박스들 내의 압력은 무균 작업 챔버를 향해 단계적으로 높아져, 무균 작업 챔버가 청정도의 높은 레벨을 유지하기 위하여 고도로 제어되는 세포 배양 센터(CPC)로 불리는 특정 설비 없이 상대적으로 낮은 청정도 레벨의 환경 내에서 설치될 수 있게 된다. 또한 공기-차단 챔버들은, 2개의 통과 박스들 사이, 후속하는 통과 박스와 무균 작업 챔버 사이, 및 청정 부스로 이루어진 외부 환경과 이전의 통과 박스 사이에 각각 제공되어, 2개의 통과 박스들 사이, 후속하는 통과 박스와 무균 작업 챔버 사이, 및 외부 환경과 이전 통과 박스 사이의 환경 상태들은 물품의 반입시 직접 연통되지 않게 되고; 물품은 무균 상태를 유지하면서 외부 환경으로부터 무균 작업 챔버내로 반입될 수 있다.
상술한 종래의 무균 작업 시스템에 있어서, 공기는, 2개의 통과 박스들 사이, 후속하는 통과 박스와 무균 작업 챔버 사이, 및 외부 환경과 이전 통과 박스 사이에서 흐르는 것이 방지되어, 무균 작업 챔버의 청정도 등급은 물품을 반입할 때 악화되는 것이 예방된다. 그러나, 물품은 2개의 통과 박스들 및 3개의 공기-차단 챔버들을 통과할 필요가 있고, 따라서 반입 작업들은 부담이 된다. 더욱이, 공기-차단 챔버들이 상대적으로 낮은 등급의 공기의 공간으로 개방될 때마다, 작은 양의 공기가 공기-차단 챔버들로 흘러들어 가고, 이는 공기-차단 챔버들의 청정도 레벨을 낮출 수 있고, 공기-차단 챔버들의 개방 작업의 빈도가 높아지면, 각 통과 박스들의 청정도들을 유지하기 어렵게 된다.
본 발명의 목적은, 고도로 제어되지 않는 환경에서조차 세포 배양 센터(CPC)와 같이 무균 작업 챔버를 원하는 청정도 등급으로 항상 유지하는 것이다.
본 발명에 따라, 무균 작업 시스템은, 내부가 무균 상태로 유지되는 무균 작업 챔버, 오염제거 챔버, 제 1 환기 메커니즘, 제 2 환기 메커니즘, 및 제어 유닛을 포함한다. 외부로부터 무균 작업 챔버로 반입되는 물품에 부착된 미생물들을 제거하기 위해 제공되는 오염제거 챔버는, 폐쇄될 수 있는 입구부를 갖는 제 1 조작 챔버, 제 1 조작 챔버에 연결되고 폐쇄될 수 있는 출구부를 갖는 제 2 조작 챔버, 제 1 챔버 및 제 2 챔버 사이를 연통하고 폐쇄될 수 있는 연통부, 입구부를 폐쇄하기 위한 입구부 폐쇄 메커니즘, 출구부를 폐쇄하기 위한 출구부 폐쇄 메커니즘, 및 연통부를 폐쇄하기 위한 연통부 폐쇄 메커니즘을 구비한다. 제 1 환기 메커니즘은 제 1 조작 챔버의 내부를 환기시키고, 제 2 환기 메커니즘은 제 2 조작 챔버의 내부를 환기시킨다. 제어 유닛은 입구부 폐쇄 메커니즘, 출구부 폐쇄 메커니즘 및 연통부 폐쇄 메커니즘의 개방-폐쇄 상태들을 모니터링하고, 제 1 환기 메커니즘 및 제 2 환기 메커니즘의 작업들을 제어한다. 제어 유닛은, 연통부가 폐쇄된 동안, 물품이 외부로부터 제 1 조작 챔버 내로 반입되어 입구부가 폐쇄된 후, 제 1 환기 메커니즘에 의해 제 1 조작 챔버의 내부를 제 1 지정된 횟수보다 많이 환기시킨다. 제어 유닛은, 출구부가 폐쇄된 동안, 물품이 제 1 조작 챔버로부터 제 2 조작 챔버 내로 이송되어 연통부가 폐쇄된 후, 제 2 환기 메커니즘에 의해 제 2 조작 챔버의 내부를, 제 1 지정된 횟수보다 큰 제 2 지정된 횟수보다 많이 환기시킨다.
내부가 무균 상태로 유지되는 무균 작업 챔버, 오염제거 챔버, 제 1 환기 메커니즘 및 제 2 환기 메커니즘을 포함하는 무균 작업 시스템내로 물품을 반입하기 위한, 본 발명에 따른 물품 반입 방법에 제공된다. 오염제거 챔버는, 외부로부터 무균 작업 챔버로 반입되는 물품에 부착된 미생물들을 제거하기 위해 제공되고, 폐쇄될 수 있는 입구부를 갖는 제 1 조작 챔버, 제 1 조작 챔버에 연결되고 폐쇄될 수 있는 출구부를 갖는 제 2 조작 챔버, 및 제 1 챔버 및 제 2 챔버 사이를 연통하고 폐쇄될 수 있는 연통부를 구비한다. 제 1 환기 메커니즘은 제 1 조작 챔버의 내부를 환기시키고, 제 2 환기 메커니즘은 제 2 조작 챔버의 내부를 환기시킨다. 물품 반입 방법은, 연통부가 폐쇄된 동안 입구부를 개방시키고, 외부로부터 물품을 제 1 조작 챔버 내로 반입하고 입구부를 폐쇄한 후 제 1 환기 메커니즘에 의해 제 1 조작 챔버를 제 1 지정된 횟수보다 많이 환기시키는 단계; 출구부를 폐쇄하는 동안 연통부를 개방하고, 물품을 제 1 조작 챔버로부터 제 2 조작 챔버 내로 이송하고 연통부를 폐쇄한 후 제 2 환기 메커니즘에 의해 제 2 조작 챔버를 제 1 지정된 횟수보다 큰 제 2 횟수보다 많이 환기시키는 단계; 제 1 조작 챔버 및 제 2 조작 챔버 중 환기되는 적어도 하나의 챔버 내에서 물품의 오염을 제거하는 단계; 및 제 2 조작 챔버로부터 무균 작업 챔버로 물품을 이송하기 위해 출구부를 개방하는 단계를 포함한다.
본 발명의 목적 및 장점들은 첨부된 도면을 참조한 다음의 설명으로부터 더 잘 이해될 것이다.
본 발명은, 고도로 제어되지 않는 환경에서조차 세포 배양 센터(CPC)와 같이 무균 작업 챔버를 원하는 청정도 등급으로 항상 유지시킨다.
도 1은 본 발명의 일 실시예가 적용되는 무균 작업 시스템의 구성요소들을 도시하는 도면.
도 2는 도 1에 도시된 무균 작업 시스템 내에서 오염제거 기체 및 청정 공기를 공급하고 방출하기 위한 유체 공급 회로를 도시하는 도면.
도 3은 도 1에 도시된 무균 작업 시스템의 단계들((1) 내지 (4))의 작업들을 도시하는 도면.
도 4는 도 1에 도시된 무균 작업 시스템의 단계들((5) 내지 (7))의 작업들을 도시하는 도면.
이하에서, 본 발명의 일 실시예인 무균 작업 시스템(100)이 도면들에 도시된 제 1 실시예와 함께 기술될 것이다. 도 1은 무균 작업 시스템(100)의 일반 구조를 도시한다. 무균 작업 시스템(100)은, 내부에 무균 작업 챔버(10)를 갖는 분리기(11), 통과 박스(110) 및 제어 유닛(120)을 포함한다. 무균 작업 챔버(10)의 내부는 무균 상태로 유지된다. 통과 박스(110)는 무균 작업 챔버(10)의 입구부에 연결된다. 오염제거 챔버(30)는 무균 작업 시스템(100)의 외부로부터 무균 작업 챔버(10) 내로 반입되는 물품에 부착되는 미생물을 제거하기 위하여 통과 박스(110) 내에 구성된다. 이후에 기술하는 바와 같이, 제어 유닛(120)은 분리기(11) 및 통과 박스(110)의 환기 작업들을 제어하고, 통과 박스(110)의 입구부 및 출구부의 개방-폐쇄 상태들을 모니터링한다.
무균 작업 시스템(100)은 공기의 등급 D 청정도 환경 내에 설치된다. 일본 후생노동성에 의해 발행된 "무균 작업을 사용하여 무균 제약 제품들의 제조에 관한 가이드라인"에 따라, 등급 D 청정도 환경은 0.5㎛ 이상의 직경을 갖는 부유 입자들의 수가 비조작 상태에서 공기의 1㎥ 당 3,520,000개 이하인 청정도 레벨이다. 다른 한편으로, 무균 작업 챔버(10) 내의 공기의 청정도 레벨은 등급 A인 것이 요구된다. 등급 A 청정도 환경은 0.5㎛ 이상의 직경을 갖는 부유 입자들의 수가 조작 상태 및 비조작 상태 모두에서 공기의 1㎥ 당 3,520개 이하인 청정도 레벨이다. 이는 ISO의 클라스 5, 및 미국의 가이드라인의 클라스 100에 해당한다.
오염제거 챔버(30)는 제 1 조작 챔버(31) 및 제 2 조작 챔버(32)로 분리된다. 인간 세포를 배양하기 위한 인큐베이터(20)는 오염제거 챔버(30)에 대향하는 측에서 무균 작업 챔버(10)에 탈착될 수 있다. 제 1 조작 챔버(31) 및 제 2 조작 챔버(32)가 단일 통과 박스(110)의 내부를 분리함으로써 한정될 수 있거나, 또는 2개의 독립적인 통과 박스(110)을 연결함으로써 형성될 수 있음을 주목해야 한다.
본 실시예에 있어서, 각 조작 챔버들(31 및 32)의 청정도는, 제 2 조작 챔버(32) 내의 공기의 청정도가 등급 A 청정도 환경과 연통될 수 있는 등급 B로 설정되고, 제 1 조작 챔버(31) 내의 공기의 청정도가 등급 B 청정도 환경과 연통될 수 있는 등급 C로 설정되는 방식으로, 제어된다. 등급 B 청정도 환경은 공기의 1㎥ 당 0.5㎛ 이상의 직경을 갖는 부유 입자들의 수가 조작 상태에서 352,000개 이하이고, 비조작 상태에서 3,520개 이하인 청정도 레벨이다. 이는 ISO의 클라스 7(조작 상태를 위한 표준), 및 미국의 가이드라인의 클라스 10,000에 해당한다. 제 2 조작 챔버(32)가 등급 A 청정도 환경을 갖는 무균 작업 챔버(10)와 연통될 때, 제 2 조작 챔버(32) 내의 공기의 청정도는 비-조작 상태를 위해 등급 B 청정도 환경으로 설정된다. 다른 한편으로, 등급 C 청정도 환경은 공기의 1㎥ 당 0.5㎛ 이상의 직경을 갖는 부유 입자들의 수가 조작 상태에서 3,520,000개 이하이고, 비조작 상태에서 352,000개 이하인 청정도 레벨이다. 이는 ISO의 클라스 8(조작 상태를 위한 표준), 및 미국의 가이드라인의 클라스 100,000에 해당한다. 제 1 조작 챔버(31)가 등급 B 청정도 환경을 갖는 제 2 조작 챔버(32)와 연통될 때, 제 1 조작 챔버(31) 내의 공기의 청정도는 비-조작 상태를 위해 등급 C 청정도 환경으로 설정된다.
장갑들(12 및 13)은 무균 작업 챔버(10)의 외부로부터 무균 작업 챔버(10) 내에 놓인 물품에 대한 다양한 종류들의 처리들을 수행하기 위하여 무균 작업 챔버(10)의 벽 상에 제공된다. 유사하게, 장갑들(34 및 35)은 오염제거 챔버(30)의 제 1 조작 챔버(31) 및 제 2 조작 챔버(32) 내에 제공된다.
제 1 조작 챔버(31)는 제 2 조작 챔버(32)에 대해 무균 작업 챔버(10)의 대향 측상에 위치하고, 제 1 조작 챔버(31)의 입구부(36)는 제 1 폐쇄 부재(입구부 폐쇄 메커니즘)(37)에 의해 폐쇄될 수 있다. 제 2 조작 챔버(32)는 제 1 조작 챔버(31)에 연결되고, 제 1 조작 챔버(31)와 제 2 조작 챔버(32) 사이에서 연통하는 연통부(38)는 제 2 폐쇄 부재(연통부 폐쇄 메커니즘)(39)에 의해 폐쇄될 수 있다. 제 2 조작 챔버(32)의 출구부(40), 또는 무균 작업 챔버(30)의 연결부는 제 3 폐쇄 부재(출구부 폐쇄 메커니즘)(41)에 의해 폐쇄될 수 있다. 본 실시예에서, 제 1, 제 2 및 제 3 폐쇄 부재들(37, 39 및 41)은 손으로 개방 및 폐쇄되고, 이들 개방-폐쇄 상태들은 제어 유닛(120)에 의해 모니터링된다.
제 1, 제 2 및 제 3 폐쇄 부재들(37, 39 및 41)은 제어 유닛(120)에 의해 제어되는 잠금 메커니즘들(121, 122 및 123)에 의해 잠겨질 수 있고, 개방-폐쇄 버튼(124, 125 또는 126)을 누름으로써 잠겨진 상태 또는 해제 상태로 설정될 수 있다. 제 1 조작 챔버(31) 및 제 2 조작 챔버(32)에는 신호들(127 및 128)이 제공되고, 이들 신호들은 환기 주기들의 수가 특정 횟수에 도달하여, 제 1 또는 제 2 조작 챔버(31 또는 32)의 환기가 종료된 것을 나타낸다. 신호들(127 및 128)의 조명 상태들은 제어 유닛(120)에 의해 제어되고, 이후에 기술하는 바와 같이 제 1 또는 제 2 조작 챔버들(31 또는 32)의 환기 상태들에 따라 변한다.
무균 작업 챔버(10), 제 1 조작 챔버(31), 및 제 2 조작 챔버(32) 사이의 압력 관계들은 본 실시예에서, 제 1 조작 챔버(31) 내의 공기 압력이 주변 압력보다 높고, 제 2 조작 챔버(32) 내의 공기 압력이 제 1 조작 챔버(31) 내의 공기 압력보다 낮고, 무균 작업 챔버(10) 내의 공기 압력이 제 1 조작 챔버(31) 내의 공기 압력보다 높고, 모든 압력들이 주변 압력에 비해 양의 압력인 방식으로 제어된다. 따라서, 제 2 조작 챔버(32) 내의 공기 압력은 제 1 조작 챔버(31) 및 무균 작업 챔버(10)보다 낮게 유지되어, 공기가 제 1 조작 챔버(31)와 무균 작업 챔버(10) 사이에서 흐르는 것이 방지된다. 이로 인해, 무균 작업 챔버(10)와 제 1 조작 챔버(31)가 서로 연통될지라도, 주변 환경에 의해 오염된 주변 공기가 무균 작업 챔버(10) 내로 흐르는 것이 방지되고, 바이러스들과 같은 병원체들이 무균 작업 챔버(10)로부터 주변 환경으로 흘러나가는 것이 방지된다.
인큐베이터(20)가 무균 작업 시스템(100)에 부착될 때, 인큐베이터(20)는 연결부(21)를 통해 무균 작업 챔버(20)에 연결된다. 무균 작업 챔버(10)와 연결부(21) 사이의 칸막이벽은 제 1 개방-폐쇄 부재(22)에 의해 개방 및 폐쇄되고, 연결부(21)와 인큐베이터(20) 사이의 부분은 인큐베이터(23) 내에 제공된 제 2 개방-폐쇄 부재(23)에 의해 개방 및 폐쇄된다.
도 2는 오염제거 기체(오염제거 증기)를 무균 작업 챔버(10), 제 1 조작 챔버(31), 제 2 조작 챔버(32), 및 연결부(21)에 공급하는 오염제거 기체 공급 디바이스의 구성을 도시한다. 본 실시예에서, 오염제거 기체는 과산화수소 증기이고, 과산화수소 수용액은 병(60) 안에 저장된다. 과산화수소 수용액은 오염제거 매체 공급 통로(61) 내에 제공된 펌프(62)에 의해 미리 결정된 양이 병(60)으로부터 증발기(63)로 공급되고, 과산화수소 증기를 형성하기 위하여 증발기(63)에 의해 가열된다. 순환 통로(72)는 증발기(63)의 입구에 연결되고, 생성되는 과산화수소는 순환 통로(72) 내에 제공된 순환 송풍기(74)의 동작에 의해 증발기(63)로부터 방출된다. 증발기(63)의 출구에 연결된 오염제거 기체 공급 통로(64)는 개방-폐쇄 밸브들(65, 66 및 67)을 통해 무균 작업 챔버(10), 제 1 조작 챔버(31) 및 제 2 조작 챔버(32)에 연결된다.
기체 공급 챔버(14)는 무균 작업 챔버(10)의 상부 측 상에 제공되고, 오염제거 기체 공급 통로(64)의 제 1 분기 통로(64a)는 기체 공급 챔버(14)에 연결된다. HEPA 필터(15)는 기체 공급 챔버(14) 내에 배치되고, 기체 공급 챔버(14)에 공급된 과산화수소 증기는 HEPA 필터(15)를 통해 무균 작업 챔버(10)에 공급된다.
유사하게, 기체 공급 챔버(42)는 제 1 조작 챔버(31)의 상부 측 상에 제공되고, 오염제거 기체 공급 통로(64)의 제 2 분기 통로(64b)는 기체 공급 챔버(42)에 연결된다. HEPA 필터(43)는 기체 공급 챔버(42) 내에 배치되고, 기체 공급 챔버(42)에 공급된 과산화수소 증기는 HEPA 필터(43)를 통해 제 1 조작 챔버(31)에 공급된다. 또한 제 2 조작 챔버(32)에 관해, 과산화수소 증기는 오염제거 기체 공급 통로(64)의 제 3 분기 통로(64c)로부터 기체 공급 챔버(44)로 공급되고, HEPA 필터(45)를 통해 제 2 조작 챔버(32)에 공급된다.
연결부(21)는 개방-폐쇄 밸브(24) 및 HEPA 필터(25)를 통해 오염제거 기체 공급 통로(64)에 연결된다. 즉, 오염제거 기체 공급 통로(64)를 통과하는 과산화수소 증기는 HEPA 필터(25)를 통해 연결부에 공급된다.
압력-조절 밸브(70)는 오염제거 기체 공급 통로(64)의 제 4 분기 통로(64d) 내에 제공된다. 압력-조절 밸브(70)는 순환 송풍기(74)의 하류 측 상에 배치되어, 순환 송풍기(74)가 동작할 때, 오염제거 기체 공급 통로(64)로부터 기체가 방출되어 통로(64) 내의 가스의 공급의 양을 감소시키고; 압력은 무균 작업 챔버(10), 제 1 조작 챔버(31), 및 제 2 조작 챔버(32) 내에서 낮게 조절된다. 촉매(71)가 제 4 분기 통로(64d)의 개방 단부에 배치되어, 무균 작업 시스템(100)의 외부로 독성 물질의 유출을 방지함을 주목해야 한다.
기체 방출 챔버(16)는 무균 작업 챔버(10)의 바닥 측 상에 제공되고, HEPA 필터(17)는 기체 방출 챔버(16) 내에 배치된다. 기체 방출 챔버(16)는 순환 통로(72)에 연결되고, 순환 통로(72)는 개방-폐쇄 밸브(73)를 구비하고, 증발기(63)의 입구에 연결된다. 그러므로, 무균 작업 챔버(10) 내의 기체는 순환 송풍기(74)의 방출 동작에 의해 HEPA 필터(17)를 통해 기체 방출 챔버(16)내로 방출되고, 순환 통로(72)를 통해 증발기(63)로 다시 흘러간다.
유사하게, HEPA 필터(47)는 제 1 조작 챔버(31)의 바닥 측 상에 형성된 기체 방출 챔버(46) 내에 배치되고, HEPA 필터(49)는 제 2 조작 챔버(32)의 바닥 측 상에 형성된 기체 방출 챔버(48) 내에 배치된다. 기체 방출 챔버들(46 및 48)은 개방-폐쇄 밸브들(75 및 76)이 제공된 순환 통로(72)의 제 1 및 제 2 분기 통로들(72a 및 72b)에 연결된다. 그러므로, 제 1 조작 챔버(31) 및 제 2 조작 챔버(32) 내의 기체는 HEPA 필터들(47 및 49)을 통해 기체 방출 챔버(46 및 48)내로 방출되고, 순환 통로(72)를 통해 증발기(63)로 다시 흘러간다.
압력-조절 밸브(78)는 순환 통로(72)의 제 3 분기 통로(72c) 내에 제공된다. 압력-조절 밸브(78)는 순환 송풍기(74)의 상류 측 상에 배치되어, 순환 송풍기(74)가 동작될 때, 기체가 순환 통로(72)로 흘러들어가 통로(72) 내의 기체 공급량을 증가시키고, 압력들은 무균 작업 챔버(10), 제 1 조작 챔버(31), 및 제 2 조작 챔버(32) 내에서 더 높게 조절된다. 제 3 분기 통로(72c)의 개방 단부는 HEPA 필터(79)를 통해 무균 작업 시스템(100)의 외부로 개방된다.
청정 기체를 무균 작업 챔버(10), 제 1 조작 챔버(31) 및 제 2 조작 챔버(32)로 공급하기 위한 구조는 아래에 기술된다. 제 1 기체 공급 통로(80)는 무균 작업 챔버(10)의 기체 공급 챔버(14)에 연결된다. 공기 공급 송풍기(81)는 제 1 기체 공급 통로(80) 내에 제공되고, 공기 체적 조절 밸브(82)는 공기 공급 송풍기(81)와 기체 공급 챔버(14) 사이에 제공된다. 촉매(83)는 제 1 공기 공급 통로(80)의 개방 단부 내에 제공된다.
상술된 구성에 따라, 공기 체적 조절 밸브(82)를 개방하고, 공기 공급 송풍기(81)를 동작시킴으로써, 공기는 외부로부터 제 1 기체 공급 통로(80)를 통해 기체 공급 챔버(14) 내로 흐르고, HEPA 필터(15)에 의해 정화되어, 무균 작업 챔버(10)로 공급된다. 또한, 공기 체적 조절 밸브(82)의 개방 정도 또는 공기 공급 송풍기(81)의 공기 흐름 체적을 조절함으로써, 무균 작업 챔버(10)에 제공된 공기의 체적은 증가되거나 감소될 수 있다.
공기 공급 팬(51)은 제 1 조작 챔버(31)의 기체 공급 챔버(42)를 위해 제공되고, 제 2 기체 공급 통로(84)는 공기 공급 팬(51)에 연결된다. 공기 체적 조절 밸브(85)는 제 2 기체 공급 통로(84) 내에 제공되고, 촉매(86)는 제 2 기체 공급 통로(84)의 개방 단부 내에 제공된다. 유사하게, 공기 공급 팬(52)은 제 2 조작 챔버(32)의 기체 공급 챔버(44)를 위해 제공되고, 제 3 기체 공급 통로(87)는 공기 공급 팬(52)에 연결된다. 공기 체적 조절 밸브(88)는 제 3 기체 공급 통로(87) 내에 제공되고, 촉매(89)는 제 3 기체 공급 통로(87)의 개방 단부 내에 제공된다.
상술된 구성에 따라, 공기 체적 조절 밸브(85)를 개방하고, 공기 공급 팬(51)을 동작시킴으로써, 공기는 외부로부터 제 2 기체 공급 통로(84)를 통해 기체 공급 챔버(42) 내로 흐르고, HEPA 필터(43)에 의해 정화되어, 제 1 조작 챔버(31)로 공급된다. 또한, 공기 체적 조절 밸브(85)의 개방 정도 또는 공기 공급 팬(51)의 공기 흐름 체적을 조절함으로써, 제 1 조작 챔버(31)에 제공된 공기의 체적은 증가되거나 감소될 수 있다. 유사하게, 공기 체적 조절 밸브(88)를 개방하고, 공기 공급 팬(52)을 동작시킴으로써, 공기는 외부로부터 제 3 기체 공급 통로(87)를 통해 기체 공급 챔버(44) 내로 흐르고, HEPA 필터(45)에 의해 정화되어, 제 2 조작 챔버(32)로 공급된다. 또한, 공기 체적 조절 밸브(88)의 개방 정도 또는 공기 공급 팬(52)의 공기 흐름 체적을 조절함으로써, 제 2 조작 챔버(32)에 제공된 공기의 체적은 증가되거나 감소될 수 있다.
무균 작업 챔버(10), 제 1 조작 챔버(31), 제 2 조작 챔버(32), 및 연결부(21)로부터 기체를 방출하기 위한 구조는 아래에 기술된다. 제 1 기체 방출 통로(90)는 무균 작업 챔버(10)의 기체 방출 챔버(16)에 연결되고, 공기 방출 송풍기(91)은 제 1 기체 방출 통로(90) 내에 제공된다. 공기 체적 조절 밸브(92) 및 촉매(93)는 공기 방출 송풍기(91)와 기체 방출 챔버(16) 사이에 제공된다.
상술된 구성에 따라, 공기 체적 조절 밸브(92)를 개방하고, 공기 방출 송풍기(91)를 동작시킴으로써, 무균 작업 챔버(10)로부터 HEPA 필터(17)와 공기 방출 챔버(16)를 통과하는 공기는 제 1 기체 방출 통로(90)를 통해 외부로 방출된다. 또한, 공기 체적 조절 밸브(92)의 개방 정도 또는 공기 방출 송풍기(91)의 공기 흐름 체적을 조절함으로써, 무균 작업 챔버(10)로부터 방출된 공기의 체적은 증가되거나 감소될 수 있다.
공기 방출 팬(53)은 제 1 조작 챔버(31)의 기체 방출 챔버(46)를 위해 제공되고, 제 2 기체 방출 통로(94)는 공기 방출 팬(53)에 연결된다. 공기 체적 조절 밸브(95) 및 촉매(96)는 제 2 기체 방출 통로(94) 내에 제공된다. 유사하게, 공기 방출 팬(54)은 제 2 조작 챔버(32)의 기체 방출 챔버(48)를 위해 제공되고, 제 3 기체 방출 통로(97)는 공기 방출 팬(54)에 연결된다. 공기 체적 조절 밸브(98) 및 촉매(99)는 제 3 기체 방출 통로(97) 내에 제공된다.
상술된 구성에 따라, 공기 체적 조절 밸브(95)를 개방하고, 공기 방출 팬(53)을 동작시킴으로써, 제 1 조작 챔버(31)로부터 HEPA 필터(47) 및 공기 방출 챔버(46)를 통과하는 공기는 제 2 기체 방출 통로(94)를 통해 외부로 방출된다. 또한, 공기 체적 조절 밸브(95)의 개방 정도 또는 공기 방출 팬(53)의 공기 흐름 체적을 조절함으로써, 제 1 조작 챔버(31)로부터 방출된 공기의 체적은 증가되거나 감소될 수 있다. 유사하게, 공기 체적 조절 밸브(98)를 개방하고, 공기 방출 팬(54)을 동작시킴으로써, 제 2 조작 챔버(32)로부터 HEPA 필터(49) 및 공기 방출 챔버(48)를 통과하는 공기는 제 3 기체 방출 통로(97)를 통해 외부로 방출된다. 또한, 공기 체적 조절 밸브(98)의 개방 정도 또는 공기 방출 팬(54)의 공기 흐름 체적을 조절함으로써, 제 2 조작 챔버(32)로부터 방출된 공기의 체적은 증가되거나 감소될 수 있다.
상술한 바와 같이, 제 1 조작 챔버(31)의 내부는 제 1 환기 메커니즘을 구성하는 공기 체적 조절 밸브(85), 공기 공급 팬(51), 공기 방출 팬(53), 및 공기 체적 조절 밸브(95)의 동작들에 의해 환기된다. 제 2 조작 챔버(32)의 내부는 제 2 환기 메커니즘을 구성하는 공기 체적 조절 밸브(88), 공기 공급 팬(52), 공기 방출 팬(54), 및 공기 체적 조절 밸브(98)의 동작들에 의해 환기된다. 무균 작업 챔버(10)의 내부는 제 3 환기 메커니즘을 구성하는 공기 체적 조절 밸브(82), 공기 공급 송풍기(81), 공기 방출 송풍기(91), 및 공기 체적 조절 밸브(92)의 동작들에 의해 환기된다. 다른 한편으로, 무균 작업 챔버(10), 제 1 조작 챔버(31), 및 제 2 조작 챔버(32)에 공급된 공기의 체적 또는 이들로부터 방출된 공기의 체적을 증가시키거나 감소시킴으로써, 무균 작업 챔버(10), 제 1 조작 챔버(31), 및 제 2 조작 챔버(32)의 각각 내의 압력을 조절하는 것이 가능하다. 이러한 압력 조절은, 각 챔버들 내의 압력을 미리 결정된 범위 내로 유지할 수 있고, 챔버들 간의 압력 관계를 미리 결정된 상태로 유지할 수 있는, 제어 유닛(120)에 의해 수행된다.
제어 유닛(120)은 제 1, 제 2 및 제 3 환기 메커니즘들의 동작을 제어하여, 제 1 조작 챔버(31)의 내부가 비조작 상태에서 등급 B 청정도 환경과 연통할 수 있는 등급 C 청정도 환경이 되도록 제 1 조작 챔버(31)를 제 1 지정된 횟수보다 큰 환기들의 수로 환기시키고; 제 2 조작 챔버(32)의 내부가 비조작 상태에서 등급 A 청정도 환경과 연통할 수 있는 등급 B 청정도 환경이 되도록 제 2 조작 챔버(32)를 제 2 지정된 횟수보다 큰 환기들의 수로 환기시킨다. 다른 한편으로, 무균 작업 챔버(10)는 등급 A 청정도 환경이 유지되도록 환기된다.
환기들의 수(N)는 환기되는 공간에 대해 한 시간당 얼마나 많은 환기가 수행되었는지를 나타낸다. 환기들의 수는 환기를 위한 공기 흐름 체적(F)을 공간의 체적(R)으로 나눔으로써 얻어진다:
N = (F ㎥/분 × 60분)/R ㎥
각 등급들을 위한 환기들의 수에 대한 표준은 다음과 같다는 것을 주목해야 한다: 등급 A를 위한 수는 300 이상이고, 등급 B를 위한 수는 비조작 상태에서 300 이상이고, 조작 상태에서 40 이상이고, 등급 C를 위한 수는 비조작 상태에서 40 이상이고, 조작 상태에서 20 이상이다. 이들 표준들에 따라, 제 2 특정 횟수는 300 이상이고, 제 1 특정 횟수는 40 이상이다. 실제 횟수는 예컨대 공간 내에 남아 있는 부유 입자들의 수를 측정한 결과를 고려하여 결정될 수 있다. 실제 응용에 있어서, 환기들의 수는 횟수 대신에 동작시간을 사용하여 제어된다. 즉, 실시예에 있어서, 제어 유닛(120)은 환기 시간을 결정하기 위하여 환기들이 필요한 횟수 동안 수행되는 시간을 얻고, 환기 시간에 도달할 때까지 제 1 조작 챔버(31) 및 제 2 조작 챔버(32)의 폐쇄 상태들을 유지한다. 이 경우, 환기 시간이 환기를 위한 공기 흐름 체적 및 공간의 체적에 따라 변하기 때문에, 제 2 조작 챔버를 위한 환기 시간은 제 1 조작 챔버(31)를 위한 환기 시간보다 반드시 길지는 않다.
기체 방출 통로(26)는 연결부(21)에 대향하는 측 상에서 오염제거 기체 공급 통로(64)에 연결된다. 개방-폐쇄 밸브(27)는 기체 방출 통로(26) 내에 제공되고, 촉매(28)는 기체 방출 통로(26)의 개방 단부 내에 배치된다.
도 1 내지 도 4를 참조하여, 다음의 부분은 실시예의 환기 모드의 동작을 기술한다. 인큐베이터(20) 및 연결부(21)가 도 3 및 도 4에 생략됨을 주목해야 한다.
환기 모드를 시작하기 전에, 각 무균 작업 챔버(10), 제 1 조작 챔버(31), 및 제 2 조작 챔버(32)는 과산화수소 증기를 공급받고, 오염제거를 위해 환기가 수행된다. 과산화수소 증기를 사용하는 오염제거가 미리 결정된 시간 동안 수행되었을 때, 펌프(62) 및 순환 송풍기(74)는 정지되고, 밸브들(24, 27, 65, 66, 67, 70, 73, 75, 76 및 78)은 폐쇄되어 과산화수소 증기의 공급을 중단시킨다. 다른 한편으로, 무균 작업 챔버(10), 제 1 조작 챔버(31), 및 제 2 조작 챔버(32)를 위한 공기 공급 및 공기 배출은 연속적으로 수행되어, 가장 높은 압력이 무균 작업 챔버(10) 내에서 유지되고, 두 번째로 높은 압력이 제 1 조작 챔버(31) 내에서 유지되는 상태로 내부 압력을 외부 환경에 대해 양으로 유지함으로써 각 챔버들의 내부는 무균 상태로 유지된다.
단계(1)에서, 제 1 폐쇄 부재(37)는 개방되고, 무균 작업 챔버(10) 내에서 처리를 거칠 물품(M)은 입구부(36)를 통해 제 1 조작 챔버(31) 내에 놓인다. 제 2 폐쇄 부재(39)가 폐쇄되어, 제 2 조작 챔버(32)는 외부 환경과 연통하지 않게 된다.
단계(2)에서, 개방-폐쇄 버튼(124)을 누름으로써 잠금 메커니즘(121)에 의해 제 1 폐쇄 부재(37)가 폐쇄되고 잠금 상태로 설정되어, 제 1 조작 챔버(31)는 외부로부터 밀폐방식으로 차단된다. 제어 유닛(120)은 잠겨진 폐쇄 상태를 유지하고, 이 상태에서 개방-폐쇄 버튼(124 및 125)이 눌려지더라도 잠금 메커니즘(121 및 122)은 해제될 수 없다. 이러한 상태에서, 제 1 환기 메커니즘을 구성하는 공기 체적 조절 밸브(85), 공기 공급 팬(51), 공기 방출 팬(53) 및 공기 체적 조절 밸브(95)는 제어 유닛(120)에 의해 제어되고, 제 1 조작 챔버(31)는 미리 결정된 제 1 환기 시간 동안 환기된다. 제 1 조작 챔버(31)의 내부가 원래 등급 C 청정도 환경으로 설정되었다 할지라도, 제 1 조작 챔버(31)의 청정도 레벨은 외부 환경과의 연통 때문에 등급 D로 떨어지는 것으로 간주된다. 그러나, 제 1 조작 챔버(31)는 이전에 검사하여 결정된 제 1 지정된 횟수보다 많이 환기되어, 제 1 조작 챔버(31)의 청정도 레벨은 그 대신 다음 프로세스에서 등급 B 청정도 환경과 연통될 수 있는 등급 C로 유지된다.
제 1 조작 챔버(31)가 환기되는 동안, 작업자는 장갑(34)에 손을 넣어 알콜에 적신 오염제거된 부직포로 물품(M)을 닦아내어 물품(M)에 부착된 미생물을 제거한다. 제 1 환기 시간 동안, 제 1 조작 챔버(31)는 외부로부터 완전히 차단되어야 한다; 작업자에 의한 물품(M)의 닦아내는 작업이 완료되었다 할지라도, 제 2 폐쇄 부재(39)는 개방되지 않아야 한다. 그러므로, 이러한 실시예에서, 제 1 환기 시간 동안, 신호(127)는 제어 유닛(120)에 의해 조명 상태로 설정되어, 제 2 폐쇄 부재(39)가 폐쇄된 상태로 유지되어야 함을 나타낸다.
제 1 환기 시간이 경과한 후, 제 1 조작 챔버(31)의 내부가 등급 C 청정도 환경(비조작 상태)으로 복귀하기 때문에, 프로세스는 단계(3)로 진행하고, 신호(127)는 제 2 폐쇄 부재(39)가 개방될 수 있음을 나타내는 조명 상태로 변한다. 이 상태에서, 잠금 메커니즘(122)에 의해 유지되는 제 2 폐쇄 부재(39)의 잠겨진 상태는 개방-폐쇄 버튼(125)을 누름으로써 해제될 수 있다. 제 1 조작 챔버(31)의 환기의 종료를 나타내는 통보 메커니즘으로서, 문자 표시기 또는 본 실시예에서 사용되는 것과 같은 신호와 같은 시각 디바이스 대신에 부저와 같은 청각 디바이스 및 진동기와 같은 물리적인 감각 디바이스가 사용될 수 있다.
이후, 단계(4)에서, 작업자는 손을 장갑(35)에 넣어 개방-폐쇄 버튼(125)을 눌러 제 2 폐쇄 부재(39)를 해제시키고, 이후 물품(M)은 연통부(38)를 통해 제 1 조작 챔버(31)로부터 제 2 조작 챔버(32)로 이송된다. 물품(M)의 이송은, 입구부(36) 및 출구부(40)의 폐쇄 상태들을 유지하면서, 제 1 조작 챔버(31)와 제 2 조작 챔버(32) 사이의 연통을 허용하기 위하여 연통부(38)가 개방되는 동안, 수행된다. 이송 직전에, 제 2 조작 챔버(32) 내에서, 제 2 환기 메커니즘을 구성하는 공기 체적 조절 밸브들(88 및 98)은 미리 결정된 개방 정도로 개방되고, 공기 공급 팬(52) 및 공기 방출 팬(54)은 미리 결정된 공기 체적으로 동작되고, 따라서 제 2 조작 챔버(32)의 내부의 압력은 제 1 조작 챔버(31)의 압력보다 낮은 양의 압력으로 유지되어 제 2 조작 챔버(32) 내에서 등급 B 청정도 환경을 보전하고, 동시에 제 1 조작 챔버(31)는 제 1 환기 메커니즘에 의해 지속적으로 환기되어 등급 C 청정도 환경으로 유지된다. 이 실시예에 있어서, 제 2 폐쇄 부재(39)의 개방 동작에 의해 공기 체적 조절 밸브들(85 및 98)은 폐쇄되고, 공기 공급 팬(51) 및 공기 방출 팬(54)은 정지되고, 공기 체적 조절 밸브(88) 및 공기 공급 팬(52)에 의해 제어되는 공기 공급 체적은 공기 체적 조절 밸브(95) 및 공기 방출 팬(53)에 의해 제어되는 공기 방출 체적보다 더 크도록 조정된다.
그러므로, 제 2 폐쇄 부재(39)가 개방될 때, 이러한 개방은 제 2 조작 챔버(32)의 상부로부터 제 1 조작 챔버(31)의 하부로 흐르는 공기의 강한 흐름을 생성하여, 제 1 조작 챔버(31)의 분위기가 제 2 조작 챔버(32)로 흘러들어가는 것이 방지된다. 단계(4)에서 외부 환경에 대해 제 1 조작 챔버(31) 및 제 2 조작 챔버(32)의 양의 압력 상태들이 유지됨을 주목해야 한다.
제 2 조작 챔버(32)로부터 제 1 조작 챔버(31)로 흐르는 공기흐름을 생성하는 다른 예로서, 공기 공급 팬들(51 및 52) 및 공기 방출 팬들(53 및 54) 모두가 동작될 수 있고, 공기 체적 조절 밸브들(85 및 98)이 상대적으로 작은 개방 정도로 개방될 수 있다. 즉, 제 2 조작 챔버(32)를 위한 공기 공급 체적이 제 1 조작 챔버(31)를 위한 공기 공급 체적보다 크고, 동시에 제 1 조작 챔버(31)를 위한 공기 방출 체적이 제 2 조작 챔버(32)를 위한 공기 방출 체적보다 크다면, 제 2 조작 챔버(32) 내의 압력이 제 1 조작 챔버(31) 내의 압력보다 커져, 제 2 조작 챔버(32)로부터 제 1 조작 챔버(31)로 흐르는 공기흐름을 생성한다. 제 2 조작 챔버(32) 내의 압력이 항상 제 1 조작 챔버(31) 내의 압력보다 높고, 무균 작업 챔버(10) 내의 압력보다 낮은 방식으로 동작 환경을 제어하는 것이 가능하여, 모든 이들 챔버들 내의 압력들은 외부 환경에 대해 양임을 주목해야 한다.
단계(5)에서, 제 2 폐쇄 부재(39)는 장갑(35) 안의 작업자의 손에 의해 폐쇄된다. 이후 작업자는 개방-폐쇄 버튼(125)을 눌러, 잠금 메커니즘(122)에 의해 제 2 폐쇄 부재(39)를 잠금 상태로 설정하고, 이에 의해 제 2 조작 챔버(32)는 제 1 조작 챔버(31)로부터 밀폐방식으로 차단된다. 잠금 메커니즘들(122 및 123)이 동작될 때, 제어 유닛(120)은 잠져진 폐쇄 상태를 설정하고, 이 상태에서 잠금 메커니즘들(121 및 122)은 심지어 개방-폐쇄 버튼들(124 및 125)이 눌려져도 해제될 수 없다. 이 상태에서, 제 2 환기 메커니즘을 구성하는 공기 체적 조절 밸브(88), 공기 공급 팬(52), 공기 방출 팬(54) 및 공기 체적 조절 밸브(98)는 제어 유닛(120)에 의해 제어되고, 제 2 조작 챔버(32)는 미리 결정된 제 2 환기 시간 동안 환기된다. 제 2 조작 챔버(32)가 단계(3)까지 등급 B 청정도 환경에 있지만, 제 2 조작 챔버(32)의 청정도 레벨은 단계(4)에서 제 2 폐쇄 부재(39)의 개방으로 인해 등급 C로 낮아지는 것으로 간주된다. 제 2 환기 시간은 제 2 조작 챔버(32)의 내부가 등급 B 청정도 환경으로 되돌아가야만 하도록 제 1 환기 시간이 결정되는 방식과 유사하게 설정된다. 즉, 제 2 조작 챔버(32)는, 다음 프로세스에서 등급 A 청정도 환경과 연통될 수 있는 제 2 조작 챔버(32)의 등급 B 청정도 레벨을 얻기 위하여, 제 1 지정된 횟수들보다 큰 제 2 지정된 횟수들 이상 환기된다.
제 2 조작 챔버(32)가 환기되는 동안, 작업자는 장갑들(35)에 손을 넣어 옥시돌(즉, 과산화수소 용액)에 적신 오염제거된 부직포로 물품(M)을 닦아내어 물품(M)에 부착된 미생물을 제거한다. 따라서, 제 1 조작 챔버(31) 내의 제 1 오염제거 작업 및 제 2 조작 챔버(32) 내의 제 2 오염제거 작업에서 상이한 오염제거물들이 사용되어, 서로 상이한 저항성들을 갖는 모든 종류의 미생물들, 박테리아들, 및 바이러스들을 제거하는 것이 가능하다. 환기 모드에서 제 1 및 제 2 오염제거 작업들에 사용된 오염제거 매체로서, 상온에서 액체인, 알코올(즉, 살균을 위한 에탄올)과 같은 일반 방부제 용액들 또는 살균제들, 옥시돌(즉, 과산화수소 용액), 과초산, 및 차아염소산 나트륨이 사용될 수 있다는 것을 주목해야 한다. 제 2 환기가 수행되는 동안, 제 2 조작 챔버(32)는 제 1 조작 챔버(31) 및 무균 작업 챔버(10)로부터 완전히 차단되어야 한다. 그러므로, 이러한 실시예에서, 제 2 환기 시간 동안, 신호(128)는 제어 유닛(120)에 의해 조명 상태로 설정되어, 제 3 폐쇄 부재(41)가 폐쇄된 상태로 유지되어야 함을 나타낸다.
제 2 환기 시간이 경과한 때, 제 2 조작 챔버(32)의 내부가 등급 B 청정도 환경(비조작 상태)으로 복귀하기 때문에, 프로세스는 단계(6)로 진행하고, 신호(128)는 제 3 폐쇄 부재(41)가 개방될 수 있음을 나타내는 조명 상태로 변한다.
이후, 단계(7)에서, 작업자는 손을 장갑들(13)에 넣어 개방-폐쇄 버튼(126)을 눌러 제 3 폐쇄 부재(41)를 해제시키고, 이후 물품(M)은 제 2 조작 챔버(32)로부터 출구부(40)를 통해 무균 작업 챔버(10)로부터 이송된다. 물품(M)의 이송은, 연통부(38) 및 제 1 개방-폐쇄 부재(22)의 폐쇄 상태들을 유지하면서, 제 2 조작 챔버(32)와 무균 작업 챔버(10) 사이의 연통을 위하여 출구부(40)가 개방되는 동안, 수행된다. 이송 직전, 무균 작업 챔버(10) 내에서, 제 3 환기 메커니즘을 구성하는 공기 체적 조절 밸브들(82 및 92)은 미리 결정된 개방 정도로 개방되고, 공기 공급 송풍기(81) 및 공기 방출 송풍기(91)는 미리 결정된 공기 체적으로 동작되고, 이에 의해 무균 작업 챔버(10)의 내부 압력은 제 2 조작 챔버(32)의 압력보다 높은 양의 압력으로 유지되어 무균 작업 챔버(10) 내의 등급 A 청정도 환경을 보전하고, 동시에 제 2 조작 챔버(32)는 제 2 환기 메커니즘에 의해 지속적으로 환기되어 등급 B 청정도 환경을 보전한다.
이후, 제 3 폐쇄 부재(41)는 장갑(13) 안의 넣은 작업자의 손에 의해 폐쇄되고, 개방-폐쇄 버튼(126)이 이후 작업자에 의해 눌려져, 잠금 메커니즘(123)에 의해 제 3 폐쇄 부재(41)를 잠금 상태로 설정하고, 이에 의해 무균 작업 챔버(10)는 제 2 조작 챔버(32)로부터 밀폐방식으로 차단된다. 이후, 물품(M)을 사용하여 미리 결정된 처리가 수행되는 동안, 무균 작업 챔버(10)를 위한 제 3 환기 메커니즘의 환기가 지속되어, 등급 A 청정도 환경이 무균 작업 챔버(10) 내에서 유지될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 실시예에서 물품(M)이 외부로부터 제 1 조작 챔버(31) 내로 반입된 후, 제 1 조작 챔버(31)가 외부로부터 차단되는 동안, 제 1 조작 챔버(31)의 내부가 등급 C 청정도 환경으로 복귀하도록 환기된다. 이러한 환기 도중에, 작업자는 물품(M)을 닦아내어 그 표면에 부착된 미생물들을 제거한다. 물품(M)은 이후, 제 1 조작 챔버(31)로부터 완전히 차단되는 동안 환기되어 등급 B 청정도 환경으로 복귀하는 제 2 조작 챔버(32)로 이송된다. 이러한 환기 도중에, 작업자는 제 1 조작 챔버(31) 내에서 사용된 오염제거물과 상이한 오염제거물로 물품(M)을 닦아내고, 물품(M)의 표면에 부착된 미생물들은 제거된다. 제 2 조작 챔버(32)의 환기가 완료될 때, 물품(M)은 등급 A 청정도 환경으로 유지되는 무균 작업 챔버(10)로 이송된다.
본 실시예의 오염제거 모드에서의 작업은 아래에 기술된다. 상술한 바와 같이, 환기 모드에서, 물품(M)은 제 1 및 제 2 조작 챔버들(31 및 32)의 오염제거 조작들을 위한 상이한 오염제거물로 적셔진 부직포를 사용하여 닦여진다. 이러한 작업은 세포들 또는 조직들이 수용되는 용기와 같이 물품(M)이 열에 영향을 받을 때 수행된다. 역으로, 오염제거 모드에서, 과산화수소 증기로 이루어진 오염제거 기체는 제 1 조작 챔버(31)를 위한 제 1 오염제거 작업에서 물품(M) 및 제 1 조작 챔버에 작용한다; 이후, 제 2 조작 챔버(32)를 위한 제 2 오염제거 작업에서 환기가 수행되어, 물품(M) 상에 남아 있는 임의의 오염제거물을 제거한다.
즉, 오염제거 모드에서, 단계(1)는 물품(M)이 입구부(36)를 통해 제 1 조작 챔버(31)로 반입되고, 제 1 폐쇄 부재(37)가 폐쇄되어 제 1 조작 챔버(31)를 외부로부터 밀폐방식으로 차단하는 환기 모드에서와 유사한 방식으로 수행된다. 이후, 단계(2)에서, 오염제거 작업은 오염제거 기체 공급 메커니즘의 증발기(63) 내에서 생성된 과산화수소 증기를 사용하여 제 1 조작 챔버(31) 내에 수용된 물품(M)을 위해 수행된다. 이때, 개방-폐쇄 밸브들(66 및 75)이 개방되고, 순환 송풍기(74)가 작동하여, 증발기(63)에서 생성된 과산화수소 증기가 제 2 분기 통로(64b)를 통해 제 1 조작 챔버(31)로 공급되고, 제 1 분기 통로(72a)를 통해 다시 증발기(63)로 되돌아 간다. 동시에, 공기 체적 조절 밸브들(85 및 98)이 폐쇄되고, 공기 공급 팬(51) 및 공기 방출 팬(53)이 정지하여, 양의 압력이 제 1 조작 챔버(31) 내에서 유지되고, 압력 조절 밸브들(70 및 78)의 개방-폐쇄 제어들에 의해 제어된다. 제 1 조작 챔버(31)는 물품(M)에 작용하는 과산화수소 증기로 채워져, 물품(M)의 표면에 부착되는 미생물들 및 제 1 조작 챔버(31)를 개방함으로써 외부 환경에 노출된 제 1 조작 챔버(31)의 내부벽에 부착되는 미생물들을 제거한다. 이러한 작업 도중에, 제어 유닛(120)은 잠금 메커니즘(121 및 122)을 폐쇄 상태로 유지하고, 신호(127)는 제 1 폐쇄 부재(37)가 폐쇄 상태로 남아있어야 함을 나타내는 조명 상태로 설정된다.
환기 절차는 미리 결정된 양의 과산화수소 증기가 조작 챔버(31)에 공급되었을 때 수행된다. 이때, 과산화수소 증기를 보내는 펌프(62)의 작동이 정지하더라도, 개방-폐쇄 밸브들(66 및 75)은 개방되고, 순환 송풍기(74)는 작동하여 파이프들을 환기시킨다. 다른 한편으로, 제 1 환기 메커니즘을 구성하는 공기 체적 조절 밸브들(85 및 95)은 미리 결정된 정도로 개방되고, 공기 공급 팬(51) 및 공기 방출 팬(53)은 공기의 미리 결정된 체적으로 작동된다. 이로 인해, 제 2 기체 공급 통로(84)를 통해 흐르는 무균 작업 시스템(100)의 외부 환경으로부터의 공기는 HEPA 필터(43)에 의해 정화되어, 제 1 조작 챔버(31)로 공급되고, 제 1 조작 챔버(31) 내에서 과산화수소를 함유하는 기체는 제 2 기체 방출 통로(94)를 통과하고, 기체 내에 함유된 독성 물질들은 촉매(96)에 의해 제거되고, 기체는 무균 작업 시스템(100)의 외부로 방출된다. 이러한 환기 프로세스는 미리 결정된 환기 시간 동안 지속되고, 이러한 도중에 잠금 메커니즘들(121 및 122)은 해제될 수 없고, 제 1 폐쇄 부재(37) 및 제 2 폐쇄 부재(39)의 폐쇄 상태들은 유지된다.
미리 결정된 환기 시간이 경과한 때, 프로세스는 신호(127)가 제 2 폐쇄 부재(39)가 개방될 수 있음을 나타내는 조명 상태로 변하는 단계(3)로 진행한다. 단계(3) 이후의 작업들이 환기 모드의 것들과 동일하지만, 단계(5)에서, 제 2 조작 챔버(32) 내에서의 물품(M)의 닦아내는 작업은 수행되지 않고, 대신에 미리 결정된 시간 동안 환기가 수행되고, 이때 물품(M) 상에 남아 있는 잔류 오염제거물들이 환기에 의해 제거된다. 다른 한편으로, 제 1 조작 챔버(31) 내에서 환기가 수행되고, 이때 제 1 조작 챔버(31) 내에 남아 있는 잔류 오염제거물들은 환기에 의해 제거된다. 오염제거 모드에서, 외부 환경과 연통하는 제 1 조작 챔버(31)의 내부가 오염제거 기체에 의해 오염제거되어 무균 상태에 도달하기 때문에, 제 1 조작 챔버(31)가 제 2 조작 챔버(32)와 연통할 때, 환기 모드에서와 같이, 제 1 조작 챔버(31)를 제 1 지정된 횟수보다 많이 환기시키거나, 제 2 조작 챔버(32)를 제 2 지정된 횟수보다 많이 환기시키는 것이 반드시 필요한 것은 아님을 주목해야 한다.
상술한 실시예에서, 환기 모드 및 오염제거 모드가 제공되었고, 물품을 반입하기 위한 프로세스가 이들 모드들 중에서 선택될 수 있다. 즉, 물품(M)은 물품(M)이 열에 의해 영향을 받을 때 환기 모드에서 무균 작업 챔버(10) 내로 반입되고, 물품(M)은 오염제거 기체가 문제들을 야기하지 않고 사용될 수 있을 때 오염제거 모드에서 무균 작업 챔버(10) 내로 반입된다.

Claims (6)

  1. 무균 작업 시스템에 있어서:
    내부가 무균 상태로 유지되는 무균 작업 챔버;
    외부로부터 상기 무균 작업 챔버로 반입되는 물품에 부착된 미생물들을 제거하기 위해 제공되는 오염제거 챔버로서, 폐쇄될 수 있는 입구부를 갖는 제 1 조작 챔버, 상기 제 1 조작 챔버에 연결되고 폐쇄될 수 있는 출구부를 갖는 제 2 조작 챔버, 상기 제 1 챔버 및 상기 제 2 챔버 사이를 연통하고 폐쇄될 수 있는 연통부, 상기 입구부를 폐쇄하기 위한 입구부 폐쇄 메커니즘, 상기 출구부를 폐쇄하기 위한 출구부 폐쇄 메커니즘, 및 상기 연통부를 폐쇄하기 위한 연통부 폐쇄 메커니즘을 구비하는, 상기 오염제거 챔버;
    상기 제 1 조작 챔버의 내부를 환기시키는 제 1 환기 메커니즘;
    상기 제 2 조작 챔버의 내부를 환기시키는 제 2 환기 메커니즘; 및
    상기 입구부 폐쇄 메커니즘, 상기 출구부 폐쇄 메커니즘 및 상기 연통부 폐쇄 메커니즘의 개방-폐쇄 상태들을 모니터링하고, 상기 제 1 환기 메커니즘 및 상기 제 2 환기 메커니즘의 조작들을 제어하는 제어 유닛을 포함하고,
    상기 제어 유닛은, 상기 연통부가 폐쇄된 동안, 물품이 상기 외부로부터 상기 제 1 조작 챔버 내로 반입되고 상기 입구부가 폐쇄된 후, 상기 제 1 환기 메커니즘에 의해 상기 제 1 조작 챔버의 상기 내부를 제 1 지정된 횟수보다 많이 환기시키고, 상기 제어 유닛은, 상기 출구부가 폐쇄된 동안, 상기 물품이 상기 제 1 조작 챔버로부터 상기 제 2 조작 챔버 내로 이송되고 상기 연통부가 폐쇄된 후, 상기 제 2 환기 메커니즘에 의해 상기 제 2 조작 챔버의 상기 내부를, 상기 제 1 지정된 횟수보다 큰 제 2 지정된 횟수보다 많이 환기시키는, 무균 작업 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 입구부 폐쇄 메커니즘, 상기 출구부 폐쇄 메커니즘, 및 상기 연통부 폐쇄 메커니즘의 상기 폐쇄 상태들을 유지하는 잠금 메커니즘을 더 포함하고,
    상기 제어 유닛은 상기 잠금 메커니즘의 조작을 제어하여, 상기 제 1 조작 챔버를 환기하는 동안 상기 입구부 폐쇄 메커니즘 및 상기 연통부 폐쇄 메커니즘의 상기 폐쇄 상태들을 유지하고, 상기 제 2 조작 챔버를 환기하는 동안 상기 연통부 폐쇄 메커니즘 및 상기 출구부 폐쇄 메커니즘의 상기 폐쇄 상태들을 유지하는, 무균 작업 시스템.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 조작 챔버 및 상기 제 2 조작 챔버의 환기의 완료를 신호발신하는 통보 메커니즘을 더 포함하는, 무균 작업 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어 유닛에 의해 제어되어 오염제거 기체를 상기 제 1 조작 챔버에 공급하는 오염제거 기체 공급 디바이스를 더 포함하고,
    상기 제어 유닛은, 상기 외부로부터 물품이 반입되는 상기 제 1 조작 챔버가 상기 제 1 지정된 횟수보다 많이 환기되고, 상기 제 1 조작 챔버로부터 물품이 이송되는 상기 제 2 조작 챔버가 상기 제 1 지정된 횟수보다 큰 상기 제 2 지정된 횟수보다 많이 환기되는 환기 모드에서; 및 상기 오염제거 기체 공급 디바이스가 외부로부터 물품이 반입되는 상기 제 1 조작 챔버 내에 오염제거 기체를 공급하여 상기 물품 및 상기 제 1 조작 챔버를 오염제거하고, 상기 제 1 환기 메커니즘 및 상기 제 2 환기 메커니즘이 상기 조작 챔버로부터 물품이 상기 제 2 조작 챔버로 이송된 후 상기 제 1 조작 챔버 및 상기 제 2 조작 챔버를 환기시키는 오염제거 모드에서 동작하는, 무균 작업 시스템.
  5. 내부가 무균 상태로 유지되는 무균 작업 챔버;
    외부로부터 상기 무균 작업 챔버로 반입되는 물품에 부착된 미생물들을 제거하기 위해 제공되는 오염제거 챔버로서, 폐쇄될 수 있는 입구부를 갖는 제 1 조작 챔버, 상기 제 1 조작 챔버에 연결되고 폐쇄될 수 있는 출구부를 갖는 제 2 조작 챔버, 및 상기 제 1 챔버 및 상기 제 2 챔버 사이를 연통하고 폐쇄할 수 있는 연통부를 구비하는, 상기 오염제거 챔버;
    상기 제 1 조작 챔버의 내부를 환기시키는 제 1 환기 메커니즘; 및
    상기 제 2 조작 챔버의 내부를 환기시키는 제 2 환기 메커니즘을 구비하는 무균 작업 시스템 내로 물품을 반입하기 위한 방법에 있어서:
    상기 연통부가 폐쇄된 동안 상기 입구부를 개방시키고, 상기 외부로부터 상기 물품을 상기 제 1 조작 챔버 내로 반입하고 상기 입구부를 폐쇄한 후 상기 제 1 환기 메커니즘에 의해 상기 제 1 조작 챔버를 제 1 지정된 횟수보다 많이 환기시키는 단계;
    상기 출구부를 폐쇄하는 동안 상기 연통부를 개방하고, 상기 물품을 상기 제 1 조작 챔버로부터 상기 제 2 조작 챔버 내로 이송하고 상기 연통부를 폐쇄한 후 상기 제 2 환기 메커니즘에 의해 상기 제 2 조작 챔버를 상기 제 1 지정된 횟수보다 큰 제 2 지정된 횟수보다 많이 환기시키는 단계;
    상기 제 1 조작 챔버 및 상기 제 2 조작 챔버 중 환기되는 적어도 하나 내에서 상기 물품의 오염을 제거하는 단계; 및
    상기 제 2 조작 챔버로부터 상기 무균 작업 챔버로 상기 물품을 이송하기 위해 상기 출구부를 개방하는 단계를 포함하는, 무균 작업 시스템 내로 물품을 반입하기 위한 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 물품은 상기 제 1 조작 챔버 및 상기 제 2 조작 챔버 내에서 상이한 오염제거 매체를 사용하여 오염제거되는, 무균 작업 시스템 내로 물품을 반입하기 위한 방법.
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