アイソレータ
【課題】アイソレータにおける滅菌処理の確実性を向上させるとともに、滅菌処理に要する時間をより短縮する。
【解決手段】アイソレータ１００は、作業室１０、供給ＨＥＰＡフィルタ２０、滅菌物質供給部３０、滅菌物質供給部３０と供給ＨＥＰＡフィルタ２０の気体流れ下流側とを連絡するフィルタ非経由供給路７０、滅菌物質供給部３０と供給ＨＥＰＡフィルタ２０の気体流れ上流側とを連絡するフィルタ経由供給路７２、作業室１０に供給された過酸化水素ガスを滅菌物質供給部３０に戻す循環路８０、フィルタ非経由供給路７０とフィルタ経由供給路７２とを切換える三方弁９０、および制御部３００を備える。制御部３００は、作業室１０を滅菌する第１モードではフィルタ非経由供給路７０に切り換え、作業室１０および供給ＨＥＰＡフィルタ２０を滅菌する第２モードではフィルタ経由供給路７２に切り換えるように三方弁９０を制御する。
【解決手段】アイソレータ１００は、作業室１０、供給ＨＥＰＡフィルタ２０、滅菌物質供給部３０、滅菌物質供給部３０と供給ＨＥＰＡフィルタ２０の気体流れ下流側とを連絡するフィルタ非経由供給路７０、滅菌物質供給部３０と供給ＨＥＰＡフィルタ２０の気体流れ上流側とを連絡するフィルタ経由供給路７２、作業室１０に供給された過酸化水素ガスを滅菌物質供給部３０に戻す循環路８０、フィルタ非経由供給路７０とフィルタ経由供給路７２とを切換える三方弁９０、および制御部３００を備える。制御部３００は、作業室１０を滅菌する第１モードではフィルタ非経由供給路７０に切り換え、作業室１０および供給ＨＥＰＡフィルタ２０を滅菌する第２モードではフィルタ経由供給路７２に切り換えるように三方弁９０を制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アイソレータに関する。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
作業室は気体供給口と気体排出口とを備え、作業室内には気体供給口から空気が供給され、気体排出口から空気が排出される。一般にアイソレータでは、作業室内の無菌環境を確保するために、気体供給口にＨＥＰＡフィルタなどの微粒子捕集フィルタが設けられ、微粒子捕集フィルタを介して空気が作業室に供給される。また、気体排出口にも微粒子捕集フィルタが設けられ、作業室内の空気は微粒子捕集フィルタを介して作業室から排出される。
【０００４】
また、アイソレータでは、過酸化水素などの滅菌物質を作業室内に噴霧し、作業室内を滅菌する滅菌処理を実行している（特許文献１および２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−３２０３９２号公報
【特許文献２】特開２００５−３１２７９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述のような状況下において、本発明者らは以下の課題を認識するに至った。すなわち、上記特許文献１および２では、作業室に気体を供給する気体供給口とは独立した経路を通して、作業室に滅菌物質としての過酸化水素を供給している。そのため、滅菌処理において気体供給口や、気体供給口に設けられた微粒子捕集フィルタを滅菌できない。アイソレータでの作業および当該作業で処理された被処理物のさらなる信頼性の向上を図るためには滅菌処理の確実性が求められるところであり、そのためには、気体供給口や気体供給口に設けられた微粒子捕集フィルタの滅菌が必要となる。
【０００７】
しかしながら、滅菌処理において気体供給口や微粒子捕集フィルタを滅菌する場合には、作業室の気体供給口に設けられた微粒子捕集フィルタを滅菌物質が通過することとなる。その際、滅菌物質が微粒子捕集フィルタに吸着してしまう。滅菌処理では、滅菌工程の終了後、作業室内の滅菌物質を除去する除去工程が実施されるが、滅菌物質が微粒子捕集フィルタに吸着した場合には、この吸着した滅菌物質を微粒子捕集フィルタから剥離することが困難であるため、除去工程に長い時間がかかり、結果として滅菌処理全体の時間が長くなってしまう。
【０００８】
一方、除去工程において作業室内の気体に無害化処理を施し、作業室内の滅菌物質濃度が被処理物に悪影響を与えない濃度となるまでは、作業室での作業を開始することができない。そして、一般にアイソレータでは、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処理を実施している。そのため、アイソレータでの作業効率の向上を図るためには、滅菌処理に要する時間の短縮化が求められる。
【０００９】
本発明は本発明者らによるこのような認識に基づい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の確実性を向上させるとともに、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。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
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、気体供給口と気体排出口とを備え、生体由来材料を対象とする作業を行うための作業室と、気体供給口に設けられた供給側微粒子捕集フィルタと、作業室に滅菌物質を供給する滅菌物質供給部と、滅菌物質供給部と供給側微粒子捕集フィルタの気体流れ下流側とを連絡し、作業室に滅菌物質を送るためのフィルタ非経由供給路と、滅菌物質供給部と供給側微粒子捕集フィルタの気体流れ上流側とを連絡し、作業室に滅菌物質を送るためのフィルタ経由供給路と、作業室に供給された滅菌物質を滅菌物質供給部に戻す循環路と、フィルタ非経由供給路とフィルタ経由供給路とを切換える供給路切換部と、供給路切換部の切換を制御する制御部と、備え、制御部は、作業室を滅菌する第１モードではフィルタ非経由供給路に切り換え、作業室および供給側微粒子捕集フィルタを滅菌する第２モードではフィルタ経由供給路に切り換えるように供給路切換部を制御することを特徴とする。
【００１１】
この態様によれば、アイソレータにおける滅菌処理の確実性を向上させるとともに、滅菌処理に要する時間をより短縮することができる。
【００１２】
上記態様において、気体排出口に設けられた排出側微粒子捕集フィルタを備え、循環路は、排出側微粒子捕集フィルタの気体流れ下流側と滅菌物質供給部とを連絡するフィルタ経由循環路、および排出側微粒子捕集フィルタの気体流れ上流側と滅菌物質供給部とを連絡するフィルタ非経由循環路の少なくとも１つを含んでいてもよい。
【００１３】
また、上記態様において、循環路は、フィルタ経由循環路およびフィルタ非経由循環路を含み、フィルタ非経由循環路とフィルタ経由循環路とを切換える循環路切換部を備え、制御部は、第１モードではフィルタ非経由循環路に切り換え、第２モードではフィルタ経由循環路に切り換えてもよい。
【００１４】
また、上記態様において、作業室内への気体の供給および排出を行うためのファンが循環路に設けられてもよい。
【００１５】
また、上記態様において、滅菌物質供給部は、滅菌物質を収容する滅菌物質収容タンクと、滅菌物質収容タンクから供給された滅菌物質を作業室に送り出す滅菌物質送出部と、滅菌物質収容タンクと滅菌物質送出部とを連絡する滅菌物質供給路と、を備え、滅菌物質供給路に微粒子捕集フィルタが設けられ、循環路が滅菌物質送出部に連絡してもよい。
【００１６】
また、上記態様において、循環路は、滅菌物質を除去する除去部を通る除去部経由循環路を含み、作業室に供給された滅菌物質が除去部経由循環路を通るように流路を切換える除去部経由循環路切換部を備え、制御部は、第１モードおよび第２モードにおける所定のタイミングで除去部経由循環路に切り換えるように除去部経由循環路切換部を制御してもよい。
【００１７】
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。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、アイソレータにおける滅菌処理の確実性を向上させるとともに、滅菌処理に要する時間をより短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施形態１に係るアイソレータの構成を示す概略図である。
【図２】過酸化水素ミスト発生器の概略断面図である。
【図３】実施形態２に係るアイソレータの構成を示す概略図である。
【図４】変形例に係るアイソレータの構成を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
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。
【００２１】
（実施形態１）
図１は、実施形態１に係るアイソレータ１００の構成を示す概略図である。
図１に示すように、実施形態１に係るアイソレータ１００は、作業室１０と、滅菌物質供給部３０と、気体供給部５０と、気体排出部６０とを備える。
【００２２】
作業室１０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空間である。作業室１０には前面扉１２が開閉可能に設けられており、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。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。
【００２３】
また、作業室１０は、気体供給口１６と気体排出口１８とを備える。気体供給口１６には、供給側微粒子捕集フィルタとしての供給ＨＥＰＡフィルタ２０（ＨＥＰＡ：Ｈｉｇｈ Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ Ａｉｒ）が設けられ、気体排出口１８には排出側微粒子捕集フィルタとしての排出ＨＥＰＡフィルタ２２が設けられている。さらに、作業室１０には、供給ＨＥＰＡフィルタ２０の気体流れ下流側に設けられ、後述するフィルタ非経由供給路７０が連結する開口部２４が設けられている。
【００２４】
滅菌物質供給部３０は、作業室１０内に滅菌物質を供給するためのものであり、アイソレータ１００は、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。滅菌物質供給部３０は、滅菌物質を収容する滅菌物質収容タンク３２と、滅菌物質収容タンク３２から供給された滅菌物質を作業室１０に送り出す滅菌物質送出部３４と、滅菌物質収容タンク３２と滅菌物質送出部３４とを連絡する滅菌物質供給路３６と、を備える。また、滅菌物質供給路３６には、微粒子捕集フィルタとしてのメンブレンフィルタ３８が設けられている。また、滅菌物質供給路３６の滅菌物質収容タンク３２とメンブレンフィルタ３８との間には弁４０が設けられ、弁４０の開閉によって滅菌物質収容タンク３２から滅菌物質送出部３４への滅菌物質の供給が制御される。
【００２５】
本実施形態において滅菌物質は過酸化水素であり、滅菌物質送出部３４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内に送り出されるが、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。以下、過酸化水素ミストを含めて過酸化水素ガスという場合がある。図２は、過酸化水素ミスト発生器２００の概略断面図である。
【００２６】
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。滅菌物質収容タンク３２には過酸化水素水が収容されており、たとえば制御基板２０２によって弁４０の開閉が制御されて、滅菌物質収容タンク３２から過酸化水素水タンク２０４に過酸化水素水２０１が供給される。
【００２７】
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に向けて送り出される。
【００２８】
また、滅菌物質送出部３４には後述する循環路８０が連絡している。なお、滅菌物質送出部３４は過酸化水素ミスト発生器２００に限らず、たとえば滴下した過酸化水素水に空気を当てて気化させることで過酸化水素ガスを発生させる過酸化水素ガス発生器などであってもよい。また、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。
【００２９】
気体供給部５０は、作業室１０の気体流れ上流側に設けられている。気体供給部５０は、吸気口５２を備え、吸気口５２から取り込まれたアイソレータ１００外部の空気などの気体を作業室１０内に供給する。気体供給部５０から取り込まれた気体の作業室１０内への供給は、弁５６の開閉によって制御される。また、気体供給部５０は、吸気口５２の気体流れ下流側に、活性炭、白金触媒などからなる滅菌物質除去フィルタ５４を備え、これにより作業室１０から過酸化水素ガスが逆流し、アイソレータ１００外部に過酸化水素ガスが流出するのを防いでいる。
【００３０】
気体排出部６０は、作業室１０の気体流れ下流側に設けられている。気体排出部６０は、排気口６２を備え、作業室１０内の気体は排気口６２からアイソレータ１００外部に排出される。作業室１０内から排気口６２を介したアイソレータ１００外部への気体の排出は、弁６６の開閉によって制御される。また、気体排出部６０は、排気口６２の気体流れ上流側に滅菌物質除去フィルタ５４と同様の構成を持つ滅菌物質除去フィルタ６４を備え、これにより作業室１０からアイソレータ１００外部への過酸化水素ガスの流出を防いでいる。
【００３１】
アイソレータ１００は、フィルタ非経由供給路７０と、フィルタ経由供給路７２とを備える。フィルタ非経由供給路７０とフィルタ経由供給路７２とは、供給路切換部としての三方弁９０を介して滅菌物質供給部３０の滅菌物質送出部３４に連結している。そのため、アイソレータ１００は、三方弁９０によって、滅菌物質送出部３４から送り出された過酸化水素ガスを作業室１０に供給する経路を、フィルタ非経由供給路７０とフィルタ経由供給路７２とで切り換えることができる構成となっている。
【００３２】
フィルタ非経由供給路７０の三方弁９０と反対側の端部は開口部２４に連結しており、すなわち、フィルタ非経由供給路７０は、滅菌物質供給部３０と供給ＨＥＰＡフィルタ２０の気体流れ下流側とを連絡している。フィルタ経由供給路７２の三方弁９０と反対側の端部は三方弁９２を介して気体供給口１６に連結しており、すなわち、フィルタ経由供給路７２は、滅菌物質供給部３０と供給ＨＥＰＡフィルタ２０の気体流れ上流側とを連絡している。
【００３３】
三方弁９２には気体供給部５０が連結しており、気体供給部５０は、三方弁９２を介して気体供給口１６に連結している。そのため、アイソレータ１００は、三方弁９２によって、気体供給部５０からアイソレータ１００外部の気体を作業室１０に供給するか、フィルタ経由供給路７２を介して滅菌物質供給部３０から過酸化水素ガスを作業室１０に供給するかを切り換えることができる構成となっている。
【００３４】
また、アイソレータ１００は、作業室１０に供給された過酸化水素ガスを滅菌物質供給部３０に戻す循環路８０を備える。本実施形態のアイソレータ１００において、循環路８０は、作業室１０の気体排出口１８と連結し、排出ＨＥＰＡフィルタ２２の気体流れ下流側と滅菌物質供給部３０とを連絡するフィルタ経由循環路８１を含む。また、循環路８０には、作業室１０内への気体の供給および排出を行うためのファン１１０が設けられている。また、循環路８０におけるファン１１０の気体流れ下流側には三方弁９４が設けられており、気体排出部６０が三方弁９４を介して循環路８０に連結されている。そのため、アイソレータ１００は、三方弁９４によって、作業室１０内の気体を滅菌物質供給部３０に戻すか、気体排出部６０から排出するかを切り換えることができる構成となっている。
【００３５】
循環路８０の作業室１０と反対側の端部は、滅菌物質送出部３４に連結しており、作業室１０内に供給された過酸化水素ガスが、滅菌物質送出部３４において新たに生成された過酸化水素ミスト２０３と混合されて、再び作業室１０に供給される。
【００３６】
循環路８０は、過酸化水素ガスを除去する除去部としての滅菌物質除去フィルタ８３を有する除去部経由循環路８２を含む。滅菌物質除去フィルタ８３は、滅菌物質除去フィルタ５４と同様の構成を持つ。除去部経由循環路８２は、除去部経由循環路切換部としての三方弁９６を介して循環路８０から枝分かれし、三方弁９６と反対側の端部が循環路８０における滅菌物質供給部３０の気体流れ下流側に合流している。そのため、アイソレータ１００は、三方弁９６によって、作業室１０内の気体を除去部経由循環路８２を通すか否かを切り換えることができる。作業室１０内の気体を除去部経由循環路８２に通すことで、作業室１０内に存在する過酸化水素ガスを除去することができる。
【００３７】
アイソレータ１００は、制御部３００を備える。制御部３００は、弁５６、弁６６、三方弁９０、三方弁９２、三方弁９４、および三方弁９６の開閉と、ファン１１０のＯＮ／ＯＦＦとを制御し、また滅菌物質供給部３０の制御基板２０２に対して過酸化水素ミストの生成の開始および停止を指示する。
【００３８】
続いて、上述の構成を備えたアイソレータ１００における滅菌処理について説明する。まず、作業室１０で作業が行われている状態では、制御部３００は、三方弁９２を気体供給部５０側が開となるように制御し、三方弁９４を気体排出部６０側が開となるように制御する。これにより、アイソレータ１００外部の気体、たとえば空気が気体供給部５０から供給ＨＥＰＡフィルタ２０を介して作業室１０に供給され、作業室１０内の空気が排出ＨＥＰＡフィルタ２２を介して気体排出部６０からアイソレータ１００外部に排出されるという気体流路が形成される。
【００３９】
アイソレータ１００の滅菌処理は、前処理工程と、滅菌工程と、除去工程とを含む。前処理工程においては、まず、制御部３００が気体供給部５０からのアイソレータ１００外部の空気の供給と気体排出部６０からの作業室１０内の空気の排出を停止するように三方弁９２および三方弁９４を制御する。続いて、作業室１０内における過酸化水素ガスの濃度が作業室１０内の滅菌に必要な濃度以上となるまで、過酸化水素ガスがフィルタ非経由供給路７０あるいはフィルタ経由供給路７２を通して作業室１０内に供給される。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。
【００４０】
滅菌工程では、滅菌物質供給部３０から送り出された過酸化水素ガスが、フィルタ非経由供給路７０あるいはフィルタ経由供給路７２を経由して、作業室１０、フィルタ経由循環路８１、滅菌物質供給部３０へと循環して滅菌が行われる。滅菌工程が終了した後、滅菌処理は除去工程に入る。
【００４１】
除去工程では、滅菌物質供給部３０からの過酸化水素ガスの供給が停止されるとともに、作業室１０内の気体が除去部経由循環路８２を通り、滅菌物質除去フィルタ８３によって過酸化水素ガスが分解除去される。また、作業室１０内の気体が除去部経由循環路８２、フィルタ非経由供給路７０あるいはフィルタ経由供給路７２、作業室１０へと循環することで、滅菌物質除去フィルタ８３における過酸化水素ガスの除去が繰り返される。作業室１０内の過酸化水素ガス濃度が所定値以下となったら、制御部３００は、三方弁９２を気体供給部５０側が開となるように制御し、三方弁９４を気体排出部６０側が開となるように制御する。
【００４２】
これにより、アイソレータ１００内には、吸気口５２より取り込まれた空気が、供給ＨＥＰＡフィルタ２０を通過して作業室１０内に至り、作業室１０内から排出ＨＥＰＡフィルタ２２を通過して、排気口６２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。また、除去工程では、アイソレータ１００内の作業室１０以外の領域、たとえばフィルタ非経由供給路７０あるいはフィルタ経由供給路７２内に残存する過酸化水素ガスや供給ＨＥＰＡフィルタ２０に吸着している過酸化水素も除去される。
【００４３】
除去工程の初期では過酸化水素ガス濃度が高いため、除去工程の開始とともに作業室１０内の気体を気体排出部６０からアイソレータ１００外部に排出しようとすると、滅菌物質除去フィルタ６４での過酸化水素ガスの分解に長い時間がかかってしまう。一方、本実施形態では、除去工程において作業室１０内の気体が繰り返し除去部経由循環路８２を通って過酸化水素ガスが分解されている。そのため、短時間に過酸化水素ガス濃度を低下させることができ、その結果、滅菌処理時間を短縮することができる。また、過酸化水素ガス濃度を十分に低減した後に作業室１０内の気体が気体排出部６０からアイソレータ１００外部に排出されているため、過酸化水素ガスの外部への漏出を防止できる。
【００４４】
ここで、前記「所定値」は、たとえば滅菌処理時間の短縮と過酸化水素ガスの漏出の防止を両立し得る値であり、その値は実験により求めることができる。また、作業室１０内の過酸化水素ガス濃度は、作業室１０内に赤外吸光式センサなどのセンサを設けることで求めることができる。あるいは作業室１０内の過酸化水素ガス濃度が所定値になるまでの除去工程開始からの時間を算出し、当該時間の経過を監視することで作業室１０内の過酸化水素ガス濃度が所定値となったことを検知するようにしてもよい。
【００４５】
除去工程を経て、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、作業室１０が使用可能な状態となる。ここで、作業室１０が使用可能な状態となる過酸化水素ガスの濃度は、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。
【００４６】
ここで、本実施形態のアイソレータ１００は、滅菌処理モードとして、作業室１０を滅菌する第１モードと、作業室１０および供給ＨＥＰＡフィルタ２０を滅菌する第２モードとを備える。アイソレータ１００は、ユーザが指示部３１０を介して第１モードと第２モードの選択が可能となっている。
【００４７】
アイソレータ１００は指示部３１０を備え、制御部３００は、指示部３１０からのユーザの指示に応じて、第１モードではフィルタ非経由供給路７０に切り換え、第２モードではフィルタ経由供給路７２に切り換えるように三方弁９０を制御する。制御部３００は、図示しない記憶部を備え、記憶部には第１モードを実行するためのプログラムと第２モードを実行するためのプログラムが予め記憶されている。制御部３００はこれらのプログラムを呼び出して実行することで、各モードに応じた滅菌処理を実行する。
【００４８】
第１モードでは、滅菌物質供給部３０の滅菌物質送出部３４から送り出された過酸化水素ガスは、フィルタ非経由供給路７０を通って、開口部２４から作業室１０内に供給される。そして、第１モードでは、過酸化水素ガスが滅菌物質供給部３０からフィルタ非経由供給路７０、作業室１０、およびフィルタ経由循環路８１を通って、滅菌物質供給部３０へと循環する流通経路が形成される。このように、第１モードでは、過酸化水素ガスが供給ＨＥＰＡフィルタ２０を通過することなく作業室１０内に供給される。
【００４９】
一方、第２モードでは、滅菌物質供給部３０の滅菌物質送出部３４から送り出された過酸化水素ガスは、フィルタ経由供給路７２を通って、供給ＨＥＰＡフィルタ２０を通過して作業室１０内に供給される。そして、第２モードでは、過酸化水素ガスが滅菌物質供給部３０からフィルタ経由供給路７２、供給ＨＥＰＡフィルタ２０、作業室１０、およびフィルタ経由循環路８１を通って、滅菌物質供給部３０へと循環する流通経路が形成される。このように、第２モードでは、過酸化水素ガスが供給ＨＥＰＡフィルタ２０を通過して作業室１０内に供給される。
【００５０】
供給ＨＥＰＡフィルタ２０に吸着した過酸化水素は、供給ＨＥＰＡフィルタ２０を通過する気体によって剥離するが、供給ＨＥＰＡフィルタ２０を通過する気体の流速が小さい場合には剥離することが困難である。そのため、供給ＨＥＰＡフィルタ２０に吸着した過酸化水素は比較的長い時間をかけて徐々に剥離し、作業室１０内に放出される。その結果、作業室１０内の過酸化水素ガス濃度が、作業室１０を使用可能な濃度まで下がるのに時間がかかってしまう。したがって、上述の第２モードの所要時間は、第１モードの所要時間よりも長くなる。いいかえれば、第１モードは、第２モードよりも所要時間が短く設定できる。
【００５１】
そこで、たとえば、作業室内における１つの作業が終了した後、次の作業に際して実施する滅菌処理のモードを第１モードとすることで、滅菌処理時間を短くし、早期に次の作業を開始できるようになる。一方、たとえば１日の作業が終了し、次の作業が翌日に実施されるような場合、あるいは定期的なメンテナンスを実施する場合には、第２モードの滅菌処理を実施することで、供給ＨＥＰＡフィルタ２０を含むより広い領域を滅菌処理し、アイソレータ１００での滅菌処理の確実性を向上させることができる。
【００５２】
なお、第１モードにおいて、過酸化水素ガスが排出ＨＥＰＡフィルタ２２を通過するため、排出ＨＥＰＡフィルタ２２には過酸化水素が吸着する。そして、排出ＨＥＰＡフィルタ２２に吸着した過酸化水素の剥離には、供給ＨＥＰＡフィルタ２０の場合と同様に比較的長時間を要する。しかしながら、排出ＨＥＰＡフィルタ２２から剥離した過酸化水素は、作業中に生じている作業室１０から気体排出部６０に向かう空気の流れに乗って気体排出部６０側に送り出され、作業室１０内に逆流する可能性は低い。そのため、第１モードでは、排出ＨＥＰＡフィルタ２２に吸着した過酸化水素の存在にかかわらず、滅菌処理時間を第２モードよりも短くすることができる。
【００５３】
以上説明した構成による作用効果を総括すると、実施形態１のアイソレータ１００は、フィルタ非経由供給路７０とフィルタ経由供給路７２とを備える。また、制御部３００が作業室１０を滅菌する第１モードではフィルタ非経由供給路７０に切り換え、作業室１０および供給ＨＥＰＡフィルタ２０を滅菌する第２モードではフィルタ経由供給路７２に切り換えている。このような構成において、状況に応じて滅菌処理のモードを選択することで、アイソレータ１００における滅菌処理の確実性を向上させるとともに、滅菌処理に要する時間をより短縮することができる。また、アイソレータ１００における滅菌処理の確実性が向上することで、アイソレータ１００で処理した被処理物の信頼性が向上する。また、滅菌処理に要する時間の短縮によりアイソレータ１００の使用効率が向上し、被処理物の生成量を増大させることができる。
【００５４】
また、第１モードでは供給ＨＥＰＡフィルタ２０を経由せずに過酸化水素ガスが作業室１０に供給されるため、供給ＨＥＰＡフィルタ２０に吸着することによる過酸化水素ガスの無駄な消費を抑えることができる。また、作業室１０に供給される過酸化水素ガスの濃度ムラを減らすことができる。
【００５５】
また、アイソレータ１００は、循環路８０にファン１１０を有し、ファン１１０によって作業室１０内への気体の供給および排出を行っている。ファン１１０を循環路８０に設けたことで、気体供給部５０からの気体の供給および気体排出部６０からの気体の排出だけでなく、フィルタ非経由供給路７０あるいはフィルタ経由供給路７２を介した過酸化水素ガスの循環をも実施することができる。そのため、必要なファンの数が減り、アイソレータ１００の部品点数を削減できる。
【００５６】
さらに、滅菌物質供給部３０の滅菌物質供給路３６にメンブレンフィルタ３８を設けている。そのため、滅菌物質収容タンク３２側からの汚染物質の混入を回避でき、作業室１０内の無菌環境を確保できる。また、循環路８０に、滅菌物質除去フィルタ８３を有する除去部経由循環路８２を設け、滅菌処理における除去工程では、作業室１０内の気体を除去部経由循環路８２に繰り返し通して過酸化水素ガスを分解している。そのため、短時間に過酸化水素ガス濃度を低下させることができ、その結果、滅菌処理時間を短縮することができる。また、過酸化水素ガスの外部への漏出を防止でき、アイソレータ１００の安全性が向上する。
【００５７】
（実施形態２）
実施形態２では、循環路８０がフィルタ非経由循環路を含む点が実施形態１と異なる。それ以外のアイソレータ１００および滅菌物質送出部３４の構成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。
【００５８】
図３は、実施形態２に係るアイソレータ１００の構成を示す概略図である。
図３に示すように、実施形態２に係るアイソレータ１００は、作業室１０と、滅菌物質供給部３０と、気体供給部５０と、気体排出部６０とを備える。作業室１０は前面扉１２と、作業用グローブ１４と、気体供給口１６と、気体排出口１８とを備え、気体供給口１６には供給ＨＥＰＡフィルタ２０が、気体排出口１８には排出ＨＥＰＡフィルタ２２が設けられている。さらに、作業室１０には、フィルタ非経由供給路７０が連結する開口部２４と、排出ＨＥＰＡフィルタ２２の気体流れ上流側に設けられ、後述するフィルタ非経由循環路８４が連結する開口部２６が設けられている。
【００５９】
滅菌物質供給部３０は、滅菌物質収容タンク３２と、滅菌物質送出部３４と、滅菌物質供給路３６とを備える。滅菌物質供給路３６には、メンブレンフィルタ３８と弁４０とが設けられ、弁４０の開閉によって滅菌物質収容タンク３２から滅菌物質送出部３４への滅菌物質の供給が制御される。本実施形態において滅菌物質は過酸化水素である。また、滅菌物質送出部３４には循環路８０が連絡している。
【００６０】
気体供給部５０は、吸気口５２と、滅菌物質除去フィルタ５４と、弁５６とを備える。気体供給部５０から作業室１０内への気体の供給は、弁５６の開閉によって制御される。気体排出部６０は、排気口６２と、滅菌物質除去フィルタ６４と、弁６６とを備える。作業室１０内からアイソレータ１００外部への気体の排出は、弁６６の開閉によって制御される。
【００６１】
アイソレータ１００は、フィルタ非経由供給路７０と、フィルタ経由供給路７２とを備え、これらは三方弁９０を介して滅菌物質送出部３４に連結している。フィルタ非経由供給路７０の他端は開口部２４に連結し、フィルタ経由供給路７２の他端は、三方弁９２を介して気体供給口１６に連結している。また、気体供給部５０は、三方弁９２を介して気体供給口１６に連結している。
【００６２】
また、アイソレータ１００は、循環路８０を備える。本実施形態では循環路８０は、フィルタ経由循環路８１と、除去部経由循環路８２と、フィルタ非経由循環路８４とを含んでいる。フィルタ経由循環路８１は作業室１０の気体排出口１８と連結しており、排出ＨＥＰＡフィルタ２２の気体流れ下流側と滅菌物質供給部３０とを連絡している。一方、フィルタ非経由循環路８４は、開口部２６に連結しており、排出ＨＥＰＡフィルタ２２の気体流れ上流側と滅菌物質供給部３０とを連絡している。
【００６３】
フィルタ経由循環路８１の気体排出口１８と反対側の端部と、フィルタ非経由循環路８４の開口部２６と反対側の端部とは、循環路切換部としての三方弁９８に連結している。そのため、アイソレータ１００は、三方弁９８によって作業室１０内の気体をフィルタ経由循環路８１を経由して循環路８０に送るか、フィルタ非経由循環路８４を経由して循環路８０に送るかを切り換えることができる構成となっている。
【００６４】
循環路８０には、ファン１１０が設けられている。具体的には、循環路８０における三方弁９８の気体流れ下流側に設けられている。また、循環路８０におけるファン１１０の気体流れ下流側には三方弁９４が設けられ、気体排出部６０が三方弁９４を介して循環路８０に連結されている。循環路８０の作業室１０と反対側の端部は、滅菌物質送出部３４に連結している。除去部経由循環路８２は、滅菌物質除去フィルタ８３を有し、三方弁９６を介して循環路８０から枝分かれし、他端が循環路８０に合流している。
【００６５】
アイソレータ１００は、制御部３００を備え、弁５６、弁６６、三方弁９０、三方弁９２、三方弁９４、三方弁９６、および三方弁９８の開閉と、ファン１１０のＯＮ／ＯＦＦとを制御し、また滅菌物質供給部３０の制御基板２０２に対して過酸化水素ミストの生成の開始および停止を指示する。
【００６６】
続いて、上述の構成を備えたアイソレータ１００における滅菌処理について説明する。作業室１０で作業が行われている状態では、制御部３００は実施形態１と同様に制御し、空気が気体供給部５０から作業室１０、気体排出部６０に流れる気体流路を形成する。
【００６７】
滅菌処理の前処理工程においては、制御部３００は、気体供給部５０からの空気の供給と気体排出部６０からの空気の排出を停止させ、過酸化水素ガスをフィルタ非経由供給路７０あるいはフィルタ経由供給路７２を通して作業室１０内に供給する。作業室１０内の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、滅菌物質供給部３０から送り出された過酸化水素ガスが、フィルタ非経由供給路７０あるいはフィルタ経由供給路７２を経由して、作業室１０、フィルタ経由循環路８１あるいはフィルタ非経由循環路８４、滅菌物質供給部３０へと循環して滅菌が行われる。滅菌工程が終了した後、滅菌処理は除去工程に入る。
【００６８】
除去工程では、滅菌物質供給部３０からの過酸化水素ガスの供給が停止され、作業室１０内の気体が除去部経由循環路８２を通って過酸化水素ガスが分解除去される。また、作業室１０内の気体がフィルタ経由循環路８１あるいはフィルタ非経由循環路８４、除去部経由循環路８２、フィルタ非経由供給路７０あるいはフィルタ経由供給路７２、作業室１０へと循環する。作業室１０内の過酸化水素ガス濃度が所定値以下となったら、制御部３００は、三方弁９２を気体供給部５０側が開となるように制御し、三方弁９４を気体排出部６０側が開となるように制御する。これにより、作業室１０内の気体が外部の空気に置換される。
【００６９】
また、除去工程では、アイソレータ１００内の作業室１０以外の領域、たとえばフィルタ非経由供給路７０もしくはフィルタ経由供給路７２内、またはフィルタ経由循環路８１もしくはフィルタ非経由循環路８４内に残存する過酸化水素ガスや供給ＨＥＰＡフィルタ２０および排出ＨＥＰＡフィルタ２２に吸着している過酸化水素も除去される。除去工程を経て、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、作業室１０が使用可能な状態となる。
【００７０】
ここで、本実施形態のアイソレータ１００は、滅菌処理モードとして、作業室１０を滅菌する第１モードと、作業室１０および供給ＨＥＰＡフィルタ２０を滅菌する第２モードとを備える。制御部３００は、第１モードではフィルタ非経由供給路７０に切り換え、第２モードではフィルタ経由供給路７２に切り換えるように三方弁９０を制御する。また、制御部３００は、第１モードではフィルタ非経由循環路８４に切り換え、第２モードではフィルタ経由循環路８１に切り換えるように三方弁９８を制御する。
【００７１】
したがって、第１モードでは、過酸化水素ガスは、フィルタ非経由供給路７０を通って開口部２４から作業室１０内に供給され、開口部２６からフィルタ非経由循環路８４を通る。よって、第１モードでは、過酸化水素ガスが供給ＨＥＰＡフィルタ２０および排出ＨＥＰＡフィルタ２２を通過しない。一方、第２モードでは、過酸化水素ガスは、フィルタ経由供給路７２を通って、供給ＨＥＰＡフィルタ２０を通過して作業室１０内に供給され、排出ＨＥＰＡフィルタ２２を通過してフィルタ経由循環路８１を通る。したがって、第２モードでは、過酸化水素ガスが供給ＨＥＰＡフィルタ２０と排出ＨＥＰＡフィルタ２２とを通過する。
【００７２】
供給ＨＥＰＡフィルタ２０もしくは排出ＨＥＰＡフィルタ２２に吸着した過酸化水素は、剥離に時間がかかるため、第２モードの所要時間は、第１モードの所要時間よりも長くなる。そこで、たとえば、作業と作業の合間に行う滅菌処理のモードを第１モードで実施することで、滅菌処理時間を短くし、早期に次の作業を開始できるようになる。一方、たとえば定期的なメンテナンスなどを実施する場合には、第２モードの滅菌処理を実施することで、アイソレータ１００での滅菌処理の確実性を向上させることができる。
【００７３】
以上説明した構成による作用効果を総括すると、実施形態２のアイソレータ１００は、実施形態１の構成に加えて、さらにフィルタ非経由循環路８４を備える。そして、第１モードでフィルタ非経由循環路８４に過酸化水素ガスを通すことで、過酸化水素ガスが供給ＨＥＰＡフィルタ２０だけでなく排出ＨＥＰＡフィルタ２２をも通過しないようにしている。そのため、第１モードで滅菌後の作業室１０内で作業を実施している際に、排出ＨＥＰＡフィルタ２２から作業室１０への気体の流れが生じた場合であっても、排出ＨＥＰＡフィルタ２２には過酸化水素が吸着していないため、作業室１０内に過酸化水素が混入することがない。したがって、実施形態２のアイソレータ１００によれば、実施形態１の効果に加えて、アイソレータ１００で処理した被処理物の信頼性がさらに向上するという効果が得られる。
【００７４】
また、過酸化水素ガスを排出ＨＥＰＡフィルタ２２に通さないため、排出ＨＥＰＡフィルタ２２への吸着による過酸化水素の消費を抑えることができる。そのため、滅菌処理に要する過酸化水素の量を低減することができ、その結果ランニングコストを低減できるという効果が得られる。
【００７５】
また、アイソレータ１００は、循環路８０における三方弁９８の下流側にファン１１０を設けている。そのため、ファン１１０によって、気体供給部５０からの気体の供給および気体排出部６０からの気体の排出だけでなく、フィルタ非経由供給路７０もしくはフィルタ経由供給路７２、およびフィルタ経由循環路８１もしくはフィルタ非経由循環路８４を介した過酸化水素ガスの循環をも実施することができる。そのため、必要なファンの数が減り、アイソレータ１００の部品点数を削減できる。
【００７６】
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。
【００７７】
たとえば、上述の各実施形態では、気体供給部５０および気体排出部６０を備えた構成であるが、図４に示すように、気体供給部５０および気体排出部６０を備えない構成であってもよい。図４は、変形例に係るアイソレータ１００の構成を示す概略図である。図４に示すアイソレータ１００は、気体供給部５０および三方弁９２と、気体排出部６０および三方弁９４とを有しない点を除いて、実施形態２に係るアイソレータ１００と同様の構成である。
【００７８】
また、循環路８０は、フィルタ経由循環路８１およびフィルタ非経由循環路８４の少なくとも１つを含んでいればよく、したがって、たとえば循環路８０はフィルタ非経由循環路８４のみを含む構成であってもよい。
【符号の説明】
【００７９】
１０ 作業室、 １２ 前面扉、 １４ 作業用グローブ、 １６ 気体供給口、 １８ 気体排出口、 ２０ 供給ＨＥＰＡフィルタ、 ２２ 排出ＨＥＰＡフィルタ、 ２４、２６ 開口部、 ３０ 滅菌物質供給部、 ３２ 滅菌物質収容タンク、 ３４ 滅菌物質送出部、 ３６ 滅菌物質供給路、 ３８ メンブレンフィルタ、 ４０、５６、６６ 弁、 ５０ 気体供給部、 ５２ 吸気口、 ５４、６４、８３ 滅菌物質除去フィルタ、 ６０ 気体排出部、 ６２ 排気口、 ７０ フィルタ非経由供給路、 ７２ フィルタ経由供給路、 ８０ 循環路、 ８１ フィルタ経由循環路、 ８２ 除去部経由循環路、 ８４ フィルタ非経由循環路、 ９０、９２、９４、９６、９８ 三方弁、 １００ アイソレータ、 １１０ ファン、 ２００ 過酸化水素ミスト発生器、 ２０１ 過酸化水素水、 ２０２ 制御基板、 ２０３ 過酸化水素ミスト、 ２０４ 過酸化水素水タンク、 ２０６ 水封キャップ、 ２０８ 過酸化水素水槽、 ２１０ 超音波発振子、 ２１２ 過酸化水素供給管、 ３００ 制御部、 ３１０ 指示部。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アイソレータに関する。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
作業室は気体供給口と気体排出口とを備え、作業室内には気体供給口から空気が供給され、気体排出口から空気が排出される。一般にアイソレータでは、作業室内の無菌環境を確保するために、気体供給口にＨＥＰＡフィルタなどの微粒子捕集フィルタが設けられ、微粒子捕集フィルタを介して空気が作業室に供給される。また、気体排出口にも微粒子捕集フィルタが設けられ、作業室内の空気は微粒子捕集フィルタを介して作業室から排出される。
【０００４】
また、アイソレータでは、過酸化水素などの滅菌物質を作業室内に噴霧し、作業室内を滅菌する滅菌処理を実行している（特許文献１および２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−３２０３９２号公報
【特許文献２】特開２００５−３１２７９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述のような状況下において、本発明者らは以下の課題を認識するに至った。すなわち、上記特許文献１および２では、作業室に気体を供給する気体供給口とは独立した経路を通して、作業室に滅菌物質としての過酸化水素を供給している。そのため、滅菌処理において気体供給口や、気体供給口に設けられた微粒子捕集フィルタを滅菌できない。アイソレータでの作業および当該作業で処理された被処理物のさらなる信頼性の向上を図るためには滅菌処理の確実性が求められるところであり、そのためには、気体供給口や気体供給口に設けられた微粒子捕集フィルタの滅菌が必要となる。
【０００７】
しかしながら、滅菌処理において気体供給口や微粒子捕集フィルタを滅菌する場合には、作業室の気体供給口に設けられた微粒子捕集フィルタを滅菌物質が通過することとなる。その際、滅菌物質が微粒子捕集フィルタに吸着してしまう。滅菌処理では、滅菌工程の終了後、作業室内の滅菌物質を除去する除去工程が実施されるが、滅菌物質が微粒子捕集フィルタに吸着した場合には、この吸着した滅菌物質を微粒子捕集フィルタから剥離することが困難であるため、除去工程に長い時間がかかり、結果として滅菌処理全体の時間が長くなってしまう。
【０００８】
一方、除去工程において作業室内の気体に無害化処理を施し、作業室内の滅菌物質濃度が被処理物に悪影響を与えない濃度となるまでは、作業室での作業を開始することができない。そして、一般にアイソレータでは、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処理を実施している。そのため、アイソレータでの作業効率の向上を図るためには、滅菌処理に要する時間の短縮化が求められる。
【０００９】
本発明は本発明者らによるこのような認識に基づい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の確実性を向上させるとともに、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。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
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、気体供給口と気体排出口とを備え、生体由来材料を対象とする作業を行うための作業室と、気体供給口に設けられた供給側微粒子捕集フィルタと、作業室に滅菌物質を供給する滅菌物質供給部と、滅菌物質供給部と供給側微粒子捕集フィルタの気体流れ下流側とを連絡し、作業室に滅菌物質を送るためのフィルタ非経由供給路と、滅菌物質供給部と供給側微粒子捕集フィルタの気体流れ上流側とを連絡し、作業室に滅菌物質を送るためのフィルタ経由供給路と、作業室に供給された滅菌物質を滅菌物質供給部に戻す循環路と、フィルタ非経由供給路とフィルタ経由供給路とを切換える供給路切換部と、供給路切換部の切換を制御する制御部と、備え、制御部は、作業室を滅菌する第１モードではフィルタ非経由供給路に切り換え、作業室および供給側微粒子捕集フィルタを滅菌する第２モードではフィルタ経由供給路に切り換えるように供給路切換部を制御することを特徴とする。
【００１１】
この態様によれば、アイソレータにおける滅菌処理の確実性を向上させるとともに、滅菌処理に要する時間をより短縮することができる。
【００１２】
上記態様において、気体排出口に設けられた排出側微粒子捕集フィルタを備え、循環路は、排出側微粒子捕集フィルタの気体流れ下流側と滅菌物質供給部とを連絡するフィルタ経由循環路、および排出側微粒子捕集フィルタの気体流れ上流側と滅菌物質供給部とを連絡するフィルタ非経由循環路の少なくとも１つを含んでいてもよい。
【００１３】
また、上記態様において、循環路は、フィルタ経由循環路およびフィルタ非経由循環路を含み、フィルタ非経由循環路とフィルタ経由循環路とを切換える循環路切換部を備え、制御部は、第１モードではフィルタ非経由循環路に切り換え、第２モードではフィルタ経由循環路に切り換えてもよい。
【００１４】
また、上記態様において、作業室内への気体の供給および排出を行うためのファンが循環路に設けられてもよい。
【００１５】
また、上記態様において、滅菌物質供給部は、滅菌物質を収容する滅菌物質収容タンクと、滅菌物質収容タンクから供給された滅菌物質を作業室に送り出す滅菌物質送出部と、滅菌物質収容タンクと滅菌物質送出部とを連絡する滅菌物質供給路と、を備え、滅菌物質供給路に微粒子捕集フィルタが設けられ、循環路が滅菌物質送出部に連絡してもよい。
【００１６】
また、上記態様において、循環路は、滅菌物質を除去する除去部を通る除去部経由循環路を含み、作業室に供給された滅菌物質が除去部経由循環路を通るように流路を切換える除去部経由循環路切換部を備え、制御部は、第１モードおよび第２モードにおける所定のタイミングで除去部経由循環路に切り換えるように除去部経由循環路切換部を制御してもよい。
【００１７】
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。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、アイソレータにおける滅菌処理の確実性を向上させるとともに、滅菌処理に要する時間をより短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施形態１に係るアイソレータの構成を示す概略図である。
【図２】過酸化水素ミスト発生器の概略断面図である。
【図３】実施形態２に係るアイソレータの構成を示す概略図である。
【図４】変形例に係るアイソレータの構成を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
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。
【００２１】
（実施形態１）
図１は、実施形態１に係るアイソレータ１００の構成を示す概略図である。
図１に示すように、実施形態１に係るアイソレータ１００は、作業室１０と、滅菌物質供給部３０と、気体供給部５０と、気体排出部６０とを備える。
【００２２】
作業室１０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空間である。作業室１０には前面扉１２が開閉可能に設けられており、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。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。
【００２３】
また、作業室１０は、気体供給口１６と気体排出口１８とを備える。気体供給口１６には、供給側微粒子捕集フィルタとしての供給ＨＥＰＡフィルタ２０（ＨＥＰＡ：Ｈｉｇｈ Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ Ａｉｒ）が設けられ、気体排出口１８には排出側微粒子捕集フィルタとしての排出ＨＥＰＡフィルタ２２が設けられている。さらに、作業室１０には、供給ＨＥＰＡフィルタ２０の気体流れ下流側に設けられ、後述するフィルタ非経由供給路７０が連結する開口部２４が設けられている。
【００２４】
滅菌物質供給部３０は、作業室１０内に滅菌物質を供給するためのものであり、アイソレータ１００は、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。滅菌物質供給部３０は、滅菌物質を収容する滅菌物質収容タンク３２と、滅菌物質収容タンク３２から供給された滅菌物質を作業室１０に送り出す滅菌物質送出部３４と、滅菌物質収容タンク３２と滅菌物質送出部３４とを連絡する滅菌物質供給路３６と、を備える。また、滅菌物質供給路３６には、微粒子捕集フィルタとしてのメンブレンフィルタ３８が設けられている。また、滅菌物質供給路３６の滅菌物質収容タンク３２とメンブレンフィルタ３８との間には弁４０が設けられ、弁４０の開閉によって滅菌物質収容タンク３２から滅菌物質送出部３４への滅菌物質の供給が制御される。
【００２５】
本実施形態において滅菌物質は過酸化水素であり、滅菌物質送出部３４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内に送り出されるが、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。以下、過酸化水素ミストを含めて過酸化水素ガスという場合がある。図２は、過酸化水素ミスト発生器２００の概略断面図である。
【００２６】
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。滅菌物質収容タンク３２には過酸化水素水が収容されており、たとえば制御基板２０２によって弁４０の開閉が制御されて、滅菌物質収容タンク３２から過酸化水素水タンク２０４に過酸化水素水２０１が供給される。
【００２７】
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に向けて送り出される。
【００２８】
また、滅菌物質送出部３４には後述する循環路８０が連絡している。なお、滅菌物質送出部３４は過酸化水素ミスト発生器２００に限らず、たとえば滴下した過酸化水素水に空気を当てて気化させることで過酸化水素ガスを発生させる過酸化水素ガス発生器などであってもよい。また、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。
【００２９】
気体供給部５０は、作業室１０の気体流れ上流側に設けられている。気体供給部５０は、吸気口５２を備え、吸気口５２から取り込まれたアイソレータ１００外部の空気などの気体を作業室１０内に供給する。気体供給部５０から取り込まれた気体の作業室１０内への供給は、弁５６の開閉によって制御される。また、気体供給部５０は、吸気口５２の気体流れ下流側に、活性炭、白金触媒などからなる滅菌物質除去フィルタ５４を備え、これにより作業室１０から過酸化水素ガスが逆流し、アイソレータ１００外部に過酸化水素ガスが流出するのを防いでいる。
【００３０】
気体排出部６０は、作業室１０の気体流れ下流側に設けられている。気体排出部６０は、排気口６２を備え、作業室１０内の気体は排気口６２からアイソレータ１００外部に排出される。作業室１０内から排気口６２を介したアイソレータ１００外部への気体の排出は、弁６６の開閉によって制御される。また、気体排出部６０は、排気口６２の気体流れ上流側に滅菌物質除去フィルタ５４と同様の構成を持つ滅菌物質除去フィルタ６４を備え、これにより作業室１０からアイソレータ１００外部への過酸化水素ガスの流出を防いでいる。
【００３１】
アイソレータ１００は、フィルタ非経由供給路７０と、フィルタ経由供給路７２とを備える。フィルタ非経由供給路７０とフィルタ経由供給路７２とは、供給路切換部としての三方弁９０を介して滅菌物質供給部３０の滅菌物質送出部３４に連結している。そのため、アイソレータ１００は、三方弁９０によって、滅菌物質送出部３４から送り出された過酸化水素ガスを作業室１０に供給する経路を、フィルタ非経由供給路７０とフィルタ経由供給路７２とで切り換えることができる構成となっている。
【００３２】
フィルタ非経由供給路７０の三方弁９０と反対側の端部は開口部２４に連結しており、すなわち、フィルタ非経由供給路７０は、滅菌物質供給部３０と供給ＨＥＰＡフィルタ２０の気体流れ下流側とを連絡している。フィルタ経由供給路７２の三方弁９０と反対側の端部は三方弁９２を介して気体供給口１６に連結しており、すなわち、フィルタ経由供給路７２は、滅菌物質供給部３０と供給ＨＥＰＡフィルタ２０の気体流れ上流側とを連絡している。
【００３３】
三方弁９２には気体供給部５０が連結しており、気体供給部５０は、三方弁９２を介して気体供給口１６に連結している。そのため、アイソレータ１００は、三方弁９２によって、気体供給部５０からアイソレータ１００外部の気体を作業室１０に供給するか、フィルタ経由供給路７２を介して滅菌物質供給部３０から過酸化水素ガスを作業室１０に供給するかを切り換えることができる構成となっている。
【００３４】
また、アイソレータ１００は、作業室１０に供給された過酸化水素ガスを滅菌物質供給部３０に戻す循環路８０を備える。本実施形態のアイソレータ１００において、循環路８０は、作業室１０の気体排出口１８と連結し、排出ＨＥＰＡフィルタ２２の気体流れ下流側と滅菌物質供給部３０とを連絡するフィルタ経由循環路８１を含む。また、循環路８０には、作業室１０内への気体の供給および排出を行うためのファン１１０が設けられている。また、循環路８０におけるファン１１０の気体流れ下流側には三方弁９４が設けられており、気体排出部６０が三方弁９４を介して循環路８０に連結されている。そのため、アイソレータ１００は、三方弁９４によって、作業室１０内の気体を滅菌物質供給部３０に戻すか、気体排出部６０から排出するかを切り換えることができる構成となっている。
【００３５】
循環路８０の作業室１０と反対側の端部は、滅菌物質送出部３４に連結しており、作業室１０内に供給された過酸化水素ガスが、滅菌物質送出部３４において新たに生成された過酸化水素ミスト２０３と混合されて、再び作業室１０に供給される。
【００３６】
循環路８０は、過酸化水素ガスを除去する除去部としての滅菌物質除去フィルタ８３を有する除去部経由循環路８２を含む。滅菌物質除去フィルタ８３は、滅菌物質除去フィルタ５４と同様の構成を持つ。除去部経由循環路８２は、除去部経由循環路切換部としての三方弁９６を介して循環路８０から枝分かれし、三方弁９６と反対側の端部が循環路８０における滅菌物質供給部３０の気体流れ下流側に合流している。そのため、アイソレータ１００は、三方弁９６によって、作業室１０内の気体を除去部経由循環路８２を通すか否かを切り換えることができる。作業室１０内の気体を除去部経由循環路８２に通すことで、作業室１０内に存在する過酸化水素ガスを除去することができる。
【００３７】
アイソレータ１００は、制御部３００を備える。制御部３００は、弁５６、弁６６、三方弁９０、三方弁９２、三方弁９４、および三方弁９６の開閉と、ファン１１０のＯＮ／ＯＦＦとを制御し、また滅菌物質供給部３０の制御基板２０２に対して過酸化水素ミストの生成の開始および停止を指示する。
【００３８】
続いて、上述の構成を備えたアイソレータ１００における滅菌処理について説明する。まず、作業室１０で作業が行われている状態では、制御部３００は、三方弁９２を気体供給部５０側が開となるように制御し、三方弁９４を気体排出部６０側が開となるように制御する。これにより、アイソレータ１００外部の気体、たとえば空気が気体供給部５０から供給ＨＥＰＡフィルタ２０を介して作業室１０に供給され、作業室１０内の空気が排出ＨＥＰＡフィルタ２２を介して気体排出部６０からアイソレータ１００外部に排出されるという気体流路が形成される。
【００３９】
アイソレータ１００の滅菌処理は、前処理工程と、滅菌工程と、除去工程とを含む。前処理工程においては、まず、制御部３００が気体供給部５０からのアイソレータ１００外部の空気の供給と気体排出部６０からの作業室１０内の空気の排出を停止するように三方弁９２および三方弁９４を制御する。続いて、作業室１０内における過酸化水素ガスの濃度が作業室１０内の滅菌に必要な濃度以上となるまで、過酸化水素ガスがフィルタ非経由供給路７０あるいはフィルタ経由供給路７２を通して作業室１０内に供給される。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。
【００４０】
滅菌工程では、滅菌物質供給部３０から送り出された過酸化水素ガスが、フィルタ非経由供給路７０あるいはフィルタ経由供給路７２を経由して、作業室１０、フィルタ経由循環路８１、滅菌物質供給部３０へと循環して滅菌が行われる。滅菌工程が終了した後、滅菌処理は除去工程に入る。
【００４１】
除去工程では、滅菌物質供給部３０からの過酸化水素ガスの供給が停止されるとともに、作業室１０内の気体が除去部経由循環路８２を通り、滅菌物質除去フィルタ８３によって過酸化水素ガスが分解除去される。また、作業室１０内の気体が除去部経由循環路８２、フィルタ非経由供給路７０あるいはフィルタ経由供給路７２、作業室１０へと循環することで、滅菌物質除去フィルタ８３における過酸化水素ガスの除去が繰り返される。作業室１０内の過酸化水素ガス濃度が所定値以下となったら、制御部３００は、三方弁９２を気体供給部５０側が開となるように制御し、三方弁９４を気体排出部６０側が開となるように制御する。
【００４２】
これにより、アイソレータ１００内には、吸気口５２より取り込まれた空気が、供給ＨＥＰＡフィルタ２０を通過して作業室１０内に至り、作業室１０内から排出ＨＥＰＡフィルタ２２を通過して、排気口６２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。また、除去工程では、アイソレータ１００内の作業室１０以外の領域、たとえばフィルタ非経由供給路７０あるいはフィルタ経由供給路７２内に残存する過酸化水素ガスや供給ＨＥＰＡフィルタ２０に吸着している過酸化水素も除去される。
【００４３】
除去工程の初期では過酸化水素ガス濃度が高いため、除去工程の開始とともに作業室１０内の気体を気体排出部６０からアイソレータ１００外部に排出しようとすると、滅菌物質除去フィルタ６４での過酸化水素ガスの分解に長い時間がかかってしまう。一方、本実施形態では、除去工程において作業室１０内の気体が繰り返し除去部経由循環路８２を通って過酸化水素ガスが分解されている。そのため、短時間に過酸化水素ガス濃度を低下させることができ、その結果、滅菌処理時間を短縮することができる。また、過酸化水素ガス濃度を十分に低減した後に作業室１０内の気体が気体排出部６０からアイソレータ１００外部に排出されているため、過酸化水素ガスの外部への漏出を防止できる。
【００４４】
ここで、前記「所定値」は、たとえば滅菌処理時間の短縮と過酸化水素ガスの漏出の防止を両立し得る値であり、その値は実験により求めることができる。また、作業室１０内の過酸化水素ガス濃度は、作業室１０内に赤外吸光式センサなどのセンサを設けることで求めることができる。あるいは作業室１０内の過酸化水素ガス濃度が所定値になるまでの除去工程開始からの時間を算出し、当該時間の経過を監視することで作業室１０内の過酸化水素ガス濃度が所定値となったことを検知するようにしてもよい。
【００４５】
除去工程を経て、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、作業室１０が使用可能な状態となる。ここで、作業室１０が使用可能な状態となる過酸化水素ガスの濃度は、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。
【００４６】
ここで、本実施形態のアイソレータ１００は、滅菌処理モードとして、作業室１０を滅菌する第１モードと、作業室１０および供給ＨＥＰＡフィルタ２０を滅菌する第２モードとを備える。アイソレータ１００は、ユーザが指示部３１０を介して第１モードと第２モードの選択が可能となっている。
【００４７】
アイソレータ１００は指示部３１０を備え、制御部３００は、指示部３１０からのユーザの指示に応じて、第１モードではフィルタ非経由供給路７０に切り換え、第２モードではフィルタ経由供給路７２に切り換えるように三方弁９０を制御する。制御部３００は、図示しない記憶部を備え、記憶部には第１モードを実行するためのプログラムと第２モードを実行するためのプログラムが予め記憶されている。制御部３００はこれらのプログラムを呼び出して実行することで、各モードに応じた滅菌処理を実行する。
【００４８】
第１モードでは、滅菌物質供給部３０の滅菌物質送出部３４から送り出された過酸化水素ガスは、フィルタ非経由供給路７０を通って、開口部２４から作業室１０内に供給される。そして、第１モードでは、過酸化水素ガスが滅菌物質供給部３０からフィルタ非経由供給路７０、作業室１０、およびフィルタ経由循環路８１を通って、滅菌物質供給部３０へと循環する流通経路が形成される。このように、第１モードでは、過酸化水素ガスが供給ＨＥＰＡフィルタ２０を通過することなく作業室１０内に供給される。
【００４９】
一方、第２モードでは、滅菌物質供給部３０の滅菌物質送出部３４から送り出された過酸化水素ガスは、フィルタ経由供給路７２を通って、供給ＨＥＰＡフィルタ２０を通過して作業室１０内に供給される。そして、第２モードでは、過酸化水素ガスが滅菌物質供給部３０からフィルタ経由供給路７２、供給ＨＥＰＡフィルタ２０、作業室１０、およびフィルタ経由循環路８１を通って、滅菌物質供給部３０へと循環する流通経路が形成される。このように、第２モードでは、過酸化水素ガスが供給ＨＥＰＡフィルタ２０を通過して作業室１０内に供給される。
【００５０】
供給ＨＥＰＡフィルタ２０に吸着した過酸化水素は、供給ＨＥＰＡフィルタ２０を通過する気体によって剥離するが、供給ＨＥＰＡフィルタ２０を通過する気体の流速が小さい場合には剥離することが困難である。そのため、供給ＨＥＰＡフィルタ２０に吸着した過酸化水素は比較的長い時間をかけて徐々に剥離し、作業室１０内に放出される。その結果、作業室１０内の過酸化水素ガス濃度が、作業室１０を使用可能な濃度まで下がるのに時間がかかってしまう。したがって、上述の第２モードの所要時間は、第１モードの所要時間よりも長くなる。いいかえれば、第１モードは、第２モードよりも所要時間が短く設定できる。
【００５１】
そこで、たとえば、作業室内における１つの作業が終了した後、次の作業に際して実施する滅菌処理のモードを第１モードとすることで、滅菌処理時間を短くし、早期に次の作業を開始できるようになる。一方、たとえば１日の作業が終了し、次の作業が翌日に実施されるような場合、あるいは定期的なメンテナンスを実施する場合には、第２モードの滅菌処理を実施することで、供給ＨＥＰＡフィルタ２０を含むより広い領域を滅菌処理し、アイソレータ１００での滅菌処理の確実性を向上させることができる。
【００５２】
なお、第１モードにおいて、過酸化水素ガスが排出ＨＥＰＡフィルタ２２を通過するため、排出ＨＥＰＡフィルタ２２には過酸化水素が吸着する。そして、排出ＨＥＰＡフィルタ２２に吸着した過酸化水素の剥離には、供給ＨＥＰＡフィルタ２０の場合と同様に比較的長時間を要する。しかしながら、排出ＨＥＰＡフィルタ２２から剥離した過酸化水素は、作業中に生じている作業室１０から気体排出部６０に向かう空気の流れに乗って気体排出部６０側に送り出され、作業室１０内に逆流する可能性は低い。そのため、第１モードでは、排出ＨＥＰＡフィルタ２２に吸着した過酸化水素の存在にかかわらず、滅菌処理時間を第２モードよりも短くすることができる。
【００５３】
以上説明した構成による作用効果を総括すると、実施形態１のアイソレータ１００は、フィルタ非経由供給路７０とフィルタ経由供給路７２とを備える。また、制御部３００が作業室１０を滅菌する第１モードではフィルタ非経由供給路７０に切り換え、作業室１０および供給ＨＥＰＡフィルタ２０を滅菌する第２モードではフィルタ経由供給路７２に切り換えている。このような構成において、状況に応じて滅菌処理のモードを選択することで、アイソレータ１００における滅菌処理の確実性を向上させるとともに、滅菌処理に要する時間をより短縮することができる。また、アイソレータ１００における滅菌処理の確実性が向上することで、アイソレータ１００で処理した被処理物の信頼性が向上する。また、滅菌処理に要する時間の短縮によりアイソレータ１００の使用効率が向上し、被処理物の生成量を増大させることができる。
【００５４】
また、第１モードでは供給ＨＥＰＡフィルタ２０を経由せずに過酸化水素ガスが作業室１０に供給されるため、供給ＨＥＰＡフィルタ２０に吸着することによる過酸化水素ガスの無駄な消費を抑えることができる。また、作業室１０に供給される過酸化水素ガスの濃度ムラを減らすことができる。
【００５５】
また、アイソレータ１００は、循環路８０にファン１１０を有し、ファン１１０によって作業室１０内への気体の供給および排出を行っている。ファン１１０を循環路８０に設けたことで、気体供給部５０からの気体の供給および気体排出部６０からの気体の排出だけでなく、フィルタ非経由供給路７０あるいはフィルタ経由供給路７２を介した過酸化水素ガスの循環をも実施することができる。そのため、必要なファンの数が減り、アイソレータ１００の部品点数を削減できる。
【００５６】
さらに、滅菌物質供給部３０の滅菌物質供給路３６にメンブレンフィルタ３８を設けている。そのため、滅菌物質収容タンク３２側からの汚染物質の混入を回避でき、作業室１０内の無菌環境を確保できる。また、循環路８０に、滅菌物質除去フィルタ８３を有する除去部経由循環路８２を設け、滅菌処理における除去工程では、作業室１０内の気体を除去部経由循環路８２に繰り返し通して過酸化水素ガスを分解している。そのため、短時間に過酸化水素ガス濃度を低下させることができ、その結果、滅菌処理時間を短縮することができる。また、過酸化水素ガスの外部への漏出を防止でき、アイソレータ１００の安全性が向上する。
【００５７】
（実施形態２）
実施形態２では、循環路８０がフィルタ非経由循環路を含む点が実施形態１と異なる。それ以外のアイソレータ１００および滅菌物質送出部３４の構成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。
【００５８】
図３は、実施形態２に係るアイソレータ１００の構成を示す概略図である。
図３に示すように、実施形態２に係るアイソレータ１００は、作業室１０と、滅菌物質供給部３０と、気体供給部５０と、気体排出部６０とを備える。作業室１０は前面扉１２と、作業用グローブ１４と、気体供給口１６と、気体排出口１８とを備え、気体供給口１６には供給ＨＥＰＡフィルタ２０が、気体排出口１８には排出ＨＥＰＡフィルタ２２が設けられている。さらに、作業室１０には、フィルタ非経由供給路７０が連結する開口部２４と、排出ＨＥＰＡフィルタ２２の気体流れ上流側に設けられ、後述するフィルタ非経由循環路８４が連結する開口部２６が設けられている。
【００５９】
滅菌物質供給部３０は、滅菌物質収容タンク３２と、滅菌物質送出部３４と、滅菌物質供給路３６とを備える。滅菌物質供給路３６には、メンブレンフィルタ３８と弁４０とが設けられ、弁４０の開閉によって滅菌物質収容タンク３２から滅菌物質送出部３４への滅菌物質の供給が制御される。本実施形態において滅菌物質は過酸化水素である。また、滅菌物質送出部３４には循環路８０が連絡している。
【００６０】
気体供給部５０は、吸気口５２と、滅菌物質除去フィルタ５４と、弁５６とを備える。気体供給部５０から作業室１０内への気体の供給は、弁５６の開閉によって制御される。気体排出部６０は、排気口６２と、滅菌物質除去フィルタ６４と、弁６６とを備える。作業室１０内からアイソレータ１００外部への気体の排出は、弁６６の開閉によって制御される。
【００６１】
アイソレータ１００は、フィルタ非経由供給路７０と、フィルタ経由供給路７２とを備え、これらは三方弁９０を介して滅菌物質送出部３４に連結している。フィルタ非経由供給路７０の他端は開口部２４に連結し、フィルタ経由供給路７２の他端は、三方弁９２を介して気体供給口１６に連結している。また、気体供給部５０は、三方弁９２を介して気体供給口１６に連結している。
【００６２】
また、アイソレータ１００は、循環路８０を備える。本実施形態では循環路８０は、フィルタ経由循環路８１と、除去部経由循環路８２と、フィルタ非経由循環路８４とを含んでいる。フィルタ経由循環路８１は作業室１０の気体排出口１８と連結しており、排出ＨＥＰＡフィルタ２２の気体流れ下流側と滅菌物質供給部３０とを連絡している。一方、フィルタ非経由循環路８４は、開口部２６に連結しており、排出ＨＥＰＡフィルタ２２の気体流れ上流側と滅菌物質供給部３０とを連絡している。
【００６３】
フィルタ経由循環路８１の気体排出口１８と反対側の端部と、フィルタ非経由循環路８４の開口部２６と反対側の端部とは、循環路切換部としての三方弁９８に連結している。そのため、アイソレータ１００は、三方弁９８によって作業室１０内の気体をフィルタ経由循環路８１を経由して循環路８０に送るか、フィルタ非経由循環路８４を経由して循環路８０に送るかを切り換えることができる構成となっている。
【００６４】
循環路８０には、ファン１１０が設けられている。具体的には、循環路８０における三方弁９８の気体流れ下流側に設けられている。また、循環路８０におけるファン１１０の気体流れ下流側には三方弁９４が設けられ、気体排出部６０が三方弁９４を介して循環路８０に連結されている。循環路８０の作業室１０と反対側の端部は、滅菌物質送出部３４に連結している。除去部経由循環路８２は、滅菌物質除去フィルタ８３を有し、三方弁９６を介して循環路８０から枝分かれし、他端が循環路８０に合流している。
【００６５】
アイソレータ１００は、制御部３００を備え、弁５６、弁６６、三方弁９０、三方弁９２、三方弁９４、三方弁９６、および三方弁９８の開閉と、ファン１１０のＯＮ／ＯＦＦとを制御し、また滅菌物質供給部３０の制御基板２０２に対して過酸化水素ミストの生成の開始および停止を指示する。
【００６６】
続いて、上述の構成を備えたアイソレータ１００における滅菌処理について説明する。作業室１０で作業が行われている状態では、制御部３００は実施形態１と同様に制御し、空気が気体供給部５０から作業室１０、気体排出部６０に流れる気体流路を形成する。
【００６７】
滅菌処理の前処理工程においては、制御部３００は、気体供給部５０からの空気の供給と気体排出部６０からの空気の排出を停止させ、過酸化水素ガスをフィルタ非経由供給路７０あるいはフィルタ経由供給路７２を通して作業室１０内に供給する。作業室１０内の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、滅菌物質供給部３０から送り出された過酸化水素ガスが、フィルタ非経由供給路７０あるいはフィルタ経由供給路７２を経由して、作業室１０、フィルタ経由循環路８１あるいはフィルタ非経由循環路８４、滅菌物質供給部３０へと循環して滅菌が行われる。滅菌工程が終了した後、滅菌処理は除去工程に入る。
【００６８】
除去工程では、滅菌物質供給部３０からの過酸化水素ガスの供給が停止され、作業室１０内の気体が除去部経由循環路８２を通って過酸化水素ガスが分解除去される。また、作業室１０内の気体がフィルタ経由循環路８１あるいはフィルタ非経由循環路８４、除去部経由循環路８２、フィルタ非経由供給路７０あるいはフィルタ経由供給路７２、作業室１０へと循環する。作業室１０内の過酸化水素ガス濃度が所定値以下となったら、制御部３００は、三方弁９２を気体供給部５０側が開となるように制御し、三方弁９４を気体排出部６０側が開となるように制御する。これにより、作業室１０内の気体が外部の空気に置換される。
【００６９】
また、除去工程では、アイソレータ１００内の作業室１０以外の領域、たとえばフィルタ非経由供給路７０もしくはフィルタ経由供給路７２内、またはフィルタ経由循環路８１もしくはフィルタ非経由循環路８４内に残存する過酸化水素ガスや供給ＨＥＰＡフィルタ２０および排出ＨＥＰＡフィルタ２２に吸着している過酸化水素も除去される。除去工程を経て、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、作業室１０が使用可能な状態となる。
【００７０】
ここで、本実施形態のアイソレータ１００は、滅菌処理モードとして、作業室１０を滅菌する第１モードと、作業室１０および供給ＨＥＰＡフィルタ２０を滅菌する第２モードとを備える。制御部３００は、第１モードではフィルタ非経由供給路７０に切り換え、第２モードではフィルタ経由供給路７２に切り換えるように三方弁９０を制御する。また、制御部３００は、第１モードではフィルタ非経由循環路８４に切り換え、第２モードではフィルタ経由循環路８１に切り換えるように三方弁９８を制御する。
【００７１】
したがって、第１モードでは、過酸化水素ガスは、フィルタ非経由供給路７０を通って開口部２４から作業室１０内に供給され、開口部２６からフィルタ非経由循環路８４を通る。よって、第１モードでは、過酸化水素ガスが供給ＨＥＰＡフィルタ２０および排出ＨＥＰＡフィルタ２２を通過しない。一方、第２モードでは、過酸化水素ガスは、フィルタ経由供給路７２を通って、供給ＨＥＰＡフィルタ２０を通過して作業室１０内に供給され、排出ＨＥＰＡフィルタ２２を通過してフィルタ経由循環路８１を通る。したがって、第２モードでは、過酸化水素ガスが供給ＨＥＰＡフィルタ２０と排出ＨＥＰＡフィルタ２２とを通過する。
【００７２】
供給ＨＥＰＡフィルタ２０もしくは排出ＨＥＰＡフィルタ２２に吸着した過酸化水素は、剥離に時間がかかるため、第２モードの所要時間は、第１モードの所要時間よりも長くなる。そこで、たとえば、作業と作業の合間に行う滅菌処理のモードを第１モードで実施することで、滅菌処理時間を短くし、早期に次の作業を開始できるようになる。一方、たとえば定期的なメンテナンスなどを実施する場合には、第２モードの滅菌処理を実施することで、アイソレータ１００での滅菌処理の確実性を向上させることができる。
【００７３】
以上説明した構成による作用効果を総括すると、実施形態２のアイソレータ１００は、実施形態１の構成に加えて、さらにフィルタ非経由循環路８４を備える。そして、第１モードでフィルタ非経由循環路８４に過酸化水素ガスを通すことで、過酸化水素ガスが供給ＨＥＰＡフィルタ２０だけでなく排出ＨＥＰＡフィルタ２２をも通過しないようにしている。そのため、第１モードで滅菌後の作業室１０内で作業を実施している際に、排出ＨＥＰＡフィルタ２２から作業室１０への気体の流れが生じた場合であっても、排出ＨＥＰＡフィルタ２２には過酸化水素が吸着していないため、作業室１０内に過酸化水素が混入することがない。したがって、実施形態２のアイソレータ１００によれば、実施形態１の効果に加えて、アイソレータ１００で処理した被処理物の信頼性がさらに向上するという効果が得られる。
【００７４】
また、過酸化水素ガスを排出ＨＥＰＡフィルタ２２に通さないため、排出ＨＥＰＡフィルタ２２への吸着による過酸化水素の消費を抑えることができる。そのため、滅菌処理に要する過酸化水素の量を低減することができ、その結果ランニングコストを低減できるという効果が得られる。
【００７５】
また、アイソレータ１００は、循環路８０における三方弁９８の下流側にファン１１０を設けている。そのため、ファン１１０によって、気体供給部５０からの気体の供給および気体排出部６０からの気体の排出だけでなく、フィルタ非経由供給路７０もしくはフィルタ経由供給路７２、およびフィルタ経由循環路８１もしくはフィルタ非経由循環路８４を介した過酸化水素ガスの循環をも実施することができる。そのため、必要なファンの数が減り、アイソレータ１００の部品点数を削減できる。
【００７６】
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。
【００７７】
たとえば、上述の各実施形態では、気体供給部５０および気体排出部６０を備えた構成であるが、図４に示すように、気体供給部５０および気体排出部６０を備えない構成であってもよい。図４は、変形例に係るアイソレータ１００の構成を示す概略図である。図４に示すアイソレータ１００は、気体供給部５０および三方弁９２と、気体排出部６０および三方弁９４とを有しない点を除いて、実施形態２に係るアイソレータ１００と同様の構成である。
【００７８】
また、循環路８０は、フィルタ経由循環路８１およびフィルタ非経由循環路８４の少なくとも１つを含んでいればよく、したがって、たとえば循環路８０はフィルタ非経由循環路８４のみを含む構成であってもよい。
【符号の説明】
【００７９】
１０ 作業室、 １２ 前面扉、 １４ 作業用グローブ、 １６ 気体供給口、 １８ 気体排出口、 ２０ 供給ＨＥＰＡフィルタ、 ２２ 排出ＨＥＰＡフィルタ、 ２４、２６ 開口部、 ３０ 滅菌物質供給部、 ３２ 滅菌物質収容タンク、 ３４ 滅菌物質送出部、 ３６ 滅菌物質供給路、 ３８ メンブレンフィルタ、 ４０、５６、６６ 弁、 ５０ 気体供給部、 ５２ 吸気口、 ５４、６４、８３ 滅菌物質除去フィルタ、 ６０ 気体排出部、 ６２ 排気口、 ７０ フィルタ非経由供給路、 ７２ フィルタ経由供給路、 ８０ 循環路、 ８１ フィルタ経由循環路、 ８２ 除去部経由循環路、 ８４ フィルタ非経由循環路、 ９０、９２、９４、９６、９８ 三方弁、 １００ アイソレータ、 １１０ ファン、 ２００ 過酸化水素ミスト発生器、 ２０１ 過酸化水素水、 ２０２ 制御基板、 ２０３ 過酸化水素ミスト、 ２０４ 過酸化水素水タンク、 ２０６ 水封キャップ、 ２０８ 過酸化水素水槽、 ２１０ 超音波発振子、 ２１２ 過酸化水素供給管、 ３００ 制御部、 ３１０ 指示部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
気体供給口と気体排出口とを備え、生体由来材料を対象とする作業を行うための作業室と、
前記気体供給口に設けられた供給側微粒子捕集フィルタと、
前記気体排出口に設けられた排出側微粒子捕集フィルタと、
前記作業室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と前記供給側微粒子捕集フィルタの気体流れ下流側とを連絡し、前記作業室に前記滅菌物質を送るためのフィルタ非経由供給路と、
前記滅菌物質供給部と前記供給側微粒子捕集フィルタの気体流れ上流側とを連絡し、前記作業室に前記滅菌物質を送るためのフィルタ経由供給路と、
前記排出側微粒子捕集フィルタの気体流れ下流側と前記滅菌物質供給部とを連絡し、前記作業室に供給された前記滅菌物質を前記滅菌物質供給部に戻すフィルタ経由循環路と、
前記排出側微粒子捕集フィルタの気体流れ上流側と前記滅菌物質供給部とを連絡し、前記作業室に供給された前記滅菌物質を前記滅菌物質供給部に戻すフィルタ非経由循環路と、
前記フィルタ経由供給路または前記フィルタ非経由供給路のいずれか一方、及び前記フィルタ経由循環路または前記フィルタ非経由循環路のいずれか一方に流路を切換える制御部と、
を備えることを特徴とするアイソレータ。
【請求項２】
前記作業室内への気体の供給および排出を行うためのファンが前記循環路に設けられたことを特徴とする請求項１に記載のアイソレータ。
【請求項３】
前記滅菌物質供給部は、滅菌物質を収容する滅菌物質収容タンクと、前記滅菌物質収容タンクから供給された滅菌物質を前記作業室に送り出す滅菌物質送出部と、前記滅菌物質収容タンクと前記滅菌物質送出部とを連絡する滅菌物質供給路と、を備え、
前記滅菌物質供給路に微粒子捕集フィルタが設けられ、
前記循環路が前記滅菌物質送出部に連絡することを特徴とする請求項１または２に記載のアイソレータ。
【請求項４】
前記循環路は、前記滅菌物質を除去する除去部を通る除去部経由循環路を含み、
前記作業室に供給された前記滅菌物質が前記除去部経由循環路を通るように流路を切換える除去部経由循環路切換部を備え、
前記制御部は、所定のタイミングで前記除去部経由循環路に切り換えるように前記除去部経由循環路切換部を制御することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載のアイソレータ。
【請求項１】
気体供給口と気体排出口とを備え、生体由来材料を対象とする作業を行うための作業室と、
前記気体供給口に設けられた供給側微粒子捕集フィルタと、
前記気体排出口に設けられた排出側微粒子捕集フィルタと、
前記作業室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と前記供給側微粒子捕集フィルタの気体流れ下流側とを連絡し、前記作業室に前記滅菌物質を送るためのフィルタ非経由供給路と、
前記滅菌物質供給部と前記供給側微粒子捕集フィルタの気体流れ上流側とを連絡し、前記作業室に前記滅菌物質を送るためのフィルタ経由供給路と、
前記排出側微粒子捕集フィルタの気体流れ下流側と前記滅菌物質供給部とを連絡し、前記作業室に供給された前記滅菌物質を前記滅菌物質供給部に戻すフィルタ経由循環路と、
前記排出側微粒子捕集フィルタの気体流れ上流側と前記滅菌物質供給部とを連絡し、前記作業室に供給された前記滅菌物質を前記滅菌物質供給部に戻すフィルタ非経由循環路と、
前記フィルタ経由供給路または前記フィルタ非経由供給路のいずれか一方、及び前記フィルタ経由循環路または前記フィルタ非経由循環路のいずれか一方に流路を切換える制御部と、
を備えることを特徴とするアイソレータ。
【請求項２】
前記作業室内への気体の供給および排出を行うためのファンが前記循環路に設けられたことを特徴とする請求項１に記載のアイソレータ。
【請求項３】
前記滅菌物質供給部は、滅菌物質を収容する滅菌物質収容タンクと、前記滅菌物質収容タンクから供給された滅菌物質を前記作業室に送り出す滅菌物質送出部と、前記滅菌物質収容タンクと前記滅菌物質送出部とを連絡する滅菌物質供給路と、を備え、
前記滅菌物質供給路に微粒子捕集フィルタが設けられ、
前記循環路が前記滅菌物質送出部に連絡することを特徴とする請求項１または２に記載のアイソレータ。
【請求項４】
前記循環路は、前記滅菌物質を除去する除去部を通る除去部経由循環路を含み、
前記作業室に供給された前記滅菌物質が前記除去部経由循環路を通るように流路を切換える除去部経由循環路切換部を備え、
前記制御部は、所定のタイミングで前記除去部経由循環路に切り換えるように前記除去部経由循環路切換部を制御することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載のアイソレータ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１３−７８６５８（Ｐ２０１３−７８６５８Ａ）
【公開日】平成２５年５月２日（２０１３．５．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１３−１１０５３（Ｐ２０１３−１１０５３）
【出願日】平成２５年１月２４日（２０１３．１．２４）
【分割の表示】特願２００８−２０２４３１（Ｐ２００８−２０２４３１）の分割
【原出願日】平成２０年８月５日（２００８．８．５）
【出願人】（５９２０３１０９７）パナソニックヘルスケア株式会社 (28)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月２日（２０１３．５．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２５年１月２４日（２０１３．１．２４）
【分割の表示】特願２００８−２０２４３１（Ｐ２００８−２０２４３１）の分割
【原出願日】平成２０年８月５日（２００８．８．５）
【出願人】（５９２０３１０９７）パナソニックヘルスケア株式会社 (28)
【Ｆターム（参考）】
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