(57)【要約】  プロペラント充填装置（１０）であって、プロペラントを充填するための１つ以上の容器をその中に受容するための充填ブース（１１）と、プロペラント供給源から充填ブース（１１）内の１つ以上の容器内にプロペラントを供給することができる、充填ブース（１１）へのプロペラント入口（１２）と、不活性ガス供給源（１４）から充填ブース（１１）内に不活性ガスを供給する不活性ガス入口（１３）と、充填ブース（１１）からの排出口（１６）と、充填ブース（１１）内のガスの圧力を大気圧よりも低く維持するように、そのファン速度を調整することができる抽出ファン（１７）と、充填ブース（１１）内の酸素レベルを検出し、かつ充填ブース（１１）内の酸素レベルが酸素閾値レベル未満に降下したときに充填ブース（１１）内の不活性ガスの循環をトリガすることができる、酸素検出器（２７）と、を備える、プロペラント充填装置（１０）。
2019534827.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プロペラント充填装置であって、
プロペラントを充填するための１つ以上の容器をその中に受容するための充填ブースと、
前記充填ブース内の１つ以上の容器内に充填するために、プロペラント供給源からプロペラントを供給することができる、前記充填ブースへのプロペラント入口と、
不活性ガス供給源から前記充填ブース内に不活性ガスを供給する不活性ガス入口と、
前記充填ブースからの排出口と、
前記充填ブース内のガスの圧力を前記充填ブースの外側の大気圧よりも低く維持するように、そのファン速度を調整することができる抽出ファンと、
前記充填ブース内の酸素レベルを検出し、かつ前記充填ブース内の前記酸素レベルが前記プロペラントの最大酸素濃度に比例する酸素閾値レベルに達するか、またはそれを超えたときに前記充填ブース内の不活性ガスの循環をトリガすることができる、酸素検出器と、を備える、プロペラント充填装置。
【請求項２】
前記充填ブース内のプロペラントレベルを検出し、かつ前記充填ブース内の前記プロペラントレベルがプロペラント閾値レベルを上回ったときに前記充填ブース内の不活性ガスの循環をトリガすることができる、プロペラント検出器をさらに備える、請求項１に記載のプロペラント充填装置。
【請求項３】
前記プロペラントが、可燃性ガスである、請求項１または２に記載のプロペラント充填装置。
【請求項４】
前記可燃性ガスが、Ｒ３２（ジフルオロメタン）、Ｒ１５２ａ（１，１−ジフルオロエタン）、Ｒ１２３４ｙｆ（１，１，１，２−テトラフルオロプロペン）、Ｒ１２３４ｚｅ（Ｅ）および（Ｚ）（１，１，１，３−テトラフルオロプロペン）ならびにＨＣＦＣ  Ｒ１２３３ｚｄ（Ｅ）（トランス−１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペン）のうちの１つ以上を含む、請求項３に記載のプロペラント充填装置。
【請求項５】
前記可燃性ガスが、完全にＲ３２からなる、請求項３に記載のプロペラント充填装置。
【請求項６】
前記可燃性ガスが、少なくとも９５重量％のＲ３２を含む、請求項３に記載のプロペラント充填装置。
【請求項７】
前記可燃性ガスが、少なくとも９８重量％のＲ３２を含む、請求項３に記載のプロペラント充填装置。
【請求項８】
前記可燃性ガスが、少なくとも９９重量％のＲ３２を含む、請求項３に記載のプロペラント充填装置。
【請求項９】
前記可燃性ガスが、完全にＲ１５２ａからなる、請求項３に記載のプロペラント充填装置。
【請求項１０】
前記可燃性ガスが、少なくとも９５重量％のＲ１５２ａを含む、請求項３に記載のプロペラント充填装置。
【請求項１１】
前記可燃性ガスが、完全にＲ１５２ａとＲ３２との混合物からなる、請求項３に記載のプロペラント充填装置。
【請求項１２】
前記可燃性ガスが、少なくとも９５重量％のＲ１５２ａとＲ３２との混合物を含む、請求項３に記載のプロペラント充填装置。
【請求項１３】
前記可燃性ガスが、少なくとも９８重量％のＲ１５２ａとＲ３２との混合物を含む、請求項３に記載のプロペラント充填装置。
【請求項１４】
前記可燃性ガスが、少なくとも９９重量％のＲ１５２ａとＲ３２との混合物を含む、請求項３に記載のプロペラント充填装置。
【請求項１５】
前記プロペラントが、１０００未満の地球温暖化係数（ＧＷＰ）を有する、請求項１または２に記載のプロペラント充填装置。
【請求項１６】
前記プロペラントが、７００未満の地球温暖化係数（ＧＷＰ）を有する、請求項１または２に記載のプロペラント充填装置。
【請求項１７】
前記プロペラントが、１５０未満の地球温暖化係数（ＧＷＰ）を有する、請求項１または２に記載のプロペラント充填装置。
【請求項１８】
前記プロペラントが、溶媒、界面活性剤、潤滑剤、賦形剤のうちの１つ以上を含む、請求項１〜１７のいずれか１項に記載のプロペラント充填装置。
【請求項１９】
前記不活性ガスが、窒素である、請求項１〜１８のいずれか１項に記載のプロペラント充填装置。
【請求項２０】
前記充填ブース内の不活性ガスの循環をトリガする酸素の前記酸素閾値レベルが、９．８％である、請求項１〜１９のいずれか１項に記載のプロペラント充填装置。
【請求項２１】
前記充填ブース内の不活性ガスの循環をトリガする酸素の前記酸素閾値レベルが、７．８％である、請求項１〜１９のいずれか１項に記載のプロペラント充填装置。
【請求項２２】
前記装置が、前記不活性ガス供給源の温度を制御するためのコントローラをさらに備える、請求項１〜２１のいずれか１項に記載のプロペラント充填装置。
【請求項２３】
前記装置が、前記不活性ガス供給源の湿度を制御するためのコントローラをさらに備える、請求項１〜２２のいずれか１項に記載のプロペラント充填装置。
【請求項２４】
前記抽出ファンの速度を制御する圧力コントローラを含み、前記圧力コントローラが、前記充填ブース内のガス圧力を測定し、それを大気圧と比較する、請求項１〜２３のいずれか１項に記載のプロペラント充填装置。
【請求項２５】
前記充填装置が、「医薬品適正製造基準」（ｃＧＭＰ）要件を満たす、請求項１〜２４のいずれか１項に記載のプロペラント充填装置。
【請求項２６】
プロペラント充填装置を動作させる方法であって、
充填ブース内の１つ以上の容器をプロペラントで充填する工程と、
前記充填ブース内に不活性ガスを供給する工程と、
抽出ファンのファン速度を調整して、前記充填ブースの外側の大気圧と比較したときの前記充填ブース内の低圧を維持する工程と、
前記充填ブース内の酸素レベルを検出する工程と、
前記充填ブース内の前記検出された酸素レベルが前記プロペラントの最大酸素濃度に対応する閾値レベルに達するか、またはそれを超えたとき、前記充填ブース内で前記不活性ガスを循環させる工程と、を含む、プロペラント充填装置を動作させる方法。
【請求項２７】
前記充填ブース内の不活性ガスレベルを検出する工程をさらに含む、請求項２６に記載のプロペラント充填装置を動作させる方法。
【請求項２８】
前記プロペラントが、ジフルオロエタン（Ｒ１５２ａ）である、請求項２６または２７に記載のプロペラント充填装置を動作させる方法。
【請求項２９】
前記充填ブース内の循環をトリガする酸素の前記閾値レベルが、９．８％である、請求項２６および２８のいずれかに１項に記載のプロペラント充填装置を動作させる方法。
【請求項３０】
前記充填ブース内の循環をトリガする酸素の前記閾値レベルが、７．８％である、請求項２６〜２８のいずれか１項に記載のプロペラント充填装置を動作させる方法。
【請求項３１】
請求項１〜２５のいずれか１項に記載の装置を使用して実行されるときの、請求項２６〜３０のいずれか１項に記載のプロペラント充填装置を動作させる方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プロペラント充填装置およびその動作方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
プロペラントは、製薬、家庭用および化粧品用のエーロゾル産業において広く使用されている。
【０００３】
製薬産業では、定量吸入器（ＭＤＩ）としても知られている吸入エーロゾルは、噴霧化された形態で薬剤を投与する効果的な方法を提供する。プロペラントは、ノズルまたは類似の噴霧化出口を通して薬剤を容器の外に押し出すために使用される。本明細書に定義される本発明は、ＭＤＩ充填装置内のプロペラントの取り扱いに特に有益である。それは、他のプロペラント充填状況においてさらに有益である。
【０００４】
クロロフルオロカーボン（ＣＦＣ）は、以前、プロペラントとして頻繁に使用されていたが、１９８９年にモントリオール議定書が発効されて以来、ＣＦＣは、地球のオゾン層に対してＣＦＣが有する悪影響に起因して、ほぼ全ての国で置換された。多くの家庭用および消費財エーロゾルが炭化水素（ＨＣ）プロペラントに移行されたが、一方で医療エーロゾル分野、特に喘息吸入器等の吸入エーロゾルの特定の要件は、ＨＦＣ１３４ａ（１，１，１，２−テトラフルオロエタン）もしくはＨＦＣ２２７（１，１，１，２，３，３，３−ヘプタフルオロプロパン）のいずれか、または２つの組み合わせである、不燃性ヒドロフルオロカーボン（ＨＦＣ）の使用を必要とする。
【発明の概要】
【０００５】
多くのＨＦＣが高い地球温暖化係数（ＧＷＰ）を有する懸念と共に、可能であれば低ＧＷＰのＨＦＣを採用する関心が高まっている。他のＨＦＣと比較したときに、比較的低い地球温暖化係数を有するＨＦＣの例としては、Ｒ３２（ジフルオロメタン）、Ｒ１５２ａ（１，１−ジフルオロエタン）、Ｒ１２３４ｙｆ（１，１，１，２−テトラフルオロプロペン）、Ｒ１２３４ｚｅ（Ｅ）および（Ｚ）（１，１，１，３−テトラフルオロプロペン）ならびにＨＣＦＣ  Ｒ１２３３ｚｄ（Ｅ）（トランス−１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペン）が挙げられる。しかしながら、Ｒ１２３３ｚｄ（Ｅ）を除いて、これらの低ＧＷＰ流体の全ては、ある程度の可燃性を有する。この可燃性は、特に貯蔵に関して、また生産状況、特にいわゆる「医薬品適正製造基準」（ｃＧＭＰ）環境におけるプロペラントの取り扱いに対する課題を生じさせる。本発明は、かかる問題を解決しようとするものである。
【０００６】
本発明の一態様によると、プロペラント充填装置であって、プロペラントを充填するための１つ以上の容器をその中に受容するための充填ブースと、充填ブース内の１つ以上の容器内に充填するために、プロペラント供給源から充填ブース内にプロペラントを供給することができる、充填ブースへのプロペラント入口と、不活性ガス供給源から充填ブース内に不活性ガスを供給する不活性ガス入口と、充填ブースからの排出口と、充填ブース内のガスの圧力を充填ブースの外側の大気圧よりも低く維持するように、そのファン速度を調整することができる抽出ファンと、充填ブース内の酸素レベルを検出し、かつ充填ブース内の酸素レベルがプロペラントの最大酸素濃度に比例する酸素閾値レベルに達するか、またはそれを超えたときに充填ブース内の不活性ガスの循環をトリガすることができる、酸素検出器と、を備える、プロペラント充填装置が提供される。
【０００７】
使用時に、本発明の装置は、限定されるものではないがプロペラント等の可燃性成分を含有する密閉容積（すなわち、充填ブース）内への不活性ガスの制御された導入を可能にする。これは、密閉容積内の酸素レベルを低下させ、それゆえに、爆発または発火事故の発生の危険性を低下させる。この点に関して、様々な理由で、周囲空気が充填ブース内に漏れる場合があり、その結果、酸素レベルが安全閾値を超えて上昇し、爆発または発火の危険性が生じる場合がある。本発明は、かかる酸素含有量の増加が発生することを防止する。
【０００８】
本明細書に使用される際、「酸素レベル」に対する言及は、例えば、充填ブースによって画定される密閉容積の酸素濃度に対するものである。同様に、不活性ガスレベルおよびプロペラントレベルに対する言及は、例えば、充填ブースの容積等の容積内の濃度レベルに対する言及である。
【０００９】
上記のプロペラント充填装置は、充填プロセスにおいて最も危険性が高い時間（例えば、始動および停止中）のみ、不活性ガスの導入を制御し、かつ不活性ガスレベルも制御するため、さらに有利である。これは、不活性ガスの消費量を最小限に抑え、それによってコスト削減をもたらす。追加の利点は、装置の使用によって、不活性ガスが供給される生産エリアの容積が最小限に保たれ、それによってオペレータの安全性が向上することである。
【００１０】
さらに、抽出ファンは、ブース内の圧力を大気圧よりも低くなるように制御することによって、ブースから装置が位置する部屋または工場空間内への不活性ガスまたはプロペラントの漏れが無いことを確実にする。これは、例えば、部屋内の不活性ガス量の増加に起因する酸素の枯渇から部屋内のオペレータを保護するため望ましい。
【００１１】
プロペラント充填装置が、充填ブース内のプロペラントレベルを検出し、かつ充填ブース内のプロペラントレベルがプロペラント閾値レベルを超えて上がったときに充填ブース内の不活性ガスの循環をトリガすることができる、プロペラント検出器をさらに備えると好ましい。
【００１２】
プロペラント検出器は、充填ブース内のプロペラントレベルが、充填ブース内での爆発または発火の危険性を生じさせるレベルを超えないことを確実にする追加の手段を提供する。
【００１３】
プロペラントは、可燃性ガスであってもよい。可燃性プロペラントは、好ましくは、Ｒ３２（ジフルオロメタン）、Ｒ１５２ａ（１，１−ジフルオロエタン）、Ｒ１２３４ｙｆ（１，１，１，２−テトラフルオロプロペン）、Ｒ１２３４ｚｅ（Ｅ）および（Ｚ）（１，１，１，３−テトラフルオロプロペン）ならびにＨＣＦＣ  Ｒ１２３３ｚｄ（Ｅ）（トランス−１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペン）のうちの１つ以上を含むことになる。より好ましくは、プロペラントは、Ｒ３２および／またはＲ１５２ａを含むことになり、より好ましくは、本質的にＲ３２および／またはＲ１５２ａから構成されることになる。本質的に構成されるとは、プロペラントが、少なくとも９５重量％、より好ましくは、９８重量％、さらにより好ましくは、少なくとも９９重量％の特定のプロペラント成分を含有することを意味する。プロペラントは、好ましくは、１０００未満、より好ましくは、７００未満、特に好ましくは、１５０未満の地球温暖化係数（ＧＷＰ）を有する。
【００１４】
プロペラントは、溶媒、界面活性剤、潤滑剤、かつ、限定されるものではないが、エタノール、グリセロール、ならびにオレイン酸、レシチンおよびポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）等の界面活性剤を含む当該技術分野で通常使用される他の賦形剤等の他の非プロペラント種を含み得る。さらに、プロペラントは、プロペラント中の溶液または懸濁液のいずれかに少量の１つ以上の医薬品有効成分（ＡＰＩ）を含み得る。
【００１５】
本明細書の説明における「プロペラント」の用語に対する言及は、典型的には純粋なプロペラント（例えば、Ｒ３２および／またはＲ１５２ａ）を指す。かかるプロペラントは、代替的に、典型的には当業者によって理解されることになる少量のエタノール、薬および界面活性剤等の極性賦形剤／助溶剤等の成分を含有する混合物中に存在してもよい。
【００１６】
Ｒ３２および／またはＲ１５２ａを含むプロペラント（またはプロペラント混合物）を使用することは、それがゼロのオゾン破壊係数、低地球温暖化係数、および数個の他のプロペラントタイプよりも短い大気寿命を有するため、有益である。
【００１７】
不活性ガスは、窒素およびアルゴンを含む低ＧＷＰを有する任意の不燃性不活性ガスとすることができる。
【００１８】
酸素の枯渇のために窒素を使用することは、それが不活性、広く入手可能、かつ他の不活性ガスと比較して比較的安価であるため、有利である。しかしながら、所望される場合、他のガスがこの目的のために使用され得る。
【００１９】
酸素閾値レベルが９．８％であると好ましい。安全性を高めるために、７．８％以下の酸素閾値レベルを維持することがさらに好ましい。
【００２０】
プロペラント充填装置が、不活性ガス供給源の温度を制御するための、および／または不活性ガス供給源の湿度を制御するためのコントローラを含むと有利である。
【００２１】
部屋内のガス供給源の温度および湿度を制御する能力は、製薬産業および本発明が使用され得る他のいくつかの産業におけるクリーンルームの要件を満たすために望ましい。
【００２２】
好都合には、抽出ファンの速度は、充填ブース内のガスの圧力を測定し（または測定された圧力を表示し、かつ圧力コントローラに入力として送られる、電気的または他の物理的信号等の１つ以上の信号を生成する圧力測定デバイスに動作可能に接続される）、測定された圧力を充填ブースの近傍かつその外部の大気圧と比較する圧力コントローラを使用して制御され得る。好ましくは、圧力コントローラはまた、表示器機能も実施し、それによって装置のオペレータは、充填ブース内のガス圧力を視覚的に評価することができる。
【００２３】
プロペラント充填装置がｃＧＭＰ要件を満たすと有利である。
【００２４】
本発明の別の態様によると、プロペラント充填装置を動作させる方法であって、充填ブース内の１つ以上の容器をプロペラントで充填する工程と、充填ブース内に不活性ガスを供給する工程と、抽出ファンのファン速度を調整して、充填ブースの外側の大気圧よりも低圧に充填ブース内を維持する工程と、充填ブース内の酸素レベルを検出する工程と、充填ブース内の検出された酸素レベルがプロペラントの最大酸素濃度に対応する閾値レベルに達するか、またはそれを超えたとき、充填ブース内で前記不活性ガスを循環させる工程と、を含む、プロペラント充填装置を動作させる方法が提供される。
【００２５】
本明細書に使用される際、「充填」の用語は、必ずしも容器の完全な充填または単一工程充填を意味することを意図するものではなく、それどころか、例えば、部分充填、いくつかの充填段階を含む段階的充填、容器の過剰充填および／またはパージを含み得る。
【００２６】
方法が、充填ブース内の不活性ガスレベルを検出する工程をさらに含むと有利である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
ここで、本発明の好ましい実施形態の説明が、本発明によるプロペラント充填装置の一実施形態の概略的表現である添付の図１を参照して以下に続く。
【００２８】
図１は、充填ブース１１を備えるプロペラント充填装置１０を概略的形態で図示する。充填ブース１１は、立方体容積を画定するために隣接する縁に沿って接合されている例えば５つの相互に直角の壁および床から構築され得、立方体容積の内側でプロペラントによる容器の充填が行われることが意図される。充填ブース壁のうちの１つ以上は、人間が立方体空間にアクセスすることを可能にする開閉可能なドアまたは他の開口部を備え得る。１つ以上のさらなる開口が、空容器の供給および充填された容器の排出を可能にするために提供され得る。充填ブースおよび充填装置の実質的な部分の特性は、当業者にとって既知であり、本明細書で詳細に説明する必要はない。
【００２９】
使用時、充填ブース１１は、図示されない、プロペラントをその中に充填するための１つ以上の容器を受容する。ＭＤＩの製造において、１つ以上の容器は、液化加圧プロペラント中に懸濁された不溶性薬剤の混合物を保持するためのものである。他のタイプの容器の充填もまた、本発明による装置および方法を使用することができる。
【００３０】
充填ブース１１は、典型的には、ｃＧＭＰ要件を満たすクリーンルームまたは工場空間に位置する。加えて、述べられたように、本発明の大部分の実施形態においてプロペラント充填装置１０自体がｃＧＭＰ要件を満たす。
【００３１】
充填ブース１１は、プロペラント入口１２であって、プロペラント供給源（図１において「Ｒ１５２ａ漏れＩＮ」と符号付けされているが、本発明が、プロペラントとしてＲ１５２ａ、またはさらに単一物質の使用に限定されないことに留意される）から１つ以上の容器内に充填するためのプロペラントを供給することができる、プロペラント入口１２と、限定されるものではないが、ガス発生器、シリンダまたは充填ブース１１内へのガスタンク等の不活性ガス供給源１４から不活性ガスを供給する不活性ガス入口１３と、を有する。不活性ガス入口１３は、不活性ガス供給源１４から充填ブース１１に接続するガス供給ラインである。
【００３２】
図１において、不活性ガス供給源１４は、「Ｎ２供給源」と符号付けされている。本明細書に説明されたように、本発明は、不活性ガスとして窒素の使用に限定されないが、多くの状況でこのガスが好ましい。
【００３３】
充填ブース１１は、例えば、粉末充填、懸濁充填および低温充填技術を使用して作業することができる。これらの技術は、プロペラントおよび、例えば、ＭＤＩの内容物を形成する他の物質で容器を充填する当業者にとって既知である。
【００３４】
本発明の好ましい実施形態において、プロペラントは、Ｒ３２および／またはＲ１５２ａである。本発明の他の実施形態において、いくつかの場合、非ＨＦＣプロペラントを含む様々なプロペラントのいずれかが使用され得る。
【００３５】
述べられたように、不活性ガスは、窒素とすることができる。窒素は、例えば、限定されるものではないが、窒素圧力スイング吸収（ＰＳＡ）システム等のガス発生器から供給され得る。ＰＳＡシステムから生成された窒素は、それがプロペラント充填装置１０内に放出されることが可能になる前に、適切な粒子レベルに濾過されることが好ましい。
【００３６】
特に窒素に限定されないが、他の不活性ガス源が、本発明の範囲内で考えられる。
【００３７】
排出口１６は、ガスが充填ブース１１を出てプロペラント充填装置１０の外側に排出されることを可能にする。
【００３８】
充填ブース１１は、排出口１６を経由して抽出ファン１７に接続されており、抽出ファン１７は、充填ブース１１内のガスの圧力を充填ブース１１の外側の大気圧よりも低く維持するように、そのファン速度を調整することができる。
【００３９】
例示された実施形態の空気入口１８もまた、不活性ガス入口１３を介して充填ブース１１に接続する。空気入口１８は、以下にさらに説明されるバルブＶ１によって制御される。空気入口１８は、空気がプロペラント充填装置１０（および図１では「部屋からの空気ＩＮ」とラベル付けされている）の外側から充填ブース１１内に入ることを可能にする。
【００４０】
図１に例示されるように、配管１９は、ガスが充填ブースを出ることを可能にし、以下に説明される様々なバルブの設定に応じて、（ｉ）排出口１６を介した排出のための抽出ファン１７、または（ｉｉ）充填ブース１１に通じる不活性ガス入口１３に接続する再循環配管２１のいずれかに接続する。
【００４１】
再循環ファン２２は、再循環パイプ２１内に位置する。再循環ファン２２がオンになったとき、配管１９を介して充填ブース１１から除去された不活性ガスおよび他のガスは、再循環配管２１に入り、充填ブース１１に戻される。言い換えると、再循環ファン２２は、不活性ガス供給源１４によって充填ブース１１内に放出された不活性ガスを再循環させる。
【００４２】
プロペラント充填装置１０は、以下のように特定の方向へのガスまたは空気の通過を制御するバルブＶ１〜Ｖ５を備える。
・給気口１８に位置し、充填ブース１１内への大気の流入を許容／停止する、バルブＶ１。
・再循環配管２１に位置し、不活性ガスの再循環を許容／停止する、バルブＶ２およびＶ５。
・不活性ガス入口１３に位置し、不活性ガス供給源１４からの不活性ガスの流れを許容／停止する、バルブＶ３。
・排出口１６に位置し、抽出ファン１７を介して充填ブース１１からの空気の排出を許容／停止する、バルブＶ４。
【００４３】
抽出ファン１７の速度は、圧力コントローラを使用して制御される。図１に例示されるように、圧力コントローラは、充填ブース１１内のガスの圧力を測定および表示する圧力表示器コントローラ（ＰＩＣ）２３とすることができ、抽出ファン１７の速度が、充填ブース１１の圧力を充填ブース１１の外側の大気圧未満に維持するように、例えば、可変速度ドライバ（ＶＳＤ）２４を介して調整されることを可能にする。ＶＳＤ２４は、図１に点線で示されるパイロットライン２６を介してＰＩＣ２３に接続され得る。ＶＳＤ２４の性質および動作の詳細は、当業者とって既知であり、それゆえに、本明細書に詳細に説明される必要はないであろう。
【００４４】
本発明によるプロペラント充填装置１０は、検討中のプロペラント（またはプロペラント混合物）に特有の最大酸素濃度（ＭＯＣ）によって決定される安全域内で動作する。このレベル未満の任意の濃度は、安全であると考えられ得る。これは、上述のように、酸素レベルがＭＯＣに達するか、またはそれを超えた場合、爆発または火災事故の発生の危険性（これは、高い危険性であり得る）が存在するためである。
【００４５】
ＭＯＣを計算するための基本式は、以下のものであり、
ＬＥＬ×モルＯ２＝ＭＯＣ
式中、ＬＥＬは、問題の可燃性プロペラントに対する爆発下限であり、モルＯ２は、燃焼の化学量論式に基づいて、１モルの可燃性プロペラントと反応することになる酸素のモル数である。
【００４６】
追加の安全対策として、推奨最大酸素濃度（ＲＭＯＣ）がＭＯＣの８０％で計算される。
【００４７】
プロペラントがＲ１５２ａであり、不活性ガスが窒素である代表的な実施形態を用いると、ＲＭＯＣを計算するために以下の工程が用いられる。
１）１モルのＲ１５２ａを化学式ＣＨ３ＣＦ２Ｈで完全に燃焼させるために必要な化学量論的な酸素のモル数を決定する。
Ｃ２Ｆ２Ｈ４＋２．５Ｏ２−→２ＣＯ２＋２ＨＦ＋Ｈ２Ｏ
【００４８】
上式から、２．５モルの酸素が、１モルのＲ１５２ａを燃焼させるために必要である。
【００４９】
２）工程１で得られた酸素のモル数をＲ１５２ａのＬＥＬによって乗算する。これがＭＯＣである。
【００５０】
Ｒ１５２ａのＬＥＬは、３．９％である。
【００５１】
したがって、Ｒ１５２ａの場合、ＭＯＣ＝３．９×２．５＝９．７５％である。
【００５２】
プロペラント充填装置１０は、酸素検出器２７をさらに備える。酸素検出器からの出力信号２９は、符号２８で表される圧力制御されたバルブ（ＰＣＶ）要素の制御下で不活性ガス流制御バルブＶ３の位置を決定する。酸素検出器２７が酸素レベルを測定し得る多くの異なる方式が存在し、本発明は、ジルコニア基盤センサ要素を含む、および／または電気化学的／ガルバニック現象、赤外線エネルギー、超音波エネルギーもしくはレーザエネルギー等の物理的効果に依存する装置を使用して酸素を測定することを含む。
【００５３】
プロペラント充填装置１０はまた、充填ブース１１内のプロペラントレベルを検出することができるプロペラント検出器３１も含み得る。プロペラント検出器は、図１のラベルで示されるように、１つ以上の特定の種類のプロペラントに特有であり得る。他のタイプのプロペラント検出器もまた、本発明の範囲内であると考えられる。
【００５４】
プロペラント充填装置１０は、不活性ガス供給源１４の温度を制御するためのコントローラ（図面に示さず）を備え得る。
【００５５】
装置１０が使用されていないとき、バルブＶ１、Ｖ３およびＶ５は、閉じられているが、バルブＶ２およびＶ４は、開かれている。
【００５６】
オペレータが１つ以上の容器にプロペラントを充填するために充填ブース１１を使用することを所望するとき、オペレータは、充填ブース１１内に容器を配置するために、例えば、上記のように開閉可能なドアを介して充填ブース１１に一時的に入るか、または別様にアクセスする。
【００５７】
プロペラント充填装置１０は、プロペラントがプロペラント入口１２を介して充填ブース１１に入る結果と共に作動される。プロペラントの大部分は、例えば、割り出し可能な充填ヘッドを使用して容器内に充填されるが、いくらかのプロペラントの漏出が、典型的には、発生する。
【００５８】
充填ブース内の酸素レベルがＭＯＣを超えて上昇し、それによってプロペラントの燃焼の開始の危険を冒すことを防止するために、バルブＶ３を開くことによってオペレータは、不活性ガスを不活性ガス供給源から充填ブース１１内に加える。オペレータによる手動介入の代わりに、自動化された制御方式が、バルブＶ３、および／またはバルブＶ１、Ｖ２、Ｖ４およびＶ５を含む本明細書に説明された他の制御可能な要素を開くために代替的に実装され得る。適切な制御構成の要素は、当業者にとって既知であろう。
【００５９】
実際に、オペレータによる手動介入に関する本明細書の全ての言及は、自動化されたシステムを使用した完了に適切であるように代替的に考慮され得る。
【００６０】
プロペラント充填装置１０のオペレータが抽出ファン１７をオンに切り換えたが、再循環ファン２２がまだオンに切り換えられていないとき、空気の漏れが充填ブース１１内に起こる。これは、充填ブース１１内のプロペラント近傍の酸素レベルを、潜在的に本明細書に説明される危険なレベルまで上昇させる。
【００６１】
しかしながら、不活性ガスが充填ブース１１に入ることを可能にするようにオペレータがバルブＶ３を開いたとき、抽出ファン１７が作動し、かつ充填ブース１１の外側の大気圧よりも低くなるために、必要とされる充填ブース圧力を維持するようにその速度を調整する。これは、不活性ガスによる充填ブース１１のパージを引き起こす。これは、酸素濃度を安全なレベルに低下させる。
【００６２】
パージは、前述の効果を達成するために必要な限り継続される。
【００６３】
プロペラントによる充填ブース１１内の容器の充填をもたらす一方で、必要に応じて、オペレータ（または、存在する場合、自動制御構成）は、充填ブース１１内への空気のより多くの流入を効果的に可能にするようにバルブＶ１を開くことができる。不活性ガスの流入は、次いで、酸素濃度を酸素閾値レベル、すなわち、ＭＯＣまたはより好ましくは説明されたようにＲＭＯＣ以下に維持する目的で、構成要素Ｖ３および２８の動作を通して増加する。抽出ファン１７のファン速度もまた、充填ブース１１内の大気圧よりも低い圧力を維持するために上昇する。このモードは、プロペラント漏れが、再循環効果に起因して、充填ブース１１内に集中しないことを確実にする。これはまた、バルブＶ１を開き、不活性ガス供給源１４からの不活性ガスの流入を増加させ、かつ抽出ファン１７の速度を上昇させることによって、余分の空気流入を追加せずに達成される。
【００６４】
酸素検出器２７は、充填ブース１１内の酸素レベルを検出し、かつ充填ブース１１内の酸素レベルがＭＯＣまたは好ましくはＲＭＯＣ未満に低下したときに充填ブース１１内の不活性ガスの循環をトリガすることができる。
【００６５】
酸素検出器２７が、充填ブース１１内の酸素レベルが酸素閾値レベルに達したか、またはそれ未満に低下したことを検知したとき、充填ブース１１は、パージされたと見なされる。これは、再循環ファン２２が始動することをトリガし、充填ブース１１内の不活性ガスの再循環が存在するようにバルブＶ５が開かれる。これは、必要とされる低酸素濃度レベルを維持するために必要とされる不活性ガスの総量の制御をもたらす。
【００６６】
パージがもはや必要ではないとき、言い換えると、充填ブース１１内に容器を充填するためのプロペラントの供給がもはや存在しないとき、バルブＶ２、Ｖ３およびＶ５が閉じ、再循環ファン２２が停止される。プロペラント充填装置の外側からの空気が不活性ガスを置換し得るように、バルブＶ１およびＶ４が開く。この工程は、充填動作の実行終了時、または、例えば、オペレータが充填ブース１１にアクセスする必要がある場合に望ましい。
【００６７】
本発明によるプロペラント充填装置１０は、先行技術と比較して、上に明らかにされたように、多数の利点をもたらす。プロペラント充填製造の安全性および製造コスト削減の両方に著しく貢献することが期待される。
【００６８】
誤解を避けるために、本発明が特許請求の範囲に主張され、かつ本明細書に説明された装置と、本明細書に説明され、かつ特許請求の範囲に主張された方法との両方をその範囲内に含むことが強調される。かかる方法は、注記されたように、人間のオペレータの介入を通して、または自動化された制御要素の動作を通して具体化され得る。後者の場合において、制御要素は、ファームウェア等の固定論理に基づいて動作してもよく、またはそれらの１つ以上は、マイクロプロセッサ、パーソナルコンピュータもしくはラインコントローラ等のプログラム可能なデバイスの制御下にあってもよい。
【００６９】
本発明の所与の態様、特徴、またはパラメータにおける選好および選択肢は、特に文脈に示されない限り、本発明のすべての他の態様、特徴、およびパラメータにおける任意のおよびすべての選好および選択肢と組み合わせて開示されているよう見なされるべきである。
【００７０】
本明細書における任意の明らかに先に公表された文書または装置のリストまたは議論は、文書または装置が最新技術の一部であるか、または共通の一般知識であることを認めるものとして必ずしも解釈されるべきではない。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】充填ブース１１を備えるプロペラント充填装置１０を概略的形態で図示する。
【図１】
2019534827.tif 000003
【手続補正書】
【提出日】平成30年3月2日(2018.3.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プロペラント充填装置（１０）であって、
プロペラントを充填するための１つ以上の容器をその中に受容するための充填ブース（１１）と、
前記充填ブース（１１）内の１つ以上の容器内に充填するために、プロペラント供給源からプロペラントを供給することができる、前記充填ブース（１１）へのプロペラント入口（１２）と、
不活性ガス供給源（１４）から前記充填ブース（１１）内に不活性ガスを供給する不活性ガス入口（１３）と、
前記充填ブース（１１）からの排出口（１６）と、
前記充填ブース（１１）内のガスの圧力を前記充填ブース（１１）の外側の大気圧よりも低く維持するように、そのファン速度を調整することができる抽出ファン（１７）と、
前記充填ブース（１１）内の酸素レベルを検出し、かつ前記充填ブース内の前記酸素レベルが前記プロペラントの最大酸素濃度に比例する酸素閾値レベルに達するか、またはそれを超えたときに前記充填ブース（１１）内の不活性ガスの循環をトリガすることができる、酸素検出器（２７）と、を備える、プロペラント充填装置（１０）。
【請求項２】
前記充填ブース（１１）内のプロペラントレベルを検出し、かつ前記充填ブース（１１）内の前記プロペラントレベルがプロペラント閾値レベルを上回ったときに前記充填ブース（１１）内の不活性ガスの循環をトリガすることができる、プロペラント検出器（３１）をさらに備える、請求項１に記載のプロペラント充填装置（１０）。
【請求項３】
使用時に前記プロペラントを供給し、前記プロペラントが、可燃性ガスである、請求項１または２に記載のプロペラント充填装置（１０）。
【請求項４】
前記可燃性ガスが、Ｒ３２（ジフルオロメタン）、Ｒ１５２ａ（１，１−ジフルオロエタン）、Ｒ１２３４ｙｆ（１，１，１，２−テトラフルオロプロペン）、Ｒ１２３４ｚｅ（Ｅ）および（Ｚ）（１，１，１，３−テトラフルオロプロペン）ならびにＨＣＦＣ  Ｒ１２３３ｚｄ（Ｅ）（トランス−１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペン）のうちの１つ以上を含む、請求項３に記載のプロペラント充填装置（１０）。
【請求項５】
前記可燃性ガスが、完全にＲ３２からなる、請求項３に記載のプロペラント充填装置（１０）。
【請求項６】
前記可燃性ガスが、少なくとも９５重量％のＲ３２を含む、請求項３に記載のプロペラント充填装置（１０）。
【請求項７】
前記可燃性ガスが、少なくとも９８重量％のＲ３２を含む、請求項３に記載のプロペラント充填装置（１０）。
【請求項８】
前記可燃性ガスが、少なくとも９９重量％のＲ３２を含む、請求項３に記載のプロペラント充填装置（１０）。
【請求項９】
前記可燃性ガスが、完全にＲ１５２ａからなる、請求項３に記載のプロペラント充填装置（１０）。
【請求項１０】
前記可燃性ガスが、少なくとも９５重量％のＲ１５２ａを含む、請求項３に記載のプロペラント充填装置（１０）。
【請求項１１】
前記可燃性ガスが、完全にＲ１５２ａとＲ３２との混合物からなる、請求項３に記載のプロペラント充填装置（１０）。
【請求項１２】
前記可燃性ガスが、少なくとも９５重量％のＲ１５２ａとＲ３２との混合物を含む、請求項３に記載のプロペラント充填装置（１０）。
【請求項１３】
前記可燃性ガスが、少なくとも９８重量％のＲ１５２ａとＲ３２との混合物を含む、請求項３に記載のプロペラント充填装置（１０）。
【請求項１４】
前記可燃性ガスが、少なくとも９９重量％のＲ１５２ａとＲ３２との混合物を含む、請求項３に記載のプロペラント充填装置（１０）。
【請求項１５】
前記プロペラントが、１０００未満の地球温暖化係数（ＧＷＰ）を有する、請求項１または２に記載のプロペラント充填装置（１０）。
【請求項１６】
前記プロペラントが、７００未満の地球温暖化係数（ＧＷＰ）を有する、請求項１または２に記載のプロペラント充填装置（１０）。
【請求項１７】
前記プロペラントが、１５０未満の地球温暖化係数（ＧＷＰ）を有する、請求項１または２に記載のプロペラント充填装置（１０）。
【請求項１８】
前記プロペラントが、溶媒、界面活性剤、潤滑剤、賦形剤のうちの１つ以上を含む、請求項１〜１７のいずれか１項に記載のプロペラント充填装置（１０）。
【請求項１９】
前記不活性ガスが、窒素である、使用時に前記不活性ガスを供給する、請求項１〜１８のいずれか１項に記載のプロペラント充填装置（１０）。
【請求項２０】
前記充填ブース（１１）内の不活性ガスの循環をトリガする酸素の前記酸素閾値レベルが、９．８％である、請求項１〜１９のいずれか１項に記載のプロペラント充填装置（１０）。
【請求項２１】
前記充填ブース（１１）内の不活性ガスの循環をトリガする酸素の前記酸素閾値レベルが、７．８％である、請求項１〜１９のいずれか１項に記載のプロペラント充填装置（１０）。
【請求項２２】
前記装置が、前記不活性ガス供給源の温度を制御するためのコントローラをさらに備える、請求項１〜２１のいずれか１項に記載のプロペラント充填装置（１０）。
【請求項２３】
前記装置が、前記不活性ガス供給源の湿度を制御するためのコントローラをさらに備える、請求項１〜２２のいずれか１項に記載のプロペラント充填装置（１０）。
【請求項２４】
前記抽出ファン（１７）の速度を制御する圧力コントローラ（２３）を含み、前記圧力コントローラ（２３）が、前記充填ブース（１１）内のガス圧力を測定し、それを大気圧と比較する、請求項１〜２３のいずれか１項に記載のプロペラント充填装置（１０）。
【請求項２５】
前記充填装置が、「医薬品適正製造基準」（ｃＧＭＰ）要件を満たす、請求項１〜２４のいずれか１項に記載のプロペラント充填装置（１０）。
【請求項２６】
プロペラント充填装置（１０）を動作させる方法であって、
充填ブース（１１）内の１つ以上の容器をプロペラントで充填する工程と、
前記充填ブース（１１）内に不活性ガスを供給する工程と、
抽出ファン（１７）のファン速度を調整して、前記充填ブース（１１）の外側の大気圧と比較したときの前記充填ブース（１１）内の低圧を維持する工程と、
前記充填ブース（１１）内の酸素レベルを検出する工程と、
前記充填ブース（１１）内の前記検出された酸素レベルが前記プロペラントの最大酸素濃度に対応する閾値レベルに達するか、またはそれを超えたとき、前記充填ブース（１１）内で前記不活性ガスを循環させる工程と、を含む、プロペラント充填装置（１０）を動作させる方法。
【請求項２７】
前記充填ブース（１１）内の不活性ガスレベルを検出する工程をさらに含む、請求項２６に記載のプロペラント充填装置（１０）を動作させる方法。
【請求項２８】
前記プロペラントが、ジフルオロエタン（Ｒ１５２ａ）である、請求項２６または２７に記載のプロペラント充填装置（１０）を動作させる方法。
【請求項２９】
前記充填ブース（１１）内の循環をトリガする酸素の前記閾値レベルが、９．８％である、請求項２６および２８のいずれかに記載のプロペラント充填装置（１０）を動作させる方法。
【請求項３０】
前記充填ブース（１１）内の循環をトリガする酸素の前記閾値レベルが、７．８％である、請求項２６〜２８のいずれか１項に記載のプロペラント充填装置（１０）を動作させる方法。
【請求項３１】
請求項１〜２５のいずれか１項に記載の装置（１０）を使用して実行されるときの、請求項２６〜３０のいずれか１項に記載のプロペラント充填装置（１０）を動作させる方法。
【国際調査報告】
2019534827.tif 000004
2019534827.tif 000005
2019534827.tif 000006