(57)【要約】【課題】  密閉性の高い減圧殺菌チャンバおよびこのチャンバの開口部に対してドアを密閉する方法を提供する。【解決手段】  減圧殺菌チャンバ用のドア密閉システムは、ラッチおよびより好ましくはヒンジで、チャンバに対するドアの動作を許容する機構を含むものである。この発明の一側面では、ヒンジはそのヒンジの長穴を貫通するネジでチャンバに取り付けられている。バネはドアをチャンバに向けて付勢している。ヒンジおよび反対側のラッチによって印加される力は標準に戻される。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
チャンバへ通じる開口部と、該開口部を覆うドアと、このドアをチャンバに接続するヒンジと、ドアとチャンバとの間に配されたラッチと、ヒンジまたはラッチに配されかつチャンバ方向への動きおよびチャンバ方向からの動きを有するドアとこのドアをチャンバに向けて付勢する付勢部材とを含む力均等化システムと、を含む密閉可能な戸を有する減圧殺菌チャンバ。
【請求項２】
ドアとチャンバとの間のヒンジの周囲でドアを閉じるステップと、ラッチでドアをチャンバに掛け金を掛けるステップと、ラッチまたはヒンジのいずれかでドアのチャンバ方向への自由度およびドアのチャンバ方向からの自由度を許容するステップと、ドアをチャンバに向けて付勢するステップと、を含む減圧殺菌チャンバの開口部に対してドアを密閉する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、減圧殺菌チャンバおよびこのチャンバのドア密閉方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
減圧状態に置かれる殺菌チャンバのドアを閉じるときには、力を均一に分散させて、ドアとチャンバとの間からの漏れまたはドアとチャンバとの間に配されたシール部の損傷を回避することが望ましい。典型的な密閉手段は、ドアの一側部に配されたヒンジとドアの他側部に配されたラッチとを含む。ラッチが閉じられたドアを引っ張るときに、ヒンジおよびラッチがドアとチャンバとの間に精確に力を発揮しない場合にはドアの一側部が他側部より高くなるはずである。このことはドアとチャンバとの間に漏れやシール部の損傷を招くと共にヒンジを損傷させることになる。
【０００３】
発明の概要
減圧殺菌チャンバは密閉可能な戸を有している。この発明による密閉可能な戸はチャンバへ通じる開口部とこの開口部を覆うドアを含む。ヒンジはドアをチャンバに接続しており、ラッチはドアをチャンバに解除可能に接続している。ヒンジまたはラッチに配された力均等化システムは、チャンバ方向への動きおよびチャンバ方向からの動きを有するドアとこのドアをチャンバに向けて付勢する付勢部材とを含む。
【０００４】
力均等化システムはヒンジに存在することが好ましい。ヒンジはチャンバに摺動可能に接続してチャンバ方向への動きおよびチャンバ方向からの動きを可能にする。低摩擦性の摺動表面は、ポリテトラフルオロエチレンで形成されるか、あるいはポリテトラフルオロエチレンで被覆された低摩擦性の２枚の板の間にヒンジを配置するように、上記動きを支援するように設けられることが好ましい。好ましくは、ヒンジはヒンジ上の長穴を貫通する留め具で取り付けられる。
【０００５】
一方、ヒンジは、チャンバ方向への動きおよびチャンバ方向からの動きを可能にするようにドアに摺動可能に接続することができる。
【０００６】
付勢部材はバネであることが好ましい。付勢部材は、釣合い錘、電磁石等の、力を印加するものであれば何でもよい。
【０００７】
ドアとチャンバとの間で開口部の周囲にシール部が存在することが好ましい。
【０００８】
ラッチおよびヒンジは、開口部の反対側上あるいは近傍に、または力を標準に戻せるのに少なくとも十分に離れた位置に配されることが好ましい。
【０００９】
減圧殺菌チャンバの開口部に対してドアを密閉する方法は、ドアとチャンバとの間のヒンジの周囲でドアを閉じるステップと、ラッチでドアをチャンバに掛け金を掛けるステップと、ラッチまたはヒンジのいずれかでドアのチャンバ方向への自由度およびドアのチャンバ方向からの自由度を許容するステップと、ドアをチャンバに向けて付勢するステップと、を含む。
【００１０】
ドアは、ヒンジをチャンバに対して摺動できるようにすることによって、ヒンジでチャンバ方向への自由度およびチャンバ方向からの自由度が許容されることが好ましい。そのような動きは、ヒンジを貫通する長穴を貫通するネジでヒンジをチャンバに取り付けることによって提供される。ヒンジは、チャンバに取り付けられた取付けブラケットでチャンバに取り付けることができる。
【００１１】
【特許文献１】米国特許第６，２６９，６８０号
【特許文献２】米国特許第４，８０１，４２１号
【特許文献３】米国特許第５，６５６，２３８号
【特許文献４】米国特許第６，４４７，７１９号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
この発明の目的は、密閉性の高い減圧殺菌チャンバおよびこの減圧殺菌チャンバの開口部に対してドアを密閉する方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
この発明の請求項１記載の発明は、密閉可能な戸を有する減圧殺菌チャンバであって、チャンバへ通じる開口部と、該開口部を覆うドアと、このドアをチャンバに接続するヒンジと、ドアとチャンバとの間に配されたラッチと、ヒンジまたはラッチに配されかつチャンバ方向への動きおよびチャンバ方向からの動きを有するドアとこのドアをチャンバに向けて付勢する付勢部材とを含む力均等化システムと、を含むものである。
【００１４】
請求項２記載の発明は、減圧殺菌チャンバの開口部に対してドアを密閉する方法であって、ドアとチャンバとの間のヒンジの周囲でドアを閉じるステップと、ラッチでドアをチャンバに掛け金を掛けるステップと、ラッチまたはヒンジのいずれかでドアのチャンバ方向への自由度およびドアのチャンバ方向からの自由度を許容するステップと、ドアをチャンバに向けて付勢するステップと、を含むものである。
【発明の効果】
【００１５】
この発明によれば、密閉性の高い減圧殺菌チャンバおよびこの減圧殺菌チャンバの開口部に対してドアを密閉する方法を提供することができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図１はこの発明による改良型のＢＩＥＲ（生物学的インジケータ評価レジストメータ）容器１０をブロック図で開示している。ＢＩＥＲ容器１０は、典型的には気化用チャンバとして使用される第１チャンバ１２と、典型的には検査用チャンバとして使用される第２チャンバ１４を含むものである。この実施の形態では、チャンバ１２および１４は同様の寸法であるが、これらの寸法は個別に必要なものを収容するために変更することができる。複数の検査チャンバ１６は気化用チャンバ１２に気化用チャンバ１２に取り付けられている。これらの検査チャンバ１６はその寸法が気化用チャンバ１２より非常に小さく設定されており、これによって複数の検査チャンバ１６が気化用チャンバ１２に対して連通状態に置かれた際に、気化用チャンバ１２の状態が検査チャンバ１６の内部で立証されて検査のための正確な開始時点を提供するものである。検査における最も適切な開始時点では、零から所望の検査濃度へ瞬時に変化する検査チャンバ１６内の気化した殺菌剤の濃度を示すはずである。導管１８は第１チャンバ１２と第２チャンバ１４を接続しており、第１チャンバ１２を第２チャンバ１４から分離するために分離弁２０を内蔵している。同様に、各検査チャンバ１６は分離弁２２によって第１チャンバ１２から分離されている。
【００１７】
ＢＩＥＲ容器システム１０の内部状態の監視は、所望の処理が続行していることを保証するのに役立っている。第１チャンバ１２、第２チャンバ１４および複数の検査チャンバ１６ごとに、別の圧力モニタ２４、温度センサ２６および殺菌剤濃度モニタ２８が設けられている。過酸化水素用の殺菌剤濃度モニタ２８は、好ましくはプリーブら（Ｐｒｉｅｖｅ  ｅｔ  ａｌ．）による米国特許第６，２６９，６８０号に記述されているような光吸収技術を用いており、その開示内容は参照によってこの明細書に組み込まれるものとする。
【００１８】
減圧システム（減圧源）３０は、減圧ポンプ３２と、この減圧ポンプ３２から第１チャンバ１２および第２チャンバ１４へ延びる複数の減圧配管３４と、相対的に小さい複数の検査チャンバ１６に対応する複数の減圧配管３６とを含むものである。第１チャンバ１２および第２チャンバ１４に対して配された複数の減圧用通気弁３８および４０はそれぞれのチャンバを減圧配管３４から分離し、減圧用通気弁４２は相対的に小さい複数の検査チャンバ１６を減圧配管３６から分離する。複数の減圧配管３６の容積は、それぞれ関連する検査チャンバ１６の容積を超えるもので、これにより減圧用通気弁４２を開けた際に検査チャンバ１６の内容物が急速に排気される。この排気が殺菌剤に対する暴露期間の終了時点で起こる場合には、検査チャンバ１６内の殺菌剤濃度は、暴露期間の制御可能な終了時点を与えるように急速に減らされる。開始時点と同様に、最も適切な終了時点では、所望の検査濃度から零へ瞬時に低下する殺菌剤の濃度を示すはずである。
【００１９】
プラズマ発生器４４は第１チャンバ１２および第２チャンバ１４の複数の電極４６に接続しており、チャンバ内のガスをプラズマ状態に至らせる能力を備えるものである。複数の電極４６は、それぞれのチャンバ１２および１４から分離されており、プラズマ発生器４４は電極４６と各検査チャンバ１２または１４との間に電位を印加するものである。適切なプラズマ発生システムの例は、米国特許第４，８０１，４２１号、同第５，６５６，２３８号および同第６，４４７，７１９号に記述されており、これらの開示内容は参照によってこの明細書に組み込まれるものとする。
【００２０】
制御システム４８は、必要とされあるいは望まれる場合にＢＩＥＲ容器１０の処理についての制御に作用させるために、種々のセンサ２４，２６，２８、弁２０，２２、３８，４０，４２、プラズマ発生器４４、減圧システム３０および他の器具等に相互接続している。上記制御システム４８は、検査データの取り扱いを容易にするためにデータ保存およびネットワーク機能を含むことが好ましい。
【００２１】
通気弁５０は、チャンバ１２，１４および１６ごとに、そのチャンバ内の雰囲気を大気圧または大気圧より低い目標圧力にするために、設けられている。また、複数の通気弁５０は制御システム４８に接続されかつ制御システム４８の制御下に置かれている。複数の通気弁５０は、急速な大容量の通気および所望の圧力への精密なチューニングを与えるために、一方が他方より大きい一対の二重弁を含むものであることが好ましい。複数の通気弁５０は、目標圧力に達するまで開閉が繰り返される。所定量の殺菌剤溶液を隔壁を介してシリンジで注入して第１チャンバ１２および第２チャンバ１４内で気化させることができる別のインジェクタ５２は、第１チャンバ１２および第２チャンバ１４に設けられている。
【００２２】
図２は図１のブロック図で描かれたＢＩＥＲ容器１０の斜視図である。第１チャンバ１２および第２チャンバ１４は、それぞれ浮動ヒンジ機構６２と連結ラッチ機構６４とを有する大型ドア６０を有している。ラッチ機構６４は、殺菌循環中にプラズマが存在しているとき、あるいは殺菌剤濃度が高すぎるときに仮に大型ドア６０が開いた場合にプラズマを消すために、制御システム４８およびプラズマ発生器４４に接続されている。図３にも示されているように、制御システム４８の制御下で、空気ピストン６５はラッチ機構６４の上方に延びて危険状態にあるときにラッチ機構６４の開放を防止する。
【００２３】
図４は、大型ドア６０に取り付けられかつ第１チャンバ１２または第２チャンバ１４の外壁に摺動可能に取り付けられたヒンジ６６を含む浮動ヒンジ機構６２を示すものである。ヒンジ６６は、外板６８と内板７０との摺動を維持しながら両者間に挟まれている。外板６８および内板７０は、好ましくは、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等の低摩擦性物質から形成されるか、あるいは当該物質で被覆されている。バネ７２は第１チャンバ１２または第２チャンバ１４に向けてヒンジ６６を付勢する。大型ドア６０が閉じられているときには、バネ７２は第１チャンバ１２または第２チャンバ１４の上部および下部に印加される力を標準に戻す。
【００２４】
図５から図７までは、他のヒンジ機構７４を示すものである。ヒンジ取付けブラケット７６はチャンバ７８に取り付けられている。２枚の取付け板８０は、ブラケット７６に対する取付け板８０の横方向への動きの限度を与えるように取付け板８０の長穴８４を貫通するネジ８２でブラケット７６に接続されている。ネジ８２は、機械的に転造されたネジ山８６と頭部８８との間に配された未転造部分の肩部８５を含んでおり、この構造では長穴８４内における肩部８５の動きを容易にすることが可能である。バネ９０はドア９２から離れる方向に取付け板８０を付勢する。
【００２５】
２つのヒンジ９４はドア９２に取り付けられており、このドア９２から取付け板８０に向けて延在するコネクタ９６を有している。クリップ板９８は各取付け板８０に取り付けられており、コネクタ９６上の近位側ピン１０４および遠位側キャッチ１０６にそれぞれ嵌着してドア９２を容易に着脱することを可能にする後部ノッチ１００および前部ノッチ１０２を有している。ラッチ機構１０８はヒンジ９４の反対側のドア９２の一側面に設けられている。チャンバ７８の開口部１１１の周囲にあってドア９２とチャンバ７８との間に配されたドアシール１０９はチャンバ７８内の真空を維持するのに役立っている。
【００２６】
ヒンジ９４がチャンバ７８に対して摺動可能に取り付けられているように示したが、当業者であればドア９２に対してヒンジ９４を摺動可能に取り付けるように設計変更することが可能であることは理解するはずである。さらに、ヒンジの動作がドアシール１０９に対して印加される力を標準に戻すことができるようにすることよりむしろ、これに代えて、上記動作を、ラッチ機構１０８にあるいはラッチ機構１０８およびヒンジ９４の双方に与えるようにすることができる。
【００２７】
生物学的インジケータを保持するための検査用の棚は検査チャンバ１４および１６内に上記インジケータを配布することでさえ役立つ。図８は、２０個の平たい検査パック（図示せず）を保持するのに適した棚１１０を示しており、各パックには大きな検査チャンバ１４内で使用される生物学的インジケータが含まれている。図９は、円筒状の検査チャンバ１６内に４個の生物学的インジケータを保持するのに適した棚１１２を示している。周囲に等間隔に配されたホルダ１１６を有しかつ一部を開環した円環状のリング１１４は検査チャンバ１６内にぴったりと嵌着される。各ホルダ１１６は一対の末端フランジ１１８を有しており、その間には生物学的インジケータを配置することが可能である。
【００２８】
ＢＩＥＲ容器１０における典型的な殺菌循環は次のように構成されている。
【００２９】
ＢＩＥＲ容器１０の全ての部分を５０℃まで加熱する。選択的には、気化用チャンバ１２を６５℃まで加熱し、大きな検査チャンバ１４を５０℃まで加熱し、小さな検査チャンバ１６または開口部を４５℃まで加熱する。この温度差は、ガス流の制御に役立つ操作を行えるガス中の小さな圧力勾配をもたらす。
【００３０】
ＢＩＥＲ容器１０の全ての部分で０．２Ｔｏｒｒまで減圧し、プラズマを発生させる。減圧およびプラズマの双方は、上記容器内で先の循環から水または殺菌剤等の予想されるあらゆる残渣を排除するのに役立つ。プラズマエネルギが熱を発生するときに、圧力が上昇する可能性がある。０．２Ｔｏｒｒの圧力は、圧力の昇降を行うために開閉する絞り弁５０で維持することができる。
【００３１】
全てのチャンバ１２、１４および１６を大気圧に戻し、サンプルを入れる。サンプルは、チャンバ１４内に殺菌剤が導入されるときに全てのサンプルを均一に暴露するようにチャンバ１４の全ての部分内に配置されることが好ましい。
【００３２】
ＢＩＥＲ容器１０の全ての部分で０．２Ｔｏｒｒまで減圧する。減圧は殺菌剤の揮発性および拡散性を高める。選択的には、プラズマはサンプルまたは挿入材料を調整または加熱するために導入してもよい。調整時間の終了時点でプラズマの発生を停止する。
【００３３】
各弁を閉じてＢＩＥＲ容器１０の全ての部分を０．２Ｔｏｒｒ圧にする。
【００３４】
チャンバ１２内の殺菌剤濃度モニタ２８によって検出される殺菌剤濃度が所望の値に達するまで、５９％の過酸化水素溶液等の殺菌剤を気化用のチャンバ１２に導入する。仮に過剰量の殺菌剤が導入された場合には、小さなチャンバ内を排気することができる。殺菌剤の添加および除去は、殺菌剤濃度および圧力が所望の値に達するまで操作可能である。
【００３５】
気化用のチャンバ１２内の殺菌剤は、現在０．２Ｔｏｒｒの圧力となっている容器の他の部分よりもチャンバ１２内の圧力を上昇させる。容器の他の部分を分離する弁２０または２２が一旦開放されると、圧力（および温度）差は殺菌剤を容器の他の部分内に押し込むはずである。選択的には、複数の弁２２が同時に開閉される必要はなく、異なるサンプルに対して異なる暴露時間の設定が可能である。
【００３６】
所望の暴露時間の終了時点において、容器部分の圧力を０．２Ｔｏｒｒまで排気して、サンプルを除去するためのドアの開放前に残存する殺菌剤を除去する。排気時間はチャンバについては３０秒未満であり、開口部については５秒未満である。選択的には、プラズマは殺菌剤残渣の除去率を高めるために導入してもよい。
【００３７】
容器部分を急速に通気してフィルタを通過した空気を殺到させてその表面をごしごし擦り、他の材料によって保持されるべき殺菌剤を無くして、サンプルまたは挿入材料を除去する。生物学的インジケータを検査する。
【００３８】
この発明の特定の実施の形態と関係して上述したが、上記実施の形態の記述内容はこの発明の例示であり、限定することを意図したものではないことを理解されるべきである。種々の変更および適用は、添付された請求の範囲内に定義されたようにこの発明の真の精神および範囲から逸脱することなしに、当業者にとって想起することが可能である。
【００３９】
この発明の具体的な実施態様は以下の通りである。
（１）力均等化システムはヒンジに存在する請求項１記載の減圧殺菌チャンバ。
（２）チャンバ方向への動きおよびチャンバ方向からの動きを許容するために、ヒンジはチャンバに摺動可能に接続されている実施態様（１）記載の減圧殺菌チャンバ。
（３）ヒンジはヒンジ上の長穴を貫通する留め具でチャンバに接続されている実施態様（２）記載の減圧殺菌チャンバ。
（４）ヒンジは低摩擦性の一対の板間に配されたチャンバに取り付けられている実施態様（２）記載の減圧殺菌チャンバ。
（５）低摩擦性の板はポリテトラフルオロエチレンを含むものである実施態様（４）記載の減圧殺菌チャンバ。
【００４０】
（６）チャンバ方向への動きおよびチャンバ方向からの動きを許容するために、ヒンジはドアに摺動可能に接続されている実施態様（１）記載の減圧殺菌チャンバ。
（７）付勢部材はバネである請求項１記載の減圧殺菌チャンバ。
（８）ドアとチャンバとの間で開口部の周囲に配されたシール部をさらに含む請求項１記載の減圧殺菌チャンバ。
（９）ラッチは開口部のヒンジとは反対側に存在する請求項１記載の減圧殺菌チャンバ。
（１０）ドアは、ヒンジでチャンバ方向への自由度およびドアのチャンバ方向からの自由度が許容されている請求項２記載の方法。
【００４１】
（１１）ヒンジはチャンバに対して摺動する実施態様（１０）記載の方法。
（１２）ヒンジは低摩擦性の板間で摺動する実施態様（１１）記載の方法。
（１３）板はポリテトラフルオロエチレンを含むものである実施態様（１２）記載の方法。
（１４）ヒンジは、このヒンジをチャンバに対して摺動可能にする長穴であってヒンジを貫通するものを貫通するネジでチャンバに取り付けられている実施態様（１１）記載の方法。
（１５）ヒンジは、チャンバに取り付けられた取付けブラケットでチャンバに取り付けられている実施態様（１０）記載の方法。
【００４２】
（１６）ヒンジはドアに対して摺動する請求項２記載の方法。
（１７）バネは、ドアをチャンバに向けて付勢する力を印加する請求項２記載の方法。
（１８）ドアとチャンバとの間で開口部の周囲にシール部を配置するステップをさらに含む請求項２記載の方法。
（１９）ラッチはドアのヒンジとは反対側に存在する請求項２記載の方法。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】この発明によるＢＩＥＲ容器のブロック図である。
【図２】図１に示したＢＩＥＲ容器の斜視図である。
【図３】図１に示したＢＩＥＲ容器におけるラッチ機構を詳細に示す斜視図である。
【図４】バネ装荷式浮動ヒンジを示す、図２の４−４線断面図である。
【図５】他のバネ装荷式浮動ヒンジ機構を示す分解斜視図である。
【図６】図５に示したヒンジ機構の取付けブラケットを示す分解斜視図である。
【図７】図５に示したヒンジ機構のヒンジ連結機構を示す側面図である。
【図８】図１に示したＢＩＥＲ容器内で使用するためのサンプル棚を示す斜視図である。
【図９】図１に示したＢＩＥＲ容器内で使用するための他のサンプル棚を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００４４】
１０  ＢＩＥＲ容器
１２  第１チャンバ
１４  第２チャンバ
１６  検査チャンバ
１８  導管
２０  分離弁
２２  分離弁
２４  圧力モニタ
２６  温度センサ
２８  殺菌剤濃度モニタ
３０  減圧システム（減圧源）
３２  減圧ポンプ
３４  減圧配管
３６  減圧配管
４２  減圧用通気弁
４４  プラズマ発生器
４６  電極
４８  制御システム
５０  通気弁
５２  インジェクタ
６０  大型ドア
６２  浮動ヒンジ機構
６４  連結ラッチ機構
６６  ヒンジ
６８  外板
７０  内板
７４  ヒンジ機構
７６  ヒンジ取付けブラケット
７８  チャンバ
８０  取付け板
８２  ネジ
８４  長穴
８５  肩部
９０  バネ
９２  ドア
９４  ヒンジ
９６  コネクタ
９８  クリップ板
１００  後部ノッチ
１０２  前部ノッチ
１０４  近位側ピン
１０６  遠位側キャッチ
１０８  ラッチ機構
１０９  ドアシール
１１０  棚
１１２  棚
１１４  リング
１１６  ホルダ
１１８  末端フランジ
【図１】
2005021687.tif 000003
【図２】
2005021687.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2005021687.tif 000008
【図７】
2005021687.tif 000009
【図８】
2005021687.tif 000010
【図９】
2005021687.tif 000011
【外国語明細書】
2005021687000001.pdf