KR101504465B1 - 냉동 건조 입자를 제조하기 위한 공정 라인 - Google Patents

Abstract

폐쇄 조건 하에서 냉동 건조 입자를 제조하기 위한 공정 라인이 제공되며, 이 공정 라인은 폐쇄 조건 하에서 냉동 건조 입자의 벌크웨어 제조를 위한 냉동 건조기(100)를 포함하고, 이 냉동 건조기는 냉동 입자를 수용하기 위한 회전 드럼(104, 302) 및 이 회전 드럼(104, 302)을 수용하는 정치식 진공 챔버(102)를 포함하며, 폐쇄 조건 하에서 입자를 제조하기 위해, 진공 챔버(102)는 입자의 처리 중에 폐쇄식 작업에 적합하게 되어 있다. 드럼(104, 302)은 진공 챔버(102)와 개방 연통되며, 공정 라인의 별도의 장치와 냉동 건조기(100) 사이의 제품 전달을 위한 적어도 하나의 전달부(106, 108)가 제공되어 있고, 냉동 건조기(100)와 전달부(106, 108)는 폐쇄식 작업에 개별적으로 적합하게 되어 있으며, 전달부(106, 108)는 온도 제어가능한 내벽 표면을 포함한다.

Description

냉동 건조 입자를 제조하기 위한 공정 라인{A PROCESS LINE FOR THE PRODUCTION OF FREEZE-DRIED PARTICLES}

본 발명은 일반적으로 예컨대 약품 및 다른 고가치 상품의 냉동 건조에 관한 것이다. 보다 구체적으로는, 본 발명은 폐쇄 조건 하에서 냉동 입자를 제조하기 위한 공정 라인 및 냉동 건조 입자의 벌크웨어(bulkware) 제조를 위한 방법에 관한 것으로, 냉동 건조기는 회전 드럼을 포함한다.

동결 건조라고도 하는 냉동 건조는, 예컨대 조제약과 같은 고품질 제품, 단백질, 효소, 미생물과 같은 생물학적 재료 및 일반적으로 열 및/또는 가수분해 민감성 재료를 건조시키기 위한 공정이다. 냉동 건조에 의하면, 얼음 결정이 승화(sublimation)하여 수증기로 되어, 즉 제품의 수분의 적어도 일부가 고체 상태에서 직접 기체 상태로 전환되어 목표 제품이 건조된다. 냉동 건조는 일반적으로 진공(즉, 저압) 조건에서 수행되는데, 하지만 일반적으로 다른 압력 조건, 예컨대 대기압 조건에서도 수행된다.

제약 분야에서의 냉동 건조 공정은, 예컨대 약품 유효 성분("API")(Active Pharmaceutical Ingredients), 약물, 약물 제제, 호르몬, 펩티드계 호르몬, 탄수화물, 단 클론 항체, 혈장 제품 또는 그의 유도체, 백신, 치료제, 기타 주사 가능한 물질을 포함한 면역학적 조성물 및 일반적으로 그렇지 않으면 원하는 시간 동안 안정적이지 못하는 물질을 건조시키는데 사용될 수 있다. 냉동 건조 제품이 보관 및 선적되도록, 무균 상태 및/또는 격납을 유지하기 위해 작은 유리병(vial) 또는 용기 안에 제품을 시일링하기 전에 물(또는 다른 용매)을 제거해야 한다. 조제약과 생물학적 제품의 경우, 냉동 건조(동결 건조) 제품은, 투여하기 전에, 예컨대 주사하기 전에 그 제품을 적절한 재구성 매체(예컨대, 약학 등급 희석제)에 용해시켜 나중에 재구성될 수 있다.

일반적으로 냉동 건조기는, 전형적으로 수 마이크로미터 내지 수 밀리미터 범위의 크기를 갖는 입상체 또는 펠릿(pellet)과 같은 냉동 건조 입자를 제조하는 라인에 사용되는 공정 장치로 이해된다. 상기 공정 라인은 폐쇄 조건 하에 있을 수 있는데, 즉 제품의 무균 상태를 보호하는 요건 또는 격납 요건 하에 있거나 또는 상기 두 요건 하에 있게 된다. 무균 조건 하에서 제조를 하면, 오염 물질이 제품에 들어가는 것이 방지된다. 격납 하에서의 제조는, 제품, 그의 성분 및 보조적인 또는 보충적인 재료가 주변 환경에 들어가지 않음을 의미한다.

폐쇄 조건 하에서 공정 라인을 가동시키는 것은 복잡한 일이다. 그러므로, 공정 라인 및 냉동 건조기와 같은 공정 장치의 복잡성을 줄이는 설계 개념에 대한 필요성이 일반적으로 존재한다. 공정 라인과 공정 장치의 복잡성을 줄이면, 조제약 및/또는 바이오 조제약 및 기타 고품질 상품을 더욱 비용 효과적으로 제조할 수 있게 된다.

냉동 건조기를 구성하기 위한 다양한 설계 접근법이 알려져 있다. 일 예로, DE 10 2005 020 51 A1 에는, 유동층을 포함하는 건조 챔버 안에서 둥근 냉동 건조입자를 제조하는 것이 기재되어 있다. 이 장치에서, 적절한 온도를 갖는 공정 가스가 유동층 밑에서부터 바닥 스크린을 지나 건조 챔버를 통과하면서 흐르게 된다. 공정 가스는 제습되며, 그래서 그 공정 가스는 습기를 흡수하게 되며, 결과적으로 공정 가스는 승화를 통해 제품의 습기를 제거하게 된다. 이러한 설계는 비정질 구조를 갖는 둥근 입자의 주의 깊은 건조를 가능케 해주지만, 제습된 공정 가스에 대한 필요성 때문에, 이 접근법의 사용에는 비교적 높은 비용이 든다.

WO 2006/008006 A1 에는, 펠릿화된 제품을 무균 냉동, 냉동 건조, 보관 및 분석 시험하기 위한 공정이 기재되어 있다. 이 공정은 냉동 터널에서 냉동 펠릿을 만드는 것을 포함하며, 그리고 그 펠릿은 건조 챔버에 보내지고, 이 챔버에서 펠릿은 복수의 펠릿 지지 표면 상에서 냉동 건조되며, 따라서 펠릿은 벌크웨어로서 건조되는데, 즉 작은 유리병에 충전되기 전에 건조된다. 공급 터널에서부터 펠릿은 공급 채널에 의해 팰릿 캐리어 상으로 분산된다. 각각의 캐리어 아래에는 가열판이 배치된다. 건조 공정 중에 건조 챔버를 진동시키기 위한 진동기가 제공된다. 펠릿화 및 냉동 건조는 고립기 내부에 제공되어 있는 무균 공간 내에서 수행된다. 냉동 건조 후에, 펠릿은 제거되어 저장 용기 안으로 들어간다. 펠릿을 벌크웨어로서 건조시키면, 펠릿을 작은 유리병 안에 담은 후에만 그 펠릿을 건조시키는 경우 보다 더 높은 건조 효율을 얻을 수 있지만, 건조 챔버에 복수의 펠릿 캐리어를 제공하고, 공급 채널 및 냉동 건조기로부터 펠릿을 제거하기 위한 채널, 가열판 및 진동 수단의 복잡한 배치를 갖는 다른 공정 라인 요소들로 인해, 청결화 및 살균이 어려울 수 있고 다른 잠재적인 결점을 갖는 복잡한 배치가 나타나게 된다. 더욱이, 방울 발생기, 냉동 터널 및 냉동 건조기의 전체 공정 라인을 하나의 고립기 내에 유지함으로 인해, 이 설계 접근법과 관련된 비용 및 복잡성이 더 높게 된다.

WO 2009/109550 A1 에는, 백신 조성물을 함유하는 보조제(adjuvant)를 건식 형태로 안정화시키기 위한 공정이 기재되어 있다. 이 공정은, 제제를 구슬형으로 만들어 냉동시키고, 벌크 냉동 건조시키며 그리고 제품을 최종 수용 용기 안으로 건식 분배하는 것을 포함한다. 냉동 건조기는 미리 냉각된 트레이를 포함하는데, 이 트레이는 냉동 입자를 모으게 되며, 그리고 이 입자는 냉동 건조기 안에 있는 미리 냉각된 선반(shelf) 상에 장입된다. 일단 냉동 건조기에 대한 장입이 이루어지면, 냉동 건조 챔버 안에 진공이 형성되어, 펠릿으로부터 수증기의 승화가 개시된다. 트레이를 이용하는 냉동 건조에 추가하여, 대기압 냉동 건조, 유동층 건조, 진공 회전 드럼 건조, 교반식 냉동 건조, 진동식 냉동 건조 및 마이크로파 냉동 건조와 같은 많은 기술들이 냉동 건조를 위한 적용가능한 선택안이다.

DE 196 54 134 C2 에는, 회전가능한 드럼 안에서 제품을 냉동 건조시키기 위한 장치가 기재되어 있다. 그 드럼은 가열되고 제품에서 나오는 승화 증기가 드럼 밖으로 제거된다. 이 드럼은 벌크 제품으로 채워지고, 제품과 드럼의 내벽 사이의 지속적인 열전달을 이루기 위해 천천히 회전된다. 드럼의 내벽은 드럼과 이 드럼을 수용하는 챔버 사이의 환형 공간 안에 제공되어 있는 가열 수단에 의해 가열될 수 있다. 냉각은 그 환형 공간 안으로 들어가는 극저온 매체에 의해 이루어질 수 있다. 상기 장치는 약학 물질 또는 생물학적 물질에 사용되는 것으로 제안되어 있다. 그러나, 예컨대 제품의 무균 상태가 어떻게 보호되거나 얻어지는지에 대해서는 구체적인 기재가 없다. WO 2006/008006 A1의 접근법에 따르면, 무균 조건 하에서의 제조를 위해 DE 196 54 134 C2 의 냉동 건조 장치를 수용하기 위한 고립기가 제공될 필요가 있다. 이러면 배치가 복잡하게 된다.

본 발명의 목적은, 폐쇄 조건 하에서 냉동 건조 입자를 제조하기 위한 공정 라인을 제공하는 것으로, 이 공정 라인은 폐쇄 조건 하에서 냉동 건조 입자의 벌크웨어 제조를 위한 냉동 건조기를 포함하며, 이 냉동 건조기는 효율적인 건조 공정을 가능케 하며 이에 따라 건조 시간을 더 짧게 할 수 있으며 또한 종래의 방법과 공정 장치를 사용하여 현재 얻을 수 있는 것 보다 더욱 비용 효율적인 제조를 가능하게 한다.

본 발명의 일 양태에 따르면, 위에서 언급한 목적들 중의 하나 이상을 달성하기 위해, 폐쇄 조건 하에서 냉동 건조 입자를 제조하기 위한 공정 라인이 제공되는 바, 본 공정 라인은 폐쇄 조건 하에서 냉동 건조 입자의 벌크웨어 제조를 위한 냉동 건조기를 갖는다. 바람직한 실시 형태에서, 상기 냉동 건조기는 냉동 입자를 수용하는데 적합하게 되어 있는 하나 이상의 회전 드럼을 수용하는 정치식(stationary) 진공 챔버를 포함한다. 폐쇄 조건 하에서의 입자 제조 또는 처리를 위해, 상기 진공 챔버는 처리 중에 폐쇄식 작업에 적합하게 되어 있고, 상기 드럼은 상기 진공 챔버와 개방 연통된다.

여기서 사용되는 용어 "제조"는 상업 목적을 위한 냉동 건조 입자의 제조 또는 처리뿐만 아니라, 개발 목적, 시험 목적, 연구 목적 등의 제조도 포함하지만, 이에 한정되지 않는다. 특정 실시 형태에서, 드럼 안에서 입자를 처리하는 것은 적어도, 건조 대상 입자를 드럼에 장입하는 단계; 드럼 내의 입자를 냉동 건조시키는 단계; 및 건조된 입자를 드럼으로부터 제거하는 단계를 포함한다. 입자는 입상체 또는 펠릿을 포함할 수 있는데, 여기서 용어 "펠릿"은 바람직하게는 둥근 경향이 있는 입자를 말할 수 있으며, 반면 용어 "입상체"는 바람직하게는 불규칙한 형상의 입자를 말할 수 있다. 일 예로, 상기 입자는 마이크로 펠릿, 즉 마이크로미터 범위의 크기를 갖는 펠릿을 포함할 수 있다. 일 특정 예에 따르면, 냉동 건조기는, 예컨대 선택된 값 주위에서 약 ±50 ㎛의 좁은 입자 크기 분포를 가지면서 약 200 ∼ 800 ㎛의 범위에서 선택되는 평균 직경 값을 갖는 본질적으로 둥근 냉동 건조 마이크로 펠릿의 제조에 적합하게 될 수 있다.

용어 "벌크웨어(bulkware)"는 서로 접촉하는 다수의 입자 또는 입자계로 넓게 이해될 수 있는데, 즉 그 입자계는 다수의 입자, 마이크로 입자, 펠릿 및/또는 마이크로 펠릿을 포함한다. 예컨대 용어 "벌크웨어"는, 냉동 건조기와 같은 공정 장치 또는 이 냉동 건조기를 포함하는 공정 라인에서 처리될 제품의 뱃치(batch)와 같은 제품 흐름의 적어도 일 부분을 구성하는 느슨한 양의 펠릿을 말하는 것일 수 있으며, 벌크웨어는, 공정 장치 또는 공정 라인 내의 입자/펠릿을 수용하거나 운반하기 위한 작은 유리병, 용기 또는 다른 수용부에 채워지지 않는다는 점에서 느슨한 것이다. 비슷한 의미가 명사 또는 형용사인 "벌크(bulk)"에도 해당된다.

여기서 설명되는 벌크웨어는 통상적으로 한 사람의 환자를 위한 (이차 또는 최종) 패키징 또는 일회분 보다 많은 양의 입자(펠릿 등)를 말한다. 대신에, 벌크웨어의 양은 예컨대 일차 패키징에 관련될 수 있으며, 예컨대 제조 조업은 하나 이상의 중간 벌크 용기("IBC")(Intermediate Bulk Container)를 채우는데 충분한 벌크웨어의 제조를 포함할 수 있다.

용어 "무균 상태"("무균 조건") 및 "격납"("격납된 조건")은 특정한 경우를 위한 적용가능한 규제 요건에 의해 요구되는 것으로 이해된다. 예컨대, "무균 상태" 및/또는 "격납"은 GMP(Good Manufacturing Practice) 요건에 따라 정의되는 것으로 이해될 수 있다.

냉동 건조기는 공정 공간을 제공하는데, 미리 정해진 시간 기간, 예컨대 제조 조업 동안 원하는 공정 값들을 얻기 위해, 압력, 온도, 습도(즉, 어떤 승화성(sublimating) 용매의 증기 함량, 종종 수증기, 더 일반적으로는 증기) 등과 같은 상기 공정 공간 내의 공정 조건이 제어된다. 구체적으로, 용어 "공정 조건"은 공정 공간 내의 온도, 압력, 습도 등을 말하며, 공정 제어는 원하는 공정 체계, 예컨대 원하는 온도 프로파일 및/또는 압력 프로파일의 시간 순서에 따라 공정 공간 내부의 그러한 공정 조건을 제어하거나 구동하는 것을 포함할 수 있다. "폐쇄 조건"(무균 조건 및/또는 격납 조건)이 또한 공정 제어를 받게 되는데, 이들 조건은 여기서 많은 경우에 명시적으로 또한 위에서 언급한 다른 공정 조건과 별도로 논의된다.

원하는 공정 조건은, 가열 및/또는 냉각 장비, 진공 펌프, 응축기 등을 작동시켜 공정 파라미터를 제어함으로써 달성될 수 있다. 냉동 건조기는 진공 챔버와 관련하여 진공 펌프 및 응축기를 포함할 수 있다. 드럼을 회전시켜 "유효" 제품 표면, 즉 노출된 그래서 열 및 질량 전달 등에 이용가능한 제품 표면을 증가시키면 공정 공간 내에서의 냉동 건조 공정에 더 도움이 될 수 있다. 구체적으로, 여기서 용어 "유효 제품 표면"은, 사실상 노출되어 있고 그래서 건조 공정 중에 열 및 질량 전달에 이용가능한 제품 표면을 말하는 것으로 이해되며, 이때 질량 전달은 특히 승화 증기의 증발을 포함할 수 있다. 본 발명은 어떤 특별한 작용 기구 또는 방법에 한정되는 것은 아니지만, 건조 공정 동안에 제품의 회전으로 인해, 작은 유리병 및/또는 트레이를 이용하는 종래의 건조 방법(예컨대, 진동식 트레이 건조를 포함하여) 보다 더 큰 제품 표면적이 얻어지는(즉, 유효 제품 표면이 증가됨) 것으로 생각된다. 따라서, 회전 드럼을 이용하는 하나 이상의 건조 장치를 사용함으로써, 건조 사이클 시간이 작은 유리병 및/또는 트레이를 이용하는 종래의 건조 방법 보다 더 짧아질 수 있다.

다양한 실시 형태에 따르면, 진공 챔버는 공정 공간을 제공한다. 이러한 일 실시 형태에서, 진공 챔버는 폐쇄 조건, 즉 무균 상태 및/또는 격납 하에서 작업하는데 적합하게 되어 있으며, 따라서 그 진공 챔버는 구속(confining) 벽을 포함한다. 이 구속 벽은 공정 공간을 주변 환경으로부터 기밀하게 분리시키거나 고립시켜 공정 공간을 형성하는데 적합하게 되어 있다. 진공 챔버는, 예컨대, 1) 드럼에 입자를 장입하는 중에, 2) 입자를 냉동 건조시키는 중에, 3) 냉동 건조기를 청결하게 하는 중에, 그리고/또는 4) 냉동 건조기를 살균하는 중에 폐쇄식 작업에 적합하게 될 수 있다. 드럼은 공정 공간 내에 부분적으로 또는 완전히 들어 있게 되는데, 즉 회전 드럼은 전체적으로 또는 부분적으로 공정 공간 내부에 배치될 수 있다.

다양한 실시 형태에 따르면, 진공 챔버의 상기 구속 벽은 예컨대 제조 조업 및/또는 청결화 및/또는 살균과 같은 다른 작업 단계 동안에 공정 공간 내의 원하는 공정 조건을 확립하고/확립하거나 유지하는 것에 기여한다.

어떤 실시 형태에서, 진공 챔버와 드럼 모두가 공정 공간 내의 원하는 공정 조건을 제공하는데 기여한다. 드럼은 원하는 공정 조건을 확립하고/확립하거나 유지하는 것을 도와 주는데 적합하게 될 수 있다. 예컨대, 하나 이상의 냉각 및/또는 가열 수단이 공정 공간을 가열 및/또는 냉각시키기 위해 드럼에 그리고/또는 그 드럼과 관련하여 제공될 수 있다.

폐쇄 조건 하에서 입자를 제조하기 위해 설계된 냉동 건조기의 실시 형태들은 무균 조건 및/또는 격납 조건 하에서 냉동 입자를 냉동 건조기 안으로 공급하기 위한 하나 이상의 수단, 및/또는 무균 조건 및/또는 격납 조건 하에서 냉동 건조 입자를 냉동 건조기에서 배출시키기 위한 하나 이상의 수단을 포함한다. 이러한 배출/장입 수단은 게이트, 포트, 전달부 등을 포함할 수 있다.

본 발명의 다양한 실시 형태에 따르면, 진공 챔버는 온도 제어가능한 내벽 표면을 포함한다. 이와 관련하여, 진공 챔버는 적어도 부분적으로 이중 벽으로 된 하우징을 포함한다. 이들 실시 형태의 변형예에서, 진공 챔버는 드럼에 입자를 장입하는 중에 상기 내벽 표면을 냉각시키는데 적합하게 되어 있다. 추가로 또는 대안적으로, 진공 챔버는 냉동 건조 공정과 살균 공정 중의 어느 하나 또는 양 공정에서 내벽 표면을 가열하는데 적합하게 되어 있다.

본 발명의 다양한 실시 형태에 따르면, 드럼은 온도 제어가능한 내벽 표면을 포함한다. 이와 관련하여, 드럼은 적어도 부분적으로 이중 벽으로 된 하우징을 포함한다. 이들 실시 형태의 어떤 변형예에서, 드럼은 냉동 건조 동안에 내벽 표면을 가열하는데 적합하게 되어 있다. 추가로 또는 대안적으로, 드럼에 입자를 장입하는 중에 진공 챔버 내벽으로 공정 공간을 냉각시키는 것을 도와 주기 위해 드럼은 벽, 예컨대 그의 내벽 표면을 추가로 냉각시키는데 적합하게 될 수 있다.

본 발명의 실시 형태는 동결 건조 공정 동안에 입자에 열을 제공하기 위한 추가적인 또는 대안적인 수단의 사용을 고려한다. 특정 실시 형태에 따르면, 마이크로파 가열이 사용될 수 있다. 마이크로파를 발생시키기 위한 하나 이상의 마그네트론(magnetron)이 제공될 수 있으며, 그 마이크로파는 예컨대 하나 이상의 금속 관과 같은 도파관에 의해 바람직하게는 드럼 안으로 들어가게 된다. 일 특별한 실시 형태에 따르면, 마크네트론은 진공 챔버와 관련하여 제공된다. 예컨대 약 10 cm ∼ 15 cm 범위의 직경을 갖는 정치식 금속 관이 마이크로파를 마그네트론으로부터 진공 챔버를 경유하여 드럼 안으로 안내한다. 바람직하게는, 도파관은 드럼의 전방 플레이트(또는 후방 플레이트)에 있는 개구, 예컨대 투입/장입 개구를 통해 그 드럼에 들어가게 된다.

다른 실시 형태에 따르면, 복수의 마그네트론 및/또는 도파관이 사용될 수 있다. 마이크로파 가열과 같은 대안적인 가열 기구(mechanism)가 사용되면, 드럼의 내벽 및 진공 챔버의 내벽 중의 하나 또는 둘다를 가열하기 위한 가열 기구는 선택적인데, 그러나, 본 발명에 따른 냉동 건조기의 특별한 실시 형태는 상이한 원하는 공정 체계에 따른 유연한 사용을 위해 드럼 및/또는 진공 챔버의 예컨대 가열가능한 내벽 및 마이크로파 가열과 같은 다양한/대안적인 가열 기구를 제공한다.

마이크로파 가열을 사용할 때, 도파관 및/또는 마그네트론은 예컨대 마이크로파에 대해 투과성이 있는 시일링된 배리어에 의해 공정 공간으로부터 기밀하게 분리될 수 있다.

본 발명의 어떤 실시 형태에서, 진공 챔버 및/또는 회전 드럼 요소 중의 적어도 하나는 청결화 공정 및/또는 살균 공정 중의 하나 이상에 대해 자동 배출 능력을 갖도록 배치된다. 본 발명의 일 실시 형태는, 청결화 공정에서 청결화 액체(들)를 배출시키는 단계, 살균 공정에서 살균 액체(들) 및/또는 응축물(들)을 배출시키는 단계, 및/또는 냉공 건조 공정 후에 제품을 배출시키는 단계 중의 하나 이상을 위해 경사지거나 경사질 수 있게 배치되는 드럼을 포함한다. 추가적으로 또는 대안적으로, 진공 챔버는 청결화 공정에서 청결화 액체(들)를 배출시키는 단계 및/또는 살균 공정에서 살균 액체(들) 및/또는 응축물(들)을 배출시키는 단계 중의 하나 이상을 위해 경사지거나 경사질 수 있게 배치될 수 있다. 이들 실시 형태의 어떤 번형예에서, 진공 챔버는 이 진공 챔버를 응축기에 연결하는 연결 관 내로 액체/응축물을 배출시키는데 적합하게 되어 있다. 어떤 실시 형태에서, 드럼과 챔버는 서로 반대로 경사지게 배치된다.

다양한 실시 형태에 따르면, 냉동 건조기는 진공 챔버 내의 제품을 폐쇄 조건 하에서 최종 수용부 안으로 직접 배출하는데 적합하게 되어 있다. 냉동 건조기는 충전용 용기와 같은 수용부의 결합/결합 해제에 적합하게 될 수 있으며, 그리고/또는 냉동 건조기는 수용부를 수용하는데 적합하게 될 수 있는데, 예컨대 진공 챔버는 하나 이상의 충전용 용기를 수용하는데 적합하게, 즉 건조된 입자를 드럼에서 배출시키는데 적합하게 될 수 있다.

본 발명의 다양한 실시 형태에 따르면, 상기 진공 챔버와 드럼 중의 적어도 하나는 제자리에서의 청결화("CiP")(Cleaning in Place) 및/또는 제자리에서의 살균("SiP")(Sterilization in Place)에 적합하게 되어 있다. 특히, 상기 진공 챔버와 드럼 중의 하나 또는 둘다는 증기를 이용하는 SiP에 적합하게 될 수 있다. 본 발명의 어떤 실시 형태에서, 청결화 및/또는 살균 매체를 진공 챔버의 내벽 표면 상으로 보내기 위한 하나 이상의 접근점이 드럼 외벽 표면에 제공된다. 추가적으로 또는 대안적으로, 청결화 및/또는 살균 매체(들)를 드럼의 외벽 표면 상으로 그리고/또는 드럼의 내부로 보내기 위한 접근점이 진공 챔버 내벽 표면에 제공될 수 있다.

본 발명의 다른 양태에 따르면, 폐쇄 조건 하에서 냉동 건조 입자를 제조하기 위한 공정 라인이 제공되는데, 이 공정 라인은 여기서 약술한 바와 같은 냉동 건조기를 포함한다. 본 발명의 이 양태의 다양한 실시 형태에 따르면, 별도의 장치와 냉동 건조기 사이의 제품 전달을 위한 적어도 하나의 전달부가 제공되고, 냉동 건조기와 상기 전달부(들) 각각은 폐쇄식 작업에 개별적으로 적합하게 되어 있다. 이는 냉동 건조기 및/또는 전달부(들)가 폐쇄식 작업에 개별적으로 적합하게 되거나 최적화될 수 있음을 의미한다. 예컨대, 냉동 건조기(그의 진공 챔버)는 무균 상태 작업에 개별적으로 적합하게 될 수 있고, 이와 독립적으로, 전달부는 무균 제품 흐름을 보호하는데 개별적으로 적합하게 될 수 있다. 특정 실시 형태에서, 전달부는 냉동 건조기의 회전 드럼 안으로 또는 회전 드럼/진공 챔버 밖으로 전달부를 통과하는 제품 흐름을 따라 격납을 유지하고/유지하거나 무균 상태를 보호하는데 적합하게 되어 있다.

어떤 실시 형태에서, 전달부는 진공 챔버에 영구적으로 또한 기계적으로 장착될 수 있다(다른 실시 형태에 따르면, 전달부는 진공 챔버에 탈착가능하게 기계적으로 장착된다). 예컨대, 전달부는 이중 벽 구조를 포함할 수 있는데, 여기서 외벽은 주변 환경으로부터 전달부의 내부 "공정 공간"을 기밀하게 고립시키는 구속 벽이며, 또한 상기 외벽은 냉동 건조기에의 기밀한 연결을 보장하기 위해 진공 챔버에 장착된다. 전달부의 내벽은, 예컨대 냉동 건조기, 예컨대 이 냉동 건조기의 회전 드럼 안으로 또는 밖으로 제품을 안내하기 위한 관과 같은 안내 수단을 형성할 수 있다. 전달부의 내벽은 냉동 건조기의 진공 챔버 및/또는 회전 드럼과 결합되어 있을 필요는 없다. 예컨대, 드럼은 진공 챔버와 개방 연통되므로, 드럼에는 이 드럼 안으로 진입하는 전달부의 안내 수단을 위한 개구가 제공될 수 있다.

일 특정 실시 형태에서, 냉동 입자를 제조하기 위한 별도의 공정 라인 장치로부터 냉동 건조기에 제품을 전달하기 위한 제 1 전달부가 제공된다. 이 제 1 전달부는 개방 드럼과의 결합 없이 그 개방 드럼 안으로 진입해 있는 장입 퍼넬(charging funnel)을 포함할 수 있다. 추가로 또는 대안적으로, 상기 냉동 건조기로부터 제품을 냉동 건조 입자를 배출시키기 위한 공정 라인의 별도의 장치에 전달하기 위한 제 2 전달부가 제공될 수 있다.

본 발명의 변형예에서, 냉동 건조기는, 개방 드럼으로부터 진공 챔버를 경유하여 배출될 냉동 건조 입자를 상기 제 2 전달부에 안내하기 위한 적어도 하나의 배출 안내 수단을 포함한다. 이러한 안내 수단은 진공 챔버 내부에 있는 드럼의 내부에 그리고/또는 그 드럼의 외부에 배치될 수 있다. 드럼의 내부에 배치될 때, 상기 안내 수단의 일 부분 또는 전체는, 드럼이 일 회전 방향으로 회전할 때 벌크 제품을 혼합하고 또한 드럼이 다른 회전 방향으로 회전할 때는 배출시키는 역할을 하는데 적합하게 될 수 있다.

상기 장치의 하나 이상의 전달부는 중력을 이용한 제품 전달(및/또는 오거(auger), 압력 또는 공기압을 이용한 기구(mechanism)와 같은 다른 전달 기구)에 적합하게 될 수 있다. 일반적으로, 폐쇄 조건 하에서 공정 라인의 개별 장치들 사이에서의 제품 전달을 위한 전달부는 관 또는 퍼넬과 같은 단순한 안내 수단 보다 더 많은 기능성을 갖는다. 첫째, 예컨대 원하는 온도에 대한 특정의 공정 조건이 흐름 경로를 따라 유지될 수 있고, 둘째, 폐쇄 조건 하에서 제품 전달이 이루어지는데, 예컨대 전달부는 무균 상태를 보호하는데 적합하게 될 수 있다. 유사하게, 폐쇄 조건 하에서 공정 라인의 개별 장치들 사이에서의 제품 전달을 위한 전달부는 관 또는 퍼넬과 같은 하나 이상의 단순한 안내 수단을 포함하는 고립기 보다 더 많은 기능/기능성을 갖는데, 종래의 고립기는 특정 공정 조건을 유지하는데 일반적으로 적합하지 않기 때문이다. 구체적으로, 당 업계에서 보이는 전형적인 구성에서, 고립기의 벽은 에워싸인 공간의 기밀한 폐쇄를 제공하지만, 그 공간 내의 원하는 공정 조건을 유지시키는데는 적합하게 되어 있지 않다.

본 발명에 따른 전달부의 실시 형태는 온도 제어가능한 내벽 표면을 포함할 수 있다. 예컨대, 위에서 예시한 바와 같이 전달부가 이중 벽을 포함하는 경우, 외벽의 내측 표면 또는 제품 흐름을 위한 관 또는 퍼넬과 같은 안내 수단을 형성하는 내벽의 내측 표면은 온도 제어가능하게 설계되거나 만들어질 수 있다. 복수의 전달부를 포함하는 공정 라인의 어떤 실시 형태에서, 전달부들 중의 하나 이상은 적극적인 온도 제어에 적합하게 되어 있고, 하나 이상의 다른 전달부는 그렇지 않다. 예컨대, 냉동 건조기로부터 냉동 건조 입자를 배출시키기 위해 제공되는 전달부는 적극적인 온도 제어에 특별히 적합하게 되어 있지 않을 수 있는데, 이는 건조 후의 입자는 보통 특정의 냉각을 필요로 하지 않기 때문이며, 반면, 최적의 공정 조건을 제공하고 그래서 예컨대 냉동 입자의 덩어리화로 인해 생기는 바람직하지 않은 제품 특성을 방지하거나 지연시키기 위해 냉동 입자를 건조를 위해 냉동 건조기 안으로 안내하는 전달부는 적극적인 온도 제어, 특히 냉각에 적합하게 되어 있을 수 있다.

본 발명에 따른 전달부는, 냉동 건조기를 공정 라인의 다른 장치로부터 시일링가능하게 분리시키기 위한 밸브 또는 유사한 시일링/분리 수단을 포함할 수 있다. 냉동 건조기는 입자 냉동 건조 및 냉동 건조기의 청결화 및/또는 살균을 포함한(이에 한정되지 않음) 개별적인 폐쇄식 작업 조건에 적합하게 될 수 있다. 예컨대, 다른 공정 장치로부터 분리되어 수행되는 별도의 냉동 건조 작업의 경우에, 냉동 건조기는 압력과 같은 공정 조건을 제어하기 위한 전용 장비를 필요로 할 수 있다. 이들 실시 형태에서, 상기 전용 장비는 하나 이상의 진공 펌프를 포함할 수 있지만 그에 한정되지 않으며, 그 진공 펌프들은 제품 흐름을 냉동 건조기 안으로 그리고/또는 밖으로 안내하는 하나 이상의 전달부의 시일링 작용으로 분리되지 않는다.

상기 공정은 상기 진공 챔버와 드럼 중의 적어도 하나의 내벽 표면의 온도를 제어하는 하나 이상의 단계를 더 포함할 수 있다. 어떤 실시 형태에서, 드럼은 건조 단계에서 회전할 뿐만 아니라, 장입 단계에서도 회전하게 된다. 이들 실시 형태의 변형예에 따르면, 드럼은 장입 단계에서 회전되고, 이때 회전 속도가 변경되는데, 예컨대 건조 단계에 비해 느리게 된다.

본 발명은 폐쇄 조건 하에서 냉동 건조 벌크 입자를 제조하기 위한 장치를 위한 설계 및 공학적인 개념을 제공한다. 무균 제품 취급에 대해, 본 냉동 건조기는 추가적인 고립기의 필요 없이 비 무균 환경에서 작동될 수 있다. 그래서, 예컨대, GMP(Good Manufacturing Practice) 요건에 따른 제품 무균 상태를 여전히 가능케 하면서 고립기의 사용과 관련하여 추가되는 복잡성 및 비용을 피할 수 있다. 어떤 실시 형태에 따르면, 공정 공간을 구속하거나 한정하는 구속 벽과 같은 경계가 본 발명의 냉동 건조기의 진공 챔버에 의해 제공된다. 그 경계는 종래의 고립기로서 기능할 수 있고/있거나 원하는 온도 체계, 압력 체계 등을 확립하고 유지하는 것과 같은, 공정 공간 내의 원하는 공정 조건의 확립 또는 유지에 기여하는데 적합하게 될 수 있다.

바람직한 실시 형태에서, 본 발명에 따른 냉동 건조기로 폐쇄 조건 하에서 작업하는데 고립기는 필요치 않다. 따라서, 이들 실시 형태에서, 일반적으로 당 업계에서 사용되는 것과 같은 종래의 고립기는 본 발명의 설계 원리에 따른 냉동 건조기 및/또는 공정 라인을 실행하는데는 적합하지 않다. 예컨대 종래의 설계와는 대조적으로, 고립기의 고립 수단(에컨대, 그의 고립용 벽)은, 내부와 외부 사이의 기밀한 고립 또는 분리를 제공할 뿐만 아니라 적어도 내부의 원하는 공정 조건의 제어에 기여하는데 적합하게 되어야 할 것이다.

보다 구체적으로는, 종래의 냉동 건조 공정 라인에서는, 고립기 내부에서 무균 조건을 처음으로 확립한 후에(예컨대, GMP 요건에 따라), 고립기의 내부에서 실제로 무균 상태가 유지되고 있는지를 작업자가 매 시간 마다 또는 몇 시간 마다 확인을 해야 한다. 이 경우에는 값비싼 센서 기구 및 모니터링 절차를 사용해야 한다. 여기서 설명하는 바와 같이, 본 발명에서는 이들 값비싼 기구 요건 및 모니터링 절차가 필요 없다. 따라서, 특히 바람직한 실시 형태에서, 고립기를사용하는 종래의 냉동 건조기/냉동 건조 공정과 비교할 때 제조 비용이 상당히 줄어든다. 냉동 건조 공정에서의 격납 요건과 관련해서도 유사한 비용 저감이 실현될 수 있다.

다른 실시예에 따르면, 진공 챔버의 구속 벽 또는 유사한 공정 공간 한정 수단은 오염 또는 공해를 특히 받기 쉬운 위험한 영역을 가능한 한 많이 피하도록 설계되어 있다. 바람직한 실시 형태에서, 진공 챔버 및/또는 드럼은 효율적인 청결화 및/또는 살균에 특히 적합하게 되어 있다. 종래의 냉동 건조의 경우에는, 고립기 및 이 고립기의 내부에 배치되는 처리 장비의 외측 표면을 이런 점에 관해 특별히 설계하는 것은 가능하지 않다.

하우징/진공 챔버는, 공정 공간 및 이 공정 공간을 주변 환경으로부터 고립시키거나 분시키는 수단을 제공하는데 특히 헌신하는 것으로 볼 수 있고, 드럼은 특히 입자로부터 수증기의 효율적인 승화를 가능케 해주는데 헌신하는 것으로 볼 수 있다. 이러한 임무 분리로 인해, 그 임무에 대한 개별적인 최적화가 가능하게 되며 또한 잠재적인 간섭이 줄어든다. 공정 조건, 무균 상태/격납을 제공하는 기능들이 부분적으로 또는 완전히 드럼과 분리될 수 있으므로, 이들 기능을 최적화할 때 그 드럼의 회전성을 무시할 수 있다. 이리하여, 드럼 설계가 단순화되며 그래서 결국에는 드럼을 이용하는 냉동 건조기의 이용 범위가 넓어질 수 있다. 예컨대, 입자를 수용하기 위한 회전 드럼이 하우징 챔버(진공 챔버)와 개방 연통되어 있는 경우를 생각해 본다. 공정 공간 내의 공정 조건은 회전 드럼 대신에 정치식 챔버에 의해 확립/유지될 수 있다. 이리하여, 가열/냉각 장비, 가열/냉각 매체, 및/또는 (진공) 압력 조건을 공정 공간에 제공하기 위한 장비와 같은 공정 제어 장비에 대한 설계가 단순화된다. 일 실시예에서, 펌프는 정치식 챔버에만 결합될 필요가 있기 때문에, 복잡한 시일링 수단을 사용하여 정치식 진공 펌프를 회전 드럼에 결합시킬 필요가 없다.

다른 실시예로서, 드럼을 챔버와 개방 연통시키면, 회전 드럼에 입자를 장입하는 것이 간단하게 된다. 회전 드럼 안으로 진입하는 정치식 장비, 예컨대 장입 퍼넬을 위한 복잡한 시일링 수단이 필요 없다.

본 발명은 어떤 기구에 한정되는 것은 않지만, 입자 건조를 위해 회전 드럼을 사용하면 유효 제품 표면이 증가되며, 이에 따라, 가만히 있는 입자를 건조시키는 경우와 비교하여(예컨대, 종래의 작은 유리병을 이용하는 건조 또는 정치식 트레이에서의 벌크웨어 건조 참조) 질량 및 열 전달이 가속화된다. 보다 구체적으로는, 작은 유리병에서 냉동 건조하는 경우, 드럼의 회전 운동에 의해 제공되는 제품 표면의 증가된 이용가능성으로 인해, 작은 유리병에서 제품을 건조할 때 보다 더욱 효율적인 질량 및 열 전달이 일어날 수 있다. 예컨대, 증가된 제품 표면으로 인해, 작은 유리병에서의 건조와 비교할 때 수증기의 확산을 느리게 하는 재료 층이 적기 때문에, 냉동 제품을 통해 질량 및 열 전달이 일어날 필요가 없다. 또한, 수증기의 방출 및 제거를 방해하는 마개가 없다. 벌크웨어 건조로, 작은 유리병에 대한 장입 및 내용물 제거가 필요 없게 되는데, 이리하여 냉동 건조기를 위한 설계가 단순화되고 그리고/또는 냉동 건조기에 대한 유연한 선택 방안이 증가된다. 충전 단계는 냉동 건조 후에 수행될 수 있으므로, 특정의 작은 유리병, 마개, 용기, IBC(Intermediate Bin Container)는 일반적으로 필요 없다. 벌크 드럼을 이용하여 건조하면, 전체 뱃치에 대해 더욱 균일한 건조 조건을 얻을 수 있다.

진공 챔버 및 드럼 중의 어느 하나 또는 둘다는 온도 제어가능한 벽을 포함할 수 있다. 이리하여, 폐쇄 조건 하에서의 작업을 위한 효율적인 온도 제어가 가능하게 되며 또한 건조한 저온의 일반적으로 무균 상태의 가스의 흐름을 공정 공간을 경유하여 제공하기 위한 장비 및/또는 공정 공간 내부에 있는 라디에이터, 가열판 등과 같은 가열 장비와 같은 다른 냉각/가열 수단을 사용하지 않아도 되거나 사용을 줄일 수 있다. 이러한 점은, 냉동 건조기 및/또는 그 냉동 건조기 사용될 수 있는 공정 라인의 복잡성 및 비용을 줄여 주는 것으로 생각된다.

본 발명의 다양한 실시 형태에는 하나 이상의 가열 기구가 유연하게 제공될 수 있다. 예컨대, 동결 건조 중에 입자를 가열하기 위해, 가열가능한 드럼 및/또는 진공 챔버 벽에 추가로 또는 그에 대한 대안으로, 마이크로파 가열(및/또는 또 다른 가열 기구)이 제공될 수 있다. 마이크로파 가열 접근법은 종종 마이크로파 장(field)의 불균일성 문제를 갖는다는 것을 주목해야 해는데, 이 불균일성은 파장 스케일, 예컨대 약 10 cm ∼ 15 cm의 스케일로 생길 수 있다. 이들 스케일은 입자 크기(센티미터 스케일 이하) 보다 크며, 그래서, 입자가 너무 느린 열전달을 받아 승화가 지연되는 중에 어떤 입자는 과도한 에너지 전달을 받아 과열되어 용융되며 심지어는 연소될 수 있다.

불균일성 문제를 극복하기 위한 일 조치는, 냉동 건조 공동부, 예컨대 드럼(또는 진공 챔버) 안으로 진입하는 복수의 마그네트론 및/또는 복수의 도파관을 제공하는 것일 수 있다. 그러나, 본 발명의 특정 실시 형태에 따르면, 예컨대 드럼의 전방 개구(예컨대, 장입 개구)를 통해 마이크로파를 그 드럼 안으로 안내하기 위한 단일의 도파관 및 단일의 마그네트론이면 충분하다. 어떤 이론에 구속되는 것을 원치 하지만, 드럼을 이용하는 건조로 입자는 그 드럼의 회전으로 인해 지속적으로 움직이기 때문에, 드럼 내부의 장(field) 불균일성의 영향은 정지되어 있는 입자를 냉동 건조시키는(예컨대, 진동식 건조를 포함하여, 작은 유리병을 이용하는 건조 및/또는 트레이를 이용하는 건조) 경우에 비해 최소화될 수 있다. 마이크로파 장 내에서 입자의 경로가 적어도 그 마이크로파의 파장 정도이면, 일반적으로 실질적으로 균일한 입자 가열이 일어나게 된다.

일반적으로, 본 발명에 따른 냉동 건조기의 실시 형태는 특정 공정 요건, 예컨대 원하는 공정 체계에 유연하게 맞게 될 수 있다. 상기 장치로 수행하고자 하는 하나 이상의 공정 체계의 상세 사항에 따라서는, 온도 제어가능한 벽을 챔버 또는 드럼 중의 하나에만 제공해도 충분할 수 있다. 다른 적용의 경우, 예컨대 냉동 건조기가 넓은 범위의 공정 체계에 사용되기 위한 것인 경우, 드럼과 챔버 둘다에 온도 제어가능한 벽이 구비될 수 있다. 일 실시예에서, 드럼은 챔버에 의해 제공되는 온도 제어에 대해 추가적인 또는 보충적인 온도 제어를 제공하도록 구성될 수 있다.

온도 제어는, 예컨대 드럼에 입자를 장입하기 전에 그리고/또는 장입하는 동안에 냉각하는 것을 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 온도 제어는 예컨대 동결 건조 공정 동안에 그리고/또는 살균과 같은 보충 공정 동안에 가열하는 것을 포함할 수 있다.

벽, 예컨대 내벽(선택적으로는 드럼의 외벽)을 가열하기 위한 가열 수단을 챔버 및/또는 드럼에 제공하면, 기계적 스트레스의 감소 및/또는 한 작업 모드에서 다른 작업 모드로의 전환(예컨대, 냉동 건조 모드에서 청결화 및/또는 살균 모드로의 전환)을 위한 전환 시간의 단축과 같은 여러 가지 이점들이 얻어진다. 이러한 전환은, 건조 동안에 예컨대 약 -60℃의 온도로 유지되는 구조물에 뜨거운 증기를 가하는 것에 관련될 수 있다. 예컨대, 챔버 및/또는 드럼의 내벽을 가열하면, 현재 저온인 구조물에 증기를 가하기 전에 그 구조물의 원활한 적응이 이루어질 수 있으며, 그래서 건조 공정이 끝난 후의 수동적인 온화(warming)에 비해 시간을 상당히 단축할 수 있다. 유사하게, 적극적인 냉각 수단은, 고온이 관련되는 청결화 및/또는 살균 공정 다음의 냉각 시간을 상당히 단축할 수 있다. 일 특정 실시예에 따르면, 주어진 구성에 대한 수동적인 냉각 시간은 6 ∼ 12 시간일 수 있는데, 이는 예컨대 챔버 및/또는 드럼의 하나 이상의 벽에 대한 적극적인 냉각으로 대략 1 시간(또는 그 이하)으로 단축될 수 있다.

여기서 전달부라고 부르는 구조적 실체는, 폐쇄 조건, 즉 무균 상태의 보호 및/또는 격납 조건의 보호 하에서 입자를 냉동 건조기 안으로 그리고/또는 밖으로 전달할 수 있는 방안인 것으로 설명된다. 그러한 구조적 실체를 포함하는 일 설계 접근법은, 다른 별도의 장치를 갖는 냉동 건조기를 공정 라인에 일체화할 때의 유연성을 얻을 수 있다. 전달부는 1) 주변 환경으로부터의 고립을 가능케 하고, 즉 폐쇄 조건을 제공하고, 2) 예컨대 냉각을 통해 원하는 공정 조건을 얻을 수 있게 해주며, 그리고 3) 제품 흐름을 한 장치에서 다른 장치로 안내할 수 있다. 이들 (및 다른) 임무는 전달부의 다른 구성 요소에 의해 달성될 수 있다. 예컨대, 이중 벽의 전달부는 폐쇄 조건을 제공하기 위한 기밀하게 폐쇄된 외벽을 포함할 수 있으며, 이에 대응하여 그 외벽은 진공 챔버의 외벽에 연결될 수 있고, 전달부의 내벽은 입자를 위한 퍼넬, 관, 파이프 또는 유사한 안내 수단을 포함한다. 안내 수단은 드럼과 결합되어 또는 그 드럼과의 결합 없이 챔버의 벽(들)을 통해 그 드럼 안으로 진입할 수 있다. 냉동 건조기 및/또는 전달부에 있는 다른 구조적 구성 요소에 임무를 할당하면, 단순하면서도 효율적인 설계가 가능하게 된다.

공정 공간은 주로 냉동 건조기의 하우징(진공) 챔버에 의해 제공되므로, 본발명의 실시 형태에 따른 냉동 건조기 장치는 다양한 종류의 배출 설비 및 배출 수용부(건조된 입자가 그 수용부 안으로 채워짐) 중의 하나 이상에 유연하게 적합하게 될 수 있다. 드럼으로부터 입자를 제거한 후에, 그 입자는 챔버에 의해 제공되는 폐쇄 조건 하에서 그 챔버 안에 수용되어 있거나 그에 결합되어 있는 용기 안으로 직접 채워질 수 있다. 대안적으로, 배출 및/또는 다른 제품 취급 작업을 위한 별도의 제품 취급부 안으로 입자를 안내하기 위한 전달부가 제공될 수 있다. 제품 흐름을 드럼으로부터 수용부 및/또는 전달부에 안내하기 위한 안내 수단이 정치식 챔버에 의해 제공되는 폐쇄 조건 하에 있는 공정 공간 내부에 유연하게 제공될 수 있다.

본 발명에 따른 냉동 건조기는 일반적으로 다른 크기 및/또는 크기 범위를 갖는 입상체 또는 펠릿과 같은 넓은 범위의 입자를 건조시키는데 사용될 수 있다. 본 발명에 따른 냉동 건조기는 뱃치(batch) 모드로, 예컨대 입자의 뱃치를 냉동 건조시키기 위해 유연하게 작동될 수 있고/있거나 연속 모드로 작동될 수 있는데, 예컨대 장입 단계 중에 냉동 건조기는 상류 입자 발생기로부터 냉동 입자를 연속적으로 받을 수 있고 수용된 입자의 덩어리화를 방지할 수 있으며 그리고 적절한 냉각을 제공할 수 있다. 이는 본 발명의 실시 형태들 중의 하나 이상에 의해 제공되는 유연성에 대한 단지 하나의 예시일 뿐이다.

챔버와 드럼 중의 적어도 하나는 CiP 및/또는 SiP에 적합하게 될 수 있는데, 이는 청결화 및/또는 살균을 단순화하고 또한 제조 조업 사이의 유지 보수 시간 등을 단축시키는데 기여한다. 이와 관련하여, 본 발명에 따른 냉동 건조기는 효율적인 청결화/살균에 특히 적합하게 될 수 있다. 예컨대, 드럼, 챔버 또는 이들 둘다는 각각의 장치로부터 청결화 및/또는 살균 액체 및/또는 응축물을 배출시키기 위해 경사질 수 있다. 어떤 실시 형태에서, 공정 공간의 구속 벽에 있는 기존의 개구, 예컨대 응축기에의 연결을 위한 개구가 배출을 위해 재사용될 수 있는데, 이리하여 간단하면서도 효율적인 설계가 제공된다.

일반적으로, CiP 및/또는 SiP에 대한 완전한 가능성으로 인해, 용접 연결 또는 볼트 연결과 같은 간단한 수단에 의해 공정 공간이 영구적으로 기밀하게 폐쇄, 즉 일체화된 상태로 유지될 수 있는 냉동 건조기 설계가 가능하게 되며, 따라서, 예컨대 청결화 및/또는 살균 목적을 위해 수동 개입 및/또는 분해가 필요하고 이에 따라 설계에 있어 제한을 받는 장치와 비교할 때, 비용 효율적 설계와 성능이 가능하게 된다.

본 발명의 다른 양태와 이점은 도면에 도시되어 있는 특정 실시 형태들에 대한 이하의 설명으로부터 명확히 알 수 있을 것이다

도 1 은 본 발명에 따른 냉동 건조기의 제 1 실시 형태를 개략적으로 도시한다.
도 2 는 냉동 건조기의 제 2 실시 형태를 측면도로 개략적으로 도시한다.
도 3 은 도 2 의 냉동 건조기의 상세 구성을 도시하는 개략적인 단면도이다.
도 4 는 도 3 의 냉동 건조기의 진공 챔버와 드럼의 상세 구성을 도시한다.
도 5 는 본 발명에 따른 냉동 건조기를 포함하는 공정 라인을 부분적으로 도시한다.
도 6 은 본 발명에 따른 냉동 건조기의 제 3 실시 형태의 단면도이다.
도 7 은 도 2 및 3 의 냉동 건조기의 작업을 도시하는 흐름도이다.

도 1 은 냉동 건조기의 일 실시 형태(100)의 구성 요소들을 개략적으로 도시하는데, 이들 구성 요소에 대한 기능 할당과 그의 상호간 작용이 나타나 있다. 냉동 건조기(100)는 폐쇄 조건에서 냉동 건조 입자의 벌크웨어(bulkware) 제조를 위한 공정 라인에 사용될 수 있다. 냉동 건조기(100)는 하우징 챔버(102) 및 드럼(104)을 포함하고, 각각 제품(P/110)을 공정 공간(112) 안으로 또한 밖으로 전달하기 위한 전달부(106, 108)와 연결되어 있다.

하우징 챔버(102)의 임무(114)는, 공정 공간(112)을 형성하고 또한 공정 공간(112) 내의 온도, 압력, 습도 등과 같은 공정 조건들을 원하는 값으로 확립하고 유지하는 것이며, 잘 규정되어 있고 신뢰적이며 또한 반복적인 방식으로 공정 공간(112)에 원하는 공정 체계를 제공하기 위해 적절한 공정 파라미터를 제어하기 위한 수단이 상기 하우징 챔버(102)에 구비되어 있다.

일 실시 형태에서, 하우징 챔버(102)는 공정 공간(112)에 진공 조건을 제공하는데 적합하게 되어 있으며, 여기서 "진공"은 당업자에게 알려져 있는 바와 같이 대기압 아래의 낮은 압력 또는 과소압을 말한다. 여기서 사용되는 진공 조건은 10 밀리바아(millibar) 또는 1 밀리바아 또는 500 마이크로바아 또는 1 마이크로바아 만큼 낮은 압력을 의미할 수 있다. 동결 건조는 일반적으로 다른 압력 체계에서 수행될 수 있는데, 예컨대 대기압 하에서 수행될 수 있다. 여기서 설명하는 많은 냉동 건조기 구성은 회전 드럼을 수용하는 하우징 챔버를 포함하며, 동결 건조는 진공에서 효율적으로 수행될 수 있으므로, 상기 하우징 챔버는 진공 챔버로 되어 있다. 그러므로, 도 1 의 하우징 챔버(102)를 이하 "진공 챔버"라고 할 것인데, 물론 진공 챔버는 여기서 논의되는 설계 개념을 실시하는데 적합한 것으로 생각될 수 있는 일반적인 하우징 챔버의 단지 한 실시 형태라는 것을 이해해야 한다.

일반적으로, 하우징(진공) 챔버(102)는 공정 파라미터를 적용하여 공정 공간(112) 에서 미리 정해진 공정 조건을 확립하거나 유지하며, 상기 공정 파라미터에 대한 제어는 일반적으로 도 1 에서 기능 블럭(114)으로 표시되어 있다. 공정 조건 "진공"과 관련하며, 이 공정 조건은 진공 챔버(102)와 관련된 진공 펌프와 같은 장비를 적절한 제어 파라미터에 따라 제어하여 확립되고 유지될 수 있으며, 공정 공간(112)에서 측정된 또는 그 공간과 관련된 공정 조건에 대한 어떤 피드백 조절이 있을 수 있고 그에 따라 공정 조건 파라미터를 설정할 수 있다. 선택적인 센서 회로 및 피드백 조절 회로의 도시는 도 1 에서 생략되어 있다. 진공 펌프는 도 1 의 진공 챔버(102)에 사용될 수 있는 또는 그 챔버와 관련될 수 있는 복수의 장비 장치들 중의 하나일 뿐인데, 하지만 명확성을 위해 그 진공 펌프 또한 도 1 에서 생략되어 있다.

공정 조건으로서 공정 공간(112)내의 "온도"에 대해, 바람직한 실시 형태에서는 온도 제어(가열 및/또는 냉각) 수단이 진공 챔버(102)와 관련하여 제공된다. 적절한 온도 제어 수단은, 냉각 매체, 가열 매체, 방사선 열(방사선은 예컨대 마이크로파 방사선일 수 있음), 전기적 열 등을 진공 챔버(102)의 내벽 표면을 통해 간접적으로 공정 공간(112)에 가하고/가하거나 진공 챔버(102)의 내부(즉, 공정 공간(112))에 가하여 공정 공간에 직접 가하는 것을 포함할 수 있다. 예컨대, 가열 에너지가 공정 공간 내로 직접 방사될 수 있다. 가열 및/또는 냉각 수단에 대한 적절한 파라미터 제어가 바람직하게는 기능 블럭(114)에 속한다.

공정 조건 "습도", 즉 공정 공간(112)의 수증기 함량에 대해서는, 응축기가 진공 챔버(102)와 관련하여, 즉 공정 공간(112)과 일시적으로 또는 영구적으로 연통되어 제공될 수 있다(도 1 에서는 생략되어 있음). 예컨대, 제조 조업(즉, 입자 "P"의 건조) 중에, 상기 공간(112)내의 습도에 대한 미리 정해진 값의 공정 조건을 확립하고 유지하기 위해, 공정 파라미터(114) 중의 하나 이상이 상기 응축기의 작동에 관련될 수 있다.

도 1 의 박스(114) 내에 도시되어 있은 임무는, 냉동 건조 중의 진공 챔버(102)의 작업 뿐만 아니라 다른 공정/작업 모드도 말하는 것일 수 있다. 예컨대, 냉동 건조기(100)는 투입 또는 장입 모드에서 작동될 수 있는데, 이때 입자(P)는 상류 입자 발생기(예컨대, 분무 냉동기, 구슬형화 탑 (prilling tower)으로부터 전달부(106)를 경유하여 냉동 건조기(100)에 준 연속적으로 안내된다. 그러므로, 제품은 입자 발생 속도로 냉동 건조기 안으로 유입하게 되는데, 즉 드럼(104)은 그 입자 발생 속도로 장입된다. 장입 모드에서, 공정 조건은 상류 입자 발생기에서와 유사한 압력을 포함할 수 있고/있거나 대기압 정도의 압력(및/또는 전달부(106) 내의 압력)을 포함할 수 있다. 공정 공간(112) 내의 온도는 입자 발생기 내의 온도(및/또는 전달부(106) 내의 온도)와 유사하게 제어될 수 있다. 입자 발생의 상세 사항에 따라, 장입 모드에서 공정 공간(112)의 습도가 적극적으로 제어될 수 있거나 그렇지 않을 수 있다.

기능(114)은 청결화 모드 및/또는 살균 모드를 위한 공정 파라미터의 제어를 더 포함할 수 있다. 일 실시 형태에서, 냉동 건조기(100)에는, 진공 챔버(102)를 위해 CiP 및/또는 SiP를 실행하기 위해 청결화/살균 접근점(예컨대, 노즐, 다중 노즐 헤드 등)과 같은 하나 이상의 수단 및 하나 이상의 배출 수단이 구비된다. 이러한 접근점은 반드시 진공 챔버에 직접 배치될 필요는 없는데, 예컨대 진공 챔버(102)의 내벽과 같은 구조물에 청결화/살균 매체를 보내기 위한 수단이 상기 챔버(102) 내에 수용되는 드럼(104)과 관련되어 배치될 수 있다. 접근점으로 가는 청결화/살균 매체의 흐름에 관한 파라미터의 제어는 상기 기능(114)의 일 부분일 수 있다. 유사하게, 위에서 논의된 압력 및/또는 온도 제어 수단에 관한 파라미터는 청결화/살균 모드에서 그리고/또는 위에서 논의한 모드들 중의 한 모드에서 다른 모드로의 전환을 위한 전환 모드에서 적극적으로 제어될 수 있다. 예컨대, 청결화/살균 후의 진공 챔버의 냉각 및/또는 건조 공정 후의 챔버(102)의 가열은 적극적인 온도 제어에 의해 선택적으로 짧게 될 수 있다.

바람직하게는 상기 기능(114)은 관련된 제어 파라미터에 대한 시간 순서의 규정을 통해 특정의 공정 체계 또는 처리를 실행하는 제어 계획, 절차 또는 미리 정해진 프로그램의 실행을 포함하지만, 이러한 실행을 필요로 하는 것은 아님을 이해할 것이다.

다양한 작업 모드에서 공간(112)내의 공정 조건을 제어하는 역할 또는 임무(임무 세트, 기능 블럭)(114) 외에도, 진공 챔버(102)는 공간(112)의 주변 환경(118)으로부터 공정 공간(112)을 분리 또는 고립시키는 역할(116)도 갖는다. 이 임무(116)에 관련된 기능은, 공정 공간(112)(예컨대 장입 후 또는 전에 입자(P)를 포함하거나 그렇지 않음) 내의 무균 조건을 보호하는 일 및 챔버(102)의 내부를 격납하는 일, 즉 어떤 물질(고체, 액체, 기체, (약물) 제품 또는 부형제, 오염 물질 또는 마찰제일 수 있음)이 공정 공간(112)으로부터 주변 환경(118)으로 전달되는 것을 방지하는 일 중의 적어도 하나에 관한 것일 수 있다. 상기 임무(116)를 실행하기 위해, 챔버(102)는 부분적으로 또는 완전히 기밀하게 폐쇄된 벽(120)을 포함할 수 있다. 이 벽(120)은 필수적으로 그의 내부로서 공정 공간(112)을 형성할 수 있다. 벽(120)은 단일 벽, 이중 벽 또는 이들의 조합 벽을 포함할 수 있다.

예컨대, 어떤 실시 형태에서는, 벽(120)은, 공정 공간(112) 내외로의 재료 전달을 위한 잘 규정된 최소한의 개구 및 공정 공간(112) 안으로 향하는 구조물을 위한 기계적 지지부를 가지면서 기밀하게 폐쇄된다. 벽(120)에 있는 개구는 복수의 전달부(106, 108), 위에서 언급한 청결화/살균 매체 접근점, 청결화 및/또는 살균 잔류물을 제거하기 위한 하나 이상의 배출 개구 및 센서 개구를 포함할 수 있다. 기능 블럭(116)은 상기 개구들 중의 하나 이상에 배치되거나 그와 관련된 밸브 및/또는 다른 시일링 수단의 적극적인 제어를 포함할 수 있으며, 또한 원하는 폐쇄 조건이 공정 공간(112) 내에서 정말 확립되어 있거나 유지되고 있는지를 판단/감지하는 것에 관한 기능도 포함할 수 있다.

상기 드럼(104) 및 그에 부여된 다양한 기능들과 관련하여, 바람직한 실시 형태에서 그 드럼(104)에는 장입 모드에서 입자(P)가 장입될 수 있으며, 그 드럼의 어떤 실시 형태는 위에서 이미 설명한 바와 같다. 입자는 건조 모드 중에 회전 드럼(104) 안에 수용되어 유지될 수 있으며 그리고 다음에 제거/배출 모드에서는 드럼으로부터 제거되고 냉동 건조기(100)에서 배출될 수 있다. 따라서, 드럼(104)에 할당된 임무(역할, 기능 블럭) 중의 하나는, 전달부(106)를 통해 냉동 건조기(100) 안으로 전달되는 입자(P)를 받아 수용하는 임무(122)이다. 이 임무(122)는 예컨대 원하는 양의 입자를 받아 유지하기 위해 드럼을 적절히 설계하여 달성될 수 있다. 또한, 장입, 건조 및 제거 중의 적어도 하나가 가능하도록 드럼의 경사를 적극적으로 제어할 수 있다. 예컨대, 드럼(104)은 입자의 제거를 위해 일반적인 디폴트(default) 위치로부터 경사질 수 있고 그 후에 다시 디폴트 위치로 움직일 수 있다. 역할(122)의 적극적인 기능은 벌크 특성을 감지하는 것을 또한 포함할 수 있는데, 그러한 감지는, 장입 레벨의 검출 및/또는 입자의 덩어리화 정도의 검출 그리고 온도 또는 습도와 같은 입자 특성의 감지를 포함한다.

도 1 에 있는 기능 블럭(124)은, 냉동 건조기(100)의 다양한 작업 모드들 중의 하나 이상의 모드 동안에 공정 공간(112) 내의 공정 조건을 제어하는데 도움을 주는 하나 이상의 수단을 드럼(104)이 더 포함하거나 구비할 수 있음을 나타낸다. 진공 챔버(102)와 드럼(104) 모두 공정 공간(112)과 직접 접촉하므로, 원칙적으로, 공정 조건의 제어는 상기 진공 챔버와 드럼 중의 하나 또는 둘 모두에 할당될 수 있다. 그러나, 많은 적용의 경우, 진공 챔버(102)가 공정 조건을 제어하는(기능 블럭(114)) 일의 대 부분을 맡고 드럼(104)은 필요하다면 보조적인 역할(기능 블럭(124))을 하게 하는 것을 생각할 수 있는데, 이는 비용 효과적인 설계를 위해 회전 드럼 대신에 바람직하게는 대응 공정 파라미터 제어 장비를 일반적으로 정치식 챔버에 또는 그와 관련하여 배치할 수 있기 때문이다.

그러므로, 보충적인 공정 조건 제어 기능(124)은 선택적인 것으로 볼 수 있다. 예컨대, 회전 드럼(104)에는, 공정 공간(112)내의 압력 또는 습도를 제어하기 위한 수단이 선택적으로 구비될 수 있다. 이와 관련하여 말해 두고자 할 것으로, 예컨대 압력, 온도 및 습도 조건이 일반적으로 드럼 내부 공간(126) 및 외부 공간(128)에서 평형을 이루도록, 물질 및 에너지의 전달에 대하여 상기 드럼 내부 공간은 외부 공간과 영구적으로 연통되어 유지될 수 있다(양 공간(126, 128)은 함께 공정 공간(112)을 형성하는 것으로 이해할 수 있음). 본 발명은 작업의 어떤 특정 기구(mechanism) 또는 이론에 한정되는 것이 아니라, 원칙적으로, 드럼 및 챔버를 개방 연통 상태로 유지하더라도 그 드럼을 통해 압력 및/또는 습도를 제어하는 것이 방해되지 않을 것으로 생각할 수 있는데, 하지만 이는 일반적으로 바람직한 선택 방안은 아닐 수 있다.

상기 임무(124)는 공정 공간(112) 내에서의 (보충적인) 온도 제어를 포함할 수 있다. 예컨대, 어떤 실시 형태에서는, 진공 챔버(102)의 대응하는 온도 제어 수단(기능(114))을 보조하기 위해 하나 이상의 가열 및/또는 냉각 수단이 드럼(104)에 배치되거나 아니면 그 드럼과 관련될 수 있다. 예컨대, 공정 공간(112) 및/또는 입자(P)를 가열하는 것을 도와 주는 가열 수단이 제공될 수 있고/있거나, 장입 단계 중의 추가적인 냉각을 위한 냉각 수단이 제공될 수 있다. 드럼(104)에 있는 온도 제어 수단은 챔버(102)에 있는 대응 수단을 대체할 수 있다.

입자(P)의 효율적인 건조를 도와 주는 것은 도 1 에서 드럼(104)의 추가 역할(130)인 것으로 나타나 있다. 이와 관련하여 말해 두고자 할 것으로, 작은 유리 병(vial)에 채워진 입자를 받기 위해 또는 입자를 벌크웨어로서 받기 위해 하나 이상의 정치식 또는 진동 트레이를 포함하는 입자 캐리어를 사용해서도, 여기서 논의하는 바와 같은 설계 원리와 관련한 하나 이상의 이점을 얻을 수 있다. 그러나, 입자 캐리어로서 회전 드럼을 사용하는 것이, 건조 시간 면의 효율, 건조 결과, 제조 비용 등의 관점에서 바람직한 설계 방안이라고 생각된다. 이러한 이유로, 구성 요소(104)를 드럼(104)이라고 부르지만, 상황에 따라서는, 예컨대 뱃치(batch) 크기, 원하는 건조 효율 및 건조 시간, 그리고 건조 후 입자의 허용가능한 습기 함량 등에 따라서는 일반적으로 다른 입자 캐리어가 추가적으로 또는 대안적으로 사용될 수도 있음을 이해할 것 이다.

임무(130)에 포함되는 기능의 다른 예로서, 드럼은 건조 중에 큰 제품 표면을 얻는데 도움을 주는데 특히 적합하게 될 수 있는데, 큰 제품 표면을 얻는데 도움을 주는 것은, 드럼의 적절한 회전 속도 및 입자의 효율적인 회전과 혼합을 도와주는 추가 조치를 포함할 수 있다. 이와 관련하여, 냉동 건조 공정 중의 전형적인 회전 속도는 약 0.5 ∼ 10 rpm, 바람직하게는 1 ∼ 8 rpm 을 포함하지만 이에 한정되지 않으며, 일 실시 형태에서 장입 중의 회전 속도는 약 0.5 rpm 으로 설정될 수 있다.

다른 예로서, 제어 기능은 장입 중에 입자의 덩어리화를 방지하여 제품 표면적을 높게 유지하는 것에 관한 것인데, 입자의 덩어리화를 방지하는 것은 예컨대 장입 중에 드럼(104)을 (느린) 회전 상태로 유지시켜 달성될 수 있다. 역할(124)에 따른 공정 조건의 제어는 또한 효율적인 건조를 더 도와 주는 것으로 생각된다. 그러므로 몇몇 조치가 임무(124, 130) 중의 어느 하나에 임의적으로 할당될 수 있는데, 이 조치는 예컨대 드럼 공간(126)에 열을 가하는 것에 관한 것일 수 있다.

공정 공간(112)에 폐쇄 조건을 제공하는 것에 관한 기능(입자(P)의 무균 상태를 보호하는 것과 같은)이 바람직하게 역할(116)을 갖는 챔버(102)에 할당된다. 이러한 할당(들)에 의해, 드럼(104)은 여기서 논의되는 대응하는 이점들을 가지면서 챔버(102)와 개방 연통되게 설계될 수 있다.

전달부(106, 108)는 폐쇄 조건, 즉 무균 상태 및/또는 격납의 보호 하에서 입자를 공정 공간(112) 내외로 전달하는 할당된 임무(132, 134)를 각각 갖는다. 이 임무(132, 134)는 진공 챔버(102)의 임무(116)와 관련하여 설명한 것과 유사한 기능을 포함할 수 있다. 예컨대, 무균 상태 및/또는 격납을 보호하기 위해 전달부(106, 108)는 이 전달부(106, 108)의 내부(107, 109)와 주변 환경(118)과 같은 주변 환경 사이의 기밀한 분리를 제공하도록 설계될 수 있다. 내부(107, 109)는 제품을 전달하고 또한 제품 흐름을 공정 공간(112) 안으로/밖으로 안내하는 임무(136, 138)에도 적합하게 될 수 있다. 냉동 건조기(100)의 분리된 작업을 위해 폐쇄 조건을 제공하는 것은 임무(132, 134)에 또한 속할 수 있는데, 이들 임무는 전달부(106, 108)의 내부(107, 109)의 기밀한 폐쇄를 제어가능하게 이루는데 적합한 하나 이상의 시일링 수단에 의해 수행될 수 있으며, 그 결과, 제품 흐름이 차단되고 더욱이 재료가 내부(107, 109)를 따라 공정 공간(112) 안으로 또는 밖으로 전달되는 것이 방지된다.

전달부(106, 108)에는, 이 전달부(106, 108)의 내부(107, 109)에 적절한 "공정" 조건을 주는 임무(140 및/또는 142)가 선택적으로 더 할당될 수 있다. 예컨대, 임무(140)에 따르면, 전달부(106)는 적절한 냉각 수단을 통해 내부(107)의 온도를 제어하는데 적합하게 될 수 있다. 전달부(108)에 대해서는, 임무(142)가 온도 제어 기능을 포함하지 않을 수 있도록 적극적인 냉각 기구는 더 이상 필요치 않을 수 있다. 청결화/살균 공정에 대해서, 임무(140, 142)는 적절한 배관 및 청결화/살균 매체 접근접을 통해 청결화/살균 매체를 내부(107, 109)에 가하는 것을 포함할 수 있다. 유사한 제어 기능이 챔버에 대한 역할(114)과 드럼에 대한 역할(124)에도 각각 포함될 수 있는데, 이러면 냉동 건조기(100)는 CiP/SiP를 할 수 있게 된다.

일반적으로, 예컨대 임무(114, 124, 140, 142) 중의 일부 또는 전부는, 관련된 제어 파라미터를 구동시키는 적시의 순서를 특정하는 미리 정해진 제어 계획, 절차 또는 프로그램을 실행하여 특정의 원하는 공정 체계를 실시하여 실현될 수 있다.

도 2 는 관(206)에 의해 서로 연결되어 있는 진공 챔버(202)와 응축기(204)를 포함하는 냉동 건조기의 일 실시 형태(200)의 측면도이며, 상기 관에는 챔버(202)와 응축기(204)를 제어가능하게 서로 분리시키기 위한 밸브(207)가 구비되어 있다. 진공 펌프가 응축기(204) 또는 관(206)과 관련하여 선택적으로 제공될 수 있다. 냉동 건조기(200)에 냉동 입자를 장입하기 위한 전달부(208)가 제공되어있다. 그 전달부(208)는, 폐쇄 조건 하에서 처리될 입자를 저장하기 위한 공정 라인의 별도의 장치 및/또는 용기 또는 다른 저장 장치에 관련되어 연결될 수 있다.

다양한 실시 형태에서, 두 진공 챔버(202)와 응축기(204)는 일반적으로 원통형이다. 구체적으로, 진공 챔버(202)는 끝에 원추형부(212, 214)가 있는 원통형 메인부(210)를 포함할 수 있으며, 상기 원추형부들은 메인부(210)에 영구적으로 고정 장착되거나(원추형부(212)에 대해 예시적으로 나타나 있는 바와 같이) 또는 제거가능하게 장착될 수 있다(복수의 볼트 체결구(216)로 메인부(210)에 장착되는 원추형부(214)로 예시적으로 나타나 있는 바와 같이). 어떤 실시 형태에서는, 전달부(208)는 폐쇄 조건 하에서 제품 흐름을 진공 챔버(202) 안으로 안내하기 위해 끝 원추형부(214)에 영구적으로 연결된다. 진공 챔버(202)의 메인부(210)와 원추형부(214) 각각은 진공 챔버(202)로부터의 제품 배출을 위한 포트(218, 220)를 각각포함하며, 그 제품 배출은 적어도 부분적으로 중력에 의해 이루어질 수 있다(선택적으로 하나 이상의 작용 운반 기구의 도움을 받으면서).

도 3 은 진공 챔버(202)와 관련된 점들을 더욱 자세히 보여주는 도 2 의 냉동 건조기(200)의 단면 절개도를 도시한다. 구체적으로, 챔버(202)는 회전 드럼(302)을 수용하며, 이 회전 드럼의 회전 지지부는 명확성을 위해 도 3 에서는 생략되어 있다. 드럼(302)은 바람직하게는 일반적으로 원통형으로, 끝에 원추형부(306, 308)가 있는 원통형 메인부(304)를 갖는다. 드럼(302)은 전달부(208)를 통해 냉동 펠릿을 받는데 적합하게 되어 있다.

상기 원추형부(308)에는 개구(310)가 제공되어 있다. 이 개구(310)를 통해 드럼(302)의 내부 공간(312)이 바람직하게 진공 챔버(202) 내의 외부 공간(314)과 개방 연통되게 된다. 그러므로, 압력, 온도 및/또는 습도와 같은 공정 조건들은 상기 공간(312)과 공간(314) 사이에서 평형을 이루게 되며, 따라서, 진행되는 공정에서, 예컨대 드럼의 내부 또는 외부에서만 가해지는 가열로 인해 상기 두 공간 사이에 공정 조건의 차이가 있더라도, 공간(312, 314)은 함께 챔버(202)의 공정 공간(316)을 형성하는 것으로 이해할 수 있다.

유사하게, 도 1 의 고레벨 실시 형태(100)를 참조하여 설명한 바와 같이, 도 2 및 3 에 도시되어 있는 냉동 건조기 실시 형태(200)에서도, 챔버(202)의 벽(318)내부에 한정된 또는 그 벽으로 형성된 공정 공간(316)을 위한 폐쇄 조건을 제공하는 임무, 즉 무균 상태를 보호하고/보호하거나 주변 환경(320)에 대한 격납을 제공하는 임무가 진공 챔버(202)에 할당되어 있다. 벽(318)은 기밀하게 폐쇄된 벽으로 되어 있으며, 그 벽에는 주변 환경(320)에 대해 기밀하게 시일링되는 또는 시일링될 수 있는 개구들이 있다. 관(206) 및 응축기(204) 또한 기밀하게 폐쇄된다.

또한, 어떤 실시 형태에서는, 진공 챔버(202)는, 적절한 공정 파라미터를 제어하여 원하는 공정 체계에 따른 공정 공간(316) 내의 공정 조건을 얻는 기능을 제공하는데 적합하게 되어 있다. 이와 관련하여, 대응하는 관/배선을 위한 연결 포트(322, 323)로 도시되어 있는 바와 같이, 챔버 벽(318)에는, 예컨대 하나 이상의 냉각/가열 수단, 공정 공간(316) 내의 공정 조건을 감지하기 위한 센서 회로, 청결화/살균 수단(및/또는 앞에서 언급한 수단들 중의 하나 이상을 지지하기 위한 지지 아암과 같은 지지 수단) 등이 구비될 수 있다. 상기 벽(318)은 단일 벽 또는 이중벽일 수 있다. 공정 조건의 제어에 대해서는, 공정 공간(316)을 원하는 과소압으로 배기시키기 위한 진공 펌프가 관(206)을 통해 작동할 수 있는데, 하지만 그럼에도 그 진공 펌프는 진공 챔버(202)의 일 "장비"라고 또한 생각한다.

다른 실시 형태에 따르면, 추가적인 또는 대안적인 가열 수단이 제공될 수 있다. 예컨대, 진공 챔버(202) 및/또는 드럼(302)의 내벽 표면을 가열하기 위해 제공되는 가열 수단에 추가적으로 또는 그에 대한 대안으로, 마이크로파 방사선의 발생을 위한 마그네트론(magnetron)이 제공될 수 있으며, 그 마이크로파 방사선은 도파관에 의해 드럼(302) 안으로 안내된다. 상기 도파관은 진공 챔버 벽과 공정 공간(316)을 가로질러 예컨대 드럼(302)의 개구(310) 안으로 들어갈 수 있다. 어떤 실시 형태에 따르면, 마이크로파 가열이 이용가능하다면, 가열가능한 드럼 및/또는 진공 챔버 벽은 생략될 수 있다.

바람직한 실시 형태에서, 전달부(208)는, 필요한 경우 내부 공간(326)에 폐쇄 조건을 제공하는 외벽(324)을 갖는 이중벽을 갖는다. 폐쇄 조건의 제공에 기여하는 일 양태로서 상기 외벽(324)은 진공 챔버(202)의 벽(318)에 영구적으로 연결될 수 있다. 내벽(328)은 내부 공간(326)을 통과하여 진공 챔버(202)의 공정 공간(316) 안으로 진입해 있는 장입 퍼넬(charging funnel)을 형성한다. 폐쇄 조건은 외벽(324)에 의해 제공되므로, 무균 상태의 제품이 장입 퍼넬(328)을 경유하여 챔버(202) 안으로 전달될 수 있다.

보다 구체적으로는, 어떤 실시 형태에서는, 장입 퍼넬(328)은 드럼(302) 안으로 진입해 있는데, 따라서 그 드럼은 상기 퍼넬(328)을 통해 직접 장입된다. 바람직하게는 원추형부(308) 및 개구(310)는, 원하는 양의 입자가 받아들여져 회전 드럼(302) 안에 수용될 수 있도록 되어 있다. 입자를 수용하기 위해 드럼(302)을 더 적합하게 하기 위한 일은, 그 드럼(302)의 경사를 제어하는 것 및 당업자에게 알려져 있는 것과 같은 또 다른 조치를 포함할 수 있다. 개구(310)는 장입 퍼넬(328)이 드럼(302)과의 어떠한 결합도 없이 그 드럼 안으로 진입할 수 있도록 설계될 수 있다. 본 발명은 어떤 특정 기구에 한정되지는 않지만, 정치식 퍼넬(328)과 회전 원추형부(310)의 그러한 (예컨대, 시일링) 결합은 필요하지 않은데, 왜냐하면, 공정 공간(316)의 드럼 내부(312)에 대한 공정 조건을 제어하는 것은 드럼(302) 아니라 챔버(202)이기 때문이며, 따라서 폐쇄 조건을 제공하기 위한 시일링 결합은 전달부(208)(보다 정확하게 말하면, 그 전달부의 외벽(324))와 정치식 진공 챔버(202) 사이에만 필요하며, 그래서 냉동 건조기(200)의 설계가 단순화되며/단순화되거나 그 설계의 유연성이 더 커지게 된다.

드럼(302)이 공정 공간(316) 내부에 포함되므로, 그 드럼은 공정 공간(316) 내의 원하는 공정 조건을 제공하는데 도움을 주도록 유연하게 적합하게 될 수 있다. 예컨대 추가적인 냉각 및/또는 가열 수단이 드럼 벽(330)과 관련하여 제공될 수 있다.

도 4 는 진공 챔버(202)의 벽(318) 및 드럼(302)의 벽(330)의 단면을 나타낸다. 도 4 에 도시되어 있는 실시 형태에서, 진공 챔버 벽(318)은 외벽(402)과 내벽(404)을 포함하는 이중 벽이며, 내벽 표면(406)은 공정 공간(316) 쪽을 향한다. 내벽 표면(406)은 하나 이상의 냉각 및 가열 수단을 통해 바람직하게 온도 제어가능하다. 구체적으로, 냉각 회로(408)가 제공되는데, 도 4 에서 이 냉각 회로는 이중 벽(318) 내부의 내부 공간(403)의 적어도 일 부분에 걸쳐 연장되어 있는 관 시스템(410)을 포함하는 것으로 나타나 있다. 그 관 시스템(410)은 냉각 매체 유입부(412)와 냉각 매체 유출부(414) 사이에 연결되어 있다. 관(410)은 도 3 에 이미 도시되어 있는 포트(322)들 중의 하나를 통해 이중 벽(318)에 들어가고 나갈 수 있다. 관(410)은, 미리 규정된 공정 체계를 위해 필요한 경우 공정 공간(316)을 냉각하기 위한, 냉각 매체 저장부, 펌프, 밸브 및 제어 회로와 같은 추가 장비와 외부적으로 연결될 수 있다. 특히, 제어 회로 및/또는 냉각 회로(408)는 드럼(302)이 입자로 장입되는 동안에 내벽 표면(406)을 냉각시키는데 적합하게 될 수 있다.

도 4 에 도시되어 있는 실시 형태에서, 이중 벽(318)에는 가열 회로(416)가 더 구비되어 있을 수 있는데, 이 가열 회로는 예컨대 대응하는 전력 공급 회로(420)를 갖는 하나 이상의 가열 코일(418)로 되어 있다. 전력 공급은, 미리 규정된 공정 체계를 위해 필요한 경우 공정 공간(316, 314)을 가열하기 위한 제어 회로에 의해 선택적으로 제어될 수 있다. 예컨대, 제어 회로 및/또는 가열 회로(416)는 냉동 건조 공정, 청결화 공정 및/또는 살균 공정 동안에 내벽 표면(406)을 가열하는데 적합하게 될 수 있다.

위에서 언급한 제어 회로는, 공정 공간(316, 314) 내의 공정 조건을 감지하기 위해 내벽(404)에 배치되는 센서 기구(424)를 포함하는 회로(422)를 포함할 수 있으며, 상기 센서 기구는 라이닝(426)을 통해 공정 제어 회로의 원거리 제어 요소에 연결된다. 센서 기구(424)는 예컨대 압력, 온도 및/또는 습도 등과 같은 공정 조건을 감지하기 위한 센서 요소를 포함할 수 있다.

바람직한 실시 형태에서, 벽(318) 내부의 관(429)을 포함하는 살균 장비(428)가 제공된다(일반적으로, 청결화 및 살균을 위해 별도의 장비가 제공될 수 있지만, 도 4 에는 그러한 시스템이 하나만 도시되어 있음). 살균 관(429)은 살균 매체 접근점(430)에 살균 매체를 공급하며, 살균 매체로서는 예컨대 증기가 사용될 수 있다. 접근점(430)은 복수의 노즐을 갖는 다중 노즐 헤드(432)로 될 수 있는데, 노즐(434)들 중의 일부는 내벽 표면(406)의 살균을 위해 그 내벽 표면 쪽으로 향해 있을 수 있고 다른 노즐(436)은 드럼(304)의 벽(330)의 외측 표면(438)의 살균을 위해 그 외측 표면 쪽으로 향해 있을 수 있다. 공정실(316, 314)의 내부에 청결화 매체를 제공하기 위한 시스템은 여기서 살균 장비(428)에 대해 설명한 것과 유사하게 이루어질 수 있다.

드럼(304)에 주목하면, 이 드럼의 벽(330)은 이중 벽으로 될 수 있으며, 이 이중 벽의 외벽(440)의 외측 표면(438)은 진공 챔버(202)의 내벽(404)의 내벽 표면(406) 쪽으로 향해 있고, 내벽(442)(더 정확하게는 그의 내벽 표면(444))은 드럼(304) 내부의 공간(312)을 형성하며, 그럼에도 이 공간은 공통 공정 공간(316)의 일 부분이다.

또 다른 실시 형태에서, 드럼(302)은 다음에서 구체적으로 설명하는 바와 같은 온도 제어가능한 내벽 표면(444)을 추가로 포함할 수 있다. 이중 벽(330)은 가열 장비(446)를 포함할 수 있으며, 이 가열 장비는 도 4 에서 가열 코일(448) 및 대응하는 전력 공급부(450)로 이루어져 있는 것으로 나타나 있으며, 냉동 건조 공정, 청결화 공정 및/또는 살균 공정 동안에 내벽 표면(444)을 가열하는데(예컨대, 추가적인 가열) 적합하게 될 수 있다. 또한, 이중 벽(330)은 냉각 장비(452)를 포함하며, 이 냉각 장비는 드럼 이중 벽(312)의 내부(441)의 적어도 일 부분을 따라 냉각 매체를 안내하기 위한 관(454)을 포함한다. 냉각 장비(452)는 드럼(302)이 입자로 장입되는 동안에 드럼(302)의 내부 공간(312) 쪽을 향하는 내벽 표면(444)을 (추가로) 냉각시키는데 적합하게 될 수 있다.

하우징/진공 챔범(202)의 내벽 표면(406)을 냉각시키기 위해 시스템(408)에 사용되는 냉각 매체는 예컨대 질소(N₂) 또는 질소/공기 혼합물 또는 염수/실리콘 오일 혼합물을 포함할 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 또한, 도 4 에 도시되어 있는 가열 장비(416)에 추가적으로 또는 그에 대한 대안으로, 예컨대 당 업계에서 일반적으로 알려져 있는 가열 코일이 가열을 위해 사용될 수 있다. 일 실시 형태에서, 하우징/진공 챔버의 내벽 표면 온도는 약 -60℃ ∼ +125℃의 범위 내에서 제어가능하다. 드럼(302)과 관련된 온도 제어는 앞에서 하우징/진공 챔버(202)와 관련하여 논의한 바와 유사하게 제공될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 가스 냉각 및/또는 가열 매체를 이용하는 것도 가능하며 당 업계의 기술에 속한다. 하우징/진공 챔버(202) 및/또는 드럼(302)의 이중 벽(318 및/또는 330) 내부에서 사용되는 전기 가열 수단이, 균일한 열의 제공을 가능케 해주는 포일 및 유사한 다른 기능 장치 및/또는 재료를 추가적으로 또는 대안적으로 포함할 수 있다.

냉동 건조기(200)의 작동을 제어하기 위한 제어 회로는 드럼 내부 공간(312) 내의 공정 조건을 감지하기 위해 내벽(442)에 배치되는 센서 기구(456)를 포함할 수 있는데, 이 센서 기구(456)는 센서 라이닝(460)을 통해 제어 회로의 중앙 제어 요소에 연결되는 센서 요소(458)를 포함한다. 건조되고 있는 제품 가까이에서 드럼 내부에 온도 프로브(probe)가 또한 선택적으로 제공될 수 있는데, 이 온도 프로브는 예컨대 드럼(302)의 메인부(304) 및/또는 끝 원추형부(306, 308)에 제공될 수 있다.

바람직한 실시 형태에서, 이중 벽(330)은 청결화/살균 장비(전체적으로 참조 번호 "461"로 표시되어 있음)를 더 포함한다. 복수의 청결화 및/또는 살균 매체 접근점(462)이 증기와 같은 청결화/살균 매체를 공정 공간(316, 314)에 제공할 수 있다. 상기 접근점(462)은 다중 노즐 헤드(464)로 이루어질 수 있는데, 이 다중 노즐 헤드는, 외벽 표면(438) 쪽으로 향해 있는 노즐(466) 및 진공 챔버(202)의 벽(318)의 내벽 표면(406)의 청결화/살균을 위해 그 내벽 표면 쪽으로 향해 있는 노즐(468)을 포함한다. 또한, 바람직하게는 살균 장비(461)는 드럼 이중 벽(330)의 내벽 표면(444)의 청결화/살균을 위해 드럼(302) 내의 내부 공간(312, 316) 쪽으로 향해 있는 다중 노즐 헤드(470)를 또한 포함한다. 하나 이상의 청결화/살균 매체(들)가 어떤 경우에도 파이프(472)를 통해 접근점(462, 470)에 전달될 수 있다. 한편으로 진공 챔버(202)의 벽(318)과 관련된 살균 시스템(428)의 노즐(436) 및 드럼(302)의 벽(330)과 관련된 살균 시스템(460)의 노즐(468)은, 회전 드럼을 포함하는 하우징 챔버를 포함하는 냉동 건조기를 위한 SiP용 시스템의 일 특정 양태를 이룬다.

일반적으로, 드럼(302)은 단일 벽부 및 이중 벽부를 포함한다. 예컨대, 드럼(302)은 단일 벽 원추형부(306, 308)(예컨대, 도 3 참조)를 포함할 수 있고 또한 이중 벽의 메인부(304)를 포함할 수 있다.

도 5 는 진공 챔버(506) 안에 수용되는 회전 드럼(504)을 포함하는 냉동 건조기(502)를 포함하는 공정 라인의 일 예시적인 실시 형태(500)를 도시한다. 이 냉동 건조기(506)의 다양한 특성들은 도 2 및 3 에 도시되어 있는 냉동 건조기(200)의 것들과 유사할 수 있다. 그러나, 도 5 에서 전달부(508, 510)는 냉동 건조기(502)를 라인(500)의 공정 장치(512, 514)에 연결하는 것으로 나타나 있다.

바람직한 실시 형태에서, 드럼(504)의 내부 공간(516)은 진공 챕버(506)의 이중 벽(522)의 내부에 한정되어 있는 외부 공간(520)과 개구(518)를 통해 연통되어 있으며, 내부 공간(516)과 외부 공간(520)은 함께 냉동 건조기(502)의 공정 공간(524)을 형성한다. 전체 공정 공간(524)을 한정하는 벽(522)은 기밀하게 폐쇄되어 있고 그래서 폐쇄 조건 하에서의 처리를 가능케 해주는데, 즉 냉동 건조기(500)의 주변 환경(526)에 대한 격납 및/또는 무균 상태를 보호할 수 있다.

제품 흐름을 분사 챔버(512)로부터 냉동 건조기(502)에 전달하기 위한 전달부(508)가 제공되어 있는데, 분사 챔버(512)는 입자 발생기의 한 예시적 실시 형태 일 뿐이며 도 5 에는 개략적으로만 나타나 있다. 분무 챔버(512)는 예컨대 분무/구슬형화 챔버 및/또는 탑 및/또는 냉각/냉동 터널 등을 포함한, 당 업계에 알려져 있는 어떤 종류의 분무 및/또는 구슬형화 장치로도 이루어질 수 있다.

전달부(508)는 바람직하게는 외벽(530)과 내벽(532)을 갖는 이중 벽(528)을 포함한다. 제품 흐름을 분사 챔버(512)로부터 냉동 건조기(502)에 안내하기 위해(도 1 의 임무(136)와 유사함), 전달부(506)의 이중 벽(528)의 내벽(532)은 드럼(504)과의 결합 없이 그 드럼 안으로 진입해 있는 장입 퍼넬을 형성한다. 이중 벽(528)의 다른 벽(530)은 폐쇄 조건을 제공하는데 적합하게 되어 있다(임무(132) 참조).

공정 라인(500)에서 냉동 건조 입자를 제조하기 위한 엔드-투-엔드(end-to-end) 폐쇄 조건을 이루기 위해, 특히 외벽(530)은 분무 챔버(512) 및 냉동 건조기(502)에 바람직하게는 기밀하게 폐쇄되어 장착 연결된다. 구체적으로, 이중 벽(528)의 외벽(530)에는 진공 챔버(506)의 이중 벽(522)의 외벽(534)이 장착되는데, 이러한 장착은 두 내부 공간, 즉 전달부(508) 내의 공정 공간(524)과 전달 공간(536)의 기밀한 폐쇄에 기여한다. 전체 공정 라인(500)을 위한 포괄적인 폐쇄를 제공하도록 연결되어 있는 것 외에도, 냉동 건조기(500) 중에서 전달부(508) 및 공정 라인(500)의 다른 장치(512, 514)/전달부(510)는 개별적으로 폐쇄 조건하에서의 작업에 적합하게 되어 있는데, 예컨대 냉동 건조기(500)의 경우에 기밀하게 폐쇄된 진공 챔버(506)를 제공하거나 또는 전달부(506)의 경우에는 기밀하게 폐쇄된 외벽(530)을 제공한다. 공정 라인(500)을 위한 엔드-투-엔드 폐쇄 조건은 어떤 추가적인 고립기(들)도 없이 달성된다.

도 5 에 도시되어 있는 바와 같이, 전달부(508)는 중력을 이용하여 냉동 입자를 분사 챔버(512)로부터 냉동 건조기(500)에 전달하는데 적합하게 되어 있다. 도 5 에는 자세히 나타나 있지 않지만, 전달부(508)의 이중 벽(528)은 전달 공간(536) 내의 원하는 공정 조건을 제공하는데 적합하게 될 수 있다(도 1 의 임무(106) 참조). 예컨대, 내벽(532)은 온도 제어가능한 내벽 표면(538)을 포함할 수 있다. 구체적으로 또한 도 4 에 있는 진공 챔버(202)와 회전 드럼(302)의 이중 벽(318, 330)에 대하여 위에서 예시적으로 설명한 것과 유사하게, 이중 벽(528)은 적어도 분사 챔버(512)로부터 제품을 전달부(508)를 통해 냉동 건조기(500)에 전달하는 동안에 내벽 표면(538)을 냉각시키기 위한 냉각 장비를 포함할 수 있으며 그리고/또는 적어도 전달부(508)의 청결화 및/또는 살균 동안에 내벽 표면(538)을 가열하기 위한 가열 장비를 포함할 수 있다. 전달부(508)를 원하는 공정 조건에 적합하게 하는데 드는 시간을 줄이기 위해, 즉 공정 간의 전환시, 예컨대 제조 공정에서 청결화/살균 공정으로 가거나 또는 그 반대 방향으로 가는 전환시에 기계적 스트레스를 제한하는데 필요한 냉각 또는 가열 시간을 최소화하기 위해, 대응하는 냉각 및/또는 가열이 사용될 수 있다. 도 4 에 도시되어 있는 바와 유사하게, 전달부(508)는 또한 CiP/SiP에도 적합하게 될 수 있다.

어떤 실시 형태에서, 전달부(508)는 설정가능하게 또한 시일링가능하게 냉동 건조기(502)를 분사 챔범(512)로부터 분리시키기 위한 밸브(540)를 포함한다. 폐쇄 상태에서, 밸브(540)는 전달부(508)에 연결된 두 장치(502, 512)에 폐쇄 조건을 제공할 수 있는데, 즉 드럼(504) 안으로 진입해 있는 유입부(542) 및 유출부(543)가 기밀하게 서로 폐쇄되어 있고, 그래서 분무 챔버(512) 내부의 공정 공간 및 냉동 건조기(502)의 공정 공간(524) 각각의 관점에서 보면 폐쇄된 블라인드 관을 형성하게 된다.

전달부(510)는 냉동 건조기(502)를 다음의 배출부(514)에 연결시킨다. 간단히 말하면, 전달부(510)는 도 1 의 전달부(108)에서 볼 수 있는 것과 같은 다양한 구조, 기능 및 설계 양태들을 공유한다. 전달부(510)는 외벽(546)을 갖는 이중 벽(544)을 포함하며, 무균 상태를 보호하고/보호하거나 격납을 제공하는 것과 관련하여 진공 챔버(506)와 배출부(514) 사이에 폐쇄 연결을 이루기 위해 상기 외벽은 일측에서 상기 진공 챔버에 영구적으로 기계적으로 장착되고 다른 측에서는 상기 배출부에 영구적으로 기계적으로 장착된다. 내벽(548)은 관을 형성하는데, 이 관 내부에서 냉동 건조 입자가 냉동 건조기(502)의 공정 공간(524, 520)으로부터, 배출부(514)에 의해 제공되는 공정 공간(550)으로 안내된다.

냉동 건조 공정이 끝난 후에 냉동 건조기(502)에서 입자를 배출하기 위해, 냉동 건조 입자는 당 업계의 여러 기술들 중의 하나 이상에 따라 드럼(504)으로부터 제거될 수 있다. 예컨대, 회전을 계속하면서 또는 회전이 없이, 드럼(504)은 지지 파일(552; pile)을 대응적으로 제어하여 경사질 수 있다. 드럼(504)의 개구(518)로부터 냉동 건조 입자를 진공 챔버(504)의 공정 공간(520)을 통해 전달부(510)에 안내하기 위해 배출 안내 수단(554)(개략적으로 나타나 있음)이 제공된다. 이 안내 수단(554) 및/또는 전달부(510)의 내벽(548)은 선택적으로 활송 장치(chute) 및/또는 공급/배출 호퍼와 함께, 공정 공간(520) 안으로 진입해 있는 관을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 상기 안내 수단은, 드럼(504)의 개구(518) 근처의 부분에서 관을 형성하고 또한 입자를 전달부(510) 안으로 안내하기 위해 개구(555) 근처의 부분에서는 개방형 활송 장치 또는 채널을 형성하는 연속 구조를 포함할 수 있다.

전달부(510), 특히 내벽/관(548)은 중력을 이용하여 입자를 배출부(514)에 전달하는데 적합하게 되어 있다. 전달부(510)는 또한 공정 공간(524)과 공정 공간(550)을 설정가능하게 서로 분리시키기 위한 밸브(560)를 포함한다.

배출부(514)와 전달부(510) 중의 하나 또는 둘다는 폐쇄 조건 하에서 제품 흐름을 작은 유리 병, 중간 통 용기("IBC")(Intermediate Bin Container) 등과 같은 수용부(558) 안으로 안내하기 위한 안내 수단(556)을 포함할 수 있다. 배출부(514)는 또한 충전과 같은 공정을 위해 제품에 폐쇄 조건을 제공하는데 적합하게 될 수 있다.

어떤 실시 형태에서는, 냉동 건조 입자의 냉각이 필요하지 않을 수 있어서, 전달부(510)는 내부 전달 공간(562)을 냉각시키는데 적합하게 되어 있지 않다. 그러나, 전달부(508)에 대해 논의한 바와 같이, 그럼에도 불구하고, 다른 공정들 간의 온도 적합화에 요구되는 시간을 단축하기 위해 가열 장비 및 선택적으로는 또한 냉각 장비가 제공될 수 있다. 하나 이상의 청결화/살균 매체 접근점(564)의 포함으로 전체 공정 라인(500)은 도시된 바와 같이 CiP/SiP에 적합하게 될 수 있다.

도 6 은 본 발명에 따른 냉동 건조기의 다른 실시 형태(600)의 단면도이다. 이 실시 형태에서, 냉동 건조기(600)는 회전 드럼(604)을 수용하는 진공 챔버(602)를 포함하며, 이들 구성 요소의 구성 및 기능들은 다른 실시 형태에서 전술한 바와 많은 점에서 유사할 것이다. 도 5 에 도시되어 있는 실시 형태(502)와는 대조적으로, 벌크 제품 흐름(607)이 공정 공간(603)을 통과하여 수용부(606)에서 끝나도록, 냉동 건조기(600)는 제품을 직접 배출하도록 되어 있는데, 즉 진공 챔버(602) 내의 공정 공간(603) 내부의 폐쇄 조건 하에서 제품을 수용부(606) 안으로 충전할 수 있다.

어떤 실시 형태에서, 살균 챔버 이중 게이트 시스템(608)에는, 시일링가능한 게이트(610)를 통해 하나 이상의 IBC(606)가 배치될 수 있다. 챔버(608)는 다른 시일링가능한 게이트(612)를 선택적으로 포함하는데, 이 게이트가 열리면 IBC를 진공 챔버(602)와 살균 챔버(608) 사이에 전달할 수 있다. 주변 환경으로부터 IBC(606)를 게이트(610)를 통해 챔버(608) 안에 설치한 후에, 그 IBC(606)는 살균 장비(616)에 의해 살균될 수 있다. IBC(606)의 살균 후에는 게이트(612)를 열어 견인 시스템(618)을 이용해 IBC(606)를 진공 챔버(602) 안으로 이동시킨다. 게이트(612)는 폐쇄되면 진공 챔버(602)에 의해 제공되는 공정 공간(603)을 위한 무균 상태 및/또는 격납을 유지하도록 되어 있다.

어떤 실시 형태에서, 회전 드럼(604)은 경사질 수 있고/있거나 주변 개구(620)(개략적으로 도시되어 있음)가 구비될 수 있는데, 이 주변 개구는 건조 후에 제품 뱃치(batch)의 제거를 위해 열리도록 제어될 수 있다. 그리고, IBC(606)를 챔버(608)로부터 제거하기 전에 그 IBC의 적절한 무균 상태 시일링을 위해 상기 견인 시스템(618)은 충전된 IBC(606)를 다시 챔버(608) 안으로 이동시킬 수 있다. 충전된 IBC(606)의 적절한 시일링은 대안적으로는 진공 챔버(602) 안에서도 수행될 수 있다.

추가적인 실시 형태에 따르면, 진공 챔버(602) 내의 IBC(606)를 살균하기 위한 하나 이상의 수단이 또한 제공되는대, 그리고 진공 챔버는 예컨대 제조 조업 시작 전에 그리고 공정 공간(603)내에 무균 조건이 확립되기 전에 살균될 수 있다. 이러한 구성은, 전체 제조 조업을 수용하는데 요구되는 수용부가 가동 시작 전에, 즉 폐쇄 조건의 확립 전에 진공 챔버 내부에 완전히 저장될 수 있는 경우에 유리할 수 있다. 이때, 진공 챔버(602)에 의해 형성되는 공정 공간 내부에는, 예컨대 공정 공간 내의 지속적인 폐쇄 조건 하에서의 충전 후에 수용부를 시일링하기 위한 하나 이상의 수단이 제공될 필요가 있을 것이다. 이러한 경우에는 냉동 건조기가 추가로 복잡하게 될 수 있지만, 다른 한편으로는, 직접적인 배출 설비로 추가 장치를 절약할 수 있으며 그리고/또는 배출 및 충전을 위한 하나 이상의 고립기를 절약할 수 있다. 직접적인 배출/충전을 위해 하우징 챔버(진공 챔버)에 의해 제공되는 공정 공간을 사용하는 일반적인 이점은, 챔버가 어쨋든 원하는 공정 조건을 제어하는데 적합하게 되어 있는 것에 달려 있다.

또 다른 실시 형태에서, 공정 라인은 최종 수용부를 위해 하우징/진공 챔버에 배치되는 결합 설비를 포함한다. 예컨대, 그러한 결합 설비는 도 5 에 도시되어 있는 전달부(508, 510)와 같은 수정된 전달부로 되어 있다. 수용부는 하우징 챔버(진공 챔버) 안으로 그리고/또는 밖으로 돌출되어 있는 배출 관 상에 직접 결합하게 된다. 이와 관련하여, 충전 전에 수용부 내부의 무균 상태만 보장되면 된다. 수용부(들)가 결합 상태에 있는 중에, 즉 수용부(들)가 결합 상태에서 결합 해제/시일링 상태로 되는 중에 무균 상태가 유지되어야 한다.

본 발명에 따른 냉동 건조기의 청결화/살균에 대해서는, 그리고 이와 관련하여 다시 도 2 를 참조하면, 이 도에 도시되어 있는 냉동 건조기(200)는 지지 구조물(224)을 통해 프레임(222)에 배치된다. 이 프레임(222)은 냉동 건조기(200)에 수평 방향에 대한 경사각(226)을 줄 수 있다. 챔버(202) 및/또는 응축기(204)의 영이 아닌 경사는, 예컨대 청결화 및/또는 살균 공정에 대한 자동 배출 절차를 실행하는데 사용될 수 있다. 바람직한 실시 형태에서, 진공 챔버(202) 안으로 도입되는 하나 이상의 청결화 매체 및/또는 살균 매체 또는 응축물이 연결관(206)을 통해 응축기(204)에 배출될 수 있고, 이 응축기에서 배출물은 포트(228)를 통해 냉동 건조기(200)를 나갈 수 있다. 또 다른 실시 형태에서, 응축기는 수평으로 설치되고(이는 응축기가 자동 배출 능력이 없음을 의미할 수 있음), 진공 챔버만 영구적인 또는 일시적인/조절가능한 경사로 설치될 수 있다.

다른 실시 형태에서, 관(206)을 통한 배출 대신에, 진공 챔버(202)는 추가적으로 또는 대안적으로 배출 포트를 포함한다. 배출 요건이 해제됨에 따라, 관(206)은 더욱 유연하게 설계될 수 있다.

경사각(226)은 바람직하게는 영구적이거나 일시적이며, 또는 선택적으로 프레임(222)은 조절가능한 경사(226)의 범위, 예컨대 0°∼ 45°에 걸쳐 움직이도록 되어 있을 수 있다. 어떤 실시 형태에서, 일시적인/조절가능한 경사(226)는 포트(220 또는 218)를 통한 제품 배출에 있어서 바람직할 수 있다. 변경가능한 또는 조절가능한 경사 대신에, 전달부(208) 및 가능하게는 또한 관(206)과 같은 다른 장치에 대한 연결부 자체가 유연하게 되어 있거나, 또는 그 전달부 및 관 역시 적절히 변경가능하게/조절가능하게 되도록 상기 연결부가 구성된다.

도 3 에 나타나 있는 바와 같이, 드럼(302) 또한 수평선(332)에 대해 유사하게 영이 아닌 경사각(334)으로 배치될 수 있으며, 따라서 드럼(302)의 내부 공간(312)이 청결화 및/또는 살균 매체, 살균 응축물 등에 대해 자동 배출 능력을 가질 수 있다. 드럼(302)은, 액체 및 응축물과 같은 청결화/살균 공정의 잔류물이 드럼(302)을 떠나 챔버(202) 안으로 들어가도록 구성되어 있다. 그리고 상기 잔류물은 전술한 바와 같이 관(206)을 통해 진공 챔버(202)를 떠날 수 있다. 도 3 에 도시되어 있는 바와 같이, 드럼(304)의 경사(330) 및 진공 챔버(202)의 경사(226)는 일반적으로 서로 반대가 되도록 선택될 수 있는데, 즉 드럼과 챔버는 서로 반대 방향으로 경사진다. 이렇게 하면, 특히 컴팩트한 냉동 건조기 설계를 포함하여 더 큰 설계 유연성이 얻어진다. 드럼(302)은 주어진 경사각(330)으로 영구적으로 경사질 수 있으며, 또는 드럼(302)이 예컨대 냉동 건조 중에 수평으로 정렬되고 또한 예컨대 청결화/살균 잔류물의 배출을 위해 선택적으로만 경사지도록, 상기 경사(330)는 조절가능하게 될 수 있다. 일반적으로, 본 발명은 냉동 건조기의 자동 배출 능력과 관련하여 유연한 설계 개넘을 가능케 한다. 본 발명의 이러한 점은 CiP/SiP 개념의 실행에 중요한 점이라 생각한다.

도 7 은 도 2 및 3 의 냉동 건조기(200)의 작동에 대한 일 예시적인 실시 형태(700)를 흐름도(700)로 나타낸 것이다. 일반적으로, 냉동 건조기(200)의 작동은 폐쇄 조건 하에서 냉동 건조 입자의 벌크웨어 제조를 위한 공정에 관한 것이다(도 7 에서 단계 702 참조).

단계 704 에서, 적어도 냉동 건조기(200)의 청결화 및/또는 살균이 수행된다. 특히, 이는 공정 공간(316)(도 3 참조)을 한정하는 진공 챔버(202)의 전체 내벽 표면(406)(도 4) 및 외벽 표면(438)과 내벽 표면(444)(도 4)을 갖는 드럼(302)의 청결화 및/또는 살균을 포함할 수 있다. 다음 제조 조업을 준비하기 위해, 예컨대 살균 후에 무균 상태를 유지하기 위해, 일반적으로 청결화 및/또는 살균이 바람직하게 진공 챔버(202)의 폐쇄 조건 하에서 수행된다. 일반적으로, 공정 공간 공간 및/또는 이 공간에서 처리되는 제품을 위한 기밀한 폐쇄 또는 "폐쇄 조건"의 제공에 관련된 점들 중의 하나로서, 그러한 기밀한 폐쇄는 공정 공간을 한정하는 벽(들)에 있는 개구를 시일링하는 것을 포함한다. 이러한 개구는 포트, 드릴링 구멍 등을 포함할 수 있는데, 이들은, 적어도 다음과 같은 것들, 즉 노즐, 예컨대 온도 프로브와 같은 센서 회로, 센서 요소들 위한 장착부, 드럼 지지부 등 중의 하나 이상을 위해 제공된다. 상기 개구는 또한 부분(208)과 같은 전달부를 장착하기 위해 제공되는 개구(들)도 포함하는데, 이 개구는 진공 챔버(202)의 내벽 및/또는 드럼(302)의 내측/외벽에 제공될 수 있다. 기밀한 폐쇄 개념과 관련하여, 전력, 냉각/가열 매체, 청결화/살균 매체 등을 내부 드럼(302)에 제공하는 것 역시 반드시 결국에는 주변 환경(320)으로부터 진공 챔버(202)의 벽을 가로지른 다는 것을 고려해야 하며, 또한 "폐쇄 조건"을 유지하기 위한 적절한 제공물도 설계 개념에서 고려되어야 한다.

단계 704 를 더 참조하면, 청결화 및/또는 살균은, 예컨대 진공 챔버(202)의 내벽 표면(406) 및/또는 드럼(302)의 외벽 표면(438) 및 내벽 표면(444)의 온도를 제어하는 것을 포함할 수 있다. 예컨대, 살균 목적의 증기를 가할 때 벽 표면에 대한 기계적 스트레스를 줄기기 위해 그리고/또는 살균 공정 자체를 도와 주기 위해, 상기 벽 표면들 중의 하나 이상은 (미리) 가열될 수 있다. 청결화/살균 공정의 잔류물은, 도 2 및 3 에 예시적으로 도시되어 있는 것과 같은 드럼 및/또는 진공 챔버의 자동 배출 능력에 근거하여 또는 다른 적절한 수단에 의해 제거될 수 있다.

단계 706 에서, 냉동 입자가 냉동 건조기(200)의 드럼(302) 안으로 장입된다. 그 입자는 펠릿, 입상물 등과 같은 냉동 입자를 제조하는데 적합한 어떤 입자 발생기로부터도 수용될 수 있다. 단계 704 에서 확립되는 것과 같은 지속적인 기밀한 폐쇄 조건이 냉동 건조기(200)의 공정 공간(316) 안에서 보장된다. 예컨대, 공정 공간(316) 내부의 폐쇄 조건을 유지하는 것은, 규칙적인 시간 간격으로 결정될 수 있다(예컨대, 1, 2, 3, 4, 5, 10, 20, 30, 40, 50, 60 으로부터, 그리고 초, 분, 시간 및 일 등을 포함하는 중간 시간 단위). 시일링된 밸브, 전달부 등의 원치 않은 개방 작동을 포함하여(이에 한정되지 않음), 폐쇄 조건(또는 다른 공정 조건 또는 규정)의 위반이 발견되면, 제조 조업(700)은 중단될 수 있다.

바람직한 실시 형태에서, 장입 단계 706 동안에, 드럼(302) 내부의 공정 공간부(312)에 수용되는 입자를 위한 최적의 조건을 제공하기 위해, 적어도 그 공정 공간부를 제어할 수 있다. 예컨대, 입자를 냉동 상태로 유지하는 것 외에도, 상류 입자 발생기에서의 입자 발생의 시간 중에 계속되는 장입 공정의 경우에, 대응하는 요건들 중의 하나는, 수용된 입자가 건조 전에 덩어리화되는 것을 방지하는 것을 포함할 수 있다.

따라서, 장입 단계 706 는, 진공 챔버 및/또는 드럼의 벽(318, 330)에 대한 냉각을 통해 공정 공간(316)의 온도를 적극적으로 제어하는 것을 포함할 수 있다. 예컨대, 상기 벽은 CiP/SiP 단계 704 동안에 고온으로 가열되었기 때문에, 그 벽의 냉각 시간을 줄이기 위해, 진공 챔버 및/또는 드럼의 벽에 대한 적극적인 냉각이 입자의 장입 개시 전에 수행될 수 있다. 다른 실시예에서, 살균 후의 냉각 시간을 6 ∼ 12 시간(또는 그 이상)에서 1 시간(또는 그 미만)으로 줄이기 위해 적극적인 냉각을 사용할 수 있다. 드럼(302)의 내부 공간(312)에 입자를 수용하고 그 입자의 덩어리화를 최소화하기 위해 적어도 상기 내부 공간 내에 최적의 온도를 제공하기 위해 냉각이 계속될 수 있다.

어떤 실시 형태에서는, 원하는 냉각을 제공하기 위해, 진공 챔버(202)의 벽(318)이 그에 따라 냉각될 수 있다. 이와 관련하여, 드럼(302)에는 추가적인 냉각 장비가 구비될 수 있고, 드럼 자체는 냉각에 기여할 수 있다. 요구되는 냉각량, 냉동 건조기 구성에 관한 상세 사항 및 그의 제어 체계에 따라, 진공 챔버(202)(그의 벽(318))가 수동적인 상태에서 적극적인 냉각이 대안적으로 드럼(302)(그의 벽(330))에 의해 수행될 수 있다.

장입된 입자에 효율적인 냉각을 제공하기 위한 다른 조치로서 그리고/또는 그 입자의 덩어리화를 방지하기 위해, 장입 단계 706 은 드럼(302)을 회전시키는 것을 포함할 수 있다. 예컨대, 그 드럼은 연속적인 또는 단속적인 회전으로 유지될 수 있으며 그리고/또는 일정한 속도로 또는 가변적인 회전 속도로 회전될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 드럼(302)은 일반적으로 건조 중의 회전 속도 보다 느린 일정한 속도로 연속적으로 회전될 수 있다. 드럼을 위해 미리 정해진 하나 이상의 회전 패턴이 적용될 수 있으며 그리고/또는 드럼은 드럼의 현재 장입량, 공정 공간(312, 314, 316) 내의 습도(즉, 수증기 함량) 및 온도 등과 같은 공정 조건의 결정에 따라 회전될 수 있다.

단계 708 에서, 회전 드럼에 장입된 입자는 냉동 건조된다. 진공 챔버(202)는 제품을 위한 폐쇄 조건을 제공하는 것을 담당한다. 무균 상태를 보호하고 그리고/또는 격납 조건을 제공하는 것은, 전달부(208)를 상류 입자 발생기에 대해 시일링하는 것을 포함할 수 있다. 또한, 냉동 건조는, 진공 챔버(202)의 공정 공간(314) 내부의 미리 정해진 저압 조건을 포함하는 진공을 진공 펌프(207)의 작용을 통해 형성하는 것을 포함할 수 있으며, 입자를 수용하고 있는 드럼(302)이 개방 연통 상태임에 따라, 공정 공간(316)의 드럼 내부(312)도 그러한 상태에 있게 된다. 바람직한 실시 형태에서, 승화로 인해 입자로부터 증발되는 수증기는 응축기(204) 및 진공 펌프(207)의 작용에 의해, 서로 연통하는 공정 공간부(312, 314) 밖으로 나가게 된다.

건조 중에 원하는 공정 조건을 확립하고/확립하거나 유지하기 위해, 수증기를 추출하는 응축기(204), 압력을 원하는 진공 레벨로 유지하는 진공 펌프 등 외에도, 예컨대 진공 챔버(202)의 벽(318) 및/또는 드럼(302)의 벽(330) 내부에 제공되는 가열 장비를 또한 제어하여, 건조 대상 입자를 포함하는 공정 공간(316)을 적극적으로 가열해서 원하는 레벨의 온도를 얻을 수 있다. 드럼(202)의 장입량, 진행되는 승화 과정의 세기 등과 같은 상세 사항에 따라서는, 예컨대 드럼(304)의 벽(330), 예컨대 그의 내측 표면(444)만 가열하는 것으로 충분할 수도 있다. 대안적인 실시 형태에서는, 드럼 설계의 복잡성을 제한하기 위해 그 드럼에는 가열 수단이 구비되지 않는데, 이 경우, 동결 건조 중에 진공 챔버, 예컨대 그의 내벽 표면만 작동되어 한정된 공정 공간을 가열할 수 있다(그리고/또는 마이크로파 가열과 같은 또 따른 가열 기구가 제공될 수 있다). 이러한 구성은, 입자를 수용하고 있는 드럼(302)의 내부 및 외부에 있는 공정 공간부(312, 314)가 서로 연통하기 때문에 가능한 것이다. 그러나, 어떤 실시 형태의 경우에는, 드럼에 의해 수행되는 가열이, 냉동 건조 대상 입자를 위한 원하는 온도를 얻는데 있어 더 효율적일 수 있다.

냉동 건조 중에, 공정 공간(312) 내로의 수증기의 직접 방출에 이용가능한 제품 표면을 최대화하기 위해 드럼(304)을 선택적으로 회전시킬 수 있다. 건조 중에 적용되는 회전 패턴에 대해서는, 장입 단계와 관련하여 위에서 논의한 바와 기본적으로 유사한 고려가 이루어져야 한다. 그러나, 어떤 실시 형태에서 회전 속도는 장입 단계에서 보다 높은 속도로 유지될 수 있다. 일 실시예에서, 냉동 건조 중에 드럼은 연속적이고 일정한 회전 속도로 유지된다. 일 실시 형태에서, 냉동 건조기에는, 드럼을 위한 구동부 및/또는 그의 제어 절차의 적합화에 따라 가변 속도 회전 드럼이 제공되며, 이때 적어도 2개의 다른 회전 모드가 제공되는데, 즉 입자의 장입 중에는 제 1 회전 모드(예컨대, 연속적이고 느린 모드)가 적용되고 입자의 냉동 건조 중에는 제 2 회전 모드(연속적이고 빠른 모드)가 적용된다. 또 다른 실시 형태에서는, 드럼 및/또는 그의 제어는 단속적인(시작 및 정지) 회전 운동 또는 다속도 회전 운동이 가능하도록 적합하게 되어 있다.

다른 실시 형태에서, 회전 속도는 예컨대 동결 건조 공정의 현재 상태에 따라 제어된다. 예컨대, 드럼의 회전 속도를 변경하여, 직접 증발에 이용가능한 제품 표면이 증가 또는 감소될 수 있으며, 그리고 이는 공정 공간 내의 습도 및 온도와 같은 공정 조건에 영향을 주는 것으로 생각된다. 결과적으로, 회전 속도는 동결 건조 공정의 제어에 선택적으로 이용가능한 공정 파라미터인 것이다.

단계 710 에서, 예컨대 입자의 습도가 원하는 수준으로 감소된 것으로 검출되면, 그 입자의 냉동 건조가 끝나게 된다. 냉동 건조기에서 입자를 배출하는 동안에, 전체 벌크 제품이 별도의 배출부(도 5 참조)에 전달될 때까지 또는 입자가 직접 최종 수용부 안으로 충전될 때까지 진공 챔버(202)는 제품을 위한 폐쇄 조건을 계속 유지시키게 되며, 이는 진공 챔버 내에서 시일링되거나 또는 게이트를 통해 진공 챔버로부터 별도의 시일링 챔버(도 6 참조) 또는 고립기 안으로 제거된다.

건조된 입자는 일반적으로 건조 다음에 냉각을 필요로 하지 않으므로, 적극적인 온도 제어가 배출 단계에서 필요할 수도 않을 수도 있다. 그러나, 배출이 완료된 후에는, 예컨대 충전된(그리고 시일링된) 수용부를 진공 챔버(202)에서 제거하기 전에 그 진공 챔버(202)의 공정 공간(316) 내의 조건을 주변 환경과 맞게 하기 위해 가열을 할 수도 있다.

단계 712 에서, 공정(700)은 종료된다. 이때, 폐쇄 조건은 더 이상 유지되지 않아도 된다. 예컨대, 다음 청결화/살균 공정을 짧은 시간에 준비하기 위해, 진공 챔버(202) 및/또는 드럼(302)과 관련된 가열 장비를 이용하여 적극적인 가열을 할 수 있다. 화살표 "714" 로 나타낸 바와 같이, 청결화/살균 후에, 냉동 건조기(200)는 다음 제조 조업에 즉시 관여할 수 있다. 이때, 추가적으로 또는 대안적으로, 센서 회로 및 다른 제어 장비 등을 검사하는 것과 같은 유지 보수 작업이 행해질 수 있다.

본 발명의 특별한 실시 형태에 따르면, 냉동 건조기는 내부 회전 드럼을 갖는 하우징을 포함한다. 예컨대 진공 챔버로 된 그 하우징은 폐쇄 조건을 얻는데 적합하게 되어 있으며, 그래서, 비 무균 환경에서 무균 제품을 제조하기 위해 냉동 건조기가 작동될 수 있다. 어떤 실시 형태에서, 냉동 건조기는 완전히 내포된 장입 및 배출 수단을 더 포함할 수 있다. 구슬형화, 분무 냉동 등과 같은 입자 발생 공정 중에 마이크로 펠릿과 같은 입자를 회전 드럼에 연속적으로 장입하여 투입/장입 중에 그 드럼 내의 제품이 계속 움직이도록 하기 위한 경사진 장입관이 선택적으로 상기 드럼 안으로 진입해 있을 수 있다.

여기서 논의한 냉동 건조기의 실시 형태들은, 벌크웨어로서 자유롭게 흐르는 무균 냉동 입자를 냉동 건조하는데 유익하게 사용될 수 있다. 입자를 수용하기 위해 회전 드럼을 사용하면, 예컨대 트레이 및/또는 작은 유리 병을 사용하는 건조기에 비해 건조 시간이 상당히 단축됨고 함께 제품 표면 질량이 증가되며, 또한 열전달이 가속화될 수 있다. 열전달은 냉동 제품을 통해 일어날 필요는 없고, 예컨대 작은 병 안에서 건조하는 경우(이때 마개가 필요할 수 있음)에 비해, 수중기의 확산을 위한 층이 더 작게 된다. 예컨대 작은 유리병/마개가 사용되지 않으므로, 수증기 통과를 허용하는 특정의 작은 유리 병/마개에 대한 적합화가 필요 없다. 전체 뱃치에 대해 균일한 건조 조건이 제공될 수 있다.

특히 냉각을 위해 온도 제어형 벽 표면을 제공하는 것은, 무균 액체 질소 또는 실리콘 오일과 같은 무균 냉각 매체에 대한 요구를 줄여주어, 냉동 건조기 및/또는 이 냉동 건조기를 포함하는 공정의 비용 효율에 기여하게 된다.

상기 냉동 건조기는 예컨대 CiP/SiP에 적합하게 될 수 있으며, 하우징은 증기로 살균될 수 있다. 액체/응축물의 배출 및/또는 제품의 배출을 돕기 위해 하우징/진공 챔버 및/또는 드럼은 경사질 수 있다. 제품을 배출시키기 위해, 하우징/진공 챔버는 드럼으로부터 제거된 후에 입자를 최종 수용부 안으로 안내하거나 또는 배출 퍼넬을 포함하는 전달부를 통해 별도의 배출부에 안내하기 위한 안내/배출 요소를 포함할 수 있다.

여기서 설명한 바와 같은 냉동 건조기의 실시 형태는 비 무균 환경에서 무균 제품를 만드는 작업을 가능하게 해준다. 이리하여, 폐쇄 조건을 얻기 위한 고립기를 사용할 필요가 없게 되는데, 이는 본 발명에 따른 냉동 건조기가 이용가능한 고립기의 크기에 대하여 제한되지 않음을 의미한다. 다른 대응하는 이점은 감소된 분석 요건을 포함한다. GMP, 양호한 실험실 관행("GLP")(Good Laboratory Practice) 및/또는 양호한 임상적 관행("GCP")(Good Clinical Practice)의 요건 및 국제적인 등가물과의 부합을 유지하면서 비용을 상당히 줄일 수 있다.

바람직한 실시 형태에서, 고립기(들)는 폐쇄식 작업에 요구되지 않지만, 바람직한 실시 형태에서 본 발명에 따른 냉동 건조기는 폐쇄 조건 하에서의 냉동 건조의 임무에 전용되는 잘 규정된 별도의 공정 장치를 분명 규정하는데, 이러한 장치는 하나의 장치 내에서 여러 가지 임무(예컨대, 입자 발생 및 건조)를 행하기 위해 특별히 적합하게 된 고도로 일체화된 장치와는 대조적인 것이다. 예컨대, 여기서 설명한 바와 같은 전달부를 통해 공정 라인에 연결되면, 냉동 건조기는, 냉동 건조, 냉동 건조기의 청결화 및 냉동 건조기의 살균 중의 적어도 하나를 포함하는, 폐쇄 조건 하에서의 분리된 작업에 적합하게 될 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 냉동 건조기는 냉동 건조를 원하는 대로 하기 위해 유연하게 사용될 수 있고/있거나 최적화될 수 있다. 최적화는 예컨대 하우징/진공 챔버 및/또는 드럼과 관련되는 냉각 및/또는 가열 장비의 제공 및 설계에 관한 것일 수 있다.

냉동 건조될 제품은 통상적인(예컨대, 선반형(shelf-type)) 냉동 건조 공정에도 적합한 사실상 어떤 제제(formulation)에도 기반한 것일 수 있는데, 예컨대 단 클론 항체, 다른 단백질계 API(Active Pharmaceutical Ingredients), DNA계 API, 세포/조직 물질, 백신, 낮은 용해도/생체 이용률을 갖는 API와 같은 구강 고형 투여형을 위한 API, ODT와 유사한 신속 분산가능한 구강 고형 투여형, 구강 분산가능한 정제(tablet), 스틱 충전 변형물(stick-filled adaptation) 등에 기반한 것일 수 있다.

본 발명에 따른 냉동 건조기의 실시 형태들은, 펠릿 또는 마이크로 펠릿과 같은 동결 건조된 그리고 균일하게 보정된 무균 입자를 벌크웨어로서 발생시키는데 사용될 수 있다. 결과적으로 얻어지는 제품은 자유로운 유동성을 가지며 먼지가 없으며 또한 균질할 수 있다. 이러한 제품은 양호한 취급성을 가지며 또한 다른 성분과 쉽게 결합될 수 있으며, 그 다른 성분은 액체 상태에서는 조화되지 않을 수 있거나 짧은 시간 동안만 안정적일 수 있으며 또한 통상적인 냉동 건조에는 적합하지 않을 수 있다.

본 발명을 그의 다양한 실시 형태와 관련하여 설명했지만, 이 설명은 단지 예시적 목적인 것임을 이해해야 한다.

본 출원은 유럽 특허 출원 EP 11 008 058.7-1266 의 우선권을 주장하는 바이며, 끝으로 그 특허 출원의 청구 범위의 내용은 열거하면 다음과 같다:

1. 폐쇄 조건 하에서 냉동 건조 입자의 벌크웨어 제조를 위한 냉동 건조기로서, 이 냉동 건조기는,

냉동 입자를 수용하기 위한 회전 드럼; 및

상기 회전 드럼을 수용하는 정치식 진공 챔버를 포함하며,

폐쇄 조건 하에서 입자를 제조하기 위해,

상기 진공 챔버는 입자의 처리 중에 폐쇄식 작업에 적합하게 되어 있고,

상기 드럼은 상기 진공 챔버와 개방 연통되는 냉동 건조기.

2. 제 1 항에 있어서, 상기 진공 챔버는 온도 제어가능한 내벽 표면을 포함하는 냉동 건조기.

3. 제 2 항에 있어서, 상기 진공 챔버는 이중 벽의 하우징을 포함하는 냉동 건조기.

4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 드럼은 온도 제어가능한 내벽 표면을 포함하는 냉동 건조기.

5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 진공 챔버와 회전 드럼 중의 적어도 하나는 청결화 공정 및 살균 공정 중의 적어도 하나에 대해 자동 배출 능력을 갖도록 배치되는 냉동 건조기.

6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 드럼 및 챔버는 서로 반대로 경사져 배치되는 냉동 건조기.

7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 진공 챔버와 드럼 중의 적어도 하나는 제자리에서의 청결화("CiP") 및/또는 제자리에서의 살균("SiP")에 적합하게 되어 있고, 특히 증기를 이용하는 SiP에 적합하게 되어 있는 냉동 건조기.

8. 폐쇄 조건 하에서 냉동 건조 입자를 제조하기 위한 공정 라인으로서, 전 항들 중 어느 한 항에 따른 냉동 건조기를 포함하는 공정 라인.

9. 제 8 항에 있어서, 공정 라인의 별도의 장치와 냉동 건조기 사이의 제품 전달을 위한 적어도 하나의 전달부가 제공되어 있고, 냉동 건조기와 상기 전달부 각각은 폐쇄식 작업에 개별적으로 적합하게 되어 있는 공정 라인.

10. 제 9 항에 있어서, 냉동 입자를 제조하기 위한 별도의 장치로부터 냉동 건조기에 제품을 전달하기 위한 제 1 전달부가 제공되고, 이 제 1 전달부는 개방 드럼과의 결합 없이 그 개방 드럼 안으로 진입해 있는 장입 퍼넬(charging funnel)을 포함하는 공정 라인.

11. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서, 상기 냉동 건조기로부터 제품을 냉동 건조 입자를 배출시키기 위한 별도의 장치에 전달하기 위한 제 2 전달부가 제공되어 있는 공정 라인.

12, 제 9 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전달부는 온도 제어가능한 내벽 표면을 포함하는 공정 라인.

13. 폐쇄 조건 하에서 냉동 건조 입자의 벌크웨어 제조를 위한 공정으로서, 이 공정은 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 따른 냉동 건조기를 사용하여 수행되며, 상기 공정은 적어도 다음과 같은 단계, 즉

냉동 입자를 냉동 건조기의 드럼에 장입하는 단계;

상기 냉동 건조기의 진공 챔버와 개방 연통되어 있는 회전 드럼 안에 있는 상기 입자를 냉동 건조시키는 단계; 및

상기 입자를 냉동 건조기에서 배출시키는 단계를 포함하며,

상기 냉동 건조기의 진공 챔버는 입자의 처리 중에 폐쇄 조건 하에서 작동되는 공정.

14. 제 13 항에 있어서, 상기 진공 챔버와 드럼 중 적어도 하나의 벽의 온도를 제어하는 단계를 포함하는 공정.

15. 제 13 항 또는 제 14 항에 있어서, 장입 단계에서 상기 드럼은 건조 단계에서 보다 느린 회전 속도로 회전되는 공정.

Claims (9)

1. 폐쇄 조건 하에서 냉동 건조 입자를 제조하기 위한 공정 라인으로서,
   상기 공정 라인은 폐쇄 조건 하에서 냉동 건조 입자의 벌크웨어(bulkware) 제조를 위한 냉동 건조기를 포함하고, 이 냉동 건조기는 냉동 입자를 수용하기 위한 회전 드럼 및 이 회전 드럼을 수용하는 정치식(stationary) 진공 챔버를 포함하며,
   폐쇄 조건 하에서 입자를 제조하기 위해,
   상기 진공 챔버는 입자의 처리 중에 폐쇄식 작업을 위해 작동될 수 있고,
   상기 드럼은 상기 진공 챔버와 개방 연통되며,
   공정 라인의 별도의 장치와 냉동 건조기 사이의 제품 전달을 위한 적어도 하나의 전달부가 제공되어 있고, 상기 냉동 건조기와 상기 전달부는 폐쇄식 작업을 위해 개별적으로 작동될 수 있으며, 상기 전달부는 온도 제어가능한 내벽 표면을 갖는 외부 벽 및 내부 벽을 포함하는, 폐쇄 조건 하에서 냉동 건조 입자를 제조하기 위한 공정 라인.
2. 제 1 항에 있어서, 냉동 입자를 제조하기 위한 별도의 장치로부터 상기 냉동 건조기에 제품을 전달하기 위한 제 1 전달부가 제공되고, 이 제 1 전달부는 개방 드럼과의 결합 없이 그 개방 드럼 안으로 진입해 있는 투입 퍼넬(charging funnel)을 포함하는, 폐쇄 조건 하에서 냉동 건조 입자를 제조하기 위한 공정 라인.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 냉동 건조기로부터 제품을 냉동 건조 입자를 배출시키기 위한 별도의 장치에 전달하기 위한 제 2 전달부가 제공되어 있는, 폐쇄 조건 하에서 냉동 건조 입자를 제조하기 위한 공정 라인.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 진공 챔버는 온도 제어가능한 내벽 표면을 포함하는, 폐쇄 조건 하에서 냉동 건조 입자를 제조하기 위한 공정 라인.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 진공 챔버는 이중 벽의 하우징을 포함하는, 폐쇄 조건 하에서 냉동 건조 입자를 제조하기 위한 공정 라인.
6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 드럼은 온도 제어가능한 내벽 표면을 포함하는, 폐쇄 조건 하에서 냉동 건조 입자를 제조하기 위한 공정 라인.
7. 폐쇄 조건 하에서 냉동 건조 입자의 벌크웨어 제조를 위한 공정으로서, 이 공정은 제 1 항 또는 제 2 항에 따른 공정 라인을 사용하여 수행되며,
   상기 공정은 적어도 다음과 같은 단계로서,
   냉동 입자를 상기 냉동 건조기의 드럼에 장입하는 단계;
   상기 냉동 건조기의 진공 챔버와 개방 연통되어 있는 회전 드럼 안에 있는 상기 입자를 냉동 건조시키는 단계; 및
   상기 입자를 냉동 건조기에서 배출시키는 단계를 포함하며,
   상기 냉동 건조기의 진공 챔버는 입자의 처리 중에 폐쇄 조건 하에서 작동되는, 폐쇄 조건 하에서 냉동 건조 입자의 벌크웨어 제조를 위한 공정.
8. 제 7 항에 있어서, 상기 진공 챔버와 드럼 중 적어도 하나의 벽의 온도를 제어하는 단계를 포함하는, 폐쇄 조건 하에서 냉동 건조 입자의 벌크웨어 제조를 위한 공정.
9. 폐쇄 조건 하에서 냉동 건조 입자를 제조하기 위한 공정 라인으로서,
   상기 공정 라인은 폐쇄 조건 하에서 냉동 건조 입자의 벌크웨어 제조를 위한 냉동 건조기를 포함하고, 이 냉동 건조기는 냉동 입자를 수용하기 위한 회전 드럼 및 이 회전 드럼을 수용하는 정치식 진공 챔버를 포함하며,
   폐쇄 조건 하에서 입자를 제조하기 위해,
   상기 진공 챔버는 입자의 처리 중에 폐쇄식 작업을 위해 작동될 수 있고,
   상기 드럼은 상기 진공 챔버와 개방 연통되며,
   공정 라인의 별도의 장치와 냉동 건조기 사이의 제품 전달을 위한 적어도 하나의 전달부가 제공되어 있고, 상기 전달부는 무균 제품 흐름을 보호하는, 폐쇄 조건 하에서 냉동 건조 입자를 제조하기 위한 공정 라인.

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