KR20230131824A - 연속적인 요소 오염 제거 및 살균 시스템 - Google Patents

Abstract

연속적인 요소 오염 제거 및 살균 시스템은 전이 챔버 및 작동 챔버의 세트, 포트의 세트, 컨베이어 시스템 및 용기를 갖는다. 상기 살균 시스템은 모듈식 시스템을 형성하기 위해 챔버를 사용하며, 각각의 작동 챔버는 이전 전이 챔버와 후속 전이 챔버 사이에서 끼워진다. 상기 전이 챔버는 작동 챔버에 들어가기 전에 상기 용기를 조절하는 사전 처리 또는 사후 처리 장치 역할을 한다. 이러한 방식으로, 상기 용기가 상기 컨베이어 시스템에 의해 이동될 때 상기 작동 챔버 내의 조건이 변동되지 않는다. 상기 컨베이어 시스템은 상기 전이 챔버와 상기 작동 챔버를 통해 상기 용기를 이동시키고 사용자가 사기 용기를 다시 로드하여 후속 살균 작동을 위해 챔버를 통과할 수 있도록 한다. 상기 포트는 상기 챔버에 통합되어 유체와 세척제가 상기 챔버로 공급되고 챔버에서 추출될 수 있다.

Description

연속적인 요소 오염 제거 및 살균 시스템

본 발명은 일반적으로 의료 산업을 위한 요소 및/또는 장치의 오염 제거 및/또는 살균 및/또는 물리화학적 처리 분야에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 병원, 제약 산업, 생명 공학 산업 또는 연구 실험실에서 발견되는 요소 및/또는 의료 기기의 오염 제거 및/또는 멸균 및/또는 물리화학적 처리이다. 또한, 본 발명은 이러한 적용에 제한되지 않고, 식품 산업, 화학 산업, 생물학적 폐기물의 오염 제거, 중합체, 고무 및 복합 경화에도 적용 가능하다.

병원, 실험실 및 다른 산업에서 사용되는 대부분의 멸균 시스템은 배치 방식을 통해 멸균 프로세스를 수행한다. 기계 용량에 따라, 문제의 요소는 동일한 주기 파라미터 내에서 처리될 요소가 충분하고 챔버의 용량을 충족할 때까지 대기열에 남아 있다.

챔버의 용량은 살균 주기를 수행하는 재정적 측면과 직접적인 상관 관계가 있으므로, 대기열에 있는 요소의 수는 프로세스를 진행하기 위해 합리적으로 경제적인 양이어야 한다. 이러한 기계의 생산성과 유휴 시간은 챔버와 내부 요소 내의 주변 조건의 컨디셔닝 및 변화와 직접적인 관련이 있다.

앞서 언급한 기계는 이들 디자인에 내재된 멸균 프로세스 가변성 문제가 있으며, 이러한 가변성은 요소 분포, 유형 및 챔버에 로드된 양을 특징으로 하는 로드 중량인 소위 "로드 중량"에 의해 발생한다. 분포 및 무게 문제를 피하기 위한 다양한 개선 시도가 이전 특허에서 조사 및 탐색되었다.

살균기를 선택할 때 사용자가 평가하는 주요 요인 중 하나는 자원과 폐기물의 소비이고, 이는 막대한 비용과 생태적 영향을 초래할 수 있기 때문이다.예를 들어, 기존의 오토클레이브는 챔버의 전체 부피로 다음을 수행해야 한다: 공기 배출(진공), 예열, 증기 채움, 수분 손실 및 응축 형태의 열 보상, 증기 배출, 하수도에 도달하기 전에 배수 유체의 온도(보통 냉수 사용) 감소, 젖은 요소의 건조 및 내부 냉각. 이전 단계는 진공 펌프를 위한 열 및 기계적 작업, 증기 형태의 물, 냉각수 및 진공 생성(워터 링 펌프)의 형태로 막대한 양의 에너지를 소비한다.

특허 EP0138688A2에서, 시스템은 가스 또는 혼합물의 교차 흐름을 생성하기 위한 팬(들)을 갖는 흐름 유도 장치로서 하나 이상의 바스켓을 언급하지만, 다양한 산업에서 사용되는 선행 기술 및 대중적인 장비와 유사하며, 이러한 장비는 모든 요소 및 바스켓이 정확하게 동일한 사이클 조건으로 동시에 처리되는 하나의 챔버를 설명하지만, 사실 EP0138688A2의 주요 목적은 실시형태에서 모든 바스켓을 따라 처리 조건을 균질화하는 것이다.

특허 US20140301895A1은 슬라이딩 도어 시스템에 의해 격리된 챔버를 통해 처리될 요소를 이동시키는 컨베이어를 갖는 인라인 멸균기를 설명한다. 이러한 시스템은 본 발명의 실시형태에서 전이 챔버(transition chamber)라고 부르는 것을 사용하여 조건을 정규화하는 개념을 표현하지 않는다. 드웰 챔버(dwell chamber)에 대한 언급이 있지만, 이는 본 발명의 실시형태가 사전 또는 사후 컨디셔닝 챔버라고 부르는 것과 유사한 방식으로 사용된다. 정규화 또는 이퀄라이저 챔버를 포함하지 않음으로써 요소를 처리하고 운반하는 동안 다른 챔버의 조건이 일정하게 유지될 수 없다.

따라서, 멸균 대상 요소는 각각의 모듈의 주변 환경에 영향을 주지 않고 사이클에서의 단계를 통해 연속적으로 또는 반연속적으로 흐를 수 없다. 실시형태가 연속 인라인 처리 살균기로서 수행하도록 하기 위해, 프로세스가 연결된 모듈로 챔버 도어의 개방을 허용하는 챔버를 적용될 필요가 있다. 앞서 언급한 특허는 또한 개념을 모듈의 인라인 연결로 제한한다.

특허 US4707334A는 멸균 시스템에 관한 것이다. 상기 특허는 독성 증기를 포함하는 분위기가 설정되고, 공기압으로 주변 환경과 격리되는 챔버를 설명한다. 격리 기술을 사용하면 챔버에서 증기가 누출되거나 공기가 챔버로 누출되지 않고 물체를 멸균되고 챔버로 운반 및 제거할 수 있다.

US4707334A는 멸균 방법이 가압 또는 저/중진공을 필요로 하지 않는 공정에만 적용 가능하다. 따라서, 이의 적용 범위가 제한적이다. 따라서, 전술한 단점을 극복하는 발명이 필요하다.

도 1은 본 발명의 방법의 작업 순서에 대한 일 실시형태의 개요이다.
도 2는 작동 챔버에서 전이 챔버로 횡단하는 복수의 컨테이너의 예시이다.
도 3은 전이 챔버에서 작동 챔버로 횡단하는 복수의 컨테이너의 예시이다.
도 4는 본 발명을 위한 시스템의 구성 및 배치이다.
도 5는 본 발명을 위한 시스템의 다른 구성 및 배치이다.
도 6은 본 발명을 위한 전이 챔버의 등축 사시도이다.
도 7은 본 발명의 전이 챔버의 우측면도이다.
도 8은 도 7에 도시된 바와 같은 본 발명을 위한 복수의 전이 챔버의 확대도이다.
도 9는 본 발명을 위한 전이 챔버의 정면도이다.
도 10은 본 발명을 위한 전이 챔버의 좌측면도이다.
도 11은 본 발명을 위한 전이 챔버의 배면도이다.
도 12는 본 발명을 위한 전이 챔버의 평면도이다.
도 13은 본 발명을 위한 전이 챔버의 저면도이다.
도 14는 본 발명을 위한 작동 챔버의 등각 투시도이다.
도 15는 본 발명의 작동 챔버의 우측면도이다.
도 16은 도 15에 도시된 본 발명을 위한 복수의 작동 챔버의 확대도이다.
도 17은 본 발명의 작동 챔버의 정면도이다.
도 18은 본 발명의 작동 챔버의 좌측면도이다.
도 19는 본 발명을 위한 작동 챔버의 배면도이다.
도 20은 본 발명을 위한 작동 챔버의 평면도이다.
도 21은 본 발명을 위한 작동 챔버의 저면도이다.
도 22는 본 발명을 위한 복수의 용기로부터의 용기의 등각 투시도이다.
도 23은 본 발명을 위한 복수의 용기로부터의 용기의 정면도이다.
도 24는 본 발명을 위한 복수의 용기로부터의 용기의 평면도이다.
도 25는 본 발명에 사용된 2개의 전이 챔버 사이에 삽입된 작동 챔버의 개략도이다.
도 26은 열린 구성에서 용기의 등각 투시도이다.
도 27은 닫힌 구성에서의 용기의 등각 투시도이다.

도면의 모든 예시는 본 발명의 선택된 버전을 설명하기 위한 것이며 본 발명의 범위를 제한하려는 의도는 아니다.

도 1 내지 도 24를 참조하면, 본 발명은 다양한 유형의 살균 처리를 수행하도록 설계된 오염 제거 및 살균 시스템이다. 본 발명은 복수의 작동 챔버(3) 및 복수의 전이 챔버(2)를 포함한다. 컨베이어 시스템(15)은 복수의 작동 챔버(3) 각각과 복수의 전이 챔버(2) 각각을 통과한다. 컨베이어 시스템(15)을 통해 본 발명 전체에 걸쳐 요소가 컨테이너(18) 내부를 이동하며, 이는 배치 및 일련의 작동 챔버(3) 및 전이 챔버(2)를 통해 이동한다. 각각의 작동 챔버(3) 및 각각의 전이 챔버(2)의 내부 조건은 완전한 살균 사이클을 보장하는 특정 처리 단계를 수행하기 위해 변한다.

본 발명의 바람직한 실시형태는 복수의 전이 챔버(2), 복수의 작동 챔버(3), 복수의 전이 포트(4), 복수의 작동 포트(8), 적어도 하나의 컨베이어 시스템(15) 및 적어도 하나의 용기(18)를 포함한다. 복수의 전이 챔버(2)는 시스템의 다양한 챔버 사이의 웨이포인트(waypoint) 역할을 하는 관형 구조의 집합체로 구성된다. 복수의 작동 챔버는 살균 공정을 따라 단계를 수행하는 데 사용되는 챔버의 집합체로 이루어진다. 복수의 전이 포트(4)는 복수의 전이 챔버(2)로부터 전이 챔버에 위치된 포트들의 집합체로 이루어진다. 전이 포트(4)는 본 발명을 위한 전이 챔버로부터의 유체 및/또는 유사물의 유입 및 유출을 허용한다. 복수의 전이 포트(4)로부터의 전이 포트(4)의 기하학적 프로파일은 원형이지만, 기하학적 프로파일은 제조, 설계 및/또는 사용자 요건을 만족시키는 임의의 형상을 포함할 수 있다. 유사하게, 복수의 작동 포트(8)는 복수의 작동 챔버(3)로부터 작동 챔버에 위치된 포트의 집합체로 이루어진다. 작동 포트는 본 발명을 위해 작동 챔버로부터 유체 및/또는 유사물의 유입과 유출을 허용한다. 복수의 작동 포트(8)로부터의 작동 포트의 기하학적 프로파일은 원형이지만, 기하학적 프로파일은 제조, 설계 및/또는 사용자 요건을 만족시키는 임의의 형상을 포함할 수 있다. 본 발명의 컨베이어 시스템(15)은 연속 컨베이어 시스템(15)이다. 연속 컨베이어 시스템(15)은 시작 지점에 위치된 물체가 사이클의 끝에 도달할 때까지 시스템을 통해 연속적으로 변위되고, 이러한 작동은 시간에 따라 유지된다. 본 발명의 바람직한 실시형태를 위해, 컨베이어 시스템(15)은 복수의 작동 챔버(3) 및 복수의 전이 챔버(2)의 구성과 일치하도록 설계되고 배치된다. 따라서, 컨베이어 시스템(15)은 상기 구성에 제한되지 않으며, 본 발명의 도면은 단순히 본 발명을 설명하기 위한 것이며 이러한 범위를 제한하려는 것은 아니다. 본 발명을 위한 용기(18)는 원통형 프로파일을 포함하는 투과성 용기이다. 그러나, 본 발명은 이러한 기하학적 프로파일에 제한되지 않고 제조, 설계 및/또는 사용자 요건을 만족시키는 임의의 기하학적 프로파일을 포함할 수 있다. 복수의 작동 챔버 각각은 선행 챔버(16)와 후속 챔버(17) 사이에 연결된다. 그 결과, 제1 작동 챔버의 물리화학적 조건은 제2 작동 챔버 내의 물리화학적 조건으로부터 격리된다.

추가로, 선행 챔버(16) 및 후속 챔버(17)는 복수의 전이 챔버(2)로부터 나온다. 이러한 구성은 작동 챔버(3) 및 전이 챔버(2)가 오염된 물품의 수집이 상기 물품을 소독하기 위해 일련의 물리화학적 작동이 수행되는 연속적인 소독 유닛을 형성하게 한다. 또한, 복수의 작동 챔버(3) 및 복수의 전이 챔버(2)의 구성은 본 발명이 각각의 작동 챔버를 격리시킬 수 있어, 각각의 작동 요구 조건이 작동 챔버(3) 중 어느 하나에 사용되는 이들의 물리화학적 환경의 교차 교환 없이 처리를 수행하기 위해 최적으로 유지되도록 한다. 즉, 복수의 전이 챔버(2)는 복수의 작동 챔버(3) 작동 조건 사이의 컨디셔닝 경로 역할을 한다. 또한, 임의의 복수의 전이 포트(37)가 복수의 전이 챔버(2) 각각에 통합되고, 여기서 임의의 복수의 전이 포트(37)는 복수의 전이 포트(4)로부터 유래한다. 결과적으로, 복수의 전이 포트(4)로부터의 임의의 복수의 전이 포트(37)는 전이 챔버(2)의 환경을 제어하기 위한 액세스 포인트(acess point)를 제공한다. 따라서, 전이 포트(4)는 살균 사이클 동안 이용되는 유체 및/또는 유사물의 유입구 또는 배출구를 허용한다. 유사하게, 임의의 복수의 작동 포트(38)는 복수의 작동 챔버(3)의 각각에 통합되고, 임의의 복수의 작동 포트(38)는 복수의 작동 포트(8)로부터 기인한다. 결과적으로, 복수의 임의의 복수의 작동 포트(38)로부터의 임의의 복수의 작동 포트(8)는 작동 챔버(3)의 환경을 제어하기 위한 액세스 포인트를 제공한다. 따라서, 작동 포트는 위생 사이클 동안 이용되는 유체 및/또는 유사물의 유입구 또는 배출구를 허용한다. 또한, 본 발명의 컨베이어 시스템(15)은 복수의 작동 챔버(3)와 복수의 전이 챔버(2) 사이에 작동 가능하게 결합되며, 여기서 컨베이어 시스템(15)은 복수의 작동 챔버와 복수의 전이 챔버(2) 사이에서 용기(18)를 이동시킨다. 따라서, 용기(18)는 안전하고 안전하게 복수의 전이 챔버(2) 및 작동 챔버(3)를 통해 이동한다. 용기(18)의 고정은 본 발명이 사용될 때 적절한 살균을 보장한다.

또한, 복수의 작동 챔버(3)는 적어도 하나의 사전 조정 챔버(39), 적어도 하나의 살균 챔버(40) 및 적어도 하나의 사후 조정 챔버(41)를 포함한다. 사전 조정 챔버는 용기(18) 내의 요소의 사전 조정을 허용한다. 살균 단계 또는 준 사이클 전과 후에 처리될 요소를 수용하기 위해 복수의 상이한 단계 또는 준 사이클을 수행하는 것의 중요성으로 인해, 살균 사이클 동안 처리의 성능 및 신뢰성 수준을 달성한다. 따라서, 사전 조정 챔버(39) 내에서 수행되는 단계의 적용이 필수적이며, 따라서 연속 처리를 위해 사전 조정 챔버(39)의 존재가 필요하다. 본 발명을 위한 살균 챔버(40)는 용기(18) 내의 요소의 살균을 가능하게 한다. 살균 챔버(40)는 용기(18) 내의 요소를 성공적으로 살균하기 위해 환경이 정확한 물리화학적 조건에 있는 곳이다. 사후 조정 챔버(41)는 용기(18) 내의 요소의 사후 조정을 허용한다. 사전 조정 챔버(39)와 유사하게, 사후 조정 챔버(41)는 용기(18)에서의 요소(18)가 살균된 후 온도, 압력의 변화, 화학 물질 농도 수준의 감소 또는 임의의 다른 물리화학적 조정의 변화를 허용한다. 따라서, 사후 조정 챔버(41)는 또한 열 충격 및 피로와 같은 바람직하지 않은 효과를 피한다. 사전 조정 챔버(39), 살균 챔버(40), 사후 조정 챔버(41) 및 복수의 전이 챔버(2)는 직렬로 연결된다. 그 결과, 사전 조정 챔버(39)는 항상 살균 챔버(40)보다 앞에 위치하고, 사후 조정 챔버(41)는 항상 살균 챔버(40) 뒤에 위치한다. 또한, 사전 조정 챔버(39), 살균 챔버(40) 및 사후 조정 챔버(41) 전후에 항상 전이 챔버가 존재한다. 전술한 바와 같이, 살균 챔버(40)는 사전 조정 챔버(39)와 사후 조정 챔버(41) 사이에 위치된다. 그 결과, 본 발명은 용기(18)가 살균 프로세스를 거치는 동안 시스템 정지 시간을 최소화하거나 전혀 하지 않고 사이클의 단계가 연속적으로 수행되도록 한다. 또한, 컨베이어 시스템(15)은 사전 조정 챔버(39), 살균 챔버(40), 사후 조정 챔버 및 복수의 전이 챔버(2) 사이에 작동적으로 결합되며, 여기서 컨베이어 시스템(15)은 사전 조정 챔버(39), 살균 챔버(40), 사후 조정 챔버 및 복수의 전이 챔버(2) 사이에서 용기(18)를 이동시킨다. 그 결과, 본 발명으로부터의 복수의 전이 챔버(2)는 이의 인접한 작동 챔버 조건 각각 사이를 순환하면서 인접한 챔버 조건에 수용하는 이의 주변 조건을 변경한다. 구체적으로, 복수의 전이 챔버(2)는 용기(18)가 후속 챔버(17)로 이송되도록 준비하는 조정 챔버로서 작용한다. 이러한 조정 작동은 각각의 작동 챔버(3)가 안정적이고 반복적인 준-사이클을 유지할 수 있게 한다. 이로써 살균 작동을 수행하는 데 필요한 에너지 손실과 시간 요건이 감소된다.

추가적으로, 본 발명은 적어도 하나의 작동 메시(11)를 포함한다. 작동 메시(11)는 복수의 작동 포트(8)의 기하학적 프로파일과 일치하는 투과성 층이다. 또한, 복수의 작동 포트(8)는 적어도 하나의 작동 주입 포트(9) 및 적어도 하나의 작동 배출 포트(10)를 포함한다. 작동 주입 포트(9)는 살균 사이클 동안 이용되는 유체 및/또는 유사물의 유입구를 위한 직접 입력 포트로서 기능한다. 유사하게, 작동 배출 포트(10)는 살균 사이클 동안 이용되는 유체 및/또는 유사물의 배출구를 위한 직접 배출구 포트로서 기능한다. 작동 유입구(9)는 임의의 작동 챔버를 가로질러 작동 배출 포트(10)로부터 오프셋 위치되며, 임의의 작동 챔버는 복수의 작동 챔버(3)로부터 기인한다. 결과적으로, 작동 주입 포트(9)와 작동 배출 포트(10)는 서로 독립적으로 유지되고 사용 중일 때 서로 영향을 받지 않는다. 추가로, 작동 메시(11)는 작동 배출 포트(10) 위에 장착된다. 따라서, 작동 메시(11)는 막힌 하향류 구성요소로부터 작은 입자 또는 섬유와 같이 바람직하지 않은 임의의 물질을 포착 및/또는 필터링할 수 있게 한다.

또한, 본 발명은 적어도 하나의 전이 메시(7)를 포함한다. 전이 메시(7)는 복수의 전이 포트(4)의 기하학적 프로파일과 일치하는 투과성 층이다. 또한, 복수의 전이 포트(4)는 적어도 하나의 전이 주입 포트(5) 및 적어도 하나의 전이 배출 포트(6)를 포함한다. 전이 주입 포트(5)는 살균 사이클 동안 이용되는 유체 및/또는 유사물의 유입구를 위한 직접 입력 포트로서 기능한다. 유사하게, 전이 배출 포트(6)는 살균 사이클 동안 이용되는 유체 및/또는 유사물의 배출구를 위한 직접 배출 포트로서 기능한다. 전이 주입 포트(5)는 임의의 전이 챔버를 가로질러 전이 배출 포트(6)로부터 오프셋 위치되고, 여기서 임의의 전이 챔버는 복수의 전이 챔버(2)로부터 기인한다. 결과적으로, 전이 주입 포트(5) 및 전이 배출 포트(6)는 사용할 때 서로 독립적으로 유지된다. 추가로, 전이 메시(7)는 전이 배출 포트(6) 위에 장착된다. 따라서, 전이 메시(7)는 막힌 하향류 구성요소로부터 작은 입자 또는 섬유와 같이 바람직하지 않은 임의의 물질을 포착 및/또는 필터링할 수 있게 한다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시형태는 복수의 전이 계측 시스템(13)을 포함한다. 복수의 전이 계측 시스템(13)은 그 중에서도 온도 센서, 압력 센서, 화학 센서, 생물학적 물질 센서 및 수분 센서를 포함하는 군으로부터 선택되는 센서로 구성된다. 또한, 복수의 전이 계측 시스템(13) 각각은 대응하는 전이 챔버(42)에 통합되며, 대응하는 전이 챔버(42)는 복수의 전이 챔버(2)로부터 기인한다. 그 결과, 작동 동안 데이터 측정 및 모니터링이 가능하다. 구체적으로, 복수의 전이 계측 시스템(13)은 각각의 전이 챔버 내의 환경 상태를 모니터링하고 위생 작동을 최적화하기 위해 전이 챔버 내의 조건을 변경할 수 있는 제어 시스템에 피드백을 제공한다.

유사하게, 본 발명의 바람직한 실시형태는 복수의 작동 계측 시스템(12)을 포함한다. 복수의 작동 계측 시스템(12)은 무엇보다도 온도 센서, 압력 센서, 화학 센서, 생물학적 물질 센서 및 수분 센서를 포함하는 군으로부터 선택된 센서로 구성된다. 또한, 복수의 작동 계측 시스템(12) 각각은 대응하는 작동 챔버(43)로 통합되며, 대응하는 작동 챔버(43)는 복수의 작동 챔버(3)로부터 기인한다. 그 결과, 작동 동안 데이터 측정 및 모니터링이 가능하다. 구체적으로, 복수의 작동 계측 시스템(12)은 각각의 작동 챔버 내의 환경 상태를 모니터링하고 살균 작업을 최적화하기 위해 작동 챔버 내의 조건을 변경할 수 있는 제어 시스템에 피드백을 제공한다.

부가적으로, 본 발명의 바람직한 실시형태는 복수의 절연 라이너(14)를 더 포함한다. 복수의 절연 라이너(14)로부터의 절연 라이너(14)는 복수의 전이 챔버(2) 각각의 내부 또는 외부에 존재할 수 있는 구조적 층이다. 절연 라이너(14)는 복수의 전이 챔버(2) 및 복수의 작동 챔버(3) 각각에 대한 단열을 제공한다. 절연 라이너(14)는 제조, 설계 및/또는 사용자 요건을 만족시키는 임의의 기하학적 프로파일을 포함할 수 있다. 전술한 바와 같이, 복수의 전이 챔버(2) 각각과 복수의 작동 챔버(3) 각각은 복수의 절연 라이너(14)로부터 대응하는 라이너에 의해 둘러싸인다. 결과적으로, 온도 격리는 복수의 전이 챔버(2) 각각에 대해 유지된다. 일부 실시형태들에서, 절연 라이너(14)는 모든 파이프, 튜브 및 다른 유체 수송 구성요소뿐만 아니라 챔버와 접촉하거나 챔버에 인접한 계측 포트 또는 유사한 연결부에 중첩된다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시형태로부터 용기(18)는 제1 단부캡(23), 제2 단부캡(44), 액세스 도어(19), 적어도 하나의 투과성 측벽(20), 적어도 하나의 제1 개스킷(21) 및 적어도 하나의 제2 개스킷(22)을 포함한다. 단부캡은 고체 플레이트의 기하학적 프로파일을 포함하고 작동 작업 조건을 안전하게 억제할 수 있는 임의의 가능한 재료로 제조된다. 바람직하게는, 단부캡은 단부캡을 형성하는 2개의 고체 플레이트 사이에 단열재를 포함하여, 챔버 사이의 단열을 유지한다. 일부 실시형태들에서 액세스 도어(19)는 용기(18)로부터 분리 가능하며, 이는 용기(18) 내의 요소의 입력 및 출력을 허용함을 의미한다. 투과성 측벽(20)은 원통형 기하학적 프로파일을 포함하는 메시형 구조이지만, 이러한 기하학적 구조에 제한되지는 않는다. 투과성 측벽(20)은 또한 작동 작업 조건을 견딜 수 있는 임의의 재료로 제조된다. 또한, 액세스 도어(19)는 용기(18)에 통합되어, 사용자가 용기(18)를 열고 그 안에 저장된 임의의 물체를 제거할 수 있게 한다. 제1 개스킷(21) 및 제2 개스킷(22)은 용기(18)와 임의의 전이 챔버 사이에 밀봉을 제공하는 링형 구조이다. 제1 개스킷(21)과 제2 개스킷(22)은 작동 작업 조건을 견딜 수 있는 임의의 재료로 제조되지만, 역시 비-강성체이다. 본 발명을 위한 제1 단부캡(23)과 제2 단부캡(44)은 투과성 측벽(20)의 양단에 연결 및 인접한다. 구체적으로, 제1 단부캡(23)은 투과성 측벽(20)에 말단으로 연결되고 제2 단부캡(44)는 제1 단부캡(23)과 반대로 투과성 측벽(20)에 말단으로 연결된다. 일부 실시형태들에서, 액세스 도어(19)는 투과성 측벽(20)에 통합되고, 특히 무엇보다도 나사산, 힌지 및 고정 핀, 슬라이딩과 같은 임의의 수단에 의해 부착 또는 분리될 수 있다. 따라서, 사용자는 용기(18) 내에 위치된 오염된 물품이 복수의 작동 챔버(3) 또는 복수의 전이 챔버(2) 내에서 손실되지 않는다는 것을 확신할 수 있다. 또한, 제1 개스킷(21)은 제1 단부 캡(23) 주위에 연결된다. 유사하게, 제2 개스킷(22)은 제2 단부캡(44) 주위에 연결된다. 그 결과, 제1 개스킷(21)과 제2 개스킷(22)은 용기(18)가 작동 챔버(3) 사이에서 이동함에 따라 복수의 전이 챔버(2)의 벽에 대해 가압된다. 이로써, 임의의 작동 챔버 내의 조건이 인접한 작동 챔버로 유출되는 것을 방지하는 밀폐 밀봉을 형성한다. 추가로, 용기(18)의 내용물은 살균 사이클 전체에 걸쳐 안전하게 운반된다. 또한, 용기(18)의 투과성 측벽(20)은 용기(18)의 내용물이 각각의 복수의 전이 챔버(2) 및 각각의 복수의 작동 챔버(3)의 조건과 직접 접촉하게 한다.

본 발명의 바람직한 실시형태의 대안은 복수의 해치(24)를 더 포함한다. 복수의 해치(24)로부터의 해치는 측면 슬라이딩 도어, 수직 슬라이딩 도어, 유압 슬라이딩 도어, 공압식 슬라이딩 도어, 전동식 슬라이딩 도어로 이루어진 군 중 적어도 하나로 구성되고, 이에 제한되는 것은 아니다. 해치는 복수의 전이 챔버(2) 각각과 복수의 작동 챔버(3) 각각 사이의 격리를 허용하여, 이전 대안에 대한 컨테이너(18) 단부캡 및 밀봉의 기능을 수행한다. 선행 해치(25)는 선행 챔버(16)와 임의의 작동 챔버 사이의 연결부에 통합되고, 여기서 임의의 작동 챔버는 복수의 작동 챔버(3)로부터 이고, 선행 해치(25)는 복수의 해치(24)로부터 기인한다. 그 결과, 선행 해치(25)는 선행 챔버(16)와 임의의 작동 챔버 사이의 유체 및 물리화학적 조건의 교환을 위한 장벽으로서 작용한다. 유사하게, 후속 해치(26)는 후속 챔버(17)와 임의의 작동 챔버 사이의 연결부에 통합되고, 여기서 후속 해치(26)는 복수의 해치(24)로부터 기인한다. 결과적으로, 후속 해치(26)는 후속 챔버(17)와 임의 작동 챔버 사이의 유체 교환 및 물리화학적 조건을 위한 장벽으로 작용한다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시형태는 복수의 해치 개스킷(27) 및 복수의 열 해치 라이너(28)를 더 포함한다. 복수의 해치 개스킷(27)으로부터의 해치 개스킷은 복수의 해치(24)로부터의 기하학적 프로파일과 일치하고 개스캣과 임의의 전이 챔버 또는 임의의 작동 챔버 사이에 밀폐 밀봉을 제공한다. 복수의 해치 개스킷(27) 각각은 대응하는 해치 주위에 통합된다. 따라서, 해치 개스킷은 해당 해치의 개구를 밀봉한다. 열 해치 라이너(28)는 복수의 작동 챔버(3) 각각 및 복수의 전이 챔버(2) 각각에서 발견되는 복수의 절연 라이너(14)와 유사한 단열을 제공한다. 또한, 복수의 열 해치 라이너(28) 각각은 해당 해치 내로 수용된다. 구체적으로, 복수의 열 해치 라이너(28) 각각은 복수의 전이 챔버(2) 및 복수의 작동 챔버(3)의 내부에 노출되는 해치의 고체 외부 표면 내에 통합된다. 그 결과, 복수의 전이 챔버(2) 각각과 복수의 작동 챔버(3) 각각 사이에 열적 격리가 달성된다. 또한, 열 해치 라이너(28)는 세척 작업을 수행하는 데 필요한 유체 및 화학 물질에 대한 노출로부터 보호된다. 추가로, 복수의 해치(24)로부터의 해치는 안전 잠금 메커니즘을 포함한다. 이러한 안전 잠금 메커니즘은 복수의 작동 챔버(3) 및 복수의 전이 챔버(2) 내에 위험한 조건이 존재하는 동안 복수의 해치(24)가 열리는 것을 방지한다.

일부 실시형태들은 복수의 선형 액추에이터(29)를 더 포함한다. 복수의 액추에이터로부터의 선형 액추에이터는 공압 액추에이터 및 유압 액추에이터를 포함하는 군으로부터 선택되는 적어도 하나이다. 복수의 선형 액추에이터(29) 각각은 대응하는 전이 챔버(42)의 측벽에 통합되며, 대응하는 전이 챔버(42)는 복수의 전이 챔버(2)로부터 기인한다. 따라서, 선형 액추에이터는 선행 작동 챔버로부터 임의의 전이 챔버로 들어갈 때와 선행 전이 챔버로부터의 임의의 작동 챔버로 들어갈 때,용기(18)에 의해 경험하게 되는 차압을 극복하는 데 도움을 준다. 또한, 용기(18)는 상응하는 전이 챔버(42)의 선형 액추에이터에 작동 가능하게 결합되어, 전술한 바와 같이 선형 액추에이터가 선행 챔버(16) 작동 챔버와 복수의 작동 챔버(3)로부터의 임의의 인접한 작동 챔버 사이의 압력 차이를 극복하기에 충분한 힘을 제공한다. 이러한 경우, 선형 액추에이터(29)는 압력 차이를 극복할 수 있는 임의의 그럴듯한 구성일 수 있다. 따라서, 가능한 배치는 용기(18)가 임의의 전이 챔버에 들어가면 활성화되는 복수의 유압 액추에이터이다. 그런 다음, 유압 액추에이터가 용기(18)와 접촉하고 임의의 전이 챔버를 통해 용기를 밀어낸다.

또한, 본 발명의 컨베이어 시스템(15)은 로딩부(30), 언로딩부(31), 처리부(32) 및 피드백부(33)를 포함한다. 로딩부(30)는 용기(18)가 살균 사이클 전에 위치하는 컨베이어 시스템(15)의 출발점이다. 언로딩부(31)는 용기(18)가 살균 사이클 후에 언로딩되는 컨베이어 시스템(15)의 종점이다. 처리부(32)는 제1 전이 챔버로부터 최종 전이 챔버로 연장되는 컨베이어 시스템(15)의 일부이다. 따라서, 처리부(32)는 복수의 작동 챔버(3) 각각 및 복수의 전이 챔버(2) 각각의 배치를 통과한다. 피드백부(33)는 언로딩부(31) 후와 로딩부(30) 전에 있는 컨베이어 시스템(15)의 일부이다. 컨베이어 시스템(15)의 피드백부(33)는 용기(18)를 다시 시작점으로 변위시켜, 폐쇄형 루프 배치를 초래한다. 로딩부(30)는 제1 선행 챔버(34)에 인접하게 위치되며, 여기서 제1 선행 챔버(34)는 복수의 전이 챔버(2)로부터 기인한다. 결과적으로, 용기(18)가 로딩부(30)에 위치되면, 용기(18)는 제1 선행 챔버(34)를 고정적으로 이동시키고 들어간다. 언로딩부(31)는 마지막 후속 챔버(35)에 인접하게 위치되며, 마지막 후속 챔버(35)는 복수의 전이 챔버(2)로부터 기인한다. 결과적으로, 용기(18)가 마지막 후속 챔버(35)를 나오면, 용기(18)는 언로딩부(31)와 고정적으로 이동하고 들어간다. 처리부(32)는 로딩부(30)와 언로딩부(31) 사이에 연결된다. 따라서, 처리부(32)는 살균 사이클의 시작부터 살균 사이클의 끝까지 용기(18)를 확실하게 변위시킨다. 처리부(32)는 복수의 전이 챔버(2) 및 복수의 작동 챔버(3)를 통과한다. 그 결과, 처리부(32)는 복수의 전이 챔버(2) 각각 및 복수의 작동 챔버(3) 각각 내에서 용기(18)를 유지하는 것을 돕는다. 피드백부(33)는 로딩부(30)과 언로딩부(31) 사이에 연결된다. 결과적으로, 피드백부(33)는 용기(18)를 살균 사이클의 시작점으로 다시 변위시키는 것을 돕는다. 피드백부(33)는 컨베이어 시스템(15) 주위에 처리부(32)로부터 오프셋 위치된다. 그 결과, 컨베이어 시스템(15)은 소독 시스템이 다양한 위치에 배치될 수 있는 모듈식 구성을 허용한다. 각각의 복수의 전이 챔버(2) 및 각각의 복수의 작동 챔버(3)의 모든 변형 및 가능한 배치를 통해, 살균 시스템은 이의 연속적인 작동 구성을 유지한다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시형태는 인간 기계 인터페이스(HMI)를 갖는 프로그램 가능한 컨트롤러(36)를 더 포함한다. HMI는 본 발명의 동작을 지배하는 제어 시스템의 일부이다. 예를 들어, 프로그래밍 가능한 컨트롤러(36)는 임의의 작동 주입 또는 배출 포트 및/또는 임의의 전이 주입 또는 배출 포트, 임의의 컨베이어, 액추에이터, 해치, 또는 다른 자동화 구성요소의 활성화를 허용한다. 또한 다양한 센서 및 계측기로부터 신호를 수신한다. 한편, HMI는 원하는 살균 최종 결과를 초래하는 직접적인 작업 파라미터의 관점에서 기계를 작동하는 사람에 의해 이해될 수 있는 시간, 온도, 압력 등과 같은 작동 파라미터를 설정하기 위한 옵션을 제공할 수 있다. 또한, 컨트롤러는 이전에 언급한 이의 제어 하에 있는 구성 요소에 대해 작동하여 필요한 결과를 얻기 위해 HMI 도입 설정을 기반으로 작동한다. 따라서, 프로그래밍 가능한 컨트롤러(36) 및 HMI는 복수의 전이 챔버(2), 컨베이어 시스템(15) 및 복수의 작동 챔버(3)에 통신 가능하게 결합되는 임의의 작동 챔버 및/또는 전이 챔버의 작동 파라미터의 제어 및 모니터링을 제공한다. 결과적으로, 살균 시스템은 HMI를 통해 완벽하게 제어 및 모니터링이 가능하다. 또한, HMI를 통해 여러 계측 시스템의 데이터 값과 판독값을 볼 수 있다. 다양한 가능한 수동 오버라이드 및 프로그래밍 가능한 자동화가 HMI으로 구현된다.

본 발명은 이의 바람직한 실시형태와 관련하여 설명되었지만, 이후에 청구되는 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 많은 다른 가능한 수정 및 변경이 이루어질 수 있음을 이해해야 한다.

추가 설명

본 발명이 해결하는 기존의 문제점:

유휴 요소 또는 의료 장치의 시간; 실제 시스템은 배치 유형이며 기계 용량에 따라, 처리될 요소는 동일한 사이클 파라미터로 처리될 수 있는 충분한 요소가 있을 때까지 대기열에 남아 있어야 하며 프로세스를 진행하기 위해 합리적으로 경제적으로 챔버의 용량을 완료할 수 있다.

더 빠른 처리; 의료 장치 또는 기구, 예를 들어 헬스케어 적용을 재사용할 때, 요소가 즉시 처리될 수 있으며 사이클의 각각의 단계가 이미 프로세스 발생에 적합한 조건에 있기 때문에, 요소는 이들 사이에서 기계가 챔버의 조건을 조정할 때까지 기다릴 필요 없이 사이클을 진행할 수 있다.

기계 공간 및 살균 부문 전체; 시장의 기존 기계와 비교하여 기계의 크기는 비슷하거나 다소 클 수 있지만 앞서 언급한 것보다 몇 배의 생산성을 달성할 수 있다. 살균 부문은 제안된 기계 중 하나를 사용하여 여러 기존 기계를 대체할 수 있으며 기계의 모양을 설치할 공간의 제한에 맞게 조정할 수 있으므로, 공간 사용을 최적화할 수 있다.

공정 실패로 끝날 수 있는 적재 중량에 따른 살균 공정의 가변성. 적재물의 종류와 양(무게와 분포)에 따라 살균 공정의 가변성을 나타내는 연구들이 있다. 결과는 필요한 시간과 사전 조건의 악명 높은 증가를 나타낸다. 본 발명은 가변성에 대한 상기 언급된 인자의 영향을 감소시켜 주기에 대한 효과를 감소시킨다. 그 이유는 언제든지 수행되는 프로세스에 요소를 추가하는 것이 적고 기계에 의해 쉽게 극복할 수 있으며, 챔버가 작동하는 동안 일정한 조건을 유지하도록 설계되어 기존 기계와 달리 챔버가 더 안정적이기 때문이다. 챔버의 부하 분산으로 인한 효과에 영향이 없을 수 있다.

에너지 및 자원(예: 물, 화학 물질 등) 사용자가 살균기를 선택하는 시점에서 평가하는 주요 요인 중 하나는 막대한 비용과 폐기물을 상쇄할 수 있는 자원의 소비와 생태학적 영향이다. 예를 들어, 전통적인 오토클레이브는 챔버의 총 부피로 다음을 수행해야 한다. 공기 배출(진공), 예열, 증기 채우기, 응축 형태의 물과 열 손실 보상 하수도에 도달하기 전에 유체 온도를 배출하고(일반적으로 냉각수 사용), 젖은 요소를 건조시키고, 내부를 식힌다. 이 모든 단계는 진공 펌프에 대한 열 및 기계 작업의 형태로 막대한 양의 에너지를 소비하며, 증기 형태의 물은 냉각수로 사용되며 일반적으로 진공을 생성한다(워터 링 펌프). 제안된 설계는 동일해야 하지만 각 챔버의 조건이 유지되기 때문에 변화량, 물 및 에너지 낭비가 비교할 때 매우 적다. 주입된 증기는 들어오는 요소를 적절하게 하고 챔버 벽을 통한 열 손실을 보상하는 데만 필요하다. 진공이 유지되고 새 로드와 통합된 공기의 양을 배출하는 데만 필요하다. 냉각 공정도 마찬가지이다. 기계 구조에서 남은 열이 없고 이전 단계에서 나오는 요소만 있다. 또한 스팀을 배출할 필요가 없기 때문에 배수량도 줄어들고, 공정 중에 낭비되는 스팀과 물은 스팀 펄스가 있는 전처리 단계와 응축에서 발생한다.

간결한 설명:

병원, 제약, 의료 기기, 생명 공학 또는 연구 실험실과 같은 의료 산업을 위한 요소 및/또는 장치의 오염 제거 및/또는 멸균 및/또는 물리적 처리를 위한 시스템. 그러나 식품, 화학 산업, 생물학적 폐기물의 오염 제거, 플라스틱, 고무 및 복합 경화에도 적용할 수 있다. 그리고 오염 제거 및/또는 살균 및/또는 물리적 처리가 필요한 임의의 다른 산업. 시스템은 증기 살균기 또는 오토클레이브를 사용하여 시연되지만 이러한 유형의 방법에 국한되지 않고 예를 들어 에틸렌 옥사이드, 오존, 과산화수소, 포름알데히드(LTSF) 또는 임의의 다른 살균 화학적 또는 물리적 조건과 함께 사용될 수 있다.

완전한 설명:

처리될 요소가 배치되는 용기 세트로 구성된 시스템. 용기는 시스템에 지속적으로 들어갈 수 있으며, 산업에서 확립된 모범 사례에 따라 사이클을 완료하는 데 필요한 단계가 실행되는 일련의 챔버를 통해 이동한다.

우리는 증기 멸균기(오토클레이브)를 시스템에 적용하는 예로 사용할 것이다. 선택한 기계의 형상과 치수는 우리가 설명하고 제작하기에 가장 간단한 형태라고 생각하지만, 실시형태는 다양한 형상, 치수 및 방법으로 적용될 수 있다(예: 에틸렌옥사이드, 오존, 과산화수소, 포름알데히드(LTSF), 등). 용기는 내부식성 금속, 플라스틱, 섬유 등과 같은 다른 재료와 같이 천공, 메시 또는 투과성 재료로 원통형 모양(어떤 모양이든 가능)으로 만들어질 수 있는 바스켓이다.

처리할 요소가 용기 내부에 배치되고 나중에 용기는 해치를 통해 전환 챔버 #1(TC#1)로 기계를 공급하는 용기에 배치된다. 기계에는 챔버 사이의 조건을 균등화하기 위한 통로 역할을 하는 여러 전환 챔버가 있고; 유체 또는 온도의 직접적인 통신 및 교환을 피한다. 해치는 챔버를 열고 단단히 닫을 목적으로 슬라이딩 도어 또는 다른 수단일 수 있다. 해치는 랙 및 피니언 드라이브, 공압식/유압식 피스톤 또는 다른 메커니즘을 통해 자동화된다.

용기는 기계의 각 섹션 내부에 설치되어 공정 단계를 따라 용기를 운반한다. 이하의 설명은 증기 살균기 클래스 B에 적용되는 실시형태의 실시예에 관한 것이다[전환 #1(T#1), 전처리(PrC), 전환 #2(T#2), 살균(S), 전이 #3(T#3), 후 조정(PtC), 전이 #4(T#4)]. 컨베이어는 모든 유형(예: 벨트, 케이블/와이어, 롤러, 체인, 랙 및 피니언, 공압식 등)일 수 있다.

사전 조정 챔버, 살균 챔버 및 사후 조정 챔버는 여러 개의 용기를 수용할 수 있는 반면 전환 챔버는 한 번에 하나씩 수용한다(응용 프로그램의 특정 설계에 따라 더 많을 수 있음). 챔버는 파이프와 같은 원통 모양을 갖지만 이 모양에 제한되지 않고(평행육면체 또는 다른 형태일 수 있음) 스테인리스 스틸 또는 작업 조건을 견딜 수 있는 기타 적절한 재료와 적절한 두께의 벽으로 만들 수 있다. 챔버는 증기, 진공, 배수, 계장 및 검사 포트, 안전 장치(예: 파열판 및 압력 완화 밸브)와 같은 기능에 필요한 서비스에 연결된다. 챔버 및 해치, 파이프, 연결부, 계기 및 작업자가 닿을 수 있는 외부 표면을 포함한 다른 표면은 가장 적절한 재료, 즉: 광물면, 암면, 유리면, 세라믹 코팅, 탄소 복합재, 실리카 섬유, 진공 또는 기타와 절연된다. 파이프, 연결부, 밸브 및 센서는 실시형태의 기능에 필요한 요소의 일부이다.

시스템은 컨베이어, 해치, 밸브 및 진공 펌프의 작동을 위해 컴퓨터, PLC 또는 마이크로컨트롤러와 같은 컨트롤러를 활용한다(단순화를 위해 실시형태의 설명에 사용된 기계의 예는 증기, 물, 압축 공기 및 다른 필요한 서비스가 외부 소스에서 공급된다. 그렇지 않은 경우, 컨트롤러는 증기 발생기, 압축기 또는 임의의 다른 서비스 소스에 명령을 내려야 한다). 자동화 제어 기능 외에도, PLC는 안전한 처리뿐만 아니라 기능에 대한 논리적 결정을 내리기 위해 센서 및 계측기로부터 입력 신호를 수신한다. 일부 백업 컨트롤러 및 기록 보관 장치도 포함될 수 있으며, 이는 안전 또는 추적 가능성을 위한 이러한 일반적인 산업 요건이다.

요소는 용기에 적재되고 용기는 제1 컨베이어에 일렬로 배치된다. 컨트롤러가 명령한 컨베이어는 제1 해치를 여는 동안 용기를 이동시켜 하나의 용기가 TC#1에 들어갈 수 있도록 하고 해치가 닫힌다. TC#1 내부의 증기는 주입 포트를 통해 주입되고, 배출 포트는 챔버에서 증기로 대체될 공기를 배출하도록 제어되며; 공기가 배출된 것으로 간주되면, 배출 밸브가 닫힘으로써 챔버의 압력이 약 1.5bar(a)로 상승하고, 이는 사전 조정 챔버와 특정 시점의 조건이 일치한다. 이러한 텍스트에 표시된 사이클 온도 및 압력은 참조용일 뿐이고; 잘 확립된 사이클 또는 기타가 사용될 수 있다. 일반적으로, 약 115 ℃ 내지 138 ℃의 범위 내에서 설정된다. 일부 살균 장치는 포화 증기에 해당하는 압력으로 약 142 ℃로 설정할 수 있다. 시간 조건은 살균 단계에서 온도 조건에 따라 달라진다. 일반적으로, 3분에서 60분 정도로 설정한다. 일부 유형의 살균 장치는 약 100분으로 설정할 수 있다. 사전 진공 단계(사전 조정) 동안 챔버의 압력은 일반적으로 약 0.03 bar(a) 내지 0.01 bar(a)로 설정되며 건조 단계(사후 조정)에서도 동일하다.

사전 조정 챔버는 1.5 bar(a) 및 0.04 bar(a)의 진공으로 가압하는 주입된 증기 펄스의 변동 사이클을 유지한다. 언급된 순간, 1.5 bar(a)와 일치하면 TC#1과 사전 조정 챔버 사이의 제2 해치와 사전 조정 챔버와 TC#2 사이의 제3 해치가 열린다. 전이 챔버와 사전 조정 챔버의 컨베이어는 TC#1에서 사전 조정 챔버로 용기를 도입하고 이러한 마지막 용기에서 TC#2로 챔버의 최종 용기를 도입하여 한 위치 앞으로 모든 용기를 실행한다. 해치가 닫히고, TC#2는 최대 3 bar(a) 및 132 ℃까지 더 많은 증기를 추가하여 압력을 증가시킨다. 이제 이 챔버의 조건은 살균 챔버와 동일하므로, 제4 해치를 열 수 있고, TC#2를 살균 챔버와 통신하고 용기를 앞서 언급한 챔버로 운반한다. TC#3도 살균 챔버의 조건과 일치하며, 살균 챔버와 TC#3 사이의 제5 해치는 제4 해치와 동시에 열리므로, 살균 챔버의 마지막 용기가 컨베이어에 의해 TC#으로 이동하게 하며, 살균 챔버의 나머지 용기도 한 위치로 이동하게 한다.

해치가 닫히고 TC#3은 밸브가 열리면 드레인을 통해 증기에서 배출되고 챔버를 진공 펌프와 연결한다. 사후 조정 챔버의 조건과 동일한 0.04 bar(a)에 도달할 때까지 비움이 계속되며, 이 지점에서 제6 및 제7 해치가 열리고 PtC와 통신한다. 컨베이어는 용기를 TC#3에서 PtC로 이동하고 PtC의 마지막 용기를 포함하여 PtC의 모든 컨테이너를 TC#4로 한 단계 이동시킨다.

제7 해치가 열리기 전에 TC#4의 조건은 PtC의 조건과 일치하였고; 새로운 용기를 받고 챔버를 숨기면 TC#4가 대기압에 도달할 때까지 필터와 인컴 밸브를 통해 공기가 유입된다. 이때 장비의 출력측에 있는 장비의 마지막 해치(제8 해치)가 열릴 수 있으며 컨베이어는 장비 외부의 용기를 작업자가 용기에서 부품을 가져갈 수 있는 수용 섹션으로 운반한다. TC#1은 TC#4와 유사한 절차를 수행하며, 일단 1.5 bar(a)의 용기가 PrC로 옮겨지고 해치가 닫히면 TC#1 증기가 비워지고 필터링된 공기 일치하는 대기압으로 대체된다.

대체 설계 1

해치 시스템에 대한 대안은 설명된 바와 같이 용기를 사용하는 것이지만, 수정된 단부캡을 갖는다. 캡은 스테인레스 스틸로 제작될 수 있는 단단한 플레이트이지만 이 재질에 국한되지는 않는다. 작업 조건과 마찰을 견디는 엘라스토머 밀봉 또는 다른 재료가 이들의 원주를 따라 설치된다. 이들 용기는 이전에 설명한 것과 동일한 방식으로 도입되고 기계에서 단계를 거친다. 차이점은 단계에서 단계로 이동하는 방법에 있고, 이제 해치가 챔버를 서로 분리하지 않고 용기 자체가 캡 덕분에 닫히거나 밀봉된다. 전이 챔버 벽은 용기의 캡 밀봉과 접촉하도록 설계되어 이들 사이의 유체 및 물리적 조건의 교환을 방지한다. 이전에 설명한 방법과의 다른 차이점은 용기에 요소가 있는지 여부에 관계없이 용기를 재순환(루프)으로 유지해야 한다는 것이다. 챔버는 사이클 동안 챔버를 밀봉 및 개방하는 프로세스를 유지하기 위해 용기의 모든 내부 용량을 가져야 하기 때문이다. 용기의 재순환 또는 루프를 수행하기 위해, 챔버 외부의 컨베이어는 기계의 출력(언로딩 영역)에서 입력(로딩 영역)으로 용기를 전달한다. 챔버 구성의 다양한 옵션은 본 발명에서 디자인의 유연성의 실시예로서 작용한다.

대체 설계 2

이러한 대안의 경우, 본 발명은 더 많은 적재 용량을 허용하고 산업 표준 용기를 수용하기에 더 적합하기 때문에 평행 육면체 모양의 용기를 본 발명의 바람직한 실시형태에서 사용하기로 선택하고 있다. 대안 디자인 1과 같은 방식으로 두 개의 면이 블라인드(솔리드)인 경우 캡이라고 부르며 나머지 면은 스테인리스 스틸 메시 또는 기타 적합한 메시 재료로 만든다. 캡은 스테인레스 스틸로 제작될 수 있는 단단한 플레이트이지만 이 재질에 국한되지는 않는다. 주변을 따라 작업 조건과 마찰을 견디는 엘라스토머 밀봉 또는 기타 재료가 설치된다. 용기의 모서리는 둥글게 처리되어 있어 구조가 더 견고하고 청결하며 용기와 용기가 통과하는 전이 챔버 벽 사이의 밀봉이 더 잘 된다. 전이 챔버의 크기와 모양은 용기가 챔버의 벽에 접촉하여 원하는 밀봉 효과를 생성하는 밀봉과 함께 통과할 수 있도록 한다.

이러한 대안은 또한 챔버 사이의 적절한 격리와 함께 용기 이송 순서를 유지하기 위해 용기의 폐쇄 루프를 유지해야 한다. 용기의 재순환 또는 루프를 수행하기 위해 챔버 외부의 용기는 기계의 출력(언로딩 영역)에서 입력(로딩 영역)으로 용기를 전달한다.

사전 조정, 살균 및 사후 조정 챔버는 그 안에 여러 개의 용기를 수용할 수 있는 크기이다. 용기는 컨베이어를 사용하여 수령 및 이송된다. 본 발명의 실시형태 설명을 위해 본 발명은 수직 체인 매거진 스타일(수직 컨베이어 엘리베이터라고도 함)을 설명하고 있다. 전이 챔버는 하나의 포트를 통해 해당 연속 챔버(PrC/S/PtC)로 공급된다. 용기가 매거진 컨베이어에 통합되는 경우 컨베이어는 컴퓨터, PLC 또는 마이크로컨트롤러에 의해 제어되는 용기를 다음 전이 챔버의 출구 포트 위치에 도달할 때까지 계속 또는 스테핑 모드로 이동한다. 입구 지점에서 출구 지점으로 용기를 이동하는 것은 해당 특정 용기에 대한 하위 사이클을 완료하는 데 필요하다.

컨베이어 및 챔버의 길이, 속도 및 크기는 적용에 필요한 생산 흐름(리듬)을 기반으로 설계 및 프로그래밍되어야 한다. 매거진 컨베이어는 PrC, S 및 PtC와 같은 처리 챔버에 여러 개의 용기를 적재하는 동시에 수직 공간을 사용하여 최소한의 설치 공간을 유지하는 매우 효과적인 방법이다. 6면 중 2면만 캡핑하는 대신 4면은 실이 있는 단단한 판이고 나머지 2면은 메시 재료로 만든 경우 용기의 다방향 변위를 추가할 수 있다. 이 디자인으로 용기는 4방향으로 움직일 수 있어 챔버에서 챔버로 용기를 더 유연하게 이동할 수 있으므로 챔버를 다양한 배치로 구성할 수 있어 공간이 최적화된다.

다방향 변위를 얻기 위한 동일한 목적을 위해 여분의 캡(이전에 설명됨)을 추가하지 않고 수행할 수 있는 다른 배치는 용기 캡의 축을 도입될 챔버의 동일한 방향으로 재정렬하기 위해 회전 베이스를 추가하는 것이다. 프로세스 챔버와 전이 챔버는 다양한 위치와 모양으로 배치 및 연결될 수 있다. 시퀀스 배치의 이러한 모듈식 및 유연한 설계는 프로세스의 병렬 라인이 동시에 달성될 수 있는 방식 및/또는 용기가 다른 경로를 따르도록 하는 다른 사이클 조건과 같은 방식으로 챔버의 상호 연결을 허용하는 이점을 추가하고, 예를 들어 동일한 기계에서 135 ℃(급속 살균), 121 ℃(표준 살균)의 포화 증기 사이클과 다른 유체 및 환경 조건(ETO, H2O2, 03, LTSF, 등)을 갖는 저온 살균으로 처리하도록 배치될 수 있다.

추가 개선 사항

챔버(들) 내부의 전기 저항 또는 다른 열 발생 수단은 손실된 열을 보상하고, 응축을 재-증발하여, 증기의 양을 재활용하고 유지하기 위해 추가될 수 있다. 이러한 저항은 챔버 하부의 응축수 거터(gutter) 단부에 위치되며, 응축된 증기가 포화 증기로 상태를 다시 전환하는 데 적은 양의 열만 필요하기 때문에, 이러한 추가는 기계의 효율성을 향상시킬 수 있고, 열과 물 소비를 줄일 수 있다. 이러한 시스템은 용기를 넣거나 제거할 때에도 항상 밀폐되고 안정적인 작동 상태로 인해 예를 들어 살균 챔버에서 재가압 없이 실행 가능하며, 이는 용기를 옮기기 전에 용기의 조건을 일치시키기 때문에 사실이다. 그리고 누출과 같은 어떤 이유로 압력이 감소된 경우, 소량의 추가 증기로 이를 보상할 수 있다.

또 다른 효율성 향상은 T#1, PrC, T#3 및 다른 스팀 트랩 또는 분리기에서 수집하여 스팀 회수 시스템을 사용하는 것이다. 진공 펌프 또는 이와 유사한 것을 사용하여 각각 챔버에서 추출되면, 증기 회수 탱크로 보내지고 증기 압축기 또는 펌프로 재가압되며; 그리고 전기 저항 또는 다른 발열 수단으로 필요한 작업 조건으로 재가열한다. 이러한 탱크는 또한 손실을 보상하기 위해 증기 발생원의 신선한 증기와 연결되어 있으며 이러한 탱크에서 챔버로 주입할 주요 증기 분배 라인을 얻는다. PtC 및 T#4에는 제2 진공 펌프가 포함되고, 회수할 증기가 없으며, T#4의 공기가 바람직하지 않은 물질이기 때문에, 진공된 유체는 하수구 또는 대기 배출구로 배출된다.

Claims (13)

1. 복수의 전이 챔버;
   복수의 작동 챔버;
   복수의 전이 포트;
   복수의 작동 포트;
   적어도 하나의 컨베이어 시스템;
   적어도 하나의 용기;를 포함하고,
   복수의 작동 챔버 각각은 선행 챔버와 후속 챔버 사이에 연결되며, 선행 챔버와 후속 챔버는 복수의 전이 챔버로부터 기인하고;
   임의의 복수의 전이 포트는 각각 또는 복수의 전이 챔버에 통합되며, 임의의 복수의 전이 포트는 복수의 전이 포트로부터 기인하고;
   임의의 복수의 작동 포트는 각각 또는 복수의 작동 챔버에 통합되며, 임의의 복수의 작동 포트는 복수의 작동 포트로부터 기인하고; 그리고,
   상기 컨베이어 시스템은 복수의 작동 챔버와 복수의 전이 챔버 사이에서 작동 가능하게 연결되며, 상기 컨베이어 시스템은 상기 용기를 복수의 작동 챔버와 복수의 전이 챔버 사이에서 이동시키는, 연속적인 요소 오염 제거 및 살균 시스템.
2. 제1항에 있어서,
   상기 복수의 작동 챔버는 적어도 하나의 사전 조정 챔버, 적어도 하나의 살균 챔버, 및 적어도 하나의 사후 조정 챔버를 포함하고;
   사전 조정 챔버, 살균 챔버, 사후 조정 챔버 및 복수의 전이 챔버는 직렬로 연결되며;
   살균 챔버는 사전 조정 챔버와 사후 조정 챔버 사이에 위치되고;
   컨베이어 시스템은 사전 조정 챔버, 살균 챔버, 사후 조정 챔버 및 복수의 전이 챔버 사이에서 작동적으로 연결되며, 컨베이어 시스템은 용기를 상기 사전 조정 챔버, 살균 챔버, 사후 조정 챔버 및 복수의 전이 챔버 사이로 이동시키는, 연속적인 요소 오염 제거 및 살균 시스템.
3. 제1항에 있어서,
   적어도 하나의 작동 메시;
   적어도 하나의 작동 주입 포트 및 적어도 하나의 작동 배출 포트를 포함하는 복수의 작동 포트;를 포함하고,
   작동 주입 포트는 임의의 작동 챔버를 가로질러 작동 배출 포트로부터 오프셋 위치되고, 임의의 작동 챔버는 복수의 작동 챔버로부터 기인하며; 그리고
   작동 메시는 작동 배출 포트 위에 장착되는, 연속적인 요소 오염 제거 및 살균 시스템.
4. 제1항에 있어서,
   하나 이상의 전이 메시;
   적어도 하나의 전이 주입 포트 및 적어도 하나의 전이 배출 포트를 포함하는 복수의 전이 포트;를 포함하고,
   전이 주입 포트는 임의의 전이 챔버를 가로질러 전이 배출 포트로부터 오프셋 위치되며, 임의의 전이 챔버는 복수의 전이 챔버로부터 기인하고; 그리고
   전이 메시는 전이 배출 포트 위에 장착되는, 연속적인 요소 오염 제거 및 살균 시스템.
5. 제1항에 있어서,
   복수의 전이 계측 시스템;를 포함하고,
   복수의 전이 계측 시스템 각각은 대응하는 전이 챔버에 통합되며, 대응하는 전이 챔버는 복수의 전이 챔버로부터 기인하는, 연속적인 요소 오염 제거 및 살균 시스템.
6. 제1항에 있어서,
   복수의 작동 계측 시스템;을 포함하고,
   복수의 작동 계측 시스템의 각각은 대응하는 작동 챔버로 통합되며, 대응하는 작동 챔버는 복수의 작동 챔버로부터 기인하는, 연속적인 요소 오염 제거 및 살균 시스템.
7. 제1항에 있어서,
   복수의 절연 라이너;를 포함하고,
   복수의 전이 챔버 각각 및 복수의 작동 챔버 각각은 복수의 절연 라이너로부터 대응하는 라이너에 의해 둘러싸이는, 연속적인 요소 오염 제거 및 살균 시스템.
8. 제1항에 있어서,
   액세스 도어;
   단부캡, 제2 단부캡, 투과성 측벽, 제1 개스킷 및 제2 개스킷을 포함하는 용기;를 포함하고,
   제1 단부캡은 투과성 측벽의 제1 단부에 인접하게 연결되며;
   제2 단부캡은 투과성 측벽을 가로질러 제1 단부캡에 대향하여, 투과성 측벽의 제2 단부에 인접하게 연결되고;
   제1 개스킷은 제1 단부캡 주위에 연결되며;
   제2 개스킷은 제2 단부캡 주위에 연결되고;
   액세스 도어는 용기에 통합되는, 연속적인 요소 오염 제거 및 살균 시스템.
9. 제1항에 있어서,
   복수의 해치;를 포함하고,
   선행 챔버와 임의의 작동 챔버 사이의 연결부로 통합되며, 임의의 작동 챔버는 복수의 작동 챔버로부터 기인하고, 선행 해치는 복수의 해치로부터 기인하며; 후속 해치는 후속 챔버와 임의의 작동챔버 사이의 연결부에 통합되고, 후속 해치는 복수의 해치로부터 기인하는, 연속적인 요소 오염 제거 및 살균 시스템.
10. 제9항에 있어서,
    복수의 해치 개스킷;
    복수의 열 해치 라이너;를 포함하고,
    복수의 해치 개스킷 각각은 대응하는 해치의 둘레에 통합되며, 상기 해치 개스킷은 대응하는 해치의 개구를 밀봉하고,
    복수의 열 해치 라이너 각각은 대응하는 해치 내에 수용되는, 연속적인 요소 오염 제거 및 살균 시스템.
11. 제1항에 있어서,
    복수의 선형 액추에이터;를 포함하고,
    복수의 선형 액추에이터 각각은 대응하는 전이 챔버의 측벽에 통합되며,
    대응하는 전이 챔버는 복수의 전이 챔버로부터 기인하고;
    용기는 대응하는 전이 챔버의 선형 액추에이터에 작동적으로 결합되며,
    선형 액추에이터는 선행 챔버와 복수의 작동 챔버로부터 인접한 작동 챔버 사이의 압력 차이를 극복하기에 충분한 힘을 제공하는, 연속적인 요소 오염 제거 및 살균 시스템.
12. 제1항에 있어서,
    로딩부, 언로딩부, 처리부 및 피드백부를 포함하는 컨베이어 시스템을 포함하고;
    로딩부는 제1 선행 챔버에 인접하게 위치되며, 제1 선행 챔버는 복수의 전이 챔버로부터 기인하고;
    언로딩부는 마지막 후속 챔버에 인접하게 위치되며, 마지막 후속 챔버는 복수의 전이 챔버로부터 기인하고;
    처리부는 로딩부와 언로딩부 사이에 연결되며;
    처리부는 복수의 전이 챔버 및 복수의 작동 챔버를 가로지르고;
    피드백부는 로딩부와 언로딩부 사이에 연결되며; 그리고
    피드백부는 컨베이어 시스템 주위에서, 처리부로부터 오프셋 위치되는, 연속적인 요소 오염 제거 및 살균 시스템.
13. 제1항에 있어서,
    프로그래밍 가능한 컨트롤러;를 포함하고,
    프로그래밍 가능한 컨트롤러는 복수의 전이 챔버, 컨베이어 시스템 및 복수의 작동 챔버에 통신 가능하게 결합되는, 연속적인 요소 오염 제거 및 살균 시스템.