Werkingsprincipes van de Pass Box uitgelegd: Vergrendelingsmechanismen, luchtstroomdynamica en ontwerp van UV-sterilisatiecycli voor cleanroomtoepassingen

Delen door:

Kruisbesmetting tijdens de materiaaloverdracht blijft het primaire breekpunt in gecontroleerde omgevingen. Eén gecompromitteerde overdracht kan hele productiebatches ongeldig maken, regelgevende bevindingen veroorzaken en steriele productieprocessen in gevaar brengen. Passeerboxen vormen de kritische barrière, maar hun effectiviteit hangt volledig af van drie geïntegreerde technische systemen: het ontwerp van de mechanische vergrendeling, de optimalisatie van het luchtstroompatroon en de kalibratie van de UV-C-cyclus. De meeste besmettingsincidenten zijn te wijten aan een verkeerd begrip van de interactie tussen deze systemen tijdens operationele sequenties.

De kloof tussen de specificaties van de apparatuur en de daadwerkelijke prestaties wordt groter als operators geen technische kennis hebben van de onderliggende mechanismen. Installaties investeren in geavanceerde pass box-systemen, maar slagen niet in de validatie omdat de timing van de vergrendeling conflicteert met de vereisten voor drukcascade of omdat de berekeningen voor UV-blootstelling geen rekening houden met variabelen voor de oppervlaktegeometrie. Inzicht in de werkingsprincipes, niet alleen in de operationele procedures, bepaalt of uw protocol voor materiaaloverdracht de integriteit van de cleanroom beschermt of in gevaar brengt. Deze technische uitsplitsing onderzoekt de technische logica achter elk systeemonderdeel en hun integratievereisten voor GMP en ISO 14644-1:2015 naleving.

De kern van contaminatiebeheersing: Inzicht in passeervakvergrendelingssystemen

Fysieke barrière vs. besturingslogica-architectuur

Er zijn twee verschillende technische benaderingen die gelijktijdige deurbediening voorkomen. Mechanische vergrendelingen maken gebruik van fysieke verbindingsmechanismen: als een deur opengaat, blokkeert een verbonden staaf of nok fysiek het vergrendelingsmechanisme van de andere deur. Het systeem heeft geen elektrische input nodig. Eén deur moet terugkeren naar de volledig gesloten positie voordat de mechanische barrière loskomt van het tegenoverliggende slot. Elektronische vergrendelingen vervangen fysieke verbindingen door elektromagnetische vergrendelingen die worden aangestuurd door geïntegreerde circuits. Sensoren voor de deurpositie geven statusgegevens door aan een bedieningspaneel dat de activeringstoestanden van het slot beheert. Controlelampjes geven real-time feedback over welke deur bedienbaar is.

De keuze tussen systemen heeft invloed op de operationele flexibiliteit. Mechanische systemen bieden eenvoud en geen risico op stroomstoringen. Elektronische systemen maken getimede zuiveringscycli mogelijk - een essentiële functie waarbij beide deuren na het sluiten gedurende een geprogrammeerd interval vergrendeld blijven, zodat de gefilterde luchtstroom mogelijke verontreinigingen kan zuiveren voordat de tegenoverliggende deur wordt geopend. In farmaceutische toepassingen die controlesporen vereisen, loggen elektronische systemen elke deuropening met tijdstempels.

Soorten en toepassingen van pasboxvergrendelingssystemen

Type vergrendelingComponenten van het mechanismePrimair toepassingsscenario
MechanischFysieke barrièreDezelfde klasse cleanroomtransfers, kostengevoelige installaties
ElektronischElektromagnetische sloten, besturingscircuits, indicatielampjesCross-grade transfers, farmaceutische toepassingen die audit trails vereisen

Bron: ISO 14644-1:2015, Goede productiepraktijken - Wikipedia

Rol van vergrendeling in drukverschilonderhoud

Cleanroom drukcascades creëren een gerichte luchtstroom van hogere naar lagere reinheidszones. Een verschil van 15 Pa tussen aangrenzende zones voorkomt de migratie van verontreinigende stoffen. Gelijktijdige opening van de deur creëert een direct luchtpad dat de druk onmiddellijk gelijk maakt. We hebben faciliteiten gezien waar het drukherstel 8-12 minuten duurt na een doorbraak van een dubbele deur. Het vergrendelingssysteem is niet slechts een procedurele handhaving; het is de mechanische beveiliging die de drukgradiënt in stand houdt die ten grondslag ligt aan uw hele strategie om vervuiling onder controle te houden.

Statische doorgangskasten berusten volledig op dit principe. De afgesloten kamer handhaaft de tussendruk tussen de aangesloten kamers. Dynamische passboxen voegen een actieve luchtstroom toe, maar zijn nog steeds afhankelijk van de integriteit van de vergrendeling om te voorkomen dat het filtratiesysteem wordt omzeild tijdens het kritieke overdrachtsvenster.

Luchtstroomdynamica en UV-C integratie voor integriteit in cleanrooms

Statische vs. dynamische luchtstroomclassificatie

Statische doorgangskasten functioneren als afgesloten doorgangskamers. Geen ventilatoren, geen filters, geen actieve luchtbeweging. De controle op vervuiling hangt af van de afdichting van de kamer en het drukverschil tussen de verbonden ruimten. Materiaal dat erin wordt geplaatst blijft in wezen stilstaande lucht tot het wordt opgehaald. Dit ontwerp is geschikt voor transfers van dezelfde kwaliteit waarbij beide kamers dezelfde reinheidsklasse hebben.

Dynamische doorlaatkasten zorgen voor actieve vervuilingscontrole. Een ventilator zuigt de lucht door een cascade van voorfilters (meestal G4 filterklasse) gevolgd door H13 of H14 HEPA filtratie. Gefilterde lucht komt de kamer binnen met een gecontroleerde snelheid - de doelspecificatie is 0,45 m/s downflow. Dit creëert een ISO klasse 5 omgeving in de kamer, ongeacht de classificatie van de omringende ruimte. Het systeem kan werken in recirculatiemodus (lucht gaat continu door het filter en terug in de kamer) of single-pass-modus (gefilterde lucht wordt na één passage afgevoerd).

Dynamische Pass Box Filtering en Prestatiespecificaties

ComponentSpecificatiePrestatienorm
VoorfilterG4 (≥90% arrestantie)EN 779:2012
HEPA-filterH13 (99,97% @ 0,3 µm) of H14 (>99,995% @ MPPS)EN 1822:2009
UV-C lampLevensduur van 4000 uurGebruikersvalidatie vereist
Interne reinheidISO klasse 5 / graad A tijdens gebruikISO 14644-1, EU GMP Bijlage 1

Bron: EN 1822:2009 Filterklassen, ISO 14644-1:2015

Integratie UV-C lamp voor oppervlakteontsmetting

UV-C-lampen worden aan het plafond van de kamer bevestigd voor kiemdodende bestraling van overgedragen materialen. De golflengte van 254 nm verstoort microbieel DNA, waardoor replicatie wordt voorkomen. De operationele integratie koppelt de UV-activering aan het vergrendelingssysteem - de lampen worden alleen geactiveerd als beide deuren gesloten en vergrendeld zijn. Dit voorkomt blootstelling van de operator. Standaardcycli duren 15-30 minuten, afhankelijk van de gevalideerde dosisvereisten voor specifieke materiaalsoorten.

De effectiviteit van UV is afhankelijk van directe blootstelling aan het zicht. Oppervlakken in de schaduw krijgen een lagere dosis. Complexe geometrie vereist rotatie of meerdere lampposities. De levensduur van een lamp van 4000 uur betekent dat het rendement in de loop van de tijd afneemt. Sommige fabrieken vervangen lampen na 3000 uur om een consistente dosisafgifte te behouden.

Ontwerp van laminaire stromingspatronen in dynamische kamers

Unidirectionele verticale downflow minimaliseert de verblijftijd van deeltjes. De lucht komt binnen via een aan het plafond gemonteerde HEPA-verspreider, stroomt omlaag over het materiaal en komt naar buiten via geperforeerde zijroosters of vloerretour. Deze vegende werking verwijdert continu deeltjes die ontstaan bij het openen van de deur of van materiaaloppervlakken. Recirculatiesystemen leiden retourlucht terug door het filter; sommige ontwerpen hebben een optie voor een hogesnelheidsmondstuk dat de standaard diffusor vervangt om deeltjes van materiaaloppervlakken te blazen voordat de normale laminaire stroming wordt hervat.

Zorgen voor veilig materiaaltransport: Een diepgaand onderzoek naar mechanische versus elektronische vergrendelingsmechanismen en hun rol in het handhaven van drukcascades

Werkingsprincipes mechanische vergrendeling

Fysieke vergrendelingen maken gebruik van hefboomarmen, roterende nokken of schuifstangen die beide deurvergrendelingsmechanismen met elkaar verbinden. Bij het openen van deur A wordt een mechanisch element in beweging gebracht dat fysiek verhindert dat het slot van deur B ontgrendelt. De barrière blijft op zijn plaats totdat deur A weer gesloten is en de vergrendeling volledig inklikt. Het ontwerp is inherent faalveilig: een mechanisch defect resulteert doorgaans in het vergrendelen van beide deuren, niet in het ontgrendelen van beide.

Installatie vereist nauwkeurige uitlijning. Verkeerde uitlijning veroorzaakt onvolledige inschakeling, waardoor scenario's ontstaan waarbij voldoende kracht de vergrendeling kan omzeilen. Elk kwartaal moet bij een functietest worden geprobeerd de vergrendelde deur te openen terwijl de tegenoverliggende deur openstaat. Elke beweging geeft aan dat er afstelling nodig is.

Besturingssequenties elektronische vergrendeling

Elektronische systemen gebruiken magnetische reed-schakelaars of naderingssensoren om de deurpositie te detecteren. Als deur A opengaat, stuurt de sensor een signaal naar de besturingslogica om het elektromagnetische slot op deur B van stroom te voorzien. Het slot blijft van stroom voorzien totdat de sensor van deur A bevestigt dat de deur gesloten is. Pas dan schakelt de besturingslogica slot B uit en gaat het lampje branden dat aangeeft dat deur B kan worden geopend.

Functionele vergelijking mechanische vs. elektronische vergrendeling

FunctieMechanische vergrendelingElektronische vergrendeling
VergrendelmethodeFysieke barrièreElektromagnetisch slot met besturingslogica
Feedback van de operatorGeen (alleen tastweerstand)Controlelampjes, statusweergave
Integratie zuiveringscyclusNiet beschikbaarProgrammeerbare tijdspoeling voor ontgrendeling
KostenprofielLagere initiële investeringHogere kosten, verbeterde controlecapaciteit

Opmerking: Elektronische systemen maken integratie met UV-cycli en luchtstroomtimers mogelijk volgens de herziene Bijlage 1 EU GMP.

Bron: EU GMP Gids Deel 1

Integratie spoelcyclus met drukbeheer

Geavanceerde elektronische vergrendelingen bevatten programmeerbare spoeltimers. Nadat deur A sluit, blijven beide vergrendelingen ingeschakeld gedurende een vooraf ingesteld interval - meestal 30-120 seconden. Tijdens deze periode draait de ventilator van de dynamische doorgangskast op volle capaciteit, waardoor de lucht in de kamer meerdere keren door de HEPA-filters wordt gefilterd. Dit zuivert de deeltjes die zijn binnengekomen toen deur A werd geopend. Pas nadat de zuivering is voltooid, wordt vergrendeling B uitgeschakeld, waardoor deur B in de stofzuigerkamer kan worden geopend.

Deze getimede volgorde ondersteunt direct de integriteit van de drukcascade. De purge-periode stelt het luchtbehandelingssysteem van de cleanroom in staat om drukverschillen te herstellen die door het openen van deur A zijn verstoord. We hebben spoelcycli geïmplementeerd die gesynchroniseerd zijn met de hersteltijden van de ruimtedruk die tijdens de inbedrijfstelling zijn gemeten. Hierdoor wordt voorkomen dat deur B wordt geopend voordat de beschermde zone haar drukbarrière heeft hersteld.

Optimaliseren van het ontwerp van de luchtstroom: Eenrichtingsstroming, recirculatie en luchtuitwisselingssnelheden voor deeltjesbeheersing in doorgangskamers

Specificaties voor eenrichtingssnelheid

De beoogde downflowsnelheid van 0,45 m/s vertegenwoordigt de balans tussen deeltjesverwijderingseffectiviteit en turbulentieminimalisatie. Lagere snelheden verminderen de deeltjesverwijderingsefficiëntie. Hogere snelheden creëren turbulente wervelingen die deeltjes in suspensie houden in plaats van ze te verwijderen. Snelheidsuniformiteit over de doorsnede van de kamer is even belangrijk als gemiddelde snelheidsvariaties van meer dan ±20% creëren dode zones waar deeltjes zich ophopen.

Ventilatorsnelheidsregelaars handhaven de snelheid ondanks de belasting van het filter. Als het HEPA filter deeltjes vangt, neemt de weerstand toe. Zonder compensatie daalt de luchtstroomsnelheid. Frequentieregelaars (VFD's) verhogen automatisch de ventilatorsnelheid om de doelsnelheid te handhaven als de filterweerstand toeneemt. Drukverschilmeters controleren de filterbelasting; waarden die de 200-250 Pa naderen geven aan dat het filter moet worden vervangen.

Parameters voor luchtstroomconfiguratie voor doorgangskamers

Type configuratieLuchtstroomsnelheidLuchtstroompatroonFiltervolgorde
Statische pasdoos0 m/s (passief)Alleen drukverschilGeen (afgesloten kamer)
Dynamisch recirculeren0,45 m/s doel downflowVerticaal unidirectioneel met zij/terugkeerG4 voorfilter → H13/H14 HEPA
Dynamische Enkelvoudige doorgang0,45 m/s doel downflowVerticaal unidirectioneel met uitlaatG4 voorfilter → H13/H14 HEPA

Bron: ISO 14644-1:2015, EU GMP Gids Deel 1

Recirculatie vs. single-pass luchtmanagement

Recirculatiesystemen zuigen retourlucht van de bodem of zijkanten van de kamer terug naar de ventilatorinlaat. Dezelfde lucht wordt continu gefilterd. Dit ontwerp werkt als een zelfstandige eenheid die alleen een elektrische aansluiting nodig heeft - geen leidingen naar afvoersystemen in de faciliteit. Het energieverbruik blijft beperkt omdat het systeem alleen het kamervolume conditioneert. De meeste farmaceutische toepassingen gebruiken recirculatieontwerpen voor materiaalluchtsluizen tussen geclassificeerde ruimten.

Systemen met één doorgang zuigen gefilterde lucht af na één kamergang. Dit vereist aansluiting op afvoerkanalen in de faciliteit. Toepassingen zijn onder andere de overdracht van materialen die dampen, vluchtige stoffen of warmte genereren die moeten worden verwijderd in plaats van gerecirculeerd. Het ontwerp biedt maximale verwijdering van verontreiniging, maar verhoogt de energiekosten en vereist integratie van het HVAC-systeem.

Berekeningen voor luchtverversingssnelheid en deeltjesverwijdering

ISO klasse 5 vereist ≤3.520 deeltjes/m³ bij ≥0,5 µm. Om dit te bereiken in een kamer met een doorgangsvak hangt af van de luchtverversingssnelheid die voldoende is om deeltjesuitbarstingen te verdunnen en te verwijderen uit de deuropeningen. Een typische kamer van 0,9 m × 0,6 m × 0,6 m (0,324 m³ volume) met een luchtstroom van 0,45 m/s door een filteroppervlak van 0,6 m × 0,6 m (0,36 m²) levert 0,162 m³/s of 583 m³/h. Dit levert 1800 luchtwisselingen per uur op. Dit levert 1.800 luchtwisselingen per uur op, waardoor deeltjes binnen enkele seconden worden verwijderd.

We berekenen de hersteltijd met behulp van exponentiële vervalformules. Bij 1.800 ACH daalt de deeltjesconcentratie tot 1% van het beginniveau in ongeveer 2,5 minuten. Dit snelle herstel maakt korte cyclustijden tussen materiaaltransfers mogelijk met behoud van classificatie.

UV-sterilisatiecyclus: Berekening van dosis (mJ/cm²), cyclustijd en veiligheidsprotocollen voor effectieve oppervlakteontsmetting

UV-C-dosis berekeningsgrondslagen

UV-dosis is gelijk aan de bestralingssterkte (vermogen per oppervlakte-eenheid) vermenigvuldigd met de blootstellingstijd. Een lamp die gedurende 15 minuten 1000 µW/cm² levert, levert 900 mJ/cm² (1000 µW/cm² × 900 seconden ÷ 1000). De benodigde doses variëren per doelorganisme - bacteriële sporen vereisen aanzienlijk hogere doses dan vegetatieve bacteriën. De meeste farmaceutische toepassingen streven naar 99,9% (3-log) reductie, waarvoor gevalideerde doses nodig zijn die variëren van 400-2000 mJ/cm², afhankelijk van het organisme.

De stralingssterkte neemt af met de afstand volgens de omgekeerde kwadratenwet. De positie van het oppervlak ten opzichte van de lamp heeft een dramatisch effect op de afgegeven dosis. Objecten die 30 cm van een lamp worden geplaatst, ontvangen een kwart van de bestralingssterkte van objecten op 15 cm. De geometrie van de kamer moet ervoor zorgen dat alle oppervlakken die ontsmet moeten worden binnen het gevalideerde afstandsbereik vallen waar de dosisberekeningen van toepassing zijn.

UV-C sterilisatiecyclusparameters en veiligheidskenmerken

ParameterStandaard cycluswaardeVeiligheidsprotocolValidatievereiste
Blootstellingstijd15-30 minutenVergrendeling voorkomt openen deur tijdens cyclusMeting bestralingssterkte (mJ/cm²)
Lamp PositieVaste plafondbevestigingUV-actief indicatielampje van buitenaf zichtbaarDosisberekening per oppervlaktegeometrie
Operationele triggerBeide deuren gesloten en op slotAutomatische uitschakeling bij activering door deursensorVerificatie van lampvermogen na 4000 uur

Bron: ISO 14644-1:2015

Integratie van cyclustiming en veiligheid van vergrendeling

UV-cycli worden pas geactiveerd nadat beide deursensoren de gesloten en vergrendelde status hebben bevestigd. Het besturingssysteem voorkomt dat de deur wordt ontgrendeld terwijl de UV-lampen werken. Externe indicatielampjes - vaak oranje of rood - geven aan dat de UV-lampen actief zijn. Bedieners die tijdens de cyclus een van beide deuren proberen te openen, merken dat beide vergrendelingen ingeschakeld zijn, ongeacht de normale volgorde van de vergrendelingen.

Noodstopknoppen zorgen voor onmiddellijke uitschakeling van de lampen en ontgrendeling voor scenario's met ingesloten personeel, hoewel een juiste werking nooit tot dergelijke situaties mag leiden. Het ontwerp van het veiligheidscircuit volgt faalveilige principes: bij elke sensorfout, stroomonderbreking of fout op de besturingskaart gaan de lampen uit en de deuren ontgrendeld.

Lampdegradatie en onderhoudsschema's

Het UV-C-vermogen neemt af tijdens de levensduur van de lamp. Een lamp met een nominale levensduur van 4000 uur kan aan het einde van de levensduur 80-85% van de initiële output leveren. Installaties moeten een keuze maken: de cyclustijden verlengen om de verminderde output te compenseren, of de lampen vóór 4000 uur vervangen om consistente cycli te behouden. We hebben ontdekt dat het vervangen van lampen met tussenpozen van 3500 uur de consistentie van de dosis handhaaft zonder dat cyclustijdaanpassingen of revalidatie nodig zijn.

De stralingssterkte moet worden gemeten met gekalibreerde radiometers na installatie, na vervanging van de lamp en jaarlijks. Metingen op meerdere posities in de kamer controleren of het hele overdrachtsgebied voldoende dosis ontvangt. Dalende waarden tussen lampvervangingen informeren over aanpassingen in de onderhoudsschema's voordat de output onder het effectieve niveau zakt.

Integratie van Pass Box-operaties: Afstemmen van interlocksequenties, luchtstroompatronen en UV-cycli op Cleanroom SOP's en materiaalworkflows

SOP-vereisten voor sequentiële deurbediening

De basisregel: deuren gaan nooit tegelijk open. De volgorde van openen wordt bepaald door de materiaalstroom. Materiaal komt binnen vanaf de minder schone kant, ondergaat ontsmettingsprocessen (UV-blootstelling, luchtstroom doorspoelen) en wordt dan opgehaald vanaf de schonere kant. Deur A (vuile kant) gaat open om materiaal te plaatsen, sluit om de kamer af te sluiten, de processen worden voltooid en deur B (schone kant) gaat open om het materiaal op te halen. Als deze volgorde wordt omgekeerd, komt de verontreiniging direct in de beschermde omgeving terecht.

Schriftelijke procedures moeten de exacte timing voor elke stap specificeren. Elektronische vergrendelingssystemen met doorspoelcycli vereisen dat operators wachten op indicatorlampjes die aangeven dat de cyclus is voltooid voordat ze proberen de deur te openen. Statische doorgangskasten met UV-cycli hebben duidelijk aangegeven belichtingstijden nodig. Operators die de volgorde overhaasten, veroorzaken de meest voorkomende protocolafwijkingen.

Workflowintegratie van sequentiële Pass Box-operatie

StapDeurstatusSysteem ActieSOP-vereiste
1. Materiaal invoerBuitendeur openBinnendeur op slotDesinfecteer items voor plaatsing
2. VerwerkingBeide deuren geslotenUV-cyclus (15-30 min) en/of spoeltimer actiefVoltooiing documentcyclus
3. Stabilisatie van de luchtstroomBeide deuren geslotenVentilator loopt door, druk wordt gelijkWachten op indicatorsignaal
4. Ophalen van materiaalBinnendeur openBuitendeur op slotPersoneel handhygiëne, logboek overdracht

Opmerking: Voor binnenkomende materialen en uitgaand afval moeten aparte doorgeefluiken worden aangewezen per GMP principes voor besmettingscontrole.

Bron: ISO 14644 - Wikipedia, Goede productiepraktijken - Wikipedia

Strategieën voor scheiding van materiaalstromen

Eenrichtings materiaalstroom voorkomt kruisbesmetting tussen inkomende voorraden en uitgaande producten of afval. Speciale doorvoerbakken dienen voor specifieke transfercategorieën: grondstoffen inkomend, afgewerkte producten uitgaand, afvalverwijdering, apparatuur transfer. Kleurcodering en duidelijke etikettering voorkomen misbruik. Een doorgeefkast die wordt gebruikt voor afvalverwijdering mag nooit inkomende materialen overbrengen - zelfs na reiniging blijft het risico op besmetting onaanvaardbaar.

Bij grote volumes worden doorgangskamers of luchtsluizen gebruikt in plaats van eenvoudige doorgangskasten, maar dezelfde principes zijn van toepassing. Materiaal gaat nooit in een andere richting door hetzelfde overdrachtspunt.

Protocollen voor reiniging en desinfectie van het interieur

Oppervlakken aan de binnenkant van paskasten moeten regelmatig worden gereinigd, los van UV-cycli. UV zorgt voor desinfectie van oppervlakken, maar verwijdert geen verontreiniging of residuen van deeltjes. Reinigingsprotocollen vermelden meestal 0,5% peroxyazijnzuur of 5% jodofooroplossingen die dagelijks of tussen twee overdrachtscampagnes op alle binnenoppervlakken worden aangebracht. De reiniging vindt plaats vanaf de vuile zijde om te voorkomen dat er reinigingsmaterialen in de schone omgeving terechtkomen.

Dynamische doorlaatkasten hebben extra aandacht nodig voor luchtroosters en filtervlakken. Voorfilters moeten om de 6 maanden worden vervangen; HEPA-filters moeten om de 6-12 maanden worden vervangen op basis van drukverschilmetingen. We onderhouden filters op basis van preventieve vervangingsschema's in plaats van op basis van defecten - een onverwachte filterbreuk creëert onmiddellijke verontreinigingsrisico's.

Prestatievalidatie en naleving: Testprotocollen voor interlockfunctionaliteit, luchtstroomvisualisatie en UV-bestralingssterkte om te voldoen aan ISO 14644 en GMP-normen.

Procedures voor het testen van de interlockfunctie

Driemaandelijkse tests controleren of gelijktijdige deuropening onmogelijk blijft. Testprotocol: Open deur A volledig en probeer deur B te openen met normale kracht. Deur B mag niet bewegen. Probeer het slotmechanisme van deur B handmatig te ontgrendelen. Sluit deur A, controleer of vergrendeling A vastklikt en controleer of deur B nu vrij opengaat. Herhaal de procedure in omgekeerde volgorde. Als de vergrendelde deur tijdens het testen beweegt, duidt dit op een storing in de vergrendeling die onmiddellijk moet worden gerepareerd voordat de pasjeskast weer in gebruik wordt genomen.

Elektronische vergrendelingen vereisen extra controle van indicatorlampjes, elektromagnetische vergrendeling en de werking van de zuiveringstimer. Nauwkeurigheidstests van de timer zorgen ervoor dat de geprogrammeerde zuiveringsduur overeenkomt met de werkelijke vergrendelingsperiode. Afwijkingen van meer dan ±5 seconden vereisen herkalibratie van de besturingskaart.

Integriteit HEPA-filter en controle luchtstroom

Aërosoltests op DOP (dioctylftalaat) of PAO (polyalfaolefine) valideren de integriteit van het filter na installatie en daarna jaarlijks. Aërosol dat via de stroomopwaartse testpoort wordt ingebracht, moet geen penetratie stroomafwaarts vertonen wanneer het filteroppervlak en de afdichting van het frame met een fotometer worden gescand. Penetratie van meer dan 0,01% duidt op lekroutes die vervanging van het filter of reparatie van de afdichting vereisen.

De meting van de luchtstroomsnelheid maakt gebruik van anemometerroosters die het filteroppervlak bedekken. Metingen op 9-16 punten (afhankelijk van de grootte van de kamer) controleren of de gemiddelde snelheid voldoet aan de specificatie van 0,45 m/s en of de uniformiteit binnen ±20% blijft. We hebben installaties geïdentificeerd waar de hoeksnelheden 40% onder de middelste waarden lagen, wat duidt op een ondeugdelijk diffusorontwerp of compressiekwesties van de filterpakking die preferentiële stromingstrajecten creëren.

Protocollen voor validatietests en nalevingsintervallen

Test ParameterTestmethodeAanvaardingscriteriaTestfrequentie
VergrendelingsfunctiePoging tot handmatige bediening van beide deurenGelijktijdige opening onmogelijkDriemaandelijks
Integriteit HEPA-filterAërosolscan DOP/PAO bij testpoortNul lekken >0,01% penetratieElke 6-12 maanden
LuchtstroomsnelheidAnemometer rastermeting0,45 m/s ±20% uniformiteitHalfjaarlijks
DeeltjesaantalISO 14644-3 bemonsteringsprotocol≤3520 deeltjes/m³ @ ≥0,5µm voor ISO 5Jaarlijks of na vervanging van het filter
UV-bestralingssterkteRadiometermeting aan het oppervlakVoldoet aan berekende dosisvereiste (mJ/cm²)Na lampvervanging, jaarlijks
Differentiële drukMagnehelic meterstand<250 pa across hepa; replace if>200 PaContinue bewaking

Bron: ISO 14644-1:2015, EN 1822:2009 Filterklassen

Verificatie classificatie deeltjestelling

Het tellen van zwevende deeltjes valideert dat de doorlaatkast de gespecificeerde reinheidsklasse haalt tijdens gebruik. Voor verificatie van ISO-klasse 5 omvatten de samplinglocaties het midden van de kamer en de hoeken. De pass box werkt met een actieve luchtstroom gedurende ten minste 15 minuten voordat het samplen begint. Het monstervolume en de duur volgen de ISO 14644-3 protocollen - gewoonlijk minimaal 28,3 liter per locatie voor 0,5 µm deeltjes.

De resultaten moeten ≤3.520 deeltjes/m³ bij ≥0,5 µm laten zien. Tellingen boven deze drempel duiden op een slecht functionerend filter, onvoldoende luchtstroom of deeltjesbronnen in de kamer. Onderzoeken onderzoeken de integriteit van het filter, afdichtingen, snelheidsprofielen en de reinheid van het binnenoppervlak voordat het apparaat aanvaardbaar wordt geacht voor verder gebruik.

Vereisten voor documentatie en controlespoor

Validatierapporten documenteren alle testresultaten, afwijkingen, corrigerende maatregelen en kalibratiecertificaten voor meetinstrumenten. GMP vereist dat deze documentatie beschikbaar blijft voor inspectie gedurende de levensduur van de apparatuur. Elektronische vergrendelingssystemen met datalogging bieden automatische registratie van de werking van de deur, voltooiing van cycli en alarmcondities, waardoor controlesporen worden gecreëerd die het onderzoek naar mogelijke verontreinigingen ondersteunen.


De vervuilingscontrole van de passeerdoos is afhankelijk van drie gesynchroniseerde systemen die nauwkeurig samenwerken. Interlockmechanismen voorkomen dat de drukcascade instort. Luchtstroomsystemen zorgen voor actieve deeltjesverwijdering. UV-cycli zorgen voor oppervlakteontsmetting. Elk systeem volgt specifieke technische principes die de effectiviteit bepalen. Implementatie vereist niet alleen inzicht in operationele procedures, maar ook in de technische logica die de werking van componenten, systeeminteractie en validatievereisten bepaalt. Fouten in protocollen voor materiaaloverdracht zijn terug te voeren op hiaten in dit begrip - wanneer timingsequenties conflicteren met spoelvereisten of cyclustijden geen gevalideerde doses leveren.

Oplossingen voor contaminatiebeheersing nodig die interlock sequencing, HEPA-filtratie en gevalideerde UV-cycli integreren in filterinstallatiesystemen voor ventilatoren voor kritieke materiaaltransfertoepassingen? YOUTH levert technisch gevalideerde cleanroomapparatuur ontworpen voor naleving van GMP en verificatie van ISO-classificatie. Bezoek youthfilter.com voor technische specificaties en ondersteuning voor applicatietechniek.

Vragen over validatieprotocollen, luchtstroomoptimalisatie of systeemintegratie met bestaande cleanroominfrastructuur? Neem contact met ons op voor technisch advies over de selectie van de passeerdoos en strategieën voor prestatiekwalificatie.

Veelgestelde vragen

V: Wat zijn de belangrijkste operationele en nalevingsverschillen tussen mechanische en elektronische vergrendelingssystemen voor pasjeskasten?
A: Mechanische vergrendelingen maken gebruik van een fysieke barrière om te voorkomen dat de deur tegelijkertijd wordt geopend en bieden een eenvoudige, kosteneffectieve betrouwbaarheid voor transfers met een lager risico. Elektronische vergrendelingen maken gebruik van elektromagnetische vergrendelingen met besturingslogica en indicatielampjes en bieden verbeterde procedurele controle, operatorbegeleiding en integratie met getimede spoelcycli om drukcascades te beschermen, wat essentieel is voor toepassingen met een hoger risico onder GMP-normen.

V: Hoe wordt de interne ISO klasse 5-omgeving bereikt en gevalideerd in een dynamische pasbox?
A: Een dynamische doorlaatkast creëert een ISO klasse 5 (graad A) omgeving met behulp van een ventilator die lucht door een G4 voorfilter en een H13 (99,97%) of H14 (>99,995%) HEPA filter zuigt, waardoor een verticale unidirectionele downflow met een doelsnelheid van 0,45 m/s wordt geproduceerd. Validatie vereist deeltjestelling per ISO 14644-3 methoden en regelmatige integriteitstests van het HEPA-filter via DOP/PAO-poorten om te bevestigen dat het geclassificeerde reinheidsniveau tijdens bedrijf gehandhaafd blijft.

V: Waarom is een UV-cyclustijd alleen onvoldoende om oppervlaktedesinfectie te valideren en wat moet er in plaats daarvan gemeten worden?
A: De effectiviteit van UV hangt af van de geleverde dosis (mJ/cm²), die het product is van de bestralingssterkte en de blootstellingstijd. Een cyclus van 15 minuten met een defecte lamp levert mogelijk geen dodelijke dosis. De prestatiekwalificatie moet de UV-stralingssterkte op het materiaaloppervlak meten met een meter om de werkelijke dosis te berekenen en te verzekeren dat deze voldoet aan de gevalideerde vereisten van de gebruiker voor de specifieke bio-belasting.

V: Wat is het aanbevolen onderhouds- en testschema voor kritieke onderdelen van de passeerdoos om ervoor te zorgen dat ze blijven voldoen aan de voorschriften?
A: Een onderhoudsschema dat aan de eisen voldoet, omvat dagelijkse controles van de interlockfuncties, het controleren van de differentiaaldrukmeter van het HEPA-filter en het vervangen van UV-lampen na hun levensduur van 4000 uur. Periodieke taken omvatten het vervangen van de G4 voorfilters om de 6 maanden, het uitvoeren van jaarlijkse HEPA filterlektests (PAO/DOP) en driemaandelijkse hervalidatie van de luchtstroomsnelheid en het aantal deeltjes om te voldoen aan EU GMP Bijlage 1 monitoringvereisten.

V: Wanneer moet een recirculerend luchtstroomontwerp worden gebruikt in plaats van een single-pass ontwerp in een dynamische doorgangskast?
A: Gebruik een recirculerend (gesloten lus) ontwerp voor standalone toepassingen waarbij energiebesparing en het behoud van een stabiele, gefilterde omgeving prioriteiten zijn. Een single-pass ontwerp, waarbij de lucht naar buiten wordt afgevoerd, kan worden gespecificeerd bij het transporteren van materialen die gassen of deeltjes genereren, waardoor recirculatie van verontreinigingen binnen de kamer wordt voorkomen. De keuze beïnvloedt de kanaalvereisten en de filterbelasting.

V: Hoe kan de integratie van een getimede spoelcyclus in een elektronische vergrendelingsreeks de controle op vervuiling verbeteren?
A: De purgeercyclus wordt geactiveerd nadat een deur is gesloten, waardoor beide deuren elektromagnetisch worden vergrendeld voor een bepaalde tijd. Hierdoor kunnen de interne ventilator en het HEPA-filtersysteem de kamer spoelen met schone lucht, waardoor deeltjes die tijdens het laden zijn binnengekomen worden verwijderd. Deze functie is essentieel voor het behoud van de integriteit van de drukcascade en sluit aan bij de Herziene Bijlage 1 EU GMP richtlijnen voor het gebruik van Material Airlocks (MAL) met effectieve spoeling.

Laatst bijgewerkt op: 2 december 2025

Foto van Barry Liu

Barry Liu

Sales Engineer bij Youth Clean Tech, gespecialiseerd in cleanroomfiltratiesystemen en contaminatiebeheersing voor de farmaceutische, biotechnologische en laboratoriumindustrie. Expertise in pass box-systemen, ontsmetting van effluenten en klanten helpen te voldoen aan ISO-, GMP- en FDA-vereisten. Schrijft regelmatig over cleanroomontwerp en best practices in de industrie.

Vind me op Linkedin
Scroll naar boven

Neem contact met ons op

Neem rechtstreeks contact met ons op: [email protected]

Vrij om te vragen

Vrij om te vragen

Neem rechtstreeks contact met ons op: [email protected]