JP2023015430A

JP2023015430A - 安全キャビネット

Info

Publication number: JP2023015430A
Application number: JP2021119203A
Authority: JP
Inventors: 健金子; Takeshi Kaneko; 健史松村; Takeshi Matsumura
Original assignee: Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd
Current assignee: Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd
Priority date: 2021-07-20
Filing date: 2021-07-20
Publication date: 2023-02-01

Abstract

【課題】前面シャッターを全閉時に作業空間内の清浄度を維持することができる安全キャビネットを提供することを目的とする。【解決手段】作業空間と、作業空間の前面の開口部と前面シャッターと、作業空間の下部に設けた作業空間内の空気の排気循環経路を有し、作業空間に上方から清浄空気を供給する安全キャビネットであって、前面シャッター全閉時に排気循環経路の一部を開口する機構を備え、前面シャッター全閉時に排気循環経路の一部が開き安全キャビネット外からの空気を誘引する構成とする。【選択図】図１

Description

本発明は、医薬品の開発や病原体等の研究や再生医療における細胞操作などに使用する安全キャビネットに関する。

ウイルス等の病原体の研究やワクチン開発等の医薬品の開発などで病原体等を取り扱う場合や再生医療における細胞培養における細胞観察や培地交換などの作業には、安全キャビネットが使用される。

安全キャビネットの一例として、特許文献１がある。特許文献１には、作業空間の上部に吹き出し用ＨＥＰＡフィルタを設けるとともに、作業空間の前部に開閉可能な前面シャッターを設け、下方後方に後部グリルを、下方前方に前面グリルを設け、吹き出し用ＨＥＰＡフィルタから一様に作業空間に空気を供給し、作業空間の底面を形成する作業台の前面グリルと後部グリルから空気を吸い込むことにより、一様に空気が上から下に下降し、作業空間を清浄にする安全キャビネットが開示されている。

特開２０１９－７４２３７号公報

特許文献１に開示された安全キャビネットでは、作業者は安全キャビネットの正面に座り、前面シャッターの下方の作業開口部から作業空間に腕を挿入して作業を行うが、安全キャビネットの前面シャッターを全閉で使用することは考慮されていない。前面シャッターを閉じた状態では、作業空間内が負圧となり、前面シャッターの周囲隙間から、安全キャビネットを設置している部屋の一般室内空気である非清浄空気を誘引し、作業空間内の清浄度を維持できないという課題がある。

本発明は、上記課題に鑑み、前面シャッターを全閉時に作業空間内の清浄度を維持することができる安全キャビネットを提供することを目的とする。

本発明は、その一例を挙げるならば、作業空間と、作業空間の前面の開口部と前面シャッターと、作業空間の下部に設けた作業空間内の空気の排気循環経路を有し、作業空間に上方から清浄空気を供給する安全キャビネットであって、前面シャッター全閉時に排気循環経路の一部を開口する機構を備え、前面シャッター全閉時に排気循環経路の一部が開き安全キャビネット外からの空気を誘引する構成とする。

本発明によれば、前面シャッターを全閉時に作業空間内の清浄度を維持することができる安全キャビネットを提供できる。

実施例１における安全キャビネットの前面シャッター部分の断面図である。実施例３における安全キャビネットの前面シャッター部分の断面図である。一般的な安全キャビネットの概略構成図である。

本実施例を説明する前に、一般的な安全キャビネットについて説明する。図３は、一般的な安全キャビネットの概略構成図である。図３において、（ａ）は安全キャビネットの概略正面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＡ－Ａ’断面を左方より見た安全キャビネットの概略側面図である。

図３に示すように、安全キャビネット１００は、内部に、前面を前面シャッター１０３で構成した作業空間１０２を配置している。作業空間１０２の下面は作業台１０１からなり、作業台１０１の前面シャッター１０３側に前面スリット１０４ａを配置している。前面シャッター１０３の下方には、作業開口部１０４を形成している。安全キャビネットのファン１０６を運転した場合、圧力チャンバ１０９を加圧する。圧力チャンバ１０９には、吹き出し用ＨＥＰＡフィルタ１１１が接続され、圧力チャンバ１０９内の塵埃を吹き出し用ＨＥＰＡフィルタ１１１でろ過し、清浄化した空気を吹き出し、吹き出し用整流板１０７で整流化した後、作業空間１０２内に吹き出し気流１１３として供給する。

圧力チャンバ１０９には、排気用ＨＥＰＡフィルタ１１０も接続されている。圧力チャンバ１０９で加圧された空気は、排気用ＨＥＰＡフィルタ１１０でろ過され、安全キャビネットの排気口１０８を通り、排気空気１１４として安全キャビネット１００から排気される。そして、安全キャビネット１００から排気される空気と等しい量の空気が、安全キャビネット１００内に入る。その空気は、前面シャッター１０３の下方の作業開口部１０４に発生する流入気流１１２である。流入気流１１２は、作業空間１０２の吹き出し気流１１３の一部とともに、前面スリット１０４ａに吸込まれる。この空気は作業台１０１の下方の排気循環経路１２０を通り、作業空間１０２の前面シャッター１０３の反対面に形成した後部スリット１０５ａから、吹き出し気流１１３の一部とともに吸込まれ、背面経路１０５を通り、安全キャビネットのファン１０６に吸い込まれる。これにより、作業開口部１０４からの流入気流１１２は作業空間１０２に滞留することなく排出されるので、作業開口部１０４からの流入気流１１２のエアバリアとして働く。

作業空間１０２内では病原体等を含む塵埃、エアロゾルを取り扱っているため、背面経路１０５、圧力チャンバ１０９内にも、病原体等を含む塵埃、エアロゾルが存在する。作業空間１０２に空気を供給する際と、安全キャビネット１００から空気を排気する際には、この塵埃、エアロゾルは、吹き出し用ＨＥＰＡフィルタ１１１、排気用ＨＥＰＡフィルタ１１０で除去されている。

作業者は安全キャビネット１００の正面に座り、作業開口部１０４から作業空間１０２に腕を挿入し、前面シャッター１０３を通して作業空間１０２内を見ながら作業を行う。このような安全キャビネットにおいて、作業者は、前面シャッターを製造者が指定した開口、例えば２００ｍｍ開口で使用するが、作業が終わった場合は、前面シャッターを閉じて安全キャビネットの運転は継続する場合がある。また、安全キャビネットを用いた作業を行なう場合、安全キャビネットの運転を停止した状態から運転を開始し、前面シャッターを閉じた状態で、安全キャビネットの試運転を行なう場合がある。また、作業前に安全キャビネットに備え付けられた殺菌灯を点灯して安全キャビネットの作業空間内表面を殺菌する場合があるが、この場合、作業前なので前面シャッターを閉じている場合がある。

このような、前面シャッターを閉じた状態では、エアバリアがなしの状態であり、作業空間内が負圧となり、前面シャッターの周囲隙間から、安全キャビネットを設置している部屋の一般室内空気である非清浄空気を誘引し、作業空間内の清浄度を維持できないという課題がある。

そこで、本実施例では、前面シャッター全閉時に安全キャビネットの作業空間内の空気の排気循環経路の一部を開口する機構を備え、前面シャッター全閉時でも作業空間内清浄度を維持できる安全キャビネットとする。以下、本実施例の詳細について図面を用いて説明する。

図１は、本実施例における安全キャビネットの前面シャッター部分の断面図である。図１において、図３と同じ構成は同じ符号を付しその説明は省略する。図１において、（ａ）は前面シャッター１０３を開けた状態であり、（ｂ）は前面シャッター１０３を閉じた状態を示している。また、前面シャッター１０３の図右側が安全キャビネット内の作業空間１０２、前面シャッター１０３の図左側が安全キャビネット外の空間である。

図１に示すように、本実施例における安全キャビネットは、前面シャッター１０３を全閉した時にそれに連動して動く丸棒状の開閉ピン１１５と、作業台１０１とドレンパン１１９の間の排気循環経路１２０に設けられたダンパ開口部１１８と、ダンパ開口部１１８を塞ぐダンパ１１６を有している。

そして、図１（ｂ）に示すように、前面シャッター１０３を全閉した時にそれに連動して開閉ピン１１５が下へ移動し、それに押し下げられる形でダンパ１１６が開く。ダンパは、スプリングターン式の蝶番１１７を支点にして開閉する。ダンパ１１６が開くことにより、安全キャビネット外の一般室内空気がダンパ開口部１１８から排気循環経路１２０に流入し、背面経路１０５を介して安全キャビネットのファン１０６へ吸引される。すなわち、前面シャッター１０３を全閉時に、排気循環経路１２０の一部を開口する機構としてのダンパ機構を備える。

ダンパ１１６が開くことにより、前面シャッター１０３を全閉にしても作業空間１０２は負圧になることはなく、前面シャッター１０３周囲の隙間から作業空間１０２へ塵埃が流入することがなくなる。それにより、作業空間１０２全体の清浄度を確保することができる。
なお、ダンパ開口部およびダンパの場所は図１に限定されるものではなく、どこでもよい、また、1つでは吸気量が足りない場合は、ダンパ開口部およびダンパを複数設けてもよい。

以上のように、本実施例によれば、前面シャッター全閉時に作業空間内の空気の排気循環経路の一部が開くダンパ機構を有することにより、一般室内空気を誘引する経路を確保し、作業空間内が負圧になることを防止することができる。そのため、安全キャビネットの作業空間内に塵埃を有する一般室内空気が流入することを防止でき、作業空間内清浄度を維持することができる安全キャビネットを提供できる。

実施例１では、前面シャッター全閉時に排気循環経路の一部を開口する機構として、前面シャッターに連動して動く開閉ピンとダンパを用いたが、本実施例では他の構成について説明する。

本実施例では、開閉ピンに代えて、前面シャッター１０３の全閉の位置を検知するリミットスイッチを設ける。これにより、前面シャッター１０３の全閉をリミットスイッチにより検知し、前面シャッター１０３全閉時、リミットスイッチの検知信号によりモータが駆動しダンパ１１６を開く構成とする。

このように、本実施例によれば、実施例１と同様に、前面シャッター全閉時に作業空間内の空気の排気循環経路の一部が開くダンパ機構を有することにより、一般室内空気を誘引する経路を確保し、作業空間内が負圧になることを防止することができる。そのため、安全キャビネットの作業空間内に塵埃を有する一般室内空気が流入することを防止でき、作業空間内清浄度を維持することができる安全キャビネットを提供できる。

実施例１、２では、前面シャッター全閉時に排気循環経路の一部が開くダンパ機構について説明した。

本実施例では、前面シャッター全閉時であって安全キャビネットのファンが運転時には排気循環経路が負圧になることを利用して、ダンパ機構を駆動する例について説明する。

図２は、本実施例における安全キャビネットの前面シャッター部分の断面図である。図２において、図１と同じ構成は同じ符号を付しその説明は省略する。図２において、（ａ）は、前面シャッター１０３全閉時であって、かつファン１０６が停止時の状態であり、（ｂ）は、前面シャッター１０３全閉時であって、かつファン１０６が運転時の状態を示している。

図２に示すように、本実施例における安全キャビネットは、作業台１０１とドレンパン１１９の間の排気循環経路１２０に設けられたダンパ開口部１１８と、ダンパ開口部１１８を排気循環経路１２０内部から塞ぐダンパ１１６を有している。

そして、図２（ａ）に示すように、前面シャッター１０３全閉時であって、かつファン１０６が停止時の状態では、ダンパ１１６の自重、及びスプリングターン式の蝶番１１７の付勢によりダンパ開口部１１８は塞がれた状態である。

一方、図２（ｂ）に示すように、前面シャッター１０３全閉時であって、かつファン１０６が運転時の状態では、排気循環経路１２０から排気空気として排気されるので、排気循環経路１２０は負圧になる。そのため、安全キャビネット外の一般室内空気がダンパ開口部１１８から排気循環経路１２０に流入するように、ダンパ１１６が排気循環経路１２０の内側に開くように駆動される。その結果として、ダンパ１１６が開くことにより、前面シャッター１０３を全閉にしても作業空間１０２は負圧になることはなく、前面シャッター１０３周囲の隙間から作業空間１０２へ塵埃が流入することがなくなる。それにより、作業空間１０２全体の清浄度を確保することができる。

以上のように、本実施例によれば、実施例１、２と同様に、前面シャッター全閉時に作業空間内の空気の排気循環経路の一部が開くダンパ機構を有することにより、一般室内空気を誘引する経路を確保し、作業空間内が負圧になることを防止することができる。そのため、安全キャビネットの作業空間内に塵埃を有する一般室内空気が流入することを防止でき、作業空間内清浄度を維持することができる安全キャビネットを提供できる。

以上実施例について説明したが、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

１００：安全キャビネット、１０１：作業台、１０２：作業空間、１０３：前面シャッター、１０４：作業開口部、１０４ａ：前面スリット、１０５：背面経路、１０６：ファン、１０７：吹き出し用整流板、１０８：排気口、１０９：圧力チャンバ、１１０：排気用ＨＥＰＡフィルタ、１１１：吹き出し用ＨＥＰＡフィルタ、１１２：流入気流、１１３：吹き出し気流、１１４：排気空気、１１５：開閉ピン、１１６：ダンパ、１１７：蝶番、１１８：ダンパ開口部、１１９：ドレンパン、１２０：排気循環経路

Claims

作業空間と、該作業空間の前面の開口部と前面シャッターと、前記作業空間の下部に設けた前記作業空間内の空気の排気循環経路を有し、前記作業空間に上方から清浄空気を供給する安全キャビネットであって、
前記前面シャッター全閉時に前記排気循環経路の一部を開口する機構を備え、
前記前面シャッター全閉時に前記排気循環経路の一部が開き前記安全キャビネット外からの空気を誘引することを特徴とする安全キャビネット。
請求項１に記載の安全キャビネットにおいて、
前記排気循環経路の一部に設けたダンパ開口部と、
前記ダンパ開口部を塞ぐダンパを有し、
前記排気循環経路の一部を開口する機構は、前記前面シャッター全閉時、開閉ピンが作動し、前記開閉ピンと連動して前記ダンパが開くダンパ機構であることを特徴とする安全キャビネット。
請求項１に記載の安全キャビネットにおいて、
前記排気循環経路の一部に設けたダンパ開口部と、
前記ダンパ開口部を塞ぐダンパと、
前記前面シャッターの全閉の位置を検知するリミットスイッチを有し、
前記排気循環経路の一部を開口する機構は、前記前面シャッター全閉時、前記リミットスイッチの検知信号によりモータが駆動し前記ダンパが開くダンパ機構であることを特徴とする安全キャビネット。
作業空間と、該作業空間の前面の開口部と前面シャッターと、前記作業空間に上方から清浄空気を供給するファンと、前記作業空間の下部に設けた前記作業空間内の空気の排気循環経路を有した安全キャビネットであって、
前記排気循環経路の一部にダンパ開口部を設け、
前記ダンパ開口部を前記排気循環経路の内部から塞ぐダンパを有し、
前記前面シャッターが全閉時であって、かつ前記ファンが運転時の状態で、前記排気循環経路から排気空気が排気されることで、前記排気循環経路が負圧になり、前記安全キャビネット外からの空気が前記ダンパ開口部から前記排気循環経路に流入するように、前記ダンパが駆動されることを特徴とする安全キャビネット。
請求項２から４の何れか１項に記載の安全キャビネットにおいて、
前記ダンパ開口部と前記ダンパを複数備えることを特徴とする安全キャビネット。