JP7032567B1

JP7032567B1 - パスボックス

Info

Publication number: JP7032567B1
Application number: JP2020558651A
Authority: JP
Inventors: 健金子; 健史松村
Original assignee: Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd
Current assignee: Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd
Priority date: 2020-06-10
Filing date: 2020-06-10
Publication date: 2022-03-08
Anticipated expiration: 2040-06-10
Also published as: WO2021250806A1; US20220184261A1; JPWO2021250806A1; CN114096350B; CN114096350A; US11793901B2

Abstract

本発明は、パスボックスで受け渡す物品の殺菌灯による表面殺菌のみでなく、異なる物品の隔離を省スペースで行うことができ、かつパスボックス内の清浄度を維持し、パスボックスでの物品の受け渡しの際の相互汚染を防止することを提供する。上段パスボックスの送風機（３）からフィルタ（４）を通して、上段パスボックスの上段スペースに空気を送り、上段スペースを経由して下段パスボックスの下段スペースに供給し、下段スペースを通過した空気を上段送風機に戻す気流循環路（３８ａ，３８ｂ）を有する。

Description

本発明は、細胞の培養を行う再生医療分野において、小型の物品や試料などの出し入れを行うためのパスボックスに関する。

クリーンルームの清浄度を維持し、外部からの塵埃や菌の侵入を防止するために、人や大型の物品の出し入れは、エアシャワーを用いて付着した塵埃や菌を除去した後に行われる。クリーンルームに対する小型の物品や試料などの出し入れは、パスボックスが用いられている。パスボックスは、病原体の取り扱い、遺伝子操作を行う医療、製薬などの産業分野において、クリーンルームの清浄度を維持するために、清浄度の異なる部屋間に貫通して設置した資材の受け渡しを行うためのものである。

パスボックスへ物品を入れる際は、あらかじめアルコールなどで清拭を行ない、汚れや付着した塵埃を除去する。また、パスボックスの扉を開けて物品を入れ、再び扉を閉じて、取り扱うものの表面殺菌をするため殺菌灯を用いることがある。

特許文献１には、殺菌灯を用いたパスボックスの一例が示されている。

特許第４７２２６４２号明細書

細胞の培養を行う再生医療分野において、相互汚染を防止する目的で、細胞培養に用いる器材等の異なる物品を、パスボックスを用いて受け渡す。パスボックス内の清浄度を確保すれば、汚染リスクを抑制することができる。

上記特許文献１には、殺菌灯の紫外線照射による表面殺菌手段は記載されているが、パスボックスを利用して物品を入れる際に、パスボックスの扉のハンドル操作に起因する発塵によるパスボックス内部での汚染の防御やクリーンルームへの塵埃の漏洩にすることは考慮されていない。

また、パスボックスの高さを抑制して、物品の出し入れの作業性を向上することは考慮されていない。

本発明は、異なる物品の隔離を省スペースで行うことができ、かつパスボックス内の清浄度を維持し、物品の受け渡しの際の相互汚染を防止することを目的とする。

上記課題を解決するための、本発明の「パスボックス」の一例を挙げれば、クリーンルームに対し、物品を受け渡すパスボックスにおいて、上部に設けられた上段送風機と、前記上段送風機の下流に設けられた上段ＨＥＰＡフィルタと、クリーンルーム側に設けられた第１の扉と、前記クリーンルームの反対側の汚染域側に設けられた第２の扉と、前記第１の扉、前記第２の扉と、前記上段ＨＥＰＡフィルタと共に物品の受け渡しを行う上段スペースを形成する上段収納台と、を備えた上段パスボックスと、前記上段パスボックスの下方に設けられ、前記上段スペースの下流に設けられた下段ＨＥＰＡフィルタと、前記クリーンルーム側に設けられた第３の扉と、前記クリーンルームの反対側の汚染域側に設けられた第４の扉と、前記第３の扉、前記第４の扉と、前記下段ＨＥＰＡフィルタと共に物品の受け渡しを行う下段スペースを形成する下段収納台と、を備えた下段パスボックスと、を有し、前記上段送風機は、前記上段スペースに空気を送り、前記上段スペースを経由して前記下段スペースに供給し、前記下段スペースを通過した空気を前記上段送風機に戻す気流循環路を、さらに有する。

また、本発明の「パスボックス」の他の一例を挙げれば、クリーンルームに対し、物品を受け渡すパスボックスにおいて、上部に設けられた上段送風機と、前記上段送風機の下流に設けられた上段ＨＥＰＡフィルタと、クリーンルーム側に設けられた第１の扉と、前記クリーンルームの反対側の汚染域側に設けられた第２の扉と、前記第１の扉、前記第２の扉、前記上段ＨＥＰＡフィルタと共に物品の受け渡しを行う上段スペースを形成する上段収納台と、を備えた上段パスボックスと、前記上段パスボックスの下方に設けられ、前記クリーンルーム側に設けられた第３の扉と、前記クリーンルームの反対側の汚染域側に設けられた第４の扉と、前記第３の扉、前記第４の扉と共に、物品の受け渡しを行う下段スペースを形成する下段収納台と、を備えた下段パスボックスと、を有し、前記上段スペースを通過した空気を前記上段パスボックスの側壁方向へ流す上段排気経路と、前記上段パスボックスの側壁と前記上段スペースを形成する上段スペース側壁との間で、前記上段送風機から前記上段スペース及び前記上段排気経路を経由した空気を、前記上段送風機に戻す第１の気流循環路を形成し、前記上段送風機から前記上段スペースを迂回し、前記下段スペースに空気を送り込む上段バイパス経路と、前記パスボックスの側壁と前記下段スペースを形成する下段スペース側壁との間で前記上段送風機に戻す第２の気流循環路を形成する。

本発明によれば、異なる物品をそれぞれ隔離されたスペースで受け渡しを行うことで物品間の相互汚染を防止できる。また、物品を受け渡す各々のスペースの清浄度を確保できる。また、収納スペースを上下２段に配置することでパスボックスの高さを抑制でき、物品の出し入れの作業性を向上したパスボックスを提供できる。

上記した以外の課題、構成および効果は、以下の実施の形態の説明により明らかにされる。

実施例１の上下２段パスボックスの一例を示す正面図である。実施例１の上下２段パスボックスの一例を示す右側面図である。２つのパスボックスを上下に配置した比較例を示す図である。パスボックスを２つ横に配置した比較例を示した図である。実施例２の上下２段パスボックス（下段送風機付き）の一例を示す図である。実施例２の収納台の一例を示す図である。実施例３の、上下２段パスボックス（下段ＨＥＰＡフィルタ不付き）の一例を示す図である。

本発明の実施の形態を、図面を用いて説明する。なお、実施の形態を説明するための各図において、同一の構成要素にはなるべく同一の名称、符号を付して、その繰り返しの説明を省略する。

本実施の形態によるパスボックスは、パスボックス内の清浄度を維持するために、空気を循環するための送風機を内蔵し、パスボックスを上下２段に重ね、上下２段のパスボックスを通過した空気を、再び送風機に戻すための気流循環路を設けたことを特徴とする。また、２段のパスボックス間にＨＥＰＡフィルタを配置する。ここで、ＨＥＰＡフィルタは、High Efficiency Particulate Air Filterの略である。

図１Ａ、図１Ｂは、実施例１の上下２段のパスボックスの一例を示す図であり、図１Ａは正面図、図１Ｂは右側面図である。

パスボックス１００ａは、クリーンルームに対し、物品を受け渡すための空間を提供する。図１Ｂに示すように、パスボックス１００ａは、上段スペース１０と下段スペース１１に各々隔離されている。上段スペース１０の上部である天井部には、上段送風機３と、この上段送風機３の下流に設けられた上段ＨＥＰＡフィルタ４と、殺菌灯６がある。上段パスボックスの下方に下段パスボックスが設けられ、下段スペース１１の上部である天井部には、下段ＨＥＰＡフィルタ５と、殺菌灯６とがある。

パスボックス１００ａの上段パスボックスは、前後に扉１ａ、１ｂがあり、ハンドル２により扉の開閉を行なう。例えば、扉１ａはクリーンルーム側で、扉１ｂは汚染域側となる。上段スペース１０は、扉１ａ、１ｂと上段ＨＥＰＡフィルタ４と上段収納台２２（以下、単に収納台と称する場合がある）とで形成され、クリーンルームに対し、物品を受け渡すための空間を提供する。上段スペース１０の側面は、扉１ａ、１ｂの他、上段スペース側壁により構成される。

一方、下段パスボックスは、前後に扉１ｃ、１ｄがあり、ハンドルにより扉の開閉を行なう。例えば、扉１ｃはクリーンルーム側で、扉１ｂは汚染域側となる。下段スペース１１は、扉１ｃ、１ｄと下段ＨＥＰＡフィルタ５と収納台とで形成され、クリーンルームに対し、物品を受け渡すための空間を提供する。下段スペース１１の側面は、扉１ｃ、１ｄの他、下段スペース側壁により構成される。

図１Ａに示す通り、パスボックス１００ａは、側壁３１、３３と天井３２、床３４を有する。側壁３１は、上段スペース側壁３５ａと下段スペース側壁３６ａとの間に、気流循環路３８ａを形成する。側壁３３は、上段スペース側壁３５ｂと下段スペース側壁３６ｂとの間に、気流循環路３８ｂを形成する。パスボックス１００ａ内の気流循環経路を図１Ａの矢印で示す。このように、パスボックスを上下２段に重ね、上下２段のパスボックスを通過した空気を、再び送風機に戻すための気流循環路を設けることにより、上下２段のパスボックスに対し、矢印で示すように共通の気流循環経路を構成する。

上段送風機３により送られた空気が、上段ＨＥＰＡフィルタ４を通り清浄空気となり、上段スペース１０を通過する。上段スペース１０を通った空気は、下段ＨＥＰＡフィルタ５を通り清浄空気となり、下段スペース１１を通過する。下段ＨＥＰＡフィルタ５は、扉１ａと扉１ｂの下端と、扉１ｃと扉１ｄの上端との間に設けられている。上段スペース１０に物品を入れ、物品から発塵した場合は、下段ＨＥＰＡフィルタ５で塵埃を捕集することにより、下段スペース１１に清浄空気を供給できる。

下段スペース１１を通過した空気は、下方経路３７ｃを通って側壁３１と側壁３３方向に流れ、気流循環路３８ａ、３８ｂを経由して、再び、上段送風機３に取り込まれて、気流循環経路を形成する。

パスボックス１００ａには、ファンの制御と運転状態の表示を行なう電気品部７がある。

このように、上下２段のパスボックスを有する構成としたことにより、扱うものの大きさや重要度により、物品の受け渡しを行なうスペースを区別しても各々清浄度を維持できる。例えば、細胞の培養を行う再生医療分野において、軽くて重要度の高い培養細胞などの試料は上段スペース１０を使用し、それ以外の細胞培養に用いるピペットやディッシュなどの器材は、下段スペース１１を使用することにより、相互汚染を防止できる。

また、上下２段のパスボックスに対し、共通の気流循環経路を構成することで、パスボックスの構成を簡素化し、コストを低減できる。

さらに、上段スペース１０、下段スペース１１には、それぞれ上段ＨＥＰＡフィルタ４、下段ＨＥＰＡフィルタ５を通ることにより、清浄空気が供給される。

図２Ａ、図２Ｂに、パスボックスの設置の比較例を示す。２つのパスボックス１０１ａ、１０１ｂを上下に配置した場合を図２Ａに示す。独立した２つのパスボックス１０１ａ、１０１ｂを上下に配置すると、それぞれのパスボックスの天井や床の厚さ寸法に加え、パスボックス間に一定のスペース４２が必要となる。スペース４２が必要となる理由の一つとして、パスボックス１０１ａの床とパスボックス１０１ｂの天井とを支える壁が必要となることが挙げられる。また、送風機とＨＥＰＡフィルタをメンテナンスするためのスペース４１ａ、４１ｂがそれぞれに必要となる。

そのため、パスボックス１０１の高さが大きくなる。また、下段パスボックス１０１ｂの高さが床面に近くなり、パスボックスの扉の開閉の作業性が悪くなる。さらに、床面に近いことによる床面からの塵埃の巻き上げなどにより、汚染リスクが高くなる。

図２Ｂは、パスボックス１０１ｃ、１０１ｄを２つ横に配置した比較例を示した図である。独立したパスボックスを横に配置すると、高さ位置は抑えられるが、クリーンルームの壁面の横幅の占有率が高くなるため、扉の開閉が必要なパスボックス近辺は空間を確保する必要がある。そのため、クリーンルーム室内を有効に活用できない。

図３は、図１Ａ、図１Ｂのパスボックス１００ａにおいて、上段のパスボックスの扉１を開けた際にもパスボックスの空気がパスボックス外部に漏れ出ないようにするために下段送風機２６を追加した例である。実施例１では、上段スペース１０は、上段送風機３により加圧されて陽圧となるため、上段スペース１０の扉１の密閉度を維持できない場合、上段スペース１０の空気が扉１の隙間からパスボックス外へ漏れることにより、クリーンルーム側に上段スペース１０で発生した塵埃が漏れ出す可能性がある。

図３に示したパスボックス１００ｂでは、下段送風機２６により、上段スペース１０内の圧力を下げるかまたは負圧にすることができる。そのため、パスボックス外のクリーンルーム側へ空気が漏れ出る可能性を抑制でき、パスボックス内の塵埃の漏洩を抑制できる。上段スペース１０の扉１を開けたときにも下段送風機２６を運転し続ければ、上段スペース１０からクリーンルームへの空気の漏洩を抑制できる。

図４は、図３のパスボックス１００ｂにおいて、パスボックス１００ｂの扉を開けたときの収納台の構造を示す図である。収納台２２の周辺部に空気を通す収納台スリット２３を開けた一例である。試料を外部汚染から確実に保護するため、収納台中央の収納台スリット２３が開いていない収納台２２の中央平面部を試料収納部とする。また、収納台２２の下部にある下段送風機２６により空気が吸引されるため、収納台２２の中央の試料収納部は外部からエアバリアにより隔離され、扉を開けた際も外部空気が試料収納部に流れ込むことがなくなり、試料を汚染から確実に保護できる。

複数の収納台スリット２３は、収納台２２周辺である扉１の近傍に設ける。また、収納台スリット２３は、扉１の近くではその数を多くし、収納台２２の中央部ほど、その数を少なくするとよい。

尚、下段スペース１１の下段収納台は上段収納台２２と同様の構成とされても良い。

図５は、上下２段パスボックス１００ｃにおいて、下段ＨＥＰＡフィルタ５と下段送風機２６が無い状態でも上段スペース１０と下段スペース１１の双方の清浄度を維持する構造の一例を実施例３として示す。

実施例１と同様、上下に二つのパスボックスを設ける。一部説明が重複するが、構造の理解のため、実施例１と共通する要素については、図１Ａ、図１Ｂで用いた符号を用いてパスボックス１００ｃの構成を説明する。

パスボックス１００ｃは、上段スペース１０と下段スペース１１に各々隔離されている。上段スペース１０の上部である天井部には、上段送風機３と、この上段送風機３の下流に設けられた上段ＨＥＰＡフィルタ４と、殺菌灯６がある。上段パスボックスの下方に下段パスボックスが設けられる。

パスボックス１００ｃの上段パスボックスは、前後に扉１ａ、１ｂがあり、ハンドル２により扉の開閉を行なう。例えば、扉１ａはクリーンルーム側で、扉１ｂは汚染域側となる。上段スペース１０は、扉１ａ、１ｂと上段ＨＥＰＡフィルタ４と収納台２２とで形成され、クリーンルームに対し、物品を受け渡すための空間を提供する。上段スペース１０の側面は、扉１ａ、１ｂの他、上段スペース側壁により構成される。

一方、下段パスボックスは、前後に扉１ｃ、１ｄがあり、ハンドルにより扉の開閉を行なう。例えば、扉１ｃはクリーンルーム側で、扉１ｄは汚染域側となる。下段スペース１１は、扉１ｃ、１ｄと下段ＨＥＰＡフィルタ５と収納台とで形成され、クリーンルームに対し、物品を受け渡すための空間を提供する。下段スペース１１の側面は、扉１ｃ、１ｄの他、下段スペース側壁により構成される。

パスボックス１００ｃは、側壁３１、３３と天井３２、床３４を有する。側壁３１は、上段スペース側壁３５ａと下段スペース側壁３６ａとの間に、気流循環路３８ａ、３９ａを形成する。側壁３３は、上段スペース側壁３５ｂと下段スペース側壁３６ｂとの間に、気流循環路３８ｂ、３９ｂを形成する。パスボックス１００ｃ内の気流循環経路を図５の矢印で示す。尚、気流循環路３８ａ、３９ａと気流循環路３８ｂ、３９ｂは、実施例１と同様、上下２段のパスボックスに対し、矢印で示すように共通の気流循環経路を構成する。

上段送風機３により押し込まれた空気が、上段ＨＥＰＡフィルタ４を通り清浄空気となり、上段スペース１０を通過する。上段スペース１０を通った清浄空気は、下段スペース１１は経由せずに、上段排気経路２５を通り、上段送風機３に戻る。上段排気経路２５は、上段スペース１０と下段スペース１１の間に設けられ、上段スペース１０を通過した空気を、上段パスボックスの側壁３１、３３の方向へ送り、気流循環路３８ａと気流循環路３８ｂへ合流し、上段送風機３に戻すためのものである。上段排気経路２５は、その一端が、納台２２の設けられた収納台スリット２３を覆い、他方が気流循環路３８ａと気流循環路３８ｂと合流する形状を有する。上段排気経路２５は、収納台スリット２３から吸気した空気を、気流循環路３８ａ、気流循環路３８ｂに送り、上段送風機３に戻すことができれば、その形状は特に問わない。例えば、収納台スリット２３から左右二つの管状のもので吸引し、気流循環路３８ａ、気流循環路３８ｂに排出されるように構成されていても良い。

一方、下段スペース１１に対する清浄空気の供給は、上段ＨＥＰＡフィルタ４を通り清浄された後、上段バイパス経路２４を通ることで上段スペース１０を迂回する。上段バイパス経路２４は、上段スペース側壁３５ａと側壁３１の間、上段スペース側壁３５ｂと側壁３３の間に設けられ、気流循環路３８と分離する。例えば、上段バイパス経路２４は、気流循環路３８と分離する管状や板状の分離壁を有する。

下段スペース１１を通った空気は、下方経路３７ｃと気流循環路３９とを経由して、上段送風機３に戻る。気流循環路３９は、パスボックスの側壁３１、３３と下段スペース１１を形成する下段スペース側壁との間に設けられ、下段スペース１１の下方から下方経路３７ｃを経由して側壁３１と側壁３３に向かって流れてきた空気を、気流循環路３８ａ、３８ｂを経由して、再び、上段送風機３に戻すことができる。

このように、実施例１と同様、上下２段のパスボックスに対し、共通の気流循環経路３８ａ、３９ａ、３８ｂ、３９ｂを構成する。

これにより、ＨＥＰＡフィルタ１個で２段のパスボックスの清浄度を維持でき、低コストとなる。

以上、各実施例によれば、異なる物品をそれぞれ隔離されたスペースで受け渡しを行うことで物品間の相互汚染を防止できる。

また、物品を受け渡す各々のスペースの清浄度を確保できる。

また、収納スペースを上下２段に配置することでパスボックスの高さを抑制でき、物品の出し入れの作業性を向上したパスボックスを提供できる。

１：扉
２：ハンドル
３：上段送風機
４：上段ＨＥＰＡフィルタ
５：下段ＨＥＰＡフィルタ
６：殺菌灯
７：電気品部
１０：上段スペース
１１：下段スペース
２２：収納台
２３：収納台スリット
２４：上段バイパス経路
２５：上段排気経路
２６：下段送風機
３１：側壁
３３：側壁
３５：上段スペース側壁
３６：下段スペース側壁
３７：下方経路
３８：気流循環路
３９：気流循環路

Claims

クリーンルームに対し、物品を受け渡すパスボックスにおいて、
上部に設けられた上段送風機と、
前記上段送風機の下流に設けられた上段ＨＥＰＡフィルタと、
クリーンルーム側に設けられた第１の扉と、
前記クリーンルームの反対側の汚染域側に設けられた第２の扉と、
前記第１の扉、前記第２の扉と、前記上段ＨＥＰＡフィルタと共に物品の受け渡しを行う上段スペースを形成する上段収納台と、
を備えた上段パスボックスと、
前記上段パスボックスの下方に設けられ、前記上段スペースの下流に設けられた下段ＨＥＰＡフィルタと、
前記クリーンルーム側に設けられた第３の扉と、
前記クリーンルームの反対側の汚染域側に設けられた第４の扉と、
前記第３の扉、前記第４の扉と、前記下段ＨＥＰＡフィルタと共に物品の受け渡しを行う下段スペースを形成する下段収納台と、
を備えた下段パスボックスと、を有し、
前記パスボックスは、前記上段送風機により、前記上段スペースと前記下段スペースを通った空気を前記上段送風機に戻す、前記上段パスボックスと前記下段パスボックスに共通の気流循環路を、有し、
前記気流循環路は、
前記上段パスボックスの左右において、前記上段スペースを形成する上段スペース側壁と、前記パスボックスの側壁との間に、形成され、
前記下段パスボックスの左右において、前記下段スペースを形成する下段スペース側壁と、前記パスボックスの側壁との間に、形成され、
前記下段スペースを通過した空気を前記上段送風機に戻す、ことを特徴とするパスボックス。
請求項１に記載のパスボックスにおいて、
前記下段ＨＥＰＡフィルタは、前記第１の扉と前記第２の扉の下端と、前記第３の扉と前記第４の扉の上端の間に設けられていることを特徴とするパスボックス。
請求項２に記載のパスボックスにおいて、
前記上段スペースと前記下段スペースの間であって、前記下段ＨＥＰＡフィルタの上方に下段送風機を有することを特徴とするパスボックス。
請求項１に記載のパスボックスにおいて、
前記上段収納台は、周辺部に空気を通すスリットを有することを特徴とするパスボックス。
請求項４に記載のパスボックスにおいて、
前記スリットの数は、前記上段収納台の中心部側より周辺部側の方が多いことを特徴とするパスボックス。
クリーンルームに対し、物品を受け渡すパスボックスにおいて、
上部に設けられた上段送風機と、
前記上段送風機の下流に設けられた上段ＨＥＰＡフィルタと、
クリーンルーム側に設けられた第１の扉と、
前記クリーンルームの反対側の汚染域側に設けられた第２の扉と、
前記第１の扉、前記第２の扉、前記上段ＨＥＰＡフィルタと共に物品の受け渡しを行う上段スペースを形成する上段収納台と、
を備えた上段パスボックスと、
前記上段パスボックスの下方に設けられ、前記クリーンルーム側に設けられた第３の扉と、
前記クリーンルームの反対側の汚染域側に設けられた第４の扉と、
前記第３の扉、前記第４の扉と共に、物品の受け渡しを行う下段スペースを形成する下段収納台と、
を備えた下段パスボックスと、を有し、
前記上段パスボックスの前記上段収納台は、周辺部に空気を通すスリットを有し、
前記上段スペースと前記下段スペースの間に設けられ、一方が前記スリットを覆い、前記上段スペースを通過した空気を前記上段パスボックスの左右の側壁方向へ流す上段排気経路と、
前記上段パスボックスの左右において、前記上段パスボックスの側壁と前記上段スペースを形成する上段スペース側壁との間で、前記上段送風機から前記上段スペース及び前記上段排気経路を経由した空気を、前記上段送風機に戻す第１の気流循環路と、
前記上段パスボックスの左右において、前記上段パスボックスの側壁と前記上段スペースを形成する上段スペース側壁との間に設けられ、前記第１の気流循環路と分離するための分離壁を有し、前記上段送風機から前記上段スペースを迂回し、前記下段スペースに空気を送り込む上段バイパス経路と、前記パスボックスの側壁と前記下段スペースを形成する下段スペース側壁との間で、前記上段送風機から前記上段バイパス経路及び前記下段スペースを経由した空気を、前記第１の気流循環路を経由して前記上段送風機に戻す第２の気流循環路とを有する、ことを特徴とするパスボックス。
請求項６に記載のパスボックスにおいて、
前記スリットの数は、前記上段収納台の中心部側より周辺部側の方が多いことを特徴とするパスボックス。