JPWO2018073995A1 - 安全キャビネット及びクリーンエア装置 - Google Patents

Abstract

本発明によれば、帯電による汚染リスクを低減するクリーンエア装置が提供される。安全キャビネット、または、安全キャビネットとクリーンブースを連結したクリーンエア装置において、作業空間に供給される空気が安全キャビネット内の前面と背面に分岐する気流分岐点の直上に、針状の放電電極へ電界を集中させることによりコロナ放電を発生させ、イオン化した空気で除電する除電器（イオナイザー）を配置する。

Description

本出願は、２０１６年１０月１９日に出願された日本特許出願第２０１６−２０４７９５号の優先権を主張し、その内容を参照することにより本出願に取り込む。

本発明は、再生医療、医療、製薬などの産業分野における安全キャビネット及びクリーンエア装置に関する。

従来、バイオハザード対策としては、安全キャビネット、局所清浄空間を確保するためには、クリーンベンチ、クリーンブース等のクリーンエア装置が用いられている。クリーンエア装置は、エアバリアを設け、一部に開口部を有する仕切られた空間内で作業をすることで、外部の雑菌から試料を保護することのできる隔離性能を有している。

一方、近年、再生医療が注目を浴びており、細胞培養、培地交換、細胞観察、梱包までの一連の細胞培養容器の移動を、空気の清浄度レベルがグレードＡ相当の高クリーン度内で実現し、汚染リスクを排除したいという要求が高まっている。

本技術分野の背景技術として、特開２００６−４３５２１号公報（特許文献１）がある。特許文献１は、簡素化した連結構造で、作業空間内から感染の恐れのある実験中の材料を安全キャビネットから取り出すことなく、他の安全キャビネットに受け渡すことが可能な、バイオハザード対策用安全キャビネットを提供すること、及び、連結型安全キャビネットの連結部構造の簡素化と圧力制御による細菌・ウイルスの防止を図った安全キャビネットを提供することを目的としている。そのため、複数の連結された安全キャビネットに於いて、連結された安全キャビネットの循環流路は同一空間となるよう連結し、その共用した循環流路内には、複数の安全キャビネットの作業空間を連結する形で連結部渡り空間を構成したものが開示されている（要約参照）。

特開２００６−４３５２１号公報

特許文献１は、２台の安全キャビネットの作業空間を連結し、その連結部に連結部渡り空間を形成し、連結部渡り空間を、共用する負圧汚染プレナム内に形成する。これにより、連結部渡り空間から細菌・ウイルスが安全キャビネット外に漏れる可能性を低減させている。

しかし、特許文献１は、安全キャビネット内または、連結された安全キャビネットの連結部の除電については考慮されていない。例えば、再生医療分野においては、細胞培養などの細胞操作や培養を行う必要があるが、細胞操作を安全キャビネットで行い、培養をクリーンブース内で行う場合、汚染リスクを排除するために安全キャビネットとクリーンブースを連結して細胞培養容器の受け渡しをすることが考えられる。この場合、クリーンブースは、作業のために人が入ってさまざまな機材を扱い、安全キャビネット内では、シャーレ、ボトル、ピペット他、プラスチック製などの絶縁体を用いた手作業を伴うため、静電気を帯びる可能性がある。そのため、作業中に帯電した物が手に引き寄せられたり、安全キャビネット内に配置した汚物缶内にいれた廃棄物が帯電により浮き上がったりすることがある。また、帯電した塵埃が機材に付着したまま安全キャビネット内に入れると試料汚染の原因となる。

このような事情を鑑みて、本発明の目的は、安全キャビネット、または安全キャビネットとクリーンブースを連結したクリーンエア装置において、帯電による汚染リスクの低減と作業性を確保することにある。

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、以下のとおりである。

安全キャビネットであって、前面シャッタの内面側に形成された作業空間と、前記作業空間の下面側、側面側、及び背面側と、前記安全キャビネットの外側部分とから形成され、前記作業空間に流入した空気を排気する循環流路と、前記作業空間の上面に配置され、前記作業空間に空気を供給する空気供給部と、を備え、前記作業空間に供給される空気が前記安全キャビネットの前面と背面に分岐する気流分岐点の直上に、イオナイザーを設けることを特徴とする安全キャビネットである。

本発明によれば、安全キャビネットまたは、安全キャビネットとクリーンブースを連結したクリーンエア装置において、帯電による汚染リスクの低減と作業性を確保することができる。

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

実施例１における安全キャビネットとクリーンブースからなるクリーンエア装置の全体構成を示す平面図である。 実施例１における安全キャビネットとクリーンブースからなるクリーンエア装置の全体構成を示す正面図である。 実施例１における安全キャビネットの右側面中央断面の気流のイメージ図である。 実施例２における安全キャビネットの右側面図である。 実施例２における安全キャビネットの作業空間の断面平面図である。 実施例３における安全キャビネットの右側面図である。 実施例３における安全キャビネットの断面斜視図である。 実施例４における安全キャビネットとクリーンブースの連結部であるパスボックスの周辺の正面から見た縦断面図である。

以下、本発明の実施例を図面を用いて説明する。

なお、以下の実施の形態においては便宜上その必要があるときは、複数のセクションまたは実施の形態に分割して説明するが、特に明示した場合を除き、それらはお互いに無関係なものではなく、一方は他方の一部または全部の変形例、詳細、補足説明などの関係にある。

また、以下の実施の形態において、要素の数等（個数、数値、量、範囲等を含む）に言及する場合、特に明示した場合及び原理的に明らかに特定の数に限定される場合などを除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でも良いものとする。

さらに、以下の実施の形態において、その構成要素（要素ステップなどを含む）は、特に明示した場合及び原理的に明らかに必須であると考えられる場合などを除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。

同様に、以下の実施の形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合及び原理的に明らかにそうでないと考えられる場合などを除き、実質的にその形状などに近似または類似するものなどを含むものとする。このことは前記数値及び範囲についても同様である。

また、実施の形態を説明するための全図において同一機能を有する部材には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。

本実施例は、安全キャビネット内にイオナイザーを１本のみ設置し、除電効果を効率よく発揮することにより、帯電による汚染リスクの低減と作業性を確保する例について説明する。

図１Ａ及び１Ｂは、本実施例における安全キャビネットとクリーンブースからなるクリーンエア装置の全体構成図である。図１Ａは平面図、図１Ｂは正面図を示しており、１０は安全キャビネット、２０はクリーンブース、３０はファンフィルタユニット（ＦＦＵ（Ｆａｎ Ｆｉｌｔｅｒ Ｕｎｉｔ））である。安全キャビネット１０は、人が腕のみを入れて細胞培養などの細胞操作を行う装置である。クリーンブース２０は、培養や遠心機材ブース、または、受け入れ基材ブースであり、人が入って作業をする空間である。また、ＦＦＵ３０は、ファンとフィルタを筐体に組込んだユニットであり、ファンで吸い込んだ空気をＨＥＰＡフィルタを通して清浄化し、クリーンエアとして送り出す。また、安全キャビネット１０とクリーンブース２０は、パスボックス４０（図４Ｂ参照）で連結されている。パスボックス４０は、作業空間１２の側面壁の一部に連結用開口を設け、安全キャビネット１０の作業空間１２からクリーンブース２０に感染の恐れのある材料や試料を安全キャビネットから取り出すことなく受け渡すことが可能な構造となっている。パスボックス４０は、パスボックス扉４１を有し、パスボックス扉４１を閉じることで、クリーンブース２０との流路を遮断することができる。

図２は、本実施例における安全キャビネットの右側面中央断面図のイメージ図である。図２において、安全キャビネット１０は、前面シャッタ１１と、前面シャッタ１１の内面側に形成され負圧状態を保持する作業空間１２と、作業空間１２の下面側、側面側、背面側と安全キャビネット１０本体の外側部分とから形成され作業空間１２に流入した空気を排気する循環流路１３を有している。作業者は、安全キャビネット１０の前面開口部から腕を挿入し、前面シャッタ１１から作業空間１２を覗き込み、作業空間１２内で細胞操作の作業を行う。前面開口部は、前面シャッタ１１の下端と前面グリル１７との間の空間である。

図２において、気流の流れを説明する。安全キャビネット１０においては、前面開口部から吸い込まれた空気は、作業空間１２の下部、背面、側面の循環流路１３を通り、図示しない送風機に吸い込まれる。送風機に吸い込まれた空気は、一部は図示しない循環用ＨＥＰＡフィルタ により濾過され、清浄空気として作業空間１２内に、他の一部は図示しない排気用ＨＥＰＡフィルタ により濾過され、清浄空気として安全キャビネット１０の外に安全キャビネット排出気流１５として排出される。作業空間１２の上面に配置される吹き出しパンチング板２１から、安全キャビネット吹き出し気流１６が作業空間１２内に供給される。安全キャビネット吹き出し気流１６は、作業空間１２内を清浄化し、一部は前面グリル１７から、他の一部は後述する安全キャビネット背面スリット１４から吸い込まれ、循環流路１３を通り、送風機に吸い込まれる。

ここで、本実施例では、作業空間１２の安全キャビネット吹き出し気流１６が作業台１９付近で前後に分かれる気流分岐点１８の直上にイオナイザー６０を設置することを特徴とする。

これにより、イオナイザーの電極針から発生するイオンは、安全キャビネット吹き出し気流１６に乗って作業空間１２に広がり、気流分岐点１８で前後に分かれ、作業台１９にある機材や試料に流れていき、作業台１９全体の除電を効率よく行うことができる。

また、気流分岐点１８は、安全キャビネット吹き出し気流１６が作業台１９付近で前後に分かれる点であるため、気流のよどみが発生する。しかし、気流分岐点の直上にイオナイザー６０を設置することで、イオナイザー６０直下に周囲から気流が巻き込みイオナイザー６０の直下は風速が周囲より高くなる。これにより、気流のよどみを解消し、作業空間１２での作業に伴う塵埃を効率よく排気できるという効果もある。

本実施例は、安全キャビネットの作業台上に汚物缶を設置した場合において、汚物缶の投入口の除電を効率よく行う例について説明する。

図３Ａは本実施例における安全キャビネット１０の右側面図を示し、作業空間１２内に汚物缶５０を設置した図であり、図３Ｂは図３Ａに示す安全キャビネット１０の作業台１９の平面図である。

図３Ａにおいて、イオナイザー６０は、実施例１と同じ位置に配置している。本実施例では、汚物缶５０の投入口を、イオナイザー６０の電極針と安全キャビネット背面スリット１４を結んだ直線上に配置するようにすることを特徴とする。つまり、安全キャビネットの背面下端には背面スリットが一般に設けられているが、汚物缶５０の投入口付近の高さに、その背面スリットとは別に新たに背面スリットを設けることを特徴とする。

汚物缶５０は、作業空間１２内での作業で発生した廃棄物を一次的に入れるためのものであり、ＳＵＳ缶やポリエチレン製等の袋で、頻繁に廃棄物が出る場合は、排気口は開放されたままでふたをしないケースが多い。作業で使用するピペットなどが入っていたポリエチレン製等の袋や清掃に使用したウエス等を廃棄するが、作業に伴う摩擦帯電や機材の入った袋を開く際に発生する剥離帯電により、汚物缶に入れた廃棄物が汚物缶の外に浮き上がってきたり、汚物缶に廃棄しようとしたときに、手に廃棄物が引き寄せられたりすることがある。上記の位置に汚物缶５０を設置すると、イオナイザーの除電効果を汚物缶５０の投入口にも発揮することができ、上記現象のような汚染原因を防止できる。

本実施例は、安全キャビネットとクリーンブースを連結したクリーンエア装置において、パスボックス内の除電効果を高める例について説明する。

図４Ａは本実施例における安全キャビネット１０の右側面図を示し、図４Ｂは断面斜視図を示す。

図４Ｂに示すように、本実施例では、パスボックス内にパスボックス連結部内面スリット４５を設けることを特徴とする。これにより、安全キャビネット吹き出し気流１６は、作業空間１２で左右のパスボックス４０側へ広がり、パスボックス４０の除電、特にパスボックス底面全体の除電が可能になる。これにより、クリーンブース側から機材や試料を入れる場合、帯電して付着した塵埃をパスボックスで除電して剥離し、パスボックス連結部内面スリット４５から排気することができる。よって、安全キャビネット１０の作業空間１２への塵埃の持ち込みを抑制し、清浄度を維持できる。

本実施例は、安全キャビネットとクリーンブースを連結したクリーンエア装置において、パスボックス内の除電効果をさらに高める例について説明する。

図５は、本実施例における安全キャビネットとクリーンブースの連結部であるパスボックス４０の周辺の正面から見た縦断面図である。パスボックス中央付近の上面に仕切り用のカーテン４４を設け、カーテン４４よりパスボックス扉４１側であってカーテン４４の最下部より上方にパスボックス連結部内面スリット４５を設けることを特徴とする。なお、カーテン４４は、透明なガラス製か、半透明なシリコン製などが作業性がよい。

これにより、クリーンブース２０から機材や試料を入れる際に、それらが帯電していても、安全キャビネット１０に設置したイオナイザー６０の除電効果により、パスボックス４０の底面に乗せただけで除電され、除電により剥離した塵埃をパスボックス連結部内面スリット４５から循環流路１３を通り排気することができる。また、安全キャビネット吹き出し気流１６が、パスボックス４０を通り、パスボックス連結部内面スリット４５から排気されるので、パスボックス４０全体の清浄度を維持できる効果もある。

なお、上記実施例では、安全キャビネット及びクリーンエア装置の例について説明したが、これらをクリーンルームに配置することで、クリーンルームの例として捉えることも可能である。

上記記載は実施例についてなされたが、本発明はそれに限らず、本発明の精神と添付の請求の範囲の範囲内で種々の変更および修正をすることができることは当業者に明らかである。

１０ 安全キャビネット
１１ 前面シャッタ
１２ 作業空間
１３ 循環流路
１４ 安全キャビネット背面スリット
１５ 安全キャビネット排出気流
１６ 安全キャビネット吹き出し気流
１７ 前面グリル
１８ 気流分岐点
１９ 作業台
２０ クリーンブース
２１ 吹き出しパンチング板
３０ ＦＦＵ
４０ パスボックス
４１パスボックス扉
４２パスボックス連結部外面
４３ パスボックス連結部内面
４４ パスボックス連結部カーテン
４５ パスボックス連結部内面スリット
５０ 汚物缶
６０ イオナイザー

Claims (6)

1. 安全キャビネットであって、
   前面シャッタの内面側に形成された作業空間と、
   前記作業空間の下面側、側面側、及び背面側と、前記安全キャビネットの外側部分とから形成され、前記作業空間に流入した空気を排気する循環流路と、
   前記作業空間の上面に配置され、前記作業空間に空気を供給する空気供給部と、を備え、
   前記作業空間に供給される空気が前記安全キャビネットの前面と背面に分岐する気流分岐点の直上に、イオナイザーを設けることを特徴とする安全キャビネット。
2. 請求項１に記載の安全キャビネットであって、
   前記作業空間の下面に作業台が配置され、
   前記気流分岐点は、前記作業空間に供給される空気が前記作業台付近で前記安全キャビネットの前面と背面に分岐する点であることを特徴とする安全キャビネット。
3. 請求項１に記載の安全キャビネットであって、
   前記イオナイザーと前記安全キャビネットの背面スリットを結んだ直線上に汚物缶の投入口を設けることを特徴とする安全キャビネット。
4. 請求項１に記載の安全キャビネットであって、
   前記安全キャビネットは、第１の背面スリットと、前記第１の背面スリットから所定の高さにある第２の背面スリットを有することを特徴とする安全キャビネット。
5. 請求項１に記載の安全キャビネットを有するクリーンエア装置であって、
   クリーンブースと、
   前記クリーンブースと前記安全キャビネットを連結するパスボックスと、を備え、
   前記パスボックス内にスリットを設けることを特徴とするクリーンエア装置。
6. 請求項５に記載のクリーンエア装置であって、
   前記パスボックスの中央部の上面に仕切り部材を設け、
   前記パスボックス内であって前記仕切り部材より前記クリーンブース側の上方に、前記スリットを設けることを特徴とするクリーンエア装置。