WO2016143228A1 - クリーンエア装置 - Google Patents

Abstract

　作業者が安全キャビネットを使用して標準作業手順書や試料データを確認しながら作業を行うに際して、安全キャビネットに設けたモニター画面等の表示装置を、蛍光灯の光による乱反射や殺菌灯照射による劣化の影響を受けず、かつ気流経路の抵抗にならない位置に配置し、また除染作業からも保護し、併せて、表示に係わる部分に汚れが付着することを防止する。安全キャビネットの作業空間の背面壁または側面壁の一部および当該背面壁または側面壁から循環流路を隔てた安全キャビネットの本体後面壁または本体側面壁の一部それぞれに、作業者が双方の壁を見通すための透視窓を設け、安全キャビネットの本体後面壁または本体側面壁の一部に設けた透視窓の外側部分に表示装置を設置する。

Description

クリーンエア装置

　本発明は、細胞の培養を行う再生医療分野や、病原体の取り扱いおよび遺伝子操作を行う医療・製薬などの産業分野において、細胞・微生物および病原体などの取り扱いにより発生する災害を防止する装置として用いられる安全キャビネットに関する。なお、安全キャビネットと、発明の名称に用いた「クリーンエア装置」との関係については、後述する。

　失った機能を修復あるいは置換する再生医療や、細胞を投与することによって疾病または損傷を治療・緩和する細胞治療において、患者から摘出した細胞や組織（以下、「試料」という）を用いた培養前処理工程における製造環境は、ある程度の清浄度の作業空間で製造し、試料への汚染リスクを低減し、作業室内への試料の拡散を防止するとともに、異なる試料間の相互汚染を防止することが必要とされている。試料に動物や他人の細胞が混入した場合は、体内で異物と認識され、免疫反応により拒絶されて脱落してしまうからである。

　また、無菌医薬品や生物由来医薬品等の製造環境では、ある程度の清浄度の作業空間で製造し、医薬品等への汚染リスクを低減している。更に、病原体等の取り扱いや遺伝子操作を行う研究においては、人・環境と生物材料・病原体とを物理的に隔離するバイオハザード対策が行われている。
　その空間を提供する装置として、安全キャビネット（日本工業規格（ＪＩＳ）に沿うと、「バイオハザード対策用クラスIIキャビネット」）がある。これは、送風手段により空気を送り、その空気を空気清浄手段であるＨＥＰＡフィルタを通すことにより、空気中に含まれる塵埃を除去し、所定の空間に供給する。

　本技術分野の背景技術として、例えば、特開２００６－１２２８１６号公報（特許文献１）には、「内部に陰圧状態の作業空間（Ｓ）を有するキャビネット本体（１）を備え、上記作業空間（Ｓ）は、キャビネット本体（１）の前面に設けられた開閉自在な透明のシャッター（３）と、該シャッター（３）の後方に配置された後壁面部（４）との間に形成され、該後壁面部（４）には前方に向かって作業に必要な情報を表示するモニター画面（Ｍ）を設け、上記キャビネット本体（１）の外部の下部に、上記モニター画面（Ｍ）の表示内容を足にて操作可能なフットスイッチ（２）を設置したことを特徴とする安全キャビネット。」が開示されている。

特開２００６－１２２８１６号公報

　特許文献１（特開２００６－１２２８１６号公報）には、先行技術として、モニター画面を安全キャビネットの作業空間の後壁面部に設置する構成が示されている。具体的には、キャビネット本体の前面に設けられた開閉自在な透明のシャッターと、シャッターの後方に配置された後壁面部との間に形成される作業空間において、後壁面部には前方に向かって作業に必要な情報を表示するモニター画面が設けられている。

　前記先行技術では、モニター画面を作業空間または気流経路内に設けているため、モニター画面が気流抵抗となり、気流バランスを崩す要因となることについては、考慮されていない。限られた装置空間内での気流のバランスの確保は、安全キャビネットの分野においては重要な項目である。しかし、装置内にモニター等の表示装置を取り付けた場合に、気流バランスを確保する方法については開示されていない。
　更に、先行技術の構成をとる場合には、安全キャビネットでは、日本工業規格（ＪＩＳ）　Ｋ３８００　「バイオハザード対策用クラスIIキャビネット」に記載のように、気流の状態が変われば、別途、枯草菌芽胞を使用した物理的隔離性能を評価する必要がある。

　安全キャビネットの作業空間では、外部に拡散させてはいけない細胞や組織、感染症の研究に使用する病原体等を扱うため、作業後には、適切な消毒剤を用いた清拭を行うとともに、安全キャビネットに装備された殺菌灯を照射して作業空間を殺菌している。更に、定期検査の際、保守点検の際、ＨＥＰＡフィルタの交換の際、またはキャビネットの内部が大量の病原体で汚染された際などは、汚染物質を無害化するために作業空間全体を滅菌する必要がある。
　この滅菌には、通常ホルムアルデヒドガスが用いられている。その場合、モニター画面は、滅菌ガスに覆われることになり、腐食または故障の原因になる。
　しかし、特許文献１に開示される先行技術の構成では、上記の腐食または故障の原因については考慮されていない。

　また一方で、殺菌灯は、殺菌力を持つ２４０～２６０ｎｍの波長域の紫外線であるＵＶ－Ｃ波を照射し、菌のＤＮＡを損傷して殺菌する。ところが、この紫外線の影響により、樹脂等が劣化するため、モニター画面枠の樹脂部は劣化し、発塵の要因となる。そこで、モニター画面を無害化するために安全キャビネットから取り外したとしても、モニター画面内部までの滅菌処理は行えず、安全キャビネット外へモニター画面を出した場合、汚染物質拡散の要因となる。

　医薬品等の製造環境においては、空間中の浮遊塵埃数の数量を管理するだけではなく、作業室内に吹き出す清浄空気が一方向の層流であることが要求される。すなわち、作業室内のある位置の塵埃が他の位置へ広がることを防止する必要があるところ、作業室内に設けられたモニター画面が抵抗となり、その付近は乱流となってしまう。そのため、気流の舞い上がりやよどみの原因となってしまい好ましくない。

　また、安全キャビネットの作業室内は、腐食防止のためにＳＵＳ３０４製の板等で覆われており、光の反射率が高い。そのため、作業室内背面にモニター画面を設置した場合、安全キャビネットに装備された照明灯の光が直接または間接的にモニターを照らし、画面が見えづらいという課題を有していた。

　本発明の目的は、以下のとおりである。作業者が安全キャビネットを使用して、標準作業手順書（以下、「ＳＯＰ（Ｓｔａｎｄａｒｄ　Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ　Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅｓ）」という）や患者データ・病原体種類・薬剤調合量等の試料のデータ（以下、「試料データ」という）を確認しながら作業を行うに際して、安全キャビネットに設けたモニター画面等の表示手段を、気流経路の抵抗にならない位置に配置することを実現する。また、作業空間内で作業をする作業者の作業性を向上させる。

　本発明は、安全キャビネットの作業空間の背面壁または側面壁の一部および当該背面壁または側面壁から循環流路を隔てた安全キャビネットの本体後面壁または本体側面壁の一部それぞれに、作業者が双方の壁を見通すための透視窓を設けることを最も主要な特徴とし、加えて、安全キャビネットの本体後面壁または本体側面壁の一部に設けた透視窓の外側部分に表示手段を設置することを主要な特徴とする。

　本発明によれば、安全キャビネット内の気流経路を確保しつつ、安全キャビネットの清浄空間内で作業をする作業者が、作業空間外の情報を認識する方法を提供することができる。

図１は、実施例１に係る安全キャビネットの側断面構造図の例である。 図２は、実施例１に係る安全キャビネットの外観正面図の例である。 図３は、実施例１に係る安全キャビネットの正断面構造図の例である。 図４は、実施例２に係る安全キャビネットの側断面構造図の例である。 図５は、実施例２に係る安全キャビネットの外観正面図の例である。 図６は、実施例２に係る安全キャビネットの正断面構造図の例である。 図７は、実施例３に係る安全キャビネットの側断面構造図の例である。 図８は、実施例３に係る安全キャビネットの外観正面図の例である。 図９は、図７の側断面構造の中で作業室内背面部を拡大した図である。 図１０は、実施例４に係る安全キャビネットの側断面構造図の例である。 図１１は、実施例４に係る安全キャビネットの外観正面図の例である。 図１２は、実施例４に係る安全キャビネットの正断面構造図の例である。 図１３は、実施例５に係る安全キャビネットの正断面構造図の例である。 図１４は、実施例６に係る安全キャビネットの正断面構造図の例である。 図１５は、実施例７に係る安全キャビネットの正断面構造図の例である。

　以下、本発明の実施形態として、実施例１～実施例５について、図１～図１３を用いて順に説明する。

　図１～図３は、実施例１に係るバイオハザード対策用クラスIIキャビネットに相当する安全キャビネット１００の構造例を示したものである。図１は、その側断面構造図の例、図２は、その外観正面図の例、および、図３は、その正断面構造図の例、である。

　作業者１０１は、安全キャビネット１００の前面開口部１０２から腕を挿入し、前面シャッター１０３から作業空間１０４内を見ながら作業を行う。作業空間１０４内は、照明灯１０５により作業に適した照度が維持されている。また、作業空間１０４の背面上部には、殺菌灯１０６が装備されるのが一般的である。この殺菌灯１０６は、作業前後の作業空間１０４内の殺菌を、７０％アルコール等での清拭による除染と合わせて補助的に使用される。

　前面開口部１０２から吸い込まれた一般室内空気１０７は、作業台１０８下部（作業空間１０４の下面）、作業空間１０４の側面および背面と安全キャビネット１００の本体部分とから構成される循環流路１０９を通り、送風機１１０に吸い込まれる。この汚染された空気（以下、「汚染空気」という）が通り送風機１１０の吸い込み側までの領域を、負圧汚染プレナム１１１という。負圧汚染プレナム１１１は、作業空間１０４で扱った細菌・ウイルス１３３が到達する可能性のある汚染された領域である。送風機１１０に吸い込まれた空気は、圧力チャンバ１１２で加圧され、その一部が、給気用ＨＥＰＡフィルタ１１３により濾過され、清浄空気として作業空間１０４内に供給され、他の一部が、排気用ＨＥＰＡフィルタ１１４により濾過され、清浄空気として装置外に排出される。

　作業空間１０４内に供給される吹き出し気流１１５は、作業空間１０４内を清浄化し、その一部が前面吸い込みスリット１１６から、他の一部が背面空気吸い込み口１１７から、それぞれ吸い込まれ、循環流路１０９を通り、送風機１１０に吸い込まれる。

　安全キャビネット１００の性能として、作業者が内部で取り扱っている細菌・ウイルス１３３に感染しないことが極めて重要であるところ、この機能は、空気遮断部１１８により作業空間１０４と安全キャビネット１００外との空気を隔離することによって得られる。

　作業空間１０４の背面には、その背面が透視できる作業室内透視窓１１９を設け、更に、循環流路１０９を隔てて、作業室内透視窓１１９の背面には、本体背面透視窓１２０を設ける。すなわち、作業室内透視窓１１９および本体背面透視窓１２０によって、透視窓が２重構造となっており、作業空間１０４を介して安全キャビネット１００の背面が見える構造となっている。そして、これら作業室内透視窓１１９および本体背面透視窓１２０は、強化ガラスあるいは合わせガラス等の素材で形成される。また、安全キャビネット１００の背面にメンテナンススペースを設けられない場合には、これら透視窓を作業空間１０４の側面側に配置するようにしてもよい。

　本体背面透視窓１２０の背面には、モニター画面等の表示装置（表示手段とも呼ぶ）１２１を設置する。この表示装置１２１は、モニターカバー１２２で固定され保護されている。また、表示装置１２１の代わりに掲示板や作業工程等が記載された指示書や工程管理表または作業マニュアル等の表示手段を設置することや、本体背面透視窓１２０に表示物を直接貼り付けること、も可能である。

　また、モニターカバー１２２を取り付けない場合には、安全キャビネット１００の本体外側から、本体の背面または左右の側面の透視窓越しに、作業内容の確認や作業の見学ができる構造となる。この場合、作業内容の確認や作業の見学がよりしやすいように、作業室内透視窓１１９および本体背面透視窓１２０の大きさ（面積）を、表示装置１２１の大きさ（面積）に合わせるのではなく、より広い面積となるようにしてもよい。

　以上のように、表示装置１２１を設置することにより、作業者１０１は、作業を中断させることなく、また作業姿勢を変えることもなく、ＳＯＰや試料データを確認できる。これによって、作業性（作業の信頼性や効率）が向上する。
　また、作業者は、作業を中断させることなく、作業姿勢を変えることもなく、かつ乱反射の無い位置に配置されたモニター画面等の表示装置によって、作業手順や試料データを確認しながら作業が行える。

　そして、モニター画面等の表示装置を汚染域外に設置するので、作業の前後やチェンジオーバー（取り扱う試料が変わる場合）時の清拭（消毒）や滅菌が不要となる。これにより、作業効率が上がるとともに、モニター画面等の表示装置の劣化を抑制できる。
　また、表示手段の前面に配置するガラス製等の透視窓に対しては、それに接しない気流を形成して、透視窓への汚れの付着を抑制できる。

　表示装置１２１は、作業空間１０４や負圧汚染プレナム１１１といった汚染空間外の一般室内に配置されているので、表示装置１２１全体が汚染空気に触れることはない。これにより、作業の前後やチェンジオーバー（取り扱う試料が変わる場合）時の清拭（消毒）や滅菌が不要となる。かつ、表示装置１２１は、作業空間１０４内に配置されていないので流路の抵抗にならないため、作業空間１０４内は安定した気流が形成され、送風機等の消費電力を抑制できる。

　また、汚染物質を無害化するために、作業空間１０４全体をホルムアルデヒドガス等による滅菌を行う場合においても、表示装置１２１が作業空間１０４に無いので、滅菌する必要はなく、故障を防止できる。

　更に、殺菌灯１０６の紫外線であるＵＶ－Ｃ波の照射が樹脂等の劣化を促進するところ、ＵＶ－Ｃ波に対するガラスの透過率はほぼ０％である。そうすると、少なくとも作業室内透視窓１１９あるいは本体背面透視窓１２０のいずれかにガラス素材を用いれば（両方に用いることがベスト）、殺菌灯１０６を使用することによるモニター画面等の表示装置１２１の劣化を防止できる。

　また、本実施例においては、表示装置（手段）１２１を設けることを必須の構成とするものではない。すなわち、作業室内透視窓１１９および本体背面透視窓１２０を設けることによって、たとえば作業の管理者等が、安全キャビネット１００の背面側から、作業者１０１の作業内容や作業状況を確認することを可能にする。

　上記した本実施例の構成は、安全キャビネットについて説明したが、キャビネット（日本工業規格（ＪＩＳ）に沿うと、「バイオハザード対策用クラスIキャビネット」）にも適用可能である。ここで、安全キャビネット（クラスII）とクラスI対応キャビネットを総称して、「クリーンエア装置」と呼ぶ。また、本実施例は、以下で説明する他の実施例も含めて、ケミカルハザード対策用キャビネットにも適用可能である。なお、クラスIIIであっても適用可能な場合もあるが、このクラスIIIもクリーンエア装置の概念に含まれるものとする。

　本実施例は、安全キャビネット１００によって、モニター画面等の表示装置１２１による表示だけでなく、例えば遠隔監視室（図示せず）からの監視または遠隔監視室との会話も行えるようにした例である。本実施例でも実施例１と同様に安全キャビネット１００を用いて説明するが、クリーンエア装置に適用可能である。

　図４～図６は、実施例２に係るバイオハザード対策用クラスIIキャビネットに相当する安全キャビネット１００の構造例を示したものである。図４は、その側断面構造図の例、図５は、その外観正面図の例、および、図６は、その正断面構造図の例、である。
　なお、図４～図６で図示した構成のうち、先の図１～図３に示した同一符号を付した構成でかつ同一の機能を有する部分については、説明を省略する。

　図４の安全キャビネット１００の本体背面透視窓１２０の背面には、実施例１と同様にモニター画面等の表示装置１２１を設けているが、表示装置１２１を囲うモニターカバー１２２内には、表示装置１２１に隣接してネットワークカメラ１２３を設置している。これにより、安全キャビネット１００の背面側から作業空間１０４を撮影する。そして、その映像をモニター画面等の表示装置１２１から映し出すことにより、作業手順や作業状況、試料の状態等をリアルタイムで確認することが可能となる。また、その映像を遠隔監視室の方へも送ることにより、監視等に用いることもできる。

　また、例えば、照明灯１０５を収納する化粧カバー１２４には、マイク１２５が設置され、このマイク１２５から、例えば、作業者１０１からの音声（遠隔監視室との会話等）などが入力される。マイク１２５の設置場所は、安全キャビネット１００の本体外側部分で、作業の邪魔にならず作業者の音声が拾える位置であれば、化粧カバー１２４に限られるものではない。

　そしてまた、例えば、安全キャビネット１００の脚部には、スピーカ１２６が設置され、このスピーカ１２６から、例えば、作業等に係わる音声指示や警報等の報知音などが発せられる。スピーカ１２６の設置場所も、安全キャビネット１００の本体部外側で、作業の邪魔にならず出力音声を遮る位置であれば、上記脚部に限られるものではない。

　ここで、モニター画面等の表示装置１２１、ネットワークカメラ１２３、マイク１２５およびスピーカ１２６（以下、これらを総称して「周辺機器」という場合がある）は、遠隔監視室にある制御装置とＬＡＮ等の通信手段（ともに図示せず）を経由して接続される。これにより、遠隔監視室から監視ができ、また、作業者は遠隔監視室のオペレーターと会話することも可能となる。なお、通信手段は無線等であってもよい。

　これらの周辺機器は、いずれも作業空間１０４や負圧汚染プレナム１１１といった汚染空間外の安全キャビネット１００の本体外側部分（すなわち、一般室内）に配置されているので、作業後に周辺機器を除染する必要がない。

　また、汚染物質を無害化するために、作業空間１０４全体をホルムアルデヒドガス等による滅菌を行う場合においても、周辺機器は作業空間１０４に無いので、滅菌する必要がなく、故障の原因とならない。

　更に、殺菌灯１０６の紫外線であるＵＶ－Ｃ波の照射に対しても、先のとおり、少なくとも作業室内透視窓１１９あるいは本体背面透視窓１２０のいずれかにガラスを用いれば（両方に用いることがベスト）、殺菌灯を使用することによる周辺機器の劣化を防止できる。

　以上においては、周辺機器として、ネットワークカメラ１２３、マイク１２５およびスピーカ１２６を用いて遠隔監視室からの監視も可能にする例を示したが、ネットワークカメラ１２３をカメラ単独として表示装置１２１に併設して、作業手順や作業状況、試料の状態等の撮影画像をスタンドアロンで作業者に提供するようにしてもよい。これによっても、作業者自らは作業や試料の様子をリアルタイムで確認することができる。
　また、カメラによる撮影画像を必要に応じて録画してもよく、作業後の確認等に使用することができる。

　本実施例は、安全キャビネットに設けたモニター画面等の表示装置１２１が表示を行う際に、透視窓の汚れを防止し、メンテナンス性を向上させた例である。

　図７～図９は、実施例３に係るバイオハザード対策用クラスIIキャビネットに相当する安全キャビネット１００の構造例を示したものである。図７は、その側断面構造図の例、図８は、その外観正面図の例である。また、図９は、図７の側断面構造において作業室内背面部を拡大した図である。
　なお、図７～図９で図示した構成のうち、先の図１～図３に示された同一符号を付した構成でかつ同一の機能を有する部分については、説明を省略する。また、本実施例でも実施例１、２と同様に安全キャビネット１００を用いて説明するが、クリーンエア装置に適用可能なものである。

　前面開口部１０２から吸い込まれた一般室内空気１０７および作業空間１０４内に供給される吹き出し気流１１５は、その一部が前面吸い込みスリット１１６から、他の一部が背面空気吸い込み口１１７から、それぞれ吸い込まれて、作業空間１０４背面の循環流路１０９を通ることになる。
　このときに、循環流路１０９の内側壁面で作業室内透視窓１１９の直下部分および本体背面透視窓１２０の直下部分に遮蔽板１２７を設置する。これによって、循環流路１０９を通る汚染空気により作業室内透視窓１１９または本体背面透視窓１２０に汚れが付着するのを防止することができる。

　遮蔽板１２７は、これら透視窓部の幅方向に沿って全体を遮蔽すると汚染空気による汚れには効果的であるが、循環風量が多い場合は、循環流路１０９の気流の抵抗となり、送風機１１０等の消費電力を増大させる要因になってしまう。それを避けるために、図７および図９に示すように、遮蔽板１２７の奥行き方向の中央にスリットまたはヨロイ板を設ける。これにより、図９で点線により図示するように、気流経路を確保しつつ、汚染空気が透視窓に直接に触れることを防止する。また、遮蔽板１２７の横幅については、図８に示すように、少なくとも作業室内透視窓１１９および本体背面透視窓１２０の横幅の長さが必要となる。

　ここで、透視窓の高さをＨ、スリットの幅またはヨロイ板間の幅をＷ、として、以下の関係式を満足するように、ＨおよびＷを設定する。
　　Ｗ／Ｈ　≧　０．３
　これにより、循環流路１０９の気流が、透視窓に直接触れない気流を構成できる。

　また、機内抵抗においても、作業空間１０４から排気し遮蔽板１２７を通過するときの気流の速度変化による抵抗を、送風機１１０の特性により２～３Ｐａになるように定める。このような抵抗によれば、送風機１１０の能力を上げる必要はなく、効率良く排気することができる。この抵抗が大き過ぎる場合は、送風機１１０の能力を上げる必要があり、小さ過ぎる場合は、透視窓に直接触れない気流を構成できなくなる。

　ここで、機内抵抗としては、流路において速度変化が生じるところで圧力損失が発生することから、速度変化による圧力損失ΔＰは、次式で表される。
　　ΔＰ＝η×（１／２）×ρ×（Ｖ１^２－Ｖ２^２）　　　　　（式１）
　（式１）において、ηは圧力損失係数、ρは流体の密度（空気の場合はρ＝１．２）、
Ｖ１は速度が変化する前の流速、Ｖ２は速度が変化した後の流速を表す。

　また、圧力損失係数ηは、流路内の材質、流体速度等で変わってくるところ、大方の場合には１以上になることはないため、概略的な計算ではη＝１を使用しても差し支えない。

　次に、作業室内透視窓１１９および本体背面透視窓１２０の清掃等のメンテナンスに関し、作業室内透視窓１１９は、作業空間１０４側から外せる構造とし、また、本体背面透視窓１２０は、安全キャビネット１００の本体外側から外せる構造とする。これにより、作業室内透視窓１１９の両面および本体背面透視窓１２０の循環流路１０９側が清掃できることになる。また、上記のように、作業室内透視窓１１９および本体背面透視窓１２０を外せる構造とすることは、実施例３に係る遮蔽板１２７を設けない場合であっても、双方の透視窓のメンテナンスにおいて有効であることに変わりはない。

　本実施例は、作業者が、モニター画面等の表示装置１２１を活用し、作業手順を遵守し、作業ロスを抑える手法を示した例である。

　図１０～図１２は、実施例４に係るバイオハザード対策用クラスIIキャビネットに相当する安全キャビネット１００の構造例である。図１０は、その側断面構造図の例、図１１は、その外観正面図の例、および、図１２、その正断面構造図の例、である。
　なお、図１０～図１２で図示した構成のうち、先の図１～図３に示された同一符号を付した構成でかつ同一の機能を有する部分については、説明を省略する。本実施例でも実施例１と同様に安全キャビネット１００を用いて説明するが、クリーンエア装置に適用可能なものである。

　作業者１０１がＳＯＰや試料データを確認する場合においては、モニター画面等の表示装置１２１にそれらを表示させる。作業者１０１は、画面上の表示内容を見て、表示されている作業内容等が完了していれば、安全キャビネット１００の作業室内に設置された押しボタンスイッチ１２８を押す、または、安全キャビネット１００本体部の床面等に置かれたフットスイッチ１２９を足等で操作する。これにより、表示されている作業内容が完了したことが、安全キャビネット１００が備える制御装置（図示せず）または遠隔監視室にある制御装置（図示せず）に通知される。
　そして、その完了信号の通知を受け取った制御装置を介して、モニター画面等の表示装置１２１の表示画面が切り替わり、次の作業工程に移れるようにする。その完了信号の通知がない場合には、表示画面は切り替わらず、次の作業に移れないことになる。

　このように、作業者が作業手順毎に確認動作を行うことにより、作業漏れをなくし、決められた作業手順に沿って作業を進めることができ、更に、遠隔監視室から現在の作業工程等を確認することもできる。

　また、モニター画面等の表示装置１２１は、作業工程全体を表示する機能を備えてもよい。その場合には、作業者は、現在行っている作業が、全体の工程の中でどの程度の位置にあるかを確認することができる。
　そしてまた、モニター画面等の表示装置１２１に、あらかじめ準備した模範となる作業の動画等を映し出すことで、更に分かりやすい作業手順を確認しながら作業を進めることも可能である。

　更に、実施例２で設置したマイクまたはカメラの機能を有する入力装置を利用して作業確認を行うこともできる。例えば、作業者が、モニター画面等の表示装置１２１に表示される作業が完了した際に、音声による「次の作業へ」または「工程○○が終わりました。」などをマイクで検出することによって、表示された作業の完了を認識することができる。あるいは、カメラによって作業者の視線の方向などを検出することによっても、表示された作業の完了を認識することができる。また、単に図示しないスイッチを足元や清浄空間内部に配し、スイッチへの入力をすることでも作業が終わったことを検出できる。これらを総称して入力手段と呼ぶ。

　なお、以上では次の作業に移る方法を説明したが、作業内容の確認のために表示画面を戻せるようにしてもよい。その際には、例えば、音声による「前の作業へ」などの入力や、カメラで特定の視線動作を検出することによる入力を利用する。その他、スイッチ入力であれば、別に配置したスイッチによる操作や、連続した２回の押下動作で対応させてもよい。この場合は、作業内容の画面を進めるだけでなく戻すことにも対応可能となり、作業者は、作業に間違いなどがなかったかを確認することができる。また、作業工程全体を表示する機能を有していてもよい。作業者は、現在の作業工程が、全体工程の中でどの程度の位置にあるかを知ることができる。

　本実施例は、モニター画面等の表示装置１２１またはスピーカ１２６を活用し、作業空間に必要な清浄度を保持できない場合に異常を報知するための手法を示した例である。

　図１３は、実施例５に係るバイオハザード対策用クラスIIキャビネットに相当する安全キャビネット１００の正断面構造図の例である。安全キャビネット１００の側断面構造図および外観正面図については、基本的に実施例２の場合と同様になるので、ここでは省略し異なる構成について説明する。本実施例も他の実施例と同様に安全キャビネット１００を用いて説明するが、クリーンエア装置に適用可能なものである。

　作業空間１０４内の塵埃を測定する場合には、一般に塵埃測定器として、光散乱式気中粒子計数器（パーティクルカウンタ）や相対濃度計（フォトメーター）等が用いられる。ＩＳＯ（国際標準化機構）では、空気の清浄度を単位体積に含まれる塵埃の数量で表すため、測定器としては、塵埃数を計数する光散乱式気中粒子計数器（パーティクルカウンタ）を用いる場合が多い。

　図１３は、この光散乱式気中粒子計数器（パーティクルカウンタ）により作業室内の塵埃を計測する場合である。作業空間１０４内の空気をパーティクル吸引口１３０に接続し、サンプリングチューブ１３１を介して単位時間当たり一定量の空気を光散乱式気中粒子計数器（パーティクルカウンタ）１３２内に取り込む。その取り込んだ空気中に含まれる塵埃を計数し、所定の空気量まで積算することで、単位体積に含まれる塵埃数を計測することができる。

　このとき、作業空間１０４が所定の作業に必要な清浄度を維持できていない場合は、パーティクルカウンタ１３２の警報出力を用いて、少なくともモニター画面等の表示装置１２１へのモニター出力およびスピーカ１２６への音声出力のいずれかを行う。そして、少なくとも、モニター画面等の表示装置１２１が表示出力する色およびスピーカ１２６からの音声出力のいずれか、また色であれば例えば赤色等による点灯または点滅でもって、清浄度の異常を知らせるようにする。

　このように、作業空間内に発塵源が多くあるなどによって作業空間内の清浄度が維持できていない場合には、警報等を出力し、作業改善を図るきっかけとすることができる。そして最終的に、試料汚染の防止につなげることができる。

　また、パーティクルカウンタ１３２によって検出された塵埃の数をモニター画面等の表示装置１２１である表示手段に表示する場合は、警報だけでなく、数値を用いて表示してもよい。なお、表示装置１２１には、さらに、作業空間内の温度や湿度を表示してもよい。これらの場合には、警報等の状態だけでなく、数値で内部の環境状況を確認することができる。これらの作業空間内の情報である塵埃の数や温度や湿度等を総称して作業空間内環境情報と呼ぶ。

　実施例６について、図１４を用いて説明する。実施例１から５までと重複する符号については説明を省略し、構成が異なる点について説明する。本実施例も他の実施例と同様に安全キャビネット１００を用いて説明するが、クリーンエア装置に適用可能なものである。

　実施例６は、液晶ディスプレイを代表とするモニター等の表示装置（表示手段）１２１が作業台の下の空間に配置されたものである。この表示装置１２１から発せられる光を作業者まで伝達するために、循環流路１０９を介して作業台下面透視窓１３４と本体下面透視窓１３５を設けた。また、表示装置１２１を固定するモニターカバー１２２を設けた。このモニターカバー１２２は、図示されるように覆うような構造でなくとも、表示装置１２１を固定できる構成であればよいため適宜形態は変更可能である。

　すなわち、表示装置１２１に表示される工程表や作業や、実施例５で説明した作業空間内環境情報は、第一の透過部材である本体下面透視窓１３５を通過し、次に、循環流路１０９を通過し、第二の透過部材である作業台に設けられた作業台下面透視窓１３４を通過し、前面シャッター１０３を通過することで、作業者１０１まで伝達される。

　他の実施例で説明した入力手段等によって、表示装置１２１に表示される情報が表示される。前面シャッター１０３にネットワークカメラ１２３を設置することで、作業室内を観察することができる。この作業空間内を観察する場合に、配置されたシャーレや試験管等の情報と作業情報とを対応させ、次に作業を行うシャーレや試験管等を表示することも可能である。この構成をとることによって作業者は作業の誤りを減らすことが可能となる。

　次に実施例７について、図１５を用いて説明する。実施例１から６までと重複する符号については説明を省略し、構成が異なる点について説明する。本実施例も他の実施例と同様に安全キャビネット１００を用いて説明するが、クリーンエア装置に適用可能なものである。

　実施例７は、実施例６と同様に、液晶ディスプレイを代表とするモニター等の表示装置（表示手段）１２１が作業台の下の空間に配置されたものであるが、実施例６との違いは、表示装置１２１が水平面と角度を成して傾斜している点と、作業台下面透視窓１３４と本体下面透視窓１３５との位置関係が異なる点である。つまり、表示装置１２１の表示面が作業者１０１に対向する構成とした点である。モニターカバー１２２は表示装置１２１を固定できるものであればよく、適宜形態は変更可能である。なお、実施例６と同様に表示装置１２１を覆うような構成を採る必要ない。

　表示装置１２１は、実施例５で説明した作業空間内環境情報や工程表等の情報が表示される。表示装置１２１に表示された情報は、前面シャッター１０３方向に発せられ、第一の透過部材である本体下面透視窓１３５を通過し、次に、循環流路１０９を通過し、第二の透過部材である作業台に設けられた作業台下面透視窓１３４を通過し、前面シャッター１０３を通過することで、作業者１０１まで伝達される。

　この本体下面透視窓１３５と作業台下面透視窓１３４とは、循環流路１０９を介して略平行に設けられている。
　すなわち、表示装置１２１を水平面から角度を付けて傾斜させ、表示装置１２１の表示領域の平面が作業者１０１側に向くように配置する。そして、表示装置１２１の表示領域の平面を作業者に向かって延長したと仮定した際に、その延長された平面が本体下面と交差する領域に対して、第一の透過部材である本体下面透視窓１３５を設ける。更に作業者に向かって延長された平面と作業台下面とが交差する領域に対して、第二の透過部材である作業台下面透視窓１３４を設ける。つまり、作業者１０１と表示装置１２１とが構成する空間内に作業台下面透視窓１３４と本体下面透視窓１３５とを設ける構成である。

　言い換えれば、表示装置１２１の表示領域を作業者１０１が視認できる領域に、作業台下面透視窓１３４と本体下面透視窓１３５とを設けるということである。
　この構成を採ることにより、実施例６よりもさらに作業者１０１から見た表示手段１２１の視認性が向上する。更に、表示装置１２１に液晶ディスプレイ等を用いた場合には、視野角を確保することもできる。
　また、表示装置１２１の全ての領域を透過するように、作業台下面透視窓１３４および本体下面透視窓１３５を構成するのではなく、一部を透過できるようにしてもよい。

　以上、実施例１～７について説明したが、本発明は実施例１の構成をベースにしているところ、実施例２、４または５については、それらを適宜に組み合わせることができることは明らかである。また、実施例３を、実施例２、４または５それぞれに、あるいはそれらを適宜組み合わせたものに、適用する（組み合わせる）ことができることも明らかである。また、実施例６、７に対しても必要な構成を組み合わせることは可能である。

　いずれの構成を採った場合も、循環流路１０９の気流を確保することができる。また、作業者１０１は、本体背面透視窓１２０や本体下面透視窓１３４等を介して工程表等を表示する表示装置１２１を確認することが可能となる。

１００　安全キャビネット、１０１　作業者、１０２　前面開口部、１０３　前面シャッター、１０４　作業空間、１０５　照明灯、１０６　殺菌灯、１０７　一般室内空気、１０８　作業台、１０９　循環流路、１１０　送風機、１１１　負圧汚染プレナム、１１２　圧力チャンバ、１１３　給気用ＨＥＰＡフィルタ、１１４　排気用ＨＥＰＡフィルタ、１１５　吹き出し気流、１１６　前面吸い込みスリット、１１７　背面空気吸い込み口、１１８　空気遮断部、１１９　作業室内透視窓、１２０　本体背面透視窓、１２１　表示装置（モニター画面）、１２２　モニターカバー、１２３　ネットワークカメラ、１２４　化粧カバー、１２５　マイク、１２６　スピーカ、１２７　遮蔽板、１２８　押しボタンスイッチ、１２９　フットスイッチ、１３０　パーティクル吸引口、１３１　サンプリングチューブ、１３２　パーティクルカウンタ、１３３　細菌・ウイルス、１３４　作業台下面透視窓、１３５　本体下面透視窓

Claims (15)

1. 　前面シャッターの内面側に形成され負圧状態を保持する作業空間と、
   　前記作業空間下面側、前記作業空間側面側および前記作業空間背面側と当該装置本体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
   を少なくとも備えるクリーンエア装置であって、
   　前記作業空間の背面壁または側面壁の一部および当該背面壁または側面壁から前記循環流路を隔てた当該クリーンエア装置の本体後面壁または本体側面壁の一部それぞれに、作業者が前記双方の壁を見通すための透視窓を設ける
   ことを特徴とするクリーンエア装置。
2. 　請求項１に記載のクリーンエア装置であって、
   　前記クリーンエア装置の本体後面壁または本体側面壁の一部に設けた前記透視窓の外側部分に表示装置が設置される
   ことを特徴とするクリーンエア装置。
3. 　請求項１に記載のクリーンエア装置であって、
   　前記透視窓の少なくともいずれかはガラス素材で形成される
   ことを特徴とするクリーンエア装置。
4. 　請求項２に記載のクリーンエア装置であって、
   　前記表示装置に隣接して撮像装置を設置する
   ことを特徴とするクリーンエア装置。
5. 　請求項２に記載のクリーンエア装置であって、
   　音声入力装置または音声出力装置を設置する
   ことを特徴とするクリーンエア装置。
6. 　請求項２に記載のクリーンエア装置であって、
   　前記表示装置に表示された作業内容の完了通知が入力されることによって、次の作業工程を示す画面に切り替える
   ことを特徴とするクリーンエア装置。
7. 　請求項５に記載のクリーンエア装置であって、
   　前記作業空間の塵埃測定によって当該作業空間が必要とする清浄度を保持できていないことが検知された場合には、少なくとも前記表示装置および前記音声出力装置のいずれかを用いて、少なくとも表示色および音声出力のいずれか、色であれば点灯または点滅でもって前記清浄度の異常を報知する
   ことを特徴とするクリーンエア装置。
8. 　請求項１に記載のクリーンエア装置であって、
   　前記循環流路の内側壁面で前記透視窓それぞれの直下に、奥行き方向の中央に所定幅のスリットまたは当該所定幅を隔てたヨロイ板を設け、少なくとも前記透視窓の横幅の長さを持つ遮蔽板を設置する、
   ことを特徴とするクリーンエア装置。
9. 　請求項１に記載のクリーンエア装置であって、
   　前記作業空間の背面壁または側面壁の一部に設けた前記透視窓は、前記作業空間側から外せる構造とし、前記クリーンエア装置の本体後面壁または本体側面壁の一部に設けた前記透視窓は、前記クリーンエア装置の本体外側から外せる構造とする
   ことを特徴とするクリーンエア装置。
10. 　作業台を有する作業空間と、
    　送風手段により第１の空気清浄手段を通して前記作業空間に清浄空気を供給する供給系と、
    　前記作業空間前面に形成される前面シャッターと、
    　前記前面シャッター下部の作業空間に連接される作業開口部と、
    　該作業開口部から空気を吸い込み、第２の空気清浄手段を介して当該装置外へ空気を排気する排気系と、
    　前記第１の空気清浄手段と、第２の空気清浄手段と、前記送風手段と、に連接される圧力チャンバを有するクリーンエア装置において、
    　前記作業開口部と前記第２の空気清浄手段との間には、汚染空気の流路が設けられており、
    　前記汚染空気の流路は、前記作業空間と隣接する第１の隔壁によって隔てられ、更に前記作業空間と対向する外気と隣接する第２の隔壁によって隔てられていること、
    　前記第２の隔壁と前記第１の隔壁には、それぞれ透視窓が設けられたこと
    を特徴とするクリーンエア装置。
11. 　請求項１０に記載のクリーンエア装置であって、
    　前記第２の隔壁には表示手段が設けられており、
    　前記透視窓は、前記表示手段に表示される情報が透過されること
    を特徴とするクリーンエア装置。
12. 　請求項１０記載のクリーンエア装置であって、
    　前記透視窓は、ガラスで構成されること
    を特徴とするクリーンエア装置。
13. 　請求項１１記載のクリーンエア装置であって、
    　前記表示手段は、作業者が行う作業内容が表示されること
    を特徴とするクリーンエア装置。
14. 　請求項１１記載のクリーンエア装置であって、
    　更に、作業者の状態を判断する入力手段が設置されていること
    を特徴とするクリーンエア装置。
15. 　請求項１４記載のクリーンエア装置であって、
    　前記入力手段から、前記表示手段に表示された作業者が行う作業の終了を示す情報が入力されることによって、前記表示手段には、前記表示された作業者が行う作業とは異なる作業内容が表示されること
    を特徴とするクリーンエア装置。

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