WO2017203755A1 - 安全キャビネットおよびアイソレータ - Google Patents

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WO2017203755A1
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work
safety cabinet
air inlet
space
cabinet according
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PCT/JP2017/005411
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Inventor
小野　恵一
優志 高澤
Original Assignee
株式会社日立産機システム
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B15/00—Preventing escape of dirt or fumes from the area where they are produced; Collecting or removing dirt or fumes from that area
    • B08B15/02—Preventing escape of dirt or fumes from the area where they are produced; Collecting or removing dirt or fumes from that area using chambers or hoods covering the area
    • B08B15/023—Fume cabinets or cupboards, e.g. for laboratories
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L1/00—Enclosures; Chambers
    • B01L1/04—Dust-free rooms or enclosures
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25H—WORKSHOP EQUIPMENT, e.g. FOR MARKING-OUT WORK; STORAGE MEANS FOR WORKSHOPS
    • B25H1/00—Work benches; Portable stands or supports for positioning portable tools or work to be operated on thereby
    • B25H1/20—Work benches; Portable stands or supports for positioning portable tools or work to be operated on thereby with provision for shielding the work area
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F7/00—Ventilation
    • F24F7/04—Ventilation with ducting systems, e.g. by double walls; with natural circulation
    • F24F7/06—Ventilation with ducting systems, e.g. by double walls; with natural circulation with forced air circulation, e.g. by fan positioning of a ventilator in or against a conduit
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2200/00—Solutions for specific problems relating to chemical or physical laboratory apparatus
    • B01L2200/08—Ergonomic or safety aspects of handling devices
    • B01L2200/082—Handling hazardous material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00—Additional constructional details
    • B01L2300/06—Auxiliary integrated devices, integrated components
    • B01L2300/0681—Filter
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B2215/00—Preventing escape of dirt or fumes from the area where they are produced; Collecting or removing dirt or fumes from that area
    • B08B2215/003—Preventing escape of dirt or fumes from the area where they are produced; Collecting or removing dirt or fumes from that area with the assistance of blowing nozzles

Definitions

  • the present invention relates to a safety cabinet, an isolator, etc. for handling a plurality of types of pathogens in an apparatus, used for research on pathogens, aseptic drugs, biological drugs, regenerative medicine, and the like.
  • Use safety cabinets class II cabinets for biohazard countermeasures
  • isolators and glove boxes when researching pathogens or handling tissue that may be infected with pathogens in regenerative medicine.
  • the patient tissue handled may be infected with an infectious disease.
  • pathogens and the like indicate viruses, bacteria, fungi, and the like, but each has a unique property, and pathogens and the like may affect other pathogens.
  • Patent Document 1 there is Patent Document 1 as background art in this technical field.
  • an air supply HEPA filter is provided on the upper side of the work space, a front door that can be opened and closed on the front side of the work space, a back side suction portion on the back wall, and a lower front side.
  • a front side suction part By providing a front side suction part, supplying air uniformly from the HEPA filter for air supply to the work space, and sucking air from the front side suction part and the back side suction part of the work table forming the bottom surface of the work space, It is disclosed that air descends from top to bottom and cleans.
  • the pathogen etc. is prevented from spreading over a wide area of the safety cabinet work space by handling the pathogen etc. in the work space, and the pathogen etc. It is possible to prevent leakage from the space to the worker side.
  • clean and disinfect the work space at the end of handling pathogens, etc. so that pathogens previously handled are not mixed with pathogens to be handled next.
  • the possibility of mixing different types of pathogens cannot be excluded when the pathogens and the like remain on the work surface without sufficiently cleaning and disinfecting the work space.
  • the present invention provides a safety cabinet capable of preventing a previously treated pathogen from being mixed into the next pathogen to be handled after cleaning / disinfection when handling a plurality of types of pathogens in the same safety cabinet. For the purpose.
  • An example of the “safety cabinet” of the present invention for solving the above problems is a safety cabinet having a work opening on the front surface of a work space and supplying clean air to the work space from above, A rear air inlet formed at the lower back or bottom rear side of the work space; a front air inlet formed at the bottom front side of the work space; and between the rear air inlet and the front air inlet, A work table intake port formed on the work surface is provided in parallel with the front intake port and / or the rear intake port.
  • An example of the “isolator” of the present invention is an isolator having a glove on one side or both sides of an opposing surface of the work space and supplying clean air from above to the work space.
  • a work surface formed in a lower portion; a suction port formed on both sides of the work surface; and an air suction port formed on the work surface in parallel with the suction port between the suction ports formed on both sides. It is what you have.
  • the present invention when a plurality of types of pathogens are handled in the same safety cabinet, it is possible to prevent the previously treated pathogens from being mixed into the next pathogens to be handled after cleaning and disinfection.
  • FIG. 1A is a sectional structural view showing a safety cabinet of the first embodiment
  • FIG. 1B is an external front view showing the safety cabinet of the first embodiment
  • FIG. 1C is a work plan view showing the safety cabinet of the first embodiment (FIG. 1B is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG.
  • the inflow airflow 115 sucked from the work opening 104 is sucked into the work bench front intake 108.
  • the sucked air passes under the work table 107 in the order of the rear flow path 111 and is sucked into the blower 103.
  • the blower 103 pressurizes the pressure chamber 112.
  • the pressure chamber 112 is connected to an exhaust HEPA filter 101a and a blowout HEPA filter 101b. Since the pressure chamber 112 is pressurized, a part of the air in the pressure chamber 112 is filtered through the HEPA filter 101b for blowing dust containing a pathogen and supplied to the work space 106 as clean air 102.
  • the air in the working space 106 is sucked into the front air inlet 108 on the front side and sucked into the rear air inlet 109 on the rear side, and again sucked into the blower 103 through the back surface passage 111.
  • the rear air inlet 109 is formed at the lower back of the work space, but may be formed at the bottom rear side of the work space.
  • This airflow configuration is a type of A1 and type A2 classified according to the airflow configuration according to the standard of safety cabinet (official name, class II cabinet for biohazard countermeasures), JIS K3800.
  • Type B2 There is Type B2 in the standard, but this airflow configuration is such that the air sucked from the work opening 104 passes through the rear flow path 111 under the work table front intake 108 and work table 107 and is used for exhaust.
  • the HEPA filter 101a filters the dust including the pathogen and is exhausted from the safety cabinet 100. Air is supplied to the pressure chamber 112 from the outside of the safety cabinet 100, dust is filtered by a blowout HEPA filter, and supplied to the work space 106 as clean air 102. The air in the work space 106 is sucked into the rear air inlet 109 and the work table front air inlet 108 and discharged from the safety cabinet 100.
  • the airflow configurations of the inside of the work space 106, the work opening 104, the work bench front intake 108, and the rear intake 109 are the same for the types A1, A2, and B2.
  • the inside of the work space 106 is viewed through the glass surface of the front shutter 105.
  • the safety cabinet 100 prevents pathogens and the like 114 handled in the work space 106 from leaking out of the safety cabinet 100 due to the inflow airflow 115 of the work opening 104. Further, the clean air 102 blown out to the work space 106 and the inflow airflow 115 are sucked into the work table front air inlet 108, thereby shutting off the outside of the safety cabinet 100 and the work space 106 so that the work space 106 is aseptically clean. Maintain state. Further, by forming the blowing HEPA filter 101b, the work opening 104, the work table front intake 108, and the rear intake 109 in the same shape in the lateral direction of the safety cabinet 100, the cross section shown in FIG. The same airflow can be constructed, minimizing the movement of air in the lateral direction of the work space 106. The function of minimizing the movement of the experimental material of the pathogen 114 or the like in the lateral direction by the airflow is called cross contamination prevention between samples.
  • a work table inlet 110 is formed in the work table 107.
  • the work platform intake port 110 is provided between the rear intake port 109 and the work table front intake port 108 and substantially in the middle.
  • the work bench inlet 110 is provided in parallel with the rear suction opening 109 and the work bench front intake 108, for example, in parallel with the front face of the safety cabinet facing the operator.
  • a suction air flow 116 is formed in the work space 106 by the work bench inlet 110.
  • the suction air flow 116 passes through the back channel 111 below the work table 107 and is sucked into the blower 103.
  • the pathogens 114 contained in the suction airflow 116 are also sucked into the blower 103 and collected by the exhaust HEPA filter 101a and the blowout HEPA filter 101b.
  • the disease source 114 or the like When handling a disease source 114 or the like in the conventional safety cabinet 100 without the work table inlet 110, the disease source 114 or the like is handled near the center of the work table 107. Since the working space 106 is supplied with clean air 102, it is possible to conduct experiments in the absence of germs and dust other than the pathogens 114 to be handled. The experiment is performed by inserting the arm into the work space 106 from the work opening 104. However, when the arm is taken in and out of the work opening 104, the pathogen 114 and the like can be taken out of the safety cabinet 100 by the airflow generated at that time. There is sex. Therefore, the tool used for the experiment is temporarily placed on the work table 107 in the work space 106.
  • the tool When the tool is temporarily placed, it is arranged in the right or left lateral direction with respect to the place where the pathogen 114 or the like is handled.
  • the clean air 102 is also supplied to the temporarily placed place. Airflow in the working space 106 of the safety cabinet 100 minimizes lateral movement.
  • a temporary disposal container is arranged at a position closer to the rear inlet 109 in the front-rear direction than the center of the work table 107.
  • the pathogen 114a handled before is not mixed with the next pathogen 114b in the work space 106 at the end of handling the pathogen 114a. Clean and disinfect. Since the clean air 102 is supplied into the work space 106, it is not assumed that different types of pathogens 114 are mixed from the supplied air. There is a possibility that the pathogen 114a remains on the work surface 107a without sufficient cleaning and disinfection. When cleaning and disinfection is not sufficient, there is a space between the work surface 107a and the object to be wiped during cleaning. If the pathogen 114a cannot be wiped off, or the type of chemical used for cleaning and disinfection is a pathogen Etc. 114a may not be suitable for killing. When handling different pathogens 114 in the same safety cabinet 100, it is important to eliminate the possibility that pathogens 114a that could not be effectively killed or removed meet pathogens 114b to be handled next.
  • Example 1 The usage method of Example 1 is demonstrated in FIG. 1C.
  • the pathogen 114a is handled on the work surface 107a.
  • a work table inlet 110 is formed in the center of the work surface 107a.
  • the pathogen 114a is handled on the work surface 107a closer to the rear air intake 109 than the work table air intake 110. Since the airflow in the upper part of the work surface 107a is sucked into the rear intake port 109 and the work table intake port 110, the pathogen 114a, etc. exceeds the work table intake port 110 and is closer to the work table front intake port 108. There is little possibility of splashing on the side work surface 107a.
  • the work table air intake 110 In the unlikely event that the work table air intake 110 is exceeded, it will be sucked into the work table front air intake 108 and will not leak from the safety cabinet 100. After the handling of the pathogen 114a and the like, the surface in the work space 106 including the work surface 107a is cleaned and disinfected with an appropriate disinfectant. Since there is little possibility that pathogens 114a are originally present on the work surface 107a on the side of the work table front intake 108 from the work table suction port 110, the pathogens 114a are removed by cleaning and disinfecting the work surface 107a. In addition, the possibility of being present on the side of the work table front intake port 108 with respect to the work table intake port 110 is eliminated.
  • the pathogen 114b when the pathogen 114b is handled, it is handled in a space closer to the work table front intake 108 than the work table intake 110 of the work surface 107a. Even if the pathogen 114b is handled on the work surface 107a in front of the work table inlet 110, there is an inflow air flow 115 due to the work table front intake 108 between the pathogen 114b and the worker to be experimented. There is no possibility that the pathogen 114b leaks to the person side. Since the work surface 107a for handling the pathogen etc. 114b in FIG. 1C is different from the work surface 107a for handling the pathogen etc. 114a, the pathogen etc. 114a that may remain after cleaning / disinfection is mixed during the pathogen etc. 114b experiment. The possibility disappears.
  • the experiment of the pathogen etc. 114a becomes possible again at the rear inlet 109 side of the work surface 107a by cleaning and disinfecting the surface of the work space 106 including the work surface 107a.
  • the work bench air inlet 110, the rear air intake 109, and the work front air inlet 108 are formed in a row in the lateral direction of the work space 106 of the safety cabinet 100. Therefore, the generated suction airflow 116, the inflow airflow 115, and the suction airflow in the rear intake port 109 are the same in the lateral direction of the work space 106, and the movement of the lateral air in the work space 106 is minimized. By minimizing this lateral air movement, even if a tool used for the experiment is placed beside the pathogen 114 in the experiment, the pathogen 114 may adhere to the tool and the tool There is no possibility that the various bacteria will affect the experiment.
  • the working space 106 of the conventional safety cabinet 100 sucks out the clean air 102 blown out by the rear air inlet 109 and the work table front air inlet 108, even if the air velocity distribution of the air flow velocity of the clean air 102 is made uniform.
  • the wind speed at the rear and the front is increased, and the wind speed in the vicinity where the airflow in the vicinity of the central row is divided into the front and rear becomes slower as it approaches the work surface 107a.
  • pathogens 114 or germs enter the stagnant space, they may drift into the stagnant space and move to the work area unexpectedly.
  • the suction air flow 116 is generated at a place where the air flow near the central row of the work space 106 of the conventional safety cabinet 100 is stagnant.
  • This suction air flow 116 eliminates the space where the air flow is stagnant. A portion where the airflow stagnates occurs near the point where the airflow diverges between the suction airflow 116 and the middle of the suction airflow by the rear air inlet 109 and between the suction airflow 116 and the suction airflow 108 by the work table front air inlet 108. This is a smaller range than the space in which the safety cabinet 100 is stagnant, and the possibility of dust entering the stagnation is reduced.
  • the work surface 107a is provided with openings on all the work surfaces 107a and sucks in the work surface 107a, there is no place where the airflow is stagnant, but the workability is poor because there is an opening, and the work surface 107a is arranged for each work method. Problems such as changes in airflow occur.
  • the work bench inlet 110 is formed in the work bench 107 and the suction air flow 116 is generated.
  • the suction air flow 116 is maintained. It is.
  • the work surface 107a can be divided into regions while maintaining the isolation performance of the safety cabinet 100.
  • FIG. 2A is a sectional structural view showing a safety cabinet according to the second embodiment
  • FIG. 2B is an external front view showing the safety cabinet according to the second embodiment
  • FIG. 2C is a work plan view showing the safety cabinet according to the second embodiment (FIG. 2B is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.
  • the work table inlet 110 is provided as an opening on the flat surface of the work surface 107a.
  • the opening of the work table intake 110 is blocked by an object.
  • the suction air flow 116 is not generated.
  • the convex inlet 117 is provided on the work surface 107a.
  • the convex air inlet 117 has a structure in which the edge of the work table air inlet protrudes into the work space 106.
  • the convex inlet 117 By providing the convex inlet 117, it is possible to prevent objects from being placed on the convex inlet 117 and to prevent the suction air flow 116 from being generated. In addition, it is possible to prevent objects from falling from the intake port.
  • the airflow configuration, effects, and usage are the same as in the first embodiment.
  • FIG. 3A is a sectional structural view showing a safety cabinet of the third embodiment
  • FIG. 3B is an external front view showing the safety cabinet of the third embodiment
  • FIG. 3C is a work plan view showing the safety cabinet of the third embodiment (FIG. 3B is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.
  • the work bench inlet 110 of the first embodiment is configured as a concave suction port 118 having a large number of holes, such as a wire mesh, as a concave suction port 118 in the lateral direction of the work surface 107a.
  • a concave suction portion having a large number of holes at the work table intake port it is possible to receive the fall of the object at the concave portion and to prevent it from dropping below the work surface 107a.
  • the airflow configuration, effects, and usage are the same as in the first embodiment.
  • FIG. 4A is a sectional structural view showing the safety cabinet of the fourth embodiment
  • FIG. 4B is an example of a work plan view showing the safety cabinet of the fourth embodiment
  • FIG. 4C is a cross-sectional structural view showing the safety cabinet of the fourth embodiment
  • FIG. 4D is a modification of the work table plan view showing the safety cabinet of the fourth embodiment.
  • the work bench inlet 110 is formed on the rear inlet 109 side from the center of the work surface 107a.
  • the work table 107 is constituted by a single plate, and the work table intake port 110 is formed by a plurality of holes arranged in a row.
  • the method of experimenting with the pathogen etc. 114a and the pathogen etc. 114b is the same as in Example 1.
  • the space for testing the pathogen 114a is narrower than the space for testing the pathogen 114b.
  • the work bench inlet 110 is formed at a position closer to the work bench front inlet 108 than the center.
  • the space for testing the pathogen 114a is wider than the space for testing the pathogen 114b.
  • the airflow configuration, effects, and usage are the same as in the first embodiment.
  • FIGS. 4A and 4B can be replaced with the configuration of FIGS. 4C and 4D by rotating the work table 107 formed of a single plate 180 degrees so that the front and back are reversed on the work surface.
  • the experiment method may differ depending on the type of pathogens 114a and 114b to be used.
  • Example 5 uses the present invention for an isolator (glove box).
  • FIG. 5A is a sectional structural view of the isolator of the fifth embodiment
  • FIG. 5B is an external front view of the isolator of the fifth embodiment
  • FIG. 5C is a plan view of a work table of the isolator of the fifth embodiment (AA sectional view of FIG. 5B).
  • FIG. 6A shows a sectional side view of the isolator of Example 5
  • FIG. 6B shows a sectional front view of the isolator of Example 5 (AA sectional view of FIG. 6A).
  • the air blown out by the blower 103 is filtered out by the blowout HEPA filter 101 b and supplied to the work space 106 as clean air 102.
  • the operator performs an experiment while looking inside the working space 106 through the viewing window 121.
  • an experiment is conducted by putting a hand into the globe 120. With this configuration, the experiment is performed with the inside of the work space 106 and the outside isolated.
  • gloves are provided on the right side and the left side (the front side and the rear side of the isolator), but they may be provided on one side.
  • the air on the work surface 107a is sucked into the suction port formed on both the viewing windows 121 and the work table suction port 110 formed in the center, and the pathogen 114 contained in the experimental material is filtered by the exhaust HEPA filter 101a. Then, it is discharged out of the isolator (glove box) 119 as clean air.
  • Example 5 the work surface inlet 107 is provided on the work surface 107a, and the pathogens and the like to be handled on the right side are blocked by blocking the air on the right side and the left side (front side and rear side of the isolator) of FIG. Since the pathogens etc. 114 handled on the left side do not move to the left side without moving to the left side, it is possible to reduce the number of times of internal sterilization and disinfection each time it is used.
  • the airflow configuration of the isolator is the same in the left-right direction of the isolator (glove box) 119 and there is no turbulence as shown in FIGS. 6A and 6B.
  • the work bench inlet 110 are in a parallel positional relationship.
  • the airflow configuration, effect, and method of use divided into the right side and the left side (front side and rear side of the isolator) of the work space 106 in FIG. 5A are the same as those in the first embodiment.

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Abstract

同一の安全キャビネット内で複数の種類の病原体等を取り扱う場合、前に取り扱った病源体等が、清掃・消毒後に取り扱う次の病原体等に混入することを防止できる安全キャビネットを提供する。作業空間の前面に作業開口部を有し、該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、前記作業空間の背面下部または底部後側に形成した後部吸気口と、前記作業空間の底部前側に形成した前部吸気口と、前記後部吸気口と前記前部吸気口の間であって、前記前部吸気口および／または前記後部吸気口と平行に、作業面に形成した作業台吸気口とを備える。

Description

安全キャビネットおよびアイソレータ
　本発明は、病源体等の研究や、無菌医薬品や生物由来医薬品、再生医療等に使用する、装置内部で複数の種類の病原体等を取り扱う安全キャビネット、アイソレータなどに関する。
　病源体等の研究や、再生医療等で病源体等に感染している可能性がある組織を取り扱う場合、安全キャビネット（バイオハザード対策用クラスIIキャビネット）、アイソレータ、グローブボックスを使用する。再生医療等で、取り扱う患者組織が感染症に感染している場合がある。その感染症の病原体等が、次に取り扱う患者組織に感染しないように、取り扱う患者組織を変更する前に、作業空間内を清掃、消毒して無菌の状態にする必要がある。また、研究では安全キャビネットの内部で病源体等を取り扱う。病源体等とは、ウイルス、細菌、真菌などを示すが、それぞれ固有の性質が有り、病源体等が、他の病原体等に影響を及ぼす場合が有る。同一の安全キャビネット内で取り扱う病原体等の種類を変更する場合、作業空間内を清掃、消毒する必要がある。
　本技術分野の背景技術として、特許文献１がある。この特許文献１には、安全キャビネットにおいて、作業空間の上側に給気用ＨＥＰＡフィルタを設けるとともに、作業空間の前面側に開閉可能な前面扉を、奥面壁に奥側吸込み部を、下方前方に手前側吸込み部を設け、給気用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手前側吸込み部と奥側吸込み部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清浄すること、が開示されている。
特開２００２－７９１１７号公報
　特許文献１に示す安全キャビネットの気流を用いれば、作業空間内で病源体等を取り扱うことで、病源体等が安全キャビネット作業空間の広範囲に拡散することを防止し、かつ、病源体等が作業空間内から作業者側に漏洩することを防止することが可能である。同一の安全キャビネットで、異なる種類の病原体等を取り扱う場合、前に取り扱った病源体等が、次に取り扱う病原体等に混ざらないよう、病原体等の取り扱い終了時に作業空間内を清掃、消毒する。しかし、作業空間内を十分に清掃、消毒出来ずに作業面に病源体等が残っている場合には、異なる種類の病原体等が混ざる可能性を排除できない。
　本発明は、同一の安全キャビネット内で複数の種類の病原体等を取り扱う場合、前に取り扱った病源体等が、清掃・消毒後に取り扱う次の病原体等に混入することを防止できる安全キャビネットを提供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「安全キャビネット」の一例を挙げれば、作業空間の前面に作業開口部を有し、該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、前記作業空間の背面下部または底部後側に形成した後部吸気口と、前記作業空間の底部前側に形成した前部吸気口と、前記後部吸気口と前記前部吸気口の間であって、前記前部吸気口および／または前記後部吸気口と平行に、作業面に形成した作業台吸気口とを備えるものである。
　また、本発明の「アイソレータ」の一例を挙げれば、作業空間の対向する面の片側又は両側にグローブを有し、該作業空間に上方から清浄空気を供給するアイソレータであって、前記作業空間の下部に形成した作業面と、前記作業面の両側に形成した吸込み口と、前記両側に形成した吸込み口の間であって、前記吸込み口と平行に前記作業面に形成した空気吸気口とを有するものである。
　本発明によれば、同一の安全キャビネット内で複数の種類の病原体等を取り扱う場合、前に取り扱った病源体等が、清掃・消毒後に取り扱う次の病原体等に混入することを防止できる。
本発明の実施例１の安全キャビネットを示す断面構造図の例である。 本発明の実施例１の安全キャビネットを示す外観正面図の例である。 本発明の実施例１の安全キャビネットを示す作業台平面図の例である。 本発明の実施例２の安全キャビネットを示す断面構造図の例である。 本発明の実施例２の安全キャビネットを示す外観正面図の例である。 本発明の実施例２の安全キャビネットを示す作業台平面図の例である。 本発明の実施例３の安全キャビネットを示す断面構造図の例である。 本発明の実施例３の安全キャビネットを示す外観正面図の例である。 本発明の実施例３の安全キャビネットを示す作業台平面図の例である。 本発明の実施例４の安全キャビネットを示す断面構造図の一例である。 本発明の実施例４の安全キャビネットを示す作業台平面図の一例である。 本発明の実施例４の安全キャビネットを示す断面構造図の変形例である。 本発明の実施例４の安全キャビネットを示す作業台平面図の変形例である。 本発明の実施例５のアイソレータを示す断面構造図の例である。 本発明の実施例５のアイソレータを示す外観正面図の例である。 本発明の実施例５のアイソレータを示す作業台平面図の例である。 本発明の実施例５のアイソレータを示す側断面構造図の例である。 本発明の実施例５のアイソレータを示す断面正面図の例である。
　以下、本発明の実施例を、図面を用いて説明する。なお、実施例を説明するための各図において、同一の構成要素には同一の名称、符号を付して、その繰り返しの説明を省略する。
　図１Ａは、実施例１の安全キャビネットを示す断面構造図、図１Ｂは、実施例１の安全キャビネットを示す外観正面図、図１Ｃは、実施例１の安全キャビネットを示す作業台平面図（図１ＢのＡ－Ａ断面図）である。
　作業開口部１０４から吸い込まれた流入気流１１５は、作業台前部吸気口１０８に吸い込まれる。吸い込まれた空気は、作業台１０７の下、背面流路１１１の順に通り、送風機１０３に吸い込まれる。送風機１０３は、圧力チャンバ１１２を加圧している。圧力チャンバ１１２には、排気用ＨＥＰＡフィルタ１０１ａ、吹き出し用ＨＥＰＡフィルタ１０１ｂが連接している。圧力チャンバ１１２は加圧されているため、圧力チャンバ１１２内の空気の一部は、病源体等を含む塵埃を吹き出し用ＨＥＰＡフィルタ１０１ｂでろ過され、清浄空気１０２として作業空間１０６に供給される。作業空間１０６内の空気は、前方は作業台前部吸気口１０８に、後方は後部吸気口１０９に吸い込まれ、背面流路１１１を通り再び送風機１０３に吸い込まれる。なお、図１Ａにおいて、後部吸気口１０９は、作業空間の背面下部に形成されているが、作業空間の底部後側に形成しても良い。
　圧力チャンバ１１２には排気用ＨＥＰＡフィルタ１０１ａも連接しているため、圧力チャンバ１１２内の空気の他の一部は、排気用ＨＥＰＡフィルタ１０１ａで病源体等を含む塵埃をろ過され、排気口１１３から吹き出す。安全キャビネット１００の空気が出入りする開口部は、排気口１１３と作業開口部１０４のみのため、排気口１１３から排気する空気と作業開口部１０４から入る空気の量は等しくなる。この気流構成は、安全キャビネット（正式名称、バイオハザード対策用クラスIIキャビネット）の規格、JIS K3800で気流構成により分類分けするタイプＡ１、及びタイプＡ２である。同規格には、タイプＢ２があるが、この気流構成は、作業開口部１０４から吸い込まれた空気は、作業台前部吸気口１０８、作業台１０７の下、背面流路１１１を通り、排気用ＨＥＰＡフィルタ１０１ａで病源体等を含む塵埃をろ過し、安全キャビネット１００から排気される。圧力チャンバ１１２には、安全キャビネット１００外から空気が供給され、吹き出し用ＨＥＰＡフィルタで塵埃をろ過され、清浄空気１０２として作業空間１０６に供給される。作業空間１０６の空気は、後部吸気口１０９、作業台前部吸気口１０８に吸込まれ、安全キャビネット１００から排出される。作業空間１０６内部、作業開口部１０４、作業台前部吸気口１０８、後部吸気口１０９の気流構成は、タイプＡ１、Ａ２、Ｂ２で同一である。
　安全キャビネット１００の作業空間１０６内で実験する場合、前面シャッター１０５のガラス面を通して作業空間１０６内部を見る。
　安全キャビネット１００は、作業開口部１０４の流入気流１１５により、作業空間１０６内で取り扱う病原体等１１４が、安全キャビネット１００の外に漏れ出ることを防止する。また、作業空間１０６に吹き出す清浄空気１０２と、流入気流１１５が作業台前部吸気口１０８に吸い込まれることで、安全キャビネット１００外部と、作業空間１０６を遮断し、作業空間１０６が無菌の清浄な状態を維持する。更に、吹き出し用ＨＥＰＡフィルタ１０１ｂ、作業開口部１０４、作業台前部吸気口１０８、後部吸気口１０９を、安全キャビネット１００の横方向に同じ形状で形成することで、図１Ａに示す断面の何処でも同じ気流を構成することが可能となり、空気が作業空間１０６の横方向に動くことを最小限にしている。この病源体等１１４の実験材料が、気流で横方向に移動することを最小限にする機能を、試料間の相互汚染防止と言う。
　実施例１では、作業台１０７に作業台吸気口１１０を形成している。作業台吸気口１１０は、後部吸気口１０９と作業台前部吸気口１０８との間であって、ほぼ中間に設けられる。作業台吸気口１１０は、図１Ｃに示されるように、後部吸気口１０９や作業台前部吸気口１０８と平行に、例えば作業者が対面する安全キャビネットの前面と平行に設けられる。作業台吸気口１１０により作業空間１０６に吸込み気流１１６が形成される。吸込み気流１１６は、作業台１０７の下方、背面流路１１１を通り、送風機１０３に吸い込まれる。吸込み気流１１６に含まれる病源体等１１４も、送風機１０３に吸い込まれ、排気用ＨＥＰＡフィルタ１０１ａ、吹き出し用ＨＥＰＡフィルタ１０１ｂにより捕集される。
　作業台吸気口１１０が無い従来の安全キャビネット１００で、病源体等１１４を取り扱う場合、病源体等１１４は、作業台１０７の中央付近で取り扱う。作業空間１０６には、清浄空気１０２が供給されているため、取り扱う病原体等１１４以外の雑菌や塵埃が無い状態で実験することが可能である。実験は、腕を作業開口部１０４から作業空間１０６に挿入して行うが、腕を作業開口部１０４から出し入れすると、その際に発生する気流で、病源体等１１４を安全キャビネット１００外に持ち出す可能性がある。従って、実験に用いる道具は、作業空間１０６内の作業台１０７上に仮置きする。道具を仮置きする場合、病源体等１１４を取り扱う場所に対して、右または左の横方向に配置する。仮置きした場所にも清浄空気１０２は供給されている。安全キャビネット１００の作業空間１０６内の気流は、横方向の動きを最小限にしている。実験を行う位置と道具を仮置きする位置を、横方向に配置することで、道具に付着している塵埃が、実験する病原体等１１４に混ざる可能性と、実験する病原体等１１４が、仮置きした道具に付着する可能性を排除することが出来る。
　また、作業台吸気口１１０が無い従来の安全キャビネット１００で、病源体等１１４を実験で取り扱う場合、実験中に不要な廃棄物が発生する。この廃棄物を作業空間１０６から取り出すために腕を作業開口部１０４から引き抜くと、発生する気流により同時に病源体等１１４も安全キャビネット１００外に持ち出す可能性がある。従って、缶などの容器を作業台１０７上に配置し、不要な廃棄物を容器内に仮置きし、実験終了後に作業空間１０６から取り出す。廃棄物を廃棄容器に入れる場合、実験に不要な雑菌、塵埃も飛びながら容器に入る場合がある。これらの雑菌を、実験する空間から遠ざけるため、仮置きする廃棄容器は、作業台１０７の中央よりも前後方向の後部吸気口１０９に近い位置に配置する。この配置により、上部から清浄空気１０２が供給され、廃棄物の仮置き時に発生するかもしれない雑菌、塵埃は、実験する中央付近から遠ざかるように後部吸気口１０９に吸い込まれ、実験する空間の清浄空間は維持される。
　同一の従来の安全キャビネット１００で、異なる種類の病原体等１１４を取り扱う場合、前に取り扱った病源体等１１４ａが、次に取り扱う病原体等１１４ｂに混ざらないよう、病原体等１１４ａ取り扱い終了時に作業空間１０６内を清掃、消毒する。作業空間１０６内には、清浄空気１０２が供給されているため、供給される空気から、異なる種類の病原体等１１４が混ざることは想定されない。可能性があるのは、十分に清掃、消毒出来ずに作業面１０７ａに病源体等１１４ａが残っている場合である。十分に清掃、消毒出来ない場合とは、拭き取り清掃時に拭き取るものと作業面１０７ａの間に空間が生じ、病源体等１１４ａが拭き取れなかった場合や、清掃、消毒に使用する薬品の種類が、病原体等１１４ａを死滅させるのに適していない場合などがある。同一の安全キャビネット１００で異なる病源体等１１４を取り扱う場合、有効に死滅、除去できなかった病原体等１１４ａが、次に取り扱う病原体等１１４ｂに出会う可能性を除去することが重要である。
　実施例１の使用方法を、図１Ｃで説明する。作業面１０７ａで病源体等１１４ａを取り扱う。作業面１０７ａの中央には、作業台吸気口１１０が形成されている。病源体等１１４ａは、作業台吸気口１１０よりも、後部吸気口１０９に近い作業面１０７ａで取り扱う。作業面１０７ａの上部の気流は、後部吸気口１０９と作業台吸気口１１０に吸い込まれているため、病源体等１１４ａが、作業台吸気口１１０を超えて、作業台前部吸気口１０８に近い側の作業面１０７ａに飛散してくる可能性は少ない。万が一、作業台吸気口１１０を超えて来ても、作業台前部吸気口１０８に吸い込まれるため、安全キャビネット１００から漏れ出ることは無い。病源体等１１４ａの取り扱い終了後、作業面１０７ａを含む、作業空間１０６内の表面を、適切な消毒剤で清掃、消毒する。作業台吸込口１１０より、作業台前部吸気口１０８側の作業面１０７ａには、もともと病原体等１１４ａが存在する可能性が少ないため、作業面１０７ａ上を清掃、消毒することで病原体等１１４ａが、作業台吸気口１１０よりも作業台前部吸気口１０８側に存在する可能性は無くなる。
　次に病源体等１１４ｂを取り扱う場合、作業面１０７ａの作業台吸気口１１０より作業台前部吸気口１０８に近い空間で取り扱う。この作業台吸気口１１０手前の作業面１０７aで病原体等１１４ｂを取り扱っても、病原体等１１４ｂと実験する作業者の間には、作業台前部吸気口１０８による流入気流１１５が存在するため、作業者側に病原体等１１４ｂが漏れ出る可能性はない。図１Ｃの病原体等１１４ｂを取り扱う作業面１０７aは、病原体等１１４ａを取り扱った作業面１０７ａと異なるため、病原体等１１４ｂの実験時に、清掃・消毒後に残っている可能性がある病原体等１１４ａが混入する可能性は無くなる。
　病原体等１１４ｂの実験終了後、作業面１０７ａを含む作業空間１０６表面を清掃、消毒することで、再び、作業面１０７ａの後部吸気口１０９側で、病原体等１１４ａの実験が可能となる。
　例えば、カビと細菌を同一の従来の安全キャビネット１００で取り扱う場合、カビが作業空間１０６内に残っていた場合、カビの旺盛な繁殖力と胞子の飛散などにより、次に実験する細菌への汚染を考慮する必要がある。対策として、カビ類と細菌類を取り扱う安全キャビネット１００を異なる機体として、病原体等１１４の特性別に安全キャビネット１００を準備する方法があるが、病原体等１１４の種類毎に安全キャビネット１００を所有することは実現できない場合が有る。そのような場合、実施例１の、病原体等１１４ａと病原体等１１４ｂを、異なる作業面１０７ａで取り扱うことで、万が一、病原体等１１４ａが、残っていても作業面は、作業台吸気口１１０により仕切られているため、作業面１０７a上の２つの病原体等１１４が相互に混ざり合うことを、吸込み気流１１６で防止している。
　作業台吸気口１１０、後部吸気口１０９、作業台前部吸気口１０８は、安全キャビネット１００の作業空間１０６の横方向に列状に形成している。従って、発生する吸込み気流１１６、流入気流１１５、後部吸気口１０９の吸込み気流は、作業空間１０６の横方向で同一と成り、作業空間１０６内の横方向の空気の移動が最小限になる。この横方向の空気移動を最小限にすることで、実験で病原体等１１４を配置した横に、実験に用いる道具を配置しても、病原体等１１４が道具に付着する可能性と、道具に付着した雑菌が実験に影響を及ぼす可能性が無くなる。
　従来の安全キャビネット１００の作業空間１０６は、後部吸気口１０９と作業台前部吸気口１０８により、吹き出した清浄空気１０２を吸い込んでいるため、清浄空気１０２の吹き出し風速の風速分布を均一化しても、実験作業する作業面１０７ａ上では、後部と前部の風速が速くなり、中央列付近の気流が前後に分かれている付近の風速は作業面１０７ａに近くなるほど遅くなる。風速の遅い淀んだ気流がある場合、その淀んだ空間に病原体等１１４や雑菌が入り込むと、淀んだ空間に漂い、予期せぬときに作業域に移動してくる可能性がある。実施例１では、従来の安全キャビネット１００の作業空間１０６の中央列付近の気流が淀んでいる箇所に、吸込み気流１１６を発生させている。この吸込み気流１１６により、気流が淀んだ空間が無くなる。吸込み気流１１６と後部吸気口１０９による吸込み気流の中間と、吸込み気流１１６と作業台前部吸気口１０８による吸込み気流の中間の、気流が分岐する付近に、気流が淀む部分が発生するが、従来の安全キャビネット１００の淀んだ空間より小さな範囲と成り、淀みに塵埃が入り込む可能性が少なくなる。作業面１０７ａを全てに開口部を設け、吸い込む作業面１０７ａにした場合、気流が淀む箇所は無くなるが、開口が有るため作業性が悪かったり、作業面１０７aに物を配置するため作業方法毎に気流が変わったりする不具合が生じる。
　実施例１では、作業台１０７に作業台吸気口１１０を形成し、吸込み気流１１６を発生させたが、安全キャビネット１００から出入りする空気の量は変わらないため、流入気流１１５は、維持された状態である。このように、安全キャビネット１００の隔離性能を維持しつつ、作業面１０７ａを領域分けすることが可能となる。
　図２Ａは、実施例２の安全キャビネットを示す断面構造図、図２Ｂは、実施例２の安全キャビネットを示す外観正面図、図２Ｃは、実施例２の安全キャビネットを示す作業台平面図（図２ＢのＡ－Ａ断面図）である。
　実施例１では、作業面１０７ａの平らな面に作業台吸気口１１０を開口として設けているが、開口と作業面１０７ａが同一面の場合、作業台吸気口１１０の開口部が、物により塞がれ、吸込み気流１１６が発生しなくなる可能性がある。また、小さい物だと作業台吸気口１１０の開口部から落ちる恐れがある。実施例２では、作業面１０７ａに凸部吸気口１１７を設ける。凸部吸気口１１７は、作業台吸気口の縁を作業空間１０６に突出させた構造である。凸部吸気口１１７を設けることにより、凸部吸気口１１７に物を置くことを防止し、吸込み気流１１６が発生しなくなることを防止できる。また、吸気口から物が落ちることを防止できる。気流構成、効果、使用方法は、実施例１と同様である。
　図３Ａは、実施例３の安全キャビネットを示す断面構造図、図３Ｂは、実施例３の安全キャビネットを示す外観正面図、図３Ｃは、実施例３の安全キャビネットを示す作業台平面図（図３ＢのＡ－Ａ断面図）である。
　実施例３では、実施例１の作業台吸気口１１０を、作業面１０７ａの横方向に凹部吸気口１１８として、金網のように多数穴の開いた凹状の吸い込み部で構成する。作業台吸気口に多数穴の開いた凹状の吸い込み部を設けることで、物の落下を凹部で受け止め、作業面１０７ａの下方まで落下することを防止できる。気流構成、効果、使用方法は、実施例１と同様である。
　図４Ａは、実施例４の安全キャビネットを示す断面構造図、図４Ｂは、実施例４の安全キャビネットを示す作業台平面図の一例である。また、図４Ｃは、実施例４の安全キャビネットを示す断面構造図、図４Ｄは、実施例４の安全キャビネットを示す作業台平面図の変形例である。
　先ず、図４Ａおよび図４Ｂでは、作業台吸気口１１０は、作業面１０７ａの中央より後部吸気口１０９側に形成されている。作業台１０７は１枚板で構成し、作業台吸気口１１０が一列に配置された複数の穴で形成されている形である。病原体等１１４ａと病原体等１１４ｂを実験する方法は、実施例１と同様である。図４Ｂでは、病原体等１１４ａを実験する空間が、病原体等１１４ｂを実験する空間より狭い形となっている。
　次に、図４Ｃおよび図４Ｄでは、作業台吸気口１１０は、中央より作業台前部吸気口１０８に近い位置に形成されている。これにより、病原体等１１４ａを実験する空間が、病原体等１１４ｂを実験する空間より広い形となっている。気流構成、効果、使用方法は、実施例１と同様である。
　図４Ａおよび図４Ｂの構成と、図４Ｃおよび図４Ｄの構成を置き換えるには、１枚板で構成した作業台１０７を作業面上で前後が逆になるように１８０度回転させれば良い。
　安全キャビネットを使う場合、取り使う病原体等１１４ａ、１１４ｂの種類により実験する方法が異なる場合がある。実施例４では、異なる実験内容の組み合わせにより、作業面１０７ａの広さを選択することが可能となる。
　実施例５は、本発明をアイソレータ（グローブボックス）に用いたものである。
　図５Ａに実施例５のアイソレータの断面構造図を、図５Ｂに実施例５のアイソレータの外観正面図を、図５Ｃに実施例５のアイソレータの作業台平面図（図５ＢのＡ－Ａ断面図）を示す。また、気流の状態を示すために、図６Ａに実施例５のアイソレータの側断面構造図を、図６Ｂに実施例５のアイソレータの断面正面図（図６ＡのＡ－Ａ断面図）を示す。
　送風機１０３により吹き出した空気は、吹き出し用ＨＥＰＡフィルタ１０１ｂにより塵埃をろ過され、清浄空気１０２として作業空間１０６に供給される。作業者は、覗き窓１２１を通して作業空間１０６内を見ながら実験する。作業空間１０６内では、グローブ１２０に手を入れて実験を行う。この構成により、作業空間１０６内と外部を隔離した状態で、実験を行う。図５Ａでは右側と左側（アイソレータの前側と後側）にグローブが設けられているが、一方に設けても良い。
　作業面１０７ａ上の空気は、両方の覗き窓１２１側に形成した吸込み口と、中央に形成した作業台吸気口１１０に吸い込まれ、排気用ＨＥＰＡフィルタ１０１ａにより実験材料に含まれる病原体等１１４をろ過し、清浄空気としてアイソレータ（グローブボックス）１１９外に放出される。
　アイソレータ（グローブボックス）１１９内で取り使う病原体等を変更する場合、次に取り扱う病原体等１１４が汚染されないよう内部を一旦、滅菌、消毒する必要がある。実施例５では、作業面１０７ａに作業台吸気口１１０を設け、吸込み気流１１６で図５Ａの右側と左側（アイソレータの前側と後側）の空気を遮断することで、右側で取り扱う病原体等は、左側に移動せず、左側で取り扱う病原体等１１４は、右側に移動しないため、使用都度の内部の滅菌、消毒の回数を低減することが可能となる。これを実現するには、アイソレータの気流構成は、図６Ａおよび図６Ｂに示すように、アイソレータ（グローブボックス）１１９の左右方向に同一で、乱流が無いことが前提になるので、覗き窓１２１と作業台吸気口１１０は、平行な位置関係となる。図５Ａの作業空間１０６の右側と左側（アイソレータの前側と後側）に分けて実験する気流構成、効果、使用方法は、実施例１と同様である。
１００　安全キャビネット
１０１ａ　排気用ＨＥＰＡフィルタ
１０１ｂ　吹き出し用ＨＥＰＡフィルタ
１０２　清浄空気
１０３　送風機
１０４　作業開口部
１０５　前面シャッター
１０６　作業空間
１０７　作業台
１０７ａ　作業面
１０８　作業台前部吸気口
１０９　後部吸気口
１１０　作業台吸気口
１１１　背面流路
１１２　圧力チャンバ
１１３　排気口
１１４　病源体等
１１５　流入気流
１１６　吸込み気流
１１７　凸部吸気口
１１８　凹部吸気口
１１９　アイソレータ
１２０　グローブ
１２１　覗き窓

Claims (10)

  1. 　作業空間の前面に作業開口部を有し、該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、
    　前記作業空間の背面下部または底部後側に形成した後部吸気口と、
    　前記作業空間の底部前側に形成した前部吸気口と、
    　前記後部吸気口と前記前部吸気口の間であって、前記前部吸気口および／または前記後部吸気口と平行に、作業面に形成した作業台吸気口とを備え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において、
    　前記作業台吸気口は、前記後部吸気口と前記前部吸気口の間の中央に形成されてい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において、
    　前記作業台吸気口は、作業者が対面する面と平行に形成されてい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において、
    　前記作業台吸気口は、その縁を前記作業空間に突出させた凸部吸気口であ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において、
    　前記作業台吸気口は、多数穴の開いた凹状の吸い込み部を備えることを特徴とする安全キャビネット。
  6. 　請求項１に記載の安全キャビネットにおいて、
    　前記作業台吸気口は、前記後部吸気口と前記前部吸気口の間の中間よりも後部吸気口側に形成されていることを特徴とする安全キャビネット。
  7. 　請求項１に記載の安全キャビネットにおいて、
    　前記作業台吸気口は、前記後部吸気口と前記前部吸気口の間の中間よりも前部吸気口側に形成されていることを特徴とする安全キャビネット。
  8. 　請求項１に記載の安全キャビネットにおいて、
    　１枚板の作業台を備え、
    　前記作業台は、前後の中間よりも前後にずれた場所に前記作業台吸気口が形成されており、
    　前記作業台は、作業面上で１８０度回転して前後を反転して取り付け可能であることを特徴とする安全キャビネット。
  9. 　作業空間の対向する面の片側又は両側にグローブを有し、該作業空間に上方から清浄空気を供給するアイソレータであって、
    　前記作業空間の下部に形成した作業面と、
    　前記作業面の両側に形成した吸込み口と、
    　前記両側に形成した吸込み口の間であって、前記吸込み口と平行に前記作業面に形成した空気吸気口とを有するアイソレータ。
  10. 　請求項９に記載のアイソレータにおいて、
    　前記空気吸気口は、前記作業面の中央に配置されていることを特徴とするアイソレータ。
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