JP2023132380A

JP2023132380A - 安全キャビネット

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Publication number: JP2023132380A
Application number: JP2022037647A
Authority: JP
Inventors: 健金子; Takeshi Kaneko
Original assignee: Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd
Current assignee: Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd
Priority date: 2022-03-10
Filing date: 2022-03-10
Publication date: 2023-09-22
Anticipated expiration: 2042-03-10
Also published as: JP7671262B2

Abstract

【課題】ＨＥＰＡフィルタを通過するまでのリターンエリアの汚染領域を最小化し清掃可能とするとともに、ＨＥＰＡフィルタの交換作業を安全で容易にした安全キャビネットを提供する。【解決手段】作業空間(12)と、前記作業空間の前面の開口部の一部を覆う前面シャッタ(13)と、前記前面シャッタの下側の、作業者が手を入れて作業を行うことができる作業開口部(17)と、前記作業空間の背面の下部に設けた、作業空間内の空気を吸い込む後部口(19)と、を有し、前記作業空間に上部から清浄な空気を供給する安全キャビネット(10)であって、前記後部口(19)の後側に、排気用の第１のＨＥＰＡフィルタ(31)を縦置きに配置し、前記作業空間の背面に設けた背面流路(30)に、排気用の第２のＨＥＰＡフィルタ(32)を横置きに配置したことを特徴とする。【選択図】図４

Description

本発明は、高活性物質などの滅菌ができない物質の取り扱いに適した安全キャビネットに関する。

医薬品の開発やウイルス等の病原体の研究などでは、作業者の保護、試料の保護などのために、安全キャビネットが使用されている。安全キャビネットでは、汚染物質が装置外へ排出されないように、汚染物質を取り扱う作業空間の空気を、ＨＥＰＡフィルタ（High Efficiency Particulate Air Filter）でろ過し、汚染物質を取り除いた空気を装置外へ排気している。

一例として、特許文献１に記載の「ケミカルハザード対策用キャビネット」を、図９に示す。ケミカルハザード対策用キャビネット１００において、作業空間１０３の背面にはプレフィルタ１１１が設けられ、作業空間１０３の下方には、ＨＥＰＡフィルタ１１２が設けられている。前面シャッタ１０４の下の作業開口部１０６から吸い込んだ流入空気１０７は、作業空間内の汚染物質１１０とともにプレフィルタ１１１を通して吸い込まれ、ＨＥＰＡフィルタ１１２で汚染物質１１０が除去され、送風機１０５により排気口１０８から装置外へ排出される。また、作業空間１０３の下方であって、ＨＥＰＡフィルタ１１２の前面側には、ＨＥＰＡフィルタカバー１１３と、ビニールバッグ取り付けフランジ１１６が設けられ、ビニールバッグ１１５が取り付けられている。汚染物質や塵埃が付着したＨＥＰＡフィルタ１１２を交換する場合には、ＨＥＰＡフィルタカバー１１３を取り外し、ビニールバッグ取り付けフランジ１１６の内側に収納されているビニールバッグ１１５を引き出し、ビニールバッグ１１５越しにＨＥＰＡフィルタ１１２を取り外す。取り外したＨＥＰＡフィルタ１１２は、ビニールバッグ１１５内に収納し、切断溶着機１１８で切断し、密閉する。（特許文献１、図６参照）

特開２０１３－１６０４７４号公報

安全キャビネットにおいて、ＨＥＰＡフィルタは、汚染物質や塵埃をろ過しているため、次第に目詰まりして交換が必要になる。ＨＥＰＡフィルタを交換する場合には、汚染物質が作業者に影響しないように、安全を確保する必要がある。ウイルス等の病原体や細胞を取り扱う場合には、滅菌を行うことにより、安全な状態にできる。これに対して、抗がん剤等の高活性物質など、滅菌ができない物質を取り扱う場合には、特許文献１記載のように、ＨＥＰＡフィルタをビニールバッグで囲い、密閉して装置外へ取り出すようにしている。

また、安全キャビネットにおいて、毒性の高い物質を取り扱う場合には、汚染された空気を排気用のＨＥＰＡフィルタに２回通すことにより、無毒化した空気を排気していた。排気用のＨＥＰＡフィルタを２つ設け、第１のＨＥＰＡフィルタを通すことにより汚染物質を９９％程度除去し、第２のＨＥＰＡフィルタを通すことにより、汚染物質をほぼ１００％除去することができる。
しかし、作業空間から第１のＨＥＰＡフィルタを通過するまでのリターンエリアが汚染されるが、このエリアを除染することが困難であった。また、排気用のＨＥＰＡフィルタを２つ設けると、第２のＨＥＰＡフィルタを高位置に設けることになるが、このＨＥＰＡフィルタの交換は高所作業となり、作業が困難であった。

特許文献１記載の「ケミカルハザード対策用キャビネット」においては、作業空間からＨＥＰＡフィルタまでのリターンエリアの除染は考慮されていない。

本発明は、ＨＥＰＡフィルタを通過するまでのリターンエリアの汚染領域を最小化し清掃可能とするとともに、ＨＥＰＡフィルタの交換作業を安全で容易にした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」の一例を挙げるならば、
作業空間と、前記作業空間の前面の開口部の一部を覆う前面シャッタと、前記前面シャッタの下側の、作業者が手を入れて作業を行うことができる作業開口部と、前記作業空間の背面の下部に設けた、作業空間内の空気を吸い込む後部口と、を有し、前記作業空間に上部から清浄な空気を供給する安全キャビネットであって、前記後部口の後側に、排気用の第１のＨＥＰＡフィルタを縦置きに配置し、前記作業空間の背面に設けた背面流路に、排気用の第２のＨＥＰＡフィルタを横置きに配置したことを特徴とするものである。

また、本発明の「安全キャビネット」の他の一例を挙げるならば、
作業空間と、前記作業空間の前面の開口部の一部を覆う前面シャッタと、前記前面シャッタの下側の、作業者が手を入れて作業を行うことができる作業開口部と、前記作業空間の背面の下部に設けた、作業空間内の空気を吸い込む後部口と、を有し、前記作業空間に上部から清浄な空気を供給する安全キャビネットであって、前記作業空間内の空気を排気する流路に、排気用の第１のＨＥＰＡフィルタと、その下流側に排気用の第２のＨＥＰＡフィルタとを配置し、前記第１のＨＥＰＡフィルタと第２のＨＥＰＡフィルタとの間の領域に、前記第１のＨＥＰＡフィルタを交換するバッグインバッグアウト型の交換口を設けたものである。

本発明によれば、作業空間の背面に設けた後部口の近くに縦方向に排気用の第１のＨＥＰＡフィルタを配置することにより、ＨＥＰＡフィルタを通過するまでのリターンエリアの汚染領域を最小化し清掃可能とすることができる。そして、第１のＨＥＰＡフィルタと第２のＨＥＰＡフィルタとの間にＨＥＰＡフィルタの交換口を設けることにより、第１のＨＥＰＡフィルタの交換作業を安全で容易に行うことができる。

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

排気用のＨＥＰＡフィルタを２つ設けた安全キャビネットの１例を示す概略図である。排気用のＨＥＰＡフィルタを２つ設けた安全キャビネットの他の１例を示す概略図である。実施例１の安全キャビネットの正面図である。実施例１の安全キャビネットの右側面図である。図４において、ビニールバッグを取り出した図である。ビニールバッグを示す図である。実施例２の安全キャビネットの右側面図である。図７において、ビニールバッグを取り出した図である。従来の安全キャビネットの１例を示す図である。

本発明の実施例を説明するに先立って、汚染された空気を無毒化するために、排気用のＨＥＰＡフィルタを２つ設けた従来の安全キャビネットについて説明する。

図１に、排気用のＨＥＰＡフィルタを２つ設けた安全キャビネットの１例を示す。図は、安全キャビネットを右方より見た概略側面図である。

安全キャビネット１０の内部に、前面を前面シャッタ１３で構成した作業空間１２を備えている。作業空間１２の上方には給気用ファン１４を備え、給気用ＨＥＰＡフィルタ１５を通した清浄な空気を作業空間１２へ供給する。作業空間１２の背部には背面流路３０を備え、背面流路３０に排気用の第１のＨＥＰＡフィルタ１９が設けられている。安全キャビネット１０の上方には、排気用ファン３３が設けられ、さらに、その先の建屋排気ダクト系統内や機械室内に排気用の第２のＨＥＰＡフィルタ３２が設けられている。上方から作業空間１２へ供給される空気と、作業開口部１７から作業空間１２へ取り込まれる空気は、プレフィルタ１９を通って背面流路３０を流れ、汚染物質４０は、第１のＨＥＰＡフィルタ３１および第２のＨＥＰＡフィルタ３２で、除去される。
しかし、汚染物質を含む空気が第１のＨＥＰＡフィルタ３１を通過するまでのリターンエリア２０、すなわち作業空間１２の背面に設けたプレフィルタ１９と、背面流路３０に設けた第１のＨＥＰＡフィルタ３１との間の領域であるリターンエリア２０に、汚染物質が付着するが、この汚染物質の清掃・除去は困難であった。また、第２のＨＥＰＡフィルタ３２は、安全キャビネット１０の上方に設けられており、第２のＨＥＰＡフィルタ３２の交換は高所作業となり、作業が困難であった。

図２に、排気用のＨＥＰＡフィルタを２つ設けた安全キャビネットの他の１例を示す。図は、安全キャビネットを右方より見た概略側面図である。

図１の安全キャビネットとの違いは、安全キャビネット１０の上方に第２のＨＥＰＡフィルタを設けるに代えて、安全キャビネット１０の背面流路３０に第２のＨＥＰＡフィルタ３２を設けたものである。
しかし、図１の安全キャビネットと同様に、リターンエリア２０に付着した汚染物質の清掃・除去は困難である。また、第２のＨＥＰＡフィルタは、排気流路３０の上部に設けられており、第２のＨＥＰＡフィルタ３２の交換は高所作業となり、作業が困難である。

本発明では、排気用のＨＥＰＡフィルタを通過するまでのリターンエリアの汚染領域を最小化し、清掃可能とした安全キャビネットを提供する。また、ＨＥＰＡフィルタの交換作業を安全で容易にした安全キャビネットを提供する。

以下、本発明の実施例を、図面を用いて説明する。ただし、本発明は以下に示す実施例の記載内容に限定して解釈されるものではない。本発明の思想ないし主旨から逸脱しない範囲で、その具体的構成を変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。
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ことがある。

図３～５に、本発明の実施例１の安全キャビネットを示す。図３は実施例１の安全キャビネットの正面図、図４は右側面図である。また、図５は、図４の安全キャビネットにおいて、ＨＥＰＡフィルタの交換口からビニールバッグを取り出した図である。

図４に示すように、安全キャビネット１０の内部に、作業空間１２を備えている。作業空間１２の上部には給気用ファン１４と給気用ＨＥＰＡフィルタ１５を備え、装置外から取り入れた空気を、給気用ＨＥＰＡフィルタ１５を通して清浄な空気とし、作業空間１２へ供給する。作業空間１２の前面には上下に移動する前面シャッタ１３を備え、作業者５０は、前面シャッタ１３の下方の作業開口部１７から手を入れて、作業を行う。作業空間１２の背部には背面流路３０を備え、背面流路３０に排気用のＨＥＰＡフィルタが２つ設けられている。

本実施例の安全キャビネットの特徴構成として、排気用の第１のＨＥＰＡフィルタ３１が作業空間の背面の後部口１８の近くに縦方向に配置されている。すなわち、作業空間の背面下部の後部口１８に、粗い塵埃を除去するプレフィルタ１９を設け、プレフィルタ１９に近接して、プレフィルタ１９と平行に縦方向に第１のＨＥＰＡフィルタ３１が配置されている。第１のＨＥＰＡフィルタ３１を、作業空間の背面の後部口１８、或いは後部口１８に設けたプレフィルタ１９に近接して、平行に配置することにより、作業空間１２から第１のＨＥＰＡフィルタ３１までのリターンエリア２０を小さくすることができる。
背面流路３０には、第１のＨＥＰＡフィルタ３１の上方に、排気用の第２のＨＥＰＡフィルタ３２が横方向に配置されている。

給気用ファン１４により上方から作業空間１２へ供給される空気と、作業開口部１７から作業空間１２へ取り込まれる空気は、作業空間１２から後部口１８を通って背面流路３０を流れる。そして、作業空間内の汚染物質４０は、第１のＨＥＰＡフィルタ３１および第２のＨＥＰＡフィルタ３２でろ過され、除去される。

排気用の第１のＨＥＰＡフィルタ３１の後部であって、安全キャビネットの筐体の背壁には、ＨＥＰＡフィルタを交換するためのバッグインバッグアウト型の第１のＨＥＰＡフィルタ交換口３４が設けられ、ビニールバッグが折りたたんで収納されている。同様に、第２のＨＥＰＡフィルタ３２に対応する、安全キャビネットの筐体の背壁には、ＨＥＰＡフィルタを交換するためのバッグインバッグアウト型の第２のＨＥＰＡフィルタ交換口３５が設けられ、ビニールバッグが折りたたんで収納されている。

図５に、第１のＨＥＰＡフィルタ３１を交換するために、第１のＨＥＰＡフィルタ交換口３４からビニールバッグ３７を引き出した状態を示す。ＨＥＰＡフィルタの交換時には、ビニールバッグ３７を引き出し、ビニールバッグ越しに第１のＨＥＰＡフィルタ３１を取り外す。そして、符号３１‘に示すように、第１のＨＥＰＡフィルタを傾けて、ビニールバッグ３７に収納する。そして、図示していないが、ビニールバッグのＨＥＰＡフィルタを収納した部分を切断溶着機で切断し、ＨＥＰＡフィルタ３１をビニールバッグ３７に密閉する。そして、作業空間１２と第１のＨＥＰＡフィルタ３１との間のリターンエリア２０内の汚染物質を清掃・除去する。

図６に、交換口からビニールバッグを取り出した図の一例を示す。図６（ａ）に示すように、折りたたんだ状態からビニールバッグ３７を取り出す。そして、図６（ｂ）に示すように、ＨＥＰＡフィルタ３１をビニールバッグ３７に収納する。その後、ビニールバッグ３７のＨＥＰＡフィルタを収納した部分を切断し、熱溶着してＨＥＰＡフィルタ３１をビニールバッグ３７に密閉する。

本実施例によれば、排気用の第１のＨＥＰＡフィルタ３１を作業空間の背面の後部口１８に近接して縦方向に配置することにより、第１のＨＥＰＡフィルタを通過するまでのリターンエリアの汚染領域を最小にすることができ、汚染領域を清掃することが容易になる。

また、最も汚染される第１のＨＥＰＡフィルタ３１を作業空間の背面の後部口１８の近くに縦方向に配置することにより、最も汚染される第１のＨＥＰＡフィルタ３１の汚染面を下に向けることなく交換可能となり、汚染物質の再飛散を防止することができる。

また、排気用の第１のＨＥＰＡフィルタ３１を作業空間の背面の後部口１８の近くに縦方向に配置し、第２のＨＥＰＡフィルタ３２を背面流路３０に横方向に配置することにより、２つのＨＥＰＡフィルタを、作業者の手が届く低い位置に配置することができ、ＨＥＰＡフィルタの交換作業が容易になる。

また、排気用の第１のＨＥＰＡフィルタ３１の後部にバッグインバックアウト型の交換口３４を設けることにより、ＨＥＰＡフィルタの交換時の汚染物質の再飛散を防止することができ、安全に交換が可能となる。

さらに、本実施例によれば、第１のＨＥＰＡフィルタと第２のＨＥＰＡフィルタとの間の領域に、第１のＨＥＰＡフィルタを交換するバッグインバッグアウト型の交換口を設けたことにより、最も汚染されたリターンエリア側からではなく、汚染の少ないＨＥＰＡフィルタを通過した領域から第１のＨＥＰＡフィルタの交換作業を行うことができ、安全で容易にＨＥＰＡフィルタの交換が可能となる。

図７および図８に、本発明の実施例２の安全キャビネットを示す。本実施例は、排気用の第１のＨＥＰＡフィルタの下部に、バッグインバッグアウト型の交換口を設けたものである。

図７に示すように、作業空間の背面の後部口１８に近接して縦方向に配置した第１のＨＥＰＡフィルタ３１の下部に、第１のＨＥＰＡフィルタ３１を交換するためのバッグインバッグアウト型の第１のＨＥＰＡフィルタ交換口３４を設ける。そして、第１のＨＥＰＡフィルタ交換口３４に、交換する第１のＨＥＰＡフィルタ３１を収納するビニールバッグを折りたたんで配置する。

図８に、第１のＨＥＰＡフィルタを交換するために、ビニールバッグ３７を引き出した状態を示す。ＨＥＰＡフィルタの交換時には、ビニールバッグ３７を引き出し、第１のＨＥＰＡフィルタ３１を取り外す。そして、取り外した第１のＨＥＰＡフィルタを下方に移し、ビニールバッグ３７に収納する。そして、図示していないが、ビニールバッグのＨＥＰＡフィルタを収納した部分を切断し、熱溶着してＨＥＰＡフィルタ３１をビニールバッグ３７に密閉する。
その他の構成は、実施例１の安全キャビネットと同様である。

本実施例によれば、実施例１の効果に加えて、第１のＨＥＰＡフィルタの下部にバッグインバックアウト型のＨＥＰＡフィルタ交換口を設けることにより、ＨＥＰＡフィルタの交換時の汚染物質の再飛散を防止することができ、安全に交換が可能となる。

上記各実施例では、装置外から取り入れた空気を作業空間を通し、ＨＥＰＡフィルタで汚染物質を除去して装置外へ全ての空気を排気する全排気型の安全キャビネットについて説明したが、本発明は、排気する空気の一部を作業空間に戻すことにより空気を循環させる循環型の安全キャビネットにも用いることができる。

なお、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。

１０安全キャビネット
１２作業空間
１３前面シャッタ
１４給気用ファン
１５給気用ＨＥＰＡフィルタ
１７作業開口部
１８後部口
１９プレフィルタ
２０リターンエリア
３０背面流路
３１第１の排気用ＨＥＰＡフィルタ
３２第２の排気用ＨＥＰＡフィルタ
３３排気用ファン
３４第１のＨＥＰＡフィルタ交換口
３５第２のＨＥＰＡフィルタ交換口
３７ビニールバッグ
４０汚染物質
５０作業者

Claims

作業空間と、前記作業空間の前面の開口部の一部を覆う前面シャッタと、前記前面シャッタの下側の、作業者が手を入れて作業を行うことができる作業開口部と、前記作業空間の背面の下部に設けた、作業空間内の空気を吸い込む後部口と、を有し、前記作業空間に上部から清浄な空気を供給する安全キャビネットであって、
前記後部口の後側に、排気用の第１のＨＥＰＡフィルタを縦置きに配置し、
前記作業空間の背面に設けた背面流路に、排気用の第２のＨＥＰＡフィルタを横置きに配置した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、
前記後部口に粗塵を捕集するプレフィルタを設け、
前記第１のＨＥＰＡフィルタは、前記プレフィルタに近接して、平行に配置した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、
前記第１のＨＥＰＡフィルタの後部に、前記第１のＨＥＰＡフィルタを交換するバッグインバッグアウト型の交換口を設けた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、
前記第１のＨＥＰＡフィルタの下部に、前記第１のＨＥＰＡフィルタを交換するバッグインバッグアウト型の交換口を設けたことを特徴とする安全キャビネット。
請求項３または４に記載の安全キャビネットにおいて、
前記交換口に、交換する前記第１のＨＥＰＡフィルタを収納するビニールバッグを折りたたんで配置したことを特徴とする安全キャビネット。
作業空間と、前記作業空間の前面の開口部の一部を覆う前面シャッタと、前記前面シャッタの下側の、作業者が手を入れて作業を行うことができる作業開口部と、前記作業空間の背面の下部に設けた、作業空間内の空気を吸い込む後部口と、を有し、前記作業空間に上部から清浄な空気を供給する安全キャビネットであって、
前記作業空間内の空気を排気する流路に、排気用の第１のＨＥＰＡフィルタと、その下流側に排気用の第２のＨＥＰＡフィルタとを配置し、
前記第１のＨＥＰＡフィルタと第２のＨＥＰＡフィルタとの間の領域に、前記第１のＨＥＰＡフィルタを交換するバッグインバッグアウト型の交換口を設けたことを特徴とする安全キャビネット。
請求項６に記載の安全キャビネットにおいて、
前記後部口の後側に、前記第１のＨＥＰＡフィルタを縦置きに配置したことを特徴とする安全キャビネット。
請求項６に記載の安全キャビネットにおいて、
前記交換口に、交換する前記第１のＨＥＰＡフィルタを収納するビニールバッグを折りたたんで配置したことを特徴とする安全キャビネット。
請求項７に記載の安全キャビネットにおいて、
前記第１のＨＥＰＡフィルタの後部に、前記バッグインバッグアウト型の交換口を設けたことを特徴とする安全キャビネット。
請求項７に記載の安全キャビネットにおいて、
前記第１のＨＥＰＡフィルタの下部に、前記バッグインバッグアウト型の交換口を設けたことを特徴とする安全キャビネット。