JP2019000779A - 安全キャビネット - Google Patents

Abstract

【課題】安全キャビネットの内部にある作業空間壁面から病原体等が漏れても、密閉度試験、ＨＥＰＡフィルタ透過率試験で見逃すことを防止する安全キャビネットを提供する。【解決手段】作業空間の下面に作業面を、前記作業空間の前面に前面パネル、および前記前面パネル下方に作業開口部を有し、前記作業空間内の空気を排気する排気空気をろ過する第一の空気清浄手段を有する安全キャビネットであって、前記作業空間の側壁面および背壁面の反作業空間側を、所定の密閉度性能を有する装置の外壁で構成したことを特徴とする。【選択図】 図１Ｂ

Description

本発明は、装置内で病原体等を取り扱う安全キャビネットに関する。

感染症の研究、医薬品の研究や製造、無菌調剤や抗がん剤の調整に、バイオハザード対策用クラスＩＩキャビネット（以下、「安全キャビネット」という。）が用いられる。安全キャビネットは、装置内に形成した作業空間の上部吹出し部から吹出し用ＨＥＰＡフィルタまたはＵＰＬＡフィルタで塵埃、病原体等をろ過した清浄空気を供給し、作業空間の前面に形成した作業開口部と、作業空間の下面である作業台の前方に形成した作業台前部吸気口から、安全キャビネットを配置した実験室の空気と、前記作業空間の空気を一緒に吸込み、作業開口部に流入気流を発生させる。また、吸込んだ空気を安全キャビネット外に排気する際には、排気用ＨＥＰＡフィルタまたはＵＰＬＡフィルタで病原体等を含んだ空気をろ過するものである。ＨＥＰＡフィルタはHigh Efficiency Particulate Air Filterの、ＵＰＬＡフィルタはUltra Low Penetration Air Filterの略である。作業開口部に発生する流入気流により、作業空間内で取り扱う病原体等が安全キャビネット外に漏れて、研究者への感染及び環境へ広がることを防止している。クラスＩＩキャビネットの場合、作業空間に清浄空気が供給される通称「無菌操作」が可能なことから、広い分野で用いられている。

安全キャビネットで取り扱う病原体等が作業空間内から漏れ出ないための性能は、作業空間に吹出す清浄空気の風速と、作業開口部に発生する流入気流の風速の大きさと、両者のバランスである。また、ＨＥＰＡフィルタ／ＵＰＬＡフィルタに漏れが有った場合、病原体等がＨＥＰＡフィルタ／ＵＰＬＡフィルタを通過して安全キャビネット外に漏れたり、作業空間に清浄空気を供給出来なかったりする原因となる。更に、安全キャビネットの外壁に穴が有る場合、病原体等が漏れる可能性が生じるため、構造の密閉性が要求される。安全キャビネットを使用した場合、ＨＥＰＡフィルタ／ＵＰＬＡフィルタが目詰まりすることで、吹出し風速、流入気流の風速が低下し、病原体等が作業空間から漏れ出る可能性が生じたり、ＨＥＰＡフィルタ／ＵＰＬＡフィルタに穴を開くことで、病原体等が漏れる可能性が生じたりする。安全キャビネットの外壁に穴が開いた場合も同様である。したがって、安全キャビネットの性能を維持するには、定期検査が必要である。

本技術分野の背景技術として、ＪＩＳ Ｋ３８００：２００９（非特許文献１）、特開２００４−１８１４３４号公報（特許文献１）がある。非特許文献１には、安全キャビネットの要求性能及び、製造業者が出荷する際の受渡検査、現場に設置後の検査、現場で維持・管理する場合の検査項目を記載している。また、特許文献１には、病原体等を取り扱う作業空間を囲む負圧空間の空気を、排気ＨＥＰＡフィルタ及び送風手段に導き、排気ＨＥＰＡフィルタで浄化する方法について記載している。

特開２００４−１８１４３４号公報

ＪＩＳ Ｋ３８００：２００９

特許文献１の安全キャビネットでは、作業空間の背面及び側方両側の空間に吸込まれた空気が排気ＨＥＰＡフィルタで清浄化され、装置外に排出する方法について記載されている。作業空間の背面及び側方両側の空気には、作業空間壁面の隙間から漏れ出た病原体等を含んでいる可能性がある。この病原体等は安全キャビネット外に排出される前に、ＨＥＰＡフィルタで回収される。

非特許文献１には、安全キャビネットの要求性能、試験方法について記載している。ＨＥＰＡフィルタから病原体等が漏洩しないことを管理する要求性能として、ＨＥＰＡフィルタの透過率を記載している。その方法は、ＨＥＰＡフィルタ下流側のろ材全面について、透過率測定のための検出器の吸込口をフィルタ表面から２５ｍｍ以内に保ち、フィルタ吹出し面の全面を走査試験し、ＨＥＰＡフィルタ下流で測定される塵埃濃度を、ＨＥＰＡフィルタ上流側の塵埃濃度で除算して透過率を求めるものである。その走査試験での透過率は、フィルタのすべての箇所において、０．３μｍのエアロゾル粒子にて０．０１％を超えないことを管理する。

安全キャビネットの構造上、走査試験が不可能な場合の透過率は、ＨＥＰＡフィルタによってろ過された空気が他の気流と混ざる手前の位置で０．００５％以下としている。米国の安全キャビネット規格、NSF/ANSI 49-2014 Biosafety Cabinetry では、ＵＰＬＡフィルタを使用しても、０．３μｍのエアロゾル粒子にて透過率が、０．０１％を超える部位が無いこととし、ＨＥＰＡフィルタを使用してもＵＰＬＡフィルタを使用しても、透過率試験方法及び判定基準は同じとしている。

また、非特許文献１には、安全キャビネットの外壁から病原体等が漏洩しないことの要求性能として密閉度について記載している。その試験方法は、安全キャビネットの前面開口部（作業開口部）及び排気口を、また、必要に応じて吸気口を密閉し、圧縮空気を用いて安全キャビネット内を５００Ｐａに加圧して外壁からの漏れの有無を確認するものである。このＨＥＰＡフィルタの透過率試験と、安全キャビネットの密閉度試験は、風速試験と合わせて病原体等の漏洩を防止する安全キャビネットの性能維持に必要な定期検査項目である。

安全キャビネットの外壁とは、安全キャビネットを実験室に配置した際に、安全キャビネットの周囲が実験室の空気に触れる部分である。非特許文献１の密閉度性能を持たずに安全キャビネットに取り付けられた意匠のためのカバー類は、密閉度性能を持たないため病原体等が漏れる可能性があるので、外壁の定義から除外する。また、安全キャビネットの外側の壁面は、安全キャビネット正面の作業開口部で、安全キャビネットの作業空間内の壁面に繋がっているが、外壁の定義は作業開口部で作業空間内の壁面と切り分ける。作業開口部の上部に、実験者が作業空間内を覗くための前面パネルを形成している。前面パネルの一面が作業空間内の一面を形成し、その反対面が安全キャビネットの外壁に繋がっているが、前面パネルは安全キャビネットの外壁の一部と定義せず、前面パネルとして定義する。非特許文献１の密閉度試験での作業開口部の密封方法は、前面パネルを利用する方法と、前面パネルと作業開口部を含めて試験用カバーで密封する方法がある。安全キャビネット外側と作業空間の内壁で異なる材料を重ねて構成する場合に、２つの材料の間に空間が出来る場合がある。この場合、非特許文献１の密閉度性能は、外側で維持しても、作業空間の内壁で維持しても良い。

安全キャビネットには、非特許文献１に記載のように複数のタイプ、構造の種類がある。図９は、従来の安全キャビネットの種類を示す断面構造図である。

作業空間内で病原体等を取り扱う場合、作業空間の壁面から漏れた空気は、安全キャビネット外へ排出される前にＨＥＰＡフィルタにより病原体等をろ過する必要がある。病原体等がＨＥＰＡフィルタによりろ過されるかどうかは、ＨＥＰＡフィルタの透過率試験で確認することが出来る。作業空間内壁面の反作業空間側が安全キャビネット外壁の場合、外壁に漏れが無いことは密閉度試験で確認することが出来る。

図９、記号Ａ、Ｂ、Ｄ、Ｆの安全キャビネットの場合、作業空間背面の背面流路１０８は、送風機から吹出す空気が供給されるため、作業空間より圧力は高くなる。もし、作業空間の背面に漏れが生じた場合、記号Ａ，Ｂでは作業空間で取り扱っている病原体等と、送風機から発生した塵埃が、記号Ｄ、Ｆでは送風機で発生した塵埃が、作業空間内に入ることになる。非特許文献１では、作業空間内に送風機で発生した塵埃が入ることを規定していないため、規格上は記号Ｄが存在するが、近年、様々な分野で無菌操作のために清浄な空間を利用することから、送風機で発生した塵埃が、作業空間に入ることを要求しない場合がある。

ＨＥＰＡフィルタの透過率試験を実施する場合、記号ＤのＨＥＰＡフィルタ、記号Ｆの排気用ＨＥＰＡフィルタ１０１ａの下流側は、周囲を安全キャビネット外壁で囲まれた負圧の空間である。透過率試験のための検出器を持った腕を、負圧の空間に挿入して走査試験を実施することは、腕の挿入口から外気塵埃が入り込むため困難である。この場合は、走査試験が不可能な場合として、代表点にて透過率０．００５％以下を管理する。代表点としているが、ＨＥＰＡフィルタ吹出し面からの距離、及び、気流の混ざり合う状態で透過率の感度が異なるため、製造業者が推奨する代表点で測定する必要がある。

記号Ｆの図では、排気送風機１１２を安全キャビネット内に配置しているが、記号ＦのタイプＢ２のキャビネットは、室外に排気することが必須のため、排気送風機１１２を建屋側で準備、排気して、安全キャビネット内に配置しない場合がある。この場合、作業空間背面の背面流路１０８は建屋排気送風機の吸気により負圧となる。この構造で作業空間背面に漏れが生じた場合、作業空間内で取り扱う病原体等は、背面流路１０８に漏れ出ることとなる。この漏れた病原体等は、ＨＥＰＡフィルタで捕集されることなく排気される。この構造の密閉度試験は、前面開口部（作業開口部）、吹出し送風機１１１を含む吸込み口、排気口１１４を密封し、圧縮空気を用いて安全キャビネット内を５００Ｐａに加圧して外壁からの漏れの有無を確認するが、作業空間背面の漏れは、密閉した安全キャビネット内部のため、漏れを見逃すこととなる。

本発明の目的は、安全キャビネットの内部にある作業空間壁面から病原体等が漏れても、密閉度試験、ＨＥＰＡフィルタ透過率試験で見逃すことを防止する安全キャビネットを提供することにある。

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、作業空間の下面に作業面を、前記作業空間の前面に前面パネル、および前記前面パネル下方に作業開口部を有し、前記作業空間内の空気を排気する排気空気をろ過する第一の空気清浄手段を有する安全キャビネットであって、前記作業空間の側壁面および背壁面の反作業空間側を、所定の密閉度性能を有する装置の外壁で構成したことを特徴とするものである。

本発明によれば、作業空間壁面またはＨＥＰＡフィルタから病原体等が漏れる可能性を、安全キャビネットの試験方法にて的確に判断できる。

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。 実施例１の安全キャビネットを示す側面断面図の例である。 安全キャビネットの外壁の断面図の例である。 実施例１の安全キャビネットを示す正面断面図の例である。 実施例１の安全キャビネットを示す側面断面図の例である。 実施例１の安全キャビネットを示す、密閉度試験時の外観正面図の例である。 実施例１の安全キャビネットを示す、密閉度試験時の側面断面図の例である。 実施例２の安全キャビネットを示す正面断面図の例である。 実施例２の安全キャビネットを示す側面断面図の例である。 実施例３の安全キャビネットを示す正面断面図の例である。 実施例３の安全キャビネットを示す側面断面図の例である。 実施例４の安全キャビネットを示す正面断面図の例である。 実施例４の安全キャビネットを示す側面断面図の例である。 作業空間内電気部品の構造図の例である。 実施例５の安全キャビネットを示す側面断面図の例である。 実施例５の安全キャビネットを示す透過率試験時の側面断面図の例である。 従来の安全キャビネットの種類を示す側面断面図である。

以下、本発明の実施例を、図面を用いて説明する。なお、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。

図１Ａは、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り、図１Ｂは、側面断面図の例である。また、図２Ａは、作業時の実施例１の安全キャビネットを示す正面断面図の例であり、図２Ｂは、側面断面図の例である。

吹出し送風機１１１は安全キャビネット１００を配置した実験室内の空気を吸込み、圧力チャンバ１１３を加圧する。圧力チャンバ１１３は吹出し用ＨＥＰＡフィルタ１０１ｂに繋がっていることで、実験室内の空気は吹出し用ＨＥＰＡフィルタ１０１ｂにより清浄化され、清浄空気１０２として作業空間１０５内に吹出される。作業空間１０５に吹出す清浄空気１０２は、整流板１１０により吹出し風速を整流化されている。

作業空間１０５は、前面を前面パネル１０４、側面を作業空間側壁面１０５ａ、背面を作業空間背壁面１０５ｂ、下面を作業台１０６の作業面１０６ａで囲まれている。前面パネル１０４の下方には作業開口部１０３を形成している。前面パネル１０４には、スライド可動式の場合と、跳ね上げ式の場合がある。研究者は作業開口部１０３から腕を作業空間１０５内に挿入し、病原体等１１５を取り扱う。作業台１０６の前方で前面パネル１０４の下方には、作業台前部吸気口１０７を形成し、実験室内の空気と作業空間１０５の病原体等１１５を含んだ空気を吸込む。実験中は、実験室内の空気に病原体等１１５を含んでいる可能性が有る。この吸込む気流が流入気流１１６である。

作業空間１０５の後方には後部吸気口１０９を形成している。作業空間１０５に吹出す清浄空気１０２と、作業空間１０５内で取り扱う病原体等１１５は、作業台前部吸気口１０７と後部吸気口１０９に分かれて吸込まれる。この吸込まれた空気には、病原体等１１５と実験室の塵埃を含むので、作業台１０６の下に形成した排気用ＨＥＰＡフィルタ１０１ａでろ過して排気される。排気用ＨＥＰＡフィルタ１０１ａでろ過された空気は、排気流路入り口１２０から排気流路１１９に入り、排気送風機１１２により排気口１１４から吸込まれ、安全キャビネット１００外に排出される。

この気流構成は、吹出す清浄空気１０２と、作業開口部１０３から安全キャビネット１００内に入る流入気流１１６の両方の空気が、排気用ＨＥＰＡフィルタ１０１ａでろ過されて排気口１１４から排気されるので、安全キャビネット１００内を循環する気流が存在しない。この構造を、安全キャビネットの規格ではクラスＩＩタイプＢ２としている。安全キャビネット内を気流が循環した場合、ＨＥＰＡフィルタで捕集されないガス状物質や放射性物質は、吹出し用ＨＥＰＡフィルタ１０１ｂを通り、再び作業空間１０５に吹出すことになる。実験内容によっては、再循環するガス状物質、放射性物質の排除が必要な場合がある。その場合、クラスＩＩタイプＢ２の安全キャビネット１００を使用する。ＨＥＰＡフィルタで捕集されないガス状物質を使うので、必ず、排気口１１４にダクトを接続して屋外に排気される。ガス状物質は屋外に排気されるが、病原体等１１５は、排気用ＨＥＰＡフィルタ１０１ａで捕集される。

また、作業空間側壁面１０５ａ、作業空間背壁面１０５ｂ及び、排気用ＨＥＰＡフィルタ１０１ａの吸込み側の空間を形成する壁面の空気の流れる面の反対側は、安全キャビネット外壁１００ａで形成している。そして、安全キャビネット外壁１００ａは所定の密閉度性能を有している。

図1Ｃに、安全キャビネットの外壁の一部断面構造図を示す。作業空間背壁面１０５ｂは、消毒液に耐える材質（ステンレス SUS304など）を使用し、安全キャビネット外壁１００ａに塗装鋼板を用いる場合がある。異なる部材を連結する場合、整流板１１０の作業空間１０５の反対側や、作業面１０６ａ（図示せず）の作業空間１０５の反対側で、螺子や溶接などで連接する。異なる部材で形成した場合、作業空間背壁面１０５ｂと、安全キャビネット外壁１００ａの間に空気層が形成される場合がある。作業空間背壁面１０５ｂと安全キャビネット外壁１００ａとの間に、空気層があっても、或いは密着していてもよいが、外壁１００ａから空気が漏れない必要がある。作業空間側壁面１０５ａの場合も同様である。

また、安全キャビネット１００の意匠として、取り外し可能なカバーを設ける場合がある。安全キャビネット外壁１００ａの定義は、密閉度試験をするために安全キャビネット１００内部に５００Ｐａの圧力が加え、漏れの有無を評価する面を安全キャビネット外壁１００ａとする。したがって、石鹸水の発泡などで漏れを評価する場合、石鹸水が塗布または噴霧される面である。

安全キャビネットで取り扱う病原体等を、安全キャビネット内に封じ込める性能を維持するには、定期点検が必要である。気流で病原体等を封じ込めるためには、作業開口部１０３に発生する流入気流１１６と、整流板１１０から吹出す清浄空気１０２の風速の大きさと、両者のバランスの維持が重要である。吹出す清浄空気１０２の風速は、整流板１１０付近ではなく、前面パネル１０４の下端の高さ付近で評価する場合もある。また、排気用ＨＥＰＡフィルタ１０１ａ、吹出し用ＨＥＰＡフィルタ１０１ｂが病原体等を捕集できる性能を維持していることの確認も必要である。このＨＥＰＡフィルタの性能を透過率と言う。更に、安全キャビネット１００内には、病原体等１１５を含んだ気流が流れているので、安全キャビネット外壁１００ａに穴が開いていないことの確認が必要である。この性能を密閉度と言う。

吹出し用ＨＥＰＡフィルタ１０１ｂの透過率を確認する場合、安全キャビネット１００の運転状態で、吹出し送風機１１１の吸い込み側から吹出し用ＨＥＰＡフィルタ１０１ｂの上流側に適切な模擬塵埃負荷を与えた上流側の濃度と、吹出し用ＨＥＰＡフィルタ１０１ｂの下流側に漏れでて透過してくる下流側の濃度の比率を透過率として測定する。安全キャビネットの規格、ＪＩＳ Ｋ３８００では適切な模擬塵埃負荷として０．３μｍのエアロゾル粒子を与え、吹出しＨＥＰＡフィルタ１０１ｂの吹出し面の全面を走査試験し、透過率が０．０１％を超える部位が無いことを確認する。走査試験を実施する場合は、吹出し用ＨＥＰＡフィルタ１０１ｂの下流にある整流板１１０を取り外し、吹出し用ＨＥＰＡフィルタ１０１ｂの吹出し表面と、透過率測定のための透過率検出器（図示せず）の吸込口の距離を、２５ｍｍ以内に保つ必要がある。

排気用ＨＥＰＡフィルタ１０１ａの透過率を確認する場合、安全キャビネット１００の運転状態で、排気用ＨＥＰＡフィルタ１０１ａの上流側にある作業台前部吸気口１０７から適切な模擬塵埃負荷を与える。このとき、排気用ＨＥＰＡフィルタ１０１ｂの上流側の負荷の濃度が、測定に十分な濃度に上がらない場合、試験の送風機（図示せず）を用いて作業台前部吸気口１０７から透過率試験用の負荷を供給しても良い。排気用ＨＥＰＡフィルタ１０１ａの下流側で、吹出し用ＨＥＰＡフィルタ１０１ｂと同様に、吹出し表面と透過率検出器の吸込口の距離を２５ｍｍ以内に保ち走査試験を実施する場合、排気用ＨＥＰＡフィルタ１０１ａ下流側は、安全キャビネット１００を配置した実験室の圧力より負圧のため、排気用ＨＥＰＡフィルタ１０１ａの下流側の安全キャビネット外壁１００ａに開口部を設けて、透過率検出器を持った腕を挿入した場合、実験室の塵埃を開口部から排気用ＨＥＰＡフィルタ１０１ａの下流側に吸込むことになる。この場合、適切な走査試験は出来ないので、非特許文献１の安全キャビネット規格に基づいて、代表点にて透過率０．００５％以下を確認する。代表点で評価する場合、排気用ＨＥＰＡフィルタ１０１ａの吹き出し面全面から出る空気が十分に混ざり合う場所で測定する必要がある。実施例１では、排気用ＨＥＰＡフィルタ１０１ａの下流にある排気流路１１９を流れることで十分に空気が混ざり合い、排気口１１４の代表点で透過率０．００５％以下を管理することが出来る。

排気口１１４の代表点での測定位置として、排気流路１１９内に透過率測定孔１１８（図示せず）を設けても良い。

図３Ａに、実施例１の安全キャビネットを示す密閉度試験時の外観正面図の例を、図３Ｂに、側面断面図の例を示す。

安全キャビネット１００の内部で取り扱う病原体等１１５が、安全キャビネット外壁１００ａから漏れ出ないことを証明する試験方法として、密閉度試験が安全キャビネットの規格、ＪＩＳ Ｋ３８００や米国のNSF/ANSI 49に定められている。密閉度試験は、安全キャビネット１００を使用する際は開放している箇所を試験用カバーで塞ぎ、内部を所定の圧力で加圧して外壁から漏れが無いことを確認することで、安全キャビネットの吹出し送風機１１１、排気送風機１１２を運転した使用状態では安全キャビネット外壁１００ａから病原体等１１５が漏れ出ないことを証明するものである。

安全キャビネット１００の吹出し送風機１１１の吸込み側、前面パネル１０４、排気口１１４を、密閉度試験用カバー１２１を用いて密閉する。吹出し送風機１１１は、安全キャビネット１００の意匠用で吸込み口を有するカバーで覆う場合は、意匠用のカバーが密閉性を有していれば、意匠用カバーの吸込み口を試験用カバーで密閉しても良い。密閉完了後、安全キャビネットの規格に定められた通り、圧縮空気により内部を５００Ｐａに加圧し、３０分後の圧力低下が１０％以内であることを確認する正圧維持法を用いるか、内部を５００Ｐａに加圧した状態で、外壁の接合部など漏れの恐れの有る部位に、石鹸水または発泡漏れ検出剤を塗布または噴霧して発泡が無いことを確認する石鹸法により、外壁に漏れが無いことを確認する。

従来の安全キャビネットでは、作業空間側壁面１０５ａの反作業空間側が、安全キャビネットの外壁であるが、作業空間背壁面１０５ｂの反作業空間側は、背面流路１０８である。更に、クラスＩＩタイプＢ２（従来例、図９記号F）の安全キャビネットでは、排気用ＨＥＰＡフィルタ１０１ａを通らない空気が、背面流路１０８に漏れ出ても、密閉度試験で見付けられない構造であった。本実施例では、作業空間１０５の両側の作業空間側壁面１０５ｂ、及び、作業空間背壁面１０５ｂの反作業空間１０５側が安全キャビネット外壁１００ａで構成されているため、作業空間１０５の外壁から病原体等１１５が漏れ出る可能性を、密閉度試験で確認及び排除することが出来る。

なお、密閉度試験時に密閉度試験用カバー１２１で覆う前面パネル１０４周囲から、安全キャビネット使用時に病原体等が漏れる可能性が無いことを評価する方法は、気流方向試験として安全キャビネットの規格に定められている。

図４Ａは、実施例２の安全キャビネットを示す正面断面図の例であり、図４Ｂは、側面断面図の例である。

実施例２は、実施例１に対して、排気用ＨＥＰＡフィルタ１０１ａの下流の排気流路１１９に排気送風機１１２を設けたものである。実施例のクラスＩＩタイプＢ２の安全キャビネットは、必ず、屋外排気で使用する。作業空間１０５に吹出す清浄空気１０２は、吹出し送風機１１１により吹出され、流入気流１１６は、排気送風機１１２の吸込み気流により発生する。清浄空気１０２の吹出し風速は、安全キャビネット１００内の吹出し送風機１１１の能力に依存する。流入気流１１６は、実施例１では、安全キャビネット１００外に設置した排気送風機１１４に能力に依存し、実施例２では、安全キャビネット１００の排気流路１１９に配置した排気送風機１１２に依存する。従って、実施例２では、清浄空気１０２の吹出し風速、流入気流１１６の風速を、安全キャビネット１００単体で評価し、排気口１１４における機外静圧を０Ｐａの状態で設置場所の排気システムに引き渡すことが可能となり、安全キャビネット１００の性能を維持する上での責任の切り分けが可能となる。

図４Ｂでは、排気用ＨＥＰＡフィルタ１０１ａから吹き出した空気が、排気流路１１９でよく混ざり合った排気送風機１１２の吸込み側に透過率測定孔１１８を有する透過率測定管１２２を設け、透過率測定孔１１８の反対側に透過率測定管キャップ１２３を設けている。透過率試験時は、透過率測定管キャップ１２３を外して、空気を透過率検出器（図示せず）に取り込むことで、製造業者が指定した空気が良く混ざり合った代表点での透過率試験が可能となる。

図５Ａは、実施例３の安全キャビネットを示す正面断面図の例であり、図５Ｂは、側面断面図の例である。

実施例３は、実施例１と同様に作業台１０６の下方に排気用ＨＥＰＡフィルタ１０１ａを配置している。排気用ＨＥＰＡフィルタ１０１ａの下流側で、作業台１０６の下方に排気送風機１１２を配置し、排気送風機１１２の吹き出し側に、排気流路１１９を設けている。実施例３で排気用ＨＥＰＡフィルタ１０１ａの透過率を測定する場合、他の実施例同様、排気用ＨＥＰＡフィルタ１０１ａの吹出し表面で走査試験を実施するのは困難である。この場合、排気用ＨＥＰＡフィルタ１０１ａから吹き出した空気が良く混ざり合った場所を代表点として、透過率が０．００５％以下を評価する必要があるが、排気送風機１１２の空気の入り口である排気送風機吸込み口１２４は、排気用ＨＥＰＡフィルタ１０１ａの表面のすべての位置から出た空気が集まる場所であり、代表点として最も適した場所である。実施例３では、排気送風機吸込み口１２４の入り口対面または入り口円周上などの入り口付近に、透過率検出管１２２の透過率測定孔１１８を配置し、透過率測定管１２２の透過率測定孔１１８の反対側に取り外し可能な透過率測定管キャップ１２３を配置したものである。

排気用ＨＥＰＡフィルタ１０１ａの透過率を測定する場合、排気用ＨＥＰＡフィルタ１０１ａの上流側に負荷を与え、透過率測定管キャップ１２３を外して透過率検出器（図示せず）に接続することで、確実に排気用ＨＥＰＡフィルタ１０１ａから出て混ざり合った状態の空気を透過率検出器に取り込むことが可能になる。

本実施例によれば、排気送風機１１２を安全キャビネット１００内に配置しているので、実施例２と同様に機外静圧０Ｐａで、建屋側の排気システムに引き渡すことが可能となる。

なお、図５Ｂでは、排気送風機１１２の吸込み側で良く混ざり合う空気を利用するため、排気送風機１１２吹き出し側の排気流路１１９は、安全キャビネット１００に設けても、設けなくとも良い。

図６Ａは、実施例４の安全キャビネットを示す正面断面図の例であり、図６Ｂは、側面断面図の例である。

本実施例において、他の実施例と同様に、作業空間背壁面１０５ｂの反作業空間側を安全キャビネット外壁１００ａで形成している。実施例４では、作業空間１０５より上方に排気用ＨＥＰＡフィルタ１０１ａを配置している。作業台１０６の作業台前部吸気口１０７、後部吸気口１０９から吸込まれた病原体等１１５を含む可能性がある空気は、排気流路入り口１２０、排気流路１１９を通り、排気用ＨＥＰＡフィルタ１０１ａに導かれる。排気用ＨＥＰＡフィルタ１０１ａの下流側に排気送風機１１２を配置し、排気口１１４から病原体等１１５を除去した空気を排気する。

排気送風機１１２の排気送風機吸込み口１２４の入り口対面または入り口円周上などの入り口付近に、透過率検出管１２２の透過率測定孔１１８を配置し、透過率測定管１２２の透過率測定孔１１８の反対側に取り外し可能な透過率測定管キャップ１２３を配置する。透過率試験時は、排気用ＨＥＰＡフィルタ１０１ａから出る空気は良く混ざり合った代表点として、透過率測定孔１１８の透過率を測定する。

本実施例によれば、作業台１０６の下方に送風機、ＨＥＰＡフィルタなどを配置しないため、作業台１０６の下面で密閉性を維持することで、作業台１０６から下を容易に分解可能な構造にすることが出来る。この構造は、装置搬入時の搬入高さに汎用性を持たせる場合に有利である。

図７は、作業空間内電気部品の構造図の例である。実施例１〜４に共通で、作業空間背壁面１０５bに殺菌灯用ソケット、コンセントなどの作業空間１０５から電気配線を接続して部品を取付ける場合がある。その場合、部品取付け及び配線の都合で、作業空間背壁壁面１０５bに安全キャビネット１００外部に繋がる開口部を設ける必要がある。

作業空間１０５内のソケット１２８に安全キャビネット外部から配線する場合は、ソケット１２８のための開口部を外壁カバー１３１で覆う。外壁カバー１３１には、配線用コネクタ１３０を設けている。配線用コネクタ１３０は、密閉性を有するものが市販されている。この配線用コネクタ１３０を用いて、安全キャビネット１００外とソケット１２８を配線する。外壁カバー１３１と安全キャビネット外壁１００ａが接する場所は、コーキング材１２９により密閉性を確保することで、安全キャビネットに必要な密閉度を維持することが可能となる。本方法は、作業空間側壁面１０５ａに適用する場合も同様である。

図８Ａは、実施例５の安全キャビネットを示す側面断面図の例であり、図８Ｂは、透過率試験時の側面断面図の例である。

ＨＥＰＡフィルタ１０１の透過率を測定する場合、ＨＥＰＡフィルタの上流と下流側の両方の模擬塵埃の濃度を測定し、下流側濃度を上流側濃度で除算する必要が有る。透過率０．０１％以下や０．００５％以下を計算するためには、上流側の模擬塵埃濃度を十分に上昇させる必要がある。その場合、上流側への模擬塵埃の供給量を増やす必要がある。吹出し用ＨＥＰＡフィルタ１０１ｂの透過率を測定する場合は、吹出し送風機１１１の圧力を利用して模擬塵埃を投入し、圧力チャンバ１１３内の充満することが可能であるが、排気用ＨＥＰＡフィルタ１０１ａの上流側に送風機や圧力チャンバを持たない場合、作業開口部１０３から試験用送風機１２５で模擬塵埃を作業空間１０５内に投入し、排気用ＨＥＰＡフィルタ１０１ａの上流側の模擬塵埃濃度を上昇させる必要がある。しかし、この場合、実験に使用する作業空間１０５内に模擬塵埃が充満して、作業空間１０５内壁面に模擬塵埃が付着するため、透過率試験後に作業空間１０５内の清掃が必要になる。

一般的に安全キャビネットは、作業面１０６ａの下部の作業台１０６は、消毒液などを入れて消毒するときの都合上、液体を溜めることが出来る構造である。従って、作業台下開口部１２６の開口部周囲の作業空間側には水を堰き止める突起を有している。また、作業面１０６ａの下部を清掃可能にするため、作業面１０６ａは取り外し可能となっている。

実施例５では、図８Ｂに示すように作業面１０６ａを持ち上げ、作業台下開口部１２６周囲の突起に透過率試験用カバー１２７を被せて、排気用ＨＥＰＡフィルタ１０１ａを配置した空間を密閉する。透過率試験用カバー１２７には試験用送風機１２５の吹出し口を接続可能な開口部を設けている。透過率試験用の模擬塵埃を試験用送風機１２５から吸込ませることで、排気用ＨＥＰＡフィルタ１０１ａの上流側が模擬塵埃を含む空気で加圧され、測定に十分な上流側濃度に上昇させることが可能になる。本実施例で、模擬塵埃により汚れる箇所は、作業台１０６下の排気用ＨＥＰＡフィルタ１０１ａ周囲の空間のみであり、作業区間１０５内を模擬塵埃で汚すことを防止できる。排気用ＨＥＰＡフィルタ１０１ａ下流側の濃度測定方法は、他の実施例を同じである。

上記実施例1〜５により、排気用ＨＥＰＡフィルタの走査試験による透過率試験が困難な安全キャビネットにおいて、透過率の確認を容易にするとともに、作業空間の外壁から病原体等が漏れ出る可能性を排除した安全キャビネットを提供できる。また、試験方法及び試験時の気流状態は、安全キャビネット製造業者の出荷時と、定期的に実施する現場検査で、同一の気流の状態のため、製造業者の出荷時と、現場検査で同一の測定感度で評価することが可能となる。

非特許文献１の安全キャビネット規格には、相対濃度計（フォトメータ）による透過率試験方法について記載しているが、実施例では、光散乱式自動粒子計数器（パーティクルカウンタ）を使用して、ＨＥＰＡフィルタ上流側の塵埃濃度と、ＨＥＰＡフィルタ下流側の塵埃濃度を測定して比較する場合も同様である。

１００ 安全キャビネット
１００ａ 安全キャビネット外壁
１０１ａ 排気用HEPAフィルタ
１０１ｂ 吹出し用HEPAフィルタ
１０２ 清浄空気
１０３ 作業開口部
１０４ 前面パネル
１０５ 作業空間
１０５ａ 作業空間側壁面
１０５ｂ 作業空間背壁面
１０６ 作業台
１０６ａ 作業面
１０７ 作業台前部吸気口
１０８ 背面流路
１０９ 後部吸気口
１１０ 整流板
１１１ 吹出し送風機
１１２ 排気送風機
１１３ 圧力チャンバ
１１４ 排気口
１１５ 病原体等
１１６ 流入気流
１１８ 透過率測定孔
１１９ 排気流路
１２０ 排気流路入り口
１２１ 密閉度試験用カバー
１２２ 透過率測定管
１２３ 透過率測定管キャップ
１２４ 排気送風機吸込み口
１２５ 試験用送風機
１２６ 作業台下開口部
１２７ 透過率試験用カバー
１２８ ソケット
１２９ コーキング材
１３０ 配線用コネクタ
１３１ 外壁カバー

Claims (12)

1. 作業空間の下面に作業面を、前記作業空間の前面に前面パネル、および前記前面パネル下方に作業開口部を有し、前記作業空間内の空気を排気する排気空気をろ過する第一の空気清浄手段を有する安全キャビネットであって、
   前記作業空間の側壁面および背壁面の反作業空間側を、所定の密閉度性能を有する装置の外壁で構成した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において、
   前記作業空間の上面から、第二の空気清浄手段により清浄化された空気を供給することを特徴とする安全キャビネット。
3. 請求項１または請求項２に記載の安全キャビネットにおいて、
   前記第一の空気清浄手段は前記作業空間の下側に配置され、
   前記第一の空気清浄手段の下流側に空気の入口を、かつ装置外に出口を有する排気流路を備えることを特徴とする安全キャビネット。
4. 請求項３に記載の安全キャビネットにおいて、
   前記排気流路は、出口側に送風手段を接続可能であることを特徴とする安全キャビネット。
5. 請求項１または請求項２に記載の安全キャビネットにおいて、
   前記第一の空気清浄手段は前記作業空間の下側に配置され、
   前記第一の空気清浄手段の下流側に空気の入口を有する排気流路と、
   前記排気流路の出口側に配置した送風手段と、
   を備えることを特徴とする安全キャビネット。
6. 請求項５に記載の安全キャビネットにおいて、
   前記送風手段の吸い込み側に、透過率測定管の測定孔を配置したことを特徴とする安全キャビネット。
7. 請求項１または請求項２に記載の安全キャビネットにおいて、
   前記第一の空気清浄手段は前記作業空間の下側に配置され、
   前記第一の空気清浄手段の下側に配置した送風手段を備えることを特徴とする安全キャビネット。
8. 請求項１または請求項２に記載の安全キャビネットにおいて、
   前記作業空間の下側に空気の入口を有し、前記作業空間の上方に出口を有する排気流路と、
   前記排気流路の出口に配置した前記第一の空気清浄手段と、
   前記第一の空気清浄手段の下流側に配置した送風手段と、
   を備えることを特徴とする安全キャビネット。
9. 請求項７または請求項８に記載の安全キャビネットにおいて、
   前記送風手段の吸い込み口に、透過率測定管の測定孔を配置したことを特徴とする安全キャビネット。
10. 請求項１乃至９の何れか1項に記載の安全キャビネットにおいて、
    前記作業空間下部の作業面の下に開口部を有し、
    前記開口部を覆って、第一の空気清浄手段を配置する空間を密閉する透過率試験用カバーと、
    前記透過率試験用カバーに接続する試験用送風手段と、を備えることを特徴とする安全キャビネット。
11. 内部に作業空間を有し、前記作業空間の上面から清浄な空気が供給され、前記作業空間の下面の作業面側から空気が排出される安全キャビネットであって、
    前記作業空間の前面に前面パネル、前記前面パネル下方に作業開口部を有し、
    前記作業空間の側壁側および背壁側は、作業空間壁面と所定の密閉度性能を有する装置の外壁を重ねて構成したことを特徴とする安全キャビネット。
12. 請求項１１に記載の安全キャビネットにおいて、
    前記作業空間の側壁側および背壁側において、前記作業空間壁面と前記所定の密閉度性能を有する装置の外壁とを連結したことを特徴とする安全キャビネット。

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