安全キャビネット
【課題】
安全キャビネットの作業空間内に、分析器などの装置を組み込み、設置、固定した場合、作業開口部に形成される吸込み気流（流入気流）の風速、気流の状態が、分析器などのす知の設置位置や大きさに影響されない安全キャビネットを提供する。
【解決手段】
安全キャビネットの作業開口部の下方に空気吸込み口を設け、該空気吸込み口から吸い込まれた空気の流路は送風手段に繋がる作業空間の側壁面に設けた流路に連接し、かつ、空気吸込み口を有した空間は鉛直方向に中央部は浅く、両側にいくに従って段々深くなるように構成にした。また、前記作業開口部の下方に設けた空気吸込み口を有した空間の中央付近にファンを設けた。
安全キャビネットの作業空間内に、分析器などの装置を組み込み、設置、固定した場合、作業開口部に形成される吸込み気流（流入気流）の風速、気流の状態が、分析器などのす知の設置位置や大きさに影響されない安全キャビネットを提供する。
【解決手段】
安全キャビネットの作業開口部の下方に空気吸込み口を設け、該空気吸込み口から吸い込まれた空気の流路は送風手段に繋がる作業空間の側壁面に設けた流路に連接し、かつ、空気吸込み口を有した空間は鉛直方向に中央部は浅く、両側にいくに従って段々深くなるように構成にした。また、前記作業開口部の下方に設けた空気吸込み口を有した空間の中央付近にファンを設けた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、安全キャビネットに関し、特に、感染症の研究や医薬品の開発のために分析器、観察器などの装置を安全キャビネット内に組み込み可能な安全キャビネットに関する。
【背景技術】
【０００２】
安全キャビネットは、作業空間の前面に形成された前面シャッタ下方の作業開口部より安全キャビネット外の空気を吸い込むことで、エアバリアを形成し、安全キャビネットの作業空間と安全キャビネット外の雰囲気を、物理的に遮断している。作業開口部から吸い込まれた空気は、安全キャビネットの内部を通り、安全キャビネットに設置された排気用ＨＥＰＡフィルタで、塵埃とともに感染物質を除去し、清浄空気として安全キャビネットの装置外に排気される。作業開口部から排気用ＨＥＰＡフィルタへ空気を誘導する送風手段は、安全キャビネット装置内部に装備している場合と、安全キャビネット装置外に設置されている場合がある。
【０００３】
排気用ＨＥＰＡフィルタの他に、給気用ＨＥＰＡフィルタを作業空間上部に装備し、送風手段により清浄化した空気を作業空間に供給した場合、作業空間は無菌状態の空気が供給されるため、無菌操作が可能になる。バイオハザード対策用クラスＩＩキャビネットの場合、排気用ＨＥＰＡフィルタと給気用ＨＥＰＡフィルタに空気を流すために圧力を加えるチャンバを共有し、そのチャンバに送風手段を取り付け、空気を供給している場合が多い。
【０００４】
以上の構成により安全キャビネットでは、作業空間で無菌操作を行うと同時に、作業開口部のエアバリアと排気用ＨＥＰＡフィルタにより、作業空間内で取り扱う感染物質が安全キャビネット外に漏れないよう構成している。
【０００５】
安全キャビネットの作業空間内で、装置を取り扱う作業に、遠心分離機の蓋を開けるという作業がある。遠心分離機内では感染性のある実験材料を、回転撹拌するので、内部では飛沫（エアロゾル）が多量に発生している状態である。さらに、遠心分離機の蓋を開ける瞬間に、内部の飛沫（エアロゾル）が遠心分離機外に放出される。このように、感染性の有る飛沫（エアロゾル）が放出される可能性があるため、安全キャビネットの作業空間内で遠心分離機の蓋を開けることで、外部への感染物質の拡大を防止している。
【０００６】
従来技術による遠心分離機を安全キャビネットに組み込んだ構造を、特許文献１（特開２００７−１１１５９６号公報）に示す。遠心分離機の回転分離槽を作業空間の下流側（下面）に配置し、実施の形態に記載のように、シャッタ下の通気孔から入った気流は、作業台下面に形成した遠心分離機下方の分離槽を囲うように流れ、リターンダクトに導かれる。
【０００７】
この構成により、遠心分離機上方の作業空間の清浄空気を維持し、かつ、シャッタ下の通気孔によるエアバリアで、作業空間と安全キャビネット外部を隔離している。エアバリアのための気流は、作業空間下面に形成した遠心分離機下方を通り、リターンダクトに導かれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００７−１１１５９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
前記従来技術の遠心分離機を組み込んだ安全キャビネットを特許文献１（特開２００７−１１１５９６号公報）に示す。
【００１０】
作業空間である清浄空間の下面である作業台面に蓋を形成し、その下方に遠心分離機の分離槽を形成している。作業空間から降りてきた気流は、作業空間の通気孔、作業台面と遠心分離機分離槽の間の空間、シャッタ下の通気孔の３箇所から吸い込まれ、リターンダクトに導かれている。シャッタ下の通気孔から吸い込まれた気流は、遠心分離機の分離槽の下方のリターンダクトを通り、送風機に導かれる。この構成により、作業空間の清浄気流である清浄度を維持しつつ、シャッタ下の気流により、作業空間と安全キャビネット外の空間を、物理的に隔離している。
【００１１】
従来技術による遠心分離機を組み込んだ安全キャビネットでは、シャッタ下方から吸い込んだ気流が、遠心分離機の下方を通り、リターンダクトに導かれるため、作業台面の遠心分離機位置から変わると、シャッタ下方から吸い込まれる気流の状態が変わる可能性がある。
【００１２】
また、遠心分離機の分離槽が大きい容量のものを導入したい場合、シャッタ下方から吸い込まれた気流が流れる空間を確保できない可能性がある。
【００１３】
安全キャビネットの場合、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、気流の状態が変わった場合、枯草菌芽胞を使用した物理的隔離性能を再び評価する必要がある。
【００１４】
本発明の目的は、作業空間に組み込む装置の位置、大きさに、安全キャビネットの基本性能を決定する気流の状態が影響されない安全キャビネットを提供することにある。
【００１５】
また、作業空間に装置を組み込んだ場合、安全キャビネットが大型化する傾向にある。安全キャビネットが大型化した場合、安全キャビネットを設置場所に搬入できない可能性がある。
【００１６】
本発明の他の目的は、安全キャビネットに対し設置場所への搬入路が狭くても、搬入可能な安全キャビネットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記目的を達成するために、本発明は、送風手段により第１の空気清浄手段を通して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する前面シャッタと、該前面シャッタ下部の作業空間に連接する作業開口部と、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安全キャビネット外へ空気を排気する排気系と、前記第１及び第２の空気清浄手段と前記送風手段に連接する圧力チャンバを有する安全キャビネットにおいて、前記作業開口部の下方に空気吸い込み口を設け、該空気吸い込み口から吸い込まれた空気を前記送風手段に送る流路を、前記作業空間の側壁面に設置した流路に連接したことを特徴とする。
【００１８】
また、上記の安全キャビネットにおいて、前記作業開口部の下方に設けた空気吸込み口を有した空間は、鉛直方向に中央部は浅く、両側にいくに従って段々と深くなる構成にしたことを特徴とする。
【００１９】
また、上記の安全キャビネットにおいて、前記作業開口部の下方に設けた空気吸込み口を有した空間の中央付近にファンを設けたことを特徴とする。
【００２０】
安全キャビネットは、送風機、排気用ＨＥＰＡフィルタ、吸気用ＨＥＰＡフィルタ及び圧力チャンバを備えたファンケースと、作業空間の左右の測弊に設けた側面循環流路ケースと、前記作業空間の背面壁に設けた背面循環流路ケースと、前記作業開口部の下方に設置した空気を吸い込む吸込みグリルケースと、安全キャビネット本体を支持する脚部ケースとより構成され、各構成ケースには連結面を設け、前記構成ケースを組立てて使用することを特徴とする。
【００２１】
さらに、上記の安全キャビネットにおいて、作業空間の壁面に連接するケースに連結部を有し、該連結部は安全キャビネット使用時に負圧となる部分で構成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、安全キャビネットの作業空間内に、分析器や観察器などの装置を組み込み、配置したり固定したりした場合、作業開口部に形成される吸い込み気流（流入気流）の風速、及び気流の状態が装置の位置、大きさに影響されない安全キャビネットを提供できる。
【００２３】
また、感染性のある材料が漏れ出ないことが重要な安全キャビネットにおいて、分割状態で納入し、設置場所にて組み立て可能な安全キャビネットを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の第１実施の形態を示す分析器などの装置を組み込んだ安全キャビネットの構造断面図を示す。
【図２】本発明の第１実施の形態を示す分析器などの装置を組み込んだ安全キャビネットの構造断面図及び正面図を示す。
【図３】本発明の第１実施の形態を示す分析器などの装置を組み込んだ安全キャビネットの正面図である。
【図４】本発明の第２実施の形態を示す分析器などの装置を組み込んだ安全キャビネットの構造断面図及び正面図である。
【図５】本発明の第３実施の形態を示す分析器などの装置を組み込んだ安全キャビネットの構造断面図、及び正面図である。
【図６】本発明の第４実施の形態を示す分析器などの装置を組み込んだ安全キャビネットの構造の分解時の断面図を示す。
【図７】本発明の第４実施の形態を示す分析器などの装置を組み込んだ安全キャビネットの組み立て時の構造断面図を示す。
【図８】本発明の第４実施の形態を示す分析器などの装置を組み込んだ安全キャビネットの連結部を示す図である。
【図９】本発明の安全キャビネットの前面下部を示す斜視図である。
【図１０】本発明の第５実施の形態を示す分析器などの装置を組み込んだ安全キャビネットの構造断面図及び正面図である。
【図１１】本発明の第５実施の形態を示す安全キャビネットの前面下部を示す斜視図である。
【図１２】本発明の第６実施の形態を示す分析器などの装置を組み込んだ安全キャビネットの構造断面図及び正面図である。
【図１３】本発明の第６実施の形態を示す安全キャビネットの前面下部を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の実施の形態を図を用いて説明する。
【実施例１】
【００２６】
図１は、本発明の第１実施の形態を示す分析器などの装置を組み込んだ安全キャビネットの構造の側面断面図及び正面断面図である。また、図２は、本発明の第１実施の形態を示す分析器などの装置を組み込んだ安全キャビネットの構造の側面断面図及び正面図である。ここで、図１（ａ）は図１（ｂ）のＡ−Ａ断面図を示している。
【００２７】
図１及び図２において、１は安全キャビネット、２は作業する作業台面、３は作業空間、４は上下に開閉可能な前面シャッタ、５は送風機、６は前面シャッタ４の下方の作業開口部、７は作業開口部６のキャビネット外から入る流入気流、８は安全キャビネット１の上面に設けられた排気口、９は排気口８より排気される排気空気である。
【００２８】
１０は感染物質、１１は作業空間３の上側に設置された清流板、１２ａは排気用ＨＥＰＡフィルタ、１２ｂは吸気用ＨＥＰＡフィルタ、１３は圧力チャンバ２９が正圧、１４は送風機５が設置されている空間が負圧であることを示している。また、１５は作業開口部６の下側の吸い込みグリル、１６は吸込みグリル下方流路、１７は吸気用ＨＥＰＡフィルタ１２ｂより吹き出された吹き出し空気、１８は安全キャビネット１の脚部、１９は作業空間の背面に設置された背面循環流路、２０は作業空間の左右に設置された側面循環流路、２２は背面循環流路を流れるリターンエア、２３は作業空間３の背面吸込み口、２４ａは分析器や観察器などの装置である。
【００２９】
次に安全キャビネットの構成について説明する。
【００３０】
図１及び図２において、安全キャビネットの構成は、作業空間３の上面に整流板１１を配置し、作業空間３の下面には作業台面２が形成されている。整流板１１の上方には給気用ＨＥＰＡフィルタ１２ｂを配置し、給気用ＨＥＰＡフィルタ１２ｂは圧力チャンバ２９に連接している。圧力チャンバ２９には排気用ＨＥＰＡフィルタ１２ａ、送風機５も連接している。送風機５を運転することにより、圧力チャンバ２９内は、正圧１３となり、排気用ＨＥＰＡフィルタ１２ａ、給気用ＨＥＰＡフィルタ１２ｂを加圧し、各フィルタが塵埃をろ過し、清浄空気を流すことになる。
【００３１】
作業空間３の前面には前面シャッタ４を配置し、前面シャッタ４の下方には、作業開口部６を形成し、作業者（図示せず）は、前面シャッタ４より作業空間３の内部をのぞき、作業開口部６から腕を作業空間３内に挿入し、感染物質１０などを取り扱い、実験を行う。
【００３２】
気流の構成は、前面シャッタ４の作業開口部６の下面に吸い込みグリル１５を形成し、吸い込みグリル１５から安全キャビネットの外の空気と、作業空間３内の一部の空気を一緒に吸い込み、流入気流７を形成している。吸い込みグリル１５から吸い込まれた空気は、吸い込みグリル下方流路１６を通り、左右に分かれ、左右の作業空間側面３ａに連接している側面循環流路２０を通り、送風機５が配置されている負圧１４部に導かれる。この流入気流７により、作業空間３内の感染物質１０が装置外に出ようとした場合、吸い込みグリル１５に吸い込まれ、作業空間３内と安全キャビネット１外を遮断することができる。
【００３３】
送風機５に吸い込まれる気流は、外部空気の塵埃と感染物質１０を含んでいる。送風機５から吹き出した空気は、圧力チャンバ２９に入り、排気用ＨＥＰＡフィルタ１２ａ、給気用ＨＥＰＡフィルタ１２ｂを加圧する。作業開口部６から入る空気量と同じ空気量が、排気用ＨＥＰＡフィルタ１２ａから排気口８を通り、安全キャビネット１外に排気空気９として排気され、送風機５の総風量の残った空気量が、給気用ＨＥＰＡフィルタ１２ｂから整流板１１を通り、吹き出し空気１７として作業空間３に供給される。作業空間３に供給される空気は、給気用ＨＥＰＡフィルタ１２ｂでろ過されているので、清浄な空気である。作業空間３の空気は、作業開口部６の手前から吸い込みグリル１５に吸い込まれ、他は、装置２４ａの周囲を通り、作業空間３背面の背面吸い込み口２３に吸い込まれ、リターンエア２２なって背面循環流路１９を通り、送風機５に吸い込まれる。
【００３４】
以上が安全キャビネット１内の気流の流れである。給気用ＨＥＰＡフィルタ１２ｂの下流に配置されている整流板１１は、作業空間３に供給される吹き出し空気１７の風速を均一化する目的で配置されている。
【００３５】
作業空間３の最下面には、作業台面２が形成され、作業台面２の下方には、脚部１８を形成し、安全キャビネット１の本体を支持している。
【００３６】
作業台面２には、装置２４ａが配置されている。気流の構成で示したように、流入気流７は、装置２４ａの作業空間３内での位置に影響されず、また、装置２４ａが、作業空間３内に入る大きさであれば、装置２４ａの大きさも、流入気流７の風速に無関係である。装置２４ａが作業上、高さ方向に低い位置にあるのであれば、装置２４ａと作業台面２の間に、台を置くなどの処置が可能である（図示せず）。
【００３７】
図３は、本発明の第１実施の形態を示す分析器などの装置を組み込んだ安全キャビネットの正面図である。
【００３８】
従来の安全キャビネット１では、作業開口部６から吸い込まれる流入気流７は、作業台面２の下方を循環流路として吸い込まれるため、作業開口部６の左右方向に、比較的均一な風速分布をしている。これに対し、本発明では、循環流路を作業台面の下方に持たず、側面循環流路２０から作業開口部６に対して、左右方向から吸い込まれるため、吸い込みグリル下方流路１６の大きさ、深さによっては、流入気流７の風速に、側面循環流路２０に近い方が速く、側面循環流路２０に遠い方が遅いという分布ができる可能性がある。その風速分布を解消するため、図３では、吸い込みグリル下方流路１６に傾斜を持たせている。
【００３９】
作業開口部６の中央付近の吸い込みグリル下方流路１６には、作業開口部６中央付近の気流しか吸い込まないため、流路内の風量は小２５ａである。側面循環流路２０に近い吸い込みグリル下方流路１６には、前記流路真上の吸い込みグリル１５から吸い込まれた気流の他に、作業開口部６の中央付近で吸い込まれ、側面循環流路２０に流れていく気流も流れている。したがって、吸い込みグリル下方流路１６に流れる風量は、作業開口部６の中央付近が最も少なく、両側の側面循環流路２０に近づくに従って多くなる（２５ｂ）。図３では、その多くなっていく風量に合わせ、吸い込みグリル下方流路１６の深さに分布を持たせ、作業開口部６から吸い込まれる力を均一化し、流入気流７風速分布の改善を図っている。すなわち、吸い込みグリル下方流路１６で、鉛直方向に中央付近では浅く、両側にいくに従って段々と深くなるような構成にしている。
【００４０】
図３では、吸い込みグリル下方流路１６の深さに分布を持たせているが、吸い込みグリル下方流路１６の深さ、気流が側面循環流路に流れる方法の断面積が大きく、吸い込みグリル下方流路１６を流れる風速を遅くすることが可能な場合、分布を持たせたくとも、流入気流７風速分布の改善を図ることができる。
【実施例２】
【００４１】
次に分析器などの装置が大型化した場合について説明する。
【００４２】
図４は、本発明の第２実施の形態を示す分析器などの装置を組み込んだ安全キャビネットの構造断面図及び正面図である。
【００４３】
図４において、気流の流れは、実施例１と同じように、吸い込みグリル１５から吸い込まれた気流は、側面循環流路２０を通り、送風機５に吸い込まれる。脚部１８を廃止し、作業台面２を下方に構成しているが、気流の流れる部分のケース寸法は、実施例１と同一寸法にて製作可能である。
【００４４】
この構成により実施例１より大きな大型装置２４ｂを作業空間３内に配置することが可能となる。装置２４ａと２４ｂでは大きさが異なるが、流入気流７を含む気流構成は全く同じであることから、作業空間３と安全キャビネット１外の気流は遮断され、作業空間３内の感染物質１０は外部に漏れ出ることはない。
【００４５】
作業台面２は、安全キャビネット１の本体ケース１ａの一部として構成しなくとも、安全キャビネット１を置く、床面を利用しても良い。
【実施例３】
【００４６】
次に、吸込みグリル下方流路１６の別の実施例について説明する。
【００４７】
図５は、本発明の第３実施の形態を示す分析器などの装置を組み込んだ安全キャビネットの構造断面図及び正面図である。
【００４８】
図５において、気流の構成は、前面シャッタ４の作業開口部６の下面に吸い込みグリル１５を形成し、吸い込みグリル１５から装置外の空気と、作業空間３内の一部の空気を一緒に吸い込み、流入気流７を形成している。吸い込みグリル１５から吸い込まれた空気は、吸い込みグリル下方流路１６を通り、作業空間側面３ａの片側に連接している側面循環流路２０を通り、送風機５が配置されている負圧１４部に導かれる。この流入気流７により、作業空間３内の感染物質１０が安全キャビネット１外に出ようとした場合、吸い込みグリル１５に吸い込まれ、作業空間３内と安全キャビネット１外を遮断することができる。
【００４９】
送風機５から吹き出した後の気流は、実施例１と同じ構成であるため説明は省略する。
【００５０】
流入気流７が吸い込まれる風速を作業開口部６の左右方向に均一化するため、吸い込みグリル１５から吸い込まれる吸引力を、作業開口部６の左右方向に均一化する必要がある。そのため、吸い込みグリル下方流路１６の深さを、側面循環流路２０に近いほうを深く、側面循環流路２０から遠いほう即ち中央付近を浅くし、吸い込みグリル下方流路１６の各断面に流れる風量に合わせ、吸い込みグリル下方流路１６の深さに傾斜を持たせている。
【００５１】
この構成は、安全キャビネット１片側の側面循環流路２０のスペースが取れない場合や、図５（ｃ）に示すように、側面循環流路２０の反対側に、装置出し入れ口３０、装置出し入れ口扉３１を設け、大型装置２４ｂを作業空間３の側面から出し入れする場合に有効である。
【００５２】
図５において、左側に側壁に僅かの幅を持たせているがこれは側壁である。
【実施例４】
【００５３】
次に、安全キャビネットが大型化し、使用する実験室等に搬入できない場合について説明する。
【００５４】
図６は、本発明の第４実施の形態を示す分析器などの装置を組み込んだ安全キャビネットの分解時の構造を示す図である。
【００５５】
作業空間３内部に配置する分析器などの装置２４が大型化した場合、当然、装置２４を内部に組み込む安全キャビネット１も大型化する。安全キャビネット１が大型化した場合、使用する実験室に搬入できない可能性があるので、安全キャビネット１を分解可能な構造にすることも有効である。
【００５６】
安全キャビネット１をファンケース２６、側面循環流路ケース２０ａ、背面循環流路ケース１９ａ、吸い込みグリルケース１５ａ、脚部ケース１８ａにより構成する。
図６（ａ）は安全キャビネットの構造の側面断面図で、図６（ｂ）は正面断面図である。
図６（ａ），（ｂ）において、安全キャビネット１は、ファンケース２６、側面循環流路ケース２０ａ，背面循環流路ケース１９ａ、吸込みグリルケース１５ａ、
脚部ケース１８ａより構成される。そして、各構成要素には、連結面２７が構成されている。ファンケース２６は、安全キャビネット１で最も重要な送風機５、排気用ＨＥＰＡフィルタ１２ａ、給気用ＨＥＰＡフィルタ１２ｂ、圧力チャンバ２９で構成している。圧力チャンバ２９、及び各ＨＥＰＡフィルタの圧力チャンバ２９との連結面は、搬入時などに分割する必要がないため、ＨＥＰＡフィルタ部分からのリークや、圧力チャンバ２９の正圧１３部からのリークなどの要因を排除している。
【００５７】
図７は、図６において分解した安全キャビネットの各ケースを組立てた構造の断面図を示している。
【００５８】
図７において、ファンケース２６、側面循環流路ケース２０ａ、背面循環流路ケース１９ａ、吸い込みグリルケース１５ａ、脚部ケース１８ａの各要素を連結面２７で連結する。連結面は、送風機５運転時は、負圧１４となる部分で連結している。これは、圧力チャンバ２９をファンケース２６内に一体で構成したことにより実現可能となっている。
【００５９】
連結面を負圧１４部で構成することにより、安全キャビネット１運転中は、負圧１４部分から感染物質１０を含む気流が漏れることはないため、感染物質１０の漏洩を防止することが可能となる。
【００６０】
次に、本発明の第４実施の形態である安全キャビネットの連結面について説明する。
【００６１】
図８（ａ）は第４実施の形態の安全キャビネットの側面断面図で、図８（ｂ）は安全キャビネットの各ケースの連結面を示す。
【００６２】
図８（ａ）において、上記の通り、ファンケース２６、側面循環流路ケース２０ａ、背面循環流路ケース１９ａ、吸い込みグリルケース１５ａ、脚部ケース１８ａの各要素の連結面をボルト・ナット３２で連結する。そして、連結部分が安全キャビネット１の内側になる部分は、側面循環流路ケース２０ａ、背面循環流路ケース１９ａなどに、カバー２８を設け、連結時にはカバー２８を外し、連結面２７をボルト・ナット３２で締結し、その後、カバー２８で塞ぐことで連結が可能である。連結面２７は負圧部分であるが、連結面２７をコーキング材料でコーキングして、密閉性を高めても良い。
【００６３】
図９は、安全キャビネット１の前面シャッタ４の下方の吸込みグリルを示す斜視図である。
【００６４】
図９において、前面シャッタ４と吸い込みグリル１５の作業開口部６を有し、吸い込みグリル１５は空気を吸い込みやすいようにメッシュ構造とする。吸い込みグリル１５に流入する空気は、安全キャビネットの外部の空気と作業空間３内の空気であり、この吸い込みグリル１５で流入気流７が存在するため、作業空間３から安全キャビネットの外部へ流れ出す空気はない。
【００６５】
また、吸い込みグリル１５に吸い込まれる空気の風量が均一でなく、吸い込みグリル１５の中央付近の風量が小さく、両側にいくに従って段々と風量が大きくなる分布を示す。
【００６６】
本発明は、吸い込みグリル１５に吸い込まれる空気の風量が均一化されるように、吸い込みグリル１５の下方の構造を、吸い込みグリル下方流路１６で鉛直方向に中央付近を浅くし、両側にいくに従って段々と深くなるように構成する。すなわち、中央部が頂点となり、両側にそれぞれ下がっていく斜面を形成する構成となる。
【００６７】
このような構成であれば、図３で説明したように吸い込みグリル下方流路１６で中央付近は風量小２５ａで、両側は風量台２５ｂとなり、流入気流７は均一化される。
吸い込みグリル下方流路１６の空気は、安全キャビネット１の作業空間３の両側面に設置された側面循環流路２０に連通され、送られる。
【実施例５】
【００６８】
次に、本発明の第５実施の形態を図１０及び図１１に示す。
【００６９】
図１０及び図１１は、本発明の第１実施の形態の図１及び図２と異なる点は、安全キャビネット１の作業開口部６の下方の吸い込みグリル下方流路１６の中央付近にファン３３を設置したことである。
【００７０】
図において、ファン３３は、図１０（ｂ）に示すように安全キャビネット１の吸い込みグリル下方流路１６で中央より少し離れた位置に２個設置している。
【００７１】
ファン３３は、作業開口部６より流入する流入気流７が少ないときに動作させ、吸い込みグリル１５より吸い込む空気の量を多くし、流入気流７を増加させるものである。ファンとしてプロペラファンなどを用いる。
【実施例６】
【００７２】
次に、ファンを設置した構成について説明する。
【００７３】
図１２（ａ）の安全キャビネット１の構成において、作業空間３の上面には清流板１１を配置し、下面には作業台面２を形成している。整流板１１の上方には給気用ＨＥＰＡフィルタ１２ｂを配置し、給気用ＨＥＰＡフィルタ１２ｂには圧力チャンバに連接している。
圧力チャンバには、排気用ＨＥＰＡフィルタ１２ａ、送風機５を連接している。送風機５を運転することにより、圧力チャンバ内は、正圧となり、排気用ＨＥＰＡフィルタ１２ａ，給気用ＨＥＰＡフィルタ１２ｂを加圧し、それぞれのフィルタが塵埃をろ過し、清浄空気を生成する。作業空間３の前面には、前面シャッタ４を配置し、前面シャッタ４の下方には作業開口部６を形成し、作業者は前面シャッタ４より作業空間４の内部をのぞき、作業開口部６から手を作業空間内に挿入し、感染物質１０などを取り扱い、実験を行っている。
【００７４】
次に本安全キャビネット１の気流について説明する。
【００７５】
気流の構成は、前面シャッタ４の作業開口部６の下面に吸い込みグリル１５を形成し、吸い込みグリル１５から安全キャビネット１の外の空気と作業空間内の一部の空気を一緒に吸い込み、流入気流７を形成する。
吸い込みグリル１５から吸い込まれた空気は、吸い込みグリル下方流路１６を通り、左右に分かれ、左右の作業空間側面に連接している側面循環流路２０を介して送風機５が配置されている負圧部へ導かれる。
【００７６】
流入気流７により作業空間３内の感染物質１０が安全キャビネット１外へ出ようとした場合、吸い込みグリル１５に吸い込まれ、作業空間３内と安全キャビネット１とを遮断している。
【００７７】
送風機５に吸い込まれる気流は、外部空気の塵埃と感染物質１０を含んでいる。
送風機５から吹き出された空気は、圧力チャンバに入り、排気用ＨＥＰＡフィルタ及び吸気用ＨＥＰＡフィルタを加圧する。作業開口部６から入る空気量と同じ空気量が、排気用ＨＥＰＡフィルタから排気口８を通り安全キャビネット１外へ排気され、送風機５の総風量の残った空気量が給気用ＨＥＰＡフィルタから整流板１１を通り、吹き出し空気１７として作業空間３内に供給される。
作業空間３に供給される空気は、給気用ＨＥＰＡフィルタ１２ｂでろ過されるため清浄空気である。
作業空間３の空気は、手前より吸い込みグリル１５に吸い込まれ、他は分析器などの装置２４の周囲を通り、作業空間３の背面吸込み口２３に吸い込まれリターンエア２２となって背面循環流路１９を通り、送風機５に吸い込まれる。
【００７８】
以上が安全キャビネット１内の気流の流れの説明である。
【００７９】
また、図１２（ｂ）において、実施例６は作業開口部６の下方の吸い込みグリル１５から吸い込まれる空気は、吸い込みグリル下方流路１６を介して作業空間３の側面に設置した側面循環流路２０に連接され、送風機５側に送られる。
また、吸い込みグリル５に吸い込まれる空気の風量は、中央付近よりも側面循環流路２０が両側にあるため側面循環流路２０に近い両サイドの方が大きい。
実施例６では、この吸い込みグリル５から吸い込まれる風量を均一にするため中央付近にファン３３を設けている。
【００８０】
図１３は、安全キャビネット１の前面の吸い込みグリル下方流路１６の部分を示す部分斜視図である。
【００８１】
図１３において、作業開口部６の下方の吸い込みグリル１５は空気抵抗の小さいメッシュなどで形成する。また、吸い込んだ空気の空間部である吸い込みグリル下方流路１６の両サイドには側面循環流路２０に連接する開口部を有している。
さらに、側面循環流路２０の中央付近には、吸い込みグリル１５から吸込み空気を均一にするためファン３３を設置している。このような構成により、均一な風量を吸い込むことができる。
【符号の説明】
【００８２】
１‥安全キャビネット １ａ‥本体ケース
２‥作業台面 ３‥作業空間
３ａ‥作業空間側面 ４‥前面シャッタ
５‥送風機 ６‥作業開口部
７‥流入気流 ８‥排気口
９‥排気空気 １０‥感染物質
１１‥整流板 １２a‥排気用ＨＥＰＡフィルタ
１２b‥給気用ＨＥＰＡフィルタ １３‥正圧
１４‥負圧 １５‥吸い込みグリル
１５ａ‥吸い込みグリルケース
１６‥吸い込みグリル下方流路
１７‥吹き出し空気 １８‥脚部
１８ａ‥脚部ケース １９‥背面循環流路
１９ａ‥背面循環流路ケース ２０‥側面循環流路
２０ａ‥側面循環流路ケース ２１‥作業者
２２‥リターンエア ２３‥背面吸い込み口
２４ａ‥装置 ２４ｂ‥大型装置
２５ａ‥流路内の風量少 ２５ｂ‥流路内の風量多
２６‥ファンケース ２７‥連結面
２８‥カバー ２９‥圧力チャンバ
３０‥装置出し入れ口 ３１‥装置出し入れ口扉
３２‥ボルト・ナット ３３‥ファン
【技術分野】
【０００１】
本発明は、安全キャビネットに関し、特に、感染症の研究や医薬品の開発のために分析器、観察器などの装置を安全キャビネット内に組み込み可能な安全キャビネットに関する。
【背景技術】
【０００２】
安全キャビネットは、作業空間の前面に形成された前面シャッタ下方の作業開口部より安全キャビネット外の空気を吸い込むことで、エアバリアを形成し、安全キャビネットの作業空間と安全キャビネット外の雰囲気を、物理的に遮断している。作業開口部から吸い込まれた空気は、安全キャビネットの内部を通り、安全キャビネットに設置された排気用ＨＥＰＡフィルタで、塵埃とともに感染物質を除去し、清浄空気として安全キャビネットの装置外に排気される。作業開口部から排気用ＨＥＰＡフィルタへ空気を誘導する送風手段は、安全キャビネット装置内部に装備している場合と、安全キャビネット装置外に設置されている場合がある。
【０００３】
排気用ＨＥＰＡフィルタの他に、給気用ＨＥＰＡフィルタを作業空間上部に装備し、送風手段により清浄化した空気を作業空間に供給した場合、作業空間は無菌状態の空気が供給されるため、無菌操作が可能になる。バイオハザード対策用クラスＩＩキャビネットの場合、排気用ＨＥＰＡフィルタと給気用ＨＥＰＡフィルタに空気を流すために圧力を加えるチャンバを共有し、そのチャンバに送風手段を取り付け、空気を供給している場合が多い。
【０００４】
以上の構成により安全キャビネットでは、作業空間で無菌操作を行うと同時に、作業開口部のエアバリアと排気用ＨＥＰＡフィルタにより、作業空間内で取り扱う感染物質が安全キャビネット外に漏れないよう構成している。
【０００５】
安全キャビネットの作業空間内で、装置を取り扱う作業に、遠心分離機の蓋を開けるという作業がある。遠心分離機内では感染性のある実験材料を、回転撹拌するので、内部では飛沫（エアロゾル）が多量に発生している状態である。さらに、遠心分離機の蓋を開ける瞬間に、内部の飛沫（エアロゾル）が遠心分離機外に放出される。このように、感染性の有る飛沫（エアロゾル）が放出される可能性があるため、安全キャビネットの作業空間内で遠心分離機の蓋を開けることで、外部への感染物質の拡大を防止している。
【０００６】
従来技術による遠心分離機を安全キャビネットに組み込んだ構造を、特許文献１（特開２００７−１１１５９６号公報）に示す。遠心分離機の回転分離槽を作業空間の下流側（下面）に配置し、実施の形態に記載のように、シャッタ下の通気孔から入った気流は、作業台下面に形成した遠心分離機下方の分離槽を囲うように流れ、リターンダクトに導かれる。
【０００７】
この構成により、遠心分離機上方の作業空間の清浄空気を維持し、かつ、シャッタ下の通気孔によるエアバリアで、作業空間と安全キャビネット外部を隔離している。エアバリアのための気流は、作業空間下面に形成した遠心分離機下方を通り、リターンダクトに導かれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００７−１１１５９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
前記従来技術の遠心分離機を組み込んだ安全キャビネットを特許文献１（特開２００７−１１１５９６号公報）に示す。
【００１０】
作業空間である清浄空間の下面である作業台面に蓋を形成し、その下方に遠心分離機の分離槽を形成している。作業空間から降りてきた気流は、作業空間の通気孔、作業台面と遠心分離機分離槽の間の空間、シャッタ下の通気孔の３箇所から吸い込まれ、リターンダクトに導かれている。シャッタ下の通気孔から吸い込まれた気流は、遠心分離機の分離槽の下方のリターンダクトを通り、送風機に導かれる。この構成により、作業空間の清浄気流である清浄度を維持しつつ、シャッタ下の気流により、作業空間と安全キャビネット外の空間を、物理的に隔離している。
【００１１】
従来技術による遠心分離機を組み込んだ安全キャビネットでは、シャッタ下方から吸い込んだ気流が、遠心分離機の下方を通り、リターンダクトに導かれるため、作業台面の遠心分離機位置から変わると、シャッタ下方から吸い込まれる気流の状態が変わる可能性がある。
【００１２】
また、遠心分離機の分離槽が大きい容量のものを導入したい場合、シャッタ下方から吸い込まれた気流が流れる空間を確保できない可能性がある。
【００１３】
安全キャビネットの場合、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、気流の状態が変わった場合、枯草菌芽胞を使用した物理的隔離性能を再び評価する必要がある。
【００１４】
本発明の目的は、作業空間に組み込む装置の位置、大きさに、安全キャビネットの基本性能を決定する気流の状態が影響されない安全キャビネットを提供することにある。
【００１５】
また、作業空間に装置を組み込んだ場合、安全キャビネットが大型化する傾向にある。安全キャビネットが大型化した場合、安全キャビネットを設置場所に搬入できない可能性がある。
【００１６】
本発明の他の目的は、安全キャビネットに対し設置場所への搬入路が狭くても、搬入可能な安全キャビネットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記目的を達成するために、本発明は、送風手段により第１の空気清浄手段を通して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する前面シャッタと、該前面シャッタ下部の作業空間に連接する作業開口部と、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安全キャビネット外へ空気を排気する排気系と、前記第１及び第２の空気清浄手段と前記送風手段に連接する圧力チャンバを有する安全キャビネットにおいて、前記作業開口部の下方に空気吸い込み口を設け、該空気吸い込み口から吸い込まれた空気を前記送風手段に送る流路を、前記作業空間の側壁面に設置した流路に連接したことを特徴とする。
【００１８】
また、上記の安全キャビネットにおいて、前記作業開口部の下方に設けた空気吸込み口を有した空間は、鉛直方向に中央部は浅く、両側にいくに従って段々と深くなる構成にしたことを特徴とする。
【００１９】
また、上記の安全キャビネットにおいて、前記作業開口部の下方に設けた空気吸込み口を有した空間の中央付近にファンを設けたことを特徴とする。
【００２０】
安全キャビネットは、送風機、排気用ＨＥＰＡフィルタ、吸気用ＨＥＰＡフィルタ及び圧力チャンバを備えたファンケースと、作業空間の左右の測弊に設けた側面循環流路ケースと、前記作業空間の背面壁に設けた背面循環流路ケースと、前記作業開口部の下方に設置した空気を吸い込む吸込みグリルケースと、安全キャビネット本体を支持する脚部ケースとより構成され、各構成ケースには連結面を設け、前記構成ケースを組立てて使用することを特徴とする。
【００２１】
さらに、上記の安全キャビネットにおいて、作業空間の壁面に連接するケースに連結部を有し、該連結部は安全キャビネット使用時に負圧となる部分で構成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、安全キャビネットの作業空間内に、分析器や観察器などの装置を組み込み、配置したり固定したりした場合、作業開口部に形成される吸い込み気流（流入気流）の風速、及び気流の状態が装置の位置、大きさに影響されない安全キャビネットを提供できる。
【００２３】
また、感染性のある材料が漏れ出ないことが重要な安全キャビネットにおいて、分割状態で納入し、設置場所にて組み立て可能な安全キャビネットを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の第１実施の形態を示す分析器などの装置を組み込んだ安全キャビネットの構造断面図を示す。
【図２】本発明の第１実施の形態を示す分析器などの装置を組み込んだ安全キャビネットの構造断面図及び正面図を示す。
【図３】本発明の第１実施の形態を示す分析器などの装置を組み込んだ安全キャビネットの正面図である。
【図４】本発明の第２実施の形態を示す分析器などの装置を組み込んだ安全キャビネットの構造断面図及び正面図である。
【図５】本発明の第３実施の形態を示す分析器などの装置を組み込んだ安全キャビネットの構造断面図、及び正面図である。
【図６】本発明の第４実施の形態を示す分析器などの装置を組み込んだ安全キャビネットの構造の分解時の断面図を示す。
【図７】本発明の第４実施の形態を示す分析器などの装置を組み込んだ安全キャビネットの組み立て時の構造断面図を示す。
【図８】本発明の第４実施の形態を示す分析器などの装置を組み込んだ安全キャビネットの連結部を示す図である。
【図９】本発明の安全キャビネットの前面下部を示す斜視図である。
【図１０】本発明の第５実施の形態を示す分析器などの装置を組み込んだ安全キャビネットの構造断面図及び正面図である。
【図１１】本発明の第５実施の形態を示す安全キャビネットの前面下部を示す斜視図である。
【図１２】本発明の第６実施の形態を示す分析器などの装置を組み込んだ安全キャビネットの構造断面図及び正面図である。
【図１３】本発明の第６実施の形態を示す安全キャビネットの前面下部を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の実施の形態を図を用いて説明する。
【実施例１】
【００２６】
図１は、本発明の第１実施の形態を示す分析器などの装置を組み込んだ安全キャビネットの構造の側面断面図及び正面断面図である。また、図２は、本発明の第１実施の形態を示す分析器などの装置を組み込んだ安全キャビネットの構造の側面断面図及び正面図である。ここで、図１（ａ）は図１（ｂ）のＡ−Ａ断面図を示している。
【００２７】
図１及び図２において、１は安全キャビネット、２は作業する作業台面、３は作業空間、４は上下に開閉可能な前面シャッタ、５は送風機、６は前面シャッタ４の下方の作業開口部、７は作業開口部６のキャビネット外から入る流入気流、８は安全キャビネット１の上面に設けられた排気口、９は排気口８より排気される排気空気である。
【００２８】
１０は感染物質、１１は作業空間３の上側に設置された清流板、１２ａは排気用ＨＥＰＡフィルタ、１２ｂは吸気用ＨＥＰＡフィルタ、１３は圧力チャンバ２９が正圧、１４は送風機５が設置されている空間が負圧であることを示している。また、１５は作業開口部６の下側の吸い込みグリル、１６は吸込みグリル下方流路、１７は吸気用ＨＥＰＡフィルタ１２ｂより吹き出された吹き出し空気、１８は安全キャビネット１の脚部、１９は作業空間の背面に設置された背面循環流路、２０は作業空間の左右に設置された側面循環流路、２２は背面循環流路を流れるリターンエア、２３は作業空間３の背面吸込み口、２４ａは分析器や観察器などの装置である。
【００２９】
次に安全キャビネットの構成について説明する。
【００３０】
図１及び図２において、安全キャビネットの構成は、作業空間３の上面に整流板１１を配置し、作業空間３の下面には作業台面２が形成されている。整流板１１の上方には給気用ＨＥＰＡフィルタ１２ｂを配置し、給気用ＨＥＰＡフィルタ１２ｂは圧力チャンバ２９に連接している。圧力チャンバ２９には排気用ＨＥＰＡフィルタ１２ａ、送風機５も連接している。送風機５を運転することにより、圧力チャンバ２９内は、正圧１３となり、排気用ＨＥＰＡフィルタ１２ａ、給気用ＨＥＰＡフィルタ１２ｂを加圧し、各フィルタが塵埃をろ過し、清浄空気を流すことになる。
【００３１】
作業空間３の前面には前面シャッタ４を配置し、前面シャッタ４の下方には、作業開口部６を形成し、作業者（図示せず）は、前面シャッタ４より作業空間３の内部をのぞき、作業開口部６から腕を作業空間３内に挿入し、感染物質１０などを取り扱い、実験を行う。
【００３２】
気流の構成は、前面シャッタ４の作業開口部６の下面に吸い込みグリル１５を形成し、吸い込みグリル１５から安全キャビネットの外の空気と、作業空間３内の一部の空気を一緒に吸い込み、流入気流７を形成している。吸い込みグリル１５から吸い込まれた空気は、吸い込みグリル下方流路１６を通り、左右に分かれ、左右の作業空間側面３ａに連接している側面循環流路２０を通り、送風機５が配置されている負圧１４部に導かれる。この流入気流７により、作業空間３内の感染物質１０が装置外に出ようとした場合、吸い込みグリル１５に吸い込まれ、作業空間３内と安全キャビネット１外を遮断することができる。
【００３３】
送風機５に吸い込まれる気流は、外部空気の塵埃と感染物質１０を含んでいる。送風機５から吹き出した空気は、圧力チャンバ２９に入り、排気用ＨＥＰＡフィルタ１２ａ、給気用ＨＥＰＡフィルタ１２ｂを加圧する。作業開口部６から入る空気量と同じ空気量が、排気用ＨＥＰＡフィルタ１２ａから排気口８を通り、安全キャビネット１外に排気空気９として排気され、送風機５の総風量の残った空気量が、給気用ＨＥＰＡフィルタ１２ｂから整流板１１を通り、吹き出し空気１７として作業空間３に供給される。作業空間３に供給される空気は、給気用ＨＥＰＡフィルタ１２ｂでろ過されているので、清浄な空気である。作業空間３の空気は、作業開口部６の手前から吸い込みグリル１５に吸い込まれ、他は、装置２４ａの周囲を通り、作業空間３背面の背面吸い込み口２３に吸い込まれ、リターンエア２２なって背面循環流路１９を通り、送風機５に吸い込まれる。
【００３４】
以上が安全キャビネット１内の気流の流れである。給気用ＨＥＰＡフィルタ１２ｂの下流に配置されている整流板１１は、作業空間３に供給される吹き出し空気１７の風速を均一化する目的で配置されている。
【００３５】
作業空間３の最下面には、作業台面２が形成され、作業台面２の下方には、脚部１８を形成し、安全キャビネット１の本体を支持している。
【００３６】
作業台面２には、装置２４ａが配置されている。気流の構成で示したように、流入気流７は、装置２４ａの作業空間３内での位置に影響されず、また、装置２４ａが、作業空間３内に入る大きさであれば、装置２４ａの大きさも、流入気流７の風速に無関係である。装置２４ａが作業上、高さ方向に低い位置にあるのであれば、装置２４ａと作業台面２の間に、台を置くなどの処置が可能である（図示せず）。
【００３７】
図３は、本発明の第１実施の形態を示す分析器などの装置を組み込んだ安全キャビネットの正面図である。
【００３８】
従来の安全キャビネット１では、作業開口部６から吸い込まれる流入気流７は、作業台面２の下方を循環流路として吸い込まれるため、作業開口部６の左右方向に、比較的均一な風速分布をしている。これに対し、本発明では、循環流路を作業台面の下方に持たず、側面循環流路２０から作業開口部６に対して、左右方向から吸い込まれるため、吸い込みグリル下方流路１６の大きさ、深さによっては、流入気流７の風速に、側面循環流路２０に近い方が速く、側面循環流路２０に遠い方が遅いという分布ができる可能性がある。その風速分布を解消するため、図３では、吸い込みグリル下方流路１６に傾斜を持たせている。
【００３９】
作業開口部６の中央付近の吸い込みグリル下方流路１６には、作業開口部６中央付近の気流しか吸い込まないため、流路内の風量は小２５ａである。側面循環流路２０に近い吸い込みグリル下方流路１６には、前記流路真上の吸い込みグリル１５から吸い込まれた気流の他に、作業開口部６の中央付近で吸い込まれ、側面循環流路２０に流れていく気流も流れている。したがって、吸い込みグリル下方流路１６に流れる風量は、作業開口部６の中央付近が最も少なく、両側の側面循環流路２０に近づくに従って多くなる（２５ｂ）。図３では、その多くなっていく風量に合わせ、吸い込みグリル下方流路１６の深さに分布を持たせ、作業開口部６から吸い込まれる力を均一化し、流入気流７風速分布の改善を図っている。すなわち、吸い込みグリル下方流路１６で、鉛直方向に中央付近では浅く、両側にいくに従って段々と深くなるような構成にしている。
【００４０】
図３では、吸い込みグリル下方流路１６の深さに分布を持たせているが、吸い込みグリル下方流路１６の深さ、気流が側面循環流路に流れる方法の断面積が大きく、吸い込みグリル下方流路１６を流れる風速を遅くすることが可能な場合、分布を持たせたくとも、流入気流７風速分布の改善を図ることができる。
【実施例２】
【００４１】
次に分析器などの装置が大型化した場合について説明する。
【００４２】
図４は、本発明の第２実施の形態を示す分析器などの装置を組み込んだ安全キャビネットの構造断面図及び正面図である。
【００４３】
図４において、気流の流れは、実施例１と同じように、吸い込みグリル１５から吸い込まれた気流は、側面循環流路２０を通り、送風機５に吸い込まれる。脚部１８を廃止し、作業台面２を下方に構成しているが、気流の流れる部分のケース寸法は、実施例１と同一寸法にて製作可能である。
【００４４】
この構成により実施例１より大きな大型装置２４ｂを作業空間３内に配置することが可能となる。装置２４ａと２４ｂでは大きさが異なるが、流入気流７を含む気流構成は全く同じであることから、作業空間３と安全キャビネット１外の気流は遮断され、作業空間３内の感染物質１０は外部に漏れ出ることはない。
【００４５】
作業台面２は、安全キャビネット１の本体ケース１ａの一部として構成しなくとも、安全キャビネット１を置く、床面を利用しても良い。
【実施例３】
【００４６】
次に、吸込みグリル下方流路１６の別の実施例について説明する。
【００４７】
図５は、本発明の第３実施の形態を示す分析器などの装置を組み込んだ安全キャビネットの構造断面図及び正面図である。
【００４８】
図５において、気流の構成は、前面シャッタ４の作業開口部６の下面に吸い込みグリル１５を形成し、吸い込みグリル１５から装置外の空気と、作業空間３内の一部の空気を一緒に吸い込み、流入気流７を形成している。吸い込みグリル１５から吸い込まれた空気は、吸い込みグリル下方流路１６を通り、作業空間側面３ａの片側に連接している側面循環流路２０を通り、送風機５が配置されている負圧１４部に導かれる。この流入気流７により、作業空間３内の感染物質１０が安全キャビネット１外に出ようとした場合、吸い込みグリル１５に吸い込まれ、作業空間３内と安全キャビネット１外を遮断することができる。
【００４９】
送風機５から吹き出した後の気流は、実施例１と同じ構成であるため説明は省略する。
【００５０】
流入気流７が吸い込まれる風速を作業開口部６の左右方向に均一化するため、吸い込みグリル１５から吸い込まれる吸引力を、作業開口部６の左右方向に均一化する必要がある。そのため、吸い込みグリル下方流路１６の深さを、側面循環流路２０に近いほうを深く、側面循環流路２０から遠いほう即ち中央付近を浅くし、吸い込みグリル下方流路１６の各断面に流れる風量に合わせ、吸い込みグリル下方流路１６の深さに傾斜を持たせている。
【００５１】
この構成は、安全キャビネット１片側の側面循環流路２０のスペースが取れない場合や、図５（ｃ）に示すように、側面循環流路２０の反対側に、装置出し入れ口３０、装置出し入れ口扉３１を設け、大型装置２４ｂを作業空間３の側面から出し入れする場合に有効である。
【００５２】
図５において、左側に側壁に僅かの幅を持たせているがこれは側壁である。
【実施例４】
【００５３】
次に、安全キャビネットが大型化し、使用する実験室等に搬入できない場合について説明する。
【００５４】
図６は、本発明の第４実施の形態を示す分析器などの装置を組み込んだ安全キャビネットの分解時の構造を示す図である。
【００５５】
作業空間３内部に配置する分析器などの装置２４が大型化した場合、当然、装置２４を内部に組み込む安全キャビネット１も大型化する。安全キャビネット１が大型化した場合、使用する実験室に搬入できない可能性があるので、安全キャビネット１を分解可能な構造にすることも有効である。
【００５６】
安全キャビネット１をファンケース２６、側面循環流路ケース２０ａ、背面循環流路ケース１９ａ、吸い込みグリルケース１５ａ、脚部ケース１８ａにより構成する。
図６（ａ）は安全キャビネットの構造の側面断面図で、図６（ｂ）は正面断面図である。
図６（ａ），（ｂ）において、安全キャビネット１は、ファンケース２６、側面循環流路ケース２０ａ，背面循環流路ケース１９ａ、吸込みグリルケース１５ａ、
脚部ケース１８ａより構成される。そして、各構成要素には、連結面２７が構成されている。ファンケース２６は、安全キャビネット１で最も重要な送風機５、排気用ＨＥＰＡフィルタ１２ａ、給気用ＨＥＰＡフィルタ１２ｂ、圧力チャンバ２９で構成している。圧力チャンバ２９、及び各ＨＥＰＡフィルタの圧力チャンバ２９との連結面は、搬入時などに分割する必要がないため、ＨＥＰＡフィルタ部分からのリークや、圧力チャンバ２９の正圧１３部からのリークなどの要因を排除している。
【００５７】
図７は、図６において分解した安全キャビネットの各ケースを組立てた構造の断面図を示している。
【００５８】
図７において、ファンケース２６、側面循環流路ケース２０ａ、背面循環流路ケース１９ａ、吸い込みグリルケース１５ａ、脚部ケース１８ａの各要素を連結面２７で連結する。連結面は、送風機５運転時は、負圧１４となる部分で連結している。これは、圧力チャンバ２９をファンケース２６内に一体で構成したことにより実現可能となっている。
【００５９】
連結面を負圧１４部で構成することにより、安全キャビネット１運転中は、負圧１４部分から感染物質１０を含む気流が漏れることはないため、感染物質１０の漏洩を防止することが可能となる。
【００６０】
次に、本発明の第４実施の形態である安全キャビネットの連結面について説明する。
【００６１】
図８（ａ）は第４実施の形態の安全キャビネットの側面断面図で、図８（ｂ）は安全キャビネットの各ケースの連結面を示す。
【００６２】
図８（ａ）において、上記の通り、ファンケース２６、側面循環流路ケース２０ａ、背面循環流路ケース１９ａ、吸い込みグリルケース１５ａ、脚部ケース１８ａの各要素の連結面をボルト・ナット３２で連結する。そして、連結部分が安全キャビネット１の内側になる部分は、側面循環流路ケース２０ａ、背面循環流路ケース１９ａなどに、カバー２８を設け、連結時にはカバー２８を外し、連結面２７をボルト・ナット３２で締結し、その後、カバー２８で塞ぐことで連結が可能である。連結面２７は負圧部分であるが、連結面２７をコーキング材料でコーキングして、密閉性を高めても良い。
【００６３】
図９は、安全キャビネット１の前面シャッタ４の下方の吸込みグリルを示す斜視図である。
【００６４】
図９において、前面シャッタ４と吸い込みグリル１５の作業開口部６を有し、吸い込みグリル１５は空気を吸い込みやすいようにメッシュ構造とする。吸い込みグリル１５に流入する空気は、安全キャビネットの外部の空気と作業空間３内の空気であり、この吸い込みグリル１５で流入気流７が存在するため、作業空間３から安全キャビネットの外部へ流れ出す空気はない。
【００６５】
また、吸い込みグリル１５に吸い込まれる空気の風量が均一でなく、吸い込みグリル１５の中央付近の風量が小さく、両側にいくに従って段々と風量が大きくなる分布を示す。
【００６６】
本発明は、吸い込みグリル１５に吸い込まれる空気の風量が均一化されるように、吸い込みグリル１５の下方の構造を、吸い込みグリル下方流路１６で鉛直方向に中央付近を浅くし、両側にいくに従って段々と深くなるように構成する。すなわち、中央部が頂点となり、両側にそれぞれ下がっていく斜面を形成する構成となる。
【００６７】
このような構成であれば、図３で説明したように吸い込みグリル下方流路１６で中央付近は風量小２５ａで、両側は風量台２５ｂとなり、流入気流７は均一化される。
吸い込みグリル下方流路１６の空気は、安全キャビネット１の作業空間３の両側面に設置された側面循環流路２０に連通され、送られる。
【実施例５】
【００６８】
次に、本発明の第５実施の形態を図１０及び図１１に示す。
【００６９】
図１０及び図１１は、本発明の第１実施の形態の図１及び図２と異なる点は、安全キャビネット１の作業開口部６の下方の吸い込みグリル下方流路１６の中央付近にファン３３を設置したことである。
【００７０】
図において、ファン３３は、図１０（ｂ）に示すように安全キャビネット１の吸い込みグリル下方流路１６で中央より少し離れた位置に２個設置している。
【００７１】
ファン３３は、作業開口部６より流入する流入気流７が少ないときに動作させ、吸い込みグリル１５より吸い込む空気の量を多くし、流入気流７を増加させるものである。ファンとしてプロペラファンなどを用いる。
【実施例６】
【００７２】
次に、ファンを設置した構成について説明する。
【００７３】
図１２（ａ）の安全キャビネット１の構成において、作業空間３の上面には清流板１１を配置し、下面には作業台面２を形成している。整流板１１の上方には給気用ＨＥＰＡフィルタ１２ｂを配置し、給気用ＨＥＰＡフィルタ１２ｂには圧力チャンバに連接している。
圧力チャンバには、排気用ＨＥＰＡフィルタ１２ａ、送風機５を連接している。送風機５を運転することにより、圧力チャンバ内は、正圧となり、排気用ＨＥＰＡフィルタ１２ａ，給気用ＨＥＰＡフィルタ１２ｂを加圧し、それぞれのフィルタが塵埃をろ過し、清浄空気を生成する。作業空間３の前面には、前面シャッタ４を配置し、前面シャッタ４の下方には作業開口部６を形成し、作業者は前面シャッタ４より作業空間４の内部をのぞき、作業開口部６から手を作業空間内に挿入し、感染物質１０などを取り扱い、実験を行っている。
【００７４】
次に本安全キャビネット１の気流について説明する。
【００７５】
気流の構成は、前面シャッタ４の作業開口部６の下面に吸い込みグリル１５を形成し、吸い込みグリル１５から安全キャビネット１の外の空気と作業空間内の一部の空気を一緒に吸い込み、流入気流７を形成する。
吸い込みグリル１５から吸い込まれた空気は、吸い込みグリル下方流路１６を通り、左右に分かれ、左右の作業空間側面に連接している側面循環流路２０を介して送風機５が配置されている負圧部へ導かれる。
【００７６】
流入気流７により作業空間３内の感染物質１０が安全キャビネット１外へ出ようとした場合、吸い込みグリル１５に吸い込まれ、作業空間３内と安全キャビネット１とを遮断している。
【００７７】
送風機５に吸い込まれる気流は、外部空気の塵埃と感染物質１０を含んでいる。
送風機５から吹き出された空気は、圧力チャンバに入り、排気用ＨＥＰＡフィルタ及び吸気用ＨＥＰＡフィルタを加圧する。作業開口部６から入る空気量と同じ空気量が、排気用ＨＥＰＡフィルタから排気口８を通り安全キャビネット１外へ排気され、送風機５の総風量の残った空気量が給気用ＨＥＰＡフィルタから整流板１１を通り、吹き出し空気１７として作業空間３内に供給される。
作業空間３に供給される空気は、給気用ＨＥＰＡフィルタ１２ｂでろ過されるため清浄空気である。
作業空間３の空気は、手前より吸い込みグリル１５に吸い込まれ、他は分析器などの装置２４の周囲を通り、作業空間３の背面吸込み口２３に吸い込まれリターンエア２２となって背面循環流路１９を通り、送風機５に吸い込まれる。
【００７８】
以上が安全キャビネット１内の気流の流れの説明である。
【００７９】
また、図１２（ｂ）において、実施例６は作業開口部６の下方の吸い込みグリル１５から吸い込まれる空気は、吸い込みグリル下方流路１６を介して作業空間３の側面に設置した側面循環流路２０に連接され、送風機５側に送られる。
また、吸い込みグリル５に吸い込まれる空気の風量は、中央付近よりも側面循環流路２０が両側にあるため側面循環流路２０に近い両サイドの方が大きい。
実施例６では、この吸い込みグリル５から吸い込まれる風量を均一にするため中央付近にファン３３を設けている。
【００８０】
図１３は、安全キャビネット１の前面の吸い込みグリル下方流路１６の部分を示す部分斜視図である。
【００８１】
図１３において、作業開口部６の下方の吸い込みグリル１５は空気抵抗の小さいメッシュなどで形成する。また、吸い込んだ空気の空間部である吸い込みグリル下方流路１６の両サイドには側面循環流路２０に連接する開口部を有している。
さらに、側面循環流路２０の中央付近には、吸い込みグリル１５から吸込み空気を均一にするためファン３３を設置している。このような構成により、均一な風量を吸い込むことができる。
【符号の説明】
【００８２】
１‥安全キャビネット １ａ‥本体ケース
２‥作業台面 ３‥作業空間
３ａ‥作業空間側面 ４‥前面シャッタ
５‥送風機 ６‥作業開口部
７‥流入気流 ８‥排気口
９‥排気空気 １０‥感染物質
１１‥整流板 １２a‥排気用ＨＥＰＡフィルタ
１２b‥給気用ＨＥＰＡフィルタ １３‥正圧
１４‥負圧 １５‥吸い込みグリル
１５ａ‥吸い込みグリルケース
１６‥吸い込みグリル下方流路
１７‥吹き出し空気 １８‥脚部
１８ａ‥脚部ケース １９‥背面循環流路
１９ａ‥背面循環流路ケース ２０‥側面循環流路
２０ａ‥側面循環流路ケース ２１‥作業者
２２‥リターンエア ２３‥背面吸い込み口
２４ａ‥装置 ２４ｂ‥大型装置
２５ａ‥流路内の風量少 ２５ｂ‥流路内の風量多
２６‥ファンケース ２７‥連結面
２８‥カバー ２９‥圧力チャンバ
３０‥装置出し入れ口 ３１‥装置出し入れ口扉
３２‥ボルト・ナット ３３‥ファン
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送風手段により第１の空気清浄手段を通して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する前面シャッタと、
該前面シャッタ下部の作業空間に連接する作業開口部と、
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安全キャビネット外へ空気を排気する排気系と、
前記第１及び第２の空気清浄手段と前記送風手段に連接する圧力チャンバを有する安全キャビネットにおいて、
前記作業開口部の下方に空気吸い込み口を設け、該空気吸い込み口から吸い込まれた空気を前記送風手段に送る流路を、前記作業空間の側壁面に設置した流路に連接したことを特徴とする安全キャビネット。
【請求項２】
請求項１記載の安全キャビネットにおいて、
前記作業開口部の下方に設けた空気吸込み口を有した空間は、鉛直方向に中央部は浅く、両側にいくに従って段々と深くなる構成にしたことを特徴とする安全キャビネット。
【請求項３】
請求項１記載の安全キャビネットにおいて、
前記作業開口部の下方に設けた空気吸込み口を有した空間の中央付近にファンを設けたことを特徴とする安全キャビネット。
【請求項４】
安全キャビネットは、送風機、排気用ＨＥＰＡフィルタ、吸気用ＨＥＰＡフィルタ及び圧力チャンバを備えたファンケースと、作業空間の左右の測弊に設けた側面循環流路ケースと、前記作業空間の背面壁に設けた背面循環流路ケースと、前記作業開口部の下方に設置した空気を吸い込む吸込みグリルケースと、安全キャビネット本体を支持する脚部ケースとより構成され、
各構成ケースには連結面を設け、前記構成ケースを組立てて使用することを特徴とする安全キャビネット。
【請求項５】
請求項４記載の安全キャビネットにおいて、
作業空間の壁面に連接するケースに連結部を有し、
該連結部は安全キャビネット使用時に負圧となる部分で構成されていることを特徴とする安全キャビネット。
【請求項１】
送風手段により第１の空気清浄手段を通して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する前面シャッタと、
該前面シャッタ下部の作業空間に連接する作業開口部と、
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安全キャビネット外へ空気を排気する排気系と、
前記第１及び第２の空気清浄手段と前記送風手段に連接する圧力チャンバを有する安全キャビネットにおいて、
前記作業開口部の下方に空気吸い込み口を設け、該空気吸い込み口から吸い込まれた空気を前記送風手段に送る流路を、前記作業空間の側壁面に設置した流路に連接したことを特徴とする安全キャビネット。
【請求項２】
請求項１記載の安全キャビネットにおいて、
前記作業開口部の下方に設けた空気吸込み口を有した空間は、鉛直方向に中央部は浅く、両側にいくに従って段々と深くなる構成にしたことを特徴とする安全キャビネット。
【請求項３】
請求項１記載の安全キャビネットにおいて、
前記作業開口部の下方に設けた空気吸込み口を有した空間の中央付近にファンを設けたことを特徴とする安全キャビネット。
【請求項４】
安全キャビネットは、送風機、排気用ＨＥＰＡフィルタ、吸気用ＨＥＰＡフィルタ及び圧力チャンバを備えたファンケースと、作業空間の左右の測弊に設けた側面循環流路ケースと、前記作業空間の背面壁に設けた背面循環流路ケースと、前記作業開口部の下方に設置した空気を吸い込む吸込みグリルケースと、安全キャビネット本体を支持する脚部ケースとより構成され、
各構成ケースには連結面を設け、前記構成ケースを組立てて使用することを特徴とする安全キャビネット。
【請求項５】
請求項４記載の安全キャビネットにおいて、
作業空間の壁面に連接するケースに連結部を有し、
該連結部は安全キャビネット使用時に負圧となる部分で構成されていることを特徴とする安全キャビネット。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１３−８５９９４（Ｐ２０１３−８５９９４Ａ）
【公開日】平成２５年５月１３日（２０１３．５．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２２６８６４（Ｐ２０１１−２２６８６４）
【出願日】平成２３年１０月１４日（２０１１．１０．１４）
【出願人】（５０２１２９９３３）株式会社日立産機システム (1,140)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月１３日（２０１３．５．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月１４日（２０１１．１０．１４）
【出願人】（５０２１２９９３３）株式会社日立産機システム (1,140)
【Ｆターム（参考）】
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