(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に作業空間を有し、前面に作業者の腕を挿入するグローブが装着される挿入部を有する箱状の本体ケースと、
前記本体ケースの作業空間内に給気フィルタを介して前記本体ケース外の気体を給気する給気装置と、
前記作業空間の底面を構成し、かつ、前記作業空間の底面に開口を形成する作業板と、
前記作業板よりも下位に設けられ、前記開口を介して前記作業空間と連通した収容室と、
収容状態では全体が前記収容室に、使用状態では少なくとも一部が前記作業空間に、配置されるように昇降可能な観察装置と、を備え、
前記観察装置は、使用状態における前記作業板と前記観察装置との隙間よりも水平方向の幅の広い受け部を側面に有し、
前記受け部は、前記観察装置の使用状態において、前記受け部の上端部と前記作業板の裏面とが当接又は近接することで、前記観察装置と作業板との隙間を埋める、
作業用チャンバー。
【請求項２】
前記作業空間内の気体を、排気フィルタを介して前記本体ケース外へ排気する排気装置と、
前記作業空間内へ滅菌物質を供給する滅菌装置と、をさらに備え、
前記受け部は、貫通した複数の孔部を有している、
請求項１に記載の作業用チャンバー。
【請求項３】
前記観察装置は、観察対象物を載置するステージが前記作業板と略同一平面上に位置したときに、前記受け部の上端部と前記作業板の裏面とが当接又は近接する、
請求項１又は２に記載の作業用チャンバー
【請求項４】
前記受け部は、前記観察装置の側面における前記ステージより下位の内端部から外方に延伸するとともに、前記受け部の上端部が前記内端部より上位かつ前記ステージより下位に位置する、
請求項３に記載の作業用チャンバー。
【請求項５】
前記観察装置の上面には、前記作業板の開口の面積より僅かに小さい面積の天板が設けられ、
前記天板は、前記観察装置の収容状態において、前記作業板と略同一平面上で、かつ、前記作業板の開口内に位置する、
請求項１に記載の作業用チャンバー。
【請求項６】
前記受け部は、内端部から外方へ向かって上方へ傾斜した傾斜面を有する、
請求項１に記載の作業用チャンバー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、再生医療関連及び製薬関連の実験環境機器に用いられるアイソレータ、クリーンベンチ、キャビネットなどの作業用チャンバーに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１において、例えば、培養した細胞の観察等の作業を行うための作業室を有するアイソレータが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−１７７０９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本開示は、作業空間内で観察可能であり、かつ、作業性を向上させた作業用チャンバーを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示における作業用チャンバーは、内部に作業空間を有し、前面に作業者の腕を挿入するグローブが装着される挿入部を有する箱状の本体ケースと、本体ケースの作業空間内に給気フィルタを介して本体ケース外の気体を給気する給気装置と、作業空間の底面を構成し、かつ、作業空間の底面に開口を形成する作業板と、作業板よりも下位に設けられ、開口を介して作業空間と連通した収容室と、収容状態では全体が収容室に、使用状態では少なくとも一部が作業空間に、配置されるように昇降可能な観察装置と、を備える。観察装置は、使用状態における作業板と観察装置との隙間よりも水平方向の幅の広い受け部を側面に有し、受け部は、観察装置の使用状態において、受け部の一部と作業板の裏面が当接又は近接することで、観察装置と作業板との隙間を埋める。
【発明の効果】
【０００６】
本開示の作業用チャンバーは、作業空間内で観察可能であり、かつ、作業性を向上させるのに有効である。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施の形態１に係るアイソレータシステムの正面図
【図２】実施の形態１に係るアイソレータシステムの斜視図
【図３】実施の形態１に係るインキュベータ装着時のアイソレータシステムの斜視図
【図４】実施の形態１に係る作業板の上視図
【図５】実施の形態１に係る観察ユニットを示す斜視図
【図６】実施の形態１に係る観察装置の収容状態での図４における５−５断面図
【図７】実施の形態１に係る観察装置の使用状態での図４における５−５断面図
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、適宜図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。
【０００９】
なお、発明者らは、当業者が本開示を十分に理解するために添付図面および以下の説明を提供するのであって、これらによって特許請求の範囲に記載の主題を限定することを意図するものではない。
【００１０】
（実施の形態１）
以下、作業用チャンバーの一例として、実施の形態１でアイソレータシステム１００について、図１〜７を用いて説明する。
【００１１】
実施の形態１におけるアイソレータシステム１００は、滅菌された環境で、例えば細胞の培養、操作、観察等の作業を行うための装置である。尚、滅菌とは、微生物や細胞等を殺菌して無菌に近づけることを示すものとする。
【００１２】
なお、本実施形態において、Ｚ軸は、アイソレータシステム１００が立設する垂直方向に沿う軸であり、上側に向かう方向を＋Ｚ方向とし、下側（下方）に向かう方向を−Ｚ方向とする。Ｙ軸は、アイソレータシステム１００の正面と背面とに直交する方向に沿う軸であり、作業空間の内部で作業を行うための開口が設けられた正面から、正面とは反対側の背面に向かう方向を−Ｙ方向とし、背面から正面に向かう方向を＋Ｙ方向とする。Ｘ軸は、正面から見て左右の側面に直交する方向に沿う軸であり、正面から見て左側面から右側面へ向かう方向を＋Ｘ方向とし、右側面から左側面に向かう方向を−Ｘ方向とする。
【００１３】
［１．アイソレータシステム］
アイソレータシステム１００の構成について、図１〜３を用いて説明する。図１は実施の形態１に係るアイソレータシステム１００の正面図である。図２は実施の形態１に係るアイソレータシステム１００の斜視図である。図３は実施の形態１に係るインキュベータ２００装着時のアイソレータシステム１００の斜視図である。
【００１４】
図１に示すように、実施の形態１におけるアイソレータシステム１００は、グローブボックス１１０、遠心機ユニット１２０、観察ユニット１３０、滅菌ユニット１４０、空調ユニット１５０、制御ユニット１６０、パスボックス１７０及び空調ユニット１８０を備える。制御ユニット１６０は、グローブボックス１１０及びパスボックス１７０の上部に設けられ、例えば滅菌ユニット１４０、空調ユニット１５０等の各装置の動作を制御する。
【００１５】
図２に示すように、グローブボックス１１０は、無菌環境で作業を行うために周囲と隔離された略箱状の作業空間Ａを内部に形成する。グローブボックス１１０は、前面板１１１にグローブ（不図示）が装着される複数の前面開口１１２を有する。前面板１１１は、上端部にもうけられたヒンジを軸として開閉することができる。これにより、グローブボックス１１０の前面を開閉することができる。左右の側面板には、パスボックス１７０やインキュベータ２００を装着するための開口が設けられている。グローブボックス１１０は、右側面板の開口にパスボックス１７０が装着され、左側面板の開口にインキュベータ２００が装着される。作業時において、作業者は、グローブを介して作業空間Ａ内で作業を行う。パスボックス１７０も、外部から作業空間Ａに搬送するものを事前に滅菌するために周囲と隔離された略箱状の準備空間Ｂを内部に形成する。作業空間Ａと準備空間Ｂは、扉を介して隔離されており、扉を開くことで連通する。
【００１６】
グローブボックス１１０は、作業手の挿入部である複数の前面開口１１２が設けられた前面板１１１、背面板、上面板、底面板、及び、左右の側面板によって箱状の本体ケースを構成する。グローブボックス１１０は、その上で作業を行う為の作業板１１３と、グローブボックス１１０の背面側に設けられる仕切板と、を内部に備える。作業を行う空間である箱状の作業空間Ａは、前面板１１１、上面板、作業板１１３、仕切板、及び、左右の側面板によって形成される。グローブボックス１１０は、外部からの菌の侵入が抑制されるように気密性を有して区画される。グローブボックス１１０は、作業板１１３、仕切板、底面板、背面板、上面板、及び、左右の側面板は、清掃や消毒のしやすいステンレス鋼板で構成されている。作業板１１３と底面板との間には、作業空間Ａ内の気体を排気する排気経路として底面ダクトが形成される。また、仕切板と背面板との間には、作業空間Ａ内の気体を排気する排気経路として背面ダクトが形成される。底面ダクトと背面ダクトとは連通されている。グローブボックス１１０内へ給気された気体は、底面ダクト及び背面ダクトを通って、グローブボックス１１０から排気される。グローブボックス１１０内の上面板には、給気口及び排気口が設けられている。給気口は作業空間Ａの上部前方に、排気口は上部後方に、配置されている。給気口から作業空間Ａ内に気体が供給され、排気口から作業空間Ａ内の気体が排気される。グローブボックス１１０では、内部の無菌環境を確保するために、給気口にＨＥＰＡフィルタ等の微粒子捕集フィルタが設けられ、微粒子捕集フィルタを介して気体がグローブボックス１１０内に供給される。また、排気口にもＨＥＰＡフィルタ等の微粒子捕集フィルタが設けられ、グローブボックス１１０内の気体は微粒子捕集フィルタを介してグローブボックス１１０内から排気される。
【００１７】
遠心機ユニット１２０は、グローブボックス１１０の下方に設けられ、作業空間Ａから接続できる。遠心機ユニット１２０は、作業空間Ａ内で作業するサンプルを遠心分離させるための遠心機を内部に備えている。観察ユニット１３０は、グローブボックス１１０の下方に設けられ、作業空間Ａから接続できる。観察ユニット１３０は、作業空間Ａ内で作業するサンプルを観察するための観察装置を内部に備えている。また、観察ユニット１３０は、内部に設けられた観察装置を昇降可能な昇降機構と、外部に設けられ昇降機構を操作するハンドルと、を備えている。作業者は、ハンドルによって昇降機構を操作することで、観察装置を使用するときは観察装置を作業空間Ａ内に押し上げ、観察装置を使用しないときは観察ユニット１３０内に観察装置を収容することができる。滅菌ユニット１４０は、グローブボックス１１０内に過酸化水素等の滅菌物質を供給するために、グローブボックス１１０の下方に設けられる。本実施形態の滅菌ユニット１４０は、グローブボックス１１０内に設けられたノズルを介して滅菌液をミスト化した滅菌ミストを噴霧して、内部を滅菌する。
【００１８】
空調ユニット１５０は、グローブボックス１１０の上部に設けられ、内部の空調を制御する。空調ユニット１５０は、給気ユニット１５０ａと排気ユニット１５０ｂとを備える。空調ユニット１５０は、給気ユニット１５０ａによって作業空間Ａ内に外気を供給し、排気ユニット１５０ｂによって作業空間Ａ内の気体を排気する。空調ユニット１８０は、パスボックス１７０の上部に設けられ、パスボックス１７０内の準備空間Ｂ内の空調を制御する。
【００１９】
図２に示すように、アイソレータシステム１００は、グローブボックス１１０におけるパスボックス１７０が設けられる側面とは反対の側面にインキュベータ２００が装着される。インキュベータ２００は、内部に培養室（図示せず）を備える。この培養室は、培養物を収容し、内部で培養する部屋であり、例えば直方体状の箱体によって外部からの菌の侵入が抑制される空間として区画される。培養室は例えばステンレス鋼板によって区画されている。インキュベータ２００、アイソレータシステム１００に対して着脱可能に構成されている。これにより、インキュベータ２００毎に培養物の管理ができる。例えば、ドナー毎に専用のインキュベータ２００を使用することにより、培養物の取り違え等の不具合を抑制できる。
【００２０】
［２．作業板］
作業板１１３の構成について、図４を用いて説明する。図４は、実施の形態１にかかる作業板１１３の上視図である。
【００２１】
図４に示すように、作業板１１３は、左右に分割された第１作業板１１３ａ及び第２作業板１１３ｂにより構成されている。作業板１１３は、前端部及び左右の端部に作業空間Ａ内の気体を排気する複数の排気口１１４を形成している。第１作業板１１３ａは、作業板１１３の下方に設けられた遠心機ユニット１２０に接続するための接続開口１１５を形成している。第１作業板１１３ａには、第１作業板１１３ａの一部を構成し接続開口１１５を開閉可能な遠心機カバー１２１が蝶番を介して取り付けられている。第２作業板１１３ｂは、作業板１１３の下方に設けられた観察ユニット１３０に接続するための接続開口１１６を形成している。接続開口１１６は、観察装置カバー１３１によって塞がれており、観察装置カバー１３１は、第２作業板１１３ｂと同一平面上に配置されている。
【００２２】
［３．観察ユニット］
［３−１．構成］
観察ユニット１３０の構成について、図５を用いて説明する。図５は、実施の形態１に係る観察ユニット１３０を示す斜視図である。図６は、実施の形態１に係る観察装置１３３の収容状態での図４における５−５断面図、図７は、使用状態での図４における５−５断面図である。
【００２３】
観察ユニット１３０は、収容室１３２、観察装置１３３、昇降装置１３４、及び、ファン１３５を備える。収容室１３２は、内部に観察装置１３３を収容する。収容室１３２は、作業板１１３よりも下位に設けられ、接続開口１１６を介して作業空間Ａと連通する。具体的には、収容室１３２は、上面が開口した箱状のケースであり、その開口縁には外方へ延伸したフランジ１３６が設けられる。グローブボックス１１０の底面板には収容室１３２をはめ込むための開口が形成され、その開口に収容室１３２が上方からはめ込まれる。そして、収容室１３２のフランジ１３６が、グローブボックス１１０の底面板に取り付けられることで、作業空間Ａと収容室１３２とが連通する。また、収容室１３２の上面の開口縁には、上方へ延伸する枠状の規制板１３７が設けられる。規制板１３７は、グローブボックス１１０の底面板と作業板１１３との間、つまり、底面ダクト内に設けられる。そのため、規制板１３７には、ガス化した滅菌物質が通過できるように複数の孔部が形成されている。これにより、作業板１１３の複数の排気口１１４から底面ダクトに落下した器具あるいは液体が更に収容室１３２内に落下するのを防止することができる。
【００２４】
収容室１３２の内部には、外部から操作可能な昇降装置１３４が設けられ、その昇降装置１３４の上部に観察装置１３３が固定される。昇降装置１３４は、外部から作業者が操作することで観察装置１３３を上下に昇降することができる。観察装置１３３は、収容状態では観察装置１３３全体が収容室１３２内に配置され、観察装置１３３を使用できる使用状態では上部が作業空間Ａに配置される。本実施の形態では、使用状態において、観察物を載置する観察装置１３３のステージが作業板１１３と略同一平面上に位置する。
【００２５】
また、上述の通り、観察装置１３３の上面には、作業板１１３の接続開口１１６の面積より僅かに小さい面積の観察装置カバー１３１が設けられ、観察装置カバー１３１は、観察装置１３３の収容状態において、作業板１１３と略同一平面上で、かつ、作業板１１３の接続開口１１６内に位置する。
【００２６】
また、観察装置１３３は、作業板１１３の接続開口１１６と観察装置１３３との間の隙間から落下する器具等と捕まえるために、側面を取り囲むように落下物受け部１３８を備える。落下物受け部１３８は、ステンレス等の金属板で構成されている。落下物受け部１３８は、捕まえた器具等をさらに落とさないように、側面から外方へ向かって延伸した後、上方へ向かって屈曲した形状であり、上端部が内端部より上方に位置する。図６に示すように、落下物受け部１３８は、使用状態において作業板１１３の接続開口１１６と観察装置１３３との間に形成される隙間よりも水平方向の幅が広くなるように形成される。さらに、図７に示すように、落下物受け部１３８は、観察装置１３３の使用状態において、落下物受け部１３８の外周端と作業板１１３の裏面が当接又は近接することで、作業板１１３の接続開口１１６と観察装置１３３との隙間埋める。なお、近接するとは、落下物受け部１３８によって捕まえられた落下物が落下物受け部１３８と作業板１１３の裏面との間の隙間（Ｚ軸方向）から外方へ落下しない程度の隙間であり、観察装置１３３と作業板１１３との間の隙間（ＸＹ軸方向）より小さいことが望ましい。また、落下物受け部１３８には、ガス化した滅菌物質が通過できるように複数の孔部１３９が形成されている。
【００２７】
また、収容室１３２内部には、収容室１３２内の気体を拡散するためのファン１３５が設けられる。
【００２８】
［４．効果等］
以上のように、本実施の形態において、アイソレータシステム１００は、内部に作業空間Ａを有し、前面板に作業者の腕を挿入するグローブが装着される前面開口１１２（挿入部）を有する箱状のグローブボックス１１０（本体ケース）と、グローブボックス１１０の作業空間Ａ内に微粒子捕集フィルタ（給気フィルタ）を介してグローブボックス１１０外の気体を給気する給気ユニット１５０ａ（給気装置）と、作業空間Ａの底面を構成し、かつ、作業空間Ａの底面に接続開口１１６を形成する作業板１１３と、作業板１１３よりも下位に設けられ、接続開口１１６を介して作業空間Ａと連通した収容室１３２と、収容状態では全体が収容室１３２に、使用状態では少なくとも一部が作業空間Ａに、配置されるように昇降可能な観察装置１３３と、を備える。観察装置１３３は、使用状態における作業板１１３の接続開口１１６と観察装置１３３との隙間よりも水平方向の幅の広い落下物受け部１３８（受け部）を側面に有し、落下物受け部１３８は、観察装置１３３の使用状態において、落下物受け部１３８の上端部と作業板１１３の裏面とが当接又は近接することで、観察装置１３３の接続開口１１６と作業板１１３との隙間を埋める。これにより、本開示の技術は、作業空間Ａ内で観察可能であり、かつ、作業性を向上させるのに有効なアイソレータシステム１００を提供できる。
【００２９】
また、アイソレータシステム１００は、作業空間Ａ内の気体を、微粒子捕集フィルタ（排気フィルタ）を介して前記本体ケース外へ排気する排気ユニット１５０ｂ（排気装置）と、作業空間Ａ内へ滅菌物質を供給する滅菌ユニット１４０（滅菌装置）と、をさらに備え、観察装置１３３の落下物受け部１３８は、貫通した複数の孔部１３９を有している。これにより、アイソレータシステム１００は、ガス化した滅菌物質を収容室１３２内部へ確実に供給することができる。
【００３０】
また、観察装置１３３は、観察対象物を載置するステージが作業板１１３と略同一平面上に位置したときに、落下物受け部１３８の上端部と作業板１１３の裏面とが当接又は近接する。これにより、アイソレータシステム１００は、使用状態において、その上で作業を行う作業板１１３と観察装置１３３のステージとが略同一平面上に位置するため、観察時の作業性が向上するだけでなく、観察装置１３３と作業板１１３との間の隙間から器具等を落下させてしまうことを抑制できる。
【００３１】
また、落下物受け部１３８は、観察装置１３３の側面におけるステージより下位の内端部から外方に延伸するとともに、落下物受け部１３８の上端部が内端部より上位かつステージより下位に位置する。これにより、アイソレータシステム１００は、観察装置１３３と作業板１１３との間の隙間からの落下物をより確実捕まえることができる。
【００３２】
まら、観察装置１３３の上面には、作業板１１３の接続開口１１６の面積より僅かに小さい面積の観察装置カバー１３１（天板）が設けられ、観察装置カバー１３１は、観察装置１３３の収容状態において、作業板１１３と略同一平面上で、かつ、作業板１１３の接続開口１１６内に位置する。これにより、観察装置１３３を収容した状態において、観察装置カバー１３１が作業板１１３の一部となるため、作業板１１３上での作業性が向上する。
【００３３】
（他の実施の形態）
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、実施の形態１を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、適宜、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用可能である。また、上記実施の形態１で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。
【００３４】
そこで、以下、他の実施の形態を例示する。なお、実施の形態１と同じ構成については、便宜上、同じ符号を付けて説明する。
【００３５】
実施の形態１では、本体ケースの一例としてグローブボックス１１０を説明した。グローブボックス１１０は、グローブを介して作業空間Ａ内で作業を行うアイソレータ用の本体ケースに限られない。グローブを装着しない前面開口１１２を有するクリーンベンチやキャビネットにも、本開示の技術は有用である。要するに、本体ケースは、作業空間Ａ内に作業者が手を挿入して内部で作業を行う実験環境機器において、作業空間Ａ内に気体を供給して、作業空間Ａの環境を調整するものであればよい。
【００３６】
また、実施の形態１では、受け部の一例として落下物受け部１３８を説明した。図５〜７のように、落下物受け部１３８は、観察装置の側面から外方へ延伸した後、上方へ屈曲した形状である。しかし、受け部は、この形状に限られない。落下物受け部１３８は、内端部から外方へ向かって上方へ傾斜した傾斜面を有する構成としてもよい。その場合、落下物受け部１３８に落下した落下物は、外方ではなく内方へ向かって跳ね返る又は転がる。そのため、落下物が落下物受け部１３８の外方へ落下することが抑制されるだけでなく、作業者が落下物を拾いやすくなる。また、落下物受け部１３８は、ステンレス等の金属板で形成され、複数の孔部１３９を有する構成とされている。しかし、受け部は、金属板に限られない。受け部は、例えば、金属のメッシュで構成されてもよい。その場合、受け部に弾性を持たせることができるため、落下物を捕えるときに落下物が跳ねることが抑制されるだけでなく、受け部を作業板１１３の裏面に当接させる際にも互いにかかる負荷を低減できる。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本開示は、箱状の作業空間に作業手を挿入して作業を行う実験環境機器に適用可能である。
【符号の説明】
【００３８】
１００  アイソレータシステム
１１０  グローブボックス
１１１  前面板
１１２  前面開口
１１３  作業板
１１３ａ  第１作業板
１１３ｂ  第２作業板
１１４  複数の排気口
１１５  接続開口
１１６  接続開口
１２０  遠心機ユニット
１２１  遠心機カバー
１３０  観察ユニット
１３１  観察装置カバー
１３２  収容室
１３３  観察装置
１３４  昇降装置
１３５  ファン
１３６  フランジ
１３７  規制板
１３８  落下物受け部
１３９  複数の孔部
１４０  滅菌ユニット
１５０  空調ユニット
１５０ａ  給気ユニット
１５０ｂ  排気ユニット
１６０  制御ユニット
１７０  パスボックス
１８０  空調ユニット
２００  インキュベータ
【図４】
0005869737.tif 000002
【図６】
0005869737.tif 000003
【図１】
0005869737.tif 000004
【図２】
0005869737.tif 000005
【図３】
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【図５】
0005869737.tif 000007
【図７】
0005869737.tif 000008