(57)【要約】【課題】作業用チャンバの使用中におけるコンタミネーションを防止し、周辺汚染を防ぐことができるコンタミネーション防止可能な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１０における利用運転では、第１送風機２３によって空気をチャンバ１２に給気するとともに、その空気を第１〜第３空気流路１３〜１５に流入させて空気の一部を再びチャンバ１２に流入させ、空気の残部を第２空気流入口２０から第２ダクト１８に流入させ、さらに、第２ダクト１８を流動する空気を第２送風機２４によってスペース１６の床面４６に向かって給気し、第２ダクト１８を流動する空気を第３送風機２５によってスペース１６の床面４６に向かって給気し、床面４６に向かった空気と第２空気流入口２０から第２ダクト１８に流入した空気との混合気をスペース１６の床面４６に向かって再び給気する。【選択図】図９
2015224819.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
前面シャッタによって開閉する前面開口を有して頂部に第１フィルタが設置された所定容積の作業用チャンバと、前記作業用チャンバの下方に位置して前後方向へ延びる第１空気流路と、前記作業用チャンバの後方に位置して前記第１空気流路につながって上下方向へ延びる第２空気流路と、前記作業用チャンバの上方に位置して前記第２空気流路につながって前後方向へ延びる第３空気流路と、前記作業用チャンバの上方から下方に向かって空気を流動させる第１送風機とを備え、前記作業用チャンバと外部とのコンタミネーションを防止するコンタミネーション防止可能な安全キャビネットにおいて、
前記安全キャビネットが、前記第２空気流路の後方に位置して上下方向へ延びる空気循環第１ダクトと、前記第１ダクトにつながって前記第３空気流路の上方に位置して前後方向へ延びる空気循環第２ダクトと、前記作業用チャンバの前方に位置して該作業用チャンバを利用する利用者が出入する所定容積の作業スペースと、前記第１空気流路の下方に延びる前記第１ダクトの底部から空気を流入させる第１空気流入口と、前記第３空気流路から前記第２ダクトに空気を流入させる第２空気流入口と、前記第３空気流路から前記第２ダクトに流入する空気を濾過する第２フィルタと、前記作業スペースの後方エリアおよび中央エリアに位置して該作業スペースに空気を給気する第１空気給気口と、前記第２ダクトに設置されて前記第１空気給気口から前記作業スペースの床面に向かって空気を給気する第２送風機と、前記第２送風機によって前記作業スペースに給気される空気を濾過する第３フィルタと、前記第１空気給気口の前方に位置して前記作業スペースに空気を給気する第２空気給気口と、前記第２ダクトに設置されて前記第２空気給気口から前記作業スペースの床面に向かって空気を給気する第３送風機とを備え、
前記安全キャビネットでは、前記利用者が前記作業スペースに存在し、前記作業用チャンバの前面開口が開放されている場合、前記第１送風機によって前記第１フィルタに通流させた空気を前記作業用チャンバの上方から下方に向かって流動させるとともに、その空気を前記前面開口近傍から前記第１空気流路に流入させつつ前記第２空気流路から前記第３空気流路に導いてその空気の一部を再び該作業用チャンバに流入させ、かつ、その空気の残部を前記第２フィルタに通流させつつ前記第２空気流入口から前記第２ダクトに流入させ、さらに、前記第２ダクトを流動する空気を前記第２送風機によって前記第３フィルタに通流させつつ前記第１空気給気口から前記作業スペースの床面に向かって給気するとともに、前記第２ダクトを流動する空気を前記第３送風機によって前記第２空気給気口から前記作業スペースの床面に向かって給気し、前記床面に向かった空気を前記第１空気流入口から前記第１ダクトに流入させつつ前記第２ダクトに流入させ、前記第２空気流入口から前記第２ダクトに流入した空気と前記第１ダクトから前記第２ダクトに流入した空気との混合気を前記床面に向かって再び給気する利用運転を実施することを特徴とするコンタミネーション防止可能な安全キャビネット。
【請求項２】
前記利用運転では、前記第３送風機から給気する空気の風速が前記第２送風機から給気する空気の風速よりも速い請求項１に記載のコンタミネーション防止可能な安全キャビネット。
【請求項３】
前記安全キャビネットでは、前記利用者が前記作業スペースに存在し、前記シャッタによって前記作業用チャンバの前面開口が閉鎖されている場合、前記第２ダクトを流動する空気を前記第２送風機によって前記第３フィルタに通流させつつ前記第１空気給気口から前記作業スペースの床面に向かって給気するとともに、前記第２ダクトを流動する空気を前記第３送風機によって前記第２空気給気口から前記作業スペースの床面に向かって給気し、前記床面に向かった空気を前記第１空気流入口から前記第１ダクトに流入させつつ前記第２ダクトに流入させ、前記第１ダクトから前記第２ダクトに流入した空気を前記床面に向かって再び給気する準備運転を実施する請求項１または請求項２に記載のコンタミネーション防止可能な安全キャビネット。
【請求項４】
前記準備運転では、前記第３送風機から給気する空気の風速が前記第２送風機から給気する空気の風速よりも速い請求項３に記載のコンタミネーション防止可能な安全キャビネット。
【請求項５】
前記準備運転では、前記第２送風機から給気する空気の風速が前記利用運転において該第２送風機から給気する空気の風速よりも速い請求項３または請求項４に記載のコンタミネーション防止可能な安全キャビネット。
【請求項６】
前記安全キャビネットでは、前記利用者が前記作業スペースに存在せず、前記シャッタによって前記作業用チャンバの前面開口が閉鎖されている場合、前記第３送風機から空気を給気することなく、前記第２ダクトを流動する空気を前記第２送風機によって前記第３フィルタに通流させつつ前記第１空気給気口から前記作業スペースの床面に向かって給気し、前記床面に向かった空気を前記第１空気流入口から前記第１ダクトに流入させつつ前記第２ダクトに流入させ、前記第１ダクトから前記第２ダクトに流入した空気を前記床面に向かって再び給気するアイドリング運転を実施する請求項１ないし請求項５いずれかに記載のコンタミネーション防止可能な安全キャビネット。
【請求項７】
前記アイドリング運転では、前記第２送風機から給気する空気の風速が前記利用運転および前記準備運転において該第２送風機から給気する空気の風速よりも遅い請求項６に記載のコンタミネーション防止可能な安全キャビネット。
【請求項８】
前記準備運転と前記アイドリング運転とでは、前記第１送風機によって前記第１フィルタに通流させた空気を前記作業用チャンバの上方から下方に向かって流動させるとともに、その空気を前記前面開口近傍から前記第１空気流路に流入させつつ前記第２空気流路から前記第３空気流路に導いてその空気を再び該作業用チャンバに流入させる請求項６または請求項７に記載のコンタミネーション防止可能な安全キャビネット。
【請求項９】
前記安全キャビネットが、前記利用者の前記作業スペースへの進入または退出を検出する第１検出手段と、前記前面開口の開放または閉鎖を検出する第２検出手段とを含み、前記安全キャビネットでは、前記第１検出手段によって利用者の進入が検出されるとともに、前記第２検出手段によって前記前面開口の開放が検出された場合に前記利用運転を実施し、前記第１検出手段によって利用者の進入が検出されるとともに、前記第２検出手段によって前記前面開口の閉鎖が検出された場合に前記準備運転を実施し、前記第１検出手段によって利用者の退出が検出されるとともに、前記第２検出手段によって前記前面開口の閉鎖が検出された場合に前記アイドリング運転を実施する請求項６ないし請求項８いずれかに記載のコンタミネーション防止可能な安全キャビネット。
【請求項１０】
前記安全キャビネットが、前記第３送風機によって給気される空気を濾過する第４フィルタと、前記第１空気流入口から前記第１ダクトに流入する空気を濾過する第５フィルタとを含む請求項１ないし請求項９いずれかに記載のコンタミネーション防止可能な安全キャビネット。
【請求項１１】
前記安全キャビネットが、前記作業スペースの横方向両側に位置する側面パネルを含み、前記安全キャビネットでは、前記作業スペースが前記第１および第２ダクトと前記側面パネルと前記床面とに囲繞されているとともに、前記作業用チャンバの反対側が開放されている請求項１ないし請求項１０いずれかに記載のコンタミネーション防止可能な安全キャビネット。
【請求項１２】
前記第２空気給気口が、前記作業スペースを横断して一方の側面パネルと他方の側面パネルとの間に延びるスリットであり、前記第３送風機から給気される空気が、前記スリットを通過することで前記作業スペースの外からの空気の進入を遮断するエアーカーテンを形成している請求項１１に記載のコンタミネーション防止可能な安全キャビネット。
【請求項１３】
前記安全キャビネットでは、前記作業用チャンバ内部における空気の清浄度レベルがグレードＡであり、前記作業スペースにおける空気の清浄度レベルがグレードＢであり、前記作業スペースの外における空気の清浄度レベルがグレードＣまたはグレードＤである請求項１ないし請求項１２いずれかに記載のコンタミネーション防止可能な安全キャビネット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、作業用チャンバと外部とのコンタミネーションを防止するコンタミネーション防止可能な安全キャビネットに関する。
【背景技術】
【０００２】
前面シャッタ１００によって開閉する前面開口１０１を有する所定容積の作業用チャンバ１０２と、前面開口１０１近傍に形成された空気流入開口１０３と、作業用チャンバ１０２の下方（直下）に位置して空気流入開口１０３につながる第１空気流路１０４と、作業用チャンバ１０２の後方（直後）に位置して第１空気流路１０４につながる第２空気流路１０５と、作業用チャンバ１０２の上方（直上）に位置して第２空気流路１０５につながる第３空気流路１０６と、給気用ＨＥＰＡフィルタ１０７および排気用ＨＥＰＡフィルタ１０８と、給気用ＨＥＰＡフィルタ１０７を通流させた清浄空気を作業用チャンバ１０２の上方から下方に向かって給気するとともに、排気用ＨＥＰＡフィルタ１０８を通流させた清浄空気を作業用チャンバ１０２の外部に排気する送風ファン１０９とを有し、前面開口１０１の開口寸法に応じて作業用チャンバ１０２に供給する吹き出し風速と、前面開口１０１から吸込む吸込み風速とを制御する安全キャビネット１１０が開示されている（特許文献１参照）。
【０００３】
この安全キャビネット１１０では、図１０示すように、利用者１１１が前面シャッタ１００を引き上げて前面開口１０１を開放した使用中に給気用ＨＥＰＡフィルタ１０７を通過した清浄空気が作業用チャンバ１０２（作業空間）に流入するとともに、清浄空気と前面開口１０１から進入する外気との混合気が前面開口１０１の下方に作られた空気流入開口１０３に流入し、その混合気が第１空気流路１０４から第２空気流路１０５に流入しつつ送風ファン１０９に流入する。
【０００４】
送風ファン１０９に流入した混合気は、その一部が排気用ＨＥＰＡフィルタ１０８を通流して清浄空気となり、安全キャビネット１１０の外部に排気され、残部が給気用ＨＥＰＡフィルタ１０７に流入して再び作業用チャンバ１０２に給気される。排気用ＨＥＰＡフィルタ１０８から排気された空気は、安全キャビネット１１０を設置した室１１２に放出される。室１１２には、ＨＥＰＡフィルタを通流した外気が外気取り入れ口１１３から給気されている。この安全キャビネット１１０は、給気用ＨＥＰＡフィルタ１０７および排気用ＨＥＰＡフィルタ１０９によって細菌やウイルス等の微生物や微細な塵埃が濾過されるから、清浄空気を室１１２に排気することができるとともに、清浄空気を作業用チャンバ１０２に給気することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−５１９６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前記特許文献１に開示の安全キャビネット１１０は、前面シャッタ１００を引き上げて前面開口１０１を開放した使用中に作業用チャンバ１０２の内部を流動した空気がチャンバ１０２の前面開口１０１から外部に漏出、拡散しないように、チャンバ１０２を流動した空気と前面開口１０１から進入する室内空気との混合気を空気流入開口１０３から第１〜第３空気流路１０４〜１０６に流入させる。
【０００７】
しかし、前面開口１０１から作業用チャンバ１０２の内部に挿入した利用者１１１の手や腕の動きによって前面開口１０１近傍における気流が乱れ、それによって図１０に矢印Ｌ１で示すようにチャンバ１０２を流動した空気の一部が前面開口１０１からチャンバ１０２の外部（安全キャビネット１１０を設置した室１１２）に漏出するコンタミネーションを起こす場合がある。作業用チャンバ１０２を流動した空気の一部が安全キャビネット１１０を設置した室１１２に漏出すると、チャンバ１０２に存在する細菌やウイルス等の微生物が外部に流出し、利用者１１１のみならず、キャビネット１１０を設置した室１１２の全域が汚染されてしまう。そのため、コンタミネーションを厳密に防止するには、１室に１台の安全キャビネット１１０しか設置することができない。
【０００８】
なお、安全キャビネット１１０の内部の清浄度レベルはグレードＡであり、それを維持するためにグレードＢの清浄度レベルの室１１２が必要とされる。グレードＢの室１１２を施設する必要からその室１１２の周辺に清浄度レベルがグレードＣやグレードＤのガウニング室やデガウニング室、バッファエリア、サプライ室等の複数の室を用意しなければならず、１台の安全キャビネット１１０を設置するために大規模な施設を構築しなければならない。さらに、その施設の稼働状況を維持するために多量のエネルギーを消費しなければならず、省エネ化を実現することができない。
【０００９】
本発明の目的は、作業用チャンバの使用中におけるコンタミネーションを防ぐことができ、細菌やウイルス等の微生物による周辺汚染を防ぐことができるコンタミネーション防止可能な安全キャビネットを提供することにある。本発明の他の目的は、設置のための清浄度レベルがグレードＢやグレードＣの複数の室を構築する必要はなく、１室に複数台の安全キャビネットを設置することができるとともに、省エネ化を実現することができるコンタミネーション防止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】
【００１０】
前記課題を解決するための本発明の前提は、前面シャッタによって開閉する前面開口を有して頂部に第１フィルタが設置された所定容積の作業用チャンバと、作業用チャンバの下方に位置して前後方向へ延びる第１空気流路と、作業用チャンバの後方に位置して第１空気流路につながって上下方向へ延びる第２空気流路と、作業用チャンバの上方に位置して第２空気流路につながって前後方向へ延びる第３空気流路と、作業用チャンバの上方から下方に向かって空気を流動させる第１送風機とを備え、作業用チャンバと外部とのコンタミネーションを防止するコンタミネーション防止可能な安全キャビネットである。
【００１１】
前記前提における本発明の特徴としては、安全キャビネットが、第２空気流路の後方に位置して上下方向へ延びる空気循環第１ダクトと、第１ダクトにつながって第３空気流路の上方に位置して前後方向へ延びる空気循環第２ダクトと、作業用チャンバの前方に位置して作業用チャンバを利用する利用者が出入する所定容積の作業スペースと、第１空気流路の下方に延びる第１ダクトの底部から空気を流入させる第１空気流入口と、第３空気流路から第２ダクトに空気を流入させる第２空気流入口と、第３空気流路から第２ダクトに流入する空気を濾過する第２フィルタと、作業スペースの後方エリアおよび中央エリアに位置して作業スペースに空気を給気する第１空気給気口と、第２ダクトに設置されて第１空気給気口から作業スペースの床面に向かって空気を給気する第２送風機と、第２送風機によって作業スペースに給気される空気を濾過する第３フィルタと、第１空気給気口の前方に位置して作業スペースに空気を給気する第２空気給気口と、第２ダクトに設置されて第２空気給気口から作業スペースの床面に向かって空気を給気する第３送風機とを備え、安全キャビネットでは、利用者が作業スペースに存在し、作業用チャンバの前面開口が開放されている場合、第１送風機によって第１フィルタに通流させた空気を作業用チャンバの上方から下方に向かって流動させるとともに、その空気を前面開口近傍から第１空気流路に流入させつつ第２空気流路から第３空気流路に導いてその空気の一部を再び作業用チャンバに流入させ、かつ、その空気の残部を第２フィルタに通流させつつ第２空気流入口から第２ダクトに流入させ、さらに、第２ダクトを流動する空気を第２送風機によって第３フィルタに通流させつつ第１空気給気口から作業スペースの床面に向かって給気するとともに、第２ダクトを流動する空気を第３送風機によって第２空気給気口から作業スペースの床面に向かって給気し、床面に向かった空気を第１空気流入口から第１ダクトに流入させつつ第２ダクトに流入させ、第２空気流入口から第２ダクトに流入した空気と第１ダクトから第２ダクトに流入した空気との混合気を床面に向かって再び給気する利用運転を実施することにある。
【００１２】
本発明の一例として、利用運転では、第３送風機から給気する空気の風速が第２送風機から給気する空気の風速よりも速い。
【００１３】
本発明の他の一例として、安全キャビネットでは、利用者が作業スペースに存在し、シャッタによって作業用チャンバの前面開口が閉鎖されている場合、第２ダクトを流動する空気を第２送風機によって第３フィルタに通流させつつ第１空気給気口から作業スペースの床面に向かって給気するとともに、第２ダクトを流動する空気を第３送風機によって第２空気給気口から作業スペースの床面に向かって給気し、床面に向かった空気を第１空気流入口から第１ダクトに流入させつつ第２ダクトに流入させ、第１ダクトから第２ダクトに流入した空気を床面に向かって再び給気する準備運転を実施する。
【００１４】
本発明の他の一例として、準備運転では、第３送風機から給気する空気の風速が第２送風機から給気する空気の風速よりも速い。
【００１５】
本発明の他の一例として、準備運転では、第２送風機から給気する空気の風速が利用運転において第２送風機から給気する空気の風速よりも速い。
【００１６】
本発明の他の一例として、安全キャビネットでは、利用者が作業スペースに存在せず、シャッタによって作業用チャンバの前面開口が閉鎖されている場合、第３送風機から空気を給気することなく、第２ダクトを流動する空気を第２送風機によって第３フィルタに通流させつつ第１空気給気口から作業スペースの床面に向かって給気し、床面に向かった空気を第１空気流入口から第１ダクトに流入させつつ第２ダクトに流入させ、第１ダクトから第２ダクトに流入した空気を床面に向かって再び給気するアイドリング運転を実施する。
【００１７】
本発明の他の一例として、アイドリング運転では、第２送風機から給気する空気の風速が利用運転および準備運転において第２送風機から給気する空気の風速よりも遅い。
【００１８】
本発明の他の一例として、準備運転とアイドリング運転とでは、第１送風機によって第１フィルタに通流させた空気を作業用チャンバの上方から下方に向かって流動させるとともに、その空気を前面開口近傍から第１空気流路に流入させつつ第２空気流路から第３空気流路に導いてその空気を再び作業用チャンバに流入させる。
【００１９】
本発明の他の一例としては、安全キャビネットが、利用者の作業スペースへの進入または退出を検出する第１検出手段と、前面開口の開放または閉鎖を検出する第２検出手段とを含み、安全キャビネットでは、第１検出手段によって利用者の進入が検出されるとともに、第２検出手段によって前面開口の開放が検出された場合に利用運転を実施し、第１検出手段によって利用者の進入が検出されるとともに、第２検出手段によって前面開口の閉鎖が検出された場合に準備運転を実施し、第１検出手段によって利用者の退出が検出されるとともに、第２検出手段によって前面開口の閉鎖が検出された場合にアイドリング運転を実施する。
【００２０】
本発明の他の一例としては、安全キャビネットが、第３送風機によって給気される空気を濾過する第４フィルタと、第１空気流入口から第１ダクトに流入する空気を濾過する第５フィルタとを含む。
【００２１】
本発明の他の一例としては、安全キャビネットが作業スペースの横方向両側に位置する側面パネルを含み、安全キャビネットでは、作業スペースが第１および第２ダクトと側面パネルと床面とに囲繞されているとともに、作業用チャンバの反対側が開放されている。
【００２２】
本発明の他の一例としては、第２空気給気口が作業スペースを横断して一方の側面パネルと他方の側面パネルとの間に延びるスリットであり、第３送風機から給気される空気がスリットを通過することで作業スペースの外からの空気の進入を遮断するエアーカーテンを形成している。
【００２３】
本発明の他の一例として、安全キャビネットでは、作業用チャンバ内部における空気の清浄度レベルがグレードＡであり、作業スペースにおける空気の清浄度レベルがグレードＢであり、作業スペースの外における空気の清浄度レベルがグレードＣまたはグレードＤである。
【発明の効果】
【００２４】
本発明にかかるコンタミネーション防止可能な安全キャビネットによれば、その利用運転において、第２ダクトを流動する空気を第２送風機によって第３フィルタに通流させつつ第１空気給気口から作業スペースの床面に向かって給気するとともに、第２ダクトを流動する空気を第３送風機によって第２空気給気口から作業スペースの床面に向かって給気し、床面に向かった空気を第１空気流入口から第１ダクトに流入させつつ第２ダクトに流入させ、第２空気流入口から第２ダクトに流入した空気と第１ダクトから第２ダクトに流入した空気との混合気を床面に向かって再び給気するから、第１空気給気口から作業スペースの後方エリアおよび中央エリアの床面に向かって給気された空気が作業用チャンバの前面開口の前方から第１ダクトに流入することでその空気が第１のエアーバリアを形成するとともに、第２空気給気口から作業スペースの前方エリアの床面に向かって給気された空気が第１空気給気口から作業スペースの床面に向かって給気された空気の前方から第１ダクトに流入することでその空気が第２のエアーバリアを形成し、前面開口から作業用チャンバの内部に挿入した利用者の手や腕の動きによって前面開口近傍における気流が乱れ、チャンバを流動した空気の一部が前面開口からチャンバの外部に漏出したとしても、その空気を第１および第２のエアーバリアによって第１ダクトに流入させることができ、チャンバの外部に漏出した空気の安全キャビネットの外部への漏出や拡散を防ぐことができる。安全キャビネットは、作業用チャンバの使用中におけるチャンバの外部に漏出した空気の安全キャビネットの外部への漏出や拡散が防止されるから、チャンバの外部に漏出した空気が安全キャビネットの外部へ漏出するコンタミネーションを防ぐことができ、細菌やウイルス等の微生物および微細な塵埃による周辺汚染を防ぐことができる。安全キャビネットは、第１送風機によって第１フィルタに通流させた空気を作業用チャンバの上方から下方に向かって流動させるとともに、その空気を前面開口近傍から第１空気流路に流入させつつ第２空気流路から第３空気流路に導いてその空気の一部を再び作業用チャンバに流入させるから、チャンバの使用中に第１フィルタによって細菌やウイルス等の微生物および微細な塵埃が捕集された清浄な空気を常時チャンバに流入させることができ、チャンバを清浄な状態に保つことができるのみならず、第２送風機によって第３フィルタに通流させた空気を作業スペースの床面に向かって給気するから、第３フィルタによって細菌やウイルス等の微生物および微細な塵埃が捕集された清浄な空気を常時作業スペースに給気することができ、作業スペースを清浄な状態に保つことができる。
【００２５】
利用運転において、第３送風機から給気する空気の風速が第２送風機から給気する空気の風速よりも速いコンタミネーション防止可能な安全キャビネットは、第３送風機から給気する空気の風速を第２送風機から給気する空気の風速よりも速くすることで、第２空気給気口から給気された空気から形成される第２のエアーバリアのバリア機能を向上させることができ、作業用チャンバの外部に漏出した空気や第１空気給気口から給気された空気が第３送風機から給気された空気（第２のエアーバリア）の外側に漏出することはなく、前面開口から作業用チャンバの外部に漏出した空気が第１空気給気口から給気された空気から形成される第１のエアーバリアを通過したとしても、その空気を第２のエアーバリアによって第１ダクトに流入させることができ、チャンバの外部に漏出した空気の安全キャビネットの外部への漏出や拡散を防ぐことができる。安全キャビネットは、作業用チャンバの使用中におけるチャンバの外部に漏出した空気の安全キャビネットの外部への漏出や拡散が確実に防止されるから、チャンバの外部に漏出した空気が安全キャビネットの外部へ漏出するコンタミネーションを防ぐことができ、細菌やウイルス等の微生物および微細な塵埃による周辺汚染を防ぐことができる。安全キャビネットは、第２送風機によって第３フィルタに通流させた空気を作業スペースの床面に向かって給気するから、第３フィルタによって細菌やウイルス等の微生物および微細な塵埃が捕集された清浄な空気を常時作業スペースに給気することができ、作業スペースを清浄な状態に保つことができる。
【００２６】
利用者が作業スペースに存在し、シャッタによって作業用チャンバの前面開口が閉鎖されている場合、第２ダクトを流動する空気を第２送風機によって第３フィルタに通流させつつ第１空気給気口から作業スペースの床面に向かって給気するとともに、第２ダクトを流動する空気を第３送風機によって第２空気給気口から作業スペースの床面に向かって給気し、床面に向かった空気を第１空気流入口から第１ダクトに流入させつつ第２ダクトに流入させ、第１ダクトから第２ダクトに流入した空気を床面に向かって再び給気する準備運転を実施するコンタミネーション防止可能な安全キャビネットは、第１空気給気口から作業スペースの後方エリアおよび中央エリアの床面に向かって給気された空気が作業用チャンバの前面開口の前方から第１ダクトに流入することでその空気が第１のエアーバリアを形成するとともに、第２空気給気口から作業スペースの前方エリアの床面に向かって給気された空気が第１空気給気口から作業スペースの床面に向かって給気された空気の前方から第１ダクトに流入することでその空気が第２のエアーバリアを形成し、利用者が作業スペースに存在したとしても、利用者から放出される細菌やウイルス等の微生物および微細な塵埃を第１および第２のエアーバリアによって第１ダクトに流入させることができ、第２送風機によって第３フィルタに通流させた空気を作業スペースの床面に向かって給気するから、第３フィルタによって利用者から放出される細菌やウイルス等の微生物および微細な塵埃が捕集された清浄な空気を常時作業スペースに給気することができ、準備運転において作業スペースを清浄な状態に保つことができる。
【００２７】
準備運転において、第３送風機から給気する空気の風速が第２送風機から給気する空気の風速よりも速いコンタミネーション防止可能な安全キャビネットは、第３送風機から給気する空気の風速を第２送風機から給気する空気の風速よりも速くすることで、第２空気給気口から給気された空気から形成される第２のエアーバリアのバリア機能を向上させることができ、第１空気給気口から給気された空気が第３送風機から給気された空気（第２のエアーバリア）の外側に漏出することはなく、利用者が作業スペースに存在し、利用者が作業スペースにおいてガウニングやデガウニングを行うことで利用者から細菌やウイルス等の微生物および微細な塵埃が放出されたとしても、微生物や微細な塵埃を第２のエアーバリアによって第１ダクトに確実に流入させることができる。安全キャビネットは、第２送風機によって第３フィルタに通流させた空気を作業スペースの床面に向かって給気するから、第３フィルタによって利用者から放出される微生物および塵埃が捕集された清浄な空気を常時作業スペースに給気することができ、準備運転において作業スペースを清浄な状態に保つことができる。
【００２８】
準備運転において、第２送風機から給気する空気の風速が利用運転において第２送風機から給気する空気の風速よりも速いコンタミネーション防止可能な安全キャビネットは、第２送風機から給気する空気の風速を利用運転のときよりも準備運転のときに速くすることで、第１空気給気口から給気された空気から形成される第１のエアーバリアのバリア機能を利用運転のときよりも向上させることができ、利用者が作業スペースに存在し、利用者が作業スペースにおいてガウニングやデガウニングを行うことで利用者から細菌やウイルス等の微生物および微細な塵埃が放出されたとしても、微生物や微細な塵埃を第１のエアーバリアによって第１ダクトに確実に流入させることができる。安全キャビネットは、第２送風機によって第３フィルタに通流させた空気を作業スペースの床面に向かって給気するから、第３フィルタによって利用者から放出される微生物および塵埃が捕集された清浄な空気を常時作業スペースに給気することができ、準備運転において作業スペースを清浄な状態に保つことができる。
【００２９】
利用者が作業スペースに存在せず、シャッタによって作業用チャンバの前面開口が閉鎖されている場合、第３送風機から空気を給気することなく、第２ダクトを流動する空気を第２送風機によって第３フィルタに通流させつつ第１空気給気口から作業スペースの床面に向かって給気し、床面に向かった空気を第１空気流入口から第１ダクトに流入させつつ第２ダクトに流入させ、第１ダクトから第２ダクトに流入した空気を床面に向かって再び給気するアイドリング運転を実施するコンタミネーション防止可能な安全キャビネットは、第２送風機によって第３フィルタに通流させた空気を作業スペースの後方エリアおよび中央エリアの床面に向かって給気しつつ、空気をスペースから第１および第２ダクトに流入させることで、第１空気給気口から給気された空気が第１のエアーバリアを形成するから、作業スペースから安全キャビネットの外部への空気の漏出や拡散を防ぐことができるとともに、第３フィルタによって細菌やウイルス等の微生物および微細な塵埃が捕集された清浄な空気を常時作業スペースに給気することができ、アイドリング運転において作業スペースを清浄な状態に保つことができる。
【００３０】
アイドリング運転において第２送風機から給気する空気の風速が利用運転および準備運転において第２送風機から給気する空気の風速よりも遅いコンタミネーション防止可能な安全キャビネットは、アイドリング運転において第２送風機から給気する空気の風速を利用運転および準備運転において第２送風機から給気する空気の風速よりも遅くすることで、アイドリング運転時に利用運転や準備運転のときよりも少ない量の空気を作業スペースに給気することができるから、安全キャビネットを利用しないアイドリング運転においてエネルギーの消費を低減することができ、省エネ化を実現することができる。安全キャビネットは、第３フィルタによって細菌やウイルス等の微生物および微細な塵埃が濾過された清浄な空気を常時作業スペースに給気することができ、アイドリング運転において作業スペースを清浄な状態に保つことができる。
【００３１】
準備運転とアイドリング運転とにおいて、第１送風機によって第１フィルタに通流させた空気を作業用チャンバの上方から下方に向かって流動させるとともに、その空気を前面開口近傍から第１空気流路に流入させつつ第２空気流路から第３空気流路に導いてその空気を再び作業用チャンバに流入させるコンタミネーション防止可能な安全キャビネットは、準備運転とアイドリング運転とにおける作業用チャンバの未使用中に、第１フィルタによって細菌やウイルス等の微生物が濾過された清浄な空気を常時作業用チャンバに流入させることができ、チャンバを清浄な状態に保つことができる。安全キャビネットは、準備運転およびアイドリング運転において、チャンバの内部が清浄な状態に保持されるから、作業用チャンバを常時使用可能な状態にしておくことができ、チャンバを直ちに使用することができる。
【００３２】
利用者の作業スペースへの進入または退出を検出する第１検出手段と、前面開口の開放または閉鎖を検出する第２検出手段とを含み、第１検出手段によって利用者の進入が検出されるとともに、第２検出手段によって前面開口の開放が検出された場合に利用運転を実施し、第１検出手段によって利用者の進入が検出されるとともに、第２検出手段によって前面開口の閉鎖が検出された場合に準備運転を実施し、第１検出手段によって利用者の退出が検出されるとともに、第２検出手段によって前面開口の閉鎖が検出された場合にアイドリング運転を実施するコンタミネーション防止可能な安全キャビネットは、第１検出手段によって利用者の作業スペースへの進入または退出を自動的に検出するとともに、第２検出手段によって前面開口の開放または閉鎖を自動的に検出し、それら検出手段の各検出信号によって利用運転や準備運転、アイドリング運転を実施するから、利用者が自ら利用運転や準備運転、アイドリング運転に切り替える必要はなく、キャビネットの使い勝手を向上させることができるとともに、利用者による各運転の切替ミスを防ぐことができ、キャビネットの安全性を向上させることができる。安全キャビネットは、第１検出手段によって利用者の進入が検出され、第２検出手段によって前面開口の開放が検出された場合、利用運転が自動的に実施されるから、作業用チャンバの外部に漏出した空気が安全キャビネットの外部へ漏出するコンタミネーションを防ぐことができ、細菌やウイルス等の微生物および微細な塵埃による周辺汚染を防ぐことができる。安全キャビネットは、第１検出手段によって利用者の進入が検出され、第２検出手段によって前面開口の閉鎖が検出された場合に準備運転が自動的に実施されるから、利用者から放出される微生物や微細な塵埃を第１および第２のエアーバリアによって第１ダクトに流入させることができ、ガウニングやデガウニングによって利用者から微生物や微細な塵埃が放出されたとしても、微生物や微細な塵埃をフィルタによって捕集することができ、準備運転において作業スペースを清浄な状態に保つことができる。安全キャビネットは、第１検出手段によって利用者の退出が検出され、第２検出手段によって前面開口の閉鎖が検出された場合にアイドリング運転が自動的に実施されるから、第１空気給気口から給気された空気が形成する第１のエアーバリアによって作業スペースから安全キャビネットの外部への空気の漏出や拡散を防ぐことができるとともに、第３フィルタによって細菌やウイルス等の微生物および微細な塵埃が捕集された清浄な空気を常時作業スペースに給気することができ、作業スペースを清浄な状態に保つことができる。
【００３３】
第３送風機によって給気される空気を濾過する第４フィルタと第１空気流入口から第１ダクトに流入する空気を濾過する第５フィルタとを含むコンタミネーション防止可能な安全キャビネットは、第１ダクトや第２ダクトを通流する空気に細菌やウイルス等の微生物および微細な塵埃が含まれていたとしても、それら微生物や塵埃が第４フィルタに捕集されるから、第１空気給気口から給気された空気が形成する第１のエアーバリアの清浄な状態を保持することができ、第１のエアーバリアによって作業スペースを清浄な状態に保持することができる。安全キャビネットは、第１空気流入口から第１ダクトに流入する空気に細菌やウイルス等の微生物および微細な塵埃が含まれていたとしても、それら微生物や塵埃が第５フィルタに捕集されるから、第１および第２ダクトに流入した空気の清浄な状態に保持することができ、作業用チャンバや作業スペースに清浄な空気を給気することができる。
【００３４】
作業スペースの横方向両側に位置する側面パネルを含み、作業スペースが第１および第２ダクトと側面パネルと床面とに囲繞されているとともに、作業用チャンバの反対側が開放されているコンタミネーション防止可能な安全キャビネットは、第１および第２ダクトと側面パネルと床面とから利用者が入出可能な所定容積の作業スペースが画成され、その作業スペースが第１および第２のエアーバリアによって清浄に保持されるとともに、作業用チャンバの反対側（作業スペースの一端）が開放されているから、利用者が作業スペースに容易に入出することができるのみならず、作業スペースにおいて利用者が清浄な環境で各種の作業を行うことができる。
【００３５】
第２空気給気口が作業スペースを横切って一方の側面パネルと他方の側面パネルとの間に延びるスリットであり、第３送風機から給気される空気がスリットを通過することで作業スペースの外からの空気の進入を遮断するエアーカーテンを形成しているコンタミネーション防止可能な安全キャビネットは、利用運転において、第２のエアーバリアを形成するエアーカーテンによって作業用チャンバの外部に漏出した空気が安全キャビネットの外部へ漏出するコンタミネーションを防ぐことができ、細菌やウイルス等の微生物および微細な塵埃による周辺汚染を確実に防ぐことができる。安全キャビネットは、準備運転において、利用者から放出される微生物や微細な塵埃を第２のエアーバリアを形成するエアーカーテンによって第１ダクトに流入させることができ、エアーカーテンによって利用者から放出される微生物や微細な塵埃の安全キャビネットの外部への漏出や拡散を確実に防ぐことができる。
【００３６】
作業用チャンバ内部における空気の清浄度レベルがグレードＡであり、作業スペースにおける空気の清浄度レベルがグレードＢであり、作業スペースの外における空気の清浄度レベルがグレードＣまたはグレードＤであるコンタミネーション防止可能な安全キャビネットは、作業用チャンバ内部の空気の清浄度レベルをグレードＡに保持することができるとともに、作業スペースの空気の清浄度レベルをグレードＢに保持することができるから、従来技術のように清浄度レベルがグレードＢの室を作り、その室に１台のみの安全キャビネットを設置し、グレードＢの室の周辺に清浄度レベルがグレードＣやグレードＤのガウニング室やデガウニング室、バッファエリア、サプライ室等の複数の室を用意する場合と比較し、空気の清浄度レベルがグレードＣまたはグレードＤの１つの室に複数台の安全キャビネットを設置することができ、安全キャビネットを設置するために大規模な施設を構築する必要がない。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】一例として示す安全キャビネットの側面図。
【図２】安全キャビネットの正面図。
【図３】安全キャビネットの上面図。
【図４】安全キャビネットを設置した室の一例を示す図。
【図５】安全キャビネットの各運転モードの遷移を説明するフローチャート。
【図６】図５から続く利用運転のフローチャート。
【図７】アイドリング運転の一例を示す安全キャビネットの側面図。
【図８】準備運転の一例を示す安全キャビネットの側面図。
【図９】利用運転の一例を示す安全キャビネットの側面図。
【図１０】従来技術の安全キャビネットの空気の流れを示す図。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
一例として示す安全キャビネット１０の側面図である図１等の添付の図面を参照し、本発明にかかるコンタミネーション防止可能な安全キャビネットの詳細を説明すると、以下のとおりである。なお、図２は、安全キャビネット１０の正面図であり、図３は、安全キャビネット１０の上面図である。図４は、安全キャビネット１０を設置した室１１の一例を示す図である。図１〜図３では、上下方向を矢印Ａ（図１，２のみ）、前後方向を矢印Ｂ（図１，３のみ）で示し、横方向を矢印Ｃ（図２，３のみ）で示す。図３では、人感センサ３１および開閉センサ３２の図示を省略している。
【００３９】
コンタミネーション防止可能な安全キャビネット１０は、図４に示すように、複数台のそれが１つの室１１に設置される。図４では、１つの室１１に５台の安全キャビネット１０が設置されているが、室１１に設置するキャビネット１０の台数を図示のそれに限定するものではなく、室１１の容積によって設置するキャビネット１０の台数が決定される。安全キャビネット１０は、医療や製薬等において行われる遺伝子操作や細胞操作、または、感染症の研究等による細菌やウイルス等の微生物の汚染による災害（バイオハザード）を防止、または、精密機械や半導体製造時の清浄環境を用意する目的で使用される。
【００４０】
安全キャビネット１０は、作業用チャンバ１２と、第１〜第３空気流路１３〜１５と、作業スペース１６と、空気循環第１および第２ダクト１７，１８と、第１および第２空気流入口１９，２０と、第１および第２空気給気口２１，２２と、第１〜第３送風機２３〜２５と、第１〜第５フィルタ２６〜３０と、人感センサ３１（第１検出手段）および開閉センサ３２（第２検出手段）と、コントローラ３３（制御装置）とから構成されている。
【００４１】
作業用チャンバ１２は、頂面板３４、第１底面板３５、前面板３６、背面板３７、側面板３８に囲繞された六面体の箱である。頂面板３４や第１底面板３５、背面板３７、側面板３８は、スチール材やステンレス材、アルミ材、合成樹脂材から作られた矩形の板である。前面板３６は、ガラス材や合成樹脂材から作られた矩形の透明板であり、その下部に開閉可能な前面シャッタ３９が取り付けられている。作業用チャンバ１２は、頂面板３４の下部に紫外線を照射する殺菌灯（図示せず）を備えている。
【００４２】
前面シャッタ３９は、ガラス材や合成樹脂製の透明板であり、前面板３６に上下方向へ摺動可能に設置されている。前面シャッタ３９を引き上げると、作業用チャンバ１２に前面開口４０（図９参照）が作られてチャンバ１２の前面の一部（下部）が開放され、引き上げたシャッタ３９を引き下げると、前面開口４０が閉じられて前面が閉鎖される。後記する利用者５２が作業用チャンバ１２の前面開口４０からチャンバ１２の内部に手や腕を挿入し、チャンバ１２の内部において所定の作業を行う。作業用チャンバ１２の底部（第１底面板３５）であって前面開口４０の近傍には、空気流入開口４１が作られている。空気流入開口４１は、作業用チャンバ１２の一方の側面板３８と他方の側面板３８との間に延びていてチャンバ１２を横断している。
【００４３】
第１空気流路１３は、作業用チャンバ１２の下方（直下）に位置して前後方向へ延びている。第１空気流路１３は、チャンバ１２の第１底面板３５と第１底面板３５から下方へ離間して前後方向へ延びる第２底面板４２との間に画成されている。第１空気流路１３は、作業用チャンバ１２の底部に作られた空気流入開口４１につながり、空気流入開口４１から流入した空気が通流する。
【００４４】
第２空気流路１４は、作業用チャンバ１２の後方（直後）に位置して上下方向へ延びている。第２空気流路１４は、チャンバ１２の背面板３７と背面板３７から後方へ離間する空気循環第１ダクト１７との間に画成されている。第２空気流路１４は、第１空気流路１３につながり、第１空気流路１３から流入した空気が通流する。
【００４５】
第３空気流路１５は、作業用チャンバ１２の上方（直上）に位置して前後方向へ延びている。第３空気流路１５は、チャンバ１２の頂面板３４と頂面板３４から上方へ離間する空気循環第２ダクト１８との間に画成されている。第３空気流路１５は、第２空気流路１４につながり、第２空気流路１４から流入した空気が通流する。
【００４６】
作業スペース１６は、空気循環第１ダクト１７（上下方向へ延びる背面パネル４３を含む）と空気循環第２ダクト１８（前後方向へ延びる天面パネル４４を含む）と上下方向へ延びる側面パネル４５と床面４６とに囲繞され、利用者５２が入出可能かつ利用者５２が作業可能な所定の容積を有する。作業スペース１６における作業用チャンバ１２の直前には、利用者５２が座る椅子４７が設置されている。
【００４７】
背面パネル４３や天面パネル４４、側面パネル４５は、スチール材やステンレス材、アルミ材、合成樹脂材から作られた矩形の板である。背面パネル４３や天面パネル４４、側面パネル４５は、その下端縁が床面４６に気密に固定されている。作業スペース１６は、作業用チャンバ１２の前方に画成され、チャンバ１２の反対側（スペース１６の前端）が開放され、出入口４８を形成している。作業用チャンバ１２を利用する利用者５２は、作業スペース１６の出入口４８（前端）からスペース１６に進入する。
【００４８】
空気循環第１ダクト１７は、第２空気流路１４の後方（直後）に位置して上下方向へ延びている。空気循環第１ダクト１７は、第２空気流路１４に並行して床面４６近傍から第３空気流路１５の上方へ延出している。空気循環第１ダクト１７には、床面４６近傍（第１空気流入口１９）から流入した空気が通流する。空気循環第２ダクト１８は、空気循環第１ダクト１７につながり、第３空気流路１５の上方（直上）に位置して前後方向へ延びている。空気循環第２ダクト１８は、第３空気流路１５に並行して第２空気流路１４の直前から作業スペース１６の上方に延出し、スペース１６の出入口４８（前端）まで延びている。空気循環第２ダクト１８には、空気循環第１ダクト１７から流入した空気が通流する。
【００４９】
第１空気流入口１９は、床面４６近傍に延びる（第１空気流路１３の下方に延びる）空気循環第１ダクト１７の底部に設置されている。第１空気流入口１９には作業スペース１６の空気が通流し、その空気が第１空気流入口１９を通って空気循環第１ダクト１７の底部に流入する。第２空気流入口２０は、第３空気流路１５の上方に延びる空気循環第２ダクト１８の下部に設置されている。第２空気流入口２０には第３空気流路１５を流動する空気が通流し、その空気が第２空気流入口２０を通って空気循環第２ダクト１８に流入する。
【００５０】
第１空気給気口２１は、作業スペース１６の後方エリア４９および中央エリア５０に延びる空気循環第２ダクト１８に設置され、空気をスペース１６の後方エリア４９および中央エリア５０の床面４６に向かって給気する。第２空気給気口２２は、第１空気給気口２１の前方に位置し、作業スペース１６の前方エリア５１に延びる空気循環第２ダクト１８に設置されている。第２空気給気口２２は、作業スペース１６を横断して一方の側面パネル４５と他方の側面パネル４５との間に延びるスリットである。第２空気給気口２２は、空気を作業スペース１６の前方エリア５１の床面４６に向かって給気する。
【００５１】
第１送風機２３は、第２空気流路１４の側に位置する第３空気流路１５に設置され、第３空気流路１５に流入した空気を作業用チャンバ１２の上方（頂部）から下方（底部）に向かって流動させるとともに、第３空気流路１５に流入した空気を第２空気流入口２０から空気循環第２ダクト１８に流入させる。第１送風機２３は、その制御部が信号線または無線によってコントローラ３３に接続されている。
【００５２】
第２送風機２４は、作業スペース１６の後方エリア４９および中央エリア５０であってスペース１６の上方に延びる空気循環第２ダクト１８（作業用チャンバ１２を利用中の利用者５２の直上に延びる第２ダクト１８）に設置されている。第２送風機２４は、空気循環第２ダクト１８に流入した空気を第１空気給気口２１を介して作業スペース１６の上方から下方（床面４６）に向かって給気する。
【００５３】
第２送風機２４から給気される空気は、作業用チャンバ１２を利用中の利用者５２の直上から利用者５２に向かうとともに、作業スペース１６の後方エリア４９および中央エリア５０の床面４６に向かって流動する。第２送風機２４は、その制御部が信号線または無線によってコントローラ３３に接続されている。
【００５４】
第３送風機２５は、作業スペース１６の前方エリア５１であってスペース１６の上方に延びる空気循環第２ダクト１８（作業用チャンバ１２を利用中の利用者５２の前方に延びる第２ダクト１８）に設置されている。第３送風機２５は、空気循環第２ダクト１８に流入した空気を第２空気給気口２２（スリット）を介して作業スペース１６の上方から下方（床面４６）に向かって給気する。
【００５５】
第３送風機２５から給気される空気は、スリット（第２空気給気口２２）を通過することで作業スペース１６の外（室１１の内部）からの空気の進入を遮断するエアーカーテンを形成し、スペース１６の前方エリア５１の床面４６に向かって流動する。第３送風機２５は、その制御部が信号線または無線によってコントローラ３３に接続されている。
【００５６】
第１フィルタ２６は、作業用チャンバ１６の頂部（頂面板３４）に設置されている。第１フィルタ２６は、フィルタケース（図示せず）に収納され、ケースを介して作業用チャンバ１６の頂面板３４に着脱可能に取り付けられている。第１フィルタ２６は、第３空気流路１５から作業用チャンバ１６に流入する空気を濾過し、第３空気流路１５を流動した空気に含まれる細菌やウイルス等の微生物および微細な塵埃を捕集し、清浄な空気を作業スペース１６に送る。
【００５７】
第２フィルタ２７は、第３空気流路１５の上部であって第２空気流入口２０の直下に設置されている。第２フィルタ２７は、フィルタケース（図示せず）に収納され、ケースを介して第３空気流路１５の上部に着脱可能に取り付けられている。第２フィルタ２７は、第３空気流路１５から空気循環第２ダクト１８に流入する空気を濾過し、第３空気流路１５を流動した空気に含まれる細菌やウイルス等の微生物および微細な塵埃を捕集し、清浄な空気を第２ダクト１８に送る。
【００５８】
第３フィルタ２８は、第１空気給気口２１に設置され、作業スペース１６の後方エリア４９および中央エリア５０に配置されている。第３フィルタ２８は、フィルタケース（図示せず）に収納され、ケースを介して第１空気給気口２１に着脱可能に取り付けられている。第３フィルタ２８は、空気循環第２ダクト１８から作業スペース１６の後方エリア４９および中央エリア５０に向かって給気する空気を濾過し、第２ダクト１８を流動した空気に含まれる細菌やウイルス等の微生物および微細な塵埃を捕集し、清浄な空気をスペース１６の後方エリア４９および中央エリア５０に送る。
【００５９】
第４フィルタ２９は、第２空気給気口２２に設置され、作業スペース１６の前方エリア５１に配置されている。第４フィルタ２９は、フィルタケース（図示せず）に収納され、ケースを介して第２空気給気口２２に着脱可能に取り付けられている。第４フィルタ２９は、空気循環第２ダクト１８から作業スペース１６の前方エリア５１に向かって給気する空気を濾過し、第２ダクト１８を流動した空気に含まれる細菌やウイルス等の微生物および微細な塵埃を捕集し、清浄な空気をスペース１６の前方エリア５１に送る。
【００６０】
第５フィルタ３０は、第１空気流入口１９に設置され、空気循環第１ダクト１７の底部に配置されている。第５フィルタ３０は、フィルタケース（図示せず）に収納され、ケースを介して第１空気流入口１９に着脱可能に取り付けられている。第５フィルタ３０は、第１および第２空気給気口２１，２２から作業スペース１６に給気された空気を濾過し、スペース１６を流動した空気に含まれる細菌やウイルス等の微生物および微細な塵埃を捕集し、清浄な空気を空気循環第１ダクト１７に送る。
【００６１】
第１〜第５フィルタ２６〜３０には、ＨＥＰＡフィルタが使用されている。なお、それらフィルタ２６〜３０は、所定期間使用された後、新しいそれと交換される。なお、第１〜第５フィルタ２６〜３０の集塵効率は、０．３μｍの粒子において９９．９７％以上である。第１〜第５フィルタ２６〜３０には、ＵＬＰＡフィルタを使用することもできる。第５フィルタ３０には、その下流に位置する第１〜第４フィルタ２６〜２９の負担を軽減する中性能フィルタやプレフィルタを使用することもできる。
【００６２】
人感センサ３１（第１検出手段）は、作業用チャンバ１６の前面板３６の上部に設置されている。人感センサ３１は、信号線または無線によってコントローラ３３に接続されている。なお、人感センサ３１の設置箇所は、センサ３１にセンシング範囲を考慮して適宜決定され、前面板３６の上部以外に設置される場合がある。
【００６３】
人感センサ３１は、作業スペース１６に利用者５２が進入した場合、進入信号をコントローラ３３に送信し、スペース１６に利用者５２が存在しない場合、または、スペース１６に進入した利用者５２がスペース１６から退出した場合、退出信号をコントローラ３３に送信する。人感センサ３１には、作業スペース１６に不可視光線を照射し、その不可視光線の反射によって人体を検知する近赤外線反射式センサ、作業スペース１６にマイクロ波を照射し、そのマイクロ波の反射によって人体を検知するマイクロ波ドップラー式センサ、作業スペース１６に超音波を照射し、その超音波の反射によって人体を検知する超音波センサを使用することができる。
【００６４】
なお、人感センサが椅子４７に設置され、利用者５２が椅子４７に座った場合、進入信号をコントローラ３３に送信し、利用者５２が椅子４７から離れた場合、退出信号をコントローラ３３に送信する。椅子４７に設置される人感センサには、感圧スイッチを使用することができる。
【００６５】
開閉センサ３２（第２検出手段）は、作業用チャンバ１６の前面板３６または前面シャッタ３９に設置されている。開閉センサ３２は、信号線または無線によってコントローラ３３に接続されている。開閉センサ３２は、前面シャッタ３９が引き上げられて作業用チャンバ１６の前面の一部（前面開口４０）が開放された場合、開放信号をコントローラ３３に送信し、チャンバ１６の前面（前面開口４０）が閉鎖されている場合、または、シャッタ３９が引き下げられてチャンバ１６の前面（前面開口４０）が閉鎖された場合、閉鎖信号をコントローラ３３に送信する。開閉センサ３２には、リミットスイッチ、感圧スイッチ、光電スイッチ、近接センサを使用することができる。
【００６６】
コントローラ３３は、中央処理部（ＣＰＵまたはＭＰＵ）とメモリ（メインメモリおよびキャッシュメモリ）とを有するコンピュータであり、記憶デバイスが内蔵されている。コントローラ３３には、テンキーユニット（図示せず）やタッチパネル（図示せず）、ディスプレイ（図示せず）等の入出力装置がインターフェイスを介して接続されている。コントローラ３３の中央処理部は、オペレーティングシステムによる制御に基づいて、メモリからアプリケーションを起動し、起動したアプリケーションに従って、後記するアイドリング運転、準備運転、利用運転を実施する。
【００６７】
コントローラ３３の記憶デバイスには、アイドリング運転や準備運転、利用運転における第１〜第３送風機２３〜２５の発停、アイドリング運転や準備運転、利用運転における第１〜第３送風機２３〜２５の風速、アイドリング運転や準備運転、利用運転における第１〜第３送風機２３〜２５の風量の設定情報が格納されている。各種運転における第１〜第３送風機２３〜２５の風速や風量は、テンキーユニットやタッチパネル等の入力装置によって任意に設定することができる。
【００６８】
安全キャビネット１０では、人感センサ３１によって利用者５２の作業スペース１６に対する非存在が検出され、開閉センサ３２によって前面シャッタ３９による作業用チャンバ１２の前面開口４０の閉鎖が検出された場合、アイドリング運転が実施され、人感センサ３１によって利用者５２のスペース１６への存在が検出され、開閉センサ３２によってシャッタ３９によるチャンバ１２の前面開口４０の閉鎖が検出された場合、準備運転が実施される。人感センサ３１によって利用者５２の作業スペース１６への存在が検出され、開閉センサ３２によって作業用チャンバ１２の前面開口４０の開放が検出された場合、利用運転が実施される。
【００６９】
なお、図示はしていないが、コントローラ３３に接続されたタッチパネルにアイドリング運転ボタン、準備運転ボタン、利用運転ボタンを表示し、安全キャビネット１０の作業スペース１６に進入した利用者５２が準備運転ボタンを押して準備運転を開始させてガウニング（防護服や無塵服の着用）を行い、前面シャッタ３９を引き上げる直前に利用運転ボタンを押して準備運転から利用運転に切り替えることもできる。この場合、作業を終了した利用者５２がシャッタ３９を引き下げて前面開口４０を閉鎖した後、準備運転ボタンを押して利用運転から準備運転に切り替え、デガウニングを行い、利用者５２が作業スペース１６から退出する直前にアイドリング運転ボタンを押して準備運転からアイドリング運転に切り替える。
【００７０】
図５は、安全キャビネット１０の各運転モードの遷移を説明するフローチャートであり、図６は、図５から続くフローチャートである。図７は、アイドリング運転の一例を示す安全キャビネット１０の側面図であり、図８は、準備運転の一例を示す安全キャビネット１０の側面図である。図９は、利用運転を示す安全キャビネット１０の側面図である。
【００７１】
安全キャビネット１０を起動すると、最初にアイドリング運転が実施される（Ｓ−１０）。アイドリング運転においてコントローラ３３は、第１および第２送風機２３，２４の制御部に起動信号を送信するとともに、それら送風機２３，２４の制御部に風速信号を送信する。コントローラ３３は、人感センサ３１および開閉センサ３２に起動信号を送信する。アイドリング運転では、第３送風機２５が起動せず、第３送風機２５の停止状態が維持される。
【００７２】
第１送風機２３の制御部は、コントローラ３３から送信された起動信号および風速信号にしたがい、その風速信号に対応する出力で第１送風機２３を起動させ、第１送風機２３の出力を維持する。第２送風機２４の制御部は、コントローラ３３から送信された起動信号および風速信号にしたがい、その風速信号に対応する出力で第２送風機２４を起動させ、第２送風機２４の出力を維持する。
【００７３】
アイドリング運転において人感センサ３１は、作業スペース１６への利用者５２の進入、退出を監視し、開閉センサ３２は、前面開口４０の開放、閉鎖状態を監視する。なお、アイドリング運転では、第２送風機２４から給気する空気の風速が後記する利用運転および準備運転において第２送風機２４から給気する空気の風速よりも遅い。
【００７４】
アイドリング運転では、図７に矢印で示すように、第１送風機２３が稼働することで、空気が作業用チャンバ１２→第１空気流路１３→第２空気流路１４→第３空気流路１５の順で循環し、第２送風機２４が稼働することで、空気が空気循環第１ダクト１７→空気循環第２ダクト１８→作業スペース１６の順で循環する。なお、アイドリング運転では、第３送風機２５から空気は給気されない。アイドリング運転において第２送風機２４（第１空気給気口２１）から給気される空気の風速は、例えば、０．１〜０．２ｍ／ｓの範囲、好ましくは、０．１５ｍ／ｓであり、第２送風機２４（第１空気給気口２１）から給気される空気の風量は、例えば、３００〜６００ｍ３／ｈの範囲、好ましくは、４５０ｍ３／ｈである。
【００７５】
アイドリング運転では、第１送風機２３によって第１フィルタ２６に通流させた空気を作業用チャンバ１２の上方（頂部）から下方（底部）に向かって流動させるとともに、その空気を前面シャッタ３９の直下（前面開口４０近傍）に形成された空気流入開口４１から第１空気流路１３に流入させつつ、第２空気流路１４から第３空気流路１５に流入させ、その空気を再び作業用チャンバ１２に流入させる。第３空気流路１５から作業用チャンバ１２に流入する空気は、第１フィルタ２６を通流することで、それに含まれる細菌やウイルス等の微生物および微細な塵埃がフィルタ２６に捕集され、清浄な空気となって作業用チャンバ１２に給気される。
【００７６】
アイドリング運転では、空気循環第２ダクト１８を流動する空気を第２送風機２４によって第３フィルタ２８に通流させつつ、第１空気給気口２１から作業スペース１６の後方エリア４９および中央エリア５０の床面４６に向かって上方から下方へ給気する。空気循環第１ダクト１７および空気循環第２ダクト１８を流動した空気は、第３フィルタ２８を通流することで、それに含まれる細菌やウイルス等の微生物および微細な塵埃がフィルタ２８に捕集され、清浄な空気となって作業スペース１６の床面４６に向かって給気される。
【００７７】
第１空気給気口２１から床面４６に向かった空気は、作業用チャンバ１２の下方を通って第１空気流入口１９から第５フィルタ３０を通流した後、空気循環第１ダクト１７に流入し、第１ダクト１７から空気循環第２ダクト１８に流入する。第１ダクト１７から第２ダクト１８に流入した空気は、第２送風機２４によって第１空気給気口２１から床面４６に向かって再び給気される。作業スペース１６を流動した空気は、第５フィルタ３０を通流することで、それに含まれる細菌やウイルス等の微生物および微細な塵埃がフィルタ３０に捕集され、清浄な空気となって第１ダクト１７に流入する。
【００７８】
アイドリング運転の実施を継続中にコントローラ３３は、人感センサ３１によって作業スペース１６への利用者５２の進入が検出されたかを判断する（Ｓ−１１）。作業スペース１６に利用者５２が進入せず、スペース１６に利用者５２が存在しない場合、人感センサ３１は、利用者５２の退出信号をコントローラ３３に送信する。作業スペース１６への利用者５２の進入が検出されず、利用者５２の退出が検出されている場合、コントローラ３３は、アイドリング運転を継続して実施する（Ｓ−１２）。アイドリング運転では、第１送風機２３を停止させ、第２送風機２４のみを稼働させてもよい。この場合、作業用チャンバ１２に空気は給気されず、空気が空気循環第１ダクト１７→空気循環第２ダクト１８→作業スペース１６の順で循環する。
【００７９】
コンタミネーション防止可能な安全キャビネット１０は、アイドリング運転において、第２送風機２４によって第３フィルタ２８に通流させた空気を第１空気給気口２１から作業スペース１６の後方エリア４９および中央エリア５０の床面４６に向かって給気しつつ、空気をスペース１６から第１および第２ダクト１７，１８に流入させることで、第１空気給気口２１から給気された空気が第１のエアーバリアを形成するから、スペース１６から室１１（安全キャビネット１０の外部）への空気の漏出や拡散を防ぐことができる。安全キャビネット１０は、第３フィルタ２８によって細菌やウイルス等の微生物および微細な塵埃が捕集された清浄な空気を常時スペース１６に給気することができ、アイドリング運転においてスペース１６を清浄な状態に調整し、維持することができる。
【００８０】
安全キャビネット１０は、アイドリング運転における作業用チャンバ１６の未使用中に、第１フィルタ２６によって細菌やウイルス等の微生物が濾過された清浄な空気を常時作業用チャンバ１２に流入させることができ、チャンバ１２を清浄な状態に調整し、維持することができる。安全キャビネット１０は、アイドリング運転において、作業用チャンバ１２の内部が清浄な状態に保持されるから、チャンバ１２を常時使用可能な状態にしておくことができ、利用者５２がチャンバ１２を直ちに使用することができる。
【００８１】
安全キャビネット１０は、アイドリング運転において第２送風機２４から給気する空気の風速を利用運転および準備運転において第２送風機２４から給気する空気の風速よりも遅くすることで、アイドリング運転時に利用運転や準備運転のときよりも少ない量の空気を作業スペース１６に給気することができるから、安全キャビネット１０を利用しないアイドリング運転においてエネルギーの消費を低減することができ、省エネ化を実現することができる。
【００８２】
作業スペース１６の出入口４８から利用者５２がスペース１６に進入し、スペース１６に利用者５２が存在する場合、人感センサ３１は、利用者５２の進入信号をコントローラ３３に送信する。人感センサ３１から進入信号を受信したコントローラ３３は、ステップ１１（Ｓ−１１）において、作業スペース１６に利用者５２が進入したと判断し、アイドリング運転を中断して準備運転を実施する（Ｓ−１３）。
【００８３】
準備運転においてコントローラ３３は、第２送風機２４の制御部に風速信号を送信し、第３送風機２５の制御部に起動信号を送信するとともに、第３送風機２５の制御部に風速信号を送信する。第１送風機２３の制御部は、アイドリング運転と同様に、第１送風機２３の出力を維持する。
【００８４】
第２送風機２４の制御部は、コントローラ３３から送信された風速信号にしたがい、その風速信号に対応する出力に変更し、第２送風機２４の変更した出力を維持する。第３送風機２５の制御部は、コントローラ３３から送信された起動信号および風速信号にしたがい、その風速信号に対応する出力で第３送風機２５を起動させ、第３送風機２５の出力を維持する。
【００８５】
準備運転において人感センサ３１は、作業スペース１６に対する利用者５２の退出を監視し、開閉センサ３２は、前面開口４０の開放を監視する。なお、準備運転では、第２送風機２４から給気する空気の流量が第３送風機２５から給気する空気の流量よりも多く、かつ、第３送風機２５から給気する空気の風速が第２送風機２４から給気する空気の風速よりも速い。さらに、準備運転では、第２送風機２４から給気する空気の風速が利用運転において第２送風機２４から給気する空気の風速よりも速い。
【００８６】
準備運転では、図８に矢印で示すように、第１送風機２３が稼働することで、空気が作業用チャンバ１２→第１空気流路１３→第２空気流路１４→第３空気流路１５の順で循環し、第２および第３送風機２４が稼働することで、空気が空気循環第１ダクト１７→空気循環第２ダクト１８→作業スペース１６の順で循環する。作業スペース１６に進入した利用者５２は、準備運転においてガウニングや各種作業の準備を行う。
【００８７】
準備運転において第２送風機２４（第１空気給気口２１）から給気される空気の風速は、例えば、０．３〜０．６０ｍ／ｓの範囲、好ましくは、０．４５ｍ／ｓであり、第２送風機２４（第１空気給気口２１）から給気される空気の風量は、例えば、９００〜１５００ｍ３／ｈの範囲、好ましくは、１３５０ｍ３／ｈである。準備運転において第３送風機２５（第２空気給気口２２）から給気される空気の風速は、例えば、１．５０〜１．９０ｍ／ｓの範囲、好ましくは、１．７０ｍ／ｓであり、第３送風機２５（第２空気給気口２２）から給気される空気の風量は、例えば、４００〜６００ｍ３／ｈの範囲、好ましくは、５００ｍ３／ｈである。
【００８８】
準備運転では、第１送風機２３によって第１フィルタ２６に通流させた空気を作業用チャンバ１２の上方から下方に向かって流動させるとともに、その空気を前面シャッタ３９の直下に形成された空気流入開口４１から第１空気流路１３に流入させつつ、第２空気流路１４から第３空気流路１５に流入させ、その空気を再び作業用チャンバ１２に流入させる。
【００８９】
準備運転では、空気循環第２ダクト１８を流動する空気を第２送風機２４によって第３フィルタ２８に通流させつつ、第１空気給気口２１から作業スペース１６の後方エリア４９および中央エリア５０の床面４６に向かって給気するとともに、第２ダクト１８を流動する空気を第３送風機２５によって第４フィルタ２９に通流させつつ、第２空気給気口２２から作業スペース１６の前方エリア５１の床面４６に向かって給気する。
【００９０】
第３送風機２５によって第２空気給気口２２（スリット）から給気される空気は、第２送風機２４によって第１空気給気口２１から給気された空気の前方において作業スペース１６の前方エリア５１を横断するエアーカーテンを形成する。なお、空気循環第１ダクト１７および空気循環第２ダクト１８を流動した空気は、第４フィルタ２９を通流することで、それに含まれる細菌やウイルス等の微生物および微細な塵埃がフィルタ２９に捕集され、清浄な空気となって第２空気給気口２２から作業スペース１６の床面４６に向かって給気される。準備運転では、室１１の空気が作業スペース１６に進入しようとしても、図８に矢印Ｌ２で示すように、第２空気給気口２２（スリット）から給気された空気によって形成されるエアーカーテンによって作業スペース１６への進入が阻止される。
【００９１】
第１および第２空気給気口２１，２２から床面４６に向かった空気は、作業用チャンバ１２の下方を通って第１空気流入口１９から第５フィルタ３０を通流した後、空気循環第１ダクト１７に流入し、第１ダクト１７から空気循環第２ダクト１８に流入する。第１ダクト１７から第２ダクト１８に流入した空気は、第２および第３送風機２４，２５によって第１および第２空気給気口２１，２２から床面４６に向かって再び給気される。
【００９２】
準備運転では、第１空気給気口２１から給気された空気が第２空気給気口２２（スリット）から給気された空気によって形成されるエアーカーテンの後方から第１空気流入口１９に流入し、第２空気給気口２２から給気された空気が第１空気給気口２１から給気された空気の前方から第１空気流入口１９に流入する。したがって、第１空気給気口２１から給気された空気が作業スペース１６から室１１に流出しようとしても（室１１の空気が作業スペース１６に流入しようとしても）、第２空気給気口２２から給気された空気によって形成されるエアーカーテンによって室１１への流出が阻止されるとともに、室１１の空気の作業スペース１６内にある作業用チャンバ１２の前面板３６や前面シャッタ３９への進入も阻止される。
【００９３】
準備運転の実施を継続中にコントローラ３３は、開閉センサ３２によって作業用チャンバ１２の前面開口４０の開放が検出されたかを判断する（Ｓ−１４）。前面シャッタ３９が引き上げられることがなく、前面開口４０の開放が検出されない場合、開閉センサ３２は、前面開口４０の閉鎖信号をコントローラ３３に送信する。開閉センサ３２から閉鎖信号を受信したコントローラ３３は、人感センサ３１によって作業スペース１６に対する利用者５２の退出が検出されたかを判断する（Ｓ−１５）。
【００９４】
ステップ１５（Ｓ−１５）において、利用者５２の退出が検出されず、人感センサ３１から進入信号が送信されている場合、コントローラ３３は、準備運転を継続して実施する（Ｓ−１６）。準備運転では、第１送風機２３を停止させ、第２送風機２４のみを稼働させてもよい。この場合、作業用チャンバ１２に空気は給気されず、空気が空気循環第１ダクト１７→空気循環第２ダクト１８→作業スペース１６の順で循環する。
【００９５】
ステップ１５（Ｓ−１５）において、利用者５２の退出が検出され、人感センサ３１から退出信号が送信された場合、コントローラ３３は、準備運転を中断し、図７に示すアイドリング運転を再び実施する（Ｓ−１０）。アイドリング運転を再び実施する場合、コントローラ３３は、第３送風機２５の制御部に停止信号を送信し、第２送風機２４の制御部に風速信号を送信する。第３送風機２５の制御部は、コントローラ３３から送信された停止信号にしたがい、第３送風機２５を停止させる。第２送風機２４の制御部は、コントローラ３３から送信された風速信号にしたがい、その風速信号に対応する出力に変更し、変更した出力を維持する。
【００９６】
コンタミネーション防止可能な安全キャビネット１０は、準備運転において、第２送風機２４によって第３フィルタ２８に通流させた空気を第１空気給気口２１から作業スペース１６の後方エリア４９および中央エリア５０の床面４６に向かって給気しつつ、空気をスペース１６から空気循環第１および第２ダクト１７，１８に流入させることで、第１空気給気口２１から給気された空気が第１のエアーバリアを形成するとともに、第３送風機２５によって第４フィルタ２９に通流させた空気を第２空気給気口２２から作業スペース１６の前方エリア５１の床面４６に向かって給気しつつ、空気をスペース１６から第１および第２ダクト１７，１８に流入させることで、第２空気給気口２２から給気された空気が第２のエアーバリアを形成し、利用者５２が作業スペース１６に存在したとしても、利用者５２から放出される細菌やウイルス等の微生物および微細な塵埃を第１および第２のエアーバリアによって第１および第２ダクト１７，１８に流入させることができ、微生物や塵埃の室１１への漏出や拡散を防ぐことができる。
【００９７】
安全キャビネット１０は、第２および第３送風機２４，２５によって第３〜第５フィルタ２８〜３０に通流させた空気を作業スペース１６の床面４６に向かって給気するから、第３〜第５フィルタ２８〜３０によって利用者５２から放出される微生物および塵埃が捕集された清浄な空気を常時作業スペース１６に給気することができ、準備運転においてスペース１６を清浄な状態に保つことができる。
【００９８】
安全キャビネット１０は、準備運転における作業用チャンバ１６の未使用中に、第１フィルタ２６によって細菌やウイルス等の微生物が濾過された清浄な空気を常時作業用チャンバ１２に流入させることができ、チャンバ１２を清浄な状態に保つことができる。安全キャビネット１０は、準備運転において、作業用チャンバ１２の内部が清浄な状態に保持されるから、チャンバ１２を常時使用可能な状態にしておくことができ、利用者５２がチャンバ１２を直ちに使用することができる。
【００９９】
安全キャビネット１０は、準備運転において、第３送風機２５から給気する空気の風速を第２送風機２４から給気する空気の風速よりも速くすることで、第２空気給気口２２から給気された空気から形成される第２のエアーバリア（エアーカーテン）のバリア機能を向上させることができ、第１空気給気口２１から給気された空気が第３送風機２５から給気された空気（第２のエアーバリア）の外側に漏出することはなく、利用者５２が作業スペース１６に存在したとしても、利用者５２から放出される細菌やウイルス等の微生物および微細な塵埃を第２のエアーバリアによって第１および第２ダクト１７，１８に確実に流入させることができる。また、第１空気給気口２１から給気する空気の風速を第２空気給気口２２から給気する空気の風速よりも遅くすることで、作業準備のため待機している利用者５２の不快感を低減させることができる。
【０１００】
安全キャビネット１０は、準備運転において、第２送風機２４から給気する空気の風速を利用運転のときよりも準備運転のときに速くすることで、第１空気給気口２１から給気された空気から形成される第１のエアーバリアのバリア機能を利用運転のときよりも向上させることができ、利用者５２が作業スペース１６に存在し、利用者５２が作業スペース１６においてガウニングやデガウニングを行うことで利用者５２から細菌やウイルス等の微生物および微細な塵埃が放出されたとしても、微生物や微細な塵埃を第１のエアーバリアによって第１および第２ダクト１７，１８に確実に流入させることができる。
【０１０１】
安全キャビネット１０は、第２送風機２４（第１空気給気口２１）から給気する空気の流量を第３送風機２５（第２空気給気口２２）から給気する空気の流量よりも多くすることで、第２送風機２４によって第３フィルタ２８に通流させた多量の空気を作業スペース１６の床面４６に向かって給気することができるから、第３フィルタ２８によって細菌やウイルス等の微生物および微細な塵埃が捕集された清浄な空気を常時作業スペース１６に給気することができ、準備運転において作業スペース１６を清浄な状態に保つことができる。
【０１０２】
作業スペース１６に進入した利用者５２が準備運転の実施中に前面シャッタ３９を引き上げ、作業用チャンバ１２の前面開口４０を開放した場合、開閉センサ３２は、開放信号をコントローラ３３に送信する。開閉センサ３２から開放信号を受信したコントローラ３３は、ステップ１４（Ｓ−１４）において、作業用チャンバ１２の前面開口４０が開放されたと判断し、準備運転を中断して利用運転を実施する（Ｓ−１７）。
【０１０３】
利用運転においてコントローラ３３は、第２および第３送風機２４，２５の制御部に風速信号を送信する。第１送風機２３の制御部は、アイドリング運転や準備運転と同様に、第１送風機２３の出力を維持する。第２および第３送風機２４，２５の制御部は、コントローラ３３から送信された風速信号にしたがい、その風速信号に対応する出力に変更し、変更した出力を維持する。
【０１０４】
利用運転において人感センサ３１は、作業スペース１６に対する利用者５２の退出を監視し、開閉センサ３２は、前面開口４０の閉鎖を監視する。なお、利用運転では、第２送風機２４から給気する空気の流量が第３送風機２５から給気する空気の流量よりも多く、かつ、第３送風機２５から給気する空気の風速が第２送風機２４から給気する空気の風速よりも速い。
【０１０５】
利用運転では、図９に矢印で示すように、第１送風機２３が稼働することで、空気が作業用チャンバ１２→第１空気流路１３→第２空気流路１４→第３空気流路１５の順で循環し、第２および第３送風機２４が稼働することで、空気が空気循環第１ダクト１７→空気循環第２ダクト１８→作業スペース１６の順で循環する。さらに、空気が第１空気流路１３→第２空気流路１４→第３空気流路１５→空気循環第２ダクト１８→作業スペース１６の順で循環する。利用運転において利用者５２は、作業用チャンバ１２の前面開口４０からチャンバ１２の内部に手や腕を挿入し、チャンバ１２の内部において各種作業を行う。
【０１０６】
利用運転において第２送風機２４（第１空気給気口２１）から給気される空気の風速は、例えば、０．２５〜０．３５ｍ／ｓの範囲、好ましくは、０．３０ｍ／ｓであり、第２送風機２４（第１空気給気口２１）から給気される空気の風量は、例えば、８７０〜９３０ｍ３／ｈの範囲、好ましくは、９００ｍ３／ｈである。利用運転において第３送風機２５から給気される空気の風速は、例えば、１．５０〜１．９０ｍ／ｓの範囲、好ましくは、１．７０ｍ／ｓであり、第３送風機２５から給気される空気の風量は、例えば、４７０〜５３０ｍ３／ｈの範囲、好ましくは、５００ｍ３／ｈである。
【０１０７】
利用運転では、第１送風機２３によって第１フィルタ２６に通流させた空気を作業用チャンバ１２の上方から下方に向かって流動させるとともに、その空気を前面シャッタ３９の直下に形成された空気流入開口４１から第１空気流路１３に流入させつつ、第２空気流路１４から第３空気流路１５に流入させ、その空気の一部を再び作業用チャンバ１２に流入させる。さらに、その空気の残部を第２フィルタ２７に通流させつつ第２空気流入口２０から空気循環第２ダクト１８に流入させる。
【０１０８】
利用運転では、空気循環第２ダクト１８を流動する空気を第２送風機２４によって第３フィルタ２８に通流させつつ、第１空気給気口２１から作業スペース１６の後方エリア４９および中央エリア５０の床面４６に向かって給気するとともに、第２ダクト１８を流動する空気を第３送風機２５によって第４フィルタ２９に通流させつつ、第２空気給気口２２から作業スペース１６の前方エリア５１の床面４６に向かって給気する。
【０１０９】
第３送風機２５によって第２空気給気口２２（スリット）から給気される空気は、第２送風機２４によって第１空気給気口２１から給気された空気の前方において作業スペース１６の前方エリア５１を横断するエアーカーテンを形成する。なお、空気循環第１ダクト１７および空気循環第２ダクト１８を流動した空気は、第４フィルタ２９を通流することで、それに含まれる細菌やウイルス等の微生物および微細な塵埃がフィルタ２９に捕集され、清浄な空気となって第２空気給気口２２から作業スペース１６の床面４６に向かって給気される。利用運転では、室１１の空気が作業スペース１６に進入しようとしても、図９に矢印Ｌ２で示すように、第２空気給気口２２（スリット）から給気された空気によって形成されるエアーカーテンによって作業スペース１６への進入が阻止される。
【０１１０】
第１および第２空気給気口２１，２２から床面４６に向かった空気は、作業用チャンバ１２の下方を通って第１空気流入口１９から第５フィルタ３０を通流した後、空気循環第１ダクト１７に流入し、第１ダクト１７から空気循環第２ダクト１８に流入する。利用運転では、第１ダクト１７から第２ダクト１８に流入した空気と第３空気流路１５を通って第２空気流入口２０から第２ダクト１８に流入した空気とが混合されて混合気になり、その混合気が第２および第３送風機２４，２５によって第１および第２空気給気口２１，２２から床面４６に向かって再び給気される。
【０１１１】
利用運転では、第１空気給気口２１から給気された空気（混合気）が第２空気給気口２２（スリット）から給気された空気（混合気）によって形成されるエアーカーテンの後方から第１空気流入口１９に流入し、第２空気給気口２２から給気された空気が第１空気給気口２１から給気された空気の前方から第１空気流入口１９に流入する。したがって、第１空気給気口２１から給気された空気が作業スペース１６から室１１に流入しようとしても、第２空気給気口２２から給気された空気によって形成されるエアーカーテンによって室１１への進入が阻止される。
【０１１２】
利用運転では、第１空気給気口２１から給気された空気の一部が前面開口４０から空気流入開口４１を通って第１空気流路１３に流入し、第２および第３空気流路１４，１５を通って作業用チャンバ１２と第２ダクトとに流入する。利用運転では、前面開口４０から作業用チャンバ１２の内部に挿入した利用者５２の手や腕の動きによって前面開口４０近傍における気流が乱れ、それによってチャンバ１２を流動した空気の一部が前面開口４０から作業スペース１６（チャンバ１２の外部）に漏出する場合がある。
【０１１３】
しかし、安全キャビネット１０は、前面開口４０から作業スペース１６に漏出した作業用チャンバ１２の内部の空気が図９に矢印Ｌ３で示すように第１空気給気口２１から給気された空気に合流し、チャンバ１２の下方から第１空気流入口１９に流入しつつ第５フィルタ３０を通流し、第１および第２ダクト１７，１８を通って第３および第４フィルタ２８，２９を通流する。したがって、作業用チャンバ１２の内部の空気に含まれる細菌やウイルス等の微生物がフィルタ２８〜３０に捕集され、清浄な空気となって第１および第２空気給気口２１，２２から作業スペース１６の床面４６に向かって給気される。
【０１１４】
利用運転の実施を継続中にコントローラ３３は、開閉センサ３２によって作業用チャンバ１２の前面開口４０の閉鎖が検出されたかを判断する（Ｓ−１８）。前面シャッタ３９が引き下げられることがなく、前面開口４０の閉鎖が検出されない場合、開閉センサ３２は、前面開口４０の開放信号をコントローラ３３に送信する。開閉センサ３２から開放信号を受信している間、コントローラ３３は、ステップ１８（Ｓ−１８）において前面開口４０が開放されていると判断し、利用運転を継続して実施する（Ｓ−１９）。
【０１１５】
ステップ１８（Ｓ−１８）において、利用者５２が前面シャッタ３９を引き下げ、シャッタ３９によって前面開口４０が閉鎖された場合、開閉センサ３２は、前面開口４０の閉鎖信号をコントローラ３３に送信する。開閉センサ３２から閉鎖信号を受信したコントローラ３３は、ステップ１８（Ｓ−１８）において前面開口４０が閉鎖されたと判断する。
【０１１６】
次に、コントローラ３３は、人感センサ３１によって作業スペース１６に対する利用者５２の退出が検出されたかを判断する（Ｓ−２０）。利用者５２の退出が検出されず、人感センサ３１から進入信号が送信されている場合、コントローラ３３は、ステップ２０（Ｓ−２０）において利用者５２が作業スペース１６に存在すると判断し、利用運転を中断して図８に示す準備運転を再び実施する（Ｓ−１３）。
【０１１７】
この場合の準備運転において利用者５２は、デガウニングや片付け作業を行う。準備運転を再び実施する場合、コントローラ３３は、第２および第３送風機２４，２５の制御部に風速信号を送信する。第２および第３送風機２４，２５の制御部は、コントローラ３３から送信された風速信号にしたがい、その風速信号に対応する出力に変更し、変更した出力を維持する。
【０１１８】
デガウニングや片付け作業を行った利用者５２が作業スペース１６の出入口４８を通ってスペース１６から退出すると、人感センサ３１は、退出信号をコントローラ３３に送信する。コントローラ３３は、人感センサ３１から退出信号を受信すると、ステップ２０（Ｓ−２０）において利用者５２が作業スペース１６に存在しないと判断する。
【０１１９】
次に、コントローラ３３は、安全キャビネット１０の運転の停止が指令されたかを判断する（Ｓ−２１）。コントローラ３３は、停止が指令されない場合、図７に示すアイドリング運転を再び実施する（Ｓ−１０）。なお、停止が指令された場合、コントローラ３３は、安全キャビネット１０の運転を停止し、第１〜第３送風機２３〜２５、人感センサ３１、開閉センサ３２が停止する。
【０１２０】
安全キャビネット１０では、アイドリング運転や準備運転、利用運転における作業用チャンバ１２の内部の空気の清浄度レベルがＥＵ−ＧＭＰ（ＥＵ Guidelines to Good Manufacturing Practice Medical Products for Human and Veterinary Use）に定められるところのグレードＡ（ＩＳＯ−１４６４１１−１の５相当）に保持され、作業スペース１６の空気の清浄度レベルがグレードＢ（ＩＳＯ  ７相当）に保持される。作業スペース１６の外（室１１）における空気の清浄度レベルはグレードＣ（ＩＳＯ  ８相当）またはグレードＤ（ＩＳＯ  ８相当）である。
【０１２１】
コンタミネーション防止可能な安全キャビネット１０は、利用運転において、第２送風機２４によって第３フィルタ２８に通流させた空気を第１空気給気口２１から作業スペース１６の後方エリア４９および中央エリア５０の床面４６に向かって給気しつつ、空気をスペース１６から空気循環第１および第２ダクト１７，１８に流入させることで、第１空気給気口２１から給気された空気が第１のエアーバリアを形成するとともに、第３送風機２５によって第４フィルタ２９に通流させた空気を第２空気給気口２２から作業スペース１６の前方エリア５１の床面４６に向かって給気しつつ、空気をスペース１６から第１および第２ダクト１７，１８に流入させることで、第２空気給気口２２から給気された空気が第２のエアーバリアを形成し、前面開口４０から作業用チャンバ１２の内部に挿入した利用者５２の手や腕の動きによって前面開口４０近傍における気流が乱れ、チャンバ１２を流動した空気の一部が前面開口４０からチャンバ１２の外部（作業スペース１６）に漏出したとしても、その空気を第１および第２のエアーバリアによって空気循環第１ダクト１７に流入させることができ、チャンバ１２の外部に漏出した空気の安全キャビネット１０の外部（室１１）への漏出や拡散を防ぐことができる。
【０１２２】
安全キャビネット１０は、作業用チャンバ１２の使用中におけるチャンバ１２の外部（作業スペース１６）に漏出した空気の安全キャビネット１０の外部（室１１）への漏出や拡散が防止されるから、チャンバ１２の外部に漏出した空気が安全キャビネット１０の外部へ漏出するコンタミネーションを防ぐことができ、細菌やウイルス等の微生物および微細な塵埃による周辺汚染を防ぐことができる。
【０１２３】
安全キャビネット１０は、利用運転において、第１送風機２３によって第１フィルタ２６に通流させた空気を作業用チャンバ１２の上方から下方に向かって流動させるとともに、その空気を前面開口４０近傍から第１空気流路１３に流入させつつ第２空気流路１４から第３空気流路１３に導いてその空気の一部を再びチャンバ１２に流入させるから、チャンバ１２の使用中に第１フィルタ２６によって細菌やウイルス等の微生物および微細な塵埃が捕集された清浄な空気を常時チャンバ１２に流入させることができ、チャンバ１２を清浄な状態に保つことができるのみならず、第２および第３送風機２４，２５によって第３および第４フィルタ２８，２９に通流させた空気を作業スペース１２の床面４６に向かって給気するから、第３および第４フィルタ２８，２９によって細菌やウイルス等の微生物および微細な塵埃が捕集された清浄な空気を常時作業スペース１６に給気することができ、スペース１６を清浄な状態に保つことができる。
【０１２４】
安全キャビネット１０は、利用運転において、第３送風機２５から給気する空気の風速を第２送風機２４から給気する空気の風速よりも速くすることで、第２空気給気口２２から給気された空気から形成される第２のエアーバリア（エアーカーテン）のバリア機能を向上させることができ、作業用チャンバ１２の外部（作業スペース１６）に漏出した空気や第１空気給気口２１から給気された空気が第３送風機２５から給気された空気（第２のエアーバリア）の外側に漏出することはなく、前面開口４０からチャンバ１２の外部に漏出した空気が第１空気給気口２１から給気された空気から形成される第１のエアーバリアを通過したとしても、その空気を第２のエアーバリアによって空気循環第１ダクト１７に流入させることができ、チャンバ１２の外部に漏出した空気の安全キャビネット１０の外部（室１１）への漏出や拡散を防ぐことができる。
【０１２５】
安全キャビネット１０は、第２送風機２４（第１空気給気口２１）から給気する空気の流量を第３送風機２５（第２空気給気口２２）から給気する空気の流量よりも多くすることで、第２送風機２４によって第３フィルタ２８に通流させた多量の空気を作業スペース１６の床面４６に向かって給気することができるから、第３フィルタ２８によって細菌やウイルス等の微生物および微細な塵埃が捕集された清浄な空気を常時作業スペース１６に給気することができ、利用運転において作業スペース１６を清浄な状態に保つことができる。
【０１２６】
安全キャビネット１０は、アイドリング運転や準備運転、利用運転において、作業用チャンバ１２の内部の空気の清浄度レベルをグレードＡに保持することができるとともに、作業スペース１６の空気の清浄度レベルをグレードＢに保持することができるから、従来技術のように清浄度レベルがグレードＡの室を作り、その室に１台のみの安全キャビネットを設置し、グレードＡの室の周辺に清浄度レベルがグレードＢやグレードＣのガウニング室やデガウニング室、バッファエリア、サプライ室等の複数の室を用意する場合と比較し、空気の清浄度レベルがグレードＣまたはグレードＤの１つの室１１に複数台の安全キャビネット１０を設置することができ、安全キャビネット１０を設置するために大規模な施設を構築する必要がない。
【符号の説明】
【０１２７】
１０    安全キャビネット
１１    室
１２    作業用チャンバ
１３    第１空気流路
１４    第２空気流路
１５    第３空気流路
１６    作業スペース
１７    空気循環第１ダクト
１８    空気循環第２ダクト
１９    第１空気流入口
２０    第２空気流入口
２１    第１空気給気口
２２    第２空気給気口
２３    第１送風機
２４    第２送風機
２５    第３送風機
２６    第１フィルタ
２７    第２フィルタ
２８    第３フィルタ
２９    第４フィルタ
３０    第５フィルタ
３１    人感センサ
３２    開閉センサ
３３    コントローラ
３９    前面シャッタ
４０    前面開口
４１    空気流入開口
４６    床面
４９    後方エリア
５０    中央エリア
５１    前方エリア
５２    利用者
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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