CN111315484B - 安全柜 - Google Patents

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Abstract

安全柜具有：用于进行作业的作业台；作业者进行作业的作业空间；配置于作业空间的前面的前面板；与作业空间连接的作业开口；从作业开口吸入空气，将作业空间的空气经由空气清洁装置向安全柜外排气的排气装置；和使作业空间的空气流可视化的可视化装置。

Description

安全柜
技术领域
本发明涉及作为为了处理微生物、病原体等而实现安全的作业环境的设备的安全柜。
背景技术
以往，在处理微生物、病原体等时，使用能够维持内部清洁度并将处理的微生物、病原体与人和环境物理隔离，从而安全地进行作业的安全柜。
作为安全柜，已知有专利文献1、2那样的技术。
专利文献1公开了如下安全柜：在通过开放式管道连接而向室外排气的安全柜中，在室外排气管道系统发生故障，进而产生了含有少量挥发性有害物质在内的安全柜的排气空气从开放式管道的开口部向实验室泄漏出的可能性时，会发出警报。
专利文献2公开了如下技术：在作业者使用安全柜一边确认标准作业流程书或试样数据一边进行作业时，将设于安全柜的监视器画面等显示装置配置于不受荧光灯的光产生的漫反射、杀菌灯照射产生的劣化的影响、且不会成为气流路径的阻力的位置，此外，能够保护显示装置免受除污作业的影响，并且防止污物附着于进行显示的部分。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2017-78527号公报
专利文献2：日本特开2016-165249号公报
发明内容
发明所要解决的课题
在使用安全柜的情况下，在作业者将手从开口部伸入其中而进行作业时，内部空气产生紊乱。期望作业者学习极力抑制该紊乱的动作、作业流程。
专利文献1及专利文献2未公开任何能够使相关人员理解作业者的作业会对空气流的紊乱造成何种影响的内容。
在以往的安全柜中，作业者难以理解会因作业者的动作等而产生从外部流入那样的空气流、或者使作业空间的空气流出那样的空气流，导致作业空间的清洁度下降等。
本发明的目的在于，提供能够使作业者理解作业中的空气流的安全柜。
用于解决课题的技术方案
本发明所优选的一例为：一种安全柜，具有：用于进行作业的作业台；作业者进行作业的作业空间；前面板，其配置于所述作业空间的前面；作业开口，其与所述作业空间连接；排气装置，其从所述作业开口吸入空气，并将所述作业空间的空气经由空气清洁装置向安全柜外排气；和可视化装置，其使所述作业空间的空气流可视化。
发明效果
通过本发明，能够使作业者理解作业时的空气流。
附图说明
图1是表示实施例1的安全柜的概略主视图的图。
图2是从右侧观察图1的A-A’剖面的安全柜的概略侧视图。
图3是用箭头示出了空气流的安全柜的概略侧视图。
图4是用于说明实施例1的安全柜的概略侧视图。
图5表示用于说明实施例2的安全柜的概略主视图。
图6是用于说明实施例2的安全柜的概略侧视图。
图7是示出了作业空间的多个雾流的安全柜的概略侧视图。
图8表示用于说明实施例3的安全柜的概略主视图。
具体实施方式
以下，使用图1～图8对实施例进行说明。
实施例1
图1表示安全柜的概略主视图。此外，图2表示从右侧观察图1的A-A’剖面的安全柜的概略侧视图。
在安全柜100的壳体101的中央区域设有开口，在其内部设有作业空间104。在作业空间104的前面侧，以闭塞开口的上部的方式设有前面板102，在其下侧设有作业开口103，作业者从作业开口103将手伸入作业空间104来进行作业。前面板102由玻璃等透明的材料形成，作业者能够通过前面板来肉眼观察作业。
在作业空间104的底面设有大致平坦的作业台105，作业者在作业台上进行作业。在作业台105的前方侧的作业开口103附近设有与下方连通的吸气口107。吸气口107由例如沿着作业开口103在壳体101的左右方向延伸的缝隙形成。在作业空间104的背面侧设有从吸气口107连通到壳体101的上部的背面流路108。
在作业空间104的上侧设有吹出侧FFU(风机过滤单元)109。吹出侧FFU109由如下部件构成：由马达驱动而旋转的作为送风装置的风扇；和除去微粒的过滤器，例如作为空气清洁装置的HEPA过滤器109A。利用吹出侧FFU109向作业空间104吹出除去了微粒的清洁空气。在壳体101的上部设有排气侧FFU(风机过滤单元)110，空气的一部分在通过过滤器，例如HEPA过滤器110A而除去微粒后，向装置的外部排出。
图3中用箭头示出了安全柜工作时的空气流。从作业台105的前面侧的吸气口107吸引来的空气90如符号91所示那样通过壳体101的下部、背面流路108、壳体101的上部，而从吹出侧FFU109向作业空间104送风。对作业空间104输送有由吹出侧FFU109的HEPA过滤器109A除去了微粒的清洁的空气，由此，作业空间104维持清洁的状态。
此时，如果仅有符号92所示的向作业空间104的空气流，担心作业空间内的空气向外部漏出。因此，设置排出侧FFU110，使空气的一部分通过HEPA过滤器110A向外部排出。由此，作业空间104内的压力下降，产生要从外部通过前面板102的下方的作业开口103而导入内部的空气流94。若该空气流94以原本的状态流入作业空间104，则作业空间的清洁度下降。
但是，通过适当地控制从吹出侧FFU109向作业空间104吹出的空气流92的风量和从排出侧FFU110向外部排出的空气流93的风量，能够从吸气口107吸入所有从作业开口103流入的空气94和大部分被输送到作业空间104的空气92，由此，能够利用向作业空间104吹出的空气流92形成阻止来自作业开口103的空气94流入作业空间104的大气的壁(气密层)。
由此，能够实现来自外部的空气不污染作业空间104且内部的清洁化前的空气不向外部漏出这样的均衡状态。此外，由此，即使作业者通过作业开口103将手伸入作业空间104进行作业，也能够实现清洁度的维持和污染的防止。
图4是用于说明实施例1的安全柜100的概略侧视图。在实施例1中，在前面板内侧，在作业空间104的上部的前面板102侧设置产雾喷嘴20。产雾喷嘴20以能够使雾流可视的方式产生雾。
由此，雾与作为图3所示的作业空间104内的空气流92的下降流一同下降。雾沿着前面板102内侧，如符号25所示那样向下方流动。
在清洁度较高的状态下，该雾成为以原本的状态被吸气口107吸入的直线状的气流。雾的种类优选通过超声波将水微粒化而得到的雾。是利用所谓的超声波加湿器而得到的雾。此外，也可以用配管导入干冰产生的气体。
此外，在使用安全柜100的设施中，多数情况下会使用多种气体。其中，尤其可以用配管导入来自液态氮储气瓶的产生气体，而将其用作雾气。无论何种情况，如果因雾而产生污染就是本末倒置了，因此，需要采用不产生微粒的雾。
实现利用雾而使空气流的可视化可以不在实际作业时进行，而在教育时或者在探讨作业流程时进行。雾的产生或停止能够通过作业者等利用者使用设于壳体101的作为接受雾产生模式的装置(器件)的产生开关或者触摸面板选择雾产生模式来执行。此外，为了防止忘记关闭雾产生模式，也可以设置经过一定时间雾停止之类的计时器机构。
根据实施例1，作业者能够视觉观察作业空间104中的空气流，能够知晓因自身的作业而造成的空气的紊乱，因此，作业者能够学习极力抑制该紊乱那样的动作、作业程序。
实施例2
图5表示用于说明实施例2的安全柜的概略主视图。图6是从右侧观察图5的A-A’剖面的安全柜的概略侧视图。省略与实施例1重复的说明。在实施例2中，不仅能够实现由作业者进行目视确认，还能够利用作为拍摄装置的相机30获得包含雾流在内的图像，根据该雾流的方向判断作业者的作业是否恰当。作为教育模式，设置判断恰当与否的处理，由此，作业者能够一边作业，一边几乎实时地理解其作业是否恰当(适当)。
作为该恰当与否的判断的基准，能够使用图7的作业空间104中的空气流。图7是特别示出了作业空间104的多个雾流的安全柜的概略侧视图。例如，由1台或多台相机获取作业状态和雾流的图像，在检测到产生了从图7的作业空间104朝向作业开口103的雾流26、或者从作业开口103朝向作业空间104的雾流27的情况下，控制部(图示省略)能够判断为作业者的作业、作业者的行动不恰当，而自动判断作业状态恰当与否。
作业状态的恰当与否也能够通过显示合格与否或分数等来表示，也可以采用声音、灯、或者显示于触摸面板或显示器的方式。使用与安全柜100连接的网络，将作业状态及其作业状态的恰当与否或分数相对应地存储在外部的存储装置中，由此，能够积累更适于本领域的动作、作业的信息，能够实现不依赖作业者的、偏差较低的作业。
实施例3
图8表示用于说明实施例3的安全柜的概略主视图。实施例3是具有作为显示部的显示器40的安全柜。省略与实施例1重复的说明。最好在作业者能够一边作业一边观察的位置配置显示器40。例如，可以如图8(a)所示，配置于作业空间104的里侧的背面流路108内或者背面流路108的外部，使作业者能够通过透明的前面板102看到显示器40。此外，也可以如图8(b)所示，将显示器40配置于前面板102的上部的壳体101的前面(前表面)。
此外，通过设定教育模式这一模式，使控制部在显示器40上进行示范动作显示和自己的动作的叠加显示等，能够使作业者视觉上更形象地理解哪个动作不恰当。此外，能够利用与安全柜100连接的外部人工智能，基于作业状态和雾流的图像对作业等恰当与否进行机器学习，并将有关组织培养中的作业的最恰当的作业或行动的学习结果通知作业者，从而使作业者能够理解最适宜的作业等。
符号说明
20产雾喷嘴，30相机，40显示器，100安全柜，101壳体，102前面板，103作业开口，104作业空间，105作业台，107吸气口，108背面流路，109吹出侧FFU(风机过滤单元)，109A吹出侧HEPA过滤器，110排出侧FFU(风机过滤单元)，110A排出侧HEPA过滤器。

Claims (5)

1.一种安全柜，其特征在于，具有：
用于进行作业的作业台；
作业者进行作业的作业空间；
配置于所述作业空间的前面的前面板；
与所述作业空间连接的作业开口；
排气装置，其从所述作业开口吸入空气，并将所述作业空间的空气经由空气清洁装置向安全柜外排气；
使所述作业空间的空气流可视化的可视化装置，所述可视化装置具有产生雾的装置；和
获取作业者的作业状态和雾流的图像的拍摄部，与所述安全柜连接的学习部基于所述拍摄部获取的作业状态和雾流的图像，利用人工智能对所述作业状态是否恰当进行机器学习。
2.如权利要求1所述的安全柜，其特征在于，
具有接受对所述产生雾的模式的选择的接受装置。
3.如权利要求1所述的安全柜，其特征在于，
具有控制部，
所述控制部基于所述拍摄部获取的所述图像，判断作业者的作业是否恰当。
4.如权利要求1所述的安全柜，其特征在于，
具有显示部，
控制部使所述显示部进行示范动作显示和作业者的动作的叠加显示。
5.如权利要求1所述的安全柜，其特征在于，
所述雾从所述作业空间的前面侧的上部向下地产生。
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