CN111542392B - 安全柜 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能够在使用期间管理清洁度的安全柜。为了实现上述目的，本发明的安全柜包括：具有工作台的作业空间；形成在作业空间的前表面的前面板；设置在该前面板的下部的作业开口；在工作台的前方侧且在作业开口的附近设置的通向下方的吸气口；和使从该吸气口吸入的空气通过作业空间的下部、背面和上部的空气循环通路，该安全柜还包括：颗粒计数器；在作业空间中将空气吸入颗粒计数器的作业空间取气口；和将空气从作业空间取气口导入颗粒计数器的导入配管。

Description

安全柜
技术领域
本发明涉及一种用于利用空气屏障来排除来自外部的污染风险的安全柜。
背景技术
现有技术中，在医疗、药物等产业领域中，安全柜已经被用作生物危害对策。安全柜具有隔离性能，其通过设置空气屏障、在局部具有开口部的被分隔出的空间内进行作业，能够保护试剂不受外部的杂菌影响。
作为该技术领域中的背景技术有专利文献1和专利文献2。专利文献1公开了一种安全柜，其包括：连接至安全柜的排气口的连结部；与所述连结部不同的、供空气流入的开口部；和具有排气管道的开放式管道，该安全柜的特征在于，包括：用于检测配置开放式管道的空间的压力与开放式管道内的压力的差的压差传感器；和当所述压差传感器的值的绝对值为预定阈值以下时输出检测信号的检测单元。此外，在专利文献2中，公开了在安全柜的作业空间的背面壁或侧面壁的一部分以及与该背面壁或侧面壁隔着循环流路的安全柜的主体后面壁或主体侧面壁的一部分，分别设置有为了使作业者可以透过两者的壁进行观察的透视窗，在透视窗的外侧部分设置有显示装置，作业者将其手臂从安全柜的前面开口部插入，在从前挡板观察作业空间内部的同时进行作业。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开第2017-078527号公报
专利文献2：日本特开第2016-165249号公报
发明内容
本发明要解决的技术课题
在如专利文献1和专利文献2所示的用于维持内部清洁度以安全地进行作业的安全柜中，仅通过初始送风的强度等运行参数来管理清洁度，而未考虑在使用过程中的实际清洁度的管理。
鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种能够在使用过程中管理清洁度的安全柜。
用于解决问题的技术方案
鉴于上述背景技术和问题，本发明的一个示例提供一种安全柜，其包括：具有工作台的作业空间；形成在作业空间的前表面的前面板；设置在前面板的下部的作业开口；在工作台的前方侧且在作业开口的附近设置的通向下方的吸气口；和使从吸气口抽吸来的空气通过作业空间的下部、背面和上部的空气循环通路，该安全柜还包括：颗粒计数器；在作业空间中将空气吸入颗粒计数器的作业空间取气口；和将空气从作业空间取气口导入颗粒计数器的导入配管。
发明效果
根据本发明，能够提供一种能够在使用期间管理清洁度的安全柜。
附图说明
图1是现有技术的安全柜的示意性正面图。
图2是从右侧观察图1的A-A’截面的安全柜的示意性侧截面图。
图3是表示图2中的安全柜工作时的空气流的图。
图4是实施例1中的安全柜的示意性正面图。
图5是实施例1中的安全柜的示意性侧截面图。
图6是实施例2中的安全柜的示意性正面图。
图7是实施例3中的安全柜的示意性正面图。
图8是实施例4中的安全柜的示意性侧截面图。
图9是表示实施例4中的安全柜的清洁度提高运行模式的空气流的图。
具体实施方式
下面使用附图说明本发明的实施例。
实施例1
首先，说明作为本实施例的前提的现有的安全柜。
图1表示了安全柜的示意性正面图。此外，图2表示了当从右侧观看图1中的A-A′截面时的安全柜的示意性侧截面图。
在安全柜100的箱体101的中央区域有设置开口，在其进深侧设置有作业空间104。在作业空间104的前面侧，以闭塞开口的上部的方式设置有前面板102，在其下侧设置有作业开口103，作业者从作业开口103将手伸入作业空间104中而进行作业。前面板102由玻璃等透明的材料形成，作业者能够透过前面板观看作业。
在作业空间104的底面设置有大致平坦的工作台105，作业者在工作台上进行作业。在工作台105的前方侧且在作业开口103的附近，设置有通向下方的吸气口107。吸气口107例如由沿着作业开口103在箱体的左右方向上延伸的缝隙形成。在作业空间104的背面侧，设置有从吸气口107通向箱体的上部的背面流路108。
在作业空间104的上侧设置有吹出侧FFU(风扇过滤器单元)109。吹出侧FFU109包括利用电动机进行旋转的风扇和除去微粒的过滤器例如HEPA过滤器109A，对作业空间104吹出除去微粒后的洁净的空气。在箱体101的上部，设置有排出侧FFU(风扇过滤器单元)110，使空气的一部分通过过滤器例如HEPA过滤器110A而除去微粒后向装置的外部排出。
图3中用箭头表示安全柜工作时的空气流。从工作台105的前面侧的吸气口107抽吸来的空气流90如符号91所示地通过箱体的下部、背面流路108、箱体的上部，从吹出侧FFU109对作业空间104输送。通过对作业空间104输送由吹出侧FFU109的HEPA过滤器109A除去了微粒后的洁净的空气，作业空间104维持洁净的状态。此时，仅有符号92所示的流向作业空间104的空气流时，存在作业空间内的空气向外部漏出的可能性。因此，设置排出侧FFU110，通过HEPA过滤器110A将空气的一部分向外部释放。由此，作业空间内的压力降低，产生要从外部通过前面板102的下方的作业开口103向内部导入的空气流94。该空气流94直接流入作业空间时，作业空间的洁净度会降低。但是，通过适当地控制从吹出侧FFU109向作业空间吹出的空气流92的风量、以及从排出侧FFU110向外部排出的空气流93的风量，能够将从作业开口103流入的空气流94的全部、以及向作业空间输送的空气流92的大半从吸气口107吸入，从而利用向作业空间104吹出的空气流92形成阻止来自作业开口103的空气流94向作业空间104流入的大气的屏障(空气屏障)。由此，能够实现来自外部的空气不会将作业空间104污染、并且内部的洁净化前的空气不会向外部漏出这样的均衡状态。
由此，作业者即使通过作业开口103将手伸入作业空间104中进行作业，也能够维持洁净度和防止污染。
此处，清洁度的管理仅是初始送风的强度等运行参数，而未考虑在使用过程中的实际清洁度的管理。
因此，为了解决该问题，在本实施例中，在安全柜设置有用于监视灰尘、尘埃、异物、尘土等微粒数量的颗粒监视器。细节将在下面进行说明。
图4是本实施例中的安全柜的示意性正面图。图5是该实施例中的安全柜的示意性侧截面图。在图4和图5中，与图1和图2中功能相同的部件由相同的附图标记表示，省略其说明。图4与图1的不同之处在于，在作业空间104内设置有作业空间取气口21。此外，图5与图2的不同之处在于，设置了颗粒计数器20、作业空间取气口21和导入配管22。
在图4和图5中，颗粒计数器20是对空气中的灰尘、尘埃、异物、尘土等进行计数的测量仪器，其测量原理大致分为光散射方式和遮光方式。通过捕获与颗粒大小成比例的电信号来计测微粒数量。来自设置在作业空间104内的作业空间取气口21的空气经由导入配管22连接到设置在作业空间104外部的颗粒计数器20。颗粒计数器在一定时间内吸入空气并测定其微粒数量。
用颗粒计数器20计测出的微粒数量由未图示的控制装置与设定阈值进行比较，当超过设定阈值时，在未图示的显示器上显示警报、应对措施等。作为设定阈值，设定由ISO规定空气清洁度等级的各个清洁度等级的微粒数量即可。
如上所述，根据本实施例，能够提供一种能够在使用期间管理清洁度的安全柜。
实施例2
图6是本实施例中的安全柜的示意性正面图。在图6中，与图4和图5功能相同的部件由相同的附图标记表示，省略其说明。图6与图4和图5的不同之处在于，设置有多个作业空间取气口21，并且相应地设置有多个颗粒计数器20。
即，如图6所示，来自多个作业空间取气口21的空气经由各个导入配管22连接到各个颗粒计数器20。各个颗粒计数器在一定时间内吸入空气，测量来自各个作业空间取气口21的空气的微粒数量。
根据本实施例，因为能够对多个位置的空气中的微粒数量进行测量，所以能够提供能够更高精度地管理清洁度的安全柜。
实施例3
图7是本实施例中的安全柜的示意性正面图。在图7中，与图6功能相同的部件由相同的附图标记表示，省略其说明。在图7中，与图6的不同之处在于，设置有分支切换单元23，将来自与多个取气口连接的多个导入配管22的空气分支切换为与一个颗粒计数器20连接。
即，分支切换单元23能够通过分时切换，用1个颗粒计数器20有选择地测量某个位置处的空气。
根据本实施例，能够提供能够用一个颗粒计数器测量多个位置处的空气中的微粒数量，因此具有价廉的构造并且能够更高精度地管理清洁度的安全柜。
实施例4
图8是本实施例中的安全柜的示意性侧截面图。在图8中，与图5功能相同的部件由相同的附图标记表示，并且省略其说明。图8与图5的不同之处在于，在与作业开口103附近的下方连通的吸气口107的正下方或其周围设置有吸气口处取气口25。
即，在图8中，测量来自设置在作业空间104内的作业空间取气口21的空气和来自设置在与作业开口103附近的下方连通的吸气口107附近的吸气口处取气口25的空气的微粒数量。这里，如实施例2、3所述，对于来自作业空间取气口21的空气和来自吸气口处取气口25的空气，可以分别相应地设置有多个颗粒计数器、或者通过以分时方式选择性地分支切换而设置一个颗粒计数器，在图8中省略其结构表示。由此，能够监视作业空间104内和外部空气的清洁度，例如，如果来自吸气口处取气口25的空气的微粒数量急剧增加，则可得知外部污染在增加。
用颗粒计数器20计测出的微粒数量利用未图示的控制装置与设定阈值进行比较。设定阈值例如在作业空间取气口21侧设为清洁度等级5，而在吸气口处取气口25侧设为清洁度等级7。如果超过任一设定阈值，则在显示器上显示警报、应对措施等。
例如，虽然作业空间取气口21侧的清洁度为清洁度等级5以下，但吸气口处取气口25侧的清洁度为清洁度等级7以上时，由于外部环境恶化，需要进一步确保清洁度。在这种情况下，设为清洁度提高运行模式，以进一步阻止空气从外部侵入作业空间104内。
图9是表示本实施例的安全柜的清洁度提高运行模式中的空气流的图。在图9中，与图3功能相同的部件由相同的附图标记表示，并且省略其说明。在图9中，在清洁度提高运行模式中，排出侧FFU 110的运转被强化，以增加向外部的排出空气。由此，从吸气口107吸入的空气流90的量增大，从作业开口103流入的空气流94也增加，但是与这样的空气流的增大相比更显著的是，被送往作业空间的空气流92中的靠前面板102侧的流速增大。其结果是，加强了空气屏障的能力，能够更有力地抑制外部空气侵入作业空间104内。
尽管上面已经描述了实施例，但是本发明不限于上述实施例，能够包括各种变形例。例如，为了以易于理解的方式说明本发明而详细地描述了上述实施例，但不限定于要具有所有说明了的结构。此外，可以将某个实施例的结构的一部分用其它实施例的结构来替换，并且可以在某个实施例的结构中添加其它实施例的结构。此外，对于各个实施例的结构的部分结构，可以添加、删除、替换其他结构。
附图标记说明
20：颗粒计数器；21：作业空间取气口；22：导入配管；23：分支切换单元；25：吸气口处取气口；100：安全柜；101：箱体；102：前面板；103：作业开口；104：作业空间；105、105T：工作台；107：吸气口；108：背面流路；109：吹出侧FFU(风扇过滤单元)；109A：吹出侧HEPA过滤器；110：排出侧FFU(风扇过滤单元)；110A：排出侧HEPA过滤器。

Claims (7)

1.一种安全柜，其特征在于，包括：
具有工作台的作业空间；形成在该作业空间的前表面的前面板；设置在该前面板的下部的作业开口；在所述工作台的前方侧且在所述作业开口的附近设置的通向下方的吸气口；和使从该吸气口吸入的空气通过所述作业空间的下部、背面和上部的空气循环通路，
该安全柜还包括：
颗粒计数器；
在所述作业空间中将空气吸入所述颗粒计数器的作业空间取气口；和
将空气从该作业空间取气口导入所述颗粒计数器的导入配管，
在与所述作业开口附近的下方连通的所述吸气口的正下方或其周围具有将空气吸入所述颗粒计数器的吸气口处取气口，
具有将空气从该吸气口处取气口导入所述颗粒计数器的导入配管，
该安全柜还具有：位于所述作业空间的上侧的、将所述空气循环通路中的空气吹出到该作业空间中的吹出侧FFU；将所述空气循环通路中的空气排出到外部的排出侧FFU；和控制装置，
该控制装置将用所述颗粒计数器计测出的来自所述作业空间取气口的空气的第一微粒数量与第一设定阈值进行比较，将用所述颗粒计数器计测出的来自所述吸气口处取气口的空气的第二微粒数量与第二设定阈值进行比较，当所述第一微粒数量为所述第一设定阈值以下、且所述第二微粒数量为所述第二设定阈值以上时，加强所述排出侧FFU的运转。
2.根据权利要求1所述的安全柜，其特征在于：
具有多个所述作业空间取气口，具有与多个所述作业空间取气口分别对应的多个导入配管和颗粒计数器。
3.根据权利要求1所述的安全柜，其特征在于：
具有多个所述作业空间取气口，
具有与多个所述作业空间取气口分别对应的多个导入配管，
具有分支切换单元，其切换来自多个所述导入配管的空气的分支通路而使其与所述颗粒计数器连接。
4.根据权利要求1所述的安全柜，其特征在于：
具有控制装置，
所述控制装置将用所述颗粒计数器计测出的微粒数量与设定阈值进行比较，当所述微粒数量超过该设定阈值时发出警报。
5.根据权利要求1所述的安全柜，其特征在于：
具有控制装置和显示器，
所述控制装置将用所述颗粒计数器计测出的微粒数量与设定阈值进行比较，当所述微粒数量超过该设定阈值时在显示器上显示应对措施。
6.根据权利要求1所述的安全柜，其特征在于：
具有吸入来自所述吸气口处取气口的空气的第二颗粒计数器。
7.根据权利要求1所述的安全柜，其特征在于：
具有分支切换单元，其切换来自所述作业空间取气口的空气和来自所述吸气口处取气口的空气的分支通路而将空气吸入所述颗粒计数器。
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