JP2011110454A - 逆向き傾斜エアカーテン式排気チャンバー - Google Patents

Abstract

【課題】逆向き傾斜エアカーテン式排気チャンバーを提供する。
【解決手段】操作チャンバー２の底板２３の前側に長形気体吹き出し端３２を設け、且つ長形気体吹き出し端は、操作チャンバー後板２７の方向に傾斜角度を付与して上向きに空気噴流を噴出し、底板の上方空間に操作チャンバー内を上下にスライド移動できる吸気フード４を設け、且つ吸気フードには長形吸気端４１１を設け、長形吸気端は、長形気体吹き出し端と平行であって長形気体吹き出し端の前上から操作チャンバー後板の方向に距離を偏移して配置する。これにより、長形気体吹き出し端からの送風は上方に向けて傾斜した斜め向きエアカーテンを形成し、汚染物の漏出を阻止する。
【選択図】図２

Description

本発明は、排気チャンバーに関し、流体力学の原理を利用し、操作チャンバー内に斜め向きのエアカーテン幕を形成し、斜め向きの単一エアカーテン及び後板、左右側板の間に包囲された汚染物を排除する逆向き傾斜エアカーテン式排気チャンバーに関する。

従来の排気チャンバーの吸気方式は、エアカーテン上端に開口を有する遮蔽板を設置し、チャンバー後方に特別な構造の開口を有する導流板を設置し、吸気装置及びダクトによってチャンバー内の有害気体を上方遮蔽板の開口及びチャンバー体の後方の導流板の開口を経由して吸引排気する。排気チャンバーを使用する時、吸気装置が運転し、吸気動作を行なう必要があり、この時、チャンバーのゲートが完全に閉まっていなければならず、あるいは、ゲート下方に給気口を残して、排気に伴う気体を補充できずに吸気装置のモータを空回りさせ、更には焼損することを防止する必要がある。使用時、操作者が手をチャンバー内に伸入させ、実験操作を行ない易くするため、エアゲートは、常に適当な高さまで開いていなければならない。但し、従来の排気チャンバーのゲートが開いた状態にある時、チャンバー内の有害物質が流体力学の基本原因により、極めて容易にゲート周辺に漏れるため、操作員がゲートを開ける動作を行なったり、開いたチャンバーの前で実験操作を行ったり、或いは周囲に干渉気流又は人員の動きがある等の状況にあっては、漏れの状況も深刻である。
漏れを起こす主要な原因は、ゲート周辺及び操作者の胸元に形成される渦及び強い乱流に伴ってチャンバー体内外の質量及び運動量の交換作用を引き起こして生じるもので、チャンバー内の汚染物の漏れを回避することが困難である。排気チャンバーは、操作者もゲートの開閉動作を必要とせずに開いたチャンバーの前に立って始めて実験操作ができるのであって、不幸なことには、排気チャンバーが周囲の干渉気流を有さず、人の動きのない環境中であることは極稀である。
従って、従来の排気チャンバーのある実験室、工場、建築物は、化学品の酸の臭いを通常嗅ぐことになり、それは、正に汚染物が絶え間なくチャンバー内からもれているからである。使用者及び周囲の人員は、このような環境下で習慣になり、長期的な化学汚染を招く。

現在、上記排気チャンバーの漏れの問題を比較的効率的に解決する主要な方法は、図８，図９に示すような押し引き式排気チャンバーａによるものであり、該押し引き式排気チャンバーａは、操作チャンバーｂと、操作チャンバーｂの前側に形成する開放空間と、操作チャンバーｂ前側の下縁に設けた吸気溝ｃと、操作チャンバーｂの上方に設けた網板ｄと、を備えることによって自然に補充気体を供給し、二層の中空ゲートｅの上段ｅ１は、操作チャンバーｂの前側両側に固定され、下段ｅ２は、上断面ｅ１上に相対して上下伸縮でき、下段ｅ２が下に引かれる時、操作チャンバーｂの前側を閉鎖する。また、該下段ｅ２内に気体吹き出し溝ｅ３を形成し、横式送風機ｆが吹き出し溝ｅ３から下吹き気流を供給し、吸気装置ｇにより吸気溝ｃの空気吸引力を供給することによって、上下相対する気体吹き出し溝ｅ３及び吸気溝ｃの間にエアカーテンｈを形成し、有害気体を遮断する。

上記押し引き式排気チャンバーの構造は、操作チャンバー前側に開放空間を形成し、操作者に操作させるが、操作チャンバーの左右及び後側は、何れも密閉された立体面であり、有害気体の漏出を阻隔している。但し、実際の使用時は、エアカーテンがゲート開口の境界面に存在し、人為的動作又はその他の外部環境が発生する干渉気流の影響は、依然としてチャンバー内の汚染気体に対して部分的に漏出する懸念があり、例えば、汚染源が放出する位置が高過ぎるか、操作者の手部が二層のゲートの気体吹き出し源に接近し過ぎる時、操作チャンバーの内部空間からの吸気量を大幅に向上する必要があり、汚染物が操作者の手部に沿って漏出するという問題がある。高温有害気体を発生する状況及び緊急状態時には、この種の押し引き式排気チャンバーのゲートは、その開口度を小さくして、吸引量を大きくする必要があり、それが製造及び使用時に特殊な処理を必要とする箇所である。

特開２００２−１９５６２２号公報 特開平４−１０４８４１号公報

本発明の目的は、操作チャンバーの底板前側に長形気体吹き出し端を設け、長形気体吹き出し端の斜め上方に長形吸気端を設置した構造によって、斜め向きエアカーテンを形成し、斜め向き単一エアカーテン及び操作チャンバーの後板、左右側板の間の汚染物を排出し、且つ周囲の干渉気流に対抗する能力を増強し、汚染物の漏出量を減少することができる逆向き傾斜エアカーテン式排気チャンバーを提供することにある。

本発明の目的は、操作チャンバーの収容空間中に操作チャンバー上下に相対して移動することができるように設けた吸気フード構造によって、融通性を向上し、操作チャンバーの容量空間の高さを減少し、異なる高さの汚染源の処理に対処可能とし、所要動力の低減ができる逆向き傾斜エアカーテン式排気チャンバーを提供することにある。

上記の発明を達成する為、本発明が設ける逆向き傾斜エアカーテン式排気チャンバーは、操作チャンバーと、長形気体吹き出し装置と、吸気フードと、を備える。該操作チャンバーは、上板と、底板と、左右側板と、前板と、後板とによって囲うように収容空間を形成し、操作チャンバーの前板下方に開口を形成する。該長形気体吹き出し装置は、長形気体吹き出し端を備え、該長形気体吹き出し端は、操作チャンバーの底板の前側に設けられ、操作チャンバー後板の方向に傾き、傾斜角度により上向きに空気噴流を噴出する。該吸気フードは、長形吸気端を設け、長形吸気端は、下向に開口する吸気口を形成し、長形吸気端は、吸気装置に接続し、且つ長形吸気端は、長形気体吹き出し端と平行であり、長形吸気端は、長形吸気端の真上から操作チャンバー後板の方向へ距離を偏移する。このように、長形吸気端が吸気し、長形気体吹き出し端が気体を吹き出す時、長形吸気端及び長形気体吹き出し端の間に１つの二次元に近い斜め向きエアカーテンを形成することができる。

実施時、長形気体吹き出し装置の長形気体吹き出し端は、横流ファン、送風機又はその他の吸気可能な流体機械と相互に連通し、ダクトにより室外設備に接続できる。横流ファンを用いる場合、作業台面の下方に置くことができる。作業台面下方に蓄積チャンバーを設ける時、蓄積チャンバーは、複数の開口を有し、気流が外界から吸入され、横流ファンの入気を供給できるようにする。送風機又はその他の気体吹き出し可能な送風装置である場合、ダクトにより適当な位置又は室外設備に接続することができる。

実施時、上方吸気フードは、吸気ファン、送風機又はその他の吸気可能な送風装置と相互に連通し、ダクトにより適当な位置又は室外設備に接続できる。

実施時、凸縁の前後両端は、それぞれマウスを設け、前板及び後板上にそれぞれ軌道を有し、対応して連結させ、吸気フードを収容空間中で上下スライド移動させる。

実施時、吸気フードは、更に凸縁上方に固定する定位板を備え、該定位板の前後両端にそれぞれスライドレールを設け、前板及び後板上に軌道を設け、同様に対応して連結させ、吸気フードを収容空間中で安定して上下スライド移動させる。

従来の排気チャンバー及び押し引き式排気チャンバーと比較し、本発明は、以下の利点を有する：
１．本発明は、１つ又は２つの二次元斜め向きエアカーテン幕を形成するので、汚染 物を操作チャンバー内に包囲することができ、周囲の干渉気流に対抗する能力を 増強し、汚染物を有効に排出し、汚染物の漏出量を減少することができる。
２．本発明は、操作チャンバー収容空間中で吸気フードをスライド上下移動させるこ とができるので、異なる高さの染源に対処可能であって、比較的高い汚染源に応 用する時、吸気フードが収容空間の高さを降下させ、動力源の消耗を節約するこ とができる。汚染源が収容空間中の比較的高い位置に発生する時、吸気フードを 比較的近い汚染源発生箇所まで上昇させ、動力源の消耗を節約する。
３．本発明は、高温で浮力効果を有し上昇する汚染気体を安全に上方長形吸気口を経 由して除去させることができる。

本発明の第１実施例の正面の組み合わせ断面図である。 本発明の第１実施例の側面の組み合わせ断面図である。 本発明の第１実施例の使用状態図である。 本発明の第１実施例の使用状態図である。 本発明の吸気口を複数設けた組み合わせ断面図である。 本発明の吸気フードが操作チャンバーの収容空間中で上下移動する時の使用状態図である。 本発明の第２実施例の使用状態図である。 本発明の従来の押し引き式排気チャンバーの正面図である。 本発明の従来の押し引き式排気チャンバーの断面説明図である。

図１、図２に示すように、本発明の逆向き傾斜エアカーテン式排気チャンバー１の第１実施例は、操作チャンバー２と、長形気体吹き出し装置３と、吸気フード４と、を備える。

該操作チャンバー２は、長方体を呈し、その下方に支持脚を備える蓄積チャンバー２１を設け、上向きに操作チャンバー２を支持し、物体を保存し、該操作チャンバー２は、上板２２と、底板２３と、左右側板２４，２５と、前板２６と、後板２７と、を備え、各板を組合せて該操作チャンバー２の内部に収容空間２８を形成する。
該前板２６及び後板２７上にそれぞれ軌道２６１，２７１を設ける。該操作チャンバー２前側の左右両側にそれぞれ柱２９を設け、固定前板２６の下方に開口２６２を形成する。そのうち、該柱２９の入り口付近箇所を流線型又は円弧状に形成して空気が開口２６２に吸引される時の渦及び干渉の程度を減少する。ゲート２６３は、前板２６部分と重なり合い、前板２６に相対して上下自由に滑動してその大半で該開口２６２を密封させ、ゲートの開口度を制御する。

該長形気体吹き出し装置３は、長形気体吹き出し端３２を備え、該長形気体吹き出し端３２は、操作チャンバー２の底板２３の前側に設置され、且つ該長形気体吹き出し端３２は、気体吹き出し口３２１を形成し、該気体吹き出し口３２１は、細長い長方形状を呈する。また、該長形気体吹き出し端３２は、送風機と相互に連通し、該送風機は、気体吹き出し装置３１であって 気体吹き出し口３２１を操作チャンバー２の後板２６の方向に傾け、該気体吹き出し装置３１からの送風を上向きに２次元の空気噴流を噴出する。実施時、前記の気体吹き出し装置３１は、横流ファン又はその他の送風装置で置き換えてもよい。気体吹き出し装置３１が送風機又はその他の送風装置である時、管路により適当な位置又は室外設備に接続する。気体吹き出し装置３１が横流ファンである時、該蓄積チャンバー２１の周辺には、複数の開口を設けて気流が直接外界から蓄積チャンバー２１内に吸引されるようにし、横流ファンへの空気を供給する。

該吸気フード４は、長形吸気端４１と、凸縁４２と、定位板４３と、を備え、前記の定位板４３は、支持枠構造である。該長形吸気端４１は、下向に開口する吸気口４１１を形成し、該吸気口４１１は、細長い長方形を呈し、且つ長形吸気端４１の上端は、伸縮管４４を経由して上向きに吸気装置４５に接続し、操作チャンバー２内の空気を上向きに吸気及び導引させる。前記伸縮管４４は、複数の套接管４５で置き換えてもよい。該吸気装置４５は、吸気ファン、送風機又はその他の吸気できる送風装置であり、ダクトにより適当な位置又は室外設備に接続することができる。また、該長形吸気端４１は、長形気体吹き出し端３２と平行であり、該長形吸気端４１は、長形気体吹き出し端３２の真上から操作チャンバー２の後板２７の方向に距離を偏移し、吸気装置４５が気体吹き出し装置３１と同調して運転することにより気体吹き出し口３２１から上向きに空気噴流を噴出すると共に吸気口４１１から空気噴流を吸入し、長形吸気端４１及び長形吸気端３２の間にほぼ２次元の傾斜エアカーテン５を形成し（図３，４参照）、傾斜エアカーテン５と操作チャンバー２の後板２７、左右側板２４，２５との間の汚染物を包囲し、気流を安定して上方の吸気フード４内に移送し、吸気口４１１を経由して外界に排出する。

該凸縁４２は、長形吸気端４１の周囲にそれぞれ外向きに延長してなり、上昇する汚染物を阻止し、汚染物が吸気口４１１内に進入するよう導引する。図５に示すように、前記長形吸気口４１１は、格子形状であってもよく、同様に汚染物を吸引する効果を達成することができる。

図６に示すように、該定位板４３は、吸気フード４及び凸縁４２を支持して固定し、且つ定位板４３の前後両端にそれぞれスライドレール４３１，４３２を設け、該２つのスライドレール４３１，４３２は、それぞれ前板２６及び後板２７の軌道２６１，２７１に対応し、吸気フード４を操作チャンバー２の収容空間２８内で上下移動させる。前記定位板４３のスライドレール４３１，４３２は、凸縁４２の前後両端に直接設置して、同様にそれぞれ前板２６及び後板２７の軌道２６１，２７１に対応し、吸気フード４を操作チャンバー２の収容空間２８中で上下移動させることができる。実施時、前記軌道２６１，２７１は、左右側板２４，２５に設け、支持枠構造又は定位板４３の左右両端にそれぞれスライドレール４３１，４３２を設けることもできる。また、前記吸気フード４は、吊下げ構造として、カウンターウエイト等を用いた機械式手動又は電動、気圧、油圧等の方式を使用し、上下移動の手段とすることができる。

実施時、該左右側板２４，２５は、それぞれ通孔のない板体である。前記左右側板２４，２５は、それぞれ複数の溝状又は孔上の通気孔を設けることもでき、空気を操作チャンバー２内に吸引し、気体補充効果を持たせて汚染物を気流により安定して上方の吸気フード４まで持って行き、排出させる。

図７に示すように、本発明の逆向き傾斜エアカーテン式排気チャンバー１の第２実施例は、該操作チャンバー２の底板２３の後側に更に後長形気体吹き出し端６を設け、且つ該後長形気体吹き出し端６は、長形気体吹き出し端３２と平行であり、長形吸気端４１の方向に傾き、上向きに空気噴流を噴出する。これにより、長形気体吹き出し端３２及び後長形気体吹き出し端６は、それぞれ２次元の気流を噴出し、同時に二次元の吸気口４１１から上向きに吸気する時、その間に位置する流場側面図が２つの傾斜した２次元のエアカーテン５，５’を形成し、底板２３上の汚染源９が上向きに放出した汚染物を上向きに排出する。実施時、前記操作チャンバー２は、後板２７に通孔を設けることもでき、同様に２つの傾斜した二次元のエアカーテン５，５’を形成することができる。

上記の内容に基づき、本発明は、発明の予期する目的を達成することができ、汚染物の散逸を効率的に低減し、周囲の干渉気流に対応する能力を増強することができるだけでなく、更に動力消耗を節約することができる逆向き傾斜エアカーテン式排気チャンバーを提供し、実用の価値をする。

なお、本発明では好ましい実施例を前述の通り開示したが、これらは決して本発明に限定するものではなく、当該技術を熟知する者なら誰でも、本発明の精神と領域を脱しない均等の範囲内で各種の変動や潤色を加えることができることは勿論である。

１ 逆向き傾斜エアカーテン式排気チャンバー
２ 操作チャンバー
２１ 蓄積チャンバー
２２ 上板
２３ 底板
２４，２５ 左右側板
２６ 前板
２６１，２７１ 軌道
２６２ 開口
２６３ ゲート
２７ 後板
２８ 収容空間
２９ 柱
３ 長形気体吹き出し装置
３１ 気体吹き出し装置
３２ 長形気体吹き出し端
３２１ 気体吹き出し口
４ 吸気フード
４１ 長形吸気端
４１１ 吸気口
４２ 凸縁
４３ 定位板
４３１，４３２ スライドレール
４４ 伸縮管
４５ 吸気装置
５，５’ エアカーテン
６ 後長形気体吹き出し端
９ 汚染源
ａ 押し引き排気チャンバー
ｂ 操作チャンバー
ｃ 吸気溝
ｄ 網板
ｅ 中空ゲート
ｅ１ 上段
ｅ２ 下段
ｅ３ 気体吹き出し溝
ｆ 横式送風機
ｇ 吸気装置
ｈ エアカーテン

Claims (10)

1. 上板と、底板と、左右側板と、前板と、後板とによって収容空間を囲うように形成し、該操作チャンバーの前板下方に開口を形成する操作チャンバーと、
   長形気体吹き出し端を備え、該長形気体吹き出し端は、操作チャンバーの底板の前側に設けられて、操作チャンバーの後板の方向に傾斜角度を付与することにより上向き空気噴流を噴出する長形気体吹き出し装置と、
   操作チャンバー内を上記長形気体吹き出し端に相対して上下に移動可能に操作チャンバーの収容空間中に設けられた吸気フードであって、該吸気フードは、長形吸気端を設け、該長形吸気端は、下向に開口する吸気口を形成し、該長形吸気端が吸気装置に接続し、且つ該長形吸気端は、長形気体吹き出し端に相対して平行であり、該長形吸気端は、長形気体吹き出し端の真上から操作チャンバー後板の方向に距離を偏移した吸気フードと、
   を備え、吸気装置の運転時、長形吸気端及び長形気体吹き出し端の間に二次元の斜め向きエアカーテンを形成する逆向き傾斜エアカーテン式排気チャンバー。
2. 前記前板下方の開口にゲートを設け、該ゲートは前板部分と重なり合うと共にその大半により該開口を閉鎖し、且つ該ゲートは、前板に相対して上下に滑動可能であって、ゲートの開口度を調整可能としたことを特徴とする請求項１記載の逆向き傾斜エアカーテン式排気チャンバー。
3. 前記長形気体吹き出し装置の長形気体吹き出し端は、気体吹き出し装置と相互に連通することを特徴とする請求項１又は２記載の逆向き傾斜エアカーテン式排気チャンバー。
4. 前記長形吸気端及び吸気装置の間は、伸縮管で接続されたことを特徴とする請求項１又は２記載の逆向き傾斜エアカーテン式排気チャンバー。
5. 前記左右側板は、それぞれ通気孔を設けて、自然補充気体を供給可能としたことを特徴とする請求項１又は２記載の逆向き傾斜エアカーテン式排気チャンバー。
6. 前記長形吸気端の吸気口は、複数個を設け、且つ該吸気口は相互に平行であることを特徴とする請求項１又は２記載の逆向き傾斜エアカーテン式排気チャンバー。
7. 前記吸気フードは、凸縁を備え、該凸縁は、長形吸気端の周囲からそれぞれ外向きに延伸したことを特徴とする請求項１又は２記載の逆向き傾斜エアカーテン式排気チャンバー。
8. 前記凸縁の前後両端にそれぞれスライドレールを設け、前板及び後板上にそれぞれ軌道を設けて、対応して連結させ、吸気フードを収容空間中で上下移動可能としたことを特徴とする請求項７記載の逆向き傾斜エアカーテン式排気チャンバー。
9. 前記吸気フードは、更に凸縁上方に固定される定位板を備え、該定位板の前後両端にそれぞれスライドレールを設け、前板及び後板上にそれぞれ軌道を設け、対応して連結させ、吸気フードを収容空間中で上下移動可能としたことを特徴とする請求項７記載の逆向き傾斜エアカーテン式排気チャンバー。
10. 後長形気体吹き出し端を更に備え、該後長形気体吹き出し端は、操作チャンバーの底板の後側に設けられ、且つ該後長形気体吹き出し端は、長形気体吹き出し端と平行であり、長形吸気端の方向に傾き、上向きに空気噴流を噴出することを特徴とする請求項１又は２記載の逆向き傾斜エアカーテン式排気チャンバー。

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