JP2015010794A - ヒュームフード管理システムおよび管理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】作業者の音量操作の手間を削減する。
【解決手段】ヒュームフードモニタ１３は、ヒュームフードモニタ１３の音量を調整するための音量調整ボタン１３６と、作業者による音量調整ボタン１３６の操作に応じてヒュームフードモニタ１３の音声出力の音量を設定し、音量調整ボタン１３６の操作によって消音設定が行われたときに、作業者に消音設定になっていることを通知する制御部１４４と、作業者への音声による警報通知が必要になったときに、設定された音量でヒュームフードモニタ１３から音声を出力させる警報出力部１４３とを備える。
【選択図】 図４

Description

本発明は、研究施設、工場、病院など、作業者の安全や製造物に対して危険を伴う環境において、発生する有毒ガス等を局所排気するヒュームフードを管理するヒュームフード管理システムおよび管理方法に係り、特にヒュームフードを使用する作業者に情報を通知するヒュームフードモニタに関するものである。

化学実験では、実験作業過程において、人体に有害なガスや粉塵等が発生する場合が多い。これら有害物質の室内への拡散を防止し、人体への汚染を防ぐ装置の１つにヒュームフードがある。一般に、ヒュームフードは、上下または左右に開閉可能なサッシドア付きの囲い（エンクロージャ）を備えており、実験室の作業者はこのサッシドアからエンクロージャ内にアクセスすることができる。ヒュームフードで作業中の作業者が有害なガスや粉塵等に曝されないようにするために、エンクロージャは有害物質を除去する排気装置に接続されている（特許文献１、非特許文献１参照）。

図６はヒュームフードの外観を示す斜視図である。ヒュームフード１は、開閉可能なサッシ１０と、排気風量を制御するための風量制御バルブ１１と、検知範囲に人がいるかどうかを検出する人検知センサ１２と、ヒュームフード１を使用する作業者に情報を通知するためのヒュームフードモニタ１３と、サッシ１０の開度を検出する垂直サッシセンサ１４とを備えている。

ヒュームフードモニタ１３で表示可能な情報は、警報とサッシ開口部の面風速である。ヒュームフードモニタ１３には、サッシ開口部の面風速などの情報を表示するための表示部と、作業者が現在の状態を識別するためのＬＥＤと、緊急排気運転を行うための緊急排気操作ボタンと、警報通知または復旧通知を音声で行うためのスピーカと、音声を消音するためのミュートボタンと、音量を調整するための音量調整ボタンとが設けられている。そして、異常時には作業者の退避や正しい対応が行えるようにＬＥＤによるエラー表示と警報音と音声案内により警報通知を行うようにしていた。

特開２０１０−１２２９３９号公報

松村 昭男，「研究施設環境管理支援システムの開発」，Savemation Review ２００４年２月号，株式会社山武，２００４年

警報音と音声案内は安全上必要とされているので、音量調整ボタンによる音量調整では最低の音量になるところまでしか下げることができず、消音設定（ミュート）にすることはできなかった。警報音と音声案内を停止させるためには、警報音と音声案内が発生する度に、作業者がミュートボタンを押す必要があった。しかし、竣工前の調整時においては、ヒュームフードの調整中であるために作業者にとって危険が全くない状態でも警報状態になることが多く、警報音と音声案内が頻発することがある。従来のヒュームフードモニタでは、上記のとおり警報音と音声案内が発生する度にミュートボタンを押す必要があったので、調整作業者にとっては手間が煩わしいという問題点があった。

本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、作業者の音量操作の手間を削減することができるヒュームフード管理システムおよび管理方法を提供することを目的とする。

本発明のヒュームフード管理システムは、ヒュームフードを使用する作業者に情報を通知するヒュームフードモニタの音量を調整するための操作手段と、作業者による前記操作手段の操作に応じて前記ヒュームフードモニタの音声出力の音量を設定する音量設定手段と、作業者への音声による通知が必要になったときに、前記設定した音量で前記ヒュームフードモニタから音声を出力させる音声出力手段と、前記操作手段の操作によって消音設定が行われたときに、作業者に消音設定になっていることを通知する消音設定通知手段とを備えることを特徴とするものである。
また、本発明のヒュームフード管理システムの１構成例は、さらに、前記操作手段の操作による消音設定の有効期間を示す消音期間情報を予め記憶する記憶手段と、前記操作手段の操作による消音設定が行われてからの経過時間が前記有効期間を超えたときに、前記ヒュームフードモニタの音声出力の音量を初期設定値に戻す消音設定解除手段とを備えることを特徴とするものである。

また、本発明のヒュームフード管理方法は、ヒュームフードを使用する作業者による操作手段の操作に応じてヒュームフードモニタの音声出力の音量を設定する音量設定ステップと、作業者への音声による通知が必要になったときに、前記設定した音量で前記ヒュームフードモニタから音声を出力させる音声出力ステップと、前記操作手段の操作によって消音設定が行われたときに、作業者に消音設定になっていることを通知する消音設定通知ステップとを含むことを特徴とするものである。

本発明によれば、操作手段の操作によって消音設定が行えるようにしたので、作業者はヒュームフードの調整中は音声が出力されないように設定することができる。したがって、音声が出力される度にヒュームフードモニタのミュートボタンを押す必要がなくなるので、作業者の手間を削減することができ、作業効率を向上させることができる。また、本発明では、操作手段の操作によって消音設定が行われたときに消音設定通知を行うことにより、作業者に消音設定になっていることを認識させることができる。

また、本発明では、操作手段の操作による消音設定が行われてからの経過時間が有効期間を超えたときに、ヒュームフードモニタの音声出力の音量を初期設定値に戻すことにより、作業者の消音設定の戻し忘れを防止することができる。

本発明の実施の形態に係るヒュームフード管理システムの構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態に係る監視装置の構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態に係るヒュームフードモニタの外観を示す正面図である。 本発明の実施の形態に係るヒュームフードモニタの構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態に係るヒュームフードモニタの音量調整動作を説明するフローチャートである。 ヒュームフードの外観を示す斜視図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は本発明の実施の形態に係るヒュームフード管理システムの構成を示すブロック図である。ヒュームフード管理システムは、複数のヒュームフード１と、各ヒュームフード１から稼働状態を表すデータを収集し、ヒュームフード１の風量制御バルブ１１を制御する複数のコントローラ２と、収集されたデータに基づいて各ヒュームフード１を管理する上位装置である監視装置３と、各コントローラ２と監視装置３とを接続するネットワーク４とを有する。図１に示した各ヒュームフード１は、全て同一の排気マニフォ−ルド５に接続され、排気されるものとし、排気マニフォ−ルド５の末端には排気ファン６が設けられている。ヒュームフード１の構成は、図６に示したとおりである。

各コントローラ２は、それぞれ対応するヒュームフード１から稼働状態を示すデータを収集する。ヒュームフード１から収集されるデータは、瞬時排気風量とサッシ開度と人検知センサ１２の検知結果（作業者の在／不在）のデータを含む。

各コントローラ２は、それぞれ対応するヒュームフード１から収集したデータに基づいて排気風量を制御する。サッシ開度に応じてヒュームフード１の排気風量を変化させる変風量（VAV:Variable Air Volume ）方式の場合、各コントローラ２は、それぞれ対応するヒュームフード１のサッシ１０の開度を基にサッシ開口部の面風速が例えば０．５ｍ／ｓとなるようにヒュームフード１の風量制御バルブ１１を調節して排気風量を制御する。

また、作業者がいない場合は排気風量を低下させるＵＢＣ（Usage Based Controls（登録商標））方式の場合、各コントローラ２は、それぞれ対応するヒュームフード１に設置された人検知センサ１２により、ヒュームフード１の前に作業者がいるかどうかを確認し、作業者がいるときには風量制御バルブ１１を調節して排気風量を増やし、作業者がいないときには安全な待機レベルまで排気風量を低下させる。
そして、各コントローラ２は、ヒュームフード１から収集したデータを監視装置３に送信する。

図２は監視装置３の構成例を示すブロック図である。監視装置３は、各コントローラ２から送信されたデータを受信するデータ受信部３０と、データを記憶するデータ記憶部３１と、警報発生／復旧の判断に必要な情報および各ヒュームフード１の作業者に通知すべきヒュームフード管理情報を算出する演算部３２と、警報通知信号または復旧通知信号を出力する警報通知部３３と、ヒュームフード管理情報、警報通知信号または復旧通知信号を各コントローラ２へ送信するデータ送信部３４とを有する。

監視装置３のデータ受信部３０は、各コントローラ２からデータを受信すると、受信したデータをデータ記憶部３１に格納する。
続いて、監視装置３の演算部３２は、各コントローラ２から受信したデータに基づいて、警報発生／復旧の判断に必要な情報および各ヒュームフード１の作業者に通知すべきヒュームフード管理情報を算出する。警報発生／復旧の判断に必要な情報としては、例えば各ヒュームフード１の瞬時排気風量の合計値がある。ヒュームフード管理情報としては、例えばヒュームフード１毎のサッシ開口部の面風速がある。各ヒュームフード１の瞬時排気風量の合計値は、各コントローラ２から受信したデータに含まれる瞬時排気風量の値を合算すればよい。サッシ開口部の面風速は、各コントローラ２から受信したデータに含まれるサッシ開度に基づいてヒュームフード１毎に算出することができる。

次に、監視装置３の警報通知部３３は、演算部３２が算出した瞬時排気風量の合計値と予め想定される排気風量の最大値である最大排気風量とを比較する。最大排気風量は、排気系統によって排出可能な排気風量の限界値を若干下回る値に設定されており、瞬時排気風量の合計値が最大排気風量を超えたとしても、作業者にとって直ぐに危険な状態にはならない値に予め設定されている。

警報通知部３３は、演算部３２が算出した瞬時排気風量の合計値が最大排気風量を超える場合、警報が発生したと判定し、データ送信部３４を通じて各コントローラ２へ警報通知信号を送信する。また、警報通知部３３は、コントローラ２への警報通知後に、瞬時排気風量の合計値が最大排気風量以下になった場合、警報発生状態から正常状態に復旧したと判定し、データ送信部３４を通じて各コントローラ２へ復旧通知信号を送信する。なお、本実施の形態で説明した警報は１例であって、これに限るものではない。

演算部３２は、ヒュームフード管理情報を、データ送信部３４を通じて各コントローラ２へ送信する。なお、ヒュームフード管理情報のうちヒュームフード１毎に算出された情報は、それぞれ対応するヒュームフード１を管理するコントローラ２宛に送信される。
各コントローラ２は、監視装置３から送られた警報通知信号、復旧通知信号、ヒュームフード管理情報をそれぞれ対応するヒュームフード１のヒュームフードモニタ１３に送信する。

次に、ヒュームフードモニタ１３の動作について説明する。図３はヒュームフードモニタ１３の外観を示す正面図である。ヒュームフードモニタ１３は、ヒュームフード管理情報を表示するための表示部１３０と、ヒュームフード１が通常状態であることを示すＬＥＤ１３１と、警報通知または復旧通知を行うためのＬＥＤ１３２と、緊急排気中であることを示すＬＥＤ１３３と、緊急排気運転を行うための緊急排気操作ボタン１３４と、音声を消音するためのミュートボタン１３５と、音量を調整するための操作手段である音量調整ボタン１３６と、警報通知または復旧通知を音声で行うためのスピーカ１３７とを有する。

図４はヒュームフードモニタ１３の構成例を示すブロック図である。ヒュームフードモニタ１３は、表示部１３０と、ＬＥＤ１３１〜１３３と、緊急排気操作ボタン１３４と、ミュートボタン１３５と、音量調整ボタン１３６と、スピーカ１３７と、監視装置３からヒュームフード管理情報を受信するヒュームフード管理情報受信部１３８と、監視装置３から警報通知信号または復旧通知信号を受信する警報受信部１３９と、情報を記憶する記憶部１４０と、緊急排気操作ボタン１３４とミュートボタン１３５と音量調整ボタン１３６の操作を監視する操作監視部１４１と、表示部１３０とＬＥＤ１３１，１３３を使って情報を出力する情報出力部１４２と、ＬＥＤ１３２とスピーカ１３７を使って警報通知または復旧通知を行う警報出力部１４３と、緊急排気操作ボタン１３４の操作に応じてヒュームフード１の排気バルブ１１を制御し緊急排気運転を行うと共に、ヒュームフードモニタ１３の音声出力の音量を設定する制御部１４４とを有する。

制御部１４４は、音量設定手段と消音設定解除手段とを構成している。警報出力部１４３とスピーカ１３７とは、音声出力手段を構成している。また、制御部１４４と情報出力部１４２とＬＥＤ１３１〜１３３とは、消音設定通知手段を構成している。

ヒュームフードモニタ１３の警報受信部１３９は、コントローラ２を介して監視装置３から警報通知信号を受信した場合、警報通知信号を警報出力部１４３に渡す。警報通知信号を受信した警報出力部１４３は、警報通知用のＬＥＤ１３２を点灯させ、スピーカ１３７から音声を出力させることにより、ヒュームフード１を使用する作業者に警報が発生したことを通知する。情報出力部１４２は、警報通知信号を受信した場合、通常状態通知用のＬＥＤ１３１を消灯させる。

また、警報受信部１３９は、監視装置３から復旧通知信号を受信した場合、復旧通知信号を警報出力部１４３に渡す。復旧通知信号を受信した警報出力部１４３は、ＬＥＤ１３２を消灯させ、スピーカ１３７から音声を出力させることにより、ヒュームフード１を使用する作業者に通常状態に復旧したことを通知する。情報出力部１４２は、復旧通知信号を受信した場合、ＬＥＤ１３１を点灯させる。

一方、ヒュームフードモニタ１３のヒュームフード管理情報受信部１３８は、コントローラ２を介して監視装置３からヒュームフード管理情報を受信した場合、このヒュームフード管理情報を記憶部１４０に格納する。情報出力部１４２は、記憶部１４０に格納されたヒュームフード管理情報（ここでは面風速の情報）を表示部１３０に表示させる。

ヒュームフードモニタ１３の操作監視部１４１は、緊急排気操作ボタン１３４が操作されたかどうかを判定する。制御部１４４は、緊急排気操作ボタン１３４が操作された場合、ヒュームフード１の風量制御バルブ１１を制御して緊急排気運転を行ない、また情報出力部１４２を通じてＬＥＤ１３３を点灯させて、緊急排気中であることを通知する。

次に、ヒュームフードモニタ１３の音量調整動作について図５を用いて説明する。ヒュームフードモニタ１３の操作監視部１４１は、ミュートボタン１３５または音量調整ボタン１３６が操作されたかどうかを判定する（図５ステップＳ１）。制御部１４４は、音量調整ボタン１３６が操作された場合（ステップＳ１においてＹＥＳ）、この操作に応じて警報音と音声案内の音量を設定する（ステップＳ２）。音量は例えば６段階（０〜５）で設定可能であり、初期設定値は３、最小値は０、最大値は５である。音量調整ボタン１３６が操作される度に、音量は例えば３→２→１→０→５→４→３→・・・・の順で切り替わる。例えばヒュームフード１の調整作業のために、警報音と音声案内を消音したい場合、作業者は音量を０に設定しておけばよい。

制御部１４４は、音量調整ボタン１３６の操作によって設定された音量が０の場合（ステップＳ３においてＹＥＳ）、情報出力部１４２と警報出力部１４３を通じて、３つあるＬＥＤ１３１〜１３３を順番に点灯させることにより、作業者に消音設定になっていることを通知する（ステップＳ４）。このＬＥＤ１３１〜１３３による通知は、例えばＬＥＤ１３１点灯→ＬＥＤ１３１消灯→ＬＥＤ１３２点灯→ＬＥＤ１３２消灯→ＬＥＤ１３３点灯→ＬＥＤ１３３消灯→ＬＥＤ１３１点灯→・・・・という順で点灯と消灯を繰り返すようにすればよい。

ヒュームフードモニタ１３の警報出力部１４３は、監視装置３からの警報通知信号を受信した場合（ステップＳ５においてＹＥＳ）、制御部１４４によって設定された音量でスピーカ１３７から音声を出力させることにより、作業者に警報が発生したことを通知する（ステップＳ６）。また、警報出力部１４３は、監視装置３からの復旧通知信号を受信した場合（ステップＳ７においてＹＥＳ）、制御部１４４によって設定された音量でスピーカ１３７から音声を出力させることにより、作業者に通常状態に復旧したことを通知する（ステップＳ８）。

制御部１４４は、ミュートボタン１３５が操作された場合（ステップＳ９においてＹＥＳ）、警報出力部１４３に対して現在出力中の音声を停止するよう指令する（ステップＳ１０）。音量調整ボタン１３６による消音設定の場合には、設定が解除されるまで音量は０のままであるが、ミュートボタン１３５の操作による消音の場合には、出力中の音声のみが消音の対象となる。したがって、ミュートボタン１３５によって警報音と音声案内を停止させるためには、警報が発生する度に、作業者がミュートボタン１３５を押す必要がある。

次に、ヒュームフードモニタ１３の記憶部１４０には、音量調整ボタン１３６による消音設定の有効期間（例えば１時間、１日、１週間、１ヶ月、１年など）を示す消音期間情報が予め設定されている。この消音期間情報を設定する際には、ネットワークとの接続のためにヒュームフードモニタ１３に設けられているコネクタ（不図示）を利用して、ヒュームフードモニタ１３とパーソナルコンピュータ等のツールを接続して、ツールからヒュームフードモニタ１３に対して消音期間情報を設定すればよい。これにより、個々のヒュームフードモニタ毎に消音期間情報を設定することができる。あるいは各ヒュームフードモニタ１３がネットワークに接続されている状態で、例えば監視装置３から同一の排気系統に属する各ヒュームフード１のヒュームフードモニタ１３に対して消音期間情報を一括して設定するようにしてもよい。

制御部１４４は、音量調整ボタン１３６による消音設定が行われてからの経過時間が消音期間情報で指定された有効期間を超えた場合（ステップＳ１１においてＹＥＳ）、消音設定を解除して、警報音と音声案内の音量を初期設定値に戻すと共に、ステップＳ４の処理によるＬＥＤ１３１〜１３３の点灯を解除して、ＬＥＤ１３１のみの点灯状態に戻す（ステップＳ１２）。
こうして、ヒュームフード管理システムの動作が停止するまで（ステップＳ１３においてＹＥＳ）、ステップＳ１〜Ｓ１２の処理が繰り返し実行される。

以上のように、本実施の形態では、音量調整ボタン１３６によって消音設定が行えるようにしたので、作業者はヒュームフード１の調整中は警報音と音声案内が発生しないように設定することができる。したがって、警報音と音声案内が発生する度にミュートボタン１３５を押す必要がなくなるので、作業者の手間を削減することができ、作業効率を向上させることができる。

また、本実施の形態では、音量調整ボタン１３６によって消音設定がなされた場合、ＬＥＤ１３１〜１３３を順番に点灯させることにより、作業者に消音設定になっていることを通知することができる。さらに、本実施の形態では、音量調整ボタン１３６による消音設定が行われてからの経過時間が有効期間を超えた場合、消音設定を自動的に解除するようにしたので、作業者の消音設定の戻し忘れを防止することができる。

なお、本実施の形態では、音量設定をヒュームフードモニタ毎に行うようにしているが、これに限るものではなく、外部の装置（例えば監視装置３）から同一の排気系統に属する各ヒュームフード１のヒュームフードモニタ１３に対して音量を一括して設定するようにしてもよい。

本実施の形態においてコントローラ２と監視装置３とヒュームフードモニタ１３の各々は、それぞれＣＰＵ、メモリおよびインタフェースを備えたコンピュータとこれらのハードウェア資源を制御するプログラムによって実現することができる。コントローラ２と監視装置３とヒュームフードモニタ１３の各々の装置のＣＰＵは、各々の装置のメモリに格納されたプログラムに従って本実施の形態で説明した処理を実行する。

本発明は、ヒュームフードおよびヒュームフードモニタを管理するヒュームフード管理システムに適用することができる。

１…ヒュームフード、２…コントローラ、３…監視装置、４…ネットワーク、５…排気マニフォ−ルド、６…排気ファン、１０…サッシ、１１…風量制御バルブ、１２…人検知センサ、１３…ヒュームフードモニタ、１４…垂直サッシセンサ、３０…データ受信部、３１…データ記憶部、３２…演算部、３３…警報通知部、３４…データ送信部、１３０…表示部、１３１〜１３３…ＬＥＤ、１３４…緊急排気操作ボタン、１３５…ミュートボタン、１３６…音量調整ボタン、１３７…スピーカ、１３８…ヒュームフード管理情報受信部、１３９…警報受信部、１４０…記憶部、１４１…操作監視部、１４２…情報出力部、１４３…警報出力部、１４４…制御部。

Claims (4)

1. ヒュームフードを使用する作業者に情報を通知するヒュームフードモニタの音量を調整するための操作手段と、
   作業者による前記操作手段の操作に応じて前記ヒュームフードモニタの音声出力の音量を設定する音量設定手段と、
   作業者への音声による通知が必要になったときに、前記設定した音量で前記ヒュームフードモニタから音声を出力させる音声出力手段と、
   前記操作手段の操作によって消音設定が行われたときに、作業者に消音設定になっていることを通知する消音設定通知手段とを備えることを特徴とするヒュームフード管理システム。
2. 請求項１記載のヒュームフード管理システムにおいて、
   さらに、前記操作手段の操作による消音設定の有効期間を示す消音期間情報を予め記憶する記憶手段と、
   前記操作手段の操作による消音設定が行われてからの経過時間が前記有効期間を超えたときに、前記ヒュームフードモニタの音声出力の音量を初期設定値に戻す消音設定解除手段とを備えることを特徴とするヒュームフード管理システム。
3. ヒュームフードを使用する作業者による操作手段の操作に応じてヒュームフードモニタの音声出力の音量を設定する音量設定ステップと、
   作業者への音声による通知が必要になったときに、前記設定した音量で前記ヒュームフードモニタから音声を出力させる音声出力ステップと、
   前記操作手段の操作によって消音設定が行われたときに、作業者に消音設定になっていることを通知する消音設定通知ステップとを含むことを特徴とするヒュームフード管理方法。
4. 請求項３記載のヒュームフード管理方法において、
   さらに、前記操作手段の操作による消音設定の有効期間を示す消音期間情報を予め記憶する記憶手段を参照し、前記操作手段の操作による消音設定が行われてからの経過時間が前記有効期間を超えたときに、前記ヒュームフードモニタの音声出力の音量を初期設定値に戻す消音設定解除ステップを含むことを特徴とするヒュームフード管理方法。

Images