JP6549913B2 - 安全キャビネット - Google Patents
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Description
また、前記連通路にはオゾン発生器が設けられ、前記排出路にはオゾン除去部材が設けられ、前記開閉扉を閉じた状態でこのオゾン発生器を作動させ、かつ、前記送風機を定格回転数以下の低速で運転するとともに、前記オゾン発生器が停止した状態で前記送風機を定格回転数にて運転するようにしている。
しかし、オゾン発生器で発生したオゾンガスは作業室には供給されないので、作業室に浮遊している残留物や作業室の内壁面に付着している残留物を完全に除染するのは困難である。
しかし、従来の安全キャビネットでは、オゾンガスによる除染中に作業室からのオゾンガスの漏出を防止して、オゾンガスを作業室に循環させるのは困難であり、また、所定濃度のオゾンガスによって除染することも困難である。
前記給気路と前記排気路とを接続することで、前記作業室の気体を循環可能とする循環路と、
前記給気路に設けられた給気弁と、
前記排気路に設けられた排気弁と、
前記循環路に設けられた循環弁と、
前記給気路を通して作業室に気体を給気可能とするとともに、前記排気路を通して作業室から気体を排気可能とする送風機と、
前記作業室にガス状除染剤を導入する除染剤導入手段と、
前記給気弁、前記排気弁、前記循環弁、前記送風機および前記除染剤導入手段を制御する制御部と、
前記開閉部材によって前記開口部を気密に閉鎖可能とする気密閉鎖手段とを備えたことを特徴とする。
したがって、ガス状除染剤による除染中に作業室からのガス状除染剤の漏出を防止して、ガス状除染剤を作業室に循環させて、当該ガス状除染剤によって作業室を除染することができる。
前記ガス状除染剤の濃度が所定値まで上昇した状態で、前記作業室を前記ガス状除染剤で除染することを特徴とする。
図1Aは本実施の形態に係る安全キャビネットの概略構成示すブロック図である。
なお、図示は省略するがキャビネット本体1には、HEPAフィルタ等のフィルタが設けられ、外部から給気路5を通って作業室2に給気される気体や、排気路6を通って作業室から外部に排気される気体は、前記フィルタによって清浄化されるようになっている。
また、給気路5には給気弁B1が設けられ、排気路6には排気弁B2が設けられ、循環路7には循環弁B3が設けられている。これら給気弁B1、排気弁B2、循環弁B3はそれぞれ電磁弁で構成されており、制御部10に電気的に接続され、この制御部10によって制御されるようになっている。
また、給気ファンP1および排気ファンP2は制御部10に電気的に接続され、この制御部10によって制御されるようになっている。
オゾン発生器13は、酸素発生器13aとオゾナイザー13bとを備えており、酸素発生器13aが外気を取り入れて酸素を発生させるとともに、この酸素をオゾナイザー13bに供給して、オゾナイザー13bによってオゾンガス(ガス状除染剤)を発生させるようになっている。
オゾナイザー13bによって発生したオゾンガスは、オゾンガス供給路13cを通って作業室2に導入されるようになっている。このオゾンガス供給路13cには供給弁13dが設けられ、この供給弁13dの開閉によって作業室2へのオゾンガスの供給・停止を行うようになっている。なお、供給弁13dは電磁弁によって構成されている。
また、酸素発生器13a、オゾナイザー13bおよび供給弁13dは制御部10に電気的に接続され、この制御部10によって制御されるようになっている。
また、キャビネット本体1には、作業室2内の内圧を検出する圧力センサ20が設けられている。この圧力センサ20は作業室2から外部に作業室2と連通して延出する延出管21内の内圧を測定することによって、作業室2内の内圧を検出するようになっており、当該圧力センサ20は制御部10に電気的に接続されている。
延出管21には、圧力センサ20より上流側において分解手段22が設けられている。この分解手段22はオゾンガス分解触媒を有するものであり、この分解手段22によってオゾンガスを分解することで、オゾンガスが分解手段22より下流側に流出しないようになっている。また、延出管21には圧力センサ20より下流側において、電磁弁で構成された開閉弁23が設けられ、この開閉弁23は制御部10に電気的に接続されている。
さらに、キャビネット本体1の外側には外部排気ファンP3が設けられており、この外部排気ファンP3は制御部10に電気的に接続されている。そして、オゾン監視センサ25によってキャビネット本体1の外側において、オゾンガスが検出された場合に、制御部10が給気弁B1および排気弁B2を開き、外部排気ファンP3を駆動して、当該オゾンガスを建屋外に排気するようになっている。
すなわち、図2(a)〜(c)に示すように、矩形状の開口部3の四周部のうち、左右辺に沿う側縁部と下辺に沿う下縁部には断面コ字形のシャッターレール31が設けられ、上辺に沿う上縁部には、図2(c)に示すように、シャッター4と平行離間する横桟34が設けられ、この横桟34には、押圧機構35が設けられている。この押圧機構35は横桟34の下面に取り付けられた断面L形のフレーム35aと、このフレーム35aに設けられたねじ孔に螺合されている軸部35bと、この軸部35bの先端部に設けられた当接部35cとを備え、軸部35bを作業者が軸回りに回すことによって、当接部35cがシャッター4に対して接離するようになっている。
そして、シャッター4の下辺部が下縁部に位置するシャッターレール31に挿入された状態で開口部3がシャッター4によって塞がれ、一方、シャッター4が上方に所定距離だけスライドすることで、開口部3が開くようになっている。
このインフレートシール33はチューブ状のゴム製シールに低圧の空気を入れることにより膨張するものであり、膨張した状態では、図2(b)および(c)に示すように、インフレートシール33がシャッター4の裏面外周部に密着するとともに、インフレートシール33の膨張によって、シャッター4の表面外周部が断面コ字形のシャッターレール31の外側の片と、押圧機構35の当接部35cに緊密に圧接することによって、シャッター4によって開口部3を気密に閉鎖するようになっている。
また、インフレートシール33が膨張した際に、押圧機構35の軸部35bを回すことによって、当接部35cがシャッター4を押圧して、てこの原理により、当該シャッター4がその下端部を支点として上側の保持枠32に向けて移動して、シャッター4の裏面がインフレートシール33に密着する。
このように、シャッター4を、インフレートシール33を膨張させることによって、作業室2の開口部3が開放不能となるように保持することで、不意にシャッター4が開くのを防止することができる。
一方、インフレートシール33から空気を抜くことによって、当該インフレートシール33が収縮すると、図2(a)に示すように、インフレートシール33がシャッター4の裏面外周部から離れて、当該シャッター4のシャッターレールへの圧接状態も解除されるので、シャッター4は上方にスライド可能となる。
(1)BSCの運転フロー
図3は、BSCの運転フローを説明するためのフローチャートである。
まず、ステップS1で除染・BSCが停止状態となっている状態、つまり、オゾン発生器13や給気ファンP1および排気ファンP2が停止している状態となっている場合に、ステップS2で、シャッター開度を設定値にセットする。つまり、シャッター4を上昇させて、その下縁と開口部3の下縁との間の距離(シャッタ高さ)が所定の距離(設定距離)となるように、シャッター4を開く。
なお、シャッター開度が設定値を超えている場合、給気ファンP1および排気ファンP2は始動しない。
次に、ステップS5で、給気弁B1および排気弁B2が開くとともに、循環弁B3が閉じているかを制御部10が判断し、給気弁B1、排気弁B2、循環弁B3がこのような状態になっていなければ、内容の確認をした後、ステップS4に戻る。
一方、給気弁B1および排気弁B2が開くとともに、循環弁B3が閉じていれば、ステップS6で制御部10が給気ファンP1、排気ファンP2および外部排気ファンP3を始動させる。
また、制御部10が外部排気ファンP3を駆動して、安全キャビネットに吸引した周囲の空気を建屋外に排気する。
一方、給気ファンP1、排気ファンP2および外部排気ファンP3が駆動していれば、ステップS8で1分程度、給気ファンP1および排気ファンP2を駆動し続けて、1分程度クリーンアップ運転を行う。
その後、ステップS9で、作業室2での作業開始可能状態となるので、それ以降、作業室2で作業を行う。
このような、作業室2での作業は、全排気状態で行うことになるが、作業室2での作業を循環式で行うこともできる。その場合、給気ファンP1および排気ファンP2を駆動し、給気弁B1を閉じるとともに、排気弁B2と循環弁B3の開度を調節することによって、一部循環気流を生成し循環仕様となる。
図4は、BSCの停止フローを説明するためのフローチャートである。
まず、ステップS1でBSCが運転状態となっている場合に、ステップS2で、ファンスイッチを3秒間程度長押しする。
すると、ステップS3で、作業終了より1分程度、給気ファンP1および排気ファンP2が駆動し続けてクリーンアップ運転を行う。
次に、ステップS4で、制御部10によって給気ファンP1および排気ファンP2が停止し、その後、ステップS5でシャッター4を閉じ、最後にステップS6でBSC停止状態となる。
図5は、BSCの除染運転フローを説明するためのフローチャートである。
まずステップS1で、除染・BSCが停止状態となっている状態、つまり、オゾン発生器13や給気ファンP1、排気ファンP2および外部排気ファンP3が停止している状態となっている場合に、ステップS2で、シャッター4が閉じているかを判断する。シャッター4が開いていたら、ステップS3でシャッター4を閉じ、ステップS2に戻る。
ステップS2でシャッター4が閉じていれば(全閉状態となっていれば)、ステップS4で除染スイッチを押す。
除染スイッチを押すと、制御部10が給気弁B1および循環弁B3を開くとともに、排気弁B2を閉じるか、または、制御部10が給気弁B1および排気弁B2を閉じるとともに、循環弁B3を開く。
また、インフレートシール33に空気を導入して加圧することで、シャッター4によって開口部3を気密に閉鎖する。インフレートシール33の加圧は、60〜70KPaが目安であるので、ステップS5でインフレートシール33の加圧状態を確認し、加圧が不十分であれば、即停止し、原因究明後、ステップS4に戻って、再び除染スイッチを押す。
また、給気弁B1および排気弁B2が閉じているとともに、循環弁B3が開いている場合、ステップS6で酸素発生器13aのコンプレッサーを始動する一方で、給気ファンP1および排気ファンP2を停止した状態としておき、作業室2の気密度を測定する。すなわち、開閉弁23を閉じたうえで、圧力センサ20によって作業室2の気密度を測定する。この場合、前記コンプレッサーによって作業室2を300〜500Paまで加圧し、維持する。
そして、ステップS7で作業室2の気密度が、1〜30分間以内で、90%以上所定の圧力を維持することができたかを確認し、気密度が不合格ならば、即停止し、原因究明後、ステップS4に戻って、再び除染スイッチを押す。
次に、ステップS9で作業室2のオゾン濃度を濃度センサ15によって測定する。オゾン濃度が200ppm等の最低設定値に達しない場合、即停止し、原因究明後、ステップS4に戻って、再び除染スイッチを押す。
また、ステップS10で作業室2の湿度が80%以上であることを確認後、後述する除染のCT値の累積計算を開始する。そして、ステップS11でオゾン発生器13が正常に駆動しているかを判断し、正常でない場合、即停止し、原因究明後、ステップS4に戻って、再び除染スイッチを押す。
一方、ステップS11でオゾン発生器13が正常に駆動していれば、ステップS12でオゾンガスの漏出がないかを常時判断する。
この場合、オゾン監視センサ25によって、BSC外部のオゾン濃度を監視しておき、オゾン濃度が所定値を超えた場合、オゾン発生器13を即停止し、排気ファンP2および外部排気ファンP3を始動し、給気弁B1および排気弁B2を開いて、オゾンガスを排出する。そして、原因究明後、ステップS4に戻って、再び除染スイッチを押す。
一方、ステップS12でオゾン濃度が所定値以上であり、オゾンガスの外部漏出が無いと判断した場合、ステップS13で、「正常除染中」としてBSCの作業室2の除染を行う。
図6は、BSCの除染自動停止フローを説明するためのフローチャートである。
上述したように、「正常除染中」としてBSCの作業室2の除染を行って、作業室2の除染が終了した場合、以下のようにしてBSCの除染を自動停止する。
ここで、CT値について説明する。
CT値とは、作業室2内におけるオゾン濃度(ppm)と除染時間(分)との積であり、一般にオゾンによる除染作用の目安とされるものである。
そして、予め目標とするCT値を「設定CT値」として各薬剤や菌ごとに設定しておき、この設定CT値を、実際の除染処理における実測オゾン濃度と経過時間との積と比較し、除染処理の終了の判断に利用する。設定CT値は、除染処理の対象とする薬剤や菌等のオゾン耐性の程度に応じて決定され、さらに、オゾンガス以外のガス状除染剤を使用する場合、それに応じた設定CT値を使用する。
ここで、制御部10が行うCT値の積算について説明する。
制御部10は、オゾン発生器13を始動させると同時に、内部タイマーの値をリセットする。また、制御部10は、図示しない記憶部に記憶領域が割り当てられたCT値(Sct)をリセット(Sct=0)する。
この後、予めサンプリング間隔として設定された時間Te(分)が経過する(Ts≧Te)ごとに、制御部10はオゾン濃度をサンプリングし、実際のサンプリング間隔Ts(分)とサンプリングされたオゾン濃度Co(ppm)との積をCT値Sctに加算する。
サンプリング間隔Teは、例えば0.5〜5秒に設定されるが、これに限ることはない。
その後、ステップS4で、給気ファンP1によって、作業室2を循環気流によって分解する。または、酸素ガス発生器13aのコンプレッサーのみを運転し、分解手段22によってオゾンガスを分解し、この分解したガスを開閉弁23を開いて排出継続することで、オゾンガス濃度を低減する。
そして、ステップS5で、作業室2内のオゾン濃度を濃度センサ15によって測定し、例えば、オゾン濃度が1ppm以上であったら、シャッター4を閉じた状態でステップS4に戻る。
一方、オゾン濃度が1ppm未満になったら、全排気式の場合、ステップS6aで、給気ファンP1、排気ファンP2および外部排気ファンP3を駆動させた状態で、給気弁B1および排気弁B2を開いて、外部の空気を作業室2に取り入れ、ステップS7で、数分後に全てを停止する。
または、循環式の場合、手動でシャッター4を開放後、ステップS6bで給気ファンP1、外部排気ファンP3を駆動させ、排気弁B2を開いて、外部の空気を作業室2に取り入れ、ステップS7で、数分後に全てを停止する。
図7は、BSCの除染強制停止フローを説明するためのフローチャートである。
上述したように、ステップS1で、「正常除染中」としてBSCの作業室2を除染している最中に、除染を強制停止する必要が生じた場、ステップS2で除染スイッチを、例えば3秒間程度長押しする。
すると、ステップS3で、制御部10は、オゾン発生器13を停止させる。
その後、ステップS4で、給気ファンP1によって、作業室2を循環気流によって分解する。または、酸素ガス発生器13aのコンプレッサーのみを運転し、分解手段22によってオゾンガスを分解し、この分解したガスを開閉弁23を開いて排出継続することで、オゾンガス濃度を低減する。
そして、ステップS5で、作業室2内のオゾン濃度を濃度センサ15によって測定し、例えば、オゾン濃度が1ppm以上であったら、シャッター4を閉じた状態でステップS4に戻る。
一方、オゾン濃度が1ppm未満になったら、全排気式の場合、ステップS6aで、給気ファンP1、排気ファンP2および外部排気ファンP3を駆動させた状態で、給気弁B1および排気弁B2を開いて、外部の空気を作業室2に取り入れ、ステップS7で、数分後に全てを停止する。
または、循環式の場合、手動でシャッター4を開放後、ステップS6bで給気ファンP1、外部排気ファンP3を駆動させ、排気弁B2を開いて、外部の空気を作業室2に取り入れ、ステップS7で、数分後に全てを停止する。
したがって、オゾンガスによる除染中に作業室2からのオゾンガスの漏出を防止して、オゾンガスを作業室2に循環させて、当該オゾンガスによって作業室2を除染することができる。
さらに、制御部10が、濃度センサ15によって検出されたオゾン濃度と除染時間との積であるCT値に基づいて、オゾン発生器13を制御するので、このCT値が設定CT以上のとき、制御部10がオゾン発生器13を停止させることができる。したがって、オゾンガスによって適切な時間で作業室2の除染を行うことができる。
また、インフレートシール33を膨張させることで、当該インフレートシール33がシャッター4に密着するとともに、シャッター4の表面外周部がシャッターレール31に気密に圧接されるので、開口部3を確実に気密に閉鎖できる。
また、これに代えて、制御部10が給気弁B1および排気弁B2を閉じるとともに、循環弁B3を開いたうえで、酸素発生器13aのコンプレッサーを駆動させることで、作業室2の内圧を上昇させ、この上昇した内圧を圧力センサ20によって検出する。
そして、所定の内圧で所定時間だけ作業室2の内圧が維持されていることを圧力センサ20が検出した場合に、制御部10がオゾン発生器13を始動させて作業室2にオゾンガスを導入することができる。したがって、オゾンガスの初期漏出を未然に防止できる。
また、作業室2の開口部3を開閉可能とするシャッター4を、インフレートシール33を膨張させることによって開放不能に保持することができるので、作業室2内のオゾンガスの濃度が所定値以上の場合に、作業者がシャッター4を不注意で開けることができず、安全面において優れたものとなる。
2 作業室
3 開口部
4 シャッター(開閉部材)
5 給気路
6 排気路
7 循環路
8 送風機
10 制御部
13 オゾン発生器(除染剤導入手段)
15 濃度センサ
20 圧力センサ
30 気密閉鎖手段
B1 給気弁
B2 排気弁
B3 循環弁
P1 給気ファン
P2 排気ファン
P3 外部排気ファン
Claims (5)
- 内部に作業室を有するキャビネット本体と、このキャビネット本体の前面に設けられて、前記作業室に連通する開口部を開閉可能とする開閉部材と、前記作業室に気体を給気する給気路と、前記作業室から気体を排気する排気路とを備えた安全キャビネットにおいて、
前記給気路と前記排気路とを接続することで、前記作業室の気体を循環可能とする循環路と、
前記給気路に設けられた給気弁と、
前記排気路に設けられた排気弁と、
前記循環路に設けられた循環弁と、
前記給気路を通して作業室に気体を給気可能とするとともに、前記排気路を通して作業室から気体を排気可能とする送風機と、
前記作業室にガス状除染剤を導入する除染剤導入手段と、
前記給気弁、前記排気弁、前記循環弁、前記送風機および前記除染剤導入手段を制御する制御部と、
前記開閉部材によって前記開口部を気密に閉鎖可能とする気密閉鎖手段と、
前記作業室から外部に延出する延出管と、
前記延出管に設けられて前記作業室の内圧を検出するとともに前記制御部に接続された圧力センサと、
前記延出管に前記圧力センサより上流側において設けられて前記ガス状除染剤を分解する分解手段とを備えたことを特徴とする安全キャビネット。 - 前記作業室のガス状除染剤の濃度を検出する濃度センサが前記制御部に接続されて設けられ、この濃度センサによって検出されたガス状除染剤の濃度に基づいて、前記制御部が前記除染剤導入手段を制御することを特徴とする請求項1に記載の安全キャビネット。
- 前記制御部は、前記濃度センサによって検出されたガス状除染剤の濃度と除染時間との積であるCT値に基づいて、前記染剤導入手段を制御することを特徴とする請求項2に記載の安全キャビネット。
- 前記気密閉鎖手段は、インフレートシールを有し、当該インフレートシールはその膨張によって、前記開閉部材を、前記開口部の縁部に設けられて前記開閉部材がスライド可能なシャッターレールに緊密に圧接させることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の安全キャビネット。
- 前記作業室の内圧を検出する圧力センサが前記制御部に接続されて設けられていることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の安全キャビネット。
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