JPH0634736U - フードの自動開閉サッシ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 フード開口面のサッシの自動開閉および手動
開閉 【構成】 開閉サッシ１の吊り下げワイヤ３にカウンタ
ーウェイト９を懸垂して、サッシの上下動を軽やかにす
ると共に、サッシ１の移動を電動機11によって制御す
る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、特定化学物質、有機溶剤、放射性物質等を取扱う開閉サッシ付きフ ード（またはチャンバー）、フード内を清浄空気にして使用するサッシ（扉）を 有するクリーンフード、遺伝子組替え操作等に用いるサッシ付き安全フードに関 する。

【０００２】

【従来の技術】

研究所（学校）、病院、製薬会社、工場などの研究室、実験室に設置されてい る各種フードの作業開口開閉サッシは一般に、その作業開口部の両側ピラーに左 右をガイドされ、かつ、サッシの両端に連結したワイヤを滑車に掛けて吊し、そ のワイヤの他端に、それぞれサッシの全重量の１／２に略、等しいカウンターウ ェイト（重錘）を取付けて、上下方向に軽く開閉できるようにしていた。 そして、サッシ下端部に開閉用取手を設け、作業者の人的動力によって作業開 口面を開閉しているのが現状である。

【０００３】 （１）このため、サッシの開閉に当って作業者のサッシ開閉動力の作用線が前 記サッシの重心を通らない場合はサッシが傾き、ガイドとサッシ両側との間の摩 擦力が大きくなって、 サッシの開閉高さが通常操作に比べて不同になる。 正常のサッシ開閉に必要な人的動力より大きな力がいる。 稀には、サッシの開閉が困難になる。 場合も生じるので、一般的にはサッシの開閉を容易にするため、作業者は両手 を用いてサッシ下端の開閉取手を操作しバランスをとり、サッシを上下するよう にしている。

【０００４】 （２）また、特定化学物質、有機溶剤、放射性物質等その他の物質を取扱う作 業において、試料を他の場所から移動しフード内に入れ実験・研究する際には、 フードの作業開口面に設けたサッシが閉じていたり、取扱い物質をフード内 に搬入するのに中途半端なサッシ開き高さのとき、作業者はフード内に入れて取 扱う物質を一坦、フード近傍に設置した作業台（実験台）に置いてから、フード のサッシを両手を用いて開かねばならない。 上述した作業手順をとった場合に、作業台上に置いた試料中に、気化、昇化 する物質があれば、作業台上に置かれている間、作業環境（実験室）の空気中に 前記物質が飛散、拡散して作業環境を悪化させるおそれがある。

【０００５】 （３）サッシが閉鎖状態において、実験、研究の為の物質に対する反応、抽出 、撹拌等の諸操作を行っている間に、その諸操作を緊急に変更したり、停止した い場合、サッシの開閉操作がスムーズにできないと事故の発生にもなりかねない 。 といった問題点がある。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

そこで本考案は、上述した諸問題を解決すべくフードの作業開口面に設けたサ ッシを、その開閉時に作業者の人的動力の作用線がサッシの重心を通らない場合 にもスムーズに開閉することができ、かつ、作業者の人的動力を用いることなし に自動開閉ならびに任意の中間開閉位置に停止可能で、しかも緊急時には、サッ シに設けた取手を用い作業者の人的動力によって容易に開閉できるようなサッシ 開閉装置を具えたフードの自動開閉サッシを提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

本考案は、上記目的を達成するために、以下に述べる通りの各構成要件を具備 する。 （１） フード前面を開口して作業用開口部を形成し、その左右のピラーに両 側をガイドされ、上下方向に往復動可能な開閉サッシを設けたものにおいて、前 記開閉サッシの上縁左右端に取付けた吊り下げワイヤの他端を、それぞれ直上に 軸支された共通の回転軸に固着したドラムに巻き掛けると共に、前記ドラム回転 軸には、ワイヤに掛かる前記サッシの重量に基づき生ずるトルクと略、同じ大き さで、かつ、反対方向回りのバランストルクを加える一方、前記軸を伝動装置を 介して電動機の出力軸に連結し、正逆転駆動可能としたことを特徴とするフード の自動開閉サッシ。

【０００８】 （２） サッシの往復動軌跡に沿って少なくとも１個のセンサを備え、前記セ ンサによりサッシの開閉位置を検知し、サッシの往復動行程の各終点直前におい て作動させる前記センサによりサッシの駆動電動機に対する電力の供給を遮断す るようにしたことよりなる上記第（１）項記載のフードの自動開閉サッシ。

【０００９】

【作用】

（１）自動開閉の場合 フードの作業開口部を開くための「開ボタン」を作動し駆動電動機に電力を 供給すると、電動機は正転して、その回転は減速機・動力伝導機構を介してドラ ム回転軸に伝達される。 サッシの上縁両端に連結し、前記サッシを吊り下げるワイヤは、それぞれ他 端を、上記回転軸に固定されているドラム周面に巻き掛けた後、その自由端を延 長して、その端にサッシの重さの略、１／２の重錘（カウンターウェイト）を懸 吊し、これによって、単位のサッシの重量に基づきドラム回転軸に生ずるトルク と略、同一で、かつ反対方向回りのバランストルクを上記ドラム回転軸に与える ようにしている。

【００１０】 このような機構により、ドラム周面でワイヤを支承しサッシの重量を受けてい るにもかかわらず、静止状態においてはドラム回転軸に掛かるトルクが、殆んど 零に近いものとしている。 前記サッシを吊り下げるワイヤが、チェインまたはタイミングベルト状の巻き 掛け伝導部材である場合は、これに応じて前記ドラムは、スプロケットまたは歯 付きプーリを採用する。 上記のサッシ上下用ドラム系統と、ドラム回転軸にバランストルクを与える ためのドラム、ワイヤ、重錘機構とは、相互に独立の系統にしても同効である。 要するにドラム回転軸に対して、上述所定のバランストルクを与えることがで きれば良い。

【００１１】 その際、サッシ上下用ドラムと、ドラム回転軸にバランストルクを与えるた めのドラムとの径を、相互に変えることができる。 すなわち、ドラム回転軸にバランストルクを与えるためのドラムの径を、サッ シ上下用ドラムより大きくすることによって、カウンターバランス用錘の重量を 小さくすることができる。 また、所定のバランストルクを与えるドラム、ワイヤ、重錘機構は、一セット にまとめることもできる。

【００１２】 上記のバランストルク発生手段は、薄手の帯鋼板を渦巻きばね状に成形した ゼンマイ（定荷重ばね）によって置換することも可能である。 これによって重錘設備を不要にすることができ、また、サッシ開閉時における サッシ移動慣性容量を低減し、同一パワーでサッシの開閉加速度を大きくするこ とができるが、耐久性能に注意する必要があるかも知れない。 電動機の駆動トルクは伝導装置を介してドラム回転軸を回し、ドラム、ワイ ヤを介してサッシおよび重錘の慣性力ならびにサッシガイドとの間の摩擦力に抗 して前記部材を、サッシが上昇する方向に移動させる。 その際、一つの回転軸により同期して左右の同径ドラムが駆動されるためにサ ッシが傾いて上下することがないから、サッシの両側がガイドに係支することな く円滑に往復動可能である。

【００１３】 サッシが作業開口を全開して、移動上死点に進む直前に、その移動動作をリ ミットスイッチまたは光電センサ、近接スイッチ等により検知して、「開ボタン 」の電気回路を開き、電動機の駆動を停止させ、慣性によってサッシを上死点位 置まで移動させる。その際、あらかじめ重錘（カウンターウェイト）の往復動下 限位置を調節できるように設定して置き、重錘による慣性力を弱めても良い。 これによって、上限ストッパに対するサッシの当りを弱める。 サッシの開き具合を任意に調節したい場合には、「開ボタン」の押圧を解除 することにより電気回路を開き、サッシの開き方向駆動を停止させて、開口部の 相当位置を占めるようサッシの移動を止める。 このとき、必要に応じ電磁ブレーキを設置して置き、サッシの開閉位置を固定 することも可能である。

【００１４】 作業開口を閉鎖したいときには「閉ボタン」を押し、上記回路とは別の回路 を通して、駆動電動機を反対方向に回転させ、前記および〜と略々同様な 経過を経てサッシを下死点位置迄、移動させる。 上記操作は、また、「逆ボタン」を設けて、電動機のトルク伝達機構中に設け た逆転装置を操作させるようにすれば、その後は、前記および〜のとおり で、サッシの閉鎖が可能となる。 ただし、その際は自動停止回路を切り換える必要がある。

【００１５】 （２）手動開閉の場合 フードの作業開口面開閉装置への給電が停止した場合、前記開閉装置の電気的 もしくは機械的部材が故障したとき、または実験経過の緊急変動に備えて、手動 により、開口部サッシの上下移動が可能でなければならない。 本考案では、サッシを懸吊するワイヤおよび同ワイヤを巻き掛けるドラム、 ドラム回転軸軸受、カウンターウェイト構造が破損していない限り、比較的容易 に作業開口面の開閉ができる。

【００１６】 すなわち、駆動電動機に備えた減速機の減速比を小さくしておけば、手動に よるサッシの上下動に連動し、駆動電動機のロータが外部入力により回されるこ とに基づく抵抗力は、サッシを手動で動かすことを困難にする程大ではない。 勿論、その際、サッシ自身の重さはカウンターウェイト（重錘）によってキャ ンセルされているから、サッシ開閉時に手に掛かる主たる抵抗は、サッシと重錘 との慣性力と電動機のロータを回すための動力とにより発生している。 そして、電動機のロータを回す動力は、さして大きくはない。 上述の事情は作業開口部の開閉、サッシの上下方向移動の、いずれの場合も 同様である。

【００１７】

【実施例】

以下に、本考案の一実施例を図面に沿って説明するが、本実施例を構成する各 部材の構造は、本出願当時の当業界における技術レベルの範囲内で当業者が容易 に変形することができるから、格別の理由を示すことなく本実施例の具体的構成 のみに基づいて本考案の要旨を限定解釈してはならない。 図１は、本考案実施例要部の平面図、図２および図３は、それぞれ図１におけ るＡ−Ａ矢視およびＢ−Ｂ矢視の断面図を示すもので、 図中、１は、上下に往復動してフード作業開口面を開閉するサッシ、２は、開 口部の両側において垂直方向に設けられ前記サッシの左右両側をその滑動溝中に 支承してサッシ１の上下動を案内するガイド、

【００１８】 ３は、サッシ１の上縁左右端に連結して、サッシ１を懸吊する一対のワイヤ、 ４は、回転軸５に固着した一対の二重ドラムで、前記ドラム４の周面の一部に 接する垂線とサッシの前記懸吊ワイヤ３とが一致しており、ワイヤ３の他端を前 記ドラム４の周面に巻き掛けるようにしてサッシ１の重さをワイヤを介してドラ ム４、回転軸５により支承している。 ６は、回転軸５の軸承。 ７は、同径の二重ドラム４に巻き掛けたワイヤで、その他端は滑車８に掛け渡 した後、サッシ１の重量の略、１／２の重さの重錘（カウンターウェイト）９に 連結している。

【００１９】 これらの重量によって生じる回転軸５回りのトルクは、サッシ１の重量による ものと、重錘９に基づくものとが相互に釣合う。 したがって、サッシ１を上下往復動する際に抵抗力となるサッシ１の重量の影 響は、その慣性を除いてない（この場合、各部の摩擦は無視している）。 すなわち加速度を大きくしない限り、サッシ１は軽く開閉することができる。 そのために、サッシ１とガイド２との間の滑動摩擦を可及的に小さくすること を要する。

【００２０】 本実施例では、ドラム４を二重で同径に形成しているが、そのうちのワイヤ７ および重錘９を巻き掛け懸吊する側のドラム４の径は、より大であってもよい。 これによって重錘９の重さを、さきの基準量よりも軽くすることができる。 また、本実施例では、ドラム４を二重にして巻き掛けワイヤを、それぞれサッ シ１、重錘９側に区別し、ワイヤ同志が絡み合わぬように配慮されているが、機 能的には両者のワイヤを一本にまとめて、これをドラム４の周面に複数回（２回 程度）巻き掛け、ドラムとワイヤとの間の動力伝達作用を所定以上として置くだ けでよい。

【００２１】 また、別の手段としては、ドラム４に対する重錘９を利用したトルクバランス の代りに定荷重ばね（例えば、商品名コンストン）を用いた回転トルク機構を施 すこともできる。 要するに、サッシ１の重量により生ずる軸５の回りのトルクを、キャンセルす る手段を軸５に設ける。 したがって、トルクバランス用錘９についても、二個設けることは必ずしも要 さない。

【００２２】 10は、回転軸５に固着したプーリで、前記プーリ10と電動機（10ワット位の容 量）11の出力軸に連結されているプーリ12との間にエンドレスベルト、要すれば タイミングベルト13が張架されている。 14は、電動機に付設した減速機（１：15程度）、15は、減速機の出力軸とプー リ12とを連結するカップリングを示す。 上述した構造の本実施例の操作方法および作用の詳細については、さきに記載 の〔作用〕の欄中に詳細説明がなされているので参照されたい。

【００２３】

【考案の効果】

本考案は、以上述べたとおりの構成および作用を備えるものであるから、 （１）釦を操作するだけで機械的にサッシの開閉ができるから、試（資）料搬 入のために手が空いていない場合にもフードの使用が可能になる。 このため、試料を一旦、他のテーブルに載置してサッシを操作する場合に比べ て、作業環境への有害物質の拡散が少なくなる。 （２）サッシの重量に略、バランスするカウンターウェイトを連結することに より、サッシの上、下動を軽快にする。 また、比較的に小容量電動機を用い円滑にサッシの開閉を行うことができる。

【００２４】 （３）横長サッシの上縁両端をワイヤにより懸吊し、その一対のワイヤを同期 して上、下動させるために、サッシ両側と案内溝との間で支えが生じないから、 重いサッシでも極めて円滑に上、下滑動可能である。 （４）電動機付設の減速機の減速比が比較的に小さいため、およびサッシ重量 に対しカウンターウェイトが設けてあるため、緊急時に人力により急いでサッシ を上、下動する場合にも比較的に大きな抵抗が生ぜず、人的動力により容易に開 閉操作が可能である。 等々、この種のフードにおいて新規構成のサッシ開閉装置を装備したものであ って、従来公知のサッシ開閉装置には期待することができない、格別の作用およ び効果を奏することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案自動開閉サッシの一実施例の要部平面図
である。

【図２】図１におけるＡ−Ａ矢視の正断面図である。

【図３】図１におけるＢ−Ｂ矢視の側断面図である。

【符号の説明】

１ サッシ ２ サッシガイド ３ ワイヤ ４ ドラム ５ 回転軸 ６ 軸承 ７ ワイヤ ８ 滑車 ９ 重錘（カウンターウェイト） 10 プーリ 11 電動機 12 プーリ 13 ベルト 14 減速機 15 カップリング。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 フード前面を開口して作業用開口部を形
   成し、その左右のピラーに両側をガイドされ、上下方向
   に往復動可能な開閉サッシを設けたものにおいて、前記
   開閉サッシの上縁左右端に取付けた吊り下げワイヤの他
   端を、それぞれ直上に軸支された共通の回転軸に固着し
   たドラムに巻き掛けると共に、前記ドラム回転軸には、
   ワイヤに掛かる前記開閉サッシの重量に基づき生ずるト
   ルクと略々、同じ大きさで、かつ、反対方向回りのバラ
   ンストルクを加える一方、前記軸を伝動装置を介して電
   動機の出力軸に連結し、正逆転駆動可能にしたことを特
   徴とするフードの自動開閉サッシ。
2. 【請求項２】 サッシの往復動軌跡に沿って少なくとも
   １個のセンサを備え、前記センサによりサッシの開閉位
   置を検知し、サッシの往復動行程の各終点直前において
   作動させる前記センサによりサッシの駆動電動機に対す
   る電力の供給を遮断するようにしたことよりなる請求項
   １記載のフードの自動開閉サッシ。