JPH10318575A

JPH10318575A - ドラフトチャンバー

Info

Publication number: JPH10318575A
Application number: JP9129989A
Authority: JP
Inventors: Juergen Liebsch; リーブシェユルゲン; Kerdenich Stefan; ケルデニッヒシュテファン
Original assignee: Itoki Crebio Corp
Current assignee: Itoki Crebio Corp
Priority date: 1997-05-20
Filing date: 1997-05-20
Publication date: 1998-12-04
Anticipated expiration: 2017-05-20
Also published as: JP3358969B2

Abstract

(57)【要約】【課題】ドラフトチャンバーの排気量を扉の開度に応じ
て制御したり、扉の昇降制御を自動的に行うにおいて、
それら制御系統の配線構造を簡単にする。【手段】モータ43で駆動されるタイミングベルト35によ
って扉４を昇降させるにおいて、タイミングベルト35に
導電層45を埋設し、この導電層45を間欠的に露出させ
て、露出部にプローブ50に接触させることにより、扉４
の高さ位置を検出し、この検出信号に基づいて排気量を
制御する。また、扉４に設けたセンサー44をタイミング
ベルト35の導電層45に接続して、タイミングベルト35を
介して信号を制御装置に伝達する。タイミングベルト35
が信号用ケーブルに兼用されるため配線構造が簡単にな
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、化学の実験等に使
用されるドラフトチャンバー（ヒュームカップ）の改良
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ドラフトチャンバーは、一般に、作業空
間の前面に昇降式の扉を設けると共に、作業空間内の有
害ガスを排気管から排気する構造になっており、扉の開
度（換言すると作業空間の開口面積）に応じて排気量
（或いは吸引量）を増減制御するように構成されてい
る。

【０００３】この場合、扉は手動によって昇降させるタ
イプ（例えば実公昭和60-34348号公報参照) と、モータ
で昇降させる動力駆動タイプ（例えば実公平3-9792号公
報や実公平5-25706 号公報参照）とがある。他方、扉の
開度に応じて気量を調節する手段としては、作業空間の
内面に風速センサーを設けて、この風速センサーの計測
値が所定の範囲になるように排気量を制御したり、或い
は、扉の昇降量と排気風速とが所定の関係にあることを
利用して、扉の昇降動によって回転するロータリーエン
コーダを本体に設け、このロータリーエンコーダで検知
した扉の高さ位置に基づいて排気量を制御したりしてい
る（例えば特開平8-294637号、同8-294638号公報参照)
。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】扉を動力によって昇降
させると作業者の負担が著しく軽減され、特に大型のド
ラフトチャンバーでは必須の構造と言える。他方、扉の
開度に応じて排気量を調節することも、安全の確保及び
経済的な運転のために必須のことである。しかるに従来
は、扉の昇降機構とは別にロータリーエンコーダ等の扉
高さ検出手段を設けているため、制御系統の配線構造が
複雑化して配線作業が面倒であると言う問題があった。
更に、扉には下限位置を検知するためのセンサーや風速
センサーを設けることがあるが、この場合も、扉の昇降
機能を損なわない状態でケーブルを配線をしなければな
らないため、配線作業が面倒であった。

【０００５】本発明は、これらの問題を解消したドラフ
トチャンバーを提供することを目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
請求項１では、前面が開口した作業空間を設けた本体
と、前記作業空間の上部に接続された排気管と、前記作
業空間の前面を開閉する昇降式の扉と、ベルト等のフレ
キシブルな動力伝導手段を介して扉を昇降させるように
した動力式昇降手段とを備えたドラフトチャンバーにお
いて、前記の動力伝導手段を介して扉の高さ位置を検出
する検知手段を設け、この検知手段からの信号に基づい
て、扉の昇降制御や排気管からの排気量制御を行うよう
に設定する構成にした。

【０００７】また、請求項１のより具体的な形態として
請求項２では、前記動力伝導手段を、モータで駆動され
るギアに噛合した絶縁体製のタイミングベルトで構成
し、このタイミングベルトに、導電部を、長手方向に沿
って断続的に露出するように形成し、プローブ（導電性
探触子）を前記タイミングベルトの導電部に接触させ
て、導電回数をカウントすることによって扉の高さ位置
を検知するように設定する構成にした。

【０００８】更に請求項３では、前面が開口した作業空
間を設けた本体と、前記作業空間の上部に接続された排
気管と、前記作業空間の前面を開閉する昇降式の扉と、
ベルト等のフレキシブルな動力伝導手段を介して扉を昇
降させるようにした動力式昇降手段とを備えたドラフト
チャンバーにおいて、前記動力伝導手段に、扉に設けた
センサーの信号を伝える導電部を一体に形成する構成に
した。

【０００９】

【発明の奏する効果】請求項１及び請求項２のように、
ベルト等のフレキシブルな動力伝達手段を利用して扉の
高さ位置を検出する構成にすると、扉に近接した部位に
配線を施す必要がなく、配線のためのスペースが制約を
受けることはないから、配線作業を簡単に行うことがで
き、しかも、扉で直接にロータリーエンコーダを回転さ
せる必要はないから、前記した特開平8-294637号公報や
特開平8-294637号公報の構成に比べて、本体の構造も簡
単になる。

【００１０】特に請求項２のように構成すると、扉昇降
用のタイミングベルトを信号ケーブルに兼用するもので
あるため、従来使用していたケーブルを廃止することが
できて、配線構造をより簡単化できる。また、請求項３
のように構成すると、扉に設けたセンサーからの信号は
扉昇降用のベルト又はワイヤーを介して伝達されるか
ら、換言すると、扉昇降用のベルト又はワイヤーが、扉
に設けたセンサーの信号を伝えるケーブルの役割を兼用
するから、請求項１の場合と同様に、従来に比べてケー
ブルを少なくして配線構造をすっきりできると共に配線
作業も簡単になる。

【００１１】

【発明の実施形態】次に、本発明の実施形態を図面に基
づいて説明する。図１〜図９は第１実施形態であり、こ
のうち図１はドラフトチャンバー１の斜視図、図２は左
側断面図である。両図に示すように、ドラフトチャンバ
ー１は前面開口の作業空間２を有する本体３を備えてお
り、前記作業空間２の前面は昇降式の扉４が配置されて
いる。扉４は縦枠５と上下横枠6,7 とを備えており、上
横枠６と下横枠７との間にガラス製の２枚の引き戸８を
装着している。引き戸８には摘み９を取り付けている。

【００１２】本体３のうち作業空間２の下方の部位は収
納部になっており、これには図１で一点鎖線で示すよう
にキャビネット10を収納しても良い。本体３のうち扉４
の上方の箇所にはガラス窓11を固定している。また、本
体３の上面には排気管12が突出している。なお、排気管
12は真空源に接続されており、排気管12に内蔵したダン
パー（図示せず）をモータ等のアクチェータ（図示せ
ず）で回動操作することにより、排気量（吸引量）を調
節できる。

【００１３】図２に示すように、本体３における作業空
間２の背面には、スペーサ13を介して隔壁14を取り付け
て、隔壁14の下端と上端との箇所から空気を吸引すると
共に、水道の蛇口15やガス吐出口16、或いは排水ユニッ
ト17などの装置類を配置している。図３のうち(A) は図
２の III−III 視図、(B) は (A)の B-B視断面図、(C)
は(A)の C-C視断面図、(D) は (A)の C-D視断面図であ
り、これらの図に示すように、蛇口15やガス吐出口16、
或いは排水ユニット17などの装置類を取付けるにおい
て、それち装置類の取り付け箇所に隔壁14をくり抜い
て、そのくり抜き穴18の箇所に、装置類を取り付けたプ
レート19を、スペーサ13及びねじ20で取り付けている。
また、くり抜き穴18の内周面とプレート19との間にスリ
ット21が空くように設定している。

【００１４】このように構成すると、隔壁14を取り外す
ことなく蛇口15やガス吐出口16等の装置類を取り付け・
取り外しできるため、それら装置類の交換や変更の作業
が簡単であり、また、スリット21からも空気を高速で吸
引できるため、作業空間２内の有害ガスを効率的に排気
できる利点がある。本体３の上部内には、照明具23を設
けている。また、図３に示すように、前記排気管12の吸
引口12ａは、本体３の間口方向に長く広がる形態に形成
されている。このように形成すると、作業空間２内の空
気の吸引効率が良い。

【００１５】図４は〜図６扉４及びガラス窓11の箇所の
右側断面図、図５は図４の V-V視断面図、図６は図４の
VI−VI視断面図であり、これらの図に示すように、扉４
における縦枠体５の左右両側面にはローラ24を取り付け
ており、このローラ24を、本体３の内側面に形成したガ
イド溝25に転動自在に嵌め込むことにより、扉４をスム
ースに上下動させることができる。また、ガラス窓11の
縦枠体26は、本体３の内側面に形成した上下長手の溝条
27に嵌合している。

【００１６】図４に示すように、扉４の下横枠７には、
当該下横枠７と略同じ長さの引手用バー28を取り付けて
いる。この場合、引手バー28の左右両端を、ブラケット
部28ａ（図６参照）を介して下横枠７に固定することに
より、引手バー28と下横枠７との間に吸引用下隙間30が
空くように設定すると共に、下横枠７の外面7aを外向き
凸の円弧状に形成し、引手バー28の内面28ｂは内向き凹
の円弧状に形成することにより、空気が引手バー28と下
横枠７との間の下隙間30から空気が抵抗なくスムースに
作業空間２内に吸い込まれるように設定している。

【００１７】更に、引手バー28の外面28ｃを外向き凸の
円弧状に形成して、空気が抵抗なく作業空間２内に吸い
込まれるように設定している。図４の状態が扉４を最下
端まで下降させた状態であり、この状態で、作業空間２
の底面と下横枠７との間には隙間31が空いている。これ
は、常に空気を作業空間２に流入させて、排気流を形成
するためのである。

【００１８】扉４はガラス窓11よりも外側に位置してお
り、扉４を最下端まで下降させた状態で、扉４の上横枠
６とガラス窓11の下横枠32との間に空気流入用の上隙間
33が空くように設定している。また、空気の流れ抵抗を
低減して空気をスムースに作業空間２内に引き込むた
め、扉４の上横枠６とガラス窓11の下横枠32との相対向
する面6a,32aを円弧状に形成している。

【００１９】図７は扉４の昇降機構を示す概念図であ
る。この図及び図２、図４に示すように、扉４の左右縦
枠５にタイミングベルト35の一端がねじ止め等の適宜手
段で固定されている。両タイミングベルト35には、本体
３の上端部で且つ手前寄りの部位に配置したアイドルギ
ア36と、本体３の上端部で且つ奥部に配置した駆動ギア
37を噛合させている。更に、両タイミングベルト35の他
端は本体３の裏側に垂れており、この他端にバランス用
の重り38を取り付けている。左右タイミングベルト35の
他端は連結棒39で連結されている。

【００２０】左右のアイドルギア36は連動軸40て一体に
連結され、左右駆動ギア37は駆動軸41で連結されてい
る。駆動軸42に駆動用タイミングベルトやチェーン等の
無端帯42を介してモータ43から動力が伝達される。な
お、ギアを介して駆動しても良い。図７に示すように、
扉４の下端には、センサーの一例として、扉４の最下端
位置及び上端位置を検出するためのセンサー44を設けて
いる。

【００２１】図８は前記タイミングベルト35の断面図、
図９は図８の IX-IX視断面図であり、これらの図に示す
ように、タイミングベルト35には、その全長にわたって
延びる複数本（３本）の導電層（導電芯）45が埋設され
ている。これら導電層45は、タイミングベルト35の各歯
35ａの間の各谷の箇所に形成した穴46から外部に露出し
ている。且つ、各導電層45の他端と制御装置47とは導通
ケーブル48で接続されている。

【００２２】更に、本体３には、タイミングベルト35の
噛合面に接触する方向にばね49で押され勝手になってい
るシーソー式のプローブ50を各導電層45に対応して設
け、各タイミングベルト35が駆動されると、各プローブ
50の先端が穴46を介して導電層45に間欠的に接触するよ
うに設定している。プローブ50は本体３とは絶縁されて
おり、制御装置47に接続されている。なお、タイミング
ベルト35はゴム等の絶縁体製であることは言うまでもな
い。また、導電層45の本数は必要に応じて設定したら良
い。

【００２３】扉４に取付けたセンサー44は、タイミング
ベルト35に埋設した導電層45に接続されており、センサ
ー44からの信号は、導電層45及びプローブ50を介して制
御装置47に送られる。これにより、センサー44のための
ケーブルをタイミングベルト35に沿って配線する煩わし
さから解放される。扉４に風速センサー等の他のセンサ
ー類やスイッチ類を設けて、これをタイミングベルト35
の導電層45に接続しても良い。

【００２４】また、導電層45にプローブ50が接触する回
数を制御装置47でカウントすることにより、扉４がどの
高さにあるかを検出できるから、この検出値に基づい
て、予め設定された数式に従って排気量を調節しても良
い。この場合も、扉４の昇降動で直接的にロータリーエ
ンコーダを回転させるようにした従来の検知手段に比べ
て、配線構造及び本体３のシール構造が非常に簡単にな
る。

【００２５】扉４が下降し切った位置と上昇し切った位
置でだけプローブ50が導電層45に導通するように設定し
て、プローブ50が導電層45に導通したら扉４の下降又は
上昇を停止するようにモータ43を制御するような使用形
態も採用できる。図１に示すように、本体３の前面の上
端には熱線感知式や赤外線式等の人感知センサー51を設
けており、この人感知センサー51で人の存在を所定の時
間以上検出しない場合は、扉４が自動的に下降するよう
に設定している。これにより、実験器具を長時間放置す
ることによる有害ガスの漏洩と言った不測の事態を防止
できると共に、排気量を少なくして運転コストを節約で
きる。

【００２６】なお、扉４は手動でも昇降できる。図10で
は他の実施形態を示している。このうち(A) に示す第２
実施形態では、タイミングベルト35に、その長手方向に
沿って適宜間隔で貫通穴52を空ける一方、タイミングベ
ルト35を挟んだ両側に投光器と受光器とから成る光電セ
ンサー53を設けて、これによって扉４の高さ位置を検出
するようにしたものである。

【００２７】また、(B) に示す第３実施形態は、第１実
施形態のようにタイミングベルト35における噛合面の各
谷から導電層45を露出させた場合において、導電性ギア
54をタイミングベルト35に噛合させ、導電性ギア54から
信号を制御装置に導くようよにしたものである。この構
成では動きが滑らかである利点がある。(C) に示す第４
実施形態は、タイミングベルト35の平坦面に、直線状の
導電層45と櫛歯状の導電層45とを貼り付けや印刷、或い
は埋設等の適宜手段で設け、両導電層45にそれぞれ別々
のプローブ50を接触させたものである。この場合、直線
状の導電層45は前記した扉４のセンサー44の信号送信用
に適しており、櫛歯状の導電層45は扉４の高さ検出用に
適している。

【００２８】(D) に示す第５実施形態は、タイミングベ
ルト35の平坦面に、一定間隔で多数の反射体55を設け、
これを反射式センサー56で検知してカウントすることに
より、扉４の高さ位置を検出するようにしたものであ
る。図11及び図12では、二つの扉４を同時に昇降させる
ようにした第６実施形態を示している。この実施形態で
は、床面近傍まで下降する第１扉4aと、中途高さまで下
降する第２扉4bとを備えている。二つの扉4a,4b は、昇
降は同時に開始して同時に終了し、上昇し切った状態で
は出12(B) に一点鎖線で示すように同じ高さになる。

【００２９】この実施形態では、第１扉4aを昇降させる
ための第１ギア（第１駆動輪）58と第２扉4bを昇降させ
るための第２ギア（第２駆動輪）59を同軸に一体に形成
すると共に、第１ギア58の直径（正確には歯数）D1と第
２ギア49の直径D2との比率を、第１扉４の昇降ストロー
クH1と第２扉４の昇降ストロークH2との比率と同じにし
ている。従って、一つのモータ（図示せず）で両ギア5
8,59 を一体に回転させると、両扉4a,4b は異なった速
度で昇降し、これにより、両扉4a,4b は同時に上昇し初
めて同じ高さ位置に上昇し切ったり、同時に下降し初め
て同時に下限位置に到達したりする。

【００３０】このように構成すると、二つの扉4a,4b を
一つのモータで昇降できるので、昇降機構が簡単になる
（複数の扉を別々に駆動すると、モータが複数必要にな
ると共に軸受け等の部材も多数必要になり、構造及び制
御機構が著しく複雑化する問題がある）。なお、３つ以
上の扉を一つのモータで同時に昇降させることができる
ことは言うまでもない。

【００３１】第６実施形態のドラフトチャンバー１は、
扉4a,4b が複数存在する点が第１実施形態と異なるのみ
で、他の部位の構造は第１実施形態と同じである（すな
わち図２〜６と同じ構造である）。以上、本発明の実施
形態を説明したが、本発明は更に種々の形態に変更でき
る。例えば扉の駆動手段はタイミングベルトには限ら
ず、Ｖベルトや平ベルト、或いはチェーンやワイヤーな
どでも良い。また、検出手段としてロータリーエンコー
ダを使用して、タイミングベルトに噛合させたギアの回
転をロータリーエンコーダで検出するようにしても良
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施形態に係るドラフトチャンバーの斜視
図である。

【図２】図１のドラフトチャンバーの側断面図である。

【図３】(A) は図２のIII-III 視図、(B) は(A) のB-B
視断面図、(C) は(A) のC-C 視断面図、(D) は(A) のD-
D 視断面図である。

【図４】扉の拡大側断面図である。

【図５】図４の V-V視断面図である。

【図６】図４のVI−VI視断面図である。

【図７】扉の昇降駆動機構を示す図である。

【図８】タイミングベルトの構造を示す断面図である。

【図９】図８の IX-IX視断面図である。

【図１０】第２〜第５実施形態を示す図である。

【図１１】第６実施形態の斜視図である。

【図１２】(A)は扉の昇降駆動機構を示す斜視図、(B)
は要部側断面図である。

【符号の説明】

１ドラフトチャンバー２作業空間３本体４扉 24 ガイド用のローラ 25 ガイド溝 35 タイミングベルト 36,37 ギア 43 モータ 44 センサー 45 導電層 50 プローブ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】前面が開口した作業空間を設けた本体と、
前記作業空間の上部に接続された排気管と、前記作業空
間の前面を開閉する昇降式の扉と、ベルト等のフレキシ
ブルな動力伝導手段を介して扉を昇降させるようにした
動力式昇降手段とを備え、前記の動力伝導手段を介して扉の高さ位置を検出する検
知手段を設け、この検知手段からの信号に基づいて、扉
の昇降制御や排気管からの排気量制御を行うように設定
していることを特徴とするドラフトチャンバー。
【請求項２】「請求項１」において、前記動力伝導手段
は、モータで駆動されるギアに噛合した絶縁体製のタイ
ミングベルトから成っており、このタイミングベルト
に、導電部を、長手方向に沿って断続的に露出するよう
に形成し、プローブ（導電性探触子）を前記タイミング
ベルトの導電部に接触させて、導電回数をカウントする
ことによって扉の高さ位置を検知するように設定してい
ることを特徴とするドラフトチャンバー。
【請求項３】前面が開口した作業空間を設けた本体と、
前記作業空間の上部に接続された排気管と、前記作業空
間の前面を開閉する昇降式の扉と、ベルト等のフレキシ
ブルな動力伝導手段を介して扉を昇降させるようにした
動力式昇降手段とを備え、前記動力伝導手段に、扉に設
けたセンサーの信号を伝える導電部を一体に形成したこ
とを特徴とするドラフトチャンバー。