KR100942200B1 - 생물안전작업대 및 그의 송풍제어방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 생물안전작업대의 흡입량, 방출량 및 순환량 비율을 용이하게 변경할 수 있는 생물안전작업대 및 그의 송풍제어방법에 관한 것으로, 송풍챔버와 작업챔버를 구비하는 생물안전작업대에 있어서, 송풍챔버와 작업챔버 사이의 송풍량을 조절하는 제 1 내지 제 4댐퍼와 상기 제 1 내지 제 4댐퍼를 선택적으로 개폐하도록 송풍모드를 선택받는 모드스위치 및 상기 모드스위치를 통해 선택된 송풍모드에 기초하여 상기 제 1 내지 제 4댐퍼를 개폐하도록 제어하는 제어부를 포함하는 구성을 마련한다.
상기와 같은 생물안전작업대 및 그의 송풍제어방법을 이용하는 것에 의해, 생물안전작업대의 흡입량, 방출량 및 순환량의 비율을 설정한 송풍모드를 용이하게 변경함으로써, 한 대의 생물안전작업대를 이용해 사용환경에 따라 서로 다른 송풍모드 중에서 필요한 송풍모드로 변경하여 사용할 수 있다.
생물안전작업대, 송풍모드, 댐퍼, 차압센서, 회전수

Description

생물안전작업대 및 그의 송풍제어방법{BIOLOGICAL SAFETY CABINET AND METHOD FOR VENTILATION CONTROL THEREOF}
본 발명은 생물안전작업대 및 그의 송풍제어방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 생물안전작업대에 공급, 순환 및 방출되는 공기의 흐름을 제어하는 생물안전작업대 및 그의 송풍제어방법에 관한 것이다.
일반적으로, 생물안전작업대(Biological Safety Cabinet)는 생화학 연구에서 동물조직과 세포의 배양 및 바이러스와 관련된 연구시 작업챔버 내부를 무균상태로 유지하며, 실험자를 안전하게 보호하기 위하여 작업챔버 외부로 오염된 공기가 방출되는 것을 방지하기 위해 사용되고 있다.
이러한 생물안전작업대의 일예가 대한민국 등록특허번호 제10-0775003호(2007년11월02일자 등록, 이하 '종래기술'이라 함) 등에 개시되어 있다.
도 1은 상기의 종래기술에 따른 생물안전작업대를 도시한 구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래기술에 의한 생물안전작업대는 송풍챔버(1)와 작업챔버(2) 및 댐퍼(3)를 포함하여 이루어진다.
송풍챔버(1)는 외부로부터 유입되는 공기와 작업챔버(2)에서 회수된 공기 중 일정량을 혼합하여 다시 작업챔버(2)에 공급하고, 송풍챔버(1)와 작업챔버(2) 사이에는 작업챔버(2)로 공급되는 공기의 이물질을 걸러주는 필터(도면 미도시)가 설치된다.
작업챔버(2)는 실험자가 실험 등을 할 수 있는 공간으로, 송풍챔버(1)로부터 일정량의 공기를 공급받고, 실험자를 보호하기 위해 실험자의 위치에서 작업챔버(2)의 내부로 공기를 불어넣어 실험자 쪽으로 오염된 공기가 나오는 것을 방지한다.
미도시된 리턴라인은 송풍챔버(1) 및 작업챔버(2)의 후측에 형성되어 작업챔버(2)로부터 송풍챔버(1)로 회수되는 공기 중 일정량을 흡입팬(4)를 통해 공급되는 외부공기와 혼합시켜 다시 작업챔버(2)로 공급한다.
그러면, 댐퍼(3)는 작업챔버(2)로 공급하고 남은 나머지 공기를 미도시된 상부필터를 통해 이물질을 걸러낸 후 외부로 방출시킨다.
이와 같은 구성을 갖는 종래기술에 따른 생물안전작업대는 흡입팬(4) 주변에 설치되는 흡입량감지센서(5)와 방출팬(6) 주변에 설치되는 방출량감지센서(7)의 출력값에 의한 풍량 및 풍속이 미리 설정되는 기준치 미만이면 팬속도를 높이고, 기준치 이상이면 팬속도를 유지하도록 제어한다.
즉, 종래기술에 따른 생물안전작업대는 흡기팬과 방출팬을 통해 공기가 흡입/방출되도록 개방된 상태에서 하나의 댐퍼를 제어하여 흡입량, 방출량 및 순환량을 미리 설정된 비율로 유지하도록 팬속도를 제어한다. 이때, 상기 비율은 사용환경에 따라 흡입된 공기를 100% 방출하는 제 1타입, 흡입된 공기 중에서 30%를 방출하고, 나머지 70%를 순환시키는 제 2타입, 흡입을 중지하고 내부의 공기만을 순환시키는 제 3타입으로 정해진다.
즉, 제 1타입은 실험자와 환경 보호를 위해 위험도가 가장 높은 작업에 사용되는 환기형 작업대에 적용되고, 제 2타입은 위험성이 상기 제 1타입에 비해 낮은 작업에 적용되며, 제 3타입은 위험도가 가장 낮은 작업에 적용된다.
따라서, 종래기술에 따른 생물안전작업대는 흡입량, 방출량 및 순환량의 비율을 변경하는 기능을 제공하지 않기 때문에, 타입을 변경하기 위해서는 필요한 비율로 설정된 다른 타입의 생물안전작업대로 교체해야만 한다.
결국, 종래기술에 따른 생물안전작업대는 사용환경에 따라 필요한 흡입량, 방출량 및 순환량의 비율을 변경할 수 없어 활용도가 저하되고, 시설비용이 상승하는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 생물안전작업대의 흡입량, 방출량 및 순환량 비율을 용이하게 변경할 수 있는 생물안전작업대 및 그의 송풍제어방법을 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 송풍챔버와 작업챔버를 구비하는 생물안전작업대에 있어서, 송풍챔버와 작업챔버 사이의 송풍량을 조절하는 제 1 내지 제 4댐퍼와 상기 제 1 내지 제 4댐퍼를 선택적으로 개폐하도록 송풍모드를 선택받는 모드스위치 및 상기 모드스위치를 통해 선택된 송풍모드에 기초하여 상기 제 1 내지 제 4댐퍼를 개폐하도록 제어하는 제어부를 포함한다.
상기 송풍모드는 상기 제 1댐퍼를 통해 흡입된 공기를 상기 작업챔버에 송풍한 후, 송풍된 공기를 모두 리턴시켜 상기 제 3댐퍼를 통해 외부로 방출하는 제 1모드, 상기 제 1댐퍼를 통해 흡입된 공기를 상기 제 2댐퍼를 통해 순환시키고, 순환된 공기의 일부를 상기 제 4댐퍼를 통해 외부로 방출하는 제 2모드 및 공기의 흡입 및 방출동작을 중지하고 내부의 공기를 순환시키는 제 3모드로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 송풍챔버는 송풍팬이 구비되는 제 1챔버, 상기 송풍팬에 의해 송풍되는 공기를 상기 작업챔버로 공급하는 유로를 형성하는 제 2챔버 및 상기 작업챔버의 공기를 상기 송풍챔버로 리턴시키는 리턴라인과 연결되고, 상기 제 3댐퍼가 설치되는 제 3챔버로 이루어지고, 상기 제 1댐퍼는 외부의 공기를 흡입하여 상기 제 1챔버로 공급하는 흡입구에 설치되고, 상기 제 2댐퍼는 상기 리턴라인과 제 1챔버 사이에 설치되며, 상기 제 3댐퍼는 상기 리턴라인과 송풍팬에 의해 상기 제 3챔버로 공급되는 공기를 외부로 방출하도록 방출구에 연결되어 설치되고, 상기 제 4댐퍼는 상기 송풍팬에 의해 상기 제 2챔버로 공급되는 공기 중 일부를 외부로 방출하도록 상기 방출구에 연결되어 설치되는 것을 특징으로 한다.
상기 송풍챔버는 상기 송풍팬의 송풍구 압력과 상기 제 2챔버의 압력 간의 압력차를 감지하는 차압센서를 구비하고, 상기 제어부는 상기 차압센서로부터 감지된 압력차가 미리 설정된 기준범위를 초과하면 상기 제 3댐퍼 또는 제 4댐퍼의 개도량을 증가시키고, 상기 감지된 압력차가 상기 기준범위에 미달되면 상기 제 3댐퍼 또는 제 4댐퍼의 폐쇄량을 증가시키도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
상기 제어부는 상기 차압센서를 통해 감지된 압력차가 상기 기준범위를 초과하면 상기 송풍팬의 회전수를 증가시키고, 상기 압력차가 상기 기준범위에 미달되면 상기 송풍팬의 회전수를 감소시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 본 발명은 (ⅰ) 송풍모드를 선택하는 단계, (ⅱ) 상기 선택된 송풍모드가 제 1모드인 경우, 제 1 및 제 3댐퍼를 미리 설정된 개도량만큼 개방하여 외부로부터 흡입된 공기를 작업챔버로 송풍한 후, 송풍된 공기를 모두 리턴시켜 외부로 방출하는 단계, (ⅲ) 상기 선택된 송풍모드가 제 2모드 인 경우, 제 2 및 제 4댐퍼를 미리 설정된 개도량만큼 개방하여 외부로부터 흡입된 공기를 순환시키고, 순환된 공기의 일부를 외부로 방출하는 단계 및 (ⅳ) 상기 선택된 송풍모드가 제 3모드인 경우, 상기 제 2댐퍼를 개방하고 나머지 댐퍼를 폐쇄하여 내부의 공기를 순환시키는 단계를 포함한다.
본 발명은 (ⅴ) 송풍팬의 송풍구 압력과 송풍된 공기를 작업챔버로 전달하는 제 2챔버의 압력 간의 압력차를 감지하는 단계를 더 포함하고, 상기 단계 (ⅱ)는 상기 감지된 압력차가 미리 설정된 기준범위를 초과하면 상기 제 3댐퍼의 개도량을 증가시키고, 상기 기준범위에 미달되면 상기 제 3댐퍼의 폐쇄량을 증가시키며, 상기 단계 (ⅲ)는 상기 감지된 압력차가 미리 설정된 기준범위를 초과하면 상기 제 4댐퍼의 개도량을 증가시키고, 상기 기준범위에 미달되면 상기 제 4댐퍼의 폐쇄량을 증가시키는 것을 특징으로 한다.
상기 단계 (ⅱ)는 상기 감지된 압력차가 미리 설정된 기준범위를 초과하면 상기 송풍팬의 회전수를 증가시키고, 상기 기준범위에 미달되면 상기 송풍팬의 회전수를 감소시키며, 상기 단계 (ⅲ)는 상기 감지된 압력차가 미리 설정된 기준범위를 초과하면 상기 송풍팬의 회전수를 증가시키고, 상기 기준범위에 미달되면 상기 송풍팬의 회전수를 감소시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 (ⅵ) 상기 단계 (ⅰ)에서 선택된 송풍모드가 수동모드인 경우, 수동조작스위치를 통해 조작된 개도량에 따라 제 1 내지 제 4댐퍼의 개폐를 조절하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 생물안전작업대의 흡입량, 방출량 및 순환량 비율을 설정한 송풍모드를 용이하게 변경함으로써, 한 대의 생물안전작업대를 이용해 사용환경에 따라 서로 다른 송풍모드 중에서 필요한 송풍모드로 변경하여 사용할 수 있다. 따라서, 송풍모드별 생물안전작업대를 각각 구비할 필요가 없으므로, 시설비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.
그리고 본 발명은 송풍팬의 송풍구와 제 2챔버의 압력차에 따라 제 3 및 제 4댐퍼의 개도량과 송풍팬의 회전수를 제어하여 작업챔버에 공급되는 풍량을 일정하게 유지할 수 있다.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 생물안전작업대 및 그의 송풍제어방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 생물안전작업대의 사시도이고, 도 3은 도 2에 도시된 생물안전작업대의 측단면도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 생물안전작업대(10)는 내측 상부에 형성되는 송풍챔버(20)와 송풍챔버(20)의 하부에 형성되는 작업챔버(30), 송풍챔버(20)와 작업챔버(30) 사이의 송풍량을 제어하도록 개별적으로 개폐되는 제 1 내지 제 4댐퍼(40,41,42,43), 송풍모드를 선택하는 모드스위치(50) 및 상기 모드스위치(50)를 통해 선택된 송풍모드에 기초하여 상기 제 1 내지 제 4댐퍼(40,41,42,43) 의 개폐를 제어하는 제어부(60)를 포함하여 이루어진다.
상기 생물안전작업대(10)는 탈부착 가능하게 구비되는 테이블(11)의 상부에 안착된다.
송풍챔버(20)는 도 2에서 보았을 때, 송풍팬(24)이 구비되는 제 1챔버(21)와 송풍팬(24)으로부터 공급되는 공기를 작업챔버(30)로 공급하도록 유로를 형성하는 제 2챔버(22), 송풍팬(24)으로부터 공급되는 공기와 도 3에 도시된 리턴라인(35)을 통해 순환되는 공기를 외부로 방출하는 유로를 형성하는 제 3챔버(23)로 이루어진다. 즉, 송풍팬(24)의 송풍구는 제 2챔버(22) 및 제 3챔버(23)와 연통되어 형성된다.
상기 송풍팬(24)의 송풍구와 제 2챔버(22) 사이에는 상기 송풍구의 압력과 제 2챔버(22)의 압력 간의 압력차를 감지하는 차압센서(25)가 구비되고, 상기 제 2챔버(22)의 하단에는 제 2챔버(22)로부터 작업챔버(30)로 공급되는 공기에 포함된 이물질을 제거하는 헤파필터(High Efficiency Particulate Arrester)(26)가 구비된다.
작업챔버(30)는 실험자가 실험 등을 할 수 있는 공간으로, 실험자를 보호하기 위해 송풍챔버(20)로부터 공기를 공급받아 에어커튼(air curtain) 방식으로 작업챔버(30) 상부로부터 하방으로 공기를 송풍하여 실험자 쪽으로 오염된 공기가 나오는 것을 방지한다.
이와 함께, 상기 작업챔버(30)의 내부에는 도 2에 도시된 바와 같이, 조명을 위한 형광등(31), 살균을 위한 자외선램프(32) 및 작업챔버(30) 내의 온도를 측정 하는 온도센서(33)가 구비되고, 상기 작업챔버(30)의 전면에는 슬라이딩하여 개폐되는 도어(34)가 구비된다.
상기 형광등(31)과 자외선램프(32)는 도어(34)의 개폐 여부에 따라 교번적으로 점등된다. 즉, 도어(34)가 개방된 경우, 조명을 위해 형광등(31)이 점등되고, 도어(34)가 폐쇄되면 살균을 위해 자외선램프(32)가 점등되는 것이 바람직하다.
상기 작업챔버(30)는 후측에 상기 작업챔버(30)의 공기를 순환시키거나 외부로 방출시키기 위한 리턴라인(35)을 구비한다.
상기 리턴라인(35)은 작업챔버(30)의 상부에서 송풍되는 공기와 도어(34) 개방시 유입되는 공기를 제 1챔버(21) 및 제 3챔버(23)에 공급한다.
즉, 상기 리턴라인(35)은 제 1챔버(21)에 구비되는 제 2댐퍼(41)가 폐쇄된 경우, 모든 공기를 외부로 방출하도록 제 3챔버(23)로 공급한다. 반면, 제 2댐퍼(41)가 개방된 경우, 상기 리턴라인(35)은 이동되는 공기를 순환 및 방출시키기 위해 제 1 및 제 3챔버(21,23)로 공급한다.
제 1댐퍼(40)는 외부의 공기가 흡입되는 흡입구에 설치되어 외부로부터 제 1챔버(21)로 흡입되는 공기의 송풍량을 조절하고, 제 2댐퍼(41)는 리턴라인(35)과 제 1챔버(21) 사이에 구비되어 작업챔버(30)로부터 리턴라인(35)을 통해 제 1챔버(21)로 전달되는 공기의 송풍량을 조절한다.
그리고 제 3댐퍼(42)는 제 3챔버(23)의 상부에 구비되어 제 3챔버(23)를 통해 외부로 방출되는 공기의 송풍량을 조절하며, 제 4댐퍼(43)는 제 2챔버(22)와 연통되게 구비되어 제 2챔버(22)를 통해 송풍되는 공기 중에서 방출구를 통해 외부로 방출되는 공기의 송풍량을 조절한다.
상기 제 1 내지 제 4댐퍼(40,41,42,43)는 미도시된 각 댐퍼모터의 구동에 따라 개폐동작한다.
모드스위치(50)는 도 2에 도시된 바와 같이, 실험자가 용이하게 조작할 수 있도록 생물안전작업대(10)의 전면부에 구비되고, 제 1 내지 제 4댐퍼(40,41,42,43)의 개폐를 조절하도록 미리 설정된 송풍모드를 선택받는 모드선택스위치를 구비한다.
이때, 상기 송풍모드는 상기 제 1댐퍼(40)를 통해 흡입된 공기를 작업챔버(30)로 송풍한 후, 이를 모두 리턴시켜 상기 제 3댐퍼(42)를 통해 외부로 방출하는 제 1모드, 상기 제 1댐퍼(40)를 통해 흡입된 공기의 일부를 순환시키고, 순환된 공기의 일부를 외부로 방출하는 제 2모드 및 공기의 흡입 및 방출동작을 중지하고 내부의 공기를 순환시키는 제 3모드로 이루어진다.
이와 함께, 상기 모드스위치(50)는 각 댐퍼(40,41,42,43)의 개폐량을 수동으로 입력받기 위한 수동조작스위치를 구비하는 것이 바람직하다.
제어부(60)는 상기 모드스위치(50)를 통해 선택된 송풍모드에 따라 상기 제 1 내지 제 4댐퍼(40,41,42,43)의 개폐량을 조절하도록 제어한다. 그리고 상기 제어부(60)는 상기 차압센서(25)로부터 감지된 송풍팬(24)의 송풍구 압력과 제 2챔버(22)의 압력 간의 압력차를 산출하여 미리 설정된 기준범위와 비교한다. 그래서 상기 제어부(60)는 송풍량을 일정하게 유지하기 위해 기준범위와의 비교 결과에 따라 제 3댐퍼(42) 또는 제 4댐퍼(43)의 개도량을 제어하고, 송풍팬(24)의 회전수를 증감하도록 제어한다.
예를 들어, 제 1모드 운전시 상기 산출된 압력차가 기준범위를 초과하면, 제어부(60)는 제 3댐퍼(42)의 개도량을 증가시키고 송풍팬(24)의 회전수를 증가시키도록 제어한다.
반면, 기준범위에 미달되면, 제어부(60)는 제 3댐퍼(43)의 폐쇄량을 증가시키고, 송풍팬(24)의 회전수를 감소시키도록 제어한다.
이에 따라, 본 발명은 송풍팬(24)의 송풍구와 제 2챔버(22)의 압력차를 제거하여 송풍량을 일정하게 유지시킬 수 있다.
이와 함께, 도면에 미도시하고 있으나, 본 발명의 생명안전작업대(10)는 각종 실험장치에 전원을 공급하는 콘센트, 생명안전작업대(10)의 송풍 압력, 온도 및 헤파필터(26)의 사용시간과 같은 동작상태를 표시하는 표시부를 구비하는 것이 바람직하다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 생명안전작업대의 송풍제어방법을 도 4를 참조하여 상세하게 설명한다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 생명안전작업대의 송풍제어방법을 단계별로 설명하는 흐름도이다.
본 발명의 생명안전작업대의 송풍제어방법은 도 4에 도시된 바와 같이, 모드스위치(50)는 실험자로부터 송풍모드를 선택받는다(S10).
단계 S10에서 선택된 송풍모드가 제 1댐퍼(40)를 통해 흡입된 공기를 모두 제 3댐퍼(42)를 통해 외부로 방출하는 제 1모드인 경우(S11), 제어부(60)는 제 1 및 제 3댐퍼(40,42)를 미리 설정된 개도량만큼 개방하고, 제 2 및 제 4댐퍼(41,43)를 폐쇄하도록 각 댐퍼모터의 구동을 제어한다(S12). 이때, 제 1 및 제 3댐퍼(40,42)의 개도량은 실험치에 의해 설정되는 것이 바람직하다.
이와 같이, 각 댐퍼(40,41,42,43)가 개폐되면, 제 1댐퍼(40)를 통해 흡입된 공기는 제 1 및 제 2챔버(21,22)를 거쳐 작업챔버(30)의 하방으로 송풍되고, 도어(34)가 개방된 상태이므로 작업챔버(30)로 유입되는 공기와 함께 리턴라인(35) 및 제 3챔버(23)를 거쳐서 개방된 제 3댐퍼(42)를 통해 외부로 방출된다.
그러면, 차압센서(25)는 송풍팬(24)의 송풍구 압력과 제 2챔버(22)의 압력을 감지하여 감지된 압력 사이의 압력차에 해당하는 전류값을 출력한다(S13).
이어서, 제어부(60)는 차압센서(25)로부터 감지된 압력차와 미리 설정된 기준범위를 비교한다(S14).
단계 S14의 비교결과, 상기 압력차가 기준범위를 초과하는 경우, 제어부(60)는 송풍량이 부족한 상태로 판단해서 송풍량을 증가시키기 위해 제 3댐퍼(42)의 개도량을 증가시키고, 송풍팬(24)의 회전수를 증가시키도록 제어한다(S15).
반면, 상기 압력차가 기준범위에 미달되는 경우(S16), 제어부(60)는 송풍량이 과다한 상태로 판단해서 송풍량을 감소시키기 위해 제 3댐퍼(42)의 폐쇄량을 증가시키고, 송풍팬(24)의 회전수를 감소시키도록 제어한다.
한편, 상기 압력차가 기준범위에 해당하는 경우, 제어부(60)는 제 3댐퍼(42)의 개도량 및 송풍팬(24)의 회전수를 일정하게 유지시키는 것이 바람직하다.
단계 S10에서 선택된 송풍모드가 제 1댐퍼(40)를 통해 흡입된 공기를 순환시 키고 순환된 공기의 일부를 제 3댐퍼(42)를 통해 외부로 방출하는제 2모드인 경우(S18), 제어부(60)는 제 2 및 제 4댐퍼(41,43)를 미리 설정된 개도량만큼 개방하고 제 1 및 제 3댐퍼(40,42)를 폐쇄하도록 각 댐퍼모터의 구동을 제어한다(S19).
이와 같이 각 댐퍼(40,41,42,43)가 개폐되면, 제 1 및 제 3댐퍼(40,42)가 폐쇄된 상태이므로, 제 1챔버(21)는 작업챔버(30)로부터 리턴라인(35)과 개방 상태인제 2댐퍼(41)를 통해 순환되는 공기를 공급받게 된다.
그러면, 송풍팬(24)은 제 1챔버(21)로 순환된 공기를 제 2챔버(22)로 송풍하고, 제 4댐퍼(43)는 제 2챔버(22)로 송풍된 공기의 일부를 외부로 방출시킨다.
반면, 나머지 공기는 헤파필터(26)를 거쳐 이물질이 제거된 상태에서 작업챔버(30)로 송풍되고, 도어(34)가 개방된 상태이므로, 작업챔버(30) 내부로 유입되는 공기와 함께 리턴라인(35)을 통해 제 1챔버(21)로 순환된다.
결국, 제 2모드는 흡입되는 공기를 순환시킨 후, 순환된 공기 중에서 약 30%를 방출시키고, 약 70%를 재순환시키게 된다.
이때, 차압센서(25)는 송풍팬(24)의 송풍구 압력과 제 2챔버(22)의 압력을 감지하여 감지된 압력 사이의 압력차에 해당하는 전류값을 출력한다(S20).
그러면, 제어부(60)는 차압센서(25)에 의해 감지된 압력차와 미리 설정된 기준범위를 비교한다(S21).
단계 S21의 비교결과, 상기 압력차가 기준범위를 초과하는 경우, 제어부(60)는 송풍량이 부족한 상태로 판단해서 송풍량을 증가시키기 위해 제 4댐퍼(43)의 개도량을 증가시키고, 송풍팬(24)의 회전수를 증가시키도록 제어한다(S22).
반면, 상기 압력차가 기준범위에 미달되는 경우(S23), 제어부(60)는 송풍량이 과다한 상태로 판단해서 송풍량을 감소시키기 위해 제 4댐퍼(43)의 폐쇄량을 증가시키고, 송풍팬(24)의 회전수를 감소시키도록 제어한다(S24).
한편, 상기 압력차가 기준범위에 해당하는 경우, 제어부(60)는 제 4댐퍼(43)의 개도량 및 송풍팬(24)의 회전수를 일정하게 유지시키는 것이 바람직하다.
단계 S10에서 선택된 송풍모드가 외부 공기의 흡입 및 내부 공기의 방출동작을 중지하고, 내부의 공기를 순환시키는 제 3모드인 경우(S25), 제어부(60)는 제 2댐퍼(41)를 미리 설정된 개도량만큼 개방하고, 제 1, 제 3 및 제 4댐퍼(40,42,43)를 폐쇄하도록 각 댐퍼모터의 구동을 제어한다(S26). 이때, 도어(34)가 개방된 상태이므로, 작업챔버(30)는 개방상태의 도어(34)를 통해 일정량의 공기를 흡입/방출한다.
또한, 단계 S10에서 선택된 송풍모드가 제 1 내지 제 3모드의 자동모드가 아닌 수동모드인 경우(S27), 제어부(60)는 모드스위치(50)의 수동조작스위치를 통해 조작된 개도량에 따라 제 1 내지 제 4댐퍼(40,41,42,43)를 개폐하도록 각 댐퍼모터의 구동을 제어한다(S28).
상기 단계 S15, S17, S22, S24, S26 및 S28을 일정시간 동안 수행한 이후, 제어부(60)는 송풍모드가 변경되는가를 검사한다(S29).
만약, 단계 S29에서 송풍모드가 변경된 경우 제어부(60)는 단계 S11로 진행해서 변경된 송풍모드에 따라 단계 S11 내지 단계 S28을 반복 수행한다.
반면, 단계 S29에서 송풍모드가 변경되지 않은 경우, 제어부(60)는 작업시간 이 종료되면 동작을 종료한다.
상기한 바와 같은 과정을 통하여, 본 발명의 생명안전작업대 및 그의 송풍제어방법은 송풍모드를 용이하게 변경함으로써, 다양한 사용환경에 적용할 수 있어 시설비용을 절감할 수 있다.
본 발명의 권리범위는 위에서 설명된 실시 예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.
상기의 실시 예에서는 송풍팬(24)의 송풍구 압력과 제 2챔버(22)의 압력 간의 압력차를 제거하기 위해 송풍팬(24)의 회전수와 제 3댐퍼(42) 또는 제 4댐퍼(43)의 개도량을 동시에 증감시키도록 제어하는 것으로 설명하였다. 하지만, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명은 상기 송풍팬(24)의 회전수와 제 3댐퍼(42) 또는 제 4댐퍼(43)의 개도량 중에서 어느 하나만을 증감시키도록 제어할 수도 있다.
그리고 상기의 실시 예에서는 송풍모드를 제 1 내지 제 3모드로 구분하여 설명하였으나, 송풍모드는 작업환경에 따라 더욱 세분해서 구분될 수 있다. 예를 들어, 상기 제 2모드의 순환량과 방출량 비율을 다양하게 변경하고 변경된 각 비율에 따라 송풍모드를 구분하도록 변경될 수도 있다.
도 1은 종래기술에 따른 생물안전작업대의 구성도.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 생물안전작업대의 사시도.
도 3은 도 2에 도시된 생물안전작업대의 측단면도.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 생물안전작업대의 송풍제어방법을 단계별로 설명하는 흐름도.
《도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명》
10: 생물안전작업대 20: 송풍챔버
21: 제 1챔버 22: 제 2챔버
23: 제 3챔버 24: 송풍팬
25: 차압센서 26: 헤파필터
30: 작업챔버 40: 제 1댐퍼
41: 제 2댐퍼 42: 제 3댐퍼
43: 제 4댐퍼 50: 모드스위치
60: 제어부

Claims (9)

  1. 작업챔버,
    송풍팬이 구비되는 제 1챔버, 상기 송풍팬에 의해 송풍되는 공기를 상기 작업챔버로 공급하는 유로를 형성하는 제 2챔버 및 상기 작업챔버의 공기를 리턴시키는 리턴라인과 연결되는 제 3챔버를 구비하는 송풍챔버,
    외부의 공기를 상기 제 1챔버로 흡입하는 흡입구에 설치되는 제 1댐퍼,
    상기 리턴라인과 제 1챔버 사이에 설치되는 제 2댐퍼,
    상기 제 3챔버와 공기를 외부로 방출하는 방출구 사이에 연결되어 설치되는 제 3댐퍼,
    상기 제 2챔버와 방출구 사이에 설치되는 제 4댐퍼,
    상기 제 1 내지 제 4댐퍼를 선택적으로 개폐하도록 송풍모드를 선택받는 모드스위치 및
    상기 모드스위치를 통해 선택된 송풍모드에 기초하여 상기 제 1 내지 제 4댐퍼를 개폐하도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 생물안전작업대.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 송풍모드는
    상기 제 1댐퍼를 통해 흡입된 공기를 상기 작업챔버에 송풍한 후, 송풍된 공기를 모두 리턴시켜 상기 제 3댐퍼를 통해 외부로 방출하는 제 1모드,
    상기 제 1댐퍼를 통해 흡입된 공기를 상기 제 2댐퍼를 통해 순환시키고, 순환된 공기의 일부를 상기 제 4댐퍼를 통해 외부로 방출하는 제 2모드 및
    공기의 흡입 및 방출동작을 중지하고 내부의 공기를 순환시키는 제 3모드로 이루어지는 것을 특징으로 하는 생물안전작업대.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 모드스위치는
    상기 제 1 내지 제 4댐퍼 각각의 개폐량을 입력하는 수동조작스위치를 구비하는 것을 특징으로 하는 생물안전작업대.
  4. 제 1 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 송풍챔버는
    상기 송풍팬의 송풍구 압력과 상기 제 2챔버의 압력 간의 압력차를 감지하는 차압센서를 구비하고,
    상기 제어부는 상기 차압센서로부터 감지된 압력차가 미리 설정된 기준범위를 초과하면 상기 제 3댐퍼 또는 제 4댐퍼의 개도량을 증가시키고, 상기 감지된 압 력차가 상기 기준범위에 미달되면 상기 제 3댐퍼 또는 제 4댐퍼의 폐쇄량을 증가시키도록 제어하는 것을 특징으로 하는 생물안전작업대.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 제어부는
    상기 차압센서를 통해 감지된 압력차가 상기 기준범위를 초과하면 상기 송풍팬의 회전수를 증가시키고, 상기 압력차가 상기 기준범위에 미달되면 상기 송풍팬의 회전수를 감소시키는 것을 특징으로 하는 생물안전작업대.
  6. (ⅰ) 송풍모드를 선택하는 단계,
    (ⅱ) 상기 선택된 송풍모드가 제 1모드인 경우, 흡입구와 제 1챔버 사이에 설치되는 제 1댐퍼 및 제 3챔버와 방출구 사이에 설치되는 제 3댐퍼를 미리 설정된 개도량만큼 개방하여 외부로부터 흡입된 공기를 작업챔버로 송풍한 후, 송풍된 공기를 모두 리턴시켜 외부로 방출하는 단계,
    (ⅲ) 상기 선택된 송풍모드가 제 2모드인 경우, 작업챔버의 공기를 송풍챔버로 리턴하는 리턴라인과 상기 제 1챔버 사이에 설치된 제 2댐퍼 및 제 2챔버와 방출구 사이에 설치된 제 4댐퍼를 미리 설정된 개도량만큼 개방하여 외부로부터 흡입된 공기를 순환시키고, 순환된 공기의 일부를 외부로 방출하는 단계 및
    (ⅳ) 상기 선택된 송풍모드가 제 3모드인 경우, 상기 제 2댐퍼를 개방하고 나머지 댐퍼를 폐쇄하여 내부의 공기를 순환시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 생물안전작업대의 송풍제어방법.
  7. 제 6항에 있어서,
    (ⅴ) 송풍팬의 송풍구 압력과 송풍된 공기를 작업챔버로 전달하는 제 2챔버의 압력 간의 압력차를 감지하는 단계를 더 포함하고,
    상기 단계 (ⅱ)는 상기 감지된 압력차가 미리 설정된 기준범위를 초과하면 상기 제 3댐퍼의 개도량을 증가시키고, 상기 기준범위에 미달되면 상기 제 3댐퍼의 폐쇄량을 증가시키며,
    상기 단계 (ⅲ)는 상기 감지된 압력차가 미리 설정된 기준범위를 초과하면 상기 제 4댐퍼의 개도량을 증가시키고, 상기 기준범위에 미달되면 상기 제 4댐퍼의 폐쇄량을 증가시키는 것을 특징으로 하는 생물안전작업대의 송풍제어방법.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 단계 (ⅱ)는 상기 감지된 압력차가 미리 설정된 기준범위를 초과하면 상기 송풍팬의 회전수를 증가시키고, 상기 기준범위에 미달되면 상기 송풍팬의 회전수를 감소시키며,
    상기 단계 (ⅲ)는 상기 감지된 압력차가 미리 설정된 기준범위를 초과하면 상기 송풍팬의 회전수를 증가시키고, 상기 기준범위에 미달되면 상기 송풍팬의 회전수를 감소시키는 것을 특징으로 하는 생물안전작업대의 송풍제어방법.
  9. 제 6항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 있어서,
    (ⅵ) 상기 단계 (ⅰ)에서 선택된 송풍모드가 수동모드인 경우, 수동조작스위치를 통해 조작된 개도량에 따라 제 1 내지 제 4댐퍼의 개폐를 조절하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 생물안전작업대의 송풍제어방법.
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