KR102165033B1

KR102165033B1 - 계량 시스템

Info

Publication number: KR102165033B1
Application number: KR1020167008051A
Authority: KR
Inventors: 나오토 이즈모; 슌스케 가사마츠; ?스케 가사마츠
Original assignee: 가부시키가이샤 에이 앤 디
Priority date: 2014-02-03
Filing date: 2014-02-03
Publication date: 2020-10-13
Also published as: US20170219474A1; JPWO2015114831A1; CN106170680B; CN106170680A; US10067046B2; JP6278532B2; WO2015114831A1; KR20160117408A

Abstract

위험한 또한 미세한 분체를, 안정 또한 안전하게, 용이하게 계량할 수 있는 계량 시스템을 제공한다. 계량 시스템(10)은, 계량장치(5)가 설치 가능한 작업공간(3)과, 개방부(134)와 에어 입구(132)와 에어 출구(133) 이외를 폐색하여 작업공간(3)을 획성하는 봉입장치(13)와, 온습도 제어장치(11)와, 필터유닛(12)과, 이들을 접속하는 제1의 접속수단(14), 제2의 접속수단(15), 제3의 접속수단(16)을 구비한다. 이리하여, 계량 시스템(10)은 온습도 제어된 공기가 순환되고, 작업공간(3)에는 층류가 흘러, 작업공간(3)에 부유하는 분체는 계량 시스템(10) 내에 확실하게 봉입된다.

Description

계량 시스템{WEIGHING SYSTEM}

본 발명은, 천칭(天秤) 등의 계량장치가 배치되는 계량 시스템에 관한 것이며, 특히 위험한 또한 미세한 분체를 계량하기 위한 계량 시스템에 관한 것이다.

최근, 흡기하면 인체에 악영향을 미치는 분진의 존재가 사회문제로 되고 있다. 이와 같은 분체로서는, 예를 들어, 미세입자형상물질(PM 2.5)와 같은 부유입자형상물질, 폐암을 일으키는 것으로서 알려진 석면, 실리카, 탄소나노튜브, 항암제 등 다수를 들 수 있다. 그리고 이들의 위험한 분체를 연구나 분석하는 현장에서는, 이들을 고농도상태에서 장시간 취급하기 때문에, 그 연구자나 작업자는, 이들의 위험물질에 의한 노출에 대해 보다 리스크가 높은 환경하에 놓여져 있는 현상이 있다.

특히, PM 2.5의 질량농도측정은, 대기중에 설치한 규정의 포집장치에 필터를 장착하고, 이 필터에 포집된 입자형상물질의 무게를 계량하여 구해지고 있다. 이때 필터의 흡습에 의한 입자형상물질의 흡착을 방지하고, 안정된 계량을 행할 필요가 있기 때문에, 그 계량환경은, 온도 섭씨 21.5±1.5℃, 습도 35±5 %, 천칭의 정밀도는 ±1 ㎍으로 하도록 규격으로 엄격하게 제한되어 있다. 따라서, 천칭을 설치하는 공간은, 온습도를 규격 내로 할 수 있게 제어하지 않으면 안 된다.

도 9는, PM 2.5 등의 위험한 분체를 측정할 때에 종래에 사용되고 있는, 항온항습을 실현시킨 천칭실의 모식도이다. 부호 1은 온습도 제어장치 본체, 부호 2는 온습도 제어장치 실내기, 부호 3은 작업공간, 부호 4는 천칭실을 덮는 단열 챔버, 부호 5는 천칭이다. 화살표는 공기의 흐름을 나타내고 있다. 즉, 천칭실을 단열시키고, 온습도 제어장치(1, 2)에 의해 온습도 관리된 송풍을 일으켜, 작업공간(3)을 균일한 환경으로 한 다음에 계량을 행하도록 한 것이다.

그러나, 이 환경조성은 설비투자가 큰 것에 더하여, 사람이 들어갈 정도의 넓은 실내공기를 교반시키기 위한 강한 송풍에 의해, 천칭(5)의 계량값이 불안정화되는 문제가 있다. 게다가 더 문제인 것은, 송풍에 의해 위험한 분체가 말려 올라가 작업공간(3)에 확산되어, 작업자가 그에 노출되어 버린다는 것이다.

한편, 위험한 분체의 노출을 방지하는 시스템으로서는, 밀폐공간에 위험물질을 봉입시키고, 글러브를 통해 작업을 행하는 글러브 박스(예를 들어, 특허문헌 1)나, 작업공간을 강제 배기시켜 위험물질을 강제적으로 흡인하여 외부유출을 방지하는 드래프트 챔버(Draft chamber)(예를 들어, 특허문헌 2)가 알려져 있다.

일본국 특개 2004-090174호 공보 (도 1등) 일본국 특개 2005-074268호 공보 (도 1등)

그러나, 현실문제로서 글러브 박스는, 밀폐공간을 만들기 때문에 작업 자유도가 낮아진다고 하는 문제가 있어, 위험한 바이러스 등을 조작하는 장면에 한정되어 사용되고 있다.

드래프트 챔버는, 작업공간의 위험물질을 흡인하여 배기하는 구조를 구비하고 있으나, 강한 배기능력을 한정하고 있을 뿐으로, 분체가 되는 입자형상 위험물질을 봉입하는 기능은 보장되어 있지 않다. 또한, 설치구조상의 설비로서, 라인에 연계된 배기관이 필요하고, 초기투자가 힘들며 임의의 장소에 새롭게 설치하는 것이 곤란하다. 더욱이, 드래프트 챔버는, 강제적으로 배기하기 때문에 챔버 내의 기류는 격렬해져서 천칭을 설치한 경우에는, 계량값의 확정이 곤란해지는 경우가 많다. 이점은 고정밀도인 천칭을 설치한 경우에는, 더욱더 무시할 수 없는 문제가 된다.

위에서 설명한 바와 같이, 균일한 계량환경을 실현하고, 한편 고정밀도인 천칭의 계량값을 안정시킨다고 하는 상반된 조건을 갖추고, 또한 사람에 대한 노출도 일으키지 않는 계량을, 어려움없이(장치의 설치자유도나 비용을 포함하여) 행하는 것은, 현재상태에서는 어려운 문제가 있다.

본 발명은, 앞에서 설명한 종래 기술의 문제를 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 위험한 또한 미세한 분체를, 안정 또한 안전하게, 용이하게 계량할 수 있는 계량 시스템을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 계량 시스템은, 계량장치가 설치 가능한 작업공간과, 상기 작업공간의 앞면에 마련한 개방부와, 상기 작업공간에 설정한 에어 입구 및 에어 출구를 제외한 다른 부분을 폐색하여 작업공간을 획성(劃成)하는 봉입장치와, 흡입한 공기의 온도와 습도를 제어하고, 그 공기를 작업공간으로 송풍 가능한 온습도 제어장치와, 분체를 집진하는 필터 유닛과, 상기 온습도 제어장치와 상기 봉입장치의 에어 입구를 밀폐상태에서 접속하는 제1의 접속수단과, 상기 봉입장치의 에어 출구와 상기 필터유닛을 밀폐상태에서 접속하는 제2의 접속수단과, 상기 필터유닛과 상기 온습도 제어장치를 밀폐상태에서 접속하는 제3의 접속수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.

이 구성에 의해, 온습도 제어장치로부터 송출되는 온습도 제어된 공기는, 제1의 접속수단을 개재시켜 봉입장치로 유도된다. 봉입장치에서는, 공기는, 봉입장치에 설정된 에어 입구로부터 작업공간으로 유입되고, 봉입장치에 설정된 에어 출구로부터 배출된다. 이때, 작업공간에는, 설계된 공기의 흐름이 발생하고, 계량 시스템 내의 유일한 개방공간이 되는 봉입장치의 개방부에, 외부에서 보아 상대적인 마이너스(負)의 압력을 발생시킨다. 이 결과, 작업공간에 유입된 공기는, 봉입장치의 앞면에 마련한 개방부로부터 작업공간으로 유입된 외기와 함께, 제2의 접속수단을 개재시켜, 필터유닛으로 유도된다. 그리고, 필터유닛 내에서 필터를 통과한 공기는, 제3의 접속수단을 개재시켜 온습도 제어장치로 되돌아간다.

즉, 온습도 제어된 공기는, 온습도 제어장치, 봉입장치, 필터유닛을 순환하여, 이 한정된 공간만을 통과하고, 봉입장치 내의 온습도를 제어하기 위해, 공기의 유량을 감소시킬 수 있다. 이리하여, 작업공간의 풍량이 약해져 설치한 천칭의 계량값이 안정된다.

또한, 계량작업에 수반되어 작업공간에 부유하는 위험한 분체는, 봉입장치와 제2의 접속수단 및 필터유닛에 머무르게 되므로, 계량 시스템 내에 확실하게 봉입되어 작업자의 노출을 방지할 수가 있다.

또한, 본 계량 시스템의 폐공간은, 온습도 제어장치, 봉입장치, 필터유닛으로 완결되므로 장치가 소형으로 족한 동시에, 이 설비 이상의 확장공사를 필요로 하지 않는다. 또한, 온습도 제어장치, 봉입장치, 필터유닛을 별도의 유닛으로 하고, 이들을 접속하는 구성이므로, 시스템의 신규 설치, 이동 및 뒷붙임도 용이하다.

바람직하게는, 상기 봉입장치의 상기 에어 입구는, 봉입장치의 윗면에 마련되고, 상기 에어 출구는, 상기 봉입장치의 좌우 중 어느 한 측면에 마련되는 것을 특징으로 한다.

이 구성에 의해, 작업공간에는 위쪽에서 아래쪽으로 다운 플로가 발생하고, 중요부분이 계량장치 주변에서의 유량제어성 및 공기의 교반성이 향상된다.

바람직하게는, 상기 작업공간의 위쪽 위치에는, 통기구멍을 마련하고, 공기의 흐름을 제어하는 상방 수평 배플(Baffle)이 마련되는 것을 특징으로 한다.

이 구성에 의해, 작업공간에 유입된 공기는, 상방 수평 배플의 윗면을 따라 이동하여 통기구로부터 흐르기 때문에, 작업공간의 공기의 유로가 천칭에 대해 층류(層流)로 되어, 계량값을 안정시킬 수가 있다.

바람직하게는, 상기 통기구멍은, 상기 봉입장치의 상기 에어 입구의 하방영역을 제외한 위치에 형성되는 것을 특징으로 한다.

이 구성에 의해, 에어 입구로부터 분출된 비교적 풍속이 강한 단계의 공기는, 확실하게 상방 수평 배플에 닿아 약해져서 흐르게 되기 때문에, 계량값을 한층 안정시킬 수 있다.

본 발명에 의하면, 위험한 또한 미세한 분체를, 안정 또한 안전하게, 용이하게 계량할 수 있는 계량 시스템을 제공할 수가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 계량 시스템의 우방 사시도이다.
도 2는 봉입장치의 정면도이다.
도 3은 봉입장치의 평면도이다.
도 4는 봉입장치의 좌측면도이다.
도 5는 봉입장치의 종단면도(도 2에 나타내는 V-V선을 따른 단면도)이다.
도 6은 상방 배플의 사시도이다.
도 7은 봉입장치의 정면에서 보았을 때의 공기의 흐름의 모식도이다.
도 8은 봉입장치의 우측면에서 보았을 때의 공기의 흐름의 모식도이다.
도 9는 종래의 천칭실을 설명하는 도면이다.

다음으로, 도면을 참조하면서 본 발명의 적합한 실시형태에 대해 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 계량 시스템의 우방 사시도이다.

계량 시스템(10)은, 온습도 제어장치(11)와, 필터유닛(12)과, 작업공간(3)을 가지는 봉입장치(13)와, 제1의 덕트(14)와, 제2의 덕트(15)와, 제3의 덕트(16)를 가진다. 봉입장치(13)는, 본 계량 시스템(10)의 구성요소가 아닌 작업대의 위에 설치되어 있다. 작업공간(3)에는, 본 계량 시스템(10)의 구성요소가 아닌, PM 2.5 등의 위험한 분체를 계량하는 것에 적합한, 계량값의 판독 정밀도(최소 표시)가 1 ㎍(0.001 ㎎)이 되는 천칭(5)이 설치되어 있다.

온습도 제어장치(11)는, 작업공간(3)에 대해 설정된 온도와 습도를 실현하기 위해 사용된다. 온습도 제어장치(11)는, 흡입구(112)와, 배출구(113)를 가진다. 그 케이스 내에는, 냉각기, 가열기 및 가습기를 가지고, 배출구(113)의 내단구에는, 온습도 제어된 공기를 배출구(113)의 외단구 방향으로 송풍하는, 유량을 제어 가능한 송풍팬(18)이 배치되어 있다. 그리고, 작업공간(3)에 설치되는 온습도 센서에 의해 작업공간(3)의 온습도 환경을 검출하고, 예를 들어 PID 제어에 의해, 흡입구(112)로부터 받아들인 공기의 온습도를, 설정된 온습도로 조정한다.

필터유닛(12)은, 작업공간(3)으로부터 배출된 공기에서 위험한 분체를 제거하기 위해 사용된다. 필터유닛(12)은, 흡입 통기구(122)와 배출 통기구(123)를 가지며, 그 케이스 내에, 분체를 집진할 수 있는 필터를 단수개 혹은 복수개 내장하고 있다.

필터에는, HEPA 필터(High Efficiency Particulate Air Filter), 혹은 취급 분체의 위험유해성에 따라 ULPA 필터(Ultra Low Penetration Air Filter)를 사용하는 것이 바람직하다. HEPA 필터는, JIS Z8122에 의해,「정격 풍량에 있어서 0.3 ㎛의 입자에 대해 99.97 % 이상의 포집 효율을 가지며, 또한 초기 압력손실이 245 Pa 이하의 성능을 가지는 에어 필터」로 규정되어 있는 것이다. ULPA 필터는, 동 규정에 의해, 「정격 풍량으로 입자직경이 0.15 ㎛인 입자에 대해 99.9995 % 이상의 입자 포집률을 가지며, 또한 초기 압력손실이 245 Pa 이하의 성능을 가지는 에어 필터」로 규정되어 있는 것이다. 필터유닛(12)은, 벅인 벅아웃(Bug in bug out)방식으로 호칭되는, 오염된 필터에 직접 닿는 일이 없는 안전한 교환이 가능한 구조로 되어 있다.

또한, 작업공간(3)의 용적이 당초의 설계에서 변경이 된 경우 등에는, 필터유닛(12)은, 온습도 제어장치(11)의 송풍팬(18)과는 별개로 제어 가능한, 흡인팬(제2의 송풍팬)을, 공기 유로에 있어서 상기 필터의 하류 위치에 추가적으로 구비하는 것이 바람직하다. 필터유닛(12)에, 제2의 송풍팬을 마련하고, 제2의 송풍팬의 송풍력으로 공기를 흡인하여 강제적으로 필터에 통과시킴으로써, 필터에 포집되는 분체의 유량을, 공기의 유입·유출량으로서 최적으로 제어할 수 있다. 또한, 제2의 송풍팬을 제어함으로써, 작업공간(3)의 유량을 조정할 수 있고, 작업공간(3) 밖으로의 분체 비산이 일어나는 일이 없는 최적인 유량으로 할 수 있다.

제1의 덕트(제1의 접속수단)(14)는, 온습도 제어장치(11)의 배출구(113)와, 봉입장치(13)의 에어 입구(132)(후술)를 밀폐상태에서 접속하기 위해 사용된다.

제2의 덕트(제2의 접속수단)(15)는, 봉입장치(13)의 에어출구(133)(후술)와 필터유닛(12)의 흡입 통기구(122)를 밀폐상태에서 접속하기 위해 사용된다.

제3의 덕트(제3의 접속수단)(16)는, 필터유닛(12)의 배출 통기구(123)와 온습도 제어장치(11)의 흡입구(112)를 밀폐상태에서 접속하기 위해 사용된다.

제1의 덕트(14), 제2의 덕트(15) 및 제3의 덕트(16)는, 신축 및 휨 변형 가능한 벨로우즈 타입(Bellows type)의 케이스로 구성되어 있다.

다음으로, 봉입장치(13)에 대해 설명한다. 도 2는 봉입장치의 정면도, 도 3은 봉입장치의 평면도, 도 4는 봉입장치의 좌측면도, 도 5는 봉입장치의 종단면도(도 2에 나타내는 V-V선을 따르는 단면도)이다. 도면의 파선부는, 본 장치가 투명하기 때문에 비쳐 보이는 부재, 또는 부재 두께이다.

봉입장치(13)는, 작업공간(3)에, 천칭(5)(파선으로 나타냄)이나 점도계 등의 계량장치를 설치할 수 있고, 계량 대상물이 작업공간(3) 밖으로 유출되는 것을 방지하기 위한 봉입을 행하기 위해 사용된다.

봉입장치(13)는, 작업공간(3)을, 앞면(13f)과, 뒷면(13b)과, 좌측면(13l)과, 우측면(13r)과, 윗면(13u)과, 바닥면(13d)으로 획성되어 있다. 앞면(13f)에 마련한 개방부(134)와, 윗면(13u)에 마련한 에어 입구(132)와, 좌측면(13l)에 마련한 에어 출구(133)를 제외한 다른 부분은, 접착에 의해 폐색되어 있다. 작업공간(3)에는, 그 공간의 온습도를 파악하기 위한 온습도 센서가 임의의 개소에 설치된다.

봉입장치(13)는, 아래에 설명하는, 바닥면(13d)을 제외한 모든 구성부품을 투명한 수지로 형성하는 것이 바람직하다. 본 실시예에서는, 모든 구성부품이 아크릴수지로 형성되어 있고 한눈에 오염상태의 확인을 할 수 있게 되어 있다.

봉입장치(13)의 뒷면(13b) 및 바닥면(13b)은, 앞에서 설명한 수지에 의한 한 장짜리 판이다.

봉입장치(13)의 윗면(13u)은, 앞에서 설명한 수지에 의한 한 장짜리 판에, 장치 후방측 중앙부에, 원추대 통형상의 에어 입구(132)가 일체로 형성되어 있다. 윗면(13u)의 전변부(前邊部, 13uf)는, 비스듬히 하방을 향하여 만곡되어 있다.

봉입장치(13)의 앞면(13f)은, 앞에서 설명한 수지에 의한 한 장짜리 판이, 상방부(13fu)와 하방부(13fd)로 분할되어 배치되고, 상방부(13fu)와 하방부(13fd)의 사이가 개방부(134)로 이루어져 있다. 봉입장치(13)는, 개방부(134)를 작업자가 조작하는 측이 되는 작업공간(3)의 앞면(13f)에 갖기 때문에, 계량작업이 용이하게 행할 수 있다. 개방부(134)는, 작업성 확보와, 공기의 외부로의 유출을 방지하는 관점에서, 앞면(13f)의 전면적의 대략 3분의 1의 면적 영역을 차지하도록 형성되는 것이 바람직하다.

상방부(13fu)는, 경첩에 의해, 윗면 전변부(13uf)에 개폐 가능한 개구 도어로서 고정되어 있다. 상방부(13fu)는, 윗면(13u)에 대해, 장치 상하방향으로부터 대략 30°정도 장치 전방으로 경사지도록 고정되어 있다. 상방부(13fu)의 개방부 측단부(13fuE)는, 장치 내측으로 향하여 원활하게 구부러지고, R 처리가 이루어져 있다.

하방부(13fd)도, 바닥면(13d)에 대해, 장치 상하방향으로부터 대략 30°정도 장치 전방으로 경사지도록 고정되어 있다. 하방부(13fd)의 개방부 측단부(13fdE)도, 장치 내측을 향하여 원활하게 구부러져, R처리가 이루어져 있다.

봉입장치(13)의 좌측면(13l)은, 앞에서 설명한 수지에 의한 한 장짜리 판에 장치 전후방향으로는 대략 중앙부, 장치 상하방향으로는 앞면(13f)의 상방부(13fu)(개구 도어)의 하방이 되는 위치에, 에어 출구(133)를 부착하기 위한, 직사각형의 개구부(135)가 형성되어 있다. 개구부(135)의 모서리부(角部)에는, 각각 나사구멍이 형성되어 있다. 에어 출구(133)는, 이 개구부(135)보다도 한결 크게 형성된 수지제의 흡입구 플레이트(136)에, 통형상으로 일체 형성되어 있다. 흡입구 플레이트(136)에도, 상기 모서리부의 것과 일치하는 위치에 나사구멍이 형성되어 있고, 개구부(135)는, 장치 외측으로부터 흡입구 플레이트(136)로 덮여져, 장치 외측에서 나사고정되어 폐색되어 있다.

또한, 좌측면(13l)에는, 장치 후방측의 하방에, 케이블용 개구부(137)가 형성되어 있다. 케이블용 개구부(137)는, 계량장치에 필요한 전기통신 케이블을 봉입장치(13) 바깥으로 내보내기 위한 개구부이다. 장치 내측에는, 케이블용 개구부(137)를 덮는 케이블 덮개(138)가 회동이 가능하게 나사고정되어 있다. 케이블용 개구부(137)는, 장치 내측에서 케이블 덮개(138)에 의해 폐색되어 있다.

또한, 좌측면(13l)의 개방부 측단부(13lE)에는, 개방부(134)를 따라 장치 상하방향으로 연재되는 전방 배플(20L)이 부착되어 있다.

전방 배플(20L)은, 공기의 흐름을 제어하기 위해 마련된, 짧은 방향으로 원활한 절곡부를 갖는 수지판이다. 전방 배플(20L)은, 개방부 측단부(13lE)에 대하여, 한쪽의 면은 좌측면(13l)의 내측과 접면하여 좌측면(13l)의 외측으로부터 나사고정되고, 다른 쪽의 면은 개방부 측단부(13lE)로부터 장치 우방향으로 연출(延出)되도록 고정되어 있다. 전방 배플(20L)에 의해, 좌측면(13l)의 개방부 측단부(13lE)는, R처리가 이루어져 있다.

봉입장치(13)의 우측면(13r)은, 좌측면(13l)과 같은 구조로 되어 있고, 개구부(135), 케이블용 개구부(137) 및 케이블 덮개(138)를 가진다. 즉, 에어 출구(133)가 형성된 흡입구 플레이트(136)는, 좌측면(13l)과 우측면(13r)의 모두에 마련된다. 본 실시예에서는, 사용하지 않는 우측면(13r)의 개구부(135)는, 흡입구 플레이트(136) 대신 폐 플레이트에 의해 폐색되어 있다. 우측면(13r)의 개방부 측단부(13rE)에도, 우측면(13r)의 내측으로부터 장치 좌방향으로 연출되는, 같은 용도로 같은 형상의 전방 배플(20R)이 부착되어 있고, 전방 배플(20R)에 의해, 우측면(13r)의 개방부 측단부(13rE)는, R처리가 이루어져 있다.

봉입장치(13)의 작업공간(3)에는, 상방 수평 배플(30)이 고정되어 있다. 도 6은 상방 수평 배플의 사시도이다.

상방 수평 배플(30)은, 공기의 흐름을 제어하기 위해 마련된, 치수를 장치 윗면(13u)과 개략 일치시킨, 앞에서 설명한 수지에 의한 한 장짜리 판이다. 상방 수평 배플(30)의 좌우의 단부는, 배플 연재면으로부터 수직으로 또한 상방향으로 굴곡되어, 부착부(31)로 되어 있다. 부착부(31)에는, 등간격 복수 개소에, 나사구멍이 형성되어 있다. 좌측면(13l) 및 우측면(13r)에는, 상방부(13fu)의 고정위치 높이와 대략 동등한 높이 위치에, 부착부(31)인 것과 일치하는 위치에 나사구멍이 형성되어 있고, 상방 수평 배플(30)은, 장치 외측에서 나사고정되고, 작업공간(3)의 상방 위치에 수평하게 고정되어 있다.

상방 수평 배플(30)은, 장치 전방영역(30f)에, 복수개의 통기구멍(32)이 형성되어 있다. 통기구멍(32)의 각각은, 단부가 모가 없는 라운드형상으로 R처리된 가늘고 긴 직사각형상으로 형성되어 있고, 장치 전방영역(30f)에, 장치 좌우방향으로 2열, 전후방향으로 2열의 합계 4개가, 등간격으로 형성되어 있다.

다음으로, 이상의 구성으로 이루어지는 계량 시스템(10)의 동작에 대해 설명한다. 도 7은 봉입장치의 정면에서 보았을 때의 공기의 흐름의 모식도, 도 8은 봉입장치의 우측면에서 보았을 때의 공기의 흐름의 모식도이다. 도면 중의 화살표는, 공기의 흐름을 표시하고 있다.

온습도 제어장치(11)를 기동시키면, 온습도 제어장치(11) 내부의 송풍팬(18) 및 필요에 따라 동작시킨 필터유닛(12) 내부의 제2의 송풍팬에 의해, 설정된 온습도로 제어된 공기는, 배출구(113)로부터 제1의 덕트(14)를 개재시켜 봉입장치(13)로 유도되고, 에어 입구(132)로부터 작업공간(3)에 유입된다. 이때, 작업공간(3)은, 사전에 송풍팬(18)(필요에 따라 제2의 송풍팬)을 제어함으로써, 설계된 공기의 흐름이 발생하고, 계량 시스템(10) 내의 유일한 개방공간이 되는 봉입장치(13)의 개방부(134)에, 계량 시스템 외부에서 보아 상대적인 마이너스의 압력을 발생시킨다. 따라서, 작업공간(3)을 통과하여 오염된 공기는, 개방부(134)로부터 작업공간(3)에 유입된 외기와 함께, 에어출구(133)로부터 배출되고, 제2의 덕트(15)를 개재시켜, 흡입 통기구(122)로부터 필터유닛(12)으로 유도된다. 필터유닛(12) 내의 필터를 통과함으로써 분체를 집진·제거된 공기는, 배출통기구(123)로부터 송출되어, 제3의 덕트(16)를 개재시켜 흡입구(112)로부터 온습도 제어장치(11)로 되돌아간다. 귀환된 공기는, 설정된 온습도로 제어되고, 다시 작업공간(3)에 환류된다.

이때, 개방부(134)로부터 유입되는 공기는, 개방부(134)의 주위의 면이 모두 모가 없는 R처리되어 있음으로써, 난류(亂流)가 되는 일 없이, 층류로서 작업공간(3)에 들어가게된다.

또한, 에어 입구(132)로부터 작업공간(3)에 들어간 공기는, 비교적 풍속이 강한 것이 되는데, 에어 입구(132)의 하방영역이 되는 하방 수평 배플(30)의 장치 후방영역(30b)에 확실하게 닿아 풍속을 약하게 한다. 그리고 상방 수평 배플(30)의 윗면을 따라, 장치 전방영역(30f)의 통기구멍(32)으로부터 아래쪽으로 미풍의 다운플로로 되어 작업공간(3)을 흐른다.

이상, 본 실시예의 계량 시스템(10)에 의하면, 작업공간(3)에 있어서, 온습도 제어된 공기의 유로가, 천칭(5)에 대해 층류가 되기 때문에, 천칭(5)의 계량값이 안정된다.

계량 시스템(10)은, 앞에서 설명한 유로설계와, 온습도 제어장치(11), 봉입장치(13) 및 필터유닛(12)의 한정된 공간만을 공기순환시킨 구성에 의해, 작업공간(3)의 공기유량을 6 [㎥/min]까지로 억제된다.

또한, 계량 시스템(10)은, 유로설계를 다운플로로 함으로써, 중요부가 되는 천칭(5) 주변에서의 유량 제어성 및 공기의 교반성이 향상된다. 즉, 봉입장치(13)의 윗면(13u)에 에어 출구(133)를 마련하여, 작업공간(3)을 업플로로 하는 구성도 생각할 수 있는데, 업플로로 하면, 중요부가 되는 천칭(5) 주변에, 개방부(134)로부터 들어간 비교적 풍속이 강한 단계의 공기가 많이 닿게 되어, 유량제어가 어려운 점, 또한, 작업공간(3)에 있어서, 업플로에 비해 다운플로 쪽이 공기의 교반성이 좋기 때문에, 안정 계량의 관점에서 다운플로로 하는 것이 적합하다.

그리고 계량작업에 수반하여 작업공간(3)에 부유하는 위험한 분체는, 봉입장치(13)와 제2의 덕트(15) 및 필터유닛(12) 내에 머무르게 되므로, 계량 시스템(10) 내에 봉입된다. 이때, 공기는 계량 시스템(10)의 외부에 환류되는 일없이, 계량 시스템(10) 내를 순환하도록 한 까닭에, 개방부(134)로부터 적극적으로 외기를 유입시킨 까닭에, 봉입은 확실한 것으로 되어 있다.

그리고 본 계량 시스템(10)에 있어서, 최종적인 오염영역은, 제2의 덕트(15)와 필터유닛(12)에 머무르게 되기 때문에, 시스템의 동작을 정지한 다음에 제2의 덕트(15)와 필터유닛(12)을 일체적으로 교환하면, 교환시에 있어서의 작업자의 노출도 저감시킬 수 있다.

또한, 계량 시스템(10)에 의해 구성되는 폐공간은, 온습도 제어장치(11), 봉입장치(13), 필터유닛(12)으로 완결되어 있으므로, 계량 시스템(10)은, 천칭실과 같은 것에 비해 극히 소형으로 족한 동시에, 드래프트 챔버와 같이, 장치의 설치에 있어 배기관을 신설하는 등의 확장공사도 필요로 하지 않는다.

또한, 계량 시스템(10)은, 소형인 것에 더하여, 온습도 제어장치(11), 봉입장치(13), 필터유닛(12)이 각각 별개의 유닛으로서 구성되고, 이들을 덕트(14, 15, 16)로 접속한 구성이므로, 유연하게 이들을 배치할 수가 있고 시스템의 신규 설치, 이동 및 뒷붙임도 용이하여 설치 자유도가 높다.

5: 천칭 10: 계량 시스템
11: 온습도 제어장치 112: 흡입구
113: 배출구 12: 필터유닛
122: 흡입 통기구 123: 배출 통기구
13: 봉입장치 13f: 앞면
13l: 좌측면 13r: 우측면
13u: 윗면 132: 에어 입구
133: 에어 출구 134: 개방부
14: 제1의 덕트 (제1의 접속수단) 15: 제2의 덕트 (제2의 접속수단)
16: 제3의 덕트 (제3의 접속수단) 18: 송풍팬
20L, 20R: 전방 배플 30: 상방 수평 배플
32: 통기구멍

Claims

삭제
계량장치가 설치 가능한 작업공간과,
상기 작업공간의 앞면에 마련한 개방부와, 상기 작업공간에 설정한 에어 입구 및 에어 출구를 제외한 다른 부분을 폐색하여 작업공간을 획성(劃成)하는 봉입장치와,
흡입한 공기의 온도와 습도를 제어하고, 그 공기를 작업공간으로 송풍 가능한 온습도 제어장치와,
분체를 집진하는 필터유닛과,
상기 온습도 제어장치와 상기 봉입장치의 에어 입구를 밀폐상태에서 접속하는 제1의 접속수단과, 상기 봉입장치의 에어 출구와 상기 필터유닛을 밀폐상태에서 접속하는 제2의 접속수단과, 상기 필터유닛과 상기 온습도 제어장치를 밀폐상태에서 접속하는 제3의 접속수단을 구비하고,
상기 작업공간의 상방 위치에는, 통기구멍을 구비하고, 공기의 흐름을 제어하는 상방 수평 배플이 마련되고,
상기 봉입장치의 상기 에어 입구는, 봉입장치의 윗면에 마련되고, 상기 에어 출구는, 상기 상방 수평 배플보다 아래의 작업공간에 있어서 상기 봉입장치의 좌우 중 어느 한 측면의 장치 전후방향 또한 장치 상하방향의 중앙위치에 마련되는 것을 특징으로 하는 계량 시스템.
삭제
제 2항에 있어서,
상기 통기구멍은, 상기 봉입장치의 상기 에어 입구의 하방영역을 제외한 위치에 형성되는 것을 특징으로 하는 계량 시스템.