JP3326298B2 - ドラフトチャンバーにおける排気制御装置 - Google Patents

ドラフトチャンバーにおける排気制御装置

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JP3326298B2 JP10281195A JP10281195A JP3326298B2 JP 3326298 B2 JP3326298 B2 JP 3326298B2 JP 10281195 A JP10281195 A JP 10281195A JP 10281195 A JP10281195 A JP 10281195A JP 3326298 B2 JP3326298 B2 JP 3326298B2
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正行 前田
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ドラフトチャンバーに
おいて、処理室の開口部に流入する空気の風速を一定に
保持するようにした排気制御装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】ドラフトチャンバーにおいては、処理室
から有害ガスが流出したり作業者が誤って有害ガスを吸
引したりしないように、法律により、開口部の速度に一
定の基準が設けられている。この点については、開口部
に制御用風速センサーを設けて、この制御用風速センサ
ーによる測定値が目標値と同じになるように排気手段を
調節すれば良いと考えられるが、開口部に制御用風速セ
ンサーを設けると、作業の邪魔になるばかりか、作業者
の動作等によって風速や風向が乱れるため正確な制御が
困難であり、また、飛散した薬品類が制御用風速センサ
ーに付着して風速を正確に測定できなくなると言った不
都合がある。
【0003】そこで従来は、処理室の開口部での風速と
内側面の箇所での風速とに一定の関係があることに着目
し、処理室の内側面に制御用風速センサーを設けて、こ
の制御用風速センサーによる測定値をが目標値と同じに
なるように排気量を調節することにより、開口部での風
速を一定に保持するようにしている。そして、風速セン
サーは、図6に原理的に示すように、ブリッジ回路の中
に抵抗体R3,R4として組み込んでおり、白金やサー
ミスタから成る抵抗体R3,R4が所定の温度に加熱さ
れるように予めブリッジ回路のバランスを崩しておい
て、抵抗体R3,R4が風によって冷却されると温度が
一定になるように電流を付加し、その際の電流の強さを
風速として取り出すようにしたものである。換言する
と、風速を電流の強さ(又は電圧)として検出するよう
に構成されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところが、この制御用
風速センサーは、使用し続けているうちに抵抗体R3,
R4が経年劣化を起こしたり、処理室内に飛散した薬品
や煙等によって汚れたりするものであり、このため制御
用風速センサーの精度が低下して、制御用風速センサー
に基づいて算定した開口部の風速と実際の風速とが乖離
してしまうことになる。
【0005】そこで従来は、公的機関によって精度が保
証された校正用センサーを用いて開口部の風速を定期的
に測定し、その校正用センサーで測定した風速と制御用
風速センサーから算定した風速との差に基づいて、新た
な関係式を制御部にインプットし直すようにしており、
この作業が厄介であった。本発明は、制御用風速センサ
ーの経年劣化や汚れによる精度低下による校正作業を簡
単行えるように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
本発明は、「前面開口の処理室を有する本体と、処理室
内に連通する排気ダクトと、排気ダクトからの排気量を
制御する排気量調節手段とを備え、前記処理室の内面の
適宜部位に制御用風速センサーを設け、該制御用風速セ
ンサーからの出力信号に基づいて、開口部の風速が目標
値と一致するように前記排気量調節手段を制御するよう
に構成して成るドラフトチャンバーにおいて、前記開口
部に一時的に設けた校正用センサーからの出力信号に基
づいて、開口部の正確な風速と前記制御用風速センサー
から検出した開口部の風速との差を演算し、その差に基
づいて、前記制御用風速センサーからの出力信号と目標
値との関係を自動的に設定し直すようにしたコントロー
ラを設ける」の構成にした。
【0007】
【発明の作用・効果】この構成において、公的機関で保
証を受ける等して精度が保証された校正用センサーを開
口部に設置し、この校正用センサーと制御装置とをコー
ドで接続すると、校正用センサーからの出力信号がコン
トローラに入力されて、校正用センサーで測定した開口
部の正確な風速と制御用風速センサーで測定した風速と
の差が演算され、その差に基づいて制御用風速センサー
での測定値と目標値との新たな関係が自動的に設定し直
されることになり、これにより、その時の制御用風速セ
ンサーの精度に基づいて開口部の風速が目標値に保持さ
れる。
【0008】このように本発明によると、制御用風速セ
ンサーが経年劣化や汚れによって精度が低下した場合
に、その精度の下で開口部の風速が目標値通りになるよ
うに校正することを、開口部に校正用センサーを設置し
てコードで接続するだけの極く単純な作業により、至極
容易かつ正確に行うことができる効果を有する。
【0009】
【実施例】次に、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図1はドラフトチャンバー1の一部破断正面図、
図2は図1のII−II視断面図、図3(a)は図1のIII
a− IIIa視断面図、図3(b)は図1のIII b− III
b視断面図、図4は多数のドラフトチャンバー1を設置
した状態の正面図、図5は制御回路を原理的に示すブロ
ック図である。
【0010】ドラフトチャンバー1は、前向き開口の処
理室3を有する本体2を備えており、本体2の前面に
は、処理室3の前面を塞ぐ前面扉4が上下高さ調節自在
に装着されている。前面扉4はアクリル樹脂やガラスの
ような透明板で形成されており、手動又は電動によって
任意の高さに保持できる。本体2の内部には、その背面
板と天板との間に間隔が開くようにして仕切り板5を配
設して、仕切り板5の適宜部位には吸引孔6を穿設して
いる。なお、本体2は必ずしも仕切り板5を設ける必要
はない。
【0011】また、本体2の上面には、本体2の内部に
連通する枝だダクト7を突設して、これをメインダクト
8に接続している。枝だダクト7の内部には、風量調節
手段の一例としてダンパー9が回動自在に装着されてお
り、枝ダクト7の外側には、ダンパー9を回動操作する
モータ10を取付けている。図4に示すように、メイン
ダクト8の一端には吸引ファン11を設けており、多数
のドラフトチャンバー1の排気を1台の吸引ファン11
で行うようにしている。
【0012】本体2の左内側面には、図6に基づいて前
述したような原理の制御用風速センサー12を設けてい
る。前面扉4の右端には、処理室3の下方に貫通するラ
ック杆13を下向きに突設しており、また、本体2の右
側面のうちラック杆13の近傍には、前面扉4の開口度
(高さ)Hを測定するためのポテンショメータ14を取
付けている。
【0013】前記ポテンショメータ14は、例えば特公
平2−20040号公報の第3図に記載されているのと
同様の構造であり、ラック杆13に噛合するピニオン
(図示せず)を備えており、ピニオンの回転を電気抵抗
の値に変換することにより、前面扉4の高さH(開口
度)を電気信号として検出するようにしている。本体2
のうち処理室3の下方の部位には制御パネル16を設け
ており、その内側に、メモリーや演算回路等を備えた制
御部17を設けている。制御用風速センサー12、ダン
パー調節用のモータ10、及びポテンショメータ14は
制御部17の回路に接続されている。なお、制御部17
は必ずしも本体2に設ける必要はなく、室内の他の部位
に設けても良い。
【0014】作業内容によって適正な排気量が変わるた
め、図1に示すように、開口部15における目標風速を
段階的又は無段階的に切り換えるようにした目標値設定
スイッチ18を本体2の適宜部位に設けている。吸引フ
ァン11を駆動すると、メインダクト8と枝ダクト7と
を介して処理室3内の空気が排出され、これに伴って、
ドラフトチャンバー1の外部の空気が開口部15から吸
引される。この場合、開口部15での平均風速(風速の
中心値)をVFR、制御用風速センサー12の箇所での風
速をVSIとすると、開口部15の高さHが一定である
と、VFRとVSIとの間には一定の関係「VFR=F
(VSI)=aVSI ex」が成立するから、この関係式をメ
モリーに記憶させておく(a,e,xはそれぞれ処理室
3の形状や容積等によって定まる定数である)。
【0015】また、開口部15の高さHが変化すると、
制御用風速センサー12の箇所の風速VSIと平均風速V
FRとの関係も変化する。また、開口部15での風速の分
布も前面扉4の高さHによって変化して、平均風速VFR
が発生する高さ位置も変化する。そこで、予め、開口部
15の高さHを種々変えて平均風速VFRを測定しておく
ことにより、開口部15の高さHと平均風速VFRとの関
係「VFR=G(H)」を設定し、これをメモリーに記憶
させておく。
【0016】ポテンショメータ14からの回路にはスイ
ッチ25を介挿しており、通常の使用状態ではこのスイ
ッチ25はONになっている。次に、図5に基づいて通
常の使用状態での制御を説明する。先ず、作業者は、電
源を投入した後、作業内容に応じて法定されている風速
を切換スイッチ18で選定し、それから実験作業を始め
る。すると、制御用風速センサー12からの出力信号が
増幅されて第1比較演算回路20に入力されて、制御用
風速センサー12からの出力信号と設定値との差が演算
される。第1比較演算回路20からの出力信号はダンパ
ー駆動回路21に入力され、このダンパー駆動回路21
からの出力に基づいてモータ10を回転することによ
り、ダンパー9が回転して、枝ダクト7からの吸引風速
BDが調節される。
【0017】ダンパー9が回動して吸引風速VBDが変化
すると、制御用風速センサー12の箇所での風速VSI
変化して、制御用風速センサー12からの出力信号が変
化するから、前記と同じ動作が繰り返され、目標値と同
じになるとダンパー9の回転が停止する。つまり全体と
してフィードバック回路を構成している。従って、メイ
ンダクト8での風速VMDが変化すると、枝ダクト7から
の吸引量が変化して制御用風速センサー12からの出力
信号が変化するため、上記と同じ作用が繰り返されて、
制御用風速センサー12からの出力信号が目標設定値と
同じになるように自動的に調節される。
【0018】他方、ポテンショメータ14からの出力信
号は増幅されて第2比較演算回路22に入力され、ここ
で基準値との差が演算されて、その出力信号が補正回路
23を介してダンパー駆動回路21に入力されてダンパ
ー9の回動が補正されるのであり、これにより、開口部
15の高さHの変化に応じて、VFRが目標設定値になる
ように補正される。
【0019】つまり、VFR=F(VSI)+G(H)の関
係を満たすように制御される。なお、ポテンショメータ
14からの信号によってダンパー9が回動すると、処理
室3内での流速が変化して制御用風速センサー12から
の出力信号が変化することになる。このため、補正回路
23からの信号を第1比較演算回路20に入力して、ポ
テンショメータ14に基づく補正によって影響を受けな
いように設定している。
【0020】このように、開口部15の高さHが変化し
たために制御用風速センサー12での制御が不完全にな
っても、開口部15の高さHに基づいて排気をー9の回
動角度を補正することにより、開口部15での平均風速
FRを法定の値に保持できるから、前面扉4の開口度に
関係なく、安全な作業を行える。なお、開口部15の各
部位における風速のうち最低風速が目標値になるように
設定しても良い。
【0021】次に、経年劣化や汚れによって制御用風速
センサー12の精度が低下した場合の校正(補正)につ
いて説明する。校正に当たっては、図1に示すように、
開口部15の高さを標準状態として、この開口部15の
標準位置に、公的機関で精度を保証された校正用センサ
ー25をセットし、校正用センサー26の出力端子を制
御部17のコントローラ27に接続する。校正用センサ
ー25を接続した状態では、前面扉5の高さHによって
補正する回路のスイッチ25はOFFになっている。
【0022】そして、ダンパー9の開度を変更すること
により、開口部15の風速を適当な範囲(例えば0.3
〜1.0m/sec)で変化させ、校正用センサー26から
の出力信号をコントローラ27に入力し、ここで、校正
用センサー26からの出力信号に基づいて測定された開
口部15の正確な風速と、制御用風速センサー12で測
定した処理室3の内側面箇所での風速との差を演算し、
その差を第1比較演算回路20のメモリーに書き換え
る。換言すると、制御用風速センサー12で測定された
風速VFIと開口部15における風速の目標値(設定値)
FRとの関係式が、校正の都度、VFR=F1 (VSI)、
FR=F2 (VSI)・・・VFR=Fn (VSI)のよう
に、制御用風速センサー12の精度に応じて自動的にシ
フトすることになり、これにより、制御用風速センサー
12の劣化や汚れによる校正を手間なく簡単に行うこと
ができる。
【0023】なお、コントローラ27をドラフトチャン
バー1とは別体に形成して、校正時にのみコントローラ
27をドラフトチャンバー1の制御部17に接続するよ
うにしても良い。また、多数台のドラフトチャンバー1
を設置している場合は、一台のコントローラ27で各ド
ラフトチャンバー1の校正を一斉に行うようにしても良
いのである。
【0024】排気調節手段としては実施例のようにダン
パー9をモータ10で回動することには限らず、本体2
に吸引ファンを設けてその出力を制御するなど、他の形
態にしても良いことは言うまでもない。更に、制御用風
速センサーを設ける位置は処理室の側面に限らず、処理
室の背面など、開口部以外の他の部位に設けても良い。
【図面の簡単な説明】
【図1】ドラフトチャンバーの一部破断正面図である。
【図2】図1のII−II視断面図である。
【図3】(a)は図1のIII a− IIIa視断面図、
(b)は図1のIII b− IIIb視断面図である。
【図4】多数のドラフトチャンバーを設置した状態の正
面図である。
【図5】制御回路のブロック図である。
【図6】制御用風速センサーの原理を示す回路図であ
る。
【符号の説明】
1 ドラフトチャンバー 2 本体 3 処理室 4 前面扉 7 枝ダクト 9 ダンパー 11 吸引ファン 12 制御用風速センサー 14 ポテンショメータ 15 開口部 17 制御部 26 校正用センサー
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平7−190431(JP,A) 特開 昭59−70913(JP,A) 実開 平2−139080(JP,U) 実開 平5−51442(JP,U) 実開 昭62−105447(JP,U) 実公 昭47−36855(JP,Y1) 米国特許4741257(US,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B01L 1/00 - 1/04 F24F 7/06

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】前面開口の処理室を有する本体と、処理室
    内に連通する排気ダクトと、排気ダクトからの排気量を
    制御する排気量調節手段とを備え、 前記処理室の内面の適宜部位に制御用風速センサーを設
    け、該制御用風速センサーからの出力信号に基づいて、
    開口部の風速が目標値と一致するように前記排気量調節
    手段を制御するように構成して成るドラフトチャンバー
    において、 前記開口部に一時的に設けた校正用センサーからの出力
    信号に基づいて、開口部の正確な風速と前記制御用風速
    センサーから検出した開口部の風速との差を演算し、そ
    の差に基づいて、前記制御用風速センサーからの出力信
    号と目標値との関係を自動的に設定し直すようにしたコ
    ントローラを設けたことを特徴とするドラフトチャンバ
    ーにおける排気制御装置。
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