JPH039792Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は化学実験室などに設けるドラフトチヤ
ンバに関する。

［従来の技術］ ドラフトチヤンバは、前面を開口した処理室を
有するドラフトチヤンバ本体に、処理室で行なう
化学実験により発生した有害ガスを外部に排出す
るために排気フアンを設けたもので、ドラフトチ
ヤンバ本体の開口部にはこれを開閉するための透
明ガラス板からなる扉を設けている。

しかして、従来のドラフトチヤンバでは、ドラ
フトチヤンバ本体の開口部に設けた扉の開き度に
関係なく、常に一定の排気風量を得るように排気
フアンを回転駆動している。

［考案が解決しようとする問題点］ しかるに、このように常に一定の排気風量を得
るように排気フアンを回転駆動すると、扉の開き
度を小さくした場合に、本体開口部の開放部分に
おいて外部から本体内に流入する空気の風速（開
口部風速）が増大し、これに伴いドラフトチヤン
バ本体の内部に設けたガスバーナの炎が消えた
り、試料が飛ばされるなどの不都合が生じてい
る。

また、ドラフトチヤンバを設置した実験室で空
調（冷暖房）を行なつている場合には、空調され
た部屋の空気がドラフトチヤンバ本体の開口部か
ら本体内に流入して排出されるために、部屋の空
調効果を低下させることになる。しかるに、従来
のドラフトチヤンバのように排気風量が一定であ
ると、扉の開度を小さくした場合でも、本体開口
部から本体内部に流入する部屋の空気の風量が扉
の開度が大きい場合と同じであり、部屋の空調効
果に与える影響を軽減できないという問題があ
る。

本考案は前記事情に基づいてなされたもので、
本体開口部における扉の開度に応じて開口部での
風速を制御して従来の問題点を解決するととも
に、排気を経済的且つ確実に行なうことができる
ドラフトチヤンバを提供することを目的とするも
のである。

［問題点を解決するための手段と作用］ 本考案のドラフトチヤンバにおける基本的な考
え方について説明する。

本考案のドラフトチヤンバでは、本体開口部の
扉の開度の一定範囲において、扉の開度が小さく
なるのに応じて排気フアンの回転数を減少させる
ことにより、排気風量を減少させ本体開口部での
風速（以下開口部風速と云う。）を一定に保持す
るものである。これにより扉の開き度を小さくし
た場合における本体開口部での風速の増大を防止
し、且つ排気風量を低減して実験室における空調
効果への悪影響を防止するものである。

特に本考案では、扉全開位置と扉全閉位置との
間における扉開度の一定範囲において排気フアン
の回転数すなわち排気風量を制御することを大き
な特徴とする。すなわち、前記一定範囲における
最大の開度位置は、扉を全閉位置から全開位置へ
移動する途中で必要とする開口部風速（有害ガス
が逆流しない風速を確保できる開度とし、一定範
囲における最小の開度位置は、内容積換気回数の
最低必要量を確保するのに必要な排気風量を得る
ことができる開度とし、この間における扉の開度
を対象として排気フアンの回転数を制御する。し
かして、扉全開位置で必要とする開口部風速を確
保するように排気フアンを回転駆動することが考
えられるが、この場合には排気フアンおよび排気
ダクトなどの排気送風設備が大形化するという問
題がある。また、実際に実験作業を行なうに際し
て、扉を全開するのは準備または後始末を行なう
場合のみで、実験中は扉を半開位置以下に移動し
ておくことが殆んどである。このため、扉を中間
の開度位置例えば半開位置で必要とする開口部風
速を得るように排気フアンを回転させることは、
実験に支障をきたすことがなく実際的であり、且
つ排気フアンなどの排気送風設備を小形化できて
経済的である。また、排気フアンの回転制御を、
最低排気風量すなわち実験を行なう上で必要とす
るドラフトチヤンバ本体内部の最低必要換気回数
を確保できる扉の開度で停止し、この開度以下で
は排気フアンの回転数を一定に保持することによ
り、開口部風速を増大して扉を全閉した場合でも
扉と開口部との間の隙間からドラフトチヤンバ本
体内に空気を流入させ最低排気風量を確保し確実
な排気を行なうことができる。

このような考え方に基いて本考案のドラフトチ
ヤンバは、ドラフトチヤンバ本体と、この本体の
開口部を開閉する扉と、前記本体の排気を行なう
排気フアンと、前記扉が前記本体の開口部におけ
る扉全開位置と扉全閉位置との間の一定範囲を移
動する時に前記扉に連動し且つ前記扉の移動量に
応じた動作量で動作する動作装置と、この動作装
置により駆動され前記一定範囲において前記扉の
開度が小さくなるのに従い前記排気フアンの回転
速度を順次小さく設定して行く速度設定器とを具
備し、前記動作装置は、前記扉の移動に連動して
回転する回転体と、円周上の一部に前記扉の移動
の一定範囲に対応して歯部が形成され前記回転体
と一体に回転される部分歯車と、この部分歯車の
回転により前記歯部と噛合した時に回転して前記
速度設定器を駆動する歯車とを具備したものであ
ることを特徴とするものである。

［実施例］ 以下本考案の一実施例を図面について説明す
る。

第１図ないし第４図は本考案のドラフトチヤン
バの一実施例を示している。

図中１は内部に処理室２を設けた角形をなすド
ラフトチヤンバ本体（以下本体と略称する。）で、
この本体１の前面部には処理室２を開口するため
に開口部３が形成してあり、この開口部３にはこ
れを開閉するための扉４がガイドレール５，５で
昇降自在に支持して設けてある。前記処理室２に
は給水栓６やガス栓７などが設けてある。また、
前記本体１の後面部には排気通路８が上下方向に
沿つて設けてあり、この排気通路８の下端部は前
記処理室２と連通して開口している。本体１の天
井部には排気フアン９が設置してあり、この排気
フアン９は同じく本体１の天井部に設置した電動
機１０に変速機１１および連結軸１２を介して連
結されている。排気フアン９の吸込口は継手１３
を介して前記排気通路８の上端部に接続され、吐
出口は化学実験室に設備した排気ダクト（図示せ
ず）に接続している。

前記本体１の開口部３に設けた扉４は、重錘に
より重量をバランスさせながら昇降させる構成を
なしている。すなわち、本体１の天井部における
前面一側部にはスプロケツトホイール１４が設け
てあるとともに、後面一側部には後述する動作装
置１５が設けてあり、このスプロケツトホイール
１４と動作装置１５に設けたスプロケツトホイー
ル１６にわたりチエーン１７が巻掛けしてある。
このチエーン１７の一端部は、本体１の開口部３
に設けた扉４の上端一側部に連結してあり、チエ
ーン１７の他端部は、本体１の後面一側部に昇降
自在に設けた扉４と同じ重量をもつ重錘１８と連
結してある。これにより扉４は重錘１８と重量バ
ランスをとりながら開口部３の全開位置と全閉位
置との間を昇降できるとともに、任意の位置に停
止させることができる。

前記動作装置１５を第１図と第５図ないし第７
図について説明する。図中１９は前記本体１に取
付けられた支持体で、この支持体１９には軸受２
０を介して回転軸２１が設けてある。この回転軸
２１には前記チエーン１７が噛合するスプロケツ
トホイール１６と伝達歯車２２が取付けてあり、
前記扉４の昇降に伴いチエーン１７が移動してス
プロケツトホイール１６が回転すると、回転軸２
１と一体に伝達歯車２２が回転するようになつて
いる。図中２３は支持体１９に取付けた中間軸
で、この中間軸２３には２個の中間歯車２４，２
５がブツシユ２６を介して回転自在に支承してあ
り、これら中間歯車２４，２５はボルト２７で連
結して一体に回転するようになつている。なお、
中間歯車２４，２５はボルト２８および押えリン
グ２９で中間軸２３から外れないように押えてい
る。一方の中間歯車２４は全周にわたり歯部２４
ａを形成したもので、この歯部２４ａに前記伝達
歯車２２が噛合する。そして、中間歯車２２は前
記扉４が開口部３の全開位置Ｏと全閉位置Ｒとの
間を移動することにより、伝達歯車２２により一
回転されるようになつている。他方の中間歯車２
５は円周方向の一部に部分的に歯部２５ａを形成
したもので、この歯車２５ａは、前記本体１の開
口部３において扉４の半開位置Ｐと最低排気風量
を確保できる扉４の開位置Ｑ例えば1/8開位置と
の間の区間Ｕを移動する行程に対応する部分のみ
に突出して形成されている。

さらに、図中３０は前記排気フアン９における
回転翼の回転速度（回転数）を設定する速度設定
器で、これは回転形の可変抵抗器を用いて構成さ
れ回転軸３１を有している。この速度設定器３０
は前記支持体１９に取付けられ、回転軸３１には
中間歯車２５に対応して伝達歯車３２が取付けて
ある。この伝達歯車３２は、扉４が半開位置Ｐと
１／８開位置Ｑとの間の区間Ｕを昇降する時に中間
歯車２５の回転によりその歯部２５ａと噛合し、
扉４がそれ以外の区間を昇降する時には中間歯車
２５の回転により歯部２５ａから外れるようにな
つている。そして、伝達歯車２５の回転により回
転軸３１が回転され、速度設定器３０が動作され
る。

すなわち、速度設定器３０は扉４が区間Ｕを昇
降する時に動作され、抵抗値を変化させて排気フ
アン９の回転速度を設定する信号を出力する。こ
の速度設定信号は、扉４が半開位置Ｐから1/8開
位置Ｑへ向け下降する（閉じる）に従い、その扉
４の開度に応じて排気フアン９の回転速度を順次
減少させるものである。

また、前記速度設定器３０は排気フアン駆動用
の電動機１０の制御回路に組込まれている。この
制御回路は速度設定器３０から出力される信号を
受け、この信号の内容に応じて排気フアン９の回
転速度を設定するように電動機１０の回転を制御
するものである。

このように構成したドラフトチヤンバの作用を
説明する。

前記電動機１０により排気フアン９を回転させ
ることにより、本体１の処理室２において実験に
より発生した有害ガスを排出する。すなわち、処
理室２内の有害ガスは排気通路８の下端開口から
通路８内に吸込まれて上方へ流れ、さらに排気フ
アン９および排気ダクトを通つて外部へ排出され
る。

ここで本体１の開口部３における扉４の開度と
排気との関係について説明する。一般にドラフト
チヤンバにおいて有害ガスが逆流しないように排
気を行なうためには、開口部３での風速が（開口
部風速）0.3ｍ／秒とすれば良いとされている。
そこで、前述した理由により扉４が半開位置Ｐに
ある時に開口部風速0.5ｍ／秒とし、全開位置Ｏ
の時に0.25ｍ／秒とするように排気を行なうもの
とする。第８図は扉４の開度と開口部風速との関
係を示す線図であり、第９図は扉４の開度と排気
風量との関係を示す線図である。

まず、本体１の開口部３において扉４が全開位
置Ｏにある時に、開口部風速が0.25ｍ／秒となる
ように排気フアン９の回転速度を設定する。扉４
を全開位置Ｏから半開位置Ｑまで下降させると、
扉４に連結したチエーン１７が移動し、動作装置
１５のスプロケツトホイール１６が回転する。こ
れにより動作装置１５では伝達歯車２２を介して
中間歯車２４，２５が扉４の下降量に応じた角度
つまり180゜回動するが、歯車３２に対しては中間
歯車２５の歯部がない部分が通過する。このた
め、伝達歯車３２が回転せず速度設定器３０が動
作しないので、排気フアン９の回転速度は変化し
ない。従つて、扉４が全開位置Ｏから半開位置Ｐ
へ下降して開度を小さくしていく過程で、排気風
量は第９図で示すように一定であり、開口部風速
は第８図で示すように0.25ｍ／秒から順次増大し
て半開位置Ｐで必要とする大きさである0.5ｍ／
秒に達する。なお、扉４が半開位置Ｐに達する
と、動作装置１５における中間歯車２５の歯部２
５ａの一端が伝達歯車３２に達して噛合する。次
いで、扉４を半開位置Ｐから1/8開位置までの区
間Ｕを下降させる。そうすると扉４と一緒にチエ
ーン１７が移動し、動作装置１５ではスプロケツ
トホイール１６、伝達歯車２２を介して中間歯車
２４，２５が扉４の下降量に対応した角度をもつ
て回動する。この場合、中間歯車２５の歯部２５
ａは伝達歯車３２に対向して回動する。すなわ
ち、中間歯車２５は歯部２５ａが伝達歯車３２と
噛合し、この歯部２５ａを形成した角度をもつて
回動する。このため、伝達歯車３２が中間歯車２
５により回転され、回転軸３１が一体に回転して
速度設定器３０が動作される。速度設定器３０は
回転軸３１の回転量に応じて動作される。ここ
で、速度設定器３０は扉４の下降に伴いその開度
が順次減少していくのに応じて排気フアン９の回
転速度を順次減少させていく信号を出力する。制
御回路は速度設定器３０からの信号により電動機
１０の回転速度を減少させて排気フアン９の回転
速度を順次減少させていくように制御を行なう。
これにより排気風量は第９図で示すように扉４が
下降して開度が順次減少していくのに応じて順次
減少してゆき、且つ開口部風速は第８図で示すよ
うに扉４の半開位置Ｐでの値0.5ｍ／秒を1/8開位
置Ｑまで一定に保持する。従つて、扉４の開度が
減少する場合において、開口部３から本体１の処
理室２内に流入する空気の風速の増大を防止し
て、ガスバーナの炎が消えるなどの実験への影響
を防止できる。扉４の開度が減少するのに応じて
排気風量が減少するために、化学実験室における
空調効果へ及ぼす影響を順次緩和することができ
る。第９図においてＡ，Ｂ，Ｃの各点で囲んだ部
分は、排気風量を減少させずに一定に保持した場
合に比して排気風量を減少できる割合、すなわち
室内空調空気のロスを減少できる割合を示してい
る。さらに、扉４を1/8開位置Ｑから全閉位置Ｒ
まで下降する。この場合、扉４とともにチエーン
１７がさらに移動して動作装置１５における中間
歯車２４，２５が回動し、中間歯車２５の歯部２
５ａが伝達歯車３２が回転しない。このため、速
度設定器３０は動作せず、排気フアン９の回転速
度が一定に保持される。従つて、排気風量は第９
図で示すように1/8開位置Ｑにおける値がそのま
ま保持され、開口部風速は第８図で示すように増
大する。ここで、1/8開位置での排気風量を、ド
ラフトチヤンバとして最低排気風量の値となるよ
うに設定すれば、扉４を全閉位置Ｒまで下降させ
ても最低排気風量を確保でき、確実な排気を行な
うことができる。

しかして、実際に実験を行なうに際しては、扉
４を半開位置Ｐより下方の開度にして本体１の外
方より扉４を通して処理室２内の実験を監察する
ことが多いために、扉４の半開位置Ｐで必要とす
る開口部風速0.5ｍ／秒を確保できるようにすれ
ば良い。従つて、排気フアン９は半開位置Ｐで開
口部風速0.5ｍ／秒を得ることができる容量のも
のを用いれば良く、全開位置Ｏで開口部風速0.5
ｍ／秒を得ることができる容量の排気フアンを使
用する場合に比して、排気フアンおよび排気ダク
トなどの小形化を図ることができて経済的であ
る。

ドラフトチヤンバにおいて「有機溶剤中毒予防
規則」および「特定化学物質等障害予防規則」を
適用する場合には、開口部風速を前者では0.4
ｍ／秒、後者では0.5ｍ／秒と定められているこ
とから、扉４の最大開度を前記各開口部風速を確
保できる位置に固定し、扉４がそれ以上大きな開
度位置に上昇して開口部風速が低下しないように
する。そして、前記両方の規則を適用する場合に
は、第３図で示すように扉４が半開位置Ｐまで上
昇させた時に、この扉４の位置を検知して本体１
に設けた警告灯３３を点灯する。あるいは扉４が
半開位置Ｐより上方に移動しないように扉４の移
動を阻止するストツパを本体１に設けるなどの手
段を講じる。

なお、動作装置の構成は前述した実施例に限定
されるものではない。また、速度設定器も直線移
動形の可変抵抗器を用いても良く、さらに他の形
式のものを用いても良い。排気フアン用電動機の
駆動制御は、必要に応じて種々選択できる。

実施例ではドラフトチヤンバ本体に排気フアン
を搭載しているが、排気フアンおよび電動機を別
の箇所に設置するようにしても良い。この場合に
は排気フアンと本体の排気通路をダクトを介して
接続する。

［考案の効果］ 以上説明したように本考案のドラフトチヤンバ
によれば、本体開口部の扉の開度の一定範囲にお
いて扉の開度が小さくなるのに応じて排気フアン
の回転数を減少させて排気量を減少させることに
より、本体開口部の風速を一定に保持して扉の開
度を小さくした場合における開口部風速の増大を
防止し、且つドラフトチヤンバを設けた部屋にお
ける空調効果への悪影響を防止することができ
る。

特に扉全開位置と全閉位置との間の一定の開度
範囲において排気フアンの回転数を制御すること
により、実際上実験に支障をきたすことなく排気
量の制御を行なえ、排気送風設備を小形化して経
済性を高めることができる。

さらに、扉が一定の開度範囲を移動する時に扉
に連動して動作し排気フアン用速度設定器を駆動
する動作装置を、円周上の一部に前記扉の移動の
一定範囲に対応して歯部が形成された部分歯車を
設けた歯車機構で構成することにより、扉の一定
の開度範囲の移動を排気フアンの運転制御を行な
う動作に有効に変換する装置を簡単な構成で実現
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第７図は本考案のドラフトチヤン
バの一実施例を示し、第１図は動作装置の設置部
を示す説明図、第２図は本体の横断面図、第３図
は同正面図、第４図は同平面図、第５図は動作装
置の縦断面図、第６図は第５図−線に沿う断
面図、第７図は第５図−線に沿う断面図、第
８図は扉開度と開口部風速との関係を示す線図、
第９図は扉開度と排気風量との関係を示す線図で
ある。 １……ドラフトチヤンバ本体、２……処理室、
３……開口部、４……扉、８……排気通路、９…
…排気フアン、１０……電動機、１５……動作装
置、１７……チエーン、１８……重錘、３０……
速度設定器。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 開口部を有するドラフトチヤンバ本体と、この
   本体の開口部を開閉する扉と、前記本体の排気を
   行なう排気フアンと、前記扉が前記本体の開口部
   における扉全開位置と扉全閉位置との間の一定範
   囲を移動する時に前記扉に連動し且つ前記扉の移
   動量に応じた動作量で動作する動作装置と、この
   動作装置により駆動され前記一定範囲において前
   記扉の開度が小さくなるのに従い前記排気フアン
   の回転速度を順次小さく設定して行く速度設定器
   とを具備し、前記動作装置は、前記扉の移動に連
   動して回転する回転体と、円周上の一部に前記扉
   の移動の一定範囲に対応して歯部が形成され前記
   回転体と一体に回転される部分歯車と、この部分
   歯車の回転により前記歯車と噛合した時に回転し
   て前記速度設定器を駆動する歯車とを備えたもの
   であるドラフトチヤンバ。