JPH1076167A - 実験室ガスフードサッシ速度の開動モニタとその指示器 - Google Patents

実験室ガスフードサッシ速度の開動モニタとその指示器

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JPH1076167A
JPH1076167A JP9122355A JP12235597A JPH1076167A JP H1076167 A JPH1076167 A JP H1076167A JP 9122355 A JP9122355 A JP 9122355A JP 12235597 A JP12235597 A JP 12235597A JP H1076167 A JPH1076167 A JP H1076167A
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JP
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alarm
gas hood
sash
door
sash door
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Application number
JP9122355A
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English (en)
Inventor
Steven D Jacob
スティーブン・ディー・ジェイコブ
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Landis and Staefa Inc
Original Assignee
Landis and Staefa Inc
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Publication date
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    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F7/00Ventilation
    • F24F7/007Ventilation with forced flow
    • F24F7/013Ventilation with forced flow using wall or window fans, displacing air through the wall or window
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01PMEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P1/00Details of instruments
    • G01P1/07Indicating devices, e.g. for remote indication
    • G01P1/08Arrangements of scales, pointers, lamps or acoustic indicators, e.g. in automobile speedometers
    • G01P1/10Arrangements of scales, pointers, lamps or acoustic indicators, e.g. in automobile speedometers for indicating predetermined speeds
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08CLEANING
    • B08BCLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B15/00Preventing escape of dirt or fumes from the area where they are produced; Collecting or removing dirt or fumes from that area
    • B08B15/02Preventing escape of dirt or fumes from the area where they are produced; Collecting or removing dirt or fumes from that area using chambers or hoods covering the area
    • B08B15/023Fume cabinets or cupboards, e.g. for laboratories
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    • G01MEASURING; TESTING
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Abstract

(57)【要約】 【課題】ガスフードのサッシドアが急激に開かれた場合
に警報を提供する該サッシドアの開口モニタ装置を提供
する。 【解決手段】実験室のガスフードの少なくとも1つのサ
ッシドアの移動速度をモニタする装置が開示されてい
る。サッシドアの移動速度が検出され、ガスフードのカ
バーされない開口の大きさが増大する間に、この移動速
度が予め設定された値を超えると、警報信号が生成され
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、一般に実験室ガス
フードの換気制御に関し、特にこのガスフードのサッシ
ドアの動作速度を決定する装置、及びこの動作速度に、
できればこの動作速度にこのサッシドアの動作方向とを
含めて反応する警報信号を提供する装置に関する。
【0002】
【従来の技術】ガスフードは、潜在的に危険な化学薬品
が使用される作業場所を提供するための種々の実験室環
境内で用いられ、前面に移動可能なドアをもつ囲いから
構成されるフードを有し、このドアは様々な開きを与え
て、実験等を処理する囲いの内部への接近を許容してい
る。この囲いは、どんな有毒ガスをも除去するため、一
般的に排気システムに接続され、このフード内での作業
中に人がこの有毒ガスにさらされないようにしている。
【0003】この囲いを介して空気の流れを制御するガ
スフードコントローラは、最近さらに複雑になってお
り、今や、ガスフード開口の所望する平均面速度の関数
として、この囲いからガスを効率的に排出する所望の流
れ特性を精巧に維持することができる。この平均面速度
は、一般に、ガスフードの開口面領域の平方フィート当
たりの、該ガスフードへの空気の流れとして定義され、
この開口面領域の大きさは、1以上の移動可能なサッシ
ドア(しばしば、”サッシ”として呼ぶ)の位置に依存
し、このサッシドアは囲いあるいはガスフードの前面に
配置され、ほとんどの囲いの型では、ドアあるいは全て
のドアが閉まっているときに補助管(バイパス)開口の
量が付与される。
【0004】ガスフードは、開口の変化する大きさある
いは面を補償するため、ガスフードからの空気の流れを
増減させる種々の速度で駆動する能力をもつブロアを有
する換気システムによって換気される。一方、単一のブ
ロアは、排気マニホールドに接続され、他方、この排気
マニホールドは、複数のガスフードの個々のダクトに接
続され、ダンパは、個々のダクトからの流れを制御する
ため、個々のダクト内に設けられ、これによって、この
流れが所望の平均面速度を維持するように調節する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】このようなガスフード
のサッシドアは、これらを垂直に持ち上げることによっ
て開くことができ(しばしば、サッシ位置と呼ぶが)、
あるいはあるガスフードはいくつかのドアをもち、この
ドアは、典型的には2つの垂直軌道内をスライドするよ
うに設置されている。ドアは水平及び垂直に動かすこと
ができるが、この軌道は垂直に移動可能なフレーム装置
として構成されている。
【0006】サッシドアの移動方向にかかわらず、すな
わち、サッシドアが水平あるいは垂直のいずれに開こう
が、ガスフード内部からの空気の漏れの可能性は、開口
動作中、サッシドアの移動速度の関数として増大する。
このため、ガスフード内部からのガスが開口動作中、逃
げないような適切な速度でサッシドアが開くことが非常
に望まれる。
【0007】従って、本発明の主目的は、サッシが非常
に速く開いた場合に警報指示を与えるサッシ開口モニタ
装置を提供することである。
【0008】本発明の他の目的は、サッシ位置センサと
このサッシ位置センサに連動する処理手段とを有するシ
ステム内で、簡単に改善されるモニタ装置を提供するこ
とである。
【0009】本発明の他の目的は、サッシが非常に速く
開いた場合に、可聴の、及び/または可視の警報を与え
るために適応化されたモニタ装置を提供することであ
る。
【0010】
【課題を解決するための手段】第1の発明では、開くこ
とができ、ガスフードサッシドアを動かすと開口サイズ
が変化する入口開口と少なくとも1つの移動可能なサッ
シドアとを有するタイプの実験室のガスフードの少なく
とも1つのサッシドアの移動速度を決定することができ
る装置において、各移動可能なサッシドアの位置を検出
し、該サッシドアの位置を示す位置信号を生成する手段
と、前記位置信号に対応して、前記サッシドアの移動速
度を算出し、該算出された速度が予め設定された値を超
えた場合に警報信号を生成する手段とを具備したことを
特徴とする。
【0011】第2の発明は、第1の発明において、前記
位置信号に対応する手段は、前記検出された位置の変化
を用いてサッシドアの移動速度を算出するのに適切な処
理手段を有することを特徴とする。
【0012】第3の発明は、第2の発明において、前記
処理手段は、前記サッシドアの移動速度の方向を算出す
るのに適し、該算出された速度が開口方向で予め設定さ
れた値に応じて前記警報信号を生成することを特徴とす
る。
【0013】第4の発明は、第1の発明において、生成
された前記警報信号に対応して警報を生成する手段をさ
らに具備することを特徴とする。
【0014】第5の発明は、第4の発明において、前記
警報は可聴警報であることを特徴とする。
【0015】第6の発明は、第4の発明において、前記
警報は可視警報であることを特徴とする。
【0016】第7の発明は、第4の発明において、前記
警報は断続警報であることを特徴とする。
【0017】第8の発明は、ガスフードが動いたとき、
開口をカバーするのに適合する少なくとも1つの移動可
能なサッシドアを有し、このガスフードがガスフードか
らの空気とガスを排除する排気ダクトと通信するタイプ
のガスフードの面開口のカバーされない部分を通る予め
設定された平均面速度を維持し、ガスフードを介した空
気の流れを制御するフロー制御手段を制御する装置にお
いて、各サッシドアの位置を決定し、この決定した位置
を示す位置信号を生成する手段と、前記生成された位置
信号に対応してカバーされない面開口の大きさを決定す
る処理手段とを具備し、前記処理手段は、前記開口の大
きさを算出し、該大きさが少なくとも1つの前記サッシ
ドアの移動に対応して増大するか否かを決定し、前記処
理手段は、前記サッシドアの移動速度を算出し、前記算
出された速度が予め設定された値を超えた場合に警報信
号を生成することを特徴とする。
【0018】第9の発明は、第8の発明において、前記
処理手段は、前記算出された速度が前記予め設定された
値を超えた場合に前記警報信号を生成し、前記検出され
た移動は前記開口のカバーされない大きさを増大するこ
とを特徴とする。
【0019】第10の発明は、第8の発明において、生
成された前記警報信号に対応して警報を生成する手段を
さらに具備することを特徴とする。
【0020】第11の発明は、第8の発明において、前
記警報は可聴警報であることを特徴とする。
【0021】第12の発明は、第8の発明において、前
記警報は可視警報であることを特徴とする。
【0022】第13の発明は、第8の発明において、前
記警報は断続警報であることを特徴とする。
【0023】
【発明の実施の形態】ガスフードコントローラは、ガス
フードを介する空気の流れを制御し、これによって、1
以上のサッシドアによってカバーされない開口の部分を
含む、ガスフードへの全開口の効率的な大きさは、ガス
フード内に流入する空気の比較的一定の平均面速度を有
するだろうということが、一般的に理解できる。このこ
とは、カバーされない開口の領域にもかかわらず、カバ
ーされない部分の単位表面当たりの空気の平均容積がガ
スフード内に移動することを意味する。これにより、実
験室内の人が有毒なガス等にさらされることから保護さ
れる。なぜなら、空気は、常にガスフードの中に流れ、
排気ダクトから排出され、この流れは、可変の予め決定
された流出速度で適切に制御されるからである。しか
し、この予め決定された流出速度は、一般に、カバーさ
れない開口の有効表面領域の単位平方フィート及び単位
分当たり約60から150立方フィートの範囲内であ
る。
【0024】コントローラは、一時的な状態中であって
も平均面速度を維持するようにし、この有効性は、他の
要因と同様にシステムの反応時間の関数である。1つの
非常に重要な要因は、ガスフードの内部にアクセスしよ
うとする人がサッシドアを開く間の該サッシドアの動作
速度である。このサッシドアが非常に速く開かれると、
システムが平均面速度を維持することが困難になる。な
ぜなら、システムによって要求されるこの空気の量の増
大は、しばしば、供給容量を超えており、このため、シ
ステムが所望の平均面速度の状態に戻るには数秒かかっ
てしまうからである。さらに、サッシドアの速い動き
は、ガスフードの内部から開口部の外側に漏れるという
極めて望ましくない、乱れた状態をしばしば生成する。
【0025】換言すれば、本発明は、サッシドアの開き
動作中の該サッシドアの動作速度をモニターする、ガス
フードに対するサッシドア開口モニタで監視され、サッ
シドアの動作速度が非常に速い場合、警報状態を生成す
る。本発明は、ガスフード制御システムあるいはガスフ
ード監視システム内に用いることができる。サッシ位置
センサ及び検出されたサッシ位置から速度を算出する処
理手段を有することが必要とされる。サッシセンサが制
御システムに絶対必要なものであり、システムが、他の
要素の処理中、平均面速度状態を維持する制御信号を生
成する処理手段を含むものであり、ドアの開いている
間、サッシドアの動作速度を検出し、ドアの動作速度の
算出時間外にサッシドアの検出位置を使用するのに有用
なハードウェアであるため、本発明は、本発明と同じ譲
受人に譲受された米国特許5,470,275のガスフ
ード制御システムに、特に適用される。
【0026】理解できるように、本発明は、垂直ドア、
水平ドア、あるいはこれらの組合せたものをもつガスフ
ードの使用に適用され、制御システムがこの種々のドア
の位置センサを用いてサッシドアがカバーしない開きの
大きさを算出するのに適用されるということによって、
ドアが開かれているのか閉められているのかを容易に決
定することができる。水平移動サッシドアは、一般に垂
直移動サッシドアと同じ容易さで漏れ状態を生成しない
ことが知られている。垂直開きドアでは、サッシドアが
約1フィート/秒の速度で開かれると、漏れ状態は、通
常、経験で見いだせないということがわかっている。し
かし、この移動が約1.5フィート/秒以上になると、
漏れ状態が生じる傾向にある。
【0027】ここで、図面に戻り、特に図1は、ルーム
コントローラ22及び主コントロールコンソール26に
接続される複数のガスフードコントローラ20を示すブ
ロック図である。このガスフードコントローラ20は、
多導線ケーブル等の線24によって示されるローカルエ
リアネットワークを介してルームコントローラ22及び
主コントロールコンソール26に接続される。ルームコ
ントローラ22及び主コントロールコンソール26は、
典型的には、ガスフードを含む実験室が配置された主H
VACシステムのビルの一部である。このガスフードコ
ントローラ20は、変圧器32等を介した適切な電圧で
線30を介して電力が供給される。
【0028】ルームコントローラ22は、好ましくは、
少なくとも部屋に可変の空気容量を提供することができ
るタイプのもので、BAS(Landis & Gyr,Inc.System
600Building Automation System)コントローラであ
る。ルームコントローラ22は、システム600BAS
コントローラであり、商業的には広い参考資料のある有
用なコントローラである。システム600BASコント
ローラのユーザリファレンスマニュアルは特にここでい
う参照資料が組み入れられている。
【0029】ルームコントローラ22は、各ガスフード
コントローラ20によって排気された空気の容積を示す
アナログ入力信号を与える各ガスフードコントローラ2
0からの線23を介した信号と、主排気システムを介
し、ガスフード排気とは別に排気された空気の容積を示
す排気フローセンサ28からの同等の信号とを受信す
る。これらの信号は、ルームコントローラ22が部屋へ
の全流量と部屋から排気される全流量との差を計算可能
にする、この部屋に流入する空気の流量を示す供給フロ
ーセンサ29からの信号と結合され、プリセットされた
差を維持する。これは、部屋内の差圧が、部屋の外の参
照空間よりもわずかに低い圧力、すなわち好ましくは水
圧で約0.01から約0.1インチの範囲内で制御され
ることを可能にし、この差圧は、参照空間に比較して部
屋の圧力が低い所望の値となる。しかし、この差圧は、
実験室内の人が、緊急事態に逃れるためドアを開く、特
にドアを部屋から外側に開けることができない程低くは
ない。また、ドアを内側に開く場合に、この差圧は、こ
の差圧によって与えられる過大な力でドアを引いて開け
る程大きなものではない。
【0030】図2を参照すると、図2には、符合する入
出力接続ポートをもち、オペレータパネル34に接続さ
れるガスフードコントローラ20が示されている。各ガ
スフードはガスフードコントローラ20を有し、オペレ
ータパネルは各ガスフードコントローラ20に設置され
ていることがわかる。オペレータパネル34は、ガスフ
ードのそれぞれに設置され、好ましくは8つの導線をも
つ多導線ケーブルからなる線36によってガスフードコ
ントローラ20に接続されている。オペレータパネル3
4は、例えば6線のRJ11型の電話ジャックのような
コネクタ38を有し、このコネクタ38で、ラップトッ
プパーソナルコンピュータ等は、初期インストールの
間、ガスフードの構成あるいは動作に関する情報を入力
する目的で接続され、あるいは必要な場合に、ある動作
パラメータを変更する。オペレータパネル34は、ガス
フードで作業する人によって容易に監視するに適切な都
合のよい場所でガスフードに設置される。
【0031】ガスフードコントローラのオペレータパネ
ル34は、好ましくは液晶ディスプレイ40を有し、選
択的に動作させると、平均面速度を示す3ディジット4
2を有する、ガスフードの動作の種々の様子を可視表示
する。ディスプレイ40は、他の状態、例えば低面速
度、高面速度、緊急状態、及びコントローラ停止の指示
等を示す。オペレータパネル34は、可聴ホーン44及
び緊急除去スイッチ46を有し、オペレータが事故によ
ってガスフードを除去するために押下することができ
る。オペレータパネル34は、2つの外部スイッチ48
を有し、この外部スイッチ48は、動作の昼/夜モード
を含む、種々の顧客要求に用いることができる。夜間モ
ードは、異なった、好ましくは平均面速度が減少される
動作をすると考えられ、これは、おそらく誰もその場所
で作業せず、低い平均面速度はエネルギーを維持するか
らである。警報停止スイッチ50は、また好ましくはホ
ーンや可視警報を消すために与えられる。
【0032】ガスフードは、多くの異なったスタイル、
大きさ、及び構成を受け入れ、単一のドアや複数のドア
を有することを含み、サッシドアは垂直に、水平にある
いは垂直及び水平両方向に移動可能である。
【0033】図3を参照すると、図3は、一般に60で
示すガスフードを示し、ガスフード60は、ガスフード
にアクセスするために移動し、実質的に閉じる位置に移
動する、垂直動作サッシドア62を有する。ガスフード
は、ドアサッシ62のようなドアサッシが完全に閉めら
れても、ガスフード内に、開口63のような空気を通過
させる開口部を有するように一般に設計される。この開
口63は、一般にバイパス領域と呼ばれ、ガスフード内
への空気の流れを制御できる効果が得られるように決定
される。ガスフードのいくつかのタイプは、バイパス開
口を有し、この開口は、他のものがドアサッシの下にあ
るにもかかわらず、ドアサッシの上に設置される。ある
ガスフードでは、サッシドアの動作の初期量は、図3で
示すドアの底で、例えばドアが上げられているが、開口
が増大し、ガスフードの全開口の大きさが、移動コース
を介して、相対的におそらく最初、サッシドア62の動
作の1/4の量の一定に維持されるように単にバイパス
開口が閉められ、バイパスを覆う格子65の効果は無視
される。
【0034】ガスフードの他のタイプは、図4及び図5
に示すようにいくつかの水平移動可能なサッシドア66
を有し、上下一対の隣接する軌道68で移動可能なドア
を有している。ドアが図4及び図5で示すような位置に
あるとき、ガスフード開口は、完全に閉められ、オペレ
ータはガスフードにアクセスする水平方向にドアを移動
する。ガスフード60及び64の双方は、一般に、上述
したHVAC装置の排気システムに通ずる排気ダクト7
0を有している。
【0035】図6を参照すると、図6は、複合ガスフー
ドを示し、この複合ガスフードは、ドア66と同じよう
に水平移動可能なドア76を有し、ガスフード74は、
適切な軌道でドア76を動かすフレーム構造78と、ガ
スフードの開口で、垂直にも移動可能なフレーム構造7
8とを有している。
【0036】図6では、フレーム構造78が、人によっ
てガスフード内部への適切なアクセスをするのに十分に
上げることができるように、図示されているよりも大き
なガスフードの高さを持っていることを示すブレークラ
イン73によって示されるような、削除部分を有する。
一般に、垂直領域75として示されるバイパス領域があ
り、典型的に、約2インチの広さを有する上部口部77
がある。このディメンジョンは、好ましくは開口面領域
の計算上の効果が得られるように定義される。
【0037】特に図示されていないが、他の組合せも可
能であり、住宅用の開き窓とほとんど同じように、ガス
フード開口の広さに沿って互いに隣接して配置される垂
直移動可能なサッシドアの複数の組合せを含む。
【0038】ガスフードコントローラ20の重要な態様
に従うと、上述したように種々の大きさと構造のガスフ
ードが動作するのに適し、さらに、いくつかのガスフー
ドが配置され、ビルのHVACシステムの一部である共
通の排気マニホールドの中に合流する排気ダクトを有す
る実験室内に組み込まれるのに適している。ガスフード
は、単一のはめ込み装置であり、それ自身の独立した排
気ダクトを有している。単一のガスフードが取り付けら
れた場合、一般にこのような装置は、排気ダクトに組み
合わされるブロアを駆動する可変速度モータを有し、モ
ータ及びブロアの速度は、可変に制御され、ガスフード
を通る空気の流れを調整する。一方、単一領域内の複数
のガスフードのほとんどでは、各ガスフードの排気ダク
トは1以上の大きな排気マニホールドに接続され、単一
の大きなブロアはマニホールドシステム内に組み込まれ
る。このような装置のタイプでは、各ガスフードの制御
は、各ガスフードの排気ダクト内に配置された独立した
ダンパの手段によって達成され、流れの変化は、各ガス
フードに組み合わされるダンパの適切な配置によって制
御される。
【0039】ガスフードコントローラ20は、実際、商
業的に有用な、様々な種類及びタイプのガスフードを制
御するように適応され、このため、このコントローラに
用いられる各種のセンサに接続されるいくつかの入出力
ポート(線、コネクタあるいは接続、及びそれらに等価
な全てのもの)を有する。図2において、ガスフードコ
ントローラ20は、上述した排気ダンパがもつディジタ
ル信号/アナログ圧力変換器に接続されるディジタル出
力すなわちD0ポートを有し、さらに、上述した方法で
設置された場合、可変速度ファン駆動の制御のためのア
ナログ電圧出力ポートを有する。水平及び垂直方向に移
動可能なサッシの双方の位置を検出するために使用され
る5つのサッシ位置センサポートを有し、さらに、排気
空気フローセンサ49に接続するためのアナログ入力ポ
ートを有する。緊急スイッチのためのディジタル入力ポ
ート、及び外部信号と同様な警報ホーン信号の出力のた
めのディジタル出力ポートが提供される。アナログ電圧
出力ポートは、さらに流量信号をルームコントローラ2
2に与えるために設けられる。排気空気フローセンサが
設けられないものでは、面速度を示す壁速度センサが用
いられ、このような信号のための入力ポートが設けられ
るが、このセンサの使用は一般に、精度が低く、好まし
いものではないとされる。このような種々の入出力ポー
トをもつことによって、ガスフードの実際のどのような
タイプも、効果的かつ効率的に制御される。
【0040】サッシドアの位置を決定するため、サッシ
位置センサが各移動可能なサッシドアに隣接して設けら
れ、一般に図7,図8,及び図9に示される。図8にお
いて、ドアサッシ位置センサは、単位長さ当たり一定の
抵抗をもつ電子的抵抗インク84のストリップがプリン
トされた、好ましくは比較的薄いポリエステル基盤層8
2をもつ比較的簡単な機械的デザインである、伸長する
スイッチ機構80を有する。他のポリエステル基盤層8
6も設けられ、その上には、電子的にプリントされた導
電インク88のストリップを有する。この2つの基盤層
82,86は、ストリップの対向側に位置する粘着物9
0の2つの定規ぶちによって互いに粘着的に結合され
る。この基盤層は、好ましくは約5/1000インチの
厚さで、定規ぶちは、約2/1000インチで、定規ぶ
ちは、導電層88と抵抗層84との間に空間領域が設け
られる。スイッチ機構80は、好ましくは粘着物92の
層によってガスフードに付けられる。
【0041】ポリエステルは、接触ができるように、一
方の層が他方の層に動くのに十分な柔軟性をもち、この
接触は、好ましくはバネによってバイアスされ、適切な
サッシドアによって運ばれるアクチュエータ94に反応
して形成され、サッシドアが動いた時、アクチュエータ
94がスイッチ機構80に沿って動き、電子回路によっ
て検出される抵抗層と導電層との間の接触を与えるよう
に、ストリップは隣接配置される。この電子回路は、ス
イッチ手段の長さに沿ってアクチュエータ94の位置を
示す電圧出力を与える。換言すれば、アクチュエータ9
4はドアによって運ばれ、サッシドアの位置を示す電子
的電圧を与える。
【0042】アクチュエータ94は、ドアが動いた時
に、2つの基盤層が一緒になり、抵抗層及び導電層が互
いに電子的接触を形成するよう、十分な圧力がスイッチ
手段に与えられるべく、スイッチ機構80の方向にスプ
リングでバイアスされていることが好ましく、これによ
って電圧レベルが提供される。スイッチ手段80が、図
3で示すように、サッシドアの移動の拡大を十分とする
長さを有すると、サッシ位置の精密な決定を行うことが
できる。
【0043】図3及び図5は、スイッチ機構が好ましく
はサッシフレーム自体の中に配置され、従って見ること
ができないことを示している。スイッチ機構の幅及び厚
さのディメンジョンは、非常に小さく、サッシドアの動
作に全く影響を与えない。アクチュエータ94は、サッ
シドア内に開けられた小さな穴の中に配置され、あるい
はスイッチ80がその位置で動作するように一端部で外
部に設けられる。図3及び図6に示すように垂直に移動
可能なサッシドアにおいて、スイッチ機構80は、好ま
しくはサッシフレームの一方あるいは他方の側部に設け
られ、一方、ガスフードが水平に移動可能なドアを有す
る場合、スイッチ機構80は、スイッチ機構80がオペ
レータに邪魔しないように軌道68の上部に配置され
る。
【0044】図9では、位置を示す電圧を生成する好ま
しい電子回路が示され、この回路は、単一の軌道で2つ
のサッシドアの位置を示す独立した2つの電圧を与える
のに適用される。図5に示す断面図では、2つの水平軌
道があり、各軌道は2つのドアサッシを運び、スイッチ
機構80は各軌道に図9で示すような回路を与え、これ
によって、4つのドアのそれぞれに対して独自の電圧を
生成する。
【0045】スイッチ手段は、好ましくは粘着物92の
層でガスフードに付けられ、アクチュエータ94は、長
さに沿った位置でスイッチ手段を圧迫するのに適してい
る。図7において、一対のスイッチ手段は、図5に示す
2つの軌道に関して生じるようなものが示されている。
スイッチ機構80は、各軌道、及びアクチュエータ94
によって生成される点接触を示す4つの矢印が与えら
れ、アクチュエータ94は、各スイッチ手段の各終端に
与えられた信号を生成し、信号の大きさは、終端と最も
近い矢印との間の距離に比例した電圧を示す。このよう
にして、信号スイッチ機構80は、各軌道内に配置され
た2つのドアに対する、位置を示す信号を与える。電圧
生成を達成するために用いられる回路は、図9に示さ
れ、各軌道に対するこれらの回路の1つを含む。84で
示される抵抗要素と導電要素88は、図示される2つの
矢印で接地されることが示され、2つの独立したドアに
組み付けられた各アクチュエータ94によって生じる抵
抗要素と導電要素との間の点接触を示している。この回
路は、PNPトランジスタ102のベースに接続される
出力をもつオペアンプ100を有し、このトランジスタ
のエミッタは、抵抗104を介して正の電圧源に接続さ
れ、オペアンプの負入力に接続され、オペアンプの正入
力は好ましくは約5ボルトの正の電圧源に接続されてい
る。トランジスタ102のコレクタは、抵抗要素84の
一端に接続され、出力線106を有し、この出力線上
で、ドアの位置を示す電圧が与えられる。
【0046】この回路は、抵抗要素84に定電流を供給
するように動作し、この電流は、コレクタと接地との間
の抵抗値に比例する線106上の電圧をもたらし、電流
は抵抗変化に沿って最も近い接触点として変化する。オ
ペアンプは、負入力を正入力の電圧レベルと等しくなる
ように駆動する動作を行い、この結果、オペアンプの出
力に加えられた電流は抵抗ストリップ84の有効な長さ
に直接比例して変化する。この回路の下部は、上述した
ものと同じように動作し、同様に出力線108上に電圧
を生成し、この電圧は、抵抗要素84の接続された終端
と、軌道内の他のサッシドアに組み付けられたアクチュ
エータ94によって形成される接触点との間の距離に比
例する。
【0047】図11,図12,図13,図14,及び図
15の複合電子回路図において、分離された図11,図
12,図13,図14,及び図15は、図10に示すよ
うに互いに隣接した配置構成をもち、図10は、ガスフ
ードコントローラ20の全電子回路図を示している。図
11から図15の回路動作は詳述しない。この回路は、
マイクロプロセッサによって駆動され、コントローラの
制御機構を実行する重要なアルゴリズムは以下記述す
る。図13において、この回路は、モトローラMC 6
8HC11のマイクロプロセッサ120を有し、このマ
イクロプロセッサ120は、クリスタル122によって
8MHzのクロックで動作する。このマイクロプロセッ
サ120は、3状態バッファ126(図14)に接続さ
れるデータバス124を有し、この3状態バッファ12
6は、データバス124にも接続される電子的プログラ
マブルリードオンリーメモリ(EPROM)128に順
番に接続される。EPROM128は、3状態バッファ
126に接続されるアドレス線A0〜A7を有し、さら
にマイクロプロセッサ120に接続されるアドレス線A
8〜A14を有する。
【0048】この回路は、3−8ビットマルチプレクサ
130、データラッチ132(図14)、ディジタル/
アナログ変換器134を有し、このディジタル/アナロ
グ変換器は、ガスフードから排気される空気の量を示す
アナログ出力を与え、この情報は、図2に関連する記述
で示したようにルームコントローラ22に与えられる。
図12において、RS232Cドライバ136は、ハン
ドヘルドの端末を介した情報の送受信を提供する。図9
に示すこの回路はまた、全回路図、及び図11及び図1
2内に示されている。他の部位は周知であり、それゆえ
あえて記述する必要はない。
【0049】上述したように、本発明のモニタ装置は、
特に米国特許5,470,275に記載されたタイプの
ガスフードコントローラに組み込まれるのが適切であ
り、このため、この特許に関する明細書及び図面は特に
参照として組み込まれている。本発明の顕著な効果の1
つは、コントローラが、繰り返しかつ極めて高速に制御
を実行することである。マイクロプロセッサは、動作
中、100ms当たり約1サンプルの速度で、サッシド
ア位置信号と同じようにフロー信号情報をサンプリング
する。この結果、所望の高速応答制御動作が達成され
る。さらに、サッシ位置のサンプリング速度の効果によ
って、オペレータによって動かされたサッシの動作速度
を非常に正確に計算することが可能となる。さらに、サ
ンプリング数が多いため、どんな動きの位置も直ちに検
出され、動作速度はマイクロプロセッサ120によって
算出される。マイクロプロセッサのクロックが速いと、
どんなサッシドアの動作速度も200ms以内で実際に
算出することが実現できる。開けている最中のサッシド
アの検出動作速度は、1秒当たり約1.5フィートの予
め決定された値と比較されることが望ましい。サッシの
動作開口速度が1秒当たり約1.5フィート以上になる
と、マイクロプロセッサ120は、可聴信号あるいは可
視信号のいずれか、あるいは双方を生成するための警報
信号を発行する。
【0050】警報は、警報44を介した断続的な警報音
が好ましく、オペレータに開口中のサッシドアの動きを
遅くするように警報を発する。一方、ブリンキングによ
ってオペレータパネル34上の1以上の可視表示文字を
照明することが望ましい。
【0051】さらに、本発明では、警報信号の発行は、
サッシに停止力を働かせてサッシドアの動きを遅くする
のに用いられる。この停止力は、警報信号によって動作
するソレノイドに接続されるパッドで、サッシの表面に
設けられた圧力付与パッドによって構成される。
【0052】複合サッシを有するものでは、どんなドア
の動きも、カバーされない大きさの開口が増減する影響
があり、それゆえカバーされない大きさの開口の計算で
は、ドアの動きが開口サイズを増大するか否かを決定し
なければならない。しかしながら、複合サッシドアのガ
スフードにおいて、本発明では、開口サイズが増大しな
くても、どれかのドアが高速で動いたときはいつでも警
報を生成する。
【0053】上述した詳細な記載から、ガスフードコン
トローラは、実験室のガスフードの1以上のサッシドア
の動作速度を正確にモニタし、この動作速度が予め設定
された値以上になると警報を発生することができる能力
をもつことが示され、記述されていると認められる。警
報は、サッシドアの開口を、漏れ状態の生成可能性を最
小にするため、その速度を低下すべきであることをオペ
レータに警告する。
【0054】本発明の種々の実施例は示されたが、種々
の変更、代用、及び等価なものも用いることができるこ
とが理解され、本発明は、請求の範囲及びこれに等価な
ものによって限定されるものではない。
【0055】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明で
は、サッシドアの移動方向にかかわらず、サッシドアの
移動速度及び方向をもとに空気の漏れの可能性がある場
合には、適切な速度でサッシドアを開くように警報を発
するようにしているので、簡単な構成によりガスフード
からの空気漏れを防止し、危険な状態となるのを未然に
防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】暖房、換気及び空気調節モニタを行うルームコ
ントローラと建物の制御システムとを含む本発明の装置
の概要ブロック図。
【図2】正面図が示されるオペレータパネルに接続され
たガスフードコントローラのブロック図。
【図3】垂直移動可能なサッシドアをもつガスフードの
正面図及び前面上部に配置されるバイパス開口を示す
図。
【図4】水平移動可能なサッシドアをもつガスフードの
正面図。
【図5】図4の5−5線断面図。
【図6】水平及び垂直移動可能なサッシドアをもつ複合
サッシガスフードの正面図。
【図7】複数のドアサッシ位置を示すスイッチ手段の電
子的概要図。
【図8】ドアサッシ位置スイッチ手段の断面図。
【図9】ガスフードのサッシドア位置を決定する電子回
路概要図。
【図10】図11,図12,図13,図14,及び図1
5の相互位置を示すブロック図。
【図11】本発明で記述されるガスフードコントローラ
の電子回路概要図を構成する図。
【図12】本発明で記述されるガスフードコントローラ
の電子回路概要図を構成する図。
【図13】本発明で記述されるガスフードコントローラ
の電子回路概要図を構成する図。
【図14】本発明で記述されるガスフードコントローラ
の電子回路概要図を構成する図。
【図15】本発明で記述されるガスフードコントローラ
の電子回路概要図を構成する図。
【符号の説明】
20 ガスフードコントローラ 22 ルームコントローラ 23,24,30 線 26 主コントロールコンソール 28 排気フローセンサ 29 供給フローセンサ 32 変圧器 42 ディジット 44 可聴ホーン 46 緊急除去スイッチ 48 外部スイッチ 50 警報停止スイッチ 80 スイッチ機構 82 基盤層 84 抵抗インク 88 導電インク 90 粘着物 94 アクチュエータ

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 開くことができ、ガスフードサッシドア
    を動かすと開口サイズが変化する入口開口と少なくとも
    1つの移動可能なサッシドアとを有するタイプの実験室
    のガスフードの少なくとも1つのサッシドアの移動速度
    を決定することができる装置において、 各移動可能なサッシドアの位置を検出し、該サッシドア
    の位置を示す位置信号を生成する手段と、 前記位置信号に対応して、前記サッシドアの移動速度を
    算出し、該算出された速度が予め設定された値を超えた
    場合に警報信号を生成する手段とを具備したことを特徴
    とする装置。
  2. 【請求項2】 前記位置信号に対応する手段は、前記検
    出された位置の変化を用いてサッシドアの移動速度を算
    出するのに適切な処理手段を有することを特徴とする請
    求項1記載の装置。
  3. 【請求項3】 前記処理手段は、前記サッシドアの移動
    速度の方向を算出するのに適し、該算出された速度が開
    口方向で予め設定された値に応じて前記警報信号を生成
    することを特徴とする請求項2記載の装置。
  4. 【請求項4】 生成された前記警報信号に対応して警報
    を生成する手段をさらに具備することを特徴とする請求
    項1記載の装置。
  5. 【請求項5】 前記警報は可聴警報であることを特徴と
    する請求項4記載の装置。
  6. 【請求項6】 前記警報は可視警報であることを特徴と
    する請求項4記載の装置。
  7. 【請求項7】 前記警報は断続警報であることを特徴と
    する請求項4記載の装置。
  8. 【請求項8】 ガスフードが動いたとき、開口をカバー
    するのに適合する少なくとも1つの移動可能なサッシド
    アを有し、このガスフードがガスフードからの空気とガ
    スを排除する排気ダクトと通信するタイプのガスフード
    の面開口のカバーされない部分を通る予め設定された平
    均面速度を維持し、ガスフードを介した空気の流れを制
    御するフロー制御手段を制御する装置において、 各サッシドアの位置を決定し、この決定した位置を示す
    位置信号を生成する手段と、 前記生成された位置信号に対応してカバーされない面開
    口の大きさを決定する処理手段とを具備し、 前記処理手段は、前記開口の大きさを算出し、該大きさ
    が少なくとも1つの前記サッシドアの移動に対応して増
    大するか否かを決定し、 前記処理手段は、前記サッシドアの移動速度を算出し、
    前記算出された速度が予め設定された値を超えた場合に
    警報信号を生成することを特徴とする装置。
  9. 【請求項9】 前記処理手段は、前記算出された速度が
    前記予め設定された値を超えた場合に前記警報信号を生
    成し、前記検出された移動は前記開口のカバーされない
    大きさを増大することを特徴とする請求項8記載の装
    置。
  10. 【請求項10】 生成された前記警報信号に対応して警
    報を生成する手段をさらに具備することを特徴とする請
    求項8記載の装置。
  11. 【請求項11】 前記警報は可聴警報であることを特徴
    とする請求項8記載の装置。
  12. 【請求項12】 前記警報は可視警報であることを特徴
    とする請求項8記載の装置。
  13. 【請求項13】 前記警報は断続警報であることを特徴
    とする請求項8記載の装置。
JP9122355A 1996-08-12 1997-05-13 実験室ガスフードサッシ速度の開動モニタとその指示器 Pending JPH1076167A (ja)

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