特開 2024-62252 プッシュプル型卓上フード

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024062252

(43)【公開日】2024-05-09

(54)【発明の名称】プッシュプル型卓上フード

(51)【国際特許分類】

   F24F 7/06 20060101AFI20240430BHJP

   B01L 1/00 20060101ALI20240430BHJP

【ＦＩ】

F24F7/06 C

B01L1/00 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022170119

(22)【出願日】2022-10-24

(71)【出願人】

【識別番号】512284033

【氏名又は名称】株式会社ダルトン

(74)【代理人】

【識別番号】100120031

【弁理士】

【氏名又は名称】宮嶋 学

(74)【代理人】

【識別番号】100127465

【弁理士】

【氏名又は名称】堀田 幸裕

(74)【代理人】

【識別番号】100106655

【弁理士】

【氏名又は名称】森 秀行

(72)【発明者】

【氏名】平野 秀樹

【テーマコード（参考）】

3L058

4G057

【Ｆターム（参考）】

3L058BF03

4G057AA02

4G057AA03

(57)【要約】

【課題】作業台の上に設置されるプッシュプル型の卓上フードにおいて、作業台の作業面の有効利用および卓上フードのフットプリントに対して作業面の面積を広く確保する。
【解決手段】プッシュプル型の卓上フードは、作業空間を包囲する側壁、天井壁および後壁を有するフード本体と、フード本体の前側上部に設けられ、作業空間内に、後方かつ下方に向けてプッシュエアーを吐出するプッシュエアー吐出口を有するプッシュエアー吐出ユニットと、後壁の下部において、作業面よりも上方の高さ位置に設けられたプルエアー吸込口を有するプルエアー吸込部と、を備え、排気装置が発生させた吸引力をプルエアー吸込口に作用させることにより、プッシュエアー吐出口から作業空間に吐出されたプッシュエアーがプルエアー吸込口に吸い込まれ、これにより作業空間内に前記プッシュエアー吐出口からプルエアー吸込口へと向かう斜降流が形成される。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

作業台の上に設置され、作業面の上方の作業空間の換気を行うプッシュプル型の卓上フードであって、
前記作業空間を包囲する側壁、天井壁および後壁を有するフード本体と、
前記フード本体の前側上部に設けられ、前記作業空間内に、後方かつ下方に向けてプッシュエアーを吐出するプッシュエアー吐出口を有するプッシュエアー吐出ユニットと、
前記後壁の下部において、前記作業面よりも上方の高さ位置に設けられたプルエアー吸込口を有するプルエアー吸込部と、
を備え、
排気装置が発生させた吸引力を前記プルエアー吸込口に作用させることにより、前記プッシュエアー吐出口から前記作業空間に吐出された前記プッシュエアーが前記プルエアー吸込口に吸い込まれ、これにより前記作業空間内に前記プッシュエアー吐出口から前記プルエアー吸込口へと向かう斜降流が形成される、卓上フード。

【請求項2】

前記プッシュエアー吐出ユニットは、前記プッシュエアー吐出口を有するハウジングと、前記ハウジング内に設けられたファンと、前記プッシュエアー吐出口に設けられ前記プッシュエアーの吐出角度を調節するためのルーバーと、を有している、請求項１記載の卓上フード。

【請求項3】

前記作業面の前端部から、前記作業面に沿って、前記後壁に向けて補助エアを吐出する補助エア吐出部をさらに備え、前記補助エアが前記斜降流に合流して前記斜降流と一緒に前記プルエアー吸込口に吸い込まれる、請求項１または２に記載の卓上フード。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、プッシュプル型卓上フードに関する。

【背景技術】

【0002】

化学実験等の作業を行う際に、作業に付随して生じる有毒ガス、臭気等の有害雰囲気が周囲環境に拡散することを防止するために、局所排気装置が用いられている。局所排気装置は、有害雰囲気を生じさせる実験機器等を収容する作業空間を内部に画定するフード（囲い）と、ダクト等を介して作業空間内の雰囲気を適当な場所に排出する排気設備とを少なくとも備えている。

【0003】

局所排気装置の一形式として「卓上フード」と呼ばれるものがある。本明細書において、「卓上フード」とは、既存の作業台（実験台）上に設置することが可能であるように構成されたものを意味する。但し、作業台は、卓上フードの構成要素の取り付けまたは組み込みのため小さな改造が施される場合もある。いずれにせよ、作業台は卓上フードの本質的な構成要素ではない。

【0004】

卓上フードには、「プッシュプル型」のものがある。本明細書において、「プッシュプル型」とは、通常この種の局所排気装置に設けられるプルエアー吸込部に加えて、プッシュエアー吐出部を備えたものである。プッシュプル型の卓上フードは、小さな排気流量（プルエアー吸込部の吸込流量）で、各種関連法規（例えば有機溶剤中毒予防規則、特定化学物質等障害予防規則）の要件を満足することができる点において有利である。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明の一つの目的は、作業台の作業面を有効利用することができ、かつ、卓上フードのフットプリントに対して作業面の面積を広く確保することができるプッシュプル型の卓上フードを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一実施形態によれば、作業台の上に設置され、作業面の上方の作業空間の換気を行うプッシュプル型の卓上フードであって、前記作業空間を包囲する側壁、天井壁および後壁を有するフード本体と、前記フード本体の前側の前側上部に設けられ、前記作業空間内に、後方かつ下方に向けてプッシュエアーを吐出するプッシュエアー吐出口を有するプッシュエアー吐出ユニットと、前記後壁の下部において、前記作業面よりも上方の高さ位置に設けられたプルエアー吸込口を有するプルエアー吸込部と、を備え、排気装置が発生させた吸引力を前記プルエアー吸込口に作用させることにより、前記プッシュエアー吐出口から前記作業空間に吐出された前記プッシュエアーが前記プルエアー吸込口に吸い込まれ、これにより前記作業空間内に前記プッシュエアー吐出口から前記プルエアー吸込口へと向かう斜降流が形成される、卓上フードが提供される。

【発明の効果】

【0007】

上記本発明の一実施形態によれば、作業台の作業面を有効利用することができ、かつ、卓上フードのフットプリントに対して作業面の面積を広く確保することができるプッシュプル型の卓上フードを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】一実施形態に係る卓上フードの概略縦断面図である。

【図2】図１の卓上フードの概略正面図である。

【図3】図１の卓上フードにおける要部の構成を概略的に示す斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下に図１～図３を参照して参照して、プッシュプル型の卓上フードの好適かつ非限定的な一実施形態について説明する。

【0010】

卓上フード１は、互いに独立した作業空間を有する前側部分１Ａおよび後側部分１Ｂを備えている。卓上フード１は、中心線Ｃに対して実質的に前後対称に形成されており、図１に概略的に示された後側部分１Ｂは、中心線Ｃ（鏡映面）に関して前側部分１Ａと実質的に鏡面対象の構成を有する。前側部分１Ａと後側部分１Ｂとは、中央部分１Ｃにより互いに分離されている。

【0011】

卓上フード１は、作業台１００の上に設置されている。作業台１００の前側部分１００Ａの上に卓上フード１の前側部分１Ａが位置し、作業台１００の後側部分１００Ｂの上に卓上フード１の後側部分１Ｂが位置し、作業台１００の中央部分１００Ｃの上に卓上フード１の中央部分１Ｃが位置している。

【0012】

以下の説明は、主に卓上フード１の前側部分１Ａに対して行う。卓上フード１の前側部分１Ａおよび作業台１００の前側部分１００Ａの直ぐ前のところに、作業者Wが作業台１００の前側部分１００Ａに正対して立った場合において作業者の右側を右、作業者の左側を左、作業者の正面を「奥」または「後」、作業者の手元側を「前」と呼ぶこととする。

【0013】

作業者Ｗは、作業台１００の天板１０２の上面である作業面１０４の上で例えば実験のための作業を行う。

【0014】

卓上フード１の前側部分１Ａは、フード本体２を有する。フード本体２は、左側壁４、右側壁６、後壁８および天井壁１０を有している。左側壁４、右側壁６、後壁８、天井壁１０および天板１０２により作業空間１０６が区画される。この作業空間１０６は、前側部分１Ａの前面開口部以外が全て壁体（天板１０２も含む）で囲まれており、しかもこれらの壁体（天板１０２も含む）は、後述のプッシュエアー吐出口およびプルエアー吸込口を除き、エアが流通できる開口部を有していないため、卓上フードの技術分野においては「密閉型」と呼ばれる。前側部分１Ａの前面開口部には開閉扉は設けられておらず、常時開放されている。

【0015】

左側壁４、右側壁６および天井壁１０は、例えばスチールパイプにより形成された矩形の枠に透明なアクリル板を取り付けることにより形成されている。図示された実施形態においては、後壁８は、後の説明から理解できるように、複数の構成部品（後述の吸込部縦壁３３Ａ、カバーパネル３６、スライドドア３８等（図２を参照））を組み合わせることにより形成されている。後壁８を単一の板材で形成することも勿論可能である（例えば後述の薬品収納棚３７を設けない場合等）。

【0016】

卓上フード１の前側部分１Ａの前側部分１Ａの前側上部、より詳細には天井壁１０の前端部には、プッシュエアー吐出ユニット２０が設けられている。プッシュエアー吐出ユニット２０は、フード本体２の左右方向のほぼ全長にわたって延びるハウジング２１を有している。ハウジング２１の前面のほぼ全域は吸入口２２となっている。吸入口２２にはフィルタ２３が設けられている。フィルタ２３の下流側において、ハウジング２１内には、複数（図示例では６台）のファン２４が設けられている。

【0017】

ハウジング２１の下面には、プッシュエアーを吐出する複数（例えば３個）のプッシュエアー吐出口２５が設けられている。左右方向に隣接するプッシュエアー吐出口２５同士の間隔は比較的小さい。３つのプッシュエアー吐出口２５は、フード本体２の左右方向のほぼ全長にわたって存在している。図示された実施形態では、２台のファン２４が１つのプッシュエアー吐出口２５からのプッシュエアーエアの吐出を受け持っている。

【0018】

各プッシュエアー吐出口２５には、プッシュエアーの吐出角度を調節するための複数のルーバー２６概ね前後方向に並べて設けられている。各ルーバー２６は、左右方向に延びる回転軸線周りに、好ましくは互いに独立して回転させることができる。これにより、換気区域（図２において２本の二点鎖線の曲線ＶＡで挟まれた区域）特に捕捉面Ｔ内における風速分布の調節が可能となっている。図示された実施形態においては、各ルーバー２６は手動のもの（作業者の手で操作するもの）である。

【0019】

ファン２４の台数および分布、プッシュエアー吐出口２５の数などは、所望の風速分布が得られるようになってさえいれば、任意である。

【0020】

プッシュエアー吐出ユニット２０を通過するエアの流速を均一化するため（特に左右方向で均一化するため）、吸入口２２にパンチングプレートまたは網状のグリルを設けてもよい。同様の目的で、吸入口２２を複数の領域に分割するために仕切りを設けてもよい。さらに同様の目的で、ハウジング２１内に邪魔板または整流板を設けてもよい。

【0021】

後壁８の、作業面１０４よりもやや高い高さ位置に、２つのプルエアー吸込口３０が設けられている。左右方向に隣接するプッシュエアー吐出口２５同士の間隔は比較的小さい。２つのプルエアー吸込口３０は、フード本体２の左右方向の概ね全長（図示例ではコンセントが設けられている領域を除く）にわたって存在している。

【0022】

プルエアー吸込口３０は、矩形断面の内部空間を画定するプルエアー吸込部３１の前面開口部として設けられている。プルエアー吸込部３１の内部空間は、フード本体２の左右方向の概ね全長にわたって延びている。プルエアー吸込部３１は、卓上フード１の前側部分１Ａと後側部分１Ｂとで共用されており、後側部分１Ｂの面にもプルエアー吸込口（図２では参照符号３０’を付けた）が設けられている。前側部分１Ａ（後側部分１Ｂ）の作業空間１０６から吸引したエアが後側部分１Ｂ（前側部分１Ａ）側の作業空間に流れないように、プルエアー吸込部３１の内部の中央部には仕切り３２が設けられている。

【0023】

プルエアー吸込部３１は、作業台の天板１０２の一部と、卓上フード１の前側部分１Ａにある吸込部縦壁３３Ａと、卓上フード１の後側部分１Ｂにある吸込部縦壁３３Ｂと、吸込部天井壁３４とから形成することができる。これに代えて、プルエアー吸込部３１を、単一の矩形断面の管部材から形成してもよい。

【0024】

特に図３に明瞭に示されるように、吸込部天井壁３４の左右方向中央部には、排気ダクト３５が接続されている。排気ダクト３５は例えば円形断面の管からなる。排気ダクト３５は、卓上フード１の中央部分１Ｃの左右方向中央部を鉛直方向上方に延びている。卓上フード１の前側部分１Ａにおいて排気ダクト３５の前方には、排気ダクト３５を覆うカバーパネル３６が設けられている。

【0025】

図示された実施形態においては、プルエアー吸込部３１の上方の空間（排気ダクト３５が上方に向けて延びる空間を除く）がエアの流れの形成に関与しないデッドスペースとなるため、この空間を例えば薬品収納棚３７等の収納スペースとして有効利用することができる。薬品収納棚３７の前面にはスライドドア３８が設けられている。スライドドア３８は例えば透明ガラス板に樹脂製取手を取付け、収納棚３７に取付けられた樹脂製レールと組み合わせる形で形成されている。

【0026】

吸込部縦壁３３Ａ、カバーパネル３６および閉じられた状態にあるスライドドア３８が組み合わされることにより、卓上フード１の前側部分１Ａにおける後壁８が形成されている。スライドドア３８が閉じられているならば、後壁８には、プルエアー吸込口３０以外に、エアが流通できる開口は存在しない。

【0027】

一実施形態において、排気ダクト３５は、卓上フード１が設置されている部屋の天井裏まで延び、さらに建物の屋上まで延びている。排気ダクト３５の途中の適当な位置、または排気ダクト３５下流端に、あるいは排気ダクト３５に連通する流路（例えば、複数の卓上フード１から延びる複数の排気ダクト３５を合流させた合流ダクト）に、プルエアー吸込口３０に吸引力を作用させるための排気ファン３９（図３のみに概略的に示した）を設けることができる。また、プルエアー吸込口３０を通って吸引されるエアの流量を調節するために、排気ダクト３５にバタフライバルブ等の流量制御弁（図示せず）を設けることができる。排気ダクト３５のうち、少なくとも卓上フード１内（中央部分１Ｃ内）にある部分は、卓上フード１の製造者が提供する卓上フード１の構成部品と見なすことができる。多くの場合、排気ダクト３５のうち卓上フード１から離れた部分は、卓上フード１のユーザーが提供するものであり、卓上フード１の構成部品ではないと見なされる。上記の排気ファン３９および流量制御弁は、卓上フード１の構成部品と見なせる場合もあるし、卓上フード１のユーザーから提供される卓上フード１の非構成部品と見なせる場合もある。

【0028】

排気ファン３９が発生させた吸引力が、排気ダクト３５およびプルエアー吸込部３１を介してプルエアー吸込口３０に作用する。プルエアー吸込口３０に吸引力が均一に（特に左右方向に均一に）作用するように、プルエアー吸込口３０にパンチングプレートまたは網状のグリルを設けてもよい。同様の目的で、プルエアー吸込口３０を複数の領域に分割するために仕切りを設けてもよい。さらに同様の目的で、プルエアー吸込部３１内に邪魔板または整流板を設けてもよい。

【0029】

卓上フード１の前側部分１Ａにおいて、作業台１００の天板１０２の前端部に、作業面１０４に沿って後壁８に向けて比較的小流量で補助エアを吐出する補助エア吐出部４０を設けてもよい。補助エア吐出部４０は、天板１０２の前端部の左右方向全域に亘って延びるとともに、左右方向に間隔を空けて設けられた複数の補助エア吐出口を有する細長い補助エア吐出ノズルから構成することができる。補助エア吐出部４０の右側部分にファン４１から、送気チューブ４２を介してエアが供給される。補助エア吐出部４０の左側部分にも、同様に、送気ファンから送気チューブを介してエアが供給される。これにより、図３において矢印ＦＡで示すように、作業面１０４に沿って左右方向に関して概ね均一な風速分布で補助エアが吐出される。均一な風速分布を達成するため、補助エア吐出部４０の内部に、邪魔板または整流板を設けてよい。

【0030】

卓上フード１の通常運転時には、プッシュエアー吐出ユニット２０のプッシュエアー吐出口２５から後下方に向かう斜降流が形成されるようにプッシュエアーが吐出される一方で、プルエアー吸込部３１のプルエアー吸込口３０によりプルエアーが吸い込まれる。これにより、プッシュエアー吐出口２５からプルエアー吸込口３０に至る換気区域（図２において２本の二点鎖線ＶＡで挟まれた領域）に斜降流の形態でエアが流れる。この流れは、図２および図３において矢印ＦＭにより概略的に示されており、作業空間１０６内を流れるエアの主流である。このエアの流れは、関連法規（例えば有機溶剤中毒予防規則、特定化学物質等障害予防規則）を満足するものである。

【0031】

ところで、プッシュプル型の装置においては、プッシュエアー吐出口２５からの吐出流量よりもプルエアー吸込口３０への吸込流量の方が大きいため、上記の主流以外にもプルエアー吸込口３０に向かう流れが（流速は小さいながらも）存在する。例えば、卓上フード１の前側部分１Ａにおいては、フード本体２の前面開口部を通って、フード本体２の外部の空気（卓上フード１が設置されている部屋の空気）がプルエアー吸込口３０に向けて流れる。しかしながら、換気区域の下方領域ではエアの流速は小さいため、当該下方領域（作業面１０４の前端付近）の換気効率を高めたい要求がある場合には、補助エア吐出部４０から吐出された補助エア（ＦＡ）が役立つ。補助エアは、特に流速が小さくなる傾向にある作業面１０４の前端部の表面近傍の領域にあるガスをプルエアー吸込口３０に向けて押し出し、当該領域におけるエアまたは有害ガスの滞留を防止する。補助エア（ＦＡ）は主流（ＦＭ）に合流した後に、プルエアー吸込口３０に吸い込まれる。

【0032】

上述したように補助エア吐出部４０は設けた方が好ましいが、これを設けることは関連法規を満足する上で必須ではなく、省略することも可能である。

【0033】

以下に上記実施形態に係る斜降流を形成するプッシュプル型の卓上フード１の利点を他の流れ方式（下降流、水平流）のものと比較して説明する。

【0034】

下降流を形成する場合、すなわち、エアを真上から真下に向けて流す場合には、プルエアー吸込口を作業面内に設ける必要がある。この場合、作業面の全域を作業スペースとして有効活用することができない。また、作業面上に落ちた物質が比較的容易にプルエアー吸込口に侵入するおそれがある。プルエアー吸込口内に侵入した物質が例えば腐食性を有する薬液の場合、プルエアー吸込口の内部、その下流側の配管、装置等を損傷するおそれがある。このような腐食性物質の予期せぬ侵入に対応するため、プルエアー吸込口の内部、その下流側の配管等に耐薬品性を持たせると卓上フードのコストが嵩む。

【0035】

水平流を形成する場合、気流の向きは左右方向となる（作業台前方には人が立つため、前後方向は不可）。この場合、フード本体の左右の壁の一方にプッシュエアーの吐出ユニットを設け、他方にプルエアーの吸込構造を設けることになるので、卓上フードの全幅の一部がプッシュプルエアーを形成する機構のために占拠される。このため、卓上フードの全幅に対して作業台の左右方向幅が小さくなる。

【0036】

これに対して上記実施形態によれば、プッシュエアー吐出ユニット２０が作業者の頭部上方に位置し、かつ、プルエアー吸込口３０がフード本体２の後壁８の下部に設けられる。このため、卓上フード１のフットプリントに対する作業面１０４の有効面積の比率を他方式（下降流、水平流）のものと比較して大きくすることができる。プルエアー吸込口３０は、作業面１０４の高さより高い高さ位置にあるため、作業面１０４上に落ちた物質がプルエアー吸込口３０に侵入する確率は低く、特に作業面１０４上に零れた液体がプルエアー吸込口３０に侵入する可能性は殆ど無い。このため、プルエアー吸込部３１およびこれに連なる排気ダクト３５に対する耐薬品性要求が緩和される。また、作業面１０４にプルエアー吸込口が設けられないため、作業台１００の天板１０２として汎用の実験用天板（例えば表面に耐薬品性層を有するパーチクルボード等）を特別な加工無しでそのまま使用することができる。つまり、作業面１０４全体に十分な耐薬品性を確保することができる。

【0037】

上記実施形態においては、卓上フード１が前側部分１Ａ、後側部分１Ｂおよび中央部分１Ｃを備えている構成（前後両側で別々に作業を行うことができる構成）を採用していたが、これには限定されない。例えば作業台１００の前後方向長さが小さい場合には、図２に図示された構成から後側部分１Ｂを除去した構成としてもよく、さらにこの構成から薬品収納棚３７を除去した構成としてもよい。

【符号の説明】

【0038】

１ 卓上フード
２ フード本体
４，６側壁
８ 後壁
１０ 天井壁
２０ プッシュエアー吐出ユニット
２１ ハウジング
２４ ファン
２６ ルーバー
３０ プルエアー吸込口
４０ 補助エア吐出部
１００ 作業台
１０４ 作業面
１０６ 作業空間

【図1】

【図2】

【図3】