(57)【要約】  危険かつ微小な粉体を、安定かつ安全に、容易に計量できる計量システムを提供する。計量システム10は、計量装置5が設置可能な作業空間3と、開放部134とエアー入口132とエアー出口133以外を閉塞して作業空間3を画成する封じ込め装置13と、温湿度制御装置11と、フィルタユニット12と、これらを接続する第１の接続手段14、第２の接続手段15、第３の接続手段16と、を備える。これにより、計量システム10は温湿度制御された空気が循環し、作業空間3には層流が流れ、作業空間3に浮遊する粉体は計量システム10内に確実に封じ込められる。
2015114831.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
計量装置が設置可能な作業空間と、
前記作業空間の前面に設けた開放部と、前記作業空間に設定したエアー入口及びエアー出口と、を除く他の部分を閉塞して作業空間を画成する封じ込め装置と、
吸入した空気の温度と湿度を制御し、該空気を作業空間へ送風可能な温湿度制御装置と、
粉体を集塵するフィルタユニットと、
前記温湿度制御装置と前記封じ込め装置のエアー入口とを密閉状態で接続する第１の接続手段と、前記封じ込め装置のエアー出口と前記フィルタユニットとを密閉状態で接続する第２の接続手段と、前記フィルタユニットと前記温湿度制御装置とを密閉状態で接続する第３の接続手段と、
を備えることを特徴とする計量システム。
【請求項２】
前記封じ込め装置の前記エアー入口は、封じ込め装置の上面に設けられ、前記エアー出口は、前記封じ込め装置の左右いずれかの側面に設けられることを特徴とする請求項１に記載の計量システム。
【請求項３】
前記作業空間の上方位置には、通気孔を備え、空気の流れを制御する上方水平バッフルが設けられることを特徴とする請求項２に記載の計量システム。
【請求項４】
前記通気孔は、前記封じ込め装置の前記エアー入口の下方域を除く位置に形成されることを特徴とする請求項３に記載の計量システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、天秤等の計量装置が配置される計量システムに係り、特に、危険かつ微小な粉体を計量するための計量システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、吸気すると人体に悪影響を及ぼす粉じんの存在が社会問題となっている。このような粉体としては、例えば、微小粒子状物質（ＰＭ２．５）のような浮遊粒子状物質、肺がんを引き起こすものとして知られるアスベスト、シリカ、カーボンナノチューブ、抗がん剤など多数が挙げられる。そして、これらの危険な粉体を研究や分析する現場においては、これらを高濃度で長時間取り扱うことから、その研究者や作業者は、これらの危険物質による曝露に対して、よりリスクの高い環境下におかれている現状がある。【０００３】
特に、ＰＭ２．５の質量濃度測定は、大気中に設置した規定の捕集装置にフィルタを装着し、このフィルタに捕集された粒子状物質の重さを計量して求められている。このとき、フィルタの吸湿による粒子状物質の吸着を防ぎ、安定した計量を行う必要から、その計量環境は、温度摂氏２１．５±１．５℃、湿度３５±５％、天秤の精度は±１μｇとするよう、規格で厳しく制限されている。よって、天秤を設置する空間は、温湿度を規格内にするべく制御しなければならない。【０００４】
図９は、ＰＭ２．５などの危険な粉体を測定する際に従来に用いられている、恒温恒湿を実現させた天秤室の模式図である。符号１は温湿度制御装置本体、符号２は温湿度制御装置室内機、符号３は作業空間、符号４は天秤室を覆う断熱チャンバー、符号５は天秤、である。矢印は、空気の流れを示している。すなわち、天秤室を断熱し、温湿度制御装置１、２によって温湿度管理された送風をおこして、作業空間３を均一な環境とした上で、計量を行うようにしたものである。【０００５】
しかし、この環境作りは、設備投資が大きいことに加え、人が入れる程の広い室内空気を攪拌させるための強い送風によって、天秤５の計量値が不安定化する問題がある。さらに問題なのは、送風によって危険な粉体が巻き上がり、作業空間３に拡散して、作業者が曝露してしまうことである。【０００６】
一方、危険な粉体の曝露を防ぐシステムとしては、密閉空間に危険物質を封じ込め、グローブを介して作業を行うグローブボックス（例えば特許文献１）や、作業空間を強制排気して、危険物質を強制的に吸引し外部流出を防ぐドラフトチャンバー（例えば特許文献２）が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−０９０１７４号公報（図１等）
【特許文献２】特開２００５−０７４２６８号公報（図１等）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、現実問題として、グローブボックスは、密閉空間を作ることから作業自由度が低いという問題があり、危険なウイルスなどを操作する場面に限定されて使用されている。【０００９】
ドラフトチャンバーは、作業空間の危険物質を吸引し排気する機構を備えているが、強い排気能力を規定しているだけで、粉体となる粒子状危険物質を封じ込める機能は保障されていない。また、装置構造上の設備として、ラインに繋がった排気管が必要であり、初期投資が大変で、任意の場所に新たに設置することが難しい。さらに、ドラフトチャンバーは、強制的に排気することから、チャンバー内の気流は激しく、天秤を設置した場合には、計量値の確定が困難となるケースが多い。このことは、高精度な天秤を設置した場合には、なおさら無視できない問題となる。【００１０】
上述のように、均一な計量環境を実現し、高精度な天秤の計量値を安定させるという、相反する条件を整え、かつ人の曝露も起こさない計量を、困難なく（装置の設置自由度や費用を含め）行うことは、現状では難しい問題がある。【００１１】
本発明は、前述した従来技術の問題を解決するために為されたものであって、危険かつ微小な粉体を、安定かつ安全に、容易に計量できる計量システムを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記目的を達成するために、本発明に係る計量システムは、計量装置が設置可能な作業空間と、前記作業空間の前面に設けた開放部と、前記作業空間に設定したエアー入口及びエアー出口と、を除く他の部分を閉塞して作業空間を画成する封じ込め装置と、吸入した空気の温度と湿度を制御し、該空気を作業空間へ送風可能な温湿度制御装置と、粉体を集塵するフィルタユニットと、前記温湿度制御装置と前記封じ込め装置のエアー入口とを密閉状態で接続する第１の接続手段と、前記封じ込め装置のエアー出口と前記フィルタユニットとを密閉状態で接続する第２の接続手段と、前記フィルタユニットと前記温湿度制御装置とを密閉状態で接続する第３の接続手段と、を備えることを特徴とする。【００１３】
この構成により、温湿度制御装置から送り出される温湿度制御された空気は、第１の接続手段を介して、封じ込め装置に導かれる。封じ込め装置では、空気は、封じ込め装置に設定されたエアー入口から作業空間に流入され、封じ込め装置に設定されたエアー出口から排出される。このとき、作業空間には、設計された空気の流れが発生し、計量システム内の唯一の開放空間となる封じ込め装置の開放部に、外部から見て相対的な負の圧力を発生させる。この結果、作業空間に流入した空気は、封じ込め装置の前面に設けた開放部から作業空間に流入した外気とともに、第２の接続手段を介して、フィルタユニットに導かれる。そして、フィルタユニット内でフィルタを通過した空気は、第３の接続手段を介して、温湿度制御装置に戻る。【００１４】
すなわち、温湿度制御された空気は、温湿度制御装置、封じ込め装置、フィルタユニットを循環し、この限定された空間のみを通過し、封じ込め装置内の温湿度を制御するため、空気の流量を減少させることができる。これにより、作業空間の風量が弱まり、設置した天秤の計量値が安定する。【００１５】
また、計量作業に伴って作業空間に浮遊する危険な粉体は、封じ込め装置と第２の接続手段及びフィルタユニットに留まるので、計量システム内に確実に封じ込められ、作業者の曝露を防ぐことができる。【００１６】
また、本計量システムの閉空間は、温湿度制御装置、封じ込め装置、フィルタユニットで完結するので、装置が小型で済むとともに、この設備以上の拡張工事を必要としない。また、温湿度制御装置、封じ込め装置、フィルタユニットを別ユニットとし、これらを接続する構成であるので、システムの新規設置、移動および後付けも容易である。【００１７】
好ましくは、前記封じ込め装置の前記エアー入口は、封じ込め装置の上面に設けられ、前記エアー出口は、前記封じ込め装置の左右いずれかの側面に設けられることを特徴とする。【００１８】
この構成により、作業空間には上方から下方へのダウンフローが発生し、要となる計量装置周辺での流量制御性および空気の攪拌性が向上する。【００１９】
好ましくは、前記作業空間の上方位置には、通気孔を備え、空気の流れを制御する上方水平バッフルが設けられることを特徴とする。【００２０】
この構成により、作業空間に流入した空気は、上方水平バッフルの上面を伝って通気口から流れるため、作業空間の空気の流路が天秤に対して層流となり、計量値を安定させることができる。【００２１】
好ましくは、前記通気孔は、前記封じ込め装置の前記エアー入口の下方域を除く位置に形成されることを特徴とする。【００２２】
この構成により、エアー入口から吹き出された比較的風速の強い段階の空気は、確実に上方水平バッフルに当たり、弱められてから流れることとなるため、計量値をいっそう安定させることができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、危険かつ微小な粉体を、安定かつ安全に、容易に計量できる計量システムを提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
次に、図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明する。
図１は本発明に係る計量システムの右方斜視図である。
計量システム１０は、温湿度制御装置１１と、フィルタユニット１２と、作業空間３を有する封じ込め装置１３と、第１のダクト１４と、第２のダクト１５と、第３のダクト１６と、を有する。封じ込め装置１３は、本計量システム１０の構成要素でない作業台の上に設置されている。作業空間３には、本計量システム１０の構成要素でない、ＰＭ２．５などの危険な粉体を計量するのに適した、計量値の読み取り精度（最小表示）が１μｇ（０．００１ｍｇ）となる天秤５が設置されている。
【００２５】
温湿度制御装置１１は、作業空間３に対して、設定された温度と湿度を実現するために使用される。温湿度制御装置１１は、吸入口１１２と、排出口１１３とを有する。その筐体内には、冷却器、加熱器及び加湿器を有し、排出口１１３の内端口には、温湿度制御された空気を排出口１１３の外端口方向へ送風する、流量を制御可能な送風ファン１８が配置されている。そして、作業空間３に設置される温湿度センサによって作業空間３の温湿度環境を検出し、例えばＰＩＤ制御によって、吸入口１１２から取り入れた空気の温湿度を、設定された温湿度に調整する。
【００２６】
フィルタユニット１２は、作業空間３から排出された空気から危険な粉体を取り除くために使用される。フィルタユニット１２は、吸入通気口１２２と排出通気口１２３を有し、その筐体内に、粉体を集塵できるフィルタを単数或いは複数内蔵している。
【００２７】
フィルタには、ＨＥＰＡフィルタ (High Efficiency Particulate Air Filter)、或いは、取り扱う粉体の危険有害性に応じてＵＬＰＡフィルタ(Ultra
Low Penetration Air Filter)を用いるのが好ましい。ＨＥＰＡフィルタは、ＪＩＳ Ｚ８１２２によって、「定格風量において０．３μｍの粒子に対して９９．９７％以上の捕集効率をもち、かつ初期圧力損失が２４５Ｐａ以下の性能を有するエアフィルタ」と規定されているものである。ＵＬＰＡフィルタは、同規定により、「定格風量で粒径が０．１５μｍの粒子に対して９９．９９９５％以上の粒子捕集率をもち、かつ初期圧力損失が２４５Ｐａ以下の性能を持つエアフィルタ」と規定されているものである。フィルタユニット１２は、バグインバグアウト方式と呼ばれる、汚染されたフィルタに直接触れることのない安全な交換が可能な構造となっている。
【００２８】
また、作業空間３の容積が当初の設計から変更になった場合等には、フィルタユニット１２は、温湿度制御装置１１の送風ファン１８とは別個に制御可能な、吸引ファン（第２の送風ファン）を、空気流路において前記フィルタの下流位置に追加的に備えることが好ましい。フィルタユニット１２に、第２の送風ファンを設け、第２の送風ファンの送風力で空気を吸引し、強制的にフィルタに通過させることで、フィルタに捕集される粉体の流量を、空気の流入・流出量として最適に制御することができる。また、第２の送風ファンを制御することで、作業空間３の流量を調整することができ、作業空間３外への粉体飛散が起こることのない最適な流量とすることができる。
【００２９】
第１のダクト（第１の接続手段）１４は、温湿度制御装置１１の排出口１１３と、封じ込め装置１３のエアー入口１３２（後述）とを密閉状態で接続するために使用される。
【００３０】
第２のダクト（第２の接続手段）１５は、封じ込め装置１３のエアー出口１３３（後述）とフィルタユニット１２の吸入通気口１２２とを密閉状態で接続するために使用される。
【００３１】
第３のダクト（第３の接続手段）１６は、フィルタユニット１２の排出通気口１２３と温湿度制御装置１１の吸入口１１２とを密閉状態で接続するために使用される。
【００３２】
第１のダクト１４、第２のダクト１５および第３のダクト１６は、伸縮および曲げ変形が可能な蛇腹タイプの筒体で構成されている。
【００３３】
次に、封じ込め装置１３について説明する。図２は封じ込め装置の正面図、図３は封じ込め装置の平面図、図４は封じ込め装置の左側面図、図５は封じ込め装置の縦断面図（図２示すＶ−Ｖ線に沿う断面図）である。図の破線部は、本装置が透明であるために透けて見える部材、又は部材厚である。
【００３４】
封じ込め装置１３は、作業空間３に、天秤５（破線で示す）や粘度計等の計量装置を設置でき、計量対象物が作業空間３外に流出するのを防ぐための封じ込めを行うために使用される。
【００３５】
封じ込め装置１３は、作業空間３を、前面１３ｆと、背面１３ｂと、左側面１３ｌと、右側面１３ｒと、上面１３ｕと、床面１３ｄと、で画成している。前面１３ｆに設けた開放部１３４と、上面１３ｕに設けたエアー入口１３２と、左側面１３ｌに設けたエアー出口１３３と、を除く他の部分は、接着により閉塞されている。作業空間３には、該空間の温湿度を把握するための温湿度センサが任意の箇所に設置される。
【００３６】
封じ込め装置１３は、以下に説明する、床面１３ｄを除く全ての構成部品を透明な樹脂で形成するのが好ましい。本実施例では、全ての構成部品がアクリル樹脂で形成されており、一目で汚染状態の確認が出来る様になっている。
【００３７】
封じ込め装置１３の背面１３ｂ及び床面１３ｄは、前述の樹脂による一枚板である。
【００３８】
封じ込め装置１３の上面１３ｕは、前述の樹脂による一枚板に、装置後方側中央部に、円錐台筒状のエアー入口１３２が一体形成されている。上面１３ｕの前辺部１３ｕｆは、ななめ下方に向けて湾曲されている。
【００３９】
封じ込め装置１３の前面１３ｆは、前述の樹脂による一枚板が、上方部１３ｆｕと下方部１３ｆｄに分割されて配置され、上方部１３ｆｕと下方部１３ｆｄの間が開放部１３４となっている。封じ込め装置１３は、開放部１３４を作業者が操作する側となる作業空間３の前面１３ｆに有するため、計量作業が容易に行える。開放部１３４は、作業性確保と、空気の外部への流出を防ぐ観点から、前面１３ｆの全面積の略３分の１の面積エリアを占めるよう形成されるのが好ましい。
【００４０】
上方部１３ｆｕは、蝶番によって、上面前辺部１３ｕｆに開閉可能な開口扉として固定されている。上方部１３ｆｕは、上面１３ｕに対し、装置上下方向から略３０°ほど装置前方に傾斜するように固定されている。上方部１３ｆｕの開放部側端部１３ｆｕＥは、装置内側に向けて滑らかに曲げられ、Ｒ処理がなされている。
【００４１】
下方部１３ｆｄも、床面１３ｄに対し、装置上下方向から略３０°ほど装置前方に傾斜するように固定されている。下方部１３ｆｄの開放部側端部１３ｆｄＥも、装置内側に向けて滑らかに曲げられ、Ｒ処理がなされている。
【００４２】
封じ込め装置１３の左側面１３ｌは、前述の樹脂による一枚板に、装置前後方向には略中央部、装置上下方向には前面１３ｆの上方部１３ｆｕ（開口扉）の下方となる位置に、エアー出口１３３を取り付けるための、矩形の開口部１３５が形成されている。開口部１３５の角部には、それぞれネジ穴が形成されている。エアー出口１３３は、この開口部１３５よりも一回り大きく形成された樹脂製の吸入口プレート１３６に、筒状に一体形成されている。吸入口プレート１３６にも、前記角部のものと一致する位置にネジ穴が形成されており、開口部１３５は、装置外側から吸入口プレート１３６で覆われ、装置外側からネジ止めされて閉塞されている。
【００４３】
また、左側面１３ｌには、装置後方側の下方に、ケーブル用開口部１３７が形成されている。ケーブル用開口部１３７は、計量装置に必要な電気通信ケーブルを封じ込め装置１３外に出すための開口部である。装置内側には、ケーブル用開口部１３７を覆うケーブル蓋１３８が回動可能にネジ止めされている。ケーブル用開口部１３７は、装置内側でケーブル蓋１３８により閉塞されている。
【００４４】
また、左側面１３ｌの開放部側端部１３ｌＥには、開放部１３４に沿って装置上下方向に延在する前方バッフル２０Ｌが取り付けられている。
【００４５】
前方バッフル２０Ｌは、空気の流れを制御するために設けられた、短手方向に滑らかな折り曲げ部を有する樹脂板である。前方バッフル２０Ｌは、開放部側端部１３ｌＥに対し、一方の面は左側面１３ｌの内側と接面して左側面１３ｌの外側からネジ止めされ、他方の面は開放部側端部１３ｌＥから装置左方向に延出するように固定されている。前方バッフル２０Ｌにより、左側面１３ｌの開放部側端部１３ｌＥは、Ｒ処理がなされている。
【００４６】
封じ込め装置１３の右側面１３ｒは、左側面１３ｌと同様の構造となっており、開口部１３５、ケーブル用開口部１３７およびケーブル蓋１３８を有する。すなわち、エアー出口１３３が形成された吸入口プレート１３６は、左側面１３ｌと右側面１３のいずれにも設けられる。本実施例では、使用しない右側面１３ｒの開口部１３５は、吸入口プレート１３６に代えて閉プレートにより閉塞されている。右側面１３ｒの開放部側端部１３ｒＥにも、右側面１３ｒの内側から装置右方向に延出する、同用途で同形状の前方バッフル２０Ｒが取り付けられており、前方バッフル２０Ｒにより、右側面１３ｒの開放部側端部１３ｒＥは、Ｒ処理がなされている。
【００４７】
封じ込め装置１３の作業空間３には、上方水平バッフル３０が固定されている。図６は上方バッフルの斜視図である。
【００４８】
上方水平バッフル３０は、空気の流れを制御するために設けられた、寸法を装置上面１３ｕと概略一致させた、前述の樹脂による一枚板である。上方水平バッフル３０の左右の端部は、バッフル延在面から垂直かつ上方向に屈曲され、取り付け部３１となっている。取り付け部３１には、等間隔複数個所に、ネジ穴が形成されている。左側面１３ｌおよび右側面１３ｒには、上方部１３ｆｕの固定位置高さと略同等の高さ位置に、取り付け部３１のものと一致する位置にネジ穴が形成されており、上方水平バッフル３０は、装置外側からネジ止めされ、作業空間３の上方位置に水平に固定されている。
【００４９】
上方水平バッフル３０は、装置前方域３０ｆに、複数の通気孔３２が形成されている。通気孔３２の各々は、端部が角のないラウンド状にＲ処理された細長矩形状に形成されており、装置前方域３０ｆに、装置左右方向に二列、前後方向に二列の計４つが、等間隔に形成されている。
【００５０】
次に、以上の構成からなる計量システム１０の動作について説明する。図７は封じ込め装置の正面視における空気の流れの模式図、図８は封じ込め装置の右側面視における空気の流れの模式図である。図中の矢印は、空気の流れを表している。
【００５１】
温湿度制御装置１１を起動させると、温湿度制御装置１１内部の送風ファン１８および必要に応じて動作させたフィルタユニット１２内部の第２の送風ファンによって、設定された温湿度に制御された空気は、排出口１１３から第１のダクト１４を介して、封じ込め装置１３に導かれ、エアー入口１３２から作業空間３に流入する。このとき、作業空間３は、事前に送風ファン１８（必要により第２の送風ファン）を制御することにより、設計された空気の流れが発生し、計量システム１０内の唯一の開放空間となる封じ込め装置１３の開放部１３４に、計量システム外部から見て相対的な負の圧力を発生させる。よって、作業空間３を通過して汚染された空気は、開放部１３４から作業空間３に流入した外気とともに、エアー出口１３３から排出され、第２のダクト１５を介して、吸入通気口１２２からフィルタユニット１２に導かれる。フィルタユニット１２内のフィルタを通過することで粉体を集塵・除去された空気は、排出通気口１２３から送りだされ、第３のダクト１６を介して、吸入口１１２から温湿度制御装置１１に戻る。帰還した空気は、設定された温湿度に制御され、再び作業空間３に還流される。
【００５２】
このとき、開放部１３４から流入する空気は、開放部１３４の周囲の面が全て角のないＲ処理されていることで、乱流となることなく、層流として作業空間３に取り入れられる。
【００５３】
また、エアー入口１３２から作業空間３に入った空気は、比較的風速の強いものとなるが、エアー入口１３２の下方域となる上方水平バッフル３０の装置後方域３０ｂに確実に当たり、風速を弱められる。そして、上方水平バッフル３０の上面を伝って、装置前方域３０ｆの通気孔３２から下方に、微風のダウンフローとなって、作業空間３を流れる。
【００５４】
以上、本実施例の計量システム１０によれば、作業空間３において、温湿度制御された空気の流路が、天秤５に対して層流となるので、天秤５の計量値が安定する。
【００５５】
計量システム１０は、前述の流路設計と、温湿度制御装置１１、封じ込め装置１３およびフィルタユニット１２の限定された空間のみを空気循環させた構成により、作業空間３の空気流量を６［ｍ３/ｍｉｎ］までに抑えられる。
【００５６】
また、計量システム１０は、流路設計をダウンフローとしたことで、要となる天秤５周辺での流量制御性および空気の攪拌性が向上する。すなわち、封じ込め装置１３の上面１３ｕにエアー出口１３３を設けて、作業空間３をアップフローとする構成も考えられるが、アップフローとすると、要となる天秤５周辺に、開放部１３４から入った比較的風速の強い段階の空気が多く当たることになり、流量制御が難しいこと、また、作業空間３において、アップフローに比してダウンフローのほうが空気の攪拌性が良いことから、安定計量の観点から、ダウンフローとするのが好適である。
【００５７】
そして、計量作業に伴って作業空間３に浮遊する危険な粉体は、封じ込め装置１３と第２のダクト１５及びフィルタユニット１２内に留まるので、計量システム１０内に封じ込められる。このとき、空気は計量システム１０の外部に還流されることなく、計量システム１０内を循環するようにしたこと、開放部１３４から積極的に外気を流入させたことで、封じ込めは確実なものとなっている。
【００５８】
なお、本計量システム１０において、最終的な汚染領域は、第２のダクト１５とフィルタユニット１２に留まることから、システムの動作を停止した上で第２のダクト１５とフィルタユニット１２を一体的に交換すれば、交換時における作業者の曝露も低減できる。
【００５９】
また、計量システム１０により構成される閉空間は、温湿度制御装置１１、封じ込め装置１３、フィルタユニット１２で完結しているので、計量システム１０は、天秤室のようなものに比して極めて小型で済むとともに、ドラフトチャンバーのように、装置の設置にあたり排気管を新設するなどの拡張工事も必要としない。
【００６０】
また、計量システム１０は、小型であることに加え、温湿度制御装置１１、封じ込め装置１３、フィルタユニット１２がそれぞれ別ユニットとして構成され、これらをダクト１４、１５、１６で接続した構成であるので、柔軟にこれらを配置することができ、システムの新規設置、移動および後付けも容易で、設置自由度が高い。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明に係る計量システムの右方斜視図
【図２】封じ込め装置の正面図
【図３】封じ込め装置の平面図
【図４】封じ込め装置の左側面図
【図５】封じ込め装置の縦断面図（図２示すＶ−Ｖ線に沿う断面図）
【図６】上方バッフルの斜視図
【図７】封じ込め装置の正面視における空気の流れの模式図
【図８】封じ込め装置の右側面視における空気の流れの模式図
【図９】従来の天秤室を説明する図
【符号の説明】
【００６２】
５      天秤
１０    計量システム
１１    温湿度制御装置
１１２  吸入口
１１３  排出口
１２    フィルタユニット
１２２  吸入通気口
１２３  排出通気口
１３    封じ込め装置
１３ｆ  前面
１３ｌ  左側面
１３ｒ  右側面
１３ｕ  上面
１３２  エアー入口
１３３  エアー出口
１３４  開放部
１４    第１のダクト（第１の接続手段）
１５    第２のダクト（第２の接続手段）
１６    第３のダクト（第３の接続手段）
１８    送風ファン
２０Ｌ、２０Ｒ  前方バッフル
３０    上方水平バッフル
３２    通気孔
【図１】
2015114831.tif 000003
【図２】
2015114831.tif 000004
【図３】
2015114831.tif 000005
【図４】
2015114831.tif 000006
【図５】
2015114831.tif 000007
【図６】
2015114831.tif 000008
【図７】
2015114831.tif 000009
【図８】
2015114831.tif 000010
【図９】
2015114831.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成27年7月3日(2015.7.3)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（削除）
【請求項２】
計量装置が設置可能な作業空間と、
前記作業空間の前面に設けた開放部と、前記作業空間に設定したエアー入口及びエアー出口と、を除く他の部分を閉塞して作業空間を画成する封じ込め装置と、
吸入した空気の温度と湿度を制御し、該空気を作業空間へ送風可能な温湿度制御装置と、
粉体を集塵するフィルタユニットと、
前記温湿度制御装置と前記封じ込め装置のエアー入口とを密閉状態で接続する第１の接続手段と、前記封じ込め装置のエアー出口と前記フィルタユニットとを密閉状態で接続する第２の接続手段と、前記フィルタユニットと前記温湿度制御装置とを密閉状態で接続する第３の接続手段と、を備え、
前記封じ込め装置の前記エアー入口は、封じ込め装置の上面に設けられ、前記エアー出口は、前記封じ込め装置の左右いずれかの側面に設けられることを特徴とする計量システム。
【請求項３】
前記作業空間の上方位置には、通気孔を備え、空気の流れを制御する上方水平バッフルが設けられることを特徴とする請求項２に記載の計量システム。
【請求項４】
前記通気孔は、前記封じ込め装置の前記エアー入口の下方域を除く位置に形成されることを特徴とする請求項３に記載の計量システム。
【手続補正書】
【提出日】平成27年11月17日(2015.11.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（削除）
【請求項２】
計量装置が設置可能な作業空間と、
前記作業空間の前面に設けた開放部と、前記作業空間に設定したエアー入口及びエアー出口と、を除く他の部分を閉塞して作業空間を画成する封じ込め装置と、
吸入した空気の温度と湿度を制御し、該空気を作業空間へ送風可能な温湿度制御装置と、
粉体を集塵するフィルタユニットと、
前記温湿度制御装置と前記封じ込め装置のエアー入口とを密閉状態で接続する第１の接続手段と、前記封じ込め装置のエアー出口と前記フィルタユニットとを密閉状態で接続する第２の接続手段と、前記フィルタユニットと前記温湿度制御装置とを密閉状態で接続する第３の接続手段と、を備え、
前記作業空間の上方位置には、通気孔を備え、空気の流れを制御する上方水平バッフルが設けられ、
前記封じ込め装置の前記エアー入口は、封じ込め装置の上面に設けられ、前記エアー出口は、前記上方水平バッフルより下の作業空間において前記封じ込め装置の左右いずれかの側面の装置前後方向かつ装置上下方向の略中央位置に設けられることを特徴とする計量システム。
【請求項３】
（削除）
【請求項４】
前記通気孔は、前記封じ込め装置の前記エアー入口の下方域を除く位置に形成されることを特徴とする請求項２に記載の計量システム。
【手続補正書】
【提出日】平成29年1月11日(2017.1.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、天秤等の計量装置が配置される計量システムに係り、特に、危険かつ微小な粉体を計量するための計量システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、吸気すると人体に悪影響を及ぼす粉じんの存在が社会問題となっている。このような粉体としては、例えば、微小粒子状物質（ＰＭ２．５）のような浮遊粒子状物質、肺がんを引き起こすものとして知られるアスベスト、シリカ、カーボンナノチューブ、抗がん剤など多数が挙げられる。そして、これらの危険な粉体を研究や分析する現場においては、これらを高濃度で長時間取り扱うことから、その研究者や作業者は、これらの危険物質による曝露に対して、よりリスクの高い環境下におかれている現状がある。
【０００３】
特に、ＰＭ２．５の質量濃度測定は、大気中に設置した規定の捕集装置にフィルタを装着し、このフィルタに捕集された粒子状物質の重さを計量して求められている。このとき、フィルタの吸湿による粒子状物質の吸着を防ぎ、安定した計量を行う必要から、その計量環境は、温度摂氏２１．５±１．５℃、湿度３５±５％、天秤の精度は±１μｇとするよう、規格で厳しく制限されている。よって、天秤を設置する空間は、温湿度を規格内にするべく制御しなければならない。
【０００４】
図９は、ＰＭ２．５などの危険な粉体を測定する際に従来に用いられている、恒温恒湿を実現させた天秤室の模式図である。符号１は温湿度制御装置本体、符号２は温湿度制御装置室内機、符号３は作業空間、符号４は天秤室を覆う断熱チャンバー、符号５は天秤、である。矢印は、空気の流れを示している。すなわち、天秤室を断熱し、温湿度制御装置１、２によって温湿度管理された送風をおこして、作業空間３を均一な環境とした上で、計量を行うようにしたものである。
【０００５】
しかし、この環境作りは、設備投資が大きいことに加え、人が入れる程の広い室内空気を攪拌させるための強い送風によって、天秤５の計量値が不安定化する問題がある。さらに問題なのは、送風によって危険な粉体が巻き上がり、作業空間３に拡散して、作業者が曝露してしまうことである。
【０００６】
一方、危険な粉体の曝露を防ぐシステムとしては、密閉空間に危険物質を封じ込め、グローブを介して作業を行うグローブボックス（例えば特許文献１）や、作業空間を強制排気して、危険物質を強制的に吸引し外部流出を防ぐドラフトチャンバー（例えば特許文献２）が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−０９０１７４号公報（図１等）
【特許文献２】特開２００５−０７４２６８号公報（図１等）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、現実問題として、グローブボックスは、密閉空間を作ることから作業自由度が低いという問題があり、危険なウイルスなどを操作する場面に限定されて使用されている。
【０００９】
ドラフトチャンバーは、作業空間の危険物質を吸引し排気する機構を備えているが、強い排気能力を規定しているだけで、粉体となる粒子状危険物質を封じ込める機能は保障されていない。また、装置構造上の設備として、ラインに繋がった排気管が必要であり、初期投資が大変で、任意の場所に新たに設置することが難しい。さらに、ドラフトチャンバーは、強制的に排気することから、チャンバー内の気流は激しく、天秤を設置した場合には、計量値の確定が困難となるケースが多い。このことは、高精度な天秤を設置した場合には、なおさら無視できない問題となる。
【００１０】
上述のように、均一な計量環境を実現し、高精度な天秤の計量値を安定させるという、相反する条件を整え、かつ人の曝露も起こさない計量を、困難なく（装置の設置自由度や費用を含め）行うことは、現状では難しい問題がある。
【００１１】
本発明は、前述した従来技術の問題を解決するために為されたものであって、危険かつ微小な粉体を、安定かつ安全に、容易に計量できる計量システムを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記目的を達成するために、本発明に係る計量システムは、計量装置が設置可能な作業空間と、前記作業空間の前面に設けた開放部と、前記作業空間に設定したエアー入口及びエアー出口と、を除く他の部分を閉塞して作業空間を画成する封じ込め装置と、吸入した空気の温度と湿度を制御し、該空気を作業空間へ送風可能な温湿度制御装置と、粉体を集塵するフィルタユニットと、前記温湿度制御装置と前記封じ込め装置のエアー入口とを密閉状態で接続する第１の接続手段と、前記封じ込め装置のエアー出口と前記フィルタユニットとを密閉状態で接続する第２の接続手段と、前記フィルタユニットと前記温湿度制御装置とを密閉状態で接続する第３の接続手段と、を備えることを特徴とする。
【００１３】
この構成により、温湿度制御装置から送り出される温湿度制御された空気は、第１の接続手段を介して、封じ込め装置に導かれる。封じ込め装置では、空気は、封じ込め装置に設定されたエアー入口から作業空間に流入され、封じ込め装置に設定されたエアー出口から排出される。このとき、作業空間には、設計された空気の流れが発生し、計量システム内の唯一の開放空間となる封じ込め装置の開放部に、外部から見て相対的な負の圧力を発生させる。この結果、作業空間に流入した空気は、封じ込め装置の前面に設けた開放部から作業空間に流入した外気とともに、第２の接続手段を介して、フィルタユニットに導かれる。そして、フィルタユニット内でフィルタを通過した空気は、第３の接続手段を介して、温湿度制御装置に戻る。
【００１４】
すなわち、温湿度制御された空気は、温湿度制御装置、封じ込め装置、フィルタユニットを循環し、この限定された空間のみを通過し、封じ込め装置内の温湿度を制御するため、空気の流量を減少させることができる。これにより、作業空間の風量が弱まり、設置した天秤の計量値が安定する。
【００１５】
また、計量作業に伴って作業空間に浮遊する危険な粉体は、封じ込め装置と第２の接続手段及びフィルタユニットに留まるので、計量システム内に確実に封じ込められ、作業者の曝露を防ぐことができる。
【００１６】
また、本計量システムの閉空間は、温湿度制御装置、封じ込め装置、フィルタユニットで完結するので、装置が小型で済むとともに、この設備以上の拡張工事を必要としない。また、温湿度制御装置、封じ込め装置、フィルタユニットを別ユニットとし、これらを接続する構成であるので、システムの新規設置、移動および後付けも容易である。
【００１７】
好ましくは、前記封じ込め装置の前記エアー入口は、封じ込め装置の上面に設けられ、前記エアー出口は、前記封じ込め装置の左右いずれかの側面に設けられることを特徴とする。
【００１８】
この構成により、作業空間には上方から下方へのダウンフローが発生し、要となる計量装置周辺での流量制御性および空気の攪拌性が向上する。
【００１９】
好ましくは、前記作業空間の上方位置には、通気孔を備え、空気の流れを制御する上方水平バッフルが設けられることを特徴とする。
【００２０】
この構成により、作業空間に流入した空気は、上方水平バッフルの上面を伝って通気口から流れるため、作業空間の空気の流路が天秤に対して層流となり、計量値を安定させることができる。
【００２１】
好ましくは、前記通気孔は、前記封じ込め装置の前記エアー入口の下方域を除く位置に形成されることを特徴とする。
【００２２】
この構成により、エアー入口から吹き出された比較的風速の強い段階の空気は、確実に上方水平バッフルに当たり、弱められてから流れることとなるため、計量値をいっそう安定させることができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、危険かつ微小な粉体を、安定かつ安全に、容易に計量できる計量システムを提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
次に、図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明する。
図１は本発明に係る計量システムの右方斜視図である。
計量システム１０は、温湿度制御装置１１と、フィルタユニット１２と、作業空間３を有する封じ込め装置１３と、第１のダクト１４と、第２のダクト１５と、第３のダクト１６と、を有する。封じ込め装置１３は、本計量システム１０の構成要素でない作業台の上に設置されている。作業空間３には、本計量システム１０の構成要素でない、ＰＭ２．５などの危険な粉体を計量するのに適した、計量値の読み取り精度（最小表示）が１μｇ（０．００１ｍｇ）となる天秤５が設置されている。
【００２５】
温湿度制御装置１１は、作業空間３に対して、設定された温度と湿度を実現するために使用される。温湿度制御装置１１は、吸入口１１２と、排出口１１３とを有する。その筐体内には、冷却器、加熱器及び加湿器を有し、排出口１１３の内端口には、温湿度制御された空気を排出口１１３の外端口方向へ送風する、流量を制御可能な送風ファン１８が配置されている。そして、作業空間３に設置される温湿度センサによって作業空間３の温湿度環境を検出し、例えばＰＩＤ制御によって、吸入口１１２から取り入れた空気の温湿度を、設定された温湿度に調整する。
【００２６】
フィルタユニット１２は、作業空間３から排出された空気から危険な粉体を取り除くために使用される。フィルタユニット１２は、吸入通気口１２２と排出通気口１２３を有し、その筐体内に、粉体を集塵できるフィルタを単数或いは複数内蔵している。
【００２７】
フィルタには、ＨＥＰＡフィルタ (High Efficiency Particulate Air Filter)、或いは、取り扱う粉体の危険有害性に応じてＵＬＰＡフィルタ(Ultra Low Penetration Air Filter)を用いるのが好ましい。ＨＥＰＡフィルタは、ＪＩＳ Ｚ８１２２によって、「定格風量において０．３μｍの粒子に対して９９．９７％以上の捕集効率をもち、かつ初期圧力損失が２４５Ｐａ以下の性能を有するエアフィルタ」と規定されているものである。ＵＬＰＡフィルタは、同規定により、「定格風量で粒径が０．１５μｍの粒子に対して９９．９９９５％以上の粒子捕集率をもち、かつ初期圧力損失が２４５Ｐａ以下の性能を持つエアフィルタ」と規定されているものである。フィルタユニット１２は、バグインバグアウト方式と呼ばれる、汚染されたフィルタに直接触れることのない安全な交換が可能な構造となっている。
【００２８】
また、作業空間３の容積が当初の設計から変更になった場合等には、フィルタユニット１２は、温湿度制御装置１１の送風ファン１８とは別個に制御可能な、吸引ファン（第２の送風ファン）を、空気流路において前記フィルタの下流位置に追加的に備えることが好ましい。フィルタユニット１２に、第２の送風ファンを設け、第２の送風ファンの送風力で空気を吸引し、強制的にフィルタに通過させることで、フィルタに捕集される粉体の流量を、空気の流入・流出量として最適に制御することができる。また、第２の送風ファンを制御することで、作業空間３の流量を調整することができ、作業空間３外への粉体飛散が起こることのない最適な流量とすることができる。
【００２９】
第１のダクト（第１の接続手段）１４は、温湿度制御装置１１の排出口１１３と、封じ込め装置１３のエアー入口１３２（後述）とを密閉状態で接続するために使用される。
【００３０】
第２のダクト（第２の接続手段）１５は、封じ込め装置１３のエアー出口１３３（後述）とフィルタユニット１２の吸入通気口１２２とを密閉状態で接続するために使用される。
【００３１】
第３のダクト（第３の接続手段）１６は、フィルタユニット１２の排出通気口１２３と温湿度制御装置１１の吸入口１１２とを密閉状態で接続するために使用される。
【００３２】
第１のダクト１４、第２のダクト１５および第３のダクト１６は、伸縮および曲げ変形が可能な蛇腹タイプの筒体で構成されている。
【００３３】
次に、封じ込め装置１３について説明する。図２は封じ込め装置の正面図、図３は封じ込め装置の平面図、図４は封じ込め装置の左側面図、図５は封じ込め装置の縦断面図（図２示すＶ−Ｖ線に沿う断面図）である。図の破線部は、本装置が透明であるために透けて見える部材、又は部材厚である。
【００３４】
封じ込め装置１３は、作業空間３に、天秤５（破線で示す）や粘度計等の計量装置を設置でき、計量対象物が作業空間３外に流出するのを防ぐための封じ込めを行うために使用される。
【００３５】
封じ込め装置１３は、作業空間３を、前面１３ｆと、背面１３ｂと、左側面１３ｌと、右側面１３ｒと、上面１３ｕと、床面１３ｄと、で画成している。前面１３ｆに設けた開放部１３４と、上面１３ｕに設けたエアー入口１３２と、左側面１３ｌに設けたエアー出口１３３と、を除く他の部分は、接着により閉塞されている。作業空間３には、該空間の温湿度を把握するための温湿度センサが任意の箇所に設置される。
【００３６】
封じ込め装置１３は、以下に説明する、床面１３ｄを除く全ての構成部品を透明な樹脂で形成するのが好ましい。本実施例では、全ての構成部品がアクリル樹脂で形成されており、一目で汚染状態の確認が出来る様になっている。
【００３７】
封じ込め装置１３の背面１３ｂ及び床面１３ｄは、前述の樹脂による一枚板である。
【００３８】
封じ込め装置１３の上面１３ｕは、前述の樹脂による一枚板に、装置後方側中央部に、円錐台筒状のエアー入口１３２が一体形成されている。上面１３ｕの前辺部１３ｕｆは、ななめ下方に向けて湾曲されている。
【００３９】
封じ込め装置１３の前面１３ｆは、前述の樹脂による一枚板が、上方部１３ｆｕと下方部１３ｆｄに分割されて配置され、上方部１３ｆｕと下方部１３ｆｄの間が開放部１３４となっている。封じ込め装置１３は、開放部１３４を作業者が操作する側となる作業空間３の前面１３ｆに有するため、計量作業が容易に行える。開放部１３４は、作業性確保と、空気の外部への流出を防ぐ観点から、前面１３ｆの全面積の略３分の１の面積エリアを占めるよう形成されるのが好ましい。
【００４０】
上方部１３ｆｕは、蝶番によって、上面前辺部１３ｕｆに開閉可能な開口扉として固定されている。上方部１３ｆｕは、上面１３ｕに対し、装置上下方向から略３０°ほど装置前方に傾斜するように固定されている。上方部１３ｆｕの開放部側端部１３ｆｕＥは、装置内側に向けて滑らかに曲げられ、Ｒ処理がなされている。
【００４１】
下方部１３ｆｄも、床面１３ｄに対し、装置上下方向から略３０°ほど装置前方に傾斜するように固定されている。下方部１３ｆｄの開放部側端部１３ｆｄＥも、装置内側に向けて滑らかに曲げられ、Ｒ処理がなされている。
【００４２】
封じ込め装置１３の左側面１３ｌは、前述の樹脂による一枚板に、装置前後方向には略中央部、装置上下方向には前面１３ｆの上方部１３ｆｕ（開口扉）の下方となる位置に、エアー出口１３３を取り付けるための、矩形の開口部１３５が形成されている。開口部１３５の角部には、それぞれネジ穴が形成されている。エアー出口１３３は、この開口部１３５よりも一回り大きく形成された樹脂製の吸入口プレート１３６に、筒状に一体形成されている。吸入口プレート１３６にも、前記角部のものと一致する位置にネジ穴が形成されており、開口部１３５は、装置外側から吸入口プレート１３６で覆われ、装置外側からネジ止めされて閉塞されている。
【００４３】
また、左側面１３ｌには、装置後方側の下方に、ケーブル用開口部１３７が形成されている。ケーブル用開口部１３７は、計量装置に必要な電気通信ケーブルを封じ込め装置１３外に出すための開口部である。装置内側には、ケーブル用開口部１３７を覆うケーブル蓋１３８が回動可能にネジ止めされている。ケーブル用開口部１３７は、装置内側でケーブル蓋１３８により閉塞されている。
【００４４】
また、左側面１３ｌの開放部側端部１３ｌＥには、開放部１３４に沿って装置上下方向に延在する前方バッフル２０Ｌが取り付けられている。
【００４５】
前方バッフル２０Ｌは、空気の流れを制御するために設けられた、短手方向に滑らかな折り曲げ部を有する樹脂板である。前方バッフル２０Ｌは、開放部側端部１３ｌＥに対し、一方の面は左側面１３ｌの内側と接面して左側面１３ｌの外側からネジ止めされ、他方の面は開放部側端部１３ｌＥから装置右方向に延出するように固定されている。前方バッフル２０Ｌにより、左側面１３ｌの開放部側端部１３ｌＥは、Ｒ処理がなされている。
【００４６】
封じ込め装置１３の右側面１３ｒは、左側面１３ｌと同様の構造となっており、開口部１３５、ケーブル用開口部１３７およびケーブル蓋１３８を有する。すなわち、エアー出口１３３が形成された吸入口プレート１３６は、左側面１３ｌと右側面１３ｒのいずれにも設けられる。本実施例では、使用しない右側面１３ｒの開口部１３５は、吸入口プレート１３６に代えて閉プレートにより閉塞されている。右側面１３ｒの開放部側端部１３ｒＥにも、右側面１３ｒの内側から装置左方向に延出する、同用途で同形状の前方バッフル２０Ｒが取り付けられており、前方バッフル２０Ｒにより、右側面１３ｒの開放部側端部１３ｒＥは、Ｒ処理がなされている。
【００４７】
封じ込め装置１３の作業空間３には、上方水平バッフル３０が固定されている。図６は上方水平バッフルの斜視図である。
【００４８】
上方水平バッフル３０は、空気の流れを制御するために設けられた、寸法を装置上面１３ｕと概略一致させた、前述の樹脂による一枚板である。上方水平バッフル３０の左右の端部は、バッフル延在面から垂直かつ上方向に屈曲され、取り付け部３１となっている。取り付け部３１には、等間隔複数個所に、ネジ穴が形成されている。左側面１３ｌおよび右側面１３ｒには、上方部１３ｆｕの固定位置高さと略同等の高さ位置に、取り付け部３１のものと一致する位置にネジ穴が形成されており、上方水平バッフル３０は、装置外側からネジ止めされ、作業空間３の上方位置に水平に固定されている。
【００４９】
上方水平バッフル３０は、装置前方域３０ｆに、複数の通気孔３２が形成されている。通気孔３２の各々は、端部が角のないラウンド状にＲ処理された細長矩形状に形成されており、装置前方域３０ｆに、装置左右方向に二列、前後方向に二列の計４つが、等間隔に形成されている。
【００５０】
次に、以上の構成からなる計量システム１０の動作について説明する。図７は封じ込め装置の正面視における空気の流れの模式図、図８は封じ込め装置の右側面視における空気の流れの模式図である。図中の矢印は、空気の流れを表している。
【００５１】
温湿度制御装置１１を起動させると、温湿度制御装置１１内部の送風ファン１８および必要に応じて動作させたフィルタユニット１２内部の第２の送風ファンによって、設定された温湿度に制御された空気は、排出口１１３から第１のダクト１４を介して、封じ込め装置１３に導かれ、エアー入口１３２から作業空間３に流入する。このとき、作業空間３は、事前に送風ファン１８（必要により第２の送風ファン）を制御することにより、設計された空気の流れが発生し、計量システム１０内の唯一の開放空間となる封じ込め装置１３の開放部１３４に、計量システム外部から見て相対的な負の圧力を発生させる。よって、作業空間３を通過して汚染された空気は、開放部１３４から作業空間３に流入した外気とともに、エアー出口１３３から排出され、第２のダクト１５を介して、吸入通気口１２２からフィルタユニット１２に導かれる。フィルタユニット１２内のフィルタを通過することで粉体を集塵・除去された空気は、排出通気口１２３から送りだされ、第３のダクト１６を介して、吸入口１１２から温湿度制御装置１１に戻る。帰還した空気は、設定された温湿度に制御され、再び作業空間３に還流される。
【００５２】
このとき、開放部１３４から流入する空気は、開放部１３４の周囲の面が全て角のないＲ処理されていることで、乱流となることなく、層流として作業空間３に取り入れられる。
【００５３】
また、エアー入口１３２から作業空間３に入った空気は、比較的風速の強いものとなるが、エアー入口１３２の下方域となる上方水平バッフル３０の装置後方域３０ｂに確実に当たり、風速を弱められる。そして、上方水平バッフル３０の上面を伝って、装置前方域３０ｆの通気孔３２から下方に、微風のダウンフローとなって、作業空間３を流れる。
【００５４】
以上、本実施例の計量システム１０によれば、作業空間３において、温湿度制御された空気の流路が、天秤５に対して層流となるので、天秤５の計量値が安定する。
【００５５】
計量システム１０は、前述の流路設計と、温湿度制御装置１１、封じ込め装置１３およびフィルタユニット１２の限定された空間のみを空気循環させた構成により、作業空間３の空気流量を６［ｍ３/ｍｉｎ］までに抑えられる。
【００５６】
また、計量システム１０は、流路設計をダウンフローとしたことで、要となる天秤５周辺での流量制御性および空気の攪拌性が向上する。すなわち、封じ込め装置１３の上面１３ｕにエアー出口１３３を設けて、作業空間３をアップフローとする構成も考えられるが、アップフローとすると、要となる天秤５周辺に、開放部１３４から入った比較的風速の強い段階の空気が多く当たることになり、流量制御が難しいこと、また、作業空間３において、アップフローに比してダウンフローのほうが空気の攪拌性が良いことから、安定計量の観点から、ダウンフローとするのが好適である。
【００５７】
そして、計量作業に伴って作業空間３に浮遊する危険な粉体は、封じ込め装置１３と第２のダクト１５及びフィルタユニット１２内に留まるので、計量システム１０内に封じ込められる。このとき、空気は計量システム１０の外部に還流されることなく、計量システム１０内を循環するようにしたこと、開放部１３４から積極的に外気を流入させたことで、封じ込めは確実なものとなっている。
【００５８】
なお、本計量システム１０において、最終的な汚染領域は、第２のダクト１５とフィルタユニット１２に留まることから、システムの動作を停止した上で第２のダクト１５とフィルタユニット１２を一体的に交換すれば、交換時における作業者の曝露も低減できる。
【００５９】
また、計量システム１０により構成される閉空間は、温湿度制御装置１１、封じ込め装置１３、フィルタユニット１２で完結しているので、計量システム１０は、天秤室のようなものに比して極めて小型で済むとともに、ドラフトチャンバーのように、装置の設置にあたり排気管を新設するなどの拡張工事も必要としない。
【００６０】
また、計量システム１０は、小型であることに加え、温湿度制御装置１１、封じ込め装置１３、フィルタユニット１２がそれぞれ別ユニットとして構成され、これらをダクト１４、１５、１６で接続した構成であるので、柔軟にこれらを配置することができ、システムの新規設置、移動および後付けも容易で、設置自由度が高い。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明に係る計量システムの右方斜視図
【図２】封じ込め装置の正面図
【図３】封じ込め装置の平面図
【図４】封じ込め装置の左側面図
【図５】封じ込め装置の縦断面図（図２示すＶ−Ｖ線に沿う断面図）
【図６】上方水平バッフルの斜視図
【図７】封じ込め装置の正面視における空気の流れの模式図
【図８】封じ込め装置の右側面視における空気の流れの模式図
【図９】従来の天秤室を説明する図
【符号の説明】
【００６２】
５      天秤
１０    計量システム
１１    温湿度制御装置
１１２  吸入口
１１３  排出口
１２    フィルタユニット
１２２  吸入通気口
１２３  排出通気口
１３    封じ込め装置
１３ｆ  前面
１３ｌ  左側面
１３ｒ  右側面
１３ｕ  上面
１３２  エアー入口
１３３  エアー出口
１３４  開放部
１４    第１のダクト（第１の接続手段）
１５    第２のダクト（第２の接続手段）
１６    第３のダクト（第３の接続手段）
１８    送風ファン
２０Ｌ、２０Ｒ  前方バッフル
３０    上方水平バッフル
３２    通気孔
【国際調査報告】
2015114831.tif 000012
2015114831.tif 000013
2015114831.tif 000014
2015114831.tif 000015