TW201603954A

TW201603954A - 用於清潔至少一個物體的流櫃系統

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Publication number: TW201603954A
Application number: TW104116167A
Authority: TW
Inventors: 馬格努斯布格邁斯特; 波哥溫安德森
Original assignee: 數位金屬公司
Priority date: 2014-05-21
Filing date: 2015-05-21
Publication date: 2016-02-01
Also published as: JP6615186B2; TWI709461B; US10639686B2; GB201409112D0; WO2015177195A1; EP3145648A1; US20170182528A1; EP3145648B1; JP2017518179A; GB2526341A

Abstract

本發明關於一種用於清潔至少一個物體的流櫃系統，該系統包括：一櫃子，具有圍成一容室的複數壁；管體，用於提供壓縮氣體，且在該容室中的複數手持清潔工具利用提供的壓縮氣體自該至少一個物體移除粉末；以及一抽出單元，包括用於透過一氣體出口自該容室抽出充滿粉末之氣體的管體，其中該氣體出口位在靠近左側壁、右側壁及後壁之其中一者。該櫃更包括一氣體入口，該氣體入口靠近該左側壁、該右側壁及該後壁之另一者，以定義一全部氣流，該全部氣流對於該操作員而言為實質上水平的及橫向的。

Description

用於清潔至少一個物體的流櫃系統

本發明關於一種用於清潔至少一物體的流櫃系統，以及關於一種用於清潔由3D列印程序製造的綠色部件之此類流櫃系統的使用。

由稱為三維列印或3D列印的增量製造技術所製造的物體也被稱為部件。該等部件通常係藉由在一粉末基底中塗佈連續的粉末層(在此特別是金屬粉末)，以及藉由將黏合劑釋放至各別粉末層中，而被製造。該黏合劑將各別層當中的區域彼此黏合，以及黏合至在其下方的層中的區域。一旦所有必要的層已經被塗佈及結合，則一或多個三維部件已經被產生。這些部件被稱「綠色」部件。他們仍然含有該黏合劑。在該等部件可以例如藉由控制加熱及後續程序(例如藉由燒結或其他種類的固化)而被解除黏合之前，該等部件需要被清潔，以移除過量、未結合的粉末。

該等綠色部件相對脆弱。此外，該等綠色部件具有幾十微米的尺寸精度。關於尺寸精度的討論請見「An Investigation of Dimensional Accuracy of Parts Produced by Three-Dimensional Printing」(M.N. Islam et al., Proceedings of the World Congress on Engineering 2013 Vol. I, WCE 2013, July 3 - 5, 2013, London, U.K)。該尺寸精度預期被改善。該等綠色部件的表面粗糙度在幾到幾十微米的範圍中。該等綠色部件的表面粗糙度主要係藉由顆粒尺寸及該金屬粉末的物理特性以及藉由該列印機解析度來決定。作了努力來降低表面粗糙度，且因此改善已進行後續程序的部件之表面品質。應該很明顯的，任何自該等綠色部件意外移除的結合粉末將顯著地影響該等部件的尺寸精度及表面品質。此種狀況可被避免。本發明針對此種需求，並提供一種用於非破壞地清潔此類綠色部件的系統。

然而，當設計此種系統時，因為粉末(在此特別是金屬粉末)會造成健康及安全的危害，所以使用該清潔系統的操作員之健康及安全亦要被考慮。該主要危害已經被分成兩種，在一程序當中的爆炸及個人健康危害。關於兩種型態的危害請見「Fundamentals of Particle Technology」(Richard G. Holdich, Midland Information Technology and Publishing, Shepshed, Leicestershire, U.K, 2002)的第15章。以下是簡短的總結。如在3D列印中所使用非常細小的金屬粉末漂浮於空氣中。許多的這些金屬粉末(例如鎂及鋁)已經被發現其在滿足特定條件時被提供成為爆炸物，其中該等特定條件包含了一臨界粉塵濃度、一特定溫度及足夠能量的一點火源。本發明旨在避免滿足這些條件。引起對皮膚、眼睛及肺部有潛在的危險性之化學或生化反應之具有平均粒徑為10µm或小於10µm的粉末可亦被該本體吸收進去。本發明旨在減少該操作員暴露於在該清潔程序中移除的金屬粉末。

本發明因此提出一種用於清潔例如綠色部件的物體之流櫃系統，其中該等綠色部件係由一3D列印程序製造。流櫃為一般已知的。然而，發明人發現沒有針對上述特定需求的已知系統。

舉例來說，微生物及生物醫學實驗室中的生物安全(BMBL, Biosafety in Microbiological and Biomedical Laboratories)第五版在附錄A中揭示提供個人、環境及產品保護的各種生物安全櫃。一水平式層流櫃及一垂直式層流櫃係在附錄A中被揭示；然而，僅管這些櫃可充分地保護該產品，但是並不充分地保護該操作員。

US 3,599,375及US 4,300,318顯示一櫃系統的例子，該櫃系統包括一櫃及手持的一噴槍。利用該噴槍，一操作員能將研磨材料指向該櫃內部將被研磨的一物體。若研磨可被完全認為是「清潔」，則由於該研磨移除將被清潔之部分材料，其必須被認為是破壞性清潔。舉例來說，US 4,300,318的櫃系統產生自該物體移出的相對大量的粉末、粉塵、碎屑、研磨材料及粒子，使該櫃系統使用一真空馬達，且同時需要連接至該真空馬達的一齒條及一漏斗，以自該櫃移除這些東西。

因此，本發明的目標為提供最佳化的一流櫃系統，以有效率及保護操作員的方法來清潔物體，特別是以增量製造(additive manufacturing)的物體。

此目標藉由如請求項1所述之一流櫃系統而被達成。

在該流櫃系統中，該等櫃壁圍成一容室，該容室接收將被清潔之物體或複數物體。壓縮氣體被提供至該容室，以達到粉末自該物體或該等物體移除。一抽出單元自該容室抽出充滿粉末的氣體。為了使被抽出的體積能夠超過被提供的體積，該櫃包括一氣體入口。與在該後壁中的氣體入口之位置對應之容室中的氣體出口之位置提供一氣流於該容室內部，該氣流為自該櫃的側壁之其一者指向其他者。因此，氣體從一側進入該櫃的容室、流經該物體、接收及載運將自該物體移除的粉末，並且，充滿粉末的氣體於其他側離開櫃之容室，而沒有或僅有最小之氣流的成分係指向該操作員。

該氣體出口相應地靠近該左側壁、該右側壁之其一者及該後側壁，且在該後壁中的氣體入口靠近該左側壁、該右側壁之另一者及該後側壁。在此，「靠近」被理解為較為接近該壁的端部(與接近該壁的中間相較)。因此，在櫃的側壁之間之壁的容室內部之移除粉末的氣流主要為水平的。此外，該抽出單元被構成及設置，以在每單位時間抽出最小體積之充滿粉末的氣體，此最小體積係大於在每單位時間所抽出之提供的壓縮氣體之最大體積。利用諸如此類的一抽出能力及該氣體出口與該氣體入口的位置，其可防止充滿粉末的氣體流向利用提供的壓縮氣體來清潔該物體的操作員。此外，介於該等側壁之間的氣流方向使該清潔程序最有效率地進行，並增加自該櫃每單位時間移除粉末的能力。該氣體入口被提供有一濾器，該濾器用於過濾進入該體積的氣體，使該櫃亦被設計為提供產品保護。

該抽出單元有利地被構成及設置，以在每單位時間抽出最小體積之充滿粉末的氣體，其為在每單位時間所抽出之提供的壓縮氣體之最大體積的二十倍體積差，係被發現，以確認被抽出的體積係顯著地高，以在該等手套口及體積的所有其他介面產生吸力。

該抽出單元可更包括至少一個消音器，其中該消音器為位於該櫃內部的一內部消音器及/或位於該櫃外部的一外部消音器。該消音器減少由該抽出單元產生的噪音，使該櫃系統提供友善操作員的一工作環境。該外部消音器較佳係位於鄰近該櫃的底壁，以減少全部所需的管體量。

若該氣體出口與該外部消音器的一入口重合，且該外部消音器的一出口為一管體連接器形狀，則連接至該容室的外部管體可直接被連接至該消音器，以引導被抽出之充滿粉末的氣體離開該容室。

用於特定清潔，充滿粉末的氣體之移除可藉由在該內部消音器與外部消音器之間切換而被最有效率地進行。為了最小化切換的所需努力，該櫃的壁包括四管體連接器，各該管體連接器允許該櫃的內部管體及外部管體的連接。該等管體連接器因此提供一機會給一操作員，以藉由改變該容室內的管體連接而自從該櫃內的外部消音器切換為一內部一者。因此對於該操作員無須改變其工作位置。

根據本發明的其他有利的特徵，各該手套口具有以不透氣手段連接於其的一手套，其中各該手套係由一透氣材質製造。較佳地，該透氣材質為Gore-Tex。Gore-Tex為布膜，且為W. L. Gore and Associates已註冊的商標。該手套的材料對於自將被清潔的物體的粉末來說無法透過，因此使一操作員的皮膚被保護，但該手套的材料為透氣的。當在每單位時間充滿粉末的氣體之抽出體積大於每單位時間所抽出之提供的壓縮氣體之最大體積時，此對該手套建立一自動清潔效果，而且，因為體積差而致使吸取可能自該等手套離開的粉末材料，進一步減少該操作員暴露於粉末中。

該容室內的靜電放電可引燃該容室內飄浮粉末及空氣的臨界混合物。為了避免引燃，該容室內的所有管體為防靜電的。此外，若該櫃系統的所有導電組件係在相同電位且該系統係接地，則可導致靜電放電的電位差之累積能被防止。

該等清潔工具係構成及設置以使用壓縮氣體。將了解到壓縮氣體的使用為該壓縮氣體無須爆炸材料；例如該等手持清潔工具可使用壓縮空氣。自該壓縮氣體的噴砂材料防止將被清潔的物體受到任何損傷。該容室中的各該清潔工具係連接至一閥島，該閥島允許該操作員選擇自該容室中連接於其的清潔工具之其中一者。該閥島較佳係位於靠近該櫃的頂壁。此提供該管體在該工作區域外部，且既不阻礙該等側壁之間的氣流，也不對著藉由該底壁支撐的物體碰撞。複數鉤體可暫時地勾住管體可能過長的長度，本發明較佳係提供該等鉤體於靠近該頂壁或在該頂壁上。此亦提供管體被清潔的工作區域。

該抽出單元可包括一氣旋分離器。該氣旋分離器技術已證明對於達成金屬粉末與氣體的分離特別有效，同時不堵塞粉末粒子。該氣旋分離器的操作壽命比許多其他的分離技術更好。

一旦想要回收自該等綠色部件移除的粉末，該抽出單元可更包括用一可移除容器，該可移除容器用於收集藉由該氣旋分離器而與該氣體分開的粉末粒子。該容器可由該操作員而為空的。當考慮與充滿粉末氣體的流動對應的抽出單元之元件的設置時，該可移除容器因此在該氣旋分離器的下方，該氣旋分離器係按順序地在該消音器的下方。在該氣旋分離器上，充滿粉末的氣體的流動係分離成主要粉末的流動以及主要氣體的流動，其中該主要粉末係被收集於該容器中。為了自後者流動移除剩餘的粉末含量，該抽出單元可有利地提供有一濾器，用於濾除自該環境排除的氣體。

儘管本發明的流櫃系統可以各種操作使用，其為本發明的一個特別及獨立的態樣，其被使用於清潔物體，該等物體為藉由一三維列印程序製造的綠色部件，且較佳為藉由一三維列印程序製造的金屬綠色部件。此種使用為本發明的流櫃之設計特徵係特別有益的。

在本發明的較佳實施例之以下敘述中，相同或對應的元件具有相同或對應的元件符號。

圖1及圖2顯示利用一櫃基座3支撐的一流櫃1，該櫃基座3包括一柱體8及一基座支撐件9。更佳地，該櫃基座3包括垂直延伸的柱體8，該柱體8係插於水平延伸的基座支撐件9。該柱體8及/或該櫃基座3較佳為接地，例如利用與地球接觸的一電極或一導線(圖未示)。該流櫃1包括一櫃外殼5，該櫃外殼5定義該流櫃1的容室。

該櫃外殼5包括水平延伸的一底壁15、垂直延伸的一左側壁17、垂直延伸的一右側壁19、垂直延伸的一後壁23、水平延伸的一頂壁25及一前壁27，該右側壁19包括密封的且鉸接的一門21，該門21提供入口給該櫃外殼5的內部容室。該門21係以一導電方式附接至該櫃外殼5的其餘部分。利用波狀彈簧墊圈補強的螺絲、或接地導線架起的連接、或其他所屬技術領域中具有通常知識者已知的手段之附接能夠被想到。

該櫃外殼5的水平外部尺寸較佳約大於一成年男性的肩膀寬度10%至50%。該基座支撐件9的水平尺寸對應或大於該櫃外殼5的水平尺寸。

與操作員面對的前壁27包括四個壁組件，即垂直延伸的一中央壁構件29、垂直延伸的一右側壁構件31、垂直延伸的一左側壁構件33及一視窗壁構件35。該視窗壁構件35包括一視窗。該視窗壁構件35在該中央壁構件29、該等側壁構件31,33、該等壁17,19及該頂壁25之間延伸。該中央壁構件29在該等側壁構件31,33之間、及在該底壁15與該視窗壁構件35之間延伸。該中央壁構件29的最大垂直高度H1小於該後壁23的垂直高度H2，其中該頂壁25係位在該後壁23。因此，該視窗壁構件35自該頂壁25朝向該中央壁構件29傾斜。此提供一最佳視角給一操作員以透過該視窗看入該櫃外殼5。此外，各該壁構件31,33包括一口37,39，各該口形成給一操作員的手及手臂進入的一開口，且具有一凸緣或類似的手段，用於附接或連接手套。該流櫃1更包括肘靠部11,13，該等肘靠部11,13係連接，較佳係可調整地連接在該等側壁構件31,33中的口37,39前面。該視窗除外的部分，該櫃外殼5較佳係由一導電材料製造，更佳係由金屬製造，且最佳係由不鏽鋼製造。

圖2顯示用於清潔一物體的一櫃系統100。該櫃系統100包括圖1中所示之流櫃1及一抽出單元63。該抽出單元63為外部的，即其具有與該流櫃1及其櫃基座3分開的一外殼。其被構成及設置以自該流櫃1的容室中以每單位時間抽出50 Nm³ /hour至250 Nm³ /hour，較佳為100 Nm³ /hour至200 Nm³ /hour的充滿粉末之氣體。在本文中，「Nm³ /hour」稱為一流量，該流量按照ISO 5011的溫度及壓力的標準條件下而以每小時的標準化立方公尺表示。

該抽出單元65包括一氣旋分離器75、一可移除容器77及一濾器裝置79，該可移除容器77係用於收集該等粉末粒子，該等粉末粒子係利用該氣旋分離器75而與該氣體分離，該濾器裝置79用於將自該氣旋分離器排出的氣體濾除至大氣。該抽出單元65可為基於一Nederman Fb216，但修改以反向氣旋分離器與濾器裝置79堆疊於彼此的頂部。其包括一入口，該入口提供有一管體連接器(圖未示)。該濾器裝置79使用一濾器排出軟管81來排出被濾除的氣體，使該櫃系統100提供環境保護。該抽出單元63被設置在一移動單元83上，該移動單元83被提供有四輪85,87,89。該氣旋分離器75可基於2014年的一Nederman silo system 50，Nederman料號43424001。

該流櫃1包括一第一管體連接器51、一第二管體連接器53、一第三管體連接器67及一第四管體連接器69，該第一管體連接器51在該頂壁25中，該第二管體連接器53在該左側壁17中(皆可見於圖1中)，該第三管體連接器67及該第四管體連接器69在該底壁15中，其中該第三管體連接器67及該第四管體連接器69係位在彼此旁邊。該等管體連接器51,53,67,69穿過該等壁而延伸，使該等管體連接器51,53,67,69允許在該內部上的一管體與該櫃容室的外部連接，同時維持其之間的不受干擾液體流通。在本發明的一實施例中各該管體連接器51,53,67,69可被使用以連接該櫃的容室之氣體出口(將說明於下)。

該底壁15更包括一通口65(圖2)，一外部消音器71係以一氣密方式連接至該底壁15的外部，使該通孔65允許與該消音器的內部進行流體連通。該消音器可為一Nederman CWN-S_105_40。作為該容室的氣體出口之通孔65較佳係實質上與該外部消音器71的一入口為76共同延伸的。根據本發明，在該櫃的壁之其中一者中的氣體出口非位在該前壁中。

於較佳實施例中，該外消音器71的出口為一管體連接器74的形式，該抽出單元63可連接至該管體連接器74。更佳地，該外部消音器71的管體連接器74在該入口76的對面。

櫃系統100氣旋分離器75第一管體連接器51在該容器的內部上，管體的一部分(圖未示)係連接在該管體連接器51的一端上。其另一端可被連接至該內部上的任一管體連接器。

圖3及圖4顯示具有相同結構的櫃101,201。然而，顯示於圖3中的櫃101與顯示於圖4中的櫃201的不同之處在於該櫃201被提供有手套103,105，該等手套103,105係附接或連接至該等手套口37,39。

該等手套103,105係以不透氣的方式附接或連接。如實施例中所示，利用管夾進行附接或連接，其中該等管夾已經被緊繞著該等手套及該等口37,39的凸緣。當然，其他手段是有可能的，且對於所屬技術領域中具有通常知識者而言將為很明顯的。該等手套103,105係由粉末粒子無法透過而能透氣的一材料所製造。此類的一種材料可為一Gore-Tex材料。該Gore-Tex材料的氣孔尺寸將被適當地決定，使在該櫃系統的正常操作中，介於被抽出之充滿粉末的氣體與提供的氣體之間的每單位時間體積差係能夠避免粉末粒子黏在該等手套上。有利地，此提供了一種自我清潔效果，並提供操作員安全性。

進一步地，圖3及圖4顯示圖1及圖2中未顯示的流櫃15之細部。如圖3中可見，包括一氣體入口107的後壁23係提供有一濾器109。

進一步地，該等櫃101,201的頂壁25之一內部係提供有四個鉤體111,113,115,117，用於支撐清潔工具管體(圖未示)，該清潔工具管體(圖未示)用於供應壓縮氣體至該容室內的複數手持清潔工具。各該清潔工具係連接至閥島121,123，該等閥島121,123允許一操作員選擇連接於其的清潔工具之其中一者。該閥島較佳係位於靠近該頂壁25。該閥島123可被連接於具有一加壓氣體源(圖未示)的櫃外殼之外部125上。如圖所示，該閥島123可被安裝至該頂壁25或是被安裝至該後壁或該等側壁之上面部分。「靠近」該頂壁25應被了解為較接近該頂壁(與該底壁相比)。作為以121,123表示的閥島之替代，一單一閥箱124亦可被提供(請見圖5)。

該等流櫃101,201係提供有一控制單元127，該控制單元127在該左側壁17的外部上。該控制單元127可被操作以控制自一加壓空氣源(圖未示)的供應壓力至該等手持清潔工具。較佳地，用於清潔一物體的清潔工具之流出的壓縮氣體壓力可在2-4巴(bar gauge)之間改變，其中該壓力較佳係在約3巴，「巴」指的是所述的值對環境壓力的壓力差。壓縮氣體的體積流量係在自2.0至5.5 Nm³ /hour之間的範圍內，較佳為小於5Nm³ /hour。該左側壁17亦提供有一開關，該開關係透過一電纜131而連接至一發光單元(圖未示)，該發光單元係安裝於該等流櫃101,201內部的頂壁25上。

圖5亦顯示用於清潔物體的一流櫃系統300。該櫃301與該等流櫃1,101,201的不同之處在於一內部消音器371係位於該櫃301的容室內部。在此，其係較佳但非必要，該櫃301亦提供有該外部消音器71(為示於圖5中)。該內部消音器371係提供有一入口375。

與該氣體出口對應的氣體入口107之位置決定該櫃體內部的氣流方向。在根據本發明的櫃中，該氣流的主要方向應介於該等側壁17,19之間，亦即該氣流應主要被引導至該右側壁19，或該氣流應主要被引導至該左側壁17。換言之，該氣流的主要方向應為水平的，且介於該等側壁17,19之間，使朝向該操作員的氣流成分最小化。在該等櫃1,101,201,301中，該氣體入口107係提供於該後壁23中，且與該左側壁17相比，較接近該右側壁19。該等氣體出口51,53,67,69,76係位在較接近該左側壁17(與該右側壁19相比)，使在該等櫃1,101,201,301中的氣流之主要方向係朝向該左側壁17。該等流櫃1,101,201,301係位在該氣體入口與該氣體出口之間。在該等圖示中顯示的櫃1,101,201,301中，該工作區域係由上述空間提供，且包含該底壁15的一中間部分。該等櫃1,101,201,301的後壁23具有一假想垂直延伸中央線，其將該後壁23分成朝向該左側壁17的一左部分及朝向該右側壁19的一右部分。如已經指出的，在該等櫃1,101,201,301中，該氣體入口107係位於該後壁23的右部分中，且該等氣體出口51,53,67,69,76係位於靠近該後壁23的一左部分，亦即在該後壁23的假想中央線之另一側。在該等櫃1,101,201,301中，在該等櫃1,101,201,301的壁中之氣體出口的位置可被改變。然而，該等側壁17,19之間的期望氣流係需要的，該氣體出口係位在一壁中，且該壁或該壁的部分必須為定義二假想平面之間的一假想分隔的部分。這些假想平面定義一假想左分隔及一假想右分隔。該第一假想平面在該後壁的假想垂直延伸中央線及該前壁27的一假想延伸中央線。該第二假想平面在該等側壁17,19與該前壁27之間延伸。若該氣體入口係位於該後壁23的右部分(如該等圖中所示)，接著該至少一個氣體出口係位於該櫃的一壁或形成該假想左部分的壁部分。反之亦然，若該氣體入口係位於該後壁23的左部分(未示於該等圖式中)，接著該至少一個氣體出口係位於該櫃的一壁或形成該假想右部分的一壁部分。在該等圖中顯示的流櫃1,101,201,301中，該氣體出口可位在該櫃的任何壁中，但不在該前壁中，且該氣體出口不能位在靠近該前壁27的底壁之一部分中。

該等櫃系統100,300及該等櫃1,201,301可被一操作員以下述的方式使用：在一個物體或數個物體已經利用三維列印而被製造之後，這些物體必須自該粉末基底移除，且解放過量的粉末。此清潔程序為一需要小心處理的操作，由於綠色部件具有相對低的強度，且本質脆弱。避免該等綠色部件受損。藉由使用該等櫃系統100,300能有效地清潔。

該操作員利用門把20打開該等流櫃1,101,201,301的門21，以將該(等)物體置於該櫃的容室中之底壁15上。該底壁15能支撐一物體，且若需要的話能收集自該物體移除的物質，如粉塵及粉末。該櫃的底壁15定義此容室的一封閉底邊界。換言之，自該物體移除的物質不會通過該底壁15至該底壁15下方的櫃之一內部容室。

在開始利用該等手持清潔工具進行清潔程序之前，該抽出單元63較佳係被啟用。在使用該抽出單元63自該櫃外殼5的容室抽出氣體及充滿粉末氣體中。該抽出單元63被構成及設置以在每單位時間抽出最小體積之充滿氣體的粉末，較佳係至少20倍，大於在每單位時間抽出提供的壓縮氣體之最大體積。

該等消音器71,371減少藉由使用中的抽出單元63製造的噪音，使該櫃系統100提供友善的工作環境給更多的操作員。

在一實施例中，該櫃系統可在沒有一內部消音器371下被操作。在此狀況下，可藉由透過該管體61來連接該氣旋分離器75的管體連接器與該外部消音器71的管體連接器74，而使該抽出單元63直接連接至該外部消音器71。接著，該櫃的容室之氣體出口與該外部消音器71的入口76重合。

在另一實施例中，該櫃系統可在沒有一外部消音器71下被操作。在此狀況下，可藉由透過該管體61來連接該氣旋分離器75的管體連接器與該櫃的管體連接器51,53,67或69，而使該抽出單元63直接連接至該內部消音器371，這些連接器的內部接著可藉由一部分管體而連接至該內部消音器371(如圖5中所示)。

在又一實施例中，該櫃系統可與被呈現的內部消音器371及外部消音器71二者而被操作，其藉由選擇他們中之其中一者，且能改變「快速進行(on the fly)」，亦即在該操作期間，且自該容室中。在此狀況下，該抽出單元63可利用該容室中的部分而連接至該內部消音器371或該外部消音器71之任一者。舉例來說，該氣旋分離器75可利用該管體61而被連接至該等管體連接器之其中一者，如該流櫃1的第一管體連接器51之一例子。在該櫃的內部，管體的部分接著係連接至該第一管體連接器51。如圖5所示，在該櫃的更內部，剩餘的連接器53,67或69之其中一者係藉由管體的另一部分而被連接至該內部消音器371，即管體連接器53。

在管體連接器67及69的例子中，此讓其他的二管體連接器為未被佔用的。若這些之其中一者，即管體連接器67，其係連接於該櫃的外部上，並連接至管體連接器53的外部，其將建立與內部消音器371的一氣流連接。若二者的另一者，即管體連接器69，其係連接於管體連接74上的櫃之外部上至該外部消音器71，一氣流連接亦被建立在那裡。該操作員現在可藉由採用連接至連接器51的內部部分之管體的部分，以及藉由連接其至該等管體連接器67(且使用該內部消音器)或69(且使用該外部消音器)，而簡易地在使用該內部消音器或該外部消音器之任一者之間開關。若有必要，未被選擇的管體連接器67,69可被一蓋件覆蓋。

在一物體的一清潔程序或用於需要不同情況的一新清潔程序期間，該操作員係因此在無需將其手自該等手套中移出，而能自該外部消音器71切換為內部消音器371，反之亦然，其中該等手套一般係用於操作該等手持清潔工具，且用以抓住該等物體以進行清潔。

該等手持清潔工具的操作將壓縮氣體引導至被清潔的物體之表面。該操作員可透過該視窗壁構件35的視窗而檢查清潔程序。被提供至該清潔工具的壓縮氣體之壓力可利用該控制單元127及利用該櫃內部的閥箱來調整，該操作員被允許選擇想要的清潔工具以使用，例如一刷子、一噴嘴、一注射針頭或類似物等。其當然亦可能為該清潔工具具有可與此類工具可替換地耦合的一端。在該清潔程序之後，該等清潔物品可利用該門21而自該櫃移除。

為了防止粉塵爆炸，該櫃中使用的所有管體為防靜電的。在標準化的利益及降低基於操作員的錯誤之下，所有管體可相同種類及尺寸，使所有管體為防靜電的。使類的管體之來源對於所屬技術領域中具有通常知識者而言為已知的。

若該抽出單元63係接地，則更能幫助防止粉塵爆炸，若該等流櫃1,101,201,301的金屬構件係導電的，且以導電方式彼此連接。此可藉由例如螺絲或螺栓的緊固件緊固至支撐該等流櫃1,101,201,301的櫃基座3之接地金屬而被達成。該底壁15一樣係由導電材料製造，或具有導電塗層，以防止該等綠色部件黏在該底面，以及防止靜電荷累積。一般最佳實施例具有由不銹鋼製造的所有壁。

給該清潔工具的鉤體111,113,115,117及連接器係位於靠近使用中的櫃系統之頂壁，該等鉤體保持在該工作區域，且將透過該視窗壁構件35的視窗之操作員的視野之阻礙最小化。

如圖所示，鉤體的數量可改變，示例性實施例具有二組的二鉤體111,113,115,117(圖3及圖4)，且在該等流櫃1,101,201內部的10個鉤體(圖5)被示出。

該濾器裝置79的濾器可以對使用者有善及相對有效率的方式交換。較佳地，該濾器裝置79的濾器係與使用於該櫃的空氣入口107之濾器相同，使該櫃系統的不同可交換構件之數量為最小的。

該等圖中所示的櫃系統100,300之抽出單元63的代替，亦有可能使用一固定式抽出單元(圖未示)。此外，有可能安裝此類的固定式抽出單元至該流櫃1或該櫃基座3。舉例來說，該固定式抽出單元可被固定至藉於該底板15與該基座支撐件9之間的柱體8(圖1)。此類抽出單元亦可包括一氣旋分離器、一容器及一濾器，但亦有可能使用具有不同配置的一抽出單元。

藉由將一抽出單元設置於一行動單元上，該抽出單元的可交換性可被增加，使例如在一第一抽出單元的保養期間，其有可能使該櫃與一第二抽出單元連接，使其對於該操作員來說仍可能用相同的櫃而進行工作。其亦有可能使用不具有一消音器的一抽出單元。

1‧‧‧流櫃
3‧‧‧櫃基座
5‧‧‧櫃外殼
8‧‧‧柱體
9‧‧‧基座支撐件
11‧‧‧肘靠部
13‧‧‧肘靠部
15‧‧‧底壁
17‧‧‧左側壁
19‧‧‧右側壁
20‧‧‧門把
21‧‧‧門
23‧‧‧後壁
25‧‧‧頂壁
27‧‧‧前壁
29‧‧‧中央壁構件
31‧‧‧右側壁構件
33‧‧‧左側壁構件
35‧‧‧視窗壁構件
37‧‧‧口
39‧‧‧口
51‧‧‧第一管體連接器
53‧‧‧第二管體連接器
61‧‧‧管體
63‧‧‧抽出單元
65‧‧‧通孔
67‧‧‧第三管體連接器
69‧‧‧第四管體連接器
71‧‧‧外部消音器
74‧‧‧管體連接器
75‧‧‧氣旋分離器
76‧‧‧入口
77‧‧‧可移除容器
79‧‧‧濾器裝置
81‧‧‧濾器排出軟管
83‧‧‧移動單元
85‧‧‧輪
87‧‧‧輪
89‧‧‧輪
100‧‧‧櫃系統
101‧‧‧櫃
102‧‧‧櫃
103‧‧‧手套
105‧‧‧手套
107‧‧‧氣體入口
109‧‧‧濾器
111‧‧‧鉤體
113‧‧‧鉤體
115‧‧‧鉤體
117‧‧‧鉤體
121‧‧‧閥島
123‧‧‧閥島
124‧‧‧閥箱
127‧‧‧控制單元
300‧‧‧流櫃系統
301‧‧‧櫃
371‧‧‧內部消音器
375‧‧‧入口
H1‧‧‧中央壁構件的最大垂直高度
H2‧‧‧後壁的垂直高度

為了詳細說明本發明，以下將參考附圖來敘述其示例性實施例。［圖1］顯示用於清潔物體的一流櫃系統之櫃子左邊之一等角視圖。［圖2］顯示用於清潔物體的流櫃系統之櫃子右邊之一等角視圖，且亦例示該抽出單元的氣旋分離器及該可移除連接器。［圖3］顯示該流櫃系統的櫃子之一等角上視圖。［圖4］顯示被提供有手套的圖3中所顯示之櫃子。［圖5］顯示該流櫃系統的一另一配置。

1‧‧‧流櫃

3‧‧‧櫃基座

8‧‧‧柱體

9‧‧‧基座支撐件

11‧‧‧肘靠部

13‧‧‧肘靠部

15‧‧‧底壁

19‧‧‧右側壁

20‧‧‧門把

21‧‧‧門

25‧‧‧頂壁

27‧‧‧前壁

29‧‧‧中央壁構件

31‧‧‧右側壁構件

33‧‧‧左側壁構件

35‧‧‧視窗壁構件

37‧‧‧口

51‧‧‧第一管體連接器

61‧‧‧管體

63‧‧‧抽出單元

71‧‧‧外部消音器

74‧‧‧管體連接器

75‧‧‧氣旋分離器

77‧‧‧可移除容器

79‧‧‧濾器裝置

81‧‧‧濾器排出軟管

83‧‧‧移動單元

85‧‧‧輪

87‧‧‧輪

89‧‧‧輪

100‧‧‧櫃系統

Claims

一種用於清潔至少一個物體的流櫃系統，該系統包括：一櫃，具有一底壁(用於支撐將被清潔的至少一個物體)、一頂壁、一左側壁、一右側壁、一前壁及一後壁，該等壁圍成一容室；複數手持清潔工具及在該容室內的管體，該管體用於提供壓縮氣體至該等手持清潔工具，以藉由提供的壓縮氣體之手段來移除自該至少一個物體的粉末；以及一抽出單元，包括用於透過一氣體開口而自該容室抽出充滿粉末的氣體之管體，其中該氣體開口係位在鄰近該左側壁、該右側壁之其一者及該後壁；該櫃更包括一氣體入口、一觀景窗、一左手套口及一右手套口，該氣體入口在鄰近該左側壁、該右側壁之另一者的後壁中及該後壁，該左手套口鄰近該左側壁及該前壁，該右手套口臨近該右側壁及該前壁，二手套口被構成及設置給操作員以手動操作該等清潔工具的至少一者進入該櫃中；該抽出單元被構成及設置以在每單位時間抽出最小體積之充滿粉末的氣體，該最小體積大於每單位時間抽出的提供的壓縮氣體之最大體積。
如請求項1所述之流櫃系統，其中該抽出單元被構成及設置以在每單位時間抽出最小體積的充滿粉末的氣體，該最小體積為每單位時間抽出提供的壓縮氣體之最大體積的兩倍。
如請求項1或2所述之流櫃系統，其中該抽出單元被構成及設置以50 Nm^3/ hour至250 Nm³ /hour之間，較佳為100Nm³ /hou至200 Nm³ /hour之間抽出充滿粉末的氣體，及/或用於提供壓縮氣體的管體與該等手持清潔工具的組合被構成及設置以提供在自2巴(bar gauge)至4巴之間的範圍內的壓力，較佳為約3巴的壓力，以及自2.0Nm^3/ hour至5.5 Nm^3/ hour之間的範圍內，較佳為小於5 Nm³ /hour的體積流量。
如上述請求項中任一項所述之流櫃系統，其中該抽出單元包括位於該櫃內部的一內部消音器及/或位於該櫃外部的一外部消音器，該外部消音器較佳係位於鄰近該櫃的底壁，且尤其是該氣體出口與該外部消音器重合，且該外部消音器的出口為一管體連接器形狀。
如請求項4所述之流櫃系統，其中該櫃的壁包括四個管體連接器，各該管體連接器允許該櫃的內部管體及外部管體的連接。
如上述請求項中任一項所述之流櫃系統，其中該體機內的所有管體為防靜電的。
如上述請求項中任一項所述之流櫃系統，其中該櫃系統的所有導電構件為在相同電位上，且其中該櫃系統接地。
如上述請求項中任一項所述之流櫃系統，其中各該清潔工具係連接至一閥島(valver terminal)，該閥島允許該清潔工具之其一者連接，該閥島較佳係位於鄰近該櫃的頂壁。
如上述請求項中任一項所述之流櫃系統，更包括靠近或在該櫃的底壁上之複數鉤體係構成及設置以暫時地鉤住用於提供壓縮氣體的管體及該抽出單元的管體。
如上述請求項中任一項所述之流櫃系統，其中該抽出單元包括一氣旋分離器，係構成及設置以接收自該容室之充滿粉末的氣體，以及將粉末粒子自該氣體分離。
如上述請求項中任一項所述之流櫃系統，其中該抽出單元包括一可移除容器，該可移除容器用於收集自該氣體分離的粉末粒子。
如上述請求項中任一項所述之流櫃系統，其中該抽出單元係被提供有一濾器，該濾器用於濾除自該環境排出的氣體。
如上述請求項中任一項所述之流櫃系統，其中該氣體入口被提供有一濾器，該濾器用於濾除進入該容室的氣體。
如請求項12或13所述之流櫃系統，其中該抽出單元的濾器與該氣體入口的濾器相同。
如上述請求項中任一項所述之流櫃系統，其中各該手套口具有以不透氣手段連接於其的一手套，各該手套較佳係由例如Gore-Tex的一透氣材料製造。
一種用於清潔物體的如上述請求項中任一項所述之流櫃系統的使用方法，該等物體為藉由一三維列印程序製造的綠色部件，且較佳為藉由一三維列印程序製造的金屬綠色部件。