室圧制御システム及び方法
【課題】扉の開閉に伴う対象室の圧力変動を極力抑制することのできる室圧制御システム及び方法を提供する。
【解決手段】室圧制御システム１０は、扉３０Ｗ〜３０Ｚを有する対象室１２Ａ〜１２Ｃと、その給気風量を調整するダンパ１８Ａ〜１８Ｃと、対象室１２Ａ〜１２Ｃの圧力値を測定する差圧センサ２２Ａ〜２２Ｃと、差圧センサ２２Ａ〜２２Ｃに基づいてダンパ１８Ａ〜１８Ｃを制御し、且つ、扉３０Ｗ〜３０Ｚの開閉を制御する制御装置３６と、を備え、制御装置３６は、差圧センサ２２Ａ〜２２Ｃで測定した圧力変動が所定範囲内に収まるまで、扉３０Ｗ〜３０Ｚを閉状態に維持する。
【解決手段】室圧制御システム１０は、扉３０Ｗ〜３０Ｚを有する対象室１２Ａ〜１２Ｃと、その給気風量を調整するダンパ１８Ａ〜１８Ｃと、対象室１２Ａ〜１２Ｃの圧力値を測定する差圧センサ２２Ａ〜２２Ｃと、差圧センサ２２Ａ〜２２Ｃに基づいてダンパ１８Ａ〜１８Ｃを制御し、且つ、扉３０Ｗ〜３０Ｚの開閉を制御する制御装置３６と、を備え、制御装置３６は、差圧センサ２２Ａ〜２２Ｃで測定した圧力変動が所定範囲内に収まるまで、扉３０Ｗ〜３０Ｚを閉状態に維持する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は室圧制御システム及び方法に係り、特にクリーンルーム、環境試験室、バイオハザード施設、ケミカルハザード施設、原子力施設などで用いる室圧制御システム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
クリーンルームやバイオハザード施設などには、圧力管理が必要な部屋（以下、対象室という）が多数設けられており、各対象室では、給気風量を調節することによって所定の圧力値に制御されている。
【０００３】
このような室圧制御システムでは、扉の開閉によって対象室の圧力が大きく変動するという問題がある。そこで、圧力変動を抑制するために様々な室圧制御システムが提案されている。たとえば、特許文献１には、対象室への給気風量の調整を行うダンパの開度可能調整範囲を、対象室の扉の開閉に応じて調整することによって、対象室の室圧変動を抑制する室圧制御システムが記載されている。また、特許文献２には、扉を介して連通する二つの対象室の目標室圧を扉の開閉に応じて変更することによって、対象室の室圧変動を抑制する室圧制御システムが記載されている。
【０００４】
しかし、これら従来の室圧制御システムだけでは、扉を開閉した際の対象室の圧力変動を十分に抑制することができないという問題があり、特に対象室への入退室を短時間で行った場合には、対象室の圧力変動が大きくなるという問題があった。
【０００５】
また、通常の室圧制御システムは、対象室の入口用扉と出口用扉が同時に開閉しないようになっている。すなわち、入口用扉が開いた際には出口用扉にインターロックがかかり、逆に出口用扉が開いた際には入口用扉にインターロックがかかることによって、両方の扉が同時に開かないようになっている。これによって、対象室の圧力が大きく変動することを防止している。
【特許文献１】特開２００６−７８０８６号公報
【特許文献２】特開平１０−８３２２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、このような室圧制御システムにおいても、短時間で入退室を行った場合には、対象室の圧力変動が大きくなるという問題があった。
【０００７】
本発明はこのような事情に鑑みて成されたもので、扉の開閉に伴う対象室の圧力変動を極力抑制することのできる室圧制御システム及び方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載の発明は前記目的を達成するために、扉を有する対象室の圧力を、該対象室への給気風量または前記対象室からの排気風量を調整することによって制御する室圧制御方法において、前記対象室の圧力変動が所定範囲内に収まるまで、前記扉を閉じた状態に維持することを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載の発明は請求項１の発明において、前記対象室の圧力変動が所定範囲内に収まるまで、前記扉の閉状態を示す表示が前記扉に成されることを特徴とする。
【００１０】
請求項３に記載の発明は請求項２の発明において、前記圧力変動が前記所定範囲に収まる直前に、その旨が前記扉に表示されることを特徴とする。
【００１１】
請求項４に記載の発明は前記目的を達成するために、扉を有する対象室と、前記対象室への給気風量または前記対象室からの排気風量を調整することによって前記対象室の圧力を調整する圧力調整手段と、前記対象室の圧力を測定するセンサと、前記センサの測定値に基づいて前記圧力調整手段を制御するとともに、前記扉の開閉を制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記センサで測定した圧力変動が所定範囲内に収まるまで、前記扉を閉状態に維持することを特徴とする。
【００１２】
請求項５に記載の発明は請求項４の発明において、前記扉又は前記扉の近傍に表示画面が設けられ、該表示画面には、前記対象室の圧力変動が所定範囲内に収まるまで、前記扉の閉状態を示す表示が成されることを特徴とする。
【００１３】
請求項６に記載の発明は請求項５の発明において、前記表示画面には、前記圧力変動が前記所定範囲内に収まる直前に、その旨が表示されることを特徴とする。
【００１４】
本発明によれば、対象室の圧力変動が所定範囲内に収まるまで、扉を閉じた状態に維持するので、対象室の圧力が安定した状態で扉を開くことができる。したがって、対象室の圧力変動が所定範囲内に収まる前に扉を開いた場合のように、扉の開閉によって対象室の圧力がさらに大きく変動することを防止することができる。
【００１５】
なお、本発明において、「扉を閉じた状態に維持する」方法（手段）としては、扉の開閉信号を受けた際に所定の時間だけ遅らせて扉を開閉する方法や、扉を機械的又は電気的にロックする方法が考えられる。
【００１６】
また、本発明において、「圧力変動が所定範囲内に収まる直前」を検知する方法としては、圧力変動の動きに基づいて予測する方法や、所定範囲よりも若干大きい範囲内に圧力変動が収まったことを検知する方法が考えられる。
【００１７】
請求項７に記載の発明は前記目的を達成するために、扉を有する対象室の圧力を、該対象室への給気風量または前記対象室からの排気風量を調整することによって制御する室圧制御方法において、前記扉を開く前に、前記扉に形成した開閉自在な窓を開くとともに前記給気風量または前記排気風量の調整速度を低下させ、前記扉を閉じた後に前記窓を閉じるとともに前記調整速度を元に戻すことを特徴とする。
【００１８】
請求項８に記載の発明は前記目的を達成するために、扉を有する対象室と、前記対象室の圧力を測定するセンサと、前記対象室への給気風量または前記対象室からの排気風量を調整することによって前記対象室の圧力を調整する圧力調整手段と、前記センサの測定値に基づいて前記圧力調整手段を制御するとともに、前記扉の開閉を制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記扉を開く前に、前記窓を開くとともに前記給気風量または前記排気風量の調整速度を低下させるように制御し、前記扉を閉じた後に、前記窓を閉じるとともに前記調整速度を元に戻すように制御することを特徴とする。
【００１９】
請求項７、８に記載の発明によれば、扉よりも開口面積の小さい窓を開き、且つ、給気風量の調整速度を低下させた後、扉を開くようにしたので、扉を開いた際に対象室の圧力が急激に変化することを防止することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、対象室の圧力変動が所定範囲内に収まるまで扉を閉じた状態に維持したり、扉を開く前に窓を開いて給気風量または排気風量の調整速度を低下させたりしたので、扉の開閉に伴う対象室の圧力変動を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下添付図面に従って本発明に係る室圧制御システム及び方法の実施の形態について説明する。
【００２２】
図１は、本実施の形態の一例として給気風量を調整することによって室圧を制御する室圧制御システムの構成を模式的に示す側面図であり、図２はその平面図である。これらの図に示す室圧制御システム１０は、連続する三つの対象室１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃをそれぞれ所定の圧力範囲に制御するシステムである。なお、対象室１２Ａ〜１２Ｃの数は三つに限定するものではなく、２つ以下又は４つ以上であってもよい。
【００２３】
各対象室１２Ａ〜１２Ｃの天井面には、給気ダクト１４が分岐されて接続されている。この給気ダクト１４は合流して給気ファン１６に接続されており、さらに不図示の空調機に接続されている。これにより、空調機で温湿度が調節された空調エアは、給気ファン１６を駆動することによって各対象室１２Ａ〜１２Ｃに給気される。
【００２４】
給気ダクト１４の各分岐部分にはそれぞれ、室圧調整用ダンパ（以下、単にダンパという）１８Ａ〜１８Ｃが設けられている。このダンパ１８Ａ〜１８Ｃの開度を調整することによって各対象室１２Ａ〜１２Ｃへの給気風量が調節され、各対象室１２Ａ〜１２Ｃの圧力が調整される。
【００２５】
各ダンパ１８Ａ〜１８Ｃには、指示調節計２０Ａ〜２０Ｃが接続されており、この指示調節計２０Ａ〜２０Ｃによって、ダンパ１８Ａ〜１８Ｃの開度が調節される。
【００２６】
各指示調節計２０Ａ〜２０Ｃには差圧計２２Ａ〜２２Ｃに接続されている。各差圧計２２Ａ〜２２Ｃは、各対象室１２Ａ〜１２Ｃの内外の差圧を測定するセンサであり、この差圧計２２Ａ〜２２Ｃの測定値に応じて、指示調節計２０Ａ〜２０Ｃがダンパ１８Ａ〜１８Ｃの開度を調節するようになっている。これにより、各対象室１２Ａ〜１２Ｃの差圧に応じて給気風量が調整されるので、各対象室１２Ａ〜１２Ｃを所定の圧力（差圧）に制御することができる。
【００２７】
各対象室１２Ａ〜１２Ｃの天井面には、排気ダクト２４の分岐部分が接続されている。この排気ダクト２４は合流され、排気ファン２６を介して外部に連通されている。したがって、排気ファン２６を駆動することによって対象室１２Ａ〜１２Ｃ内のエアが排気ダクト２４を介して外部に排出される。
【００２８】
排気ダクト２４の各分岐部分には、ダンパ２８Ａ〜２８Ｃが設けられており、このダンパ２８Ａ〜２８Ｃの開度を調節することによっても、各対象室１２Ａ〜１２Ｃの圧力を調節することができる。なお、本実施の形態では、給気側のダンパ１８Ａ〜１８Ｃの開度を調整することによって対象室１２Ａ〜１２Ｃの圧力を調整する例で説明するが、ダンパ１８Ａ〜１８Ｃの代わりにダンパ２８Ａ〜２８Ｃの開度を調整してもよく、また、両方のダンパ１８Ａ〜１８Ｃ、２８Ａ〜２８Ｃの開度を調整してもよい。
【００２９】
各対象室１２Ａ〜１２Ｃ同士の間には、入退室用の扉３０Ｘ、３０Ｙが設けられている。すなわち、扉３０Ｘは、対象室１２Ａと対象室１２Ｂとの仕切り壁３２Ｘに設けられ、この扉３０Ｘを開くことによって対象室１２Ａと対象室１２Ｂとが連通される。扉３０Ｙは、対象室１２Ｂと対象室１２Ｃとの仕切り壁３２Ｙに設けられ、この扉３０Ｙを開くことによって対象室１２Ｂと対象室１２Ｃとが連通される。
【００３０】
また、対象室１２Ａ、１２Ｃにはそれぞれ、扉３０Ｗ、３０Ｚが設けられており、この扉３０Ｗ、３０Ｚを開くことによって対象室１２Ａ、１２Ｃが室外空間（たとえば廊下など）に連通される。なお、対象室１２Ｂの側面に不図示の扉を設け、この扉を介して室外空間に連通させるようにしてもよい。
【００３１】
各扉３０Ｗ〜３０Ｚには、不図示の自動開閉装置が設けられており、この自動開閉装置によって扉３０Ｗ〜３０Ｚの開閉操作が自動で行われる。
【００３２】
各扉３０Ｗ〜３０Ｚの近傍にはそれぞれ、スイッチ３４Ｗ〜３４Ｚが設けられる。このスイッチ３４Ｗ〜３４Ｚを操作することによって、スイッチ３４Ｗ〜３４Ｚに対応する扉３０Ｗ〜３０Ｚが自動で開閉される。
【００３３】
各扉３０Ｗ〜３０Ｚの自動開閉装置と各スイッチ３４Ｗ〜３４Ｚは、制御装置３６に接続されている。制御装置３６は、各スイッチ３４Ｗ〜３４Ｚから扉３０Ｗ〜３０Ｚの開閉信号が送信された際に、その信号に基づいて扉３０Ｗ〜３０Ｚの開閉操作を行うように自動開閉装置に指示信号を送信する。これにより、スイッチ３４Ｗ〜３４Ｚの操作によって扉３０Ｗ〜３０Ｚが自動的に開閉操作される。
【００３４】
制御装置３６は、前述した指示調節計２０Ａ〜２０Ｃ、差圧計２２Ａ〜２２Ｃにも接続されており、差圧計２２Ａ〜２２Ｃの測定値に応じて、指示調節計２０Ａ〜２０Ｃを制御するように構成される。具体的には、制御装置３６には、所定の設定値が入力されており、差圧計２２Ａ〜２２Ｃの測定値がこの設定値になるように指示調節計２０Ａ〜２０Ｃを制御する。これにより、ダンパ１８Ａ〜１８Ｃの開度が調節され、各対象室１２Ａ〜１２Ｃの圧力が変動して所定値に制御される。
【００３５】
また、制御装置３６は、スイッチ３４Ｗ〜３４Ｚが操作された際に、差圧計２２Ａ〜２２Ｃの測定値に応じて、扉３０Ｗ〜３０Ｚを開閉するタイミングを制御するように構成される。たとえば、スイッチ３４Ｗが操作された際、差圧計２２Ａの測定値の変動の振幅（すなわち圧力変動）が、予め設定された範囲内の場合はすぐに扉３０Ｗを開閉操作し、設定範囲外の場合は設定範囲内に収まるまで扉３０Ｗを閉じた状態に維持して設定範囲内に収まった後に扉３０Ｗを開くように制御する。同様に、スイッチ３４Ｚが操作された際、差圧計２２Ａの測定値の変動の振幅が設定範囲内の場合は扉３０Ｚをすぐに開閉操作し、設定範囲外の場合は設定範囲内に収まるまで扉３０Ｚを閉じた状態に維持して設定範囲内に収まった後に扉３０Ｚを開くように制御する。
【００３６】
また、スイッチ３４Ｘが操作された際は、差圧計２２Ａ及び２２Ｂの測定値の変動の振幅（すなわち圧力変動）が設定範囲内の場合は扉３０Ｘをすぐに開閉操作し、設定範囲外の場合は設定範囲内に収まるまで扉３０Ｘを閉じた状態に維持して設定範囲内に収まった後に扉３０Ｘを開くように制御する。同様に、スイッチ３４Ｙが操作された際は、差圧計２２Ｂ及び２２Ｃの測定値の変動の振幅が設定範囲内の場合は扉３０Ｙをすぐに開閉操作し、設定範囲外の場合は設定範囲内に収まるまで扉３０Ｙを閉じた状態に維持して設定範囲内に収まった後に扉３０Ｙを開くように制御する。
【００３７】
各扉３０Ｗ〜３０Ｚには不図示の表示画面が設けられ、この表示画面は制御装置３６に接続されている。表示画面には、扉３０Ｗ〜３０Ｚを閉じた状態に維持している間、その旨を伝える内容（たとえば「室圧安定運転中。しばらくお待ちください。」などのメッセージ」）が表示される。さらに、表示画面には、上述した圧力変動が設定範囲に近づいた際に、その旨を伝える内容（たとえば「間もなく入れます。少々お待ち下さい。」などのメッセージ）が表示される。なお、圧力変動が設定範囲に近づいたか否かの判断は、たとえば差圧計２２Ａ〜２２Ｃの測定値からその動きを予測したり、設定範囲よりも若干大きい範囲を別に設定し、その範囲内に圧力変動が収まったか否かを判別したりするとよい。
【００３８】
また、表示画面の位置は、扉３０Ｗ〜３０Ｚに限定するものではなく、扉３０Ｗ〜３０Ｚを開閉する際に見える位置であればよい。また、表示画面の代わりに音声でメッセージを伝えるようにしてもよい。
【００３９】
次に上記の如く構成された室圧制御システム１０の作用について各扉３０Ｗ〜３０Ｚを開く例で説明する。
【００４０】
扉３０Ｗを開いて対象室１２Ａに入室又は対象室１２Ａから退室する場合、作業者は、スイッチ３４Ｗを押下操作する。これにより、スイッチ３４Ｗから制御装置３６に指示信号が出力される。制御装置３６は、指示信号を受信すると、差圧計２２Ａの測定値の変動の振幅が設定範囲内に収まっているかどうかを判断する。そして、設定範囲内であると判断した場合はすぐに、扉３０Ｗの自動開閉装置に操作信号を出力する。これにより、スイッチ３４Ｗを押下操作したと同時に扉３０Ｗが開くように操作される。
【００４１】
また、差圧計２２Ａの測定値が設定範囲外であると判断した場合、制御装置３６は、表示画面（不図示）に信号を出力して表示画面にその旨を表示させ、その状態で待機する。そして、差圧計２２Ａの測定値をモニタリングし、設定範囲内に収まる直前に、その旨を表示画面に表示し、設定範囲内に収まったと判断した後で、扉３０Ｗの自動開閉装置に操作信号を出力する。これにより、対象室１２Ａの差圧が設定範囲内に収まり、安定した状態で、扉３０Ｗが開かれる。したがって、外乱による対象室１２Ａの圧力変動を抑制することができる。
【００４２】
同様に、扉３０Ｚを開いて対象室１２Ｃに入室又は対象室１２Ｃから退室する場合、作業者は、スイッチ３４Ｚを押下操作する。これにより、スイッチ３４Ｚから制御装置３６に指示信号が出力される。制御装置３６は、指示信号を受信すると、差圧計２２Ｃの測定値の変動の振幅が設定範囲内に収まっているかどうかを判断する。そして、設定範囲内であると判断した場合はすぐに、扉３０Ｚの自動開閉装置に操作信号を出力する。これにより、スイッチ３４Ｚを押下操作したと同時に扉３０Ｚが開くように操作される。
【００４３】
また、差圧計２２Ｃの測定値が設定範囲外であると判断した場合、制御装置３６は、表示画面（不図示）に信号を出力して表示画面にその旨を表示させ、その状態で待機する。そして、差圧計２２Ｃの測定値をモニタリングし、設定範囲内に収まる直前に、その旨を表示画面に表示し、設定範囲内に収まったと判断した後で、扉３０Ｚの自動開閉装置に操作信号を出力する。これにより、対象室１２Ｃの差圧が設定範囲内に収まり、安定した状態で、扉３０Ｚが開かれる。したがって、外乱による対象室１２Ｃの圧力変動を抑制することができる。
【００４４】
一方、扉３０Ｘを開いて対象室１２Ａ又は１２Ｂに入室する場合、作業者は、スイッチ３４Ｘを押下操作する。これにより、スイッチ３４Ｘから制御装置３６に指示信号が出力される。制御装置３６は、指示信号を受信すると、差圧計２２Ａ及び２２Ｂの測定値が設定範囲内に収まっているかどうかを判別する。そして、両方が設定範囲内であると判断した場合はすぐに、扉３０Ｘの自動開閉装置に操作信号を出力する。これにより、スイッチ３４Ｘを押下操作したと同時に扉３０Ｘが開くように操作される。
【００４５】
また、差圧計２２Ａ又は２２Ｂの測定値が設定範囲外であると判断した場合、制御装置３６は、表示画面（不図示）に信号を出力して表示画面にその旨を表示させ、その状態で待機する。そして、両方の測定値をモニタリングし、設定範囲内に収まる直前にその旨を表示画面に表示し、設定範囲内に収まったと判断した後で、扉３０Ｘの自動開閉装置に操作信号を出力する。これにより、対象室１２Ａ及び１２Ｂの差圧が設定範囲内に収まり、安定した状態で扉３０Ｘが開かれる。したがって、外乱による対象室１２Ａ、１２Ｂの圧力変動を抑制することができる。
【００４６】
同様に、扉３０Ｙを開いて対象室１２Ａ又は１２Ｂに入室する場合、作業者は、スイッチ３４Ｙを押下操作する。これにより、スイッチ３４Ｙから制御装置３６に指示信号が出力される。制御装置３６は、指示信号を受信すると、差圧計２２Ｂ及び２２Ｃの測定値が設定範囲内に収まっているかどうかを判別する。そして、両方が設定範囲内であると判断した場合はすぐに、扉３０Ｙの自動開閉装置に操作信号を出力する。これにより、スイッチ３４Ｙを押下操作したと同時に扉３０Ｙが開くように操作される。
【００４７】
また、差圧計２２Ｂ又は２２Ｃの測定値が設定範囲外であると判断した場合、制御装置３６は、表示画面（不図示）に信号を出力して表示画面にその旨を表示させ、その状態で待機する。そして、両方の測定値をモニタリングし、設定範囲内に収まる直前にその旨を表示画面に表示し、設定範囲内に収まったと判断した後で、扉３０Ｙの自動開閉装置に操作信号を出力する。これにより、対象室１２Ｂ及び１２Ｃの差圧が設定範囲内に収まり、安定した状態で扉３０Ｙが開かれる。したがって、外乱による対象室１２Ｂ、１２Ｃの圧力変動を抑制することができる。
【００４８】
このように本実施の形態によれば、入室及び退室する対象室１２Ａ〜１２Ｃの圧力変動が設定範囲外である場合は強制的に扉３０Ｗ〜３０Ｚを閉めた状態で維持し、設定範囲内に収まってから扉３０Ｗ〜３０Ｚを開けるようにしたので、圧力が常に安定した状態の対象室１２Ａ〜１２Ｃに入室、退室が行われることになり、対象室１２Ａ〜１２Ｃの圧力変動を極力抑制することができる。
【００４９】
なお、上述した第１の実施形態では、スイッチ３４Ｗ〜３４Ｚが押されてから扉３０Ｗ〜３０Ｚが開くまでのタイミングを制御することによって、扉３０Ｗ〜３０Ｚが閉じた状態を維持するようにしたが、圧力変動が設定範囲内に収まるまで扉３０Ｗ〜３０Ｚを機械的又は電気的にロックするようにしてもよい。すなわち、上述した第１の実施形態において、スイッチ３４Ｗ〜３４Ｚの代わりに、扉３０Ｗ〜３０Ｚの開閉を検知するセンサ（不図示）と、扉３０Ｗ〜３０Ｚを個別にロックするロック手段（不図示）を設け、このセンサによって扉３０Ｗ〜３０Ｚが閉じたことを検知した際に、対象室１２Ａ〜１２Ｃの圧力変動が設定範囲内に収まるまでロック手段で扉３０Ｗ〜３０Ｚをロックし、設定範囲内に収まった後にそのロックを解除するようにしてもよい。このように構成した場合にも、対象室１２Ａ〜１２Ｃの圧力値が設定範囲内に収まるまで扉３０Ｗ〜３０Ｚを閉じた状態に維持することができ、対象室１２Ａ〜１２Ｃの圧力変動を抑制することができる。
【００５０】
次に第２の実施形態の室圧制御システムについて説明する。図３は、第２の実施形態の室圧制御システムを模式的に示す側面図である。
【００５１】
同図に示す第２の実施形態は、各扉３０Ｗ〜３０Ｚに、窓となる開口部４０Ｗ〜４０Ｚが形成されている。この開口部４０Ｗ〜４０Ｚは、扉３０Ｗ〜３０Ｚよりも十分に小さい面積で形成されている。また、各開口部４０Ｗ〜４０Ｚには閉止板４２Ｗ〜４２Ｚが移動自在に設けられており、閉止板４２Ｗ〜４２Ｚを移動させることによって開口部４０Ｗ〜４０Ｚが開閉される。閉止板４２Ｗ〜４２Ｚの移動装置（不図示）は、制御装置３６に接続されており、制御装置３６によって閉止板４２Ｗ〜４２Ｚの移動すなわち開口部４０Ｗ〜４０Ｚの開閉が行われる。
【００５２】
制御装置３６は、スイッチ３４Ｗ〜３４Ｚの操作信号に基づいて開口部４０Ｗ〜４０Ｚの開閉を制御する。具体的には、扉３０Ｗ〜３０Ｚを開くための操作信号を受信した際に、閉止板４２Ｗ〜４２Ｚを移動させて開口部４０Ｗ〜４０Ｚを開き、その後に扉３０Ｗ〜３０Ｚを開くように制御する。また、扉３０Ｗ〜３０Ｚを閉じるための信号を受信した際に、扉３０Ｗ〜３０Ｚを閉じ、その後に閉止板４２Ｗ〜４２Ｚを移動させて開口部４０Ｗ〜４０Ｚを閉じるように制御する。
【００５３】
さらに、制御装置３６は、スイッチ３４Ｗ〜３４Ｚの操作信号を受信した際に、指示調節計２２Ａ〜２２Ｃに制御係数を変更する操作信号を送信する。具体的には、扉３０Ｗ〜３０Ｚを開く際にダンパ１８Ａ〜１８Ｃの調整速度を低下させるように制御し、扉３０Ｗ〜３０Ｚを閉じた際には調整速度を元に戻すように制御する。
【００５４】
図４は、第２の実施形態の室圧制御システムの制御を示すフローチャートである。同図に示すように、制御装置３６は通常、ダンパ１８Ａ〜１８Ｃを所定の制御定数に基づいて制御する（ステップＳ１）。そして、スイッチ３４Ｗ〜３４Ｚのいずれかの「開」ボタンがＯＮ操作され、スイッチ３４Ｗ〜３４Ｚから指示信号が出力された際に（ステップＳ２）、それに対応する開口部４０Ｗ〜４０Ｚ（窓）を開く（ステップＳ３）。これにより、開口部４０Ｗ〜４０Ｚを介して対象室１２Ａ〜１２Ｃの内外が連通され、圧力の均一化が図られる。
【００５５】
次いで、制御装置３６は、前述した制御定数を変更し、ダンパ１８Ａ〜１８Ｃの調整速度を低下させた後（ステップＳ４）、扉３０Ｗ〜３０Ｚを開くように制御する。これにより、扉３０Ｗ〜３０Ｚを開いた際に給気風量が大きく変化して室間差圧が逆転することを、防止することができる。
【００５６】
また、スイッチ３４Ｗ〜３４Ｚのいずれかの「閉」ボタンがＯＮ操作された際には（ステップＳ６）、まず、対応する扉３０Ｗ〜３０Ｚを閉じる（ステップＳ７）。そして、開口部４０Ｗ〜４０Ｚ（窓）を閉じた後、元の制御定数を復帰させる（ステップ８、９）。これにより、扉３０Ｗ〜３０Ｚを閉じた後に、通常の室圧制御を行うことができる。
【００５７】
上記の如く構成された第２の実施形態は、扉３０Ｗ〜３０Ｚを開く際に、扉３０Ｗ〜３０Ｚよりも面積の小さい開口部４０Ｗ〜４０Ｚが先に開いて対象室１２Ａ〜１２Ｃの内外が連通するので、扉３０Ｗ〜３０Ｚを開閉した際に対象室１２Ａ〜１２Ｃが急激に圧力変動することを抑制することができる。
【００５８】
また、扉３０Ｗ〜３０Ｚを開く際に、ダンパ１８Ａ〜１８Ｃの調整速度を低下させるので、扉３０Ｗ〜３０Ｚの開閉時に給気流量が大きく変化することを防止できる。すなわち、扉３０Ｗ〜３０Ｚの開閉時には圧力変動に伴ってダンパ１８Ａ〜１８Ｃの開度が急激に変化し、これに伴って給気流量が過度に変化して圧力が大きく変動するおそれがあるが、本実施の形態では、ダンパ１８Ａ〜１８Ｃの調整速度を低下させるので、給気流量の過度な変動を抑制することができ、対象室１２Ａ〜１２Ｃの圧力変動を抑制することができる。
【００５９】
なお、第２の実施形態においても、給気側のダンパ１８Ａ〜１８Ｃの開度を調整する代わりに、ダンパ２８Ａ〜２８Ｃの開度を調整してもよく、また、両方のダンパ１８Ａ〜１８Ｃ、２８Ａ〜２８Ｃの開度を調整してもよい。
【００６０】
また、上述した第２の実施形態は、扉３０Ｗ〜３０Ｚに開口部４０Ｗ〜４０Ｚを設けたが、扉３０Ｗ〜３０Ｚの近傍の壁に開口部を設けてもよい。また、開口部４０Ｗ〜４０Ｚを設ける代わりに、扉３０Ｗ〜３０Ｚを少しだけ開いた状態で所定時間維持させるようにしてもよい。さらには、窓の代わりに、リリーフダンパを設けるようにしてもよい。
【００６１】
また、上述した第１の実施形態と第２実施形態を組み合わせるようにしてもよい。すなわち、扉３０Ｗ〜３０Ｚを開く際には、まず、入室及び退室する対象室１２Ａ〜１２Ｃの圧力変動が設定範囲内に収まるまで扉３０Ｗ〜３０Ｚを閉じた状態に維持し、圧力値が設定範囲内に収まった後に開口部４０Ｗ〜４０Ｚを開くとともに、ダンパ１８Ａ〜１８Ｃの調整速度を低下させ、その後に扉３０Ｗ〜３０Ｚを開く。そして、扉３０Ｗ〜３０Ｚを閉じた際に、開口部４０Ｗ〜４０Ｚを閉じて、ダンパ１８Ａ〜１８Ｃの調整速度を元に戻す。これにより、扉３０Ｗ〜３０Ｚを開閉した際の対象室１２Ａ〜１２Ｃの圧力変動をより効果的に抑制することができる。
【００６２】
なお、上述した実施形態は、扉３０Ｗ〜３０Ｚの開閉時の外乱を防止することを目的とした室圧制御システムの例で説明したが、本発明は、室内の局所排気装置、たとえばバイオセーフティキャビネットの発停による室圧変動の対策に用いることも可能である。また、上述した実施形態は、モニタリング値として圧力を取り上げたが、必要に応じて温度、湿度、清浄度などの室内環境の設定値をモニタリングして制御に用いることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】第１の実施形態の室圧制御システムの構成を模式的に示す側面図
【図２】図１の室圧制御システムの構成を模式的に示す平面図
【図３】第２の実施形態の室圧制御システムの構成を模式的に示す側面図
【図４】第２の実施形態の制御を示すフローチャート
【符号の説明】
【００６４】
１０…室圧制御システム、１２Ａ〜１２Ｃ…対象室、１４…給気ダクト、１６…給気ファン、１８Ａ〜１８Ｃ…ダンパ、２０Ａ〜２０Ｃ…指示調整計、２２Ａ〜２２Ｃ…差圧計、２４…排気ダクト、２６…排気ファン、２８Ａ〜２８Ｃ…ダンパ、３０Ｗ〜３０Ｚ…扉、３２Ｘ〜３２Ｙ…仕切り壁、３４Ｗ〜３４Ｚ…スイッチ、３６…制御装置、４０Ｗ〜４０Ｚ…開口部、４２Ｗ〜４２Ｚ…閉止板
【技術分野】
【０００１】
本発明は室圧制御システム及び方法に係り、特にクリーンルーム、環境試験室、バイオハザード施設、ケミカルハザード施設、原子力施設などで用いる室圧制御システム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
クリーンルームやバイオハザード施設などには、圧力管理が必要な部屋（以下、対象室という）が多数設けられており、各対象室では、給気風量を調節することによって所定の圧力値に制御されている。
【０００３】
このような室圧制御システムでは、扉の開閉によって対象室の圧力が大きく変動するという問題がある。そこで、圧力変動を抑制するために様々な室圧制御システムが提案されている。たとえば、特許文献１には、対象室への給気風量の調整を行うダンパの開度可能調整範囲を、対象室の扉の開閉に応じて調整することによって、対象室の室圧変動を抑制する室圧制御システムが記載されている。また、特許文献２には、扉を介して連通する二つの対象室の目標室圧を扉の開閉に応じて変更することによって、対象室の室圧変動を抑制する室圧制御システムが記載されている。
【０００４】
しかし、これら従来の室圧制御システムだけでは、扉を開閉した際の対象室の圧力変動を十分に抑制することができないという問題があり、特に対象室への入退室を短時間で行った場合には、対象室の圧力変動が大きくなるという問題があった。
【０００５】
また、通常の室圧制御システムは、対象室の入口用扉と出口用扉が同時に開閉しないようになっている。すなわち、入口用扉が開いた際には出口用扉にインターロックがかかり、逆に出口用扉が開いた際には入口用扉にインターロックがかかることによって、両方の扉が同時に開かないようになっている。これによって、対象室の圧力が大きく変動することを防止している。
【特許文献１】特開２００６−７８０８６号公報
【特許文献２】特開平１０−８３２２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、このような室圧制御システムにおいても、短時間で入退室を行った場合には、対象室の圧力変動が大きくなるという問題があった。
【０００７】
本発明はこのような事情に鑑みて成されたもので、扉の開閉に伴う対象室の圧力変動を極力抑制することのできる室圧制御システム及び方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載の発明は前記目的を達成するために、扉を有する対象室の圧力を、該対象室への給気風量または前記対象室からの排気風量を調整することによって制御する室圧制御方法において、前記対象室の圧力変動が所定範囲内に収まるまで、前記扉を閉じた状態に維持することを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載の発明は請求項１の発明において、前記対象室の圧力変動が所定範囲内に収まるまで、前記扉の閉状態を示す表示が前記扉に成されることを特徴とする。
【００１０】
請求項３に記載の発明は請求項２の発明において、前記圧力変動が前記所定範囲に収まる直前に、その旨が前記扉に表示されることを特徴とする。
【００１１】
請求項４に記載の発明は前記目的を達成するために、扉を有する対象室と、前記対象室への給気風量または前記対象室からの排気風量を調整することによって前記対象室の圧力を調整する圧力調整手段と、前記対象室の圧力を測定するセンサと、前記センサの測定値に基づいて前記圧力調整手段を制御するとともに、前記扉の開閉を制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記センサで測定した圧力変動が所定範囲内に収まるまで、前記扉を閉状態に維持することを特徴とする。
【００１２】
請求項５に記載の発明は請求項４の発明において、前記扉又は前記扉の近傍に表示画面が設けられ、該表示画面には、前記対象室の圧力変動が所定範囲内に収まるまで、前記扉の閉状態を示す表示が成されることを特徴とする。
【００１３】
請求項６に記載の発明は請求項５の発明において、前記表示画面には、前記圧力変動が前記所定範囲内に収まる直前に、その旨が表示されることを特徴とする。
【００１４】
本発明によれば、対象室の圧力変動が所定範囲内に収まるまで、扉を閉じた状態に維持するので、対象室の圧力が安定した状態で扉を開くことができる。したがって、対象室の圧力変動が所定範囲内に収まる前に扉を開いた場合のように、扉の開閉によって対象室の圧力がさらに大きく変動することを防止することができる。
【００１５】
なお、本発明において、「扉を閉じた状態に維持する」方法（手段）としては、扉の開閉信号を受けた際に所定の時間だけ遅らせて扉を開閉する方法や、扉を機械的又は電気的にロックする方法が考えられる。
【００１６】
また、本発明において、「圧力変動が所定範囲内に収まる直前」を検知する方法としては、圧力変動の動きに基づいて予測する方法や、所定範囲よりも若干大きい範囲内に圧力変動が収まったことを検知する方法が考えられる。
【００１７】
請求項７に記載の発明は前記目的を達成するために、扉を有する対象室の圧力を、該対象室への給気風量または前記対象室からの排気風量を調整することによって制御する室圧制御方法において、前記扉を開く前に、前記扉に形成した開閉自在な窓を開くとともに前記給気風量または前記排気風量の調整速度を低下させ、前記扉を閉じた後に前記窓を閉じるとともに前記調整速度を元に戻すことを特徴とする。
【００１８】
請求項８に記載の発明は前記目的を達成するために、扉を有する対象室と、前記対象室の圧力を測定するセンサと、前記対象室への給気風量または前記対象室からの排気風量を調整することによって前記対象室の圧力を調整する圧力調整手段と、前記センサの測定値に基づいて前記圧力調整手段を制御するとともに、前記扉の開閉を制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記扉を開く前に、前記窓を開くとともに前記給気風量または前記排気風量の調整速度を低下させるように制御し、前記扉を閉じた後に、前記窓を閉じるとともに前記調整速度を元に戻すように制御することを特徴とする。
【００１９】
請求項７、８に記載の発明によれば、扉よりも開口面積の小さい窓を開き、且つ、給気風量の調整速度を低下させた後、扉を開くようにしたので、扉を開いた際に対象室の圧力が急激に変化することを防止することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、対象室の圧力変動が所定範囲内に収まるまで扉を閉じた状態に維持したり、扉を開く前に窓を開いて給気風量または排気風量の調整速度を低下させたりしたので、扉の開閉に伴う対象室の圧力変動を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下添付図面に従って本発明に係る室圧制御システム及び方法の実施の形態について説明する。
【００２２】
図１は、本実施の形態の一例として給気風量を調整することによって室圧を制御する室圧制御システムの構成を模式的に示す側面図であり、図２はその平面図である。これらの図に示す室圧制御システム１０は、連続する三つの対象室１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃをそれぞれ所定の圧力範囲に制御するシステムである。なお、対象室１２Ａ〜１２Ｃの数は三つに限定するものではなく、２つ以下又は４つ以上であってもよい。
【００２３】
各対象室１２Ａ〜１２Ｃの天井面には、給気ダクト１４が分岐されて接続されている。この給気ダクト１４は合流して給気ファン１６に接続されており、さらに不図示の空調機に接続されている。これにより、空調機で温湿度が調節された空調エアは、給気ファン１６を駆動することによって各対象室１２Ａ〜１２Ｃに給気される。
【００２４】
給気ダクト１４の各分岐部分にはそれぞれ、室圧調整用ダンパ（以下、単にダンパという）１８Ａ〜１８Ｃが設けられている。このダンパ１８Ａ〜１８Ｃの開度を調整することによって各対象室１２Ａ〜１２Ｃへの給気風量が調節され、各対象室１２Ａ〜１２Ｃの圧力が調整される。
【００２５】
各ダンパ１８Ａ〜１８Ｃには、指示調節計２０Ａ〜２０Ｃが接続されており、この指示調節計２０Ａ〜２０Ｃによって、ダンパ１８Ａ〜１８Ｃの開度が調節される。
【００２６】
各指示調節計２０Ａ〜２０Ｃには差圧計２２Ａ〜２２Ｃに接続されている。各差圧計２２Ａ〜２２Ｃは、各対象室１２Ａ〜１２Ｃの内外の差圧を測定するセンサであり、この差圧計２２Ａ〜２２Ｃの測定値に応じて、指示調節計２０Ａ〜２０Ｃがダンパ１８Ａ〜１８Ｃの開度を調節するようになっている。これにより、各対象室１２Ａ〜１２Ｃの差圧に応じて給気風量が調整されるので、各対象室１２Ａ〜１２Ｃを所定の圧力（差圧）に制御することができる。
【００２７】
各対象室１２Ａ〜１２Ｃの天井面には、排気ダクト２４の分岐部分が接続されている。この排気ダクト２４は合流され、排気ファン２６を介して外部に連通されている。したがって、排気ファン２６を駆動することによって対象室１２Ａ〜１２Ｃ内のエアが排気ダクト２４を介して外部に排出される。
【００２８】
排気ダクト２４の各分岐部分には、ダンパ２８Ａ〜２８Ｃが設けられており、このダンパ２８Ａ〜２８Ｃの開度を調節することによっても、各対象室１２Ａ〜１２Ｃの圧力を調節することができる。なお、本実施の形態では、給気側のダンパ１８Ａ〜１８Ｃの開度を調整することによって対象室１２Ａ〜１２Ｃの圧力を調整する例で説明するが、ダンパ１８Ａ〜１８Ｃの代わりにダンパ２８Ａ〜２８Ｃの開度を調整してもよく、また、両方のダンパ１８Ａ〜１８Ｃ、２８Ａ〜２８Ｃの開度を調整してもよい。
【００２９】
各対象室１２Ａ〜１２Ｃ同士の間には、入退室用の扉３０Ｘ、３０Ｙが設けられている。すなわち、扉３０Ｘは、対象室１２Ａと対象室１２Ｂとの仕切り壁３２Ｘに設けられ、この扉３０Ｘを開くことによって対象室１２Ａと対象室１２Ｂとが連通される。扉３０Ｙは、対象室１２Ｂと対象室１２Ｃとの仕切り壁３２Ｙに設けられ、この扉３０Ｙを開くことによって対象室１２Ｂと対象室１２Ｃとが連通される。
【００３０】
また、対象室１２Ａ、１２Ｃにはそれぞれ、扉３０Ｗ、３０Ｚが設けられており、この扉３０Ｗ、３０Ｚを開くことによって対象室１２Ａ、１２Ｃが室外空間（たとえば廊下など）に連通される。なお、対象室１２Ｂの側面に不図示の扉を設け、この扉を介して室外空間に連通させるようにしてもよい。
【００３１】
各扉３０Ｗ〜３０Ｚには、不図示の自動開閉装置が設けられており、この自動開閉装置によって扉３０Ｗ〜３０Ｚの開閉操作が自動で行われる。
【００３２】
各扉３０Ｗ〜３０Ｚの近傍にはそれぞれ、スイッチ３４Ｗ〜３４Ｚが設けられる。このスイッチ３４Ｗ〜３４Ｚを操作することによって、スイッチ３４Ｗ〜３４Ｚに対応する扉３０Ｗ〜３０Ｚが自動で開閉される。
【００３３】
各扉３０Ｗ〜３０Ｚの自動開閉装置と各スイッチ３４Ｗ〜３４Ｚは、制御装置３６に接続されている。制御装置３６は、各スイッチ３４Ｗ〜３４Ｚから扉３０Ｗ〜３０Ｚの開閉信号が送信された際に、その信号に基づいて扉３０Ｗ〜３０Ｚの開閉操作を行うように自動開閉装置に指示信号を送信する。これにより、スイッチ３４Ｗ〜３４Ｚの操作によって扉３０Ｗ〜３０Ｚが自動的に開閉操作される。
【００３４】
制御装置３６は、前述した指示調節計２０Ａ〜２０Ｃ、差圧計２２Ａ〜２２Ｃにも接続されており、差圧計２２Ａ〜２２Ｃの測定値に応じて、指示調節計２０Ａ〜２０Ｃを制御するように構成される。具体的には、制御装置３６には、所定の設定値が入力されており、差圧計２２Ａ〜２２Ｃの測定値がこの設定値になるように指示調節計２０Ａ〜２０Ｃを制御する。これにより、ダンパ１８Ａ〜１８Ｃの開度が調節され、各対象室１２Ａ〜１２Ｃの圧力が変動して所定値に制御される。
【００３５】
また、制御装置３６は、スイッチ３４Ｗ〜３４Ｚが操作された際に、差圧計２２Ａ〜２２Ｃの測定値に応じて、扉３０Ｗ〜３０Ｚを開閉するタイミングを制御するように構成される。たとえば、スイッチ３４Ｗが操作された際、差圧計２２Ａの測定値の変動の振幅（すなわち圧力変動）が、予め設定された範囲内の場合はすぐに扉３０Ｗを開閉操作し、設定範囲外の場合は設定範囲内に収まるまで扉３０Ｗを閉じた状態に維持して設定範囲内に収まった後に扉３０Ｗを開くように制御する。同様に、スイッチ３４Ｚが操作された際、差圧計２２Ａの測定値の変動の振幅が設定範囲内の場合は扉３０Ｚをすぐに開閉操作し、設定範囲外の場合は設定範囲内に収まるまで扉３０Ｚを閉じた状態に維持して設定範囲内に収まった後に扉３０Ｚを開くように制御する。
【００３６】
また、スイッチ３４Ｘが操作された際は、差圧計２２Ａ及び２２Ｂの測定値の変動の振幅（すなわち圧力変動）が設定範囲内の場合は扉３０Ｘをすぐに開閉操作し、設定範囲外の場合は設定範囲内に収まるまで扉３０Ｘを閉じた状態に維持して設定範囲内に収まった後に扉３０Ｘを開くように制御する。同様に、スイッチ３４Ｙが操作された際は、差圧計２２Ｂ及び２２Ｃの測定値の変動の振幅が設定範囲内の場合は扉３０Ｙをすぐに開閉操作し、設定範囲外の場合は設定範囲内に収まるまで扉３０Ｙを閉じた状態に維持して設定範囲内に収まった後に扉３０Ｙを開くように制御する。
【００３７】
各扉３０Ｗ〜３０Ｚには不図示の表示画面が設けられ、この表示画面は制御装置３６に接続されている。表示画面には、扉３０Ｗ〜３０Ｚを閉じた状態に維持している間、その旨を伝える内容（たとえば「室圧安定運転中。しばらくお待ちください。」などのメッセージ」）が表示される。さらに、表示画面には、上述した圧力変動が設定範囲に近づいた際に、その旨を伝える内容（たとえば「間もなく入れます。少々お待ち下さい。」などのメッセージ）が表示される。なお、圧力変動が設定範囲に近づいたか否かの判断は、たとえば差圧計２２Ａ〜２２Ｃの測定値からその動きを予測したり、設定範囲よりも若干大きい範囲を別に設定し、その範囲内に圧力変動が収まったか否かを判別したりするとよい。
【００３８】
また、表示画面の位置は、扉３０Ｗ〜３０Ｚに限定するものではなく、扉３０Ｗ〜３０Ｚを開閉する際に見える位置であればよい。また、表示画面の代わりに音声でメッセージを伝えるようにしてもよい。
【００３９】
次に上記の如く構成された室圧制御システム１０の作用について各扉３０Ｗ〜３０Ｚを開く例で説明する。
【００４０】
扉３０Ｗを開いて対象室１２Ａに入室又は対象室１２Ａから退室する場合、作業者は、スイッチ３４Ｗを押下操作する。これにより、スイッチ３４Ｗから制御装置３６に指示信号が出力される。制御装置３６は、指示信号を受信すると、差圧計２２Ａの測定値の変動の振幅が設定範囲内に収まっているかどうかを判断する。そして、設定範囲内であると判断した場合はすぐに、扉３０Ｗの自動開閉装置に操作信号を出力する。これにより、スイッチ３４Ｗを押下操作したと同時に扉３０Ｗが開くように操作される。
【００４１】
また、差圧計２２Ａの測定値が設定範囲外であると判断した場合、制御装置３６は、表示画面（不図示）に信号を出力して表示画面にその旨を表示させ、その状態で待機する。そして、差圧計２２Ａの測定値をモニタリングし、設定範囲内に収まる直前に、その旨を表示画面に表示し、設定範囲内に収まったと判断した後で、扉３０Ｗの自動開閉装置に操作信号を出力する。これにより、対象室１２Ａの差圧が設定範囲内に収まり、安定した状態で、扉３０Ｗが開かれる。したがって、外乱による対象室１２Ａの圧力変動を抑制することができる。
【００４２】
同様に、扉３０Ｚを開いて対象室１２Ｃに入室又は対象室１２Ｃから退室する場合、作業者は、スイッチ３４Ｚを押下操作する。これにより、スイッチ３４Ｚから制御装置３６に指示信号が出力される。制御装置３６は、指示信号を受信すると、差圧計２２Ｃの測定値の変動の振幅が設定範囲内に収まっているかどうかを判断する。そして、設定範囲内であると判断した場合はすぐに、扉３０Ｚの自動開閉装置に操作信号を出力する。これにより、スイッチ３４Ｚを押下操作したと同時に扉３０Ｚが開くように操作される。
【００４３】
また、差圧計２２Ｃの測定値が設定範囲外であると判断した場合、制御装置３６は、表示画面（不図示）に信号を出力して表示画面にその旨を表示させ、その状態で待機する。そして、差圧計２２Ｃの測定値をモニタリングし、設定範囲内に収まる直前に、その旨を表示画面に表示し、設定範囲内に収まったと判断した後で、扉３０Ｚの自動開閉装置に操作信号を出力する。これにより、対象室１２Ｃの差圧が設定範囲内に収まり、安定した状態で、扉３０Ｚが開かれる。したがって、外乱による対象室１２Ｃの圧力変動を抑制することができる。
【００４４】
一方、扉３０Ｘを開いて対象室１２Ａ又は１２Ｂに入室する場合、作業者は、スイッチ３４Ｘを押下操作する。これにより、スイッチ３４Ｘから制御装置３６に指示信号が出力される。制御装置３６は、指示信号を受信すると、差圧計２２Ａ及び２２Ｂの測定値が設定範囲内に収まっているかどうかを判別する。そして、両方が設定範囲内であると判断した場合はすぐに、扉３０Ｘの自動開閉装置に操作信号を出力する。これにより、スイッチ３４Ｘを押下操作したと同時に扉３０Ｘが開くように操作される。
【００４５】
また、差圧計２２Ａ又は２２Ｂの測定値が設定範囲外であると判断した場合、制御装置３６は、表示画面（不図示）に信号を出力して表示画面にその旨を表示させ、その状態で待機する。そして、両方の測定値をモニタリングし、設定範囲内に収まる直前にその旨を表示画面に表示し、設定範囲内に収まったと判断した後で、扉３０Ｘの自動開閉装置に操作信号を出力する。これにより、対象室１２Ａ及び１２Ｂの差圧が設定範囲内に収まり、安定した状態で扉３０Ｘが開かれる。したがって、外乱による対象室１２Ａ、１２Ｂの圧力変動を抑制することができる。
【００４６】
同様に、扉３０Ｙを開いて対象室１２Ａ又は１２Ｂに入室する場合、作業者は、スイッチ３４Ｙを押下操作する。これにより、スイッチ３４Ｙから制御装置３６に指示信号が出力される。制御装置３６は、指示信号を受信すると、差圧計２２Ｂ及び２２Ｃの測定値が設定範囲内に収まっているかどうかを判別する。そして、両方が設定範囲内であると判断した場合はすぐに、扉３０Ｙの自動開閉装置に操作信号を出力する。これにより、スイッチ３４Ｙを押下操作したと同時に扉３０Ｙが開くように操作される。
【００４７】
また、差圧計２２Ｂ又は２２Ｃの測定値が設定範囲外であると判断した場合、制御装置３６は、表示画面（不図示）に信号を出力して表示画面にその旨を表示させ、その状態で待機する。そして、両方の測定値をモニタリングし、設定範囲内に収まる直前にその旨を表示画面に表示し、設定範囲内に収まったと判断した後で、扉３０Ｙの自動開閉装置に操作信号を出力する。これにより、対象室１２Ｂ及び１２Ｃの差圧が設定範囲内に収まり、安定した状態で扉３０Ｙが開かれる。したがって、外乱による対象室１２Ｂ、１２Ｃの圧力変動を抑制することができる。
【００４８】
このように本実施の形態によれば、入室及び退室する対象室１２Ａ〜１２Ｃの圧力変動が設定範囲外である場合は強制的に扉３０Ｗ〜３０Ｚを閉めた状態で維持し、設定範囲内に収まってから扉３０Ｗ〜３０Ｚを開けるようにしたので、圧力が常に安定した状態の対象室１２Ａ〜１２Ｃに入室、退室が行われることになり、対象室１２Ａ〜１２Ｃの圧力変動を極力抑制することができる。
【００４９】
なお、上述した第１の実施形態では、スイッチ３４Ｗ〜３４Ｚが押されてから扉３０Ｗ〜３０Ｚが開くまでのタイミングを制御することによって、扉３０Ｗ〜３０Ｚが閉じた状態を維持するようにしたが、圧力変動が設定範囲内に収まるまで扉３０Ｗ〜３０Ｚを機械的又は電気的にロックするようにしてもよい。すなわち、上述した第１の実施形態において、スイッチ３４Ｗ〜３４Ｚの代わりに、扉３０Ｗ〜３０Ｚの開閉を検知するセンサ（不図示）と、扉３０Ｗ〜３０Ｚを個別にロックするロック手段（不図示）を設け、このセンサによって扉３０Ｗ〜３０Ｚが閉じたことを検知した際に、対象室１２Ａ〜１２Ｃの圧力変動が設定範囲内に収まるまでロック手段で扉３０Ｗ〜３０Ｚをロックし、設定範囲内に収まった後にそのロックを解除するようにしてもよい。このように構成した場合にも、対象室１２Ａ〜１２Ｃの圧力値が設定範囲内に収まるまで扉３０Ｗ〜３０Ｚを閉じた状態に維持することができ、対象室１２Ａ〜１２Ｃの圧力変動を抑制することができる。
【００５０】
次に第２の実施形態の室圧制御システムについて説明する。図３は、第２の実施形態の室圧制御システムを模式的に示す側面図である。
【００５１】
同図に示す第２の実施形態は、各扉３０Ｗ〜３０Ｚに、窓となる開口部４０Ｗ〜４０Ｚが形成されている。この開口部４０Ｗ〜４０Ｚは、扉３０Ｗ〜３０Ｚよりも十分に小さい面積で形成されている。また、各開口部４０Ｗ〜４０Ｚには閉止板４２Ｗ〜４２Ｚが移動自在に設けられており、閉止板４２Ｗ〜４２Ｚを移動させることによって開口部４０Ｗ〜４０Ｚが開閉される。閉止板４２Ｗ〜４２Ｚの移動装置（不図示）は、制御装置３６に接続されており、制御装置３６によって閉止板４２Ｗ〜４２Ｚの移動すなわち開口部４０Ｗ〜４０Ｚの開閉が行われる。
【００５２】
制御装置３６は、スイッチ３４Ｗ〜３４Ｚの操作信号に基づいて開口部４０Ｗ〜４０Ｚの開閉を制御する。具体的には、扉３０Ｗ〜３０Ｚを開くための操作信号を受信した際に、閉止板４２Ｗ〜４２Ｚを移動させて開口部４０Ｗ〜４０Ｚを開き、その後に扉３０Ｗ〜３０Ｚを開くように制御する。また、扉３０Ｗ〜３０Ｚを閉じるための信号を受信した際に、扉３０Ｗ〜３０Ｚを閉じ、その後に閉止板４２Ｗ〜４２Ｚを移動させて開口部４０Ｗ〜４０Ｚを閉じるように制御する。
【００５３】
さらに、制御装置３６は、スイッチ３４Ｗ〜３４Ｚの操作信号を受信した際に、指示調節計２２Ａ〜２２Ｃに制御係数を変更する操作信号を送信する。具体的には、扉３０Ｗ〜３０Ｚを開く際にダンパ１８Ａ〜１８Ｃの調整速度を低下させるように制御し、扉３０Ｗ〜３０Ｚを閉じた際には調整速度を元に戻すように制御する。
【００５４】
図４は、第２の実施形態の室圧制御システムの制御を示すフローチャートである。同図に示すように、制御装置３６は通常、ダンパ１８Ａ〜１８Ｃを所定の制御定数に基づいて制御する（ステップＳ１）。そして、スイッチ３４Ｗ〜３４Ｚのいずれかの「開」ボタンがＯＮ操作され、スイッチ３４Ｗ〜３４Ｚから指示信号が出力された際に（ステップＳ２）、それに対応する開口部４０Ｗ〜４０Ｚ（窓）を開く（ステップＳ３）。これにより、開口部４０Ｗ〜４０Ｚを介して対象室１２Ａ〜１２Ｃの内外が連通され、圧力の均一化が図られる。
【００５５】
次いで、制御装置３６は、前述した制御定数を変更し、ダンパ１８Ａ〜１８Ｃの調整速度を低下させた後（ステップＳ４）、扉３０Ｗ〜３０Ｚを開くように制御する。これにより、扉３０Ｗ〜３０Ｚを開いた際に給気風量が大きく変化して室間差圧が逆転することを、防止することができる。
【００５６】
また、スイッチ３４Ｗ〜３４Ｚのいずれかの「閉」ボタンがＯＮ操作された際には（ステップＳ６）、まず、対応する扉３０Ｗ〜３０Ｚを閉じる（ステップＳ７）。そして、開口部４０Ｗ〜４０Ｚ（窓）を閉じた後、元の制御定数を復帰させる（ステップ８、９）。これにより、扉３０Ｗ〜３０Ｚを閉じた後に、通常の室圧制御を行うことができる。
【００５７】
上記の如く構成された第２の実施形態は、扉３０Ｗ〜３０Ｚを開く際に、扉３０Ｗ〜３０Ｚよりも面積の小さい開口部４０Ｗ〜４０Ｚが先に開いて対象室１２Ａ〜１２Ｃの内外が連通するので、扉３０Ｗ〜３０Ｚを開閉した際に対象室１２Ａ〜１２Ｃが急激に圧力変動することを抑制することができる。
【００５８】
また、扉３０Ｗ〜３０Ｚを開く際に、ダンパ１８Ａ〜１８Ｃの調整速度を低下させるので、扉３０Ｗ〜３０Ｚの開閉時に給気流量が大きく変化することを防止できる。すなわち、扉３０Ｗ〜３０Ｚの開閉時には圧力変動に伴ってダンパ１８Ａ〜１８Ｃの開度が急激に変化し、これに伴って給気流量が過度に変化して圧力が大きく変動するおそれがあるが、本実施の形態では、ダンパ１８Ａ〜１８Ｃの調整速度を低下させるので、給気流量の過度な変動を抑制することができ、対象室１２Ａ〜１２Ｃの圧力変動を抑制することができる。
【００５９】
なお、第２の実施形態においても、給気側のダンパ１８Ａ〜１８Ｃの開度を調整する代わりに、ダンパ２８Ａ〜２８Ｃの開度を調整してもよく、また、両方のダンパ１８Ａ〜１８Ｃ、２８Ａ〜２８Ｃの開度を調整してもよい。
【００６０】
また、上述した第２の実施形態は、扉３０Ｗ〜３０Ｚに開口部４０Ｗ〜４０Ｚを設けたが、扉３０Ｗ〜３０Ｚの近傍の壁に開口部を設けてもよい。また、開口部４０Ｗ〜４０Ｚを設ける代わりに、扉３０Ｗ〜３０Ｚを少しだけ開いた状態で所定時間維持させるようにしてもよい。さらには、窓の代わりに、リリーフダンパを設けるようにしてもよい。
【００６１】
また、上述した第１の実施形態と第２実施形態を組み合わせるようにしてもよい。すなわち、扉３０Ｗ〜３０Ｚを開く際には、まず、入室及び退室する対象室１２Ａ〜１２Ｃの圧力変動が設定範囲内に収まるまで扉３０Ｗ〜３０Ｚを閉じた状態に維持し、圧力値が設定範囲内に収まった後に開口部４０Ｗ〜４０Ｚを開くとともに、ダンパ１８Ａ〜１８Ｃの調整速度を低下させ、その後に扉３０Ｗ〜３０Ｚを開く。そして、扉３０Ｗ〜３０Ｚを閉じた際に、開口部４０Ｗ〜４０Ｚを閉じて、ダンパ１８Ａ〜１８Ｃの調整速度を元に戻す。これにより、扉３０Ｗ〜３０Ｚを開閉した際の対象室１２Ａ〜１２Ｃの圧力変動をより効果的に抑制することができる。
【００６２】
なお、上述した実施形態は、扉３０Ｗ〜３０Ｚの開閉時の外乱を防止することを目的とした室圧制御システムの例で説明したが、本発明は、室内の局所排気装置、たとえばバイオセーフティキャビネットの発停による室圧変動の対策に用いることも可能である。また、上述した実施形態は、モニタリング値として圧力を取り上げたが、必要に応じて温度、湿度、清浄度などの室内環境の設定値をモニタリングして制御に用いることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】第１の実施形態の室圧制御システムの構成を模式的に示す側面図
【図２】図１の室圧制御システムの構成を模式的に示す平面図
【図３】第２の実施形態の室圧制御システムの構成を模式的に示す側面図
【図４】第２の実施形態の制御を示すフローチャート
【符号の説明】
【００６４】
１０…室圧制御システム、１２Ａ〜１２Ｃ…対象室、１４…給気ダクト、１６…給気ファン、１８Ａ〜１８Ｃ…ダンパ、２０Ａ〜２０Ｃ…指示調整計、２２Ａ〜２２Ｃ…差圧計、２４…排気ダクト、２６…排気ファン、２８Ａ〜２８Ｃ…ダンパ、３０Ｗ〜３０Ｚ…扉、３２Ｘ〜３２Ｙ…仕切り壁、３４Ｗ〜３４Ｚ…スイッチ、３６…制御装置、４０Ｗ〜４０Ｚ…開口部、４２Ｗ〜４２Ｚ…閉止板
【特許請求の範囲】
【請求項１】
扉を有する対象室の圧力を、該対象室への給気風量または前記対象室からの排気風量を調整することによって制御する室圧制御方法において、
前記対象室の圧力変動が所定範囲内に収まるまで、前記扉を閉じた状態に維持することを特徴とする室圧制御方法。
【請求項２】
前記対象室の圧力変動が所定範囲内に収まるまで、前記扉の閉状態を示す表示が前記扉に成されることを特徴とする請求項１に記載の室圧制御方法。
【請求項３】
前記圧力変動が前記所定範囲に収まる直前に、その旨が前記扉に表示されることを特徴とする請求項２に記載の室圧制御方法。
【請求項４】
扉を有する対象室と、
前記対象室への給気風量または前記対象室からの排気風量を調整することによって前記対象室の圧力を調整する圧力調整手段と、
前記対象室の圧力を測定するセンサと、
前記センサの測定値に基づいて前記圧力調整手段を制御するとともに、前記扉の開閉を制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、前記センサで測定した圧力変動が所定範囲内に収まるまで、前記扉を閉状態に維持することを特徴とする室圧制御システム。
【請求項５】
前記扉又は前記扉の近傍に表示画面が設けられ、
該表示画面には、前記対象室の圧力変動が所定範囲内に収まるまで、前記扉の閉状態を示す表示が成されることを特徴とする請求項４に記載の室圧制御システム。
【請求項６】
前記表示画面には、前記圧力変動が前記所定範囲内に収まる直前に、その旨が表示されることを特徴とする請求項５に記載の室圧制御システム。
【請求項７】
扉を有する対象室の圧力を、該対象室への給気風量または前記対象室からの排気風量を調整することによって制御する室圧制御方法において、
前記扉を開く前に、前記扉に形成した開閉自在な窓を開くとともに前記給気風量または前記排気風量の調整速度を低下させ、
前記扉を閉じた後に前記窓を閉じるとともに前記調整速度を元に戻すことを特徴とする室圧制御方法。
【請求項８】
扉を有する対象室と、
前記対象室の圧力を測定するセンサと、
前記対象室への給気風量または前記対象室からの排気風量を調整することによって前記対象室の圧力を調整する圧力調整手段と、
前記センサの測定値に基づいて前記圧力調整手段を制御するとともに、前記扉の開閉を制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、前記扉を開く前に、前記窓を開くとともに前記給気風量または前記排気風量の調整速度を低下させるように制御し、
前記扉を閉じた後に、前記窓を閉じるとともに前記調整速度を元に戻すように制御することを特徴とする室圧制御システム。
【請求項１】
扉を有する対象室の圧力を、該対象室への給気風量または前記対象室からの排気風量を調整することによって制御する室圧制御方法において、
前記対象室の圧力変動が所定範囲内に収まるまで、前記扉を閉じた状態に維持することを特徴とする室圧制御方法。
【請求項２】
前記対象室の圧力変動が所定範囲内に収まるまで、前記扉の閉状態を示す表示が前記扉に成されることを特徴とする請求項１に記載の室圧制御方法。
【請求項３】
前記圧力変動が前記所定範囲に収まる直前に、その旨が前記扉に表示されることを特徴とする請求項２に記載の室圧制御方法。
【請求項４】
扉を有する対象室と、
前記対象室への給気風量または前記対象室からの排気風量を調整することによって前記対象室の圧力を調整する圧力調整手段と、
前記対象室の圧力を測定するセンサと、
前記センサの測定値に基づいて前記圧力調整手段を制御するとともに、前記扉の開閉を制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、前記センサで測定した圧力変動が所定範囲内に収まるまで、前記扉を閉状態に維持することを特徴とする室圧制御システム。
【請求項５】
前記扉又は前記扉の近傍に表示画面が設けられ、
該表示画面には、前記対象室の圧力変動が所定範囲内に収まるまで、前記扉の閉状態を示す表示が成されることを特徴とする請求項４に記載の室圧制御システム。
【請求項６】
前記表示画面には、前記圧力変動が前記所定範囲内に収まる直前に、その旨が表示されることを特徴とする請求項５に記載の室圧制御システム。
【請求項７】
扉を有する対象室の圧力を、該対象室への給気風量または前記対象室からの排気風量を調整することによって制御する室圧制御方法において、
前記扉を開く前に、前記扉に形成した開閉自在な窓を開くとともに前記給気風量または前記排気風量の調整速度を低下させ、
前記扉を閉じた後に前記窓を閉じるとともに前記調整速度を元に戻すことを特徴とする室圧制御方法。
【請求項８】
扉を有する対象室と、
前記対象室の圧力を測定するセンサと、
前記対象室への給気風量または前記対象室からの排気風量を調整することによって前記対象室の圧力を調整する圧力調整手段と、
前記センサの測定値に基づいて前記圧力調整手段を制御するとともに、前記扉の開閉を制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、前記扉を開く前に、前記窓を開くとともに前記給気風量または前記排気風量の調整速度を低下させるように制御し、
前記扉を閉じた後に、前記窓を閉じるとともに前記調整速度を元に戻すように制御することを特徴とする室圧制御システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００８−１７０１３２（Ｐ２００８−１７０１３２Ａ）
【公開日】平成２０年７月２４日（２００８．７．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−６０３８（Ｐ２００７−６０３８）
【出願日】平成１９年１月１５日（２００７．１．１５）
【出願人】（０００００５４５２）株式会社日立プラントテクノロジー (1,767)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年７月２４日（２００８．７．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１月１５日（２００７．１．１５）
【出願人】（０００００５４５２）株式会社日立プラントテクノロジー (1,767)
【Ｆターム（参考）】
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