空調システム
【課題】ある階の複数のドラフトチャンバによる同時運転率が予め定めたｘ％を超えた場合にも、空気調和機を過剰な設備とすることなしに超えた分の給気を可能とした空調システムを提供する。
【解決手段】複数の階に排気ダクト７が接続された複数のドラフトチャンバ６を備えると共に、中途部にＶＡＶ１７及び圧力検出器１８を設けた給気ダクト１６を介してドラフトチャンバ６が配置された部屋５に給気を行なうための空気調和機１０を備え、ドラフトチャンバ６の昇降扉の開度に対応してＶＡＶ１７の開度を制御し、圧力検出器１８で検出した圧力により空気調和機１０の送風機１４のインバータ制御を行い得るようにした空調システムにおいて、複数の階の給気ダクト１６が夫々互いに連通するように、給気ダクト１６の空気調和機１０と圧力検出器１８との間に、上方から下方へ延在するヘッダダクト２５を接続する。
【解決手段】複数の階に排気ダクト７が接続された複数のドラフトチャンバ６を備えると共に、中途部にＶＡＶ１７及び圧力検出器１８を設けた給気ダクト１６を介してドラフトチャンバ６が配置された部屋５に給気を行なうための空気調和機１０を備え、ドラフトチャンバ６の昇降扉の開度に対応してＶＡＶ１７の開度を制御し、圧力検出器１８で検出した圧力により空気調和機１０の送風機１４のインバータ制御を行い得るようにした空調システムにおいて、複数の階の給気ダクト１６が夫々互いに連通するように、給気ダクト１６の空気調和機１０と圧力検出器１８との間に、上方から下方へ延在するヘッダダクト２５を接続する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は空調システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
化学系の実験、或は研究等においては、発生する有害ガスによる人体への影響を避けるためにドラフトチャンバが使用される。而して、ドラフトチャンバは、図７に示すごとく矩形箱状のチャンバ本体１の内部に形成された作業空間２の前面開放口を、昇降扉３により任意の開度に調整し得るようにした装置であり、昇降扉３の前面開放口から作業空間２内へ吸入される空気Ａの面風速を、昇降扉３の開度の如何に拘らず、一定風速（例えば約０．５ｍ／ｓ）となるようにしている。なお、昇降扉３は、完全に閉止しても内部の作業空間２が目視し得るよう、例えばガラス板やアクリル板等の透明な材料が使用される。図中、４は排気管である。
【０００３】
斯かるドラフトチャンバを備えた空調システムの一例は図６に示されている。而して、図６中、５は研究所等における建屋の各階に設けた部屋であり、各階の部屋５には図７に示す構造の複数基のドラフトチャンバ６が配置されている。各ドラフトチャンバ６の頂部には排気管４（図７参照）を介して排気ダクト７が接続されており、排気ダクト７は部屋５を通って外部へ延在している。排気ダクト７の室外側の先端部には排風機８が接続されていると共に、排気ダクト７における排風機８の吸込み側に近接した位置には、ドラフトチャンバ６を駆動したら所定の開度に開くダンパ９が設けられている。
【０００４】
排風機８を設置した側とは部屋５を挟んで反対側には、各階ごとに空気調和機１０が設置されている。而して、空気調和機１０はハウジング１１内に空気流れ方向Ｄ上流側から下流側へ向けてコイル１２、加湿用配管１３、送風機１４を備えていると共に、ハウジング１１には外気取入れダクト１５が接続されており、外気取入れダクト１５から導入されてコイル１２により冷却又は加熱された空気は送風機１４から給気ダクト１６を介して対応する部屋５に給気されるようになっている。
【０００５】
又、給気ダクト１６の中途部には、ＶＡＶ（可変風量ユニット：Ｖａｒｉａｂｌｅ ａｉｒ ｖｏｌｕｍｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｕｎｉｔ）１７が設けられていると共に、ＶＡＶ１７よりも空気流れ方向Ｄ上流側に位置するよう圧力検出器１８が設けられており、圧力検出器１８で検出した圧力信号Ｐ１は送風機１４のインバータ１９に与え得るようになっている。而して、送風機１４はインバータ制御を行なわれて回転数が調整されることにより、部屋５へ給気される給気流量を制御し得るようになっている。
【０００６】
各ドラフトチャンバ６には昇降扉３（図７参照）の開度を検出するために、ポテンショメータ等の開度検出器２０が取付けられており、開度信号Ｏは演算制御装置２１に与えられるようになっている。又、演算制御装置２１からはＶＡＶ１７へ開度指令Ｖを与え得るようになっている。
【０００７】
各部屋５の外部における排風機８設置側には、排風機２２が配置されており、排風機２２には、中途部にＣＡＶ（定風量ユニット：Ｃｏｎｓｔａｎｔ ａｉｒ ｖｏｌｕｍｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｕｎｉｔ）２３を備えると共に反対側端部を部屋５に接続された排気ダクト２４が接続されている。
【０００８】
何れかの階のある部屋５のドラフトチャンバ６の全てを運転しない場合は、その部屋５に対応する全ての排風機８は停止しているが、居住人員に見合う通常の換気が行われるため、人が入っている部屋５の排風機２２は駆動され、入っている部屋５ごとに一定流量の換気が行なわれる。又、排風機２２が駆動される場合は、その駆動信号を基に演算制御装置２１からＶＡＶ１７へ開度指令Ｖが与えられ、ＶＡＶ１７は一定の開度となっている。このため、空気調和機１０においては、外気取入れダクト１５から導入された空気はコイル１２により加熱若しくは冷却され、必要な場合は加湿用配管１３からの水により加湿され、送風機１４により給気ダクト１６を経て部屋５へ給気されている。
【０００９】
何れかの階の部屋５において、ドラフトチャンバ６のどれか一台の運転を開始すると、運転されたドラフトチャンバ６に対応する排気ダクト７のダンパ９が所定開度に開くと共に、当該ドラフトチャンバ６に対応する排風機８が駆動されてドラフトチャンバ６からの排気が開始される。
【００１０】
又、運転されたドラフトチャンバ６における昇降扉３の開度が開度検出器２０により検出されてその開度信号Ｏが演算制御装置２１に与えられ、演算制御装置２１では、ドラフトチャンバ６の前面開放口から作業空間２へ導入される空気が所定の一定風速（例えば０．５ｍ／ｓ）となるために必要なＶＡＶ１７の開度が求められ、開度指令ＶはＶＡＶ１７に与えられる。
【００１１】
このため、ＶＡＶ１７の開度がドラフトチャンバ６が運転されていない場合よりも大きくなり、その分給気ダクト１６内の圧力は低下するが、この圧力は圧力検出器１８により検出されて圧力信号Ｐ１としてインバータ１９に与えられ、給気ダクト１６内の圧力が所定の圧力となるよう、インバータ制御により送風機１４の回転数が増加し、所定の部屋５への給気流量が増える。
【００１２】
一方、駆動を開始された排風機８により吸引されて部屋５内からドラフトチャンバ６の前面開放口を通り一定風速で作業空間２へ導入された空気は、対応する排気ダクト７を通り排風機８により排気され、又、部屋５内の空気の一部は、ドラフトチャンバ６が駆動されていない場合と同じ流量だけ、排風機２２により外部へ換気される。
【００１３】
この運転中に運転されているドラフトチャンバ６の昇降扉３が昇降すると、開度検出器２０により昇降扉３の開度が検出されて開度信号Ｏは演算制御装置２１へ与えられ、演算制御装置２１では、ドラフトチャンバ６の前面開放口から作業空間２へ導入される空気が所定の一定風速となるために必要なＶＡＶ１７の開度が求められ、求められた開度指令ＶはＶＡＶ１７に与えられる。このため、ＶＡＶ１７の開度が所定の開度に調整される。
【００１４】
又、圧力検出器１８により検出された給気ダクト１６内の空気の圧力信号Ｐ１はインバータ１９へ与えられ、給気ダクト１６内の圧力が所定の圧力となるよう、インバータ制御により送風機１４の回転数は所定の回転数に制御される。このため、昇降扉３の開口の大きさの如何に拘らず、送風機１４からは、運転されているドラフトチャンバ６の前面開放口から作業空間２へ導入される空気が所定の一定風速となるために必要な流量の空気が部屋５へ給気される。
【００１５】
２台目のドラフトチャンバ６の運転を開始すると、前述したと同様にして、対応する排風機８が駆動されると共に、開度検出器２０により昇降扉３の開度が検出されて開度信号Ｏは演算制御装置２１へ与えられて加算され、演算制御装置２１では、加算された開度からドラフトチャンバ６の前面開放口より作業空間２へ導入される空気が所定の一定風速となるために必要なＶＡＶ１７の開度が求められ、開度指令ＶはＶＡＶ１７に与えられる。このため、ＶＡＶ１７は更に開いた所定の開度に調整される。
【００１６】
又、同様に、圧力検出器１８により検出された給気ダクト１６内の空気の圧力信号Ｐ１はインバータ１９へ与えられ、給気ダクト１６内の圧力が所定の圧力となるよう、インバータ制御により送風機１４の回転数は所定の回転数に制御される。このため、昇降扉３の開口の大きさの如何に拘らず、送風機１４からは、運転されているドラフトチャンバ６の前面開放口から作業空間２へ導入される空気が所定の一定風速となるために必要な流量の空気が部屋５へ給気される。
【００１７】
なお、開度検出器２０で検出した開度信号Ｏが大きくなればＶＡＶ１７の開度は大きくなり、開度信号Ｏが小さくなればＶＡＶ１７の開度は小さくなり、又、ＶＡＶ１７の開度が大きくなると、圧力信号Ｐ１が低下するがこの場合は、給気ダクト１６内の圧力が所定の圧力となるよう送風機１４の回転数が増加して給気流量が増加し、ＶＡＶ１７の開度が小さくなると、圧力信号Ｐ１が上昇するが、この場合は、給気ダクト１６内の圧力が所定の圧力となるよう送風機１４の回転数が減少して給気流量が減少する。これらの点は、図６の場合も以下に示す本発明の図示例の場合も同様である。
【００１８】
ドラフトチャンバ給排気システムとしては特許文献１がある。而して、特許文献１では一つの室内に複数のドラフトチャンバを設置した際に、室内用の空気調和装置の給、排気量と無関係に給気量と排気量のバランスが得られるようにするものである。
【特許文献１】特開２００３−１９４３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
図６に示す空調システムにおいては、ドラフトチャンバ６は通常一部屋に複数台設置されており、その総排気流量に見合う給気流量を確保する必要がある。しかし、一部屋にある全てのドラフトチャンバ６が駆動された場合の最大排気流量を考慮すると、空気調和機１０を大型化しなければならならず、過剰な設備となるため、従来は「同時運転率」という概念を導入している。ここで、「同時運転率」とは、同一の部屋５にある複数のドラフトチャンバ６のうち何台が同時に運転される可能性があるかという割合のことである。
【００２０】
すなわち、ドラフトチャンバ６の同時運転率をｘ％（例えば５０％）とすると、一部屋にある全ての台数のドラフトチャンバ６における合計の排気流量のｘ％の給気流量と、部屋の通常の換気流量に対応する外気導入流量との合計の給気流量を確保するための空気調和機１０を設置することになる。従って、一部屋にあるドラフトチャンバ６の台数をｎ台、一台当たりのドラフトチャンバ６の最大排気流量をＱｅｍａｘ、居住人員に見合う通常の換気流量をＱｏｕｔとすると、空気調和機１０からの最大給気流量Ｑｃｍａｘは[数１]で表される。すなわち、最大給気流量Ｑｃｍａｘは、全台数の排風機８による最大の排気流量と排風機２２による一定の排気流量を加算した量に等しい。
[数１]
Ｑｃｍａｘ＝（ｘ／１００）×ｎ×Ｑｅｍａｘ＋Ｑｏｕｔ
【００２１】
図６に示す空調システムにおいては、同時運転率ｘ％の場合、上限である最大給気流量Ｑｃｍａｘの給気が可能であるが、同時運転率ｘ％を越えた場合には、給気流量は増加させることはできず、ドラフトチャンバ６からは本来必要とされる排気流量を確保することができない。
【００２２】
すなわち、同時運転率ｘ％を超えてドラフトチャンバ６の運転が行なわれると、空気調和機１０からの給気流量が不足するため、ドラフトチャンバ６内の有害ガスが部屋５内に漏洩する。又、ドラフトチャンバ６のうちどのドラフトチャンバから有害ガスが漏洩しているのかは分からないので、研究者は不安を抱く虞がある。
【００２３】
更に、ドラフトチャンバ６からの排気により部屋５内が負圧となるため、部屋５の入口のドアが開き難くなり、一方、外気により給気流量を確保するために部屋５の窓を開けると、空調されていない外気が部屋５内へ侵入するため、暑すぎたり寒すぎたりして具合が悪い。
【００２４】
又更に、同時運転率ｘ％に対し安全率を考慮し、給気流量に余裕のある空気調和機１０を選定すると、空気調和機１０は大型化して広い設置スペースが必要となり、このため、スペースの有効利用上不利であり且つ価格も高価となる。更に又、コイル１２へ供給する熱源や電気容量も大型化が必要となるため、一層価格が高価となる。
【００２５】
更に又、図６に示すように、空調システムが多層階に亘って設置されている場合には、ドラフトチャンバ６は他の階の運転状況に拘らず夫々の階で勝手に運転されたり、ドラフトチャンバ６の移設等による台数の増減により、空気調和機１０からの給気流量に余裕のある階と不足する階が出てくる。
【００２６】
又、特許文献１に示すドラフトチャンバ給排気システムは同時運転率の概念を導入してはいないため、一つの室にある全台数のドラフトチャンバを同時に運転した場合にも給気流量を充足させるには外気調和機が大型化して過剰な設備となり、又、広い設置スペースが必要になるためスペースの有効利用を図ることも困難である。
【００２７】
本発明は、上記実情に鑑み、ある階の複数のドラフトチャンバによる同時運転率が予め定めたｘ％を超えた場合にも、空気調和機を過剰な設備とすることなしに超えた分の給気を可能とした空調システムを提供することを目的としてなしたものである。
【課題を解決するための手段】
【００２８】
本発明の請求項１の空調システムは、複数の階に、排気手段が接続された複数のドラフトチャンバを設置すると共に、ドラフトチャンバを設置した階に対応して、空気流れ方向上流側から下流側に向けて圧力検出手段及び給気流量制御手段を配した複数の給気流路と、該給気流路を介して前記ドラフトチャンバが配置された階の部屋に給気を行なうための複数の空気調和機を設け、前記ドラフトチャンバの扉の開度に対応して前記給気流量制御手段を制御し、前記圧力検出手段で検出した圧力により空気調和機の送気手段からの給気流量の制御を行うようにした空調システムにおいて、前記給気流路が夫々互いに連通するように、給気流路の空気調和機と圧力検出手段との間にヘッダ手段を接続したものである。
【００２９】
本発明の請求項２の空調システムは、同一の階に設けた複数の部屋に夫々排気手段が接続されたドラフトチャンバが配置されると共に、前記同一の階において夫々給気流路を介して互いに連通する複数の空気調和機を備え、前記給気流路のうち複数の部屋を通る給気流路には、圧力検出手段が設けられると共に、各部屋に対応して、給気流量制御手段を有する室給気手段が接続され、前記複数の空気調和機からの空気を給気流路及び室給気手段を介して各部屋に対して給気し得るよう構成され、前記ドラフトチャンバの扉の開度に対応して前記給気流量制御手段を制御し、前記圧力検出手段で検出した圧力により空気調和機の送気手段からの給気流量の制御を行うよう構成したものである。
【００３０】
本発明の請求項３の空調システムにおいては、各ドラフトチャンバには夫々他のドラフトチャンバとは別個に独立して排気手段が接続されており、請求項４の空調システムにおいては、各ドラフトチャンバには夫々互いに連通する排気手段が接続されており、請求項５の空調システムにおいては、一つの部屋には複数のドラフトチャンバが配置されており、請求項６の空調システムにおいては、各空気調和機からの空気は、給気手段を介してドラフトチャンバが配置された部屋以外の空間にも給気し得るよう構成されており、請求項７の空調システムにおいては、同一の階にある複数の空気調和機は、前記給気流路及び前記室給気手段を介して同一の階に給気を行なうための給気ヘッダに連通された前記ヘッダ手段を介して他の階の空気調和機と連通されており、請求項８の空調システムにおいては、ドラフトチャンバが配置された部屋には居住人員に見合う換気を行うための換気手段が設けられており、請求項９の空調システムにおいては、ドラフトチャンバに導入される空気は常に一定風速となるよう、ドラフトチャンバの扉の開度を基に給気流量制御手段を制御すると共に、圧力検出手段の圧力を基に空気調和機の送気手段の制御を行い得るよう構成されている。
【発明の効果】
【００３１】
本発明の請求項１〜９の空調システムによれば、下記のごとき種々の優れた効果を奏し得る。
Ｉ）予め定めた同時運転率ｘ％（例えば５０％）を超えてドラフトチャンバの運転が行なわれた場合でも、建屋全体又はある階の空気調和機による給気流量に余裕があれば、ドラフトチャンバの同時運転率が１００％の部屋にも給気を行なうことができるため、当該階又は部屋のドラフトチャンバから有害ガスが漏洩することを防止することができて安全性が向上し、従って、研究者も安心して作業を行なうことができる。
ＩＩ）ある階又は同一の階のある部屋のドラフトチャンバに対する給気流量が不足する場合でも、他の階若しくは同一の階の他の空気調和機から給気を補給することができ、従って、各空気調和機の能力を増強しなくても、ドラフトチャンバの同時運転率を超えて給気することができるため、空気調和機からの給気流量に余裕のある階若しくは部屋と不足する階若しくは部屋が出てくることがなく、設備の信頼性が向上する。
ＩＩＩ）空気調和機は能力を増強する必要がないため、空気調和機は大型化せずに余分な設置スペースを取らず、従って、スペースの有効利用を図ることができ、且つ、価格も安価となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。
図１は本発明を実施する形態の第一例であって、図中、図６と同一の符号を付したものは同一のものを示し、基本的な構成は図に示す従来のものと同様である。而して、本図示例の特徴とするところは、建屋における全階層の給気ダクト１６が夫々互いに連通するように、給気ダクト１６の空気調和機１０と圧力検出器１８との間に、ドラフトチャンバ６が設置された部屋５の最下階から最上階まで延在する縦型のヘッダダクト２５を配置し、接続した点である。この場合、空気調和機１０自体は図６に示すものと同一の能力のものであるが、各階ごとに設けるＶＡＶ１７は、各階のドラフトチャンバ６の同時運転率が１００％の場合の最大排気流量に見合う給気を行なうことができるよう、大きな容量のものとする。
【００３３】
次に、上記した実施の形態の作動を説明する。
ある階の部屋５における全台数のドラフトチャンバ６が運転されない場合は、居住人員に見合う通常の換気のために排風機２２が駆動され、各部屋５ごとに一定流量の換気が行なわれる点は図６に示す空調システムと同様である。又、ドラフトチャンバ６が運転された場合にも、排風機２２により各部屋５ごとに一定流量の換気が行なわれる点も図６に示す空調システムと同様である。
【００３４】
本図示例においては、ドラフトチャンバ６の運転時には、ドラフトチャンバ６の同時運転率や昇降扉３の開口の大きさのの如何に拘らず、ドラフトチャンバ６の前面開放口から作業空間２へ導入される空気は一定風速（例えば０．５ｍ／ｓ）となるよう制御が行なわれる。又、ドラフトチャンバ６の運転に伴う排風機８の駆動、排気ダクト７のダンパ９の拡開、ＶＡＶ１７の開度制御やインバータ１９による送風機１４の回転数の制御は、図６に示す空調システムと同様にして行なわれる。
【００３５】
而して、運転されているドラフトチャンバ６から作業空間２へ吸引された空気は排気ダクト７を経て排風機８により排気される。この際、部屋５内の空気は、排風機２２により排気ダクト２４を経て換気される。排風機２２により換気される換気流量はドラフトチャンバ６の運転台数に拘らず一定である。
【００３６】
又、空気調和機１０においては、外気取入れダクト１５から導入されてコイル１２により加熱若しくは冷却され、必要な場合には加湿用配管１３からの水により加湿された空気は、送風機１４により給気ダクト１６、ヘッダダクト２５、給気ダクト１６を経て部屋５へ給気される。部屋５へ給気される給気流量は、駆動されている排風機８による排気流量と排風機２２による換気流量の合計の流量である。
【００３７】
而して、同時運転率が予め定められたｘ％よりも低い状態でドラフトチャンバ６の運転が行なわれている場合は、送風機１４により部屋５に給気される給気流量は実際の同時運転率に対応した流量となり、[数１]で示す給気流量よりも低い流量となる。この運転の際、使用されているドラフトチャンバ６においては、開度検出器２０により昇降扉３の開度が検出され、開度信号Ｏは演算制御装置２１へ与えられ、演算制御装置２１では、加算された開度信号を基にドラフトチャンバ６の前面開放口から作業空間２へ導入される空気が所定の一定風速となるために必要なＶＡＶ１７の開度が求められ、開度指令ＶはＶＡＶ１７に与えられる。このため、ＶＡＶ１７の開度は大きくなって所定の開度に調整される。
【００３８】
又、ＶＡＶ１７の開度が大きくなると、給気ダクト１６内の圧力は低下するが、その圧力は圧力検出器１８により検出され、圧力信号Ｐ１としてインバータ１９へ与えられ、給気ダクト１６内の圧力が予め定めた所定の圧力となるよう、送風機１４は所定の回転数に上昇するよう制御が行なわれる。
【００３９】
ある階でのドラフトチャンバ６の同時運転率が予め定めたｘ％になると、そのときの各ドラフトチャンバ６の昇降扉３の開度が開度検出器２０により検出されて開度信号Ｏが当該階の演算制御装置２１に与えられ、演算制御装置２１では、加算された開度信号を基にドラフトチャンバ６の前面開放口から作業空間２へ導入される空気が所定の一定風速となるために必要なＶＡＶ１７の開度が求められ、開度指令ＶはＶＡＶ１７に与えられる。このため、ＶＡＶ１７の開度は更に開いて所定の開度に調整される。
【００４０】
又、ＶＡＶ１７が開くことにより、給気ダクト１６内の圧力は低下するが、その圧力は圧力検出器１８により検出されてインバータ１９へ与えられ、インバータ制御により送風機１４の回転数は最高の回転数に制御される。このため、当該階の送風機１４は最大吐出流量となる。外気取入れダクト１５からハウジング１１内へ導入された外気を加熱若しくは冷却するコイル１２も最大運転の状態となる。
【００４１】
ある階でのドラフトチャンバ６の同時運転率が予め定めたｘ％以上のｘｏ％になると、当該階のドラフトチャンバ６に対して給気流量が不足した状態となり、且つ当該階のＶＡＶ１７は当該階の演算制御装置２１からの指令により、不足する給気流量に対応して更に開く。又、近接する他の階においてもヘッダダクト２５を介し給気ダクト１６内の圧力が低下する。
【００４２】
このため、圧力が低下した階の給気ダクト１６の圧力は圧力検出器１８により検出されて圧力の低下した階のインバータ１９へ与えられ、インバータ制御により送風機１４の回転数は同時運転率差であるΔｘ（＝ｘｏ−ｘ）に対応した分だけ増加し、当該圧力が低下した階の給気ダクト１６の圧力が所定の圧力に保持されるように制御が行なわれる。従って、圧力が低下した階の送風機１４からの給気流量が増加してドラフトチャンバ６に対する給気流量が不足する階の部屋５に給気が補給される。この場合、圧力が低下した階のＶＡＶ１７の開度は不変であるため、当該階のドラフトチャンバ６への給気流量が増加することはない。
【００４３】
ドラフトチャンバ６に対する給気流量が不足している階の部屋５へ他の階の送風機１４からの給気流量が補給されてもなおも当該階の給気流量が不足している場合は、前述と同様にして次の階の空気調和機１０から給気流量の不足分が補給されることになる。
【００４４】
本図示例においては、一つの階の部屋５で予め定めた同時運転率ｘ％（例えば５０％）を超えて、仮に同時運転率１００％でドラフトチャンバ６の運転が行なわれた場合でも、全ての階の空気調和機１０による建屋全体の給気流量に余裕があれば、ドラフトチャンバ６の同時運転率が１００％の部屋５にも給気を行なうことができるため、当該階のドラフトチャンバ６から有害ガスが漏洩することを防止することができ、安全性が向上する。従って、研究者も安心して作業を行なうことができる。
【００４５】
又、各階の給気ダクト１６が互いに連通するよう、各階の給気ダクト１６に空気調和機１０と圧力検出器１８との間においてヘッダダクト２５を設けているため、ある階のドラフトチャンバ６に対する給気流量が不足する場合でも、他の階の空気調和機１０から給気を補給することができる。従って、各空気調和機１０の能力を増強しなくても、建屋全体でのドラフトチャンバ０の同時運転率ｘ％（例えば５０％）に対応する給気流量を給気することができるため、空気調和機１０からの給気流量に余裕のある階と不足する階が出てくることがなく、設備の信頼性が向上する。
【００４６】
更に、空気調和機１０は能力を増強する必要がないため、空気調和機１０は大型化せずに余分な設置スペースを取らず、従って、スペースの有効利用を図ることができ、且つ、価格も安価となる。
【００４７】
図２、図３は本発明の実施の形態の第二例で、本図示例においても建屋における全階層の給気ダクト１６が夫々互いに連通するように、給気ダクト１６の空気調和機１０と圧力検出器１８との間に、ドラフトチャンバ６が設置された部屋５の最下階から最上階まで延在する縦型のヘッダダクト２５が配置され、接続されている。この場合も、空気調和機１０自体は図６に示すものと同一の容量のものであるが、ＶＡＶ１７は、各階のドラフトチャンバ６の同時運転率１００％の場合の最大排気流量に見合う給気を行なうことができるよう、大きな容量のものとする。
【００４８】
又、ドラフトチャンバ６は、図３に示すようチャンバ本体１の上面に設けられている排気管４内にアクチュエータ（図示せず）により開閉し得るようにしたダンパ２６を備えており、ダンパ２６は開度検出器２０により検出した昇降扉３の開度に対応して開閉し得るようになっている。而して、昇降扉３の開度が大きい場合にはダンパ２６の開度も大きく開くようになっている。
【００４９】
又、本図示例では建屋全体の全てのドラフトチャンバ６からの空気を一台の排風機２７により排気し得るようになっている。すなわち、各階のドラフトチャンバ６の排気管４には、各階で外部へ延在する一本の排気ダクト２８が接続されており、各排気ダクト２８は一本の排気ダクト２９に接続されており、排気ダクト２９の先端には排風機２７が接続されている。排気ダクト２９の排風機２７吸込み側近傍には圧力検出器３０が接続されており、圧力検出器３０により検出した圧力は圧力信号Ｐ２として排風機２７のインバータ３１へ与え得るようになっている。
【００５０】
各階の部屋５内の空気をドラフトチャンバ６を通さずに行なう換気も一台の排風機３２により行い得るようになっている。すなわち、各階の部屋５に連通するよう接続されると共に、中途部にＣＡＶ２３を備えた排気ダクト２４は、一本の排気ダクト３３に接続されており、排気ダクト３３の先端部には、排風機３２が接続されている。
なお、図２中、図１に示す符号と同一のものには同一の符号が付してある。
【００５１】
本図示例においては、建屋の全ての階のドラフトチャンバ６が運転されない場合でも、何れかの階の部屋５に研究者が入り、これからドラフトチャンバ６の運転を開始するような場合は、居住人員に見合う通常の換気のために排風機３２が駆動され、当該階の部屋５は一定流量の換気が行なわれる。すなわち、一つでも使用される可能性のある部屋５がある場合には、他の階の部屋５では無人で使用されていない状態であっても、排風機３２は駆動され、換気が行なわれる。
【００５２】
ドラフトチャンバ６の運転時には、ドラフトチャンバ６の同時運転率や昇降扉３の開口の大きさのの如何に拘らず、ドラフトチャンバ６の前面開放口から作業空間２へ導入される空気は一定速度（例えば０．５ｍ／ｓ）となるよう制御が行なわれる。又、ＶＡＶ１７の開度制御やインバータ１９による送風機１４の回転数の制御は、図１に示す空調システムと同様にして行なわれる。
【００５３】
更に、建屋の各階に設けてある全てのドラフトチャンバ６のうち一台でも運転される場合には、当該ドラフトチャンバ６の運転開始指令により排風機２７が駆動されると共に、開度検出器２０により検出された昇降扉３の開度により当該ドラフトチャンバ６のダンパ２６が所定の開度に開く。例えば、昇降扉３の開度が大きい場合はダンパ２６の開度も大きくなり、昇降扉３の開度が小さい場合は、ダンパ２６の開度は小さくなる。
【００５４】
而して、排風機２７ではドラフトチャンバ６の運転台数、各ドラフトチャンバ６の昇降扉３の開度により合計の排気流量が異なるが、圧力検出器３０で検出した排気ダクト２９内の圧力は圧力信号Ｐ２としてインバータ３１に与えられ、排風機２７はインバータ制御されることにより、各ドラフトチャンバ６からの排気流量は、各ドラフトチャンバ６の前面開放口から作業空間２に導入される空気が一定速度となるよう制御が行なわれる。又、ドラフトチャンバ６の運転台数が増えたり、ドラフトチャンバ６の昇降扉３の開口が大きくなった場合には、それに対応して排風機２７の回転数は増加する。
【００５５】
更に、ドラフトチャンバ６の同時運転率が予め定められたｘ％よりも低い状態で運転されている場合は、送風機１４により部屋５に給気される給気流量は実際の同時運転率に対応した流量となり、[数１]で示す給気流量よりも低い流量となる。
【００５６】
この運転の際、使用されているドラフトチャンバ６においては、開度検出器２０により昇降扉３の開度が検出されて開度信号Ｏは演算制御装置２１へ与えられ、演算制御装置２１では、加算された開度信号を基にドラフトチャンバ６の前面開放口から作業空間２へ導入される空気が所定の一定風速となるために必要なＶＡＶ１７の開度が求められ、開度指令ＶはＶＡＶ１７に与えられる。このため、ＶＡＶ１７の開度が所定の開度に調整される。又、給気ダクト１６内の圧力は圧力信号Ｐ１としてインバータ１９へ与えられ、給気ダクト１６内の圧力が所定の圧力となるよう、送風機１４はインバータ制御により所定の回転数に制御される。
【００５７】
ある階でのドラフトチャンバ６の同時運転率が予め定めたｘ％になると、そのときの各ドラフトチャンバ６の昇降扉３の開度が開度検出器２０により検出されて開度信号Ｏが当該階の演算制御装置２１に与えられ、演算制御装置２１では、加算された開度信号を基にドラフトチャンバ６の前面開放口から作業空間２へ導入される空気が所定の一定風速となるために必要なＶＡＶ１７の開度が求められ、開度指令ＶはＶＡＶ１７に与えられる。このため、ＶＡＶ１７の開度は大きい所定の開度に調整される。
【００５８】
又、ＶＡＶ１７が開くことにより、給気ダクト１６内の圧力は低下するが、その圧力は圧力検出器１８により検出されてインバータ１９へ与えられ、インバータ制御により送風機１４の回転数は最高の回転数に制御される。このため、当該階の送風機１４は最大吐出流量となる。外気取入れダクト１５からハウジング１１内へ導入された外気を加熱若しくは冷却するコイル１２も最大運転の状態となる。
【００５９】
ある階でのドラフトチャンバ６の同時運転率が予め定めたｘ％以上のｘｏ％になると、前述の図示例と同様、当該階のドラフトチャンバ６に対して給気流量が不足した状態となり、演算制御装置２１からの指令により対応するＶＡＶ１７が更に開く。又、近接する他の階において給気ダクト１６及びヘッダダクト２５内の圧力が低下する。
【００６０】
このため、圧力が低下した階の給気ダクト１６の圧力は圧力検出器１８により検出されて圧力の低下した階のインバータ１９へ与えられ、インバータ制御により送風機１４の回転数は同時運転率差であるΔｘ（＝ｘｏ−ｘ）だけ増加した回転数だけ増加するように制御される。その結果、圧力が低下した階の送風機１４からの給気流量が増加してドラフトチャンバ６に対する給気流量が不足する階の部屋５に給気が補給される。この場合、圧力が低下した階のＶＡＶ１７の開度は変化しないため、当該階のドラフトチャンバ６への給気流量が増加することはない。
【００６１】
ドラフトチャンバ６に対する給気流量が不足している階の部屋５へ他の階の送風機１４からの給気流量が補給されてもなおも当該階の給気流量が不足している場合は、前述と同様にして次の階の空気調和機１０から給気流量の不足分が補給されることになる。
而して、本図示例においても前述の図示例と同様の作用効果を奏することができる。
【００６２】
図４、図５は本発明の実施の形態の第三例である。前記各図示例では、ある階において当該階の空気調和機１０から当該階の部屋５への給気流量が不足する場合は、他の階の空気調和機１０からの空気を給気量が不足する部屋５へ補給するようにしている。
【００６３】
しかし、本図示例では、一つの階に設置した複数の部屋５に例えば夫々図３や図７に示すドラフトチャンバ６を配置した場合に、ある部屋５に給気を行なう空気調和機１０からの給気流量が不足する際に、同じ階に設けた他の空気調和機１０から給気が不足する部屋５に空気を補給するようにしている。
【００６４】
すなわち、本図示例では例えば一つの階は複数の部屋５に区分けされており、各部屋５には二台ずつドラフトチャンバ６が配置されている。各部屋５のドラフトチャンバ６の排気側に接続された排気ダクト３４は合流して建屋外まで延在しており、排気ダクト３４の建屋外先端には排風機３５が接続されている。排気ダクト３４は一本に繋いでその先端に一台の排風機３５を設けるようにしても良い。
【００６５】
ドラフトチャンバ６が設置された最下階から最上階まで建屋の四隅には、図１、図２に示すヘッダダクト２５と同様の縦向きに延在するヘッダダクト３６が設けられており、ヘッダダクト３６には、各階ごとに給気ダクト３７が接続され、給気ダクト３７の端部には空気分配チャンバ３８が接続されている。又、各階の四隅には図１等に示すと同様、外気取入れダクト３９及び図示してないがコイル、加湿用配管、送風機を備えた空気調和機４０が配置されており、空気調和機４０の送風機から送出された空気は給気ダクト４１から空気分配チャンバ３８へ送給されるようになっている。
【００６６】
同一階の空気分配チャンバ３８のうち廊下４２を挟んで対向配置された二台の空気分配チャンバ３８は、廊下４２を通って設置された給気ダクト４３により接続されていると共に、複数の部屋５を挟んで対向配置された二台の空気分配チャンバ３８は、複数の部屋５を通って設置された給気ダクト４４により接続されており、しかも、各空気分配チャンバ３８には、空気調和機４０からの空気の一部を廊下４２側の空間に給気するための給気ダクト４５が接続されている。
【００６７】
又、給気ダクト４４には、各部屋５ごとに中途部にＶＡＶ４６を備えた給気ダクト４７が接続され、空気調和機４０からの空気を各部屋５へ給気し得るようになっている。更に、図示してないが各部屋５には、居住人員に見合う通常の一定流量の換気を行なうことができるよう、中途部にＣＡＶを備えた排気ダクトを介して排風機が接続されている。
【００６８】
更に又、図４に示す階の上又は下の階には、図４に示すと同様の空調システムが配置され且つ図４、図５に示すヘッダダクト３６には、上又は下の階の給気ダクト３７が接続されている。又、図４においては給気ダクト４３，４４はヘッダダクト３６，２５と同一の機能を有する。図中、４８は空気分配チャンバ３８に近接して給気ダクト４４に設けられた圧力検出器である。
【００６９】
本図示例においても、ドラフトチャンバ６の運転時には、ドラフトチャンバ６の同時運転率や昇降扉３の開口の大きさのの如何に拘らず、ドラフトチャンバ６の前面開放口から作業空間２へ導入される空気は一定速度（例えば０．５ｍ／ｓ）となるよう制御が行なわれる。この制御は、ドラフトチャンバ６の昇降扉３（図３、図７参照）の開度を基にＶＡＶ４６の開度を制御し、圧力検出器４８により検出した空気調和機４０の出側の圧力により空気調和機４０の送風機をインバータ制御することにより行なう。
【００７０】
例えば、ドラフトチャンバ６の同時運転率が増加したり、昇降扉３の開度が大きくなった場合は、ＶＡＶ４６の開度は大きくなり、その結果、圧力検出器４８で検出される給気ダクト４４内の圧力は低下するため、この圧力を所定の圧力に保持するためにインバータ制御により空気調和機４０の送風機の回転数が上昇することにより、ドラフトチャンバ６の前面開放口から作業空間２（図３、図７参照）へ導入される空気は一定速度に制御される。
【００７１】
又、ドラフトチャンバ６の同時運転率が減少したり、昇降扉３の開度が小さくなった場合は、ＶＡＶ４６の開度は小さくなり、その結果、圧力検出器４８で検出される給気ダクト４４内の圧力は上昇するため、この圧力を所定の圧力に保持するためにインバータ制御により空気調和機４０の送風機の回転数が減少することにより、ドラフトチャンバ６の前面開放口から作業空間２（図３、図７参照）へ導入される空気は一定速度に制御される。廊下４２側へ供給された給気は、ドラフトチャンバ６が運転されている部屋５を通して、ドラフトチャンバ６を経て排気されるか、或は換気系統から換気される。
【００７２】
図４に示す一つの階の複数の部屋５に設置されたドラフトチャンバ６が運転された場合、同時運転率が予め定めたｘ％になるまでは、当該ドラフトチャンバ６に近接している系統の空気調和機４０からの空気が当該ドラフトチャンバ６が設置されている部屋５に給気される。このとき、各ドラフトチャンバ６の昇降扉３の開度が開度検出器により検出されて開度信号が当該部屋５の演算制御装置に与えられ、演算制御装置では、加算された開度信号を基にドラフトチャンバ６の前面開放口から作業空間へ導入される空気が所定の一定風速となるために必要なＶＡＶ４６の開度が求められ、開度指令はＶＡＶ４６に与えられる。このため、ＶＡＶ４６は開いて所定の開度に調整される。
【００７３】
又、例えば、ＶＡＶ４６が開くことにより、給気ダクト４７，４４内の圧力は低下するが、その圧力は圧力検出器により検出されてインバータへ与えられ、インバータ制御により当該空気調和機４０の送風機の回転数は所定の回転数に増加するよう制御され、ドラフトチャンバ６の前面開放口から作業空間へ導入される空気は一定風速となるよう、所定の給気流量の空気が部屋５へ給気される。
【００７４】
同時運転率が予め定めた所定の同時運転率ｘ％の場合は、空気調和機４０の送風機の回転数は最高の回転数に制御され、当該送風機は最大吐出流量となる。外気取入れダクト３９から空気調和機４０のハウジング内へ導入された外気を加熱若しくは冷却するコイルも最大運転の状態となる。このため、空気取入れダクト１５からハウジング１１内へ導入された外気を加熱若しくは冷却するコイル１２も最大運転の状態となる。
【００７５】
図４に示す階のある部屋５でのドラフトチャンバ６の同時運転率が予め定めたｘ％以上になると、給気不足となるドラフトチャンバ６の設置された部屋５の給気ダクト４７の圧力が更に低下して図１、図２の図示例と同様にして当該給気ダクト４７に設けられているＶＡＶ４６の開度が大きくなるため、同一階に設けられている他の空気調和機４０からの空気が給気ダクト４４，４７を経て給気不足となった部屋５に給気される。
【００７６】
図４に示す階のある部屋５と、当該階の上又は下の階の部屋５との間で、ドラフトチャンバに給気不足が生じた場合は図１、図２の場合と同様にして給気流量が増加する。
【００７７】
従って、本図示例においても、ドラフトチャンバ６から有害ガスが漏洩することを防止することができ、安全性が向上し、従って、研究者も安心して作業を行なうことができる。
【００７８】
又、給気不足となる虞のあるドラフトチャンバ６には、同一階の他の空気調和機４０から給気することができるため、同一階の他の空気調和機４０の能力を増強しなくても、ドラフトチャンバ６の同時運転率が予め定めたｘ％（例えば５０％）以上の場合でも必要な空気流量を給気することができ、従って、空気調和機４０からの給気流量に余裕のある部屋５と不足する部屋５が出てくることがなく、設備の信頼性が向上する。
【００７９】
又、空気調和機１０は能力を増強する必要がないため、空気調和機１０は大型化せずに余分な設置スペースを取らず、従って、スペースの有効利用を図ることができ、且つ、価格も安価となる。
【００８０】
なお、本発明の空調システムは、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明の空調システムの実施の形態の第一例の概念図である。
【図２】本発明の空調システムの実施の形態の第二例の概念図である。
【図３】図２の空調システムに用いるドラフトチャンバの斜視図である。
【図４】本発明の空調システムの実施の形態の第三例の概念図である。
【図５】図４に示す空調システムの空気調和機の部分の斜視図である。
【図６】従来の空調システムの一例の概念図である。
【図７】図６及び図１の空調システムに用いるドラフトチャンバの斜視図である。
【符号の説明】
【００８２】
３ 昇降扉（扉）
５ 部屋
６ ドラフトチャンバ
７ 排気ダクト（排気手段）
８ 排風機（排気手段）
１０ 空気調和機
１４ 送風機（送気手段）
１６ 給気ダクト（給気流路）
１７ ＶＡＶ（給気流量制御手段）
１８ 圧力検出器（圧力検出手段）
２２ 排風機（換気手段）
２３ ＣＡＶ（換気手段）
２４ 排気ダクト（換気手段）
２５ ヘッダダクト（ヘッダ手段）
２７ 排風機（換気手段）
２８ 排気ダクト（排気手段）
２９ 排気ダクト（排気手段）
３２ 排風機（換気手段）
３３ 排気ダクト（換気手段）
３４ 排気ダクト（排気手段）
３５ 排風機（排気手段）
３６ ヘッダダクト（ヘッダ手段）
３７ 給気ダクト（給気手段）
３８ 空気分配チャンバ（給気ヘッダ）
４０ 空気調和機
４１ 給気ダクト
４２ 廊下（空間）
４３ 給気ダクト（給気流路）
４４ 給気ダクト（給気流路）
４５ 給気ダクト（給気手段）
４６ ＶＡＶ（給気流量制御手段）
４７ 給気ダクト（室給気手段）
４８ 圧力検出器（圧力検出手段）
Ｄ 空気流れ方向
【技術分野】
【０００１】
本発明は空調システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
化学系の実験、或は研究等においては、発生する有害ガスによる人体への影響を避けるためにドラフトチャンバが使用される。而して、ドラフトチャンバは、図７に示すごとく矩形箱状のチャンバ本体１の内部に形成された作業空間２の前面開放口を、昇降扉３により任意の開度に調整し得るようにした装置であり、昇降扉３の前面開放口から作業空間２内へ吸入される空気Ａの面風速を、昇降扉３の開度の如何に拘らず、一定風速（例えば約０．５ｍ／ｓ）となるようにしている。なお、昇降扉３は、完全に閉止しても内部の作業空間２が目視し得るよう、例えばガラス板やアクリル板等の透明な材料が使用される。図中、４は排気管である。
【０００３】
斯かるドラフトチャンバを備えた空調システムの一例は図６に示されている。而して、図６中、５は研究所等における建屋の各階に設けた部屋であり、各階の部屋５には図７に示す構造の複数基のドラフトチャンバ６が配置されている。各ドラフトチャンバ６の頂部には排気管４（図７参照）を介して排気ダクト７が接続されており、排気ダクト７は部屋５を通って外部へ延在している。排気ダクト７の室外側の先端部には排風機８が接続されていると共に、排気ダクト７における排風機８の吸込み側に近接した位置には、ドラフトチャンバ６を駆動したら所定の開度に開くダンパ９が設けられている。
【０００４】
排風機８を設置した側とは部屋５を挟んで反対側には、各階ごとに空気調和機１０が設置されている。而して、空気調和機１０はハウジング１１内に空気流れ方向Ｄ上流側から下流側へ向けてコイル１２、加湿用配管１３、送風機１４を備えていると共に、ハウジング１１には外気取入れダクト１５が接続されており、外気取入れダクト１５から導入されてコイル１２により冷却又は加熱された空気は送風機１４から給気ダクト１６を介して対応する部屋５に給気されるようになっている。
【０００５】
又、給気ダクト１６の中途部には、ＶＡＶ（可変風量ユニット：Ｖａｒｉａｂｌｅ ａｉｒ ｖｏｌｕｍｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｕｎｉｔ）１７が設けられていると共に、ＶＡＶ１７よりも空気流れ方向Ｄ上流側に位置するよう圧力検出器１８が設けられており、圧力検出器１８で検出した圧力信号Ｐ１は送風機１４のインバータ１９に与え得るようになっている。而して、送風機１４はインバータ制御を行なわれて回転数が調整されることにより、部屋５へ給気される給気流量を制御し得るようになっている。
【０００６】
各ドラフトチャンバ６には昇降扉３（図７参照）の開度を検出するために、ポテンショメータ等の開度検出器２０が取付けられており、開度信号Ｏは演算制御装置２１に与えられるようになっている。又、演算制御装置２１からはＶＡＶ１７へ開度指令Ｖを与え得るようになっている。
【０００７】
各部屋５の外部における排風機８設置側には、排風機２２が配置されており、排風機２２には、中途部にＣＡＶ（定風量ユニット：Ｃｏｎｓｔａｎｔ ａｉｒ ｖｏｌｕｍｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｕｎｉｔ）２３を備えると共に反対側端部を部屋５に接続された排気ダクト２４が接続されている。
【０００８】
何れかの階のある部屋５のドラフトチャンバ６の全てを運転しない場合は、その部屋５に対応する全ての排風機８は停止しているが、居住人員に見合う通常の換気が行われるため、人が入っている部屋５の排風機２２は駆動され、入っている部屋５ごとに一定流量の換気が行なわれる。又、排風機２２が駆動される場合は、その駆動信号を基に演算制御装置２１からＶＡＶ１７へ開度指令Ｖが与えられ、ＶＡＶ１７は一定の開度となっている。このため、空気調和機１０においては、外気取入れダクト１５から導入された空気はコイル１２により加熱若しくは冷却され、必要な場合は加湿用配管１３からの水により加湿され、送風機１４により給気ダクト１６を経て部屋５へ給気されている。
【０００９】
何れかの階の部屋５において、ドラフトチャンバ６のどれか一台の運転を開始すると、運転されたドラフトチャンバ６に対応する排気ダクト７のダンパ９が所定開度に開くと共に、当該ドラフトチャンバ６に対応する排風機８が駆動されてドラフトチャンバ６からの排気が開始される。
【００１０】
又、運転されたドラフトチャンバ６における昇降扉３の開度が開度検出器２０により検出されてその開度信号Ｏが演算制御装置２１に与えられ、演算制御装置２１では、ドラフトチャンバ６の前面開放口から作業空間２へ導入される空気が所定の一定風速（例えば０．５ｍ／ｓ）となるために必要なＶＡＶ１７の開度が求められ、開度指令ＶはＶＡＶ１７に与えられる。
【００１１】
このため、ＶＡＶ１７の開度がドラフトチャンバ６が運転されていない場合よりも大きくなり、その分給気ダクト１６内の圧力は低下するが、この圧力は圧力検出器１８により検出されて圧力信号Ｐ１としてインバータ１９に与えられ、給気ダクト１６内の圧力が所定の圧力となるよう、インバータ制御により送風機１４の回転数が増加し、所定の部屋５への給気流量が増える。
【００１２】
一方、駆動を開始された排風機８により吸引されて部屋５内からドラフトチャンバ６の前面開放口を通り一定風速で作業空間２へ導入された空気は、対応する排気ダクト７を通り排風機８により排気され、又、部屋５内の空気の一部は、ドラフトチャンバ６が駆動されていない場合と同じ流量だけ、排風機２２により外部へ換気される。
【００１３】
この運転中に運転されているドラフトチャンバ６の昇降扉３が昇降すると、開度検出器２０により昇降扉３の開度が検出されて開度信号Ｏは演算制御装置２１へ与えられ、演算制御装置２１では、ドラフトチャンバ６の前面開放口から作業空間２へ導入される空気が所定の一定風速となるために必要なＶＡＶ１７の開度が求められ、求められた開度指令ＶはＶＡＶ１７に与えられる。このため、ＶＡＶ１７の開度が所定の開度に調整される。
【００１４】
又、圧力検出器１８により検出された給気ダクト１６内の空気の圧力信号Ｐ１はインバータ１９へ与えられ、給気ダクト１６内の圧力が所定の圧力となるよう、インバータ制御により送風機１４の回転数は所定の回転数に制御される。このため、昇降扉３の開口の大きさの如何に拘らず、送風機１４からは、運転されているドラフトチャンバ６の前面開放口から作業空間２へ導入される空気が所定の一定風速となるために必要な流量の空気が部屋５へ給気される。
【００１５】
２台目のドラフトチャンバ６の運転を開始すると、前述したと同様にして、対応する排風機８が駆動されると共に、開度検出器２０により昇降扉３の開度が検出されて開度信号Ｏは演算制御装置２１へ与えられて加算され、演算制御装置２１では、加算された開度からドラフトチャンバ６の前面開放口より作業空間２へ導入される空気が所定の一定風速となるために必要なＶＡＶ１７の開度が求められ、開度指令ＶはＶＡＶ１７に与えられる。このため、ＶＡＶ１７は更に開いた所定の開度に調整される。
【００１６】
又、同様に、圧力検出器１８により検出された給気ダクト１６内の空気の圧力信号Ｐ１はインバータ１９へ与えられ、給気ダクト１６内の圧力が所定の圧力となるよう、インバータ制御により送風機１４の回転数は所定の回転数に制御される。このため、昇降扉３の開口の大きさの如何に拘らず、送風機１４からは、運転されているドラフトチャンバ６の前面開放口から作業空間２へ導入される空気が所定の一定風速となるために必要な流量の空気が部屋５へ給気される。
【００１７】
なお、開度検出器２０で検出した開度信号Ｏが大きくなればＶＡＶ１７の開度は大きくなり、開度信号Ｏが小さくなればＶＡＶ１７の開度は小さくなり、又、ＶＡＶ１７の開度が大きくなると、圧力信号Ｐ１が低下するがこの場合は、給気ダクト１６内の圧力が所定の圧力となるよう送風機１４の回転数が増加して給気流量が増加し、ＶＡＶ１７の開度が小さくなると、圧力信号Ｐ１が上昇するが、この場合は、給気ダクト１６内の圧力が所定の圧力となるよう送風機１４の回転数が減少して給気流量が減少する。これらの点は、図６の場合も以下に示す本発明の図示例の場合も同様である。
【００１８】
ドラフトチャンバ給排気システムとしては特許文献１がある。而して、特許文献１では一つの室内に複数のドラフトチャンバを設置した際に、室内用の空気調和装置の給、排気量と無関係に給気量と排気量のバランスが得られるようにするものである。
【特許文献１】特開２００３−１９４３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
図６に示す空調システムにおいては、ドラフトチャンバ６は通常一部屋に複数台設置されており、その総排気流量に見合う給気流量を確保する必要がある。しかし、一部屋にある全てのドラフトチャンバ６が駆動された場合の最大排気流量を考慮すると、空気調和機１０を大型化しなければならならず、過剰な設備となるため、従来は「同時運転率」という概念を導入している。ここで、「同時運転率」とは、同一の部屋５にある複数のドラフトチャンバ６のうち何台が同時に運転される可能性があるかという割合のことである。
【００２０】
すなわち、ドラフトチャンバ６の同時運転率をｘ％（例えば５０％）とすると、一部屋にある全ての台数のドラフトチャンバ６における合計の排気流量のｘ％の給気流量と、部屋の通常の換気流量に対応する外気導入流量との合計の給気流量を確保するための空気調和機１０を設置することになる。従って、一部屋にあるドラフトチャンバ６の台数をｎ台、一台当たりのドラフトチャンバ６の最大排気流量をＱｅｍａｘ、居住人員に見合う通常の換気流量をＱｏｕｔとすると、空気調和機１０からの最大給気流量Ｑｃｍａｘは[数１]で表される。すなわち、最大給気流量Ｑｃｍａｘは、全台数の排風機８による最大の排気流量と排風機２２による一定の排気流量を加算した量に等しい。
[数１]
Ｑｃｍａｘ＝（ｘ／１００）×ｎ×Ｑｅｍａｘ＋Ｑｏｕｔ
【００２１】
図６に示す空調システムにおいては、同時運転率ｘ％の場合、上限である最大給気流量Ｑｃｍａｘの給気が可能であるが、同時運転率ｘ％を越えた場合には、給気流量は増加させることはできず、ドラフトチャンバ６からは本来必要とされる排気流量を確保することができない。
【００２２】
すなわち、同時運転率ｘ％を超えてドラフトチャンバ６の運転が行なわれると、空気調和機１０からの給気流量が不足するため、ドラフトチャンバ６内の有害ガスが部屋５内に漏洩する。又、ドラフトチャンバ６のうちどのドラフトチャンバから有害ガスが漏洩しているのかは分からないので、研究者は不安を抱く虞がある。
【００２３】
更に、ドラフトチャンバ６からの排気により部屋５内が負圧となるため、部屋５の入口のドアが開き難くなり、一方、外気により給気流量を確保するために部屋５の窓を開けると、空調されていない外気が部屋５内へ侵入するため、暑すぎたり寒すぎたりして具合が悪い。
【００２４】
又更に、同時運転率ｘ％に対し安全率を考慮し、給気流量に余裕のある空気調和機１０を選定すると、空気調和機１０は大型化して広い設置スペースが必要となり、このため、スペースの有効利用上不利であり且つ価格も高価となる。更に又、コイル１２へ供給する熱源や電気容量も大型化が必要となるため、一層価格が高価となる。
【００２５】
更に又、図６に示すように、空調システムが多層階に亘って設置されている場合には、ドラフトチャンバ６は他の階の運転状況に拘らず夫々の階で勝手に運転されたり、ドラフトチャンバ６の移設等による台数の増減により、空気調和機１０からの給気流量に余裕のある階と不足する階が出てくる。
【００２６】
又、特許文献１に示すドラフトチャンバ給排気システムは同時運転率の概念を導入してはいないため、一つの室にある全台数のドラフトチャンバを同時に運転した場合にも給気流量を充足させるには外気調和機が大型化して過剰な設備となり、又、広い設置スペースが必要になるためスペースの有効利用を図ることも困難である。
【００２７】
本発明は、上記実情に鑑み、ある階の複数のドラフトチャンバによる同時運転率が予め定めたｘ％を超えた場合にも、空気調和機を過剰な設備とすることなしに超えた分の給気を可能とした空調システムを提供することを目的としてなしたものである。
【課題を解決するための手段】
【００２８】
本発明の請求項１の空調システムは、複数の階に、排気手段が接続された複数のドラフトチャンバを設置すると共に、ドラフトチャンバを設置した階に対応して、空気流れ方向上流側から下流側に向けて圧力検出手段及び給気流量制御手段を配した複数の給気流路と、該給気流路を介して前記ドラフトチャンバが配置された階の部屋に給気を行なうための複数の空気調和機を設け、前記ドラフトチャンバの扉の開度に対応して前記給気流量制御手段を制御し、前記圧力検出手段で検出した圧力により空気調和機の送気手段からの給気流量の制御を行うようにした空調システムにおいて、前記給気流路が夫々互いに連通するように、給気流路の空気調和機と圧力検出手段との間にヘッダ手段を接続したものである。
【００２９】
本発明の請求項２の空調システムは、同一の階に設けた複数の部屋に夫々排気手段が接続されたドラフトチャンバが配置されると共に、前記同一の階において夫々給気流路を介して互いに連通する複数の空気調和機を備え、前記給気流路のうち複数の部屋を通る給気流路には、圧力検出手段が設けられると共に、各部屋に対応して、給気流量制御手段を有する室給気手段が接続され、前記複数の空気調和機からの空気を給気流路及び室給気手段を介して各部屋に対して給気し得るよう構成され、前記ドラフトチャンバの扉の開度に対応して前記給気流量制御手段を制御し、前記圧力検出手段で検出した圧力により空気調和機の送気手段からの給気流量の制御を行うよう構成したものである。
【００３０】
本発明の請求項３の空調システムにおいては、各ドラフトチャンバには夫々他のドラフトチャンバとは別個に独立して排気手段が接続されており、請求項４の空調システムにおいては、各ドラフトチャンバには夫々互いに連通する排気手段が接続されており、請求項５の空調システムにおいては、一つの部屋には複数のドラフトチャンバが配置されており、請求項６の空調システムにおいては、各空気調和機からの空気は、給気手段を介してドラフトチャンバが配置された部屋以外の空間にも給気し得るよう構成されており、請求項７の空調システムにおいては、同一の階にある複数の空気調和機は、前記給気流路及び前記室給気手段を介して同一の階に給気を行なうための給気ヘッダに連通された前記ヘッダ手段を介して他の階の空気調和機と連通されており、請求項８の空調システムにおいては、ドラフトチャンバが配置された部屋には居住人員に見合う換気を行うための換気手段が設けられており、請求項９の空調システムにおいては、ドラフトチャンバに導入される空気は常に一定風速となるよう、ドラフトチャンバの扉の開度を基に給気流量制御手段を制御すると共に、圧力検出手段の圧力を基に空気調和機の送気手段の制御を行い得るよう構成されている。
【発明の効果】
【００３１】
本発明の請求項１〜９の空調システムによれば、下記のごとき種々の優れた効果を奏し得る。
Ｉ）予め定めた同時運転率ｘ％（例えば５０％）を超えてドラフトチャンバの運転が行なわれた場合でも、建屋全体又はある階の空気調和機による給気流量に余裕があれば、ドラフトチャンバの同時運転率が１００％の部屋にも給気を行なうことができるため、当該階又は部屋のドラフトチャンバから有害ガスが漏洩することを防止することができて安全性が向上し、従って、研究者も安心して作業を行なうことができる。
ＩＩ）ある階又は同一の階のある部屋のドラフトチャンバに対する給気流量が不足する場合でも、他の階若しくは同一の階の他の空気調和機から給気を補給することができ、従って、各空気調和機の能力を増強しなくても、ドラフトチャンバの同時運転率を超えて給気することができるため、空気調和機からの給気流量に余裕のある階若しくは部屋と不足する階若しくは部屋が出てくることがなく、設備の信頼性が向上する。
ＩＩＩ）空気調和機は能力を増強する必要がないため、空気調和機は大型化せずに余分な設置スペースを取らず、従って、スペースの有効利用を図ることができ、且つ、価格も安価となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。
図１は本発明を実施する形態の第一例であって、図中、図６と同一の符号を付したものは同一のものを示し、基本的な構成は図に示す従来のものと同様である。而して、本図示例の特徴とするところは、建屋における全階層の給気ダクト１６が夫々互いに連通するように、給気ダクト１６の空気調和機１０と圧力検出器１８との間に、ドラフトチャンバ６が設置された部屋５の最下階から最上階まで延在する縦型のヘッダダクト２５を配置し、接続した点である。この場合、空気調和機１０自体は図６に示すものと同一の能力のものであるが、各階ごとに設けるＶＡＶ１７は、各階のドラフトチャンバ６の同時運転率が１００％の場合の最大排気流量に見合う給気を行なうことができるよう、大きな容量のものとする。
【００３３】
次に、上記した実施の形態の作動を説明する。
ある階の部屋５における全台数のドラフトチャンバ６が運転されない場合は、居住人員に見合う通常の換気のために排風機２２が駆動され、各部屋５ごとに一定流量の換気が行なわれる点は図６に示す空調システムと同様である。又、ドラフトチャンバ６が運転された場合にも、排風機２２により各部屋５ごとに一定流量の換気が行なわれる点も図６に示す空調システムと同様である。
【００３４】
本図示例においては、ドラフトチャンバ６の運転時には、ドラフトチャンバ６の同時運転率や昇降扉３の開口の大きさのの如何に拘らず、ドラフトチャンバ６の前面開放口から作業空間２へ導入される空気は一定風速（例えば０．５ｍ／ｓ）となるよう制御が行なわれる。又、ドラフトチャンバ６の運転に伴う排風機８の駆動、排気ダクト７のダンパ９の拡開、ＶＡＶ１７の開度制御やインバータ１９による送風機１４の回転数の制御は、図６に示す空調システムと同様にして行なわれる。
【００３５】
而して、運転されているドラフトチャンバ６から作業空間２へ吸引された空気は排気ダクト７を経て排風機８により排気される。この際、部屋５内の空気は、排風機２２により排気ダクト２４を経て換気される。排風機２２により換気される換気流量はドラフトチャンバ６の運転台数に拘らず一定である。
【００３６】
又、空気調和機１０においては、外気取入れダクト１５から導入されてコイル１２により加熱若しくは冷却され、必要な場合には加湿用配管１３からの水により加湿された空気は、送風機１４により給気ダクト１６、ヘッダダクト２５、給気ダクト１６を経て部屋５へ給気される。部屋５へ給気される給気流量は、駆動されている排風機８による排気流量と排風機２２による換気流量の合計の流量である。
【００３７】
而して、同時運転率が予め定められたｘ％よりも低い状態でドラフトチャンバ６の運転が行なわれている場合は、送風機１４により部屋５に給気される給気流量は実際の同時運転率に対応した流量となり、[数１]で示す給気流量よりも低い流量となる。この運転の際、使用されているドラフトチャンバ６においては、開度検出器２０により昇降扉３の開度が検出され、開度信号Ｏは演算制御装置２１へ与えられ、演算制御装置２１では、加算された開度信号を基にドラフトチャンバ６の前面開放口から作業空間２へ導入される空気が所定の一定風速となるために必要なＶＡＶ１７の開度が求められ、開度指令ＶはＶＡＶ１７に与えられる。このため、ＶＡＶ１７の開度は大きくなって所定の開度に調整される。
【００３８】
又、ＶＡＶ１７の開度が大きくなると、給気ダクト１６内の圧力は低下するが、その圧力は圧力検出器１８により検出され、圧力信号Ｐ１としてインバータ１９へ与えられ、給気ダクト１６内の圧力が予め定めた所定の圧力となるよう、送風機１４は所定の回転数に上昇するよう制御が行なわれる。
【００３９】
ある階でのドラフトチャンバ６の同時運転率が予め定めたｘ％になると、そのときの各ドラフトチャンバ６の昇降扉３の開度が開度検出器２０により検出されて開度信号Ｏが当該階の演算制御装置２１に与えられ、演算制御装置２１では、加算された開度信号を基にドラフトチャンバ６の前面開放口から作業空間２へ導入される空気が所定の一定風速となるために必要なＶＡＶ１７の開度が求められ、開度指令ＶはＶＡＶ１７に与えられる。このため、ＶＡＶ１７の開度は更に開いて所定の開度に調整される。
【００４０】
又、ＶＡＶ１７が開くことにより、給気ダクト１６内の圧力は低下するが、その圧力は圧力検出器１８により検出されてインバータ１９へ与えられ、インバータ制御により送風機１４の回転数は最高の回転数に制御される。このため、当該階の送風機１４は最大吐出流量となる。外気取入れダクト１５からハウジング１１内へ導入された外気を加熱若しくは冷却するコイル１２も最大運転の状態となる。
【００４１】
ある階でのドラフトチャンバ６の同時運転率が予め定めたｘ％以上のｘｏ％になると、当該階のドラフトチャンバ６に対して給気流量が不足した状態となり、且つ当該階のＶＡＶ１７は当該階の演算制御装置２１からの指令により、不足する給気流量に対応して更に開く。又、近接する他の階においてもヘッダダクト２５を介し給気ダクト１６内の圧力が低下する。
【００４２】
このため、圧力が低下した階の給気ダクト１６の圧力は圧力検出器１８により検出されて圧力の低下した階のインバータ１９へ与えられ、インバータ制御により送風機１４の回転数は同時運転率差であるΔｘ（＝ｘｏ−ｘ）に対応した分だけ増加し、当該圧力が低下した階の給気ダクト１６の圧力が所定の圧力に保持されるように制御が行なわれる。従って、圧力が低下した階の送風機１４からの給気流量が増加してドラフトチャンバ６に対する給気流量が不足する階の部屋５に給気が補給される。この場合、圧力が低下した階のＶＡＶ１７の開度は不変であるため、当該階のドラフトチャンバ６への給気流量が増加することはない。
【００４３】
ドラフトチャンバ６に対する給気流量が不足している階の部屋５へ他の階の送風機１４からの給気流量が補給されてもなおも当該階の給気流量が不足している場合は、前述と同様にして次の階の空気調和機１０から給気流量の不足分が補給されることになる。
【００４４】
本図示例においては、一つの階の部屋５で予め定めた同時運転率ｘ％（例えば５０％）を超えて、仮に同時運転率１００％でドラフトチャンバ６の運転が行なわれた場合でも、全ての階の空気調和機１０による建屋全体の給気流量に余裕があれば、ドラフトチャンバ６の同時運転率が１００％の部屋５にも給気を行なうことができるため、当該階のドラフトチャンバ６から有害ガスが漏洩することを防止することができ、安全性が向上する。従って、研究者も安心して作業を行なうことができる。
【００４５】
又、各階の給気ダクト１６が互いに連通するよう、各階の給気ダクト１６に空気調和機１０と圧力検出器１８との間においてヘッダダクト２５を設けているため、ある階のドラフトチャンバ６に対する給気流量が不足する場合でも、他の階の空気調和機１０から給気を補給することができる。従って、各空気調和機１０の能力を増強しなくても、建屋全体でのドラフトチャンバ０の同時運転率ｘ％（例えば５０％）に対応する給気流量を給気することができるため、空気調和機１０からの給気流量に余裕のある階と不足する階が出てくることがなく、設備の信頼性が向上する。
【００４６】
更に、空気調和機１０は能力を増強する必要がないため、空気調和機１０は大型化せずに余分な設置スペースを取らず、従って、スペースの有効利用を図ることができ、且つ、価格も安価となる。
【００４７】
図２、図３は本発明の実施の形態の第二例で、本図示例においても建屋における全階層の給気ダクト１６が夫々互いに連通するように、給気ダクト１６の空気調和機１０と圧力検出器１８との間に、ドラフトチャンバ６が設置された部屋５の最下階から最上階まで延在する縦型のヘッダダクト２５が配置され、接続されている。この場合も、空気調和機１０自体は図６に示すものと同一の容量のものであるが、ＶＡＶ１７は、各階のドラフトチャンバ６の同時運転率１００％の場合の最大排気流量に見合う給気を行なうことができるよう、大きな容量のものとする。
【００４８】
又、ドラフトチャンバ６は、図３に示すようチャンバ本体１の上面に設けられている排気管４内にアクチュエータ（図示せず）により開閉し得るようにしたダンパ２６を備えており、ダンパ２６は開度検出器２０により検出した昇降扉３の開度に対応して開閉し得るようになっている。而して、昇降扉３の開度が大きい場合にはダンパ２６の開度も大きく開くようになっている。
【００４９】
又、本図示例では建屋全体の全てのドラフトチャンバ６からの空気を一台の排風機２７により排気し得るようになっている。すなわち、各階のドラフトチャンバ６の排気管４には、各階で外部へ延在する一本の排気ダクト２８が接続されており、各排気ダクト２８は一本の排気ダクト２９に接続されており、排気ダクト２９の先端には排風機２７が接続されている。排気ダクト２９の排風機２７吸込み側近傍には圧力検出器３０が接続されており、圧力検出器３０により検出した圧力は圧力信号Ｐ２として排風機２７のインバータ３１へ与え得るようになっている。
【００５０】
各階の部屋５内の空気をドラフトチャンバ６を通さずに行なう換気も一台の排風機３２により行い得るようになっている。すなわち、各階の部屋５に連通するよう接続されると共に、中途部にＣＡＶ２３を備えた排気ダクト２４は、一本の排気ダクト３３に接続されており、排気ダクト３３の先端部には、排風機３２が接続されている。
なお、図２中、図１に示す符号と同一のものには同一の符号が付してある。
【００５１】
本図示例においては、建屋の全ての階のドラフトチャンバ６が運転されない場合でも、何れかの階の部屋５に研究者が入り、これからドラフトチャンバ６の運転を開始するような場合は、居住人員に見合う通常の換気のために排風機３２が駆動され、当該階の部屋５は一定流量の換気が行なわれる。すなわち、一つでも使用される可能性のある部屋５がある場合には、他の階の部屋５では無人で使用されていない状態であっても、排風機３２は駆動され、換気が行なわれる。
【００５２】
ドラフトチャンバ６の運転時には、ドラフトチャンバ６の同時運転率や昇降扉３の開口の大きさのの如何に拘らず、ドラフトチャンバ６の前面開放口から作業空間２へ導入される空気は一定速度（例えば０．５ｍ／ｓ）となるよう制御が行なわれる。又、ＶＡＶ１７の開度制御やインバータ１９による送風機１４の回転数の制御は、図１に示す空調システムと同様にして行なわれる。
【００５３】
更に、建屋の各階に設けてある全てのドラフトチャンバ６のうち一台でも運転される場合には、当該ドラフトチャンバ６の運転開始指令により排風機２７が駆動されると共に、開度検出器２０により検出された昇降扉３の開度により当該ドラフトチャンバ６のダンパ２６が所定の開度に開く。例えば、昇降扉３の開度が大きい場合はダンパ２６の開度も大きくなり、昇降扉３の開度が小さい場合は、ダンパ２６の開度は小さくなる。
【００５４】
而して、排風機２７ではドラフトチャンバ６の運転台数、各ドラフトチャンバ６の昇降扉３の開度により合計の排気流量が異なるが、圧力検出器３０で検出した排気ダクト２９内の圧力は圧力信号Ｐ２としてインバータ３１に与えられ、排風機２７はインバータ制御されることにより、各ドラフトチャンバ６からの排気流量は、各ドラフトチャンバ６の前面開放口から作業空間２に導入される空気が一定速度となるよう制御が行なわれる。又、ドラフトチャンバ６の運転台数が増えたり、ドラフトチャンバ６の昇降扉３の開口が大きくなった場合には、それに対応して排風機２７の回転数は増加する。
【００５５】
更に、ドラフトチャンバ６の同時運転率が予め定められたｘ％よりも低い状態で運転されている場合は、送風機１４により部屋５に給気される給気流量は実際の同時運転率に対応した流量となり、[数１]で示す給気流量よりも低い流量となる。
【００５６】
この運転の際、使用されているドラフトチャンバ６においては、開度検出器２０により昇降扉３の開度が検出されて開度信号Ｏは演算制御装置２１へ与えられ、演算制御装置２１では、加算された開度信号を基にドラフトチャンバ６の前面開放口から作業空間２へ導入される空気が所定の一定風速となるために必要なＶＡＶ１７の開度が求められ、開度指令ＶはＶＡＶ１７に与えられる。このため、ＶＡＶ１７の開度が所定の開度に調整される。又、給気ダクト１６内の圧力は圧力信号Ｐ１としてインバータ１９へ与えられ、給気ダクト１６内の圧力が所定の圧力となるよう、送風機１４はインバータ制御により所定の回転数に制御される。
【００５７】
ある階でのドラフトチャンバ６の同時運転率が予め定めたｘ％になると、そのときの各ドラフトチャンバ６の昇降扉３の開度が開度検出器２０により検出されて開度信号Ｏが当該階の演算制御装置２１に与えられ、演算制御装置２１では、加算された開度信号を基にドラフトチャンバ６の前面開放口から作業空間２へ導入される空気が所定の一定風速となるために必要なＶＡＶ１７の開度が求められ、開度指令ＶはＶＡＶ１７に与えられる。このため、ＶＡＶ１７の開度は大きい所定の開度に調整される。
【００５８】
又、ＶＡＶ１７が開くことにより、給気ダクト１６内の圧力は低下するが、その圧力は圧力検出器１８により検出されてインバータ１９へ与えられ、インバータ制御により送風機１４の回転数は最高の回転数に制御される。このため、当該階の送風機１４は最大吐出流量となる。外気取入れダクト１５からハウジング１１内へ導入された外気を加熱若しくは冷却するコイル１２も最大運転の状態となる。
【００５９】
ある階でのドラフトチャンバ６の同時運転率が予め定めたｘ％以上のｘｏ％になると、前述の図示例と同様、当該階のドラフトチャンバ６に対して給気流量が不足した状態となり、演算制御装置２１からの指令により対応するＶＡＶ１７が更に開く。又、近接する他の階において給気ダクト１６及びヘッダダクト２５内の圧力が低下する。
【００６０】
このため、圧力が低下した階の給気ダクト１６の圧力は圧力検出器１８により検出されて圧力の低下した階のインバータ１９へ与えられ、インバータ制御により送風機１４の回転数は同時運転率差であるΔｘ（＝ｘｏ−ｘ）だけ増加した回転数だけ増加するように制御される。その結果、圧力が低下した階の送風機１４からの給気流量が増加してドラフトチャンバ６に対する給気流量が不足する階の部屋５に給気が補給される。この場合、圧力が低下した階のＶＡＶ１７の開度は変化しないため、当該階のドラフトチャンバ６への給気流量が増加することはない。
【００６１】
ドラフトチャンバ６に対する給気流量が不足している階の部屋５へ他の階の送風機１４からの給気流量が補給されてもなおも当該階の給気流量が不足している場合は、前述と同様にして次の階の空気調和機１０から給気流量の不足分が補給されることになる。
而して、本図示例においても前述の図示例と同様の作用効果を奏することができる。
【００６２】
図４、図５は本発明の実施の形態の第三例である。前記各図示例では、ある階において当該階の空気調和機１０から当該階の部屋５への給気流量が不足する場合は、他の階の空気調和機１０からの空気を給気量が不足する部屋５へ補給するようにしている。
【００６３】
しかし、本図示例では、一つの階に設置した複数の部屋５に例えば夫々図３や図７に示すドラフトチャンバ６を配置した場合に、ある部屋５に給気を行なう空気調和機１０からの給気流量が不足する際に、同じ階に設けた他の空気調和機１０から給気が不足する部屋５に空気を補給するようにしている。
【００６４】
すなわち、本図示例では例えば一つの階は複数の部屋５に区分けされており、各部屋５には二台ずつドラフトチャンバ６が配置されている。各部屋５のドラフトチャンバ６の排気側に接続された排気ダクト３４は合流して建屋外まで延在しており、排気ダクト３４の建屋外先端には排風機３５が接続されている。排気ダクト３４は一本に繋いでその先端に一台の排風機３５を設けるようにしても良い。
【００６５】
ドラフトチャンバ６が設置された最下階から最上階まで建屋の四隅には、図１、図２に示すヘッダダクト２５と同様の縦向きに延在するヘッダダクト３６が設けられており、ヘッダダクト３６には、各階ごとに給気ダクト３７が接続され、給気ダクト３７の端部には空気分配チャンバ３８が接続されている。又、各階の四隅には図１等に示すと同様、外気取入れダクト３９及び図示してないがコイル、加湿用配管、送風機を備えた空気調和機４０が配置されており、空気調和機４０の送風機から送出された空気は給気ダクト４１から空気分配チャンバ３８へ送給されるようになっている。
【００６６】
同一階の空気分配チャンバ３８のうち廊下４２を挟んで対向配置された二台の空気分配チャンバ３８は、廊下４２を通って設置された給気ダクト４３により接続されていると共に、複数の部屋５を挟んで対向配置された二台の空気分配チャンバ３８は、複数の部屋５を通って設置された給気ダクト４４により接続されており、しかも、各空気分配チャンバ３８には、空気調和機４０からの空気の一部を廊下４２側の空間に給気するための給気ダクト４５が接続されている。
【００６７】
又、給気ダクト４４には、各部屋５ごとに中途部にＶＡＶ４６を備えた給気ダクト４７が接続され、空気調和機４０からの空気を各部屋５へ給気し得るようになっている。更に、図示してないが各部屋５には、居住人員に見合う通常の一定流量の換気を行なうことができるよう、中途部にＣＡＶを備えた排気ダクトを介して排風機が接続されている。
【００６８】
更に又、図４に示す階の上又は下の階には、図４に示すと同様の空調システムが配置され且つ図４、図５に示すヘッダダクト３６には、上又は下の階の給気ダクト３７が接続されている。又、図４においては給気ダクト４３，４４はヘッダダクト３６，２５と同一の機能を有する。図中、４８は空気分配チャンバ３８に近接して給気ダクト４４に設けられた圧力検出器である。
【００６９】
本図示例においても、ドラフトチャンバ６の運転時には、ドラフトチャンバ６の同時運転率や昇降扉３の開口の大きさのの如何に拘らず、ドラフトチャンバ６の前面開放口から作業空間２へ導入される空気は一定速度（例えば０．５ｍ／ｓ）となるよう制御が行なわれる。この制御は、ドラフトチャンバ６の昇降扉３（図３、図７参照）の開度を基にＶＡＶ４６の開度を制御し、圧力検出器４８により検出した空気調和機４０の出側の圧力により空気調和機４０の送風機をインバータ制御することにより行なう。
【００７０】
例えば、ドラフトチャンバ６の同時運転率が増加したり、昇降扉３の開度が大きくなった場合は、ＶＡＶ４６の開度は大きくなり、その結果、圧力検出器４８で検出される給気ダクト４４内の圧力は低下するため、この圧力を所定の圧力に保持するためにインバータ制御により空気調和機４０の送風機の回転数が上昇することにより、ドラフトチャンバ６の前面開放口から作業空間２（図３、図７参照）へ導入される空気は一定速度に制御される。
【００７１】
又、ドラフトチャンバ６の同時運転率が減少したり、昇降扉３の開度が小さくなった場合は、ＶＡＶ４６の開度は小さくなり、その結果、圧力検出器４８で検出される給気ダクト４４内の圧力は上昇するため、この圧力を所定の圧力に保持するためにインバータ制御により空気調和機４０の送風機の回転数が減少することにより、ドラフトチャンバ６の前面開放口から作業空間２（図３、図７参照）へ導入される空気は一定速度に制御される。廊下４２側へ供給された給気は、ドラフトチャンバ６が運転されている部屋５を通して、ドラフトチャンバ６を経て排気されるか、或は換気系統から換気される。
【００７２】
図４に示す一つの階の複数の部屋５に設置されたドラフトチャンバ６が運転された場合、同時運転率が予め定めたｘ％になるまでは、当該ドラフトチャンバ６に近接している系統の空気調和機４０からの空気が当該ドラフトチャンバ６が設置されている部屋５に給気される。このとき、各ドラフトチャンバ６の昇降扉３の開度が開度検出器により検出されて開度信号が当該部屋５の演算制御装置に与えられ、演算制御装置では、加算された開度信号を基にドラフトチャンバ６の前面開放口から作業空間へ導入される空気が所定の一定風速となるために必要なＶＡＶ４６の開度が求められ、開度指令はＶＡＶ４６に与えられる。このため、ＶＡＶ４６は開いて所定の開度に調整される。
【００７３】
又、例えば、ＶＡＶ４６が開くことにより、給気ダクト４７，４４内の圧力は低下するが、その圧力は圧力検出器により検出されてインバータへ与えられ、インバータ制御により当該空気調和機４０の送風機の回転数は所定の回転数に増加するよう制御され、ドラフトチャンバ６の前面開放口から作業空間へ導入される空気は一定風速となるよう、所定の給気流量の空気が部屋５へ給気される。
【００７４】
同時運転率が予め定めた所定の同時運転率ｘ％の場合は、空気調和機４０の送風機の回転数は最高の回転数に制御され、当該送風機は最大吐出流量となる。外気取入れダクト３９から空気調和機４０のハウジング内へ導入された外気を加熱若しくは冷却するコイルも最大運転の状態となる。このため、空気取入れダクト１５からハウジング１１内へ導入された外気を加熱若しくは冷却するコイル１２も最大運転の状態となる。
【００７５】
図４に示す階のある部屋５でのドラフトチャンバ６の同時運転率が予め定めたｘ％以上になると、給気不足となるドラフトチャンバ６の設置された部屋５の給気ダクト４７の圧力が更に低下して図１、図２の図示例と同様にして当該給気ダクト４７に設けられているＶＡＶ４６の開度が大きくなるため、同一階に設けられている他の空気調和機４０からの空気が給気ダクト４４，４７を経て給気不足となった部屋５に給気される。
【００７６】
図４に示す階のある部屋５と、当該階の上又は下の階の部屋５との間で、ドラフトチャンバに給気不足が生じた場合は図１、図２の場合と同様にして給気流量が増加する。
【００７７】
従って、本図示例においても、ドラフトチャンバ６から有害ガスが漏洩することを防止することができ、安全性が向上し、従って、研究者も安心して作業を行なうことができる。
【００７８】
又、給気不足となる虞のあるドラフトチャンバ６には、同一階の他の空気調和機４０から給気することができるため、同一階の他の空気調和機４０の能力を増強しなくても、ドラフトチャンバ６の同時運転率が予め定めたｘ％（例えば５０％）以上の場合でも必要な空気流量を給気することができ、従って、空気調和機４０からの給気流量に余裕のある部屋５と不足する部屋５が出てくることがなく、設備の信頼性が向上する。
【００７９】
又、空気調和機１０は能力を増強する必要がないため、空気調和機１０は大型化せずに余分な設置スペースを取らず、従って、スペースの有効利用を図ることができ、且つ、価格も安価となる。
【００８０】
なお、本発明の空調システムは、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明の空調システムの実施の形態の第一例の概念図である。
【図２】本発明の空調システムの実施の形態の第二例の概念図である。
【図３】図２の空調システムに用いるドラフトチャンバの斜視図である。
【図４】本発明の空調システムの実施の形態の第三例の概念図である。
【図５】図４に示す空調システムの空気調和機の部分の斜視図である。
【図６】従来の空調システムの一例の概念図である。
【図７】図６及び図１の空調システムに用いるドラフトチャンバの斜視図である。
【符号の説明】
【００８２】
３ 昇降扉（扉）
５ 部屋
６ ドラフトチャンバ
７ 排気ダクト（排気手段）
８ 排風機（排気手段）
１０ 空気調和機
１４ 送風機（送気手段）
１６ 給気ダクト（給気流路）
１７ ＶＡＶ（給気流量制御手段）
１８ 圧力検出器（圧力検出手段）
２２ 排風機（換気手段）
２３ ＣＡＶ（換気手段）
２４ 排気ダクト（換気手段）
２５ ヘッダダクト（ヘッダ手段）
２７ 排風機（換気手段）
２８ 排気ダクト（排気手段）
２９ 排気ダクト（排気手段）
３２ 排風機（換気手段）
３３ 排気ダクト（換気手段）
３４ 排気ダクト（排気手段）
３５ 排風機（排気手段）
３６ ヘッダダクト（ヘッダ手段）
３７ 給気ダクト（給気手段）
３８ 空気分配チャンバ（給気ヘッダ）
４０ 空気調和機
４１ 給気ダクト
４２ 廊下（空間）
４３ 給気ダクト（給気流路）
４４ 給気ダクト（給気流路）
４５ 給気ダクト（給気手段）
４６ ＶＡＶ（給気流量制御手段）
４７ 給気ダクト（室給気手段）
４８ 圧力検出器（圧力検出手段）
Ｄ 空気流れ方向
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の階に、排気手段が接続された複数のドラフトチャンバを設置すると共に、ドラフトチャンバを設置した階に対応して、空気流れ方向上流側から下流側に向けて圧力検出手段及び給気流量制御手段を配した複数の給気流路と、該給気流路を介して前記ドラフトチャンバが配置された階の部屋に給気を行なうための複数の空気調和機を設け、前記ドラフトチャンバの扉の開度に対応して前記給気流量制御手段を制御し、前記圧力検出手段で検出した圧力により空気調和機の送気手段からの給気流量の制御を行うようにした空調システムにおいて、前記給気流路が夫々互いに連通するように、給気流路の空気調和機と圧力検出手段との間にヘッダ手段を接続したことを特徴とする空調システム。
【請求項２】
同一の階に設けた複数の部屋に夫々排気手段が接続されたドラフトチャンバが配置されると共に、前記同一の階において夫々給気流路を介して互いに連通する複数の空気調和機を備え、前記給気流路のうち複数の部屋を通る給気流路には、圧力検出手段が設けられると共に、各部屋に対応して、給気流量制御手段を有する室給気手段が接続され、前記複数の空気調和機からの空気を給気流路及び室給気手段を介して各部屋に対して給気し得るよう構成され、前記ドラフトチャンバの扉の開度に対応して前記給気流量制御手段を制御し、前記圧力検出手段で検出した圧力により空気調和機の送気手段からの給気流量の制御を行うよう構成したことを特徴とする空調システム。
【請求項３】
各ドラフトチャンバには夫々他のドラフトチャンバとは別個に独立して排気手段が接続されている請求項１又は２に記載の空調システム。
【請求項４】
各ドラフトチャンバには夫々互いに連通する排気手段が接続されている請求項１又は２に記載の空調システム。
【請求項５】
一つの部屋には複数のドラフトチャンバが配置されている請求項２乃至４の何れかに記載の空調システム。
【請求項６】
各空気調和機からの空気は、給気手段を介してドラフトチャンバが配置された部屋以外の空間にも給気し得るよう構成した請求項１乃至５の何れかに記載の空調システム。
【請求項７】
同一の階にある複数の空気調和機は、前記給気流路及び前記室給気手段を介して同一の階に給気を行なうための給気ヘッダに連通された前記ヘッダ手段を介して他の階の空気調和機と連通されている請求項２乃至の６の何れかに記載の空調システム。
【請求項８】
ドラフトチャンバが配置された部屋には居住人員に見合う換気を行うための換気手段を設けた請求項１乃至７の何れかに記載の空調システム。
【請求項９】
前記ドラフトチャンバに導入される空気は常に一定風速となるよう、ドラフトチャンバの扉の開度を基に給気流量制御手段を制御すると共に、圧力検出手段の圧力を基に空気調和機の送気手段の制御を行い得るよう構成した請求項１乃至８の何れかに記載の空調システム。
【請求項１】
複数の階に、排気手段が接続された複数のドラフトチャンバを設置すると共に、ドラフトチャンバを設置した階に対応して、空気流れ方向上流側から下流側に向けて圧力検出手段及び給気流量制御手段を配した複数の給気流路と、該給気流路を介して前記ドラフトチャンバが配置された階の部屋に給気を行なうための複数の空気調和機を設け、前記ドラフトチャンバの扉の開度に対応して前記給気流量制御手段を制御し、前記圧力検出手段で検出した圧力により空気調和機の送気手段からの給気流量の制御を行うようにした空調システムにおいて、前記給気流路が夫々互いに連通するように、給気流路の空気調和機と圧力検出手段との間にヘッダ手段を接続したことを特徴とする空調システム。
【請求項２】
同一の階に設けた複数の部屋に夫々排気手段が接続されたドラフトチャンバが配置されると共に、前記同一の階において夫々給気流路を介して互いに連通する複数の空気調和機を備え、前記給気流路のうち複数の部屋を通る給気流路には、圧力検出手段が設けられると共に、各部屋に対応して、給気流量制御手段を有する室給気手段が接続され、前記複数の空気調和機からの空気を給気流路及び室給気手段を介して各部屋に対して給気し得るよう構成され、前記ドラフトチャンバの扉の開度に対応して前記給気流量制御手段を制御し、前記圧力検出手段で検出した圧力により空気調和機の送気手段からの給気流量の制御を行うよう構成したことを特徴とする空調システム。
【請求項３】
各ドラフトチャンバには夫々他のドラフトチャンバとは別個に独立して排気手段が接続されている請求項１又は２に記載の空調システム。
【請求項４】
各ドラフトチャンバには夫々互いに連通する排気手段が接続されている請求項１又は２に記載の空調システム。
【請求項５】
一つの部屋には複数のドラフトチャンバが配置されている請求項２乃至４の何れかに記載の空調システム。
【請求項６】
各空気調和機からの空気は、給気手段を介してドラフトチャンバが配置された部屋以外の空間にも給気し得るよう構成した請求項１乃至５の何れかに記載の空調システム。
【請求項７】
同一の階にある複数の空気調和機は、前記給気流路及び前記室給気手段を介して同一の階に給気を行なうための給気ヘッダに連通された前記ヘッダ手段を介して他の階の空気調和機と連通されている請求項２乃至の６の何れかに記載の空調システム。
【請求項８】
ドラフトチャンバが配置された部屋には居住人員に見合う換気を行うための換気手段を設けた請求項１乃至７の何れかに記載の空調システム。
【請求項９】
前記ドラフトチャンバに導入される空気は常に一定風速となるよう、ドラフトチャンバの扉の開度を基に給気流量制御手段を制御すると共に、圧力検出手段の圧力を基に空気調和機の送気手段の制御を行い得るよう構成した請求項１乃至８の何れかに記載の空調システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００７−８５６２６（Ｐ２００７−８５６２６Ａ）
【公開日】平成１９年４月５日（２００７．４．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２７４００６（Ｐ２００５−２７４００６）
【出願日】平成１７年９月２１日（２００５．９．２１）
【出願人】（０００００１８３４）三機工業株式会社 (316)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年４月５日（２００７．４．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年９月２１日（２００５．９．２１）
【出願人】（０００００１８３４）三機工業株式会社 (316)
【Ｆターム（参考）】
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