JPH0328642A - 気密室の内圧調整装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はクリーンルーム、バイオハザードなど室内の圧
力を常に定められた一定値に保持する必要がある気密室
における内圧調整装置に関する。

（従来の技術） 室内を一定の陽圧に保持してなる気密室において内圧を
ある領域内で高低調整し得るようにしたものが実公昭６
３−１４２７４号公報によって公知であり、この装置は
固定オリフィス及び移動オリフィスからなる開口！調節
装置と、空気の流出を遮断し得る揺動ダンパとの組み合
わせになるものであって、室内が何等かの理由で所定陽
圧以上になるようなことがあると、揺動形ダンパが増圧
分に応じた開度で開いて排気量を調節し室内鴎圧を一定
に保持するようになっている． （発明が解決しようとする課Ｈ） ところで上記従来の装置は室内陽圧を一定に保持し得る
としても、室内圧力が僅かでも上昇すると揺動形ダンパ
が開くために室内空気の一部が室外に放出されることは
避けられなく、バイオハザードなどの場合は有害菌が室
外に放散するおそれがあってそのままでは適用できない
問題がある。

かかる点から最近に至って室内陽圧を保持しながら該陽
圧の変動があっても、室内と外気との間で空気以外の干
渉を一切起生しないような気密方式による実験室設備に
対して有効な内圧調整装置が実用化されており、これは
第１図に示す如き構造を有している。

この装置は、気密構造の室＋１１に対して、給気ファン
（４）等を備え加圧空気を送り込ませる給気装置《２）
と、排気ファン（５）等を備え抽気により空気を外部に
放出させる排気装置（３）とを連結して、給気量を排気
量に比して所定量多くさせるように制御運転しながら排
気装置（３）の排気端末で空気処理を行わせることによ
って、例えば気密室（１）内の陽圧を３〜５ｆｉ水柱に
保持して、排気装置（３）からは清浄化された空気のみ
を排出させるようにしている。

この場合に給・排気両装置＋２１，　＋３）におけるダ
ンパ類の締め切り等の異常が発生して、給気装置（２）
側で風量の大巾な低下が生じると、気密室（１１内は陰
圧となり、逆に排気装置（３）側で風量低下があると陽
圧になるために、一般にこの種の装置に使用されるファ
ンの締切圧力は１００〜１５０關水柱を有することから
、気密室（１）内圧力は陽・陰圧とも過大な圧力値とな
り、従って種々の障害が起こるのでる。

すなわち、室圧１關水柱の圧力では壁面１ｒｒｆに対し
１　ｋｇの力が作用するものであって、１００　ｍ水柱
ではｉｏｏ　ｂとなり、一般的な建造物では完全な破壊
につながり、天井落下、扉破損、ダクト系の圧壊などが
生じる． このような点から従来は、気密室＋１１内に圧カセンサ
を配設して常時内圧を測定し、異常の際には給・排気装
置＋２１，　（３）の運転を停止させるなどの安全装置
を備えさせているが、異常事態の発生は殆ど瞬時的なも
のであるために少しでもタイミング遅れがあると、建屋
の損壊を防止できなく、従って、僅かでも内圧変化があ
ると逸早く安全装置を作動させるようにしており、その
結果、早期にかつ迅速に送風運転を停止させる点から、
設備の運転継続が有効に成されない問題があった。

本発明はかかる実状に対処して、気密室（１）の内圧が
陽圧，陰圧何れの場合でも圧力異常に対して確実に作動
し、自動的に排気と給気とを行って、しかも出入が成さ
れる空気の濾過処理を同時に行わせる簡易構造の内圧調
整装置を提供することにより、建屋破壊の防止をはかり
ながら異常時における設備の運転続行を維持し高効率的
運用を期させることを目的とする． （課題を解決するための手段） しかして本発明は上記目的を達戒するために実施例を示
す添付図面を参照し明らかな如く、請求項１の発明は加
圧空気を送り込ませる給気装置（２）と、空気を抽気に
より外部に放出させる排気装置（３）とを備えた気密室
（１１に給排気チャンバ（７）を連結して、該連結部に
高性能フィルタ（６）を介設するとともに、前記給排気
チャンバ（７）には、所定陽圧以上で開いて屋外に排気
させる排気ダンパ（８）と、所定陰圧以下で開いて外気
を導入させる給気ダンパ（９）とを配設してなり、それ
等ダンパ（８）、（９）における前記所定陽圧及び前記
所定陰圧を前記気密室（１）の破損につながる危険陽圧
及び危険陰圧に対して大気圧に近い値に設定せしめて内
圧調整装置を横或したことを特徴とする． また、請求項２の発明は上記構或に加えて前記両ダンパ
ｆ８），　（９）の構造を特定してなるものであり、そ
れ等両ダンパ（８１，　（９１が、吸気口０刃と送気口
Ｑ４）とを両端に開口して有する筒状の本体αωと、こ
の本体α０内に設けられて吸気口（１０）の一側縁部近
傍で本体（１４）内壁との間の気密を保持して端部をヒ
ンジ結合し、かつ、対角線方向に延長させて送気口Ｑ４
）の一側縁部に達せしめて弁座（１５）に接当させると
ともに、送気口ａ船の前記一側縁部とこれに対向する側
縁部との間の揺動可能となした弁板αυと、この弁板Ｑ
Ｄに締切り力付与部材として位置調節可能に取り付けた
重錘（自）とからなり、吸気口（１３）及び送気口（１
４）が横向きに開口し、かつ弁板０υが吸気口（１０）
側から送気口（自）側に向け下り傾斜する配置となして
給排気チャンバ（７）に一体に配設される構威を有する
。

次に請求項３の発明は、排気ダンパ（８）及び給気ダン
パ（９）が、並列した一体に形成されてなるとともに、
各ダンパ（８１，　（９１０本体（１０）内に揺動可能
に設けた流路開閉用の弁板αｏ，ａｔｔに対しバネ等の
締切り力付与部材（自）を共通させて連繋してなる構威
が請求項１の構成にさらに特定されたものである。

さらに請求項４の発明は前記両ダンパ（８１，　（９）
が弁板ａυを磁性体により形成し、重錘（自）に磁石板
０７）を固着している構威であって、これを請求項２の
発明にさらに付加したものである． （作用） 本発明は定常状態下においては徘気ダンパ｛８｝及び給
気ダンパ（９）が弁板αＤを弁座（１５）に接当させて
いて空気の出入りを遮断しているので、気密室（１）の
気密は維持されて省エネルギーが果たされる。

一方、気密室＋１）内圧が上昇あるいは下降する異常時
にはその定常時との圧力差に応じた開度で両ダンパ（８
１，　（９）の何れかが弁板αＤを開かせるために天井
破損等の事故を防止し得る． この場合、自力式で、かつ直接外部への空気放出、又は
外気取入れを行うので、設備の運転継続が可能であり、
緊急処理を要しない． しかも高性能フィルタ（６）を付設しているので戸外か
ら気密室（１）内への異物の侵入、気密室（１）内から
戸外への異物の拡散等の問題は生しない。

さらに請求項２については前記画ダンパ（８１，　（９
）がダクト形の簡易なダンパ構造であって弁板ａυを重
力影響を受け易い緩傾斜状態に設けているので弁締め切
り状態を確実なものと威し得ると共に重錘（自）に軽量
のものを用い得て弁作動が確実でしかも簡単な弁構造で
済む。

次に請求項３は両ダンパ（８１，　（９ｉを一体構造と
なすとともにそれ等における締切り力付与部材（自）を
共用させていることから構造は極めて簡単であり、また
所定陽圧，所定陰圧の設定が容易となる．また、請求項
４は重！！０３の取り付け及び位置調整が頗る簡単であ
る． Ｃ実施例） 以下、本発明の実施例を添イ」図面にもとづき説明する
． 第１図は本発明の実施例を示すもので、外気と遮断させ
たクリーンルームとして使用する気密室（１）に対して
給気装置（２）及び排気装置（３）ならびに内圧調整装
置を接続している． 給気装置（２）は中性能フィルタα鴫、空気の冷却ある
いは加熱を行わせる熱交換器一、給気ファン（４ｌ，ダ
ンパ（２１）、定風量装置（２２）を風上側から順に直
列接続してなる空気流通ラインを備えていて、高性能フ
ィルタ（１４）を介置し気密室｛１｝の例えば天井部に
連結した給気チャンバ（２３）に給気端を直結せしめた
いる． 一方、排気装ｔ（３）は排気ファン（５）及びダンパ（
２４）を風上側から順に直列接続してなる空気流通ライ
ンを備えていて、汎用のフィルタ（２５）を介置し気密
室（１）の例えば側壁部に連結した一対の排気チャンバ
（　２６ｍ　）．（　２６ｍ　）に吸気端を共通させて
直結せしめている． なお、気密室（１）がバイオハザードとして利用される
場合には、前記フィルタ（２５）を夫々高性能フィルタ
に置換することが要求される。

上記両装ｉｌ（２１，　＋３１は給気ファン（４）　．
，排気ファン（５）が１００〜１５０　ｍ水柱の締切り
圧力を有していて、両ファン（４），　（５）の同時運
転及び各風量調節を行わせることによって、建屋（１）
内圧力を例えば３〜５ｎ水柱の陽圧に、または−３〜−
５ｎ水柱の陰圧に保持させることができる． 一方、前記内圧調整装置は、図示例においては気密室（
１１の天井部に連結した給排気チャンバ｛７｝に関連さ
せて設けてなり、このチ＋ンバ（７）の連結部に高性能
フィルタ（６）を介設するとともに、チャンバ（７）の
壁に貫通させて排気ダンパ（８）と給気ダンパ｛９｝と
を配設した構造を有する． 排気ダンパ（８）は吸気口を給排気チャンバ（７）内に
開口し、送気口を該チャンバ（７）外に開口して設け、
また給気ダンパ（９）は逆に吸気口を給排気チャンバ（
７）外に開口し、送気口を該チャンバ（７）内に開口し
て設けていて、気密室（１）の破損につながる危険陽圧
又は危険陰圧、例えば１００ｆｉ水柱又は−１００ｍ水
柱よりも大気圧に相当近い例えば２０ｍｍ水柱又は−２
０鶴水柱の値を示す所定陽圧又は所定陰圧に建屋（１）
内圧力が変動したとすると、ダンパの弁板が開き始める
ように設計している． しかして上記両ダンパ（８），　（９１の構造例を第２
図にもとづいて説明すると、両ダンパ１８）．　（９１
は基本的構造を同じくしていて、金属製又は硬質樹脂製
の例えば四角筒状をなし両端開口部を吸気口α涛と送気
口Ｑ４１とに形成してなる本体α０内に、吸気口（１４
）の一側縁部と該一側縁部に対角線方向で対向ずる送気
口α旬の一側縁部との間に斜めに亘らせた縦枠状の弁座
α９を介設する一方、この弁座ＯＳに沿わせて縁枠に囲
まれる空気流通川角孔を塞がせ得る方形板状の弁板（１
１）を配設してなる構造を有し、弁板仰は吸気口（１４
）の前記一側縁部における弁座ａ９に本体α呻内壁との
間の気密を保持し得るようにヒンジＯｅによってヒンジ
結合せしめていて、送気口（１４）の前記一側緑部とこ
れに対向する側縁部との間での揺動可能に設けられて、
弁座Ｑ９に接当する閉弁状態及び本体α０の周壁に略々
する全開弁状態ならびにそれ等の間の無段階的に弁開度
の調節町能な開弁状態が行わせ得るようになっている．
なお、図示例は両ダンパ（８１，　（９１を隔壁で仕切
られた２つの平行な四角筒状通路を有する本体に対して
弁座α９、弁板ａｕを夫々配設してなる一体構造体に形
成している． かく構戒してなる両ダンパ（８１，　＋９１は吸気口０
及び送気口Ｑ４）が横向きに開口して本体（１０）が略
々水平になるよう配置し、しかも弁板αυが吸気口α３
側のヒンジ結合部から送気口Ｑ４１側の自由端部に向け
て下り勾配に傾斜するように向きを設定して給排気チャ
ンバ（７）に一体に配設せしめるのである．さらに両ダ
ンパ（８１，　（９）は各弁板（１４））に対し締切り
力付与部材である重錘（自）を位２１Ｎ節自在に取り付
けていて、この位置調節を行わせ得る構造としてはネジ
止め等各種の係止手段が当然可能であるが、図示例は弁
板Ｏυを鉄などの磁性体により形成し、一方、重錘（自
）には、鉄製弁板ａυの表面に磁着させ得る永久磁石か
らなる磁石板αＤを一体に取着して有する構造であって
、磁着力を利用して重錘（自）をヒンジ結合部に近付け
て弁板締切り力を低減させ、逆に遠去けることによって
増大させることが可能である． 次に図示上記装置の運転態様を説明すると、各ファン（
４１，　（Ｅｌ１及びその他の所要機器が正常に運転し
ていて気密室（１）内圧力が例えば５Ｎ水柱の値を示す
定常運転状態のときは、装置各点■〜０における圧力が
第３図に示す通りになり、安定した装置運転が保証され
て例えば給気ファン（４）は第６図に示された点のにお
ける静圧、風量を示す運転となる． 今、何らかの事故現象によりファンの風量が大幅に低下
した場合には、例えば、給気系で給気が全面停止したと
すると、装置各点■〜０における圧力が第４図に示す通
り、給気ダンパ（９）が無い場合には破線示の状態にな
って気密室（１）内は排気ファン（５）の締切り圧力相
当の陰圧となり、天井落下などの破損につながる。

とらろが、給気ダンパ（９）の弁板（１４）がそれより
も早い時期に開弁して外気が高性能フィルタ（６）を経
、気密室（１）内に導入されることから、該気密室（１
）内は所定陰圧に保持されて第４図で実線示の状態とな
り、かくして破損をもたらすことなく異常ではあっても
装置の運転を続行でき、その間に故障に対する適切な処
置を行って正常運転に戻させることができる． 逆に排気系で抽気が全面停止したとすると第５図に示す
通り排気ダンパ（８）が無い破線示の状態に対して実線
示の通り、給気ファン｛４｝の締切り圧力よりも相当低
い所定陽圧が排気ダンパ（８）の開弁に伴って保持され
、従って正常運転に復させるまでの運転続行が前述の給
気系停止と同様に保証される． ところで前記両ダンパ（８），　（９）は弁板αυが鋭
角的な下り勾配で傾斜した状態になっているので、弁板
αυの自重が弁座（１５）に対する押圧力として有効に
作用する結果、重錘（自）の重量とによって弁板αυに
押圧力が作用して気密性を十分保持し得る。

さらに重！！（自）に比較的軽量小形のものを使用し得
る． なお、両ダンパ（８１．　＋９）における内圧調整に要
する必要流量は、気密室（１）強度により決定される許
容圧力（Ｐ．）に相当する給・排気ファン（４１，　（
５１圧力時に対する当該ファンの吐出風量となることは
言うまでもない． 次に第８図乃至第１０図は本発明の各実施例に係るダン
パの構造の要部を示したものであって、排気ダンパ（８
）の弁板αＤと給気ダンパ（９）の弁板０υとの各ヒン
ジ結合部において夫々弁板Ｏｌ）と一体させて設けた支
軸（２７）からアーム（２８）を突出させて互いに平行
に対向させて配置し、両アーム（２８）　，　（２８）
の端部間に橋架させて締切り力付与部材（自）としての
バネを張設せしめた構造を基本とする。

そして上記バネ（自）を弾力調節することによって、一
度に設定陽圧と設定陰圧とを決めることができる． なお、第８図は陽圧，陰圧が等値であるものを示し、第
９図は重錘（自）と組み合わせて設定陽圧と設定陰圧と
のベースを変え得るものを示しており、さらに第１０図
は一方の弁板にバネを追加して同しくベースを変え得る
ものを示している。

（発明の効果） 以上説明した構威を有し、作用をなす本発明の効果は下
記の通りである． クイ）給気系の故障の場合は給気ダンパ（９）が開弁作
動して気密室（１）内の陰圧異常低下を防ぎ、逆に排気
系の故障の場合は排気ダンパ｛８｝が開弁作動して気密
室（１１内の陽圧異常上昇を防ぐことになり、気密室（
１）の破損をもたらすおそれは皆無となり安全性が頗る
高い． （０〉急激な圧力変動に対しても圧力差で作動する弁構
造であるために応答性に優れていて、しかも空気の出入
りを容認し得る限り装置の運転をそのまま続行できる利
点がある． （ハ）高性能フィルタ（６）を用いているので、異物や
菌などの侵入、外部への放出を防止できる。

（二）定常運転は気密性を確保し得るダンパーであるか
ら空気漏洩による動力エネルギーの損失を抑えて省エネ
ルギー効果が大きい． （ネ）請求項２は両ダンパ（８）．　（９１を自重が有
効に作用し得る弁板αＵの配置となしているので弁の締
め切りは確実であり、しかも片ヒンジによる揺動形の弁
であって構造は至って簡単で低コストにおさまる． （ヘ）請求項３は締切り力付与部材（自）を両ダンパｆ
８）．　（９）に共用させているので、構造がより簡単
であるとともに、陽圧と陰圧の調整が容易である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係る略示構造図、第２図は第
１図における給・排気ダンパの斜視図、第３図は第１図
に対応する正常運転時の圧力分布図、第４図及び第５図
は同じく各異常運転時の圧力分布図、第６図及び第７図
はファン特性図及びダンパ特性線図、第８図乃至第１０
図は本発明の各実施例に係る給・排気ダンパの略示構造
図である．＋１）・・・気密室、　（２）・・・給気装
置、｛３｝・・・排気装置、　　（６）・・・高性能フ
ィルタ、（７）・・・給排気チャンバ、　（８）・・・
排気ダンパ、（９）・・・給気ダンパ、　（１４）・・
・本体、　αυ・・・弁板、（自）・・・締切り力付与
部材く重ｉ！）、αト・・吸気口、　Ｑ４）・・・送気
口、ａ９・・・弁座、　０７）・・・磁石板．第 ３ 図 第 ４ 閃 第 ５図 口 趨 第 ６ 図 風量 第 ７ 図 →流入ｌ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、加圧空気を送り込ませる給気装置（２）と、空気を
   抽気により外部に放出させる排気装置（３）とを備えた
   気密室（１）に給排気チャンバ（７）を連結して、該連
   結部に高性能フィルタ（６）を介設するとともに、前記
   給排気チャンバ（７）には、所定陽圧以上で開いて屋外
   に排気させる排気ダンパ（８）と、所定陰圧以下で開い
   て外気を導入させる給気ダンパ（９）とを配設してなり
   、それ等ダンパ（８）、（９）における前記所定陽圧及
   び前記所定陰圧を前記気密室（１）の破損につながる危
   険陽圧及び危険陰圧に対して大気圧に近い値に設定せし
   めたことを特徴とする気密室の内圧調整装置。 ２、排気ダンパ（８）及び給気ダンパ（９）が、吸気口
   （１３）と送気口（１４）とを両端に開口して有する筒
   状の本体時と、この本体（１０）内に設けられて吸気口
   （１３）の一側縁部近傍で本体（１０）内壁との間の気
   密を保持して端部をヒンジ結合し、かつ、対角線方向に
   延長させて送気口（１４）の一側縁部に達せしめて弁座
   （１５）に接当させるとともに、送気口（１４）の前記
   一側縁部とこれに対向する側縁部との間の揺動可能とな
   した弁板（１１）と、この弁板（１１）に締切り力付与
   部材として位置調節可能に取り付けた重錘（１２）とか
   らなり、吸気口（１３）及び送気口（１４）が横向きに
   開口し、かつ弁板（１１）が吸気口（１３）側から送気
   口（１４）側に向け下り傾斜する配置となして給排気チ
   ャンバ（７）に一体に配設される請求項１記載の気密室
   の内圧調整装置。 ３、排気ダンパ（８）及び給気ダンパ（９）が、並列し
   た一体に形成されてなるとともに、各ダンパ（８）、（
   ９）の本体（１０）内に揺動可能に設けた流路開閉用の
   弁板（１１）、（１１）に対しバネ等の締切り力付与部
   材（１２）を共通させて連繋してなる請求項１記載の気
   密室の内圧調整装置。 ４、排気ダンパ（８）及び給気ダンパ（９）が、弁板（
   １１）を磁性体により形成し、重錘（１２）に磁石板（
   １７）を固着している請求項２記載の気密室の内圧調整
   装置。