(57)【要約】【課題】安全を確保できると共に、省電力化を図ることのできるドラフトチャンバおよびドラフトチャンバの風量制御方法を提供する。【解決手段】前面側または後面側の少なくとも一方に開閉可能に設けられた各サッシ１０Ａ〜１０Ｄの位置を検出するサッシ位置検出手段１００と、各サッシの開口領域から夫々流入する空気の風速を検出する風速検出手段１０１と、作業空間２１内からの排気量を調整する複数の排気バルブ１０２と、各排気バルブの弁体１５１を作動させて開閉度を調整する開閉度調整手段と、サッシ位置検出手段によって検出された各サッシの位置情報および風速検出手段によって検出された各風速に応じて、各開口領域の風速を所定速度に維持する開閉度調整手段１０３の動作量を算出する動作量算出手段１０５と、算出された動作量に基づいて開閉度調整手段の動作を制御する制御手段１０６とを備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１または２以上の開口部を構成する複数のサッシを通じて空気をエンクロージャ内の作業空間に送り込み、前記作業空間内から外部に排気する排気ファンを備えるドラフトチャンバであって、
前面側または後面側の少なくとも一方に開閉可能に設けられた各サッシの位置を検出するサッシ位置検出手段と、
各サッシの開口領域から夫々流入する空気の風速を検出する風速検出手段と、
前記作業空間内からの排気量を調整する複数の排気バルブと、
各排気バルブの弁体を作動させて開閉度を調整する開閉度調整手段と、
前記サッシ位置検出手段によって検出された各サッシの位置情報および前記風速検出手段によって検出された各風速に応じて、各開口領域の風速を所定速度に維持する前記開閉度調整手段の動作量を算出する動作量算出手段と、
該動作量算出手段で算出された動作量に基づいて前記開閉度調整手段の動作を制御する制御手段と
を備えることを特徴とするドラフトチャンバ。
【請求項２】
前記制御手段は、
前記サッシ位置検出手段による各サッシの位置情報に基づいて各開口領域の面積を算出し、
算出された面積に基づいて、前記開口領域が広いほど該開口領域と距離的に近い前記排気バルブの開度を大きくするように制御することを特徴とする請求項１に記載のドラフトチャンバ。
【請求項３】
前記作業空間は、前記サッシに対応して設けられ、
前記排気バルブおよび前記開閉度調整手段は、各作業空間毎に設けられることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のドラフトチャンバ。
【請求項４】
前記風速検出手段は、前記開口領域の近傍に配置される風速センサで構成されることを特徴とする請求項１から請求項３の何れか１項に記載のドラフトチャンバ。
【請求項５】
前記排気バルブは、可変風量方式のバタフライバルブで構成されることを特徴とする請求項１から請求項４の何れか１項に記載のドラフトチャンバ。
【請求項６】
前面側または後面側の少なくとも一方に開閉可能に設けられた複数のサッシの位置を検出するサッシ位置検出過程と、
各サッシの開口領域から流入する空気の風速を検出する風速検出過程と、
各サッシの位置情報および検出された各風速に応じて、各開口領域の風速を所定速度に維持する開閉度調整手段の動作量を算出する動作量算出過程と、
該動作量算出過程で算出された動作量に基づいて前記開閉度調整手段の動作を制御して、各排気バルブの弁体の開閉度を調整する制御過程と
を有することを特徴とするドラフトチャンバの風量制御方法。
【請求項７】
各サッシの位置情報に基づいて各開口領域の面積を算出する過程と、
算出された面積に基づいて、前記開口領域が広いほど該開口領域と距離的に近い前記排気バルブの開度を大きくするように制御する過程と、
をさらに有することを特徴とする請求項６に記載のドラフトチャンバの風量制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば実験等の作業を行う作業空間を外部から遮蔽するための遮蔽装置を有するドラフトチャンバおよび風量制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
実験室や研究室等では、実験作業過程において、人体に有害な化学物質等が発生する場合が多い。
【０００３】
これらの化学物質等の室内への拡散を防止し、人体への汚染を防ぐ装置の１つとしてドラフトチャンバ（ヒュームフードまたは卓上フードと呼称する場合もある）がある。
【０００４】
一般的なドラフトチャンバは、例えば開閉可能なサッシ付きのエンクロージャを備え、実験室等の作業者はサッシからエンクロージャ内の作業空間にアクセスできるように構成されている。
【０００５】
そして、ドラフトチャンバで作業中の作業者が有害な化学物質等に曝されないようにするために、エンクロージャは化学物質等を除去する排気ダクトに接続されている。
【０００６】
これにより、有害な化学物質等は排気ダクトを介して吸引排出することができる。また、サッシから作業空間内に外気を流入させることで、有害な化学物質等がサッシから実験室内に放散する事態を防止することができる。
【０００７】
このようなドラフトチャンバに関する技術は種々提案されている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平８−２９４６３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、ドラフトチャンバには、化学物質等の室内への拡散を防止し、人体への汚染を防ぐとの観点から種々の基準が定められている。
【００１０】
例えば、労働安全衛生法では、作業者の安全性を守るため「有機溶剤中毒予防規則」が、発がん性物質を中心に薬品の取り扱い時の安全のために「特定化学物質等障害予防規則」が制定されている。
【００１１】
これらの法律等により、特定有害物質を扱う場合には、作業所に蒸気・ガスを排気するためのドラフトチャンバ等を設ける必要がある。
【００１２】
このような法律や基準に適合するように、ドラフトチャンバは、有機溶剤中毒予防規制に対応させて「最低風速（面速）：０．４ｍ／ｓ」、特定化学物質等障害予防規則に対応させて、「最低風速（面速）：ガス状０．５ｍ／ｓ、粒子状１．０ｍ／ｓ」、「濃度観測：フード外側の濃度測定で許容濃度以下」などの規格を満たす必要がある。
【００１３】
そこで、従来のドラフトチャンバにおいては、上記規格値を下回らないように余裕（安全率）をみて、基準よりも大きな風量で吸引することが行われていた。
【００１４】
しかしながら、従来のドラフトチャンバのように基準よりも大きな風量で吸引することで安全は確保される一方で、吸引ファンが備える電動モータの消費電力が嵩むという問題があった。
【００１５】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、安全を確保できると共に、省電力化を図ることのできるドラフトチャンバおよびドラフトチャンバの風量制御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】
【００１６】
上記目的を達成するため、請求項１に係るドラフトチャンバは、１または２以上の開口部を構成する複数のサッシを通じて空気をエンクロージャ内の作業空間に送り込み、前記作業空間内から外部に排気する排気ファンを備えるドラフトチャンバであって、前面側または後面側の少なくとも一方に開閉可能に設けられた各サッシの位置を検出するサッシ位置検出手段と、各サッシの開口領域から夫々流入する空気の風速を検出する風速検出手段と、前記作業空間内からの排気量を調整する複数の排気バルブと、各排気バルブの弁体を作動させて開閉度を調整する開閉度調整手段と、前記サッシ位置検出手段によって検出された各サッシの位置情報および前記風速検出手段によって検出された各風速に応じて、各開口領域の風速を所定速度に維持する前記開閉度調整手段の動作量を算出する動作量算出手段と、該動作量算出手段で算出された動作量に基づいて前記開閉度調整手段の動作を制御する制御手段とを備えることを特徴とする。
【００１７】
これにより、排気ファンによる吸引風量を必要以上に強くすることなく安全を確保できると共に、排気ファンの出力を下げることができ、省電力化を図ることができる。
【００１８】
請求項２に係るドラフトチャンバは、請求項１に記載の発明について、前記制御手段は、前記サッシ位置検出手段による各サッシの位置情報に基づいて各開口領域の面積を算出し、算出された面積に基づいて、前記開口領域が広いほど該開口領域と距離的に近い前記排気バルブの開度を大きくするように制御することを特徴とする。
【００１９】
これにより、排気ファンによる吸引風量を必要以上に強くすることなく安全を確保できると共に、より効率的に排気ファンの出力を下げることができ、省電力化を図ることができる。
【００２０】
請求項３に係るドラフトチャンバは、請求項１または請求項２に記載の発明について、前記作業空間は、前記サッシに対応して設けられ、前記排気バルブおよび前記開閉度調整手段は、各作業空間毎に設けられることを特徴とする。これにより、各作業空間毎に風量を調整することができる。
【００２１】
請求項４に係るドラフトチャンバは、請求項１から請求項３何れか１項に記載の発明について、前記風速検出手段は、前記開口領域の近傍に配置される風速センサで構成されることを特徴とする。これにより、風速センサで検知された風量に基づいて、適切な風量に調整することができる。
【００２２】
請求項５に係るドラフトチャンバは、請求項１から請求項４の何れか１項に記載の発明について、前記排気バルブは、可変風量方式のバタフライバルブで構成されることを特徴とする。これにより、比較的簡易且つ安価な構成で、安全を確保できると共に、省電力化を図ることが可能なドラフトチャンバを提供することができる。
【００２３】
請求項６に記載のドラフトチャンバの風量制御方法は、前面側または後面側の少なくとも一方に開閉可能に設けられた複数のサッシの位置を検出するサッシ位置検出過程と、各サッシの開口領域から流入する空気の風速を検出する風速検出過程と、各サッシの位置情報および検出された各風速に応じて、各開口領域の風速を所定速度に維持する開閉度調整手段の動作量を算出する動作量算出過程と、該動作量算出過程で算出された動作量に基づいて前記開閉度調整手段の動作を制御して、各排気バルブの弁体の開閉度を調整する制御過程とを有することを特徴とする。
【００２４】
これにより、排気ファンによる吸引風量を必要以上に強くすることなく安全を確保できると共に、排気ファンの出力を下げることができ、省電力化を図ることができる。
【００２５】
請求項７に記載のドラフトチャンバの風量制御方法は、請求項６に記載の発明について、各サッシの位置情報に基づいて各開口領域の面積を算出する過程と、算出された面積に基づいて、前記開口領域が広いほど該開口領域と距離的に近い前記排気バルブの開度を大きくするように制御する過程と、をさらに有することを特徴とする。
【００２６】
これにより、排気ファンによる吸引風量を必要以上に強くすることなく安全を確保できると共に、より効率的に排気ファンの出力を下げることができ、省電力化を図ることができる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、安全を確保できると共に、省電力化を図ることのできるドラフトチャンバおよびドラフトチャンバの風量制御方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】第１の実施の形態に係るドラフトチャンバの構成例を示す概略構成図である。
【図２】第１の実施の形態に係るドラフトチャンバの構成例を示す側面図である。
【図３】第１の実施の形態に係るドラフトチャンバの機能構成を示す機能ブロック図である。
【図４】第１の実施の形態に係るドラフトチャンバの構成例を示すブロック図である。
【図５】第１の実施の形態に係るドラフトチャンバで実行される風量制御処理（その１）の処理手順を示すフローチャートである。
【図６】第１の実施の形態に係るドラフトチャンバで実行される風量制御処理（その２）の処理手順を示すフローチャートである。
【図７】第２の実施の形態に係るドラフトチャンバの構成例を示す概略構成図である。
【図８】第２の実施の形態に係るドラフトチャンバの構成例を示すブロック図である。
【図９】第３の実施の形態に係るドラフトチャンバの構成例を示す概略構成図である。
【図１０】第３の実施の形態に係るドラフトチャンバの構成例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
［第１の実施の形態］
図１から図３を参照して、本発明の第１の実施の形態に係るドラフトチャンバ１Ａの概略構成について説明する。
【００３０】
ここで、図１は、ドラフトチャンバ１Ａの構成例を示す概略構成図、図２は、ドラフトチャンバ１Ａの構成例を示す側面図、図３は、ドラフトチャンバ１Ａの機能構成を示す機能ブロック図である。
【００３１】
図１から図３に示すように、本実施の形態に係るドラフトチャンバ１Ａは、前面側と後面側に計４つの開口部２０を構成するガラス板等の透明部材から成るサッシ１０Ａ〜１０Ｄを通じて空気をエンクロージャ１５内の作業空間２１に送り込み、作業空間２１内から外部に排気する排気ファン（図示せず）を備える。サッシ１０Ａ〜１０Ｄ等は、台座３００上に設置される。
【００３２】
また、ドラフトチャンバ１Ａは、前面側（図１の正面側）に設けられたサッシ１０Ａ、１０Ｃまたは後面側に設けられたサッシ１０Ｂ、１０Ｄの位置を検出するサッシ位置検出手段１００（１００Ａ〜１００Ｄ）と、開口部２０から流入する空気の風速を検出する風速検出手段１０１とを備える。
【００３３】
なお、サッシ位置検出手段１００（１００Ａ〜１００Ｄ）の構成例については後述する。
【００３４】
また、風速検出手段１０１は、各サッシ１０Ａ〜１０Ｄに対応する各開口部２０毎に設けてもよい。
【００３５】
また、図１において、サッシ１０Ａ〜１０Ｄは垂直方向Ｄ１に開閉可能な構成とされる場合を示したが、これには限定されず、各サッシ１０Ａ〜１０Ｄを水平方向に開閉可能な構成としてもよい。また、サッシ１０Ａ〜１０Ｄに、垂直方向または水平方向に開閉可能な小窓を設けるようにしてもよい。
【００３６】
ドラフトチャンバ１Ａは、さらに、作業空間２１内からの排気量を調整する排気バルブ（例えばＶＡＶ方式：Ｖａｒｉａｂｌｅ  Ａｉｒ  Ｖｏｌｕｍｅ  ｓｙｓｔｅｍ）１０２（１０２Ａ、１０２Ｂ）と、この排気バルブ１０２（１０２Ａ、１０２Ｂ）の弁体１５１（１５１Ａ、１５１Ｂ）をＤ２方向に回動させて開閉度を調整するモータやソレノイド等で構成される開閉度調整手段としてのアクチュエータ１０３（１０３Ａ、１０３Ｂ）とを内蔵した２つの排気部１５０Ａ、１５０Ｂが、所定距離だけ離間させて設けられている。この排気部１５０Ａ、１５０Ｂを介して、作業空間２１内の化学物質等が外部に排出される。
【００３７】
なお、排気バルブ１０２（１０２Ａ、１０２Ｂ）は差圧計を備え、この差圧計の検出結果に基づいて、流量を調整する機能を備える構成としてもよい。
【００３８】
また、ドラフトチャンバ１Ａは、サッシ位置検出手段１００（１００Ａ〜１００Ｄ）によって検出されたサッシ１０Ａ〜１０Ｄの位置情報および風速検出手段１０１の検出結果に応じて、サッシ１０Ａ〜１０Ｄの開口部２０の風速を所定速度に維持するアクチュエータ１０３（１０３Ａ、１０３Ｂ）の動作量を算出する動作量算出手段１０５と、この動作量算出手段１０５で算出された動作量に基づいてアクチュエータ１０３（１０３Ａ、１０３Ｂ）の動作を制御するマイクロコンピュータ等で構成される制御部１０４とを備える。
【００３９】
なお、動作量算出手段１０５は、マイクロコンピュータおよび所定のソフトウェアによって構成することができる。
【００４０】
なお、上記の所定速度は、例えば、有機溶剤中毒予防規制に対応させる場合には最低風速（面速）に相当する０．４ｍ／ｓ等とされる。また、特定化学物質等障害予防規則に対応させる場合には、最低風速（面速）に相当する０．５ｍ／ｓ等とされる。
【００４１】
また、作業空間２１は、サッシ１０Ａ〜１０Ｄに対応して設けることができる。作業空間２１は、サッシ１０Ａ〜１０Ｄ毎に分離されてもよいし、作業空間２１全体が連通していてもよい。
【００４２】
また、排気バルブ１０２（１０２Ａ、１０２Ｂ）およびアクチュエータ１０３（１０３Ａ、１０３Ｂ）は、各作業空間２１毎に設けられている。
【００４３】
風速検出手段１０１は、開口部２０の近傍に配置される風速センサで構成することができる。
【００４４】
排気バルブ１０２（１０２Ａ、１０２Ｂ）は、特には限定されないが、例えば可変風量方式のバタフライバルブで構成することができる。
【００４５】
（ドラフトチャンバの構成例等）
図４のブロックを参照して、ドラフトチャンバ１Ａの構成例および信号の流れについて説明する。
【００４６】
図４に示すように、制御手段１０６等を構成するマイクロコンピュータ１０４から出力されるモータ制御信号ＲＳに基づいてファンモータ６０１が所定の回転数で回転され、ファン６００が駆動される。これにより、作業空間２１の吸引が開始される。
【００４７】
また、図４に例示するように、サッシ位置検出手段１００（１００Ａ〜１００Ｄ）は、ワイヤ５０１の移動量を検知する光学センサ５０５等で構成できる。
【００４８】
より具体的には、サッシ１０Ａ〜１０Ｄの上端部は、ワイヤ５０１の一端部に接続され、ワイヤ５０１の他端部は、駆動部のモータＭＴの駆動軸の巻取り部分に取り付けられている。ワイヤ５０１は２つのプーリ５０２により移動可能に保持され、光学センサ５０５は、プーリ５０２間に配置される。
【００４９】
制御手段１０６から出力される開度指示信号ＶＲに基づいてモータＭＴが駆動してワイヤ５０１を巻き上げ、或いは巻き下げすることで、サッシ１０Ａ〜１０ＤはＤ１方向（垂直方向）に昇降されると共に、所望の位置に位置決めすることができる。
【００５０】
なお、サッシ１０Ａ〜１０Ｄは、使用者やドラフトチャンバ設置業者等によって手動で位置調整可能な構成としてもよい。
【００５１】
そして、光学センサ５０５は、ワイヤ５０１の移動量を検知することにより、サッシ１０Ａ〜１０Ｄの位置を検出し、その位置検知信号ＰＳを制御手段１０６に入力する。
【００５２】
また、風速検出手段（風速センサ）１０１は、開口部２０から流入する空気の風速を検出し、その風速検出信号ＷＳを制御手段１０６に入力する。
【００５３】
そして、動作量算出手段１０５は、サッシ１０Ａ〜１０Ｄの位置検出信号ＰＳおよび風速検出信号ＷＳに基づいて、サッシ１０Ａ〜１０Ｄの開口部２０の風速を所定速度に維持し得るアクチュエータ１０３（１０３Ａ、１０３Ｂ）の動作量を算出する。
【００５４】
制御手段１０６は、動作量算出手段１０５で算出された動作量に基づいて、アクチュエータ制御信号ＡＲ１、ＡＲ２を出力する。
【００５５】
アクチュエータ１０３（１０３Ａ、１０３Ｂ）は、アクチュエータ制御信号ＡＲ１、ＡＲ２に基づいて駆動し、排気バルブ１０２（１０２Ａ、１０２Ｂ）の開閉度を調節する。
【００５６】
なお、サッシ位置検出手段１００（１００Ａ〜１００Ｄ）は、上記構成に代えてポテンショメータを用いた構成としてもよい。
【００５７】
また、制御手段１０６は、サッシ位置検出手段１００（１００Ａ〜１００Ｄ）によるサッシ１０Ａ〜１０Ｄの位置情報に基づいて各開口領域の面積を算出し、算出された面積に基づいて、開口領域が広いほど、その開口領域と距離的に近い排気バルブ（１０２Ａ、１０２Ｂの何れか）の開度を大きくするように制御することができる。
【００５８】
これにより、ファンモータ６０１による吸引風量を必要以上に強くすることなく安全を確保できると共に、ファンモータの消費電力を低減することができ、省電力化を図ることができる。
【００５９】
（第１の装置構成条件例および第１の制御動作条件例）
ここで、ドラフトチャンバ１Ａについて、第１の装置構成条件例および第１の制御動作条件例について述べる。
【００６０】
まず、排気バルブ１０２（１０２Ａ、１０２Ｂ）の最大風量は、例えば１００ｍ３／ｍｉｎ（１系統当たり５０ｍ３／ｍｉｎ）とすることができる。
【００６１】
作業において、使用出来るサッシ面数は、１面の開口高さを２５０ｍｍとした場合で最大２面分とされる。
【００６２】
また、サッシ１０Ａ〜１０Ｄの最大開口面積は、開口幅１３００ｍｍ×開口高２５０ｍｍ×２面＝６５００００ｍｍ２とすることができる。
【００６３】
第１の制御動作条件例として、下記の（Ａ１）〜（Ｅ１）を挙げることができる。
【００６４】
（Ａ１）開いているサッシ１０Ａ〜１０Ｄの場所に関わらず、最大開口面積時は排気バルブ１０２Ａ、１０２Ｂとも全開となる。
【００６５】
（Ｂ１）サッシ１０Ｃとサッシ１０Ｄが閉まっている状態において、サッシ１０Ａとサッシ１０Ｂの開口を合算した開口面積が最大開口面積の１／２以下であれば排気バルブ１０２Ａのみで風量をカバーする。
【００６６】
同様に、サッシ１０Ａとサッシ１０Ｂが閉まっている状態において、サッシ１０Ｃとサッシ１０Ｄの開口を合算した開口面積が最大開口面積の１／２以下であれば排気バルブ１０２Ｂのみで風量をカバーする。
【００６７】
（Ｃ１）サッシ１０Ｃとサッシ１０Ｄが閉まっている状態において、サッシ１０Ａとサッシ１０Ｂの開口を合算した開口面積が最大開口面積の１／２を越えた場合は排気バルブ１０２Ａが持つ最大風量に対して不足している分を排気バルブ１０２Ｂでカバーする。
【００６８】
同様に、サッシ１０Ａとサッシ１０Ｂが閉まっている状態において、サッシ１０Ｃとサッシ１０Ｄの開口を合算した開口面積が最大開口面積の１／２を越えた場合は排気バルブ１０２Ｂが持つ最大風量に対して不足している分を排気バルブ１０２Ａでカバーする。
【００６９】
（Ｄ１）サッシ１０Ａとサッシ１０Ｂの開口を合算した開口面積が最大開口面積の１／２以下の状態であっても、サッシ１０Ｃとサッシ１０Ｄが開いている状態であればサッシ１０Ｃとサッシ１０Ｄの開口面積分に必要な風量は排気バルブ１０２Ｂでカバーをする。
【００７０】
同様に、サッシ１０Ｃとサッシ１０Ｄの開口を合算した開口面積が最大開口面積の１／２以下の状態であっても、サッシ１０Ａとサッシ１０Ｂが開いている状態であればサッシ１０Ａとサッシ１０Ｂの開口面積分に必要な風量は排気バルブ１０２Ａでカバーをする。
【００７１】
（Ｅ１）サッシ４面分において、最大開口面積を超えた際には、サッシ開けすぎ異常警報を報知する。
【００７２】
このような制御動作条件例によれば、ドラフトチャンバ１Ａにおいて、ファンモータ６０１による吸引風量を必要以上に強くすることなく安全を確保できると共に、ファンモータの消費電力を低減することができ、省電力化を実現することができる。
【００７３】
（第２の装置構成条件例および第２の制御動作条件例）
次に、ドラフトチャンバ１Ａの第２の装置構成条件例および第２の制御動作条件例について述べる。
【００７４】
第２の装置構成条件例として、作業において、使用出来るサッシ面数は、１面の開口高さを４００ｍｍとした場合に最大２面分とされる。
【００７５】
また、サッシ１０Ａ〜１０Ｄの最大開口面積は、開口幅１，３００ｍｍ×開口高４００ｍｍ×２面＝１，０４，０００ｍｍ２＝１．０４ｍ２とすることができる。
サッシ面の制御風速は、０．４ｍ／ｓとすることができる。
サッシ２面分の必要風量は、０．４ｍ／ｓ×１．０４ｍ２×６０＝２４．９６ｍ３／ｍｉｎとすることができる。
【００７６】
なお、風量をコントロールする排気バルブ１０２は、サッシ４面に対して２系統である。
２系統保有している排気バルブ１０２Ａ、１０２Ｂの２系統合計での必要風量は約２５ｍ３／ｍｉｎとすることができる。
【００７７】
また、１系統あたりの風量は、２５ｍ３／ｍｉｎ／２＝１２．５ｍ３／ｍｉｎ≒１３ｍ３／ｍｉｎとすることができる。
【００７８】
ここで、図１および図２において、サッシ１０Ａとサッシ１０Ｂを系統１、サッシ１０Ｃとサッシ１０Ｄを系統２とする。
【００７９】
また、サッシ系統１の上部付近に排気バルブ（ＶＡＶ）１０２Ａが配置され、サッシ系統２の上部付近に排気バルブ（ＶＡＶ）１０２Ｂが配置されている。
第２の制御動作条件としては、下記の（Ａ２）、（Ｂ２）を挙げることができる。
（Ａ２）開いているサッシの場所に関わらず、サッシが最大開口面積（サッシ面分開口）のときは、排気バルブ１０２Ａ、１０２Ｂともに全開とされる。
（Ｂ２）サッシ系統１、２の何れも任意の開口とした場合には、排気バルブ１０２Ａ、１０２Ｂの稼動条件は以下の通りとなる。
【００８０】
パターン１：サッシ系統１、２のそれぞれの系統において、開口面積が最大開口面積の１／２以下の場合には、サッシ系統１の開口面積に対する必要風量は排気バルブ１０２Ａで賄い、サッシ系統２の開口面積に対する必要風量は排気バルブ１０２Ｂで賄う。
【００８１】
パターン２：サッシ系統１、２のそれぞれの系統において開口面積が最大開口面積の１／２を超えた場合は、サッシ系統１における開口面積については最大開口面積の１／２までは必要風量を排気バルブ１０２Ａで賄い、１／２を超えた段階で不足している風量を排気バルブ１０２Ｂで補う。
【００８２】
同様に、サッシ系統２における開口面積については最大開口面積の１／２までは必要風量を排気バルブ１０２Ｂで賄い、１／２を超えた段階で不足している風量を排気バルブ１０２Ａで補う。
【００８３】
このような制御動作条件例によれば、ドラフトチャンバ１Ａにおいて、ファンモータ６０１による吸引風量を必要以上に強くすることなく安全を確保できると共に、ファンモータの消費電力を低減することができ、省電力化を実現することができる。
【００８４】
（風量制御処理について）
図５のフローチャートを参照して、ドラフトチャンバ１Ａで実行される風量制御処理（その１）の処理手順について説明する。
【００８５】
なお、ここでは、各排気バルブ１０２Ａ、１０２Ｂの開度が大きくなり過ぎないように予め設定しておくものとする。
【００８６】
そして、この処理が開始されると、まずステップＳ１０で、サッシ位置検出手段１００（１００Ａ〜１００Ｄ）によって各サッシ１０Ａ〜１０Ｄの位置を検出してステップＳ１１に移行する。
【００８７】
ステップＳ１１では、風速検出手段（風速センサ）１０１により、各開口領域（開口部）２０から流入する空気の風速を検出してステップＳ１２に移行する。
【００８８】
ステップＳ１２では、風速は予め設定した所定値以上であるか否かが判定され、「Ｙｅｓ」の場合にはステップＳ１０に戻り、「Ｎｏ」の場合にはステップＳ１３に移行する。
【００８９】
ステップＳ１３では、動作量算出手段１０５により、サッシ１０Ａ〜１０Ｄの位置検出信号および風速検出信号に基づいて、各サッシ１０Ａ〜１０Ｄの開口部２０の風速を所定速度に維持し得るアクチュエータ１０３（１０３Ａ、１０３Ｂ）の動作量を算出してステップＳ１４に移行する。
【００９０】
ステップＳ１４では、制御手段１０６で、動作量算出手段１０５で算出された動作量に基づいて、アクチュエータ制御信号を出力してステップＳ１５に移行する。
【００９１】
ステップＳ１５では、アクチュエータ１０３（１０３Ａ、１０３Ｂ）をアクチュエータ制御信号に基づいて駆動し、排気バルブ１０２（１０２Ａ、１０２Ｂ）の開閉度を調節して、ステップＳ１０に戻る。
【００９２】
次に、図６のフローチャートを参照して、ドラフトチャンバ１Ａで実行される他の制御例として風量制御処理（その２）の処理手順について説明する。
【００９３】
なお、ここでは、各排気バルブ１０２Ａ、１０２Ｂの開度が大きくなり過ぎないように予め設定しておくものとする。
【００９４】
そして、この処理が開始されると、まずステップＳ２０で、サッシ位置検出手段１００（１００Ａ〜１００Ｄ）によって各サッシ１０Ａ〜１０Ｄの位置を検出してステップＳ２１に移行する。
【００９５】
ステップＳ２１では、風速検出手段（風速センサ）１０１により、各開口領域（開口部）２０から流入する空気の風速を検出してステップＳ２２に移行する。
【００９６】
ステップＳ２２では、風速は予め設定した所定値以上であるか否かが判定され、「Ｙｅｓ」の場合にはステップＳ２０に戻り、「Ｎｏ」の場合にはステップＳ２３に移行する。
【００９７】
ステップＳ２３では、各サッシ１０Ａ〜１０Ｄの位置情報に基づいて各開口領域の面積を算出してステップＳ２４に移行する。
【００９８】
ステップＳ２４では、面積の算出結果に基づいて、面積が最大の開口領域を決定してステップＳ２５に移行する。
【００９９】
ステップＳ２５では、面積が最大とされた開口領域に最も距離的に近い排気バルブを選択してステップＳ２６に移行する。
【０１００】
ステップＳ２６では、選択された排気バルブの開度を大きくするように制御してからステップＳ２０に戻る。
【０１０１】
この風量制御処理（その２）によれば、例えば、図１および図２に示すように、サッシ１０Ａの開口領域（開口部）２０の面積が最も大きい場合には、このサッシ１０Ａの開口領域（開口部）２０に最も距離的に近い排気バルブ１０２Ａの開度が大きくなるように制御される。これにより、排気ファンによる吸引風量を必要以上に強くすることなく安全を確保できると共に、より効率的に排気ファンの出力を下げることができ、省電力化を図ることができる。
【０１０２】
なお、図５に示した風量制御処理（その１）および図６に示した風量制御処理（その２）は、前回の処理終了後、所定期間を経過する毎に同様の処理を行うようにしてもよい。
【０１０３】
［第２の実施の形態］
図７および図８を参照して、本発明の第２の実施の形態に係るドラフトチャンバ１Ｂの概略構成について説明する。
【０１０４】
なお、第１の実施の形態に係るドラフトチャンバ１Ａと同様の構成については、同一符号を付して重複した説明は省略する。
【０１０５】
第２の実施の形態に係るドラフトチャンバ１Ｂと、第１の実施の形態に係るドラフトチャンバ１Ａとの相違点は、ドラフトチャンバ１Ａにおける計４つのサッシ１０Ａ〜１０Ｄに代えて、計６つのサッシ１０Ａ〜１０Ｆ（前面側に１０Ａ、１０Ｃ、１０Ｅ、後面側に１０Ｂ、１０Ｄ、１０Ｆ）を設けると共に、２つの排気部１５０Ａ、１５０Ｂを所定距離だけ離間させて設けている点である。
【０１０６】
ドラフトチャンバ１Ｂにおける風量制御処理の処理手順は、図５および図６のフローチャートに示すドラフトチャンバ１Ａの風量制御処理（その１）、および風量制御処理（その２）と同様である。
【０１０７】
（装置構成条件例および制御動作条件例）
次に、ドラフトチャンバ１Ｂの装置構成条件例および制御動作条件例について述べる。
【０１０８】
ドラフトチャンバ１Ｂの装置構成条件例として、使用出来るサッシ面数は、１面の開口高さを４００ｍｍとした場合で最大３面分とされる。
【０１０９】
また、サッシ１０Ａ〜１０Ｆの最大開口面積は、開口幅１，３００ｍｍ×開口高４００ｍｍ×３面＝１，５６０，０００ｍｍ２（最大開口面積）＝１．５６ｍ２とすることができる。
【０１１０】
サッシ面の制御風速は０．４ｍ／ｓとされる。
【０１１１】
また、サッシ３面分の必要風量は、０．４ｍ／ｓ×１．５６ｍ２×６０＝３７．４４ｍ３／ｍｉｎとすることができる。
【０１１２】
また、風量をコントロールする排気バルブ（ＶＡＶ）１０２は、サッシ６面に対して２系統（排気バルブ１０２Ａ、１０２Ｂ）とされる。
【０１１３】
２系統の保有している排気バルブ１０２Ａ、１０２Ｂの合計の必要風量は、約３７．５ｍ３／ｍｉｎとすることができる。
【０１１４】
また、１系統あたりの風量は、３７．５ｍ３／ｍｉｎ／２＝１８．７５ｍ３／ｍｉｎ≒１９ｍ３／ｍｉｎとすることができる。
【０１１５】
ここで、図７および図８において、サッシ１０Ａとサッシ１０Ｂを系統１、サッシ１０Ｃとサッシ１０Ｄを系統２、サッシ１０Ｅとサッシ１０Ｆを系統３とする。
【０１１６】
また、サッシ系統１とサッシ系統２の中間付近上部に排気バルブ（ＶＡＶ）１０２Ａが配置され、サッシ系統２とサッシ系統３の中間付近上部に排気バルブ（ＶＡＶ）１０２Ｂが配置されている。
制御動作条件としては、下記の（Ａ３）、（Ｂ３）を挙げることができる。
【０１１７】
（Ａ３）開いているサッシの場所に関わらず、サッシが最大開口面積（サッシ３面分開口）のときは、排気バルブ１０２Ａ、１０２Ｂとも全開になる。
【０１１８】
（Ｂ３）サッシ系統１〜３の何れも任意の開口とした場合には、排気バルブ１０２の稼動条件は以下の通りとなる。
【０１１９】
但し、何れの場合においても、排気バルブ１０２が持つ最大風量を超えることはないので、例えばパターン２とパターン３が同時に発生した場合には、演算上ではパターン３が優先されて動作するものとする。
【０１２０】
パターン１：サッシ系統１、３のそれぞれの系統において、開口面積が最大開口面積の１／２以下の場合は、サッシ系統１の開口面積に対する必要風量は排気バルブ１０２Ａで賄い、サッシ系統３の開口面積に対する必要風量は排気バルブ１０２Ｂで賄う。
【０１２１】
パターン２：サッシ系統１、３のそれぞれの系統において、開口面積が最大開口面積の１／２を超えた場合は、サッシ系統１における開口面積については最大開口面積の１／２までは必要風量を排気バルブ１０２Ａで賄い、１／２を超えた段階で不足している風量を排気バルブ１０２Ｂで補う。
同様に、サッシ系統３における開口面積については、最大開口面積の１／２までは必要風量を排気バルブ１０２Ｂで賄い、１／２を超えた段階で不足している風量を排気バルブ１０２Ａで補う。
【０１２２】
パターン３：サッシ系統２の開口面積に対する必要風量は、必要風量の１／２ずつを排気バルブ１０２Ａ、１０２Ｂで賄う。
【０１２３】
このような制御動作条件例によれば、ドラフトチャンバ１Ｂにおいて、作業空間をより広く利用できると共に、ファンモータによる吸引風量を必要以上に強くすることなく安全を確保でき、またファンモータの消費電力を低減することで省電力化を図ることができる。
【０１２４】
［第３の実施の形態］
図９および図１０を参照して、本発明の第３実施の形態に係るドラフトチャンバ１Ｃの概略構成について説明する。
【０１２５】
なお、第１の実施の形態に係るドラフトチャンバ１Ａと同様の構成については、同一符号を付して重複した説明は省略する。
【０１２６】
第３の実施の形態に係るドラフトチャンバ１Ｃと、第１の実施の形態に係るドラフトチャンバ１Ａとの相違点は、ドラフトチャンバ１Ａにおける計４つのサッシ１０Ａ〜１０Ｄに代えて、計６つのサッシ１０Ａ〜１０Ｆ（前面側に１０Ａ、１０Ｃ、１０Ｅ、後面側に１０Ｂ、１０Ｄ、１０Ｆ）を設けると共に、３つの排気部１５０Ａ〜１５０Ｃを所定距離だけ離間させて設けている点である。
【０１２７】
ドラフトチャンバ１Ｃにおける風量制御処理の処理手順は、図５および図６のフローチャートに示すドラフトチャンバ１Ａの風量制御処理（その１）、および風量制御処理（その２）と同様である。
【０１２８】
（装置構成条件例および制御動作条件例）
次に、ドラフトチャンバ１Ｃの装置構成条件例および制御動作条件例について述べる。
【０１２９】
ドラフトチャンバ１Ｃの装置構成条件例として、使用出来るサッシ面数は、１面の開口高さを４００ｍｍとした場合で最大３面分とされる。
【０１３０】
また、サッシ１０Ａ〜１０Ｆの最大開口面積は、開口幅１，３００ｍｍ×開口高４００ｍｍ×３面＝１，５６０，０００ｍｍ２（最大開口面積）＝１．５６ｍ２とすることができる。
【０１３１】
サッシ面の制御風速は０．４ｍ／ｓとされる。また、サッシ３面分の必要風量は、０．４ｍ／ｓ×１．５６ｍ２×６０＝３７．４４ｍ３／ｍｉｎとすることができる。
風量をコントロールする排気バルブ（ＶＡＶ）１０２は、サッシ６面に対して３系統（排気バルブ１０２Ａ〜１０２Ｃ）である。
【０１３２】
３系統の排気バルブ１０２Ａ〜１０２Ｃの必要風量は、約３７．５ｍ３／ｍｉｎとすることができる。
【０１３３】
１系統あたりの風量は、３７．５ｍ３／ｍｉｎ／３＝１２．５ｍ３／ｍｉｎ≒１３ｍ３／ｍ  ｉｎとすることができる。
【０１３４】
ここで、図９および図１０において、サッシ１０Ａとサッシ１０Ｂを系統１、サッシ１０Ｃとサッシ１０Ｄを系統２、サッシ１０Ｅとサッシ１０Ｆを系統３とする。
【０１３５】
また、サッシ系統１の上部付近に排気バルブ（ＶＡＶ）１０２Ａが配置され、サッシ系統２の上部付近に排気バルブ（ＶＡＶ）１０２Ｂが配置され、サッシ系統３の上部付近に排気バルブ（ＶＡＶ）１０２Ｃが配置される。
【０１３６】
制御動作条件としては、下記の（Ａ４）〜（Ｆ４）を挙げることができる。
【０１３７】
（Ａ４）開いているサッシの場所に関わらず、サッシが最大開口面積（サッシ３面分開口）のときは排気バルブ１０２Ａ〜１０２Ｃとも全開になる。
【０１３８】
（Ｂ４）サッシ系統１〜３の何れも任意の開口とした場合で、何れの系統においても開口面積が最大開口面積の１／３を超えない場合は、サッシ系統１の開口は排気バルブ１０２Ａで必要風量を賄い、サッシ系統２の開口は排気バルブ１０２Ｂで必要風量を賄い、サッシ系統３の開口は排気バルブ１０２Ｃで必要風量を賄う。
【０１３９】
なお、それぞれの系統のサッシ開口面積が最大開口面積の１／３以下の場合には、排気バルブ１０２は、１系統のみの稼動で風量を賄うことが可能である。
【０１４０】
（Ｃ４）サッシ系統１、２が閉まっている状態において、サッシ系統３の開口面積が最大開口面積の１／３を越える場合は、排気バルブ１０２Ｃが最大風量となり、不足している風量は排気バルブ１０２Ｂで補う。
【０１４１】
また、サッシ系統２、３が閉まっている状態において、サッシ系統１の開口面積が最大開口面積の１／３を越える場合は、排気バルブ１０２Ａが最大風量となり、不足している風量は排気バルブ１０２Ｂで補う。
【０１４２】
また、サッシ系統１、３が閉まっている状態において、サッシ系統２の開口面積が最大開口面積の１／３を越える場合は、排気バルブ１０２Ｂが最大風量となり、不足している風量は、不足分を１／２にした風量にて、排気バルブ１０２Ａおよび排気バルブ１０２Ｃで補う。
【０１４３】
（Ｄ４）サッシ系統１が閉まっている状態において、サッシ系統２、３がそれぞれ任意の開口となっている場合には以下のような排気バルブ稼動制御となる。
【０１４４】
パターン１：サッシ系統２、３のそれぞれの系統において、開口面積が最大開口面積の１／３以下の場合は、サッシ系統２の開口面積に対する必要風量は排気バルブ１０２Ｂで賄い、サッシ系統３の開口面積に対する必要風量は排気バルブ１０２Ｃで賄う。
【０１４５】
パターン２：サッシ系統２の開口面積が最大開口面積の１／３以下で、サッシ系統３の開口面積が最大開口面積の１／３を超える場合は、サッシ系統２は排気バルブ１０２Ｂで必要風量を賄い、サッシ系統３は、開口面積が最大開口面積の１／３までは必要風量を排気バルブ１０２Ｃで賄い、１／３を超えた段階で排気バルブ１０２Ｂ→排気バルブ１０２Ａの順で不足している風量を補う。
【０１４６】
パターン３：サッシ系統３の開口面積が最大開口面積の１／３以下で、サッシ系統２の開口面積が最大開口面積の１／３を超える場合は、サッシ系統３は排気バルブ１０２Ｃで必要風量を賄い、サッシ系統２は、開口面積の１／３の必要風量を排気バルブ１０２Ｂで賄い、１／３を超えた段階で、排気バルブ１０２Ａ→排気バルブ１０２Ｃの順で不足している風量を補う。
【０１４７】
パターン４：サッシ系統２、３ともに、開口面積が最大開口面積の１／３を超える場合は、排気バルブ１０２Ｂ、１０２Ｃの最大風量を超えた不足分を排気バルブ１０２Ａで補う。
【０１４８】
（Ｅ４）サッシ系統３が閉まっている状態において、サッシ系統１、２がそれぞれ任意の開口となっている場合には以下のような排気バルブ稼動制御となる。
【０１４９】
パターン１：サッシ系統１、２のそれぞれの系統において、開口面積が最大開口面積の１／３以下の場合は、サッシ系統１の開口面積に対する必要風量は排気バルブ１０２Ａで賄い、サッシ系統２の開口面積に対する必要風量は排気バルブ１０２Ｂで賄う。
【０１５０】
パターン２：サッシ系統２の開口面積が最大開口面積の１／３以下で、サッシ系統１の開口面積が最大開口面積の１／３を超える場合は、サッシ系統２は排気バルブ１０２Ｂで必要風量を賄い、サッシ系統１は、開口面積が最大開口面積の１／３までは必要風量を排気バルブ１０２Ａで賄い、１／３を超えた段階で、排気バルブ１０２Ｂ→排気バルブ１０２Ｃの順で不足している風量を補う。
【０１５１】
パターン３：サッシ系統１の開口面積が最大開口面積の１／３以下で、サッシ系統２の開口面積が最大開口面積の１／３を超える場合は、サッシ系統１は排気バルブ１０２Ａで必要風量を賄い、サッシ系統２は、開口面積が最大開口面積の１／３までは必要風量を排気バルブ１０２Ｂで賄い、１／３を超えた段階で、排気バルブ１０２Ｃ→排気バルブ１０２Ａの順で不足している風量を補う。
【０１５２】
パターン４：サッシ系統１、２ともに、開口面積が最大開口面積の１／３を超える場合は、排気バルブ１０２Ａ、１０２Ｂの最大風量を超えた不足分を排気バルブ１０２Ｃで補う。
【０１５３】
（Ｆ４）サッシ系統２が閉まっている状態において、サッシ系統１、３がそれぞれ任意の開口となっている場合には以下の排気バルブ稼動制御となる。
【０１５４】
パターン１：サッシ系統１、３のそれぞれの系統において最大開口面積の１／３以下の場合は、サッシ系統１の開口面積に対する必要風量は排気バルブ１０２Ａで賄い、サッシ系統３の開口面積に対する必要風量は排気バルブ１０２Ｃで賄う。
【０１５５】
パターン２：サッシ系統１が最大開口面積の１／３以下で、サッシ系統３が最大開口面積の１／３を超える場合は、サッシ系統１は排気バルブ１０２Ａで必要風量を賄い、サッシ系統３は、開口面積が最大開口面積の１／３までは必要風量を排気バルブ１０２Ｃで賄い、１／３を超えた段階で、排気バルブ１０２Ｂ→排気バルブ１０２Ａの順で不足している風量を補う。
【０１５６】
パターン３：サッシ系統３が最大開口面積の１／３以下で、サッシ系統１が最大開口面積の１／３を超える場合は、サッシ系統３は、排気バルブ１０２Ｃで必要風量を賄い、サッシ系統１は、開口面積が最大開口面積の１／３までは必要風量を排気バルブ１０２Ａで賄い、１／３を超えた段階で、排気バルブ１０２Ｂ→排気バルブ１０２Ｃの順で不足している風量を補う。
【０１５７】
パターン４：サッシ系統１、３のどちらも最大開口面積の１／３以上となる場合、不足している風量は排気バルブ１０２Ｂで補う。
【０１５８】
このような制御動作条件例によれば、ドラフトチャンバ１Ｃにおいて、作業空間をより広く利用できると共に、ファンモータによる吸引風量を必要以上に強くすることなく安全を確保でき、またファンモータの消費電力を低減することで省電力化を図ることができる。
【０１５９】
なお、第１から第３の実施の形態に係るドラフトチャンバ１Ａ〜１Ｃにおけるサッシ１０Ａ〜１０Ｆは、作業毎に位置を変更して使用してもよいし、あるいは設置工事を行う際に、確認用に各開口領域の風速を計測した後にサッシ位置を固定した状態で使用するようにしてもよい。
【０１６０】
以上、本発明のドラフトチャンバ等を図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置き換えることができる。
【符号の説明】
【０１６１】
１Ａ、１Ｂ、１Ｃ…ドラフトチャンバ
１０Ａ〜１０Ｆ…サッシ
２０…開口部（開口領域）
２１…作業空間
１００…サッシ位置検出手段
１０１…風速検出手段
１０２（１０２Ａ〜１０２Ｃ）…排気バルブ
１０３…アクチュエータ（開閉度調整手段）
１０４…マイクロコンピュータ（制御部）
１０５…動作量算出手段
１５０…排気部
１５１…弁体
【図１】
2020175315.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2020175315.tif 000009
【図８】
2020175315.tif 000010
【図９】
2020175315.tif 000011
【図１０】
2020175315.tif 000012