(57)【要約】【課題】比較的簡易な構成にて、複数箇所に均一且つ任意濃度の粉体含有空気を搬送できて、既存の試験室にも柔軟に対応することができる、粉体含有空気供給装置及びそれを組み込んだ粉体曝露試験室を提供する。【解決手段】粉体を一時貯留且つ任意量供給できる粉体フィーダー２と、この粉体フィーダー２から任意量の粉体を受け入れると共に外部から任意量の空気を導入して、粉体を空気中に分散混合し任意濃度にする混合チャンバー３と、この混合チャンバー３から任意濃度の粉体含有空気を所望の箇所に供給する１以上の供給機器４と、からなり、粉体フィーダー２からの任意量の粉体と外部からの任意量の空気とを、混合チャンバー３内に受け入れ且つ導入して分散混合し、混合チャンバー３内の均一で任意濃度の粉体含有空気を、供給機器４にて所望の箇所に供給することで、上記の課題を達成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉体を一時貯留且つ任意量供給できる粉体フィーダーと、該粉体フィーダーから任意量の粉体を受け入れると共に外部から任意量の空気を導入して、粉体を空気中に分散混合し任意濃度にする混合チャンバーと、該混合チャンバーから任意濃度の粉体含有空気を所望の箇所に供給する１以上の供給機器と、からなり、
前記粉体フィーダーからの任意量の粉体と外部からの任意量の空気とを、前記混合チャンバー内に受け入れ且つ導入して分散混合し、前記混合チャンバー内の均一で任意濃度の粉体含有空気を、前記供給機器にて所望の箇所に供給することを特徴とする粉体含有空気供給装置。
【請求項２】
前記粉体フィーダーは、定量フィーダーと、該定量フィーダーから出た粉体を吹き飛ばす送風機とを含んでいる請求項１記載の粉体含有空気供給装置。
【請求項３】
前記混合チャンバーは、外部から空気を受け入れる清浄化フィルター付の吸気口と、粉体が外部に出るのを防ぐフィルター付の排気口と、粉体を受け入れる開口と、導入した空気に粉体を分散混合する攪拌ファンと、を含んでなり、前記排気口に排気量制御可能な排気ファンを備え、該排気ファンにより排気量を制御することで、前記吸気口から任意量の空気を前記混合チャンバー内に導入して、前記開口から受け入れた粉体を、前記攪拌ファンにより均一で任意濃度の粉体含有空気を作製するようにした請求項１または２記載の粉体含有空気供給装置。
【請求項４】
請求項１ないし３に記載の粉体含有空気供給装置を組み込んでなることを特徴とする粉体曝露試験室。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、アレルギーの原因物質となる粉体を、空気に人為的に一定濃度に含有させて、所望の箇所に供給する粉体含有空気供給装置に関し、詳しくは、粉体フィーダーからの任意量の粉体と外部からの任意量の空気とを、混合チャンバー内に受け入れ且つ導入して分散混合し、混合チャンバー内の均一で任意濃度の粉体含有空気を、供給機器にて所望の箇所に供給する粉体含有空気供給装置及びそれを組み込んだ粉体曝露試験室に関する。
【背景技術】
【０００２】  アレルギーの原因となる花粉、ハウスダクト、ダニ、その他の化学物質などの粉体が、具体的に、人体にどのような影響を及ぼし、その影響を排除するにはどのような対策を講じれば良いのか、が現在大きな課題となっている。この課題解決のためには、アレルギーの原因物質、例えば、花粉が現実に即した状態で空気中に分散存在している状況を、人為的に作り出し、その状況下での人体への影響調査、それを踏まえた影響排除の研究を押し進める必要がある。【０００３】  このような状況から、ほぼ正方形をなした粉体曝露試験室の天井面に設けた外気吹出口から、外気を天井面に対し水平に吹き出し、粉体曝露試験室の四隅に吹出口と吸込口とを有するファンユニットを設けて、粉体曝露試験室内に水平方向に旋回する旋回流を発生させ、且つ粉体曝露試験室の床面に複数の排気口を設けて排気出来るようにして、粉体フィーダーから粉体を天井面の外気吹出口に向けて送り出し、外気吹出口からの外気と混ぜ合わせて、上記旋回流により均一濃度の粉体含有空気を作り出し、粉体曝露試験室内に滞留させ得るようにしたものが知られている（例えば、特許第４７９６５８４号公報参照）。【０００４】  また、粉体を貯蔵する貯蔵部と、この貯蔵部内から粉体を調量して収容する収容部を備えた粉体送出部と、収容部内に収容した粉体を飛散させるファンと、を有し、粉体送出部に備えた収容部は、貯蔵部内とファンの流路内との間を往復運動でき、且つ、ファンは収容部がファンの流路内に位置した時に稼働して、収容部内の調量した粉体を飛散させてなる、粉体飛散装置がある。この粉体飛散装置からの粉体飛散空気を送気ファンにより粉体曝露試験室の天井裏空間に送り、この天井裏空間にて粉体濃度を均一となるように、天井裏空間から粉体曝露試験室内に粉体飛散空気を送るファンユニット及び上記送気ファンの回転数制御を行う。その上、粉体曝露試験室内に設けた粉体濃度センサにて粉体濃度を測定し、そのデータに基づいて、粉体送出部における収容部が、貯蔵部内とファンの流路内との間を往復運動する回数を制御することで、粉体曝露試験室内の粉体濃度を、均一且つ調整したものが知られている（例えば、特開２０１０−６３９６８号公報及び特開２０１０−６３９６７号公報参照）。【０００５】  また、粉体の出入りを遮断可能なチャンバー（粉体曝露試験室）と、粉体を含んだ気体（粉体混合気）をチャンバーへ供給する粉体混合気供給手段と、この粉体混合気供給手段により供給される粉体混合気をチャンバー内で旋回するように流して、粉体をチャンバー内に飛散させる粉体飛散手段と、を含む粉体飛散曝露装置が知られている（例えば、特開２００６−２１８３８０号公報参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】  特許第４７９６５８４号公報
【特許文献２】  特開２０１０−６３９６８号公報
【特許文献３】  特開２０１０−６３９６７号公報
【特許文献４】  特開２００６−２１８３８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】  上記特許文献１は、粉体曝露試験室の天井面の外気吹出口から外気を天井面に対し水平に吹き出すと共に、粉体曝露試験室の四隅のファンユニットにより水平方向に旋回する旋回流を発生させ、粉体フィーダーから適量の粉体を外気吹出口に向けて送り出し外気と混ぜあわせて、旋回流により均一且つ任意濃度の粉体含有空気を作り出すものである。このため、粉体曝露試験室自体が、均一且つ任意濃度の粉体含有空気を作り出すための一構成要素となって、大掛かりなものとならざるを得ず、加えて、粉体曝露試験室を移動したり、既存の試験室を粉体曝露試験室に変えたりすることは、非常な難しさを伴うことになる。【０００８】  また、上記特許文献２、３は、粉体飛散装置により、収容部内の調量した粉体を飛散させ且つその粉体飛散空気を粉体曝露試験室の天井裏空間に送って、ファンユニット及び送気ファンの回転数制御により天井裏空間内の粉体濃度を均一として、その上、粉体曝露試験室内に設置した粉体濃度センサのデータに基づいて、粉体飛散装置を制御することで、粉体曝露試験室内の粉体濃度を、均一且つ任意濃度に調整するものである。したがって、上記特許文献１と同様に、粉体曝露試験室自体が、均一且つ任意濃度の粉体含有空気を作り出すための一構成要素となるため、大掛かりなものとならざるを得ず、加えて、粉体曝露試験室を移動したり、既存の試験室を粉体曝露試験室に変えたりすることは、非常な難しさを伴うことになる。【０００９】  さらに、上記特許文献４は、粉体混合気供給手段により、粉体混合気を粉体曝露試験室であるチャンバー内に供給し、チャンバー内の粉体混合気を粉体飛散手段によってチャンバー内で旋回するように流し、粉体をチャンバー内で飛散させ、チャンバー内の粉体濃度を、均一且つ任意濃度に調整するものである。したがって、上記特許文献１と同様に、チャンバー自体が、均一且つ任意濃度の粉体含有空気を作り出すための一構成要素となるため、大掛かりなものとならざるを得ず、加えて、粉体曝露試験室を移動したり、既存の試験室を粉体曝露試験室に変えたりすることは、非常な難しさを伴うことになる。【００１０】  そこで、本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、比較的簡易な構成にて、複数箇所に均一且つ任意濃度の粉体含有空気を搬送できて、既存の試験室のレイアウト変更、移動や移設に柔軟に対応することができる、粉体含有空気供給装置及びそれを組み込んだ粉体曝露試験室を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】  本発明は、上記課題を達成するために提案されたものであって、下記の構成からなることを特徴とするものである。
すなわち、請求項１記載の発明は、粉体を一時貯留且つ任意量供給できる粉体フィーダーと、該粉体フィーダーから任意量の粉体を受け入れると共に外部から任意量の空気を導入して、粉体を空気中に分散混合し任意濃度にする混合チャンバーと、該混合チャンバーから任意濃度の粉体含有空気を所望の箇所に供給する１以上の供給機器と、からなり、前記粉体フィーダーからの任意量の粉体と外部からの任意量の空気とを、前記混合チャンバー内に受け入れ且つ導入して分散混合し、前記混合チャンバー内の均一で任意濃度の粉体含有空気を、前記供給機器にて所望の箇所に供給することを特徴とする粉体含有空気供給装置である。【００１２】  また、請求項２記載の発明は、前記粉体フィーダーが、定量フィーダーと、該定量フィーダーから出た粉体を吹き飛ばす送風機とを含んでいる粉体含有空気供給装置である。【００１３】  また、請求項３記載の発明は、前記混合チャンバーは、外部から空気を受け入れる清浄化フィルター付の吸気口と、粉体が外部に出るのを防ぐフィルター付の排気口と、粉体を受け入れる開口と、導入した空気に粉体を分散混合する攪拌ファンと、を含んでなり、前記排気口に排気量制御可能な排気ファンを備え、該排気ファンにより排気量を制御することで、前記吸気口から任意量の空気を前記混合チャンバー内に導入して、前記開口から受け入れた粉体を、前記攪拌ファンにより均一で任意濃度の粉体含有空気を作製するようにした粉体含有空気供給装置である。【００１４】  そして、請求項４記載の発明は、上記した粉体含有空気供給装置を組み込んでなることを特徴とする粉体曝露試験室である。【００１５】  上記第１の課題解決手段による作用は次の通りである。すなわち、粉体フィーダーから送出した任意量の粉体を混合チャンバー内に受け入れると共に、外部から任意量の空気を混合チャンバー内に導入し、この混合チャンバー内で粉体を空気中に分散混合して均一で任意濃度の粉体含有空気を作製し、これを供給機器にて所望の箇所に供給する。【００１６】  上記第２の課題解決手段による作用は、定量フィーダーから任意量の粉体を出し、この粉体を送風機にて混合チャンバー内に向けて吹き飛ばす。【００１７】  上記第３の課題解決手段による作用は、排気ファンにより混合チャンバー内からの排気量を制御することで、吸気口から任意量の空気を混合チャンバー内に導入し、攪拌ファンにより混合チャンバー内に吹き込まれた任意量の粉体を分散混合して、均一で任意濃度の粉体含有空気を作製する。一方、排気口に設けたフィルターにより、外部に粉体が漏れるのを防ぎ、吸気口に設けた清浄化フィルターにより、外部の空気の浮遊物を除去すると共に外部に粉体が漏れるのも防ぐ。【００１８】  上記第４の課題解決手段による作用は、粉体曝露試験室が上記した各粉体含有空気供給装置の作用をそのまま実現する。
【発明の効果】
【００１９】  以上詳述したように、本発明によれば、以下のような効果がある。
請求項１記載の発明は、比較的簡易な構成にて、複数箇所に均一且つ任意濃度の粉体含有空気を搬送できて、既存の試験室のレイアウト変更、移動や移設に柔軟に対応することができる効果がある。【００２０】  また、請求項２記載の発明は、上記効果に加えて、定量フィーダーから出た任意量の粉体を容易に混合チャンバー内に吹き込むことが出来る効果がある。【００２１】  また、請求項３記載の発明は、上記効果に加えて、混合チャンバー内で粉体を外部に漏らすことなく、混合チャンバー内に吹き込まれた任意量の粉体と導入された任意量の空気とを分散混合して、均一で任意濃度の粉体含有空気を容易に作製することが出来る効果がある。【００２２】  また、請求項４記載の発明は、上記した各粉体含有空気供給装置の効果を有する粉体曝露試験室を容易に得ることが出来る効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施の形態を示す粉体含有空気供給装置及びそれを組み込んだ粉体曝露試験室のフロー図である（実施例１）。
【図２】本発明の実施形態における粉体含有空気供給装置及びそれを組み込んだ粉体曝露試験室の平面図である（実施例１）。
【図３】本発明の実施形態における粉体含有空気供給装置及びそれを組み込んだ粉体曝露試験室の正面図である（実施例１）。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
【実施例１】
【００２５】  図面において、１は粉体含有空気供給装置であり、この粉体含有空気供給装置１は、粉体を一時貯留且つ任意量供給できる粉体フィーダー２と、この粉体フィーダー２から任意量の粉体を受け入れると共に外部から任意量の空気を導入して、粉体を空気中に分散混合し任意濃度にする混合チャンバー３と、この混合チャンバー３から任意濃度の粉体含有空気を所望の箇所に供給する１以上の供給機器４と、からなり、粉体フィーダー２からの任意量の粉体と外部からの任意量の空気とを、混合チャンバー３内に受け入れ且つ導入して分散混合し、混合チャンバー３内の均一で任意濃度の粉体含有空気を、供給機器４にて所望の箇所に供給するものである。【００２６】  前記粉体は、特に限定はないが、アレルギーの原因物質となる花粉、ハウスダクト、ダニ、その他の化学物質などである。【００２７】  前記粉体フィーダー２は、定量フィーダー１０と、この定量フィーダー１０から出た粉体を吹き飛ばす送風機１１とを含む。この定量フィーダー１０は、粉体を一時貯留するタンクを有し且つそのタンクから粉体を任意量供給できるものであり、全体がカバー１２によって覆われている。そして、定量フィーダー１０は、チューブ１３により前記混合チャンバー３に繋がって、粉体が外部に漏れることなく、送風機１１によって混合チャンバー３内に吹き込めるようになっている。なお、定量フィーダー１０は、粉体を任意量供給出来るものであれば、特に限定がないが、粉体のみを任意量供給するものや、粉体と空気とを混合して任意量供給するものなどがある。さらに、送風機１１も、定量フィーダー１０から任意量供給した粉体を吹き飛ばすことが出来るものであれば、特に限定がない。【００２８】  前記混合チャンバー３は、外部から空気を受け入れる清浄化フィルター２０付の吸気口２１と、粉体が外部に出るのを防ぐフィルター２２付の排気口２３と、粉体を受け入れる開口２４と、空気に粉体を分散混合する攪拌ファン２５と、を含んでなり、排気口２３に排気量制御可能な排気ファン２６を備え、この排気ファン２６により排気量を制御することで、吸気口２１から任意量の空気を混合チャンバー３内に導入して、開口２４から受け入れた粉体を、攪拌ファン２５により均一で任意濃度の粉体含有空気を作製するものである。【００２９】  混合チャンバー３は、直方体形状のチャンバー本体２７に上述の吸気口２１と排気口２３とが設けられ、吸気口２１には外部から空気を受け入れる際、空気中の不用物を除去するための清浄化フィルター２０が設けられ、排気口２３にはチャンバー本体２７内の粉体が外部に漏れないようにするフィルター２２が設けられ、さらにチャンバー本体２７内に複数の攪拌ファン２５が設けられている。なお、チャンバー本体２７は、外部から導入した任意量の空気と粉体フィーダー２から任意量吹き込まれら粉体とを、均一で任意濃度の粉体含有空気を作製するのに充分な容量と、複数の攪拌ファン２５を設置できる充分なスペースとを有する必要がある。【００３０】  混合チャンバー３の排気ファン２６は、その回転数を可変制御することで、前記吸気口２１から任意量の空気を混合チャンバー３内に導入出来るようにしている。【００３１】  前記供給機���４は、混合チャンバー３内で作製された均一で任意濃度の粉体含有空気を他の所望箇所に供給するためのものであり、例えば、エアーポンプが採用される。この供給機器４は、チャンバー本体２７の側壁に貫設されたチューブ２８に接続され、さらに均一で任意濃度の粉体含有空気を供給したい所望の箇所にもチューブ２９にて接続されている。【００３２】  上記構成になる粉体含有空気供給装置１は、例えば、図２、３に示すように、建築物３０内に設置した粉体曝露試験室３１に隣接して設けられる。この粉体曝露試験室３１は、正方形の部屋を２つ繋げた形状をなし、その天井部３１ａに吹出装置３２が１つの正方形の部屋に対して８個、合計で１６個分散配置され、これら１６個の吹出装置３２に、それぞれ粉体含有空気供給装置１の供給機器４がチューブ２８、２９により接続されている。なお、この吹出装置３２には、それぞれ小型ファン３２ａが内蔵している。【００３３】  また、この粉体曝露試験室３１は、一方の短辺側壁３１ｂに給気用フィルターボックス３３が設けられ、他方の短辺側壁３１ｃに排気用フィルターボックス３４が設けられている。この給気用フィルターボックス３３は、外部から空気を受け入れる際、空気中の浮遊物を除去するための清浄化用フィルター３５及び給気ファン３６が設けられ、この給気ファン３６は、その回転数を可変制御することで、清浄化用フィルター３５により清浄化した任意量の空気を、粉体曝露試験室３１内に導入出来るようになっている。【００３４】  一方、排気用フィルターボックス３４は、粉体曝露試験室３１内の空気を外部に排気する際、粉体が外部に漏れないようにするための排気用フィルター３７及び排気ファン３８が設けられ、この排気ファン３８は、その回転数を可変制御することで、排気用フィルター３７により粉体を除去した任意量の空気を、粉体曝露試験室３１外に排出できるようになっている。【００３５】  さらに、この粉体曝露試験室３１には、攪拌用エアーカーテン柱３９が１つの正方形の部屋の四隅に対して４本、合計で８本設けらて、１６個の吹出装置３２から吹き出された均一で任意濃度の粉体含有空気を粉体曝露試験室３１内に攪拌分散する。【００３６】  以下に、上記構成になる粉体含有空気供給装置１の作用を、粉体曝露試験室３１に即して詳述する。
まず、粉体曝露試験室３１を稼働状態とし、且つ、粉体含有空気供給装置１の電源をオンした状態にする。粉体フィーダー２の定量フィーダー１０から設定した任意量の粉体を出し、その粉体を送風機１１により吹き飛ばすと共に、チューブ１３により混合チャンバー３内に粉体が外部に漏れることなく吹き込む。一方、混合チャンバー３では、設定した粉体濃度にするために、排気ファン２６により排気量を制御して、吸気口２１から任意量の空気を混合チャンバー３内に導入して、攪拌ファン２５により均一で任意濃度の粉体含有空気を作製する。なお、排気口２３に設けた排気ファン２６のサクション側にあるフィルター２２および吸気口２１に設けた清浄化フィルター２０により、粉体が外部に出るのを防ぎ、さらに、清浄化フィルター２０によって、外部から不用物が混合チャンバー３内に入らないようにしている。【００３７】  混合チャンバー３内で作製した均一で任意濃度の粉体含有空気は、供給機器４により、チューブ２８およびチューブ２９を通り、粉体曝露試験室３１の天井部３１ａに分散配置された吹出装置３２によって、粉体曝露試験室３１内に平均的に散布される。一方、粉体曝露試験室３１では、最終的に設定した粉体濃度にするために給排気を制御している。すなわち、給気用フィルターボックス３３の給気ファン３６により、任意量の空気を粉体曝露試験室３１内に導入し、排気用フィルターボックス３４の排気ファン３８により、任意量の空気を粉体曝露試験室３１外に排出できるようになっている。なお、給気ファン３６のサクション側にある清浄化用フィルター３５および排気ファン３８のサクション側にある排気用フィルター３７により、粉体が外部に出るのを防ぎ且つ不用物が粉体曝露試験室３１内に入らないようにし、さらに、清浄化用フィルター３５によって、外部から不用物が粉体曝露試験室３１内に入らないようにし且つ粉体が外部に出るのを防いでいる。【００３８】  そして、粉体曝露試験室３１内に吹出装置３２により平均的に散布された、均一で任意濃度の粉体含有空気は、粉体曝露試験室３１内に給排気制御されて導入された空気に対して、粉体曝露試験室３１の隅に設けた合計８本の攪拌用エアーカーテン柱３９により、攪拌分散される。このようにして、粉体は、粉体曝露試験室３１内で均一で任意濃度の粉体含有空気として存在し、粉体曝露試験室３１内の複数の被治験者に対して種々の粉体による治験を行うことができる。なお、粉体曝露試験室３１内におけるクリーン操作、洗浄操作、乾燥操作などは従来公知のものと同様である。【００３９】  なお、粉体含有空気供給装置１には、清浄化フィルター２０およびフィルター２２があり、粉体曝露試験室３１にも、清浄化用フィルター３５および排気用フィルター３７がある。したがって、これらの運用の継続により、清浄化フィルター２０およびフィルター２２並びに清浄化用フィルター３５および排気用フィルター３７は、粉体あるいは不要物により目詰り現象を起こすので、一定のローテーションで清掃あるいは取替を行う必要がある。【００４０】  以上、本発明の実施例１を説明したが、具体的な構成はこれに限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲での変更は適宜可能であることを理解さ���るべきである。
【産業上の利用可能性】
【００４１】  本発明の粉体含有空気供給装置及びそれを組み込んだ粉体曝露試験室は、比較的簡易な構成であるにもかかわらず、複数箇所に均一且つ所望濃度の粉体含有空気を搬送できて、既存の試験室のレイアウト変更、移動や移設に柔軟に対応したいような場合に、利用可能性が極めて高くなる。
【符号の説明】
【００４２】１                    粉体含有空気供給装置
２                    粉体フィーダー
３                    混合チャンバー
４                    供給機器
１０                  定量フィーダー
１１                  送風機
１２                  カバー
１３、２８、２９      チューブ
２０                  清浄化フィルター
２１                  吸気口
２２                  フィルター
２３                  排気口
２４                  開口
２５                  攪拌ファン
２６                  排気ファン
２７                  チャンバー本体
３０                  建築物
３１                  粉体曝露試験室
３１ａ                天井部
３１ｂ                一方の短辺側壁
３１ｃ                他方の短辺側壁
３２                  吹出装置
３２ａ                小型ファン
３３                  給気用フィルターボックス
３４                  排気用フィルターボックス
３５                  清浄化用フィルター
３６                  給気ファン
３７                  排気用フィルター
３８                  排気ファン
３９                  攪拌用エアーカーテン柱
【図１】
2014226662.tif 000003
【図２】
2014226662.tif 000004
【図３】
2014226662.tif 000005