(57)【要約】【課題】ＶＡＶ制御方式を適用しても加熱実験にも適用可能であり、常に安全な状態を保ち、省エネルギー化とガスの漏洩濃度の低減の両立が図れる低風量ドラフトチャンバーを提供する。【解決手段】低風量ドラフトチャンバー１の制御部１００は、第１温度センサ１８０により得る庫内の温度に基づいて庫内より排気が必要な第１所要排気量ＡＲ１と、第２温度センサ１７０により得る排気空気の温度から庫内より排気が必要な第２所要排気量ＡＲ２と、開口部４における開閉シャッタ５の開度量（Ｋ２，Ｋ３）から求められる作業面開口面積と予め定められた風速とにより求められる必要な第３所要排気量ＡＲ３とを得て、制御部１００は、開閉シャッタ５の開度量（Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３）の大きさに応じて、第１所要排気量ＡＲ１と第２所要排気量ＡＲ２と第３所要排気量ＡＲ３のいずれかを選択して、設定所要排気量ＨＲに設定して排気ダンパ１６０による排気空気の量を変える。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口部を通じて低風量の空気を庫内に送り込んで前記庫内から外部に排気する可変風量制御方式の低風量ドラフトチャンバーであって、
前記開口部を開閉する開閉シャッタと、
前記庫内に前記空気を送り込むファンと、
前記庫内の前記空気を排気する際に、前記排気空気の量を調整する排気ダンパと、
前記庫内に配置されて前記庫内の温度を検知する第１温度センサと、
前記庫内から排気空気の温度を検知する第２温度センサと、
前記第１温度センサにより得る前記庫内の温度に基づいて前記庫内より排気が必要な第１所要排気量と、前記第２温度センサにより得る前記排気空気の温度から前記庫内より排気が必要な第２所要排気量と、しかも前記開口部における前記開閉シャッタの開度量から求められる作業面開口面積と予め定められた前面風速とにより求められる必要な第３所要排気量と、を得る制御部と、を有し、
前記制御部は、前記開閉シャッタの開度量の大きさに応じて、前記第１所要排気量と、前記第２所要排気量と、前記第３所要排気量のいずれかを選択して、前記庫内の実際の排気に必要な設定所要排気量として設定して、前記排気ダンパによる前記排気空気の量を変える構成としたことを特徴とする低風量ドラフトチャンバー。
【請求項２】
前記開閉シャッタの開度量は、予め定めた小さい値と、予め定めた中位の値と、予め定めた大きい値に段階分けされており、
前記制御部は、前記開閉シャッタの開度量が前記予め定めた小さい値に設定された場合には、前記第１所要排気量と前記第２所要排気量の内の大きい方を選択して、前記設定所要排気量に設定することを特徴とする請求項１に記載の低風量ドラフトチャンバー。
【請求項３】
前記開閉シャッタの開度量は、予め定めた小さい値と、予め定めた中位の値と、予め定めた大きい値に段階分けされており、
前記制御部は、前記開閉シャッタの開度量が前記予め定めた中位の値に設定された場合には、前記第１所要排気量を選択して、前記第１所要排気量を前記設定所要排気量に設定することを特徴とする請求項１に記載の低風量ドラフトチャンバー。
【請求項４】
前記開閉シャッタの開度量は、予め定めた小さい値と、予め定めた中位の値と、予め定めた大きい値に段階分けされており、
前記制御部は、前記開閉シャッタの開度量が前記予め定めた大きい値に設定された場合には、前記第３所要排気量を選択して、前記第３所要排気量を前記設定所要排気量に設定することを特徴とする請求項１に記載の低風量ドラフトチャンバー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、作業空間を用いて実験や作業を行う際に、空気を低風量ドラフトで通過させる低風量ドラフトチャンバーに関する。
【背景技術】
【０００２】
ドラフトチャンバーは、その庫内の作業空間において作業者により器具類を用いて実験や作業を行うのに用いられる。ドラフトチャンバーは、その前面側のサッシの開度を調整することで、前面側の作業面開口高さの増減調整することができる。この種のドラフトチャンバーが特許文献１に開示されている。
【０００３】
ドラフトチャンバーとしては、近年省エネルギーの観点から、従来の風量より少ない排気風量で稼働できるものが求められている。このようなドラフトチャンバーとしては、一般的に「低風量ドラフトチャンバー」あるいは「低風量フュームフード」と呼称されている。このドラフトチャンバーは、従来の風量と比較して、５０％から６０％の風量で、ドラフトチャンバー庫内の有害ガス等を封じ込めておくことが可能である。
【０００４】
ただし、このドラフトチャンバーは、排気風量が常に一定（ＣＡＶ：定風量制御）である定風量ドラフトチャンバーであるために、前面側のサッシの開度を調整することで作業面開口高さの増減調整を行うにも関わらず、排気風量は一定である。このため、更なる省エネルギー化の観点から、この低風量ドラフトチャンバーに対して、ＶＡＶ（可変風量制御）方式を組み合わせる市場要求及び事例が増えてきている。
【０００５】
ここで、ＣＡＶ制御方式を組み込んだ標準風量ドラフトチャンバーと、ＣＡＶ制御方式を組み込んだ低風量ドラフトチャンバーと、ＶＡＶ制御方式を組み込んだ低風量ドラフトチャンバーのそれぞれ排気風量について、一般的な例を基にして説明する。
【０００６】
（１）標準風量ドラフトチャンバー（ＣＡＶ制御方式）
間口サイズが外形１８００ｍｍの標準風量のドラフトチャンバーにおいて、前面側のサッシを開けて作業開口高さを最大とした場合の排気風量は、約２０・／ｍｉｎである。また、排気制御方式がＣＡＶ制御（定風量制御）であるために、作業面開口高さの増減に関わらず、この排気風量は一定である。
【０００７】
（２）低風量ドラフトチャンバー（ＣＡＶ制御方式）
標準風量ドラフトチャンバーを低風量化した低風量ドラフトチャンバーの場合の排気風量は、２０・／ｍｉｎの６０％ということで、１２・／ｍｉｎ程度の風量となる。但し、この低風量ドラフトチャンバーにおいてＣＡＶ制御の場合は、前面側のサッシの開度を調整することで作業面開口高さの増減調整を行うのにも関わらず、排気風量は常に一定であり、１２・／ｍｉｎ程度の風量となる。
【０００８】
（３）低風量ドラフトチャンバー（ＶＡＶ制御方式）
低風量ドラフトチャンバーにＶＡＶ制御（可変風量制御）を組み込んだ場合は、例えば概ね以下の様な風量となる。
【０００９】
作業面開口高さ最大時：約１２・／ｍｉｎ（例：作業面開口高さ５００ｍｍ）
作業面開口高さ最小時：約５・／ｍｉｎ（例：作業面開口高さ７５ｍｍ）
ＶＡＶ制御方式が、作業面開口高さの増減により排気風量を増減させるという特性から、上記の様な風量の変動となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００５−２８８２４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ところが、上述したように、ＶＡＶ制御方式を搭載した低風量ドラフトチャンバーは、前面側のサッシの開度を調整することで作業面開口高さが最小の場合には、作業面開口から入り込む風量が少ないことから、庫内から外部に排出される排気風量も非常に少ないことになる。このため、ＶＡＶ制御方式を搭載した低風量ドラフトチャンバーでは、例えば庫内において加熱器を置いて、この加熱器に実験対象物を載せて加熱実験を行う場合に、加熱により実験対象物から有害ガス等の発生がある。このように有害ガス等の発生があると、作業面開口高さを低くした場合は、それに連動して排気風量も減少することになり、排気風量の減少に伴い低風量ドラフトチャンバーの庫内のガス濃度が高くなってしまう。
【００１２】
このように、ＶＡＶ制御方式を搭載した低風量ドラフトチャンバーでは、サッシの開度により、ドラフトチャンバーの排気風量を決めていることから、ドラフトチャンバーの庫内で加熱実験を行い庫内空気が温められて、ボイル−シャルルの法則により空気容量が増加されると、サッシの開度から演算された排気風量では有害ガス等を排気しきれないケースが想定される。このため、ドラフトチャンバーの機体の隙間等から庫内の雰囲気が外部に漏洩する懸念がある。その結果、ドラフトチャンバーの様な局所排気装置にとって一番重要な安全性が阻害されてしまうおそれがある。
【００１３】
従って、従来加熱実験用のドラフトチャンバーでは、ＶＡＶ制御方式を適用しないのが一般的であり、常に大きな排気量でドラフトチャンバーを稼働することになり、エネルギーコストの低減の障害になっていた。
【００１４】
本発明は、上記に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、ＶＡＶ制御方式を適用しても加熱実験にも適用可能であり、常に安全な状態を保ち、省エネルギー化とガスの漏洩濃度の低減の両立が図れる低風量ドラフトチャンバーを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記課題を達成するため、請求項１に記載の低風量ドラフトチャンバーは、開口部を通じて低風量の空気を庫内に送り込んで前記庫内から外部に排気する可変風量制御方式の低風量ドラフトチャンバーであって、前記開口部を開閉する開閉シャッタと、前記庫内に前記空気を送り込むファンと、前記庫内の前記空気を排気する際に、前記排気空気の量を調整する排気ダンパと、前記庫内に配置されて前記庫内の温度を検知する第１温度センサと、前記庫内から排気空気の温度を検知する第２温度センサと、前記第１温度センサにより得る前記庫内の温度に基づいて前記庫内より排気が必要な第１所要排気量と、前記第２温度センサにより得る前記排気空気の温度から前記庫内より排気が必要な第２所要排気量と、しかも前記開口部における前記開閉シャッタの開度量から求められる作業面開口面積と予め定められた前面風速とにより求められる必要な第３所要排気量と、を得る制御部と、を有し、前記制御部は、前記開閉シャッタの開度量の大きさに応じて、前記第１所要排気量と、前記第２所要排気量と、前記第３所要排気量のいずれかを選択して、前記庫内の実際の排気に必要な設定所要排気量として設定して、前記排気ダンパによる前記排気空気の量を変える構成としたことを特徴とする。
【００１６】
請求項１に記載の低風量ドラフトチャンバーでは、開閉シャッタの開度量の大きさに応じて、前記第１所要排気量と、前記第２所要排気量と、前記第３所要排気量のいずれかを選択して、前記庫内の排気に必要な設定所要排気量に設定して前記排気ダンパによる前記排気空気の量を変える。このため、低風量ドラフトチャンバーにおいてＶＡＶ制御方式を適用しても、庫内で加熱実験を行って庫内の空気が膨張しても、開閉シャッタの開度量の大きさに応じて適切な所要排気量を設定して、加熱された庫内の空気を確実に排出することができる。従って、低風量ドラフトチャンバーにおいてＶＡＶ制御方式を適用しても、加熱実験にも適用可能であり、常に安全な状態を保ち、省エネルギー化とガスの漏洩濃度の低減の両立が図れる。
【００１７】
請求項２に記載の低風量ドラフトチャンバーでは、前記開閉シャッタの開度量は、予め定めた小さい値と、予め定めた中位の値と、予め定めた大きい値に段階分けされており、前記制御部は、前記開閉シャッタの開度量が前記予め定めた小さい値に設定された場合には、前記第１所要排気量と前記第２所要排気量の内の大きい方を選択して、前記設定所要排気量に設定することを特徴とする。
【００１８】
請求項２に記載の低風量ドラフトチャンバーでは、開閉シャッタの開度量が予め定めた小さい値に設定された場合には、第１所要排気量と第２所要排気量の内の大きい方を選択して、設定所要排気量に設定する。このため、庫内で加熱実験を行って庫内の空気が膨張しても、開閉シャッタの開度量の大きさに応じて適切な所要排気量を設定して、加熱された庫内の空気を、安全にしかも確実に排出することができる。
【００１９】
請求項３に記載の低風量ドラフトチャンバーでは、前記開閉シャッタの開度量は、予め定めた小さい値と、予め定めた中位の値と、予め定めた大きい値に段階分けされており、
前記制御部は、前記開閉シャッタの開度量が前記予め定めた中位の値に設定された場合には、前記第１所要排気量を選択して、前記第１所要排気量を前記設定所要排気量に設定することを特徴とする。
【００２０】
請求項３に記載の低風量ドラフトチャンバーでは、開閉シャッタの開度量が予め定めた中位の値に設定された場合には、庫内の加熱された空気を直接検知し得られる第１所要排気量を選択して、第１所要排気量を設定所要排気量に設定する。このため、庫内で加熱実験を行って庫内の空気が膨張しても、開閉シャッタの開度量の大きさに応じて適切な所要排気量を設定して、加熱された庫内の空気を、安全にしかも確実に排出することができる。
【００２１】
請求項４に記載の低風量ドラフトチャンバーでは、前記開閉シャッタの開度量は、予め定めた小さい値と、予め定めた中位の値と、予め定めた大きい値に段階分けされており、前記制御部は、前記開閉シャッタの開度量が前記予め定めた大きい値に設定された場合には、前記第３所要排気量を選択して、前記第３所要排気量を前記設定所要排気量に設定することを特徴とする。
【００２２】
請求項４に記載の低風量ドラフトチャンバーでは、開閉シャッタの開度量が予め定めた大きい値に設定された場合には、開閉シャッタの開度量に応じて設定される第３所要排気量を設定所要排気量に設定する。このため、庫内で加熱実験を行って庫内の空気が膨張しても、開閉シャッタの開度量の大きさに応じて適切な所要排気量を設定して、加熱された庫内の空気を、安全にしかも確実に排出することができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、ＶＡＶ制御方式を適用しても加熱実験にも適用可能であり、常に安全な状態を保ち、省エネルギー化とガスの漏洩濃度の低減の両立が図れる低風量ドラフトチャンバーを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の低風量ドラフトチャンバーの実施形態を示す正面図である。
【図２】図１に示す低風量ドラフトチャンバーのＡ−Ａ線における内部構造例を示す断面図である。
【図３】図２に示す低風量ドラフトチャンバーのＡ−Ａ線における内部構造例において、さらに低風量の空気供給を示す矢印Ｌの気流、矢印ＬＬで示す均質化された空気の気流、矢印Ｍの気流、矢印Ｎの排気の気流を付加して示す断面図である。
【図４】図３に示す領域Ｒを拡大して示す断面図である。
【図５】低風量ドラフトチャンバーの制御系の例を示すブロック図である。
【図６】開閉シャッタの開度（開度量Ｋ１）が小さい場合の例を示す図である。
【図７】開閉シャッタの開度が中位（開度量Ｋ２）の場合の例を示す図である。
【図８】開閉シャッタの開度が大きい（開度量Ｋ３）場合の例を示す図である。
【図９】加熱器を用いて実験対象物を加熱実験する際の低風量ドラフトチャンバーの動作例を示すフロー図である。
【図１０】図９のフロー図に出てくる第１所要排気量ＡＲ１、第２所要排気量ＡＲ２、第３所要排気量ＡＲ３と、そして設定所要排気量ＨＲを示す図である。
【図１１】図９のフロー図に出てくる開閉シャッタの開度量Ｋ１、Ｋ２，Ｋ３を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、図面を用いて、本発明を実施するための形態(以下、実施形態と称する)を説明する。
【００２６】
図１は、本発明の低風量ドラフトチャンバーの実施形態を示す正面図である。図２は、図１に示す低風量ドラフトチャンバー１のＡ−Ａ線における内部構造例を示す縦方向の断面図である。
【００２７】
図１と図２に示す低風量ドラフトチャンバー１は、ＶＡＶ制御（可変風量制御）方式を搭載した低風量ドラフトチャンバーである。
【００２８】
この低風量ドラフトチャンバー１は、研究者や実験者等の作業者が例えば微生物等の試料の無菌操作作業や化学実験作業等、器具類を用いて、実験や作業、例えば加熱実験や加熱作業を行うために用いられる。低風量ドラフトチャンバー１は、加熱実験や加熱作業における実験対象物（被処理物）を内部の作業空間において処理する際に、作業者が被処理物の影響を受けないように、内部の作業空間の雰囲気を外部から隔離する構造を有している。
【００２９】
この低風量ドラフトチャンバー１は、作業者を有害物質から保護することを目的とした局所排気装置であり、危険物質や有害物質の封じ込め機能と、排気機能を有した囲われた作業空間を持っている。
【００３０】
一般に、ドラフトチャンバーとは、化学実験等を行う作業者を有害な雰囲気から保護をする局所排気装置のことを指し、使用される薬品や用途により幾つかの法規制が適用される。法規制は、一般的には実験作業を行う開口部分の風速を確保する事により満たされるものであり、定められた排気風速を維持する事により有害な雰囲気が局所排気装置（ドラフトチャンバー）から作業者の側に漏洩しない様になる。
【００３１】
特に、低風量ドラフトチャンバーの定義は、次の通りである。近年は、エネルギーコスト低減を目的として、少ないランニングコストで局所排気装置（ドラフトチャンバー）の運転ができることが望まれている。その様な市場のニーズにより、排気風量を少なくして、一般的なドラフトチャンバーよりも低い前面風速で有害な雰囲気の漏洩防止が可能となる製品開発を行っている。そのためには、低い前面風速においても局所排気装置（ドラフトチャンバー）内から有害な雰囲気が漏洩しない様に、効率よい排気経路の形成やスムーズな気流の制御技術が必要となる。低風量ドラフトチャンバーとして分類される製品は、一般的なドラフトチャンバーに比較して４０〜６０％減の排気風量で製品として成立している。
【００３２】
そこで、図１と図２の低風量ドラフトチャンバー１は、空気の通常の風量ドラフトを作業空間内に送るいわゆる標準風量ドラフトチャンバーに比較して、空気の低風量ドラフトを内部の作業空間内に送ることができる。これにより、低風量ドラフトチャンバー１は、従来の通常ドラフトに比べて少ない風量ドラフトで運転して安全性を確保できる。この安全性とは、ドラフト庫内の危険雰囲気が、ドラフト庫内から外部に漏れてこないことである。
【００３３】
このように、低風量ドラフトチャンバー１のドラフト庫内１９の作業空間２０内に低風量ドラフトで空気を送ることで、通常の標準風量ドラフトを作業空間２０内に送る場合に比べて、低風量ドラフトチャンバー１の作動時の省エネルギー化（エコ化）や、低騒音化を図ることができる。すなわち、低風量ドラフトチャンバー１は、風量ドラフト運転エネルギーの低減を図っており、空気の低い風量ドラフトにより空気の低排気量となることから、低ランニングコストが得られる。
【００３４】
低い空気の風速下では、外乱等により低風量ドラフトチャンバー１内の作業空間内の雰囲気が、低風量ドラフトチャンバー１の外部に漏れ易くなる。このような状況では、低風量ドラフトチャンバー１内の作業空間、特に作業面上に滞留している雰囲気（例えば有害ガス）が低風量ドラフトチャンバー１の外部に漏れる量は、低風量ドラフトチャンバー１内の作業空間内に押し込まれるプッシュエアーの質により左右される。このプッシュエアーの質とは、空気を作業空間内に均一に分散して均質流として送ることができる程度をいう。
【００３５】
低風量ドラフトチャンバー１内のドラフト庫内１９の作業空間２０内に押し込まれるプッシュエアーを低風量化する場合には、ドラフト庫内１９には、作業空間２０内に押し込まれるプッシュエアーと作業空間２０内から押し出されるプルエアーを形成する必要がある。このため、低風量ドラフトチャンバー１では、プッシュエアーをドラフト庫内１９の作業空間２０内に送り込む機構が必要になる。そこで、プッシュエアーの質、すなわち均質流のプッシュエアーの送り込みが、低風量ドラフトチャンバーの性能確保に大きく影響する。
【００３６】
次に、図１と図２を参照して、低風量ドラフトチャンバー１の構造例を詳しく説明する。
【００３７】
図１と図２に示す低風量ドラフトチャンバー１は、ＶＡＶ制御（可変風量制御）方式を搭載している。このＶＡＶ制御（Ｖａｒｉａｂｌｅ  Ａｉｒ  Ｖｏｌｕｍｅ：可変風量制御）とは、低風量ドラフトチャンバー１のドラフト庫内１９内に空気を取り込んでその後排気する際に、この空気の流量を制御することにより、負荷制御を行うものであり、送風量の減少時でも、低風量ドラフトチャンバー１のドラフト庫内１９の気流分布が悪くならないようにするために、必要な外気量を確保して空気の給気量と排気量のバランスを維持するようになっている。
【００３８】
図１と図２に示すように、低風量ドラフトチャンバー１は、箱状の囲い部分である本体部２を有し、この本体部２の前面部３には、前面開口部（開口部の一例）４が設けられている。ドラフト庫内１９の有効容積は、例えば１立方メートルである。ただし、ドラフト庫内１９の有効容積は、とくに１立方メートルに限定されず、任意に設定できる。
【００３９】
本体部２の前面部３の前面開口部４には、開閉シャッタ５が設けられている。この開閉シャッタ５は前面開口部４内が見えるように透明板であり、サッシともいう。
【００４０】
図２に例示するように、この開閉シャッタ５の上端部５Ａは、ワイヤ５Ｃの一端部に接続されており、ワイヤ５Ｃ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５Ｃはプーリ５Ａ，５Ｂにより移動可能に保持されている。
【００４１】
これにより、モータＭＴが、制御部１００の指令により駆動してワイヤ５Ｃを巻き上げることで、開閉シャッタ５はＺ１方向（上方向）に上げて位置決めでき、ワイヤ５Ｃを巻き下げることでＺ２方向（下方向）に下げて位置決めできる。従って、開閉シャッタ５は、前面開口部４をほぼ閉鎖したり、全開放することができ、開閉シャッタ５は、開度の量を複数段階で調整して、前面開口部４の開口面積を任意に調整できるようになっている。
【００４２】
図２に示すように、開閉シャッタ５の開度量を検知するための開閉シャッタの開度センサ１５０が配置されている。この開閉シャッタの開度センサ１５０は、例えばワイヤ５Ｃの移動量を検知する光学センサであり、開閉シャッタの開度センサ１５０は、ワイヤ５ＣのＹ方向への移動量を検知して、制御部１００に開度信号ＰＳを通知する。これにより、制御部１００は、開閉シャッタの開度センサ１５０からの開度信号ＰＳに基づいて、制御部１００は、開閉シャッタ５の開度量、すなわち前面開口部４の開口面積の情報を得ることができる。
【００４３】
ただし、好ましくは、開閉シャッタ５は、前面開口部４を完全に閉めてしまうのではなく、開閉シャッタ５を閉めた状態であっても、若干隙間を保つ構造を採用している。この隙間の大きさとしては、低風量ドラフトチャンバー１の型式により異なるが、例えば５０ｍｍ〜１００ｍｍ程度である。もし、開閉シャッタ５により前面開口部４を完全に閉めてしまうと、低風量ドラフトチャンバー１の庫内（内部）が負圧になり過ぎてしまったり、隙間から内部に流れ込む気流で風切り音がする不都合が生じる。従って、隙間を保つ構造は、これらの不都合を防止するためにものである。
【００４４】
図１と図２を参照して、低風量ドラフトチャンバー１の本体部２の構造例を説明する。
【００４５】
図１と図２に示すように、本体部２は、前面部３と、左右の壁面６，７と、背面部８と、天井面９と、底面１０を有している。図１に示すように、本体部２の天井面９は、例えば排気ダクトＤに接続されている。
【００４６】
本体部２のドラフト庫内１９内では、後で説明するが、加熱器を用いて実験対象物を加熱実験することがある。このように加熱実験する場合には、加熱されて有毒ガス等を含む空気が、ドラフト庫内１９から図１に示す排気ダクトＤに導かれる。導かれた加熱された空気は、微粒子を除去する例えばＨＥＰＡフィルタ（高性能フィルタ）等を有する浄化装置Ｇを通じて、清浄化されながら排気できるようになっている。すなわち、低風量の加熱された排出しようとする空気は、前面開口部４を通じて本体部２の内部から排気ダクトＤと浄化装置Ｇを通じて外部に排気される。
【００４７】
図１に示すように、この排気ダクトＤの通路１５９内には、排気ダンパ１６０が配置されている。この排気ダンパ１６０は、制御部１００からの排気指令信号ＯＳによりアクチュエータ１６１を動作させることで、適宜所定の角度だけ回転させて、排気ダクトＤ内の通路１５９の開口度合いを調整して、排気ダクトＤ内の排気面積の値を調整することができる。
【００４８】
図１と図２に示すように、本体部２の内部には、上述した直方体形状のドラフト庫内１９が形成されている。このドラフト庫内１９は、作業空間２０を有している。この作業空間２０は、作業面２１を有している。作業空間２０では、例えば天井面９の内面には照明器具が取り付けられている。
【００４９】
図１に示すように、ドラフト庫内１９の作業空間２０は、本体部２の左右幅方向（Ｘ方向）と上下方向（Ｚ方向）に沿って形成され、しかも図２に示すように、本体部２の前後幅方向（Ｙ方向）に沿って形成されている閉鎖空間である。図２に示すように、作業空間２０の作業面２１は、作業空間２０の下面部であり、作業者が作業用の椅子に座った状態で手指を入れて作業できる高さに設けられている。
【００５０】
図１と図２に示すように、本体部２の前面部３には、作業面２１の下部の位置において、ドラフトのエプロン部分（空気ロホイル部分）２２がＸ方向に沿って設けられている。このエプロン部２２は、ファン３０により作られたプッシュエアーを、本体部２の外部に漏れないようにして作業面２１側に送り込むための閉鎖型の通路である。このエプロン部分２２の下部には、空間部ＳＰが設けられている。この空間部ＳＰには、作業用の椅子に座った作業者の膝を入れるようになっている。
【００５１】
図３は、図２に示す低風量ドラフトチャンバー１のＡ−Ａ線における内部構造例の一例において、さらに低風量の空気供給を示す矢印Ｌの気流、矢印ＬＬで示す均質化された空気の気流、矢印Ｍの気流、矢印Ｎの排気の気流を付加して示す断面図である。
【００５２】
図３に示す矢印Ｌの気流と矢印ＬＬで示す均質化された空気の気流は、ドラフト庫内１９の作業空間２０の作業面２１上に、空気の層流を作るために人為的に発生させているプッシュエアーの気流である。矢印Ｍは、外部の空気を、前面開口部４を通じてドラフト庫内１９内に取り込むプッシュエアーの気流を示している。さらに、矢印Ｎは、ドラフト庫内１９から外部に排気するプルエアーの気流を示している。
【００５３】
このように、ドラフト庫内１９においては、矢印Ｌの気流、矢印ＬＬで示す均質化された空気の気流、矢印Ｍの気流は、プッシュエアーであり、矢印Ｎの排気の気流は、プルエアーである。矢印Ｍの気流は、前面開口部４からドラフト庫内１９内に入り、その後、背面部８の内側の空気の排気経路部４４，４５，４６を通じて、矢印Ｎのプルエアーの気流として、図１に示す排気ダクトＤの通路１５９と浄化装置Ｇとを通じて、外部に排気されるようになっている。
【００５４】
図３と図４を参照して、低風量ドラフトチャンバー１のドラフト庫内１９付近の構造例を説明する。
【００５５】
図３に示すように、本体部２のドラフト庫内１９には、前面部３と背面部８と左右の側面部６，７の間に、作業空間２０が形成されている。作業空間２０の下面部が作業面２１である。図４に示すように、作業者は、この作業面２１の上で、必要な作業、例えば加熱器３００を設置して、この加熱器３００に実験対象物４００を載せて加熱実験を行うことができる。
【００５６】
図１と図３に示すように、作業面２１の下部には、複数台のファン３０が設けられている。図３に示すように、これらのファン３０は、制御部１００の指令によりファンモータＦＭの動作により回転される。図３に示すファン３０とファンモータＦＭと、図１に示す排気ダンパ１６０と、アクチュエータ１６１は、作業面２１上に空気の層流を作るために気流を発生させて送り込み、そしてドラフト庫内１９から廃棄すべき空気を排気させるための空気送り込み排気手段を構成している。
【００５７】
図４は、図３に示す領域Ｒを拡大して示す断面図である。
【００５８】
図４に示すように、エプロン部分２２の上側には、前面部３の下部の位置において、空気の分岐部５５が形成されている。空気の分岐部５５がエプロン部分２２に設けられていると、ファン３０から送られてくる矢印Ｌの気流を、整流部材４０により整流して矢印ＬＬで示す均質化された空気の気流（層流気流）とした後の一部を分岐することができる。これにより、矢印ＬＬで示す均質化された空気の気流（層流気流）は、作業面２１上に層流を形成する矢印ＬＬで示す均質化された空気の気流と、ドラフト庫内１９の中央付近へのプッシュエアーの気流と、に分岐することができる。
【００５９】
図４に示す空気の分岐部５５は、発生させたプッシュエアーを分岐させて、作業面２１上に層流を形成する気流を減量させてしまうことにはなるが、分岐させてドラフト庫内１９の中央付近へ斜め上方にプッシュエアーを押し込むことにより、ドラフト庫内１９内の雰囲気が外部に漏れることを抑える効果がある。すなわち、この斜め上方へのプッシュエアーの供給が、低風量ドラフトチャンバー１における雰囲気の外部への漏れの抑制の性能確保に役割を果たしている。
【００６０】
次に、図５は、低風量ドラフトチャンバー１の制御系の例を示すブロック図である。
【００６１】
図５に示すように、低風量ドラフトチャンバー１の制御部１００は、指令信号ＲＳによりファンモータ３１の動作を可変制御することで、各ファン３０の回転数を可変することができる。
【００６２】
図５に示す排気ダンパ１６０は、アクチュエータ１６１に連結されている。この排気ダンパ１６０は、制御部１００からの排気指令信号ＯＳによりアクチュエータ１６１を動作させることで回転させて、図１に示す排気ダクトＤ内の通路１５９の面積を調整することができる。
【００６３】
図５に示すモータＭＴは、図２にも示している。モータＭＴが、制御部１００の指令により駆動することでワイヤ５Ｃを巻き上げると、開閉シャッタ５はＺ１方向（上方向）に移動して位置決めでき、ワイヤ５Ｃを巻き下げると、開閉シャッタ５はＺ２方向（下方向）に移動して位置決めできる。
【００６４】
図５に示す開閉シャッタ５の開度センサ１５０は、図２にも示している。開閉シャッタ５の開度センサ１５０は、例えばワイヤ５ＣのＹ方向への移動量を検知する光学センサであり、ワイヤ５ＣのＹ方向への移動量を検知して制御部１００に通知する。これにより、制御部１００は、開閉シャッタの開度センサ１５０からの開度信号ＰＳに基づいて、制御部１００は、開閉シャッタ５の開度量に対応する図２に示す前面開口部４の開口面積の情報を得ることができる。
【００６５】
図５に示す赤外線センサ１８０は、ドラフト庫内１９の加熱された空気の温度を直接検知する第１温度センサである。この第１温度センサとしての赤外線センサ１８０は、ドラフト庫内１９の加熱された空気の温度情報信号Ｈを、制御部１００に送るようになっている。第１温度センサとしては、赤外線センサに限らず他の種類のセンサであってもよい。
【００６６】
図５に示す温度センサ１７０は、好ましくは図１に示すように排気ダクトＤ内に配置されている第２温度センサである。この第２温度センサとしての温度センサ１７０は、排気ダクトＤ内に加熱された排気空気を通す際に、この加熱された排気空気の温度を検知して、排気ダクトＤ内の排気空気の温度情報信号Ｇを制御部１００に送るようになっている。これらの温度センサ１７０と赤外線センサ１８０は、低風量ドラフトチャンバー１の温度検知部１９０を構成している。
【００６７】
図５において、制御部１００は、赤外線センサ１８０からのドラフト庫内１９の加熱された空気の温度情報信号Ｈに基づいて、ドラフト庫内１９より排気が必要な第１所要排気量ＡＲ１を演算する。また、制御部１００は、温度センサ１７０からの排気ダクトＤ内の排気空気の温度情報信号Ｇに基づいて、ドラフト庫内１９より排気が必要な第２所要排気量ＡＲ２を演算する。
【００６８】
また、図５において、制御部１００は、第１所要排気量ＡＲ１と第２所要排気量ＡＲ２を演算するのに並行して、排気に必要な第３所要排気量ＡＲ３の演算をも行う。すなわち、制御部１００は、開閉シャッタ５の開度量から求められる前面開口部４の作業面開口面積と、予め定められた前面風速（一般的には、好ましくは０．４ｍ/ｓもしくは０．５ｍ/ｓ）と、から求められる排気に必要な第３所要排気量ＡＲ３の演算をも行う。なお、以下では、このように開閉シャッタ５の開度量から求められる図１に示す前面開口部４の作業面開口面積と、予め定められた前面風速（一例として０．４ｍ/ｓ）と、から求められる排気に必要な第３所要排気量ＡＲ３は、図１０に示すように、開閉シャッタ５の開度量Ｋ３（または開度量Ｋ２）に基づく排気に必要な第３所要排気量ＡＲ３と略称して示す。
【００６９】
そして、図５の制御部１００は、ドラフト庫内１９の加熱された空気の温度情報信号Ｈに基づいて得られる排気が必要な第１所要排気量ＡＲ１と、排気ダクトＤ内の排気空気の温度情報信号Ｇに基づいて得られる排気が必要な第２所要排気量ＡＲ２と、を比較して、第１所要排気量ＡＲ１と第２所要排気量ＡＲ２の内の大きい方を、ドラフト庫内１９から排気すべき必要な設定所要排気量ＨＲとして選択することができるようになっている。
【００７０】
これにより、図４に示すように、ドラフト庫内１９において、加熱器３００を用いて実験対象物４００を加熱実験してドラフト庫内１９の空気が膨張している状態で、制御部１００は、第１所要排気量ＡＲ１と第２所要排気量ＡＲ２の内の大きい方を、ドラフト庫内１９から排気すべき必要な設定所要排気量ＨＲとして選択して確保することにより、ドラフト庫内１９にある有害ガス等を含む加熱された空気を、ドラフト庫内１９からより確実に排出するようにしている。
【００７１】
そして、図５において、制御部１００は、ドラフト庫内１９から排気すべき必要な設定所要排気量ＨＲ分、図１に示す排気ダクトＤから排出できるように、排気ダンパ１６０のアクチュエータ１６１に対して排気指令信号ＯＳを出して、排気ダンパ１６０の開度を制御する。
【００７２】
なお、ドラフト庫内１９の赤外線センサ１８０は、ドラフト庫内１９の加熱された空気の温度を直接検知するが、温度センサ１７０は、排気ダクトＤ内の排気空気の温度を検知するようになっている。このため、ドラフト庫内１９の赤外線センサ１８０は、排気ダクトＤ内の温度センサ１７０に比べて、空気の温度検知を先に行っていて、排気ダクトＤ内の温度センサ１７０による排気空気の温度の検知タイミングは、ドラフト庫内１９の赤外線センサ１８０によるドラフト庫内１９内の空気の温度の検知タイミングに比べて、タイムラグがあり、遅れる。
【００７３】
ところで、図４に例示するように、ドラフト庫内１９において、加熱器３００を用いて実験対象物４００を加熱実験すると、ドラフト庫内１９の空気が膨張する。このために、前面開口部４を通じて予め定められた前面風速（一般的には、０．４ｍ/ｓもしくは０．５ｍ/ｓ）より求められる排気に必要な所要排気量をドラフト庫内１９内に前面開口部４を通じて導入することができなくなる。例えば、外部の空気を、前面開口部４を通じて前面風速０．４ｍ/ｓでドラフト庫内１９に導入している状態が維持できずに、例えば０．４ｍ/ｓ未満の前面風速になってしまうのを防いで、前面開口部４を通じてドラフト庫内１９に空気を導入する際に、前面風速０．４ｍ/ｓを維持する必要がある。
【００７４】
このため、制御部１００は、図５に示す設定所要排気量ＨＲを設定する場合には、通常はドラフト庫内１９の赤外線センサ１８０によるドラフト庫内１９内の空気の温度に基づいて得られる排気が必要な第１所要排気量ＡＲ１を優先する。ただし、念のために、制御部１００は、ドラフト庫内１９の赤外線センサ１８０によるドラフト庫内１９内の空気の温度に基づいて得られる第１所要排気量ＡＲ１だけではなく、排気ダクトＤ内の温度センサ１７０による排気空気の温度に基づいて得られる排気が必要な第２所要排気量ＡＲ２をも得て、第１所要排気量ＡＲ１と第２所要排気量ＡＲ２とを比較して、より大きい方をドラフト庫内１９から排気に必要な設定所要排気量ＨＲとして採用する。
【００７５】
これにより、上述したように、ドラフト庫内１９において、加熱器３００を用いて実験対象物４００を加熱実験してドラフト庫内１９の空気が膨張している状態で、制御部１００は、第１所要排気量ＡＲ１と第２所要排気量ＡＲ２の内の大きい方を、ドラフト庫内１９から排気すべき必要な設定所要排気量ＨＲとして選択して確保することにより、ドラフト庫内１９にある有害ガス等を含む加熱された空気を、ドラフト庫内１９からより安全にしかも確実に排出するようにしている。
【００７６】
図６は、開閉シャッタ５の開度が小さい場合（開度量Ｋ１）の例を示し、図７は、開閉シャッタ５の開度が中位（開度量Ｋ２）の場合の例を示し、そして図８は、開閉シャッタ５の開度が大きい（開度量Ｋ３）場合の例を示している。図６から図８に示すように、低風量ドラフトチャンバー１のドラフト庫内１９には、加熱器３００が設置されており、この加熱器３００の上には、加熱実験しようとする実験対象物４００が置かれている。開閉シャッタ５の開度量Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３は、Ｋ１＜Ｋ２＜Ｋ３の大小関係である。開口部４において維持しようとする外気の空気を取り込む際の風速は、一例として０．４ｍ／ｓである。加熱器３００としては、例えば電熱式のホットプレートである。
【００７７】
図６に示す開閉シャッタ５の開度が小さい（開度量Ｋ１）場合には、前面開口部４からドラフト庫内１９へ流入される空気の流量は、例えば２・／ｓである。この場合に、開閉シャッタ５の開度量Ｋ１からドラフト庫内１９から排気すべき所要排気量を演算すると、ＶＡＶ制御の特性上でドラフト庫内１９からは少ない排気すべき所要排気量の状態になってしまう。
【００７８】
このように、ドラフト庫内１９からは少ない排気すべき所要排気量の状態になっているので、低風量ドラフトチャンバー１のドラフト庫内１９で加熱器３００を用いて実験対象物４００の加熱実験を行うと、加熱源の存在によりドラフト庫内１９の空気が加熱されて膨張するので、ボイル−シャルルの法則によりドラフト庫内１９の空気容量が増加する。ドラフト庫内１９の空気容量が増加すると、ＶＡＶ制御により絞られた排気量では、ドラフト庫内１９の空気の排気が間に合わないおそれがある。この状態では、制御部１００は、加熱状態にあるドラフト庫内１９の空気の温度情報信号Ｈに基づいて得られる第１所要排気量ＡＲ１と、排気ダクトＤ内の排気空気の温度情報信号Ｇに基づいて得られる第２所要排気量ＡＲ２の内の大きい方を、排気に必要な設定所要排気量ＨＲとして設定して、低風量ドラフトチャンバー１を稼働するようになっている。
【００７９】
また、図７は、開閉シャッタ５の開度（開度量Ｋ２）が中位（半開き付近）の場合には、開口部４からドラフト庫内１９へ流入される空気の流量は、例えば６・／ｓである。加熱器３００を用いて実験対象物４００の加熱実験を行うと、ドラフト庫内１９の空気容量が増加する。
【００８０】
この場合には、開閉シャッタ５の開度量Ｋ２から演算した排気に必要な第３所要排気量ＡＲ３（Ｋ２）と、加熱状態にあるドラフト庫内１９の空気の温度情報信号Ｈに基づいて得られる第１所要排気量ＡＲ１が近い値にあると、制御部１００は、作業者の安全性を確保する目的で、加熱状態にあるドラフト庫内１９の空気の温度情報信号Ｈに基づいて得られる第１所要排気量ＡＲ１を選択して、第１所要排気量ＡＲ１を排気に必要な設定所要排気量ＨＲとして設定し、低風量ドラフトチャンバー１を稼働するようになっている。すなわち、制御部１００は、より安全となるように、第１所要排気量ＡＲ１を排気に必要な設定所要排気量ＨＲとして優先して設定して、制御上ドラフト庫内１９からの排気量を常に優先して制御することになる。
【００８１】
さらに、開閉シャッタ５の開度（開度量Ｋ３）が大きい場合には、開口部４からドラフト庫内１９へ流入される空気の流量は、例えば１０・／ｓである。加熱器３００を用いて実験対象物４００の加熱実験を行うと、ドラフト庫内１９の空気容量が増加する。この場合に、開閉シャッタ５の開度量Ｋ３から演算した排気に必要な第３所要排気量ＡＲ３（Ｋ３）は、ＶＡＶ制御の特性上でドラフト庫内１９からは大きな排気量の状態になっている。開閉シャッタ５の開度量Ｋ３から演算した排気に必要な第３所要排気量ＡＲ３（Ｋ３）は大きい状態であるので、ドラフト庫内１９からの必要な排気量が不足する可能性は少ない。従って、制御部１００は、この場合には、加熱状態にあるドラフト庫内１９の空気の温度情報信号Ｈに基づいて得られる第１所要排気量ＡＲ１よりも、開閉シャッタ５の開度量Ｋ３から演算した排気に必要な第３所要排気量ＡＲ３（Ｋ３）を選択する。そして、制御部１００は、排気に必要な第３所要排気量ＡＲ３（Ｋ３）を、実際に必要なドラフト庫内１９の排気に必要な設定所要排気量ＨＲとして設定し、低風量ドラフトチャンバー１を稼働するようになっている。すなわち、制御部１００は、より安全しかも確実に排気できるように、排気に必要な第３所要排気量ＡＲ３（Ｋ３）を排気に必要な設定所要排気量ＨＲとして設定する。
【００８２】
次に、上述した低風量ドラフトチャンバー１の動作例を、説明する。
【００８３】
まず、図５に示す制御部１００が、図１と図３に示す例えば３つのファン３０のファンモータＦＭを駆動する。これにより、図４に示すように、３つのファン３０が発生する矢印Ｌで示す空気の気流は、空気案内部材３１の後端部３２から中間部３４において空気の空気溜まりで一度溜められる。後端部３２と中間部３４から前端部３３に至るに従って、流路が先細りの断面形状になっているので、溜められた矢印Ｌで示す空気の気流は、前端部３３の整流部材４０に向けて流速を上げて送ることができ、流速を上げた矢印Ｌで示す空気の気流を整流部材４０に通過させることができる。
【００８４】
これにより、整流部材４０は、ファン３０から送られる流速を上げた矢印Ｌで示す空気を、均一（均質）な気流にして、矢印ＬＬで示す均質化した空気の気流を本体部２の左右幅方向（Ｘ方向）に関して供給することができる。その後、矢印ＬＬで示す均質化された空気の気流は、本体部２の前面部３のドラフトのエプロン部分２２内を通って、上側の空気の分岐部５５に達する。
【００８５】
図４に示すように、この空気の分岐部５５は、整流部材４０により整流して矢印ＬＬで示す均質化された空気の気流（層流気流）の一部を分岐して、作業面２１上に矢印ＬＬで示す層流を形成する気流と、ドラフト庫内１９の中央付近へのプッシュエアーの気流とに分岐する。このように、図４において、整流部材４０により整流された空気の気流（層流気流）が、矢印ＬＬで示すように、作業面２１上に層流を形成するプッシュエアーとして送ることができる。これにより、作業者が実験や作業を行うための作業空間内に、空気を低風量ドラフトで通過させて、低風量ドラフトチャンバー１内の雰囲気が外部に漏れないようにすることができる。
【００８６】
図４に示すように、開閉シャッタ５がＺ１方向に開いているので、開閉シャッタ５の開度量に応じて、本体部２の前面開口部４からは、矢印Ｍの気流で示すように、外部の空気をドラフト庫内１９内に、気流を取り込む。この際に、前面開口部４において低風量で空気を取り入れる。そして、作業面２１に沿って通過した矢印ＬＬで示す均質化された空気の気流と、ドラフト庫内１９を通過した矢印Ｍで示す空気の気流は、図３に示すように矢印Ｎの排気の気流をプルエアーとして、空気の排気経路部４４，４５，４６と図１に示す排気ダクトＤを通じて、本体部２の外部へ排気することができるようになっている。
【００８７】
この低風量ドラフトチャンバー１は、図６から図８に例示するように、ドラフト庫内１９において加熱器３００を用いて実験対象物４００を加熱実験する際に、図６に示す開閉シャッタ５の開度量Ｋ１、図７に示す開閉シャッタ５の開度量Ｋ２、そして図７に示す開閉シャッタ５の開度量Ｋ３にそれぞれ応じて、ＶＡＶ制御（可変風量制御）を行うようになっている。
【００８８】
これにより、低風量ドラフトチャンバー１では、開閉シャッタ５の開度量Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３に応じて、ドラフト庫内１９から排気風量を調整して、安全な作業開口部４の作業開口面における風速、例えば０．４ｍ／ｓを確保するようになっている。従って、低風量ドラフトチャンバー１の気流速が安定するので、実験対象物４００を加熱実験する際に有毒ガス等がドラフト庫内１９において発生しても、ドラフト庫内１９の有毒ガス等を確実にしかも安定的に外部に排気することができる。
【００８９】
次に、図９、図１０及び図１１を参照して、図４に示すように、加熱器３００を用いて実験対象物４００を加熱実験する際の低風量ドラフトチャンバー１の動作例を説明する。
【００９０】
図９は、加熱器３００を用いて実験対象物４００を加熱実験する際の低風量ドラフトチャンバー１の動作例を示すフロー図である。図１０は、図９のフロー図に出てくる、第１所要排気量ＡＲ１、第２所要排気量ＡＲ２、第３所要排気量ＡＲ３（Ｋ３）、第３所要排気量ＡＲ３（Ｋ２）と、そして設定所要排気量ＨＲを示している。図１１は、図９のフロー図に出てくる開閉シャッタ１９の開度量Ｋ１、Ｋ２，Ｋ３を示している。
【００９１】
なお、すでに説明したように、開閉シャッタ５の開度量から求められる図１に示す前面開口部４の作業面開口面積と、予め定められた前面風速（一例として０．４ｍ/ｓ）と、から求められる排気に必要な第３所要排気量ＡＲ３は、図１０に示すように、開閉シャッタ５の開度量Ｋ３（または開度量Ｋ２）に基づく排気に必要な第３所要排気量ＡＲ３と略称して示す。
【００９２】
図９のステップＳ１では、図４に示すように、本体部２の前面開口部４からは、矢印Ｍの気流で示すように、外部の空気をドラフト庫内１９内に、気流を取り込む。この際に、前面開口部４において低風量で空気を取り入れる。そして、作業面２１に沿って通過した矢印ＬＬで示す均質化された空気の気流と、ドラフト庫内１９を通過した矢印Ｍで示す空気の気流は、図３に示すように矢印Ｎの排気の気流をプルエアーとして、空気の排気経路部４４，４５，４６を通じて、本体部２の外部へ排気する。
【００９３】
そして、図５に示す制御部１００は、モータＭＴに開度指示信号ＶＲを与えて、開閉シャッタ５をＺ１方向に開ける。そして、作業者は、加熱器３００の上に実験対象物４００を置いて加熱実験を開始する。作業者は、開閉シャッタ５の開度量を、加熱実験の種類に応じて、例えば図６に示す開度量Ｋ１、図７に示す開度量Ｋ２、図８に示すに示す開度量Ｋ３に設定することができる。
【００９４】
図９のステップＳ２において、制御部１００は、開閉シャッタ５の開度量が、図６に例示するように、予め定めた小さい開度量Ｋ１であるかどうかを判断する。ステップＳ２において、図６に例示するように、開閉シャッタ５の開度量が小さい開度量Ｋ１であれば（ＹＥＳ）、ステップＳ３に移る。
【００９５】
図９のステップＳ３では、制御部１００は、開閉シャッタ５の開度量Ｋ１からドラフト庫内１９から排気すべき所要排気量を演算すると、ＶＡＶ制御の特性上でドラフト庫内１９からは少ない排気量の状態になってしまう。このように、ドラフト庫内１９からは少ない排気量の状態になっている状態で、ドラフト庫内１９で加熱器３００を用いて実験対象物の加熱実験を行って空気容量が増加すると、ＶＡＶ制御により絞られた排気量では、ドラフト庫内１９の空気の排気が間に合わないおそれがある。
【００９６】
そこで、開閉シャッタ５の開度量Ｋ１の状態では、ステップＳ３において、制御部１００は、図５に示す加熱状態にあるドラフト庫内１９の空気の温度情報信号Ｈに基づいて得られる第１所要排気量ＡＲ１と、排気ダクトＤ内の排気空気の温度情報信号Ｇに基づいて得られる第２所要排気量ＡＲ２と、を比較する。
【００９７】
図９のステップＳ３において、図５において、制御部１００が第１所要排気量ＡＲ１と第２所要排気量ＡＲ２を比較した結果、制御部１００は、第１所要排気量ＡＲ１と第２所要排気量ＡＲ２の内の大きい方を選択して、以下に説明するように選択した方の所要排気量を、実際の必要な設定所要排気量ＨＲとして設定する。
【００９８】
すなわち、ステップＳ３において、制御部１００は、第１所要排気量ＡＲ１が第２所要排気量ＡＲ２よりも大きいと判断した場合には、ステップＳ４に移る。ステップＳ４では、制御部１００は、この第１所要排気量ＡＲ１を、実際の排気に必要な設定所要排気量ＨＲとして設定する。この状態で、図５に示す制御部１００は、アクチュエータ１６１に対して実際の排気に必要な設定所要排気量ＨＲに応じた排気指令信号ＯＳを与えて排気ダンパ１６０による排気空気の量を変えて、ドラフト庫内１９内の有毒ガス等を含む加熱された空気を、安全にしかも確実に排出できる。
【００９９】
そうでなく、図９のステップＳ３において、制御部１００が第１所要排気量ＡＲ１と第２所要排気量ＡＲ２を比較した結果、制御部１００は、第２所要排気量ＡＲ２が第１所要排気量ＡＲ１よりも大きいと判断した場合には、ステップＳ５に移る。ステップＳ５では、制御部１００は、この第２所要排気量ＡＲ２を、実際の排気に必要な設定所要排気量ＨＲとして設定する。この状態で、図５に示す制御部１００は、アクチュエータ１６１に対して実際の排気に必要な設定所要排気量ＨＲに応じた排気指令信号ＯＳを与えて排気ダンパ１６０による排気空気の量を変えて、ドラフト庫内１９内の有毒ガス等を含む加熱された空気を、安全にしかも確実に排出できる。
【０１００】
ステップＳ４あるいはステップＳ５において、制御部１００は、実際の排気に必要な設定所要排気量ＨＲを設定して、低風量ドラフトチャンバー１が稼働して、ドラフト庫内１９における加熱時に生じる有毒ガス等を安全にしかも確実に排出しながら、実験対象物４００の加熱実験を行う。そして、ステップＳ６では加熱実験が終了する場合には、加熱器３００による実験対象物４００の加熱を終了する。
【０１０１】
図９のステップＳ２に戻り、制御部１００は、開閉シャッタ５の開度量が最も小さいＫ１ではないと判断した場合（ＮＯ）には、ステップＳ７に移る。ステップＳ７では、さらに、制御部１００は、図７に示すように、開閉シャッタ５の開度量が中位のＫ２であるか、図８に示すように開閉シャッタ５の開度量が大であるＫ３であるかを判断する。ステップＳ７において、制御部１００は、開閉シャッタ５の開度量が中位のＫ２であると判断した場合には、ステップＳ８に移る。ドラフト庫内１９で加熱器３００を用いて実験対象物４００の加熱実験を行うと、空気容量が増加する。
【０１０２】
ステップＳ８では、図１０及び図１１に示すように、開閉シャッタ５の開度Ｋ２であるので、制御部１００は、開閉シャッタ５の開度量Ｋ２から演算した排気に必要な所要排気量ＡＲ３（Ｋ２）と、加熱状態にあるドラフト庫内１９の空気の温度情報信号Ｈに基づいて得られる第１所要排気量ＡＲ１が近い値にある場合に、制御部１００は、作業者の安全性を確保する目的で、加熱状態にあるドラフト庫内１９の空気の温度情報信号Ｈに基づいて得られる第１所要排気量ＡＲ１を優先して、この第１所要排気量ＡＲ１を、実際の排気に必要な設定所要排気量ＨＲとして設定する。
【０１０３】
この状態で、図５に示す制御部１００は、アクチュエータ１６１に対して排気に必要な設定所要排気量ＨＲに応じた排気指令信号ＯＳを与えて排気ダンパ１６０による排気空気の量を変えて、ドラフト庫内１９内の有毒ガス等を含む加熱された空気を排出しながら、安全にしかも確実に加熱実験を行う。そして、ステップＳ６では加熱実験が終了する場合には、加熱器３００による実験対象物４００の加熱を終了する。
【０１０４】
また、図９のステップＳ７に戻って、ステップＳ７では、制御部１００が、図１０に示すように、開閉シャッタ５の開度量がＫ３であると判断した場合には、ステップＳ９に移る。
【０１０５】
ステップＳ９において、開閉シャッタ５の開度量がＫ３であると、開閉シャッタ５の開度が最も大きいので、制御部１００が開閉シャッタ５の開度量Ｋ３から演算した排気に必要な所要排気量ＡＲ３（Ｋ３）は、ＶＡＶ制御の特性上でドラフト庫内１９からは大きな排気量の状態になっている。ドラフト庫内１９で加熱器３００を用いて実験対象物４００の加熱実験を行うと、空気容量が増加する。
【０１０６】
しかし、このように、開閉シャッタ５の開度量Ｋ３から演算した排気に必要な所要排気量ＡＲ３（Ｋ３）は多い状態であるので、ドラフト庫内１９からの必要な排気量が不足する可能性は少ない。従って、この場合には、制御部１００は、加熱状態にあるドラフト庫内１９の空気の温度情報信号Ｈに基づいて得られる第１所要排気量ＡＲ１ではなく、シャッタ５の開度量Ｋ３から演算した排気に必要な第３所要排気量ＡＲ３（Ｋ３）を選択して、排気に必要な第３所要排気量ＡＲ３（Ｋ３）を、実際に必要なドラフト庫内１９の排気に必要な設定所要排気量ＨＲとして設定する。
【０１０７】
この状態で、図５に示す制御部１００は、アクチュエータ１６１に対して排気に必要な設定所要排気量ＨＲに応じた排気指令信号ＯＳを与えて排気ダンパ１６０による排気空気の量を変えて、ドラフト庫内１９内の有毒ガス等を含む加熱された空気を排出しながら、安全にしかも確実に加熱実験を行う。そして、ステップＳ６では加熱実験が終了する場合には、加熱器３００による実験対象物４００の加熱を終了する。これにより、ドラフト庫内１９における加熱時に生じる有毒ガス等を、安全にしかも確実に排出できる。
【０１０８】
ステップＳ９において、制御部１００は、開度量Ｋ３に基づく第３所要排気量ＡＲ３（Ｋ３）を、排気に必要な設定所要排気量ＨＲとして設定して、この状態で、図５に示す制御部１００は、アクチュエータ１６１に対して排気に必要な設定所要排気量ＨＲに応じた排気指令信号ＯＳを与えて排気ダンパ１６０による排気空気の量を変えて、ドラフト庫内１９内の有毒ガス等を含む加熱された空気を排出しながら、安全にしかも確実に加熱実験を行う。そして、ステップＳ６では加熱実験が終了する場合には、加熱器３００による実験対象物４００の加熱を終了する。これにより、ドラフト庫内１９における加熱時に生じる有毒ガス等を、安全にしかも確実に排出できる。
【０１０９】
上述したように、ＶＡＶ制御方式の低風量ドラフトチャンバー１を使用して、図６から図８に例示するように、加熱器３００がドラフト庫内１９内に設置され、この加熱器３００には実験対象物４００を載せて加熱実験を行う際に、図１０及び図１１に示すように、開閉シャッタ５の開度量Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３の各段階分けに応じて、各段階において前面開口部４において、例えば予め定められた前面風速０．４ｍ/ｓを維持できるように、排気に必要な設定所要排気量ＨＲを調整できる。
【０１１０】
これにより、ドラフト庫内１９において加熱実験を行って、実験対象物から有毒ガス等が発生しても、有毒ガス等をドラフト庫内１９から図１に示す排気ダクトＤと浄化装置Ｇを通じて外部に安全にしかも確実に排気することができる。このため、ＶＡＶ制御方式の低風量ドラフトチャンバー１は、加熱を伴わない実験だけではなく、加熱器３００を用いて実験対象物４００を加熱する加熱実験にも適用可能である。ＶＡＶ制御方式の低風量ドラフトチャンバー１は、常に安全な状態を保ちながら稼働でき、低風量ドラフトチャンバー１の省エネルギー化とガスの漏洩濃度の低減の両立が図れる。
【０１１１】
本発明の実施形態の低風量ドラフトチャンバー１は、開口部４を通じて低風量の空気を庫内に送り込んで庫内から外部に排気する可変風量制御方式の低風量ドラフトチャンバーである。低風量ドラフトチャンバー１は、開口部４を開閉する開閉シャッタ５と、ドラフト庫内１９に空気を送り込むファン３０と、ドラフト庫内１９の空気を排気する際に、排気空気の量を調整する排気ダンパ１６０と、ドラフト庫内１９に配置されて庫内の温度を検知する第１温度センサとしての赤外線センサ１８０と、ドラフト庫内１９から排気空気の温度を検知する第２温度センサとしての温度センサ１７０と、第１温度センサにより得る庫内の温度に基づいて庫内より排気が必要な第１所要排気量ＡＲ１と、第２温度センサにより得る排気空気の温度から庫内より排気が必要な第２所要排気量ＡＲ２と、しかも開口部４における開閉シャッタ５の開度量（Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３）から求められる作業面開口面積と予め定められた前面風速とにより求められる必要な第３所要排気量ＡＲ３と、を得る制御部１００と、を有する。この制御部１００は、開閉シャッタ５の開度量（Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３）の大きさに応じて、第１所要排気量ＡＲ１と、第２所要排気量ＡＲ２と、第３所要排気量ＡＲ３のいずれかを選択して、庫内の排気に必要な設定所要排気量ＨＲに設定して排気ダンパ１６０による排気空気の量を変える構成である。
【０１１２】
これにより、開閉シャッタ５の開度量（Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３）の大きさに応じて、第１所要排気量ＡＲ１と、第２所要排気量ＡＲ２と、第３所要排気量ＡＲ３のいずれかを選択して、庫内の排気に必要な設定所要排気量ＨＲに設定して排気ダンパ１６０による排気空気の量を変えるので、低風量ドラフトチャンバーにおいてＶＡＶ制御方式を適用しても、庫内で加熱実験を行って庫内の空気が膨張しても、開閉シャッタの開度量の大きさに応じて適切な所要排気量を設定して、加熱された庫内の空気を、安全にしかも確実に排出することができる。従って、低風量ドラフトチャンバー１においてＶＡＶ制御方式を適用しても、加熱実験にも適用可能であり、常に安全な状態を保ち、省エネルギー化とガスの漏洩濃度の低減の両立が図れる。
【０１１３】
開閉シャッタ５の開度量は、予め定めた小さい値Ｋ１と、予め定めた中位の値Ｋ２と、予め定めた大きい値Ｋ３に段階分けされており、制御部１００は、開閉シャッタ５の開度量が予め定めた小さい値に設定された場合には、第１所要排気量ＡＲ１と第２所要排気量ＡＲ２の内の大きい方を選択して、設定所要排気量ＨＲに設定する。これにより、開閉シャッタ５の開度量が予め定めた小さい値Ｋ１に設定された場合には、第１所要排気量ＡＲ１と第２所要排気量ＡＲ２の内の大きい方を選択して、設定所要排気量ＨＲに設定する。このため、庫内で加熱実験を行って庫内の空気が膨張しても、開閉シャッタ５の開度量Ｋ１の大きさに応じて適切な所要排気量を設定して、加熱されたドラフト庫内１９の空気を、安全にしかも確実に排出することができる。
【０１１４】
開閉シャッタ５の開度量は、予め定めた小さい値Ｋ１と、予め定めた中位の値Ｋ２と、予め定めた大きい値Ｋ３に段階分けされており、制御部１００は、開閉シャッタ５の開度量が予め定めた中位の値Ｋ２に設定された場合には、第１所要排気量ＡＲ１を選択して、第１所要排気量ＡＲ１を設定所要排気量ＨＲに設定する。これにより、開閉シャッタ５の開度量が予め定めた中位の値Ｋ２に設定された場合には、庫内の加熱された空気を直接検知し得られる第１所要排気量ＡＲ１を選択して、第１所要排気量ＡＲ１を設定所要排気量ＨＲに設定する。このため、庫内で加熱実験を行って庫内の空気が膨張しても、開閉シャッタ５の開度量Ｋ２の大きさに応じて適切な所要排気量を設定して、加熱された庫内の空気を、安全にしかも確実に排出することができる。
【０１１５】
開閉シャッタの開度量は、予め定めた小さい値Ｋ１と、予め定めた中位の値Ｋ２と、予め定めた大きい値Ｋ３に段階分けされており、制御部１００は、開閉シャッタ５の開度量が予め定めた大きい値Ｋ３に設定された場合には、第３所要排気量ＡＲ３を選択して、第３所要排気量ＡＲ３を設定所要排気量ＨＲに設定する。これにより、開閉シャッタ５の開度量が予め定めた大きい値Ｋ３に設定された場合には、開閉シャッタの開度量Ｋ３に応じて設定される第３所要排気量ＡＲ３を設定所要排気量ＨＲに設定する。このため、庫内で加熱実験を行って庫内の空気が膨張しても、開閉シャッタ５の開度量Ｋ３の大きさに応じて適切な所要排気量を設定して、加熱された庫内の空気を、安全にしかも確実に排出することができる。
【０１１６】
以上、実施形態を挙げて本発明を説明したが、各実施形態は一例であり、特許請求の範囲に記載される発明の範囲は、発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々変更できるものである。
【０１１７】
ドラフト庫内１９に設置される加熱器３００としては、例えば電熱線を用いたホットプレートの他に、ＩＨホットプレート、アルコールランプ、都市ガスやプロパンガス等のガスバーナ、上方から熱を照射するための赤外線ランプ等が採用でき、加熱器３００は、実験対象物４００を加熱することにより、例えば実験対象物４００から余分なものを灰化するのに用いることができる。
【０１１８】
第１温度センサとしての赤外線センサ１８０の取り付け位置は、図１に例示するようにドラフト庫内１９の上部に限らず、ドラフト庫内１９の左右の側面部や後面部等であってもよい。第２温度センサとしての温度センサ１７０の取り付け位置は、図１に例示するように排気ダクトＤの排気ダンパ１６０の付近であるが、排気ダクトＤの他の位置であってもよい。
【０１１９】
上述した本発明の実施形態では、開閉シャッタの開度量の段階分けとしては、開閉シャッタの開度量Ｋ１は、予め定めた小さい値とし、開閉シャッタの開度量Ｋ２は、予め定めた中位の値とし、開閉シャッタの開度量Ｋ３は、予め定めた大きい値として、３段階に設定されているが、これに限らず、２段階あるいは４段階以上に設定してもよい。
【符号の説明】
【０１２０】
１      低風量ドラフトチャンバー
２      本体部
４      前面開口部（開口部の例）
５      開閉シャッタ
１９    ドラフト庫内
３０    ファン
３１    ファンモータ
１００  制御部
１５０  開閉シャッタの開度センサ
１６０  排気ダンパ
１６１  排気ダンパのアクチュエータ
１７０  温度センサ（第２温度センサ）
１８０  赤外線センサ（第１温度センサ）
３００  加熱器
４００  実験対象物（加熱対象物）
ＡＲ１  加熱状態にあるドラフト庫内の空気の温度情報信号Ｈに基づいて得られる第１所要排気量
ＡＲ２  排気ダクトＤ内の排気空気の温度情報信号Ｇに基づいて得られる第２所要排気量
ＡＲ３（Ｋ２）  開閉シャッタの開度量Ｋ２から演算した排気に必要な第３所要排気量
ＡＲ３（Ｋ３）  開閉シャッタの開度量Ｋ３から演算した排気に必要な第３所要排気量
ＨＲ    ドラフト庫内の排気に必要な設定所要排気量
Ｄ      排気ダクト
Ｋ１    開閉シャッタの開度量の予め定めた小さい値
Ｋ２    開閉シャッタの開度量の予め定めた中位の値
Ｋ３    開閉シャッタの開度量の予め定めた大きい値
ＯＳ    排気指令信号
ＶＲ    開度指示信号
ＰＳ    開度信号
ＲＳ    指令信号
【図１】
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【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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