(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
共通の給気手段からダクト及び複数のフィルタユニットを介して空調空間に給気する空調システムであって，
前記フィルタユニットは，底面が開口した箱状のユニット本体の一側面にダクトを接続した構成を有し，前記ユニット本体の底面を塞ぐようにしてフィルタが配置してあり，
前記ユニット本体の内部において開口部が形成されており，
前記フィルタユニットは，前記開口部を貫通し，給気の下流側に向かって上昇するように傾けて配置されたガイドロッドと，このガイドロッドに沿ってスライド移動自在に設けられ，給気の上流側に向かって自重で移動するように付勢されたベーンを備え，給気を行わない場合は，自重で付勢されたベーンが開口部に密着して塞ぐことを特徴とする，空調システム。
【請求項２】
共通の給気手段からダクト及び複数のフィルタユニットを介して空調空間に給気する空調システムであって，
前記フィルタユニットは，底面が開口した箱状のユニット本体の一側面にダクトを接続した構成を有し，前記ユニット本体の底面を塞ぐようにしてフィルタが配置してあり，
前記ユニット本体の内部において開口部が形成されており，
前記フィルタユニットは，前記開口部の上方に回動自在に支持され，開口部に向かって自重で移動するように付勢されたベーンを備え，給気を行わない場合は，自重で付勢されたベーンが開口部に密着して塞ぐことを特徴とする，空調システム。
【請求項３】
前記開口部はフィルタユニット内に設けられたオリフィスであることを特徴とする，請求項１または２の空調システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は，空調機などの給気手段からダクト及びフィルタユニットを介して空調空間に給気する空調システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般にクリーンルームでは，空調機などの給気手段で作り出した空調空気をダクト及びフィルタユニットを経て空調空間に供給し，空調するダクト方式の空調システムが一般に採用されている。ここで，図９を用いてダクト方式の空調システムの一例を説明すると，空調機１００で作り出した空調空気をダクト１０１に設けたＣＡＶ（定風量装置）１０２を経てフィルタユニット１０３から空調空間１０４に供給し，空調空間１０４内の空気をダクト１０５に設けたファン１０６によって排気している。また，同じ空調機１００で作り出した空調空気をダクト１１０に設けたＣＡＶ（定風量装置）１１１を経て例えば３つの空調空間１１２，１１３，１１４に分配して各フィルタユニット１１５，１１６，１１７から供給し，これら空調空間１１２，１１３，１１４内の空気をダクト１１８に設けたファン１１９によってまとめて排気している（なお図９では，模式的に空調空間１０４，１１２，１１３，１１４の側面にフィルタユニット１０３，１１５，１１６，１１７を設置したように描いているが，実際にはフィルタユニット１０３，１１５，１１６，１１７は，空調空間１０４，１１２，１１３，１１４の天井面に設置されるのが一般的である）。このような空調システムによれば，共通の空調機１００で作り出した空調空気によって複数の空調空間１０４，１１２，１１３，１１４などを同時に空調することが可能である。
【０００３】
ところが，このような共通の空調機１００を利用した空調システムにあっては，定格風量と設計送風量の関係から，各フィルタユニット１０３，１１５，１１６，１１７相互間で，圧力損失に関して約１００〜１５０Ｐａ程度の差が生じてしまうことがある。この場合，図９の例で言えば，空調空間１０４についてはＣＡＶ１０２によって圧力調整ができるので問題はないが，空調空間１１２，１１３，１１４については圧力損失の相違の影響により，各フィルタユニット１１５，１１６，１１７から吹き出される空調空気の量が変動してしまい，各空調空間１１２，１１３，１１４のそれぞれを十分に空調することが困難になる心配があった。
【０００４】
そこで従来より，各フィルタユニット１１５，１１６，１１７に設けられるＨＥＰＡフィルタの厚みを変えたり，ＨＥＰＡフィルタの枚数を各フィルタユニット１１５，１１６，１１７で異ならせるなどして，圧力損失の相違の影響を減じ，各空調空間１１２，１１３，１１４のそれぞれに十分な空調空気を供給できるように調整を行っている。また各フィルタユニット１１５，１１６，１１７の上流側にＶＤ（風量調節ダンパ）をそれぞれ設置し，各空調空間１１２，１１３，１１４への空調空気の供給を調整している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら，ＨＥＰＡフィルタの厚みや枚数を変えて風量を調節するのは面倒であり，また複数のフィルタユニットについてフィルタの厚さや枚数がまちまちとなって管理が煩雑になる。また一般に，ＶＤによって負担できる圧力損失は５０Ｐａ程度が限界であり，図９で説明したような空調システムにおいて各フィルタユニット１１５，１１６，１１７間で生ずる１００〜１５０Ｐａ程度の圧力損失は負担しきれず，過度の負担は風切り音の発生原因となっていた。
【０００６】
また従来一般に用いられているＶＤは構造上の理由から完全な密閉が不可能である。特に製薬工場や食品製造工場などでは無菌雰囲気を得るためにホルマリン滅菌が行われるが，従来はＶＤを閉塞しても，軸構造であるために密閉が不完全で，ホルマリン滅菌時にガス成分が空調機やダクトなどに漏れ出る恐れがあった。
【０００７】
本発明の目的は，風量の調整が容易であり，しかも密閉性に優れた空調システムを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために，本発明は，共通の給気手段からダクト及び複数のフィルタユニットを介して空調空間に給気する空調システムであって，前記フィルタユニットは，底面が開口した箱状のユニット本体の一側面にダクトを接続した構成を有し，前記ユニット本体の底面を塞ぐようにしてフィルタが配置してあり，前記ユニット本体の内部において開口部が形成されており，前記フィルタユニットは，前記開口部を貫通し，給気の下流側に向かって上昇するように傾けて配置されたガイドロッドと，このガイドロッドに沿ってスライド移動自在に設けられ，給気の上流側に向かって自重で移動するように付勢されたベーンを備え，給気を行わない場合は，自重で付勢されたベーンが開口部に密着して塞ぐことを特徴としている。
【０００９】
この空調システムにあっては，開口部を通って空調空間に空調空気が給気される。その際，自重で付勢されたベーンがガイドロッドに沿って移動して開口部を塞ごうとすることにより，風量が調節される。また給気を行わない場合は，自重で付勢されたベーンがガイドロッドに沿って移動して開口部を塞ぐので，ダクトやフィルタユニットが密閉される。
【００１０】
また本発明は，共通の給気手段からダクト及び複数のフィルタユニットを介して空調空間に給気する空調システムであって，前記フィルタユニットは，底面が開口した箱状のユニット本体の一側面にダクトを接続した構成を有し，前記ユニット本体の底面を塞ぐようにしてフィルタが配置してあり，前記ユニット本体の内部において開口部が形成されており，前記フィルタユニットは，前記開口部の上方に回動自在に支持され，開口部に向かって自重で移動するように付勢されたベーンを備え，給気を行わない場合は，自重で付勢されたベーンが開口部に密着して塞ぐことを特徴としている。
【００１１】
この空調システムにあっては，開口部を通って空調空間に空調空気が給気される。その際，自重で付勢されたベーンが回動して開口部を塞ごうとすることにより，風量が調節される。また給気を行わない場合は，自重で付勢されたベーンが開口部に密着して塞ぐので，ダクトやフィルタユニットが密閉される。
【００１２】
なお，参考例として，給気手段からダクト及びフィルタユニットを介して空調空間に給気する空調システムにおいて，給気風量を調節する風量調節機構であって，前記ダクト及び／又はフィルタユニットの内部に設けられた開口部と，この開口部のほぼ中心軸に一致して配置されたネジロッドと，このネジロッドに中心軸を貫通させて設けられ，頂部を給気の上流側に向けて配置された錐体形状のベーンと，ネジロッドに螺合して回転されることによりベーンをネジロッドに沿って進退させるナットを備えていても良い。
【００１３】
この風量調節機構にあっては，開口部を通って空調空間に空調空気が給気される。その際，ネジロッドに螺合しているナットを回して，開口部の下流側に配置されたベーンをネジロッドに沿って移動させることにより，ベーンの周面と開口部周縁との隙間を狭めたり広げることができ，これにより風量が調節される。
【００１４】
また，参考例として，気手段からダクト及びフィルタユニットを介して空調空間に給気する空調システムにおいて，給気風量を調節する風量調節機構であって，前記ダクト及び／又はフィルタユニットの内部に設けられた開口部と，この開口部のほぼ中心軸に一致して配置されたネジロッドと，このネジロッドに中心軸を貫通させて設けられた円盤形状のベーンと，ネジロッドに螺合して回転されることによりベーンをネジロッドに沿って進退させるナットを備えていても良い。
【００１５】
この風量調節機構にあっては，開口部を通って空調空間に空調空気が給気される。その際，ネジロッドに螺合しているナットを回して，ベーンをネジロッドに沿って移動させることにより，ベーンの周面と開口部周縁との隙間を狭めたり広げることができ，これにより風量が調節される。
【００１６】
なお，前記開口部はフィルタユニット内に設けられたオリフィスであっても良い。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下，本発明の好ましい実施の形態を図面を用いて説明する。図１は本発明の第１の実施の形態にかかる風量調節機構を備えたフィルタユニット１の断面図である。このフィルタユニット１は，底面が開口した箱状のユニット本体１０の一側面にダクト１１を接続した構成を有している。ユニット本体１０の底面を塞ぐようにしてＨＥＰＡフィルタ（ｈｉｇｈ  ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ  ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ  ａｉｒ  ｆｉｌｔｅｒ）１２が配置してある。ダクト１１の先端（図示の例では右端）には，ユニット本体１０の内部において開口部１３が形成されており，後述するように，共通の給気手段としての空調機３１から送風された空調空気がダクト１１先端から開口部１３を通じてユニット本体１０内に流入した後，ＨＥＰＡフィルタ１２を通過して下方に給気されるようになっている。この実施の形態では，開口部１３は円形状に形成されている。
【００１８】
開口部１３のほぼ中央を貫通するようにしてガイドロッド１４が支持されている。図２に示すように，このガイドロッド１４は開口部１３の通気性を妨げないように配置されたステー１５によって支持されている。ガイドロッド１４は給気の下流側に向かって（即ち，ダクト１１先端の開口部１３からユニット本体１０内部に向かって）次第に上昇するように傾けて配置されている。この例では，ガイドロッド１４は水平から約１０゜程度傾けて設けている。またガイドロッド１４に沿ってスライド移動自在にベーン２０が取り付けられている。図示のベーン２０は，ガイドロッド１４に沿ってスライド移動自在にスライドベアリング２１を装着し，スライドベアリング２１の外側に円盤形状のベーン本体２２と錘２３を重ねて配置し，更に錘２３の下側にワッシャ２４とナット２５を取り付けることにより，スライドベアリング２１の外側にベーン本体２２と錘２３を固定した構成になっている。また，ガイドロッド１４の先端にはベーン２０の抜け落ちを防ぐためのストッパーリング２６が取り付けてある。
【００１９】
ベーン２０（ベーン本体２２）は，ダクト１１先端の開口部１３を塞ぐのに十分な面積を有しており，自重により給気の上流側に向かって（即ち，ユニット本体１０内部からダクト１１先端の開口部１３に向かって）スライド移動しようとすることにより，ベーン２０は，開口部１３に近づいて開口部１３を塞ぐように常時付勢されている。
【００２０】
図３は，このフィルタユニット１を用いた空調システムの一例を示す概略系統図である。この例では複数の部屋３０，３０’の天井にフィルタユニット１をそれぞれ設け，給気手段としての空調機３１で作り出した空調空気をダクト１１に設けたＣＡＶ（定風量装置）３２を経てフィルタユニット１から各部屋３０，３０’に空調空気を給気している。また各部屋３０，３０’内の空気をフィルタユニット３３に設けたファン３４によって排気している。
【００２１】
図４は，このフィルタユニット１を用いた他の空調システムの例を示す概略系統図である。この例では比較的広い１つの部屋３５の天井にフィルタユニット１を複数設け，空調機３１で作り出した空調空気をダクト１１を経て各フィルタユニット１に供給することにより，部屋３５に空調空気を複数箇所から給気している。また部屋３５内の空気をフィルタユニット３３に設けたファン３４によって排気している。なお，これら図３，４では各部屋３０，３０’，３５の側面にフィルタユニット１が配されているように記載されているが，フィルタユニット１は，通常は各部屋３０，３０’，３５の天井面に配される。但し，フィルタユニット１を各部屋３０，３０’，３５の側面や床面に配しても良い。
【００２２】
これら図３，４に示した例のように共通の空調機３１から複数のフィルタユニット１に給気して空調を行う場合，各フィルタユニット１相互間で，圧力損失に関して約１００〜１５０Ｐａ程度の差が生じてしまうことがある。しかしこの実施の形態では，各フィルタユニット１内において，空調空気が開口部１３を通る際に自重で付勢されたベーン２０がガイドロッド１４に沿ってスライド移動して開口部１３を塞ごうとすることにより，風量が調節される。こうして，各フィルタユニット１で発生する圧力損失の差を容易になくすことができ，各フィルタユニット１から十分な給気を行うことが可能となる。
【００２３】
また，これら図３，４に示した空調システムにおいて給気を行わない場合は，自重で付勢されたベーン２０がガイドロッド１４に沿ってスライド移動して，図１中の一点鎖線２０’で示されるようにベーン２０が開口部１３に密着し，開口部１３を塞ぐこととなる。これにより，ダクト１１が密閉されるので，例えば部屋３０，３０’や部屋３５をホルマリン滅菌した際などに，ガス成分が空調機３１やダクト１１に漏れ出ることが防止される。
【００２４】
次に図５は本発明の第２の実施の形態にかかる風量調節機構を備えたフィルタユニット２の断面図である。先に図１で説明したフィルタユニット１と同様に，このフィルタユニット２も，底面が開口した箱状のユニット本体４０の一側面にダクト４１を接続した構成を有し，ユニット本体４０の底面を塞ぐようにしてＨＥＰＡフィルタ４２が配置してある。また，ダクト４１の先端（図示の例ではダクト４１の右端）には，ユニット本体４０の内部において開口部４３が形成されており，空調機３１から送風された空調空気がダクト４１先端から開口部４３を介してユニット本体４０内に流入した後，ＨＥＰＡフィルタ４２を通過して下方に給気されるようになっている。
【００２５】
但し，この第２の実施の形態では，開口部４３を塞ぐためのベーン４４が，開口部４３の上方に固定されたブラケット４５に支持部材４６を介して回動自在に装着されている。支持部材４６はブラケット４５に対して回動自在に支持されており，この支持部材４６の下端をベーン４４のほぼ中央に差し込み，更に裏側（図示の例ではベーン４４の右端）から，錘４７とワッシャ４７とナット４８を重ねて取り付けることにより，支持部材４６の下端にベーン４４を固定した構成になっている。そして，ベーン２４は自重（錘４７などの重さ）によって常時下方に向かって回動し，開口部４３を塞ぐ方向に付勢されている。
【００２６】
このように構成されたフィルタユニット２によっても，自重で付勢されたベーン４０が開口部４３を塞ごうとすることにより，風量が調節される。また給気を行わない場合は，自重で付勢されたベーン４４が下方に回動して，図５中の一点鎖線４４’で示されるようにベーン４４が開口部４３に密着し，開口部４３を塞いでダクト４１が密閉されることとなる。従って，図３，４に示す空調システムにおいてフィルタユニット１に代えて図５のフィルタユニット２を設けることによっても，各フィルタユニット２で発生する圧力損失の差を容易になくすことができ，各フィルタユニット２から十分な給気を行うことが可能となる。また給気を行わない場合は，ベーン４４が開口部４３に密着してダクト４１が密閉されるので，ホルマリン滅菌した際のガス成分が空調機３１やダクト４１に漏れ出ることを防止できるようになる。
【００２７】
次に図６は参考例にかかる風量調節機構を備えたフィルタユニット３の断面図である。先に図１で説明したフィルタユニット１と同様に，このフィルタユニット３も，底面が開口した箱状のユニット本体５０の一側面にダクト５１を接続した構成を有し，ユニット本体５０の底面を塞ぐようにしてＨＥＰＡフィルタ５２が配置してある。また，ダクト５１の先端（図示の例ではダクト５１の右端）には，ユニット本体５０の内部において開口部５３が形成されており，空調機３１から送風された空調空気がダクト５１先端から開口部５３を介してユニット本体５０内に流入した後，ＨＥＰＡフィルタ５２を通過して下方に給気されるようになっている。この実施の形態では，開口部５３は円形状に形成されている。
【００２８】
但し，この参考例では，開口部５３の中心軸にほぼ一致してネジロッド５４が水平に支持されている。図７に示すように，このネジロッド５４は開口部５３の通気性を妨げないように上流側に配置されたステー５５によって支持されている。
【００２９】
図示の例では，開口部５３の周縁５３’をフィルタユニット３の内部に向けて折り曲げた形状になっている。また略円錐形状をなすベーン５６が，その頂部を給気の上流側（図６では左側）に向けて開口部５３の下流側（フィルタユニット３の内部）に配置されている。このベーン５６の中心軸をネジロッド５４が貫通するようにして，ベーン５６が配置されている。また，ベーン５６の頂部の内側（図６では右側）には，ネジロッド５４に螺合したナット５７が設けられており，このナット５７がベーン５６の頂部を給気の上流側（図６では左側）に向かう方向に押すことによって，ナット５７の位置によりベーン５６の位置が定められている。従って，ナット５７をネジロッド５４の周りで回転させることによって，ベーン５６はネジロッド５４に沿って水平方向に進退移動し，ベーン５６の周面と開口部５３の周縁５３’との隙間を狭めたり広げることができる構成になっている。
【００３０】
このように構成されたフィルタユニット３にあっては，送風を行う際にナット５７を回して移動させることにより，ベーン５６の周面と開口部５３の周縁５３’との隙間を狭めたり広げることができ，これにより容易に風量を調節できる。従って，図３，４に示す空調システムにおいてフィルタユニット１に代えて図６のフィルタユニット３を設けることによっても，各フィルタユニット３で発生する圧力損失の差をなくすことができ，各フィルタユニット３から十分な給気を行うことが可能となる。
【００３１】
次に図８は別の参考例にかかる風量調節機構を備えたフィルタユニット４の断面図である。先に図１で説明したフィルタユニット１と同様に，このフィルタユニット４も，底面が開口した箱状のユニット本体６０の一側面にダクト６１を接続した構成を有し，ユニット本体６０の底面を塞ぐようにしてＨＥＰＡフィルタ６２が配置してある。また，ダクト６１の先端（図示の例ではダクト６１の右端）には，ユニット本体６０の内部において開口部６３が形成されており，空調機３１から送風された空調空気がダクト６１先端から開口部６３を介してユニット本体６０内に流入した後，ＨＥＰＡフィルタ６２を通過して下方に給気されるようになっている。この実施の形態では，開口部６３は円形状に形成されている。
【００３２】
但し，この参考例では，開口部６３の中心軸にほぼ一致してネジロッド６４が支持されている。先に図２で説明した場合と同様に，このネジロッド６４は開口部６３の通気性を妨げないように配置されたステー６５によって支持されている。図８に示す例では，ネジロッド６４は給気の下流側に向かって（即ち，ダクト６１先端の開口部６３からユニット本体６０内部に向かって）次第に上昇するように傾けて配置されているが，このネジロッド６４は，例えば水平もしくは先端に行くほど下降するように傾けて設けても良い。
【００３３】
また略円盤形状をなすベーン６６が，開口部６３の下流側（フィルタユニット４の内部）に配置されている。ネジロッド６４によってベーン６６のほぼ中央を貫通するようになっており，ベーン６６の中心軸をネジロッド６４に一致させながらベーン６６はネジロッド６４に沿って移動する構成になっている。ベーン６６の頂部の内側（図８では右側）には，ネジロッド６４に螺合したナット６７が設けられており，このナット６７でベーン６６の中心を給気の上流側（図８では左側）に向かう方向に押すことによって，ナット６７の位置によりベーン６６の位置が定められている。従って，ナット６７をネジロッド６４の周りで回転させることによって，ベーン６６はネジロッド６４に沿って水平方向に進退移動し，ベーン６６の周面と開口部６３の周縁６３’との隙間を狭めたり広げることができる構成になっている。
【００３４】
このように構成されたフィルタユニット４にあっては，送風を行う際にナット６７を回して移動させることにより，ベーン６６と開口部６３との隙間を狭めたり広げることができ，これにより容易に風量を調節できる。従って，図３，４に示す空調システムにおいてフィルタユニット１に代えて図８のフィルタユニット４を設けることによっても，各フィルタユニット４で発生する圧力損失の差をなくすことができ，各フィルタユニット４から十分な給気を行うことが可能となる。
【００３５】
以上，本発明の好ましい実施の形態を例を挙げて説明したが，本発明はここで説明した形態に限定されない。例えば，図１や図５，６，８で示した風量調節機構をダクト内に設けても良い。その場合，ダクト内にオリフィス（開口部）を形成し，その開口部を図１，５，６，８で説明したようなベーン２２，４４，５６，６６によって塞ぐように構成しても良い。但し，コストの安くするためにはそのようなオリフィスは省略することが好ましい。また図１，５，６，８で示したようにユニット本体１０，４０，５０，６０の側面にダクト１１，４１，５１，６１を接続する場合に限らず，ユニット本体１０，４０，５０，６０の上面にダクト１１，４１，５１，６１を接続することもできる。また図１，５，６，８で示したＨＥＰＡフィルタ１２，４２，５２，６２の代わりに，ＵＬＰＡフィルタを用いても良い。また，図６で示したベーン５４は必ずしも円錐形状でなくても良く，角錐形状であっても良い。但しベーン５４を角錐形状にした場合は，ベーン５４の周面と開口部５０が一致するように，開口部５０の形状も角形に変更する。
【００３６】
【発明の効果】
本発明によれば，フィルタユニットやダクト内における風量の調節を容易に行うことができ，複数のフィルタユニットを設けた場合に各フィルタユニットから十分な給気を行うことが可能となる。またフィルタユニットやダクトを密閉でき，例えば空調空間をホルマリン滅菌した際などに，ガス成分が空調機やダクトなどに漏れ出ることが防止される。またダクトの途中にＣＡＶなどを設ける必要が無く，電源が不要で発生騒音も少なく，設置コストも安くできる。また特に請求項３，４の発明は，基本的には可動部がない構成であり，フィルタユニットの側面と上面のいずれにダクトを接続することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１の実施の形態にかかる風量調節機構を備えたフィルタユニットの断面図である。
【図２】  ガイドロッドの支持状態を示す斜視図である。
【図３】  空調システムの一例を示す概略系統図である。
【図４】  他の空調システムの例を示す概略系統図である。
【図５】  本発明の第２の実施の形態にかかる風量調節機構を備えたフィルタユニットの断面図である。
【図６】  参考例にかかる風量調節機構を備えたダクトの断面図である。
【図７】  ネジロッドの支持状態を示す斜視図である。
【図８】  別の参考例にかかる風量調節機構を備えたダクトの断面図である。
【図９】  従来の空調システムの一例を示す概略系統図である。
【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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