(57)【要約】【課題】扉の開閉に伴って発生する対象室間の逆流現象を防止することのできる室圧制御方法及びシステムを提供する。【解決手段】室圧制御システム１０は、扉３０Ｘを介して連通する対象室１２Ａ、１２Ｂと、排気風量を調節するダンパ２４Ａ、２４Ｂと、圧力を測定する差圧センサ２８Ａ、２８Ｂと、扉３０Ｘの開閉動作を検知する開閉センサ３４Ｘと、ダンパ２４Ａ、２４Ｂの開度を制御する制御装置３６とを備える。制御装置３６は、開閉センサ３４Ｘによって扉３０Ｘの閉状態を検知している間は、差圧センサ２８Ａ、２８Ｂの測定値に応じてダンパ２４Ａ、２４Ｂの開度を変動させる制御を行い、扉３０Ｘを開く動作を検知した際はダンパ２４Ａ、２４Ｂを開度Ａ、Ｂで固定し、扉３０Ｘを閉じる動作を検知した際に開度の固定を解除する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
扉を開くことによって連通する二つの対象室を、給気風量又は排気風量を調節することによって、異なる設定圧力に制御する室圧制御方法において、
前記扉が閉じている間は、前記対象室の圧力に応じて前記給気風量又は排気風量を変動させる制御を行うとともに、
前記扉が開く際に、前記給気風量又は排気風量を予め設定された風量に変更して固定し、前記扉が閉じる際に、前記風量の固定を解除することを特徴とする室圧制御方法。
【請求項２】
前記給気風量又は排気風量は、ダンパの開度を操作することによって調節することを特徴とする請求項１に記載の室圧制御方法。
【請求項３】
前記予め設定された風量は、前記扉を開いた状態で、高圧設定の対象室から低圧設定の対象室へエアが流れる状態が維持される風量であることを特徴とする請求項１または２に記載の室圧制御方法。
【請求項４】
扉を開くことによって連通する二つの対象室と、
前記二つの対象室に対してそれぞれ設けられ、給気風量又は排気風量を調節するダンパと、
前記二つの対象室の圧力を測定する圧力測定装置と、
前記扉の開閉動作を検知する開閉センサと、
前記圧力測定装置と前記開閉センサの測定値に基づいて前記ダンパの開度を制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、前記開閉センサによって前記扉が閉じていることを検知している間は、前記圧力測定装置の測定値に応じて前記ダンパの開度を変動させる制御を行うとともに、
前記開閉センサによって前記扉を開く動作を検知した際は、前記ダンパを予め設定された開度に変更して固定し、
前記開閉センサによって前記扉を閉じる動作を検知した際は、前記ダンパの開度の固定を解除することを特徴とする室圧制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は室圧制御方法及びシステムに係り、特にクリーンルーム、環境試験室、バイオハザード施設、ケミカルハザード施設、原子力施設などで用いる室圧制御方法及びシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
クリーンルームやバイオハザード施設などでは、圧力管理が必要な部屋（以下、対象室という）が多数設けられている。対象室は、圧力（または差圧）がセンシングされ、その圧力値に応じて給気風量や排気風量が調節されており、これによって各対象室が所定の圧力値に制御されている。
【０００３】
このような室圧制御システムでは、対象室間の扉を開閉することによって対象室の圧力が大きく変動するという問題が生じる。そこで、対象室の圧力変動を抑制するために様々な室圧制御システムが提案されている。たとえば、特許文献１には、扉を開いた際に室圧コントローラの作動を一旦停止させるようにした室圧制御システムが提案されている。また、特許文献２には、扉を開く際に、給気風量の調整用ダンパの開度可能調整範囲を縮小させた室圧制御システムが記載されている。さらに、特許文献３には、扉を開く際に、二つの対象室のうちの一方の目標室圧を他方の目標室圧に変更するようにした室圧制御システムが記載されている。これらの室圧制御システムによれば、扉の開閉時における室圧変動を抑制することができる。
【特許文献１】特開昭６３−２４７５４２号公報
【特許文献２】特開２００６−７８０８６号公報
【特許文献３】特開平１０−８３２２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、これら従来の室圧制御システムは、室圧変動の抑制効果が不十分であり、低圧設定の対象室から高圧設定の対象室へエアが逆流する逆流現象が瞬間的に発生するおそれがあった。
【０００５】
また、従来の室圧制御システムは、扉が開いている間、十分な室圧制御が行われないため、各対象室が不安定な圧力状態になるという問題があった。
【０００６】
本発明はこのような事情に鑑みて成されたもので、扉の開閉に伴って発生する対象室間の逆流現象を防止することのできる室圧制御方法及びシステム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】
【０００７】
請求項１に記載の発明は前記目的を達成するために、扉を開くことによって連通する二つの対象室を、給気風量又は排気風量を調節することによって、異なる設定圧力に制御する室圧制御方法において、前記扉が閉じている間は、前記対象室の圧力に応じて前記給気風量又は排気風量を変動させる制御を行うとともに、前記扉が開く際に、前記給気風量又は排気風量を予め設定された風量に変更して固定し、前記扉が閉じる際に、前記風量の固定を解除することを特徴とする。
【０００８】
請求項１の発明によれば、扉が開いている間、給気風量又は排気風量は、予め設定された風量で固定されている。したがって、扉が開いた状態であっても、高圧設定の対象室から低圧設定の対象室へエアが流れる状態を維持させることができ、二つの対象室間に逆流現象が発生することを防止できる。
【０００９】
請求項２に記載の発明は請求項１の発明において、前記給気風量又は排気風量は、ダンパの開度を操作することによって調節することを特徴とする。
【００１０】
請求項３に記載の発明は請求項１又は２の発明において、前記予め設定された風量は、前記扉を開いた状態で、高圧設定の対象室から低圧設定の対象室へエアが流れる状態が維持される風量であることを特徴とする。
【００１１】
請求項４に記載の発明は前記目的を達成するために、扉を開くことによって連通する二つの対象室と、前記二つの対象室に対してそれぞれ設けられ、給気風量又は排気風量を調節するダンパと、前記二つの対象室の圧力を測定する圧力測定装置と、前記扉の開閉動作を検知する開閉センサと、前記圧力測定装置と前記開閉センサの測定値に基づいて前記ダンパの開度を制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記開閉センサによって前記扉が閉じていることを検知している間は、前記圧力測定装置の測定値に応じて前記ダンパの開度を変動させる制御を行うとともに、前記開閉センサによって前記扉を開く動作を検知した際は、前記ダンパを予め設定された開度に変更して固定し、前記開閉センサによって前記扉を閉じる動作を検知した際は、前記ダンパの開度の固定を解除することを特徴とする。
【００１２】
請求項４は請求項１の方法を実現するための装置であり、扉を開いている間、ダンパの開度を固定するようにしたので、扉が開いている状態であっても、高圧設定の対象室から低圧設定の対象室へエアが流れる状態を維持することができ、二つの対象室間に逆流現象が発生することを防止できる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、扉が開いている間、給気風量又は排気風量は、予め設定された風量で固定されるので、扉が開いた状態であっても、高圧設定の対象室から低圧設定の対象室にエアが流れる状態に維持することができ、二つの対象室間に逆流現象が発生することを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下添付図面に従って本発明に係る室圧制御方法及びシステムの実施の形態について説明する。
【００１５】
図１は、本実施の形態の室圧制御システムの構成を模式的に示す構成図である。同図に示す室圧制御システム１０は、二つの対象室１２Ａ、１２Ｂをそれぞれ所定の圧力範囲に制御するシステムである。なお、対象室１２Ａ、１２Ｂの数は２つに限定するものではなく、３つ以上であってもよい。
【００１６】
各対象室１２Ａ、１２Ｂの天井面には、給気ダクト１４の分岐管１４Ａ、１４Ｂが接続されている。給気ダクト１４は給気ファン１６に接続されており、さらに不図示の空調機に接続されている。これにより、空調機で温湿度が調節された空調エアが、給気ファン１６によって各対象室１２Ａ、１２Ｂに給気される。
【００１７】
給気ダクト１４の分岐管１４Ａ、１４Ｂにはそれぞれ、ダンパ１８Ａ、１８Ｂが設けられている。このダンパ１８Ａ、１８Ｂの開度を調整することによって各対象室１２Ａ、１２Ｂへの給気風量が調節される。なお、本実施の形態では、ダンパ１８Ａ、１８Ｂの開度は常に固定される。
【００１８】
また、各対象室１２Ａ、１２Ｂの天井面には、排気ダクト２０の分岐管２０Ａ、２０Ｂが接続されている。排気ダクト２０は排気ファン２２を介して外部に連通されている。したがって、排気ファン２２を駆動することによって対象室１２Ａ、１２Ｂ内のエアが排気ダクト２０を介して外部に排出される。
【００１９】
排気ダクト２０の分岐管２０Ａ、２０Ｂには、ダンパ２４Ａ、２４Ｂが設けられており、このダンパ２４Ａ、２４Ｂの開度を調節することによって、各対象室１２Ａ、１２Ｂからの排気風量が調節される。これにより、各対象室１２Ａ、１２Ｂの圧力を調節することができる。
【００２０】
各ダンパ２４Ａ、２４Ｂは、指示調節計２６Ａ、２６Ｂに接続されており、この指示調節計２６Ａ、２６Ｂによって、ダンパ２４Ａ、２４Ｂの開度が調節される。
【００２１】
各指示調節計２６Ａ、２６Ｂは差圧センサ２８Ａ、２８Ｂに接続されている。各差圧センサ２８Ａ、２８Ｂは、各対象室１２Ａ、１２Ｂの内外の差圧を測定するセンサであり、この差圧センサ２８Ａ、２８Ｂの測定値に応じて、指示調節計２６Ａ、２６Ｂがダンパ２４Ａ、２４Ｂの開度を調節するようになっている。これにより、各対象室１２Ａ、１２Ｂの差圧に応じて排気風量が調整されるので、各対象室１２Ａ、１２Ｂを所定の設定圧力（差圧）に制御することができる。なお、本実施の形態では、対象室１２Ａ、１２Ｂの設定圧力が異なっており、対象室１２Ａの設定圧力ＰＡは、対象室１２Ｂの設定圧力ＰＢよりも大きい値に設定される。
【００２２】
対象室１２Ａには扉３０Ａが設けられており、この扉３０Ａを開くことによって対象室１２Ａが室外空間（たとえば廊下など）に連通される。なお、対象室１２Ｂに不図示の扉を設け、この扉を介して室外空間に連通させるようにしてもよい。
【００２３】
対象室１２Ａ、１２Ｂの間には、仕切り壁３２Ｘが設けられ、この仕切り壁３２Ｘに入退室用の開き戸である扉３０Ｘが設けられている。したがって、扉３０Ｘを開くことによって対象室１２Ａと対象室１２Ｂとが連通される。
【００２４】
扉３０Ｘには開閉センサ３４Ｘが設けられている。開閉センサ３４Ｘは、扉３０Ｘを開閉した際にこれを検知するように構成され、たとえば、扉３０Ｘと仕切り壁３２Ｘにそれぞれ端子を設けておき、扉３０を閉めた際に端子間が導通され、これを検出するように構成される。なお、開閉センサの別の実施形態として、たとえば扉３０Ｘの把手にセンサを設け、把手が回動されたことや、把手を作業者が握ったことを検知するようにしてもよい。
【００２５】
開閉センサ３４Ｘは、制御装置３６に接続されており、制御装置３６は、開閉センサ３４Ｘから開閉信号が送信された際に、その信号に基づいて対象室１２Ａ、１２Ｂの圧力制御方法を切り替えるように構成される。具体的には、扉３０Ｘが閉じている間は、差圧センサ２８Ａ、２８Ｂの測定値に応じてダンパ２４Ａ、２４Ｂの開度を変動させ、差圧センサ２８Ａ、２８Ｂの測定値が設定圧力ＰＡ、ＰＢとなるようなＰＩＤ制御を行う。これにより、対象室１２Ａ、１２Ｂの圧力を設定圧力ＰＡ、ＰＢに維持される。
【００２６】
また、制御装置３６は、扉３０Ｘを開く動作を開閉センサ３４Ｘによって検知した際に、ダンパ２４Ａ、２４Ｂを予め設定された開度Ａ、Ｂに瞬時に変化させて固定する。さらに制御装置３６は、扉３０Ｘを閉じる動作を開閉センサ３４Ｘによって検知した際に、ダンパ２４Ａ、２４Ｂの開度の固定を解除する。すなわち、ダンパ２４Ａ、２４Ｂの開度を差圧センサ２８Ａ、２８Ｂの測定値に応じて変動させる制御に戻す。これにより、扉３０Ｘを開いている間は、ダンパ２４Ａ、２４Ｂが予め設定された開度Ａ、Ｂに固定される。ここで、予め設定されるダンパ２４Ａ、２４Ｂの開度Ａ、Ｂとは、扉３０Ｘを開いた状態で、高圧設定の対象室１２Ａから低圧設定の対象室１２Ｂへエアが流れる状態に維持される開度であり、試験や計算などによって予め求められる。このような開度Ａ、Ｂにダンパ２４Ａ、２４Ｂを固定することによって、扉３０Ｘを開いた状態であっても、対象室１２Ｂから対象室１２Ａへの逆流現象の発生を防止することができる。
【００２７】
次に上記の如く構成された室圧制御システム１０の作用について比較例をあげて説明する。比較例では、上述の室圧制御システム１０において、扉３０Ｘを開閉した際も常に、差圧センサ２８Ａ、２８Ｂの測定値に基づいてダンパ２４Ａ、２４Ｂの開度を変動させる制御を行った。この結果を図２（Ａ）、図２（Ｂ）、図３（Ａ）、図３（Ｂ）に示す。
【００２８】
図２（Ａ）は本実施の形態の室圧制御システム１０におけるダンパ２４Ａ、２４Ｂの開度の経時変化を示しており、図２（Ｂ）は二つの対象室１２Ａ、１２Ｂの圧力の経時変化を示している。同様に、図３（Ａ）は、比較例の室圧制御システムにおけるダンパ２４Ａ、２４Ｂの開度の経時変化を示しており、図３（Ｂ）は二つの対象室１２Ａ、１２Ｂの圧力の経時変化を示している。なお、これらの図において、αは扉３０Ｘを開く動作を行った時刻を示し、βは扉３０を閉じる動作を行った時刻を示している。
【００２９】
図３（Ｂ）に示すように、比較例では、扉３０Ｘを開いた瞬間から、対象室１２Ａの圧力が急激に低下し、対象室１２Ｂの圧力が急激に上昇している。そして、この急激な圧力変化に伴って、図３（Ａ）に示すように、ダンパ２４Ａ、２４Ｂの開度が急激に変動しており、ダンパ２４Ｂの開度が急激に大きくなる一方で、ダンパ２４Ａの開度が急激に小さくなって完全に閉じた状態になっている。その際、ダンパ２４Ａ、２４Ｂの制御は対象室１２Ａ、１２Ｂに対して遅れが生じるため、対象室１２Ａの圧力が下がり過ぎて対象室１２Ｂの圧力を下回る状況が発生する。このため、比較例では、低圧設定の対象室１２Ｂから高圧設定の対象室１２Ａへエアが流れる逆流現象が発生する。
【００３０】
また、比較例では、図３（Ｂ）に示すように、扉３０Ｘを閉じた瞬間から、対象室１２Ａの圧力が急激に上昇し、対象室１２Ｂの圧力が急激に下降している。そして、この急激な圧力変化に伴って、図３（Ａ）に示すように、ダンパ２４Ａの開度が大きく上昇し、ダンパ２４Ｂの開度が大きく低下している。その際、制御の遅れによって、対象室１２Ａの圧力は一時的に設定圧力ＰＡを大きく上回り、対象室１２Ｂの圧力は一時的に設定圧力ＰＢを大きく下回った状態になる。したがって、比較例では、扉３０Ｘを閉じた際に対象室１２Ａ、１２Ｂの圧力が非常に不安定になるという問題が生じる。
【００３１】
これに対して、本実施の形態では、図２（Ａ）に示すように、扉３０Ｘを開く瞬間（α）に、ダンパ２４Ａ、２４Ｂの開度を、予め設定された開度Ａ、Ｂに変更し、そのまま固定している。このため、図２（Ｂ）に示すように、対象室１２Ａ、１２Ｂの圧力は、両方の対象室１２Ａ、１２Ｂが釣り合う圧力まで速やかに変化し、過剰に変化することがない。したがって、対象室１２Ａの圧力が対象室１２Ｂの圧力を下回る状況が生じない。これにより、本実施の形態は、対象室１２Ｂから対象室１２Ａにエアが流れる逆流現象の発生を防止することができる。
【００３２】
また、本実施の形態では、図２（Ａ）に示すように、扉３０Ｘを閉じた瞬間（β）に、ダンパ２４Ａ、２４Ｂの開度を元の開度（固定前の開度）に変更し、さらに、差圧センサ２８Ａ、２８Ｂの測定値に応じて変動させる制御に戻している。したがって、図２（Ｂ）に示すように、対象室１２Ａ、１２Ｂの圧力は、速やかに設定圧力ＰＡ、ＰＢに戻り、過剰な変動は発生しない。したがって、扉３０Ｘを閉じた際にも、対象室１２Ａ、１２Ｂに対して安定した圧力制御を行うことができる。
【００３３】
このように本実施の形態によれば、扉３０Ｘを開く動作を検知した際にダンパ２４Ａ、２４Ｂを予め設定された開度Ａ、Ｂに固定し、さらに扉３０Ｘを閉じる動作を検知した際にダンパ２４Ａ、２４Ｂの固定を解除するようにしたので、低圧設定の対象室１２Ｂから高圧設定の対象室１２Ａへの逆流現象の発生を防止することができるとともに、過剰変動のない安定した圧力制御を行うことができる。
【００３４】
また、本実施の形態によれば、扉３０Ｘを開いた瞬間にダンパ２４Ａ、２４Ｂの開度が予め設定された開度Ａ、Ｂに変更されるので、扉３０Ｘを開いた後、すぐに安定した圧力状態に維持される。
【００３５】
なお、上述した実施形態は、排気側のダンパ２４Ａ、２４Ｂを制御する例であるが、これに限定するものではなく、給気側のダンパ１８Ａ、１８Ｂを制御するようにしてもよい。この場合にも、扉３０Ｘの開閉に伴ってダンパ１８Ａ、１８Ｂを予め設定された開度に変更し固定するようにするとよい。
【００３６】
また、上述した実施形態は、ダンパ２４Ａ、２４Ｂの開度を制御するようにしたが、ファンを制御することによって排気風量（または給気風量）を制御するようにしてもよい。たとえば、各対象室１２Ａ、１２Ｂに対してそれぞれ排気用（または給気用）のファンを設け、このファンの回転数を制御するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明に係る室圧制御システムを模式的に示す構成図
【図２】本発明の室圧制御システムの制御例を示す図
【図３】比較例の室圧制御システムの制御例を示す図
【符号の説明】
【００３８】
１０…室圧制御システム、１２Ａ、１２Ｂ…対象室、１４…給気ダクト、１６…給気ファン、１８Ａ、１８Ｂ…ダンパ、２０Ａ、２０Ｂ…排気ダクト、２２…排気ファン、２４Ａ、２４Ｂ…排気ダンパ、２６Ａ、２６Ｂ…指示調整計、２８Ａ、２８Ｂ…差圧センサ、３０Ｘ…扉、３２Ｘ…仕切り壁、３４Ｘ…開閉センサ、３６…制御装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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