JP2012143184A - 動物飼育室用空調設備及び動物飼育室用空調方法 - Google Patents

Abstract

【課題】省エネルギ化を達成しつつ、動物飼育室内を清浄に保つことができる動物飼育室用空調設備及び動物飼育室用空調方法を提供する。
【解決手段】動物が飼育される室１内の換気を行う動物飼育室用空調設備１００であって、前記人の室１への入室及び前記室１からの退室を直接又は間接に検知するセンサ１４と、室１内の換気を行う換気手段２，５２と、を有し、センサ１４が人の前記入室を検知したときには、所定の第１の風量で換気手段２が換気を行い、センサ１４が人の前記退室を検知したときには、前記第１の風量よりも少ない風量である所定の第２の風量で換気手段２が換気を行うように構成されていることを特徴とする、動物飼育室用空調設備１００。
【選択図】図１

Description

本発明は、動物飼育室用空調設備及び動物飼育室用空調方法に関する。

遺伝子工学や医学分野で広く利用されているラット、マウス等の実験動物は、通常、温度及び湿度が管理され、塵埃や微生物等（以下、適宜「塵埃等」と言う。）の侵入が防止された室内で、ケージの中に入れて飼育される。このような動物の飼育室（動物飼育室）向けの空調設備には、例えば、（１）動物飼育室外部からの塵埃等によるコンタミネーションの防止、又は、動物飼育室内部から外部への微生物や遺伝子材料の拡散防止、（２）動物飼育室内の清浄度の維持、（３）温度及び湿度の維持、等の機能が通常要求される。

例えば上記（１）に関しては、動物飼育室と前室との間や、動物飼育室と廊下との間で常に一定の静圧差を生じるように給気風量及び排気風量を制御して、室内圧力を制御することで上記要求を満たすことができる。また、上記（２）に関しては、給気風量を多く設定し（具体的には、動物飼育室内の空気を１時間あたり１０回程度入れ替えることができる回数）、動物飼育室内に発生した塵埃等を迅速に排気することで上記要求を満たすことができる。さらに、上記（３）に関しては、年間を通して常に一定の温度及び湿度となるように空調を行うことで上記要求を満たすことができる。

このような動物飼育室用の空調設備に関連する技術として、例えば特許文献１には、複数の動物飼育室と該動物飼育室に付属する少なくとも１つの支援室とからなり、全動物飼育室の風量制御装置を全て可変風量型定風量装置で構成し、各可変風量型定風量装置の稼働に連動させて給気ファンと排気ファンを制御するファン制御装置を設ける高度安全施設が記載されている。

また、例えば特許文献２には、飼育室内に複数の実験用小動物飼育装置を配置し、該実験用小動物飼育装置に、飼育室内の空気を実験用小動物飼育装置を通して吸引すると共に、実験用小動物飼育装置で生じた臭気を脱臭して飼育室に循環する脱臭装置を設ける実験用小動物飼育室の空調システムが記載されている。

さらに、例えば特許文献３には、動物飼育ラックおよび室内の空気を室外に排気する排気手段と、前記室内の圧力を検知する圧力センサを備え、前記圧力センサの測定値に基づいて、前記給気手段の給気量と前記排気手段の排気量を制御して前記室内の圧力を予め定めた設定値に維持する動物飼育室が記載されている。

特開２００３−２３８９２号公報 特開２００３−１８０１８３号公報 特開２０１０−８１８６５号公報

しかしながら、上記文献に記載の動物飼育室用空調設備は、いずれも常に一定の給気風量で換気しつつ、動物飼育室内の圧力、温度及び湿度を維持している。そのため、このような制御では、省エネルギ化の観点から不経済となることがある。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、省エネルギ化を達成しつつ、動物飼育室内を清浄に保つことができる動物飼育室用空調設備及び動物飼育室用空調方法を提供するものである。

本発明者らは上記課題を解決するべく鋭意検討した結果、動物飼育室にセンサを設け、当該センサの検出結果に応じた換気制御を行うことにより上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成させた。

本発明に拠れば、省エネルギ化を達成しつつ、動物飼育室内を清浄に保つことができる動物飼育室用空調設備及び動物飼育室用空調方法を提供することができる。

第１実施形態に係る動物飼育室用空調設備を、動物飼育室とともに模式的に表す図である。 第１実施形態に係る動物飼育室用空調設備における、塵埃数に対する運転モードの変更のタイミングの概要を表す図である。 第１実施形態に係る動物飼育室用空調設備における、塵埃数に応じて給気風量を変化させる際のフローチャートである。 第１実施形態に係る動物飼育室用空調設備における、運転モード変更時の給気風量の変化を表すグラフである。 第１実施形態に係る動物飼育室用空調設備における、動物飼育室内の作業者の有無に応じて給気風量を変化させる際のフローチャートである。 第２実施形態に係る動物飼育室用空調設備を、動物飼育室とともに模式的に表す図である。

以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。なお、本発明は以下の実施形態に何ら限定されず、本発明の要旨を損なわない範囲で任意に変更して実施することができる。

＜構成＞
図１は、第１実施形態に係る動物飼育室用空調設備１００を、動物飼育室１とともに模式的に表す図である。図１に示すように、第１実施形態に係る動物飼育室用空調設備１００は、動物飼育室（即ち、動物が飼育される室）１内の換気を行うようになっている。なお、図１中、細破線矢印は電気信号の授受方向を、太実線は配管（ダクト）を、白抜きの矢印は空気の流れを示している。

動物飼育室用空調設備１００は、動物飼育室１内の塵埃数を計測する塵埃センサ、並びに、動物飼育室１内の人としての作業者の存在を検知する人感センサのうちの少なくとも一方であるセンサ１４と、動物飼育室１内の換気を行う第１換気手段２及び第２換気手段５２（いずれも換気手段）と、を備えている。なお、図１においては、上記塵埃センサ及び人感センサのうちの少なくも一方を単独の「センサ１４」として示している。

また、動物飼育室用空調設備１００は、動物飼育室１内の作業領域１６及びラック領域１７をそれぞれ独立して換気するようになっている。具体的には、図１に示すように、第１換気手段２が作業領域１６の換気を、また、第２換気手段５２がラック領域１７の換気を行うようになっている。

〔作業領域１６〕
作業領域１６は、動物飼育室１が間仕切り２０により分割されて形成された空間であり、第１換気手段２により換気されるようになっている。作業領域１６には作業台２１が設けられ、作業者が作業台２１上で作業可能になっている。第１換気手段２と作業領域１６とは給気ダクト４を介して接続され、給気ダクト４の経路上には、第１換気手段２側からＨＥＰＡフィルタ（High Efficiency Particulate Air Filter；図示しない）、作業領域１６への給気風量を調節するモータダンパ８、作業領域１６への風量を測定する風量計９及び吹出口６がこの順で設けられている。そして、第１換気手段２からの清浄空気が、吹出口６を通じて作業領域１６に供給されるようになっている。

また、作業領域１６には、塵埃等を含む空気を排気するための排気ファン３が、排気ダクト５を介して接続されている。排気ダクト５の経路上には、作業領域１６側から吸込口７、ＨＥＰＡフィルタ（図示しない）、作業領域１６からの排気風量を調節するモータダンパ１１がこの順で設けられている。そして、作業領域１６からの塵埃等を含む空気が、吸込口７を通じて排気ファン３により外部へ排出されるようになっている。

上記のように、作業領域１６にはセンサ１４（具体的には、センサ１４に接続され、塵埃数若しくは作業者の存在を検知する検知部１４ａ）が設けられ、図１に示す第１実施形態においては、センサ１４は塵埃センサ及び人感センサの少なくとも一方である。

センサ１４としての塵埃センサは、作業領域１６内の塵埃数を計測するものである。塵埃センサとしては公知の任意のセンサを用いることができ、例えばパーティクルカウンタ等である。そして、塵埃センサによって計測された作業領域１６内の塵埃数が所定の値以上となった時に、動物飼育室１内の作業領域１６の換気がより多く行われるようになっている。ちなみに、塵埃数の増加は、作業者の入室に拠るものである言っても過言ではない。なお、これらの動作についての詳細な説明は後述する。

また、センサ１４としての人感センサは、動物飼育室１内の作業領域１６における作業者の存在を検知するものである。このような人感センサとしては公知の任意のものを用いることができ、例えば赤外線センサ、熱センサ、重量センサ等である。また、人感センサは接触式のものでもよく、非接触式のものでもよい。さらに、人感センサは必ずしも作業領域１６内部に設けられる必要はなく、例えば作業領域１６の入口（つまり動物飼育室１の入口）にＩＣカードリーダ等を設け、このようなＩＣカードリーダを用いた入退室管理に拠って作業領域１６に作業者がいるか否かを判断するようにしてもよい。この場合、ＩＣカードリーダが、作業者の存在を検知する「センサ１４」となる。そして、作業領域１６における作業者の存在を人感センサが検知すると、作業領域１６の換気がより多く行われるようになっている。なお、これらの動作についての詳細な説明は後述する。

そして、センサ１４の検出結果をコントローラ１０が取得し、取得された検出結果と風量計９により測定される給気風量との値に基づいてコントローラ１０がモータダンパ８を制御して、給気風量を変化させるようになっている。即ち、作業者の動物飼育室１への入室又は動物飼育室１からの退室をセンサ１４が検知した場合に、換気制御手段としてのコントローラ１０が給気風量を変化させるようになっている。このように、モータダンパ８を制御して給気風量を変化させることにより、空調の対象となる空気の量を減らすことができることから、空調（温度や湿度等の調節）に要する電力を削減することができる。

なお、センサ１４としての塵埃センサ及び人感センサはいずれか一方のみが設けられてもよく、両方が設けられてもよい。ただし、より安価に入手でき、より広く普及しているという観点からは、人感センサを用いることが好ましい。

さらに、作業領域１６には、作業領域１６内の圧力を測定する圧力計１２が設けられている。より具体的には、圧力計１２に接続されている検知部１２ａによって、作業領域１６内の圧力が測定されるようになっている。そして、圧力計１２により測定された圧力をコントローラ１３が取得し、取得された圧力に基づいてコントローラ１３がモータダンパ１１を制御して、排気風量を変化させるようになっている。このようにして、作業領域１６内の圧力を適切に制御することができる。

動物飼育室用空調設備１００が設置される動物飼育室１には、非清浄廊下、後室、清浄廊下（いずれも図示しない）等が併設されている。具体的には、非清浄廊下、後室、動物飼育室１、清浄廊下等の順番で配置されている。そして、各室は、扉を介して相互に入退室可能な構成となっている。

作業者が動物飼育室１にて作業を行う際には、はじめに非清浄廊下から後室に入室し、後室にて着替え、身体の清浄等を行う。そして、作業者の身体が清浄なものになった後、動物飼育室１に入室して作業を行う。また、必要に応じて、動物飼育室１から清浄に保たれた清浄廊下を通り、図示しない別の動物飼育室に入室することも可能である。

各室の圧力は、所定の関係となるように通常は保たれている。即ち、清浄廊下の圧力が最も高く、次いで動物飼育室１、後室、非清浄廊下の順で圧力が減少するようになっている。各室の圧力関係をこのように保つことで空気の流れが清浄廊下から非清浄廊下方向への一定方向となるため、例えば非清浄廊下から後室や動物飼育室１への塵埃等の自然流入を防止することができる。

従って、動物飼育室１に圧力計１２を設けることにより、過度に排気されることなく（即ち過度に減圧されることなく）、動物飼育室１と他の各室との圧力関係を適切に保つことができる。

換気手段としての第１換気手段２は、冷却コイル２ａと、加熱コイル２ｂと、加除湿ユニット２ｃと、給気ファン２ｄと、を備えてなる。冷却コイル２ａと、加熱コイル２ｂと、加除湿ユニット２ｃと、により、外部からの空気が適切な温度及び湿度に制御された後、給気ファン２ｄによって当該空気が作業領域１６に給気されるようになっている。作業領域１６に供給される空気としては、２３℃程度、相対湿度５０％程度とすることが好ましい。

また、給気ファン２ｄは、例えばインバータ制御を行うことで動物飼育室１への所望の給気風量に応じて回転速度を変化させることができる。そのため、インバータ制御されている給気ファン２ｄを用いることにより、給気風量が少ないときに給気ファン２ｄの回転速度を減少させることができるため、動物飼育室用空調設備１００のエネルギ消費量をより削減させることができる。つまり、インバータ制御された給気ファン２ｄの駆動電力の削減に加えて、対象となる空気の空調（温度や湿度等の調節）に要する電力も削減することができる。

具体的には、給気ファン２ｄの回転速度の減少に伴って、給気ファン２ｄからの風量自体を減少させることができるため、冷却コイル２ａ等による温度や湿度調整を行う対象となる空気量を減少させることができる。従って、対象となる空気量が減少した分、冷却コイル２ａ等の駆動量を減少させることができ、これらを駆動させる電力を削減することができる。

さらには、インバータ制御されている給気ファン２ｄを用いる場合はモータダンパ８が不要であるため、モータダンパ８を駆動させる電力が不要となり、この点でも省エネルギ化を図ることができる。

給気風量の調節として、モータダンパ８を用いるかインバータ制御されている給気ファン２ｄを用いるかは、給気風量調節の頻度に応じて適宜決定すればよい。例えば給気風量調節を多く行う場合にはインバータ制御されている給気ファンが好適であるし、あまり調節を行わない場合にはモータダンパによる制御が好適である。

〔ラック領域１７〕
ラック領域１７は、動物飼育室１が間仕切り２０により区切られることにより形成される空間である。ラック領域１７には動物が収容されるケージ１８と、ケージ１８が載置されるラック１９が設けられている。ラック領域１７は、上記のように換気手段としての第２換気手段５２により換気されるようになっている。ただし、動物飼育室用空調設備１００におけるラック領域１７においては、センサ１４（具体的には塵埃センサ及び人感センサのうちの少なくとも一方）の検出結果に関らず所定の給気風量で換気が行われるようになっている。

第２換気手段５２とラック領域１７とは給気ダクト５４を介して接続され、給気ダクト５４の経路上には、第２換気手段５２側からＨＥＰＡフィルタ（図示しない）、コントローラ６０により制御され、ラック領域１７への給気風量を調節するモータダンパ５８、ラック領域１７への給気風量を測定する風量計５９及び吹出口５６がこの順で設けられている。なお、第２換気手段５２は、第１換気手段２と同様の構成を有するため、その詳細な説明を省略する。そして、第２換気手段５２からの空気が、吹出口５６を通じてラック領域１７に供給されるようになっている。ラック領域１７に供給される空気としては、２３℃程度、相対湿度５０％程度とすることが好ましい。

また、ラック領域１７には、塵埃等を含む空気を排気するための排気ファン５３が、排気ダクト５５を介して接続されている。排気ダクト５５の経路上には、ラック領域１７側から吸込口５７、ＨＥＰＡフィルタ（図示しない）、脱臭装置（図示しない）、コントローラ６３により制御され、ラック領域１７からの排気風量を調節するモータダンパ６１がこの順で設けられている。そして、ラック領域１７からの塵埃等を含む空気が、吸込口５７を通じて排気ファン５３により外部へ排出されるようになっている。

さらに、ラック領域１７には、ラック領域１７内の圧力を測定する圧力計６２が設けられている。より具体的には、圧力計６２に接続されている検知部６２ａによって、ラック領域１７内の圧力が測定されるようになっている。そして、測定されたラック領域１７内の圧力に応じて、適切に排気が行われるようになっている。

なお、ラック領域１７への給気に関与するモータダンパ５８、風量計５９及びコントローラ６０は、それぞれモータダンパ８、風量計９及びコントローラ１０と同様の機能を有するため、その詳細な説明を省略する。また、ラック領域１７からの排気に関与するモータダンパ６１、圧力計６２及びコントローラ６３も、それぞれモータダンパ１１、圧力計１２及びコントローラ１３と同様の機能を有するため、その詳細な説明を省略する。

〔間仕切り２０〕
間仕切り２０は、作業領域１６とラック領域１７とを区切るものである。間仕切り２０にはラック領域１７からケージ１８や飼育動物（図示しない）等を取り出し可能に扉（図示しない）が設けられている。間仕切り２０は、例えば透明なアクリル板等で構成される。

＜動作＞
次に、動物飼育室用空調設備１００の動作について適宜図面を参照しながら説明する。はじめに、図１に示すセンサ１４が塵埃センサの場合を例に、図２〜図４を参照しながら動物飼育室用空調設備１００の動作を説明する。

〔作業領域１６内の換気〕
はじめに、動物飼育室１における作業領域１６内の換気について説明する。
図２は、動物飼育室用空調設備１００における、塵埃数に対する運転モードの変更のタイミングの概要を表す図である。図２に示すように、塵埃数Ｄが所定の最大値ＤＨ（第１の塵埃数）よりも小さいときには、所定の最小給気風量ＱＬ（第２の風量）で作業領域１６の換気が行われている。そして、作業者が作業領域１６に入室する等して塵埃数Ｄが増加し、塵埃数Ｄが所定の最大値ＤＨ以上になったときに、運転モードが「２」から「１」に切り替わる。その結果、給気風量が増加し、所定の最大給気風量ＱＨ（第１の風量）で作業領域１６の換気が行われる（運転モード１）。なお、給気風量がＱＬからＱＨに増加する際には、所定の速度で給気風量が増加するようになっている（詳細は後述する）。
ちなみに、このような塵埃数Ｄの増加は、作業者の入室に拠るものである言っても過言ではない。

給気風量ＱＨで換気が行われると作業領域１６内の塵埃数Ｄは減少する。そして、図２に示すように、作業領域１６内の塵埃数Ｄが所定の最小値ＤＬ（第２の塵埃数）以下となったとき、運転モードが「１」から「２」に切り替わる。その結果、給気風量が減少して、給気風量ＱＬで作業領域１６の換気が行われる（運転モード２）。なお、給気風量がＱＨからＱＬに減少する際にも、所定の速度で給気風量が減少するようになっている（詳細は後述する）。その後は、作業領域１６内の塵埃数Ｄが再びＤＨよりも大きくなるまで、給気風量ＱＬで作業領域１６の換気が行われる。

上記のＤＬ及びＤＨは、運転モードを切り替える制御の所謂閾値であるが、両者を同じ値とせずにヒステリシスを持たせることで、制御の安定化を図ることができる。

なお、上記ＱＬ、ＱＨ、ＤＬ及びＤＨはユーザが任意に設定する値であるが、ＤＬ及びＤＨは、動物飼育に影響が出ない塵埃数である最大許容塵埃数ＤＭＡＸよりも小さく設定される。また、第１実施形態に係る動物飼育室用空調設備においては、ＱＬを１〜２回／時間、ＱＨを６〜１０回／時間程度となるように設定している。即ち、例えば風量ＱＬで換気されている場合、１時間あたり、作業領域１６内の空気が１〜２回程度第１換気手段２によって交換されるようになっている。

以上の動作を、図３を参照しながらより詳細に説明する。図３は、動物飼育室用空調設備１００における、塵埃数に応じて給気風量を変化させる際のフローチャートである。

はじめに塵埃センサが作業領域１６内の塵埃数Ｄを測定する。この測定の間隔は任意であるが、動物飼育室用空調設備１００においては、所定の時間間隔で測定している。そして、塵埃センサにより測定される塵埃数Ｄが所定値ＤＨ以上となったとき（ステップＳ１０１のＹｅｓ方向）、コントローラ１０が風量計９により測定される現在の給気風量を取得する。そして、取得された現在の給気風量がＱＨ以上である場合（ステップＳ１０２のＹｅｓ方向）、給気風量を変更せずにそのまま作業領域１６の換気が行われる。また、取得された現在の給気風量がＱＨよりも小さい場合（ステップＳ１０２のＮｏ方向）、コントローラ１０が所定の速度（後述する）で設定風量（即ち、給気風量の設定値）を増加させる（ステップＳ１０３）。そして、設定風量の変更に追随して、風量計９により測定される給気風量をコントローラ１０が監視しながらモータダンパ８を制御し、作業領域１６内の給気風量が所定値ＱＨ以上まで増加するようになっている。

一方で、上記の動作が行われて塵埃センサにより測定された塵埃数ＤがＤＨよりも小さくなったとき、若しくは、塵埃センサがはじめて塵埃数を測定して塵埃数ＤがＤＨよりも小さかったとき、図３に示すステップＳ１０１のＮｏ方向に制御される。その後、改めて塵埃センサが作業領域１６内の塵埃数Ｄを測定し、測定された塵埃数Ｄが所定値ＤＬ以下であったとき（ステップＳ１０４のＹｅｓ方向）、コントローラ１０が風量計９により測定される現在の給気風量を取得する。そして、取得された現在の給気風量がＱＬ以下である場合（ステップＳ１０５のＹｅｓ方向）、給気風量を変更せずにそのまま作業領域１６の換気が行われる。また、取得された現在の給気風量がＱＬよりも大きい場合（ステップＳ１０５のＮｏ方向）、コントローラ１０が所定の速度（後述する）で設定風量を減少させるようになっている（ステップＳ１０６）。なお、ステップＳ１０４において、塵埃数ＤがＤＬよりも大きかった場合には（ステップＳ１０４のＮｏ方向）、給気風量の変更は行われず、そのままの風量で引き続き換気が行われる。

このように、給気風量に対して、作業領域１６内の塵埃数Ｄに応じたヒステリシス制御を行うことで、運転モードの頻繁な切り替えを避けることができ、例えばモータダンパ８等の動物飼育室用換気設備１００の耐用年数を長期化させることができる。

ここで、上記ステップＳ１０３及びステップＳ１０６における「所定の速度」について、図４を参照しながら説明する。図４は、動物飼育室用空調設備１００における、時間に対する風量の変化を表すグラフであり、（ａ）は運転モード２から運転モード１への切り替え時を表すグラフ、（ｂ）は運転モード１から運転モード２への切り替え時を表すグラフである。

図４（ａ）に示すグラフにおいては、運転モード２（給気風量ＱＬ）で運転中、時刻ｔ１になった時点で運転モード１への切り替えが行われ、時刻ｔ２で給気風量ＱＨの定常状態になっている。このグラフにおける時刻ｔ１〜ｔ２では、傾きが＋Ｃ１（定数）の直線となっている。即ち、動物飼育室用換気設備１００においては、給気風量はランプ関数の如く変化するようになっている。一方で、図４（ｂ）に示すグラフにおいては、運転モード１（給気風量ＱＨ）で運転中、時刻ｔ４になった時点で運転モード２への切り替えが行われ、時刻ｔ５で給気風量ＱＬの定常状態になっている。このグラフにおける時刻ｔ４〜ｔ５では、傾きが−Ｃ２（直線）となる直線となっている。即ち、給気風量が減少する際にも、給気風量がランプ関数の如く変化するようになっている。そして、このような給気風量のランプ関数様変化を、「所定の速度」での変化と言うものとする。

さらに、上記のように時刻ｔ１〜ｔ２及びｔ４〜ｔ５においては、所定の速度で徐々に給気風量を変化させているが、このように徐々に給気風量を変化させることにより、動物飼育室１内の圧力が大きく変化することを防止することができる。そのため、急激な圧力変化による塵埃等の飛散をより確実に防止することができる。

上記のＣ１及びＣ２の値は、動物飼育室１の圧力、給気風量、動物飼育室１の室容積、給気ダクト４及び排気ダクト５の径及び長さ、モータダンパ８，１１、給気ファン２ｄ及び排気ファン３の応答性等に拠って異なるため一概には言えない。ただし、通常はモータダンパの開度変化は数秒〜数十秒の時間をかけて行われる。そして、その結果、動物飼育室内の圧力が安定するまでに、通常は数十秒〜数分を要する。従って、動物飼育室用空調設備１００においては、それよりも長い数分〜十数分程度の時間をかけて開度を変化させている。このようにすることで、動物飼育室１内の圧力を維持しつつ運転モードを切り替えることができる。

つまり、このように給気風量を所定の速度で変化させることにより、動物飼育室１（具体的には作業領域１６）内の圧力を一定若しくは略一定に維持したまま、運転モードを切り替えることができる。従って、動物飼育室１内の圧力の急激な変化を防止することができ、上記各室間の瞬間的な圧力関係の逆転を確実に防止でき、例えば後室から動物飼育室への塵埃等の侵入をより確実に防止することができる。

なお、時刻ｔ３については、後述する人感センサを設けた場合のフローチャートで説明する。

次に、センサ１４が人感センサの場合を、図４及び図５を参照しながら動物飼育室用空調設備１００の動作を説明する。図５は、動物飼育室用空調設備１００における、動物飼育室１内の作業者の有無に応じて風量を変化させる際のフローチャートである。

図５に示すように、はじめに、人感センサによって作業領域１６における作業者の有無が確認される（ステップＳ２０１）。人感センサが作業者の存在を検知するタイミングはいつでもよい。即ち、作業領域１６を常に監視し続けてもよいし、所定間隔で監視し作業者の有無を検知するようにしてもよい。そして、人感センサが作業者の存在を検知した場合（ステップＳ２０１のＯＮ方向）、ステップＳ２０２へと進む。ステップＳ２０２及びステップＳ２０３は、上記のステップＳ１０２及びステップＳ１０３と同様であるため、その説明を省略する。

一方、作業者が動物飼育室１（具体的には作業領域１６）から退室し、人感センサがオフになった場合（ステップＳ２０１のＯＦＦ方向）、コントローラ１０が所定の時間経過したか否かを判断する（ステップＳ２０４）。この時点では、直前まで作業領域１６に作業者が存在していたため、運転モードは「１」（即ち給気風量がＱＨ）となっている。従って、コントローラ１０は、給気風量がＱＨの状態で、作業者の退室後所定時間が経過したか否かを判断する。所定時間が経過した場合（ステップＳ２０４のＹｅｓ方向）、ステップＳ２０５に進む。この「所定時間」とは、図４（ｂ）における、時刻ｔ３〜ｔ４を表す。なお、ステップＳ２０５及びステップＳ２０６は、上記のステップＳ１０５及びステップＳ１０６と同様であるため、その説明を省略する。

このように、動物飼育室用空調設備１００においては、「所定時間が経過したか否か」を判断するステップＳ２０４を設ける、つまり、図４（ｂ）において時刻ｔ３に作業者が退室後、時刻ｔ４で運転モードの切り替えを行うことにようにする。これにより、例えば作業者が動物飼育室１から退室した直後に再び入室した場合等における頻繁な運転モードの切り替えを避けることができる。従って、例えばモータダンパ８等の動物飼育室用空調設備１００の耐用年数を長期化することができる。

また、通常は、作業者が退室した場合でも、暫くの間は作業領域１６内に塵埃等が大量に存在する状態である。従って、作業者が退室した後でも、所定時間が経過するまで運転モードを変更しない、即ち、給気風量を作業者が存在するときの同程度に維持することで、このような大量の塵埃等を迅速に外部へ排出することができる。

なお、動物飼育室用空調設備１００においては、ステップＳ２０４に加えて、給気風量の変更を所定の速度で行っている。つまり、運転モードが例えば「１」から「２」に切り替わっても給気風量が急激に変化することはない。従って、図４（ｂ）に示す時刻ｔ４〜ｔ５の間で、例えば作業者が動物飼育室１から退出した後でも暫くの間は大風量で換気することができ、発生した塵埃等をより確実かつ迅速に外部に排出することができる。

〔ラック領域１７内の換気〕
次に、動物飼育室１内のラック領域１７内の換気について説明する。
上記のように、作業領域１６においては、作業領域１６内の塵埃数や作業者の有無によって、給気風量を制御している。しかしながら、動物飼育室用空調設備１００におけるラック領域１７では、給気風量が常に一定量（好ましくは例えば上記のＱＨと同程度）となるように制御される。

その理由は、ラック領域１７には動物が飼育されており、例えば動物の排泄物に由来するアンモニア等のにおい成分が発生するため、悪臭防止のためこのようなにおい成分を迅速に外部へ排出することが特に好ましいためである。また、動物の呼吸に伴う十分な酸素の供給及び二酸化炭素の排出等を行う必要もあるため、十分な換気をラック領域１７に対して行うことが特に好ましいためでもある。さらには、動物が飼育されるために好適な温度及び湿度を維持するため、ラック領域１７内での過度の温度分布の偏り及び過度の湿度分布の偏りが発生しにくいように、できるだけ大風量で換気することが特に好ましいためでもある。

＜効果＞
本発明者らの検討によると、例えば３４０個のケージを設置した動物飼育室の場合、動物飼育室内で作業者が作業をする時間は１週間あたり５時間〜１０時間程度、また、９００個のケージを設置した動物飼育室の場合、１週間あたり１０時間〜１５時間程度であることがわかった。即ち、動物飼育室内で作業者が実際に作業を行う時間は１週間あたり１０％程度以下であり、残りの９０％以上の時間は動物飼育室内に作業者がいない状態、即ち作業者に起因する塵埃等が発生していない状態である。さらに、本発明者らの検討によると、動物飼育室内で発生する塵埃等の多くは作業者による作業に起因するものであることもわかった。従って、塵埃等が発生していない時間帯においても、塵埃等を発生させる作業者が作業をしている時間帯と同程度の給気風量とすることは、エネルギ消費量が過剰なものとなる。

しかしながら、動物飼育施設用空調設備１００においては、動物飼育室１内の作業領域１６では所定の条件を満たすときに給気風量を変更して換気を行うように制御するとともに、ラック領域１７では常に一定の給気風量で換気を行うように制御している。従って、作業者に起因して発生する塵埃等を迅速に外部へ排出できるとともに、作業者が不在の時間帯には給気風量を減少させることにより省エネルギ化を図ることができる。

具体的には、作業領域への給気風量を減少させることができるため、例えば冷却コイル２ａ、加熱コイル２ｂ、加除湿ユニット２ｃ等の利用頻度を低減することができるため、これらが要するエネルギを削減し、以って動物飼育室用空調設備１００全体の省エネルギ化を図ることができる。また、このような制御を作業領域１６で行う一方でラック領域１７では常に一定の給気風量で換気が行われているため、好適に動物を飼育することができる。

＜変更例＞
以上、本実施形態に係る動物飼育室用空調設備及び動物飼育室用空調方法を具体例を挙げて説明したが、本実施形態に係る動物飼育室用空調設備は、本発明の要旨を損なわない範囲で任意に変更して実施可能である。

例えば、動物飼育室用空調設備１００は、換気手段として第１換気手段１及び第２換気手段５２が備えられる構成としているが、例えば図６に示すように、単独の換気手段によって動物飼育室１が換気される構成としてもよい。図６は、第２実施形態に係る動物飼育室用空調設備としての動物飼育室用空調設備２００を示す図である。図６において、図１と同様の符号を付すものは図１と同様のものを表すものとし、その詳細な説明を省略する。

動物飼育室用空調設備２００は、第２換気手段５２等を備えておらず、代わりに、第１換気手段２からラック領域１７への給気を制御するモータダンパ６４及び圧力計６５が設けられている。そして、モータダンパ６４及び圧力計６５は、第１換気手段２とラック領域１７とを連通する給気ダクト４の途中に設けられている。

動物飼育室用空調設備２００においても、動物飼育室用空調設備１００における制御方法において説明した方法と同様の方法で換気制御される。具体的には、第１換気手段２から給気される給気風量をモータダンパ６４によって制御することにより行われる。一台の換気手段のみで動物飼育室１全体の換気を行うため、第１換気手段２が給気可能な空気量（つまり、給気ファン２ｄの運転量）に余裕がある場合には換気手段を一台のみ設ければよいため、動物飼育室用空調設備の建設時の低コスト化及びメンテナンスが簡便になるという利点がある。

また、例えば、図１に示す動物飼育室用空調設備１００を適用している動物飼育室１は間仕切り２０で分割されたもののとなっているが、動物飼育室１は間仕切りで必ずしも分割されていなくてもよい。即ち、ラック領域１７が、例えば透明な樹脂板からなるケース等にケージ１８等が収容されて形成されてもよい。そして、このケース（つまりラック領域１７）に吹出口及び吸込口が設けられることにより、間仕切り２０で動物飼育室１を分割することなく、第１実施形態に係る動物飼育室用空調設備と同様に、好適に動物を飼育することができる。

さらに、例えば、作業台１２付近で作業者が作業を行うことが多いため、塵埃等の発生量が作業台１２付近で特に多いことに鑑み、作業領域１６に設けられる吸込口７の他にも、作業台２１にも吸込口を設けてもよい。このようにして、作業領域１６内に存在する塵埃等をより確実に外部に排出することができる。

また、例えば、吸込口７から排気された空気から塵埃等を除去した空気を、給気ダクト４を流れる空気に合流させて循環させてもよい。このようにすることで、既に温度や湿度が調整された空気を用いるため改めて調整する必要が必ずしも無く、よりいっそうの省エネルギ化を図ることができる。

１ 動物飼育室（室）
２ 第１換気手段（換気手段）
１４ センサ（塵埃センサ及び／又は人感センサ）
１６ 作業領域
１７ ラック領域
１８ ケージ
１９ ラック
５２ 第２換気手段（換気手段）
１００ 動物飼育室用空調設備
２００ 動物飼育室用空調設備

Claims (7)

1. 動物が飼育される室内の換気を行う動物飼育室用空調設備であって、
   人の前記室への入室及び前記室からの退室を直接又は間接に検知するセンサと、
   前記室内の換気を行う換気手段と、
   前記センサが人の前記入室を検知したときには、所定の第１の風量で前記換気手段が換気を行い、
   前記センサが人の前記退室を検知したときには、前記第１の風量よりも少ない風量である所定の第２の風量で前記換気手段が換気を行う換気制御手段と、
   を備える
   ことを特徴とする、動物飼育室用空調設備。
2. 前記センサは少なくとも、前記室内の人の存在を検知する人感センサである
   ことを特徴とする、請求項１に記載の動物飼育室用空調設備。
3. 前記センサは少なくとも、前記室内の塵埃数を測定する塵埃センサであり、
   前記塵埃数が所定の第１の塵埃数以上となった場合に、前記入室を検知した時の前記第１の風量で前記換気手段が換気を行い、
   前記塵埃数が前記第１の塵埃数以下の所定の第２の塵埃数を下回った場合に、前記退室を検知した時の前記第２の風量で前記換気手段が換気を行うように構成されている
   ことを特徴とする、請求項１又は２に記載の動物飼育室用空調設備。
4. 前記第１の風量から前記第２の風量まで、若しくは、前記第２の風量から前記第１の風量まで、給気風量を所定の速度で変化させるように構成されている
   ことを特徴とする、請求項１〜３の何れか１項に記載の動物飼育用空調設備。
5. 前記人が作業を行う作業領域と、前記動物が収容されるケージが設置されるラック領域と、に区画されている前記室内において、
   前記作業領域と前記ラック領域とは独立して換気が可能になるように換気手段を備え、
   前記作業領域においては、前記センサの検出結果に基づいて換気が行われ、
   前記ラック領域においては、前記センサの検出結果に関らず所定の給気風量で換気が行われるように構成されている
   ことを特徴とする、請求項１〜４の何れか１項に記載の動物飼育室用空調設備。
6. 動物が飼育される室内における動物飼育室用空調方法であって、
   人の前記室への入室及び前記室からの退室を直接又は間接に検知するセンサと、前記室内の換気を行う換気手段と、を備え、
   前記センサが人の前記入室を検知したときには、所定の第１の風量で前記換気手段が換気を行い、
   前記センサが人の前記退室を検知したときには、前記第１の風量よりも少ない風量である所定の第２の風量で前記換気手段が換気を行う
   ことを特徴とする、動物飼育室用空調方法。
7. 前記第１の風量から前記第２の風量まで、若しくは、前記第２の風量から前記第１の風量まで、給気風量を所定の速度で変化させる
   ことを特徴とする、請求項６に記載の動物飼育用空調方法。

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