JP2702234B2 - 室内換気システム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、動物飼育室などの室内を換気するためのシ
ステムに関する。

［従来の技術］ 実験動物を飼育する動物飼育室においては、複数段の
棚板によって仕切られた複数段の配置スペースを有する
ラックを室内の両側に配置し、各段の配置スペースに動
物を配置し、両側のラックの間に形成された作業空間に
て作業を行うようになっている。このような動物飼育室
においては、臭気、塵埃、微生物などの制御の必要か
ら、一般に全外気方式の室内換気システムが採用され、
頻繁な換気が行なわれている。

このような室内換気システムとしては、近年動物によ
るアレルギーの発生或いは発癌性試験における作業者へ
の危険性などが報告されていることもあって、動物飼育
室内に吹出した空気を作業空間側からラック内を通して
排気側へ一方向に流すことに重点をおいた給・排気方式
の室内換気システムが提案され、採用されるに至ってい
る。

第７図は、このような動物飼育室の室内換気システム
を示す図であり、第８図は第７図のシステムの右側半分
の気流分布図である。第７図に示すように、動物飼育室
１内の両側には、ラック２が配置されている。各ラック
２は５段の棚板2a〜2eを有しており、この棚板2a〜2eを
仕切りとして、上下方向に４段の配置スペース3a〜3dが
形成されている。両側のラック２の間には、給気側作業
空間４が形成されており、この給気側作業空間４の天井
面の中央に、吹出口５が設けられ、動物飼育室１内に清
浄な空気を送り込むようになっている。また、各ラック
２の背面とこれに対向する壁面との間には、給気側作業
空間４よりも狭い排気側空間６が形成されており、この
排気側空気６の側壁面の下方に、吸込口７が設けられ、
動物飼育室１内の空気を吸込み、外部に排気するように
なっている。

以上のような室内換気システムにおいては、外部から
吹出口５を介して給気側作業空間４に清浄な空気を送り
込むと同時に、吸込口７から排気側空間６の空気を吸込
んで外部に排気することにより、動物飼育室１内に送り
込まれた空気が、給気側作業空間４からラック２の各段
の配置スペース3a〜3dに分流し、排気側空間６に流れ込
むという一連の気流が生じ、この気流によって、動物飼
育室１内の汚れた空気、特にラック２部分の汚れた空気
を清浄な空気に置換えることができる。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、第７図の室内換気システムにおいては、第
８図の気流分布図にも示すように、ラック２の背面下方
から動物飼育室１の壁面を伝って排気側空間６の上部に
向かう気流8aが発生し、上昇した空気が、さらに天井面
を伝って再び給気側作業空間４に流れる（気流8b）こと
により、ラック２各段の配置スペース3a〜3dから送り出
された汚れた空気が再び給気側作業空間３に流れ易いた
め、換気効率が低下してしまう。従って、室内の有効な
換気を行うためには、このような換気効率の低下分だ
け、換気量を増大させなければならず、この結果、給気
および排気用の送風機、ダクトその他の設備が大型化し
てしまう。

また、第７図及び第８図に示すように、吹出口５から
送り込まれた空気は、床面に下降する気流8cとなり、ラ
ック２の下段の配置スペース3d内を通って（気流8d）、
排気側空間６を上昇する前記の気流8aとなるため、ラッ
ク２の下段部において高速の気流8dを生ずる一方、ラッ
ク２の最上段部の配置スペース3aにおいては、空気がほ
とんど停滞してしまい、図中破線で示すような気流のデ
ッドゾーンS₁を生じ、室内の換気効率の格差という欠点
を生じてしまう。この結果、ラック２の下段の配置スペ
ース3dにおいては換気効率が極めて高いのに対し、上段
の配置スペース3aにおいては、極めて換気効率が悪くな
るというように、ラック２各段の配置スペース3a〜3dの
気流分布が極めて不均一となるため、各段の換気効率が
極めて不均一となる。一方、室内全体の有効な換気を行
うに当たっては、換気効率の悪い所に合せて全体の換気
量を調製しなければならないので、このように著しく換
気効率の悪い部分（上段の配置スペース3a）があると、
結局室内全体の換気量を大幅に増大しなければならなく
なる。

さらに、給気および排気用の送風機やダクトその他の
設備を小型化するにあたっては、室内に発熱するものが
ある時のように、必要換気量に比べて、室内冷却負荷に
対応する給気量が多い場合、室内に送り込む空気と室内
の空気との温度差を大きくすることにより、換気量を縮
小することが考えられる。

しかしながら、第８図の室内換気システムにおいて
は、送り込む空気と室内の空気との温度差を大きくして
も、気流の速度は速くなるものの、ラック２各段の配置
スペース2a〜3dの気流分布が均一でないため、各段の温
度差が大きくなるだけであり、結局、換気量を小さくす
ることはできず、送風機やダクトなどの各種設備を小型
化することは難しい。

以上のような欠点を改善する方式として、従来、第９
図に示すように、給気側作業空間４とラック２との間に
間仕切り９を設けて、ラック２各段の配置スペース3a〜
3dを通過した空気が再び給気側作業空間４に流れないよ
うにすることで換気効率を向上させる技術が提案されて
いるが、この場合には、間仕切り９を設ける分だけ構成
が複雑化し、コスト面において実用性に難がある。

本発明は、以上のような従来技術の課題を解決するた
めに提案されたものであり、その目的は、簡略な構成の
改善によって気流分布の均一化を図り、室内全体の換気
効率を向上して換気量を必要最小限に低減可能とし、小
型・簡略で実用性に優れた室内換気システムを提供する
ことである。

［課題を解決するための手段］ 本発明による室内換気システムは、複数段の棚板を有
するラックを室内の両側に配置し、両側のラックの間
に、作業を行う給気側作業空間を設け、この給気側作業
空間の天井面に、清浄な空気を送込む吹出口を設け、各
ラックの背面とこれに対向する壁面との間には、給気側
作業空間よりも狭い排気側空間を設け、この排気側空間
の一部に、室内の空気を吸込み外部に排気する吸込口を
設けることを基本的構成とする室内換気システムにおい
て、吸込口を、ラックの背面に対向する壁面に、ラック
の最上段の棚板と上から２段目の棚板との間の高さに配
置し、且つラックを、少なくとも吹出口の直下に突出し
ない位置に配置し、さらに、ラックの背面とこれに対向
する壁面との間の寸法を、吸出口中央から壁面に至る寸
法の10〜15％としたことを特徴としている。

また、吸込口を、ラックの背面に沿ってその一端から
他端までの全体をほぼカバーするように設けると共に、
吹出口を複数個とし、これらの吹出し口を、ラックの対
向面に沿って任意の間隔をおいて並べて配置した場合に
は、吹出口から送り込む空気の速度を、吹出口の設けら
れていない空間に対向する部分のラック最上段上面と天
井面との間に形成される空間に、壁面側から中央側に向
かう流れを生じさせるような速度に設定するものであ
る。

［作用］ 以上のような構成を有する本発明においては、吸込口
をラックの最上段の棚板と上から２段目の棚板との間の
高さに配置したことにより、ラックの背面下方から壁面
を伝って排気側空間の上部に向かう上昇気流、即ち、ラ
ック各段の配置スペースを通過した空気を、再び給気側
作業空間に戻すことなく吸込口から外部に確実に排気で
きるため、換気量の無駄をなくし、換気効率を向上でき
る。

また、このような吸込口の配置構成により、気流のデ
ッドゾーンを生じ易いラック最上段の配置スペースに、
直接吸込口に流れる気流を発生でき、従って、ラック各
段の配置スペースの気流分布を均一化できるため、室内
全体の換気効率を向上して換気量を必要最小限に低減で
きる。

さらに、このように気流分布を均一化できることか
ら、必要換気量に比べて室内冷却負荷に対応する給気量
が多い場合、室内に送り込む空気と室内の空気との温度
差を大きくすることによって、機器やダクトを小型化で
きる利点もある。

ところで、以上のように吸込口を配置しても、ラック
が吹出口の真下に突出していると、この突出部分が吹出
口から下降する気流の障害となり、安定した気流分布が
得られなくなる恐れがある。また、ラックの背面とこれ
に対向する壁面との間の寸法が、吹出口中央から壁面に
至る寸法の10％未満であると、排気側空間が狭すぎて、
充分な気流を発生させることが困難となり、15％を越え
た場合には、ラック下段部からラック背面を上昇する気
流がラック各段の空気を誘引できなくなり、ラック上段
部にデッドゾーンを生じ易くなり、均一な気流分布を得
られなくなるという不具合がある。

これに対し、本発明においては、ラックを少なくとも
吹出口の直下に突出しない位置に配置し、且つラックの
背面とこれに対向する壁面との間の寸法を、吹出口中央
から壁面に至る寸法の10〜15％としているため、均一な
気流分布が得られる。

また、吹出口を複数個とし、これらの吹出し口を、ラ
ックの対向面に沿って任意の間隔をおいて並べて配置し
た場合には、複数個の吹出口から送り込まれ、下降した
空気が、吹出口のない空間において大きな上昇気流とな
るため、この気流の影響により、この上昇気流に面する
部分のラックに気流のデッドゾーンを生じ、換気効率が
低下する欠点を生じる。この場合、吸込口を下部に設け
ていた従来技術においては、改善の余地がなかったが、
吸込口をラックの最上段部に設けた本発明によれば、吸
込口をラックの背面に沿ってその一端から他端までの全
体をほぼカバーするように設け、且つ問題となる部分の
ラックの上方に、壁面側から中央側に向かう流れを生じ
させることで、同部のラックにおいても、充分な気流を
生じさせることができる。即ち、本発明においては、吹
出口から送込む空気の速度を、吹出口の設けられていな
い空間に対向する部分のラック最上段上面と天井面との
間に形成される空間に、壁面側から中央側に向かう流れ
を生じさせるような速度に設定することにより、ラック
部分に気流のデッドゾーンを生じることがなくなり、均
一な気流を発生できるため、充分な換気効率を得られ
る。

［実施例］ 以下に、本発明による室内換気システムを動物飼育室
の室内換気システムに適用した一実施例を、第１図乃至
第３図を参照して具体的に説明する。ここで、第１図は
第２図のＡ矢視断面図、第２図は平面図、第３図は第２
図のＢ矢視断面図である。なお、第７図乃至第９図に示
した従来技術と同一部分には同一符号を付している。

まず、第１図に示すように、本実施例の基本構成は、
第７図に示した従来技術と同様である。即ち、動物飼育
室１内の両側には、ラック２が配置され、各ラック２は
５段の棚板2a〜2eを有し、この棚板によって４段の配置
スペース3a〜3dを形成されている。両側のラック２の間
及び各ラック２の背面には、幅の広い給気側作業空間４
と、幅の狭い排気側空間６とがそれぞれ形成されてお
り、給気側作業空間４の天井面には、吹出口５が設けら
れている。

そして、本実施例においては、ラック２の背面に対向
する壁面に、ラック２の最上段の棚板2aから２段目の棚
板2bに至る高さで吸込口７が配置されている。そして、
第２図及び第３図に示すように、吸込口７は、ラック２
の背面に沿ってその一端から他端までの全体をほぼカバ
ーするように設けられており、また、吹出口５は、２個
とされ、ラック２の対向面に沿い、間隔ｌをおいて並べ
られている。

このような構成を有する本実施例においては、第１図
及び第４図（第１図の右側半分を示す気流分布図）に示
すように、気流分布が均一化されている。即ち、ラック
２の背面下方から壁面を伝って排気空間６の上部に向か
う上昇気流8aは、吸込口７が下方に配置されていた従来
技術においては、そのまま天井面を伝って給気側作業空
間４に流れ込み、換気効率が低下する欠点があったが、
吸込口７をラック２最上段部の高さに合せた本実施例に
おいては、ラック２各段の配置スペース3a〜3dを通過し
た空気を、再び給気側作業空間に戻すことなく吸込口７
から外部に排気できるため、従来技術に比べて換気量の
無駄がなくなり、換気効率を向上できる。

また、従来技術においては、第７図及び第８図に示す
ように、ラック２の上段の配置スペース3aに図中破線で
示すような気流のデッドゾーンS₁を生じていたが、最上
段の配置スペース3aの高さに吸込口７を配置した本実施
例においては、第４図に示すように、最上段の配置スペ
ース3aに、直接吸込口７に流れる気流8eを確実に発生で
きるため、同部の換気効率を大幅に向上できる。従っ
て、本実施例においては、ラック２の各段の気流分布を
均一化して各段の換気効率を均一化できるため、動物飼
育室１内全体の換気効率を向上して換気量を必要最小限
に低減できる。この結果、給気および排気用の送風機、
ダクト、そのほかの設備を小型化できる。

さらに、必要換気量に比べて室内冷却負荷に対応する
換気量が多い場合、送風機やダクトなどの各種設備を小
型化するにあたって、室内に送り込む空気の温度を室内
の空気の温度よりも低くし、この温度差を大きくするこ
とにより、換気量を小さくすることが望まれていたにも
拘らず、気流分布の不均一な従来技術において、このよ
うな温度差による換気量の縮小効果が期待できなかった
ことは前述の通りである。これに対し、気流分布を均一
化可能な本実施例においては、温度差の大きな空気を送
り込むことにより、換気量を縮小化できるため、機器や
ダクトなどの各種設備をさらに小型化できる。第５図
は、このように、大きな温度差を設けた場合における動
物飼育室１内の気流分布図（第１図の右側半分）であ
る。

一方、第９図に示す従来技術においては、間仕切り９
を設ける分だけ構成が複雑化する欠点があったが、本実
施例は吸込口７の配置を代えただけであるため、構成が
簡略であり、実用性に優れている。

また、本実施例のように、２個の吹出口５を、ラック
２の対向面に沿い、間隔ｌをおいて並べるような構成と
すると、２個の吹出口５から送り込まれ、下降した空気
が、吹出口のない空間（第２図中S₂）において大きな上
昇気流となるため、この気流の影響により、この上昇気
流に面する部分のラック２が気流のデッドゾーンとな
り、換気効率が低下する欠点を生じる。この場合、吸込
口を下部に設けていた従来技術においては、改善の余地
がなかったが、本実施例では、吸込口７をラック２の最
上段部に、ラック２の背面に沿ってその一端から他端ま
での全体をほぼカバーするように設けているため、吹出
口５から送り込む空気の速度を調節することにより、簡
単に当該部分のラック２に充分な気流を発生させること
ができる。即ち、本実施例においては、２個の吹出口５
から送込む空気の速度を、問題となる部分のラック２の
最上段の棚板2aよりも上方の空間に、壁面側から中央側
に向かう流れを生じさせるような速度に設定することに
より、第６図に示すように、同部分のラック２に充分な
気流を発生できる。ここで、第６図は、第２図のＣ矢視
断面図の右側半分を示す気流分布図である。

なお、本発明は前記実施例に限定されるものではな
く、例えば、ラックの配置スペースの段数やラックの高
さ、吹出口の数などは適宜選択可能である。また、本発
明は動物飼育室の換気システムに限定されるものではな
く、同様のラックを有し、同様に一方向の気流による換
気が必要な各種作業室一般の換気システムとして広く適
用可能である。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明においては、排気側空間
の吸込口を、ラックの背面に対向する壁面に、ラックの
最上段部分の位置とほぼ同じ高さで配置するという簡単
な配置構成の改良により、従来不均一であった気流分布
の均一化を実現し、室内全体の換気効率を大幅に向上で
きるため、必要最小限の換気量で室内の充分な換気を行
い得る、小型・簡略で実用性に優れた室内換気システム
を提供できる。

また、必要換気量に比べて室内冷却負荷に対応する給
気量が多い場合、室内に送り込む空気と室内の空気との
間に大きな温度差をもたせれば、換気量をさらに縮小で
き、各種設備を一層小型化できる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は本発明による室内換気システムの一
実施例を示す図であり、第１図は第２図のＡ矢視断面
図、第２図は平面図、第３図は第２図のＢ矢視断面図、
第４図及び第５図は第１図の右側半分を示す気流分布図
であり、第４図は温度差を設けない場合、第５図は大き
な温度差を設けた場合、第６図は第２図のＣ矢視断面図
の右側半分を示す気流分布図である。第７図は従来の室
内換気システムの一例を示す断面図、第８図は第７図の
右側半分を示す気流分布図、第９図は従来の異なる室内
換気システムを示す断面図である。 １……動物飼育室、２……ラック、2a〜2e……棚板、3a
〜3d……配置スペース、４……給気側作業空間、５……
吹出口、６……排気側空間、７……吸込口、8a〜8e……
気流、９……間仕切り。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数段の棚板を有するラックを室内の両側
   に配置し、両側のラックの間に、作業を行う給気側作業
   空間を設け、この給気側作業空間の天井面に、清浄な空
   気を送込む吹出口を設け、各ラックの背面とこれに対向
   する壁面との間には、給気側作業空間よりも狭い排気側
   空間を設け、この排気側空間の一部に、室内の空気を吸
   込み外部に排気する吸込口を設けた室内換気システムに
   おいて、 前記吸込口を、ラックの背面に対向する壁面に、ラック
   の最上段の棚板と上から２段目の棚板との間の高さに配
   置し、且つ前記ラックを、少なくとも吹出口の直下に突
   出しない位置に配置し、さらに、ラックの背面とこれに
   対向する壁面との間の寸法を、吹出口中央から壁面に至
   る寸法の10〜15％としたことを特徴とする室内換気シス
   テム。
2. 【請求項２】吹出口を複数個とし、これらの吹出口を、
   ラックの対向面に沿って任意の間隔をおいて並べて配置
   してなる特許請求の範囲第１項記載の室内換気システム
   において、 吸込口を、ラックの背面に沿ってその一端から他端まで
   の全体をほぼカバーするように設け、且つ、吹出口から
   送り込む空気の速度を、吹出口の設けられていない空間
   に対向する部分のラック最上段上面と天井面との間に形
   成される空間に、壁面側から中央側に向かう流れを生じ
   させるような速度に設定したことを特徴とする室内換気
   システム。