JP6822744B2 - エアカーテン装置 - Google Patents

Description

本発明は、通路空間を互いに逆方向に横断する２つのエア循環流によって形成されるエアカーテンによって室内空間と室外とを遮断するエアカーテン装置に関するものである。

従来、衛生的に管理された食品工場等においては、室内空間の出入口（開口部）から虫や塵埃等の室内空間への侵入を防ぎつつ、出入口の人や物（原料）の通過を許容するための手段としてエアカーテン装置が用いられている。この種のエアカーテン装置に関しては、例えば特許文献１に提案がなされている。ここで、特許文献１において提案されたエアカーテン装置の概要を図１２に基づいて以下に説明する。

即ち、図１２は特許文献１において提案されたエアカーテン装置の基本構成を示す斜視図であり、図示のエアカーテン装置１０１は、室内空間Ｓ１と室外Ｓ２とを連通させる開口部に形成された通路空間Ｓの左右の側壁に沿って立設されたユニット１０２，１０３を備えている。

上記各ユニット１０２，１０３は、同じ構成を有しており、その相対向する面には、縦方向に細長い矩形のエア吸引口１０４，１０５とエア吹出口１０６，１０７が通路空間Ｓの奥行方向に隣接してそれぞれ形成されている。ここで、一方（図１２の左側）のユニット１０２のエア吸引口１０４は、通路空間Ｓを挟んで他方（図１１の右側）のユニット１０３のエア吹出口１０７に対向し、一方のユニット１０２のエア吹出口１０６は、通路空間Ｓを挟んで他方のユニット１０３のエア吸引口１０５に対向している。

又、各ユニット１０２，１０３内には、各エア吸引口１０４，１０５から吸引したエアの流れ方向を水平方向に１８０°反転させて各エア吹出口１０６，１０７から吹き出すエア流路１１４，１１５がそれぞれ形成されている。尚、図示しないが、各ユニット１０２，１０３内には、複数のファンが上下方向に配列されて収容されている。

而して、左右の各ユニット１０２，１０３内に収容されたファンが駆動されると、例えば一方のユニット１０２の吸引口１０４から吸引されたエアは、エア流路１１４内で流れ方向が水平方向に１８０°反転され、ファンによってエア吹出口１０６から他方のユニット１０３のエア吸引口１０５に向かって吹き出され、他方のユニット１０３に向かうエア循環流Ｘを形成する。又、他方のユニット１０３の吸引口１０５から吸引されたエアは、エア流路１１５内で流れ方向が水平方向に１８０°反転され、ファンによってエア吹出口１０７から一方のユニット１０２のエア吸引口１０４に向かって吹き出され、一方のユニット１０２に向かうエア循環流Ｙを形成する。従って、両ユニット１０２，１０３間において通路空間Ｓを互いに逆方向に横断する２つのエア循環流Ｘ，Ｙによってエアカーテンが形成され、このエアカーテンによって室内空間Ｓ１と室外Ｓ２とが遮断される。

ここで、例えば一方のユニットのエア吸引口付近の部分側断面を図１３（ａ），（ｂ）に示すが、ユニット内には、当該ユニットに吸引された虫を捕獲するための捕虫ネット１１９が設けられており、この捕虫ネット１１９で捕獲した虫がファンの停止時に外に逃げないようにするためにエア吸引口に複数のダンパ１０９が設けられることがある。

上記各ダンパ１０９は、上端の軸１１６を中心として上下に回動するものであって、ファンの稼動時には、吸引されるエアの風圧によって図１３（ａ）に示すように軸１１６を中心として上方（図示矢印方向）に回動してエア吸引口を開き、エアのエア吸引口への吸引を可能とする。そして、ファンが停止してエアが流れなくなると、ダンパ１０９は、自重によって軸１１６を中心として下方へと回動し、図１３（ｂ）に示すようにエア吸引口を閉じて該エア吸引口からの虫の逃げ出しを防ぐ。

特開２００７−２７８５７７号公報

しかしながら、図１３（ａ），（ｂ）に示すダンパ１０９にあっては、ダンパ１０９が重い場合には、風圧によって該ダンパ１０９を全開状態へと開くことは困難であり、図１３（ｃ）に示すように、ダンパ１０９が半開き状態となった場合には、エア吸引口へと吸引されるエアの流れが矢印で示すように下方へ曲げられ、ユニット内にエアの下方に向かう偏流が発生する。このような偏流が発生すると、通路空間におけるエア循環流によるエアカーテン効果が低下し、室内空間と室外との遮断効率も低下するという問題が発生する。このため、各ダンパ１０９のサイズを小さくして軽くする必要があるが、このように各ダンパ１０９のサイズを小さくすると、ダンパ１０９の個数が多くなってコストアップを招くという問題が発生する。

又、ダンパを上下に回動して開閉するものから、水平面内で左右に回動して開閉するものとすることが考えられるが、このようなダンパでは、風圧によって容易に開くことができる反面、自重によって自動的に閉じることができないという問題がある。

本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、稼動時にはダンパが風圧によって確実に開くとともに、停止時にはダンパが自重によって確実に閉じるエアカーテン装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明は、室内空間と室外とを連通させる開口部に形成された通路空間の左右の側壁に沿ってユニットをそれぞれ立設し、
各ユニットにエア吸引口とエア吹出口を前記連通空間の奥行方向に隣接してそれぞれ形成するとともに、前記通路空間を挟んで一方のユニットのエア吸引口を他方のユニットのエア吹出口に対向させ、一方のユニットのエア吹出口を他方のユニットのエア吸引口に対向させ、
前記各ユニット内に、前記エア吸引口から吸入ゾーンに吸引したエアの流れ方向を反転ゾーンにて水平方向に１８０°反転させて吹出ゾーンの前記エア吹出口から吹き出すエア流路を形成し、
前記各ユニットのエア吸引口に、風圧で開き自重で閉じるダンパを配置し、
両ユニット間において前記通路空間を互いに逆方向に横断する２つのエア循環流によって形成されるエアカーテンによって前記室内空間と室外とを遮断するエアカーテン装置において、
前記各ユニットの吸入ゾーンを、矩形ボックス状の複数の吸入パーツを上下に積み重ねて構成し、各吸入パーツの正面に、上下方向に細長い複数の前記エア吸引口を開口させ、
前記各エア吸引口を開閉する上下方向に長い縦長の前記ダンパを、前記エア吸引口の幅方向中心を境としてこれの左右に２つ配置し、その左右何れか一方の縦方向の軸を中心として水平面内で左右に回動するよう構成するとともに、垂直に対してエア吸引方向に所定角度傾斜させて配置し、
前記各ダンパの左右端の一方をコの字状に屈曲させてこれに、当該ダンパの全開角度を規制するストッパを設け、他方をＬ字状に屈曲させてこれに、当該ダンパの全閉状態を維持するためのパッキンを設けたことを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記ダンパを前記エア吸引口の幅方向中心を境としてこれの左右に２つ配置し、各ダンパの左右端の一方をコの字状に屈曲させてこれに、当該ダンパの全開角度を規制するストッパを設け、他方をＬ字状に屈曲させてこれに、当該ダンパの全閉状態を維持するためのパッキンを設けたことを特徴とする。

本発明によれば、ダンパを、その左右何れか一方の縦方向の軸を中心として水平面内で左右に回動するよう構成したため、該ダンパは、自重に打ち勝つだけの大きな風圧でなくとも、小さな風圧で確実に開くことができる。このため、ダンパが半開き状態となって各ユニット内にエアの偏流が発生することがなく、室内空間において高いエアカーテン効果が確保されて室内空間と室外とが確実に遮断される。そして、このダンパを垂直に対してエア吸引方向に所定角度傾斜させて配置したため、ダンパには自重の分力（ダンパの面に垂直な分力）が作用して該ダンパを閉じようとし、装置が停止してエアが流れなくなるとダンパが自動的に確実に閉じられる。

又、本発明によれば、ダンパの全開角度がストッパによって確実に規制されるとともに、同ダンパの全閉状態がパッキンによって維持される。

本発明に係るエアカーテン装置の配置構成例を示す平面図である。 本発明に係るエアカーテン装置の基本構成を示す斜視図である。 本発明に係るエアカーテン装置のユニットの正面図である。 図３のＡ−Ａ線断面図である。 本発明の実施の形態に係るエアカーテン装置のダンパ（吸入パーツ）の正面図である。 図５の矢視Ｂ方向の図である。 図５の重心Gを通るＣ−Ｃ線の一部断面図である。 図６のＤ−Ｄ線断面図である。 図８のＥ部拡大詳細図である。 図８のＦ部拡大詳細図である。 本発明の別形態を示す図８と同様の図である。 特許文献１において提案されたエアカーテン装置の基本構成を示す斜視図である。 （ａ）〜（ｃ）は特許文献１において提案されたエアカーテン装置に設けられたダンパを示す部分断面図である。

以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

図１は本発明に係るエアカーテン装置の配置構成例を示す平面図、図２は同エアカーテン装置の基本構成を示す斜視図であり、図１において、Ｓ１は例えば衛生管理が必要とされる室内空間であって、この室内空間Ｓ１は、室外Ｓ２と矩形の通路空間Ｓを介して連通している。そして、本発明に係るエアカーテン装置１は、前記通路空間Ｓの左右の側壁に沿って立設されたユニット２，３を備えている。尚、図１において、２０は室内空間Ｓ１と室外Ｓ２とを仕切る仕切り扉、３０は出入り口である。

ここで、左右の各ユニット２，３は同じ構成を有しており、図２に示すように、その相対向する面（正面）には、縦方向に細長い矩形のエア吸引口４，５とエア吹出口６，７が通路空間Ｓの奥行方向に隣接してそれぞれ形成されている。そして、一方（図２の左側）のユニット２のエア吸引口４は、通路空間Ｓを挟んで他方（図２の右側）のユニット３のエア吹出口７に対向し、一方のユニット２のエア吹出口６は、通路空間Ｓを挟んで他方のユニット３のエア吸引口５に対向している。

次に、一方のユニット２の構成を図３及び図４に基づいて説明する、尚、左右のユニット２，３の基本構成は同じであるため、以下、他方のユニット３についての図示及び説明は省略する。

図３はユニットの正面図、図４は図３のＡ−Ａ線断面図であり、ユニット２は、上下方向に長い矩形ボックス状のハウジング８を有しており、このハウジング８の正面（図３の手前側の面）の左右（通路空間Ｓの奥行方向）に前記エア吸引口４と前記エア吹出口６が隣接して複数開口している。

ここで、図４に示すように、ユニット２のハウジング８の内部は、吸引ゾーンＺ１と吹出ゾーンＺ２及び吸引ゾーンＺ１と吹出ゾーンＺ２とを接続する反転ゾーンＺ３とに区画されており、図３に示すように、吸入ゾーンＺ１は、矩形ボックス状の吸入パーツＰ１を上下に３段積み重ねて構成されており、各吸入パーツＰ１の正面には、上下方向に細長い計４つの前記エア吸引口４がそれぞれ開口している。そして、各エア吸引口４は、水平面内で左右に回動するダンパ９によってそれぞれ開閉されるが、このダンパ９の詳細については後述する。尚、図示しないが、ユニット２，３の吸引ゾーンＺ１のダンパ９の奥側（エアの吸引方向においてダンパ９よりも下流側には、虫を捕獲するための捕虫ネットがそれぞれ設けられている。

又、図４に示す前記吹出ゾーンＺ２は、図３に示すように、矩形ボックス状の吹出パーツＰ２を上下に２段積み重ねて構成されており、各吹出パーツＰ２の正面には、上下方向に細長い左右２つの前記エア吹出口６がそれぞれ開口している。ここで、各エア吹出口６は、図４に示すように、風洞１０によってエア吹出方向（図４の下方）に向かって開口面積が絞られている。そして、各エア吹出口６には、該エア吹出口６からのエアの吹出方向を調整するための左右各２つの風向板（ルーバ）１１が水平面内で左右に回動可能にそれぞれ設けられている。又、吹出ゾーンＺ２のエア吹出口６よりも奥側には、各３台のファン１２が上下方向に等ピッチで計６台配列されて収容されている。

更に、前記反転ゾーンＺ３は、ユニット２のエア吸引口４から吸入ゾーンＺ１へと吸引されるエアの流れ方向を水平方向に１８０°反転させる機能を果たすものであって、図４に示すように、その反転部１３の平断面形状が楕円形状とされている。従って、ユニット２内には、吸引されたエアの流れをガイドする平面視Ｕ字状のエア流路１４が形成されている。

而して、左右一対のユニット２，３にそれぞれ内蔵された各６台のファン１２がそれぞれ回転駆動されると、例えば一方のユニット２のエア吸引口４から吸引されたエアは、その風圧でダンパ９を開けて吸入ゾーンＺ１（図４参照）へと導入され、ユニット２内の反転ゾーンＺ３で流れ方向が反転部１３によって水平方向に１８０°反転され、図２に示すように、ファン１２によってエア吹出口６から他方のユニット３のエア吸引口５に向かって吹き出され、他方のユニット３に向かうエア循環流Ｘを形成する。又、他方のユニット３の吸引口５から吸引されたエアは、ユニット３内のエア流路１４内で流れ方向が水平方向に１８０°反転され、図２に示すように、エア吹出口７から一方のユニット２のエア吸引口４に向かって吹き出され、一方のユニット２に向かうエア循環流Ｙを形成する。従って、両ユニット２，３間において通路空間Ｓを互いに逆方向に横断する２つのエア循環流Ｘ，Ｙによってエアカーテンが形成され、このエアカーテンによって室内空間Ｓ１と室外Ｓ２とが遮断される。

而して、本実施の形態においては、各ユニット２，３に形成されたエア吹出口６，７の開口面積をエア吹出方向に沿って絞ったため、各エア吹出口６，７からそれぞれ吹き出されるエアの流速が高められ、通路空間Ｓを横断するエア循環流Ｘ，Ｙによって形成されるエアカーテンによる遮断効果が高められる。

又、本実施の形態では、図４に示すように、ユニット２の反転ゾーンＺ３に設けられた反転部１３の平断面形状を楕円形状としたため、円形とした場合に比してユニット２の奥行寸法Ｌを短縮してユニット２の小型コンパクト化を図ることができる。これは、他方のユニット３についても同じであって、両ユニット２，３、延いてはエアカーテン装置１全体の小型コンパクト化を図ることができる。

次に、前記ダンパ９の詳細を図５〜図１０に基づいて以下に説明する。

図５はダンパ（吸引パーツ)の正面図、図６は図５の矢視Ｂ方向の図、図７は図５の重心Gを通るＣ−Ｃ線の一部断面図、図８は図６のＤ−Ｄ線断面図、図９は図８のＥ部拡大詳細図、図１０は図８のＦ部拡大詳細図である。

図５は図３に示すユニット２の一部である１つの吸引パーツＰ１を示すものであって、この吸引パーツＰ１の正面に開口する複数のエア吸引口４は、複数のダンパ９によって開閉される。

ここで、各ダンパ９は、上下方向に長い縦長の矩形プレートとして構成されており、その内側（幅方向中心側）に配置された縦方向の軸１６を中心として水平面内で左右に回動することによってエア吸引口４を開閉するものである。このダンパ９の軸１６が設けられる内側の端部は、図９に示すようにコの字状に屈曲しており、外側の端部は図１０に示すようにＬ字状に屈曲している。

そして、本実施の形態では、各ダンパ９は、図６に示すように、垂直に対してエア吸引方向（図６の右方向）に所定角度θだけ傾斜して配置されている。ここで、図８及び図９において、ダンパ９の全閉状態を実線にて示し、全開状態を破線にて示すが、左右２つのダンパ９の間には、各ダンパ９の全開角度を規制するためのストッパ１７が配置されている。又、エア吸引口４の左右両側には、図１０に示すように、全閉状態にある左右のダンパ７の外側端部を受けて該ダンパ９の全閉状態を維持するためのパッキン１８が設けられている。

而して、本実施の形態では、ダンパ９を、その内側に設けられた縦方向の軸１６を中心として水平面内で左右に回動するよう構成したため、該ダンパ９は、自重に打ち勝つだけの大きな風圧でなくとも、小さな風圧で確実に図８及び図９に破線にて示すように開くことができる。このため、ダンパ９が半開き状態となって各ユニット２，３内にエアの偏流が発生することがなく、室内空間Ｓにおいて高いエアカーテン効果が確保されて室内空間Ｓ１と室外Ｓ２とが確実に遮断される。このように、各ダンパ９が風圧によって開くと、該ユニット２，３のエア吸引口４，５からエアが吸引され、図２に示すようなエア循環流Ｘ，Ｙが形成される。

そして、エアカーテン装置１が停止され、ファン１２によるエアの吸引も停止されてエアが流れなくなると、ダンパ９は、自重の分力によって図８及び図９に実線にて示すように閉じてエア吸引口４を塞ぐ。ここで、ダンパ９が自重の分力によって閉じる原理を図６及び図７に基づいて説明する。

即ち、図６に示すように、ダンパ９の重心Ｇには自重ｍ・ｇ（ｍはダンパの質量、ｇは重力加速度）が垂直下方に作用する。ここで、ダンパ９は、垂直に対してエア吸引方向（図６の右方向）に所定角度θだけ傾斜して配置されているため、該ダンパ９の重心Ｇに作用する自重ｍ・ｇの分力（ダンパ９の面に垂直な分力）ｍ・ｇ・ｓｉｎθが該ダンパ９に対してこれを閉じようとする力として作用する。

つまり、図６に示すダンパ９の重心Ｇを通る水平面で該ダンパ９を切断して示す図７によれば、ダンパ９には、これを閉じる方向（図７の矢印方向）のモーメントＭが作用する。ここで、ダンパ９の重心Ｇの軸１６からの距離をｒとすると、モーメントＭは次式で表わされる。

Ｍ＝ｍ・ｇ・ｓｉｎθ×ｒ
従って、各ダンパ９は、当該エアカーテン装置１が停止してエアが流れなくなると、これの自重ｍ・ｇの分力ｍ・ｇ・ｓｉｎθによって自動的に閉じ、例えばユニット２内において不図示の捕虫ネットによって捕獲した虫の外部への逃げ出しを確実に防ぐことができる。

ところで、以上の実施の形態では、図８に示すように、内側の軸１６を中心として水平面内で左右に回動するよう構成したが、図１１に示すように、各ダンパ９を外側の軸１６を中心として水平面内で左右に回動するよう構成しても良い。このように構成すると、各ダンパ９を図１１に破線にて示すように全開にした状態で不図示の捕虫ネットを簡単に清掃することができる。

１ エアカーテン装置
２，３ ユニット
４，５ エア吸引口
６，７ エア吹出口
８ ハウジング
９ ダンパ
１０ 風洞
１１ 風向板
１２ ファン
１３ 反転部
１４，１５ エア流路
１６ 軸
１７ ストッパ
１８ パッキン
２０ 仕切扉
３０ 出入口
Ｇ ダンパの重心
Ｐ１ 吸入パーツ
Ｐ２ 吹出パーツ
Ｓ 通路空間
Ｓ１ 室内空間
Ｓ２ 室外
Ｚ１ 吸引ゾーン
Ｚ２ 吹出ゾーン
Ｚ３ 反転ゾーン

Claims (1)

1. 室内空間と室外とを連通させる開口部に形成された通路空間の左右の側壁に沿ってユニットをそれぞれ立設し、
   各ユニットにエア吸引口とエア吹出口を前記連通空間の奥行方向に隣接してそれぞれ形成するとともに、前記通路空間を挟んで一方のユニットのエア吸引口を他方のユニットのエア吹出口に対向させ、一方のユニットのエア吹出口を他方のユニットのエア吸引口に対向させ、
   前記各ユニット内に、前記エア吸引口から吸入ゾーンに吸引したエアの流れ方向を反転ゾーンにて水平方向に１８０°反転させて吹出ゾーンの前記エア吹出口から吹き出すエア流路を形成し、
   前記各ユニットのエア吸引口に、風圧で開き自重で閉じるダンパを配置し、
   両ユニット間において前記通路空間を互いに逆方向に横断する２つのエア循環流によって形成されるエアカーテンによって前記室内空間と室外とを遮断するエアカーテン装置において、
   前記各ユニットの吸入ゾーンを、矩形ボックス状の複数の吸入パーツを上下に積み重ねて構成し、各吸入パーツの正面に、上下方向に細長い複数の前記エア吸引口を開口させ、
   前記各エア吸引口を開閉する上下方向に長い縦長の前記ダンパを、前記エア吸引口の幅方向中心を境としてこれの左右に２つ配置し、その左右何れか一方の縦方向の軸を中心として水平面内で左右に回動するよう構成するとともに、垂直に対してエア吸引方向に所定角度傾斜させて配置し、
   前記各ダンパの左右端の一方をコの字状に屈曲させてこれに、当該ダンパの全開角度を規制するストッパを設け、他方をＬ字状に屈曲させてこれに、当該ダンパの全閉状態を維持するためのパッキンを設けたことを特徴とするエアカーテン装置。