JP7284599B2 - 空調ブース - Google Patents

Description

本発明は、その外部空間と内部空間を隔離するブース本体と、前記内部空間に供給するための空気を吹き出す空調機と、前記空調機から吹き出される空気を前記内部空間に供給する供給チャンバを備えた局所空調ブースに関する。

高精密で安定性の高い空調が求められる生産設備において、各種装置が配置された空間の全体を空調する場合には、各種装置のうち最も高い精密性や安定性が要求される装置に応じた空調設備が必要となるため、設備投資が膨大となってしまう。そこで、全体空調のための過剰な設備投資を回避するために、要求される精密性や安定性に応じて局所的に精密性や安定性を確保するために局所空調ブースが用いられる。

このような局所空調ブースにおいても、精密性や安定性に応じて、例えば適当な温湿度に調節された所定量の空気を供給する空調機が設けられるのであるが、当該空調機と局所空調ブースのブース本体とは、個別に設置された後に可撓性の給気ダクト、例えばフレキシブルダクトによって接続される。

このようなフレキシブルダクトの一例として、特許文献１には、作業空間の現場で容易に実現することを目的に、当該ダクトが施工される壁面形状に倣わせることができる布製の袋状のダクトが開示されている。

ところで、空調機は送風機等の騒音源を有するため、この騒音が局所空調ブースのブース本体の内部空間に伝播される。また、フレキシブルダクトは蛇腹構造をしていることから、その内面が滑らかでないため気流による騒音が発生しやすく、また、圧力損失も大きい。フレキシブルダクトのダクト壁自体の遮音性が低いため、フレキシブルダクトの外部空間の騒音がダクト壁を介してフレキシブルダクト内に伝播されやすい。

これら騒音は、ブース本体の内部空間に設置された装置等に悪影響を及ぼす虞がある。そこで騒音を低減する消音器を導入することが考えられる。しかし、空調機と局所空調ブースとの間に消音器を設置するスペースを確保したり、消音器をフレキシブルダクトに接続したり、消音器を固定したりする方策が必要であり、設計や施工が煩雑となる。

特開２０１３－５０２５０号公報

本発明は上記実情に鑑みてなされたものであって、空調機に接続された給気ダクトにおいて効果的に騒音を低減することができる空調ブースを提供することを目的とする。

上述の目的を達成するための本発明に係る第一の空調ブースは、ブース本体と、前記ブース本体の１つの側面に面して配され、空気を吹き出す天面吹出口が設けられた天面を有する空調機と、前記ブース本体の前記側面に面して配され、前記空調機から吹き出される空気を導入する天面導入口が設けられた天面と、前記ブース本体へ空気を吹き出す側面吹出口が設けられた側面と、を有する供給チャンバと、前記天面吹出口と前記天面導入口とを連通し、平板状部材の組み合わせにより構成され空気の流路の断面形状が矩形である給気ダクトと、を備える空調ブースにおいて、前記給気ダクトの一部は、前記ブース本体の天井面上に配されることを特徴とする。
上述の目的を達成するための本発明に係る第二の空調ブースは、ブース本体と、前記ブース本体の１つの側面に面して配され、空気を吹き出す天面吹出口が設けられた天面を有する空調機と、前記ブース本体の前記側面に面して配され、前記空調機から吹き出される空気を導入する天面導入口が設けられた天面と、前記ブース本体へ空気を吹き出す側面吹出口が設けられた側面と、を有する供給チャンバと、前記天面吹出口と前記天面導入口とを連通し、平板状部材の組み合わせにより構成され空気の流路の断面形状が矩形である給気ダクトと、前記ブース本体の内部空間から空気を吸い込み、前記空調機に還気する還気ダクトと、備える空調ブースにおいて、前記還気ダクトの一部は、前記ブース本体の天井面上に配されることを特徴とする。

上述の構成によると、空調機及び供給チャンバは、ブース本体の側面に対してそれぞれ同一方向から面し、かつ、互いに近い位置に配置されることから、空調機及び供給チャンバを設置するスペースを広く確保する必要がない。給気ダクトは、平板状部材の組み合わせにより通気路の断面形状が矩形に構成されていることから、従来は局所空調ブースにおける空調機とブース本体との接続に用いられてきたフレキシブルダクトに比べて、内面が滑らかであるため気流による騒音が発生しにくく、また、圧力損失も少ない。なお、本発明に係る用語「ブース」は、部屋やチャンバなどと読み替えることができる。

空調機の天面吹出口から伝播される騒音は、空調機の天面吹出口から吹き出された空気が給気ダクトのうちブース本体の天井面上を経由する部分を通る際に、そこに設けられた吹出側吸音部材によって低減される。その際、給気ダクトは、天面吹出口から天面導入口まで最短距離で接続されるのではなく、天面吹出口から天面導入口に至るまでに、ブース本体の天井面上を経由させることによって経路が長く確保されるため、より騒音の低減の効果が高い。供給ダクトを長く確保する際に、ブース本体の天井面上を利用することから供給ダクトを設置するためのスペースを別に確保する必要がない。

また、従来のようにフレキシブルダクトに加えて消音器を設ける構成では、消音器を設置するスペースを確保したり、消音器をフレキシブルダクトに接続したり、消音器を固定したりする方法を考慮する必要があった。しかし、給気ダクトは、内面に吹出側吸音部材が設けられていると、給気ダクトの内面に吹出側吸音部材が設けられていることから、給気ダクトとは別に消音器を設ける必要がないため、上記の問題が回避され、工期の短縮も可能である。

本発明に係る局所空調ブースの説明図 局所空調ブースが備える給気ダクトの説明図 局所空調ブースが備える還気ダクトの説明図 局所空調ブースの平面図 図６におけるＣ－Ｃ線矢視図 図４におけるＡ－Ａ線矢視図 図４におけるＢ－Ｂ線矢視図 給気ダクトの詳細図 図８におけるＤ－Ｄ線矢視図 図８におけるＥ－Ｅ線矢視図 別実施形態に係る給気ダクトの、図８におけるＤ－Ｄ線矢視図に対応する詳細図 別実施形態に係る給気ダクトの、図８におけるＥ－Ｅ線矢視図に対応する詳細図 別実施形態に係る給気ダクトの、図８におけるＤ－Ｄ線矢視図に対応する詳細図 別実施形態に係る給気ダクトの、図８におけるＥ－Ｅ線矢視図に対応する詳細図 別実施形態に係る局所空調ブースの平面図 別実施形態に係る給気ダクト及び還気ダクトの平面図

以下に、本発明に係る局所空調ブースの実施形態について、図面を参照しながら説明をする。

図１には、高精密で安定性の高い空調が求められる生産設備における局所空調ブース１０が示されている。

局所空調ブース１０は、その外部空間と内部空間を隔離するブース本体１１と、ブース本体１１の内部空間に供給するための空気を吹き出す空調機１２と、空調機１２から吹き出される空気を内部空間に供給する供給チャンバ１３を備えている。

ブース本体１１は、その外部空間と内部空間を隔離する筐体から構成され、当該筐体の内部空間に高精密で安定性の高い空調が要求される各種装置が設置される。

図１及び図４に示すように、空調機１２は、ブース本体１１の四隅のうち一隅に設けられた設置スペースに設置されている。供給チャンバ１３は、空調機１２に隣り合うように設置されている。空調機１２及び供給チャンバ１３は、ブース本体１１の側の面が面一となるように配置されている。

図１、図２及び図４から図７に示すように、空調機１２の筐体の天面に設けられた天面吹出口１４と、供給チャンバ１３の筐体の天面に設けられた天面導入口１５とは給気ダクト２０を介して連通されている。

図１、図３から図７に示すように、空調機１２の筐体の側面下方に設けられた側面吸込口１６には、ブース本体１１の内部空間の空気を還気させる還気ダクト３０の還気口３８が接続されている。

空調機１２は、その筐体の内部に送風機を備え、当該送風機の駆動によって、筐体の側面下方に設けられた側面吸込口１６から吸い込んだ空気を、天面吹出口１４から吹き出すように構成されている。その際、空調機１２は、ブース本体１１の内部空間に求められる条件に応じて、温湿度が調節されるとともに、所定風量の空気を吹き出すように構成されている。

供給チャンバ１３は、天面導入口１５から、空調機１２が吹き出した空気を筐体の内部に導入し、当該筐体の内部に設けられたフィルタ１７によって空気に含まれる異物を捕捉したのち、その筐体の側面に設けられた側面吹出口１８からブース本体１１の内部空間に吹き出すように構成されている。

図２及び図５に示すように、給気ダクト２０は、天面吹出口１４の直上から、同一水平面内において、ブース本体１１の方向へと延び、そこから直角に曲がって空調機１２から見た供給チャンバ１３の方向へと延び、そこから再び直角に曲がって供給チャンバ１３の天面導入口１５の直上まで延びるように構成されている。すなわち、給気ダクト２０は、平面視においてコ字状に構成され、天面吹出口１４及び天面導入口１５の直上から水平方向に延びてブース本体１１の天井面上を経由するように構成されている。

空調機１２の設置スペースに対する、当該空調機１２の投影形状が長方形である場合は、空調機１２を、その短手方向がブース本体１１と平行となるように設ける。これによって、空調機１２は、その長手方向がブース本体１１へ向かうことから、天面吹出口１４の直上からブース本体１１までの距離を長くすることができ、その分だけ後述する吹出側吸音部材４０を多く設けることができる。

図１、図３、図４から図７に示すように、ブース本体１１の内部空間のうち、空調機１２が対面する側面から最も遠い側面の隅部と、空調機１２が対面する側面から最も遠い側面との間に、四本の垂直姿勢の上向きダクト３１が設けられている。

各上向きダクト３１は、ブース本体１１の内部空間の底面近傍である下端に、内部空間の空気を吸い込む還気吸込口３２を有している。つまり、「上向き」とは、通気方向が上向きであることをいう。

ブース本体１１の天井面上には、空調機１２が対面する側面に連設された一対の側面のそれぞれと平行かつ水平姿勢の一対の合流ダクト３３が設けられている。

各合流ダクト３３は、それぞれ、四本の上向きダクト３１のうち二本の上向きダクト３１、具体的には空調機１２が対面する側面から最も遠い側面の隅部に設けられた上向きダクト３１と、空調機１２が対面する側面から最も遠い側面との間に設けられた上向きダクト３１とに連通されている。

各合流ダクト３３は、ブース本体１１の天井面上のうち、空調機１２が対面する側面側において、当該側面と平行かつ水平姿勢に配置された集合ダクト３４に連通している。

各合流ダクト３３及び集合ダクト３４は、ブース本体１１の天井面上に配置された横向きダクト３５を構成する。なお、「横向き」とは、通気方向が横向きであることをいう。

下向きダクト３６は、横向きダクト３５のうち集合ダクト３４の下面に設けられた連通穴３７の直下から、空調機１２の方向へと水平に延び、空調機１２が対面する側面において直角に曲がって下方へと延び、還気口３８において空調機１２の側面吸込口１６に連通されている。

すなわち、還気ダクト３０は、上向きダクト３１と、横向きダクト３５と、下向きダクト３６とから構成される。なお、上向きダクト３１、合流ダクト３３、集合ダクト３４、下向きダクト３６は、圧力損失の増大を防止する観点から下流側ほど断面積が大きく設定されていることが好ましい。

給気ダクト２０及び還気ダクト３０は、外面板と、内面板と、外面板及び内面板との間に備えられた断熱層とから構成される平板状部材を適宜組み合わせることによって、通気路の断面形状が矩形となるように構成されている。外面板及び内面板は、ステンレス鋼等の金属板から構成される。断熱層は、合成樹脂、ゴム、エラストマなどの中にガスを細かく分散させ、発泡状又は孔質形状に成形された発泡系の部材から構成されてもよいし、グラスウールなどの繊維系の部材から構成されてもよい。

少なくとも内面板のうち通気される空気との接触面となる面は滑らかに形成されており、給気ダクト２０及び還気ダクト３０は空気の通気抵抗の低減が図られている。

図２、図３及び図５に示すように、給気ダクト２０及び還気ダクト３０は、それぞれ内面に吸音部材（吹出側吸音部材４０、吸込側吸音部材４１）が設けられている。吸音部材は、合成樹脂、ゴム、エラストマなどの中にガスを細かく分散させ、発泡状又は孔質形状に成形された発泡系のものであってもよいし、グラスウールなどの繊維系のものであってもよい。

図８から図１０に示すように、給気ダクト２０においては、吹出側吸音部材４０が、給気ダクト２０の内面のうち、通気方向視におけるその左側面２０Ｌ及び右側面２０Ｒに設けられている。

空調機１２の天面吹出口１４から伝播される騒音は、空調機１２の天面吹出口１４から吹き出された空気が給気ダクト２０のうちブース本体１１の天井面上を経由する部分を通る際に、そこに設けられた吹出側吸音部材４０によって低減される。

吹出側吸音部材４０は、給気ダクト２０の内面のうち、通気方向視におけるその左側面２０Ｌ及び右側面２０Ｒに設けられていることから、水平方向に延びる給気ダクト２０内を流れる空気は、特に給気ダクト２０の経路が曲がる部分で、左側面２０Ｌないし右側面２０Ｒに配置された吹出側吸音部材４０によって効果的に吸音される。

図３及び図５に示すように、還気ダクト３０には、横向きダクト３５のうち、通気方向の下流側の内面のうち、通気方向視におけるその左側面３０Ｌ及び右側面３０Ｒに吸込側吸音部材４１が設けられている。

吸込側吸音部材４１が横向きダクト３５のうち通気方向の下流側の内面に設けられていることから、横向きダクト３５の通気方向の下流側に位置する空調機１２から横向きダクト３５の内部において上流側に向かって伝播される騒音を効果的に吸音することができる。

上述した実施形態においては、吹出側吸音部材４０は、給気ダクト２０の内面のうち、通気方向視におけるその左側面２０Ｌ及び右側面２０Ｒに設けられている構成について説明したが、これに限らない。

例えば、図１１及び図１２に示すように、吹出側吸音部材４０は、給気ダクト２０の内面のうち、その天面２０Ｔに設けられていてもよく、さらに、吹出側吸音部材４０は、給気ダクト２０の内面のうち、天面吹出口１４及び前記天面導入口１５と連通する部分以外の底面２０Ｂにも設けられていてもよい。なお、図１３及び図１４に示すように、給気ダクト２０の内面のうち、天面吹出口１４及び前記天面導入口１５と連通する部分以外の底面２０Ｂに吹出側吸音部材４０を設けない場合には、図１１及び図１２に示した例に比べて、天面２０Ｔに設ける吹出側吸音部材４０の厚みを増やしてもよい。

上述した実施形態においては、吸込側吸音部材４１は、横向きダクト３５のうち、通気方向の下流側の内面のうち、通気方向視におけるその左側面３０Ｌ及び右側面３０Ｒに設けられている構成について説明したが、これに限らない。

例えば、吸込側吸音部材４１は、還気ダクト３０を構成する横向きダクト３５、具体的には集合ダクト３４の、通気方向の下流側の内面のうち、通気方向視におけるその左側面３０Ｌ及び右側面３０Ｒに加えて、又は替えて、天面及び底面に設けられていてもよい。

上述した実施形態においては、空調機１２は、ブース本体１１の四隅のうち一隅に設けられた設置スペースに設置される構成について説明したが、これに限らない。図１５に示すように、空調機１２は、ブース本体１１の四隅のうち一隅の外側に設けられた設置スペースに設置されてもよい。この場合は、図１６に示すように、給気ダクト２０は、平面視においてＬ字状に構成される。

上述した実施形態は、いずれも本発明の一例であり、当該記載により本発明が限定されるものではなく、各部の具体的構成は本発明の作用効果が奏される範囲において適宜変更設計可能である。

１０ ：局所空調ブース
１１ ：ブース本体
１２ ：空調機
１３ ：供給チャンバ
１４ ：天面吹出口
１５ ：天面導入口
１６ ：側面吸込口
１７ ：フィルタ
１８ ：側面吹出口
２０ ：給気ダクト
２０Ｂ ：底面
２０Ｌ ：左側面
２０Ｒ ：右側面
２０Ｔ ：天面
３０ ：還気ダクト
３０Ｌ ：左側面
３０Ｒ ：右側面
３１ ：上向きダクト
３２ ：還気吸込口
３３ ：合流ダクト
３４ ：集合ダクト
３５ ：横向きダクト
３６ ：下向きダクト
３７ ：連通穴
３８ ：還気口
４０ ：吹出側吸音部材
４１ ：吸込側吸音部材

Claims (6)

1. ブース本体と、
   前記ブース本体の１つの側面に面して配され、空気を吹き出す天面吹出口が設けられた天面を有する空調機と、
   前記ブース本体の前記側面に面して配され、前記空調機から吹き出される空気を導入する天面導入口が設けられた天面と、前記ブース本体へ空気を吹き出す側面吹出口が設けられた側面と、を有する供給チャンバと、
   前記天面吹出口と前記天面導入口とを連通し、平板状部材の組み合わせにより構成され空気の流路の断面形状が矩形である給気ダクトと、を備える空調ブースにおいて、
   前記給気ダクトの一部は、前記ブース本体の天井面上に配されることを特徴とする空調ブース。
2. 前記給気ダクトは、前記ブース本体の天井面上に配される部位に吸音部材が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の空調ブース。
3. 前記給気ダクトは、外面板と、内面板と、前記外面板と前記内面板との間に配された断熱層と、を有することを特徴とする請求項１または２に記載の空調ブース。
4. ブース本体と、
   前記ブース本体の１つの側面に面して配され、空気を吹き出す天面吹出口が設けられた天面を有する空調機と、
   前記ブース本体の前記側面に面して配され、前記空調機から吹き出される空気を導入する天面導入口が設けられた天面と、前記ブース本体へ空気を吹き出す側面吹出口が設けられた側面と、を有する供給チャンバと、
   前記天面吹出口と前記天面導入口とを連通し、平板状部材の組み合わせにより構成され空気の流路の断面形状が矩形である給気ダクトと、
   前記ブース本体の内部空間から空気を吸い込み、前記空調機に還気する還気ダクトと、を備える空調ブースにおいて、
   前記還気ダクトの一部は、前記ブース本体の天井面上に配されることを特徴とする空調ブース。
5. 前記還気ダクトは、前記ブース本体の天井面上に配される部位に吸音部材が設けられていることを特徴とする請求項４に記載の空調ブース。
6. 前記還気ダクトは、外面板と、内面板と、前記外面板と前記内面板との間に配された断熱層と、を有することを特徴とする請求項４または５に記載の空調ブース。
   

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