病理検査室の為の局所排気設備及び空調設備設計・施工
「社員が深呼吸出来る環境をつくりたかった」
全ては担当部長さんのこの言葉がきっかけで動き出したプロジェクトでした。
今回の設計・工事の内容は、この会社さんの建物の未装階部分を利用して、下の階にある検査室をまるごと増設して上の未装階に持ってくるという計画です。
左の写真は未装の段階の写真です。
まず設計の重点ポイントとして、今回新たに設置されるドラフトチャンバーや卓上フード、その他の局所排気機器の風量の面風速を適切に出すことでした。
しかしながら、何十年も前の建物で、建物の梁の懐があり、ダクトのルートを集約して持っていくのが困難で各局所排気機器の面風速の調整を簡便にするためにもエリヤごとに分けて系統を設計しました。
お客様が簡易に適切に局所排気機器を増設できるように、通常のシロッコファンではなく、インバーター内蔵のシロッコファンにより風量の増加が簡便に出来るようにし、また局部損失が多くかかるダクト形状の部分は風量増加に耐えられるような補強を致しました。インバータ制御は風量の調整が簡便に出来ることの他に、風量の調整を行なう際にダンパーにより風に抵抗を加えて調整をするよりも、インバーターでモーターの回転数を制御することによって、ランニングコストが抑えられるという二つのメリットがあります。
コスト低減のご提案として、窓を配管・ダクト貫通部として利用することで、コア抜きによるレントゲン撮影、耐震調査や各種検査などの手間を省くことで、工事費を低減しました。
空調設備はマルチエアコンによるシステムを採用し、建物南面と北面とでゾーニングを行うことで、中間期における冷暖房切り替えが個別に出来るようなご提案をし、採用されました。その際パッケージエアコンから出る気流が局所排気機器の気流に影響が出ないようにパッケージエアコンの気流方向を制御することで、より効果的な局所排気が可能となりました。
当初は局所排気設備に必要な給気系統にも外調機設置をご提案しましたが、予算の関係上来季に増設を予定しております。今回の1期工事で来季増設予定の部分に関して増設工事の際、営業稼働中のお客様にご迷惑がかからないように外調機系統のダクトが展開しやすいようにルート設計をしました。
気流チェック状況
工事後お客様とお食事の機会があったのですが、「局所排気設備機器と空調設備を一体となって計画設計から施工までをしてくれるところをどこに頼んでいいか解らなかったが、頼んでよかった。ありがとうございます。」というお言葉をいただきました。
その時はほんとにこの仕事をしていてよかったなと思えた瞬間でした。
今度春頃お客様のご紹介で展示会にも出店する予定です。※秋頃に変更になりました。
詳細報告は後ほどアップいたします。
その時にお会いしたら是非お声がけ頂ますようよろしくお願い致します！
もっと詳しく話を聞きたいというかたは。。
研究開発現場での排気には ドラフトチャンバー・ヒュームフード・クリーンベンチと連動した空調システムを。
先進的な研究開発は安全対策から
研究開発の現場においては未知の新技術、新製品開発においては様々な薬品・微生物・物質を扱うため安全には充分に配慮をしなければなりません。
また、排気装置を置くだけではなく、部屋とのｴｱｰバランスを考慮しないと性能を発揮しないどころか、逆に安全な環境を保てない可能性があります。
当社システムの特徴は
・設置前に部屋全体のｴｱｰバランスを設計
・研究開発現場の安全環境が改善されます。
・設置後の メンテナンスで、アフターケアーも万全。稼動後の能力の低下を防ぎます。
・お客様の状況に合わせて設置する部屋の全体システムを設計するので、設置後の空調換気のトラブルがありません。
・環境を汚染することがありません
・操作が簡単です。
・カスタマイズも可能です。
既に導入されている研究者の方
「ドラフトチャンバーを設置後、空調が効かない・・・。」
このようなお困りごとはありませんか？
その原因は・・・
外気をそのまま室内に給気しているためです。
ドラフトチャンバー（ヒュームフード）は有害な空気を外に放出します。
その際、部屋から空気を出すのでその分、部屋の空気量が足りなくなります（陰圧）。
基本的に新築の建物は部屋の空気量を＋－0でエアバランス設計しているので(※クリーンルーム等は陽圧または陰圧で設計されています。)排気した分は新たに空気を取り込まなければなりません。それを怠ると、「他のドラフトチャンバーの吸い込みが悪くなる」、「ドアが開けにくい」、「既存の空調が効かない」など様々な障害が出ます。
そのような場合は新たに給気口をもうけ、対象となる部屋に空気補充します。
ただし、それだけでは外気を直接取り入れるため、部屋の温度・湿度が変化してしまいます。
そのときは外調機を設置し、外から流入する空気を空調します。
また、既存の空調系統から必要給気量を補充することも可能です。
但しその場合、他の部屋のエアーバランスも崩れるため、必要給気量を取り出した空調系統にぶら下がっている各部屋の給気量を調整する必要があるので、その建物の空調自動制御システムの詳細を知っている業者様が工事に携わらないと設置後の建物の空調制御がうまくいかない可能性があります。
また給気口を設けずとも、ドラフトチャンバーにて放出される空気量を補えた場合でも、ドラフトチャンバー設置後の気流の問題で室内のエアーに乱れが生じる場合もあります。そのような時は気流の流れを確認し適切な制気口の再配置又は、気流を制御するような調整を行うことが重要です。
現状は新築工事後の何年か後にこれらの機器を入れる場合に、給気に対する空調まで行うケースは少なく、夏は汗をかきながら又は、冬は寒さに身を震わせながら研究をしているケースが見受けられます。
又は比較的工事が楽な室内型パッケージエアコンを導入する場合もありますが、「外気」と「パッケージエアコンからの空調された空気」のミキシングがうまくいかず室内で温度むらが出る可能性があります。
また、隠蔽ダクト型（室内循環型）のパッケージエアコンのリターンダクト部に直接外気を入れて空調する方式もあるのですが、パッケージエアコンの温度制御設定が室内の温度条件にあわせて作られているため、夏場の猛暑時や冬場の厳冬時にうまく室内温度設定が効かないおそれがあります。
研究開発用排気システム概要図
ドラフトチャンバーにて有害な排気を部屋からダクトを伝ってスクラバー装置に送ります。スクラバー装置では有害な物質が含まれた排気を薬液にて洗浄します。スクラバー装置では約90%の洗浄効果があり、きれいになった排気は大気に放出されます。スクラバー装置については後に詳しくアップいたします。
研究の用途にあわせた機器を提供いたします
ドラフトチャンバー（ヒュームフード）・バイオクリーンベンチなどは、実験時に有毒ガスが発生する時、又は揮発性の有害物質や微生物を扱う際に使用します。
◎ドラフトチャンバー （ヒュームフード）
排気効率を考慮した構造で用途に合わせて作業面の材質が選定出来ます。フード内部や接ガス部は耐薬品性に優れた素材を使用し、オプションで排気風速を表示させる事も出来ます。
標準型のほかにエアカーテン型 スクラバー一体型 卓上型 ウォークイン型 ウォークイン・エアカーテン型 オークリッジ付型 オークリッジ・エアカーテン型をそろえております。
共通仕様
■外 装：冷間圧延鋼板 耐薬品性焼付塗装
■内 装：ノンアスベスト特殊ボード耐薬品性焼付塗装
■作業面：セラミック（S) エポキシ（E）
■前面扉：安全強化ガラス ５mm厚バランスウェイト方式
■水 栓：1ッ口 グースネック水栓 耐薬品性塗装
■ガス栓：1ッ口 ヒューズコック
■コンセント：AC１００V １５A アース付 2連
■排気ファン：別途■計装盤：別途 ■付属品 水栓 ガス栓 コンセント
■重 量：1200/約270Kg・1500/約320Kg・1800/約360Kｇ
またホルマリンなど鉄に対する腐食が激しい化学物質を使用する際はステンレスなどの材質に変更するのが腐食対策には有効です。
WxDxH 風量 ダクト径
TSS-1200 1200x750x2200 12m3/min 200φ
TSS-1500 1500x750x2200 16m3/min 250φ
TSS-1800 1800x750x2200 20m3/min 250φ
◎ クリーンベンチ・バイオクリーンベンチ
ホコリや微生物の侵入を減らす減菌作業時に使用されます。フィルターによりクリーン化された空気を入れることでクリーンベンチ内を陽圧に保ち、クリーンベンチの外からホコリと微生物の侵入を防ぎます。 クリーンベンチ内を流れる気流により垂直気流型・水平気流型・循環気流型・循環排気型があります。また、卓上で使用したいときの為に卓上型も用意しております。
一方バイオクリーンベンチは殺菌灯により無菌状態に保ち、フィルターによりクリーン化された空気を入れることでホコリ・外部からの微生物の侵入を防ぎ、無菌作業を実現。作業エリアはクリーンエアーにより陽圧に保たれ、清浄度はクラス100です。付属品としてバーナーが付いています。
クリーンベンチと同様に気流により垂直気流型・循環気流型・循環排気型があります。また、卓上で使用したいときの為に卓上型も用意しております。
※写真は垂直気流型
共通仕様
■外 装：冷間圧延鋼板 耐薬品性焼付塗装 ※SUS304にも対応
■内 装：ステンレス製SUS304
■作業面：ステンレス製SUS304
■前面扉：安全強化ガラス 5t 厚
■集塵要素：プレフィルター（ナイロン不織布）メインフィルター（HEPA）
■集塵効率：0.3μm粒子にて99.99％以上
■吹出し風速：0.45m/s
■コンセント：AC100V 5A アース付 2連
■電 源：AC100V 50／60Ｈｚ
■重 量：840/約220Kg 1300/約280Kg 1600/約350Kｇ 1910/約440Kｇ
型 式 寸 法（mm） 風量
TVS-840 840x860x1720 12m3/min
TVS-1300 1300x860x1720 19m3/min
TVS-1600 1600x860x1720 23m3/min
TVS-1910 1910x860x1720 28m3/min
TVS-B-840 840x800x1720 12m3/min
TVS-B-1300 1300x800x1720 19m3/min
TVS-B-1600 1600x800x1720 23m3/min
TVS-B-1910 1910x800x1720 28m3/min
卓上フード
実験台の上に設置が可能なフードです。
使用者を危険なガスから保護します。また四面ガラス貼りとなっていますので、視野が広く観察がしやすくなっております。また、フード内を流れる気流はお客様に合わせて設定することが出来ます。
共通仕様
■本体材質：アルミニューム製： ＳＵＳ３０４製
■前面扉：安全強化ガラス ５mm厚 引き違い戸
■コンセント：AC１００V １５A アース付 2連
■排気ファン：別途
■計装盤：別途
■重 量：1800/約150Kg 2400/約180Kg 3000/約250Kｇ
TTF-A-1800 1800x1500x1400 25m3/min 250φ
TTF-A-2400 2400x1500x1400 32m3/min 200φ×2
TTF-A-3000 3000x1500x1400 40m3/min 250φ×2
上記のようなドラフトチャンバー（ヒュームフード）やクリーンベンチに対して別途スクラバー装置が設置可能です。
排気分を補う空調した給気システムは以下のようなシステムにてドラフトチャンバー（ヒュームフード）・スクラバー装置と連動して作動することにより各機器の特性を補完しながら研究室の室内環境を快適に且つ、安全に保ちます。
当社研究開発用排気システム概略図
尚、当社は上記システムの設置以外にも
「ドラフトチャンバー（ヒュームフード）を入れたが、室内の空調が効かない」
「ドラフトチャンバー（ヒュームフード）の吸い込みが悪い。又は吸い込まない」
「スクラバー装置の動きが悪い。又はにおいがする」
等々
お客様の研究室の空調・換気に関するトラブルにも対応いたします。
一度ご相談ください。
質問・お問い合わせは 。。。。
新工法の紹介：空調設備 保温付きフレキシブルダクトの省力化
今回は空調設備工事の保温付きフレキシブルダクトの省力化 新工法について特許出願した話しです。
現状の新築工事における一般空調設備工事において省力化は避けても通れない状況になっています。一般的な店舗の空調設備のシステムは天井カセット型ﾊﾟｯｹｰｼﾞエアコンが主力となっていますが、事務所ビルなど、居室に人が常時いるような空間では気流の偏りによる室内環境に配慮しダクト方式により空間にマッチした制気口の配置がなされています。
そのため従来では亜鉛鉄板製のダクトを伸ばし、結露防止の為にその上から保温・断熱をする工程がとられていましたが、今現在主流となっているのが、メインダクトから制気口までのサブメインとなる丸ダクト、枝の丸ダクトは保温材付きのフレキシブルダクトを用いて、ダクト工事･保温断熱工事の２工程で行われていた工事をダクト工事のみの１工程に簡略化するという工法です。機能上は問題がないのですが、柔軟すぎる特性や自重によるたれ下がりが本体の破れや破損を招くという理由から、支持を確実に取りほかの設備に干渉しないように施工する必要がありました。保温付きフレキシブルダクトはその柔軟な特性から支持間隔を狭く、且つ多く取らなければならず、アンカー打設施工が増え、かえってダクト施工業者の負担となっていました。
「もっと保温付きフレキシブルダクトをたくさん使う工事の現場施工が効率化できないかな？」
と常々考えていたのです。
保温付きフレキシブルダクト施工がもっとよくなるためのポイントは以下の二つでした。
「保温付きフレキダクトの支持間隔を広くすることは出来ないか？」
「曲がったままの形状をそのままに出来ないだろうか？」
そこで最初に思いついたのが、ガイドをつけて自重で垂れ下がらないような構造にすることでした。しかし、曲がりの部分ではそのようなガイドをつけなければならず、しかもガイドをつけたあとにフレキシブルダクトを取り付けるので二度手間になってしまいます。
「フレキシブルダクトのもうひとつの特徴、柔軟な形状の変化を生かしつつ支持感覚を広げるには？」
いろいろな方法を考え
「支持間隔を広げる効果」
と
「施工時にリアルタイムで形状が保持できる」
という現在の保温付きフレキシブルダクトの長所と短所を補うような特徴を融合させたものを思いつきました。
それは保温付きフレキシブルダクトの外側に針金を長手方向に取り付け支持を広く取れ且つ曲げるとそのままになるというものでした。針金は、搬送時は別梱包とすることで「フレキがかさばる」のを防止し、施工直前にテープで貼り付けるというものです。
現場での経験を元に出たものでもあり、「もしかしてダクト業界に小さくてもいいから変革をもたらすことが出来るかも知れない。」と早速、茨城県知的所有権センターに相談しました。
「特許とは？」から勉強し、特許明細書もアドバイスを頂きながら作成し出願することができました。
※実際に出願の際に作成した図です。
特許の明細書は独特の言い回しや文法的な決まりごとがあり、なかなか難しいものでしたが、担当していただいたアドバイザーの指示が的確で、文章の内容を良く煮詰めることが出来たので、電子申請の際のチェックは一発で通りました。そのせいもあってか申請は拍子抜けするぐらいあっけなく終ってしまいました。最初の相談から約3ヶ月で申請にたどり着きました。
ちなみに弁理士さんに頼むと案件にもよるでしょうが、最低でもウン十万かかるそうです。弁理士さんに頼むものいいのでしょうが、弁理士さんは「特許を取る」ことが仕事なので頼んだ本人が明細書の内容をよく把握していないと、本当に特許を取りたい内容で明細書が書かれているかどうかが理解できなく後で後悔してしまうということがあると聞きます。そういった意味では明細書を作る際のポイントや特許の思想などを担当のアドバイザーからお話し頂け、いい経験が出来たと思います。
今回の発明はまだ製品化まではいたっておりません。「製品化を一緒」にという企業様がいらしたらぜひお問い合わせフォームからメールを。
ダクト工事解決事例：飲食店－厨房機器にあわせた排気を実現
最近店舗を新しく営業するお客様から厨房の改修の依頼がありました。 工事内容は飲食店改装で「新しく電気式グリドル（鉄板焼き機）を新しく取付け、前に使用していたものを必要なものだけ再度利用したい。」との事でした。 そこで、新しく利用する厨房設備にあったフードを新設しました。 まず、最初に再利用される厨房設備に対応する排気フードのサイズと個数を計画するのに、厨房設備のメーカー型番を調査しました。 メーカーの型番を調査することによってその機械が出す熱量が分かり、それに対して必要排気量を計算します。 設計計算したところ、幸運なことに既存の厨房についているフードがそのまま使用できることが分かりました。 但し、レイアウトの変更により厨房機器も移動が必要なため、既存のフードの移動とそれに接続されているダクトの延長が必要でした。
次に新しく電気式のグリルが単体で新設されるので、排気量の調査・設計にかかりました。 電気式グリドルへ排気フード設置するので、排気フードの排気風量を計算する事により給気口は０．３２８ｍ2で約６０ｃｍ四方の有効開口が必要でした。 ココで注意しなければいけないのが、排気するフードやダクト等と同様に給気も考慮に入れなければいけないということです。新築の場合は計画で給気口を確保すればよいので簡単ですが改修工事では、壁などに穴を開ける場合、構造を考慮しないといけないので簡単に工事は出来ません。 もし給気口が無いと排気が正常に行われないばかりか、厨房に影響が出るだけでなく、隣接した客席などにも影響がでます。 具体的に例を挙げると・・・。 ・ 扉を開けるときに重い ・ 客席が寒く感じたり、暑く感じたり ・ 部屋に温度ムラがある ・ 隙間風の音がする ・ 悪臭がする ・ トイレ臭い などです。 「給気口がない」とか「給気口のサイズ個数が小さい」という状態だと、厨房だけでなく建物全体が陰圧(低気圧状態)となり、建物のあらゆる場所の開口部より隙間から風が流入してきます。 ※換気計算はガスを使用する調理機器をもとに計算を行い、現場にあった換気機器を選定して取付けします。ちなみに電気式グリドルはガスを使用しませんので法規上必要な換気計算はありませんが、厨房機器メーカーが作業内容を考慮して、排気フードの取付けを推奨しております。排気フードは台所のコンロ上部にある換気扇フードが大きくなったものと考えて下さい。 ※上記の図は改修前（左）と改修後（右）の図面です。 今回のような小規模店舗改修の場合で考えられる送風機は以下のようになります。 l 耐熱用ファン ² 比較的風量の大きい機器に限定されるが使用温度条件が高く、高温な場合に使用されます。 l ラインファン ² 安価でコンパクトな為、比較的設置しやすい。 l 小型シロッコファン ² 低騒音な為、使用される事が多いが厨房など厳しい条件での使用は避けた方がよいでしょう。 l 有圧扇 ² コンパクトで設置スペースが最小限であるが外壁面に対して設置となる為、取付け場所が限定される。またダクト接続をするとメンテナンスがしにくい問題があります。 送風機は各メーカーが様々な機器を製造販売しているのですが、それぞれ長所短所があり条件によって選定に悩むところです。送風機の使用温度は耐熱用ファンが９０℃からあり、その他は一般的には４０℃程度です。家庭用台所換気機器は４０℃ですが故障しやすいとはあまり聞かないように、耐熱用ファンを使用しないとすぐ故障するというわけではありませんが、業務用の送風機は念のため耐熱用が望ましいと思います。但し耐熱用ファンも油分を含む排気に対しては他のファンと同様にメンテナンスが必要です。中華料理店など火や油をたくさん使用するような過酷な使用条件下では耐熱用ファンでも故障や性能が落ちやすいです。ただ厨房フードにグリスフィルターやグリス除去装置などを設置し、ダクト内又は、送風機に油の浸入を防ぐものもありますのでこちらも考慮して計画していく事になります。 今回、送風機は新設の厨房機器系統にラインファンを設置しました。またグリスフィルターは新設の電気式グリドルのフードに新規に設置し、既存のフードのグリスフィルターはそのまま再利用しました。 今回の計画では既存のものはそのまま再利用したいとの要望がありましたので、既存利用されていた有圧換気扇も再利用しました。但し、有圧換気扇の使用はあまりオススメいたしません。他の送風機と比較して、省スペースで設置されるのですが、本来単体で使用するものなので、ダクトを接続してしまうとメンテナンスが出来なくなってしまうのです。 送風機のメンテナンスは重要です。羽根などに埃や油が付き、性能低下の原因となります。 せっかく換気設備を導入してもほったらかしにしてしまうと、その性能が生かされない、機能を発揮しないなんて もったいない ですよね。 建物別、業種別にメンテナンスするポイント・修繕するポイントがあります。 当社でもメンテナンスを行っています。 そのノウハウを蓄積している当社に興味がある方は一度ご相談ください。
ダクト解決事例：業務用洗濯機器（設備）向けダクト製造について
皆さんダクトというとダクト工事業者さん以外の人はどんな印象をお持ちでしょうか？ 「ちょっととっつきにくい」 「丸ダクトは配管とそんなに変わらないから取付けできそうだけど、角ダクトはちょっと難しそうだ。」 「図面の見方がよく分からない」 それは施工図面から実際の施工をするときに変換作業が必要だからかも知れません。 通常の空調・換気設備工事の施工図はあくまで、「あるサイズのダクトが、ある高さ、ある寄り寸法で通っていく」というルート図だからです。ダクト工事を施工するにはそのルート図からダクト単品形状を割付し、単品図に起こすという「変換作業」を行わなくてはなりません。 今回ご紹介するのは、ダクト工事業者さまではないお客様向けのダクト製作の例です。 上の図面のダクトはコインランドリーの乾燥機に接続されるダクトです。 前述したように通常の空調・換気設備工事様の書く図面は「ダクトサイズ」「高さ寸法」「寄り寸法」の情報を入れながら書くのですが、それだけではダクト取り付けは専門のダクト工事業者でしか、取付けが困難となります。ダクト施工図からダクト単品の形状を読み取りそのほか必要な部材を拾いだす必要があるからです。 今回は専門のダクト工事業者様ではないお客様のダクト製作でしたので、当社にてダクト単品形状を変換する必要がありました。 以下は、最初にお問い合わせがあったときにお客様の手書きの絵を元に図面化したものです。 必要な情報が記載されていなかったので、打合せ用のたたき図として書きました。 その図面を当社とお客様両方で閲覧し、寸法が分からないところや形状の確認を確認していきました。 電話での打合せでしたが同じ図面を元に打合せをしていたので、確認するべきところが明確に共有できました。 最終的に出来上がった図面はこちらです。 ダクトの線に寸法が増えているのがお分かりでしょうか？ また①②・・などの記号が増えています。
これは単品のダクトの番号です。 また角ダクトを取り付けるために必要な「受けアングル」と呼ばれる鋼材加工品の位置も明記しています。 ダクト工事業者様以外の工事業者の方でも取付けが出来るように、図面中に情報を載せるのがポイントです。必要とあらば平面図だけではなく各視点からの断面図、３Dでのイメージ図も出力します。 今回はたまたまダクトを何度か触ったことのある業者さんからの依頼でしたので、このような情報を図面に載せましたが、実際工事に携わるお客様に合った内容で図面を書くことが出来ます。 ・ 空調・衛生設備工事業者様 「工事業者はいるけどメーカーからダクトを直接購入したい」 実際現場で取付けを行う業者様とお客様、当社にてお打ち合わせをさせていただき、取り合い部分を明確にした上でダクト割付図面とダクト単品図を作成し、ダクトを納入することが出来ます。 ・ その他の工事業者様 「空調換気設備の仕事を依頼されたがダクトサイズが分からない」 「機器の選定、ダクトルート・サイズの設計がわからない」 一度お客様が要望されている内容を元に設計をし、設計図面を作成します。 また同時に機器なども選定をし、当社にて納入させていただくことが可能です。 現場調査、ヒアリングをもとに図面を施工レベルにまで煮詰めた段階で、ダクト施工図を作成し、ダクト及び機器そのほか付帯する部材を納入することが出来ます。 またご要望があれば現地にて取り付け方の説明を行います。 ・ ダクト工事業様 お客様で作成した単品図又は部材図や施工図から各種角ダクト・丸ダクトを製作・納入いたします。 ダクト割付け図、単品図も作成いたしますので、「時間が無くて割付け図が書けない」「いつもダクトの購入は商社」というお客様はぜひご相談ください。 また当社で設計部門もございますので、空調・換気に関る設計もお受けすることが出来ます。 ご相談ください。 
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