JP2001116309A - 換気空調システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 換気空調システムにおいて、空気調和効率を
向上させ、小能力化を図る。 【解決手段】 所定局所領域４２，４４の換気を行う換
気手段と、上記所定局所領域４２，４４を含む所定空間
Ａ，Ｂ内の空気調和を行う空気調和手段５１，５２とを
備え、上記所定空間Ａ，Ｂ内の所定局所領域４２，４４
の換気と上記所定空間Ａ，Ｂ内の空気調和とを行う換気
空調システムであって、上記換気手段を、上記所定空間
Ａ，Ｂ内の所定局所領域４２，４４を囲むように外気を
旋回させてエアカーテン状に吹き出すとともに該エアカ
ーテン状に吹き出される外気の内側において当該所定局
所領域４２，４４内の空気を外部に吸引排気するトルネ
ード型の換気装置１，１Ａ〜１Ｄにより形成する一方、
上記空気調和手段５１，５２の空気調和能力を上記トル
ネード型換気装置１，１Ａ〜１Ｄの必要換気量に対応し
て設定した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本願発明は、所定局所領域の
換気を行う換気手段と同所定局所領域を含む所定空間内
の空気調和を行う空気調和手段とを組合わせた換気空調
システムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば厨房のコンロ部や工場の臭気ガス
発生部などの所定局所領域には一般に当該領域の上方に
当該領域を覆う排気フードを備え、該排気フードを介し
て上記局所領域の空気を吸引排気する換気手段が設けら
れてきた。

【０００３】そして、該換気手段の換気性能を良好にす
るために、当該換気手段が設置された厨房室や工場内作
業空間の壁部等所定位置には、例えば通気ガラリや給気
ダクトなどの外部からの給気手段が併せて設けられてい
る。

【０００４】一方、このような所定局所領域の換気手段
が設置された厨房室や工場内の作業空間等の所定空間で
の作業環境を快適にするために、同空間内には冷暖房用
の空気調和手段が設置されている。

【０００５】図５は、そのような従来の換気空調システ
ムの一例を示している。

【０００６】この換気空調システムは、例えば焼肉店に
おける設置例を示しており、キッチンカウンター４６を
介して相互に連通する厨房Ａや客室Ｂ等所定の空気調和
空間内における調理用コンロ４２やロースター４４，４
４・・・等の所定換気領域の上方に対応して設けられ、
当該領域からの臭気や煙等を周囲に飛散させることなく
吸引して戸外に排出する排気ダクト４１，５３，５４，
５５、排気ファン４０ａ，５６、排気フード等を備えた
換気扇型の複数の換気手段４０，４３，４３・・・等を
備えている一方、上記厨房Ａおよび客室Ｂの共通する天
井部４５に各々空気調和機５１，５２を備え、適切な空
気調和を行うようになっている。

【０００７】また、上記厨房Ａの天井部４５および客室
Ｂの天井部４５には、各々給気用のガラリ４７，４９が
設けられているとともに客室Ｂの壁部４には換気扇４８
が設けられている。

【０００８】そして、上記調理用コンロ４２やロースタ
ー４４，４４・・・の各々に対応する上記複数の換気手
段４０，４３，４３・・・と換気扇４８により、それぞ
れ例えば図中に数字で示したような空気量での換気が行
われる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
換気空調システムでは、十分な換気性能を確保しようと
すると、図示のようにガラリ４７，４９等を介した給気
量を含む必然的に大きな換気量が必要であり、また換気
手段４０，４３，４３・・・の吸気口と換気手段４０，
４３，４３・・・へのガラリ４７，４９等給気口とが別
々に離れて設けられているために、上記空気調和機５
１，５２によって空気調和された空気をも一緒に外部に
排出してしまう問題がある。

【００１０】そのために、空気調和機５１，５２の空気
調和効率が悪く、十分な空気調和性能を維持しようとす
ると、その分大きな能力の空気調和機５１，５２を必要
とし、設備コストもアップする。

【００１１】本願発明は、このような問題を解決するた
めになされたもので、上記換気手段を、上記所定空間内
の所定局所領域を囲むように外気を旋回させてエアカー
テン状に吹き出すとともに該エアカーテン状に吹き出さ
れる外気の内側において当該所定局所領域内の空気を外
部に吸引排気するトルネード型の換気装置により形成す
ることによって、空気調和効率を向上させる一方、上記
空気調和手段の空気調和能力を上記トルネード型換気装
置の必要換気量に対応して設定することによって、空気
調和手段の小能力化を図った換気空調システムを提供す
ることを目的とするものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】この出願の発明は、上記
の目的を達成するために、次のような課題解決手段を備
えて構成されている。

【００１３】（１） 請求項１の発明 この発明の換気空調システムは、所定局所領域４２，４
４の換気を行う換気手段と、上記所定局所領域４２，４
４を含む所定空間Ａ，Ｂ内の空気調和を行う空気調和手
段５１，５２とを備え、上記所定空間Ａ，Ｂ内の所定局
所領域４２，４４の換気と上記所定空間Ａ，Ｂ内の空気
調和とを行う換気空調システムにおいて、上記換気手段
を、上記所定空間Ａ，Ｂ内の所定局所領域４２，４４を
囲むように外気を旋回させてエアカーテン状に吹き出す
とともに該エアカーテン状に吹き出される外気の内側に
おいて当該所定局所領域４２，４４内の空気を外部に吸
引排気するトルネード型の換気装置１，１Ａ〜１Ｄによ
り形成する一方、上記空気調和手段５１，５２の空気調
和能力を上記トルネード型換気装置１，１Ａ〜１Ｄの必
要換気量に対応して設定したことを特徴としている。

【００１４】この発明の構成では、以上のように、先ず
換気手段が、所定空間Ａ，Ｂ内の所定局所領域４２，４
４を囲むように外気を旋回させてエアカーテン状に吹き
出すとともに該エアカーテン状に吹き出される外気の内
側において当該所定局所領域４２，４４内の空気を外部
に吸引排気するトルネード型の換気装置１，１Ａ〜１Ｄ
により形成されており、空気調和手段５１，５２により
空気調和された空気を外部に排出するようなことがなく
なるので、空気調和手段５１，５２の空気調和効率を向
上させることができる。

【００１５】そして、その上で上記空気調和手段５１，
５２の空気調和能力を上記トルネード型換気装置１，１
Ａ〜１Ｄの必要換気量に対応して設定するようにしてい
るので、上記空気調和手段５１，５２自体の小能力化を
可能とすることができる。

【００１６】（２） 請求項２の発明 この発明の換気空調システムは、上記請求項１の発明の
構成において、上記トルネード型換気装置１，１Ａ〜１
Ｄの外気吹出量と内気排気量とを略同等に設定したこと
を特徴としている。

【００１７】このように、換気手段を、所定空間Ａ，Ｂ
内の所定局所領域４２，４４を囲むように外気を旋回さ
せてエアカーテン状に吹き出すとともに該エアカーテン
状に吹き出される外気の内側において当該所定局所領域
４２，４４内の空気を外部に吸引排気するトルネード型
の換気装置１，１Ａ〜１Ｄにより形成する一方、空気調
和手段５１，５２の空気調和能力をトルネード型換気装
置１，１Ａ〜１Ｄの必要換気量に対応して設定したシス
テムにおいて、トルネード型換気装置１，１Ａ〜１Ｄの
外気吹出量と内気排気量とを略同等に設定すると、より
確実に空気調和空気の外部への排出が解消されるので、
さらに空気調和効率が向上する。

【００１８】（３） 請求項３の発明 この発明の換気空調システムは、上記請求項１又は２記
載の発明の構成において、空気調和手段５１，５２が、
当該空気調和手段５１，５２の空気調和能力を可変する
インバータ制御手段７０を備え、該インバータ制御手段
７０によって任意に空気調和能力を可変されるようにな
っていることを特徴としている。

【００１９】このように、上記請求項１又は２の発明の
構成において、空気調和手段５１，５２の空気調和能力
が、インバータ制御手段７０によって任意に可変される
ようになっていると、さらに空気調和負荷の変動に対応
して、より効率の高い空気調和が可能となり、ランニン
グコストも低下する。

【００２０】（４） 請求項４の発明 この発明の換気空調システムは、上記請求項３記載の発
明の構成において、トルネード型換気装置１，１Ａ〜１
Ｄが、給排気量の可変手段２０Ａ，２０Ｂを備え、該給
排気量可変手段２０Ａ，２０Ｂと空気調和手段５１，５
２のインバータ制御手段７０とが相互に連係して制御さ
れるようになっていることを特徴としている。

【００２１】したがって、該構成では、トルネード型換
気装置１，１Ａ〜１Ｄ側の給排気量を、必要とされる換
気量に適切に効率良く調整することができるようになる
とともに、該調整された給排気量に対応して適切に空気
調和手段５１，５２の空気調和能力を適切に制御するこ
とができる。

【００２２】その結果、より空気調和手段５１，５２の
ランニングコストを低減することができる。

【００２３】

【発明の効果】以上の結果、本願発明の換気空調システ
ムによると、換気効率、空気調和効率共に高く、しかも
空気調和手段が小型で、製造コスト、ランニングコスト
共に安価な換気空調システムを提供することが可能とな
る。

【００２４】

【発明の実施の形態】（実施の形態１）図１〜図３は、
本願発明の実施の形態１に係る換気空調システムの構成
および作用を示している。

【００２５】この換気空調システムは、例えば図１に示
すような状態で、例えば焼肉店のキッチンカウンター４
６を介して相互に連通する厨房Ａや客室Ｂ等の空気調和
空間内における調理用コンロ４２やロースター４４，４
４・・・等の所定換気領域である臭気、煙等汚染空気発
生源の上方に設けられ、その周囲を戸外から導入した外
気（新気）による上方側から下方側への旋回状態のエア
カーテン流Ｆ₁で包み込む一方、当該エアカーテン流Ｆ₁
内中心部に作用する排気方向への吸引負圧により当該エ
アカーテン流Ｆ₁内で上方に向けて生じる旋回渦流Ｆ₂に
より上記臭気、煙等汚染空気発生源からの臭気や煙等を
周囲に飛散させることなく効率良く吸引して戸外に排出
する複数の換気手段１，１・・・を備えている一方、上
記厨房Ａおよび客室Ｂの共通する天井部４５に各々空気
調和機５１，５２を備え、適切な空気調和を行うように
なっている。

【００２６】また、上記厨房Ａの天井部４５および客室
Ｂの壁部には、各々換気扇４８Ａ，４８Ｂが設けられて
いるとともに厨房Ａと客室Ｂとの間の天井部４５には外
気取入れ用のガラリ４９が設けられている。

【００２７】そして、上記調理用コンロ４２やロースタ
ー４４，４４・・・の各々に対応する複数の換気手段
１，１・・・は、それぞれ例えば図２のように構成され
ている。

【００２８】すなわち、これら各換気手段１，１・・・
は、それぞれ図２に示すように、上記室内（Ａ，Ｂ）か
ら室外に貫通させて排気ダクト７および給気ダクト６の
２本のダクトを設置する一方、それらに対応して排気口
１３および集気空間４ａを有する径の小さなドーム筒形
状の排気フード４と空気吹出口１１を有する径の大きな
ドーム形状の給気チャンバー３とを内外２層構造に組合
わせて設け、上記排気フード４の天板部４ａ中央で上記
排気ダクト７の吸引口７ａと排気口１３とを、また上記
給気チャンバー３の上部で斜め接線方向に給気ダクト６
の給気導入口６ａと給気旋回空間１６とを各々連通させ
る。そして、上記給気ダクト６の給気導入口６ａを介し
て上記給気チャンバー３の給気旋回空間１６内接線方向
に導入した外気を効率良く旋回させながら整流板５を介
して整流した後に、上記給気チャンバー３下面の上記排
気口１３ａを囲む仕切壁１０の外周側に設けた旋回流生
成ステータ１２，１２・・・を有する環状の空気吹出口
１１に供給し、該空気吹出口１１から上記調理用コンロ
４２やロースター４４，４４・・・等所定局所領域の外
周囲に螺旋状に吹き出してエアカーテン状の旋回渦流Ｆ
₁を形成する。そして、それとともに、該旋回渦流Ｆ₁内
における空気を当該局所領域外周囲への吹出空気とは逆
の上記排気ダクト７側排気口１３方向に吸気し、該吸気
時の吸引負圧によって当該排気口１３方向に竜巻状に上
昇する吸気渦流Ｆ₂を発生させて有効に換気を行うトル
ネード型の換気装置に形成されている。なお、上記排気
フード４の下端側排気口１３部分には、下方側から上方
側に空気吸込グリル１４、オイルミストフィルタ１５が
設けられている。また、上記給気チャンバー３の下端側
外周には必要に応じて拡がり角規制フード１８が設けら
れ、上記空気吹出口１１からの吹出気流の必要以上の拡
散を規制するようになっている。

【００２９】一方、上記給気ダクト６の外気吸入端およ
び排気ダクト７の内気排出端は、そのまま又はメイン給
気ダクト６０およびメイン排気ダクト７０を介して各々
戸外に延設されている。そして、これら給気ダクト６お
よび排気ダクト７又はメイン給気ダクト６０および排気
ダクト７０各々の戸外への途中又は戸外への延設端側に
は、例えば多翼送風機（シロッコファン）よりなる給気
ファン８、排気ファン９がそれぞれ設けられ、それらの
駆動によって各々対応する上述のような給気作用、排気
作用が実現されるようになっている。

【００３０】そして、その場合において、上述の空気調
和機５１，５２の空気調和能力は、上記トルネード型換
気装置よりなる各換気手段１，１・・・の必要換気量に
対応して設定されている。

【００３１】この出願の発明の換気空調システムは、以
上のように、調理用コンロ４２やロースター４４，４４
・・・等の所定局所領域の換気を行う複数の換気手段
１，１・・・と、上記所定局所領域を含む厨房Ａや客室
Ｂ等所定空間内の空気調和を行う空気調和機５１，５２
とを備え、上記所定空間内の所定局所領域の換気と上記
所定空間内の空気調和とを行う図１のような換気空調シ
ステムにおいて、上記複数の換気手段１，１・・・の各
々を、上記所定空間内の所定局所領域を囲むように外気
を旋回させてエアカーテン状に吹き出すとともに該エア
カーテン状に吹き出される外気の内側において当該所定
局所領域内の空気を外部に吸引排気する図２のようなト
ルネード型の換気装置により形成する一方、上記空気調
和機５１，５２の空気調和能力を上記図２のようなトル
ネード型換気装置よりなる複数の換気手段１，１・・・
の必要換気量に対応して設定したことを特徴としてい
る。

【００３２】したがって、該構成では、先ず各換気手段
１，１・・・が、厨房Ａや客室Ｂ等所定空間内の調理用
コンロ４２やロースター４４，４４・・・等所定局所領
域を囲むように外気を旋回させてエアカーテン状に吹き
出すとともに該エアカーテン状に吹き出される外気の内
側において当該所定局所領域内の空気を外部に吸引排気
する図２のようなトルネード型の換気装置により形成さ
れているので、図１中に数字で示すように換気量そのも
のを少なくすることができ、また空気調和された空気を
外部に排出するようなことがなくなるので、空気調和機
５１，５２の空気調和効率を向上させることができる。

【００３３】そして、その上で上記空気調和機５１，５
２の空気調和能力を上記トルネード型換気装置よりなる
複数の換気手段１，１・・・の必要換気量に対応して設
定するようにしているので、空気調和機５１，５２自体
の小能力化を可能とすることができる。

【００３４】以上の結果、本実施の形態換気空調システ
ムによると、換気効率、空気調和効率共に高くなり、例
えば図３に示すように、前述の図５のような従来の換気
空調システムにおける換気負荷量（ａ）に対して、
（ｂ）に示すように換気負荷量が大幅に低減される。し
たがって、空気調和機が小型で、製造コストの安価な換
気空調システムを提供することが可能となる。

【００３５】（実施の形態２）次に図４および図５は、
本願発明の実施の形態２に係る換気空調システムの構成
を示している。

【００３６】この換気空調システムは、例えば図４に示
すように、上記実施の形態１と同様の構成のトルネード
型換気装置よりなる複数の換気手段１Ａ〜１Ｄにおい
て、それらの各給気ダクト６および排気ダクト７部分に
給気流量調節手段２０Ａと排気流量調節手段２０Ｂ、給
気流量検出手段３４Ａと排気流量検出手段３４Ｂをそれ
ぞれ設け、該給気流量調節手段２０Ａと排気流量調節手
段２０Ｂをそれぞれ例えばステッピングモータにより開
閉角が駆動制御される電動ダンパーとして構成する一
方、給気流量検出手段３４Ａおよび排気流量検出手段３
４Ｂをそれぞれ例えばホットワイヤー式の給気流量セン
サおよび排気流量センサにより構成し、該給気流量検出
手段３４Ａおよび排気流量検出手段３４Ｂによって検出
される給気流量および排気流量がそれぞれ略等しい流量
値になるように上記給気流量調節手段２０Ａおよび排気
流量調節手段２０Ｂの各ステッピングモータをマイクロ
コンピュータよりなる給排気集中コントロールユニット
５３により電気的に駆動制御することによって、より適
切かつ容易に給排気流量の設定を行えるようにするとと
もに、さらに上記空気調和機５１，５２側の圧縮機制御
部７０に当該空気調和機５１，５２の圧縮機モータをイ
ンバータ制御するインバータ制御手段を設け、上記換気
手段１，１・・・側の給排気集中コントロールユニット
５３と相互にリンクして制御させるように構成したこと
を特徴とするものである。その他の構成は、上記実施の
形態１のものと同様である。

【００３７】このように、複数の換気手段１Ａ〜１Ｄ
を、所定空間内の所定局所領域を囲むように外気を旋回
させてエアカーテン状に吹き出すとともに該エアカーテ
ン状に吹き出される外気の内側において当該所定局所領
域内の空気を外部に吸引排気する図２と同様のトルネー
ド型の換気装置により形成する一方、空気調和機５１，
５２の空気調和能力をトルネード型換気装置よりなる換
気手段１Ａ〜１Ｄの必要換気量に対応して設定する一
方、同トルネード型換気装置よりなる換気手段１Ａ〜１
Ｄの外気吹出量と内気排気量とを略同等に設定すると、
より確実に空気調和空気の外部への排出が解消されるの
で、さらに空気調和効率が向上する。

【００３８】また、この換気空調システムでは、上記の
ように各空気調和機５１，５２が、その空気調和能力を
可変するインバータ制御手段を備えて構成されており、
該インバータ制御手段によって任意に空気調和能力を可
変されるようになっていることを特徴としている。

【００３９】このように、上記空気調和機５１，５２の
空気調和能力が、インバータ制御手段によって任意に可
変されるようになっていると、さらに空気調和負荷の変
動に対応して、より効率の高い空気調和が可能となり、
ランニングコストも低下する。

【００４０】さらに、この換気空調システムでは、上記
トルネード型換気装置よりなる換気手段１，１・・・
が、給排気流量の調節手段２０Ａ，２０Ｂを備え、該給
排気流量調節手段２０Ａ，２０Ｂと空気調和機５１，５
２のインバータ制御手段とが相互に連係して制御される
ようになっている。

【００４１】したがって、該構成では、換気手段１，１
・・・側の給排気量を必要とされる換気量に適切に効率
良く調整することができるようになるとともに、該調整
された給排気量に対応して適切に空気調和機５１，５２
の空気調和能力を適切に制御することができる。

【００４２】その結果、より空気調和機５１，５２のラ
ンニングコストを低減することができる。

【００４３】以上の結果、本実施の形態の換気空調シス
テムによると、さらに換気効率、空気調和効率共に高く
なり、図３の（ｃ）に示すように、より換気負荷量が低
減される。したがって、より空気調和機の小型化が可能
で、製造コスト、ランニングコスト共に安価な換気空調
システムを提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明の実施の形態１に係る換気空調システ
ムの全体的な構成を示す概略図である。

【図２】同システムにおける換気手段の具体的な構成を
示す断面図である。

【図３】同システムの効果を示すグラフである。

【図４】本願発明の実施の形態２に係る換気空調システ
ムの構成を示す図である。

【図５】従来の換気空調システムの全体的な概略図であ
る。

【符号の説明】

１は換気手段、３は給気チャンバー、４は排気チャンバ
ー、６は給気ダクト、７は排気ダクト、８は給気ファ
ン、９は排気ファン、１１は空気吹出口、１２は旋回流
生成ステータ、２０Ａは給気流量調節手段、２０Ｂは排
気流量調節手段、３４Ａは給気流量検出手段、３４Ｂは
排気流量検出手段である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊藤 誠 東京都豊島区東池袋４丁目41番24号 東池 袋センタービル５階 東京ダイキン機設株 式会社内 (72)発明者 菊池 芳正 大阪府堺市金岡町1304番地 ダイキン工業 株式会社堺製作所金岡工場内 (72)発明者 伊藤 芳英 大阪府堺市金岡町1304番地 ダイキン工業 株式会社堺製作所金岡工場内 Ｆターム(参考） 3L058 BE01 BE02 BG01 3L060 AA03 AA05 DD04 EE04 EE05 EE26 EE32

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定局所領域（４２），（４４）の換気
   を行う換気手段と、上記所定局所領域（４２），（４
   ４）を含む所定空間（Ａ），（Ｂ）内の空気調和を行う
   空気調和手段（５１），（５２）とを備え、上記所定空
   間（Ａ），（Ｂ）内の所定局所領域（４２），（４４）
   の換気と上記所定空間（Ａ），（Ｂ）内の空気調和とを
   行う換気空調システムであって、上記換気手段を、上記
   所定空間（Ａ），（Ｂ）内の所定局所領域（４２），
   （４４）を囲むように外気を旋回させてエアカーテン状
   に吹き出すとともに該エアカーテン状に吹き出される外
   気の内側において当該所定局所領域（４２），（４４）
   内の空気を外部に吸引排気するトルネード型の換気装置
   （１），（１Ａ）〜（１Ｄ）により形成する一方、上記
   空気調和手段（５１），（５２）の空気調和能力を上記
   トルネード型換気装置（１），（１Ａ）〜（１Ｄ）の必
   要換気量に対応して設定したことを特徴特徴とする換気
   空調システム。
2. 【請求項２】 トルネード型換気装置（１），（１Ａ）
   〜（１Ｄ）の外気吹出量と内気排気量とを略同等に設定
   したことを特徴とする請求項１記載の換気空調システ
   ム。
3. 【請求項３】 空気調和手段（５１），（５２）が、空
   気調和能力を可変制御するインバータ制御手段（７０）
   を備え、該インバータ制御手段（７０）によって任意に
   空気調和能力を可変されるようになっていることを特徴
   とする請求項１又は２記載の換気空調システム。
4. 【請求項４】 トルネード型換気装置（１），（１Ａ）
   〜（１Ｄ）が、給排気量の可変手段（２０Ａ），（２０
   Ｂ）を備え、該給排気量可変手段（２０Ａ），（２０
   Ｂ）と空気調和手段（５１），（５２）のインバータ制
   御手段（７０）とが相互に連係して制御されるようにな
   っていることを特徴とする請求項３記載の換気空調シス
   テム。