JP2001221473A - 給気ユニットおよび給気設備 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 換気専用機械室を不要とし、かつ総給気量を
広範かつ精度良く制御可能とする。 【解決手段】 本発明の給気ユニットＦは、吸込口１３
を有するケーシング１１内に給気ファン１２を組み込む
とともに、該給気ファンと前記吸込口との間にフィルタ
ー１４を取り付けてなる。本発明の給気設備は、上記の
給気ユニットを複数並設して各給気ユニットが取り入れ
た外気を給気ヘッダーを介して供給するとともに、所要
給気量に基づいて各給気ユニットからの総給気量を制御
可能とする。総給気量の制御は、給気ユニットの運転台
数の増減、給気ユニットの給気量の増減、総給気量の一
部のバイパスにより行う。少なくとも１台の給気ユニッ
トを予備機とし、その予備機を通常においては他の給気
ユニットのいずれかと交互に運転する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、工場等の建物にお
ける換気設備に係わり、特に常時連続運転されるような
大規模な換気設備に適用して好適な給気ユニットおよび
それを用いた給気設備に関する。

【０００２】

【従来の技術】工場等に適用される大規模な換気設備の
一例を図５に示す。これは、機械室１内に複数台（図示
例のものは３台）の給気ファン２を設置するとともに、
その機械室１の壁面に外気取入口３を設け、機械室１内
全体を給気チャンバとして各給気ファン２により外気取
入口３から直接的に外気を吸引して給気ダクト４を通し
て供給するようにしたものである。外気取入口３にはガ
ラリ５を取り付け、その内側にはフィルター６を配置し
ておくことが通常である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記のように機械室１
を給気チャンバとして使用する場合、通常はその機械室
１を換気専用の機械室として確保する必要があってそこ
には他の機械類を設置し難い、フィルター６の交換や保
守を行う際にも給気ファン２を停止することが許されな
い場合にはフィルター６の捕集物が再飛散して給気ファ
ン２に吸引されてしまう、給気ファン２を増設したり容
量アップを行うためには機械室１を広げる必要が生じ
る、いずれかの給気ファン２に対して保守点検を行う際
にはそのすぐ近くで他の給気ファン２が運転されている
から作業時の安全性に十分に留意しなければならない、
機械室１内全体が常時負圧となるので点検扉７を開閉し
難い、といった様々な問題が生じる。

【０００４】上記事情に鑑み、本発明は、換気専用機械
室を不要とし得る有効な給気ユニットと、その給気ユニ
ットを用いた有効な給気設備を提供することを目的とす
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明の給気ユ
ニットは、吸込口を有するケーシング内に給気ファンを
組み込むとともに、該給気ファンと前記吸込口との間に
フィルターを取り付けてなるものである。

【０００６】請求項２の発明の給気設備は、請求項１の
発明の給気ユニットを複数並設して各給気ユニットが取
り入れた外気を給気ヘッダーを介して供給するととも
に、所要給気量に基づいて各給気ユニットからの総給気
量を制御可能としたものである。

【０００７】請求項３の発明は、請求項２の発明の給気
設備において、所要給気量に基づいて給気ユニットの運
転台数を増減する構成としたものである。

【０００８】請求項４の発明は、請求項２または３の発
明の給気設備において、少なくとも１台の給気ユニット
の給気量を可変としておき、所要給気量に基づいて該給
気ユニットの給気量を増減する構成としたものである。

【０００９】請求項５の発明は、請求項４の発明の給気
設備において、給気量を可変とした給気ユニットと前記
給気ヘッダーとをバイパスダクトにより接続しておき、
所要給気量に基づいて総給気量の一部を前記バイパスダ
クトを通して該給気ユニットに戻すことで総給気量を増
減する構成としたものである。

【００１０】請求項６の発明は、請求項２，３，４また
は５の発明の給気設備において、少なくとも１台の給気
ユニットを他の給気ユニットに代えて運転可能な予備機
としたものである。

【００１１】請求項７の発明は、請求項６の発明の給気
設備において、予備機としての給気ユニットを他の給気
ユニットのいずれかと交互に運転する構成としたもので
ある。

【００１２】

【発明の実施の形態】図１は本発明の実施形態である給
気ユニットＦを示す。これは、たとえば鋼製のケーシン
グ１１の内部に１台の給気ファン１２を組み込むととも
に、ケーシング１１の一側面部に吸込口１３を設け、吸
込口１３と給気ファン１２との間にフィルター１４を取
り付け、給気ファン１２に給気ダクト１５を接続可能に
構成したものである。図示例の給気ユニットＦにおいて
は、フィルター１４としてオートロールフィルター１４
ａと中性能フィルター１４ｂとを２段に組み合わせたも
のを採用しているが、フィルター１４の形式や性能は、
取り入れ外気の清浄度や供給先に要求される環境条件等
に応じて適宜変更して良い。なお、吸込口１３にはガラ
リあるいは金網等を取り付けておく。

【００１３】上記の給気ユニットＦは、ケーシング１１
内に給気ファン１２とフィルター１４とを内蔵している
ことから、これは従来のように機械室内に設置する必要
はなく、外気を取り入れ可能な適宜の場所たとえば建物
の屋上や設備階等に設置すれば良く、したがって図５に
示したような換気専用の機械室１は不要であってそのた
めの設置スペースを節約することができるし、上述した
ように機械室全体を給気チャンバとする場合に生じる様
々な問題を一気に解決し得るものである。勿論、上記の
給気ユニットＦはケーシング１１によって内部の給気フ
ァン１２やフィルター１４は保護されるし、ケーシング
１１の要所に点検口を設置するか側板や天板を適宜取り
外し可能としておくことで給気ファン１２やフィルター
１４に対する保守点検や交換作業は何等支障なく容易に
行い得る。

【００１４】図２〜図４は本発明の実施形態である給気
設備の概要を示す。本実施形態の給気設備は、図２に示
すように上記の給気ユニットＦを複数台並設し、各給気
ユニットＦが取り入れた外気を給気ヘッダー２１を介し
て給気ダクト２２により供給先へ供給するように構成さ
れている。なお、図示例のものは４台の給気ユニットＦ
を並設した場合の例であり、それぞれＦ１〜Ｆ４の符号
を付しているが、給気ユニットＦの設置台数は任意であ
る。また、図示例では３系統の給気ダクト２２を設けて
いるが、この系統数も任意である。

【００１５】図３は供給先が厨房２３である場合の例を
示すもので、上記の給気ダクト２２を通して供給される
外気が天井吹出口２４から厨房２３内に供給されるとと
もに、厨房２３からの排気は排気フード２５および天井
吸込口２６から吸い込まれ排気ダクト２７を通して排気
ファン２８により排気されるようになっている。図３に
おける符号２９は排気量調節のためのダンパー、３０は
必要に応じて供給外気を加熱するべく給気ダクト２２の
途中に設置される加熱コイル、３１は排気ファン２８の
運転停止に連動して開閉操作される定風量装置あるいは
モーターダンパー等のシャッタ機構である。

【００１６】本実施形態の給気設備は、厨房２３その他
の供給先に対して供給するべき総給気量に応じて４台の
給気ユニットＦ１〜Ｆ４の運転状況が制御され、それら
からの総給気量が増減されるようになっている。そし
て、その制御は、４台の給気ユニットＦ１〜Ｆ４の運転
台数の制御、給気ユニットＦ１、Ｆ２の給気量制御、お
よび総給気量の一部のバイパス制御により行われるよう
に構成されている。

【００１７】すなわち、本実施形態では４台の給気ユニ
ットＦ１〜Ｆ４のそれぞれが独立に運転可能とされ、そ
れらのうち２台の給気ユニットＦ３、Ｆ４は運転または
停止が選択されるのみで運転時の給気量は常時一定に維
持されるものであるが、他の２台の給気ユニットＦ１、
Ｆ２はインバーター制御により給気量が可変とされてい
る。そして、インバーター制御される２台の給気ユニッ
トＦ１、Ｆ２のうちのいずれか一方は予備機とされて一
定期間運転された後他方と切替にて交互に運転されるよ
うになっている。なお、定風量にて運転される２台の給
気ユニットＦ３、Ｆ４も運転台数が制御される際にはそ
の優先順位が交互に切り替えられるようになっている。

【００１８】また、各給気ユニットＦ１〜Ｆ４に接続さ
れている給気ダクト１５にはモーターダンパー４０が設
けられ、各給気ファンＦの起動および停止時のダクト内
の気流の逆流やモーターへの過負荷を防止するように制
御されている。また、これらのモーターダンパー４０を
全閉にすることによりその系統の給気ユニットＦの点検
が可能となる。さらにインバーター制御される２台の給
気ユニットＦ１、Ｆ２に対しては給気ヘッダー２１から
バイパスダクト４１が接続されていて、インバーター制
御による風量調整範囲を越えた場合にはそのバイパスダ
クト４１に設けたモーターダンパー４２の開度調節によ
り総給気量の一部が給気ヘッダー２１から給気ユニット
Ｆ１、Ｆ２に戻され、これにより給気ダクト２２を通し
て供給先へ供給される総給気量を増減することも可能と
なっている。

【００１９】上記のような制御は、厨房２３等の供給先
における排気ファン２８の運転と連動して自動的に行わ
れるようになっている。すなわち、排気ファン２８が停
止した際には給気ダクト２２の途中に設けられたシャッ
タ機構３１が閉じられるようになっており、そのシャッ
タ機構３１が閉じられると給気ヘッダー２１の内圧が上
昇するから、圧力計４３により測定される給気ヘッダー
２１の内圧に基づき、予め設定されたプログラムに従っ
て上記の運転台数制御、インバーター制御、バイパス制
御のいずれかが単独であるいは適宜組み合わされて実施
され、それにより総給気量を適正に設定できるようにな
っている。

【００２０】図４に上記給気設備における具体的な制御
例を示す。本例は各給気ユニットＦ１〜Ｆ４の給気量
（給気ユニットＦ３、Ｆ４にあっては一定値、給気ユニ
ットＦ１、Ｆ２にあっては最大給気量）が５０，０００
m³/hであり、給気ユニットＦ１、Ｆ２のうちいずれか一
方は予備機とされて計３台までの同時運転を行う場合の
例である。この場合、所要給気量が５０，０００m³/hま
では給気ユニットＦ１、Ｆ２のいずれか一方のみを運転
（他方は予備機として停止）してインバーター制御し、
所要給気量が５０，０００〜１００，０００m³/hの範囲
は給気ユニットＦ３、Ｆ４のいずれか一方を定風量運転
（他方は停止）するとともに給気ユニットＦ１、Ｆ２の
いずれかを運転してインバーター制御し、所要給気量が
１００，０００m³/h以上であれば給気ユニットＦ３、Ｆ
４の双方を定風量運転するとともに給気ユニットＦ１、
Ｆ２のいずれか一方をインバーター制御する。このよう
にすることにより、所要給気量を０から最大１５０，０
００m³/hの範囲でほぼ連続的に制御することが可能であ
り、必要に応じて予備機も加えて４台の給気ユニットＦ
１〜Ｆ４を全て運転すれば、所要給気量を最大２００、
０００m³/hまで増やすことができる。

【００２１】本実施形態の給気設備によれば、複数台の
給気ユニットＦを並設してそれら給気ユニットＦが取り
入れた外気を給気ヘッダー２１を介して供給先へ供給す
るようにし、それら各給気ユニットＦの運転台数制御や
インバーター制御、バイパス制御を行うように構成した
ので、供給先への総給気量を最適にかつ広範に設定する
ことが可能であるし、必要に応じて給気ユニットＦの増
設や撤去、容量変更も容易に行うことができる。また、
各給気ユニットに対する保守点検を行う際には、その給
気ユニットのみを停止させて他の給気ユニットはそのま
ま運転を継続すれば良く、したがって所要給気量を確保
しながら、かつ保守作業の安全性を確保しながら、各給
気ユニットに対する保守作業を支障なく容易に行うこと
が可能であるし、従来の機械室全体を給気チャンバとす
る場合のようにフィルター保守作業時に捕集物が再飛散
して給気ファンに吸い込まれる懸念も一切ない。

【００２２】以上で本発明の実施形態を説明したが、本
発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その用
途、規模、細部の構成等については、本発明の主旨を逸
脱しない範囲で適宜の設計的変更が可能であることは言
うまでもない。

【００２３】

【発明の効果】請求項１の発明の給気ユニットは、吸込
口を有するケーシング内に給気ファンとフィルターとを
組み込んだものであるので、これはたとえば建物の屋上
や設備階等の外気を取り入れ可能な適宜の場所に設置す
れば良く、従来一般の給気ファンのように機械室内に設
置する必要はないから、換気専用機械室を不要としてそ
の設置スペースを節約することができる。

【００２４】請求項２の発明の給気設備は、上記の給気
ユニットを複数並設して各給気ユニットが取り入れた外
気を給気ヘッダーを介して供給するとともに、所要給気
量に基づいて各給気ユニットからの総給気量を制御可能
としたので、供給先への総給気量を最適にかつ広範に設
定することが可能であることはもとより、連続運転が可
能であり、各給気ユニットに対する保守点検を個々に容
易にかつ安全に行うことができ、給気ユニットの増設や
撤去、容量変更も容易に行い得る。

【００２５】請求項３の発明の給気設備は、供給先への
総給気量の制御を給気ユニットの運転台数を増減するこ
とで行う構成としたので、簡単な制御で総給気量を幅広
く制御可能である。

【００２６】請求項４の発明の給気設備は、少なくとも
１台の給気ユニットの給気量を可変としておいて、その
給気ユニットの給気量を増減することで総給気量を制御
する構成としたので、総給気量を精度良く制御すること
が可能である。

【００２７】請求項５の発明の給気設備は、給気量を可
変とした給気ユニットと給気ヘッダーとをバイパスダク
トにより接続しておき、総給気量の一部をバイパスダク
トを通して給気ユニットに戻すことで総給気量を増減す
る構成としたので、総給気量の微調整も可能である。

【００２８】請求項６の発明の給気設備は、少なくとも
１台の給気ユニットを他の給気ユニットに代えて運転可
能な予備機としたので、給気ユニットが故障する等の不
測の事態が生じても供給不能となることを回避でき、設
備全体の信頼性を高めることができる。

【００２９】請求項７の発明の給気設備は、予備機とし
ての給気ユニットを他の給気ユニットのいずれかと交互
に運転する構成としたので、通常時においても予備機を
有効活用し得て合理的である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施形態である給気ユニットを示す
図である。

【図２】 本発明の実施形態である給気設備を示す図で
ある。

【図３】 同、供給先を示す図である。

【図４】 同、総換気量の具体的な制御例を示す図であ
る。

【図５】 機械室を給気チャンバとして使用する場合の
従来例を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は立面
図である。

【符号の説明】

Ｆ（Ｆ１〜Ｆ４） 給気ユニット １１ ケーシング １２ 給気ファン １３ 吸込口 １４ フィルター ２１ 給気ヘッダー ４１ バイパスダクト

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 吸込口を有するケーシング内に給気ファ
   ンを組み込むとともに、該給気ファンと前記吸込口との
   間にフィルターを取り付けてなることを特徴とする給気
   ユニット。
2. 【請求項２】 請求項１記載の給気ユニットを複数並設
   して各給気ユニットが取り入れた外気を給気ヘッダーを
   介して供給するとともに、所要給気量に基づいて各給気
   ユニットからの総給気量を制御可能としたことを特徴と
   する給気設備。
3. 【請求項３】 請求項２記載の給気設備において、所要
   給気量に基づいて給気ユニットの運転台数を増減する構
   成としたことを特徴とする給気設備。
4. 【請求項４】 請求項２または３記載の給気設備におい
   て、少なくとも１台の給気ユニットの給気量を可変とし
   ておき、所要給気量に基づいて該給気ユニットの給気量
   を増減する構成としたことを特徴とする給気設備。
5. 【請求項５】 請求項４記載の給気設備において、給気
   量を可変とした給気ユニットと前記給気ヘッダーとをバ
   イパスダクトにより接続しておき、所要給気量に基づい
   て総給気量の一部を前記バイパスダクトを通して該給気
   ユニットに戻すことで総給気量を増減する構成としたこ
   とを特徴とする給気設備。
6. 【請求項６】 請求項２，３，４または５記載の給気設
   備において、少なくとも１台の給気ユニットを他の給気
   ユニットに代えて運転可能な予備機としたことを特徴と
   する給気設備。
7. 【請求項７】 請求項６記載の給気設備において、予備
   機としての給気ユニットを他の給気ユニットのいずれか
   と交互に運転する構成としたことを特徴とする給気設
   備。