JP2005164140A - 換気システム - Google Patents

Abstract

【課題】ダクトの配管経路に影響を受けず、各部屋への給気風量を均等にする換気システムを提供する。
【解決手段】外気を取り入れるための送風機３と屋外とを連通する屋外空気取込配管１と、送風機３と連通して建物２内の各部屋９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄへ外気を送り込むための分岐チャンバー５と、外気を分岐チャンバー５から前記各部屋内に供給するために複数に分岐されて、前記各部屋内に開口した給気口１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄに連通する室内空気供給配管８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄと、分岐チャンバー５から前記各給気口に至る流路の空気の圧力を検知する圧力センサー１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄと、この圧力センサーの検知結果に基づいて分岐チャンバー５から前記給気口に至る流路の空気の風量を調節するダンパー１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄとを備えることにより、配管経路に影響を受けず、容易に各部屋への給気風量を均等にできる。
【選択図】図１

Description

本発明は、住宅の給気または排気を行う分岐チャンバーを有する換気システムに関する。

従来、この種の換気システムは、複数の各部屋に均等に給気するために、送風機と各部屋と連通するダクトとの間に分岐チャンバーを設置し、この分岐チャンバーに風量調整体を備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

以下、その換気システムの構成について図４および図５を参照しながら説明する。

図に示すように、屋外と連通するダクト１０１と、このダクト１０１と連通し建物１０２内へ外気を取り入れる送風機１０３と、この送風機１０３からダクト１０４を介して外気を吸い込む給気口１０６を有し、内部に取り込んだ外気を各部屋に送るために複数に分岐する排気口１０７ａ、１０７ｂ、１０７ｃ、１０７ｄを有する分岐チャンバー１０５と、この分岐チャンバー１０５の排気口１０７ａ、１０７ｂ、１０７ｃ、１０７ｄから各部屋に延長するダクト１０８ａ、１０８ｂ、１０８ｃ、１０８ｄと、このダクト１０８ａ、１０８ｂ、１０８ｃ、１０８ｄの端末に設けられ部屋１０９ａ、１０９ｂ、１０９ｃ、１０９ｄのそれぞれに外気を吹き出す吹出口となる室内室内給気口１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄとから換気システムを構成し、分岐チャンバー１０５の内部には風量調整体１１１を有していた。
特開２０００−１３０８３０号公報

このような従来の換気システムでは、分岐チャンバー１０５からの複数の各部屋までのダクトの長さやダクト配管時の曲げ方、曲げの回数などによって、分岐チャンバー１０５から各部屋までの配管経路毎の通気抵抗に差が生じ、均等な給気量を実現することが困難であるという課題があった。

また、分岐チャンバーと併用して各部屋の室内給気口の風量調節によってこの差を抑える方法もあるが、この場合においては部屋ごとに風量を調節して換気システムとしての風量バランスを取らなくてはならないという課題があった。

また、室内給気口で風量調節を行う場合には室内給気口の開口が狭くなりすぎると風きり音が発生し騒音の原因となるという課題があった。

本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、ダクトの配管経路に影響を受けず、容易に各部屋への給気風量を均等にする換気システムを提供することを目的としている。

本発明の換気システムは上記目的を達成するために、外気を取り入れるための送風機と屋外とを連通する屋外空気取込配管と、前記送風機と連通し、建物内の部屋へ前記外気を供給するための分岐チャンバーと、この分岐チャンバーに複数に分岐して設けられた排気口に接続され前記部屋内に開口した室内給気口に連通する室内空気供給配管と、前記分岐チャンバーから前記各室内給気口に至る流路を流れる空気のそれぞれの圧力を検知する圧力センサーと、この圧力センサーの検知結果に基づいて前記分岐チャンバーから前記各室内給気口に至る流路を流れる空気の風量を調節するダンパーとを備えたことを特徴としたものである。

また、圧力センサーが検知した分岐チャンバーから各室内給気口に至る各流路内の動圧値が均等になったときにダンパーの開度を保持することを特徴としたものである。

また、ダンパーは分岐チャンバーの外部であって前記分岐チャンバーに設けられた排気口側に配設されたことを特徴とするものである。

また、圧力センサーを室内給気口に設けたことを特徴とするものである。

また、送風機が供給する風量を常時一定に保つ制御手段を前記送風機に設けたことを特徴とするものである。

本発明によれば、ダクトの配管経路に影響を受けず、容易に各部屋への給気風量を均等にする換気システムが得られる。

本発明によれば、ダクトの配管経路に影響を受けず、各部屋への給気風量を均等にすることができる換気システムを提供することができる。

本発明の請求項１記載の発明は、外気を取り入れるための送風機と屋外とを連通する屋外空気取込配管と、前記送風機と連通し、建物内の部屋へ前記外気を供給するための分岐チャンバーと、この分岐チャンバーに複数に分岐して設けられた排気口に接続され前記部屋内に開口した室内給気口に連通する室内空気供給配管と、前記分岐チャンバーから前記各室内給気口に至る流路を流れる空気のそれぞれの圧力を検知する圧力センサーと、この圧力センサーの検知結果に基づいて前記分岐チャンバーから前記各室内給気口に至る流路を流れる空気の風量を調節するダンパーとを備えたことを特徴とした換気システムであり、分岐チャンバーの複数の排気口に設けた風量調節ダンパーによって各部屋までの通気抵抗がどのダクトの配管経路においても等しくなるように排気口の開口を調節することにより、各部屋への給気風量を均等にすることができるという作用を有する。

また、請求項２記載の発明は、請求項１に記載の換気システムにおいて、圧力センサーが検知した分岐チャンバーから各室内給気口に至る各流路内の動圧値が均等になったときにダンパーの開度を保持することにより、各部屋への給気風量をレスポンスの高い動圧値で判定するため早くて正確に制御することができるという作用を有する。

また、請求項３記載の発明は、請求項１または２に記載の換気システムにおいて、ダンパーは分岐チャンバーの外部であって前記分岐チャンバーに設けられた排気口側に配設されたことにより、分岐チャンバーのメンテナンス用の点検口からダンパーのメンテナンス作業をすることができるので、別個に点検口を設けず共用することができるという作用を有する。

また、請求項４記載の発明は、請求項１、２または３に記載の換気システムにおいて、圧力センサーを室内給気口に設けたことにより、各部屋への給気風量を均等にする精度を向上することができるという作用を有する。

また、請求項５記載の発明は、請求項１、２、３、または４に記載の換気システムにおいて、送風機が供給する風量を常時一定に保つ制御手段を前記送風機に設けたことにより、各部屋内に均等に給気された給気風量が過不足があるときには、送風機から供給される給気風量を容易に可変させることができるので、各部屋における必要な給気風量を確保することができるという作用を有する。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
図１および２に示すように、本発明の換気システムは、建物２内に外気を強制的に給気するものであって、外気を取り入れるための送風機３と屋外を連通する屋外空気取込配管１と、配管４により送風機３と連通する外気を吸い込む給気口６を有し、建物２内の部屋９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄへ外気を供給するために複数の排気口７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄを有した分岐チャンバー５と、分岐チャンバー５から部屋９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄ内に外気を供給するために排気口７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄから複数に分岐され、部屋９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄ内に開口した室内給気口１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄに連通するように設けられる室内空気供給配管８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄと、分岐チャンバー５から各室内給気口１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄに至る流路を流れる空気のそれぞれの圧力を検知する圧力センサー１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄと、この圧力センサー１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄが検知する圧力データに基づいて分岐チャンバー５から室内給気口１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄに至る流路を流れる空気の風量を調節するダンパー１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄとを備えている。

また、各ダンパー１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄは、排気口７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄの近傍に設けられ、各室内空気供給配管８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄを流れる空気の風量を調節することができる。その他にダンパー１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄは分岐チャンバー５と室内給気口１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄに至る流路に設けてあっても良い。この場合にはダンパー１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄのそれぞれにメンテナンス用の点検口を設ける必要があるため、設置工事も多く、また、設置費用も増えることとなるので、ダンパー１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄは分岐チャンバー５の内部で、各室内空気供給配管８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄへ通じる流路にそれぞれ区画された場所に設けられ、または分岐チャンバー５の外部であって排気口７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ側に設けられ、分岐チャンバー５のメンテナンス用の点検口と共用できる形態の方がなお良い。

また、圧力センサー１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄは、ダンパー１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄと室内給気口１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄに至る流路に設けている。さらに、各部屋への給気風量を均等にするための精度を上げるためには、圧力センサー１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄは室内給気口１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄにより近い流路に設けた方が良い。なお、圧力センサー１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄは室内給気口１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄの内部に設けても同様の効果を奏する。

上記構成において、送風機３が運転されると、送風機３と屋外とを連通する屋外空気取込配管１を通して建物２内に外気が強制的に給気され、送風機３と連通する分岐チャンバー５から複数に分岐された流路内に設けられたダンパー１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄの開閉度を調節してそれぞれの流路内での風量が等しくなるように分配されて室内空気供給配管８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ内を通り、室内給気口１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄから部屋９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄ内に給気されることとなる。

次に、各室内空気供給配管８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ内を通る風量を等しくするための具体的な手段について説明する。

図３に示すように、運転が開始されると、ステップ１により、ダンパー１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄが全開の状態となり、室内給気口１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄから部屋９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄ内に給気が行われる。次に、ステップ２により、圧力センサー１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄにより流路ごとの動圧を計測し、各流路のうち、最大となる動圧値を検出したのち、ステップ３によりこの最大となる動圧値を示す流路に該当するダンパー（１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄのいずれか）を規定量だけ閉じる。ここでいう規定量とは、あらかじめ設定されたダンパー１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄの回動角度を意味する。例えば、５°〜２０°程度の回動角度で閉じることになる。次に、ステップ４を実行し、再度、圧力センサー１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄにより流路ごとの動圧を計測し、ステップ５において動圧値が均等と判別されるまでこのステップ２からステップ５の動作を繰り返す。動圧値が均等となったとき、ダンパー１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄが完全に閉じてしまっている場合もあるため、ステップ７において動圧値＝０（ダンパー全閉）と判別された場合にはステップ１に戻り、再度ダンパー１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄを全開してステップ２からステップ５の動作を実行し、ステップ６において圧力値≠０であればダンパー１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄの開度を保持して定常運転に移行し、各ステップ動作を終了してこの状態を保持する。

この状態が分岐チャンバー５から部屋９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄまでの流路における通気抵抗がどの経路においても等しくなった状態であり、部屋９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄへの給気風量が均等になった状態である。

さらに、送風機３はＤＣモーターを搭載し、機器にかかる換気システムの負荷に応じてモーターの出力を変えることによって羽根の回転数を一定に保つ制御を行うような一定風量型の制御手段を送風機３に設ける構成とする。この構成により、送風機３と屋外とを連通する屋外空気取込配管１を通してあらかじめ送風機に設定されている規定風量Ｑが建物２内に強制的に給気され、上記に示したダンパー１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄのパターン動作によって各部屋９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄにＱ／４ずつの風量が給気されることとなる。

このように本発明の実施の形態１の換気システムによれば、圧力センサー１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄが検知する圧力データに基づいて分岐チャンバー５から室内給気口１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄに至る流路を流れる空気の風量を調節するので、ダンパー１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄで各部屋までの流路の通気抵抗を均等化させることにより、ダクトの配管経路に影響を受けず、各部屋への給気風量を均等にすることができる。

また、圧力センサー１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄが検知した分岐チャンバー５から各給気口１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄに至る各流路内の動圧値が均等になったときにダンパー１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄの開度を保持するので、各部屋への給気風量をレスポンスの高い動圧値で判定するため早くて正確に制御することができる。

また、ダンパー１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄは分岐チャンバー５の外部であって分岐チャンバー５に設けられた排気口７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ側に配設されているので、分岐チャンバー５のメンテナンス用の点検口からダンパー１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄのメンテナンス作業をすることができるので、別個にダンパー点検のための点検口を設ける必要がない。

また、圧力センサー１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄは、室内給気口１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄにより近い流路、または室内給気口１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄの内部に設けられているので、各部屋への給気風量と相関関係にある圧力を正確に検知できるため、各部屋への給気風量を早くて正確に制御することができる。

また、常に一定風量を保つことが可能な制御手段を送風機３に設けたので、各部屋９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄ内に均等に給気された給気風量が過不足があるときには、送風機３から供給される給気風量を容易に可変させることができるので、各部屋における必要な給気風量を確保することができる。

本発明は、ダクトなどの配管経路に影響を受けず、各部屋への給気風量を均等にする換気システム、空調装置、送風装置等の用途として有用である。

本発明の実施の形態１の換気システムの構成を示す平面図 同換気システムの分岐チャンバーを示す平面図 同換気システムの風量制御方法を示すフローチャート 従来の換気システムを示す平面図 同換気システムの分岐チャンバーを示す平面図

符号の説明

１ 屋外空気取込配管
２ 建物
３ 送風機
４ 配管
５ 分岐チャンバー
７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ 排気口
８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ 室内空気供給配管
９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄ 部屋
１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ 室内給気口
１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ ダンパー
１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ 圧力センサー

Claims (5)

1. 外気を取り入れるための送風機と屋外とを連通する屋外空気取込配管と、前記送風機と連通し、建物内の部屋へ前記外気を供給するための分岐チャンバーと、この分岐チャンバーに複数に分岐して設けられた排気口に接続され前記部屋内に開口した室内給気口に連通する室内空気供給配管と、前記分岐チャンバーから前記各室内給気口に至る流路を流れる空気のそれぞれの圧力を検知する圧力センサーと、この圧力センサーの検知結果に基づいて前記分岐チャンバーから前記各室内給気口に至る流路を流れる空気の風量を調節するダンパーとを備えたことを特徴とする換気システム。
2. 圧力センサーが検知した分岐チャンバーから各室内給気口に至る各流路内の動圧値が均等になったときにダンパーの開度を保持することを特徴とした請求項１に記載の換気システム。
3. ダンパーは分岐チャンバーの外部であって前記分岐チャンバーに設けられた排気口側に配設されたことを特徴とする請求項１または２記載の換気システム。
4. 圧力センサーを室内給気口に設けたことを特徴とする請求項１、２または３に記載の換気システム。
5. 送風機が供給する風量を常時一定に保つ制御手段を前記送風機に設けたことを特徴とした請求項１、２、３、または４に記載の換気システム。

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