JP2006105459A

JP2006105459A - ガラリ

Info

Publication number: JP2006105459A
Application number: JP2004291348A
Authority: JP
Inventors: Akira Maeyama; 昭前山
Original assignee: Hitachi Plant Technologies Ltd
Current assignee: Hitachi Plant Technologies Ltd
Priority date: 2004-10-04
Filing date: 2004-10-04
Publication date: 2006-04-20

Abstract

【課題】
外気の温度や湿度等の状態に応じて開度を自動的に調節し、空気流量や開閉状態を制御するガラリを提供すること。
【解決手段】
ガラリ３０において、羽板３１の開度を調節する開度調節機構３９と、空調機からの動作信号、又は天候状況検出装置からの検出信号、又は外部空気温度検出装置からの検出信号、又は室内空気温度検出装置からの検出信号、又は室内二酸化炭素濃度検出装置からの検出信号の少なくともいずれかの信号に基づいて、羽板３１の開度を自動的に調節する制御手段とをと設けて、より効率良く空気調和設備を稼動させることを可能にした。
【選択図】図１

Description

本発明は、空気調和設備又は換気装置の空気出入り口に取付けられるガラリに関するものである。

室内の二酸化炭素濃度や温度などを調整する空気調和設備又は換気設備は、送風ファンを動作させ空気取り入れ口より外部空気を取り入れ、それと同時に室内の空気を排気して室内の換気を行う。又は、空気取り入れ口より取り入れた外部空気や室内空気を冷却コイル、加熱コイル等で温度調節して室内に供給したりすることなどにより、室内環境の調整を行う。

そして、外部空気や室内空気の取り入れ口、排気口等には、複数の斜めに設けられた羽板を持つガラリが取付けられ、空調機側へ雨水、鳥、虫、その他異物などが進入するのを防いでいる。

しかし、従来のガラリは図６に示すガラリ４０のように羽板４１が固定されており、通過する空気流量は一定である。また外部が強風の場合などは、空気が必要以上に室内に入り込んでしまう等の問題があった。

この問題を解決するため、外部からの強風により排気口を閉鎖するような機構を組み込んだ排気口が提案されている（例えば、特許文献1参照。）。
特開平８−２１９５３８号公報

ところで、空気調和設備又は換気設備では、室内の換気や、外部空気の温度や露点が室内空気より低い際の冷房など、外部空気をより多く取り込み、室内空気を多く排気する方が効率的な場合がある。また、激しい風雨の際には外部空気取入れ口、排気口の両方を完全に閉め、内部へ雨水が浸入しないようにすることが必要である。このように、空気調和設備又は換気設備では状況に応じて空気流量や開閉状態を制御し、消費動力を低減させるように効率的に稼動させるのが好ましいが、従来のガラリや前述の特許文献１に記載されたような機構では、状況に応じて開度を調節し空気流量を制御することが出来ないという問題があった。

本発明はこのような問題に対してなされたもので、空気取り入れ口や排気口に取付けられているガラリにおいて、外気の温度や湿度等の状況に応じて通過する空気流量を制御できるガラリを提供することを目的とする。

本発明は前記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、空気調和設備又は換気設備の空気出入り口に取付けられるガラリにおいて、ガラリの羽板の開度を調節する開度調節機構と、前記空調機からの動作信号、又は天候状況検出装置からの検出信号、又は外部空気温度検出装置からの検出信号、又は室内空気温度検出装置からの検出信号、又は室内二酸化炭素濃度検出装置からの検出信号の少なくともいずれかの信号に基づいて、羽板の開度を自動的に調節する制御手段とを備えていることを特徴としている。

請求項１の発明によれば、室内外の状況や機器の動作状況に合わせてガラリの羽板の開度を自動的に調節し、空気流量を制御することが出来るので、より効率良く空気調和設備又は換気設備を稼動させることが可能になる。

請求項２に記載の発明は、請求項１の発明において、前記空気調和設備は、取り入れた空気の調節を行い、調節された空気を排出する空調機を備えたことを特徴としている。

請求項２の発明によれば、外部から取り込んだ空気、又は循環させる空気の温度や湿度等を調節することが可能となる。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２の発明において、前記羽板は、前記開度調節機構の駆動手段によって駆動されることを特徴としている。

請求項３の発明によれば、羽板を駆動手段により動作させ、羽板の開度を調節することが可能となり、ガラリの開閉状態の制御を容易に行うことができる。

請求項４に記載の発明は、請求項１、２又は３の発明において、前記天候状況検出装置がガラリ自身に設けられていることを特徴としている。

請求項４の発明によれば、天候状況を検出した結果からその天候に合った開度にガラリを調節できる為、急な天候の変化が発生しても、効率良く空気調和設備又は換気設備を稼動させることが可能になる。

請求項５に記載の発明は、請求項１、２、３又は４の発明において、前記ガラリには、遠隔地又は近傍にある制御装置からの指令により開度調節を行う、又は前記天候状況検出装置が検出した天候状況を、前記遠隔地又は近傍にある制御装置へ出力する制御手段が設けられていることを特徴としている。

請求項５の発明によれば、遠隔地又は近傍から外部の情報を用いてのガラリの開度調節や、前記天候状況検出装置が検出した天候状況を外部へ出力することができ、更に開度を決める条件を再設定することなども可能になる。

以上説明したように本発明のガラリによれば、室内外の状況や機器の動作状況に合わせてガラリの開度を自動的に調節し、空気流量を制御することが出来るので、消費する動力を低減させ、より効率良く空気調和設備又は換気設備を稼動させることが可能となる。

以下添付図面に従って本発明に係るガラリについて好ましい実施の形態について詳説する。尚、各図において同一部材には同一の番号または記号を付している。

最初に、本発明に係るガラリについて説明する。図１は本発明に係るガラリの構造図、図２は本発明に係るガラリの羽板の開閉状態を示した説明図である。

ガラリ３０は、図１のように壁７１の開口部７０にガラリ本体７２が設けられている。ガラリ本体７２は、複数の羽板３１と、上下にストッパー７３とを有し、羽板３１の中央部には軸３２が設けられ、ガラリ本体７２に設けられた図示しない軸受けによって、ストッパー７３により停止する位置まで回転可能に支持されている。

軸３２の一端にはピニオンギア３４が設けられている。また、軸３２のうちいずれか一つは、図示されていない電動モーターにより正逆に回転運動を行う。そして、ピニオンギア３４は図示しないガイドによりガイドされたラックギア３６と噛合っている。

これらピニオンギア３４、ラックギア３６、前記ガイド、及び前記電動モーターとにより開度調節機構３９を構成している。この構成により、ガラリ３０の羽板３１は前記電動モーターの動きに合わせて図１に示す矢印Ｒ方向に同時に揺動し、開度の調節が可能になる。

また、ガラリ３０には天候状況を検出する天候状況検出装置３３が取付けられており、前期検出装置３３に雨が当たることにより、前記検出装置３３が通電状態となり降雨状況を検出し検出信号を出力する。なお、検出装置は、図１に示された場所以外でもよく、検出方法も雨による通電以外に、外部空気の湿度を検出する、又は羽板３１に当たる日光を検出するなどの方法、又はその幾つかの組合せで構成してもよい。

そして、羽板３１は、すくなくとも前記検出装置３３、又は図３に示す空気調和設備１の内部や外部に設けられている各種検出装置のいずれかにより出力された室内や外部の空気温度、又は室内二酸化炭素濃度、又は空調設備の動作状況などを示す検出信号に基づき、前記開度調節機構３９と、ストッパー７３と、制御装置５０とにより、羽板３１の開度が図２(ａ)に示すＡ状態(開度：任意)、図２(ｂ)に示すＢ状態(開度：１００％)、図２(ｃ)に示すＣ状態(開度:０％)のように動作し固定される。

次に、本発明に係るガラリ３０が設けられている空気調和設備の構成について説明する。図３は空気調和設備の構成を示す平面図である。

空気調和設備１は、図３に示すように外部空気取り入れ口２と、空調機２０と、部屋２１と、排出口３とが、ダクト１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ、１６Ｄの各ダクトで接続され、制御手段としての制御装置５０が設けられている。

部屋２１内には室内空気温度検出装置５３、及び室内二酸化炭素濃度検出装置５４と、外部には外部空気温度検出装置５５とが設けられ、それぞれ検出信号を前記制御装置５０へ出力している。更に、空調機動作信号５６も前記制御装置５０へ出力されている。

また、外部空気取り入れ口２と、排出口３と、空気供給口４と、室内空気排出口５と、循環空気排出口６とにはガラリ３０が設けられ制御装置５０により制御されている。

まず、外部空気取り入れ口２はダクト１６Ａに通じており、外部との間にはガラリ３０が取付けられ、雨水や異物の進入を防ぎ、空気流量の調節を行っている。その先にはプレフィルタ１２Ａが取付けられ、塵など細かい異物を除去する。フィルタ１２Ａを通った空気は更に中性能フィルタ１２Ｂを通り、再度異物の除去を行ってから空調機２０に供給される。

空調機２０には少なくとも冷却コイル１２と、加熱コイル１４と、蒸気管１７と、送風ファン１５とのいずれかが備わっており、送風ファンにより空気調和設備１内の空気が移動し、空調機２０内に取り込まれた空気は、冷却コイル１３、又は加熱コイル１４、蒸気管１７のいずれかで温度、湿度等の調整が行われ、ダクト１６Ｂ側へ排出される。

ダクト１６Ｂを通った空気は空気供給口４にあるガラリ３０を通って部屋２１へ供給され、部屋２１の室内環境調整を行った後、室内空気排出口５に取付けられたガラリ３０を通ってダクト１６Ｃへ排出されるか、又は循環空気排出口６に取付けられたガラリ３０を通ってダクト１６Ｄへ排出される。

そして、ダクト１６Ｃは、排出口３に接続されており、外部空気取り入れ口２と同様に、排出口３と外部の間にはガラリ３０が取付けられ、雨水や異物の進入を防ぎ、空気流量の調節を行っている。ダクト１６Ｄは、空調機２０へ部屋２１から排出された空気を供給することとなる。

このように構成されている空気調和設備１では、例えば部屋２１の空気を循環させて室内環境の調整を行う場合は、外部空気取り入れ口２と、排出口３と、室内空気排出口５とに設けられたガラリ３０(図３の(ａ)、(ｃ)、(ｄ)位置)を図２（ｃ）に示すＣ状態(開度:０％)にし、空気供給口４と、循環空気排出口６とのガラリ３０(図３の(ｂ)、(ｅ)位置)を図２（ａ）に示すＡ(開度：任意)又は図２（ｂ）に示すＢ状態(開度：１００％)にすれば部屋２１の空気が循環されて室内環境の調整が可能になる。

また、(ｅ)位置のガラリ３０をＣ状態にして、他の位置のガラリ３０をＡ又はＢ状態にすれば、外気を用いての室内環境の調整をすることが可能となる。

更に制御装置５０は、電気通信回線５２により、遠隔地にある外部制御装置５１と接続され、外部制御装置５１から前記制御装置に指令を送り、ガラリ３０の開度を操作することが可能であり、検出装置３３より得られた検出信号を外部制御装置５１へ出力することも可能である。

これらの構成により、本発明では、室内外の状況や機器の動作状況に合わせてガラリ３０の開度を自動的に調節し、空気流量やガラリの開閉状態を制御することが出来るので、ファンの動力、又は加熱や冷却にかかる動力等を低減させ、より効率良く空気調和設備を稼動させることが可能になる。

なお、ガラリの開度調節機構は前述の実施形態で示した開度調節機構に限るものではなく、２本の上下に移動するガイドで羽板が回転する機構、又は羽板自体が上下に移動する機構、又は必要な開度となる数の羽板が開くなどの調整機構でもよい。

また、換気設備に関しては、前述の構成において空調機２０が無く、送風ファン１５のみが取付けられ、室内空気の入れ替えを行う構成となる。

次に、本発明にかかるガラリの制御方法について図４、図５にて説明する。図４は制御手段の制御手順を示すフローチャート。図５は外部空気冷房の条件を示すグラフである。

図４に示すように、ガラリ３０の制御方法は、まず初めに希望する室温や二酸化炭素濃度の値や、開度調節を行うかどうか、又は降雨時の開度など、各種設定を行う(ステップＳ１０)。

次に空調機などの空気調和設備１内の機器が停止中かどうかを図３に示す空調機動作信号５６に基づき判断する(ステップＳ１１)。

ステップＳ１１の判断において、動作中と判断された場合は、図１に示す天候状況検出装置３３から出力される降雨状況を示す検出信号に基づき降雨判断する(ステップＳ１２)。

ステップＳ１２の判断において、降雨状態ではないと判断した場合は、図３に示す室内空気温度検出装置５３、外部空気温度検出装置５５、又は図示しない空気調和設備１の内部や外部に設けられた各種検出装置から出力される、室内空気、及び外部空気のエンタルピと、室内空気、及び外部空気の温度と、室内空気、及び外部空気の露点温度とを示す検出信号に基づき、外部空気冷房を有効にするか判断する(ステップＳ１３)。

ステップＳ１３の判断において、図５に示すように室内エンタルピが外部空気エンタルピより大きく、外部空気温度が室内空気温度より低く、外部空気下限温度より大きく、室内空気露点温度が外部空気露点温度より大きい時以外は外部空気冷房の必要がないと判断され、その場合は、図３に示す室内二酸化炭素濃度検出装置５４から出力される室内の二酸化炭素濃度を示す検出信号に基づき、ステップＳ１０にて設定している二酸化炭素濃度を超えてないか判断する(ステップＳ１４)。

ステップＳ１４の判断において、ステップＳ１０にて設定している二酸化炭素濃度より出力された検出信号の二酸化炭素濃度が低く、二酸化炭素濃度制御の必要が無いと判断された場合は、ステップＳ１０にて開度制御の有無がどのように設定されているかを判断する(ステップＳ１５)。

ステップＳ１５の判断において、ステップＳ１０にて開度制御有りと設定されていた場合は、ガラリ３０の開度調整制御を終了するかどうか判断する(ステップＳ１６)。

ステップＳ１６の判断において、終了と判断した場合は制御動作を終了する。終了しないと判断した場合は、また初めの各種設定Ｓ１０へ戻り、前述の判断過程を同様に繰り返す。

前記ステップＳ１１の機器動作の判断において、機器が停止中の場合は、空気の流れもなく、ガラリを開ける必要が無いため、開度を０％として各ガラリ３０を完全に閉じて、ステップ１６の終了判断へ移る(ステップＳ１１Ａ)。

前記ステップＳ１２の降雨判断で降雨中と判断された場合は、開度を小さくして雨水の浸入を防ぎ、ステップ１６の終了判断へ移る（ステップＳ１２Ａ）。

なお、図４のステップＳ１２Ａでは降雨時の開度を３０％としているが、開度は前記ステップＳ１０や、外部制御装置５１からの指令により変更可能であり、任意に設定可能である。

前述のステップＳ１３の外部冷房制御判断で外部冷房をした方が良いと判断された場合は、羽板３１の開度を最大の状態にして外部空気の取り込み量を最大にし、ステップ１６の終了判断へ移る(ステップＳ１３Ａ)。

前記ステップＳ１４の二酸化炭素濃度制御で、前記ステップＳ１０にて設定している二酸化炭素濃度より高く、二酸化炭素濃度制御の必要があると判断された場合は、設定されている二酸化炭素濃度以下になるように、濃度に合わせて羽板３１の開度を大きくして二酸化炭素濃度を調節し、ステップ１６の終了判断へ移る(ステップＳ１４Ａ)。

前記ステップＳ１５の開度制御有無判断で、ステップＳ１０にて開度制御無しと設定されていた場合は、開度を固定しステップ１６の終了判断へ移る(ステップＳ１５Ａ)。

なお、図４ではステップＳ１５Ａで固定開度を３０％としているが、開度は前記ステップＳ１０や、外部制御装置５１からの指令により変更可能であり、任意に設定可能である。

これらの制御方法によりガラリ３０は、空調機の動作信号、又は天候状況検出装置、外部空気温度検出装置、室内空気温度検出装置、室内二酸化炭素濃度検出装置の少なくともいずれかの検出装置の出力に基づいて、開度を自動的に調節し、空気流量やガラリの開閉状態を制御することにより、ファンの動力、又は加熱や冷却にかかる動力等を低減させ、空気調和設備１をより効率良く動作させることが可能となる。

以上説明したように、本発明によれば、室内外の状況や機器の動作状況に合わせてガラリの開度を自動的に調節し、空気流量やガラリの開閉状態を制御することが出来るので、ファンの動力、又は加熱や冷却にかかる動力等を低減させ、より効率良く空気調和設備を稼動させることが可能になる。

本発明の実施の形態に係るガラリの構造図。本発明の実施の形態に係るガラリの開閉状態説明図。空気調和設備の構成を示す平面図本発明の実施形態に係るガラリの制御手段の制御手順を示したフローチャート。外部空気冷房の条件を示すグラフ従来のガラリの構造図。

符号の説明

１…空気調和設備、２…外部空気取り入れ口、３…排出口、１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ、１６Ｄ…ダクト、２０…空調機、２１…部屋、３０、４０…ガラリ、３１、４１…羽板、３２…軸、３３…検出装置、３４…ピニオンギア、３６…ラックギア、３９…開度調節機構、５０…制御装置(制御手段)、５１…外部制御装置、５２…電気通信回線、５３…室内空気温度検出装置、５４…室内二酸化炭素濃度検出装置、５５…外部空気温度検出装置、５６…空調機動作信号、５３Ａ、５４Ａ、５５Ａ…検出信号、７２…ガラリ本体、７３…ストッパー

Claims

空気調和設備又は換気設備の空気出入り口に取付けられるガラリにおいて、
ガラリの羽板の開度を調節する開度調節機構と、前記空調機からの動作信号、又は天候状況検出装置からの検出信号、又は外部空気温度検出装置からの検出信号、又は室内空気温度検出装置からの検出信号、又は室内二酸化炭素濃度検出装置からの検出信号の少なくともいずれかの信号に基づいて、前記羽板の開度を自動的に調節する制御手段とを備えていることを特徴とするガラリ。
前記空気調和設備は、取り入れた空気の調節を行い、調節された空気を排出する空調機を備えたことを特徴とする請求項１に記載のガラリ。
前記羽板は、前記開度調節機構の駆動手段によって駆動されることを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載のガラリ。
前記天候状況検出装置がガラリ自身に設けられていることを特徴とする請求項１、２及び３のうちいずれか１項に記載のガラリ。
遠隔地又は近傍にある制御装置からの指令により前記羽板の開度調節を行う、又は前記天候状況検出装置が検出した天候状況を、前記遠隔地又は近傍にある制御装置へ出力する制御手段が設けられていることを特徴とする請求項１、２、３又は４のうちいずれか１項に記載のガラリ。