JP5317515B2

JP5317515B2 - 換気システム

Info

Publication number: JP5317515B2
Application number: JP2008100692A
Authority: JP
Inventors: 健一中島; 英一田村
Original assignee: 協立エアテック株式会社
Priority date: 2008-04-08
Filing date: 2008-04-08
Publication date: 2013-10-16
Anticipated expiration: 2028-04-08
Also published as: JP2009250551A

Description

本発明は、空調設備の一部として、建物内の天井面や壁面に取り付けられる回転可能な風向調整手段を有する換気グリルを用いた換気システムに関する。

本願発明に関連する従来の換気システムとして、建物内部の複数の部屋にそれぞれ換気用の給気グリルを配置し、複数の部屋を同時に換気することのできる技術が提案されている（例えば、特許文献１，２，３参照。）。

特開平１０−１６０２２６号公報特開２００５−０６９６１９号公報特開２００５−２５７０９０号公報

特許文献１記載の換気システムの場合、建物の居室内の外壁寄りの場所に給気グリルが設置されるので、給気グリルと換気装置とを接続する給気ダクトが長くなる。このため、ダクト部材及びその関連資材の使用量が増大するだけでなく、ダクト内における圧力損失も増大し、換気装置の送風ファンに対する負荷が高くなり、風量低下などの問題が発生する。また、送風能力の高いファンを選定する必要があり、運転に要する電気エネルギの消費量が増大するおそれもある。

特許文献２記載の換気システムにおいては、給気グリルから吹き出す気流は居室内の中心に向かって下降するように設定されているが、気流の吹出方向を変更する技術については記載されていない。

特許文献３記載の換気システムは、居室の天井面に沿って流動する気流を形成して居住者の不快感を減少させたり、気流到達距離の長短による換気効率の悪化を防止したりすることはできるが、給気グリルの構造が四角形であるため、施工時の位置合わせが面倒である。また、風向調整の際にはパネルの付け替えが必要であるため、吹出方向の異なる複数種類のパネルを準備しなければならず、部品管理が煩雑となる。さらに、パネルの取付場所を間違える可能性もある。

本発明が解決しようとする課題は、施工が容易で、換気効率に優れ、ダクト部材などの空調資材の使用量を削減し、換気に要するエネルギも削減することができる換気システムを提供することにある。

本発明の換気システムは、外気を建物内へ取り入れる外気取入ダクト及び前記建物内の空気を外気中へ排出する排気ダクトが接続された換気装置と、前記建物の居室内に設置された換気グリルと、前記建物内の居室以外の場所に設置された吸込口と、前記換気装置と前記換気グリルとを接続する給気経路と、前記換気装置と前記吸込口とを接続する環気経路と、を備え、
前記換気グリルが、前記建物の天井面や壁面を形成する板状部材に開設された取付孔に室内側から取付可能な筒状体と、前記筒状体内に形成される流路と、を有し、
前記流路内に流入した空気を所定方向に案内するための風向調整手段を、前記流路内であって前記筒状体の室内側開口に、当該筒状体の軸心を中心に回転可能に設け、
前記筒状体がその軸心方向に貫通した円筒形状であって、前記筒状体の室内側開口が円形であり、
前記風向調整手段として、前記筒状体の軸心と同軸に配置された略リング形状の周縁部材と、前記周縁部材内に平行配置された複数の羽根部材とを備えたルーバを、前記軸心を中心に回転可能であってネジ機構が内部に設けられた支軸を介して回転可能に取り付け、
前記筒状体の内周面と前記ルーバの周縁部材との間に隙間を設け、
前記支軸中心に前記ルーバを正転逆転させると前記ルーバが前記軸心方向に移動して前記隙間が狭まったり、拡がったりすることを特徴とする

このような構成とすれば、筒状体の軸心を中心にして風向調整手段を回転させるという簡単な操作により、換気グリルから吹き出される空気流に指向性をもたせることができるため、当該換気グリルを天井面や壁面に設置した後、前記風向調整手段を操作することにより、それぞれの部屋に適した気流吹出方向に設置することができる。即ち、取付作業の際に、その取付姿勢を意識せずに施工可能となる。従って、天井面や壁面に設置する際の面倒な位置合わせ作業が不要となり、容易に施工現場に適した取り付けを行うことができる。また、換気グリルの設置後、その風向調整手段を部屋の状況に適した状態にセットすれば、換気グリルから吹き出す気流は、コアンダ効果により、天井面や床面に沿って移動するようになる。このため、換気グリルから吹き出す気流を部屋内全体に行き渡らせることが可能となる。

従って、建物内の各部屋における換気グリルの設置場所に関する制約がなくなり、換気装置から最短距離の場所に換気グリルを設置することも可能となるため、換気装置と換気グリルとを繋ぐ給気ダクトを短縮化することができる。これにより、ダクト部材などの空調資材の使用量を削減することができ、給気グリル内における圧力損失が減少するので、換気効率も高まり、換気に要するエネルギを削減することができる。

一方、換気装置から最短距離の場所に換気グリルを設置しても、建物の柱や梁を回避するために給気ダクトを無理に曲げて施工しなければならない場合があり、却って換気効率が低下することもある。この場合、給気ダクトを急角度に曲げて換気装置から最短距離の場所に換気グリルを設置するより、最短距離でなくても給気ダクトの曲げ回数が少ない場所、若しくはダクトを直線状に、または緩やかに曲げて施工できる場所に設置する方が圧力損失は少ないので、そのような場所に換気グリルを設置した後、風向調整手段を部屋の状況に適した状態にセットすれば、換気グリルから吹き出す気流を部屋内全体に行き渡らせることができ、換気効率の低下を抑制することができる。

ここで、前記筒状体の室内側開口を円形としたことにより、室内からの見たときの室内側開口の方向性を気にせずに設置することができるので、施工性が良好となる。

また、前記筒状体を、その軸心方向に貫通した円筒形状としたことにより、筒状体内に軸対称形状の流路を形成することができるため、天井面などの板状部材に開設された取付孔に外筒を取り付ける場合、当該筒状体の軸心回りの向きを考慮せず取り付けても、流路の状態は常に一定となる。従って、施工現場における取付作業は極めて容易となる。また、筒状体を軸対称形状とすることにより樹脂成形時の加工性も良好となる。

次に、本発明の換気システムは、外気を建物内へ取り入れる外気取入ダクト及び前記建物内の空気を外気中へ排出する排気ダクトが接続された換気装置と、前記建物の居室内に設置された換気グリルと、前記建物内の居室以外の場所に設置された吸込口と、前記換気装置と前記換気グリルとを接続する給気経路と、前記換気装置と前記吸込口とを接続する環気経路と、を備え、
前記換気グリルが、前記建物の天井面や壁面を形成する板状部材に開設された取付孔に室内側から取付可能な筒状体と、前記筒状体内に形成される流路と、を有し、
前記流路内に流入した空気を所定方向に案内するための風向調整手段を、前記流路内であって前記筒状体の室内側開口に、当該筒状体の軸心を中心に回転可能に設け、
前記筒状体がその軸心方向に貫通した円筒形状であって、前記筒状体の室内側開口が円形であり、
前記風向調整手段として、前記筒状体の軸心を中心とする略円板体状の本体部と、前記本体部の周縁からの空気流出を遮断するため前記周縁の一部に設けられた邪魔板部と、を備えた風向調整部材を、前記軸心を中心に回転可能であってネジ機構が内部に設けられた支軸を介して回転可能に取り付け、
前記風向調整部材の周縁と前記筒状体の内周面との間に隙間を設け、
前記支軸中心に前記風向調整部材を正転逆転させると前記風向調整部材が前記軸心方向に移動して前記隙間が狭まったり、拡がったりすることを特徴とする。このような構成とすれば、略円板状の本体部の周縁の一部に邪魔板部を設けたシンプルな構造でありながら、筒状体の室内側開口から吹出す気流に指向性を与えることができるようになり、且つ、圧力損失を低く抑えることができる。

この場合、風向調整部材を構成する邪魔板部の位置、寸法は限定しないが、例えば、高さは風向調整部材が下降したときに邪魔板部側から空気が流出しない程度、幅寸法は本体部の周縁に沿って１８０度程度の領域に渡るサイズとすれば、邪魔板部のない部分から一方向に水平の主気流を吹出し、それ以外の領域（邪魔板部）からは半径方向に若干の副気流を吹き出すことができる。このため主気流により誘引された室内の汚染空気をグリル表面に接触させない効果があり、グリル表面を常に清浄状態とすることができる。さらに、吹き出し方向を２方向以上に設定したい場合は、連続した一つの邪魔板部の代わりに、複数の邪魔板部を設けることによって対応可能である。

また、本発明の換気システムにおいては、前記風向調整手段を、前記軸心方向に移動可能としているので、風向調整手段を軸心方向に移動させることにより、風向調整に加え、風量を調整したり、空気流の拡散状態を調整したりすることが可能であり、施工現場に適した空調または換気状態に設定することができる。

一方、前記筒状体によって形成される流路内に、当該流路の開口率を変更するための流路開閉手段を設ければ、前記流路開閉手段を操作することにより、前記流路内を通過する風量を変更、設定することができるため、施工現場に応じた風量設定を行うことも可能となる。

また、前記換気装置を前記建物内の居室外に設置し、前記換気装置と前記換気グリルとを接続する前記給気経路の圧力損失が最小となる場所に前記換気グリルを設置することもできる。このような構成とすれば、給気経路内の圧力損失が最小となることにより、換気装置の送風機の負荷が軽減するため、換気効率がさらに向上し、換気に要するエネルギを削減することができる。なお、給気経路の圧力損失が最小となる場所としては、例えば、前記給気経路が最短となる場所、あるいは前記給気経路の曲げ回数や曲げ角度が少なくてすむ場所などがある。

前記居室の一部に設けられた換気用排気口からの空気排出方向に対し、前記換気グリルから前記居室内へ吹き出される主空気流の流動方向が９０度〜２７０度となるように前記風向調整手段を設定することもできる。このような構成とすれば、主空気流が居室内を一巡するように流れ、居室内の隅々まで主空気流が行き渡るので換気作用が向上する。また、換気グリルからは主空気流のほかに、換気グリル全周に渡って副空気流が流れるので、主空気流の流動方向以外の空間にも空気流が到達し、ムラのない換気が可能となる。

なお、換気グリルを天井面に取り付けた場合、主空気流は天井面に這う水平気流となり、換気グリルを天井面近傍の壁面に取り付けた場合、風向調整手段の邪魔板のない部分を天井面に向けておけば、主空気流が天井面に衝突してそのまま水平方向に這うように流動し、副空気流は壁面付近を流れ、主気流により誘引された室内の汚染空気をグリル表面に接触させない効果があり、グリル表面を常に清浄状態とすることができるほか、前述と同様の効果が得られる。

本発明により、施工が容易で、換気効率に優れ、ダクト部材などの空調資材の使用量を削減し、換気に要するエネルギも削減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。

以下、図面に基づいて本発明の参考形態及び実施の形態について説明する。図１は本発明の参考形態である換気システムを設置した建物の一階部分を示す概略平面図、図２は図１に示す建物の二階部分を示す概略平面図、図３は図１に示す建物内の部屋における換気状態を示す模式図である。また、図４は本発明の参考形態である換気グリルを示す斜視図、図５は図４に示す換気グリルの側面図、図６は図４に示す換気グリルの底面図である。

図１に示すように、建物Ｈの一階部分の各部屋にそれぞれ換気グリル１０が配置され、分岐ボックス６０から各部屋に向かって分岐ダクト６２が配管され、それぞれの分岐ダクト６２の先端が換気グリル１０に接続されている。また、図２に示す建物Ｈの二階部分には、換気装置の一種である全熱交換器６３が配置されている。

全熱交換器６３には、建物Ｈの外部に向かって配管された外気取入ダクト７０及び排気ダクト７１が接続され、全熱交換器６３から給気ダクト６６，６９及び環気ダクト７７が延設されている。給気ダクト６６は一階部分の分岐ボックス６０に接続され、給気ダクト６９は二階部分の分岐ボックス６８に接続され、環気ダクト７７は環気口６４に接続されている。また、建物Ｈの二階部分の各部屋にも換気グリル１０がそれぞれ配置され、分岐ボックス６８から各部屋に向かって配管された分岐ダクト６５がそれぞれ換気グリル１０に接続されている。

図２に示す全熱交換器６３を作動させると、外気取入ダクト７０を通して取り入れられた外気が一方の給気ダクト６６を経由して一階部分の分岐ボックス６０へ供給されるとともに、他方の給気ダクト６９を経由して二階部分の分岐ボックス６８へ供給される。一階部分の分岐ボックス６０へ供給された外気は、複数の分岐ダクト６２を経由して、それぞれの換気グリル１０から部屋Ｒ１などへ送り込まれる。同様に、二階部分の分岐ボックス６８へ供給された外気は、複数の分岐ダクト６５を経由して、それぞれの換気グリル１０から各部屋へ送り込まれる。

一方、建物Ｈ内の空気は、二階部分に設けられた環気口６４から吸い込まれる。例えば、図１，図３に示す部屋Ｒ１内の空気は、環気口６４に生じる負圧により、部屋Ｒ１の出入口の開閉手段であるドア７２の下方に設けられた換気用排気口７３から流出した後、一階共通部分を通って環気口６４から吸い込まれ、環気ダクト７７を経由して全熱交換器６３へ導入される。そして、全熱交換器６３内において、外気取入ダクト７０を経由して吸い込まれた外気との間で熱交換が行われた後、排気ダクト７１を通過して屋外へ排出される。

換気グリル１０の詳しい構造、機能などについては後述するが、図４〜図６に示すように、部屋の天井面を形成する板状の天井部材１１に開設された取付孔１２に室内側から取付可能な外筒１３と、外筒１３の室内側開口から外筒１３に装着される内筒１５と、を備え、内筒１５の室内側開口に、内筒１５の軸心Ｃ１を中心に回転可能な風向調整手段であるルーバ１８が着脱可能に装着されている。

図１，図３に示すように、建物Ｈの一階部分の部屋Ｒ１において、換気グリル１０は開閉ドア７２近傍の天井部材１１に配置され、ドア７２と対向する壁面７８に向かって気流７６を吹き出すようにルーバ１８（図４参照）がセットされている。即ち、換気用排気口７３からの空気排出方向に対し、換気グリル１０から部屋Ｒ１内へ吹き出される主気流の流動方向が９０度〜２７０度となるようにルーバ１８を設定することにより、気流７６が部屋Ｒ１内を一巡する方向に吹き出すようにセットされている。換気グリル１０から吹き出した気流７６は、コアンダ効果により、天井部材１１、壁面７８及び床面７９に沿って移動するため、十分な到達距離を確保することができる。従って、図３に示すように、出入口近傍の換気グリル１０から吹き出した気流７６は、天井部材１１下面に沿って部屋Ｒ１の奥側の壁面７８まで移動し、そのまま壁面７８に沿って下降した後、床面７９に沿って換気用排気口７３に向かって移動する。

このように、換気グリル１０から吹き出した気流７６は部屋Ｒ１内を一巡した後、換気用排気口７３から排出されるので、換気用の気流７６が部屋Ｒ１内全体に満遍なく行き渡り、優れた換気効率が得られる。なお、１つの居室に複数の換気グリル１０を設置する場合は、各々の換気グリル１０からの気流が、それぞれの換気グリル１０が受け持つ換気ゾーンを一巡するようにセットすることにより、同様の効果を得ることができる。

換気グリル１０の場合、風向調整部材であるルーバ１８を回転操作することにより、気流の吹き出し方向を任意に設定することができるため、取り付け方向の制約がなく、施工現場に適した取り付けを行うことができ、面倒な位置合わせ作業も不要である。このため、ダクト部材の節約や圧力損失の低減を図る目的で、部屋Ｒ１内の状況を考慮することなく、分岐ダクト６２が最短距離で配管できる部屋Ｒ１の出入口近傍や角隅部などに換気グリル１０が設置されることがあっても、設置後、ルーバ１８を回転操作することにより、部屋に適した吹き出し方向を設定することができる。

従って、部屋Ｒ１以外の各部屋においても、換気グリル１０の設置場所に左右されることなく、最適な吹き出し方向を設定することが可能であり、常に優れた換気効率を得ることができる。また、図４，図５に示すように、換気グリル１０の場合、天井部材１１下面に露出する内筒１５のフランジ１５ｆ部分などは円形であり、軸心Ｃ１を中心に略回転対称のデザインであるため、どの向きに配置されても外観上の違和感が生じない。このため、天井部材１１に取り付ける際の面倒な位置合わせ作業も不要である。

一方、建物の構造によっては、ダクト長さを最短にすることができない場合もあるが、ダクト設置時にダクトの曲げ回数が少ない位置を選択すれば、ダクトの曲がり部による圧力損失の増大を抑制することができ、効率の良い換気が実現できる。なお、圧力損失の増大は、ダクトの長さや曲げ回数だけでなく、ダクトの曲げ角度にも起因するので、ダクトが最短であって曲げ回数が多かったり、曲げ角度が大きかったりする場合と、ダクトは最短でないがほぼ直線状に設置される場合と、を比較すると、後者の方が圧力損失が低いことがあるので、施工現場の状況に応じて選択できるようにしておくことが望ましい。また、ダクト内の圧力損失は、ダクトの曲げ角度、曲げ回数及びダクト長さの影響を受けるので、ダクトが最短であっても、曲げ角度が急であったり、曲げ回数が多かったりすると、曲げが緩やかでダクト長さが長い場合よりも、圧力損失が高くなることがある。従って、施工現場の状況を考慮して、圧力損失が最小となるようにダクトを設置する必要がある。

なお、換気グリル１０の配置場所は出入口付近の天井面に限定しないので、壁面上部などに配置することもできるが、吹き出し気流方向は出入口側から部屋の奥側(外壁側、窓面側)に流れるように設定することが望ましい。即ち、壁面取付の場合、換気グリル１０からの気流が、一旦、天井面側に向かって吹き出し、その後、天井面に沿って部屋の奥側(外壁側、窓面側)に流れるように設定することが望ましい。

次に、前述した図４〜図６及び図７〜図１０に基づいて、換気グリル１０の構造、機能などについて詳しく説明する。図７は図４に示す換気グリルの分解斜視図、図８は図４に示す換気グリルをルーバを取り外した状態で示す底面図、図９は図４に示す換気グリルの垂直断面図、図１０は図４に示す換気グリルを構成する外筒の斜視図である。

図４〜図１０に示すように、本参考形態の換気グリル１０は、建物の天井面を形成する天井部材１１に開設された取付孔１２に室内側から取付可能な外筒１３と、外筒１３内に形成される流路１４の開口率を変更するため外筒１３の室内側開口１３ａから外筒１３内に装着された内筒１５と、を備えている。内筒１５は外筒１３内において軸心Ｃ１を中心に回転可能に装着されている。外筒１３の外周には、後述する室内側開口１３ａからの操作により天井部材１１に係合して当該外筒１３を固定する複数の固定具１６が設けられている。また、内筒１５の室内側開口１３ａには、内筒１５の軸心Ｃ１を中心に回転可能な風向調整手段であるルーバ１８が着脱可能に装着されている。従って、外筒１３に対して内筒１５及びルーバ１８は同じ軸心Ｃ１を中心に回転可能である。

また、外筒１３の室内側開口１３ａから固定具１６を目視可能な位置に窓部１７が設けられている。窓部１７は外筒１３の周壁に開口されている。外筒１３の下縁部には、天井部材１１の取付孔１２の内径より外径の大きなフランジ１３ｆが設けられ、このフランジ１３ｆの周方向に沿って複数のネジ孔１３ｎが等間隔に設けられている。

外筒１３はその軸心Ｃ１方向に貫通した円筒形状であり、その内部に軸心Ｃ１を中心に略回転体形状の流路１４が形成され、流路１４内の軸心Ｃ１に位置するハブ１３ｃを中心に複数の固定羽根１３ｐが放射状に設けられ、ハブ１３ｃは室内側開口１３ａに向かって突出して配置されている。従って、複数の固定羽根１３ｐは室内側開口１３ａに向かって全体的に突出した形状をなしている。複数の固定羽根１３ｐの上面にはそれぞれ補強用のリブ１３ｒ（図１０参照）が設けられ、ハブ１３ｃの中心には貫通孔１３ｈが設けられている。

これらの固定羽根１３ｐの下面側に接触した状態で、内筒１５とともに回転可能な複数の可動羽根１５ｐが放射状に設けられ、そのハブ１５ｃは固定羽根１３ｐのハブ１３ｃの下面側に接触した状態で軸心Ｃ１と同軸をなすように配置されている。複数の可動羽根１５ｐ及びハブ１５ｃは内筒１５と一体的に形成され、複数の可動羽根１５ｐは複数の固定羽根１３ｐと同じ傾斜角度で室内側開口１３ａに向かって全体的に突出した形状をなしている。複数の可動羽根１５ｐの下面側には、それぞれリブ１５ｒが設けられ、ハブ１５ｃの中心には貫通孔１５ｈが設けられている。また、内筒１５の下縁部には、外筒１３のフランジ１３ｆを下面側から覆うことのできるサイズの外径を有するフランジ１５ｆが設けられている。

図８に示すように、ルーバ１８（図７参照）を取り外した状態において、フランジ１５ｆ（またはリブ１５ｒ）など内筒１５の一部を操作して内筒１５を軸心Ｃ１（図５参照）中心に回転させると、図８（ａ）に示す流路全開状態、あるいは図８（ｂ）に示す流路全閉状態の間の任意の開度に設定することができる。また、図９に示すように、内筒１５の室内側開口１５ａには、その軸心Ｃ１を中心に回転可能な風向設定用のルーバ１８が装着されている。ルーバ１８は上方から供給される空気流を図９中の複数の矢線で示す方向に誘導する風向調整機能を有しているため、ルーバ１８を軸心Ｃ１中心に回転させることにより、設定風向を変更することができる。さらに、ルーバ１８をその取付姿勢を考慮することなく取り付けた場合も、軸心Ｃ１中心にルーバ１８を回転させることにより、所望の取付姿勢に調整することができる。

一方、図４，図５に示すように、固定具１６は、外筒１３の外周に回転可能に保持された雄ネジ部材１６ａと、雄ネジ部材１６ａに螺合された雌ネジ部１６ｂに連設された係合アーム１６ｃとで構成されている。係合アーム１６ｃは、後述する雄ネジ部材１６ａの回転操作によって雄ネジ部材１６ａを中心に旋回するとともに、雌ネジ部１６ｂが当該雄ネジ部材１６ａの軸方向に移動することにより天井部材１１に係合可能である。

また、外筒１３の外周には、雄ネジ部材１６ａ、雌ネジ部１６ｃ及び係合アーム１６ｃを収納するための凹状収納部１９が設けられている。さらに、この凹状収納部１９には、雄ネジ部材１６ａを中心とする係合アーム１６ｃの旋回を一定位置で阻止する垂直平面状のストッパ部１６ｓ（図７参照）が設けられている。そして、図１０に示すように、窓部１７は凹状収納部１９の一部を構成する位置に設けられている。

次に、図１１〜図１８に基づいて、換気グリル１０の取付手順について説明する。図１１は図１０に示す外筒の取付工程を示す斜視図、図１２は前記外筒の取付工程を示す斜視図、図１３は前記外筒の取付工程を示す斜視図、図１４は図１３の一部拡大図、図１５は前記外筒を室内側から見た斜視図、図１６は前記外筒において係合アームを天井部材に係合させた状態を示す斜視図、図１７は図４に示す換気グリルを構成する内筒、ルーバの取付工程を示す斜視図、図１８は前記換気グリルを天井部材に固定した状態を示す側面図である。

換気グリル１０を建物の天井面に取り付ける場合、図１１，図１２に示すように、板状の天井部材１１に開設された取付孔１２に対し、換気グリル１０の構成部材である外筒１３（図７参照）の上端部を室内側から挿入する。このとき、固定具１６は凹状収納部１９内に収納状態にあることを確認する。外筒１３のフランジ１３ｆの上面が天井部材１１の下面（室内側面）に接触するまで挿入すると、図１３，図１４に示す状態となる。

次に、図１５に示すように、外筒１３の室内側開口１３ａに設けられた作業孔２０に工具（図示せず）を挿入し、雄ネジ部材１６ａを締め付け方向に回転操作すると、図１６に示すように、係合アーム１６ｃが雄ネジ部材１６ａと供回りしてストッパ部１６ｓに接触した位置で止まるとともに、雄ネジ部材１６ａの軸方向に沿って下降していき、やがて係合アーム１６ｃの先端部が天井部材１１の上面に係合する。雄ネジ部材１６ａは複数設けられているため、それぞれの作業孔２０に工具を挿入して前述と同様に回転操作すると、天井部材１１の取付孔１２に対して外筒１３が固定される。

この後、図１７に示すように、外筒１３の室内側開口１３ａに内筒１５を挿入し、内筒１５の上縁部に複数設けられたフック付きの突起部１５ｘを、外筒１３の内周面に沿って設けられたレール部１３ｘ（図１６参照）にそれぞれ係合させる。そして、内筒１５の室内側開口１５ａにルーバ１８を装着すれば、図１８に示すような状態となり、換気グリル１０の取付作業が完了する。このとき、内筒１５上縁部の突起部１５ｘと、外筒１３内周面のレール部１３ｘとは図９に示す状態で係合している。

なお、図１７に示す作業を行う場合、まず、外筒１３の固定羽根１３ｐのハブ１３ｃ下面に対し、内筒１５の可動羽根１５ｐのハブ１５ｃ上面を当接させ、内筒１５の突起部１５ｘを外筒１３のレール部１３ｘに係合させて内筒１５を外筒１３に取り付け、この後、ルーバ１８の上面に突設された係止クリップ１８ａを、ハブ１５ｃの貫通孔１５ｈからハブ１３ｃの貫通孔１３ｈに挿入して装着すると、ルーバ１８が内筒１５に着脱可能に固定される。

このように、外筒１３の外周に設けられた固定具１６の雄ネジ部材１６ａを室内側開口１３ａにある作業孔２０から回転操作し、天井面などを形成する天井部材１１に当該固定具１６の係合アーム１６ｃを係合させて外筒１３を天井部材に固定した後、この外筒１３の室内側開口１３ａに内筒１５を取り付けた後、内筒１５の室内側開口１５ａにルーバ１８を装着すれば、換気グリル１０の取付作業が完了する。この場合、固定具１６の雄ネジ部材１６ａの回転操作、外筒１３に対する内筒１５の取付及び内筒１５に対するルーバ１８の装着は、室内側からの作業で行うことができるため、取付作業は容易である。また、固定具１６の雄ネジ部材１６ａの回転操作中、外筒１３の窓部１７を通して当該固定具１６の様子を目視確認しながら作業を行うことができるので、確実な取付状態を得ることができる。

また、外筒１３がその軸心Ｃ１方向に貫通した円筒形状であるため、当該外筒１３内に、その軸心Ｃ１を中心とする軸対称形状の流路１４を形成することができる。このため、天井面などを形成する天井部材１１に開設された取付孔１２に対する外筒１３の取付姿勢が軸心Ｃ１中心の回転方向に変化しても、流路１４の状態を一定に保つことができる。即ち、外筒１３を取付孔１２に取り付けるとき、その軸心Ｃ１回りの向きを考慮することなく取り付けても、外筒１３内の流路１４は常に一定状態となる。従って、外筒１３は施工現場に適した姿勢で取り付けることができ、取付作業も容易である。

また、内筒１５の室内側開口１３ａに軸心Ｃ１を中心に回転可能な風向設定用のルーバ１８を配置しているため、換気グリル１０から吹き出される空気流に指向性をもたせることができ、施工現場に応じた吹き出し方向を設定することができる。また、内筒１５の軸心Ｃ１を中心にルーバ１８を回転させるという極めて簡単な操作により、空気流の吹き出し方向を変更できるため、施工現場に応じた風向設定を行うことができる。さらに、外筒１３の取付完了後に、ルーバ１８を回転操作することによって要求される気流を得ることができるため、外筒１３の取り付けの際にその取付姿勢を意識せずに施工可能であり、作業性にも優れている。

一方、外筒１３の室内側開口１３ａから雄ネジ部材１６ａを回転操作することにより、係合アーム１６ｃを雄ネジ部材１６ａの軸方向に移動させ、天井面や壁面を形成する天井部材１１に係合させることができるため、室内側からの簡単な回転作業で外筒１３を天井部材１１に固定することができる。

この場合、取付前の状態においては、雄ネジ部１６ａ及び係合アーム１６ｃを凹状収納部１９に収納しておくことにより、外筒１３からの突出物を無くすことができるため、外筒１３を梱包するための包装資材の簡素化を図ることができ、施工現場への搬入時の取り扱い性も良好である。

また、雄ネジ部材１６ａを回転操作しているとき、雄ネジ部材１６ａを中心として旋回する係合アーム１６ｃの動きは、垂直平面状のストッパ部１６ｓに当接することにより、天井部材１１に対する一定位置で阻止されるため、雄ネジ部材１６ａを回転操作する際の当該雄ネジ部材１６ａと係合アーム１６ｃとの供回りを利用して係合アーム１６ｃを最適位置にセットすることができる。

さらに、係合アーム１６ｃは凹状収納部１９内で雄ネジ部材１６ａと係合状態にあるので、室内側から取付操作を行う作業者は凹状収納部１９に設けた窓部１７を通して係合アーム１６ｃの動きを見ることができる。従って、係合アーム１６ｃが旋回して所定位置に止まった後、雄ネジ部材１６ａに沿って直線移動して、天井部材１１に係合されるまでの一連の過程を室内側に居る作業者が目視確認しながら作業を行うことができる。このため、施工性が大幅に向上し、より確実な取付状態を得ることができる。また、凹状収納部１９に窓部１７を設けたことにより、当該外筒１３を合成樹脂で成形する際の加工性も良好となる。なお、当該窓部１７は外筒１３の周壁の一部を貫通した形状としているが、これに限定しないので、透視可能な透明部材で形成された窓部を設けることもできる。

なお、外筒１３に設けられている窓部１７は通気可能な開口であるが、外筒１３の内側に内筒１５を取り付けると、窓部１７は遮蔽された状態となるため、流路外空間との間の空気流通は生じない。また、固定具１６を構成する係合アーム１６ｃの動きは凹状収納部１９によって規制されるので、換気グリル１０を建物内の壁面に取り付ける場合もスムーズに取付作業を行うことができる。

次に、図１９〜図２２に基づいて、本発明の第１実施形態について説明する。図１９，図２０は本発明の第１実施形態である換気グリルを示す斜視図、図２１，図２２は図１９に示す換気グリルの垂直断面図である。

図１９〜図２１に示すように、本実施形態の換気グリル３０は、図１２で示した天井部材１１に開設された取付孔１２に室内側から取付可能な外筒３３と、外筒３３内に形成された流路３４の開口率を変更するため、外筒３３の室内側開口から外筒３３内に装着された内筒３５と、内筒３５の室内側開口に装着されたルーバ４０と、を備えている。内筒３５は外筒３３内において軸心Ｃ２を中心に回転可能に装着されている。ルーバ４０は、内筒３５軸心Ｃ２を中心に回転可能な支軸４３を介して回転可能に取り付けられている。

また、支軸４３内にネジ機構が設けられているため、支軸４３を中心にルーバ４０を正転逆転させることにより、ルーバ４０は軸心Ｃ２方向に移動可能である。ルーバ４０は、軸心Ｃ２と同軸に配置された略リング状の周縁部材４２と、周縁部材４２内に平行配置された複数の羽根部材４１と、を備えている。周縁部材４２は円錐筒体を軸心と直交する平面で輪切りしたような形状であり、羽根部材４１の垂直断面は略く字状をなしている。

支軸４３中心にルーバ４０を回転させると羽根部材４１の向きが変化するため、空気流の吹出方向を変更、設定することができる。また、支軸４３中心にルーバ４０を回転させることにより、ルーバ４０を軸心Ｃ２方向に移動させることができる。従って、図２１に示すように、ルーバ４０を下方に配置することにより内筒３５の内周面と周縁部材４２との間に隙間Ｓを設けたり、図２２に示すように、ルーバ４０を上方に配置することにより内筒３５の内周面と周縁部材４２との隙間を極小化したりすることができる。

ルーバ４０を図２１に示すように設定すれば、周縁部材４２の内側から吹き出す空気流（主気流）によって指向性を持たせることができ、隙間Ｓから吹き出す空気流（副気流）によって内筒３５のフェース３５ｆへの汚染空気の接近を阻止し、フェース３５ｆの汚損を防止することができる。この場合、隙間Ｓから吹き出す副気流よりも周縁部材４２の内側から吹き出す主気流の方が支配的となるため、隙間Ｓを拡げても、安定した指向性を得ることができる。

一方、ルーバ４０を図２２に示すように設定すれば、内筒３５の内周面と周縁部材４２とが最接近状態となり、空気流のほぼ全てが主気流となって周縁部材４２の内側から吹き出すようになるため、吹き出し気流に強い指向性を持たせることができる。

換気グリル３０は、風向調整手段であるルーバ４０を軸心Ｃ２方向に移動させることにより、本来の風向調整機能に加え、風量を調整したり、空気流の拡散状態を調整したりすることができるため、施工現場に適した空調または換気状態に設定することができる。その他の部分の構造、機能等は前述した換気グリル１０と同じである。

次に、図２３〜図２７に基づいて、本発明の第２実施形態について説明する。図２３は本発明の第２実施形態である換気グリルを示す斜視図、図２４は図２３に示す換気グリルの平面図、図２５は図２３に示す換気グリルの底面図、図２６は図２４のＸ−Ｘ線における一部省略断面図、図２７は図２３に示す換気グリルの使用状態を示す一部省略垂直断面図である。なお、図２３〜図２７において図４〜図２２と同じ符号を付している部分は、前述した換気グリル１０，３０の構成部分と同じ構造、機能を有する部分であり、説明を省略する。

図２３〜図２７に示すように、本実施形態の換気グリル５０は、天井部材１１に開設された取付孔１２（図５参照）に室内側から取付可能な外筒５３と、外筒５３内に形成された流路５４の開口率を変更するため、外筒５３の室内側開口から外筒５３内に装着された内筒５５と、内筒５５の室内側開口に装着された風向調整部材５６と、を備えている。内筒５５は外筒５３内において軸心Ｃ３を中心に回転可能に装着されている。

風向調整部材５６は、軸心Ｃ３を中心とする円板状の本体部５６ａと、この本体部５６ａの周縁の一部に沿って流路５４上流側に向かって直立するように形成された邪魔板部５６ｂと、を備えている。邪魔板部５６ｂは、本体部５６ａの周縁の約半周に相当する部分（周縁に沿って約１８０度の角度範囲に渡る部分）に設けられているが、これに限定するものではない。

風向調整部材５６は、内筒５５の軸心Ｃ３を中心に回転可能な支軸５６ｃを介して回転可能に装着されている。この支軸５６ｃ内には、ネジ機構が設けられているため、支軸５６ｃを中心に風向調整部材５６を正転逆転させると、風向調整部材５６全体が軸心Ｃ３方向に移動する。換気グリル５０においては、風向調整部材５６に当接して邪魔板部５６ｂの無い部分から吹き出す空気流が主気流となり、風向調整部材５６の周縁と内筒５５の内周面との隙間Ｓから吹き出す空気流が副気流となる。

支軸５６ｃ中心に風向調整部材５６を回転させると、図２６，２７に示すように、邪魔板部５６ｂの位置が変化するため、空気流の吹出方向を変更、設定することができる。また、支軸５６ｃを中心に風向調整部材５６を回転させると、支軸５６ｃ内のネジ機構により、風向調整部材５６全体が軸心Ｃ３方向に上下移動するため、風向調整部材５６の周縁と内筒５５の内周面との隙間Ｓを変更することができる。即ち、風向調整部材５６を上に移動させば気流が吹出す開口部分（隙間Ｓ）が狭まり、下に移動させれば開口部分（隙間Ｓ）が拡がるので、風向調整部材５６の上下移動により風量調整も行うことができる。

換気グリル５０は、風向調整手段である風向調整部材５６を軸心Ｃ３中心に回転させることにより、吹き出し方向を任意に設定することができるため、取り付け方向の制約がなく、容易に施工現場に適した取り付けを行うことができる。その他の部分の構造、機能等は前述した換気グリル１０，３０と同じである。

なお、換気グリル１０，３０，５０は、建物の天井面や壁面を形成する板状部材に開設された取付孔に対して室内側から取付可能な外筒１３，３３，５３と、外筒１３，３３，５３の室内側開口から外筒１３，３３，５３に装着される内筒１５，３５，５５と、を備えているが、本発明はこれらに限定するものではない。即ち、一つの筒状体内に形成された流路内に当該流路の開口率を変更するための流路開閉手段を設けたり、あるいは一つの筒状体の室内側開口に当該筒状体の軸心を中心に回転可能な風向調整手段を設けたりすることもできる。また、風向調整手段が軸心方向に移動可能な構成とすることもできる。

また、図１〜図３に示す換気システムは換気グリル１０を用いて構築しているが、これに限定するものではなく、換気グリル１０の代わりに換気グリル３０，５０を用いて本発明に係る換気システムを構築することも可能であり、それによって図１〜図３に示す換気システムと同様の作用、効果を得ることができる。

さらに、フェースが角型であり風向調整手段が筒状体内に回転可能に設けられた換気グリル、具体的には、円筒形状の筒状体内に回転可能なルーバタイプの風向調整手段を設けた換気グリルを用いて換気システムを構築する場合、換気装置からのダクトの長さが最短となる場所に設置することは可能であるが、フェースが角型であるため居室に対して取り付け方向の制約を受けることがある。しかしながら、居室に露出しない円筒形状の筒状体内に回転可能な風向調整手段が設けられているため、設置後に所望の気流となるように吹き出し方向を設定することが可能であり、図１〜図３に示す換気システムと同様の作用、効果を得ることができる。

本発明に係る換気グリル及び換気システムは、一般住宅、オフィスビルあるいは工場建屋などにおける空調設備や換気設備の構成部材として広く使用することができる。

本発明の参考形態である換気システムを設置した建物の一階部分を示す概略平面図である。図１に示す建物の二階部分を示す概略平面図である。図１に示す建物内の部屋における換気状態を示す模式図である。本発明の参考形態である換気グリルを示す斜視図である。図４に示す換気グリルの側面図である。図４に示す換気グリルの底面図である。図４に示す換気グリルの分解斜視図である。図４に示す換気グリルをルーバを取り外した状態で示す底面図である。図４に示す換気グリルの垂直断面図である。図４に示す換気グリルを構成する外筒の斜視図である。図１０に示す外筒の取付工程を示す斜視図である。図１０に示す外筒の取付工程を示す斜視図である。図１０に示す外筒の取付工程を示す斜視図である。図１３の一部拡大図である。図１３に示す外筒を室内側から見た斜視図である。図１４に示す外筒において係合アームを天井部材に係合させた状態を示す斜視図である。図４に示す換気グリルを構成する内筒、ルーバの取付工程を示す斜視図である。図４に示す換気グリルを天井部材に固定した状態を示す側面図である。本発明の第１実施形態である換気グリルを示す一部省略斜視図である。図１９に示す換気グリルの一部省略斜視図である。図１９に示す換気グリルの一部省略垂直断面図である。図１９に示す換気グリルの一部省略垂直断面図である。本発明の第２実施形態である換気グリルを示す斜視図である。図２３に示す換気グリルの平面図である。図２３に示す換気グリルの底面図である。図２４のＸ−Ｘ線における一部省略断面図である。図２３に示す換気グリルの使用状態を示す一部省略垂直断面図である。

符号の説明

１０，３０，５０換気グリル
１１天井部材
１２取付孔
１３，３３，５３外筒
１３ａ，１５ａ室内側開口
１３ｃ，１５ｃハブ
１３ｆ，１５ｆフランジ
１３ｈ，１５ｈ貫通孔
１３ｎネジ孔
１３ｐ固定羽根
１３ｒ，１５ｒリブ
１３ｘレール部
１４，３４，５４流路
１５，３５，５５内筒
１５ｐ可動羽根
１５ｘ突起部
１６固定具
１６ａ雄ネジ部材
１６ｂ雌ネジ部材
１６ｃ係合アーム
１６ｓストッパ部
１７窓部
１８，４０ルーバ
１８ａ係止クリップ
１９凹状収納部
２０作業孔
３５ｆフェース
４１羽根部材
４２周縁部材
４３，５６ｃ支軸
５６風向調整部材
５６ａ本体部
５６ｂ邪魔板部
６０，６８分岐ボックス
６２，６５分岐ダクト
６３全熱交換器
６４環気口
６６，６９給気ダクト
７０外気取入ダクト
７１排気ダクト
７２ドア
７３換気用排気口
７５天井面
７６気流
７７環気ダクト
７８壁面
７９床面
Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３軸心
Ｈ建物
Ｒ１部屋
Ｓ隙間

Claims

外気を建物内へ取り入れる外気取入ダクト及び前記建物内の空気を外気中へ排出する排気ダクトが接続された換気装置と、前記建物の居室内に設置された換気グリルと、前記建物内の居室以外の場所に設置された吸込口と、前記換気装置と前記換気グリルとを接続する給気経路と、前記換気装置と前記吸込口とを接続する環気経路と、を備え、
前記換気グリルが、前記建物の天井面や壁面を形成する板状部材に開設された取付孔に室内側から取付可能な筒状体と、前記筒状体内に形成される流路と、を有し、
前記流路内に流入した空気を所定方向に案内するための風向調整手段を、前記流路内であって前記筒状体の室内側開口に、当該筒状体の軸心を中心に回転可能に設け、
前記筒状体がその軸心方向に貫通した円筒形状であって、前記筒状体の室内側開口が円形であり、
前記風向調整手段として、前記筒状体の軸心と同軸に配置された略リング形状の周縁部材と、前記周縁部材内に平行配置された複数の羽根部材とを備えたルーバを、前記軸心を中心に回転可能であってネジ機構が内部に設けられた支軸を介して回転可能に取り付け、
前記筒状体の内周面と前記ルーバの周縁部材との間に隙間を設け、
前記支軸中心に前記ルーバを正転逆転させると前記ルーバが前記軸心方向に移動して前記隙間が狭まったり、拡がったりすることを特徴とする換気システム。
外気を建物内へ取り入れる外気取入ダクト及び前記建物内の空気を外気中へ排出する排気ダクトが接続された換気装置と、前記建物の居室内に設置された換気グリルと、前記建物内の居室以外の場所に設置された吸込口と、前記換気装置と前記換気グリルとを接続する給気経路と、前記換気装置と前記吸込口とを接続する環気経路と、を備え、
前記換気グリルが、前記建物の天井面や壁面を形成する板状部材に開設された取付孔に室内側から取付可能な筒状体と、前記筒状体内に形成される流路と、を有し、
前記流路内に流入した空気を所定方向に案内するための風向調整手段を、前記流路内であって前記筒状体の室内側開口に、当該筒状体の軸心を中心に回転可能に設け、
前記筒状体がその軸心方向に貫通した円筒形状であって、前記筒状体の室内側開口が円形であり、
前記風向調整手段として、前記筒状体の軸心を中心とする略円板体状の本体部と、前記本体部の周縁からの空気流出を遮断するため前記周縁の一部に設けられた邪魔板部と、を備えた風向調整部材を、前記軸心を中心に回転可能であってネジ機構が内部に設けられた支軸を介して回転可能に取り付け、
前記風向調整部材の周縁と前記筒状体の内周面との間に隙間を設け、
前記支軸中心に前記風向調整部材を正転逆転させると前記風向調整部材が前記軸心方向に移動して前記隙間が狭まったり、拡がったりすることを特徴とする換気システム。
前記筒状体によって形成される流路内に、当該流路の開口率を変更するための流路開閉手段を設けた請求項１または２記載の換気システム。
前記換気装置を前記建物内の居室外に設置し、前記換気装置と前記換気グリルとを接続する前記給気経路の圧力損失が最小となる場所に前記換気グリルを設置した請求項１〜３のいずれかに記載の換気システム。
前記居室の一部に設けられた換気用排気口からの空気排出方向に対し、前記換気グリルから前記居室内へ吹き出される主空気流の流動方向が９０度〜２７０度となるように前記風向調整手段を設定した請求項１〜４のいずれかに記載の換気システム。