JP5468813B2 - 換気装置 - Google Patents

Description

本発明はビル等における壁面の外気取入れ口部に設けられる複合換気装置に関する。

換気方法として従来から行われている最も単純な方法は窓や障子などを開閉して室内空気と外界の空気の入れ換えをする自然換気方法であるが、高層ビル等の窓は地上より風が強いため窓の開閉が出来ないような構造になっている場合が多く、そのほとんどはビル空調による集中システムが採用されている。この窓の開閉が出来ないような構造は進化して最近では遠くから見ると全面ガラスのみで構成されたように見えるビルディングが増えてきているがこの集中システムのビル空調は換気が不十分になりがちである。そのため自然換気方法が種々工夫され、建物外壁に換気口を設け建物内外を連通させた風洞を設け風洞内に風量調整弁を設けた自然換気装置（特許文献１参照）や無目を利用して室内を換気する装置（特許文献２参照）などが提供されてきていた。

特開平１０−２３２０３９号公報 図１〜図２ 実開昭５９−２８０７号公報

しかしながら単に外部空気を流量調整しながら室内に送り込むだけの自然換気では非常に調整がしにくいという問題点があった。本発明は掛かる不都合を解決することを目的として提供されたものである。

本発明はかかる不都合を建造物内外の温度差や室内における上と下の温度差による自然な空気流を利用することにより解決し、機械換気装置や複雑な熱交換装置に依存することなく、簡単な構造で効率のよい室内空気の換気、循環構造の換気装置を提供するものである。

すなわち本発明は、建物の室内と外部とを連通する外気取入れ口にあらかじめ外気取入れ口ダクトが設けられ、この外気取入れ口ダクトに更に連結された外気連通ダクトと室内循環ダクトとエアフローチャンバーとによって構成された換気装置が設けられ、この換気装置は、リターンダクトを介して調整された空気が室内に流入されるように構成されてなり、この外気連通ダクトの外気入口と、室内を循環する室内循環ダクトの内気入口とが平面上に並行して設けられ、この両入口部上でその両端側にレールが設けられ、このレール上を移動装置によって移動して、この外気入口と内気入口のうち、いずれか一方の入口を塞ぐ可動パネル蓋が設けられている換気装置であり、また可動パネルを格納停止するゾーンが、外気入口と内気入口との間で両入口を塞がない位置に設けられている換気装置であり、また前記可動パネル蓋の前記入口側周縁部、あるいは前記外気入口と前記内気入口の可動パネル蓋側周縁部に気密部材が設けられ、前記可動パネル蓋が前記外気入口と前記内気入口のうち、いずれか一方の上に到達した時、前記可動パネル蓋が前記気密部材を押圧してこの当該入口を密閉するための押圧手段が設けられている換気装置であり、外気入口と内気入口との間で両入口とも塞がない位置に可動パネル蓋の格納停止ゾーンが設けられている３ウェイ方式の換気装置において可動パネル蓋を移動させる移動装置が駆動アーム付回転軸とＬ型クランクとリンクバーと回転体と回転体の案内ケースと駆動モータとによって構成され、格納停止ゾーンの中央部に回動軸が設けられ、この回動軸の下端部には駆動アームが設けられ、上端部には直接あるいは間接的にこの移動装置の駆動用モータが連結され、この回動軸の長手方向左右位置にそれぞれＬ型クランクが回動自在に設けられ、左右のＬ型クランクの短竿端に設けられた軸同士がリンクバーにより回動自在に連結され、駆動アームの先端に設けられた軸とリンクバーとが同様に回動自在に連結され、Ｌ型クランクの長竿端に設けられた軸にはそれぞれ下方向に回転体が設けられ、前記可動パネル蓋上面のそれぞれの所定位置にこの可動パネル蓋の長手方向と同じ方向に回転体の案内ケースが設けられ、この案内ケース内をそれぞれの回転体が外れることなく回転移動して前記可動パネル蓋を所定位置まで移動させる構成を有していることを特徴とする換気装置である。

本発明の換気装置は、従来の外気導入だけによる１ウェイの換気調整だけでなく、室内の上下の温度差を活用して内気循環だけによる換気調整がおこなえる２ウェイ換気の選択が可能であり、可動パネル蓋の両入口以外の停止位置を確保することにより外気導入と室内循環の内気とを混合して新たに室内へ戻すという３ウェイ換気をおこなうことが出来るため、一つの換気装置で幅の広い換気方式が用いることが出来るという効果がある。また可動パネルを格納停止するゾーンが外気入口と内気入口との間であるので、移動装置の移動距離を短縮でき、モータなどの電力消費量を低減できるというエコ効果があって、そのため移動装置自身がさらにバライティに富んだ方法を用いることが出来るという効果があり、気密部材への押圧により有効な温度設定が可能になるという効果がある。

換気装置の建物および室内における取り付け状況を示す断面図である。 図１から参考例１の換気装置のみを取り出した断面図である。 図２の断面位置におけるレール形状を示す断面図である。 図２におけるエアフローチャンバー内から両入口をながめた図である。 移動装置の斜視図である。 参考例２の換気装置の断面図である。 参考例２の換気装置のレール形状を示す断面図である。 実施例１の換気装置の断面図である。 実施例１の換気装置のレール形状を示す断面図である。 実施例２の外気と内気の混合時における移動装置の操作位置関連図である。 実施例２の外気連通単独時における移動装置の操作位置関連図である。 実施例２の室内循環単独時における移動装置の操作位置関連図である。 実施例２における移動装置の正面図である。 実施例２における移動装置の斜視図である。

以下の説明では、可動パネル蓋が外気入口を塞いで停止する幅位置をＡゾーン、可動パネル蓋が内気入口を塞いで停止する幅位置をＢゾーン、可動パネル蓋が外気入口も内気入口も両方を塞がなくて停止する幅位置を格納停止ゾーン（Ｃゾーン）と定義づけ呼称する。また、白抜きの矢印は空気の流れを示している。

まず、参考例１を図に基づいて説明すると、換気装置１は図１に示すような建物との関係位置で天井裏に設置されている。図１ないし図３に示すように建物の室内と外部とを連通する外気取入れ口にあらかじめ外気取入れ口ダクト２９が設けられ、この外気取入れ口ダクト２９に更に連結された外気連通ダクト２と室内循環ダクト４とエアフローチャンバー１１とによって換気装置１が構成される。この換気装置１は、リターンダクト３０を介して調整された空気が室内に流入されるように構成されてなり、外気連通ダクト２の外気入口３と、室内を循環する室内循環ダクト４の内気入口５とが平面上に並行して横長に設けられ、この両方の入口３、５上でその両端側にはレール６が平行に設けられる。このレール６上を横長の移動装置７によって外気入口３と内気入口５のいずれか一方を塞ぐように移動する車輪８付きの可動パネル蓋９が設けられている。

この換気装置１における外気入口３と内気入口５の可動パネル蓋９側周縁部には、気流が漏れないように気密にするためのエアタイトゴム１２がそれぞれ設けられる。レール６は図３に示すように前輪用と後輪用の２段レールにより構成され、それぞれの車輪８（前輪）、８（後輪）が外気入口３や内気入口５付近に達した時、前後輪のレール６が同時に傾斜して可動パネル蓋９の底面がエアタイトゴム１２を押圧して完全に密閉するように構成されてなる。また可動パネル蓋９はレール６の水平部を移動する際は可動パネル蓋９の底面とエアタイトゴム１２とは接触しないように構成されている。

次に移動装置７の構成について説明する。図２、図４および図５において移動装置７は、エアフローチャンバー１１の天面に取り付けされた２個のネジ軸取り付けブラケット２８、２８のそれぞれに設けられた軸受１３、１３に貫通されたネジ軸１４が取り付け固定され、このネジ軸１４の端部にモータ１５がカップリングを介して取り付けされる。このネジ軸１４を両側から挟みこむように２つ割りにされて一体化されたナット体１６が水平な板材１８に取り付けされる。この板材１８の裏側の前後に筒状体１７、１７が下向きに設けられ、一方、可動パネル蓋９の上面には、２本の突出した棒状体１９、１９が筒状体１７の中に収納されてなるものである。この筒状体１７と棒状体１９とは、可動パネル蓋９がエアタイトゴム１２の押圧のため上下動しても、その上下動距離を吸収可能にして両者が決して外れることなく、可動パネル蓋９を所定位置まで移動させるためのものである。なお、図５における矢印は可動パネル蓋９の移動方向を示したものである。

次に参考例１の動作について説明する。図２において通常、可動パネル蓋９はＡゾーンまたはＢゾーン上に停止しており、一方から他方へ移動させる場合には、所定のボタンスイッチ（図示せず）を入れるとモータ１５が所定方向に回転してネジ軸１４が回転し、それによりナット体１６が所定方向に動き出す。ナット体１６の移動により板材１８、筒状体１７、棒状体１９を介して可動パネル蓋９が両側面に設けられた前後の車輪８、８により図３に示すレール６上を移動して前・後進し、所定位置に達する手前でレール６の傾斜により可動パネル蓋９が傾斜移動して、可動パネル蓋９の底面とエアタイトゴム１２が密着される。停止位置は近接スイッチ（図示せず）によって決められるが、コントローラ（図示せず）内において回転パルス計測から、位置決めしても構わない。

次に参考例２を図に基づいて説明すると、図６、図７に示すように室内と外部とを連通する外気連通ダクト２の外気入口３と、室内を循環する室内循環ダクト４の内気入口５とが並行して設けられる。この両方の入口３、５上でその両端側に図７に示すように２段式構成のレール６が平行に設けられ、このレール６上を移動装置７によって外気入口３と内気入口５のいずれか一方を塞ぐために移動する車輪８付きの可動パネル蓋９が設けられる。更に内気入口５より更に外側位置にどちらの開口部をも塞ぐことなく可動パネル蓋９を格納停止させる格納停止ゾーン（Ｃゾーン）が設けられている。また、移動装置７の構成については参考例１と同様でネジ軸１４の長さが異なるだけあるため、説明については省略する。

次に参考例２の動作について説明する。図６において通常、可動パネル蓋９はＣゾーンに停止しており、停止位置から移動させる場合には、所定のボタンスイッチ（図示せず）を入れるとモータ１５が所定方向に回転して、ナット体１６が所定方向に動き出す。ナット体１６の移動により板材１８、筒状体１７、棒状体１９を介して可動パネル蓋９が両側面に設けられた前後の車輪８、８により図７に示すレール６上を移動してゆく。外気のみ導入させる場合には可動パネル蓋９をＣゾーンからＢゾーンへ移動させて停止させればよいが、更にＢゾーンからＡゾーンへ移動させるためにレール６は前後輪とも前方に更に傾斜が設けられて前に進むことが出来るようになっていて、可動パネル蓋９はＡゾーンまで移動することが出来る。

次いで本発明にかかる実施例１の構成を図に基づいて説明すると、実施例１は図８に示すように室内と外部とを連通する外気連通ダクト２の外気入口３と、室内を循環する室内循環ダクト４の内気入口５との間に、外気入口３も内気入口５も塞ぐことなく可動式パネル蓋９を格納停止させる格納停止ゾーン（Ｃゾーン）が設けられている。これは格納停止位置からＡゾーンまたはＢゾーンに至る移動距離が最も少なくて済むという利点がある。レール６の断面形状は図９に示すとおりである。

次に実施例１の動作について説明すると、可動式パネル蓋９が格納停止ゾーン（Ｃゾーン）に停止したままの場合、図８に示すように外気入口３からも内気入口５からもエアフローチャンバー１１内に気流が流入し、エアフローチャンバー１１内で混合されてリターンダクト３０を介して室内へ流出されることになる。どちらか一方に切り替えしたい場合には、所定のボタンスイッチ（図示せず）を入れるとモータ１５が所定方向に回転してナット体１６が所定方向に動き出す。ナット体１６の移動により板材１８、筒状体１７、棒状体１９を介して可動パネル蓋９が、両側に設けられた前後の車輪８、８により図９に示すレール６上を移動して前・後進する。所定位置に達する手前でレール６の傾斜により可動パネル蓋９が傾斜移動して、可動パネル蓋９の底面とエアタイトゴム１２が密着されることになる。所定位置に停止させる方法は参考例１と同様である。

次いで本発明にかかる実施例２の換気装置１の構成を図に基づいて説明すると、実施例２は移動装置７のみの構成が異なるだけで、他は実施例１と同じ構成をしている。したがってここでは移動装置７の構成について説明する。この移動装置７は図１３、図１４において、可動パネル蓋９の格納停止ゾーン（Ｃゾーン）での中央部のエアフローチャンバー１１の天井フレームに設置された軸受２０に垂直方向に回動軸２１が挿通される。その回動軸２１の下端部に駆動アーム２２が取り付けされ、上端部には駆動モータ１５が設けられ、この回動軸２１の左右にエアフローチャンバー１１の天井フレームからＬ型クランク２３を回動自在に取り付けするためのＬ型クランク取り付け台２４、２４がそれぞれ設けられる。Ｌ型クランク２３、２３は、取り付けブラケットに回動自在に軸着された上、同方向に取り付けされる。Ｌ型クランク２３の短竿の端部軸同士がリンクバー２５で回動自在に連結され、このリンクバー２５は更に駆動アーム２２の先端軸とも回動自在に連結されている。図１４においてＬ型クランク２３の構成をよりわかり易く説明するため、左側はＬ型クランクの完成体を、右側は各パーツに分解したものを掲げた。

この左右のＬ型クランク２３、２３の長竿端には、それぞれの軸下部に回転体２６が取り付けされ、この回転体２６は可動パネル蓋９の表面側に設けられた回転体２６の案内ケース２７、２７の中に収納されるように構成され、案内ケース２７の高さは可動パネル蓋９が入口押圧のためにレール６の傾斜部から降下しても、両回転体２６、２６は案内ケース２７、２７内から決して外れないだけの高さを有してなる。またここで用いられる回転体２６は１輪の回転体でも、２輪一組の回転体でも構わない。

次に実施例２の動作について説明する。動作をよりわかり易くするため図１０〜図１２は、可動パネル蓋９が移動装置７の各パーツの動きによりどの位置関係で停止するかを説明するための操作位置関連図で、エアフローチャンバー１１内から各入口方向を眺めた図である。まず、最初に格納停止ゾーン（Ｃゾーン）に待機停止している可動パネル蓋９と移動装置７の各パーツとの位置関係は図１０、図１３、図１４に示すとおりである。今この位置から内気入口５上（Ｂゾーン）まで可動パネル蓋９を移動させようとするには、ボタンスイッチ（図示せず）を入れてモータ１５を右回転させると、駆動アーム２２もまた右方向に回動してリンクバー２５が右方向に動き出す。このリンクバー２５の右移動によりＬ型クランク２３、２３もまた右回動して、長竿端の軸下端に設けられた回転体２６は案内ケース２７の側壁を内気入口５に向かって押す。このため、可動パネル蓋９は、両側面に設けられた車輪８、８によって内気入口５に向かって移動してゆき、内気入口５上に達すると、近接スイッチ（図示せず）により可動パネル蓋９は停止する。空気の流れはＡゾーンのみから流れ、すなわち外気連通ダクト２、外気入口３、エアフローチャンバー１１を経由してリターンダクト３０を介して室内に流入することになる。可動パネル蓋９が内気入口５上（Ｂゾーン）に到達した際の移動装置７の各パーツの位置関係は図１１に示すとおりである。

また、格納停止ゾーンに待機停止している可動パネル蓋９を外気入口３まで移動させるためには、前に説明したのと反対方向にモータ１５を回せばよく、そうすれば可動パネル蓋９は外気入口５上に到達して停止し、空気はＢゾーンのみからの流れ、すなわち室内循環ダクト４、内気入口５、エアフローチャンバー１１を経由して、リターンダクト３０を介して室内に流入することになる。また、可動パネル蓋９が格納停止ゾーン（Ｃゾーン）に停止している場合の空気の流れは、ＡゾーンからとＢゾーンからの両方がエアフローチャンバー１１内で混合された後、室内に流入することになる。可動パネル蓋９が外気入口３上（Ａゾーン）に到達した際の移動装置７の各パーツの位置関係は図１２に示すとおりである。

１、換気装置
２、外気連通ダクト
３、外気入口
４、室内循環ダクト
５、内気入口
６、レール
７、移動装置
８、車輪
９、可動パネル蓋
１１、エアフローチャンバー
１２、エアタイトゴム
１３、軸受
１４、ネジ軸
１５、モータ
１６、ナット体
１７、筒状体
１８、板材
１９、棒状体
２０、軸受
２１、回動軸
２２、駆動アーム
２３、Ｌ型クランク
２４、Ｌ型クランク取り付け台
２５、リンクバー
２６、回転体
２７、案内ケース
２８、ネジ軸取り付けブラケット
２９、外気取入れ口ダクト
３０、リターンダクト

Claims (2)

1. 建物の室内と外部とを連通する外気取入れ口にあらかじめ外気取入れ口ダクト（２９）が設けられ、
   この外気取入れ口ダクト（２９）に更に連結された外気連通ダクト（２）と室内循環ダクト（４）とエアフローチャンバー（１１）とによって構成された換気装置（１）が設けられ、
   この換気装置（１）は、リターンダクト（３０）を介して調整された空気が室内に流入されるように構成されてなり、
   前記外気連通ダクト（２）の外気入口（３）と前記室内循環ダクト（４）の内気入口（５）とが平面上に並行して設けられ、
   この両入口部上でその両端側にレール（６）が設けられ、
   このレール（６）上を移動装置（７）によって移動して、前記外気入口（３）と前記内気入口（５）のうち、いずれか一方の入口を塞ぐ可動パネル蓋（９）が設けられており、
   前記可動パネル蓋（９）を格納停止するゾーンを、前記外気入口（３）と前記内気入口（５）との間で両入口（３）・（５）を塞がない位置に設けており、
   前記可動パネル蓋（９）の前記入口側周縁部、あるいは前記外気入口（３）と前記内気入口（５）の可動パネル蓋側周縁部に気密部材（１２）を設けており、
   前記可動パネル蓋（９）が前記外気入口（３）と前記内気入口（５）のうち、いずれか一方の上に到達した時、前記可動パネル蓋（９）が前記気密部材（１２）を押圧して当該入口部を密閉するための押圧手段を設けており、
   前記移動装置（７）は、前記エアフローチャンバー（１１）に取り付けているネジ軸（１４）と、このネジ軸（１４）を回転させるモータ（１５）と、前記ネジ軸（１４）の回転により移動するナット体（１６）と、このナット体（１６）を取り付けている板材（１８）と、この板材（１８）に設けている筒状体（１７）と、前記可動パネル蓋（９）から突出して前記筒状体（１７）の中に収納されている棒状体（１９）とを有していることを特徴とする換気装置。
2. 建物の室内と外部とを連通する外気取入れ口にあらかじめ外気取入れ口ダクト（２９）が設けられ、
   この外気取入れ口ダクト（２９）に更に連結された外気連通ダクト（２）と室内循環ダクト（４）とエアフローチャンバー（１１）とによって構成された換気装置（１）が設けられ、
   この換気装置（１）は、リターンダクト（３０）を介して調整された空気が室内に流入されるように構成されてなり、
   前記外気連通ダクト（２）の外気入口（３）と前記室内循環ダクト（４）の内気入口（５）とが平面上に並行して設けられ、
   この両入口部上でその両端側にレール（６）が設けられ、
   このレール（６）上を移動装置（７）によって移動して、前記外気入口（３）と前記内気入口（５）のうち、いずれか一方の入口を塞ぐ可動パネル蓋（９）が設けられており、
   前記可動パネル蓋（９）を格納停止するゾーンを、前記外気入口（３）と前記内気入口（５）との間で両入口（３）・（５）を塞がない位置に設けており、
   前記可動パネル蓋（９）の前記入口側周縁部、あるいは前記外気入口（３）と前記内気入口（５）の可動パネル蓋側周縁部に気密部材（１２）を設けており、
   前記可動パネル蓋（９）が前記外気入口（３）と前記内気入口（５）のうち、いずれか一方の上に到達した時、前記可動パネル蓋（９）が前記気密部材（１２）を押圧して当該入口部を密閉するための押圧手段を設けており、
   前記移動装置（７）は、モータ（１５）によって回動される駆動アーム（２２）と、この駆動アーム（２２）の先端側に連結しているリンクバー（２５）と、このリンクバー（２５）に短竿の端部が回動自在に連結しているＬ型クランク（２３）とを有していて、このＬ型クランク（２３）を前記エアフローチャンバー（１１）に対して回動自在に取り付けており、
   前記Ｌ型クランク（２３）の長竿端に取り付けている回転体（２６）を、前記可動パネル蓋（９）に設けている案内ケース（２７）の中に収納していることを特徴とする換気装置。