(57)【要約】      （修正有）【課題】夜間など、空調機器運転停止後に侵入する外気は、冬期においては建物内の空気及び構造体の温度を降下させ、夏期は建物内を暖めて空調エネルギーを増大させているため、これを低減しようとするものである。【解決手段】建物に設備された空調・換気ダクトのうち、外部に直接の開口をもつ経路のものに対して、空調機器運転停止後に空気の通風路を遮断するため、自立式に動作するダンパーまたは動力によって作動する自動閉鎖ダンパーをとりつける。自立式ダンパーにあっては、ファンが起動する時に瞬時にダンパーを１００％開度として、運転中に余分な抵抗を与えないものであり、ファン停止の場合は静圧の下降あるいは上昇を感知して自動的に閉鎖する自力式ダンパーである。また本ダンパーは、運転停止中に煙突効果による圧力上昇または低下があっても、閉止した状態を保つように、あらかじめ複数個の錘を取り付け、調節しておくものである。【選択図】図３
2010151405.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
建物の空調設備において、関係する送風機停止時に自動的に作動し、朝の暖房及び冷房のエネルギーを低減するダクト閉鎖ダンパー
【請求項２】
空調設備のダクトに取付けるダンパーにおいて、ファン停止時に建物の煙突効果によって上昇又は低下する圧力があってもダンパーの羽根の開度を０％である閉状態を保ち、ファン運転中においてはダンパーの開度を１００％に保ち、ファン停止時には０％開度となる朝の暖房及び冷房のエネルギーを低減するダクト閉鎖ダンパー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、事務所、工場、ホテル、病院、店舗などの冷暖房用燃料及び電力などのエネルギー節減および地球温暖化ガス低減に関する。
【背景技術】
【０００２】
日中、建物１階入口における冬期の外気侵入及び夏期の空調空気流出は、従来から空調の暖房及び冷房エネルギーの浪費であると認識され、自動扉や二重扉とすることによって対処されている。
【０００３】
しかし夜間については、建物入口の扉及びシャッターを閉めるため、建物への外気侵入は感じられず、当然防止されているものと認識され、冷暖房のエネルギー浪費はないと考えられていた。
【０００４】
しかし夜間の建物において、運転が停止された空調機器のファンが空転あるいは逆回転している現象があり、これに注目して詳細を調査した結果、ダクトの内部において多量の空気が流れていることを確認した。
【０００５】
さらにダクト内空気の流れを調査した結果、冬期においては建物下層部の空調・換気ダクトの開口部から外気が侵入して室内の吹出口及び吸込口から室内に入り、その量に相当する空気が、上層部において外部に開口されたダクトから排出されていることを把握した。
【０００６】
また、夏期においては上層部の開口部から外気が侵入してダクト内を流れて室内に入り、その相当量が下層部に開口を持つダクトから排出されていることも確認した。
【０００７】
この外気侵入を発生させる原因を検討した結果、外気温度と建物内温度の差に起因する煙突効果は夜間も継続し、冬期は建物内上層部の圧力が外部の圧力に較べて高く、下層部は低く、また、夏期においては高層部は低く、下層部は高くなっていることによるものであることを確認した。
【０００８】
本発明は、夜間などファン停止時において多量の外気が侵入し、冬期は建物を冷却し、夏期において建物の温度を上昇させて、朝の空調機起動時の暖房及び冷房時の負荷を増大させている状況に対して、その原因である空調設備ダクトの流れを遮断し、朝の空調起動時のエネルギー消費量の低減を図るものである。
【０００９】
なお、本発明に関連する技術として、空調機器運転中のダクト内風量制御技術として特許出願された「煙突効果に由来する外気侵入の防止方法」（昭５２−３０７７４）がある。
【特許文献１】特開昭５２−３０７７４号  公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
夜間など、空調機器運転停止後に空調ダクトを通して侵入する外気は、冬期においては建物内の空気及び構造体の温度を降下させて朝の暖房立上がり時の空調負荷を増加させ、また夏期は建物内を暖めて朝の冷房立ち上がり負荷を増加させて、空調エネルギー消費量を増大させている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
建物に設備された空調・換気ダクトのうち、２階以上の高さにおいて外部に直接開口をもつダクトに対して、空調機器運転停止後に空気の通風路を自動的に遮断するダクト閉鎖ダンパーをとりつけるものである。
【００１２】
本ダンパーは、ファンが起動する時に吐出側で上昇するあるいは吸込側で下降するダクト内空気の静圧を感知して瞬時にダンパーを１００％開度とし、運転中に余分な抵抗を与えないものであり、ファン停止の場合は静圧の下降あるいは上昇を感知して自動的に閉鎖する自律式ダンパーである。
【００１３】
また本ダンパーは、運転停止中に煙突効果による圧力上昇または低下があっても、閉止した状態を保つように、あらかじめ複数個の錘を取り付け、調節しておくものである。
【発明の効果】
【００１４】
冬期については、空調機器運転停止後、２階以上の高さにおけるダクトの外部への開口部あるいはその近接部において空気の流路を遮断するため、冬期においては空気の出口がなくなるため低層部からの外気侵入がなくなり、又夏期においては高層部の空気の入口がなくなるため、外部の開口からの外気侵入を防止する。
【００１５】
このため、冬期夜間の外気侵入によって建物の温度が降下するため生じていた過大な朝の暖房立ち上がり負荷を低減し、暖房エネルギー使用量の低減と共に、CO２削減の効果をもたらす。
【００１６】
さらに、暖房立ち上がり負荷の減少に伴って、空調機及び送風機の運転時間の短縮をもたらし、運転動力の低減ならびにCO２削減の効果をもたらす。
【００１７】
夏期については、空調機器運転停止後、上層部の外部に開口をもつ空調ダクトから外気が建物内に侵入し、下層部に開口をもつダクトから排出する流れを遮断するため、夜間の侵入外気によって建物が暖められるていた現象を防止し、過大となっている朝の冷房立ち上がり負荷を低減するため、冷房用の電力又は燃料の低減となるとともにCO２の削減効果をもたらす。
【００１８】
さらに、冷房の立ち上がり負荷の減少に伴って空調機器立ち上げ運転時間が短縮されるため、空調機及び送風機の運転動力の低減ならびにCO２削減効果をもたらす。
【００１９】
また、本ダンパーの開度をファン運転時１００％としていることに対し、冬期及び夏期に発生する煙突効果によって上昇あるいは下降する建物内外の圧力差分の抵抗を与える開度を１００％の代わりにファン運転時の最大開度として設定することにより、空調機器運転時における日中の外気侵入または夏期の空調空気の流出を軽減することができ、日中の外気侵入による冷暖房エネルギーを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】建物における冬期夜間の外気侵入及び排出の対策前状態図（１階扉は閉）        冬期においては、低層部の外部に接続しているダクト開口部ｄから外気が侵入し、        空調ダクトを通って吹出口・吸込口ｅから室内に入り、建物内の上昇空気となり、再び吹出口・吸込口ｇから空調ダクトａに入り、外部への開口部ｈから外部に排出されている。        空気の流れを示す矢印は、流れの方向及速度の違いを示している。
【図２】建物における夏期夜間の外気侵入及び排出の対策前状態図（１階扉は閉）        夏期においては、高層部の外部に接続しているダクト開口部ｈから外気が侵入し、        空調ダクトを通って吹出口・吸込口ｇから室内に入り、建物内の下降空気となり、再び吹出口・吸込口ｅから空調ダクトに入り、外部に開口した部分ｈから外部に排出されている。        空気の流れを示す矢印は、流れの方向及速度の違いを示している。
【図３】夜間の外気侵入を抑制する自律式または動力作動ダンパー配置図        外部に開口を持つダクトａに対して取付ける自律式流路閉鎖ダンパーまたはファン運転停止時に自動的に閉鎖させる動力式ダンパーｊの配置を示す。
【図４】自立式作動ダンパー図（平面図）        本ダンパーｋには、ダンパー大羽根ｍ、及び小羽根ｏを持っており、羽根の面積にかかる静圧ｑを、羽根に対する押し出しまたは引っ張り圧力として感知させ、ダンパー軸ｎの外部に取付けた複数の錘ｐによって、自動的に作動させるものである。
【図５】自立式作動ダンパー図（断面図）        本図は、ファン停止によって０％開度となっている状態を示している。        ファン起動時には静圧ｑが上昇するため、全閉となっているダンパーの羽根においては大羽根ｏと小羽根ｍの面積の違いにより開く力を発生させる。        一方、錘ｐは軸の回転とともに錘のアームの角度が変化し軸にかかる力を大きくするため、開き始めたダンパーの羽根の角度を１００％開度にする。        一方、ファン停止中に発生する煙突効果ｑによる内圧の上昇及び下降に対しては、開き出さないように錘ｐのアーム角度および重さを設定することにより、ファン停止中においては常に０％開度を保つことができる。
【符号の説明】
【００２１】
ａ  空調用ダクト
ｂ  排気ファン
ｃ  ＯＡ取入ファン
ｄ  侵入外気
ｅ  室内へ流入する空気
ｆ  建物内上昇気流
ｇ  室内から排出する空気
ｈ  建物外へ排出する空気
ｉ  建物内下降気流
ｊ  自律式又は動力作動ダンパー
ｋ  自律式作動ダンパー本体
ｌ  ボ−ルベアリング
ｍ  ダンパー小羽根
ｎ  ダンパー軸
ｏ  ダンパー大羽根
ｐ  錘
ｑ  煙突効果圧力
ｒ  ダンパー大羽根回転軸
ｓ  ダンパー小羽根回転軸
ｔ  錘回転軌跡
【図１】
2010151405.tif 000003
【図２】
2010151405.tif 000004
【図３】
2010151405.tif 000005
【図４】
2010151405.tif 000006
【図５】
2010151405.tif 000007