(57)【要約】【課題】実際の住宅に設置される換気口の性能測定を正確に行なうことができる換気口の性能測定方法を提供すること。【解決手段】測定すべき換気口が設置される実物大のモデルハウス１２を作る。壁１６にレンジフード２０および換気扇２２が設けられる。他の壁２４に孔２６Ａ、２６Ｂ、２６Ｃ、２６Ｄが壁２４を貫通して設けられる。換気扇２２の排気口に、長さ１０ｍのフレキシブルダクト３２が接続され、フレキシブルダクト３２の下流端に流量計３６が接続されている。室内外の差圧を測定するように、モデルハウスに差圧計３８が取り付けられる。換気扇２２の消費電力を測定する電力計４２が設けられる。測定すべき換気口４４を、孔２６Ａ、２６Ｂ、２６Ｃ、２６Ｄを利用して設け、使用しない孔を閉塞する。そして、換気扇２２を駆動し、排気風量と室内外差圧を計測し、換気口４４の流量係数を算出する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定すべき換気口が設置される実大寸法の部屋を有するモデルハウスを構築し、
前記部屋を仕切る壁部に、換気扇を有する排気部と、換気口とを設け、
前記換気扇を駆動し、前記排気部から排出される風量、前記部屋内と屋外との気圧差を測定することで前記換気口の流量係数を算出するようにした、
ことを特徴とする換気口の性能測定方法。
【請求項２】
前記排気部はレンジフードを含んで構成され、前記換気扇はレンジフードの内側に配置されていることを特徴とする請求項１記載の換気口の性能測定方法。
【請求項３】
前記壁部に、換気口取り付け用の複数の孔が設けられており、前記換気口が住戸に実際に設けられる数と同一の数の換気口を前記複数の孔を利用して設け、使用しない残りの孔を閉塞することを特徴とする請求項１記載の換気口の性能測定方法。
【請求項４】
前記モデルハウスの外側に前記排気部に接続されたダクトが設けられ、前記排気部から排出される風量は、前記ダクトに接続された流量計で測定されることを特徴とする請求項１記載の換気口の性能測定方法。
【請求項５】
前記換気扇の消費電力を測定し、前記排気部から排出される風量の測定は、前記換気扇の消費電力が安定した後に行なうことを特徴とする請求項１記載の換気口の性能測定方法。
【請求項６】
前記壁部に、該壁部を貫通するスリットを設け、前記部屋の気密性を、前記スリットの開口面積を変えることで前記換気口を設置すべき住戸の気密性に合わせるようにしたことを特徴とする請求項１記載の換気口の性能測定方法。
【請求項７】
前記部屋は複数の壁部で仕切られており、前記排気部と前記換気口は、前記排気部と前記換気口が実際に設けられる住戸の壁部の位置関係と同一の位置関係の前記部屋の壁部に設けられることを特徴とする請求項１記載の換気口の性能測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は換気口の性能測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
住宅の換気設計を行うために、レンジフードおよび換気扇の排気風量や換気口の流量係数が重要なパラメータとなる。
レンジフードおよび換気扇の排気風量や換気口の排気風量を実験で計測する場合、JIS（C  9603−1988）の規定に従って行っている。
図９は、JIS（C  9603−1988）の規定に従った測定方法の説明図である。
このJISの規定によれば、風圧測定用空気槽（以下、空気槽）５２が用いられ、空気槽５２は空気の漏れがなく、わずかの風圧変動があっても揺れない強固な構造で作られる。
空気槽５２内の対抗する壁面の一方に換気扇５４を取り付け、他方にダクト５６を設ける。
空気槽５２に、ダクト５６から換気扇５４に向かう方向に、拡散板５８と整流網６０をそれらの順に配置する。
換気扇５４と整流網６０との間に位置する空気槽５２箇所に静圧計６２を取り付ける。
ダクト５６の上流部分に補助送風機６４を配置し、その上流のダクト５３部分を流量計管路６６とし、流量計管路６６に負圧計６８を設ける。
ダクト５６が空気槽５２に開口する部分に、測定すべき換気口７０を取り付ける。
【０００３】
空気槽５２は、丸又は角とし、断面形状は長さ に対して一様なものとする。
空気槽５２の代表寸法であるMは、換気扇５４の羽の直径をＤとした場合、下式のように表す。
丸の場合  ：  M ＞ φ3.16×D  
角の場合  ：  M＞□2.8×Dとする。
一般に、換気扇５４の直径は、30cm〜50cmの大きさであるため、空気槽５２のMは、1.4m以上となる。
そして、静圧計６２により空気槽５２内の静圧を測定し、流量計管路６６における風量を測定するなどにより、換気口７０の流量係数を算出するようにしている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述の従来の測定方法では、用いる空気槽５２の大きさは、実際の住宅居室に比べて、かなり小さくなっており、さらに、空気槽５２内の拡風板５８および整流網６０により、換気口７０から噴出す気流が実際の流れと異なったものとなり、この点から得られる測定値は実際の換気口の性能とは異なったものとなる。
また、住宅に用いる換気口は、室内側換気口と室外側換気口の２つの開口部分を有している。すなわち、実際の換気口は、ユーザーの利用方法が多様なため、図７（Ａ）乃至（Ｅ）に示すように、内側換気口の構造と室外側換気口の構造が様々なパターンになっており、従来では、それら室内側換気口と室外側換気口とについてそれぞれ別々に測定を行い、それらを合わせた単一の測定値を、換気口の流量係数としている。したがって、室内側換気口と室外側換気口とについてそれぞれ測定を行い、それらを合わせた単一の測定値を得たとしても、実際の換気口の性能とは異なったものとなる。
さらに、実際の居室には隙間などが存在しているものの、従来の測定では、この隙間の換気口への影響が何ら考慮されておらず、換気口の性能を正確に測定する上で不利があった。
すなわち、従来の測定方法は、計測のバラツキを小さくし、また、空気槽５２の設置コストを抑えるなどの観点から行なわれており、住戸に実際に用いられる換気口を想定しておらず、実際の住宅に設置される換気口の性能測定を正確に行なうことができない不具合があった。
本発明は前記事情に鑑み案出されたものであって、本発明の目的は、実際の住宅に設置される換気口の性能測定を正確に行なうことができる換気口の性能測定方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明の換気口の性能測定方法は、測定すべき換気口が設置される実大寸法の部屋を有するモデルハウスを構築する。前記部屋を仕切る壁部に、換気扇を有する排気部と、換気口とを設ける。そして、前記換気扇を駆動し、前記排気部から排出される風量、前記部屋内と屋外との気圧差を測定することで前記換気口の流量係数を算出するようにしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、実際に使用される条件下と同じような条件下で換気口の性能が測定されるため、換気口の流量係数を高い精度でしかも簡単に計測できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、実施の形態について説明する。
図１（Ａ）はモデルハウスの平面図、（Ｂ）は同立面図、図２（Ａ）は測定系の概略を説明する立面図、（Ｂ）は同平面図を示す。
まず、測定すべき換気口が設置される実大寸法の部屋１４を有する実験用モデルハウス（以下、モデルハウス）１２を作る。
ここで実大寸法とは、測定すべき換気口が設置される部屋と全く同一の寸法の部屋に限定されず、戸建て住宅の部屋やマンションの部屋では仕様に応じて同じ６畳でも面積や床から天井までの高さなどが異なるのでそれらの場合を広く含むものであり、要するに、従来の換気口の測定に用いられる空気槽５２に比べて、実際の住宅居室の寸法に近い寸法で形成された部屋の概念を含む意味である。
モデルハウス１２の概要は表１に示すとおりである。
【０００８】
【表１】
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【０００９】
図１（Ａ）に示すように、部屋１４は４つの壁部（壁部は開き戸などを含む）で仕切られており、換気口が設置されるべく実際の住戸と、建物躯体から仕上げ材まで同一の構造で作られており、したがって、部屋１４の隙間なども実際の住居と同じになっている。
【００１０】
壁１６には、レンジフード２０とその内側に換気扇２２が設けられ、レンジフード２０と換気扇２２により排気部２３が構成されている。
レンジフード２０および換気扇２２は、実際の住居に使用されるものと同一であり、高さなどが同一の箇所に設けられている。
また、本実施の形態では、排気部２３と換気口が実際に設けられる住戸では、排気部２３と換気口が互いに対向する壁部に設けられることから、壁１６に対向する他の壁２４に、市販の換気口が取り付けられるように、孔２６Ａ、２６Ｂ、２６Ｃ、２６Ｄが壁２４を貫通して設けられている。そのうちの３つの孔２６Ａ、２６Ｂ、２６Ｃは直径10cmであり、残りの1つの孔２６Ｄは直径15cmであり、任意の換気口（室内側と室外側）を同時に設置することができるようにしている。
さらに、壁２４にはスリット２８が壁２４を貫通して設けられている。スリット２８には、該スリット２８の開口面積を変えるように、スライド板３０が上下に開閉可能（スライド可能に）に併設されている。
【００１１】
図２に示すように、換気扇２２の排気口に、長さ１０ｍのフレキシブルダクト（排気ダクト）３２が接続され、フレキシブルダクト３２の下流端に流量計３６が接続されている。
また、室内外の差圧を測定するように、モデルハウスに差圧計３８が取り付けられる。なお、図２において、符号３８Ａ、３８Ｂは差圧センサ、３８Ｃはビニールチューブ、３８Ｄは差圧計本体、３８Ｅは差圧計本体３８Ｄから出力されるアナログ信号（出力電圧）をデジタル信号に変換するＡＤ変換ボード、４０は前記デジタル信号から差圧デーダを算出するパソコンを示す。
さらに、換気扇２２の消費電力を測定する電力計４２が設けられる。
【００１２】
測定すべき換気口４４の性能試験は次のように行なわれる。
本実施の形態では、実際の住戸では単一の換気口４４が用いられることから、測定すべき単一の換気口４４を、孔２６Ａ、２６Ｂ、２６Ｃ、２６Ｄを利用して設け、使用しない孔を閉塞する。例えば、図１（Ｂ）に示すように、孔２６Ｃに換気口４４を取り付け、残りの孔２６Ａ、２６Ｂ、２６Ｄを閉塞する。
また、スライド板３０を下ろし、スリット２８を閉塞する。
そして、換気扇２２を駆動する。
表２の記号表の記号を用いると、排気風量と室内外差圧の関係は数１の（１）式の通りに表される。
【００１３】
【表２】
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【００１４】
【数１】
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【００１５】
ここで、排気風量の計測は次のようになされる。
すなわち、換気扇２２を駆動し、電力計４２により換気扇の消費電力を測定し、換気扇２２の消費電力の値が安定するまで待機する。
そして、換気扇２２の消費電力が安定したならば、流量計３６により排気風量（ｍ３／h）の値を計測する。
【００１６】
また、室内外差圧の計測は次のようになされる。
すなわち、換気扇２２が停止した状態で差圧計３８の出力電圧Ｖ０（ｖ）をパソコン４０で計測する。
また、換気扇２２を駆動し、換気扇２２の消費電力が安定したならば、差圧計３８の出力電圧Ｖｎ（ｖ）をパソコン４０で計測する。
そして、パソコン４０により各出力電圧Ｖ０（ｖ）、出力電圧Ｖｎ（ｖ）を用いてオフセットによる工学値変換を行い、室内外差圧△Ｐ（Ｐａ）を求める。
工学値変換式を数２の（２）式で表す。
【００１７】
【数２】
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【００１８】
すなわち、本実施の形態では、換気扇２２の排気風量をフレキシブルダクト３２に取り付けた風量計３６により計測し、室内外差圧を差圧計３８により計測し、（２）式と（１）式から換気口４４の流量係数（αA）を算出する。
【００１９】
したがって、本実施の形態によれば、実物大の部屋１４を有するモデルハウス１２を作り、部屋１４にレンジフード２０と換気扇２２と換気口４４を設置するため、従来の測定方法のように噴流が途中で遮られることなく、換気口４４から吹き出す噴流をそのまま部屋１４内に流すことが可能となり、換気口４４が実際に使用される条件の下で、換気口４４の性能を正確に測定する上で有利となる。
また、従来の測定方法と異なり、室内側換気口と室外側換気口を組み合わせた抵抗値を測定することが可能となり、換気口４４が実際に使用される条件の下で、換気口４４の性能を正確に測定する上で有利となる。
また、部屋１４の隙間なども実際の住居と同じになっているので、換気口４４が実際に使用される条件の下で、換気口４４の性能を正確に測定する上で有利となる。
したがって、換気口４４の流量係数（αA）を、実際の住宅に設置された換気口４４の場合と同じように正確に測定することが可能となる。
この場合、実物の住戸における排気風量と室内外差圧に関する実測結果を予め測定しておき、部屋１４の気密性をそれら実測結果に基づいて調整し設定すると、すなわち、スライド板３０を上下に移動させ、スリット２８の開口面積を変えて部屋１４の気密性を調整し設定すると、換気口４４の性能をより一層正確に計測する上で有利となる。
【００２０】
また、排気部２３と換気口４４は、排気部２３と換気口４４が実際に設けられる住戸の壁部の位置関係と同一の位置関係にある部屋１４の壁部に設けられるので、部屋１４内において換気口４４から排気部２３に至る空気の流れが、排気部２３と換気口４４が実際に設けられる住戸の部屋の場合と同一になり、したがって、換気口４４が実際に使用される条件の下で、換気口４４の性能を正確に測定する上で有利となる。すなわち、排気部２３と換気口４４が実際に設けられる住戸で互いに対向する壁部に設けられる場合には、排気部２３と換気口４４を部屋１４の対向する壁部に設け、あるいは、排気部２３と換気口４４が実際に設けられる住戸で互いに直交する壁部に設けられる場合には、排気部２３と換気口４４を部屋１４の互いに直交する壁部に設け、あるいは、排気部２３と換気口４４が実際に設けられる住戸で単一の壁部に設けられる場合には、排気部２３と換気口４４を部屋１４の単一の壁部に設けるようにすると、換気口４４が実際に使用される条件の下で、換気口４４の性能を正確に測定する上で有利となる。
なお、本実施の形態では、実際の住戸で単一の換気口４４が用いられることから壁に単一の換気口４４を設けた場合について説明したが、実際の住戸で２つ以上の換気口４４が用いられる場合には、部屋１４内の空気の流れが異なり換気口４４の流量係数に影響を及ぼすため、その用いられる数と同一の数の換気口４４を壁に設けてその性能を測定すればよい。この場合には、用いる換気口４４の全てを個別に測定すると共に、全ての換気口４４を設けた状態で測定すると、換気口４４の性能をより正確に測定する上で有利となる。
また、本実施の形態では、実際の住居に使用される排気部２３がレンジフード２０を含んで構成されている場合について説明したが、実際の住居に使用される排気部２３がレンジフード２０を用いてない場合には、換気口４４から排気部２３に至る空気の流れがレンジフード２０の有無により異なり換気口４４の流量係数に影響を及ぼすため、部屋１４の壁部１６にレンジフード２０は設けない。
【００２１】
（実験例）
東京都内の某マンションの１住戸における室内外差圧とレンジフードの排気風量を実測し、マンション住戸のαAを算出した。図３は実測対象のマンションの平面図、図４は実測対象のマンションの住戸の平面図を示す。
表３に実測対象住戸における室内換気口の開閉と換気扇の動作状況を示す。表３に示す排気風量と室内外差圧の関係を図５に示す。
モデルハウスの圧力調整機能を用いて、モデルハウスと実測対象住戸の気密性を一致させた。その結果を図６に示す。モデルハウスに設置したレンジフード、換気扇、換気口は、実測対象住戸と同じものである。
図６中の点線は、実測対象建物における実測結果を示すものである。実測による室内側換気口が開状態では、αA=0.00889m2 (88.9cm2)になっている。実測による室内側換気口が閉状態では、αA=0.00444m2（44.4cm2）になっている。
【００２２】
図６中の実線は、実験装置のスリットを閉めた状態における実験装置の室内外差圧と排気風量を示すものである。スリットを閉めた状態での実験値は、実測結果に比べ、αAは大きくなっている。実験による室内換気口が開状態では、αA=0.00806m2 (80.6cm2)になっている。閉状態では、αA=0.00333m2 (33.3cm2)になっている。
図６中の白抜きのプロットは、スリットを1cm(10cm2)開けた状態における室内外差圧と排気風量の関係を示す。換気口が開状態および閉状態における実測結果(点線)と実験結果(白抜きプロット)はほとんど同じになっている。
スリット1cmを開けたことにより、実験装置の隙間と実測対象建物の隙間は概ね同じになっていることを示す。つまり、本発明で開発したモデルルームは東京都内の某超高層マンションの１住戸における隙間を再現している。
これらの実験から、本実施の形態によれば、換気口の流量係数を高い精度でしかも簡単に計測できることが明らかである。
【００２３】
本発明のモデルルームを用いて、図７（Ａ）乃至（Ｅ）に示す市販の換気口の流量係数を計測し、その結果を図８に示す。
図８から明らかなように、本実施の形態によれば、市販されている種々の換気口の流量係数を、実際に使用される条件とほぼ同じ条件下で、高い精度でしかも簡単に計測できることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】（Ａ）はモデルハウスの平面図、（Ｂ）は同立面図である。
【図２】（Ａ）は測定系の概略を説明する立面図、（Ｂ）は同平面図である。
【図３】実測対象のマンションの平面図である。
【図４】実測対象のマンションの住戸の平面図である。
【図５】表３に示す排気風量と室内外差圧との関係図である。
【図６】モデルハウスの圧力調整機能を用いて、モデルハウスと実測対象住戸の気密性を一致させた場合の測定結果を示す図である。
【図７】（Ａ）乃至（Ｅ）は市販されている換気口の説明図である。
【図８】図７（Ａ）乃至（Ｅ）に示す換気口の測定結果を示す図である。
【図９】JIS（C  9603−1988）の規定に従った測定方法の説明図である。
【符号の説明】
【００２５】
１２……モデルハウス、２０……レンジフード、２２……換気扇、２６Ａ、２６Ｂ、２６Ｃ、２６Ｄ……孔、２８……スリット、３２……フレキシブルダクト、３６……流量計、３８……差圧計、４４……換気口。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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