(57)【要約】【課題】  厨房室の排気ファンの作動に伴って空調装置の室内機に供給される外気が、前記室内機を循環する冷媒ガスの液化温度よりも低くなる寒冷地環境下においても安定的に作動状態を維持することができる、寒冷地用厨房外調システムを提供する。【解決手段】  ダンパ制御装置１０は、排気ファン２および空調装置３の作動スイッチ２３，３３がオン状態において、給気温度センサ７により測定された給気温度が室内機３２を循環する冷媒ガスの液化温度以上を維持するように、室外給気用モータダンパ５および室内給気用モータダンパ６の開閉制御をする。【選択図】  図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
厨房室の換気および冷暖房を行う寒冷地用厨房外調システムであって、
前記厨房室内の空気を厨房室外へ強制的に排気する排気ファンと、
前記厨房室外に配置される室外機および前記厨房室内に配置される室内機を有する空調装置と、
前記室内機に供給される前記厨房室外の空気と前記厨房室内の空気とを混合可能な給気スペースと、
前記給気スペース内に供給する厨房室外の空気量を調整する室外給気用モータダンパと、
前記給気スペース内に供給する厨房室内の空気量を調整する室内給気用モータダンパと、
前記給気スペース内の給気温度を測定する給気温度センサと、
前記厨房室外の外気温度を測定する室外温度センサと、
前記厨房室内の内気温度を測定する室内温度センサと、
前記排気ファンおよび前記空調装置の作動スイッチのオン・オフ状態とともに前記各温度センサの測定値に基づき前記各モータダンパの開閉を制御するダンパ制御装置と
を有しており、
前記ダンパ制御装置は、前記排気ファンおよび前記空調装置の作動スイッチがオン状態において、前記給気温度センサにより測定された給気温度が前記室内機を循環する冷媒ガスの液化温度以上を維持するように、前記室外給気用モータダンパおよび前記室内給気用モータダンパの開閉制御をする、前記寒冷地用厨房外調システム。
【請求項２】
前記ダンパ制御装置が、前記冷媒ガスの液化温度より僅かに高い温度に設定された液化防止温度を記憶する液化防止温度記憶部を有しており、
前記ダンパ制御装置は、前記給気温度センサにより測定された給気温度が前記液化防止温度よりも低くなった場合、前記室内給気用モータダンパを開放する、請求項１に記載の寒冷地用厨房外調システム。
【請求項３】
前記ダンパ制御装置は、前記排気ファンによる強制排気量と同量の空気量を厨房室外から供給させるように前記室外給気用モータダンパの開閉を制御するとともに、前記室外温度センサにより測定された外気温度および前記厨房室外から前記給気スペースに供給される空気量の積と、前記室内温度センサにより測定された内気温度および前記厨房室内から前記給気スペースに供給される空気量の積とについて、各積の和を前記室内機に供給される空気量で除した値が、前記液化温度以上となるように、前記室内給気用モータダンパの開閉を制御する、請求項１または請求項２に記載の寒冷地用厨房外調システム。
【請求項４】
前記厨房室内と前記厨房室外とを連通するように設けられた自然換気可能な給排気レジスターを有する、請求項１から請求項３のいずれかに記載の寒冷地用厨房外調システム。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、厨房室の換気および冷暖房を行うことができる寒冷地用厨房外調システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に建物には、二酸化炭素、一酸化炭素、窒素酸化物、ホルムアルデヒド、揮発性有機化合物等といった汚染物質を屋外に排出するための換気装置が設けられている。しかし、冬場などの屋内の気温に比べて外気の温度が低い場合、換気することで屋内の気温が急激に低下して生活者が体調を崩したり、暖房効率が低下するといった問題があった。
【０００３】
そこで、これまでに室内換気に伴う排気量に合わせて温度調整した給気を行う外調機と呼ばれる装置が実用化されている。従来の外調機の種類としては、ガスを燃焼させて給気の温度調整を行うガス焚外調機等がある。
【０００４】
ところで、厨房室は、ガスコンロの燃焼に伴う一酸化炭素中毒の防止や調理による水蒸気および煙の排出等のために排気ファンによる強制的な換気が行われるが、床面積に対する単位換気量が多く、建物に配備される一般的な外調機とは別に専用の外調機を単独で設置する必要がある。
【０００５】
一方、厨房室では、調理人らの調理作業を快適な環境で行えるようにするためや食材の腐敗防止のため、換気とともに冷暖房を行う必要がある。よって、これまでの厨房室には外調機とともに例えばヒートポンプ式の空調装置、いわゆるエアコンが併設されている。
【０００６】
しかしながら、ガス焚外調機とエアコンとでは、ガス設備と電気設備の二重の設備が必要であるから、これらを併設させるのは不経済である。特に、厨房室は比較的小さな物件が多いため、外調機とエアコンとを導入する際に係るコスト割合がその他の設備のコスト割合に比べて高額になり、改善すべき問題となっている。
【０００７】
このような問題に対して、例えば、特開２０１３−１００９９２号公報には、室内の一部に、壁部、床部、パーティションの仕切部にて構成した閉空間を、簡易の機械室として設け、この閉空間に風量調整自在な外気ダンパ及び還気ダンパにて屋外からの外気と室内からの還気を空調用空気として混合比率調整自在に導入する風量調整機構を設け、前記閉空間内の前記空調用空気を取入れる空気取入口を有するとともに給気ダクトを連通連結した縦長のケーシングを前記閉空間内に設置し、前記ケーシング内に前記空調用空気が通る熱交換コイルと、前記空調用空気を前記熱交換コイルに通過させて前記給気ダクトから前記室内へ送風するファンとを設けたことを特徴とする空調機能付外調機が開示されている。この空調機能付外調機によれば、熱交換コイルを、ヒートポンプの冷媒ガスで空調用空気を冷却・加熱切換自在に熱交換する方式とすることができる旨が記載されている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１３−１００９９２号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１に記載された考案においては、ヒートポンプの冷媒ガスに供給される空気の温度が、前記冷媒ガスの液化温度よりも低温であった場合、前記ヒートポンプの冷媒が液化して、熱交換ができなくなるという問題がある。一般的なヒートポンプの冷媒ガスの液化温度は−５℃であるところ、北海道や東北の寒冷地では外気温が−５℃以下になることは普通であるため、寒冷地対策が必要となる。
【００１０】
一方、近年では寒冷地仕様のエアコンとして、外気温度が−２５℃以下でも暖房できるものが製造されているが、これは室外機が適宜冷媒ガスを圧縮または膨脹させることで低温の外気から熱を取り出せるものであって、室内の空気との熱交換を行う室内機側は低温の空気と熱交換ができる構造にはなっていない。このため、特許文献１に記載された考案に係る外調機に、従来の寒冷地仕様のエアコンを適応しても、上述の問題を解決することはできない。
【００１１】
本考案は、以上のような問題点を解決するためになされたものであって、厨房室の排気ファンの作動に伴って空調装置の室内機に供給される外気が、前記室内機を循環する冷媒ガスの液化温度よりも低くなる寒冷地環境下においても安定的に作動状態を維持することができる、寒冷地用厨房外調システムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本考案に係る寒冷地用厨房外調システムは、空調装置を外調機の熱交換機として使用する際に、前記空調装置における冷媒ガスの液化温度より低温の外気でも熱交換するという課題を解決するために、厨房室の換気および冷暖房を行う寒冷地用厨房外調システムであって、前記厨房室内の空気を厨房室外へ強制的に排気する排気ファンと、前記厨房室外に配置される室外機および前記厨房室内に配置される室内機を有する空調装置と、前記室内機に供給される前記厨房室外の空気と前記厨房室内の空気とを混合可能な給気スペースと、前記給気スペース内に供給する厨房室外の空気量を調整する室外給気用モータダンパと、前記給気スペース内に供給する厨房室内の空気量を調整する室内給気用モータダンパと、前記給気スペース内の給気温度を測定する給気温度センサと、前記厨房室外の外気温度を測定する室外温度センサと、前記厨房室内の内気温度を測定する室内温度センサと、前記排気ファンおよび前記空調装置の作動スイッチのオン・オフ状態とともに前記各温度センサの測定値に基づき前記各モータダンパの開閉を制御するダンパ制御装置とを有しており、前記ダンパ制御装置は、前記排気ファンおよび前記空調装置の作動スイッチがオン状態において、前記給気温度センサにより測定された給気温度が前記室内機を循環する冷媒ガスの液化温度以上を維持するように、前記室外給気用モータダンパおよび前記室内給気用モータダンパの開閉制御をする。
【００１３】
また、本考案の一態様として、室内機に供給する給気の温度が冷媒ガスの液化温度よりも低くなる前に室内機に供給する給気の温度を上昇させるという課題を解決するために、前記ダンパ制御装置が、前記冷媒ガスの液化温度より僅かに高い温度に設定された液化防止温度を記憶する液化防止温度記憶部を有しており、前記ダンパ制御装置は、前記給気温度センサにより測定された給気温度が前記液化防止温度よりも低くなった場合、前記室内給気用モータダンパを開放するようにしてもよい。
【００１４】
さらに、本考案の一態様として、室内機に供給する給気の温度を冷媒ガスの液化温度以上に制御するという課題を解決するために、前記ダンパ制御装置は、前記排気ファンによる強制排気量と同量の空気量を厨房室外から供給させるように前記室外給気用モータダンパの開閉を制御するとともに、前記室外温度センサにより測定された外気温度および前記厨房室外から前記給気スペースに供給される空気量の積と、前記室内温度センサにより測定された内気温度および前記厨房室内から前記給気スペースに供給される空気量の積とについて、各積の和を前記室内機に供給される空気量で除した値が、前記液化温度以上となるように、前記室内給気用モータダンパの開閉を制御するようにしてもよい。
【００１５】
さらにまた、本考案の一態様として、厨房室内と厨房室外との圧力差を抑制し排気の逆流等を防止するという課題を解決するために、前記厨房室内と前記厨房室外とを連通するように設けられた自然換気可能な給排気レジスターを有するようにしてもよい。
【考案の効果】
【００１６】
本考案によれば、厨房室の排気ファンの作動に伴って空調装置の室内機に供給される外気が、前記室内機を循環する冷媒ガスの液化温度よりも低くなる寒冷地環境下においても安定的に作動状態を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本考案に係る寒冷地用厨房外調システムの一実施形態を示す模式図である。
【図２】本実施形態の寒冷地用厨房外調システムを示す系統図である。
【図３】本実施形態の寒冷地用厨房外調システムを示すブロック図である。
【図４】本実施形態におけるダンパ制御装置による処理を示すフローチャート図である。
【考案を実施するための形態】
【００１８】
以下、本考案に係る寒冷地用厨房外調システムの一実施形態について図面を用いて説明する。
【００１９】
本実施形態の寒冷地用厨房外調システム１は、図１および図２に示すように、厨房室１００内の空気を室外へ強制的に排気する排気ファン２と、室外機３１および室内機３２を有する空調装置３と、前記室内機３２に供給される空気が通過する給気スペース４と、前記給気スペース４内に供給する厨房室１００外の空気量を調整する室外給気用モータダンパ５と、前記給気スペース４内に供給する厨房室１００内の空気量を調整する室内給気用モータダンパ６と、前記給気スペース４内の給気温度を測定する給気温度センサ７と、前記厨房室１００外の外気温度を測定する室外温度センサ８と、前記厨房室１００内の内気温度を測定する室内温度センサ９と、前記各モータダンパ５，６の開閉を制御するダンパ制御装置１０と、前記厨房室１００内と前記厨房室１００外との自然換気を行う給排気レジスター１１とを有している。以下、各構成について詳細に説明する。
【００２０】
排気ファン２は、厨房室１００内の空気を室外へ強制的に排気するものであり、回転翼２１と、この回転翼２１を回転させる回転モータ２２と、この回転モータ２２を作動させる作動スイッチ２３とを有する。本実施形態における排気ファン２は、ガスコンロ等の調理用加熱器１０１の上方に設置されたレンジフード１０２内に開口された排気口１０３に設けられている。また、厨房室１００外に設けられた防雪フード１０４内に開口された排気口１０５の近傍には、厨房室１００外からの風や雨、雪などの進入を防止する逆止弁状の防風ダンパ１０６が設けられている。
【００２１】
なお、排気ファン２は、回転モータ２２による回転翼２１の回転数を制御して、排気量を調整できるようにしてもよい。また、排気ファン２は、厨房室１００内と厨房室１００外とを連通するために厨房室１００の壁に開口された給排気口に設置されていてもよい。
【００２２】
空調装置３は、厨房室１００の冷暖房を行うための装置であって、厨房室１００外に配置される室外機３１と、前記厨房室１００内に配置される室内機３２と、前記室外機３１および前記室内機３２を作動させる作動スイッチ３３とを有する。本実施形態における空調装置３は、一般的な空調装置であり、エアコンと呼ばれるものを含む概念である。
【００２３】
室外機３１は、冷媒ガスを適宜圧縮または膨脹させることで、前記冷媒ガスと厨房室１００外の外気との熱交換を行う構成を有する。なお、特に限定されるものではないが、寒冷地などの外気温度が低い場所の暖房として使用可能な寒冷地用の室外機３１を用いることが望ましい。
【００２４】
室内機３２は、室外機３１と冷媒ガスを循環させる循環パイプ３４によって連結されており、前記室外機３１によって外気との熱交換を行った冷媒ガスと厨房室１００内に供給する空気との熱交換を行うものである。本実施形態における室内機３２は、図１に示すように、厨房室１００における天井裏に設置されており、熱交換後の空気を厨房室１００の天井に開口された給気口１０７から給気するようになっている。また、室内機３２の給気側には次に説明する給気スペース４が連通されている。
【００２５】
給気スペース４は、室内機３２に供給される空気が通過するスペースであり、チャンバーとも呼ばれるものを含む概念である。本実施形態における給気スペース４は、図１に示すように、室内機３２の給気側に連通される一定の空間を覆う箱状またはパイプ状の筐体４１によって構成されており、流入してきた厨房室１００外の空気と厨房室１００内の空気とを自然にまたはファン等によって強制的に混合して前記室内機３２に供給できるようになっている。
【００２６】
室外給気用モータダンパ５は、給気スペース４に供給する厨房室１００外の空気量を調整するものであり、本実施形態では、フラップ式の羽根５１と、この羽根５１を回転させる駆動モータ５２とを有しており、ダンパ制御装置１０から送信させる開度に関するデータに応じて前記駆動モータ５２が前記羽根５１の開度（角度）を変化させることで空気量を適宜調整できるようになっている。
【００２７】
室内給気用モータダンパ６は、給気スペース４に供給する厨房室１００内の空気量を調整するダンパであり、室外給気用モータダンパ５と同様に、フラップ式の羽根６１と、この羽根６１を回転させる駆動モータ６２とを有しており、ダンパ制御装置１０から送信させる開度に関するデータに応じて前記駆動モータ６２が前記羽根６１の開度（角度）を変化させることで空気量を適宜調整できるようになっている。
【００２８】
給気温度センサ７は、給気スペース４内の給気温度を測定するものである。給気温度センサ７に用いるセンサの種類は、特に限定されるものではなく、例えば、サーミスタ、熱電対、放射温度計、サーモグラフィー等の各種センサが使用可能である。本実施形態における給気温度センサ７は、室内機３２の近傍に配置されており、前記室内機３２に供給される直前の給気の温度を測定できるようになっている。
【００２９】
室外温度センサ８は、厨房室１００外の外気温度を測定するものであり、給気温度センサ７と同様に、サーミスタ、熱電対、放射温度計、サーモグラフィー等の各種センサが使用可能である。本実施形態における室外温度センサ８は、図１に示すように、厨房室１００外の外気を導入する外気導入口１０８を覆うように設けられた防雪フード１０９内に配置されており、前記外気導入口１０８に吸い込まれる直前の外気の温度を測定できるようになっている。
【００３０】
室内温度センサ９は、厨房室１００内の内気温度を測定するものであり、給気温度センサ７や室外温度センサ８と同様に、サーミスタ、熱電対、放射温度計、サーモグラフィー等の各種の温度計が使用可能である。本実施形態における室内温度センサ９は、厨房室１００の天井に開口された内気導入口１１０の近傍に配置されており、前記内気導入口１１０に吸い込まれる直前の内気の温度を測定できるようになっている。
【００３１】
ダンパ制御装置１０は、排気ファン２および空調装置３の作動スイッチ２３，３３のオン・オフ状態とともに各温度センサの測定値に基づき前記各モータダンパの開閉を制御するものである。前記ダンパ制御装置１０は、図３に示すように、主に、ダンパ制御プログラム１０ａや液化防止温度、各種データ等を記憶する記憶手段２０と、この記憶手段２０からのデータおよび各温度センサ７，８，９から温度データを取得して演算処理をする演算処理手段３０とから構成される。
【００３２】
記憶手段２０は、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ハードディスク、フラッシュメモリ等によって構成されており、各種のデータを記憶するとともに、演算処理手段３０が演算を実行する際のワーキングエリアとして機能するものである。本実施形態におけるにおける記憶手段２０は、主に、ダンパ制御プログラム１０ａを記憶するプログラム記憶部２０１と、液化防止温度を記憶する液化防止温度記憶部２０２とを有する。
【００３３】
プログラム記憶部２０１には、本実施形態におけるダンパ制御プログラム１０ａがインストールされている。そして、演算処理手段３０が、前記ダンパ制御プログラム１０ａを実行し、後述する各構成部として機能させることにより、コンピュータ等をダンパ制御装置１０として機能させるようになっている。
【００３４】
なお、ダンパ制御プログラム１０ａの利用形態は、上記構成に限られるものではない。例えば、ＣＤ−ＲＯＭやＵＳＢメモリ等のように、コンピュータで読み取り可能な非一時的な記録媒体にダンパ制御プログラム１０ａを記憶させておき、この記録媒体から直接読み出して実行してもよい。また、外部サーバ等からクラウドコンピューティング方式やＡＳＰ（application service provider）方式等で利用してもよい。
【００３５】
液化防止温度記憶部２０２は、液化防止温度を記憶している。液化防止温度とは、室内機３２に供給する給気の温度が冷媒ガスの液化温度よりも低くならないように室内給気用モータダンパ６を開放制御するための温度である。本実施形態では液化防止温度が冷媒ガスの液化温度より僅かに高い温度として設定されている。例えば、本実施形態における液化防止温度は、冷媒ガスの液化温度より約２℃〜約３℃程度高い温度で設定するのが好ましく、特に約３℃、つまり冷媒ガスの液化温度が−５℃の場合には約−２℃に設定するのがより好ましい。
【００３６】
次に、演算処理手段３０について説明する。ダンパ制御装置１０における演算処理手段３０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等から構成されており、記憶手段２０にインストールされたダンパ制御プログラム１０ａを実行させることにより、図３に示すように、排気ファン２の作動スイッチ２３のオン・オフ状態を判別する排気ファン作動判別部３０１と、空調装置３の作動スイッチ３３のオン・オフ状態を判別する空調装置作動判別部３０２と、給気スペース４内の給気温度が冷媒の液化防止温度より低いか否かを判別する給気温度判別部３０３と、前記排気ファン２および前記空調装置３の作動スイッチ２３，３３のオン・オフ状態とともに各温度センサ７，８，９の測定値に基づき各モータダンパ５，６の開度を決定するダンパ開度決定部３０４と、このダンパ開度決定部３０４によって決定した開度に応じた制御信号を各モータダンパ５，６に送信するダンパ制御指令部３０５としてそれぞれ機能するようになっている。
【００３７】
排気ファン作動判別部３０１は、排気ファン２から取得した各種情報、例えば作動スイッチ２３の電圧値や回転モータ２２の電圧値、回転翼２１の回転数等に基づき、前記排気ファン２の作動スイッチ２３がオンの状態か否を判別するものである。
【００３８】
空調装置作動判別部３０２は、空調装置３から取得した各種情報、例えば作動スイッチ３３の電圧値や室内機３２や室外機３１の電圧値等に基づき、前記空調装置３の作動スイッチ３３がオンの状態か否を判別する。本実施形態における空調装置作動判別部３０２は、寒冷期間であっても冷房を作動させる可能性があるため、暖房および冷房の作動を区別せず作動スイッチ３３がオンの状態か否かを判別しているが、これに限定されるものではなく、外気温度が低温の可能性の高い暖房運転が実行された時のみ作動スイッチ３３がオンの状態であると判別させてもよい。
【００３９】
給気温度判別部３０３は、排気ファン２および空調装置３の作動スイッチ２３，３３がオン状態において、給気温度センサ７により測定された給気スペース４内の給気温度を取得するとともに、液化防止温度記憶部２０２から設定（記憶）された液化防止温度を取得し、前記給気温度と前記液化防止温度とを比較して前記給気温度が前記液化防止温度より低いか否かを判別する。
【００４０】
ダンパ開度決定部３０４は、前記排気ファン２および前記空調装置３の作動スイッチ２３，３３のオン・オフ状態とともに各温度センサ７，８，９の測定値に基づき各モータダンパ５，６の開度を決定する処理を行うものであり、本実施形態では、前記排気ファン２および前記空調装置３の作動スイッチ２３，３３がオン状態において、前記給気温度センサ７により測定された給気温度が前記室内機３２を循環する冷媒ガスの液化温度以上を維持するように、前記給気温度センサ７により測定された給気温度が前記液化防止温度よりも低くなった場合に、前記室内給気用モータダンパ６を開放するように決定する。
【００４１】
具体的には、ダンパ開度決定部３０４は、排気ファン２の作動スイッチ２３がオン状態において、前記排気ファン２による強制排気量と同量の空気量を厨房室１００外から供給させるように室外給気用モータダンパ５の開閉させる開度を決定する。排気ファン２の排気量が一定の場合は、予め設定された開度としてもよい。また、前記排気ファン２の排気量が調整可能な構成を有している場合は、排気ファン２から受信したデータを基に排気量に係るデータを取得し、前記排気量に応じた開度を決定するようにしてもよい。
【００４２】
また、ダンパ開度決定部３０４は、排気ファン２および空調装置３の作動スイッチ２３，３３がオン状態であるとともに、給気温度判別部３０３が、給気温度センサ７により測定された給気温度が液化防止温度よりも低くなったと判別した場合、室外温度センサ８により測定された外気温度および厨房室１００外から給気スペース４に供給される空気量の積と、室内温度センサ９により測定された内気温度および厨房室１００内から前記給気スペース４に供給される空気量の積とについて、各積の和を室内機３２に供給される空気量で除した値が、液化温度より高温になるように、室内給気用モータダンパ６の開閉させる開度を決定する。
【００４３】
なお、室内給気用モータダンパ６を開閉させる開度の決定は、外気温度および内気温度の各空気量により算出されるものに限定されるものではなく、例えば、室内給気用モータダンパ６を徐々に開放し、給気温度センサ７により測定される給気温度が液化防止温度以上または冷媒ガスの液化温度以上を維持するように開放させる、いわゆるフィードバック制御処理を実行してもよい。
【００４４】
さらに、ダンパ開度決定部３０４は、排気ファン２の作動スイッチ２３がオフ状態で、かつ空調装置３の作動スイッチ３３がオン状態の場合、厨房室１００内の空気によって空調装置３による冷暖房を実行できるように、室内給気用モータダンパ６を開閉させる開度を決定する。本実施形態では、空調装置３に厨房室１００内の空気を充分に供給できるように、室内給気用モータダンパ６を全開に決定する。
【００４５】
ダンパ制御指令部３０５は、ダンパ開度決定部３０４により決定された室外給気用モータダンパ５を開閉させる開度および室内給気用モータダンパ６を開閉させる開度に応じた制御信号を、データ送信デバイス（図示しない）等を介して、前記室外給気用モータダンパ５および前記室内給気用モータダンパ６に送信し、各モータダンパ５，６の開閉制御を実行するものである。
【００４６】
給排気レジスター１１は、自然換気可能なレジスターであり、厨房室１００内外における気圧の均衡を保つため、厨房室１００内と厨房室１００外とを連通するように設けられている。
【００４７】
次に、本実施形態の寒冷地用厨房外調システム１における各構成の作用について、換気のみを行う場合、冷暖房のみを行う場合および換気と冷暖房の両方を行う場合についてそれぞれ説明する。
【００４８】
まず、換気のみを行う場合について説明する。換気のみを行うケースとしては、外気温度と内気温度の温度差が小さく、かつ厨房室１００内の冷暖房や換気に伴う外気の加熱や冷却を必要としない季節において行う換気である。厨房室１００では、空調装置３の作動スイッチ３３はオフ状態であるとともに、ガスコンロ等の調理用加熱器１０１の使用に伴い一酸化炭素中毒の防止や調理による水蒸気および煙の排出等のために排気ファン２の作動スイッチ２３がオン状態にされている。
【００４９】
図４に示すように、ダンパ制御装置１０では、排気ファン作動判別部３０１が排気ファン２から作動スイッチ２３に関する情報を取得し、作動スイッチ２３がオン状態か否かを判別する（ステップＳ１）。換気のみを行う場合は、排気ファン２の作動スイッチ２３はオン状態であるため、ステップＳ２に進む（Ｓ１：ＹＥＳ）。
【００５０】
ステップＳ２では、ダンパ開度決定部３０４が、排気ファン２の作動スイッチ２３のオン状態と連動して外気を導入可能にするため、排気ファン２による強制排気量と同量の空気量を厨房室１００外から供給させるための室外給気用モータダンパ５の開度を決定する。例えば、排気ファン２からの排気量が１８００ＣＭＨ（cubic meter per hour）の場合は、同量の１８００ＣＭＨが厨房室１００外から供給されるように室外給気用モータダンパ５の開度を決定する。
【００５１】
そして、ダンパ制御指令部３０５が、室外給気用モータダンパ５に対して決定した開度に開放するよう制御信号を送信する（ステップＳ３）。室外給気用モータダンパ５では、取得した制御信号により駆動モータ５２が決定された開度（角度）となるように羽根５１を駆動する。これにより、排気ファン２によって排気された空気量と同量の空気が厨房室１００外から供給され、厨房室１００における排気と給気の均衡が保たれる。
【００５２】
次に、ダンパ制御装置１０では、空調装置作動判別部３０２が空調装置３から作動スイッチ３３に関する情報を取得し、前記作動スイッチ３３がオン状態であるか否かを判別する（ステップＳ４）。換気のみを行う場合は、空調装置３の作動スイッチ３３はオフ状態であるため（Ｓ４：ＮＯ）、これで制御を終了する。なお、室内給気用モータダンパ６が既に開放されている場合は、図示しないが、排気ファン２による強制排気量と同量の空気量を厨房室１００外から供給させるため、前記室内給気用モータダンパ６を全閉に制御する。
【００５３】
次に、冷暖房のみを行う場合について説明する。冷暖房のみを行うケースとしては、排気ファン２を作動させていない場合であって、空調装置３の冷暖房機能のみ利用する場合である。
【００５４】
ダンパ制御装置１０では、排気ファン作動判別部３０１が排気ファン２から作動スイッチ２３に関する情報を取得し、排気ファン２の作動スイッチ２３がオン状態か否かを判別する（ステップＳ１）。冷暖房のみを行う場合は、排気ファン２の作動スイッチ２３はオフ状態であるため、ステップＳ８に進む（Ｓ１：ＮＯ）。
【００５５】
次に、ダンパ制御装置１０では、空調装置作動判別部３０２が空調装置３から作動スイッチ３３に関する情報を取得し、空調装置３の作動スイッチ３３がオン状態であるか否かを判別する（ステップＳ８）。冷暖房のみを行う場合は、空調装置３の作動スイッチ３３はオン状態であるため、ステップＳ９に進む（Ｓ８：ＹＥＳ）。
【００５６】
ステップＳ９では、厨房室１００内の空気によって空調装置３による冷暖房を実行できるように、室内給気用モータダンパ６を開閉させる開度を決定する。本実施形態では、空調装置３に厨房室１００内の空気を充分に供給できるように、室内給気用モータダンパ６を全開に決定する。そして、ダンパ制御指令部３０５が、室内給気用モータダンパ６に対し決定した開度、本実施形態では全開するよう制御信号を送信する（ステップＳ１０）。室内給気用モータダンパ６では、取得した制御信号により駆動モータ６２が羽根６１を全開となる開度（角度）に駆動する。これにより、空調装置３の室内機３２には厨房室１００内の空気が供給され、一般的な空調装置と同様の空気の循環状況となる。また、厨房室１００内の温度は、一般的に室内機３２を循環する冷媒ガスの液化温度以上の温度である。よって、室内機３２では、冷媒ガスは液化されずに、供給された厨房室１００内の空気との熱交換が行われ、冷暖房が実行される。なお、このとき室外給気用モータダンパ５が開放されている場合は、図示しないが、室内機３２に厨房室１００内の空気のみが供給して冷暖房効率が低下しないように、つまり、暖房時には加熱する空気に低温の外気が混入しないように、冷房時には冷却する空気に高温の外気が混入しないように、全閉に制御するようにする。
【００５７】
次に、換気および冷暖房を行う場合について説明する。換気および冷暖房を行う場合は、排気ファン２および空調装置３の作動スイッチ２３，３３が両方ともオン状態である。
【００５８】
ダンパ制御装置１０では、換気を行うため、換気のみを行う場合と同様に、ステップＳ１からステップＳ３までの処理が実行され、排気ファン２による強制排気量と同量の空気量を厨房室１００外から供給させる。
【００５９】
次に、ダンパ制御装置１０では、空調装置作動判別部３０２が空調装置３から作動スイッチ３３に関する情報を取得し、前記作動スイッチ３３がオン状態であるか否かを判別する（ステップＳ４）。換気および冷暖房を行う場合は、空調装置３の作動スイッチ３３はオン状態であるため（Ｓ４：ＹＥＳ）、ステップ５に進む。
【００６０】
ステップＳ５では、給気温度判別部３０３が、給気温度センサ７により測定された給気スペース４内の給気温度を取得するとともに、液化防止温度記憶部２０２から液化防止温度を取得し、前記給気温度が前記液化防止温度より低くいか否かを判別する。このとき、前記給気温度が前記液化防止温度より低くないと判別された場合は（Ｓ５：ＮＯ）、室内機３２を循環する冷媒ガスは給気によって冷却されても液化しない温度であるため、前記冷媒ガスと給気との間で熱交換が行われる。よって、各モータダンパ５，６の制御はここで終了する。なお、このとき室内給気用モータダンパ６が開放されている場合は、図示しないが、全閉に制御する。
【００６１】
一方、給気温度判別部３０３において、給気温度センサ７により測定された給気温度が液化防止温度よりも低いと判別した場合は（Ｓ５：ＹＥＳ）、給気温度が前記室内機３２を循環する冷媒ガスの液化温度以上を維持するように制御する必要がある。そこで、ダンパ開度決定部３０４は、室内機３２に供給される空気の温度を液化温度以上に維持する室内給気用モータダンパ６の開度を決定する（ステップＳ６）。
【００６２】
例えば、冷媒ガスの液化温度が−５℃、室外温度センサ８により測定された外気温度が−１０℃、室内温度センサ９により測定された内気温度が３０℃であって、排気ファン２による排気量が１８００ＣＭＨとした場合、給気スペース４内に供給する厨房室１００内の空気量を３００ＣＭＨとする開度に決定したとする。
【００６３】
この場合、室外温度センサ８により測定された外気温度（−１０℃）および厨房室１００外から給気スペース４に供給される空気量（１８００ＣＭＨ）の積は、−１８００００ＣＭＨ・℃になる。また、室内温度センサ９により測定された内気温度（３０℃）および厨房室１００内から前記給気スペース４に供給される空気量（３００ＣＭＨ）の積は、９０００ＣＭＨ・℃になる。よって、これらの積の和は−９０００ＣＭＨ・℃である。
【００６４】
また、室内機３２に供給される空気量は、厨房室１００外から給気スペース４に供給される空気量（１８００ＣＭＨ）と、厨房室１００内から前記給気スペース４に供給される空気量（３００ＣＭＨ）の和であり、２１００ＣＭＨになる。そして、各積の和（−９０００ＣＭＨ・℃）を室内機３２に供給される空気量（２１００ＣＭＨ）で除した値は、−４．２８℃になる。よって、室内機３２に供給される給気温度は、冷媒ガスの液化温度である−５℃よりも高温になり、前記冷媒ガスの液化を防止することができる。なお、これらの計算において厳密には空気の定圧比熱を交流する必要があるが、上記温度帯においてはほぼ一定となるため無視することができる。
【００６５】
そして、ダンパ制御指令部３０５が、室内給気用モータダンパ６に対し決定した開度に開放するよう制御信号を送信する（ステップＳ７）。室内給気用モータダンパ６では、取得した制御信号により駆動モータ６２が決定された開度（角度）に羽根６１を駆動する。これにより、給気スペース４には、厨房室１００外の空気のみならず厨房室１００内の空気が供給される。給気スペース４では、前記厨房室１００外の空気と前記厨房室１００内の空気とが混合される。このときの混合されて室内機３２に供給される空気の給気温度は、上述のとおり、冷媒ガスの液化防止温度以上となるため、室内機３２では熱交換が可能になり、温度調整した給気を厨房室１００内に供給する外調機としての機能を確保することができる。
【００６６】
なお、ダンパ制御装置１０によって排気ファン２により排気される排気量と、厨房室１００外から供給される空気量とは一定になるように制御されており、厨房室１００の内外における気圧は一定になるようにしている。しかし、外気圧の変化等の要因で厨房室１００内外に気圧差ができ、排気の逆流等を生じさせることがある。
【００６７】
そこで、給排気レジスター１１により厨房室１００内外における気圧の均衡が保てるように厨房室１００内と厨房室１００外との自然換気を行う。これにより、排気の逆流や外気の過剰供給等を防止することができる。
【００６８】
以上のような本実施形態の寒冷地用厨房外調システム１によれば、以下の効果を得ることができる。
１．外気温度が冷媒ガスの液化温度より低い場合でも、室内機３２への給気温度が前記液化温度以上に維持されるため、前記室内機３２との熱交換を行うことができる。
２．厨房室１００の換気に伴い供給される外気の加温冷却と厨房室１００内の冷暖房とを一台の空調装置３でまかなうことができるため、設置コストが大幅に削減できる。
３．給排気レジスター１１を設けたことにより、換気および冷暖房に係る空気の流れを安定させ、排気の逆流や外気の過剰供給等を防止することができる。
【００６９】
なお、本考案に係る寒冷地用厨房外調システムは、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜変更することができる。例えば、室内機３２の設置場所は、天井裏に限定されるものではなく、床下や壁内、厨房室１００内であってもよい。また、排気ファン２による排気量や給気スペース４および室内機３２に供給する各種の空気量を測定する風量計を適宜設置し、風量のデータに基づき各モータダンパ５，６の開度を決定するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００７０】
１  寒冷地用厨房外調システム
２  排気ファン
３  空調装置
４  給気スペース
５  室外給気用モータダンパ
６  室内給気用モータダンパ
７  給気温度センサ
８  室外温度センサ
９  室内温度センサ
１０  ダンパ制御装置
１１  給排気レジスター
２１  回転翼
２２  回転モータ
２３  作動スイッチ
３１  室外機
３２  室内機
３３  作動スイッチ
３４  循環パイプ
５１  羽根
５２  駆動モータ
６１  羽根
６２  駆動モータ
１０ａ  ダンパ制御プログラム
２０  記憶手段
２０１  プログラム記憶部
２０２  液化防止温度記憶部
３０  演算処理手段
３０１  排気ファン作動判別部
３０２  空調装置作動判別部
３０３  給気温度判別部
３０４  ダンパ開度決定部
３０５  ダンパ制御指令部
１００  厨房室
１０１  調理用加熱器
１０２  レンジフード
１０３  排気口
１０４  防雪フード
１０５  排気口
１０６  防風ダンパ
１０７  給気口
１０８  外気導入口
１０９  防雪フード
１１０  内気導入口
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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