置換換気システム
【課題】置換換気の対象となる空調空間を形成する部屋の省スペース化が可能な置換換気システムを提供する。
【解決手段】床板４と、側壁６と、躯体天井８から下方へ離間させて配置した天井板１０とにより囲まれた空調空間２内に、空調空間２内の温度よりも低い低温空気を供給し、低温空気よりも高い高温空気を空調空間２内で上昇させて空調空間２外へ排気して、空調空間２内の換気を行う置換換気システム１であって、空調空間２内に低温空気を供給する給気口１６と、高温空気を空調空間２外へ排気する主排気口１８を備え、給気口１６を、排気フード３２の下端よりも上方で、天井板１０から下方に突出した配置した給気チャンバ２６により形成した、天井板１０から垂下した垂下部２８において、床板４と対向する下面に開口する。
【解決手段】床板４と、側壁６と、躯体天井８から下方へ離間させて配置した天井板１０とにより囲まれた空調空間２内に、空調空間２内の温度よりも低い低温空気を供給し、低温空気よりも高い高温空気を空調空間２内で上昇させて空調空間２外へ排気して、空調空間２内の換気を行う置換換気システム１であって、空調空間２内に低温空気を供給する給気口１６と、高温空気を空調空間２外へ排気する主排気口１８を備え、給気口１６を、排気フード３２の下端よりも上方で、天井板１０から下方に突出した配置した給気チャンバ２６により形成した、天井板１０から垂下した垂下部２８において、床板４と対向する下面に開口する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、厨房等、加熱された高温の空気や、油脂成分を含んだ空気や、水蒸気を含んだ空気や、臭気成分を含んだ空気等が存在する空調空間に対して換気を行う、置換換気システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、業務用の電化厨房等、加熱調理に伴い発生する高温の空気やオイルミスト（油脂成分を含んだ空気・油煙）等が存在する空調空間に対し、置換換気方式により換気を行うシステムとして、例えば、特許文献１に記載の置換換気システムがある。
特許文献１に記載の置換換気システムは、空調空間内の空気を排気するための排気口を、空調空間を形成する部屋の側壁において、側壁の高さ方向中心よりも、上方に設けている。これに加え、空調空間内に、空調空間内の温度よりも低い低温空気を供給するための給気口を、空調空間を形成する部屋の側壁において、側壁の高さ方向中心よりも、下方に設けている。また、給気口は、外気を空調機等に取り込んで作られた低温空気が供給される、給気チャンバに開口している場合が多い。
【０００３】
このような置換換気システムであれば、給気口から、空調空間の下方へ低温空気を供給することにより、空調空間内で加熱されて温度が上昇した、低温空気よりも高い高温空気を空調空間の上方へ移動させ、この移動させた高温空気を排気口から排気して、空調空間内の換気を行う、置換換気を行うことが可能となる。
このため、空調空間内を少ない風量で効率良く換気することが可能となり、換気量及び換気に要するエネルギーの低減が可能となるとともに、空調空間内の温熱・空気環境を良好な状態とすることが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−３７２２６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したように、特許文献１に記載の置換換気システムでは、空調空間内へ低温空気を供給するための給気口を、給気チャンバに開口して、空調空間を形成する部屋の側壁に設けている場合が多い。
しかしながら、建築時には置換換気システムを備えていない建築物に対して、改築等により置換換気システムを施工する場合は、給気チャンバや空調機等を、空調空間を形成する部屋の内部に配置する必要がある場合が多い。
【０００６】
また、空調機を、空調室等、空調空間を形成する部屋以外の部屋に設置し、空調機と給気チャンバを給気ダクトにより連結する場合であっても、給気チャンバや給気ダクトを、空調空間を形成する部屋の内部に配置する必要がある場合が多い。
このため、給気チャンバや空調機、給気ダクト等により、空調空間を形成する部屋の作業スペース等が減少するという問題が発生するおそれがある。
本発明は、上記のような問題点に着目してなされたもので、置換換気の対象となる空調空間を形成する部屋の省スペース化が可能な、置換換気システムを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明のうち、請求項１に記載した発明は、床板と、側壁と、躯体天井から下方へ離間させて配置した天井板と、により囲まれた空調空間内に、当該空調空間内の温度よりも低い低温空気を供給し、当該低温空気よりも高い高温空気を前記空調空間内で上昇させて空調空間外へ排気して、前記空調空間内の換気を行う置換換気システムであって、
前記空調空間内に前記低温空気を供給する給気口と、前記高温空気を前記空調空間外へ排気する主排気口と、を備え、
前記給気口は、前記天井板から垂下した垂下部に開口することを特徴とするものである。
【０００８】
本発明によると、床板と、側壁と、躯体天井から下方へ離間させて配置した天井板により囲まれた空調空間内に、その空調空間内の温度よりも低い低温空気を供給する給気口を、天井板から垂下した垂下部に開口する。
このため、低温空気を作るための空調機等を、躯体天井と天井板との間に形成されるスペースに配置することが可能となる。
また、給気口を天井面に開口する場合と比較して、空調空間の上部における空気の誘引や拡散を抑制することが可能となり、空調空間内の換気状態が混合換気となることを抑制することが可能となるため、空調空間内に対する置換換気を安定して行うことが可能となる。
【０００９】
次に、本発明のうち、請求項２に記載した発明は、請求項１に記載した発明であって、前記主排気口は、前記天井板から前記床板へ向けて張り出して床板との間に空間を形成する排気フードにより周囲を覆われ、
前記天井板のうち前記給気口と前記排気フードとの間の位置に開口し、且つ前記高温空気を前記空調空間外へ排気する従排気口を備えることを特徴とするものである。
本発明によると、天井板のうち、主排気口の周囲を覆う排気フードと給気口との間の位置に、高温空気を空調空間外へ排気する従排気口を開口する。
このため、主排気口から空調空間外へ排気されず、排気フードの外側へ移動して天井板へ向けて上昇した高温空気を、従排気口から空調空間外へ排気することが可能となる。
【００１０】
次に、本発明のうち、請求項３に記載した発明は、請求項２に記載した発明であって、前記主排気口からの排気量と前記従排気口からの排気量との割合を制御する排気量制御手段を備え、
前記排気量制御手段は、前記従排気口からの単位時間当たりの排気量が、前記主排気口からの単位時間当たりの排気量よりも少なくなるように、前記主排気口からの排気量と前記従排気口からの排気量との割合を制御することを特徴とするものである。
【００１１】
本発明によると、排気量制御手段が、従排気口の単位時間当たりの排気量を、主排気口の単位時間当たりの排気量よりも少なくする。
このため、主排気口からの高温空気の排気を阻害することなく、主排気口から空調空間外へ排気されず、排気フードの外側へ移動して天井板へ向けて上昇した高温空気を、従排気口から空調空間外へ排気することが可能となる。
【００１２】
次に、本発明のうち、請求項４に記載した発明は、請求項３に記載した発明であって、前記排気量制御手段は、前記主排気口からの排気量をＥＡ１とし、前記従排気口からの排気量をＥＡ２とした場合に、ＥＡ１：ＥＡ２が１９：１〜４：１の範囲内となるように前記主排気口からの排気量と前記従排気口からの排気量との割合を制御することを特徴とするものである。
【００１３】
本発明によると、排気量制御手段が、主排気口からの排気量と従排気口からの排気量との割合を、１９：１〜４：１の範囲内となるように制御する。
このため、主排気口からの排気量と従排気口からの排気量との割合を、空調空間に対する置換換気に適切な割合に制御することが可能となり、空調空間に対する置換換気の効率を向上させることが可能となる。
【００１４】
次に、本発明のうち、請求項５に記載した発明は、請求項２から４のうちいずれか１項に記載した発明であって、前記空調空間内には、当該空調空間内の空気の温度を高くする加熱源が配置されており、
前記加熱源の作動状態に応じて、前記主排気口及び前記従排気口からの排気状態を制御する排気状態制御手段を備え、
前記排気状態制御手段は、前記加熱源の作動中は、前記主排気口及び前記従排気口からの排気を行うように前記排気状態を制御し、作動している前記加熱源が停止してから所定の時間が経過すると、前記主排気口からの排気を停止するとともに前記従排気口からの排気が継続されるように前記排気状態を制御することを特徴とするものである。
【００１５】
本発明によると、排気状態制御手段が、空調空間内の空気の温度を高くする加熱源の作動中は、主排気口及び従排気口からの排気を行うように、主排気口及び従排気口からの排気状態を制御する。一方、作動している加熱源が停止してから所定の時間が経過すると、主排気口からの排気を停止するとともに従排気口からの排気が継続されるように、主排気口及び従排気口からの排気状態を制御する。
このため、空調空間内に高温空気が多く存在する状態では、主排気口及び従排気口からの排気量を増加させ、空調空間内の高温空気が減少した状態では、従排気口からのみ排気を行うことにより、換気量及び換気に要するエネルギーの低減が可能となるとともに、空調空間内の温熱・空気環境を良好な状態とすることが可能となる。
【００１６】
次に、本発明のうち、請求項６に記載した発明は、請求項２から５のうちいずれか１項に記載した発明であって、前記給気口は、前記垂下部のうち前記排気フードの下端よりも上方で開口することを特徴とするものである。
本発明によると、空調空間内に低温空気を供給する給気口が、垂下部のうち、排気フードの下端よりも上方で開口する。
このため、天井板から垂下する垂下部の下方への突出量を、排気フードの下方への突出量よりも減少させることが可能となり、空調空間内における人員や物品の移動が垂下部により阻害されることを、抑制することが可能となる。
【００１７】
次に、本発明のうち、請求項７に記載した発明は、請求項１から６のうちいずれか１項に記載した発明であって、前記給気口は、前記垂下部の前記床板と対向する下面に開口することを特徴とするものである。
本発明によると、給気口が、垂下部の床板と対向する下面に開口するため、空調空間内に低温空気を供給する給気口が、床板へ向けて低温空気を供給することとなる。
このため、空調空間内において、高温空気を効率的に上昇させて空調空間外へ排気することが可能となる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、低温空気を作るための空調機等、空調空間内へ低温空気を供給するための部材を、躯体天井と天井板との間に形成されるスペースに配置することが可能となるため、置換換気の対象となる空調空間を形成する部屋の省スペース化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第一実施形態の置換換気システムの構成を示す図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図３】主排気口側フィルタを形成するグリスフィルタの斜視図である。
【図４】本発明の第一実施形態の変形例の構成を示す図である。
【図５】本発明の第一実施形態の変形例の構成を示す図である。
【図６】第一発明例の置換換気システムにより空調空間内の置換換気を行った際の、空調空間内の温度分布及び空気濃度の測定に用いる、測定装置の構成を示す図である。
【図７】図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線断面図である。
【図８】比較例の換気システムにより空調空間内の換気を行った際の、空調空間内の温度分布及び空気濃度の測定結果を示す図である。
【図９】第一発明例の置換換気システムにより空調空間内の換気を行った際の、空調空間内の温度分布及び空気濃度の測定結果を示す図である。
【図１０】第二発明例の置換換気システムにより空調空間内の換気を行った際の、空調空間内の温度分布及び空気濃度の測定結果を示す図である。
【図１１】第三発明例の置換換気システムにより空調空間内の換気を行った際の、空調空間内の温度分布及び空気濃度の測定結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
（第一実施形態）
以下、本発明の第一実施形態（以下、「本実施形態」と記載する）について、図面を参照しつつ説明する。
（構成）
まず、図１及び図２を用いて、本実施形態の置換換気システム１の構成を説明する。
図１は、本実施形態の置換換気システム１の構成を示す図である。また、図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【００２１】
本実施形態の置換換気システム１は、空調空間２内に、空調空間２内の温度よりも低い低温空気を供給し、この低温空気よりも高い高温空気を上昇させて空調空間２外へ排気して、空調空間２内の換気を行う換気システムである。すなわち、低温空気は、空調空間２内の温度よりも温度の低い空気であり、高温空気は、低温空気よりも温度の高い空気である。
【００２２】
ここで、空調空間２は、床板４と、側壁６と、躯体天井８から下方へ離間させて配置した天井板１０とにより囲まれた空間である。なお、本実施形態では、空調空間２を、業務用の厨房とした場合について説明する。また、本実施形態では、天井板１０の下面（床板４と対向する面）に、点灯時に発熱する照明１２が取り付けられている場合について説明する。
【００２３】
また、空調空間２内には、空調空間２内の空気の温度を高くする加熱源１４が配置されている。すなわち、加熱源１４の作動時には、空調空間２内の空気が加熱されて、空調空間２内の空気の温度が高くなる。なお、本実施形態では、加熱源１４を、電気グリドルや、ＩＨ（Ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ Ｈｅａｔｉｎｇ）フライヤ等の電磁調理器とした場合について説明する。具体的には、図１中に示すように、加熱源１４は、２口のＩＨレンジ１４ａ、電気グリドル１４ｂ及びＩＨフライヤ１４ｃとした場合について説明する。したがって、本実施形態では、空調空間２を、業務用の電化厨房とする。
【００２４】
以下、置換換気システム１の具体的な構成を説明する。
図１及び図２中に示すように、置換換気システム１は、給気口１６と、主排気口１８と、従排気口２０と、排気量制御手段２２と、排気状態制御手段２４を備えている。
給気口１６は、天井板１０よりも下方に配置して天井板１０から垂下した給気チャンバ２６に開口しており、空調空間２内に低温空気を供給する。
【００２５】
すなわち、本実施形態では、天井板１０よりも下方に配置した給気チャンバ２６により、天井板１０から垂下した垂下部２８を形成している。したがって、本実施形態では、給気口１６は、給気チャンバ２６で形成した垂下部２８に開口している。
なお、本実施形態では、給気口１６を、給気チャンバ２６に取り付けた多孔板により形成した場合について説明する。また、給気チャンバ２６の一部を、躯体天井８と天井板１０との間に形成された天井空間３０内に配置してもよい。なお、図２中では、説明のために、天井空間３０の空調空間２に対する広さを、実際の比率よりも大きく図示している。
【００２６】
また、給気口１６は、給気チャンバ２６のうち、後述する排気フード３２の下端よりも上方で開口している。
また、給気口１６は、給気チャンバ２６のうち、下面（床板４と対向する面）に開口しており、床板４へ向けて低温空気を供給する。なお、図２中には、給気口１６から床板４へ向けて低温空気を供給する方向（低温空気の吹出し方向）を、下向きの矢印により示している。
【００２７】
給気チャンバ２６には、後述する外気取り入れダクト３４を介して、外気を空調機３６に取り込んで作られた低温空気が、給気ダクト３８を介して供給される。そして、この供給された低温空気を、給気口１６から所定の風量及び風速で吹き出す。なお、本実施形態では、図１中に示すように、置換換気システム１が、四つの給気チャンバ２６を備える場合について説明するが、これに限定するものではない。すなわち、置換換気システム１が、三つ以下の給気チャンバ２６を備えていてもよく、五つ以上の給気チャンバ２６を備えていてもよい。
【００２８】
外気取り入れダクト３４は、外気と空調機３６とを連通する配管であり、外気量制御ダンパ４０と、外気状態制御手段４２と、外気取り入れ量制御装置４４と、外気ガラリ４６を備えている。
外気量制御ダンパ４０は、外気取り入れダクト３４内に配置されており、外気取り入れ量制御装置４４が出力する制御信号に応じて、開口面積を変化可能に構成されている。
【００２９】
したがって、外気量制御ダンパ４０は、外気取り入れ量制御装置４４が出力する制御信号に応じて、空調機３６への、単位時間当たりの外気の取り入れ量を変化させることが可能である。
外気状態制御手段４２は、外気取り入れダクト３４内において、空調機３６の給気側に配置されており、外気取り入れダクト３４内の温度を計測可能な温度計と、外気取り入れダクト３４内における気体の流量を計測可能な流量計を備えている。
【００３０】
また、外気状態制御手段４２は、外気取り入れダクト３４内の温度を計測すると、この計測した温度を含む情報信号を、外気取り入れ量制御装置４４へ出力する。同様に、外気状態制御手段４２は、外気取り入れダクト３４内における気体の流量を計測すると、この計測した気体の流量を含む情報信号を、外気取り入れ量制御装置４４へ出力する。
外気取り入れ量制御装置４４は、主排気口１８からの排気量と従排気口２０からの排気量との割合に加え、主排気口１８からの排気量と従排気口２０からの排気量との総排気量に応じて、給気口１６から空調空間２内への低温空気の供給量を制御する。
【００３１】
具体的には、外気取り入れ量制御装置４４は、外気状態制御手段４２が出力した情報信号と、排気量制御手段２２及び排気状態制御手段２４が出力した情報信号に基づいて、外気量制御ダンパ４０の開口面積を変化させる制御信号を生成し、この生成した制御信号を、外気量制御ダンパ４０へ出力する。同様に、外気取り入れ量制御装置４４は、外気状態制御手段４２が出力した情報信号と、排気量制御手段２２及び排気状態制御手段２４が出力した情報信号に基づいて、後述する給気送風機４８の送風量を変化させる制御信号を生成し、この生成した制御信号を、給気送風機４８へ出力する。
【００３２】
ここで、排気量制御手段２２が出力した情報信号は、主排気口１８からの排気量と従排気口２０からの排気量との単位時間当たりの総排気量を含む。また、排気状態制御手段２４が出力した情報信号は、加熱源１４の動作状態と、主排気口１８及び従排気口２０からの排気状態を含む。
以上により、外気取り入れ量制御装置４４は、給気口１６からの単位時間当たりの低温空気の供給量が、主排気口１８からの排気量と従排気口２０からの排気量との単位時間当たりの総排気量と等しくなるように、外気量制御ダンパ４０の開口面積と給気送風機４８の送風量を制御する。
【００３３】
外気ガラリ４６は、例えば、外気取り入れダクト３４への雨の侵入を抑制可能に傾斜した羽板により形成されており、外気取り入れダクト３４の外気に連通する開口部に取り付けられている。
空調機３６は、取り込んだ外気を冷却して低温空気を生成する冷却部（図示せず）と、冷却部が生成した低温空気を、給気ダクト３８を介して給気チャンバ２６へ送風する給気送風機４８を備えており、天井空間３０内に配置されている。
【００３４】
また、空調機３６は、排気量制御手段２２及び排気状態制御手段２４が出力した情報信号により、給気ダクト３８を介して、給気チャンバ２６へ送風する低温空気の量を変化させることが可能な構成となっている。
したがって、空調機３６は、排気量制御手段２２及び排気状態制御手段２４が出力した情報信号に応じて、空調空間２への、単位時間当たりの低温空気の供給量を変化させることが可能に形成されている。
【００３５】
主排気口１８は、天井板１０のうち、加熱源１４の上方に開口しており、天井空間３０内に配置されている主排気ダクト５０を介して、高温空気を空調空間２及び天井空間３０外へ排気する。
主排気ダクト５０は、主排気口１８と空調空間２及び天井空間３０外とを連通する配管であり、主排気風量制御ダンパ５２と、主排気送風機５４と、主排気状態制御手段５６と、主排気量制御装置５８と、主排気ガラリ６０を備えている。なお、図２中では、説明のために、主排気ダクト５０のうち、主排気口１８と主排気風量制御ダンパ５２との間の部分を屈曲させて図示しているが、この部分は、直線状の場合もある。
【００３６】
主排気風量制御ダンパ５２は、主排気ダクト５０内に配置されており、主排気量制御装置５８が出力する制御信号に応じて、開口面積を変化可能に構成されている。
主排気送風機５４は、例えば、インペラー等を備えた排気ファンにより形成されており、主排気ダクト５０内において、主排気風量制御ダンパ５２よりも排気側に配置されており、主排気量制御装置５８が出力する制御信号に応じて、送風量を変化可能に構成されている。
したがって、主排気風量制御ダンパ５２及び主排気送風機５４は、主排気量制御装置５８が出力する制御信号に応じて、主排気口１８から空調空間２及び天井空間３０外への、単位時間当たりの空気の流量を変化させることが可能である。
【００３７】
主排気状態制御手段５６は、主排気ダクト５０内において、主排気送風機５４の排気側に配置されており、主排気ダクト５０内の温度を計測可能な温度計と、主排気ダクト５０内における気体の流量を計測可能な流量計を備えている。
また、主排気状態制御手段５６は、主排気ダクト５０内の温度を計測すると、この計測した温度を含む情報信号を、主排気量制御装置５８へ出力する。同様に、主排気状態制御手段５６は、主排気ダクト５０内における気体の流量を計測すると、この計測した気体の流量を含む情報信号を、主排気量制御装置５８へ出力する。
【００３８】
主排気量制御装置５８は、主排気状態制御手段５６が出力した情報信号と、排気量制御手段２２及び排気状態制御手段２４が出力した情報信号に基づいて、主排気風量制御ダンパ５２の開口面積を変化させる制御信号を生成し、この生成した制御信号を、主排気風量制御ダンパ５２へ出力する。同様に、主排気量制御装置５８は、主排気状態制御手段５６が出力した情報信号と、排気量制御手段２２及び排気状態制御手段２４が出力した情報信号に基づいて、主排気送風機５４の送風量を変化させる制御信号を生成し、この生成した制御信号を、主排気送風機５４へ出力する。
主排気ガラリ６０は、例えば、主排気ダクト５０への雨の侵入を抑制可能に傾斜した羽板により形成されており、主排気ダクト５０の空調空間２及び天井空間３０外に連通する開口部に取り付けられている。
【００３９】
また、主排気口１８は、排気フード３２により周囲を覆われている。
排気フード３２は、一枚の側壁６と、この側壁６に取り付けた二枚の板材３２ａ，３２ｂと、これら二枚の板材を連結する一枚の板材３２ｃにより箱型に形成されており、天井板１０から床板４へ向けて張り出して、床板４との間に空間を形成している。
また、排気フード３２の内部には、主排気口側フィルタ６２が、主排気口１８を下方（床板４側）から見て、主排気口１８を閉塞するように取り付けられている。
なお、本実施形態では、主排気口側フィルタ６２を、グリスフィルタにより形成した場合について説明する。
【００４０】
ここで、図３を用いて、上記のグリスフィルタの構成を説明する。
図３は、主排気口側フィルタ６２を形成するグリスフィルタ６４の斜視図である。
図３中に示すように、グリスフィルタ６４は、円筒形状に形成されており、軸方向を上下に向けた状態で、排気フード３２の内部に取り付けられている。
具体的には、グリスフィルタ６４は、複数枚のエキスパンドメタルを積層した多層構造で形成されており、積層したエキスパンドメタルは、それぞれ、網目の向きを各層で変化させている。
【００４１】
上記のようなグリスフィルタ６４により形成した主排気口側フィルタ６２であれば、空気に含まれる油分の捕集に必要な必要面風速を低減することが可能であるため、置換換気のように、空調空間２内の換気量が少ない換気であっても、高い油分捕集効率を実現することが可能となる。このため、加熱源１４として電磁調理器もしくは電気調理器を用いた電化厨房、すなわち、空間中への放熱が少ない空調空間２に対する置換換気において、オイルミスト等に含まれる油分を捕集するフィルタとして好適である。
【００４２】
以下、図１及び図２を用いた説明に復帰する。
排気フード３２を形成する三枚の板材３２ａ〜３２ｃのうち、主排気口１８を間に挟んで対向する二枚の板材３２ａ，３２ｂ、すなわち、側壁６に取り付けた二枚の板材３２ａ，３２ｂの下端には、それぞれ、袖壁６６が取り付けられている。
袖壁６６は、排気フード３２を形成する板材と連続する直角三角形の板材である。具体的には、袖壁６６の斜辺は、空調空間２の中心から側壁６へ向かうにつれて、下方へ傾斜しており、袖壁６６の直交する二辺は、それぞれ、二枚の板材３２ａ，３２ｂと、側壁６に取り付けられている。これにより、袖壁６６が、加熱源１４を用いて調理を行う人員の動作を阻害することを抑制可能となる。
【００４３】
なお、袖壁６６の形状は、直角三角形に限定するものではなく、例えば、台形もしくはアーチ形状等としてもよい。
従排気口２０は、平面視で、天井板１０のうち、給気口１６と排気フード３２との間の位置に開口しており、天井空間３０内に配置されている従排気ダクト６８を介して、高温空気を空調空間２及び天井空間３０外へ排気する。
【００４４】
従排気ダクト６８は、従排気口２０と空調空間２及び天井空間３０外とを連通する配管であり、従排気風量制御ダンパ７０と、従排気送風機７２と、従排気状態制御手段７４と、従排気量制御装置７６と、従排気ガラリ７８を備えている。
従排気風量制御ダンパ７０は、従排気ダクト６８内に配置されており、従排気量制御装置７６が出力する制御信号に応じて、開口面積を変化可能に構成されている。
【００４５】
従排気送風機７２は、例えば、インペラー等を備えた排気ファンにより形成されており、従排気ダクト６８内において、従排気風量制御ダンパ７０よりも排気側に配置されており、従排気量制御装置７６が出力する制御信号に応じて、送風量を変化可能に構成されている。
したがって、従排気風量制御ダンパ７０及び従排気送風機７２は、従排気量制御装置７６が出力する制御信号に応じて、従排気口２０から空調空間２及び天井空間３０外への、単位時間当たりの空気の流量を変化させることが可能である。
【００４６】
従排気状態制御手段７４は、従排気ダクト６８内において、従排気送風機７２の排気側に配置されており、従排気ダクト６８内の温度を計測可能な温度計と、従排気ダクト６８内における気体の流量を計測可能な流量計を備えている。
また、従排気状態制御手段７４は、従排気ダクト６８内の温度を計測すると、この計測した温度を含む情報信号を、従排気量制御装置７６へ出力する。同様に、従排気状態制御手段７４は、従排気ダクト６８内における気体の流量を計測すると、この計測した気体の流量を含む情報信号を、従排気量制御装置７６へ出力する。
【００４７】
従排気量制御装置７６は、従排気状態制御手段７４が出力した情報信号と、排気量制御手段２２及び排気状態制御手段２４が出力した情報信号に基づいて、従排気風量制御ダンパ７０の開口面積を変化させる制御信号を生成し、この生成した制御信号を、従排気風量制御ダンパ７０へ出力する。同様に、従排気量制御装置７６は、従排気状態制御手段７４が出力した情報信号と、排気量制御手段２２及び排気状態制御手段２４が出力した情報信号に基づいて、従排気送風機７２の送風量を変化させる制御信号を生成し、この生成した制御信号を、従排気送風機７２へ出力する。
従排気ガラリ７８は、例えば、従排気ダクト６８への雨の侵入を抑制可能に傾斜した羽板により形成されており、従排気ダクト６８の空調空間２及び天井空間３０外に連通する開口部に取り付けられている。
【００４８】
また、天井板１０のうち、従排気口２０の下方には、従排気口側フィルタ８０が、従排気口２０を下方（床板４側）から見て、従排気口２０を閉塞するように取り付けられている。
なお、本実施形態では、従排気口側フィルタ８０を、ガラス繊維等を積層して形成した板状の部材とした場合について説明する。この場合、従排気口側フィルタ８０は、マグネット等を用い、天井板１０に対して容易に着脱可能な構成とすることが好適である。
【００４９】
排気量制御手段２２は、主排気口１８からの排気量と従排気口２０からの排気量との割合を制御する。
具体的には、排気量制御手段２２は、加熱源１４の動作状態に応じて、従排気口２０からの単位時間当たりの排気量が、主排気口１８からの単位時間当たりの排気量よりも少なくなるように、主排気口１８からの排気量と従排気口２０からの排気量との割合を演算すする。そして、この演算した割合に応じて、主排気風量制御ダンパ５２の開口面積及び主排気送風機５４の送風量を演算し、この演算した開口面積及び送風量を含む制御信号を、主排気量制御装置５８へ出力する。同様に、従排気風量制御ダンパ７０の開口面積及び従排気送風機７２の送風量を演算し、この演算した開口面積及び送風量を含む制御信号を、従排気量制御装置７６へ出力する。
【００５０】
また、排気量制御手段２２は、主排気量制御装置５８及び従排気量制御装置７６へ出力する制御信号に基づき、主排気口１８からの排気量と従排気口２０からの排気量との単位時間当たりの総排気量を演算する。そして、この演算した総排気量を含む情報信号を、外気取り入れ量制御装置４４へ出力する。
本実施形態では、排気量制御手段２２が、加熱源１４の作動中に、主排気口１８からの排気量をＥＡ１とし、従排気口２０からの排気量をＥＡ２とした場合に、ＥＡ１：ＥＡ２が１９：１〜４：１の範囲内となるように、主排気口１８からの排気量と従排気口２０からの排気量との割合を制御する場合について説明する。
【００５１】
ここで、排気量制御手段２２が、主排気口１８からの排気量と従排気口２０からの排気量との割合を制御する際には、まず、加熱源１４が作動しているか否かを判定する。なお、加熱源１４が作動しているか否かの判定を可能とするために、例えば、加熱源１４の構成を、加熱源１４が作動していることを示す情報信号を、排気量制御手段２２へ出力可能な構成とする。これにより、加熱源１４が出力した情報信号を受信した排気量制御手段２２が、上記の判定を行うことが可能な構成とする。
【００５２】
そして、加熱源１４が作動していると判定すると、主排気量制御装置５８及び従排気量制御装置７６へ、それぞれ、開口面積を変化させる制御信号を出力する。これにより、上述したＥＡ１：ＥＡ２が、１９：１〜４：１の範囲内となるように、主排気口１８からの排気量と従排気口２０からの排気量との割合を制御する。
なお、上述したＥＡ１：ＥＡ２を、１９：１〜４：１の範囲内で制御する際には、例えば、加熱源１４の加熱温度や出力等に応じて、ＥＡ１：ＥＡ２の割合を制御する。
【００５３】
排気状態制御手段２４は、加熱源１４の動作状態に応じて、主排気口１８及び従排気口２０からの排気状態を制御する。
具体的には、排気状態制御手段２４は、加熱源１４の作動中は、主排気口１８及び従排気口２０からの排気を行うように、主排気口１８及び従排気口２０からの排気状態を制御する。この場合、主排気口１８からの排気量と従排気口２０からの排気量との割合は、上述したように、排気量制御手段２２により制御する。
また、排気状態制御手段２４は、加熱源１４の動作状態と、主排気口１８及び従排気口２０からの排気状態を含む情報信号を、外気取り入れ量制御装置４４へ出力する。
【００５４】
一方、作動している加熱源１４が停止してから所定の時間が経過すると、主排気口１８からの排気を停止するとともに、従排気口２０からの排気を行うように、主排気口１８及び従排気口２０からの排気状態を制御する。
具体的には、主排気量制御装置５８へ、主排気風量制御ダンパ５２の開口面積を変化させて、主排気口１８から主排気ダクト５０への空気の流れを遮断する制御信号を出力する。これに加え、従排気量制御装置７６へ、従排気風量制御ダンパ７０の開口面積を変化させて、従排気口２０から従排気ダクト６８への空気の流れを確保する制御信号を出力する。この場合、従排気量制御装置７６へは、開口面積を変化させる制御信号を出力してもよく、また、開口面積を維持する制御信号を出力してもよい。
【００５５】
なお、加熱源１４が作動しているか否かの判定を可能とするために、例えば、加熱源１４の構成を、加熱源１４が作動していることを示す情報信号を、排気状態制御手段２４へ出力可能な構成とする。これにより、加熱源１４が出力した情報信号を受信した排気状態制御手段２４が、上記の判定を行うことが可能な構成とする。
また、所定の時間は、空調空間２の容積等に応じて設定する。これは、例えば、空調空間２が、数坪程度の厨房である場合、１０分程度に設定する。
【００５６】
（動作）
以下、図１から図３を参照して、本実施形態の置換換気システム１の動作を説明する。
なお、以下の説明では、空調空間２内において、加熱源１４であるＩＨフライヤにより、コロッケ等の揚げ物を調理するとともに、本実施形態の置換換気システム１により、空調空間２内の置換換気を行う場合について説明する。
加熱源１４（ＩＨフライヤ）を作動させて調理を行うと、空調空間２内には、調理に伴い発生する高温の空気や、オイルミスト等が存在することとなる。
このとき、給気口１６からは、空調空間２内の温度よりも低温の低温空気が、天井板１０よりも下方から床板４へ向けて空調空間２内に供給される。なお、給気口１６からの、空調空間２内への低温空気の供給は、加熱源１４の作動前に行ってもよい。
【００５７】
また、加熱源１４の作動に応じて、排気量制御手段２２が、主排気口１８からの排気量ＥＡ１：従排気口２０からの排気量ＥＡ２が、１９：１〜４：１の範囲内となるように、主排気口１８からの排気量と従排気口２０からの排気量との割合を制御する。すなわち、加熱源１４を作動させて調理を行うと、排気量制御手段２２が、加熱源１４の作動に応じて、従排気口２０からの単位時間当たりの排気量が、主排気口１８からの単位時間当たりの排気量よりも少なくなるように、主排気口１８からの排気量と従排気口２０からの排気量との割合を制御する。
給気口１６から空調空間２内に低温空気を供給すると、空調空間２内に存在する、低温空気よりも高い高温空気（調理前から空調空間２内に存在していた低温空気よりも高温の空気と、調理に伴い発生する高温の空気を含む）が、空調空間２内で上昇する。
【００５８】
そして、空調空間２内で上昇した高温空気は、主排気口１８から、主排気ダクト５０を介して空調空間２及び天井空間３０外へ排気され、空調空間２内の置換換気が行われる。
さらに、主排気口１８から空調空間２外へ排気されず、排気フード３２の外側へ移動して天井板１０へ向けて上昇した高温空気は、従排気口２０から、従排気ダクト６８を介して空調空間２及び天井空間３０外へ排気される。
【００５９】
また、空調空間２内で高温空気が上昇すると、この上昇した高温空気が主排気口１８から排気される前に、空調空間２内に存在するオイルミスト等に含まれる油分が、主排気口側フィルタ６２により捕集される。同様に、空調空間２内で高温空気が上昇すると、この上昇した高温空気が従排気口２０から排気される前に、空調空間２内に存在するオイルミスト等に含まれる油分が、従排気口側フィルタ８０により捕集される。
【００６０】
調理を終了または中断し、作動している加熱源１４を停止させた時点から、所定の時間が経過すると、排気状態制御手段２４が、主排気口１８からの排気を停止するとともに、従排気口２０からの排気を行うように、主排気口１８及び従排気口２０からの排気状態を制御する。この時点では、給気口１６からの低温空気の供給を継続して行う。
なお、給気口１６からの低温空気の供給は、調理を行った作業員等の判断により人為的に終了してもよく、また、例えば、空調空間２内に温度センサを配置し、この温度センサが検出した空調空間２内の温度に応じて、自動的に終了してもよい。
給気口１６からの低温空気の供給を終了すると、本実施形態の置換換気システム１による空調空間２内の置換換気が終了する。
【００６１】
（第一実施形態の効果）
以下、本実施形態の効果を列挙する。
（１）本実施形態の置換換気システム１では、空調空間２内の温度よりも低い低温空気を空調空間２内に供給する給気口１６を、天井板１０から下方に突出した給気チャンバ２６により形成した、天井板１０から垂下した垂下部２８に開口する。
このため、低温空気を作るための空調機３６等を、躯体天井８と天井板１０との間に形成された天井空間３０内に配置することが可能となる。
その結果、置換換気の対象となる空調空間２を形成する部屋の省スペース化が可能となるため、建築時には置換換気システム１を備えていない建築物に対して、改築等により置換換気システム１を施工することが容易となる。
【００６２】
また、給気口１６を天井板１０に開口する場合と比較して、空調空間２の上部における空気の誘引や拡散を抑制することが可能となり、空調空間２内の換気状態が混合換気となることを抑制することが可能となる。
このため、空調空間２内に対する置換換気を安定して行うことが可能となり、空調空間２内を、少ない風量で、安定して効率良く換気することが可能となる。
その結果、換気量及び換気に要するエネルギーの低減が可能となるとともに、空調空間２内の温熱・空気環境を、安定して良好な状態とすることが可能となる。
【００６３】
（２）本実施形態の置換換気システム１では、天井板１０のうち、主排気口１８の周囲を覆う排気フード３２と給気口１６との間の位置に、高温空気を空調空間２外へ排気する従排気口２０を開口する。
このため、主排気口１８から空調空間２外へ排気されず、排気フード３２の外側へ移動して天井板１０へ向けて上昇し、垂下部２８と排気フード３２との間に存在している高温空気を、従排気口２０から空調空間２外へ排気することが可能となる。
その結果、天井板１０に従排気口２０を開口していない場合と比較して、空調空間２全体に対し、空調空間２内で上昇した高温空気を、効率良く空調空間２外へ排気することが可能となり、空調空間２内の温熱・空気環境を良好な状態とすることが可能となる。
【００６４】
（３）本実施形態の置換換気システム１では、排気量制御手段２２が、従排気口２０の単位時間当たりの排気量を、主排気口１８の単位時間当たりの排気量よりも少なくする。
このため、主排気口１８からの高温空気の排気を阻害することなく、主排気口１８から空調空間２外へ排気されず、排気フード３２の外側へ移動して天井板１０へ向けて上昇した高温空気を、従排気口２０から空調空間２外へ排気することが可能となる。
【００６５】
その結果、高温空気の発生源となる加熱源１４から発生する高温空気の大部分を、主排気口１８から排気することが可能となるとともに、主排気口１８から排気されずに空調空間２内に存在している高温空気を、従排気口２０から排気することが可能となる。
これにより、従排気口２０の単位時間当たりの排気量を、主排気口１８の単位時間当たりの排気量以上とした場合と比較して、空調空間２内で上昇した高温空気を、効率良く空調空間２外へ排気することが可能となり、空調空間２内の温熱・空気環境を良好な状態とすることが可能となる。
【００６６】
（４）本実施形態の置換換気システム１では、排気量制御手段２２が、主排気口１８からの排気量と従排気口２０からの排気量との割合を、１９：１〜４：１の範囲内となるように制御する。
このため、主排気口１８からの排気量と従排気口２０からの排気量との割合を、空調空間２に対する置換換気に適切な割合に制御することが可能となり、空調空間２に対する置換換気の効率を向上させることが可能となる。
その結果、主排気口１８からの排気量と従排気口２０からの排気量とのバランスを確保するとともに、空調空間２内で上昇した高温空気を、効率良く空調空間２外へ排気することが可能となり、空調空間２内の温熱・空気環境を良好な状態とすることが可能となる。
【００６７】
（５）本実施形態の置換換気システム１では、排気状態制御手段２４が、加熱源１４の作動中は、主排気口１８及び従排気口２０からの排気を行うように、主排気口１８及び従排気口２０からの排気状態を制御する。一方、作動している加熱源１４が停止してから所定の時間が経過すると、主排気口１８からの排気を停止するとともに、従排気口２０からの排気が継続されるように、主排気口１８及び従排気口２０からの排気状態を制御する。
このため、空調空間２内に高温空気が多く存在する状態では、主排気口１８及び従排気口２０からの排気量を増加させ、空調空間２内の高温空気が減少した状態では、従排気口２０からのみ排気を行うこととなる。
その結果、空調空間２内の高温空気を効率良く排気することが可能となるため、換気量及び換気に要するエネルギーの低減が可能となるとともに、空調空間２内の温熱・空気環境を良好な状態とすることが可能となる。
【００６８】
（６）本実施形態の置換換気システム１では、空調空間２内に低温空気を供給する給気口１６が、給気チャンバ２６により形成した垂下部２８のうち、排気フード３２の下端よりも上方で開口する。
このため、天井板１０から垂下した垂下部２８の下方への突出量を、排気フード３２の下方への突出量よりも減少させることが可能となり、空調空間２内における人員や物品の移動が給気チャンバ２６により阻害されることを、抑制することが可能となる。
その結果、給気口１６が排気フード３２の下端と同じ高さ、または排気フード３２の下端よりも下方で開口する場合と比較して、空調空間２内における人員や物品の移動を円滑に行うことが可能となるため、空調空間２内の作業環境を良好な状態とすることが可能となる。
【００６９】
（７）本実施形態の置換換気システム１では、空調空間２内に低温空気を供給する給気口１６が、給気チャンバ２６により形成した垂下部２８の床板４と対向する下面に開口する。
このため、空調空間２内に低温空気を供給する給気口１６が、床板４へ向けて低温空気を供給することとなり、空調空間２内において、高温空気を効率的に上昇させて空調空間２外へ排気することが可能となる。
その結果、給気口１６が側壁６や天井板１０へ向けて低温空気を供給する場合と比較して、空調空間２内の高温空気を効率良く排気することが可能となるため、換気量及び換気に要するエネルギーの低減が可能となるとともに、空調空間２内の温熱・空気環境を良好な状態とすることが可能となる。
【００７０】
（応用例）
以下、本実施形態の応用例を列挙する。
（１）本実施形態の置換換気システム１では、天井板１０のうち、主排気口１８の周囲を覆う排気フード３２と給気口１６との間の位置に、従排気口２０を開口したが、これに限定するものではなく、天井板１０に従排気口２０を開口していない構成、すなわち、従排気口２０を備えていない構成としてもよい。
【００７１】
（２）本実施形態の置換換気システム１では、主排気口１８からの排気量と従排気口２０からの排気量との割合を制御する排気量制御手段２２を備えた構成としたが、これに限定するものではない。すなわち、排気量制御手段２２を備えていない構成とし、主排気口１８からの排気量と従排気口２０からの排気量との割合を制御しない構成としてもよい。
（３）本実施形態の置換換気システム１では、排気量制御手段２２が、主排気口１８からの排気量と従排気口２０からの排気量との割合を、１９：１〜４：１の範囲内となるように制御する構成としたが、これに限定するものではない。すなわち、排気量制御手段２２が、主排気口１８からの排気量と従排気口２０からの排気量との割合を、１９：１〜４：１の範囲外となるように制御する構成としてもよい。
【００７２】
（４）本実施形態の置換換気システム１では、加熱源１４の作動状態に応じて、主排気口１８及び従排気口２０からの排気状態を制御する排気状態制御手段２４を備える構成としたが、これに限定するものではない。すなわち、排気状態制御手段２４を備えていない構成とし、主排気口１８及び従排気口２０からの排気状態を制御しない構成としてもよい。
（５）本実施形態の置換換気システム１では、給気口１６が、給気チャンバ２６により形成した垂下部２８のうち、排気フード３２の下端よりも上方で開口する構成としたが、これに限定するものではない。すなわち、給気口１６が、垂下部２８のうち、排気フード３２の下端と同じ高さ、または排気フード３２の下端よりも下方で開口する構成としてもよい。
【００７３】
（６）本実施形態の置換換気システム１では、給気口１６が、給気チャンバ２６により形成した垂下部２８の床板４と対向する下面に開口し、給気口１６が、床板４へ向けて低温空気を供給する床板４へ向けて低温空気を供給する構成としたが、これに限定するものではない。すなわち、給気口１６が、垂下部２８の側壁６や天井板１０と対向する面に開口し、給気口１６が、側壁６や天井板１０へ向けて低温空気を供給する構成としてもよい。ここで、給気口１６が、垂下部２８の側壁６と対向する面に開口する場合は、垂下部２８の、四枚の側壁６のうち、加熱源１４と近い側面６以外と対向する面に、給気口１６を開口する。これは、垂下部２８の、四枚の側壁６のうち、加熱源１４と近い側面６と対向する面に、給気口１６を開口すると、給気口１６から供給する低温空気が、加熱源１４の方向へ向けて移動するため、空調空間２内の換気状態が混合換気となりやすく、空調空間２内を置換換気することが困難となるためである。
【００７４】
（７）本実施形態の置換換気システム１では、排気フード３２を形成する板材３２ａ，３２ｂの下端に、袖壁６６を取り付けたが、これに限定するものではなく、排気フード３２を形成する板材３２ａ，３２ｂに、袖壁６６を取り付けない構成としてもよい。
（８）本実施形態の置換換気システム１では、空調空間２を、業務用の電化厨房としたが、これに限定するものではなく、空調空間２を、例えば、冷凍食品の製造工場や、情報処理端末を多数配置したデータセンター等としてもよい。すなわち、空調空間２が、加熱された空気が発生する環境や、油分を含む空気を発生する環境であれば、本実施形態の置換換気システム１を用いた置換換気を効果的に行うことが可能となる。また、空調空間２を、情報処理端末を多数配置したデータセンターとした場合、加熱源１４は、情報処理端末等のＯＡ機器となる。
【００７５】
（９）本実施形態の置換換気システム１では、給気口１６を、給気チャンバ２６により形成した垂下部２８に取り付けた多孔板により形成したが、これに限定するものではない。すなわち、例えば、図４中に示すように、給気チャンバ２６の床板４と対向する下面のうち、給気チャンバ２６の四辺それぞれに、床板４へ向けて垂下する四枚の垂壁８２を取り付け、給気チャンバ２６及び四枚の垂壁８２により、天井板１０から垂下した垂下部２８を形成する。さらに、給気チャンバ２６の床板４と対向する下面に、空調機３６から給気チャンバ２６に低温空気を供給する供給口８４を形成する。そして、空調空間２内に対して実質的に低温空気を供給する給気口１６を、四枚の垂壁８２に囲まれた空間の下端に開口する開口部により形成して、給気口１６を天井板１０よりも下方に配置してもよい。
【００７６】
なお、図４は、第一実施形態の変形例の構成を示す図である。また、図４中では、図２中と同様、説明のために、天井空間３０の空調空間２に対する広さを、実際の比率よりも大きく図示している。同様に、図４中では、説明のために、主排気ダクト５０のうち、主排気口１８と主排気風量制御ダンパ５２との間の部分を屈曲させて図示しているが、この部分は、直線状の場合もある。
【００７７】
（１０）本実施形態の置換換気システム１では、給気口１６を、給気チャンバ２６により形成した垂下部２８に取り付けた多孔板により形成したが、これに限定するものではない。すなわち、例えば、図５中に示すように、給気口１６を、垂下部２８の床板４と対向する下面全体に開口する開口部により形成してもよい。この場合、例えば、図５中に示すように、給気チャンバ２６を天井空間３０内に配置し、天井空間３０内に配置した給気チャンバ２６の床板４と対向する下面のうち、垂下部２８の四辺それぞれに、床板４へ向けて垂下する四枚の垂壁８２を形成する。さらに、天井板１０に、空調機３６から給気チャンバ２６に低温空気を供給する供給口８４を形成する。これにより、四枚の垂壁８２により、天井板１０から垂下した垂下部２８を形成して、空調空間２内に対して実質的に低温空気を供給する給気口１６を、四枚の垂壁８２に囲まれた空間の下端に形成して、給気口１６を天井板１０よりも下方に配置する。
【００７８】
なお、図５は、第一実施形態の変形例の構成を示す図である。また、図５中では、図２中と同様、説明のために、天井空間３０の空調空間２に対する広さを、実際の比率よりも大きく図示している。同様に、図５中では、説明のために、主排気ダクト５０のうち、主排気口１８と主排気風量制御ダンパ５２との間の部分を屈曲させて図示しているが、この部分は、直線状の場合もある。
【００７９】
（１１）本実施形態の置換換気システム１では、グリスフィルタ６４を、円筒形状に形成したが、これに限定するものではない。すなわち、グリスフィルタ６４を、例えば、断面方形の筒状等、円筒形状以外の形状に形成してもよい。
（１２）本実施形態の置換換気システム１では、空調機３６を、天井空間３０内に配置したが、これに限定するものではない。すなわち、空調機３６を、空調室等、空調空間２を形成する部屋以外の部屋に設置し、空調機３６と給気チャンバ２６を給気ダクト３８により連結してもよい。
【００８０】
（第一実施例）
上述した第一実施形態の置換換気システムと構成が一部異なる置換換気システム（以下、「第一発明例」と記載する）により空調空間内の置換換気を行った場合と、第一実施形態の置換換気システムとは構成が大きく異なる換気システム（以下、「比較例」と記載する）により空調空間内の置換換気を行った場合に対し、空調空間内の温度分布及び空気の濃度（以下、「空気濃度」と記載する）を測定した。
【００８１】
まず、図６及び図７を用いて、第一発明例の置換換気システム１により空調空間２内の置換換気を行った際の、空調空間２内の温度分布及び空気濃度の測定に用いる、測定装置の構成を説明する。
図６は、第一発明例の置換換気システム１により空調空間２内の置換換気を行った際の、空調空間２内の温度分布及び空気濃度の測定に用いる、測定装置の構成を示す図である。また、図７は、図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線断面図である。
【００８２】
第一発明例の置換換気システム１は、従排気口を備えていない点と、排気フード３２を形成する板材に袖壁を取り付けていない点を除き、上述した第一実施形態の置換換気システムと同様の構成であるため、その説明は省略する（図１から図３参照）。
なお、空調空間２の広さは、図６中に示す矢印Ｘ方向の長さを４０００[ｍｍ]、図６及び図７中に示す矢印Ｙ方向の長さを４０００[ｍｍ]、図７中に示す矢印Ｚ方向の長さを２５００[ｍｍ]とした。
【００８３】
また、空調空間２を形成する床板４、側壁６及び天井板１０は、それぞれ、断熱性能が０．４９[Ｗ・ｍ２／Ｋ]であり、厚さ４２[ｍｍ]の断熱パネルで形成した。
また、天井板１０の下面に取り付ける照明１２は、４０Ｗの蛍光灯を２本一組とし、それぞれ、天井板１０の下面において、４箇所に取り付ける。
図６及び図７中に示すように、この測定装置は、複数の空間温度センサ８６と、複数の表面温度センサ８８と、複数のトレーサーガス（ＳＦ６：六フッ化硫黄）濃度検出センサ（図示せず）と、複数のトレーサーガス（ＳＦ６）発生装置９０と、擾乱発生装置９２を備えている。
【００８４】
各空間温度センサ８６は、その一部が、空調空間２内において、図６中に示す矢印Ｘ方向の中心で、図６及び図７中に示す矢印Ｙ方向へ、６００[ｍｍ]間隔で配置されて６列に配列されている。また、各空間温度センサ８６の残りは、排気フード３２から遠い側の側壁６から数えて５列目に配列した各空間温度センサ８６から、図６中に示す矢印Ｘ方向へ、左右１列ずつ配置されて、３列に配列されている。さらに、各空間温度センサ８６の残りは、加熱源１４の側方に配置されている。
なお、空間温度センサ８６の、側壁６からの最短距離は、１００[ｍｍ]である。
【００８５】
また、各空間温度センサ８６は、排気フード３２から遠い側の側壁６から数えて３列目までは、給気チャンバ２６により形成した垂下部２８との干渉を避けるため、各列において、床板４と天井板１０との間に立設したポール９４を用いて、図７中に示す矢印Ｚ方向へ、２００[ｍｍ]間隔で配置されて、１１段に配列されている。一方、残りの３列では、各列において、上記のポール９４を用いて、図７中に示す矢印Ｚ方向へ、２００[ｍｍ]間隔で配置されて１３段に配列されている。
【００８６】
なお、空間温度センサ８６の、床板４及び天井板１０からの最短距離は、５０[ｍｍ]である。
各表面温度センサ８８は、床板４及び天井板１０に配置されている。
床板４に配置されている各表面温度センサ８８は、図６中に示す矢印Ｘ方向の中心で、図６及び図７中に示す矢印Ｙ方向へ、６００[ｍｍ]間隔で配置されて６列に配列されている。
【００８７】
一方、天井板１０に配置されている各表面温度センサ８８は、給気チャンバ２６により形成した垂下部２８との干渉を避けるため、図６中に示す矢印Ｘ方向の中心で、図６及び図７中に示す矢印Ｙ方向へ、６００[ｍｍ]間隔で配置されて３列に配列されている。
各トレーサーガス濃度検出センサは、排気フード３２から遠い側の側壁６から数えて４列目のポール９４を用いて、図７中に示す矢印Ｚ方向へ、最も天井板１０に近い空間温度センサ８６と同じ位置、天井板１０から３から５段目、最も床板４に近い空間温度センサ８６と同じ位置に、それぞれ設定された、トレーサーガス（ＳＦ６）濃度測定点９６に配置されている。
【００８８】
各トレーサーガス発生装置９０は、加熱源１４、具体的には、ＩＨレンジ１４ａ（出力：５ｋＷ＋５ｋｗ）、電気グリドル１４ｂ（出力：６．２ｋｗ）及びＩＨフライヤ１４ｃ（出力：４ｋｗ）の中心位置に配置されており、それぞれ、トレーサーガス（ＳＦ６）を定量発生（０．３Ｌ／ｍｉｎ）可能な構成である。なお、ＩＨレンジ１４ａに配置するトレーサーガス発生装置９０は、２口あるレンジのうちの外側（図６中では左側）のレンジに配置した。
【００８９】
擾乱発生装置９２は、キッチンフードの捕集性能試験に用いられる擾乱の試験方法である、「Ｎｏｒｄｔｅｓｔ ＶＶＳ−０８８」で用いる擾乱装置と同様の構成であり、幅０．５[ｍ]、高さ１．０[ｍ]の板を、移動幅１．０[ｍ]、一定の移動速度０．５[ｍ／ｓ]で左右に移動させる装置である。なお、板の移動中心は、加熱源１４の図６中に示す矢印Ｘ方向の中心から、図６及び図７中に示す矢印Ｙ方向へ、６５０[ｍｍ]離間させた位置に設定する。
【００９０】
以下、図６及び図７を参照しつつ、図８及び図９を用いて、第一発明例の置換換気システム及び比較例の換気システムを用いて、空調空間内の温度分布及び空気濃度を測定する際の測定環境及び測定条件について説明する。
図８は、比較例の換気システムにより空調空間２内の換気を行った際の、空調空間２内の温度分布及び空気濃度の測定結果を示す図である。なお、図８中では、空調空間２内の温度分布を、複数種類のハッチングによって示す。また、図８中では、空調空間２内の空気濃度を、完全混合濃度で無次元化[％]した値を枠内に記載した（ ）外の数字によって示し、空調空間２内のトレーサーガス濃度[ｐｐｍ]を、枠内に記載した（ ）内の数字によって示している。
【００９１】
また、図８中では、給気口１６から空調空間２内へ供給される低温空気を、矢印「ＳＡ」により示している。同様に、図８中では、主排気口１８からの排気を、矢印「ＥＡ」により示している。
なお、比較例の換気システムは、給気口１６が、側壁６の高さ方向中心よりも下方において、側壁６よりも空調空間２内へ突出した給気チャンバ２６に開口する点を除き、上述した第一発明例の置換換気システム１と同様の構成であるため、その説明は省略する（図１から図３参照）。
【００９２】
また、比較例の換気システムにより空調空間２内の置換換気を行った際の、空調空間２内の温度分布及び空気濃度の測定に用いる測定装置の構成は、６列に配列されている各空間温度センサ８６が、全て、上記のポール９４を用いて２００[ｍｍ]間隔で配置されて１３段に配列されている点と、床板４及び天井板１０に配置されている各表面温度センサ８８が、共に、６００[ｍｍ]間隔で配置されて６列に配列されている点を除き、図６及び図７中に示した測定装置と同様の構成であるため、その説明は省略する（図６及び図７参照）。
また、比較例の換気システムにより空調空間２内の置換換気を行う際の、空調空間２内の温度分布及び空気濃度の測定は、以下の表１及び表２に示す条件下で行う。
【００９３】
【表１】
【００９４】
【表２】
【００９５】
一方、図９は、第一発明例の置換換気システム１により空調空間２内の換気を行った際の、空調空間２内の温度分布及び空気濃度の測定結果を示す図である。なお、図９中では、図８中と同様、空調空間２内の温度分布を、複数種類のハッチングによって示す。また、図９中では、図８中と同様、空調空間２内の空気濃度を、完全混合濃度で無次元化[％]した値を枠内に記載した（ ）外の数字によって示し、空調空間２内のトレーサーガス濃度[ｐｐｍ]を、枠内に記載した（ ）内の数字によって示している。
【００９６】
また、図９中では、図８と同様、給気口１６から空調空間２内へ供給される低温空気を、矢印「ＳＡ」により示している。同様に、図９中では、図８と同様、主排気口１８からの排気を、矢印「ＥＡ」により示している。
また、第一発明例の置換換気システムにより空調空間２内の置換換気を行う際の、空調空間２内の温度分布及び空気濃度の測定は、以下の表３及び表４に示す条件下で行う。
【００９７】
【表３】
【００９８】
【表４】
【００９９】
なお、比較例の換気システム及び第一発明例の置換換気システムにより空調空間２内の置換換気を行う際には、共に、空調空間２内の設定温度を２５．０[℃]とし、各ケースにおいて給気による投入顕熱量が同じになるような給気温度とする。
以下、図６及び図７を参照しつつ、図８及び図９を用いて、第一発明例の置換換気システム及び比較例の換気システムを用いて、空調空間内の温度分布及び空気濃度を測定した結果について説明する。
【０１００】
・温度分布
図８及び図９中に示されているように、比較例の換気システムによる換気と、第一発明例の置換換気システム１による換気においては、作業域（床面―床板４の上面から１８００[ｍｍ]までの高さ）での温熱環境の差異は少ない。また、図９中に示す第一発明例においては、天井板１０付近の高温領域が少ない。これは、天井板１０から下方に突出した給気チャンバ２６により形成した垂下部２８に開口する給気口１６から給気された２３．５℃の低温空気が、空調空間２下部だけでなく、空調空間２上部の温度分布にも影響していると考えられるためである。
【０１０１】
・トレーサーガス濃度
図８中に示す比較例においては、図９中に示す第一発明例と比較して、空調空間２上部の空気濃度が高く、空調空間２下部の空気濃度が低い。また、図８中に示す比較例では、作業域と空調空間２上部との間を境に、空気濃度の変化が顕著であるが、図９中に示す第一発明例は、床面から天井面にかけて、徐々に空調空間２内のトレーサーガス濃度が高くなっている。
【０１０２】
以上の測定結果から、第一発明例は、比較例と比較して、作業域での温熱環境の差異が少なく、また、空調空間２内のトレーサーガス濃度の変化が緩やかであることを確認した。これにより、第一発明例は、比較例と比較して、空調空間２内の温熱・空気環境を、安定して良好な状態とすることが可能となることを確認した。
これは、給気口１６を天井板１０から下方に突出した給気チャンバ２６により形成した垂下部２８に開口して、天井板１０よりも下方から低温空気を給気することにより、空調空間２の上部における空気の誘引や拡散を抑制することが可能となるためである。
【０１０３】
（第二実施例）
上述した第一実施形態の置換換気システムと構成が一部異なる置換換気システム（以下、「第二発明例」と記載する）により空調空間２内の置換換気を行った場合と、上述した第一実施例で説明した比較例により空調空間２内の置換換気を行った場合に対し、空調空間２内の温度分布及び空調空間２内のトレーサーガス濃度を測定した。
【０１０４】
第二発明例の置換換気システムにより空調空間２内の置換換気を行った際の、空調空間２内の温度分布及び空調空間２内のトレーサーガス濃度の測定に用いる、測定装置の構成は、上述した第一実施例で説明した、第一発明例の置換換気システムにより空調空間２内の置換換気を行った際の測定装置と同様であるため、その説明は省略する（図６及び図７参照）。
【０１０５】
また、第二発明例の置換換気システム１は、排気フード３２を形成する板材に袖壁を取り付けていない点を除き、上述した第一実施形態の置換換気システムと同様の構成であるため、その説明は省略する（図１から図３参照）。
なお、空調空間２の広さ、空調空間２を形成する床板４、側壁６及び天井板１０、天井板１０の下面に取り付ける照明１２は、上述した第一実施例と同様であるため、その説明は省略する。
【０１０６】
以下、図９を参照しつつ、図１０を用いて、第二発明例の置換換気システム及び第一発明例の換気システムを用いて、空調空間２内の温度分布及び空調空間２内のトレーサーガス濃度を測定する際の測定環境及び測定条件について説明する。
なお、第二実施例における測定条件は、上述した第一実施例と同様であるため、その説明は省略する。
【０１０７】
図１０は、第二発明例の置換換気システム１により空調空間２内の換気を行った際の、空調空間２内の温度分布及び空調空間２内のトレーサーガス濃度の測定結果を示す図である。なお、図１０中では、図８中と同様、空調空間２内の温度分布を、複数種類のハッチングによって示す。また、図１０中では、図８中と同様、空調空間２内のトレーサーガス濃度を、完全混合濃度で無次元化[％]した値を枠内に記載した（ ）外の数字によって示し、空調空間２内のトレーサーガス濃度[ｐｐｍ]を、枠内に記載した（ ）内の数字によって示している。
【０１０８】
また、図１０中では、図８と同様、給気口１６から空調空間２内へ供給される低温空気を、矢印「ＳＡ」により示している。
また、図１０中では、主排気口１８からの排気を、矢印「ＥＡ１」により示し、従排気口２０からの排気を、矢印「ＥＡ２」により示している。
また、第二発明例の置換換気システムにより空調空間２内の置換換気を行う際の、空調空間２内の温度分布及び空調空間２内のトレーサーガス濃度の測定は、以下の表５及び表６に示す条件下で行う。
【０１０９】
【表５】
【０１１０】
【表６】
【０１１１】
なお、第二発明例の換気システム及び第一発明例の置換換気システムにより空調空間２内の置換換気を行う際には、共に、空調空間２内の設定温度を２５．０[℃]とし、各ケースにおいて給気による投入顕熱量が同じになるような給気温度とする。
以下、図９を参照しつつ、図１０を用いて、第二発明例の置換換気システム及び第一発明例の換気システムを用いて、空調空間２内の温度分布及び空調空間２内のトレーサーガス濃度を測定した結果について説明する。
【０１１２】
・温度分布
図９及び図１０中に示されているように、第二発明例の置換換気システム１による換気においては、第一発明例の換気システムによる換気と比較して、特に、空調空間２上部において、高温の領域が減少している。
・トレーサーガス濃度
図１０中に示す第二発明例においては、図９中に示す第一発明例と比較して、特に、床板４の上面から１８５０[ｍｍ]以上の高さにおいて、トレーサーガス濃度が低下している。
【０１１３】
以上の測定結果から、第二発明例は、第一発明例と比較して、特に、空調空間２上部において、高温の領域が減少しているとともに、トレーサーガス濃度が低下していることを確認した。これにより、第二発明例は、第一発明例と比較して、空調空間２内の温熱・空気環境を、安定して良好な状態とすることが可能となることを確認した。
これは、天井板１０のうち給気口１６と排気フードとの間の位置に従排気口２０を開口することにより、主排気口１８から空調空間２外へ排気されず、排気フード３２の外側へ移動して天井板１０へ向けて上昇した高温空気を、従排気口２０から空調空間外へ排気することが可能となるためである。
【０１１４】
（第三実施例）
上述した第一実施形態の置換換気システムと構成が一部異なる置換換気システム（以下、「第三発明例」と記載する）により空調空間内の置換換気を行った場合と、上述した第一実施例で説明した比較例により空調空間内の置換換気を行った場合に対し、空調空間内の温度分布及び空気濃度を測定した。
第三発明例の置換換気システムにより空調空間内の置換換気を行った際の、空調空間内の温度分布及びトレーサーガス濃度の測定に用いる、測定装置の構成は、上述した第一実施例で説明した、第一発明例の置換換気システムにより空調空間内の置換換気を行った際の測定装置と同様であるため、その説明は省略する（図６及び図７参照）。
【０１１５】
また、第三発明例の置換換気システム１は、従排気口を備えていない点を除き、上述した第一実施形態の置換換気システムと同様の構成であるため、その説明は省略する（図１から図３参照）。
なお、空調空間２の広さ、空調空間２を形成する床板４、側壁６及び天井板１０、天井板１０の下面に取り付ける照明１２は、上述した第一実施例と同様であるため、その説明は省略する。
【０１１６】
以下、図９を参照しつつ、図１１を用いて、第三発明例の置換換気システム及び第一発明例の換気システムを用いて、空調空間内の温度分布及びトレーサーガス濃度を測定する際の測定環境及び測定条件について説明する。
なお、第三実施例における測定条件は、上述した第一実施例と同様であるため、その説明は省略する。
【０１１７】
図１１は、第三発明例の置換換気システム１により空調空間２内の換気を行った際の、空調空間２内の温度分布及びトレーサーガス濃度の測定結果を示す図である。なお、図１１中では、図８中と同様、空調空間２内の温度分布を、複数種類のハッチングによって示す。また、図１１中では、図８中と同様、空調空間２内の空気濃度を、完全混合濃度で無次元化[％]した値を枠内に記載した（ ）外の数字によって示し、空調空間２内のトレーサーガス濃度[ｐｐｍ]を、枠内に記載した（ ）内の数字によって示している。
【０１１８】
また、図１１中では、図８と同様、給気口１６から空調空間２内へ供給される低温空気を、矢印「ＳＡ」により示し、主排気口１８からの排気を、矢印「ＥＡ」により示している。
また、第三発明例の置換換気システムにより空調空間２内の置換換気を行う際の、空調空間２内の温度分布及びトレーサーガス濃度の測定は、以下の表７及び表８に示す条件下で行う。
【０１１９】
【表７】
【０１２０】
【表８】
【０１２１】
なお、第三発明例の換気システム及び第一発明例の置換換気システムにより空調空間２内の置換換気を行う際には、共に、空調空間２内の設定温度を２５．０[℃]とし、各ケースにおいて給気による投入顕熱量が同じになるような給気温度とする。
以下、図９を参照しつつ、図１１を用いて、第三発明例の置換換気システム及び第一発明例の換気システムを用いて、空調空間２内の温度分布及びトレーサーガス濃度を測定した結果について説明する。
【０１２２】
・温度分布
図９及び図１１中に示されているように、第一発明例の換気システムによる換気と、第三発明例の置換換気システム１による換気においては、作業域における温度分布には、大きな差異は見られない。しかしながら、第三発明例の置換換気システム１による換気は、第一発明例の換気システムによる換気と比較して、特に、排気フード３２近辺における温度分布において、高温の領域が減少している。
【０１２３】
・トレーサーガス濃度
図１１中に示す第三発明例においては、図９中に示す第一発明例と比較して、特に、天井板１０付近の高さにおいて、空気濃度が低下している。
また、第三発明例においては、床板４の上面から２０５０[ｍｍ]の高さにおけるトレーサーガス濃度が、床板４の上面から２４５０[ｍｍ]の高さにおけるトレーサーガス濃度よりも高い。これは、天井板１０付近の熱溜まりは、その大部分が照明１２の発熱によるものであり、排気フード３２から漏れた高温空気の上昇流が、袖壁６６により、床板４の上面から２０５０[ｍｍ]の高さにおいて停滞すると考えられるためである。
以上の測定結果から、第三発明例は、第一発明例と比較して、特に、排気フード３２近辺における温度分布において、高温の領域が減少していることを確認した。これにより、第三発明例は、第一発明例と比較して、作業域に近い空間の温度を低下させることが可能となることを確認した。
【符号の説明】
【０１２４】
１ 置換換気システム
２ 空調空間
４ 床板
６ 側壁
８ 躯体天井
１０ 天井板
１２ 照明
１４ 加熱源
１４ａ ＩＨレンジ
１４ｂ 電気グリドル
１４ｃ ＩＨフライヤ
１６ 給気口
１８ 主排気口
２０ 従排気口
２２ 排気量制御手段
２４ 排気状態制御手段
２６ 給気チャンバ
２８ 垂下部
３０ 天井空間
３２ 排気フード（板材３２ａ〜３２ｃ）
３４ 外気取り入れダクト
３６ 空調機
３８ 給気ダクト
４０ 外気量制御ダンパ
４２ 外気状態制御手段
４４ 外気取り入れ量制御装置
４６ 外気ガラリ
４８ 給気送風機
５０ 主排気ダクト
５２ 主排気風量制御ダンパ
５４ 主排気送風機
５６ 主排気状態制御手段
５８ 主排気量制御装置
６０ 主排気ガラリ
６２ 主排気口側フィルタ
６４ グリスフィルタ
６６ 袖壁
６８ 従排気ダクト
７０ 従排気風量制御ダンパ
７２ 従排気送風機
７４ 従排気状態制御手段
７６ 従排気量制御装置
７８ 従排気ガラリ
８０ 従排気口側フィルタ
８２ 垂壁
８４ 供給口
８６ 空間温度センサ
８８ 表面温度センサ
９０ トレーサーガス（ＳＦ６）発生装置
９２ 擾乱発生装置
９４ ポール
９６ トレーサーガス（ＳＦ６）濃度測定点
ＳＡ 給気口から空調空間内へ供給される低温空気
ＥＡ 排気口からの排気
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、厨房等、加熱された高温の空気や、油脂成分を含んだ空気や、水蒸気を含んだ空気や、臭気成分を含んだ空気等が存在する空調空間に対して換気を行う、置換換気システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、業務用の電化厨房等、加熱調理に伴い発生する高温の空気やオイルミスト（油脂成分を含んだ空気・油煙）等が存在する空調空間に対し、置換換気方式により換気を行うシステムとして、例えば、特許文献１に記載の置換換気システムがある。
特許文献１に記載の置換換気システムは、空調空間内の空気を排気するための排気口を、空調空間を形成する部屋の側壁において、側壁の高さ方向中心よりも、上方に設けている。これに加え、空調空間内に、空調空間内の温度よりも低い低温空気を供給するための給気口を、空調空間を形成する部屋の側壁において、側壁の高さ方向中心よりも、下方に設けている。また、給気口は、外気を空調機等に取り込んで作られた低温空気が供給される、給気チャンバに開口している場合が多い。
【０００３】
このような置換換気システムであれば、給気口から、空調空間の下方へ低温空気を供給することにより、空調空間内で加熱されて温度が上昇した、低温空気よりも高い高温空気を空調空間の上方へ移動させ、この移動させた高温空気を排気口から排気して、空調空間内の換気を行う、置換換気を行うことが可能となる。
このため、空調空間内を少ない風量で効率良く換気することが可能となり、換気量及び換気に要するエネルギーの低減が可能となるとともに、空調空間内の温熱・空気環境を良好な状態とすることが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−３７２２６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したように、特許文献１に記載の置換換気システムでは、空調空間内へ低温空気を供給するための給気口を、給気チャンバに開口して、空調空間を形成する部屋の側壁に設けている場合が多い。
しかしながら、建築時には置換換気システムを備えていない建築物に対して、改築等により置換換気システムを施工する場合は、給気チャンバや空調機等を、空調空間を形成する部屋の内部に配置する必要がある場合が多い。
【０００６】
また、空調機を、空調室等、空調空間を形成する部屋以外の部屋に設置し、空調機と給気チャンバを給気ダクトにより連結する場合であっても、給気チャンバや給気ダクトを、空調空間を形成する部屋の内部に配置する必要がある場合が多い。
このため、給気チャンバや空調機、給気ダクト等により、空調空間を形成する部屋の作業スペース等が減少するという問題が発生するおそれがある。
本発明は、上記のような問題点に着目してなされたもので、置換換気の対象となる空調空間を形成する部屋の省スペース化が可能な、置換換気システムを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明のうち、請求項１に記載した発明は、床板と、側壁と、躯体天井から下方へ離間させて配置した天井板と、により囲まれた空調空間内に、当該空調空間内の温度よりも低い低温空気を供給し、当該低温空気よりも高い高温空気を前記空調空間内で上昇させて空調空間外へ排気して、前記空調空間内の換気を行う置換換気システムであって、
前記空調空間内に前記低温空気を供給する給気口と、前記高温空気を前記空調空間外へ排気する主排気口と、を備え、
前記給気口は、前記天井板から垂下した垂下部に開口することを特徴とするものである。
【０００８】
本発明によると、床板と、側壁と、躯体天井から下方へ離間させて配置した天井板により囲まれた空調空間内に、その空調空間内の温度よりも低い低温空気を供給する給気口を、天井板から垂下した垂下部に開口する。
このため、低温空気を作るための空調機等を、躯体天井と天井板との間に形成されるスペースに配置することが可能となる。
また、給気口を天井面に開口する場合と比較して、空調空間の上部における空気の誘引や拡散を抑制することが可能となり、空調空間内の換気状態が混合換気となることを抑制することが可能となるため、空調空間内に対する置換換気を安定して行うことが可能となる。
【０００９】
次に、本発明のうち、請求項２に記載した発明は、請求項１に記載した発明であって、前記主排気口は、前記天井板から前記床板へ向けて張り出して床板との間に空間を形成する排気フードにより周囲を覆われ、
前記天井板のうち前記給気口と前記排気フードとの間の位置に開口し、且つ前記高温空気を前記空調空間外へ排気する従排気口を備えることを特徴とするものである。
本発明によると、天井板のうち、主排気口の周囲を覆う排気フードと給気口との間の位置に、高温空気を空調空間外へ排気する従排気口を開口する。
このため、主排気口から空調空間外へ排気されず、排気フードの外側へ移動して天井板へ向けて上昇した高温空気を、従排気口から空調空間外へ排気することが可能となる。
【００１０】
次に、本発明のうち、請求項３に記載した発明は、請求項２に記載した発明であって、前記主排気口からの排気量と前記従排気口からの排気量との割合を制御する排気量制御手段を備え、
前記排気量制御手段は、前記従排気口からの単位時間当たりの排気量が、前記主排気口からの単位時間当たりの排気量よりも少なくなるように、前記主排気口からの排気量と前記従排気口からの排気量との割合を制御することを特徴とするものである。
【００１１】
本発明によると、排気量制御手段が、従排気口の単位時間当たりの排気量を、主排気口の単位時間当たりの排気量よりも少なくする。
このため、主排気口からの高温空気の排気を阻害することなく、主排気口から空調空間外へ排気されず、排気フードの外側へ移動して天井板へ向けて上昇した高温空気を、従排気口から空調空間外へ排気することが可能となる。
【００１２】
次に、本発明のうち、請求項４に記載した発明は、請求項３に記載した発明であって、前記排気量制御手段は、前記主排気口からの排気量をＥＡ１とし、前記従排気口からの排気量をＥＡ２とした場合に、ＥＡ１：ＥＡ２が１９：１〜４：１の範囲内となるように前記主排気口からの排気量と前記従排気口からの排気量との割合を制御することを特徴とするものである。
【００１３】
本発明によると、排気量制御手段が、主排気口からの排気量と従排気口からの排気量との割合を、１９：１〜４：１の範囲内となるように制御する。
このため、主排気口からの排気量と従排気口からの排気量との割合を、空調空間に対する置換換気に適切な割合に制御することが可能となり、空調空間に対する置換換気の効率を向上させることが可能となる。
【００１４】
次に、本発明のうち、請求項５に記載した発明は、請求項２から４のうちいずれか１項に記載した発明であって、前記空調空間内には、当該空調空間内の空気の温度を高くする加熱源が配置されており、
前記加熱源の作動状態に応じて、前記主排気口及び前記従排気口からの排気状態を制御する排気状態制御手段を備え、
前記排気状態制御手段は、前記加熱源の作動中は、前記主排気口及び前記従排気口からの排気を行うように前記排気状態を制御し、作動している前記加熱源が停止してから所定の時間が経過すると、前記主排気口からの排気を停止するとともに前記従排気口からの排気が継続されるように前記排気状態を制御することを特徴とするものである。
【００１５】
本発明によると、排気状態制御手段が、空調空間内の空気の温度を高くする加熱源の作動中は、主排気口及び従排気口からの排気を行うように、主排気口及び従排気口からの排気状態を制御する。一方、作動している加熱源が停止してから所定の時間が経過すると、主排気口からの排気を停止するとともに従排気口からの排気が継続されるように、主排気口及び従排気口からの排気状態を制御する。
このため、空調空間内に高温空気が多く存在する状態では、主排気口及び従排気口からの排気量を増加させ、空調空間内の高温空気が減少した状態では、従排気口からのみ排気を行うことにより、換気量及び換気に要するエネルギーの低減が可能となるとともに、空調空間内の温熱・空気環境を良好な状態とすることが可能となる。
【００１６】
次に、本発明のうち、請求項６に記載した発明は、請求項２から５のうちいずれか１項に記載した発明であって、前記給気口は、前記垂下部のうち前記排気フードの下端よりも上方で開口することを特徴とするものである。
本発明によると、空調空間内に低温空気を供給する給気口が、垂下部のうち、排気フードの下端よりも上方で開口する。
このため、天井板から垂下する垂下部の下方への突出量を、排気フードの下方への突出量よりも減少させることが可能となり、空調空間内における人員や物品の移動が垂下部により阻害されることを、抑制することが可能となる。
【００１７】
次に、本発明のうち、請求項７に記載した発明は、請求項１から６のうちいずれか１項に記載した発明であって、前記給気口は、前記垂下部の前記床板と対向する下面に開口することを特徴とするものである。
本発明によると、給気口が、垂下部の床板と対向する下面に開口するため、空調空間内に低温空気を供給する給気口が、床板へ向けて低温空気を供給することとなる。
このため、空調空間内において、高温空気を効率的に上昇させて空調空間外へ排気することが可能となる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、低温空気を作るための空調機等、空調空間内へ低温空気を供給するための部材を、躯体天井と天井板との間に形成されるスペースに配置することが可能となるため、置換換気の対象となる空調空間を形成する部屋の省スペース化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第一実施形態の置換換気システムの構成を示す図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図３】主排気口側フィルタを形成するグリスフィルタの斜視図である。
【図４】本発明の第一実施形態の変形例の構成を示す図である。
【図５】本発明の第一実施形態の変形例の構成を示す図である。
【図６】第一発明例の置換換気システムにより空調空間内の置換換気を行った際の、空調空間内の温度分布及び空気濃度の測定に用いる、測定装置の構成を示す図である。
【図７】図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線断面図である。
【図８】比較例の換気システムにより空調空間内の換気を行った際の、空調空間内の温度分布及び空気濃度の測定結果を示す図である。
【図９】第一発明例の置換換気システムにより空調空間内の換気を行った際の、空調空間内の温度分布及び空気濃度の測定結果を示す図である。
【図１０】第二発明例の置換換気システムにより空調空間内の換気を行った際の、空調空間内の温度分布及び空気濃度の測定結果を示す図である。
【図１１】第三発明例の置換換気システムにより空調空間内の換気を行った際の、空調空間内の温度分布及び空気濃度の測定結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
（第一実施形態）
以下、本発明の第一実施形態（以下、「本実施形態」と記載する）について、図面を参照しつつ説明する。
（構成）
まず、図１及び図２を用いて、本実施形態の置換換気システム１の構成を説明する。
図１は、本実施形態の置換換気システム１の構成を示す図である。また、図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【００２１】
本実施形態の置換換気システム１は、空調空間２内に、空調空間２内の温度よりも低い低温空気を供給し、この低温空気よりも高い高温空気を上昇させて空調空間２外へ排気して、空調空間２内の換気を行う換気システムである。すなわち、低温空気は、空調空間２内の温度よりも温度の低い空気であり、高温空気は、低温空気よりも温度の高い空気である。
【００２２】
ここで、空調空間２は、床板４と、側壁６と、躯体天井８から下方へ離間させて配置した天井板１０とにより囲まれた空間である。なお、本実施形態では、空調空間２を、業務用の厨房とした場合について説明する。また、本実施形態では、天井板１０の下面（床板４と対向する面）に、点灯時に発熱する照明１２が取り付けられている場合について説明する。
【００２３】
また、空調空間２内には、空調空間２内の空気の温度を高くする加熱源１４が配置されている。すなわち、加熱源１４の作動時には、空調空間２内の空気が加熱されて、空調空間２内の空気の温度が高くなる。なお、本実施形態では、加熱源１４を、電気グリドルや、ＩＨ（Ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ Ｈｅａｔｉｎｇ）フライヤ等の電磁調理器とした場合について説明する。具体的には、図１中に示すように、加熱源１４は、２口のＩＨレンジ１４ａ、電気グリドル１４ｂ及びＩＨフライヤ１４ｃとした場合について説明する。したがって、本実施形態では、空調空間２を、業務用の電化厨房とする。
【００２４】
以下、置換換気システム１の具体的な構成を説明する。
図１及び図２中に示すように、置換換気システム１は、給気口１６と、主排気口１８と、従排気口２０と、排気量制御手段２２と、排気状態制御手段２４を備えている。
給気口１６は、天井板１０よりも下方に配置して天井板１０から垂下した給気チャンバ２６に開口しており、空調空間２内に低温空気を供給する。
【００２５】
すなわち、本実施形態では、天井板１０よりも下方に配置した給気チャンバ２６により、天井板１０から垂下した垂下部２８を形成している。したがって、本実施形態では、給気口１６は、給気チャンバ２６で形成した垂下部２８に開口している。
なお、本実施形態では、給気口１６を、給気チャンバ２６に取り付けた多孔板により形成した場合について説明する。また、給気チャンバ２６の一部を、躯体天井８と天井板１０との間に形成された天井空間３０内に配置してもよい。なお、図２中では、説明のために、天井空間３０の空調空間２に対する広さを、実際の比率よりも大きく図示している。
【００２６】
また、給気口１６は、給気チャンバ２６のうち、後述する排気フード３２の下端よりも上方で開口している。
また、給気口１６は、給気チャンバ２６のうち、下面（床板４と対向する面）に開口しており、床板４へ向けて低温空気を供給する。なお、図２中には、給気口１６から床板４へ向けて低温空気を供給する方向（低温空気の吹出し方向）を、下向きの矢印により示している。
【００２７】
給気チャンバ２６には、後述する外気取り入れダクト３４を介して、外気を空調機３６に取り込んで作られた低温空気が、給気ダクト３８を介して供給される。そして、この供給された低温空気を、給気口１６から所定の風量及び風速で吹き出す。なお、本実施形態では、図１中に示すように、置換換気システム１が、四つの給気チャンバ２６を備える場合について説明するが、これに限定するものではない。すなわち、置換換気システム１が、三つ以下の給気チャンバ２６を備えていてもよく、五つ以上の給気チャンバ２６を備えていてもよい。
【００２８】
外気取り入れダクト３４は、外気と空調機３６とを連通する配管であり、外気量制御ダンパ４０と、外気状態制御手段４２と、外気取り入れ量制御装置４４と、外気ガラリ４６を備えている。
外気量制御ダンパ４０は、外気取り入れダクト３４内に配置されており、外気取り入れ量制御装置４４が出力する制御信号に応じて、開口面積を変化可能に構成されている。
【００２９】
したがって、外気量制御ダンパ４０は、外気取り入れ量制御装置４４が出力する制御信号に応じて、空調機３６への、単位時間当たりの外気の取り入れ量を変化させることが可能である。
外気状態制御手段４２は、外気取り入れダクト３４内において、空調機３６の給気側に配置されており、外気取り入れダクト３４内の温度を計測可能な温度計と、外気取り入れダクト３４内における気体の流量を計測可能な流量計を備えている。
【００３０】
また、外気状態制御手段４２は、外気取り入れダクト３４内の温度を計測すると、この計測した温度を含む情報信号を、外気取り入れ量制御装置４４へ出力する。同様に、外気状態制御手段４２は、外気取り入れダクト３４内における気体の流量を計測すると、この計測した気体の流量を含む情報信号を、外気取り入れ量制御装置４４へ出力する。
外気取り入れ量制御装置４４は、主排気口１８からの排気量と従排気口２０からの排気量との割合に加え、主排気口１８からの排気量と従排気口２０からの排気量との総排気量に応じて、給気口１６から空調空間２内への低温空気の供給量を制御する。
【００３１】
具体的には、外気取り入れ量制御装置４４は、外気状態制御手段４２が出力した情報信号と、排気量制御手段２２及び排気状態制御手段２４が出力した情報信号に基づいて、外気量制御ダンパ４０の開口面積を変化させる制御信号を生成し、この生成した制御信号を、外気量制御ダンパ４０へ出力する。同様に、外気取り入れ量制御装置４４は、外気状態制御手段４２が出力した情報信号と、排気量制御手段２２及び排気状態制御手段２４が出力した情報信号に基づいて、後述する給気送風機４８の送風量を変化させる制御信号を生成し、この生成した制御信号を、給気送風機４８へ出力する。
【００３２】
ここで、排気量制御手段２２が出力した情報信号は、主排気口１８からの排気量と従排気口２０からの排気量との単位時間当たりの総排気量を含む。また、排気状態制御手段２４が出力した情報信号は、加熱源１４の動作状態と、主排気口１８及び従排気口２０からの排気状態を含む。
以上により、外気取り入れ量制御装置４４は、給気口１６からの単位時間当たりの低温空気の供給量が、主排気口１８からの排気量と従排気口２０からの排気量との単位時間当たりの総排気量と等しくなるように、外気量制御ダンパ４０の開口面積と給気送風機４８の送風量を制御する。
【００３３】
外気ガラリ４６は、例えば、外気取り入れダクト３４への雨の侵入を抑制可能に傾斜した羽板により形成されており、外気取り入れダクト３４の外気に連通する開口部に取り付けられている。
空調機３６は、取り込んだ外気を冷却して低温空気を生成する冷却部（図示せず）と、冷却部が生成した低温空気を、給気ダクト３８を介して給気チャンバ２６へ送風する給気送風機４８を備えており、天井空間３０内に配置されている。
【００３４】
また、空調機３６は、排気量制御手段２２及び排気状態制御手段２４が出力した情報信号により、給気ダクト３８を介して、給気チャンバ２６へ送風する低温空気の量を変化させることが可能な構成となっている。
したがって、空調機３６は、排気量制御手段２２及び排気状態制御手段２４が出力した情報信号に応じて、空調空間２への、単位時間当たりの低温空気の供給量を変化させることが可能に形成されている。
【００３５】
主排気口１８は、天井板１０のうち、加熱源１４の上方に開口しており、天井空間３０内に配置されている主排気ダクト５０を介して、高温空気を空調空間２及び天井空間３０外へ排気する。
主排気ダクト５０は、主排気口１８と空調空間２及び天井空間３０外とを連通する配管であり、主排気風量制御ダンパ５２と、主排気送風機５４と、主排気状態制御手段５６と、主排気量制御装置５８と、主排気ガラリ６０を備えている。なお、図２中では、説明のために、主排気ダクト５０のうち、主排気口１８と主排気風量制御ダンパ５２との間の部分を屈曲させて図示しているが、この部分は、直線状の場合もある。
【００３６】
主排気風量制御ダンパ５２は、主排気ダクト５０内に配置されており、主排気量制御装置５８が出力する制御信号に応じて、開口面積を変化可能に構成されている。
主排気送風機５４は、例えば、インペラー等を備えた排気ファンにより形成されており、主排気ダクト５０内において、主排気風量制御ダンパ５２よりも排気側に配置されており、主排気量制御装置５８が出力する制御信号に応じて、送風量を変化可能に構成されている。
したがって、主排気風量制御ダンパ５２及び主排気送風機５４は、主排気量制御装置５８が出力する制御信号に応じて、主排気口１８から空調空間２及び天井空間３０外への、単位時間当たりの空気の流量を変化させることが可能である。
【００３７】
主排気状態制御手段５６は、主排気ダクト５０内において、主排気送風機５４の排気側に配置されており、主排気ダクト５０内の温度を計測可能な温度計と、主排気ダクト５０内における気体の流量を計測可能な流量計を備えている。
また、主排気状態制御手段５６は、主排気ダクト５０内の温度を計測すると、この計測した温度を含む情報信号を、主排気量制御装置５８へ出力する。同様に、主排気状態制御手段５６は、主排気ダクト５０内における気体の流量を計測すると、この計測した気体の流量を含む情報信号を、主排気量制御装置５８へ出力する。
【００３８】
主排気量制御装置５８は、主排気状態制御手段５６が出力した情報信号と、排気量制御手段２２及び排気状態制御手段２４が出力した情報信号に基づいて、主排気風量制御ダンパ５２の開口面積を変化させる制御信号を生成し、この生成した制御信号を、主排気風量制御ダンパ５２へ出力する。同様に、主排気量制御装置５８は、主排気状態制御手段５６が出力した情報信号と、排気量制御手段２２及び排気状態制御手段２４が出力した情報信号に基づいて、主排気送風機５４の送風量を変化させる制御信号を生成し、この生成した制御信号を、主排気送風機５４へ出力する。
主排気ガラリ６０は、例えば、主排気ダクト５０への雨の侵入を抑制可能に傾斜した羽板により形成されており、主排気ダクト５０の空調空間２及び天井空間３０外に連通する開口部に取り付けられている。
【００３９】
また、主排気口１８は、排気フード３２により周囲を覆われている。
排気フード３２は、一枚の側壁６と、この側壁６に取り付けた二枚の板材３２ａ，３２ｂと、これら二枚の板材を連結する一枚の板材３２ｃにより箱型に形成されており、天井板１０から床板４へ向けて張り出して、床板４との間に空間を形成している。
また、排気フード３２の内部には、主排気口側フィルタ６２が、主排気口１８を下方（床板４側）から見て、主排気口１８を閉塞するように取り付けられている。
なお、本実施形態では、主排気口側フィルタ６２を、グリスフィルタにより形成した場合について説明する。
【００４０】
ここで、図３を用いて、上記のグリスフィルタの構成を説明する。
図３は、主排気口側フィルタ６２を形成するグリスフィルタ６４の斜視図である。
図３中に示すように、グリスフィルタ６４は、円筒形状に形成されており、軸方向を上下に向けた状態で、排気フード３２の内部に取り付けられている。
具体的には、グリスフィルタ６４は、複数枚のエキスパンドメタルを積層した多層構造で形成されており、積層したエキスパンドメタルは、それぞれ、網目の向きを各層で変化させている。
【００４１】
上記のようなグリスフィルタ６４により形成した主排気口側フィルタ６２であれば、空気に含まれる油分の捕集に必要な必要面風速を低減することが可能であるため、置換換気のように、空調空間２内の換気量が少ない換気であっても、高い油分捕集効率を実現することが可能となる。このため、加熱源１４として電磁調理器もしくは電気調理器を用いた電化厨房、すなわち、空間中への放熱が少ない空調空間２に対する置換換気において、オイルミスト等に含まれる油分を捕集するフィルタとして好適である。
【００４２】
以下、図１及び図２を用いた説明に復帰する。
排気フード３２を形成する三枚の板材３２ａ〜３２ｃのうち、主排気口１８を間に挟んで対向する二枚の板材３２ａ，３２ｂ、すなわち、側壁６に取り付けた二枚の板材３２ａ，３２ｂの下端には、それぞれ、袖壁６６が取り付けられている。
袖壁６６は、排気フード３２を形成する板材と連続する直角三角形の板材である。具体的には、袖壁６６の斜辺は、空調空間２の中心から側壁６へ向かうにつれて、下方へ傾斜しており、袖壁６６の直交する二辺は、それぞれ、二枚の板材３２ａ，３２ｂと、側壁６に取り付けられている。これにより、袖壁６６が、加熱源１４を用いて調理を行う人員の動作を阻害することを抑制可能となる。
【００４３】
なお、袖壁６６の形状は、直角三角形に限定するものではなく、例えば、台形もしくはアーチ形状等としてもよい。
従排気口２０は、平面視で、天井板１０のうち、給気口１６と排気フード３２との間の位置に開口しており、天井空間３０内に配置されている従排気ダクト６８を介して、高温空気を空調空間２及び天井空間３０外へ排気する。
【００４４】
従排気ダクト６８は、従排気口２０と空調空間２及び天井空間３０外とを連通する配管であり、従排気風量制御ダンパ７０と、従排気送風機７２と、従排気状態制御手段７４と、従排気量制御装置７６と、従排気ガラリ７８を備えている。
従排気風量制御ダンパ７０は、従排気ダクト６８内に配置されており、従排気量制御装置７６が出力する制御信号に応じて、開口面積を変化可能に構成されている。
【００４５】
従排気送風機７２は、例えば、インペラー等を備えた排気ファンにより形成されており、従排気ダクト６８内において、従排気風量制御ダンパ７０よりも排気側に配置されており、従排気量制御装置７６が出力する制御信号に応じて、送風量を変化可能に構成されている。
したがって、従排気風量制御ダンパ７０及び従排気送風機７２は、従排気量制御装置７６が出力する制御信号に応じて、従排気口２０から空調空間２及び天井空間３０外への、単位時間当たりの空気の流量を変化させることが可能である。
【００４６】
従排気状態制御手段７４は、従排気ダクト６８内において、従排気送風機７２の排気側に配置されており、従排気ダクト６８内の温度を計測可能な温度計と、従排気ダクト６８内における気体の流量を計測可能な流量計を備えている。
また、従排気状態制御手段７４は、従排気ダクト６８内の温度を計測すると、この計測した温度を含む情報信号を、従排気量制御装置７６へ出力する。同様に、従排気状態制御手段７４は、従排気ダクト６８内における気体の流量を計測すると、この計測した気体の流量を含む情報信号を、従排気量制御装置７６へ出力する。
【００４７】
従排気量制御装置７６は、従排気状態制御手段７４が出力した情報信号と、排気量制御手段２２及び排気状態制御手段２４が出力した情報信号に基づいて、従排気風量制御ダンパ７０の開口面積を変化させる制御信号を生成し、この生成した制御信号を、従排気風量制御ダンパ７０へ出力する。同様に、従排気量制御装置７６は、従排気状態制御手段７４が出力した情報信号と、排気量制御手段２２及び排気状態制御手段２４が出力した情報信号に基づいて、従排気送風機７２の送風量を変化させる制御信号を生成し、この生成した制御信号を、従排気送風機７２へ出力する。
従排気ガラリ７８は、例えば、従排気ダクト６８への雨の侵入を抑制可能に傾斜した羽板により形成されており、従排気ダクト６８の空調空間２及び天井空間３０外に連通する開口部に取り付けられている。
【００４８】
また、天井板１０のうち、従排気口２０の下方には、従排気口側フィルタ８０が、従排気口２０を下方（床板４側）から見て、従排気口２０を閉塞するように取り付けられている。
なお、本実施形態では、従排気口側フィルタ８０を、ガラス繊維等を積層して形成した板状の部材とした場合について説明する。この場合、従排気口側フィルタ８０は、マグネット等を用い、天井板１０に対して容易に着脱可能な構成とすることが好適である。
【００４９】
排気量制御手段２２は、主排気口１８からの排気量と従排気口２０からの排気量との割合を制御する。
具体的には、排気量制御手段２２は、加熱源１４の動作状態に応じて、従排気口２０からの単位時間当たりの排気量が、主排気口１８からの単位時間当たりの排気量よりも少なくなるように、主排気口１８からの排気量と従排気口２０からの排気量との割合を演算すする。そして、この演算した割合に応じて、主排気風量制御ダンパ５２の開口面積及び主排気送風機５４の送風量を演算し、この演算した開口面積及び送風量を含む制御信号を、主排気量制御装置５８へ出力する。同様に、従排気風量制御ダンパ７０の開口面積及び従排気送風機７２の送風量を演算し、この演算した開口面積及び送風量を含む制御信号を、従排気量制御装置７６へ出力する。
【００５０】
また、排気量制御手段２２は、主排気量制御装置５８及び従排気量制御装置７６へ出力する制御信号に基づき、主排気口１８からの排気量と従排気口２０からの排気量との単位時間当たりの総排気量を演算する。そして、この演算した総排気量を含む情報信号を、外気取り入れ量制御装置４４へ出力する。
本実施形態では、排気量制御手段２２が、加熱源１４の作動中に、主排気口１８からの排気量をＥＡ１とし、従排気口２０からの排気量をＥＡ２とした場合に、ＥＡ１：ＥＡ２が１９：１〜４：１の範囲内となるように、主排気口１８からの排気量と従排気口２０からの排気量との割合を制御する場合について説明する。
【００５１】
ここで、排気量制御手段２２が、主排気口１８からの排気量と従排気口２０からの排気量との割合を制御する際には、まず、加熱源１４が作動しているか否かを判定する。なお、加熱源１４が作動しているか否かの判定を可能とするために、例えば、加熱源１４の構成を、加熱源１４が作動していることを示す情報信号を、排気量制御手段２２へ出力可能な構成とする。これにより、加熱源１４が出力した情報信号を受信した排気量制御手段２２が、上記の判定を行うことが可能な構成とする。
【００５２】
そして、加熱源１４が作動していると判定すると、主排気量制御装置５８及び従排気量制御装置７６へ、それぞれ、開口面積を変化させる制御信号を出力する。これにより、上述したＥＡ１：ＥＡ２が、１９：１〜４：１の範囲内となるように、主排気口１８からの排気量と従排気口２０からの排気量との割合を制御する。
なお、上述したＥＡ１：ＥＡ２を、１９：１〜４：１の範囲内で制御する際には、例えば、加熱源１４の加熱温度や出力等に応じて、ＥＡ１：ＥＡ２の割合を制御する。
【００５３】
排気状態制御手段２４は、加熱源１４の動作状態に応じて、主排気口１８及び従排気口２０からの排気状態を制御する。
具体的には、排気状態制御手段２４は、加熱源１４の作動中は、主排気口１８及び従排気口２０からの排気を行うように、主排気口１８及び従排気口２０からの排気状態を制御する。この場合、主排気口１８からの排気量と従排気口２０からの排気量との割合は、上述したように、排気量制御手段２２により制御する。
また、排気状態制御手段２４は、加熱源１４の動作状態と、主排気口１８及び従排気口２０からの排気状態を含む情報信号を、外気取り入れ量制御装置４４へ出力する。
【００５４】
一方、作動している加熱源１４が停止してから所定の時間が経過すると、主排気口１８からの排気を停止するとともに、従排気口２０からの排気を行うように、主排気口１８及び従排気口２０からの排気状態を制御する。
具体的には、主排気量制御装置５８へ、主排気風量制御ダンパ５２の開口面積を変化させて、主排気口１８から主排気ダクト５０への空気の流れを遮断する制御信号を出力する。これに加え、従排気量制御装置７６へ、従排気風量制御ダンパ７０の開口面積を変化させて、従排気口２０から従排気ダクト６８への空気の流れを確保する制御信号を出力する。この場合、従排気量制御装置７６へは、開口面積を変化させる制御信号を出力してもよく、また、開口面積を維持する制御信号を出力してもよい。
【００５５】
なお、加熱源１４が作動しているか否かの判定を可能とするために、例えば、加熱源１４の構成を、加熱源１４が作動していることを示す情報信号を、排気状態制御手段２４へ出力可能な構成とする。これにより、加熱源１４が出力した情報信号を受信した排気状態制御手段２４が、上記の判定を行うことが可能な構成とする。
また、所定の時間は、空調空間２の容積等に応じて設定する。これは、例えば、空調空間２が、数坪程度の厨房である場合、１０分程度に設定する。
【００５６】
（動作）
以下、図１から図３を参照して、本実施形態の置換換気システム１の動作を説明する。
なお、以下の説明では、空調空間２内において、加熱源１４であるＩＨフライヤにより、コロッケ等の揚げ物を調理するとともに、本実施形態の置換換気システム１により、空調空間２内の置換換気を行う場合について説明する。
加熱源１４（ＩＨフライヤ）を作動させて調理を行うと、空調空間２内には、調理に伴い発生する高温の空気や、オイルミスト等が存在することとなる。
このとき、給気口１６からは、空調空間２内の温度よりも低温の低温空気が、天井板１０よりも下方から床板４へ向けて空調空間２内に供給される。なお、給気口１６からの、空調空間２内への低温空気の供給は、加熱源１４の作動前に行ってもよい。
【００５７】
また、加熱源１４の作動に応じて、排気量制御手段２２が、主排気口１８からの排気量ＥＡ１：従排気口２０からの排気量ＥＡ２が、１９：１〜４：１の範囲内となるように、主排気口１８からの排気量と従排気口２０からの排気量との割合を制御する。すなわち、加熱源１４を作動させて調理を行うと、排気量制御手段２２が、加熱源１４の作動に応じて、従排気口２０からの単位時間当たりの排気量が、主排気口１８からの単位時間当たりの排気量よりも少なくなるように、主排気口１８からの排気量と従排気口２０からの排気量との割合を制御する。
給気口１６から空調空間２内に低温空気を供給すると、空調空間２内に存在する、低温空気よりも高い高温空気（調理前から空調空間２内に存在していた低温空気よりも高温の空気と、調理に伴い発生する高温の空気を含む）が、空調空間２内で上昇する。
【００５８】
そして、空調空間２内で上昇した高温空気は、主排気口１８から、主排気ダクト５０を介して空調空間２及び天井空間３０外へ排気され、空調空間２内の置換換気が行われる。
さらに、主排気口１８から空調空間２外へ排気されず、排気フード３２の外側へ移動して天井板１０へ向けて上昇した高温空気は、従排気口２０から、従排気ダクト６８を介して空調空間２及び天井空間３０外へ排気される。
【００５９】
また、空調空間２内で高温空気が上昇すると、この上昇した高温空気が主排気口１８から排気される前に、空調空間２内に存在するオイルミスト等に含まれる油分が、主排気口側フィルタ６２により捕集される。同様に、空調空間２内で高温空気が上昇すると、この上昇した高温空気が従排気口２０から排気される前に、空調空間２内に存在するオイルミスト等に含まれる油分が、従排気口側フィルタ８０により捕集される。
【００６０】
調理を終了または中断し、作動している加熱源１４を停止させた時点から、所定の時間が経過すると、排気状態制御手段２４が、主排気口１８からの排気を停止するとともに、従排気口２０からの排気を行うように、主排気口１８及び従排気口２０からの排気状態を制御する。この時点では、給気口１６からの低温空気の供給を継続して行う。
なお、給気口１６からの低温空気の供給は、調理を行った作業員等の判断により人為的に終了してもよく、また、例えば、空調空間２内に温度センサを配置し、この温度センサが検出した空調空間２内の温度に応じて、自動的に終了してもよい。
給気口１６からの低温空気の供給を終了すると、本実施形態の置換換気システム１による空調空間２内の置換換気が終了する。
【００６１】
（第一実施形態の効果）
以下、本実施形態の効果を列挙する。
（１）本実施形態の置換換気システム１では、空調空間２内の温度よりも低い低温空気を空調空間２内に供給する給気口１６を、天井板１０から下方に突出した給気チャンバ２６により形成した、天井板１０から垂下した垂下部２８に開口する。
このため、低温空気を作るための空調機３６等を、躯体天井８と天井板１０との間に形成された天井空間３０内に配置することが可能となる。
その結果、置換換気の対象となる空調空間２を形成する部屋の省スペース化が可能となるため、建築時には置換換気システム１を備えていない建築物に対して、改築等により置換換気システム１を施工することが容易となる。
【００６２】
また、給気口１６を天井板１０に開口する場合と比較して、空調空間２の上部における空気の誘引や拡散を抑制することが可能となり、空調空間２内の換気状態が混合換気となることを抑制することが可能となる。
このため、空調空間２内に対する置換換気を安定して行うことが可能となり、空調空間２内を、少ない風量で、安定して効率良く換気することが可能となる。
その結果、換気量及び換気に要するエネルギーの低減が可能となるとともに、空調空間２内の温熱・空気環境を、安定して良好な状態とすることが可能となる。
【００６３】
（２）本実施形態の置換換気システム１では、天井板１０のうち、主排気口１８の周囲を覆う排気フード３２と給気口１６との間の位置に、高温空気を空調空間２外へ排気する従排気口２０を開口する。
このため、主排気口１８から空調空間２外へ排気されず、排気フード３２の外側へ移動して天井板１０へ向けて上昇し、垂下部２８と排気フード３２との間に存在している高温空気を、従排気口２０から空調空間２外へ排気することが可能となる。
その結果、天井板１０に従排気口２０を開口していない場合と比較して、空調空間２全体に対し、空調空間２内で上昇した高温空気を、効率良く空調空間２外へ排気することが可能となり、空調空間２内の温熱・空気環境を良好な状態とすることが可能となる。
【００６４】
（３）本実施形態の置換換気システム１では、排気量制御手段２２が、従排気口２０の単位時間当たりの排気量を、主排気口１８の単位時間当たりの排気量よりも少なくする。
このため、主排気口１８からの高温空気の排気を阻害することなく、主排気口１８から空調空間２外へ排気されず、排気フード３２の外側へ移動して天井板１０へ向けて上昇した高温空気を、従排気口２０から空調空間２外へ排気することが可能となる。
【００６５】
その結果、高温空気の発生源となる加熱源１４から発生する高温空気の大部分を、主排気口１８から排気することが可能となるとともに、主排気口１８から排気されずに空調空間２内に存在している高温空気を、従排気口２０から排気することが可能となる。
これにより、従排気口２０の単位時間当たりの排気量を、主排気口１８の単位時間当たりの排気量以上とした場合と比較して、空調空間２内で上昇した高温空気を、効率良く空調空間２外へ排気することが可能となり、空調空間２内の温熱・空気環境を良好な状態とすることが可能となる。
【００６６】
（４）本実施形態の置換換気システム１では、排気量制御手段２２が、主排気口１８からの排気量と従排気口２０からの排気量との割合を、１９：１〜４：１の範囲内となるように制御する。
このため、主排気口１８からの排気量と従排気口２０からの排気量との割合を、空調空間２に対する置換換気に適切な割合に制御することが可能となり、空調空間２に対する置換換気の効率を向上させることが可能となる。
その結果、主排気口１８からの排気量と従排気口２０からの排気量とのバランスを確保するとともに、空調空間２内で上昇した高温空気を、効率良く空調空間２外へ排気することが可能となり、空調空間２内の温熱・空気環境を良好な状態とすることが可能となる。
【００６７】
（５）本実施形態の置換換気システム１では、排気状態制御手段２４が、加熱源１４の作動中は、主排気口１８及び従排気口２０からの排気を行うように、主排気口１８及び従排気口２０からの排気状態を制御する。一方、作動している加熱源１４が停止してから所定の時間が経過すると、主排気口１８からの排気を停止するとともに、従排気口２０からの排気が継続されるように、主排気口１８及び従排気口２０からの排気状態を制御する。
このため、空調空間２内に高温空気が多く存在する状態では、主排気口１８及び従排気口２０からの排気量を増加させ、空調空間２内の高温空気が減少した状態では、従排気口２０からのみ排気を行うこととなる。
その結果、空調空間２内の高温空気を効率良く排気することが可能となるため、換気量及び換気に要するエネルギーの低減が可能となるとともに、空調空間２内の温熱・空気環境を良好な状態とすることが可能となる。
【００６８】
（６）本実施形態の置換換気システム１では、空調空間２内に低温空気を供給する給気口１６が、給気チャンバ２６により形成した垂下部２８のうち、排気フード３２の下端よりも上方で開口する。
このため、天井板１０から垂下した垂下部２８の下方への突出量を、排気フード３２の下方への突出量よりも減少させることが可能となり、空調空間２内における人員や物品の移動が給気チャンバ２６により阻害されることを、抑制することが可能となる。
その結果、給気口１６が排気フード３２の下端と同じ高さ、または排気フード３２の下端よりも下方で開口する場合と比較して、空調空間２内における人員や物品の移動を円滑に行うことが可能となるため、空調空間２内の作業環境を良好な状態とすることが可能となる。
【００６９】
（７）本実施形態の置換換気システム１では、空調空間２内に低温空気を供給する給気口１６が、給気チャンバ２６により形成した垂下部２８の床板４と対向する下面に開口する。
このため、空調空間２内に低温空気を供給する給気口１６が、床板４へ向けて低温空気を供給することとなり、空調空間２内において、高温空気を効率的に上昇させて空調空間２外へ排気することが可能となる。
その結果、給気口１６が側壁６や天井板１０へ向けて低温空気を供給する場合と比較して、空調空間２内の高温空気を効率良く排気することが可能となるため、換気量及び換気に要するエネルギーの低減が可能となるとともに、空調空間２内の温熱・空気環境を良好な状態とすることが可能となる。
【００７０】
（応用例）
以下、本実施形態の応用例を列挙する。
（１）本実施形態の置換換気システム１では、天井板１０のうち、主排気口１８の周囲を覆う排気フード３２と給気口１６との間の位置に、従排気口２０を開口したが、これに限定するものではなく、天井板１０に従排気口２０を開口していない構成、すなわち、従排気口２０を備えていない構成としてもよい。
【００７１】
（２）本実施形態の置換換気システム１では、主排気口１８からの排気量と従排気口２０からの排気量との割合を制御する排気量制御手段２２を備えた構成としたが、これに限定するものではない。すなわち、排気量制御手段２２を備えていない構成とし、主排気口１８からの排気量と従排気口２０からの排気量との割合を制御しない構成としてもよい。
（３）本実施形態の置換換気システム１では、排気量制御手段２２が、主排気口１８からの排気量と従排気口２０からの排気量との割合を、１９：１〜４：１の範囲内となるように制御する構成としたが、これに限定するものではない。すなわち、排気量制御手段２２が、主排気口１８からの排気量と従排気口２０からの排気量との割合を、１９：１〜４：１の範囲外となるように制御する構成としてもよい。
【００７２】
（４）本実施形態の置換換気システム１では、加熱源１４の作動状態に応じて、主排気口１８及び従排気口２０からの排気状態を制御する排気状態制御手段２４を備える構成としたが、これに限定するものではない。すなわち、排気状態制御手段２４を備えていない構成とし、主排気口１８及び従排気口２０からの排気状態を制御しない構成としてもよい。
（５）本実施形態の置換換気システム１では、給気口１６が、給気チャンバ２６により形成した垂下部２８のうち、排気フード３２の下端よりも上方で開口する構成としたが、これに限定するものではない。すなわち、給気口１６が、垂下部２８のうち、排気フード３２の下端と同じ高さ、または排気フード３２の下端よりも下方で開口する構成としてもよい。
【００７３】
（６）本実施形態の置換換気システム１では、給気口１６が、給気チャンバ２６により形成した垂下部２８の床板４と対向する下面に開口し、給気口１６が、床板４へ向けて低温空気を供給する床板４へ向けて低温空気を供給する構成としたが、これに限定するものではない。すなわち、給気口１６が、垂下部２８の側壁６や天井板１０と対向する面に開口し、給気口１６が、側壁６や天井板１０へ向けて低温空気を供給する構成としてもよい。ここで、給気口１６が、垂下部２８の側壁６と対向する面に開口する場合は、垂下部２８の、四枚の側壁６のうち、加熱源１４と近い側面６以外と対向する面に、給気口１６を開口する。これは、垂下部２８の、四枚の側壁６のうち、加熱源１４と近い側面６と対向する面に、給気口１６を開口すると、給気口１６から供給する低温空気が、加熱源１４の方向へ向けて移動するため、空調空間２内の換気状態が混合換気となりやすく、空調空間２内を置換換気することが困難となるためである。
【００７４】
（７）本実施形態の置換換気システム１では、排気フード３２を形成する板材３２ａ，３２ｂの下端に、袖壁６６を取り付けたが、これに限定するものではなく、排気フード３２を形成する板材３２ａ，３２ｂに、袖壁６６を取り付けない構成としてもよい。
（８）本実施形態の置換換気システム１では、空調空間２を、業務用の電化厨房としたが、これに限定するものではなく、空調空間２を、例えば、冷凍食品の製造工場や、情報処理端末を多数配置したデータセンター等としてもよい。すなわち、空調空間２が、加熱された空気が発生する環境や、油分を含む空気を発生する環境であれば、本実施形態の置換換気システム１を用いた置換換気を効果的に行うことが可能となる。また、空調空間２を、情報処理端末を多数配置したデータセンターとした場合、加熱源１４は、情報処理端末等のＯＡ機器となる。
【００７５】
（９）本実施形態の置換換気システム１では、給気口１６を、給気チャンバ２６により形成した垂下部２８に取り付けた多孔板により形成したが、これに限定するものではない。すなわち、例えば、図４中に示すように、給気チャンバ２６の床板４と対向する下面のうち、給気チャンバ２６の四辺それぞれに、床板４へ向けて垂下する四枚の垂壁８２を取り付け、給気チャンバ２６及び四枚の垂壁８２により、天井板１０から垂下した垂下部２８を形成する。さらに、給気チャンバ２６の床板４と対向する下面に、空調機３６から給気チャンバ２６に低温空気を供給する供給口８４を形成する。そして、空調空間２内に対して実質的に低温空気を供給する給気口１６を、四枚の垂壁８２に囲まれた空間の下端に開口する開口部により形成して、給気口１６を天井板１０よりも下方に配置してもよい。
【００７６】
なお、図４は、第一実施形態の変形例の構成を示す図である。また、図４中では、図２中と同様、説明のために、天井空間３０の空調空間２に対する広さを、実際の比率よりも大きく図示している。同様に、図４中では、説明のために、主排気ダクト５０のうち、主排気口１８と主排気風量制御ダンパ５２との間の部分を屈曲させて図示しているが、この部分は、直線状の場合もある。
【００７７】
（１０）本実施形態の置換換気システム１では、給気口１６を、給気チャンバ２６により形成した垂下部２８に取り付けた多孔板により形成したが、これに限定するものではない。すなわち、例えば、図５中に示すように、給気口１６を、垂下部２８の床板４と対向する下面全体に開口する開口部により形成してもよい。この場合、例えば、図５中に示すように、給気チャンバ２６を天井空間３０内に配置し、天井空間３０内に配置した給気チャンバ２６の床板４と対向する下面のうち、垂下部２８の四辺それぞれに、床板４へ向けて垂下する四枚の垂壁８２を形成する。さらに、天井板１０に、空調機３６から給気チャンバ２６に低温空気を供給する供給口８４を形成する。これにより、四枚の垂壁８２により、天井板１０から垂下した垂下部２８を形成して、空調空間２内に対して実質的に低温空気を供給する給気口１６を、四枚の垂壁８２に囲まれた空間の下端に形成して、給気口１６を天井板１０よりも下方に配置する。
【００７８】
なお、図５は、第一実施形態の変形例の構成を示す図である。また、図５中では、図２中と同様、説明のために、天井空間３０の空調空間２に対する広さを、実際の比率よりも大きく図示している。同様に、図５中では、説明のために、主排気ダクト５０のうち、主排気口１８と主排気風量制御ダンパ５２との間の部分を屈曲させて図示しているが、この部分は、直線状の場合もある。
【００７９】
（１１）本実施形態の置換換気システム１では、グリスフィルタ６４を、円筒形状に形成したが、これに限定するものではない。すなわち、グリスフィルタ６４を、例えば、断面方形の筒状等、円筒形状以外の形状に形成してもよい。
（１２）本実施形態の置換換気システム１では、空調機３６を、天井空間３０内に配置したが、これに限定するものではない。すなわち、空調機３６を、空調室等、空調空間２を形成する部屋以外の部屋に設置し、空調機３６と給気チャンバ２６を給気ダクト３８により連結してもよい。
【００８０】
（第一実施例）
上述した第一実施形態の置換換気システムと構成が一部異なる置換換気システム（以下、「第一発明例」と記載する）により空調空間内の置換換気を行った場合と、第一実施形態の置換換気システムとは構成が大きく異なる換気システム（以下、「比較例」と記載する）により空調空間内の置換換気を行った場合に対し、空調空間内の温度分布及び空気の濃度（以下、「空気濃度」と記載する）を測定した。
【００８１】
まず、図６及び図７を用いて、第一発明例の置換換気システム１により空調空間２内の置換換気を行った際の、空調空間２内の温度分布及び空気濃度の測定に用いる、測定装置の構成を説明する。
図６は、第一発明例の置換換気システム１により空調空間２内の置換換気を行った際の、空調空間２内の温度分布及び空気濃度の測定に用いる、測定装置の構成を示す図である。また、図７は、図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線断面図である。
【００８２】
第一発明例の置換換気システム１は、従排気口を備えていない点と、排気フード３２を形成する板材に袖壁を取り付けていない点を除き、上述した第一実施形態の置換換気システムと同様の構成であるため、その説明は省略する（図１から図３参照）。
なお、空調空間２の広さは、図６中に示す矢印Ｘ方向の長さを４０００[ｍｍ]、図６及び図７中に示す矢印Ｙ方向の長さを４０００[ｍｍ]、図７中に示す矢印Ｚ方向の長さを２５００[ｍｍ]とした。
【００８３】
また、空調空間２を形成する床板４、側壁６及び天井板１０は、それぞれ、断熱性能が０．４９[Ｗ・ｍ２／Ｋ]であり、厚さ４２[ｍｍ]の断熱パネルで形成した。
また、天井板１０の下面に取り付ける照明１２は、４０Ｗの蛍光灯を２本一組とし、それぞれ、天井板１０の下面において、４箇所に取り付ける。
図６及び図７中に示すように、この測定装置は、複数の空間温度センサ８６と、複数の表面温度センサ８８と、複数のトレーサーガス（ＳＦ６：六フッ化硫黄）濃度検出センサ（図示せず）と、複数のトレーサーガス（ＳＦ６）発生装置９０と、擾乱発生装置９２を備えている。
【００８４】
各空間温度センサ８６は、その一部が、空調空間２内において、図６中に示す矢印Ｘ方向の中心で、図６及び図７中に示す矢印Ｙ方向へ、６００[ｍｍ]間隔で配置されて６列に配列されている。また、各空間温度センサ８６の残りは、排気フード３２から遠い側の側壁６から数えて５列目に配列した各空間温度センサ８６から、図６中に示す矢印Ｘ方向へ、左右１列ずつ配置されて、３列に配列されている。さらに、各空間温度センサ８６の残りは、加熱源１４の側方に配置されている。
なお、空間温度センサ８６の、側壁６からの最短距離は、１００[ｍｍ]である。
【００８５】
また、各空間温度センサ８６は、排気フード３２から遠い側の側壁６から数えて３列目までは、給気チャンバ２６により形成した垂下部２８との干渉を避けるため、各列において、床板４と天井板１０との間に立設したポール９４を用いて、図７中に示す矢印Ｚ方向へ、２００[ｍｍ]間隔で配置されて、１１段に配列されている。一方、残りの３列では、各列において、上記のポール９４を用いて、図７中に示す矢印Ｚ方向へ、２００[ｍｍ]間隔で配置されて１３段に配列されている。
【００８６】
なお、空間温度センサ８６の、床板４及び天井板１０からの最短距離は、５０[ｍｍ]である。
各表面温度センサ８８は、床板４及び天井板１０に配置されている。
床板４に配置されている各表面温度センサ８８は、図６中に示す矢印Ｘ方向の中心で、図６及び図７中に示す矢印Ｙ方向へ、６００[ｍｍ]間隔で配置されて６列に配列されている。
【００８７】
一方、天井板１０に配置されている各表面温度センサ８８は、給気チャンバ２６により形成した垂下部２８との干渉を避けるため、図６中に示す矢印Ｘ方向の中心で、図６及び図７中に示す矢印Ｙ方向へ、６００[ｍｍ]間隔で配置されて３列に配列されている。
各トレーサーガス濃度検出センサは、排気フード３２から遠い側の側壁６から数えて４列目のポール９４を用いて、図７中に示す矢印Ｚ方向へ、最も天井板１０に近い空間温度センサ８６と同じ位置、天井板１０から３から５段目、最も床板４に近い空間温度センサ８６と同じ位置に、それぞれ設定された、トレーサーガス（ＳＦ６）濃度測定点９６に配置されている。
【００８８】
各トレーサーガス発生装置９０は、加熱源１４、具体的には、ＩＨレンジ１４ａ（出力：５ｋＷ＋５ｋｗ）、電気グリドル１４ｂ（出力：６．２ｋｗ）及びＩＨフライヤ１４ｃ（出力：４ｋｗ）の中心位置に配置されており、それぞれ、トレーサーガス（ＳＦ６）を定量発生（０．３Ｌ／ｍｉｎ）可能な構成である。なお、ＩＨレンジ１４ａに配置するトレーサーガス発生装置９０は、２口あるレンジのうちの外側（図６中では左側）のレンジに配置した。
【００８９】
擾乱発生装置９２は、キッチンフードの捕集性能試験に用いられる擾乱の試験方法である、「Ｎｏｒｄｔｅｓｔ ＶＶＳ−０８８」で用いる擾乱装置と同様の構成であり、幅０．５[ｍ]、高さ１．０[ｍ]の板を、移動幅１．０[ｍ]、一定の移動速度０．５[ｍ／ｓ]で左右に移動させる装置である。なお、板の移動中心は、加熱源１４の図６中に示す矢印Ｘ方向の中心から、図６及び図７中に示す矢印Ｙ方向へ、６５０[ｍｍ]離間させた位置に設定する。
【００９０】
以下、図６及び図７を参照しつつ、図８及び図９を用いて、第一発明例の置換換気システム及び比較例の換気システムを用いて、空調空間内の温度分布及び空気濃度を測定する際の測定環境及び測定条件について説明する。
図８は、比較例の換気システムにより空調空間２内の換気を行った際の、空調空間２内の温度分布及び空気濃度の測定結果を示す図である。なお、図８中では、空調空間２内の温度分布を、複数種類のハッチングによって示す。また、図８中では、空調空間２内の空気濃度を、完全混合濃度で無次元化[％]した値を枠内に記載した（ ）外の数字によって示し、空調空間２内のトレーサーガス濃度[ｐｐｍ]を、枠内に記載した（ ）内の数字によって示している。
【００９１】
また、図８中では、給気口１６から空調空間２内へ供給される低温空気を、矢印「ＳＡ」により示している。同様に、図８中では、主排気口１８からの排気を、矢印「ＥＡ」により示している。
なお、比較例の換気システムは、給気口１６が、側壁６の高さ方向中心よりも下方において、側壁６よりも空調空間２内へ突出した給気チャンバ２６に開口する点を除き、上述した第一発明例の置換換気システム１と同様の構成であるため、その説明は省略する（図１から図３参照）。
【００９２】
また、比較例の換気システムにより空調空間２内の置換換気を行った際の、空調空間２内の温度分布及び空気濃度の測定に用いる測定装置の構成は、６列に配列されている各空間温度センサ８６が、全て、上記のポール９４を用いて２００[ｍｍ]間隔で配置されて１３段に配列されている点と、床板４及び天井板１０に配置されている各表面温度センサ８８が、共に、６００[ｍｍ]間隔で配置されて６列に配列されている点を除き、図６及び図７中に示した測定装置と同様の構成であるため、その説明は省略する（図６及び図７参照）。
また、比較例の換気システムにより空調空間２内の置換換気を行う際の、空調空間２内の温度分布及び空気濃度の測定は、以下の表１及び表２に示す条件下で行う。
【００９３】
【表１】
【００９４】
【表２】
【００９５】
一方、図９は、第一発明例の置換換気システム１により空調空間２内の換気を行った際の、空調空間２内の温度分布及び空気濃度の測定結果を示す図である。なお、図９中では、図８中と同様、空調空間２内の温度分布を、複数種類のハッチングによって示す。また、図９中では、図８中と同様、空調空間２内の空気濃度を、完全混合濃度で無次元化[％]した値を枠内に記載した（ ）外の数字によって示し、空調空間２内のトレーサーガス濃度[ｐｐｍ]を、枠内に記載した（ ）内の数字によって示している。
【００９６】
また、図９中では、図８と同様、給気口１６から空調空間２内へ供給される低温空気を、矢印「ＳＡ」により示している。同様に、図９中では、図８と同様、主排気口１８からの排気を、矢印「ＥＡ」により示している。
また、第一発明例の置換換気システムにより空調空間２内の置換換気を行う際の、空調空間２内の温度分布及び空気濃度の測定は、以下の表３及び表４に示す条件下で行う。
【００９７】
【表３】
【００９８】
【表４】
【００９９】
なお、比較例の換気システム及び第一発明例の置換換気システムにより空調空間２内の置換換気を行う際には、共に、空調空間２内の設定温度を２５．０[℃]とし、各ケースにおいて給気による投入顕熱量が同じになるような給気温度とする。
以下、図６及び図７を参照しつつ、図８及び図９を用いて、第一発明例の置換換気システム及び比較例の換気システムを用いて、空調空間内の温度分布及び空気濃度を測定した結果について説明する。
【０１００】
・温度分布
図８及び図９中に示されているように、比較例の換気システムによる換気と、第一発明例の置換換気システム１による換気においては、作業域（床面―床板４の上面から１８００[ｍｍ]までの高さ）での温熱環境の差異は少ない。また、図９中に示す第一発明例においては、天井板１０付近の高温領域が少ない。これは、天井板１０から下方に突出した給気チャンバ２６により形成した垂下部２８に開口する給気口１６から給気された２３．５℃の低温空気が、空調空間２下部だけでなく、空調空間２上部の温度分布にも影響していると考えられるためである。
【０１０１】
・トレーサーガス濃度
図８中に示す比較例においては、図９中に示す第一発明例と比較して、空調空間２上部の空気濃度が高く、空調空間２下部の空気濃度が低い。また、図８中に示す比較例では、作業域と空調空間２上部との間を境に、空気濃度の変化が顕著であるが、図９中に示す第一発明例は、床面から天井面にかけて、徐々に空調空間２内のトレーサーガス濃度が高くなっている。
【０１０２】
以上の測定結果から、第一発明例は、比較例と比較して、作業域での温熱環境の差異が少なく、また、空調空間２内のトレーサーガス濃度の変化が緩やかであることを確認した。これにより、第一発明例は、比較例と比較して、空調空間２内の温熱・空気環境を、安定して良好な状態とすることが可能となることを確認した。
これは、給気口１６を天井板１０から下方に突出した給気チャンバ２６により形成した垂下部２８に開口して、天井板１０よりも下方から低温空気を給気することにより、空調空間２の上部における空気の誘引や拡散を抑制することが可能となるためである。
【０１０３】
（第二実施例）
上述した第一実施形態の置換換気システムと構成が一部異なる置換換気システム（以下、「第二発明例」と記載する）により空調空間２内の置換換気を行った場合と、上述した第一実施例で説明した比較例により空調空間２内の置換換気を行った場合に対し、空調空間２内の温度分布及び空調空間２内のトレーサーガス濃度を測定した。
【０１０４】
第二発明例の置換換気システムにより空調空間２内の置換換気を行った際の、空調空間２内の温度分布及び空調空間２内のトレーサーガス濃度の測定に用いる、測定装置の構成は、上述した第一実施例で説明した、第一発明例の置換換気システムにより空調空間２内の置換換気を行った際の測定装置と同様であるため、その説明は省略する（図６及び図７参照）。
【０１０５】
また、第二発明例の置換換気システム１は、排気フード３２を形成する板材に袖壁を取り付けていない点を除き、上述した第一実施形態の置換換気システムと同様の構成であるため、その説明は省略する（図１から図３参照）。
なお、空調空間２の広さ、空調空間２を形成する床板４、側壁６及び天井板１０、天井板１０の下面に取り付ける照明１２は、上述した第一実施例と同様であるため、その説明は省略する。
【０１０６】
以下、図９を参照しつつ、図１０を用いて、第二発明例の置換換気システム及び第一発明例の換気システムを用いて、空調空間２内の温度分布及び空調空間２内のトレーサーガス濃度を測定する際の測定環境及び測定条件について説明する。
なお、第二実施例における測定条件は、上述した第一実施例と同様であるため、その説明は省略する。
【０１０７】
図１０は、第二発明例の置換換気システム１により空調空間２内の換気を行った際の、空調空間２内の温度分布及び空調空間２内のトレーサーガス濃度の測定結果を示す図である。なお、図１０中では、図８中と同様、空調空間２内の温度分布を、複数種類のハッチングによって示す。また、図１０中では、図８中と同様、空調空間２内のトレーサーガス濃度を、完全混合濃度で無次元化[％]した値を枠内に記載した（ ）外の数字によって示し、空調空間２内のトレーサーガス濃度[ｐｐｍ]を、枠内に記載した（ ）内の数字によって示している。
【０１０８】
また、図１０中では、図８と同様、給気口１６から空調空間２内へ供給される低温空気を、矢印「ＳＡ」により示している。
また、図１０中では、主排気口１８からの排気を、矢印「ＥＡ１」により示し、従排気口２０からの排気を、矢印「ＥＡ２」により示している。
また、第二発明例の置換換気システムにより空調空間２内の置換換気を行う際の、空調空間２内の温度分布及び空調空間２内のトレーサーガス濃度の測定は、以下の表５及び表６に示す条件下で行う。
【０１０９】
【表５】
【０１１０】
【表６】
【０１１１】
なお、第二発明例の換気システム及び第一発明例の置換換気システムにより空調空間２内の置換換気を行う際には、共に、空調空間２内の設定温度を２５．０[℃]とし、各ケースにおいて給気による投入顕熱量が同じになるような給気温度とする。
以下、図９を参照しつつ、図１０を用いて、第二発明例の置換換気システム及び第一発明例の換気システムを用いて、空調空間２内の温度分布及び空調空間２内のトレーサーガス濃度を測定した結果について説明する。
【０１１２】
・温度分布
図９及び図１０中に示されているように、第二発明例の置換換気システム１による換気においては、第一発明例の換気システムによる換気と比較して、特に、空調空間２上部において、高温の領域が減少している。
・トレーサーガス濃度
図１０中に示す第二発明例においては、図９中に示す第一発明例と比較して、特に、床板４の上面から１８５０[ｍｍ]以上の高さにおいて、トレーサーガス濃度が低下している。
【０１１３】
以上の測定結果から、第二発明例は、第一発明例と比較して、特に、空調空間２上部において、高温の領域が減少しているとともに、トレーサーガス濃度が低下していることを確認した。これにより、第二発明例は、第一発明例と比較して、空調空間２内の温熱・空気環境を、安定して良好な状態とすることが可能となることを確認した。
これは、天井板１０のうち給気口１６と排気フードとの間の位置に従排気口２０を開口することにより、主排気口１８から空調空間２外へ排気されず、排気フード３２の外側へ移動して天井板１０へ向けて上昇した高温空気を、従排気口２０から空調空間外へ排気することが可能となるためである。
【０１１４】
（第三実施例）
上述した第一実施形態の置換換気システムと構成が一部異なる置換換気システム（以下、「第三発明例」と記載する）により空調空間内の置換換気を行った場合と、上述した第一実施例で説明した比較例により空調空間内の置換換気を行った場合に対し、空調空間内の温度分布及び空気濃度を測定した。
第三発明例の置換換気システムにより空調空間内の置換換気を行った際の、空調空間内の温度分布及びトレーサーガス濃度の測定に用いる、測定装置の構成は、上述した第一実施例で説明した、第一発明例の置換換気システムにより空調空間内の置換換気を行った際の測定装置と同様であるため、その説明は省略する（図６及び図７参照）。
【０１１５】
また、第三発明例の置換換気システム１は、従排気口を備えていない点を除き、上述した第一実施形態の置換換気システムと同様の構成であるため、その説明は省略する（図１から図３参照）。
なお、空調空間２の広さ、空調空間２を形成する床板４、側壁６及び天井板１０、天井板１０の下面に取り付ける照明１２は、上述した第一実施例と同様であるため、その説明は省略する。
【０１１６】
以下、図９を参照しつつ、図１１を用いて、第三発明例の置換換気システム及び第一発明例の換気システムを用いて、空調空間内の温度分布及びトレーサーガス濃度を測定する際の測定環境及び測定条件について説明する。
なお、第三実施例における測定条件は、上述した第一実施例と同様であるため、その説明は省略する。
【０１１７】
図１１は、第三発明例の置換換気システム１により空調空間２内の換気を行った際の、空調空間２内の温度分布及びトレーサーガス濃度の測定結果を示す図である。なお、図１１中では、図８中と同様、空調空間２内の温度分布を、複数種類のハッチングによって示す。また、図１１中では、図８中と同様、空調空間２内の空気濃度を、完全混合濃度で無次元化[％]した値を枠内に記載した（ ）外の数字によって示し、空調空間２内のトレーサーガス濃度[ｐｐｍ]を、枠内に記載した（ ）内の数字によって示している。
【０１１８】
また、図１１中では、図８と同様、給気口１６から空調空間２内へ供給される低温空気を、矢印「ＳＡ」により示し、主排気口１８からの排気を、矢印「ＥＡ」により示している。
また、第三発明例の置換換気システムにより空調空間２内の置換換気を行う際の、空調空間２内の温度分布及びトレーサーガス濃度の測定は、以下の表７及び表８に示す条件下で行う。
【０１１９】
【表７】
【０１２０】
【表８】
【０１２１】
なお、第三発明例の換気システム及び第一発明例の置換換気システムにより空調空間２内の置換換気を行う際には、共に、空調空間２内の設定温度を２５．０[℃]とし、各ケースにおいて給気による投入顕熱量が同じになるような給気温度とする。
以下、図９を参照しつつ、図１１を用いて、第三発明例の置換換気システム及び第一発明例の換気システムを用いて、空調空間２内の温度分布及びトレーサーガス濃度を測定した結果について説明する。
【０１２２】
・温度分布
図９及び図１１中に示されているように、第一発明例の換気システムによる換気と、第三発明例の置換換気システム１による換気においては、作業域における温度分布には、大きな差異は見られない。しかしながら、第三発明例の置換換気システム１による換気は、第一発明例の換気システムによる換気と比較して、特に、排気フード３２近辺における温度分布において、高温の領域が減少している。
【０１２３】
・トレーサーガス濃度
図１１中に示す第三発明例においては、図９中に示す第一発明例と比較して、特に、天井板１０付近の高さにおいて、空気濃度が低下している。
また、第三発明例においては、床板４の上面から２０５０[ｍｍ]の高さにおけるトレーサーガス濃度が、床板４の上面から２４５０[ｍｍ]の高さにおけるトレーサーガス濃度よりも高い。これは、天井板１０付近の熱溜まりは、その大部分が照明１２の発熱によるものであり、排気フード３２から漏れた高温空気の上昇流が、袖壁６６により、床板４の上面から２０５０[ｍｍ]の高さにおいて停滞すると考えられるためである。
以上の測定結果から、第三発明例は、第一発明例と比較して、特に、排気フード３２近辺における温度分布において、高温の領域が減少していることを確認した。これにより、第三発明例は、第一発明例と比較して、作業域に近い空間の温度を低下させることが可能となることを確認した。
【符号の説明】
【０１２４】
１ 置換換気システム
２ 空調空間
４ 床板
６ 側壁
８ 躯体天井
１０ 天井板
１２ 照明
１４ 加熱源
１４ａ ＩＨレンジ
１４ｂ 電気グリドル
１４ｃ ＩＨフライヤ
１６ 給気口
１８ 主排気口
２０ 従排気口
２２ 排気量制御手段
２４ 排気状態制御手段
２６ 給気チャンバ
２８ 垂下部
３０ 天井空間
３２ 排気フード（板材３２ａ〜３２ｃ）
３４ 外気取り入れダクト
３６ 空調機
３８ 給気ダクト
４０ 外気量制御ダンパ
４２ 外気状態制御手段
４４ 外気取り入れ量制御装置
４６ 外気ガラリ
４８ 給気送風機
５０ 主排気ダクト
５２ 主排気風量制御ダンパ
５４ 主排気送風機
５６ 主排気状態制御手段
５８ 主排気量制御装置
６０ 主排気ガラリ
６２ 主排気口側フィルタ
６４ グリスフィルタ
６６ 袖壁
６８ 従排気ダクト
７０ 従排気風量制御ダンパ
７２ 従排気送風機
７４ 従排気状態制御手段
７６ 従排気量制御装置
７８ 従排気ガラリ
８０ 従排気口側フィルタ
８２ 垂壁
８４ 供給口
８６ 空間温度センサ
８８ 表面温度センサ
９０ トレーサーガス（ＳＦ６）発生装置
９２ 擾乱発生装置
９４ ポール
９６ トレーサーガス（ＳＦ６）濃度測定点
ＳＡ 給気口から空調空間内へ供給される低温空気
ＥＡ 排気口からの排気
【特許請求の範囲】
【請求項１】
床板と、側壁と、躯体天井から下方へ離間させて配置した天井板と、により囲まれた空調空間内に、当該空調空間内の温度よりも低い低温空気を供給し、当該低温空気よりも高い高温空気を前記空調空間内で上昇させて空調空間外へ排気して、前記空調空間内の換気を行う置換換気システムであって、
前記空調空間内に前記低温空気を供給する給気口と、前記高温空気を前記空調空間外へ排気する主排気口と、を備え、
前記給気口は、前記天井板から垂下した垂下部に開口することを特徴とする置換換気システム。
【請求項２】
前記主排気口は、前記天井板から前記床板へ向けて張り出して床板との間に空間を形成する排気フードにより周囲を覆われ、
前記天井板のうち前記給気口と前記排気フードとの間の位置に開口し、且つ前記高温空気を前記空調空間外へ排気する従排気口を備えることを特徴とする請求項１に記載した置換換気システム。
【請求項３】
前記主排気口からの排気量と前記従排気口からの排気量との割合を制御する排気量制御手段を備え、
前記排気量制御手段は、前記従排気口からの単位時間当たりの排気量が、前記主排気口からの単位時間当たりの排気量よりも少なくなるように、前記主排気口からの排気量と前記従排気口からの排気量との割合を制御することを特徴とする請求項２に記載した置換換気システム。
【請求項４】
前記排気量制御手段は、前記主排気口からの排気量をＥＡ１とし、前記従排気口からの排気量をＥＡ２とした場合に、ＥＡ１：ＥＡ２が１９：１〜４：１の範囲内となるように前記主排気口からの排気量と前記従排気口からの排気量との割合を制御することを特徴とする請求項３に記載した置換換気システム。
【請求項５】
前記空調空間内には、当該空調空間内の空気の温度を高くする加熱源が配置されており、
前記加熱源の作動状態に応じて、前記主排気口及び前記従排気口からの排気状態を制御する排気状態制御手段を備え、
前記排気状態制御手段は、前記加熱源の作動中は、前記主排気口及び前記従排気口からの排気を行うように前記排気状態を制御し、作動している前記加熱源が停止してから所定の時間が経過すると、前記主排気口からの排気を停止するとともに前記従排気口からの排気が継続されるように前記排気状態を制御することを特徴とする請求項２から４のうちいずれか１項に記載した置換換気システム。
【請求項６】
前記給気口は、前記垂下部のうち前記排気フードの下端よりも上方で開口することを特徴とする請求項２から５のうちいずれか１項に記載した置換換気システム。
【請求項７】
前記給気口は、前記垂下部の前記床板と対向する下面に開口することを特徴とする請求項１から６のうちいずれか１項に記載した置換換気システム。
【請求項１】
床板と、側壁と、躯体天井から下方へ離間させて配置した天井板と、により囲まれた空調空間内に、当該空調空間内の温度よりも低い低温空気を供給し、当該低温空気よりも高い高温空気を前記空調空間内で上昇させて空調空間外へ排気して、前記空調空間内の換気を行う置換換気システムであって、
前記空調空間内に前記低温空気を供給する給気口と、前記高温空気を前記空調空間外へ排気する主排気口と、を備え、
前記給気口は、前記天井板から垂下した垂下部に開口することを特徴とする置換換気システム。
【請求項２】
前記主排気口は、前記天井板から前記床板へ向けて張り出して床板との間に空間を形成する排気フードにより周囲を覆われ、
前記天井板のうち前記給気口と前記排気フードとの間の位置に開口し、且つ前記高温空気を前記空調空間外へ排気する従排気口を備えることを特徴とする請求項１に記載した置換換気システム。
【請求項３】
前記主排気口からの排気量と前記従排気口からの排気量との割合を制御する排気量制御手段を備え、
前記排気量制御手段は、前記従排気口からの単位時間当たりの排気量が、前記主排気口からの単位時間当たりの排気量よりも少なくなるように、前記主排気口からの排気量と前記従排気口からの排気量との割合を制御することを特徴とする請求項２に記載した置換換気システム。
【請求項４】
前記排気量制御手段は、前記主排気口からの排気量をＥＡ１とし、前記従排気口からの排気量をＥＡ２とした場合に、ＥＡ１：ＥＡ２が１９：１〜４：１の範囲内となるように前記主排気口からの排気量と前記従排気口からの排気量との割合を制御することを特徴とする請求項３に記載した置換換気システム。
【請求項５】
前記空調空間内には、当該空調空間内の空気の温度を高くする加熱源が配置されており、
前記加熱源の作動状態に応じて、前記主排気口及び前記従排気口からの排気状態を制御する排気状態制御手段を備え、
前記排気状態制御手段は、前記加熱源の作動中は、前記主排気口及び前記従排気口からの排気を行うように前記排気状態を制御し、作動している前記加熱源が停止してから所定の時間が経過すると、前記主排気口からの排気を停止するとともに前記従排気口からの排気が継続されるように前記排気状態を制御することを特徴とする請求項２から４のうちいずれか１項に記載した置換換気システム。
【請求項６】
前記給気口は、前記垂下部のうち前記排気フードの下端よりも上方で開口することを特徴とする請求項２から５のうちいずれか１項に記載した置換換気システム。
【請求項７】
前記給気口は、前記垂下部の前記床板と対向する下面に開口することを特徴とする請求項１から６のうちいずれか１項に記載した置換換気システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１１−３３２５８（Ｐ２０１１−３３２５８Ａ）
【公開日】平成２３年２月１７日（２０１１．２．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１７９１０９（Ｐ２００９−１７９１０９）
【出願日】平成２１年７月３１日（２００９．７．３１）
【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第１項適用申請有り 社団法人日本建築学会，２００９年度大会（東北）学術講演梗概集 Ｄ−２分冊，２００９年７月２０日発行
【出願人】（０００２２２９５６）東洋熱工業株式会社 (35)
【出願人】（０００２１３２９７）中部電力株式会社 (811)
【出願人】（５９１０５９４４５）ホーコス株式会社 (39)
【出願人】（５９２２５４５２６）学校法人五島育英会 (28)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年２月１７日（２０１１．２．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年７月３１日（２００９．７．３１）
【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第１項適用申請有り 社団法人日本建築学会，２００９年度大会（東北）学術講演梗概集 Ｄ−２分冊，２００９年７月２０日発行
【出願人】（０００２２２９５６）東洋熱工業株式会社 (35)
【出願人】（０００２１３２９７）中部電力株式会社 (811)
【出願人】（５９１０５９４４５）ホーコス株式会社 (39)
【出願人】（５９２２５４５２６）学校法人五島育英会 (28)
【Ｆターム（参考）】
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