(57)【要約】【課題】室内へ取り込む外気の風量を維持しつつ、外気の状態に応じた換気を行うことができる換気装置を得る。【解決手段】換気装置１００は、室外１から室内２に向けて流れる外気に放電する放電装置５と、放電装置５に電圧を出力する制御装置６と、外気に含まれる対象物質の量を検出するセンサ７と、を備える。放電装置５は、制御装置６によって出力された電圧に応じて放電する。制御装置６は、センサ７によって検出された対象物質の量が予め設定された給気基準量以上の場合には直流電圧を出力する。制御装置６は、センサ７によって検出された対象物質の量が給気基準量未満の場合にはパルス電圧を出力する。【選択図】図１
2018063065.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
室外から室内に向けて流れる外気に放電する放電装置と、
前記放電装置に対して電圧を出力する電圧出力手段と、
外気に含まれる対象物質の量を検出する検出手段と、
を備え、
前記放電装置は、前記電圧出力手段によって出力された電圧に応じて放電し、
前記電圧出力手段は、前記検出手段によって検出された前記対象物質の量が予め設定された給気基準量以上の場合には直流電圧を出力して前記検出手段によって検出された前記対象物質の量が前記給気基準量未満の場合にはパルス電圧を出力する換気装置。
【請求項２】
室外から室内に向けて外気が流れる給気風路と室内の空気が循環する循環風路とを選択的に形成する風路形成手段と、
前記給気風路を流れる外気に放電する放電装置と、
前記放電装置に対して電圧を出力する電圧出力手段と、
外気に含まれる対象物質の量を検出する検出手段と、
を備え、
前記放電装置は、前記電圧出力手段によって出力された電圧に応じて放電し、
前記電圧出力手段は、前記給気風路が形成されている際、前記検出手段によって検出された前記対象物質の量が予め設定された給気基準量以上の場合には直流電圧を出力して前記検出手段によって検出された前記対象物質の量が前記給気基準量未満の場合にはパルス電圧を出力する換気装置。
【請求項３】
前記給気風路には、第１風路及び第２風路が含まれ、
前記循環風路には、前記第２風路及び第３風路が含まれ、
前記第１風路の一端は、室外に接続され、
前記第２風路の一端は、室内に接続され、
前記第２風路の他端は、前記第１風路の他端に接続され、
前記第３風路の一端は、前記第２風路の一端とは異なる位置で室内に接続され、
前記第３風路の他端は、前記第１風路の他端と前記第２風路の他端との接続部分に接続され、
前記放電装置は、前記第２風路に配置されている請求項２に記載の換気装置。
【請求項４】
前記検出手段は、空気に含まれる前記対象物質の量を検出するためのセンサを有し、
前記センサは前記第２風路に配置され、
前記電圧出力手段は、前記給気風路が形成されている際は前記センサによって検出された前記対象物質の量が前記給気基準量以上の場合には直流電圧を出力して前記センサによって検出された前記対象物質の量が前記給気基準量未満の場合にはパルス電圧を出力し、前記循環風路が形成されている際は前記センサによって検出された前記対象物質の量が予め設定された循環基準量以上の場合には直流電圧を出力して前記センサによって検出された前記対象物質の量が前記循環基準量未満の場合にはパルス電圧を出力する請求項３に記載の換気装置。
【請求項５】
前記風路形成手段は、前記第１風路及び前記第３風路の少なくとも一方を前記第２風路に選択的に連通させる切替装置と前記第２風路に配置された送風機とを有する請求項３または請求項４に記載の換気装置。
【請求項６】
室内の空気に含まれる前記対象物質の量を検出する室内検出手段を更に備え、
前記電圧出力手段は、出力するパルス電圧のデューティ比を、前記室内検出手段によって検出される前記対象物質の量が予め設定された室内基準量以下となるように制御する請求項１から請求項５の何れか１項に記載の換気装置。
【請求項７】
前記検出手段は、外部の情報発信機器と通信する通信部を有し、
前記通信部は、外気に含まれる対象物質の量の情報を前記情報発信機器から受信する請求項１から請求項６の何れか１項に記載の換気装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、室外から室内へ外気を取り込む換気装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に、室外から室内へ外気を取り込む換気システムが記載されている。この換気システムは、空質測定手段を備える。空質測定手段は、例えば屋外の空気、すなわち外気に含まれる粉塵の濃度を測定する。特許文献１に記載された換気システムは、空質測定手段の測定結果に応じて、室内に取り込む外気の風量を変更する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−４４９４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の特許文献１の換気システムでは、例えば屋外の環境、すなわち外気の状態が好ましくない場合、室内へ取り込む外気の風量が少なく設定される。この換気システムでは、外気の状態が好ましくない場合には、十分な換気を行うことができない。
【０００５】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものである。本発明の目的は、室内へ取り込む外気の風量を維持しつつ、外気の状態に応じた換気を行うことができる換気装置を得ることである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る換気装置は、室外から室内に向けて流れる外気に放電する放電装置と、放電装置に対して電圧を出力する電圧出力手段と、外気に含まれる対象物質の量を検出する検出手段と、を備える。放電装置は、電圧出力手段によって出力された電圧に応じて放電する。電圧出力手段は、検出手段によって検出された対象物質の量が予め設定された給気基準量以上の場合には直流電圧を出力する。電圧出力手段は、検出手段によって検出された対象物質の量が給気基準量未満の場合にはパルス電圧を出力する。
【０００７】
また本発明に係る換気装置は、室外から室内に向けて外気が流れる給気風路と室内の空気が循環する循環風路とを選択的に形成する風路形成手段と、給気風路を流れる外気に放電する放電装置と、放電装置に対して電圧を出力する電圧出力手段と、外気に含まれる対象物質の量を検出する検出手段と、を備える。放電装置は、電圧出力手段によって出力された電圧に応じて放電する。電圧出力手段は、給気風路が形成されている際、検出手段によって検出された対象物質の量が予め設定された給気基準量以上の場合には直流電圧を出力して検出手段によって検出された対象物質の量が給気基準量未満の場合にはパルス電圧を出力する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る換気装置は、外気に放電する放電装置と、放電装置に電圧を出力する電圧出力手段と、を備える。電圧出力手段は、外気に含まれる対象物質の量が給気基準量以上の場合には直流電圧を出力し、外気に含まれる対象物質の量が給気基準量未満の場合にはパルス電圧を出力する。このため、本発明に係る換気装置であれば、室内へ取り込む外気の風量を維持しつつ、外気の状態に応じた換気を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施の形態１の換気装置の全体構成を示す図である。
【図２】実施の形態１の給気風路を示す図である。
【図３】実施の形態１の循環風路を示す図である。
【図４】実施の形態１の放電装置及び制御装置の構成を示す図である。
【図５】実施の形態１の換気装置の動作を示すフローチャートである。
【図６】実施の形態１の電源部が出力するパルス電圧のデューティ比と放電装置の清浄能力との関係を示す図である。
【図７】実施の形態１の電源部が出力する直流電圧の波高値と放電装置の清浄能力との関係を示す図である。
【図８】制御装置の電源部、制御部、検出部及び通信部の構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、添付の図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。各図における同一の符号は、同一の部分または相当する部分を示す。本開示では、重複する説明については適宜に簡略化または省略する。なお本開示は、以下の実施の形態で説明する構成のうち、組み合わせ可能な構成のあらゆる組み合わせを含み得るものである。
【００１１】
実施の形態１．
図１は、実施の形態１の換気装置１００の全体構成を示す図である。換気装置１００は、室外１から室内２へ外気を取り込む機能を有する装置である。また換気装置１００は、一例として、室内２の空気を循環させる機能を有する。換気装置１００は、例えば家庭のリビング、オフィス及び店舗等に設置される。
【００１２】
本実施の形態では、室内２を有する家屋に対して換気装置１００を設置した場合について説明する。換気装置１００は、例えば図１に示すように、室内２の上方に位置する天井３から室外１にかけて設置される。なお換気装置１００は本実施の形態以外にも、例えば室内２の側方に位置する壁４等に設置されてもよい。
【００１３】
換気装置１００は、例えば放電装置５及び制御装置６を備える。放電装置５と制御装置６とは接続されている。放電装置５は、空気中に放電する装置である。制御装置６は、例えば放電装置５に対して電圧を出力するための装置である。放電装置５は、制御装置６によって出力された電圧に応じて放電する。
【００１４】
また換気装置１００は、例えばセンサ７、送風機８及びダンパ９を備える。センサ７は、制御装置６に接続される。センサ７は、空気に含まれる対象物質を検出するものである。送風機８は、気流を発生させる装置である。換気装置１００は、送風機８によって空気を流す。ダンパ９は、風路を切替えるために設けられた装置である。
【００１５】
センサ７は、空気中に浮遊している対象物質の、例えば数、濃度、大きさ、形状等の各要素の少なくとも１以上を検出する。制御装置６は、例えばセンサ７の検出結果に基づいて、空気に含まれる対象物質の量すなわち多さを算出する。なおセンサ７は、単体で空気に含まれる対象物質の量を検出可能なものであってもよい。
【００１６】
センサ７によって検出される対象物質には、例えば塵埃等の粒子が含まれる。また、例えばこの対象物質には、綿ゴミ、煙、ＰＭ２，５及び花粉等の微細な粒子が含まれてもよい。またセンサ７は一例として、ウイルス、カビ、菌、アレルゲン、臭気物質、イオン及びラジカル等を含む対象物質の濃度を検出してもよい。
【００１７】
送風機８及びダンパ９は、例えば制御装置６によって制御される。なお送風機８及びダンパ９は、例えば制御装置６とは別の装置によって制御されてもよい。また換気装置１００は、換気装置１００に備えられた各機器を制御する装置として、制御装置６とは別の装置を備えてもよい。
【００１８】
本実施の形態において天井３には、図１に示すように室内２へ向けて給気口３ａが開口している。給気口３ａは室内２へ空気を取り込むための開口である。また天井３には、室内２へ向けて循環口３ｂが開口している。循環口３ｂは、室内から空気を取り込むための開口である。循環口３ｂは、給気口３ａと異なる位置に形成されている。
【００１９】
壁４の壁面４ａには、外気流入口４ｂが開口している。壁面４ａは、室外１へ向く面である。すなわち外気流入口４ｂは、室外１へ向く。外気流入口４ｂは、室外１の空気、すなわち外気を取り込むため開口である。
【００２０】
天井３には、図１に示すように、例えば第１風路１０ａ、第２風路１０ｂ及び第３風路１０ｃが形成される。第１風路１０ａは、一端が室外１に接続される風路の一例である。本実施の形態において第１風路１０ａの一端は、外気流入口４ｂに接続される。第１風路１０ａは、例えば外気流入口４ｂから室内２に向かって一定の距離だけ形成される。
【００２１】
第２風路１０ｂは、一端が室内２に接続される風路の一例である。本実施の形態において第２風路１０ｂの一端は、給気口３ａに接続される。第２風路１０ｂは、例えば給気口３ａから室外１へ向かって一定の距離だけ形成される。また第２風路１０ｂの他端は、上記の第１風路の他端に接続される。
【００２２】
第３風路１０ｃは、一端が室内２に接続される風路の一例である。本実施の形態において第３風路１０ｃの一端は、循環口３ｂに接続される。すなわち第３風路１０ｃの一端は、第２風路１０ｂの一端とは異なる位置で室内２に接続される。第３風路１０ｃは、例えば循環口３ｂから室外１へ向かって一定の距離だけ形成される。第３風路１０ｃの他端は、第１風路１０ａの他端と第２風路１０ｂとの接続部分に接続される。
【００２３】
ここで、第１風路１０ａ、第２風路１０ｂ及び第３風路１０ｃを、まとめて換気風路と称する。放電装置５、センサ７及び送風機８は、この換気風路に配置される。送風機８は、換気風路に空気を流す。放電装置５は、送風機８によって流された空気に放電する。センサ７は、送風機８によって流された空気に含まれる対象物質を検出する。
【００２４】
放電装置５、センサ７及び送風機８は、一例として換気風路のうちの第２風路１０ｂに配置される。放電装置５は、第２風路１０ｂを流れる空気に放電する。センサ７は、第２風路１０ｂを流れる空気に含まれる対象物質を検出する。送風機８は、第２風路１０ｂに空気を流す。
【００２５】
ここで、第２風路１０ｂの一端側、すなわち室内２側を下流とする。第２風路１０ｂの他端側、すなわち室外１側を上流とする。本実施の形態の放電装置５、センサ７及び送風機８は、図１に示すように、下流から上流に向かって順に配置される。送風機８は、上流から下流に向かって空気を流す。また放電装置５は、例えば給気口３ａの近傍に配置される。なお放電装置５、センサ７及び送風機８の配置は、本実施の形態に限定されるものではない。
【００２６】
また本実施の形態のダンパ９は、第１風路１０ａ及び第３風路１０ｃの少なくとも一方を第２風路１０ｂに選択的に連通させることができる。ダンパ９は、風路を切替える切替装置の一例である。また送風機８及びダンパ９は、給気風路と循環風路とを選択的に形成する風路形成手段の一例である。給気風路とは、室外１から室内２へ向けて外気が流れる風路である。循環風路とは、室内２の空気が循環する風路である。
【００２７】
図２は、実施の形態１の給気風路を示す図である。図２に示すように、第１風路１０ａと第２風路１０ｂとが連通した状態で送風機８が駆動することにより、室外１の外気が外気流入口４ｂから第１風路１０ａへ取り込まれる。第１風路１０ａへ取り込まれた外気は、この第１風路１０ａに連通する第２風路１０ｂを流れる。第２風路１０ｂを流れる外気は、給気口３ａから室内２へ取り込まれる。本実施の形態における給気風路には、第１風路１０ａと第２風路１０ｂとが含まれる。
【００２８】
図３は、実施の形態１の循環風路を示す図である。図３に示すように、第２風路１０ｂと第３風路１０ｃとが連通した状態で送風機８が駆動することにより、室内２の空気が循環口３ｂから第３風路１０ｃへ取り込まれる。第３風路１０ｃへ取り込まれた空気は、この第３風路１０ｃに連通する第２風路１０ｂを流れる。第２風路１０ｂを流れる空気は、給気口３ａから室内２へ取り込まれる。本実施の形態における循環風路には、第２風路１０ｂと第３風路１０ｃとが含まれる。
【００２９】
このようにしてダンパ９は、給気風路と循環風路とを切替えることができる。またセンサ７は、給気風路を流れる外気に含まれる対象物質と循環風路を循環する室内の空気に含まれる対象物質とを検出することができる。放電装置５は、給気風路を流れる外気と循環風路を循環する室内の空気とに放電することができる。
【００３０】
次に、放電装置５及び制御装置６について説明する。図４は、実施の形態１の放電装置５及び制御装置６の構成を示す図である。本実施の形態の放電装置５は、空気中に含まれる塵埃等の粒子を含む対象物質を静電気力によって捕集するものである。放電装置５は、対象物質を捕集することによって空気を清浄する。
【００３１】
なお放電装置５には、空気を清浄するために空気中に放電する各種の放電式の機器が含まれる。例えば放電装置５は、空気中に浮遊する粒子、煙、花粉、ウイルス、カビ、菌、アレルゲン、臭気物質、イオン及びラジカル等からなる汚染物質を、放電により分解及び不活性化する機器であってもよい。
【００３２】
図４に示すように、放電装置５は、荷電部５１及び集塵部５２を備える。荷電部５１は、集塵部５２の上流に配置される。言い換えると、集塵部５２は、荷電部５１の下流に配置される。放電装置５を通過する空気は、荷電部５１を通過してから集塵部５２を通過する。
【００３３】
荷電部５１は、空気中の対象物質に電荷を帯びさせる部位である。荷電部５１は、放電電極５３及び対向電極５４を備える。放電電極５３と対向電極５４とは、互いに向かい合う電極である。放電電極５３と対向電極５４とは、集塵部５２に沿って配置される。なお荷電部５１は、例えば複数の放電電極５３及び対向電極５４を備えてもよい。
【００３４】
放電電極５３は、細長い板状である。放電電極５３は、例えば金属製の長尺な板状の部材によって形成される。放電電極５３を形成する材料は、例えばタングステン、銅、ニッケル、亜鉛、鉄またはモリブデン等の金属材料である。なお放電電極５３は、例えば上記の金属材料を主成分とするステンレス等の合金によって形成されてもよい。また放電電極５３は、例えば上記の金属材料の表面に銀、金、白金等の貴金属をメッキしたもので形成されてもよい。
【００３５】
本実施の形態の放電電極５３の断面形状は、短辺及び長辺によって囲まれた四角形状になっている。放電電極５３の断面の短辺の長さは、例えば、０．０１ｍｍから０．１ｍｍである。放電電極５３の断面の長辺の長さは、例えば、０．１ｍｍから１．０ｍｍである。放電電極５３は、上記のような形状に形成されることにより、高い強度を有する。これにより、放電電極５３の形状の経年による変化が抑制される。
【００３６】
また、放電電極５３の断面形状を四角形状とすることにより、例えば断面形状が円形状である電極と比較して、電極周囲の電界強度を強くすることができる。これにより、本実施の形態であれば、放電電極５３の近傍を通過するカビ、菌、アレルゲン、ウイルス等を安定的に不活性化することができる。また、放電電極５３の近傍を通過する塵埃等の帯電量を効率よく増加させることができる。
【００３７】
対向電極５４は、放電電極５３と対をなす電極である。対向電極５４は、例えば金属製の板状の部材に切断と曲げ加工とを行うことによって形成される。対向電極５４を形成する材料は、例えばタングステン、銅、ニッケル、亜鉛、鉄またはモリブデン等の金属材料である。なお対向電極５４は、例えば上記の金属材料を主成分とするステンレス等の合金によって形成されてもよい。また対向電極５４は、例えば上記の金属材料の表面に銀、金、白金等の貴金属をメッキしたもので形成されてもよい。
【００３８】
放電電極５３は、例えば給電部５５を介して制御装置６に接続される。給電部５５は、例えば金属等の導電性の材料により形成される部位である。対向電極５４は、図４に示すように、電気的に接地される。放電電極５３と対向電極５４との間には、制御装置６によって出力された電圧が印加される。これにより、放電電極５３と対向電極５４との間に放電が生じる。放電電極５３と対向電極５４との間には電界が生じる。これにより、放電電極５３と対向電極５４との間を通過する空気に含まれる対象物質は電荷を帯びる。
【００３９】
集塵部５２は、放電電極５３と対向電極５４との間を通過することで電荷を帯びた対象物質を捕集する部位である。図４に示すように、集塵部５２は、高電圧電極５６及び接地電極５７を備える。高電圧電極５６は、一定間隔で並んだ複数の電極片５６ａを有する。高電圧電極５６の各電極片５６ａは、例えば対向電極５４に向けて突出する。各電極片５６ａは、例えばそれぞれが平行になるように配置されている。
【００４０】
接地電極５７は、高電圧電極５６と対をなす電極である。接地電極５７は、一定間隔で並んだ複数の電極片５７ａを有する。接地電極５７の各電極片５７ａは、例えば高電圧電極５６に向けて突出する。各電極片５７ａは、例えばそれぞれが平行になるように配置されている。本実施の形態の放電装置５は、図４に示すように、電極片５６ａと電極片５７ａとが互いに噛み合うように組み立てられる。電極片５６ａと電極片５７ａとは、例えば図４に示すように、交互に配置される。
【００４１】
接地電極５７は、例えば１０７Ω・ｃｍ以下の体積抵抗率を有する導電性樹脂によって、対向電極５４と一体的に形成される。この導電性樹脂は、例えばカーボンブラック、カーボンファイバ、導電ウィスカー、金属繊維等の導電材を基材樹脂に配合することにより形成される。また、この導電性樹脂は、例えば樹脂により成形された成形体の表面にメッキが施されることによって形成されてもよい。
【００４２】
図４に示すように、高電圧電極５６は、例えば給電部５５を介して制御装置６に接続される。また接地電極５７は、電気的に接地される。高電圧電極５６と接地電極５７との間には、制御装置６によって出力された電圧が印加される。これにより、高電圧電極５６と接地電極５７との間に放電が生じる。高電圧電極５６と接地電極５７との間には電界が生じる。放電電極５３と対向電極５４との間を通過することで電荷を帯びた対象物質は、高電圧電極５６と接地電極５７の間で捕集される。
【００４３】
また本実施の形態の制御装置６は、図４に示すように、例えば電源部６１と制御部６２とを有している。電源部６１の一次側には、制御部６２が接続される。電源部６１の二次側には、例えば給電部５５を介して放電電極５３及び高電圧電極５６が接続される。
【００４４】
制御部６２は、電源部６１の一次側に対して信号を出力する。電源部６１は、一次側へ入力された信号に応じた電圧を二次側から出力する。すなわち電源部６１は、制御部６２から出力された信号に応じた電圧を、給電部５５を介して放電電極５３及び高電圧電極５６へ出力する。電源部６１は、一例として４〜７ｋＶの高電圧を出力する。
【００４５】
制御部６２は、例えば直流信号またはパルス信号を、電源部６１の一次側に対して出力する。パルス信号とは、パルス状の波形の信号である。電源部６１の一次側に直流信号が入力された場合、電源部６１は、二次側から直流電圧を出力する。また電源部６１の一次側にパルス信号が入力された場合、電源部６１は、二次側からパルス電圧を出力する。パルス電圧とは、パルス状の波形の電圧である。
【００４６】
本実施の形態における電源部６１及び制御部６２は、放電装置５に対して電圧を出力する電圧出力手段の一例である。放電電極５３と対向電極５４との間には、電圧出力手段の一例である電源部６１及び制御部６２から出力された電圧が印加される。同様に、高電圧電極５６と接地電極５７との間には、電源部６１から出力された電圧が印加される。
【００４７】
また制御装置６は、例えば検出部６３を有する。検出部６３は、センサ７に接続される。センサ７は、例えば検出結果に応じた信号を検出部６３に対して出力する。検出部６３は、センサ７から入力された信号に基づいて、例えば空気に含まれる対象物質の量を算出する。検出部６３は、算出した対象物質の量に応じた信号を、制御部６２に対して出力する。
【００４８】
制御部６２は、検出部６３から入力された信号に応じて、電源部６１の一次側に対して信号を出力する。すなわち制御部６２は、センサ７の検出結果に応じた信号を、電源部６１の一次側に対して信号を出力する。上述の通り電源部６１は、一次側へ入力された信号に応じた電圧を二次側から出力する。すなわち電源部６１は、センサ７の検出結果に応じた電圧を、放電電極５３及び高電圧電極５６へ出力する。
【００４９】
本実施の形態におけるセンサ７及び検出部６３は、空気に含まれる対象物質の量を検出する検出手段の一例である。検出手段の一例であるセンサ７及び検出部６３は、風路形成手段の一例である送風機８及びダンパ９によって給気風路が形成されている際、外気に含まれる対象物質の量を検出する。また電圧出力手段の一例である電源部６１及び制御部６２は、検出手段の一例であるセンサ７及び検出部６３によって検出された対象物質の量に基づいて電圧を出力する。
【００５０】
なお制御装置６は、例えば検出部６３を有していなくてもよい。センサ７は、例えば検出部６３を介さず、制御部６２へ直接信号を出力してもよい。制御部６２は、センサ７から入力された信号に応じた信号を、電源部６１に対して出力してもよい。
【００５１】
次に、以上のように構成された換気装置１００の動作について説明する。図５は、実施の形態１の換気装置１００の動作を示すフローチャートである。換気装置１００の動作例として、図５を参照して換気装置１００の給気運転について説明する。給気運転とは、室外１の外気を室内２へ取り込む運転である。
【００５２】
給気運転は、図２に示すように、送風機８及びダンパ９によって給気風路が形成されることによって開始される（ステップＳ１）。ステップＳ１で、給気運転が開始すると、第１風路１０ａ及び第２風路１０ｂを含む給気風路に、室外１から室内２へ向けて外気が流れる。検出手段の一例であるセンサ７及び検出部６３は、給気風路を流れる空気、すなわち外気に含まれる対象物質の量を検出する（ステップＳ２）。
【００５３】
検出部６３は、ステップＳ２で検出した対象物質の量が給気基準量以上であるか判定する（ステップＳ３）。給気基準量は、外気に含まれる対象物質の量の基準として予め設定されるものである。給気基準量は、一例として検出部６３に予め記憶される。給気基準量は、例えば環境省の環境基準に基づいて設定される。なお給気基準量は、例えば使用者によって任意の値として設定されてもよい。また給気基準量は、例えば換気装置１００の製造者または施工者によって設定されてもよい。
【００５４】
検出部６３は、ステップＳ３で対象物質の量が給気基準量以上であると判定すると、例えば第１の信号を制御部６２へ出力する。第１の信号が入力された制御部６２は、直流信号を電源部６１の一次側に対して出力する。これにより、電源部６１は放電電極５３及び高電圧電極５６へ直流電圧を出力する（ステップＳ４）。
【００５５】
また検出部６３は、ステップＳ３で対象物質の量が給気基準量未満であると判定すると、例えば第２の信号を制御部６２へ出力する。第２の信号は、第１の信号と異なる信号である。第２の信号が入力された制御部６２は、パルス信号を電源部６１の一次側に対して出力する。これにより、電源部６１は放電電極５３及び高電圧電極５６へパルス電圧を出力する（ステップＳ５）。
【００５６】
すなわち電源部６１及び制御部６２は、センサ７及び検出部６３によって検出された対象物質の量が給気基準量以上の場合には、放電装置５に対して直流電圧を出力する。電源部６１及び制御部６２は、センサ７及び検出部６３によって検出された対象物質の量が給気基準量未満の場合には、放電装置５に対してパルス電圧を出力する。
【００５７】
例えば放電電極５３にパルス電圧が出力された場合、放電電極５３と対向電極５４との間には、電圧が断続して印加される。同様に、高電圧電極５６にパルス電圧が出力された場合、高電圧電極５６と接地電極５７との間には、電圧が断続して印加される。また、例えば放電電極５３に直流電圧が出力された場合、放電電極５３と対向電極５４との間には、電圧が連続して印加される。同様に、高電圧電極５６に直流電圧が出力された場合、高電圧電極５６と接地電極５７との間には、電圧が連続して印加される。
【００５８】
ここで、放電装置５が空気を清浄する能力を単に清浄能力と呼称する。この清浄能力には、例えば一過性集塵効率が含まれる。清浄能力は、放電電極５３と対向電極５４との間に印加される電圧に依る。また清浄能力は、高電圧電極５６と接地電極５７との間に印加される電圧に依る。
【００５９】
清浄能力は、放電電極５３と対向電極５４との間に電圧が印加される時間が長いほど高くなる。同様に、清浄能力は、高電圧電極５６と接地電極５７との間に電圧が印加される時間が長いほど高くなる。すなわち、電源部６１及び制御部６２から直流電圧が出力された場合の清浄能力は、電源部６１及び制御部６２からパルス電圧が出力された場合の清浄能力よりも高い。
【００６０】
上記の実施の形態の換気装置１００は、室外１から室内２へ向けて流れる外気に放電する放電装置５を備える。放電装置５は、室外１から室内２へ向けて流れる外気に放電することによって、この外気を清浄する。上記の実施の形態であれば、外気の状態に依らず、清浄な空気を室内２へ取り込むことができる。
【００６１】
上記の実施の形態の換気装置１００は、放電装置５に対して電圧を出力する電圧出力手段の一例として、電源部６１及び制御部６２を備える。換気装置１００は、外気に含まれる対象物質の量を検出する検出手段の一例として、センサ７及び検出部６３を備える。
【００６２】
電源部６１及び制御部６２は、センサ７及び検出部６３によって検出された対象物質の量が予め設定された給気基準量以上の場合には、放電装置５に対して直流電圧を出力する。上記の実施の形態の放電装置５は、例えば外気の状態が好ましくない場合には、より強力に外気を清浄する。上記の実施の形態の換気装置１００であれば、十分に清浄された外気を室内２へ取り込むことができる。なお外気の状態が好ましくない場合には、例えば室外１の外気に含まれる微粒子の濃度が環境基準を超えている場合等が含まれる。
【００６３】
また電源部６１及び制御部６２は、センサ７及び検出部６３によって検出された対象物質の量が予め設定された給気基準量未満の場合には、放電装置５に対してパルス電圧を出力する。上記の実施の形態でれば、例えば外気の状態が良好である場合には、放電装置５によって消費されるエネルギーが削減される。放電装置５は、より少ないエネルギーで、外気を十分に清浄することができる。
【００６４】
例えば外気の状態が良好である場合には、高電圧電極５６と接地電極５７との間及び放電電極５３と対向電極５４との間に印加される電圧が断続的になる。これにより、放電装置５の寿命が長くなる。上記の実施の形態であれば、放電装置５が過度に動作することが防止され、放電装置５のメンテナンス頻度を少なくすることができる。また換気装置１００全体の製品寿命がより長くなる。
【００６５】
特に、上記の実施の形態においては、集塵部５２に集塵される対象物質の量がより適切になる。これにより、集塵部５２のメンテナンス頻度を少なくすることができる。また集塵部５２の寿命が長くなる。
【００６６】
以上より、上記の実施の形態の換気装置１００は、室内２へ取り込む外気の風量を維持しつつ、外気の状態に応じた換気を行うことができる。なお換気装置１００の構成は上記の実施の形態に限定されない。換気装置１００は、室外１から室内２へ外気を取り込むものであればよい、換気装置１００は、例えば室内２の空気を循環させる機能を有していなくてもよい。例えば天井３には、循環口３ｂ及び第３風路１０ｃが形成されていなくてもよい。
【００６７】
上記の実施の形態において放電電極５３及び高電圧電極５６は、制御装置６の電源部６１に接続されている。放電電極５３と高電圧電極５６とは、例えばそれぞれ別の装置に接続されてもよい。換気装置１００は、例えば放電電極５３と高電圧電極５６とにそれぞれ異なる電圧が出力されるように構成されてもよい。また電圧出力手段の一例である電源部６１と制御部６２とは、１つの制御装置６に備えられていなくてもよい。電源部６１と制御部６２とは、例えば別々の装置に備えられてもよい。
【００６８】
また換気装置１００の動作は、上記の実施の形態に示した例に限定されない。換気装置１００は、例えば図５のフローチャートではない動作をしてもよい。例えば図５のステップＳ３の判定は、検出部６３ではなく制御部６２が行ってもよい。また給気基準量は、例えば制御部６２に記憶されてもよい。例えば制御部６２は、センサ７から検出部６３を介さずに入力された信号に基づいて、外気に含まれる対象物質の量が給気基準量以上であるか判定してもよい。
【００６９】
上記の実施の形態の換気装置１００は、給気風路と循環風路とを選択的に形成する風路形成手段の一例として送風機８及びダンパ９を備える。換気装置１００は、清浄した外気を室内２へ取り込むことができ、かつ室内２の空気を循環させることができる。なお循環風路に含まれる第２風路１０ｂ及び第３風路１０ｃは、例えば室内２以外の部屋等を経由するように形成されてもよい。
【００７０】
上記の実施の形態において放電装置５は、第２風路１０ｂに配置されている。第２風路１０ｂは、給気風路と循環風路との双方に含まれる。上記の実施の形態の換気装置１００であれば、給気風路を流れる外気と循環風路を循環する室内２の空気との両方を清浄することができる。
【００７１】
ここで、室内２の空気を循環風路に循環させる運転を循環運転とする。循環運転は、図３に示すように、送風機８及びダンパ９によって循環風路が形成されることによって開始される。上記の実施の形態においてセンサ７は、第２風路１０ｂに配置されている。このため、センサ７は、循環運転が行われている際に循環風路を循環する空気に含まれる対象物質を検出することができる
【００７２】
例えば検出部６３には、室内の空気に含まれる対象物質の量の基準として、循環基準量が予め設定されてもよい。循環運転が行われている際、検出部６３は、例えば図５のステップＳ３と同様の判定をしてもよい。具体的には、検出部６３は、循環風路を流れる空気に含まれる対象物質の量が循環基準量以上であるかを判定してもよい。
【００７３】
検出部６３は、循環風路を流れる空気に含まれる対象物質の量が循環基準量以上であると判定すると、例えば第１の信号を制御部６２へ出力してもよい。また検出部６３は、循環風路を流れる空気に含まれる対象物質の量が循環基準量未満であると判定すると、例えば第２の信号を制御部６２へ出力してもよい。
【００７４】
すなわち電源部６１及び制御部６２は、循環風路が形成されている際は、センサ７によって検出された対象物質の量が循環基準量以上の場合には、放電装置５に対して直流電圧を出力してもよい。また電源部６１及び制御部６２は、循環風路が形成されている際は、センサ７及び検出部６３によって検出された対象物質の量が循環基準量未満の場合には、放電装置５に対してパルス電圧を出力してもよい。本例によれば、室内の空気の状態に応じて、室内の空気をより適切に清浄しつつ循環させることができる。
【００７５】
なお循環基準量は、例えば制御部６２に記憶されてもよい。循環風路を流れる空気に含まれる対象物質の量が循環基準量以上であるかの判定は、例えば制御部６２によって行われてもよい。
【００７６】
上記の実施の形態の換気装置１００は、第１風路１０ａ及び第３風路１０ｃの少なくとも一方を第２風路１０ｂに選択的に連通させる切替装置の一例として、ダンパ９を備えている。また換気装置１００は、第２風路１０ｂに配置された送風機８を備える。上記の実施の形態であれば、１つのダンパ９及び１つの送風機８によって２つの風路を切替えることができる。これにより、換気装置１００を設置するために必要なスペースがより小さくなる。
【００７７】
また図６は、実施の形態１の電源部６１が出力するパルス電圧のデューティ比と放電装置５の清浄能力との関係を示す図である。電源部６１からパルス電圧が出力される場合、図６に示すように電源部６１から出力されるパルス電圧のデューティ比が大きいほど清浄能力は高くなる。
【００７８】
換気装置１００は、室内の空気に含まれる対象物質の量を検出する室内検出手段の一例として、図１に示すようにセンサ７ａを備えてもよい。電圧出力手段の一例である電源部６１及び制御部６２は、センサ７ａによって検出される対象物質の量に応じて動作してもよい。例えば電源部６１及び制御部６２は、センサ７ａによって検出される対象物質の量が予め設定された室内基準量以下となるように、出力するパルス電圧のデューティ比を制御してもよい。この室内基準量は、例えば制御部６２に記憶される。なお室内基準量は、例えば使用者によって任意の値に設定されてもよい。本例であれば室内２の環境は、より確実に快適な環境に維持される。
【００７９】
図６に示すデューティ比と放電装置５の清浄能力との関係は、例えば制御部６２に予めデータとして記憶される。また制御部６２には、例えば次式を表すデータが予め記憶される。
η＝（Ｘ−α）／Ｘ    ・・・（１）
ここで、
η：放電装置５の一過性集塵効率
Ｘ：センサ７及び検出部６３によって検出された対象物質の濃度
α：室内基準量
である。一過性集塵効率ηは、放電装置５の清浄能力を表すものである。室内基準量αは、例えば空気中に含まれる対象物質の濃度として設定される。
【００８０】
電源部６１及び制御部６２は、例えば式（１）及び図６のデータに基づいて、出力するパルス電圧のデューティ比を制御する。なお、例えば式（１）において一過性集塵効率ηが負の値になった場合には、電源部６１は電圧を出力しない。すなわちセンサ７及び検出部６３によって検出された対象物質の量Ｘが室内基準量αを下回った場合、電源部６１は電圧を出力しない。これにより、放電装置５が過度に動作することなく、室内２の空気に比べて清浄な室外１の外気が室内２へ取り込まれる。本例によれば、室外１及び室内２の環境に応じて適切に換気を行う換気装置１００が得られる。
【００８１】
また図７は、実施の形態１の電源部６１が出力する直流電圧の波高値と放電装置５の清浄能力との関係を示す図である。電源部６１から直流電圧が出力される場合、図７に示すように電源部６１から出力される直流電圧の波高値が大きいほど清浄能力は高くなる。図６に示す波高値と放電装置５の清浄能力との関係は、例えば制御部６２に予めデータとして記憶される。
【００８２】
電源部６１及び制御部６２は、センサ７ａによって検出される対象物質の量が室内基準量以下となるように、出力する直流電圧の波高値を制御してもよい。電源部６１及び制御部６２は、例えば式（１）及び図７のデータに基づいて、出力する直流電圧の波高値を制御してもよい。
【００８３】
また制御装置６は、図４に示すように、例えば通信部６４を有していてもよい。通信部６４は、外部の情報発信機器６５から情報を受信する部位である。情報発信機器６５は、例えば気象庁及び企業の観測機等が含まれる。情報発信機器６５は、外気に含まれる対象物質の量の情報を発信する。情報発信機器６５が発信する情報には、例えばＰＭ２．５の観測データ及び予測データ等が含まれる。
【００８４】
通信部６４は、例えば情報発信機器６５から受信した情報に基づいた信号を制御部６２へ出力する。制御部６２は、通信部６４によって制御部６２へ入力された信号に基づいて動作してもよい。すなわち電圧出力手段の一例である電源部６１及び制御部６２は、情報発信機器６５が発信する情報に基づいて動作してもよい。
【００８５】
このように換気装置１００は、外気に含まれる対象物質の量を検出する検出手段の一例として通信部６４を備えていてもよい。通信部６４を備える換気装置１００は、例えば給気運転を行う前に、外気に含まれる対象物質の量を予測することができる。通信部６４を備える換気装置１００であれば、例えば給気運転の開始直後から室内２へ取り込む外気を清浄することができる。これにより、室内２へ侵入する対象物質の量がより低減される。
【００８６】
なお換気装置１００は、センサ７、検出部６３及び通信部６４の全てを備えてもよい。また換気装置１００は、センサ７、検出部６３及び通信部６４のうちの一部のみを備えていてもよい。換気装置１００は、外気に含まれる対象物質の量を検出する検出手段を備えていればよい。
【００８７】
図８は、制御装置６の電源部６１、制御部６２、検出部６３及び通信部６４の構成例を示す図である。電源部６１、制御部６２、検出部６３及び通信部６４の各機能は、例えば処理回路により実現される。処理回路は、専用ハードウェア７０であってもよい。処理回路は、プロセッサ７１及びメモリ７２を備えていてもよい。処理回路は、一部が専用ハードウェア７０として形成され、更にプロセッサ７１及びメモリ７２を備えていてもよい。図８は、処理回路が、その一部が専用ハードウェア７０として形成され、プロセッサ７１及びメモリ７２を備えている場合の例を示している。
【００８８】
一部が少なくとも１つの専用ハードウェア７０である処理回路には、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、またはこれらを組み合わせたものが該当する。
【００８９】
処理回路が少なくとも１つのプロセッサ７１及び少なくとも１つのメモリ７２を備える場合、電源部６１、制御部６２、検出部６３及び通信部６４の各機能は、ソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。ソフトウェア及びファームウェアはプログラムとして記述され、メモリ７２に格納される。プロセッサ７１は、メモリ７２に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、各機能を実現する。
【００９０】
プロセッサ７１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータあるいはＤＳＰともいう。メモリ７２には、例えば、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリー、ＥＰＲＯＭ及びＥＥＰＲＯＭ等の、不揮発性または揮発性の半導体メモリ、又は磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク及びＤＶＤ等が該当する。
【００９１】
このように、処理回路は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはこれらの組み合わせによって、電源部６１、制御部６２、検出部６３及び通信部６４の各機能を実現することができる。なお電源部６１、制御部６２、検出部６３及び通信部６４の各機能は、単一の制御装置６ではなく、例えば複数の装置によって実現されてもよい。
【符号の説明】
【００９２】
１  室外、  ２  室内、  ３  天井、  ３ａ  給気口、  ４  壁、  ４ａ  壁面、  ４ｂ  外気流入口、  ５  放電装置、  ６  制御装置、  ７  センサ、  ７ａ  センサ、  ８  送風機、  ９  ダンパ、  １０ａ  第１風路、  １０ｂ  第２風路、  １０ｃ  第３風路、  ５１  荷電部、  ５２  集塵部、  ５３  放電電極、  ５４  対向電極、  ５５  給電部、  ５６  高電圧電極、  ５６ａ  電極片、  ５７  接地電極、  ５７ａ  電極片、  ６１  電源部、  ６２  制御部、  ６３  検出部、  ６４  通信部、  ６５  情報発信機器、  ７０  専用ハードウェア、  ７１  プロセッサ、  ７２  メモリ、  １００  換気装置
【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】
2018063065.tif 000007
【図６】
2018063065.tif 000008
【図７】
2018063065.tif 000009
【図８】
2018063065.tif 000010