(57)【要約】【課題】水生成のためのペルチェ素子やこの素子に電圧を印加するための電気回路が不要で構成が簡単であり、給水を要さず取り扱いが容易であり、オゾン発生のおそれが極小である静電霧化機能部を備えた換気装置を提供すること。【解決手段】湿度交換器５００によって、外気を室内に導く給気経路２０を流れる空気と、室内の空気を室外に導く排気経路３０を流れる空気との間で湿度交換し、湿度交換器５００の給気流通部５２０の下流側の適度に湿度が保たれた空気流に静電ミスト放出ピン６０１が晒される位置Ｐに静電霧化装置６００を配置する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外気を室内に給気する給気送風機と、
前記給気送風機により空気を前記室内に導く給気経路と、
前記室内の空気を排気する排気送風機と、
前記排気送風機により空気を室外に導く排気経路と、
前記給気経路を流れる空気と前記排気経路を流れる空気との間で湿度交換を行うべく前記給気経路の一部を構成し前記給気する空気が流通する給気流通部と前記排気経路の一部を構成し前記排気する空気が流通する排気流通部とを備えた湿度交換器と、
前記給気経路における前記湿度交換器の給気流通部以降の下流側に配置され、静電ミストを放出させる静電霧化装置と、を備え、
前記静電霧化装置は、前記湿度交換器によって湿度交換された空気中の水蒸気を吸着し、外部から負の高電圧が印加されて静電ミストを放出させる静電ミスト放出ピンを有することを特徴とする換気装置。
【請求項２】
前記湿度交換器は、前記給気経路を流れる空気と前記排気経路を流れる空気との間で熱交換をも行うことを特徴とする請求項１に記載の換気装置。
【請求項３】
前記静電霧化装置は、前記湿度交換器の前記給気流通部の下流側であって、前記給気経路の空気が前記室内に放出される屋内側給気口の近傍部に配置されることを特徴とする請求項１または２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、湿度交換機能部に加え、静電霧化機能部を搭載した換気装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、換気において温度及び湿度を回収できる空調用の熱交換器に関する改良が進んでいる。低コストで、かつ高い湿度交換効率を実現することができる熱交換器および熱交換換気装置の提案もなされている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
ところで、高電圧を印加したピンの尖端から水が分裂して静電ミストが生成する静電霧化現象はよく知られている。この静電ミストは粒子径がピコメートルからナノメートルサイズの負の帯電微粒子であり、消臭、除菌、抗アレルゲン等の効果を発揮する。このような効果を期待して、空気調和用の各種機器に静電霧化手段を備える提案もなされている。
【０００４】
例えば、通風路に導かれた空気中の気相の水分から液相の水を生成し、この水を静電霧化して室内に放出する静電霧化手段を備え、室内空気の汚れ度を検出するセンサの出力に応じて静電霧化手段の運転を制御する空気調和機が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
また、水タンクに貯留した水から帯電微粒子水を生成する静電霧化装置を、給気を室内に吹き出す給気口に設けた換気設備が提案されている（例えば、特許文献３参照）。
更に、水溶液を補充することなくミストを放出することができるミスト放出ピンも提案されるに至っている（例えば、特許文献４参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第３９６９０６４号公報
【特許文献２】特許第５４７９３９６号公報
【特許文献３】特許第４４９２１５２号公報
【特許文献４】特開２０１４−６９１０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１所載の熱交換器および熱交換換気装置では、特殊な空気遮蔽機能性シート状素材からなる仕切部材を用いて熱交換器を構成することにより、高い湿度交換効率と少ないガス移行率を達成できるとされている。
【０００８】
特許文献２所載の空気調和機における静電霧化手段は、水生成部、放電部及び高電圧印加装置を含む静電霧化ユニットとして構成されている。この静電霧化ユニットの水生成部では、ペルチェ素子の一面にヒートシンクを固定し、ペルチェ素子の他面に熱伝導性の高い金属製の水生成板と前面カバーとを取付けている。水生成板は、吸込み口側通風路の空気流に晒され、ペルチェ素子により表面の空気が冷却されることで、外表面に結露水を生成する。結露水は前面カバーにより放電部に案内される。この放電部には、高電圧印加装置から高電圧が印加される放電ピンが設けられている。放電ピンは、高電圧の印加による放電を結露水に作用させて静電霧化現象を発生させる。この静電霧化現象により水（結露水）が、粒子径がピコメートルからナノメートルサイズの負の帯電微粒子に分裂して静電ミストが生成する。生成した静電ミストはミスト放出管を通して静電ミスト放出口から室内に放出される。
【０００９】
特許文献３所載の換気設備における静電霧化装置は、吹き出し口、生成槽、液溜め部、霧化手段及び霧化槽等で構成され、生成槽、液溜め部及び霧化槽が連通している。
生成槽で、水等の液体に抗ウイルス剤、殺菌剤、脱臭剤等を配合する等して、機能性液体を生成させる。しかし機能性液体にせず水道水や蒸留水、イオン水、オゾン水等の各種の水を使用することもできるとされている。機能性液体や水等の液体は、生成槽から液体溜め部に供給されて溜められ、この液体に霧化手段で高電圧が印加され、霧化槽内で静電霧化が生じる。静電霧化された帯電微粒子水は吹き出し口から室内に吹き出される。
【００１０】
特許文献４所載のミスト放出ピンは、保水状態を保ちながら、３ｋＶ〜１０ｋＶ程度のＤＣマイナス電圧を基部に印加してミスト放出ピンを負に帯電させ、正の対極を省略している。これにより、ミスト放出ピンの先端部から、自然放電現象により、マイナス電荷を保持したミストを外部へ大量に放出させることができるとされている。
【００１１】
しかしながら、特許文献１所載の熱交換器および熱交換換気装置では、静電霧化機能部を搭載するという視点が示されていない。
一方、特許文献２所載の空気調和機における静電霧化手段では、水生成のためのペルチェ素子やこの素子に電圧を印加するための電気回路が必要になる。
また、特許文献３所載の換気設備における静電霧化装置では、機能性液体や水等の液体を貯留する液溜め部を備えることが必須である。従って、液溜め部への機能性液体や水等の液体の補充が必要となる。しかしながら、たとえ補充を促すアラームの発報を自動で行うように構成したとしても、液体の補充操作はユーザにとっては煩わしい。また、霧化手段で生じるアーク放電ではスパーク現象が見られ、オゾンが発生しやすい。
また、特許文献４には、ミスト放出ピン自体の改良について種々開示されているが、当該ミスト放出ピンを換気装置等に適用する場合の態様等について何等の提案もなされていない。
【００１２】
本発明は、上述のような状況に鑑みてなされたものであり、水生成のためのペルチェ素子やこの素子に電圧を印加するための電気回路が不要で構成が簡単であり、給水を要さず取り扱いが容易であり、オゾン発生のおそれが極小である静電霧化機能部を備えた換気装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するべく、ここに次のような技術を提案する。
（１）外気を室内に給気する給気送風機（例えば、後述の給気送風機２）と、
前記給気送風機により空気を前記室内に導く給気経路（例えば、後述の給気経路２０）と、
前記室内の空気を排気する排気送風機（例えば、後述の排気送風機３）と、
前記排気送風機により空気を室外に導く排気経路（例えば、後述の排気経路３０）と、
前記給気経路を流れる空気と前記排気経路を流れる空気との間で湿度交換を行うべく前記給気経路の一部を構成し前記給気する空気が流通する給気流通部（例えば、後述の給気流通部５２０）と前記排気経路の一部を構成し前記排気する空気が流通する排気流通部（例えば、後述の排気流通部５３０）とを備えた湿度交換器（例えば、後述の湿度交換器５００）と、
前記給気経路における前記湿度交換器の前記給気流通部以降の下流側に配置され、静電ミストを放出させる静電霧化装置と、を備え、
前記静電霧化装置は、前記湿度交換器によって湿度交換された空気中の水蒸気を吸着し、外部から負の高電圧が印加されて静電ミストを放出させる静電ミスト放出ピン（例えば、後述の静電ミスト放出ピン６０１）を有することを特徴とする換気装置。
【００１４】
上記（１）の換気装置では、前記静電霧化装置の静電ミスト放出ピンが、前記給気経路における前記湿度交換器の前記給気流通部以降の下流側で、前記湿度交換器によって適度に湿度調整された給気に晒されるため、この給気中の水蒸気が静電ミスト放出ピンに吸着し、そこに高電圧が印加されると静電ミストを放出させることができる。この場合、負の高電圧が印加されるのみであるため、オゾン発生のおそれが極小である。また、給水タンクを持たないことから給水を要さずユーザの取り扱いが容易である。更には、給気中の水蒸気から水を得るための冷却手段等を要さず、また、静電ミスト放出ピン自体の構成を含む全体としての構成が簡単であるため、低コストの換気装置を実現できる。
【００１５】
（２）前記湿度交換器は、前記給気経路を流れる空気と前記排気経路を流れる空気との間で熱交換をも行うことを特徴とする上記（１）の換気装置。
上記（２）の換気装置では、上記（１）の換気装置において更に、前記湿度交換器によって、前記給気経路を流れる空気と前記排気経路を流れる空気との間で熱交換をも行うことができ、省エネルギーにも寄与する。
【００１６】
（３）前記静電霧化装置は、前記湿度交換器の前記給気流通部の下流側であって、前記給気経路の空気が前記室内に放出される屋内側給気口（例えば、後述の屋内側給気口２２）の近傍部に配置されることを特徴とする上記（１）または（２）の換気装置。
上記（３）の換気装置では、上記（１）または（２）の換気装置において更に、前記静電霧化装置で発生した静電ミストが屋内側給気口から効率よく前記室内に放出される。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、オゾン発生のおそれが極小であり、給水を要さずユーザの取り扱いが容易であり、更には、構成が簡単で低コストである静電霧化機能部を備えた換気装置が具現される。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本実施形態の換気装置が配置される室内の模式図である。
【図２】本実施形態の換気装置を示す斜視図である。
【図３】図２の換気装置における静電霧化装置の設置態様を表す図である。
【図４】図３の静電霧化装置の構成を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳述することにより本発明を明らかにする。
【００２０】
図１は、本実施形態に係る換気装置１の使用状態を示す図である。図１に示すように、本実施形態に係る換気装置１は、室内の壁面の上部等に取り付けられ、建物の屋外と屋内の間で空気を給排気して換気を行うダクトレス式の換気装置である。
換気装置１のハウジング１０には、屋外からの外気を屋内に送り込む屋内側給気口２２と、屋内の内気を屋外に送り出す屋内側排気口３１が設けられている。
【００２１】
図２は、換気装置１の斜視図である。図２に示すように、換気装置１は、ハウジング１０と、給気経路２０と、給気送風機２と、排気経路３０と、排気送風機３と、湿度交換器５００と、バイパス経路９と、を備える。
また、換気装置１は、給気フィルタ４１と、排気フィルタ４２と、給気フィルタ移動装置８と、ダンパ１００と、制御部（図示せず）と、を備える。
【００２２】
ハウジング１０は、略直方体状に形成されている。ハウジング１０の背面は平坦に形成され、室内の壁面等に当接する。ハウジング１０は、背面の一端側において、屋外から屋内に通じる配管１１と接続される。ハウジング１０は、後述する各経路及び部材をその内部に収容する。
【００２３】
給気経路２０は、屋外側に配置される屋外側給気口２１と、屋内側に配置される屋内側給気口２２と、を結ぶ。屋外側給気口２１は、配管１１に位置し、屋内側給気口２２は、ハウジング１０の正面側の上端部に位置する。
【００２４】
排気経路３０は、屋内側に配置される屋内側排気口３１と、屋外側に配置される屋外側排気口３２と、を結ぶ。屋内側排気口３１は、ハウジング１０の正面側の下端部に位置し、屋外側排気口３２は、配管１１に位置する。
【００２５】
ここで、屋外側給気口２１及び屋外側排気口３２は、配管１１の内部が上下に仕切られることで形成されている。即ち、円管の配管１１の断面視における下側の半円部分により屋外側給気口２１が構成され、上側の半円部分により屋外側排気口３２が構成される。
【００２６】
給気送風機２は、給気経路２０の終端側に配置されて、外気を屋内側に送る。給気送風機２は、給気経路２０の湿度交換器５００よりも下流側に配置される。給気送風機２は、モータ２ａと、モータ２ａに接続され且つ湿度交換器５００に対向して配置される多翼羽根車２ｂと、を備える遠心送風機である。
【００２７】
排気送風機３は、排気経路３０の終端側に配置されて、屋内側の空気を屋外側に送る。排気送風機３は、排気経路３０の湿度交換器５００よりも下流側に配置される。排気送風機３は、モータ３ａと、モータ３ａに接続され且つ湿度交換器５００に対向して配置される多翼羽根車３ｂと、を備える遠心送風機である。
【００２８】
湿度交換器５００は、給気経路２０及び排気経路３０に配置される。湿度交換器５００は、給気経路２０を流通する給気と排気経路３０を流通する排気との間で透湿膜を介して水蒸気を授受することにより湿度交換を行う。湿度交換器５００は、給気経路２０の空気が流通する給気流通部５２０と、排気経路３０の空気が流通する排気流通部５３０とを備えている。即ち、湿度交換器５００では、給気流通部５２０と排気流通部５３０とが透湿膜を介して接するように位置して、相互間で内部を流通する空気中の水蒸気を授受することにより、給気の湿度が調節される。
【００２９】
本例の湿度交換器５００は、熱交換する熱交換器としても機能するように構成されている。即ち、熱交換機能を得るために、全熱を交換することが可能な長方形の熱交換シートが、当該熱交換シートの短手方向に延びる複数のリブを介在させて積層されることで、直方体状に形成される。この熱交換シートは、例えば紙からなる。湿度交換器５００の内部において、給気経路２０及び排気経路３０は、熱交換シートを介して、熱交換シートの積層方向に交互に独立して形成される。
湿度交換器５００における熱交換器としての機能部は湿度交換に関する機能部と空気の流通に関して直列に位置するように配置してもよく、或いは、透湿膜と熱交換シートとの双方の機能を兼ねる隔膜により空気の流通に関する全域に亘って湿度交換及び熱交換するように構成することもできる。
【００３０】
上述の、湿度交換器５００の給気流通部５２０は、長手方向（図２における左右方向）の一端側の上部に形成される給気流入口５１と他端側の側面に形成される給気流出口５２との間の空気の流路である。また、湿度交換器５００の排気流通部５３０は、他端側の下部に形成される排気流入口５３と、一端側の側面に形成される排気流出口５４との間の空気の流路である。即ち、湿度交換器５００の給気流通部５２０は給気経路２０の一部を構成する。同様に、湿度交換器５００の排気流通部５３０は、排気経路３０の一部を構成する。これにより、給気経路２０における給気の流れと排気経路３０における排気の流れとは、対向流となる。
【００３１】
バイパス経路９は、排気経路３０の排気フィルタ４２よりも上流側に位置するバイパス入口９１と、排気経路３０の湿度交換器５００よりも下流側に位置するバイパス出口９２と、を結ぶ。バイパス経路９は、排気フィルタ４２表面に堆積した塵埃を除去する際に、排気を湿度交換器５００に流通させることなくバイパスする。バイパス入口９１は、排気フィルタ４２の周縁に位置し、排気フィルタ４２の面方向に向かって開口する。バイパス出口９２は、排気流出口５４と多翼羽根車３ｂとの間に位置し、多翼羽根車３ｂの軸と直交する方向に向かって開口する。
【００３２】
ダンパ１００は、湿度交換器５００を介した流路を通しての排気と、湿度交換器５００を介さないバイパス経路９を通しての排気と、を切換える。この切換のために、ダンパ１００を駆動するアクチエータとしてのモータ６２が設けられている。
【００３３】
給気フィルタ４１は、給気経路２０の湿度交換器５００よりも上流側の屋外側給気口２１近傍に配置される。給気フィルタ４１は、給気に含まれる塵埃を捕集する。
給気フィルタ４１は、環状の外周縁を持ち、径方向に延びる軸により半分に分割されている。給気フィルタ４１は、分割された一方の半円側に配置される網部４１０を有する。給気フィルタ４１は、網部４１０により、塵埃の通過を防止する。給気フィルタ４１は、その外周に被動ギア４３が設けられ、給気フィルタ移動装置８の駆動ギア８２とギア結合している。給気フィルタ４１は、図示しない制御部からの制御信号（給気フィルタアクチュエータ制御出力）に応動する給気フィルタ移動装置８によって、フィルタの掃除を行う動作モードであるお掃除モードが実行される都度回転駆動される。
【００３４】
排気フィルタ４２は、排気経路３０の湿度交換器５００よりも上流側の屋外側排気口３２近傍に配置される。排気フィルタ４２は、排気に含まれる塵埃を捕集する。排気フィルタ４２は、モータ６１によって回転し、ブラシ（不図示）との相対変位によってフィルタ表面に堆積した塵埃を除去する掃除が行われるように構成されている。
【００３５】
図２における実施形態では、湿度交換器５００の給気流通部５２０の下流側に、静電ミストを放出させる静電霧化装置６００（図３、図４参照）を配置している。図２において図示の矩形にて示す位置Ｐが静電霧化装置６００を配置する位置である。図より容易に理解されるとおり、本例における静電霧化装置６００は、給気経路２０における湿度交換器５００の給気流通部５２０以降の下流側であって、特に、給気経路２０の空気が室内に放出される屋内側給気口２２近傍部に配置される。このため、静電霧化装置６００で発生した静電ミストが屋内側給気口２２から効率よく室内に放出される。
【００３６】
図３は、図２の換気装置における静電霧化装置６００の設置態様を表す図である。
図３の静電霧化装置６００は、給気送風機２の多翼羽根車２ｂを覆い、給気を屋内側給気口２２に向けて放出させるための給気ケーシング２ｃの側壁２ｄに取付けられている。この取付位置は、側壁２ｄの屋内側給気口２２に近接する位置であり、その取付の姿勢は、静電霧化装置６００の各静電ミスト放出ピン６０１，６０１が給気ケーシング２ｃの側壁２ｄから内部（即ち、給気経路２０内）に向かって垂直に吐出する態様である。
【００３７】
図４は、図３の静電霧化装置の構成を説明するための図であり、図３のＡ−Ａ線断面図である。図４において、図３との対応部は同一の符号により示されている。
本例の静電霧化装置６００は図３より容易に視認されるとおり９本の静電ミスト放出ピン６０１を備えている。これらの各静電ミスト放出ピン６０１，６０１は絶縁体のケース６０２内にそれらの基部側が収納され、絶縁体の封止板６０３で封止されている。封止板６０３に重ねて、各静電ミスト放出ピン６０１，６０１に対応する貫通孔が穿設された保持板６０４が設けられ、この保持板６０４によって各静電ミスト放出ピン６０１，６０１の位置及び姿勢が保持されている。また各静電ミスト放出ピン６０１，６０１の先端（尖端）側は、ケース６０２からその外部である給気経路２０内に略水平に突出している。
【００３８】
ケース６０２内の底部には、各静電ミスト放出ピン６０１，６０１の基部が共通に接触するようにして電極板６０５が設けられている。この電極板６０５からケース６０２の底部を貫通して電極ピン６０６が外部に突出している。この電極ピン６０６には、主回路基板６０７の制御下で作動する昇圧器６０８からの負の高電圧がケーブル６０９を通して印加される。負の高電圧は、例えば、−４ＫＶ程度である。主回路基板６０７は、本実施形態の換気装置１に対するユーザからの操作に応じて、或いは、自装置が有するタイマの計時動作に応動して、各種モードでの動作を統括的に管理する機能部である。既述の制御部もこの主回路基板６０７上に形成されている。
【００３９】
既述のとおり、本実施形態の換気装置１では、湿度交換器５００の給気流通部５２０を通って湿度交換され、外気の湿度が低い冬季においても適度に湿度が保たれた空気が流れ出る屋内側給気口２２近傍の給気経路２０内に静電霧化装置６００が配置されている。このため、静電霧化装置６００の各静電ミスト放出ピン６０１，６０１は、湿度交換器５００の給気流通部５２０の下流側で、湿度が保たれた空気流に晒されることにより、水蒸気を吸着する。この状態で、各静電ミスト放出ピン６０１，６０１に昇圧器６０８から負の高電圧が印加されると、静電ミストを放出させる。
従って、本実施形態の換気装置１では、水生成のためのペルチェ素子やこの素子に電圧を印加するための電気回路等を要さない簡単な構成で、静電ミストを室内に適度に放出させることができる。また、機能性液体や水等の液体を貯留する液溜め部を備える必要がないため、給水等の煩わしさがなく取り扱いが容易である。更に、アーク放電によるスパーク現象が生じにくいためオゾンが発生のおそれが極小である。
【符号の説明】
【００４０】
１…換気装置
２…給気送風機
２ｂ…多翼羽根車
２ｃ…給気ケーシング
２ｄ…側壁
３…排気送風機
３ｂ…多翼羽根車
２０…給気経路
２１…屋外側給気口
２２…屋内側給気口
３０…排気経路
３１…屋内側排気口
３２…屋外側排気口
５１…給気流入口
５２…給気流出口
５３…排気流入口
５４…排気流出口
５００…湿度交換器
５２０…給気流通部
５３０…排気流通部
６００…静電霧化装置
６０１…静電ミスト放出ピン
６０８…昇圧器
Ｐ…静電霧化装置を配置する位置
【図１】
2016044877.tif 000003
【図２】
2016044877.tif 000004
【図３】
2016044877.tif 000005
【図４】
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