JP2016169920A

JP2016169920A - 熱交換型換気装置

Info

Publication number: JP2016169920A
Application number: JP2015050840A
Authority: JP
Inventors: 秀直平沢; Hidenao Hirasawa; 稲垣　純; Jun Inagaki; 純稲垣
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2015-03-13
Filing date: 2015-03-13
Publication date: 2016-09-23

Abstract

【課題】室外空気と室内空気の熱交換をする熱交換型換気装置に関して、熱交換器の内部では給気側と排気側のいずれの風路内においてもカビや細菌が繁殖することを抑制することを目的とする。
【解決手段】熱交換型換気装置１は、熱交換器１０の内部において給気風路６側から排気風路９側へ圧力がかかるようにした電気集塵機１１を備え、室外空気中の塵埃を除去するとともに、熱交換器１０の内部の給気側細分化風路帯３１と排気側細分化風路帯３２のいずれにおいてもカビや細菌の繁殖を抑制することで、熱交換器１０を常に清潔に保つ熱交換型換気装置１を提供することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、室内の空気を室外へ排気する排気流と、室外の空気を室内へ給気する給気流との間で熱交換する熱交換形換気装置に関する。

この種の熱交換形換気装置は、熱交換器において、給気流と排気流の温度差によっては、流路内の壁面で結露することがあり、カビや細菌が繁殖しやすい。この繁殖を抑制する手段として、給気流路にイオン発生装置を設けるものが知られている。（例えば、特許文献１参照）。

図５に示すように、熱交換型換気装置１０１は、外気吸込み口１０２、給気吹出し口１０３、還気吸込み口１０４、排気吹出し口１０５、熱交換器１０６を備えたものであり、外気吸込み口１０２から入る室外空気と、還気吸込み口１０４から入る室内空気が熱交換器１０６で熱交換する。外気吸込み口１０２から熱交換器１０６に向かう給気の風路内にイオン発生装置１０７を設けることで、熱交換器１０６の上流において空気中の気体分子がイオン化され、それが熱交換器１０６の中に入ったときに熱交換器１０６の内部のカビや細菌の殺菌を可能としている。また、排気の風路内において、排気吹出し口１０５の上流にイオン発生装置１０８を設ければ、排気ダクト１０９の内部のカビや細菌を殺菌するというものである。

特開２００４−２８６３８５号公報

このような従来の熱交換型換気装置においては、殺菌をしたい部位の上流側にイオン発生装置を点在させていた。カビや細菌は熱交換器内部では給気風路と排気風路のどちら側にも発生するので、熱交換器内部にカビが定着し、その代謝による不快な臭いや有害な気体成分の発生を防止する場合には、熱交換器の給気風路と排気風路のそれぞれの上流にイオン発生装置を設けることが必要であった。すなわち、イオン発生装置を複数個所に配置することは、熱交換型換気装置が大きくなってしまうものであって、カビや細菌の繁殖を抑制することが可能な熱交換型換気装置として実用的でなかった。このようなことから、より小さく殺菌手段を備えることが求められていた。

そこで、本発明は、熱交換器内の給気風路と排気風路のいずれにおいてもカビや細菌の繁殖を抑制することが可能な熱交換型換気装置を提供することを目的とする。

そしてこの目的を達成するために、本発明は、給気用送風機と、排気用送風機と、前記給気用送風機によって室外から空気を取り込むための外気吸込口と、吸い込んだ室外空気を室内へ吹出す給気吹出し口と、前記外気吸込み口と前記給気吹出し口の間の給気風路と、室内へ空気を供給するための給気吹出口と、前記排気用送風機によって室内から空気を吸い込むための還気吸込口と、吸い込んだ室内空気を室外に排出する排気吹出し口と、前記還気吸込み口と前記排気吹出し口の間を結ぶ排気風路と、室外空気と室内空気の熱交換をするための熱交換器を備えた熱交換形換気装置において、前記給気用送風機が、前記給気風路の内部における前記熱交換器の上流に配置され、前記給気用送風機の上流に電気集塵機を備え、前記熱交換器の内部において前記給気風路側から前記排気風路側へ圧力がかかるようにしたものであり、これにより所期の目的を達成するものである。

本発明によれば、熱交換器の内部において給気風路側から排気風路側へ圧力がかかるようにすることで、この風路間の気圧差によって、給気風路の上流に配置された電機集塵機で発生するオゾンや過酸化水素を、給気風路側から排気風路側に浸透させることができるため、熱交換器の両風路でカビや細菌の繁殖を抑制し、熱交換器を清潔に保つという効果を得ることができる。

本発明の実施の形態１における熱交換型換気装置の上断面図同電機集塵機の斜視図同熱交換器の斜視図同給気側細分化風路帯の斜視図従来の熱交換型換気装置の上断面図

本発明の請求項１記載の熱交換型換気装置は、給気用送風機と、排気用送風機と、前記給気用送風機によって室外から空気を取り込むための外気吸込口と、吸い込んだ室外空気を室内へ吹出す給気吹出し口と、前記外気吸込み口と前記給気吹出し口の間の給気風路と、室内へ空気を供給するための給気吹出口と、前記排気用送風機によって室内から空気を吸い込むための還気吸込口と、吸い込んだ室内空気を室外に排出する排気吹出し口と、前記還気吸込み口と前記排気吹出し口の間を結ぶ排気風路と、室外空気と室内空気の熱交換をするための熱交換器を備えた熱交換形換気装置において、前記給気用送風機が、前記給気風路の内部における前記熱交換器の上流に配置され、前記給気用送風機の上流に電気集塵機を備え、前記熱交換器の内部において前記給気風路側から前記排気風路側へ圧力がかかるようにしたものである。

これにより、熱交換器の内部において給気風路側から排気風路側へ圧力がかかるようにすることで、この風路間の気圧差によって、給気風路の上流に配置された電機集塵機で発生するオゾンや過酸化水素を、給気風路側から排気風路側に浸透させることができるため、熱交換器の両風路でカビや細菌の繁殖を抑制し、熱交換器を清潔に保つという効果を得ることができる。

また、請求項２記載の熱交換型換気装置は、熱交換器の給気風路の側の開口断面積を排気風路の側よりも小さくし、かつ給気と排気の風量を等しくしたものである。

これにより給気と排気の風量を等しく維持しながら、熱交換器の給気風路側の気圧を排気風路側に対して相対的に高め、この風路間の気圧差によって、給気風路の上流に配置された電機集塵機で発生するオゾンや過酸化水素を、給気風路側から排気風路側に浸透させることができる。したがって、熱交換器の両風路でカビや細菌の繁殖を抑制し、熱交換器を清潔に保つという効果を奏する。また、カビや細菌が生成する不快なにおいが室内に供給されるのを防ぐこともできる。

また、請求項３記載の熱交換型換気装置は、熱交換器が、リブの高さの異なる２種類の単位部材を交互に積層してなるものである。

これにより、熱交換器の給気風路側の開口断面積を排気風路側よりも小さくすることが可能となり、給気と排気の風量を等しく維持しながら、熱交換器の給気風路側の気圧を排気風路側に対して相対的に高め、この風路間の気圧差によって、給気風路の上流に配置された電機集塵機で発生するオゾンや過酸化水素を、給気風路側から排気風路側に浸透させることができる。したがって、熱交換器の両風路でカビや細菌の繁殖を抑制し、熱交換器を清潔に保つという効果を奏する。また、カビや細菌が生成する不快なにおいが室内に供給されるのを防ぐこともできる。

（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

図１に示すように、熱交換型換気装置１は、給気用送風機２、排気用送風機３を備え、給気用送風機２によって室外空気を熱交換型換気装置１の中に取り込むための外気吸込み口４、取り込んだ室外空気を室内へ吹き出す給気吹出し口５、外気吸込み口４と給気吹出し口５の間を結ぶ給気風路６、排気用送風機３によって室内空気を熱交換型換気装置１の中に取り込むための還気吸込み口７、取り込んだ室内空気を室外へ排気するための排気吹出し口８、還気吸込み口７と排気吹出し口８の間を結ぶ排気風路９、室外空気と室内空気を熱交換するための熱交換器１０、外気吸込み口４の後段に電気集塵機１１を備えている。

給気用送風機２は、給気風路６の内部における熱交換器１０の上流に配置し、外気吸込み口４から取り込んだ室外空気を熱交換器１０に押し込む方式である。排気用送風機３は、排気風路９の内部に配置され、熱交換器１０の上流側、下流側のどちらにあってもよい。

電気集塵機１１は、室外空気に含まれる塵埃などの汚れを除去する装置で、室内に供給する空気を浄化するものであり、その配置場所は熱交換型換気装置１の内部でも外部でもよい。本実施の形態では、給気風路６の内部に配置しているが、この場合、熱交換器１０よりも上流で、さらに給気用送風機２よりも上流に配置すれば、熱交換器１０と給気用送風機２に汚れが付着するのを抑えることができる。

また、電気集塵機１１は、図２に示すように、気流の上流側に帯電部２１、下流側に集塵部２２を配置して構成されるものである。帯電部２１は、アース電極２３、放電電極２４、帯電部用電源２５で構成し、アース電極２３と放電電極２４を一定間隔で交互に複数配列させ、アース電極２３の群は帯電部用電源２５のアース電極側に接続し、放電電極２４の群は帯電部用電源２５の高圧電極側に接続している。集塵部２２は、アース電極板２６、高圧電極板２７、集塵部用電源２８で構成し、アース電極板２６と高圧電極板２７を一定間隔で交互に並列させ、アース電極板２６の群は集塵部用電源２８のアース電極側に接続し、高圧電極板２７の群は集塵部用電源２８の高圧電極側に接続している。

帯電部２１では、アース電極２３と放電電極２４の間に発生するコロナ放電により、帯電部２１を通過する室外空気中の塵埃などの汚れが帯電し、後段の集塵部２２で、アース電極板２６と高圧電極板２７との間に形成する電界の静電誘導によりそれは捕集される。

コロナ放電の高いエネルギーを受けた空気中の酸素分子や水分子の一部からは、オゾンや過酸化水素などの酸化力の高い分子が生成することが知られている。これらの酸化力の高い分子にはカビや細菌の活性を抑制する効果があるため、電気集塵機１１は空気中の塵埃の除去のみならず、カビや細菌の繁殖抑制にも効果がある。

図３、図４に示すように、熱交換器１０は、薄板形状の給気側細分化風路帯３１と排気側細分化風路帯３２を交互に積層した構造である。これにより、給気と排気が熱交換器１０の内部ですれ違う面の面積を大きくすることができ、熱交換効率を高めている。

図４に示すように、ひとつひとつの給気側細分化風路帯３１は、気流に平行で一定間隔に並べたリブと伝熱板３４を貼り合わせた構成で、ひとつの給気側細分化風路帯３１の気流が通過する有効な開口断面積は、リブ３３の高さで決まる。排気側細分化風路帯３２もこれと同じ構成であるが、給気側細分化風路帯３１のリブ３３と比較して高さが大きい。

伝熱板３４は、給気と排気の顕熱および潜熱の交換を可能とする材質が求められる。そのなかでオゾンや過酸化水素の気体分子を透過できるものがよく、その透気度が５００から１０００秒であるものが適している。

室内空間の気圧を室外の気圧と同じにするため、給気風路６と排気風路９を流れる単位時間当たりの風量は通常同じであるが、本発明の熱交換器１０において、給気側細分化風路帯３１は排気側細分化風路帯３２に比べて小さな開口断面を有していることで、熱交換器１０の内部では給気の圧力が排気に対して高くなり、その結果、給気側細分化風路帯３１を通過する給気中の気体分子の一部が排気側細分化風路帯３２を通過する排気中に浸透するという効果を得る。

熱交換器１０の内部では、給気と排気の温度差によっては、空気中の水分が結露することがある。例えば外気温が室温に対して極端に高い場合、熱交換器１０では給気側細分化風路帯３１の内部で結露が発生して、それが原因となってカビや細菌が繁殖する可能性があるが、電気集塵機１１で発生するオゾンや過酸化水素などの酸化力の高い分子が給気に含まれることによって、その繁殖を抑制することが可能となる。

一方、外気温が室温に対して極端に低い場合は、排気側細分化風路帯３２の内部でカビや細菌が繁殖する可能性があり、これに対して、排気風路９の内部の熱交換器１０の手前にオゾンや過酸化水素などの酸化力の高い分子を発生させる手段を設けることによって、その繁殖を抑制することも可能である。本発明においては、熱交換器１０の内部において給気風路６側から排気風路９側へ圧力がかかるようにしたものであるので、オゾンや過酸化水素などの酸化力の高い分子が給気風路６側から伝熱板３４を透過して排気風路９側へ移動することとなり、排気側細分化風路帯３２内部でのカビや細菌の繁殖を抑制することが可能となる。つまり、給気側に１つだけ設けた電気集塵機１１によって、給気の塵埃除去および熱交換器１０の給気側細分化風路帯３１と排気側細分化風路帯３２の両方におけるカビや細菌の繁殖抑制効果を持つことが可能となる。これにより、熱交換器１０を常に清潔に保つことができ、カビや細菌が発生させる不快なにおいが室内に供給されることを防ぐ効果もある。

本発明の熱交換型換気装置は、居室空間に供給する空気中の塵埃の除去とともに、熱交換器の内部で起こるカビや細菌の繁殖を抑制する効果を持つ換気装置に適用することができる。

１熱交換型換気装置
２給気用送風機
３排気用送風機
４外気吸込み口
５給気吹出し口
６給気風路
７還気吸込み口
８排気吹出し口
９排気風路
１０熱交換器
１１電気集塵機
２１帯電部
２２集塵部
２３アース電極
２４放電電極
２５帯電部用電源
２６アース電極板
２７高圧電極板
２８集塵部用電源
３１給気側細分化風路帯
３２排気側細分化風路帯
３３リブ
３４伝熱板
１０１熱交換型換気装置
１０２外気吸込み口
１０３給気吹出し口
１０４還気吸込み口
１０５排気吹出し口
１０６熱交換器
１０７イオン発生装置
１０８イオン発生装置
１０９排気ダクト

Claims

給気用送風機と、
排気用送風機と、
前記給気用送風機によって室外から空気を取り込むための外気吸込口と、
吸い込んだ室外空気を室内へ吹出す給気吹出し口と、
前記外気吸込み口と前記給気吹出し口の間の給気風路と、
室内へ空気を供給するための給気吹出口と、
前記排気用送風機によって室内から空気を吸い込むための還気吸込口と、
吸い込んだ室内空気を室外に排出する排気吹出し口と、
前記還気吸込み口と前記排気吹出し口の間を結ぶ排気風路と、
室外空気と室内空気の熱交換をするための熱交換器を備えた熱交換形換気装置において、
前記給気用送風機が、前記給気風路の内部における前記熱交換器の上流に配置され、
前記給気用送風機の上流に電気集塵機を備え、
前記熱交換器の内部において前記給気風路側から前記排気風路側へ圧力がかかるようにした熱交換型換気装置。
熱交換器の給気風路の側の開口断面積を排気風路の側よりも小さくし、かつ給気と排気の風量を等しくした請求項１記載の熱交換型換気装置。
熱交換器が、リブの高さの異なる２種類の単位部材を交互に積層してなる請求項２記載の熱交換型換気装置。