JP2021156547A - 換気装置 - Google Patents

Abstract

【課題】吸込む空気に含まれる塵埃を捕集するフィルターに結露が発生することを抑制することを目的とする。【解決手段】換気風路５と、換気風路５を通る空気の一部を循環するための循環風路６と、を備え、循環風路６は、換気風路５と連通する循環風開口部９と、循環風路６を通る空気に含まれる塵埃を捕集するフィルター１０と、を備え、循環風開口部９は、換気風路５の壁面に位置し、フィルター１０は、循環風開口部９を覆うという構成にしたことにより、換気運転の際にフィルター１０と換気風路５を通る空気との接触を抑制し、フィルター１０に結露が発生することを抑制した換気装置を得られる。【選択図】図１

Description

本発明は、換気装置に関するものである。

従来、この種の換気装置は、吸い込んだ空気の排気、もしくは還気を行い、還気の際には、吸込む空気に含まれる塵埃を捕集するフィルターを備え、清浄化した空気を室内へ戻すものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

以下、その換気装置１１０について、図４を参照しながら説明する。なお、図４（ａ）は、換気装置１１０の背面側斜視図であり、図４（ｂ）は、換気装置１１０の正面側斜視図である。

換気装置１１０は、正面側のカバー１３０と、背面及び側面を覆う本体ケース１００とを備えている。

図４（ａ）に示すように、本体ケース１００の側面には、換気時に空気を排出するための換気口１０２が設けられており、その反対側には第二室としての洗面所から空気を吸い込む浴室外吸引口１０１が設けられている。さらに、本体ケース１００の背面の開口部には、本体ケース１００内部に収容されている送風機を回転させるための送風機モータ１２０が露出している。

さらに、図４（ｂ）に示すように、カバー１３０には、浴室内の空気を吸い込む浴室吸引口１０３と、加熱した空気を吹き出す循環吹出口１０４とが設けられている。浴室吸引口１０３は、浴室吸引口１０３を通る空気に含まれる塵埃を捕集するフィルターを備えている。

特開２０１０−５４０８２号公報

このような換気装置は、例えばホテル等に見られる浴槽・シャワースペースとトイレ・洗面・脱衣スペースとが共通して存在するサニタリー空間の換気を行う場合、トイレ・洗面・脱衣スペースに配置されることがある。この場合、入浴等によって発生した湿気を含む温かい空気は、浴槽・シャワースペースからトイレ・洗面・脱衣スペースへと移動して換気装置へ吸い込まれる。換気装置による換気が開始されると、サニタリー空間は負圧となるため、漏気が発生する。湿気を含んだ温かい空気は、漏気により外部から侵入してきた冷たい空気に接すると、湿気を含んだ熱を奪われることで冷やされ、飽和水蒸気量が小さくなり、水分が凝縮しやすい状態となる。水分が凝縮しやすい状態となった空気がフィルターを通過すると、フィルターを核として水分の凝縮が開始され、結露がフィルターに発生する。そして、フィルターに発生した結露水の一部は滴下してトイレ・洗面・脱衣スペースの床を濡らすため、使用者に不快感を与えたり、使用者が濡れた床に足を滑らせて転倒したりするといった課題を有していた。

そこで本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、換気運転において、フィルターに結露が発生することを抑制した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、換気風路と、前記換気風路を通る空気の一部を循環するための循環風路とを備え、前記循環風路は、前記換気風路と連通する循環風開口部と、前記循環風路を通る空気に含まれる塵埃を捕集するフィルターと、を備え、前記循環風開口部は、前記換気風路の壁面に位置し、前記フィルターは、前記循環風開口部を覆う換気装置としたものであり、これにより所期の目的を達成する。

本発明によれば、換気運転において、フィルターに結露が発生することを抑制するという効果を得ることができる。

（ａ）ダンパーが循環風開口部を全閉した場合の構成を示す換気装置の側面断面図、（ｂ）ダンパーが排気口を全閉した場合の構成を示す換気装置の側面断面図 （ａ）循環風開口部のフィルター着脱部を示す側面断面図、（ｂ）フィルターをフィルター着脱部へ挿入した状態を示す循環風開口部の側面断面図 （ａ）フィルターの側面図、（ｂ）フィルターの斜視図 （ａ）従来の換気装置の構成を示す背面側斜視図、（ｂ）正面側斜視図

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から図３を用いて、本発明に係る換気装置１の構成の概要を説明する。なお、図１（ａ）は、ダンパー４が循環風開口部９を全閉した場合の構成を示す換気装置１の側面断面図、図１（ｂ）は、ダンパー４が排気口８を全閉した場合の構成を示す換気装置１の側面断面図である。図２（ａ）は、循環風開口部９のフィルター着脱部１３を示す側面断面図、図２（ｂ）は、フィルター１０をフィルター着脱部１３へ挿入した状態を示す循環風開口部９の側面断面図である。図３（ａ）は、フィルター１０の側面図、図３（ｂ）は、フィルター１０の斜視図である。

換気装置１は、浴槽・シャワースペースとトイレ・洗面・脱衣スペースとが共通して存在するサニタリー空間の天井面に設置され、サニタリー空間の空気を換気または循環する送風機の一種である。

換気装置１は、ファン２と、モータ３と、ダンパー４と、換気風路５と、循環風路６とを備える。

ファン２は、回転することで換気装置１の内部にサニタリー空間の空気を吸込み、吸い込んだ空気を換気風路５や循環風路６へ搬送する羽根車である。ファン２は、例えばシロッコファンが挙げられる。

モータ３は、ファン２を回転可能に軸支している。モータ３は、直流方式の電動機（Ｄｉｒｅｃｔ Ｃｕｒｒｅｎｔ Ｍｏｔｏｒ：ＤＣモータ）や交流方式の電動機（Ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ Ｃｕｒｒｅｎｔ Ｍｏｔｏｒ：ＡＣモータ）が挙げられる。

ダンパー４は、換気風路５及び循環風路６を形成する平板状の仕切り板である。ダンパー４は、一端を図示しないステッピングモータ等の電動機によって回動可能に軸支されている。電動機の回転により、ダンパー４は、換気風路５の開口率と循環風路６の開口率を調節する。ダンパー４は、換気風路５を全開とした場合には循環風路６を全閉とし、循環風路６を全開とした場合には換気風路５を全閉とする。

換気風路５は、換気装置１に吸い込んだサニタリー空間の空気を室外へ搬送するための風路である。室外とは、換気装置１が設置される空間と異なる空間を指す。そのため、屋外だけではなく、屋内であっても、換気装置１が設置される空間と異なる室内空間であれば室外に含まれる。換気風路５は、吸気口７と、排気口８とを備える。

吸気口７は、サニタリー空間の空気を換気装置１の内部へ吸込むための開口部である。

排気口８は、吸気口７から吸い込まれた空気を室外へ排気するための開口部である。排気口８は、図示しないダクトを介して室外の空間と連通する。

循環風路６は、換気風路５を通る空気の一部、または全部をサニタリー空間へ搬送するための風路である。循環風路６は、循環風開口部９と、フィルター１０と、ヒーター１１と、循環口１２とを備える。

循環風開口部９は、換気風路５と循環風路６とを連通する。換気風路５を全開とする場合、循環風開口部９は、ダンパー４によって覆われる。循環風開口部９は、フィルター１０を着脱するためのフィルター着脱部１３を備える。

フィルター着脱部１３は、フィルター１０を循環風路６から着脱するための構造体である。フィルター着脱部１３は、フィルター１０を抜き差しすることで着脱可能としている。

フィルター１０は、循環風路６を通る空気に含まれる塵埃を捕集する。フィルター１０は、ヒーター１１の上流側に配置される。フィルター１０は、捕集面１４と、取手部１５とを備える。

捕集面１４は、塵埃を捕集する網目状の平面である。取手部１５は、フィルター１０をフィルター着脱部１３から抜き差しするために、使用者がフィルター１０を把持する部位である。

ヒーター１１は、循環風路６を通る空気を加熱する。ヒーター１１は、例えばニクロム線やカーボン繊維などを用いたヒーターや、ＰＴＣ特性を利用したヒーターが挙げられる。ＰＴＣとは、Ｐｏｓｉｔｉｖｅ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔの略称であり、日本語では「正温度係数」などとも訳される。ＰＴＣヒーターは、ヒーターの温度が上昇するとヒーターの電気抵抗が増大する特性を有する。

循環口１２は、循環風路６を通る空気をサニタリー空間へ吹出すための開口部である。

以上が、換気装置１の構成の概要である。

次に、換気装置１の運転について説明する。

図示しない操作スイッチ等により換気装置１の運転をＯＮとすると、モータ３によってファン２が回転し、サニタリー空間の空気は吸気口７から換気装置１の内部へと吸い込まれる。換気装置１へ吸い込まれた空気は、換気風路５を通り、ダンパー４の位置に従って排気口８と循環口１２のいずれか、または両方へと搬送されていく。

例えば、ダンパー４が循環風開口部９を全閉とした場合、吸気口７から吸い込まれた空気は、排気口８へと搬送され、換気運転となる。また、ダンパー４が排気口８を全閉とした場合、吸気口７から吸い込まれた空気は、循環口１２へと搬送され、循環運転となる。

排気口８へ搬送される空気は、図示しないダクトを介して室外へと排気される。循環口１２へ搬送される空気は、再びサニタリー空間へと吹出す。サニタリー空間の空気を清浄化するため、循環風路６を通る空気は、フィルター１０を通る。フィルター１０を通ることで、循環風路６を通る空気に含まれる塵埃はフィルター１０に捕集されるので、清浄化された空気がサニタリー空間へ吹出すこととなる。

ここで一般的には、浴室の利用などにより発生した湿気を含む温かい空気を室外へ排気するため換気運転を行うと、サニタリー空間の空気は室外へ吸い出されるため、サニタリー空間は、室外空間と比べて気圧の低い状態、所謂、負圧の状態となる。サニタリー空間が負圧となることで、サニタリー空間よりも気圧の高い室外の空間から空気が流れ込む漏気と呼ばれる現象が発生する。漏気によりサニタリー空間へ侵入した冷たい空気と湿気を含む温かい空気が接すると、湿気を含む温かい空気は、冷たい空気に熱を奪われる。熱を奪われた湿気を含む空気は、飽和水蒸気量が小さくなる。飽和水蒸気量とは、所定の空間に存在できる水蒸気の量であり、気温が低くなると、飽和水蒸気量は小さくなる。この飽和水蒸気量を超えた水蒸気は、空気中に安定して存在することができず、凝縮して結露が発生しやすい状態となる。このため、凝縮が発生しやすい状態となった湿気を多く含む空気が、例えばフィルター１０のように風のとおりを妨げる物体に接触すると、そこで凝縮が開始され、結露が発生することになる。フィルター１０に発生した結露水の一部は換気装置１から滴下して、サニタリー空間の床面を濡らし、使用者に不快感を与えたり、使用者が足を滑らせて転倒したりするといった課題が発生する可能性があった。

この課題に対して、本発明の換気装置１は、上記のような構成とすることで、換気運転においてフィルター１０に結露が発生することを抑制する効果を得ることができる。

すなわち、循環風開口部９は、換気風路５の壁面に位置し、フィルター１０は、循環風開口部９を覆うように配置されている。つまり、フィルター１０は、換気風路５を形成する壁面の一部となり、換気風路５を通る空気の流れに沿うように配置される。これにより、フィルター１０は、換気風路５を通る空気との接触が抑制されるので、フィルター１０に結露が発生することを抑制することができる。

また、換気装置１は、ダンパー４を備え、フィルター１０は、ダンパー４の下流側に配置されている。換気運転を行うにあたり、換気風路５を全開とした場合、循環風路６は、ダンパー４によって全閉となる。これにより、フィルター１０は、換気運転において、換気風路５を通る空気から遮断されるので、フィルター１０に結露が発生することを抑制することができる。

また、換気装置１は、循環風路６にヒーター１１を備える。ヒーター１１は、循環風路６を通る空気を加熱するので、サニタリー空間の空気の温度は上昇し、飽和水蒸気量を大きくする。これにより、循環風路６を通る空気にフィルター１０が接触しても結露が発生することを抑制することができる。

また、フィルター１０は、ヒーター１１の上流側に配置される。循環風路６を通る空気に含まれる塵埃がヒーター１１に堆積して目詰まりが発生すると、ヒーター１１と循環風路６を通る空気との熱交換効率が低下する。ヒーター１１の上流側にフィルター１０を配置することで、ヒーター１１に塵埃が堆積することを抑制する。これにより、ヒーター１１と空気との熱交換効率が低下することを抑制することができるので、換気装置１は、フィルター１０に結露が発生することを抑制することができる。

また、換気装置１は、循環風開口部９にフィルター着脱部１３を備えている。フィルター１０を循環風路６から着脱可能としたことで、使用者は、フィルター１０が捕集した塵埃を容易に取り除くことができるので、フィルター１０のメンテナンス性が向上する。結露を発生しやすい空気は、フィルター１０に捕集された塵埃を核として結露を発生することも可能である。このため、フィルター１０のメンテナンス性を向上し、フィルター１０に堆積した塵埃を容易に取り除くことで、フィルター１０に結露が発生することを抑制することができる。

また、循環風開口部９は、フィルター１０をフィルター着脱部１３に対して抜き差しすることにより着脱可能としている。つまり、使用者は、工具などを用いずに、取手部１５を把持した状態で、フィルター１０をフィルター着脱部１３から着脱することができる。これにより、換気装置１は、フィルター１０のメンテナンス性を向上し、フィルター１０に堆積した塵埃を容易に取り除くことができるので、フィルター１０に結露が発生することを抑制することができる。

なお、フィルター１０は、ヒーター１１の近傍として、ヒーター１１による伝熱の影響が及ぶ範囲に配置してもよい。これにより、ヒーター１１の発する熱を直接、フィルター１０に伝えることができるので、フィルター１０を積極的に乾燥させ、フィルター１０に結露が発生する可能性を抑制する効果が期待できる。

以上、本発明に係る換気装置について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、実施の形態に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したものも、本発明の範囲内に含まれる。

本発明は、結露を発生しやすい空気が、フィルターに接触することを抑制し、フィルターに結露が発生することを抑制することを可能とするものであるので、例えばホテル等に見られる浴槽・シャワースペースとトイレ・洗面・脱衣スペースとが共通して存在するサニタリー空間の換気を行うための換気装置として有用である。

１ 換気装置
２ ファン
３ モータ
４ ダンパー
５ 換気風路
６ 循環風路
７ 吸気口
８ 排気口
９ 循環風開口部
１０ フィルター
１１ ヒーター
１２ 循環口
１３ フィルター着脱部
１４ 捕集面
１５ 取手部

Claims (6)

1. 換気風路と、
   前記換気風路を通る空気の一部を循環するための循環風路と、を備え、
   前記循環風路は、
   前記換気風路と連通する循環風開口部と、
   前記循環風路を通る空気に含まれる塵埃を捕集するフィルターと、を備え、
   前記循環風開口部は、
   前記換気風路の壁面に位置し、
   前記フィルターは、
   前記循環風開口部を覆う換気装置。
2. 前記換気風路の開口率及び前記循環風路の開口率を調節する平板状で回転可能なダンパーを備え、
   前記ダンパーは、
   前記換気風路を全開とした場合には前記循環風路を全閉とし、前記循環風路を全開とした場合には前記換気風路を全閉とし、
   前記フィルターは、
   前記ダンパーが前記循環風路を全閉とした場合に、前記ダンパーの下流側に位置した請求項１に記載の換気装置。
3. 前記循環風路は、
   前記循環風路を通る空気を加熱する加熱部を備えた請求項２に記載の換気装置。
4. 前記フィルターは、
   前記加熱部の上流側に位置した請求項３に記載の換気装置。
5. 前記循環風開口部は、
   前記フィルターを着脱するための着脱部を備えた請求項１から４のいずれか一項に記載の換気装置。
6. 前記着脱部は、
   前記フィルターを抜き差し可能とするためのフィルター挿入部を備えた請求項５に記載の換気装置。

Images