JP4254875B2 - Air supply grill for residential ventilation systems - Google Patents
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Description
本発明は、住宅向け換気システムに用いられる給気グリルに関するものである。 The present invention relates to an air supply grill used for a residential ventilation system.
近年、住宅が高気密化及び高断熱化されたことによって、室内で発生する揮発性有機化合物や一酸化炭素、二酸化炭素等の有害物質が問題となり、これら有害物質を屋外に排出するための換気システムの設置が義務付けられるに至っている。上記換気システムとしては、天井裏空間内に配設してあるダクトを通じて外気を居室空間内に取り込むと同時に、該居室空間内の空気を外部へと排出するものがあり、流路中に配してある換気ファンを駆動させることで強制的に24時間換気を行うようになっている。 In recent years, due to high airtightness and high thermal insulation of houses, harmful substances such as volatile organic compounds, carbon monoxide, and carbon dioxide generated in the room have become problems, and ventilation is required to discharge these harmful substances to the outdoors. Installation of the system has become mandatory. As the above-mentioned ventilation system, there is one that takes outside air into the living room space through a duct arranged in the ceiling space, and simultaneously discharges the air in the living room space to the outside. The ventilation fan is forcibly ventilated for 24 hours by driving a certain ventilation fan.
ここで、居室空間内を更に浄化するためには、特許文献1に開示されるような静電霧化装置を備えた空気清浄機を設置することが好ましい。これは、上記静電霧化装置から放出される帯電微粒子液によって高い脱臭効果や殺菌効果等の多様な効果が得られるといった利点や、この帯電微粒子液はナノメータサイズを含む小さな粒径であり且つ強い電荷を持つものであるから、互いの反発力により居室空間内において広範囲に長時間浮遊して空間内の隅々にまで及ぶといった利点があるからである。 Here, in order to further purify the interior space, it is preferable to install an air cleaner equipped with an electrostatic atomizer as disclosed in Patent Document 1. This is because the charged fine particle liquid discharged from the electrostatic atomizer has various advantages such as high deodorizing effect and sterilizing effect, and this charged fine particle liquid has a small particle size including nanometer size and This is because it has a strong electric charge, so that it has an advantage that the repulsive force of each other floats in the room space for a long time in a wide range and reaches every corner of the space.
ところが、このように住宅向け換気システムと、静電霧化装置を有する空気清浄機とを別々に設置して用いることは、設置スペースやコストの面で非効率的である。したがって、住宅向け換気システムと静電霧化装置を効果的に組み合わせて居室空間内を浄化できるものが望まれる。 However, it is inefficient in terms of installation space and cost to separately install and use a residential ventilation system and an air purifier having an electrostatic atomizer in this way. Therefore, what can purify the interior space of a living room by effectively combining a residential ventilation system and an electrostatic atomizer is desired.
これに対して特許文献2には、静電霧化装置を備えた住宅向け換気システムが開示されている。しかし、ここで用いられる静電霧化装置は、屋根裏空間内に位置する中間ダクトファンの内部に設置される構成となっている。したがって、帯電微粒子液により屋根裏空間内に配設される給気ダクトの内壁面に付着する臭い、菌、ウィルス等を除去することはできるが、居室空間内に帯電微粒子液を安定的に行き渡らせることが可能なものではない。
本発明は上記問題点に鑑みて発明したものであって、住宅向け換気システム用の給気グリルを、この給気グリルから居室空間に向けて帯電微粒子液を安定的に放出することができるものとして提供することを、課題とするものである。 The present invention has been invented in view of the above-described problems, and is capable of stably discharging charged particulate liquid from an air supply grille for a residential ventilation system toward a room space from the air supply grille. As a subject.
上記課題を解決するために本発明を、天井裏空間3内に配設した給気ダクト4を通じて送り込まれる外気を居室空間2内に放出させるために天井1に設置される住宅向け換気システム用の給気グリル6であって、霧化液を保持する霧化電極24に高電圧を印加して帯電微粒子液を放出させる静電霧化装置13と、静電霧化装置13から放出される帯電微粒子液を居室空間2内に送り出す帯電微粒子液流路34と、給気ダクト4を通じて送り込まれた外気の一部を帯電微粒子液流路34内に導入する可変式分流風路29と、可変式分流風路29を駆動制御して導入風速を調整する制御部36とを具備したものとする。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention is applied to a residential ventilation system installed on the ceiling 1 in order to release the outside air sent through the air supply duct 4 disposed in the
このようにすることで、給気ダクト4を通じて各給気グリル6に導入される外気の量が増減しても、これに関わらず、帯電微粒子液流路34には可変式分流風路29を通じて安定的に外気を供給することができる。したがって、例えば居室空間2毎に換気風速が適宜変更される場合であっても、各居室空間2の給気グリル6毎に対応して可変式分流風路29を変形させ、帯電微粒子液を居室空間2内に適度な風速で安定的に放出することが可能である。
By doing so, even if the amount of outside air introduced into each
更に、可変式分流風路29を通じて導入される風速を検知する風速センサ40を具備するとともに、上記制御部36を、風速センサ40の検知信号に基づいて可変式分流風路29を駆動制御するものにすることが好適である。このようにすることで、実際に検知される風速に基づいて可変式分流風路29を的確に制御することが可能となる。
Further, a
請求項1に係る発明は、住宅向け換気システム用の給気グリルを、この給気グリルから居室空間に向けて帯電微粒子液を安定的に放出することができるものとして提供することができるという効果を奏する。 The invention according to claim 1 is capable of providing an air supply grill for a residential ventilation system as one that can stably discharge charged fine particle liquid from the air supply grille toward a room space. Play.
また請求項2に係る発明は、請求項1に係る発明の効果に加えて、実際に検知される風速に基づいて可変式分流風路を的確に制御することができるという効果を奏する。
In addition to the effect of the invention according to claim 1, the invention according to
以下、本発明を添付図面に示す実施形態に基づいて説明する。図5には、本発明の実施形態における一例の給気グリル6を用いた住宅向け換気システムの主要部を示している。
Hereinafter, the present invention will be described based on embodiments shown in the accompanying drawings. FIG. 5 shows a main part of a residential ventilation system using an
上記換気システムは、天井1を介して居室空間2と天井裏空間3とが形成される住宅の該天井裏空間3を利用したものであり、該天井裏空間3内に配設される給気ダクト4の一端側を屋外に設置してある屋外給気グリル5に連通接続させるとともに、天井1に居室空間2側から貫設してある給気グリル6に上記給気ダクト4の他端側を連通接続させている。また、同じく天井裏空間3内に配設される排気ダクト7の一端側を、天井1に居室空間2側から貫設してある排気グリル9に連通接続させるとともに、上記排気ダクト7の他端側を屋外に設置してある屋外排気グリル8に連通接続させている。
The ventilation system uses the
上記給気ダクト4は下流側へと向けて分岐管部10等を介して多数分岐させており、各分岐ダクトの下流端にそれぞれ給気グリル6を接続させている。また給気ダクト4及び排気ダクト7の流路途中には、両ダクト4,7間の熱交換を行う熱交換器11を介在させている。この熱交換器11内には、両ダクト4,7内の空気の流れを作り出す換気ファン(図示せず)を配しており、この換気ファンを駆動させることで、屋外給気グリル5から吸入された外気が給気ダクト4内を通り、給気グリル6から下方の居室空間2内に送り込まれるとともに、居室空間2内の空気が排気グリル9及び排気ダクト7を通って屋外排気グリル8から屋外へと排出されるといった空気循環が継続的に為される構造である。
A large number of the air supply ducts 4 are branched toward the downstream side via the
なお、上記熱交換器11の代わりに単に換気ファンを配してあっても構わない。上記換気ファンは、換気システム中において給気ダクト4と排気ダクト7のうち少なくとも一方に配してあればよい。符号12はフィルタであって、給気ダクト4中の屋外給気グリル5と熱交換器11との間に介在させてある。
Note that a ventilation fan may be provided in place of the
次に、本例の給気グリル6の構成について図1〜図4に基づいて詳細に説明するが、説明文中に用いる上下等の各方向は給気グリル6を天井1に装着した状態を基準とする。給気グリル6の外殻を成す本体ケース14内には、側面視L字型に屈折したパイプ状の外気流路28を形成しており、外気流路28の一端側を本体ケース14の上部側面から側方に突出させて外気導入口16を形成している。また外気流路28の他端側先端を本体ケース14の下面に開口させて外気放出口17を形成している。上記外気導入口16は給気ダクト4に連通接続させるものであり、上記外気放出口17は居室空間2に向けて開口させるものである。
Next, the configuration of the
上記本体ケース14内には、帯電微粒子液を生成して居室空間2内に放出するための静電霧化装置13を組み込んでいる。この静電霧化装置13は、図2にも概略的に示すように、熱交換部18及び静電霧化部19や、上記熱交換部18及び静電霧化部19を駆動制御する制御部36から成る。なお、図1と図2とでは静電霧化装置13の上下を逆に示している。
In the
以下、静電霧化装置13について詳述する。静電霧化装置13の上記熱交換部18は、霧化液となる結露水を後述の霧化電極24に供給する霧化液供給手段を成すものであり、通電により冷却側及び放熱側を形成するペルチェユニット21から成る。そしてペルチェユニット21の冷却側に備えた冷却板22が上記熱交換部18の冷却部を成し、該ペルチェユニット21の放熱側に備えた放熱フィン23が上記熱交換部18の放熱部を成す構造である。
Hereinafter, the
図1に示すように熱交換部18は、放熱フィン23が上方に位置して冷却板22が下方に位置する姿勢で固定される。この放熱フィン23は、外気流路28中の屈折個所よりも上流側の流路中に突出させており、外気流路28を通じて送り込まれる外気によって放熱フィン23から効率的に放熱されるように設けている。
As shown in FIG. 1, the
上記熱交換部18の冷却板22からは、下方に向けて細長柱状の霧化電極24を突設している。ペルチェユニット21や霧化電極24を覆う枠体25の下端には、霧化電極24の下方にて該霧化電極24先端と所定距離を隔てて対向する位置にリング状の対向電極26を固定させている。また、霧化電極24と対向電極26の間には、両電極24,26間に高電圧を印加する高電圧印加部32(図2参照)が備えてある。上記霧化電極24、枠体25、対向電極26及び高電圧印加部32により、帯電微粒子液を発生させる静電霧化部19の主体が形成される。
From the
外気流路28の放熱フィン23が位置する部分よりも更に上流側の部分には、外気流路28内に導入された外気を分流させて静電霧化部19内に供給する可変式分流風路29を設けている。上記可変式分流風路29は、外気流路28の流路途中から静電霧化装置13の枠体25内にまで外気を取り込む分岐風路30と、この分岐風路30と外気流路28を区分けする可動型の仕切り壁31とで形成されている。仕切り壁31は、その下流側端部を静電霧化装置13の外周面に角度変更自在に連結したものであり、静電霧化装置13との該連結部分を中心に仕切り壁31の角度を変更する伸縮自在のアクチュエータ27を備えている。上記アクチュエータ27は、制御部36(図2、図3参照)により駆動制御されるものであるが、ここでの制御については後述する。
A variable diverted wind that divides the outside air introduced into the
更に本体ケース14内には、静電霧化部19において帯電微粒子液が放出される部分から下方へと貫通する帯電微粒子液流路34を形成している。帯電微粒子液流路34の流路途中には、可変式分流風路29を通じて導入された外気の風速を検知する風速センサ40を備えており、この風速センサ40の検知信号が制御部36に入力されるように設けている。なお、この風速センサ40は可変式分流風路29内に備えてあっても構わない。
Further, in the
上記帯電微粒子液流路34の下流側先端には居室空間2内に向けて開口する帯電微粒子液放出口33を設けている。上記帯電微粒子液放出口33は本体ケース14の下面において外気放出口17とは別個に形成されるものであり、帯電微粒子液放出口33と外気放出口17との間には、居室空間2内の人体の存在を検知する人体検知センサ15を配している。この人体検知センサ15の検知信号は制御部36に入力される。なお、人体検知センサ15の代わりに、或いは人体検知センサ15と共に臭いセンサ等の他のセンサを設け、該センサの検知信号を制御部36に入力させるように設けてもよい。
A charged particulate
上記構成から成る給気グリル6にあっては、人体検知センサ15により居室空間2内の人間を検知すると、この検知信号を受けた制御部36が熱交換部18への通電を開始し、冷却板22を介して静電霧化部19の霧化電極24を冷却させる。霧化電極24の周囲には可変式分流風路29を通じて外気が常時供給され、この供給される外気中の水分を基にして霧化電極24上には結露水が直接生成される。そして霧化電極24上に霧化液としての水が保持される段階に至れば、制御部36は高電圧印加部32により霧化電極24と対向電極26との間に高電圧を印加し、霧化電極24上の水を該霧化電極24の先端にて静電霧化させて帯電微粒子液を生成する。制御部36は、霧化電極24と対向電極26の間の放電電流値や間欠運転のオンオフのデューティ比を変更することにより、静電霧化装置13における帯電微粒子液の生成量を制御する。ここで生成された帯電微粒子液は、可変式分流風路29から供給される分流やイオン風に乗って帯電微粒子液流路34内を通過し、帯電微粒子液放出口33を通じて居室空間2内に勢い良く放出される。
In the
図4には、可変式分流風路29の風路を拡大又は縮小する制御を示している。図示の如く、制御部36は風速センサ40の検知信号により可変式分流風路29を通じて導入される外気の風速を検知し、検知風速が予め設定してある設定風速範囲内にあるか否かを判定する。検知風速が設定風速範囲を下回る場合には、制御部36は仕切り壁31の上流端が上方に回動するように(図1中の矢印A方向)アクチュエータ27を駆動させ、可変式分流風路29の導入口及び風路断面を拡大させる。これに対して、検知風速が設定風速範囲を上回る場合には、制御部36は仕切り壁31の上流端が下方に回動するように(図1中の矢印B方向)アクチュエータ27を駆動させ、可変式分流風路29の導入口及び風路断面を縮小させる。検知風速が設定風速範囲内にある場合には、制御部36はアクチュエータ27を駆動させず、可変式分流風路29の導入口及び風路断面をそのままで維持する。
FIG. 4 shows control for enlarging or reducing the air path of the variable
上記のような風速検知に基づく風路調整を定期的に行うことで、給気ダクト4を通じて各給気グリル6に供給される外気の量が増減しても、各給気グリル6において静電霧化部19及び帯電微粒子液流路34に分流される外気の風速は設定風速範囲内に維持される。上記設定風速範囲は、静電霧化部19内にて霧化電極24に適量の結露水を生成させることが可能であり、且つ帯電微粒子液流路34を通じて帯電微粒子液を居室空間2内に適度な勢いで放出することが可能な範囲で設定しておく。なお、上記設定風速範囲を複数設けておき、居室空間2内に設置してある操作パネル等の操作手段(図示せず)により任意の設定風速範囲を選択可能に設けてあってもよい。また、可変式分流風路29の風路可変機構も、仕切り壁31やアクチュエータ27を用いた図示例の構造に限定されず、風路を拡大、縮小自在であれば他の構造であってもよい。
By periodically adjusting the air path based on the wind speed detection as described above, even if the amount of outside air supplied to each
1 天井
2 居室空間
3 天井裏空間
4 給気ダクト
6 給気グリル
13 静電霧化装置
29 可変式分流風路
34 帯電微粒子液流路
36 制御部
40 風速センサ
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Claims (2)
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