JP4380722B2 - 住宅向け換気システム - Google Patents

Description

本発明は、自然給気口から居室空間内に外気を供給する住宅向け換気システムに関するものである。

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、排気ファンにより住宅内から屋外に向けて強制排気を行うとともに、居室空間を囲む外壁部に設けた自然給気口から該居室空間内に外気を取り込み、強制的に２４時間換気を行う構造のものがある。

ここで、居室空間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。

ところが、上記のような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を浄化できるものが望まれる。

これに対して特許文献２には、住宅向け換気システムに静電霧化装置を備えることが提案されている。しかし、この換気システムは、屋根裏空間内に配設した給気ダクトを通じて外気を送り込み、屋根に設置した給気グリルから居室空間内に外気を供給する構造である。そして、この換気システムに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ものであり、帯電微粒子液によって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、居室空間に帯電微粒子液を行き渡らせることが可能なものではない。
特開２００３−７９７１４ 特開２００５−２３３５８９

本発明は上記問題点に鑑みて発明したものであって、自然給気口から居室空間内に外気を供給する住宅向け換気システムを、自然給気口からの外気の流れを利用して居室空間内に向けて帯電微粒子液を放出させることが可能なものとして提供することを、課題とするものである。

上記課題を解決するために本発明を、外壁部３に貫設した自然給気口４を通じて居室空間１内に外気を送り込む住宅向け換気システムにおいて、外壁部３の居室空間１側の自然給気口４近傍に凹所２４を形成し、該凹所２４に静電霧化装置９を収納するケース２０を着脱自在に嵌合させ、該ケース２０の居室空間１側に設けた取り込み口１９から吸入した空気から結露水を生成し、該結露水を静電霧化させて自然給気口４の内部又は下流側近傍に向けて帯電微粒子液を放出するものとする。このようにすることで、静電霧化装置９のような機能を備えた空気清浄機を別途備える必要なく居室空間１内に向けて帯電微粒子液を放出することができ、自然給気口４から居室空間１内に取り入れられる外気の流れを利用して帯電微粒子液を居室空間１内に広く行き渡らせることができる。また、帯電微粒子液の放出が不要な場合には簡単に静電霧化装置９を取り外すことができる。

上記構成の住宅向け換気システムにあっては、自然給気口４の開閉を検知する開閉検知センサ３２と、開閉検知センサ３２の検知結果に基づいて静電霧化装置９を制御する制御部１５とを具備し、且つ上記制御部１５は、自然給気口４が閉状態にあると検知される場合には静電霧化装置９の帯電微粒子液の生成を停止させるものであることが好適である。このようにすることで、ユーザがわざわざスイッチ操作をせずとも、自然給気口４が閉状態にある場合には自動的に運転を停止して省エネルギ化を図ることができる。

請求項１に係る発明は、自然給気口からの外気の流れを利用して居室空間内に向けて帯電微粒子液を放出させることができるという効果を奏する。また、帯電微粒子液の放出が不要な場合には簡単に静電霧化装置を取り外すことができるという効果を奏する。

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、ユーザがわざわざスイッチ操作をせずとも、自然給気口が閉状態にある場合には自動的に運転を停止して省エネルギ化を図ることができるという効果を奏する。

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１には、本発明の実施形態における一例の住宅向け換気システムを示している。上記換気システムは、住宅内の各居室空間１を屋外空間２と連通させるように外壁部３に貫設される自然給気口４と、住宅の内部空間（図示例では廊下空間５）を屋外空間２と連通させるように外壁部３に貫設される排気口６と、排気口６を通じて住宅内から屋外空間２に向けて強制排気を行う排気ファン７とで主体を形成している。各居室空間１と廊下空間５との間には開閉扉８が設けてあり、この開閉扉８の隙間を通じて各居室空間１と廊下空間５とは常時連通している。

上記換気システムにおいては、排気ファン７を駆動することで図１中に矢印で示すような空気循環が継続的に行われる。つまり、排気ファン７によって住宅内の空気を排気口６から屋外空間２に排出させると（矢印Ａ参照）、開閉扉８の隙間を通じて各居室空間１内が負圧となり、各居室空間１に設けた自然給気口４を通じて住宅内に外気が流入する（矢印Ｂ参照）といった空気循環が生じる。なお、上記排気口６を、住宅内のトイレ空間、浴室空間、台所空間等の他の空間を囲む外壁部３に設ける構造にしてもよい。

各居室空間１の外壁部３には静電霧化装置９を居室空間１側から着脱自在に設置してあり、外壁部３に貫設される自然給気口４内に向けて該静電霧化装置９から帯電微粒子液を放出するように設けている。この静電霧化装置９は、図４にも主要部を概略的に示してあるように、細長柱状の霧化電極１０と、霧化電極１０の先端と対向して位置するリング状の対向電極１１と、対向電極１１との間で霧化電極１０に高電圧を印加させる高電圧印加部１２と、冷却部１３ａ及び放熱部１３ｂを有する熱交換部１３と、熱交換部１３の放熱部１３ｂに風を送って放熱させるファン１４と、高電圧印加部１２や熱交換部１３やファン１４を駆動制御する制御部１５と、これらをユニット状に収納する箱型のケース２０とで主体を成すものであり、外壁部３にケース２０ごと着脱自在に装着される構造になっている。なお、図２と図４とでは静電霧化装置９の上下は逆に示している。

上記静電霧化装置９の熱交換部１３は、霧化液となる結露水を霧化電極１０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１６から成る。そしてペルチェユニット１６の冷却側に備えた冷却板１７が上記熱交換部１３の冷却部１３ａを成し、該ペルチェユニット１６の放熱側に備えた放熱フィン１８が上記熱交換部１３の放熱部１３ｂを成す。霧化電極１０は上記熱交換部１３の冷却板１７から下方に突設しており、冷却板１７により霧化電極１０を冷却して該霧化電極１０の表面に結露水を直接生成するように設けている。なお、霧化液供給手段としては上記構成に限定されず、例えば冷却板１７の表面に結露水を生成するとともに、吸水体から成る霧化電極１０の毛細管現象により該霧化電極１０内を通じて先端にまで結露水を搬送させる等の、他の手段であっても構わない。

この静電霧化装置９にあっては、生成された結露水が霧化電極１０に保持される状態で高電圧印加部１２により霧化電極１０と対向電極１１の間に高電圧を印加すると、霧化電極１０上の結露水が該霧化電極１０先端にて静電霧化されて帯電微粒子液を生成する。生成された帯電微粒子液は、イオン風等に乗って装置外部に放出される。

図２、図３に示すように、ケース２０の外面であって外壁部３に装着した際に居室空間１側に露出する面には、ケース２０内に居室空間１内の空気を導入する取り込み口１９を開口させている。更にケース２０の外面であって装着時に自然給気口４側に露出する面には、霧化電極１０の先端から発生した帯電微粒子液を自然給気口４内に放出させる帯電微粒子液放出口２１を開口させており、ケース２０内には取り込み口１９から帯電微粒子液放出口２１に至る送風流路２２が形成されている。上記送風流路２２中には、ファン１４、放熱フィン１８、霧化電極１０、対向電極１１が上流側からこの順に配置されており、ファン１４を駆動して取り込み口１９から送風流路２２内に吸入した空気が放熱フィン１８にて効率的に熱を奪い、霧化電極１０にて結露水生成用の水分を十分に含む新たな空気を供給し、対向電極１１から帯電微粒子液放出口２１に至る流路においては帯電微粒子液を流れに乗せて勢い良く送り出すといった機能を果たす。

更にケース２０の外面であって外壁部３に装着した際に外壁部３と対向する側の面には、静電霧化装置９の制御部１５に電気的に接続される電源プラグ２３を露出させている（図２（ｂ）参照）。外壁部３の居室空間１側の面には、ケース２０がほぼ隙間なく嵌入される装着凹所２４を形成しており、この装着凹所２４の底面には、電源接続用のコンセント２５を露出させている（図３（ｂ）参照）。電源プラグ２３とコンセント２５とは、外壁部３の装着凹所２４に静電霧化装置９をケース２０ごと嵌め込んで固定した際に両者２３，２５が丁度接続される箇所に設けている。

外壁部３に貫設される自然給気口４内には、花粉や粉塵等の外気中の汚れを除去するフィルタ２６と、この自然給気口４を開閉する給気口開閉部２７とを、この順に上流側から配している。また、静電霧化装置９から帯電微粒子液が放出される箇所は、フィルタ２６及び給気口開閉部２７よりも下流側に設けている。図５、図６に示すように上記給気口開閉部２７は、複数の通風口２８を放射状に形成して成る円板状の固定部２９を自然給気口４内に固定するとともに、複数の遮壁板３３を同じく放射状に形成して成る可動遮蔽部３０を上記固定部２９に所定範囲内で回動自在に接続させたものである。そして、図５に示すように可動遮蔽部３０が所定の回転位置にあるときは、該可動遮蔽部３０の各遮蔽板３３が固定部２９の裏側に隠れて各通風口２８を全開放し、図６に示すように可動遮蔽部３０が他の回転位置にあるときは、該可動遮蔽部３０の各遮蔽板３３が固定部２９の各通風口２８を遮蔽するようになっている。可動遮蔽部３０の回転中心には摘み３１を突設しており、居室空間１側に露出する摘み３１を回転させることで可動遮蔽部３０が所定範囲内で回転するように設けている。

また本例にあっては、可動遮蔽部３０による通風口２８の開閉を検知する開閉検知センサ３２が設けてある。この開閉検知センサ３２は近接センサから成り、可動遮蔽部３０が通風口２８を全開放する回転位置にあれば該可動遮蔽部３０の端部が近接してオンとなり（図５参照）、可動遮蔽部３０が通風口２８を遮蔽する回転位置にあれば該可動遮蔽部３０の端部が離間してオフとなることで（図６参照）、開閉を検知する構造である。開閉検知センサ３２の検知結果は制御部１５に入力され、該制御部１５にて、入力される検知結果に基づいて図７に示すような静電霧化装置９の駆動制御が行われる。つまり、静電霧化装置９を外壁部３に装着した状態において、自然給気口４が開状態と検知される場合には高電圧印加部１２や熱交換部１３やファン１４をオンにして帯電微粒子液を生成及び放出させ、自然給気口４が閉状態と検知される場合にはこれら高電圧印加部１２等をオフにして帯電微粒子液の生成及び放出を停止させるといった制御である。

上記構成から成る本例の住宅向け換気システムによれば、静電霧化装置９のような機能を備えた空気清浄機を別途備える必要なく居室空間１内に向けて帯電微粒子液を放出することができ、自然給気口４から居室空間１内に取り入れられた外気の流れを利用して帯電微粒子液を居室空間１内に広く行き渡らせることができる。

なお、本例にあっては帯電微粒子液を自然給気口４内に向けて放出するように静電霧化装置９の帯電微粒子液放出口２１等の各構成を設けているが、これに限定される訳ではなく、自然給気口４の下流側近傍に向けて帯電微粒子液を放出する構造であってもよい。

本発明の実施形態における一例の住宅向け換気システムの全体を示す説明図である。 同上の住宅向け換気システムに設置される静電霧化装置の設置状態を示す説明図であり、（ａ）は静電霧化装置を設置した状態、（ｂ）は静電霧化装置を取り外した状態を示している。 同上の静電霧化装置の設置状態を示す他の説明図であり、（ａ）は静電霧化装置を設置した状態、（ｂ）は静電霧化装置を取り外した状態を示している。 同上の静電霧化装置の主要部の構造を概略的に示す説明図である。 同上の住宅向け換気システムの給気口開閉部が開状態にある場合を示しており、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ線断面図である。 同上の住宅向け換気システムの給気口開閉部が閉状態にある場合を示しており、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ線断面図である。 同上の静電霧化装置の駆動制御を概略的に説明するフローチャートである。ある。

符号の説明

１ 居室空間
３ 外壁部
４ 自然給気口
９ 静電霧化装置
１５ 制御部
３２ 開閉検知センサ

Claims (2)

1. 外壁部に貫設した自然給気口を通じて居室空間内に外気を送り込む住宅向け換気システムにおいて、外壁部の居室空間側の自然給気口近傍に凹所を形成し、該凹所に静電霧化装置を収納するケースを着脱自在に嵌合させ、該ケースの居室空間側に設けた取り込み口から吸入した空気から結露水を生成し、該結露水を静電霧化させて帯電微粒子液を生成して自然給気口の内部又は下流側近傍に向けて放出することを特徴とする住宅向け換気システム。
2. 自然給気口の開閉を検知する開閉検知センサと、開閉検知センサの検知結果に基づいて静電霧化装置を制御する制御部とを具備し、且つ上記制御部は、自然給気口が閉状態にあると検知される場合には静電霧化装置の帯電微粒子液の生成を停止させるものであることを特徴とする請求項１に記載の住宅向け換気システム。

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