JP4496835B2

JP4496835B2 - 換気設備

Info

Publication number: JP4496835B2
Application number: JP2004127094A
Authority: JP
Inventors: 良明鍜治; 直樹岡田; 俊幸山内; 幸康浅野; 洋須田
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2004-04-22
Filing date: 2004-04-22
Publication date: 2010-07-07
Anticipated expiration: 2024-04-22
Also published as: JP2005308333A

Description

この出願の発明は、換気設備に関するものである。さらに詳しくは、この出願の発明は、空気中の塵・埃等による壁面への汚染を防止することができる静電霧化装置を有する換気設備に関するものである。

従来、装着壁面を汚染せずに室内の空気を清浄化できる空気清浄機が知られている。たとえば、負に荷電されたコロナ放電を行う第１の電極と、正に荷電された第１のコロナ放電により荷電された粒子を吸引する第２の電極と、第２の被覆して設けられ該荷電された粒子を付着させて捕集する捕集部材とを備えており、空気中に含まれる塵・埃は捕集部材で除去され、そこで清浄化された空気は装置の中央部から排出して、装着壁面への汚染を防止する空気清浄機が提案されている（特許文献１）。また、帯電粉塵に対して逆極性の空気イオンのみを発生させる電荷中和手段を設けて、帯電粉塵を中和して粉塵の壁面への付着を防止する集塵装置も提案されている（特許文献２）。
特開平１０−２１６５５６号公報特開２００１−３１０１４１号公報

しかしながら、上記特許文献１、２に記載された空気清浄機や集塵装置については、いずれも、換気機能を有していないため、室内で発生した二酸化炭素等のガス状物質や湿気を屋外へ排出することは困難であるという問題があった。さらに、上記の空気清浄機や集塵装置では、室内に存在する細菌や臭い等の各種の有害物質の除去や分解を行って空気清浄効果を得ることができないという問題があった。

そこで、この出願の発明は、以上の通りの背景から、換気機能を有するとともに、空気清浄効果を室内全体にゆきわたらせることができ、空気中の塵・埃等による壁面への汚染を防止することができる新しい換気設備を提供することを課題としている。

この出願の発明は、上記の課題を解決するものとして、第１には、換気装置の室内吹き出し口部の内部または近傍外部に、換気装置からの換気風に混入される帯電微粒子水を発生させる静電霧化装置の吹き出し口が配置されており、この静電霧化装置は、帯電微粒子水の帯電極性を交互に切り替えて発生させることにより、壁面の帯電状態を電気的に相殺する中和が繰り返し行われるものであることを特徴とする換気設備を提供する。

また、この出願の発明は、第２には、上記の静電霧化装置の電極の電荷極性を交互に切り替えて帯電微粒子水を発生させることを特徴とする換気設備を提供する。

そして、第３には、上記の静電霧化装置の電極の電荷極性を一定周期で交互に切り替えて帯電微粒子水を発生させることを特徴とする換気設備を提供する。

この出願の発明の第１の換気設備によれば、空気の入れ換え等といった換気機能を有するとともに、ウイルス、細菌およびカビの不活化作用、脱臭作用等の空気清浄効果を有する帯電微粒子水を室内全体にゆきわたらせることができ、空気中の塵・埃等による壁面への汚染を防止することができる。

また、第２の発明によれば、上記第１の発明の効果とともに、帯電極性の異なる帯電微粒子水を容易に発生させることができ、第３の発明によれば、壁面の帯電状態を効果的に電気的に中和させ、空気中の塵・埃等による壁面への汚染を防止することができる。

この出願の発明は、上記のとおりの特徴をもつものであるが、以下に、添付した図面に沿って、この出願の発明の実施形態について詳細かつ具体的に説明する。

図１（ａ）（ｂ）は、この出願の発明の換気設備の静電霧化装置（１）から発生した帯電微粒子水（３）が、壁面（ア）に接近する様子を模式的に示した断面図である。

まず、この図１（ａ）（ｂ）に沿って、この出願の発明の換気設備を説明する。この出願の発明の換気設備は、換気扇または換気システムなどの換気装置の室内吹き出し口（２）部の内部に、帯電微粒子水（３）を発生させる静電霧化装置（１）の吹き出し口（１１）が配設されている。この静電霧化装置（１）は、帯電微粒子水（３）の帯電極性を交互に切り替えて発生させており、静電霧化装置（１）から発生した帯電微粒子水（３）は、ファン（４）によって取り込まれて室内（イ）側に送風される矢印Aで示した給気（外気）の換気風に混入され室内（イ）に導入される。帯電微粒子水（３）は換気風の流れに沿って室内（イ）の壁面（ア）に接近することになるが、この時、帯電された壁面（ア）の電荷と逆の極性の電荷を持つ帯電微粒子水（３）が壁面（ア）に接近することで、壁面（ア）の帯電状態が電気的に相殺されるようになる。この状態を中和とも呼べる。壁面（ア）の帯電状態が中和されることで、電荷をもった塵・埃（５）等が壁面（ア）に誘引されにくくなり、塵・埃（５）等による壁面（ア）の汚染を防止することができる。静電霧化装置（１）の吹き出し口の配設位置については、帯電微粒子水（３）を矢印Aで示した給気（外気）に混入させることのできる位置であれば、室内吹き出し口（２）部の近傍外部に配設されていてもよい。

具体的には、図１（ａ）で例示したように、マイナスの帯電微粒子水（３１）を静電霧化装置（１）から発生させて、矢印Aで示した換気風に混入させて室内（イ）に導入する。マイナスの帯電微粒子水（３１）がプラスに帯電された壁面（ア）に接近することで、壁面（ア）の帯電状態が中和されて、電荷をもった塵・埃（５）が壁面（ア）に誘引されにくくなる。マイナスの帯電微粒子水（３１）を暫く発生させ続けると、過多のマイナスの帯電微粒子水（３１）が壁面（ア）に接近することになるため、壁面（ア）の帯電状態はマイナスになり、プラスの電荷を持った塵・埃(５１)が壁面（ア）に誘引されて、壁面（ア）に付着するようになる。このため、次に、図１（ｂ）に例示したように、プラスの帯電微粒子水（３２）を静電霧化装置（１）から発生させる。このプラスの帯電微粒子水（３２）は、図１（ａ）と同様に矢印Aで示した給気（外気）に混入させて壁面（ア）に接近させるようにする。プラスの帯電微粒子水（３２）が、マイナスの帯電状態の壁面（ア）に接近することで、壁面（ア）に付着していたプラスの電荷を持った塵・埃(５１)が壁面（ア）から引き剥がされる。また、壁面（ア）の帯電状態も中和されることになり、プラスの電荷を持った塵・埃（５１）が壁面（ア）に誘引されにくくなる。暫くプラスの帯電微粒子水（３２）を発生させ続けると、過多のプラスの帯電微粒子水（３２）が壁面（ア）に接近することになるため、壁面（ア）の帯電状態はプラスになり、今度はマイナス電荷を持った塵・埃（５２）が壁面（ア）に誘引されるようになる。このように、静電霧化装置（１）から、帯電微粒子水（３）の帯電極性を交互に切り替えて発生させることによって、空気中の塵・埃（５）等による壁面（ア）への汚染を防止することができる。

なお、換気システム（もしくは、換気扇）としては、ファン（４）を備えていない自然給気方式のものでもよいが、効率よく屋外の空気（外気）を取り込み、また、室内（イ）へ吹き出し給気する際に、これを効率化するために、ファン（４）等による強制給気方式を採用することが好ましい。

図２には、静電霧化装置（１）の内部構成例を模式的に示した断面図であり、図３は、静電霧化装置（１）により帯電微粒子水（３）を発生させる原理図である。静電霧化装置（１）は、水溜め部（１２）を下部に備え、水に電圧印加させる印加電極（１４）と、水溜め部（１２）の水（１３）を水溜め部（１２）の外部の先端側に搬送する搬送部（１５）と、放電電極に対向するように配置された対向電極（１６）と、対向電極（１６）と搬送部（１５）の間に高電圧を印加する高電圧電源（１７）で構成される。搬送部（１５）によって水溜め部（１２）の水（１３）を吸い上げ、対向電極（１６）を接地するとともに印加電極（１４）に高電圧電源（１７）を接続して、印加電極（１４）に電圧を印加すると、搬送部（１５）の先端と対向電極（１６）との間に高電圧が印加される。そして、搬送部（１５）の先端では、水（１３）が霧化（静電霧化）されて、ナノメータサイズの粒径の帯電微粒子水（３）が発生することになる。この帯電微粒子水（３）は、強い電荷量を有しており、静電霧化装置（１）の吹き出し口から吹き出される。

ここで、図３に例示したように高電圧電源（１７）の極性を切り替えることで、対向電極（１６）の極性が切り替わり、異なる極性の帯電微粒子水（３）を発生させることができる。高電圧電源（１７）の切り替えは、たとえばリレー等により電気的に切り替えることが考慮される。また、この高電圧電源（１７）の切り替えは、一定の周期で切り替えることが好ましい。一定の周期で高電圧電源（１７）を切り替えることによって、帯電微粒子水（３）の帯電極性を一定の周期で交互に切り替えて発生させることができる。高電圧電源（１７）の切り替えは、帯電微粒子水（３）が壁面（ア）の帯電状態を中和し、塵・埃（５）等により壁面（ア）が汚染されないように最適な周期が選定され、たとえば１０秒、１分等の周期で切り替えて、帯電微粒子水（３）の帯電極性を交互に切り替えて発生させることが考慮される。

帯電微粒子水（３）には、空気中のウイルス、細菌、カビ等の不活化、さらに脱臭作用等といった作用も有しているため、室内（イ）の空気環境を浄化するのに極めて有効である。このため、ファン（４）等で屋外から室内（イ）へと送り込まれる給気（外気）などの換気風に前記帯電微粒子水（３）を混入させることで、空気の入れ換え等といった換気機能とともに、室内（イ）全体に抗ウイルス作用、殺菌作用、脱臭作用等の空気清浄効果を室内（イ）全体にゆきわたらせることができ、快適な室内環境を実現することができる。

図４は、この出願の発明の換気設備のシステム構成例として、給気が強制給気方式、排気が自然排気方式の場合における空気の流れを示した平面模式図である。また、図５は、図４における室内吹き出し口（２）としての給気グリル（７）および静電霧化装置（１）の内部構成を例示した断面図である。

図４および図５の例では、ファン（４）を介して外気を取り込み、給気管（６）を通じて、各室内（イ）の天井部に設けられている室内吹き出し口（２）としての給気グリル（７）から室内（イ）に給気している。給気グリル（７）内には、静電霧化装置（１）が設置されており、給気管（６）を通じて導かれた空気に対して、その吹き出し口より吹き出した帯電微粒子水（３）を作用させている。この場合、静電霧化装置（１）から帯電微粒子水（３）の帯電極性を交互に切り替えて発生させて、この帯電微粒子水（３）が給気グリル（７）からの換気風の流れに沿って、天井部に接近することになるため、空気中の塵・埃（５）等による天井部への汚染を防止することができる。また、帯電微粒子水（３）は室内全体に抗ウイルス作用、殺菌作用、脱臭作用等の空気清浄効果をゆきわたらせることができ、快適な室内環境を実現することができる。室内（イ）の排気は排気口（８）を通じて自然排気させている。なお、静電霧化装置（１）は給気グリル（７）の近傍外部に設けられていてもよい。

図６は、この出願の発明の換気設備のシステム構成例として、給気が自然給気方式、排気が強制排気方式の場合における空気の流れを示した平面模式図である。

図６の例では、室内吹き出し口（２）としての給気口（９）にファン（４）を備えていなくても、各室内（イ）の壁面（ア）に設けられた室内吹き出し口（２）としての給気口（９）から自然給気される。そして、給気口（９）の内部または外部近傍に設置された静電霧化装置（１）から帯電微粒子水（３）の帯電極性を交互に切り替えて発生させて、この帯電微粒子水（３）が給気口（９）からの換気風の流れに沿って、壁面（ア）に接近することになるため、空気中の塵・埃（５）等による壁面（ア）への汚染を防止することができる。また、帯電微粒子水（３）は室内全体に抗ウイルス作用、殺菌作用、脱臭作用等の空気清浄効果をゆきわたらせることができ、快適な室内環境を実現することができる。排気は、排気グリル（１０）から取り込まれ、排気管（１０１）を通じてファン（４）により効率よく屋外へ排気される。

もちろん、この出願の発明の換気設備は、以上の例示によって限定されるものではない。

この出願の発明の換気設備の静電霧化装置から発生した帯電微粒子水が、壁面に接近される様子を模式的に示した断面図である。（ａ）静電霧化装置からマイナスの帯電微粒子水が発生しているときの換気設備を模式的に例示した縦断面図である。（ｂ）静電霧化装置からプラスの帯電微粒子水が発生しているときの換気設備を模式的に例示した縦断面図である。静電霧化装置の内部構成例を模式的に例示した横断面図である。静電霧化装置により帯電微粒子水を発生させる原理図である。この出願の発明の換気設備のシステム構成例として、給気が強制給気方式、排気が自然排気方式の場合における空気の流れを示した平面模式図である。図４における室内吹き出し口としての給気グリルおよび静電霧化装置の内部構成を例示した断面図である。この出願の発明の換気設備のシステム構成例として、給気が自然給気方式、排気が強制排気方式の場合における空気の流れを示した平面模式図である。

符号の説明

１静電霧化装置
１１吹き出し口
１２水溜め部
１３水
１４印加電極
１５搬送部
１６対向電極
１７高電圧電源
２室内吹き出し口
３帯電微粒子水
３１マイナスの帯電微粒子水
３２プラスの帯電微粒子水
４ファン
５塵・埃
５１プラスの電荷を持った塵・埃
５２マイナスの電荷を持った塵・埃
６給気管
７給気グリル
８排気口
９給気口
１０排気グリル
１０１排気管
ア壁面
イ室内

Claims

換気装置の室内吹き出し口部の内部または近傍外部に、換気装置からの換気風に混入される帯電微粒子水を発生させる静電霧化装置の吹き出し口が配置されており、この静電霧化装置は、帯電微粒子水の帯電極性を交互に切り替えて発生させることにより、壁面の帯電状態を電気的に相殺する中和が繰り返し行われるものであることを特徴とする換気設備。
静電霧化装置の電極の電荷極性を交互に切り替えて帯電微粒子水を発生させることを特徴とする請求項１に記載の換気設備。
静電霧化装置の電極の電荷極性を一定周期で交互に切り替えて帯電微粒子水を発生させることを特徴とする請求項２に記載の換気設備。