以下、図面を参照して本発明の送風装置の実施の形態について説明する。
<第1の実施の形態の換気装置の構成例>
図1は、第1の実施の形態の送風装置としての換気装置の一例を示す構成図、図2は、第1の実施の形態の換気装置の設置例を示す構成図である。
第1の実施の形態の換気装置1Aは、空気を吸い込んで吹き出す送風ファン部2Aを備える。送風ファン部2Aは送風手段の一例で、回転駆動される多翼のファン21と、ファン21を回転駆動するファンモータ21aと、給気風路20SAの一部を形成するファンケース22を備える。
換気装置1Aは、ファン21の軸方向に沿ったファンケース22の下面にファン吸込口22aを備え、ファンケース22は、ファン21が回転駆動されることでファン吸込口22aから吸い込んだ空気を、ファン21の接線方向に吹き出す風路を形成する。
換気装置1Aは、本体ケース23の一の側面に、ファン吸込口22aと連通して外気吸込口24を備えると共に、ファンケース22による吹出方向となる本体ケース23の他の側面に給気吹出口25を備え、送風ファン部2Aを通り、外気吸込口24と給気吹出口25を連通させた給気風路20SAが形成される。
換気装置1Aは、給気風路20SA等に抗菌性を有した金属イオンである銀イオン(Ag+)を供給する銀イオン供給装置3を備える。銀イオン供給装置3は金属イオン供給手段の一例で、例えば、図1(a)に示すように、給気吹出口25に銀イオンを供給できる配置で、単数または複数の銀イオン噴霧ノズル31を備える。
また、換気装置1Aは、銀イオン噴霧ノズル31から噴霧された銀イオンを含む銀イオン水の余剰分及び風路中で発生した結露水を回収するドレンパン4を備える。
更に、換気装置1Aは、外気吸込口24に吸込口ダクトジョイント24aを備えると共に、給気吹出口25に吹出口ダクトジョイント25aを備える。
換気装置1Aは、図2に示すように、建物200の天井裏に設置され、吸込口ダクトジョイント24aが、建物200の外壁に設置される屋外グリル40とダクト40aを介して接続される。また、吹出口ダクトジョイント25aが、部屋201の天井に設置される給気グリル41とダクト41aを介して接続される。
ここで、ダクト40aは、屋外グリル40方向に下降する傾斜が付けられており、ダクト40a内に残留した結露水が、屋外に排出されるようになっている。また、ダクト41aは、換気装置1A方向に下降する傾斜が付けられており、ダクト41a内に残留した結露水や銀イオン水が、給気グリル41方向に流れないようにして、給気グリル41から室内に滴下しないようになっている。
図3は、銀イオン供給装置の一例を示す構成図である。第1例の銀イオン供給装置3Aは、銀イオン噴霧ノズル31が銀イオン発生装置32Aに接続される。
銀イオン発生装置32Aは、貯水槽33と、貯水槽33に漬けられた銀イオンペレット34と、貯水槽33内の水を攪拌する回転羽根35と、回転羽根35を回転駆動するモータ35aを備える。
また、銀イオン発生装置32Aは、貯水槽33に水を供給する給水配管36と、給水量等を制御するバルブ36aを備える。
銀イオン発生装置32Aは、貯水槽33に貯められた水に銀イオンペレット34が漬けられていることで、水を流さない状態でも銀イオンが溶け出す。そして、給水配管36から供給される水道圧により、銀イオン噴霧ノズル31から銀イオンを含む金属イオン水である銀イオン水が噴霧される。
また、給水配管36から供給される水で貯水槽33内に対流を発生させることによっても銀イオンが溶け出し、銀イオンの濃度を上げることができる。更に銀イオンの濃度を上げるためには、回転羽根35を回転させて、貯水槽33内の対流を促進させることで、銀イオンの溶解が促進される。
なお、本例では、水道圧によって銀イオン噴霧ノズル31から銀イオン水を噴霧する構成としたが、銀イオン噴霧ノズル31の手前に図示しないポンプを備え、ポンプによって貯水槽33から水を汲み出す圧力で、銀イオン噴霧ノズル31から噴霧する構成としても良い。
銀イオンの濃度制御は、バルブ36aの開度を調整することにより、貯水槽33に供給する水道水の流量を調整することで行われる。または、モータ35aにより回転羽根35の回転速度を調整しても良く、図示しないポンプによる貯水槽33内の循環水量を調整しても良い。
図4は、銀イオン供給装置の他の例を示す構成図である。第2例の銀イオン供給装置3Bは、銀イオン噴霧ノズル31が銀イオン発生装置32Bに接続される。
銀イオン発生装置32Bは、銀イオンが含まれる水が貯められる銀イオン水貯水槽37と、銀イオン水貯水槽37に水を供給する給水配管38と、給水量等を制御するバルブ38aと、銀イオン水貯水槽37から銀イオン水を汲み出して、給水配管38から供給される水(水道水)と混合させる2液混合ポンプ39を備える。
銀イオン発生装置32Bは、銀イオン水貯水槽37から2液混合ポンプ39で銀イオン水を汲み出して、給水配管38から供給される水と混合させ、水道圧等によって銀イオン噴霧ノズル31から銀イオン水を噴霧する。
2液混合ポンプ39では、水道水供給量が変化しても、銀イオン濃度を一定とする制御が行われる。ここで、銀イオンペレットを用いる構成の場合、水温や水道水中のカルシウム(Ca)等の不純物の存在で溶解速度が変化するのに対して、液体を一定量で混合できるようした場合、銀イオン濃度をより一定に制御できる。
なお、銀イオン等の金属イオンは、一対の電極を水に浸して電極間に電圧を印加することにより、陽極側の電極から溶出する。そこで、銀イオン発生装置としては、給水配管とつながって水の流入口と排出口を有し、絶縁材料から構成される貯水槽を備え、貯水槽の内部に2枚の板状電極を所定の間隔をおいて配置し、陽極を銀で構成する。
陽極が銀であると、電極間に電圧を印加することにより、Ag→Ag++e-の反応が起こり、水中に銀イオンが溶出する。そして、水道水の圧力等により、銀イオン水を銀イオン噴霧ノズルから噴霧するようにしても良い。
図5は、銀イオン供給装置の更に他の例を示す構成図である。第3例の銀イオン供給装置3Cは、図4に示す銀イオン供給装置3Bの2液混合ポンプに代えて、銀イオン噴霧ノズル31にエジェクタ50が接続される。
エジェクタ50は、図4に示す給水配管38から水が供給される一次流路51を先窄まりにしてノズル部52が形成される。また、図4に示す銀イオン水貯水槽37から、水に混合させる銀イオン水を吸い込むための二次流路54が、ノズル部52に直交する方向に連通される。そして、銀イオン水が混合した水を放出するディフューザ部55が、ノズル部52の延長線上に連通される。
ディフューザ部55は、拡散室53に開口する第1のディフューザ部56と、第1のディフューザ部56に連続する第2のディフューザ部57とで構成され、第1のディフューザ部56の内径をノズル部52の内径とほぼ等しく、第2のディフューザ部57の内径を第1のディフューザ部56の内径よりも大きく形成するとともに、第1のディフューザ部56及び第2のディフューザ部57の流路面積が入口から出口まで均一の大きさに形成されている。
銀イオン供給装置3Cは、エジェクタ50の一次流路51に接続された給水配管に備えられたバルブが開けられてエジェクタ50に水が供給されると、エジェクタ50では、水がノズル部52から噴霧されて拡散室53が負圧になることで、二次流路54から銀イオン水が吸引され、銀イオン混合水がディフューザ部55から放出される。
上述のように、ディフューザ部55は、拡散室53に開口する第1のディフューザ部56の内径を入口から出口まで均一にし、第2のディフューザ部57の内径を第1のディフューザ部56の内径よりも大きくすることにより、銀イオン水の吸引量が低下することのないようにしている。
ここで、上述した各例では、金属イオンとして銀イオンを供給する構成としたが、抗菌作用がある金属イオンであれば、銀イオンではなく、銅イオン(Cu2+)等の他の金属イオンを供給する構成であっても良い。
<第1の実施の形態の換気装置の動作例>
次に、各図を参照して、第1の実施の形態の換気装置の動作例について説明する。
換気装置1Aは、換気運転モードと抗菌モードを備える。通常の換気運転モードでは、換気装置1Aは、送風ファン部2Aを作動させると、屋外グリル40からダクト40aを通って外気吸込口24に外気OAが吸い込まれる。
外気吸込口24から吸い込まれた外気OAは、給気風路20SAを通って給気吹出口25から吹き出され、ダクト41aを通って給気グリル41から給気SAとして室内に吹き出される。これにより、換気運転モードでは、外気が建物200内に取り入れられて、室内の換気が行われる。
抗菌モードでは、換気装置1Aは、銀イオン供給装置3を作動させて、銀イオン噴霧ノズル31から給気風路20SAに銀イオン水を噴霧する。銀イオン水の噴霧を停止した後、送風ファン部2Aを作動させると、給気風路20SAを通る空気(外気)によって銀イオン水が乾燥され、給気風路20SAの壁面や、銀イオン噴霧ノズル31より空気の流れる方向の下流に位置するダクト41aの内壁面に、銀または銀の化合物(以下、これらを総称して銀とする)が付着する。
これにより、室内に給気される空気が通る給気風路20SAやダクト41aに、銀による抗菌作用を持たせることができる。
なお、抗菌モードは、例えば一定時間毎や決まった日時毎に実行されるようにして、銀の付着を定期的に行うようにする。素材の表面に抗菌作用を持たせる加工を行った場合、汚れが付着すると抗菌作用が低下する。このため、定期的な洗浄を行って、汚れを除去する必要があるが、装置が天井裏に設置されている場合、洗浄作業は困難である。一方、本実施の形態では、風路内に汚れが付着したような場合でも、その上から銀を付着させることで、抗菌作用を継続的に持たせることが可能である。
抗菌モードの他の動作例としては、送風ファン部2Aを所定の風量で作動させながら、銀イオン供給装置3を作動させて、銀イオン噴霧ノズル31から給気風路20SAに銀イオン水を噴霧する。これにより、送風ファン部2Aによる送風で、銀イオン水がダクト41aへ送られる。
そして、銀イオン水の噴霧を停止した後、送風ファン部2Aを継続して作動させることで銀イオン水が乾燥され、給気風路20SAの壁面や、ダクト41aの内壁面に銀が付着する。
このように、送風ファン部2Aによる送風で銀イオン水を送ることで、換気装置1Aと給気グリル41の配置に応じてダクト41aの経路長が長くなる場合でも、ダクト41aの全体に銀を付着させて、抗菌作用を持たせることができる。
抗菌モードの更に他の動作例としては、送風ファン部2Aを所定の風量で作動させながら、銀イオン供給装置3を作動させて、銀イオン噴霧ノズル31から給気風路20SAに銀イオン水を噴霧する。これにより、送風ファン部2Aによる送風で、霧状の銀イオン水が給気グリル41から室内に吹き出される。
そして、銀イオン水の噴霧を停止した後、送風ファン部2Aを継続して作動させることで銀イオン水が乾燥され、給気風路20SAの壁面、ダクト41aの内壁面及び部屋201の壁面等に銀が付着する。
このように、送風ファン部2Aによる送風で銀イオン水を送ることで、換気装置1A本体や給気風路を構成するダクト41aだけでなく、部屋201の壁等、室内の抗菌対象物に銀を付着させて、抗菌作用を持たせることができる。
なお、図1(b)に示すように、換気装置1Aの外気吸込口24付近に銀イオン噴霧ノズル31を備えて、取り込んだ外気を銀イオン水により抗菌すると共に、換気装置1A内に銀を付着させて抗菌作用を持たせるようにしても良い。
<第2の実施の形態の換気装置の構成例>
図6は、第2の実施の形態の換気装置の一例を示す構成図、図7は、第2の実施の形態の換気装置の設置例を示す構成図である。
第2の実施の形態の換気装置1Bは、外気を吸い込んで室内に給気すると共に、室内の空気を吸い込んで屋外に排気し、かつ、外気と室内の空気との間で熱交換を行う熱交換型の換気装置である。
このため、換気装置1Bは、外気OAが吸い込まれる外気吸込口120OAと、室内への給気SAが吹き出される給気吹出口120SAと、室内からの還気RAが吸い込まれる室内吸込口120RAと、屋外への排気EAが排気される排気口120EAを備える。
換気装置1Bは、外気吸込口120OAから給気吹出口120SAへつながる給気風路121SAが形成され、外気吸込口120OAから外気OAを吸い込み、給気吹出口120SAから給気SAを吹き出す送風ファン部122を備える。
また、換気装置1Bは、室内吸込口120RAから排気口120EAへつながる排気風路121EAが形成され、室内吸込口120RAから還気RAを吸い込み、排気口120EAから排気EAを排気する換気ファン部123を備える。
更に、外気吸込口120OAから吸い込まれた外気OAと室内吸込口120RAから吸い込まれた還気RAとの間で熱交換を行う熱交換素子124を備える。
送風ファン部122は送風手段の一例で、ファンモータ125に回転駆動される多翼のファン122aと、給気風路121SAの一部を形成するファンケース122bを備える。また、換気ファン部123は排気手段の一例で、ファンモータ125に回転駆動される多翼のファン123aと、排気風路121EAの一部を形成するファンケース123bを備える。
送風ファン部122は、ファン122aの軸方向に沿ったファンケース122bの下面にファン吸込口122cが形成されると共に、ファン122aの接線方向に沿ったファンケース122bの側面にファン吹出口122dが形成される。
また、換気ファン部123は、ファン123aの軸方向に沿ったファンケース123bの下面にファン吸込口123cが形成されると共に、ファン123aの接線方向に沿ったファンケース123bの側面にファン吹出口123dが形成される。
ファンモータ125は、本例では両軸のモータであり、駆動軸の上端側に送風ファン部122のファン122aが取り付けられ、駆動軸の下端側に換気ファン部123のファン123aが取り付けられて、送風ファン部122と換気ファン部123は、ファン吹出口122dとファン吹出口123dが逆向きとなるように、上下に重ねて配置される。
これにより、換気装置1Bは、単一の駆動源で送風ファン部122と換気ファン部123が駆動され、送風ファン部122は、ファン122aが回転駆動されると、空気がファン吸込口122cから吸い込まれてファン吹出口122dから吹き出される。また、換気ファン部123は、ファン123aが回転駆動されると、空気がファン吸込口123cから吸い込まれてファン吹出口123dから吹き出される。
熱交換素子124は熱交換手段の一例で、第1の熱交換風路124aを形成する素材と第2の熱交換風路124bを形成する素材が、第1の熱交換風路124aと第2の熱交換風路124bを直交する向きとして積層される。熱交換素子124は、第1の熱交換風路124aと第2の熱交換風路124bが、熱伝導性を有すると共に空気を通さない隔壁で仕切られ、第1の熱交換風路124aを通る空気と第2の熱交換風路124bを通る空気との間で熱交換される。
そして、換気装置1Bは、熱交換素子124の第1の熱交換風路124aが給気風路121SAと連通すると共に、第2の熱交換風路124bが排気風路121EAと連通し、外気OAと還気RAとの間で熱交換が行われる。
また、換気装置1Bは、熱交換素子124の第1の熱交換風路124aの吸込側に給気フィルタ126SAを備えると共に、熱交換素子124の第2の熱交換風路124bの吸込側に排気フィルタ126EAを備える。なお、給気フィルタ126SAと排気フィルタ126EAは、図示しないガイドレール等に引き出しできるように支持されて、交換可能な構成である。
換気装置1Bは、給気風路121SA及び排気風路121EA等に金属イオンとして銀イオンを供給する銀イオン供給装置3を備える。銀イオン供給装置3は、図3,図4または図5で説明した構成で良く、例えば、給気風路121SAが通る熱交換素子124の第1の熱交換風路124aの吹出側と、排気風路121EAが通る熱交換素子124の第2の熱交換風路124bの吹出側に銀イオンを供給できる配置で、複数の銀イオン噴霧ノズル31を備える。
また、換気装置1Bは、銀イオン噴霧ノズル31から噴霧された銀イオン水の余剰分及び熱交換素子124で発生した結露水を回収するドレンパン127を備える。
更に、換気装置1Bは、外気吸込口120OAに吸込口ダクトジョイント128OAを備えると共に、給気吹出口120SAに吹出口ダクトジョイント128SAを備える。また、室内吸込口120RAに吸込口ダクトジョイント128RAを備えると共に、排気口120EAに吹出口ダクトジョイント128EAを備える。
換気装置1Bは、図7に示すように、建物200の天井裏に設置され、吸込口ダクトジョイント128OAが、建物200の外壁に設置される屋外グリル40とダクト40aを介して接続される。また、吹出口ダクトジョイント128SAが、部屋201の天井に設置される給気グリル41とダクト41aを介して接続される。
更に、吸込口ダクトジョイント128RAが、部屋201の天井に設置される吸込グリル42とダクト42aを介して接続され、吹出口ダクトジョイント128EAが、建物200の外壁に設置される屋外グリル43とダクト43aを介して接続される。
ここで、ダクト40a,43aは、屋外グリル40,43方向に下降する傾斜が付けられており、ダクト40a,43a内に残留した結露水が、屋外に排出されるようになっている。また、ダクト41a,42aは、換気装置1B方向に下降する傾斜が付けられており、ダクト41a,42a内に残留した結露水や銀イオン水が、給気グリル41及び吸込グリル42方向に流れないようにして、給気グリル41及び吸込グリル42から室内に滴下しないようになっている。
<第2の実施の形態の換気装置の動作例>
次に、各図を参照して、第2の実施の形態の換気装置の動作例について説明する。
換気装置1Bは、換気運転モードと抗菌モードを備える。通常の換気運転モードでは、換気装置1Bは、送風ファン部122を作動させると、屋外グリル40からダクト40aを通って外気吸込口120OAに外気OAが吸い込まれる。
外気吸込口120OAから吸い込まれた外気OAは、給気風路121SAを通って給気吹出口120SAから吹き出され、ダクト41aを通って給気グリル41から給気SAとして室内に吹き出される。
また、換気ファン部123を作動させると、吸込グリル42からダクト42aを通って室内吸込口120RAに室内からの還気RAが吸い込まれる。
室内吸込口120RAから吸い込まれた還気RAは、排気風路121EAを通って排気口120EAから吹き出され、ダクト43aを通って屋外グリル43から排気EAとして屋外に排出される。
そして、外気吸込口120OAから吸い込まれて給気風路121SAを通る外気OAと、室内吸込口120RAから吸い込まれて排気風路121EAを通る還気RAが、熱交換素子124を通ることで熱交換されて、外気OAは室温に近づけられる。
これにより、換気運転モードでは、外気が室温に近づけられて建物200内に取り入れられると共に、建物内の空気が屋外に排気されて、室内の換気が行われる。
抗菌モードでは、換気装置1Bは、銀イオン供給装置3を作動させて、銀イオン噴霧ノズル31から給気風路121SAと排気風路121EAに銀イオン水を噴霧する。銀イオン水の噴霧を停止した後、送風ファン部122と換気ファン部123を作動させると、給気風路121SAを通る空気(外気)と排気風路121EAを通る空気(還気)によって銀イオン水が乾燥され、給気風路121SAの壁面や、銀イオン噴霧ノズル31より空気の流れる方向の下流に位置するダクト41aの内壁面、及び熱交換素子124の各風路に銀が付着する。
これにより、室内に給気される空気が通る給気風路121SAや熱交換素子124の第1の熱交換風路123a及びダクト41aに、銀による抗菌作用を持たせることができる。
ここで、銀イオン噴霧ノズル31は、給気風路121SA側だけに備える構成としても良い。
なお、本例でも、抗菌モードは、例えば一定時間毎や決まった日時毎に実行されるようにして、銀の付着を定期的に行うようにする。これにより、風路内に汚れが付着したような場合でも、その上から銀を付着させることで、抗菌作用を継続的に持たせることが可能である。
抗菌モードの他の動作例としては、送風ファン部122を所定の風量で作動させながら、銀イオン供給装置3を作動させて、銀イオン噴霧ノズル31から給気風路121SAに銀イオン水を噴霧する。これにより、送風ファン部122による送風で、銀イオン水がダクト41aへ送られる。
そして、銀イオン水の噴霧を停止した後、送風ファン部122を継続して作動させることで銀イオン水が乾燥され、給気風路121SAの壁面やダクト41aの内壁面及び熱交換素子124の各風路に銀が付着する。
このように、送風ファン部122による送風で銀イオン水を送ることで、換気装置1Bと給気グリル41の配置に応じてダクト41aの経路長が長くなる場合でも、ダクト41aの全体に銀を付着させて、抗菌作用を持たせることができる。なお、排気風路121EA側でも、同様に抗菌作用を持たせることが可能である。
抗菌モードの更に他の動作例としては、送風ファン部122を所定の風量で作動させながら、銀イオン供給装置3を作動させて、銀イオン噴霧ノズル31から給気風路121SAに銀イオン水を噴霧する。これにより、送風ファン部122による送風で、霧状の銀イオン水が給気グリル41から室内に吹き出される。
そして、銀イオン水の噴霧を停止した後、送風ファン部122を継続して作動させることで銀イオン水が乾燥され、給気風路121SAの壁面、ダクト41aの内壁面、熱交換素子124及び部屋201の壁面等に銀が付着する。
このように、送風ファン部122による送風で銀イオン水を送ることで、換気装置1B本体や給気風路を構成する熱交換素子124及びダクト41aだけでなく、部屋201の壁等、室内の抗菌対象物に銀を付着させて、抗菌作用を持たせることができる。
<第3の実施の形態の換気装置の構成例>
図8は、第3の実施の形態の換気装置の一例を示す構成図、図9は、第3の実施の形態の換気装置の風路構成図、図10は、第3の実施の形態の換気装置の風路を構成する部材の分解斜視図、図11は、第3の実施の形態の換気装置の設置例を示す構成図である。
第3の実施の形態の換気装置1Cは、空気の冷却及び加熱を行う空気調和機としてのヒートポンプ空調機210と、ヒートポンプ空調機210で調和される空気の温度調整及びヒートポンプ空調機210で調和された空気の除湿等を行う熱交換素子211を備え、外気を取り入れ、空気調和して室内に給気する空調換気機能を有する。
まず、図9等を参照して、ヒートポンプ空調機210の構成について説明する。
ヒートポンプ空調機210は、冷媒が流れる配管220と、室内に給気する空気と冷媒との間で熱交換を行う第1の熱交換器221と、室外に排出する空気と冷媒との間で熱交換を行う第2の熱交換器222を備える。
また、ヒートポンプ空調機210は、配管220を流れる冷媒を圧縮する圧縮機223と、配管220を流れる冷媒を減圧する膨張弁224と、冷媒の流れる方向を切り替える四方弁225を備える。
次に、熱交換素子211の構成について説明する。熱交換素子211は熱交換手段の一例で、空気が通る第1の熱交換風路230aと、第1の熱交換風路230aと仕切られて空気が通る第2の熱交換風路230bを備え、第1の熱交換風路230aを通る空気と第2の熱交換風路230bを通る空気との間で熱交換が行われる。
次に、換気装置1Cにおける風路の構成について説明する。換気装置1Cは、外気吸込口251から取り入れた外気OAを、熱交換素子211を通して給気吹出口252から給気SAとして吹き出させる熱交換給気風路253Aを備える。また、換気装置1Cは、外気吸込口251から取り入れた外気OAを、熱交換素子211をバイパスさせる非熱交換給気風路253Bを備える。
熱交換給気風路253Aと非熱交換給気風路253Bは、熱交換素子211が収納される収納箱部280a,280bと、収納箱部280a,280bが収納される筐体281a,281bと、ヒートポンプ空調機210の第1の熱交換器221が収納される筐体282a,282b等により構成される。
外気吸込口251は、熱交換素子211が収納される上下一対の収納箱部280a,280bにおいて、上側の収納箱部280aの正面を開口して形成され、第1の吸込口251aと第2の吸込口251bが並列される。
収納箱部280a,280bは、所定の形状で仕切られた断熱材等で構成され、第1の吸込口251aと連通する中央部分に熱交換素子211が収納される。収納箱部280a,280bに収納される熱交換素子211は、図8等に示す第1の熱交換風路230aと第2の熱交換風路230bによって、熱交換給気風路253Aの一部を構成する。そして、収納箱部280a,280bは、熱交換素子211の両側に、第2の吸込口251bと連通する非熱交換給気風路253Bが形成される。
また、収納箱部280a,280bは、熱交換素子211が収納されると、熱交換素子211の第2の熱交換風路230bの吹出側と連通する開口部280cが、収納箱部280aの上面に形成される。更に、熱交換素子211の第1の熱交換風路230aの吹出側と連通する開口部、及び第2の熱交換風路230bの吸込側と連通する開口部と、非熱交換給気風路253Bと連通する開口部が、それぞれ図示しないが収納箱部280bの下面に形成される。
収納箱部280a,280bが収納される筐体281a,281bは、筐体281aの正面の一部が開口して外気吸込口251が露出されると共に、下面が開口して収納箱部280bの下面の図示しない各開口部が露出される。また、収納箱部280aの開口部280cと連通する吹出部281cが、筐体281aの上面に取り付けられる筐体281bに形成される。
第1の熱交換器221が収納される筐体282a,282bは、収納箱部280a,280bに収納されて熱交換素子211が取り付けられた筐体281a,281bが、筐体282aの上部に取り付けられる。
また、筐体282a,282bは、収納箱部280a,280bに収納された熱交換素子211の第1の熱交換風路230aの吹出側及び収納箱部280a,280bにより構成される非熱交換給気風路253Bと連通する開口部282cが、第1の熱交換器221で仕切られた一方の空間と連通して、筐体282aの上面に形成される。
更に、筐体282a,282bは、収納箱部280a,280bに収納された熱交換素子211の第2の熱交換風路230aの吸込側と連通する開口部282dが、第1の熱交換器221で仕切られた他方の空間と連通して、筐体282aの上面に形成される。
これにより、熱交換給気風路253Aは、外気吸込口251の第1の吸込口251aと熱交換素子211の第1の熱交換風路230aの吸込側を連通させる。また、第1の熱交換風路230aの吹出側を、ヒートポンプ空調機210の第1の熱交換器221を通して第2の熱交換風路230bの吸込側に連通させる。更に、第2の熱交換風路230bの吹出側を給気吹出口252と連通させる。
非熱交換給気風路253Bは、熱交換素子211の第1の熱交換風路230aをバイパスして、外気吸込口251の第2の吸込口251bをヒートポンプ空調機210の第1の熱交換器221より上流の熱交換給気風路253Aと連通させる。
換気装置1Cは、熱交換給気風路253A及び非熱交換給気風路253Bで、外気吸込口251から外気OAを吸い込んで、給気吹出口252から吹き出させる送風手段としての送風ファン部254を備える。
また、換気装置1Cは、吸い込んだ外気OAの熱交換給気風路253Aと非熱交換給気風路253Bへの分配比率を調整する風路開閉ダンパ255を備える。風路開閉ダンパ255は風路開閉手段の一例で、本例では、熱交換給気風路253Aと連通した第1の吸込口251aと、非熱交換給気風路253Bと連通した第2の吸込口251bの双方に備えられる。
図12は、風路開閉ダンパの構成例を示す斜視図である。風路開閉ダンパ255は、第1の吸込口251aを開閉する第1のダンパ255aの両側に、第2の吸込口251bを開閉する第2のダンパ255bを有し、第1のダンパ255aと第2のダンパ255bが、90°位相を異ならせて同じ軸部255cに備えられる。
第1のダンパ255aと第2のダンパ255bは、それぞれ複数の板状の部材で構成され、各ダンパの軸部255cに取り付けられた図示しないギアまたはリンク等によって、複数のダンパが連動する。
これにより、軸部255cの回転動作で第1のダンパ255aと第2のダンパ255bが作動して、第1の吸込口251aと第2の吸込口251bの開閉が切り替えられる。
すなわち、第1のダンパ255aで第1の吸込口251aを全開とすると、第2のダンパ255bは位相が90°ずれているので、第2の吸込口251bは全閉となる。一方、第2のダンパ255bで第2の吸込口251bを全開とすると、第1のダンパ255aで第1の吸込口251aは全閉となる。
また、第1の吸込口251aを全開としている状態から、第1のダンパ255aの開度を徐々に閉じていくと、第2のダンパ255bは、第2の吸込口251bを全閉としている状態から徐々に開く。一方、第2の吸込口251bを全開としている状態から、第2のダンパ255bの開度を徐々に閉じていくと、第1のダンパ255aは、第1の吸込口251aを全閉としている状態から徐々に開く。
従って、第1のダンパ255aの動作で、図9等に示す熱交換給気風路253Aを通る空気の風量を100%から0%に調整できると共に、第2のダンパ255bが第1のダンパ255aと連動することで、非熱交換給気風路253Bを通る空気の風量を0%から100%に調整できる。
よって、第1のダンパ255aと第2のダンパ255bの開度によって、外気OAの全てを熱交換素子211の第1の熱交換風路230aを通して、第2の熱交換風路230bを通る空気との間で熱交換させる風路構成と、外気OAの全てを非熱交換給気風路253Bを通して、熱交換素子211で熱交換を行わない風路構成と、外気OAの所定量を熱交換素子211の第1の熱交換風路230aを通し、残部を非熱交換給気風路253Bを通して、外気OAの所定量を熱交換させる風路構成が選択可能となる。
また、1つのモータで、2つの吸込口を開閉して風路を切り替えることができるので、低コストで風路を切り替える構成を実現できる。
次に、各図を参照して換気装置1Cにおける除加湿の構成について説明する。
換気装置1Cは、熱交換素子211及びヒートポンプ空調機210の第1の熱交換器221の下方に水回収手段としてドレンパン260を備える。本例では、熱交換素子211を上側として、熱交換素子211と第1の熱交換器221が上下に配置されており、第1の熱交換器221の下方にドレンパン260を設けている。これにより、熱交換素子211及び第1の熱交換器221で発生された結露水が、ドレンパン260に滴下されて回収される。
また、換気装置1Cは、非熱交換給気風路253Bの合流箇所より下流の熱交換給気風路253Aに加湿手段としての散水装置262を備える。非熱交換給気風路253Bは、ヒートポンプ空調機210の第1の熱交換器221より上流で熱交換給気風路253Aと合流しており、本例では、熱交換素子211の第2の熱交換風路230bの吸込側と、第1の熱交換器221との間の風路に、霧状のミストを噴霧するノズルを備える。
更に、換気装置1Cは、熱交換素子211等に金属イオンである銀イオンを供給する銀イオン供給装置3を備える。銀イオン供給装置3は図3,図4または図5で説明した構成で良く、例えば、熱交換給気風路253Aが通る熱交換素子211の第1の熱交換風路230aと第2の熱交換風路230bの双方、及び熱交換素子211をバイパスする非熱交換給気風路253Bに銀イオンを供給できる配置で、単数または複数の銀イオン噴霧ノズル31を備える。なお、銀イオン噴霧ノズル31を、散水装置262のノズルと兼用する構成としても良い。
換気装置1Cは、給気吹出口252に吹出口ダクトジョイント270を備え、図11に示すように、吹出口ダクトジョイント270が、部屋201の天井に設置される給気グリル41とダクト41aを介して接続される。
<第3の実施の形態の換気装置の動作例>
次に、各図を参照して、第3の実施の形態の換気装置1Cの動作について説明する。
(1)除湿モード及び衣類乾燥モードの動作例
除湿モード及び衣類乾燥モードでは、風路開閉ダンパ255の動作で第1のダンパ255aを開けて、熱交換給気風路253Aと連通する第1の吸込口251aを全開にすると共に、非熱交換給気風路253Bと連通する第2の吸込口251bを、第1のダンパ255aと連動する第2のダンパ255bによって全閉にして、外気OAの全量を熱交換素子211の第1の熱交換風路230aに供給する。なお、以下の説明で外気OAの全量とは、略全量を含む実質的な全量を意味している。
また、ヒートポンプ空調機210は、四方弁225により冷凍サイクルを構成して圧縮機223を作動させることで、第1の熱交換器221を蒸発器として機能させ、蒸発器による冷媒の吸熱作用で外気OAの冷却を行う。このとき、第2の熱交換器222は凝縮器として機能し、冷媒を冷却して液化させている。
以上の状態で、送風ファン部254を作動させると、外気吸込口251の第1の吸込口251aから外気OAが吸い込まれ、外気OAの全量が熱交換給気風路253Aへ供給される。
熱交換給気風路253Aでは、熱交換素子211の第1の熱交換風路230aを外気OAが通り、第1の熱交換風路230aを通った外気OAがヒートポンプ空調機210の第1の熱交換器221を通る。そして、冷凍サイクルの蒸発器として機能している第1の熱交換器221を通った外気OAが、熱交換素子211に戻り第2の熱交換風路230bを通る。
外気OAは、熱交換素子211を通ることで、ヒートポンプ空調機210で冷却された空気との間で熱交換されて、温度が下げられる。
また、ヒートポンプ空調機210で冷却される空気は、熱交換素子211で熱交換されて温度が下げられた外気OAである。このとき、熱交換素子211の第1の熱交換風路230aを通る外気OAと、第2の熱交換風路230bを通る冷却された外気OAとの温度差に応じて、第1の熱交換風路230aを通る外気OAが温度低下によって飽和状態となり、第1の熱交換風路230aを通る外気OA中の水分が結露して除湿が行われる。
更に、外気OAは、冷凍サイクルの蒸発器として機能している第1の熱交換器221を通ることで水分が結露して除湿される。このとき、外気OAは第1の熱交換器221への導入前に温度が下げられていることから相対湿度が上昇しており、ヒートポンプ空調機210による冷却能力を上げることなく、すなわち、消費電力を増加させることなく除湿量を増加させて、夏季では高温中湿の外気OAを、必要以上の温度低下を抑えた中温低湿の空気とする。
そして、熱交換素子211及びヒートポンプ空調機210を通って中温低湿となった外気OAは、給気吹出口252からダクト41aを通り、給気グリル41から給気SAとして室内に給気される。
なお、熱交換素子211及び第1の熱交換器221で発生した結露水はドレンパン260で回収され、室外へ排水される。
除湿モード及び衣類乾燥モードでは、外気OAが通る風路を、熱交換素子211の第1の熱交換風路230aを通る風路に切り替えることで、給気による室内の換気を行いながら、室内を冷やし過ぎることなく、室内の除湿が可能となり、室内の相対湿度を低下させて、夏季等に涼しさを得られるようにすることができる。また、室内の湿度を下げることで、衣類の乾燥を促進させることができる。
また、熱交換素子211とヒートポンプ空調機210の作用で除湿を行って、ドレンパン260で結露水を回収することで、給気グリル41での結露の発生を防ぐことができる。そして、除湿量を増やしても空気の再加熱の必要がないので、ヒータ等が不要であり、装置構成の複雑化を防ぐことができる。
(2)冷房モードの動作例
冷房モードでは、風路開閉ダンパ255の動作で第2のダンパ255bを開けて、非熱交換給気風路253Bと連通する第2の吸込口251bを全開にすると共に、熱交換給気風路253Aと連通する第1の吸込口251aを、第2のダンパ255bと連動する第1のダンパ255aによって全閉にして、外気OAの全量を熱交換素子211の第1の熱交換風路230aをバイパスさせる。
また、ヒートポンプ空調機210は、冷凍サイクルを構成して第1の熱交換器21を蒸発器として機能させ、蒸発器による冷媒の吸熱作用で外気OAの冷却を行う。
以上の状態で、送風ファン部254を作動させると、外気吸込口251の第2の吸込口251bから外気OAが吸い込まれ、外気OAの全量が非熱交換給気風路253Bへ供給される。非熱交換給気風路253Bでは、熱交換素子211の第1の熱交換風路230aをバイパスして、外気OAがヒートポンプ空調機210の第1の熱交換器221へ供給される。
そして、冷凍サイクルの蒸発器として機能している第1の熱交換器221を通ることで冷却された外気OAが、熱交換素子211の第2の熱交換風路230bを通り、給気吹出口252からダクト41aを通り、給気グリル41から給気SAとして室内に給気される。
なお、第1の熱交換器221で発生した結露水はドレンパン260で回収され、室外へ排水される。
冷房モードでは、外気OAが通る風路を、熱交換素子211の第1の熱交換風路230aをバイパスさせる非熱交換給気風路253Bに切り替えることで、夏季で温度が高い外気OAと、ヒートポンプ空調機210で冷却された空気との間で熱交換が行われない。
これにより、ヒートポンプ空調機210で冷却された外気OAの温度上昇を防ぎ、高温の外気OAを、ヒートポンプ空調機210の運転能力に応じて中温あるいは低温の空気として給気し、室内の冷房を行うことができる。また、給気による室内の換気を行うことができる。
(3)加湿暖房モードの動作例
加湿暖房モードでは、風路開閉ダンパ255の動作で第2のダンパ255bを開けて、非熱交換給気風路253Bと連通する第2の吸込口251bを全開にすると共に、熱交換給気風路253Aと連通する第1の吸込口251aを、第2のダンパ255bと連動する第1のダンパ255aによって全閉にして、外気OAの全量を熱交換素子211の第1の熱交換風路230aをバイパスさせる。
また、ヒートポンプ空調機210は、四方弁225によりヒートポンプを構成して圧縮機223を作動させることで、第1の熱交換器221を凝縮器として機能させ、凝縮器による冷媒の放熱作用で外気OAの加熱を行う。このとき、第2の熱交換器222は蒸発器として機能し、冷媒を気化させている。
更に、ヒートポンプ空調機210の第1の熱交換器221より下流の非熱交換給気風路253Bに、散水装置262によって散水を行う。
以上の状態で、送風ファン部254を作動させると、外気吸込口251の第2の吸込口251bから外気OAが吸い込まれ、外気OAの全量が非熱交換給気風路253Bへ供給される。非熱交換給気風路253Bでは、熱交換素子211の第1の熱交換風路230aをバイパスして、外気OAがヒートポンプ空調機210の第1の熱交換器221へ供給される。
そして、ヒートポンプの凝縮器として機能している第1の熱交換器221を通ることで加熱された外気OAが、散水装置262による散水で加湿され、熱交換素子211の第2の熱交換風路230bを通り、給気吹出口252からダクト41aを通り、給気グリル41から給気SAとして室内に給気される。
なお、散水装置262によって散水された水の余剰分はドレンパン260で回収され、室外へ排水される。
加湿暖房モードでは、外気OAが通る風路を、熱交換素子211の第1の熱交換風路230aをバイパスさせる非熱交換給気風路253Bに切り替えることで、冬季で温度が低い外気OAと、ヒートポンプ空調機210で加熱された空気との間で熱交換が行われない。
これにより、ヒートポンプ空調機210で加熱された外気OAの温度低下を防ぎ、低温低湿の外気OAを、ヒートポンプ空調機210の運転能力と、散水装置262の給水量に応じて中温高湿の空気として給気して、室内の加湿暖房を行うことができ、別の加湿装置を設置することなく、室内の過乾燥を防ぐことができる。また、給気による室内の換気を行うことができる。
更に、ヒートポンプ空調機210で加熱された外気OAの温度低下を防ぐことで、給気される空気が飽和状態になることを防ぎ、加湿のために散水した水が結露して排水される無駄を低減することができる。
(4)暖房モードの動作例
暖房モードでは、風路開閉ダンパ255の動作で第2のダンパ255bを開けて、非熱交換給気風路253Bと連通する第2の吸込口251bを全開にすると共に、熱交換給気風路253Aと連通する第1の吸込口251aを、第2のダンパ255bと連動する第1のダンパ255aによって全閉にして、外気OAの全量を熱交換素子211の第1の熱交換風路230aをバイパスさせる。
また、ヒートポンプ空調機210は、ヒートポンプを構成して第1の熱交換器221を凝縮器として機能させ、凝縮器による冷媒の放熱作用で外気OAの加熱を行う。
以上の状態で、送風ファン部254を作動させると、外気吸込口251の第2の吸込口251bから外気OAが吸い込まれ、外気OAの全量が非熱交換給気風路253Bへ供給される。非熱交換給気風路253Bでは、熱交換素子211の第1の熱交換風路230aをバイパスして、外気OAがヒートポンプ空調機210の第1の熱交換器221へ供給される。
そして、ヒートポンプの凝縮器として機能している第1の熱交換器221を通ることで加熱された外気OAが、熱交換素子210の第2の熱交換風路230bを通り、給気吹出口252からダクト41aを通り、給気グリル41から給気SAとして室内に給気される。
暖房モードでは、外気OAが通る風路を、熱交換素子211の第1の熱交換風路230aをバイパスさせる非熱交換給気風路253Bに切り替えることで、冬季で温度が低い外気OAと、ヒートポンプ空調機210で加熱された空気との間で熱交換が行われない。
これにより、ヒートポンプ空調機210で加熱された外気OAの温度低下を防ぎ、低温の外気OAを、ヒートポンプ空調機210の運転能力に応じて中温の空気として給気して、室内の暖房を行うことができる。また、給気による室内の換気を行うことができる。
(5)抗菌モードの動作例
抗菌モードでは、銀イオン供給装置3を作動させて、銀イオン噴霧ノズル31から熱交換給気風路253Aと非熱交換給気風路253Bに銀イオン水を噴霧する。銀イオン水の噴霧を停止した後、風路開閉ダンパ255の第1のダンパ255aと第2のダンパ255bの動作で、例えば第1の吸込口251aと第2の251bの双方を開けて、送風ファン部254を作動させると、熱交換給気風路253A及び非熱交換給気風路253Bを通る空気(外気)によって銀イオン水が乾燥され、熱交換給気風路253A及び非熱交換給気風路253Bの壁面や、ダクト41aの内壁面、及び熱交換素子211の各風路に銀が付着する。
これにより、室内に給気される空気が通る熱交換給気風路253A及び非熱交換給気風路253Bと、熱交換素子211の各風路及びダクト41aに、銀による抗菌作用を持たせることができる。
なお、本例でも、抗菌モードは、例えば一定時間毎や決まった日時毎に実行されるようにして、銀の付着を定期的に行うようにする。これにより、風路内に汚れが付着したような場合でも、その上から銀を付着させることで、抗菌作用を継続的に持たせることが可能である。
抗菌モードの他の動作例としては、送風ファン部254を所定の風量で作動させながら、銀イオン供給装置3を作動させて、銀イオン噴霧ノズル31から熱交換給気風路253Aと非熱交換給気風路253Bに銀イオン水を噴霧する。これにより、送風ファン部254による送風で、銀イオン水がダクト41aへ送られる。
そして、銀イオン水の噴霧を停止した後、送風ファン部254を継続して作動させることで銀イオン水が乾燥され、熱交換給気風路253A及び非熱交換給気風路253Bの壁面やダクト41aの内壁面及び熱交換素子211の各風路に銀が付着する。
このように、送風ファン部254による送風で銀イオン水を送ることで、換気装置1Cと給気グリル41の配置に応じてダクト41aの経路長が長くなる場合でも、ダクト41aの全体に銀を付着させて、抗菌作用を持たせることができる。
抗菌モードの更に他の動作例としては、送風ファン部254を所定の風量で作動させながら、銀イオン供給装置3を作動させて、銀イオン噴霧ノズル31から熱交換給気風路253Aと非熱交換給気風路253Bに銀イオン水を噴霧する。これにより、送風ファン部254による送風で、霧状の銀イオン水が給気グリル41から室内に吹き出される。
そして、銀イオン水の噴霧を停止した後、送風ファン部254を継続して作動させることで銀イオン水が乾燥され、熱交換給気風路253A及び非熱交換給気風路253Bの壁面、ダクト41aの内壁面、熱交換素子211及び部屋201の壁面等に銀が付着する。
このように、送風ファン部254による送風で銀イオン水を送ることで、換気装置1C本体や給気風路を構成する熱交換素子211及びダクト41aだけでなく、部屋201の壁等、室内の抗菌対象物に銀を付着させて、抗菌作用を持たせることができる。
なお、上述した各実施の形態では、銀イオンを噴霧する銀イオン噴霧ノズル31は装置本体内に備えられているが、室内に給気される空気が通るダクト41aに銀イオン噴霧ノズル31を備えても良い。
<第4の実施の形態の換気装置の構成例>
図13は、第4の実施の形態の換気装置の一例を示す構成図で、銀イオンを室内に直接噴霧できるようにした構成である。
第4の実施の形態の換気装置1Dは、室内として浴室300の換気や暖房等を行う機能を有し、換気装置1Dと独立して、抗菌性を有した銀イオンを含む銀イオン水を浴室300に供給する銀イオン供給装置3を備える。銀イオン供給装置3は、図3,図4または図5で説明した構成で良く、例えば、浴室300の天井に単数または複数の銀イオン噴霧ノズル31を備える。
換気装置1Dは、図示しないファン部やヒータ等を備え、浴室300の天井に設置されて、建物の外壁に設置される屋外グリル44とダクト44aを介して接続される。
そして、換気装置1Dは、浴室300の空気を循環させて、室温に応じた空気を吹き出す機能、循環させる空気を加熱して浴室300内に温風を吹き出す機能、浴室300の空気を屋外に排気する機能等を備える。
なお、図示しない給湯装置から供給される温水を霧状のミストにして浴室300内に噴霧するミスト発生装置301を備えても良い。
<第4の実施の形態の換気装置の動作例>
次に、各図を参照して、第4の実施の形態の換気装置の動作例について説明する。
換気装置1Dは、通常の運転モードとして、浴室300の空気を循環させながら温風を吹き出して、浴室300の暖房を行う暖房運転モード、浴室300内の空気を屋外に排気する換気運転モード、及び、浴室300の空気を循環させながら温風を吹き出すと共に、浴室300内の空気を屋外に排気する乾燥運転モード等を備える。
また、ミスト発生装置301でミストを噴霧しながら、暖房運転を行うミスト運転モードを備える。
更に、浴室300を洗浄する抗菌モードを備える。抗菌モードでは、銀イオン供給装置3を作動させて、銀イオン噴霧ノズル31から浴室300に霧状の銀イオン水を噴霧する。銀イオン水の噴霧を停止した後、換気装置1Dで換気運転等を行うことで、浴室300に供給された銀イオン水が乾燥され、浴室300の壁面や床面等に銀が付着する。
これにより、浴室300の壁面等に銀による抗菌作用を持たせることができる。そして、抗菌モードは、例えば一定時間毎や決まった日時毎に実行されるようにして、銀の付着を定期的に行うようにする。これにより、浴室300の壁面等に汚れが付着したような場合でも、その上から銀を付着させることで、抗菌作用を継続的に持たせることが可能である。
なお、換気装置1D内にも銀イオン供給装置を備えて、装置本体の抗菌も行えるようにしても良い。
1A,1B,1C,1D・・・換気装置、2A・・・送風ファン部、20A・・・給気風路、24・・・外気吸込口、25・・・給気吹出口、3・・・銀イオン供給装置、31・・・銀イオン噴霧ノズル、120OA・・・外気吸込口、120SA・・・給気吹出口、120RA・・・室内吸込口、120EA・・・排気口、121SA・・・給気風路、121EA・・・排気風路、122・・・送風ファン部、123・・・換気ファン部、124・・・熱交換素子、210・・・ヒートポンプ空調機、211・・・熱交換素子、251・・・外気吸込口、252・・・外気吹出口、253A・・・熱交換給気風路、253B・・・非熱交換給気風路、254・・・送風ファン部、255・・・風路開閉ダンパ