JP5221003B2 - 湿度調節兼殺菌器、それを備えた換気装置並びにその制御方法 - Google Patents

湿度調節兼殺菌器、それを備えた換気装置並びにその制御方法 Download PDF

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Description

本発明は、換気装置に関し、より詳しくは、室内に流入する空気の湿度を調節し、殺菌を行う湿度調節兼殺菌器を備えた換気装置及びその制御方法に関する。
閉鎖空間の空気は、生命体の呼吸により、時間が経つと共に二酸化炭素の含量が増加し、生命体の呼吸に支障をもたらす。したがって、事務室や車両のように、多くの人が狭小な空間にとどまると、室内の汚れた空気を室外の新鮮な空気に随時交換しなければならない。この際、通常、用いられるものが換気装置である。
従来、知られた大部分の換気装置は、一つの送風機を用いて、室内の空気のみを外部に強制排出する方式を採用している。ところが、一つの送風機を用いて、室内の空気のみを強制排出させる場合、室内の冷気または熱気がろ過されず、そのまま外部に排出するとともに、室外の空気がドアや窓の隙から熱交換無しに流入することにより、室内を暖房及び冷房させるのに多大の費用が浪費されてしまうという問題点があった。
また、冷気及び熱気が外部から急に流入することによる、室内空気の急な温度変化のために、その内部にいた人が不快感を感じ、特に、室内の窓やドアが閉められた状態で、室内空気のみを外部に排出させる場合、外部の新鮮な空気の流入が遮断されて、酸素不足現象が生じ得ることはもとより、室内空気の湿度調節が全く行われず、換気装置が設置されているにもかかわらず、快適な室内環境を維持できないという問題点があった。
このような問題点を解決するために、先ず、室外空気を、室外に排出される室内空気と熱交換させた後、室内に供給する全熱交換方式の換気装置が提案されている。
これは、換気装置の内部に、室内空気が室外に排気される排気流路と、室外空気が室内に供給される給気流路とが設けられ、前記排気流路を流動する空気と、給気流路を流動する空気が相互に熱交換する熱交換器が設置される。
したがって、室内が冷房または暖房雰囲気であるとき、供給される室外空気が室内空気と熱交換された後、室内に流入することにより、室内温度の急な上昇や下降を防止することができる。
ところが、このような従来の換気装置は、室内空気と室外空気が流動するとき、熱交換器により排気される廃熱を回収し、室内に供給される空気に伝達する熱交換の機能のみを行い、空気中にある細菌が、そのまま室内に流入しており、室内居住者の健康を害するおそれがあった。
また、冬季には、高い室内温度と相対的に低い室外温度の差により、室内の湿度が低くなり、室内が極めて乾燥することにより、公共機関や大型建物では、乾燥した室内を加湿することができる加湿施設や空気浄化施設を付加的に設置している。
しかしながら、このような付加施設は、一般に大型であるので、小規模の事務室や一般家庭では、これらの付加施設を設置するのには設置面積の問題があり、殺菌装置と加湿装置を別々に設置しなければならないという負担があった。
また、最近、紫外線ランプを用いて空気中の細菌を殺菌する方法が研究されているが、この紫外線ランプは、寿命が短く、ランプを頻繁に交替しなければならないという使用上の不便さがあった。
本発明は上記の問題点を解決するためのもので、その目的は、最小限の大きさで、加湿と殺菌機能を同時に行うことができる湿度調節兼殺菌器、それを備えた換気装置並びにその制御方法を提供することにある。
上記目的を達成するために、本発明に係る湿度調節兼殺菌器は、空気が流動する流路と、一側が前記流路と連通し、残りの面が閉鎖するハウジングと、前記ハウジングの内部に設けられ、水を入れる水槽と、前記ハウジング及び水槽内に高周波のマイクロ波を放出し、 流路内の空気を加湿するために水槽中の水を加熱し、放出したマイクロ波が流路内に放射され、流路内の空気に含まれた細菌を殺菌する高周波発生装置と、を備えることを特徴とする。
また、前記ハウジングは、前記高周波発生装置から放出するマイクロ波を遮蔽する材料からなることが好ましい。
また、前記水槽は、前記高周波発生装置から放出するマイクロ波を通過させ、熱による変形及び割れに強い材料からなることが好ましい。
また、前記高周波発生装置は、マグネトロンを含むことが好ましい。
また、前記流路内に、流路内を流動する空気中に含まれた細菌を殺菌する高周波発生装置がさらに設けられることが好ましい。
また、前記水槽に連結されて水を供給する給水管と、前記水槽に連結されて水槽内の水を排水する排水管がさらに設けられることが好ましい。
また、前記流路内を流動する空気の湿度を測定する湿度センサがさらに設けられ、前記湿度センサは、前記水槽の水により加湿される前の空気の湿度を測定することが好ましい。
また、本発明に係る換気装置は、外観を形成するケースと、前記ケース内に設けられ、室外空気を室内に吸入する給気流路と、前記ケース内に設けられ、室内空気を室外に排出する排気流路と、前記給気流路内に設けられ、室内に供給される空気の湿度を調節する共に、流路内を流動する空気中の細菌を殺菌する湿度調節兼殺菌器と、を備えることを特徴とする。
また、前記湿度調節兼殺菌器は、一側が前記給気流路と連通し、残りの面が閉鎖するハウジングと、前記ハウジングの内部に設けられ、水を入れる水槽と、前記ハウジング及び水槽内に高周波のマイクロ波を放出し、給気流路内の空気を加湿するために水槽中の水を加熱し、放出したマイクロ波が給気流路内に放射され、給気流路内の空気に含まれた細菌を殺菌する高周波発生装置と、を備えることが好ましい。
また、前記ハウジングは、前記水槽及び高周波発生装置が収容される収容部と、一端が前記収容部と連通し、かつ前記収容部の一側に延設された第１管と、少なくとも一部分が前記排気流路の内部に設けられ、一端が前記第１管に連通し、かつ複数個の孔が形成された少なくとも１個以上の第２管と、を備えることが好ましい。
また、前記湿度調節兼殺菌器は、前記水槽に連結され、水槽内に水を供給する給水管と、前記給水管を選択的に開閉する弁と、をさらに備えることが好ましい。
また、前記湿度調節兼殺菌器は、前記水槽に連結され、水槽内の水を外部に排出する排水管と、前記排水管を選択的に開閉する弁と、をさらに備えることが好ましい。
また、前記湿度調節兼殺菌器は、前記給気流路内を流動する空気の湿度を測定する湿度センサをさらに有し、前記湿度センサは、前記水槽の水により加湿される前の空気の湿度を測定することが好ましい。
また、前記ハウジングは、前記高周波発生装置から放出されるマイクロ波を遮蔽可能な材料からなることが好ましく、ステンレス材料からなってもよい。
また、前記水槽は、マイクロ波を透過可能な材料からなることが好ましい。
また、前記ケースの内部に、給気流路を流動する空気と、排気流路を流動する空気とを相互に熱交換する熱交換装置がさらに設けられることが好ましい。
また、前記湿度調節兼殺菌器は、前記熱交換装置よりも下流側に設けられることが好ましい。
また、前記湿度調節兼殺菌器は、空気中に含まれた湿気を除去する除湿機をさらに備えてもよく、前記除湿機は、前記給気流路に設けられ、前記熱交換装置よりも下流側に設置されることが好ましい。
また、本発明に係る湿度調節兼殺菌器を備えた換気装置の制御方法は、室内空気の適正湿度を設定するステップと、湿度センサによって、室内に流入する空気の湿度を測定するステップと、前記設定された適正湿度と室内に流入する空気の湿度との差によって、湿度調節量を決定するステップと、高周波発生装置と除湿機を有する湿度調節兼殺菌器にて、室内に流入する空気の湿度を調節するステップと、を含むことを特徴とする。
また、前記湿度調節兼殺菌器を備えた換気装置の制御方法は、室内に流入する空気の湿度が設定された適正湿度よりも低いときに、室内に供給される空気が適正湿度に到達するように、高周波発生装置を用いて加湿し、室内に流入する空気の湿度が設定された適正湿度よりも高いときに、室内に供給される空気が適正湿度に到達するように、除湿機によって除湿することが好ましい。
また、前記湿度調節兼殺菌器を備えた換気装置の制御方法は、室内に供給する空気の流量に応じて、空気に含まれた細菌を殺菌するための高周波発生装置の出力を計算するステップと、高周波発生装置によって室内に供給される空気に含まれた細菌を殺菌するステップと、をさらに含むことが好ましい。
また、前記室内に供給される空気の湿度が適正湿度と同じかまたはそれよりも高いときに、水槽中の水を空けた後、高周波発生装置を作動させて殺菌を行うことが好ましい。
本発明によると、室内空気を適正湿度に加湿及び除湿して殺菌するので、室内空気をいつも快適かつ清浄に維持することができるという効果がある。
また、湿度調節兼殺菌器の大きさが小さいので、小型化が容易であり、狭い空間に設置することが容易である。
また、供給される空気だけでなく、加湿に用いられる水に含まれた細菌を殺菌する効果も期待することができる。
また、加湿及び殺菌を同時に行う装置として、マイクロ波を用いる高周波発生装置を用いるので、その寿命が極めて長く、整備所要を大幅に減らし、頻繁な整備による使用者の不便を解消することができるという効果がある。
また、加湿のためにマイクロ波を用いるので、同一容量の加熱式加湿装置に比べて、エネルギー消耗量を減らすことができるという効果がある。
以下、本発明に係る湿度調節兼殺菌器を備えた換気装置及びその制御方法の好適な実施形態について、添付の図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る湿度調節兼殺菌器の構成を示す概略断面図である。
本発明の一実施形態に係る湿度調節兼殺菌器は、ハウジング１５０と、水を入れる水槽１６０と、マイクロ波を放出する高周波発生装置１７２とからなる。
前記ハウジング１５０は、一側が開放し、残りは閉鎖し、前記開放部分が空気が流動する流路１１０と連通して設置される。
また、前記ハウジング１５０の内部に水槽１６０が設けられる。前記水槽１６０は、一側が開放し、前記流路１１０と連通して形成される。また、前記ハウジング１５０の内部の一側に、マイクロ波を前記ハウジング１５０の内部に放出する第１の高周波発生装置１７２が設けられる。
前記流路１１０の一側は室外と連通し、他側は室内と連通し、前記流路１１０から室外空気が室内に流動するようになることが好ましい。
また、前記ハウジング１５０は、前記第１の高周波発生装置１７２から放出するマイクロ波を通過させず、遮蔽することができる材料からなり、前記水槽１６０は、前記マイクロ波を通過させる材料からなることが好ましい。
また、前記ハウジング１５０及び水槽１６０は、水分による腐食に強い材料からなり、水蒸気の熱による変形が発生しない材料からなることが好ましい。
したがって、本実施形態において、前記ハウジング１５０の材料としてはステンレスを用い、前記水槽１６０の材料としては耐熱ガラスを用いている。一方、前記ハウジング１５０と水槽１６０の材料は、これらの例に限定されず、適当な他の材料を用いてもよい。
また、前記水槽１６０には、水を供給する給水管１８２と、前記水槽１６０に入っている水を排水する排水管１８４とがさらに設けられている。また、前記給水管１８２及び排水管１８４には、これを開閉する給水弁１８６及び排水弁１８８がそれぞれ設けられる。
また、前記流路１１０には、流動する空気の湿度を測定する湿度センサ１９０がさらに設けられる。
この際、前記湿度センサ１９０の設置位置は、前記流路１１０内を流動する空気の流れ方向を基準にするとき、前記ハウジング１５０よりも上流側に位置するように設置される。
これは、前記流路１１０内を流動する空気の湿度、すなわち、前記ハウジング１５０へ湿気を供給する前の湿度を測定するためのものである。
以下、このように構成された本発明の湿度調節兼殺菌器１００の作用について、説明する。
前記湿度センサで測定した流路内を流動する空気の湿度が乾燥して加湿が必要であると判断されると、前記給水弁１８６が開放し、給水管１８２から水槽に水１６２が満たされる。また、前記第１の高周波発生装置１７２からマイクロ波が前記ハウジング１５０の内部に放出される。
前記ハウジング１５０は、マイクロ波を遮蔽する材料からなり、前記水槽１６０は、マイクロ波を通過させる材料からなっているので、前記マイクロ波は、前記ハウジング１５０の内部で反射すると共に、前記水槽１６０中の水１６２を加熱するようになる。
加熱された水１６２は、水蒸気を発生し、この水蒸気は、前記ハウジング１５０の開放部分から前記流路１１０内に上昇し、前記流路１１０内を流動する空気と混ざって、流路１１０内を流動する空気の湿度を高めるようになる。
また、前記流路１１０内に上昇する水蒸気は高温であるので、この水蒸気の熱により、前記流路１１０内を流動する空気中の細菌が殺菌されることもある。
また、前記ハウジング１５０の一側が開放しているので、前記第１の高周波発生装置１７２によって、ハウジング１５０の内部に放出されたマイクロ波が、前記ハウジング１５０の内部で反射されてから、流路との連通部分から流路内に放出される。また、このように流路１１０内に放出されたマイクロ波は、空気中の細菌を殺菌するようになる。
すなわち、前記第１の高周波発生装置１７２から放出されたマイクロ波の一部は、前記水槽１６０内の水を加熱して水蒸気を発生させるのに用いられ、一部は、流路１１０内の空気中の細菌を殺菌するのに用いられる。
また、前記ハウジング１５０の内部に設けられる第１の高周波発生装置以外にも、前記流路１１０の内部に直接マイクロ波を放出する第２の高周波発生装置１７４がさらに設けられてもよい。
前記第２の高周波発生装置１７４は、流路１１０内を流動する空気に含まれた細菌のみを殺菌する役割をするので、前記第１の高周波発生装置１７２と共に、空気中の細菌をさらに確実に殺菌する。
前記第１の高周波発生装置及び第２の高周波発生装置としては、マグネトロンなどが用いられてもよく、また、前記マグネトロンは広く知られているので、詳細構造または作動原理について説明を省略する。
前記第１の高周波発生装置１７２と第２の高周波発生装置１７４から放出されるマイクロ波は、その波長が極めて短く、到達距離が長くないため、前記流路１１０に放出されたマイクロ波は、室内に到達する前に消滅するので、前記流路１１０は、マイクロ波を遮蔽可能な材料でなくてもよい。勿論、安全のために、少なくともハウジングの周囲の流路は、マイクロ波を遮蔽可能な材料からなってもよい。
したがって、前記湿度調節兼殺菌器によって室内に供給される空気の湿度が調節され、また殺菌が行われることにより、さらに清浄かつ快適な室内環境を維持することができる。
本発明の他の実施形態によると、前記湿度調節兼殺菌器を備えた換気装置が提供される。以下、この換気装置について説明する。
図２乃至図３は、本発明に係る湿度調節兼殺菌器を備えた換気装置を示す図であって、図２は、本発明に係る換気装置の概略構成を示す斜視図であり、図３は、本発明に係る換気装置の湿度調節兼殺菌器を示す斜視図である。
図２に示すように、本発明に係る換気装置には、先ず、外観を形成するケース２０２が設けられる。また、前記ケース２０２内に室外空気を室内に案内する給気流路２１０と、室内空気を室外に案内する排気流路２２０とが形成される。
また、前記給気流路２１０と排気流路２２０の各吐出端に、各流路内の空気を強制的に送風する給気ファン２１２と排気ファン２２２がぞれぞれ設けられる。
また、前記給気流路２１０と排気流路２２０は、前記ケース２０２内の所定部分において交差して形成され、前記給気流路２１０と排気流路２２０が交差する部分に熱交換器２３０が設置される。
前記熱交換器２３０は、内部に給気流路２１０と連通する複数個の給気通路（図示せず）が設けられ、前記給気通路と隣接して、排気流路２２０と連通する複数個の排気通路（図示せず）が設けられる。また、前記給気通路と排気通路を形成する壁面（図示せず）は、熱伝導率に優れた材料からなる。したがって、前記給気流路２１０から供給される空気と排気流路２２０から排気される空気が、相互に熱交換され、室内の熱がさらに回収されるようにするものである。
また、前記ケース２０２の内部に湿度調節兼殺菌器２４０が設けられる。前記湿度調節兼殺菌器２４０は、前述した実施形態の湿度調節兼殺菌器１００（図３参照）と同様に、ハウジング２５０と、水槽２６０と、高周波発生装置２７０とを備え、前記ケース２０２の室外空気が室内に案内される給気流路２１０内に設置されることが好ましい。
以下、前記湿度調節兼殺菌器２４０について詳述する。
本発明に係る換気装置の湿度調節兼殺菌器２４０は、図３に示すように、外観をなすハウジング２５０と、水を入れる水槽２６０と、マイクロ波を放出する高周波発生装置２７０とを有する。また、前記ハウジング２５０は、前記水槽及び高周波発生装置を収容する収容部２５１と、前記収容部２５１で発生した水蒸気が移動する第１管２５２と、前記第１管２５２から分岐され、給気流路２１０内に水蒸気を放出する第２管２５４とを有する。
前記収容部２５１は、水蒸気を発生させる水槽２６０と、高周波発生装置２７０とを有する。前記水槽２６０は、水を貯蔵し、一側面が開放されている。また、高周波発生装置２７０は、マイクロ波を収容部２５１の内部に放出し、水槽２６０内の水を加熱させて水蒸気を発生させる。
また、前記収容部２５１の上側で第１管２５２が前記収容部２５１と連通し、それにより前記水槽２６０で発生した水蒸気が第１管へ移動可能であり、かつ前記第１管２５２の長さ方向に複数個の第２管２５４が所定の間隔だけ離隔して設けられ、前記第１管２５２と連通している。
前記第２管２５４の少なくとも一部は、ケースの給気流路の内部にあり、前記第２管２５４の内部は、前記第１管２５２に流入した水蒸気が流れるように中空となっている。また、前記第２管２５２の給気流路２１０の内部に位置する部分には、スチーム及びマイクロ波の噴出のための孔２５６が形成される。
すなわち、前記水槽２６０で発生した水蒸気は、第１管２５２を介して第２管２５４に移動し、第２管に移動した水蒸気は、前記孔２５６から給気流路２１０の内部に排出される。
前記ハウジング２５０そのものが、前記給気流路２１０の内部に設けられてもよいが、設置及び整備の便宜のために、前記収容部２５１及び第１管２５２は、換気装置２００のケース２０２の外部の側部に設けられ、前記第２管２５４のみがケースを貫通して給気流路２１０に設けられてもよい。
前記ハウジング２５０は、前記高周波発生装置２７０から放出されるマイクロ波を通過させない遮蔽可能な材料からなり、前記水槽２６０は、前記マイクロ波を通過させる材料からなることが好ましい。
前記ハウジング２５０及び水槽２６０は、水分による腐食に強い材料からなり、水蒸気の熱による変形が発生しない材料からなることが好ましい。
したがって、本実施形態において、前記ハウジング２５０の材料としてはステンレスを用い、前記水槽２６０の材料としては耐熱ガラスを用いることを提示する。また、前記ハウジング２５０及び水槽２６０の材料は、前記例に限定されず、他の材料を用いてもよい。
したがって、前記高周波発生装置２７０で放出されたマイクロ波は、前記収容部２５１と第１管２５２および第２管２５４を含むハウジング２５０の内部で反射されてから、前記孔２５６から給気流路２１０の内部に放出されて殺菌を行う。
勿論、前記孔２５６から排出される水蒸気が極めて高温であるため、水蒸気の熱として空気中の細菌を殺菌する効果も期待できる。
また、前記水槽２６０には、水を供給する給水管２８２と、前記水槽２６０に入っている水を排水する排水管２８４がさらに設けられることが好ましい。また、前記給水管２８２及び排水管２８４には、これを開閉する給水弁２８６及び排水弁２８８がそれぞれ設けられることが好ましい。
また、前記第２管２５４は、前記給気流路２１０内の熱交換器２３０の下流側に設置されることが好ましい。すなわち、給気流路２１０に吸入された室外空気が、先ず、熱交換器２３０を通った後、前記第２管２５４を経るようになる。
一方、前記第２管２５４の設置位置は、上述した熱交換器２３０の下流側に限定されず、前記熱交換器２３０の上流側に設置されてもよい。
以下では、前記第２管２５４が、熱交換器２３０の下流側に設置されたものについて説明する。
また、前記湿度調節兼殺菌器２４０は、前記給気流路２１０へ流動し、室内に供給される空気の湿度を測定する湿度センサ（図示せず）をさらに設けることが好ましい。
この際、前記湿度センサは、前述した湿度調節および殺菌装置の図１に示した湿度センサ１９０と同様に、給気流路２１０の前記第２管２５４が形成された部分の上流側に設置されることが好ましい。
湿度センサは、前記第２管２５４から湿気を供給する前に、室内に供給される室外空気の湿度を測定するものであってよい。
また、前記第２管２５４が熱交換器２３０の下流に設置される場合に、前記湿度センサは、前記熱交換器２３０の下流側と、前記第２管２５４の上流側に設置されることが好ましい。すなわち、前記湿度センサは、前記熱交換器２３０と第２管２５４との間に設置されてよい。
これは、室内に流入する室外空気が、前記熱交換器２３０を通過しながら、加熱または冷却されて相対湿度が変わるので、湿度の変動が行われた後の湿度を測定するためのものである。
また、前記給気ファン２１２及び排気ファン２２２と、前記湿度調節兼殺菌器２４０を制御する制御部（図示せず）が設けられる。
以下、このように構成された本発明に係る換気装置の作用について説明する。
先ず、給気ファン２１２と排気ファン２２２が作動すると、前記排気流路２２０から室内空気が室外に排出され、前記給気流路２１０から室外空気が室内に供給される。
また、前記給気流路２１０と排気流路２２０の内部を流動する空気は、前記熱交換器２３０を通過しながら熱交換され、室内に供給される室外空気が、室外に排気される室内空気に含まれた廃熱を回収して、加熱または冷却される。
一般に、夏季には、室内の温度が室外よりも低いので、室内に供給される室外空気は、前記熱交換器を通過しながら冷却され、冬季には、室内の温度が室外よりも高いので、室内に供給される室外空気は、前記熱交換器を通過しながら加熱される。
前記給気流路２１０から室内に供給される室外空気は、前記熱交換器２３０を通過しながら、温度が変わり、湿度が高くなりまたは低くなる。すなわち、前記熱交換器２３０を通過すると共に冷却されていれば、湿度が高くなり、前記熱交換器を通過すると共に加熱されていれば、湿度が低くなる。
また、前記熱交換器２３０を通った室外空気の湿度を、前記湿度センサ（図示せず）で測定する。
前記湿度センサで測定された湿度が適正湿度以下であれば、前記湿度調節兼殺菌器２４０の給水管２８２及び給水弁２８６が開放され、前記水槽２６０に水が満たされる。
前記適正湿度は、人に最適な湿度を言い、前記制御部に既に入力されいる事項であり、一般に、４０〜６０％程度の相対湿度が好ましいが、より細分化して温度に応じた最適の適正湿度を設定するようにしてもよい。
前記制御部は、季節及び温度に応じた最適の湿度量を決定するものでも、使用者が直接前記制御部に所望の湿度を入力するものでもよい。
前記高周波発生装置２７０が作動すると、マイクロ波が前記ハウジング２５０の内部に放出される。
前記ハウジング２５０はマイクロ波を遮蔽する材料からなり、前記水槽２６０はマイクロ波を通過させる材料からなるので、前記マイクロ波は、前記ハウジング２５０の内部で反射すると共に、前記水槽２６０中の水を加熱する。
加熱された水は、水蒸気を発生し、発生した水蒸気は、前記ハウジング２５０の上側の上記移動管２５２から第２管２５４に移動する。また、前記第２管２５４に形成された孔２５６から給気流路２１０内に放出される。
したがって、放出された水蒸気は、前記給気流路２１０内を流動する室外空気と混ざって、室内に供給される室外空気が適正湿度に到達するように加湿する。
前記給気流路２１０内に放出される水蒸気は高温であるので、このような水蒸気の熱により、前記給気流路２１０内を流動する空気中の細菌が殺菌される。
前記収容部２５０及び上記移動管２５２と第２管２５４は、マイクロ波が遮蔽される材料からなるので、前記高周波発生装置２７０からハウジングの内部に放出されたマイクロ波は、前記収容部２５０と蒸気移動管２５２と第２管２５４の連通部分を経て、孔２５６から前記給気流路２１０内に放出されて室内に供給される室外空気中に含まれた細菌を殺菌する。
また、前記水槽２６０内の水を加熱しながら、水中の細菌を殺菌する効果も期待できる。
前記高周波発生装置２７０から放出されるマイクロ波は、その波長が極めて短く、到達距離が長くなく、前記換気装置は、一般に、天井などに設置されるので、前記給気流路２１０に放出されたマイクロ波は、室内に到達する前に消滅し、室内居住者及び室内に置かれた事物に影響しない。勿論、使用者の安全のために、前記第２管２５４が設けられた給気流路２１０の一部のみをマイクロ波を遮断可能な材料で構成してもよい。
前記給気流路の内部に、室内に供給される空気の除湿のための除湿機２９０がさらに設けられてもよい。
前記除湿機は、図２に示すように、給気流路２１０内に設けられ、室内に供給される室外空気の湿気を除去する装置である。
前記除湿機２９０は、一般に、空気中の水分を除去する装置であって、空気が通過しながら除湿作用を行う熱交換器、及び前記熱交換器によって凝縮された凝縮水を排水するドレイン管などで構成され、このような構成は、極めて一般的であり、当業者に広く知られているものであるので、詳細な説明を省略する。
このような除湿機２９０の設置位置は、前記給気流路２１０の熱交換器２３０よりも下流側に設置されることが好ましいが、これに限定されず、前記熱交換器２３０よりも上流側に設置されてもよい。なお、以下の説明では、前記除湿機２９０が熱交換器２３０よりも下流側に設置されたものを挙げて説明する。
したがって、前記湿度センサ（図示せず）で測定した室内に供給される室外空気の湿度が適正湿度よりも高いときは、前記除湿機２９０を稼動して、室内に供給される空気が適正湿度を有するように除湿する。
この際、前記水槽内部の水は、排水管２８４から排水されて水槽２６０を空ける。また、高周波発生装置２７０が作動され、ハウジング２５０の内部にマイクロ波を放出する。
ハウジング２５０の内部に放出されたマイクロ波は、上述したように、第２管２５４の孔２５６から給気流路２１０内に放出され、室内に供給される室外空気中の細菌を殺菌する。
したがって、本発明に係る換気装置の他の実施形態によると、室内に供給される室外空気の湿度が適正湿度よりも高いときも、湿度調節及び殺菌作用を同時に行うことができる。
したがって、本発明に係る湿度調節及び殺菌装置を備えた換気装置によると、室内に供給される室外空気が適正湿度に加湿または除湿すると共に、空気中の細菌が殺菌され、室外に捨てられる廃熱を回収して、室内空気を快適かつ清浄に維持することができる。
また、本発明のまた他の実施形態によると、前記湿度調節兼殺菌器を備えた換気装置を制御する制御方法が提供される。
本実施形態において、換気装置の構成は、前述した実施形態の湿度調節兼殺菌器を備えた換気装置と同一であり、その詳細な説明は、既に説明したので省略する。
図４は、本発明に係る湿度調節兼殺菌器を備えた換気装置の制御方法を示すフローチャートである。本発明に係る湿度調節兼殺菌器を備えた換気装置の制御方法は、先ず、適正湿度を決定するステップがＳ１１で行われる。
前記適正湿度ｈIは、制御部（図示せず）に既に設定された数値であっても、または現在の室内の温度に応じて、最適湿度になるように計算して導出してもよい。または、使用者が直接入力する数値であってもよい。
また、前記給気流路２１０内を流動して室内に供給される室外空気の現在湿度ｈCを測定するステップがＳ１２で行われる。
また、前記適正湿度ｈIと現在湿度ｈCとの差によって、室内に供給される室外空気が適正湿度ｈIに到達することができる湿度調節量Ｑを計算するステップがＳ１３で行われる。
また、前記ステップと同時に、前記給気流路２１０から室内に供給される空気の量、すなわち、給気流量を測定するステップがＳ２１で行われる。
このような給気流量は、前記給気流路２１０の一側に設けられた給気ファン２１２の回転数によって測定が可能である。勿論、この場合は、前記給気ファン２１２の回転数を測定する装置が設けられなければならず、他の手段で給気流量を測定することもできる。
また、前記ステップＳ２１で計算された給気流量に応じて、室内に供給される空気中の細菌を殺菌することができる高周波発生装置２７０の出力を計算するステップがＳ２２で行われる。
また、前記ステップＳ１３、Ｓ２２で計算した湿度調節量Ｑと、高周波発生装置２７０の出力とをまとめて、水槽２６０の水量と、高周波発生装置２７０の出力を最終的に調節するステップがＳ３０で行われる。
これは、前記高周波発生装置２７０で放出されたマイクロ波が全部給気流路２１０内に放出されるものではなく、水槽２６０の水を加熱すると、一部が弱くなりまたは消滅する状況が生じ得るので、このような差を補正し、最終的に水槽２６０内の水量と、水槽２６０の水を加熱しながら弱くなりまたは消滅するマイクロ波を考慮して、湿度調節と同時に、殺菌作用を行うことができる高周波発生装置２７０の出力を調節するものである。
また、前記ステップＳ３０で決定された水槽２６０内の水量と、高周波発生装置２７０の出力とで湿度調節兼殺菌器２４０を稼動し、室内に供給される室外空気の湿度調節と殺菌を行うステップがＳ４０で行われる。
ここで、室内に供給される室外空気の湿度調節と殺菌を行うステップＳ４０は、以下のような３つの形態を含む。
第一形態は、室内に供給される室外空気の湿度が、適正湿度よりも低いとき（Ｓ４１）である。このときには、室内に供給される室外空気の加湿が必要であるので、水槽２６０に水を満たした後、高周波発生装置２７０を作動して、給気流路２１０内を流動する空気を加湿して殺菌する。
第二形態は、室内に供給される室外空気の湿度が、適正湿度よりも高いとき（Ｓ４２）である。このときには、室内に供給される室外空気の除湿が必要であるので、前記除湿機２９０を作動して排水弁２８８を開放し、水槽内の水を排水管２８４から排水した後、高周波発生装置２７０を作動し、給気流路２１０内を流動する空気を除湿して殺菌する。
この場合、水槽２６０内の水がないので、前記高周波発生装置２７０から放出されるマイクロ波は、水により弱くならずまたは消滅することなく、給気流路２１０内に放出され、殺菌作用をするようになる。
第三形態は、室内に供給される室外空気の湿度が適正湿度と同一であるとき（Ｓ４３）である。このときには、室内に供給される室外空気の加湿や除湿が必要でなく、殺菌のみが必要であるので、排水弁２８８を開放し、水槽２６０内の水を排水管２８４から排水した後、高周波発生装置２７０を作動して、給気流路内を流動する空気を殺菌する。
上記と同様に、この際には、水槽２６０内の水がないので、前記高周波発生装置２７０から放出されるマイクロ波は、水により弱くならずまたは消滅することなく、給気流路内に放出されて殺菌作用をする。
上述した制御方法に対する実施形態は、本発明の湿度調節兼殺菌器を備えた換気装置にのみ適用されるものではなく、本発明の湿度調節兼殺菌器にも適用することができる。
以上、本発明に係る好適な実施形態が説明されたが、本発明がその趣旨及び範疇の範囲内で、様々な形態に具体化されることは、当該技術分野において通常の知識を有する者にとっては自明なことである。
したがって、上述した実施形態は、制限的ではなく例示的であるので、特許請求の範囲及びその同等範囲内の全ての実施形態は、本発明の範疇内に含まれる。
本発明の一実施形態に係る湿度調節兼殺菌器を示す概略断面図である。 本発明の他の実施形態に係る湿度調節兼殺菌器を備えた換気装置を示す斜視図である。 図２のハウジングを拡大して示す斜視図である。 本発明に係る湿度調節兼殺菌器を備えた換気装置の制御方法を示すフローチャートである。
符号の説明
１００ 湿度調節兼殺菌器
１１０ 流路
１５０ ハウジング
１６０ 水槽
１６２ 水
１７２ 第１の高周波発生装置
１７４ 第２の高周波発生装置
１８２ 給水管
１８４ 排水管
１８６ 給水弁
１８８ 排水弁
１９０ 湿度センサ
２００ 換気装置
２０２ ケース
２１０ 給気流路
２１２ 給気ファン
２２２ 排気ファン
２２０ 排気流路
２３０ 熱交換器
２４０ 殺菌器
２５０ ハウジング
２５１ 収容部
２５２ 第１管
２５４ 第２管
２５６ 孔
２６０ 水槽
２７０ 高周波発生装置
２８２ 給水管
２８４ 排水管
２８６ 給水弁
２８８ 排水弁
２９０ 除湿機

Claims (16)

  1. 外観を形成するケースと、
    前記ケース内に設けられ、室外空気を室内に吸入する給気流路と、
    前記ケース内に設けられ、室内空気を室外に排出する排気流路と、
    前記給気流路内に設けられ、室内に供給される空気の湿度を調節する共に、流路内を流動する空気中の細菌を殺菌する湿度調節兼殺菌器と、
    前記湿度調節兼殺菌器を制御する制御部と、を備え、
    前記湿度調節兼殺菌器は、
    一側が前記給気流路と連通し、残りの面が閉鎖するハウジングと、
    前記ハウジングの内部に設けられ、水を入れる水槽と、
    前記ハウジング及び水槽内に高周波のマイクロ波を放出し、給気流路内の空気を加湿するために水槽中の水を加熱し、放出したマイクロ波が給気流路内に放射され、給気流路内の空気に含まれた細菌を殺菌する高周波発生装置と、を備え、
    前記室内に供給される空気の湿度が適正湿度と同じかまたはそれよりも高いときに、水槽中の水を空けた後、室内に室外空気を吸入するために設けられた流路を流れる空気を、前記制御部が前記高周波発生装置を作動させて殺菌することを特徴とする換気装置。
  2. 前記ハウジングは、
    前記水槽及び高周波発生装置が収容される収容部と、
    一端が前記収容部と連通し、前記収容部の一側に延設された第１管と、
    少なくとも一部分が前記給気流路の内部に設けられ、一端が前記第１管に連通し、複数個の孔が形成された少なくとも１個以上の第２管と、を備えることを特徴とする請求項１に記載の換気装置。
  3. 前記湿度調節兼殺菌器は、
    前記水槽に連結され、水槽内に水を供給する給水管と、
    前記給水管を選択的に開閉する弁と、をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の換気装置。
  4. 前記湿度調節兼殺菌器は、
    前記水槽に連結され、水槽内の水を外部に排出する排水管と、
    前記排水管を選択的に開閉する弁と、をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の換気装置。
  5. 前記湿度調節兼殺菌器は、
    前記給気流路内を流動する空気の湿度を測定する湿度センサをさらに有することを特徴とする請求項１に記載の換気装置。
  6. 前記湿度センサは、前記水槽の水により加湿される前の空気の湿度を測定することを特徴とする請求項５に記載の換気装置。
  7. 前記ハウジングは、前記高周波発生装置から放出されるマイクロ波を遮蔽可能な材料からなることを特徴とする請求項１に記載の換気装置。
  8. 前記水槽は、マイクロ波を透過可能な材料からなることを特徴とする請求項１に記載の換気装置。
  9. 前記ケースの内部に、給気流路を流動する空気と、排気流路を流動する空気とを相互に熱交換する熱交換装置がさらに設けられていることを特徴とする請求項１に記載の換気装置。
  10. 前記湿度調節兼殺菌器は、前記熱交換装置よりも下流側に設けられていることを特徴とする請求項９に記載の換気装置。
  11. 前記湿度調節兼殺菌器は、空気中に含まれた湿気を除去する除湿機をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の換気装置。
  12. 前記除湿機は、前記給気流路に設けられ、前記熱交換装置よりも下流側に設置されていることを特徴とする請求項１１に記載の換気装置。
  13. 室内空気の適正湿度を設定するステップと、
    湿度センサによって、室内に流入する空気の湿度を測定するステップと、
    前記設定された適正湿度と室内に流入する空気の湿度との差によって、湿度調節量を決定するステップと、
    高周波発生装置と除湿機を有する湿度調節兼殺菌器にて、室内に流入する空気の湿度を調節するステップと、
    前記室内に供給される空気の湿度が適正湿度と同じかまたはそれよりも高いときに、水槽中の水を空けた後、室内に室外空気を吸入するために設けられた流路を流れる空気を前記高周波発生装置を作動させて殺菌するステップと、
    を含むことを特徴とする湿度調節兼殺菌器を備えた換気装置の制御方法。
  14. 室内に流入する空気の湿度が設定された適正湿度よりも低いときに、
    室内に供給される空気が適正湿度に到達するように、高周波発生装置を用いて加湿することを特徴とする請求項１３に記載の湿度調節兼殺菌器を備えた換気装置の制御方法。
  15. 室内に流入する空気の湿度が設定された適正湿度よりも高いときに、
    室内に供給される空気が適正湿度に到達するように、除湿機によって除湿することを特徴とする請求項１３に記載の湿度調節兼殺菌器を備えた換気装置の制御方法。
  16. 室内に供給する空気の流量に応じて、空気に含まれた細菌を殺菌するための高周波発生装置の出力を計算するステップと、
    高周波発生装置によって室内に供給される空気に含まれた細菌を殺菌するステップと、をさらに含むことを特徴とする請求項１３に記載の湿度調節兼殺菌器を備えた換気装置の制御方法。
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