JP6489890B2 - 換気装置 - Google Patents

Description

本発明は、加湿エレメントを備えた換気装置に関し、外気を加湿させて室内に取り入れる換気装置に関する。

換気装置において、給気風路内の偏流による加湿エレメントの処理風量の偏りは、局所的な加湿性能の低下に繋がることから、加湿エレメントのライフサイクルに影響を与える要因となっている。このため、従来は、給気送風機、給気吹出口、および加湿エレメントの配置を調整し、加湿性能と送風性能とが好適な状態となるように換気装置の設計を行っている。また、風向板等を流れ場に干渉させて風速分布を制御する方法を採用した換気装置等も知られている（例えば特許文献１〜３参照）。

特許文献１には、送風機の駆動により発生する風を吹出す吹出口に設けられ、千鳥状に配置された風上側風向板と風下側風向板とを有する風向制御装置が開示されている。風向制御装置は、吹出口から吹き出す風を偏向する場合に、風上側風向板と風下側風向板とでほぼ連続した一つの風向板を形成して気流を偏向させ、圧力損失を少なくするものである。また、特許文献２には、送風流路のアスペクト比又は断面積の拡大率を適切化し、送風流路を複数の経路又は導風板によって分割することで、どの位置においてもほぼ均一な風速を得ようとするイオン拡散装置が開示されている。

さらに、特許文献３には、加湿体を有する滴下浸透気化式の加湿器と、送風機の吹出口からの空気の一部を加湿器に導く導入路と、導入路に設置され開口率が制限された網目状のパネル型部材とを備えた空調装置が開示されている。該空調装置では、パネル型部材が、導入路に対して所定の角度だけ傾斜した状態で配置されており、これにより、導入路の風速の低下および均一化を図っている。

特開２００７−１１３８０６号公報 特開２００５−０８３６５１号公報 特開平１０−３１１５６９号公報

しかしながら、従来のように、換気装置に備わる各構成部材の配置を調整しても、加湿エレメントの処理風量には偏りが残る。また、特許文献１のように、風向板を用いて気流を偏向させる手法を採る場合には、各風向板の偏向角度を、換気装置の風量帯又は風量ノッチに合わせて変化させる必要があり、各風向板の駆動機構および制御装置を要するため、装置の肥大化に繋がるという課題がある。

さらに、特許文献２のような手法では、換気装置に対する給気送風機の配置によって経路および導風板の形状を変更する必要がある。コンパクトな製品が求められている昨今においては、サイズの制約があり、送風機から吹出口までの距離が限られているため、風量を均一化することができないという課題がある。また、特許文献３の空調装置では、傾斜角を有するパネル型部材と加湿器との距離を確保する必要があるため、装置の大型化に繋がるという課題がある。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、装置を大型化することなく、加湿エレメントの内部を通過する空気の風量の均一化を図る換気装置を提供することを目的とする。

本発明に係る換気装置は、外気を給気吸込口から吸い込んで室内に給気吹出口から給気する給気風路、および室内の空気を排気吸込口から吸い込んで室外に排気吹出口から排気する排気風路が設けられたケーシングと、ケーシング内の給気風路上および排気風路上に配設され、給気吸込口から吸い込まれた外気と排気吸込口から吸い込まれた室内の空気との間の熱交換を行う全熱交換器と、全熱交換器において熱交換された空気を加湿して給気吹出口に供給するものであり、給気吹出口に対向する対向領域および対向領域に隣接する隣接領域を有する加湿エレメントと、給気風路上における加湿エレメントと給気吹出口との間に設けられ、対向領域上に設けられた対向フィルタと、隣接領域上に設けられた隣接フィルタと、を有する抑制フィルタと、を備え、隣接フィルタは、対向フィルタの端部から同一平面上に延び、屈曲部を境界として、加湿エレメントからの距離が徐々に大きくなるように設定された傾斜角をなすように形成されたものである。

本発明は、加湿エレメントの対向領域への空気の流れを抑制する抑制フィルタが、対向領域上に設けられていることから、給気吹出口の手前における風速を抑制することができるため、装置を大型化することなく、加湿エレメントの内部を通過する空気の風量の均一化を図ることができる。

本発明の実施の形態１に係る換気装置の概略構成を示す模式図である。 本発明の実施の形態１の変形例１−１に係る抑制フィルタの概略構成を示す模式図である。 本発明の実施の形態１の変形例１−２に係る抑制フィルタの概略構成を示す模式図である。 本発明の実施の形態２に係る換気装置の概略構成を示す模式図である。 本発明の実施の形態２の変形例２−１に係る抑制フィルタの概略構成を示す模式図である。 本発明の実施の形態２の変形例２−２に係る抑制フィルタの概略構成を示す模式図である。 加湿エレメントの下流側にフィルタを有しない換気装置の概略構成を示す模式図である。 加湿エレメントの下流側に厚みが均等なフィルタを有する換気装置の概略構成を示す模式図である。

（実施の形態１）
図１は、本実施の形態１に係る換気装置の概略構成を示す模式図である。図１に示すように、換気装置８１は、外気を給気吸込口２１から吸い込んで室内に給気吹出口２２から給気する給気風路１１、および室内の空気を排気吸込口２３から吸い込んで室外に排気吹出口２４から排気する排気風路１２が設けられたケーシング１０と、給気風路１１に組み込まれ、給気吸込口２１から給気吹出口２２に向かって流れる給気流１１ａを形成する給気送風機３１と、排気風路１２に組み込まれ、排気吸込口２３から排気吹出口２４に向かって流れる排気流１２ａを形成する排気送風機３２と、を有している。

給気風路１１は、給気吸込口２１と給気吹出口２２とを連通させる風路であり、給気流１１ａが給気吸込口２１から給気吹出口２２に向かって流れている。排気風路１２は、排気吸込口２３と排気吹出口２４とを連通させる風路であり、排気流１２ａが排気吸込口２３から排気吹出口２４に向かって流れている。換気装置８１は、給気風路１１と排気風路１２とをケーシング１０で覆って形成された箱体構造である。

給気吸込口２１は、ケーシング１０の一方の側面に設けられており、給気吹出口２２は、ケーシング１０の一方の側面に対向する他方の側面に設けられている。排気吸込口２３は、ケーシング１０の一方の側面に設けられており、排気吹出口２４は、ケーシング１０の他方の側面に設けられている。給気吸込口２１と排気吹出口２４とは、ケーシング１０の一方の側面に、ｙ方向に沿って並んで配設されている。給気吹出口２２と排気吸込口２３とは、ケーシング１０の他方の側面に、ｙ方向に沿って並んで配設されている。

また、換気装置８１は、ケーシング１０内の給気風路１１上および排気風路１２上に配設され、給気吸込口２１から吸い込まれた外気と排気吸込口２３から吸い込まれた室内の空気との間の熱交換を行う全熱交換器４０を有している。全熱交換器４０は、給気流１１ａと排気流１２ａとの間で全熱交換を行うものである。全熱交換器４０の内部では、給気流１１ａを通す給気風路１１と排気流１２ａを通す排気風路１２とが交差するように構成されている。かかる構成により、給気流１１ａと排気流１２ａとの間で全熱が交換されるため、換気装置８１は、熱交換しながら換気を行うことができる。

さらに、換気装置８１は、例えば気化式加湿エレメントからなり、全熱交換器４０において熱交換された空気を加湿して給気吹出口２２に供給する加湿エレメント６０を有している。加湿エレメント６０は、給気吹出口２２に対向する対向領域６０ａと、対向領域６０ａに隣接する隣接領域６０ｂと、を有している。また、換気装置８１は、給気風路１１上における全熱交換器４０と給気吹出口２２との間に設けられ、隣接領域６０ｂよりも対向領域６０ａへの空気の流れを抑制する抑制フィルタ７１を有している。ここで、図１における黒抜き矢印は、給気送風機３１の下流を通過する空気の流れ方向および流量を例示するものである。すなわち、黒抜き矢印を構成する曲線は、給気送風機３１の下流を通過する空気の流れ方向を例示するものであり、曲線の太さは、給気送風機３１の下流を通過する空気の流量を例示するものである。後述する図２〜図８においても同様である。

抑制フィルタ７１は、全熱交換器４０からの空気が加湿エレメント６０の内部を均等な風速及び風量で通過するように調整するものである。抑制フィルタ７１は、例えば、通気性を有する網目状のネット、エアフィルタ、又は金属製の網部材の何れか１つにより構成されている。抑制フィルタ７１は、加湿エレメント６０と給気吹出口２２との間に設けられており、加湿エレメント６０の対向領域６０ａへの空気の流れを抑制するものである。

抑制フィルタ７１は、対向領域６０ａ上に設けられた対向フィルタ７１ａと、隣接領域６０ｂ上に設けられた隣接フィルタ７１ｂと、を有している。対向フィルタ７１ａと加湿エレメント６０との距離Δｘ_１は、隣接フィルタ７１ｂと加湿エレメント６０との距離Δｘ_２よりも短くなっている。より具体的に、隣接フィルタ７１ｂと加湿エレメント６０との距離Δｘ_２は、加湿エレメント６０と給気吹出口２２との距離が離れるほど徐々に大きくなっている。つまり、隣接フィルタ７１ｂは、対向フィルタ７１ａの端部から同一平面上に所定の距離だけ延びた位置に屈曲部７１ｍを有しており、屈曲部７１ｍを境界として、加湿エレメント６０からの距離が徐々に大きくなっている。

図１の例において、隣接フィルタ７１ｂは、加湿エレメント６０に対向する面が、対向フィルタ７１ａ側に位置する屈曲部７１ｍを境界として、加湿エレメント６０に対し予め設定された傾斜角θ_１をなすように形成されている。加湿エレメント６０と対向フィルタ７１ａとは、ｘ方向に沿って平行配置されている。すなわち、抑制フィルタ７１は、ｙ方向における中央部が屈曲しており、排気吸込口２３側が加湿エレメント６０から徐々に遠ざかるように形成されている。

さらに、抑制フィルタ７１は、対向フィルタ７１ａおよび隣接フィルタ７１ｂからなるフィルタ部の形状を固定するフレーム（図示せず）を有している。本実施の形態１において、抑制フィルタ７１の形状は、加湿エレメント６０の内部を通過する空気の風量を均一化できるように、フレームの屈曲位置（屈曲部７１ｍの位置に相当）、傾斜角（屈曲角度）θ_１、および屈曲箇所数などの形状パラメータによって決定される。上記形状パラメータは、例えば、加湿エレメント６０の内部を通過する空気の風速をもとに設定される。

図１の構成では、給気送風機３１が加湿エレメント６０の一端側に設けられ、給気吹出口２２が加湿エレメント６０の他端側に設けられている。かかる配置の場合、給気送風機３１から加湿エレメント６０に供給される気流は、最も圧力が低下する給気吹出口２２の近傍に流れやすいため、給気吹出口２２の近傍の風速が増大しやすくなる。したがって、空気の風速及び風量を調整する構成がなければ、給気吹出口２２からの距離が離れた加湿エレメント６０の内部ほど、全熱交換器４０からの空気が流れにくくなり、風速が小さくなる。このため、給気吹出口２２からの距離に応じて、加湿エレメント６０の内部の流速には偏りが生じることとなる。

この点、換気装置８１は、給気流１１ａの流速調整により、給気吹出口２２の手前における風速の加速を抑制する抑制フィルタ７１を有している。抑制フィルタ７１において、給気吹出口２２側に位置する対向フィルタ７１ａは、加湿エレメント６０の近傍に平行配置されている。また、排気風路１２側に位置する隣接フィルタ７１ｂは、屈曲部７１ｍを境に、排気吸込口２３側へ近づくにつれて、加湿エレメント６０との距離が離れるように形成されている。よって、給気吹出口２２に対向する対向領域６０ａは、平行配置された対向フィルタ７１ａの抵抗分を含んだ通風抵抗を有することになる。一方、排気吸込口２３側に位置する隣接領域６０ｂには、加湿エレメント６０に対して傾斜角θ_１をなすように形成された隣接フィルタ７１ｂが隣接しているため、加湿エレメント６０は、抑制フィルタ７１が有する抵抗の影響を受けにくくなっている。すなわち、加湿エレメント６０および抑制フィルタ７１を一つの系と考えた場合の通風抵抗は、給気吹出口２２の周辺よりも、排気吸込口２３側の方が小さくなっている。

以上のように、抑制フィルタ７１を有する換気装置８１では、全熱交換器４０からの空気が流れにくい排気吸込口２３側の通風抵抗が小さくなっており、給気吹出口２２の周辺の通風抵抗が大きくなっている。このため、換気装置８１によれば、図１において、黒抜き矢印の太さで示すように、加湿エレメント６０を通過する空気の流量が、対向領域６０ａと隣接領域６０ｂとで等しくなるように調整することができる。すなわち、本実施の形態１の換気装置８１は、加湿エレメント６０による圧力損失に、抑制フィルタ７１による圧力損失の分布が加わるように構成されている。したがって、換気装置８１によれば、風速及び風量の抑制を行いたい給気吹出口２２の周辺と、風速及び風量を増加させたい排気吸込口２３側とに、通風性の偏りを与えることができるため、加湿エレメント６０を通過させる空気の風速及び風量の均一化を図ることができる。

＜変形例１−１＞
次に、図２を参照して、本実施の形態１の換気装置８１の変形例１−１を説明する。図２は、本実施の形態１の変形例１−１に係る抑制フィルタ７２の概略構成を示す模式図である。本変形例１−１において、給気送風機３１は、加湿エレメント６０の一端側に設けられており、給気吹出口２２は、加湿エレメント６０の他端側に設けられている。

抑制フィルタ７２は、加湿エレメント６０に沿って配置され、対向領域６０ａ上に設けられた対向フィルタ７２ａと、隣接領域６０ｂ上に設けられた隣接フィルタ７２ｂと、を有している。対向フィルタ７２ａと加湿エレメント６０との距離Δｘ_３は、隣接フィルタ７２ｂと加湿エレメント６０との距離Δｘ_４よりも短くなっている。より具体的に、隣接フィルタ７２ｂと加湿エレメント６０との距離Δｘ_４は、加湿エレメント６０と給気吹出口２２との距離が離れるほど徐々に大きくなっている。つまり、隣接フィルタ７２ｂは、対向フィルタ７２ａの端部から同一平面上に所定の距離だけ延びた位置に屈曲部７２ｎを有しており、屈曲部７２ｎを境界として、加湿エレメント６０からの距離が徐々に大きくなっている。

図２の例において、隣接フィルタ７２ｂは、加湿エレメント６０に対向する面が、対向フィルタ７２ａ側に位置する屈曲部７２ｎを境界として、加湿エレメント６０に対し予め設定された傾斜角θ_２をなすように形成されている。また、抑制フィルタ７２は、対向フィルタ７２ａおよび隣接フィルタ７２ｂからなるフィルタ部の形状を固定するフレーム（図示せず）を有している。加湿エレメント６０と対向フィルタ７２ａとは、ｘ方向に沿って平行配置されている。

本変形例１−１において、抑制フィルタ７２の形状は、加湿エレメント６０の内部を通過する空気の風量を均一化できるように、フレームの屈曲位置（屈曲部７２ｎの位置に相当）、傾斜角θ_２、および屈曲箇所数などの形状パラメータによって決定される。なお、抑制フィルタ７２は、屈曲箇所数が１箇所に決定された例である。

以上のように、本変形例１−１の換気装置８１は、加湿エレメント６０と給気吹出口２２との間に、ｙ方向における中央部が屈曲した形状である抑制フィルタ７２を有している。抑制フィルタ７２において、給気吹出口２２側に位置する対向フィルタ７２ａは、加湿エレメント６０の近傍に平行配置されている。また、隣接領域６０ｂ側に位置する隣接フィルタ７２ｂは、屈曲部７２ｎを境に、対向領域６０ａから遠ざかるにつれて、加湿エレメント６０からの距離が離れるように形成されている。

すなわち、本変形例１−１では、加湿エレメント６０と抑制フィルタ７２との距離関係が上記のように調整されているため、給気吹出口２２に対向する対向領域６０ａの通風抵抗を増加させ、隣接フィルタ７２ｂ側に位置する隣接領域６０ｂの通風抵抗を減少させることができる。よって、給気送風機３１の下流における給気風路１１内の風速分布を均一化し、加湿エレメント６０を通過する空気の風速及び風量の均一化を図ることができる。つまり、図２において、黒抜き矢印の太さで示すように、加湿エレメント６０を通過する空気の流量が、対向領域６０ａと隣接領域６０ｂとで等しくなるように調整することができる。

＜変形例１−２＞
続いて、図３を参照して、本実施の形態１の換気装置８１の変形例１−２を説明する。図３は、本実施の形態１の変形例１−２に係る抑制フィルタ７３の概略構成を示す模式図である。本変形例１−２では、給気送風機３１と給気吹出口２２とが、ｙ方向における中央部において直線上に配置されている。

抑制フィルタ７３は、加湿エレメント６０に沿って配置され、対向領域６０ａ上に設けられた対向フィルタ７３ａと、隣接領域６０ｂ上に設けられた隣接フィルタ７３ｂ及び７３ｃを有している。すなわち、本変形例１−２における隣接フィルタ７３ｂ及び７３ｃは、それぞれ、対向フィルタ７３ａの両端部に連結されており、給気送風機３１、対向領域６０ａ、対向フィルタ７３ａ、および給気吹出口２２が直線上に配置されている。

隣接フィルタ７３ｂは、対向フィルタ７３ａの一端部から同一平面上に所定の距離だけ延びた位置に第１屈曲部７３ｍを有している。隣接フィルタ７３ｃは、対向フィルタ７３ａの他端部から同一平面上に所定の距離だけ延びた位置に第２屈曲部７３ｎを有している。対向フィルタ７３ａと加湿エレメント６０との距離Δｘ_５は、隣接フィルタ７３ｂと加湿エレメント６０との距離Δｘ_６および隣接フィルタ７３ｃと加湿エレメント６０との距離Δｘ_７よりも短くなっている。すなわち、隣接フィルタ７３ｂと加湿エレメント６０との距離Δｘ_６は、第１屈曲部７３ｍを境界として、加湿エレメント６０と給気吹出口２２との距離が離れるほど徐々に大きくなっている。また、隣接フィルタ７３ｃと加湿エレメント６０との距離Δｘ_７は、第２屈曲部７３ｎを境界として、加湿エレメント６０と給気吹出口２２との距離が離れるほど徐々に大きくなっている。

図３の例において、隣接フィルタ７３ｂは、加湿エレメント６０に対向する面が、対向フィルタ７３ａ側に位置する第１屈曲部７３ｍを境界として、加湿エレメント６０に対し予め設定された傾斜角θ_３をなすように形成されている。また、隣接フィルタ７３ｃは、加湿エレメント６０に対向する面が、対向フィルタ７３ａ側に位置する第２屈曲部７３ｎを境界として、加湿エレメント６０に対し予め設定された傾斜角θ_４をなすように形成されている。さらに、抑制フィルタ７３は、対向フィルタ７３ａ、隣接フィルタ７３ｂ、および隣接フィルタ７３ｃからなるフィルタ部の形状を固定するフレーム（図示せず）を有している。加湿エレメント６０と対向フィルタ７３ａとは、ｘ方向に沿って平行配置されている。本変形例１−２において、抑制フィルタ７３の形状は、加湿エレメント６０の内部を通過する空気の風量を均一化できるように、フレームの屈曲位置（第１屈曲部７３ｍ又は第２屈曲部７３ｎの位置に相当）、傾斜角θ_３、傾斜角θ_４、および屈曲箇所数などの形状パラメータによって決定される。

すなわち、本変形例１−２では、加湿エレメント６０と抑制フィルタ７３との距離関係が上記のように調整されているため、給気吹出口２２に対向する対向領域６０ａの通風抵抗を増加させ、隣接フィルタ７３ｂ及び７３ｃ側に位置する隣接領域６０ｂの通風抵抗を減少させることができる。よって、給気風路１１内における給気送風機３１の下流側の風速分布を均一化し、加湿エレメント６０を通過する空気の風速及び風量の均一化を図ることができる。つまり、図３において、黒抜き矢印の太さで示すように、加湿エレメント６０を通過する空気の流量が、対向領域６０ａと隣接領域６０ｂとで等しくなるように調整することができる。

以上の通り、本実施の形態１の換気装置８１は、加湿エレメント６０の内部を通過する空気の風速及び風量が均等になるように調整する抑制フィルタ７１〜７３を有することから、加湿エレメント６０の内部を通過する空気の風速を均一化することができるため、通過する風速及び風量の違いに起因した加湿エレメント６０の局所的な加湿性能の低下を抑制することができる。

また、換気装置８１は、給気流１１ａを調整するための助走距離として、給気送風機３１から抑制フィルタ７１〜７３までの距離を有効に利用することができるため、装置の大型化等を回避することができる。さらに、本実施の形態１における抑制フィルタ７１〜７３は、加湿エレメント６０の下流側において、加湿エレメント６０の全域に対向するように配設されているため、加湿エレメント６０からの水飛散および蒸発残留物の飛散を低減するエリミネータとして機能させることができる。

なお、図１〜図３では、対向フィルタ７１ａ〜７３ａ、隣接フィルタ７１ｂ〜７３ｂ及び７３ｃが薄板形状である場合を例示しているが、これに限定されず、例えば、対向フィルタ７１ａおよび隣接フィルタ７１ｂの少なくとも一つ、対向フィルタ７２ａおよび隣接フィルタ７２ｂの少なくとも一つ、又は対向フィルタ７３ａ、隣接フィルタ７３ｂ、及び隣接フィルタ７３ｃの少なくとも一つが歪曲した形状であってもよい。また、抑制フィルタ７１〜７３は、全体が歪曲した形状であってもよく、すなわち、抑制フィルタ７１と加湿エレメント６０との距離は、加湿エレメント６０と給気吹出口２２との距離が離れるほど徐々に大きくなっていくように構成してもよい。

さらに、本実施の形態１の抑制フィルタは、２箇所以上が屈曲した形状であってもよい。すなわち、抑制フィルタは、加湿エレメント６０に沿って配置され、加湿エレメント６０との位置関係が異なる複数のフィルタと、複数のフィルタの各端部を連結する少なくとも２つの屈曲部と、を有していてもよい。また、複数のフィルタは、それぞれ、給気吹出口２２側に位置する上記屈曲部を境界として、加湿エレメント６０に対し予め設定された傾斜角をなしていてもよく、対向領域６０ａからの距離が遠いフィルタほど、傾斜角が大きくなるように形成されていてもよい。

また、抑制フィルタ７１〜７３の形状を決めるための形状パラメータが、加湿エレメント６０の内部を通過する空気の風速に連動して自動的に設定され、抑制フィルタ７１〜７３の形状を自動的に変形させるように構成し、形状の最適化を行うようにしてもよい。例えば、傾斜角θ_１〜θ_４を可変とし、換気装置８１の風量設定と、屈曲位置を軸にフレームを回転させるモータの回転角とを連動させることにより、傾斜角θ_１〜θ_４を自動制御するように構成してもよい。さらに、屈曲位置を軸に回転可能に支持（リンク固定）させておけば、最大風速となる給気吹出口２２の周辺が受ける風圧を用いて、フィルタまたはフィルタ相当の部材の変位を利用した構造的な形状の自動最適化を行うこともできる。もっとも、形状の自動調整機能については、上記例示に制限されるものではなく、例えば、加湿エレメント６０の周辺に設けた風量センサによる検出値と上記モータの回転角とを連動させる、といった種々の方法を用いて実現してもよい。

（実施の形態２）
続いて、図４〜図６を参照して、本実施の形態２の換気装置８２の構成を説明する。図４は、本実施の形態２に係る換気装置８２の概略構成を示す模式図である。前述した実施の形態１における換気装置８１と同一の構成部材については同一の符号を用いて説明は省略する。なお、給気送風機３１および給気吹出口２２の配置は、図１の場合と同様である。

換気装置８２は、給気吹出口２２からの距離が近くなるほど通風抵抗が大きくなるように形成されている抑制フィルタ７４を有している。抑制フィルタ７４は、例えば、通気性を有する網目状のネット、エアフィルタ、又は金属製の網部材の何れか１つからなり、給気吹出口２２からの距離が近くなるほど、ｘ方向の厚み、メッシュ密度の少なくとも１つが大きくなるように形成されている。もっとも、抑制フィルタ７４の網目形状又は網部材の種類を局所的に変えることにより、給気吹出口２２の近傍の圧力損失を高めるようにしてもよい。すなわち、抑制フィルタ７４の形状は、局所的な変化の要素である厚み、メッシュ密度、網目形状、および網部材の種類（素材）の少なくとも１つと、局所的な変化を施す範囲とを形状パラメータとして決定してもよい。

図４には、換気装置８２が、加湿エレメント６０と給気吹出口２２との間に、局所的に厚みを変化させることで通風抵抗を変化させた抑制フィルタ７４を有する場合を例示している。抑制フィルタ７４は、給気吹出口２２の周辺における厚みが、排気吸込口２３側よりも相対的に増加するように構成されている。より具体的に、抑制フィルタ７４は、対向領域６０ａ上に設けられた対向フィルタ７４ａと、隣接領域６０ｂ上に設けられた隣接フィルタ７４ｂとを有しており、対向フィルタ７４ａの厚みは、隣接フィルタ７４ｂの厚みよりも大きくなっている。よって、加湿エレメント６０および抑制フィルタ７４による圧力損失は、排気吸込口２３側よりも給気吹出口２２の近傍の方が上昇しているため、給気吹出口２２の近傍には、全熱交換器４０からの空気が相対的に流れにくくなっている。

すなわち、換気装置８２は、給気吹出口２２の手前における風速の加速を考慮して、抑制フィルタ７４の厚み等を局所的に変えることにより、加湿エレメント６０の内部を通過する空気の風速及び風量が均等になるように調整されている。したがって、予め圧力損失に分布を持たせた抑制フィルタ７４を有する換気装置８２によれば、加湿エレメント６０および抑制フィルタ７４を一つの系と考えた場合の圧力分布を、全熱交換器４０からの空気が加湿エレメント６０の内部を均等な風速及び風量で通過するように調整することができる。このため、加湿エレメント６０を通過させる空気の風速及び風量の均一化を図ることができる。よって、換気装置８２によれば、図４において、黒抜き矢印の太さで示すように、加湿エレメント６０を通過する空気の流量が、対向領域６０ａと隣接領域６０ｂとで等しくなるように調整することができる。

＜変形例２−１＞
次に、図５を参照して、本実施の形態２における換気装置８２の変形例２−１を説明する。図５は、本実施の形態２の変形例２−１に係る抑制フィルタ７５の概略構成を示す模式図である。本変形例２−１では、図２の場合と同様に、給気送風機３１と給気吹出口２２とが、排気風路１２側において直線上に配置されている。本変形例２−１において、換気装置８１は、加湿エレメント６０の下流側に、給気吹出口２２からの距離が近くなるほど通風抵抗が大きくなるように形成された抑制フィルタ７５を有している。

図５の例では、加湿エレメント６０の下流側に、厚みを局所的に変化させることで通風抵抗を変化させた抑制フィルタ７５を示しており、抑制フィルタ７５は、給気吹出口２２の周辺部分の厚みが増加されている。すなわち、抑制フィルタ７５は、給気吹出口２２から離れた部分の厚みよりも、給気吹出口２２の周辺部分の厚みの方が大きくなっている。より具体的に、抑制フィルタ７５は、対向領域６０ａ上に設けられた対向フィルタ７５ａと、隣接領域６０ｂ上に設けられた隣接フィルタ７５ｂとを有しており、対向フィルタ７５ａの厚みは、隣接フィルタ７５ｂの厚みよりも大きくなっている。よって、加湿エレメント６０および抑制フィルタ７５による圧力損失は、給気吹出口２２から遠い部分よりも給気吹出口２２の近傍の方が上昇しているため、給気吹出口２２の近傍には、全熱交換器４０からの空気が相対的に流れにくくなっている。

すなわち、抑制フィルタ７５は、給気吹出口２２の手前における風速の加速を考慮して、厚み等が局所的に変化するように構成されているため、加湿エレメント６０および抑制フィルタ７５を一つの系と考えた場合の圧力分布を調整することができる。したがって、抑制フィルタ７５を備えた換気装置８２によれば、全熱交換器４０からの空気が加湿エレメント６０の内部を均等な風速及び風量で通過するように調整することができ、加湿エレメント６０を通過させる空気の風速及び風量の均一化を図ることができる。つまり、図５において、黒抜き矢印の太さで示すように、加湿エレメント６０を通過する空気の流量が、対向領域６０ａと隣接領域６０ｂとで等しくなるように調整することができる。なお、抑制フィルタ７５の形状は、局所的な変化の要素である厚み、メッシュ密度、網目形状、および網部材の種類の少なくとも１つと、局所的な変化を施す範囲とを形状パラメータとして決定される。

＜変形例２−２＞
続いて、図６を参照して、本実施の形態２における換気装置８１の変形例２−２を説明する。図６は、本実施の形態２の変形例２−２に係る抑制フィルタ７６の概略構成を示す模式図である。本変形例２−２では、図３の場合と同様に、給気送風機３１と給気吹出口２２とが、ｙ方向における中央部において直線上に配置されている。

本変形例２−２における換気装置８２は、加湿エレメント６０の下流側に、給気吹出口２２からの距離が近くなるほど通風抵抗が大きくなるように形成された抑制フィルタ７６を有しており、抑制フィルタ７６は、給気吹出口２２の周辺部の厚みが局所的に増加している。より具体的に、抑制フィルタ７６は、対向領域６０ａ上に設けられた対向フィルタ７６ａと、隣接領域６０ｂ上に設けられた隣接フィルタ７６ｂ及び７６ｃとを有しており、対向フィルタ７５ａの厚みは、隣接フィルタ７６ｂ及び７６ｃの厚みよりも大きくなっている。よって、給気吹出口２２の近傍には、全熱交換器４０からの空気が相対的に流れにくくなっている。

すなわち、抑制フィルタ７６は、給気吹出口２２の手前における風速の加速を考慮して、厚み等が局所的に変化するように構成されているため、加湿エレメント６０および抑制フィルタ７６を一つの系と考えた場合の圧力分布を調整することができる。したがって、抑制フィルタ７６を備えた換気装置８２によれば、全熱交換器４０からの空気が加湿エレメント６０の内部を均等な風速及び風量で通過するように調整することができ、加湿エレメント６０を通過させる空気の風速及び風量の均一化を図ることができる。つまり、図６において、黒抜き矢印の太さで示すように、加湿エレメント６０を通過する空気の流量が、対向領域６０ａと隣接領域６０ｂとで等しくなるように調整することができる。なお、抑制フィルタ７６の形状は、局所的な変化の要素である厚み、メッシュ密度、網目形状、および網部材の種類の少なくとも１つと、局所的な変化を施す範囲とを形状パラメータとして決定される。

以上の通り、本実施の形態２における換気装置８２では、給気風路１１内に、抑制フィルタ７４〜７６による圧力損失の分布が加わっている。よって、換気装置８２によれば、風速及び風量の抑制を行いたい給気吹出口２２の周辺と、風速及び風量を増加させたい隣接領域６０ｂ側とに、通風性の偏りを与えることができるため、加湿エレメント６０を通過させる空気の風速及び風量の均一化を図ることができる。

また、本実施の形態２における換気装置８２は、予め圧力損失に分布を持たせた抑制フィルタ７４〜７６を有するため、給気吹出口２２の手前における風速の加速を抑制することができる。さらに、本実施の形態２における抑制フィルタ７４〜７６は、加湿エレメント６０の下流側において、加湿エレメント６０の全域に対向するように配設されているため、加湿エレメント６０からの水飛散および蒸発残留物の飛散を低減するエリミネータとして機能させることができる。加えて、抑制フィルタ７４〜７６は、給気吹出口２２の近傍の厚さ又はメッシュ密度等が増加しているため、加湿エレメント６０からの水飛散および蒸発残留物の飛散のリスクをより低減することができる。

なお、抑制フィルタ７４〜７６の圧力損失の分布を変化させる例として、図４〜図６では、厚みを変化させた構成を示したが、これに限定されず、例えば、給気吹出口２２の近傍におけるメッシュ密度を局所的に増加させるようにしてもよい。また、抑制フィルタ７４〜７６に利用する素材（網部材の種類）、抑制フィルタ７４〜７６の網目形状などを局所的に変更することで、給気吹出口２２の近傍における通風抵抗を増加させるようにしてもよい。さらに、図４〜図６では、抑制フィルタ７４〜７６に厚みを付与する例として、２段階の調整を例示したが、これに限定されず、ケーシング１０の内部の状況に応じて、２段階以上の厚み調整を行うようにしてもよい。

（実施の形態１及び２の効果）
ここで、図７及び図８を参照して、実施の形態１及び２における換気装置８１及び８２によって得られる効果を更に詳細に説明する。図７は、加湿エレメントの下流側にフィルタを有しない換気装置８００の概略構成を示す模式図である。図８は、加湿エレメントの下流側に厚みが均等なフィルタ７００を有する換気装置の概略構成を示す模式図である。

図７に例示する換気装置８００は、図１及び図４と同様に、給気送風機３１が加湿エレメント６０の一端側に設けられ、給気吹出口２２が加湿エレメント６０の他端側に設けられている。換気装置８００は、加湿エレメント６０の圧力損失を調整する構成を有していないため、図７において、黒抜き矢印の太さで示すように、加湿エレメント６０を通過する空気の流量は、対向領域６０ａで多くなっており、隣接領域６０ｂでは少なくなっている。

図８に例示する換気装置８１０においても、給気送風機３１が加湿エレメント６０の一端側に設けられ、給気吹出口２２が加湿エレメント６０の他端側に設けられている。換気装置８１０は、加湿エレメント６０の下流側にフィルタ７００を有している。しかしながら、フィルタ７００は、図８に示すように、全域において同じ厚さであり、屈曲した形状を採ってもいない。すなわち、換気装置８１０は、加湿エレメント６０の圧力損失を調整する構成を有していないため、図８において、黒抜き矢印の太さで示すように、加湿エレメント６０を通過する空気の流量は、対向領域６０ａで多くなっており、隣接領域６０ｂでは少なくなっている。

これに対し、実施の形態１及び２の換気装置８１及び８２は、加湿エレメント６０の下流側に配設した抑制フィルタ７１〜７６によって流れ場の調整を行うという構成を採っている。抑制フィルタ７１〜７６は、給気吹出口２２の手前における風速の加速を考慮し、加湿エレメント６０において、空気の流れを抑制したい位置と、空気の流れを増加させたい位置との通風性に偏りを与えるように構成されている。すなわち、換気装置８１及び８２では、加湿エレメント６０の下流側に設置された抑制フィルタ７１〜７６が、給気吹出口２２の周辺の通風抵抗を増加するように作用するため、加湿エレメント６０の内部を通過する空気の風速及び風量が均等となるように圧力分布を調整することができる。よって、換気装置８１及び８２では、加湿エレメント６０の内部を通過する空気の風速及び風量の不均衡が生じないため、加湿エレメント６０の局所的な加湿性能の低下を抑制することができ、適正な加湿量を所望の期間持続させることができる。

また、換気装置８１及び８２によれば、給気送風機３１から抑制フィルタ７１〜７６までの距離を、給気流１１ａを調整するための助走距離として有効に利用することができるため、製品を不必要に拡大することなく、加湿エレメント６０の内部に均一な流れを形成することができる。さらに、抑制フィルタ７１〜７６は、加湿エレメント６０の下流側に配置されているため、給気送風機３１の直後における最も風速の大きい気流を変更させる必要がない。すなわち、抑制フィルタ７１〜７６を実装した換気装置８１及び８２によれば、不要な圧力損失を生じさせずに流れ場に干渉させることができるため、換気装置８１及び８２の送風性能を損なうことなく、加湿エレメント６０の風速分布の改善を図ることができる。

ところで、従来の構成によって風速を均一化させるためには、ある程度の助走距離が必要となる。すなわち、傾斜角を有するパネル型部材と加湿器との距離を確保する必要が生じるため、装置の大型化および大幅な設計変更の要因となる。加えて、特許文献３の換気装置は、構造上、送風機の吹出口、パネル型部材、および加湿器が直線上に配置されていなければ適正な効果を得ることができないため、換気装置の各構成部材の配置構造に制約が存在する。この点、換気装置８１及び８２は、給気風路１１における給気送風機３１の下流側に抑制フィルタ７１〜７６を設けているため、装置の大型化、構成の複雑化、および大幅な設計変更を回避することができる。

また、従来の換気装置は、送風機からの気流に対し、パネル型部材により風速調整を施して加湿器を通過させるという構成を採っている。よって、加湿器の経年劣化に起因した水飛散およびパネル型部材より下流側で生成された蒸発残留物の飛散に対応することができないため、水漏れ又は異物飛散の発生を抑制できないという課題がある。加えて、加湿器の加湿エレメントとして気化式加湿エレメントを採用した場合には、経年劣化の有無によらず、気化式加湿エレメントに特有な現象である水飛散および蒸発残留物の飛散が発生する。この点、本実施の形態１及び２における抑制フィルタ７１〜７６は、加湿エレメント６０の下流側に配設されているため、加湿エレメント６０からの水飛散および蒸発残留物の飛散を低減するエリミネータとして機能させることができる。

上記の通り、抑制フィルタ７１〜７６は、それぞれ、加湿エレメント６０の内部を通過する空気の風速及び風量が均等になるように、対向領域６０ａ上の形状又は厚み等および隣接領域６０ｂ上の形状又は厚み等が調整されている。また、抑制フィルタ７１〜７６は、加湿エレメント６０の全域に対向するように配設されている。したがって、換気装置８１及び８２によれば、装置を大型化することなく、加湿エレメントの内部を通過する空気の風量の均一化を図ることができ、併せて、加湿エレメント６０からの水飛散および蒸発残留物の飛散を低減することができる。

以上から、換気装置８１及び８２によれば、メンテナンス部品である加湿エレメント６０のライフサイクルコストを改善することができるため、ランニングコストの低減を図ることができる。すなわち、換気装置８１及び８２では、経年変化による加湿エレメント６０の性能低下が、全体でバランスよく進行するため、ライフサイクルの最適化を実現することができる。

なお、上述した各実施形態は、換気装置における好適な具体例であり、技術的に好ましい種々の限定を付している場合もあるが、本発明の技術的範囲は、これらの態様に限定されるものではない。例えば、図１〜図６では、加湿エレメント６０に対向する全域に亘って抑制フィルタ７１〜７６が配設された構成を例示しているが、これに限定されず、例えば、抑制フィルタ７１〜７６として、対向フィルタ７１ａ〜７６ａ、又は対向フィルタ７１ａ〜７６ａの給気吹出口２２に対向する部分に相当するフィルタを設け、隣接フィルタ７１ｂ〜７６ｂ、７３ｃ、７６ｃ等を設けないようにしてもよい。

また、実施の形態１における抑制フィルタ７１〜７３の形状と、実施の形態２における抑制フィルタ７４〜７６の形状とを組み合わせた抑制フィルタを形成して、換気装置８１又は８２に設けるようにしてもよい。すなわち、換気装置８１又は８２に適用する抑制フィルタは、例えば、ｙ方向における少なくとも一部を屈曲させ、かつ対向領域６０ａ上に位置する部分の厚み又はメッシュ密度等を増加させた形状であってよい。さらに、図１〜図６には、加湿エレメント６０の下流側に抑制フィルタ７１〜７６を設けた構成を例示しているが、加湿エレメント６０の上流側に、加湿エレメント６０の内部を通過する空気の風速及び風量が均等になるように調整する抑制フィルタを設けるようにしてもよい。

加えて、図１及び図４には、外気を給気風路１１に吸い込む給気吸込口２１と、排気風路１２を通過した空気を室外に吹き出す排気吹出口２４とが、ケーシング１０の室外側に設けられ、給気風路１１を通過した空気を室内に吹き出す給気吹出口２２と、室内の空気を排気風路１２に吸い込む排気吸込口２３とが、ケーシング１０の室内側に設けられている例を示している。しかし、給気吸込口２１、給気吹出口２２、排気吸込口２３、および排気吹出口２４は、ケーシング１０の内部に設けられていてもよい。

また、抑制フィルタ７１〜７６の形状は、図１〜図６の例示に限定されるものではなく、各構成部材の配置又は周囲の環境といった状況に応じて、領域ごとの適正な通風抵抗を実現できる形状に適宜変更してもよい。そして、抑制フィルタ７１〜７６の形状を決めるための形状パラメータは、上記例示に限定されるものではない。さらに、上述した実施の形態１〜６において、風速分布の均一化を図るための抑制フィルタ７１〜７６の最適化は、給気吹出口２２の位置に大きく依存している。このため、特に給気送風機３１の配置は、図１〜図６の例示に限定されるものではない。また、実施の形態１〜３に対する実施の形態４〜６の効果は、給気送風機３１と給気吹出口２２の配置を含む加湿エレメント６０の周辺の構造が同様であれば等価であるため、換気装置の送風特性又は性能に応じて使い分けるようにしてもよい。

１０ ケーシング、１１ 給気風路、１１ａ 給気流、１２ 排気風路、１２ａ 排気流、２１ 給気吸込口、２２ 給気吹出口、２３ 排気吸込口、２４ 排気吹出口、３１ 給気送風機、３２ 排気送風機、４０ 全熱交換器、６０ 加湿エレメント、６０ａ 対向領域、６０ｂ 隣接領域、７１〜７６ 抑制フィルタ、７１ａ〜７６ａ 対向フィルタ、７１ｂ〜７６ｂ、７３ｃ、７６ｃ 隣接フィルタ、７１ｍ、７２ｎ 屈曲部、７３ｍ 第１屈曲部、７３ｎ 第２屈曲部、θ_１〜θ_４ 傾斜角、８１、８２、８００、８１０ 換気装置、７００ フィルタ。

Claims (6)

1. 外気を給気吸込口から吸い込んで室内に給気吹出口から給気する給気風路、および室内の空気を排気吸込口から吸い込んで室外に排気吹出口から排気する排気風路が設けられたケーシングと、
   前記ケーシング内の前記給気風路上および前記排気風路上に配設され、前記給気吸込口から吸い込まれた外気と前記排気吸込口から吸い込まれた室内の空気との間の熱交換を行う全熱交換器と、
   前記全熱交換器において熱交換された空気を加湿して前記給気吹出口に供給するものであり、前記給気吹出口に対向する対向領域および前記対向領域に隣接する隣接領域を有する加湿エレメントと、
   前記給気風路上における前記加湿エレメントと前記給気吹出口との間に設けられ、前記対向領域上に設けられた対向フィルタと、前記隣接領域上に設けられた隣接フィルタと、を有する抑制フィルタと、を備え、
   前記隣接フィルタは、
   前記対向フィルタの端部から同一平面上に延び、屈曲部を境界として、前記加湿エレメントからの距離が徐々に大きくなるように設定された傾斜角をなすように形成されている換気装置。
2. 前記給気吸込口から前記給気吹出口に向かって流れる給気流を形成する給気送風機をさらに有し、
   前記隣接フィルタは、前記対向フィルタの両端部に連結されており、
   前記給気送風機、前記対向領域、前記対向フィルタ、および前記給気吹出口が直線上に配置されている請求項１に記載の換気装置。
3. 前記抑制フィルタは、前記給気吹出口からの距離が近くなるほど通風抵抗が大きくなるように形成されている請求項１又は２に記載の換気装置。
4. 前記抑制フィルタは、
   前記給気吹出口からの距離が近くなるほど、厚みおよびメッシュ密度の少なくとも１つが大きくなるように形成されている請求項３に記載の換気装置。
5. 前記抑制フィルタは、
   前記加湿エレメントの下流側に設けられており、
   前記加湿エレメントからの水飛散および蒸発残留物の飛散を低減するエリミネータとして機能する請求項１〜４の何れか一項に記載の換気装置。
6. 前記抑制フィルタは、通気性を有する網目状のネット、エアフィルタ、又は金属製の網部材からなる請求項１〜５の何れか一項に記載の換気装置。

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