JPH05106884A - 給気量可変式空気清浄システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 給気ダクト２９を連通路３９に接続すると共
に連通路３９を第１の空気通路３７と第２の空気通路３
８とに択一的に連通する。屋外塵埃濃度がしきい値以下
の場合、屋外１２からの空気は、第１の空気通路３７か
ら集塵エレメント３３の下流側を通って直ちに室内１１
に供給される。また屋外塵埃濃度が上記しきい値よりも
高い場合、屋外１２からの空気は、第２の空気通路３８
から集塵エレメント３３を通って清浄された後、室内１
１に供給される。 【効果】 ファン３２の回転数を増加するだけで全熱交
換器１３と空気清浄機１４との給気風量が同期して増加
するので、室内１１の換気が促進され、除塵効率が向上
する。屋外１２の塵埃濃度に応じて効率のよい空気清浄
処理が可能になる。室内１１に開口する配管の数が給気
ダクト２９の分だけ少なくなり、美観が向上し、配管に
必要な施工コストも低減する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は給気量可変式空気清浄シ
ステムに関し、より詳細には、室内塵埃濃度検出センサ
によって検出された塵埃濃度に基づいて、空気清浄機の
ファンの回転数を増減する形式の給気量可変式空気清浄
システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般にこの種の空気清浄システムは、例
えば特公平１−５０８２１号公報などに記載されてい
る。その構造では、図２に示すように、室内１００の空
気と屋外１０１の空気とを熱交換処理して換気する全熱
交換器１０２と、室内１００の空気を清浄する空気清浄
機１０３とを設けている。

【０００３】全熱交換器１０２は、ダクト１０４から熱
交換素子１０５を介して吸引された室内１００の空気
を、ダクト１０６を介して屋外１０１に排出する排気フ
ァン１０７と、ダクト１０８から熱交換素子１０５を介
して吸引された屋外１０１の空気を、ダクト１０９を介
して室内１００に供給する吸引ファン１１０とを備えて
いる。

【０００４】空気清浄機１０３は、室内１００の空気を
吸引する吸引ダクト１１１と、室内１００に清浄された
空気を還流する吹出ダクト１１２とを備えている。また
空気清浄機１０３の内部には、ファン１１３と、空気清
浄用の集塵エレメント１１４と、室内１００の空気の塵
埃濃度を検出する室内塵埃濃度検出センサ１１５が配置
されている。室内塵埃濃度検出センサ１１５は制御部１
１６に接続されており、室内塵埃濃度検出センサ１１５
が検出した塵埃濃度に基づいて上記制御部１１６が上記
ファン１１３の回転数を増減するように構成されてい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが上記構成の空
気清浄システムでは、全熱交換器１０２と空気清浄機１
０３とが互いに独立して機能しており、室内１００の塵
埃濃度が増加した場合には、空気清浄機１０３のファン
１１３の回転数を増加させることのみによって室内１０
０の空気を清浄していた。そのため喫煙などによって室
内１００の発塵量が多い場合、ファン１１３の回転数を
増加させても全熱交換器１０２の給気風量が空気清浄機
１０３の給気風量と同期して増加しないので、室内１０
０の換気が充分でなく、除塵効率が低いという問題があ
った。

【０００６】さらに上述した清浄システムでは、全熱交
換器１０２と空気清浄機１０３とが互いに独立している
ために、空気清浄機１０３の吸引ダクト１１１と吹出ダ
クト１１２の他に、全熱交換器１０２のダクト１０４、
ダクト１０９が室内１００に開口する構成になっている
ので、美観を損ねるばかりでなく、配管に必要な施工費
も高くなるという不具合があった。

【０００７】本件請求項１記載の発明は上記不具合に鑑
みてなされたもので、除塵効率が高く、しかも配管や施
工が容易で美観を損ねることのない給気量可変式空気清
浄システムを提供することを目的としている。さらに図
２で説明した空気清浄システムでは、室内１００の二酸
化炭素濃度が高くなっても有効に室内１００の空気を換
気することができなかったので、二酸化炭素によって汚
れた室内１００の空気を清浄することができないという
不具合があった。

【０００８】本件請求項２記載の発明は上記不具合に鑑
みてなされたもので、請求項１記載の発明の目的に加
え、室内１００の二酸化炭素濃度が高くなった場合に、
有効に室内１００の空気を清浄することができる給気量
可変式空気清浄システムを提供することを目的としてい
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本件請求項１記載の給気量可変式空気清浄システム
は、室内の空気と屋外の空気とを熱交換処理して換気す
る全熱交換器と、室内の空気を清浄する空気清浄機とを
設け、上記全熱交換器に、熱交換処理された屋外からの
空気が流通する給気ダクトを接続し、上記空気清浄機
が、ファンと、空気清浄用の集塵エレメントと、室内の
空気の塵埃濃度を検出する室内塵埃濃度検出センサと、
上記室内塵埃濃度検出センサによって検出された塵埃濃
度に基づいて上記ファンの回転数を増減する制御部とを
備えた給気量可変式空気清浄システムにおいて、上記空
気清浄機に、上記給気ダクトの下流端と連通する連通路
と、連通路を上記集塵エレメントの下流側に連通させる
第１の空気通路と、上記連通路を上記集塵エレメントの
上流側に連通させる第２の空気通路とを設け、上記屋外
または上記第１の空気通路と上記全熱交換器の屋外空気
導入口との間に、上記屋外からの空気の塵埃濃度を検出
する屋外塵埃濃度検出センサを設け、この屋外塵埃濃度
検出センサによって検出された空気の塵埃濃度がしきい
値以下の場合に、上記第２の空気通路を閉塞すると共に
上記連通路を上記第１の空気通路と連通し、上記しきい
値よりも大きい場合に上記第１の空気通路を閉塞すると
共に上記連通路を上記第２の空気通路と連通する切換手
段を設けたことを特徴としている。

【００１０】さらに本件請求項２記載の給気量可変式空
気清浄システムは、上記請求項１記載の発明の構成要件
に加え、上記制御部に、上記室内の空気の二酸化炭素濃
度を検出する二酸化炭素検出センサを接続していると共
に、この制御部が、室内の空気の二酸化炭素濃度がしき
い値以上の場合に上記ファンの回転数を上げるものであ
る。

【００１１】

【作用】請求項１記載の構成によれば、全熱交換器の給
気ダクトを通る熱交換後の屋外からの空気が、空気清浄
機の連通路と、第１の空気通路または第２の空気通路と
を通って室内に供給されるので、室内の塵埃濃度に応じ
て空気清浄機のファンの回転数が増減すると、給気ダク
トを通る屋外の空気もこのファンの回転数に応じて吸引
され、空気清浄機と全熱交換器の給気風量が同期して増
減する。従って全熱交換器のファンの回転数を変更する
ことなく、屋外からのきれいな空気を室内へ定格以上に
供給することができ、室内の換気が促進される。また屋
外の空気の塵埃濃度がしきい値以下の場合、切換手段に
よって連通路と第１の空気通路とが連通されるので、全
熱交換器を通る屋外からの空気は、熱交換処理された
後、第１の空気通路から空気清浄機の集塵エレメントの
下流側を通って直ちに室内に供給される。他方、屋外の
空気の塵埃濃度が上記しきい値よりも高い場合、切換手
段によって連通路と第２の空気通路とが連通されるの
で、全熱交換器を通る屋外からの空気は、熱交換処理さ
れた後、第２の空気通路から集塵エレメントを通って清
浄された後、室内に供給される。

【００１２】さらに請求項２記載の清浄システムの全熱
交換器によれば、上記作用に加え、二酸化炭素検出セン
サによって検出された室内の空気の二酸化炭素濃度が予
め設定された値以上の場合に制御部がファンの回転数を
上げるので、ファンによって全熱交換器を通る屋外から
の空気の供給量も増加し、室内の換気が促進される結
果、二酸化炭素濃度を迅速に低減させることができる。

【００１３】

【実施例】以下、実施例を示す添付図面によって詳細に
説明する。本発明の一実施例の平面概略図である図１に
示すように、天井空間１０内には、室内１１の空気と屋
外１２の空気を熱交換処理して換気する全熱交換器１３
と、室内１１の空気を清浄する空気清浄機１４とが配置
されている。

【００１４】全熱交換器１３は、内部に熱交換素子１５
を備えている。熱交換素子１５は、排気用流路１６と、
給気用流路１７とを備えており、一方の流路を通過した
空気と他方の流路を通過した空気とが、この熱交換素子
１５によって熱交換されるように構成されている。両流
路１６、１７の上流側及び下流側には、それぞれ空気室
１８〜２１が形成されており、各流路１６、１７の下流
側の空気室１９、２１には、排気用ファン２２、給気用
ファン２３がそれぞれ配置されている。排気用流路１６
の上流側の空気室１８には、天井板２４を貫通して室内
１１に開口するダクト２５が接続しており、下流側の空
気室１９には、壁２６を貫通して屋外１２に開口するダ
クト２７が接続している。他方、給気用流路１７の上流
側の空気室２０には、壁２６を貫通して屋外１２に開口
するダクト２８が接続しており、下流側の空気室２１に
は、給気ダクト２９が接続している。

【００１５】空気清浄機１４は、室内１１の空気を吸引
する吸引ダクト３０と、室内１１に清浄された空気を還
流する吹出ダクト３１とを備えている。また空気清浄機
１４の内部の、上記吸引ダクト３０と吹出ダクト３１と
の間には、空気送給用のファン３２が配置されており、
ファン３２の上流側には、空気清浄用の集塵フィルタ３
３が配置され、この集塵フィルタ３３の上流側にはプレ
フィルタ３４が配置されている。さらにプレフィルタ３
４の上流側には、吸引ダクト３０から吸引された室内１
１の空気の塵埃濃度を検出する室内塵埃濃度検出センサ
３５が配置されており、この室内塵埃濃度検出センサ３
５は、ファン３２の回転数を変更制御するための制御部
３６に電気的に接続されている。制御部３６は、マイク
ロコンピュータその他の電装品などで構成されており、
室内塵埃濃度がしきい値を越えると、例えば３段階にわ
たってファン３２の回転数を増減できるように構成され
ている。

【００１６】以上のような構成において、図１に示す実
施例では、空気清浄機１４の内部に、集塵エレメント３
３の下流側に連通する第１の空気通路３７と、プレフィ
ルタ３４の上流側、すなわち集塵エレメント３３の上流
側に連通する第２の空気通路３８が形成されている。両
空気通路３７、３８の上流側は、空気清浄機１４の内部
に形成された連通路３９を介して全熱交換器１３の給気
ダクト２９の下流端部に連通している。さらに両空気通
路３７、３８の間には、切換ダンパー４０が配置されて
おり、切換ダンパー４０は制御部３６と電気的に接続さ
れて、この制御部３６と共に、各空気通路３７、３８を
択一的に閉塞する切換手段を構成している。上記連通路
３９には、屋外塵埃濃度検出センサ４１が配置されてお
り、このセンサ４１は、制御部３６に電気的に接続され
ている。そして切換ダンパー４０が制御部３６に制御さ
れることにより、上記屋外塵埃濃度検出センサ４１の検
出値がしきい値以下の場合には、上記第２の空気通路３
８を閉塞すると共に連通路３９と第１の空気通路３７を
連通させ、上記しきい値よりも大きい場合には、第１の
空気通路３７を閉塞すると共に連通路３９と上記第２の
空気通路３８を連通させるように構成されている。

【００１７】空気清浄機１４の内部には、吸引ダクト３
０を通る室内空気の二酸化炭素濃度を検出する二酸化炭
素濃度検出センサ４２が配置されており、このセンサ４
２も、制御部３６に電気的に接続されている。さらに空
気清浄機１４の内部には、吸引ダクト３０の開度を調整
する絞りダンパー４３が対をなして配置されており、こ
の絞りダンパー４３が上記二酸化炭素濃度検出センサ４
２の検出値に基づいて制御部３６により制御されること
により、吸引ダクト３０の開度を全開、または半開き状
態に変更して空気流通量を変更できるように構成されて
いる。

【００１８】なお制御部３６には、全熱交換器１３の各
ファン２２、２３が電気的に接続しており、空気清浄機
１４の電源投入時に、各ファン２２、２３が同期して作
動するように構成されている。

【００１９】次に動作を説明する。上記構造によると、
全熱交換器１３の排気用ファン２２が作動することによ
り、室内１１の空気は、ダクト２５から空気室１８内に
吸引されて熱交換素子１５の排気用流路１６を通り、さ
らに空気室１９、ダクト２７を介して屋外１２へ排出さ
れる。また全熱交換器１３の給気用ファン２３が作動す
ることにより、屋外１２の空気は、ダクト２８から空気
室２０内に吸引されて熱交換素子１５の給気用流路１７
を通り、さらに空気室２１を介してダクト２９内を流通
する。そして室内１１からの空気と屋外１２からの空気
がそれぞれ熱交換素子１５の各流路１６、１７を通るこ
とにより、両空気の熱が交換される。

【００２０】一方、空気清浄機１４は、ファン３２によ
って吸引ダクト３０から吸引した室内１１の空気をプレ
フィルタ３４、集塵フィルタ３３で除塵し、吹出ダクト
３１を介して室内１１へ還流する。そして空気清浄機１
４の内部に配置された室内塵埃濃度検出センサ３５が、
しきい値よりも高い塵埃濃度を検出すると、その検出値
に基づいて制御部３６がファン３２の回転数を上げ、送
風量を増加させて除塵能力を向上させる。

【００２１】ファン３２の回転数が増加すると、給気ダ
クト２９から供給される屋外１２の空気も、連通路３９
を通って空気清浄機１４の内部に供給されるので、全熱
交換器１３を通る屋外１２のきれいな空気が空気清浄機
１４に同期して増大し、その空気が空気清浄機１４を介
して室内１１に積極的に供給されることにより、室内１
１の換気が促進される。 室内１１の空気の塵埃濃度が
しきい値以下に下がると、制御部３６は、ファン３２の
回転数を低減するので、空気清浄機１４の給気量が減少
すると共に、全熱交換器１３からの給気量も空気清浄機
１４と同期して減少する。

【００２２】以上の動作において、屋外塵埃濃度検出セ
ンサ４１が検出した塵埃濃度がしきい値以下の場合、制
御部３６は、切換ダンパー４０を制御して第２の空気通
路３８を閉塞する。これにより全熱交換器１３によって
屋外１２から吸引された空気は、給気ダクト２９から連
通路３９を介して第１空気通路３７を通り、ファン３２
の上流側へ直接流通し、吹出ダクト３１から室内１１に
供給される。従って室内１１には全熱交換器１３で熱交
換されたきれいな空気が供給されるので、室内１１の換
気が促進され、除塵効率も向上する。また単位時間当た
りの除塵量のロスが少なくなる。

【００２３】他方、屋外塵埃濃度検出センサ４１が検出
した塵埃濃度がしきい値よりも大きい場合、制御部３６
は、切換ダンパー４０を制御して第１の空気通路３７を
閉塞する。これにより全熱交換器１３によって屋外１２
から吸引された空気は、給気ダクト２９、連通路３９か
ら第２空気通路３８を通って、まずプレフィルタ３４の
上流側へ流通し、次いで集塵フィルタ３３によって除塵
された後、吹出ダクト３１から室内１１に供給される。
従って室内１１には、全熱交換器１３で熱交換された空
気が除塵されてから供給されるので、室内１１に塵埃濃
度の高い空気が供給されることはなく、除塵効率が低減
することはない。

【００２４】さらに以上の動作において、二酸化炭素濃
度検出センサ４２がしきい値よりも高い二酸化炭素濃度
を検出した場合、制御部３６は室内塵埃濃度の値に拘り
なくファン３２の回転数を上げる。これにより全熱交換
器１３の給気ダクト２９から供給される屋外１２からの
空気が増加するので、室内１１の換気が促進され、二酸
化炭素濃度が迅速に低減される。 さらに本実施例にお
いては、二酸化炭素濃度が高い状態において室内の塵埃
濃度の値が高い場合、１対の絞りダンパー４３の内の一
方のみを開いて半開き状態にし、二酸化炭素濃度の高い
室内１１の空気がより効率よく屋外１２に排出されるよ
うに設定されている。ここで絞りダンパー４３を全閉に
しないのは、ある程度室内１１の空気を清浄して室内１
１の空気の塵埃濃度が高くならないようにするためであ
る。なお上述した動作を纏めると、表１の通りになる。

【００２５】

【表１】

【００２６】なお本発明を具体化するに当たり、屋外塵
埃濃度検出センサ４１を屋外１２または全熱交換器１３
の空気室２０に配置してもよい。また全熱交換器１３の
各ファン２２、２３が、空気清浄機１４のファン３２と
独立して運転されるように構成してもよい。さらにファ
ン３２が集塵エレメント３３の上流側に配置された形式
の空気清浄機を採用してもよく、その他特許請求の範囲
内で種々の設計変更が認められることはいうまでもな
い。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように本件請求項１記載の
供給量可変式空気清浄システムによれば、全熱交換器の
給気ダクトを通る熱交換後の屋外からの空気が、空気清
浄機の連通路から、第１の空気通路または第２の空気通
路を通って室内に供給されるので、室内の塵埃濃度に応
じてファンの回転数が増減すると、給気ダクトを通る空
気もファンの回転数に応じて吸引され、空気清浄機と全
熱交換器の給気風量が同期して増減する。従って全熱交
換器のファンの回転数を変更することなく、屋外からの
きれいな空気を室内へ定格以上に供給することができる
ので、室内の換気が促進され、除塵効率が向上する。ま
た熱交換処理された屋外からの空気が流通する給気ダク
トを空気清浄機に接続したので、熱ロスも少なくなる。

【００２８】さらに本件請求項１記載の供給量可変式空
気清浄システムによれば、屋外の空気の塵埃濃度が低い
場合、全熱交換器を通る屋外からの空気は、熱交換処理
された後、第１の空気通路から空気清浄機の集塵エレメ
ントの下流側を通って直ちに室内に供給されるので、単
位時間当たりの除塵量のロスが少なくなる。また屋外の
空気の塵埃濃度が高い場合、第２の空気通路から集塵エ
レメントを通って清浄された後、室内に供給されるの
で、吹出ダクトから除塵濃度の高い空気が吐出されるこ
とはない。従ってこの点からも室内の空気の除塵効率が
促進され、優れた空気清浄性能を発揮することができ
る。

【００２９】さらに本件請求項１記載の供給量可変式空
気清浄システムによれば、給気ダクトを空気清浄機の連
通路に接続しているので、室内に開口する配管の数が給
気ダクトの分だけ少なくなる。従って美観が向上し、配
管に必要な施工コストも低減する。さらに本件請求項２
記載の清浄システムの全熱交換器によれば、上記効果に
加え、室内の空気の二酸化炭素濃度がしきい値以上の場
合に、制御部がファンの回転数を上げるので、ファンに
よって全熱交換器を通る屋外からの空気の供給量も増加
し、室内の換気が促進されて空気清浄能力が向上する。
従って従来の空気清浄システムでは充分に清浄すること
ができなかった二酸化炭素による空気の汚れも、有効に
除去することができるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の平面概略図である。

【図２】従来の構造を示す側面概略図である。

【符号の説明】

１１ 室内 １２ 屋外 １３ 全熱交換器 １４ 空気清浄機 ２９ 給気ダクト ３２ ファン ３３ 集塵フィルタ ３５ 室内塵埃濃度検出センサ ３６ 制御部（切換手段） ３７ 第１の空気通路 ３８ 第２の空気通路 ３９ 連通路 ４０ 切換ダンパー（切換手段） ４１ 屋外塵埃濃度検出センサ ４２ 二酸化炭素濃度検出センサ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】室内(11)の空気と屋外(12)の空気とを熱交
   換処理して換気する全熱交換器(13)と、室内(11)の空気
   を清浄する空気清浄機(14)とを設け、上記全熱交換器(1
   3)に、熱交換処理された屋外(12)からの空気が流通する
   給気ダクト(29)を接続し、上記空気清浄機(14)が、ファ
   ン(32)と、空気清浄用の集塵エレメント(33)と、室内(1
   1)の空気の塵埃濃度を検出する室内塵埃濃度検出センサ
   (35)と、上記室内塵埃濃度検出センサ(35)によって検出
   された塵埃濃度に基づいて上記ファン(32)の回転数を増
   減する制御部(36)とを備えた給気量可変式空気清浄シス
   テムにおいて、上記空気清浄機(14)に、上記給気ダクト
   (29)の下流端と連通する連通路(39)と、連通路(39)を上
   記集塵エレメント(33)の下流側に連通させる第１の空気
   通路(37)と、上記連通路(39)を上記集塵エレメント(33)
   の上流側に連通させる第２の空気通路(38)とを設け、上
   記屋外(12)または上記第１の空気通路(37)と上記全熱交
   換器(13)の屋外空気導入口との間に、上記屋外(12)の空
   気の塵埃濃度を検出する屋外塵埃濃度検出センサ(41)を
   設け、この屋外塵埃濃度検出センサ(41)によって検出さ
   れた空気の塵埃濃度がしきい値以下の場合に、上記第２
   の空気通路(38)を閉塞すると共に上記連通路(39)を上記
   第１の空気通路(37)と連通し、上記しきい値よりも大き
   い場合に上記第１の空気通路(37)を閉塞すると共に上記
   連通路(39)を上記第２の空気通路(38)と連通する切換手
   段(36)(40)を設けたことを特徴とする給気量可変式空気
   清浄システム。
2. 【請求項２】上記制御部(36)に、上記室内(11)の空気の
   二酸化炭素濃度を検出する二酸化炭素検出センサ(42)を
   接続していると共に、この制御部(36)が、室内(11)の空
   気の二酸化炭素濃度がしきい値以上の場合に上記ファン
   (32)の回転数を上げるものである請求項１記載の給気量
   可変式空気清浄システム。