JP2009047387A - オゾン発生器を備えた空調機 - Google Patents

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Abstract

【課題】空調機が設置されてオゾン供給がなされる室内のオゾン臭を簡易な手段によって適切に抑制し得るオゾン発生器を備えた空調機を提供する。
【解決手段】通気路5に流入した空気を加熱可能な熱交換器2の温度を検出するための検出手段21を備えており、制御部は、ファン3が駆動して送風口53aから送風が行なわれるときに、熱交換器2の温度が所定の温度に達していないときには、オゾン発生器4の駆動を開始させず、熱交換器2の温度が所定温度に達したときにオゾン発生器2の駆動を開始させる制御を実行する。
【選択図】 図1

Description

本発明は、オゾン発生器を備えた浴室暖房機などの空調機に関する。
たとえば、従来の浴室暖房機としては、オゾン発生器を内部に組み込み、このオゾン発生器によって発生されたオゾンが浴室暖房機の送風口から浴室に送出されるようにしたものがある(たとえば、特許文献1,2を参照)。このような構成によれば、浴室の各所や、浴室に干した洗濯物にオゾンを作用させて、除菌や消臭を行なうことができる。
しかしながら、前記従来技術においては、次に述べるように、改善すべき余地があった。
すなわち、オゾンは、独特の臭いがあり、また高濃度になると有害化する。このため、オゾンを発生させて浴室に送出する場合、オゾン量を多くすればよい訳ではない。ユーザに対し、オゾン臭の不快感を与えないようにするには、浴室のオゾン濃度が一定レベル以上に上昇しないようにすることが望まれる。これに対し、従来においては、そのようなことに好適に対処するための対策は講じられていないのが実情であり、この点において改善の余地があった。
特開平11−14116号公報 特開2004−28449号公報
本発明は、前記したような事情のもとで考え出されたものであって、空調機が設置されてオゾン供給がなされる室内のオゾン臭を簡易な手段によって適切に抑制し得るオゾン発生器を備えた空調機を提供することを、その課題としている。
上記の課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を講じている。
本発明により提供されるオゾン発生器を備えた空調機は、吸気口から空気を吸入して送風口から送出させるファンと、このファンによって吸入される空気を加熱可能な熱交換器と、前記送風口から送出される空気中にオゾンを混入させることが可能なオゾン発生器と、このオゾン発生器および前記ファンの駆動を制御する制御手段と、を備えている、オゾン発生器を備えた空調機であって、前記熱交換器の温度を検出するための熱交換器温度検出手段を備えており、前記制御手段は、前記ファンが駆動して前記送風口から送風が行なわれるときに、前記熱交換器の温度が所定の温度未満のときには前記オゾン発生器の駆動を開始させず、前記熱交換器の温度が所定温度に達したときに前記オゾン発生器の駆動を開始させる制御を実行するように構成されていることを特徴としている。
このような構成によれば、次のような効果が得られる。すなわち、オゾンは、高温雰囲気では分解し易く、低温雰囲気になるほど分解し難くなって、高濃度になり易いという特性がある。これに対し、前記構成においては、熱交換器が所定温度まで昇温しない限りは、オゾン発生器は駆動されない。熱交換器が所定温度まで昇温し、オゾンが分解し易い雰囲気になったときに、オゾン発生器の駆動が開始される。このため、空調機が設置された室内においてオゾン濃度が高くなることは防止され、ユーザにオゾン臭を強く感じさせないようにすることができる。もちろん、本発明においては、オゾンを比較的分解し易い条件下で発生させるからといって、オゾンを送風口から送出することが困難になる訳ではなく、オゾンを利用した除菌や脱臭効果を好適に得ることが可能である。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記制御手段は、タイマ設定時間が経過したとき、または前記熱交換器の温度が所定温度まで下降したときには、前記オゾン発生器の駆動を停止させる制御を実行するように構成されている。
このような構成によれば、オゾン発生器の駆動を開始させた後に、オゾン濃度が余り高くならない段階において、オゾン発生器を適切に停止させることができる。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記熱交換器は、温水が供給されることにより空気加熱を行なうように構成されており、前記制御手段は、前記熱交換器への温水の供給が停止されたときには、前記オゾン発生器の駆動を停止させる制御を実行するように構成されている。
熱交換器への温水の供給が停止された場合には、その後この熱交換器の温度が低下することとなる。前記構成によれば、そのような温度低下を生じる前段階において、オゾン発生器の駆動が直ちに停止されるために、オゾン濃度が高くなることをより確実に抑制することができる。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記制御手段は、この空調機が設置される室内の湿度を検出して、この検出湿度に基づいて前記送風口からの温風送風を継続するか否かの判断処理を実行するように構成されており、かつ前記室内の湿度を検出するときには、前記オゾン発生器の駆動が停止されるように構成されている。
このような構成によれば、室内の湿度を判断するときに、オゾン発生器からのノイズの影響を受けないようにし、その判断を正確に行なうことが可能となる。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記制御手段は、所定の運転モード下においては、前記ファンの送風量が所定量以上となるように前記ファンがパワフル運転されるときに限り、前記オゾン発生器を駆動させるように構成されている。
前記構成とは異なり、ファンの送風量が少ない状態で多くのオゾンが発生された場合には、このオゾンが広い領域に拡散し難く、一部の領域においてオゾン濃度が高くなる虞がある。これに対し、前記構成によれば、そのような不具合が解消される。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記制御手段は、前記オゾン発生器の駆動を停止したときは、その後に所定の時間が経過しない限りは、前記オゾン発生器を再駆動させないように構成されている。
このような構成によれば、オゾン発生器が短期間のうちに頻繁に駆動されることがなくなり、オゾン臭をより確実に抑制することができる。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記制御手段は、所定の運転モード下において、前記オゾン発生器を駆動させるときに、このオゾン発生器のオン・オフを繰り返す間欠駆動を行なうように構成されている。
オゾン発生器を間欠駆動させた場合には、オゾン発生器を連続駆動させる場合よりもオゾンの発生量が少なくなる。したがって、前記構成によれば、オゾン濃度の上昇をより好適に抑制することができる。また、オゾン発生器の間欠駆動は、所定の運転モード下において実行されるために、たとえば室内に人が居る場合には間欠駆動を行なわせてオゾン臭を感じ難くする一方、人が居ない場合には連続駆動を行なわせるといったことも可能となる。
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行なう発明の実施の形態の説明から、より明らかになるであろう。
以下、本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照して具体的に説明する。
図1〜図3は、本発明が適用されたオゾン発生器を備えた浴室暖房機の一例を示している。図1によく表われているように、本実施形態の浴室暖房機Aは、浴室の壁部90に取り付けられて浴室に配置されるケーシング1内に、熱交換器2、吸排気用のファン3、およびオゾン発生器4が収容された構成を有しており、屋外に設置される室外ユニット7も備えている。この室外ユニット7は、後述するように、浴室の換気を行なうためのものである。図2に示すように、ケーシング1内には、この浴室暖房機Aの各部を制御するための制御部6も収容されている。
ケーシング1は、浴室の壁部90に取付板8を利用して取り付けられる。取付板8は、壁部90にネジ体91を用いて固定される。ケーシング1の背面部には、取付板8の上部に係合される係合部13と、ネジ体92を用いて取付板8の下部に連結されるブラケット片部14とが設けられている。ケーシング1の上壁部10aは、複数の吸気口50を有する吸気グリルとされており、ファン3が駆動すると、浴室の空気が吸気口50からケーシング1内の通気路5に流入する。この空気は、熱交換器2によって加熱された後に、ケーシング1の前面下部に設けられているルーバ53の送風口53aから浴室に送出される。
熱交換器2は、たとえばファン3の周囲を囲む複数のブロック20a〜20cに区分されている。これらのブロック20a〜20cは、ともにフィン付きチューブを用いて構成されており、このチューブ内に温水が供給されることによって空気加熱が可能である。熱交換器2に対する温水の供給は、図示されていない熱源機から行なわれ、湯水供給のオン・オフは、熱動弁(図示略)によって行なわれる。熱交換器2には、その温度を検出するためのセンサ21が装着されている。
オゾン発生器4は、たとえば図3に示すように、本体部40、空気流入口41、およびオゾン流出口42を有している。本体部40は、放電用の電極を備えたオゾン生成部40aと、このオゾン生成部40aの電極に電圧を印加するための電源部(図示略)を内部に収容した筐体部40bとを備えている。本体部40には、オゾン生成部40aを囲むキャップ43が装着されており、このキャップ43に空気流入口41が設けられている。キャップ43には、空気流入口41とは別の開口部44が設けられてチューブ45が接続されており、その先端開口が、オゾン流出口42である。オゾン発生器4は、空気流入口41からキャップ43内に空気が流入すると、オゾン生成部40aによる放電作用によって前記空気からオゾンを生成し、これをオゾン流出口42から流出させることが可能である。
オゾン発生器4の本体部40は、通気路5を避けるようにして、ケーシング1内に収容されている。より具体的には、図2に示すように、ケーシング1内のうち、左右幅方向の中間部には、熱交換器2とファン3とがケーシング1の前後厚み方向に重なり合わされて配置されている。ファン3は、左右一対の支持部材30によってその両端部が支持されており、このファン3の一側方にその駆動用モータMが設けられている。オゾン発生器4の本体部40は、このモータMの近傍に設けられている。オゾン発生器4のチューブ45は、本体部40の取り付け箇所から通気路5まで延びており、その先端のオゾン流出口42は、通気路5のうち、ファン3および熱交換器2よりも上方に配されている。このオゾン流出口42の配置箇所は、ファン3の吸い込み側であり、ファン3が駆動した際には、このオゾン流出口42に負圧を生じる。空気流入口41への空気流入や、オゾン流出口42から通気路5へのオゾンの流出は、この負圧の作用により行なわれる。
室外ユニット7は、排気口72aが形成された外装ケース72内にファン70が収容されたものであり、このファン70の吸い込み口は、ダクト71を介して通気路5と連通している。したがって、このファン70を駆動させることにより、浴室の空気を通気路5およびダクト71を介して吸入し、排気口72aから屋外に排出させることが可能である。
制御部6は、たとえばマイクロコンピュータを用いて構成されている。この制御部6には、リモコン(図示略)を用いて所定の信号を送信することも可能である。この制御部6による具体的な制御内容については後述する。
次に、前記した浴室暖房機Aの作用について説明する。併せて、制御部6の処理手順の具体例について、図4〜図6に示すフローチャートを参照しつつ説明する。
まず、浴室暖房機Aの運転モードとしては、自動および手動の乾燥運転モード、暖房運転モード、および換気モードなどがあり、以下これらについて順次説明する。
〔自動乾燥運転モード〕
本モードが選択された場合、制御部6は、熱動弁を開、ルーバ53を開、ファン3,70(以降の実施形態の説明においては、ファン3を循環ファン3、ファン70を換気ファン70と称する)をオンとする(S1)。これらの動作により、熱交換器2には温水供給が開始され、また送風口53aからの送風も開始される。次いで、制御部6は、熱交換器2の温度をセンサ21を利用して検出し、その温度が所定の温度T1以上であるか否かを判断する(S2)。温度T1は、たとえば45℃である。この判断の結果、熱交換器2の温度が温度T1以上であるときには、制御部6はオゾン発生器4の駆動を開始させる(S2:YES,S3)。また、そうでないときにはオゾン発生器4を駆動させない(S2:NO,S4)。オゾンは高温で分解し易く、低温では分解し難くなる性質があるために、前記したような制御を行なうと、オゾンが分解し易い条件下においてオゾンの発生が開始されることとなる。その結果、オゾン濃度が異様に高くならないようにし、強いオゾン臭を生じないようにすることができる。
オゾン発生器4の駆動が開始された後、運転開始時から所定の時間t1が経過すると、制御部6は、その時点でオゾン発生器4の駆動を停止させる(S4:YES,S5)。時間t1は、たとえば90分である。このような制御により、オゾン発生器4が無駄に長時間にわたって駆動し続けることが回避され、このことによってもオゾン濃度の上昇が防止される。なお、本実施形態においては、時間t1の起算を浴室暖房機Aの運転開始時としているが、これに代えて、オゾン発生器4の駆動開始時とすることもできる。
制御部6は、浴室暖房機Aの運転時間が予め定められた最大許容時間t2を超えず、かつ所定の時間t3に達したときには、換気ファン70およびオゾン発生器4をオフとし、湿度判定を行なう(S6:YES,S7:YES,S8,S9)。時間t2は、たとえば6時間であり、時間t3は、たとえば25分である。湿度判定は、乾燥運転を一定時間実行した結果、浴室内が乾燥したか否かを判断するための処理であり、図示されていない湿度センサを利用して行なわれる。この湿度判定を行なった結果、浴室内の乾燥度合いが低い場合(S10:NO)には、前記したステップS2以降の動作が繰り返され、浴室への温風送風が継続される。これに対し、浴室内の乾燥度合いが高い場合(S10:YES)には、次のステップS11において、内部消臭除菌処理が実行される。浴室暖房機Aの運転時間が最大許容時間t2を超えた場合には、それ以上の継続運転を行なうことは適切ではないため、この場合にも、内部消臭除菌処理が開始される(S6:NO,S11)。
前記の内部消臭除菌処理は、循環ファン3および換気ファン70の送風量を減少させてルーバ53を閉じるとともに、熱動弁を閉じ、熱源機をオフとした状態で、オゾン発生器4を駆動させることにより行なわれる。この処理においては、オゾンが浴室に送出されることなく、オゾンは、通気路5に配置された機器類、ダクト71、および換気ファン70などに作用し、これらの部分が消臭除菌される。また、この消臭除菌時において、前記したように、熱動弁を閉じ、熱源機をオフとしておけば、省エネが図られることに加えて、閉状態のルーバ53に加熱エアが作用しないこととなり、ルーバ53の熱変形も適切に防止される。前記したオゾンによる消臭除菌処理は、所定時間t4(たとえば、10分)だけ実行され、その後は循環ファン3および換気ファン70をオフとしてから、乾燥運転が終了する(S12:YES,S13)。
〔手動乾燥運転モード〕
本モードが選択された場合、制御部6は、ステップS20〜S22の動作を実行するが、これらのステップは、前記したステップS1〜S3と同じである。したがって、熱交換器2が所定の温度T1未満のときにオゾン発生器4が駆動してオゾン濃度が高くならないようにし、オゾン発生器4の駆動を適切なタイミングで開始させることができる。
次いで、オゾン発生器4の駆動が開始された後は、制御部6は、ステップS23〜S26に示す過昇防止制御を実行する。この過昇防止制御は、浴室の温度の異常上昇を防止するための制御であり、手動の場合にはユーザの不手際などに原因して温度が異常に上昇する可能性が高いことから、この制御が実行される。この過昇防止制御においては、まず浴室の室温が所定の温度T2(たとえば、50℃)以上であるか否かを判断する(S23)。この判断の結果、前記室温が温度T2以上である場合には、熱動弁が閉、熱源機がオフとされ熱交換器2への温水の供給が停止されるとともに、オゾン発生器4の駆動が停止される(S24)。熱交換器2への湯水の供給が停止されれば、その後熱交換器2の温度が低下することとなるが、この時点でオゾン発生器4の駆動を停止させれば、熱交換器2の温度が低下した際にオゾンの発生が停止されていることが確実化され、オゾン濃度が高くなることをより確実に防止することができる。その後、室温が所定の温度T3(たとえば、48℃)以下に低下すると、その時点で制御部6は、再度、熱動弁を開、熱源機をオンとする(S25:YES,S26)。
前記した過昇防止制御を終了した段階において、運転開始時から所定の時間t5(たとえば、90分)が経過すると、その時点で制御部6はオゾン発生器4の駆動を停止させる(S27:YES,S28)。これは、前記自動乾燥運転モードの場合のステップS4,S5と同じであり、オゾン発生器4が無駄に長時間にわたって駆動することが回避され、やはりオゾン濃度の上昇が防止される。その後は、リモコン操作などによって運転停止の指示があれば、直ちに熱動弁を閉、熱動弁をオフとするなどの所定の終了動作が行なわれて浴室暖房機Aの運転が終了する(S29:YES,S30)。これに対し、前記したような運転停止の指示がない場合には、所定のタイマ設定時間が経過した時点で、制御部6は内部消臭除菌処理S32を実行させ、その後循環ファン3および換気ファン70をオフにしてから浴室暖房機Aの運転を停止させる(S29:NO,S31:YES,S32,S33)。ステップS32の内部消臭除菌処理は、先に述べたステップS11と同様である。ステップS33においては、ステップS30とは異なり、熱動弁の閉、熱源機のオフ、およびルーバ53の閉動作がないものの、これらの動作は、ステップS32の内部消臭除菌処理において既に行なわれている。
〔暖房運転モード〕
本モードが選択された場合、制御部6は、まず熱動弁を開、熱源機をオン、ルーバ53を開とする(S40)。本モードでは、浴室に冷風が吹き出すことは好ましくないため、循環ファン3を無条件でオンにすることはしない。この循環ファン3については、熱交換器2の温度が所定の温度T4(たとえば、52℃)以上になった時点でオンとされる(S41:YES,S42)。
その後、制御部6は、次に述べる3つの条件が満足していると、オゾン発生器4の駆動を開始させる。第1の条件は、循環ファン3がパワフル運転であること(S43)、第2の条件は、前回のオゾン発生器4の終了時から所定の時間t6(たとえば、30分)が経過していること(S44)、第3の条件は、パワフル運転時間が所定の時間t7(たとえば、20分)未満であることである(S45)。これら3つの条件が全て満たされれば、オゾン発生器4は駆動されるが、そうでない場合にはオゾン発生器4の駆動はなされない(S43:YES,S44:YES,S45:YES,S46)。
前記第1の条件でいうパワフル運転とは、循環ファン3が最大送風量またはそれに近い一定値以上の送風量で運転されている場合を意味する。循環ファン3の送風量が少ない場合には、オゾンが浴室の一定領域に滞留して高濃度になる可能性があるが、パワフル運転であれば、そのようなことを適切に防止することが可能である。前記第2の条件によれば、オゾン発生器4が短時間のうちに高い頻度で繰り返して駆動されることが防止される。このため、オゾン発生器4の前回の駆動時に発生したオゾンが未だ残留している状態で、オゾン発生器4が再度駆動されることがなくなり、やはりオゾンの濃度が高くなることを抑制する効果が得られる。前記第3の条件は、循環ファン3のパワフル運転時間が所定の時間t7以上も継続されていれば、その期間中に、浴室にはオゾンが十分に送出されており、人が浴室に居る可能性が高い暖房運転モードでは、それ以上にオゾンを送出する必要はないという考えに基づくものである。この第3の条件によっても、オゾンの濃度が高くなることを抑制し、オゾン臭を抑制する効果が得られる。
制御部6は、オゾン発生器4を駆動させる場合、間欠駆動を行なわせる(S46)。この間欠駆動は、オゾン発生器4のオン・オフを繰り返す駆動方式であり、オン・オフの時間比率を制御し、オゾンの発生量を調整することができるが、連続駆動の場合よりもオゾン発生量は減少する。既述したとおり、暖房運転モードでは浴室に人が居る可能性が高いために、そのようにしてオゾンの発生量を減少させれば、入浴者に不快なオゾン臭を感じさせないようにするのにより好ましいものとなる。
オゾン発生器4の駆動が開始された後には、前記の第2の条件が満たされなくなった時点で、オゾン発生器4の駆動が停止される(S45:NO,S47)。この暖房運転モードにおいても、手動乾燥運転モードと同様に、過昇防止制御(ステップS23〜S26と同様)が実行される(S48)。また、リモコンから運転停止の指示があれば、その時点で熱動弁を閉、熱源機をオフにするなどの所定の終了動作が行なわれてから浴室暖房機Aの運転が終了する(S49:YES,S50)。前記したような運転停止の指示がない場合には、所定のタイマ設定時間が経過した時点で、所定の終了動作に移行し、その後浴室暖房機Aの運転が終了する(S51:YES,S50)。
〔換気運転モード〕
本モードについては、フローチャートに表わしていないが、換気ファン70が駆動することよって浴室の空気が屋外に排出される。このため、オゾンを浴室に送出することはできず、また仮に送出したとしても浴室においてオゾン濃度が高くなる可能性は殆どないため、オゾン発生器4についての特別な駆動制御を行なう必要はない。ただし、換気運転モードの終了前に、先に述べたのと同様な内部消臭除菌処理を行なわせるようにしてもよい。この場合、ルーバ53を閉じておくことにより、オゾンが浴室暖房機Aの内部から浴室に漏れ出すことを防止することができる。
本発明は、上述した実施形態の内容に限定されない。本発明に係るオゾン発生器を備えた空調機の各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。
熱交換器の温度は、たとえば熱交換器自体の温度(たとえば、熱交換器を構成するチューブやフィンなどの温度)と、この熱交換器内を流通する温水の温度のいずれを採用してもよい。熱交換器の出口側の温水温度などを採用することもできる。
本発明でいう空調機は、浴室以外の場所に設置して用いることもできる。壁掛け型、天井設置型などの種別も問わない。さらに、換気用などの室外ユニットを具備しない構成とすることもできる。
本発明が適用されたオゾン発生器を備えた浴室暖房機の一例を示す概略側面断面図である。 図1の概略正面断面図である。 オゾン発生器の一例を示す一部断面側面図である。 図1および図2に示す浴室暖房機が具備する制御部の動作処理手順の一例を示すフローチャートである。 図1および図2に示す浴室暖房機が具備する制御部の動作処理手順の一例を示すフローチャートである。 図1および図2に示す浴室暖房機が具備する制御部の動作処理手順の一例を示すフローチャートである。
符号の説明
A 浴室暖房機(空調機)
2 熱交換器
3 ファン
4 オゾン発生器
5 通気路
6 制御部(制御手段)
21 センサ(熱交換器温度検出手段)
50 吸気口
53a 送風口

Claims (7)

  1. 吸気口から空気を吸入して送風口から送出させるファンと、
    このファンによって吸入される空気を加熱可能な熱交換器と、
    前記送風口から送出される空気中にオゾンを混入させることが可能なオゾン発生器と、
    このオゾン発生器および前記ファンの駆動を制御する制御手段と、
    を備えている、オゾン発生器を備えた空調機であって、
    前記熱交換器の温度を検出するための熱交換器温度検出手段を備えており、
    前記制御手段は、前記ファンが駆動して前記送風口から送風が行なわれるときに、前記熱交換器の温度が所定の温度未満のときには前記オゾン発生器の駆動を開始させず、前記熱交換器の温度が所定温度に達したときに前記オゾン発生器の駆動を開始させる制御を実行するように構成されていることを特徴とする、オゾン発生器を備えた空調機。
  2. 前記制御手段は、タイマ設定時間が経過したとき、または前記熱交換器の温度が所定温度まで下降したときには、前記オゾン発生器の駆動を停止させる制御を実行するように構成されている、請求項1に記載のオゾン発生器を備えた空調機。
  3. 前記熱交換器は、温水が供給されることにより空気加熱を行なうように構成されており、前記制御手段は、前記熱交換器への温水の供給が停止されたときには、前記オゾン発生器の駆動を停止させる制御を実行するように構成されている、請求項1または2に記載のオゾン発生器を備えた空調機。
  4. 前記制御手段は、この空調機が設置される室内の湿度を検出して、この検出湿度に基づいて前記送風口からの温風送風を継続するか否かの判断処理を実行するように構成されており、かつ前記室内の湿度を検出するときには、前記オゾン発生器の駆動が停止されるように構成されている、請求項1ないし3のいずれかに記載のオゾン発生器を備えた空調機。
  5. 前記制御手段は、所定の運転モード下においては、前記ファンの送風量が所定量以上となるように前記ファンがパワフル運転されるときに限り、前記オゾン発生器を駆動させるように構成されている、請求項1ないし4のいずれかに記載のオゾン発生器を備えた空調機。
  6. 前記制御手段は、前記オゾン発生器の駆動を停止したときは、その後に所定の時間が経過しない限りは、前記オゾン発生器を再駆動させないように構成されている、請求項1ないし5のいずれかに記載のオゾン発生器を備えた空調機。
  7. 前記制御手段は、所定の運転モード下において、前記オゾン発生器を駆動させるときには、このオゾン発生器のオン・オフを繰り返す間欠駆動を行なうように構成されている、請求項1ないし6のいずれかに記載のオゾン発生器を備えた空調機。
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