JP3850679B2 - 浴室用空調機 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、浴室用空調機に関するものである。特に、オゾン発生器を備えた浴室用空調機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
浴室用空調機にオゾン発生器を付加し、オゾンを用いて浴室の殺菌や脱臭、あるいは浴室を衣類乾燥に使う場合には衣類の殺菌や脱臭や漂白（以降においては、以上をまとめて「浴室の殺菌」と言う）を行う技術が知られている（例えば、特開平１１―１４１１６号公報）。
高濃度のオゾンは人体に悪影響を与える。また、従来のオゾン発生器のオゾン発生効率は悪く、オゾンは時間の経過とともに自然分解する。このことから、従来の技術では、高濃度のオゾンが人体に悪影響を及ぼしかねないという問題が意識されず、高濃度オゾンで浴室を殺菌しながら人体に対する高濃度オゾンの影響を避ける対策をとる必要性があることは意識されていなかった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、オゾン発生器が作動して浴室内に高濃度オゾンが発生しているのを失念したり、あるいは高濃度オゾンが発生しているのを知らなかったりして浴室に入室して人体に悪影響を与えてしまうことがある。
【０００４】
本発明は、かかる問題を解決するためになされたものであり、オゾンによって浴室を効果的に殺菌でき、しかも人体に悪影響を与えない技術に挑戦したものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段および作用と効果】
本発明に係る浴室用空調機は、空調空気中にオゾンを発生させるオゾン発生器と、オゾン発生器が単位時間あたりに発生するオゾン量を調節する調節装置と、浴室内の温度を検知する温度センサーを有している。そして、前記調節装置は、前記温度センサーが検知した温度が高いほど、前記オゾン発生器が単位時間あたりに発生するオゾン量を減少させることを特徴とする。
上記の浴室用空調機では、温度センサーが検知した浴室内の温度が高いほど、オゾン発生器が単位時間あたりに発生するオゾン量が減少する。空気温度が高いほどオゾンの殺菌力は増大する。このため、オゾンの殺菌力が不要に強くなるという無駄を排除できる。
【００１０】
本発明に係る浴室用空調機において、調節装置はオゾン発生器のオン／オフ制御を繰り返すタイマーであり、温度センサーが検知した浴室内の温度が高いほど、オゾン発生器のオン時間を短くすることが好ましい。
上記の浴室用空調機は、温度センサーが検知した浴室内の温度が高いほど、タイマーがオゾン発生器のオン時間を短くする。空気温度が高いほどオゾンの殺菌力は増大する。このため、オゾン発生器のオン時間を浴室内の温度が高いほど短くなるように変化させれば、オゾンの殺菌力が不要に強くなるという無駄を排除できる。
【００１１】
本発明に係る浴室用空調機において、浴室内の湿度を検知する湿度センサーを有しており、湿度センサーが検知した湿度が高いほど、前記オゾン発生器が単位時間あたりに発生するオゾン量を減少させることが好ましい。
上記の浴室用空調機は、湿度センサーが検知した浴室内の湿度が高いほど、オゾン発生器が単位時間あたりに発生するオゾン量が減少する。空気湿度が高いほどオゾンの殺菌力は増大する。このため、オゾン発生器が単位時間あたりに発生するオゾン量を浴室内の湿度が高いほど減少させれば、オゾンの殺菌力が不要に強くなるという無駄を排除できる。
【００１２】
本発明に係る浴室用空調機において、オゾン発生器のオン時間を手動で変更する手段を有していることが好ましい。
容積が異なる浴室内のオゾン濃度を所望のレベルに保つためには、容積が大きい浴室ほど多くのオゾンを発生させる必要がある。オゾン発生器のオン時間を長くすれば、より多くのオゾンが発生する。上記の浴室用空調機は、オゾン発生器のオン時間を手動によって設定変更することができる。このため、容積が異なる浴室に対しても、そのオゾン濃度を人体に悪影響を与えない上限のレベルとすることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態） 本発明を浴室用空調機の一種である乾燥暖房機に適用した第１実施形態を説明する。まず最初に、乾燥暖房機１０およびその周辺装置の構成と動作を簡単に説明する。
乾燥暖房機１０は、図１に示されているように、浴室１２の天井１４の裏側に設置される。浴室１２の内部には、入浴のためのバスタブ１６や衣類１７を掛けるためのパイプ１８が取り付けられている。屋外に載置された給湯器２４で加熱された温水が、供給配管２２を通して乾燥暖房機１０に送られる。乾燥暖房機１０は、浴室１２から吸い込んだ空気を給湯器２４から送られてきた温水で温め、温風として浴室１２に戻すことにより浴室１２の乾燥や暖房を行う。乾燥暖房機１０で空気を温めて温度が低下した温水は、戻り配管２３を通って給湯器２４に戻される。給湯器２４に戻された温水は、給湯器２４で再び加熱され、乾燥暖房機１０に送られる。すなわち、温水は、給湯器２４と乾燥暖房機１０との間を循環する。また、乾燥暖房機１０は、浴室１２の空気を吸い込み、換気ダクト２１を通して屋外に導出する機能も有している。
【００１４】
乾燥暖房機１０へは、ブレーカ２６、電気配線２７を経由して電力が供給されている。また、乾燥暖房機１０と給湯器２４との間は信号線２８によって結ばれており、この信号線２８を介して相互の運転状況を電気信号として伝達し、乾燥暖房機１０と給湯器２４が適切に制御される。浴室１２の扉１２ａの横の壁面に、乾燥暖房機１０を使用者が操作するためのリモコン２５が取り付けられている。リモコン２５はワイヤレスタイプのリモコンであり、乾燥暖房機１０の受光部（図示省略）に赤外線信号を送信する。
【００１５】
乾燥暖房機１０の構成について、図２を参照しながら説明する。
乾燥暖房機１０は、暖房ファン３２、熱交換器３４、換気ファン３６、コントローラ３８、オゾンセンサー４２、オゾン発生器４４等を内臓している。乾燥暖房機１０の下面に、空気吸い込み口４３と空気吹き出し口４６が開口している。空気吸い込み口４３と空気吹き出し口４６には、それぞれに複数の細長い板が並んだルーバー（４３ａ、４６ａ）が設けられている。空気吸い込み口４３のルーバ４３ａは固定されているが、ルーバー４６ａは、図示しない機構に駆動されてその角度が変わり、空気吹き出し口４６から吹き出す空気の方向を変化させる。熱交換器３４は、空気流路と温水流路とを備えており、空気と温水との間で熱交換を行う機能を有している。上述した給湯器２４で加熱され、供給配管２２を通って送られてきた温水は、熱交換器３４の温水流路を通過する。矢印４７で示されているように、乾燥暖房機１０の内部に、空気吸い込み口４３から熱交換器３４、暖房ファン３２、空気吹き出し口４６までを連通する空気流路が形成されている。暖房ファン３２は、電動モータ３２ａに回転駆動され、空気吹き出し口４６の方向に空気を送風する。また、矢印４８で示されている、空気吸い込み口４３から換気ファン３６、換気ダクト２１を経て屋外までを連通する空気流路が形成されている。換気ファン３６は、電動モータ３６ａに回転駆動され、換気ダクト２１の方向に空気を送風する。
【００１６】
空気吸い込み口４３と熱交換器３４との間に、オゾンセンサー４２が装着されている。オゾンセンサー４２は、公知の技術として種々のタイプが知られているが、例えば、一対の電極と電解液（塩基性溶液や酸性溶液等）から構成され、電解液に溶け込んだオゾンの濃度に比例して電極間を流れる電流が変化し、この電流が検知信号として出力される。暖房ファン３２と空気吹き出し口４６との間にオゾン発生器４４が設けられている。オゾン発生器４４は、対向して配置された電極板間に高電圧を印加して放電させることにより、電極板間を通過する空気からオゾン発生させる。
コントローラ３８は、信号線５２と信号線５３によって、それぞれオゾンセンサー４２とオゾン発生器４４に結ばれている。コントローラ３８は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入力処理回路、出力処理回路等から構成されており、オゾンセンサー４２からの入力信号を所定のプログラムに従って処理し、オゾン発生器４４に制御信号を出力する。また、コントローラ３８は、暖房ファン３２、換気ファン３６、リモコン２５からの操作信号の受光部とも信号線で結ばれている（受光部と信号線は図示を省略している）。コントローラ３８は、受光部が受信したリモコン２５からの操作信号に従って、オゾン発生器４４、暖房ファン３２、換気ファン３６等を制御する。
【００１７】
以上のように構成された乾燥暖房機１０の動作について説明する。
暖房ファン３２が作動すると、空気吸い込み口４３から浴室１２の空気が吸い込まれる。上述したように、熱交換器３４には、給湯器２４から供給された温水が通過している。このため、浴室１２から吸い込まれた空気は、熱交換器３４を通過する際に温められる。熱交換器３４で温められた空気は、暖房ファン３２によって送風され、空気吹き出し口４６から浴室１２に戻される。換気ファン３６が作動すると、空気吸い込み口４３から浴室１２の空気が吸い込まれ、換気ダクト２１を経て屋外に導出される。
暖房ファン３２が作動して浴室１２の空気が空気吸い込み口４３から吸い込まれると、吸い込まれた空気がオゾンセンサー４２の周囲を通過し、浴室１２の空気中のオゾン濃度がオゾンセンサー４２によって検知される。オゾン発生器４４が作動することによって暖房ファン３２が送風する空気中にオゾンが発生し、オゾンを含んだ空気が吹き出し口４６から浴室１２に吹き出される。
コントローラ３８は、オゾンセンサー４２からの入力信号である浴室１２のオゾン濃度を所定のプログラムに従って処理し、オゾン発生器４４に制御信号として出力する。この制御信号に従って、オゾン発生器４４はその電極板間に印加する電圧を変化させて発生するオゾン量を調整する。なお、このオゾン量の調整は、オゾン発生器４４の電極板間に印加される一定電圧をオン／オフすることによって行われるものであってもよい。
【００１８】
続いて、乾燥暖房機１０の各運転モードにおける運転動作について説明する。乾燥暖房機１０は、「暖房」、「乾燥」、「換気」、「殺菌」の各運転モードで運転される。
（暖房モード） 熱交換器３４に温水が供給され、暖房ファン３２が作動する。暖房ファン３２が作動すると、空気吸い込み口４３から浴室１２の空気が吸い込まれ、熱交換器３４を通過して温められる。熱交換器３４で温められた空気は、空気吹き出し口４６から浴室１２に戻される。浴室１２に戻された温風によって、浴室１２は暖房される。浴室１２が暖房されると、冬季のように気温が低い状態であっても、入浴者は快適に浴室１２に入室することができる。
【００１９】
（乾燥モード） 本運転モードは、浴室１２や浴室１２に収容された濡れた衣類１７を乾燥するために用いられる。この乾燥モードでは、上記の暖房モードにおける暖房ファン３２の作動と熱交換器３４による浴室１２の暖房に加えて、換気ファン３６が作動する。換気ファン３６が作動すると、浴室１２の空気が屋外に排出されるので、浴室１２に湿気がこもることがない。このため、浴室１２は高温、かつ乾燥した状態となり、浴室１２と衣類１７が乾燥される。
【００２０】
（換気モード） 換気ファン３６のみが作動し、浴室１２の空気を屋外に導出する。浴室１２を換気することにより、浴室１２に湿気がこもることが防止される。換気モードによる乾燥暖房機１０の運転は、浴室１２内の湿度が高くなっている入浴後に行うことが効果的である。
【００２１】
（殺菌モード） 熱交換器３４に温水が供給されない状態で、暖房ファン３２とオゾン発生器４４が作動する。暖房ファン３２が作動して空気吸い込み口４３から吸い込まれた浴室１２の空気のオゾン濃度を、オゾンセンサー４２が検知する。コントローラ３８は、オゾンセンサー４２が検知した値に基づいて、浴室１２のオゾン濃度を所定レベルとなるように制御する。暖房ファン３２が送風する空気中にオゾン発生器４４からオゾンが発生され、オゾンを含んだ空気が浴室１２に戻される。浴室１２の空気中のオゾン濃度は、人体に悪影響を与えない上限のレベルである０．０５〜０．１ＰＰＭであることが好ましい。このオゾン濃度であれば、殺菌モードで乾燥暖房機１０が運転中に浴室１２に人が入室しても、人体が悪影響を被ることが防止される。このようにして、浴室１２はオゾンを含んだ雰囲気となり、浴室１２は殺菌、脱臭され、衣類１７は殺菌、脱臭、漂白される。殺菌モードの運転が開始されてから所定時間（例えば、４５分）経過すると、コントローラからの指示により殺菌モードが終了される。この所定時間は、浴室１２が殺菌されるのに十分な時間とされている。
【００２２】
（第２実施形態） 本発明の第２実施形態に係る乾燥暖房機６０について説明する。なお以下においては、第１実施形態と重複してしまう説明は省略し、本第２実施形態として特徴的な部分のみを述べる。
図３に示されているように、乾燥暖房機６０の空気吸い込み口４３と熱交換器３４との間に、温度センサー６６と湿度センサー６７が装着されている。温度センサー６６は、温度によってその抵抗値が変化するサーミスタタイプの温度センサーであり、この抵抗値の変化が電気信号として出力される。湿度センサー６７は、検知部が多孔質セラミックスから形成されており、この多孔質セラミックスに水分が吸着すると電気抵抗が変化する特性を利用して、湿度を電気的抵抗値として出力する。暖房ファン３２が作動すると、浴室１２の空気が空気吸い込み口４３から吸い込まれ、温度センサー６６と湿度センサー６７の周囲を通過し、浴室１２の空気中の温度と湿度が検知される。
乾燥暖房機６０の外側の使用者が操作できる位置に、浴室容積スイッチ６８が取り付けられている。浴室容積スイッチ６８は、ノブ６８ａを回動させることによって、浴室１２の容積に対応した複数の位置を選択することができる。浴室容積スイッチ６８は、浴室１２の容積に応じたオゾン量をオゾン発生器４４に発生させ、浴室１２内のオゾン濃度を所定レベルに保つために設けられている。従って、浴室容積スイッチ６８による浴室容積の選択は、浴室１２に乾燥暖房機６０を設置する際に行えば足りる。
【００２３】
タイマー６２は、温度センサー６６、湿度センサー６７、浴室容積スイッチ６８と、それぞれ信号線（６５、６４、６３）によって結ばれている。タイマー６２は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入力処理回路、出力処理回路等から構成されており、温度センサー６６、湿度センサー６７、浴室容積スイッチ６８からの入力信号を所定のプログラムに従って処理し、オゾン発生器４４に制御信号を出力する。本実施の形態のオゾン発生器４４は、その電極板に印加される電圧は一定とされており、印加される電圧を所定のタイミングでオン／オフすることにより、単位時間あたりのオゾンの発生量を調整する。浴室１２の空気温度と湿度が高いほど、オゾンの殺菌力は増大するので、タイマー６２は、浴室１２の温度と湿度が高くなるとオゾン発生器４４のオン時間を短くするように修正する。また、浴室１２の容積が大きいほどオゾン発生器４４のオン時間を長くしてオフ時間を短くする。このようにして、浴室１２の温度と湿度が高いほどオン時間が短くなるように、また、浴室１２の容積が大きいほどオン時間が長くてオフ時間が短くなるようにオゾン発生器４４が制御されれば、浴室１２の空気の温度と湿度、および浴室１２の容積の影響が排除され、浴室１２の空気中のオゾン濃度および殺菌力は所定レベルに保たれる。
【００２４】
上記のタイマー６２によるオゾン発生器４４のオン／オフ制御について、図４を参照しながら説明する。図４のグラフにおいて、横軸７２は時間、縦軸７３は浴室１２の空気中のオゾン濃度である。原点７４は、縦軸７２では殺菌モードの開始時点、縦軸７３ではオゾン濃度０（ゼロ）である。乾燥暖房機６０が殺菌モードで運転を開始すると、タイマー６２からの制御信号によってオゾン発生器４４がオンとされ、浴室１２のオゾン濃度は増加する（線７５）。オンとされてから時間７６が経過すると、オゾン発生器４４はオフとされる。オゾンは時間の経過とともに自然分解して消滅して行くので、浴室１２のオゾン濃度は低下する。そして、時間７７経過後、オゾン発生器４４は再びオンとされ、浴室１２のオゾン濃度は増加する。時間８１経過後、オゾン発生器４４はオフとされ、時間７７経過後再びオンとされる。このようにして、オゾン発生器４４のオン／オフにともなって浴室１２の空気中のオゾン濃度は増減を繰り返すが、その平均値８２は所定レベルに保たれる。オゾン発生器４４のオン／オフの時間（７７、８１）は、浴室１２の温度、湿度、容積によって修正される。そして、時間７８が経過すると、オゾン発生器４４はオフとされ、殺菌モードは終了する。この時間７８は、浴室１２の殺菌を行うのに十分な時間とされている。
なお、オゾンの殺菌力は、浴室１２内の温度や湿度が高いほど増大することから、温度センサー６６や湿度センサー６７が検知する値が高いほど殺菌モードが継続される時間７８を短く設定してもよい。
【００２５】
以上、本発明の実施の形態に係る乾燥暖房機について説明したが、本発明は上記の実施の形態になんら限定されるものではなく、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した、例えば以下に形態で実施することができる。
【００２６】
（１）殺菌モードにおいて、熱交換器３４に温水を供給し、浴室１２を暖房してもよい。
オゾンによる殺菌効果は空気の温度、湿度が高いほど向上する。浴室１２の暖房を行うと、浴室内の温度が高くなるとともに、湿度も高くなる。このため、浴室１２の殺菌をより効果的に行うことができる。
【００２７】
（２）殺菌モードにおいて、換気ファン３６を作動させてもよい。
換気ファン３６を作動させることで、浴室１２の殺菌と換気を同時に行うことができる。この場合、換気ファンの作動を弱くして、オゾンが全て屋外へ導出されないようにすることが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態、第２実施形態に係る乾燥暖房機が、浴室に設置されている状態を示す斜視図。
【図２】第１実施形態の乾燥暖房機の模式図。
【図３】第２実施形態に係る乾燥暖房機の模式図。
【図４】同、タイマーによってオゾン発生器がオン／オフされ、浴室のオゾン濃度が所定レベルに保たれることを説明するグラフ。
【符号の説明】
１０：乾燥暖房機
１２：浴室、１２ａ：扉
１４：天井
１６：バスタブ
１７：衣類
１８：パイプ
２１：換気ダクト
２２：供給配管
２３：戻り配管
２４：給湯器
２５：リモコン
２６：ブレーカ
２７：電気配線
２８：信号線
３２：暖房ファン、３２ａ：電動モータ
３４：熱交換器
３６：換気ファン、３６ａ：電動モータ
３８：コントローラ
４２：オゾンセンサー
４３：空気吸い込み口、４３ａ：ルーバー
４４：オゾン発生器
４６：空気吹き出し口、４６ａ：ルーバー
４７、４８：空気の流れを示す矢印
５２、５３：信号線
６０：乾燥暖房機
６２：タイマー
６３、６４、６５：信号線
６６：温度センサー
６７：湿度センサー
６８：浴室容積スイッチ、６８ａ：ノブ
７２：横軸（時間）
７３：縦軸（オゾン濃度）
７４：原点
７５：線（オゾン濃度増加線）
７６、７７、７８、８１：時間
８２：オゾン濃度の平均値

Claims (4)

1. 浴室用の空調機であって、
   空調空気中にオゾンを発生させるオゾン発生器と、
   オゾン発生器が単位時間あたりに発生するオゾン量を調節する調節装置と、
   浴室内の温度を検知する温度センサーとを有しており、
   前記調節装置は、前記温度センサーが検知した温度が高いほど、前記オゾン発生器が単位時間あたりに発生するオゾン量を減少させることを特徴とする浴室用空調機。
2. 前記調節装置は、前記オゾン発生器のオン／オフ制御を繰り返すタイマーであり、
   前記タイマーは、前記温度センサーが検知した温度が高いほど、前記オゾン発生器のオン時間を短くすることを特徴とする請求項１に記載の浴室用空調機。
3. 浴室内の湿度を検知する湿度センサーを有しており、
   前記調節装置は、前記湿度センサーが検知した湿度が高いほど、前記オゾン発生器が単位時間あたりに発生するオゾン量を減少させることを特徴とする請求項１に記載の浴室用空調機。
4. 前記オゾン発生器のオン時間の手動変更手段を有していることを特徴とする請求項２に記載の浴室用空調機。

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