JP2007113878A - カビ発生防止装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 長期間カビの発育を抑制できしかも消費電力も少なくて済むカビ発生防止装置を提供する。
【解決手段】 換気兼循環用風路１３及び換気兼再生用風路１４の上流部にはそれぞれの風路に掛かるように吸着材からなるロータ１７を配置している。この吸着材ロータ１７はゼオライトやシリカゲルを円盤状に成形してなり、且つ吸着表面積を大きくするためハニカム構造などの多孔体となっている。この吸着材ロータ１７はゆっくりと回転することで換気兼循環用風路１３と換気兼再生用風路１４の間を循環する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、浴室内でのカビの発生を効率よく抑制することを可能としたカビ発生防止装置に関する。

浴室は体を洗うだけでなく、洗濯した衣類などを乾燥させる空間としても利用されるため、もともと相対湿度が高い空間でありカビなどが発生しやすい。そこで、浴室の相対湿度を低下せしめる提案が特許文献１や特許文献２になされている。

特許文献１には、除湿風路の途中にゼオライトやシリカゲルからなる吸着剤をセットし、吸着剤の下流側において、再生風路を分岐し、除湿運転の際には再生風路を閉じ、吸着剤の水分吸着が飽和または飽和に近くなったら、除湿風路を閉じ、ヒータで吸着剤を加熱して水分を蒸発させて再生風路から蒸発した水分を含む空気を外部に排出する構成が開示されている。

特許文献２には、１日１回カビに対して低湿度ショックを与えることで、カビの成長を抑制する提案がなされている。
特にこの特許文献２には、相対湿度が６０〜８０％の時にカビが繁殖すること、また通常の浴室では相対湿度が５１％以上の場合には、１日中連続して除湿運転を行なわなければならないことが相対湿度と維持時間との関係を示した図３に記載されている。
特開平１１−４９９８号公報 特開２００１−２３５２１４号公報

上記の特許文献２に記載されるように、浴室内の相対湿度が５１％以上の場合に、カビの成長を抑制するには、１日中連続して除湿運連を行わなければならず、エネルギーの消費量が大きい。エネルギー消費量を少なくするために特許文献１に記載されるように換気運転の後に除湿運転を行うものあるが、特許文献１では水分吸着材による浴室内の除湿と、吸着材で吸着した水分を屋外に排出する吸着材の再生を同時に行なうことができないため、効率的なカビの発生防止はできていなかった。つまり吸着材の再生中は、床面にある残水が蒸発したり、浴室内の空気を屋外に排気した分、浴室ドアのガラリ等から浴室内に流入してくる空気中に含まれる水分により湿度が上昇する可能性がある。再生運転中に浴室内の湿度が上昇した分、除湿時間が長くなるためエネルギーがかかると共に、浴室内をカビが発生しにくい低湿度の環境下にする際に時間がかかるため、その間に発芽もしくは成長してしまう恐れがあり、好ましくなかった。屋外の湿度が高い場合には、除湿運転で湿度を低下させた分、吸着材再生時に屋外から流入する湿気で湿度が上昇することがあり、いつまでも所望の低湿度に持っていくことができないこともある。

カビは長時間、高湿度の環境下におかれると生育する。したがって、カビの発生を抑制するには、（１）できるだけ短時間のうちに床面（カビが発生しやすい箇所）を乾燥せしめること。（２）できるだけ短時間のうちに湿度を低くすること。が重要である。

本発明者らは、従来に比べて格段に効率の良い運転でカビの発生を抑制するために、除湿運転の前に消費エネルギーの少ない換気運転を行い、除湿運転は相対湿度が５１％以上６０％未満の間のいずれかで除湿運転を停止し、相対湿度が６０％以上の場合に除湿手段の運転を実行する断続運転を２４時間未満行い、更に除湿と吸着材の再生を同時に行なえば、効率良く浴室内でのカビの発生を抑制することができるという知見を得た。

そこで本発明にあっては、浴室内の空気を取り込み、水分を除去した空気を浴室内に戻す循環経路と、前記水分を屋外に排出する送出経路と、前記循環経路及び送出経路内に空気の流れを形成する送風装置と、前記循環経路と送出経路に面して配置された回転する水分吸着部材と、前記送出経路内の前記水分吸着部材よりも上流側に配置される加熱装置と、浴室内の湿度を検出する湿度検出手段と、
制御装置と、を備え、
前記加熱装置によって加熱した空気によって、前記水分吸着部材が前記循環経路で吸着した水分を前記送出経路で離脱させて屋外に送出する除湿運転を行い、前記循環経路または／および前記送出経路には浴室内の空気を屋外に排気する換気手段を兼ねており、
前記制御装置は、前記換気手段の運転終了後に前記除湿運転を開始するとともに、前記除湿運転は、前記湿度検出手段によって検出した相対湿度が５１％以上６０％未満の間のいずれかで前記除湿運転を停止し、相対湿度が６０％以上の場合に前記除湿運転を実行する断続運転を２４時間未満行うように制御した。

本発明では、換気運転の後に、除湿運転と再生運転とを同時に行うことができるようにし、相対湿度が５１％以上６０％未満の間のいずれかで除湿運転を停止し、相対湿度が６０％以上の場合に除湿運転を実行する断続運転を２４時間未満行うようにしたことで、最小の消費エネルギーでカビが生育しにくい環境に簡単に到達させることができる。

以下に本発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。図１は本発明に係るカビ発生防止装置を適用した浴室の斜視図、図２は同カビ発生防止装置に組み込む乾燥装置の断面図、図３は乾燥装置を下方から見た図である。

樹脂製の浴室１にはバスタブ２及び洗い場となる床パネル３が設けられている。 また浴室１の天井部には乾燥装置１０が取り付けられている。乾燥装置１０は隔壁１１によって吸気口１２を換気兼循環用風路１３と換気兼再生用風路１４に区画し、それぞれの風路１３，１４にファン１５，１６を配置している。

換気兼循環用風路１３及び換気兼再生用風路１４の上流部にはそれぞれの風路に掛かるように吸着材からなるロータ１７を配置している。この吸着材ロータ１７はゼオライトやシリカゲルを円盤状に成形してなり、且つ吸着表面積を大きくするためハニカム構造などの多孔体となっている。ゼオライトやシリカゲルは円盤状に成型しても良いし、円盤状に成型したセラミックペーパーなどの基材に担持させても良い。
この吸着材ロータ１７はゆっくりと回転することで換気兼循環用風路１３と換気兼再生用風路１４の間を循環する。ここで、吸着材ロータを回転させる回転軸は吸着材の中心に配置されている。また、換気兼再生用風路１４内の吸着材ロータ１７の上流側には再生用のヒータ１８を配置している。

一方、吸気口１２から水平方向に離れた箇所には湿度センサ２３を取り付けている。この湿度センサ２３は、循環ファン１６からの影響を受けず、吸着材ロータ１７に取り付けられた吸着剤を通過した空気があたる環境でなく、空気の流れが穏やかな位置であればよい。

再生運転の際には、吸着材ロータ１７に吸着された水分はヒータ１８にて加熱されることで蒸発し、ファン１６を駆動することで換気兼再生用風路１４を介して水分は外部に排出される。

更に、前記換気兼循環用風路１３内で前記ファン１５よりも下流側には流路切替ダンパ１９を設け、この流路切替ダンパ１９により換気用風路２０と循環用風路２１に分け、循環用風路２１には浴室加熱用ヒータ２２を配置している。

尚、前記湿度センサ２３は結露すると測定値が大幅に狂うため、通常センサボックス内にヒータを配置しているが、前記ヒータ１８，２２の近傍に配置する場合には、ボックス内に別のヒータを設けなくても結露のおそれがなくなる。

次に、本発明に係るシステムの運転例を図４に基づいて説明する。先ず、換気用風路２０が開となるようにダンパ１９を切り替えた状態で主電源をオンにする。すると、換気手段（ファン１５）が駆動し、浴室内の湿った空気が外部に排出される。この換気運転は例えば３０分継続する。換気運転はタイマーで３０分間継続しても良いし、湿度センサの検知湿度が所定の値に達するまででも良いし、湿度の時間変化率が所定の値に達するまででも良い。また、換気手段はファン１６のみを駆動させても良いし、ファン１５と１６を同時に駆動させても良い。つまり、換気兼再生用風路１４は元々、吸着材ロータ１７に吸着した水分を屋外に排気するためにダンパ等の切り替えの必要なく屋外に連通しているため、吸着ロータ１７の再生運転時だけでなく、ファン１６のみを駆動すれば換気運転としても兼用できる。

上記の換気運転が終了したならば、ダンパ１９を切り替えて換気用風路２０を閉、循環用風路２１を開とする。またこれと同時に、ファン１６を駆動し再生用ヒータ１８をオンにし更に吸着材ロータ１７をゆっくり回転せしめて、除湿運転と再生運転を同時に行う。この際、換気運転から除湿運転の切り替えは同時に行なっても良いし、少し時間を置いてから除湿運転を開始しても良い。

除湿運転ではゆっくり回転する吸着材ロータ１７に空気中の水分が吸着されて除湿され、除湿された空気は循環用風路２１を介して浴室内に戻される。この除湿運転は、前記湿度センサ２６で測定した相対湿度が５１％になるまで行う。ただし、４時間以上循環運転を行っても相対湿度が５１％にならない場合には、運転を終了する。運転の終了は総消費電力が所定の値に達したときでも良い。このように、タイマー、カウンターを湿度センサと併用することで、季節によらず低消費電力でカビを防止する運転が可能となる。また、湿度センサが故障等で正常な値を示さなくても運転を停止することが可能となる。

そして、４時間以内に相対湿度が５１％になったならば、除湿運転を停止（除湿手段オフ）し、相対湿度が６０％以上となったならば再び除湿運転を開始する。ただし、４時間以上循環運転を停止しても相対湿度が６０％以上にならない場合には、運転を終了する。運転の停止は総消費電力が所定の値に達したときでも良い。このように、タイマー、カウンターを湿度センサと併用することで、季節によらず低消費電力でカビを防止する運転が可能となる。また、湿度センサが故障等で正常な値を示さなくても運転を停止することが可能となる。

上記の運転における経過時間と相対湿度との関係を示したのが図５のグラフである。このグラフから明らかなように、除湿運転中は相対湿度が略６０％以下であった。

図５において、除湿運転を相対湿度５１％で停止したにも拘らず、相対湿度が５０％以下まで低下しているのは、除湿運転を停止しても、実際には最も消費電力を喰うヒータの運転を停止しただけであって、それ程電力を消費しないファンの運転は継続しているからである。つまり、ヒータを停止すると吸着材の再生はほとんど行なわれないが、ファンによって吸着材に浴室内の空気は通過する。このため、ヒータを停止しても除湿は吸着材が飽和状態になるまで継続され、その結果、相対湿度は５０％以下まで低下する。
本発明の除湿運転には、ヒータをオフとしファンをオンにした状況は含まないものとする。

次に、従来は相対湿度５１％以上の場合には２４時間以上運転しなければ、カビの発生は防止できないものと考えられていたが、換気運転を行なった後に除湿運転と再生運転を同時に行なえる浴室乾燥機を採用したため、浴室乾燥機の運転を相対湿度５１％になったらＯＦＦ、６０％以上になったらＯＮの運転を２４時間以内行なった場合であってもカビが発生しなかったことを立証するための実験を行った。

図６（ａ）〜（ｃ）は運転条件を変えて運転したときのカビ発生の状態を比較した写真であり、運転条件は以下の通りである。
運転条件Ａ：換気運転(９０ｍ^３／ｈ)を１２時間
運転条件Ｂ：乾燥運転（循環風量１２８ｍ^３／ｈ、換気風量９５ｍ^３／ｈ、
約１２００Ｗのヒータで加熱）を２４００Ｗｈになるまで継続
(約２時間)
運転条件Ｃ：カビ防止運転（換気１６０ｍ^３／ｈを３０分行った後、換気運転を停止し、除湿運転を行う）
除湿運転は乾燥装置内に設置された湿度センサの検出値の相対湿度５１％でオフし、６０％でオンする）を１２００Ｗｈ(約４時間)行う。ここで、除湿運転は吸着材の再生を同時に行なう。

また運転条件Ａ〜Ｃでの共通条件は、以下の通りである。
外気条件：２５℃ ８０％ＲＨ(梅雨時期)
使用ユニットバス：１坪サイズ
散水条件：（1）浴槽にお湯はりする。
（４２℃ １０Ｌ／minにて２０分間 ２００Ｌ）
（2）シャワー散水する。
（４２℃ １０Ｌ／min ５分散水の後５分停止を６サイクル）
（3）浴槽水を排水する。
（4）乾燥機を運転する。

図６（ａ）〜（ｃ）のそれぞれにおいて、上部の写真は好湿性カビ（Alternaria）、下部の写真は好乾性カビ（Eurotium）であり、条件Ａの場合には好湿性カビ及び好乾性カビのいずれもが菌糸を成長させていることが分かる。また、条件Ｂの場合は好湿性カビの発育は抑制できているが好乾性カビの菌糸が成長していることが分かる。更に条件Ｃの場合は好湿性カビ及び好乾性カビのいずれも発育が抑制されていることが分かる。

したがって、本発明に係るカビ発生防止システムによれば、省エネルギーを達成しつつ、２４時間未満の運転によって長期間好湿性カビ及び好乾性カビのいずれの発育も抑制することができる。

本発明に係るカビ発生防止装置を適用した浴室の斜視図 同カビ発生防止装置に組み込む乾燥装置の断面図 乾燥装置を下方から見た図 本発明に係るカビ発生防止装置の運転例のブロック図 図４に示した運転例の場合の相対湿度の変化を示すグラフ 運転条件を変えて運転したときのカビ発生の状態を比較した写真 運転条件を変えて運転したときのカビ発生の状態を比較した写真 運転条件を変えて運転したときのカビ発生の状態を比較した写真

符号の説明

１…浴室、２…バスタブ、３…床パネル、６…排水口、１０…乾燥装置、１１…隔壁、１２…吸気口、１３…換気兼循環用風路、１４…換気兼再生用風路、１５、１６…ファン、１７…吸着材ロータ、１８…再生用ヒータ、１９…流路切替ダンパ、２０…換気用風路、２１…循環用風路、２２…浴室加熱用ヒータ、２３…湿度センサ。

Claims (1)

1. 浴室内の空気を取り込み、水分を除去した空気を浴室内に戻す循環経路と、
   前記水分を屋外に排出する送出経路と、
   前記循環経路及び送出経路内に空気の流れを形成する送風装置と、
   前記循環経路と送出経路に面して配置された回転する水分吸着部材と、
   前記送出経路内の前記水分吸着部材よりも上流側に配置される加熱装置と、
   浴室内の湿度を検出する湿度検出手段と、
   制御装置と、を備え、
   前記加熱装置によって加熱した空気によって、前記水分吸着部材が前記循環経路で吸着した水分を前記送出経路で離脱させて屋外に送出する除湿運転を行い、
   前記循環経路または／および前記送出経路には浴室内の空気を屋外に排気する換気手段を兼ねており、
   前記制御装置は、前記換気手段の運転終了後に前記除湿運転を開始するとともに、
   前記除湿運転は、前記湿度検出手段によって検出した相対湿度が５１％以上６０％未満の間のいずれかで前記除湿運転を停止し、相対湿度が６０％以上の場合に前記除湿運転を実行する断続運転を２４時間未満行うように制御することを特徴とする
   カビ発生防止装置。