JP2013243099A - 浴室空調装置 - Google Patents

Abstract

【課題】放電式のイオン発生器を備えた浴室空調装置において、長期に亘って安定したイオン発生能力を発揮すること。
【解決手段】浴室４内の空気を本体ケース１１内の導風路１０１を通じて循環させる循環ファン１４と、循環ファン１４により本体ケース１１内に取り込まれる空気を加熱する熱交換器１５と、浴室４内の空気を屋外へ排出する換気ファン１６と、プラスイオンを発生させるプラス電極部１７１、マイナスイオンを発生させるマイナス電極部１７２を有し、導風路１０１内に両イオンを供給するイオン発生器１７と、本体ケース１１内に取り込まれる空気の湿度を検知する湿度センサ１８とを備え、循環ファン１４により空気を循環させつつイオン発生器１７によりイオンを発生させる運転動作の実行中、湿度センサ１８の検知湿度が基準湿度以上である場合に、少なくともプラス電極部１７１からのプラスイオン発生量を減少させる制御構成とした。
【選択図】図１

Description

本発明は、浴室空調装置、特に、放電式のイオン発生器を備えた浴室空調装置に関する。

従来、浴室空調装置において、プラスイオンやマイナスイオンを発生させる放電式のイオン発生器を備え、このイオン発生器で発生させたイオンを浴室内へ送り込むことで、浴室内の除菌や入浴者に対するリラックス効果を図るように構成されたものが知られている（例えば、特許文献１および２参照）。

特開２００４−３１９３７７号公報 特開２００３−１５６２２０号公報

ところで、上記のような浴室空調装置では、平板型の誘電体をグリッド状の放電電極及び面状の誘電電極で挟み込んだ電極パネルを有するイオン発生器が用いられているが、これらはサイズが大きくなりやすい。一方、イオン発生器には、金属材料からなる針状の放電電極を用いたものも知られている。このような放電電極を有するイオン発生器は、小型化が可能で、しかも放電電極の先端に電界が集中し、この部分における空気が局所的に絶縁破壊して、適量のイオンを発生させることができるため、高い除菌効果が期待できる。このため、針状の放電電極を空気の導風路に臨むように設けることにより、導風路の広範囲の領域に効率よくイオンを供給することができる。

しかしながら、本発明者等の検討によれば、上記のような放電電極を有するイオン発生器の場合、プラスイオンを発生させるプラス電極部に腐食が生じやすいことが明らかとなった。特に、高湿環境下でイオンを発生させ続けると、最終的にその電極が破壊されるまで腐食が進行する場合がある。

本発明は、上述の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、放電式のイオン発生器を備えた浴室空調装置において、プラス電極部での放電電極の腐食を押さえ、長期に亘って安定したイオン発生能力を発揮することにある。

本発明は、浴室内の空気を本体ケース内の導風路を通じて循環させる循環ファンと、循環ファンによって本体ケース内に取り込まれる空気を加熱する熱交換器と、浴室内の空気を屋外へ排出する換気ファンと、プラスイオンを発生させるプラス電極部、及びマイナスイオンを発生させるマイナス電極部を有し、前記導風路内に両イオンを供給するイオン発生器と、循環ファンによって本体ケース内に取り込まれる空気の湿度を検知する湿度センサとを備え、循環ファンにより浴室内の空気を循環させ、且つ、イオン発生器によりイオンを発生させる運転動作の実行中、湿度センサの検知湿度が所定の基準湿度以上である場合に、少なくともプラス電極部からのプラスイオンの発生量を減少させる制御構成としたものである。

針状の放電電極を有するイオン発生器を浴室空調装置に用いた場合、高湿環境下でイオンを発生させる運転動作が行われるため、両電極部から放電させた際にプラス電極部側の放電電極に腐食が発生する。しかしながら、このものでは、浴室内の空気を循環させる運転動作の実行中に、本体ケース内へ取り込まれる空気の湿度が所定の湿度以上であれば、プラス電極部からのイオンの発生量を減少させるから、その分、放電電極の腐食の進行を遅らせることができる。

上記浴室空調装置において、前記イオン発生器の少なくともプラス電極部を導風路内側から被蓋する電極カバーを備え、前記運転動作の実行中、湿度センサの検知湿度が所定の基準湿度未満である場合に、電極カバーを開いて前記プラス電極部を導風路内へ臨ませる制御構成としたものとすることができる。

このものでは、浴室内の空気を循環させる運転動作の実行中、本体ケース内へ取り込まれる空気の湿度が所定の基準湿度未満となるまでの間、プラス電極部が電極カバーによって導風路内から隔離されるから、その分、プラス電極部が高湿環境下に晒されている時間が短くなる。これにより、放電電極の腐食の進行をより遅らせることができる。

以上のように、本発明によれば、本体ケース内へ取り込まれる空気の湿度が高い場合には、プラス電極部からのプラスイオンの発生量を減少させてその放電電極の腐食の進行を遅らせることができるから、長期に亘って安定したイオン発生能力が発揮される。

図１は、本発明の実施の形態に係る浴室空調装置の概略縦断面図である。 図２は、本発明の実施の形態に係る浴室空調装置のイオン発生器周辺の概略断面斜視図である。 図３は、本発明の実施の形態に係る浴室空調装置における乾燥運転を示す作動フローチャートである。 図４は、本発明の他の実施形態に係る浴室空調装置の概略縦断面図である。 図５は、本発明の他の実施形態に係る浴室空調装置における乾燥運転を示す作動フローチャートである。

次に、本発明の実施の形態に係る浴室空調装置について、添付図面を参照しながら具体的に説明する。

図１に示すように、本発明の実施の形態に係る浴室空調装置１は、略矩形箱状の本体ケース１１を浴室４の天井壁に開設された取付口４０に対して埋め込み状態で設置する天井埋設型の浴室空調装置であり、その本体ケース１１の下面の開口部１１０は、浴室４側から下面カバー１２で覆われている。尚、下面カバー１２には、本体ケース１１の内部空間（以下、「ケース内部」という）１０と浴室４内とを繋ぐスリット１２０が形成されている。

ケース内部１０には、その略中央部から斜め下方へ向けて導風路１０１が延設されている。この導風路１０１の出口側開口（以下、「吹出口」という）１０２は、下面カバー１２に開設された吹出用開口１２２を介して浴室４内に臨んでいる。また、上記吹出口１０２には、後述する循環ファン１４によって導風路１０１へ送り込まれた空気の吹出方向を変向可能なルーバー１３が設けられている。

ルーバー１３は、導風路１０１の構成壁に対して回動可能な状態で軸支されており、一端側の軸支部に設けられた図示しない駆動モータによってその開度が調整される。具体的には、ルーバー１３を所定の開位置まで回動させれば、上記吹出方向が浴室４内の所定方向（例えば、浴槽方向）となるように設定され、閉位置まで回動させれば、吹出口１０２の略全体が覆い隠される。

ケース内部１０における導風路１０１の上流側の領域には、浴室４内の空気をケース内部１０へ取り込み、導風路１０１を通じて循環させる循環ファン１４と、循環ファン１４によってケース内部１０へ取り込まれた空気を加熱する熱交換器１５とが配設されている。

循環ファン１４は、一端が図示しないファンモータに接続され、他端が回動可能な状態で軸支されたクロスフローファンであり、このファンモータを作動させることで、浴室４内の空気が上記スリット１２０からケース内部１０へ取り込まれ、さらに熱交換器１５の配設部を通って導風路１０１へ導かれ、吹出口１０２から再び浴室４内へ送り出される。

熱交換器１５は、複数の矩形平板状のフィンと、これらフィンに対して直交するように貫設される吸熱管とで構成されており、循環ファン１４をその下方側から覆うように配設されている。上記吸熱管は、図示しない温水供給管路を介して外部の給湯装置に繋がっており、この温水供給管路に設けられた図示しない熱動弁が開かれることで温水が循環供給される。

また、本体ケース１１の前壁１１Ａの外側面には、浴室４内の空気をケース内部１０へ取り込み、図示しない排気ダクトを通じて屋外へ排出する換気ファン１６が配設されている。

換気ファン１６は、その筐体の排気入口が前壁１１Ａに開設された連通孔１１１に接続され、筐体の排気出口が図示しない排気ダクトに接続されている。従って、換気ファン１６のファンモータを作動させると、浴室４内の空気が本体ケース１１の内部空間１０を通って連通孔１１１へ導かれ、排気ダクトを通じて屋外へ排出される。

導風路１０１の中間部（循環ファン１４の上方からその外周側を通って下面カバー１２の吹出用開口１２２の一側縁へ斜め下向きに延びる前壁１０３の中間部）には、放電によりその導風路１０１内にイオンを発生させるイオン発生器１７が設けられている。

図２に示すように、イオン発生器１７は、二つの電極部１７１，１７２を有しており、これら二つの電極部１７１，１７２を導風路１０１の前壁１０３に開設されたイオン供給用開口１０７から導風路１０１内へ臨ませた態様で配設されている。これら電極部１７１，１７２は、いずれも金属材料からなる針状の放電電極１７Ａと、図示しない誘導電極とによって構成されており、これらの電極間に所定電圧が印加されると放電し、その一方のプラス電極部１７１からはプラスイオン（例えば、Ｈ^＋（Ｈ_２Ｏ）ｍ（ｍは任意の自然数））を、他方のマイナス電極部１７２からはマイナスイオン（Ｏ_２ ⁻（Ｈ_２Ｏ）ｎ（ｎは任意の自然数））を発生させる。

従って、循環ファン１４を作動させた状態でイオン発生器１７からプラスイオンおよびマイナスイオンを同時に発生させると、導風路１０１へ送り込まれた空気に乗ってプラスイオンおよびマイナスイオンが浴室４内へ拡散され、このプラスイオンおよびマイナスイオンによって浴室４内に浮遊するカビ等の菌類の除去がなされる。

図１に示したように、ケース内部１０における導風路１０１の側壁１０４とその側壁１０４に対向する本体ケース１１の側壁１１Ｂとの間の空間には、循環ファン１４によってケース内部１０へ取り込まれた空気の湿度を検知する湿度センサ１８が配設されている。

上述したルーバー１３の駆動モータや循環ファン１４のファンモータ、図示しない熱動弁を作動させるヒータ、換気ファン１６のファンモータ、イオン発生器１７、湿度センサ１８、浴室４の内外に設けられた図示しないリモコンは、本体ケース１１に設けられた制御回路２０に電気配線を通じて接続されている。

制御回路２０は、ルーバー１３の開度を調整するルーバー制御部と、循環ファン１４の回転動作を制御する循環ファン制御部と、換気ファン１６の回転動作を制御する換気ファン制御部と、イオン発生器１７によるイオンの発生量を調整するイオン制御部と、運転モードに応じた運転時間Ｓ１を計測するタイマ部と、湿度センサ１８の検知湿度Ｄ１を所定の基準湿度と比較する湿度判定部とを備えており、この制御回路２０によって乾燥運転や暖房運転、涼風運転等、種々の運転モードの動作が制御される。

ところで、上記のような浴室空調装置１において、イオン発生器１７からイオンを発生させながら乾燥運転や暖房運転などの各運転を行うと、プラス電極部１７１の放電電極１７Ａおよびその近傍に腐食が発生する。また、この腐食は、浴室４内の湿度が高くなるほど、その進行が早くなることが確認された。このようなプラスイオンを発生させる針状の放電電極１７Ａで腐食が生ずる原因は必ずしも明らかではないが、既述した誘電体を電極で挟み込んだ構成のイオン発生器を用いた場合に、高湿環境下でイオンを発生させても腐食が発生していないことから、放電電極１７Ａと誘導電極との間に電圧を印加して放電させた場合、空気中に露出した放電電極の周囲に存在する水分や、放電中に発生する硝酸イオンなどの酸成分がその放電電極１７Ａに付着し、これらによって電極の金属成分が酸化されて、腐食が生じているものと考えられる。このため、本実施の形態の浴室空調装置１では、以下に示すように、循環ファン１４により浴室４内の空気を循環させつつ、イオン発生器１７によりイオンを発生させる運転動作の実行にあたって、浴室４内の湿度が放電電極１７Ａに腐食を発生させやすい高湿度であれば、少なくともプラス電極部１７１からのイオンの発生量を減少させる制御が行われる。これにより、放電電極１７Ａの腐食の進行を遅らせることができるから、長期に亘って安定したイオン発生能力を得ることができる。

［乾燥運転について］
次に、上記浴室空調装置１による乾燥運転の制御動作の一例について、図３の作動フローチャートを参照しながら具体的に説明する。

まず、図示しないリモコンの乾燥運転スイッチが押され、乾燥運転の開始の指示がなされると、外部の給湯装置へ熱源作動信号を送信するとともに、図示しない熱動弁が開かれる。その結果、給湯装置から熱交換器１５へ温水が循環供給される（ＳＴ１）。

そして、ルーバー１３を所定の開位置まで回動させるとともに、循環ファン１４を所定回転数にて回転させ、さらに換気ファン１６を回転させる。すると、浴室４内の空気が下面カバー１２のスリット１２０を通ってケース内部１０へ導かれ、その一部は連通孔１１１を通って屋外へ排出され、他の一部は熱交換器１５のフィンや吸熱管相互の間隙を通過する際に加熱され、温風として吹出口１０２から浴室４内へ送り出される（ＳＴ２）。

また、今回の運転時間（乾燥時間）Ｓ１をリモコンの入力情報に基づいて設定し、このときの湿度センサ１８の検知湿度Ｄ１が予め設定された基準湿度より高ければ、イオン発生器１７のプラス電極部１７１およびマイナス電極部１７２へ所定電圧を印加しない（オフ状態）で、タイマ部の計測時間が運転時間Ｓ１に達したか否かの監視を開始する。このようにして、タイマ部の計測時間が設定された運転時間Ｓ１に達するか、或いは、湿度センサ１８の検知湿度Ｄ１が基準湿度以下になるまでの間、浴室４内の空気を屋外へ排出するとともに、浴室４内へ温風を送り出す。その結果、浴室４内や浴室４に吊り下げられた衣類が次第に乾燥していく（ＳＴ３〜ＳＴ６）。

その間に、湿度センサ１８の検知湿度Ｄ１が基準湿度以下になれば（ＳＴ４のステップでＹｅｓ）、イオン発生器１７のプラス電極部１７１およびマイナス電極部１７２へ共に所定電圧を印加して（オン状態）、導風路１０１内へプラスイオンおよびマイナスイオンを同時に発生させる。これにより、浴室４内には、吹出口１０２から送り出される温風と共にプラスイオンおよびマイナスイオンが放出される。その結果、浴室４や衣類の乾燥とともに、浴室４内に浮遊するカビ、衣類に付着した雑菌等の菌類がプラスイオンおよびマイナスイオンによって積極的に除去される（ＳＴ４，ＳＴ６〜ＳＴ７）。

そして、タイマ部の計測時間が運転時間Ｓ１に達すれば（ＳＴ６のステップでＹｅｓ）、浴室や衣類が十分に乾燥したとして、外部の給湯装置へ熱源停止信号を送信するとともに、図示しない熱動弁が閉じられる。その結果、熱交換器１５への温水の循環供給が停止される（ＳＴ８）。

また、イオン発生器１７がオン状態であればオフ状態に切り替え、さらにルーバー１３を閉位置まで回動させるとともに、循環ファン１４および換気ファン１６の回転を停止させ、乾燥運転を終了する（ＳＴ９〜ＳＴ１０）。

尚、イオン発生器１７を所定単位毎の湿度条件において通電させる耐久試験を実施したところ、その設定湿度が低いほど放電電極１７Ａの腐食の進行が遅くなる傾向にあり、特に相対湿度４０％未満の環境下においてその腐食が進行し難いことが確認された。しかしながら、上記基準湿度の設定が低すぎると、その分、イオン発生器１７がオン状態になるまでに要する時間も長くなるため、運転中に十分な除菌時間が確保されない虞がある。従って、上記基準湿度は、相対湿度４０％から７０％の範囲内で設定するのが好ましく、本実施の形態では、相対湿度６０％に設定されている。

［暖房運転について］
上述した乾燥運転では、ＳＴ２のステップにおいて、循環ファン１４および換気ファン１６を共に回転させるが、暖房運転の場合は、換気ファン１６を回転させないで、循環ファン１４のみ回転させる制御構成となっている。

これにより、浴室４内の空気は、熱交換器１５のフィンや吸熱管相互の間隙を通過する際に加熱され、温風として吹出口１０２から浴室４内へ送り出される。その結果、浴室４内が次第に暖められていく。また、その際、イオン発生器１７がオン状態であれば、温風と共にプラスイオンおよびマイナスイオンが浴室４内に放出され、その浴室４内に浮遊するカビ等の菌類が積極的に除去される。

［涼風運転について］
上述した乾燥運転では、ＳＴ１からＳＴ２のステップにおいて、外部の給湯装置から熱交換器１５へ温水を循環供給させた上で循環ファン１４を回転させるが、涼風運転の場合は、給湯装置から熱交換器１５へ温水を循環供給させない（外部の給湯装置へ熱源作動信号を送信せず、図示しない熱動弁も開かない）で循環ファン１４を回転させる制御構成となっている。

これにより、浴室４内の空気の一部が屋外へ排出され、他の一部は加熱されないで吹出口１０２から浴室４内へ送り出される。その結果、浴室４内の空気が涼風として入浴者に吹き付けられる。また、その際、イオン発生器１７がオン状態であれば、涼風と共にプラスイオンおよびマイナスイオンが浴室４内に放出され、その浴室４内に浮遊するカビ等の菌類が積極的に除去される。

このように、上記浴室空調装置１によれば、浴室４内の空気を循環させる運転動作の実行中に、ケース内部１０へ取り込まれる空気の検知湿度Ｄ１が所定の基準湿度以上であれば、プラス電極部１７１およびマイナス電極部１７２へ所定電圧を印加しないで、プラスイオンおよびマイナスイオンを共に発生させないから、放電電極１７Ａの腐食の進行を遅らせることができ、長期に亘って安定したイオン発生能力が発揮される。

特に、このものでは、放電電極１７Ａの腐食の進行を遅らせることができるから、プラスイオンおよびマイナスイオンを浴室４内へ安定的に供給することが可能である。従って、長期に亘って安定した除菌性能を維持することができる。

また、このものでは、湿度センサ１８の検知湿度Ｄ１が基準湿度以下になれば、速やかにイオン発生器１７をオン状態にし、浴室４内へプラスイオンおよびマイナスイオンを供給するから、除菌時間が必要以上に短くなるのを防止できる。

尚、上記実施の形態では、浴室４内の空気を循環させ、且つ、イオン発生器１７によりプラスイオンおよびマイナスイオンを発生させる運転動作の実行中、湿度センサ１８の検知湿度Ｄ１が基準湿度以上である場合に、プラスイオンおよびマイナスイオンを共に発生させないように構成されているが、プラス電極部１７１へ所定電圧を印加しないで、プラスイオンのみを発生させない構成としてもよいし、単位時間あたりのプラス電極部１７１への電圧の印加時間を短縮して、プラスイオンの発生量を減少させる構成としてもよい。

これによれば、ケース内部１０へ取り込まれる空気の湿度が高くても、マイナスイオンは安定的に浴室４内へ供給されるから、暖房運転時や涼風運転時、そのマイナスイオンによって入浴者のリラックス効果を高めることができる。

また、図４に示す浴室空調装置１Ａのように、イオン発生器１７のプラス電極部１７１およびマイナス電極部１７２を導風路１０１内側から共に被蓋する電極カバー２７を備え、図５に示すように、上述した運転モードの実行中、湿度センサ１８の検知湿度Ｄ１が所定の基準湿度以上である場合（ＳＴ４のステップでＮｏ）は、電極カバー２７を閉じて電極部１７１，１７２を共に隠蔽させ、イオン発生器１７をオフ状態とする（ＳＴ５−Ａ）一方、湿度センサ１８の検知湿度Ｄ１が所定の基準湿度未満となれば（ＳＴ４のステップでＹｅｓ）、電極カバー２７を図示しない駆動モータによって開いてそれら電極部１７１，１７２を共に導風路１０１内へ臨ませ、イオン発生器１７をオン状態にする（ＳＴ７−Ａ）ように構成されたものでもよい。

また、上述した電極カバー２７を備え、各運転モードの実行中、湿度センサ１８の検知湿度Ｄ１が所定の基準湿度以上である場合は、イオン発生器１７のオン状態を維持したまま電極カバー２７を閉じ、プラス電極部１７１を隠蔽させる一方、湿度センサ１８の検知湿度Ｄ１が所定の基準湿度未満となれば、再び電極カバー２７を開いてプラス電極部１７１を導風路１０１内へ臨ませるように構成されたものでもよい。

このように自動開閉可能な電極カバー２７を備えたものでは、乾燥運転や暖房運転等の運転モードの実行中、導風路１０１へ導かれる空気の湿度が所定の基準湿度未満に下がるまでの間、電極部１７１，１７２が電極カバー２７によってその導風路１０１内から隔離されるから、電極部１７１，１７２が高湿環境下に晒されている時間が短くなる。これにより、放電電極１７Ａの腐食の進行をより遅らせることができる。

１ 浴室空調装置
１０ ケース内部
１０１ 導風路
１１ 本体ケース
１３ ルーバー
１４ 循環ファン
１５ 熱交換器
１６ 換気ファン
１７ イオン発生器
１７１ プラス電極部
１７２ マイナス電極部
１８ 湿度センサ
２０ 制御回路
４ 浴室

Claims (2)

1. 浴室内の空気を本体ケース内の導風路を通じて循環させる循環ファンと、循環ファンによって本体ケース内に取り込まれる空気を加熱する熱交換器と、浴室内の空気を屋外へ排出する換気ファンと、プラスイオンを発生させるプラス電極部、及びマイナスイオンを発生させるマイナス電極部を有し、前記導風路内に両イオンを供給するイオン発生器と、循環ファンによって本体ケース内に取り込まれる空気の湿度を検知する湿度センサとを備え、
   循環ファンにより浴室内の空気を循環させ、且つ、イオン発生器によりイオンを発生させる運転動作の実行中、湿度センサの検知湿度が所定の基準湿度以上である場合に、少なくともプラス電極部からのプラスイオンの発生量を減少させる制御構成とした、浴室空調装置。
2. 請求項１に記載の浴室空調装置において、
   前記イオン発生器の少なくともプラス電極部を導風路内側から被蓋する電極カバーを備え、前記運転動作の実行中、湿度センサの検知湿度が所定の基準湿度未満である場合に、電極カバーを開いて前記プラス電極部を導風路内へ臨ませる制御構成とした、浴室空調装置。

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