JP5643402B2 - 浴室洗浄装置 - Google Patents

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Description

本発明は、次亜塩素酸を含む電解水を用いて浴室を洗浄する浴室洗浄装置に関するものである。
従来より、送風機内部に電解水生成装置を一体に組み込み、送風機及び電解水生成装置を個別に制御して、換気運転モードと、浴室内に電解水を噴霧することにより浴室内の除菌・清掃を行う電解水噴霧運転モードと、換気扇掃除運転モードとを行うようにした浴室換気扇が知られている(例えば、特許文献1参照)。
ところが上記特許文献1に見られる従来例では、換気を行わない状態で長時間の電解水噴霧を継続すると、電解水を生成する際に発生する水素ガスが浴室内に滞留するおそれがある。水素ガスは可燃性であるため滞留蓄積されないようにする必要がある。そこで、水素ガスが滞留しないように換気を行いながら電解水噴霧を行うと、浴室内に噴霧された電解水が換気経路を形成する換気用ダクト内に流入して水滴となって結露し、換気用ダクト出口のベントキャップから結露水が浴室外部の廊下等に滴下するという問題がある。
特開2006−292183号公報
本発明は上記の従来の問題点に鑑みて発明したものであって、換気用ダクトが結露しにくい状態を維持しながら、電解水生成装置への通電により発生する水素ガスが浴室内に滞留蓄積されることがない浴室洗浄装置を提供することにある。
前記の課題を解決するために、本発明は、被電解水に浸漬した電極間に電流を流して次亜塩素酸を含む電解水を生成する電解水生成装置6と、生成した電解水のミスト噴霧する浴室洗浄用ノズル4と、浴室13内の空気を吸い込んで屋外に排出する換気ファン42とを具備する浴室洗浄装置であって、上記電解水生成装置6の通電開始から第1の所定時間が経過した後に上記浴室洗浄用ノズル4からの電解水のミストの噴霧を一旦中断し、該中断時から第2の所定時間が経過した後に上記換気ファン42の駆動を開始し、上記換気ファン42の駆動開始から第3の所定時間が経過した後に上記換気ファン42の駆動を停止すると共に上記浴室洗浄用ノズル4からの電解水のミストの噴霧を再開するように制御する制御部39を備え、上記第2の所定時間は、浴室洗浄用ノズル4からの電解水のミストの水滴が浴室13の天井に設けられる浴室洗浄用ノズル4から浴室13の床まで落下するのに要する時間よりも長い時間に設定されていることを特徴としている。
このような構成とすることで、換気ファン42の運転と電解水の噴霧とを第1〜第3の所定時間をあけてオンオフ制御することにより、換気ファンの運転時には洗浄液の水滴による換気用ダクト41での結露が発生しにくい状態を維持でき、さらに、電解水生成装置6への通電により発生する水素ガスが浴室13内に滞留蓄積されることを防止できるようになる。また、第2の所定時間経過後に換気ファン42を駆動する際には電解水のミストが換気用ダクト41に吸い込まれることがなく、結露防止を確実にできる。
また、上記第1の所定時間は、電解水生成装置6への通電により発生する水素ガスが密閉状態の浴室13に滞留蓄積した場合の水素ガス濃度が水素ガスの爆発下限界濃度に達するのに要する時間より短く設定されているのが好ましく、この場合、換気を伴わないで電解水生成装置6への通電が行われている間に、電解水生成装置6で発生した水素ガスが浴室13に滞留蓄積しても、水素ガス濃度が爆発下限界濃度に達する前に浴室13の換気が実行されるから安全性が向上する。
また、上記電解水生成装置6の通電電気量に応じて単位時間当たりの水素ガスの蓄積量が変化する場合において、上記第1の所定時間は、単位時間当たりの水素ガスの蓄積量が少ないときに比べて、単位時間当たりの水素ガスの蓄積量が多いときの方を短く設定するのが好ましく、この場合、浴室13の換気を伴わないで電解水生成装置6への通電を行う場合に、単位時間に発生する水素ガスの量に応じて、換気を開始する時期を適切に設定できるようになる。
また、通電後に滞留蓄積される水素ガスの濃度が所定の初期濃度から所定の終期濃度に達するのに要する時間を求めた時の電解電流検出手段により検出される電流の時間による積分値を基準電流積分値として制御部39に予め記憶しておき、電解水生成装置6への通電開始時に、第1の所定時間設定用タイマをスタートさせると共に、電解電流検出手段により検出される電流値の時間積分を開始し、電解電流検出手段により検出される電流値の時間積分値が上記基準電流積分値と等しくなった時点の第1の所定時間設定用タイマの値を上記第1の所定時間として設定するのが好ましく、この場合、第1の所定時間が経過した時点の水素ガスの滞留蓄積量がほぼ意図する値となるようにすることができ、洗浄液の噴霧時間が短すぎたり長すぎたりすることのない効率的な洗浄液の噴霧が実行できるようになる。
また、上記第1の所定時間、第2の所定時間、第3の所定時間が、浴室13に合わせて設定可能に構成されているのが好ましく、この場合、本浴室洗浄装置を浴室13に設置する際に、施工者が実際の浴室13の大きさに合わせて各時間を設定することで、適切な制御の実行が可能となる。
本発明は、換気ファンの運転時には洗浄液の水滴による換気用ダクトでの結露が発生しにくい状態を維持でき、さらに、電解水生成装置への通電により発生する水素ガスが浴室内に滞留蓄積されることを防止できるものである。
本発明のミストサウナ用ノズルと浴室洗浄用ノズルとからなるミスト噴霧装置を備えた浴室暖房乾燥機の配管図である。 同上の浴室暖房乾燥機の概略構成図である。 同上の浴室暖房乾燥機を浴室の天井部に設置した場合の斜視図である 同上の暖房機本体、電解水生成装置、ミスト噴霧装置、換気ファン等を制御する制御部の説明図である。 同上の制御部による浴室洗浄時のフローチャートである。 同上の浴室洗浄用ノズルの断面図である。 (a)は同上の浴室洗浄用ノズル内部に組み込まれるノズルチップを示し、(b)のE−E線に沿う断面図であり、(b)は(a)の側面図である。 (a)は同上のノズルチップの斜視図であり、(b)は洗浄液が旋回流となってノズルチップの流入溝からテーパ部を経て噴射穴内に流入する状態を説明する一部破断斜視図である。
以下、本発明を添付図面に示す実施形態に基いて説明する。
図1は本発明のミスト噴霧装置を備えた浴室暖房乾燥機の配管例であり、図2は浴室暖房乾燥機の構成図であり、図3は浴室暖房乾燥機の設置例の説明図である。
本実施形態の浴室洗浄装置1は、ミストサウナとしての機能、浴室暖房換気装置としての機能、次亜塩素酸を含む電解水による浴室洗浄機能をそれぞれ備えており、浴室13の天井部に設置される。なお図3中の15は浴室13外に設置されるリモコン操作部であり、ミストサウナ運転スイッチ、浴室洗浄スイッチ、暖房運転スイッチ、換気運転スイッチ、乾燥運転スイッチ、涼風運転スイッチ等のスイッチ類(図示せず)が設けられている。
浴室洗浄装置1は、図1に示すように、浴室13内に温風を供給する暖房機本体2と、通電により次亜塩素酸を含む電解水を生成する電解水生成装置6と、ミストサウナ用ノズル10と浴室洗浄用ノズル4とを備えるミスト噴霧装置3と、浴室13内の空気を吸い込んで屋外に排出する換気ファン42と、これらを制御する制御部39(図4)とで主体が構成されている。
制御部39は、リモコン操作部15から指令されるリモコン信号以外に、浴室温度センサー9、温水往き温度センサー17、ミスト温度センサー18、温水戻り温度センサー21からの各検知信号を受信すると共に、各検知結果に基づいて暖房機本体2、ミスト噴霧装置3の電磁弁22、23、電解水生成装置6、換気ファン42等の各構成部品を駆動制御するマイクロコンピュータにより構成される。
換気ファン42は、図2に示すように、換気用ダクト41内に設けられ、換気ファン42と換気用ダクト41の換気出口との間に、逆風圧などによる屋外からの空気の逆流を防止する逆流防止シャッター24を備えている。逆流防止シャッター24は換気時には換気による風圧により支点を中心に揺動することで開放され、換気を停止すると自重により換気用ダクト41を閉塞し、外気が浴室13内に侵入することを防止する。換気時に、ファンモータ35を作動させると浴室13内の空気は換気ファン42により換気用ダクト41及びベントキャップ40を経て、浴室13外の屋外空間に放出されるようになっている。
本浴室洗浄装置1の機器ケーシング25内には、図1に示すように、循環ファン5と、循環ファン5により通風される空気を熱源機14(図3)から供給される温水により加熱する暖房用熱交換器7と、暖房用熱交換器7への温水の供給量を調節する熱動弁8とがそれぞれ収納されている。暖房用熱交換器7は、熱源機14からの温水が循環する暖房用温水管路16の途中に配置され、熱動弁8を開放することで、循環ファン5からの風が暖房用熱交換器7により加熱されて、下方の温風吹き出し口31に設けた可動ルーバー30(図2)から浴室13内に供給されるようになっている。さらに暖房用温水管路16の途中には、機器ケーシング25上に設置されるミストボックス32内に収納された液々熱交換器からなるミスト用熱交換器11を加熱するためのミスト加熱用温水管路19が分岐接続されている。ミスト加熱用温水管路19の上流端は暖房用温水管路16の熱動弁8よりも上流位置に分岐接続され、ミスト加熱用温水管路19の下流端は暖房用温水管路16の暖房用熱交換器7よりも下流位置に合流している。
さらに上記ミストボックス32から機器ケーシング25に亘って、浴室洗浄兼ミスト用給水管路20が配管されており、この管路途中にミスト用熱交換器11が配置されている。浴室洗浄兼ミスト用給水管路20のミスト用熱交換器11よりも上流側は、後述する電解水生成装置6を介して、外部の水道管に接続されている。浴室洗浄兼ミスト用給水管路20のミスト用熱交換器11よりも下流側の部分はミストサウナ用電磁弁22及び浴室洗浄用電磁弁23の2方向に分岐し、ミストサウナ用電磁弁22の下流側にはミストサウナ用ノズル10が接続され、浴室洗浄用電磁弁23の下流側には浴室洗浄用ノズル4が接続されている。これら浴室洗浄用ノズル4及びミストサウナ用ノズル10は、それぞれ、機器ケーシング25下面の開口孔から浴室13内に臨んで配置されている。本例では、ミストサウナ用電磁弁22が開弁した時には粒子径が50〜100μm程度の水滴が噴霧されミストサウナを楽しむことができ、浴室洗浄用電磁弁23が開弁した時には浴室洗浄用ノズル4から粒子径が100〜300μm程度の水滴が噴霧されて浴室洗浄に供される。
また、上記暖房用温水管路16から分岐されたミスト加熱用温水管路19の途中には、ミスト加熱用温水管路19からミスト用熱交換器11に供給される水温が適切になったときにミスト用熱交換器11に供給される温水の流量の調節を行う水比例弁12と、ミスト用熱交換器11からの循環温水の戻り温度を検知するための温水戻り温度センサー21とがそれぞれ設置されている。なお、水比例弁12を全閉にすることによりミスト用熱交換器11に供給される温水を遮断することが可能である。さらにミスト用熱交換器11から吐出する水の温度を検知するためのミスト温度センサー18が設置されている。
上記電解水生成装置6は、被電解水に浸漬した電極間に電流を流して次亜塩素酸を含む電解水を生成する電解槽を備えたものであり、電解槽への直流電流の通電により、正極では、供給される水道水中に含まれる塩素イオン(2Cl)が酸化反応により電子(2e)を奪われて塩素(Cl)が発生すると共に、液中では、発生した塩素(Cl)が水(HO)と反応して殺菌作用がある次亜塩素酸(HOCl)が生成される。負極では、還元反応により水素イオン(2H)と電子(2e)とが結合して水素ガス(H)が発生するものである。
次に、ミストサウナ運転開始動作の一例を説明する。リモコン操作部15のミストサウナ運転スイッチを押すと制御部39(図4)にミストサウナ運転開始を指令する信号が送られ、温水供給用の熱源機14(図3)に運転信号を出し、熱源機14が暖房運転を開始する。次いで、温風側の熱動弁8、ミスト側の水比例弁12がそれぞれ開き、80℃の循環温水が暖房用温水管路16内及びミスト加熱用温水管路19内を循環し始める。次いで、温水往き温度が60℃以上になると、循環ファン5がONとなり、浴室13に温風を送る。その後、浴室温度が25℃以上になるとミストサウナ用電磁弁22を開いて、ミストサウナ用ノズル10から湯水のミスト噴霧が開始される。
ここで、本例においては、ミストサウナ用ノズル10から噴霧されるサウナ用ミストの水滴の粒子径を、50〜100μm程度とし、100μm以下のものが大半を占めるようにミストサウナ用ノズル10のノズル孔径と噴霧流量とを設定してある。具体的には、ミストサウナ用ノズル10のノズルの孔径は0.7mm程度、噴霧流量は0.25〜0.5リットル/分に設定してある。これによりサウナ用ミストの水滴が浴室空間を浮遊し易くなって、浴室床等に落下するまでの間に、該水滴(温水)と浴室13内の空気との熱交換により浴室13の空気の加熱が促進されるようになる。
次に、浴室洗浄運転動作の一例を説明する。以下、洗浄に用いる温水又は電解水を総称して、洗浄液と定義する。
先ず温水による浴室洗浄を説明する。リモコン操作部15の浴室洗浄スイッチを押すと、制御部39に浴室洗浄運転開始を指令する信号が送られ、温水供給用の熱源機14(図3)に運転信号を出し、熱源機14が暖房運転を開始する。次いで、ミスト側の水比例弁12が開き、80℃の循環温水がミスト加熱用温水管路19内を循環し始め、ミスト用熱交換器11に温水が供給される。その後、浴室洗浄用電磁弁23を開いて、浴室洗浄用ノズル4から温水(洗浄液)のミスト噴霧を開始する。このように温水を噴霧することで、石鹸カスや皮脂等を効果的に洗い流すことが可能である。
なお、温水による洗浄では、温度が上昇してカビや雑菌等の微生物が繁殖しやすい状態にある。そこで、洗浄した後に浴室壁等の被洗浄物の温度を低下させるため、ミスト側の水比例弁12を全閉とし、熱源機14からの循環温水のミスト加熱用温水管路19への流入を停止することで、ミスト用熱交換器11の加熱が停止され、浴室洗浄用ノズル4から噴霧される洗浄液の温度は供給される水温(常温)程度にまで低下させることができる。
一方、洗浄効果をより高めるために、浴室洗浄運転中に、制御部39からの指令により、電解水生成装置6に通電して次亜塩素酸を発生させ、次亜塩素酸が含まれた電解水を浴室洗浄用ノズル4から噴霧させる。これにより、次亜塩素酸の殺菌効果により、温水の場合と比較して、被洗浄物の殺菌をより効果的に行うことができる。
ここで、上記浴室洗浄用ノズル4から噴霧される洗浄液の水滴(温水又は次亜塩素酸を含む電解水)の粒子径については、空中に浮遊しにくい程度の100〜300μm程度とし、粒子径の平均値が150μm程度となるように浴室洗浄用ノズル4のノズル孔径と噴霧流量とが設定されている。以下、具体的に説明する。
例えば、粒子の平均粒子径が150μm程度であるミストを噴霧する具体的な構成は種々あるが、本実施形態では浴室洗浄用ノズル4のノズル本体63内に、旋回流発生手段を設けたノズルチップ60を備え、このノズルチップ60の噴射穴60aから旋回流の噴霧を発生させる構成としている。さらに具体的には、図6に示すように、浴室洗浄用ノズル4は、筒状のノズル本体63と、該ノズル本体63内部に固定されるセラミック製のノズルチップ60とを備える。本実施形態では、ノズル本体63は銅にメッキを施し成形している。セラミック製のノズルチップ60は、図7(a)(b)に示すように、大略円筒形状とし、ノズルチップ60の上流側端面に流入溝70を有する筒部66が形成され、ノズルチップ60の下流側端面中央にノズル本体63の出口65に通じる噴口60bが形成され、筒部66から噴口60bに向かってテーパ部60cと噴射穴60aとが順次形成されている。噴射穴60aの穴径は筒部66の内径よりも小さく設定され、テーパ部60cは上流側端部が筒部66の内周面に連続し且つ下流側端部が噴射穴60aの内周面に連続するような円錐面状に形成されている。
筒部66の前端開放端は、ノズル本体63内部に設けたスプリング62で付勢されたクローザ61によって閉じられている。筒部66の周方向の2箇所には一対の流入溝70が切欠形成されている。各流入溝70は、筒部66外周の流入溝入口70aから筒部66の内面壁60dの流入溝出口70bに向けて形成されており、ノズル本体63内に流入する洗浄液Wは流入溝70を経由してノズルチップ60内に流入する。
本実施形態では、流入溝入口70aと流入溝出口70bとを結ぶ流入溝70の中心線は、噴射穴60aを通る中心線E(図7(b)、図8(a))ではなく、筒部66の内面壁60d側に偏向させて流入溝70が形成されている。つまり、流入溝70の中心線が筒部66の内面壁60dに略平行となるように傾いているから、流入溝入口70aから流入して流入溝出口70bを経てノズルチップ60内に導入される洗浄液Wの流れは、図8の矢印で示す旋回流となってノズルチップ60内に導入される。なお、噴射穴60aの直径は0.5〜1mm程度、流入溝70の溝幅は0.5〜1mm程度にしてある。これにより、浴室洗浄用ノズル4において洗浄液Wが通過する最小狭部寸法(本実施形態では流入溝70の溝幅)を0.5〜1mm程度とすることができるから、電解水生成装置6の電極において析出物が発生した場合にも、この析出物は浴室洗浄用ノズル4を容易に通過することができ、浴室洗浄用ノズル4における詰まりが防止できる。
一方、シャワーヘッドに微小穴を設けただけの噴霧方式で粒子径の平均値が150μm程度の水滴の噴霧を行う場合には上記微小穴の穴径は噴霧される水滴の粒子径程度まで小さくすることとなってしまうから、本実施形態に比べて析出物が詰まり易いものになってしまう虞があるものである。
つまり、本実施形態では上述のように旋回流方式の浴室洗浄用ノズル4を採用しているから、電解水生成装置6の電極において析出物が発生した場合にも、上記析出物が詰まりにくい構成となっている。
また、浴室洗浄用ノズル4に供給される洗浄液Wの流量は0.5〜2リットル/分に設定してあり、ノズル本体63内に流入する洗浄液Wは、ノズルチップ60の筒部66の流入溝70を通り、図8の矢印で示す旋回流となって筒部66内面から噴射穴60aの内周面にかけて形成されるテーパ部60cを経由して噴射穴60aに流入する。この旋回流Wは、テーパ部60cを経由することでその回転半径を縮小しながら噴射穴60a内に流入する。この流入する洗浄液Wは、噴射穴60aの内周面に旋回しながら衝突するため水滴が微細化され、噴口60bから100〜300μm程度で粒子径の平均値が150μm程度の水滴となって噴射されるものである。
これにより、洗浄液の水滴が浴室13の空気中に浮遊しにくくなって、この水滴の温度をできるだけ維持した状態で浴室壁などの洗浄対象物に到達するようになり、壁面の加熱が促進されて油汚れなどの汚れが落ちやすくなり、ぬめりや垢を十分に抑制できるようになる。
ところで、前述のように、電解水生成装置6への通電により、殺菌作用がある次亜塩素酸(HOCl)が得られるが、負極において水素ガス(H)が発生する。この水素ガスの単位時間当たりの発生量は僅かであるが、水素ガスは可燃性であるため、密閉された浴室空間に滞留蓄積されると危険であるから、換気ファン42によって浴室13外部に放出する。
しかし、浴室洗浄時に電解水生成装置6から発生した水素ガスが密閉された浴室13内に滞留しないように換気ファン42を大風量で駆動すると、浴室13内に噴霧された次亜塩素酸を含む電解水も一緒に吸い込まれてしまい、浴室洗浄効果が得られなくなるばかりか、換気用ダクト41の出口のベントキャップ40から結露水が浴室13外部の廊下等に滴下するという問題もある。
そこで、本発明においては、換気ファン42は、小風量モードと、浴室13内の空気を大風量で換気する大風量モードとの間で風量設定を可変可能とすると共に、電解水生成装置6への通電時には制御部39は小風量モードで換気ファン42を駆動させるものである。制御部39は、電解水生成装置6への直流電流の通電を指令すると共に、通風量が毎時12m程度の小風量となるように、換気ファン42を定風量駆動する。なお、換気ファン42を定風量駆動するための制御に関する具体的な構成については、予め求めて制御部39に記憶してある目標風量で通風された時の換気ファン42の回転数を検出する回転数検出手段と換気ファン42のモータに印加されている印加電圧の関係に基づき、通風量が目標風量となるように、換気ファン42のモータに印加される電圧を変更調整するものであり、その詳細については特開2000−346434号公報等で開示されているので、詳しい説明は省略する。
しかして、上記構成においては、電解水生成装置6への通電時には、換気ファン42が、電解水のミストを吸い込まない程度の小風量モードで駆動されるため、水素ガスのみを屋外に排気できるようになる。例えば毎時12m(毎分200リットル)程度の小風量による換気によっては電解水の水滴が換気ファン42で吸い込まれず、従って、換気用ダクト41が結露しにくい状態を維持しながら、換気用ダクト41出口(ベントキャップ40)の圧力が浴室13内の圧力より高い時にも、換気ファン42による浴室13内から屋外に向けての通風は維持されるから、電解水生成装置6への通電により発生する水素ガスが浴室13内に滞留蓄積されることを防止できる。
なお、換気ファン42の小風量モードでは毎時12m(毎分200リットル)程度の小風量とはいえども、換気ファン42を定風量駆動しているから、屋外に強風が吹いたときに換気用ダクト41出口が風圧帯中にあり、換気用ダクト41出口の圧力が浴室13内の圧力より高い時にも、換気ファン42による浴室13内から屋外に向けての通風は維持される。この状態においては、図2に示すように、逆流防止シャッター24は換気ファン42による小風量で換気が継続されるように僅かに開放されている。このとき、電解水生成装置6への直流電流の通電による水素ガスの発生量は僅かであり、水素ガスは拡散しやすい気体であるから、発生する水素ガスは、わずかに開放された逆流防止シャッター24を通過し、換気ファン42による通風により浴室13内から屋外に順次排出されるようになる。この結果、浴室洗浄用ノズル4から噴霧される洗浄液のミストが換気用ダクト41内に流入しにくく結露が起こりにくい状態を維持しながら、電解水生成装置6への直流電流の通電により発生する水素ガスが浴室13内に滞留蓄積されることがないものである。
なお、本実施形態では1つの換気ファン42を風量可変にする場合を説明したが、これに限らず、例えば、小風量用換気ファンと大風量用換気ファンとをそれぞれ備えるようにしてもよい。この場合、風量に応じていずれか一方の換気ファンを適宜選択することにより、小風量から大風量の広範囲に亘り換気ファンの駆動制御を安定に行うことができるため、下記技術的困難は伴わない。
しかし、浴室暖房換気装置としての機能を備えた浴室洗浄装置1において、浴室13以外の居住空間用の換気設備としての機能を兼ね備える場合で、換気風量の最大値として毎時百数十mが要望されるときには、上記毎時12m(毎分200リットル)程度の風量による換気と毎時百数十mの風量による換気とを、一つの換気ファン42により実行することになるから、小風量から大風量の広範囲に亘り換気ファン42の駆動制御を安定に行うという技術的困難を伴う。
このような技術的困難を回避する為の他の実施形態を、以下説明する。
その一例を図5の制御フローに示す。本例では制御部39は、先ず、電解水生成装置6の通電開始から第1の所定時間が経過した後に上記浴室洗浄用ノズル4からの電解水のミストの噴霧を一旦中断し、該中断時から第2の所定時間が経過した後に上記換気ファン42の駆動を開始し、換気ファン42の駆動開始から第3の所定時間が経過した後に換気ファン42の駆動を停止すると共に上記浴室洗浄用ノズル4からの電解水のミストの噴霧を再開するように制御する。ここでは、換気ファン42は大風量で駆動するものとする。
以下、第1の所定時間、第2の所定時間、第3の所定時間について順次説明する。
先ず、第1の所定時間は、電解水生成装置6への通電により洗浄液の噴霧を開始してから、洗浄液の噴霧を一旦中断するまでの時間であり、本例ではこの第1の所定時間が経過した時点で、電解水生成装置6への通電を停止する。
本例では、第1の所定時間は、電解水生成装置6への通電により発生する単位時間当たりの水素ガスの滞留蓄積量により決定され、電解水生成装置6への通電後、密閉された場合を想定した浴室13に滞留蓄積される水素ガスの濃度が水素ガスの爆発下限界濃度(Lower Explosion Limit、以下「LEL」と称する)である4.1%[Vol%]に達するのに要する時間より短く設定され、本例では、面積が0.5坪で高さが2mの密閉された浴室13においても通電後に滞留蓄積される水素ガスの濃度が、LELの略20分の1である0.2%[Vol%]からLELの略4分の1である1%[Vol%]に達するのに要する時間に設定されており、LELに至る時間に比べて余裕を持って短く設定されている。
また、電解水生成装置6への通電により発生する水素ガスの滞留による、浴室13が密閉されている場合の単位時間当たりの水素ガスの蓄積量が多い場合において、第1の所定時間として、単位時間当たりの水素ガスの蓄積量が少ないときと比べて、単位時間当たりの水素ガスの蓄積量が多いときの方を短く設定するようにしてもよい。
また本例においては、電解水生成装置6の通電時に負極の還元反応式(2H+2e→H)により表される水素ガスの発生量が電気量に比例する点に着目し、電解水生成装置6への通電電流を検出する電解電流検出手段(図示せず)を備えており、この電解電流検出手段により検出される電流の時間による積分値と比例した値に、調整設定されるようにしてある。
その具体例を以下説明する。通電後に滞留蓄積される水素ガスの濃度が所定の初期濃度から所定の終期濃度に達するのに要する時間を求めた時の電解電流検出手段により検出される電流の時間による積分値を基準電流積分値として制御部39に予め記憶しておき、電解水生成装置6への通電開始時に、第1の所定時間設定用タイマをスタートさせると共に、電解電流検出手段により検出される電流値の時間積分を開始し、電解電流検出手段により検出される電流値の時間積分値が上記基準電流積分値と等しくなった時点の第1の所定時間設定用タイマの値を上記第1の所定時間として設定する。
より具体的には、例えば面積が0.5坪で高さが2mの密閉された浴室13において通電後に滞留蓄積される水素ガスの濃度が、所定の初期濃度から所定の終期濃度(LELの略20分の1である0.2%[Vol%]からLELの略4分の1である1%[Vol%])に達するのに要する時間を求めた時の上記電解電流検出手段により検出される電流の時間による積分値を基準電流積分値として制御部39に予め記憶しておく。そして浴室洗浄装置1が浴室13に設置された後において、電解水生成装置6への通電を開始してから、第1の所定時間設定用タイマをスタートさせると共に、電解電流検出手段により検出される電流値の時間積分を開始し、電解電流検出手段により検出される電流値の時間積分値が上記基準電流積分値と等しくなった時点の第1の所定時間設定用タイマの値を第1の所定時間として設定するようにしてある。
このとき、電流検出手段により検出される電流値の時間積分値が上記基準電流積分値と等しくなった時点の第1の所定時間設定用タイマの値を第1の所定時間として設定した時点においては、電解水生成装置6への通電後に第1の所定時間が経過していることになるから、第1の所定時間の設定と同時に、浴室洗浄用ノズル4からの洗浄液の噴霧が一旦中断されることになる。
上記第2の所定時間は、浴室洗浄用ノズル4からの洗浄液の噴霧を一旦中断してから、換気ファン42の運転を開始するまでの時間であり、ここでは、洗浄液の噴霧を中断した後、浴室13内に噴霧された洗浄液のミストの浮遊がほぼ無くなるのに要する時間より若干長い目の時間に設定されている。具体的には、水滴が浴室13天井に設けられる浴室洗浄用ノズル4から浴室13床まで落下するのに要する時間よりも長めの時間であり、浴室13天井高さと水滴の粒子径とが決まれば落下時間が決まることから、この第2の所定時間を経過するまで換気ファン42を駆動しないことで、浴室13内に噴霧された電解水のミストが換気用ダクト41に吸い込まれることがなく、結露防止を確実にできるものである。
なお、第2の所定時間経過した時点での、換気ファン42を駆動する際の換気風量は、浴室13に浮遊する洗浄液のミストがほぼ無くなっており、換気風量が大きい時も洗浄液のミストにより換気用ダクト41が結露するおそれがないから、逆流防止シャッター24の確実な開放、換気ファン42の運転による騒音の大小、及び、水素ガス濃度の減少速度などに配慮して、適宜設定される。
また、浴室洗浄用ノズル4からの洗浄液の噴霧を中断している間の電解水生成装置6への通電については、洗浄液噴霧のための通水がない状態における通電であるから、通電が長時間に亘ると電解水生成装置6の正負電極間の電気抵抗に通電されることに起因するジュール熱による電解水生成装置6の温度上昇が問題になる場合があるが、第2の所定時間経過して換気ファン42を定風量駆動した後であれば、水素ガスが浴室13内に滞留蓄積することがないことから、上記ジュール熱による電解水生成装置6の温度上昇が問題にならない程度に暫時通電するようにしてあり、洗浄液噴霧を再開する時に備えて、電解水生成装置6で生成される次亜塩素酸の濃度を高めておくようにしてある。
上記第3の所定時間は、換気ファン42の駆動を開始してから、洗浄液の噴霧を再開するまでの時間である。この第3の所定時間は、水素ガス濃度の減少速度により設定されるものであり、本例では、面積が2坪で高さが3mの浴室13において、水素ガス濃度がLELの4分の1であったときに、第2設定風量の通風量の換気により水素ガス濃度がLELの20分の1まで低下するのに要する時間に設定されている。
以上の第1〜第3の各時間は、浴室洗浄装置1が設置される浴室13の大きさに合わせて、制御部39に設けたスイッチの切替により設定可能に構成されており、施工者により設定される。
しかして、上記図5の制御フローを実行することで、電解水のミストを噴霧させる浴室洗浄時においては、電解水の水滴が換気ファン42で結露しにくい状態を維持しながら、電解水生成装置6への通電により発生する水素ガスが浴室13内に滞留蓄積されることを防止できる効果が得られる。特に換気を伴わないで電解水生成装置6への通電が行われている間に、電解水生成装置6で発生した水素ガスが浴室13に滞留蓄積しても、水素ガス濃度が爆発下限界濃度に達する前に浴室13の換気が実行されるから安全である。そのうえ浴室13の換気を伴わないで電解水生成装置6への通電を行う場合に、単位時間に発生する水素ガスの量に応じて、換気を開始する時期(第1の所定時間)を適切に設定できるようになる。さらに浴室洗浄用に供給される水に含まれる塩素イオンなどのイオン濃度や電気伝導率によらず、水素ガスの滞留蓄積量がほぼ意図する値となるようにすることができ、洗浄液の噴霧時間が短すぎたり長すぎたりすることのない効率的な洗浄液の噴霧が実行できるようになる。
また本例では、一つの換気ファン42を定風量駆動したり、停止したりするだけでよく、前記実施形態のように小風量から大風量の広範囲に亘り換気ファン42の駆動制御を安定に行ったり、或いは小風量用換気ファンと大風量用換気ファンとを使い分けたりする必要がないため、換気ファンの制御の簡易化及び低コストを図ることができる利点もある。
ところで、前述のように、浴室洗浄用ノズル4からの洗浄液の噴霧を中断している間の電解水生成装置6への通電については、洗浄液噴霧のための通水がない状態における通電であるから、通電が長時間に亘ると電解水生成装置6の正負電極間の電気抵抗に通電されることに起因するジュール熱による電解水生成装置6の温度上昇が問題となる。そこで、電解水生成装置6への通電による上昇温度の測定を行うのが好ましい。
具体的には電解水生成装置6に電解槽温度センサー(図示せず)を備え、電解水生成装置6内に充填された水の温度を検出するように構成する。そして、洗浄液の噴霧、すなわち、電解水生成装置6への通水を伴う電解水生成装置6への通電時において、電解槽温度センサーが上限温度を検出したときには、制御部39から浴室洗浄用電磁弁23への開弁指令にも関わらず電解水生成装置6へ通水されない事態、例えば断水や浴室洗浄用電磁弁23の故障などの通水異常事態が発生したものとみなして、電解水生成装置6への通電を停止し、さらにリモコン操作部15で通水異常が発生した旨を報知することが可能である。これにより、ジュール熱による電解水生成装置6の温度上昇が問題にならないような通電制御が可能となる。
1 浴室洗浄装置
3 ミスト噴霧装置
4 浴室洗浄用ノズル
6 電解水生成装置
13 浴室
39 制御部
42 換気ファン

Claims (5)

  1. 被電解水に浸漬した電極間に電流を流して次亜塩素酸を含む電解水を生成する電解水生成装置と、生成した電解水のミスト噴霧する浴室洗浄用ノズルと、浴室内の空気を吸い込んで屋外に排出する換気ファンとを具備する浴室洗浄装置であって、上記電解水生成装置の通電開始から第1の所定時間が経過した後に上記浴室洗浄用ノズルからの電解水のミストの噴霧を一旦中断し、該中断時から第2の所定時間が経過した後に上記換気ファンの駆動を開始し、上記換気ファンの駆動開始から第3の所定時間が経過した後に上記換気ファンの駆動を停止すると共に上記浴室洗浄用ノズルからの電解水のミストの噴霧を再開するように制御する制御部を備え、上記第2の所定時間は、浴室洗浄用ノズルからの電解水のミストの水滴が浴室の天井に設けられる浴室洗浄用ノズルから浴室の床まで落下するのに要する時間よりも長い時間に設定されていることを特徴とする浴室洗浄装置。
  2. 上記第1の所定時間は、電解水生成装置への通電により発生する水素ガスが密閉状態の浴室に滞留蓄積した場合の水素ガス濃度が水素ガスの爆発下限界濃度に達するのに要する時間より短く設定されていることを特徴とする請求項1に記載の浴室洗浄装置。
  3. 上記電解水生成装置の通電電気量に応じて単位時間当たりの水素ガスの蓄積量が変化する場合において、上記第1の所定時間は、単位時間当たりの水素ガスの蓄積量が少ないときに比べて、単位時間当たりの水素ガスの蓄積量が多いときの方を短く設定することを特徴とする請求項2に記載の浴室洗浄装置。
  4. 通電後に滞留蓄積される水素ガスの濃度が所定の初期濃度から所定の終期濃度に達するのに要する時間を求めた時の電解電流検出手段により検出される電流の時間による積分値を基準電流積分値として制御部に予め記憶しておき、電解水生成装置への通電開始時に、第1の所定時間設定用タイマをスタートさせると共に、電解電流検出手段により検出される電流値の時間積分を開始し、電解電流検出手段により検出される電流値の時間積分値が前記基準電流積分値と等しくなった時点の第1の所定時間設定用タイマの値を上記第1の所定時間として設定することを特徴とする請求項3に記載の浴室洗浄装置。
  5. 上記第1の所定時間、第2の所定時間、第3の所定時間が、浴室に合わせて設定可能に構成されていることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の浴室洗浄装置。
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