JP2002013758A

JP2002013758A - トイレ用空気調和装置

Info

Publication number: JP2002013758A
Application number: JP2000190786A
Authority: JP
Inventors: Tetsuya Yamashita; 哲也山下; Mitsuhiro Tanaka; 三博田中; Jiyunichi Teraki; 潤一寺木; Koichi Harada; 浩一原田
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 2000-06-26
Filing date: 2000-06-26
Publication date: 2002-01-18

Abstract

(57)【要約】【課題】トイレ用エアコンにおいて、空調に利用しな
い暖気を有効活用できるようにする。【解決手段】トイレ用エアコン（１０）はトイレ（Ｔ
Ｌ）に配置されるケーシング（１１）と、送風ファン
（１２）と、ペルチェユニットと、第１吹き出し部（１
４）と、第２吹き出し部（１５）と、排気ダクト（１５
ｃ）とを備えている。送風ファンは、空気を吸入して吐
き出す。ペルチェユニットは、送風ファンにより吐き出
された空気を冷却する吸熱面と、空気を加熱する放熱面
とを有する。第１吹き出し部は、吸熱面で冷却された空
気をケーシング外に吹き出す。第２吹き出し部は、放熱
面で加熱された空気を第１吹き出し部と異なる位置で異
なる方向にケーシング外に吹き出す。排気ダクトは、第
２吹き出し部に接続され加熱された空気を水栓（３２）
の近傍に向けて排気する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、空気調和装置、特
に、トイレ内の空気を調和するトイレ用空気調和装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】トイレなどの限定された空間で局所的に
空気を調和する従来の空気調和装置として、特開平６−
３４１５１号公報に開示されたものが知られている。こ
の空気調和装置は、トイレ内のタンクの前面側に取り付
けられたケーシングと、熱交換機としてのペルチェユニ
ットと、ペルチェユニットに空気を送る送風ファンとを
備えている。ペルチェユニットは、吸熱面と放熱面とを
有しており、両面には熱交換のためのヒートシンクが熱
的に結合して装着されている。

【０００３】このような吸熱面と放熱面との２つの熱交
換面を有するペルチェユニットを備えた空気調和装置で
は、ペルチェユニットに電流を流すことによって吸熱面
での吸熱又は放熱面での放熱により送風ファンから送風
された空気が冷却又は加熱される。そして冷却又は加熱
された空気がトイレの使用者に吹き出されて冷房又は暖
房される。また、放熱面はタンク内に設置されており、
タンク内の水と熱交換される。

【０００４】従来のペルチェユニットを備えた空気調和
装置は、吸熱と放熱とを一つのペルチェユニットで行え
る。このため、室外機が不要な分だけコンパクトな構成
になり、トイレなどの限定された空間に簡単に設置でき
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前記従来の空気調和装
置では、熱交換面のひとつがタンク内に配置されている
ため、空調に利用しない放熱又は吸熱の熱交換分はタン
クの温度を上昇又は下降させるだけで有効に利用されて
いない。また、夏場のようにタンク内の水温が高くなっ
たり冬場のようにタンク内の水温が低くなると、熱交換
面で十分に熱交換を行えず、熱交換時の効率が低下し十
分な空調効果が得られないおそれがある。また、空調に
利用しない放熱又は吸熱がトイレ内でなされるので、や
はり十分な空調効果が得られないおそれがある。

【０００６】本発明の課題は、トイレ用空気調和装置に
おいて、空調に利用しない熱交換分を有効活用できるよ
うにすることにある。本発明の別の課題は、トイレ用空
気調和装置において、十分な空調効果が得られるように
することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１に係るトイレ用
空気調和装置（１０）は、トイレ（ＴＬ）内の空気を調
和するものであって、空間（ＴＬ）に配置されるケーシ
ング（１１）と、送風部（１２）と、冷却加熱部（１
３）と、第１吹き出し部（１４）と、第２吹き出し部
（１５）と、排気ダクト（１５ｃ）とを備えている。送
風部（１２）は、ケーシング（１１）内に配置されトイ
レ（ＴＬ）内から空気を吸入して吐き出すものである。
冷却加熱部（１３）は、送風部（１２）により吐き出さ
れた空気を冷却する吸熱面（２５ａ）と、空気を加熱す
る放熱面（２５ｂ）とを有するものである。第１吹き出
し部（１４）は、冷却加熱部（１３）の吸熱面（２５
ａ）で冷却された空気をケーシング（１１）外に吹き出
すものである。第２吹き出し部（１５）は、冷却加熱部
（１３）の放熱面（２５ｂ）で加熱された空気を第１吹
き出し部（１４）と異なる位置で異なる方向にケーシン
グ（１１）外に吹き出すものである。排気ダクト（１５
ｃ）は、第２吹き出し部（１５）に接続され加熱された
空気を排気するものである。

【０００８】この空気調和装置（１０）では、送風部
（１２）から取り込まれた空気が吸熱面（２５ａ）と加
熱面（２５ｂ）とを別々に通過する。吸熱面を通過した
空気は冷却されて第１吹き出し部（１４）からケーシン
グ（１１）外に吹き出される。一方、放熱面（２５ｂ）
を通過した暖められた空気は加熱されて第２吹き出し部
（１５）から排気ダクト（１５ｃ）を経由して吹き出
す。ここでは、排気ダクト（１５ｃ）の先端から吹き出
した加熱した空気（暖気）を、たとえば、手洗い後の温
風乾燥に使用することにより空調に利用しない放熱分を
有効に利用できる。また、排気ダクト（１５ｃ）の先端
をトイレ（ＴＬ）外に配置することにより、暖気がトイ
レ（ＴＬ）内に吹き出さず、熱交換時の効率が高く維持
され、十分な空調効果が得られる。

【０００９】請求項２に係るトイレ用空気調和装置（１
０）は、請求項１に記載の装置において、冷却加熱部
（１３）は、吸熱面（２５ａ）と放熱面（２５ｂ）とを
有する熱電変換半導体素子からなるペルチェモジュール
（２５）と、吸熱面（２５ａ）と放熱面（２５ｂ）とに
それぞれ熱的に結合された吸熱ヒートシンク（２６）及
び放熱ヒートシンク（２７）とを含む。この場合には、
ペルチェモジュール（２５）に電流を流すだけでコンパ
クトな構成で吸熱面と放熱面とを高い熱交換効率で構成
できる。また、電流の通流方向を切り換えることによ
り、吸熱面と放熱面とを逆に配置することが可能にな
り、冷暖房の双方に使用可能になる。

【００１０】請求項３に係るトイレ用空気調和装置（１
０）は、請求項１又は２に記載の装置において、排気ダ
クト（１５ｃ）の先端は、トイレ（ＴＬ）内に設けられ
た手洗い用の水栓（３２）の近傍まで延びている。この
場合には、排気ダクト（１５ｃ）から吹き出す暖気によ
り手洗い後の濡れた手を温風乾燥することができ、空調
に利用しない放熱分を有効に利用できる。

【００１１】請求項４に係るトイレ用空気調和装置（１
０）は、請求項１から３のいずれかに記載の装置におい
て、排気ダクト（１５ｃ）の先端は、トイレ（ＴＬ）外
まで延びている。この場合には、トイレ（ＴＬ）内に暖
気が吹き出さないので、トイレ（ＴＬ）内での空調効果
が十分に得られる。発明５に係るトイレ用空気調和装置
（１０）は、請求項１から４のいずれかに記載の装置に
おいて、排気ダクト（１５ｃ）は、可撓性を有する自在
ダクトである。この場合には、排気ダクト（１５ｃ）が
自在に曲がるので、ケーシング（１１）の装着位置が制
限されず、かつ排気ダクト（１５ｃ）を水栓（３２）の
位置やトイレ（ＴＬ）外に延ばす場合にも施工を行いや
すい。

【００１２】

【実施の形態】図１から図３において、本発明の一実施
形態による空気調和装置であるトイレ用エアコン１０
は、限定された空間であるトイレＴＬ内の個室のパーテ
ィションや壁などに吊り下げ可能なものであり、トイレ
ＴＬの利用者ＵＳに向けて冷気を吹き出し可能である。
トイレ用エアコン１０は、トイレＴＬ内に吊り下げ可能
なケーシング１１と、ケーシング１１内に装着された送
風ファン（送風部の一例）１２と、送風ファン１２の下
方に配置されたペルチェユニット（冷却加熱部の一例）
１３とを備えている。また、トイレ用エアコン１０は、
冷気及び暖気を吹き出すための第１及び第２吹き出し部
１４，１５と、第１吹き出し部１４から第２吹き出し部
１５に水を流し得る案内部１６を備えている。

【００１３】ケーシング１１は、内部に空間を有する概
ね直方体形状のものであり、前面上部に空気を取り入れ
るための空気取り入れ口１１ａが形成され、前面下部に
冷気を吹き出すための第１吹き出し部１４を構成する第
１吹き出し口１４ａが形成されている。また、側面下部
に暖気を排出するための第２吹き出し部１５を構成する
第２吹き出し口１５ａが形成されている。さらに前面に
は、操作パネル２０が設けられており、操作パネル２０
には、トイレ用エアコン１０をオンオフするための電源
スイッチや、温度調節するための温調スイッチや、風量
を調整するため風量調整スイッチなどの各種の操作スイ
ッチや、それらの表示部などが設けられている。また、
操作パネル２０には、操作スイッチの操作に応じて送風
ファン１２やペルチェユニット１３を制御するためのマ
イクロコンピュータを含む制御装置が設けられている。

【００１４】送風ファン１２は、空気取り入れ口１１ａ
に対向した位置でケーシング１１内に装着されている。
送風ファン１２は回転中心側から径方向外方に空気を吐
出するシロッコファンである。送風ファン１２は、吐き
出された空気を下方に配置されたペルチェユニット１３
に送るためのケースダクト１２ａと、ケースダクト１２
ａに固定されたファンモータ１２ｂと、ファンモータ１
２ｂにより駆動される多翼型のファン１２ｃとを有して
いる。ケースダクト１２ａは、ケーシング１１に固定さ
れている。

【００１５】ペルチェユニット１３は、対向する主面に
吸熱面２５ａと放熱面２５ｂとを有するペルチェモジュ
ール２５と、吸熱面２５ａに熱的に結合された吸熱ヒー
トシンク２６と、放熱面２５ｂに熱的に結合された放熱
ヒートシンク２７とを有している。ペルチェモジュール
２５は、熱電変換半導体素子からなるモジュールであ
り、電流の通流方向によって一面（図３左側面）が吸熱
面２５ａになり、他面（図３右則面）が放熱面２５ｂに
なる。

【００１６】吸熱ヒートシンク２６及び放熱ヒートシン
ク２７は、吸熱面２５ａ及び放熱面２５ｂにそれぞれね
じ止めや接着などの適宜の固定手段により固定されてい
る。吸熱ヒートシンク２６及び放熱ヒートシンク２７
は、アルミニウム合金やマグネシウム合金や高機能グラ
ファイトなどの比較的軽量で熱伝達効率が高い材料から
形成されている。

【００１７】吸熱ヒートシンク２６は、図４及び図５
（ａ）に示すように、吸熱面２５ａに固定される吸熱固
定部２６ａと、吸熱固定部２６ａから延びる多数の吸熱
フィン２６ｂとを有している。吸熱フィン２６ｂは、断
面が略正方形の角柱状の部材であり、吸熱固定部２６ａ
と一体形成されている。吸熱フィン２６ｂの縦横の寸法
Ｈ１，Ｂ１は、たとえば、１．５ｍｍから３ｍｍ程度で
ある。吸熱フィン２６ｂピッチＰ１は、たとえば３ｍｍ
から６ｍｍ程度である。また、吸熱フィン２６ｂの長さ
Ｌ１は、たとえば２５ｍｍから３２ｍｍの範囲である。
吸熱フィン２６ｂは、縦横に整列して配置されている。

【００１８】放熱ヒートシンク２７は、図４及び図５
（ｂ）に示すように、放熱面２５ｂに固定される放熱固
定部２７ａと、放熱固定部２７ａから延びる多数の放熱
フィン２７ｂとを有している。放熱フィン２７ｂは、断
面が略翼型の板状の部材であり、放熱固定部２７ａと一
体形成されている。放熱フィン２７ｂの縦寸法Ｈ２は、
たとえば８ｍｍから１２ｍｍ程度であり、横寸法Ｂ２
は、たとえば、１．５ｍｍから３ｍｍ程度である。放熱
フィン２７ｂのピッチＰ２は、たとえば３ｍｍから６ｍ
ｍ程度である。また、放熱フィン２７ｂの長さＬ２は、
たとえば３３ｍｍから４５ｍｍの範囲であり、吸熱フィ
ン２６ｂより長い。放熱フィン２７ｂの長さは、吸熱フ
ィン２６ｂの長さの１１０％から１５０％の範囲が好ま
しい。放熱フィン２７ｂは、縦横に整列して配置されて
おらず、縦方向に千鳥足状に交互にずれて配置されてい
る。

【００１９】ここでは、放熱フィン２７ｂの方が吸熱フ
ィン２６ｂより長いので、より高い熱伝達性能が要求さ
れる発熱側の放熱ヒートシンク２７の熱容量が冷却側の
吸熱ヒートシンク２６の熱容量よりも大きくなり、吸放
熱のバランスが向上し、熱効率が高くなる。また、吸熱
フィン２６ｂを正方形断面にして放熱フィン２７ｂを翼
状断面にして両フィン２６ｂ，２７ｂの間で空気の通過
抵抗に差をつけたので、放熱フィン２７ｂ側の通過風量
が大きくなり、見掛けの放熱量が向上し、さらに吸放熱
のバランスが向上する。

【００２０】第１吹き出し部１４は、冷気を吹き出すた
めのものであり、図６に示すように、前述した第１吹き
出し口１４ａと、ペルチェユニット１３の下方前側にケ
ーシング１１の幅方向に長く形成された第１通風部１４
ｂと、第１通風部１４ｂと第１吹き出し口１４ａとの間
でケーシング１１に上下に首振り自在に装着された吹き
出しフィン１４ｃとを備えている。第１通風部１４ｂ
は、斜めに配置されたジャマ板１４ｄを有しており、こ
のジャマ板１４ｄにより送風ファン１２から吸熱フィン
２６ｂを通って冷やされた空気が第１吹き出し口１４ａ
に向けて通流方向が転換される。この第１吹き出し部１
４は、ケーシング１１の前面下部に配置されているの
で、トイレＴＬの利用者ＵＳに向けて角度を変えて冷気
を吹き出し可能である。

【００２１】第２吹き出し部１５は、前述した第２吹き
出し口１５ａと、ペルチェユニット１３の下方後側にケ
ーシング１１の幅方向に長く形成された第２通風部１５
ｂとを有している。第２通風部１５ｂは、第１通風部１
４ｂと案内部１６を除いて隔壁１７により区画されてい
る。第２吹き出し口１５ａには、排気ダクト１５ｃが取
り付けられている。排気ダクト１５ｃは、施工を容易に
するために可撓性を有する自在ダクトで構成されてい
る。排気ダクト１５ｃは、トイレＴＬ内の大便器３０に
設けられたロータンク３１の水栓３２の近傍に先端が配
置されている。排気ダクト１５ｃの先端からは放熱フィ
ン２７ｂにより暖められた温風が吹き出すので、これを
手洗い後の濡れた手の温風乾燥に用いることができる。

【００２２】案内部１６は、第１吹き出し部１４から第
２吹き出し部１５へ吸熱フィン２６ｂで結露した水を案
内するためのものである。案内部１６は、水が流れ得る
勾配１６ａを有する傾斜部１６ｂと、傾斜部１６ｂから
垂直に下方に延びる絞り部１６ｃとを有している。絞り
部１６ｃは、下方に行くにつれて開口面積が小さくなる
ものであり、第２吹き出し部１５から第１吹き出し部１
４に温風が逆流するのを防止するために設けられてい
る。このような案内部１６を設けると、結露した水が温
風が通る第２吹き出し部１５に案内されるので、そこで
蒸発して排出される。このためドレン配管を設ける必要
がなくなり、トイレ用エアコン１０の設置が容易にな
る。

【００２３】次に、本実施形態によるトイレ用エアコン
１０の動作について説明する。操作パネル２０の電源ス
イッチをオン操作すると、送風ファン１２が回りだし、
外気が吸い込まれてペルチェユニット１３に向けて吐き
出される。また、ペルチェモジュール２５に電流が流
れ、吸熱面２５ａで吸熱作用が生じ、放熱面２５ｂで放
熱作用が生じる。ペルチェモジュール２５の吸熱面２５
ａ側を通った空気は、吸熱ヒートシンク２６により冷却
され冷気となって第１吹き出し口１４ａからケーシング
１１外に吹き出される。また、ペルチェモジュール２５
の放熱面２５ｂ側を通った空気は、放熱ヒートシンク２
７により暖められ暖気となって第２吹き出し口１５ａか
ら排気ダクト１５ｃを介して水栓３２の近傍に吹き出さ
れる。このため、空調に利用しない暖気を手洗い後の温
風乾燥に有効利用できる。

【００２４】このとき、案内部１６が２つの吹き出し部
１４，１５を連結しているが、案内部１６に絞り部１６
ｃを設けたので、暖気が第２吹き出し部１５から第１吹
き出し部１４側に逆流しにくい。また、放熱ヒートシン
ク２７側が吸熱ヒートシンク２６側より空気が流れやす
くかつ長さが長く熱容量が大きい。このため、吸熱と放
熱との熱バランスが良好になり、吸熱・放熱作用が最適
な状態に維持される。この結果、少ない電力消費で効果
的に冷房を行うことができる。さらに、吸熱側では、抵
抗が大きいので通過風量が減少し、第１吹き出し部１４
から十分に冷却された空気が風量を抑えて吹き出され
る。

【００２５】そして、トイレＴＬの利用者ＵＳの頭部付
近に向けて冷気が吹き出し、部屋全体の空調がなされて
いない空間であっても局所的な空調を行うことができ
る。また、結露水を案内部１６により暖気側に案内して
蒸発させているので、結露水を排出するためのドレン配
管が不要になる。さらに、暖気を用いて温風乾燥も可能
になる。

【００２６】〔他の実施形態〕（ａ）前記実施形態では、冷却加熱部としてペルチェ
ユニットを例示したが、冷却加熱部は、対向して吸熱面
と放熱面とを有する熱交換機能を有する全てのユニット
を用いることができる。（ｂ）前記実施形態では、排気ダクト１５ｃの先端を
水栓３２の近傍に配置して温風乾燥に用いたが、先端を
トイレＴＬ外又はトイレＴＬの個室外に配置して暖気を
トイレＴＬ外又は個室外に逃がしてもよい。これにより
暖気がトイレ（ＴＬ）内に吹き出さず、熱交換時の効率
が高く維持され、十分な空調効果が得られる。

【００２７】（ｃ）前記実施形態では、冷房専用の空
気調和装置を例示したが、冷暖両用の空気調和装置にも
本発明を適用できる。たとえば、両吹き出し部の間に切
換ダンパーを設けて冷気と暖気の出口を切り換えるよう
に構成してもよい。（ｄ）前記実施形態では、個室内に配置された水栓
（３２）の近傍に排気ダクト（１５ｃ）の先端を配置し
たが、個室外に水栓がある場合には、その水栓の近傍に
配置してもよい。この場合には、暖気の有効利用を図れ
るとともに、個室内での熱交換時の効率が高く維持さ
れ、十分な空調効果が得られる。

【００２８】

【発明の効果】本発明の空気調和装置によれば、排気ダ
クトの先端から吹き出した加熱した空気を、たとえば、
手洗い後の温風乾燥に使用することにより空調に利用し
ない放熱分を有効に利用できる。また、排気ダクトの先
端をトイレ外に配置することにより、暖気がトイレ内に
吹き出さず、熱交換時の効率が高く維持され、十分な空
調効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態による空気調和装置である
トイレ用エアコンの設置状態を示す図。

【図２】その透視斜視図。

【図３】図２にIII−III断面図。

【図４】ペルチェユニットの斜視部分図。

【図５】ヒートシンクのフィンの断面図。

【図６】案内部を示す図３の下部断面部分図。

【符号の説明】

１０トイレ用エアコン１１ケーシング１２送風ファン１３ペルチェユニット１４第１吹き出し部１５第２吹き出し部１５ｃ排気ダクト２５ペルチェモジュール２５ａ吸熱面２５ｂ放熱面２６吸熱ヒートシンク２７放熱ヒートシンク３２水栓

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者寺木潤一滋賀県草津市岡本町字大谷1000番地の２ダイキン工業株式会社滋賀製作所内 (72)発明者原田浩一滋賀県草津市岡本町字大谷1000番地の２ダイキン工業株式会社滋賀製作所内Ｆターム(参考） 2D037 EA03 3L050 AA07 BC05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】トイレ（ＴＬ）内の空気を調和するトイレ
用空気調和装置（１０）であって、前記トイレ（ＴＬ）内に配置されるケーシング（１１）
と、前記ケーシング（１１）内に配置され前記トイレ（Ｔ
Ｌ）内から空気を吸入して吐き出す送風部（１２）と、前記送風部（１２）により吐き出された空気を冷却する
吸熱面（２５ａ）と、前記空気を加熱する放熱面（２５
ｂ）とを有する冷却加熱部（１３）と、前記冷却加熱部（１３）の吸熱面（２５ａ）で冷却され
た空気を前記ケーシング（１１）外に吹き出す第１吹き
出し部（１４）と、前記冷却加熱部（１３）の放熱面（２５ｂ）で加熱され
た空気を前記第１吹き出し部（１４）と異なる位置で異
なる方向に前記ケーシング（１１）外に吹き出す第２吹
き出し部（１５）と、前記第２吹き出し部に接続され前記加熱された空気を排
気する排気ダクト（１５ｃ）と、を備えたトイレ用空気
調和装置。
【請求項２】前記冷却加熱部（１３）は、前記吸熱面
（２５ａ）と前記放熱面（２５ｂ）とを有する熱電変換
半導体素子からなるペルチェモジュール（２５）と、前
記吸熱面（２５ａ）と前記放熱面（２５ｂ）とにそれぞ
れ熱的に結合された吸熱ヒートシンク（２６）及び放熱
ヒートシンク（２７）とを含む、請求項１に記載のトイ
レ用空気調和装置。
【請求項３】前記排気ダクト（１５ｃ）の先端は、前記
トイレ（ＴＬ）内に設けられた手洗い用の水栓（３２）
の近傍まで延びている、請求項１又は２に記載のトイレ
用空気調和装置。
【請求項４】前記排気ダクト（１５ｃ）の先端は、前記
トイレ（ＴＬ）外まで延びている、請求項１から３のい
ずれかに記載のトイレ用空気調和装置。
【請求項５】前記排気ダクト（１５ｃ）は、可撓性を有
する自在ダクトである、請求項１から４のいずれかに記
載のトイレ用空気調和装置。