JP2013221693A - 加湿空気調和装置 - Google Patents

Abstract

【課題】浴室内を加湿する必要分だけの温水で浴室内を加湿することを目的とする。
【解決手段】加熱手段に加熱用の熱供給手段と連通し、熱供給手段に対して第一加熱手段である第一熱交換器１２と第二加熱手段である第二熱交換器１４とが並列に配置し、第二加熱手段と水加熱手段が直列に配置され、水加熱手段が第二加熱手段の下流側に設けたことにより、浴室１内を加湿する必要分だけの温水で浴室１内を加湿することができる加湿空気調和装置を得られる。
【選択図】図３

Description

本発明は、本発明は、浴室内の暖房および加湿に使用される加湿空気調和装置に関するものである。

従来、この種の加湿空気調和装置は、浴室内の空気を取り入れる吸込み口と、前記空気を加熱する空気加熱手段と、吸い込まれた空気を再び浴室に戻す循環風路と、循環送風手段により前記浴室内に前記空気を送風する吹出し口と、前記吹出し口から送風された風向を任意に変化させる風向制御手段と、前記浴室内から吸い込んだ空気を建物の外側に換気する換気手段と、浴室内を加湿する加湿部を備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

以下、その加湿空気調和装置について図４を参照しながら説明する。

図４に示すように、浴室内の空気を取り入れる吸込口１０１と、前記空気を加熱する空気加熱手段１０２と、吸い込まれた空気を再び浴室に戻す循環風路と、循環送風手段１０３により前記浴室内に前記空気を送風する吹出口１０４と、前記吹出し口から送風された風向を任意に変化させる風向制御手段１０５と、前記浴室内から吸い込んだ空気を建物の外側に換気する換気手段１０６を備え、浴室内の加湿を行う運転のときは、前記空気加熱手段１０２と、前記循環送風手段１０３と、加湿部１０７に水回路部１０８内に配置される水加熱手段１０９によって加温された水が供給され、前記加湿部１０７を同時に駆動し、前記風向制御手段１０５により、ユーザが任意に吹き出し空気の吹き出し方向を変えることができる構成となっている。

特許第４１８１５１７号公報（図１）

このような従来の加湿空気調和装置では、大量の温水を用いて加湿しているという課題がある。 本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、浴室内を加湿する必要分だけの温水で浴室内を加湿することができる加湿空気調和装置を提供することを目的とする。

そして、この目的を達成するために、本発明は、浴室内の空気を加湿空気調和装置に取り入れる吸込み口と、前記空気を加熱する空気加熱手段と、前記空気を循環させる循環送風手段と、前記循環送風手段により前記浴室内に前記空気を送風する吹出し口と、前記空気が前記循環送風手段より前記吹出し口に到達するまでに通過する通風路と、前記吹出し口から送風された風向を変化させる風向制御手段と、前記浴室を換気する換気手段と、前記加湿空気調和装置を操作し運転状態を表示する操作手段と、運転の制御を行なう運転制御手段とを備え、前記加熱手段に加熱用の熱供給手段と連通し、前記熱供給手段に対して第一加熱手段と第二加熱手段とが並列に配置し、前記第二加熱手段と水加熱手段が直列に配置され、前記水加熱手段が第二加熱手段の下流側に設けたことを特徴とする加湿空気調和装置としたものであり、これにより所期の目的を達成するものである。

また、他の手段は、水加熱手段の下流側に流量調整弁を設けたことを特徴とする加湿空気調和装置としたものである。

また、他の手段は、第二加熱手段より第一加熱手段の加熱能力を大きくすることを特徴とする加湿空気調和装置としたものである。

本発明によれば、浴室内の空気を加湿空気調和装置に取り入れる吸込み口と、前記空気を加熱する空気加熱手段と、前記空気を循環させる循環送風手段と、前記循環送風手段により前記浴室内に前記空気を送風する吹出し口と、前記空気が前記循環送風手段より前記吹出し口に到達するまでに通過する通風路と、前記吹出し口から送風された風向を変化させる風向制御手段と、前記浴室を換気する換気手段と、前記加湿空気調和装置を操作し運転状態を表示する操作手段と、運転の制御を行なう運転制御手段とを備え、前記加熱手段に加熱用の熱供給手段と連通し、前記熱供給手段に対して第一加熱手段と第二加熱手段とが並列に配置し、前記第二加熱手段と水加熱手段が直列に配置され、前記水加熱手段が第二加熱手段の下流側に設けた構成にしたことにより、浴室内を加湿する必要分だけの温水で浴室内を加湿することができるという効果を得ることができる。

また、請求項１に記載の加湿空気調和装置において水加熱手段の下流側に流量調整弁を設けた構成にしたことにより、加熱運転の省エネになるという効果を得ることができる。

また、請求項１に記載の加湿空気調和装置において第二加熱手段より第一加熱手段の加熱能力を大きくすることにより、加熱運転の省エネおよび加湿運転の最適化を両立できるという効果を得ることができる。

本発明の実施の形態１の加湿空気調和装置を浴室に設置した状態を示す斜視図 同加湿空気調和装置を浴室に設置した状態を示す側構成図 同加湿空気調和装置の供給される熱および水の状態を示す側構成図 従来の加湿空気調和装置の側断面図

本発明の請求項１記載の加湿空気調和装置は、浴室内の空気を加湿空気調和装置に取り入れる吸込み口と、前記空気を加熱する空気加熱手段と、前記空気を循環させる循環送風手段と、前記循環送風手段により前記浴室内に前記空気を送風する吹出し口と、前記空気が前記循環送風手段より前記吹出し口に到達するまでに通過する通風路と、前記吹出し口から送風された風向を変化させる風向制御手段と、前記浴室を換気する換気手段と、前記加湿空気調和装置を操作し運転状態を表示する操作手段と、運転の制御を行なう運転制御手段とを備え、前記加熱手段に加熱用の熱供給手段と連通し、前記熱供給手段に対して第一加熱手段と第二加熱手段とが並列に配置し、前記第二加熱手段と水加熱手段が直列に配置され、前記水加熱手段が第二加熱手段の下流側に設けたという構成を有する。これにより、熱供給手段からの熱を第二加熱手段と水加熱手段とを直列に配置することで、第二加熱手段の活用できなかった熱すなわち残熱を水加熱手段に活用することで効率良く熱を活用できるという効果を奏する。

また、水加熱手段の下流側に流量調整弁を設けた構成にしてもよい。これにより、吸い込み空気の温度に応じて第一加熱手段と第二加熱手段に共有される供給熱量の分配量を変化させ、環境空気温度に応じた供給熱量を活用できるという効果を奏する。

また、第二加熱手段の加熱能力より第一加熱手段を大きくするという構成にしてもよい。これにより、第一加熱手段で加熱された空気が、第二加熱手段を通るときに空気との温度差を小さくでき、すなわち第二加熱手段で活用する熱量を小さくすることで水加熱手段への供給熱量をほぼ維持され、第二加熱手段の下流側へ供給される熱で十分に水を加熱でき、かつ熱量の有効活用ができるという効果を奏する。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
図１に示すように、浴室１は浴槽２と、浴槽２と壁などで分断されていない空間である洗い場空間３を備え、天井面４には点検口５および開口部６があり、図２に示す浴室１の天井裏空間７に加湿空気調和装置を形成する本体８を設けて開口部６を介して浴室１に連通している。

なお、図１に示す点検口５は洗い場空間３の直上、開口部６は浴槽２の直上に位置している。

また、図２に示すように、加湿空気調和装置は、浴室１の天井面４にパネル９が設置され、パネル９は吸込口１０と吹出口１１とを備え、加湿空気調和装置の本体８は、吸込口１０の近傍に浴室１の空気を吸込口１０から取り入れた空気を加熱する第一加熱手段としての温水を用いた第一熱交換器１２と、加熱された前記空気を加湿する加湿部１３と、加湿された前記空気を再度加熱する第二加熱手段すなわち第二熱交換器１４とが配置され、前記第二熱交換器１４に対して吹出口１１側すなわち下流側に空気を循環させる循環送風手段としての循環ファンモータ１５が配置されており、循環ファンモータ１５が駆動することにより、吸込口１０から取り入れた空気は第一熱交換器１２と、加湿部１３と、第二熱交換器１４との順で経由することにより加湿された温風となる。前記温風は、循環ファンモータ１５により浴室１に空気を送風する吹出口１１まで、を繋ぐ通風路１６を通過し吹出口１１に到達する。

さらに、前記温風は、吹出口１１から送風された風向を変化させる風向制御手段としての風向板１７と、前記風向板１７を稼動させる手段としてのモータ好ましくはステッピングモータ（図示せず）により、浴室１の任意の方向へ送風することができる。

なお、第二熱交換器１４と循環ファンモータ１５とは、加湿空気調和装置の本体８が設置された際に加湿部１３に対して上方側に位置している。

また、循環ファンモータ１５として、ファンは例えばシロッコファンを用い、モータはＤＣを用いている。

また、第二熱交換器１４は、加湿部１３による空気を加湿する際の温度低下分を再加熱する能力分相当の大きさ、すなわち第一熱交換器１２より加熱能力が小さいものでもよい。

さらに、第一熱交換器１２および第二熱交換器１４への供給熱は、浴室１外に設置された熱源機（図示せず）によって約８０℃に温められた水を本体８に設けられた接続口、すなわち往き側接続口２７に接続される配管（図示せず）を介して前記温められた水が供給され、第一熱交換器１２および第二熱交換器１４、水加熱手段すなわち水熱交換器２９によって熱を活用され、温度が低くなった水を前記熱源機へ戻す接続口、すなわち戻り側接続口２８に前記往き側接続口２７と同様に配管を介して接続される。

なお、接続口は前記往き側接続口２７と戻り側接続口２８がともに近傍にあり、施工し易いように点検口５から目視および施工作業ができる位置が望ましい。

なお、前記配管は、金属配管、例えば銅管、樹脂材料の配管等材質は何でもよい。

そして、熱源機から供給される温水（例えば約８０℃）は、前記往き側接続口２７を経て、熱交換器用管路３４を通り第一熱交換器１２と第二熱交換器１４に分岐された管路を通り、すなわち第一熱交換器１２と第二熱交換器１４が並列に配置され、第一熱交換器１２への分岐管路には、第一開閉弁３１が設けられている。

前記第一熱交換器１２を経て前記戻り側接続口２８へ温水戻り用管路３５を通り、熱源機へ温水が戻されて再度加熱される。前記第二熱交換器１４に分岐された温水は、第二熱交換器１４を通った後、すなわち第二熱交換器１４の下流側に配置された水熱交換器２９へ供給され、すなわち第二熱交換器１４と水熱交換器２９が直列に配置される。

そして、給水接続口３０に接続されて供給される常温の水（例えば水道水）が、前記水熱交換器２９へ供給される。

また、前記水熱交換器２９に供給された温水と熱交換を行い常温の水の温度を上昇させる（例えば約８０℃）。

そして、温度が上昇した水は、加湿部１３に管路を通り供給される。

さらに、加湿部１３と水熱交換器２９との間の管路に第三開閉弁３３が設けられる。

そして、水熱交換器２９を通った後の前記温水は、前記温水戻り用管路３５に合流し、前記と同様に前期戻り側接続口２８へ経て、熱源機へ温水が戻されて再度加熱される。

さらに、前記水熱交換器２９と前記温水戻り用管路３５との間の管路に第二開閉弁３２が設けられる。

そして、第一開閉弁３１、第二開閉弁３２および第三開閉弁３３は、各々が個別に開閉できるものであり、同時に開閉を行っても良い。

また、本実施の形態１では空気加熱手段として温水を用いた第一熱交換器１２および第二熱交換器１４とを用いたが、第一熱交換器１２に換えてＰＴＣヒータ、ハロゲンヒータ、シーズヒータ等他の電気式ヒータでも加熱できるものなら何でもよい。

また、第二熱交換器１４も同様にＰＴＣヒータ、ハロゲンヒータ、シーズヒータ等他の電気式ヒータ、水熱交換器２９も同様に電気式でも加熱できるものなら何でもよい。

また、加湿部１３は、水を霧状に噴射するノズル形式、回転体による遠心力を利用し水滴を破砕する形式、多孔質フィルタによる気化形式など加湿方式は加湿できるものなら何でもよい。

そして、前記加湿空気調和装置は、図１に示す本体８の点検口５側の外部に浴室１の空気を屋外に排出する換気手段としての図２に示す換気ファンモータ１８を備えた換気部１９をねじ止めさせて設け、換気部１９と本体８を連通し、連通する開口形状（開口面積に相当）を調節するダンパ２０を備え、浴室１の換気を行うことができる。

なお、ダンパ２０なし、本体８内部に換気手段を備えた加湿空気調和装置、または外部換気装置と加湿空気調和装置とをダクト配管を介して連通する構成でも良い。

また、前記加湿空気調和装置は、運転の制御を行なう運転制御手段としての電装基板２１と、前記加湿空気調和装置を脱衣室２２内から操作し運転状態を表示する操作手段として、脱衣室２２内の手の届く壁面に脱衣室リモコン２３と、前記加湿空気調和装置を浴室１内から操作し運転状態を表示する操作手段として、浴室１内の手の届く壁面に浴室リモコン２４とを備え、脱衣室リモコン２３および浴室リモコン２４からの操作により、加湿空気調和装置の運転を行うことができる。

図２に示すように、浴室リモコン２４もしくは脱衣室リモコン２３を操作することで浴室１内に吹き出す温風の風向を変化させることができる。風向板１７は運転モード毎に使用者（ユーザ）が設定した角度Ａ０となるが、その角度Ａ０の設定はあらかじめ設定されているいくつかの設定角度から使用者が選択するものであり、図１に示す洗い場空間３に向けて設定するのが一般的である。

なお、角度とは、天井面４と風向板１７との間の洗い場空間３側の角度である。

また、使用者は、運転モードの運転時間Ｔ０すなわち運転終了時間を設定することができる（例えは、最小時間１０分、最大１時間まで１０分ごとに運転継続時間を設定できる）。

そして、循環ファンモータ１５が作動すると吸込口１０から吸い込まれた空気は第一熱交換器１２と、加湿部１３と、第二熱交換器１４および通風路１６の順を経て吹出口１１へ到達し、風向板１７により定められた角度Ａ０で浴室１に吹き出され、浴室１内を加湿された温風で温度・湿度を上昇させた空間すなわち高温高湿のサウナ空間を作り出す。

なお、浴室１内の空気は次第に温度と湿度が上昇変化していくため、吸い込み空気の温度および湿度を本体８内に設けられた吸込口１０付近の吸い込んだ浴室１内の空気が通る箇所に温度センサ２５と湿度センサ２６により検知を行い、温度が設定された温度閾値を超えた場合は、循環ファンモータ１５による送風量を減少させる、または循環ファンモータ１５を停止させる構成であっても良い。これ以上空気の温度を上昇させる必要がないので、循環ファンモータの回転数を減少または停止させ、省エネ性を向上させることができる。

なお、前記第二開閉弁は、開度を調整できる流量制御弁であっても良く、前記流量制御弁の開度調整によって熱源機から供給される温水の量を吸い込み空気の温度に応じて第一加熱手段である第一熱交換器１２と第二加熱手段である第二熱交換器１４に共有される供給熱量の分配量を変化させ、環境空気温度に応じた供給熱量を活用できるよう変化させることで、加熱運転の省エネ性を向上させることができる。

また、湿度が上昇し、湿度センサ２６によって検知された数値が、設定された湿度閾値を超えた場合は、加湿部１３の加湿機能を停止させる構成であっても良い。これ以上空気の湿度を上昇させる必要がないので、加湿機能を停止させ、省エネ性を向上させることができる。

また、加湿機能を停止させたとほぼ同時に第二熱交換器１４および水熱交換器２９への熱供給を第二開閉弁３２を閉止することで断ち、省エネ性を向上させることができる。

また、第二加熱手段である第二熱交換器１４より第一加熱手段である第一熱交換器１２の加熱能力を大きくすることで、第一加熱手段である第一熱交換器１２で加熱された空気が、第二加熱手段である第二熱交換器１４を通るときに空気との温度差を小さくでき、すなわち、第二加熱手段で活用する熱量を小さくすることで水加熱手段である水熱交換器２９への供給熱量をほぼ維持され、第二加熱手段である第二熱交換器１４の下流側へ供給される熱で十分に水を加熱でき、かつ熱量の有効活用ができ、結果、加熱運転の省エネおよび加湿運転の最適化を両立できるという効果を奏することとなる。

本発明にかかる加湿空気調和装置は、対象空間を暖房および加湿する目的の機能を有する機器を対象に適用できる。

１ 浴室
２ 浴槽
３ 洗い場空間
４ 天井面
５ 点検口
６ 開口部
７ 天井裏空間
８ 本体
９ パネル
１０ 吸込口
１１ 吹出口
１２ 第一熱交換器
１３ 加湿部
１４ 第二熱交換器
１５ 循環ファンモータ
１６ 通風路
１７ 風向板
１８ 換気ファンモータ
１９ 換気部
２０ ダンパ
２１ 電装基板
２２ 脱衣室
２３ 脱衣室リモコン
２４ 浴室リモコン
２５ 温度センサ
２６ 湿度センサ
２７ 往き側接続口
２８ 戻り側接続口
２９ 水熱交換器
３０ 給水接続口
３１ 第一開閉弁
３２ 第二開閉弁
３３ 第三開閉弁
３４ 熱交換器用管路
３５ 温水戻り用管路

Claims (3)

1. 浴室内の空気を加湿空気調和装置に取り入れる吸込み口と、前記空気を加熱する空気加熱手段と、前記空気を循環させる循環送風手段と、前記循環送風手段により前記浴室内に前記空気を送風する吹出し口と、前記空気が前記循環送風手段より前記吹出し口に到達するまでに通過する通風路と、前記吹出し口から送風された風向を変化させる風向制御手段と、前記浴室を換気する換気手段と、前記加湿空気調和装置を操作し運転状態を表示する操作手段と、運転の制御を行なう運転制御手段とを備え、前記加熱手段に加熱用の熱供給手段と連通し、前記熱供給手段に対して第一加熱手段と第二加熱手段とが並列に配置し、前記第二加熱手段と水加熱手段が直列に配置され、前記水加熱手段が第二加熱手段の下流側に設けたことを特徴とする加湿空気調和装置。
2. 水加熱手段の下流側に流量調整弁を設けたことを特徴とする請求項１に記載の加湿空気調和装置。
3. 第二加熱手段より第一加熱手段の加熱能力を大きくすることを特徴とする請求項１に記載の加湿空気調和装置。

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