JP2018146134A - 浴室暖房装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ミスト用熱交換器を送風機の送風経路に配設した浴室暖房装置を提供すること、暖房用熱交換器を利用してミスト用水を加熱可能にした浴室暖房装置を提供すること。【解決手段】浴室(2) 内を暖房すると共にミストを噴霧する機能を備えた浴室暖房装置(10)であって、高温の熱媒体を内部に流通させて浴室内を暖房するための暖房熱交換器(16,17) と、浴室内の空気を循環させるため送風機(15)と、前記熱媒体との熱交換によってミスト用水を加熱するためのミスト用熱交換器(19)とを本体ケース(14)内に備えた浴室暖房装置(10)において、前記ミスト用熱交換器(19)は、前記送風機(15)の送風経路(27)に配設されている。【選択図】図３

Description

本発明は、浴室暖房装置に関し、特にミスト用熱交換器を暖房用の送風機の送風経路に配設したものに関する。

浴室暖房乾燥装置には、浴室内にミストを噴霧する機能を備えたものが実用化されており、このミスト機能付きの浴室暖房乾燥装置は、給湯器から給湯される暖房温水を温度調節してから直接する噴霧する方式と、本体ケース内に暖房温水により水を加熱してミスト用温水を発生させる液液熱交換器を装備する方式とがある。

前記暖房温水を直接する噴霧する方式では、給湯器の最小燃焼流量の関係から噴霧量が多くなるため、ミスト粒子が大きくなり、体感が悪くなる。

他方、液液熱交換器を装備する方式では、天井カセット形浴室暖房装置の場合、機器のレイアトの都合上液液熱交換器を本体ケース内の上部に配置するのが普通である。

特許文献１に記載のシャワーシステムでは、浴室の天井側に、シャワーヘッドと、ミストノズルと、暖房用熱交換器と、循環ファンと、ミスト用の液液熱交換器とを設け、浴室外に給湯暖房ユニットと発電ユニットとを設け、暖房温水を用いて、シャワー用水を加熱すると共にミスト用水を加熱するように構成している。このシャワーシステムにおいても、ミスト用の液液熱交換器が上部ユニット内に組み込まれている。

特許第４９６５３２０号公報

天井カセット形の浴室暖房装置の本体ケース内の上部にミスト用の液液熱交換器を設ける場合には、浴室暖房装置の全高が大きくなるため、浴室天井と建築躯体との間のスペースに浴室暖房装置を設置できない場合がある上、液液熱交換器を設け且つ本体ケースが大型化する分、浴室暖房装置の製作費が高価になる。

本発明の目的は、ミスト用熱交換器を送風機の送風経路に配設した浴室暖房装置を提供すること、暖房用熱交換器を利用してミスト用水を加熱可能にした浴室暖房装置を提供することである。

請求項１の浴室暖房装置は、浴室内を暖房すると共にミストを噴霧する機能を備えた浴室暖房装置であって、高温の熱媒体を内部に流通させて浴室内を暖房するための暖房熱交換器と、浴室内の空気を循環させるため送風機と、前記熱媒体との熱交換によってミスト用水を加熱するためのミスト用熱交換器とを本体ケース内に備えた浴室暖房装置において、前記ミスト用熱交換器は、前記送風機の送風経路に配設されていることを特徴としている。

上記の構成によれば、前記ミスト用熱交換器が前記送風機の送風経路に配設されているため、前記本体ケースの上部内に前記ミスト用熱交換器を配置する場合と比べて本体ケースの全高を小さくすることができ、浴室天井と建築躯体との間のスペースの制約から浴室暖房装置を設置できないという課題を解消できるうえ、本体ケースの製作費を低減することができる。前記ミスト用熱交換器によって送風経路の空気流も加熱されるため、浴室を暖房する暖房能力を高めることもできる。

請求項２の浴室暖房装置は、請求項１の発明において、前記暖房熱交換器は、伝熱管と複数の放熱板とで構成されたフィンアンドチューブ式の熱交換器であり、前記ミスト用熱交換器のミスト用水が流れるミスト用配管は前記伝熱管の一部と熱交換可能に構成されていることを特徴としている。

上記の構成によれば、暖房熱交換器はフィンアンドチューブ式の熱交換器であり、ミスト用熱交換器のミスト用配管は前記暖房熱交換器の伝熱管の一部と熱交換可能に構成されているため、暖房熱交換器の伝熱管の一部を用いてミスト用水を加熱することができる。

そのため、ミスト用熱交換器を小型化し、その製作費を低減することができる。

請求項３の浴室暖房装置は、請求項１又は２の発明において、前記ミスト用熱交換器は、前記送風機の吸気側の送風経路に配置された二重管式の液液熱交換器で構成されたことを特徴としている。

上記の構成によれば、前記ミスト用熱交換器を前記送風機の吸気側の送風経路に配置された二重管式の液液熱交換器で構成するため、小型で簡単な構造のミスト用熱交換器とすることができる。

本発明によれば、前記のような種々の効果が得られる。

本発明の実施例１に係る浴室暖房システムの構成図である。 図１の浴室暖房システムの浴室暖房装置の斜視図である。 浴室暖房装置の縦断面図である。 暖房熱交換器の一部とミスト用熱交換器の断面図である。 ミスト用熱交換器の側面図である。 浴室暖房装置の構成図である。 実施例２に係る暖房熱交換器の一部とミスト用熱交換器の断面図である。 実施例２に係る暖房熱交換器の一部とミスト用熱交換器の断面図である。 実施例２に係る浴室暖房装置の構成図である。

本発明を実施するための形態について実施例と図面に基づいて説明する。

図１は、本発明の実施例１に係る浴室暖房システム１の構成図である。

図１に示すように、浴室２内には浴槽３と操作パネル４が設けられ、浴室２の外部には、貯湯タンクを含む貯湯給湯ユニット５と、この貯湯給湯ユニット５への高温水（約８５〜９０℃）を発生させるヒートポンプユニット６と、前記操作パネル４に接続された制御ユニット７とが設けられ、浴室２の天井側には天井カセット形の浴室暖房装置１０が設けられている。尚、前記ヒートポンプユニット６に代えて、燃料電池ユニット又はガス燃焼式熱源機等を採用してもよい。

貯湯給湯ユニット５は給水系８から給水され、その水はヒートポンプユニット６で加熱されて貯湯タンクに貯湯される。この貯湯タンクの高温水が浴室暖房装置１０へ給湯管１１で供給されると共に低温温水が戻り管１２で貯湯タンクへ戻る。ミスト用水は貯湯給湯ユニット５から水供給管１３により浴室暖房装置１０へ供給される。この浴室暖房装置１０は、浴室２内を暖房すると共に浴室２内に温かいミストを噴霧する機能を備えたものである。

図２、図３に示すように、浴室暖房装置１０は、下端部に枠状の取付けフランジ１４ａを有する本体ケース１４と、その本体ケース１４内部に組み込まれた機器類とを有する。

上記の機器類としては、浴室２内の空気を循環させる送風ファン１５、高温水（高温の熱媒体）を内部に流通させて浴室２内を暖房する第１，第２暖房熱交換器１６，１７、温風吹出し口１８、高温水との熱交換によってミスト用水を加熱する為のミスト用熱交換器１９、複数のミスト用ノズル２０、浴室換気用の換気ファン２１、換気ダクト２２及び換気口２３等が設けられている。前記本体ケース１４の取付けフランジ１４ａが浴室２の天井壁２ａに固定され、本体ケース１４とその内部の機器類が天井壁２ａの上側の天井裏スペースに配置される。

第１暖房熱交換器１６は、僅かに傾斜した横向き姿勢に配置され、第２暖房熱交換器１７は、縦向き姿勢に配置されている。第２暖房熱交換器１７の上端側部分にミスト用熱交換器１９が組み込まれている。第１，第２暖房熱交換器１６，１７は、伝熱管と複数の放熱板とで構成されたフィンアンドチューブ式の熱交換器を熱交ケース内に収容したものである。

図４、図５に示すように、ミスト用熱交換器１９は、Ｕ形の二重管２４と多数の放熱板１７ｂからなる二重管式でフィンアンドチューブ式の液液熱交換器２５を第２暖房熱交換器１７の熱交ケース２６内に収容したものである。内管２４ａの内部にミスト用水が流れ、内管２４ａと外管２４ｂの間に暖房用高温水が流れ、ミスト用水が約６０℃程度に加熱される。Ｕ形の二重管２４の一端側において、内管２４ａにミスト用水が供給され、内管２４ａと外管２４ｂの間から低温の温水が出力される。Ｕ形の二重管２５の他端側において、内管２４ａから加熱されたミスト用水が出力され、内管２４ａと外管２４ｂの間に暖房用高温水が供給される。尚、ミスト用熱交換器１９は吸気を加熱する機能を有するものであるから、第２暖房熱交換器１７に含まれるものである。

図３に示すように、送風ファン１５の送風経路は、本体ケース１４内の導入経路２６と第１，第２暖房熱交換器１６，１７内の熱交内経路とを含む吸気側の送風経路２７と、ルーバー式温風吹出し口１８である吐出側の送風経路２８とを備えており、ミスト用熱交換器１９を構成する二重管式の液液熱交換器２５は送風経路のうちの吸気側の送風経路２７に配設されている。

次に、図６に基づいて、浴室暖房装置１０の全体構成について説明する。尚、図６では、換気ファン２１と換気ダクト２２と換気口２３は図示省略している。

本体ケース１４は、平面形状がほぼ正方形の直方体形状のもので、内部中央に送風ファン１５が配置され、本体ケース１４の底部に第１暖房熱交換器１６が横向き姿勢に配置され、本体ケース１４の左側部に第２暖房熱交換器１７とミスト用熱交換器１９が縦向き姿勢に配置されている。

本体ケース１４の底部に温風吹出し口１８が形成され、この温風吹出し口１８の右側付近に複数のミスト用ノズル２０が下向きに配設されている。

貯湯タンクから延びた給湯管Ｐ１は、通路Ｐ２, Ｐ３により第１暖房熱交換器１６の伝熱管１６ａに接続され、通路Ｐ２は通路Ｐ４により第２暖房熱交換器１７の伝熱管１７ａに接続されている。給湯管Ｐ１は、通路Ｐ５によりミスト用熱交換器１９の二重管２４の内管２４ａと外管２４ｂ間の通路に接続されている。

第１暖房熱交換器１６の伝熱管１６ａの戻り側端部は通路Ｐ７，Ｐ８により低温温水戻り管Ｐ６に接続され、第２暖房熱交換器１７の伝熱管１７ａの戻り側端部は通路Ｐ９，Ｐ７により低温温水戻り管Ｐ６に接続され、ミスト用熱交換器１９の二重管２４の戻り側の内管２４ａと外管２４ｂ間の通路は、通路Ｐ１０により低温温水戻り管Ｐ６に接続されている。

貯湯給湯ユニット５から延びる水供給管Ｐ１１は、ミスト用熱交換器１９の二重管２４の一端側の内管２４ａに接続され、ミスト用熱交換器１９の二重管２４の他端側の内管２４ａから延びる通路Ｐ１２は、ミスト用ノズル２０に接続されている。

給湯管Ｐ１には高温水の温度を検出する温水サーミスタ３０が装着されている。前記通路Ｐ２には熱動弁３１が介装されている。通路Ｐ１０には暖房温水比例弁３２が装着されている。通路Ｐ１２には、ミスト電磁弁３３とミスト用水の温度を検出するミスト温サーミスタ３４が装着されている。この浴室暖房装置１０には、浴室２内の温度を検出する浴室温サーミスタ３５が設けられている。

上記の温水サーミスタ３０、熱動弁３１、暖房温水比例弁３２、ミスト電磁弁３３、ミスト温サーミスタ３４、浴室温サーミスタ３５は、前記制御ユニット７に接続されており、弁類３１，３２，３３は制御ユニット７により駆動制御される。

次に、以上説明した浴室暖房装置１０の作用、効果について説明する。

最初に、浴室暖房装置１０の作用について説明する。

通路Ｐ１に供給される高温水の温度（温水サーミスタ３０により検出される）が規定温度になると熱動弁３１が開弁すると共に、送風ファン１５が回転し始める。すると、第１，第２暖房熱交換器１６，１７に高温水が供給されて伝熱管１６ａ，１７ａと多数の放熱板が加熱されるため、第１，第２暖房熱交換器１６，１７を通過する吸気が加熱され、その加熱された空気が浴室２へ供給されるため浴室暖房が行われる。

これと並行して、ミスト用熱交換器１９の二重管２４内でミスト用水が内管２４ａと外管２４ｂの間を流れる高温水により約６０℃程度に加熱され、ミスト温サーミスタ３４で検出される温度が設定温度になると、ミスト電磁弁３３が開弁されて、ミストノズル２０から温かいミストを噴霧する。このとき、ミスト用熱交換器１９の内管２４ａと外管２４ｂの間を高温水が流れ、外管２４ｂと多数の放熱板１７ｂも加熱され、ミスト用熱交換器１９が送風機１５の吸気側の送風経路２７に配置されているため、ミスト用熱交換器１９も浴室暖房を行なう。

ミスト用熱交換器１９から低温の温水が戻る通路Ｐ１２には暖房温水比例弁３２が介装されており、ミスト温サーミスタ３４の検出温度に基づいて暖房温水比例弁３２を調節することで高温水の循環量を調節してミスト温度を一定に保つ。

浴室２内の温度は浴室温サーミスタ３５により検出され、この検出温度に基づいて熱動弁３１を開閉制御することで、第１，第２暖房熱交換器１６，１７への高温水の供給量を調節し、浴室２内の気温を設定温度に維持する。

尚、ミスト噴霧を行わない場合には、暖房温水比例弁３２を全開状態にして、ミスト用熱交換器１９の二重管２４の熱は浴室暖房用のみに使用する。

次に、浴室暖房装置１０の効果について説明する。

ミスト用熱交換器１９が送風機１５の送風経路に配設されているため、本体ケース１４の上部内にミスト用熱交換器を配置する場合と比べて本体ケース１４の全高を小さくすることができ、浴室天井と建築躯体との間のスペースの制約から浴室暖房装置１０を設置できないという課題を解消できるうえ、本体ケース１４の製作費を低減することができる。

ミスト用熱交換器１９を送風機１５の吸気側の送風経路２７に配置された二重管式の液液熱交換器２５で構成するため小型で簡単な構造のミスト用熱交換器１９とし、その製作費を低減することができる。そして、ミスト用熱交換器１９によって送風経路２７を流れる吸気を加熱できるため、浴室２を暖房する暖房能力を高めることもできる。

次に、図７〜図９に基づいて実施例２に係る浴室暖房装置１０Ａについて説明する。

この浴室暖房装置１０Ａにおいては、図７に示すように、ミスト用熱交換器１９Ａのミスト用水が流れるミスト用配管１９ａが第２暖房熱交換器１７Ａの一部の複数の伝熱管１７ａと熱交換可能に構成されている。このミスト用配管１９ａは、１本の連続した配管を蛇行状に折り曲げて、複数の伝熱管１７ａの表面に接触状に配設されている。このミスト用配管１９ａにミスト用水が供給され、複数の伝熱管１７ａと複数の放熱板１７ｂからの伝熱によりミスト用水が加熱される。

或いはまた、図８に示すように、ミスト用熱交換器１９Ｂのミスト用配管１９ｂが第２暖房熱交換器１７Ｂの一部の複数の伝熱管１７ａと熱交換可能に構成されている。このミスト用配管１９ｂは、１本の連続した配管を蛇行状に折り曲げて、複数の伝熱管１７ａの近傍に配設されている。このミスト用配管１９ｂにミスト用水が供給され、複数の伝熱管１７ａと複数の放熱板１７ｂからの伝熱によりミスト用水が加熱される。

図７のミスト用熱交換器１９Ａを採用する場合の浴室暖房装置１０Ａの全体構成は、図９のようになる。図９において図６の構成要素と同じものに同じ符号を付して説明を省略し、異なる構成についてのみ説明する。尚、図８のミスト用熱交換器１９Ｂを採用する場合の浴室暖房装置の全体構成も図９のものと同様である。

ミスト用熱交換器１９Ａは、 第２暖房熱交換器１７Ａの上部側部分に一体的に組み込んで構成されている。そのため、図６における通路Ｐ５，Ｐ１０及び暖房温水比例弁３２が省略されるものの、その他の構成は図６の構成と同様である。

この実施例２の浴室暖房装置１０Ａの作用は、実施例１の装置とほぼ同様であるが、暖房温水比例弁３２が省略されたため、ミスト温度の調節は、ミスト電磁弁３３によるミスト用水の流量調整を介して行うことができる。

以上のミスト用熱交換器１９Ａ，１９Ｂでは、浴室暖房装置１０Ａの本体ケース１４の上部にミスト用熱交換器１９Ａ，１９Ｂを設置するのではなく、第２暖房熱交換器１７Ａ，１７Ｂにミスト用熱交換器１９Ａ，１９Ｂを組み込んで構成するため、本体ケース１４の上部にミスト用熱交換器１９Ａ，１９Ｂを設置するスペースを取る必要がなく、本体ケース１４の全高を低くし小型化することができ、小径のミスト用配管１９ａ，１９ｂを主体としてミスト用熱交換器１９Ａ，１９Ｂを構成するため、小型化を図り、その製作費を低減することができる。

尚、前記実施例を変更する例として、換気ファン２１を省略し、送風ファン１５を用いて浴室内空気を換気することも可能であり、本発明はそのような浴室暖房装置も包含するものである。

２ 浴室
１０，１０Ａ 浴室暖房装置
１４ 本体ケース
１５ 送風ファン
１６，１７ 第１，第２暖房熱交換器
１９，１９Ａ，１９Ｂ ミスト用熱交換器
１９ａ，１９ｂ ミスト用配管
２４ 二重管
２５ 液液熱交換器
２７ 吸気側の送風経路

Claims (3)

1. 浴室内を暖房すると共にミストを噴霧する機能を備えた浴室暖房装置であって、高温の熱媒体を内部に流通させて浴室内を暖房するための暖房熱交換器と、浴室内の空気を循環させるため送風機と、前記熱媒体との熱交換によってミスト用水を加熱するためのミスト用熱交換器とを本体ケース内に備えた浴室暖房装置において、
   前記ミスト用熱交換器は、前記送風機の送風経路に配設されていることを特徴とする浴室暖房装置。
2. 前記暖房熱交換器は、伝熱管と複数の放熱板とで構成されたフィンアンドチューブ式の熱交換器であり、前記ミスト用熱交換器のミスト用水が流れるミスト用配管は前記伝熱管の一部と熱交換可能に構成されていることを特徴とする請求項１に記載の浴室暖房装置。
3. 前記ミスト用熱交換器は、前記送風機の吸気側の送風経路に配置された二重管式の液液熱交換器で構成されたことを特徴とする請求項１又は２に記載の浴室暖房装置。