JP2020020507A

JP2020020507A - 浴室暖房装置

Info

Publication number: JP2020020507A
Application number: JP2018143219A
Authority: JP
Inventors: 耕朋荒川; Yasutomo Arakawa
Original assignee: Rinnai Corp
Current assignee: Rinnai Corp
Priority date: 2018-07-31
Filing date: 2018-07-31
Publication date: 2020-02-06
Anticipated expiration: 2038-07-31
Also published as: JP7109299B2

Abstract

【課題】小型軽量として低コストであるだけでなく、浴室における高い換気効率と他室における高い暖房効率とを両立させることができる浴室暖房装置を提供する。【解決手段】浴室ＢＲの暖房を行う浴室暖房ユニット２と、換気ファン７により浴室ＢＲ及び他室ＤＲの換気を行う換気ユニット３とを備える。換気ユニット３に他室ＤＲを暖房する加熱部６を設ける。浴室暖房ユニット２は浴室ＢＲの空気が循環する浴室循環路１２を備える。換気ユニット３は、浴室循環路１２に連通口１４を介して接続された換気路１３を備える。他室吸込路１７の一部を塞いで他室吸込路１７の空気流量を制限する他室流量制限ダンパ２７を設ける。【選択図】図２

Description

本発明は、浴室及び他室の暖房運転と換気運転を行う浴室暖房装置に関する。

従来、浴室の天井裏に設置される浴室暖房装置においては、浴室だけでなく他室である脱衣室との２室の暖房を行うために、脱衣室用の暖房ユニットを備えるものが知られている（例えば、下記特許文献１参照）。

このものでは、浴室の天井裏に設置した浴室暖房装置が備える脱衣室用の暖房ユニットから温風ダクトを延ばし、この温風ダクトから脱衣室へ温風を供給することにより脱衣室の暖房が行われる。更に、浴室や脱衣室を換気するために共通の換気路と換気ファンとを備えている。

特開２００５−９０９０５号公報

上記従来の構成では、浴室暖房装置として１台であっても、他室である脱衣室用の暖房ユニットを備えるために実質的には２台の暖房装置と同様であり、換気路と換気ファンとを２室共通で用いても、換気ファン以外にも更に浴室暖房用の循環ファンと脱衣室暖房用の循環ファンとの２つのファンが必要となる。このため、装置構成が複雑となって大型化するだけでなく、２台の暖房装置を浴室と他室とに設置するものに比べてコストの低減が望めない不都合があった。

そこで、浴室から延びる換気路の一部に他室暖房用の加熱部を備える循環路を接続し、換気ファンによって他室に温風を送ることが考えられる。これによれば、浴室暖房用の循環ファンを設けることなく他室の暖房を行うことができるので、装置構成の大型化を防止してコストの低減も可能となる。

ところで、浴室は他室（脱衣室）に比べて湿気が多い。このため、浴室の換気の際は、浴室から排出させる空気の流量を比較的多くして、高い換気効率を確保する必要がある。そして、浴室と他室との換気が同時に行われる場合には、他室から排出する空気の流量を浴室より小として（具体的には、他室から空気を吸入する流路を小さくして）、浴室から排出される空気の流量を低下させないようにする必要がある。

しかし、浴室より他室の空気の排出流量が小さい状態のまま、他室のみの暖房を行うと、他室の空気の循環流量が十分に確保できないために、他室の暖房効率が低下するおそれがある。

上記の点に鑑み、本発明は、小型軽量として低コストであるだけでなく、浴室における高い換気効率と他室における高い暖房効率とを両立させることができる浴室暖房装置を提供することを目的とする。

かかる目的を達成するために、本発明は、浴室の暖房を行う機能を有する浴室暖房ユニットと、浴室の換気を行う機能を有する換気ユニットとを備え、該換気ユニットに、他室の換気を行う機能と他室の暖房を行う機能とを付加した浴室暖房装置において、前記浴室暖房ユニットは、浴室の空気を循環させる浴室循環路を備え、前記換気ユニットは、前記浴室循環路に形成された連通口に上流端が接続され、下流端が屋外へ連通する換気路と、前記換気路内に設けられた換気ファンと、上流端が他室に開口し、下流端が前記換気ファンの上流側の前記換気路に接続された他室吸込路と、前記換気路における前記他室吸込路の接続位置と前記換気ファンとの間に設けられて前記他室吸込路からの空気を加熱する加熱部と、前記換気路における前記他室吸込路の接続位置と前記換気ファンとの間に設けられて前記加熱部をバイパスするバイパス路と、前記換気ファンの下流側の前記換気路に上流端が接続され、下流端が他室に開口する他室吹出路と、前記連通口を開閉する連通口開閉ダンパと、前記バイパス路を開閉するバイパス路開閉ダンパと、前記換気路を開放しているとき前記他室吹出路を閉塞する換気路開閉ダンパと、前記連通口開閉ダンパが開放状態のとき、前記浴室循環路から前記換気路への空気の流入量より前記他室吸込路から前記換気路への空気の流入量を小とすべく前記他室吸込路の一部を塞いで前記他室吸込路の空気流量を制限する他室流量制限ダンパとを備えることを特徴とする。

本発明によれば、換気路に設けた換気ファンを換気運転時と他室の暖房運転時との両方で作動させる。これにより、他室の暖房だけのためのファンが不要となり、装置を小型軽量とし、低コストとすることができる。

更に、上記構成によれば、各ダンパによる各部の開閉により、浴室における高い換気効率と他室における高い暖房効率とを両立させることができる。

即ち、浴室と他室との換気運転を行うとき、連通口開閉ダンパにより連通口を開放させ、バイパス路開閉ダンパによりバイパス路を開放し、換気路開閉ダンパにより換気路を開放し、他室流量制限ダンパにより他室吸込路の空気流量を制限する。他室流量制限ダンパにより制限される他室吸込路の空気流量は、浴室循環路から前記換気路への空気の流入量より少ない。これによって、他室から排出される空気の流量が抑えられるので、浴室から排出される空気の流量が十分に確保でき、浴室の換気効率を高い状態に維持することができる。

他室の暖房運転を行うとき、連通口開閉ダンパにより連通口を閉塞させ、バイパス路開閉ダンパによりバイパス路を閉塞させ、換気路開閉ダンパにより換気路を閉塞して他室吹出路を開放し、他室流量制限ダンパによりる他室吸込路の空気流量の制限を解除する。これによって、他室吸込路から加熱部へ向かい、換気ファンを経て他室吹出路へ向かう他室の循環空気量を十分に確保することができるので、高効率で他室を暖房することができる。

ところで、換気運転を行うとき、バイパス路開閉ダンパによってバイパス路を開放すると、バイパス路を通ることで加熱部に接触しない空気（加熱部側の換気路を通過しない空気）が換気ファンへ向かう。このとき、換気路の空気はバイパス路側と加熱部側との両方を流れたとしても、換気効率には影響しない。

しかし、例えば、２４時間換気動作を行っている最中の凍結防止運転では、換気の際の（冷えた）気流の一部が加熱部に接触することにより、加熱部が冷却され、凍結防止運転の効率が悪化するおそれがある。また、２４時間換気動作によって常に換気の際の気流の一部が加熱部に接触すると、空気中に含まれる塵埃が加熱部に付着し堆積するおそれがある。

そこで、本発明において、前記バイパス路開閉ダンパは、前記バイパス路を開放しているときに前記換気路における前記他室吸込路の接続位置と前記加熱部との間を閉塞することが好ましい。

これによれば、加熱部に気流が接触することなくバイパス路により加熱部を迂回させて換気を行うことができ、加熱部が冷却されることによる凍結防止運転の際の効率悪化や、加熱部への塵埃の付着を防止することができる。

また、本発明において、前記バイパス路開閉ダンパは、前記他室流量制限ダンパを一部に備え、前記バイパス路開閉ダンパにおける前記他室流量制限ダンパ部分は、前記バイパス路開閉ダンパが前記バイパス路を開放しているときに前記他室吸込路の一部を塞いで前記他室吸込路の空気流量を制限することを特徴とする。

バイパス路開閉ダンパの一部が他室流量制限ダンパであることにより、バイパス路開閉ダンパによってバイパス路を開放して換気運転を行うときには、バイパス路開閉ダンパと一体に他室流量制限ダンパが動作して、他室吸込路の一部が塞がれる。バイパス路開閉ダンパによってバイパス路を閉塞して加熱部による他室の暖房運転を行うときには、、バイパス路開閉ダンパと一体に他室流量制限ダンパが動作して、他室吸込路が開放される。このように、開閉動作を行う構成を有するバイパス路開閉ダンパの一部に他室流量制限ダンパを設けることで、他室流量制限ダンパを設けたことによる部品点数の増加がなく、コストの増加を抑えることができる。

本発明の一実施形態の浴室暖房装置を模式的に示す説明図。本実施形態の換気ユニットの概略構成とその作動を示す説明図であり、図２Ａは換気運転時の状態を示し、図２Ｂは他室の暖房運転時の状態を示す。本実施形態の換気ユニットの変形例を示す説明図であり、図３Ａは換気運転時の状態を示し、図３Ｂは他室の暖房運転時の状態を示す。

本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。本実施形態の浴室暖房装置１は、図１に模式的に示すように、家屋内で互いに隣接する浴室ＢＲと脱衣室ＤＲとの天井裏に設置されている。脱衣室ＤＲは、本発明における他室に相当する。浴室暖房装置１は、浴室暖房ユニット２と換気ユニット３とを備えている。

浴室暖房ユニット２は、浴室循環ファン４と、浴室暖房用放熱器５とを備えている。

換気ユニット３は、脱衣室暖房用放熱器６（加熱部）と、換気ファン７とを備えている。

浴室循環ファン４は、強制的に空気流を生成する。浴室循環ファン４の上流側には、浴室ＢＲ内に向かって開口する浴室吸込口８と、浴室吸込口８から浴室循環ファン２にかけての空気流を案内する浴室吸込路９とが設けられている。

浴室暖房用放熱器５は、浴室循環ファン４の上流側に設けられている。なお、浴室暖房用放熱器５及び脱衣室暖房用放熱器６には、図外の熱源機が弁装置等を介して接続されており、熱源機と浴室暖房用放熱器５及び脱衣室暖房用放熱器６との間で熱媒（水、不凍液等）が循環される。

浴室循環ファン４の下流には、浴室吹出路１０が設けられている。浴室吹出路１０の下流端には、浴室ＢＲに向かって開口する浴室吹出口１１が設けられている。そして、浴室吸込路９及び浴室吹出路１０により浴室循環路１２が形成されている。浴室暖房ユニット２の浴室循環路１２には、換気ユニット３の換気路１３の上流端が接続されている。浴室循環路１２と換気路１３は連通口１４を介して連通する。換気路１３の下流端は排気口１５に接続されている。排気口１５は、家屋の外壁Ｗを貫通して屋外へ向かって開口している。

連通口１４には連通口開閉ダンパ１６が設けられている。連通口開閉ダンパ１６は、連通口１４の開放と閉塞とを行う。

換気路１３には、脱衣室吸込路１７（他室吸込路）と脱衣室吹出路１８（他室吹出路）とが接続されている。脱衣室吸込路１７は、上流端が脱衣室ＤＲ内に向かって開口する脱衣室吸込口１９に接続され、下流端が換気路１３に接続されている。脱衣室吹出路１８は、上流端が換気路１３に接続され、下流端が脱衣室ＤＲ内に向かって開口する脱衣室吹出口２０に接続されている。

ここで、本発明の要旨となる換気ユニット３について、図２Ａ及び図２Ｂを参照して詳しく説明する。図２Ａ及び図２Ｂに示すように、換気ユニット３の換気路１３には、脱衣室暖房用放熱器６と換気ファン７とが設けられている。脱衣室暖房用放熱器６は、換気ファン７の上流側に位置している。

換気路１３と脱衣室吸込路１７（他室吸込路）とを接続する第１接続部２１（接続部）は、脱衣室暖房用放熱器６の上流側に位置している。換気路１３と脱衣室吹出路１８（他室吹出路）とを接続する第２接続部２２は、換気ファン７の下流側に位置している。

換気路１３における第２接続部２２の下流側には、換気路開閉ダンパ２３が設けられている。換気路開閉ダンパ２３は、換気路１３を開放しているとき、脱衣室吹出路１８を閉塞し、換気路１３を閉塞しているとき、脱衣室吹出路１８を開放する。

また、換気路１３には、第１接続部２１と脱衣室暖房用放熱器６の間の換気路１３から分岐して、脱衣室暖房用放熱器６と換気ファン７との間の換気路１３に合流するバイパス路２４が設けられている。即ち、バイパス路２４は、換気路１３の一部を構成している脱衣室暖房用放熱器６側の流路１３ａと並列に設けられている。

換気路１３の脱衣室暖房用放熱器６側の流路１３ａとバイパス路２４との境界位置２５には、バイパス路開閉ダンパ２６が設けられている。バイパス路開閉ダンパ２６は、脱衣室暖房用放熱器６側の流路１３ａとバイパス路２４との境界位置２５に設けられていることにより、換気路１３とバイパス路２４とで空気流の流動先を切り換える。即ち、バイパス路開閉ダンパ２６は、バイパス路２４を閉塞しているとき、脱衣室暖房用放熱器６側の流路１３ａを開放し、バイパス路２４を開放しているとき、脱衣室暖房用放熱器６側の流路１３ａを閉塞する。

なお、これに替えて、図示しないが、バイパス路開閉ダンパは、バイパス路２４の中途位置に設けてもよい。この場合には、バイパス路２４を開放しても、脱衣室暖房用放熱器６側の流路１３ａが閉塞されることはない。この構成であっても、換気運転には支障はない。即ち、換気ファン７の作動により空気流が生成されているとき、バイパス路２４の中途位置に設けたバイパス路開閉ダンパがバイパス路２４を開放すると、空気流は、脱衣室暖房用放熱器６側の流路１３ａを通過するよりも抵抗の低いバイパス路２４に流入する。

しかし、換気運転中には気流の通過により脱衣室暖房用放熱器６が冷却されるので、例えば、２４時間換気運転を行っているときに凍結防止運転が行われると、その効率を低下させるおそれがあり、また、気流に運ばれた塵埃が脱衣室暖房用放熱器６に付着するおそれがある。従って、本実施形態のように、バイパス路開閉ダンパ２６は、脱衣室暖房用放熱器６側の流路１３ａとバイパス路２４との境界位置２５に設ける方が好ましい。

また、図２Ａ及び図２Ｂに示すように、換気路１３と脱衣室吸込路１７（他室吸込路）との第１接続部２１（接続部）には、脱衣室流量制限ダンパ２７（他室流量制限ダンパ）が設けられている。脱衣室流量制限ダンパ２７は、第１接続部２１（接続部）における脱衣室吸込路１７側の開口の一部を閉じて脱衣室吸込路１７から換気路１３へ入る空気の流量を制限する。脱衣室流量制限ダンパ２７が脱衣室吸込路１７側の開口の一部を塞ぐと、脱衣室吸込路１７から換気路１３へ入る空気の流量を浴室循環路１２から換気路１３に入る空気の流量よりも少なくすることが可能となる。

次に、換気ユニット３における換気運転時の各ダンパの状態及び脱衣室暖房運転時の各ダンパの状態について説明する。なお、図示しないが、各ダンパ１６，２３，２６，２７は、開閉駆動するためのアクチュエータを備え、コントローラの制御によって運転状態に応じた位置に移動される。

浴室ＢＲ及び脱衣室ＤＲの換気運転（２４時間換気運転含む）を行うとき、図２Ａに示すように、連通口開閉ダンパ１６が連通口１４を開放し、脱衣室流量制限ダンパ２７が脱衣室吸込路１７から換気路１３へ入る空気の流量を制限する。その下流では、バイパス路開閉ダンパ２６がバイパス路２４を開放すると同時に脱衣室暖房用放熱器６側の流路１３ａを閉塞する。更に、換気ファン７の下流では、換気路開閉ダンパが換気路１３を開放すると同時に脱衣室吹出路１８を閉塞する。この状態で換気ファン７が回転し、換気運転が行われる。

換気運転時に、脱衣室流量制限ダンパ２７が脱衣室吸込路１７から換気路１３へ入る空気の流量を制限することにより、浴室ＢＲの高い換気効率を維持しつつ、脱衣室ＤＲの換気を行うことができる。

また、換気運転時には、バイパス路開閉ダンパ２６が脱衣室暖房用放熱器６側の流路１３ａを閉塞することにより、換気の際の空気流の圧力損失を低減することができる。よって、換気ファン７の回転数を下げることが可能となり、換気ファン７の回転数を下げることにより騒音の発生や電力の消費を抑えることができる。更に、換気運転の際に空気が搬送してくる塵埃等の異物が脱衣室暖房用放熱器６に付着することもない。

また、換気ユニット３においては、脱衣室暖房用放熱器６や熱媒、熱媒の循環路の凍結を防止するために脱衣室暖房用放熱器６に高温の熱媒を循環させる凍結防止運転が行われる。この凍結防止運転が２４時間換気運転中に行われても、バイパス路開閉ダンパ２６が脱衣室暖房用放熱器６側の流路１３ａを閉塞することにより、換気の際の気流によって脱衣室暖房用放熱器６が冷却されてしまうことが防止でき、経済的である。

脱衣室ＤＲの暖房運転を行うとき、図２Ｂに示すように、連通口開閉ダンパ１６が連通口１４を閉塞し、脱衣室流量制限ダンパ２７が脱衣室吸込路１７を開放して換気路１３へ入る空気の流量制限を解除する。そして、バイパス路開閉ダンパ２６がバイパス路２４を閉塞すると同時に脱衣室暖房用放熱器６側の流路１３ａを開放する。更に、換気路開閉ダンパが換気路１３を閉塞すると同時に脱衣室吹出路１８を開放する。この状態で換気ファン７が回転し、脱衣室ＤＲの暖房運転が行われる。

換気運転時には、脱衣室流量制限ダンパ２７が脱衣室吸込路１７を開放することにより、脱衣室ＤＲから吸い込む空気の量を十分に確保できる。これにより、脱衣室吸込路１７を流れる空気流の圧力損失を低減することができる。よって、高い暖房効率が得られるだけでなく、換気ファン７が不用意に高回転になることがなく、暖房時の騒音及び電力消費を低減することができる。

なお、第１の実施形態においては、図２Ａ及び図２Ｂに示すように、脱衣室流量制限ダンパ２７を、第１接続部２１に設けた例を示したが、これに限らない。例えば、図３Ａ及び図３Ｂに変形例を示すように、脱衣室流量制限ダンパ２８（他室流量制限ダンパ）をバイパス路開閉ダンパ２９の一部に設けることもできる。即ち、バイパス路開閉ダンパ２９の先端部にバイパス路開閉ダンパ２９に対して直角となる方向に脱衣室流量制限ダンパ２８を連設する。

この構成によると、図３Ａに換気運転時の状態を示すように、バイパス路開閉ダンパ２９の部分が脱衣室暖房用放熱器６側の流路１３ａを閉塞すると、バイパス路開閉ダンパ２９の部分に対して起立姿勢となった脱衣室流量制限ダンパ２８の部分が第１接続部２１の一部を閉じて脱衣室吸込路１７から換気路１３へ入る空気の流量を制限する。

図３Ｂに脱衣室ＤＢの暖房運転時の状態を示すように、バイパス路開閉ダンパ２９の部分が脱衣室暖房用放熱器６側の流路１３ａを開放すると、バイパス路開閉ダンパ２９に対して水平姿勢となった脱衣室流量制限ダンパ２８の部分が第１接続部２１を全開放させ、脱衣室吸込路１７から換気路１３へ入る空気の流量制限を解除する。

このように、バイパス路開閉ダンパ２９の一部に脱衣室流量制限ダンパ２８を一体に設けておくことで、脱衣室流量制限ダンパ２８を設けることによるダンパ数の増加が防止でき、バイパス路開閉ダンパ２９と脱衣室流量制限ダンパ２８とを同時に機能させるために、１つの駆動手段を用いればよいので、脱衣室流量制限ダンパ２８を設けることによるコスト増加を抑えることができる。

また、上記の実施形態においては、他室として脱衣室ＤＲを挙げて説明したが、脱衣室ＤＲ以外の他室であっても本発明を採用して上記と同様の効果を得ることができる。

ＢＲ…浴室、ＤＲ…脱衣室（他室）、１…浴室暖房装置、２…浴室暖房ユニット、３…換気ユニット、６…脱衣室暖房用放熱器（加熱部）、７…換気ファン、１２…浴室循環路、１３…換気路、１４…連通口、１６…連通口開閉ダンパ、１７…脱衣室吸込路（他室吸込路）、１８…脱衣室吹出路（他室吹出路）、２１…第１接続部（接続部）、２３…換気路開閉ダンパ、２４…バイパス路、２６，２９…バイパス路開閉ダンパ、２７，２８…脱衣室流量制限ダンパ（他室流量制限ダンパ）。

Claims

浴室の暖房を行う機能を有する浴室暖房ユニットと、浴室の換気を行う機能を有する換気ユニットとを備え、該換気ユニットに、他室の換気を行う機能と他室の暖房を行う機能とを付加した浴室暖房装置において、
前記浴室暖房ユニットは、浴室の空気を循環させる浴室循環路を備え、
前記換気ユニットは、
前記浴室循環路に形成された連通口に上流端が接続され、下流端が屋外へ連通する換気路と、
前記換気路内に設けられた換気ファンと、
上流端が他室に開口し、下流端が前記換気ファンの上流側の前記換気路に接続された他室吸込路と、
前記換気路における前記他室吸込路の接続位置と前記換気ファンとの間に設けられて前記他室吸込路からの空気を加熱する加熱部と、
前記換気路における前記他室吸込路の接続位置と前記換気ファンとの間に設けられて前記加熱部をバイパスするバイパス路と、
前記換気ファンの下流側の前記換気路に上流端が接続され、下流端が他室に開口する他室吹出路と、
前記連通口を開閉する連通口開閉ダンパと、
前記バイパス路を開閉するバイパス路開閉ダンパと、
前記換気路を開放しているとき前記他室吹出路を閉塞する換気路開閉ダンパと、
前記連通口開閉ダンパが開放状態のとき、前記浴室循環路から前記換気路への空気の流入量より前記他室吸込路から前記換気路への空気の流入量を小とすべく前記他室吸込路の一部を塞いで前記他室吸込路の空気流量を制限する他室流量制限ダンパとを備えることを特徴とする浴室暖房装置。
前記バイパス路開閉ダンパは、前記バイパス路を開放しているときに前記換気路における前記他室吸込路の接続部と前記加熱部との間を閉塞することを特徴とする請求項１記載の浴室暖房装置。
前記バイパス路開閉ダンパは、前記他室流量制限ダンパを一部に備え、
前記バイパス路開閉ダンパにおける前記他室流量制限ダンパ部分は、前記バイパス路開閉ダンパが前記バイパス路を開放しているときに前記他室吸込路の一部を塞いで前記他室吸込路の空気流量を制限することを特徴とする請求項１又は２記載の浴室暖房装置。