JP2021083570A - 浴室暖房乾燥装置 - Google Patents

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【課題】衣類乾燥運転の時間を短縮でき、エネルギー消費を抑えることができる浴室暖房乾燥装置を提供すること。【解決手段】浴室の空気を加熱して浴室に送風する循環加熱手段と、浴室の空気を屋外に排気するための排気手段と、排気手段と屋外に延びる排気ダクトを接続する排気通路と、浴室外の屋内の空気を浴室に供給するための吸気ダクトに接続する吸気通路を備えた浴室暖房乾燥装置において、排気通路の空気の熱を吸気通路の空気に移動させる熱交換手段を有する。【選択図】図3

Description

本発明は、浴室内に掛けられた湿った衣類を乾燥させるための衣類乾燥運転を行う浴室暖房乾燥装置に関する。
浴室の天井に設置され、浴室の暖房運転や換気運転、衣類乾燥運転等を行う例えば特許文献1のような浴室暖房乾燥装置が知られている。この浴室暖房乾燥装置は、脱衣室から吸気した空気を熱交換器で温めて浴室に送風し、換気ファンによって浴室の空気を排気する。そして、暖房運転や衣類乾燥運転において、浴室の暖房効率の向上と、浴室の湿った空気の隣室への流出防止のために、吸気量と排気量を制御している。
一般に気温が高いほど水分の蒸発が促されるので、浴室で衣類を乾燥させる衣類乾燥運転は、浴室の温度が高いほど短時間で乾燥させることができる。しかし特許文献1の浴室暖房乾燥装置では、暖房運転時に吸気した脱衣室の空気を温めて浴室に供給するので、その吸気量相当が浴室から排気され、浴室の温度上昇が緩やかになる。衣類乾燥運転においても同様なので、乾燥するまで時間がかかり、エネルギー消費も増加しがちである。そのため、例えば特許文献2のように、浴室の空気を循環させて温める浴室暖房乾燥装置が利用されている。
特許文献2の浴室暖房乾燥装置の暖房運転は、循環ファンを駆動して、浴室の空気を暖房熱交換器で温水との熱交換により加熱して浴室内に送風する。浴室の空気を排気しないので速やかに浴室の温度が上昇する。換気運転は、換気ファンを駆動して浴室の空気を屋外に排気すると共に、排気により浴室が負圧になることを利用して例えば脱衣室と浴室の間のドアに設けられた通気路から浴室に吸気する。衣類乾燥運転は、循環ファンと換気ファンの両方を駆動して、暖房運転と換気運転を併せて行う。
特許第3521175号公報 特開2018−202010号公報
冬季は気温が低く、外気が導入される脱衣室の温度も低くなるため、上記の特許文献1,2の浴室暖房乾燥装置では、衣類乾燥運転時の浴室の温度が低くなりがちである。そのため、衣類が乾燥するまで時間がかかり、エネルギー消費も増加するという課題があった。
本発明の目的は、衣類乾燥運転の時間を短縮でき、エネルギー消費を抑えることができる浴室暖房乾燥装置を提供することである。
請求項1の発明の浴室暖房乾燥装置は、浴室の空気を加熱して前記浴室に送風する循環加熱手段と、前記浴室の空気を屋外に排気するための排気手段と、前記排気手段と屋外に延びる排気ダクトを接続する排気通路と、前記浴室外の屋内の空気を前記浴室に供給するための吸気ダクトに接続する吸気通路を備えた浴室暖房乾燥装置において、前記排気通路の空気の熱を前記吸気通路の空気に移動させる熱交換手段を有することを特徴としている。
上記構成によれば、排気される浴室の空気の熱を浴室に供給される空気に移動させることができるので、予熱された空気を浴室に供給することができる。従って、衣類乾燥運転時に浴室外の空気よりも温度が高い空気が浴室に供給されるので、浴室の温度を速く上昇させることができ、乾燥時間を短縮することができる。また、排気によって捨てられる熱の一部が浴室に戻されるので、衣類乾燥運転のエネルギー消費を抑えることができる。
請求項2の発明の浴室暖房乾燥装置は、請求項1の発明において、前記吸気通路には、この吸気通路の開閉手段を有し、前記浴室内で衣類を乾燥させる衣類乾燥運転を行う場合には、前記開閉手段を開放した状態で前記循環加熱手段と前記排気手段を駆動することを特徴としている。
上記構成によれば、衣類乾燥運転時に浴室暖房乾燥装置内の吸気通路を介して屋内の空気を浴室に供給することができる。従って、浴室暖房乾燥装置内で、排気通路の空気の熱を吸気通路の空気に移動させて、予熱された空気を浴室に供給することができる。
請求項3の発明の浴室暖房乾燥装置は、請求項1の発明において、前記吸気通路の前記熱交換手段よりも上流側から分岐されて前記排気手段の上流側で前記排気通路に接続された分岐通路と、前記浴室外の屋内の空気の供給先を前記排気手段側又は前記熱交換手段側に切替える切替手段を有し、前記浴室内で衣類を乾燥させる衣類乾燥運転を行う場合には、前記切替手段を前記熱交換手段側に切替えて前記循環加熱手段と前記排気手段を駆動することを特徴としている。
上記構成によれば、衣類乾燥運転時に浴室暖房乾燥装置内の吸気通路を介して屋内の空気を浴室に供給することができる。従って、浴室暖房乾燥装置内で、排気通路の空気の熱を吸気通路の空気に移動させて、予熱された空気を浴室に供給することができる。
本発明の浴室暖房乾燥装置によれば、衣類乾燥運転の時間を短縮でき、エネルギー消費を抑えることができる。
本発明の実施形態に係る浴室暖房乾燥装置を有する浴室周辺の模式図である。 図1の浴室暖房乾燥装置の外観例を示す斜視図である。 実施例1に係る浴室暖房乾燥機内の空気の流れを示す図である。 給排気熱交換器の説明図である。 実施例2に係る浴室暖房乾燥機内の空気の流れを示す図である。 実施例1を部分的に変更した例を示す図である。
以下、本発明を実施するための形態について実施例に基づいて説明する。
図1は、住宅における浴室Bとその周辺を示している。浴室Bの天井Baには、例えば天井カセット式の浴室暖房乾燥装置1が設置されている。また、浴室暖房乾燥装置1の下側の浴室B内の天井Baに近い位置には、例えば洗濯後の湿った衣類L等を掛けて乾燥させるためのランドリーパイプ2が配設されている。屋外には、浴室Bのシャワー3や浴槽4、浴室暖房乾燥装置1等に温水を供給するために、例えば燃焼式の温水装置5が設置されている。
また、浴室Bに隣接させて脱衣室Cが設けられている。この脱衣室Cから図示外のドアを介して浴室Bに出入り可能であり、このドアを閉じた状態でも空気が通ることができる図示外の通気路がこのドアに設けられている。このドアの通気路は開閉可能であるが、常時開放されていてもよい。脱衣室Cには、外気を取り入れるための自然通気口6が設けられている。
浴室暖房乾燥装置1は、浴室Bの換気運転、暖房運転、衣類乾燥運転を行うように構成され、各運転を制御する制御部21を備えている。制御部21には、浴室暖房乾燥装置1の操作リモコン22が通信可能に接続され、温水装置5との通信用配線も接続されている。操作リモコン22は、脱衣室Cの壁に固定されている。
換気運転において、浴室Bの空気が排気ダクト7を介して浴室Bの外(屋外)に排気される。排気されて浴室B外よりも気圧が低い状態(負圧)になる浴室Bには、矢印A1〜A5で示すように、図示外のドアの通気路及び吸気ダクト8を介して、脱衣室Cの空気が供給され。脱衣室Cには自然通気口6からの外気や脱衣室Cに連なる屋内の空気が供給される。吸気ダクト8は、脱衣室C以外の屋内の部屋や通路の空気を浴室Bに供給するように配設されていてもよい。
図2は浴室暖房乾燥装置1の外観の1例を示し、図3は浴室暖房乾燥装置1の内部の空気の流れを模式的に示している。浴室Bの天井Baに設置された浴室暖房乾燥装置1は、ケース10内に、循環ファン11と暖房熱交換器12により構成された循環加熱手段と、換気ファン13(排気手段)と、吸排気熱交換器14(熱交換手段)等を備えている。換気ファン13は、排気ダクト7を介して浴室Bの空気を屋外に排気する。
ケース10の下面には、浴室Bの空気の吸気口10aと、可動ルーバ10bを備えた送風口10cと、排気口10dを有する。循環ファン11の駆動により、浴室Bの空気が吸気口10aからケース10内に導入されて暖房熱交換器12と循環ファン11を通過し、送風口10cから浴室B内に送風される。可動ルーバ10bは、送風方向を調整可能なように、図示外の駆動機構によって駆動される。
吸気口10aと暖房熱交換器12の間には、暖房熱交換器12で加熱される前の空気の温度(浴室Bの温度)を検知するための温度センサ17と、その空気の湿度を検知するための湿度センサ18が配設されている。温度センサ17の検知温度と湿度センサ18の検知湿度は、制御部21に送信される。
循環ファン11は、ケース10内に浴室Bの空気を導入して浴室Bに送風することにより、浴室B内に矢印A0で示すような循環する空気の流れを生成する。この循環ファン11は、例えば回転数制御により送風量を調整して広い範囲(幅)に送風可能なクロスフローファンである。
暖房熱交換器12は、温水が流通する複数の屈曲させた伝熱管に複数のフィンが接続されて形成され、空気がこれらの間を流動する。この暖房熱交換器12には、温水装置5との間で温水が循環するように湯水配管5a,5bが接続されている。暖房熱交換器12では、温水装置5から供給される温水と循環ファン11によりケース10内に導入された浴室Bの空気との間で熱交換される。暖房熱交換器12での熱交換によって加熱された空気は、浴室Bに送風される。暖房熱交換器12で空気の加熱に利用された温水は、温水装置5に戻って再加熱される。
また、ケース10内には、排気口10dから浴室Bの空気を吸い込んで排気するための排気通路15と、浴室Bに空気を供給するための吸気通路16が形成されている。排気通路15を介して浴室Bと屋外に延びる排気ダクト7が接続されている。また、浴室Bと脱衣室Cとが、吸気通路16を介して接続された吸気ダクト8により接続されている。
換気ファン13は、例えば回転数制御により換気能力を調整可能な遠心ファンであり、排気通路15に介装されている。この換気ファン13は、排気口10dから吸い込んだ浴室Bの空気を、排気通路15の下流端に接続された排気ダクト7を介して屋外に排気する。浴室Bは排気されると負圧になるので、吸気ダクト8やドアの通気路を介して脱衣室Cの空気が吸気されて浴室Bに供給される。
吸排気熱交換器14は、図4に示すように、例えば同じ大きさの矩形状の複数のプレート14aと、プレート14aと同じ大きさの矩形状の波形板からなる複数の補強部材14bが交互に積層されている。1つの補強部材14bを挟む1対のプレート14a,14aの間には、補強部材14bに仕切られた直線状の平行な複数の通路が形成されている。そして、この補強部材14bに仕切られた複数の通路に対して、プレート14aを介して隣り合う補強部材14bに仕切られた複数の通路が直交するように、補強部材14bの波の向きを交互に90度異ならせて積層されている。こうして、平行な複数の通路を夫々まとめた互いに直交する2つの通路群が形成されている。
上記のようにして例えば直方体形状に形成された吸排気熱交換器14は、図3に示すように、一方の通路群に浴室Bの空気を流動させるように排気通路15に介装され、且つ他方の通路群に吸気した空気を流動させるように吸気通路16に介装されている。この吸排気熱交換器14は、排気される浴室Bの空気の熱を吸気された空気に移動させて温める(予熱する)。
吸気通路16の吸排気熱交換器14よりも浴室B側(下流側)には、吸気通路16を開閉可能な開閉弁16a(開閉手段)が配設されている。この開閉弁16aは、衣類乾燥運転を行うときに開放され、浴室Bの空気が排気されて負圧になることを利用して吸気された空気が吸気通路16を介して浴室Bに供給される。吸気通路16を流動する空気は、吸排気熱交換器14で温められて浴室Bに供給される。このときドアに設けられた通気路が閉じられて浴室Bに温められずに供給される空気が減ると、吸気通路から温められて浴室Bに供給される空気が増えるので、衣類乾燥運転の効率が向上する。
一方、浴室Bの換気運転では開閉弁16aが閉じられ、浴室Bの空気が排気されて負圧になることを利用してドアの通気路から浴室Bに空気が供給される。浴室Bの上部から排気して浴室Bの下部の床に近い通気路から吸気するので、浴室Bの換気効率が向上する。尚、浴室暖房乾燥装置1を使用して屋内の連続換気運転(24時間換気)を行う場合には、浴室Bのドアの開閉状態やこのドアの通気路の開閉状態に関わらず換気ができるように、開閉弁16aを開放することが望ましい。
換気ファン13を駆動すると、浴室Bの空気は、排気通路15に導入され、吸排気熱交換器14と換気ファン13を通過して排気通路15の下流端に接続された排気ダクト7を介して屋外に排出される。
衣類乾燥運転では、温水装置5から例えば80℃の温水が暖房熱交換器12に供給されて空気が60℃程度に温められ、この空気が浴室Bに送風されて浴室Bの温度が50℃程度まで上昇する。この浴室Bの空気が排気される際に吸気された吸気通路16の空気は、屋内の空気の温度が例えば10℃のときに吸排気熱交換器14で30℃程度に温められて、浴室Bに供給される。尚、温められて浴室Bに供給される空気の温度は、屋内の空気の温度に応じて変化するが、少なくとも屋内の空気の温度よりも高い。
制御部21は、操作リモコン22の操作や例えばタイマー機能を備えていればこれに基づいて、暖房運転、換気運転、衣類乾燥運転等を制御する。暖房運転では、温水装置5に温水要求信号を送信して所定温度(例えば80℃)の温水を供給させ、循環ファン11を駆動して、暖房熱交換器12で浴室B内の空気を加熱する。そして、温度センサ17の検知温度に基づいて、循環ファン11の駆動回転数を制御し、可動ルーバ10bによる送風方向調整等を行う。温水装置5は、暖房熱交換器12から戻る温水の温度に基づいて加熱能力を調整して温水を加熱する。
換気運転では、制御部21は換気ファン13の駆動を制御する。衣類乾燥運転では、制御部21は、温水装置5に温水要求信号を送信して所定温度の温水を供給させる。そして、温度センサ17の検知温度と湿度センサ18の検知湿度に基づいて、循環ファン11と換気ファン13の駆動回転数を夫々制御し、可動ルーバ10bによる送風方向調整等を行う。即ち、制御部21は、衣類乾燥運転では、検知温度と検知湿度に基づいて暖房運転と換気運転を同時に実行、制御している。
浴室暖房乾燥装置1の衣類乾燥運転は、図1のように、浴室B内のランドリーパイプ2に掛けられた例えば洗濯後の湿った衣類Lを乾燥させる。この衣類乾燥運転では、上記のように、予め設定された乾燥設定温度(例えば50℃)に浴室Bの温度を上昇させると共に空気の流れを生成して、衣類Lからの水分の蒸発を促進させている。そして、蒸発した水分を含んだ高温高湿の空気を屋外に排出しながら浴室B外の空気を浴室B内に導入し、浴室B内の空気に含まれる水蒸気量を減らして衣類Lからの水分の蒸発を促進させている。
操作リモコン22の操作等によって衣類乾燥運転が開始されると、温水装置5に温水要求信号を送信して暖房熱交換器12への温水供給を開始させる。また、循環ファン11を最大回転数で駆動し、開閉弁16aを開放し、温度センサ17と湿度センサ18による浴室Bの温度と湿度の検知を開始する。温度と湿度の検知は所定時間毎(例えば1分毎)に行われる。
湿度センサ18の検知湿度の変化率に基づいて衣類Lが乾燥したと判断されると、衣類乾燥運転を終了する。衣類乾燥運転終了後に換気運転を一定時間実行してもよく、連続換気運転等が設定されている場合にはこれに従う。
上記実施例1を部分的に変更した浴室暖房乾燥装置1Aについて説明する。実施例1と同等の部分には実施例1と同じ符号を付して説明を省略する。
図1に示すように浴室暖房乾燥装置1Aは、浴室Bの換気運転、暖房運転、衣類乾燥運転を行うように構成され、各運転を制御する制御部21等を備えている。
図2、図5に示すように、浴室暖房乾燥装置1Aは、浴室Bに設置されたケース10内に、循環ファン11と暖房熱交換器12により構成された循環加熱手段と、換気ファン13(排気手段)と、吸排気熱交換器14(熱交換手段)等を備えている。また、ケース10内には、排気通路15A及び吸気通路16Aが形成されている。吸排気熱交換器14は、排気通路15Aに介装され且つ吸気通路16Aに介装されて、排気通路15Aの排気される空気の熱を吸気通路16Aの空気に移動させる。これにより、温められた空気が浴室Bに供給される。
吸気通路16Aの吸排気熱交換器14よりも脱衣室C側(上流側)から、分岐通路19Aが分岐されている。この分岐通路19Aは、排気通路15Aに介装された換気ファン13に脱衣室Cの空気を供給可能なように、排気通路15Aの換気ファン13の吸気側(上流側)に接続されている。分岐通路19Aの分岐部には、脱衣室Cの空気の供給先を吸排気熱交換器14側又は換気ファン13側に切替えるための切替弁20A(切替手段)が配設されている。
衣類乾燥運転では、脱衣室Cの空気の供給先を吸排気熱交換器14側にするように切替弁20Aが切替えられる。温水装置5から例えば80℃の温水が暖房熱交換器12に供給されて空気が60℃程度に温められ、この空気が浴室Bに送風されて浴室Bの温度が50℃程度まで上昇する。この浴室Bの空気が排気される際に吸気された吸気通路16Aの空気は、屋内の空気の温度が例えば10℃のときに吸排気熱交換器14で30℃程度に温められて浴室Bに供給される。尚、温められて浴室Bに供給される空気の温度は、屋内の空気の温度に応じて変化するが、少なくとも屋内の空気の温度よりも高い。
浴室Bの換気運転では、脱衣室Cの空気の供給先を吸排気熱交換器14側にするように切替弁20Aが切替えられ、図示外のドアの通気路と吸気ダクト8から浴室Bに空気を供給する(図1の矢印A3〜A5参照)。浴室暖房乾燥装置1Aを使用して屋内の連続換気運転を行う場合には、浴室Bのドアの開閉状態やこのドアの通気路の開閉状態に関わらず換気するために、脱衣室Cの空気の供給先を換気ファン13側にするように切替弁20Aを切替えることが望ましい。
上記実施例1,2における浴室暖房乾燥装置1,1Aの作用、効果について説明する。
浴室暖房乾燥装置1,1Aは、循環ファン11と暖房熱交換器12と、浴室Bの空気を屋外に排気する換気ファン13と、換気ファン13と屋外に延びる排気ダクト7を接続する排気通路15と、脱衣室Cの空気を浴室Bに供給する吸気ダクト8に接続する吸気通路16,16Aを備えている。そして、排気通路15の空気の熱を吸気通路16,16Aの空気に移動させる吸排気熱交換器14を備えている。
浴室暖房乾燥装置1,1Aは、衣類乾燥運転時に、排気される浴室Bの空気の熱を浴室Bに供給される空気に移動させることができるので、予熱された空気を浴室Bに供給することができる。従って、衣類乾燥運転時に浴室B外の空気よりも温度が高い空気が浴室Bに供給されるので、浴室Bの温度を速く上昇させることができ、乾燥時間を短縮することができる。また、排気によって捨てられる熱の一部が浴室Bに戻されるので、衣類乾燥運転のエネルギー消費を抑えることができる。
浴室暖房乾燥装置1の吸気通路16は、この吸気通路16の開閉弁16aを有し、開閉弁16aを開放した状態で暖房運転と換気運転を同時に行って衣類乾燥運転を行う。これにより、浴室暖房乾燥装置1内の吸気通路16を介して脱衣室Cの空気を浴室Bに供給することができる。従って、浴室暖房乾燥装置1内で、排気通路15の空気の熱を吸気通路16の空気に移動させて、予熱された空気を浴室Bに供給することができる。
浴室暖房乾燥装置1Aの吸気通路16Aには、吸排気熱交換器14よりも上流側から分岐されて換気ファン13の上流側で排気通路15Aに接続された分岐通路19Aと、脱衣室Cの空気の供給先を換気ファン13側又は吸排気熱交換器14側に切替える切替弁20Aを有する。そして、切替弁20Aを吸排気熱交換器14側に切替えて暖房運転と換気運転を同時に行って衣類乾燥運転を行う。これにより、浴室暖房乾燥装置1A内の吸気通路16Aを介して脱衣室Cの空気を浴室Bに供給することができる。従って、浴室暖房乾燥装置1A内で、排気通路15Aの空気の熱を吸気通路16Aの空気に移動させて、予熱された空気を浴室Bに供給することができる。
浴室暖房乾燥装置1は、図6のように、換気ファン13が吸排気熱交換器14よりも上流側に配設されていてもよく、開閉弁16aが吸排気熱交換器14よりも上流側に配設されていてもよい。また、浴室暖房乾燥装置1は、暖房熱交換器12の代わりに例えば電気ヒータ等の加熱手段によって空気を加熱するように構成されていてもよい。これらの場合でも、衣類乾燥運転時に予熱された空気が浴室Bに供給されるので、乾燥時間を短縮することができ、エネルギー消費を抑えることができる。
上記各種の温度等は例示であってこれに限定されず、浴室暖房乾燥装置1,1Aの仕様等によって適宜設定される。その他、当業者であれば、本発明の趣旨を逸脱することなく前記実施例に種々の変更を付加した形態で実施可能であり、本発明はその種の変更形態をも包含するものである。
1,1A :浴室暖房乾燥装置
2 :ランドリーパイプ
3 :シャワー
4 :浴槽
5 :温水装置
6 :自然通気口
7 :排気ダクト
8 :吸気ダクト
10 :ケース
10a :吸気口
10b :可動ルーバ
10c :送風口
10d :排気口
11 :循環ファン
12 :暖房熱交換器
13 :換気ファン(排気手段)
14 :吸排気熱交換器(熱交換手段)
15 :排気通路
16,16A :吸気通路
16a :開閉弁(開閉手段)
17 :温度センサ
18 :湿度センサ
19A :分岐通路
20A :切替弁(切替手段)
21 :制御部
22 :操作リモコン
B :浴室
Ba :天井
C :脱衣室
L :衣類

Claims (3)

  1. 浴室の空気を加熱して前記浴室に送風する循環加熱手段と、前記浴室の空気を屋外に排気するための排気手段と、前記排気手段と屋外に延びる排気ダクトを接続する排気通路と、前記浴室外の屋内の空気を前記浴室に供給するための吸気ダクトに接続する吸気通路を備えた浴室暖房乾燥装置において、
    前記排気通路の空気の熱を前記吸気通路の空気に移動させる熱交換手段を有することを特徴とする浴室暖房乾燥装置。
  2. 前記吸気通路には、この吸気通路の開閉手段を有し、
    前記浴室内で衣類を乾燥させる衣類乾燥運転を行う場合には、前記開閉手段を開放した状態で前記循環加熱手段と前記排気手段を駆動することを特徴とする請求項1に記載の浴室暖房乾燥装置。
  3. 前記吸気通路の前記熱交換手段よりも上流側から分岐されて前記排気手段の上流側で前記排気通路に接続された分岐通路と、前記浴室外の屋内の空気の供給先を前記排気手段側又は前記熱交換手段側に切替える切替手段を有し、
    前記浴室内で衣類を乾燥させる衣類乾燥運転を行う場合には、前記切替手段を前記熱交換手段側に切替えて前記循環加熱手段と前記排気手段を駆動することを特徴とする請求項1に記載の浴室暖房乾燥装置。
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