JP3241546U - コンプレッサー式トイレ用冷暖房エアコン - Google Patents

Abstract

【課題】ドレン水の排出作業が不要であり、静かで長時間安定した運転を可能とするトイレ用のエアコンを提供する。【解決手段】エアコン本体１とコンプレッサー２を備え、エアコン本体１とトイレタンク４がホース３で繋がれ、冷房時コンプレッサー２の熱交換用のラジエーター２ａを冷却する冷却水５は、ポンプ４ｂ及びホース３によってトイレタンク４から取水され、熱交換後はトイレタンク４のオーバーフローライン４ａに戻され、ラジエーター２より発生するドレン水５ａも冷却水５とともにトイレタンク４のオーバーフローライン４ａに戻される。エアコン本体１の吸気口１ａは排気口１ｂと直角方向に配設され、コンプレッサー２の幅に合わせて限界までエアコン本体１の幅を最小限とすることでエアコン本体１の外形の水平断面形状が略長方形に形成され、エアコン本体１に暖房用として電熱式ＰＴＣ暖房装置６を具備しコンプレッサー２の冷却を冷却水５で行う。【選択図】図２

Description

本考案は、コンプレッサー式トイレ用冷暖房エアコンに関する。

コンプレッサー式の冷暖房エアコンは、通常冷房時の熱交換器の冷却を空冷にて行っている。このため冷却の熱効率が低く、大きなラジエーターが必要であった。

トイレ用に限定したコンプレッサー式冷暖房エアコンでは設置スペースに制約があるため熱効率の高い小型のラジエーターが求められる。ここで、トイレの特性として便器水洗用の水を利用して、冷房時の熱交換器の冷却を水冷で行うことができる。

トイレ用のエアコンとしては、特許文献１にペルチェ素子を用いた発明者らの技術が開示されており、水洗用の水を利用して冷房時の熱交換器の冷却を水冷にて行っている。

特開２０１８－１７９３７５号公報

しかしながら、特許文献１の水冷方式は便器水洗用の水タンクに熱交換器を冷却した排水を戻す方式であったため水タンク内の水温が上昇してエアコンの冷房効率を阻害する結果となっていた。

本考案では上記問題点を解決し、狭いトイレ内に設置できるように小型スリム化したエアコンであって、冷房時の熱交換器の冷却を高い効率で行えるコンプレッサー式トイレ用冷暖房エアコンを提供する事を課題とする。

上記課題を解決するために、請求項１の考案は、トイレに設置するコンプレッサー方式の冷暖房エアコンであって、エアコン本体とコンプレッサーを備えており、エアコン本体とトイレタンクはホースで繋がれており、冷房時、熱交換用のラジエーターを冷却する冷却水は、ポンプ及びホースによってトイレタンクから取水され、熱交換後はトイレタンクのオーバーフローラインに戻され循環使用することができ、ラジエーターより発生するドレン水も冷却水とともにトイレタンクのオーバーフローラインに戻されることを特徴とする。
請求項２の考案は、さらに、エアコン本体の吸気口は排気口と直角方向に配設されていることを特徴とする。
請求項３の考案は、さらに、コンプレッサー幅に合わせて限界までエアコン本体幅を最小限とすることで、エアコン本体外形の水平断面形状が略長方形に形成され、トイレ便座と壁の間に入り、トイレタンクの近傍に設置できることを特徴とする。
請求項４の考案は、さらに、エアコン本体に暖房用として電熱式ＰＴＣ暖房装置を具備していることを特徴とする。
請求項５の考案は、さらに、コンプレッサーの冷却を冷却水で行うことを特徴とする。
請求項６の考案は、さらに、ラジエーターは上記排気口の前部に配接され、ラジエーターから発生するドレン水は、仕切りを利用したタンクに溜められ、ドレン水が水位センサーに設定した水位に達するとドレンポンプが作動し、ドレン水を抽出し熱交換用の冷却水のホースに排出することを特徴とする。

本考案により、室外機を設置できない条件下においてもドレン水の排出作業が不要であり、静かで長時間安定した運転を可能とするトイレ用のエアコンが提供される。

本考案のエアコンをトイレに設置した状態を示す図である。 本考案のエアコンの実施形態の縦断面図である。 本考案のエアコンの実施形態の横断面図である。

以下、本考案の第１の実施形態について図を用いて説明する。まず本実施形態の構成について説明する。
図１～３に示すように、本実施形態のコンプレッサー式トイレ用冷暖房エアコン１０は、エアコン本体１とコンプレッサー２を備えており、エアコン本体１とトイレタンク４がホース３で繋がれており、冷房時、コンプレッサー２の熱交換用のラジエーター２ａを冷却する冷却水５は、ポンプ４ｂ及びホース３によってトイレタンク４から取水され、熱交換後はトイレタンク４のオーバーフローライン４ａに戻され循環使用することができ、ラジエーター２より発生するドレン水５ａも冷却水５とともにトイレタンク４のオーバーフローライン４ａに戻される。

エアコン本体１の吸気口１ａは排気口１ｂと直角方向に配設されている。
また、コンプレッサー２の幅に合わせて限界までエアコン本体１の幅を最小限とすることでエアコン本体１の外形の水平断面形状が略長方形に形成され、トイレ便座と壁の間に入り、トイレタンク４の近傍に設置できる構成となっている。
また、エアコン本体１に暖房用として電熱式ＰＴＣ暖房装置６を具備している。
さらに、コンプレッサー２の冷却を冷却水５で行っている。

上記ラジエーター２ａは上記排気口１ｂの前部に配接され、上記ラジエーター２ａから発生するドレン水５ａは、仕切りを利用したタンク５ｂに溜められ、上記ドレン水５ａが水位センサー５ｄに設定した水位に達すると、ドレンポンプ５ｃが作動し、ドレン水５ａを抽出し熱交換用の冷却水５のホース３に排出する。
したがって、ドレン水５ａは、ホース３の冷却水５と一緒にトイレタンク４のオーバーフローライン４ａに排出される。以上の仕組みによりエアコン本体１で発生したドレン水５ａが処理される。

次に、本実施形態の具体的仕様について説明する。
寸法は高さ６００ｍｍ以下、横幅１７０ｍｍ以下、奥行４２０ｍｍ以下を目標としている。
電源は、ＰＳＥで取得電圧は１００Ｖ、５０／６０Ｈｚの交流電源を使用する。
スペックとしてはＡＰＦ３．１である。
冷房能力としては、トイレの広さ約４畳相当で、１．３５ＫＷ、季節間消費電力５４０Ｗｈである。
暖房能力としては、トイレの広さ約４畳相当で、１．４５ＫＷ、季節間消費電力２００Ｗｈである。

次に、本実施形態の機能、効果について説明する。
冷房時は、エアコン本体１とトイレタンク４を繋いでいるホース３で、トイレタンク４内より取水した冷却水５でラジエーター２ａを冷却し、エアコン内の熱交換を行う。冷房効果により排出されるドレン水５ａは、冷却水５と共にトイレタンク４内に戻す。これにより、冷却水５を循環使用することができる。この際、トイレタンク４のオーバーフローライン４ａに冷却水５を戻すことで、長時間使用したとしてもトイレタンク４内の水温を上昇させてエアコンの冷却を阻害させることがなく、安定した条件でエアコン内の熱交換が行われるため、トイレ室内の湿度を高めることなく、快適な冷房環境を持続させることができる。熱交換後の冷却水５はオーバーフローライン４ａの排水口に戻されることでオーバーフローの排水口から便座に排出し、トイレタンクの水補充機能を利用して、トイレタンク内の不足の水が補充されるからである。
また、上記機構によりドレン水５ａは冷却水５と共に自動でトイレタンク４内に排出されるため人力による排出作業が不要となる。
トイレタンク４の構成上オーバーフローライン４ａに冷却水５を戻すことが困難な場合はトイレタンク４に冷却水５を戻す構成としてもよい。

エアコン本体の吸気口１ａは排気口１ｂと直角方向に配設されている。
これは、トイレという狭い空間では吸気口１ａと排気口１ｂをエアコン本体１内で直線的に配設すると、エアコン本体１をトイレの壁に近接させることが困難となる問題に対応したものである。すなわち、吸気口１ａと排気口１ｂとを直角方向に配設することにより、エアコン本体１を壁に接して配置したり、トイレのコーナー部に配置したりしても吸気、排気が十分に行える性能を持たせることができる。

上述のように、コンプレッサー２の幅に合わせて限界までエアコン本体１の幅を最小限とすることで、エアコン本体１の外形の水平断面形状が略長方形に形成されているが、これにより、例えばトイレ便座と壁の間の狭いスペースにも容易にエアコン本体１を設置することができ、トイレタンク４の近傍に設置することにより本実施形態の機能が実現し、効果を奏することができる。

エアコン本体１には暖房用として電熱式ＰＴＣ暖房装置６が具備されており、ドレン水５ａの発生がなく、騒音もない状態で長時間安定した運転を可能としている。

さらに、コンプレッサー２の冷却をラジエーター２ａの冷却水５で行っている。コンプレッサー２自体の発熱も放置すれば冷却効率の低下を招くのでラジエーター２ａの冷却水５で冷却し、同じ冷却水５のラインを使用してトイレタンク４のオーバーフローライン４ａに戻す構成としている。これにより、更なる冷却効率の向上を図っている。

以上説明したように、本実施形態ではトイレタンクの水をエアコンの熱交換のための冷却水とし、冷却を終えた排水はトイレタンクのオーバーフローラインに戻すことで、一般的なエアコンの様な室外機を不要とするとともに、トイレタンク内の水温も一定温度に保たれるため安定した長時間の冷房も可能となる。
エアコン本体の設置は工事施工が不要で、トイレタンクとの間にホースを繋げることと、エアコン本体に電源を供給するだけなので誰でも容易に行える。
冷房時に発生するドレン水は、冷却水と共にトイレタンクのオーバーフローラインに自動的に戻されるので、他機種のようにわざわざ捨てる手間が不要である。
コンプレッサー式の冷房装置と電熱式の暖房装置を一体化しつつも、スリムな幅の本体（約１８ｃｍ）のため、図１に示すように、狭いトイレ内への設置が可能である。
冷房、暖房共に約４畳の空間に対応できるハイスペックタイプであり、夏、冬の過酷な室温でも瞬時に快適な空間にすることが可能となる。

本考案の開発背景について詳しく説明する。
現在の市場ではトイレへの設置にふさわしいエアコンがなく、多くの家庭においてトイレの環境は、夏は 酷暑、冬は極寒の空間となっている。それは一般の利用者にとって不快な状況であるだけではなく、高齢者や心臓病、高血圧等の持病を抱えている方にとっては、大変危険な場所にすらなっている。
しかしながら、一般家庭のトイレは、空間が狭いためエアコン設置の施工がしにくく、特に集合住宅等のトイレは建物の内部にあるため、室外機の設置等を考えると、現実的にエアコンの取付けは不可能である。

本考案のエアコンは熱交換の役割としてトイレタンク内の水を使うことにより室外機が不要となり、また簡単に取り付けができるのでトイレ室内や設備の改造をする必要もない。さらに、本考案のエアコンはコンプレッサー式エアコンであるにも関わらず、極力コンパクトに設計されており、特に幅を最小限にし、狭いトイレの便座と壁の間に設置できる仕様となっている。

１ エアコン本体
１ａ 吸気口
１ｂ 排気口
２ コンプレッサー
２ａ ラジエーター
３ ホース
４ トイレタンク
４ａ オーバーフローライン
４ｂ ポンプ
５ 冷却水
５ａ ドレン水
５ｂ タンク
５ｃ ドレンポンプ
５ｄ 水位センサー
６ 電熱式ＰＴＣ暖房装置
１０ コンプレッサー式トイレ用冷暖房エアコン

Claims (6)

1. トイレに設置するコンプレッサー方式の冷暖房エアコンであって、
   エアコン本体とコンプレッサーを備えており、
   エアコン本体とトイレタンクはホースで繋がれており、
   冷房時、熱交換用のラジエーターを冷却する冷却水は、ポンプ及び上記ホースによって上記トイレタンクから取水され、熱交換後は上記トイレタンクのオーバーフローラインに戻され循環使用することができ、上記ラジエーターより発生するドレン水も上記冷却水とともに上記トイレタンクのオーバーフローラインに戻される、
   ことを特徴とするコンプレッサー式トイレ用冷暖房エアコン。
2. 上記エアコン本体の吸気口は排気口と直角方向に配設されていることを特徴とする、請求項１に記載のコンプレッサー式トイレ用冷暖房エアコン。
3. 上記エアコン本体は、上記コンプレッサー幅に合わせて限界までエアコン本体幅を最小限とすることで、上記エアコン本体外形の水平断面形状が略長方形に形成され、トイレ便座と壁の間に入り、トイレタンクの近傍に設置できることを特徴とする、請求項１または２に記載のコンプレッサー式トイレ用冷暖房エアコン。
4. 上記エアコン本体に暖房用として電熱式ＰＴＣ暖房装置を具備していることを特徴とする、請求項１～３のいずれか１項に記載のコンプレッサー式トイレ用冷暖房エアコン。
5. 上記コンプレッサーの冷却を上記冷却水で行うことを特徴とする、請求項１～４のいずれか１項に記載のコンプレッサー式トイレ用冷暖房エアコン。
6. 上記ラジエーターは上記排気口の前部に配接され、上記ラジエーターから発生するドレン水は、仕切りを利用したタンクに溜められ、上記ドレン水が水位センサーに設定した水位に達すると、ドレンポンプが作動し、ドレン水を抽出し熱交換用の冷却水のホースに排出することを特徴とする、請求項１～５のいずれか１項に記載のコンプレッサー式トイレ用冷暖房エアコン。
   

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