JP3716815B2 - トイレの暖房装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トイレの暖房装置に関し、詳しくは電気的にトイレを暖房する装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
一般に、冬季の寒いトイレ空間では、高齢者の居室との温度差からくるストレス軽減や、トイレの寒さを解消するために適切な暖房装置が必要と考えられている。現状あるトイレの暖房は、北海道などで見られる全館暖房システムにおけるパネルヒータによる暖房、暖房便座による暖房、床暖房装置による暖房、温風暖房装置による温風吹き出しによる暖房などがある。
【０００３】
ここで全館暖房システムは既に居室との温度差がなくて快適な空間を得られると考えられるが、設備的に大掛かりになるもので対象外とし、その他の居室別、部位別暖房を行う場合を対象とすると、トイレ暖房器具は暖房空間が小さいため、電気を熱源としたものが主流である。ボイラー等の温水式では発熱能力が大きすぎてバランスが取れないと考えられる。
【０００４】
トイレ空間は狭いとはいえ、入室した時点で寒さを感じずトイレ使用中に暖房感が得られることが求められる。そのため、常時トイレ空間の室温を２０℃程度に保つとすると必要熱量は大きく、ランニングコストが予想外に高くなってしまう。
【０００５】
ランニングコストの計算例の一例を挙げると次の通りである。
トイレ室のＱ値（熱損失係数）＝９．５Ｗｈｍ^２℃、外気温度を５℃として設定し、１ｋＷ当りの電気代を２３円／ｋＷｈとした場合の電気代は、
電気代＝Ｑ値（Ｗｈｍ^２℃）×伝熱面積（ｍ^２）×内外の温度差（℃）×時間（ｈ）×日数×１Ｗ当りの電気代＝９．５×（０．９×１．８）×（２５−５）×２４×３０×（２３／１０００）＝３８２２円／月
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、電気を電源として暖房するものでもランニングコストを抑えることができるトイレの暖房装置を提供することを課題とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための本発明のトイレの暖房装置は、トイレ室１の便器２の側方の壁面３に面状の電気ヒータ４を配設し、この面状の電気ヒータ４に発熱量の異なる２系統のヒータ部４ａ，４ｂを設け、２系統のヒータ部４ａ，４ｂのうち一方の低発熱側のヒータ部４ａには部屋暖房用として常時通電されると共に他方の高発熱側のヒータ部４ｂにはトイレ利用者の操作で通電されて輻射暖房されるようにしたことを特徴とする。通常は低発熱側のヒータ部４ａに通電することでトイレ室１内を低い温度で暖房でき、トイレを使用するときは高発熱側のヒータ部４ｂに通電することで多くの熱を輻射して暖房感を与えることができる。これにより通常の使用時のランニングコストを抑えることができる。また、トイレ室１の下部に対応する位置に上記低発熱側のヒータ部４ａを配置し、用便時に人が存在する位置と対応する部分に上記高発熱側のヒータ部４ｂを配置したことを特徴とする。通常低発熱側のヒータ部４ａに通電してトイレ室１を暖房するときはトイレ室１の下部の空気を暖めて自然循環でトイレ室１内全体を暖房でき、トイレ使用時に高発熱側のヒータ部４ｂに通電して暖房するときは使用者に効果的に輻射熱を当てて暖房することができる。
【０００７】
またトイレ室１の左右の両側の壁面に面状の電気ヒータ４を設けたことを特徴とすることも好ましい。この場合、トイレ室１の両側から加熱してトイレ室１を効果的に暖房でき、特にトイレを使用するとき、高発熱側のヒータ部４ｂに通電して暖房するとき両側から使用者に輻射熱を輻射して効果的に暖房できる。
【０００９】
また低発熱側のヒータ部４ａのみに通電する状態と高発熱側のヒータ部４ｂに通電するのを切り替える高／低切り替えスイッチ５をトイレ室１の照明スイッチと連動するようにしたことを特徴とすることを好ましい。この場合、トイレ室１の使用時に操作する照明の操作と連動して電気ヒータ４の高低の切り替えができて取り扱いが便利になる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図２に示すようにトイレ室１の床面６には便器２を設置してあり、便器２の両側の壁面３には夫々面状の電気ヒータ４を装着してあり、天井７には照明器具８を装着してある。電気ヒータ４は本例の場合両側に１枚づつ設けてあるが、片側に１枚でもよい。図２で手前側がドアのある部分である。面状の電気ヒータ４は本例の場合、矩形板状の暖房パネルであり、横幅Ｗ×高さＨのサイズは例えば６００ｍｍ×６００ｍｍ程度である。また面状の電気ヒータ４は鉄等の金属板にて表面が仕上げされており、仕上げ一体形になっている。また電気ヒータ４は壁面３に埋め込んだりして取り付けてある。
【００１１】
この面状の電気ヒータ４には図１、図４に示すように低発熱側のヒータ部４ａと高発熱側のヒータ部４ｂとを設けてある。低発熱側のヒータ部４ａはトイレ室１の下部に対応する位置に設けてあり、高発熱側のヒータ部４ｂは便器２の着座した使用者に位置に対応する位置に設けてある。この低発熱側のヒータ部４ａ及び高発熱側のヒータ部４ｂにはＡＣ１００Ｖの電源が供給されるようになっており、ヒータ部４ａ，４ｂへの通電を操作する操作スイッチ部９には入／切スイッチ１０と高／低切り替えスイッチ５とを設けてある。入／切スイッチ１０は電源のオンオフを操作するものであり、高／低切り替えスイッチ５は低発熱側のヒータ部４ａのみに通電してヒータ部４ａのみを運転する状態と、低発熱側及び高発熱側のヒータ部４ａ，４ｂに通電してヒータ部４ａ，４ｂの両方を運転する状態とを切り替えるようになっている。なお、本例では高／低切り替えスイッチ５を高に切り替えたとき、低発熱側及び高発熱側のヒータ部４ａ，４ｂに通電できるようになっているが、高発熱側のヒータ部４ｂのみに通電してヒータ部４ｂだけを運転するようにしてもよい。
【００１２】
トイレを暖房する場合は、入／切スイッチ１０をオンし、トイレを暖房しない場合は、入／切スイッチ１０をオフする。入／切スイッチ１０をオンしてトイレの暖房行うときは通常、高／低切り替えスイッチ５を低側に切り替え、低発熱側のヒータ部４ａだけに通電してヒータ部４ａだけを運転して暖房する。これによりトイレ室１の下部の空気が加熱されて自然対流によりトイレ室１内が居室の室温より低い温度で暖房される。トイレを使用するときは、高／低切り替えスイッチ１０を高側に切り替え、低発熱側及び高発熱側のヒータ部４ａ，４ｂに通電してヒータ部４ａ，４ｂの両方を運転する。すると、便器２に座った使用者に両側から輻射熱を照射して使用者が暖かく感じる状態に暖房する。
【００１３】
低発熱側のヒータ４ａは、トイレ空間内を暖かく（⇒室温１８℃以上）ためでなく、トイレ空間内が寒くないようなベース暖房（室温１５℃以下程度）を目的として、常時通電される。
【００１４】
高発熱側のヒータ４ｂは、入室時にのみ通電し、輻射による暖房感を得るために使用する。輻射効果は表面温度が４０℃以上から得られ、また発熱面からの距離が２０〜３０ｃｍ程度まで得られる。使用時間は１日に５分×１０回として５０分間と短くてランニングコストへの影響は小さい。
【００１５】
また低発熱側のヒータ部４ａの仕様は例えば次の通りである。
低発熱側のヒータ部４ａは常時通電し、室温を寒くない程度に暖めることを目的とするが、寒くない室温として（居室よりも低温）、室温１５℃と設定し、前述と同様の計算を行うと、
・ヒータ必要発熱量：１３８Ｗ
・１ヶ月のランニングコスト：２２９４円
ヒータ２枚で１室セットとすると、ヒータ１枚当り６９Ｗとなる。
なお、ヒータを温度制御（オン／オフ制御など）する場合、制御した後の発熱量が６９Ｗ×２枚になる設定が必要である（通電率７０％運転の場合必要発熱量は６９Ｗ／０．７＝９９Ｗである。）。
【００１６】
また高発熱側のヒータ部４ｂの仕様は例えば次の通りとなる。
高発熱側のヒータ部４ｂは使用者が入室時に動作し、急速に暖房パネル表面を輻射熱効果が得られる程度（４０℃以上を目安）に上昇させるが、条件を、
・暖房パネルの表面材の温度上昇部の材質は鉄（サイズ：縦×横×厚さ＝５０ｃｍ×５０ｃｍ×０．１ｃｍ）
・表面温度は低発熱運転時の２５℃から４０℃に上昇（６０秒で上昇）
とすると、必要発熱量は２１７Ｗ（１枚当り）となる。つまり、

但し、
鉄の比熱：０．４４２ｋＪ／（ｋｇ・Ｋ）
鉄の密度：７８７０ｋｇ／ｍ^３
１ｋＷｈ＝３６００ｋＪ
そこで、１日に５分×１０回使用としてもランニングコストは２４９円／月となる。
【００１７】
トータルランニングコストは、２２９４円（低発熱側）＋２４９円（高発熱側）で２５４３円／月となり、従来に比べてランニングコストを低減できる。
【００１８】
高／低切り換えスイッチ５と照明スイッチとを連動させると、トイレ入室時に別途スイッチを操作したりする必要がなくなる。
【００１９】
パネル状の電気ヒータ４のサイズは縦×横が６００ｍｍ×６００ｍｍ程度であり、図４（ａ）のように便器２の便座に使用者Ｈ′が着座したとき足から腰の部分を暖房できる位置とする。図４（ｂ）に示すように使用者Ｈ′の足から腰の位置に輻射暖房用の高発熱側のヒータ部４ｂを配置し、その他の部分に低発熱側のヒータ部４ａを配置する。図４（ｂ）で斜線のハッチングで示す部分は高発熱側のヒータ部４ｂを配置する部分で全体の面積の約３／４の部分である。図４（ｂ）でクロス斜線のハッチングで示す部分は低発熱側のヒータ部４ａを配置する部分である。低発熱側のヒータ部４ａは自然対流のみでトイレ室１内を暖房するために床に近い部分に配置する（図の配置では便座部分より低い位置に配置している）。
【００２０】
トイレを使用するとき高発熱側のヒータ部４ｂのみに通電して輻射暖房するようにすると、高発熱部分の面積が３／４と狭くなり、必要となる発熱量は１６３Ｗ（前述の計算結果の３／４）でよい。また同じ発熱量のままの場合、入室からの昇温時間が短縮される（この場合はトイレ使用時間が短くなるわけではないので、ランニングコストは変らない）。
【００２１】
【発明の効果】
本発明の請求項１の発明は、トイレ室の便器の側方の壁面に面状の電気ヒータを配設し、この面状の電気ヒータに発熱量の異なる２系統のヒータ部を設け、２系統のヒータ部のうち一方の低発熱側のヒータ部には部屋暖房用として常時通電されると共に他方の高発熱側のヒータ部にはトイレ利用者の操作で通電されて輻射暖房されるようにしたので、通常は低発熱側のヒータ部に通電することでトイレ室内を低い温度で暖房でき、トイレを使用するときは高発熱側のヒータ部に通電することで多くの熱を輻射して暖房感を与えることができるものである。つまり、トイレ室の室温を通常例えば１４℃程度とすることで、入室する時点での「寒い」という感覚をなくし、同時に必要発熱量が低くなるのでランニングコストが安くなる。またトイレの使用中（便座に着座）は輻射暖房効果により、室温以上の暖房感を得ることができる（また、実際に室温も上昇してくる）。また、トイレ室の下部に対応する位置に上記低発熱側のヒータ部を配置し、用便時に人が存在する位置と対応する部分に上記高発熱側のヒータ部を配置したので、通常低発熱側のヒータ部に通電してトイレ室を暖房するときはトイレ室の下部の空気を暖めて自然循環でトイレ室内全体を暖房でき、トイレ使用時に高発熱側のヒータ部に通電して暖房するときは使用者に効果的に輻射熱を当てて暖房することができるものである。このとき、輻射効果のある部分を着座した使用者の足から腰の位置に限定することで、輻射暖房面積を小さくでき、高発熱側のヒータ部の発熱量を小さくしたり、また温度上昇時間を短くしたりすることができる。
【００２２】
また本発明の請求項２の発明は、請求項１において、トイレ室の左右の両側の壁面に面状の電気ヒータを設けたので、トイレ室の両側から加熱してトイレ室を効果的に暖房でき、特にトイレを使用するとき、高いヒータ部に通電して暖房するとき両側から使用者に輻射熱を輻射して効果的に暖房できるものである。
【００２４】
また本発明の請求項３の発明は、請求項１または請求項２において、低発熱側のヒータ部のみに通電する状態と高発熱側のヒータ部に通電するのを切り替える高／低切り替えスイッチをトイレ室の照明スイッチと連動するようにしたので、トイレ室の使用時に操作する照明の操作と兼用して電気ヒータの高低の切り替えができて取り扱いが便利になるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の一例の電気ヒータとスイッチの配線状態を示す配線図である。
【図２】同上のトイレ室を示す透視図である。
【図３】同上のパネル状の電気ヒータとスイッチを示す斜視図である。
【図４】（ａ）は同上の便器に対する電気ヒータの配置状態を示す説明図、（ｂ）は電気ヒータの構造を示す説明図である。
【符号の説明】
１ トイレ室
２ 便器
３ 壁面
４ 電気ヒータ
４ａ 低発熱側のヒータ部
４ｂ 高発熱側のヒータ部
５ 高／低切り替えスイッチ

Claims (3)

1. トイレ室の便器の側方の壁面に面状の電気ヒータを配設し、この面状の電気ヒータに発熱量の異なる２系統のヒータ部を設け、２系統のヒータ部のうち一方の低発熱側のヒータ部には部屋暖房用として常時通電されると共に他方の高発熱側のヒータ部にはトイレ利用者の操作で通電されて輻射暖房されるようにし、トイレ室の下部に対応する位置に上記低発熱側のヒータ部を配置し、用便時に人が存在する位置と対応する部分に上記高発熱側のヒータ部を配置したことを特徴とするトイレの暖房装置。
2. トイレ室の左右の両側の壁面に面状の電気ヒータを設けたことを特徴とする請求項１記載のトイレの暖房装置。
3. 低発熱側のヒータ部のみに通電する状態と高発熱側のヒータ部に通電するのを切り替える高／低切り替えスイッチをトイレ室の照明スイッチと連動するようにしたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のトレイの暖房装置。

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