JP4042688B2

JP4042688B2 - 浴室空調装置

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Publication number: JP4042688B2
Application number: JP2003417428A
Authority: JP
Inventors: 博昭谷口
Original assignee: Max Co Ltd
Current assignee: Max Co Ltd
Priority date: 2003-12-16
Filing date: 2003-12-16
Publication date: 2008-02-06
Anticipated expiration: 2023-12-16
Also published as: JP2005180712A

Description

本発明は、浴室における空調および衣類乾燥を行うために好適な浴室空調装置に関し、特には、浴室外の空気が熱交換器を介することなく浴室内に流入するのに伴って浴室空調効果が低減してしまうのを抑制することができる浴室空調装置に関する。

浴室空調機にヒートポンプ装置を組み合わせることによって、換気運転、暖房運転、乾燥運転、冷房運転の各運転モードで運転可能とした発明は従来から多く出願されている。

例えば、特開平５−１２６３６２号公報に記載された浴室換気装置では、第１熱交換器と第２熱交換器とが圧縮機に直列接続せしめられ、圧縮機と各熱交換器とを接続する配管に切換弁が設けられ、圧縮機から各熱交換器を循環する冷媒の流通方向を正逆に切換自在とすることにより、第１熱交換器に吸熱された冷風、または、第１熱交換器からの放熱を受けた温風が浴室内に供給されるようになっている。

詳細には、特開平５−１２６３６２号公報に記載された浴室換気装置では、浴室内の空気の一部が、浴室内から排出せしめられ、次いで、その空気が、第１熱交換器によって冷却または加熱された後に、浴室内に循環せしめられている。

ところが、特開平５−１２６３６２号公報に記載された浴室換気装置では、浴室内の空気の残りの一部も、浴室内から排出せしめられ、その空気は、浴室内に循環せしめられるのではなく、第２熱交換器を介して屋外に排出されている。つまり、特開平５−１２６３６２号公報に記載された浴室換気装置では、第２熱交換器を介して屋外に排出された空気を補う量だけ、浴室外の空気が浴室内に吸い込まれている。詳細には、その空気は、換気孔（ガラリ）を介して浴室外から浴室内に吸い込まれており、熱交換器を介していない。

すなわち、特開平５−１２６３６２号公報に記載された浴室換気装置では、浴室外の空気が、熱交換器を介することなく、換気孔を介して浴室内にそのまま吸い込まれてしまう。詳細には、例えば夏季には、浴室外の熱い空気が、熱交換器によって冷却されることなく、換気孔を介して浴室内にそのまま吸い込まれてしまう。また、例えば冬季には、浴室外の冷たい空気が、熱交換器によって加熱されることなく、換気孔を介して浴室内にそのまま吸い込まれてしまう。

その結果、特開平５−１２６３６２号公報に記載された浴室換気装置では、熱交換器を介することなく浴室外から浴室内に流入する空気によって、浴室空調効果が低減せしめられてしまう。

また、例えば特開２００２−３４９９３０号公報には、浴室内の空気を循環させる循環用送風機と、冷媒を通す熱交換器とを備えた室内機と、冷媒を圧縮する圧縮機及び冷媒を通す熱交換器及び冷却用送風機を備えた室外機とで構成するヒートポンプ式の空調装置を具備する浴室乾燥装置が記載されている。特開２００２−３４９９３０号公報に記載された浴室乾燥装置では、浴室内に配設した換気用送風機を空調装置に連動連結するとともに、その空調装置の循環用送風機にヒートポンプの凝縮器又は蒸発器を合わせて２つ以上接続して、換気運転、暖房運転、乾燥運転、冷房運転の各運転モードで運転可能に構成することとしている。

ところが、特開２００２−３４９９３０号公報に記載された浴室乾燥装置では、乾燥運転を行う際に発生する高温多湿の排気から熱回収を行っていないため、熱効率が悪くなってしまう。また、冷媒回路や通風経路が複雑であるため、部品コストや組立コストが増大してしまう。更に、室外側熱交換器を屋外に設置することによって必要な熱を吸熱したり余分な熱を放熱しているため、冷媒配管が長くなって熱効率が悪くなったり、冷媒配管を設置ならびに接続するのに手間がかかったり、施工現場で冷媒回路の真空引きや冷媒充填が必要となって手間がかかってしまう。

特開平５−１２６３６２号公報

特開２００２−３４９９３０号公報

前記問題点に鑑み、本発明は、浴室外の空気が熱交換器を介することなく浴室内に流入するのに伴って浴室空調効果が低減してしまうのを抑制することができる浴室空調装置を提供することを目的とする。

更に、本発明は、乾燥運転での熱効率を高め、部品コストや組立コストを低く抑え、施工現場での手間を少なくすることができる浴室空調装置を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明によれば、浴室以外から空気を取り入れるための第一の吸気口と、浴室から空気を取り入れるための第二の吸気口と、送風機と、前記第一および第二の吸気口を介して取り入れられた前記空気を前記浴室内に吹き出すための送風口と、前記第一および第二の吸気口を介して取り入れられた前記空気を屋外へ送風する排気口と、ヒートポンプ装置によって一方が放熱、他方が吸熱を行う第一の熱交換器および第二の熱交換器とを具備し、前記第一の熱交換器は前記第一の吸気口と前記送風機との間に設置されており、前記第二の熱交換器は前記送風機と前記排気口との間に設置され、浴室以外から前記第一の吸気口を介して取り入れられた前記空気に対して前記第一の熱交換器による放熱または吸熱を行った後に、その空気を前記送風口を介して前記浴室内に吹き出すことを特徴とする浴室空調装置が提供される。

請求項２に記載の発明によれば、前記ヒートポンプ装置は、冷媒圧縮機、絞り機構、前記第一の熱交換器、前記第二の熱交換器を有しており、冷媒の循環方向は、前記冷媒圧縮機、前記第一の熱交換器、前記絞り機構、前記第二の熱交換器、前記冷媒圧縮機の順番であることを特徴とする請求項１に記載の浴室空調装置が提供される。

請求項３に記載の発明によれば、前記ヒートポンプ装置は、冷媒圧縮機、冷媒流れ方向切り替え弁、絞り機構、前記第一の熱交換器、前記第二の熱交換器を有しており、前記冷媒流れ方向切り替え弁を制御することによって冷媒の循環方向が、前記冷媒圧縮機、前記第一の熱交換器、前記絞り機構、前記第二の熱交換器、前記冷媒圧縮機の順番で循環する方向と、前記冷媒圧縮機、前記第二の熱交換器、前記絞り機構、前記第一の熱交換器、前記冷媒圧縮機の順番で循環する方向とに切り替わることを特徴とする請求項１に記載の浴室空調装置が提供される。

請求項４に記載の発明によれば、浴室へ送風する前記送風口にはヒーターが配置されていることを特徴とする請求項１に記載の浴室空調装置が提供される。

請求項１に記載の浴室空調装置では、浴室以外から取り入れられた空気に対して第一の熱交換器による放熱または吸熱が行われた後に、その空気が浴室内に吹き出される。そのため、浴室外の空気が熱交換器を介することなく浴室内に流入するのに伴って浴室空調効果が低減してしまうのを抑制することができる。また、浴室空調装置の本体の内部に二つの第一および第二の熱交換器が配置され、一の熱交換器において回収された熱が他の熱交換器において利用される。そのため、排気から熱を回収して浴室を暖房したり、排気へ熱を放出して浴室を冷房することができる。これにより、複数の熱交換器が屋外と屋内とに配置され、屋外の熱交換器において回収された熱が屋内の熱交換器において利用される従来の場合よりも、熱の損失を低減し、熱効率を向上させることができる。更に、好ましくは、ヒートポンプ装置の一部を構成する冷媒回路が、浴室空調装置の本体の内部に配置されるか、あるいは、浴室空調装置の本体に隣接して配置される。そのため、ヒートポンプ装置の一部を構成する冷媒回路が屋外の熱交換器まで延ばされている従来の場合よりも、冷媒回路および送風回路を短くすることができ、その結果、熱の損失を低減して熱効率を向上させることができ、部品コストおよび組立コストを低減することができる。

例えば冷房機能が要求されない市場に鑑み、請求項２に記載の浴室空調装置では、ヒートポンプ装置に、冷媒圧縮機、絞り機構、第一の熱交換器、および、第二の熱交換器が設けられ、冷媒の循環方向が、冷媒圧縮機、第一の熱交換器、絞り機構、第二の熱交換器、冷媒圧縮機の順番とされている。そのため、簡易なヒートポンプ装置によって効率的に、排気から熱を回収して浴室を暖房することができる。

例えば冷房機能が要求される市場に鑑み、請求項３に記載の浴室空調装置では、ヒートポンプ装置に、冷媒圧縮機、冷媒流れ方向切り替え弁、絞り機構、第一の熱交換器、および、第二の熱交換器が設けられ、冷媒流れ方向切り替え弁を制御することによって冷媒の循環方向が、冷媒圧縮機、第一の熱交換器、絞り機構、第二の熱交換器、冷媒圧縮機の順番で循環する方向と、冷媒圧縮機、第二の熱交換器、絞り機構、第一の熱交換器、冷媒圧縮機の順番で循環する方向とに切り替えられる。そのため、簡易なヒートポンプ装置によって効率的に、排気から熱を回収して浴室を暖房すること、および、排気へ熱を放出して浴室を冷房することができる。

請求項４に記載の浴室空調装置では、浴室へ送風する送風口にはヒーターが配置されている。そのため、低温での立ち上がりが遅いというヒートポンプの弱点を補うことができる。

図１は本発明の浴室空調装置の第１の実施形態の平断面図、図２は図１に示した第１の実施形態の浴室空調装置の正断面図ならびに冷媒回路図、図３は図１に示した浴室空調装置の斜視図である。第１の実施形態の浴室空調装置は、例えば浴室の天井に取付けられる。

図１〜図３において、１は浴室以外から空気を取り入れる第一の吸気口、２は第一の吸気口１から取り入れられた空気を浴室（図示せず）へ送風する第一の送風機、３は第一の送風機２から送られた空気を浴室へ吹き出す第一の送風口である。４は浴室から空気を取り入れる第二の吸気口、５は第二の吸気口４から取り入れられた空気を屋外へ送風する第二の送風機、６は第二の送風機５から送られた空気を屋外へ通じる空気通路（図示せず）へ吹き出す第二の送風口である。７はヒートポンプ装置の一部を構成する第一の熱交換器、８はヒートポンプ装置の一部を構成する第二の熱交換器である。第一の熱交換器７および第二の熱交換器８は、一方が放熱を行う時に他方が吸熱を行うように構成されている。９は冷媒圧縮機、１０は絞り機構、１７は第一の送風機２および第二の送風機５を駆動するためのモーター、Ａは浴室空調装置の本体である。

図１および図２に示すように、第１の実施形態の浴室空調装置では、第一の熱交換器７が第一の吸気口１と第一の送風口３との間に設置され、第二の熱交換器８が第二の吸気口４と第二の送風口６との間に設置されている。つまり、第一の吸気口１を介して浴室以外から取り入れられた空気に対して第一の熱交換器７による放熱または吸熱が行われた後に、その空気が第一の送風口３を介して浴室内に吹き出される。

更に、図１〜図３に示すように、第１の実施形態の浴室空調装置では、浴室空調装置の本体Ａの内部に第一の熱交換器７および第二の熱交換器８が配置され、それらのうちの一方の熱交換器において回収された熱が他方の熱交換器において利用される。

また、図１〜図３に示すように、第１の実施形態の浴室空調装置では、ヒートポンプ装置の冷媒回路を構成する冷媒圧縮機９、絞り機構１０、第一の熱交換器７、および、第二の熱交換器８が、浴室空調装置の本体Ａの内部と、浴室空調装置の本体Ａに隣接する部分とに配置されている。詳細には、冷媒の循環方向が、冷媒圧縮機９、第一の熱交換器７、絞り機構１０、第二の熱交換器８、冷媒圧縮機９の順番とされている。そのため、乾燥運転の際にヒートポンプ装置を作動させると、浴室内が加熱されてよく乾燥すると共に、排気から回収された熱が再利用されるので熱効率が良い。

図４は第１の実施形態の浴室空調装置を乾燥運転ならびに暖房運転させた場合の初期状態を示した図である。図２および図４に示すように、乾燥運転ならびに暖房運転においては、冷媒圧縮機９を作動させ、第一の送風機２と第二の送風機５を作動させる。そうすると、第一の吸気口１から導入された空気が第一の熱交換器７を通過して、第一の送風機２に吸い込まれて吐き出され、第一の送風口３から浴室へ吹き出されると共に、第二の吸気口４から導入された空気が第二の熱交換器８を通過して、第二の送風機５に吸い込まれて吐き出され、第二の送風口６から排出される。更に、冷媒圧縮機９が作動しているので、第一の熱交換器７は放熱し、第二の熱交換器８は吸熱する。そのため、第一の吸気口１から導入される空気が２０℃であっても、第一の送風口３から浴室へ吹き出される空気は２０℃を超え、第二の送風口６から排出される空気は２０℃を下回る。すなわち、簡易なヒートポンプ装置によって効率的に排気から熱が回収されて浴室が暖房されることになる。

図示しないが、乾燥運転ならびに暖房運転の安定状態になると、第一の熱交換器７が放熱を続け、第二の熱交換器８が吸熱を続けるので、第一の送風口３から浴室へ吹き出される空気は２０℃を大きく超える。例えば、第一の吸気口１から２０℃の空気が導入されると、第一の送風口３から浴室へ６０℃の空気が吹き出され、第二の吸気口４から４０℃の空気が導入され、第二の送風口６から屋外へ１０℃の空気が吹き出される。

図示しないが、第１の実施形態の浴室空調装置の換気運転においては、冷媒圧縮機８を作動させず、第一の送風機２と第二の送風機５を作動させる。図４に示した乾燥運転ならびに暖房運転と同様に、第一の吸気口１から導入された空気が第一の熱交換器７を通過して、第一の送風機２に吸い込まれて吐き出され、第一の送風口３から浴室へ吹き出されると共に、第二の吸気口４から導入された空気が第二の熱交換器８を通過して、第二の送風機５に吸い込まれて吐き出され、第二の送風口６から排出される。換気運転においては、図４に示した乾燥運転ならびに暖房運転とは異なり、各部位での空気の温度はほぼ均一になる。例えば、第一の吸気口１から導入される空気が２０℃であれば、第一の送風口３から浴室内へ吹き出される空気も約２０℃であり、第二の吸気口４から導入される空気も約２０℃であり、第二の送風口６から排出される空気も約２０℃である。

第１の実施形態の浴室空調装置では、図２および図４に示したように、浴室以外から取り入れられた空気に対して第一の熱交換器７による放熱が行われた後に、その空気が浴室内に吹き出される。そのため、従来の場合のように浴室外の空気が熱交換器を介することなく浴室内に流入するのに伴って浴室空調効果が低減してしまうのを抑制することができる。

更に、第１の実施形態の浴室空調装置では、図１〜図４に示したように、浴室空調装置の本体Ａの内部に二つの熱交換器７，８が配置され、一方の熱交換器８において回収された熱が他方の熱交換器７において利用される。そのため、複数の熱交換器が屋外と屋内とに配置され、屋外の熱交換器において回収された熱が屋内の熱交換器において利用される従来の場合よりも、熱の損失を低減し、熱効率を向上させることができる。

また、第１の実施形態の浴室空調装置では、図１〜図４に示したように、ヒートポンプ装置の一部を構成する冷媒回路が、浴室空調装置の本体Ａの内部と、浴室空調装置の本体に隣接する部分とに配置されている。そのため、ヒートポンプ装置の一部を構成する冷媒回路が屋外の熱交換器まで延ばされている従来の場合よりも、冷媒回路および送風回路を短くすることができ、その結果、熱の損失を低減して熱効率を向上させることができ、部品コストおよび組立コストを低減することができる。

以下、本発明の浴室空調装置の第２の実施形態について説明する。第２の実施形態の浴室空調装置は、後述する点を除き、上述した第１の実施形態の浴室空調装置とほぼ同様に構成されている。従って、後述する点を除き、第１の実施形態の浴室空調装置とほぼ同様の効果を奏することができる。

図５は第２の実施形態の浴室空調装置を乾燥運転ならびに暖房運転させた場合の初期状態を示した図である。図５において、１１は冷媒流れ方向切り替え弁である。

図５に示すように、第２の実施形態の浴室空調装置では、ヒートポンプ装置が、冷媒圧縮機９、冷媒流れ方向切り替え弁１１、絞り機構１０、第一の熱交換器７、第二の熱交換器８を有し、冷媒流れ方向切り替え弁１１を制御することによって冷媒の循環方向が、冷媒圧縮機９、第一の熱交換器７、絞り機構１０、第二の熱交換器８、冷媒圧縮機９の順番で循環する方向と、冷媒圧縮機９、第二の熱交換器８、絞り機構１０、第一の熱交換器７、冷媒圧縮機９の順番で循環する方向に切り替わるようになっている。

図５に示すように、第２の実施形態の浴室空調装置の乾燥運転ならびに暖房運転においては、冷媒流れ方向切り替え弁１１を暖房側にして、冷媒圧縮機９を作動させ、第一の送風機２と第二の送風機５を作動させる。冷媒は、冷媒圧縮機９、第一の熱交換器７、絞り機構１０、第二の熱交換器８、冷媒圧縮機９の順番で循環するので、図４に示した第１の実施形態の浴室空調装置の乾燥運転ならびに暖房運転と同様に、第一の熱交換器７は放熱し、第二の熱交換器８は吸熱する。そのため、図４に示した第１の実施形態の浴室空調装置の乾燥運転ならびに暖房運転と同様に、第一の吸気口１から導入される空気が２０℃であっても、第一の送風口３から浴室へ吹き出される空気は２０℃を超え、第二の送風口６から排出される空気は２０℃を下回る。

図６は第２の実施形態の浴室空調装置を冷房運転させた場合の初期状態を示した図である。図６に示すように、第２の実施形態の浴室空調装置の冷房運転においては、冷媒流れ方向切り替え弁１１を冷房側にして、冷媒圧縮機９を作動させ、第一の送風機２と第二の送風機５を作動させる。冷媒は、冷媒圧縮機９、第二の熱交換器８、絞り機構１０、第一の熱交換器７、冷媒圧縮機９の順番で循環するので、第一の熱交換器７は吸熱し、第二の熱交換器８は放熱する。そのため、第一の吸気口１から導入される空気が４０℃であっても、第一の送風口３から浴室へ吹き出される空気は４０℃を下回り、第二の送風口６から排出される空気は４０℃を超える。

図示しないが、冷房運転の安定状態になると、第一の熱交換器７が吸熱を続け、第二の熱交換器８が放熱を続けるので、第一の送風口３から浴室へ吹き出される空気は４０℃を大きく下回る。例えば、第一の吸気口１から４０℃の空気が導入されると、第一の送風口３から浴室へ１０℃の空気が吹き出され、第二の吸気口４から２５℃の空気が導入され、第二の送風口６から屋外へ６０℃の空気が吹き出される。

第２の実施形態の浴室空調装置では、図５および図６に示したように、冷媒流れ方向切り替え弁１１を切り替えることにより、簡易なヒートポンプ装置によって効率的に排気から熱を回収して浴室を暖房すること、および、排気へ熱を放出して浴室を冷房することができる。

以下、本発明の浴室空調装置の第３の実施形態について説明する。第３の実施形態の浴室空調装置は、後述する点を除き、上述した第２の実施形態の浴室空調装置とほぼ同様に構成されている。従って、後述する点を除き、第２の実施形態の浴室空調装置とほぼ同様の効果を奏することができる。

図７は本発明の浴室空調装置の第３の実施形態の平断面図、図８は図７に示した第３の実施形態の浴室空調装置の正断面図ならびに冷媒回路図である。図７および図８において、１２は第一の送風機２よりも風下側で、かつ、第一の熱交換器７よりも風下側で、かつ、第一の送風口３よりも風上側に位置する風路に設けられた第三の送風口である。１３は第三の送風口１２の入口に配置されたバタフライ型の開閉ダンパーである。この開閉ダンパー１３は図示していない駆動装置によって必要に応じて開閉される。予め、第三の送風口１２から例えば脱衣場へ通じるダクトを通しておけば、浴室だけでなく脱衣場も冷暖房したい場合にこの開閉ダンパー１３を開けることによって、第三の送風口１２から脱衣場へ冷風ないし温風が供給される。

第３の実施形態の浴室空調装置では、図７に示すように、第三の送風口１２が設けられているため、例えば脱衣所と第三の送風口１２とをダクトで接続することにより、脱衣所も暖房ないし冷房することができる。

更に、第３の実施形態の浴室空調装置では、図８に示すように、第三の送風口１２に開閉ダンパー１３が設けられているため、例えば脱衣所と第三の送風口１２とをダクトで接続することにより、開閉ダンパー１３を開けた時にのみ、脱衣所も暖房ないし冷房することができる。

以下、本発明の浴室空調装置の第４の実施形態について説明する。第４の実施形態の浴室空調装置は、後述する点を除き、上述した第３の実施形態の浴室空調装置とほぼ同様に構成されている。従って、後述する点を除き、第３の実施形態の浴室空調装置とほぼ同様の効果を奏することができる。

図９は本発明の浴室空調装置の第４の実施形態の平断面図、図１０は図９に示した第４の実施形態の浴室空調装置の正断面図ならびに冷媒回路図である。図９および図１０において、１４は第二の吸気口４よりも風下側で、かつ、第二の送風機５よりも風上側に位置する風路に設けられた第三の吸気口である。１５は第三の吸気口１４の入口に配置されたバタフライ型の開閉ダンパーである。この開閉ダンパー１５は図示していない駆動装置によって必要に応じて開閉される。予め、第三の吸気口１４から例えばトイレへ通じるダクトを通しておけば、浴室だけでなくトイレも換気したい場合にこの開閉ダンパー１５を開けることによって、トイレから第三の吸気口１４へ吸い込まれた空気は、第二の送風機５を通して第二の送風口６から屋外へ排出される。

第４の実施形態の浴室空調装置では、図９に示すように、第三の吸気口１４が設けられているため、例えばトイレと第三の吸気口１４とをダクトで接続することにより、トイレも換気することができる。

更に、第４の実施形態の浴室空調装置では、図９および図１０に示すように、第三の吸気口１４に開閉ダンパー１５が設けられているため、例えばトイレと第三の吸気口１４とをダクトで接続することにより、開閉ダンパー１５を開けた時にのみ、トイレも換気することができる。

以下、本発明の浴室空調装置の第５の実施形態について説明する。第５の実施形態の浴室空調装置は、後述する点を除き、上述した第４の実施形態の浴室空調装置とほぼ同様に構成されている。従って、後述する点を除き、第４の実施形態の浴室空調装置とほぼ同様の効果を奏することができる。

図１１は本発明の浴室空調装置の第５の実施形態の平断面図、図１２は図１１に示した第５の実施形態の浴室空調装置の正断面図ならびに冷媒回路図である。図１１および図１２において、１６は第一の吸気口１よりも風下側で、かつ、第二の熱交換器８よりも風上側に位置する風路に設けられたヒーターである。冬季に、第５の実施形態の浴室空調装置が乾燥運転ならびに暖房運転された場合の初期状態においては、第二の熱交換器８を通過した空気の温度が氷点下となり、第二の熱交換器８に霜が付着して風の流れを妨げる場合が想定されるが、そのような場合にはヒーター１６を作動させることによって、第二の熱交換器８に入る空気を加熱すれば、霜の付着が防止ないし低減される。

第５の実施形態の浴室空調装置では、図１１および図１２に示したように、ヒーター１６が設けられているため、第二の熱交換器８に霜が付着して通過風量が低下するのを防止することができる。詳細には、冬季に乾燥運転ならびに暖房運転させた場合の初期状態において、第二の熱交換器８を通過した空気の温度が氷点下となり、第二の熱交換器８に霜が付着して風の流れを妨げそうな場合であっても、ヒーター１６を作動させて、第二の熱交換器８に入る空気を加熱することにより、第二の熱交換器８に霜が付着するのを防止ないし低減することができる。

以下、本発明の浴室空調装置の第６の実施形態について説明する。第６の実施形態の浴室空調装置は、後述する点を除き、上述した第１から第５の実施形態の浴室空調装置のいずれかとほぼ同様に構成されている。従って、後述する点を除き、第１から第５の実施形態の浴室空調装置のいずれかとほぼ同様の効果を奏することができる。

上述した第１から第５の実施形態の浴室空調装置では、単一のモーター１７によって第一の送風機２および第二の送風機５の両方が駆動されているが、図示しない第６の実施形態の浴室空調装置では、代わりに、第一の送風機２および第二の送風機５には、共用のモーター１７が設けられるのではなく、それぞれに専用のモーターが設けられている。そのため、第一の熱交換器７によって加熱または冷却された空気を第三の送風口１２を通じて浴室以外の場所にも供給したい場合には第一の送風機２の出力を上げたり、浴室を経由しないで第三の吸気口１４を通じて排気させたい部屋がある場合には第一の送風機２の出力を上げたりすることができる。更に、レイアウト上の制約から第一の送風機２および第二の送風機５がモーターを共用できない場合でも、第一の送風機２と第二の送風機５とを適切にレイアウトすることができる。

以下、本発明の浴室空調装置の第７の実施形態について説明する。第７の実施形態の浴室空調装置は、後述する点を除き、上述した第４の実施形態の浴室空調装置とほぼ同様に構成されている。従って、後述する点を除き、第４の実施形態の浴室空調装置とほぼ同様の効果を奏することができる。

図１３は本発明の浴室空調装置の第７の実施形態の概略構成図である。図９および図１０に示した第４の実施形態の浴室空調装置では、第三の送風口１２を介して脱衣所（洗面所）の暖房ないし冷房が行われるが、図１３に示すように第７の実施形態の浴室空調装置では、開閉ダンパーを備えた更なる送風口を介してトイレも暖房ないし冷房することができる。

以下、本発明の浴室空調装置の第８の実施形態について説明する。図１４は本発明の浴室空調装置の第８の実施形態の断面図ならびに冷媒回路図である。第８の実施形態の浴室空調装置は、例えば浴室の天井に取付けられる。

図１４において、２１は浴室以外から吸気する（空気を取り入れる）第一の吸気口、２２は浴室（図示せず）から吸気する第二の吸気口、２３は送風機、２４は浴室へ送風する送風口、２５は屋外へ送風する排気口である。２６はヒートポンプ装置の一部を構成する第一の熱交換器、２７はヒートポンプ装置の一部を構成する第二の熱交換器である。第一の熱交換器２６および第二の熱交換器２７は、一方が放熱を行う時に他方が吸熱を行うように構成されている。２８は冷媒圧縮機、２９は絞り機構、３０は送風口２４に配置されたヒーターである。

図１４に示すように、第８の実施形態の浴室空調装置では、第一の熱交換器２６が第一の吸気口２１と送風機２３との間に設置され、第二の熱交換器２７が送風機２３と排気口２５との間に設置されている。つまり、第一の吸気口２１を介して浴室以外から取り入れられた空気に対して第一の熱交換器２６による放熱または吸熱が行われた後に、その空気が送風口２４を介して浴室内に吹き出される。

更に、図１４に示すように、第８の実施形態の浴室空調装置では、浴室空調装置の本体の内部に第一の熱交換器２６および第二の熱交換器２７が配置され、それらのうちの一方の熱交換器において回収された熱が他方の熱交換器において利用される。

また、図１４に示すように、第８の実施形態の浴室空調装置では、ヒートポンプ装置の冷媒回路を構成する冷媒圧縮機２８、絞り機構２９、第一の熱交換器２６、および、第二の熱交換器２７が、浴室空調装置の本体の内部と、浴室空調装置の本体に隣接する部分とに配置されている。詳細には、冷媒の循環方向が、冷媒圧縮機２８、第一の熱交換器２６、絞り機構２９、第二の熱交換器２７、冷媒圧縮機２８の順番とされている。そのため、乾燥運転の際にヒートポンプ装置を作動させると、浴室内が加熱されてよく乾燥すると共に、排気から回収された熱が再利用されるので熱効率が良い。

図１５は第８の実施形態の浴室空調装置を乾燥運転ならびに暖房運転させた場合の初期状態を示した図である。図１４および図１５に示すように、乾燥運転ならびに暖房運転においては、冷媒圧縮機２８を作動させ、ヒーター３０を作動させず、送風機３を作動させる。そうすると、第一の吸気口２１から導入された空気が第一の熱交換器２６を通過して送風機２３に吸い込まれると共に、第二の吸気口２２から導入された空気も送風機２３に吸い込まれて、送風機２３から吐き出される。送風機２３から吐き出された空気の一部は送風口２４から浴室内へ吹き出され、残りは第二の熱交換器２７を通過して排気口２５から排出される。冷媒圧縮機８が作動しているので、第一の熱交換器２６は放熱し、第二の熱交換器２７は吸熱する。そのため、第一の吸気口２１から導入される空気が２０℃で、第二の吸気口２２から導入される空気が２０℃であっても、送風機２３に吸い込まれる空気と、送風機２３から吐き出される空気は２０℃を超え、排気口２５から排出される空気は２０℃を下回る。すなわち、簡易なヒートポンプ装置によって効率的に排気から熱が回収されて浴室が暖房されることになる。

図示しないが、乾燥運転ならびに暖房運転の安定状態になると、第一の熱交換器２６が放熱を続け、第二の熱交換器２７が吸熱を続けるので、送風機２３から吐き出される空気は２０℃を大きく超える。例えば、第一の吸気口２１から２０℃の空気が導入されると、第一の熱交換器２６によって５０℃に加熱されて送風機２３に吸い込まれる。更に、第二の吸気口２２からは３０℃の空気が導入されて送風機２３に吸い込まれる。その結果、送風機２３からは４０℃の空気が吐き出され、送風機２３から吐き出された空気の一部は４０℃のまま送風口２４から浴室内へ吹き出され、残りは第二の熱交換器２７によって１０℃に冷却されて排気口２５から排出される。

図示しないが、第８の実施形態の浴室空調装置の換気運転においては、冷媒圧縮機２８を作動させず、ヒーター３０を作動させず、送風機２３を作動させる。そうすると、第一の吸気口２１から導入された空気が第一の熱交換器２６を通過して送風機２３に吸い込まれると共に、第二の吸気口２２から導入された空気も送風機２３に吸い込まれて、送風機２３から吐き出される。送風機２３から吐き出された空気の一部は送風口２４から浴室内へ吹き出され、残りは第二の熱交換器２７を通過して排気口２５から排出される。換気運転においては、各部位での空気の温度はほぼ均一である。例えば、第一の吸気口２１から導入される空気が２０℃であれば、送風口２４から浴室内へ吹き出される空気も約２０℃であり、第二の吸気口２２から導入される空気も約２０℃であり、排気口２５から排出される空気も約２０℃である。

図示しないが、ヒーター３０を作動させて乾燥運転ならびに暖房運転させた場合の初期状態においては、冷媒圧縮機２８を作動させ、ヒーター３０を作動させ、送風機２３を作動させる。この際も空気の流れは、ヒーター３０を作動させない場合の乾燥運転ならびに暖房運転の初期状態と同様である。ただし、冷媒圧縮機２８とヒーター３０が作動しているので、第一の熱交換器２６は放熱し、ヒーター３０は放熱し、第二の熱交換器２７は吸熱する。そのため、第一の吸気口２１から導入される空気が２０℃で、第二の吸気口２２から導入される空気が２０℃であっても、送風機２３に吸い込まれる空気と、送風機２３から吐き出される空気は２０℃を超え、排気口２５から排出される空気は２０℃を下回る。詳細には、第一の吸気口２１から２０℃の空気が導入されると、第一の熱交換器２６によって５０℃に加熱されて送風機２３に吸い込まれる。更に、第二の吸気口２２からは２０℃の空気が導入されて送風機２３に吸い込まれる。その結果、送風機２３からは３５℃の空気が吐き出され、送風機２３から吐き出された空気の一部はヒーター３０によって６５℃に加熱されて送風口２４から浴室内へ吹き出され、残りは第二の熱交換器２７によって５℃に冷却されて排気口２５から排出される。

図示しないが、ヒーター３０を作動させて乾燥運転ならびに暖房運転させた場合の安定状態においては、第一の熱交換器２６が放熱を続け、ヒーター３０も放熱を続け、第二の熱交換器２７が吸熱を続けるので、送風機２３から吐き出される空気は２０℃を大きく超える。詳細には、第一の吸気口２１から２０℃の空気が導入されると、第一の熱交換器２６によって５０℃に加熱されて送風機２３に吸い込まれる。更に、第二の吸気口２２からは５０℃の空気が導入されて送風機２３に吸い込まれる。その結果、送風機２３からは５０℃の空気が吐き出され、送風機２３から吐き出された空気の一部はヒーター３０によって８０℃に加熱されて送風口２４から浴室内へ吹き出され、残りは第二の熱交換器２７によって２０℃に冷却されて排気口２５から排出される。なお、例えばヒーター３０としてＰＴＣヒーターを採用すれば、送風機２３から吐き出される空気の温度が高くなるのに伴ってヒーター３０からの放熱量が減少するから、浴室へ送風される空気の温度が上がりすぎるのを防げるし、無駄な電力が消費されるのを防げる。

第８の実施形態の浴室空調装置では、図１４および図１５に示したように、浴室以外から取り入れられた空気に対して第一の熱交換器２６による放熱が行われた後に、その空気が浴室内に吹き出される。そのため、従来の場合のように浴室外の空気が熱交換器を介することなく浴室内に流入するのに伴って浴室空調効果が低減してしまうのを抑制することができる。

更に、第８の実施形態の浴室空調装置では、図１４および図１５に示したように、浴室空調装置の本体の内部に二つの熱交換器２６，２７が配置され、一方の熱交換器２７において回収された熱が他方の熱交換器２６において利用される。そのため、複数の熱交換器が屋外と屋内とに配置され、屋外の熱交換器において回収された熱が屋内の熱交換器において利用される従来の場合よりも、熱の損失を低減し、熱効率を向上させることができる。

また、第８の実施形態の浴室空調装置では、図１４および図１５に示したように、ヒートポンプ装置の一部を構成する冷媒回路が、浴室空調装置の本体の内部と、浴室空調装置の本体に隣接する部分とに配置されている。そのため、ヒートポンプ装置の一部を構成する冷媒回路が屋外の熱交換器まで延ばされている従来の場合よりも、冷媒回路および送風回路を短くすることができ、その結果、熱の損失を低減して熱効率を向上させることができ、部品コストおよび組立コストを低減することができる。

更に、第８の実施形態の浴室空調装置では、図１４および図１５に示したように、浴室へ送風する送風口２４にヒーター３０が配置されている。そのため、低温での立ち上がりが遅いというヒートポンプの弱点を補うことができる。

以下、本発明の浴室空調装置の第９の実施形態について説明する。第９の実施形態の浴室空調装置は、後述する点を除き、上述した第８の実施形態の浴室空調装置とほぼ同様に構成されている。従って、後述する点を除き、第８の実施形態の浴室空調装置とほぼ同様の効果を奏することができる。

図１６は本発明の浴室空調装置の第９の実施形態の断面図である。図９において、４０は送風口２４を通過する風量と排気口２５を通過する風量との割合を調整するためのダンパーである。第９の実施形態の浴室空調装置では、ダンパーの位置（開度）を調整することにより、送風口２４を通過する風量と排気口２５を通過する風量との割合を調整することができる。

以下、本発明の浴室空調装置の第１０の実施形態について説明する。第１０の実施形態の浴室空調装置は、後述する点を除き、上述した第８の実施形態の浴室空調装置とほぼ同様に構成されている。従って、後述する点を除き、第８の実施形態の浴室空調装置とほぼ同様の効果を奏することができる。

図１７は第１０の実施形態の浴室空調装置を乾燥運転ならびに暖房運転させた場合の初期状態を示した図である。図１７において、３１は冷媒流れ方向切り替え弁である。

図１７に示すように、第１０の実施形態の浴室空調装置では、ヒートポンプ装置が、冷媒圧縮機２８、冷媒流れ方向切り替え弁３１、絞り機構２９、第一の熱交換器２６、第二の熱交換器２７を有し、冷媒流れ方向切り替え弁３１を制御することによって冷媒の循環方向が、冷媒圧縮機２８、第一の熱交換器２６、絞り機構２９、第二の熱交換器２７、冷媒圧縮機２８の順番で循環する方向と、冷媒圧縮機２８、第二の熱交換器２７、絞り機構２９、第一の熱交換器２６、冷媒圧縮機２８の順番で循環する方向に切り替わるようになっている。

図１７に示すように、第１０の実施形態の浴室空調装置の乾燥運転ならびに暖房運転においては、冷媒流れ方向切り替え弁３１を暖房側にして、冷媒圧縮機２８を作動させ、ヒーター３０を作動させず、送風機２３を作動させる。乾燥運転ならびに暖房運転においては、冷媒が、冷媒圧縮機２８、第一の熱交換器２６、絞り機構２９、第二の熱交換器２７、冷媒圧縮機２８の順番で循環するので、図１５に示した第８の実施形態の浴室空調装置の乾燥運転ならびに暖房運転と同様に、第一の熱交換器２６は放熱し、第二の熱交換器２７は吸熱する。そのため、図１５に示した第８の実施形態の浴室空調装置の乾燥運転ならびに暖房運転と同様に、第一の吸気口２１から導入された空気が２０℃で、第二の吸気口２２から導入される空気が２０℃であっても、送風機２３に吸い込まれる空気と、送風機２３から吐き出される空気は２０℃を超え、排気口２５から排出される空気は２０℃を下回る。

図１８は第１０の実施形態の浴室空調装置を冷房運転させた場合の初期状態を示した図である。図１８に示すように、第１０の実施形態の浴室空調装置の冷房運転においては、冷媒流れ方向切り替え弁３１を冷房側にして、冷媒圧縮機２８を作動させ、ヒーター３０を作動させず、送風機２３を作動させる。冷房運転においては、冷媒が、冷媒圧縮機２８、第二の熱交換器２７、絞り機構２９、第一の熱交換器２６、冷媒圧縮機２８の順番で循環するので、第一の熱交換器２６は吸熱し、第二の熱交換器２７は放熱する。そのため、第一の吸気口２１から導入される空気が４０℃で、第二の吸気口２２から導入される空気が４０℃であっても、送風機２３に吸い込まれる空気と、送風機２３から吐き出される空気は４０℃を下回り、排気口２５から排出される空気は４０℃を超える。

図示しないが、冷房運転の安定状態になると、第一の熱交換器２６が吸熱を続け、第二の熱交換器２７が放熱を続けるので、送風機２３から吐き出される空気は４０℃を大きく下回る。例えば、第一の吸気口２１から４０℃の空気が導入されると、第一の熱交換器２６によって１０℃に冷却されて送風機２３に吸い込まれる。更に、第二の吸気口２２からは３０℃の空気が導入されて送風機２３に吸い込まれる。その結果、送風機２３からは２０℃の空気が吐き出され、送風機２３から吐き出された空気の一部は２０℃のまま送風口２４から浴室内へ吹き出され、残りは第二の熱交換器２７によって５０℃に加熱されて排気口２５から排出される。

第１０の実施形態の浴室空調装置では、図１７および図１８に示したように、冷媒流れ方向切り替え弁３１を切り替えることにより、簡易なヒートポンプ装置によって効率的に排気から熱を回収して浴室を暖房すること、および、排気へ熱を放出して浴室を冷房することができる。

本発明の浴室空調装置の第１の実施形態の平断面図である。図１に示した第１の実施形態の浴室空調装置の正断面図ならびに冷媒回路図である。図１に示した浴室空調装置の斜視図である。第１の実施形態の浴室空調装置を乾燥運転ならびに暖房運転させた場合の初期状態を示した図である。第２の実施形態の浴室空調装置を乾燥運転ならびに暖房運転させた場合の初期状態を示した図である。第２の実施形態の浴室空調装置を冷房運転させた場合の初期状態を示した図である。本発明の浴室空調装置の第３の実施形態の平断面図である。図７に示した第３の実施形態の浴室空調装置の正断面図ならびに冷媒回路図である。本発明の浴室空調装置の第４の実施形態の平断面図である。図９に示した第４の実施形態の浴室空調装置の正断面図ならびに冷媒回路図である。本発明の浴室空調装置の第５の実施形態の平断面図である。図１１に示した第５の実施形態の浴室空調装置の正断面図ならびに冷媒回路図である。本発明の浴室空調装置の第７の実施形態の概略構成図である。本発明の浴室空調装置の第８の実施形態の断面図ならびに冷媒回路図である。第８の実施形態の浴室空調装置を乾燥運転ならびに暖房運転させた場合の初期状態を示した図である。本発明の浴室空調装置の第９の実施形態の断面図である。第１０の実施形態の浴室空調装置を乾燥運転ならびに暖房運転させた場合の初期状態を示した図である。第１０の実施形態の浴室空調装置を冷房運転させた場合の初期状態を示した図である。

符号の説明

１第一の吸気口
２第一の送風機
３第一の送風口
４第二の吸気口
５第二の送風機
６第二の送風口
７第一の熱交換器
８第二の熱交換器
９冷媒圧縮機
１０絞り機構
１１冷媒流れ方向切り替え弁
１２第三の送風口
１３開閉ダンパー
１４第三の吸気口
１５開閉ダンパー
１６ヒーター
１７モーター

Claims

浴室以外から空気を取り入れるための第一の吸気口と、
浴室から空気を取り入れるための第二の吸気口と、
送風機と、
前記第一および第二の吸気口を介して取り入れられた前記空気を前記浴室内に吹き出すための送風口と、
前記第一および第二の吸気口を介して取り入れられた前記空気を屋外へ送風する排気口と、
ヒートポンプ装置によって一方が放熱、他方が吸熱を行う第一の熱交換器および第二の熱交換器とを具備し、
前記第一の熱交換器は前記第一の吸気口と前記送風機との間に設置されており、
前記第二の熱交換器は前記送風機と前記排気口との間に設置され、
浴室以外から前記第一の吸気口を介して取り入れられた前記空気に対して前記第一の熱交換器による放熱または吸熱を行った後に、その空気を前記送風口を介して前記浴室内に吹き出す
ことを特徴とする浴室空調装置。
前記ヒートポンプ装置は、冷媒圧縮機、絞り機構、前記第一の熱交換器、前記第二の熱交換器を有しており、冷媒の循環方向は、前記冷媒圧縮機、前記第一の熱交換器、前記絞り機構、前記第二の熱交換器、前記冷媒圧縮機の順番であることを特徴とする請求項１に記載の浴室空調装置。
前記ヒートポンプ装置は、冷媒圧縮機、冷媒流れ方向切り替え弁、絞り機構、前記第一の熱交換器、前記第二の熱交換器を有しており、前記冷媒流れ方向切り替え弁を制御することによって冷媒の循環方向が、前記冷媒圧縮機、前記第一の熱交換器、前記絞り機構、前記第二の熱交換器、前記冷媒圧縮機の順番で循環する方向と、前記冷媒圧縮機、前記第二の熱交換器、前記絞り機構、前記第一の熱交換器、前記冷媒圧縮機の順番で循環する方向とに切り替わることを特徴とする請求項１に記載の浴室空調装置。
前記浴室へ送風する前記送風口にはヒーターが配置されていることを特徴とする請求項１に記載の浴室空調装置。