JP4796706B2 - 浴室暖房機 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、浴室の天井部、壁面等に取付け、その浴室内又は浴室使用者を暖める浴室暖房機に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来から居室の温度と浴室の温度との間には温度差が生じやすい、特に冬季には居室を暖房していると共に、外気温度が低いので、この温度差が15℃以上になる場合もある。
この温度差が浴室使用者の血圧の急変動を引き起こし、身体に大きな負担を与えていた。
近年、これらのことを解消するために浴室の天井部、もしくは壁面に、浴室暖房機を取付け、入浴前にあらかじめ浴室内を暖めておき、居室との温度差を少なくしたり、入浴中の浴室使用者の体を直接温めたりして身体への負担を軽減することが行われている。
【0003】
前述の浴室暖房機としては、天井部や壁面などに取付ける本体、及び、この本体に取付けた加熱源としてのセラミックヒータ又はハロゲンランプヒータ、並びに、前記本体に取付けた送風機を備え、その送風機で浴室内の空気を本体内に吸い込み、吸い込んだ空気を加熱源で加温して温風とし、その温風を浴室内に吹き出す浴室暖房機が知られている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
前述したセラミックヒータ又はハロゲンランプヒータを加熱源として使用した従来の浴室暖房機は、浴室内又は浴室使用者を暖めるのに時間がかかり、浴室使用者にとって十分に満足できるものではなかった。
【0005】
なお、大きなセラミックヒータ又はハロゲンランプヒータを使用すれば、浴室内又は浴室使用者を短時間で暖めることが可能であるが、大きなセラミックヒータ、ハロゲンランプヒータを使用すると、それだけ消費電力が増加し、消費電力に対する単位時間当りの暖めできる温度が低く、効率が悪い。
しかも、浴室内スペースや取付け作業などの面から浴室暖房機の大きさには限度があり、セラミックヒータやハロゲンランプヒータの大きさにも限度がある。
これらのことから、セラミックヒータやハロゲンランプヒータを加熱源として使用した従来の浴室暖房機は、浴室内又は浴室使用者を効率良く短時間に暖めることはできなかった。
【0006】
また、ハロゲンランプヒータは垂直の姿勢で使用すると内部のコイルが自重で下がるため、垂直の姿勢で使用できない等の制約がある。
したがって、浴室暖房機の設計に制約があり、柔軟な設計ができない。
【0007】
本発明は、前述の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、浴室内又は浴室使用者を効率良く短時間に暖めることができると共に、柔軟な設計ができる浴室暖房機を提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、浴室暖房機で浴室内又は浴室使用者を暖める研究、実験を繰り返した結果、加熱源としてカーボンランプヒータを使用することで浴室内又は浴室使用者を効率良く短時間に暖めることができることを見出し、本発明にいたった。
【0009】
本発明は、天井部又は壁面などに取付けられ、箱体10と下面パネル11を有する本体1と、
この本体1には、加熱源2と、浴室内の空気を吸い込み、その空気を前記加熱源2を通して浴室内に吹き出す送風機6とを備え、前記加熱源2としてカーボンランプヒータ3を使用し、前記下面パネル11は、前記箱体10の下面で室内側に設けられるとともに、前記カーボンランプヒータ3と対向した吹出グリル16を有し、該吹出グリル16は、アルミニウム合金に陽極酸化被膜を施した赤外線放射アルミ材を使用し、前記カーボンランプヒータ3が放射する赤外線で前記吹出グリル16が熱せられ、前記吹出グリル16から赤外線が浴室内へ放射されるようにしたことを特徴とする浴室暖房機である。
【0010】
本発明に係る浴室暖房機によれば、浴室内又は浴室使用者を効率良く短時間に暖めることができ、浴室使用者にとって十分に満足できるものである。
また、カーボンランプヒータは取付け姿勢に制約を受けることがないので、浴室暖房機の設計に制約を受けることがなく、設計の自由度が確保できるから柔軟な設計ができる。
【0011】
すなわち、加熱源として従来から使用しているセラミックヒータ、ハロゲンランプヒータは通電によって赤外線を放射し、その赤外線の熱を利用して温風としている。
このセラミックヒータが放射する赤外線の波長と、その放射率の特性は図1に示されるように、波長2〜8μm以上の比較的広い範囲の波長が放射されるが、その放射率が1割(0.1)以下で小さい。
同様にハロゲンランプヒータが放射する赤外線の波長と、その放射率の特性は図1に示されるように、波長2〜8μm以上の比較的広い範囲の波長が放射され、波長2μm付近の放射率が略3割(0.3)で最大で、そこから波長4μmまで放射率が急激に減少し、波長4μm以上の領域ではセラミックヒータと同じく放射量が1割(0.1)以下で小さい。
【0012】
これに対して本発明者等が見出したカーボンランプヒータが放射する赤外線の波長と、その放射率の特性は図1に示すように、前述のハロゲンランプヒータ、セラミックヒータと同様に波長2μm〜8μm以上の比較的広い範囲の波長が放射される。
放射率は略全領域において略7割(0.7)以上と前述のハロゲンランプヒータ、セラミックヒータに比較して数段大きい放射率を有する。
【0013】
前述の説明において、放射率とは理想黒体を標準(1)とした赤外線の放射量の割合で、放射度ともいわれる。
この赤外線の放射率が大きければ、その放射率が小さいものに比べて同一大きさ、同一消費電力で熱量が多いことになる。
【0014】
このように、赤外線の放射率がハロゲンランプヒータ、セラミックヒータに比較して数段大きいカーボンランプヒータを加熱源として使用した浴室暖房機であれば、ハロゲンランプヒータ、セラミックヒータを加熱源として使用した同一大きさの浴室暖房機に比較して浴室内又は浴室使用者を効率良く短時間に暖めることができる、ことが理解される。
【0015】
また、カーボンランプヒータの放射する赤外線の放射率は、図1に示すように、波長が2.5μmから6μmの波長域において略9割(0.9)とピークを有する。
一方、人体の赤外線の透過率は図2に示すように、波長3μm付近と波長6μm付近の波長域で最も小さく、その波長域の赤外線を最も効率良く吸収する。
水の赤外線の透過率も図3に示すように、波長3μm付近と波長6μm付近の波長域で最も小さく、その波長域の赤外線を最も効率良く吸収する。
図2、図3において、赤外線の透過率は赤外線の通り抜ける効率を示し、その透過率が小さいほど赤外線を多く吸収する。つまり赤外線の吸収効率が高い。
【0016】
このように、カーボンランプヒータの放射する赤外線における放射率のピークの波長域と、人体、水が最も効率良く吸収する赤外線の波長領域が略一致する。
このことからも、カーボンランプヒータを加熱源として使用した浴室暖房機は、湿気や水分の多い浴室内又は浴室使用者を効率良く短時間に暖めることができる、ことが理解される。
【0017】
また、樹脂、繊維は波長3μm〜30μmの波長域の赤外線を効率良く吸収するものが多い。
一方、近年浴室はユニットバス化され、このユニットバスを構成する材料のほとんどが樹脂である。
また、浴室暖房機を取付けた浴室内に洗濯した衣類を置き、浴室を暖めることで乾燥させることがある。つまり、浴室を乾燥室として使用することがある。
【0018】
このことからも、樹脂のユニットバス、乾燥室として使用する浴室に取付ける浴室暖房機は、2〜8μm以上の範囲の波長を放射すると共に、その波長域で赤外線の放射率が大きいカーボンランプヒータを加熱源として使用する本発明の浴室暖房機が好ましく、2〜8μm以上の範囲の波長を放射するが、その波長域での赤外線の放射率が小さいセラミックヒータ、ハロゲンランプヒータを加熱源として使用する従来の浴室暖房機が好ましくないこと、が理解される。
【0019】
【発明の実施の形態】
送風機能と換気機能を有する浴室暖房機の実施の形態を図4、図5、図6に基づいて説明する。
浴室の天井部、壁面などに取付ける本体1と、この本体1に設けた加熱源2で浴室暖房機を形成し、その加熱源2によって浴室内又は浴室使用者を暖める。
前記加熱源2はカーボンランプヒータ3で、このカーボンランプヒータ3は焼結体成型品の加熱部3aと、この加熱部3aの長手方向両端部にそれぞれ設けたヒータソケット部3bで形成される。
前記カーボンランプヒータ3は通電することで赤外線を放射し、その赤外線の波長、放射率の特性は前述した図1に示すとおりである。
【0020】
この実施の形態では、前記本体1に加熱用空気流通路4と排気用空気流通路5を有する。
その加熱用空気流通路4に送風機6と前記カーボンランプヒータ3が設けてあり、その送風機6を駆動することで浴室内の空気を吸い込み、その吸い込んだ空気をカーボンランプヒータ3で加温して温風とし、その温風を浴室内に吹き出す。このことが送風機能である。
前記排気用空気流通路5には排気用送風機7が設けてあり、その排気用送風機7を駆動することで浴室内の空気を吸い込んで浴室外に排出する。このことが換気機能である。
【0021】
これにより、送風機能と換気機能を有する浴室暖房機を構成している。
なお、送風機能のみ、又は換気機能のみを有する浴室暖房機としても良いし、送風機能及び換気機能を有せずに前述のカーボンランプヒータ3のみを設けた浴室暖房機としても良い。この場合には本体1に反射板を設けてカーボンランプヒータ3の放射した赤外線が浴室に向けて効率良く放射されるようにすることが好ましい。
【0022】
前記本体1には、カーボンランプヒータ3のヒータソケット部3bに送風機6の吐出空気の一部を流通して冷却する冷却用空気流通路8が形成してある。
これにより、ヒータソケット部3bを冷却して早期に劣化することを防止する。
【0023】
つまり、カーボンランプヒータ3のヒータソケット部3bは電源コードが接続される。このヒータソケット部3bは加熱部3aの温度を直接受けるために非常に高温となる。
このヒータソケット部3bは耐熱温度が300℃程度のシリコン樹脂等でできており、高温状態が長く続くと劣化が著しく進行し、耐久性が悪い。
このために、前述のように冷却用通気流通路8を形成し、この冷却用空気流通路8にヒータソケット部3bを突出し、そのヒータソケット部3bに強制的に送風し、そのヒータソケット部3bを、その材料の耐熱温度以下の温度状態を維持し続けるようにしてある。
【0024】
前記ヒータソケット部3bを冷却した空気は、温風となる。この温風は加熱部3aを通って温風となった空気と合流して浴室内に吹き出しされる。
【0025】
次に具体形状を説明する。
前記本体1は箱体10と、この箱体10の下部に取付けた下面パネル11で略矩形箱形状である。
前記箱体10は下面に開口した第1吸込口12、第2吸込口13、吹出口14を有する。
前記下面パネル11は吸込グリル15と吹出グリル16を有する。この吸込グリル15は前記第1・第2吸込口12,13に連通し、吹出グリル16が前記吹出口14に連通する。
【0026】
前記送風機6はケーシング6aと送風用ファン6bと電動モータ6cを備えたシロッコファン型送風機で、その吸込側が前記第1吸込口12に連通し、かつ吐出側が前記吹出口14に連通して本体1内に前記加熱用空気流通路4を形成する。
【0027】
前記排気用送風機7はケーシング7aと排気用ファン7bと図示しない電動モータを備えたシロッコファン型送風機で、その吸込側が前記第2吸込口13に連通し、かつ吐出側が排気ダクト17に連通して本体1内に前記排気用空気流通路5を形成している。
【0028】
前記箱体10の下面10aには加熱用空気流通路4が連通する矩形状の開口部20を有し、この開口部20にヒータ取付部材21が取付けてある。
このヒータ取付部材21は、開口部20と同一形状で、かつ開口部20よりも小さな筒形状の周壁板21aと、この周壁板21aの各辺部に一体的にそれぞれ設けた取付用フランジ21bを有し、その取付用フランジ21bを箱体10の下面10aに固着して取付けられる。前記周壁板21aが吹出口14を形成する。
前記開口部20と周壁板21aとの間に前述の冷却用空気流通路8を形成し、この冷却用空気流通路8は入口8aで加熱用空気流通路4におけるカーボンランプヒータ3の上流側に開口して連通し、出口8bで下流側に開口して連通する。
【0029】
前記周壁板21aにカーボンランプヒータ3が取付けられ、ヒータソケット部3bが前述の冷却用空気流通路8に突出するようにしてある。
このようであるから、ヒータソケット部3bを冷却することができると共に、カーボンランプヒータ3を簡単に取り付け、取り外しできる。
前記冷却用空気流通路8を排気用送風機7の吐出側に連通し、その排気用送風機7の吐出空気を冷却用空気流通路8に流通させるようにしても良い。
【0030】
前記吹出グリル16は、下面パネル11の開口部11aに取付けてある。
この吹出グリル16は熱せられると表面から波長3μm〜20μmの波長域の赤外線を放射する赤外線放射アルミ材、例えば、アルミニウム合金に陽極酸化被膜を施した赤外線放射アルミ材を使用している。
【0031】
これによって、カーボンランプヒータ3で加温された温風は吹出グリル16に接触して浴室内に吹き出しされるから、その温風で吹出グリル16が熱せられて赤外線を放射する。
この赤外線によっても浴室内又は浴室使用者を暖めることができ、より一層効率良く短時間に暖めることができる。
なお、送風機を用いずにカーボンランプヒータ3のみによる場合でも、そのカーボンランプヒータ3が放射する赤外線で吹出グリル16が熱せられるから、前述のようにその吹出グリル16からも赤外線が放射されるので、より一層効率良く短時間に浴室内又は浴室使用者を暖めることができる。
【0032】
前述の送風機能を有する浴室暖房機とは別に浴室換気扇を取付けた場合には、その送風機及びカーボンランプヒータ3の運転を浴室換気扇と連動運転させることもできる。
【0033】
【発明の効果】
請求項1に係る発明によれば、加熱源2としてカーボンランプヒータ3を使用したことで、浴室内又は浴室使用者を効率良く短時間に暖めることができる。
また、カーボンランプヒータ3は取付け姿勢に制約を受けることがないので、浴室暖房機の設計の自由度が確保できるから柔軟な設計ができる。
【0034】
また、送風機6により吸い込んだ浴室内の空気をカーボンランプヒータ3で温風として浴室内に吹き出すので、その浴室内の隅々までを効率良く短時間に暖めることができる。
【0035】
しかも、吹出グリル16にカーボンランプヒータ3の赤外線、又は赤外線と温風が接触することで、その吹出グリル16が赤外線を放射するから、浴室内又は浴室使用者をより一層効率良く短時間に暖めることができる。
【0036】
請求項3に係る発明によれば、送風機6の吐出空気を利用してカーボンランプヒータ3のヒータソケット部3bを冷却でき、そのヒータソケット部3bの耐久性が向上する。
【0037】
請求項4に係る発明によれば、浴室暖房機と別体に設けた浴室換気扇と前記浴室暖房機の送風機6、カーボンランプヒータ3を連動して運転できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】赤外線分光放射率曲線の図表である。
【図2】人体の赤外線透過率と波長との関係を示す図表である。
【図3】水の赤外線透過率と波長との関係を示す図表である。
【図4】本発明の実施の形態を示す浴室暖房機の下面図である。
【図5】下面パネルを取り外した浴室暖房機の下面図である。
【図6】図4のA−A断面図である。
【符号の説明】
1…本体、2…加熱源、3…カーボンランプヒータ、3a…加熱部、3b…ヒータソケット部、6…送風機、7…排気用送風機、8…冷却用空気流通路、10…箱体、11…下面パネル、15…吸込グリル、16…吹出グリル。
Claims (4)
- 天井部又は壁面などに取付けられ、箱体10と下面パネル11を有する本体1と、
この本体1には、加熱源2と、浴室内の空気を吸い込み、その空気を前記加熱源2を通して浴室内に吹き出す送風機6とを備え、前記加熱源2としてカーボンランプヒータ3を使用し、前記下面パネル11は、前記箱体10の下面で室内側に設けられるとともに、前記カーボンランプヒータ3と対向した吹出グリル16を有し、該吹出グリル16は、アルミニウム合金に陽極酸化被膜を施した赤外線放射アルミ材を使用し、前記カーボンランプヒータ3が放射する赤外線で前記吹出グリル16が熱せられ、前記吹出グリル16から赤外線が浴室内へ放射されるようにしたことを特徴とする浴室暖房機。 - 前記赤外線放射アルミ材は波長域が波長3μm〜20μmである赤外線を放出することを特徴とする請求項1記載の浴室暖房機。
- 前記本体1に、前記カーボンランプヒータ3のヒータソケット部3bが突出する冷却用空気流通路8を形成し、
この冷却用空気流通路8の入口8aを、前記送風機6の吐出側に連通し、かつ出口8bを前記吹出グリル16に連通した請求項1又は2記載の浴室暖房機。 - 前記浴室暖房機の送風機6及びカーボンランプヒータ3と該浴室暖房機と別体に設けられた浴室換気扇とを連動するようにした請求項1〜3いずれか1項記載の浴室暖房機。
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