JP5034509B2 - 加湿空調システム - Google Patents

Description

本発明は、浴室やシャワー室等の室内の加湿暖房を行う加湿空調システムに関する。

従来より、湯水をミストとして浴室内に吹き出し、浴室の加湿暖房を行うミスト装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

このようなミスト装置は、単数もしくは複数のミストノズルを浴室の壁面等に設置して、給湯器から供給された温水をミストにして浴室内に噴出する構成である。

一方、暖房機による温風の吹き出しと併用してミストを噴出するミスト装置が提案されている（例えば、特許文献２参照）。

特公平６−５９３０１号公報 特開２００２−６１８６０号公報

ミストノズルを利用したミスト装置では、ミストが多量に噴出されるので、室内の湿度を急上昇させることができる。しかし、多量のミストの蒸発に伴って室内の熱が奪われ、室内の温度が低下することで肌寒さを感じてしまう。

また、入浴者が多量のミストを体に浴びることで体が濡れてしまい、発汗効果を入浴者が目に見えて感じられない虞がある。

これに対して、暖房機による暖房を併用すると、室内の温度低下を抑えることができるが、ミストの噴出を続けると、室内が所定の高湿な状態になった後は、ミストを噴出しても殆ど蒸発が起こらないことになり、湯水の無駄な消費が増加する。

また、ミストの噴出を停止すると、湯水の消費は抑えられるが、室内の湿度が低下して、所定の高湿な状態に保つことができない。

更に、より微細なミストを噴出するミストノズルを備えたミスト装置を利用すれば、噴出されるミストの量が減るので、ミストの蒸発に伴う温度低下が抑えられる。また、ミストでは入浴者の体が濡れにくくなって、入浴者が発汗効果を感じることができるようになる。

しかし、噴出されるミストの量が減ることで、ミストの蒸発が促進されなくなり、快適なミスト環境に達する程の高湿度を得られなかったり、所定の高湿な状態とするのに時間がかかる場合がある。

本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、短時間で室内の加湿暖房を行うと共に、加湿暖房された室内を発汗効果が体感できる状態に保つ加湿空調システムを提供することを目的とする。

上述した課題を解決するため、本発明の加湿空調システムは、浴室内を暖房する加熱手段を有した空調装置と、超音波振動子により水を加振して発生させた霧を送風手段で送風して吹き出す加湿手段、及びミストを噴出するミスト噴出手段とを有した加湿装置と、加湿手段に水を供給すると共に、ミスト噴出手段に湯を供給する給水機構と、運転モードが選択される操作部と、加湿装置でミストを噴出する運転または霧を吹き出す運転と、空調装置で浴室内を暖房する暖房運転とを連動させる制御を行う制御手段を備え、制御手段は、操作部の操作で加湿暖房運転モードが選択されると、浴室が所定のミスト噴出適合室温になるまで空調装置で暖房運転を行い、浴室の温度が所定のミスト噴出適合室温になったことが検知されると、給水機構により加湿装置のミスト噴出手段に湯を供給して、空調装置での暖房運転に加えて、加湿装置のミスト噴出手段で湯によるミストの噴出を開始し、浴室が所定の温度または所定の湿度になったことが検知されると、給水機構による加湿装置のミスト噴出手段への湯の供給を停止して、ミスト噴出手段でのミストの噴出を停止し、超音波振動子を駆動すると共に送風手段を駆動して、加湿装置でミスト噴出手段によりミストを噴出する運転を、加湿手段により霧を吹き出す運転に切り換え、浴室が所定の湿度を保つように、加湿装置の超音波振動子の出力を調整、または間欠駆動することで、加湿量の制御を行うことを特徴とする。

本発明の加湿空調システムでは、加湿装置でミストを噴出すると共に、空調装置で暖房運転を実行して、室内の加湿暖房が行われる。加湿暖房に伴って室内が所定の高湿な状態となると、加湿装置ではミストを噴出する運転を、霧を吹き出す運転に切り換えて、室内を高湿な状態に保つ。

本発明の加湿空調システムによれば、室内を加湿暖房する際は、加湿装置でのミストの噴出と空調装置での暖房運転を連動させることができるので、短時間で室内を所定の高湿な状態にすることができる。

また、室内が所定の高湿の状態になると、加湿装置でミストに換えて霧を吹き出すことで、湯水の消費を抑えて、室内を高湿な状態に保つことができる。

更に、加湿装置で吹き出される霧は、超音波振動子を利用して発生させることで、ミストに比べて微細化されて粒状感が無く、発汗効果を実感できるようになる。

また、加湿装置で吹き出される霧は、超音波振動子を利用して発生させることで、加湿装置は電気ヒータ等が不要で消費電力を抑えることができる。

以下、図面を参照して本発明の加湿空調システムの実施の形態について説明する。

＜本実施の形態の加湿空調システムの構成例＞
（１−１）加湿空調システムの全体構成例
図１は、本実施の形態の加湿空調システムの一例を示す全体構成図である。本実施の形態の加湿空調システム１Ａは、ノズル噴霧によるミストＭと、超音波加湿による霧Ｆ及び霧Ｆで加湿された空気を浴室１０１に吹き出す加湿装置２Ａと、浴室１０１の暖房等を行う浴室空調装置３Ａと、加湿装置２Ａ等に供給される湯ＨＷを生成する給湯装置４とを備える。

加湿空調システム１Ａは、浴室１０１に隣接した洗面脱衣所１０２に設置された主操作部５Ａと、浴室１０１に設置された副操作部６Ａで、入浴者等の操作を受ける。また、加湿空調システム１Ａは、浴室空調装置３Ａに備えられた主制御部７Ａと、加湿装置２Ａに備えられた副制御部８Ａに制御され、主操作部５Ａまたは副操作部６Ａで選択された運転モードが実行される。

すなわち、加湿空調システム１Ａでは、主操作部５Ａまたは副操作部６Ａの所定の操作で、加湿装置２ＡによるミストＭと霧Ｆの吹き出しの切り換えと、浴室空調装置３Ａによる暖房運転とを連動させて、浴室１０１の加湿暖房を行う加湿暖房運転モードが実行される。

そして、加湿空調システム１Ａは、加湿暖房運転モードでは、加湿暖房の運転開始時は、加湿装置２ＡでミストＭを噴出しながら浴室空調装置３Ａで循環風により温風ＨＡを吹き出して、浴室１０１内を短時間で高湿度のミスト状態にした後、加湿装置２ＡではミストＭの噴出を停止すると共に、ミストＭより微細化された霧Ｆを吹き出して、浴室１０１内を発汗効果が得られるような高湿度のミスト状態に保つ。

尚、加湿空調システム１Ａでは、加湿暖房運転モード以外の運転モードとして、主操作部５Ａまたは副操作部６Ａの操作で、浴室空調装置３Ａで循環風により温風ＨＡを吹き出して、浴室空調装置３Ａ単体で浴室１０１の暖房を行う暖房運転モードが実行される。

更に、加湿空調システム１Ａでは、主操作部５Ａの操作で、浴室空調装置３Ａで浴室１０１内の空気を屋外に排出して、浴室１０１の換気を行う換気運転モードと、所定時間で図示しない建物の空気が入れ替えられる風量で換気を行う２４時間換気運転モードが実行される。

また、浴室空調装置３Ａで循環風により温風ＨＡを吹き出しながら、浴室１０１内の空気を屋外に排出して、浴室１０１に干された衣類等の乾燥を行う乾燥運転モードが実行される。更に、浴室空調装置３Ａで循環風により送風を吹き出す涼風運転モードが実行される。

（１−２）加湿空調システムを構成する加湿装置の構成例
図２は、本実施の形態の加湿空調システムを構成する加湿装置の一例を示す構成図である。

加湿装置２Ａは、霧Ｆを発生させる加湿部２０Ｆと、浴室１０１から吸い込んだ空気ＲＡを循環させて霧Ｆを送風して吹き出させる送風ファン部２１と、湯または水の供給を受けて、ミストＭを噴出するミストノズル２０Ｍとを備える。

加湿部２０Ｆは加湿手段の一例で、水Ｗを貯める水槽２２と、水槽２２に貯められた水Ｗを振動させて霧Ｆを発生させる超音波振動子２３と、送風ファン部２１で循環させる空気が通る風路を形成し、超音波振動子２３の動作で発生させた霧Ｆが送風される加湿風路２４とを備える。

水槽２２は、加湿風路２４に面して上部に開口を有すると共に、底面に超音波振動子２３を備え、超音波振動子２３が駆動されると、水槽２２に貯められた水Ｗが振動して表面から霧化し、水槽２２の上部の加湿風路２４に霧Ｆが拡散される。

送風ファン部２１は送風手段の一例で、ファンモータ２５ａに回転駆動される多翼のファン２５と、風路を形成するファンケース２６を備える。ファンケース２６は、ファン２５が回転駆動されると、ファン２５の軸方向に形成されたファン吸込口２６ａから空気を吸い込み、加湿風路２４に吹き出す風路を形成する。

これにより、ファン２５が回転駆動されると、ファン吸込口２６ａから吸い込まれた空気が加湿風路２４に吹き出され、水槽２２に貯められた水Ｗを超音波振２３で振動させることで発生させた霧Ｆが送風される。

ミストノズル２０Ｍはミスト噴出手段の一例で、湯ＨＷの供給を受けて、微細化された水滴によるミストＭが噴出される。ここで、ミストノズル２０Ｍから噴出させるミストＭとは、霧や靄、更にはシャワー等の状態を含む。

加湿装置２Ａは、水槽２２に給水を行う第１の給水機構２２ｓと、ミストノズル２０Ｍに給湯を行う第２の給水機構２２ｍと、水槽２２の排水を行う排水機構２２ｅと、水槽２２内の水位を検出する水位センサ２２ｗを備える。

第１の給水機構２２ｓは、例えば水槽２２の上部に給水口２２ｓｗを備え、給水口２２ｓｗに第１の給水配管２２ｓｐが接続される。また、第１の給水機構２２ｓは、電磁弁等で構成され、水槽２２への上水ＳＷの供給の有無を切り換える第１の給水バルブ２２ｓｂを第１の給水配管２２ｓｐに備える。更に、第１の給水機構２２ｓは、第１の給水配管２２ｓｐが図示しない上水管と接続される。

これにより、第１の給水機構２２ｓでは、第１の給水バルブ２２ｓｂを開くと、給水口２２ｓｗから水槽２２に上水ＳＷが供給される。

第２の給水機構２２ｍは、ミストノズル２０Ｍに第２の給水配管２２ｍｐが接続される。また、第２の給水機構２２ｍは、電磁弁等で構成され、ミストノズル２０Ｍへの湯ＨＷの供給の有無を切り換える第２の給水バルブ２２ｍｂを第２の給水配管２２ｍｐに備える。更に、第２の給水機構２２ｍは、第２の給水配管２２ｍｐが図１に示す給湯装置４に接続される。

これにより、第２の給水機構２２ｍでは、第２の給水バルブ２２ｍｂを開くと、ミストノズル２０Ｍに湯ＨＷが供給されて、ミストノズル２０ＭからミストＭが噴出される。

排水機構２２ｅは、水槽２２の底面に排水口２２ｅｗを備え、排水口２２ｅｗに排水配管２２ｅｐが接続されると共に、排水配管２２ｅｐに排水ＥＷの排出の有無を切り換える排水バルブ２２ｅｂを備える。また、排水機構２２ｅは、排水配管２２ｅｐが浴室１０１の図示しない排水管と接続される。

これにより、排水機構２２ｅでは、排水バルブ２２ｅｂを閉じると、水槽２２に水Ｗが貯められる。また、排水バルブ２２ｅｂを開くと、水槽２２内の水Ｗが排水される。

水位センサ２２ｗは、水槽２２内に水Ｗに浮くフロートを備え、水槽２２に貯められた水Ｗの水位がフロートの位置で検知される。

加湿装置２Ａは、下面にフロントパネル２７を備える。フロントパネル２７は、送風ファン部２１のファン吸込口２６ａとつながる吸込グリル２７ａと、加湿風路２４とつながる吹出グリル２７ｂを備えると共に、ミストノズル２０Ｍを露出させる開口部を備える。

これにより、加湿装置２Ａは、加湿部２０Ｆと送風ファン部２１が駆動されると、吸込グリル２７ａから空気ＲＡが吸い込まれ、加湿風路２４に発生させた霧Ｆが吸込グリル２７ａから吸い込まれた空気で送風されて、吹出グリル２７ｂから吹き出される。

（１−３）加湿空調システムを構成する浴室空調装置の構成例
図３は、本実施の形態の加湿空調システムを構成する浴室空調装置の一例を示す構成図である。

浴室空調装置３Ａは空調装置の一例で、浴室暖房換気乾燥装置等と称され、図１に示す浴室１０１から空気ＲＡを吸い込んで吹き出すファン部３０と、ファン部３０から吹き出される空気を浴室１０１に吹き出すか、排気するかを切り替える風路切換部３１と、浴室１０１へ吹き出す空気を加熱するヒータ３２とを備える。

ファン部３０は循環送風手段の一例で、回転駆動される多翼のファン３３と、ファン３３を回転駆動するファンモータ３３ａと、風路を形成するファンケース３４を備える。

浴室空調装置３Ａは、ファン３３の軸方向に沿ったファンケース３４の下面にファン吸込口３４ａを備え、ファンケース３４は、ファン３３が回転駆動されることでファン吸込口３４ａから吸い込んだ空気を、ファン３３の接線方向に吹き出す風路を形成する。

風路切換部３１は、風路を切り換えるダンパ３５を備える。ダンパ３５は、後述するダンパモータの駆動力がカム３５ａを介して伝達され、軸３５ｂを支点に回転して開閉動作を行う。

浴室空調装置３Ａは、風路切換部３１の下方に吹出口３６ａを備えると共に、風路切換部３１の側方に排気口３６ｂを備え、ダンパ３５を図３（ａ）に示す循環位置とすると、排気口３６ｂへの風路が遮断され、ファン吸込口３４ａから吹出口３６ａへ連通した循環風路３１ａが形成される。

また、ダンパ３５を図３（ｂ）に示す換気位置とすると、吹出口３６ａへの風路が遮断され、ファン吸込口３４ａから排気口３６ｂへ連通した換気風路３１ｂが形成される。

更に、ダンパ３５を図３（ｃ）に示す分流位置とすると、ファン吸込口３４ａから吹出口３６ａへ連通した循環風路３１ａと、ファン吸込口３４ａから排気口３６ｂへ連通した換気風路３１ｂの双方が形成される。

ヒータ３２は加熱手段の一例で、吹出口３６ａにＰＴＣヒータ等の電気ヒータを備えて構成される。なお、吹出口３６ａに、風向を切り換える電動の吹出ルーバを備える構成としても良い。

浴室空調装置３Ａは、下面にフロントパネル３７を備える。フロントパネル３７は、ファン吸込口３４ａとつながる吸込グリル３７ａを備えると共に、吹出口３６ａとつながる吹出グリル３７ｂを備える。また、フロントパネル３７は、吸込グリル３７ａの裏側に図示しないフィルタが交換可能に取り付けられる。

また、浴室空調装置３Ａは、ファン吸込口３４ａに温度検知センサ３８ａを備える。温度検知センサ３８ａは温度検知手段の一例で、フロントパネル３７の吸込グリル３７ａからファン吸込口３４ａに吸い込まれる空気の温度を検知することで、図１に示す浴室１０１の温度が検出される。

浴室空調装置３Ａは、図１に示す浴室１０１の天井パネルに開口を形成して設置され、フロントパネル３７が浴室１０１に面して取り付けられる。また、浴室空調装置３Ａは、排気口３６ｂに排気ダクトジョイント３９が取り付けられ、排気ダクトジョイント３９に排気ダクト１０３が接続される。

排気ダクト１０３は、図示しない建物の外壁１０４に取り付けた屋外グリル１０３ａに接続され、浴室空調装置３Ａで浴室１０１等から吸い込んだ空気を、排気ダクト１０３を介して屋外に排気できる構成となっている。

上述した構成の浴室空調装置３Ａでは、ファンモータ３３ａによりファン３３が回転駆動されると、フロントパネル３７の吸込グリル３７ａからファン吸込口３４ａに空気ＲＡが吸い込まれる。

ダンパ３５の位置が図３（ａ）に示す循環位置であると、ファン吸込口３４ａから吹出口３６ａへの循環風路３１ａが形成されるので、吸込グリル３７ａから吸い込まれた空気ＲＡは、循環風路３１ａを通ってフロントパネル３７の吹出グリル３７ｂから吹き出される。

ヒータ３２は、循環風路３１ａの吹出口３６ａに配置されるので、ヒータ３２が通電されることで、循環風路３１ａを通る空気が温められて、温風ＨＡが吹出グリル３７ｂから吹き出す。

これにより、加湿暖房運転モード及び暖房運転モードでは、ダンパ３５を循環位置に移動させて、ファン部３０を駆動すると共に、ヒータ３２に通電することで、図１に示す浴室１０１の空気を循環させながら、浴室１０１内に温風ＨＡが吹き出される。

また、涼風運転モードでは、ダンパ３５を循環位置に移動させて、ヒータ３２に通電せずにファン部３０を駆動することで、図１に示す浴室１０１の空気を循環させながら、浴室１０１内に室温に応じた送風が吹き出される。

ダンパ３５の位置が図３（ｂ）に示す換気位置であると、ファン吸込口３４ａから排気口３６ｂへの換気風路３１ｂが形成されるので、フロントパネル３７の吸込グリル３７ａから吸い込まれた空気は、換気風路３１ｂを通って排気口３６ｂから排気される。

これにより、換気運転モードでは、ダンパ３５を換気位置に移動させて、ファン部３０を駆動することで、浴室１０１内の湯気や湿気が排気される。

ダンパ３５の位置が図３（ｃ）に示す分流位置であると、ファン吸込口３４ａから吹出口３６ａへの循環風路３１ａと、ファン吸込口３４ａから排気口３６ｂへの換気風路３１ｂの双方が形成されるので、フロントパネル３７の吸込グリル３７ａから吸い込まれた空気は、一部は循環風路３１ａを通って吹出グリル３７ｂから浴室１０１内に吹き出される。

また、吸込グリル３７ａから吸い込まれた空気の残部は、換気風路３１ｂを通って排気口３６ｂから排気される。

これにより、乾燥運転モードでは、ダンパ３５を分流位置に移動させて、ファン部３０を駆動すると共に、ヒータ３２に通電することで、図１に示す浴室１０１の空気の一部を循環させて浴室１０１内に温風ＨＡを吹き出しながら、浴室１０１内の湯気や湿気が排気される。

なお、涼風運転モードとして、ダンパ３５を分流位置に移動させ、ヒータ３２に通電せずにファン部３０を駆動することで、図１に示す浴室１０１の空気の一部を循環させて浴室１０１内に室温に応じた送風を吹き出しながら、浴室１０１内の湯気や湿気が排気されるようにしても良い。

また、浴室空調装置としては、循環ファン部と換気ファン部を別に備えて循環風路と換気風路が独立した構成等でも良い。

（１−４）加湿空調システムを構成する給湯装置の構成例
図４は、本実施の形態の加湿空調システムを構成する給湯装置の一例を示す構成図である。

給湯装置４は、例えば自然冷媒（ＣＯ_２）を利用したヒートポンプ方式の給湯手段の一例で、大気と冷媒との間の熱交換及び冷媒と水との間の熱交換で温水を生成するヒートポンプユニット４０と、ヒートポンプユニット４０で生成された温水を貯水する貯湯タンクユニット４１を備える。

ヒートポンプユニット４０は、大気と冷媒との間で熱交換を行って、冷媒の温度を上昇させる空気熱交換器４０ａと、冷媒と水との間で熱交換を行って、水の温度を上昇させる水熱交換器４０ｂを備える。

また、ヒートポンプユニット４０は、空気熱交換器４０ａに大気を供給するファン４０ｃと、空気熱交換器４０ａと水熱交換器４０ｂとの間を接続して、空気熱交換器４０ａと水熱交換器４０ｂとの間で冷媒を循環させる冷媒配管４０ｄを備える。

更に、ヒートポンプユニット４０は、空気熱交換器４０ａと水熱交換器４０ｂの間で空気熱交換器４０ａの下流側に、空気熱交換器４０ａで熱交換されて冷媒配管４０ｄを流れる冷媒を圧縮して、温度を更に上昇させる圧縮機４０ｅを備える。また、ヒートポンプユニット４０は、空気熱交換器４０ａと水熱交換器４０ｂの間で水熱交換器４０ｂの下流側に、水熱交換器４０ｂで熱交換されて冷媒配管４０ｄを流れる冷媒を膨張させて、温度を低下させる膨張弁４０ｆを備える。

貯湯タンクユニット４１は、ヒートポンプユニット４０で生成された温水を貯水するタンク４２を備える。タンク４２は、下部側に水が供給されると共に、上部側に温水が供給されて、下部側に比べて上部側の温度が高くなる層化した状態で温水を貯水する。

ヒートポンプユニット４０と貯湯タンクユニット４１は、水熱交換器４０ｂとタンク４２の間が温水配管４３ａ及び冷水配管４３ｂで接続され、冷水配管４３ｂにポンプ４３ｃを備える。

温水配管４３ａは、水熱交換器４０ｂの流出側と、タンク４２の上部側に設けられる流入口４２ａとの間を接続する。また、冷水配管４３ｂは、水熱交換器４０ｂの流入側と、タンク４２の下部側に設けられる流出口４２ｂの間を接続する。

ポンプ４３ｃは、冷水配管４３ｂを介してタンク４２の流出口４２ｂから水を吸い込んで水熱交換器４０ｂに供給し、水熱交換器４０ｂを通過して生成された温水を、温水配管４３ａを介して流入口４２ａからタンク４２に供給する。

また、貯湯タンクユニット４１は、タンク４２に貯水された温水を取水する取水配管４４と、タンク４２に給水を行う給水配管４５が、タンク４２に接続される。

取水配管４４は、流入口４２ａと独立してタンク４２の上部に設けられる高温部取水口４２ｃと接続される高温部取水配管４４ａと、高温部取水口４２ｃより下側に設けられる中温部取水口４２ｄに接続される中温部取水配管４４ｂを備える。

また、取水配管４４は、高温部取水配管４４ａと中温部取水配管４４ｂの合流箇所に切換弁４４ｃを備え、タンク４２における取水元が、高温部取水口４２ｃか中温部取水口４２ｄに切り替えられる。

給水配管４５は、流出口４２ｂと独立してタンク４２の下部に設けられる給水口４２ｅと接続される。

更に、貯湯タンクユニット４１は、取水配管４４から供給される温水と、分岐給水配管４５ａから供給される水を混合させる給湯混合弁４６を備える。給湯混合弁４６は、取水配管４４と分岐給水配管４５ａの合流箇所に備えられ、取水配管４４から供給される温水と、分岐給水配管４５ａから供給される水の混合比を切り替えて、給湯配管４７から供給される温水の温度を調整する。

給湯配管４７は、図２に示す加湿装置２の給水配管２２ｅｐ、図１に示す浴室１０１の蛇口やシャワー１０１ａ、洗面脱衣所１０２の蛇口１０２ａ及び台所１０５の図示しない蛇口等と接続され、温水を供給する。

上述した構成の給湯装置４では、貯湯タンクユニット４１のタンク４２に、給水配管４５から水が供給される。タンク４２に供給された水は、冷水配管４３ｂによりヒートポンプユニット４０の水熱交換器４０ｂに供給される。

ヒートポンプユニット４０では、ファン４０ｃにより空気熱交換器４０ａに大気が供給され、冷媒配管４０ｄを流れる冷媒との間で熱交換が行われ、冷媒の温度が上昇する。空気熱交換器４０ａで熱交換が行われた冷媒は、圧縮機４０ｅで圧縮されることで、温度が更に上昇する。

そして、圧縮機４０ｅで圧縮されて温度を上昇させた冷媒は、水熱交換器４０ｂに供給される。これにより、水熱交換器４０ｂにおいては、大気との熱交換及び圧縮により温度を上昇させた冷媒と、貯湯タンクユニット４１から供給された水との間で熱交換が行われ、温水が生成される。

水熱交換器４０ｂで熱交換された冷媒は、膨張弁４０ｆで膨張させて温度を低下させ、再度空気熱交換器４０ａに供給される。

また、水熱交換器４０ｂで熱交換されて生成された温水は、温水配管４３ａによりタンク４２に戻される。これにより、タンク４２は、上部側が温度が高く、下部側が温度の低い層化した状態で温水と水が貯水される。

タンク４２に貯水された温水は、取水配管４４により取水される。ここで、供給する温水の温度が高い場合は、切替弁４４ｃにより高温部取水配管４４ａから温水を取水し、供給する温水の温度が低い場合は、中温部取水配管４４ｂから温水を取水する。

取水配管４４により取水された温水は、分岐給水配管４５ｂから供給される水と給湯混合弁４６で混合される。給湯混合弁４６で温水と水の混合比を切り替えることで、給湯配管４７から供給される温水の温度が調整される。そして、給湯配管４７から供給される温水は、加湿装置２、浴室１０１、洗面脱衣所１０２及び台所１０５等に分配される。

なお、給湯装置４は、自然冷媒を利用したヒートポンプ方式でない電気温水器や、ガス給湯器、他の熱源を利用した給湯器でも良い。

（１−５）加湿空調システムの制御機能例
図５は、本実施の形態の加湿空調システムの制御系の一例を示す機能ブロック図である。

加湿空調システム１Ａは、浴室空調装置３Ａに備えられた主制御部７Ａに、図３で説明した浴室空調装置３Ａのヒータ３２と、ファン部３０のファン３３を駆動するファンモータ３３ａと、ダンパ３５を駆動するダンパモータ３５ｃと、温度検知センサ３８ａ等が接続される。

また、加湿空調システム１Ａは、加湿装置２Ａに備えられた副制御部８Ａに、図２で説明した超音波振動子２３と、ファンモータ２５ａと、第１の給水バルブ２２ｓｂと、第２の給水バルブ２２ｍｂと、排水バルブ２２ｅｂと、水位センサ２２ｗ等が接続される。

更に、主制御部７Ａに主操作部５Ａが接続され、副制御部８Ａに副操作部６Ａが接続されると共に、主制御部７Ａに副制御部８Ａが接続される。

主制御部７Ａ及び副制御部８Ａは制御手段の一例で、それぞれ図示しないＣＰＵやメモリ等を備え、主操作部５Ａ及び副操作部６Ａでの操作と、予め記憶されているプログラムに従って、浴室空調装置３Ａと加湿装置２Ａが制御される。

すなわち、主制御部７Ａと副制御部８Ａは、主操作部５Ａまたは副操作部６Ａでの所定の操作に従って通信を行い、加湿装置２Ａの超音波振動子２３及びファンモータ２５ａと各給排水バルブを制御すると共に、浴室空調装置３Ａのヒータ３２、ファンモータ３３ａ及びダンパモータ３５ｃを制御して、図１に示す浴室１０１の加湿暖房を行う加湿暖房運転モードを実行する。

また、主制御部７Ａは、浴室空調装置３Ａ単体の動作として、主操作部５Ａでの所定の操作に従って浴室空調装置３Ａのヒータ３２、ファンモータ３３ａ及びダンパモータ３５ｃを制御して、暖房運転モード、換気運転モード、乾燥運転モード、涼風運転モードまたは２４時間換気運転モードを選択的に実行する。

（１−６）加湿空調システムの副操作部の構成例
図６は、本実施の形態の加湿空調システムで浴室に設置される副操作部の一例を示す構成図である。

副操作部６Ａは操作部の一例で、図１に示す浴室１０１の壁面に設置され、加湿暖房運転モードでミストＭを噴出させるミストボタン６０Ｍと、霧Ｆを吹き出させる超音波加湿ボタン６０Ｆを備える。ミストボタン６０Ｍと超音波加湿ボタン６０Ｆは運転切換操作手段の一例で、加湿装置２Ａでミストノズル２０ＭによりミストＭを噴出する運転と、加湿部２０Ｆによる超音波加湿で霧Ｆを吹き出す運転を切り換える操作を受ける。

また、副操作部６Ａは、選択された運転モードを入浴者に通知する表示ランプ６１を、ミストボタン６０Ｍと超音波加湿ボタン６０Ｆに対応して備える。

更に、副操作部６Ａには、加湿暖房運転モード等を停止させる停止ボタン６２を備えている。

このような副操作部６Ａを浴室１０１に設置することで、入浴者が入浴中にミストＭと霧Ｆの吹き出しを切り換えることができるようになっている。

＜本実施の形態の加湿空調システムの動作例＞
次に、各図を参照して、本実施の形態の加湿空調システム１Ａで実行される加湿暖房運転モードの動作例について説明する。

入浴者等は、浴室１０１を加湿暖房するため、洗面脱衣所１０２に設置された主操作部５Ａの所定の操作ボタン５０を操作して、加湿暖房運転モードを選択する。

加湿暖房運転モードが選択されると、主制御部７Ａは、浴室空調装置３Ａのダンパモータ３５ｃを駆動してダンパ３５を図３（ａ）に示す循環位置に移動させ、ファンモータ３３ａを駆動してファン３３を回転させると共に、ヒータ３２に通電する。

これにより、浴室空調装置３Ａでは、フロントパネル３７の吸込グリル３７ａから浴室１０１内の空気ＲＡが吸い込まれ、温風ＨＡが吹出グリル３７ｂから吹き出されて、浴室１０１内が暖房される。

主制御部７Ａは、浴室空調装置３Ａで暖房運転を行って、浴室１０１の暖房を開始すると、温度検知センサ３８ａで浴室１０１の温度を検知して、浴室１０１の温度が、所定のミスト噴出適合室温になったか判断する。

主制御部７Ａは、温度検知センサ３８ａで検知された浴室１０１の温度が、所定のミスト噴出適合室温になると、浴室空調装置３Ａでの暖房運転を継続すると共に、ミストＭを噴出させる指示を副制御部８Ａに送信する。

副制御部８Ａは、ミストＭを噴出する指示を主制御部７Ａから受信すると、加湿装置２Ａの第２の給水バルブ２２ｍｂを開く。これにより、給湯装置４からミストノズル２０Ｍに湯ＨＷが供給され、加湿装置２Ａでは、ミストノズル２０ＭからミストＭが噴出される。

このように、加湿暖房運転モードでは、まず、浴室空調装置３Ａで温風ＨＡを吹き出して、浴室１０１の暖房を開始した後、温度検知センサ３８ａで検知された浴室１０１の温度が所定のミスト噴出適合室温に上昇してから、ミストＭの噴出を開始する制御を行うことで、浴室１０１の温度を短時間で上げることができる。

また、加湿装置２Ａでミストノズル２０ＭからミストＭを噴出しながら、浴室空調装置３Ａで温風ＨＡを吹き出すことで、浴室１０１の湿度を短時間で上昇させることができると共に、ミストＭの蒸発に伴う温度低下を抑えて浴室１０１の温度を上昇させることができ、浴室１０１が短時間で所定の高湿のミスト状態（相対湿度１００％）となる。

主制御部７Ａは、加湿装置２ＡでのミストＭの噴出と、浴室空調装置３Ａでの暖房運転を連動させて、浴室１０１の加湿暖房を実行すると、温度検知センサ３８ａで検知された浴室１０１の温度等に応じた自動切り換え、または、入浴者による副操作部６Ａの超音波加湿ボタン６０Ｆの操作等による手動切り換えによって、ミストＭによる加湿運転から超音波加湿運転に切り換える。

すなわち、主制御部７Ａは、加湿暖房運転モードで超音波加湿運転に切り換えると、ミストＭの噴出を停止させる指示を副制御部８Ａに送信する。副制御部８Ａは、ミストＭの噴出を停止する指示を主制御部７Ａから受信すると、加湿装置２Ａの第２の給水バルブ２２ｍｂを閉じる。これにより、給湯装置４からミストノズル２０Ｍへの湯ＨＷの供給が停止され、加湿装置２ＡからのミストＭの噴出は停止する。

次に、主制御部７Ａは、所定の出力で霧Ｆを吹き出させる指示を副制御部８Ａに送信する。副制御部８Ａは、霧Ｆを吹き出す指示を主制御部７Ａから受信すると、加湿部２０Ｆの超音波振動子２３を駆動すると共に、送風ファン部２１のファンモータ２５ａを駆動する。

これにより、水槽２２に貯水された水Ｗを振動させて発生させた霧Ｆが、ファン２５が回転駆動されることで吸込グリル２７ａから吸い込まれて循環される浴室１０１の空気ＲＡに送風されて、加湿装置２Ａでは、吹出グリル２７ｂから霧Ｆ及び霧Ｆで加湿された空気が吹き出される。

なお、ミストＭによる加湿運転から超音波加湿運転への切り換えをセンサ出力等に応じて自動で行う場合は、図１に示す洗面脱衣所１０２に設置された主操作部５Ａや、浴室１０１に設置された副操作部６Ａに備えられる図示しないブザーによる音出力や、ＬＥＤ等の点灯等による報知手段により、ミスト浴の準備が完了したことを入浴者等に通知する。

上述したように、加湿暖房運転モードで超音波加湿運転に切り換えられると、霧Ｆ及び霧Ｆで加湿された空気が浴室１０１に吹き出される。超音波加湿による霧Ｆは、ミストノズル２０ＭによるミストＭに比べて微細化されて粒状感が無いので、入浴者が霧Ｆを浴びても水滴として付着せず、発汗効果を実感できるようになる。

また、超音波加湿のみでは、浴室１０１内を所定の高湿な状態とするのに時間がかかったり、必要とされる湿度まで上げることができない場合もあるが、加湿暖房運転モードの運転開始時は、ミストＭを噴出して加湿を行うことで、短時間で湿度を上げることができる。

更に、加湿暖房運転モードでミストＭの噴出を続けると、浴室１０１内が所定の高湿な状態になった後は、ミストＭを噴出しても殆ど蒸発が起こらないことになり、湯水の無駄な消費が増加するが、超音波加湿に切り換えることで、水の消費を抑えることができる。

ここで、加湿暖房運転モードで超音波加湿運転が開始されると、図示しない湿度検知センサで浴室１０１の湿度を検知し、所望の湿度を保つように、超音波振動子２３の出力を調整して加湿量を制御しても良い。

また、超音波加湿運転では、超音波振動子２３を間欠駆動して、加湿量を制御しても良いし、超音波振動子２３の駆動を停止しても良い。

更に、加湿暖房運転モードの開始時に、浴室空調装置３Ａでの暖房運転に加湿装置２Ａによる超音波加湿運転を併用しても良い。

すなわち、浴室空調装置３Ａで暖房運転を行うと、浴室１０１内の温度上昇に伴って、湿度（相対湿度）が低下する。そこで、加湿装置２Ａによる超音波加湿運転で霧Ｆを吹き出す。ここで、加湿装置２Ａにより霧Ｆを吹き出すと、水分の蒸発により浴室１０１内の熱が奪われるが、水分量が少ないので、加湿に伴う温度低下は抑えられる。

これにより、加湿に伴う温度低下と、暖房による温度上昇に伴う湿度低下の双方を抑えながら、浴室１０１の温度を上昇させることができる。加湿装置２Ａでは、超音波振動子２３を利用して霧Ｆを発生させることで、浴室空調装置３Ａの暖房運転と連動させても、消費電力の増加を抑えることができる。

そして、浴室空調装置３Ａでの暖房運転に加湿装置２Ａによる超音波加湿運転を連動させた後、ミストＭによる加湿運転に切り換えることで、より短時間で浴室１０１内を所定の高湿な状態にすることができる。

なお、浴室空調装置３Ａでの暖房運転に加湿装置２ＡでのミストＭによる加湿運転を連動させた後、浴室１０１内が所定の高湿な状態になると、超音波加湿運転に切り換えても良いし、超音波加湿運転に切り換えず、ミストＭの噴出を停止させると共に、浴室空調装置３Ａでの暖房運転を停止してもよい。

また、超音波加湿運転中に、入浴者により図６に示す副操作部６Ａのミストボタン６０Ｍが操作されると、主制御部７Ａは、霧Ｆの吹き出しを停止させると共に、ミストＭを噴出させる指示を副制御部８Ａに送信する。

これにより、加湿装置２Ａでは、超音波加湿による霧Ｆの吹き出しが停止されて、ミストノズル２０ＭからミストＭが噴出される。

このように、浴室１０１内に設置した副操作部６ＡでミストＭの噴出と超音波加湿を切り換えられるようにすることで、浴室１０１内に居る入浴者が、嗜好に応じて加湿方式を選択する等、入浴者の要望に対応することが可能となる。

＜加湿装置の給排水動作例＞
加湿空調システム１Ａでは、水位センサ２２ｗの出力を監視して、水槽２２が空にならないように制御される。すなわち、超音波加湿運転中は、加湿装置２Ａでは、水位センサ２２ｗの出力から、水槽２２内の水位が所定の下限位置まで低下したか否かが判断される。

水位センサ２２ｗの出力から、水槽２２内の水位が所定の下限位置まで低下したと判断すると、第１の給水バルブ２２ｓｂを開く。これにより、給水口２２ｓｗから水槽２２に上水ＳＷが供給される。

加湿装置２Ａでは、水位センサ２２ｗの出力から、水槽２２内の水位が所定の上限位置まで上昇したか否かが判断され、水位が所定の上限位置まで上昇したと判断すると、第１の給水バルブ２２ｓｂを閉じる。

以上の給水制御により、超音波振動子２３で霧Ｆを発生させることによる蒸発分の水Ｗが補給され、水槽２２が空になることを防ぐことができる。

なお、運転停止中のメンテナンス等で、水槽２２内の水を抜く必要がある場合は、排水バルブ２２ｅｂを開き、排水口２２ｅｗから水槽２２内の水を排水する。

本発明は、浴室やシャワー室等の加湿暖房を行う空調システムに適用される。

本実施の形態の加湿空調システムの一例を示す全体構成図である。 本実施の形態の加湿空調システムを構成する加湿装置の一例を示す構成図である。 本実施の形態の加湿空調システムを構成する浴室空調装置の一例を示す構成図である。 本実施の形態の加湿空調システムを構成する給湯装置の一例を示す構成図である。 本実施の形態の加湿空調システムの制御系の一例を示す機能ブロック図である。 本実施の形態の加湿空調システムで浴室に設置される副操作部の一例を示す構成図である。

符号の説明

１Ａ・・・加湿空調システム、２Ａ・・・加湿装置、３Ａ・・・浴室空調装置、４・・・給湯装置、５Ａ・・・主操作部、６Ａ・・・副操作部、７Ａ・・・主制御部、８Ａ・・・副制御部、２０Ｍ・・・ミストノズル、２０Ｆ・・・加湿部、２３・・・超音波振動子、１０１・・・浴室、１０２・・・洗面脱衣所

Claims (2)

1. 浴室内を暖房する加熱手段を有した空調装置と、
   超音波振動子により水を加振して発生させた霧を送風手段で送風して吹き出す加湿手段、及びミストを噴出するミスト噴出手段とを有した加湿装置と、
   前記加湿手段に水を供給すると共に、前記ミスト噴出手段に湯を供給する給水機構と、
   運転モードが選択される操作部と、
   前記加湿装置でミストを噴出する運転または霧を吹き出す運転と、前記空調装置で浴室内を暖房する暖房運転とを連動させる制御を行う制御手段を備え、
   前記制御手段は、前記操作部の操作で加湿暖房運転モードが選択されると、浴室が所定のミスト噴出適合室温になるまで前記空調装置で暖房運転を行い、
   浴室の温度が所定のミスト噴出適合室温になったことが検知されると、前記給水機構により前記加湿装置の前記ミスト噴出手段に湯を供給して、前記空調装置での暖房運転に加えて、前記加湿装置の前記ミスト噴出手段で湯によるミストの噴出を開始し、
   浴室が所定の温度または所定の湿度になったことが検知されると、前記給水機構による前記加湿装置の前記ミスト噴出手段への湯の供給を停止して、前記ミスト噴出手段でのミストの噴出を停止し、前記超音波振動子を駆動すると共に前記送風手段を駆動して、前記加湿装置で前記ミスト噴出手段によりミストを噴出する運転を、前記加湿手段により霧を吹き出す運転に切り換え、
   浴室が所定の湿度を保つように、前記加湿装置の超音波振動子の出力を調整、または間欠駆動することで、加湿量の制御を行う
   ことを特徴とする加湿空調システム。
2. 前記操作部は、前記加湿装置でミストを噴出する運転と霧を吹き出す運転を切り換える操作を受ける運転切換操作手段を有した
   ことを特徴とする請求項１記載の加湿空調システム。

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