(57)【要約】【課題】輻射暖房時における本体ケース、内部機器、周辺の天井や壁の過熱を抑えることができるとともに、浴室全体も暖めることができ且つ小型化された暖房装置を提供する。【解決手段】室内側へ輻射熱で暖房するためのカーボンランプと反射板とからなる遠赤外線ヒータと、ファンケースに内装された送風ファンと、送風ファンの回転作動により室内から空気を吸い込む吸込口と、吸込口から吸込まれた空気を前記室内へ吹き出す前記本体ケースの下方に配設された吹出口と、吹出口近傍に配置させた発熱素子と、ファンケースと反射板との間から吹出口へ形成された冷却通風路とを備え、ファンケースの吹出し側の一部に切欠開口を形成し、送風ファンによって吸込まれた空気の一部を前記切欠開口から前記冷却通風路を通過させて吹出口から吹き出す構成とした。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体ケースの前面下部に配設された、室内側へ輻射熱を輻射して暖房するためのカーボンランプとこのカーボンランプの背面に配設された反射板とからなる遠赤外線ヒータと、前記反射板の裏側上方に配設されたファンケースに内装された送風ファンと、この送風ファンを回転作動することにより前記室内から空気を吸い込む吸込口と、この吸込口から吸込まれた空気を前記室内へ吹き出す前記本体ケースの下方に配設された吹出口と、この吹出口近傍に配置させた発熱素子と、前記ファンケースと反射板との間から前記吹出口へ形成された冷却通風路とを備えた暖房装置であって、前記ファンケースの吹出し側の一部に切欠開口を形成し、前記送風ファンによって吸込まれた空気の一部を前記切欠開口から前記冷却通風路を通過させて前記吹出口から吹き出す構成としたことを特徴とする暖房装置。
【請求項２】
前記吸込口を前記遠赤外線ヒータ上方の前記本体ケースの前面又は側面に配設したことを特徴とする請求項１に記載の暖房装置。
【請求項３】
前記暖房装置は温風運転モード及び遠赤外線ヒータ運転モードとを備え、前記温風運転モードの運転時の前記送風ファンの回転数を、前記遠赤外線ヒータ運転モードの運転時の回転数より大きくなるよう制御する構成としたことを特徴とする請求項１〜２のいずれかに記載の暖房装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加熱装置としてカーボンランプヒータによる輻射熱及び／又は発熱素子による温風を利用して暖房を行う浴室や洗面所などの暖房装置に関する発明である。 
【背景技術】
【０００２】
特に外気温が低い冬期などにおいては、入浴しようとする人が脱衣室で脱衣後浴室へ入浴するまでの間及び入浴中に浴槽から上がり洗い場に立つとき、寒さを感じることがあり快適に入浴できない場合が多い。
このため、浴室を入浴前に脱衣室や浴室を事前に暖める暖房装置として脱衣室用・浴室用の換気扇にヒータを設けた温風式のものが知られている。即ち、浴室の空気を建物の外側に送る換気扇に、浴室内の空気を循環させる循環系ユニットを設け、この循環系ユニットにヒータを設けた構造となっている。この暖房装置における循環系ユニットは、換気扇の排気系ユニットとは別の風路を形成するものであり、暖房装置内部の吸込口から吸い込まれた空気が流れる下流側に送風ファンを設け、この送風ファンから吹き出された空気が吹出口に向かって流れる下流側に加熱手段を設け、このヒータの下流側に吹出口を設けたもので、温風運転をする場合、この送風ファンによって浴室内の空気を吸い込み、その吸い込んだ空気を、例えばヒータなどの発熱素子で暖めて再び浴室内へ温風として吹き出すものである。
【０００３】
この暖房装置においては、入浴者が浴室に入る前段階として浴室内事前暖房には好適であるが、浴槽から洗い場に上がり温風が直接入浴者の肌にあたった場合は、気化熱により入浴者の体感温度を下げて快適感を損なってしまうという問題があった。
【０００４】
このような使用者の体感温度低下を避けるために、従来から輻射機構を備えた暖房装置がある。この輻射式暖房装置の構造は暖房装置の室内を臨む位置に遠赤外線式の電気ヒータ（例えばカーボンランプヒータ）を搭載して、反射板によって浴室内に居る入浴者に向けて輻射熱を供給するものである。しかしながら輻射式の暖房装置は、熱量が大きいため安全上、装置内部又は取付位置付近の天井面又は壁面の温度上昇を抑えることが課題である。
【０００５】
この課題を解決するため、例えばカーボンランプヒータからの熱による内部機器の温度上昇を回避するために、カーボンランプヒータと内部機器との間に空気層を挟んだ構造としたり、送風ファンにより輻射式の暖房装置の前面から送風を送り本体ケースを冷却する方法がある（例えば、特許文献１参照。）。
特許文献１は、換気ユニットに隣接した位置に設けられた暖房装置本体ケース内に熱線を輻射させるカーボンランプと反射体を備える輻射暖房ユニットを備え、輻射暖房ユニットはカーボンランプの輻射熱を直接に輻射或いは反射体で反射して暖房を行うもので、送風ファンを作動し発生した空気を案内風路板を通して本体ケースに形成された輻射開口に向けて吹き出すことで冷却し、本体ケースの輻射開口部分の過熱を防止する構成としている。
【０００６】
しかし、特許文献１の場合、本体ケースの輻射開口部分の過熱は防止できるが、輻射暖房ユニットを冷却するものでないため、輻射暖房ユニットの裏側は過熱状態のままであり本体ケース裏側又は近傍の壁面においては安全性の点が問題となってくる。更に、本体ケース内には送風ファンがあるが、過熱状態となる反射板の裏側が冷却できないため、本体ケースの内部が高温となり送風ファンなどの内部機器の劣化を進めるという問題が残る。
また、換気ユニットに隣接させ輻射暖房ユニットを備えることになり、発熱素子による温風暖房を目的とした送風機及び送風経路と、カーボンランプヒータからの輻射熱により加熱される周辺機器の冷却を目的とした送風機及び送風経路がそれぞれ別で構成されるため、装置の全体構造が大型化するという問題がある。
【０００７】
また、カーボンランプヒータと反射体とを遮熱板で覆い、備えられた送風機を作動させ冷却用空気で遮熱板の外側を冷却するとともに、冷却用空気を温風に変えて吹き出す輻射式暖房と温風吹出式暖房が一体となった浴室暖房機がある（例えば、特許文献２参照。）。
【０００８】
特許文献２の浴室暖房機においては、輻射式暖房と温風吹出式暖房が一体となり小型化が成されているが、カーボンランプヒータからの加熱は、あくまでも対面部を直接暖める輻射式であり温風用の熱源でないため、浴室全体を暖房する暖房機としては浴室内の温度を上昇させるのに不十分であり、且つ反射板と熱交換されていない空気も吹き出されているため入浴者にとっては寒く感じ、入浴者の快適感を損なってしまうという問題が残る。
【０００９】
【特許文献１】特開２００３−１６６７３７号公報（第６頁、第５図）
【特許文献２】特開２００３−２１３５０号公報（第４頁、第３図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、上記問題を解決するためになされたもので、本発明の課題である、輻射暖房時における本体ケース、内部機器、周辺の天井や壁に悪影響を与える過熱を抑えることができるとともに、浴室全体も暖めることができ、且つ小型化された暖房装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために請求項１記載の発明によれば、本体ケースの前面下部に配設された、室内側へ輻射熱を輻射して暖房するためのカーボンランプとこのカーボンランプの背面に配設された反射板とからなる遠赤外線ヒータと、前記反射板の裏側上方に配設されたファンケースに内装された送風ファンと、この送風ファンを回転作動することにより前記室内から空気を吸い込む吸込口と、この吸込口から吸込まれた空気を前記室内へ吹き出す前記本体ケースの下方に配設された吹出口と、この吹出口近傍に配置させた発熱素子と、前記ファンケースと反射板との間から前記吹出口へ形成された冷却通風路とを備えた暖房装置であって、前記ファンケースの吹き出し側の一部に切欠開口を形成し、前記送風ファンによって吸い込まれた空気の一部を前記切欠開口から前記冷却通風路を通過させて前記吹出口から吹き出す構成とした。
【００１２】
これにより、送風ファンによって吸い込まれた空気の一部を、ファンケースの吹き出し側の一部に形成されたスリット状の切欠開口から吹き出し、遠赤外線ヒータの反射板の裏面を通過させ本体ケース下部の吹出口から浴室に吹き出すことで、切欠開口から吹き出した空気の流れが反射板の裏面に発生する熱を取って冷却するため内部の過熱を抑え、本体ケース内部の過熱による内部機器に悪影響を与えることがなく、天井や背面壁を過熱させることもなくなるため安全性が高くなる。
【００１３】
また、請求項２記載の発明のよれば、前記吸込口を前記遠赤外線ヒータ上方の前記本体ケースの前面または側面に配設した。
これにより、前記送風ファンと連通した吸込口より空気が吸い込まれ、輻射暖房時に前記本体ケースの前記反射板の上方に滞留する加熱された空気を浴室内の空気とともに吸い込むことにより、前記本体ケースの前記反射板上方部が過熱することがなく、安全性の確保を可能とした。また、天井付近に滞留する暖かい空気を吸い込み、発熱素子と熱交換させ室内下方に吹き出すことで、室内を効率よく暖めることを可能とした。
【００１４】
また、請求項３記載の発明のよれば、暖房装置は、温風運転モード及び遠赤外線ヒータ運転モードとを備え、前記温風運転モードの運転時の前記送風ファンの回転数を、前記遠赤外線ヒータ運転モードの運転時の回転数より大きくなるよう制御するようにした。
これにより、使用者が入室する前の温度の低い室内を温風運転モードにより短時間で暖め、使用者が入室した後は、遠赤外線ヒータ運転モードにより使用者に不快感を与えることなく、かつ本体ケース、内部機器、周辺の天井や壁に悪影響を与える過熱を抑えながら使用者の体を直接暖めることが可能となった。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、本体ケース内部の過熱による内部機器に悪影響を与えることがなく、天井や背面壁を過熱させることもなく安全性が高くなる。更に、輻射暖房又は発熱素子の何れかの発熱体を選択切替するだけで温風暖房が可能となり構造体の小型化が図れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図１は浴室内の壁に設置した本発明に係る暖房装置を示す斜視図、図２は本発明に係る暖房装置のＣ−Ｃ概略断面図、図３は本発明に係る送風ファンを収納した暖房装置のファンケースの斜視図、図４はファンケースの中に配設されたファンを示す図である。
【００１７】
暖房装置１は、図１に示すように浴室内の壁Ａ上部の天井Ｂ近傍に床面から約２ｍの高さに吹出口５が設置されるように配設されるように、暖房装置１は浴室の壁Ａから浴室内部側に突出する略直方体状の箱体である本体ケース１ａで覆われ、本体ケース１ａは前面側下端を曲線状に壁面に向かって湾曲させた構造となっている。
本体ケース１ａの浴室内部側前面上部には、浴室内の空気を吸い込むための格子状の開口からなる吸込口４が本体ケース１ａの長手方向に沿って形成され、吸込口４の下方には、カーボンランプヒータ２と反射板３とからなる輻射式加熱器２１を配置するための開口部２４が形成され、輻射式加熱器２１の前面は柵状の金属線材２３で覆われている。また、本体ケース１ａの底面部には、浴室内から吸い込まれた空気を浴室内に再び吹き出すための吹出口５が開口されており、吹出口５には吹き出し方向を変更可能なルーバー２２が配設されている。
【００１８】
輻射式加熱器２１の反射板３はアルミ等の金属の板状体からなり、吸込口４の開口部２４の上端から下端まで壁側方向に湾曲させた湾曲板が放物状に配置されており、湾曲板の両側面部が本体ケース１ａの両端まで延設されている。またカーボンランプヒータ２は、反射板３の前面側に配置され、両端を両側面部２５に固定されて、本体ケース１ａの長手方向に沿って間隔をあけて２本併設されている。反射板３の両側面はカーボンランプヒータ２を保持するために、円形状の開口が形成され、勘合固定されている。
【００１９】
反射板３は、カーボンランプヒータ２より発生する熱線の強度が最も強い方向を浴室内の斜め下方に向けている。また、本体内部方向に発せられる熱線は、反射板３により反射した熱線の強度が最も強い方向を浴室内の斜め下方とすることで、すべての熱線を有効に使うことができる。このため、２本のカーボンランプヒータ２から発せられる熱線又は反射板３で反射した熱線が重複することがないよう、本体ケース１ａの直方体上部から下部にかけて浴室内の壁にむけて緩やかな湾曲を形成し、下段のカーボンランプヒータ２は上段のカーボンランプヒータ２に対して、浴室内の壁Ａに近い位置に配置される。
【００２０】
反射板３の両側面はカーボンランプヒータ２を保持するために円形状の開口が形成された金属製の側面板が配置されている。反射板３の長手方向は２つの側面板まで伸びており、本体ケース１ａの開口は、反射板３の湾曲板と側面板とで覆われている。また、本体ケース１ａの上部は、カーボンランプヒータ２から発せられる熱線による熱負荷を低減するために壁側に傾斜させている。これはカーボンランプヒータ２の通電時に、反射板３直上部の過熱された空気が滞留するのを防ぎ、本体ケースの反射板３直上部への熱負荷を低減できる。
【００２１】
暖房装置１の内部は、図２の概略断面図に示すように、反射板３の背面側上方から下方にかけて間隙を設けてファンケース６が配置されている。
図３に示すように、ファンケース６は、上方に水平方向に配置された２つの筒体６ａ、６ｂと、この２つの筒体６ａ、６ｂに連なって下方に延出する１つの直方体ダクト部６ｃにより構成されており、ファンケース６内部の上方には送風ファン１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄが収納されている。
ファンケース６の筒体６ａ、６ｂの間には隙間６ｅが形成されている。２つの筒体６ａ、６ｂの各側面部には円形開口７ａ、７ｂ及び７ｃ、７ｄが形成されている。ファンケース６の直方体のダクト部６ｃ下方には発熱素子１０であるＰＴＣヒータが設けられており、吹出口５にて吹き出される空気を暖めるようになっている。
【００２２】
ファンケース６の筒体６ａ、６ｂには、水平方向にスリット状の切欠開口８ａ、８ｂが形成されている。
本実施例では切欠開口８ａ、８ｂをスリット状としたが、孔状の切欠開口を複数並べて形成したものなど、空気が吹出されるものであれば形状は特に限定しない。
切欠開口８は反射板３より上方に位置し、円形開口７ａ、７ｂ及び７ｃ、７ｄより吸い込まれた空気は、ダクト部６ｃと切欠開口８ａ、８ｂへ分流し、切欠開口８ａ、８ｂからも空気が吹き出されるようになっている。切欠開口８ａ、８ｂより吹き出される空気は、本体ケース１ａ内の反射板３とファンケース６により構成される間隙において、切欠開口８ａ、８ｂから発熱素子１０直上に到るまでの冷却通風路９を形成している。発熱素子１０は、本体ケース１ａ内においてダクト部６ｃの壁側片面に固定保持され、切欠開口８ａ、８ｂとダクト６ｃに分流した空気が合流して通過できるようになっている。
制御部は、本体ケース１ａ内のファンケース６の筒体６ａの左側面近傍、又は６ｂの右側面近傍に配置することが可能である。
【００２３】
ファンケース６の筒体６ａには送風ファン１１ａ、１１ｂが収納され、筒体６ｂには１１ｃ、１１ｄが収納されており、回転軸５４は円形開口７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄの中心を通るように配置されている。モータ５３はファンケース６の筒体６ａの左側面近傍、又は６ｂの右側面近傍に配置することが可能で、ファンケース６に対し相対する位置に制御部を配置することになる。円形開口７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄにはモータ５３により送風ファン１１が作動したときに負圧となって空気が入り込み、ファンケース６内に空気を吹き出す構造となっており、カーボンランプヒータ２通電時には、本体ケース１ａ前面に設けられた吸込口４より空気が吸い込まれ、このとき加熱空気以外の浴室内の空気も吸い込まれるため、輻射式加熱器２１の本体ケース１ａ上部に加熱された空気が滞留することがなく、加熱される空気が緩和される。
【００２４】
更に、ファンケース６の下方に配設された吹出口５には発熱素子１０が配置されおり、切欠開口８ａ、８ｂより吹き出された空気は反射板３の背面の冷却通風路９を通過後に発熱素子１０を通過できるように、発熱素子１０は本体ケース１ａ内においてファンケース６のダクト部６ｃの壁側片面に固定保持されている。冷却通風路９を通過した空気も吹出口５より吹き出される構造となっている。なお、送風ファン１１はモータ５３の駆動により作動する。
また、ファンケース６の２つの筒体６ａ、６ｂの各円形開口、７ｂ、７ｃ、７ｄより吸い込まれた空気の一部を反射板３背面の冷却通風路９を通過させ、吹出口５にて吹き出すためにファンケース６の一部にスリット状の切欠開口８ａ、８ｂが形成されている。
【００２５】
図４は、ファンケース６に収納された送風ファン１１の構造を示す図である。モータ５３に近い方から順番に備えられた４つのファン１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄは中心に回転軸５４が挿入するのに充分な開口穴（内径が回転軸５４の外径よりもやや大きい）を備えた筒部５１ｂをファンと一体的に形成されている。更に、筒部５１ｂとは分割され、筒部５１ｂと嵌合して連結する筒部５１ａをも備えている。なお、本実施形態においては、筒部５１ａはモータ５３とファン１１ａの間に１個、ファン１１ａと１１ｂの間に１個、ファン１１ｂと１１ｃの間には３個、ファン１１ｃと１１ｄの間に１個、ファン１１ｄの回転軸５４の端部に１個、夫々設けられている。更に、モータ５３のモータ軸５３ａと回転軸５４を連結するための連結部材５５をも備える。
【００２６】
ここで、筒部５１（筒部５１ａとファン１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄに設けられた筒部５１ｂ）は回転軸５４に挿入され、モータ５３側の端部にて回転軸５４に設けられた突起状の係止部５６と筒部５１ａに設けられた凹部５７が嵌合することにより、回転軸５４のトルク（回転力）が筒部５１ａ、５１ｂに伝達されて４つのファン１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄが同調して回転する。また、回転軸５４のファン１１ｄ側端部には、平座金５８、ばね座金５９及びナット６０を用いてファン１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄが回転軸５４の軸方向にずれないように固定されている。
【００２７】
なお、複数の筒部５１ａは全て同じ長さのものを用いてもよいし、隣り合うファン１１の距離によって違う長さのものを用いてもよく、いずれにせよ筒部５１ａを用いることで、隣り合うファン１１の間隔を定められた距離を確実に保つことができる。また、複数の筒部５１ａ及び筒部５１ｂは端部がそれぞれ嵌合できるように凹凸部（例えば凹部５７）が設けられており、ねじなどの別部材を用いることなく連結することができる。
【００２８】
また、図４では筒部５１は筒部５１ａと５１ｂに分割した例を示したが、送風ファン１１と一体で形成された筒部５１ｂの長さを長くして筒部５１ａを使用しない構成としてもよい。
【００２９】
［第１実施形態］
上記の構成において、第１実施形態である温風暖房運転の動作を説明する。  
図示しないスイッチにより発熱素子１０による温風暖房運転が指示されたとき、制御部で発熱素子１０に通電が開始されると同時に、モータ５３の駆動によりファンケース６内部の送風ファン１１を作動させる。送風ファン１１を作動させることにより吸込口４から吸い込まれた浴室内の空気は、ファンケース６の円形開口７ａ、７ｂから入った空気は筒体６ａを、円形開口７ｃ、７ｄから入った空気は筒体６ｂを通過し、ファンケース６の直方体ダクト部６ｃ及びファンケース６の切欠開口８ａ、８ｂから冷却通風路９を通過し、各々の空気はいずれも発熱素子１０との熱交換により吹出口５より温風として吹き出される。モータ５３の回転数は１５００回転程度とすれば、１分当たりに吹き出す風量を約３．６立方メートル確保でき、ルーバー２２を斜め下方に設定することで、短時間で浴室内を暖めることができる。
【００３０】
［第２実施形態］
また、上記の構成において、第２実施形態である輻射暖房運転の動作を説明する。図示しないスイッチによりカーボンランプヒータ２による輻射暖房運転が指示されたとき、制御部でカーボンランプヒータ２に通電が開始されると同時に、モータ５３を駆動させ送風ファン１１を作動させる。送風ファン１１を作動させることにより吸込口４から吸い込まれた浴室内の空気の一部は、ファンケース６に形成された切欠開口８ａ、８ｂより吹き出され、冷却通風路９を通過しながら輻射により加熱された反射板３を背面から冷却し、ファンケース６の直方体ダクト部６ｃを通過した空気とともに通電されない発熱素子１０を通過して吹出口５より吹き出される。輻射暖房運転の際には、発熱素子１０による温風暖房運転時に比べ、制御部でモータ５３の回転数を下げることにより送風ファン１１の回転数を下げて風量を少なくしている。これにより入浴者に寒い空気が直接当たるような不快感を与えることなく反射板３を冷却することにより、本体ケース１ａの内部が過熱することがなく、内部機器の耐久性や暖房装置及び建築躯体の安全性が保てる。モータ５３の回転数は１２００回転程度とすれば、１分当たりの風量約２．０立方メートルを確保でき、ルーバー２２を直下方向に設定することで、入浴者へ直接風が当たるのを避けることができる。
【００３１】
［第３実施形態］
また、上記の構成において、第１実施形態と同じ構成でモードが異なる第３実施形態について説明をする。図示しないスイッチによりカーボンランプヒータ２による輻射暖房運転が指示されたとき、制御部でカーボンランプヒータ２と発熱素子１０に通電が開始されると同時に、モータ５３を駆動させ送風ファン１１を作動させる。送風ファン１１を作動させることにより吸込口４から吸い込まれ、ファンケース６の円形開口７ａ、７ｂから入った空気は筒体６ａを、円形開口７ｃ、７ｄから入った空気は筒体６ｂを通過し、ファンケース６の直方体ダクト部６ｃを通過及びファンケース６筒体６ａ、６ｂに形成された切欠開口８ａ、８ｂから冷却通風路９を通過し、各々の空気はいずれも発熱素子１０を通過し、発熱素子１０との熱交換により吹出口５より温風として吹き出される。浴室内の温度が十分でないときに、浴室内の温度を上昇させながら、輻射暖房運転が可能となる。消費電力は発熱素子を１５００W程度、カーボンランプヒータ２を１２００W程度とすれば一般の家庭で使用可能である。モータ５３の回転数は１２００回転程度とすれば、１分当たりの風量約２．０立方メートルを確保でき、ルーバー２２を直下方向に設定することで、浴室内を暖めると同時に輻射暖房により入浴者の体を暖めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の暖房装置を浴室に設置した例を示す図である。
【図２】本発明に係る一実施形態を示す暖房装置の断面図である。
【図３】本発明のファンケースを示す図である。
【図４】ファンケースに収納された送風ファンの構造を示す図である。
【符号の説明】
【００３３】
Ａ…壁
Ｂ…天井
１…暖房装置
１ａ…本体ケース
２…カーボンランプヒータ
３…反射板
４…吸込口
５…吹出口
６…ファンケース
７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ…円形開口
８ａ、８ｂ…切欠開口
９…冷却通風路
１０…発熱素子
１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ…送風ファン
２１…輻射式加熱器
２２…ルーバー
２３…金属線材
２４…開口部
５３…モータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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