(57)【要約】【課題】設備費用の軽減と施工時間の短縮、使い勝手を向上したトイレ暖房システムを提供することを目的とする。【解決手段】温水を供給する熱源機と、前記熱源機に接続され温水を供給し循環させる温水配管と、前記温水配管と接続され大気に熱を放熱する放熱機を有するトイレ暖房ユニット及び暖房便座ユニットと、前記ユニットは温水配管で直列に接続されているトイレ暖房システムにおいて、前記ユニットの近傍には、前記温水配管から前記ユニットに流入する温水の温度を検出する温度センサを有するとともに、前記温度センサの出力に応じて、前記ユニットに流入する温水を前記放熱器へ向かう経路と前記放熱器をバイパスするバイパス経路とに流量を配分する流量調整バルブを介設していることを特徴とするトイレ暖房システム。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
温水を供給する熱源機と、前記熱源機に接続され温水を供給し循環させる温水配管と、前記温水配管と接続され大気に熱を放熱する放熱機を有するトイレ暖房ユニット及び暖房便座ユニットと、前記ユニットは温水配管で直列に接続されているトイレ暖房システムにおいて、前記ユニットの近傍には、前記温水配管から前記ユニットに流入する温水の温度を検出する温度センサを有するとともに、前記温度センサの出力に応じて、前記ユニットに流入する温水を前記放熱器へ向かう経路と前記放熱器をバイパスするバイパス経路とに流量を配分する流量調整バルブを介設していることを特徴とするトイレ暖房システム。
【請求項２】
前記トイレ暖房システムにおいて、温水循環経路の上流から下流に向けて、前記トイレ暖房ユニットと暖房便座ユニットの要求温度の高い暖房端末から順に前記熱源機より前記温水配管に直列に接続されていることを特徴とする請求項１記載のトイレ暖房システム。
【請求項３】
請求項１乃至２記載のトイレ暖房システムにおいて、前記暖房便座ユニットは、便座に内蔵された温水管を有し、前記温水管の入水側は前記便座の付根部で左右２方向に分岐し、前記便座外周の近傍に沿って配設され前記便座先端部で折返し、前記便座内周の近傍に沿って前記便座付根部で再び結合されることを特徴とするトイレ暖房システム。
【請求項４】
請求項１乃至３記載のトイレ暖房システムにおいて、前記暖房便座ユニットは、便座に内蔵された高温用と低温用の温水管経路を備えるとともに、前記暖房便座ユニットの近傍に設けられた前記温度センサの出力に応じて、前記高温用又は前記低温用に温水流路を切替える便座流路切替え手段を有することを特徴とするトイレ暖房システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トイレの雰囲気を空調することを目的とした温水循環式のトイレ暖房システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、トイレの雰囲気を空調することを目的とした温水循環式のトイレ暖房システムとしては、床暖房システム（例えば、特許文献１参照）などが知られている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平９−２７３３２２号公報（第２頁、図１）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記温水式の床暖房システムは、床暖房と暖房便座が、熱源である温水器との間で並列に接続されており、それぞれ往復の温水配管経路が必要となるため、４本の温水配管を有している。また、温水器から供給される温水を床暖房と暖房便座に分岐するための部材と、床暖房と暖房便座で放熱した温水を合流させるための部材とが別途必要となる。また、居室の床暖房や浴室暖房乾燥機などの他の温水暖房端末と熱源機を共用する場合は、大容量の熱源機が必要となるため、熱源機は屋外に設置される場合が多く、特に集合物件などの場合は、熱源機と温水暖房端末までの距離が離れているため、温水配管を削減できることは、設備費用の軽減や、施工時間の短縮に効果がある。前記課題を解決するための手段として、床暖房と暖房便座を温水循環系で直列に接続する構成とすることで、温水配管を１本削減することができる。しかしながら、直列に接続した場合、床暖房と暖房便座を同時に動作させることができるが、床暖房と暖房便座いずれか一方の単独運転ができないため、床暖房のみ行いたい場合や、便座暖房のみ行いたい場合に対応できなかった。
【０００５】
また、前記床暖房システムは、暖房端末が床暖房と暖房便座のため、温水器より出力する温水温度は６０℃程度の低温の一定供給でよいが、暖房能力の高い循環ファンを有する温風暖房機のような８０℃程度の要求温度の高い暖房端末との併用はできなかった。前記課題を解決する手段としては、６０℃程度の温水と８０℃程度の温水を同時に供給できる複雑な構造の熱源機が必要となっていた。
【０００６】
【課題を解決するための手段及び作用・効果】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、温水を供給する熱源機と、前記熱源機に接続され温水を供給し循環させる温水配管と、前記温水配管と接続され大気に熱を放熱する放熱機を有するトイレ暖房ユニット及び暖房便座ユニットと、前記ユニットは前記温水配管で直列に接続されていることで、並列に接続した場合と比べて温水配管を削減できるとともに、温水経路を分岐するための部材を別途設ける必要がなくなる。また、前記ユニットの近傍には、前記温水配管から前記ユニットに流入する温水の温度を検出する温度センサを有するとともに、前記温度センサの出力に応じて、前記ユニットに流入する温水を前記放熱器へ向かう経路と前記放熱器をバイパスするバイパス経路とに流量を配分する流量調整バルブを介設していることで、前記トイレ暖房ユニット、暖房便座ユニット等の暖房端末が直列に接続されているにもかかわらず、前記各ユニットの同時運転だけでなく、単独運転も可能となり、さらに前記温度センサにより検出した温水の温度に応じて、前記流量調整バルブの前記放熱器経路とバイパス経路への流量配分比を適宜変えることで、前記各ユニットの温度を好みの温度に制御できる。
【０００７】
また、本発明において、前記トイレ暖房システムは、温水循環経路の上流から下流に向けて、前記トイレ暖房ユニットと暖房便座ユニットの要求温度の高い暖房端末から順に前記熱源機より前記温水配管に直列に接続することで、熱源機は８０℃程度の一定温度を供給する簡単な構造の熱源機でシステムを実現できるため、さらなる設備費用の軽減ができ、暖房能力の高い循環ファンを有する温風暖房機のような８０℃程度の要求温度の高い暖房端末と、暖房便座のような６０℃程度の要求温度の低い暖房端末との併用が可能となる。なお、前記暖房便座ユニットは、便座の温度を検出するための温度センサを備えることで、前記温度センサにより検出された便座温度に応じて、前記流量調整バルブの便座を暖める温水管とバイパス管への流量分配比を適宜変えることで、前記暖房便座ユニット温度を好みの温度に制御することもできる。
【０００８】
また、本発明においては、前記暖房便座ユニットは、便座に内蔵された温水管を有し、前記温水管の入水側は前記便座の付根部で左右２方向に分岐し、前記便座外周の近傍に沿って配設され前記便座先端部で折返し、前記便座内周の近傍に沿って前記便座付根部で再び結合される構造とすることで、便座の左右で温度差が生じることを防ぐとともに、前記入水側から便座先端部までの温水管経路と便座先端部から出水側までの温水管経路とで温度が平均化され、便座全体を均一の温度にすることができる。なお、前記内周と外周は逆でもよい。
【０００９】
また、本発明においては、前記暖房便座ユニットは、便座に内蔵された高温用と低温用の温水管経路を備えるとともに、前記暖房便座ユニットの近傍に設けられた前記温度センサの出力に応じて、前記高温用又は前記低温用に温水流路を切替える便座流路切替え手段を有することで、前記トイレ暖房ユニットが運転されている場合と、停止している場合とで異なる温水温度の違いによって生じる便座温度のばらつきをより低減することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面により詳細に説明する。
図１は本発明の一実施形態に係わるトイレ暖房システムのシステム構成図で、図２はその詳細図である。
【００１１】
本トイレ暖房システムは、屋外１に設置された熱源機２と、トイレ３の天井に設置された要求温度の高いトイレ暖房ユニット４と、便器５の上部に設置された要求温度の低い暖房便座ユニット６及びリモコン７からなる。前記熱源機２とトイレ暖房ユニット４と暖房便座ユニット６とは温水配管８により温水循環流路が接続されている。
【００１２】
前記トイレ暖房ユニット４は、トイレ３内の空気を吸込んで再びトイレ３内へ吹出す循環ファン４ａと、吸込んだ空気へ熱を伝達する温水を媒体とした熱交換器４ｂと、該熱交換器４ｂの温水の入口に配設された流量調整バルブ４ｃと、温水の温度を検出する温度センサ４ｄと、トイレの室温を検出する温度センサ４ｅと、前記各手段を制御するコントローラ４ｆから構成される。
【００１３】
また、前記暖房便座ユニット６は、便座６ａを暖めるために内蔵された温水管６ｂと、温水温度を検出する温度センサ６ｃと、便座温度を検出する温度センサ６ｄと、前記温水管６ｂの入口に配設された流量調整バルブ６ｅと、前記温水管６ｂをバイパスするバイパス管６ｆと、前記各手段を制御するコントローラ６ｇから構成される。
【００１４】
また、前記熱源機２は、温水を所定の温度まで加熱する加熱器２ａと、温水を循環させるための循環ポンプ２ｂと、前記各手段を制御するコントローラ２ｃとにより構成されており、前記熱源機２と前記トイレ暖房ユニット４とは温水往配管８ａによって接続され、前記トイレ暖房ユニット４と前記暖房便座ユニット６とは温水中継配管８ｂによって接続され、前記暖房便座ユニット６と前記熱源機２とは温水戻配管８ｃによって接続され、直列の温水循環経路を形成している。
【００１５】
また、前記トイレ暖房ユニット４のコントローラ４ｆ及び前記暖房便座ユニット６のコントローラ６ｇと前記リモコン７、前記トイレ暖房ユニット４のコントローラ４ｆ及び前記暖房便座ユニット６のコントローラ６ｇと熱源機のコントローラ２ｃとは、有線もしくは無線にて通信が行われ、該リモコンの操作により、トイレ３内の暖房や便座６ａの暖房を実行する。
【００１６】
以下に、暖房運転時の各手段の動作を示す。
熱源機２の加熱器２ｂで所定の温度まで加熱された温水は、温水往配管８ａを通って、前記トイレ暖房ユニット４の流量調整バルブ４ｃを介して熱交換器４ｂに送られる。ここで循環ファン４ａによって送られる風に熱を放出した後、温水中継配管８ｂを通って、暖房便座ユニット６の流量調整バルブ６ｅを介して温水管６ｂに送られ、ここで便座６ａに熱を放出したあと、温水戻配管８ｃを通って、熱源機２へ戻され、循環ポンプ２ｂによって再び送り出される。
【００１７】
前記トイレ暖房ユニット４は、天井もしくは壁面に設置されており、トイレ３の上方空間から循環ファン４ａにより、温風を吹き下ろすことで、瞬時に室内の空気を対流することができ、極端な温度むらを生じることなく、部屋全体の空気を暖めることが可能になり、快適性だけでなく、ヒートショックに対する防止作用を高める効果がある。また、トイレ３室内の温度を検出する温度センサ４ｅを備えることで、循環ファン４ａの風量を調整し、トイレ３室内の温度を適温になるように制御することができる。さらに、前記熱交換器４ｂ入口に配設された流量調整バルブ４ｃにより、前記熱交換器４ｂに流入する温水の流量を調整することで、より細かい温度調節が可能になる。なお、前記流量調整バルブ４は、前記熱交換器４ｂに流入する経路とは別に、前記熱交換器４ｂをバイパスするバイパス経路を設けて、前記熱交換器４ｂとバイパス経路とに任意に流量を配分できる構成とし、温水の温度を検出する前記温度センサ４ｄの出力に応じて温度調整を行ってもよい。
【００１８】
また、前記暖房便座ユニット６に配設された流量調整バルブ６ｅは、前記トイレ暖房ユニット４から送られてきた温水を、便座を暖める温水管６ｂとバイパス管６ｆとに任意に流量を配分できる構成とする。これにより、各ユニットが直列に接続されているのにもかかわらず、各々ユニットを単独で運転することが可能となるとともに、各ユニットを並列接続する場合に比べて、温水配管を１本削減できるため、設備費用の軽減と施工時間を短縮が可能になる。前記トイレ暖房ユニット４のみを運転させたい場合は、前記トイレ暖房ユニット４の循環ファン４ａを駆動するとともに、前記暖房便座ユニット６の流量調節バルブ６ｅをバイパス管６ｆ側に切替えて、温水管６ｂを経由させないで温水戻配管８ｃに戻すことで実現できる。
【００１９】
また、前記暖房便座ユニット６のみを運転させたい場合は、前記トイレ暖房ユニット４の循環ファン４ａを停止して熱交換させずに、前記暖房便座ユニット６の流量調節バルブ６ｅを温水管６ｂ側に切替えて、温水管６ｂを経由して温水戻配管８ｃに戻すことで実現できる。また、前記トイレ暖房ユニット４と前記暖房便座ユニット６を同時運転させたい場合は、前記トイレ暖房ユニット４の循環ファン４ａを駆動するとともに、前記暖房便座ユニット６の流量調節バルブ６ｅを温水管６ｂ側に切替えて、温水管６ｂを経由して温水戻配管８ｃに戻すことで実現できる。さらに、前記トイレ暖房ユニット４に設けられた温水の温度を検出する温度センサ６ｃの出力に応じて、前記流量調整バルブ６ｅの流量配分比を適宜変えることで便座６ａの温度を好みの温度に制御できる。また、前記暖房便座ユニット６は、便座の温度を検出するための温度センサ６ｄを備えることで、前記温度センサ６ｄにより検出された便座温度に応じて、前記流量調整バルブの流量分配比を適宜変化させて便座温度を好みの温度に制御することもできる。
【００２０】
本システムは温水循環経路の上流側に要求温度の高いトイレ暖房ユニット４を、下流側に要求温度の低い暖房便座ユニットを設けることで、熱源機２は８０℃程度の一定温度を供給する簡単な構造の熱源機２でシステムを実現できるため、さらなる設備費用の軽減ができ、暖房能力の高い循環ファン４ａを有するトイレ暖房ユニット４のような８０℃程度の要求温度の高い暖房端末と、暖房便座ユニット６のような６０℃程度の要求温度の低い暖房端末との併用が可能となる。
【００２１】
図３は、本発明の一実施形態に係わる流量調整バルブの概略外観図である。
本流量調整バルブ６ｅは、温水中継配管８ｂより流入してきた温水を便座６ａを暖める温水管６ｂとバイパス管６ｆとに分配することを目的とする。前記流量調整バルブ６ｅ上部にはステップモータ６ｈが設けられており、前記流量調整バルブ６ｅ内部のボールバルブ６ｉと連結されている。ボールバルブ６ｉには温水流路が貫通しており、該温水流路径は入口側が広く、出口側が狭くなっており、前記ステップモータ６ｈに通電し回転させることで、温水管６ｂとバイパス管６ｆへの分配比を任意に変えることが可能となる。
【００２２】
図４は、本発明の一実施形態に係わる流量調整バルブの概略断面図（バイパス管に連通している状態）である。
温水中継配管８ｂより流入してきた温水をバイパス管６ｆに流すときのボールバルブ６ｉの位置を示している。トイレ暖房ユニット４を単独運転させるときはステップモータ６ｈ（図示しない）を回転させ、この位置で停止させる。
【００２３】
図５は、本発明の一実施形態に係わる流量調整バルブの概略断面図（放熱機側に連通している状態）である。
温水中継配管８ｂより流入してきた温水を温水管６ｂに流すときのボールバルブ６ｉの位置を示している。暖房便座ユニット６を最大流量で運転させるときはステップモータ６ｈ（図示しない）を回転させ、この位置で停止させる。
【００２４】
図６は、本発明の一実施形態に係わる流量調整バルブの概略断面図（バイパス管と放熱機側に分配している状態）である。
温水中継配管８ｂより流入してきた温水を温水管６ｂとバイパス管６ｆに分配して流すときのボールバルブ６ｉの位置を示している。暖房便座ユニット６の便座６ａの温度調節を行う場合は、ステップモータ６ｈ（図示しない）を回転させて、分配比調整することで好みの温度に設定できるようになる。
【００２５】
図７は、本発明の第一の実施形態に係わる暖房便座の概略図である。
前記暖房便座ユニット６は、便座６ａに内蔵された温水管６ｂを有し、前記温水管６ｂの入水側は前記便座６ａの付根部で左右２方向に分岐し、前記便座６ａ外周の近傍に沿って配設され前記便座６ａ先端部で折返し、前記便座６ａ内周の近傍に沿って前記便座６ａ付根部で再び結合される構造とすることで、便座６ａの左右で温度差が生じることを防ぐとともに、前記入水側から便座６ａ先端部までの温水管６ｂ経路と便座６ａ先端部から出水側までの温水管経路６ｂとで温度が平均化され、便座６ａ全体を均一の温度にすることができる。なお、前記内周と外周は逆でもよい。
【００２６】
図８は、本発明の第二の実施形態に係わる暖房便座の概略図である。
前記暖房便座ユニット６は、便座６ａに内蔵された高温用と低温用の温水管経路を備えるとともに、前記トイレ暖房ユニット６が運転されている場合と、停止している場合とで異なる温水の温度を、前記暖房便座ユニット６の近傍に設けられた前記温度センサ６ｃにより検出し、高温の場合は高温用温水管６ｊに、低温の場合は低温用温水管６ｋに流すような温水流路を切替える便座流路切替手段６ｇを有することで、温水温度の違いによって生じる便座６ａ温度のばらつきをより低減することができる。
【００２７】
図９は、本発明の第二の実施形態に係わる暖房便座の概略断面図である。
本高温用温水管６ｊと低温用温水管６ｋを併設し、便座６ａ表面からの距離を変えた位置に配設することで温度のバランスをとる構造としている。なお、管形状を水平方向に平たくして楕円状にすることで、より便座への熱伝達効率をあげることができる。
【００２８】
図１０は、本発明の第三の実施形態に係わる暖房便座の概略断面図である。
本高温用温水管６ｊと低温用温水管６ｋは、管形状を同心円状の２重構造とすることし、内側を高温用温水管６ｊに、外側を低温用温水管６ｋにすることで温度のバランスをとる構造としている。
【００２９】
図１１は、本発明の第四の実施形態に係わる暖房便座の概略断面図である。
本高温用温水管６ｊと低温用温水管６ｋは、管形状を上下の２重構造とすることし、下側を高温用温水管６ｊに、上側を低温用温水管６ｋにすることで温度のバランスをとる構造としている。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係わるトイレ暖房システムのシステム構成図
【図２】本発明の一実施形態に係わるトイレ暖房システムのシステム詳細図
【図３】本発明の一実施形態に係わる流量調整バルブの概略外観図
【図４】本発明の一実施形態に係わる流量調整バルブの概略断面図（バイパス管に連通している状態）
【図５】本発明の一実施形態に係わる流量調整バルブの概略断面図（放熱機側に連通している状態）
【図６】本発明の一実施形態に係わる流量調整バルブの概略断面図（バイパス管と放熱機側に分配している状態）
【図７】本発明の第一の実施形態に係わる暖房便座の概略図
【図８】本発明の第二の実施形態に係わる暖房便座の概略図
【図９】本発明の第二の実施形態に係わる暖房便座の概略断面図
【図１０】本発明の第三の実施形態に係わる暖房便座の概略断面図
【図１１】本発明の第四の実施形態に係わる暖房便座の概略断面図
【符号の説明】
１  ：屋外
２  ：熱源機
２ａ：加熱器
２ｂ：循環ポンプ
２ｃ：コントローラ
３  ：トイレ
４  ：トイレ暖房ユニット
４ａ：循環ファン
４ｂ：熱交換器
４ｃ：流量調整バルブ
４ｄ：温度センサ
４ｅ：温度センサ
４ｆ：コントローラ
５  ：便器
６  ：暖房便座ユニット
６ａ：便座
６ｂ：温水管
６ｃ：温度センサ
６ｄ：温度センサ
６ｅ：流量調整バルブ
６ｇ：便座流路切替手段
６ｆ：バイパス管
６ｇ：コントローラ
６ｈ：ステップモータ
６ｉ：ボールバルブ
６ｊ：高温用温水管
６ｋ：低温用温水管
７  ：リモコン
８  ：温水配管
８ａ：温水往配管
８ｂ：温水中継配管
８ｃ：温水戻配管
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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