(57)【要約】【課題】  本発明は多くの一戸建て住宅の冬場のコールドドラフトによる不快さ、ヒートショックを防ぐ暖房を提供することを目的とする。その目的達成と同時に、建築体の意匠、コスト削減を達成することも副次的目的とする。【解決手段】  ペリメーターゾーンである大便器とその背面に壁面との間のすき間に温水式輻射暖房機を設置し、輻射熱、暖気の自然対流によりトイレを暖房する方式、及び、暖房設置。【選択図】図２
2007183099.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
大便器とその背面の壁面との間の隙間に設置された暖房機より発生する輻射熱、暖気によるトイレの暖房方式
（図１、図２、図３）
【請求項２】
大便器とその背面の壁面との間の隙間に設置できる、温水式輻射暖房機
（図４、図５）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、温風による臭気の不快さ、コールドドラフトによる寒さを感じさせることなく、さらに建築的意匠にも影響を与えない。容易に隠蔽設置できるトイレの輻射暖房方式及び輻射暖房装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  現在、トイレで使用されている暖房には、温風式、輻射式がある。各方式とも天井から温風を吹出すもの、パネルヒーターのように壁面に設置するもの、床暖房のように床面に設置するものがあり、建築体に隠蔽して設置するもの、建築体より露出して設置するものがある。各方式とも、熱源として、電気、ヒートポンプ、温水、ガス、灯油などがある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】  日本の一戸建て住宅の多くは、洋風大便器の背面が外壁であり、ペリメーターゾーンである。そのため、冬場、トイレ室内を従来の方法で暖房しても背中にコールドドラフトを感じ、不快であるばかりではなく、ヒートショックの原因にもなる。トイレのレイアウト上、ペリメーターゾーンには大便器が設置されており、温風暖房式ではそれが障害物となってペリメーターゾーンに暖気を送りにくい。壁面設置のパネルヒーターでペリメーターゾーンに輻射熱を送ろうとすると、人体に直接、輻射熱が当たり、かえって不快さを感じる。床暖房も大便器の前面にしか設置できないため、トイレのコールドドラフトには効果がない。天井設置の温風暖房であれば、大便器の背面にも温風を吹出すことが可能であるが、足下の寒さは解消できず、さらに経年により、臭気による不快さを発生させる。また、近年、トイレのデザイン性が重視される傾向にあり、露出設置の暖房機により、建築体意匠に悪影響がでることもある。だからといって通常の隠蔽設置の暖房機を用いると、あと施工の場合、大きな工事を伴い、コスト高となる。さらにトイレは、その特性上、湿気の多いところであり、暖房することにより、大便器本体、給水配管部に結露を発生させ、特に大便器の背面は、水が溜まりやすく、カビの発生のしやすい場所となっている。さらに、近年、トイレ内でのヒートショックによる死亡事故が増えているため、常時暖房が必要視されているが、従来の暖房を常時つけたままでは光熱費増大、省エネ性低下の原因となる。
【課題を解決するための手段】
【０００４】  これらの課題を、大便器とその背面の壁面との間の隙間に温水式輻射暖房機を設置する暖房方式及び暖房装置を用いることで解消する。大便器は各メーカーとも、施工精度補正用に壁仕上がり面より２０ｍｍから３０ｍｍ程度の隙間を空けて設置するよう指定してある。この隙間に、厚さ１５ｍｍ、高さ８５０ｍｍ、幅３００ｍｍの温水式輻射暖房機を設置し、生活時間帯に常時作動させ、大便器本体と一体化して暖房装置として機能させる方式である。
【発明の効果】
【０００５】  一般的な一戸建て住宅では、大便器の背面は、正にペリメーターゾーンであり、温水式輻射暖房機を使用すれば、そこから発生する輻射熱でコールドドラフトは完全に遮断できる上、輻射熱に伴う暖気の自然対流で、温度バランスよく室内全体を暖房できる。その上、大便器本体が障害物となり、人体に直接、輻射熱が当たるのを緩和させ、照り返すような熱さを感じさせない。輻射暖房であるため、臭気による不快さも発生しない。大便器は、室内の、高さの低いところに設置されるため、足元の寒さも輻射熱により緩和できる。温水式輻射暖房機は、大便器の背面に隠蔽されているため、視界に入らず、建築体の意匠にも影響を与えない。大便器に隠蔽されてはいるが、建築体に隠蔽するわけではないので、あと施工の場合でも、大きな工事を伴わず、容易に設置することができる。さらに隠蔽式なので、暖房機本体の外装にコストをかける必要もない。施工面でも、製作面でもコストを抑えられる方式である。さらに、大便器本体に輻射熱が当たるため、大便器本体、給水配管部に結露を発生させない上、水の溜まりやすい大便器背面を乾燥させ、カビの発生を完全に抑えることができる。
梅雨、夏季など湿気の多い時期に、定期的に作動させれば、暖房機としてだけでなく、室内の乾燥機として利用することも可能である。重要な点として、この方式は、コールドドラフトを完全に遮断できるので、同じ体感温度を得るのに、他の暖房方式よりも実際の温度を低く設定することが可能である。さらに、家庭用燃料電池、家庭用コージェネレーションシステムと併用すれば、廃熱の有効利用になり、他の暖房方式を使用する場合よりも、光熱費の削減、省エネにつながる。また、電気式輻射暖房に比べ、立ち上がりが早いので、停止時の突発的な使用でも、ヒートショックを発生させにくい。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】  図４の仕様にて製作されたトイレ輻射暖房機を図１、図２、図３、の４で示される位置に設置する。熱源機は、都市ガス、ＬＰＧ、灯油、ヒートポンプ、家庭用コージェネレーションシステムなどの８０℃温水の暖房熱源機を使用し、図４の輻射暖房機と熱源機を架橋ポリエチレン管若しくは銅管で、温水往き、戻りを図１、図３の６のようにそれぞれ１系ずつ配管にて接続する。各メーカーの熱源機の暖房機の暖房用リモコンを任意の場所に設置し、そのリモコンらより、操作を行う。他の居室に床暖房を併設する場合は、熱源機付近に別系統にて電磁弁を設置し、床暖房用リモコンをトイレ室内に設置し、この輻射暖房機のリモコンとして利用する。リモコン操作により、熱源機が作動し、上記の温水配管を経由し図４の温水ヒーターに８０℃の温水が供給され、温水ヒーターが図１、図２、図３の２で示されるとおりに放熱する。その放熱により空気が暖められ、図２、図３の３に示される通りに暖気が自然対流し、室内全体が暖められる。温度制御は、各熱源器機メーカーにより方式が異なり、温水の戻りの温度、室内温度などにより、温水の供給が制御され、室内をほぼ一定の温度に保つ事が可能となる。この輻射暖房機は、熱源機に温度の運転を委ねるので、いずれの制御方法でも使用可能である。本体を設置するときは、代弁木川ではなく、壁体に固定し、大便器と温水ヒーターとの隙間を５ｍｍ以上に確保する必要がある。また、図５のとおり、輻射暖房の場材より放熱感が突起しているため、放熱面積が大きくなり、暖気の自然対流への摩擦損失も小さくなっている。さらに図４、図５のとおり断熱簿材にポリプロピレン樹脂製ダンボールを使用し、空気層の断熱効果により建築体への熱伝達を防ぐ。わずかに背面に伝導した熱も、断熱簿材の空気層をとおり、上昇気流となり、室内に放熱するため、暖房効果の一部として有効利用できるようになっている。標準流量２．０ｌ／ｍｉｎのとき、輻射熱、自然対流を含め、計算値で一枚あたり約３００Ｗ／ｈの放熱量である。一般的なトイレの部屋の広さ、窓の大きさペリメーターゾーンの大きさから考えて、暖房負荷に対して十分な放熱量である。生活時間帯に、常時作動させておく事が望ましい。
設置高さは、床面に暖房機本体が接するようにする。大便器背面からの輻射熱により、足下の寒さを軽減するためである。始動前には、温水は移管の熱源機側に手動バルブを取り付け、試運転時にそのバルブの開度により、熱源機から供給される温水の水量を調節し、制御の精度を調整する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】トイレ輻射暖房平面図。本体配置のほか、茶道時の放熱状態を記す
【図２】トイレ輻射暖房立面図。作動時の放熱状態を示す
【図３】トイレ輻射暖房側面図。本体は一の他、作動時の放熱状態を記す
【図４】トイレ幅輻射暖房詳細図。本体の具体的構成を記す
【図５】トイレ輻射暖房機断面詳細図。本体の断面構成の詳細を記す
【符号の説明】
【０００８】１  トイレ輻射暖房機本体
２  トイレ輻射暖房より発生する輻射熱
３  上記、輻射熱に伴う暖気の自然対流
４  大便器ロータンク
５  大便器本体
６  熱源機とトイレ輻射暖房を結ぶ温水配管
７  ７¢架橋ポリエチレン管
８  ポリプロピレン樹脂製段ボール（断熱母材）
９  ＣＨジョイント（配管接続用継手）
１０  ０．０７ｍｍ厚銅箔
【図１】
2007183099.tif 000003
【図２】
2007183099.tif 000004
【図３】
2007183099.tif 000005
【図４】
2007183099.tif 000006
【図５】
2007183099.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成19年3月14日(2007.3.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
大便器とその背面の壁面との間の隙間に設置された暖房装置より発生する輻射熱、暖気の自然対流によるトイレの暖房方式
（図１、図２、図３）
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項２】
大便器とその背面の壁面との間の隙間に設置できる、温水式輻射暖房装置
（図４、図５）
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】  本発明は、温風による臭気などの不快さ、コールドドラフトによる寒さを感じさせることなく、さらに建築体の意匠にも影響を与えない、容易に隠蔽設置できるトイレの暖房方式及び同暖房方式用の温水式輻射暖房装置に関するものである。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００２】  現在、トイレで使用されている暖房には、温風式、輻射式がある。各方式とも天井から温風を吹出すもの（例えば特許文献１参照）、パネルヒーターのように壁面に設置するもの（例えば特許文献２参照）、床面に設置するものがあり（例えば特許文献３参照）、床暖房のように建築体に隠蔽して設置するもの（例えば非特許文献１参照）、パネルヒーターのように建築体より露出して設置するものがある。各方式とも、熱源として、電気、ヒートポンプ、温水、ガス、灯油などを用いている。輻射式のものは、具体的には、壁面露出設置式のパネルヒーター（例えば特許文献４参照）、壁面隠蔽設置式の壁暖房（例えば非特許文献２参照）、床面隠蔽設置式の床暖房、天井及び壁面設置式の赤外線放射灯（例えば非特許文献３参照、浴室用であるが、トイレに使用することも可能）があり、不快さを伴う温風を吹出すことなく暖房することは、既に可能となっている。
【特許文献１】特許公開２００６−１０１００号（図１）
【特許文献２】特許公開２００４−２４５２２号（図１）
【特許文献３】特許公開平１１−２９４７８６号（図１）
【特許文献４】特許公開２００５−９８０７号（図１）
【非特許文献１】東京ガスカタログ  家庭用ガス温水機器０６．１１第９頁
【非特許文献２】東邦ガス  ガス発電、給湯暖冷房システム２００５．１０  設計資料編  第３１頁
【非特許文献３】東陶機器総合カタログ２００７−２００８  第６４２頁
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００３】  近年、日本では、トイレに洋風大便器を使用することが多く、一戸建て住宅の多くは、レイアウト上、大便器の背面が外壁であり、ペリメーターゾーンである。そのため、冬場、トイレ室内を従来の方法で暖房しても背中にコールドドラフトを感じ、不快であるばかりでなく、ヒートショックの原因にもなる。トイレのレイアウト上、ペリメーターゾーンには大便器が設置されており、温風暖房方式ではそれが障害物となってペリメーターゾーンに暖気を送りにくい。さらに、温風が人体に直接当たることによる不快さも発生する。壁面設置のパネルヒーター、壁暖房でペリメーターゾーンに輻射熱を送ろうとすると、トイレのレイアウト上、パネルヒーター、壁暖房本体を大便器側面、前面に設置することになり、人体に直接、過度の輻射熱が当たり、かえって不快さを感じる。大便器を床面にビス固定する施工法上、床暖房も、大便器の下には設置できず、大便器の前面にしか床暖房放熱部を設置できないため、トイレ室内のコールドドラフトには効果がない。天井設置の温風暖房であれば、大便器の背面にも温風を吹出すことが可能であるが、足元の寒さは解消できず、経年により臭気による不快さを発生させる。温風が、人体に直接当たることによる不快さも避けられない。また、近年、トイレ室内のデザイン性が重視される傾向にあり、露出設置の暖房装置の使用により、建築体の意匠に悪影響がでることもある。建築体の意匠を優先して通常の隠蔽設置の暖房装置を用いると、メンテナンスの利便性に問題があり、さらに、あと施工の場合は、大きな工事を伴い、コスト高となる。また、トイレは、元来、湿気の多いところであり、いかなる方式でも、暖房すること自体が、大便器本体、給水配管部に結露を発生させる要因となり、その対策が必要になる。特に大便器の背面は、結露水などの水が溜まりやすく、カビの発生しやすい場所である。さらに、近年、トイレ内でのヒートショックによる死亡事故が増えているため、室内を常時暖房することが必要視されているが、従来の暖房装置を常時作動させた場合、光熱費増大、省エネ性低下の原因となる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】  これらの課題を、大便器とその背面の壁面との間の隙間に温水式輻射暖房装置を設置する暖房方式を用いることで解消する。大便器は、各メーカーとも、施工精度補正用に壁仕上がり面より２０ｍｍから３０ｍｍ程度の隙間を空けて設置するよう指定してある。この隙間に、厚さ１５ｍｍ、高さ８５０ｍｍ、幅３００ｍｍの同暖房装置を設置し、生活時間帯に常時作動させ、大便器本体と一体化して暖房装置として機能させる方式である。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】  一般的な一戸建て住宅では、大便器の背面は、正にペリメーターゾーンであり、温水式輻射暖房装置から発生する輻射熱でコールドドラフトは完全に遮断できる上、輻射熱に伴う暖気の自然対流で、温度ムラなく室内全体を暖房できる。その上、大便器本体が障害物となり、人体に直接、輻射熱が当たるのを緩和させ、照り返すような熱さを感じさせない。輻射暖房方式は、強制送風がないため臭気や、人体に温風が直接当たることによる不快さも発生しない。大便器は、室内の、高さの低いところに設置されるため、温水式輻射暖房装置も必然的に低い位置になり、足元の寒さも輻射熱により緩和できる。温水式輻射暖房装置本体は、大便器の背面に隠蔽されているため、視界に入らず建築体の意匠にも影響を与えない。大便器に隠蔽されてはいるが、建築体に隠蔽するわけではないので、あと施工の場合でも、大きな工事を伴わず、容易に設置することができる。メンテナンスも大便器を取り外すだけで容易に行える。さらに、隠蔽式なので、温水式輻射暖房装置本体の外装にコストをかける必要もない。施工面でも、製作面でもコストを抑えられる方式である。さらに、大便器本体及び給水配管部に輻射熱が当たるため、大便器本体、給水配管部に結露を発生させない上、水の溜まりやすい大便器背面を乾燥させ、カビの発生を完全に抑えることができる。梅雨、夏季など湿気の多い時期に、定期的に作動させれば、暖房装置としてだけでなく、室内の乾燥装置として利用することも可能である。
重要な点として、この方式は、コールドドラフトを完全に遮断できるので、同じ体感温度を得るのに、他の暖房方式よりも実際の温度を低く設定することが可能であり、エネルギー使用量を抑えられる。さらに、家庭用燃料電池、家庭用コージェネレーションシステムと併用すれば、廃熱の有効利用になり、光熱費の削減、省エネにつながる。今後、家庭用燃料電池、家庭用コージェネレーションシステムの普及に伴い、廃熱利用の需要は益々高まるものと考えられ、本発明は、その需要に対する選択肢の一つとなり得る。また、電気式輻射暖房に比べ立ち上がりが早いので、停止状態継続後の突発的な使用でも、ヒートショックを発生させにくい。最後に、注意点として、大便器ロータンクが防露型でない場合は、水を流したときに熱が奪われるので、ロータンク内部に断熱処理を施す必要がある。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】  図４の仕様にて製作された温水式輻射暖房装置を図１、図３の１で示される位置に設置する。熱源機には、都市ガス、ＬＰＧ、灯油、ヒートポンプ、家庭用コージェネレーションシステムなどの８０℃温水の暖房熱源機を使用し、その熱源機と、図４の仕様の温水式輻射暖房装置とを架橋ポリエチレン管若しくは銅管で、図１、図３の６のように、温水の往き、戻り、それぞれ１系統ずつ配管にて接続する。
熱源機メーカー製の熱源機の暖房用リモコンを任意の場所に設置し、そのリモコンにより操作を行う。他の居室に床暖房を併設する場合は、熱源機付近に別系統にて電磁弁を設置し、熱源機メーカー製室内温度センサー付暖房用リモコンをトイレ室内に設置し、単独運転制御をできるようにする。リモコン操作により、熱源機が作動し、上記の温水配管を経由し、図４の仕様の温水式輻射暖房装置に８０℃の温水が供給され、温水式輻射暖房装置が図１、図２、図３の２に示されるとおりに輻射熱を放熱する。その輻射熱により空気が暖められ、図２、図３の３に示されるとおりに暖気が自然対流し、室内全体が暖められる。ペリメーターゾーンに輻射熱のバリアが形成されるため、コールドドラフトは完全に遮断される。温度制御は、各熱源機メーカーにより方式が異なるが、温水の戻りの温度、室内温度などにより、いずれの方法でも温水の供給水量が制御され、室内をほぼ一定の温度に保つことが可能となる。この温水式輻射暖房装置は、熱源機及びその周辺機器に制御を委ねるので、いずれの制御方式の熱源機でも使用可能である。本体を設置する時は、大便器の水を流したときの熱吸収を最小限にするため、大便器本体にではなく、壁体に固定し、大便器と温水式輻射暖房装置との隙間を５ｍｍ以上確保する必要がある。この隙間の中での輻射熱により暖められた空気も図２、図３の３に示される暖気の自然対流に加わるので、より効率的に室内全体を暖房することができる。また、図５のとおり、温水式輻射暖房装置の断熱母材より放熱管が突起しているため、平坦な床暖房マット形式などに比べると、放熱面積が大きくなる上、大便器背面での暖気の自然対流への摩擦損失も小さくなっている。さらに図４、図５のとおり断熱母材にポリプロピレン樹脂製ダンボールを使用し、空気層の断熱効果により建築体への熱伝達を抑えている。わずかに背面に伝導した熱も、断熱母材の空気層をとおり、上昇気流となり、室内に放熱するため、暖房効果の一部として有効利用できるようになっている。標準流量２．０ｌ／ｍｉｎのとき、温水往き戻り温度差測定から得た計算値で、輻射熱、暖気の自然対流を含め一枚あたり約３００Ｗ／ｈの放熱量である。一般的なトイレの部屋の広さ、窓の大きさ、ペリメーターゾーンの大きさから考えて、暖房負荷に対して十分な放熱量である。
この暖房方式の作動パターンは、生活時間帯に、常時作動させておくのが望ましい。設置高さは、床面に温水式輻射暖房装置本体が接するようにする。大便器背面からの輻射熱により足元の寒さを軽減するには、できるだけ低く設置することが必要なためである。試運転前に、温水配管の熱源機側に手動バルブを取り付け、試運転時にそのバルブの開度により熱源機から供給される温水の水量を調節し、制御の精度を調整する。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
【図１】  トイレ輻射暖房平面図。本体配置のほか、作動時の放熱状態を記す
【図２】  トイレ輻射暖房立面図。作動時の放熱状態を記す
【図３】  トイレ輻射暖房側面図。本体配置のほか、作動時の放熱状態を記す
【図４】  温水式輻射暖房装置詳細図。本体の具体的構成を記す
【図５】  温水式輻射暖房装置断面詳細図。本体の断面構成の部分詳細を記す
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】１    温水式輻射暖房装置本体
２    温水式輻射暖房装置より発生する輻射熱
３    上記、輻射熱により発生する暖気の自然対流
４    大便器ロータンク
５    大便器本体
６    熱源機と温水式輻射暖房装置を結ぶ温水配管
７    ７φ架橋ポリエチレン管
８    ポリプロピレン樹脂製ダンボール（断熱母材）
９    ＣＨジョイント（配管接続用継手）
１０  ０．０７ｍｍ厚銅箔（放熱材）
【手続補正１１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2007183099.tif 000008
【図２】
2007183099.tif 000009
【図３】
2007183099.tif 000010
【図４】
2007183099.tif 000011
【図５】
2007183099.tif 000012