(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
便器の洗浄時、貯めている洗浄水を便器へ流す水タンクと、冷凍サイクルを構成する圧縮機、凝縮器、蒸発器を有し、トイレ室を空調する空調装置と、給水源に通じる給水管を介して流入する洗浄水により前記凝縮器と熱交換する前記水タンク外に配置した熱交換手段と、前記空調装置の運転を制御する制御手段とを備え、前記空調装置および熱交換手段と制御手段と水タンクとを、吹出し口付のケースで覆い、前記熱交換手段には前記凝縮器と熱交換した洗浄水を前記水タンクへ流す排水路を設け、この排水路は前記凝縮器が能力を発揮できる少量の洗浄水を流せるように構成してなる水洗トイレ装置の空調装置。
【請求項２】
熱交換手段には空調装置の運転時および便器の洗浄時に給水してなる請求項１に記載の水洗トイレ装置の空調装置。
【請求項３】
熱交換手段には、流量調整手段を介して給水してなる請求項１または請求項２に記載の水洗トイレ装置の空調装置。
【請求項４】
流量調整手段は、便器の洗浄時に最大に開いて給水してなる請求項３に記載の水洗トイレ装置の空調装置。
【請求項５】
水タンクに直接に給水する直接給水路を設け、少なくとも便器洗浄時には前記直接給水路を開放してなる請求項１に記載の水洗トイレ装置の空調装置。
【請求項６】
熱交換手段と凝縮器を二重管式熱交換器またはプレート積層式熱交換器で構成してなる請求項１〜請求項５のいずれかに記載の水洗トイレ装置の空調装置。
【請求項７】
この便器に設けた便座と、請求項１〜請求項６のいずれかに記載の水洗トイレ装置の空調装置とを備えた空調装置付水洗トイレ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、便器に水を勢いよく流して洗う水洗トイレに、トイレ室等を冷房または暖房する空調装置を設ける水洗トイレ装置の空調装置と、この空調装置を用いた水洗トイレ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の水洗トイレ装置に設けた空気調和機は、図４に示すような構成であった。すなわち、冷凍サイクルを構成する圧縮機３１、凝縮器３２、蒸発器３３等を有する空調装置は凝縮器３２を、トイレ室３４の角に跨って壁に設け、かつ便器３５を洗う水を貯めている水タンク３６（ロータンク）に水没させ、圧縮機３１、蒸発器３３、送風ファン３７等は一つのケース３８に納めてトイレ室３４の壁に設置した構成である。
【０００３】
そして、圧縮機３１の運転により冷媒を凝縮器３２、蒸発器３３、圧縮機３１と循環させ、トイレ室３４の空気を送風ファン３７により蒸発器３３で熱交換させて吹出し口３９よりトイレ室３４に冷風を送り空調するとともに、凝縮器３２の凝縮熱は水タンク３６の水に放熱してトイレ室３４には放出しないように構成している。
【０００４】
また、水タンク３６には前記凝縮熱で加熱された温水を便器３５に導くための通路４０に電磁弁４１を設け、水タンク３６の水温を検知する温度検知器４２の検出信号に基づき前記電磁弁４１の開閉頻度を多くまたは少なく制御する構成であった。図中、４３は便座である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来のトイレ用空気調和機では、凝縮器３２を水タンク３６内に水没させているため、メンテナンスが困難になるとともに、圧縮機３１、蒸発器３３、送風ファン３７等はケース３８内に設けて壁に、凝縮器３２を水タンク３６に別々に取付けるため装置全体としてまとまりがなく、かつトイレ室３４への設置工事にも手間がかかり、更にトイレ室３４の有効スペースを狭くしていた。
【０００６】
また、空調運転時に水タンク３６の水は、電磁弁４１が温度検知器４２の検出信号に基づき開成され通路４０を経て便器３５へ流出するまで、凝縮熱で加熱され水タンク３６内で自然対流するだけなので比較的に速く温度上昇していき、かつ水タンク３６内に上下の温度分布が生じ、凝縮器３２の放熱作用が短時間に低下して冷却能力の低下する恐れと、水タンク３６内の水が通路４０を通じて排水され不経済であった。更に、電磁弁４１はトイレの使用者の意思に関係なく、水タンク３６の水温上昇を検知した温度検知器４２の信号に基づいて開き水が流れるため、用便中に不意に排水が起きた時は不快感を伴うことが考えられる。
【０００７】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、装置全体のコンパクト化および凝縮器の効率的な放熱を行えるようした水洗トイレ装置の空調装置とこの空調装置を備えた水洗トイレ装置を提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため本発明の請求項１に記載の発明は、便器の洗浄時、貯めている洗浄水を便器へ流す水タンクと、冷凍サイクルを構成する圧縮機、凝縮器、蒸発器を有し、トイレ室を空調する空調装置と、給水源に通じる給水管を介して流入する洗浄水により前記凝縮器と熱交換する前記水タンク外に配置した熱交換手段と、前記空調装置の運転を制御する制御手段とを備え、前記空調装置および熱交換手段と制御手段と水タンクとを、吹出し口付のケースで覆い、前記熱交換手段には前記凝縮器と熱交換した洗浄水を前記水タンクへ流す排水路を設け、この排水路は前記凝縮器が能力を発揮できる少量の洗浄水を流せるように構成してなる水洗トイレ装置の空調装置である。
【０００９】
上記手段によれば、空調装置および熱交換手段と制御手段と水タンクとは、吹出し口付のケースで覆うことにより、装置全体がコンパクトになる作用を有する。また、給水源に通じる給水管からの洗浄水は、直接に熱交換手段に流入し、それから水タンクに入るので、凝縮器は熱交換手段を通り常に入替わる新しい温度の低い安定した温度の水と熱交換し、かつ少量による節水および水タンクの補給水にも利用できる作用を有する。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、熱交換手段には空調装置の運転時および便器の洗浄時に給水してなる水洗トイレ装置の空調装置で、空調装置の運転時はもちろん、便器の洗浄時にも熱交換手段を洗浄水が通り入替わるので、本来の洗浄水以外に便器洗浄の水も加わり、凝縮器の一層の安定した熱交換と、水タンクの補給水にも利用できる作用を有する。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、上記熱交換手段に流量調整手段を介して給水してなる水洗トイレ装置の空調装置で、流量調整手段により熱交換手段を通じて水タンクに流れる洗浄水の量を調整し、すなわち凝縮器の能力を発揮できる少量の洗浄水の流量を調整し、空調装置の空調する温度設定を高低に変化させた場合でも前記した少量の洗浄水の流量調整により凝縮器の放熱変化に対応できる作用を有する。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、流量調整手段を便器の洗浄時に最大に開いて給水してなる水洗トイレ装置の空調装置で、便器の洗浄時に流量調整手段が最大に開いて多量の水を短時間で水タンクに補給できる作用を有する。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、水タンクに直接に給水する直接給水路を設け、少なくとも便器洗浄時には前記直接給水路を開放してなる水洗トイレ装置の空調装置で、少なくとも便器洗浄時には直接給水路より水タンクに洗浄水を流入させるので、水の補給時間を短くできる作用を有する。
【００１４】
請求項６に記載の発明は、上記熱交換手段と凝縮器を二重管式熱交換器またはプレート積層式熱交換器で構成してなる水洗トイレ装置の空調装置で、熱交換手段と凝縮器を二重管式熱交換器またはプレート積層式熱交換器で構成することにより、効率の高い熱交換作用と小型化による装置全体のコンパクト化に繋げる作用を有する。
【００１５】
請求項７に記載の発明は、便器と、この便器に設けた便座と、請求項１〜請求項６のいずれかに記載の水洗トイレ装置の空調装置とを備えた空調装置付水洗トイレ装置で、コンパクトな空調装置により装置全体の取り付け工事を容易にするとともに、トイレ室の有効スペースを確保する作用を有する。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下本発明の水洗トイレ装置の空調装置とこの装置を備えた水洗トイレ装置につき、図面に従い説明する。
【００１７】
（実施の形態１）
図１は、本発明の一実施形態における水洗トイレ装置の空調装置および前記空調装置を備えた水洗トイレ装置の正面要部を切り欠いて示す構成図で、図２は同概略斜視図である。トイレ室１を冷房する空調装置は、冷凍サイクルを構成する圧縮機２、凝縮器３、減圧器４、フィンチューブ式熱交換器の蒸発器５等を有し、更にトイレ室１の空気を循環させて蒸発器５と熱交換させる送風ファン６、この送風ファン６および圧縮機２に配線して冷房運転を制御するマイクロコンピュータ等を主体とする制御手段７を付加している。
【００１８】
このような空調装置は、便器８に水を流して洗う洗浄水を、満水面９まで貯めている縦に細長い扁平型の水タンク１０（ロータンク）に接続した排水路１１と水道管等の給水源に配管した給水管１２とを有し、給水管１２より流入し、排水路１１から水タンク１０に流入する洗浄水により前記凝縮器３と熱交換する前記水タンク１０の外に配置した熱交換手段１３と、圧縮機２、凝縮器３、蒸発器５、送風ファン６等を前記水タンク１０の外側面脇に、制御手段７の基板を前記水タンク１０の下部前面に近接させてそれぞれ設け、これら有機的に組合せコンパクトに配置した水タンク１０と空調装置の各構成要素を一つの扁平型のケース１４にて覆い、更に便器８に設けた便座１５の後部に一体に直立させて設け、便器８の後端部に取付けている。
【００１９】
前記凝縮器３と熱交換手段１３は、熱交換率が高く、かつ小型化が可能な二重管式熱交換器、または複数枚の板材を積層して板材間に洗浄水の流れる流路と冷凍サイクルの冷媒が流れる流路を形成したプレート積層式熱交換器を使用し、この例では水の通る外管１３ａと冷凍サイクルの冷媒が通る内管３ａから成る二重管式熱交換器を使用している。
【００２０】
前記給水管１２には、流量調整手段１６を設け、空調装置の運転時、僅かに開いて少量の洗浄水を熱交換手段１３、排水路１１を経て水タンク１０に流入させるもので、前記少量とは空調装置が持つ冷房能力を発揮できる程度の凝縮作用を凝縮器３がする際に発生する凝縮熱を充分に放熱できる少水量であって、かつ少水量および水タンク１０に戻して再利用による節水も図るものである。
【００２１】
すなわち、前記流量調整手段１６において空調装置の運転時に常に、給水管１２から熱交換手段１３を経て排水路１１から水タンク１０へ流す少量の洗浄水の流れは、給水源の水圧による簡単な構成で得られ、かつ凝縮器３は熱交換する熱交換手段１３内の水が常に入替わる新しい温度の低い安定した温度の水と熱交換し、凝縮器３の放熱作用を効率良く行なわせて凝縮器３の熱による加熱で水が温度上昇して冷却能力が低下するのを防止している。
【００２２】
もちろん、前記流量調整手段１６は空調装置を運転していない時は閉じて節水効果を図るとともに、便器８の洗浄時に最大に開いて給水管１２、熱交換手段１３、排水路１１を経て水タンク１０に給水して、便器８の洗浄、汚物の排出で使用した洗浄水を短時間に補給する。また、流量調整手段１６は、流量調整を行い熱交換手段１３を通じて水タンク１０に流れる洗浄水の量を調整し、すなわち凝縮器の能力を発揮できる少量の洗浄水の流量を更に調整し、空調装置の空調する温度設定を高低に変化させた場合でも前記した少量の洗浄水の流量調整により熱交換手段１３を凝縮器３の放熱変化に対応できるようにするものである。
【００２３】
このように開閉と流量調整をする流量調整手段１６は制御手段７に制御され、前記制御手段７は空調装置の運転操作が行なわれると、その信号を受けて空調装置の持つ冷房能力を発揮できる程度に凝縮器３が凝縮作用をする際に発生する凝縮熱を充分に放熱できる僅かな少水量が流れるように流量調整手段１６を、プログラムを実行して開成度合を制御するものである。
【００２４】
また制御手段７は、便器洗浄時の操作信号を受けると、先に受けている空調装置の運転による少水量の開成度に流量調整手段１６を制御している指示を中断し、これに優先して最大に開成するように流量調整手段１６を、格納してあるプログラムを実行して開成度合を制御するものである。更に制御手段７は、空調装置の空調する温度設定の高い、低いの操作信号を受け、これに対応した流量調整になるように流量調整手段１６を、格納してあるプログラムを実行して開成度合を制御するものである。
【００２５】
前記水タンク１０には、一度に多量の洗浄水を水タンク１０から便器８へ流して用便後の汚物の排出および便器８を洗うため、止水手段１７を介して便器８に通じる排水路１８を設けている。前記止水手段１７は、使用者による便器洗浄時の操作信号に基づく制御手段７の制御により開閉するとともに、空調装置の運転時の操作信号を受けた制御手段７により、前記流量調整手段１６と同じ開き度合に制御され、給水管１２、熱交換手段１３、排水路１１を経て水タンク１０に流入する少量水と同じ量を水タンク１０から便器８に流すものである。
【００２６】
局部洗浄装置１９は、局部に温水を噴射する局部洗浄ノズル２０と、前記局部洗浄ノズル２０に洗浄用の温水を送るポンプ２１と、このポンプ２１により局部洗浄ノズル２０から噴出する洗浄水を温める電気等の加熱ヒータ２２等を有し、前記ケース１４の前面下部に便座１５と一体に横長に配置されている。もちろん、ケース１４で前記空調装置、水タンク１０等と一緒にカバーしてもよいものである。
【００２７】
２３は一例としてケース１４の側面下部に設けた吸気口で、２４はケース１４の前面上部における左右両端に設けた吹出し口で、便座１５に腰掛けた大人の使用者の首筋あたりに空調空気を吹出すようにしてある。また、前記吸気口２３から吹出し口２４に至る流通経路の最適位置に脱臭装置（図示せず）を付加しているものである。２５は便座１５に開閉自在に設けた弁座蓋で、前記便座１５には暖房用の加熱ヒータを設けている。２６は送風ファン６の送風ガイドで、吹出し口２４に通じる。２７は水道管に通じる配管で、局部洗浄装置１９の温水タンクに接続している。図中の矢印は、空気と水と冷凍サイクルの冷媒の流れを示す。
【００２８】
上記実施の形態において、トイレ室１に入る前、または入ってからスイッチ等で空調装置の運転操作をすると制御手段７は制御を開始する。すなわち、圧縮機２、凝縮器３、減圧器４、蒸発器５、圧縮機２の順に冷媒が循環するとともに、空調装置運転の指示信号を受けた制御手段７により流量調整手段１６および止水手段１７が僅かに開成され、給水圧で水道水が給水管１２から流量調整手段１６で調整されて熱交換手段１３内に流れ、更に排水路１１を経て水タンク１０に少量が流入する。一方、水タンク１０に流入する前記少量水と同じ量が水タンク１０から止水手段１７を経て排水路１８から便器８に流れる。
【００２９】
その結果、給水管１２から流量調整手段１６で調整されて熱交換手段１３内に水が直接流入し、凝縮器３は熱交換手段１３内の水が常に入替わる温度の低い新しい安定した温度の水と熱交換し、凝縮器３の放熱作用を効率良く行なわせて凝縮器３の熱による加熱で水が温度上昇して冷却能力が低下するのを防止できる。一方、送風ファン６の回転によりトイレ室１の空気が吸気口２３からケース１４内に吸引されるとともに、脱臭装置を通過して脱臭され、かつ蒸発器５で冷却されて吹出し口２４から冷風が吹出し、便座１５に腰掛けた用便中の使用者の首筋付近およびトイレ室１を空調する。もちろん、空調が不必要になればスイッチを操作して制御手段７により空調装置の運転を停止し、給水管１２の流量調整手段１６と、水タンク１０の排水路１８の止水手段１７を閉じるものである。
【００３０】
そして、用便後は局部洗浄装置１９の運転をスイッチで操作し制御手段７により制御して局部洗浄ノズル２０から温水を噴射して局部を洗浄する。その後は、汚物の排出および便器８を洗う操作をスイッチ等で行うと、この指示信号を受けた制御手段７は先に受けた空調装置の運転指示の信号に優先して前記便器洗浄の信号を受けて水タンク１０の止水手段１７と給水管１２の流量調整手段１６を大きく開成させる。そして、水タンク１０からは多量の洗浄水が一度に排水路１８を通って便器８に流れ汚物が排出され、便器８が洗われる。一方、水タンク１０から多量の洗浄水が便器８に流れ終わると、満水面９が所定位置まで低下した水タンク１０に、大きく開いた流量調整手段１６を経て給水管１２、熱交換手段１３、排水路１１を通じて水道管より新しい水が満水面９まで補給され給水を停止し、以降前記動作が繰り返されるとともに、熱交換手段１３内を多量に通過する水に凝縮器３が放熱をするのである。そして、このようにして便器洗浄が終了すると制御手段７は、再び元の空調装置の運転状態に戻って給水管１２の流量調整手段１６と水タンク１０の止水手段１７との開成度合を制御する。
【００３１】
以上のように本実施の形態では、空調装置の運転中において流量調整手段１６の僅かに開いた給水管１２を通じて熱交換手段１３、排水路１１を経て常に水タンク１０へ少量の洗浄水が流れるので、給水管１２から直接に熱交換手段１３内に流入する新しい温度の低い水が常に入替わり凝縮器３が積極的に熱交換でき、空調装置の能力低下を防止できるとともに、少量による節水および水タンク１０の補給水にも利用できる。
【００３２】
また、凝縮器３は水タンク１０の外で熱交換手段１３と熱交換する関係にあるため、水タンク内に凝縮器を水没させた構成よりもメンテナンスが容易になり、かつ給水圧で熱交換手段１３から水タンク１０に水を流入させる簡単な構成で熱交換を得ることができる。
【００３３】
また、空調装置および熱交換手段１３とは、水タンク１０の外側部脇に、制御手段７は水タンク１０の前面に近接してそれぞれ配置し、そしてこれら有機的に組合せ配置した水タンク１０と空調装置の各構成要素を一つの扁平型のケース１４で覆い便座１５の後部に一体に直立させて設け、便器８の後端部に取付けているので、装置全体のコンパクト化を図ることができるとともに、トイレ室１の有効スペースを確保でき、かつ電源、配管を含めた現場、すなわち一般的に広いスペースの確保が困難なトイレ室１での設置工事を従来のものより遥かに容易に可能にする。
【００３４】
本実施の形態では、熱交換手段１３に空調装置の運転時および便器８の洗浄時に流量調整手段１６を介して給水するので、空調装置の運転時はもちろん、便器の洗浄時にも熱交換手段１３内を洗浄水が通り入替わるので、本来の洗浄水以外に便器洗浄の水も加わり、凝縮器３の一層の安定した熱交換と、水タンク１０の補給水にも利用できる。
【００３５】
本実施の形態では、熱交換手段１３に流量調整手段１６を介して給水しているので、流量調整手段１６により熱交換手段１３を通じて水タンク１０に流れる洗浄水の量を調整し、すなわち凝縮器３の能力を発揮できる少量の洗浄水の流量を調整し、空調装置の空調する温度設定を高く、低く変化させた場合でも前記した少量の洗浄水の流量調整により凝縮器３の放熱変化に対応させ、温度制御を容易にすることができる。
【００３６】
本実施の形態では、流量調整手段１６を便器８の洗浄時に最大に開いて、給水管１２、熱交換手段１３、排水路１１を経て水タンク１０に給水しているので、多量の水を短時間で水タンク１０に補給できる。
【００３７】
本実施の形態では、熱交換手段１３と凝縮器３を内管３ａと外管１３ａから成る二重管式熱交換器、またはプレート積層式熱交換器で構成することができるので、効率の高い熱交換と小型化によるコンパクト化を図ることができる。
【００３８】
（実施の形態２）
図３は、本発明の水洗トイレ装置の空調装置とこの装置を備えた水洗トイレ装置の正面要部を切り欠いて示す構成図である。本実施の形態は、水タンクへの水の補給を、直接に行う別回路の直接給水路を設けた点が実施の形態１の発明と異なり、同一構成および同一作用効果を奏する部分には同一符号を付して詳細な説明を省略し、異なる処を中心に説明する。
【００３９】
直接給水路２８は、給水管１２より流量調整手段１６の上流において分岐して設け、途中に満水面９より所定位置に水位が下がると浮き２９により開き洗浄水を水タンク１０に給水する自動給水弁３０を設けている。
【００４０】
上記実施の形態において、空調装置の運転と停止および局部洗浄装置１９の使用による動作と作用効果は実施の形態１で説明した通りである。そして、使用者が用便後に汚物の排出および便器８の洗浄操作をすると、この操作信号を受けた制御手段７は止水手段１７を開き、水タンク１０の洗浄水が排水路１８に多量に流れて汚物の排出と便器８の洗浄が行なわれる。一方、満水面９より水位が下がった水タンク１０には、自動給水弁３０が開いて直接給水路２８より水が満水面まで補給される。
【００４１】
以上のように本実施の形態では、水タンク１０に直接に給水する直接給水路２８を設け、少なくとも便器洗浄時には前記直接給水路２８の自動給水弁３０を開放して水タンク１０に直接に給水するので、実施の形態１で説明した給水管１２、熱交換手段１３、排水路１１を通じて水タンク１０に洗浄水を流入させる場合より、水の補給時間を短くできる。
【００４２】
なお、上記実施の形態では、空調装置として周知の冷凍サイクル方式を用いたが、ペルチェー効果方式の電子冷却素子を用いても良く、その場合は凝縮器３に代えて電子冷却素子の放熱側を熱交換手段１３内で通る水に接触させるものである。また、上記実施の形態で空調装置は、トイレ室１を冷房する形態にしているが、ヒートポンプ式冷凍サイクルでの冷媒の循環を冷房時と逆にして暖房を行うことも可能である。更に、上記実施の形態では一例として空調装置の吸気口をケース１４の側面に設けたが、これに限定されるものではなく、ケース１４の便座等への取付け時に生じるケース１４との各所隙間の吸気口、臭いの発生源から臭気の全てを吸い込むため、便器８の弁鉢に向けて開口した吸気口であってもよい。
【００４３】
【発明の効果】
以上説明した実施の形態から明らかなように本発明は、洗浄水の節水と装置全体のコンパクト化および凝縮器の効率的な放熱を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の形態１における水洗トイレ装置の空調装置と同装置を備えた水洗トイレ装置の正面要部を切り欠いて示す構成図
【図２】  同水洗トイレ装置の空調装置の正面要部を切り欠いて示す概略斜視図
【図３】  本発明の実施の形態２における水洗トイレ装置の空調装置と同装置を備えた水洗トイレ装置の正面要部を切り欠いて示す構成図
【図４】  従来の技術における水洗トイレ用空気調和機の設置状態を含む斜視図
【符号の説明】
２  圧縮機
３  凝縮器
５  蒸発器
７  制御手段
８  便器
９  満水面
１０  水タンク
１１  排水路
１２  給水管
１３  熱交換手段
１４  ケース
１５  便座
１６  流量調整手段
２８  直接給水路
【図１】
0003893974.tif 000002
【図２】
0003893974.tif 000003
【図３】
0003893974.tif 000004
【図４】
0003893974.tif 000005