JP2004176948A - 蒸気供給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高温の滞留水が吹出口から吐出しない蒸気供給装置を提供する。
【解決手段】蒸気供給装置１は、湿り蒸気Ｗを生成するボイラー２と、湿り蒸気Ｗを脱水して乾き蒸気Ｄを供給する蒸気脱水部３とを主に有する。そして、蒸気脱水部３は、環流容器８と、湿り蒸気導入管９と、乾き蒸気吹出管１０とから主に構成されている。ボイラー２で生成され、湿り蒸気導入管９から環流容器８内に導入された湿り蒸気Ｗは高温であるため環流容器８の内側面に沿って螺旋状に上昇する。このとき、環流容器８との熱交換および環流による遠心力等によって湿り蒸気Ｗの一部が液化するため脱水される。そして、乾き蒸気Ｄが乾き蒸気吹出管１０から外部に放出される時に乾き蒸気吹出管１０の冷却により生成される水滴の量は従来と比べ減少し、乾き蒸気吹出管１０の先端から熱湯が吐出することは少なくなる。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、蒸気供給装置に関するものであり、特に配管等によって冷却され蒸気吹出部に滞留した滞留水（熱湯）が吐出しない蒸気供給装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
サウナ入浴は、高温熱が皮膚反応を敏感にして、神経、内臓器官、および細胞を活性化する効能をもつことが知られており、忙しい毎日の生活の中で思い通りに健康管理ができない現代人にとって、理想的な健康法といわれている。特に最近では、時間および場所に左右されず使用できる家庭用スチームサウナが注目されている。家庭用スチームサウナは、一般家庭の浴室等にスチームサウナユニットを設置して、スチームを浴室内に充満させることにより、浴室内を加温し、浴室をサウナ室として利用するものが知られている。
【０００３】
以上の従来技術は、公然に実施されているものであり、出願人は、この従来技術が記載された文献を、本願出願時においては知見していない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の家庭用スチームサウナは、浴室内を加温および加湿するためのスチームの吹出口がスチーム生成手段（家庭用の簡易ボイラーなど）から離れた位置に配設されているため、簡易ボイラーからスチームが送出される配管内でスチームが冷却され、凝縮された滞留水（熱湯）が吹出口から吐出することがあった。そのため、サウナ利用者が吹出口に近付いた場合、吐出した熱湯がサウナ利用者にかかり、火傷などをする可能性があった。
【０００５】
そこで、本発明は、上記実情に鑑み、蒸気吹出部に滞留した滞留水（熱湯）が吐出しない蒸気供給装置を提供することを課題とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明にかかる蒸気供給装置は、湿り蒸気を生成し、湿り蒸気吹出部を介して前記湿り蒸気を外部に吹出し可能なボイラーと、前記ボイラーと連結され、前記湿り蒸気吹出部から吹出された前記湿り蒸気に含まれる水分を除去し、乾き蒸気を生成可能な蒸気脱水部とを有する蒸気供給装置であって、前記蒸気脱水部は、前記湿り蒸気吹出部と接続した湿り蒸気導入部と、底部付近が縮径した略円筒形状を呈し、前記湿り蒸気導入部から閉塞された内部空間に導入された前記湿り蒸気を略円筒形状の内側面に沿って環流させ、前記環流によって前記湿り蒸気から前記水分を除去して前記乾き蒸気を生成する環流容器と、前記環流容器の上部近傍に配設され、前記乾き蒸気を前記環流容器の外部に吹出す乾き蒸気吹出部とを具備するものである。
【０００７】
ここで、環流容器は銅板やアルミ板等の熱伝導性のよい金属を加工して形成するものが例示される。また、湿り蒸気導入部および乾き蒸気吹出部にはキャピラリーチューブ等の適用が例示される。
【０００８】
したがって、請求項１の発明の蒸気供給装置によれば、ボイラーで生成された湿り蒸気は、湿り蒸気導入部から環流容器の内側面に沿って環流容器内に導入される。ここで、ボイラーで生成された湿り蒸気は高温であるため、環流容器の内側面に沿って螺旋状に上昇する。このとき、環流容器と湿り蒸気の間で熱交換が起こり、さらに環流による遠心力などにより、湿り蒸気の一部が液化して水になり、内側面を伝い落ちて環流容器の底に溜まる。すなわち、湿り蒸気は脱水されながら上昇する。したがって、湿り蒸気から一部の水分が取除かれた乾き蒸気は乾き蒸気吹出部から外部に放出される。
【０００９】
請求項２の発明にかかる蒸気供給装置は、請求項１に記載の蒸気供給装置において、前記蒸気脱水部は、前記環流容器の底部から延設され、前記環流によって脱水され前記環流容器の前記底部近傍に滞留する前記水分を、前記湿り蒸気と分離して前記環流容器の外部に排出する水分排出手段をさらに備えるものである。
【００１０】
ここで、水分排出手段とは、湿り蒸気を漏らさず水分だけを環流容器の外に排出する手段であり、いわゆるスチームトラップ等の公知の部品を使用することなどが考えられる。
【００１１】
したがって、請求項２の発明の蒸気供給装置によれば、請求項１の蒸気供給装置の作用に加え、環流容器内の蒸気は漏らさず環流容器の底部に溜まった水分だけが排出される。これにより、環流容器内が脱水された水分で溢れることがない。
【００１２】
請求項３の発明にかかる蒸気供給装置は、請求項１に記載の蒸気供給装置において、前記環流容器は、断熱性素材によって被覆されているものである。
【００１３】
したがって、請求項３の発明の蒸気供給装置によれば、請求項１または請求項２の蒸気供給装置の作用に加え、環流容器は断熱性素材によって被覆されているため、環流容器の内部温度は、外気温度にほとんど影響されない。したがって、湿り蒸気が導入され環流容器の内部温度が上昇し、湿り蒸気と略同温になると、内部温度はほぼ一定に保たれる。すなわち、乾き蒸気は湿り蒸気と略同温で外部に放出される。
【００１４】
請求項４の発明にかかる蒸気供給装置は、請求項１乃至請求項３のいずれか一つに記載の蒸気供給装置において、前記ボイラーは、前記湿り蒸気を生成するボイラー本体に給水する給水管が前記ボイラー本体の側面に周設され、前記ボイラー本体で発生した熱を利用して前記給水管内の給水を温める予熱手段をさらに有するものである。
【００１５】
したがって、請求項４の発明の蒸気供給装置によれば、請求項１乃至請求項３のいずれか一つの発明の作用に加え、ボイラー本体で発生した熱により給水管内の給水が温められるため、給水加熱器等を備えることなくボイラー本体に温水を供給することが可能となる。
【００１６】
請求項５の発明にかかる蒸気供給装置は、請求項１乃至請求項４のいずれか一つに記載の蒸気供給装置において、前記乾き蒸気吹出部は、前記乾き蒸気に芳香を付与する芳香付与手段をさらに備えるものである。
【００１７】
ここで、芳香付与手段は、液体の芳香剤を含浸した含浸材に乾き蒸気を通過させる、複数の微細な孔が穿設された容器に充填されたゲル状の芳香剤に乾き蒸気を通過させる等が例示される。
【００１８】
したがって、請求項５の発明の蒸気供給装置によれば、請求項１乃至請求項４のいずれか一つの発明の作用に加え、乾き蒸気吹出部に芳香付与手段を備えるため、芳香が付与された乾き蒸気が外部に放出される。さらに、芳香付与手段は交換可能なものであってもよい。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態である蒸気供給装置１について、図１乃至図３に基づき説明する。図１は本実施形態の蒸気供給装置１の概略構成を示す説明図であり、図２は蒸気脱水部３の構成を示す説明図であり、図３はボイラー２の構成を示す説明図である。なお、本実施形態において、蒸気供給装置１はバスルームＢ内に蒸気を供給して、家庭用スチームサウナとして使用するものを例示している。
【００２０】
本実施形態の蒸気供給装置１は図１に示すように、ボイラー２と、蒸気脱水部３と、芳香付与部４とから主に構成されている。なお、ボイラー２、蒸気脱水部３、および芳香付与部４はそれぞれ連結部１６を介して連結されている。
【００２１】
まず、蒸気脱水部３について図２に基づいて詳しく説明する。蒸気脱水部３は、底部付近が縮径した略円筒状を呈し、閉塞された環流容器８と、環流容器８の側面に貫設された湿り蒸気導入管９と、環流容器８の上面の略中央に貫設された乾き蒸気吹出管１０と、底面から略鉛直下向きに延設された排水管１１と、排水管１１に付設されたスチームトラップ１２とから主に構成されている。ここで、スチームトラップ１２は、蒸気を漏らさずドレンだけを排出する部品であり、公知の市販品が適用され、特に、蒸気圧が低い場合でも速やかに排出できるものを使用している。なお、排水管１１およびスチームトラップ１２が本発明における水分排出手段に相当する。
【００２２】
そして、環流容器８は銅板を加工して形成されており、湿り蒸気導入管９および乾き蒸気吹出管１０は共にキャピラリーチューブが適用されている。また、環流容器８の内部空間に突出した湿り蒸気導入管９の先端は環流容器８の内側面に沿って曲折され、他端はボイラー２の湿り蒸気吹出部７に連結部１６を介して連結されている。なお、湿り蒸気導入管９は、環流容器８の上部近傍に設けると湿り蒸気Ｗが螺旋状に上昇する距離が短いため脱水効果が少なく、低部近傍に設けると脱水され滞留する水分に湿り蒸気導入管９が没入し、湿り蒸気導入管９内に水が逆流する可能性があるため、略中央に貫設するのが好適である。
【００２３】
ここで、蒸気脱水部３の環流容器８は銅板で形成されているため、環流容器８の内部空間に湿り蒸気導入管９から湿り蒸気Ｗが導入されると、湿り蒸気Ｗと銅板との熱交換により、湿り蒸気Ｗの一部が液化され、環流容器８の内側面に沿って落下する。また、銅は熱伝導性が良いため、環流容器８は素早く湿り蒸気Ｗ相当の温度に暖められる。そして、環流容器８は、断熱性素材１７に被覆されているため、環流容器８の内部温度はほぼ一定に保たれる。さらに、湿り蒸気挿入管９は内側面に沿って曲折されており、湿り蒸気Ｗは高温であるため、湿り蒸気挿入管９から環流容器８の内部に挿入された湿り蒸気Ｗは、内側面に沿って螺旋状に上昇する。そのため、湿り蒸気Ｗは遠心力により脱水され乾き蒸気Ｄとなり、乾き蒸気Ｄを乾き蒸気吹出管１０から外部に放出することができる。また、脱水された水は、環流容器８の内側面に沿って落下するため、環流容器８の底面付近は水滴を多く含んだ湿り蒸気Ｗが溜まり、スチームトラップ１２を通すことによって、蒸気を漏らさず水分だけを排出することができる。これにより、環流容器８内が水分で溢れることがない。
【００２４】
次に、ボイラー２について図３に基づいて詳しく説明する。ボイラー２は、ドラム缶状のボイラー本体５と、ボイラー本体５の側面に沿って螺旋状に周設されている給水管６と、湿り蒸気吹出部７とを主に有する丸ボイラーである。給水管６内の給水Ａはボイラー本体５から発生される熱によって温められるため、予熱された温水がボイラー本体５に供給される。したがって、給水加熱器等を備えることなくボイラー本体５に温水を供給でき、ボイラー２による湿り蒸気Ｗの生成効率を上げることができる。
【００２５】
さらに、芳香付与部４は、瓶入りで液状の芳香剤１３と、芳香剤１３を染みこませた含浸材１４と、蒸気脱水部３で生成された乾き蒸気Ｄを導入する乾き蒸気導入管１５とから主に構成される。ここで、含浸材１４は略長方形の板状を呈する不織布であって、芳香剤１３が瓶口を下にした状態で嵌設され、芳香剤１３が常時補給されている。さらに、乾き蒸気導入管１５の一方が含浸材１４の上面に嵌設され、他方が蒸気脱水部３の乾き蒸気吹出管１０に連結部１６を介して連結されている。そのため、乾き蒸気吹出管１０から吹出された乾き蒸気Ｄは、含浸材１４を通ってバスルームＢ内に供給されることとなり、芳香が付与された乾き蒸気ＤをバスルームＢ内に供給できる。なお、芳香付与部４は、蒸気脱水部３に対して着脱自在であるため、使用者の嗜好および気分等に応じて芳香の種類を変更することができる。さらに、芳香剤１３も交換可能であるため、芳香付与部４全体を交換することなく、芳香剤１３のみを交換することによって、同種の芳香を継続して付与することができる。
【００２６】
上記のように、本実施形態の蒸気供給装置１は、ボイラー２で生成された湿り蒸気Ｗを脱水する蒸気脱水部３を有するため、外部に乾き蒸気Ｄを供給することができる。さらに、乾き蒸気Ｄが外部に供給される際は、脱水されており、乾き蒸気吹出管１０との熱交換により初期に生成する水滴の量は従来と比較して減少するため、乾き蒸気吹出管１０の先端から熱湯が吐出することは少なくなる。したがって、サウナ利用者が熱湯によって火傷をする危険性を低減することができる。
【００２７】
さらに、蒸気供給装置１は芳香付与部４を有するため、芳香付きの乾き蒸気ＤをバスルームＢに供給することができ、芳香付きのスチームサウナを構成することができる。そして、芳香付きのスチームサウナに入ることによって、使用者等はサウナ効果およびアロマ効果の両方が得られるため、心身ともにリラックスすることができる。
【００２８】
以上、本発明について好適な実施形態を挙げて説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく、以下に示すように、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の改良および設計の変更が可能である。
【００２９】
すなわち、蒸気脱水部３は本実施形態に限定されるものではない。すなわち、環流容器８は銅板を加工して形成したが、アルミニウム等の熱伝導性の良いその他の金属であっても良い。また、蓋が一体に形成されている還流容器８を示したが、別体であってもよい。さらに、排水管１１も別体であってもよい。これにより、内部の掃除等メンテナンスが容易にできる。そして、乾き蒸気排出管１０は一本のものを示したが、二本以上であってもよい。これにより、乾き蒸気Ｄの供給効率を向上することができる。また、スチームトラップ１２を有さず、開閉自在な排出弁を有し、バスルームＢ内への蒸気供給が終了した後に、蒸気脱水部３内の水分を排出する構成としてもよい。これにより、安価に製造することができる。
【００３０】
また、ボイラー２は本実施形態に限定されるものではない。例えば、給水加熱器を別に備えるものであってもよいし、冷水が供給されるもの等であってもよい。これにより、既存のボイラーを適用することができる。
【００３１】
また、芳香付与部４は本実施形態に限定されるものではない。例えば、蒸気脱水部３の乾き蒸気吹出管１０の先端に芳香剤１３を含浸させた含浸材を盲蓋状に嵌入させたり、複数の微細な孔が穿設された容器に充填されたゲル状の芳香剤に乾き蒸気Ｄを通すこと等が挙げられる。
【００３２】
【発明の効果】
以上のように、請求項１の発明の蒸気供給装置は、ボイラーで生成された湿り蒸気Ｗを脱水し、乾き蒸気を外部ヘ供給することができる。したがって、例えばサウナ等に使用する場合、吹出部から熱湯が吐出することが少なくなり、使用者が火傷することを防止できる。
【００３３】
請求項２の発明の蒸気供給装置は、請求項１の蒸気供給装置の効果に加えて、環流容器の底部に溜まった水を、蒸気を漏らさず排出できる。すなわち、蒸気の損失がなく放熱損失が低減されるため、環流容器の内部温度の低下を防止することができる。
【００３４】
請求項３の発明の蒸気供給装置は、請求項１または請求項２の発明の蒸気供給装置の効果に加えて、環流容器が断熱性素材に被覆されているため、環流容器の内部温度を一定に保つことができる。すなわち、ボイラーで生成された湿り蒸気と同温の乾き蒸気を外部に提供することができる。
【００３５】
請求項４の発明の蒸気供給装置は、請求項１乃至請求項３のいずれか一つの発明の蒸気供給装置の効果に加えて、ボイラー本体の熱を利用して給水管内の給水を温め、ボイラー本体に温水を供給することができる。したがって、給水加熱器等を備えることなく温水を供給でき、ボイラーによる湿り蒸気生成効率を上げることができる。
【００３６】
請求項５の発明の蒸気供給装置は、請求項１乃至請求項４のいずれか一つの発明の蒸気供給装置の効果に加えて、乾き蒸気に芳香を付与することができる。例えば、芳香付き乾き蒸気をサウナに利用すると、サウナ効果およびアロマ効果の両方が得られるため、使用者は心身ともにリラックスすることができる。さらに、使用者の嗜好および気分などに応じて芳香を変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態の蒸気供給装置の概略構成を示す説明図である。
【図２】蒸気供給装置の蒸気脱水部の構成を示す説明図である。
【図３】蒸気供給装置のボイラーの構成を示す説明図である。
【符号の説明】
１ 蒸気供給装置
２ ボイラー
３ 蒸気脱水部
４ 芳香付与部（芳香付与手段）
５ ボイラー本体
６ 給水管
７ 湿り蒸気吹出管（湿り蒸気吹出部）
８ 環流容器
９ 湿り蒸気導入管（湿り蒸気導入部）
１０ 乾き蒸気吹出管（乾き蒸気吹出部）
１１ 排水管（水分排出手段）
１２ スチームトラップ（水分排出手段）
１７ 断熱性素材
Ａ 給水
Ｄ 乾き蒸気
Ｗ 湿り蒸気

Claims (5)

1. 湿り蒸気を生成し、湿り蒸気吹出部を介して前記湿り蒸気を外部に吹出し可能なボイラーと、
   前記ボイラーと連結され、前記湿り蒸気吹出部から吹出された前記湿り蒸気に含まれる水分を除去し、乾き蒸気を生成可能な蒸気脱水部とを有する蒸気供給装置であって、
   前記蒸気脱水部は、
   前記湿り蒸気吹出部と接続した湿り蒸気導入部と、
   底部付近が縮径した略円筒形状を呈し、前記湿り蒸気導入部から閉塞された内部空間に導入された前記湿り蒸気を略円筒形状の内側面に沿って環流させ、前記環流によって前記湿り蒸気から前記水分を除去して前記乾き蒸気を生成する環流容器と、
   前記環流容器の上部近傍に配設され、前記乾き蒸気を前記環流容器の外部に吹出す乾き蒸気吹出部と
   を具備することを特徴とする蒸気供給装置。
2. 前記蒸気脱水部は、
   前記環流容器の底部から延設され、前記環流によって脱水され前記環流容器の前記底部近傍に滞留する前記水分を前記湿り蒸気と分離して前記環流容器の外部に排出する水分排出手段をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の蒸気供給装置。
3. 前記環流容器は、
   断熱性素材によって被覆されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の蒸気供給装置。
4. 前記ボイラーは、
   前記湿り蒸気を生成するボイラー本体に給水する給水管が前記ボイラー本体の側面に周設され、前記ボイラー本体で発生した熱を利用して前記給水管内の給水を温める予熱手段をさらに有することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一つに記載の蒸気供給装置。
5. 前記乾き蒸気吹出部は、
   前記乾き蒸気に芳香を付与する芳香付与手段をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一つに記載の蒸気供給装置。

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