JP2006055246A - 蒸気発生装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
装置自体に効果的な凍結防止対策を施すことができて、寒冷地での設置を簡単に行い得る蒸気発生装置を提供する。
【解決手段】
加熱手段を備えて湯水を放散させることにより蒸気を発生させ得る熱交換器と、該熱交換器に放散された湯水をタンク内に回収して循環ポンプで再び熱交換器に放散させる湯循環手段と、給水手段と排水手段を制御して、例えば熱交換器が非作動中で一日２４時間の所定時間帯かもしくは温度センサで検出された室内等の温度が所定温度以下となった時である、予め設定した所定のときに少量の水を給水配管から排水配管に流通させて凍結防止を図る制御手段と、を備える。
【選択図】 図９

Description

本発明は、例えばシステムバスルーム等の浴室に設置されて浴室内に蒸気を発生させる蒸気発生装置に関する。

従来、浴室に設置される蒸気発生装置としては、例えば特許文献１あるいは特許文献２に開示されている。特許文献１に開示の蒸気発生装置は、温水が循環供給される連結部材で連結された多数のフィンを有する熱交換器を、縦長の本体ケース内に縦方向に斜めの状態で配置し、この熱交換器のフィンに湯噴出管から所定温度の湯水を放散することにより蒸気を発生させ、この蒸気を送風ファンの送風によって吹出口から浴室の洗い場上に吹き出すと共に、湯噴出管から放散された湯水を湯回収タンクに回収し、これを循環ポンプにより循環使用するようにしたものである。

また、特許文献２に開示のミスト装置（蒸気発生装置）は、横長の本体ケース内に熱交換器を横方向に斜めの状態で配置し、この熱交換器の一次側に吸込口を設けると共に二次側に循環ファンを設け、熱交換器で高温とされた温風を循環ファンの作動により浴室内に噴出させると共に、本体ケースの開口部を閉塞するグリルの吸込口の近傍外側に、温水供給管と複数の噴射ノズルとで構成したミスト噴出手段を配置し、このミスト噴出手段から浴室内にミスト（蒸気）を直接噴出するようにしたものである。
特開２００３−２３５９３０号公報 特開２００２−３３６３２７号公報

しかしながら、これらの蒸気発生装置においては、蒸気を発生させるために必要な配管（特許文献１の場合は湯回収タンクに接続された給水配管や排水配管、特許文献２の場合はミスト噴出手段の温水供給管や噴射ノズル）に湯水が流れるのは、装置の運転状態の時だけであり、装置が停止した後の外気温等が低くなる深夜や早朝等は湯水が流れていない。そのため、このような蒸気発生装置を寒冷地等の住宅に設置した場合に、深夜等に前記配管に残った水が凍結する虞があり、例えば、使用する必要のないときであっても前記配管に湯水を流す為に所定時間毎に装置を運転させる等の凍結防止対策が必要となり、その改善が要望されている。特に、蒸気発生装置を浴室の天井裏等に設置した場合に、温度が低下し易くかつ保守点検作業が比較的難しいことから、その効果的な凍結防止対策が要望されているのが実情である。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、その目的は、装置自体に効果的な凍結防止対策を施すことができて、寒冷地での設置を簡単に行い得る蒸気発生装置を提供することにある。また、他の目的は、前記目的に加え、装置自体を薄型に形成して天井部分等に簡単に設置することが可能な蒸気発生装置を提供することにある。

かかる目的を達成すべく、本発明のうち請求項１に記載の発明は、加熱手段を有して湯水を放散させることにより蒸気を発生させ得る熱交換器と、該熱交換器に放散された湯水をタンク内に回収して循環ポンプで再び熱交換器に放散させる湯循環手段と、該湯循環手段のタンク内に水を供給する給水手段及び前記タンク内の水を排水する排水手段と、前記給水手段と排水手段を制御して予め設定したときに少量の水を給水手段の給水配管から排水手段の排水配管内に流通させ得る制御手段と、を備えることを特徴とする。

そして、前記時期は、請求項２に記載の発明のように、熱交換器が非作動中で、一日２４時間の所定時間帯かもしくは温度センサで検出された室外等の温度が所定温度以下となった時の少なくとも一方であることが好ましく、また、前記制御手段は、請求項３に記載の発明のように、前記湯循環手段内及び又は前記熱交換器の加熱手段としての温水供給管内にも少量の水を循環させることが好ましい。

また、請求項４に記載の発明のように、加熱手段を有して温風を発生させ得る第２の熱交換器を備え、該第２の熱交換器と前記熱交換器は、多数枚のフィンが加熱手段としての温水供給管で連結されることにより構成されると共に、前記熱交換器が略水平状態で前記第２の熱交換器が傾斜状態でケース内に配置されていることが好ましい。

本発明の請求項１に記載の発明によれば、制御手段が給水手段の給水電磁弁や排水手段の排水電磁弁を制御して、予め設定した時期に少量の水を給水手段の給水配管からタンク内に供給すると共に、このタンク内に供給された水を排水手段の排水配管から排水させるため、装置が設置される場所の温度が下がるとき等に予め少量の水を給水配管から排水配管に流通させてこれらの配管の凍結を容易に防止することができる。

また、請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明の効果に加え、熱交換器が非作動中の、一日２４時間の所定時間帯かもしくは温度センサで検出された天井裏等の室外等の温度が所定温度以下となった時の少なくとも一方に少量の水が循環されるため、深夜等の所定の時間帯や検出された室温に基づいて少量の水を流すことができて、装置の凍結防止対策を効果的に行うことができる。

また、請求項３に記載の発明によれば、請求項１または２に記載の発明の効果に加え、制御手段が湯循環手段内や熱交換器の加熱手段としての温水供給管内にも少量の水を循環させるため、蒸気発生用の湯循環手段内の配管や蒸気発生用の熱交換器を加熱する温水供給管の凍結も防止されて、装置の凍結防止対策を一層効果的に行うことができる。

さらに、請求項４に記載の発明によれば、請求項１ないし３に記載の発明の効果に加え、多数枚のフィンが温水供給管で連結された蒸気発生用の熱交換器と、同様に多数枚のフィンが温水供給管で連結された温風発生用の第２の熱交換器とがケース内に所定の形態で配置されるため、例えば第２の熱交換器で熱交換された温風を蒸気発生に使用できる等、蒸気と温風の発生を効率的に行うことができると共に、装置の外形形状を蒸気発生用の傾斜状態の熱交換器の高さ寸法に対応させて薄型に形成できて、例えば浴室の天井部分等に好適に設置することができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１〜図１０は、本発明に係わる蒸気発生装置の一実施形態を示し、図１がその基本構造を示す概略構成図、図２が斜視図、図３が浴室への設置状態を示す斜視図、図４が蒸気発生装置の具体的構造を示す概念図、図５が熱交換器の基本構造を示す斜視図、図６が制御系のブロック図、図７が運転モードの説明図、図８〜図１０が動作の一例を示すフローチャートである。

図１に示すように、蒸気発生装置１は、多数枚のフィン４ａが加熱手段としての温水供給管５ａで連結された第１の熱交換器（交換器）３ａと、多数枚のフィン４ｂが加熱手段としての温水供給管５ｂで連結された第２の熱交換器３ｂと、水や湯（湯水という）を循環させて湯噴出管６から第１の熱交換器３ａのフィン４ａ上に放散（吐出や噴出、噴射、吹付け、噴霧等も含む）させる湯循環手段７と、吸引口８と吹出口９との間に後述する所定の通風経路Ｒ１を形成する送風ファン１０と、後述する換気通路Ｒ２を形成する換気ファン１１等を備えている。

前記湯循環手段７は、第１の熱交換器３ａの下方に配置され該熱交換器３ａのフィン４ａに沿って流下した湯水を回収するバッファタンク１２と、このバッファタンク１２内の湯水を汲み上げる循環ポンプ１３と、第１の熱交換器３ａのフィン４ａ上部に所定の間隔で配置され循環ポンプ１３で汲み上げられた湯水をフィン４ａ上に放散させる前記湯噴出管６等を有している。

この湯循環手段７のバッファタンク１２は、その上面に、流下した湯水を回収する例えばスリット状の回収孔１２ａが形成された蓋体部１２ｂが設けられ、この蓋体部１２ｂには、バッファタンク１２内の湯水の上限水位を検出する１個のフロートスイッチ１５が配置されると共に、バッファタンク１２内には、湯水の温度を検出する水温センサ１６が配置されている。

また、前記吸気口８内には、吸気される浴室内の空気温度を検出する吸気温センサ１７が配置され、前記第１の熱交換器３ａの、例えば後述する支持板３９や温水供給管５ａ外面には、当該熱交換器３ａの温度を検出する温度センサ１８が配置されている。さらに、前記吹出口９には、ルーバーモータ１９ａの回転により吹出口９を開放させるルーバー１９が開閉可能に配設されている。

前記送風ファン１０は、例えばクロスフローファン、シロッコファン、ターボファン等によって形成され、その送風ファンモータ１０ａが後述する制御基板２０の制御信号により回転し、また、前記換気ファン１１は、例えばシロッコファンで形成され、その換気ファンモータ１１ａが制御基板２０の制御信号により回転するようになっている。

そして、これらの各部材が横方向に薄型の本体ケース２内に配置されることで、図２に示すように、蒸気発生装置１自体が扁平薄型形状に形成されている。この時、本体ケース２は、その下面開口部にグリル板２ａが着脱可能に装着され、このグリル板２ａには、前記吸気口８と吹出口９が設けられると共に、後述する表示器４５等が配設されている。

また、図１に示すように、本体ケース２内には、各種ケーブル１４が接続された制御手段としての前記制御基板２０と受信・表示基板２１が配置されると共に、前記各温水供給管５ａ、５ｂに接続された往き配管２２ａと戻り配管２２ｂ、前記バッファタンク１２に接続された給水配管２３及び排水配管２４の一部が配置されている。

そして、これらの配管のうち、往き配管２２ａと給水配管２３及び排水配管２４の本体ケース２内には、例えば「全開」位置と「予備」位置とに設定できて流量調整が可能な給湯電磁弁２６、給水電磁弁２５、排水電磁弁２７が接続されており、給水電磁弁２５と給水配管２３により本発明の給水手段が構成され、排水電磁弁２７と排水配管２４により本発明の排水手段が構成されている。

また、往き配管２２ａと戻り配管２２ｂのケース本体２外の端部には、循環機能付きの灯油ボイラーやガス給湯器等の給湯機２９が接続され、給水配管２３の端部には水道もしくは給湯機２９内の水道配管等が接続されている。さらに、バッファタンク１２には、その先端が排水配管２４に接続されたオーバーフロー管２８の基端部が接続されている。なお、本体ケース２内の前記受信・表示基板２１には防水赤外線の無線リモコン３０が接続され、前記制御基板２０には必要に応じて有線リモコン３１が接続されている。

この蒸気発生装置１は、例えば図３に示すようにして浴室３２に設置される。すなわち、その外形形状が扁平薄型形状の本体ケース２を、浴室天井を形成するバスタブ３３上方の天井パネル３４に、例えば図２の二点鎖線で示すように、浴室３２上方の躯体３６に複数本の吊りボルト３７により吊り下げ設置し、本体ケース２のグリル板２ａの吸気口８と吹出口９を浴室３２内に開口させる。

そして、この蒸気発生装置１の往き配管２２ａと戻り配管２２ｂ及び給水配管２３を、例えば図示しないサヤ管に納めて天井パネル３４の上面（天井裏）に配置すると共に、排水配管２４を天井パネル３４の上面から浴室３２の壁パネル３５の外面を通してバスタブエプロン３８内の防水パン上に配置する。この時、給水配管２３は、天井パネル３４の上面に位置する蒸気発生装置１側の端部を水平線に対して所定角度α傾斜させることにより、給水配管２３外面に付着する結露水が蒸気発生装置１内に導かれるように設定する。

また、壁パネル３５の外面に位置する排水配管２４を垂直線に対して角度β傾斜させて配置することにより、排水配管２４の排水口を防水パンの所定位置に位置させると共に、排水の流速も調整できるようになっている。なお、蒸気発生装置１から引き出される電源用やリモコン用あるいはいわゆるインテリジェント通信用等の前記各種ケーブル１４は、天井パネル３４の上面側に配線され、また、換気ファン１１の換気ダクト１１ｂも天井パネル３４の上面側に配置される。

図４は、前記蒸気発生装置１の具体的構造の概念図を示している。この図４に示すように、前記第２の熱交換器３ｂは、本体ケース２の隔壁２ｂ内で例えばグリル板２ａ側下部に水平状態で配置され、この第２の熱交換器３ｂの左端側上方に第１の熱交換器３ａが垂直方向に対して所定角度γ傾斜した状態で配置されている。また、第１の熱交換器３ａの下方には、前記バッファタンク１２を形成するバッファパン１２ｃが配置されると共に、第１の熱交換器３ａの下方左側方には、前記送風ファン１０が配置されている。

そして、送風ファン１０下方のグリル板２ａには前記ルーバー１３を有する吹出口９が設けられ、第２の熱交換器３ｂ下方のグリル板２ａには前記吸気口８が設けられている。これにより、送風ファン１０が回転した際に、本体ケース２内に図の二点鎖線で示すように、吸気口８→第２の熱交換器３ｂ→第１の熱交換器３ａ→送風ファン１０→吹出口９に連通する通風経路Ｒ１が形成されている。また、通風経路Ｒ１が形成される本体ケース２内には、吸気口８と換気ファン１１の換気ダクト１１ｂとを連通する換気通路Ｒ２も形成されている。なお、グリル板２ａの吸気口８や吹出口９の内側には、必要に応じて図示しないフィルター等が着脱可能に配設される。

また、傾斜状態で配置された第１の熱交換器３ａの上方には、所定の間隔を有して前記湯噴出管６が配置されると共に、両熱交換器３ａ、３ｂの温水供給管５ａ、５ｂの両端部が、図１に示すように、前記往き配管２２ａと戻り配管２２ｂにそれぞれ接続されることにより、２つの温水供給管５ａ、５ｂが並列接続されている。そして、傾斜状態で配置された第１の熱交換器３ａが主に蒸気発生用として使用され、水平状態で配置された第２の熱交換器３ｂが主に温風発生用として使用されるようになっている。

この第１の熱交換器３ａと第２の熱交換器３ｂは、その基本構造が図５に示すように構成されている。すなわち、両熱交換器３ａ、３ｂは、左右の一対の支持板３９と、この支持板３９間に所定ピッチで並設された多数枚の薄板からなるフィン４ａ、４ｂと、このフィン４ａ、４ｂと左右の支持板３９間に横方向の蛇行状に配置されて、フィン４ａ、４ｂや支持板３９を連結する加熱手段としての温水供給管５ａ、５ｂ等を有して、その長さ寸法と高さ寸法等の外形形状が略同一に（もしくは異なるように）形成されている。

なお、第１の熱交換器３ａと第２の熱交換器３ｂは、その各フィン４ａ、４ｂ間のピッチｐ１を同一かもしくは互いに異なるように設定したり、互いのフィン４ａ、４ｂの面積等を異なるように設定することにより、両熱交換器３ａ、３ｂ自体の形態を蒸気発生や温風発生に適した適宜形状に設定できるし、第１の熱交換器３ａのフィン４ａ間のピッチｐ１を湯噴出管６の隣接する噴出孔６ａ間のピッチｐ２と同一かもしくは異なるように設定することもできる。

図６は、前記蒸気発生装置１の制御系のブロック図を示している。以下、これについて説明する。蒸気発生装置１の前記制御基板２０には、マイコン４０と、モータや電磁弁等を作動させる駆動回路４１と、電源ケーブル１４ａで外部電源に接続された電源回路４２等が実装されている。そして、この制御基板２０の入力側には、蒸気発生装置１を作動可能状態に設定する本体スイッチ４３、前記有線リモコン３１、受信・表示基板２１の受信器４４、フロートスイッチ１５、水温センサ１６、吸気温センサ１７、温度センサ１８等が接続されている。

また、制御基板２０の出力側には、異常発生時等に警報音を発するブザー４６、前記受信・表示基板２１の複数個のＬＥＤからなる表示器４５、循環ポンプ１３、送風ファンモータ１０ａ、ルーバーモータ１９ａ、換気ファンモータ１１ａ、３つの電磁弁２５〜２７等が接続されている。そして、無線リモコン３０もしくは有線リモコン３１で入力された操作情報に基づいて、制御基板２０のマイコン４０に予め記憶されたプログラムに従い、制御基板２０の出力側に接続されたモータや電磁弁が駆動回路４１からの駆動信号等により所定の動作をするようになっている。

なお、この制御基板２０に接続される有線リモコン３１と受信・表示基板２１に接続される無線リモコン３０には、図６に拡大して示すように、乾燥運転スイッチ４７、ミスト暖房運転スイッチ４８、ドライ暖房運転スイッチ４９及び換気運転スイッチ５０等の各種運転モードを設定する運転スイッチと、各運転モード時の時間を設定するタイマー設定部５１、各種時間やエラーコード等を表示する表示部５２、蒸気発生装置１に後述する凍結防止対策を自動的に実行させる凍結防止スイッチ５３等が設けられており、各スイッチの操作信号等が受信・表示基板２１や制御基板２０に入力されるようになっている。

次に、この制御基板２０による蒸気発生装置１の動作の一例について説明する。先ず、この蒸気発生装置１は、図７に示す「乾燥」「ミスト暖房」「ドライ暖房」「換気」の４つの運転モードで運転可能であり、各運転モード時において、循環ポンプ１３、送風ファンモータ１０ａ、ルーバーモータ１９ａ及び換気ファンモータ１１ａが、図７に示す所定の動作（作動もしくは停止）をするようになっている。

そして、運転モードとして「ミスト暖房」運転が選択された場合は、図８（ａ）に示すようにして動作する。すなわち、蒸気発生装置１の電源スイッチがオンされてプログラムが開始（Ｓ１００）されると、ミスト暖房運転スイッチ４８がオンしたか否かが判断（Ｓ１０１）され、この判断Ｓ１０１は「ＹＥＳ」になるまで繰り返される。

そして、例えば無線リモコン３０のミスト暖房運転スイッチ４８がオン操作されると、判断Ｓ１０１で「ＹＥＳ」となって、給水配管２３からバッファタンク１２内に水を供給して循環させる水供給・循環処理（Ｓ１０２）を実行する。この水供給・循環処理Ｓ１０２は、制御基板２０の制御信号で給水電磁弁２５を「全開」とし、フロートスイッチ１５がオンして満水を検出したか否かを判断し、満水になった時点で給水電磁弁２５を「全開」とすると共に、循環ポンプ１３を作動させること等によって行われる。

この水供給・循環処理Ｓ１０２において、バッファタンク１２内に供給された湯水が湯循環手段７内を循環することになり、例えば給水電磁弁２５等の開閉制御と循環ポンプ１３の作動を繰り返して行うことによりバッファタンク１２内の水位が一定に維持される。また、この水供給・循環処理Ｓ１０２時には、前記送風ファンモータ１０ａとルーバーモータ１９ａは停止状態に維持されて、吹出口９からの冷風の吹き出しが禁止されている。

水供給・循環処理Ｓ１０２が実行されると、次に温水循環処理（Ｓ１０３）が実行される。この温水循環処理Ｓ１０３は、制御基板２０からの制御信号により、給湯電磁弁２６を「全開」として第１の熱交換器３ａと第２の熱交換器３ｂの温水供給管５ａ、５ｂに給湯機２９から所定温度（例えば８０℃以上）の温水をそれぞれ供給すると共に、送風ファンモータ１０ａを回転させること等によって行われる。

この各温水供給管５ａ、５ｂへの温水の循環供給により、温水供給管５ａ、５ｂで連結されている各交換器３ａ、３ｂのフィン４ａ、４ｂが所定温度までそれぞれ加温され、また、送風ファンモータ１０ａの回転により、吸気口８から本体ケース２内に吸い込まれた空気が第２の熱交換器３ｂで加温されて温風となり、この温風が第１の熱交換器３ａのフィン４ａ間に供給、すなわち通風経路Ｒ１を流れることになる。

なお、このステップＳ１０３の温水循環処理においては、往き配管２２ａと戻り配管２２ｂを各熱交換器３ａ、３ｂの温水供給管５ａ、５ｂに並列的に接続することで、両熱交換器３ａ、３ｂで同時に熱交換を行うようにしているが、例えば往き配管２２ａと戻り配管２２ｂを、図示しない所定の切換弁で各熱交換器３ａ、３ｂの温水供給管５ａ、５ｂに接続することにより、第１の熱交換器３ａのみに温水を供給するように設定することもできる。

そして、この温水循環処理Ｓ１０３の実行中に、バッファタンク１２内に供給された水が循環して第１の熱交換器３ａのフィン４ａ間を通過して流下することにより、第１の熱交換器３ａで熱交換されて短時間に所定温度の湯となる。この所定温度となった湯が湯噴出管６から第１の熱交換器３ａのフィン４ａ上に放散されると、第２の熱交換器３ｂから通風経路Ｒ１を介して第１の熱交換器３ａのフィン４ａ間に供給されている空気との間に圧力差が生じて放散される湯の一部が蒸気となり、この蒸気が通風経路Ｒ１を流れて吹出口９から浴室３２内に吹き出されることになる。

この時、本体ケース２内に２つの熱交換器３ａ、３ｂが配置されると共に、両熱交換器３ａ、３ｂを結ぶ通風経路Ｒ１が第２の熱交換器３ｂから第１の熱交換器３ａに流れる状態に設定されていることから、第１の熱交換器３ａに第２の熱交換器３ｂで熱交換された高温の温風が供給されて、第１の熱交換器３ａにおける蒸気の発生が促進される。その結果、第１の熱交換器３ａにおける放散された湯とフィン４ａとの接触時間を従来より例えば短くできて、第１の熱交換器３ａ自体を小型に形成してその高さ寸法を低くしても十分な量の蒸気を発生できることになる。なお、以上のステップＳ１０２、Ｓ１０３の実行においては、各ステップの全部もしくは一部が並行動作される等、所定のタイミングで実行される。

このようにして蒸気が浴室３２内に吹き出されると、バッファタンク１２内の水位制御（Ｓ１０４）と、吹出口９から吹き出される蒸気や温風の温度等を制御する温度等制御（Ｓ１０５）が略並行して実行される。このうち水位制御Ｓ１０４は、湯水が湯循環手段７内を循環することにより、その一部が蒸気となって減少し蒸気発生に悪影響を与えない下限水位まで減少しない予め設定した時間に基づき、当該時間が経過した時点で給水電磁弁２５を「全開」としバッファタンク１２内に水を補給すると共に、フロートスイッチ１５が満水を検知した時点で給水電磁弁２５を「閉」にすること等により行われる。

また、温度等制御Ｓ１０５は、例えば浴室３２内に設けた図示しない室温センサで検出された温度と予めマイコン４０に記憶してある基準温度とを比較して、例えば循環ポンプ１３をオン・オフ制御することで、第１の熱交換器３ａ上に放散される湯水の温度や湯量を増減させたり、あるいは循環ポンプ１３の電流値を検出し、この検出値と予めマイコン４０に設定した基準値とを比較して、循環ポンプ１３の作動電流値等の電気的特性値を増減させることで湯水の循環量を増減させて、蒸気の発生量等を制御することによって行われる。

そして、この水位制御Ｓ１０４と温度等制御Ｓ１０５は、前記ミスト暖房運転スイッチ４８がオフされるかあるいはタイマー時間が経過するまで繰り返して行われ（Ｓ１０６）、この判断Ｓ１０６で「ＹＥＳ」となった時点で、停止処理（Ｓ１０７）を行い、その後一連のプログラムを終了（Ｓ１０８）する。この時の停止処理Ｓ１０７は正常動作時の停止処理で、例えば給湯機２９を停止させると共に、水温センサ１６で検出したバッファタンク１２内の湯水の温度が排水に安全な温度まで下がった際に排水電磁弁２７を「全開」としたり、循環ポンプ１３や送風ファンモータ１０ａを停止させること等によって行われる。

以上が、湯循環手段７を使用する「ミスト暖房」運転モードにおける動作であるが、前記「ドライ暖房」運転モードが選択された場合は、図８（ｂ）に示すように、図８（ａ）のステップＳ１０２の水供給・循環処理とステップＳ１０４の水位制御を行うことなく、温水循環処理（Ｓ１０３）と温度等制御（Ｓ１０５）を実行して、ドライ暖房運転スイッチ４９がオフしたか否かが判断（Ｓ１０６）されることになる。また、ステップＳ１０７の停止処理は、制御基板２０からの制御信号により、給湯機２９を停止させた後に給湯電磁弁２６を「閉」とすること等によって行われる。

この「ドライ暖房」運転モードの場合は、第１の熱交換器３ａと第２の熱交換器３ｂの並列接続された温水供給管５ａ、５ｂに温水がそれぞれ供給されることから、通風経路Ｒ１を流れる空気を両熱交換器３ａ、３ｂで熱交換して温風とすることができ、所定量の温風を効率良く短時間に得ることができる。なお、この「ドライ暖房」運転モードの場合には、必要とする温風によっては、両熱交換器３ａ、３ｂと給湯機２９とを前述したように切換弁で接続することにより、第１の熱交換器３ａのみもしくは第２の熱交換器３ｂのみに温水を供給して、一方の熱交換器３ａ、３ｂからのみ温風を発生させるように構成することも勿論可能である。

また、図示はしないが、乾燥運転スイッチ４７がオン操作されて「乾燥」運転モードが選択された場合には、上記ドライ暖房運転に加えて換気ファンモータ１１ａが作動するようになっている。さらに、換気運転スイッチ５０がオン操作されて「換気」運転モードが選択された場合は、換気ファンモータ１１ａのみが作動して、本体ケース２の例えば吸気口８から吸い込まれた浴室３２内の空気が、換気通路Ｒ２を流れて換気ダクト１１ｂから浴室３２外に排気されて、浴室３２内が換気されることになる。

そして、蒸気発生装置１は、このような各運転モードが選択されて実行されると共に、前記リモコン３０の凍結防止スイッチ５３がオン操作された場合に、図９もしくは図１０に示す凍結防止フローが実行される。以下、これについて説明する。先ず、図９に示す凍結防止フローは、図８のステップＳ１００と同様にプログラムが開始（Ｓ２００）されると、凍結防止用スイッチ５３がオンしたか否かが判断（Ｓ２０１）され、この判断Ｓ２０１は「ＹＥＳ」になるまで繰り返される。そして、使用者により凍結防止スイッチ５３がオン操作されて「ＹＥＳ」となった時点で、運転モードを設定する全ての運転スイッチ４７〜５０がオフされているか否かが判断（Ｓ２０２）され、この判断で「ＮＯ」の場合は、オンされている運転スイッチに対応した運転モードが前述したようにそれぞれ実行される。

また、判断Ｓ２０２で「ＹＥＳ」の場合、すなわち全ての運転スイッチ４７〜５０がオフ状態で蒸気発生装置１が停止している場合は、所定の時間帯が開始されたか否かが判断（Ｓ２０３）され、この判断Ｓ２０３で「ＮＯ」の場合は、ステップＳ２０２に戻る。この判断Ｓ２０３における時間帯とは、一日２４時間の時間で深夜等の外気温が低下して凍結が発生し易い例えば「０時〜５時」等の時間帯である。そして、マイコン４０内もしくは別途設けた図示しないタイマーがこの時間帯の開始時刻になると、判断Ｓ２０３で「ＹＥＳ」となり、予備水が供給（Ｓ２０４）される。

このステップＳ２０４の予備水の供給は、給水電磁弁２５を「予備」位置に設定して、「全開」位置より所定量少ない量の水をバッファタンク１２内に供給することによって行われる。なお、この予備水の供給は、供給される水が凍結しないように、連続して供給することもできるが例えば所定時間毎に行うこともでき、この時、バッファタンク１２内の水位の下限検出やフロートスイッチ１５により上昇水位の検出は、例えば無効とされるようになっている。

そして、予備水が湯循環手段７のバッファタンク１２内に供給されると、制御基板２０の制御信号で排水配管２４の排水電磁弁２７が「予備」（もしくは「全開」）位置に設定されて予備水が排水（Ｓ２０５）される。このステップＳ２０５の予備水の排水も、連続して行ったり、例えば給水電磁弁２５の「予備」位置への開動作と関連付けて予め設定した所定時間毎に行って、凍結用の水の使用量をできるだけ減らすようにしても良い。このステップＳ２０４の予備水の供給とステップＳ２０５の予備水の排水により、停止状態の蒸気発生装置１の給水配管２３から排水配管２７に水が流通して、これらの配管２３、２４内の凍結が防止されることになる。

このようにしてステップＳ２０４、Ｓ２０５で所定の処理が実行されると、前記時間帯が終了したか否かが判断（Ｓ２０６）され、この判断Ｓ２０６で「ＹＥＳ」の場合、すなわちステップＳ２０２〜Ｓ２０５が時間帯の最後の時刻まで実行された場合は、停止処理（Ｓ２０７）を行って一連のプログラムを終了（Ｓ２０８）する。この時の停止処理Ｓ２０７は、給水電磁弁２５と排水電磁弁２７を「閉」位置に設定することによって行われる。また、判断Ｓ２０６で「ＮＯ」の場合、すなわち時間帯の最後の時刻に達していない場合は、ステップＳ２０２に戻り該ステップＳ２０２以降を繰り返すことになる。

つまり、この凍結防止フローは、深夜等の予め設定した時間帯になると、制御基板２０の制御信号で給水電磁弁２５と排水電磁弁２７が「予備」位置に自動的に開いて、給水配管２３からバッファタンク１２を介して排水配管２４に少量の水が流通し、各配管２３、２４内の凍結が防止されることになる。

なお、図９に示すフローチャートにおいては、予備水を供給する時期を、予め設定した時間帯によって行ったが、本発明はこれに限定されず、例えば図９の二点鎖線で示すように、凍結防止スイッチ５３がオン操作されてから、設定した所定の時間ｔ１が経過したか否かを判断（Ｓ２０３）して行うようにしても良い。この場合は、例えば外気温が低くなり凍結が発生しそうな日の、最後の入浴後に凍結防止スイッチ５３をオン操作すると共に時間ｔ１を入力設定することで、時間ｔ１が経過した時点で凍結防止フローが自動的に実行されることになる。このフローの場合は、前記判断Ｓ２０６において二点鎖線で示すように、予め設定した時間ｔ２が経過したか否かが判断されることになる。

また、図１０に示すように、浴室の天井裏（もしくは屋外や給水配管２３自体、或いは給水配管２３内に残っている水）等の温度を検出して、この検出温度に基づいて行う凍結防止フローとすることもできる。以下、このフローを図９と同一部位には同一符号を付して説明する。この凍結防止フローは、判断Ｓ２０２で「ＹＥＳ」となった時点で、図示しない温度センサにより浴室の天井裏等の温度Ｔｉを検出（Ｓ２０３１）し、この検出温度Ｔｉが予め設定してある基準温度Ｔｓ以下か否かが判断（Ｓ２０３２）される。

この時、基準温度Ｔｓは、給排水管内に残った水が凍結する可能性のある温度であり、判断Ｓ２０３２で「ＹＥＳ」の場合、すなわち、浴室の天井裏の温度等が凍結する可能性のある温度以下となった場合は、予備水の供給（Ｓ２０４）及び予備水の排水（Ｓ２０５）が行われる。また、判断Ｓ２０３２で「ＮＯ」の場合、すなわち、天井裏の温度等が基準温度Ｔｓより高い場合は、ステップＳ２０３１に戻り再び天井裏の温度等を検出する。また、ステップＳ２０５で予備水の排水が終了すると、予め設定した時間ｔ３が経過したか否かが判断（Ｓ２０６）され、この判断Ｓ２０６で「ＹＥＳ」の場合は、前述したと同様の停止処理（Ｓ２０７）をし、判断Ｓ２０６で「ＮＯ」の場合はステップＳ２０２に戻り、該ステップＳ２０２以降を繰り返すことになる。

この凍結防止フローの場合は、凍結防止スイッチをオン操作することで、温度センサで検出した温度に基づいて予備水の供給や排水が自動的に実行されることから、凍結防止フローを浴室の天井裏の温度等が凍結する可能性のある場合にのみ行うことが可能となる。なお、本発明は上記した各凍結防止フローのそれぞれに限定されるものでもなく、例えば図９と図１０に示すフローを組み合わせて時間帯と温度に基づいて行うこともでき、この場合は温度が優先されるフローとすることもできる。

また、凍結防止フローの予備水の供給、排出のタイミング等を、地域や季節（温度）等によって各蒸気発生装置毎に設定できるようにしても良いし、各電磁弁２５、２７もその開放位置が「全開」位置と「予備」位置に限らず、無段階位置に開放できるものを使用して、予備水の量を季節等の温度や設置地域等に応じて最適量に設定し得るようにしても良い。また、図９及び図１０にフローチャートにおいて、凍結防止スイッチ５３がオフ操作された場合に、その時点で凍結防止フローが終了するようにしても良い。

さらに、上記各フローにおいては、給水配管２３から排水配管２４に予備水を流通させることで、両配管２３、２４の凍結を防止するようにしたが、例えば、図１０の二点鎖線で示すように、予備水をバッファタンク１２に供給した後に、循環ポンプ１３を作動させてこの予備水を湯循環手段７内を循環（Ｓ２０４１）させ、その後に、給湯機２９から予備温水を各熱交換器３ａ、３ｂの温水供給管５ａ、５ｂに供給・循環（Ｓ２０４２）させ、予備水を排水（Ｓ２０５１）させるフローとすることもできる。この場合、ステップＳ２０４２を省略して、予備水を湯循環手段７内で循環させてそれを排水するフローとすることもできるし、ステップＳ２０４２の予備温水の供給・循環も、例えばその一方の熱交換器３ａ、３ｂにのみ供給、循環するフローとすることもできる。

このように、上記実施形態の蒸気発生装置１にあっては、制御基板２０により給水電磁弁２５や排水電磁弁２７の開閉度合いが制御されて、予め設定した時間帯や時間等の所定時期に少量の水を給水配管２３からバッファタンク１２に供給すると共に、このバッファタンク１２内に供給された水を排水配管２４から排水するため、蒸気発生装置１が設置される場所の温度等が下がる所定時期に予め少量の水を給水配管２３から排水配管２４に自動的に流通させることができて、給水配管２３や排水配管２４等の凍結を防止することができる。

特に、各熱交換器３ａ、３ｂが非作動中の、一日２４時間の所定時間帯である深夜かもしくは室温センサで検出された浴室の天井裏等の温度が所定温度以下となった時の少なくとも一方の時期に少量の水が流通するため、凍結が発生し易い時期に少量の水を給水配管２３と排水配管２４内等に確実に流すことができる。また同時に、制御基板２０の制御信号で循環ポンプ１３を作動させてバッファタンク１２内に供給された水を湯循環手段７内に循環させるようにすれば、湯循環手段７の凍結も防止されると共に、往き配管２２ａに設けられた給湯電磁弁２６を介して温水供給管５ａ、５ｂにも少量の湯水を循環させるようにすれば、熱交換器３ａ、３ｂのフィン４ａ、４ｂを加熱する温水供給管５ａ、５ｂの凍結も防止され、蒸気発生装置１の凍結防止対策を一層効果的に行うことができる。

また、制御基板２０の制御信号に基づいて給水電磁弁２５と排水電磁弁２７を予め設定したプログラムにしたがって開閉動作させることで凍結防止が図れるため、主にソフト的な対応により、容易に凍結防止運転が可能となる。また、凍結防止フローの際に、極少量の水を流通させると共に、例えば「全開」位置と「予備」位置に開放可能な各電磁弁２５、２７を効率的に開閉制御することで、予備水の量を少量とすることができて、湯水の無駄な使用が防止されて、省エネ効果に優れた蒸気発生装置１を得ることができる。

さらに、リモコン３０等に凍結防止スイッチ５３が設けられて、このスイッチ５３をオン操作することにより、予め設定されているプログラムにしたがって凍結防止フローが自動的に行われるため、凍結防止用の面倒な操作が不要になると共に、例えば地域や季節等に応じて凍結防止用の所定のファクターを設定可能とすることで、地域に最適な凍結防止フローを行うことができて、操作性と使い勝手に優れた蒸気発生装置１を提供することができる。

これらにより、例えば蒸気発生装置１を、深夜等に温度が低くなり易い浴室３２の天井裏に設置した場合であっても、その凍結防止を確実に図ることができて、蒸気発生装置１を安全に使用できると共に、凍結した際の面倒なメンテナンスも不要となって、寒冷地等の住宅の浴室３２の天井部分に簡単に設置できて、ミスト暖房やドライ暖房等の快適な入浴を行うことが可能となる。

また、上記実施形態の蒸気発生装置１においては、次のような付随的な作用効果を奏することができる。すなわち、本体ケース２内に湯噴出管６を備えた第１の熱交換器３ａと湯噴出管６を備えない第２の熱交換器３ｂを別体で配置し、送風ファン１０による通風経路Ｒ１が第２の熱交換器３ｂで熱交換された温風を第１の熱交換器３ａに供給するように設定しているため、第１の熱交換器３ａによる蒸気発生時に、第２の熱交換器３ｂで熱交換された温風を第１の熱交換器３ａのフィン４ａ間に供給して第１の熱交換器３ａを加熱することができる。

その結果、第１の熱交換器３ａにおいて、温水供給管５ａ自体への給湯機２９からの温水の循環供給と第２の熱交換器３ｂからの温風とでフィン４ａを効率的に加熱することができ、フィン４ａ間を流れる湯水を従来では得られない短時間で蒸気発生に適した高温の湯水とすることができ、第１の熱交換器３ａによる蒸気発生を促進させることができたり、両熱交換器３ａ、３ｂの使用により温風を短時間に発生させることができる等、蒸気発生装置１における蒸気や温風の発生効率を十分に高めることが可能となり、システムバスルームの蒸気発生装置１として好適に使用することができる。

また同時に、本体ケース２内に分割配置された第１の熱交換器３ａと第２の熱交換器３ｂ等が制御基板２０の制御信号により所定に制御されるため、両熱交換器３ａ、３ｂの効率的な使用により蒸気や温風の発生効率を十分に高めつつ、放散された湯水が流下する第１の熱交換器３ａの高さ寸法を小さくして、蒸気発生装置１の外形形状を小型に形成でき、システムバスルーム等の浴室３２の天井に大きなスペースを必要とすることなく、簡単かつコンパクトに設置することができる。

さらに、第１の熱交換器３ａの下方にフィン４ａに沿って流下した湯を回収するバッファタンク１２が設けられ、このタンク１２内の湯水が循環ポンプ１３により第１の熱交換器３ａの湯噴出管６に再び供給、すなわち湯水が湯循環手段７により循環使用されることから、蒸気発生に使用した湯を再利用できて、水（湯）の有効利用が図れ、凍結防止用の水の省エネ化と併せ一層省エネ効果に優れた蒸気発生装置１を得ることができる。

またさらに、本体ケース２内に第１の熱交換器３ａと第２の熱交換器３ｂが配置されると共に、送風ファン１０、循環ポンプ１３、換気ファン１１及び各種電磁弁２５〜２７が配置されて、これらが制御基板２０からの制御信号で所定に動作して４つの運転モードに設定できるため、１台の蒸気発生装置１で、例えば乾いた温風での衣類乾燥（乾燥運転時）、湿った温風での浴室暖房（ミスト暖房運転時）、乾いた温風での浴室暖房（ドライ暖房運転時）、及び浴室内換気（換気運転時）を行うことができて、蒸気発生装置１の使い勝手と操作性を向上させること等ができる。

なお、上記実施形態においては、本体ケース２内に一つの通風経路Ｒ１を設けた場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、例えば図１１に示すように、本体ケース内に２つの通風経路Ｒ１−１、Ｒ１−２を設ける構成としても良い。すなわち、本体ケース２内に第１の熱交換器３ａを傾斜状態で第２の熱交換器３ｂを水平状態で配置し、第２の熱交換器３ｂの右側方に送風ファン１０を配置する。そして、グリル板２ａの送風ファン１０下方に吹出口９を設けると共に、グリル板２ａの第１の熱交換器３ａと第２の熱交換器３ｂの下方に吸気口８を設け、本体ケース２内に、吸気口８→第１の熱交換器３ａ→送風ファン１０→吹出口９に至る第１の通風経路Ｒ１−１と、吸気口８→第２の熱交換器３ｂ→送風フアン１０→吹出口９に至る第２の通風経路Ｒ１−２とを形成する。

この実施形態においても、上記実施形態と同様の作用効果が得られる他に、第１の熱交換器３ａを通過する第１の通風経路Ｒ１−１と、第２の熱交換器３ｂを通過する第２の通風経路Ｒ１−２を有しているため、第１の熱交換器３ａによる蒸気発生時に該熱交換器３ａを通過する空気、あるいは両熱換器３ａ、３ｂによる温風発生時に両熱交換器３ａ、３ｂをそれぞれ通過する空気の圧力損を低減させることができて、両熱交換器３ａ、３ｂを一層効率的に使用できる等の作用効果が得られる。

また、上記各実施形態においては、第１の熱交換器３ａと第２の熱交換器３ｂを１台ずつ同一の本体ケース２内に配置したが、例えば各熱交換器３ａ、３ｂを別々のケース内に配置しこれらをダクト等で連結する構成としても良いし、同一の本体ケース２内に複数台の各熱交換器３ａ、３ｂを配置する構成としても良い。さらに、上記各実施形態においては、蒸気発生装置１を浴室３２の天井パネル３４上に設置したが、例えば天井パネル３４と壁パネル３５とのコーナ部分（このコーナ部分と天井パネル３４を含めて天井部分という）に設置するようにしても良い。

また、上記各実施形態においては、制御手段を蒸気発生装置１内の制御基板２０で形成したが、例えば給湯機２９の制御基板を含めた構成とすることもできる。さらに、上記各実施形態においては、換気ファン１１を本体ケース２内に一体的に配置したが、別体で配置しても良いし、本体ケース２の形状、バッファタンク１２の形状、グリル板２ａの吸気口８や吹出口９の位置や大きさ等の形状、各種センサ等の配置位置、各熱交換器３ａ、３ｂ自体の構成等も一例であって、本発明に係わる各発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜の構成を採用することができる。

本発明は、システムバスルーム等の浴室に限らず、例えばサウナルームやシャワールーム等の蒸気発生装置にも適用できる。

本発明に係わる蒸気発生装置の一実施形態の基本構造を示す概略構成図 同その斜視図 同浴室への設置状態を示す斜視図 同蒸気発生装置の具体的構造を示す概念図 同その熱交換器の基本構造を示す斜視図 同制御系のブロック図 同各運転モードの説明図 同各運転モードの基本動作を示すフローチャート 同その凍結防止フローの一例を示す図 同他の凍結防止フローを示す図 本発明に係わる蒸気発生装置の他の実施形態を示す図４と同様の概念図

符号の説明

１・・・蒸気発生装置、２・・・本体ケース、２ａ・・・グリル板、２ｂ・・・隔壁、３ａ・・・第１の熱交換器、３ｂ・・・第２の熱交換器、４ａ、４ｂ・・・フィン、５ａ、５ｂ・・・温水供給管、６・・・湯噴出管、６ａ・・・噴出孔、７・・・湯循環手段、８・・・吸気口、９・・・吹出口、１０・・・送風ファン、１１・・・換気ファン、１２・・・バッファタンク、１２ｃ・・・バッファパン、１３・・・循環ポンプ、１５・・・フロートスイッチ、１６・・・水温センサ、１７・・・吸気温センサ、１８・・・温度センサ、１９・・・ルーバー、２０・・・制御基板（制御手段）、２１・・・受信・表示基板、２５・・・給水電磁弁、２６・・・給湯電磁弁、２７・・・排水電磁弁、２９・・・給湯機、３０・・・無線リモコン、３１・・・有線リモコン、３２・・・浴室、３４・・・天井パネル、４０・・・マイコン、５１・・・タイマー設定部、５３・・・凍結防止スイッチ。

Claims (4)

1. 加熱手段を有して湯水を放散させることにより蒸気を発生させ得る熱交換器と、該熱交換器に放散された湯水をタンク内に回収して循環ポンプで再び熱交換器に放散させる湯循環手段と、該湯循環手段のタンク内に水を供給する給水手段及び前記タンク内の水を排水する排水手段と、前記給水手段と排水手段を制御して予め設定したときに少量の水を給水手段の給水配管から排水手段の排水配管内に流通させ得る制御手段と、を備えることを特徴とする蒸気発生装置。
2. 前記時期は、熱交換器が非作動中で、一日２４時間の所定時間帯かもしくは温度センサで検出された室外等の温度が所定温度以下となった時の少なくとも一方であることを特徴とする請求項１に記載の蒸気発生装置。
3. 前記制御手段は、前記湯循環手段内及び又は前記熱交換器の加熱手段としての温水供給管内にも少量の水を循環させることを特徴とする請求項１または２に記載の蒸気発生装置。
4. 加熱手段を有して温風を発生させ得る第２の熱交換器を備え、該第２の熱交換器と前記熱交換器は、多数枚のフィンが加熱手段としての温水供給管で連結されることにより構成されると共に、前記第２の熱交換器が略水平状態で前記熱交換器が傾斜状態でケース内に配置されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の蒸気発生装置。

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