JP2006109869A

JP2006109869A - 蒸気発生装置

Info

Publication number: JP2006109869A
Application number: JP2004297166A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiko Teranaka; 吉彦寺中
Original assignee: Yamaha Living Tech Co Ltd
Current assignee: Yamaha Living Tech Co Ltd
Priority date: 2004-10-12
Filing date: 2004-10-12
Publication date: 2006-04-27

Abstract

【課題】
熱交換器により温風とミストを同時に発生できて、装置自体のコストダウンと熱交換器の効率的な運転が可能になると共に、水滴等の浴室内への直接的な滴下を抑制して快適な入浴が可能となる蒸気発生装置を提供する。
【解決手段】
ケースの吸気口と吹出口との間を結ぶ通風経路内に配置され加熱手段を備えてその一次側から二次側に通過する空気を加温し得る熱交換器と、通風経路内に配置され熱交換器からの温風をケースの吹出口から浴室内に吹き出し得る送風ファンと、ケース内で熱交換器の一次側に形成される空間内に水を噴霧し得るノズルと、を備え、前記熱交換器を作動させた状態で空間内にノズルから水滴粒径が１００〜５００μｍの水を、１００〜３００ｃｃ／分の噴霧量で噴霧することにより蒸気を発生させ、該蒸気を吹出口から浴室内に吹き出すことを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、例えばシステムバスルーム等の浴室の天井部分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、浴室の天井に設置される蒸気発生装置としては、例えば図７及び図８に示すものが知られている。この蒸気発生装置１００は、ケース１０１内に、フィンが温水供給管１０３で連結され浴室内の空気を温風とする温風用熱交換器１０２及び送風ファン１０６を配置すると共に、例えばケース１０１の外面に、フィンを連結する温水供給管１０５に温水を供給することにより、ミスト発生用の水を加熱して温水とし、これをノズル１０７から浴室内に噴霧し得るミスト用熱交換器１０４が配置されている。

そして、温風用熱交換器１０２に接続された往き配管１０８ａと戻り配管１０８ｂに図示しない循環式の給湯機から温水を供給すると共に、前記送風ファン１０６を作動させて、ケース１０１の吸気口１０９から矢印ロの如く吸気された浴室内の空気を、温風用熱交換器１０２によって温風とし、この温風をケース１０１の吹出口１１０から浴室内に矢印ハの如く吹き出すようになっている。また、ミスト用熱交換器１０４を作動させて、ケース１０１の吸気口１０９の略直下に浴室内に向けて配置されたノズル１０７から、温水を矢印イの如く下方に向けて噴霧することにより浴室内をミスト状態とするようになっている。なお、この種の蒸気発生装置としては、例えば特許文献１に開示されている。
特開２００２−３３６３２７号公報

しかしながら、この蒸気発生装置１００においては、浴室内の空気を温風とするための温風用熱交換器１０２と、ノズル１０７から温水を噴霧しミスト状態とするためのミスト用熱交換器１０３の２台の熱交換器をケース１０１の内外に配置する必要があるため、蒸気発生装置１００自体の構造が複雑となってコスト高になると共に、温風用熱交換器１０２が温風専用として使用されミスト用熱交換器１０４がミスト専用として使用されるため、両熱交換器１０２、１０４の使用に無駄が発生し易くこれらを効率的に使用することが難しい。

また、ノズル１０７が浴室内に配置され温水が下方に向けて直接噴霧される構造であるため、噴霧された温水の粒子が水滴となって滴下して入浴者の身体に当たり不快感を与える場合がある。これを防ぐためには、例えばミスト用熱交換器１０４と同時に温風用熱交換器１０２も作動させて、ノズル１０７から噴霧されるミストの量を抑制する必要があり、蒸気発生装置１００の制御が複雑化すると共に、ノズル１０７から噴霧されるミスト量を例えば０．５〜１．０リットル／分と大きく設定する必要があり、水資源の有効利用の点でも好ましくない。

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、熱交換器により温風とミストを同時に発生できて、装置自体のコストダウンと熱交換器の効率的な運転が可能になると共に、水滴等の浴室内への直接的な滴下を抑制して快適な入浴が可能となる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、ケースの吸気口と吹出口との間を結ぶ通風経路内に配置され加熱手段を備えてその一次側から二次側に通過する空気を加温し得る熱交換器と、前記通風経路内に配置され熱交換器からの温風をケースの吹出口から浴室内に吹き出し得る送風ファンと、前記ケース内で熱交換器の一次側に形成される空間内に水を噴霧し得るノズルと、を備え、前記熱交換器を作動させた状態で前記空間内にノズルから水を噴霧することにより蒸気を発生させ、該蒸気を前記吹出口から浴室内に吹き出すことを特徴とする。

そして、前記空間は、請求項２に記載の発明のように、熱交換器の一次側とケースの吸気口との間に形成されていたり、請求項３に記載の発明のように、前記通風経路内に配置された熱交換器と前記ケースの吸気口部分に配置された第２の熱交換器との間に形成されていることが好ましい。

また、請求項４に記載の発明のように、前記ノズルから噴霧される水の噴霧量が１００〜３００ｃｃ／分に設定されていることが好ましく、また、請求項５に記載の発明のように、前記ノズルから噴霧される水の水滴粒径が１００〜５００μｍに設定されていることが好ましい。さらに、請求項６に記載の発明のように、前記熱交換器の下方にドレンパンが設けられていることが好ましい。

本発明のうち請求項１に記載の発明によれば、ケース内の通風経路に配置された熱交換器を作動させ、該熱交換器の一次側の空間内にノズルから水を噴霧すると、ノズルから空間内に噴霧された水が熱交換器のフィン表面等に接触して気化される状態となり、蒸気が発生してケースの吹出口から浴室内に吹き出されるため、吹出口の温度を低下させずに加湿してミストを浴室内に効率的に吹き出すことができると共に、ミスト専用の温水を使用する必要がなくなり、装置の構成を簡易にしてコストダウンを図ることができ、かつ水滴の浴室内への滴下を抑制して快適な入浴を行うことが可能となる。

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、ノズルから水が噴霧される空間が、熱交換器の一次側とケースの吸気口との間に形成されているため、噴霧される水を熱交換器のフィン表面等に接触させて確実に気化させることができ、ミストを効率的に発生させることができると共に、ケース内に設置される熱交換器が１台で良く、蒸気発生装置の構成を一層簡略化することができる。

また、請求項３に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明の効果に加え、ノズルから水が噴霧される空間が、通風経路内に配置された熱交換器とケースの吸気口部分に配置された第２の熱交換器との間に形成されているため、２台の熱交換器で形成される空間内に水を噴霧して確実に気化させることができ、ミストを効率的に発生させることができると共に、吹出口に設けた第２の熱交換器により水滴の浴室内への滴下を一層確実に抑制することができる。

また、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、ノズルから噴霧される水の噴霧量が１００〜３００ｃｃ／分に設定されているため、噴霧量を少量に設定して加湿できて、気化熱による吹出口の温度低下や水垂れ、過剰な浴室内結露を最小限に抑えることができ、入浴者の身体への滴下等を一層確実に抑制して快適な入浴を行うことができると共に、少量の水で所望のミスト状態を形成できて、水資源の有効利用を図ることができる。

また、請求項５に記載の発明によれば、請求項１ないし４に記載の発明の効果に加え、ノズルから噴霧される水の水滴粒径が１００〜５００μｍに設定されているため、水滴が熱交換器のフィンに付着した際の空気抵抗を大きくさせない程度に設定できて、熱交換器によるミストの発生効率を一層高めることができる。

さらに、請求項６に記載の発明によれば、請求項１ないし５に記載の発明の効果に加え、熱交換器の下方にドレンパンが設けられているため、完全に気化しきれずに熱交換器を伝わって落下する水分を回収することができ、水滴の浴室内への滴下をより一層確実に抑制することができる。

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３は、本発明に係わる蒸気発生装置の第１の実施形態を示し、図１がその設置状態の説明図、図２が蒸気発生装置の構成図、図３がその回路構成図である。

図１に示すように、蒸気発生装置１は、防水パン３上にバスタブ４が設置されると共に洗い場５が設けられ、４枚の壁パネル６と天井パネル７とで略箱状に形成された浴室２で、天井パネル７の例えばバスタブ４と洗い場５の略境界線上方に設置されている。この時、蒸気発生装置１は、そのケース８に設けた吸気口９と吹出口１０が浴室２内に開口し、吸気口９から浴室２内の空気が吸引されると共に、吹出口１０から後述する如く温風やミスト（蒸気）が浴室２内に吹き出されるようになっている。なお、蒸気発生装置１は、図示はしないが浴室２の天井裏に所定間隔で配置される建築躯体に吊りボルト等によって吊り下げ設置されている。

そして、このように浴室２に設置される蒸気発生装置１は、図２及び図３に示すように構成されている。すなわち、図２に示すように、蛇行状に配置した温水供給管１３により多数枚のフィン１２を連結した熱交換器１１が、ケース８内に傾斜状態で配置されると共に、この熱交換器１１の二次側となる図２の右側にシロッコファン等からなる送風ファン１４が配置されている。また、熱交換器１１の二次側とケース８の右側下部に設けられた前記吹出口１０との間には、所定形状の隔壁１５が設けられている。これによりケース８内に、その左側下部に設けたルーバー９ａを有する前記吸気口９から、熱交換器１１、送風ファン１４及び吹出口１０に連通する通風経路Ｒが形成されている。

さらに、この通風経路Ｒの最上流側となる熱交換器１１の一次側には加湿空間１６が形成されると共に、この加湿空間１６内にノズル１７が配置されている。このノズル１７は、給水配管１８及び電磁弁１９を介して水道や給湯機内の水道配管等に接続されている。またノズル１７は、水の噴霧方向が矢印イの如く熱交換器１１の一次側に向くように設定されており、霧状の水が加湿空間１６を介して熱交換器１１のフィン１２表面等に向けて噴霧されるようになっている。

また、熱交換器１１の温水供給管１３には往き配管２０ａと戻り配管２０ｂが接続され、この両配管２０ａ、２０ｂが前記給湯機の循環口（図示せず）に接続されることにより、図３に示すように、熱交換器１１の温水供給管１３とノズル１７とが、各配管１８、２０ａ、２０ｂにより給湯機に接続された回路（配管）構成となっている。なお、給湯機に接続されたノズル１７からの水の噴霧量は、１００〜３００ｃｃ／分に設定され、水の水滴の大きさである粒径は、１００〜５００μｍに設定されている。

そして、この蒸気発生装置１は、浴室２の図示しないドアが設けられる壁パネル６で浴室２外側に取り付けられた図示しない制御盤の各種操作スイッチの操作で、前記電磁弁１９が開動作することにより水がノズル１７に供給され、このノズル１７から水が霧状となって加湿空間１６内に矢印イの如く噴霧されるようになっている。

次に、このように構成された蒸気発生装置１の動作の一例について説明する。先ず、前記操作盤の図示しないミスト暖房運転スイッチがオン操作されると、前記給湯機が作動してその循環口から往き配管２０ａと戻り配管２０ｂを介して、所定温度の温水が熱交換器１１の温水供給管１３に循環・供給され、該熱交換器１１のフィン１２が所定温度まで加熱される。そして、この状態で電磁弁１９が開いてノズル１７に水が供給されると共に送風ファン１４が回転すると、ノズル１７から水が霧状となって加湿空間１６内に噴霧される。この加湿空間１６内に噴霧された霧状の水は熱交換器１１のフィン１２表面等に接触して気化される。そして、同時に吸い込まれた空気自体も加熱されて結果的に湿度が１００％に近い暖かい湿った空気（ミストという）となる。

このミストは、通風経路Ｒを流れてケース８の吹出口１０を介して浴室２の天井部分から下方の浴室２内に吹き出されて、浴室２内がミスト暖房状態に設定され、このミスト暖房状態で入浴者が入浴できることになる。この時、ミストを発生させるためのノズル１７がケース８内の加湿空間１６内で熱交換器１１に向けて配置されていることから、ノズル１７から噴霧された水のほとんどが加湿空間１６内や熱交換器１１のフィン１２表面への接触で気化された状態となり、噴霧された水（水滴）の浴室２内への滴下が確実に抑制されることになる。また、図４に示すように、熱交換器１１の下方にドレンパン２１を備える構成としても良く、この場合には、完全に気化しきれずに残った水分が熱交換器１１を伝わってドレンパン２１に回収され、該ドレンパン２１に接続された排水管２５を通じて不純物と共に排水されるため、水滴の浴室２内への滴下をより一層確実に防止できると共に、熱交換器１１への不純物（炭酸カルシウム等）の析出を効果的に抑制することが可能となる。

一方、操作盤の図示しないドライ暖房運転スイッチがオン操作された場合は、給湯機が作動してその循環口から往き配管２０ａと戻り配管２０ｂを介して、所定温度の温水が熱交換器１１の温水供給管１３に循環・供給され、該熱交換器１１のフィン１２が所定温度まで加熱されると共に、送風ファン１４が回転してケース８の吸気口９から浴室２内の空気が吸気され、これが通風経路Ｒ内を流れる。そして、この空気は通風経路Ｒ内に位置する熱交換器１１のフィン１２間を通過する際に、所定温度まで加熱されているフィン１２に接触して加温されて温風となる。この温風は、通風経路Ｒを流れてケース８の吹出口１０を介して浴室２の天井部分から下方に吹き出され、浴室２内が乾燥した温風によるドライ暖房状態に設定されて、このドライ暖房状態で入浴者が入浴できることになる。

また一方、制御盤の図示しない乾燥運転スイッチがオン操作された場合は、前記ドライ暖房運転に加え、浴室２の天井パネル７や壁パネル６上部に設置した図示しない換気扇が作動して浴室２内が換気・乾燥され、例えば浴室２内での洗濯物の乾燥が可能となる。つまり、浴室２の天井パネル７に設置した蒸気発生装置１により、浴室２内が湿った温風でのミスト暖房状態、乾いた温風でのドライ暖房状態、換気・乾燥状態の少なくとも３つの状態に設定できることになる。

このように、上記実施形態の蒸気発生装置１にあっては、ケース８内の通風経路Ｒに熱交換器１１が配置されると共に、この熱交換器１１の一次側に形成された加湿空間１６内にミストを発生可能な水が霧状に噴霧されるノズル１７が配置されているため、ノズル１７から加湿空間１６内に噴霧された水を該空間１６内で熱交換器１１のフィン１２表面等に接触させて気化させることができ、吹出口１０の温度を低下させずに加湿空間１６内を加湿して、熱交換器１１でミストを効率的に発生させて吹出口１０から浴室２内に吹き出すことができる。

その結果、熱交換器１１の効率的な運転が可能となり、特に、ノズル１７から噴霧される水の水滴粒径が１００〜５００μｍに設定されていることから、水滴が熱交換器１１のフィン１２表面に付着した際の通風経路Ｒの空気抵抗を大きくさせない程度に設定できて、当該熱交換器１１によるミストの発生効率を一層高めることができる。また、従来のような専用のミスト用熱交換器を必要としないため、熱交換器１１の容量を大きくできて、熱交換器１１によるミスト以外の暖房能力や乾燥能力を高めることができ、性能的に優れた蒸気発生装置１を得ることができる。

また、ケース８内にミスト発生用の熱交換器１１を１台配置してミストを効率的に発生させることができるため、蒸気発生装置１に使用される熱交換器１１が１台で良く、蒸気発生装置１自体の構成を簡略化して安価に形成することができると共に、熱交換器１１がケース８内に傾斜した状態で配置されるため、ケース８の高さ寸法を低くして薄型扁平の蒸気発生装置１を形成し、例えば住宅のシステムバスルームの天井部分に簡単に設置することができる等、設置コストの低減化を図り一層安価な蒸気発生装置１の提供が可能となる。

さらに、ミスト用の水を給湯機等から直接加湿空間１６内に噴霧できるため、従来のようなミスト専用の熱交換器を使用する必要がなくなり、装置１全体の構成を一層簡略化することができると共に、ミスト用の水のほとんどを気化できるため、水滴の浴室２内への滴下を抑制して快適な入浴を行うことが可能となる。特に、ノズル１７から噴霧される水の噴霧量が１００〜３００ｃｃ／分に設定されているため、ノズル１７としてノズル詰まりが発生し難い比較的大きな粒径のものを使用できて、安定したミスト発生状態を容易に得ることができると共に、噴霧量を加湿のための少量に設定できて、気化熱による吹出口１０の温度低下や吹出口１０からの水垂れ、浴室２内での結露発生を最小限に抑えることができ、入浴中の入浴者の身体への水滴等の滴下を確実に抑制して、一層快適な入浴を行うことが可能になったり、噴霧量の少量設定により水資源の有効利用を図ること等が可能となる。

図５及び図６は、本発明に関わる蒸気発生装置の第２の実施形態を示し、以下、上記実施形態と同一部位には同一符号を付して説明する。この実施形態の蒸気発生装置１の特徴は、前記熱交換器１１をケース８の右側上部に垂直状態で配置すると共に、ケース８の前記吸気口９部分に第２の熱交換器２２を水平状態で配置して、熱交換器１１と第２の熱交換器２２との間に前記ノズル１７が配置される加湿空間１６を形成した点にある。この時、ノズル１７は、噴霧される水が垂直な熱交換器１１に向かうように設定され、熱交換器１１の二次側には送風ファン１４が配置されている。

そして、ノズル１７には、前記電磁弁１９を有する給水配管１８が接続され、熱交換器１１と第２の熱交換器２２の各温水供給管１３、２４には前記往き配管２０ａと戻り配管２０ｂが並列状態で接続されている。この実施形態においても、加湿空間１６内に噴霧された霧状の水が、加湿空間１６内、熱交換器１１や第２の熱交換器２２の加熱されたフィン１４、２４等に接触して気化されることにより、熱交換器１１によりミストが発生し、このミストが送風ファン１４の回転でケース８の吹出口１０を介して浴室２内に吹き出され、上記実施形態と同様の作用効果を得ることができる。

また、この例の場合は、加湿空間１６が２台の熱交換器１１、２２の間に形成されていることから、該空間１６内に噴霧された水を確実に気化できて、ミストの発生効率を一層高めることができると共に、吸気口９部分に設けた第２の熱交換器２２により、加湿空間１６内の水滴の下方である浴室２内への滴下を一層確実に抑制できるという作用効果を得ることもできる。このようにノズル１７が配置される加湿空間１６の形態は、熱交換器１１の一次側に噴霧された水の気化が可能な所定容積の空間を形成し得る適宜の構造を採用することができる。

なお、上記各実施形態においては、蒸気発生装置１を天井パネル７のバスタブ４と洗い場５の境界線上の所定位置に設置したが、本発明はこれに限定されず、例えばバスタブ４の背足方向の足側となる天井パネル７、あるいは天井パネル７と壁パネル６のコーナ部分（このコーナ部分と天井パネル７を天井部分という）に設置しても良い。また、上記各実施形態における、ケース８自体や吸気口９及び吹出口１０等の位置・形状、熱交換器１１、２２の形態、送風ファン１４の配置位置等も一例であって、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第１の実施形態の設置状態を示す説明図同蒸気発生装置の概略構成図同その回路構成図同蒸気発生装置の変形例を示す概略構成図本発明に係わる蒸気発生装置の第２の実施形態を示す概略構成図同その回路構成図従来の蒸気発生装置の概略構成図同その回路構成図

符号の説明

１・・・蒸気発生装置、２・・・浴室、３・・・防水パン、４・・・バスタブ、５・・・洗い場、６・・・壁パネル、７・・・天井パネル、８・・・ケース、９・・・吸気口、１０・・・吹出口、１１・・・熱交換器、１２・・・フィン、１３・・・温水供給管、１４・・・送風ファン、１５・・・隔壁、１６・・・加湿空間、１７・・・ノズル、１８・・・給水配管、１９・・・電磁弁、２０ａ・・・往き配管、２０ｂ・・・戻り配管、２１・・・ドレンパン、２２・・・第２の熱交換器、２３・・・フィン、２４・・・温水供給管、Ｒ・・・通風経路。

Claims

ケースの吸気口と吹出口との間を結ぶ通風経路内に配置され加熱手段を備えてその一次側から二次側に通過する空気を加温し得る熱交換器と、前記通風経路内に配置され熱交換器からの温風をケースの吹出口から浴室内に吹き出し得る送風ファンと、前記ケース内で熱交換器の一次側に形成される空間内に水を噴霧し得るノズルと、を備え、
前記熱交換器を作動させた状態で前記空間内にノズルから水を噴霧することにより蒸気を発生させ、該蒸気を前記吹出口から浴室内に吹き出すことを特徴とする蒸気発生装置。
前記空間は、熱交換器の一次側とケースの吸気口との間に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の蒸気発生装置。
前記空間は、前記通風経路内に配置された熱交換器と前記ケースの吸気口部分に配置された第２の熱交換器との間に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の蒸気発生装置。
前記ノズルから噴霧される水の噴霧量が１００〜３００ｃｃ／分に設定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。
前記ノズルから噴霧される水の水滴粒径が１００〜５００μｍに設定されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の蒸気発生装置。
前記熱交換器の下方にドレンパンが設けられていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の蒸気発生装置。