JP2008018159A

JP2008018159A - ミストサウナ装置

Info

Publication number: JP2008018159A
Application number: JP2006194263A
Authority: JP
Inventors: Masahiko Kimura; 雅彦木村
Original assignee: Rinnai Corp
Current assignee: Rinnai Corp
Priority date: 2006-07-14
Filing date: 2006-07-14
Publication date: 2008-01-31

Abstract

【課題】ミストノズル１１に給水するミスト用給水路１２に介設した液々熱交換器１３を備え、熱源機７から熱媒循環路８´を介して液々熱交換器に供給される熱媒体により、ミストノズルに供給する水を加熱するようにしたミストサウナ装置において、ミストノズルに供給される水の温度(ミスト温度)を設定温度の変更に応じて応答性良く可変できるようにする。
【解決手段】液々熱交換器１３の上流側でミスト用給水路１２から分岐し、液々熱交換器１３の下流側でミスト用給水路１２に合流するバイパス水路１８が設けられ、このバイパス水路１８に流量調節弁１９が介設される。そして、バイパス水路１８の合流部の下流側に設けたミスト温度センサ２０の検出温度が設定温度になるように流量調節弁１９を制御する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ミストノズルから噴霧されるミストを浴室に供給するようにしたミストサウナ装置に関する。

従来、この種のミストサウナ装置では、一般に、給湯器で加熱された温水をミストノズルに供給している(例えば、特許文献１参照)。ここで、給湯用熱源部のバーナを燃焼させるには、所定の最低作動流量(例えば、４リットル／分)以上の水を給湯器に流す必要がある。一方、ミストノズルで温水をミスト状に噴出させるのに適した流量は微少量(例えば、２リットル／分)であり、給湯器で加熱された温水を全てミストノズルから噴出させるとミスト粒径が大きくなって、使用者に不快感を与える虞がある。そこで、上記特許文献１に記載のものでは、給湯器とミストノズルとの間の経路から排水路を分岐し、給湯器で加熱された温水の一部を排水して、ミストノズルに適量の温水が供給されるようにしている。

然し、このように温水の一部を排水したのでは、資源の無駄になりランニングコストが増大する。そこで、ミストノズルに給水するミスト用給水路に液々熱交換器を介設し、熱源機から熱媒循環路を介して液々熱交換器に供給される不凍液などの熱媒体により、ミストノズルに供給する水を加熱するようにしたミストサウナ装置も知られている(例えば、特許文献２参照)。これによれば、給湯器を使用する場合のような最低作動流量による流量の制限を受けず、液々熱交換器に流す水の流量を抑えることにより、液々熱交換器で加熱された温水の全量をミストノズルから所望のミスト粒径で噴霧することができる。そのため、排水が不要になり、ランニングコストを低減できる。

また、特許文献２に記載のものでは、熱媒循環路に流量調節弁を介設すると共に、液々熱交換器の下流側のミスト用給水路の部分の温度を検出するミスト温度センサを設け、ミスト温度センサの検出温度が設定温度になるように流量調節弁で液々熱交換器への熱媒体の供給流量を調節する温調制御を行っている。

ところで、ミスト運転中に入浴者が設定温度を変更することは間々ある。この場合、設定温度の変更に応じて液々熱交換器への熱媒体の供給流量が変化する。然し、液々熱交換器は熱容量が大きいため、熱媒体の供給流量を変化させても、ミストノズルに供給される温水の温度が変更後の設定温度に変化するまでには時間がかかり、入浴者に不便をかける。
特開２００２−４８９号公報特開２００３−３３４２３０号公報

本発明は、以上の点に鑑み、液々熱交換器を用いるにも拘らず、ミストノズルに供給される水の温度を設定温度の変更に応じて応答性良く可変できるようにしたミストサウナ装置を提供することをその課題としている。

上記課題を解決するために、本発明は、ミストノズルから噴霧されるミストを浴室に供給するようにしたミストサウナ装置であって、熱源機と、ミストノズルに給水するミスト用給水路に介設した液々熱交換器とを備え、熱源機から熱媒循環路を介して液々熱交換器に供給される熱媒体により、ミストノズルに供給する水を加熱するようにしたものにおいて、液々熱交換器の上流側でミスト用給水路から分岐し、液々熱交換器の下流側でミスト用給水路に合流するバイパス水路が設けられ、このバイパス水路に流量調節弁が介設されていることを特徴とする。

本発明によれば、液々熱交換器で加熱された温水とバイパス水路に流れた水とが混合してミストノズルに供給されるため、バイパス水路に流れる水量を変化させることによりミストノズルに供給される温水の温度は速やかに変化する。従って、設定温度の変更に応じて流量調節弁によりバイパス水路に流れる水量を変化させることで、液々熱交換器の熱容量の影響を受けることなく、ミストノズルに供給される温水の温度を変更された設定温度に応答性良く変化させることができる。

そして、バイパス水路の合流部より下流側のミスト用給水路の部分の温度を検出するミスト温度センサを備えると共に、液々熱交換器への熱媒体の供給流量を一定に維持しつつ、ミスト温度センサの検出温度が設定温度になるように流量調節弁を制御する制御手段を備えれば、ミストノズルに供給される水の正確な温調制御を行うことができる。

ここで、上記従来例の如く熱媒循環路に流量調節弁を介設する場合、流量調節弁として開度可変幅が比較的狭い小型安価なものを用いると、流量調節弁の圧力損失が大きくなって液々熱交換器への熱媒体の最大供給量が比較的低く制限されてしまい、ミストノズルに供給する温水の温度を左程高くできなくなる。これに対し、液々熱交換器への熱媒体の供給流量を一定に維持する場合には、熱媒循環路に単純な開閉弁を介設するだけで済み、弁の圧力損失は小さくなる。そのため、弁の圧力損失で液々熱交換器への熱媒体の供給流量が制限されて、液々熱交換器での水の加熱が不足するといった不具合は生じない。また、バイパス水路に介設する流量調節弁として開度可変幅が比較的狭い小型安価なものを用いることで、流量調節弁の圧力損失が大きくなっても、ミストノズルへの供給水量はミスト状の噴霧に適した比較的少量に抑えるべきであるため、特に不具合は生じない。

図１は本発明の実施形態のミストサウナ装置を具備する浴室暖房機を示している。この浴室暖房機は、浴室の天井部に設置される箱形のハウジング１を備えている。ハウジング１の下面には、吸込み口２と、可変ルーバ３ａ付きの吹出し口３とが設けられている。ハウジング１内には、吸込み口２から吹出し口３に至る通風路４と、通風路４を介して浴室の空気を循環させる循環ファン５と、通風路４に流れる空気を加熱する放熱器６とが配置されている。

放熱器６には、別置きの熱源機７に連なる熱媒循環路８が接続されている。熱媒循環路８には開閉弁から成る暖房用熱媒弁９が介設されており、熱源機７で加熱された熱媒体(水、不凍液等)が暖房用熱媒弁９の開弁で放熱器６に循環される。そして、浴室の空気が循環ファン５の回転により吸込み口２から通風路４に吸込まれて放熱器６で加熱され、温風となって吹出し口３から浴室に送風される。

ハウジング１の上面にはミストユニット１０が搭載されている。そして、ミストユニット１０に配管接続されるミストノズル１１をハウジング１の下面の吹出し口３に隣接する部分に配置し、ミストノズル１１から噴霧されるミストが吹出し口３からの温風に乗って浴室に供給されるようにしている。

ミストユニット１０には、ミストノズル１１に給水するミスト用給水路１２に介設した液々熱交換器１３が設けられている。液々熱交換器１３には、熱媒循環路８から分岐した熱媒循環路８´が接続されており、この熱媒循環路８´に開閉弁から成るミスト用熱媒弁１４が介設されている。かくして、熱源機７で加熱された熱媒体がミスト用熱媒弁１４の開弁で液々熱交換器１３に供給され、ミスト用給水路１２に流れる水が液々熱交換器１３で熱媒体の熱により加熱される。

ミスト用給水路１２は、その上流端において減圧弁１５を介して家屋の水道配管に接続されており、減圧弁１５によりミストノズル１１への給水量がミスト状の噴霧に適した比較的少量に制限されるようにしている。また、ミスト用給水路１２には、液々熱交換器１３の上流側に位置させて開閉弁から成る給水弁１６が介設されると共に、液々熱交換器１３の下流側に位置させて開閉弁から成るミスト弁１７が介設されている。更に、液々熱交換器１３とその上流側の給水弁１６との間の部分でミスト用給水路１２から分岐し、液々熱交換器１３とその下流側のミスト弁１７との間でミスト用給水路１２に合流するバイパス水路１８が設けられ、このバイパス水路１８に流量調節弁１９が介設されている。

また、バイパス水路１８の合流部とその下流側のミスト弁１７との間のミスト用給水路１２の部分の温度を検出するミスト温度センサ２０を設けると共に、ミスト温度センサ２０とミスト弁１７との間のミスト用給水路１２の部分から排水路２１を分岐して、この排水路２１に開閉弁から成る排水弁２２を介設している。

上記した循環ファン５、暖房用熱媒弁９、ミスト用熱媒弁１４、給水弁１６、ミスト弁１７、流量調節弁１９及び排水弁２２は制御手段たる浴室暖房機用のコントローラ２３で制御される。このコントローラ２３は熱源機７用のコントローラと浴室に設置する浴室暖房機用のリモートコントローラとに通信可能に接続されている。そして、リモートコントローラに設けられているミストスイッチがオンされたときに、コントローラ２３によるミスト運転制御が実行される。

以下、図２を参照して、ミスト運転制御について詳述する。ミスト運転制御では、先ず、Ｓ１のステップで熱源機７に作動指令を送ると共にミスト用熱媒弁１４を開弁させる。これにより、熱源機７で加熱された熱媒体が液々熱交換器１３に供給されて、液々熱交換器１３の予熱が開始される。尚、図示しないが、暖房用熱媒弁９も開弁させて放熱器６に熱媒体を供給し、放熱器６の予熱完了後に循環ファン５を作動させて、吹出し口３から浴室に温風を送風する。

次に、Ｓ２のステップで前回のミスト運転から所定時間(例えば６０分)経過したか否かを判別し、所定時間経過しているときは、Ｓ３のステップで排水制御を実行する。排水制御は、給水弁１６と排水弁２２とを所定の設定時間(例えば１０秒)だけ開弁させることで行う。これによれば、液々熱交換器１３の残留水が排水路２１を介して排水される。排水制御を行った後や前回のミスト運転から所定時間経過していないときはＳ４のステップに進み、液々熱交換器１３の予熱が完了したか否かを判別する。この判別は、ミスト温度センサ２０の検出温度に基づいて行い、この検出温度が例えば初期温度から７℃上昇したとき又は検出温度が例えば４０℃以上になったときに予熱完了と判別する。

予熱完了と判別したときは、Ｓ５のステップで給水弁１６とミスト弁１７とを開弁させる。これにより、液々熱交換器１３で加熱された温水がミストノズル１１に供給されて、浴室にミストノズル１１から噴霧された温水ミストが供給される。噴霧開始後は、Ｓ６のステップで温調制御を実行する。この温調制御は、ミスト温度センサ２０の検出温度がリモートコントローラで設定される設定温度になるようにバイパス水路１８の流量調節弁１９を制御することで行う。

温調制御開始後はＳ７のステップでミスト運転の停止指令が出されたか否かを判別する。停止指令は、ミストスイッチがオフされたときや、ミスト運転の開始から所定の運転設定時間が経過したときに出される。そして、停止指令が出されるまではＳ６のステップに戻って温調制御を継続する。停止指令が出されたときはＳ８のステップに進み、熱源機７に作動停止指令を送ると共に流量調節弁１９を全閉にし、更に、ミスト用熱媒弁１４、給水弁１６及びミスト弁１７を閉弁させて、一連のミスト運転制御を完了する。

ここで、本実施形態では、ミスト運転中、液々熱交換器１３で加熱された温水とバイパス水路１８に流れた水とが混合してミストノズル１１に供給される。そのため、バイパス水路１８に流れる水量を変化させることによりミストノズル１１に供給される水の温度(ミスト温度)は速やかに変化する。そして、温調制御において、ミスト温度センサ２０の検出温度が設定温度になるように流量調節弁１９を制御するため、設定温度を変更したときに流量調節弁１９の制御でバイパス水路１８に流れる水量が変化する。従って、ミスト温度を、液々熱交換器１３の熱容量の影響を受けることなく、変更された設定温度に応答性良く変化させることができる。

また、本実施形態では、液々熱交換器１３用の熱媒循環路８´に介設するミスト用熱媒弁１４が開閉弁で構成されているため、開度可変幅が比較的狭い小型安価な流量調節弁でミスト用熱媒弁を構成するものに比し、ミスト用熱媒弁１４の圧力損失は小さくなる。従って、ミスト運転中、液々熱交換器１３への熱媒体の供給流量は水を高温に加熱するのに十分な一定量に維持され、液々熱交換器１３での水の加熱不足は生じない。

また、バイパス水路１８に介設する流量調節弁１９を開度可変幅が比較的狭い小型安価なものとしても、特に不具合は生じない。即ち、流量調節弁１９の全開状態での圧力損失が大きくなっても、ミストノズル１１への供給水量が減圧弁１５によりミスト状の噴霧に適した比較的少量に制限されているため、バイパス水路１８に流れる水量が流量調節弁１９により制限されることはない。更に、液々熱交換器１３内の水通路は図示しないが蛇行形状に形成されていて、液々熱交換器１３での圧力損失の方が流量調節弁１９の全開状態での圧力損失より大きくなる。そのため、流量調節弁１９を全開にすることで、ミストノズル１１への供給水量のうちバイパス水路１８に流れる水量の割合を十分に大きくして、ミスト温度を十分に低くすることができる。従って、ミスト温度を高温から低温まで広範囲に変化させることができる。

以上、本発明の実施形態について図面を参照して説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、上記実施形態では、排水弁２２を介設した排水路２１が設けられているが、排水路２１は省略しても良い。この場合、ミスト弁１７も省略できる。また、上記実施形態では、浴室暖房機にミストサウナ装置が組み込まれているが、浴室暖房機から分離独立して設けられるミストサウナ装置にも同様に本発明を適用できる。

本発明の実施形態のミストサウナ装置を具備する浴室暖房機の説明的断面図。実施形態のミストサウナ装置で実行するミスト運転制御の内容を示すフロー図。

符号の説明

７…熱源機、８，８´…熱媒循環路、１１…ミストノズル、１２…ミスト用給水路、１３…液々熱交換器、１８…バイパス水路、１９…流量調節弁、２３…コントローラ(制御手段)。

Claims

ミストノズルから噴霧されるミストを浴室に供給するようにしたミストサウナ装置であって、熱源機と、ミストノズルに給水するミスト用給水路に介設した液々熱交換器とを備え、熱源機から熱媒循環路を介して液々熱交換器に供給される熱媒体により、ミストノズルに供給する水を加熱するようにしたものにおいて、
液々熱交換器の上流側でミスト用給水路から分岐し、液々熱交換器の下流側でミスト用給水路に合流するバイパス水路が設けられ、このバイパス水路に流量調節弁が介設されていることを特徴とするミストサウナ装置。
前記バイパス水路の合流部より下流側の前記ミスト用給水路の部分の温度を検出するミスト温度センサを備えると共に、前記液々熱交換器への熱媒体の供給流量を一定に維持しつつ、ミスト温度センサの検出温度が設定温度になるように前記流量調節弁を制御する制御手段を備えることを特徴とする請求項１記載のミストサウナ装置。