JP2008104483A - ミストサウナ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】人体の皮膚表面での浸透圧の差が大きくなることにより肌に水分が浸透しやすい状態となるため、毛穴が開き外からの高湿度の空気により水分が与えられ、かつ発汗しない、つまり汗が外に出て行かないことで保湿成分も外に出にくくなるので保湿が高めることができるミストサウナ装置を提供する。
【解決手段】サウナ室内の温度は３１℃を加減とし人体温度を上限とする温度に制御される。運転の初期は加熱手段駆動Ｓ４による加熱のみ行い、所定温度に達してからミスト噴射Ｓ１０を行い、毛穴が開き、体内からの汗が外に出て行かないミストサウナ装置を提供する。
【選択図】図４

Description

本発明は、長時間入浴しても発汗しないで肌の保湿を保ち、またサウナ室内の壁面が外気により冷却されている場合でも、短時間に高湿度のサウナ空間を実現できるミストサウナ装置に関する。

近年、浴室の天井に取り付けて、浴室内の暖房や換気を行うとともに、浴室内に吊した洗濯後の衣類を乾燥できる浴室暖房乾燥装置が普及してきている。さらにはこれらの機能に付加してミスト発生装置を設け、浴室内をサウナ室として利用できるものが提案されている。

従来、この種のサウナ装置には、室内の温度を１００℃程度、相対湿度を１０％程度の高温低湿環境にするドライ式サウナや、室内の温度を４０〜５０℃程度、相対湿度を７０％以上程度の中高温高湿環境にするスチーム式サウナがある。近年、浴室やシャワー室等に設置し、浴室やシャワー室そのものをサウナルームとして使用可能とするサウナ装置が注目されており、スチーム式のものが種々提案されている。中でも温湿度設定手段を働かせてサウナ空間の温度を４０〜５０℃の範囲内に、湿度を８０〜１００％の範囲内に設定するものが知られている（例えば特許文献１参照）。

以下、そのサウナ装置について図５を参照しながら説明する。図５に示すように、浴室換気暖房乾燥機１０１は、浴室１０２の一部に取り付けられている。この浴室換気暖房乾燥機１０１は、その内部の制御装置において、浴室空間１０３の温度と湿度を検知する温度センサと湿度センサおよびそれぞれの設定手段を備えており、リモコン１０４からの運転開始の信号を受けて、制御装置が１ｍ／ｓ程度の風速の温風と同時に温水ミストを噴射させ、浴室空間１０３が４０℃で湿度８０％になるように制御して発汗性のサウナ空間ができるようにしている。
特開２０００−２７１１８６号公報

しかしながら、上記のように発汗により、新陳代謝を促進し、健康効果を得るサウナ装置にあっては次のような課題があった。

すなわち、発汗する４０℃の温度まで高くなると、毛穴が開き、体内からの汗が外に出て行くと保湿性が悪くなり保湿が保たれなくなる。

本発明のミストサウナ装置は上記の課題を解決するものであり、毛穴が開き、体内からの汗が外に出て行かないミストサウナ装置の提供を第１の目的とする。

また、冬期などで、浴室の内壁が冷されている場合に、サウナ装置内での加熱により水蒸気化したミストが内壁で冷却され再結露し、サウナ室内の湿度の上昇速度が低下するために、運転開始から入浴できるまでの待機時間が長くなる欠点がある。本発明は、これを解決することを第２の目的としている。

本発明のミストサウナ装置は上記第１の目的を達成するために、サウナ室内の温度を検知する温度センサにより、サウナ室内を人体温度より低い温度の高湿度の空間にすることで、発汗しない、つまり汗が外に出て行かないことで保湿性を高めることができる。

また、本発明のミストサウナ装置は上記第２の目的を達成するために、循環ファンと加熱手段を駆動して運転を開始し、サウナ室内の温度が所定温度に達した時点でミスト噴射手段を駆動し、次いでサウナ室内を、人体温度に近い温度以下に制御するようにしたものであり、これにより運転開始から入浴できるまでの待機時間を短縮することがきる。

本発明によれば簡単な構成で、人体の皮膚表面での浸透圧の差が大きくなることにより肌に水分が浸透しやすい状態となるため、毛穴が開き外からの高湿度の空気により水分が与えられ、かつ発汗しない、つまり汗が外に出て行かないことで保湿性を高めることができるサウナ装置を提供できる。また、浴室内の湿度より早く高めることができる。

本発明の請求項１記載の発明のミストサウナ装置は、浴室内の空気を循環するための循環風路内に設けた循環ファンと加熱手段およびミスト状の水を噴射するミスト噴射手段と、循環ファンと加熱手段とミスト噴射手段を制御してサウナ運転を行う制御手段とを備えたサウナ装置において、制御手段は、前記循環風路の入り口に温度センサを備え、サウナ運転時のサウナ室内を、３１℃を下限とし人体温度を上限とする温度に制御することを特徴としている。

このことにより、人体の皮膚表面での浸透圧の差が大きくなることにより肌に水分が浸透しやすい状態となるため、毛穴が開き外からの高湿度の空気により水分が与えられ、かつ発汗しない、つまり汗が外に出て行かないことで保湿性を高めることができるサウナ装置を提供できる。

本発明の請求項２記載の発明のミストサウナ装置は、請求項１記載のミストサウナ装置において、制御装置は、循環ファンと加熱手段を駆動して運転を開始し、サウナ室内の温度が所定温度に達した時点でミスト噴射手段を駆動し、次いでサウナ室内を、３１℃を下限とし人体温度を上限とする温度に制御することを特徴としている。

このことにより、サウナ室内の相対湿度を早く高位にすることができ、運転開始から入浴できるまでの待機時間を短縮することがきる。

本発明の請求項３記載の発明のミストサウナ装置は、請求項２記載のミストサウナ装置において、制御装置は、サウナ室内の温度が所定温度に達した時点で所定温度を所定時間維持し、所定時間後にミスト噴射手段を駆動し、次いでサウナ室内を、３１℃を下限とし人体温度を上限とする温度に制御することを特徴としている。

このことにより、サウナ室の内壁や床面が外気の寒気により低温である場合に、相対湿度を早く高位にすることができ、運転を開始してから入浴できるまでの待機時間を短縮することがきる。

本発明の請求項４記載の発明のミストサウナ装置は、請求項３記載のミストサウナ装置において、制御装置は、サウナ室内の温度が所定温度に達するまでの時間値により所定時間の時間値を決めることを特徴としている。

このことにより、サウナ室の内壁や床面の温度に応じて最適のミスト空間を短時間で形成することができる。

本発明の請求項５記載の発明のミストサウナ装置は、請求項３記載のミストサウナ装置において、制御装置は、ミスト噴射手段に供給される水温を検知する水温センサを備え、水温センサの温度値により所定時間の時間値を決めることを特徴としている。

このことにより、請求項４と同様の効果が得られる。

本発明の請求項６記載の発明のミストサウナ装置は、請求項２乃至３記載のミストサウナ装置において所定温度が４０℃以下であることを特徴としている。

このことにより、サウナ室が入浴可能な状態になる前に入浴者が入浴しても熱すぎて不快に感じることを防止できる。

本発明の請求項７記載の発明のミストサウナ装置は、請求項２乃至３記載のミストサウナ装置において、循環風路の出口に循環風の吹き出し方向をかえる回動可能なルーバーを備え、制御装置は、運転開始からミスト噴射手段を駆動するまでの期間は前記ルーバーをスイングさせることを特徴としている。

このことにより、サウナ室の壁面が効率よく加熱され、従って入浴できる待機時間を短縮することがきる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１のミストサウナ装置の全体構成を示す図である。

図はミストサウナ装置を天井に取り付けた状態の側面から見た一部断面の図で、下方が浴室などのサウナ室である。

開口した天井１にケーシング２が取り付けられ、ケーシング２内には仕切り板２ａで区分された一方の空間に循環ファン３とこの循環ファン３が駆動されたときに形成される循環風路４にヒータなどの加熱手段５とミストノズル６が配置されている。

ミストノズル６は、給水弁７を介して給水管８に接続され、この給水管８は水道（図示しない）に接続されていて、給水弁７を駆動することで水圧によりミストノズル６から数１０ミクロンから１００ミクロン程度のミストを図で下方に向けて噴射する。

このミストの噴射の下方にはルーバー９が設けられており、図の矢示のように往復回動してミストおよび空気流の向きを変える。

排気ファン１０は、ケーシング２内の仕切り板２ａで区分された他方の空間に設けられており、この排気ファン１０が駆動されたときに空気流１０ａが発生し、サウナ室内の空気が排気ダクト（図示せず）を通じて屋外に排出される。

温度センサ１１はサウナ室の空気の温度を検出できるように循環風路４の入り口に置かれ、水温センサ１２は給水管８に取り付けられている。制御装置１３はケーシング２の冷所に設けられている。

図２は電気系の構成を示すブロック図である。

制御装置１３は、マイコン（マイクロコンピュータ）などのＣＰＵ１４を中心に構成されている。

ＣＰＵ１４の入力としては、前述の温度センサ１１と水温センサ１２とサウナ室内の温度を設定するための温度設定部１５および運転設定部１６が接続されている。

温度設定部１５は３１℃〜３７℃の範囲で１℃毎に使用者の体質や体調に応じて調節できるもので、運転設定部１６は、サウナ運転や換気運転など運転モードを選択するためのスイッチや、タイマー運転のためのタイマー時限の設定スイッチ、運転のスタートやストップのスイッチなどである。

ＣＰＵ１４の出力として継電器１７、１８、１９が接続され、これらにそれぞれ循環ファン３、加熱手段５、給水弁７が接続されている。

さらに、ステッピングモータなどの駆動手段２０と継電器２１とが接続され、これらにそれぞれルーバー９と排気ファン１０とが接続されている。さらに、ブザーなどの報知部２２が設けられている。

従来、この種のサウナ装置では、制御装置１３は、循環ファン３と加熱手段５および給水弁７とを駆動し、温度センサ１１の信号で加熱手段５の熱量を調節して、サウナ室内を４０℃〜５０℃で相対湿度８０％〜１００％になるよう制御していた。

図３はサウナ運転時の湿度と温度の時間推移を説明するための図である。

図３（ａ）は湿度の時間推移を示し、図３（ｂ）は温度の時間推移を示している。

実線Ａで示す曲線が本発明の湿度と温度のサウナ運転開始からの時間推移を示している。

これらの曲線は本発明のミストサウナ装置を約６立方メートルのサウナ空間に取り付けて実験したもので、加熱手段の熱量は２．８ｋＷ、サウナ空間の初期の温度は５℃、初期の相対湿度６０％、設定温度は３５℃で行ったものである。

点線Ｂで示す曲線が前述した従来の方法で運転した湿度と温度の時間推移を示すもので、運転開始と同時に加熱手段とミスト噴出手段を駆動してサウナ運転を行ったものである。

まず従来の方法で運転した場合の湿度と温度の推移（点線で示すＢ）について説明する。

運転開始で、室内に温風が供給されることから一時的に相対湿度は一端低下するが、その後は徐徐に上昇し、約２時間で略飽和湿度の８５％に達する。

一方、温度はほぼ直線的に上昇し、約２５分の時点で設定温度３５℃に到達し、制御装置１３が加熱手段５の加熱量を抑制して、以後この温度が保たれる。

この場合、温度が設定温度に到達し、且つ、相対湿度が７５％に到達した時間を入浴可能時間とすれば、その時間は５０数分である。

次に本発明による方法で運転した場合の湿度と温度の推移（図３の実線で示すＡ）について、図１〜図３を参照しながら制御装置１３の動作として図４を用いて説明する。

まず、Ｓ（ステップ）１において制御装置１３は、運転設定部１６のサウナ運転スイッチが押されると、Ｓ２で温度設定部１５において設定された設定温度３５℃を読み込みＣＰＵ１４の内部に記憶する。

次にＳ３で循環ファン３とＳ４で加熱手段５を駆動する。この結果サウナ室内に加熱空気が吹き出される。次にＳ５でルーバー９のスイング動作を開始する。

この結果サウナ室の温度は略直線的に上昇を始める。（実際には加熱手段が発生する熱の一部がミストサウナ装置の構成部材に奪われるので立ち上がりが少し遅れた上昇になるが、図３では省略している） 一方湿度は温度の上昇に伴い低下する。

加熱手段５を駆動してから、すなわちサウナ環境立上げ時のサウナ室の温度が所定温度の４０℃以下の３９℃に達すると（Ｓ６）、ＣＰＵ１４はこの所定温度に到達するまでの時間（図３ｂの時刻ｔ１までの時間）に応じた所定時間を内部のメモリから選定して決定し（Ｓ７）、この所定時間までサウナ室内の温度が３９℃に維持するよう加熱手段５を制御する（図３ｂの時刻ｔ１〜ｔ２の期間）。

この所定時間は、例えば初期のサウナ室の温度が図３ｂのＣで示すように１５℃の場合は時刻ｔ４で示すように短くなるので、初期温度毎に対応させる値を、実験的に求めた値として前記ＣＰＵ１４のメモリ内に収納している。

なお、初期のサウナ室の温度が高い場合においては所定時間が短くなり、従って入浴が可能になるまでの待機時間も短くなる。

この所定時間が経過した時刻ｔ２において（Ｓ８）、ＣＰＵ１４は、ルーバー９のスイングを停止し（Ｓ９）、加熱手段５の駆動を停止し（あるいは加熱量を低減し）、給水弁７を駆動してミストを噴射する（Ｓ１０）。

この結果、室温は低下を始めるが、ミストの噴射により室内の湿度は上昇を始める（Ｓ１１）。

人体温度には個人差があるが、例えば人体温度が３６℃の入浴者の場合、Ｓ１２で室内の温度が低下して、入浴者が設定した設定温度の３５℃に達した時刻ｔ３になると、Ｓ１３おいて報知部２２のブザー報知音で入浴可能であることを使用者に知らせる（Ｓ１４）。

ここで、設定温度が３５℃に降下したときに湿度が略７５％になるように前述の所定時間は実験的に求めてＣＰＵ１４のメモリにデータとして収納されている。

報知音発生後もサウナ運転は継続し（Ｓ１５）、温度は設定温度の３５℃に維持されるが湿度は暫時上昇し、約２時間後においては従来の方法によるものと同じ湿度になる。

図３ａから明らかなように入浴可能な湿度を７５％とすれば、３０分数分で入浴が可能な状態を実現できる。これは、従来の方法に比べ１０分以上短縮されている。

上記構成により、サウナ室内は３１℃〜人体温度で相対湿度７５％〜１００％となり、人体の皮膚表面での浸透圧の差が大きくなることにより肌に水分が浸透しやすい状態となり、毛穴が開き外からの高湿度の空気により水分が与えられ、かつ発汗しない、つまり汗が外に出て行かないことで保湿性を高めるミストサウナ装置を提供することとなる。

本発明の実施の形態１のサウナ空間においては、毛穴が開き外からの高湿度の空気により水分が与えられ、かつ発汗しない、つまり汗が外に出て行かないことで保湿性を高めることができるサウナ装置を提供できることとなる。

入浴者が入浴を終了して、Ｓ１６において入浴者が運転設定部１６の運転停止スイッチを押すことでサウナ運転は終了する。

以後は、サウナ室内に充満した高湿度の空気は、運転設定部１６の換気スイッチを押すことで制御装置１３が排気ファン１０を作動させて屋外に排出する。

次に、水温センサ１２を用いた場合について説明する（動作説明のための図は省略）。

前述の動作のＳ７での所定時間を決定する方法として、水温センサ１２を用いることができる。

すなわち、サウナ室は浴室で兼用するこが多く、この浴室は家屋の外壁に接して設けられていることが一般的であり、外気温度の影響うけ浴室と内壁の温度は外気温度と相関関係にある。一方、給水管８が水道の場合においては水道水の温度も外気温度と相関関係があるので、水道水の温度に関係づけた所定時間をＣＰＵ１４内のデータとしても前述の所定温度に到達するまでの時間により所定時間を決定する方法と同様の結果が得られる。

この場合、制御装置１３が運転開始後に給水弁７を短時間駆動し、給水管内に滞留した所定量の水をミストノズルから排出して後に温度センサ１１の温度を読み取るようにすることで、より正確に水温を把握することができる。

以上が本発明の実施の形態１のサウナ装置の動作であるが、次に、入浴可能時間が短縮された理由について説明する。図３の曲線Ｂで示す従来の方法によれば、運転開始と同時に温風とミストが噴射される。この時、ミストの一部は、温風により蒸発して水蒸気になるが、この水蒸気はサウナ室内の壁面で冷却されて再結露するために、サウナ室の湿度を高めるミストが減少し、サウナ室の湿度の上昇が鈍化する。

この鈍化の傾向は、サウナ室内の壁面の温度（サウナ室の初期温度）が低い程顕著である。

一方、発明の方式に寄れば、まず、温風のみで運転することにより、壁面の温度を上昇させてからミストを噴射するので、壁面での再結露が減少し、サウナ室の加湿効率が向上したためである。

また、ここで本実施の形態１において、設定温度を３１℃から人体温度としたのは、発明者等の行った複数の人体による体感試験から求めた。汗が外に出て行かないことで保湿性を保つことができる温度が体温（３７℃弱）以下であったことと、サウナ浴をした実感（リラックス感）が得られた温度が３１℃以上であったことによる。人体温度は個人差があるが、一般的には３５℃から３７℃程度である。

なお、本発明の実施の形態１の説明において、ミストが噴射してから温度が下降し、３５℃に到達した時点でブザー報知を行うようにしているが、サウナ室内の湿度を検知する湿度センサを設けて、より正確な湿度においてブザー報知を行うようにしてもかまわない。

以上説明したように、本発明の実施の形態１のミストサウナ装置によれば、サウナ運転時のサウナ室内を、３１℃を下限とし人体温度を上限とする温度に制御することにより、人体の皮膚表面での浸透圧の差が大きくなることにより肌に水分が浸透しやすい状態となるため、毛穴が開き外からの高湿度の空気により水分が与えられ、かつ発汗しない、つまり汗が外に出て行かないことで保湿成分も外に出にくくなるので保湿性を高めることができるサウナ装置を提供できる。

また、循環ファンと加熱手段を駆動して運転を開始し、サウナ室内の温度が所定温度に達してからミスト噴射手段を駆動するようにしたので、サウナ室内の相対湿度を早く高位にすることができ、運転開始から入浴できるまでの待機時間を短縮することがきる。

このことは、特に冬期において有効である。

なお、実施の形態で説明したミストサウナ装置は加熱手段の下流側にミストノズルを配置した構造のものであるが、ミストノズルの下流側に加熱手段を配置した構造のものであってもかまわない。

また、ミスト噴射と同時にルーバーを停止するようにしているが引き続きルーバをスイングさせてもかまわない。

なお、本実施の形態では給水管８を水道に接続しているが、水道ではなくサウナ室内を３１℃で相対湿度７５％〜１００％にできる給水源でもよく、その作用効果に差異を生じない。

以上のように本発明のミストサウナ装置は、長時間サウナ浴しても息苦しくなく、運転開始から入浴可能な待機時間を短縮できるものであるので、住居用のサウナ装置はもとより、業務用などの他用途のサウナ装置にも適用できる。

本発明の実施の形態１のミストサウナ装置の全体構成を示す図 同電気系の構成を示すブロック図 同サウナ運転時の湿度と温度の推移を説明するための図 同制御装置の運転動作を説明するためのフローチャート 従来の同種の装置の設置状況を示す図

符号の説明

３ 循環ファン
４ 循環風路
５ 加熱手段
６ ミストノズル
７ 給水弁
８ 給水管
９ ルーバー
１０ 排気ファン
１１ 温度センサ
１２ 水温センサ
１３ 制御装置

Claims (7)

1. 浴室内の空気を循環するための循環風路内に設けた循環ファンと加熱手段およびミスト状の水を噴射するミスト噴射手段と、前記循環ファンと加熱手段とミスト噴射手段を制御してサウナ運転を行う制御手段とを備えたサウナ装置において、前記制御手段は、前記循環風路の入り口に温度センサを備え、サウナ運転時のサウナ室内を、３１℃を下限とし人体温度を上限とする温度に制御することを特徴とするミストサウナ装置。
2. 請求項１記載のサウナ装置において、前記制御装置は、前記循環ファンと前記加熱手段を駆動して運転を開始し、サウナ室内の温度が所定温度に達した時点で前記ミスト噴射手段を駆動し、次いでサウナ室内を、３１℃を下限とし人体温度を上限とする温度に制御することを特徴とするミストサウナ装置。
3. 請求項２記載のミストサウナ装置において、前記制御装置は、サウナ室内の温度が所定温度に達した時点で前記所定温度を所定時間維持し、前記所定時間後に前記ミスト噴射手段を駆動し、次いでサウナ室内を、３１℃を下限とし人体温度を上限とする温度に制御することを特徴とするミストサウナ装置。
4. 請求項３記載のミストサウナ装置において、前記制御装置は、サウナ室内の温度が所定温度に達するまでの時間値により所定時間の時間値を決めることを特徴とするミストサウナ装置。
5. 請求項３記載のミストサウナ装置において、前記制御装置は、前記ミスト噴射手段に供給される水温を検知する水温センサを備え、前記水温センサの温度値により所定時間の時間値を決めることを特徴とするミストサウナ装置。
6. 所定温度が４０℃以下である請求項２乃至３記載のいずれか１項のミストサウナ装置。
7. 前記循環風路の出口に循環風の吹き出し方向を変える回動可能なルーバーを備え、前記制御装置は、運転開始からミスト噴射手段を駆動するまでの期間は前記ルーバーをスイングさせることを特徴とする請求項２または３記載のミストサウナ装置。

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