JP2010127499A - サウナ機能付き浴室暖房機 - Google Patents

Abstract

【課題】装置が大型化することなく、蒸発効率を高めることが可能なサウナ機能付き浴室暖房機を提供する。
【解決手段】サウナ機能付き浴室暖房機Ａは、副通風路７に設けられた加湿用熱交換器８に噴霧ノズル９が噴霧した水を蒸発させて発生した水蒸気を、浴室に連通する吸込口３ａと吹出口３ｂとを結ぶ主通風路４に流れる空気に混入させることにより、浴室を高温多湿のサウナ状態にする。加湿用熱交換器８の吹出口３ｂ側の外表面周縁部に、噴霧ノズル９が噴霧した水が透過しない水不透過部材２ａ，１０ａを設ける。
【選択図】図１

Description

本発明は、浴室を高温多湿のサウナ状態にすることが可能なサウナ機能付き浴室暖房機に関する。

浴室暖房機は、一般的に、浴室に連通する吸込口と吹出口とを結ぶ主通風路と、主通風路に設けられ、浴室内の空気を吸込口から吸い込み、吹出口から浴室に吹き出す循環ファンと、循環ファンより上流側の通風路の部分に設けられ、該部分を通過する空気を加熱する熱交換器とを備え、吸込口から吸い込まれた空気を熱交換器で加熱して、吹出口から浴室内に温風を送風し、浴室を暖房している。

さらに、このような浴室暖房機として、熱交換器に水を噴出するノズルを備え、加湿用熱交換器に噴出した水を蒸発させて発生した水蒸気を通風路に流れる空気に混入させることにより、浴室を高温多湿のサウナ（スチームサウナ）状態にするサウナ機能付きのものも知られている。

このようなサウナ機能付き浴室暖房機では、ノズルから噴出された水が蒸発しないと水資源が無駄となる。また、水が蒸発せずに循環ファンや吹出口に付着すると、これらの表面に炭酸カルシウム等の不純物が析出する不具合が生じる。さらに、水蒸気にならなった水は浴室内に滴下し、入浴者の身体に当たり不快感を与える場合がある。

そこで、特許文献１に記載の蒸気発生装置は、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から５００μｍの水を１００から３００ｃｃ／分の噴霧量で噴霧しており、適切な噴霧状態を設定することによって、蒸気効率を高めている。

また、特許文献２に記載のスチームサウナ装置は、多数の薄板を組み合わせて形成した熱交換促進部材の上部に、噴出湯管の複数の湯噴出口から湯を放散しており、熱交換促進部材の上部から下方に湯を流下させることによって、蒸気効率を高めている。なお、水蒸気にならずに流下した湯は、熱交換促進材の下方に設置されたドレンパンを介して排湯される。
特開２００６−１０９８６９号公報 特開平６−６３１０２号公報

しかしながら、特許文献１に記載された蒸気発生装置においては、水蒸気の発生能力（加湿能力）を高めるためには、熱交換器自体を大型化させる必要があり、これに伴い装置も大型化するという問題があった。

また、特許文献２に記載されたスチームサウナ装置においては、熱交換促進部材の上部から下方に湯を流下させるので、装置高さが大きくなり、特に天井内に埋め込むことが困難になるという問題があった。

本発明は、以上の点に鑑み、装置が大型化することなく、蒸発効率を高めることが可能なサウナ機能付き浴室暖房機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、浴室に連通する吸込口と吹出口とを結ぶ主通風路と、主通風路に設けられ、浴室内の空気を吸込口から吸い込み、吹出口から浴室に吹き出す循環ファンと、循環ファンより上流側の主通風路の部分に設けられ、該部分を通過する空気を加熱するフィンチューブ型の暖房用熱交換器と、吸込口より下流側の主通風路の部分と循環ファンより上流側の主通風路の部分とを結び、主通風路の上方に設けられた副通風路と、副通風路に設けられ、通過する空気を加熱するフィンチューブ型の加湿用熱交換器と、加湿用熱交換器に水を噴霧する噴霧ノズルとを備え、噴霧ノズルが加湿用熱交換器に噴霧した水を蒸発させて発生した水蒸気を主通風路に流れる空気に混入させることにより、浴室を高温多湿のサウナ状態にするサウナ機能付き浴室暖房機であって、加湿用熱交換器の吹出口側の外表面周縁部に、噴霧ノズルが噴霧した水が透過しない水不透過部材を設けることを特徴とする。

本発明によれば、加湿用熱交換器の吹出口側の外表面周縁部に水不透過部材を設けているので、水不透過部材を設けた外表面周縁部の加湿用熱交換器からは噴霧ノズルから噴霧された温水が吹出口側に向かわない。噴霧ノズルから噴霧された微細な温水は、特に加湿用熱交換器の周縁部で凝集して大きな水滴となり易いが、例え大きな水滴となっても、その場で溜り、加湿用熱交換器によって加熱されて水蒸気となる。そのため、蒸発効率を向上することができる。その結果、水の使用量を減少することができる。さらに、蒸発しなかった水が、主通風路を介して吹出口から浴室内に水滴として垂れ落ち、入浴者の身体に当たり、入浴者に不快感を与えるおそれを抑制することができる。さらに、水が蒸発せずに循環ファンや吹出口に付着することにより生じる炭酸カルシウム等の不純物の析出を効果的に抑制することができる。

また、噴霧ノズルから噴霧された水が加湿用熱交換器内のフィン等に接触することなく加湿用熱交換器を通過すると、蒸発せずにそのまま吹出口側に向かい易い。そこで、噴霧ノズルから噴霧された水が、加湿用熱交換器内を貫通して、吹出口側の外表面から飛び出すことを防止するよう、吸込口側から吹出口側方向における加湿用熱交換器の厚さが設定されることが好ましい。これにより、噴霧された水は、フィン等に確実に接触するので、加湿用熱交換器で加熱されて水蒸気となり易くなるため、蒸発効率がさらに向上する。

また、噴霧ノズルから噴霧された水は、加湿用熱交換器の吹出口側の外表面中央部からも、蒸発せずに吹出口側に向かうことがある。そこで、加湿用熱交換器の吹出口側の外表面に密接するフィルタを設けることが好ましい。これにより、加湿用熱交換器の吹出口側の外表面から流れ出た温水がフィルタに捕捉されて滞留し、そこで加湿用熱交換器により加熱されて水蒸気となるため、蒸発効率がさらに向上する。

また、副通風路の加湿用熱交換器より下流側の上面が水平又は吸込口側に下がるよう傾斜している場合、噴霧ノズルから噴霧されて加湿用熱交換器で跳ね返った温水が前記上面に当たると、下方の噴霧ノズル側又は吸込口側に流下して蒸発しない。そこで、副通風路の加湿用熱交換器より下流側の上面が、加湿用熱交換器側へ下がるよう傾斜していることが好ましい。これにより、噴霧ノズルから噴霧されて加湿用熱交換器で跳ね返った温水が前記上面に当たった温水は、当該上面を伝って加湿用熱交換器側に向かい、当該加湿熱交換器で加熱されて蒸発する。そのため、蒸発効率がさらに向上すると共に水滴が浴室内に垂れ落ちることを抑制することができる。

また、噴霧ノズルから噴霧する温水が加湿用熱交換器に当たって跳ね返り、副通風路を介して吸込口から浴室内に垂れ落ちると、入浴者の身体に当たり不快感を与える場合がある。そこで、噴霧ノズルから噴霧された水が、加湿用熱交換器から跳ね返り、吸込口側に向かうことを防止する防止板を副通風路に設けることが好ましい。

本発明の実施形態に係るサウナ機能付き浴室暖房機Ａを図面を参照して説明する。

サウナ機能付き浴室暖房機Ａは、図１に示すように、浴室の天井Ｒに開設した開口を通して天井裏に埋め込まれる箱形の暖房機本体１を備えている。暖房機本体１は、天井裏に埋め込まれる外装ハウジング２、及びこの外装ハウジング２の下部開口を覆い、浴室の天井Ｒの内面に露出する下カバー３を具備している。下カバー３には、浴室にそれぞれ連通する吸込口３ａと吹出口３ｂとが開設されている。

暖房機本体１内には、吸込口３ａと吹出口３ｂとを結ぶ主通風路４が画成されている。そして、主通風路４に循環ファン５を設けると共に、循環ファン５より上流側の主通風路４の部分に暖房用熱交換器６を設けている。

暖房用熱交換器６は、図１の紙面垂直方向に積層した多数のフィン６ａとこれらフィン６ａを貫通する蛇行形状のチューブ６ｂとを備えるフィンチューブ型熱交換器であり、図示省略した給湯部と暖房部とを有する熱源機の暖房部で加熱された熱媒体（水、不凍液等）がチューブ６ｂに流れる。なお、暖房用熱交換器６は、水平姿勢で配置した下側の第１部分６１と、第１部分６１の循環ファン５とは逆側の外端部から上後方に延びるように配置した第２部分６２とから構成されている。暖房用熱交換器６に熱媒体を供給すると共に循環ファン５を作動させると、浴室内の空気が吸込口３ａから吸い込まれて暖房用熱交換器６で加熱され、吹出口３ｂから温風となって浴室内に送風される。

また、暖房機本体１内には、吸込口３ａより下流側の主通風路４の部分と循環ファン５より上流側の主通風路４の部分とを結ぶ副通風路７が画成されている。この副通風路７は、主通風路４の上方に設けられている。そして、副通風路７に、加湿用熱交換器８を設けている。加湿用熱交換器８は、暖房用熱交換器６と同様に、図１の紙面垂直方向に積層した多数のフィン８ａとこれらフィン８ａを貫通する蛇行形状のチューブ８ｂとを備えるフィンチューブ型熱交換器であり、前記熱源機の暖房部で加熱された熱媒体がチューブ８ｂに流れる。

さらに、暖房機本体１内には、加湿用熱交換器８に温水を噴霧する噴霧ノズル９が設けられている。噴霧ノズル９は、図示省略した給湯路から電磁弁を介して供給される温水を、扇のように、即ち上面視で略三角形状に（図３参照）膜状に噴霧し、加湿用熱交換器８の吸込口３ａ側面（図１の左側面）上部にその幅方向（図１の紙面垂直方向）全域に亘り微細水滴（ミスト状の温水）がかかるようにしている。なお、前記給湯路には熱源機の給湯部からの温水を供給してもよく、また、熱源機の暖房部からの熱媒体を供給する液々熱交換器で加熱された温水を供給してもよい。

噴霧ノズル９の下方には、ドレンパン１０が配設されている。ドレンパン１０は、噴霧ノズル９から噴霧され加湿用熱交換器８から跳ね返る等によって流下した温水を受け止める。そして、ドレンパン１０内の温水は、ドレンパン１０に接続した図示省略した排水パイプを介して屋外に排水される。なお、ドレンパン１０は、噴霧ノズル９を配設する部材、及び加湿用熱交換器８を載置する部材と一体化された樹脂成形品となっている。

次に、サウナ機能付き浴室暖房機Ａの作動について説明する。図外のリモコンに設けられたサウナスイッチをオンすると、暖房用熱交換器６に前記熱源機の暖房部からの熱媒体が供給されると共に循環ファン５が駆動され、さらに、前記電磁弁が開弁して噴霧ノズル９から温水が噴霧する。噴霧した温水は加湿用熱交換器８にかかって蒸発し、水蒸気が副通風路７を介して主通風路４に流れる空気に混入し、浴室が高温多湿のサウナ（スチームサウナ）状態になる。

ここで、噴霧ノズル９から噴霧する温水が加湿用熱交換器８を通り抜けて吹出口３ｂ側に向かったのでは、蒸発する温水の割合が少なくなり、蒸発効率が劣る。さらに、蒸発しなかった温水が、主通風路４を介して吹出口３ｂから浴室内に水滴として垂れ落ちると、入浴者に不快感を与える。

特に、加湿用熱交換器８の周縁部で微細水滴が凝集して大きな水滴となり、蒸発せずにそのまま吹出口３ｂ側に流下し易い。そこで、図２にも示すように、加湿用熱交換器８の吹出口３ｂ側の外表面（図１の右側面）周縁部に、噴霧ノズル９が噴霧した温水が透過しない水不透過部を密着させて設けている。具体的には、加湿用熱交換器８のフィン８ａが配置された部分（加湿用熱交換器８の外枠を除いた部分であり、以下、フィン部分という。）の吹出口３ｂ側の外表面上端部及び左右端部は、外装ハウジング２の上壁下面から下方にコの字状に突出させた突板部２ａが密接している。そして、フィン部分の吹出口３ｂ側の外表面下端部は、ドレンパン１０の端部から上方に突出させた突板部１０ａが密接している。これら突板部２ａ，１０ａは構造用プラスチック等から形成されており、微細水滴は透過できない。これにより、加湿用熱交換器８の周縁部に水滴が溜っても、吹出口３ｂ側に流出することなく、その場で加熱されて水蒸気となるため、蒸発効率が向上する。なお、実施形態のように突板部２ａ，１０ａを設けた場合、他の構成部材を追加する必要がないので好ましい。なお、水不透過部は、その形態、構成、材質等は限定されず、例えば、中央部に開口を設けた板状部材を加湿用熱交換器８の吹出口３ｂ側の外表面に密着するように取り付けてもよい。また、水不透過部は、加湿用熱交換器８の吹出口３ｂ側の外表面全ての周縁を覆う必要はない。例えば、特に水滴が溜りやすい周縁の下部のみを覆うものであってもよい。

さらに、噴霧ノズル９が噴霧した温水が加湿用熱交換器８内のフィン８ａやチューブ８ｂに当たることなく加湿用熱交換器８を通過すると、蒸発せずにそのまま吹出口３ｂ側に向かい易い。そこで、噴霧ノズル９が噴霧した温水が、加湿用熱交換器８内を貫通して、吹出口３ｂ側の外表面から飛び出すことを防止するように、加湿用熱交換器８の厚さ（図１の左右方向の長さ）を設定している。これにより、噴霧された温水は、フィン８ａの表面等に確実に接触するので、加湿用熱交換器８で加熱されて水蒸気となり易くなるため、蒸発効率が向上する。

なお、図示しないが、加湿用熱交換器８の吹出口側３ｂの外表面に密接させてフィルタを配置してもよい。このフィルタは、目が密のスポンジ等であり、温水は通過させず水蒸気を通過させるものである。これにより、加湿用熱交換器８の吹出口側３ｂの外表面から流れ出た温水がフィルタに捕捉されて滞留し、そこで加湿用熱交換器８により加熱されて水蒸気となるため、蒸発効率が向上する。

以上説明したように、蒸発効率が向上するので、温水の使用量を減少することができる。また、水が蒸発せずに循環ファン５や吹出口３ｂに付着することにより生じる炭酸カルシウム等の不純物の析出を効果的に抑制することができる。さらに、暖房用熱交換器６の第１部分６１及び第２部分６２には温水が流下しないため、これら部分６１，６２のフィン６ａ間の隙間が流下する温水で狭められることはない。従って、暖房用熱交換器６全体の通気抵抗の増加が抑制されて、循環ファン５の回転数を上げなくても所要の風量を得られるようになり、ファン騒音を低減できる。

ところで、噴霧ノズル９から噴霧する温水が加湿用熱交換器８に当たって跳ね返り、副通風路７を介して吸込口３ａから浴室内に垂れ落ちると、入浴者の身体に当たり不快感を与える場合がある。そのため、加湿用熱交換器８で跳ね返った湯水が吸込口３ａ側に向かないように、副通風路７に防止板を設けることが好ましい。しかしながら、吸込口３ａから加湿用熱交換器８に向かう副通風路７の空気の流れが防止板によって邪魔されると、加湿用熱交換器８に空気が流れにくくなり、蒸発効率が低下すると共に、通気抵抗が増加する。よって、防止板は、副通風路７の空気の流れを然程邪魔することないように設けるべきである。そこで、実施形態では、図３も参照して、噴霧ノズル９の左右各側方にドレンパン１０の上面から上方に突出する左右一対の第１の防止板１０ｂ，１０ｂを設け、噴霧ノズル９の後方（吸込口３ａ側）に第１の防止板１０ｂ，１０ｂと左右方向にオーバーラップする部分を有し、ドレンパン１０の上面から上方に突出する第２の防止板１０ｃを設けると共に、第１の防止板１０ｂ，１０ｂの後方に外装ハウジング２の上壁下面から下方に突出する左右一対の第３の防止板２ｂを設けている。なお、第２の防止板１０ｃの端部には、前記排水パイプを接続する穴が形成されている。

さらに、加湿用熱交換器８より下流側の外装ハウジング２の上壁下面２ｃ、即ち副通風路７の上面が水平、または吸込口３ａ側に下がるよう傾斜している場合、当該上壁下面２ｃに加湿用熱交換器８で跳ね返った微細水滴が当たると、流下して噴霧ノズル９下方のドレインパン１０で受け止められ、蒸発せずに排出される。そのため、蒸発効率が低下する。そこで、前記部分の外装ハウジグ２の上壁下面２ｃに、加湿用熱交換器８側へ下がるように（図１で右下がりとなるように）傾斜を付けている。これにより、外装ハウジング２の上壁下面２ｃに当たった微細湯滴は、当該上壁下面２ｃを伝って加湿用熱交換器８側に向かい、当該加湿熱交換器８で加熱されて蒸発する。そのため、蒸発効率が向上する。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、上記実施形態では、噴霧ノズル９が温水を扇状に噴霧する場合について説明したが、噴霧ノズル９は水を噴霧するものであってもよい。ただし、温水を噴霧するほうが、蒸発効率及び暖房効率が良いため、好ましい。

また、暖房機本体１を浴室の天井裏に設置する場合について説明したが、暖房機本体を浴室の側壁に設置する壁掛け式のサウナ機能付き浴室暖房機にも本発明を適用することができる。

本発明の実施形態に係るサウナ機能付き浴室暖房機を示す説明縦断面図。 水不透過部の説明図。 サウナ機能付き浴室暖房機を示す説明横断面図。

符号の説明

Ａ…サウナ機能付き浴室暖房機、 Ｒ…浴室の天井、 １…暖房機本体、 ２…外装ハウジング、 ２ａ…突板部（水不透過部）、 ２ｂ…防止板、 ２ｃ…上壁下面、 ３…下カバー、 ３ａ…吸込口、 ３ｂ…吹出口、 ４…主通風路、 ５…循環ファン、 ６…暖房用熱交換器、 ７…副通風路、 ８…加湿用熱交換器、 ９…噴霧ノズル、 １０…ドレンパン、 １０ａ…突板部（水不透過部）、 １０ｂ，１０ｃ…防止板。

Claims (5)

1. 浴室に連通する吸込口と吹出口とを結ぶ主通風路と、
   主通風路に設けられ、浴室内の空気を吸込口から吸い込み、吹出口から浴室に吹き出す循環ファンと、
   循環ファンより上流側の主通風路の部分に設けられ、該部分を通過する空気を加熱するフィンチューブ型の暖房用熱交換器と、
   吸込口より下流側の主通路路の部分と循環ファンより上流側の主通風路の部分とを結び、主通風路の上方に設けられた副通風路と、
   副通風路に設けられ、通過する空気を加熱するフィンチューブ型の加湿用熱交換器と、
   加湿用熱交換器に水を噴霧する噴霧ノズルとを備え、噴霧ノズルが加湿用熱交換器に噴霧した水を蒸発させて発生した水蒸気を主通風路に流れる空気に混入させることにより、浴室を高温多湿のサウナ状態にするサウナ機能付き浴室暖房機であって、
   加湿用熱交換器の吹出口側の外表面周縁部に、噴霧ノズルが噴霧した水が透過しない水不透過部材を設けることを特徴とするサウナ機能付き浴室暖房機。
2. 噴霧ノズルから噴霧された水が、加湿用熱交換器内を貫通して、吹出口側の外表面から飛び出すことを防止するよう、吸込口側から吹出口側方向における加湿用熱交換器の厚さが設定されることを特徴とする請求項１記載のサウナ機能付き浴室暖房機。
3. 加湿用熱交換器の吹出口側の外表面に密接するフィルタを設けることを特徴とする請求項１又は２記載のサウナ機能付き浴室暖房機。
4. 副通風路の加湿用熱交換器より下流側の上面が、加湿用熱交換器側へ下がるよう傾斜を付けて形成されていることを特徴とする請求項１から３の何れか１項記載のサウナ機能付き浴室暖房機。
5. 噴霧ノズルから噴霧された水が、加湿用熱交換器から跳ね返り、吸込口側に向かうことを防止する防止板を副通風路に設けることを特徴とする請求項１から４の何れか１項記載のサウナ機能付き浴室暖房機。

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