JP4472567B2 - ミストサウナ装置 - Google Patents

Description

本発明は、浴室に配置した噴霧ヘッドから温水をミスト状に噴出させてサウナ効果を得られ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として、噴霧ヘッドに連なる噴霧用流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熱媒体により、噴霧ヘッドに供給する水を加熱するようにしたものが知られている(例えば、特許文献１参照)。このものでは、液々熱交換器の下流側の噴霧用流路の部分に、閉弁で噴霧ヘッドへの給水を遮断する噴霧弁を介設すると共に、噴霧弁の閉弁時に噴霧ヘッドと噴霧弁との間の噴霧用流路の部分に残留する水を排水する排水機構を設け、噴霧ヘッドからの噴霧を行うミスト運転の開始時に、低温の残留水が噴霧ヘッドから噴出されることを防止している。更に、このものでは、液々熱交換器の下流側の噴霧用流路の部分の温度を検出する噴霧温度センサを設けて、噴霧ヘッドから噴出する湯水の温度を一定にする温調制御を行っている。

ところで、上記従来例のものでは、ミスト運転停止時に噴霧弁と噴霧ヘッドとの間の噴霧用流路の部分の残留水は排水されるが、液々熱交換器内の噴霧用流路の部分の残留水は排水されずに残る。そこで、上記従来例では、液々熱交換器の近傍の熱媒循環路の部分の温度を検出する熱媒温度センサを設け、ミスト運転の開始指令で液々熱交換器に熱源機から熱媒体を供給した後、熱媒温度センサの検出温度が所定の設定温度に上昇したところで、即ち、液々熱交換器の予熱が完了したところで、噴霧弁を開弁させるようにしている。これによれば、ミスト運転の開始が指令されたときに液々熱交換器に冷めた水が残留していても、この水を液々熱交換器に供給される熱媒体で適温に加熱した後、噴霧ヘッドに供給できるようになり、噴霧ヘッドからの噴霧開始当初に、低温の水が噴出することを防止できる。

然し、これでは、液々熱交換器の予熱完了時期を判別するために熱媒温度センサが必要になって、コストが高くなる。この場合、液々熱交換器の予熱完了時期をミスト運転の開始指令からの経過時間に基づいて判別することも考えられるが、ミスト運転の開始指令が出された時点での残留水や熱媒体の温度は気温や熱源機の運転状況により変化するため、液々熱交換器の予熱完了までに要する時間も変化し、経過時間に基づいて予熱完了時期を正しく判別することはできない。

また、噴霧温度センサの検出温度に基づいて液々熱交換器の予熱完了時期を判別することも考えられるが、液々熱交換器内の噴霧用流路の部分が残留水で満たされているために、液々熱交換器の熱容量が大きくなって、噴霧温度センサを設けた液々熱交換器の下流側の噴霧用流路の部分の温度が上昇するまでにかなりの時間遅れを生ずる。従って、噴霧温度センサの検出温度が上昇したときには、液々熱交換器の予熱が既に完了して残留水が適温以上に加熱されることになり、エネルギーの無駄を生ずる。

結局、ミスト運転の停止時に液々熱交換器内の噴霧用流路の部分に水が残留する上記従来例では、液々熱交換器の予熱完了時期を判別するために、熱媒温度センサが必要不可欠になる。更に、液々熱交換器内での残留水の凍結による液々熱交換器の破損を防止するため、液々熱交換器の凍結防止対策も必要になり、コストが高くなる不具合がある。
特開２００３−３３４２３０号公報(００３５〜００４２、図３、図５)

本発明は、以上の点に鑑み、熱媒温度センサや液々熱交換器の凍結防止対策を不要にしてコストダウンを図ることが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、熱源機と、浴室に配置した噴霧ヘッドと、噴霧ヘッドに連なる噴霧用流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、噴霧ヘッドに供給する水を加熱するようにしたミストサウナ装置であって、噴霧用流路に介設された、閉弁で噴霧ヘッドへの給水を遮断する噴霧弁と、液々熱交換器の下流側の噴霧用流路の部分の温度を検出する噴霧温度センサが設けられているものにおいて、噴霧弁は液々熱交換器の上流側の噴霧用流路の部分に介設され、噴霧弁の閉弁時に噴霧用流路に残留する水を噴霧ヘッドから少なくとも液々熱交換器内の部分に亘って噴霧弁の閉弁後に自動的に排水する排水機構が設けられ、噴霧ヘッドからの噴霧を行うミスト運転の開始指令で熱源機から液々熱交換器への熱媒体の供給を開始した後、噴霧温度センサの検出温度が所定温度以上になったところで噴霧弁を開弁させる噴霧制御手段を備えることを特徴とする。

本発明によれば、噴霧ヘッドからの噴霧を行うミスト運転を噴霧弁の閉弁で停止すると、液々熱交換器内の噴霧用流路の部分に残留する水も排水機構により排水される。従って、液々熱交換器の凍結防止対策が不要になる。

また、ミスト運転の停止中は、液々熱交換器内の噴霧用流路の部分が残留水の排水で空になり、液々熱交換器の熱容量が小さくなる。そのため、ミスト運転の開始指令で熱源機から液々熱交換器への熱媒体の供給が開始されると、熱媒体の温度上昇に伴って液々熱交換器内の噴霧用流路の部分の温度が応答性良く上昇し、この部分からの伝熱で液々熱交換器の下流側の噴霧用流路の部分の温度も短時間で上昇する。従って、液々熱交換器の下流側の噴霧用流路の部分の温度を検出する噴霧温度センサにより液々熱交換器の予熱完了時期を正しく判別できる。かくして、ミスト運転の開始指令で熱源機から液々熱交換器への熱媒体の供給を開始した後、噴霧温度センサの検出温度が所定温度以上になったところで噴霧弁を開弁させる噴霧制御手段を設けることにより、噴霧ヘッドからの噴霧開始時の冷水の噴出を防止し、且つ、過剰の予熱によるエネルギーの無駄も防止できる。その結果、熱媒温度センサは不要になり、液々熱交換器の凍結防止対策が不要になることと相俟って、コストダウンを図ることができる。

尚、ミストサウナ装置の設置工事完了後、装置が正常に作動するか否かを確認するため試運転を行う。この場合、浴室やこれに関連する下水等の工事が完了する前でも大丈夫なように、試運転では噴霧弁を閉弁させたまま液々熱交換器に熱源機から熱媒体を供給する制御を行う。従来、試運転制御手段は、試運転時に熱媒温度センサの検出温度に基づいて合否判定を行うように構成されている。ここで、本発明では、上記の如く液々熱交換器内の噴霧用流路の部分を空にして、液々熱交換器への熱媒体の供給で噴霧温度センサの検出温度が応答性良く上昇するようにしている。従って、試運転時に噴霧温度センサの検出温度に基づいて合否判定を行うように試運転制御手段を構成しても、短時間で適切に合否判定を行うことができ、熱媒温度センサが無くても問題はない。

尚、後述する実施形態において、上記噴霧制御手段に対応するのは図２に示す噴霧制御であり、上記試運転制御手段に対応するのは図３に示す試運転制御である。

図１を参照して、１は浴室を示している。浴室１には、噴霧ヘッド２と、浴室暖房器３とが配置されている。浴室暖房器３は、浴室１内の空気を循環させる図示省略した循環ファンと放熱器４とを内蔵している。放熱器４は、浴室１の外部(屋外等)に配置した熱源機５に熱媒循環路６を介して接続されている。そして、熱源機５の作動により、熱源機５で加熱された熱媒体(水、不凍液等)が熱媒循環路６を介して放熱器４に供給され、放熱器４で加熱された空気が循環ファンにより浴室１に循環されて、浴室１の暖房が行われる。

また、浴室暖房器３には、放熱器４に供給される熱媒体の温度を検出するサーミスタから成る熱媒温度センサ７が設けられており、この温度センサ７の検出信号を浴室暖房器用コントローラ８に入力し、暖房運転開始時に放熱器４に供給される熱媒体の温度が所定温度に上昇するまで循環ファンの作動を遅らせ、冷風が浴室１に送風されることを防止している。尚、熱源機５には、必要に応じて浴室暖房器３以外の暖房端末も各別の熱媒循環路を介して接続される。

噴霧ヘッド２には、水道管９に逆止弁１０を介して接続される噴霧用流路１１を介して水が供給される。噴霧用流路１１には液々熱交換器１２が介設されている。そして、熱源機５で加熱された熱媒体を浴室暖房器３用の熱媒循環路６から分岐した液々熱交換器１２用の熱媒循環路１３を介して液々熱交換器１２に供給し、噴霧ヘッド２に供給する水を液々熱交換器１２において熱媒体により加熱できるようにしている。熱媒循環路１３には、熱媒体の流量を調節可能な熱媒弁１４が介設されている。

液々熱交換器１２は、噴霧用流路１１の上流側が下、下流側が上に位置するように起立姿勢で配置されている。そして、液々熱交換器１２の下流側の噴霧用流路１１の部分に、減圧弁１５とその下流側の噴霧弁１６とを介設し、噴霧弁１６の閉弁で噴霧ヘッド２への給水が遮断されるようにしている。更に、噴霧弁１６と液々熱交換器１２との間の噴霧用流路１１の部分から排水路１７を分岐し、この排水路１７に排水弁１８を介設して、排水路１７と排水弁１８とにより排水機構を構成している。かくして、噴霧弁１６を閉弁した状態で排水弁１８を開弁すれば、噴霧ヘッド２から液々熱交換器１２の上流の排水路１７の分岐部までの噴霧用流路１１の部分に残留する水が排水され、液々熱交換器１２内の噴霧用流路１１の部分は空になる。また、液々熱交換器１２の下流側の噴霧用流路１１の部分には、液々熱交換器１２の近傍に位置させて、サーミスタから成る噴霧温度センサ１９が設けられている。尚、逆止弁１０と減圧弁１５との間の噴霧用流路１１の部分には水抜き栓２０が接続されている。

液々熱交換器１２、熱媒弁１４、減圧弁１５、噴霧弁１６、排水弁１８及び噴霧温度センサ１９は熱源機５とは別置きの噴霧ユニット２１に内蔵されている。そして、噴霧ユニット２１に設けた噴霧コントローラ２２に噴霧温度センサ１９の検出信号を入力し、この噴霧コントローラ２２により熱媒弁１４、噴霧弁１６及び排水弁１８を制御するようにしている。尚、噴霧コントローラ２２は、熱源機５用のコントローラ(図示せず)に通信可能に接続されている。また、図外のリモコンが噴霧コントローラ２２に通信可能に接続され、リモコンに設けられた噴霧スイッチの操作に応じて噴霧コントローラ２２による噴霧制御が行われる。

噴霧制御の詳細は図２に示す通りであり、先ず、Ｓ１のステップで噴霧スイッチがオンされたか否か、即ち、ミスト運転の開始指令が出されたか否かを判別する。噴霧スイッチがオンされたときは、Ｓ２のステップに進み、熱媒弁１４を開弁すると共に、熱源機５用のコントローラに作動指令を送信する。これにより熱源機５の作動が開始され、熱源機５で加熱された熱媒体が循環路１３を介して液々熱交換器１２に供給される。次に、Ｓ３のステップで噴霧温度センサ１９の検出温度Ｔｆが所定温度ＹＴｆ以上になったか否かを判別し、Ｔｆ≧ＹＴｆになったときに、Ｓ４のステップで噴霧弁１６を開弁させて、噴霧ヘッド２からの噴霧を開始する。

ここで、液々熱交換器１２内の噴霧用流路１１の部分は、前回のミスト運転終了時の後述するＳ８のステップでの排水により空になっている。そのため、液々熱交換器１２の熱容量が小さくなり、液々熱交換器１２への熱媒体の供給が開始されると、熱媒体の温度上昇に伴って液々熱交換器１２内の噴霧用流路１１の部分の温度が応答性良く上昇し、この部分からの伝熱で液々熱交換器１２の下流側の噴霧用流路１１の部分の温度、即ち、噴霧温度センサ１９の検出温度Ｔｆも短時間で上昇する。そして、噴霧用流路１１に流れる水を液々熱交換器１２で噴霧に適した温度にまで加熱できるようになったとき(予熱完了時)に噴霧温度センサ１９で検出される温度を予め実測して、これに合わせて上記所定温度ＹＴｆを設定しておくことにより、噴霧開始当初から適温の温水を噴霧することができる。また、噴霧開始前に液々熱交換器１２が過剰に予熱されて、エネルギーの無駄を生ずることも防止できる。

噴霧開始後はＳ５のステップに進み、噴霧ヘッド２から噴出する温水の温度が設定温度に維持されるように、噴霧温度センサ１９の検出温度Ｔｆに基づく温調制御を行う。尚、温調制御では、噴霧温度センサ１９の検出温度Ｔｆに応じて熱媒弁１４により液々熱交換器１２に流す熱媒体の流量を可変する。また、噴霧弁１６を流量調節可能な弁で構成し、噴霧用流路１１に流す水量を噴霧温度センサ１９の検出温度Ｔｆに応じて可変して、温調制御を行うことも可能である。

次に、Ｓ６のステップで噴霧スイッチがオフされたか否かを判別し、オフされたときは、Ｓ７のステップで噴霧弁１６と熱媒弁１４とを閉弁すると共に、Ｓ８のステップで排水弁１８を開弁する。これにより、噴霧ヘッド２から液々熱交換器１２の上流の排水路１７の分岐部までの噴霧用流路１１の部分に残留する水が排水され、液々熱交換器１２内の噴霧用流路１１の部分は空になる。そして、排水弁１８を一定時間開弁状態に維持した後閉弁し、一連の噴霧制御を終了する。

このように、ミスト運転停止時に液々熱交換器１２内の噴霧用流路１１の部分が空になるため、次回のミスト運転開始時に噴霧温度センサ１９の検出温度Ｔｆに基づいて液々熱交換器１２の予熱完了時期を正しく判別できる。従って、従来必要とされていた液々熱交換器１２用の熱媒温度センサが不要になり、更に、液々熱交換器１２の凍結防止対策も不要になり、コストダウンを図ることができる。

尚、Ｓ７のステップでは、図示しないが、熱源機用コントローラにミスト運転の終了を示す信号が送信され、浴室暖房器３を含む全ての暖房端末の運転が停止されていれば、熱源機５の運転が停止される。

ところで、熱源機５を含むミストサウナ装置を新たに設置したときには、熱源機用コントローラに付設された試運転スイッチを操作して自動試運転を行う。自動試運転では、熱源機５から浴室暖房器３を含む各暖房端末に順に熱媒体を供給し、各暖房端末に設けられた熱媒温度センサの検出温度を熱源機用コントローラが各暖房端末用コントローラを介して読み取り、熱媒温度センサの検出温度が所定時間内に所定温度に上昇したときに合格と判定する。また、自動試運転では、熱源機用コントローラから噴霧コントローラ２２に熱媒弁１４の開弁指令を送り、熱媒循環路１３を介して液々熱交換器１２に熱媒体を供給する噴霧ユニット２１の試運転も行う。尚、浴室１やこれに関連する下水等の工事が完了する前に試運転しても大丈夫なように、試運転では噴霧弁１６を閉弁させたままにする。

ここで、本実施形態では、噴霧ユニット２１に熱媒温度センサが設けられておらず、暖房端末のように熱媒温度センサの検出温度に基づいて合否判定を行うことはできない。そこで、噴霧ユニット２１の試運転制御では、図３に示す如く、噴霧温度センサ１９の検出温度Ｔｆに基づいて合否判定を行っている。これを詳述するに、Ｓ１０１のステップで噴霧コントローラ２２に熱媒弁１４の開弁指令を送信した後、Ｓ１０２のステップで開弁指令の送信時点から所定時間経過したか否かを判別する。そして、所定時間経過したときに、Ｓ１０３のステップで噴霧温度センサ１９の検出温度Ｔｆが合否判別の基準となる所定温度ＹＴ以上になっているか否かを判別し、Ｔｆ≧ＹＴであれば、Ｓ１０４のステップに進んで合格と判定し、Ｔｆ＜ＹＴであれば、Ｓ１０５のステップに進んで不合格と判定する。

尚、一般的に、自動試運転に先立って、噴霧弁１６を開弁させたときに噴霧ヘッド２から水が噴出するか否かを確認する通水試験を行うが、本実施形態では、通水試験後に噴霧弁１６を閉弁して排水弁１８を開弁することにより、液々熱交換器１２内の噴霧用流路１１の部分は空になる。従って、試運転時には液々熱交換器１２への熱媒体の供給で噴霧温度センサ１９の検出温度Ｔｆが短時間に上昇し、試運転に要する時間が長引くことはない。

以上、液々熱交換器１２を起立姿勢で配置した実施形態について説明したが、液々熱交換器１２を水平姿勢で配置することも可能である。この場合、排水路１７を液々熱交換器１２の下流側の噴霧用流路１１の部分から分岐しても、排水路１７に介設した排水弁１８の開弁により、噴霧ヘッド２から液々熱交換器１２内の部分に亘って噴霧用流路１１に残留する水を排水できる。従って、排水路１７は、液々熱交換器１２の上流側と下流側の何れの噴霧用流路１１の部分から分岐しても良い。

また、上記実施形態では、液々熱交換器１２用の熱媒循環路１３を浴室暖房器３用の熱媒循環路６から分岐させているが、液々熱交換器１２用の熱媒循環路１３を熱源機５に直接接続することも可能である。更に、上記実施形態では、噴霧ユニット２１を熱源機５及び浴室暖房器３と別置きにしているが、熱源機５または浴室暖房器３に噴霧ユニット２１を組み込むことも可能である。

本発明の実施形態のミストサウナ装置の全体構成を示す説明図。 実施形態のミストサウナ装置で実行する噴霧制御の内容を示すフロー図。 実施形態のミストサウナ装置で実行する試運転制御の内容を示すフロー図。

符号の説明

１…浴室、２…噴霧ヘッド、５…熱源機、１１…噴霧用流路、１２…液々熱交換器、１３…熱媒循環路、１６…噴霧弁、１７…排水路(排水機構)、１８…排水弁(排水機構)、１９…噴霧温度センサ。

Claims (2)

1. 熱源機と、浴室に配置した噴霧ヘッドと、噴霧ヘッドに連なる噴霧用流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、噴霧ヘッドに供給する水を加熱するようにしたミストサウナ装置であって、噴霧用流路に介設された、閉弁で噴霧ヘッドへの給水を遮断する噴霧弁と、液々熱交換器の下流側の噴霧用流路の部分の温度を検出する噴霧温度センサが設けられているものにおいて、
   噴霧弁は液々熱交換器の上流側の噴霧用流路の部分に介設され、
   噴霧弁の閉弁時に噴霧用流路に残留する水を噴霧ヘッドから少なくとも液々熱交換器内の部分に亘って噴霧弁の閉弁後に自動的に排水する排水機構が設けられ、
   噴霧ヘッドからの噴霧を行うミスト運転の開始指令で熱源機から液々熱交換器への熱媒体の供給を開始した後、噴霧温度センサの検出温度が所定温度以上になったところで噴霧弁を開弁させる噴霧制御手段を備えることを特徴とするミストサウナ装置。
2. 前記噴霧弁を閉弁させたまま前記液々熱交換器に前記熱源機から熱媒体を供給して試運転を行う試運転制御手段を備え、試運転制御手段は、試運転時に前記熱媒循環路に介設した熱媒弁の開弁指令を出してから所定時間経過したときに、前記噴霧温度センサの検出温度が合否判別の基準となる所定温度以上になっているか否かで合否判定を行うように構成されていることを特徴とする請求項１または２記載のミストサウナ装置。

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