JP4711873B2 - ミストサウナシステム及びその運転方法 - Google Patents

Description

本発明はミストサウナシステム及びその運転方法に係り、特に、給湯機能と追焚機能を有する熱源機を利用して温水ミストを浴室内に供給可能なミストサウナシステム及びその運転制御方法に関する。

従来、追焚機能を有する熱源機を用いて浴室ミストサウナにミスト温水を供給する方式としては、図７（ａ）に示すミストサウナシステム１００のように、熱源機１０１の給湯系統１０２を利用して加熱した温水を、給湯配管Ｗ２２から分岐したミスト配管Ｗ２３を介してミスト発生装置１０３に供給する方式と、図７（ｂ）に示すミストサウナシステム１１０のように、熱源機１０１の暖房系統１０８の端末側に熱交換器１０５を設け、給水配管Ｗ２３を経由して供給される水を熱交換器１０５で加熱し、ミスト発生装置１０３に供給する方式が公知である。
このうち、（ａ）の方式は加熱能力の大きい給湯系統を利用するため、熱負荷の大きな浴室に対応でき、また、例えば浴室内給湯栓１０４近傍で分岐できるため、リフォーム時の後付けにも対応可能という長所がある。しかし、この方式ではバーナ燃焼量比（ＴＤＲ）により定まる最低作動流量下の流量では運転できないという問題がある。また、給水圧力が低い場合には規定のミスト流量を確保できない場合がある。さらに給湯温度が高温（６０℃以上）に固定されるため、他の給湯に影響を与える場合がある。

また、（ｂ）の方式は、給湯系統と独立にミスト温水を供給できるから、他の給湯要求に影響を与えないという長所がある。他方、この方式は加熱能力の小さい暖房系統を利用するものであるため、熱負荷の大きな浴室に対応できないという問題がある。また、他の暖房端末（例えば床暖房）と同時使用した場合には能力低下を免れない。また、熱交換器１０５を別途必要とするため構成が複雑になり、コストアップ要因となる。さらに、両方式ともに、サウナ使用後のミスト配管内残水を排出するための配水管Ｗ２４が必要となる。

他のミストサウナシステムとして、追焚機能を有する給湯器から供給される温水を、風呂追焚配管を介して搬送し、浴槽内に取り付けたミスト吹き出し口から噴霧するサウナ装置が公知である（例えば特許文献１）。しかし、この方式では、利用者は浴槽内でミストサウナを楽しむことはできるものの、浴室全体を利用したサウナを楽しむことができず、充足感に関して不十分である。さらに、一旦、浴槽内に湯張りしてからでないとミスト浴を楽しむことができないため、入浴せずにミスト浴のみ楽しみたい場合には使い勝手が悪いという問題がある。
特開２００３−２７５１２２号公報

本発明はこのような問題を解決するためのものであって、ミストサウナ用に別途装置を必要とすることなく、また、入浴せずにミスト浴のみ楽しむことをも可能にするミストサウナシステム及びその運転方法に関する技術を提供するものである。

本発明は、以下の内容を要旨とする。すなわち、
（１）給湯系統と、風呂追焚系統と、給湯系統と風呂追焚系統とを結ぶ連絡配管と、を備えた熱源機と、風呂追焚系統と浴室に設置した浴槽とを結ぶ風呂追焚往き配管と、風呂追焚戻り配管と、を備えた風呂追焚回路と、浴室内にミスト噴霧するためのミスト発生手段と、
風呂追焚往き配管から分岐してミスト発生手段に至るミスト温水配管と、給湯系統を運転して加熱した温水を、連絡配管を介して風呂追焚系統に導き、さらに風呂追焚往き配管及びミスト温水配管を経由してミスト発生手段に供給する制御手段と、を備えて成ることを特徴とするミストサウナシステムである。
本発明は、給湯系統で加熱したお湯を、風呂追焚系統を利用してミスト発生手段に搬送するものである。これにより、特別の装置を必要とすることなく、既存の配管を利用してミストサウナシステムを構築することができる。また、加熱能力の大きい給湯系統を利用するため、熱負荷の大きな浴室に対応できる。

（２）制御手段は、給湯系統を通過させた水を、風呂追焚系統を運転して加熱し、風呂追焚往き配管及びミスト温水配管を経由してミスト発生手段に供給する手段を、さらに備えて成ることを特徴とする。
本発明によれば、給湯系統と独立にミスト温水を供給できるから、他の給湯要求に影響を与えないという効果がある。

（３）制御手段は、前記給湯系統を運転して加熱した温水を、前記風呂追焚系統を運転してさらに加熱し、前記風呂追焚往き配管及び前記ミスト温水配管を経由して前記ミスト発生手段に供給する手段を、さらに備えて成ることを特徴とする。
本発明によれば、給湯系統及び風呂追焚系統で重複して加熱するため、他系統で給湯使用されていてもミスト発生能力に支障をきたさないという効果がある。
（４）制御手段は、浴槽内温水又は水を、風呂追焚系統を運転して加熱し、風呂追焚往き配管及びミスト温水配管を経由してミスト発生手段に供給する手段を、さらに備えて成ることを特徴とする。
（５）ミスト噴霧に同期して運転可能な浴室暖房機を、さらに備えて成ることを特徴とする。
（６）風呂追焚往き配管経路中のミスト配管分岐部下流側に浴室内に排水するための排水手段を、さらに備えて成ることを特徴とする。
かかる構成により、ミストサウナ使用前又は使用後にミスト配管内に滞留する水をパージすることができるため、衛生面からより好ましい。

（７）上記ミストサウナシステムにおいて、給湯系統を通過する水又は温水を、連絡配管を介して風呂追焚系統を経由してミスト発生手段に供給する際に、追焚循環ポンプを駆動して給水圧を加圧することを特徴とするミストサウナシステムの運転方法である。
本発明によれば、給水圧が不足している場合であっても、追焚循環ポンプを加圧ポンプとして利用できるという効果がある。
（８）上記ミストサウナシステムにおいて、給湯系統を通過する水又は温水を、連絡配管を介して風呂追焚往き配管を経由してミスト発生手段に供給するとともに、風呂追焚戻り配管を利用して浴槽への湯張りを行うことを特徴とする。
かかる構成により、ミストサウナを楽しみつつ、同時に浴槽への湯張りが可能となり、時間の有効利用に資する。
（９）さらに、少なくともミストサウナ運転開始時又は運転終了時に、一定時間又は一定量、前記ミスト発生手段に供給される水又は温水を、浴槽又は浴室内にパージすることを特徴とする。

本発明によれば、ミストサウナ用に別途装置を必要とすることなく、浴室内にミストサウナ空間を構築できるという効果がある。
また、ミストサウナ運転終了後にミスト配管内に残留する温水について、特別の排水管を設けることなく浴槽等から排水することが可能となる。
さらに、ミストサウナ以外の給湯・暖房の使用状態に応じて上記各発明を随時切り替えて使用することにより、給湯・暖房の使い勝手を維持するとともに、熱源機の各加熱部にかかる負荷の分散が可能となるという効果がある。

以下、本発明に係るミストサウナシステムの実施形態について、図１乃至３を参照してさらに詳細に説明する。なお、重複を避けるため、各図において同一構成には同一符号を用いて示している。なお、本発明の範囲は特許請求の範囲記載のものであって、以下の実施形態に限定されないことはいうまでもない。

（第一の実施形態）
本実施形態は、給湯系統で加熱したお湯を風呂追焚系統を利用して搬送する方式である。図１は、本実施形態に係るミストサウナシステム１の構成を示すものである。同図を参照して、ミストサウナシステム１は、給湯系統、暖房系統、風呂追焚系統、制御系統の４系統により構成されており、熱源機（給湯暖房機）２と、浴室５の壁面に設置したミスト発生装置３と、天井面に設置した浴室暖房機４と、浴槽６に取り付けられたアダプター６ａと、を主要構成として備えている。熱源機２は、筐体２ａ内部に給湯燃焼部７、暖房燃焼部８、追焚加熱部９及び給湯・暖房・自動風呂制御を行う制御部１１を備えている。給湯燃焼部７は、給湯熱交換器７ａ、バーナ７ｂ及びいずれも不図示の燃焼用ファン、燃焼室、排気部等を一体化した構成を備えている。また暖房燃焼部８についても、暖房用熱交換器８ａ、バーナ８ｂ及び燃焼用ファン、燃焼室、排気部等（いずれも図示せず）を一体化して備えている。なお、熱源機２は、エネルギー源であるガス供給系統、開放型シスターン等を備えているが図示を省略してある。ミスト発生装置３は、内部に温水を噴霧するノズル部（図示せず）を備え、さらにいずれも不図示の電源部、制御部、温度検出部等を備えている。

次に、ミストサウナシステム１の給湯系統は、水道配管Ｗ１、熱源機２内の給湯燃焼部７、給湯配管Ｗ２を備え、水道配管Ｗ１により供給される水を給湯熱交換器７ａで加熱して温水とし、給湯配管Ｗ２を経由して端末の給湯栓（図示せず）に供給可能に構成されている。

また、暖房系統は、熱源機２内の暖房燃焼部８、循環ポンプ８ｃ、開閉弁Ｖ１を介在させた暖房往側配管Ｈ１、戻側配管Ｈ２及び端末器である浴室暖房機４により構成されており、暖房戻側配管Ｈ２を経由して熱源機２に戻された温水が暖房燃焼部８で加熱されて、暖房往側配管Ｈ１を経由して端末器である浴室暖房機４に供給される循環回路を構成している。なお、給湯系統と風呂追焚系統とは、開閉弁Ｖ３を備えた連絡配管Ｗ３を介して接続されている。

風呂追焚系統は、一次側と二次側の２つの回路により構成されている。一次側回路は、循環ポンプ８ｃ→熱交換器８ａ→配管Ｈ３→熱交換器９ａを経て循環ポンプに戻る循環回路により構成されている。また、二次側回路は、液々熱交換器である追焚用熱交換器９ａ、循環ポンプ９ｂ、追焚用熱交換器９ａと浴槽アダプター４ａとを結ぶ追焚往側配管Ｂ１及び追焚戻側配管Ｂ２を備え、熱交換器９ａから追焚往側配管Ｂ１を経て浴槽６に供給される往側回路と、浴槽から追焚戻側配管Ｂ２を経て循環ポンプ９ｂ→熱交換器９ａに戻る戻側回路により構成されている。なお、追焚往側配管Ｂ１、追焚戻側配管Ｂ２経路中にはそれぞれ開閉弁Ｖ１、Ｖ２が配設されている。熱源機２の自動風呂機能に基づいて追焚循環又は注湯が行われるように構成されている。

次に、ミストサウナシステム１の運転制御系統について説明する。ミストサウナコントローラ１０の制御部（図示せず）は、いずれも不図示のＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等を備え、使用者の要求に対応して熱源機２の制御部１１及び浴室暖房機４と信号の授受を行って以下の各制御を行う。

ミストサウナシステム１は以上のように構成されており、次に、本実施形態におけるミスト供給方法について説明する。使用者がコントローラ１０によりミスト運転を要求すると、開閉弁Ｖ１閉、Ｖ２閉、Ｖ３開、Ｖ４開、Ｖ５閉となり、さらに循環ポンプ９ｂ駆動、バーナ７ｂ燃焼、バーナ８ｂ停止となる。これにより、温水は図１の太線に従って供給されることになる。すなわち、水道配管Ｗ１から供給される水は、給湯熱交換器７ａで加熱され温水となって連絡配管Ｗ３、さらに循環ポンプ９ｂ→熱交換器９ａ→追焚往側配管Ｂ１→ミスト配管Ｗ４を経由して経てミスト発生装置３に達する。さらに、温水は内部のノズルから浴室内に噴霧される。
なお、ミストサウナ運転終了後にミスト配管Ｗ４に残留する温水は、開閉弁Ｖ１、Ｖ４を一定時間、開状態に維持しておくことにより、自然落水によって浴槽６から排水することができる。以下の実施形態についても同様である。

本制御方式においては、循環ポンプ９ｂを駆動させる形態としているが、水道供給圧が十分に高い場合には停止状態のままであってもよい。さらに、本制御方式においては、ミストサウナ運転中に浴室暖房機４を同期運転しない制御としたが、同期させて運転することも可能である。
また、本実施形態ではミストサウナ運転中においては、風呂追焚戻り配管Ｂ２は利用しない形態としたが、開閉弁Ｖ２を開とすることにより、図６に示すようにミストサウナ運転中に風呂追焚戻り配管を利用して浴槽への湯張りを行うことができる。これにより、ミストサウナを楽しみつつ、同時に浴槽への湯張りが可能となり、時間の有効利用に資する。

（第二の実施形態）
次に、本発明の他の実施形態について説明する。図２は、本実施形態に係るミストサウナシステム２０の構成を示すものである。ミストサウナシステム２０の構成は第一の実施形態に係るミストサウナシステム１と同一であるので、重複説明を省略する。本実施形態が第一の実施形態と異なる点は、第一の実施形態では給湯系統を運転して加熱した温水を、風呂追焚系統を経由してミスト発生装置３に供給するのに対して、本実施形態では給湯側を通過した水を、風呂追焚系統で加熱してミスト発生装置３に搬送するものである。また、第一の実施形態では、ミスト運転中に浴室暖房機４を停止しているのに対して、本実施形態では浴室暖房機４を同期運転させることである。

次に、本実施形態におけるミスト供給方法について説明する。使用者がコントローラ１０によりミスト運転を要求すると、開閉弁Ｖ１閉、Ｖ２閉、Ｖ３開、Ｖ４開、Ｖ５開となり、さらに循環ポンプ８ｃ駆動、循環ポンプ９ｂ駆動、バーナ７ｂ停止、バーナ８ｂ燃焼となる。これにより、温水は図２の太線に従って供給されることになる。すなわち、水道配管Ｗ１から供給される水は、連絡配管Ｗ３を経由して追焚戻側配管Ｂ２に導かれ、さらに循環ポンプ９ｂを経由して熱交換器９ａに導かれる。ここで加熱され温水となって、追焚往側配管Ｂ１→ミスト配管Ｗ４を経由してミスト発生装置３に達する。さらに、温水は内部のノズルから浴室内に噴霧される。さらに、暖房系統についても、熱交換器８ａで加熱された温水が、暖房往側配管Ｈ１を経由して浴室暖房機４に供給される。これにより、浴室５内の空気を吸い込んで暖気を吹き出す。このように、ミスト発生装置３から噴霧される温水と、浴室暖房機４による暖房効果によりさらなる快適性を実現することができる。
なお、本制御方式においては浴室暖房機４をミストサウナ運転と同期運転させる形態としたが、同期運転させない制御とすることも可能である。

（第三の実施形態）
次に、本発明の他の実施形態について説明する。図３は、本実施形態に係るミストサウナシステム３０の構成を示すものである。ミストサウナシステム３０の構成は、第二の実施形態に係るミストサウナシステム２０と同一であるので、重複説明を省略する。ミストサウナシステム３０がミストサウナシステム２０と異なるのは、ミストサウナシステム２０では給湯側を通過した水を、風呂追焚系統で加熱してミスト発生装置３に搬送するのに対して、ミストサウナシステム３０では給湯側で加熱した温水を、風呂追焚系統でさらに加熱してミスト発生装置３に搬送する点である。

次に、本実施形態におけるミスト供給方法について説明する。使用者がコントローラ１０によりミスト運転を要求すると、開閉弁Ｖ１閉、Ｖ２閉、Ｖ３開、Ｖ４開、Ｖ５開となり、さらに循環ポンプ８ｃ駆動、循環ポンプ９ｂ駆動、バーナ７ｂ燃焼、バーナ８ｂ燃焼となる。これにより、温水は図３の太線に従って供給される。すなわち、水道配管Ｗ１から供給される水は、熱交換器７ａで加熱され温水となって連絡配管Ｗ３を経由して追焚戻側配管Ｂ２に導かれる。さらに循環ポンプ９ｂを経由して熱交換器９ａに導かれる。温水は、ここで再度加熱されて追焚往側配管Ｂ１→ミスト配管Ｗ４を経由してミスト発生装置３に搬送される。さらに内部のノズルから浴室内に噴霧される。なお、浴室暖房機４の同期運転については上述の実施形態と同一であるので、説明を省略する。

（第四の実施形態）
さらに、図４を参照して本発明の他の実施形態について説明する。本実施形態は、浴槽６内の温水又は水を、風呂追焚系統を運転して加熱し、ミスト発生装置に供給する方式である。本実施形態に係るミストサウナシステム４０の構成についても第一の実施形態に係るミストサウナシステム１と同一であるので、重複説明を省略する。
次に、本実施形態におけるミスト供給方法について説明する。使用者がコントローラ１０によりミスト運転を要求すると、開閉弁Ｖ１閉、Ｖ２開、Ｖ３閉、Ｖ４開、Ｖ５閉となる。さらに、循環ポンプ８ｃ駆動、循環ポンプ９ｂ駆動、バーナ７ｂ停止、バーナ８ｂ燃焼となる。これにより、温水は図３の太線に従って供給されることになる。すなわち、浴槽６内温水４１は、追焚戻側配管Ｂ２→循環ポンプ９ｂを経由して熱交換器９ａに導かれる。ここで加熱されて、追焚往側配管Ｂ１→ミスト配管Ｗ４を経由してミスト発生装置３に達する。さらに、温水は内部のノズルから浴室内に噴霧される。

（第五の実施形態）
さらに、図５を参照して本発明の他の実施形態について説明する。本実施形態は、浴槽６内の温水又は水を、風呂追焚系統を運転して加熱し、ミスト発生装置に供給する方式である。本実施形態に係るミストサウナシステム５０の構成が、上述のミストサウナシステム４０と異なるのは、風呂追焚往き配管Ｂ１経路中であってミスト配管Ｗ４分岐部の下流側、かつ開閉弁Ｖ１上流側に、浴室防水パン（図示せず）に排水するための排水配管Ｗ５を備えている点である。その他の点についてはミストサウナシステム４０と同一であるので、重複説明を省略する。
次に、本実施形態におけるミスト運転開始時におけるミスト配管Ｗ４内に滞留する水のパージ方法について説明する。使用者がコントローラ１０によりミスト運転を要求すると、開閉弁Ｖ１、Ｖ４開となる。その他の弁は閉である。これにより、ミスト配管Ｗ４内に滞留していた水は重力落下して、風呂追焚往き配管Ｂ１→排水配管Ｗ５→浴室防水パンを経て外部に排出される。その際、風呂追焚往きＢ１配管内の滞留水も同時に排水される。なお、運転停止時においても、同様の排水制御が可能である。

本発明は、熱源を問わず給湯暖房機能を有する機器を用いたミストサウナシステムに広く利用可能である。

第一の実施形態に係るミストサウナシステム１を示す図である。 第二の実施形態に係るミストサウナシステム２０を示す図である。 第三の実施形態に係るミストサウナシステム３０を示す図である。 第四の実施形態に係るミストサウナシステム４０を示す図である。 第五の実施形態に係るミストサウナシステム５０を示す図である。 ミストサウナシステム１において、ミストサウナ運転と浴槽注湯を同時に行う形態を示す図である。 追焚機能を有する熱源機を用いた従来のミストサウナシステム１００を示す図である。 追焚機能を有する熱源機を用いた従来のミストサウナシステム１１０を示す図である。

符号の説明

１，２０，３０、４０ ミストサウナシステム
２ 熱源機
３ ミスト発生装置
４ 浴室暖房機
４ａ 浴槽アダプター
５ 浴室
６ 浴槽
６ａ アダプター
７ａ、８ａ、９ａ 熱交換器
８ｃ、９ｂ 循環ポンプ
１０ コントローラ
Ｂ１ 追焚往側配管
Ｂ２ 追焚戻側配管
Ｈ１ 暖房往側配管
Ｈ２ 暖房戻側配管
Ｖ１〜Ｖ５ 開閉弁
Ｗ１ 水道配管
Ｗ２ 給湯配管
Ｗ３ 連絡配管
Ｗ４ ミスト配管
Ｗ５ 排水配管

Claims (8)

1. 給湯系統と、風呂追焚系統と、給湯系統と風呂追焚系統とを結ぶ連絡配管と、を備えた熱源機と、
   風呂追焚系統と浴室に設置した浴槽とを結ぶ風呂追焚往き配管と、風呂追焚戻り配管と、を備えた風呂追焚回路と、
   浴室内にミスト噴霧するためのミスト発生手段と、
   風呂追焚往き配管から分岐してミスト発生手段に至るミスト温水配管と、
   給湯系統を運転して加熱した温水を、連絡配管を介して風呂追焚系統に導き、さらに風呂追焚往き配管及びミスト温水配管を経由してミスト発生手段に供給する制御手段と、
   を備え、かつ、
   前記制御手段は、前記給湯系統を通過させた水を、前記風呂追焚系統を運転して加熱し、前記風呂追焚往き配管及び前記ミスト温水配管を経由して前記ミスト発生手段に供給する手段を備えて成ることを特徴とするミストサウナシステム。
2. 前記制御手段は、前記給湯系統を利用して加熱した温水を、前記風呂追焚系統を運転してさらに加熱し、前記風呂追焚往き配管及び前記ミスト温水配管を経由して前記ミスト発生手段に供給する手段を、さらに備えて成ることを特徴とする請求項１に記載のミストサウナシステム。
3. 前記制御手段は、浴槽内温水又は水を、前記風呂追焚系統を運転して加熱し、前記風呂追焚往き配管及び前記ミスト温水配管を経由して前記ミスト発生手段に供給する手段を、さらに備えて成ることを特徴とする請求項１又は２に記載のミストサウナシステム。
4. ミスト噴霧に同期して運転可能な浴室暖房機を、さらに備えて成ることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のミストサウナシステム。
5. 前記風呂追焚往き配管経路中の前記ミスト配管分岐部下流側に、浴室内に排水するための排水手段を、さらに備えて成ることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のミストサウナシステム。
6. 請求項１、２、４のいずれかに記載のミストサウナシステムにおいて、給湯系統を通過する水又は温水を、連絡配管を介して風呂追焚系統を経由してミスト発生手段に供給する際に、風呂追焚ポンプを駆動して給水圧を加圧することを特徴とするミストサウナシステムの運転方法。
7. 請求項１、２、４、５のいずれかに記載のミストサウナシステムにおいて、給湯系統を通過する水又は温水を、連絡配管を介して風呂追焚系統を経由してミスト発生手段に供給するとともに、風呂追焚戻り配管を利用して浴槽への湯張りを行うことを特徴とするミストサウナシステムの運転方法。
8. 請求項１、２、４、５のいずれかに記載のミストサウナシステムにおいて、少なくともミストサウナ運転開始時又は運転終了時に、一定時間又は一定量、前記ミスト発生手段に供給される水又は温水を、浴槽又は浴室内にパージすることを特徴とするミストサウナシステムの運転方法。
   

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