JP4830784B2

JP4830784B2 - サウナ装置

Info

Publication number: JP4830784B2
Application number: JP2006287286A
Authority: JP
Inventors: 聡藤井; 正佳東城; 滋森川; 直也荒木; 康晃島; 大輔小河; 真弘藤田; 整治水野
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2006-10-23
Filing date: 2006-10-23
Publication date: 2011-12-07
Anticipated expiration: 2026-10-23
Also published as: JP2008104484A; CN101528178A; CN101528178B

Description

本発明は、浴室内を中温高湿雰囲気にしサウナ浴をするために用いるサウナ装置に関する。

従来、この種のサウナ装置の一例として浴室の天井に設置し浴室をサウナ室とするミスト装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

サウナには、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。

図８は、従来のこのようなサウナ装置の内部構造の概略を示す要部断面図である。

図８に示すように、浴室の天井１０１に設置され送風ファン１０２によって、浴室内の空気を吸気口１０３から吸気して送風口１０４より浴室内に送風する送風装置１０５と、送風装置１０５に設けられ、給水管１０６を介して供給される水をスチーム用ヒーター１０７で加熱してスチームを発生し、そのスチームを浴室内に噴出するスチーム発生装置１０８とを備えている。
特開２００３−２０７１７６号公報（第８頁、第１図、第２図）

このような従来のサウナ装置では、スチーム用ヒーター１０７で水を加熱し加湿する方式であるため、常温水を常温からある程度の温度まで上昇させ、ノズル１０９より噴射し蒸発加湿する方式となるが、浴室内の空間を４０〜５０℃、相対湿度７０〜１００％の低温サウナ空間にするためにはノズル１０９の噴射温度は５０℃以上は必要となる。また、直接浴室内にノズル１０９より噴射する方式であるため、サウナ対象者が不快感なく水滴を浴びるためにはその時の浴室内温度にもよるが、噴射温度は５０〜７０℃が体感上にもよく、やはり、体感上からみても、５０℃以上の噴射温水が必要となってくる。そこで、常温水を５０〜６０℃に加熱するためには多大な熱量が必要となり、多大なエネルギーの投入が必要となる。スチーム用ヒーター１０７で水を加熱するため多くの電気量が必要となり、施工においては大電流対応の施工を行わなければならない。

また、ノズル１０９からの噴射温水のみで浴室内の温度を上昇させるためには非常に多くの噴射流量が必要となり、つまりは更に多くのエネルギー投入が必要となってくる。

また、前記課題を克服するために図９では温風用ヒーター１１０を併用した構成としているが、空気加熱用の温風用ヒーター１１０と水加熱用のスチーム用ヒーター１０７の２つが必要となりやはり多大なエネルギーの投入が必要となってくる。

以上のことから、このような従来のサウナ装置では、給湯器等特別な熱源を使用しない場合には電気を使用して水を温水に変えるため入力に大きなエネルギーが必要となり、サウナ運転時にランニングコストがかかるという課題があり、ランニングコストつまりは消費電力の低減あるいは早期立ち上がりによりサウナ運転を起動してから入浴できるまでの時間を短縮することが要求されている。

また、ノズル１０９から噴出される温水が浴室内に直接噴霧されるためサウナ使用者の身体に触れて体感上好ましくないという課題があった。

また、水滴に当たってしまうため、浴室内での読書ができない、サウナ運転中は身体が洗えない等の課題があり、サウナ室内でも読書等行動が制約されない空間を提供することが要求されている。

本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、給湯器等特別な熱源を使用しなくても消費電力が少なく低ランニングコストで運転でき、また、サウナ装置より吹き出された加湿空気の粒径が微少な状態で浴室内に吹出すことができるサウナ装置を提供することを目的としている。

本発明のサウナ装置は上記目的を達成するために、空気を加熱加湿する加熱加湿手段と、サウナ対象室内の空気を排出する換気手段と、前記加熱加湿手段と前記換気手段とを制御する制御手段と、前記サウナ対象に面した位置に吸込口と吹出口を備えたパネル、とを備え、前記サウナ対象室の空気が前記吸込口を介して循環送風手段に備えた循環送風ファンを通じて前記加熱加湿手段の加熱手段に送風され通過後、前記加熱加湿手段の空気を加湿する加湿手段は水を噴射するノズルを有し、前記ノズルより噴射した水が噴射水衝突面としての壁面に衝突することにより空気を加湿する水破砕手段を有する加湿手段を経て前記吹出口より前記サウナ対象室に吹きだし、前記ノズルに常温水を供給するノズル供給配管を接続し、前記加熱手段の風下側により温められた加熱空間で前記ノズル供給配管の外郭を加熱し、前記ノズル供給配管を通じて前記常温水を加熱し、前記加湿手段の貯水部の近傍壁面には外部から水を少量供給することができる吸水用穴を有したものであって、前記加湿手段には吸水用穴を有し、前記吸水用穴からの加湿空気の漏洩がなくなるような前記吸水用穴を閉塞する穴閉塞手段を備えた構成としたものである。

この手段により、通常使用状態のときに吸水用穴を閉塞することにより加湿空気の流出を防ぐことができるため、漏水、能力不足のないサウナ装置が得られる。

本発明によれば、吸水用穴は穴閉塞手段により塞ぐことができるため、加湿手段に設けられた吸水用穴からの加湿空気または水滴の放出を防ぐことができ、製品の加熱加湿能力および、水滴の落下を防止し、快適なサウナ空間を提供することができるという効果のあるサウナ装置を提供することができる。

本発明の請求項１記載のサウナ装置は、空気を加熱加湿する加熱加湿手段と、サウナ対象室内の空気を排出する換気手段と、前記加熱加湿手段と前記換気手段とを制御する制御手段と、前記サウナ対象に面した位置に吸込口と吹出口を備えたパネル、とを備え、前記サウナ対象室の空気が前記吸込口を介して循環送風手段に備えた循環送風ファンを通じて前記加熱加湿手段の加熱手段に送風され通過後、前記加熱加湿手段の空気を加湿する加湿手段は水を噴射するノズルを有し、前記ノズルより噴射した水が噴射水衝突面としての壁面に衝突することにより空気を加湿する水破砕手段を有する加湿手段を経て前記吹出口より前記サウナ対象室に吹きだし、前記ノズルに常温水を供給するノズル供給配管を接続し、前記加熱手段の風下側により温められた加熱空間で前記ノズル供給配管の外郭を加熱し、前記ノズル供給配管を通じて前記常温水を加熱し、前記加湿手段の貯水部の近傍壁面には外部から水を少量供給することができる吸水用穴を有したものであって、前記加湿手段には吸水用穴を有し、前記吸水用穴からの加湿空気の漏洩がなくなるような前記吸水用穴を閉塞する穴閉塞手段を備えた構成であり、通常使用状態のときに吸水用穴を閉塞することにより加湿空気の流出を防ぐことができるという作用を有する。

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〜図５に示すように、浴室等よりなるサウナ対象室１の天井裏空間２にサウナ装置を形成する装置本体３を設け、装置本体３の下面に形成された開口部４は天井開口５を介してサウナ対象室１に連通している。また、装置本体３には水を装置本体３に供給する給水管６および装置本体３から排出される水を排水する排水管７が接続され、サウナ対象室１または装置本体３内部を加熱、加湿する場合には、給水管６を介して市水が装置本体３に送水され、給水管６より供給された市水の一部は加湿として使用され、加湿に使用されなかった水が排水管７より排水されるものである。

また、装置本体３は、一開口面を有した箱状で、内部に空気を加熱加湿する加熱加湿手段８と制御手段９が内蔵され、一方外部にはサウナ対象室１の空気を屋外に排出する換気手段１０と換気手段１０と装置本体３を連通および連通する開口形状を調節するダンパー１１を備え、加熱加湿手段８はサウナ対象室１の空気を循環送風する循環送風手段１２と、循環送風する空気を温める加熱手段１３と、循環送風する空気を加湿する加湿手段１４とを有し、一方制御手段９は換気手段１０とダンパー１１と循環送風手段１２と加熱手段１３と加湿手段１４と電気的に連結され各々の動作を調節するものである。

サウナ対象１に面した位置にパネル１５が位置され、パネル１５は吸込口１６と吹出口１７を備えており、循環送風手段１２に備えた循環送風ファン１８が駆動することにより、サウナ対象室１の空気が吸込口１６を介して装置本体３に吸い込まれ循環送風手段１２を通じて加熱加湿手段８の加熱手段１３に送風される。

加熱手段１３は電気加熱ヒーター１９であり、循環送風手段１２により送気される空気は電気加熱ヒーター１９の内部を通過し、加熱されることとなる。電気加熱ヒーター１９は発熱素子（図示せず）と熱伝導フィン（図示せず）により構成されたもので、また熱伝導フィンは電気加熱ヒーター１９の熱を有効に空気流に伝えるため空気の流れ方向に対し一定の幅を有しているため、空気流が電気加熱ヒーター１９を通過するときに前記熱伝導フィンの幅により整流されることとなる。電気加熱ヒーター１９は加熱手段１３から加湿手段１４を連結する略角筒形状の加湿部循環風路２０に備えられ、気流方向に対し上部が先頭になる角度で取り付けられている。電気加熱ヒーター１９で整流された空気流は加湿手段１４の上部に備えられたノズル２１の噴射水が衝突する噴射水衝突面２２に集中するような角度で取り付けられている。つまり循環送風手段１２により送気された空気流は電気加熱ヒーター１９を通過することにより下面に屈曲整流されることとなる。また電気加熱ヒーター１９により空気流は８０℃以上に加熱されるため噴射水衝突面２２には８０℃近くの空気が送られることとなる。

加湿手段１４は水破砕手段２３としてのノズル２１と噴射水衝突面２２とを備え、一方空気流の下流側には気液分離手段２４と一時水を貯水する貯水部２５から構成されている。

ノズル２１はノズル供給配管２６に接続され、ノズル供給配管２６は給水口３３において水道に直結されており常温水がノズル供給配管２６を通じてノズル２１に供給されノズル２１より噴射されることとなる。ノズル２１は略円錐状の表面に水滴が集中して噴射するホロコーンタイプであり、ノズル２１内部で供給水が螺旋状に旋回してノズル２１噴射口より噴射するものであり旋廻時に空気を巻き込むため、他のタイプのノズルと比較して同水圧に対しての噴射流量が少なくてすみ、さらにノズルのオリフィス径を大きく取れるためスケール等のつまりに対して効果的であり、一方噴射速度も速いため噴射粒径も細かいものとなる。ノズル２１から噴射された噴射水は下方にある噴射水衝突面２２に衝突しさらに微細化される。微細化された水滴は循環送風手段１２により電気加熱ヒーター１９を通じて８０℃以上に加熱された空気流と交わり加湿空気となる。このとき噴射水衝突面２２に衝突した噴射水は微細な水滴を多く含んだものであるため、常温水で噴射しているものではあるが微細な水滴になることで表面積が増大し加熱空気流と接触する面積が増えるため一部は蒸発し、また一部は空気流に乗り下流側に設置されている気液分離手段２４に導かれる。このように水滴を微細化することにより水滴を蒸発しやすい状態にすることにより、常温水でも十分に加湿性能を上げることができることとなる。図６に本実施の形態１を用いたときのサウナ対象室１内の温湿度分布の一例を記載する。図６から時間経過とともにサウナ対象室１内が十分な温湿度を有する状態に変化することがわかる。

なお、本実施の形態１では水噴霧のノズル２１より噴射した噴射水を用いて水を微細化したが、気液混合で噴射する２流体ノズルを用いてもよく、その作用効果になんら違いはない。

加熱空気と交わった噴射水滴は一部のφ１μｍ以上の大粒水滴は加湿部循環風路２０の下面に落下し、一部は気液分離手段２４に侵入することとなる。気液分離手段２４は細い線形のステンレス線がランダムに絡まった形状のものであり、噴射水衝突面２２で衝突し加熱空気と交わり生成された加湿空気は気液分離手段２４のステンレス線の隙間を通過する際に、大粒水滴がステンレス線に衝突付着し、この付着を繰り返すことにより付着水が大きくなり自重で下部に設けられた貯水部２５に落下することとなる。一方、φ１μｍ以下の微細な水滴は気液分離手段２４であるステンレス線の隙間を衝突することなく通過し吹出口１７よりサウナ対象空間１に吹き出されることとなる。

気液分離手段２４の下部には一時水を貯水する貯水部２５が備えられ、気液分離手段２４で回収された大粒水滴を一時貯水することとなる。貯水部２５は電気加熱ヒーター１９から下り勾配を持って位置した噴射水衝突面２２に対し更に下り勾配を持って配置されており、貯水部２５の底面は一部下り勾配を持った底面を形成している。一方貯水部２５の底面は排水口２７に対して下り勾配を持って形成されており貯水部２５に蓄えられた水あるいは温水は排水口２７を通じて装置本体３外部に容易に排出されることとなる。

貯水部２５は循環送風手段１２により送気される気流の流通路内に配置した貯水部循環流通路２８と気流の流通路を避けて配置した気流流通路外貯水部２９からなり排水口２７は気流流通路外貯水部２９に備えている。これは排水口２７が貯水部循環流通路２８内にあると循環送風手段１２による空気流も排水口２７に流れてしまい貯水部２５の排水口２７に近傍で空気、水とも乱流が起こりうまく排水されなくなるからである。排水口２７はノズル２１から噴射した水を排水するために、容易に排水できる十分な口径を有しており、ノズル２１より噴射した水の一部は貯水部２５に一部滞留するが一定時間後排水口２７より装置本体３外部に排出されることとなる。排水口２７から排出された水は自然下り勾配の排水管７の施工により一般的には排水溝等に導かれるが、装置本体３の設置がサウナ対象室１である浴室の天井裏空間２であるため浴室の天井裏縁にリブ等凸部があることも多く、装置本体３の排水口２７に接続する排水管７がサウナ対象室１である浴室の外部の縁に乗り上げ上り勾配になったり、また排水管２７を樹脂管等を用いると角部に角度を設けるときにＲが大きくなり結果部分的に上り勾配になってしまう等の施工不具合により排水ができなくなる場合がある。また排水管７がスケール等で詰まった場合も同様である。このため貯水部２５の一部に溢水検知手段３０としてフロートスイッチが備えられている。溢水検知手段３０は気流流通路外貯水部２９に備えられ、貯水部２５の貯水量が一定値以上となると溢水検知手段が満水を検知し電気的に接続された制御手段９に信号を送り、一方制御手段９は満水検知の信号を受け給水開閉手段である電磁弁（図示せず）に信号を送り給水弁を閉とし給水を止めることによりノズル２１からの噴射を停止させるとともにリモコン（図示せず）に信号を送り異常である信号を表示する。溢水検知手段３０は気流流通路外貯水部２９に備えられているため貯水された水の水面は空気流による波立ち等なく、精度の高い満水検知を行うことができる。一方貯水部２５は一定の水を貯水しているため循環送風手段１２により送気され水破砕手段２３で微細化された水滴は一部が貯水面に接触して気液分離手段２４に導かれることとなる。貯水部２５の貯水表面に接触した空気は、乾燥空気の場合は湿度成分を授与し加湿空気として気液分離手段２４に送られ、また大粒水滴を含んだ加湿空気の場合は大粒水滴が水面と接触することにより貯水部２５に吸収されるため、気液分離手段２４に侵入する加湿空気流は大粒水滴がある程度除去された加湿空気として送り込まれることとなる。

気液分離手段２４を通過した加湿空気は微細水滴のみを含んだ加湿空気となり、吹出口１７よりサウナ対象室１に送気されるが、送風空気自体が電気加熱ヒーター１９で高温となっているため吹出口１７からの微細な水滴は結露を抑制した状態でサウナ対象室１内に拡散されることとなり、微細な状態なままサウナ対象室１である浴室内部に広がるため使用者に水滴によるわずらわしさを与えることのない空間となるサウナ対象室１を提供できるので、サウナ対象室１内での読書が可能となり、サウナ対象室１の利用範囲を広げることができ、また水破砕手段２３による水の衝突で水を微細化することにより、レナード効果により負イオンを多く含んだ空気をサウナ対象室１内に送風することができる。

また加湿手段１４の貯水部２５の近傍壁面には吸水用穴３１が設けられている。装置本体３をサウナ対象室１の天井裏空間２に設置する際に給水管６および排水管７の施工を行うが排水管７は自然下り勾配になっていなければノズル２１から噴射された噴射水は排水されずに溢水検知手段３０が貯水部２５の満水を検知しノズル２１の噴射を停止してしまうため必ず下り勾配でなければならない。施工時には最後にパネル１５を取り付けるため施工途中ではパネル１５がついていない状態で装置本体３が天井裏空間２に設置され給水管６および排水管７が接続された状態となる。この状態であると加湿手段１４は装置本体３の内部より外側が確認でき、つまり吸水用穴３１を確認できることとなる。また排水管７の施工順番が最後となった場合でもパネル１５を外すことにより容易に吸水用穴３１を確認できる状態にすることができる。吸水用穴３１が確認できる状態で吸水用穴３１より水を少量加湿手段１４内部に供給すると、供給された水は貯水部２５に落下し、排水口２７に導かれることとなる。排水口２７に導かれた供給水は接続された排水管７が下り勾配であるならば、排水管７の開放部側より放出されることとなる。このことにより排水管７の施工が確実に下り勾配で行われたことが確認できる。一方排水管７の施工が上り勾配となっている場合は排水管７の開放部より水が放出されるより先に溢水検知手段３０が検知するか、電源が投入されていない場合は装置本体３より溢水することにより排水管７の施工に不具合があったことが確認できる。吸水用穴３１を排水口２７の近傍に設けることにより、加湿手段１４の内部をあまり濡らすことなく排水管７の施工確認を行うことができ、吸水用穴３１からの供給水の残水による雑菌の繁殖等を抑制することができる。

一方、施工時の排水管７の確認が終了した後に、吸水用穴３１に吸水用穴３１を塞ぐ手段として穴閉塞手段３２を取り付ける。穴閉塞手段３２で加湿手段１４の吸水用穴３１が塞がれることとなるため、吸水用穴３１からの加湿空気の漏洩がなくなることになり、前記漏洩による装置本体内への水滴付着による水滴落下、あるいは加湿成分の漏洩による加湿量低下を防ぐことができる。

（実施の形態２）
次に実施の形態２について説明する。なお実施の形態１と重複する個所は同一記号とし説明は省略する。

図７に示すように、加熱手段１３は電気加熱ヒーター１９であり、循環送風手段１２により送気される空気は電気加熱ヒーター１９の内部を通過し、加熱されることとなる。電気加熱ヒーター１９は発熱素子（図示せず）と熱伝導フィン（図示せず）により構成されたもので、また熱伝導フィンは電気加熱ヒーター１９の熱を有効に空気流に伝えるため空気の流れ方向に対し一定の幅を有しているため、空気流が電気加熱ヒーター１９を通過するときに前記熱伝導フィンの幅により整流されることとなる。一方加湿手段１４は水破砕手段２３としてのノズル２１と噴射水衝突面２２とを備え、空気流の下流側には気液分離手段２４と一時水を貯水する貯水部２５から構成されている。ノズル２１はノズル供給配管２６に接続され、ノズル供給配管２６は給水口３３を通じて水道に直結されており電気加熱ヒーター１９の風下側である加熱空間３４を通じてノズル２１に接続する構成としている。

上記構成において、給水口３３より供給された常温水がノズル供給配管２６を通じて供給されることとなるが、加熱空間３４を通過する時にノズル供給配管２６の外郭は電気加熱ヒーター１９で８０℃以上に加熱した加熱空気と接触しノズル供給配管２６の外郭を通じて熱交換されることとなり、供給された常温水は加熱空間３４に配設されたノズル供給配管２６を通じて加熱されノズル２１の手前では温水となり、ノズル２１からは温水を噴射することとなる。ノズル供給配管２６が加熱空間３４に位置する部分の外郭の表面積が大きいほど、またノズル供給配管２６の径が小さければ小さいほど熱の受け取りが大きくなり、またノズル供給配管２６の内部を流れる常温水の流速が遅いほどノズル２１に供給される供給水の温度が高くなることは言うまでもない。

ノズル２１から噴射する噴射水が温水となるため、噴射水衝突面２２に衝突する噴射水も温水となる。噴射水衝突面２２で衝突した噴射水はさらに微細化され、微細化された水滴は循環送風手段１２により電気加熱ヒーター１９を通じて８０℃以上に加熱された空気流と交わり加湿空気となる。このとき噴射衝突面２２に衝突した噴射水は微細な水滴を多く含んだものであり、噴射水が常温水のときは微細な水滴が蒸発するときに電気加熱ヒーター１９から送気される加熱空気温度の一部が潜熱を奪って低下させることとなるが、噴射水が温水の場合は加熱空気温度の低下率を低減することができ、吹出口１７より供給される加湿空気は高湿高温のものすることができ、さらに加湿性能を上げることができることとなる。

最寒の北海道の地区では冬の暖房時には必ず加湿をする必要があることから暖房装置と加湿装置を一体に設けた空気調和装置の用途にも適用でき、また、温度制御・湿度制御が可能であるので動植物の育成・保存にも適用できる。

本発明の実施の形態１のサウナ装置の構成を示す側面構成図同サウナ装置を設置した状態を示す斜視図同サウナ装置のパネルを外した状態の底面構成図同サウナ装置の構成を示す上面から見た構成図同サウナ装置の加湿手段の一部を抜粋した斜視図同サウナ装置のサウナ対象室内の温湿度の立ち上がりを示す図本発明の実施の形態２のサウナ装置の構成を示す図（（ａ）側面構成図（ｂ）加湿部循環風路の構成を示す詳細図）従来のサウナ装置の第１の実施例を示す内部構造図従来のサウナ装置の第２の実施例を示す内部構造図

符号の説明

１サウナ対象室
８加熱加湿手段
９制御手段
１０換気手段
１２循環送風手段
１３加熱手段
１４加湿手段
１９電気加熱ヒーター
２０加湿部循環風路
２１ノズル
２２噴射水衝突面
２３水破砕手段
２４気液分離手段
２５貯水部
２６ノズル供給配管
２７排水口
２９気流流通路外貯水部
３０溢水検知手段
３１吸水用穴
３２穴閉塞手段
３４加熱空間

Claims

空気を加熱加湿する加熱加湿手段と、サウナ対象室内の空気を排出する換気手段と、前記加熱加湿手段と前記換気手段とを制御する制御手段と、前記サウナ対象に面した位置に吸込口と吹出口を備えたパネル、とを備え、前記サウナ対象室の空気が前記吸込口を介して循環送風手段に備えた循環送風ファンを通じて前記加熱加湿手段の加熱手段に送風され通過後、前記加熱加湿手段の空気を加湿する加湿手段は水を噴射するノズルを有し、前記ノズルより噴射した水が噴射水衝突面としての壁面に衝突することにより空気を加湿する水破砕手段を有する加湿手段を経て前記吹出口より前記サウナ対象室に吹きだし、前記ノズルに常温水を供給するノズル供給配管を接続し、前記加熱手段の風下側により温められた加熱空間で前記ノズル供給配管の外郭を加熱し、前記ノズル供給配管を通じて前記常温水を加熱し、前記加湿手段の貯水部の近傍壁面には外部から水を少量供給することができる吸水用穴を有したものであって、前記加湿手段には前記吸水用穴を有し、前記吸水用穴からの加湿空気の漏洩がなくなるような前記吸水用穴を閉塞する穴閉塞手段を備えたことを特徴とするサウナ装置。