JP5232750B2

JP5232750B2 - 浴室暖房装置

Info

Publication number: JP5232750B2
Application number: JP2009219957A
Authority: JP
Inventors: 達也川原
Original assignee: Rinnai Corp
Current assignee: Rinnai Corp
Priority date: 2009-09-25
Filing date: 2009-09-25
Publication date: 2013-07-10
Anticipated expiration: 2029-09-25
Also published as: JP2011069531A

Description

本発明は、ミスト暖房機能を備えた浴室暖房装置に関する。

従来、浴室内に温風のみを送風するドライ暖房機能とともに、浴室内に加熱した湯水をミストノズルからミスト状に噴霧するミスト暖房機能を備えた浴室暖房装置が提案されている。

この種の浴室暖房装置では、浴室暖房装置の機器本体が浴室内の天井又は壁面に設置され、機器本体内で加熱された空気を吹出し口から吹き出させることにより、入浴前の浴室内を予め温めておくことができ、冬季でも寒さを感じることのない入浴が可能となる。また、機器本体内に引き込んだ温水供給管内の湯水をミストノズルから浴室内に噴霧させれば、浴室をミストサウナ室としても楽しむことができる。

特開２００２−３３６３２７号公報

特開２００２−８９８６６号公報

ところで、上記のようなミスト暖房運転を行う場合、形成されるミストの粒径が小さいほど、体感が向上する。従って、ミストノズルから噴霧する湯水の流量を抑えることが望ましい一方、流量が低下していくに従って、浴室内の温度が上がり難くなる。このため、例えば、冬季において浴室内の温度が低い場合、小粒径のミストを噴霧するミスト暖房運転では浴室内の温度上昇に時間がかかるという問題がある。このような場合、ミスト暖房運転の初期にミストの流量を多くすることが考えられるが、流量の増加に伴ってミスト粒径が大きくなってしまい、その結果、ミストノズルから噴霧する湯水がシャワーに近い使用感となり、入浴者に不快感を与えるという問題がある。

上記観点から、ドライ暖房機能とミスト暖房機能とを有する浴室暖房装置においてミスト暖房運転を行なう場合、ミストの噴霧前にドライ暖房運転を行い、予め浴室内の温度を上昇させた後、流量を絞ったミスト暖房運転を行うことも考えられる。

しかしながら、浴室内の温度を予め温風によって所定の温度まで昇温させた後、浴室内にミストが噴霧されると、浴室内の温度が急激に低下するという不都合がある。

図４は、標準的な１．５坪の大きさを有する浴室でドライ暖房運転を行って温風を発生させることにより、約４分間で浴室内の温度を約７℃から約２２℃まで上昇させた後、０．２Ｌ／ｍｉｎの低流量でミスト暖房運転を行ったときの浴室内の温度変化を示すグラフである。図に示すように、ミスト暖房運転を開始してミストを発生させたときに、浴室内の温度は約１分間で約２０℃まで低下し、その後、再び昇温していくことが分かる。

これは、ドライ暖房運転による温風で乾燥状態に昇温された浴室内にミストを発生させると、微細な水滴であるミストが蒸発し、それに伴って浴室内の暖められた空気から蒸発潜熱が奪われるために起こる現象と考えられる。従って、ミスト暖房運転の開始前にドライ暖房運転を行って浴室内の温度を予め昇温させても、ミストの噴霧により浴室内の温度が一時的に大きく低下し、その温度低下により感じる冷気が入浴者に不快感を与えてしまうという問題がある。特に、ミストの粒径が小さいほどミストが蒸発し易いことから、一層冷感が強くなる。

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、ミストノズルから湯水をミスト状に噴霧するミスト暖房機能を備えた浴室暖房装置において、ミスト暖房運転時における入浴者の不快感を低減することにある。

本発明は、ミスト暖房運転が行われる浴室暖房装置であって、
浴室の壁面又は天井に設置された機器本体と、
前記機器本体内に、循環ファン及び温風用熱交換器を有し、前記浴室内に温風を送風する温風ユニットと、
前記機器本体内に引き込まれたミスト用温水供給管内の湯水をミストノズルから前記浴室内にミスト状に噴霧するミストユニットと、
前記機器本体内に引き込まれたスチーム用温水供給管内の湯水を湯噴出部から熱交換促進部材に吹き付けてスチームを発生させ、前記機器本体に設けられた吹出し口から前記浴室内に前記スチームを吹き出すスチームユニットと、
前記ミスト暖房運転を行うにあたって、前記ミストユニットの運転前に前記温風ユニット及びスチームユニットを運転して、前記浴室内にスチームを吹き出させ、前記スチームによって前記浴室内の温度が所定温度に達した後、前記温風ユニット及びスチームユニットの運転を継続するとともに前記ミストユニットを運転して、前記浴室内にスチームを吹出させつつミストを噴霧する制御部とを有することを特徴とする。

上記浴室暖房装置によれば、ミスト暖房運転を行うにあたって、ミストユニットを運転する前に温風ユニット及びスチームユニットを運転して浴室内にスチームを吹き出させることにより、入浴者に不快感を与えるミストの流量を多くした状態でのミスト暖房運転を行うことなく、浴室内の温度を短時間で上昇させることができる。
また、上記浴室暖房装置によれば、ミストユニットを運転する前に、スチームユニットを運転することにより浴室内の水蒸気量が増加するから、噴霧させたミストの蒸発が抑えられ、その結果、ミストの噴霧を開始しても浴室内の暖められた空気から蒸発潜熱が奪われることによる温度の低下を抑えることができる。

以上のように、本発明によれば、大粒径のミストを使用することによる不快感や、ドライ暖房運転により浴室内の温度を昇温させた後でミスト暖房運転を行った際の浴室内の温度低下による不快感を低減可能な浴室暖房装置を提供することができる。

本発明の実施の形態に係る浴室暖房装置の回路の一例を示す概略構成図である。本発明の実施の形態に係る浴室暖房装置におけるミスト暖房運転を行う際の動作を示すフローチャートである。本発明の実施の形態に係る浴室暖房装置におけるミスト暖房運転を行った際の浴室内の温度変化を示すグラフである。従来の浴室暖房装置におけるミスト暖房運転を行った際の浴室内の温度変化を示すグラフである。

以下に、本実施の形態の浴室暖房装置について添付図面を参照しながら説明する。

本実施の形態の浴室暖房装置は、機器本体１が天井に埋込まれたタイプのものであり、図１はその一部を省略した回路の一例を示す概略構成図である。この浴室暖房装置は、浴室内に温風を送風する温風ユニット２と、浴室内に湯水をミスト状に噴霧するミストユニット３と、浴室内にスチームを吹き出すスチームユニット４と、ミストユニット３及びスチームユニット４に供給する湯水を加熱するための熱交換器３２を有する温水供給部などを備えている。なお、機器本体１は、浴室の壁面に設置してもよい。

機器本体１は、浴室の天井５に設けた開口５０内に下方開放状態に収納され、浴室の天井５に吊り下げられた状態に支持されており、機器本体１の下方開放部は、カバー板５２によって閉塞されている。なお、カバー板５２には、外部の空気を機器本体１内に取り入れる吸気口５５と、機器本体１内で加熱された温風及びスチームを浴室内に吹き出させる吹出し口５１と、その下流端にルーバー５３と、後述するミストユニット３のミストノズル３１が突出するミスト用開口５４とが設けられている。

温風ユニット２は、吸気口５５から吹出し口５１へ空気を循環させる循環通路２３と、循環通路２３内に設置され且つ循環通路２３内の空気を吹出し口５１へ送り出す循環ファンＦと、循環通路２３内の空気を加熱する加熱手段としての温風用熱交換器２６と、温風用熱交換器２６の下方に浴室内の温度を検知するサーミスタ２９などを備えている。この温風ユニット２では、吸気口５５から循環通路２３内に取り込まれた空気が温風用熱交換器２６で加熱され、加熱された温風が循環ファンＦを介して吹出し口５１から浴室内に吹き出されることにより、ドライ暖房効果が得られる。

ミストユニット３は、温水供給管３０から分岐し、機器本体１内に引き込まれたミスト用温水供給管３３から浴室内にミストを噴霧するミストノズル３１を備えている。このミストユニット３では、給水管６１を通じて供給される水が、熱交換器３２によって加熱され、温水供給管３０を通過した後、加熱された湯水がミスト用温水供給管３３に送り込まれ、該湯水がミストノズル３１から浴室内に噴霧されることにより、ミストサウナ効果が得られる。なお、夏季において、ミスト用温水供給管３３から供給される水を熱交換器３２で加熱させずにミストノズル３１から噴霧させることにより、冷水ミストを楽しむこともできる。

スチームユニット４は、機器本体１内において、循環ファンＦの上方であって、且つ循環通路２３に連通する箇所に設けられており、温水供給管３０から分岐し、機器本体１に引き込まれたスチーム用温水供給管４３の下流端に接続された湯噴出部である吹き付けノズル４１と、吹き付けノズル４１から湯水を吹き付けることによりスチームを発生させる熱交換促進部材４０１とを備えている。このスチームユニット４では、熱交換促進部材４０１で発生させたスチームが、循環通路２３を通って、循環ファンＦで吹出し口５１へ送られ、浴室内に吹き出されることにより、スチームサウナ効果が得られる。

なお、温風ユニット２の温風用熱交換器２６は浴室の空気を熱源機Ｇから供給される熱媒体で加熱する気液熱交換器であり、熱交換器３２は給水管６１から供給される水を熱源機Ｇから供給される熱媒体で加熱する液々熱交換器であり、熱交換促進部材４０１は吹き付けノズル４１から吹き付けられた湯水を熱源機Ｇから供給される熱媒体で加熱してスチームを発生させる熱交換器である。

給水管６１には、上流側から順に、減圧弁６２と、給水電磁弁６３とが配設されている。熱交換器３２で加熱された湯水が供給される温水供給管３０は、その下流でミストユニット３にミスト用の湯水を供給するミスト用温水供給管３３と、スチームユニット４にスチーム用の湯水を供給するスチーム用温水供給管４３とに分岐しており、ミスト用温水供給管３３には、回路を開閉する開閉弁としてのミスト用電磁弁３４が設けられており、スチーム用温水供給管４３には、回路を開閉する開閉弁としてのスチーム用電磁弁４４が設けられている。また、スチーム用電磁弁４４の上流側及び下流側のスチーム用温水供給管４３を接続する分岐管には逃がし弁４５が設けられている。温風用熱交換器２６を循環する循環加熱回路７３には、熱交換器３２に熱源機Ｇからの熱媒体を循環させるための熱交換器用分岐循環回路７４と、熱交換促進部材４０１に熱源機Ｇからの熱媒体を循環させるためのスチーム用分岐循環回路７５とが分岐接続されている。そして、循環加熱回路７３の往き回路７３ａ、及びスチーム用分岐循環回路７５の往き回路７５ａには熱動弁２７，４７がそれぞれ設けられており、熱交換器用分岐循環回路７４の戻り回路７４ｂには流量制御弁３７が設けられている。さらに、循環加熱回路７３の往き回路７３ａ（熱交換器用分岐循環回路７４の往き回路７４ａ及びスチーム用分岐循環回路７５の往き回路７５ａの分岐点の間）には、熱源機Ｇから供給される熱媒体の温度を検知するためのサーミスタ２８が設けられており、温水供給管３０には熱交換器３２で加熱された湯水の温度を検知するためのサーミスタ３８が設けられている。

機器本体１と熱源機Ｇなどの動作は、マイクロコンピュータを利用した制御部Ｃによって制御され、その制御部Ｃと双方向に通信可能なリモコンＲが浴室内や、浴室に隣接する脱衣室、台所などに設けられている。また、制御部Ｃは、温風ユニット２、ミストユニット３、及びスチームユニット４の各ユニットを運転するために、熱源機Ｇ、熱動弁２７，４７、流量制御弁３７、サーミスタ２８，２９，３８、電磁弁３４，４４，６３、減圧弁６２や、循環ファンＦなどと接続されており、各ユニットを運転するために、図示しない、温風ユニット運転制御部、ミストユニット運転制御部、スチームユニット運転制御部などを備えている。リモコンＲには、浴室内をドライ暖房するドライ暖房運転スイッチＳａ、浴室内にミストを噴霧するミスト暖房運転スイッチＳｂ、浴室内にスチームを吹き出すスチーム暖房運転スイッチＳｃなどが設けられており、リモコンＲの各運転スイッチをＯＮ操作することにより、制御部Ｃは、各運転制御部からの信号に応じて、熱動弁２７，４７、流量制御弁３７や電磁弁３４，４４，６３の開度を調整する。これにより、循環加熱回路７３、熱交換器用分岐循環回路７４、及びスチーム用分岐循環回路７５内に熱源機Ｇで加熱された熱媒体が循環されて、各運転が行われる。

次に、本実施の形態の浴室暖房装置でミスト暖房運転を行う場合の制御構成について図２のフローチャートを参照して具体的に説明する。

まず、ＳＴ１のステップで、入浴者が、リモコンＲの電源スイッチをＯＮし、ミスト暖房運転スイッチＳｂをＯＮ操作すると、ＳＴ２のステップで、制御部Ｃは、熱源機Ｇの作動を開始するとともに、給水電磁弁６３を開弁する。また、流量制御弁３７を設定開度に維持し、熱動弁２７，４７を開弁して、温風ユニット２及びスチームユニット４を作動させる。これにより、循環加熱回路７３、熱交換器用分岐循環回路７４、及びスチーム用分岐循環回路７５に熱媒体が流れ、熱交換器２６，３２、及び熱交換促進部材４０１が加熱される。

ＳＴ３のステップで、サーミスタ２８で検知される熱媒体の温度ｔ１が所定の設定温度ｔ２（例えば、４０℃）以上になると（ＳＴ３でＹＥＳ）、ＳＴ４のステップに進んで、循環ファンＦが作動されて、浴室内に温風が吹き出される。そして、スチーム用電磁弁４４を開弁し、熱交換器３２で加熱された湯水がスチーム用温水供給管４３を介して、スチームユニット４に送られ、吹き付けノズル４１から加熱状態にある熱交換促進部材４０１に所定流量（例えば、０．４Ｌ／ｍｉｎ）で吹き付けられる。これにより、発生したスチームが循環通路２３から循環ファンＦによって吹出し口５１へ送られ、浴室内にスチームが吹出されるスチーム暖房運転が開始される。

スチーム暖房運転が開始されると、ＳＴ５のステップで、制御部Ｃは、サーミスタ２９で検知される浴室内の温度Ｔ１が、上記スチーム暖房運転により所定温度Ｔ２（例えば、２２℃）以上となったかどうかを判別する。浴室内の温度Ｔ１が所定温度より低い場合（ＳＴ５でＮＯ）、スチーム暖房運転が継続される。

一方、浴室内の温度Ｔ１がスチーム暖房運転により所定温度Ｔ２（例えば、２２℃）以上である場合（ＳＴ５でＹＥＳ）、制御部Ｃは、流量制御弁３７を設定開度に維持する。そして、ＳＴ６のステップで、サーミスタ３８によって検知される熱交換器３２で加熱された湯水の温度ｔ３が、設定温度ｔ４（例えば、４０℃）以上になったことが検知されると、ＳＴ７のステップに進んで、制御部Ｃはミスト用電磁弁３４を開弁し、ミストユニット３を運転して、ミスト用温水供給管３３に湯水を供給する。これにより、ミストノズル３１から浴室へ湯水がミスト状に噴霧されるミスト暖房運転が行われる。

図３は、図４と同様に標準的な１．５坪の大きさを有する浴室で上記のミスト暖房運転を行ったときの浴室内の温度変化を示すグラフである。図に示すように、ミストユニット３を運転する前にスチームユニット４を運転して浴室内にスチームを吹き出させることにより、浴室内の温度を、約４分間で約７℃から約２２℃にまで上昇させることができる。これにより、入浴者に不快感を与えるミストの流量を多くした状態でのミスト暖房運転を行うことなく、浴室内の温度を短時間で上昇させることができ、冬季においても入浴者が寒さを感じることなく浴室に入ることができる。

また、この図３の浴室内の温度変化の計測では、浴室内の温度が所定温度Ｔ２である２２℃に達した後、ミストノズル３１から噴霧する湯水の流量を０．２Ｌ／ｍｉｎと抑え、小粒径のミストを噴霧させているが、ミストユニット３の運転によりミストを浴室内に噴霧させても、浴室内の温度の低下は僅かであることが分かる。これは、ミストユニット３を運転する前にスチームユニット４を運転することにより、浴室内の水蒸気量が増加されて、浴室内の水蒸気量が飽和状態に近くなっており、それゆえ噴霧させたミストの蒸発が抑えられ、ミストの噴霧を開始しても浴室内の暖められた空気から蒸発潜熱が奪われることによる温度の低下を避けることができるためである。よって、入浴者は冷気を感じることなく、ミストサウナを楽しむことができる。また、小粒径のミストを使用することができるため、マイクロミストの噴霧も可能となる。

さらに、図３及び４の比較から、ミスト暖房運転開始後でも、ミストユニット３の運転とスチームユニット４の運転を併用することにより、最終的な浴室内の温度をより高くできることが分かる。これにより、浴室内の温度を４５℃位にまで上げて、家庭の浴室をミストサウナ室として利用することができ、ドライサウナよりも低めの室温で高湿度状態の環境を作り出すことができる。従って、体への負担も少なく、発汗を促進させて新陳代謝を高めることができる。

なお、上記のミスト暖房運転においては、スチームユニット４の運転により浴室内の温度を所定温度にまで上昇させた後の浴室内の温度調節は、ミストノズル３１から浴室内に噴霧されるミストの温度を変えることによって行なうことができる。具体的には、熱交換器３２内を循環する熱媒体の流量を変えることによって、前記熱媒体の温度を変えることができ、これにより熱交換器３２からミスト用温水供給管３３に送り出される湯水の温度を調整することができる。従って、ミストの噴霧温度を変えるだけで、噴霧量は変わらないから、小粒径のミストによる良好な体感を保ちながら温度調節することができる。

１機器本体
２温風ユニット
３ミストユニット
４スチームユニット
３１ミストノズル
３３ミスト用温水供給管
４１吹き付けノズル（湯噴出部）
４３スチーム用温水供給管
５１吹出し口
４０１熱交換促進部材

Claims

ミスト暖房運転が行われる浴室暖房装置であって、
浴室の壁面又は天井に設置された機器本体と、
前記機器本体内に、循環ファン及び温風用熱交換器を有し、前記浴室内に温風を送風する温風ユニットと、
前記機器本体内に引き込まれたミスト用温水供給管内の湯水をミストノズルから前記浴室内にミスト状に噴霧するミストユニットと、
前記機器本体内に引き込まれたスチーム用温水供給管内の湯水を湯噴出部から熱交換促進部材に吹き付けてスチームを発生させ、前記機器本体に設けられた吹出し口から前記浴室内に前記スチームを吹き出すスチームユニットと、
前記ミスト暖房運転を行うにあたって、前記ミストユニットの運転前に前記温風ユニット及びスチームユニットを運転して、前記浴室内にスチームを吹き出させ、前記スチームによって前記浴室内の温度が所定温度に達した後、前記温風ユニット及びスチームユニットの運転を継続するとともに前記ミストユニットを運転して、前記浴室内にスチームを吹出させつつミストを噴霧する制御部とを有する浴室暖房装置。