ミストサウナシステム
【課題】入浴時に発汗作用を有する温熱感を供給できる加熱媒体を備えるとともに、浴室全体の温度を上昇するときには経済的かつ効率的な加熱手段により温湿度を上昇する加熱媒体を備えたミストサウナシステムを提供することを目的とする。
【解決手段】冷媒を圧縮する圧縮機８と冷媒が放熱する第１の熱交換器９と冷媒を膨張させる膨張機構１０と冷媒が吸熱する第２の熱交換器１１とを順に配管接続した冷媒回路１２により構成される第１の加熱手段１３と、第１の加熱手段に対して表面温度が高温となる第２の加熱手段１４を備え、浴室１内の空気を循環させる循環ファン１７と、ミストを発生させるミスト発生器１８を備え、浴室１内の状況に応じ、浴室１を温めている状態、またはミストサウナ入浴しているときの状態により第１の加熱手段１３と第２の加熱手段１４とミスト発生器１８と循環ファン１７の使用を使い分けができるミストサウナシステムを提供できる。
【解決手段】冷媒を圧縮する圧縮機８と冷媒が放熱する第１の熱交換器９と冷媒を膨張させる膨張機構１０と冷媒が吸熱する第２の熱交換器１１とを順に配管接続した冷媒回路１２により構成される第１の加熱手段１３と、第１の加熱手段に対して表面温度が高温となる第２の加熱手段１４を備え、浴室１内の空気を循環させる循環ファン１７と、ミストを発生させるミスト発生器１８を備え、浴室１内の状況に応じ、浴室１を温めている状態、またはミストサウナ入浴しているときの状態により第１の加熱手段１３と第２の加熱手段１４とミスト発生器１８と循環ファン１７の使用を使い分けができるミストサウナシステムを提供できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、浴室をサウナ空間として用いるミストサウナシステムに関してのものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の浴室をサウナ空間として空調するシステムにおいて、ヒートポンプを使用したものとしては、温水熱源としてエコキュートで加熱した温水を使用し、ミストサウナシステムに供給された温水を浴室内にミスト状に噴射させるとともに、前記ミストサウナシステムから温風を前記浴室内に噴出し、浴室内を加熱加湿して高温高湿のミストサウナ環境とするものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、浴室に設置する機器の内部に圧縮機と冷媒が放熱する熱交換器と冷媒を膨張させる膨張機構と冷媒が吸熱する熱源側熱交換器とを順に配管接続した冷媒回路を備え、前記冷媒回路により加熱した気流に加湿成分を乗せ浴室内に加熱加湿空気を送風し、高温高湿のミストサウナ環境とするものもある（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４７３５０４６号公報
【特許文献２】特開２００８−２５９６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このような従来のミストサウナシステムでは、システム的に複雑になる、または浴室内における要求環境に対してのランニングコストの自由度が少ないという課題があった。
【０００６】
特許文献１を示す図７のように、浴室空調システムである浴室暖房システムは、温水によるミストを噴出するミスト発生装置１０１と、浴室１０２の暖房及び換気等を行う浴室暖房換気乾燥装置（浴室空調装置）１０３と、ミスト発生装置１０１等に温水を供給するヒートポンプ給湯システム１０４を備え、浴室１０２の暖房時は、ミスト発生装置１０１でミストを噴出すると共に、浴室暖房換気乾燥装置１０３で温風による浴室１０２の暖房を行って、浴室１０２を短時間で中温高湿のミストサウナ状態とするものであった。
【０００７】
また、特許文献２を示す図８においては、冷媒を圧縮する圧縮機１０５と冷媒が放熱する利用側熱交換器１０６と冷媒を膨張させる膨張機構１０７と冷媒が吸熱する熱源側熱交換器１０８とを順に配管接続した冷媒回路１０９と、室内空間、例えば浴室１１０に開口した吸込口１１１から空気を吸い込んで浴室１１０に開口した吹出口１１２から空気を吹き出す循環ファン１１３と、微細な水滴、すなわちミストを発生させるミスト発生器１１４とを備え、熱源側熱交換器１０８において冷媒が吸熱した熱を利用側熱交換器１０６において循環ファン１１３が送風する空気に対して放熱することによりヒートポンプを作動させて浴室１１０内を加熱するとともにミスト発生器１１４において発生したミストを浴室１１０内に供給することにより浴室１１０内を加湿して高温高湿のサウナ環境を実現するものである。
【０００８】
効率よく浴室全体の温湿度を上げることは可能であるが、入浴時の温熱感が低く、発汗作用を促進するには物足りないという課題があった。
【０００９】
また、起動時は浴室内の壁面結露防止のため、浴室床面、壁面の温度を上昇させる必要があり浴室全体に気流を流す必要があるが、壁面結露等がなくなる温度まで壁面が上昇した後は、湿度が上昇することにより、温度は浴室内全体に拡散させるため、対象箇所を集中的に暖めることが効率的であるが、冷媒回路を使用するミストサウナシステムにおいては、集中加熱を行っても、発汗作用を促進するには加熱媒体自体の温度が不足しているという課題があった。
【００１０】
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、他の熱源すなわちエコキュート等を使用せず、入浴時に発汗作用を有する温熱感を供給できる加熱媒体を備えるとともに、浴室全体の温度を上昇するときには経済的かつ効率的な加熱手段により温湿度を上昇する加熱媒体を備えたミストサウナシステムを提供することを目的とするミストサウナシステムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明のミストサウナシステムは、上記目的を達成するために、冷媒を圧縮する圧縮機と冷媒が放熱する第１の熱交換器と冷媒を膨張させる膨張機構と冷媒が吸熱する第２の熱交換器とを順に配管接続した冷媒回路により構成される第１の加熱手段と、第１の加熱手段に対して表面温度が高温となる第２の加熱手段を備え、浴室に開口した吸込口から空気を吸い込んで前記浴室に開口した吹出口から空気を吹き出す循環ファンと、微細な水滴、すなわちミストを発生させるミスト発生器を備え、前記第１の加熱手段または第２の加熱手段において循環ファンが送風する空気に対して放熱することにより前記浴室内を加熱するとともに前記ミスト発生器において発生したミストを前記浴室内に供給することにより前記浴室内を加湿するミストサウナシステムとしたものである。
【００１２】
また、他の手段は起動時は第１の加熱手段と循環ファンとミスト発生器が駆動するミストサウナシステムとしたものである。
【００１３】
また、他の手段は、入浴時に入浴ボタンを押すことにより、循環ファンとミスト発生器とともに第２の加熱手段が駆動するミストサウナシステムとしたものである。
【００１４】
また、他の手段は、前回の第２の加熱手段の運転時間を記憶し、入浴ボタンを押す２回目以降は前回の運転時間で終了し、自動的に第１の加熱手段に切り替わるミストサウナシステムとしたものである。
【００１５】
また、他の手段は、前回の第２の加熱手段の運転時間および運転開始時の温度を記憶し、入浴ボタンを押す２回目以降は前回の運転時間および運転開始時の温度より終了時間を算出し、自動的に第１の加熱手段に切り替わるミストサウナシステムとしたものである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、冷媒を圧縮する圧縮機と冷媒が放熱する第１の熱交換器と冷媒を膨張させる膨張機構と冷媒が吸熱する第２の熱交換器とを順に配管接続した冷媒回路により構成される第１の加熱手段と、前記第１の加熱手段に対して表面温度が高温となる第２の加熱手段を備え、浴室に開口した吸込口から空気を吸い込んで前記浴室に開口した吹出口から空気を吹き出す循環ファンと、微細な水滴、すなわちミストを発生させるミスト発生器を備え、前記第１の加熱手段または第２の加熱手段において循環ファンが送風する空気に対して放熱することにより前記浴室内を加熱するとともに前記ミスト発生器において発生したミストを前記浴室内に供給することにより前記浴室内を加湿することにより、浴室内の状況に応じ、つまりは浴室を温めている状態、またはミストサウナ入浴しているときの状態、または一通り発汗し終わった後の状態、または入浴終了の状態、または浴室内を加湿暖房し長期間入浴するときの状態等により、第１の加熱手段とミスト発生器と循環ファンを併用して使用する、または第２の加湿手段とミスト発生器と循環ファンを併用して使用する、または第１の加熱手段と循環ファンを使用する、または第２の加熱手段と循環ファンを使用するという状況に応じた使い分けができるという効果のあるミストサウナシステムを提供することができる。
【００１７】
また、起動時は第１の加熱手段と循環ファンとミスト発生器が駆動することにより、第１の加熱手段は冷媒回路を用いているため、出力に対し入力が低く抑えることができ、すなわちランニングコストを低く抑えることができ、温度立ち上げ時や発汗後の安定時等比較的長時間使用する場面に使われることが多く経済的であるという効果があるミストサウナシステムを提供することができる。
【００１８】
また、入浴時に入浴ボタンを押すことにより、循環ファンとミスト発生器とともに第２の加熱手段が駆動することにより、第２の加熱手段はヒーター等の直接加熱媒体であるため、加熱手段自体の表面温度は非常に高く、循環ファンによる風量調整により局部的には非常に高温の加熱加湿空気を供給できるため、発汗作用を促進したいときに用いることができるという効果のあるミストサウナシステムを提供することができる。
【００１９】
また、前回の第２の加熱手段の運転時間を記憶し、入浴ボタンを押す２回目以降は前回の運転時間で終了し、自動的に第１の加熱手段に切り替わることにより、前回の第２の加熱手段の運転時間を記憶することで自動的に第１の加熱手段に切り替わることにより、必要以上に第２の加熱手段を必要以上に使用することのない、経済的なミストサウナシステムを提供することができる。
【００２０】
また、前回の第２の加熱手段の運転時間および運転開始時の温度を記憶し、入浴ボタンを押す２回目以降は前回の運転時間および運転開始時の温度より終了時間を算出し、自動的に第１の加熱手段に切り替わることにより、前回の第２の加熱手段の運転時間および押したときの浴室内の温度を記憶することにより、対象人物の周囲温湿度と発汗までの時間関係が詳細にわかることにより、前記対象人物が確実に発汗するまでの時間が推定でき、その後自動的に第１の加熱手段に切り替わるため、確実な発汗作用を有しかつ経済的なミストサウナシステムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施の形態１のミストサウナシステムを設置した状態を示す斜視図
【図２】本発明の実施の形態２のミストサウナシステムの風路構成、冷媒回路および水回路図
【図３】同ミストサウナシステムの浴室設置図
【図４】本発明の実施の形態３、４のミストサウナシステムの浴室設置図
【図５】本発明の実施の形態５のミストサウナシステムの風路構成、冷媒回路および水回路図
【図６】同ミストサウナシステムの検知温度による運転時間を示す図
【図７】従来のミストサウナシステムの一例を示す構成図
【図８】同ミストサウナシステムの風路構成図および冷媒回路図
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明の請求項１記載のミストサウナシステムは、冷媒を圧縮する圧縮機と冷媒が放熱する第１の熱交換器と冷媒を膨張させる膨張機構と冷媒が吸熱する第２の熱交換器とを順に配管接続した冷媒回路により構成される第１の加熱手段と、第１の加熱手段に対して表面温度が高温となる第２の加熱手段を備え、浴室に開口した吸込口から空気を吸い込んで前記浴室に開口した吹出口から空気を吹き出す循環ファンと、微細な水滴、すなわちミストを発生させるミスト発生器を備え、前記第１の加熱手段または第２の加熱手段において循環ファンが送風する空気に対して放熱することにより前記浴室内を加熱するとともに前記ミスト発生器において発生したミストを前記浴室内に供給することにより前記浴室内を加湿することとしたものであり、冷媒回路により構成される第１の加熱手段は比較的大風量にも対応できるため浴室全体を一定温度以上に上昇または維持することに適しており、一方第１の加熱手段に対して表面温度が高温となる第２の加熱手段は局所的に高温にすることができるという作用を有する。
【００２３】
また、起動時は第１の加熱手段と循環ファンとミスト発生器が駆動するものであり、冷媒回路を使用した第１の加熱手段を用いるため入力に対し、出力を増加することができるという作用を有する。
【００２４】
また、入浴時に入浴ボタンを押すことにより、循環ファンとミスト発生器とともに第２の加熱手段が駆動するものであり、入浴ボタンを押すことにより、第２の加熱手段たとえばヒーターのような直接加熱媒体自体から熱を発する加熱手段により吹出口から加熱加湿空気を局所的に吹き出すことができるという作用を有する。
【００２５】
また、前回の第２の加熱手段の運転時間を記憶し、入浴ボタンを押す２回目以降は前回の運転時間で終了し、自動的に第１の加熱手段に切り替わるものであり、入浴時に入浴ボタンを押すことにより第２の加熱手段による局所的な加湿暖房運転を行うが、前回の入浴時間すなわち一通り発汗したと想定される時間経過後に自動的に冷媒回路を用いた第１の加熱手段に切り替わることができるという作用を有する。
【００２６】
また、前回の第２の加熱手段の運転時間および運転開始時の温度を記憶し、入浴ボタンを押す２回目以降は前回の運転時間および運転開始時の温度より終了時間を算出し、自動的に第１の加熱手段に切り替わるものであり、前回の入浴ボタンを押したタイミングがまだ浴室内の温湿度が上昇し安定していない状態では発汗作用に至るまでに時間がかかるため、第２の加熱手段の駆動時間が長くなることより、入浴ボタンを押した時の温度を記憶し、前回の温度以上であれば、前回の第２の加熱手段を押した後前記今回の温度となる時間を差し引いた時間を入浴時間とし、入浴時間経過後第１の加熱手段に切り替え、一方前記の第２加熱手段を押した時の温度より低い場合は前回の温度となるまでの時間を加算した時間を入浴時間とし、入浴時間経過後第１の加熱手段に切り替わることができるという作用を有する。
【００２７】
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。
【００２８】
（実施の形態１）
図１は本発明実施形態１のミストサウナシステムが浴室天井裏に設置されている構成を示した図である。図１において、浴室等よりなるサウナ対象室である浴室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。
【００２９】
図２は、ミストサウナシステムの風路構成、冷媒回路構成および水回路構成を示した図である。冷媒を圧縮する圧縮機８と冷媒が放熱する第１の熱交換器９と冷媒を膨張させる膨張機構１０と冷媒が吸熱する第２の熱交換器１１とを順に配管接続した冷媒回路１２により構成される第１の加熱手段１３と、第１の加熱手段１３に対して表面温度が高温となる第２の加熱手段１４を備え、浴室１に開口した吸込口１５から空気を吸い込み浴室１に開口した吹出口１６から空気を吹き出す循環ファン１７と、微細な水滴、すなわちミストを発生させるミスト発生器１８を備え、第１の加熱手段１３または第２の加熱手段１４において循環ファン１７が送風する空気に対して放熱することにより浴室１内を加熱するとともにミスト発生器１８において発生したミストを浴室１内に供給することにより浴室１内を加湿する構成とする。
【００３０】
第１の加熱手段１３として、装置本体３の底面開口部４に吸込口１５および吹出口１６を浴室１に対して開設するとともに吸込口１５に塵埃を捕捉するためのフィルター１９を着脱自在に配設している。また、装置本体３内部には吸込口１５と吹出口１６を連通する循環通路２０が形設されており、この循環通路２０内に吸込口１５から浴室１の空気を吸い込んで吹出口１６から吹き出す循環ファン１７が配設されている。また、装置本体３内部に吸込口１５と排気ファン２１の吸込側を連通する排気通路２２を形設しており、排気ファン２１を運転すると、吸込口１５から浴室１の空気が吸い込まれることになり、吸い込まれた空気は装置本体３外に排出されることになる。
【００３１】
また、装置本体３内部には、冷媒として例えば、ＨＣＦＣ系冷媒（分子中に塩素、水素、フッ素、炭素の各原子を含む）、ＨＦＣ系冷媒（分子中に水素、炭素、フッ素の各原子を含む）、炭化水素、二酸化炭素等の自然冷媒などの何れかを充填した冷媒回路１２を形設しており、この冷媒回路１２中に、冷媒を圧縮する圧縮機８、循環風路２０内に配設された第１の熱交換器９、冷媒を膨張させる電子式膨張弁やキャピラリチューブなどからなる膨張機構１０、排気通路２２内の排気ファン２１の吸込側に配設された第２の熱交換器１１を介在している。また、第１の熱交換器９は、空気との熱交換が可能なフィンチューブ型の熱交換器で構成されているので第１の熱交換器９において循環ファン１７により循環風路２０を循環する浴室１の空気と第１の熱交換器９内の冷媒との熱交換が行われて冷媒が浴室１の空気に対して放熱することになる。同様に第２の熱交換器１１も空気との熱交換を前提にしたフィンチューブ型の熱交換器で構成しているので、この第２の熱交換器１１において排気ファン２１により装置本体３外に排出される空気から冷媒が吸熱することになる。このように圧縮機８で圧縮された冷媒が第１の熱交換器９において循環ファン１７により供給される浴室１の空気に対して放熱するとともに第２の熱交換器１１において排気ファン２１により供給される装置本体３外への排出空気から吸熱することによりヒートポンプが作動することになる。
【００３２】
また、浴室１の空気を循環送風する循環ファン１７と、循環送風する空気を温める第２の加熱手段１４を有し、浴室１に面した位置にフィルター１９を備えたパネル２３が位置され、パネル２３は吸込口１５と吹出口１６を備えており、循環ファン１７が駆動することにより、浴室１の空気がパネル２３の吸込口１５に備えたフィルター１９を介して装置本体３に吸い込まれ循環ファン１７を通じて第２の加熱手段１４に送風される。
【００３３】
第２の加熱手段１４は電気加熱ヒーター２４であり、循環ファン１７により送気される空気は電気加熱ヒーター２４の内部を通過し、加熱されることとなる。
【００３４】
ミスト発生器１８は給水開閉弁２５、ノズル２６、衝突面２７により構成されている。ノズル２６は給水開閉弁２５を介してノズル供給配管２８に接続され、ノズル供給配管２８は給水口２９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２８を通じてノズル２６に供給され、ノズル２６より噴射されることとなる。ノズル２６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２６内部で供給水が螺旋状に旋回してノズル２６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２６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２６から噴射された噴射水は下方にある噴射水衝突面２７に衝突しさらに微細化される。微細化された水滴は循環ファン１７により第１の加熱手段１３または第２の加熱手段１４を通じて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２７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、加湿空気となる。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。
【００３５】
また第２の加熱手段１４である電気加熱ヒーター２４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２４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２４を通過するときに熱伝導フィンの幅により整流されることとなる。
【００３６】
電気加熱ヒーター２４は第１の加熱手段１３の循環風路２０における下流側に位置し、ミスト発生器１８を連結する略角筒形状の循環風路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２４で整流された空気流はミスト発生器１８の上部に備えられたノズル２６の噴射水が衝突する噴射水衝突面２７に集中するような角度で取り付けられている。つまり循環ファン１７により送気された空気流は電気加熱ヒーター２４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２４により空気流は８０℃以上に加熱されるため噴射水衝突面２７には８０℃近くの空気が送られることとなる。
【００３７】
一方ミスト発生器１８において加熱空気とノズル２６より噴射した水が衝突面２７に衝突し微細なあるいは気化した水滴となるわけだが、気化しない、あるいは微細化されずに循環ファン１７より送られた空気流に乗らなかった大粒水滴は、ミスト発生器１８の風路下流側に備えた貯水部（図示せず）に一時貯水することとなる。貯水部は電気加熱ヒーター２４から下り勾配を持って位置した噴射水衝突面２７に対し更に下り勾配を持って配置されており、貯水部の底面は一部下り勾配を持った底面を形成している。一方貯水部の底面は排水口（図示せず）に対して下り勾配を持って形成されており貯水部に蓄えられた水あるいは温水は排水口を通じて装置本体３外部に容易に排出されることとなる。
【００３８】
また、装置本体３は制御手段３０を備え、第１の加熱手段１３、第２の加熱手段１４、給水開閉弁２５、循環ファン１７および排気ファン２１は電気的に接続されている。
【００３９】
第１の加熱手段１３はヒートポンプサイクルを用いているため、入力に対して出力を大きく保つことができ、大風量での大能力での加熱が可能となる。一方第２の加熱手段１４は電気ヒーター２４を用いているため入力に対して出力がほぼ等しくなるが、ヒーター自身の温度が高いため局所的に高温にすることが可能である。
【００４０】
上記構成により、冷媒回路１２により構成される第１の加熱手段１３は比較的大風量にも対応できるため浴室１全体を一定温度以上に上昇または維持することに適しており、一方第１の加熱手段１３に対して表面温度が高温となる第２の加熱手段１４は局所的に高温にすることができる。
【００４１】
このように本発明の実施の形態１のミストサウナシステムは、浴室１内の状況に応じ、つまりは浴室１を温めている状態、またはミストサウナ入浴しているときの状態、または一通り発汗し終わった後の状態、または入浴終了の状態、または浴室１内を加湿暖房し長期間入浴するときの状態等により、第１の加熱手段１３とミスト発生器１８と循環ファン１７を併用して使用する、または第２の加湿手段１４とミスト発生器１８と循環ファン１７を併用して使用する、または第１の加熱手段１３と循環ファン１７を使用する、または第２の加熱手段１４と循環ファン１７を使用するという状況に応じた使い分けができることとなる。
【００４２】
（実施の形態２）
次に本発明実施形態２のミストサウナシステムについて図２と図３を用いて説明する。なお実施の形態１と同一の構成要素は同一の番号を付し詳細な説明は省略する。
【００４３】
一般にミストサウナシステム起動時は浴室の内部も暖まっていない状態であり、このため浴室１の壁面３１、床面３２も暖まっていない状態で、ミストサウナシステムを起動することとなる。この状態では浴室１内を加湿しても、加湿成分の大部分が冷えている浴室１壁面３１、床面３２に結露してしまい、浴室１内の加湿が有効になされない状態になるとともに、結露した水滴が壁面３１、床面３２を覆うことにより温度の上がりにくい水を介して壁面３１、床面３２を温めることとなり、加熱、加湿ともに効率のよくない状況となる。このため早く浴室１内壁面３１、床面３２の温度を上げる必要がある。
【００４４】
また、ミストサウナシステム起動時に浴室１が冷えていると、ミストサウナ入浴可能温度に達するまで時間がかかり、その分ランニングコストがかさむこととなる。
【００４５】
このためミストサウナを起動したときに、第１の加熱手段１３と循環ファン１７とミスト発生器１８が駆動させたとき、制御手段３０より循環ファン１７に高速回転で回る指示を出すことにより、またヒートポンプサイクルの構成要素の一つである圧縮機８を高速回転することにより、大風量・大容量の加熱空気を浴室１内に送風する。装置３より吹き出された空気流は浴室全体に広がる浴室内循環空気流３３となり、浴室１壁面３１および床面３２の温度を上昇させ、結露しにくい状態とし、浴室１内の温度・湿度を上昇させる。湿度成分は温度を拡散させる性能有しているため、一定湿度以上上がれば浴室１隅々まで浴室内循環空気流３３がいきわたることとなる。
【００４６】
一方、冷媒回路を使用した第１の加熱手段を用いるため入力に対し、出力を増加することができ、経済的に浴室１内を暖めることができる。
【００４７】
このように本発明の実施の形態２のミストサウナシステムは第１の加熱手段１３は冷媒回路１２を用いているため、出力に対し入力が低く抑えることができ、すなわちランニングコストを低く抑えることができ、温度立ち上げ時や発汗後の安定時等比較的長時間使用する場面に使われることが多く経済的であるという効果があることとなる。
【００４８】
（実施の形態３）
次に本発明実施形態３のミストサウナシステムについて図２、４を用いて説明する。なお実施の形態１、２および３と同一の構成要素は同一の番号を付し詳細な説明は省略する。
【００４９】
一般にヒートポンプシステムによる暖房の能力は大きいが高温域、たとえば６０度以上の温度の空気流を供給することは困難とされている。一方、ミストサウナ環境温度とするためには人肌に空気流が接触する時点で少なくとも体温以上の温度が要求されている。このため例え大容量加熱の暖房機を用いたとしても、供給温度自体が高くなければミストサウナ環境を作れないこととなる。
【００５０】
ミストサウナを起動したときに、第１の加熱手段１３と循環ファン１７とミスト発生器１８が駆動させたとき、制御手段３０より循環ファン１７に高速回転で回る指示を出すことにより、またヒートポンプサイクルの構成要素の一つである圧縮機８を高速回転することにより、大風量・大容量の加熱空気を浴室１内に送風し、浴室内循環空気流３３が流れ、浴室１全体をある一定温度以上、例えば３０度から３５度の範囲に暖める。その後、ミストサウナ入浴対象者３６が入浴時に、制御手段３０に電気的に接続されたミストサウナシステム自体の動作を指示するリモコン３４に設けられた入浴ボタン３５を押すことにより、循環ファン１７とミスト発生器１８とともに第２の加熱手段１４が駆動する。
【００５１】
起動時に第１の加熱手段１３を駆動しているため、浴室１内全体が暖かい状態となっており、入浴ボタン３５を押すことにより、第２の加熱手段１４である電気加熱ヒーター２４により、吹出口１６から高温の加熱加湿空気をミストサウナ入浴対象者３６に吹き出すことができる。電気加熱ヒーター２４は直接加熱媒体自体から熱を発する加熱手段であるため電気加熱ヒーター２４自体の表面温度は高温であり、制御手段３０の指示により循環ファン１７の回転数を変化させることにより、風量・吹出温度を変化させることが可能となるため、吹出口１６から吹き出される温風は入浴時循環空気流３７のようにミストサウナ入浴対象者３６のみ局所的に温風を送ることが可能となる。
【００５２】
このように本発明の実施の形態３のミストサウナシステムは、第２の加熱手段１４は電気加熱ヒーター２４等の直接加熱媒体であるため、加熱手段自体の表面温度は非常に高く、循環ファン１７による風量調整により局部的には非常に高温の加熱加湿空気を供給できるため、発汗作用を促進したいときに用いることができることとなる。
【００５３】
（実施の形態４）
次に本発明実施形態４のミストサウナシステムについて図４を用いて説明する。なお実施の形態１、２および３と同一の構成要素は同一の番号を付し詳細な説明は省略する。
【００５４】
図４に示すように制御手段３０に電気的に接続されたミストサウナシステム自体の動作を指示するリモコン３４に設けられた入浴ボタン３５が設けられており、一方制御手段３０は時間をカウントするタイマー機能を有したものである。
【００５５】
一般にミストサウナ入浴対象者３７はミストサウナシステムより供給される加熱加湿空気により毛穴が開いて、一度汗が流れ始めると多少の温度低下によっても発刊作用は継続する傾向にある。また汗が出きってしまった状態で同じレベルの高温高湿空間に長時間いると、脱水症状等健康に弊害をもたらす恐れがある。このため発刊作用が終了した時点で一度温度を下げるもしくは停止することが望ましい。通常ミストサウナ入浴対象者３７は発刊作用が終了した時点で入浴ボタン３５を解除するか、リモコン３４を用いてミストサウナシステム自体を停止する行動をとる。一方、冬場等周囲が冷えているときにミストサウナシステム自体を停止するとすぐに浴室１内が冷えてしまうおそれがある。
【００５６】
ミストサウナ入浴対象者３６が一度ミストサウナ入浴を行い機器を停止した後、前回の第２の加熱手段１４の運転時間つまりはミストサウナ入浴時間を、制御手段３０に備えられたタイマーにより測定し制御手段３０が記憶し、入浴ボタン３５を押す２回目以降は前回の第２の加熱手段１４駆動時間つまりはミストサウナ入浴時間で第２の加熱手段１４の運転は終了し、自動的に第１の加熱手段１３に切り替わる構成とする。
【００５７】
上記構成により、入浴時に入浴ボタン３５を押すことにより第２の加熱手段１４による局所的な加湿暖房運転を行うが、前回の入浴時間すなわち一通り発汗したと想定される時間経過後に自動的に冷媒回路を用いた第１の加熱手段１３に切り替わることができる。
【００５８】
このように本発明の実施の形態４のミストサウナシステムは、前回の第２の加熱手段１４の運転時間を記憶することで自動的に第１の加熱手段１３に切り替わることにより、第２の加熱手段１４を必要以上に使用することのない、経済的なミストサウナシステムを供給することができることとなる。
【００５９】
（実施の形態５）
次に本発明実施形態５のミストサウナシステムについて図５、６を用いて説明する。なお実施の形態１、２、３および４と同一の構成要素は同一の番号を付し詳細な説明は省略する。
【００６０】
入浴ボタン３５を押したタイミングがまだ浴室１内の温湿度が上昇し安定していない状態では発汗作用に至るまでに時間がかかり、第２の加熱手段１４の駆動時間が長くなる。一方入浴ボタン３５を押したタイミングで浴室１内の温湿度が上昇し安定していれば発汗作用に至るまでに時間少なくてすむこととなる。
【００６１】
図５、６に示すように、循環ファン１７が駆動したときに吸込口１５より吸い込まれる浴室１の温度が検出でき、かつ循環ファン１７、第１の加熱手段１３、第２の加熱手段１４の熱的影響の受けない吸込口１５の循環風路２０における下流側に、温度を検出する温度センサー３８を備え、温度センサー３８は装置本体３に備える制御手段３０と電気的に接続されている。
【００６２】
制御手段３０は前回のミストサウナ入浴時にあたる第２の加熱手段１４の運転時間および運転開始時から終了までの温度と時間を記憶し、前回運転の吸込温度−時間のタイムテーブルを記録し、２回目以降入浴ボタン３５を押すときは、前回の運転時間および運転開始時の温度より終了時間を算出し、自動的に第１の加熱手段１３に切り替わる構成とする。
【００６３】
上記構成により、今回の入浴ボタン３５を押した時点で前回の温度以上であれば、前回の入浴ボタン３５を押した後今回の温度となる時間を差し引いた時間を入浴時間とし、入浴時間経過後第１の加熱手段に切り替える。一方前回入浴ボタン３５を押した時の温度より温度センサー３８の検知温度が低い場合は、前回の温度となるまでの時間を加算した時間を入浴時間とし、入浴時間経過後第１の加熱手段１３に切り替わることができる。また前回入浴ボタン３５を押した時の温度と温度センサー３８の検知温度が同じ場合は、前回の第２の加熱手段１４の運転時間を行った後、第１の加熱手段１３に切り替える。
【００６４】
このように本発明の実施の形態５のミストサウナシステムは、前回の第２の加熱手段１４の運転時間および押したときの浴室内の温度を記憶することにより、ミストサウナ入浴対象者３６の周囲温湿度と発汗までの時間関係が詳細にわかることにより、ミストサウナ入浴対象者３６が確実に発汗するまでの時間が推定でき、その後自動的に第１の加熱手段１３に切り替わるため、確実な発汗作用を有しかつ経済的なミストサウナシステムを提供することができることとなる。
【００６５】
なお本実施例ではミストサウナ入浴対象者３６が入浴ボタン３５を解除することにより第１の加熱手段１３に切り替わることとしたが、一定時間後自動的第１の加熱手段１３に自動的に切り替わることとしてもよい。
【００６６】
また、本実施例ではミスト入浴中つまりは入浴ボタン３５を押されたときの第１の加熱手段１３の動作に関しては特に記載はしていないが、ランニングコスト的には停止することが望ましいが、人により発汗温度が異なるため、第２の加熱手段１４のみの運転または第１の加熱手段１３と第２の加熱手段１４の併用のどちらも選択できることが望ましい。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
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。
【符号の説明】
【００６８】
１ サウナ対象室（浴室）
８ 圧縮機
９ 第１の熱交換器
１０ 膨張機構
１１ 第２の熱交換器
１２ 冷媒回路
１３ 第１の加熱手段
１４ 第２の加熱手段
１５ 吸込口
１６ 吹出口
１７ 循環ファン
１８ ミスト発生器
３０ 制御手段
３５ 入浴ボタン
３８ 温度センサー
【技術分野】
【０００１】
本発明は、浴室をサウナ空間として用いるミストサウナシステムに関してのものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の浴室をサウナ空間として空調するシステムにおいて、ヒートポンプを使用したものとしては、温水熱源としてエコキュートで加熱した温水を使用し、ミストサウナシステムに供給された温水を浴室内にミスト状に噴射させるとともに、前記ミストサウナシステムから温風を前記浴室内に噴出し、浴室内を加熱加湿して高温高湿のミストサウナ環境とするものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、浴室に設置する機器の内部に圧縮機と冷媒が放熱する熱交換器と冷媒を膨張させる膨張機構と冷媒が吸熱する熱源側熱交換器とを順に配管接続した冷媒回路を備え、前記冷媒回路により加熱した気流に加湿成分を乗せ浴室内に加熱加湿空気を送風し、高温高湿のミストサウナ環境とするものもある（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４７３５０４６号公報
【特許文献２】特開２００８−２５９６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このような従来のミストサウナシステムでは、システム的に複雑になる、または浴室内における要求環境に対してのランニングコストの自由度が少ないという課題があった。
【０００６】
特許文献１を示す図７のように、浴室空調システムである浴室暖房システムは、温水によるミストを噴出するミスト発生装置１０１と、浴室１０２の暖房及び換気等を行う浴室暖房換気乾燥装置（浴室空調装置）１０３と、ミスト発生装置１０１等に温水を供給するヒートポンプ給湯システム１０４を備え、浴室１０２の暖房時は、ミスト発生装置１０１でミストを噴出すると共に、浴室暖房換気乾燥装置１０３で温風による浴室１０２の暖房を行って、浴室１０２を短時間で中温高湿のミストサウナ状態とするものであった。
【０００７】
また、特許文献２を示す図８においては、冷媒を圧縮する圧縮機１０５と冷媒が放熱する利用側熱交換器１０６と冷媒を膨張させる膨張機構１０７と冷媒が吸熱する熱源側熱交換器１０８とを順に配管接続した冷媒回路１０９と、室内空間、例えば浴室１１０に開口した吸込口１１１から空気を吸い込んで浴室１１０に開口した吹出口１１２から空気を吹き出す循環ファン１１３と、微細な水滴、すなわちミストを発生させるミスト発生器１１４とを備え、熱源側熱交換器１０８において冷媒が吸熱した熱を利用側熱交換器１０６において循環ファン１１３が送風する空気に対して放熱することによりヒートポンプを作動させて浴室１１０内を加熱するとともにミスト発生器１１４において発生したミストを浴室１１０内に供給することにより浴室１１０内を加湿して高温高湿のサウナ環境を実現するものである。
【０００８】
効率よく浴室全体の温湿度を上げることは可能であるが、入浴時の温熱感が低く、発汗作用を促進するには物足りないという課題があった。
【０００９】
また、起動時は浴室内の壁面結露防止のため、浴室床面、壁面の温度を上昇させる必要があり浴室全体に気流を流す必要があるが、壁面結露等がなくなる温度まで壁面が上昇した後は、湿度が上昇することにより、温度は浴室内全体に拡散させるため、対象箇所を集中的に暖めることが効率的であるが、冷媒回路を使用するミストサウナシステムにおいては、集中加熱を行っても、発汗作用を促進するには加熱媒体自体の温度が不足しているという課題があった。
【００１０】
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、他の熱源すなわちエコキュート等を使用せず、入浴時に発汗作用を有する温熱感を供給できる加熱媒体を備えるとともに、浴室全体の温度を上昇するときには経済的かつ効率的な加熱手段により温湿度を上昇する加熱媒体を備えたミストサウナシステムを提供することを目的とするミストサウナシステムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明のミストサウナシステムは、上記目的を達成するために、冷媒を圧縮する圧縮機と冷媒が放熱する第１の熱交換器と冷媒を膨張させる膨張機構と冷媒が吸熱する第２の熱交換器とを順に配管接続した冷媒回路により構成される第１の加熱手段と、第１の加熱手段に対して表面温度が高温となる第２の加熱手段を備え、浴室に開口した吸込口から空気を吸い込んで前記浴室に開口した吹出口から空気を吹き出す循環ファンと、微細な水滴、すなわちミストを発生させるミスト発生器を備え、前記第１の加熱手段または第２の加熱手段において循環ファンが送風する空気に対して放熱することにより前記浴室内を加熱するとともに前記ミスト発生器において発生したミストを前記浴室内に供給することにより前記浴室内を加湿するミストサウナシステムとしたものである。
【００１２】
また、他の手段は起動時は第１の加熱手段と循環ファンとミスト発生器が駆動するミストサウナシステムとしたものである。
【００１３】
また、他の手段は、入浴時に入浴ボタンを押すことにより、循環ファンとミスト発生器とともに第２の加熱手段が駆動するミストサウナシステムとしたものである。
【００１４】
また、他の手段は、前回の第２の加熱手段の運転時間を記憶し、入浴ボタンを押す２回目以降は前回の運転時間で終了し、自動的に第１の加熱手段に切り替わるミストサウナシステムとしたものである。
【００１５】
また、他の手段は、前回の第２の加熱手段の運転時間および運転開始時の温度を記憶し、入浴ボタンを押す２回目以降は前回の運転時間および運転開始時の温度より終了時間を算出し、自動的に第１の加熱手段に切り替わるミストサウナシステムとしたものである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、冷媒を圧縮する圧縮機と冷媒が放熱する第１の熱交換器と冷媒を膨張させる膨張機構と冷媒が吸熱する第２の熱交換器とを順に配管接続した冷媒回路により構成される第１の加熱手段と、前記第１の加熱手段に対して表面温度が高温となる第２の加熱手段を備え、浴室に開口した吸込口から空気を吸い込んで前記浴室に開口した吹出口から空気を吹き出す循環ファンと、微細な水滴、すなわちミストを発生させるミスト発生器を備え、前記第１の加熱手段または第２の加熱手段において循環ファンが送風する空気に対して放熱することにより前記浴室内を加熱するとともに前記ミスト発生器において発生したミストを前記浴室内に供給することにより前記浴室内を加湿することにより、浴室内の状況に応じ、つまりは浴室を温めている状態、またはミストサウナ入浴しているときの状態、または一通り発汗し終わった後の状態、または入浴終了の状態、または浴室内を加湿暖房し長期間入浴するときの状態等により、第１の加熱手段とミスト発生器と循環ファンを併用して使用する、または第２の加湿手段とミスト発生器と循環ファンを併用して使用する、または第１の加熱手段と循環ファンを使用する、または第２の加熱手段と循環ファンを使用するという状況に応じた使い分けができるという効果のあるミストサウナシステムを提供することができる。
【００１７】
また、起動時は第１の加熱手段と循環ファンとミスト発生器が駆動することにより、第１の加熱手段は冷媒回路を用いているため、出力に対し入力が低く抑えることができ、すなわちランニングコストを低く抑えることができ、温度立ち上げ時や発汗後の安定時等比較的長時間使用する場面に使われることが多く経済的であるという効果があるミストサウナシステムを提供することができる。
【００１８】
また、入浴時に入浴ボタンを押すことにより、循環ファンとミスト発生器とともに第２の加熱手段が駆動することにより、第２の加熱手段はヒーター等の直接加熱媒体であるため、加熱手段自体の表面温度は非常に高く、循環ファンによる風量調整により局部的には非常に高温の加熱加湿空気を供給できるため、発汗作用を促進したいときに用いることができるという効果のあるミストサウナシステムを提供することができる。
【００１９】
また、前回の第２の加熱手段の運転時間を記憶し、入浴ボタンを押す２回目以降は前回の運転時間で終了し、自動的に第１の加熱手段に切り替わることにより、前回の第２の加熱手段の運転時間を記憶することで自動的に第１の加熱手段に切り替わることにより、必要以上に第２の加熱手段を必要以上に使用することのない、経済的なミストサウナシステムを提供することができる。
【００２０】
また、前回の第２の加熱手段の運転時間および運転開始時の温度を記憶し、入浴ボタンを押す２回目以降は前回の運転時間および運転開始時の温度より終了時間を算出し、自動的に第１の加熱手段に切り替わることにより、前回の第２の加熱手段の運転時間および押したときの浴室内の温度を記憶することにより、対象人物の周囲温湿度と発汗までの時間関係が詳細にわかることにより、前記対象人物が確実に発汗するまでの時間が推定でき、その後自動的に第１の加熱手段に切り替わるため、確実な発汗作用を有しかつ経済的なミストサウナシステムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施の形態１のミストサウナシステムを設置した状態を示す斜視図
【図２】本発明の実施の形態２のミストサウナシステムの風路構成、冷媒回路および水回路図
【図３】同ミストサウナシステムの浴室設置図
【図４】本発明の実施の形態３、４のミストサウナシステムの浴室設置図
【図５】本発明の実施の形態５のミストサウナシステムの風路構成、冷媒回路および水回路図
【図６】同ミストサウナシステムの検知温度による運転時間を示す図
【図７】従来のミストサウナシステムの一例を示す構成図
【図８】同ミストサウナシステムの風路構成図および冷媒回路図
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明の請求項１記載のミストサウナシステムは、冷媒を圧縮する圧縮機と冷媒が放熱する第１の熱交換器と冷媒を膨張させる膨張機構と冷媒が吸熱する第２の熱交換器とを順に配管接続した冷媒回路により構成される第１の加熱手段と、第１の加熱手段に対して表面温度が高温となる第２の加熱手段を備え、浴室に開口した吸込口から空気を吸い込んで前記浴室に開口した吹出口から空気を吹き出す循環ファンと、微細な水滴、すなわちミストを発生させるミスト発生器を備え、前記第１の加熱手段または第２の加熱手段において循環ファンが送風する空気に対して放熱することにより前記浴室内を加熱するとともに前記ミスト発生器において発生したミストを前記浴室内に供給することにより前記浴室内を加湿することとしたものであり、冷媒回路により構成される第１の加熱手段は比較的大風量にも対応できるため浴室全体を一定温度以上に上昇または維持することに適しており、一方第１の加熱手段に対して表面温度が高温となる第２の加熱手段は局所的に高温にすることができるという作用を有する。
【００２３】
また、起動時は第１の加熱手段と循環ファンとミスト発生器が駆動するものであり、冷媒回路を使用した第１の加熱手段を用いるため入力に対し、出力を増加することができるという作用を有する。
【００２４】
また、入浴時に入浴ボタンを押すことにより、循環ファンとミスト発生器とともに第２の加熱手段が駆動するものであり、入浴ボタンを押すことにより、第２の加熱手段たとえばヒーターのような直接加熱媒体自体から熱を発する加熱手段により吹出口から加熱加湿空気を局所的に吹き出すことができるという作用を有する。
【００２５】
また、前回の第２の加熱手段の運転時間を記憶し、入浴ボタンを押す２回目以降は前回の運転時間で終了し、自動的に第１の加熱手段に切り替わるものであり、入浴時に入浴ボタンを押すことにより第２の加熱手段による局所的な加湿暖房運転を行うが、前回の入浴時間すなわち一通り発汗したと想定される時間経過後に自動的に冷媒回路を用いた第１の加熱手段に切り替わることができるという作用を有する。
【００２６】
また、前回の第２の加熱手段の運転時間および運転開始時の温度を記憶し、入浴ボタンを押す２回目以降は前回の運転時間および運転開始時の温度より終了時間を算出し、自動的に第１の加熱手段に切り替わるものであり、前回の入浴ボタンを押したタイミングがまだ浴室内の温湿度が上昇し安定していない状態では発汗作用に至るまでに時間がかかるため、第２の加熱手段の駆動時間が長くなることより、入浴ボタンを押した時の温度を記憶し、前回の温度以上であれば、前回の第２の加熱手段を押した後前記今回の温度となる時間を差し引いた時間を入浴時間とし、入浴時間経過後第１の加熱手段に切り替え、一方前記の第２加熱手段を押した時の温度より低い場合は前回の温度となるまでの時間を加算した時間を入浴時間とし、入浴時間経過後第１の加熱手段に切り替わることができるという作用を有する。
【００２７】
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。
【００２８】
（実施の形態１）
図１は本発明実施形態１のミストサウナシステムが浴室天井裏に設置されている構成を示した図である。図１において、浴室等よりなるサウナ対象室である浴室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。
【００２９】
図２は、ミストサウナシステムの風路構成、冷媒回路構成および水回路構成を示した図である。冷媒を圧縮する圧縮機８と冷媒が放熱する第１の熱交換器９と冷媒を膨張させる膨張機構１０と冷媒が吸熱する第２の熱交換器１１とを順に配管接続した冷媒回路１２により構成される第１の加熱手段１３と、第１の加熱手段１３に対して表面温度が高温となる第２の加熱手段１４を備え、浴室１に開口した吸込口１５から空気を吸い込み浴室１に開口した吹出口１６から空気を吹き出す循環ファン１７と、微細な水滴、すなわちミストを発生させるミスト発生器１８を備え、第１の加熱手段１３または第２の加熱手段１４において循環ファン１７が送風する空気に対して放熱することにより浴室１内を加熱するとともにミスト発生器１８において発生したミストを浴室１内に供給することにより浴室１内を加湿する構成とする。
【００３０】
第１の加熱手段１３として、装置本体３の底面開口部４に吸込口１５および吹出口１６を浴室１に対して開設するとともに吸込口１５に塵埃を捕捉するためのフィルター１９を着脱自在に配設している。また、装置本体３内部には吸込口１５と吹出口１６を連通する循環通路２０が形設されており、この循環通路２０内に吸込口１５から浴室１の空気を吸い込んで吹出口１６から吹き出す循環ファン１７が配設されている。また、装置本体３内部に吸込口１５と排気ファン２１の吸込側を連通する排気通路２２を形設しており、排気ファン２１を運転すると、吸込口１５から浴室１の空気が吸い込まれることになり、吸い込まれた空気は装置本体３外に排出されることになる。
【００３１】
また、装置本体３内部には、冷媒として例えば、ＨＣＦＣ系冷媒（分子中に塩素、水素、フッ素、炭素の各原子を含む）、ＨＦＣ系冷媒（分子中に水素、炭素、フッ素の各原子を含む）、炭化水素、二酸化炭素等の自然冷媒などの何れかを充填した冷媒回路１２を形設しており、この冷媒回路１２中に、冷媒を圧縮する圧縮機８、循環風路２０内に配設された第１の熱交換器９、冷媒を膨張させる電子式膨張弁やキャピラリチューブなどからなる膨張機構１０、排気通路２２内の排気ファン２１の吸込側に配設された第２の熱交換器１１を介在している。また、第１の熱交換器９は、空気との熱交換が可能なフィンチューブ型の熱交換器で構成されているので第１の熱交換器９において循環ファン１７により循環風路２０を循環する浴室１の空気と第１の熱交換器９内の冷媒との熱交換が行われて冷媒が浴室１の空気に対して放熱することになる。同様に第２の熱交換器１１も空気との熱交換を前提にしたフィンチューブ型の熱交換器で構成しているので、この第２の熱交換器１１において排気ファン２１により装置本体３外に排出される空気から冷媒が吸熱することになる。このように圧縮機８で圧縮された冷媒が第１の熱交換器９において循環ファン１７により供給される浴室１の空気に対して放熱するとともに第２の熱交換器１１において排気ファン２１により供給される装置本体３外への排出空気から吸熱することによりヒートポンプが作動することになる。
【００３２】
また、浴室１の空気を循環送風する循環ファン１７と、循環送風する空気を温める第２の加熱手段１４を有し、浴室１に面した位置にフィルター１９を備えたパネル２３が位置され、パネル２３は吸込口１５と吹出口１６を備えており、循環ファン１７が駆動することにより、浴室１の空気がパネル２３の吸込口１５に備えたフィルター１９を介して装置本体３に吸い込まれ循環ファン１７を通じて第２の加熱手段１４に送風される。
【００３３】
第２の加熱手段１４は電気加熱ヒーター２４であり、循環ファン１７により送気される空気は電気加熱ヒーター２４の内部を通過し、加熱されることとなる。
【００３４】
ミスト発生器１８は給水開閉弁２５、ノズル２６、衝突面２７により構成されている。ノズル２６は給水開閉弁２５を介してノズル供給配管２８に接続され、ノズル供給配管２８は給水口２９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２８を通じてノズル２６に供給され、ノズル２６より噴射されることとなる。ノズル２６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２６内部で供給水が螺旋状に旋回してノズル２６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２６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２６から噴射された噴射水は下方にある噴射水衝突面２７に衝突しさらに微細化される。微細化された水滴は循環ファン１７により第１の加熱手段１３または第２の加熱手段１４を通じて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２７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、加湿空気となる。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。
【００３５】
また第２の加熱手段１４である電気加熱ヒーター２４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２４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２４を通過するときに熱伝導フィンの幅により整流されることとなる。
【００３６】
電気加熱ヒーター２４は第１の加熱手段１３の循環風路２０における下流側に位置し、ミスト発生器１８を連結する略角筒形状の循環風路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２４で整流された空気流はミスト発生器１８の上部に備えられたノズル２６の噴射水が衝突する噴射水衝突面２７に集中するような角度で取り付けられている。つまり循環ファン１７により送気された空気流は電気加熱ヒーター２４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２４により空気流は８０℃以上に加熱されるため噴射水衝突面２７には８０℃近くの空気が送られることとなる。
【００３７】
一方ミスト発生器１８において加熱空気とノズル２６より噴射した水が衝突面２７に衝突し微細なあるいは気化した水滴となるわけだが、気化しない、あるいは微細化されずに循環ファン１７より送られた空気流に乗らなかった大粒水滴は、ミスト発生器１８の風路下流側に備えた貯水部（図示せず）に一時貯水することとなる。貯水部は電気加熱ヒーター２４から下り勾配を持って位置した噴射水衝突面２７に対し更に下り勾配を持って配置されており、貯水部の底面は一部下り勾配を持った底面を形成している。一方貯水部の底面は排水口（図示せず）に対して下り勾配を持って形成されており貯水部に蓄えられた水あるいは温水は排水口を通じて装置本体３外部に容易に排出されることとなる。
【００３８】
また、装置本体３は制御手段３０を備え、第１の加熱手段１３、第２の加熱手段１４、給水開閉弁２５、循環ファン１７および排気ファン２１は電気的に接続されている。
【００３９】
第１の加熱手段１３はヒートポンプサイクルを用いているため、入力に対して出力を大きく保つことができ、大風量での大能力での加熱が可能となる。一方第２の加熱手段１４は電気ヒーター２４を用いているため入力に対して出力がほぼ等しくなるが、ヒーター自身の温度が高いため局所的に高温にすることが可能である。
【００４０】
上記構成により、冷媒回路１２により構成される第１の加熱手段１３は比較的大風量にも対応できるため浴室１全体を一定温度以上に上昇または維持することに適しており、一方第１の加熱手段１３に対して表面温度が高温となる第２の加熱手段１４は局所的に高温にすることができる。
【００４１】
このように本発明の実施の形態１のミストサウナシステムは、浴室１内の状況に応じ、つまりは浴室１を温めている状態、またはミストサウナ入浴しているときの状態、または一通り発汗し終わった後の状態、または入浴終了の状態、または浴室１内を加湿暖房し長期間入浴するときの状態等により、第１の加熱手段１３とミスト発生器１８と循環ファン１７を併用して使用する、または第２の加湿手段１４とミスト発生器１８と循環ファン１７を併用して使用する、または第１の加熱手段１３と循環ファン１７を使用する、または第２の加熱手段１４と循環ファン１７を使用するという状況に応じた使い分けができることとなる。
【００４２】
（実施の形態２）
次に本発明実施形態２のミストサウナシステムについて図２と図３を用いて説明する。なお実施の形態１と同一の構成要素は同一の番号を付し詳細な説明は省略する。
【００４３】
一般にミストサウナシステム起動時は浴室の内部も暖まっていない状態であり、このため浴室１の壁面３１、床面３２も暖まっていない状態で、ミストサウナシステムを起動することとなる。この状態では浴室１内を加湿しても、加湿成分の大部分が冷えている浴室１壁面３１、床面３２に結露してしまい、浴室１内の加湿が有効になされない状態になるとともに、結露した水滴が壁面３１、床面３２を覆うことにより温度の上がりにくい水を介して壁面３１、床面３２を温めることとなり、加熱、加湿ともに効率のよくない状況となる。このため早く浴室１内壁面３１、床面３２の温度を上げる必要がある。
【００４４】
また、ミストサウナシステム起動時に浴室１が冷えていると、ミストサウナ入浴可能温度に達するまで時間がかかり、その分ランニングコストがかさむこととなる。
【００４５】
このためミストサウナを起動したときに、第１の加熱手段１３と循環ファン１７とミスト発生器１８が駆動させたとき、制御手段３０より循環ファン１７に高速回転で回る指示を出すことにより、またヒートポンプサイクルの構成要素の一つである圧縮機８を高速回転することにより、大風量・大容量の加熱空気を浴室１内に送風する。装置３より吹き出された空気流は浴室全体に広がる浴室内循環空気流３３となり、浴室１壁面３１および床面３２の温度を上昇させ、結露しにくい状態とし、浴室１内の温度・湿度を上昇させる。湿度成分は温度を拡散させる性能有しているため、一定湿度以上上がれば浴室１隅々まで浴室内循環空気流３３がいきわたることとなる。
【００４６】
一方、冷媒回路を使用した第１の加熱手段を用いるため入力に対し、出力を増加することができ、経済的に浴室１内を暖めることができる。
【００４７】
このように本発明の実施の形態２のミストサウナシステムは第１の加熱手段１３は冷媒回路１２を用いているため、出力に対し入力が低く抑えることができ、すなわちランニングコストを低く抑えることができ、温度立ち上げ時や発汗後の安定時等比較的長時間使用する場面に使われることが多く経済的であるという効果があることとなる。
【００４８】
（実施の形態３）
次に本発明実施形態３のミストサウナシステムについて図２、４を用いて説明する。なお実施の形態１、２および３と同一の構成要素は同一の番号を付し詳細な説明は省略する。
【００４９】
一般にヒートポンプシステムによる暖房の能力は大きいが高温域、たとえば６０度以上の温度の空気流を供給することは困難とされている。一方、ミストサウナ環境温度とするためには人肌に空気流が接触する時点で少なくとも体温以上の温度が要求されている。このため例え大容量加熱の暖房機を用いたとしても、供給温度自体が高くなければミストサウナ環境を作れないこととなる。
【００５０】
ミストサウナを起動したときに、第１の加熱手段１３と循環ファン１７とミスト発生器１８が駆動させたとき、制御手段３０より循環ファン１７に高速回転で回る指示を出すことにより、またヒートポンプサイクルの構成要素の一つである圧縮機８を高速回転することにより、大風量・大容量の加熱空気を浴室１内に送風し、浴室内循環空気流３３が流れ、浴室１全体をある一定温度以上、例えば３０度から３５度の範囲に暖める。その後、ミストサウナ入浴対象者３６が入浴時に、制御手段３０に電気的に接続されたミストサウナシステム自体の動作を指示するリモコン３４に設けられた入浴ボタン３５を押すことにより、循環ファン１７とミスト発生器１８とともに第２の加熱手段１４が駆動する。
【００５１】
起動時に第１の加熱手段１３を駆動しているため、浴室１内全体が暖かい状態となっており、入浴ボタン３５を押すことにより、第２の加熱手段１４である電気加熱ヒーター２４により、吹出口１６から高温の加熱加湿空気をミストサウナ入浴対象者３６に吹き出すことができる。電気加熱ヒーター２４は直接加熱媒体自体から熱を発する加熱手段であるため電気加熱ヒーター２４自体の表面温度は高温であり、制御手段３０の指示により循環ファン１７の回転数を変化させることにより、風量・吹出温度を変化させることが可能となるため、吹出口１６から吹き出される温風は入浴時循環空気流３７のようにミストサウナ入浴対象者３６のみ局所的に温風を送ることが可能となる。
【００５２】
このように本発明の実施の形態３のミストサウナシステムは、第２の加熱手段１４は電気加熱ヒーター２４等の直接加熱媒体であるため、加熱手段自体の表面温度は非常に高く、循環ファン１７による風量調整により局部的には非常に高温の加熱加湿空気を供給できるため、発汗作用を促進したいときに用いることができることとなる。
【００５３】
（実施の形態４）
次に本発明実施形態４のミストサウナシステムについて図４を用いて説明する。なお実施の形態１、２および３と同一の構成要素は同一の番号を付し詳細な説明は省略する。
【００５４】
図４に示すように制御手段３０に電気的に接続されたミストサウナシステム自体の動作を指示するリモコン３４に設けられた入浴ボタン３５が設けられており、一方制御手段３０は時間をカウントするタイマー機能を有したものである。
【００５５】
一般にミストサウナ入浴対象者３７はミストサウナシステムより供給される加熱加湿空気により毛穴が開いて、一度汗が流れ始めると多少の温度低下によっても発刊作用は継続する傾向にある。また汗が出きってしまった状態で同じレベルの高温高湿空間に長時間いると、脱水症状等健康に弊害をもたらす恐れがある。このため発刊作用が終了した時点で一度温度を下げるもしくは停止することが望ましい。通常ミストサウナ入浴対象者３７は発刊作用が終了した時点で入浴ボタン３５を解除するか、リモコン３４を用いてミストサウナシステム自体を停止する行動をとる。一方、冬場等周囲が冷えているときにミストサウナシステム自体を停止するとすぐに浴室１内が冷えてしまうおそれがある。
【００５６】
ミストサウナ入浴対象者３６が一度ミストサウナ入浴を行い機器を停止した後、前回の第２の加熱手段１４の運転時間つまりはミストサウナ入浴時間を、制御手段３０に備えられたタイマーにより測定し制御手段３０が記憶し、入浴ボタン３５を押す２回目以降は前回の第２の加熱手段１４駆動時間つまりはミストサウナ入浴時間で第２の加熱手段１４の運転は終了し、自動的に第１の加熱手段１３に切り替わる構成とする。
【００５７】
上記構成により、入浴時に入浴ボタン３５を押すことにより第２の加熱手段１４による局所的な加湿暖房運転を行うが、前回の入浴時間すなわち一通り発汗したと想定される時間経過後に自動的に冷媒回路を用いた第１の加熱手段１３に切り替わることができる。
【００５８】
このように本発明の実施の形態４のミストサウナシステムは、前回の第２の加熱手段１４の運転時間を記憶することで自動的に第１の加熱手段１３に切り替わることにより、第２の加熱手段１４を必要以上に使用することのない、経済的なミストサウナシステムを供給することができることとなる。
【００５９】
（実施の形態５）
次に本発明実施形態５のミストサウナシステムについて図５、６を用いて説明する。なお実施の形態１、２、３および４と同一の構成要素は同一の番号を付し詳細な説明は省略する。
【００６０】
入浴ボタン３５を押したタイミングがまだ浴室１内の温湿度が上昇し安定していない状態では発汗作用に至るまでに時間がかかり、第２の加熱手段１４の駆動時間が長くなる。一方入浴ボタン３５を押したタイミングで浴室１内の温湿度が上昇し安定していれば発汗作用に至るまでに時間少なくてすむこととなる。
【００６１】
図５、６に示すように、循環ファン１７が駆動したときに吸込口１５より吸い込まれる浴室１の温度が検出でき、かつ循環ファン１７、第１の加熱手段１３、第２の加熱手段１４の熱的影響の受けない吸込口１５の循環風路２０における下流側に、温度を検出する温度センサー３８を備え、温度センサー３８は装置本体３に備える制御手段３０と電気的に接続されている。
【００６２】
制御手段３０は前回のミストサウナ入浴時にあたる第２の加熱手段１４の運転時間および運転開始時から終了までの温度と時間を記憶し、前回運転の吸込温度−時間のタイムテーブルを記録し、２回目以降入浴ボタン３５を押すときは、前回の運転時間および運転開始時の温度より終了時間を算出し、自動的に第１の加熱手段１３に切り替わる構成とする。
【００６３】
上記構成により、今回の入浴ボタン３５を押した時点で前回の温度以上であれば、前回の入浴ボタン３５を押した後今回の温度となる時間を差し引いた時間を入浴時間とし、入浴時間経過後第１の加熱手段に切り替える。一方前回入浴ボタン３５を押した時の温度より温度センサー３８の検知温度が低い場合は、前回の温度となるまでの時間を加算した時間を入浴時間とし、入浴時間経過後第１の加熱手段１３に切り替わることができる。また前回入浴ボタン３５を押した時の温度と温度センサー３８の検知温度が同じ場合は、前回の第２の加熱手段１４の運転時間を行った後、第１の加熱手段１３に切り替える。
【００６４】
このように本発明の実施の形態５のミストサウナシステムは、前回の第２の加熱手段１４の運転時間および押したときの浴室内の温度を記憶することにより、ミストサウナ入浴対象者３６の周囲温湿度と発汗までの時間関係が詳細にわかることにより、ミストサウナ入浴対象者３６が確実に発汗するまでの時間が推定でき、その後自動的に第１の加熱手段１３に切り替わるため、確実な発汗作用を有しかつ経済的なミストサウナシステムを提供することができることとなる。
【００６５】
なお本実施例ではミストサウナ入浴対象者３６が入浴ボタン３５を解除することにより第１の加熱手段１３に切り替わることとしたが、一定時間後自動的第１の加熱手段１３に自動的に切り替わることとしてもよい。
【００６６】
また、本実施例ではミスト入浴中つまりは入浴ボタン３５を押されたときの第１の加熱手段１３の動作に関しては特に記載はしていないが、ランニングコスト的には停止することが望ましいが、人により発汗温度が異なるため、第２の加熱手段１４のみの運転または第１の加熱手段１３と第２の加熱手段１４の併用のどちらも選択できることが望ましい。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
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。
【符号の説明】
【００６８】
１ サウナ対象室（浴室）
８ 圧縮機
９ 第１の熱交換器
１０ 膨張機構
１１ 第２の熱交換器
１２ 冷媒回路
１３ 第１の加熱手段
１４ 第２の加熱手段
１５ 吸込口
１６ 吹出口
１７ 循環ファン
１８ ミスト発生器
３０ 制御手段
３５ 入浴ボタン
３８ 温度センサー
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒を圧縮する圧縮機と冷媒が放熱する第１の熱交換器と冷媒を膨張させる膨張機構と冷媒が吸熱する第２の熱交換器とを順に配管接続した冷媒回路により構成される第１の加熱手段と、第１の加熱手段に対して表面温度が高温となる第２の加熱手段を備え、浴室に開口した吸込口から空気を吸い込んで前記浴室に開口した吹出口から空気を吹き出す循環ファンと、微細な水滴、すなわちミストを発生させるミスト発生器を備え、前記第１の加熱手段または第２の加熱手段において循環ファンが送風する空気に対して放熱することにより前記浴室内を加熱するとともに前記ミスト発生器において発生したミストを前記浴室内に供給することにより前記浴室内を加湿することを特徴とする、ミストサウナシステム。
【請求項２】
装置内部に制御手段を有し、前記制御手段は第１の加熱手段、第２の加熱手段、ミスト発生器、循環ファン、および排気ファンと電気的に接続されており、起動時は前記第１の加熱手段と前記循環ファンと前記ミスト発生器が駆動することを特徴とした請求項１記載のミストサウナシステム。
【請求項３】
入浴時に制御手段と電気的に接続された入浴ボタンを押すことにより、循環ファンとミスト発生器とともに第２の加熱手段が駆動することを特徴とする請求項１、２記載のミストサウナシステム。
【請求項４】
制御手段は前回の第２の加熱手段の運転時間を記憶し、入浴ボタンを押す２回目以降は前回の運転時間で終了し、自動的に第１の加熱手段に切り替わることを特徴とする、請求項１，２および３記載のミストサウナシステム。
【請求項５】
制御手段は前回の第２の加熱手段の運転時間および運転開始時および運転時の温度を記憶し、入浴ボタンを押す２回目以降は前回の運転時間および運転開始時の温度より終了時間を算出し、自動的に第１の加熱手段に切り替わることを特徴とする、請求項１，２、３および４記載のミストサウナシステム。
【請求項１】
冷媒を圧縮する圧縮機と冷媒が放熱する第１の熱交換器と冷媒を膨張させる膨張機構と冷媒が吸熱する第２の熱交換器とを順に配管接続した冷媒回路により構成される第１の加熱手段と、第１の加熱手段に対して表面温度が高温となる第２の加熱手段を備え、浴室に開口した吸込口から空気を吸い込んで前記浴室に開口した吹出口から空気を吹き出す循環ファンと、微細な水滴、すなわちミストを発生させるミスト発生器を備え、前記第１の加熱手段または第２の加熱手段において循環ファンが送風する空気に対して放熱することにより前記浴室内を加熱するとともに前記ミスト発生器において発生したミストを前記浴室内に供給することにより前記浴室内を加湿することを特徴とする、ミストサウナシステム。
【請求項２】
装置内部に制御手段を有し、前記制御手段は第１の加熱手段、第２の加熱手段、ミスト発生器、循環ファン、および排気ファンと電気的に接続されており、起動時は前記第１の加熱手段と前記循環ファンと前記ミスト発生器が駆動することを特徴とした請求項１記載のミストサウナシステム。
【請求項３】
入浴時に制御手段と電気的に接続された入浴ボタンを押すことにより、循環ファンとミスト発生器とともに第２の加熱手段が駆動することを特徴とする請求項１、２記載のミストサウナシステム。
【請求項４】
制御手段は前回の第２の加熱手段の運転時間を記憶し、入浴ボタンを押す２回目以降は前回の運転時間で終了し、自動的に第１の加熱手段に切り替わることを特徴とする、請求項１，２および３記載のミストサウナシステム。
【請求項５】
制御手段は前回の第２の加熱手段の運転時間および運転開始時および運転時の温度を記憶し、入浴ボタンを押す２回目以降は前回の運転時間および運転開始時の温度より終了時間を算出し、自動的に第１の加熱手段に切り替わることを特徴とする、請求項１，２、３および４記載のミストサウナシステム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１３−８５９１７（Ｐ２０１３−８５９１７Ａ）
【公開日】平成２５年５月１３日（２０１３．５．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２３２４３３（Ｐ２０１１−２３２４３３）
【出願日】平成２３年１０月２４日（２０１１．１０．２４）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月１３日（２０１３．５．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月２４日（２０１１．１０．２４）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]