浴室ミスト装置
【課題】ガスバーナ２１を備えた給湯用熱源機２０を温水源として持つ浴室ミスト装置であって、無駄な温水の発生をなくしながら、使用者に爽快感を与えることのできる状態での温水のミスト化が可能であり、かつ装置全体も小型化が可能な浴室ミスト装置を開示する。
【解決手段】ガスバーナ２１を備える給湯用熱源機２０と、給湯用熱源機２０からの温水を浴室１０内にミスト状に噴霧する噴霧ノズル１５と、給湯用熱源機２０と噴霧ノズル１５とを接続する温水配管３０とを少なくとも備えた浴室ミスト装置Ａであって、温水配管３０は、給湯用熱源機２０へ上水を供給する給水配管２３に他端側が接続する温水戻り配管４０を分岐しており、温水配管３０と温水戻り配管４０との分岐部には噴霧ノズル１５側と温水戻り配管４０側への温水の流量を分配することのできる温水分配手段３３が配置されている。
【解決手段】ガスバーナ２１を備える給湯用熱源機２０と、給湯用熱源機２０からの温水を浴室１０内にミスト状に噴霧する噴霧ノズル１５と、給湯用熱源機２０と噴霧ノズル１５とを接続する温水配管３０とを少なくとも備えた浴室ミスト装置Ａであって、温水配管３０は、給湯用熱源機２０へ上水を供給する給水配管２３に他端側が接続する温水戻り配管４０を分岐しており、温水配管３０と温水戻り配管４０との分岐部には噴霧ノズル１５側と温水戻り配管４０側への温水の流量を分配することのできる温水分配手段３３が配置されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、浴室内のミストサウナ化を可能とする浴室ミスト装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガスバーナを備えた給湯用熱源機の温水を浴室内にミスト状に噴霧して、浴室をミストサウナ化することが知られており、その一例が特許文献１に記載されている。また、近年、高齢者にも優しい浴室の構成が求められており、給湯用熱源機の温水を、浴室に備えた気−液熱交換器の熱源として利用し、浴室内の空気を該気−液熱交換器を通して巡回させることで、浴室内の暖房を行うと同時に、浴室のミストサウナ化も可能としたミストサウナ装置も知られており、その一例が特許文献２などに記載されている。
【０００３】
浴室におけるミストサウナでは、１．５〜２．０Ｌ／ｍｉｎ程度の温水量をミスト化することで使用者に十分な爽快感を与えることができることが知られており、温水のミスト化に用いる噴霧ノズルも、１．５〜２．０Ｌ／ｍｉｎ前後の温水量をミスト化するのに適した構造のものが用いられている。より多くの量の温水を噴霧しようとすると、温水はミスト化せずにそのまま水流状に流下し、使用者に不快感を与える。
【０００４】
一方、ガスバーナを用いた給湯用熱源機では、バーナの着火および燃焼の安定性を確保するために最低限３．５Ｌ／ｍｉｎ程度の水の流量が必要とされているのが普通であり、給湯用熱源機からの温水をそのままミスト用の噴霧ノズルに供給すると、流量が多すぎて快適なミスト化が得られない。そのために、特許文献１に記載のミスト装置では、給湯用熱源機からの温水の一部（例えば３．５−１．５＝２．０Ｌ／ｍｉｎ分）を分流して排湯とするか、貯湯部に一端貯湯して再利用するようにしている。また、特許文献２に記載のミストサウナ装置では、給湯用熱源機からの温水と液−液熱交換器で熱交換した温水を、流量を１．０〜２．０Ｌ／ｍｉｎ程度に制御してミスト用の噴霧ノズルに送るようにし、快適なミスト化が得られるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−４８９号公報
【特許文献２】特開２００６−２０４３５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載のミスト装置では、給湯用熱源機で得られた温水の一部を本来の給湯系の外に取り出すようにしており、無駄な温水が生じているといえる。特許文献２に記載のミストサウナ装置では、無駄な温水は発生しないが、浴室のミストサウナ化のために別途液−液熱交換器を備えることが必要であり、装置として大型化するのを避けられない。
【０００７】
本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、ガスバーナを備えた給湯用熱源機を温水源として持つ浴室ミスト装置であって、無駄な温水の発生をなくしながら、使用者に爽快感を与えることのできる状態での温水のミスト化が可能であり、かつ装置全体も小型化が可能な浴室ミスト装置を開示することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明による浴室ミスト装置は、ガスバーナを備える給湯用熱源機と、前記給湯用熱源機からの温水を浴室内にミスト状に噴霧する噴霧ノズルと、前記給湯用熱源機と前記噴霧ノズルとを接続する温水配管とを少なくとも備えた浴室ミスト装置であって、前記温水配管は前記給湯用熱源機へ上水を供給する給水配管に他端側が接続する温水戻り配管を分岐しており、前記温水配管と前記温水戻り配管との分岐部には前記噴霧ノズル側と前記温水戻り配管側への温水の流量を分配することのできる温水分配手段が配置されていることを特徴とする。より具体的には、前記温水分配手段は、前記温水配管を流れる温水の一定量を前記噴霧ノズル側に分流し、残りの温水を前記温水戻り配管側に分流する手段である。
【０００９】
上記の浴室ミスト装置では、使用する噴霧ノズルにおける温水をミスト化するのに最適な流量がａ（Ｌ／ｍｉｎ）であり、給湯用熱源機のバーナの着火および燃焼の安定性を確保するのに必要な最低限の水量がｂ（Ｌ／ｍｉｎ）（ただし、ａ＜ｂ）であるときに、前記温水分配手段は、一定量、すなわち噴霧ノズルがミスト化するのに好適な流量ａを分流して噴霧ノズル側に分流し、残りの流量、すなわちｂ−ａ＝ｃ（Ｌ／ｍｉｎ）の流量を温水戻り配管側に流す。そして、温水戻り配管側に分流された温水は給湯用熱源機への給水管に合流して給湯用熱源機側に戻される。それにより、無駄な温水がない状態で、浴室の爽快なミストサウナ化と、ガスバーナの安定した着火および燃焼との双方を同時に確保することができる。また、特許文献２に記載される従来の装置のように、ミスト化用の液−液熱交換器を必要としないので、全体の装置構成も簡素化される。
【００１０】
本発明による浴室ミスト装置では、上記の温水分配手段を備えているので、快適なミストサウナを得るための噴霧ノズルの噴霧量ａ（Ｌ／ｍｉｎ）および給湯用熱源機側での最低給水量ｂ（Ｌ／ｍｉｎ）が任意の値であっても、浴室の爽快なミストサウナ化とガスバーナの安定した着火および燃焼の双方を確保することができる。現在、一般に使用されているミストサウナにおいては、噴霧ノズルの噴霧量は１．５〜２．０Ｌ／ｍｉｎ前後のものが普通であるが、本発明における浴室ミスト装置では、これに限られない。また、現在使用されているガスバーナを備えた給湯用熱源機では給水最低流量は３．５Ｌ／ｍｉｎ前後のものが普通であるが、これに限らない。また、前記のように、ａ＜ｂであるのが現在のミストサウナ装置では普通であるが、噴霧ノズルの数を増やす等によって、ａ＝ｂとなった場合には、温水分配手段は給湯配管を流れる温水の全量を噴霧ノズル側に供給することとなる。
【００１１】
また、本発明による浴室ミスト装置において、噴霧ノズルの数も制限はなく、所要の流量が噴霧できることを条件に、１個の噴霧ノズルであってもよく、２個以上の噴霧ノズルを備えるようにしてもよい。また、前記温水分配手段は従来知られた任意の流体分流手段であってよいが、応答性が早いことから、流量センサとステッピングモータの組み合わせからなる温水分配手段であることは好適である。他に、流量センサと三方弁の組み合わせからなる温水分配手段などを用いることもできる。
【００１２】
本発明による浴室ミスト装置の他の態様では、浴室は浴室暖房のための気−液熱交換器を備え、前記給湯用熱源機からの温水は前記気−液熱交換器を通った後に前記噴霧ノズルに供給されるようになっており、前記温水分配手段は、前記気−液熱交換器と前記噴霧ノズルとの間の温水配管部分に配置されていることを特徴とする。
【００１３】
この態様の浴室ミスト装置では、給湯用熱源機からの温水は、噴霧ノズルに到達する前に浴室に備えられた気−液熱交換器を通過し、そこで浴室内の空気と熱交換して浴室内の空気を暖めるので、浴室暖房も同時に可能となる。また、噴霧ノズルからのミストを昇温した空気と共に浴室内に送り込むことで、より快適なミストサウナ環境が得られる。もちろん、この場合でも、気−液熱交換器に備えられるファンを停止して浴室内の空気を気−液熱交換器を通して巡回させないことにより、ミストのみを浴室内に供給する使用態様も選択可能となる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、ガスバーナを備えた給湯用熱源機を温水源として持つ浴室ミスト装置において、無駄な温水の発生をなくしながら、使用者に爽快感を与えることのできる温水のミスト化が可能となり、かつ装置全体の小型化も可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明による浴室ミスト装置の一実施の形態を示す図。
【図２】温水分配手段の一例を詳細に説明する図。
【図３】浴室ミスト装置の操作を説明する第１のフロー図。
【図４】浴室ミスト装置の操作を説明する第１のフロー図に続く第２のフロー図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明による浴室ミスト装置を実施の形態に基づき説明する。
図１に示す浴室ミスト装置Ａにおいて、１０は浴室であり、２０はガスバーナを備えた給湯用熱源機である。浴室１０の天井部には気−液熱交換器１１と噴霧ノズル１５とが取り付けられている。気−液熱交換器１１は、そこを通る温水と浴室１０内の空気との間で熱交換を行って暖かい空気を得るためのものであり、ファン１２の作用により浴室１０内の空気を気−液熱交換器１１を通して循環させている。噴霧ノズル１５はそこに圧送されてくる温水を浴室１０内にミスト状に噴出するためのものであり、好ましくは、図示のように、噴出したミストが、ファン１２の作用により浴室１０内に送り込まれる温風とともに浴室内に流入できる位置に、噴霧ノズル１５が取り付けられる。なお、噴霧ノズル１５は１個のノズルで構成されていてもよく２個以上のノズルで構成されていてもよい。また、浴室１０は、気−液熱交換器１１を備えなくてもよい。
【００１７】
浴室１０の側壁部には、使用者がミストサウナや浴室暖房を使用するときに使用するスイッチ類（ミストサウナボタン１６ａ，浴室暖房ボタン１６ｂ）を備えた操作盤１６が取り付けてあり、操作盤１６からの信号は、後記する制御部５０に送られる。
【００１８】
気−液熱交換器１１には給湯用熱源機２０からの給湯配管３０が接続しており、該給湯配管３０を流れる温水は、気−液熱交換器１１内を通過した後に、前記した噴霧ノズル１５に供給され、ミストとして浴室１０内に噴霧される。気−液熱交換器１１と噴霧ノズル１５の間の温水配管３０ａには流量計３１と測温計３２と温水分配手段３３とが温水の流れ方向にこの順に配置されている。流量計３１からの流量信号および測温計３２からの温度信号も制御部５０に送られる。
【００１９】
給湯用熱源機２０は、従来知られたものであり、少なくともガスバーナ２１と気−液熱交換器２２とを備える。気−液熱交換器２２には、図示しない水道管に接続する給水配管２３から水道水（上水）が供給される。給水配管２３には逆止弁２４と圧力センサ２５が取り付けてあり、給水配管２３からの上水圧力は圧力センサ２５により計測され、その圧力信号Ｓ１は前記した制御部５０に送られる。給水配管２３から供給される上水は、前記した気−液熱交換器２２を通過するときにガスバーナ２１の燃焼排ガスによって加熱され、加熱されて昇温した温水が前記給湯配管３０を通って前記気−液熱交換器１１および噴霧ノズル１５に供給される。また、図示の例では、給湯用熱源機２０の温水は、分岐給湯配管３０ｂを通して浴槽１７や出湯栓１８にも供給される。
【００２０】
図２に示すように、前記した温水分配手段３３は、流入口３４と２つの流出口３５と３６を備え、流入口３４には前記測温計３２で温度が計測された温水が流入する。第１の流出口３５は前記噴霧ノズル１５側へ接続しており、第２の流出口３６は温水戻り配管４０を介して、前記した給湯用熱源機２０への給水管２３に接続している。温水分配手段３３における２つの流出口３５と３６の分岐部には、分配弁３７が備えられており、該分配弁３７はステッピングモータ３８によって移動が制御される。また、ステッピングモータ３８には前記制御部５０から制御信号が送られる。
【００２１】
具体的には、温水分配手段３３は、給湯配管３０（３０ａ）を通して流入口３４から流入してくる流量ｂ（Ｌ／ｍｉｎ）の温水（この流量は、前記した流量計３１で計測される）を、第１の流出口３５を通して噴霧ノズル１５側に流量ａ（Ｌ／ｍｉｎ）だけ分流し、残りの温水、すなわち流量ｃ（＝ｂ−ａ）（Ｌ／ｍｉｎ）の温水を第２の流出口３６を通して前記温水戻り配管４０側に流すように作用する。また、その流量制御は、制御部５０が、流量計３１で計測された流量信号ｂを受け、そのうちの前記流量ａだけが第１の流出口３５側に分流する位置に前記分配弁３７を移動するように、前記ステッピングモータ３８に指令を出すことで行われる。
【００２２】
ここにおいて、前記流量ａは、用いられている噴霧ノズル１５が使用者に爽快感を与えうるような粒径のミストに温水をミスト化できる量であり、通常、１．５〜２．０Ｌ／ｍｉｎ前後である。また、流量ｂは給湯用熱源機２０に備えられたガスバーナ２１が安定的に着火しかつ燃焼を継続することのできる最低給水量３．５Ｌ／ｍｉｎ程度であって、通常、ａ＜ｂである。
【００２３】
図１に示すよう、前記温水戻り配管４０には、圧力センサ４１と循環ポンプ４２と逆止弁４３が、この順で備えられており、温水戻り配管４０を流れる温水の水圧は圧力センサ４１により計測され、その圧力信号Ｓ２は前記した制御部５０に送られる。
【００２４】
制御部５０は、従来知られたガスバーナを備えた給湯用熱源機で用いられている制御部が備える機構に加えて、前記流量計３１からの流量信号および前記測温計３２からの温度信号に応じて前記温水分配手段３３の温水分流制御を行う機能、および、前記圧力センサ２５により計測された圧力信号Ｓ１と前記圧力センサ４１により計測された圧力信号Ｓ２とを比較し、Ｓ２＞Ｓ１となるようにポンプ４２を制御する機能とをさらに備える。
【００２５】
次に、上記浴室ミスト装置Ａの運転作動を、図３および図４のフロー図を参照して説明する。給湯用熱源機２０が通常の運転を継続している場合（Ｓ１０でＹ）には、制御部５０は、使用者によって操作盤１６に備られたミストサウナボタン１６ａが押されたかどうかを判断する（Ｓ１１）。押されていない場合は、給湯用熱源機２０は通常の運転を継続する。ミストサウナボタン１６ａが押された場合、その信号は制御部５０に送られる。信号を受け制御部５０は流量計３１の流量ｂを読み出し、流量ｂが前記流量ａ（すなわち、噴霧ノズル１５が使用者に爽快感を与えうるような粒径のミストにミスト化できる流量）より多いかどうかを判断する（Ｓ１２）。ｂ＞ａの場合（Ｙの場合）には、制御部５０は測温計３２の温度信号を読み出し、測定された温度ｔが予め設定したミスト温度Ｔ以上であるかどうかを判断する（Ｓ１３）。
【００２６】
ｔ≧Ｔの場合（Ｓ１３でＹの場合）には、制御部５０は温水分配手段３３のステッピングモータ３８に信号を送り、流量ａを第１の流出口３５（噴霧ノズル１５）側に、残りの温水ｃ（ｂ−ａ）を第２の流出口３６（温水戻り配管４０）側にそれぞれ分流するように分配弁３７の位置を調整する（Ｓ１４）。それにより、流量ａの温水は噴霧ノズル１５から浴室内にミストとして噴霧されて（Ｓ１５）、浴室のミストサウナ化が進行する。一方において、流量ｃの温水は温水戻り配管４０を通して給水配管２３に戻される（Ｓ１６）。
【００２７】
なお、必須ではないが、図１に示すように、噴霧ノズル１５から噴出したミストが、気−液熱交換器１１に取り付けたファン１２の作用により浴室１０内に送り込まれる温風とともに浴室１０内に噴霧される浴室構造の場合には、前記Ｓ１４において、制御部５０は、分配弁３７の調整と同時に、気−液熱交換器１１に取り付けたファン１２の駆動信号を発信することはより好ましい。それにより、温風と共にミストが浴室１０内に噴霧されるようになり、一層快適なサウナミスト環境が作られる。
【００２８】
温水戻り配管４０を流れる温水の圧力が給水配管２３を流れる上水の圧力よりも低いと、給水配管２３への温水の戻りが進行しない。そのために、制御部５０は、給水配管２３に備えた圧力センサ２５の圧力信号Ｓ１と温水戻り配管４０に備えた圧力センサ４１圧力信号Ｓ２とを比較し、Ｓ２＞Ｓ１となるようにポンプ４２を制御する（Ｓ１７）。
【００２９】
Ｓ１３において、測定された温度ｔが予め設定したミスト温度Ｔより低い場合には、それをミスト化しても使用者に爽快感を与えることができないので、制御部５０は温水分配手段３３のステッピングモータ３８に信号を送り、全流量ｂが第２の流出口３６（温水戻り配管４０）側に流入するように分配弁３７の位置を調整する（Ｓ１８）。その状態で、測温計３２からの温度信号を継続して受信する。
【００３０】
Ｓ１２においてＮの場合、すなわち、他の温水利用部である浴槽１７や出湯栓１８での利用量が多く、給湯配管３０に前記流量ａ（すなわち、噴霧ノズル１５が使用者に爽快感を与えうるような粒径のミストにミスト化できる流量ａ）を超える流量の温水が供給されない場合には、制御部５０は温水分配手段３２に対して給湯配管３０を流れるすべての温水を温水戻り配管３４側に流すように温水分配手段３３を制御する（Ｓ１９）。それにより、浴室のミストサウナ化は行われない。その状態を制御部５０は継続して監視し（Ｓ１２）、ｂ≧ａとなったときに、Ｓ１３以下の工程をとる。
【００３１】
Ｓ１０でＮの場合、すなわち、給湯用熱源機２０が停止している場合には、使用者によって操作盤１６に備られたミストサウナボタン１６ａが押されると（Ｓ２０）、制御部５０は、給湯用熱源機２０に通常の稼働開始指令を出す（Ｓ２１）。それにより、給湯用熱源機２０は最低流量ｂでの運転を開始し（Ｓ２２）、流量ｂの温水が給湯配管３０に送られる。それ以降は、Ｓ１２以降の運転制御が進行する。
【００３２】
なお、浴室ミスト装置Ａにおいて、使用者はミストサウナを使用せずに浴室暖房のみを使用することもできる。その場合には、通常の運転を継続中に、使用者は操作盤１６に備られた浴室暖房ボタン１６ｂを押す。制御部５０は、その信号を受けて、ファン１２を作動する。それにより浴室暖房が開始する。それと同時に、制御部５０は、流量計３１の流量ｂがどのような値であっても、すべての温水が温水戻り配管４０側に流入するように、温水分配手段３３に指令する。
【００３３】
上記のように、本発明による浴室ミスト装置Ａでは、ガスバーナを備えた給湯用熱源機２０を温水源として持つ浴室ミスト装置において、無駄な温水の発生をなくしながら、使用者に爽快感を与えることのできる温水のミスト化が可能であり、かつ、ミスト化のために別途液−液熱交換器を備えることを要しないので、装置全体の小型化も可能となり低コスト化も図られる。
【符号の説明】
【００３４】
Ａ…浴室ミスト装置、
１０…浴室、
１１…浴室の天井部に備えた気−液熱交換器、
１２…ファン、
１５…浴室の天井部に備えた噴霧ノズル、
１６…操作盤、
１６ａ…ミストサウナボタン、
１６ｂ…浴室暖房ボタン、
１７…浴槽、
１８…出湯栓、
２０…ガスバーナを備えた給湯用熱源機、
２１…ガスバーナ、
２２…気−液熱交換器、
２３…給水配管、
２４…逆止弁、
２５…圧力センサ、
３０…給湯配管、
３０ａ…気−液熱交換器と噴霧ノズルの間の温水配管、
３０ｂ…分岐給湯配管、
３１…流量計、
３２…測温計、
３３…温水分配手段、
３４…流入口、
３５…第１の流出口、
３６…第２の流出口、
３７…分配弁、
３８…ステッピングモータ、
４０…温水戻り配管、
５０…制御部。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、浴室内のミストサウナ化を可能とする浴室ミスト装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガスバーナを備えた給湯用熱源機の温水を浴室内にミスト状に噴霧して、浴室をミストサウナ化することが知られており、その一例が特許文献１に記載されている。また、近年、高齢者にも優しい浴室の構成が求められており、給湯用熱源機の温水を、浴室に備えた気−液熱交換器の熱源として利用し、浴室内の空気を該気−液熱交換器を通して巡回させることで、浴室内の暖房を行うと同時に、浴室のミストサウナ化も可能としたミストサウナ装置も知られており、その一例が特許文献２などに記載されている。
【０００３】
浴室におけるミストサウナでは、１．５〜２．０Ｌ／ｍｉｎ程度の温水量をミスト化することで使用者に十分な爽快感を与えることができることが知られており、温水のミスト化に用いる噴霧ノズルも、１．５〜２．０Ｌ／ｍｉｎ前後の温水量をミスト化するのに適した構造のものが用いられている。より多くの量の温水を噴霧しようとすると、温水はミスト化せずにそのまま水流状に流下し、使用者に不快感を与える。
【０００４】
一方、ガスバーナを用いた給湯用熱源機では、バーナの着火および燃焼の安定性を確保するために最低限３．５Ｌ／ｍｉｎ程度の水の流量が必要とされているのが普通であり、給湯用熱源機からの温水をそのままミスト用の噴霧ノズルに供給すると、流量が多すぎて快適なミスト化が得られない。そのために、特許文献１に記載のミスト装置では、給湯用熱源機からの温水の一部（例えば３．５−１．５＝２．０Ｌ／ｍｉｎ分）を分流して排湯とするか、貯湯部に一端貯湯して再利用するようにしている。また、特許文献２に記載のミストサウナ装置では、給湯用熱源機からの温水と液−液熱交換器で熱交換した温水を、流量を１．０〜２．０Ｌ／ｍｉｎ程度に制御してミスト用の噴霧ノズルに送るようにし、快適なミスト化が得られるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−４８９号公報
【特許文献２】特開２００６−２０４３５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載のミスト装置では、給湯用熱源機で得られた温水の一部を本来の給湯系の外に取り出すようにしており、無駄な温水が生じているといえる。特許文献２に記載のミストサウナ装置では、無駄な温水は発生しないが、浴室のミストサウナ化のために別途液−液熱交換器を備えることが必要であり、装置として大型化するのを避けられない。
【０００７】
本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、ガスバーナを備えた給湯用熱源機を温水源として持つ浴室ミスト装置であって、無駄な温水の発生をなくしながら、使用者に爽快感を与えることのできる状態での温水のミスト化が可能であり、かつ装置全体も小型化が可能な浴室ミスト装置を開示することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明による浴室ミスト装置は、ガスバーナを備える給湯用熱源機と、前記給湯用熱源機からの温水を浴室内にミスト状に噴霧する噴霧ノズルと、前記給湯用熱源機と前記噴霧ノズルとを接続する温水配管とを少なくとも備えた浴室ミスト装置であって、前記温水配管は前記給湯用熱源機へ上水を供給する給水配管に他端側が接続する温水戻り配管を分岐しており、前記温水配管と前記温水戻り配管との分岐部には前記噴霧ノズル側と前記温水戻り配管側への温水の流量を分配することのできる温水分配手段が配置されていることを特徴とする。より具体的には、前記温水分配手段は、前記温水配管を流れる温水の一定量を前記噴霧ノズル側に分流し、残りの温水を前記温水戻り配管側に分流する手段である。
【０００９】
上記の浴室ミスト装置では、使用する噴霧ノズルにおける温水をミスト化するのに最適な流量がａ（Ｌ／ｍｉｎ）であり、給湯用熱源機のバーナの着火および燃焼の安定性を確保するのに必要な最低限の水量がｂ（Ｌ／ｍｉｎ）（ただし、ａ＜ｂ）であるときに、前記温水分配手段は、一定量、すなわち噴霧ノズルがミスト化するのに好適な流量ａを分流して噴霧ノズル側に分流し、残りの流量、すなわちｂ−ａ＝ｃ（Ｌ／ｍｉｎ）の流量を温水戻り配管側に流す。そして、温水戻り配管側に分流された温水は給湯用熱源機への給水管に合流して給湯用熱源機側に戻される。それにより、無駄な温水がない状態で、浴室の爽快なミストサウナ化と、ガスバーナの安定した着火および燃焼との双方を同時に確保することができる。また、特許文献２に記載される従来の装置のように、ミスト化用の液−液熱交換器を必要としないので、全体の装置構成も簡素化される。
【００１０】
本発明による浴室ミスト装置では、上記の温水分配手段を備えているので、快適なミストサウナを得るための噴霧ノズルの噴霧量ａ（Ｌ／ｍｉｎ）および給湯用熱源機側での最低給水量ｂ（Ｌ／ｍｉｎ）が任意の値であっても、浴室の爽快なミストサウナ化とガスバーナの安定した着火および燃焼の双方を確保することができる。現在、一般に使用されているミストサウナにおいては、噴霧ノズルの噴霧量は１．５〜２．０Ｌ／ｍｉｎ前後のものが普通であるが、本発明における浴室ミスト装置では、これに限られない。また、現在使用されているガスバーナを備えた給湯用熱源機では給水最低流量は３．５Ｌ／ｍｉｎ前後のものが普通であるが、これに限らない。また、前記のように、ａ＜ｂであるのが現在のミストサウナ装置では普通であるが、噴霧ノズルの数を増やす等によって、ａ＝ｂとなった場合には、温水分配手段は給湯配管を流れる温水の全量を噴霧ノズル側に供給することとなる。
【００１１】
また、本発明による浴室ミスト装置において、噴霧ノズルの数も制限はなく、所要の流量が噴霧できることを条件に、１個の噴霧ノズルであってもよく、２個以上の噴霧ノズルを備えるようにしてもよい。また、前記温水分配手段は従来知られた任意の流体分流手段であってよいが、応答性が早いことから、流量センサとステッピングモータの組み合わせからなる温水分配手段であることは好適である。他に、流量センサと三方弁の組み合わせからなる温水分配手段などを用いることもできる。
【００１２】
本発明による浴室ミスト装置の他の態様では、浴室は浴室暖房のための気−液熱交換器を備え、前記給湯用熱源機からの温水は前記気−液熱交換器を通った後に前記噴霧ノズルに供給されるようになっており、前記温水分配手段は、前記気−液熱交換器と前記噴霧ノズルとの間の温水配管部分に配置されていることを特徴とする。
【００１３】
この態様の浴室ミスト装置では、給湯用熱源機からの温水は、噴霧ノズルに到達する前に浴室に備えられた気−液熱交換器を通過し、そこで浴室内の空気と熱交換して浴室内の空気を暖めるので、浴室暖房も同時に可能となる。また、噴霧ノズルからのミストを昇温した空気と共に浴室内に送り込むことで、より快適なミストサウナ環境が得られる。もちろん、この場合でも、気−液熱交換器に備えられるファンを停止して浴室内の空気を気−液熱交換器を通して巡回させないことにより、ミストのみを浴室内に供給する使用態様も選択可能となる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、ガスバーナを備えた給湯用熱源機を温水源として持つ浴室ミスト装置において、無駄な温水の発生をなくしながら、使用者に爽快感を与えることのできる温水のミスト化が可能となり、かつ装置全体の小型化も可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明による浴室ミスト装置の一実施の形態を示す図。
【図２】温水分配手段の一例を詳細に説明する図。
【図３】浴室ミスト装置の操作を説明する第１のフロー図。
【図４】浴室ミスト装置の操作を説明する第１のフロー図に続く第２のフロー図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明による浴室ミスト装置を実施の形態に基づき説明する。
図１に示す浴室ミスト装置Ａにおいて、１０は浴室であり、２０はガスバーナを備えた給湯用熱源機である。浴室１０の天井部には気−液熱交換器１１と噴霧ノズル１５とが取り付けられている。気−液熱交換器１１は、そこを通る温水と浴室１０内の空気との間で熱交換を行って暖かい空気を得るためのものであり、ファン１２の作用により浴室１０内の空気を気−液熱交換器１１を通して循環させている。噴霧ノズル１５はそこに圧送されてくる温水を浴室１０内にミスト状に噴出するためのものであり、好ましくは、図示のように、噴出したミストが、ファン１２の作用により浴室１０内に送り込まれる温風とともに浴室内に流入できる位置に、噴霧ノズル１５が取り付けられる。なお、噴霧ノズル１５は１個のノズルで構成されていてもよく２個以上のノズルで構成されていてもよい。また、浴室１０は、気−液熱交換器１１を備えなくてもよい。
【００１７】
浴室１０の側壁部には、使用者がミストサウナや浴室暖房を使用するときに使用するスイッチ類（ミストサウナボタン１６ａ，浴室暖房ボタン１６ｂ）を備えた操作盤１６が取り付けてあり、操作盤１６からの信号は、後記する制御部５０に送られる。
【００１８】
気−液熱交換器１１には給湯用熱源機２０からの給湯配管３０が接続しており、該給湯配管３０を流れる温水は、気−液熱交換器１１内を通過した後に、前記した噴霧ノズル１５に供給され、ミストとして浴室１０内に噴霧される。気−液熱交換器１１と噴霧ノズル１５の間の温水配管３０ａには流量計３１と測温計３２と温水分配手段３３とが温水の流れ方向にこの順に配置されている。流量計３１からの流量信号および測温計３２からの温度信号も制御部５０に送られる。
【００１９】
給湯用熱源機２０は、従来知られたものであり、少なくともガスバーナ２１と気−液熱交換器２２とを備える。気−液熱交換器２２には、図示しない水道管に接続する給水配管２３から水道水（上水）が供給される。給水配管２３には逆止弁２４と圧力センサ２５が取り付けてあり、給水配管２３からの上水圧力は圧力センサ２５により計測され、その圧力信号Ｓ１は前記した制御部５０に送られる。給水配管２３から供給される上水は、前記した気−液熱交換器２２を通過するときにガスバーナ２１の燃焼排ガスによって加熱され、加熱されて昇温した温水が前記給湯配管３０を通って前記気−液熱交換器１１および噴霧ノズル１５に供給される。また、図示の例では、給湯用熱源機２０の温水は、分岐給湯配管３０ｂを通して浴槽１７や出湯栓１８にも供給される。
【００２０】
図２に示すように、前記した温水分配手段３３は、流入口３４と２つの流出口３５と３６を備え、流入口３４には前記測温計３２で温度が計測された温水が流入する。第１の流出口３５は前記噴霧ノズル１５側へ接続しており、第２の流出口３６は温水戻り配管４０を介して、前記した給湯用熱源機２０への給水管２３に接続している。温水分配手段３３における２つの流出口３５と３６の分岐部には、分配弁３７が備えられており、該分配弁３７はステッピングモータ３８によって移動が制御される。また、ステッピングモータ３８には前記制御部５０から制御信号が送られる。
【００２１】
具体的には、温水分配手段３３は、給湯配管３０（３０ａ）を通して流入口３４から流入してくる流量ｂ（Ｌ／ｍｉｎ）の温水（この流量は、前記した流量計３１で計測される）を、第１の流出口３５を通して噴霧ノズル１５側に流量ａ（Ｌ／ｍｉｎ）だけ分流し、残りの温水、すなわち流量ｃ（＝ｂ−ａ）（Ｌ／ｍｉｎ）の温水を第２の流出口３６を通して前記温水戻り配管４０側に流すように作用する。また、その流量制御は、制御部５０が、流量計３１で計測された流量信号ｂを受け、そのうちの前記流量ａだけが第１の流出口３５側に分流する位置に前記分配弁３７を移動するように、前記ステッピングモータ３８に指令を出すことで行われる。
【００２２】
ここにおいて、前記流量ａは、用いられている噴霧ノズル１５が使用者に爽快感を与えうるような粒径のミストに温水をミスト化できる量であり、通常、１．５〜２．０Ｌ／ｍｉｎ前後である。また、流量ｂは給湯用熱源機２０に備えられたガスバーナ２１が安定的に着火しかつ燃焼を継続することのできる最低給水量３．５Ｌ／ｍｉｎ程度であって、通常、ａ＜ｂである。
【００２３】
図１に示すよう、前記温水戻り配管４０には、圧力センサ４１と循環ポンプ４２と逆止弁４３が、この順で備えられており、温水戻り配管４０を流れる温水の水圧は圧力センサ４１により計測され、その圧力信号Ｓ２は前記した制御部５０に送られる。
【００２４】
制御部５０は、従来知られたガスバーナを備えた給湯用熱源機で用いられている制御部が備える機構に加えて、前記流量計３１からの流量信号および前記測温計３２からの温度信号に応じて前記温水分配手段３３の温水分流制御を行う機能、および、前記圧力センサ２５により計測された圧力信号Ｓ１と前記圧力センサ４１により計測された圧力信号Ｓ２とを比較し、Ｓ２＞Ｓ１となるようにポンプ４２を制御する機能とをさらに備える。
【００２５】
次に、上記浴室ミスト装置Ａの運転作動を、図３および図４のフロー図を参照して説明する。給湯用熱源機２０が通常の運転を継続している場合（Ｓ１０でＹ）には、制御部５０は、使用者によって操作盤１６に備られたミストサウナボタン１６ａが押されたかどうかを判断する（Ｓ１１）。押されていない場合は、給湯用熱源機２０は通常の運転を継続する。ミストサウナボタン１６ａが押された場合、その信号は制御部５０に送られる。信号を受け制御部５０は流量計３１の流量ｂを読み出し、流量ｂが前記流量ａ（すなわち、噴霧ノズル１５が使用者に爽快感を与えうるような粒径のミストにミスト化できる流量）より多いかどうかを判断する（Ｓ１２）。ｂ＞ａの場合（Ｙの場合）には、制御部５０は測温計３２の温度信号を読み出し、測定された温度ｔが予め設定したミスト温度Ｔ以上であるかどうかを判断する（Ｓ１３）。
【００２６】
ｔ≧Ｔの場合（Ｓ１３でＹの場合）には、制御部５０は温水分配手段３３のステッピングモータ３８に信号を送り、流量ａを第１の流出口３５（噴霧ノズル１５）側に、残りの温水ｃ（ｂ−ａ）を第２の流出口３６（温水戻り配管４０）側にそれぞれ分流するように分配弁３７の位置を調整する（Ｓ１４）。それにより、流量ａの温水は噴霧ノズル１５から浴室内にミストとして噴霧されて（Ｓ１５）、浴室のミストサウナ化が進行する。一方において、流量ｃの温水は温水戻り配管４０を通して給水配管２３に戻される（Ｓ１６）。
【００２７】
なお、必須ではないが、図１に示すように、噴霧ノズル１５から噴出したミストが、気−液熱交換器１１に取り付けたファン１２の作用により浴室１０内に送り込まれる温風とともに浴室１０内に噴霧される浴室構造の場合には、前記Ｓ１４において、制御部５０は、分配弁３７の調整と同時に、気−液熱交換器１１に取り付けたファン１２の駆動信号を発信することはより好ましい。それにより、温風と共にミストが浴室１０内に噴霧されるようになり、一層快適なサウナミスト環境が作られる。
【００２８】
温水戻り配管４０を流れる温水の圧力が給水配管２３を流れる上水の圧力よりも低いと、給水配管２３への温水の戻りが進行しない。そのために、制御部５０は、給水配管２３に備えた圧力センサ２５の圧力信号Ｓ１と温水戻り配管４０に備えた圧力センサ４１圧力信号Ｓ２とを比較し、Ｓ２＞Ｓ１となるようにポンプ４２を制御する（Ｓ１７）。
【００２９】
Ｓ１３において、測定された温度ｔが予め設定したミスト温度Ｔより低い場合には、それをミスト化しても使用者に爽快感を与えることができないので、制御部５０は温水分配手段３３のステッピングモータ３８に信号を送り、全流量ｂが第２の流出口３６（温水戻り配管４０）側に流入するように分配弁３７の位置を調整する（Ｓ１８）。その状態で、測温計３２からの温度信号を継続して受信する。
【００３０】
Ｓ１２においてＮの場合、すなわち、他の温水利用部である浴槽１７や出湯栓１８での利用量が多く、給湯配管３０に前記流量ａ（すなわち、噴霧ノズル１５が使用者に爽快感を与えうるような粒径のミストにミスト化できる流量ａ）を超える流量の温水が供給されない場合には、制御部５０は温水分配手段３２に対して給湯配管３０を流れるすべての温水を温水戻り配管３４側に流すように温水分配手段３３を制御する（Ｓ１９）。それにより、浴室のミストサウナ化は行われない。その状態を制御部５０は継続して監視し（Ｓ１２）、ｂ≧ａとなったときに、Ｓ１３以下の工程をとる。
【００３１】
Ｓ１０でＮの場合、すなわち、給湯用熱源機２０が停止している場合には、使用者によって操作盤１６に備られたミストサウナボタン１６ａが押されると（Ｓ２０）、制御部５０は、給湯用熱源機２０に通常の稼働開始指令を出す（Ｓ２１）。それにより、給湯用熱源機２０は最低流量ｂでの運転を開始し（Ｓ２２）、流量ｂの温水が給湯配管３０に送られる。それ以降は、Ｓ１２以降の運転制御が進行する。
【００３２】
なお、浴室ミスト装置Ａにおいて、使用者はミストサウナを使用せずに浴室暖房のみを使用することもできる。その場合には、通常の運転を継続中に、使用者は操作盤１６に備られた浴室暖房ボタン１６ｂを押す。制御部５０は、その信号を受けて、ファン１２を作動する。それにより浴室暖房が開始する。それと同時に、制御部５０は、流量計３１の流量ｂがどのような値であっても、すべての温水が温水戻り配管４０側に流入するように、温水分配手段３３に指令する。
【００３３】
上記のように、本発明による浴室ミスト装置Ａでは、ガスバーナを備えた給湯用熱源機２０を温水源として持つ浴室ミスト装置において、無駄な温水の発生をなくしながら、使用者に爽快感を与えることのできる温水のミスト化が可能であり、かつ、ミスト化のために別途液−液熱交換器を備えることを要しないので、装置全体の小型化も可能となり低コスト化も図られる。
【符号の説明】
【００３４】
Ａ…浴室ミスト装置、
１０…浴室、
１１…浴室の天井部に備えた気−液熱交換器、
１２…ファン、
１５…浴室の天井部に備えた噴霧ノズル、
１６…操作盤、
１６ａ…ミストサウナボタン、
１６ｂ…浴室暖房ボタン、
１７…浴槽、
１８…出湯栓、
２０…ガスバーナを備えた給湯用熱源機、
２１…ガスバーナ、
２２…気−液熱交換器、
２３…給水配管、
２４…逆止弁、
２５…圧力センサ、
３０…給湯配管、
３０ａ…気−液熱交換器と噴霧ノズルの間の温水配管、
３０ｂ…分岐給湯配管、
３１…流量計、
３２…測温計、
３３…温水分配手段、
３４…流入口、
３５…第１の流出口、
３６…第２の流出口、
３７…分配弁、
３８…ステッピングモータ、
４０…温水戻り配管、
５０…制御部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガスバーナを備える給湯用熱源機と、前記給湯用熱源機からの温水を浴室内にミスト状に噴霧する噴霧ノズルと、前記給湯用熱源機と前記噴霧ノズルとを接続する温水配管とを少なくとも備えた浴室ミスト装置であって、前記温水配管は前記給湯用熱源機へ上水を供給する給水配管に他端側が接続する温水戻り配管を分岐しており、前記温水配管と前記温水戻り配管との分岐部には前記噴霧ノズル側と前記温水戻り配管側への温水の流量を分配することのできる温水分配手段が配置されていることを特徴とする浴室ミスト装置。
【請求項２】
前記温水分配手段は、前記温水配管を流れる温水の一定量を前記噴霧ノズル側に分流し、残りの温水を前記温水戻り配管側に分流する手段であることを特徴とする請求項１に記載の浴室ミスト装置。
【請求項３】
前記温水分配手段は、流量センサとステッピングモータを備える手段であることを特徴とする請求項１または２に記載の浴室ミスト装置。
【請求項４】
前記浴室は浴室暖房のための気−液熱交換器を備え、前記給湯用熱源機からの温水は前記気−液熱交換器を通った後に前記噴霧ノズルに供給されるようになっており、前記温水分配手段は、前記気−液熱交換器と前記噴霧ノズルとの間の温水配管部分に配置されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項に記載の浴室ミスト装置。
【請求項１】
ガスバーナを備える給湯用熱源機と、前記給湯用熱源機からの温水を浴室内にミスト状に噴霧する噴霧ノズルと、前記給湯用熱源機と前記噴霧ノズルとを接続する温水配管とを少なくとも備えた浴室ミスト装置であって、前記温水配管は前記給湯用熱源機へ上水を供給する給水配管に他端側が接続する温水戻り配管を分岐しており、前記温水配管と前記温水戻り配管との分岐部には前記噴霧ノズル側と前記温水戻り配管側への温水の流量を分配することのできる温水分配手段が配置されていることを特徴とする浴室ミスト装置。
【請求項２】
前記温水分配手段は、前記温水配管を流れる温水の一定量を前記噴霧ノズル側に分流し、残りの温水を前記温水戻り配管側に分流する手段であることを特徴とする請求項１に記載の浴室ミスト装置。
【請求項３】
前記温水分配手段は、流量センサとステッピングモータを備える手段であることを特徴とする請求項１または２に記載の浴室ミスト装置。
【請求項４】
前記浴室は浴室暖房のための気−液熱交換器を備え、前記給湯用熱源機からの温水は前記気−液熱交換器を通った後に前記噴霧ノズルに供給されるようになっており、前記温水分配手段は、前記気−液熱交換器と前記噴霧ノズルとの間の温水配管部分に配置されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項に記載の浴室ミスト装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１３−２７６５８（Ｐ２０１３−２７６５８Ａ）
【公開日】平成２５年２月７日（２０１３．２．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１６７５０４（Ｐ２０１１−１６７５０４）
【出願日】平成２３年７月２９日（２０１１．７．２９）
【出願人】（０００２２０２６２）東京瓦斯株式会社 (1,166)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月７日（２０１３．２．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月２９日（２０１１．７．２９）
【出願人】（０００２２０２６２）東京瓦斯株式会社 (1,166)
【Ｆターム（参考）】
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