JP4607021B2 - ミストサウナ装置 - Google Patents

Description

本発明は、浴室に配置した噴霧ヘッドから温水を噴霧させてサウナ効果を得られるようにしたミストサウナ装置に関する。

従来、この種のミストサウナ装置として、熱源機と、浴室に配置した噴霧ヘッドと、噴霧ヘッドに連なる噴霧用流路に介設した液々熱交換器とを備え、噴霧ヘッドに供給する水を熱源機から熱媒循環路を介して液々熱交換器に供給する熱媒体により加熱し、噴霧ヘッドから温水を噴霧させるミスト運転を行うようにしたものは知られている(例えば、特許文献１参照)。

このものでは、液々熱交換器の上流側の噴霧用流路の部分に介設した給水弁と、液々熱交換器の下流側の噴霧用流路の部分に介設した噴霧弁とを備えると共に、液々熱交換器と噴霧弁との間の噴霧用流路の部分に、排水弁を介設した排水路が分岐接続されている。そして、液々熱交換器への熱媒体の供給を停止して、温水噴霧から冷水噴霧に切換える際、給水弁を開弁させたまま、噴霧弁を閉弁させると共に排水弁を開弁させて、液々熱交換器に残留する加熱された残留水を排水路を介して排水し、その後、排水弁を閉弁させると共に噴霧弁を開弁させて、冷水噴霧を開始するようにしている。

ところで、排水流量が多いと、排水後に排水弁を閉弁した際、ウォーターハンマー現象を生じやすくなる。かかる不具合を解消するため、排水路の出口部分の口径を小さくして、排水流量を減らすことが考えられる。然し、排水路の出口部分では、水の濡れ渇きを繰り返すことにより析出物が堆積しやすく、上記の如く出口部分の口径を小さくしたのでは、出口部分が短期間で塞がってしまい、残留水を排水できなくなる。
特開２００５−２０４７１２号公報(００２４〜００２７、図１，２)

本発明は、以上の点に鑑み、排水運転時における液々熱交換器の残留水の排水の確実性を長期に亘り確保できると共に、排水停止時のウォーターハンマー現象の発生も防止できるようにしたミストサウナ装置を提供することをその課題としている。

上記課題を解決するために、本発明は、熱源機と、浴室に配置した噴霧ヘッドと、噴霧ヘッドに連なる噴霧用流路に介設した液々熱交換器とを備え、噴霧ヘッドに供給する水を熱源機から熱媒循環路を介して液々熱交換器に供給する熱媒体により加熱し、噴霧ヘッドから温水を噴霧させるミスト運転を行うようにしたミストサウナ装置であって、液々熱交換器の上流側の噴霧用流路の部分に介設した給水弁と、液々熱交換器の下流側の噴霧用流路の部分に介設した噴霧弁とを備えると共に、液々熱交換器と噴霧弁との間の噴霧用流路の部分に、排水弁を介設した排水路が分岐接続され、ミスト運転の開始前である所定時期に噴霧弁を閉弁させた状態で給水弁と排水弁とを開弁させて液々熱交換器の残留水を排水路を介して排水する排水運転を行う排水制御手段を備えるものにおいて、排水弁の上流側の排水路の部分にオリフィスが設けられ、排水制御手段は、排水運転の停止時に、給水弁を閉弁させてから排水弁を閉弁させるように構成されていることを特徴とする。

本発明によれば、オリフィスにより排水流量が減らされる。そのため、排水運転停止時のウォーターハンマー現象の発生が防止される。また、オリフィスの介設位置が排水弁の上流側であるため、オリフィスは常時水に浸されることになり、オリフィスが析出物の堆積で目詰まりすることはない。従って、排水運転時における液々熱交換器の残留水の排水の確実性を長期に亘り確保できる。

ところで、給水弁を開弁状態に維持した状態、即ち、排水弁に給水圧が作用する状態で排水弁を閉弁させようとすると、排水弁がチャタリングして止水不良を生ずる虞がある。ここで、排水制御手段が、排水運転の停止時に、給水弁を閉弁させてから排水弁を閉弁させるように構成されていれば、排水弁は給水圧を受けずに閉弁されることになり、排水弁のチャタリングによる止水不良が防止される。

また、排水運転を行う所定時期は、ミスト運転の開始前である。これによれば、ミスト運転の停止中に液々熱交換器の残留水が何らかの原因で汚染されたとしても、残留水を排水してからミスト運転が開始されるため、汚染された残留水が噴霧ヘッドから噴霧されることを防止できる。

尚、後述する実施形態において、上記排水制御手段に相当するのは図２のＳ２〜Ｓ５のステップにおける処理である。

図１を参照して、１は浴室を示している。浴室１には、噴霧ヘッド２と、浴室暖房器３とが配置されている。浴室暖房器３は、浴室１内の空気を循環させる図示省略した循環ファンと放熱器４とを内蔵している。放熱器４は、浴室１の外部(屋外等)に配置した熱源機５に熱媒循環路６を介して接続されている。そして、熱源機５の作動により、熱源機５で加熱された熱媒体(水、不凍液等)が熱媒循環路６を介して放熱器４に供給され、放熱器４で加熱された空気が循環ファンにより浴室１に循環されて、浴室１の暖房が行われる。尚、熱源機５には、必要に応じて浴室暖房器３以外の暖房端末も各別の熱媒循環路を介して接続される。

噴霧ヘッド２には、水道管７に逆止弁８を介して接続される噴霧用流路９を介して水が供給される。噴霧用流路９には液々熱交換器１０が介設されている。そして、熱源機５で加熱された熱媒体を浴室暖房器３用の熱媒循環路６から分岐した液々熱交換器用の熱媒循環路１１を介して液々熱交換器１０に供給し、噴霧ヘッド２に供給する水を液々熱交換器１０において熱媒体により加熱できるようにしている。熱媒循環路１１には熱媒弁１２が介設されており、熱媒弁１２の閉弁で液々熱交換器１０への熱媒体の供給が遮断されるようにしている。尚、本実施形態の熱媒弁１２は熱媒体の流量を調節可能な流量調節弁で構成されている。また、熱媒循環路１１には、これに流れる熱媒体の温度を検出する熱媒温度センサ１３が設けられている。

噴霧用流路９には、液々熱交換器１０の上流側の部分に位置させて、電磁弁から成る給水弁１４が介設され、液々熱交換器１０の下流側の部分に位置させて、電磁弁から成る噴霧弁１５が介設されている。そして、給水弁１４の閉弁で液々熱交換器１０への給水が遮断され、噴霧弁１５の閉弁で噴霧ヘッド２への給水が遮断されるようにしている。更に、液々熱交換器１０と噴霧弁１５との間の噴霧用流路９の部分に、噴霧用流路９の温度を検出する噴霧温度センサ１６を設けている。

また、液々熱交換器１０と噴霧弁１５との間の噴霧用流路９の部分には、排水路１７が分岐接続されている。この排水路１７には、電磁弁から成る排水弁１８が介設されると共に、排水弁１８の上流側の排水路１７の部分にオリフィス１９が介設されている。

液々熱交換器１０、熱媒弁１２、熱媒温度センサ１３、給水弁１４、噴霧弁１５、噴霧温度センサ１６及び排水弁１８は熱源機５とは別置きの噴霧ユニット２０に内蔵されている。そして、噴霧ユニット２０に設けた噴霧コントローラ２１に熱媒温度センサ１３と噴霧温度センサ１６の検出信号を入力し、この噴霧コントローラ２１により熱媒弁１２、給水弁１４、噴霧弁１５及び排水弁１８を制御するようにしている。尚、噴霧コントローラ２１は、熱源機５用のコントローラ(図示せず)に通信可能に接続されている。また、図外のリモコンが噴霧コントローラ２１に通信可能に接続され、リモコンに設けられたミストスイッチがオンされて、ミスト運転の開始指令が出されたときに噴霧コントローラ２１によるミスト運転制御が行われる。

ミスト運転制御の詳細は図２に示す通りであり、先ず、Ｓ１のステップでミスト運転の開始指令が出されたか否かを判別する。開始指令が出されたときは、Ｓ２のステップで給水弁１４と排水弁１８とを開弁させる。ここで、噴霧弁１５は閉弁状態に維持されており、給水弁１４と排水弁１８との開弁により、液々熱交換器１０の残留水が排水路１７を介して排水される。次に、Ｓ３のステップで給水弁１４と排水弁１８との開弁による排水運転の開始から所定時間経過したか否かを判別し、所定時間経過したときに、Ｓ４のステップで給水弁１４を閉弁させ、次に、Ｓ５のステップで排水弁１８を閉弁させる。尚、所定時間は、液々熱交換器１０の残留水を完全に排水するのに必要な時間に合わせて設定される。

かくして、本実施形態によれば、ミスト運転の開始前に液々熱交換器１０の残留水が排水されることになり、ミスト運転の停止中に液々熱交換器１０の残留水が何らかの原因で汚染されたとしても、汚染された残留水が噴霧ヘッド２から噴霧されることを防止できる。

ここで、排水流量が多いと、給水弁１４を閉弁させて排水運転を停止する際にウォーターハンマー現象を生ずるが、本実施形態では、上記の如く排水路１７にオリフィス１９が介設されているため、排水流量が減らされ、ウォーターハンマー現象の発生が防止される。また、オリフィス１９の介設位置は排水弁１８の上流側の排水路１７の部分であるため、オリフィス１９は常時水に浸される。従って、水の濡れ渇きを繰り返す部分で生じやすい析出物の堆積がオリフィス１９では発生せず、オリフィス１９の目詰まりによる排水不良が防止される。その結果、排水運転時における液々熱交換器１０の残留水の排水の確実性を長期に亘り確保できる。

尚、排水運転停止時に先ず排水弁１８を閉弁することも考えられる。然し、これでは、排水弁１８が給水圧を受けた状態で閉じ動作されることになり、排水弁１８がチャタリングして止水不良を生ずる虞がある。一方、本実施形態では、排水運転停止時に給水弁１４を閉弁させてから排水弁１８を閉弁させているため、排水弁１８は給水圧を受けずに閉弁されることになり、排水弁１８のチャタリングによる止水不良が防止される。

上記の如くして排水運転を停止した後は、Ｓ６のステップで熱源機５に作動指令を送って熱源機５を作動させると共に熱媒弁１２を開弁させ、熱源機５で加熱された熱媒体を熱媒循環路１１を介して液々熱交換器１０に供給する。次に、Ｓ７のステップで熱媒温度センサ１３の検出温度Ｔｎが所定の予熱完了温度ＹＴｎに上昇したか否かを判別し、Ｔｎ≧ＹＴｎになったとき、Ｓ８のステップで給水弁１４と噴霧弁１５とを開弁させる。これにより液々熱交換器１０で加熱された温水が噴霧ヘッド２に供給され、噴霧ヘッド２から温水を噴霧するミスト運転が開始される。尚、本実施形態では、液々熱交換器１０の予熱完了時期を熱媒温度センサ１３の検出温度Ｔｎに基づいて判断しているが、コストダウンのために熱媒温度センサ１３を省略し、噴霧温度センサ１６の検出温度Ｔｆに基づいて液々熱交換器１０の予熱完了時期を判別するようにしても良い。この場合には、Ｓ７のステップで噴霧温度センサ１６の検出温度Ｔｆが初期温度から所定温度(例えば、７℃)上昇したか否かを判別し、所定温度上昇したときに予熱完了と判断してＳ８のステップに進む。

Ｓ８のステップで上記の如く給水弁１４と噴霧弁１５とを開弁させてミスト運転を開始した後はＳ９のステップに進み、噴霧温度センサ１６の検出温度Ｔｆが所定の設定温度に維持されるように、熱媒弁１２により熱媒体の流量を制御する温調制御を行う。そして、Ｓ１０のステップでミスト運転の停止指令が出されたか否かを判別し、停止指令が出されるまで温調制御を継続する。

停止指令が出されたときは、Ｓ１１のステップで熱媒弁１２、給水弁１４及び噴霧弁１５を閉弁すると共に、熱源機５に作動停止指令を送信し、ミスト運転を終了する。尚、熱源機５は、噴霧コントローラ２１からの作動停止指令を受けても、浴室暖房器３を含む暖房端末の暖房運転中は作動を継続する。

以上、本発明の実施形態について図面を参照して説明したが、本発明はこれに限らない。例えば、上記実施形態では、ミスト運転の開始前に毎回排水運転を行うようにしているが、前回のミスト運転の終了時からの経過時間を計測し、この経過時間が所定時間以上になったときにのみミスト運転開始前の排水運転を行うようにしても良い。また、液々熱交換器１０で加熱された温水を噴霧ヘッド２から噴霧するミスト運転後、液々熱交換器１０への熱媒体の供給を停止して、噴霧ヘッド２から冷水を噴霧する冷水ミスト運転を行う場合、冷水ミスト運転の開始前にＳ２〜Ｓ５のステップと同様の処理で排水運転を行って、液々熱交換器１０の加熱された残留水を排水するようにしても良い。

また、上記実施形態では、排水運転終了後に熱源機５に作動指令を送ると共に熱媒弁１２を開弁させて、液々熱交換器１０の予熱運転を開始しているが、排水運転と同時に予熱運転を開始することも可能である。更に、上記実施形態では、熱媒弁１２を流量調節弁で構成し、ミスト運転時に熱媒弁１２による熱媒体の流量調節で噴霧温度センサ１６の検出温度Ｔｆを設定温度に維持するための温調制御を行っているが、熱媒弁１２を開閉弁で構成すると共に給水弁１４を流量調節弁で構成し、ミスト運転時に給水弁１４による通水量の調節で温調制御を行うようにしても良い。

本発明の実施形態のミストサウナ装置の構成を示す説明図。 実施形態のミストサウナ装置で実行するミスト運転制御の内容を示すフロー図。

符号の説明

１…浴室、２…噴霧ヘッド、５…熱源機、９…噴霧用流路、１０…液々熱交換器、１１…熱媒循環路、１４…給水弁、１５…噴霧弁、１７…排水路、１８…排水弁、２１…噴霧コントローラ。

Claims (1)

1. 熱源機と、浴室に配置した噴霧ヘッドと、噴霧ヘッドに連なる噴霧用流路に介設した液々熱交換器とを備え、噴霧ヘッドに供給する水を熱源機から熱媒循環路を介して液々熱交換器に供給する熱媒体により加熱し、噴霧ヘッドから温水を噴霧させるミスト運転を行うようにしたミストサウナ装置であって、液々熱交換器の上流側の噴霧用流路の部分に介設した給水弁と、液々熱交換器の下流側の噴霧用流路の部分に介設した噴霧弁とを備えると共に、液々熱交換器と噴霧弁との間の噴霧用流路の部分に、排水弁を介設した排水路が分岐接続され、ミスト運転の開始前である所定時期に噴霧弁を閉弁させた状態で給水弁と排水弁とを開弁させて液々熱交換器の残留水を排水路を介して排水する排水運転を行う排水制御手段を備えるものにおいて、
   排水弁の上流側の排水路の部分にオリフィスが設けられ、排水制御手段は、排水運転の停止時に、給水弁を閉弁させてから排水弁を閉弁させるように構成されていることを特徴とするミストサウナ装置。

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