JP5089727B2 - 浴室用ミスト装置 - Google Patents

Description

本発明は、浴室用ミスト装置、特に、浴室内において湯水をミスト状に噴霧させてサウナ効果を得られるようにする浴室用ミスト装置に関する。

近年、加熱された湯水を、浴室に設置されたミスト噴霧部からミスト状に噴霧させてサウナ効果を高める浴室用ミスト装置が、浴室暖房装置と共に普及しつつある。
前記ミスト装置に、台所や洗面所等に給湯する給湯用の温水を分岐させてそのまま使用した場合、それがバーナを燃焼させるために熱交換器に通流させなければならない必要最少限の水量、所謂、最低作動水量であったとしても、ミストの噴霧に適する温水量としては多量であることから、これをミスト噴霧部から噴霧させると、ミスト粒径が大きくなってしまい、使用者に不快感を与えてしまうといった不都合があった。又、ミスト噴霧部に供給する温水量を少なくするために、前記温水の一部を排出することも考えられるが、これでは資源の無駄になり、ランニングコストを増大させる不都合があった（特許文献１）。
このような不都合を防止するために、図４に示すように、ミスト噴霧部(1)を、水道水を供給するミスト用給水回路(11)の下流端に設け、ミスト噴霧部(1)に至る流路の途中に、液々熱交換器(10)を介設し、暖房回路を通じて供給される熱媒体で前記水道水を加熱する構成のものが知られている（特許文献２、３）。

このものでは、浴室(4)に浴室暖房装置(20)が設置されていると共に、熱源機として浴室暖房用の熱源部(23)を内蔵する給湯装置(2)が屋外に設置されており、前記暖房用熱源部(23)と浴室暖房用装置(20)との間を循環する循環加熱回路(21)から分岐された分岐循環回路(22)を介して、前記液々熱交換器(10)に前記熱媒体としての温水が供給されている。これにより、前記液々熱交換器(10)を介して、前記ミスト用給水回路(11)内の水が温められるように設定されている。
尚、前記液々熱交換器(10)は、高効率であるプレート式熱交換器が好適であり、伝熱プレート(10a)の両側にミスト用給水回路(11)側の水と分岐循環回路(22)側の温水が交互にながれることにより、伝熱プレート(10a)を介して熱交換される。

この場合、前記ミスト用給水回路(11)へ通水させる水量は、前記最低作動水量の制約を受けることがないから、ミスト噴霧部(1)から噴霧させるのに適した所定量に設定することができる。よって、液々熱交換器(10)を介して加熱された前記ミスト用給水回路(11)の温水をミスト噴霧部(1)から適度なミスト粒径で浴室(4)内に噴霧することができる。
前記した従来のミスト装置では、液々熱交換器(10)の下流側に、前記ミスト用給水回路(11)を開閉する開閉弁としての第１、第２電磁弁(31)(32)と、これら第１、第２電磁弁(31)(32)の間から分岐された配水管(12)の自動排水弁(30)が設けられており、液々熱交換器(10)の上流側には、ミスト用給水回路(11)内の水圧を調整する減圧弁(36)が設けられている。又、循環加熱回路(21)から分岐循環回路(22)に分岐される分岐部には、循環加熱回路(21)から分岐循環回路(22)へ送られる循環温水の流量を調節する流量制御弁(33)と、前記循環温水の温度を検知する熱交換器用サーミスタ(34)が搭載されている。

ミスト装置の運転開始時においては、流量制御弁(33)を全開にして、循環加熱回路(21)から前記分岐循環回路(22)へ温水を送り込み、循環加熱回路(21)内の温水と共に分岐循環回路(22)内の温水を循環させることにより循環温水を適温になるまで温める。前記熱交換器用サーミスタ(34)によって循環温水が充分温まったと検知されると、第１電磁弁(31)は閉じた状態で、第２電磁弁(32)と自動排水弁(30)が開き、液々熱交換器(10)による熱交換が開始される。前記液々熱交換器(10)の下流側に設けられているミストサーミスタ(35)によって、ミスト用給水回路(11)内の温水の温度を検知し、ミスト用設定温度以下の温水は、排水管(12)から排出される。前記ミストサーミスタ(35)によって、ミスト用給水回路(11)内の温水の温度が安定したことが検知されると、前記自動排水弁(30)が閉弁すると共に、第１電磁弁(31)が開弁し、ミスト噴霧部(1)からミストが浴室(4)内に噴霧されることとなる。これにより、ミスト装置の運転初期から、冷水ではなく適温の温水をミスト噴霧部(1)から噴霧することが可能となる。

ミスト装置の運転終了後には、第２電磁弁(32)を閉じた状態で、前記第１電磁弁(31)と自動排水弁(30)の両方を開けておくと、第２電磁弁(32)からミスト噴霧部(1)までのミスト用温水供給路(13)内の残留水は自然落下によって排水管(12)から排水される。これにより、ミスト用温水供給路(13)内に残存した湯水に雑菌が繁殖して汚水となり、この汚水が、次回のミスト噴霧時にミスト噴霧部(1)から噴霧する不都合を防止している。

特開２００２―０００４８９号公報 特開２００３―３３４２３０号公報 特願２００４−２３９２８４号公報

しかしながら、一般的には、前記暖房用の循環温水に、プロピレングリコール等の不凍液が投入されており、これが前記液々熱交換器(10)に供給される。液々熱交換器(10)に、例えば、上記したプレート式熱交換器を使用している場合、前記不凍液が混入された分岐循環回路(22)側の温水とミスト用給水回路(11)を通じて供給される水道水とが、前記伝熱プレート(10a)の両側に交互に流れるように構成されている。よって、万一、前記伝熱プレート(10a)に穴があく等して、前記不凍液混入の温水が、ミスト用給水回路(11)内に混入してしまった場合、前記ミスト用給水回路(11)が何らかの条件で負圧になると、前記不凍液がミスト用給水回路(11)を逆流する。前記循環温水は、永年にわたって循環使用するものであるから汚水となっており、これが逆流しては、上流側である上水道を汚染してしまうといった問題がある。

本発明はかかる点に鑑みて成されたもので、『熱源機から循環加熱回路を通じて供給される熱媒体で、ミスト用給水回路を通じて供給される水を加熱する液々熱交換器と、前記液々熱交換器で加熱された前記ミスト用給水回路内の温水を浴室内へ噴霧するミスト噴霧部とが備えられた浴室用ミスト装置』において、前記循環加熱回路内の汚水が、ミスト用給水回路に混入されても、汚染された水がミスト用給水回路内を上流側へ逆流しないようにすることを課題とする。

［請求項１に係る発明］
上記課題を解決する為の請求項１に係る発明の技術的手段は、『前記ミスト用給水回路の前記液々熱交換器の上流側に、前記ミスト用給水回路内の逆流を防止する逆流を防止する逆止弁を設け、
前記液々熱交換器の下流側に、前記ミスト用給水回路を開閉する開閉弁としての第１開閉弁及び第２開閉弁を直列に設け、且つ第１開閉弁と第２開閉弁の間に排水弁を設け、
前記熱源機の作動が開始され前記液々熱交換器へ前記熱媒体の供給が開始されると同時に上流側の第２開閉弁及び排水弁を開弁してミスト用給水回路への水の供給を開始し排水弁からミスト用給水回路内の湯水を排出し、ミスト用給水回路の温度がミスト噴霧用の設定温度以上になると下流側の第１開閉弁を開弁すると共に排水弁を閉弁してミスト噴霧部から温水を噴霧開始するように設定されている』ことである。
上記技術的手段は次のように作用する。
循環加熱回路は、例えば、床暖房装置や浴室暖房装置等の暖房用端末と、暖房用熱源部との間に接続されており、前記循環加熱回路内を循環する温水（循環温水）が、熱媒体として液々熱交換器の一次側に供給され、二次側のミスト用給水回路を通じて供給される水が加熱される。万一、液々熱交換器の破損等によって、前記熱交換器内で、前記循環温水が前記ミスト用給水回路内に混入することがあったとしても、前記液々熱交換器の上流側には逆止弁が設けられているから、前記循環温水がミスト用給水回路を上流側に逆流することがない。

ところで、前記開閉弁を閉じた状態においては、前記開閉弁と前記逆止弁との間には、閉塞された空間が形成されることとなり、その部分が液々熱交換器によって加熱されると、ミスト用給水回路における前記閉塞空間内の温水は体積膨張し、その影響で前記開閉弁に過剰な圧力がかかり、前記開閉弁が開かずに噴霧不良を起こすといった不都合が考えられる。又、ミスト用給水回路内に温水が通水していない場合でも、前記閉塞空間内の気体が体積膨張するため同じ現象が起こる。

そこで、請求項１に係る発明の技術的手段は、前記熱源機の作動が開始され前記液々熱交換器へ前記熱媒体の供給が開始されると同時に上流側の第２開閉弁及び排水弁を開弁してミスト用給水回路への水の供給を開始し排水弁からミスト用給水回路内の湯水を排出するように設定されている。これにより、前記開閉弁（第１開閉弁及び第２開閉弁）と前記逆止弁間の空間内の温水が前記液々熱交換器によって加熱されることとなるが、前記熱源機の作動が開始され前記液々熱交換器へ前記熱媒体の供給が開始されると同時に上流側の第２開閉弁及び排水弁を開弁させるようにしたから、前記空間は下流側へ開放することとなり、前記第２開閉弁と前記逆止弁との間の内圧が高まることはない。
そして、ミスト用給水回路の温度がミスト噴霧用の設定温度以上になると下流側の第１開閉弁を開弁すると共に排水弁を閉弁してミスト噴霧部から温水を噴霧開始するように設定されている。これにより、ミスト装置の運転初期から、冷水ではなく適温の温水をミスト噴霧部から噴霧することが可能となる。

［請求項２に係る発明]
請求項２に係る発明の技術的手段は、請求項１の浴室用ミスト装置において、『前記逆止弁よりも下流側で且つ前記開閉弁よりも上流側に、前記ミスト用給水回路の内圧を逃がす過圧逃がし手段を設けた』ものであり、前記開閉弁と前記逆止弁との間に液々熱交換器が設けられ、前記開閉弁と前記逆止弁間の空間内の温水が前記液々熱交換器によって加熱されることとなるが、前記開閉弁と前記逆止弁間の空間内の圧力は、過圧逃がし手段によって逃がす構成としたから、前記開閉弁と前記逆止弁との間の内圧が高まることはない。

本発明は次の特有の効果を有する。
請求項１に係る発明では、ミスト用給水回路の逆止弁を、液々熱交換器の上流側に設けて、ミスト用給水回路の上流である上水道への逆流を防止できるようにしたから、たとえ、液々熱交換器内で、循環回路内の汚水である循環温水がミスト用給水回路内に混入するようなことがあっても、前記上水が汚水される不都合がない。
また、ミスト用給水回路の逆止弁を、液々熱交換器の上流側に設けて、前記液々熱交換器によって前記ミスト用給水回路が加熱されても、前記開閉弁に過剰な圧力がかからないようにしたから、ミスト装置の運転開始時に、前記開閉弁が開かないといった不都合はない。よって、ミスト装置の使い勝手が良くなる上に、ミスト噴霧部からの噴霧不良を防止することができる。ミスト用給水回路は、上記したようなミスト装置の運転初期のウォームアップ時に、前記液々熱交換器によって加熱されることとなるが、この場合でも、開閉弁の開操作に支障を来たすことはない。

さらに、開閉弁を液々熱交換器の下流側に設けた構成の回路であっても、前記開閉弁に過剰な圧力がかかる不都合を防止することができるから、回路を変更しなくても制御を変更するだけで上記効果を得ることができる。
請求項２に係る発明では、開閉弁を液々熱交換器の下流側に設けた構成の回路に、過圧逃がし手段を組み込むことで上記効果を得ることができる。

参考例として、ミスト装置の回路を示す説明図。 第１実施形態におけるミスト装置の噴霧制御の処理内容を示すフローチャート図。 第２実施形態におけるミスト装置の回路を示す説明図。 従来のミスト装置の回路を示す説明図。

以下に、本発明を実施するための最良の形態について添付図面を参照しながら説明する。
［参考例について］
図１に示すものは、参考例におけるミスト装置の回路を示す説明図である。
浴室(4)には、ミスト噴霧部(1)と浴室暖房装置(20)とが配設されており、浴室暖房装置(20)には、屋外に設置させた熱源機としての給湯装置(2)から循環加熱回路(21)を通じて温水が供給されると共に、ミスト噴霧部(1)は、前記循環加熱回路(21)とは別に設けられているミスト用給水回路(11)に連通している。
前記給湯装置(2)には、台所や洗面所等への温水を供給する給湯用の熱源部(24)と、床暖房や浴室暖房用の温水を供給する暖房用熱源部(23)とが備えられている。各熱源部(23)(24)は、バーナと熱交換器とで構成されており、給湯用熱源部(24)の熱交換器には、上流側の給水配管(25a)と下流側の給湯配管(25b)とが接続されており、暖房用熱源部(23)の熱交換器には、前記循環加熱回路(21)を介して暖房端末である浴室暖房装置(20)が接続されている。尚、循環加熱回路(21)には、浴室暖房装置(20)と共に、他の暖房端末が接続されている。

前記循環加熱回路(21)には、分岐循環回路(22)が分岐されており、前記暖房用熱源部(23)のバーナの燃焼により加熱された温水が前記循環加熱回路(21)内を循環すると同時に分岐循環回路(22)内を循環することにより、前記分岐循環回路(22)を循環する温水が熱媒体として、液々熱交換器(10)の一次側に供給されることとなる。
前記液々熱交換器(10)は、複数並列された伝熱プレート(10a)間に流路が構成されると共に、分岐循環回路(22)を循環する温水と、二次側のミスト用給水回路(11)を流れる水とが交互に流れるように構成することにより、前記伝熱プレート(10a)を介して熱交換が行えるようにしたプレート式熱交換器である。
これにより、前記ミスト用給水回路(11)を通じて供給される水は、液々熱交換器(10)を介して、分岐循環回路(22)を循環する温水によって加熱される。
尚、上記した従来のミスト装置の回路と同様に、循環加熱回路(21)から分岐循環回路(22)への分岐部分には、流量制御弁(33)とサーミスタ(34)が設けられている。又、ミスト用給水回路(11)内における液々熱交換器(10)の下流側にはミストサーミスタ(35)が設けられていると共に、上流側には、減圧弁(36)及び逆止弁(37)が設けられている。

そして、参考例のミスト回路では、前記ミスト用給水回路(11)を開閉する開閉弁としての電磁弁(3)を、液々熱交換器(10)の上流側に設けていると共に、前記液々熱交換器(10)の上流側で且つ前記電磁弁(3)の下流側から分岐された排水管(12)に自動排水弁(30)を設けて、ミスト用給水回路(11)内の温水を排水管(12)から外部に排出できるように設定している。
上記浴室暖房装置(20)及びミスト噴霧部(1)の運転は、遠隔操作可能に設定されており、図示しないが、リモコンのミスト運転スイッチをＯＮ操作すると、暖房用熱源部(23)が作動すると同時に、流量制御弁(33)が設定開度に維持され、循環加熱回路(21)と分岐循環回路(22)内の温水が循環する。尚、前記温水の温度が、液々熱交換器(10)で、ミスト用給水回路(11)の水を有効に加熱し得る設定温度以上であるかはサーミスタ(34)によって検知され、加熱し得る設定温度以上であれば、電磁弁(3)が開弁して、ミスト用給水回路(11)内に水道水が通水される。このとき、自動排水弁(30)は閉弁されている。

ミスト用給水回路(11)へ通水された水は、液々熱交換器(10)を通過する際に加熱され、前記ミスト噴霧部(1)から浴室(4)へミスト状に噴霧することができる。尚、ミスト用給水回路(11)内の水圧が減圧弁(36)によって一定に保持され、且つ、ミストサーミスタ(35)での検出温度がミスト噴霧用設定温度に保持されるように、流量制御弁(33)で分岐循環回路(22)に送り込む流量が調整される。
そして、前記ミスト運転スイッチをＯＦＦにすると、電磁弁(3)が閉弁し且つ自動排水弁(30)が開弁すると共に、暖房用熱源部(23)が停止する。前記電磁弁(3)及び自動排水弁(30)は液々熱交換器(10)よりも上流側に設けられていると共に、ミスト噴霧部(1)よりも低い位置に配設されているものであるから、ミスト用給水回路(11)内の残留水は自然落下により、ミスト用給水回路(11)内を逆流し、前記電磁弁(3)で塞き止められると共に、自動排水弁(30)を介して、排水管(12)から外部へ排出される。これにより、使用後のミスト用給水回路(11)には、電磁弁(3)の下流側においては、湯水が残留することはない。よって、次回の使用時に、ミスト噴霧部(1)から残留水を初期排水する必要がなく、ランニングコストを節約することができる。

上記参考例においては、ミスト用給水回路(11)内の水の逆流を防止する逆止弁(37)と、前記ミスト用給水回路(11)を開閉する電磁弁(3)とを、液々熱交換器(10)の上流側に設けて、ミスト用給水回路(11)の下流側は開放するように設定したから、液々熱交換器(10)に対応するミスト用給水回路(11)内が閉塞しない。よって、ミスト運転のウォームアップや、循環加熱回路(21)を加熱循環する凍結防止動作により、ミスト用給水回路(11)が加熱されても、電磁弁(3)に圧力がかかることはなく、電磁弁(3)が開き難くなる不都合はない。これにより、凍結防止動作時でも支障なくミスト装置を使用することができる。
又、前記循環加熱回路(21)及び分岐循環回路(22)内を循環する熱媒体としての温水には、一般に、プロピレングリコール等の不凍液が投入されており、これが、混入してミスト用給水回路(11)内が汚染されることは好ましくないが、万一、前記液々熱交換器(10)の破損等により、前記不凍液投入水がミスト用給水回路(11)内に混入してしまっても、逆止弁(37)によって、それ以上の逆流は阻止できるようになっているから、ミスト用給水回路(11)の上流である上水道に不凍液が混入して、上水が汚染される不都合は防止することができる。

［第１実施形態について］
図２に示すフローチャートは第１実施形態のミスト運転の制御に関するものであり、ミスト装置用の回路は、図４に示した従来のものと同様な回路において、液々熱交換器(10)の上流側に逆止弁(37)を設けた構成のものが採用される。
図２を参照して、この実施の形態では、Ｓ１のステップで、前記運転スイッチがＯＮ操作されたことが判別され、ミスト運転の開始が指令されると、Ｓ２のステップにて、暖房用熱源部(23)が作動し、流量制御弁(33)が設定開度に維持され、循環加熱回路(21)から分岐循環回路(22)を介して液々熱交換器(10)への熱媒体としての温水の供給が開始される。それと同時に、第２電磁弁(32)及び自動排水弁(30)が開弁して、ミスト用給水回路(11)への水道水の供給が開始される。そして、Ｓ３のステップで、ミストサーミスタ(35)でミスト用給水回路(11)内の温度(TW)が、ミスト噴霧用温度(YT)以上になったことが検知されると、Ｓ４のステップにて、第１電磁弁(31)が開弁すると共に、前記自動排水弁(30)が閉弁し、ミスト噴霧部(1)から浴室(4)に温水が噴霧される。この実施の形態のものでは、ミストサーミスタ(35)で検知される温度(TW)が前記ミスト用の設定温度(YT)以下の間は、自動排水弁(30)を介してミスト用給水回路(11)内の湯水を排水管(12)から排出するように設定されている。
Ｓ５のステップにて、ミスト運転スイッチがＯＦＦ操作されて、ミスト運転が停止されると、Ｓ６のステップに進んで、第２電磁弁(32)が閉じると共に、自動排水弁(30)が開弁して、第２電磁弁(32)より下流側の残留水の排水処理を行う。
この実施の形態では、ミスト運転開始時から第２電磁弁(32)を開弁してミスト用給水回路(11)内に湯水を通水しているため、ミスト用給水回路(11)内の圧が高まることがない。

［第２実施形態について］
図３に示すものは、第２実施形態におけるミスト装置の回路を示す説明図であり、図４に示した従来の回路と同様に、液々熱交換器(10)の下流側に、開閉弁としての第１、第２電磁弁(31)(32)を配置させていると共に、前記第２電磁弁(32)の上流側で且つ逆止弁(37)の下流側に過圧逃がし手段としてブローバルブ(40)を設けて、前記第２電磁弁(32)と逆止弁(37)との間における前記ミスト用給水回路(11)内の圧力が設定作動圧力以上になると、前記ブローバルブ(40)が開いて圧を逃がす構成としている。暖房用熱源部(23)の燃焼により、液々熱交換器(10)を介してミスト用給水回路(11)が加熱されて、ミスト用給水回路(11)内の温水の体積膨張により第２電磁弁(32)と逆止弁(37)との間における前記ミスト用給水回路(11)の内圧が上昇するが、前記設定作動圧力以上になった時点で、前記ブローバルブ(40)が作動してミスト用給水回路(11)内の温水を排出するように設定されているから、ミスト用給水回路(11)内の圧力が過剰に高まることがない。よって、第２電磁弁(32)を液々熱交換器(10)の下流側に配設させても、前記第２電磁弁(32)に圧力がかかって開かないといった不都合は生じない。
尚、本発明の実施形態では、過圧逃がし手段として、ブローバルブを用いたが、アキュームレータを使用して圧力が上昇しない構成とすれば、ブローバルブのように排水が生じず、排水の処理を考慮する必要がない。

(1) ・・・・・・ミスト噴霧部
(10)・・・・・・液々熱交換器
(11)・・・・・・ミスト用給水回路
(2) ・・・・・・熱源機（給湯装置）
(21)・・・・・・循環加熱回路
(3) ・・・・・・開閉弁（電磁弁）
(37)・・・・・・逆止弁
(4) ・・・・・・浴室

Claims (2)

1. 熱源機から循環加熱回路を通じて供給される熱媒体で、ミスト用給水回路を通じて供給される水を加熱する液々熱交換器と、前記液々熱交換器で加熱された前記ミスト用給水回路内の温水を浴室内へ噴霧するミスト噴霧部とが備えられた浴室用ミスト装置において、
   前記ミスト用給水回路の前記液々熱交換器の上流側に、前記ミスト用給水回路内の逆流を防止する逆止弁を設け、
   前記液々熱交換器の下流側に、前記ミスト用給水回路を開閉する開閉弁としての第１開閉弁及び第２開閉弁を直列に設け、且つ第１開閉弁と第２開閉弁の間に排水弁を設け、
   前記熱源機の作動が開始され前記液々熱交換器へ前記熱媒体の供給が開始されると同時に上流側の第２開閉弁及び排水弁を開弁してミスト用給水回路への水の供給を開始し排水弁からミスト用給水回路内の湯水を排出し、ミスト用給水回路の温度がミスト噴霧用の設定温度以上になると下流側の第１開閉弁を開弁すると共に排水弁を閉弁してミスト噴霧部から温水を噴霧開始するように設定されている浴室用ミスト装置。
2. 請求項１に記載の浴室用ミスト装置において、
   前記逆止弁よりも下流側で且つ前記開閉弁よりも上流側に、前記ミスト用給水回路の内圧を逃がす過圧逃がし手段を設けた浴室用ミスト装置。

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