(57)【要約】【課題】小型のユニットバスでもサウナ装置にできる構造を提供する。【解決手段】処理室１の天井面４に放射加熱面６ａと、この放射加熱面６ａの背後にダクト状の空気加熱室６ｂを形成し、一方の吸気口から前記空気加熱室６ｂ内に空気を吸引し、他方より加熱空気を処理室１の床面近傍に到達するように噴出して加熱空気ｈの対流で被加熱体を間接的に加熱すると共に前記放射加熱面６ａからの放射熱エネルギーｒを被加熱体に放射して直接的に加熱する加熱装置。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理室の天井面に放射加熱面と、この放射加熱面の背後にダクト状の空気加熱室を形成し、一方の吸気口から前記空気加熱室内に空気を吸引し、他方より加熱空気を処理室の床面近傍に到達するように噴出するようになっており、加熱空気の対流で被加熱体を間接的に加熱すると共に前記放射加熱面からの放射熱エネルギーを被加熱体に放射して直接的に加熱することを特徴とする加熱空気と放射熱エネルギーを併用した加熱装置。
【請求項２】
室内に浴槽と洗い場を併設し、天井面に放射加熱面と、この放射加熱面の背後にダクト状の空気加熱室を形成し、一方の吸気口から前記空気加熱室内に空気を吸引し、他方より加熱空気を室の床面近傍に到達するように噴出させ、この加熱空気で被加熱熱体を間接的に加熱すると共に前記放射加熱面からの放射熱エネルギーを放射して直接的に加熱することを特徴とする請求項１記載の加熱空気と放射熱エネルギーとを併用した加熱装置。
【請求項３】
前記室内を循環する加熱空気の温度は人体の体温プラス５℃以上で、前記放射加熱面の発熱量を１平方メートルあたり５００Ｗ以上に設定することを特徴とする請求項１記載の加熱空気と放射熱エネルギーを併用した加熱装置。
【請求項４】
前記放射加熱面は表面が凹型に形成され、この放射加熱面よりの放射熱エネルギーを処理室に集中させるように形成されている請求項１記載の加熱空気と放射熱エネルギーとを併用した加熱装置。
【請求項５】
前記放射加熱面はパラボラ型に形成されていることを特徴とする加熱空気と放射熱エネルギーとを併用した加熱装置。
【請求項６】
前記放射加熱面を、表面に複数層のセラミック層が形成された金属板で構成されていることを特徴とする請求項１記載の加熱空気と放射熱エネルギーを併用した加熱装置。
【請求項７】
処理室の天井面に放射加熱面と、この放射加熱面の背後にダクト状の空気加熱室を形成し、一方の吸気口から前記空気加熱室内に空気を吸引し、他方より加熱空気を処理室の床面近傍に到達するように噴出するようになっており、前記空気加熱室内に空気を吸引して加熱された空気を処理室の床面近傍に到達するように噴出するようになっており、加熱空気の対流で被加熱体を間接的に加熱すると共に、前記放射加熱面からの放射熱エネルギーを被加熱体に放射してこれを直接的に加熱するように構成され前記処理室内の雰囲気の発汗指数が１１０〜１２５に調整されていることを特徴とする加熱空気と放射熱エネルギーとを併用したサウナ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する分野】
本発明は天井面に発熱体を設置した浴室、特に放射熱エネルギーを人体に与えてサウナ効果が得られる浴室兼サウナ装置を提供するものである。
【０００２】
【従来の技術】
最近の一戸建住宅やマンションには施工効率や各種の正確な内部構造を簡単に構成するために所定の構造に組上げられたユニットバスが多く使用されるようになっている。そしてこのユニットバスには窓や棚の大きさや形、照明の種類、鏡の大きさと形など、各種のデザインの設備を設置した多種多様な構造のものが提案されている。
【０００３】
浴室の排気は、ユニットバスの設置場所によって場所が限定されることが多く、壁面あるいは天井面に排気フアンを設けて排気するようにしている。また、天井面に空気加熱器を設けて天井面よりバスタブの上方に温風を噴出して室内を循環させながら吊した洗濯物を乾燥させる浴室乾燥機もかなり普及している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前記是浴室乾燥機の場合、天井に温風送風機を配置して室内を暖房するようにしているが十分な暖房効果がえられていない。その理由は、浴室に設けてある排気フアンにある。一般に排気フアンは浴室内を早く乾燥させるために排気量の大きなものが使用されており、必要とする換気回数より遥かに多い回数で排気しているのが現状である。
【０００５】
一方、温風送風機は天井部分に設置されてその一方より室内の空気を吸引し、他方より加熱を室内に噴出するように構成されたおり、従って天井部分に加熱により比重が軽くなった空気が存在することになる。更に、換気フアンは天井部分あるいは天井に近い壁面に設置されており、また浴室が狭いこともあって前記温風送風機と排気フアンとの間が比較的近いことから、暖められて比重の軽くなった空気は簡単にショートパスしてしまい、浴室内全体が暖められることがない。
【０００６】
このような各種の制約があって浴室内に洗濯物を吊してもこれに温風が当たることが少なく、従って、ラックに吊された洗濯物は６時間あるいはそれ以上の長時間経過してもパリッとした風合い（水分が６％以下）に乾燥しない場合が多く、電気代を無駄に消費している。
【０００７】
一方、最近の健康ブームから家庭に風呂場に隣接して小型のサウナ装置を設置するケースが増えているが、このサウナ装置は高温の水蒸気を浴室内に噴出させてこの蒸気の持つ熱を伝熱で体に与えて人体を加熱する方法を採用していることからサウナ室に供給される水蒸気を高温に保持しなければ発汗しない。しかし、浴室が狭い場合は、この中で高温の上記にあたることは息苦しく、大型のサウナ装置のように快適に使用できないという問題がある。このような理由から一般家庭やマンションの浴室をそのままサウナ装置とするには問題があった。
【０００８】
ところで大型のサウナ装置は、１００℃〜１１０℃の高温の空気を室内に充満ないし循環させる「高温サウナ」と、７０℃から８０℃の「中温サウナ」が使用されている。前記サウナ装置は、主として空気の持つ熱エネルギーによって人体を暖めるものであり、そのために高温空気を室内に循環させる必要があり、従って、この種のサウナ装置は女性や老人や子供には使用することが困難であった。また、高温の温風を浴室内に循環させる場合は温度が６０℃以上になるとサウナ室を構成している床材などの木材の材質が熱的に破壊されるので限られたものしか適用できない。
【０００９】
一方、本発明者は小型サウナ装置として特許第２８０８４４３号を提案しているが、このサウナ装置は天井部分にダクトを背後に持つ加熱装置を配置し、この加熱装置の一方より室内の空気を吸引し、これを加熱して他方より室内に噴射してこれを浴室の床面の近くまで到達させて室内を循環させながら、更に前記天井面に設けた加熱板より放射熱を大量に発生させ、温風を室内を循環して加熱しながら放射熱を放射して両方の熱エネルギーで人体を加熱するように構成したものである。
【００１０】
そこで本発明は前記小型サウナ装置の持つ特徴を活かして小型の浴室にサウナ機能と、高速乾燥室の機能を与えるように構成した装置を提供することを目的とするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するための本発明に係る加熱空気と放射エネルギーとを併用した加熱装置は次のように構成されている。
【００１２】
１）処理室の天井面に放射加熱面と、この放射加熱面の背後にダクト状の空気加熱室を形成し、一方の吸気口から前記空気加熱室内に空気を吸引し、他方より加熱空気を処理室の床面近傍に到達するように噴出するようになっており、加熱空気の対流で被加熱体を間接的に加熱すると共に前記放射加熱面からの放射熱エネルギーを被加熱体に放射して直接的に加熱することを特徴としている。
【００１３】
２）室内に浴槽と洗い場を併設し、天井面に放射加熱面と、この放射加熱面の背後にダクト状の空気加熱室を形成し、一方の吸気口から前記空気加熱室内に空気を吸引し、他方より加熱空気を室の床面近傍に到達するように噴出させ、この加熱空気で被加熱熱体を間接的に加熱すると共に前記放射加熱面からの放射熱エネルギーを放射して直接的に加熱することを特徴としている。
【００１４】
３）前記室内を循環する加熱空気の温度は人体の体温プラス５℃以上で、前記放射加熱面の発熱量を１平方メートルあたり５００Ｗ以上に設定することを特徴としている。
【００１５】
前記放射加熱面は表面が凹型に形成され、この放射加熱面よりの放射熱エネルギーを処理室に集中させるように形成されていることを特徴としている。
【００１６】
４）前記放射加熱面はパラボラ型に形成されていることを特徴としている。
【００１７】
前記放射加熱面を、表面に複数層のセラミック層が形成された金属板で構成されていることを特徴としている。
【００１８】
５）本発明に係るサウナ装置は、処理室の天井面に放射加熱面と、この放射加熱面の背後にダクト状の空気加熱室を形成し、一方の吸気口から前記空気加熱室内に空気を吸引し、他方より加熱空気を処理室の床面近傍に到達するように噴出するようになっており、前記空気加熱室内に空気を吸引して加熱された空気を処理室の床面近傍に到達するように噴出するようになっており、加熱空気の対流で被加熱体を間接的に加熱すると共に前記放射加熱面からの放射熱エネルギーを被加熱体に放射してこれを直接的に加熱するように構成され前記処理室内の雰囲気の発汗指数が１１０〜１２５に調整されていることを特徴としている。
【００１９】
（発汗指数について）
高温サウナ装置の場合の運転状態を例示すると、室温が約１００℃〜１１０℃で湿度が０％乃至３％程度の低湿度である。
【００２０】
そこで室温が１００℃で「不快指数」を下記計算式で計算すると、湿度が０％で１２７、湿度が３％で１３０、湿度が５％で１３１である。通常の生活における不快指数は最大でも１００％いかである。本発明者などの研究によると、この数値が１１０％を超えた場合、この数値はサウナ装置において効果的に発汗させる条件を意味している。そこで本発明においてはこの数値を「発汗指数」と定義しており、好適に発汗する発汗指数は１２７〜１３１程度である。
【００２１】
不快指数＝０．８１＋０．０１Ｈ（０．９９ｔ−１４．３）＋４６．３
ｔ：摂氏温度（℃）　　　Ｈ：湿度（％）
この不快指数が１１０％を超えた数値である「発汗指数」を本発明に係る加熱装置、好ましくはサウナ装置で得るための条件は、次の通りである。
【００２２】
加熱室や浴室もしくはサウナ室の温度を例えば６０℃として、湿度と発汗指数との関係を求めて見ると、湿度が６０％で１２２、湿度が７０％で１２６、湿度が８０％で１３０である。また、温度が５０℃の場合は湿度が７５％で１１３、湿度が８０％で１１５である。
【００２３】
しかし、単に浴室内を循環する空気の温度と湿度を前記のようにしただけでは人体に十分な熱エネルギーをあたえることができない。そこで、本発明においては循環空気に加えて遠赤外線による熱エネルギーを補助して人体などを加熱する。発明者などの実験によると、空気の流れを受けた場合に寒く感じない温度は、体温より５℃以上あれば良いことが判明している。
【００２４】
本発明は、温風による間接加熱と放射熱による放射熱エネルギーとの複合加熱を使用するものであるが、両者の好ましい割合は、約５０、５０であると考えてよい。
【００２５】
浴室内を循環する加熱空気の温度が５０℃〜６０℃であると、高温サウナ装置の場合のように短時間で人体を十分に加熱することができない。つまり、高温サウナ装置の場合は５分〜２０分程度の時間で十分発汗するが、本発明を適用する低温サウナ装置の場合は温度差に応じて時間を２０分〜４０分と長くする必要がある。
【００２６】
本発明のように５０〜６０℃程度の低温においてサウナ効果が得られることは極めて有利な条件であり通常の浴室、特にユニットバスのような小型の浴室、あるいはそれ以下の面積を持つ小型のシャワー室においてもサウナ効果を得る事ができる。
【００２７】
なお、最低のサウナ効果を得る温度は、体温より５℃以上、例えば４７℃程度の温度にサウナ室を暖めても寒さを感じない。しかし、あまり低温であると所定の熱量を人体に打ち込むのに時間が長くなる上に、体の火照る感じを得にくいという問題がある。
【００２８】
本発明に係る浴室型サウナ装置は、温風循環による間接加熱と、放射加熱面からの遠赤外線の熱エネルギーを併用することが条件であるが、特に放射加熱面から発する遠赤外線は光と同様に扱うことができる。従ってこの特徴を活かして熱エネルギーを所定の位置、具体的には人体に集中させることができるのである。
【００２９】
そこで本発明は、この放射熱伝導の特徴を活かして人体に遠赤外線による放射熱エネルギーを集中するような形状、即ち、凹形面、パラボラ型の凹形面、楕円型凹曲面などに加熱放射面を形成することで、より効果的に人体や洗濯物のような被加熱物に熱エネルギーを打ち込むように与えることが出来るのである。
【００３０】
本発明を実施するには湿度を付与できる場所が必要である。それによって加熱空気に所定の湿度を付与でき、最適な発汗指数を得ることができるのである。本発明は、特に小型の浴室、好ましくはユニットバスに、空気加熱室と放射加熱面（装置）を設けるのが良く、また、空気に水分を供給して湿度を調節できるシャワールームなどが適している。
【００３１】
【発明の実施の形態】
次に、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
【００３２】
図１はユニットバス型の浴室の斜視図、図２は縦断面図であって、箱状に区画された部屋１（浴室）にはドア２と、図示しないが窓や排気フアン等が設けられ、更にこの部屋１の片側にバスタブ３が設けられている。また、このバスタブ３の側方に洗い場３ａが形成されている。また洗い場３ａにはシャワー１０と蛇口１１が設けてある。このシャワー１０は通常の細い水を噴出することが出来ることは勿論であるが、水を霧状に噴出することができるものであることが好ましい。
【００３３】
この構造の部屋１の天井面４は二つに分かれており、一方が蒲鉾型の天井５に形成され、他方に加熱天井６が形成されている。この加熱天井６は、凹面に形成されて加熱によって遠赤外線を放射する放射板（一種の凹面鏡）６ａと、その背後に形成されたダクト状の空気加熱室６ｂを持っている。
【００３４】
この空気加熱室６ｂの一方には吸気口６ｃが、他方には噴出口６ｄがそれぞれ開口されており、前記吸気口６ｃからフアン６ｅで部屋１内の空気ａを吸引し、前記放射板６ａの背後に設けられている発熱体（シーズヒータあるいは面状ヒータ）により加熱されて加熱空気ｈとなって噴出口６ｄより洗い場３ａの床面の近傍まで噴出させて循環させるように構成されている。
【００３５】
加熱天井６を構成する加熱放射板６ａは、加熱されると大量の遠赤外線ｒを放射する機能を持つもので、図３に示すようにアルミ板あるいは鉄板などの金属板７ａの背面にシーズヒータ７ｂを固定具７ｃ（一種のブラケット）を溶接によって固定しており、更に下面にセラミック層７ｄを形成している。このシーズヒータ７ｂは、シース内にニクロム線と絶縁物とを封入したもので、灼熱する程度の高温の発熱に適しているが、他の形式のものを使用しても良い。
【００３６】
また、前記放射板６ａの上方に距離ｄを置いて温風を形成するための空間ｋを設けて案内板７ｅを配置している。この案内板７ｅは、ダクト状の空気加熱室６ｂ内を空気が通過する間に加熱されるのを助けるもので、多数の孔７ｆが開口されており、その孔７ｆの下手にフィン７ｇが立上げられているものと、単なる孔を開けたものとが全面的に配置されている。そしてこの案内板７ｅの表面（空気加熱室６ｂ）を空気が通過する際に、その一部を前記空間ｋ内に取入れて前記シーズヒータ７ｂの熱によって加熱し、他の孔（フィンのない孔が主体）から再び空気加熱室６ｂ内に排出するようになっている。また、放射板６ａと案内板７ｅとの間の空間ｋの距離ｄは調整部材（図示せず）によって調節してシーズヒータ７ｂと空気との間の熱の授受を調節して温風ｈの温度を調節できるように構成されている。
【００３７】
また、前記放射板６ａは、図４に示すように金属板７ａ（アルミ板）の下面にセラミック層７ｄがプラズマ溶射によって形成されている。このセラミック層７ｄは酸化チタンＴからなるものと酸化アルミＡｌからなるものの複数層で形成されている。
【００３８】
前記セラミック層７ｄは金属板７ａがヒータ７ｂより受けた熱エネルギーを人体に吸収され易い波長に変換する機能と、前記熱エネルギーを部屋１内（浴室内）に強制的に移送する機能を持っており、金属板に接する高温側に酸化チタンのような高温において放射エネルギーが高い（波長が短い）ものを、室内側に酸化アルミなどの前記酸化チタンより低温において放射エネルギーが高い（波長が長い）ものを積層している。
【００３９】
このセラミック層の積層構造（順序）は極めて重要であって、この構造の採用により受熱した熱エネルギーを、放射エネルギーに変換して室内側に大量に放射するものである。この実施の形態においては、酸化チタンと酸化アルミのニ種類しか例示していないが、前記条件に合致するものであれば、他の材料を使用しても良い。
【００４０】
本発明は、部屋１（浴室）の天井面４の一部あるいは全部を凹形の円弧面、好ましくは放物面などの曲面に形成したことに特徴があるが、図１及び図２においては洗い場３ａの上面に放射板６ａが設けられ、これの断面形状は凹形、具体的には蒲鉾型に形成されている。この凹曲面に形成する個所は放熱板６ａの部分は必要であり、それによって図２に示すように放射板６ａより放射された放射線ｒは、人が居る洗い場３ａの中央に集中するようになっている。
【００４１】
このように放射エネルギーを洗い場３ａに集中させることによって、少ない放射エネルギーでも人体に大きなサウナ効果を与え、好ましくは６５℃以下、人の体力によっては７０℃以下の低温でも効率的に人体に熱エネルギーを与えることができるのである。
【００４２】
本発明は、放熱板６ａを凹曲面に形成する点に特徴があるが、浴室の構造によってその凹面の方向を限定するのが良い。天井面４の全体、あるいはこれに近い状態に発熱体を設ける場合は、大型の凹面鏡あるいは「パラボラ」のような形状に形成するのが良い。この凹型の形状は、電波や光を扱うように正確な面に形成する必要がなく、ほぼ洗い場３ａに多く放射エネルギーｒが集中するようにすれば良く、デザイン性を考慮して一種の綺麗なドーム形とすると良い。
【００４３】
図５（Ａ，Ｂ）は加熱放射面６ｐの平面形状を矩形状にしてバスタブ３と洗い場３ａの天井に連続して小判型の凹曲面を形成したものである。この構造の浴室は、バスタブに連接して洗い場を設けたタイプの浴室の構成するのが良い。
【００４４】
図６（Ａ，Ｂ）は平面が四角形で、隅部を除いた部分を円形に形成し、この円形の部分をパラボラ形の凹曲面である加熱放射面６ｑに形成したものである。この加熱放射面６ｑは、その中央部に放射熱エネルギーを集中させる効果をもっているので、効率的に人体を暖めることが出来る。この図６の構造の装置は
本発明に係る浴室は、天井面に加熱放射板６ａを凹形に設け、この加熱放射板６ａの背後に空気加熱室６ｂを形成して室１内の空気を加熱しながら循環させているので、室１内をサウナ装置最適な５０℃〜６０℃程度の温度に保持しながら放射板６ａより遠赤外線を放射し、この部屋の湿度を７０％〜８０％程度に保持することで、低温の空気で室内の温度を保持しながら、放射板６ａより発生させた遠赤外線を人体に打ち込むので、低温でありながら通常のサウナ装置と同等のサウナ効果を得ることができる。
【００４５】
一方、このサウナ装置は浴室乾燥器としても大きな効果を発揮することができるものである。即ち、排気フアン１２を僅かに回転させて必要最小限の排気を行いながら、前記加熱放射板６ａの背後にある空気加熱室６ｂで加熱された空気ｈを室１のほぼ全高に亘って加熱空気ｈを噴出して洗濯物を加熱すると共に、前記加熱放射板６ａより大量の放射熱エネルギーを洗い場３ａに向けて放射するので、洗濯物を迅速に乾燥することができる。
【００４６】
【発明の効果】
本発明に係る加熱空気と放射熱エネルギーを併用した加熱装置は、処理室の天井面に放射加熱面と、この放射加熱面の背後にダクト状の空気加熱室を形成し、一方の吸気口から前記空気加熱室内に空気を吸引し、他方より加熱空気を処理室の床面近傍に到達するように噴出するようになっており、加熱空気の対流で被加熱体を間接的に加熱すると共に前記放射加熱面からの放射熱エネルギーを被加熱体に放射して直接的に加熱することを特徴としている。
【００４７】
従って、通常の小型の浴室あるいはシャワー室あるいは類似の小型の部屋でありながら、大量に人体に熱エネルギーを加熱空気による間接加熱と放射熱加熱による直接打ち込み加熱により、効率的な低温サウナとして機能させることができ、更に高速乾燥装置としても使用できるので、浴室内で洗濯物を迅速に乾燥させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用したユニットバスの斜視図である。
【図２】図１の断面図である。
【図３】空気加熱室の下部構造を示す断面図である。
【図４】放射板を構成する表面に複数のセラミック層を形成した金属板の拡大断面図である。
【図５】（Ａ）は浴室の天井構造の正面を示す断面図、（Ｂ）は同側断面図である。
【図６】（Ａ）は浴室の天井構造を示す断面図、（Ｂ）は同平面図である。
【図７】相互輻射によってサウナ効果が増大する状態の説明図である。
【符号の説明】
１　部屋（処理室）　　　２　ドア　　　３　バスタブ　　　３ａ　洗い場
４　天井面　　　５　蒲鉾型の天井　　　６　加熱天井
６ａ　放射加熱板（報謝加熱面）　　　６ｂ　空気加熱室
７ａ　金属板　　７ｂ　シーズヒータ　　　７ｃ　固定具
７ｄ　セラミック層　　　７ｅ　案内板　　７ｆ　孔
７ｇ　フィン　　　１０　シャワー　　　１１　水洗
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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