(57)【要約】【課題】人件費、設備費をほとんどかけないで、サウナ室など汚れ度合いが激しい空間でも容易に脱臭・消毒ができる空気加熱ヒータ及び該ヒータを用いるサウナなどの浄化装置を提供すること。【解決手段】電気ヒータ、ガスヒータ又は前記ヒータの表面に遠赤外線放射処理層を施した加熱体２を筐体１の内部の昇温空気循環路内に配置し、加熱体２の下流側の昇温空気出口に脱臭機能を有する触媒体６を装着させる空気加熱ヒータである。触媒体６として、貴金属成分を含む脱臭触媒にトルマリン粉末を添加した脱臭とマイナスイオンの発生機能を合わせ持った触媒をハニカム状の担体上にコーティングして用いることができる。【選択図】　　図１
2004100994.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱体と、該加熱体の設置部を通路の一部とする昇温空気流路と、前記加熱体の下流側の昇温空気流路に脱臭機能を有する触媒体又は前記脱臭触媒にトルマリン粉末を添加した脱臭とマイナスイオンの発生機能を合わせ持った触媒体を装着したことを特徴とする空気加熱ヒータ。
【請求項２】
前記触媒体は無機物質から得られるハニカム構造体を担体とし、貴金属成分を含む脱臭触媒からなる触媒体又は前記担体に脱臭触媒とトルマリンの粉末をコーティングまたは脱臭触媒にトルマリンの粉末を含浸させた触媒体からなることを特徴とする請求項１記載の空気加熱ヒータ。
【請求項３】
加熱体は電気ヒータ、ガスヒータ又は前記ヒータの表面に遠赤外線放射処理層を有することを特徴とする請求項１または２記載の空気加熱ヒータ。
【請求項４】
加熱体を内部に収納し、該加熱体の下方に空気導入用の開口を設け、加熱体の上方に該加熱体近傍で昇温した空気を放出する開口を設け、該開口に触媒体を設けた筐体を備えたことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の空気加熱ヒータ。
【請求項５】
請求項１ないし４記載の空気加熱ヒータを室内に設置することを特徴とするサウナ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、サウナ等の閉ざされた室内の温度調節をするガス・電気等を熱源に用いる空気加熱ヒータや、老人ホームや病院等で室内の脱臭・清浄化が必要で、電気や燃焼ガス等を熱源とする空気加熱ヒータ、及び該ヒータを設置したサウナに関する。
【０００２】
【従来の技術】
本発明に関わる空気加熱ヒータの代表的な適用例である乾式サウナは、電気ヒータやガス燃料等の燃焼ガスを利用した空気加熱ヒータにより、室内温度を調整している。サウナに従来から用いられている空気加熱ヒータの一例を図６に示す。
【０００３】
図６に示すヒータ筐体１は、加熱体２を内蔵し、四周を囲み低温空気を取り込むための前面ケーシングの下部に側壁開口３を有し、天井部には昇温空気を排出する天井部開口４を設けている。またヒータ筐体１の天井部開口４の上方には空間を介して自然石載置台が設けられており、該載置台上の自然石８が加熱体２で熱せられた空気により、加熱される構成になっている。
【０００４】
サウナは入浴により、発汗を促すことを目的としており、通常タオル等を座席に敷き、汗が座席内部の板材等に付かないように管理されているが、長時間座席を使用することにより、汗が板材などに付着して、それが原因で臭気が発生することは避けられず、その対策として、サウナを利用しない夜間や休店時にサウナ室内の床面・座席・周壁などを人手によるり清掃すること、あるいは定期的にオゾン発生機能等を有する装置を用いて脱臭・消毒などを行っている（実開平３−１２２８３５号公報、実開平２−１０２２３８号公報）。
【０００５】
また、サウナ室の脱臭については、オゾンや光触媒あるいは脱臭剤等を用いた方式も提案されているが、ファン等の動力を要する装置や操作・保守の面で問題があり、一般的なものになっていない。
【０００６】
また、トリマリンを用いた脱臭剤（特開２０００−２７９４９５号公報）や金属板にトルマリンをコーティングしたマイナスイオンの発生と温熱治療法（特開２００２−５２０８９号公報）等、トルマリンをコーティングしたマイナスイオン発生機能を利用したものが知られている。トルマリンは六方（三方）異極反面象族の結晶構造を有するイオン結晶化した水晶体で、その結晶構造から極性結晶体と言われ、結晶の両端に正極と負極を作り、トルマリン粒子の周囲に電場と磁場を生じている。また、トルマリンを加熱することでマイナスイオンを発生することが知られている。特に、特開２０００−２７９４９５号公報記載の発明はトルマリンと含水マグネシウム珪酸塩鉱物とからなる脱臭剤を温水又は熱湯にゲル化剤を溶解させてゲル化剤水溶液を調製し、得られたゲル化剤水溶液中にトルマリンと含水マグネシウム珪酸塩鉱物を分散させたものを臭気のある室内に静置して室内空気の浄化をするというものである。
【０００７】
また、従来の遠赤外線ヒータの構成図の一例を図７に示す。図７に示す遠赤外線ヒータは筐体３１内に表面に遠赤外線処理を施した電熱加熱体３２を配置したものである。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上記したサウナ室の清掃方法では、清掃などの作業実施の時間帯が夜間又は休店時にならざるを得ず作業者の確保が難しい問題点がある。
【０００９】
また、オゾン発生装置を用いる脱臭・消毒方法は、オゾン等の取り扱い上の危険性があるため、サウナ室を使用中はオゾン発生装置及びオゾンを含む消毒剤の使用ができない問題点がある。
【００１０】
また、上記いずれの方法でもサウナ室の清掃作業には、そのための労務費や動力費などが余分に必要となり、経済面からも大きな課題となっている。
【００１１】
また、前記特開２０００−２７９４９５号公報記載の発明の含水マグネシウム珪酸塩鉱物とトルマリンを使用した脱臭剤による室内空気浄化方法は一つの室内浄化方法であるが、前記ゲル化成分を室内に静置するだけで室内空気浄化を行うものであり、サウナ室のような比較的汚れ度合いが大きな室内の脱臭・消毒を十分達成することはできない。
【００１２】
本発明の課題は人件費、設備費をほとんどかけないで、サウナ室など汚れ度合いが激しい空間でも容易に脱臭・消毒ができる空気加熱ヒータ及び該ヒータを用いるサウナなどの浄化装置を提供することである。
【００１３】
【問題点を解決するための手段】
本発明の上記課題は、次の構成により解決される。
請求項１記載の発明は、加熱体と、該加熱体の設置部を通路の一部とする昇温空気流路と、前記加熱体の下流側の昇温空気流路に脱臭機能を有する触媒体又は前記脱臭触媒にトルマリン粉末を添加した脱臭とマイナスイオンの発生機能を合わせ持った触媒体を装着した空気加熱ヒータである。
【００１４】
前記触媒体として、無機物質から得られるハニカム構造体を担体とし、貴金属成分を含む脱臭触媒からなる触媒体又は前記担体に脱臭触媒とトルマリンの粉末をコーティングまたは脱臭触媒にトルマリンの粉末を含浸させた触媒体を用いることができる。
【００１５】
本発明の加熱体は電気ヒータ、ガスヒータ又は前記ヒータの表面に遠赤外線放射処理層を有する空気加熱ヒータを用いることができる。
【００１６】
また、本発明の空気加熱ヒータは、例えば、加熱体を内部に収納し、該加熱体の下方に空気導入用の開口を設け、加熱体の上方に該加熱体近傍で昇温した空気を放出する開口を設け、該開口に触媒体を設けた筐体を備えた構成からなる。
【００１７】
さらに、前記空気加熱ヒータを室内に設置したサウナも本発明の範囲内の構成である。
【００１８】
乾式サウナの一般的な構成を図５により説明すると、サウナ室内は通常９０〜９５℃の状態に保持するように、室内の一角に設置された空気加熱ヒータを用いて調節する。
【００１９】
空気加熱ヒータの熱源には電熱ヒータ又は図示しないガス燃料を使用した燃焼ガスを加熱体２の伝熱管に導入して熱源とする。
【００２０】
通常、加熱体２の伝熱面の周囲を鉄板製の筐体１で囲い、伝熱面部の空気が加熱されて昇温すると、加熱体２の外部との温度差の発生に伴い上昇流となり、加熱体２の上部に設けた分散板等（図示せず）により拡散・混合を行いながら空気加熱ヒータを設置した室内の上方に上がり、回りの空気を浄化しながら室全体に拡散する。
【００２１】
サウナ室など閉塞された空間内の温度は周壁からの熱放散や入浴者への伝熱により低下する。冷却した室内の空気は、サウナ室の下部に設けられた流路を通り空気加熱ヒータの下部に流入し、再び加熱された後、空気加熱ヒータの上部から放出し、室内全体に緩やかな循環流を形成する。
【００２２】
この循環流は穏やかではあるが、サウナ室などの室内の内部空気の置換率は高く、通常数分程度で全体の内部空気が置換される。空気加熱ヒータにより比較的均等な室内温度に保持できるが、これは空気加熱ヒータによるサウナ室内の空気循環効率が高いことによる。
【００２３】
本発明はこのような空気加熱ヒータを通過する加熱空気の自然対流と循環流による室内空気の置換効果を利用することで、前記の従来技術の問題点を効率良く解決するものである。
【００２４】
加熱体２の放熱面からの輻射熱も利用できる位置に、自然に生じる空気流を妨げないような、流動抵抗の小さい、ハニカム状で且つ高性能な脱臭機能を有する触媒体６を空気加熱ヒータに装着し、自然循環する空気を該触媒体６を介して拡散させることで、サウナ室内の空気の加熱昇温と同時に、脱臭を常時行える機能を具備させたことに本発明の特徴がある。
【００２５】
更に、前記脱臭機能を有する触媒体６にさらにマイナスイオンを発生させる機能を有するトルマリン粉末等を用いることも本発明の特徴である。
【００２６】
【作用】
本発明の空気加熱ヒータにより、室内空気が昇温し、それに伴って生じる自然循環流路で、かつ空気加熱ヒータ伝熱面からの輻射熱を受ける位置に、たとえば、流動抵抗の少ないハニカム形状の触媒体を設けることにより、触媒体を脱臭触媒特性の向上が図れる温度域にまで昇温させ、触媒使用量の低減と触媒体による室内空気の循環流の圧力損失を低減させる相乗効果を図ることができる。
【００２７】
本発明の空気加熱ヒータは特別な空気循環設備を必要とせず、また特別な脱臭作業も行う必要もなく、既存の本発明の空気加熱ヒータを利用することで、常時室内空気の脱臭を可能にすることができる。また、マイナスイオンの発生機能を加味した触媒体を使用することで脱臭とマイナスイオンの発生が可能になり、特別な作業や動力が不要となり、維持管理も容易にできる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について図面と共に説明する。
図１は本発明によるサウナ用空気加熱ヒータの具体的な実施例を示す。ヒータ筐体１は、電熱または燃焼ガスによる加熱体２を内蔵し、四周を囲み低温空気を取り込むための前面ケーシングの下部に側壁開口３を有し、天井部には昇温空気を排出する天井部開口４を設けている。またヒータ筐体１の天井部開口４の端部に支持され、該天井部開口４の下部の四周を囲む断面Ｌ字型の触媒受け５を設け、該触媒受け５に脱臭触媒単独あるいはマイナスイオン発生機能を加味した脱臭触媒を含む触媒体６を装着する。
【００２９】
ヒータ筐体１の前記側壁開口３からヒータ筐体１内に導入された循環空気の全量は蒸気で加熱された加熱体２により加熱されながら筐体１の天井部開口４に装着された触媒体６を通過する間に脱臭処理あるいは脱臭と共に発生したマイナスイオンを取り込んで再び室内に放出される。
【００３０】
このときの触媒受け５に装着される脱臭触媒あるいはマイナスイオン発生機能を加味した脱臭触媒を含む触媒体６と筐体１内を流れる空気が十分接触することが望ましいが、前記触媒体６の支持方法は特に限定するものではない。
【００３１】
触媒体６の層高は通常２０〜４０ｍｍ程度で良く、その他のヒータ構成は従来技術と変わるものではなく、既設のヒータ設備への利用態様は前記触媒体６の機能を最大限生かせるような装着方法を採用することが望ましい。
【００３２】
例えば、ヒータ筐体１内で昇温され、触媒体６で脱臭処理され、又はマイナスイオンを含み脱臭処理され、天井部開口４から放出される加熱空気は、天井部開口４の上に間隔を開けて装着された受け皿７内の複数の自然石等８に触れたのちサウナ室内空間に拡散される構成にしても良い。
【００３３】
またヒータ筐体１の下部には断熱材９等が張られ、ヒータ筐体１の下部からの熱の放散を防ぐ構造になっている。該ヒータ筐体１が最も一般的な構成であるが、本発明の空気加熱ヒータの構造は前記構成に限定されるものではない。
【００３４】
図２は本発明の他の実施例として遠赤外線型のサウナヒータを示す。
ヒータ筐体１１内に配置された加熱体１２の表面は遠赤外線放射処理を行っており、ヒータ筐体１１の内壁表面は遠赤外線放射線の反射が可能な表面処理がされている。ヒータ筐体１１の下部側壁に側壁開口１３を有し、天井部には昇温空気を排出する天井部開口１４を設けている。天井部開口１４にはＬ字型の触媒支持枠１５を設置し、該触媒支持枠１５内に脱臭触媒あるいはマイナスイオン発生機能を加味した脱臭触媒を含む触媒体６が装着されている。
【００３５】
加熱体１２の表面から遠赤外線による熱線の多くは放射されるが、ヒータ筐体１１内に側壁開口１３から導入された空気は加熱体１２により加熱され、さらに前記加熱体１２の表面の遠赤外線によっても昇温し、筐体１１の天井部開口１４で触媒体６を通過中に浄化された後、マイナスイオン発生機能を加味した脱臭触媒を触媒体６が含む場合には、マイナスイオンを発生させながら再び室内に放出される。
【００３６】
図３は本発明の他の実施例の遠赤外線型のサウナヒータを示す。
図３に示す例は、ヒータ筐体２１の天井部には開口を設けず、前面ケーシングの頂部開口２４にひさしのように触媒支持枠２５を設置し、該触媒支持枠２５内に脱臭触媒あるいはマイナスイオン発生機能を加味した脱臭触媒を含む触媒体６を装着するもので、既設のサウナヒータ等への利用する場合を示したものである。
【００３７】
ヒータ筐体２１の下部側壁に側壁開口２３を有し、該側壁開口２３から導入された空気は加熱体２２により加熱され、さらに加熱体２２の表面から放射される前記遠赤外線によっても昇温し、筐体２１の天井部開口２４で触媒体６を通過中に浄化された後、マイナスイオン発生機能を加味した脱臭触媒を触媒体６が含む場合には、マイナスイオンを発生させながら再び室内に放出される。
【００３８】
図４は本発明に関わる脱臭触媒およびマイナスイオン発生機能を加味した脱臭触媒を含む触媒体６の概略の表面図（図４（ａ））と側面図（図４（ｂ））を示し、前記したヒータ筐体１、１１、２１内を通過する空気が触媒体６内を通過しやすいようにセラミックなどの無機質材料などから得られるハニカム状の担体に前記脱臭触媒を付着させている例を示す。
【００３９】
脱臭触媒には多くの公知の触媒があり、高温度域で使用するという制約の外は特に制限はないが、脱臭触媒にマイナスイオンの発生機能を持たせた触媒の調整法について以下に示す。
【００４０】
触媒調整法には、いわゆる貴金属担持触媒の調整の段階で金属担持触媒とトルマリン微粉の混合スラリを調整して担体に担持する方法など、公知の触媒体製造法が用いられる。
【００４１】
触媒担体には、粒状、ハニカム状、板状などの任意形状の金属、あるいはセラミックス製担体を使用できるが、ハニカム状担体など微細なガス流路を有する担体が、少ない触媒量でガスとの接触面積を大きくできるため好都合である。
【００４２】
また、貴金属担持触媒には、白金、パラジウム、ロジウムなどのいわゆる貴金属に属する金属成分を所定量の担持量、例えば０．０１ｗｔ〜０．５ｗｔ程度、高表面積シリカ、アルミナ、あるいはゼオライトなどに担持した触媒が使用できる。
【００４３】
この触媒粉末とトルマリンの粉末とを一緒に、無機バインダーとしてシリカゾル、アルミナゾル又はゼオライト微粒子ゾル状物を含む水溶液に懸濁させてスラリ状にして、コージェライトハニカムやセラミックペーパーハニカムなどの担体に浸積した後、エアーブローなどで液切り後、乾燥、さらには焼成して本発明の触媒体６を得ることができる。
【００４４】
また、前記貴金属をシリカ、アルミナゾル又はゼオライト微粒子ゾル状物などを含む水溶液に懸濁させてスラリにして、コージェライトハニカムやセラミックペーパーハニカムなどの担体に浸積した後、エアーブローなどで液切りした後、別途作製しておいたトルマリン粉末のスラリを担持する方法あるいは逆にトルマリンスラリをコージェライトハニカムやセラミックペーパーハニカムなどの担体に担持した後、これに前記触媒スラリを担持することで、担体上に２層コーティングして乾燥させ、さらには焼成して本発明の触媒体６を得ることができる。
【００４５】
以下、脱臭触媒とトルマリンを担持した触媒の調整法の例を示す。
モルデナイト粉末（東ソー（株）製、商品名ＴＳＺ６５０）に、この０．０５ｗｔ％に相当する白金を含む塩化白金酸を水に溶かした溶液を加え、攪拌しながら蒸発固化した後、１２０℃で乾燥し、５５０℃で２時間焼成して貴金属担持触媒粉末を得た。本触媒粉末とトルマリン触媒粉末とを重量で１対１の割合で混合した後、本混合粉末の１．５重量部、シリカゾル（ＳｉＯ２　２０濃度％）を１重量部、及び水を１重量部を混ぜ合わせ、脱臭触媒とトルマリンの混合スラリを得た。本スラリ中にセラミックペーパーハニカム担体（ニチアス型番３７２２）を浸積した後、引き上げて、エアーブローにより余剰のスラリを液切りし、その後、１２０℃で乾燥させ、５００℃で２時間焼成して触媒体６を得た。
【００４６】
本発明の上記実施例はサウナ室への適用例で示したが、一般の電熱のヒータやガスヒータ等についてもヒータ上部の昇温空気流路を利用した触媒の設置により、同様な効果を得ることが可能である。
【００４７】
【発明の効果】
本発明により、空気加熱ヒータに必要不可欠な構成を、そのまま利用することで、サウナ室などの閉じられた室内の脱臭と空気清浄化が可能となり、従来、必要とさせていたオゾンなどを用いた夜間の脱臭作業が不要となり、管理、経済上の点からも大きな効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例を示すサウナヒータの断面構成図である。
【図２】本発明の他の実施例として遠赤外線ヒータへの適用例である。
【図３】本発明の他の実施例として遠赤外線ヒータへの適用例である。
【図４】本発明の実施例の脱臭触媒体の構造例である。
【図５】本発明を適用したサウナ室の構成と　室内空気の流れを示す断面図である。
【図６】従来のサウナヒータの構成図の一例を示す。
【図７】従来の遠赤外線ヒータの構成図の一例を示す。
【符号の説明】
１　筐体　　　　　　　　　　２　加熱体
３　側壁開口　　　　　　　　４　天井部開口
５　触媒受け　　　　　　　　６　触媒体
７　受け皿　　　　　　　　　８　自然石
９　断熱材
１１　筐体　　　　　　　　　１２　加熱体
１３　側壁開口　　　　　　　１４　天井部開口
１５　触媒支持枠　　　　　　２１　　筐体
２２　加熱体　　　　　　　　２３　側壁開口
２４　頂部開口　　　　　　　２５　触媒支持枠
３１　筐体　　　　　　　　　３２　電熱加熱体
【図１】
2004100994.tif 000003
【図２】
2004100994.tif 000004
【図３】
2004100994.tif 000005
【図４】
2004100994.tif 000006
【図５】
2004100994.tif 000007
【図６】
2004100994.tif 000008
【図７】
2004100994.tif 000009