(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
浴室内の空気を循環する循環ファンと、前記循環ファンにより生成される循環空気を加熱する加熱手段と前記循環ファンの吹出口に設けたミストノズルと前記ミストノズルに対向して設けられステッピングモータで回動されるルーバおよび前記循環ファンと前記ミストノズルと前記ルーバとを制御する制御装置を備えたサウナ装置であって、前記制御装置は前記ルーバの特定開度を検知するルーバ開度検知手段を備え、前記ルーバが前記の特定角度を通過すると予測される時刻に前記ルーバ開度検知手段の検知出力が得られたときのみ、前記ルーバを前記ステッピングモータの駆動によりルーバがミストと当接しない角度で停止させ、前記ミストノズルからの噴射を行うよう制御することを特徴とするサウナ装置。
【請求項２】
浴室内の空気を循環する循環ファンと、前記循環ファンにより生成される循環空気を加熱する加熱手段と前記循環ファンの吹出口に設けたミストノズルと前記ミストノズルに対向して設けられステッピングモータで回動されるルーバおよび前記循環ファンと前記ミストノズルと前記ルーバとを制御する制御装置を備えたサウナ装置であって、前記制御装置は前記循環ファンを駆動する循環モータの回転数を検知する回転数検知手段を備え、運転初期においてルーバを閉状態で前記モータを駆動して前記回転数検知手段が検知する回転数を記憶し、その過程において前記回転数検知手段が検知する回転数と前記の記憶した回転数とを比較し両者の回転数の差が所定値以上のときのみ、ルーバを前記ステッピングモータの駆動により開動作させてルーバがミストと当接しない角度で停止させ、前記ミストノズルからの噴射を行うよう制御することを特徴とするサウナ装置。
【請求項３】
ルーバが閉状態とルーバが開動作状態の回転数の差が所定値以上を得られないとき、制御装置は、ステッピングモータを逆転させてルーバを閉状態にした後、循環ファンを駆動する出力を高めて再度、請求項２に記載の動作を行うことを特徴とする請求項２のサウナ装置。
【請求項４】
浴室内の空気を循環する循環ファンと、前記循環ファンにより生成される循環空気を加熱する加熱手段と前記循環ファンの吹出口に設けたミストノズルと前記ミストノズルに対向して設けられステッピングモータで回動されるルーバおよび前記循環ファンと前記ミストノズルと前記ルーバとを制御する制御装置を備えたサウナ装置であって、前記制御装置は前記循環ファンを駆動する循環モータの回転数を検知する回転数検知手段を備え、運転初期において、まず前記モータを駆動し、前記開動作の過程において前記モータの回転数の変化率を計測し、次に前記ステッピングモータを逆転させて前記ルーバを閉止状態で停止させ、前記閉止状態までの過程において前記モータの回転数の変化率を計測し、前記２者の回転数の変化率がそれぞれ負と正であるときのみ、前記ルーバがミストと当接しない角度まで開放し停止させた後に前記ミストノズルからの噴射を行うよう制御することを特徴とするサウナ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、浴室内を高温高湿なサウナ空間にするサウナ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のサウナ装置の一例として、浴室の天井に設置し浴室をサウナ室とするミスト装置が知られている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１に示すものは浴室暖房装置の吸気口の側方にミスト噴出部を設けたものである。
【０００４】
また、他のサウナ装置の一例として、浴室にミストノズルユニットを設置するミスト式浴室暖房装置も知られている（例えば特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００２−３３６３２７号公報
【特許文献２】特開平６−８８６２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このような従来のサウナ装置では、ノズルからは水滴径１〜５００μｍのミストが噴出されるため、ミストが到達する範囲は限られると共に大きい水滴のものはそのまま滴下していくので、ミストが到達する所と到達していない所では温度と湿度が異なる温湿度むらが生じるという課題がある。
【０００６】
本発明はこのような課題を解決する天井取り付け型の浴室暖房装置の加熱空気の吹き出し口にミストノズル設けたサウナ装置に関するものである。
【０００７】
ミストノズルを加熱空気の吹き出し口に設けることでミストは高温に加熱され、微細化され温湿度が均一なサウナ空間を得ることができるが、ミストノズルが噴射するミストが下方にある吹き出し方向を可変するルーバに当接すると結露水が滞留し、下方に滴下して不快感を与えることがある。
【０００８】
ルーバに当接しない角度でミストを噴射するためにルーバの角度を検知するロータリーエンコーダなどの角度センサを用いる方法があるが、この方法はコストが高く実用には困難がある。
【０００９】
本発明は、この課題を解決するものであり、簡単な構成でルーバにミストが当接しない、すなわち、結露したミストが滴下しないサウナ装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明のサウナ装置は上記目的を達成するために、ミストノズルとルーバとを制御する制御装置にルーバの特定開度を検知するルーバ開度検知手段を備え、ルーバをステッピングモータの駆動によりルーバがミストと当接しない角度で停止させ、ルーバが特定の角度を通過すると予測される時刻にルーバ開度検知手段の検知出力が得られたときのみミストノズルからの噴射を行うようにしたものである。
【００１１】
このことにより、ルーバやステッピングモータの故障などでルーバが正しく動作しなかった場合に、ミストの噴射を停止させて高温のミストがルーバに当接して結露し滴下することのないサウナ装置を提供できる。
【００１２】
また、本発明のサウナ装置は上記目的を達成するために、制御装置は循環ファンを駆動する循環モータの回転数を検知する回転数検知手段を備え、運転初期においてルーバを閉状態でモータを駆動して回転数検知手段が検知する回転数を記憶し、その過程において回転数検知手段が検知する回転数と記憶した回転数とを比較し両者の回転数の差が所定値以上のときのみ、ルーバを前記ステッピングモータの駆動により開動作させてルーバがミストと当接しない角度で停止させ、前記ミストノズルからの噴射を行うようにしたものである。
【００１３】
このことにより、前述の手段と同様のサウナ装置を提供できる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば簡単な構成でミストの結露を防止でき、かつ温度および湿度むらが少ないサウナ装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の請求項１記載の発明は、浴室内の空気を循環する循環ファンと、循環ファンにより生成される循環空気を加熱する加熱手段と循環ファンの吹出口に設けたミストノズルとミストノズルに対向して設けられステッピングモータで回動されるルーバおよび循環ファンとミストノズルとルーバとを制御する制御装置を備えたサウナ装置であって、制御装置はルーバの特定開度を検知するルーバ開度検知手段を備え、ルーバが前記の特定角度を通過すると予測される時刻にルーバ開度検知手段の検知出力が得られたときのみ、前記ルーバを前記ステッピングモータの駆動によりルーバがミストと当接しない角度で停止させ、ミストノズルからの噴射を行うよう制御することを特徴としている。
【００１６】
本発明の請求項２記載の発明は、浴室内の空気を循環する循環ファンと、循環ファンにより生成される循環空気を加熱する加熱手段と循環ファンの吹出口に設けたミストノズルとミストノズルに対向して設けられステッピングモータで回動されるルーバおよび循環ファンとミストノズルとルーバとを制御する制御装置を備えたサウナ装置であって、制御装置は循環ファンを駆動する循環モータの回転数を検知する回転数検知手段を備え、運転初期においてルーバを閉状態でモータを駆動して回転数検知手段が検知する回転数を記憶し、その過程において回転数検知手段が検知する回転数と記憶した回転数とを比較し両者の回転数の差が所定値以上のときのみ、ルーバを前記ステッピングモータの駆動により開動作させてルーバがミストと当接しない角度で停止させ、前記ミストノズルからの噴射を行うよう制御することを特徴としている。
【００１７】
本発明の請求項３記載の発明は、ルーバが閉状態とルーバが開動作状態の回転数の差が所定値以上を得られないとき、制御装置は、ステッピングモータを逆転させてルーバを閉状態にした後、循環ファンを駆動する循環モータの出力を高めて再度、請求項２に記載の動作を行うことを特徴としている。
【００１８】
このことにより、フィルタの目詰まりによるルーバ故障の誤検知を避けることができる。
【００１９】
本発明の請求項４記載の発明は、浴室内の空気を循環する循環ファンと、循環ファンにより生成される循環空気を加熱する加熱手段と循環ファンの吹出口に設けたミストノズルとミストノズルに対向して設けられステッピングモータで回動されるルーバおよび循環ファンとミストノズルとルーバとを制御する制御装置を備えたサウナ装置であって、制御装置は循環ファンを駆動する循環モータの回転数を検知する回転数検知手段を備え、運転初期において、まずモータを駆動し、その後ルーバをステッピングモータの駆動により開動作させて所定角度で停止させ、前記開動作の過程においてモータの回転数の変化率を計測し、次にステッピングモータを逆転させてルーバを閉止状態で停止させ、前記閉止状態までの過程においてモータの回転数の変化率を計測し、前記２者の回転数の変化率がそれぞれ負と正であるときのみ、前記ルーバがミストと当接しない角度まで開放し停止させた後にミストノズルからの噴射を行うよう制御することを特徴としている。
【００２０】
このことによりルーバを正しい位置に正確に停止させてミスト噴射を行うことができるので噴射されたミストがルーバに当接することがなく、したがって、結露水が滴下することによる不快感を与えることがない。
また、循環モータの回転数勾配の正負を判断する方法なので、回転数検知の分解能を高めることで、フィルタに目詰まりしてもルーバの正常動作を検知できる。
【００２１】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００２２】
（実施の形態１）
図１は本発明のサウナ装置の全体構成を示す図である。
【００２３】
図において、サウナ装置本体は、天井１に取り付けられるケーシング２に取り付けられたグリル３とで閉じた空間を構成している。
【００２４】
グリル３には吸入口４が設けられており、さらにフィルタ５が装着されている。
【００２５】
前述空間内に熱交換器６と循環モータ７（図４に図示）とこれにより駆動される循環ファン８、ステッピングモータ９（図４に図示）で駆動されるルーバ１０およびルーバ開度検知手段１１が設けられている。
【００２６】
ルーバ１０が点線示のように開放状態で循環ファン８が回転すると循環流１２が発生し、浴室内の空気は熱交換器６で加熱される、いわゆる浴室暖房装置の機能が発揮できる構造になっている。
【００２７】
この循環流１２の出口に給水管１３から供給される温水もしくは水を給水弁１４で制御してミストを下方の浴室内に噴射するミストノズル１５が設けられている。
【００２８】
また、ケーシング２には制御装置１６が取り付けられている。
【００２９】
図２は図１のミストノズル１５とルーバ１０の動作を説明するための図である。
【００３０】
図で１５ａ、１５ｂはミストの噴射域を示す。この噴射域は循環流１２の吹き出し方向の影響を受け、図ではやや左方に偏向されている。
【００３１】
ルーバ１０は閉止の状態から反時計方向に回動し、開度θ１はルーバ１０が支障なく動作していることを検知するためのもので（後述）、開度θ２は実際にミストを噴射するための最低の開度をしめしている。
【００３２】
図３はルーバ１０の駆動機構を示す図で、図３（ａ）は側面図、図３（ｂ）は正面図である。
【００３３】
図でケーシング２に固定されたステッピングモータ９の軸１７ａにギア１８ｂが固定され、ルーバ１０の軸１９ａがケーシング２に軸止され（図示せず）、この軸１９ａにギア２０ｂが固定されており、このギア２０ｂはギア１８ｂと係合している。
【００３４】
ルーバ開度検知手段１１は、たとえばマイクロスイッチで、ルーバ１０の開度θ１の時に信号が得られるもので、ケーシング２に固定されている。
【００３５】
この状態でステッピングモータ９が駆動されるとルーバ１０は反時計もしくは時計方向に回動することができる。
【００３６】
図４は電気系の構成を示す図である。
【００３７】
図で制御装置１６はＣＰＵ２１を中心に構成されており、ＣＰＵ２１の出力側に循環モータ７を駆動するための駆動回路２２とステッピングモータ９の回動ステップ数を制御するための駆動回路２３と警報部２４が接続されている。また、給水弁１４もＣＰＵ２１により継電器などを介して制御されるが継電器は図示を省略している。
【００３８】
また、熱交換器６の制御についても図示を省略している。
【００３９】
一方、ＣＰＵ２１の入力側には、図３で説明したルーバ１０の特定の開度を検知するルーバ開度検知手段１１と、前述した暖房やサウナなどのサウナ装置の運転モードを設定し、かつ発停を操作する設定操作部２５が接続されている。
【００４０】
なお、以下に説明する制御装置１６の動作は、ＣＰＵ２１内のマイコンとＲＯＭ、ＲＡＭとが共働するプログラムの形態で実施される。このことは、後述の実施の形態２および実施の形態３についても同様である。
【００４１】
以上の構成において、図１〜図４を参照しながら、サウナ装置の動作について図５を用いて説明する。
【００４２】
図５はミストノズル１５とルーバ１０の動作を説明するためのフローチャートである。
【００４３】
設定操作部２５でサウナモードが選択され、運転開始のスイッチが押されると、ステップ（以下Ｓで略記）１において、ステッピングモータ９を駆動してルーバ１０を閉止状態から反時計方向に開放開始させる。Ｓ２でルーバ１０が開度θ１に到達する予定の時刻に達するとＳ３においてルーバ開度検知手段１１の信号がＯＮであるかどうかをチェックする。この時刻でＯＮ信号が得られないと制御装置１６はルーバ１０もしくはステッピングモータ９の故障と判断してサウナ装置の運転を停止し（Ｓ４）、警報部２４で警報を発生させる（Ｓ５）。
【００４４】
Ｓ３でＯＮが確認された場合はルーバ１０の開放動作を継続し（Ｓ６）Ｓ７においてルーバ１０が所定の開度θ２に達した時刻でステッピングモータ９を停止しルーバ１０の動きも停止させる（Ｓ８）。次にＳ９で給水弁１４を駆動してミストノズル１５からミストを噴射する。
【００４５】
以上の動作によりルーバを正しい位置θ２に正確に停止させミスト噴射を行うことができるので噴射されたミストがルーバ１０に当接することがなく、したがって、結露水が滴下することによる不快感を与えることがない。
【００４６】
なお、ルーバ開度検知手段１１はマイクロスイッチで説明したが他の類似のスイッチ、例えば磁気感知のホール素子や、ホトトランジスタなどの光スイッチを用いてもよい。
【００４７】
（実施の形態２）
この実施の形態におけるサウナ装置の全体構成は図１と同じであり、ルーバ１０の駆動機構も図３に示すものと同様であるので説明は省略する。
【００４８】
ただし、図１、図３におけるルーバ開度検知手段１１はこの実施の形態では不要である。
【００４９】
図６は本発明の実施の形態２における電気系の構成を示す図である。
【００５０】
図は実施の形態１で説明した図４のルーバ開度検知手段１１に替えて循環モータ７の回転数を検知する回転数検知手段２６を設けたものである。なお図４と同じ符号のものは同じ機能を有するものなので説明を省略する。
【００５１】
図の回転数検知手段２６は、例えば循環モータ７の回転軸に固定したマグネットと、このマグネットの磁気を検知するホール素子で構成したものでもよく、循環モータがブラシレスのトランジスタモータの場合はモータ自身のパルス列から求める公知の方法であっても良い。
【００５２】
図７はルーバ１０の角度（開度）θと循環モータ７の回転数Ｒの関係を示す図である。
横軸のルーバの角度θに対して縦軸は循環モータの回転数Ｒを示している。
【００５３】
曲線ａはモータ電圧がＶ１で駆動された場合の特性である。ルーバが閉（θ＝０）の時に回転数が高くルーバの角度が大きくなると回転数が低くなる。
【００５４】
点線示の曲線ｂは曲線ａが、図１で説明したフィルタ５が目詰まりを起したときの状態を示している。この場合はルーバの角度に対して回転数の低下傾向は緩やかになる。
【００５５】
曲線ｃは、曲線ｂの状態で、モータ電圧をＶ１よりは高位の電圧のＶ２で駆動した場合の特性を示す。
【００５６】
以上の構成で図６、図７を参照しながら図８を用いて制御装置１６の動作を説明する。
【００５７】
図８はミストノズル１５とルーバ１０の動作を説明するための図である。
【００５８】
まず、Ｓ１１で循環モータ７が直流電圧Ｖ１で駆動される。これにより循環ファン８が回転してその回転数が安定するのを待ってＳ１２で回転数Ｒ１が記憶される。次にＳ１３でステッピングモータ９を回動させてルーバ１０の回動を開始させる。ルーバ１０の角度が４０°（θ１）と予想されるステッピングモータ９のステップ数がカウントされた所定時間後（Ｓ１４）のＳ１５において、そのとき測定された回転数Ｒと前記の記憶された回転数Ｒ１とが比較され、Ｒ１−Ｒが規定値より大きいがどうかを判定する。ここで大きいと判断された場合はルーバ１０が正常に動いていると判断し、そのまま開放を続け（Ｓ１６）ルーバ１０がミストと当接しない角度６０°（θ２）の時刻（Ｓ１７）でルーバ１０を停止し（Ｓ１８）し、ミストを噴射させる（Ｓ１９）。
【００５９】
Ｓ１５において、Ｒ１−Ｒが規定値より小さい場合は、ルーバ１０もしくステッピングモータ９が故障している可能性があるが、前述の図７の曲線ｂのようにフィルタ５が目詰まりしている場合があるので、Ｓ２０においてステッピングモータ９を逆転させてルーバ１０を閉止し、Ｓ２１で循環モータをＶ１より高い電圧Ｖ２で駆動し、再びＳ１２からＳ１４の動作を繰り返した後のＳ２２でＲ２−Ｒが規定値より大きいかどうかを判定する。
【００６０】
ここでＹＥＳであればＳ１６移行し以後は前述の動作でミスト噴射に至る。
【００６１】
しかし、ＮＯであればルーバ１０の故障と判断して、Ｓ２３で運転を停止し、警報部２４で警報する（Ｓ２４）。
【００６２】
以上の動作によりルーバ１０を正しい位置θ２に正確に停止させてミスト噴射を行うことができるので噴射されたミストがルーバ１０に当接することがなく、したがって、結露水が滴下することによる不快感を与えることがない。
【００６３】
なお、循環モータ７は直流電圧で駆動されるモータで説明したが交流電圧で駆動されるモータを用いてもよい。
【００６４】
（実施の形態３）
本実施の形態におけるサウナ装置の全体構成は図１と同じであり、電気系の構成も実施の形態２の図６の構成を用いるので構成の説明は省略する。
【００６５】
ただし、図１におけるルーバ開度検知手段１１はこの実施の形態では不要である。
【００６６】
図９と図１０を用いて本実施の形態の動作を説明する。図９はルーバ１０の操作と循環モータ７の回転数の関係を示す図である。
【００６７】
図９（ａ）はステッピングモータ９の駆動の時間推移とルーバ１０の角度θの推移を示す図であり、図９（ｂ）はそのときの循環モータ７の回転数Ｒの推移を示す図である。
【００６８】
図９（ｂ）の折れ線ｄはフィルタ５の目詰まりがない状態の特性であり、同折れ線ｅはフィルタ５の目詰まり状態の特性を示し目詰まりで回転数Ｒの変化が小さくなることを示している。
【００６９】
図１０はミストノズル１５とルーバ１０の動作を説明するための図である。
【００７０】
まず、Ｓ３１で循環モータ７が駆動される。これにより循環ファン８が回転してその回転数が安定するのを待ってＳ３２でステッピングモータ９を回動させてルーバ１０の回動を開始させるとともに回転数検知手段２６で循環モータ７の回転数の計測を開始する。次にＳ３３でルーバ１０の角度が４０°（θ１）と予想されるステッピングモータ９のステップ数がカウントされた所定時間後のＳ３４において、回転数変化の時間推移すなわち回転数勾配が負であるかどうかを判断する。回転数勾配が負の場合はルーバ１０が正常に動作していると判断してＳ３５に移行する。
【００７１】
Ｓ３５ではステッピングモータ９を逆転させてルーバ１０を閉止側に作動させると共に循環モータ７の回転数の計測を開始する。次にＳ３６でルーバ１０の角度が０°と予想されるステッピングモータ９のステップ数がカウントされた所定時間後のＳ３７において、回転数変化の時間推移すなわち回転数勾配が正であるかどうかを判断する。
【００７２】
回転数勾配が正の場合はルーバ１０が正常に動作していると判断してＳ３８に移行する。
【００７３】
Ｓ３８ではステッピングモータ９を回動させてルーバ１０を開放側に動作させる。次に、ルーバ１０の角度が６０°（θ２）と予想されるステッピングモータ９のステップ数がカウントされた所定時間後のＳ３９においてルーバ１０を停止し次のＳ４０でミストを噴射させる。
【００７４】
しかし、Ｓ３４もしくはＳ３７においてＮＯと判断した場合はルーバ１０の故障と判断してＳ４１で運転を停止し、Ｓ４２において警報部２４で警報する。
【００７５】
以上述べた方法は循環モータ７の回転数勾配の正負を判断する方法なので、回転数検知の分解能を高めることで、図９（ｂ）の折れ線ｅで説明したフィルタ５に目詰まりでもルーバ１０の正常動作を検知できる。
【００７６】
以上の動作によりルーバ１０を正しい位置θ２に正確に停止させてミスト噴射を行うことができるので噴射されたミストがルーバ１０に当接することがなく、したがって、結露水が滴下することによる不快感を与えることがない。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
以上のように本発明のサウナ装置は、簡単な構成でミストの結露を防止でき、かつ温度および湿度むらが少ないサウナ装置を提供できるので、住居用のサウナ装置はもとより、業務用などの他用途のサウナ装置にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本発明の実施の形態１の全体構成を示す図
【図２】同ミストノズルとルーバの動作を説明するための図
【図３】同実施の形態１におけるルーバの駆動機構を示す図
【図４】同実施の形態１における電気系の構成を示す図
【図５】同実施の形態１のミストノズルとルーバの動作を説明するためのフローチャート
【図６】同実施の形態２における電気系の構成を示す図
【図７】同実施の形態２におけるルーバの角度と循環モータの回転数の関係を示す図
【図８】同実施の形態２のミストノズルとルーバの動作を説明するためのフローチャート
【図９】同実施の形態３におけるルーバの操作と循環モータの回転数の関係を示す図
【図１０】同実施の形態３のミストノズルとルーバの動作を説明するためのフローチャート
【符号の説明】
【００７９】
７    循環モータ
８    循環ファン
９    ステッピングモータ
１０  ルーバ
１１  ルーバ開度検知手段
１４  給水弁
１５  ミストノズル
２６  回転数検知手段
【図１】
0004631610.tif 000002
【図２】
0004631610.tif 000003
【図３】
0004631610.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
0004631610.tif 000009
【図９】
0004631610.tif 000010
【図１０】
0004631610.tif 000011