(57)【要約】【課題】蒸気を発生させるための構造が簡単で、タンク構造を小型化でき、かつ、発生させる蒸気の温度の状態を簡単な構成で制御できるサウナ用蒸気発生装置を提供する。【解決手段】サウナ用蒸気発生装置１１は、温水を噴射する空間を提供するとともに外気を吸引する吸気口１３及び蒸気を排出する排気口を形成した熱交換タン３０を備える。熱交換タンク３０内に、熱交換時の気液分離を行なうセパレータ３２と噴射ノズル３３とを設ける。噴射ノズル３３に、温水源から供給される温水を伝達し、この温水の温度を、排気口１４から排出される蒸気の温度に応じて制御する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱交換により温水から蒸気を生成し、この蒸気を浴槽内に向けて発生するサウナ用蒸気発生装置であって、
前記温水を噴射する空間を提供するとともに外気を吸引する吸気口及び前記蒸気を排出する排気口を形成した熱交換タンクと、
前記熱交換タンク内にて熱交換時の気液分離を行なう気液分離手段と、
前記熱交換タンク内に向けて前記温水を噴射させる噴射手段と、
この噴射手段に温水源から供給される前記温水を伝達する伝達手段と、
この伝達手段により前記噴射手段に伝達される前記温水の状態を、少なくとも前記熱交換タンクの排気口から排出される前記蒸気の温度状態に応じて制御する制御手段と、を備えたことを特徴とするサウナ用蒸気発生装置。
【請求項２】
前記気液分離手段は、前記熱交換タンク内に配置され且つ当該熱交換タンク内に噴射された温水と前記吸引口から吸引された外気との混合流体を衝突させる気液分離体から成ることを特徴とする請求項１に記載のサウナ用蒸気発生装置。
【請求項３】
前記熱交換タンクは、前記排気口を先端に形成し且つ前記熱交換タンク内に噴射された温水と前記吸引口から吸引された外気との混合流体を通過させる配管を有し、
前記気液分離手段は、前記配管の途中で屈曲した屈曲部が兼ねる構造であることを特徴とする請求項１に記載のサウナ用蒸気発生装置。
【請求項４】
前記温水源は、供給された加熱前の水又は加熱後の温水を貯溜する貯溜タンクと、この貯溜タンクに貯溜する水又は温水を加熱可能な加熱手段とを備え、
前記伝達手段は、前記貯溜タンクと前記噴射手段とを繋ぐ配管と、この配管を通して前記貯溜タンク内の温水を前記噴射手段に循環させるポンプとを備えたことを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載のサウナ用蒸気発生装置。
【請求項５】
前記熱交換によって生じて前記熱交換タンクに溜まる水を、前記貯溜タンクに回収する回収手段を備えたことを請求項４に記載のサウナ用蒸気発生装置。
【請求項６】
前記伝達手段は、前記温水源としての水供給手段及び温水供給手段から供給される加熱前の水と加熱後の温水を混合して前記噴射手段に伝達する配管と、この配管の途中の所定位置に介挿され且つ前記水と温水の混合比を変更可能な混合弁と、を備え、
前記制御手段は、少なくとも前記熱交換タンクの排気口から排出する前記蒸気の温度状態に応じて前記混合弁の混合比を制御して前記噴射手段に供給される前記温水の温度を調整する手段であることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載のサウナ用蒸気発生装置。
【請求項７】
前記伝達手段は、前記温水源としての水供給手段及び温水供給手段から供給される加熱前の水と加熱後の温水を前記噴射手段に別々に伝達する複数の配管と、この複数の配管の途中の所定位置に夫々介挿され且つ当該配管夫々の流路を断続可能な複数の電磁弁と、を備え、
前記制御手段は、少なくとも前記熱交換タンクの排気口から排出する前記蒸気の温度状態に応じて前記複数の電磁弁夫々の開閉動作を制御して前記噴射手段に供給される前記温水の温度を調整する手段であることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載のサウナ用蒸気発生装置。
【請求項８】
前記供給手段は、前記温水源としての温水供給手段から供給される加熱後の温水を前記噴射手段に伝達する配管と、この配管の途中の所定位置に介挿され且つ当該配管の流路を断続可能な電磁弁と、を備え、
前記制御手段は、少なくとも前記熱交換タンクの排気口から排出する前記蒸気の温度状態に応じて前記電磁弁の開閉レートを調整して前記噴射手段に供給される前記温水の温度を調整する手段であることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載のサウナ用蒸気発生装置。
【請求項９】
前記供給手段は、前記温水源としての温水供給手段から供給される加熱後の温水を前記噴射手段に伝達する複数の配管と、この複数の配管夫々の途中の所定位置に介挿され且つ当該配管の流路を断続可能な複数の電磁弁と、を備え、
前記制御手段は、少なくとも前記熱交換タンクの排気口から排出する前記蒸気の温度状態に応じて前記複数の電磁弁の開閉動作を制御して前記噴射手段に供給される前記温水の温度を調整する手段であることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載のサウナ用蒸気発生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般家庭の浴槽に設置されてサウナ浴用の蒸気を発生させるサウナ用蒸気発生装置に係り、とくに、蒸気を発生させるための熱交換用のタンクの構造が簡単で、且つ、発生させる蒸気の温度制御が容易なサウナ用蒸気発生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、美容や健康維持の観点からサウナ浴の効用が着目されており、一般の家庭においてもサウナ浴を行なうことができる方法や機器が提案されている。
【０００３】
一般の家庭で最も簡単にサウナ浴を行なうには、浴槽にその半分程度のお湯を張り（腰湯）、入浴者の肩部分まで風呂蓋を被せて入浴することである。これにより、浴槽内に発生する蒸気によってサウナ浴を楽しむことができる。
【０００４】
しかし、このサウナ浴方法の場合、あくまで便宜的な方法であり、蒸気の温度が不足したりして、十分に効果のあるものではない。
【０００５】
そこで浴室全体を利用してサウナ空間を形成し、サウナ浴ができるように提案されたものが知られている。例えば特許文献１に示すように、蒸気発生部が発生した蒸気を浴室内部に噴出させるための蒸気噴出部を備えている。蒸気発生部からの蒸気は、一度、蒸気噴出部の内部に供給されて拡散された後、この蒸気噴出口部の噴出口から浴室内に放出される。
【０００６】
また、特許文献２には、浴室全体をサウナ空間として利用するための別の構成が提案されている。これによれば、浴室内の例えば浴槽の横にサウナ装置本体を設置する。このサウナ装置本体は、その内部で、ノズルからの温水噴射によって生じる負圧及びノズル後方に備えたファンにより浴室内の空気を取り込み、この空気をノズル噴射の温水と混合させる。加熱された空気はダクトを通って浴室内に吐出させるとともに、ダクトに付着した温水滴を温水回収タンクに回収し溜めるようにしている。この回収された水は再度加熱され、ノズルから噴射させることで、リサイクル型のサウナ装置が構成されている。
【０００７】
さらに、特許文献３には、浴室全体をサウナ空間として利用するための更に別の構成が提案されている。この文献が提案する蒸気発生装置は、蒸気発生手段と、この蒸気発生手段で使用する温水を循環させる循環手段と、この循環手段に水や温水を供給（補給）する水等供給手段と、蒸気発生手段で発生した蒸気を送風する送風手段とを備えている。とくに、水等供給手段は、同文献３の図１、７に見られるように、水等供給源と、電磁弁を介在させた配管とを有する。水等供給源は、水道水を用いて、その水そのものや所定温度の温水を供給する給湯器で構成されている。この水道水を水源とした水や温水が、循環手段の一部を成すドレインパンに供給（補給）されるようになっている。
【０００８】
上述した特許文献１〜３に示されるように、一般家庭においても、浴室を利用してサウナ用空間をつくり出し、サウナ浴を行なうことができる。
【特許文献１】特開平５−３３７１６２号公報
【特許文献２】特開２０００−５５３９７号公報
【特許文献３】特許第３４０６９６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上述した特許文献１〜３に記載のサウナ装置及び蒸気発生装置は、浴室全体を利用してサウナ空間をつくり出すことから、様々な問題が指摘されている。
【００１０】
第１の問題は、浴室の壁面が結露し、カビなどの発生原因になり易いということである。第２の問題は、浴室内部全体が高温多湿になるため、サウナ浴の入浴者が息苦しさを感じ易いことから、女性などの利用者にはなかなか好まれないことである。さらに、第３の問題は、浴室全体に蒸気を供給するので、サウナに適した温度・湿度の状態になるまでの待ち時間が長い。これと共に、第４の問題として、待ち時間が長い分、電気エネルギや水資源の使用量が多くなるといったことも指摘されている。
【００１１】
これらの問題は、浴室全体をサウナ空間にすることから顕著化しているのであって、このため、例えば前述した腰湯のように、サウナ空間を浴槽内に留めることができれば、かかる問題は抑制又は解消できる。
【００１２】
しかし、前述した特許文献１〜３に記載の従来の装置は浴室用であるので、タンクや配管構造の部分が大掛かりになり過ぎており、また蒸気温度を制御する構成も複雑化していることから、かかる従来の装置をそのまま浴槽用の蒸気発生装置に用いることはできない。このため、構造的にも、また発生させる蒸気の状態を制御する面からも、浴槽をサウナ空間として利用するのに適した蒸気発生装置が望まれていた。
【００１３】
本発明は、このような従来の問題に鑑みてなされたもので、蒸気を発生させるための構造が簡単で、このため、タンク構造を小型化でき、かつ、発生させる蒸気の温度などの状態を簡単な構成で制御できるとともに、一般家庭の浴槽に設置して、この浴槽をサウナ空間として容易に利用できる蒸気発生装置を提供することを、その目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するため、本発明によれば、熱交換により温水から蒸気を生成し、この蒸気を浴槽内に向けて発生するサウナ用蒸気発生装置であって、前記温水を噴射する空間を提供するとともに外気を吸引する吸気口及び前記蒸気を排出する排気口を形成した熱交換タンクと、前記熱交換タンク内にて熱交換時の気液分離を行なう気液分離手段と、前記熱交換タンク内に向けて前記温水を噴射させる噴射手段と、この噴射手段に温水源から供給される前記温水を伝達する伝達手段と、この伝達手段により前記噴射手段に伝達される前記温水の状態を、少なくとも前記熱交換タンクの排気口から排出される前記蒸気の温度状態に応じて制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１５】
なお、本発明において、「蒸気」という用語は、必ずしも１００℃の蒸気に限定されることはなく、浴槽内で例えば４０℃前後の温度になるような、１００℃以下の蒸気温度も含まれる概念として使用されている。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、吸気口と排気口を形成した熱交換タンクの内部に、セパレータ（邪魔板）などの気液分離手段と噴射ノズルなどの噴射手段とを設け、給湯機などの温水源の温水吐出口と噴射手段とを供給手段（配管）で接続する。これにより、簡単なタンク構造を維持できる。熱交換タンクは、例えば浴槽のリム部に設置することができる。制御に関しては、装置から排出される蒸気の例えば温度を検出して、この検出情報に基づいて、供給する温水の温度を例えば水との混合比で制御するだけでよい。これにより、浴槽内に向けて発生させる蒸気の温度を制御することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、添付図面を参照して、本発明に係る種々の実施形態を説明する。
【００１８】
最初に、以下の実施形態で採用している、浴槽に蒸気（ミスト）発生させる蒸気発生方式の分類について説明する。この蒸気発生方式には種々の形態のものが考えられ、大きくは、間接方式と直接方式に分類される。間接方式は、浴槽に直接、噴射ノズルを設けずに、何等かの機構を用いて一度、蒸気を発生させ、この蒸気を浴槽内に向けて排出させる方式である。これに対して、直接方式は、浴槽内に噴射ノズルを直接に配し、このノズルから蒸気を発生させる方式である。
【００１９】
本実施形態で採用しているのは間接方式である。この間接方式には、さらに、インダクション方式、電気式スチーマ方式、ブロー方式などがある。このうち、本実施形態では、インダクション方式が採用されている。このインダクション方式は、中間ダクト内で一度、噴射ノズルから温水を噴射させ、この温水の誘引作用で飽和水蒸気を生成・放出するという構成を採る。このインダクション方式は、その構造によって、さらに幾つかの態様に分類できる。具体的には、連続噴射方式、連続噴射＋上水流調方式、断続噴射方式、流調噴射方式、循環方式などである。これらの方式は、以下の第１〜第５の実施形態において具体的に説明される。
【００２０】
（第１の実施形態）
図１〜４を参照して、本発明に係るサウナ用蒸気発生装置の第１の実施形態を説明する。この実施形態に係るサウナ用蒸気発生装置１１は、上述した蒸気発生方式のうち、「間接方式」に属する「インダクション方式」であって、そのうちの、「連続噴射方式」を採用するものである。
【００２１】
具体的には、この蒸気発生装置１１の防水カバー１２の内側には、噴射された温水が熱交換を行なう略箱形の熱交換タンク３０と、この熱交換タンク３０の上部に配置されるトップカバー３１とを備える。熱交換タンク３０は、中間ダクトとして機能する。この熱交換タンク３０の底部には、排水口３０Ａが設けられる。トップカバー３１の中央部には、気液分離手段としてのセパレータ（邪魔板）３２が下向きに、且つ熱交換タンク３１内の中央部に到達するように配置される。
【００２２】
さらに、熱交換タンク３０の、吸気口１３に近接した上部の所定内壁位置には、噴射ノズル３３が設置されている。また、排気口１４に近接した上部の所定内壁位置には温度センサ３４が設置され、これにより、排気口１４から吹き出す蒸気の温度（吹出温度）に応じた信号を検出できるようになっている。この温度センサは、一例としてサーミスタで構成される。
【００２３】
上述した噴射ノズル３３は、途中に開閉弁４１を介挿させた配管４２の一端に接続されている。この配管４２の残りの一端は、３ポートを有する混合弁４３の出口ポートに接続されている。この混合弁４３の２つの入口ポートは給湯機４４及び水道栓４５にそれぞれ接続されている。混合弁４３は、電磁方式の３方弁で成り、給湯機４４から供給される温水と水道栓４５から供給される水とを駆動信号の値に応じた割合で混合して、その混合温水を出口ポートから配管４２を介して噴射ノズル３３に供給できるようになっている。開閉弁４１は、電磁方式で駆動する断続用の弁であって、配管４２の流路を断続（閉及び開）できるようになっている。
【００２４】
前述した温度センサ３４の検出信号は、コントローラ４６に供給される。このコントローラ４６は、一例として、ＣＰＵ、メモリ、Ａ／Ｄ変換器、インターフェースなどのコンピュータ要素を備えており、ＣＰＵは、メモリに予め格納した蒸気温度制御用のプログラムにしたがって処理を進めるように構成されている。なお、このコントローラ４６は、必ずしもＣＰＵを用いたソフトウエア処理に拠らずに、論理回路などの電子デバイスを用いたハードウェアで構成してもよい。さらに、コントローラ４６には、操作器４７も接続されている。利用者は、この操作器４７を操作して蒸気（ミスト）発生の開始・終了を指示する信号や、所望の蒸気温度を指令する信号（温度指令値）をコントローラ４６に与えることができる。このコントローラ４６の処理により生成された温度制御のための駆動信号は開閉弁４２及び混合弁４３に出力される。
【００２５】
図３及び４には、コントローラ４６が行なう、蒸気発生の開始・終了及び蒸気温度調整のための処理の概要を示す。これらの図３及び図４の処理は、一例として、コントローラ４６のＣＰＵにより、微小な一定時間Δｔ毎のタイマ割り込み処理として処理される。
【００２６】
すなわち、コントローラ４６は操作器４７からの操作信号を読み込んで、利用者が蒸気発生の開始を指令しているか否かを判断する（ステップＳ１）。これにより、未だ蒸気発生の開始指令がなされていないと判断されたときには（ＮＯ、ステップＳ１）、処理は後述するステップＳ５に移される。反対に、蒸気発生の開始指令が出された判断できるときには（ＹＥＳ、ステップＳ１）、コントローラ４６はステップＳ２に移行して、かかる開始指令は既に出されているか否かを判断する。この判断でＹＥＳ、すなわち、既に蒸気発生の開始指令がなされていると認識できる場合も、処理は後述するステップＳ５に移される。
【００２７】
このステップＳ２の判断でＮＯ、すなわち、今回の割込処理において蒸気発生の開始指令が出されたが、未だ開始していないと認識できるときには、コントローラ４６は、ステップＳ３で混合弁４３に所定の初期混合比を指令し、ステップＳ４で開閉弁４１に開を指令する。この後、処理はメインプログラムに戻される。
【００２８】
上述したステップＳ４，Ｓ５の処理を介して、給湯機４４からの温水と水道栓４５からの水が初期混合比に応じて混合され、この混合された一定流量の温水が配管４２を通って連続的に噴射ノズル３３に送られる。これにより、噴射ノズル３３から温水が熱交換タンク３０内に高速で噴射される。この噴射に伴い、蒸気が発生し、この蒸気が排気口１４から外に噴射される。
【００２９】
この蒸気の発生及び噴射を詳述すると、噴射ノズル３３まで供給された温水は、この噴射ノズル３３に形成された複数の噴射孔から熱交換タンク３０の内部に向かって高速で噴射される。この噴射に伴う摩擦で吸気口１３を介して浴槽内の空気（蒸気発生装置１１にとっては外気）が巻き込まれるように取り込まれる（誘引作用）。
【００３０】
この誘引作用は、次のような理由によって可能になる。熱交換タンク３０内に噴射された温水流によってタンク３０内の空気に運動エネルギが与えられ、この空気がタンク内を移動することで、吸気口１３の周りに負圧が生じることから、この負圧によって吸気口１３から外気を取り入れることができる。
【００３１】
なお、温水は複数の噴射孔から同時に高速噴射されるため、熱交換タンク３０の内部の空気との接触面積が多くなり、より多くの外気が吸気口１３を介してタンク内に誘引される。
【００３２】
この誘引された外気は熱交換タンク３０内を高温水（噴射された温水）と併走するので、加熱及び加湿される。この加熱・加湿され空気と水の混合体が、その一部がセパレータ３２の傾斜面に衝突するとともに、残りの一部は熱交換タンク３０の壁面に衝突する。この衝突により、気液分離が起こり、かかる混合体は飽和水蒸気と水とに分離される。水は直接に又は壁面を伝わってタンク底部に落下し、排水口３０Ａから排出される。これに対し、飽和水蒸気は排気口１４を介して、外部に噴射される。これにより、蒸気が浴槽１０の内部に向けて放出される。
【００３３】
図３の処理に戻って説明すると、コントローラ４６は、前述したステップＳ１，Ｓ２を介して至るステップＳ５にて、操作器４７からの操作信号をモニタして蒸気発生の終了指示が出されているか否かを判断する。この判断がＮＯになるときは、蒸気発生の終了指示が未だ出されていない場合であるから、そのままメインプログラムに処理を戻す。反対に、ステップＳ５の判断がＹＥＳの場合、すなわち蒸気の発生を終了する指示が利用者から出されている場合には、コントローラ４６は開閉弁４６に駆動信号を送り、開閉弁４６に閉を指示する。これにより、噴射ノズル３３からの温水の噴射が無くなるので、熱交換タンク３０における蒸気発生は終了し、浴槽への蒸気噴射も終了する。
【００３４】
上述した蒸気発生の開始・終了の処理と平行して、コントローラ４７は図４に係る温度調節の処理をタイマ割込方式で実行する。
【００３５】
すなわち、ステップＳ１１で、操作器４７から利用者が指示した所望の蒸気温度に応じた信号（温度指令値）を読み込み、次いで、ステップＳ１２で、温度センサ３４の検出信号を読み込んで、実際の蒸気温度Ｔを検出する。
【００３６】
コントローラ４６では、蒸気温度の所望値に応じて変更される上限値Ｔ１及び下限値Ｔ２（＜Ｔ１）が自動的に設定される。この上限値Ｔ１及び下限値Ｔ２（＜Ｔ１）は温度幅を有する。
【００３７】
そこで、コントローラ４６は、ステップＳ１３において、実際の蒸気温度Ｔに対して、Ｔ＞Ｔ１か否かを判断する。そして、この判断がＹＥＳとなるときは（Ｔ＞Ｔ１）、コントローラ４６は、水道栓４５から供給される水の割合が所定量だけ高くなるように、すなわち温度が下がるように、混合弁４３に混合比率を制御する（ステップＳ１４）。
【００３８】
反対に、ステップＳ１３の判断がＮＯのときは、Ｔ＜Ｔ１又はＴ＝Ｔ１となる状態であるので、続いてＴ＜Ｔ２か否かを判断する（ステップＳ１５）。この結果、ＹＥＳの判断時には（Ｔ＜Ｔ２）、上述の比率制御とは反対に、コントローラ４６は、水道栓４５から供給される水の割合が所定量だけ低くなるように、すなわち温度が上がるように、混合弁４３に混合比率を制御する（ステップＳ１６）。
【００３９】
一方、ステップＳ１５でＮＯの判断が下される場合、実際に検出される蒸気温度Ｔは、利用者が現在指定している所望温度又は初期設定の温度（温度帯）と一致しているので、混合弁４３による混合比率を変更せずに、メインプログラムに戻る。
【００４０】
以上のように、本実施形態にあっては、熱交換タンク３０を中心とする簡単な熱交換構造に温水と水との混合水を供給する構成を備え、この構成に、温水と水との混合比を変えるだけで蒸気温度を変えることができる簡単な制御系を組み合わせて浴槽サウナシステムを形成した。このため、蒸気を発生させるための構造が簡単で、タンク構造を小型化でき、かつ、蒸気の温度状態を簡単な構成で制御できる。したがって、一般家庭の浴槽に設置して、この浴槽をサウナ空間として容易に利用できる。
【００４１】
また、本実施形態に係る浴槽サウナシステムによれば、従来のように浴室全体を利用してサウナ空間を形成するものではないので、サウナ浴による浴室の壁面の結露に因るカビなどの発生を殆ど排除することができる。また、この浴槽用サウナシステムは、蒸気を浴槽内に向けて噴射させ、風呂蓋など覆いを浴槽に被せて利用できるので、サウナ室特有の息苦しさを大幅に軽減できる。さらに、蒸気がサウナ環境を作ればよい空間は浴槽内部で済むので、短時間のうちに快適な温度、湿度の状態が得られる。すなわち、浴室を利用したサウナシステムに比べて、待ち時間が短くて済むという便利さも得られる。さらに、待ち時間が短い分、電気エネルギや水資源を使用量が少なくなり、省コスト及び省資源の要求を満たすサウナシステムを提供できる。
【００４２】
とくに、通常の入浴（全身浴、半身浴など）として使用する浴槽の内側スペースに向けて蒸気を発生させ、この浴槽内に滞留・循環する蒸気によりサウナ浴ができるので、手軽に使用できる、一般家庭向きのシステムとして提供できる。
【００４３】
この場合に、一般家庭向けの浴槽において、小さなスペースならば確保し易いリム面の上下の部位に、かかる蒸気発生装置１１を取り付け、発生させて蒸気をバスタブに向けて噴射させることができる。
【００４４】
また、上述した実施形態に係る蒸気発生装置１１にあっては、温度センサ３４の検出信号を用いて蒸気の吹出温度を測定して浴槽内の蒸気温度を推定的に測定するようにしたので、かかる蒸気温度の調整を容易化することができる。具体的に説明すれば、一般に、浴槽材質や気温、それにサウナ浴の開始に伴う運転直度から運転状態（運転中は、浴槽それ自体の温度や浴槽裏の空間の温度が変化し、浴槽の放熱量も変わる）に至るまでの経過時間などの要因により、浴槽中央温度と吸込空気温度（蒸気発生装置が吸い込む浴槽内からの空気（外気）温度）との間に大きな乖離が発生する。このため、１つの温度調整プログラム（ヒータのオン・オフしきい温度値に基づく１つの温度調整）だけを用いて、かかる大きな乖離量を埋めることは難しく、粗い精度の温度調整が余儀無くされる。しかしながら、本実施形態では、熱源（蒸気発生）で加熱した後の、浴槽中央温度との間の乖離量がより狭い吹出蒸気温度に基づいて、発生させる蒸気の温度を調整している。このため、１つの温度調整プログラムであっても、浴槽内に放出される蒸気を高精度に温度調整することができる。
【００４５】
なお、上記第１の実施形態においては混合弁４３として電磁弁を用いて当該電磁弁による温水及び水の混合比を指令値に対応する駆動信号に応じて自動調整するように構成されていたが、本発明に係るサウナ用蒸気発生装置は必ずしもそのような構成を採る必要は無い。例えば、混合弁４３として、混合比を手動調整するサーモ水栓を用いることもできる。この場合、サーモ水栓には既設のものを兼用することもできる。このようにサーモ水栓を採用する構成の場合、サウナ浴の利用者自身が体感や別途設けた温度計を見ながら、サーモ水栓のサーモ設定を手動で調整することで、浴槽内の蒸気温度を適温にすることができる。
【００４６】
加えて、開閉弁４１についても、電磁開閉弁に代えて、手動の開閉弁を採用することができる。つまり、利用者自身がサウナ浴の準備を開始するときに、開閉弁４１を手動操作して「開」とし、サウナ浴を終了するときに、開閉弁４１を手動操作して「閉」とすることができる。
【００４７】
このように、混合弁４３及び開閉弁４１を共に手動操作の弁で構成することで、図２に記載の構成要素から、コントローラ４６、温度センサ３４、及び操作器４７を含む電気系の構成を省いて純粋に機械的な構成から成る、最もシンプルな構造であって製造コストが低いサウナ用蒸気発生装置を提供することができる。
【００４８】
（第２の実施形態）
図５を参照して、本発明に係るサウナ用蒸気発生装置の第２の実施形態を説明する。なお、この第２以降の実施形態において、上述した第１の実施形態と同一又は同等の構成要素には同一符号を付して、その説明を省略又は簡略化する。
【００４９】
図５に、この第２の実施形態に係るサウナ用蒸気発生装置１１の概要を示す。このサウナ用蒸気発生装置１１は、前述した蒸気発生方式のうち、「間接方式」に属する「インダクション方式」であって、そのうちの、「連続噴射＋上水流調」方式を採用するものである。
【００５０】
このサウナ用蒸気発生装置１１にあっては、給湯機４４の吐出口は配管５０を介して噴射ノズル３３Ａに接続されるとともに、この噴射系とは別に、上水供給経路が設けられている。すなわち、水道栓４５は配管５１に接続され、この配管５１が３分岐して分岐配管５１Ａ，５１Ｂ，５１Ｃとなり、この分岐配管５１Ａ〜５１Ｃが噴射ノズル３３Ｂ〜３３Ｄにそれぞれ接続されている。噴射ノズル３３Ａ〜３３Ｄは、全体で１つのノズルユニットを構成し、各ノズルから流量一定の温水及び水が噴射される。
【００５１】
この給湯機側の配管５０及び水道栓側の分岐配管５１Ａ〜５１Ｄには、電磁式の開閉弁４１Ａ〜４１Ｄがそれぞれ介挿され、コントローラ４６から与えられる駆動信号に応答して、その流路を開閉可能になっている。
【００５２】
そのほかの構成は、前述した第１の実施形態のものと同様になっている。
【００５３】
コントロー４６は、前述した第１の実施形態で説明した制御と同様に、操作器からの操作信号及び温度センサ３４からの検出信号に基づいて開閉弁４１Ａ〜４１Ｄの開閉を制御する。例えば、蒸気発生の開始時には、給湯機側の開閉弁４１Ａのみを「開」に制御する。これにより、給湯機４４からの温水を連続的に噴射させて、給湯機側で設定されている温度の最高値まで温水温度を上昇させる。発生する蒸気の温度調整は、上水供給側の開閉弁４１Ｂ〜４１Ｄのうちの適宜な数の開閉弁を「開」に制御して、水道水を一緒に噴射させる。これより、ノズルユニットの全体から噴射される温水の温度が下げられ、蒸気温度も所望の値に調整される。
【００５４】
このため、本実施形態に係るサウナ用蒸気発生装置の場合にも、第１の実施形態で説明したものと同等の作用効果を得ることができる。
【００５５】
（第３の実施形態）
図６、７を参照して、本発明に係るサウナ用蒸気発生装置の第３の実施形態を説明する。なお、
図６に、この第３の実施形態に係るサウナ用蒸気発生装置１１の概要を示す。このサウナ用蒸気発生装置１１は、前述した蒸気発生方式のうち、「間接方式」に属する「インダクション方式」であって、そのうちの、「断続噴射」方式を採用するものである。
【００５６】
このサウナ用蒸気発生装置１１にあっては、給湯機４４の吐出口は配管４２を介して噴射ノズル３３に接続される。この給湯機側の配管４２には、電磁式の開閉弁４１が介挿され、コントローラ４６から与えられる駆動信号に応答して、その流路を開閉可能になっている。
【００５７】
本実施形態にあっては、噴射ノズル３３から噴射させる温水の流量は一定であり、開閉弁４１を断続的に開閉させて、その開閉レートを制御することで、蒸気の温度調整をするようになっている。また、熱交換タンク３０の内部の所定位置には、ファン５２が取り付けられている。
【００５８】
このファン５２は、例えば噴射ノズル３３から温水を噴射させていない周期に駆動させる。この駆動に伴って、熱交換タンク３０内に滞留する蒸気を強制的に排出し、浴槽内に強制的な循環送風を行なうことができる。なお、このファン５２は、温水噴射をしている周期及びしていない周期に関わらず、常に回転させるようにしてもよい。また、このファン５２に拠る送風量を、噴射ノズル３３から温水の噴射量に応じて制御するようにしてもよい。
【００５９】
そのほかの構成は、前述した第１の実施形態のものと同様になっている。
【００６０】
図７及び図８に、コントローラ４６により実行される処理の一例を示す。この処理は、前述した図３，４と同様であるが、図７のステップＳ３´において開閉弁４１を初期開閉レートに設定すること、及び、図８のステップＳ１４´及びＳ１６´において開閉弁４１の開閉レートを「温度下降」方向及び「温度上昇」方向に制御することに関して相違している。
【００６１】
この開閉弁４１の開閉制御に応答して、ファン５２も断続的に運転される。これにより、ノズル非噴射時に蒸気が強制的な循環送風に処せられるので、温水噴射を止めた周期において外気（すなわち浴槽内の空気）に対する蒸気発生装置の誘引力が無くなり又は弱まることに因り、浴槽内の蒸気の攪拌や浴槽内の温度監視ができなくなるという事態を確実に回避できる。つまり、弁の開閉レートで蒸気温度を調整する制御方式の場合であっても、ファン５２に拠る循環送風のアシストを得ることができ、確実に、安定して、且つ精度良く蒸気温度を調整することができる。
【００６２】
このため、本実施形態に係るサウナ用蒸気発生装置の場合にも、第１の実施形態で説明したものと同等の作用効果を得ることができる。とくに、給湯機４４からの温水供給のみで済むので、温水（水）供給構造を簡素化できることから、配管の引き回しも少なく、極めてシンプルの構造の、設置や保守が容易なサウナ用蒸気発生装置を提供することができる。また、水資源を節約にも努めることができる。
【００６３】
（第４の実施形態）
図９を参照して、本発明に係るサウナ用蒸気発生装置の第４の実施形態を説明する。
【００６４】
図９に、この第４の実施形態に係るサウナ用蒸気発生装置１１の概要を示す。このサウナ用蒸気発生装置１１は、前述した蒸気発生方式のうち、「間接方式」に属する「インダクション方式」であって、そのうちの、「流調噴射」方式を採用するものである。
【００６５】
このサウナ用蒸気発生装置１１にあっては、給湯機４４の吐出口は配管４２に接続され、この配管４２が４分岐して分岐配管４２Ａ〜４２Ｄとなり、この分岐配管４２Ａ〜４２Ｄが噴射ノズル３３Ａ〜３３Ｄにそれぞれ接続されている。噴射ノズル３３Ａ〜３３Ｄは、全体でノズルユニットを構成し、各ノズルから流量一定の温水が噴射される。
【００６６】
この分岐配管４２Ａ〜４２Ｄには、電磁式の開閉弁４１Ａ〜４１Ｄがそれぞれ介挿され、コントローラ４６から与えられる駆動信号に応答して、その流路を開閉可能になっている。
【００６７】
また、熱交換タンク３０には、第３の実施形態と同様に、浴槽への循環送風のアシストを行なうために、ファン５２が設置されている。
【００６８】
そのほかの構成は、前述した第１の実施形態のものと同様になっている。
【００６９】
コントローラ４６は、前述した第１の実施形態で説明した制御と同様に、操作器からの操作信号及び温度センサ３４からの検出信号に基づいて、開状態にする開閉弁４１Ａ〜４１Ｄの数を制御する。これより、ノズルユニットの全体から噴射される温水の量が変わるので、熱交換タンク３０内での温水の温度低下の度合いが変わり、蒸気温度も所望の値に調整される。
【００７０】
ファン５２は、全ての開閉弁４１Ａ〜４１Ｄの閉状態及び／又は少数の開閉弁４１Ａ（〜４１Ｄ）の開状態のとき（すなわち、温水の噴射量が少なく、噴射が弱いときに）に駆動するように制御される。この結果、熱交換タンクと浴槽とを巡る経路を通って強制的に循環送風が行なわれ、浴槽内の蒸気が攪拌されるとともに、浴槽内の蒸気温度の監視（推定）を担う温度センサ３４による温度検出が確実に実行される。
【００７１】
このため、本実施形態に係るサウナ用蒸気発生装置の場合にも、第１の実施形態で説明したものと同等の作用効果を得ることができる。
【００７２】
（第５の実施形態）
図１０を参照して、本発明に係るサウナ用蒸気発生装置の第５の実施形態を説明する。
【００７３】
図１０に、この第５の実施形態に係るサウナ用蒸気発生装置１１の概要を示す。このサウナ用蒸気発生装置１１は、前述した蒸気発生方式のうち、「間接方式」に属する「インダクション方式」であって、そのうちの、ポンプによる「循環」方式を採用するものである。
【００７４】
図１０に示すように、このサウナ用蒸気発生装置１１は、熱交換タンク３０の排水口３０Ａから排水される水を貯溜させる貯溜タンク６０を備える。この貯溜タンク６０の循環ポートは配管４２を介して噴射ノズル３３に接続されるとともに、この配管４２の途中に循環用の電動ポンプ６１を介挿させている。この電動ポンプ６１は、コントローラ４６からの駆動信号に応答して回転駆動し、これにより、貯溜タンク６０内に貯溜している温水を噴射ノズル３３まで強制的に循環させる。この結果、噴射ノズル３３から温水が高速に噴射される。この噴射に伴って熱交換が行なわれ、この熱交換時に生じた水は、熱交換タンク３０の底部の排水口３０Ａ及び排水ダクト３０Ｂを介して貯溜タンク６０に回収される。
【００７５】
この貯溜タンク６０には更に、給湯機４４から別の配管６３が接続されており、この配管６３の途中に電磁気の開閉弁６４が介挿されている。このため、給湯機４４から温水を貯溜タンク６０に補充できるようになっている。また、貯溜タンク６０の所定高さの位置にはヒータ６５が設置されている。このヒータ６５は、必要に応じて、貯溜タンク６０内の温水又は水を所定温度まで加熱する機能を有する。これを実行するため、ヒータ６０は、加熱のオン・オフ制御が可能なヒータ駆動回路６６を介して電源６７に接続されている。さらに、貯溜タンク６０の底部には排水口６０Ａが設けられている。この排水口６０Ａは電磁式の開閉弁６８を介して外部のドレイン系に至る。なお、貯溜タンク６０には、水位センサ６９及び温度センサ７０が設置されている。
【００７６】
一方、コントローラ４６は、操作器４７からの操作信号並びに温度センサ３４、７０、及び水位センサ６９からの各検出信号を用いて、循環用ポンプ６１、ヒータ駆動回路６６、及び開閉弁６４，６８を制御する。
【００７７】
このため、このサウナ用蒸気発生装置１１を運転するには、給湯機４４から温水又は水を貯溜タンク６０に溜め、必要に応じて、その貯溜温水（水）をヒータ６５により所定温度まで加熱する。この準備が整うと、循環ポンプ６１による強制循環によって温水を熱交換タンク３０内に高速で噴射させ、蒸気を発生させる。この蒸気は、その噴射流及び温度の状態において安定したものとなる。この蒸気噴射の際、熱交換過程の気液分離によって生じる水は貯溜タンク６０に回収されるので、水を節約することができる。必要に応じて、給湯機４４から貯溜タンク６０に補水される。
【００７８】
このように、本実施形態によれば、強制循環方式によって安定して且つ確実に蒸気を発生させることができる。
【００７９】
（第６の実施形態）
図１１を参照して、本発明に係るサウナ用蒸気発生装置の第６の実施形態を説明する。この実施形態は、間接方式の特徴である中間ダクト（熱交換タンク）の配置に関する。
【００８０】
このサウナ用蒸気発生装置１１は、防止カバー１２の内部に配置する熱交換タンク３０を備え、このタンク３０が、図１１（ｂ）から分かるように、タンク本体３００Ａと、このタンク本体３００Ａから延びる通路部３００Ｂと、この通路部３００Ｂの先端に形成される噴射部３００Ｃとに分けて形成されている。
【００８１】
タンク本体３００Ａ、すなわち防水カバー１２で覆われた本体部は、図１１（ａ）に示すように、浴槽１０の外部の側面に設置しているため、その通路部３００Ｂは一旦、浴槽１０の角部に沿って曲げられた後、リム面ＲＭの下側を浴槽側面に沿って進み、その所定位置で立ち上げられる。これにより、通路部３００Ｂはリム面ＲＭを貫通し、噴射部３００Ｃがリム面ＲＭ上に位置するようになっている。
【００８２】
通路部３００Ｂは、図１１（ａ），（ｂ）から分かるように、その途中が曲がられているため、屈曲部ＣＶを形成する。この屈曲部ＣＶは、気液分離手段として機能する。つまり、タンク本体３００Ａの内部で、噴射ノズル３３から噴射され且つ外気を取り込んだ温水流は通路部３００Ｂに入って、この屈曲部ＣＶを、当該屈曲部分に衝突しながら通過する。このとき、屈曲部ＣＶへの衝突によって気液分離が起こり、その結果生じた飽和水蒸気のみが噴射部３００Ｃに到達して、浴槽１０内に向けて噴射される。気液分離により生じた水は、例えば屈曲部ＣＶの近傍に形成した排水口３００Ｄから排水又は回収される。
【００８３】
噴射ノズル３３への温水の供給の仕方は、前述した第１〜５の実施形態で説明した何れの方式であっても適用できる。
【００８４】
このように本実施形態によれば、屈曲部ＣＶが気液分離手段として機能するので、タンク本体３００Ａの内部に気液分離手段を設ける必要が無く、タンク本体３００Ａをその分、小型化できる。また、温水の供給・噴射を行なう本体部（タンク本体３００Ａ）と蒸気を噴射する噴射部３００Ｃとを分離して設置できるため、本体部を浴槽１０の周囲の適宜な位置に設置できる。このため、リム面ＲＭの周囲に十分なスペースを確保できない場合であっても、本実施形態に係るサウナ用蒸気発生装置を浴槽１０に又はその周囲に容易に取り付けることができる。
【００８５】
なお、上記第１〜第６の実施形態にあっては、温度センサ３４を排気口１４の側に設けて蒸気の吹出温度を検出し、この検出信号に応答して浴槽内の蒸気温度を調整する構成としたが、本発明に係る制御手段は、必ずしもそのような構成に限定されない。例えば、浴槽のサイズや材質が一定であり、浴槽そのものの保温性が高ければ、浴槽中央温度と蒸気発生装置への吸込空気温度との間に生じる乖離量は少なくなる。このため、吸気口１３の近傍に温度センサ３４を設け、この温度センサ３４により検出される吸込み温度を用いることができる。つまり、１つの温度調整プログラムであっても、かかる吸込み温度の検出信号に基づいて比較的高い精度で浴槽内の蒸気温度を調整することができる。
【００８６】
さらに、温度センサ３４は必ずしもサーミスタを用いる構成に限定されず、耐湿性に優れたセンサ構造を有し、かつ、温度変化の情報を検出できる素子であればよい。
【００８７】
なお、本発明は上述した実施形態及びその変形例の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に要旨に基づき、さらに種々の形態に変形可能なことは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】本発明のサウナ用蒸気発生装置の第１の実施形態に係る、装置全体の概要を説明する図。
【図２】第１の実施形態に係るサウナ用蒸気発生装置の全体構成を示すブロック図。
【図３】第１の実施形態においてコントローラより実行される処理の概略を示すフローチャート。
【図４】第１の実施形態においてコントローラより実行される処理の概略を示す別のフローチャート。
【図５】本発明の第２の実施形態に係るサウナ用蒸気発生装置の全体構成を示すブロック図。
【図６】本発明の第３の実施形態に係るサウナ用蒸気発生装置の全体構成を示すブロック図。
【図７】第３の実施形態においてコントローラより実行される処理の概略を示すフローチャート。
【図８】第３の実施形態においてコントローラより実行される処理の概略を示す別のフローチャート。
【図９】本発明の第４の実施形態に係るサウナ用蒸気発生装置の全体構成を示すブロック図。
【図１０】本発明の第５の実施形態に係るサウナ用蒸気発生装置の全体構成を示すブロック図。
【図１１】本発明の第６の実施形態に係るサウナ用蒸気発生装置の概要を示す平面図及び側面図。
【符号の説明】
【００８９】
１０  浴槽
１１  蒸気発生装置
１３  吸気口
１４  排気口
３０  交換タンク
３０Ａ  排水口（回収手段）
３００Ａ  タンク本体
３００Ｂ  通路部
３００Ｃ  噴射部
３１  トップカバー
３２  セパレータ（気液分離手段）
３３，３３Ａ〜３３Ｄ  噴射ノズル（噴射手段）
３４  温度センサ（制御手段）
４１，４１Ａ〜４１Ｄ  開閉弁（制御手段）
４２，４２Ａ〜４２Ｄ、５０、５１、５１Ａ〜５１Ｃ、  配管（伝達手段）
４３  混合弁（制御手段）
４４  給湯機（温水供給手段）
４５  水道栓（水供給手段）
４６  コントローラ（制御手段）
４７  操作器（制御手段）
５２  ファン（制御手段）
６０  貯溜タンク
６１  循環ポンプ
６３  配管
６５  ヒータ（加熱手段）
６４  開閉弁
６６  ヒータ駆動回路
６９  水位センサ
７０  温度センサ（制御手段）
ＣＶ  屈曲部（気液分離手段）
【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】
2005124924.tif 000009
【図８】
2005124924.tif 000010
【図９】
2005124924.tif 000011
【図１０】
2005124924.tif 000012
【図１１】
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