(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
バーナーに接続される燃焼管で発生する燃焼ガスをサウナ室内に設けた熱放射管に供給し、サウナ室内の温度を高めるよう構成されたサウナ装置において、
前記バーナーに接続される前記燃焼管を内包するように同軸に設けられた通気冷却管と、
機械室内に設けられた押込送風機と、
前記押込送風機の送風口と前記通気冷却管とを連通する送風管と、を備え、
前記通気冷却管は前記バーナーとの連通が遮断され、
前記押込送風機から前記通気冷却管の内部に供給された空気は前記サウナ室内に放出され、
前記サウナ室と前記機械室とを仕切る仕切壁に前記バーナーの外径より大きな内径を有するバーナー取付孔を設け、当該バーナー取付孔の内壁面と前記バーナーとの間の空隙を閉鎖し得る取付板を介して、前記バーナーを前記バーナー取付孔内に取り付けたことを特徴とするサウナ装置。
【請求項２】
前記熱放射管の上方に適宜の間隙を隔てて蒸発皿を設けたことを特徴とする請求項１に記載のサウナ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、サウナ装置、特にガス又は石油を燃料とするサウナ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
古くからヨーロッパでは、薪や石炭を燃料とする炉の上部にサウナストーンと呼称される石を置き、サウナ室を空気対流とサウナストーンからの遠赤外線放射によって加熱すると共に、サウナストーンに水を掛け、蒸気を発生させてサウナ室を加湿するタイプのサウナが一般に用いられていたが、その後電力を熱源とする同様なフィンランドサウナとも呼称されるサウナが、世界各地に広く普及してきている。
【０００３】
これに対し日本では、ガスを燃焼管内部で燃焼させ、高温となった燃焼管から遠赤外線を放射させ、サウナ室内を加熱するタイプの遠赤外線型サウナが特公昭60-168455 等により提案され、更にサウナ室内で水蒸気と芳香を発生させ湿度を高めると共に、芳香によりサウナ浴効果を一層高める技術が特開平9-56770等で開示され、徐々に普及しはじめている。
【０００４】
一方サウナの故郷とも言うべきヨーロッパでも、電力を熱源とするよりもガスの燃焼熱を熱源とする方がより省エネルギー的であり、ランニングコストも安価なので、従来の電気式サウナヒータに代えて、ガスの燃焼熱を熱源とするサウナが普及しつつある。
【０００５】
このサウナヒータは、サウナ室内に設けられた熱放射管と、サウナ室に隣接する機械室に設けられ、熱放射管と接続する燃焼管を有するバーナーとからなり、燃焼管内で発生するその燃焼ガスを熱放射管を通じて外気に放出するよう構成したものである。
燃焼管は相当の長さを有するので、これを全部サウナ室外に設けることは場所を取るばかりでなく熱経済の点でも問題がある。そのため一部をサウナ室内に引込むものであるが、燃焼管は木材の着火温度以上に加熱されるので、サウナ室の燃焼管引込口には特別な工夫が施されている。
【０００６】
例えば、著名なメーカーであるウエステンベルグ社（WESTENBERG）の製品、ＮＷピラミッド型サウナガスオーブンにおいては、下方に向かって裾を広げるほぼ角錐形のコイル状に巻いた放熱管を耐水性ハウジング内に設け、その上部に多数のサウナストーンを積み上げてなるサウナオーブンが用いられているが、そのピラミッド状に巻かれた放熱管の一端には、機械室に設けられたバーナーに通じる燃焼管が連結されており、その燃焼管はサウナ室の壁面を貫通し、一半が機械室に、他の一半がサウナ室に設けられている。
【０００７】
その燃焼管の貫通部には、燃焼管径より遥かに大径の貫通孔を設け、燃焼管より大径の冷却通気管を貫通孔と同軸にかつ貫通孔の内壁との間に相当の間隙を設けて挿通し、更に貫通孔の内壁との間の間隙を閉鎖し得る仕切板を介して燃焼管を固定し、冷却通気管と燃焼管の間の隙間を通して外気をサウナ室内に流入させ、燃焼管を冷却すると共に、燃焼管の熱がサウナ室の側壁に伝わらないようにしている。
【０００８】
然しながらこのサウナ装置には、防火上重大な問題がある。
即ち、サウナ室は、高温で、相対湿度が低く、可燃性が高い木材が多々用いられていること等、他の部屋よりも火災発生の可能性が非常に高いので、日本各地の消防当局は、サウナ室建設時にサウナ室を独立した耐火構造とするよう指導している。
【０００９】
この様な視点からこのガスサウナの構造を検討してみると、サウナ室で火災が発生した場合、冷却通気管と燃焼管の間の隙間を通して、炎や煙が容易に機械室に流入し機械室が延焼するので、このサウナ室は独立した耐火構造とは認められず、従って、その設置が許可されないことになる。
仕切板を設けて貫通穴を閉鎖して延焼を防止することが考えられるが、そのようにして空気の流通を遮断すると仕切板の機械室側の燃焼管が空冷されず過熱されると言う問題が新たに発生する。
【００１０】
機械室には、ガスサウナ用の燃焼空気と燃料ガスが供給されているのでここが延焼した場合、容易に火災となり爆発炎上する恐れさえあり、このサウナ装置には、安全上の重大な欠陥がある。
又、この構造では、燃焼管の大半はサウナ室外に突き出されており、このため多大の場所を占めることになるので、狭隘な日本家屋に設置することが困難である上、火災の危険が大きく、かつこの部分から放射される熱は無駄になると言う問題もある。
【００１１】
又更に、このサウナ装置では、燃焼管又は熱放射管の上にサウナストーンを積載して、これに水をかけサウナ室内の湿度を高めるので、サウナストーンを用いないガス遠赤外線サウナ装置と比較し、燃焼室の容積と伝熱面積とがより多く必要となり装置が過大となると言う問題がある。
又、サウナストーンに掛けられる水が直接燃焼管や放熱管、特にそれらの溶接部に触れるのでそれらの管が変形し、亀裂を生じたりするという問題もある。
又、バーナー及び燃焼管を燃焼室内に設ければ熱効率が高められ、床面積も最小で済むが、従来の構成では、サウナ浴客が赤外線で火傷を受けたり、サウナ室に火災が発生するなど様々な危険が生じる。
【００１２】
【発明の解決しようとする課題】
本発明は叙上の問題を解決するためなされたものであり、その目的とするところは、第一には、サウナ室が完全な耐火構造と認められるよう構成された、新規で安全なサウナ装置を提供することにある。
本発明の第二の目的は、バーナーがサウナ室内部又はその側壁に設けた取付孔内に設置され、燃焼管が完全にサウナ室内に設けられるにも関わらず、火傷や火災の危険がなく、このため機械室の床面積が最小限で済む上、燃焼熱が無駄に放散されることがなく、熱効率が高く経済的なサウナ装置を提供することである。
更に又、燃焼管がサウナ室外に設けられる場合においても、熱効率が損なわれることがなく、火災や火傷の危険のないサウナ装置を供給する。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記の諸問題を解決するため、本発明は、バーナーに接続される燃焼管で発生する燃焼ガスをサウナ室内に設けた熱放射管に供給し、サウナ室内の温度を高めるよう構成されたサウナ装置において、前記バーナーに接続される前記燃焼管を内包するように同軸に設けられた通気冷却管と、機械室内に設けられた押込送風機と、前記押込送風機の送風口と前記通気冷却管とを連通する送風管と、を備え、前記通気冷却管は前記バーナーとの連通が遮断され、前記押込送風機から前記通気冷却管の内部に供給された空気は前記サウナ室内に放出され、前記サウナ室と前記機械室とを仕切る仕切壁に前記バーナーの外径より大きな内径を有するバーナー取付孔を設け、当該バーナー取付孔の内壁面と前記バーナーとの間の空隙を閉鎖し得る取付板を介して、前記バーナーを前記バーナー取付孔内に取り付けたことを特徴とする。
【００１４】
バナーを含め、サウナ室内に設けるときは、燃焼管がサウナ室の壁を貫通しないで済むので、容易にサウナ室を完全な耐火構造とすることができる。
又、バーナーをサウナ室外に設けるときも、通気冷却管はさほど過熱されるものでないから、サウナ室の側壁を気密に貫通させることができ、従って、この場合にも、容易にサウナ室を完全な耐火構造とすることができる。
又高温度に過熱される燃焼管が露出しておらず、強烈な赤外線放射も発生しないから、これをサウナ室内に設置しても火傷や火災の危険がない。
【００１６】
熱放射管の形状は特に限定されないが、一水平面内でU字状に形成した熱放射管を上下方向に多段に組み合わせ接続してなるものを用いることが推奨される。他の一実施例においては、上方から下方に向かって対辺間距離が順次拡大する方形弦巻線に沿ってピラミッド状に巻いたものが用いられる。それらの熱放射管の頂部側端部に燃焼管を接続し、底部側端部をサウナ室の外方に引出し、要すれば吸引排風ブロアーにより強制排気を行う。而して、その放熱管の最下部に水抜き用の小穴を設けておくことが推奨される。
これらの熱放射管の上方には適宜の間隙を隔てて、加湿用の蒸発皿を設けることが望ましい。この加湿用の蒸発皿の上にはサウナストーンを載置しても良い。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１は、前述の公知のウエステンベルグ社のサウナオーブンの要部の構成を示す説明図、図２は、本発明に係るサウナ装置の要部の構成を示す断面図、図3は、図2に示したサウナ装置の一実施例における、放熱管の構成とサウナストーン及びそれを載置した蒸発皿を示す平面図、図４は図３に示した装置の側面図、図５は図４中のA−A 断面を示す断面図、図６は図3及び図4に示したものとは別異の第２実施例における放熱管の上部構造を示す側面図、図３の貫通穴付近の部分拡大断面図、図７はこれらの実施例におけるサウナ浴用のベンチと放熱管の一部の配置を示す説明図である。
【００１８】
図1において、101はサウナ室、102は機械室、103は耐火性の仕切壁、104は仕切壁103に設けた貫通孔、105は断熱仕切板、106は燃焼管、107は通風間隙、108はバーナー、108−1はバーナー制御装置、109、110、111は熱放射管、112は熱放射管111の貫通孔、113は断熱隙間、114は吸引ブロアー、115は冷却送風管である。
【００１９】
サウナ室101と機械室102とは仕切壁103で仕切られており、仕切壁103には、機械室102でバーナー108の火口に連なる燃焼管106を貫通させるため大径の貫通孔104が設けられている。
燃焼管106の一半は機械室102内にあり、他の一半はサウナ室101内に挿入され熱放射管の最上流側端109に連通している。熱放射管の主要部110は上方から下方に向かって順次大径となるようにピラミッド状に巻かれており、その最下流側端部111は、隙間113を介して仕切壁に設けられた貫通孔112を通って再び機械室102に引出され、吸引ブロアー114のサクションに接続されている。
【００２０】
燃焼管106が仕切壁103の貫通孔104を貫通する部分では、貫通孔104の内壁面と燃焼管106の外面との間に、冷却通風管115が設けられ、冷却通風管115は断熱仕切板105により、貫通孔104及び燃焼管106との間にそれぞれ適宜の間隙104及び107を介して同軸に保持されている。
即ち、冷却通風管115と貫通孔104の間には断熱間隙104が、燃焼管106との間には通風冷却間隙107が設けられており、燃焼が行われているときは、サウナ室101に生じる暖気によるドラフト作用により、外気がこの通風冷却間隙107を通ってサウナ室側へ流れるので、燃焼管106が適宜に冷却され、その過熱が防止されることになる。
【００２１】
而して通常は、この放熱管110の周囲及び上部にサウナストーンが詰まれるものであるが、このように構成しても放熱管入り口における燃焼ガスが適宜に低下しているので、サウナストーンが積載されても燃焼管106が過熱されないことになる。
仮にサウナ室101 の内部のみに燃焼管106を収納すると仮定すると、放熱管110に流れ込む燃焼ガスを適宜の温度に低下させるため、長大で容積の大きい燃焼管を設けなければならず、且つ燃焼管106の上にはサウナストーンを積載しないように構成する必要性も考えられるが、前記の如く構成することにより細く短い燃焼管で足りることになる。然しながらこの構成には、前述の如く重大な防火上の課題と、熱効率上の問題がある。
【００２２】
即ち、サウナ室101 は、高温で、相対湿度が低く、可燃性が高い木材が多用されていること等、他の部屋よりも火災発生の可能性が高いので、日本各地の消防機関では、サウナ室101を独立した耐火構造とするよう要求している。
この様な視点からこの構造を検討してみると、サウナ室101 で火災が発生した場合、火炎や煙が通風冷却間隙107を通って機械室に洩れたり、又逆に燃焼用空気がサウナ室内に供給され、火勢が強められることがあり、爆発的燃焼が生じれば、炎や煙が容易に機械室102 内に噴出し、機械室102に火災が及ぶことになる。更に又、隙間112 についても同様な危険性がある。
【００２３】
機械室102 には、燃焼空気と燃料ガスが供給されているのでこれらに引火した場合、容易に大火災となり爆発炎上する恐れさえある。
又、この構造では、燃焼管106の高温部分がサウナ室101の外部にあり、この部分から放射される熱が無駄になるのみでなく、周囲の居住性が損なわれると言う問題が発生する。
【００２４】
図２において、1はサウナ室、2は機械室、3は耐火性の仕切壁、4は仕切壁3に設けたバーナー取付用の貫通孔、6は燃焼管、8はバーナー、8−1はバーナー制御装置、8−2はガス供給管、8−3は空気取り入れ口、11−2、11−3は熱放射管、14は吸引ブロアー、15−1、15−2、15−3及び15−4は防護用のガードを構成する囲い板、16はバーナー取付板、17は冷却管、17−1は冷却用の送風管、18は送風用ブロアー、21−1は加湿用の蒸発皿、22はサウナストーンである。
【００２５】
本発明において、仕切壁3に設けた貫通孔4はバーナー取付孔であり、バーナー8は、取付孔4を閉塞し得る大きな取付板16により貫通孔4の内部に取り付けられ、かつこの取付板16により貫通孔のサウナ室側開口が閉鎖される。
バーナー8の前面には、燃焼管6と共に、冷却管17が燃焼管6を内包するように同軸に設けられ、燃焼管6と冷却管17の間の間隙のバーナー側の端部には、機械室2に設けた送風ブロアー18に通じる送風管17−1が接続され、これらにより機械室2内の新鮮で常温の空気が強制的に冷却管17に送られ、この空気が燃焼管6と冷却管17との隙間を通って流れながら燃焼管6を冷却しつつ加熱され、加熱された空気は、矢印に示す通り冷却管17の管端より流出しサウナ室1に供給される。
【００２６】
このためサウナ室内は強制的に換気されることになり、衛生上安全であるばかりでなく、近来流行の塩サウナや女性に好まれる低温のサウナでは、サウナ室内温度が６０℃前後とで低温あるので、人体から発生する油脂分などが充分に分解されず、清掃を怠れば腐敗臭を発生すると言う問題があるが、このようなサウナでも送風ブロアー18の送風量を増し、換気量を適正に増加することによりこの悪臭問題が自然に解消されるものである。
【００２７】
燃焼管6内の燃焼ガスは、矢印に示す通り燃焼管6と冷却管17との隙間を通って流れる空気を加熱し、温度を低下させながら燃焼管6内を流れ、図4に点線で示す通りＵベンド管 6−1 を通って、図5に示す燃焼管6とほぼ平行に設けられた熱放射管9に入り、順次平行又は下がり勾配となる様に設けられた下流側の熱放射管10−1、10−2、10−3、10−4、10−5、10−6、10−7に流れ、最も低い位置に配置された熱放射管11−1 に流入し、その末端から立ち上がり機械室に導かれる排出管11−3によりサウナ室外に流出し、排風ブロアー14により大気中に排出される。
【００２８】
熱放射管11−1 には、最低位置に水抜き用の小穴11−2 を設けて置くことが推奨される。尚、燃焼ガスが流れている間は、熱放射管11−1の内圧はサウナ室内の圧力より低く、このためこの小穴11−2からサウナ室内に燃焼ガスが漏れることはない。
サウナ室1の床面近くのやや低温の空気は、矢印に示すとおり架台20付近より熱放射管により加熱される空気の対流に伴って上昇し、熱放射管と熱交換しながら自然対流により更に上昇し、高温となった空気はサウナ室1 内に流出するので、これによりサウナ室1内の気温が高められる。
【００２９】
最上部の燃焼管6、熱放射管9及びＵベンド6−1の上方にはそれぞれ蒸発皿21−1、21−2及び21−3が設けられ、それらの上にはサウナストーン22が積載される。サウナストーン22には、サウナ室内の湿度を高めるため、入浴者が適宜に水をかけるが、この場合、石にかからなかった水などは高温の蒸発皿21−1、21−2、21−3内に受け止められ、ここで蒸発するので、燃焼管等に水がかからないようになる。
【００３０】
図６に示した第２実施例では、ケーシング15の上部に断面が台形状の上部ケーシング板23を設けてある。
第１実施例では、蒸発皿21−1などにより、燃焼管9、Ｕベンド6−1、各熱放射管の差込溶接部に水がかかることを防いでいるが、この第2 実施例ではケーシング板15−1及び15−4の上部を延長して折り曲げ、台形のケーシング23を形成し、この台形ケーシング23により、燃焼管9などに水がかからないようにし、各熱放射管内への水の侵入を防止している。
【００３１】
図8に示す1−1は、入浴者が座るための椅子であり、この実施例においては、放熱管の末端部11−4が椅子1−1の座席下部に設けた安全ガード25の内部に敷設されており、これにより椅子1−1が加熱されるようになっている。
放熱管の末端部11−4の温度は、１００＝〜２００℃程度であるので、このように構成すれば椅子が快適に暖められると共に、燃焼ガスの熱がより完全に利用されることとなる。
尚、この場合、休止中に熱放射管の温度が低下結露する恐れがあるので、最低部に小孔１１Ｂ−２を設けて排水できるようにしておくことが望ましい。
【００３２】
尚、本発明の構成は、叙上の実施例に限定されるものでなく、要するに燃焼管を包蔵するよう同軸に通気冷却管を設け、両者間の間隙に冷気を供給して燃焼管を冷却できるようにすれば足りるものであって、例えばバーナーや燃焼管の位置は自由に設計変更することができ、冷却送風用の押し込みブロアーが故障した際の安全を考慮すれば、バーナーもサウナ室内に設けることが推奨されるが，逆に燃焼管と通気冷却管をサウナ室外に設けても良く、このようにすればサウナ室内の装置をコンパクトになし得るものであり、更に冷気の供給方法も実施例のものに限定されるものでなく、例えば冷気の供給管は、バーナー内部を経由するように設けても良く、又上記の実施例においては、通気冷却間隙を通って加熱された空気をサウナ室に供給するようにしたが、その空気の一部又は全部をバーナーの燃焼用空気として用いたり、サウナ室外の暖房に利用したりすることも推奨されるものであり、本発明はそれらすべての変更例を包摂するものである。
【００３３】
【発明の効果】
本発明は叙上の如く構成されるから、本発明によるときは、サウナ室を、日本の消防法規に適合した、完全に独立した耐火構造とすることができ、又、燃焼管全体をサウナ室内に設け得るので、熱効率が高められ、更に又、バーナーをサウナ室の内部に収納できるようになるので、機械室の容積及び床面積を最小限にでき、サウナ装置を一層コンパクトになし得るので、安全で経済的なサウナ装置を提供し得るものである。
又、本発明にかかるサウナ装置では、強制的にサウナ室内の換気が行われるので、安全性が一層高められる効果もある。
【図面の簡単な説明】
【図１】前述の公知のウエステンベルグ社のサウナオーブンの要部の構成を示す説明図である。
【図２】本発明に係るサウナ装置の要部の構成を示す断面図である。
【図３】図2に示したサウナ装置の一実施例における、放熱管の形状と、蒸発皿及びそれに載置されたサウナストーンを示す平面図である。
【図４】図３に示した装置の側面図である。
【図５】図４中のA−A 断面を示す断面図である。
【図６】図3及び図4に示したものとは別異の第２実施例における放熱管の上部構造を示す側面図である。
【図７】図３に示した貫通穴付近の部分拡大断面図である。
【図８】これらの実施例における入浴者の座る椅子と放熱管の配置の一例を示す説明図である。
【符号の説明】
１、101    サウナ室
２、102    機械室
３、103    隔壁
４、104    貫通孔
６、106    燃焼管
８、108    バーナー
11、11−2、11−3    熱放射管
14          吸引ブロアー
16          バーナー取付板
17          冷却管
17−1       送風管
18          送風用ブロアー
21−1       蒸発皿
22          サウナストーン
【図１】
0004601211.tif 000002
【図２】
0004601211.tif 000003
【図３】
0004601211.tif 000004
【図４】
0004601211.tif 000005
【図５】
0004601211.tif 000006
【図６】
0004601211.tif 000007
【図７】
0004601211.tif 000008
【図８】
0004601211.tif 000009