(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸込口より吸込んだ気流を加熱して吹出口より温風として吹出す温風発生手段と、ミストを水平方向に層状に噴霧するミスト噴霧手段とを備え、温風発生手段とミスト噴霧手段とを同時に働かせて、所定の温・湿度状態のサウナ空間とするミストサウナ装置であって、
前記温風発生手段の吹出口が設置状態で水平方向の長手軸を有する開口とされる共に、前記ミスト噴霧手段のミスト噴霧部が前記吹出口に対して下側に設けられ、前記長手軸方向で長くなる温風吹出し領域に対して、前記ミストを下側から供給するミストサウナ装置。
【請求項２】
前記温風発生手段に備えられる温風発生側揺動部材の揺動により、前記温風吹出し方向が上下方向で変えられる請求項１記載のミストサウナ装置。
【請求項３】
前記ミスト噴霧手段に備えられるミスト側揺動部材の揺動により、前記ミストの噴霧方向が上下方向で変えられる請求項１または２記載のミストサウナ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、吸込口より吸込んだ気流を加熱して吹出口より吹出す温風発生手段と、ミストを噴霧するミスト噴霧手段とを備えたミストサウナ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ミストサウナ装置は、例えば、家庭の浴室等に設置され、浴室をミストサウナとすることができる。ミストサウナは、発汗によって新陳代謝を高め、汗といっしょに老廃物を排出する効能を有し、美容と健康に良いことからも愛好者が多い。
一般に、サウナは、高温サウナ（温度９０〜１２０℃、相対湿度１０〜３０％）、低温サウナ（温度４０〜５０℃、相対湿度８０〜１００％）の他、遠赤外照射（温度４０〜６０℃、相対湿度１０〜３０％）に分類されるが、ミストサウナにあっては、前記の低温サウナ状態に環境が設定される。
通常、浴室をミストサウナとして使用する場合は、温風発生手段とミスト噴霧手段とを同時に働かせて、浴室内を、上述の温・湿度状態とする。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
発明者らは、温風発生手段とミスト噴霧手段とを所定の装置本体内に備えた一体型のミストサウナ装置を提案している。このようなミストサウナ装置は、浴室等の比較的低い位置（例えば浴室カウンタの袖部）に設置されて使用されることを予定したものであり、例えば、図２に示される様に、入浴者が椅子等に座った状態で使用することができる。
装置としては、温風の吹出し領域の上部側にミストを吹出す構造を採用し、温風の保有する熱により、ミストを充分に加熱することを意図している。
即ち、従来、ミストの噴霧領域と温風の吹出し領域との位置関係に関しては、通常、上昇気流となる温風の性質より、温風の吹出領域に対して上側からミストを噴霧し、温風により効率的に蒸気を発生するのが良いと考えられてきた。
また、その吹き出し方向、あるいは噴霧方向は、従来、固定されたものであった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、実際に、上記のようなミストサウナ装置を、浴室のカウンタの袖部に配置して運転を試みたところ、以下のような問題があることが判明した。
ミストサウナは温水ミストによる湿潤雰囲気で、発汗させることを意図しているが、温風の吹出し領域に対してその上側からミストを噴霧すると、温風全体で高温ミストを発生されることとなるため、温風の吹出し領域が、人の肩部付近にあると、湿潤雰囲気が直接、人の頭部にあたり、頭部において、汗とミストの結露が発生し、髪の毛がベトつき、不快となりやすい。
さらに、使用者によって、温風もしくは高温ミストの当たる位置に関して、好ましいと思う上下方向位置に、かなり差がある。
また、後にも示すように、発汗効果を主に考えた場合、ミストを伴った温風の吹き付け領域は、人体の下肢部に近いほうが効果が高いことが判明した。しかしながら、従来型のミストサウナ装置では、このような下肢部を中心としてサウナ効果を発揮する構造を積極的に採用するとは言えず、装置的に充分なものと言えない。
本発明の目的は、温風発生手段とミスト噴霧手段とを備えたミストサウナ装置おいて、上記のような問題を解消できるミストサウナ装置を得ることである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するための本発明によるミストサウナ装置の特徴構成は、
請求項１に記載されているように、
吸込口より吸込んだ気流を加熱して吹出口より温風として吹出す温風発生手段と、ミストを水平方向に層状に噴霧するミスト噴霧手段とを備え、温風発生手段とミスト噴霧手段とを同時に働かせて、所定の温・湿度状態のサウナ空間とするミストサウナ装置であって、
温風発生手段の吹出口が設置状態で水平方向の長手軸を有する開口とされる共に、ミスト噴霧手段のミスト噴霧部が吹出口に対して下側に設けられ、長手軸方向で長くなる温風吹出し領域に対して、ミストを下側から供給することにある。
この装置にあっては、従来型のものと比較して、温風の吹出し領域とミストの噴霧領域との領域位置関係が上下逆転する。即ち、水平方向で長い状態に吹出される温風の吹出し領域の下側にミスト域が形成される。さて、後にも示す様に、ミストサウナを充分快適な状態で使用し、なおかつ、充分な発汗量を確保しようとすると、温風を伴った湿潤雰囲気を、人の下半身側に当てるのが最も好ましい。
さらに、通常、ミストサウナ装置にあっては、少なくとも温風が頭部より下の人体部位に当たるように設置するのが常であるが、温風の当たる人体部位と、ミストを含む湿潤雰囲気が当たる人体部位との位置関係は、本願装置にあって、前者を上側となり、これが水平方向で横長状となるため、結果的に、頭部付近の相対湿度を低下でき、髪のべたつきが少ない快適なミストサウナ環境を実現できる。顔面にミストが当たり難いようにすることで、汗とミストが顔面に混在しないようにできるため、快適感が増す。
同時に、温風吹出し領域より下の領域に、比較的湿度の高いミストサウナ領域を形成できる。
【０００６】
さて、上記のミストサウナ装置にあって、請求項２に記載されているように、前記温風発生手段に備えられる温風発生側揺動部材の揺動により、前記温風吹出し方向が上下方向で変えられることが好ましい。
この装置の場合は、温風の吹出し領域を揺動部材の揺動に応じて、吹出し方向を上下方向で変えられるため、ミストサウナの使用者の状況、頭部、肩部の位置と吹出口の上下位置関係等によって、温風が当たる人体部位を適切に調整できる。
【０００７】
更に、上記したミストサウナ装置の構成にあって、請求項３に記載されているように、前記ミスト噴霧手段に備えられるミスト側揺動部材の揺動により、前記ミストの噴霧方向が上下方向で変えられるように構成されていることが好ましい。
このようにしておくと、概略、上側に形成されている温風の吹出し領域に対して、ミストの噴霧領域を、温風とミストとが平行に吹出されている状態、ミストが温風の吹出し領域に向けて交差されて上方に吹出されている状態、ミストが温風の吹出し領域から離間する下方に吹出されている状態等を実現でき、結果的に、使用者の好む状態でミストサウナを楽しめる。
また、温風の吹出し領域の場合と同様に、使用者にとって好ましい方向に、ミストの噴霧領域を選択することが可能となる。
更に、例えば、温水ミストを温風に向けてやや上向きに噴霧して高温のミストサウナを楽しんだ後、ミスト噴霧手段より冷水ミストを噴霧させる状態とし、ミストの噴霧方向を下向きとして、人の足の甲に当てるような使用形態とすると、自立神経の活性化に役立ち、入浴後の放熱を抑制することが可能となる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明に係るミストサウナ装置３を浴室１に設置した状態を示している。
浴室１内には、浴槽６と洗場７があり、浴槽６に湯を張り、洗場７において、体を洗うことができる。ミストサウナ装置３が、浴室１の内側の側壁下方部（例えば、浴室１内の高さの２分の１程度下方部で具体的には洗い場カウンタ３０の袖部）に備えられており、浴室１をミストサウナとして利用できる。
この様にミストサウナ装置３を側壁下方部に備えることで、例えば温風が頭上から吹出して「頭がボーとする」等の問題がなく、足元から、温風を吹出し、快適に加温することができる。
【０００９】
浴室１の側壁の上方には、浴室１内の換気を行う換気扇４が備えられており、換気扇４はミストサウナ装置３に備えられた制御装置１００（この中には制御手段Ｃが格納されている）によって制御される。
又、図に示していない脱衣場のドア８の側部に、ミストサウナ装置３の制御装置１００と接続されるリモコン５が備えられており、制御装置１００に運転指示を与えることができる。
【００１０】
以上が、浴室１の概略的な構成であり、以下に、浴室１をミストサウナとして利用可能とするミストサウナ装置３について詳細を説明する。
装置３は、温風を吹出す吹出口１２と浴室１内の空気を吸込む吸込口１３が備えられており、吸込口１３から吸込んだ空気を吹出口１２より吹出す為のファン（図示せず）を内部に備えている。更に、吸込口１３より吸込んだ空気を加熱する熱交換器（図示せず）を備えており、熱交換器に湯水を供給し、この湯水と空気の熱交換を行い空気を加熱する構成となっている。従って、吹出口１２からは、加熱された温風が吹出される。
温風の吹出口１２は、設置状態で概略水平とされ、内部を温風が流れる温風発生側揺動部材１２ａに、水平方向に分散して設けられており（結果、吹出口１２は揺動部材１２ａの長手方向に長手軸を有する開口となっている）、概略、水平、層状に温風を吹出す。更に、この温風発生側揺動部材１２ａが、その水平な軸周りに揺動可能に構成されていることにより、層状に吹出される温風の吹出し方向を上下方向に揺動できる。このようにして本願の温風発生手段Ｈが構成されている。
【００１１】
この構成において、上記のファンの回転数を変更することで、吹出口１２から吹出される温風の流量を変更することができ、本願に言うサウナ空間２を流れる気流の流速を設定することができる。このようなサウナ空間２における気流速度の制御は、制御装置１００に備えられた制御手段Ｃによる温風の吹出し速度の制御による。
【００１２】
更に、上記の熱交換器に供給する湯水の量、若しくは温度を調整することで吹出口１２から吹出される空気の温度を変更することができ、浴室１内のサウナ空間２の温度を設定することができる。このようなサウナ空間２における温度の制御も、前記制御手段Ｃによる。
【００１３】
ミストサウナ装置３はミストを噴霧するミスト噴霧機構１１を備えており、このミスト噴霧機構１１に供給する湯水の量を設定することができる。
このミスト噴霧機構１１にあっても、設置状態で概略水平とされ、内部をミストが流れるミスト側揺動部材１１ａが備えられると共に、この揺動部材１１ａに水平方向で分散してミストノズル１０が備えられている。即ち、複数のミストノズル１０によりミスト噴霧部が構成されている。従って、ミストは水平方向に概略末広がり層状に噴霧されると共に、揺動部材１１ａの揺動に従って、その噴霧方向を上下方向で変更可能である。このようにして本願のミスト噴霧手段Ｍが構成されている。
【００１４】
図１（ロ）に示すように、ミストノズル１０の位置が温風の吹出口１２より低い位置に設けられていることより、その噴霧始点あるいはその近傍において、ミストの噴霧領域は、温風の吹出し領域に対して下側とされている。
噴霧した湯水のミストは噴霧された後に蒸発し、浴室１内の湿度を上昇させる。この噴霧量を設定することでサウナ空間２の湿度を設定することろなる。このようなサウナ空間２における湿度の制御も、制御手段Ｃによるミスト噴霧量の制御による。このミストの温度も、温水の温度制御により可能である。
【００１５】
尚、サウナ空間２とは、サウナ運転時に人が存在する空間のことを示し、図に示すような浴室１においては、洗場７における周囲壁面よりも２０ｃｍ程度内側で、洗場７の底板の上方で、人の頭頂までの空間をサウナ空間２とすることができる。この場合、人は立位で考える。
【００１６】
快適且つ発汗性の良いサウナを実現する為には、サウナ空間２の気流、温度、湿度を最適な範囲に設定することが重要である。
そこで、ミストサウナ装置３において、サウナ運転時に、制御手段Ｃは、前記サウナ空間２を流れる気流の流速を０．８〜２ｍ／ｓに設定し、温度を４０〜５０℃に設定し、湿度を８０〜１００％に設定する。
尚、浴室１の容積及び形状等は既知の条件であり、サウナ空間２において所定の気流の流速、温度、湿度に設定する為の、吹出口１２における温風の温度および吹出し量、ミストノズル１０におけるミストの温度及び噴霧量の設定量は、浴室１に備えられる温度・湿度センサ１４の検出値と目標値との関係で予め求めておくことができ、制御手段Ｃは、サウナ空間２が目標量の環境状態になるように、設定量を定めるように働く構成とされている。
【００１７】
即ち、図１に示すミストサウナ装置３は、浴室１内の温度及び湿度を検出する温度・湿度センサ１４を備えており、サウナ運転時に、そのセンサ１４の出力信号に基づいて、浴室１内を一定温度、例えば，４０℃、湿度８０％程度、サウナ空間２の気流の速度を１ｍ／ｓに設定することができる。
一例として、この状態に、制御手段Ｃがサウナ空間２を設定する手順について以下説明する。
まず、リモコン５等によってサウナ運転開始の指示を得た制御手段Ｃは、サウナ空間２においての気流の流速が１．０ｍ／ｓ程度の温風を浴室１のサウナ空間２に循環させて加温する。
又、このサウナ空間２の加温と同時、若しくはその前後に、即ち、ミスト噴霧機構１１より湯水のミストの噴霧を開始する。この場合、目標温度は設定されるため、この温度を守れるように、温風の吹出し状態を対照しながら、ミスト噴霧機構１１からの噴霧量を制御する。即ち、浴室１の形状、容積等の条件が予め決まっているため、湯水のミストを噴霧して、湿度を８０％程度まで加湿する準備時間とその噴霧量とが予め判明しており、制御手段Ｃはその予め判明している噴霧量及び準備時間に従って、サウナ空間２の温度を４０℃にできるだけ保ちながら、湿度が８０％程度になるまでミストを噴霧して加湿し、サウナ空間２の湿度が８０％になるとミストを停止する。
このような制御を行うことで、準備時間後のサウナ空間２を流れる気流の流速は１．０ｍ／ｓ程度、温度は４０℃、湿度は８０％程度に設定され、サウナ空間２において、「息苦しい」、「髪がべとべとする」等がなく、更に快適で発汗性の良いサウナを実現することができる。
【００１８】
次に、ミストサウナとして使用する場合の好ましい使用状態、さらにはサウナ空間において実現すべき好ましい環境状態に関して、発明者らが検討した結果に関して説明する。
１  温風及びミストにより、人体のどの部位を温風により加熱すべきか
この検討は、人体のどの部位に温風を当てた場合に、発汗量、人体の深部温、平均皮膚温がどのようになるかを検討したものである。
検討に当たっては、発明者らが開発した人体熱モデル（日本機械学会論文集、６１巻、５８４号、Ｂ編、人体熱モデルの開発、竹森、中島、庄司）を使用した。このモデルを使用すると、人体周りの熱環境（温度、湿度、気流速度等）を設定することで、人体各部位における発汗量、深部温度、平均皮膚温を求めることができる。ちなみに、このモデルは人体を、図４に示すような１５個の円筒形熱モデルで代表するものであり、各円筒形熱モデル間で血流移動に伴う熱移動が定義されており、人体は任意の姿勢をとることが可能となっている。
人体付近における気流速度としては、温風が直接当たる部位では１．５ｍ／ｓ，温風が直接当たらない部位では０．２ｍ／ｓの気流を用い、温風温度４０℃、湿度１００％とした。
ただし、温風が当たるのは、表１に示す３状態において、それぞれ、頭部（表１において頭部気流と記載）、胴体部（表１において胴体部気流と記載）、脚部（表１において脚部気流と記載）とし、人体の前面片面のみとした。
このような検討をおこなった結果は、以下の表１の通りである。
【００１９】
【表１】
0004480221.tif 000002
【００２０】
上記の結果から、温風を当てる部位としては、脚部が最も効果的であることが判る。
更に、温風が当たる部位を変化させて、脚部のどこが効果的かの検討を行なった結果を表２に示す。表２にあっては、脚部のうち、大腿、下腿、足に、それぞれ単独で、温風を当てるものとした。
【００２１】
【表２】
0004480221.tif 000003
【００２２】
この結果から、発汗量には大きな差はないが、表面積（大腿（１４８２ｃｍ2 ）、下腿（１０２４ｃｍ2 ）、足（５８６ｃｍ2 ））との関係から考えると足が最も効果的であることが判る。
更に、脚部の、足から順次上側に温風吹きつけ部を増加させていった場合（１）足のみ、２）足と下腿、３）足、下腿及び大腿、４）足、下腿、大腿及び手）に、どこまでを加温すべきかの問題に対する結果に関しては、以下の表３に示す結果を得た。
【００２３】
【表３】
0004480221.tif 000004
【００２４】
上記の結果から、足に下腿を加えると発汗量は１０％増加、大腿まで含めると２４％増加、さらに手を加えると増加する。
よって、下から順次、上へ、湿潤温風を当てるのが良い。
以上の検討の結果から、本願のようなミストサウナ装置を、浴室の比較的下側の部位に配設し、人体の大腿より下側の部位に、温風及びミストを当てるのが良い。
【００２５】
２  環境条件と気流の速度の関係
図３に、サウナ空間を流れる気流の流速、温度、湿度と人体の皮膚表面からの発汗量との関係を数値計算できる人体熱モデルによる、１０分間の発汗量についての数値解析結果のグラフを示す。
この計算結果より、サウナ空間を流れる気流の流速と発汗量の関係はほぼ比例関係にあることがわかる。更に、十分な発汗量を確保しようとすると、温湿度が４５℃以上、８０％以上であることが好ましく、流速を増やすに連れて、発汗量が増加していることがわかる。この流速は０．８ｍ／ｓ以上が好ましい。
このような手法によって、短時間でより発汗でき、快適なミストサウナの条件を得ることができる。
【００２６】
上述したように、ミストサウナ装置３は換気扇４を制御することができ、例えば、サウナ運転終了後に、換気扇４を駆動させ、浴室１内の湿気を外部に放出して湿度を下げ、浴室１内をからっとさせる浴室換気機能を発揮できる。
【００２７】
以上のように適切なミストサウナの運転条件が決まるが、本願のように温風の層の下側にミストを吹出すことの利点は実験的にも確認できた。
即ち、温風の吹出しと、浴室のコーナーに縦型配置されるミストノズルを備えた装置と、本願装置とを比較し、図２に示す姿勢での、髪の毛の含水率を確認したところ、従来構造のもので、２５％程度髪の含水率が増加したのに対して、本願構成のものでは、６％程度に止まった。
ここで、含水率の確認は、図２に示す人の頭部位置に、髪の毛に模したかつらを配設し、このかつらの含水率を調べることで、確認できた。
【００２８】
〔別実施の形態〕
上記の実施の形態においては、温風発生手段からの温風の吹出し方向及びミスト噴霧手段からのミスト噴霧方向の両方を上下方向で変更可能としたが、いずれか一方でも良い。また、その揺動機構としては、従来、公知の任意の構造を採用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るミストサウナ装置の配置状態及び構成を示す図
【図２】人体と温風及びミストの上下関係を示す図
【図３】サウナ空間を流れる気流の流速、温度、湿度と人体皮膚表面からの発汗量の関係を示すグラフ
【図４】人体熱モデルの概略構成を示す図
【符号の説明】
１      浴室
２      サウナ空間
３      ミストサウナ装置
１１    ミスト噴霧機構
１１ａ  ミスト側揺動部材
１２    吹出口
１２ａ  温風発生側揺動部材
１３    吸込口
Ｃ      制御手段
Ｈ      温風発生手段
Ｍ      ミスト噴霧手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
0004480221.tif 000007
【図４】
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