(57)【要約】【課題】熱交換器の所定領域に湯水を効果的に拡散することにより、蒸気の発生効率を向上させると共に最適な加湿量等が簡単に得られる蒸気発生装置を提供する。【解決手段】筐体内に配置された熱交換器と、該熱交換器の近傍の筐体内に配置され加熱手段で加熱された状態の熱交換器上に湯水を拡散することにより蒸気を発生させる拡散パイプと、を備えた蒸気発生装置であって、拡散パイプから熱交換器の予め設定した領域に所定量の湯水を拡散することにより、発生する蒸気の量や出力等が制御されることを特徴とする。前記領域は、拡散パイプの熱交換器に対する高さ方向及び又は幅方向の位置か、拡散パイプの噴射孔の熱交換器に対する角度の少なくとも一方によって設定される。【選択図】図３
2007152001.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体内に配置された熱交換器と、該熱交換器の近傍の筐体内に配置され加熱手段で加熱された状態の熱交換器上に湯水を拡散することにより蒸気を発生させる拡散パイプと、を備えた蒸気発生装置であって、
前記拡散パイプから前記熱交換器の予め設定した領域に所定量の湯水を拡散することにより、発生する蒸気の量や出力等が制御されることを特徴とする蒸気発生装置。
【請求項２】
前記領域は、前記拡散パイプの熱交換器に対する高さ方向及び又は幅方向の位置か、拡散パイプの噴出孔の角度の少なくとも一方によって設定されることを特徴とする請求項１に記載の蒸気発生装置。
【請求項３】
前記領域は、装置が設置される室内形態に応じて予め設定されることを特徴とする請求項１または２に記載の蒸気発生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばシステムバスルーム等の浴室の天井部分等に設置されて浴室内に蒸気を発生させる蒸気発生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、浴室の天井に設置される蒸気発生装置としては、例えば特許文献１に開示されている。この特許文献１に開示のミスト装置（蒸気発生装置）は、横長の装置本体部内に熱交換器を斜めの状態で配置し、この熱交換器の一次側に吸込口を設けると共に二次側に循環ファンを設け、熱交換器で高温とされた温風を循環ファンの作動により吹出口から浴室内に噴出させると共に、装置本体部の開口を閉塞するグリルの吸込口の近傍外側に、温水供給管と複数の噴出ノズルとで構成したミスト噴出手段を配置し、このミスト噴出手段から浴室内にミスト（蒸気）を直接噴出させるようにしたものである。
【特許文献１】特開２００２−３３６３２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、このような蒸気発生装置においては、装置本体部内に配置された熱交換器が蒸気を発生させるものではないことから、給湯機から温水供給管に供給される温水をミストとして噴出ノズルから噴出するミスト噴出手段を、装置本体部の開口端部に浴室内に突出する状態で設ける必要があり、蒸気の発生効率の面で劣ると共に、温水を単に噴出ノズルから噴出してミストを発生させる構造であるため、蒸気発生装置による加湿量や出力を最適な値に設定することが困難である。
【０００４】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、その目的は、熱交換器の所定領域に湯水を効果的に拡散することにより、蒸気の発生効率を向上させると共に最適な加湿量等が容易に得られる蒸気発生装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
かかる目的を達成すべく、本発明のうち請求項１に記載の発明は、筐体内に配置された熱交換器と、該熱交換器の近傍の筐体内に配置され加熱手段で加熱された状態の熱交換器上に湯水を拡散することにより蒸気を発生させる拡散パイプと、を備えた蒸気発生装置であって、前記拡散パイプから前記熱交換器の予め設定した領域に所定量の湯水を拡散することにより、発生する蒸気の量や出力等が制御されることを特徴とする。
【０００６】
そして、前記領域は、請求項２に記載の発明のように、前記拡散パイプの熱交換器に対する高さ方向及び又は幅方向の位置か、拡散パイプの噴出孔の熱交換器に対する角度の少なくとも一方によって設定されることが好ましい。また、前記領域は、請求項３に記載の発明のように、装置が設置される室内形態に応じて予め設定されることが好ましい。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の請求項１に記載の発明によれば、拡散パイプから熱交換器の予め設定した領域に所定量の湯水を拡散することにより、発生する蒸気の量が制御されるため、湯水の拡散方式により蒸気の発生効率を向上させつつ、熱交換器に拡散される湯水の量を所望量に設定できて、最適な出力や加湿量等を容易に得ることができる。
【０００８】
また、請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明の効果に加え、湯水が拡散される領域が、拡散パイプの熱交換器に対する高さ方向及び又は幅方向の位置か、拡散パイプの噴出孔の熱交換器に対する角度の少なくとも一方によって設定されるため、位置や角度設定という簡易な構成で所望の拡散領域を容易に得ることができる。
【０００９】
また、請求項３に記載の発明によれば、請求項１または２に記載の発明の効果に加え、湯水が拡散される領域が室内形態に応じて予め設定されるため、各種形態の室内に対応して拡散パイプを最適位置に配置できて、例えば装置の多品種化を抑えて汎用性に優れた装置を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１〜図５は、本発明に係わる蒸気発生装置の一実施形態を示し、図１がその基本構成図、図２が具体的構造の縦断面図、図３が熱交換器と拡散パイプの配置関係を示す図、図４がその概略側面図、図５が拡散領域の説明図である。
【００１１】
図１に示すように、本発明に係わる蒸気発生装置１は、筐体２内に所定間隔を有して略垂直状態で配置された熱交換器３と、熱交換器３上に所定温度の湯水を拡散（放散、吐出、噴出、噴射、吹付け、噴霧等も含む）させる拡散パイプ５と、この拡散パイプ５で拡散された湯水を回収するバッファタンク６と、このバッファタンク６内の湯水を汲み上げて配管８を介し拡散パイプ５に供給する循環ポンプ７と、前記熱交換器３により発生した蒸気や温風を浴室１２内に吹き出す送風ファン９と、筐体２にダンパーモータ１１ａで開閉するダンパー１１を介して接続された換気ファン１０と、制御基板１３等を備えている。
【００１２】
前記熱交換器３は、蒸気発生用として使用され、図２及び図３に示すように、一定間隔で並設された多数枚のフィン３ａと、このフィン３ａの両端部に配置された支持板３ｂと、フィン３ａ及び支持板３ｂを支持する蛇行状に屈曲形成された加熱手段としての温水供給管３ｃ等で構成されている。そして、図１に示すように、熱交換器３の温水供給管３ｃには、循環機能付きの給湯機に接続された循環往き配管１５ａと循環戻り配管１５ｂが電磁弁１６を介して接続されている。
【００１３】
このような熱交換器３上に湯水を拡散する前記拡散パイプ５は、例えば金属パイプにより形成され、図３及び図４に示すように、その先端部が閉塞されて基部に前記配管８接続用の接続部１７が設けられると共に、熱交換器３と対向する周面には所定形態（例えば一定ピッチ）で多数の噴出孔１８が形成されている。
【００１４】
そして、この拡散パイプ５は、熱交換器３の一次側（吸気側）上部に所定の間隔を有して配置されると共に、予め蒸気発生装置１が設置される浴室１２の大きさ（容積）、換気能力等の浴室形態に応じて熱交換器３の高さ方向の所定高さ位置ｈｉに固定的に配置されて、熱交換器３の所定の拡散領域Ｍｉに湯水が拡散されるようになっている。この時、拡散パイプ５が最も高い位置ｈに設定される最大拡散領域Ｍは、蒸気発生装置１の略最大出力（略最大加湿量）に対応するようになっている。なお、拡散パイプ５を筐体２内に配置する際に、段階的な所望の拡散領域が得られる高さ位置ｈｉを示すマーク等を予め筐体２や熱交換器３等に付与することにより、浴室形態に応じた蒸気発生装置１の提供やその設置を簡単に行えるようにしても良い。
【００１５】
また、前記拡散パイプ５は、電磁弁１９を介して前記循環ポンプ７の一方の吐出口に接続されると共に、電磁弁１９が制御基板１３に接続されている。これにより、後述するように、制御基板１３の制御信号により、循環ポンプ７が作動中に電磁弁１９が開閉動作することにより、拡散パイプ５からの熱交換器３の拡散領域Ｍｉに湯水が拡散されるようになっている。
【００１６】
前記循環ポンプ７は、図１に示すように、バッファタンク６から吸い上げた湯水を２つの方向に吐出する切替式のポンプが使用され、一方の吐出口に配管８及び前記電磁弁１９を介して前記拡散パイプ５が接続され、他方の吐出口に排水配管２０が接続されている。これにより、制御基板１３の制御信号により、循環ポンプ７が正転して拡散側に切り替わることにより、汲み上げた湯水が拡散パイプ５から後述するように熱交換器３上に拡散され、循環ポンプ７が逆転して排水側に切り替わることにより、汲み上げた湯水が排水配管２０を介して外部に排水されるようになっている。
【００１７】
前記バッファタンク６は、図１及び図２に示すように、熱交換器３の下方に配置され、給水電磁弁２３が接続された給水配管２２が接続されると共に、バッファタンク６内の湯水の水位を検出するフロートスイッチ２４や湯水の温度を検出する温度センサ２５が配置されている。また、バッファンタンク６の底壁には、バッファタンク６内の湯水を加熱して雑菌の増殖防止等を図るヒータ２６が配置されている。
【００１８】
前記送風ファン９は、例えばシロッコファン、クロスフローファン等によって形成され、そのファンモータの回転により、図２に示すように、グリル板２８の吸気口２８ａと吹出口２８ｂとの間の筐体２内に通風路を形成するように構成されている。また、前記換気ファン１０は、例えばシロッコファン等によって形成され、そのファンモータの回転により、吸気口２８ａと換気ファン１０との間の筐体２内に換気通路を形成するように構成されている。なお、グリル板２８の吹出口２８ｂには、ルーバー２９がルーバーモータ２９ａの回転により開閉可能に配設されている。
【００１９】
そして、これらの各部品が扁平薄型の筐体２内に配置されることで、蒸気発生装置１自体が図２に示すように扁平薄型形状に形成されて、図１に示すように浴室１２の例えば天井パネル１２ａに筐体２及び換気ファン１０が浴室１２外に位置するようにして設置されている。また、前記制御基板１３は、図示しないマイコンや電源回路等を有し、その入力側に前記フロートスイッチ２４や温度センサ２５等の各種センサが接続されると共に、その出力側には前記循環ポンプ７や各種電磁弁等が接続されている。また、制御基板１３には、電源コード３０や信号線３１等が接続されると共に、必要に応じて換気ファン１０とは別の換気扇３２及び室内リモコン３３や室外リモコン３４等が接続されている。
【００２０】
次に、このように構成された蒸気発生装置１の動作の一例について説明する。先ず、この蒸気発生装置１は、例えば「ミスト暖房」「ドライ暖房」「乾燥」「換気」の４つの運転モードで運転可能に構成されている。そして、これらの運転モードのうち、拡散パイプ５から湯水が拡散される「ミスト暖房」運転モードが選択された場合には、次のようにして動作する。すなわち、給水配管２２からバッファタンク６内に水が供給され、循環ポンプ７の作動によりバッファタンク６内の水が、循環ポンプ７の容量や配管８の内径、拡散パイプの噴出孔１８の形態等により予め設定された一定量汲み上げられて拡散パイプ５から熱交換器３上に拡散されると共に、給湯機から循環往き配管１５ａと循環戻り配管１５ｂにより熱交換器３の温水供給管３ｃに所定温度（例えば８０℃以上）の温水が供給される。
【００２１】
この熱交換器３の温水供給管３ｃへの温水の循環供給により、熱交換器３のフィン３ａが所定温度まで加温され、送風ファン９の作動により吸気口２８ａから吸い込まれた筐体２内の前記通風路内の空気が、熱交換器３で加温されて温風となる。また、循環ポンプ７の作動で熱交換器３上に拡散される水は、熱交換器３のフィン３ａ間を通過して流下することにより、熱交換器３で効率良く熱交換されて短時間に所定温度の湯水となる。
【００２２】
この所定温度となった湯水の熱交換器３への拡散により、筐体２内の通風路を介して熱交換器３のフィン３ａ間に供給されている空気との間に圧力差が生じて拡散される湯水の一部が蒸気となり、この蒸気が送風ファン９を通過して吹出口２８ｂから浴室１２内に吹き出され、浴室１２内が蒸気で充満した「ミスト暖房」状態が得られることになる。
【００２３】
そして、この「ミスト暖房」状態における拡散パイプ５による湯水の拡散時に、拡散パイプ５の高さ位置ｈｉによって湯水の拡散領域が、浴室形態に応じた最適な拡散領域に設定されている。すなわち、図５に示すように、拡散パイプ５を最大高さ位置ｈに設定した場合には最大拡散領域Ｍとなるが、前記拡散パイプ５の場合は、高さ位置ｈｉが最大高さｈより低い位置に設定されていることから、熱交換器３への湯水の拡散領域が減少して拡散領域Ｍｉに設定される。この拡散領域Ｍｉに応じた量のミストが蒸気発生装置１から発生して、吹出口２８ｂから浴室１２内に吹き出されて、浴室１２内が最適なミスト暖房運転状態に設定されることになる。                                                
【００２４】
つまり、この例の場合、熱交換器３の幅と同一長さを有して熱交換器３の略全域に湯水を拡散する最大拡散領域Ｍが得られる拡散パイプ５を、浴室形態に応じて予め熱交換器３の所定高さ位置ｈｉに配置することにより所定量（一定量）の湯水が拡散される。これにより、最大拡散領域Ｍから浴室形態に応じた最適拡散領域Ｍｉまで減少させることができて、比較的低出力で蒸気発生装置１を効率的に運転できることになる。
【００２５】
このように、上記実施形態の蒸気発生装置１にあっては、熱交換器３の幅と略同一長さを有する拡散パイプ５を、熱交換器３の所定高さ位置ｈｉに予め配置しているため、拡散パイプ５から熱交換器３への湯水の拡散領域Ｍｉを、例えば浴室形態に応じて設定することができて、浴室１２内の加湿量を所望量に容易に設定することができる。特に、湯水の拡散領域Ｍｉが、拡散パイプ５の高さ位置ｈｉによって設定されていることから、簡易な構成で所望の拡散領域Ｍｉを容易に得ることができ、その結果、蒸気発生装置１の出力を浴室形態に応じて最適値に設定できて、例えば浴室１２の大きさに係わらず一つの形態の蒸気発生装置１で対応できる等、汎用性に優れた蒸気発生装置１の提供が可能となる。
【００２６】
また、蒸気発生装置１が拡散パイプ５ｂから湯水を熱交換器３上に拡散することにより蒸気を発生する方式であるため、従来のミスト噴出手段による蒸気の発生に比較して、所望量の蒸気を短時間に発生させることができて、蒸気の発生効率を大幅に高めることが可能となり、比較的容積の大きな浴室１２であっても好適に設置することができる。
【００２７】
さらに、循環ポンプ７として２つの吐出口を有するポンプが使用されているため、バッファタンク６内の湯水を排水するためのポンプが不要となり、蒸気発生装置１の構成を簡略化することができると共に、バッファンタンク６内の湯水の循環使用が可能となり、水の有効利用を図ることができる。これらにより、構成簡易で安価な蒸気発生装置１を得ることができて、例えば浴室１２の天井部分に設置される蒸気発生装置１に好適に適用することが可能となる。
【００２８】
図６〜図８は、本発明に係る蒸気発生装置の第２及び第３の実施形態を示している。以下、上記実施形態と同一部位には同一符号を付して説明する。先ず、図６及び図７に示す第２の実施形態の蒸気発生装置１の特徴は、前記拡散パイプ５を熱交換器３の幅より所定寸法短い長さに設定すると共に、この拡散パイプ５を熱交換器３の所定の高さ位置ｈｉに配置して所定量（一定量）の湯水を拡散することにより、拡散領域Ｍｉに設定するようにした点にある。
【００２９】
すなわち、図６に示すように、例えば熱交換器３の幅の略半分の長さを有する拡散パイプ５を、実線で示すように前記最大高さ位置ｈに配置したり、二点鎖線で示すように最大高さ位置ｈより低い所定高さ位置ｈｉに配置する。これにより、図７に示すように、前記最大拡散領域Ｍに対して実線で示す所定量低い拡散領域Ｍｉ１が得られたり、この拡散領域Ｍｉ１よりさらに低い二点鎖線で示す拡散領域Ｍｉ２が得られることになる。なお、この実施形態の場合、拡散パイプ５の位置は高さ方向に限らず、例えば図６の三点鎖線で示すように、熱交換器３の幅方向の位置によって所望の拡散領域を得るように構成することもできる。 この実施形態においても、少なくとも三段階の拡散領域が得られて、各種形態の浴室に適用できる等、上記実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００３０】
また、図８に示す第３の実施形態の蒸気発生装置１の特徴は、前記拡散パイプ５を熱交換器３の幅と略同一長さに設定すると共に、この拡散パイプ５を熱交換器３の所定位置でかつ所定角度に設定し、所定量（一定量）の湯水を拡散するにようにした点にある。すなわち、図８（ｂ）に示すように、拡散パイプ５の噴出孔１８の熱交換器３に対する角度を、（ａ）に示す最大拡散領域Ｍが得られる角度に対して、角度α下方に指向するように拡散パイプ５を配置する。この噴出孔１８の角度により、噴出される湯水の熱交換器３に対する位置が上下方向で変化し、最大拡散領域Ｍより低い拡散領域Ｍｉが得られ、上記実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００３１】
なお、本発明は、上記した各実施形態のそれぞれに限定されるものではなく、例えば熱交換器３の幅より短い拡散パイプ５を角度調整可能に配置する等、所定長さの拡散パイプ５の上下位置と角度を適宜に組みあわせて、最大拡散領域Ｍに対して所望の拡散領域Ｍｉが得られる適宜の構成を採用することができる。また、拡散パイプ５の配置も１本に限らず、複数本配置して、拡散領域の調整に加え、拡散量を所定量（一定量）に設定することにより、熱交換器３全体の拡散量を所望量に設定する構成とすることもできる。
【００３２】
また、上記各実施形態においては、熱交換器３を筐体２内に略垂直状態で配置したが、例えば熱交換器３を図４の二点鎖線で示すように、所定角度傾斜させることにより湯水の熱交換器３のフィン３ａへの接触時間を長くして、蒸気の発生効率をより高めるように構成することもできる。さらに、上記各実施形態における、蒸気発生装置１の全体構成、筐体２内における熱交換器３や送風ファン９の配置形態等も一例であって、筐体２が設置される浴室１２の部位等に応じて最適な形態を使用する等、本発明に係わる各発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜に変更することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本発明は、浴室の天井部分に設置される蒸気発生装置に限らず、例えば浴室の壁パネルやカウンターあるいはバスタブエプロン内側に設置される蒸気発生装置にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明に係わる蒸気発生装置の一実施形態を示す基本構成図
【図２】同具体的構造を示す縦断面図
【図３】同熱交換器と拡散パイプの配置関係を示す正面図
【図４】同その概略側面図
【図５】同湯水の拡散領域の説明図
【図６】本発明に係わる蒸気発生装置の第２の実施形態を示す図３と同様の正面図
【図７】同その拡散領域を示す図
【図８】本発明に係わる蒸気発生装置の第３の実施形態を示す図４と同様の概略側面図
【符号の説明】
【００３５】
１・・・蒸気発生装置、２・・・筐体、３・・・熱交換器、３ａ・・・フィン、３ｂ・・・支持板、３ｃ・・・温水供給管、５・・・拡散パイプ、６・・・バッファタンク、７・・・循環ポンプ、９・・・送風ファン、１０・・・換気ファン、１２・・・浴室、１２ａ・・・天井パネル、１３・・・制御基板、１８・・・噴出孔、１９ａ、１９ｂ・・・電磁弁、２０・・・排水配管、２２・・・給水配管、Ｍ、Ｍｉ・・・拡散領域。
【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】
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【図８】
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