| 【発明の名称】 |
蒸気発生装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】矢島 伊智郎 【住所又は居所】静岡県浜松市西山町1370番地 ヤマハリビングテック株式会社内
【氏名】河村 泰文 【住所又は居所】静岡県浜松市西山町1370番地 ヤマハリビングテック株式会社内
【氏名】大友 博文 【住所又は居所】静岡県浜松市西山町1370番地 ヤマハリビングテック株式会社内
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| 【要約】 |
【課題】
【解決手段】 |
【特許請求の範囲】
【請求項1】 拡散手段から湯が拡散されることにより蒸気を発生させ得る熱交換器と、作動により吸気口と吹出口との間に通風路を形成し得る送風手段とを備えた蒸気発生装置であって、 前記通風路内に熱交換器と送風手段を所定間隔で配置すると共に、熱交換器の直上に前記拡散手段を配置したことを特徴とする蒸気発生装置。 【請求項2】 前記拡散手段は、熱交換器のフィン上部に予め設定された量の湯を拡散し得る所定形態の拡散孔を有す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】 加熱手段を有して温風を発生させ得る第2の熱交換器を備え、該第2の熱交換器が前記熱交換器と送風手段との間の通風路内に、前記熱交換器と共に側面視で略V字形状を呈して配置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。
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【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射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、十分な量の蒸気を浴室内に短時間に発生させることが難しく蒸気の発生効率の面で劣ると共に、ミスト噴出手段に供給される温水の量が多くなり易く省エネの面でも好ましくない。 【0004】 また、吹出口に設けた可動ルーバーや熱交換器等で形成された通風手段によって、ミスト噴出手段から噴出されるミストの飛散を制御する構成であるため、ミストによって生じる水滴の浴室内への飛散(滴下)を抑えることが困難で、浴室内に快適なミスト状態を得ることが難しい。 【0005】 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、低流量の湯の熱交換器への拡散により十分な量の蒸気を効率的に発生させ得ると共に、蒸気発生時の水滴の浴室内への飛散等を抑制し得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】 【0006】 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、拡散手段から湯が拡散されることにより蒸気を発生させ得る熱交換器と、作動により吸気口と吹出口との間に通風路を形成し得る送風手段とを備えた蒸気発生装置であって、前記通風路内に熱交換器と送風手段を所定間隔で配置すると共に、熱交換器の直上に前記拡散手段を配置したことを特徴とする。 【0007】 そして、前記拡散手段は、請求項2に記載の発明のように、熱交換器のフィン上部に予め設定された量の湯を拡散し得る所定形態の拡散孔を有することが好ましい。また、請求項3に記載の発明のように、加熱手段を有して温風を発生させ得る第2の熱交換器を備え、該第2の熱交換器が前記熱交換器と送風手段との間の通風路内に、前記熱交換器と共に側面視で略V字形状を呈して配置されることが好ましい。 【発明の効果】 【0008】 本発明の請求項1に記載の発明によれば、吸気口と吹出口との間に形成される通風路内に熱交換器と送風手段が所定間隔で配置されると共に、熱交換器の直上に拡散手段が配置されるため、拡散手段から拡散される湯を例えば重力を利用して直下の熱交換器上に拡散でき、拡散される湯の量を低流量に抑えて十分な量の蒸気を効率的に発生させることができると共に、拡散される湯の熱交換器外への飛散が抑えられて、蒸気発生時の水滴の例えば浴室内への飛散を抑制することができる。 【0009】 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、拡散手段が熱交換器のフィン上部に予め設定された量の湯を拡散し得る所定形態の拡散孔を有するため、拡散孔の位置や個数等を所定形態に設定することにより、低流量の湯を熱交換器上に良好に拡散できて、湯の熱交換器外への飛散をより抑えることができる。 【0010】 さらに、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、温風発生用の第2の熱交換器が、蒸気発生用の熱交換器と送風手段との間の通風路内に側面視で略V字形状を呈して配置されるため、両熱交換器を装置内に効率的に配置して装置自体の小型化を図ることができ、例えば浴室の天井部分であっても好適に設置することができる。 【発明を実施するための最良の形態】 【0011】 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が浴室への設置状態を示す概略斜視図、図3が具体的構成を示す縦断面図、図4がその拡散パイプ部分の拡大縦断面図、図5が拡散パイプの底面図である。 【0012】 図1に示すように、本発明に係わる蒸気発生装置1は、多数枚のフィン4aが加熱手段としての温水供給管4bで連結された第1の熱交換器4と、多数枚のフィン5aが加熱手段としての温水供給管5bで連結された第2の熱交換器5と、第1の熱交換器4や第2の熱交換器5により発生した蒸気や温風をグリル板3(図3参照)の吹出口3bから浴室内に吹き出す送風手段としての送風ファン6と、第1の熱交換器4上に拡散された湯を回収して再び第1の熱交換器4に拡散させる湯循環手段7と、換気ファン8等を備えている。 【0013】 前記湯循環手段7は、第1の熱交換器4のフィン4a上に所定温度の湯を拡散(放散、吐出、噴出、噴射、吹付け、噴霧等も含む)させる拡散手段としての拡散パイプ9と、この拡散パイプ9で拡散された湯を回収するバッファタンク10と、このバッファタンク10内の湯を汲み上げ配管12を介して拡散パイプ9に供給する循環ポンプ11等で構成されている。この時、バッファタンク10には、給水電磁弁17が接続された給水配管14が接続されると共に、排水電磁弁18が接続された排水配管15が接続されている。 【0014】 また、前記送風ファン6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6aの回転により、グリル板3の吸気口3aと吹出口3bとの間に通風路19を形成するように構成され、前記換気ファン8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8aの回転により、吸気口3aと換気ファン8との間に換気通路(図示せず)を形成するように構成されている。なお、グリル板3の吹出口3bには、ルーバー20がルーバーモータ20aの回転により開閉可能に配設されている。 【0015】 さらに、前記第1の熱交換器4の温水供給管4bと第2の熱交換器5の温水供給管5bには、給湯往き配管13aと給湯戻り配管13bがそれぞれ接続され、給湯往き配管13aには給湯電磁弁16が接続されている。この給湯往き配管13aと給湯戻り配管13bは、循環機能付きの灯油ボイラーやガス給湯機等の給湯機21に接続され、前記給水配管14は、水道や給湯機21内の水道配管等に接続されている。 【0016】 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自体が扁平薄型形状に形成されて、図2に示すようにして浴室22に設置される。すなわち、扁平薄型の筐体2を、浴室天井を形成するバスタブ23上方の天井パネル24に、例えば浴室22上方の図示しない建築躯体に複数本の吊りボルトにより吊り下げ設置する。 【0017】 この状態で、蒸気発生装置1の往き配管13aと戻り配管13b及び給水配管14を、天井パネル24の上面(天井裏)に配置すると共に、排水配管15を天井パネル24の上面から浴室22の壁パネル25の外面を通して、その下端の排水口をバスタブエプロン内の防水パン上に位置させる。また、蒸気発生装置1から引き出される各種ケーブル26を天井パネル24の上面側に配線すると共に、換気ファン8の換気ダクト27を天井パネル24の上面側に配置することにより、蒸気発生装置1が浴室22の天井パネル24に設置される。 【0018】 次に、前記蒸気発生装置1の具体的な構造を図3〜図5を参照して説明する。蒸気発生装置1は、図3に示すように、前述した筐体2を有し、この筐体2の下面開口部2aには、前記吸気口3aと吹出口3bが設けられたグリル板3が着脱可能に装着されている。また、蒸気発生装置1の筐体2内には、前記第1の熱交換器4と第2の熱交換器5が側面視で略V字形状に配置されると共に、送風ファン6が第2の熱交換器5の右側方に配置されている。 【0019】 すなわち、筐体2内には、所定形状の複数の隔壁2bによってグリル板3の吸気口3aから吹出口3bに連通する前記通風路19が形成され、この通風路19の吸気口3a側(上流側)に第1の熱交換器4が右下がりの傾斜状態で配置され、この第1の熱交換器4の右側方に、互いの下部が連接する状態で第2の熱交換器5が右上がりの傾斜状態で配置されている。この時、第1の熱交換器4と第2の熱交換器5は、その各フィン4a、5aの並設方向である幅方向の両端部が、左右一対の取付板28に取り付けられることにより一体化されており、この一対の取付板28が筐体2の天板や側板の内面に固定されることで、筐体2内に側面視略V字形状で配置されている。 【0020】 また、通風路19の吹出口3b側(下流側)には、第2の熱交換器5に所定の間隙を有して該熱交換器5の下流側に前記送風ファン6が配置され、この送風ファン6が矢印イの如く回転することにより、通風路19内に矢印ロの如く風が流れる通風経路が形成されるようになっている。なお、第1の熱交換器4と第2の熱交換器5の下部には、両熱交換器4、5の下部全体を覆うように前記バッファタンク10が配置されている。 【0021】 そして、前記第1の熱交換器4の上端面4cの直上には、前記拡散パイプ9が配置されている。この拡散パイプ9は、図4に示すように、第1の熱交換器4の多数枚のフィン4aの上端で形成される前記上端面4c上に僅かな間隔h(例えばh=0〜30mm)を有して配置されると共に、その長手方向の両端部が、図5に示すように、前記取付板28に設けた取付孔28aに嵌挿支持されている。また、拡散パイプ9は、その先端側が蓋9bにより閉塞されると共に、基端側には前記配管12が接続される配管接続部9cが設けられ、かつ外周面には、第1の熱交換器4のフィンピッチに対応したピッチpで多数の同一内径の拡散孔9aが、該拡散パイプ9の長手方向(フィン4aの並設方向)に沿って二列状態で穿設されている。 【0022】 この時、図4に示すように、二列状態の拡散孔9aは下方に向けて、すなわち第1の熱交換器4の上端面4cに向けて開口されると共に、図5に示すように、二列の拡散孔9aの位置を、例えば4個(両端部は2個)連続して1個拡散孔を設けない形態を各列で交互に繰り返すことにより、湯W1(図4参照)の拡散量が、全て同一ピッチで連続して拡散孔9aを設けた場合に対して例えば60〜80%程度となるように設定されている。なお、この拡散孔9aの穿設形態は、図示した例に限定されず、例えば二列状態の拡散孔9aを1個ずつ(もしくは複数個ずつ)千鳥状に穿設した形態であっても良いし、各拡散孔9aの内径を例えば拡散パイプ9の長手方向に沿って適宜に異ならせて、第1の熱交換器4のフィン4a全域にできるだけ均一となる量の湯を拡散できるように設定することもできる。 【0023】 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。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。これらの運転モードのうち、「ミスト暖房」運転モードが選択された場合には、給水配管14からバッファタンク10内に水が供給され、循環ポンプ11の作動によりバッファタンク10内の水が湯循環手段7で循環されると共に、給湯往き配管13aと給湯戻り配管13bにより第1の熱交換器4と第2の熱交換器5の温水供給管4b、5bに給湯機21から所定温度(例えば80℃以上)の温水W2(図4参照)がそれぞれ供給される。 【0024】 この各熱交換器4、5の温水供給管4b、5bへの温水W2の循環供給により、各熱交換器4、5のフィン4a、5aが所定温度までそれぞれ加温され、送風ファン6の作動により吸気口3aから吸い込まれた通風路19内の空気が、第1の熱交換器4と第2の熱交換器5で加温されて温風となる。また、湯水循環手段7で循環される水は、第1の熱交換器4のフィン4a間を通過して流下することにより、第1の熱交換器4で熱交換されて効率良く短時間に所定温度の湯W1となり、この湯W1が拡散パイプ9から第1の熱交換器4のフィン4a上に拡散される。 【0025】 この所定温度となった湯W1の拡散により、通風路19を介して第1の熱交換器4のフィン4a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W1の一部が蒸気となり、この蒸気が通風路19内を流れて第2の熱交換器5のフィン5a間に供給されて加温されると共に、送風ファン6を通過して吹出口3bから浴室22内に吹き出され、浴室22内に蒸気で充満した「ミスト暖房」状態が得られることになる。 【0026】 なお、この「ミスト暖房」状態における拡散パイプ9による湯W1の拡散時に、拡散パイプ9が配置される第1の熱交換器4が通風路19の上流側に配置され、その下流側に第2の熱交換器5を介して送風ファン6が配置されていることから、拡散パイプ9から拡散された湯W1が送風ファン6の回転による風力で下流側に飛散したとしても、この飛散した湯W1は加温されている第2の熱交換器5のフィン5a等に付着して蒸発し、すなわち飛散した湯W1が第2の熱交換器5で遮断されて、送風ファン6方向への飛散が防止されることになる。 【0027】 また、拡散パイプ9が第1の熱交換器4の上端面4cの直上に配置され、その二列の拡散孔9aが上端面4cに向けて開口されると共に、拡散パイプ9の二列の拡散孔9aが所定ピッチで穿設されていることから、拡散される湯W1を第1の熱交換器4の上端面4cに略自然に垂らす状態で拡散できると共に湯量自体を飛散しない適正値に設定することができて、湯W1の第1の熱交換器4外への飛散自体を抑制することができる。これらにより、第1の熱交換器4上に拡散される湯W1が送風ファン6部分に飛散して、該送風ファン6の下流側に設けた吹出口3bから水滴となって浴室22内に吹き出されることが抑制されて、入浴者の頭上等に水滴が落下することを防止できることになる。 【0028】 一方、前記「ドライ暖房」運転モードが選択された場合には、往き配管13aと給湯戻り配管13bを介して第1の熱交換器4と第2の熱交換器5の温水供給管4b、5bに温水W2がそれぞれ循環供給される。この温水供給管4b、5bへの温水W2の供給により、両熱交換器4、5のフィン4a、5aがそれぞれ加温されて通風路19内を流れる空気が効率良く短時間に温風とされ、この温風が吹出口3bから浴室22内に吹き出されることにより、浴室22内に乾いた温風で暖房される「ドライ暖房」状態が得られることになる。 【0029】 また、前記「乾燥」運転モードが選択された場合には、前記ドライ暖房運転に加えて換気ファン8が作動することにより、浴室22内を乾いた温風で暖房しつつ、換気ファン8で浴室22内の湿った空気が換気ダクト27を介して浴室22外に排出されて、浴室22内に「乾燥」状態が得られることになる。さらに、「換気」運転モードが選択された場合には、換気ファン8のみが作動して、筐体2の例えば吸気口3aから吸い込まれた浴室22内の空気が、換気通路を流れて換気ダクト27から浴室22外に排出されて、浴室22内に「換気」状態が得られることになる。 【0030】 このように、上記実施形態の蒸気発生装置1にあっては、吸気口3aと吹出口3bとの間に形成される通風路19の一端側に第1の熱交換器4が配置され他端側に送風ファン6が配置されると共に、第1の熱交換器4のフィン4aの直上に拡散パイプ9が配置されるため、拡散パイプ9から拡散される湯W1を直下の第1の熱交換器4上に拡散でき、拡散される湯W1の量を最適量に設定して十分な量の蒸気を効率的に発生させることができると共に、拡散される湯W1の第1の熱交換器4外への飛散を抑制することができる。 【0031】 特に、第1の熱交換器4と送風ファン6との間の通風路19内に温風発生用の第2の熱交換器5が配置されていることから、拡散パイプ9から拡散される湯W1が、仮に第1の熱交換器4外である通風路19内に飛散したとしても、この湯W1が第2の熱交換器5により遮断された状態となる。これにより、拡散された湯W1の飛散による水滴が、送風ファン6を通過して吹出口3bから浴室22内に吹き出されることを抑制できて、蒸気発生時の水滴の浴室22内への飛散を防止でき、浴室22内に快適なミスト暖房状態を簡単に得ることが可能となる。 【0032】 また、第1の熱交換器4のフィン4a上部に予め設定された量の湯W1を拡散し得るように、拡散パイプ9に所定ピッチの拡散孔9aが二列状態で形成されているため、例えば湯W1の拡散量を60〜80%の最適量に設定しかつ湯W1自体の飛散を防止しつつ第1の熱交換器4上に良好に拡散することができ、湯W1の拡散時の飛散自体を抑制して、浴室22内への水滴の滴下を一層確実に防止できて、例えば入浴中の入浴者の身体に水滴が落下して不快感を与えること等を防止することができる。 【0033】 また同時に、第1の熱交換器4のフィン4aの直上に拡散パイプ9が配置されると共にその二列の拡散孔9aが下方に指向しているため、循環ポンプ11の作動により配管12を介して拡散パイプ9内に供給される湯W1を、重力を利用して下方に垂らす状態で拡散させることができ、従来のように循環ポンプ11に大きな吐出力を必要とせず、例えば小型(低電圧)の循環ポンプ11を使用して湯循環手段7を流れる湯W1の量を低流量に抑えると共に湯循環手段7の構成を簡略化し、蒸気発生装置1自体を安価に形成すること等が可能となる。 【0034】 さらに、筐体2内に第1の熱交換器4と第2の熱交換器5が分割状態で側面視略V字形状に配置されているため、拡散された湯W1が流下する第1の熱交換器4の高さ寸法を小さくして、蒸気発生装置1の外形形状を小型に形成することができる。また同時に、筐体2内に蒸気発生用の第1の熱交換器4と温風発生用の第2の熱交換器5を配置し、第1の熱交換器4で熱交換された温風が第2の熱交換器5に供給されるように構成されているため、通風路19内を流れる空気を両熱交換器4、5で熱交換できて、温風を短時間に発生させることができたり、第1の熱交換器14による蒸気発生を促進させることができて、蒸気発生装置1における温風や蒸気の発生効率を十分に高めることが可能となる。 【0035】 またさらに、第1の熱交換器4に拡散された湯W1が湯循環手段7により循環使用されるため、蒸気発生に使用した湯W1を再利用できて、水の有効利用が図れて省エネ効果を高めることができる。これらにより、蒸気発生装置1をシステムバスルーム等の浴室22の天井パネル24上に大きなスペースを必要とすることなく、簡単かつコンパクトに設置することができて、システムバスルームの天井に設置される蒸気発生装置1として好適に使用することが可能となる。 【0036】 なお、上記実施形態においては、拡散パイプ9を1本のパイプにより形成したが、本発明はこれに限定されず、例えば拡散パイプ9を左右に分割し、各拡散パイプの配管接続部9c側を取付板28に水平状態で支持させ、各配管接続部9cに共通もしくは個別の配管12を接続するように構成することもできる。また、上記実施形態においては、多数枚のフィン4aが加熱手段としての温水供給管4bで連結された第1の熱交換器4上に拡散された湯を回収して再び第1の熱交換器4に拡散させる湯循環手段7を設ける構成としたが、加熱手段以外の適宜な部材で多数枚のフィン4aを連結して第1の熱交換器4を構成すると共に給湯機21等から拡散パイプ9等に所定温度の湯を供給するように構成し、第1の熱交換器4上に拡散された湯を循環させることなくそのまま排出する構成とすることも可能である。 【0037】 さらに、上記実施形態においては、筐体2内に蒸気発生用の第1の熱交換器4と温風発生用の第2の熱交換器5を配置した場合について説明したが、例えば筐体2内に蒸気発生用の熱交換器のみを配置する蒸気発生装置1であっても良いし、2つの熱交換器4、5を配置する場合の配置形態も完全V字形状の配置に限らず、例えば第2の熱交換器5を通風路19を横切るように略水平状態に配置することもできる。また、上記実施形態においては、蒸気発生装置1を浴室22の天井パネル24に設置したが、例えば壁パネル25の上端部と天井パネル24のコーナ部等の天井部分に設置することもできるし、天井部分のみならず、例えば浴室22の洗い場のミラーパネル側の防水パン上に設けられるカウンター内部に設置することもできる。 【産業上の利用可能性】 【0038】 本発明は、システムバスルーム等の浴室に限らず、例えばサウナルームやシャワールーム等の蒸気発生装置にも適用できる。 【図面の簡単な説明】 【0039】 【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】同その浴室への設置状態を示す概略斜視図 【図3】同具体的構造を示す縦断面図 【図4】同その拡散パイプの拡大縦断面図 【図5】同拡散パイプの底面図 【符号の説明】 【0040】 1・・・蒸気発生装置、2・・・筐体、3・・・グリル板、3a・・・吸気口、3b・・・吹出口、4・・・第1の熱交換器、4a・・・フィン、4b・・・温水供給管、4c・・・上端面、5・・・第2の熱交換器、5a・・・フィン、5b・・・温水供給管、6・・・送風ファン、7・・・湯循環手段、9・・・拡散パイプ、9a・・・拡散孔、9b・・・蓋、9c・・・配管接続部、10・・・バッファタンク、11・・・循環ポンプ、19・・・通風路、22・・・浴室、22・・・天井パネル、W1・・・湯、W2・・・温水。
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| 【出願人】 |
【識別番号】392008529 【氏名又は名称】ヤマハリビングテック株式会社 【住所又は居所】静岡県浜松市西山町1370番地
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| 【出願日】 |
平成17年3月9日(2005.3.9) |
| 【代理人】 |
【識別番号】100095614 【弁理士】 【氏名又は名称】越川 隆夫
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| 【公開番号】 |
特開2006−246994(P2006−246994A) |
| 【公開日】 |
平成18年9月21日(2006.9.21) |
| 【出願番号】 |
特願2005−64843(P2005−64843) |
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