JP2010117122A - 加湿装置とそれを用いたサウナ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】加湿装置とそれを用いたサウナ装置に関するもので、従来例では、加熱手段により加熱された空気に、ノズルから液体を噴射させて、液体を気化させているため、その気化熱により加熱された空気の温度が低下を防止する。
【解決手段】吸込口４と排気口５を有する本体ケース６と、この本体ケース６内の吸込口４と排気口５とを結ぶ風路に設けた第１の加熱手段としての熱交換器７および送風手段としてのファンモータ８と、このファンモータ８と排気口５との間に設けた気化手段９と、この気化手段９と排気口５との間に設けた第２の加熱手段としての補助熱交換器２４を備えた構成としている。
【選択図】図２

Description

本発明は、加湿装置とそれを用いたサウナ装置に関するものである。

例えば、サウナ装置に用いられる加湿装置の構成は、次のような構成となっていた。

すなわち、吸込口と排気口を有する本体ケースと、この本体ケース内の通気路に設けた加熱手段および送風手段と、この送風手段と排気口間に設けた気化手段とを備え、前記気化手段は、給水管から液体を噴射させる構成となっていた（例えば特許文献１参照）。

特開平６−６３１０３号公報

上記従来例で課題となるのは、加熱手段により加熱された空気に、ノズルから液体を噴射させているため、液体が気化し、その気化熱により加熱された空気の温度が低下するということである。

すなわち、ノズルから液体を噴射したり、回転体に液体を供給して液体を気化するタイプのものでは、気化熱を奪われた空気が排気口からサウナ空間に吹出されるため、快適性が低くなるという課題があった。

そこで本発明は、快適性を高めることを目的とするものである。

そして、この目的を達成するために本発明は、吸込口と排気口を有する本体ケースと、この本体ケース内の前記吸込口と前記排気口を結ぶ風路に設けた送風手段および第１の加熱手段と、この第１の加熱手段と前記排気口を結ぶ風路に設けた気化手段とを備え、この気化手段と前記排気口を結ぶ風路に第２の加熱手段を設けたことを特徴としている。

以上のように、本発明は、気化手段と前記排気口を結ぶ風路に第２の加熱手段を設けた構成とすることにより、気化手段において気化熱を奪われた加湿空気を加熱することができ、その結果として、サウナ等に必要とされる暖かな加湿空気を提供することができ、快適性を高めることができるという効果を奏する。

しかも、気化手段と前記排気口を結ぶ風路に第２の加熱手段を設けた構成とすることにより、気化手段において発生した、液体の噴出音や液体の衝突音、あるいは回転体等による風切り音が、第２の加熱手段を通過するので、結果として、排気口から漏れ出る騒音を低減できるという効果も奏する。

本発明の実施の形態１における加湿装置を用いたサウナ装置の斜視図 同加湿装置の断面構成図 同加湿装置の要部の斜視図 同加湿装置の要部の斜視図 同加湿装置の回転板の拡大斜視図 同加湿装置の液体案内手段の拡大斜視図 本発明の実施の形態２における加湿装置の断面構成図 （ａ）は同加湿装置の加湿運転時の温水系統図、（ｂ）は同加湿装置のスプラッシュ運転時の温水系統図、（ｃ）は同加湿装置の暖房運転時の温水系統図 （ａ）は本発明の実施の形態３における加湿装置の加湿運転時および暖房運転時の温水系統図、（ｂ）は同加湿装置のスプラッシュ運転時の温水系統図

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。以下では、液体が水の場合を例として説明する。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態における加湿装置を用いたサウナ装置の斜視図であり、この図１に示すように、サウナ室１の天井面２には、加湿装置３が取り付けられている。

加湿装置３は、図２に示すように、吸込口４と排気口５を有する本体ケース６と、この本体ケース６内の吸込口４と排気口５とを結ぶ風路に設けた第１の加熱手段としての熱交換器７および送風手段としてのファンモータ８と、このファンモータ８と排気口５との間に設けた気化手段９と、この気化手段９と排気口５との間に設けた第２の加熱手段としての補助熱交換器２４を備えた構成としている。

また、ファンモータ８から気化手段９へ通じる風路は、ケーシング１０により形成されており、排気口５には可動式のルーバ１１が取り付けられている。

気化手段９は、図２に示すように、筒状の経路１２と、この筒状の経路１２の内部に設けた回転手段１３と、この回転手段１３に液体を供給する液体供給手段としての給水管１４を備える。

回転手段１３は、回転軸１５と、この回転軸１５の軸方向に、回転軸１５を中心として回動する複数の回転板１６ａ，１６ｂを所定間隔で固定して設けている。本実施の形態では、回転軸１５の上方に設けた回転板１６ａと、下方に設けた回転板１６ｂとの２つを設ける構成とする。

回転手段１３の上部には、回転軸１５を駆動するためのモータ１７を備え、回転手段１３の下部には、モータ１７の駆動により高速回転する回転軸１５および複数の回転板１６ａ，１６ｂを支えるための保持部（図示せず）を備えている。

筒状の経路１２の内壁には、内壁に付着した液体を下方の回転板１６ｂへと案内する液体案内手段２１として、貯水手段２２および水路２３を設ける構成とする。液体案内手段２１については、後に詳細を述べる。

図３に示すように、回転板１６ａ，１６ｂは、空気や水を通過する孔Ａを有する。本実施の形態では、図５に示すように、回転板１６ａおよび回転板１６ｂはそれぞれ、水をその上面に供給するための中心部１８と、この中心部１８の外周側において同心円状に設けた複数の環状リブ１９と、中心部１８から放射線状に延びて複数の環状リブ１９と連結する連結リブ２０とを一体に構成した形状としており、これら中心部１８、環状リブ１９、連結リブ２０との間がすべて孔Ａとなっている。本実施の形態では、図４に示すように、上方の回転板１６ａは中心部１８ａ、環状リブ１９ａ、連結リブ２０ａを、下方の回転板１６ｂは、中心部１８ｂ、環状リブ１９ｂ、連結リブ２０ｂをそれぞれ有している。

給水管１４は、図３および図４に示すように、上方の回転板１６ａの中心部１８ａ上に水を供給する構成とする。

液体案内手段２１は、図４に示すように、筒状の経路１２の内壁に付着した水を下方の回転板１６ｂへと案内するために、本実施の形態では、上方の回転板１６ａと下方の回転板１６ｂとの間に、筒状の経路１２の内壁に沿って貯水手段２２を設け、この貯水手段２２から下方の回転板１６ｂの中心部１８ｂへと水を案内する水路２３を設ける構成とする。水路２３は、図６に示すように、貯水手段２２の三方から筒状の経路１２の中心に向かって伸びる形状とし、図４に示すように下方の回転板１６ｂの中心部１８ｂ上に開口している。

以上の構成において、次に動作を説明する。

サウナ室１内において、サウナを使用する場合、まず、図示していないガス湯沸かし器や電気温水器等の熱源から、図１に示すパイプ２５を介し、図２に示す熱交換器７と補助熱交換器２４に温水（水）が供給される。また、この温水の一部は、給水管１４へと供給される。

給水管１４に供給される温水は、極めて少量であって、この時点では、給水管１４から排出されていない。

この状態で、熱交換器７が運転され、ファンモータ８が駆動されると、ファンモータ８が吸込口４を介してサウナ室１内の空気を吸い込み、吸い込まれた空気は熱交換器７によって加熱される。加熱された空気は、ファンモータ８によって、ケーシング１０を介して、筒状の経路１２へと送られる。

一方、モータ１７が駆動されると、回転軸１５が高速回転し、それにともない回転板１６ａおよび回転板１６ｂが高速回転される。

このとき、給水管１４は、高速回転する上方の回転板１６ａの中心部１８ａの上面に温水を供給する。上方の回転板１６ａの中心部１８ａに供給された温水（水）は、高速回転による遠心力によって中心部１８ａの外周方向に向かって薄膜状に広がり、この薄膜状になった温水は、中心部１８ａの外周縁から接線方向へと高速で吹き飛ばされる。中心部１８ａから高速で吹き飛ばされた水滴は、さらに、高速回転する回転板１６ａに設けた環状リブ１９ａや、連結リブ２０ａに衝突して破砕される。環状リブ１９ａや、連結リブ２０ａは、回転板１６ａとともに高速で回転しているため、これらに衝突した水滴にはさらに遠心力が加わり、この遠心力によって外周方向への水滴の飛散速度はさらに増すこととなる。

このように、遠心力で飛散した水滴は高速で回転する環状リブ１９ａや連結リブ２０ａに次々に衝突し、水の微細化が加速する。

また、上方の回転板１６ａから飛散し微細化された温水の一部は、筒状の経路１２の内壁に衝突して破砕され、温水の微細化がますます加速される。

また、筒状の経路１２の内壁に衝突して破砕された水滴は、この衝突により再び筒状の経路１２内で飛び散り、高速回転する回転板１６ａの環状リブ１９ａや連結リブ２０ａに再び衝突して破砕され、水の微細化がさらに促進される。

このように、給水管１４から上方の回転板１６ａの上面に供給された温水は、この時点で大部分が微細化され、加熱された暖かい空気と混ざって気化する。

一方、上方の回転板１６ａの回転によって微細化できなかったわずかな水滴や、環状リブ１９ａや連結リブ２０ａに衝突して飛散した微細化された水滴の一部は、高速回転による遠心力とファンモータ８からの送風により、上方の回転板１６ａの孔Ａを介して、下方の回転板１６ｂへと運ばれる。このとき、上方の回転板１６ａから飛散した水滴は、三次元的な方向に飛散するため、高速回転する下方の回転板１６ｂの環状リブ１９ｂや連結リブ２０ｂに次々に衝突し、破砕されて微細化される。

さらに、上方の回転板１６ａから遠心力により飛散した水滴のうち、微細化されずに筒状の経路１２の内壁に付着したわずかな水滴や、微細化された後に内壁において結露した微量の水滴は、筒状の経路１２の内壁をつたって、貯水手段２２に流れ落ち、貯水される。貯水手段２２に貯まったわずかな温水は、水路２３を介して、貯水手段２２の三方向から、下方の回転板１６ｂの中心部１８ｂへと運ばれる。

このように、下方の回転板１６ｂに運ばれたわずかな温水も、上方の回転板１６ａと同様に下方の回転板１６ｂが高速回転することにより、微細化が行われる。すなわち、筒状の経路１２の内壁から、貯水手段２２および水路２３を介して、下方の回転板１６ｂの中心部１８ｂに供給されたわずかな水滴は、高速回転による遠心力で中心部１８ｂの外周方向に向かって薄膜状に広がって、外周縁から接線方向へと高速で吹き飛ばされ、吹き飛ばされた水滴が環状リブ１９ｂや連結リブ２０ｂに衝突して破砕され、温水の微細化が促進される。

このように、上方の回転板１６ａに供給された温水は、上方の回転板１６ａが高速回転することによって大部分が微細化されるのに加え、わずかに残った微細化されなかった一部の水滴も、上方の回転板１６ａの孔Ａを介して、あるいは、筒状の経路１２に設けた液体案内手段２１を介して、高速回転する下方の回転板１６ｂへと運ばれてほぼ完全に微細化され、加熱された暖かい空気と混ざって気化する。

このとき、給水管１４から上方の回転板１６ａの上面に供給された温水の水量が、例えば６０ｇ／ｍｉｎで気化効率５０％の場合、水の気化熱（６０℃の場合、約２３７０ｋＪ／ｋｇ）により、約４２６０ｋＪ／ｈが熱交換器７によって加熱された空気から奪われることになる。

すなわち、排気口５との間に第２の加熱手段としての補助熱交換器２４を設けなかった場合には、約４２６０ｋＪ／ｈ奪われた空気が、排気口５からサウナ室１の内部へ供給されることとなり、サウナとしての快適性が失われることとなる。

これに対し、本実施の形態では、加湿のため水を気化させており、この気化熱によって空気から奪われる熱量約４２６０ｋＪ／ｈを補助熱交換器２４により、補うことができ、サウナの快適性を保つことができる。

さらに、この補助熱交換器２４を気化手段９と排気口５との間に設けることにより、回転板１６ａ、回転板１６ｂが高速回転するために生じる水の衝突音、あるいは回転体等による風切り音等の騒音が直接排気口５から出て行くのを防止でき、騒音の低減が図れる。

すなわち、気化手段９に本実施の形態のように回転体を用いた場合は、ノズル噴射等回転体を用いない気化方法に比べ、特に風切り音の発生があり、騒音の低減の必要性から、有効となる。

また、補助熱交換器２４を設けずに熱交換器７の加熱能力を増やし、気化熱に相当する熱量をカバーすることも考えられるが、熱交換器７が同じ大きさの場合には、熱交換器７に供給する温水温度を高くするか、ファンモータ８の風量を増加させなければならず、現実的ではない。

すなわち、前者は、外部熱源のガス湯沸かし器や電気温水器等の設定温度を高くする必要があり、加湿装置３以外への温水供給に対しては必要温度以上に加熱しており、無駄なエネルギー消費となり、後者はファンモータ８の大きさが大きくなり、加湿装置３の大きさも大きくなってしまう。

また実際には、熱交換器７の大きさを大きくしたり、ファンモータ８の風量を増加させたりしても、熱交換器７に供給する温水温度が同じ場合には、加熱能力の増加（熱交換器７の出口空気温度の上昇）はわずかである。

しかし、気化熱を奪われ温度が低下した空気を再度暖める場合には、補助熱交換器２４を通過する前の空気温度が気化熱により低下しているため、熱交換器７に供給する温水温度と同じ温水温度、すなわち、熱交換器７と補助熱交換器２４は同じ熱源の温水で、補助熱交換器２４を通過した後の空気温度を、熱交換器７の出口空気温度と同じ空気温度まで容易に高めることができる。

また、本実施の形態では、加湿のための温水供給量を例えば６０ｇ／ｍｉｎと少なくして、気化しなかった残水処理をなくす工夫をした気化手段に特に有効である。なぜなら、温水供給量を多くすれば、温水の持つ熱量で、気化熱によって奪われる熱量を相殺できるからである。

このように、上記の加湿装置３をサウナ室１に設置してサウナ装置として利用した場合、気化手段９と前記排気口５を結ぶ風路に第２の加熱手段としての補助熱交換器２４を設けた構成とすることにより、気化手段９において気化熱を奪われた加湿空気を加熱することができ、その結果として、サウナ等に必要とされる暖かな加湿空気を提供することができ、快適性を高めることができるという効果を奏する。

しかも、気化手段９と前記排気口５を結ぶ風路に補助熱交換器２４を設けた構成とすることにより、気化手段９において発生した、水の噴出音や水の衝突音、あるいは回転体等による風切り音が、補助熱交換器２４を通過するので、結果として、排気口５から漏れ出る騒音を低減できるという効果も奏する。

なお、本実施の形態１では、上述のとおり、図示していないガス湯沸かし器や電気温水器等の熱源からの温水の一部が給水管１４へと供給される構成としているが、給水管１４に熱源からの温水を供給するのではなく、市水（水道の蛇口）から水を供給する構成としても問題はない。なぜなら、上述のとおり、本実施の形態１においては、気化手段９と前記排気口５を結ぶ風路に第２の加熱手段としての補助熱交換器２４を設けた構成とすることにより、気化手段９において気化熱を奪われた加湿空気を加熱することができるので、上記の加湿装置３をサウナ室１に設置してサウナ装置として利用した場合にサウナ等に必要とされる暖かな加湿空気を十分に提供することができるからである。

なお、上記実施形態１において、補助熱交換器２４は、気化手段９において気化熱を奪われた加湿空気を加熱することでサウナ等に必要とされる暖かな加湿空気を得るためのものであって、この作用を十分に発揮させるためには上述した熱源（図示していないが、ボイラー等）から、まずはこの補助熱交換器２４にできるだけ高い温度の温水を供給することが好ましい。このことから、本実施形態１においては、上述した熱源から、まずはこの補助熱交換器２４に、例えば８５℃の温水を供給し、これにより十分に暖かな加湿空気を得るようにしている。

本実施形態１においては、上述した熱源から熱交換器７と補助熱交換器２４に温水を供給する構成としているが、補助熱交換器２４には上述したように高い温度の温水を供給する必要があるので、まずは熱源から補助熱交換器２４に温水を供給し、この補助熱交換器２４を通過後の温水を、次に熱交換器７へ供給する構成とした。

なお、このように、温水を補助熱交換器２４を介して熱交換器７へ供給する構成とすると、熱交換器７に供給される温水の温度が若干低下することになるが、この熱交換器７は上述したように吸込口４を介して吸込んだサウナ室１内の空気を加熱し、その後排気口５からサウナ室１内へ暖房空気を供給するために設けたものであるので、多少の温度低下が発生したとしても、実質的な問題はない。

ここで、このように熱源からの温水を補助熱交換器２４を介して熱交換器７へ供給する構成とした場合に、この熱交換器７に供給される温水の温度がわずかしか低下しない理由について説明すると、補助熱交換器２４は、図２からも明らかなように、熱交換器としての能力は小さなものであって、ここで消費される熱エネルギーはわずかなものとしかならない、つまり、熱源から供給された温水の温度をわずかしか低下させることにしかならない。したがって、この補助熱交換器２４を通過後の温水は、まだ十分に高い温度を維持しているので、この温水を熱交換器７に供給すると、この熱交換器７によってサウナ室１の暖房を行うのに十分な温度の温風を発生させることができる。

これに対して、熱交換器７を通過後の温水を補助熱交換器２４に供給する構成とした場合、この熱交換器７は、図２からも明らかなように、熱交換器としての能力が大きいので、消費される熱エネルギーが大きく、つまり、熱源から供給された温水の温度を大きく低下させてしまう。したがって、この熱交換器７を通過した温水を補助熱交換器２４に供給した場合、この補助熱交換器２４によってサウナ等に必要とされる暖かな加湿空気を得ることが難しくなる。このため、この場合には補助熱交換器２４に別途電気ヒータを活用して加熱能力を増加しなければならない状況も発生する。

それに対して、本実施形態１によれば、補助熱交換器２４に別途電気ヒータを活用しなくても、サウナ室１の暖房および加湿に十分な暖かな加湿空気を得ることができる。

（実施の形態２）
図７は、本発明の他の実施の形態における加湿装置の斜視図であり、図１〜図６と同じ構成には同じ番号を付し、詳細な説明は省略する。

実施の形態１との違いは、ファンモータ８が１モータ２ファンで、第１の加熱手段と排気口５との間の風路を第１のファン８ａによる第１風路と、第２のファン８ｂによる第２風路に分割すると共に、第３の加熱手段として水−水熱交換器３２とこの水−水熱交換器３２にて加熱された温水を噴霧するノズル３３を備え、実施の形態１で説明した加湿運転に加え、スプラッシュ運転と暖房運転を可能としている点にある。

すなわち、室内には水滴をほとんど供給しない加湿運転に対し強制的に水を噴霧するスプラッシュ運転や、サウナ使用前にサウナ室を暖める暖房運転もできる加湿装置である。

第１風路については、実施の形態１と同じ構成、作用であり、ここでは第２風路について説明する。

第２風路は、Ｌ型の筒状経路のケーシング３０で形成され、第２のファン８ｂからの送風は、ケーシング３０の水平部３０ａ内の水平風から、ケーシング３０の垂直部３０ｂ内の垂直風に風向を変え、下降風となり排気口５に導かれ、ルーバ１１近傍で、第１風路からの加湿空気と混合され、サウナ室１内へ供給される。

第２のファン８ｂとケーシング３０の接続部の下方には、仕切り板３１を設け、仕切り板３１とケーシング３０の垂直部３０ｂとの間の下部には、水−水熱交換器３２を設けている。さらにケーシング３０の第１風路側には、開閉可能な切欠き３４を有している。

水−水熱交換器３２の一次側入口は、切替弁を介して熱交換器７の入口（供給側）配管と接続され、一次側出口は、切替弁を介して熱交換器７の出口配管と接続され、二次側入口は市水（水道の蛇口）と、二次側出口はノズル３３に接続されている。

上記構成において、まず、３種類の運転モードに共通な空気（風）の流れを説明する。

本実施の形態では、ファンモータ８は１モータ２ファンであり、第１のファン８ａと第２のファン８ｂが作動することにより、吸込口４を介して吸込まれた空気は、熱交換器７によって加熱された後、第１のファン８ａによる第１風路と第２のファン８ｂによる第２風路に分かれ、各風路内を通り排気口５からサウナ室１内へ供給される。

ファンモータ８を運転すると、スプラッシュ運転時には、実施の形態１の気化手段９は作動させず、水−水熱交換器３２を作動させ、加熱水をノズル３３に供給する。水−水熱交換器３２の作動については、後述する。

ノズル３３から加熱水が噴霧され、各風路内を通り排気口５へ到達した空気に混じり、ルーバ１１でサウナ室１内の設定された方向へ供給される。

このとき、加熱水の温度は、例えば４０℃で、加湿運転によるサウナ中に、このスプラッシュ運転に変更することにより、水滴が直接体に当たり、快い刺激を感じることができる。

また、気化手段９も水−水熱交換器３２も作動させない場合が、暖房運転であり、排気口５からサウナ室１内へ、約５０℃の温風を供給することにより、サウナ室１内を約４０℃に暖めることができる。

この暖房運転時には、図７に示すように、ケーシング３０に設けた開閉板３４を開くことにより、第１風路内の一部の空気は、気化手段９を通過せず、低圧損で室内へ温風を供給できる。

次に図８を用いて、加湿運転時、スプラッシュ運転時、暖房運転時における、熱交換器７、補助熱交換器２４、水−水熱交換器３２への温水供給系統を説明する。

図８（ａ）は、加湿運転時の温水供給系統を示しており、第１の加熱手段である熱交換器７と、第２の加熱手段である補助熱交換器２４は、同じ熱源からの温水を利用している。

図に示すように、熱交換器７へは、開閉弁３５を介してボイラー（図示せず）等の熱源から温水が供給され、同時に第２の加熱手段である補助熱交換器２４へも開閉弁３５、切替弁３７を介して温水が供給される。

熱交換器７へ供給され、熱交換器７中で吸込口４を介して吸込まれた空気を加熱して温度の低下した温水は、開閉弁３６を介してボイラーに戻る。補助熱交換器２４へ供給された温水は、気化手段９で気化熱を奪われ温度が低下した加湿空気を再度暖めることにより温度が低下し、切替弁３８、開閉弁３６を介してボイラーに戻る。

図８（ｂ）は、スプラッシュ運転時の温水供給系統を示しており、加湿運転時に開閉弁３５から第２の加熱手段である補助熱交換器２４に供給していた温水を、切替弁３８により水−水熱交換器３２へ供給するように切替えている。

図８（ｃ）は、暖房運転時の温水供給系統を示しており、ボイラーからの温水を、開閉弁３５、開閉弁３６により、補助熱交換器２４及び水−水熱交換器３２への供給を止め、熱交換器７のみで使用している。

上記の３種類の熱交換器に必要な加熱能力を試算してみた。

熱交換器７において、送風量５ｍ３／ｍｉｎの空気を２０℃５０％から６０℃０％に加熱するために必要な熱量は、約５４００ｋＪ／ｈ、補助熱交換器２４では、前述の約４３００ｋＪ／ｈ、水−水熱交換器３２では、約０．７ｌ／ｍｉｎの水を２０℃から６０℃に加熱するために、約３５００ｋＪ／ｈの熱量が必要となった。

加熱能力は、熱交換器７＞補助熱交換器２４＞水−水熱交換器３２となり、補助熱交換器２４と水−水熱交換器３２の同時使用はなく、同じ熱源の温水を使用する場合は、上記のように、３種類の運転を同じ熱源の温水を切替えることにより、効率よく熱源の有する熱量を分配して使用することができる。

なお、本実施の形態２においても、上述のとおり、給水管１４に熱源からの温水を供給するのではなく、市水（水道の蛇口）から水を供給する構成としても大きな問題はない。

（実施の形態３）
本実施の形態３における加湿装置は、実施の形態２で説明した加湿運転、スプラッシュ運転および暖房運転が可能な加湿装置であって、実施の形態２との違いは、図示しないボイラー等の熱源からの温水（水）をまずは第２の加熱手段としての補助熱交換器２４に供給し、次に、この補助熱交換器２４を通過した温水（水）を第１の加熱手段としての熱交換器７を介して熱源に戻す構成としたことである。

図９（ａ）は、本発明の実施の形態３における加湿装置の加湿運転時および暖房運転時の温水系統図、（ｂ）は同加湿装置のスプラッシュ運転時の温水系統図であり、図１〜図８と同じ構成には同じ番号を付し、詳細な説明は省略する。

図９（ａ）および（ｂ）に示すように、熱源から補助熱交換器２４および熱交換器７を経由して熱源へと戻る温水系統には、補助熱交換器２４および熱交換器７への温水の循環また停止を行うための開閉弁３９を備えている。

また、同じ熱源からの温水を、水−水熱交換器３２を介する経路に分岐する構成とし、この水−水熱交換器３２を介する経路に、水−水熱交換器３２への温水の循環または停止を行うための開閉弁４０を備えている。本実施の形態３では、図９（ａ）および（ｂ）に示すように、熱源から補助熱交換器２４へ向かう温水の経路に分岐部４１を設け、熱交換器７から熱源へと戻る温水の経路に合流部４２を設ける構成としている。分岐部４１により分岐された熱源からの温水の経路は、水−水熱交換器３２の一次側入口へ接続されており、水−水熱交換器３２の一次側出口からの温水の経路は、合流部４２へと接続されている。本実施の形態３では、水−水熱交換器３２の一次側出口と合流部４２の間に、開閉弁４０を備える構成とし、開閉弁４０を開放した場合には、熱源からの温水が、分岐部４１から分岐されて、水−水熱交換器３２を通過し、この水−水熱交換器３２を通過した温水は、合流部４２で熱交換器７から熱源へ戻る温水の経路と合流し、熱源へ戻るようになっている。

また、実施の形態２と同じく、水−水熱交換器３２の二次側入口は市水（水道の蛇口）に、二次側出口はノズル３３に、それぞれ接続されている。

上記構成において、以下に本実施の形態３の加湿装置を、加湿運転、スプラッシュ運転、暖房運転した場合の動作について説明する。

なお、本実施の形態３における加湿装置を加湿運転、スプラッシュ運転、暖房運転した場合の、共通の空気（風）の流れは、実施の形態２において説明したものと同じであるので説明を簡略化する。

次に、本実施の形態３の加湿運転時、スプラッシュ運転時、暖房運転時における、熱交換器７、補助熱交換器２４、水−水熱交換器３２への温水供給系統を説明する。

図９（ａ）は、加湿運転および暖房運転時の温水供給系統を示しており、開閉弁３９を開放することでボイラー（図示せず）等の熱源から供給された温水はまず第２の加熱手段である補助熱交換器２４に流入し、次に第１の加熱手段である熱交換器７を介して熱源に戻る。またこの際に水−水熱交換器３２と合流部４２とを結ぶ経路に備えられた開閉弁４０は閉塞しており、水−水熱交換器３２側への温水の流通はないものとする。

図９（ｂ）は、スプラッシュ運転時の温水供給系統を示しており、加湿運転および暖房運転時に閉塞していた水−水熱交換器３２と合流部４２とを結ぶ経路に備えられた開閉弁４０を開放することにより、循環温水を水−水熱交換器３２側へも供給することができる。

このように、本実施の形態３においては、上述のとおり、熱源からの高温の温水は、まず補助熱交換器２４に供給され、この補助熱交換器２４を介して熱交換器７へと供給される構成としているので、加湿運転時には、上述のとおり、熱源からまず補助熱交換器２４に、高温（たとえば８５℃）の温水を供給することで、気化手段９で気化熱を奪われた加湿空気を加熱して十分に暖かな加湿空気を得るためにこの補助熱交換器２４で消費される熱エネルギーを低く抑えることができる。上述のとおり、加熱能力は、熱交換器７＞補助熱交換器２４となっているので、このように、温水を補助熱交換器２４を介して熱交換器７へ供給する構成とすると、すでに説明したとおり、熱交換器７は上述したように吸込口４を介して吸込んだサウナ室１内の空気を加熱し、その後排気口５からサウナ室１内へ暖房空気を供給するために設けたものであるので、多少の温度低下が発生したとしても、実質的な問題はない。

また、上記のような構成としたことにより、暖房運転時には、熱交換器７の運転だけでなく補助熱交換器２４も運転されることとなるので、図７に示すファン８ａによって送風される温風を補助熱交換器２４でさらに加熱することが可能となり、ファン８ｂからの温風と合流して排気口５からサウナ室１へと吹き出されることにより、暖房運転の性能を高めることが可能となる。

また、熱源からの高温の温水は、まず補助熱交換器２４に供給され、この補助熱交換器２４を介して熱交換器７へと供給される構成としたことにより、上述のとおり、加湿運転時および暖房運転の効率が高まることから、加湿運転や暖房運転からスプラッシュ運転に切り替えた時にもサウナとしての快適性を高めることができる。

さらに、このような構成により、開閉弁部品の構成点数を削減することができるため、より簡易な構成で各々の運転に適した温水供給系統へと切り替えることができる。

上記の３種類の熱交換器に必要な加熱能力を試算してみた。

なお、本実施形態３においては、上述のとおり、図示していないガス湯沸かし器や電気温水器等の熱源からの温水の一部が給水管１４へと供給される構成としているが、給水管１４に熱源からの温水を供給するのではなく、水−水熱交換器３２から、給水管１４に水を供給するように、構成してもよい。この場合は、加湿運転の際に水−水熱交換器３２と合流部４２とを結ぶ経路に備えられた開閉弁４０を流量調整弁とすることにより、少量の温水を水−水熱交換器３２に供給して、給水管１４より回転板１６ａに供給する水を温水にすることで気化効率を高めることができる。上述のとおり、熱源（図示していないが、ボイラー等）から、まずはこの補助熱交換器２４にできるだけ高い温度、例えば８５℃の温水が供給されるので、気化手段９で気化熱を奪われた加湿空気を効率良く加熱することが可能となり、サウナ運転に必要な十分に暖かな加湿空気を得る事が可能となる。

なお、本実施形態３においては、水−水熱交換器３２への分水は、補助熱交換器２４前で行う構成としているが、この限りではなく、補助熱交換器２４の後で分水する構成としてもよい。

以上のように、本発明は、気化手段と前記排気口を結ぶ風路に第２の加熱手段を設けた構成とすることにより、気化手段において気化熱を奪われた加湿空気を加熱することができ、その結果として、サウナ等に必要とされる暖かな加湿空気を提供することができ、快適性を高めることができるという効果を奏する。

しかも、気化手段と前記排気口を結ぶ風路に第２の加熱手段を設けた構成とすることにより、気化手段において発生した、液体の噴出音や液体の衝突音、あるいは回転体等による風切り音が、第２の加熱手段を通過するので、結果として、排気口から漏れ出る騒音を低減できるという効果も奏する。

したがって、例えば、サウナ装置、加湿装置、冷却装置、噴霧装置、洗浄装置、植物育成設備等へ利用することが可能である。

４ 吸込口
５ 排気口
６ 本体ケース
７ 熱交換器
８ ファンモータ
９ 気化手段
１０ ケーシング
１２ 筒状の経路
１３ 回転手段
１４ 給水管
１５ 回転軸
１６ａ、１６ｂ 回転板
１７ モータ
１８ 中心部
１９ 環状リブ
２０ 連結リブ
２１ 液体案内手段
２２ 貯水手段
２３ 水路
２４ 補助熱交換器
３０ ケーシング
３１ 仕切り板
３２ 水−水熱交換器
３３ ノズル
３４ 開閉板
３５、３６ 開閉弁
３７、３８ 切替弁
３９、４０ 開閉弁
４１ 分岐部
４２ 合流部

Claims (9)

1. 吸込口と排気口を有する本体ケースと、この本体ケース内の前記吸込口と前記排気口を結ぶ風路に設けた送風手段および第１の加熱手段と、この第１の加熱手段と前記排気口を結ぶ風路に設けた気化手段とを備え、この気化手段と前記排気口を結ぶ風路に第２の加熱手段を設けたことを特徴とする加湿装置。
2. 第２の加熱手段は、前記気化手段により気化熱を奪われた加湿空気を加熱することを特徴とする請求項１に記載の加湿装置。
3. 第２の加熱手段は、第１の加熱手段と同じ熱源からの温水を利用した請求項１または２に記載の加湿装置。
4. 第２の加熱手段の加熱能力は、第１の加熱手段の加熱能力より小さい請求項１から３のいずれか一つに記載の加湿装置。
5. さらに第３の加熱手段を有し、前記熱源から第２の加熱手段へ向かう温水を切替えて、前記第３の加熱手段に利用した請求項３または４に記載の加湿装置。
6. 第３の加熱手段の加熱能力は、第２の加熱手段の加熱能力より小さい請求項５に記載の加湿装置。
7. 前記熱源からの温水は、第２の加熱手段を介して第１の加熱手段へ供給する構成とした請求項３から６のいずれか一つに記載の加湿装置。
8. 気化手段は、回転手段と、この回転手段に液体を供給する液体供給手段とにより構成した請求項１から７のいずれか一つに記載の加湿装置。
9. 請求項１から８のいずれか一つに記載の加湿装置をサウナ室に設置したサウナ装置。

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