JPS60168455A - 赤外線放射サウナヒ−タ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 近来健康保持等の目的でサウナ浴が広く普及しつつある
。

従来の一般的なサウナ浴は電気ヒータによりサウナ室を
加熱し、主としてサウナ室内の空気の対流によって人体
の加熱を行っているが最近電力を用いずガス等の燃料を
使用して赤外線を発生させ、該赤外線を直接人体に照射
するサウナ浴用ヒータが知られ始めた。たとえば特願昭
５７−１３０６５３号、特願昭５７−１３０６５４等で
ある。

本発明は燃料の燃焼熱を赤外線に変換してサウナ浴に利
用するサウナヒータに関するもので、その目的はより高
効率で省エネルギー効果が高く、サウナ室に、より取付
けやすく、かつより広く効果的に赤外線を照射出来る赤
外線ヒータを開発せんとするものである。

て説明する。

第１図は本発明第１実施例の正面図、第２図は一部を断
面で示す平面図、第３図は第２図の１点鎖線で示すＡ　
−Ａ’拡大断面図である。

矢印は燃焼ガスの流れを示す。

サウナ室壁１に平行に設けた反射板２（支持枠２ａによ
り支持される）のサウナ室側に上下室て方向に６本のス
テンレス管を設は図に示す通り上下端を互いにジグザグ
に、千鳥配列状に連通し、第１図右側の太いステンレス
管を燃焼室３とし、該燃焼室下端は角形の送風管４と連
結し、該送風管４はサウナ室壁１を貫通し、サウナ室外
において管端部をフランチ５により閉（ｆ（ｊする。

該フランジ５には、第６図に示す通り、燃料ガス供給管
６及び−次空気ロ７．二次空気口８が設けられ、燃料ガ
ス供給管６を通りガスノズル９より送風管４内部の混合
管１０内に流入する燃料ガスは、−次空気口７より送風
機１１により吸引されて流入する一次空気と混合し炎口
１２よりステンレス管燃焼室３内に流出し点火棒１３の
スパークにより点火され二次空気口８より流入する二次
空気と接作１ｊして燃焼を開始する。

燃焼熱により燃焼室３の外面、即ちステンレス管表面よ
りサウナ室内に主として赤外線よりなる光を照射しなが
ら矢印に示す通り燃焼ガスは上昇しＵベンド１４より第
１煙管１５の上端に流入し、該第１煙管１５内を下降し
ながら同様にサウナ室内に赤外線を照射しＵベンド１６
より第２煙管１７の下端に流入し、該第２煙管１７内を
上昇Ｕベンド１８より第６煙管１９の上端に流入する。

同様に燃焼ガスは各煙管に熱を与え、該熱は煙管表面よ
り主として赤外線に変換されてサウナ室を加熱し、除々
に温度を低下させながら矢印に示す通り第６煙管１９の
下端、Ｕベンド２０゜第４煙管２１の上端、Ｕベンド２
２．第５煙管２３の上端に流入し、該煙管２３内を下降
し、エルボ２４より床面に水平に設けられた水平煙管２
５内に流入し、該水平煙管２５内においてサウナ室壁１
を貫通し、排気管２６よりサウナ室外の送風機１１の吸
入側より送風機１１内に入り煙突２７より屋外に排出さ
れる。

次に本発明の効果について述べる。

灯油、ガス等の燃料を管状の燃焼室内で燃焼し、燃焼室
出口より流出する燃焼ガスを煙管に導入し、該管状の燃
焼室外面と煙管外面より赤外線を発生させて暖房、又は
乾燥等に用いる赤外線放射装置は従来より知られている
が、本発明装置の様に管状の燃焼室及び煙管群を上下室
て方向に配設し、燃焼ガスを上下動させて赤外線を発生
させる赤外線放射装置は知られていない。

従来より知られている装置はいずれも燃焼室及び煙管群
を主として水平方向に配設する構造である。

更に燃料を燃焼させて赤外線を発生させてサウナ浴に供
する赤外線放射装置としては、管状の燃焼室と煙管のほ
とんどを水平方向に配設する構造の特願昭５７−１３０
６５３号、特願昭５７−１３０６５４号以外全く知られ
ていない。

本発明の赤外線放射装置は管状の燃焼室及び煙管群を上
下室て方向主体に配設する事等その配置組合せを工夫し
、サウナ室に設置する限りにおいてより高効率で省エネ
ルギー効果を有し、かつサウナ室の構造に応じて、赤外
線の放射方向を変更し、サウナ室内の人体をより有効か
つ快適に加熱出来る構造のサウナヒータであり以下詳細
に説明する。

上記特徴効果の内、省エネルギー効果について述べる。

各種熱交換器において、温度の異なる流体を互いに同一
方向に並行に流す並行流の場合と、流れの方向が隣接す
るものにおいて逆で互いに対向流の場合とでは、対向流
の熱伝達率がより高くより多くの熱を伝達する事が広く
知られている。

これは並行流の場合、熱交換器出口附近では両流体の湿
度差が縮少するのに対１２、対向流の場合、入口出口に
おいて並行流の出口部の温度差より多くの温度差が得ら
れる事が主たる理由である。

上記原理を念頭においてサウナ室の温度分布を考えてみ
ると、サウナ室の温度は一般に１１０°Ｃ前後であるが
、該温度はサウナ室上部の温度であり、自然対流のみの
サウナ室の場合上部と下部の温度差は２０〜４０°Ｃ位
もあるのでサウナ室に設けるサウナヒータも上部の温度
が高く下部の温度が低い構造の方がより高効率となると
考えられる。

本発明装置の特徴は燃焼ガスを煙管内において上下動さ
せることであり、煙管内の燃焼ガスの流れはより高１１
′冨のガスは比重が軽いので上昇しやすく（第２１；’
ｉｉ管１７．第４煙管２１）又は下降しに〈＜（第３煙
管１９．第５煙管２３）、反対に煙管に熱を奪われた低
温の燃焼ガスは上昇しにくく下降しやすいのでサウナヒ
ータ上部の温度はヒータ下部の温度より高くなりやすい
。

該熱交換りの態様は前記対向流に近似している。

これに対して気体又は液体を燃焼させる従来のサウナヒ
ータは勿論、暖房用赤外線放射装置においても、燃焼室
が床面に平行かつ床面近くの低い位置に設けられ、燃焼
室を出た燃焼ガスは温度を低下きせながらより高い位置
の煙管内を流れる構造がほとんどであり、明らかにヒー
タ下部の温度が筒く上部の温度が低く該熱交換の態様は
前記並行流に近似しているので、サウナ室内に設けた場
合伝熱面積等の条件が同一ならば本発明装置より熱効率
が低くなる。

省エネルギー効果の第２は、本発明装置において床面に
最も近く、低い位置に水平煙管２５を設は鴫かつ％９も
低い位置の丑オサウナ室壁をｕ通外部に排気される１イ
造による。

該構造の効果は捷づ前述の通り比重の軽い高温の燃焼ガ
スはより高い位置本発明装置の第５煙管２３の場合上部
に留甘りやすぐ、温度が低下し比重が重くなった燃焼ガ
スはど第５煙管２３を下降しやすいので、より低温の燃
焼ガスが水平煙管２５を通ってサウナ室外に排出される
。

けた場合を想定すると、サウナ室上部の温度は一般に１
００〜１２０°Ｃ位なので、仮に水平煙管内の燃焼ガス
温度を２００°Ｃ（ガス燃焼において最も熱効率上望ま
しい排気温度は１５０〜２００°Ｃ位である。）と仮定
すると熱交換を行なう燃焼ガスとサウナ室内空気との温
度差は８０〜ｉ　ｏ　ｏ　’ｃである。

これに対してサウナ室下部の温度は一般に６０〜８０°
Ｃ位であり、温度差は１２０〜１４０°Ｃ位となり水平
煙管２５における熱伝達量は６０％程度増加し、排気温
度が低下し効率が上昇する。

以上の通り水平煙管２５をサウナ室下部に設けることに
より上記２つの効果を生じ、本発明装置は温度が直ぐ比
重が軽い燃焼ガスはど排気されにくく、かつ排気直前の
水平煙管２５はサウナ室内の最も温度が低い部分と熱交
換を行なうのでより排気温度が下がり高効率、省エネル
ギー的サウナ浴用ヒータである。

本発明のサウナヒータは従来の水平方向に煙管を配設す
るヒータに比べよりコンパクトにサウナ室に設けられる
。

現在我国でサウナ室に用いられている電気ヒータは法規
上等の理由から３０ＫＷ以下がほとんどである。

ガスを燃料とする本発明装置を試作し各種の実験を行い
その結果を参考とし、燃焼ガスの炉内抵抗を増加させな
い為、本発明実施例の様に１８０°曲りを５回以下、燃
焼室を１本と仮定して各出力のガス焚きサウナヒータの
設計を行った。

その結果ヒータの冒キを１８ｍ（実用上充分許容出来る
高さの上限）とした場合、１５ＫＷの電気ヒータに相当
する本発明のガス焚きサウナヒータの巾は約７００１１
＆、２０ＫＷ電気ヒータに相当するヒータで１７７１，
３０ＫＷに相当するヒータで約１．５ｍであった。

いずれの場合でも高さに対し巾が少ないので従来のヒー
タ（本発明装置を横転させた様な形状）に比べ据付面積
が少なくサウナ室をより広く有効に利用出来る。

本発明サウナヒータは更にサウナ室の形状及び座席の配
置ｕ等に応じてより有効に遠赤外線を照射させる構造の
サウナヒータを製作しようとする場合、サウナヒータの
基本的性能を変えずに比効的容易に各種構造のサウナヒ
ータを得られる特徴がある。

図に示す通り、反射板２をサウナ室壁１と同様に直角に
折り曲げて配置し、該反射板２と平行に燃焼室３．第１
煙管１５．第２煙管１７を設置７上部においてＵベンド
１８をＵベンド１４゜１６と直角になる様に折り曲げて
、第５煙管１９上部へ連結し同じ方向に第４煙管２１．
第５煙管２３を設け、下部をＵベンド２０、上部をＵベ
ンド２２でそれぞれ連結し、第５煙管下部よりエルボ２
４を介して水平煙管２５にいたる（図示省略）。

水平煙管２５は反射板２の直角折れ曲がり部において同
様にエルボ２５′を介して、屈折し反射板２及びサウナ
室壁１を貫通し排気管２６にいたる。

該第２実施例は、第１実施例の遠赤外線照射方向が一方
向であるのに対し９０°異った２方向へ照射出来、サウ
ナ室内により広く遠赤外線を照射する事が出来る。

第５図は本発明の第６実施例であり図に示す通り燃焼室
及び各煙管を扇嶌状に配置し、それぞれＵベンドにて連
結し水平骨２５（図示省略）もほぼ扇ぎ状に折り曲げて
サウナ室外の排気管２６に連結する。

第２．第６実施例は第１実施例に比べて曲りの数がエル
ボ２５′、１ケ所位だけ増加するが全体の曲りの数（９
０°エルボに換算して１２ケ所）が多く、かつ燃焼ガス
の温度が最も低下し、燃焼ガスの流速が低下する最下流
部なので燃焼ガスの通過抵抗の増加は少なく、はとんど
燃焼に悪影響をあたえない。

これに対して従来の燃焼室及び煙管を主として水平方向
に配置すれば煙管及び燃焼室の屈折個所分だけ曲りの数
が多数増加しく第１実施例を横にした形状の場合には、
約９０°エルボ６ケ及び燃焼室において９０°曲がる為
、燃焼室の過熱等種々の困難な問題が発生する。

第６図は本発明の第４実施例の上部反射板２′を省略し
て説明する平面図で、第６実施例とは逆に反射板２を水
平断面が欠円状でかつサウナ室内に向って凹状になる様
に配設し、燃焼室及び各煙管を該凹状反射板２にほぼ平
行に設けである。

燃焼室及び％煙管より照射される赤外線は、凹状反射板
２の欠円の中心部２８をほぼ焦点としてｊＫイ射される
。したがって焦点２８部にいる人は多量の赤外線を受け
ることとなる。

この装置の特長はサウナ室内にエリ高温の席を設けて高
温のサウナを好む人向けの高温席としたり、又は皮膚病
の赤外線治療等にも応用出来ることにある。

【図面の簡単な説明】

附図は本発明の実施例を示すもので、第１図は第１実施
例の正面図、第２図は第１図の一部切開平面図、第６図
は第２図のＡ　−Ａ’による拡大断面図である。第４図
、第５図及び第６図はそれぞれ本発明の変形実施例の変
形された配管部分を説明する平面図である。 １・・・サウナ室壁、２・・・反射板、２′・・・上部
反射板、３・・・燃焼室、４・・・送風管、５・・・フ
ランジ、６・・・燃料ガス供給管、７・・・−次空気口
、８・・・二次空気口、９・・・ガスノズル、１０・・
・混合管、１１・・・送風載、１２・・・炎口、１３・
・・点火棒、１４，１６゜１８，２０，２２・・・Ｕベ
ンド、１５・・・第１煙管、１７・・・第２煙管、１９
・・・第３煙管、２１・・・第４煙管、２３・・・第５
煙管、２４・・・エルボ、２５・・・水平煙管、２６・
・・排気管、２７・・・煙突、２８・・・焦点。 以　上 旨当

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ステンレス板又はアルミ板等のふく射黒度の少ない部材
   よりなる反射板をサウナ室の壁面近傍に直立させ該反射
   板のサウナ室内側にステンレス管等の耐熱性金属管を上
   下竪方向に数個配設し、該金属管群中の一本を金属管内
   において油、ガス等を燃焼させる燃焼室とし、該金属管
   燃焼室下端とサウナ室外とをサウナ室壁を貫通して管状
   に連通させる連通管を設け、該連通管によりサウナ室外
   部より燃料及び燃焼用空気を金属管燃焼室に導入し、金
   属管燃焼室内において燃焼を開始するようバーナ部材を
   構成し、該金属管燃焼室の上端と他の金属管の上端とを
   管状に連結して金属管燃焼室より流出する焼燃ガスを流
   通させる第１煙管を構成し、該第１煙管の下端と他の金
   属管とを管状に連結して第２煙管とし、同様に該第２煙
   管の上端と管状に連通する金属管を第６煙管とし、この
   様に上下竪方向の金属管それぞれの上下端を連結して煙
   管群とし、該煙管群の最下流煙管の下端と、別途サウナ
   室外に設ける送風機の吸入側とをサウナ室壁を貫通して
   管状に連通する排気管を設けてなる赤外線放射サウナヒ
   ータ。