蒸汽浴裝置的製作方法
2023-06-07 06:09:01 1
專利名稱：蒸汽浴裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種具有輻射板的蒸汽浴裝置，該輻射板由金屬板製成的母材和與該母材層疊所組成的不同的多個陶瓷層構成的。
另一方面，最近開發的家庭用蒸汽浴裝置為在一般家庭的浴室內設置發生遠紅外線的小型的發熱裝置的小型蒸汽浴裝置。
在前者的場合，由於通過由100℃以上的高溫發熱體放射的大量的輻射熱對身體加熱，只能進入室內數分鐘到10分鐘的短時間。此外，由於座在蒸汽浴室的前排座位的人和座在後排座位的人在受熱量上可能發生的差別，也會由於座位的不同產生輻射熱效果的差異。此外，由於設置高溫的發熱體的場所與使用者座位的場所之間需要相當的空間，存在結構上空間利用率不高的問題。
如上所述，在高溫蒸汽浴的場合，身體曝露於通常的生活經驗所沒有的高溫下，在70℃以上的高溫中，血壓會上升，在60℃以下的溫度中，血壓會下降。從而，對於高血壓的人具有危險。
另一方面，後者的場合為小型化的低溫的蒸汽浴裝置，能夠在一般家庭的浴室中簡單地安裝。從而，能夠在各家庭中享受蒸汽浴，十分方便。
但是由於這種蒸汽浴裝置為利用從安裝於浴室側面的發熱裝置放射的輻射熱的方式，在接觸輻射熱的部分與不接觸輻射熱的部分上會產生相當的溫度差。從而，由於不是全面地接觸輻射熱，需要身體頻繁地轉動，在使用上不方便。
在此，為了消除這種以往的問題，提出了本實用新型者開發了在蒸汽浴室的天花板上設置通過等離子噴鍍在鋁板的下面附著由氧化鈦構成的陶瓷層的輻射板的同時，在該輻射板的背面側安裝電氣加熱器，在前述輻射板的一側設置吸入口，並在前述輻射板的另一側設置暖風噴出口的蒸汽浴裝置。
這種蒸汽浴裝置由來自輻射板的熱放射(約20％)和從暖風噴出口噴出的暖風(約60％)來加熱，向蒸汽浴裝置內人體的傳導熱為來自輻射板的熱放射(約20％)，來自暖風的傳熱(約60％)和來自蒸汽浴裝置的壁的再輻射熱(約20％)構成。
但是，由於使用者的體格或當時的身體狀況，具有身體全體溫暖到發汗需要一定時間的問題。本實用新型者對於此問題進行了深入研究，如圖9所示，得知相對於由電氣加熱器7供給的熱能E1的能量H，被加熱體M受熱的熱能E2的能量h少。
對其理由進行探討，由於由電氣加熱器7向作為中間加熱體的鋁板3b的背面給予高溫的熱能E1，在通過鋁板3b上附著的陶瓷層3c時，熱能E1的紅外線高頻率變換為低頻率的熱能E2，但氧化鈦構成的陶瓷層3c在頻率變換的同時，將熱能迅速地移送到放熱面側來加熱被加熱體的功能較弱，限制了熱能的移動。
為了實現上述目的，本實用新型的蒸汽浴裝置為，在浴室等的天花板上設置發熱裝置，該發熱裝置具有面向前述房間側的輻射板、設置於該輻射板的背面的加熱器、設置於前述輻射板的一側的吸入口、設置於前述輻射板的另一側的暖風噴出口，並在前述輻射板的背面側具有空氣加熱室，在由該空氣加熱室加熱的暖風從前述暖風噴出口以5m/秒以上的風速噴出，到達房間地面附近的同時，將室內反轉的暖風通過吸入口吸入，由前述加熱器再加熱的蒸汽浴裝置中，前述輻射板由金屬板制的母材和層疊於該母材上，並且按離開前述加熱器的距離，使放射的遠紅外線的波長依次變長的多個陶瓷層構成。
根據上述的結構，在容易被人體吸收的中波長或長波長的量比以往增加的同時，由陶瓷層放射的熱能的移送功能或轉送功能大幅度地上升。
其理由推斷為以下的機理作用。
圖10為本實用新型者使用多次的實驗數據獨立製作的「波長變換概念圖」，利用該圖由對多個的陶瓷層C1、C2構成的陶瓷層的功能及作用進行說明。
陶瓷層C1及C2層疊在鋁板(母材)111a的受熱面側，它們構成熱變換體111。陶瓷層C1為氧化鈦(40％)和氧化鋁(60％)的混合物經等離子噴鍍的黑色陶瓷層，陶瓷層C2為氧化鈦(13％)和氧化鋁(87％)的混合物經等離子噴鍍的白色陶瓷層。
從熱源(燃燒煤氣)110放射的4-5μm的短波長a的放射熱能向熱變換體111的受熱面上照射時，該放射熱能在熱源110側的陶瓷層C1的受熱面到背面之間將頻率變換為具有短波長a至中波長b的頻率，此外，這種中波長b的放射熱能在陶瓷層C2的受熱面到背面之間將頻率變換為具有中波長b至長波長c的頻率。最後，由母材111a將頻率變換為具有長波長c至長波長d的頻率，作為被加熱體112放射長波長d的放射熱能。與此同時，由於陶瓷層C1與陶瓷層C2的組成不同，在上述頻率變換的同時，大幅度地改善放射熱能的移送或轉送功能。
如上所述，本實用新型的蒸汽浴裝置通過由來自輻射板的熱放射(約20％)和從暖風噴出口噴出的暖風(約60％)加熱，向蒸汽浴裝置內的人體傳遞的熱為來自輻射板的熱放射(約20％)、來自暖風的傳熱(約60％)和來自蒸汽浴裝置的壁面的再放射熱(約20％)，但本實用新型由於前述輻射板由金屬板制的母材和在該母材上層疊，並隨著離開前述加熱器，使發射的遠紅外線的波長依次變長的多個陶瓷層構成，從發熱裝置的加熱器放射的輻射熱通過不同組成的多個陶瓷層使頻率變換為中波長或長波長。
從而，容易被身體吸收的中波長或長波長的熱能量比以往大幅度增加，通過與來自暖風的傳熱及來自壁的放射熱的共同效果，在比以往短的時間內發汗。與此同時，血液流通進一步加強，內分泌的新陳代謝比以前提高。如上所述，由於從輻射板放射的熱能量大幅度地增加，發汗量也增加，刺激汗腺及皮脂腺，去除廢物及汙垢，美膚作用比以往進一步提高。
此處，作為輻射板，最好使用例如在金屬板制的母材的下面設置按離開前述加熱器的距離、使發射的遠紅外線的波長依次變長的多個陶瓷層的輻射板，或者使用在金屬板制的母材的上下兩面設置按離開前述加熱器的距離、使發射的遠紅外線的波長依次變長的一至多個陶瓷層的輻射板。
作為母材，最好使用例如鋁板、鋁合金板、鐵板、不鏽鋼板等富有熱傳導性的金屬板。
作為陶瓷層，最好為，(a)由發射4-6μm的短波長的遠紅外線的陶瓷層和發射7-9μm的中波長遠紅外線的陶瓷層構成，(b)由發射4-6μm的短波長的遠紅外線的陶瓷層和發射10-12μm的長波長遠紅外線的陶瓷層構成，(c)由發射7-9μm的中波長的遠紅外線的陶瓷層和發射10-12μm的長波長遠紅外線的陶瓷層構成，(d)由發射4-6μm的短波長的遠紅外線的陶瓷層、發射7-9μm的中波長遠紅外線的陶瓷層和發射10-12μm的長波長遠紅外線的陶瓷層構成。
此外，作為發射4-6μm的短波長的遠紅外線的陶瓷層最好為例如氧化鈦60-35％和氧化鋁40-65的混合物經等離子噴鍍形成的陶瓷層。
此外，作為發射7-9μm的中波長的遠紅外線的陶瓷層最好為例如氧化鈦13-10％和氧化鋁87-90的混合物經等離子噴鍍形成的陶瓷層。
此外，作為發射10-12μm的長波長的遠紅外線的陶瓷層最好為例如氧化鈦5-3％和氧化鋁95-97的混合物等經離子噴鍍形成的陶瓷層。
另一方面，發熱裝置的輻射板的面積最好為天花板面積的約20-70。
此外，從發熱裝置的暖風口噴出的熱風的速度以5m/秒以上為好，最好為7m/秒以上。
此外，根據本實用新型，發熱裝置的加熱器的溫度以控制在浴室內的平均溫度的2倍以上為好，最好控制在3倍的程度上。
圖1為本實用新型的蒸汽浴裝置的局部剖面的立體圖。
圖2為圖3的II-II剖面圖。
圖3為發熱裝置局部剖面的俯視圖。
圖4為輻射板重要部分放大的剖面圖。
圖5為圖4的X部分的放大圖。
圖6為設有2臺發熱裝置的蒸汽浴裝置的剖面圖。
圖7為本實用新型的蒸汽浴裝置另一例的剖面圖圖8為輻射板另外例的放大斷面圖。
圖9為熱能的傳遞狀況的概念圖。
圖10為遠紅外線的波長變換的概念圖。
以下，參照附圖對本實用新型的實施例進行說明。
如
圖1所示，蒸汽浴裝置S由浴室1和埋入浴室1的天花板1a中的發熱裝置2構成。浴室1通過發泡苯乙烯等隔熱材(圖中未示出)隔熱。
發熱裝置2如圖2所示，在箱狀的殼體3的下面具有輻射板4，在其一側設置暖風噴出口5的同時，在另一側設置吸入口6。
輻射板4如圖4所示，形成具有鋁製的上板3a和鋁製的下板3b的薄箱狀。該上板3a與下板3b通過多個支撐部件3d保持特定的間隔。
在上板3a的下面通過壓鐵固定7a固定有電氣加熱器(電熱線加熱器)7，電氣加熱器(電熱線加熱器)7如圖3所示，以蛇行的狀態固定於上板3a的下面。此外，在上板3a上，等間隔地設置有多個小孔19，以便後面說明的空氣加熱室2a的空氣出入。這些小孔19的總面積為上板3a面積的約20-40％為佳。
另一方面，在下板3b的下面上，設置有陶瓷層3c。陶瓷層3c如圖5所示，由不同組成的二個陶瓷層31及32構成。內側的陶瓷層31為在作為母材的鋁製下板3b的下面由氧化鈦(60％)與和氧化鋁(40％)的粉體混合物通過等離子噴射鍍形成。此外，外側的陶瓷層32為在內側的陶瓷層31的下面由氧化鈦(13％)與和氧化鋁(87％)的粉體混合物通過等離子噴鍍而形成。
如圖2所示，輻射板4的上方為連通暖風噴出口5與吸入口6的空氣加熱室2a。通過此空氣加熱室2a內的空氣由設置於輻射板4上的電氣加熱器7加熱。
在吸入口6上設置有過濾器8，在其背後設置有風扇電機部件9。風扇電機部件9如圖3所示，由風扇9a和驅動它的電機9b構成。電機9b通過鄰接於風扇電機部件9設置的端子箱9c操作。
此外，如圖2所示，吸入口6與排氣口6a相連通。在該排氣口6上，如圖3所示連接有排氣管6b。調節排氣管6b中的調節器6c的開度，以對從浴室1排出的溫風量進行調節。由此，通過將浴室1內的熱風的一部分排出，浴室1內為輕微的減壓狀態，具有促進發汗的效果。圖中符號15為安裝於殼體3的下部的基板(裝修用板)，17為浴槽。
從暖風噴出口5向浴室1的地面1b噴出暖風時，暖風A的走向為
圖1所示的路線。即從暖風噴出口5噴出的暖風A如箭頭所示，向浴室1的地面1b流下。在浴室1的內部由於沒有誘導暖風的管子及導引板這樣的誘導部件，暖風A的一部分如符號a1及a2所示地分支，而多數如符號a3，沿浴室1的地面1b流動。於是，分支的暖風a1、a2與從浴室1的地面1b向上方的暖風a4合流，吸引入吸入口6。
例如，如果浴室1的尺寸為1.6m(長度)×1.6m(寬)×2.2m(從地面到浴室天花板的高度)，發熱裝置2的尺寸為1270mm(長度)×900mm(寬度)×220mm(高度)，輻射板4的尺寸為900mm(長度)×900mm(寬度)，加熱器7的功率為2.4KW，風扇電機部件9的功率為350W，供給浴室1內的熱量換算為電力約430W/m3，作為一般家庭用蒸汽浴裝置，熱量是充分的。
此時，浴室1由來自輻射板4的熱放射(約20％)和從暖風噴出口5噴出的暖風(約60％)加熱，向浴室內的人體(圖中未示出)傳遞的熱由來自輻射板4的熱放射(約20％)、來自暖風A的傳熱(約60％)和來自浴室1的壁面的再輻射熱(約20％)，但本實用新型由於輻射板4由金屬板制的母材3b，在該母材上層疊，並隨著離開前述加熱器7，放射的遠紅外線的波長依次變長的多個陶瓷層31、32構成，從發熱裝置的加熱器7放射的輻射熱通過不同組成的多個陶瓷層31、32，頻率變換為中波長或長波長。
從而，容易被身體吸收的中波長或長波長的熱能量比以往大幅度增加，通過與來自暖風的傳熱及來自壁的放射熱的共同效果，在比以往短的時間內發汗。與此同時，血液流通進一步加強，內分泌的新陳代謝比以前提高。如上所述，由於從輻射板輻射的熱能量大幅度地增加，發汗量也增加，刺激汗腺及皮脂腺，去除廢物及汙垢，美膚作用比以往進一步提高。
作為向浴室1內供給的熱量以換算為電力約400-500W/m3的範圍為佳。
此蒸汽浴裝置S通過本實用新型者進行的多次實驗，按以下的條件來設計為好。
(1)輻射板的面積輻射板4的面積最好為浴室1的天花板1a的面積的20％-70％。在輻射板4的寬度b與天花板1a的寬度W大致相等的場合，輻射板4的長度B為天花板1a長度L的20-70％。此外，輻射板的寬度b最好為天花板1a的寬度W的約70-95％為好。
輻射板4的長度B應該使從設置於輻射板4一方的暖風噴出口5噴出的暖風A不發生直接返回到設置於輻射板4的另一方的吸入口6的所謂短路現象，而在浴室1內儘量長地停留。
(2)風扇的風速風扇9a的風速在本實用新型中也是重要的要素。例如，使用輻射板4的長度B及寬度b各為900mm，吸入口6的寬度為180mm，暖風噴出口5的寬度為30mm的發熱裝置2時，對從暖風噴出口5噴出的暖風的風速Fm/秒與距離浴室1的地面1b的高度Hmm的關係進行測定，其結果如下。其中，從浴室1的地面1b到暖風噴出口5的高度為2440mm。
距離浴室1的地面1b的高度H(mm)為100、500、1000、1500、2000、2440的各位置的風速(m/秒)分別為0.7、0.81、1.3、1.52、1.80、7.38。
即，在從暖風噴出口5以風速7.38m/秒的速度噴出暖風的場合，在距離浴室1的地面1b為100mm的高度上降低為0.7mm/秒。
從而，如要維持到浴室1的地面1b的附近相當的風速，必需要7.0m/秒以上，最好是10.0mm/秒以上的風速。
由於坐在帶入浴室內的椅子上的場合不容易發生短路，從暖風噴出口5噴出的暖風的風速在5.0m/秒以上即可。上述風扇9a以風量為12m3/分時較適用。
(3)暖風的溫度從暖風噴出口5噴出的暖風A的溫度也是重要的。暖風A由電氣加熱器7加熱，電氣加熱器7的溫度T必須為浴室1的室溫t(℃)的2倍以上，最好為3倍。其原因是，需要對來自暖風噴出口5的、具有5m/sec以上，最好為7m/sec以上風速的暖風A進行加熱。
圖6為在較長長度的蒸汽浴室1A的天花板1a上設置多臺發熱裝置2A、2B的情況。在多臺發熱裝置2A、2B設置於天花板1a中的場合，為了迴避暖風A的短路，將暖風噴出口5A和5B設置於蒸汽浴室1的兩端，吸入口6A和6B設置於蒸汽浴室1的中央部為好。這樣，蒸汽浴室1內部全體可被加熱到特定的溫度，可得到良好的蒸汽浴效果。
圖7示出了其他的蒸汽浴室1B。該蒸汽浴室1A的天花板1a上設置其他的發熱裝置2C。該發熱裝置2C具有多個暖風噴射口5C、5D、5E。並且在蒸汽浴室1A的地面1b上設置吸引口10。該吸引口10通過管子11與內藏風扇的風扇箱12相連通。此外，在該風扇箱12的排出側，通過圖中未示出的管子與發熱裝置2c相連通。
由於該蒸汽浴室1B從暖風噴射口5C、5D、5E噴射的暖風A從朝向天花板1a向蒸汽浴室1B的地面1b一側，並強制地流下，具有容易將蒸汽浴室1A內的溫度保持於特定的溫度的效果。
在以上說明中，對陶瓷層3c為2層結構的情況進行了說明，但陶瓷層3c也可為2層以上的結構。此外，陶瓷層3c也可設置在金屬板制的母材3b的上下兩側。例如陶瓷層3c為3層結構的場合，如圖8所示，可在金屬板制母材3b的上部設置發射短波長的遠紅外線的陶瓷層31，在金屬板制母材3b的下部設置發射中波長的遠紅外線的陶瓷層32或發射長波長的遠紅外線的陶瓷層33。
如上所述，本實用新型通過來自輻射板的熱放射(約20％)和從暖風噴出口噴出的暖風(約60％)來加熱，向蒸汽浴裝置內的人體傳遞的熱為從輻射板的熱放射(約20％)、從暖風的傳熱(約60％)和從蒸汽浴裝置的壁的再輻射熱(約20％)，在此基礎上，由於本實用新型前述輻射板由金屬板制的母材和層疊於該母材上，按離開前述加熱器的距離，發射的遠紅外線的波長依次變長的多個陶瓷層構成，由發熱裝置的加熱器放射的輻射熱可通過不同組成的多個陶瓷層頻率變換為中波長或長波長。
從而，身體容易吸收的中波長或長波長的熱能量比以往大幅度地增加，通過來自暖風的傳熱及來自壁的放射熱的共同效果，在比以往短的時間內發汗。與此同時，血液流通進一步加強，內分泌的新陳代謝比以前提高。如上所述，由於從輻射板發射的熱能量大幅度地增加，發汗量也增加，刺激汗腺及皮脂腺，去除廢物及汙垢，美膚作用比以往進一步提高。
權利要求1.一種在浴室等房間的天花板上設置發熱裝置，該發熱裝置具有面向前述房間側的輻射板、設置於該輻射板的背面的加熱器、設置於前述輻射板的一側的吸入口、設置於前述輻射板的另一側的暖風噴出口，並在前述輻射板的背面側具有空氣加熱室，在由該空氣加熱室加熱的暖風從前述暖風噴出口以5m/秒以上的風速噴出、到達房間的地面附近的同時，將室內反轉的暖風通過吸入口吸入，由前述加熱器再加熱的蒸汽浴裝置，其特徵為，前述輻射板由金屬板制的母材和層疊於該母材上、按離開前述加熱器的距離、使發射的遠紅外線的波長依次變長的多個陶瓷層構成。
2.按照權利要求1所述的蒸汽浴裝置，其特徵為，在前述金屬板制的母材的下面，設置有按離開前述加熱體的距離、使發射的遠紅外線的波長依次變長的多個陶瓷層。
3.按照權利要求1所述的蒸汽浴裝置，其特徵為，在前述金屬板制的母材的兩面，設置有按離開前述加熱體的距離、使發射的遠紅外線的波長依次變長的多個陶瓷層。
4.按照權利要求1至3任一項所述的蒸汽浴裝置，其特徵為，前述陶瓷層由發射4-6μm的短波長的遠紅外線的陶瓷層和射7-9μm的中波長遠紅外線的陶瓷層構成。
5.按照權利要求1至3任一項所述的蒸汽浴裝置，其特徵為，前述陶瓷層由放發射4-6μm的短波長的遠紅外線的陶瓷層和發射10-12μm的長波長遠紅外線的陶瓷層構成。
6.按照權利要求1至3任一項所述的蒸汽浴裝置，其特徵為，前述陶瓷層由發射7-9μm的中波長的遠紅外線的陶瓷層和發射10-12μm的長波長遠紅外線的陶瓷層構成。
7.按照權利要求1至3任一項所述的蒸汽浴裝置，其特徵為，前述陶瓷層由發射4-6μm的短波長的遠紅外線的陶瓷層、發射7-9μm的中波長遠紅外線的陶瓷層和發射10-12μm的長波長遠紅外線的陶瓷層構成。
專利摘要一種蒸汽浴裝置,在浴室等的天花板上設置具有面向前述房間側的輻射板、設置於該輻射板的背面的加熱器、設置於前述輻射板的一側的吸入口、設置於前述輻射板的另一側的暖風噴出口的發熱裝置,並在前述輻射板的背面側具有空氣加熱室,在由該空氣加熱室加熱的暖風從前述暖風噴出口以5m/秒以上的風速噴出的同時,將室內反轉的暖風通過吸入口吸入,由前述加熱器再加熱的蒸汽浴裝置中,前述輻射板由金屬板制的母材和層疊於該母材上,按離開前述加熱器的距離,設置發射遠紅外線的波長依次變長的多個陶瓷層構成。
文檔編號A61H33/06GK2512430SQ0126993
公開日2002年9月25日 申請日期2001年12月29日 優先權日2001年12月29日
發明者清川晉, 清川太郎 申請人:米沙特株式會社, 総體科學株式會社, 愛思克科學有限會社