水噴霧吹出装置およびそれを用いた水噴霧冷却システム
【課題】開放空間での局所的に冷却する水噴霧冷却において、目的の領域まで、冷却空気を含む吹出気流の拡散を抑え吹出気流の風速の維持を図る水噴霧吹出装置を提供することを目的とする。
【解決手段】水噴霧吹出装置１は、空気を吹出す吹出口２と吹出口２の周囲に備えられたベルマウス３とベルマウス３に設けられ吹出口２から吹出される吹出空気流４に向かって水を噴霧する水噴霧ノズル５を備えるという構成にしたことにより、ベルマウス３が誘引気流の抵抗となり、吹出気流および水噴霧による誘引気流の風速が小さくなり、水噴霧ノズル５から噴霧、噴射され吹出口２から吹出される吹出空気流４と合流する付近での渦流発生が抑えられ、冷却空気を含む吹出気流の拡散を抑え吹出気流の風速の維持が図られ、作業者に涼風感を与え、作業環境の改善に寄与することとなる。
【解決手段】水噴霧吹出装置１は、空気を吹出す吹出口２と吹出口２の周囲に備えられたベルマウス３とベルマウス３に設けられ吹出口２から吹出される吹出空気流４に向かって水を噴霧する水噴霧ノズル５を備えるという構成にしたことにより、ベルマウス３が誘引気流の抵抗となり、吹出気流および水噴霧による誘引気流の風速が小さくなり、水噴霧ノズル５から噴霧、噴射され吹出口２から吹出される吹出空気流４と合流する付近での渦流発生が抑えられ、冷却空気を含む吹出気流の拡散を抑え吹出気流の風速の維持が図られ、作業者に涼風感を与え、作業環境の改善に寄与することとなる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、屋外空間、開放空間、あるいは屋内空間で、局所的に冷却する水噴霧冷却に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の水噴霧吹出装置は、水を噴霧する水噴霧ノズルを通風路内であって、起風羽根の前方に備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
以下、その水噴霧吹出装置について図８を参照しながら説明する。図８に示すように、通風路１０１内に水噴霧ノズル１０２を臨ませ、水噴霧ノズル１０２を起風羽根１０３の前方に連設するものである。
【０００４】
冷却水を冷却水供給管１０４を介して水噴霧ノズル１０２に供給すれば、水噴霧ノズル１０２により通風路１０１内に噴霧され、この状態で起風羽根１０３を回転すれば、起生された風は通風路１０１内を通過する間に冷却水の噴霧を混入すると共に、霧を形成する微細な水滴群の気化現象によって冷風となり、風胴１０５の前方に送出され、吹出気流１０６となって吹出される。
【０００５】
また、この種の水噴霧吹出装置には、水を噴霧する水噴霧ノズル１０７を、送風機１０８のアウターケーシング１０９の外側の外気導入通路１１０に設けているものもある（例えば、特許文献２参照）。
【０００６】
以下、その水噴霧吹出装置について図９を参照しながら説明する。図９に示すように、軸流式の送風機１０８と、この送風機１０８の流出口近傍に設けた水噴霧ノズル１０７とを備えている。水噴霧ノズル１０７は、内側ケース１１１と、この内側ケース１１１と所定の半径方向間隔を隔てた外側ケース１１２とによって形成される外気導入通路１１０、及びこの外気導入通路１１０内に設けた噴霧ノズル１０７を有している。
【０００７】
なお内側ケース１１１は、送風機１０８のアウターケーシング１０９の流出口部分で構成され、外側ケース１１２は、内側ケース１１１と同心状であって、その入口１１３側は、外気を導入し易いように、ベルマウス状に形成してある。ベルマウス型のアウターケーシング１０９内に、入口から順に、防塵スクリーン１１４、軸流式の送風機１０８を有している。
【０００８】
水供給管１１５に供給された水は、水噴霧ノズル１０７から外気導入通路１１０に噴霧される。送風機１０８の流出気流と、水噴霧ノズル１０７から噴出する噴霧水との双方の吸い込み力によって、外気導入通路１１０には外気が導入され、この流出気流に吸い込まれ、外気導入通路１１０内に噴霧された噴霧水は、ここを通過する高速の外気と混合し、この混合空気が送風機１０８の流出気流に合流し、吹出気流１１６となって、吹出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】実開昭５１−０７００５７号公報（実願昭４９−１４５１４７号のマイクロフィルム）
【特許文献２】実用新案登録第３１２２１３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
このような従来の水噴霧吹出装置においては、通風路内に水噴霧ノズルを設けるものでは、水噴霧ノズルが圧力損失の要因となり、また、吹出気流による誘引気流の影響により、吹出気流の外縁部、吹出気流の周囲で渦流が発生し、その渦流によって、水噴霧の気化熱により冷却された冷却空気を含む吹出気流の一部が吹出気流から離れ拡散し、冷却空気が無駄になり、また、渦流により吹出気流が広がり易く、気流が広がれば風速が低下し、一定の風速を維持しての吹出気流の維持がし難く、目的の領域まで、冷却空気を含む吹出気流の拡散を抑えての吹出気流の維持がし難いという課題を有していた。
【００１１】
また、通風路内に水噴霧ノズルを設けずに、その周囲の外気導入通路に水噴霧ノズルを設けるものでも、水噴霧ノズルが送風機の圧力損失の要因となるのは解消されるが、外気導入通路を通過する外気により、外気と合流後の吹出気流の外縁部、吹出気流の周囲で渦流が発生する。
【００１２】
特に流入外気が高速であれば、噴霧水混合後の外気の渦流、あるいは噴霧水混合後の外気と送風機の流出気流、すなわち吹出気流との合流直後の渦流発生により、噴霧水を含む外気が吹出気流から離脱し易く、渦流により吹出気流が広がり易く、気流が広がれば風速が低下し、吹出気流の風速の維持がし難く、同様に、目的の領域まで、冷却空気を含む吹出気流の拡散を抑えての吹出気流の風速の維持がし難いという課題を有していた。
【００１３】
そこで本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、目的の領域まで、冷却空気を含む吹出気流の拡散を抑え吹出気流の風速の維持を図る水噴霧吹出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
そして、この目的を達成するために、本発明は、空気を吹出す吹出口と、前記吹出口の周囲に備えられたベルマウスと、前記ベルマウスに設けられ前記吹出口から吹出される吹出空気流に向かって水を噴霧する水噴霧ノズルを備えたものである。
【００１５】
これにより、水噴霧ノズルがベルマウスに設けられ、吹出口から吹出される吹出空気流に向かって噴霧、噴射されることにより、吹出口から吹出される吹出空気流による誘引気流がベルマウスの外側から空気流に向かって流れるが、ベルマウスが誘引気流の抵抗となり、ベルマウスが無い場合に比べて誘引気流の風速が小さくなり、水噴霧ノズルから噴霧、噴射され吹出口から吹出される吹出空気流と合流する付近での渦流発生が抑えられる。
【００１６】
渦流発生による冷却空気の外部への拡散、すなわち、吹出口から吹出される吹出空気流から吹出空気流の外への拡散が抑えられ、吹出空気流の広がりが抑えられ、その結果、吹出口から吹出される吹出空気流の風速が維持され、空気流が安定して、目的の領域、例えば作業者迄届き易くなることになり、冷却空気を含む吹出気流の拡散を抑え吹出気流の風速の維持を図る水噴霧吹出装置を提供できる。
【００１７】
吹出空気流は吹出口からの吹出し直後が最も風速が速く、水噴霧ノズルの水噴霧による誘引力も加わって、誘引空気流の流速も速くなるが、吹出し直後の吹出空気流および水噴霧ノズルの水噴霧による誘引空気流はベルマウスが抵抗となる。
【００１８】
ベルマウスが無い場合に比べて、吹出空気流およびベルマウスに設けられた水噴霧ノズルの水噴霧による誘引空気流の流速が抑えられ、その結果、渦流の発生が抑えられ、吹出気流の拡散も抑えられることとなる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、空気を吹出す吹出口と、前記吹出口の周囲に備えられたベルマウスと、前記ベルマウスに設けられ前記吹出口から吹出される吹出空気流に向かって水を噴霧する水噴霧ノズルを備えたことにより、水噴霧ノズルがベルマウスに設けられ、吹出口から吹出される吹出空気流に向かって噴霧、噴射されることで、吹出口から吹出される吹出空気流による誘引気流がベルマウスの外側から空気流に向かって流れるが、ベルマウスが誘引気流の抵抗となり、ベルマウスが無い場合に比べて誘引気流の風速が小さくなり、誘引気流による渦流の発生が抑えられ、水噴霧ノズルから噴霧、噴射され吹出口から吹出される吹出空気流と合流する付近での渦流発生が抑えられ、渦流発生による冷却空気の外部への拡散、すなわち、吹出口から吹出される吹出空気流から吹出空気流の外への拡散が抑えられ、吹出空気流の広がりが抑えられ、その結果、吹出口から吹出される吹出空気流の風速が維持され、空気流が安定して、目的の領域、例えば作業者迄届き易くなる。冷却空気を含む吹出気流の拡散を抑え吹出気流の風速の維持を図る水噴霧吹出装置を提供できる。
【００２０】
吹出空気流は吹出口からの吹出し直後が最も風速が速く、水噴霧ノズルの水噴霧による誘引力も加わって、誘引空気流の流速も速くなるが、吹出し直後の吹出空気流および水噴霧ノズルの水噴霧による誘引空気流はベルマウスが抵抗となり、ベルマウスが無い場合に比べて、吹出空気流およびベルマウスに設けられた水噴霧ノズルの水噴霧による誘引空気流の流速が抑えられ、その結果、渦流の発生が抑えられ、吹出気流の拡散も抑えられることとなる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施の形態１の水噴霧吹出装置を示す概要図（ａ）同平面図、（ｂ）同側面図
【図２】本発明の実施の形態１と２の通風ダクトに連結した水噴霧吹出装置を示す概要図（ａ）同平面図、（ｂ）同側面図
【図３】本発明の実施の形態１と２の水噴霧角度を示す水噴霧吹出装置の概要図
【図４】本発明の実施の形態３の水噴霧吹出装置を示す概要図
【図５】本発明の実施の形態４の水噴霧吹出装置の断面を示す断面図
【図６】本発明の実施の形態５の水噴霧吹出装置の断面を示す断面図
【図７】本発明の実施の形態６の水噴霧冷却システムを示す概要図
【図８】従来の水噴霧吹出装置の断面を示す断面図
【図９】同水噴霧吹出装置の断面を示す断面図
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明の請求項１記載の水噴霧吹出装置は、空気を吹出す吹出口と、前記吹出口の周囲に備えられたベルマウスと、前記ベルマウスに設けられ前記吹出口から吹出される吹出空気流に向かって水を噴霧する水噴霧ノズルを備えたものである。
【００２３】
これにより、水噴霧ノズルがベルマウスに設けられ、吹出口から吹出される吹出空気流に向かって噴霧、噴射されることで、吹出口から吹出される吹出空気流による誘引気流がベルマウスの外側から空気流に向かって流れるが、ベルマウスが誘引気流の抵抗となり、ベルマウスが無い場合に比べて誘引気流の風速が小さくなり、水噴霧ノズルから噴霧、噴射され吹出口から吹出される吹出空気流と合流する付近での渦流発生が抑えられる。
【００２４】
渦流発生による冷却空気の外部への拡散、すなわち、吹出口から吹出される吹出空気流から吹出空気流の外への拡散が抑えられ、吹出空気流の広がりが抑えられ、その結果、吹出口から吹出される吹出空気流の風速が維持され、空気流が安定して、目的の領域、例えば作業者迄届き易くなることになり、冷却空気を含む吹出気流の拡散を抑え吹出気流の風速の維持を図る水噴霧吹出装置を提供できる。
【００２５】
吹出空気流は吹出口からの吹出し直後が最も風速が速く、水噴霧ノズルの水噴霧による誘引力も加わって、誘引空気流の流速も速くなるが、吹出し直後の吹出空気流および水噴霧ノズルの水噴霧による誘引空気流はベルマウスが抵抗となり、ベルマウスが無い場合に比べて、吹出空気流およびベルマウスに設けられた水噴霧ノズルの水噴霧による誘引空気流の流速が抑えられ、その結果、渦流の発生が抑えられ、吹出気流の拡散も抑えられることとなる。
【００２６】
冷却空気を含む吹出気流の拡散を抑え吹出気流の風速の維持が図られることにより、屋外空間、開放空間、あるいは屋内空間などで、局所的に効率良く冷却できる水噴霧吹出装置を提供できる。
【００２７】
また、水噴霧ノズルを複数個備え、吹出口の中心軸と平行方向から前記中心軸に向かって水を噴霧する角度が各々の前記水噴霧ノズルで相違する、という構成にしてもよい。
【００２８】
これにより、水噴霧をする角度、すなわち、水を噴出する噴出角度が水噴霧ノズル毎に相違するので、噴霧水同士の衝突がより防がれ、衝突よる水滴の巨大化、結露水の生成、蒸発遅れがより防がれ、吹出空気流中ですみやかに蒸発するという効果を奏する。
【００２９】
また、角度が２０度〜４０度である、という構成にしてもよい。
【００３０】
これにより、噴霧水と吹出空気流との混合がスムースに行われ、噴霧水が吹出空気流中ですみやかに蒸発、気化し、冷却吹出空気流が得られることとなる。
【００３１】
また、吹出口を回動自在とした、という構成にしてもよい。
【００３２】
これにより、吹出口が回動自在になり、吹出方向を目的の領域の移動、例えば、作業者の移動に合わせて自由に設定でき、使い勝手の良い水噴霧吹出装置を提供できる。
【００３３】
また、吹出口から吹出される吹出空気流を制御するダンパを備えた、という構成にしてもよい。
【００３４】
これにより、ダンパ制御で吹出空気流の風速、風量などの調節ができ、使い勝手の良い水噴霧吹出装置を提供できる。
【００３５】
また、ダンパによる吹出空気流の制御と水噴霧を連動するとした、という構成にしてもよい。
【００３６】
これにより、冷却空気の必要性に応じて、吹出空気流の風速、風量などの調節と水噴霧量、冷却量を制御、調節でき、使い勝手の良い水噴霧吹出装置を提供できる。
【００３７】
また、噴霧された水の蒸発後の吹出空気流の相対湿度が噴霧される直前の吹出空気流の相対湿度〜８０％であるとした、という構成にしてもよい。
【００３８】
これにより、相対湿度が８０％を超えると不快を感じ易くなるが、８０％ＲＨ未満とすることで、快適な水噴霧吹出装置を提供できる。
【００３９】
また、空気を送風する送風機と、請求項１乃至７のいずれかに記載の水噴霧吹出装置を備えた水噴霧冷却システム、という構成にしてもよい。
【００４０】
これにより、空気を送風する送風機を内臓することで、水噴霧吹出装置の移動性が高まり、冷却ゾーンの自由度がより高まることとなる。
【００４１】
また、空気を送風する送風機と、前記送風機に接続されたダクトと、前記ダクトと接続し所定間隔毎に設けられた請求項１乃至７のいずれかに記載の水噴霧吹出装置を備えた水噴霧冷却システム、という構成にしてもよい。
【００４２】
これにより、目的の領域毎、例えば、作業者毎に冷却空気を供給できる水噴霧冷却システムを提供できる。
【００４３】
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。
【００４４】
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１を図１乃至３に基づいて説明する。図１に示すように、水噴霧吹出装置１は、空気を吹出す吹出口２と吹出口２の周囲に備えられたベルマウス３とベルマウス３に設けられ吹出口２から吹出される吹出空気流４に向かって水を噴霧する水噴霧ノズル５を備えている。
【００４５】
水噴霧吹出装置１を、例えば、図２に示すように、吹出口２を空気が送風されてくる通風ダクト６に連結すれば、吹出口２と通風ダクト６が連通し、内部が通風路７の通風ダクト６を介して吹出口２から吹出空気流４が吹出される。水噴霧吹出装置１の使用例として、空気が送風されてくる通風ダクト６に連結としたが、吹出口２から吹出空気流４が吹出されるように連結すればよく、空気が送風されてくる通風ダクト６に変えて、図示はしていないが、空気を送風する送風機の吹出側に連結しても良い。連結面から空気が漏れないように連結すればよく、例えば、水噴霧吹出装置１と通風ダクト６、あるいは送風機の吹出側枠などとの嵌め込み、ボルトナットによる固定、接着固定、一体成形などがある。水噴霧吹出装置１は通風ダクト６を備えても良いし、備えなくても良い。
【００４６】
水噴霧ノズル５は、水供給管８から噴霧用の水が供給され、吹出口２から吹出される吹出空気流４に向かって、例えば、図３に示すように、吹出口２の中心軸９と平行方向１０から中心軸９に向かって水を噴霧する方向１１の角度Ａが２０度〜４０度で、水が噴霧される。
【００４７】
水噴霧ノズル５は、ベルマウス３に、例えば、図示していないが、ベルマウス３に孔を開け、その孔に水噴霧ノズル５を通し、ベルマウス３を間に挟んで、水噴霧ノズル５に設けられたストッパ１２とナット１３で固定されている。固定後は孔が塞がれている状態がよい。水噴霧ノズル５は、外径が、例えば、φ３２、ベルマウスへの固定部分も含めて長さ８０Ｌで、水噴霧ノズル５の長さ方向の略中央でベルマウス３に固定される。
【００４８】
水噴霧ノズル５は防錆と強度の点でＳＵＳが用いられ、吹出口２、ベルマウス３、通風ダクト６も、防錆、強度、軽量化、使い勝手などを考慮して、アルミ、防錆塗料を施した鉄板、あるいは、樹脂などから選定される。
【００４９】
上記構成において、例えば、吹出口２の内径をφ２３５、ベルマウス３の外径をφ３１０とし、吹出口２から吹出される風量を５０ｍ３／分、風速を１９．２ｍ／ｓとして、水噴霧ノズル５の噴霧水量を１個当たり２．３６Ｌ／時間で、水噴霧ノズル５を３個、３個の水噴霧ノズル５をベルマウス３に正三角形の位置に設け、噴霧圧６ＭＰａで、吹出口２の中心軸９と平行方向１０から中心軸９に向かって水を噴霧する各々の水噴霧ノズル５からの噴霧方向の角度Ａ、Ｂ、および図示していないがもう一つの角度を４０度とし、水噴霧ノズル５から水を噴霧すれば、粒子径が略２０〜３０μｍの噴霧水滴が噴き出され、吹出空気流にのって蒸発し、気化熱により、空気を冷却する。
【００５０】
水噴霧量等の諸元の決め方は、実験で求めて実験で確認を行うが、例えば、吹出口２の内径については、実験、あるいは実験を元にしたシミュレーションで目的の冷却空気を供給する領域までの距離とその領域の面積、例えば、作業者の作業に合わせて作業領域の面積と作業領域までの距離で決められ、次に、作業領域での必要風速に応じて、例えば、作業領域での必要風速を０．５ｍ／ｓとすれば、実験で吹出口２の風速が決められ、風速が決まると先に求めた内径とで風量が決まる。実験によって、吹出口２での吹出風速と吹出風量の確認を行う。次に、水噴霧量、冷却温度は、湿り空気線図、比熱、気化熱、温度、湿度、および先に求めた風量等から、概略求め、実験で確認すればよい。
【００５１】
本実施の形態では、吹出口２から吹出される空気の温度が３２℃、湿度６０％ＲＨで、略３〜５℃程度の温度低下が見られ、吹出口２から略１４ｍ離れた地点の作業者に向かって吹出されると、吹出口２から略１４ｍ離れた地点で、周囲温度より略３〜５℃程度低い涼風が得られ、また、作業者が風が吹いていることを体感できる０．５ｍ／ｓの涼風が得られた。
【００５２】
吹出口２から略１４ｍ離れた地点での湿度は８０％ＲＨで、８０％ＲＨを超えると、作業者は不快を感じるが、不快感の無い、快適な作業環境が得られた。
【００５３】
外気を使って、吹出口２から吹出空気流４として吹出し水噴霧すれば、噴霧水の気化熱による冷却の他、換気も行われることとなり、例えば溶接現場では、ヒューム等が換気され、清浄な作業環境の改善に繋がり、また、外気では温度が高く相対湿度が低く、その分蒸発許容水量が多くなり、水噴霧量が多くても蒸発し気化熱による冷却温度の低下に繋がり易い。
【００５４】
このような構成によれば、ベルマウスが誘引気流の抵抗となり、吹出気流および水噴霧による誘引気流の風速が小さくなり、水噴霧ノズルから噴霧、噴射され吹出口から吹出される吹出空気流と合流する付近での渦流発生が抑えられ、冷却空気を含む吹出気流の拡散を抑え吹出気流の風速の維持が図られ、作業者に涼風感を与え、作業環境の改善に寄与することとなる。
【００５５】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２を図２および３に基づいて説明する。実施の形態１と同一部分は同一符号を附し、詳細な説明は省略する。
【００５６】
水噴霧ノズル５が複数個、例えば、水噴霧ノズル５が３個の場合は、例えば、正三角形の位置でベルマウス３に設け、吹出口２の中心軸９と平行方向１０から中心軸９に向かって水を噴霧する各々の水噴霧ノズル５の噴霧方向の角度Ａ、Ｂ、および図示はしていないがもう一つの角度をそれぞれ違え、それぞれの角度を４０度、３０度、２０度として、水を噴霧すれば、角度を同一とした場合に比べて、より、噴霧水、噴霧同士の衝突を防ぎ、結露水の生成の防止を図り、吹出空気流中ですみやかに蒸発させることとなる。
【００５７】
例えば、水噴霧ノズル５が２個の場合は、例えば、対向させてベルマウス３に設け、一方の角度Ａを４０度とし、他方の角度Ｂを３０度として水を噴霧すれば、角度を同一とした場合に比べて、より、噴霧水、噴霧同士の衝突を防ぎ、結露水の生成の防止を図り、吹出空気流中ですみやかに蒸発させることとなる。
【００５８】
（実施の形態３）
本発明の実施の形態３を図４に基づいて説明する。実施の形態１あるいは２と同一部分は同一符号を附し、詳細な説明は省略する。
【００５９】
図４に示すように、水噴霧吹出装置１は、空気を吹出す吹出口２と、吹出口２の周囲に備えられたベルマウス３と、ベルマウス３に設けられ吹出口２から吹出される吹出空気流４に向かって水を噴霧する水噴霧ノズル５を備え、吹出口２に空気が送風されてくる通風ダクト６を連結する。通風ダクト６の吹出口２と反対側は半割れの球状１４になっており、空気が送風されてくるダクト１５と連通するチャンバ１６に設けられた円錐体１７に密着して嵌め込まれており、吹出口２とダクト１５は連通し、通風ダクト６の半割れの球状１４と円錐体１７との嵌め合わせにより回動自在になり、通風ダクト６と連通する吹出口２は回動自在となる。
【００６０】
この構成により、吹出口２が上下左右斜めと回動自在になり、吹出方向を作業者の移動に合わせて自由自在に設定でき、使い勝手が向上することとなる。
【００６１】
（実施の形態４）
本発明の実施の形態４を図５に基づいて説明する。実施の形態１乃至３のいずれかと同一部分は同一符号を附し、詳細な説明は省略する。
【００６２】
図５に示すように、ダンパ１８を空気を吹出す吹出口２に設けてダンパ１８の開閉により、吹出口２から吹出される吹出空気流４の吹出し風量、吹出し風速が制御される。
【００６３】
ダンパ１８の開閉を電動モータ１９により制御し、水供給管８に電動弁２０を備え、水噴霧ノズル５への水供給管８からの水供給を電動弁２０で制御し、電動モータ１９によるダンパ１８の開閉と電動弁２０のオンオフあるいは水量制御を連動して制御すれば、ダンパ開の時のみ水噴霧ノズル５からの水噴霧が行われ、効率良く、水噴霧冷却が行われることとなる。冷却空気の必要性に応じて、吹出空気流の風速、風量などのダンパ調節と水噴霧量、冷却量を制御、調節でき、使い勝手の良い水噴霧吹出装置を提供できる。
【００６４】
なお、ダンパ１８を吹出口２に直接設けたが、図示はしていないが、吹出口２に通風ダクト連結し、その通風ダクトにダンパ１８を設けても良い。
【００６５】
（実施の形態５）
本発明の実施の形態５を図６に基づいて説明する。実施の形態１乃至４のいずれかと同一部分は同一符号を附し、詳細な説明は省略する。
【００６６】
図６に示すように、空気を吹出す吹出口２に送風機２１の送風機枠２２を連結したものである。送風機２１と連通する吹出口２から吹出される吹出空気流４に向かって、水噴霧ノズル５から水が噴霧され、ベルマウス３により渦流の発生が抑えられ、冷却空気を含む吹出気流の拡散を抑え吹出気流の風速の維持が図られ、目的の領域、すなわち、作業者まで涼風が届けられることとなる。
【００６７】
この構成により、空気を送風する送風機２１を内臓しているため、水噴霧吹出装置１の移動性が高くなり、より使い勝手の良い水噴霧吹出装置を提供できる。なお、図示はしていないが、送風機の送風制御と水噴霧制御を連動しても良い。
【００６８】
（実施の形態６）
本発明の実施の形態６を図７に基づいて説明する。実施の形態１乃至５のいずれかと同一部分は同一符号を附し、詳細な説明は省略する。
【００６９】
図７に示すように、本発明の水噴霧冷却システムは、空気を送風する送風機Ａ２３と、送風機Ａ２３に接続されたダクト１５と、ダクト１５と接続し所定間隔毎に設けられた水噴霧吹出装置１を備えている。送風機Ａ２３とダクト１５との接続、あるいは、ダクト１５同士の接続に、本実施の形態では、ジャバラダクト２４を用いているが、接続できればよく、エルボなどでも良いし、直接連結しても良い。
【００７０】
ダクト１５と接続する水噴霧吹出装置１は、例えば、作業ゾーンでの作業者の間隔に合わせて設けられ、作業者の人数に合わせて個数が決められる。水噴霧吹出装置の個数、ダクトの送風距離に合わせて、必要風量、必要静圧が求められ、送風機が選定される。
【００７１】
この構成により、目的の領域毎、例えば、作業者毎に冷却空気を供給できる水噴霧冷却システムを提供できる。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
本発明にかかる水噴霧吹出装置およびそれを用いた水噴霧冷却システムは、冷却空気を含む吹出気流の拡散を抑え吹出気流の風速の維持が図られることにより、屋外空間、開放空間、あるいは屋内空間などで、局所的に効率良く冷却できるので、スポット的冷却などで有用である。
【符号の説明】
【００７３】
１ 水噴霧吹出装置
２ 吹出口
３ ベルマウス
４ 吹出空気流
５ 水噴霧ノズル
６ 通風ダクト
８ 水供給管
９ 中心軸
１０ 平行方向
１４ 半割れの球状
１５ ダクト
１７ 円錐体
１８ ダンパ
１９ 電動モータ
２０ 電動弁
２１ 送風機
２３ 送風機Ａ
Ａ 角度
Ｂ 角度
【技術分野】
【０００１】
本発明は、屋外空間、開放空間、あるいは屋内空間で、局所的に冷却する水噴霧冷却に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の水噴霧吹出装置は、水を噴霧する水噴霧ノズルを通風路内であって、起風羽根の前方に備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
以下、その水噴霧吹出装置について図８を参照しながら説明する。図８に示すように、通風路１０１内に水噴霧ノズル１０２を臨ませ、水噴霧ノズル１０２を起風羽根１０３の前方に連設するものである。
【０００４】
冷却水を冷却水供給管１０４を介して水噴霧ノズル１０２に供給すれば、水噴霧ノズル１０２により通風路１０１内に噴霧され、この状態で起風羽根１０３を回転すれば、起生された風は通風路１０１内を通過する間に冷却水の噴霧を混入すると共に、霧を形成する微細な水滴群の気化現象によって冷風となり、風胴１０５の前方に送出され、吹出気流１０６となって吹出される。
【０００５】
また、この種の水噴霧吹出装置には、水を噴霧する水噴霧ノズル１０７を、送風機１０８のアウターケーシング１０９の外側の外気導入通路１１０に設けているものもある（例えば、特許文献２参照）。
【０００６】
以下、その水噴霧吹出装置について図９を参照しながら説明する。図９に示すように、軸流式の送風機１０８と、この送風機１０８の流出口近傍に設けた水噴霧ノズル１０７とを備えている。水噴霧ノズル１０７は、内側ケース１１１と、この内側ケース１１１と所定の半径方向間隔を隔てた外側ケース１１２とによって形成される外気導入通路１１０、及びこの外気導入通路１１０内に設けた噴霧ノズル１０７を有している。
【０００７】
なお内側ケース１１１は、送風機１０８のアウターケーシング１０９の流出口部分で構成され、外側ケース１１２は、内側ケース１１１と同心状であって、その入口１１３側は、外気を導入し易いように、ベルマウス状に形成してある。ベルマウス型のアウターケーシング１０９内に、入口から順に、防塵スクリーン１１４、軸流式の送風機１０８を有している。
【０００８】
水供給管１１５に供給された水は、水噴霧ノズル１０７から外気導入通路１１０に噴霧される。送風機１０８の流出気流と、水噴霧ノズル１０７から噴出する噴霧水との双方の吸い込み力によって、外気導入通路１１０には外気が導入され、この流出気流に吸い込まれ、外気導入通路１１０内に噴霧された噴霧水は、ここを通過する高速の外気と混合し、この混合空気が送風機１０８の流出気流に合流し、吹出気流１１６となって、吹出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】実開昭５１−０７００５７号公報（実願昭４９−１４５１４７号のマイクロフィルム）
【特許文献２】実用新案登録第３１２２１３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
このような従来の水噴霧吹出装置においては、通風路内に水噴霧ノズルを設けるものでは、水噴霧ノズルが圧力損失の要因となり、また、吹出気流による誘引気流の影響により、吹出気流の外縁部、吹出気流の周囲で渦流が発生し、その渦流によって、水噴霧の気化熱により冷却された冷却空気を含む吹出気流の一部が吹出気流から離れ拡散し、冷却空気が無駄になり、また、渦流により吹出気流が広がり易く、気流が広がれば風速が低下し、一定の風速を維持しての吹出気流の維持がし難く、目的の領域まで、冷却空気を含む吹出気流の拡散を抑えての吹出気流の維持がし難いという課題を有していた。
【００１１】
また、通風路内に水噴霧ノズルを設けずに、その周囲の外気導入通路に水噴霧ノズルを設けるものでも、水噴霧ノズルが送風機の圧力損失の要因となるのは解消されるが、外気導入通路を通過する外気により、外気と合流後の吹出気流の外縁部、吹出気流の周囲で渦流が発生する。
【００１２】
特に流入外気が高速であれば、噴霧水混合後の外気の渦流、あるいは噴霧水混合後の外気と送風機の流出気流、すなわち吹出気流との合流直後の渦流発生により、噴霧水を含む外気が吹出気流から離脱し易く、渦流により吹出気流が広がり易く、気流が広がれば風速が低下し、吹出気流の風速の維持がし難く、同様に、目的の領域まで、冷却空気を含む吹出気流の拡散を抑えての吹出気流の風速の維持がし難いという課題を有していた。
【００１３】
そこで本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、目的の領域まで、冷却空気を含む吹出気流の拡散を抑え吹出気流の風速の維持を図る水噴霧吹出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
そして、この目的を達成するために、本発明は、空気を吹出す吹出口と、前記吹出口の周囲に備えられたベルマウスと、前記ベルマウスに設けられ前記吹出口から吹出される吹出空気流に向かって水を噴霧する水噴霧ノズルを備えたものである。
【００１５】
これにより、水噴霧ノズルがベルマウスに設けられ、吹出口から吹出される吹出空気流に向かって噴霧、噴射されることにより、吹出口から吹出される吹出空気流による誘引気流がベルマウスの外側から空気流に向かって流れるが、ベルマウスが誘引気流の抵抗となり、ベルマウスが無い場合に比べて誘引気流の風速が小さくなり、水噴霧ノズルから噴霧、噴射され吹出口から吹出される吹出空気流と合流する付近での渦流発生が抑えられる。
【００１６】
渦流発生による冷却空気の外部への拡散、すなわち、吹出口から吹出される吹出空気流から吹出空気流の外への拡散が抑えられ、吹出空気流の広がりが抑えられ、その結果、吹出口から吹出される吹出空気流の風速が維持され、空気流が安定して、目的の領域、例えば作業者迄届き易くなることになり、冷却空気を含む吹出気流の拡散を抑え吹出気流の風速の維持を図る水噴霧吹出装置を提供できる。
【００１７】
吹出空気流は吹出口からの吹出し直後が最も風速が速く、水噴霧ノズルの水噴霧による誘引力も加わって、誘引空気流の流速も速くなるが、吹出し直後の吹出空気流および水噴霧ノズルの水噴霧による誘引空気流はベルマウスが抵抗となる。
【００１８】
ベルマウスが無い場合に比べて、吹出空気流およびベルマウスに設けられた水噴霧ノズルの水噴霧による誘引空気流の流速が抑えられ、その結果、渦流の発生が抑えられ、吹出気流の拡散も抑えられることとなる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、空気を吹出す吹出口と、前記吹出口の周囲に備えられたベルマウスと、前記ベルマウスに設けられ前記吹出口から吹出される吹出空気流に向かって水を噴霧する水噴霧ノズルを備えたことにより、水噴霧ノズルがベルマウスに設けられ、吹出口から吹出される吹出空気流に向かって噴霧、噴射されることで、吹出口から吹出される吹出空気流による誘引気流がベルマウスの外側から空気流に向かって流れるが、ベルマウスが誘引気流の抵抗となり、ベルマウスが無い場合に比べて誘引気流の風速が小さくなり、誘引気流による渦流の発生が抑えられ、水噴霧ノズルから噴霧、噴射され吹出口から吹出される吹出空気流と合流する付近での渦流発生が抑えられ、渦流発生による冷却空気の外部への拡散、すなわち、吹出口から吹出される吹出空気流から吹出空気流の外への拡散が抑えられ、吹出空気流の広がりが抑えられ、その結果、吹出口から吹出される吹出空気流の風速が維持され、空気流が安定して、目的の領域、例えば作業者迄届き易くなる。冷却空気を含む吹出気流の拡散を抑え吹出気流の風速の維持を図る水噴霧吹出装置を提供できる。
【００２０】
吹出空気流は吹出口からの吹出し直後が最も風速が速く、水噴霧ノズルの水噴霧による誘引力も加わって、誘引空気流の流速も速くなるが、吹出し直後の吹出空気流および水噴霧ノズルの水噴霧による誘引空気流はベルマウスが抵抗となり、ベルマウスが無い場合に比べて、吹出空気流およびベルマウスに設けられた水噴霧ノズルの水噴霧による誘引空気流の流速が抑えられ、その結果、渦流の発生が抑えられ、吹出気流の拡散も抑えられることとなる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施の形態１の水噴霧吹出装置を示す概要図（ａ）同平面図、（ｂ）同側面図
【図２】本発明の実施の形態１と２の通風ダクトに連結した水噴霧吹出装置を示す概要図（ａ）同平面図、（ｂ）同側面図
【図３】本発明の実施の形態１と２の水噴霧角度を示す水噴霧吹出装置の概要図
【図４】本発明の実施の形態３の水噴霧吹出装置を示す概要図
【図５】本発明の実施の形態４の水噴霧吹出装置の断面を示す断面図
【図６】本発明の実施の形態５の水噴霧吹出装置の断面を示す断面図
【図７】本発明の実施の形態６の水噴霧冷却システムを示す概要図
【図８】従来の水噴霧吹出装置の断面を示す断面図
【図９】同水噴霧吹出装置の断面を示す断面図
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明の請求項１記載の水噴霧吹出装置は、空気を吹出す吹出口と、前記吹出口の周囲に備えられたベルマウスと、前記ベルマウスに設けられ前記吹出口から吹出される吹出空気流に向かって水を噴霧する水噴霧ノズルを備えたものである。
【００２３】
これにより、水噴霧ノズルがベルマウスに設けられ、吹出口から吹出される吹出空気流に向かって噴霧、噴射されることで、吹出口から吹出される吹出空気流による誘引気流がベルマウスの外側から空気流に向かって流れるが、ベルマウスが誘引気流の抵抗となり、ベルマウスが無い場合に比べて誘引気流の風速が小さくなり、水噴霧ノズルから噴霧、噴射され吹出口から吹出される吹出空気流と合流する付近での渦流発生が抑えられる。
【００２４】
渦流発生による冷却空気の外部への拡散、すなわち、吹出口から吹出される吹出空気流から吹出空気流の外への拡散が抑えられ、吹出空気流の広がりが抑えられ、その結果、吹出口から吹出される吹出空気流の風速が維持され、空気流が安定して、目的の領域、例えば作業者迄届き易くなることになり、冷却空気を含む吹出気流の拡散を抑え吹出気流の風速の維持を図る水噴霧吹出装置を提供できる。
【００２５】
吹出空気流は吹出口からの吹出し直後が最も風速が速く、水噴霧ノズルの水噴霧による誘引力も加わって、誘引空気流の流速も速くなるが、吹出し直後の吹出空気流および水噴霧ノズルの水噴霧による誘引空気流はベルマウスが抵抗となり、ベルマウスが無い場合に比べて、吹出空気流およびベルマウスに設けられた水噴霧ノズルの水噴霧による誘引空気流の流速が抑えられ、その結果、渦流の発生が抑えられ、吹出気流の拡散も抑えられることとなる。
【００２６】
冷却空気を含む吹出気流の拡散を抑え吹出気流の風速の維持が図られることにより、屋外空間、開放空間、あるいは屋内空間などで、局所的に効率良く冷却できる水噴霧吹出装置を提供できる。
【００２７】
また、水噴霧ノズルを複数個備え、吹出口の中心軸と平行方向から前記中心軸に向かって水を噴霧する角度が各々の前記水噴霧ノズルで相違する、という構成にしてもよい。
【００２８】
これにより、水噴霧をする角度、すなわち、水を噴出する噴出角度が水噴霧ノズル毎に相違するので、噴霧水同士の衝突がより防がれ、衝突よる水滴の巨大化、結露水の生成、蒸発遅れがより防がれ、吹出空気流中ですみやかに蒸発するという効果を奏する。
【００２９】
また、角度が２０度〜４０度である、という構成にしてもよい。
【００３０】
これにより、噴霧水と吹出空気流との混合がスムースに行われ、噴霧水が吹出空気流中ですみやかに蒸発、気化し、冷却吹出空気流が得られることとなる。
【００３１】
また、吹出口を回動自在とした、という構成にしてもよい。
【００３２】
これにより、吹出口が回動自在になり、吹出方向を目的の領域の移動、例えば、作業者の移動に合わせて自由に設定でき、使い勝手の良い水噴霧吹出装置を提供できる。
【００３３】
また、吹出口から吹出される吹出空気流を制御するダンパを備えた、という構成にしてもよい。
【００３４】
これにより、ダンパ制御で吹出空気流の風速、風量などの調節ができ、使い勝手の良い水噴霧吹出装置を提供できる。
【００３５】
また、ダンパによる吹出空気流の制御と水噴霧を連動するとした、という構成にしてもよい。
【００３６】
これにより、冷却空気の必要性に応じて、吹出空気流の風速、風量などの調節と水噴霧量、冷却量を制御、調節でき、使い勝手の良い水噴霧吹出装置を提供できる。
【００３７】
また、噴霧された水の蒸発後の吹出空気流の相対湿度が噴霧される直前の吹出空気流の相対湿度〜８０％であるとした、という構成にしてもよい。
【００３８】
これにより、相対湿度が８０％を超えると不快を感じ易くなるが、８０％ＲＨ未満とすることで、快適な水噴霧吹出装置を提供できる。
【００３９】
また、空気を送風する送風機と、請求項１乃至７のいずれかに記載の水噴霧吹出装置を備えた水噴霧冷却システム、という構成にしてもよい。
【００４０】
これにより、空気を送風する送風機を内臓することで、水噴霧吹出装置の移動性が高まり、冷却ゾーンの自由度がより高まることとなる。
【００４１】
また、空気を送風する送風機と、前記送風機に接続されたダクトと、前記ダクトと接続し所定間隔毎に設けられた請求項１乃至７のいずれかに記載の水噴霧吹出装置を備えた水噴霧冷却システム、という構成にしてもよい。
【００４２】
これにより、目的の領域毎、例えば、作業者毎に冷却空気を供給できる水噴霧冷却システムを提供できる。
【００４３】
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。
【００４４】
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１を図１乃至３に基づいて説明する。図１に示すように、水噴霧吹出装置１は、空気を吹出す吹出口２と吹出口２の周囲に備えられたベルマウス３とベルマウス３に設けられ吹出口２から吹出される吹出空気流４に向かって水を噴霧する水噴霧ノズル５を備えている。
【００４５】
水噴霧吹出装置１を、例えば、図２に示すように、吹出口２を空気が送風されてくる通風ダクト６に連結すれば、吹出口２と通風ダクト６が連通し、内部が通風路７の通風ダクト６を介して吹出口２から吹出空気流４が吹出される。水噴霧吹出装置１の使用例として、空気が送風されてくる通風ダクト６に連結としたが、吹出口２から吹出空気流４が吹出されるように連結すればよく、空気が送風されてくる通風ダクト６に変えて、図示はしていないが、空気を送風する送風機の吹出側に連結しても良い。連結面から空気が漏れないように連結すればよく、例えば、水噴霧吹出装置１と通風ダクト６、あるいは送風機の吹出側枠などとの嵌め込み、ボルトナットによる固定、接着固定、一体成形などがある。水噴霧吹出装置１は通風ダクト６を備えても良いし、備えなくても良い。
【００４６】
水噴霧ノズル５は、水供給管８から噴霧用の水が供給され、吹出口２から吹出される吹出空気流４に向かって、例えば、図３に示すように、吹出口２の中心軸９と平行方向１０から中心軸９に向かって水を噴霧する方向１１の角度Ａが２０度〜４０度で、水が噴霧される。
【００４７】
水噴霧ノズル５は、ベルマウス３に、例えば、図示していないが、ベルマウス３に孔を開け、その孔に水噴霧ノズル５を通し、ベルマウス３を間に挟んで、水噴霧ノズル５に設けられたストッパ１２とナット１３で固定されている。固定後は孔が塞がれている状態がよい。水噴霧ノズル５は、外径が、例えば、φ３２、ベルマウスへの固定部分も含めて長さ８０Ｌで、水噴霧ノズル５の長さ方向の略中央でベルマウス３に固定される。
【００４８】
水噴霧ノズル５は防錆と強度の点でＳＵＳが用いられ、吹出口２、ベルマウス３、通風ダクト６も、防錆、強度、軽量化、使い勝手などを考慮して、アルミ、防錆塗料を施した鉄板、あるいは、樹脂などから選定される。
【００４９】
上記構成において、例えば、吹出口２の内径をφ２３５、ベルマウス３の外径をφ３１０とし、吹出口２から吹出される風量を５０ｍ３／分、風速を１９．２ｍ／ｓとして、水噴霧ノズル５の噴霧水量を１個当たり２．３６Ｌ／時間で、水噴霧ノズル５を３個、３個の水噴霧ノズル５をベルマウス３に正三角形の位置に設け、噴霧圧６ＭＰａで、吹出口２の中心軸９と平行方向１０から中心軸９に向かって水を噴霧する各々の水噴霧ノズル５からの噴霧方向の角度Ａ、Ｂ、および図示していないがもう一つの角度を４０度とし、水噴霧ノズル５から水を噴霧すれば、粒子径が略２０〜３０μｍの噴霧水滴が噴き出され、吹出空気流にのって蒸発し、気化熱により、空気を冷却する。
【００５０】
水噴霧量等の諸元の決め方は、実験で求めて実験で確認を行うが、例えば、吹出口２の内径については、実験、あるいは実験を元にしたシミュレーションで目的の冷却空気を供給する領域までの距離とその領域の面積、例えば、作業者の作業に合わせて作業領域の面積と作業領域までの距離で決められ、次に、作業領域での必要風速に応じて、例えば、作業領域での必要風速を０．５ｍ／ｓとすれば、実験で吹出口２の風速が決められ、風速が決まると先に求めた内径とで風量が決まる。実験によって、吹出口２での吹出風速と吹出風量の確認を行う。次に、水噴霧量、冷却温度は、湿り空気線図、比熱、気化熱、温度、湿度、および先に求めた風量等から、概略求め、実験で確認すればよい。
【００５１】
本実施の形態では、吹出口２から吹出される空気の温度が３２℃、湿度６０％ＲＨで、略３〜５℃程度の温度低下が見られ、吹出口２から略１４ｍ離れた地点の作業者に向かって吹出されると、吹出口２から略１４ｍ離れた地点で、周囲温度より略３〜５℃程度低い涼風が得られ、また、作業者が風が吹いていることを体感できる０．５ｍ／ｓの涼風が得られた。
【００５２】
吹出口２から略１４ｍ離れた地点での湿度は８０％ＲＨで、８０％ＲＨを超えると、作業者は不快を感じるが、不快感の無い、快適な作業環境が得られた。
【００５３】
外気を使って、吹出口２から吹出空気流４として吹出し水噴霧すれば、噴霧水の気化熱による冷却の他、換気も行われることとなり、例えば溶接現場では、ヒューム等が換気され、清浄な作業環境の改善に繋がり、また、外気では温度が高く相対湿度が低く、その分蒸発許容水量が多くなり、水噴霧量が多くても蒸発し気化熱による冷却温度の低下に繋がり易い。
【００５４】
このような構成によれば、ベルマウスが誘引気流の抵抗となり、吹出気流および水噴霧による誘引気流の風速が小さくなり、水噴霧ノズルから噴霧、噴射され吹出口から吹出される吹出空気流と合流する付近での渦流発生が抑えられ、冷却空気を含む吹出気流の拡散を抑え吹出気流の風速の維持が図られ、作業者に涼風感を与え、作業環境の改善に寄与することとなる。
【００５５】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２を図２および３に基づいて説明する。実施の形態１と同一部分は同一符号を附し、詳細な説明は省略する。
【００５６】
水噴霧ノズル５が複数個、例えば、水噴霧ノズル５が３個の場合は、例えば、正三角形の位置でベルマウス３に設け、吹出口２の中心軸９と平行方向１０から中心軸９に向かって水を噴霧する各々の水噴霧ノズル５の噴霧方向の角度Ａ、Ｂ、および図示はしていないがもう一つの角度をそれぞれ違え、それぞれの角度を４０度、３０度、２０度として、水を噴霧すれば、角度を同一とした場合に比べて、より、噴霧水、噴霧同士の衝突を防ぎ、結露水の生成の防止を図り、吹出空気流中ですみやかに蒸発させることとなる。
【００５７】
例えば、水噴霧ノズル５が２個の場合は、例えば、対向させてベルマウス３に設け、一方の角度Ａを４０度とし、他方の角度Ｂを３０度として水を噴霧すれば、角度を同一とした場合に比べて、より、噴霧水、噴霧同士の衝突を防ぎ、結露水の生成の防止を図り、吹出空気流中ですみやかに蒸発させることとなる。
【００５８】
（実施の形態３）
本発明の実施の形態３を図４に基づいて説明する。実施の形態１あるいは２と同一部分は同一符号を附し、詳細な説明は省略する。
【００５９】
図４に示すように、水噴霧吹出装置１は、空気を吹出す吹出口２と、吹出口２の周囲に備えられたベルマウス３と、ベルマウス３に設けられ吹出口２から吹出される吹出空気流４に向かって水を噴霧する水噴霧ノズル５を備え、吹出口２に空気が送風されてくる通風ダクト６を連結する。通風ダクト６の吹出口２と反対側は半割れの球状１４になっており、空気が送風されてくるダクト１５と連通するチャンバ１６に設けられた円錐体１７に密着して嵌め込まれており、吹出口２とダクト１５は連通し、通風ダクト６の半割れの球状１４と円錐体１７との嵌め合わせにより回動自在になり、通風ダクト６と連通する吹出口２は回動自在となる。
【００６０】
この構成により、吹出口２が上下左右斜めと回動自在になり、吹出方向を作業者の移動に合わせて自由自在に設定でき、使い勝手が向上することとなる。
【００６１】
（実施の形態４）
本発明の実施の形態４を図５に基づいて説明する。実施の形態１乃至３のいずれかと同一部分は同一符号を附し、詳細な説明は省略する。
【００６２】
図５に示すように、ダンパ１８を空気を吹出す吹出口２に設けてダンパ１８の開閉により、吹出口２から吹出される吹出空気流４の吹出し風量、吹出し風速が制御される。
【００６３】
ダンパ１８の開閉を電動モータ１９により制御し、水供給管８に電動弁２０を備え、水噴霧ノズル５への水供給管８からの水供給を電動弁２０で制御し、電動モータ１９によるダンパ１８の開閉と電動弁２０のオンオフあるいは水量制御を連動して制御すれば、ダンパ開の時のみ水噴霧ノズル５からの水噴霧が行われ、効率良く、水噴霧冷却が行われることとなる。冷却空気の必要性に応じて、吹出空気流の風速、風量などのダンパ調節と水噴霧量、冷却量を制御、調節でき、使い勝手の良い水噴霧吹出装置を提供できる。
【００６４】
なお、ダンパ１８を吹出口２に直接設けたが、図示はしていないが、吹出口２に通風ダクト連結し、その通風ダクトにダンパ１８を設けても良い。
【００６５】
（実施の形態５）
本発明の実施の形態５を図６に基づいて説明する。実施の形態１乃至４のいずれかと同一部分は同一符号を附し、詳細な説明は省略する。
【００６６】
図６に示すように、空気を吹出す吹出口２に送風機２１の送風機枠２２を連結したものである。送風機２１と連通する吹出口２から吹出される吹出空気流４に向かって、水噴霧ノズル５から水が噴霧され、ベルマウス３により渦流の発生が抑えられ、冷却空気を含む吹出気流の拡散を抑え吹出気流の風速の維持が図られ、目的の領域、すなわち、作業者まで涼風が届けられることとなる。
【００６７】
この構成により、空気を送風する送風機２１を内臓しているため、水噴霧吹出装置１の移動性が高くなり、より使い勝手の良い水噴霧吹出装置を提供できる。なお、図示はしていないが、送風機の送風制御と水噴霧制御を連動しても良い。
【００６８】
（実施の形態６）
本発明の実施の形態６を図７に基づいて説明する。実施の形態１乃至５のいずれかと同一部分は同一符号を附し、詳細な説明は省略する。
【００６９】
図７に示すように、本発明の水噴霧冷却システムは、空気を送風する送風機Ａ２３と、送風機Ａ２３に接続されたダクト１５と、ダクト１５と接続し所定間隔毎に設けられた水噴霧吹出装置１を備えている。送風機Ａ２３とダクト１５との接続、あるいは、ダクト１５同士の接続に、本実施の形態では、ジャバラダクト２４を用いているが、接続できればよく、エルボなどでも良いし、直接連結しても良い。
【００７０】
ダクト１５と接続する水噴霧吹出装置１は、例えば、作業ゾーンでの作業者の間隔に合わせて設けられ、作業者の人数に合わせて個数が決められる。水噴霧吹出装置の個数、ダクトの送風距離に合わせて、必要風量、必要静圧が求められ、送風機が選定される。
【００７１】
この構成により、目的の領域毎、例えば、作業者毎に冷却空気を供給できる水噴霧冷却システムを提供できる。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
本発明にかかる水噴霧吹出装置およびそれを用いた水噴霧冷却システムは、冷却空気を含む吹出気流の拡散を抑え吹出気流の風速の維持が図られることにより、屋外空間、開放空間、あるいは屋内空間などで、局所的に効率良く冷却できるので、スポット的冷却などで有用である。
【符号の説明】
【００７３】
１ 水噴霧吹出装置
２ 吹出口
３ ベルマウス
４ 吹出空気流
５ 水噴霧ノズル
６ 通風ダクト
８ 水供給管
９ 中心軸
１０ 平行方向
１４ 半割れの球状
１５ ダクト
１７ 円錐体
１８ ダンパ
１９ 電動モータ
２０ 電動弁
２１ 送風機
２３ 送風機Ａ
Ａ 角度
Ｂ 角度
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気を吹出す吹出口と、前記吹出口の周囲に備えられたベルマウスと、前記ベルマウスに 設けられ前記吹出口から吹出される吹出空気流に向かって水を噴霧する水噴霧ノズルを備えたことを特徴とする水噴霧吹出装置。
【請求項２】
水噴霧ノズルを複数個備え、吹出口の中心軸と平行方向から前記中心軸に向かって水を噴霧する角度が各々の前記水噴霧ノズルで相違することを特徴とする請求項１記載の水噴霧吹出装置。
【請求項３】
吹出口の中心軸と平行方向から前記中心軸に向かって水を噴霧する角度が２０度〜４０度であることを特徴とする請求項２記載の水噴霧吹出装置。
【請求項４】
吹出口を回動自在としたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の水噴霧吹出装置。
【請求項５】
吹出口から吹出される吹出空気流を制御するダンパを備えたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の水噴霧吹出装置。
【請求項６】
ダンパによる吹出空気流の制御と水噴霧を連動することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の水噴霧吹出装置。
【請求項７】
噴霧された水の蒸発後の吹出空気流の相対湿度が噴霧される直前の吹出空気流の相対湿度〜８０％であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の水噴霧吹出装置。
【請求項８】
空気を送風する送風機と、請求項１乃至７のいずれかに記載の水噴霧吹出装置を備えた水噴霧冷却システム。
【請求項９】
空気を送風する送風機と、前記送風機に接続されたダクトと、前記ダクトと接続し所定間隔毎に設けられた請求項１乃至８のいずれかに記載の水噴霧吹出装置を備えた水噴霧冷却システム。
【請求項１】
空気を吹出す吹出口と、前記吹出口の周囲に備えられたベルマウスと、前記ベルマウスに 設けられ前記吹出口から吹出される吹出空気流に向かって水を噴霧する水噴霧ノズルを備えたことを特徴とする水噴霧吹出装置。
【請求項２】
水噴霧ノズルを複数個備え、吹出口の中心軸と平行方向から前記中心軸に向かって水を噴霧する角度が各々の前記水噴霧ノズルで相違することを特徴とする請求項１記載の水噴霧吹出装置。
【請求項３】
吹出口の中心軸と平行方向から前記中心軸に向かって水を噴霧する角度が２０度〜４０度であることを特徴とする請求項２記載の水噴霧吹出装置。
【請求項４】
吹出口を回動自在としたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の水噴霧吹出装置。
【請求項５】
吹出口から吹出される吹出空気流を制御するダンパを備えたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の水噴霧吹出装置。
【請求項６】
ダンパによる吹出空気流の制御と水噴霧を連動することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の水噴霧吹出装置。
【請求項７】
噴霧された水の蒸発後の吹出空気流の相対湿度が噴霧される直前の吹出空気流の相対湿度〜８０％であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の水噴霧吹出装置。
【請求項８】
空気を送風する送風機と、請求項１乃至７のいずれかに記載の水噴霧吹出装置を備えた水噴霧冷却システム。
【請求項９】
空気を送風する送風機と、前記送風機に接続されたダクトと、前記ダクトと接続し所定間隔毎に設けられた請求項１乃至８のいずれかに記載の水噴霧吹出装置を備えた水噴霧冷却システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１２−２３７４６６（Ｐ２０１２−２３７４６６Ａ）
【公開日】平成２４年１２月６日（２０１２．１２．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１０４９９１（Ｐ２０１１−１０４９９１）
【出願日】平成２３年５月１０日（２０１１．５．１０）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月６日（２０１２．１２．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月１０日（２０１１．５．１０）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]