降温用噴霧システム
【課題】 人体や衣服に付着しても問題とならないミストを、常に放出可能な降温用噴霧システムを提供する。
【解決手段】 水をミストとして噴霧して対象の空間の温度を低下する降温用噴霧システムにおいて、水を加圧して送り出すポンプと、上記ポンプに元弁を介して接続されるとともに、水をミストとして噴霧する噴霧ヘッドとを連通する配水管と、上記ポンプおよび上記元弁を制御するミスト制御盤と、を備え、上記ミスト制御盤は、所定の時刻に所定時間の事前噴霧を行うことを特徴とし、早朝など、日中の暑い盛りに放出される前に、所定時間の事前噴霧を行うことで、配水管内の残水を放出することができ、日中の気象状況に応じて自動噴霧する際には、清浄な水で放水することができる。また、タンクを利用する際に、タンクの水を入れ替えることで、常に清浄な状態とすることできる。
【解決手段】 水をミストとして噴霧して対象の空間の温度を低下する降温用噴霧システムにおいて、水を加圧して送り出すポンプと、上記ポンプに元弁を介して接続されるとともに、水をミストとして噴霧する噴霧ヘッドとを連通する配水管と、上記ポンプおよび上記元弁を制御するミスト制御盤と、を備え、上記ミスト制御盤は、所定の時刻に所定時間の事前噴霧を行うことを特徴とし、早朝など、日中の暑い盛りに放出される前に、所定時間の事前噴霧を行うことで、配水管内の残水を放出することができ、日中の気象状況に応じて自動噴霧する際には、清浄な水で放水することができる。また、タンクを利用する際に、タンクの水を入れ替えることで、常に清浄な状態とすることできる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、水を噴霧したミストの蒸散による潜熱による冷却作用を用い、周囲の気温を降下させる降温用噴霧システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、水をミストとして噴霧して対象の空間の温度を低下させる降温用噴霧システムにおいて、水を加圧して送り出すポンプと、上記ポンプに元弁を介して接続される主配水管と、上記主配水管に選択弁を介して接続され、上記主配水管と水をミストとして噴霧する噴霧ヘッドとを連通する子配水管と、上記主配水管に排水弁を介して接続され、上記主排水管内の水を排水する排水配管と、上記ポンプ、上記元弁、上記選択弁および上記排水弁を制御するミスト制御盤と、を備え、上記ミスト制御盤は、噴霧を始めるとき、上記元弁と上記排水弁とを開放したのち上記ポンプを作動し、その後、上記排水弁を閉じ、しかるのち、上記選択弁を開放して水を上記噴霧ヘッドに配水する（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このような噴霧システムでは、主配水管内の水圧を所望の値に一旦安定したのち、子配水管に給水することにより、噴霧ノズルに給水される加圧水の水圧が短時間で噴霧水圧に達するので、水圧が低い状態で噴霧されたときにみられる大きな粒径のミストが殆ど噴霧されることがない。
【特許文献１】特開２００６−１７７５７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のような噴霧システムでは、大きな粒子が発生しないので、ノズルから放出されたミストは降下中に全て蒸散してしまうが、噴霧ノズルにごみが付着した場合など、必ずしも所望のミスト噴霧が行われると限らず、また、利用者がいたずらにミストに触れることが考える。このような場合、ミストが人体や衣服に付着することとなってしまう。
【０００５】
通常、このような噴霧システムでは、ミスト噴霧する水として清浄な水道水を用いており、異臭や色の着いたような水源を用いないようにしている。
【０００６】
しかし、この降温用噴霧システムは、外気の気象条件に応じて稼動するため、天候によっては連日放水せず、配管の形状によってその配管内に水が滞留したままとなることがある。その結果、この水の滞留によって水が腐敗するおそれがある。
【０００７】
この発明の目的は、人体や衣服に付着しても問題とならないミストを、常に放出可能な降温用噴霧システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明に係わる降温用噴霧システムは、水をミストとして噴霧して対象の空間の温度を低下する降温用噴霧システムにおいて、水を加圧して送り出すポンプと、上記ポンプに元弁を介して接続されるとともに、水をミストとして噴霧する噴霧ヘッドとを連通する配水管と、上記ポンプおよび上記元弁を制御するミスト制御盤と、を備え、上記ミスト制御盤は、所定の時刻に所定時間の事前噴霧または事前排水を行うことを特徴とする。
【０００９】
また、上記ポンプがタンクの水を加圧して送り出すものであって、上記事前噴霧または事前排水の前に上記タンクの水を一旦排水してから再度充水することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
この発明の噴霧システムの効果は、早朝など、日中の暑い盛りにミストが放出される前に、所定時間の事前噴霧を行うことで、配水管内の残水を放出することができ、日中の気象状況に応じて本噴霧する際には、清浄な水で放水することができるという効果がある。
【００１１】
また、タンクを利用する際に、タンクの水を入れ替えることで、常に清浄な状態とすることできる。
【００１２】
この結果、日中に自動噴霧されるミストに人体や衣服が触れても、異臭や着色等の問題は発生しない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に係わる降温用噴霧システムの構成図である。図２は、実施の形態１に係わる噴霧ヘッドの平面図である。図３は、実施の形態１に係わる噴霧ヘッドの断面図である。図４は、実施の形態１に係わる噴霧ノズルの中心軸に沿った断面図である。図５は、加圧水供給装置の構成図である。図６は、ミスト制御盤の機能ブロック図である。図７は、ミストの噴霧のタイミングチャートである。なお、図２は、噴霧ヘッドを図３のＢＢ断面から下方に見た一部断面図である。また、図３は、噴霧ヘッドを図２のＡＡ断面から水平方向に見た断面図である。
【００１４】
実施の形態１に係わる降温用噴霧システム１は、図１に示すように、地上から縦立された２本の柱２の先端にそれぞれ設けられた噴霧ヘッド３、噴霧ヘッド３に供給される加圧水が配水される子配水管４、子配水管４を介して加圧水を供給する加圧水供給装置５、周囲の温度と湿度を測定して加圧水供給装置５に送信する温湿度計６が備えられている。加圧水供給装置５に水道７から水が供給されている。なお、２本の柱２を例に挙げて説明するが、冷却する施設の大きさに従って適宜柱２の本数を定めればよい。
また、噴霧ヘッド３は、地上から縦立されている柱の先端に設けられたことを記載したが、天井から吊り下げられていてもよい。
【００１５】
噴霧ヘッド３は、図２に示すように、子配水管４を介して配水された加圧水を６個の噴霧ノズル１０に均等に圧力が掛かるよう分配する噴霧ヘッダ１１、噴霧ヘッダ１１から噴霧ノズル１０を所定の距離離すために設けられる６本の延長配管１２、加圧水をミストにして噴霧する６個の噴霧ノズル１０から構成されている。そして、噴霧ノズル１０の設置高度は、４ｍである。なお、噴霧ノズル１０の設置高度は、ミストの平均粒径および最大粒径に依存して定めることができる。
【００１６】
ここで、６個の噴霧ノズル１０を噴霧ヘッド３に設けることを記載したが、これに限定されず、噴霧ノズル１０は１個からＮ個であればよい。
【００１７】
噴霧ヘッダ１１は、図２、図３に示すように、中心軸が鉛直方向に配された６角柱状の空洞１５が内部に形成されている６角柱である。そして、６角柱の下側の端面の中心に子配水管４が連結される孔１６が設けられ、子配水管４と６角柱状の空洞１５とが連通されている。また、６角柱の各側面の中心に延長配管１２が連結される孔１７が設けられ、延長配管１２と６角柱状の空洞１５とが連通されている。加圧水は片方の端面の孔１６から注水され、６個の側面の孔１７から延長配管１２に給水されていく。噴霧ヘッダ１１は、ステンレスからできている。
【００１８】
延長配管１２は、図３に示すように、円筒管であり、噴霧ヘッダ１１の側面に垂直に一方の端部が取り付けられ、長手方向に下向きに彎曲し、他方の端部では、噴霧ヘッダ１１の下側の端面を含む水平面から円筒管の中心軸が２２．５度お辞儀するように傾いている。延長配管１２は、ステンレスからできている。その延長配管１２の他方の端部には、直管１８が取り付けられ、そこに噴霧ノズル１０が嵌合されている。また、直管１８は、ステンレスからできている。このように直管１８に嵌合された噴霧ノズル１０の中心軸は、噴霧ヘッダ１１の下側の端面を含む水平面から２２．５度下方に傾いている。
【００１９】
噴霧ノズル１０は、図４に示すように、略円筒状のハウジング１９を有している。そして、円筒状のハウジング１９の中心軸に沿って、延長配管１２を介して供給された加圧水を受ける断面が円形の加圧水受け空洞２０、加圧水受け空洞２０の下流側に位置し、断面が加圧水受け空洞２０の径より小さい円形の空洞２１、感圧逆止弁２２を収納し、断面が空洞２１の径より大きい円形であり、下流側の端面の外縁部が中心方向に突き出されたリブ２３により仕切られた弁収納空洞２４、駒２５を収納し、リブ２３の下流側に位置し、断面が加圧水受け空洞２０の径と等しい円形の空洞２６およびその空洞２６に連なる漏斗状の空洞２７からなる噴流生成空洞２８、漏斗状の空洞２７の先端に連なるオリフィス２９が連なるようにして設けられている。
【００２０】
そして、弁収納空洞２４には、空洞２１の下流側の開口２１ａを閉鎖／開放する感圧逆止弁２２が挿入されている。感圧逆止弁２２は、空洞２１の下流側の開口２１ａに当接したとき、加圧水の流れを遮断する遮断球３０、一端が遮断球３０に当接し、他端がリブ２３に固定され、遮断球３０に所定のバネ圧が掛けられるように撓んでいるバネ３１から構成されている。
【００２１】
そして、空洞２１の水圧が所定のバネ圧を越えたとき、遮断球３０と空洞２１の開口２１ａとが離反して、その隙間から弁収納空洞２４に水が流れ込む。
【００２２】
さらに、噴流生成空洞２８では、加圧水を旋回噴流として噴出し、漏斗状の空洞２７の内側面に衝突させるための駒２５が円柱状の空洞２６の内側面に接しながら噴霧ノズル１０の中心軸方向に摺動しながら移動する。駒２５には、側面に螺旋状の溝３２が掘られ、その溝３２と円柱状の空洞２６の内側面とにより加圧水を旋回して噴出する旋回流路が形成される。
【００２３】
次に、噴霧ノズル１０において加圧水が噴霧される手順について説明する。
【００２４】
加圧水受け空洞２０に加圧水が注水され、水圧が所定の値に達すると、遮断球３０を押して加圧水が弁収納空洞２４内に流れ込む。
【００２５】
そして、リブ２３の中央に形成された孔２３ａから加圧水が駒２５の一方の端面を押して駒２５が噴霧ノズル１０の中心軸に沿って漏斗状の空洞２７の方向に移動され、駒２５の側面の溝３２を通って加圧水が旋回されながら通過し、溝３２の端部から噴流される。
この噴流が漏斗状の空洞２７の内側面に衝突して、衝突噴流になりミストとしてオリフィス２９から噴霧される。
【００２６】
次に、噴霧されたミストについて説明する。この発明におけるミストは、小さな径の水滴を意味し、噴霧ノズル１０から噴霧水圧６ＭＰａのときザウター平均粒径が２０μｍであった。なお、噴霧水圧が２ＭＰａ未満であるとミストの平均粒径が大きくなるとともに噴霧量が少なくなり、冷却効果が小さくなってしまう。また、噴霧水圧が高いとミストの平均粒径が小さくなるとともに噴霧流量が多くなるが、噴霧水圧が１０ＭＰａを越えると配管などに大きな水撃が加わり、安全上好ましくない。これらの理由から噴霧水圧は、２ＭＰａ以上で１０ＭＰａ以下が好ましい。
【００２７】
次に、ミストの噴霧の様子について説明する。ミストは、オリフィス２９の近傍では、噴霧ノズル１０の中心軸上に中心線を有し、オリフィス２９の出口を頂点とする円錐内に噴霧される。この円錐の領域を噴霧領域と称し、円錐の頂角を噴角と称す。また、この噴霧領域の側面を噴霧外縁と称す。
【００２８】
この噴霧領域は、オリフィス２９の形状を調整することにより噴角を調整することができる。噴角を小さくすると、ミストを遠くまで飛ばすことができるし、噴角を大きくすると、ミストが噴霧ノズル１０の近くに漂うことになる。通常、噴角を４５度くらいにすることが好ましいが、４５度に限るものではない。このように噴角を調整することにより、噴霧領域がオリフィス２９を横切る水平面の下方に位置することができる。
【００２９】
風が吹いていないとき、ミストが蒸散することにより周囲の空気が冷却され、下降気流が発生するので、噴霧されたミストは、下降気流にともなって降下していく。そして、下降の途中でミストが蒸散しつくす。ミストが蒸散することにより潜熱が空気から奪われ、空気が冷やされる。
【００３０】
加圧水供給装置５は、図５に示すように、水道７に接続されて内部にタンク４９を備える高圧ポンプ４０、高圧ポンプ４０の下流側に配設された元弁４１、主配水管４２内の水を排水する流路を開閉する排水弁４３、各噴霧ヘッド３への加圧水の供給を選択する選択弁４４、高圧ポンプ４０および各種弁を制御するミスト制御盤４５から構成されている。選択弁４４は、子配水管４がそれぞれ接続されている。ミスト制御盤４５に、温湿度計６で計測された乾球温度および湿球温度が入力される。
【００３１】
そして、元弁４１と選択弁４４とは、主配水管４２で連通され、主配水管４２の途中から分岐する排水配管４６により排水弁４３が主配水管４２に連通されている。主配水管４２、排水配管４６、子配水管４はそれぞれステンレスからできている。また、高圧ポンプ４０と元弁４１とは、ゴム製のブレードホース４７により連通され、容積式の高圧ポンプ４０により発生する脈動を平滑化している。
【００３２】
また、加圧水中に含まれる塵埃を取り除くために、高圧ポンプ４０の出口に図示しない２０μｍ角開口のフィルタが介在されている。
【００３３】
また、主配水管４２、子配水管４、噴霧ヘッド３にスケールが沈積しないように、金属イオンの少ない加圧水を供給するために、図示しない軟水器により、高圧ポンプ４０のタンク４９内に軟水化された水道水が供給されている。
【００３４】
ミスト制御盤４５は、図６に示すように、温湿度計６により計測された乾球温度および湿球温度に基づいて噴霧の可否を判断する噴霧判断手段５０、噴霧可の場合、噴霧量を算出して、高圧ポンプ４０からの給水量を制御する給水量制御手段５１、高圧ポンプ４０および各種弁を制御する噴霧シーケンス制御手段５２、湿り空気線図が記憶されている空気線図データベース５３を有している。このミスト制御盤４５は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、インタフェース回路を有するコンピュータから構成されている。
【００３５】
次に、加圧水を高圧ポンプ４０から供給するシーケンスについて図７を参照して説明する。
【００３６】
ミスト制御盤４５の噴霧シーケンス制御手段５２は、まず元弁４１を開放する。同時に排水弁４３を開放する。
【００３７】
次に、噴霧シーケンス制御手段５２は、高圧ポンプ４０の作動を開始して、加圧水をブレードホース４７から主配水管４２に送水する。そうすると、主配水管４２内が均一な水圧が掛かるようになる。
【００３８】
次に、噴霧シーケンス制御手段５２は、排水弁４３を閉じる。それにより、主配水管４２内の水圧が所望の水圧、例えば、６ＭＰａに達する。
【００３９】
次に、噴霧シーケンス制御手段５２は、噴霧を行う噴霧ヘッド３に連なる選択弁４４を開放して、加圧水が子配水管４を経由して上昇圧力波として伝搬し、噴霧ヘッド３に水が供給される。このときの加圧水受け空洞２０に注水されて加わる水圧は４秒の間にほぼ０ＭＰａから６ＭＰａに達する。このように水圧が１ＭＰａ以上になると、噴霧ノズル１０の感圧逆止弁２２が開放されてミストの噴霧が開始される。
【００４０】
逆に、ミストの噴霧を終了するときには、噴霧シーケンス制御手段５２は、排水弁４３を開放することにより下降圧力波が子配水管４内を伝搬され、噴霧ノズル１０の加圧水受け空洞内の水圧が１ＭＰａ以下に低下するので、感圧逆止弁２２が閉まり、ミストの噴霧が停止される。
【００４１】
そして、排水弁４３が開放されてから約３秒経過後高圧ポンプ４０の作動を停止し、選択弁４４を閉じる。その後、元弁４１と排水弁４３とを閉じる。
【００４２】
このように、主配水管４２内の水圧を所望の値に一旦安定したのち、子配水管４に給水することにより、噴霧ノズル１０に給水される加圧水の水圧が数秒の間で０ＭＰａから６ＭＰａに変化することができる。そして、感圧逆止弁２２が急激に開放され、水圧の低い状態で噴霧される時間を短くすることができるので、水圧が低い状態で噴霧されたときにみられる大きな粒径のミストが殆ど噴霧されることがない。
【００４３】
また、排水弁４３を開放すると主配水管４２内の水圧が急激に低下し、感圧逆止弁２２が急激に閉められ、水圧の低い状態で噴霧される時間が短くすることができるので、水圧が低い状態で噴霧されたときにみられる大きな粒径のミストが殆ど噴霧されることがない。
【００４４】
なお、主配水管４２に複数の子配水管４が接続されているとき、全ての子配水管４を同時に連通して、全ての噴霧ヘッド３に水を配水してもよいが、好ましくは、図７に示すように、１つの選択弁４４をまず開放してそれに連なった噴霧ヘッド３から噴霧を開始し、次に、他の選択弁４４を開放することにより、同時に選択弁４４を開放するときより、噴霧ノズル１０に加わる水圧が急激に噴霧水圧に達し、水圧の低い時間が短く、径の大きな水滴が落下することを防ぐことができる。
【００４５】
次に、前述のような気象条件に基づく自動噴霧とは別に、早朝などに行う事前噴霧のシーケンスについて説明する。この事前噴霧の目的は、高圧ポンプ４０内のタンク４９の水を新鮮な水道水に置き換えるとともに、主配管４２および子配管４内に残った前日の水を全て新しい水道水に置き換えることである。
【００４６】
ミスト制御盤４５の噴霧シーケンス制御手段５２は、開始時刻になると事前噴霧を開始する。まずタンク４９の水をタンク用排水弁４９ｂを所定の時間開放して排水し、再度水道７より給水させる。この所定の時間は、タンク４９の容量等によって設定され、タンク４９内の水が完全に排水できる時間が設定される。同様に、給水に必要な時間も水道７からの給水能力に従って設定される。なお、高圧ポンプ４０にタンク４９を用いず、水道水を直接加圧する場合には、この動作は当然不要である。
【００４７】
次に、図７と同様にシーケンスによって、噴霧ノズル１０から配管内の水を放出させる。すなわち、噴霧シーケンス制御手段５２は、まず元弁４１を開放する。同時に排水弁４３を開放する。次に、高圧ポンプ４０の作動を開始して、加圧水を主配水管４２に送水し、主配水管４２内が均一な水圧が掛かるようになる。次に、排水弁４３を閉じる。それにより、主配水管４２内の水圧が所望の水圧に達する。
【００４８】
次に、噴霧シーケンス制御手段５２は、噴霧ノズル１０に連なる各選択弁４４を前述の如く順次開放して、各子配管４内が水圧が１ＭＰａ以上になると、噴霧ノズル１０の感圧逆止弁２２が開放されてミストの噴霧が開始され、それぞれ子配管４内の水が放出されるように所定の時間継続する。
【００４９】
その後、ミストの噴霧を終了するには、噴霧シーケンス制御手段５２は、排水弁４３を開放することにより下降圧力波が子配水管４内を伝搬され、噴霧ノズル１０の加圧水受け空洞内の水圧が１ＭＰａ以下に低下するので、感圧逆止弁２２が閉まり、ミストの噴霧が停止される。そして、排水弁４３が開放されてから高圧ポンプ４０の作動を停止し、選択弁４４を閉じ、その後、元弁４１と排水弁４３とを閉じる。
【００５０】
このように、事前噴霧においては、主配管４２および各子配管４内に前日の水が残っているが、その容量は個々の配管でそれぞれであり、放出にかかる所定の時間はそれぞれの配管ごとに設定される。
【００５１】
次に、ミストの噴霧量の設定方法について説明する。なお、前提として噴霧されたミストは少なくとも１分間で蒸散される。
【００５２】
噴霧判断手段５０は、温湿度計６から入力される乾球温度（℃）および湿球温度（℃）から湿り空気線図に基づき相対湿度（％）を算出する。次に、噴霧判断手段５０は、相対湿度ＲＨが７５％以上の場合、ミストを噴霧しても相対湿度が高すぎることになるため感覚温度が下がったと感じられないので、ミストの噴霧を行わない。逆に、相対湿度ＲＨが７５％未満の場合、ミストを噴射することにより感覚温度が下がったと感じられるのでミストの噴霧を行う。
【００５３】
次に、給水量制御手段５１は、温湿度計６の乾球温度が暑い閾値または少し暑い閾値以上であるか否かを判断し、噴霧量を求める。すなわち、乾球温度が予め定められた少し暑い閾値以上の場合、例えば、ミストの噴霧量は、０．０００５ｋｇとする。そして、１分間に１ｍ３当たり０．０００５ｋｇのミストを噴霧することにより１℃冷却することができる。また、乾球温度が予め定められた暑い閾値以上の場合、例えば、ミストの噴霧量は、０．００１ｋｇとする。そして、１分間に１ｍ３当たり０．００１ｋｇのミストを噴霧することにより２℃冷却することができる。
【００５４】
このような降温用噴霧システム１は、主配水管４２内の水圧を所望の値に一旦安定したのち、子配水管４に給水することにより、噴霧ノズル１０に給水される加圧水の水圧が短時間で噴霧水圧に達するので、水圧が低い状態で噴霧されたときにみられる大きな粒径のミストが殆ど噴霧されることがない。
【００５５】
また、オリフィス２９から噴霧されるミストがオリフィス２９を横切る水平面よりも下方にあるので、子配水管４などにミストが当たって液滴となり、下方に落下して、子配水管４などの下方にいる人を濡らすことを防止することができる。
【００５６】
また、地面から立ち上がった子配水管４が噴霧ヘッダ１１に下側の端面において接続され、噴霧されたミストが風に流されても延長配管１２により子配水管４から離間されているので、ミストが子配水管４や噴霧ヘッダ１１上で結露し、水滴が下方に落ちることがない。
【００５７】
また、延長配管１２により噴霧ノズル１０を広い空間に分散して配設できるので、少ない子配水管４で広い空間に噴霧できる。また、噴霧ヘッダ１１に予め延長配管１２および噴霧ノズル１０を工場で取り付けておき、現地で噴霧ヘッド３を子配水管４に接続すれば良いので、現場での作業を簡略化することができる。
【００５８】
なお、延長配管１２が同一の長さ、彎曲も同様とした例について説明したが、例えば、長さが長い延長配管１２を彎曲の小さいものにし、長さの短い延長配管１２を彎曲の大きなものにしてもよい。このようにすると、より均等にミストを噴霧することができる。このように、延長配管１２の長さや彎曲の度合いはそれぞれ異なっていても、噴霧領域が噴霧ヘッダ１１の下面を含む水平面より下方になるように噴霧ノズル１０からの噴角と噴霧ノズル１０の中心軸の水平面からの傾きを調整すれば、噴霧ヘッド３にミストが結露して水滴が滴下することを防げる。
【００５９】
また、延長配管１２が長くすることができる場合、噴霧ノズル１０の中心軸の水平面からの傾きを小さくし、延長配管１２が長くすることができない場合、噴霧ノズル１０の中心軸の水平面からの傾きを大きくしてもよい。すなわち、長さの長い延長配管１２、例えば、２５ｃｍの場合、噴霧ノズル１０の中心軸を水平面から３０°傾けることにより、液滴の落下が見られないとき、延長配管１２の長さを１５ｃｍとすると、噴霧ノズル１０の中心軸を水平面から４０°傾けることにより、液滴の落下が見られなくなる。
【００６０】
実施の形態２．
この発明の実施の形態２に係わる降温用噴霧システムは、実施の形態１に係わる降温用噴霧システム１と同じ構成であり、事前噴霧のシーケンスだけが異なる。
【００６１】
すなわち、実施の形態１では、各子配管４内の水を噴霧ノズル１０から全て放出するのに対して、この実施の形態２では、主配管４２の排水弁４３を積極的に利用しようとするものである。
【００６２】
この実施の形態２では、ミスト制御盤４５の噴霧シーケンス制御手段５２は、開始時刻になると事前噴霧を開始し、実施の形態１と同様に、まずタンク４９の水を入れ換える。
【００６３】
次に、主配管４２の排水弁４３を開放し、各選択弁４４を全て開放させる。これにより、主配管４２内の水とともに、各子配管４内の水も主配管４２側に流れ、排水弁４３からほとんど放出される。そして、図７と同様にシーケンスによって、噴霧ノズル１０から配管内の水を放出させる。
【００６４】
この主配管４２および各子配管４内の水のほとんどを、排水弁４３から排水するのに必要な所定の時間、排水弁４３の開放を継続する。主配管４２および各子配管４内の水は、配管の配置を工夫して必要な勾配をつけても全て放水することは不可能なので、少しは残ってしまう。そのため、実施の形態１と同様に制御して、噴霧ノズル１０から放水させる。このように、各配管内の水を排水弁４２から排水しておくことにより、噴霧ノズル１０からの噴霧させる所定の時間は短くすみ、早朝とはいえ、噴霧ノズル１０からミストをそれほど放出させたくない場合には有効である。
【００６５】
なお、気象条件に基づく動作時に、ミスト放出の当初に残水の放出が短くてすむ場合など、前述の噴霧ノズル１０からの放出は省略し、噴霧ではなく排水のみとすることも可能である。
【００６６】
実施の形態３．
この発明の実施の形態３に係わる降温用噴霧システムは、実施の形態１に係わる降温用噴霧システム１と同じ構成であるが、図示しないが、子配管４の先端部分に第２の排水弁を設置して、子配管４内の水を排水可能とし、その事前噴霧のシーケンスだけが異なる。
【００６７】
すなわち、実施の形態１または実施の形態２では、各子配管４内の水を噴霧ノズル１０から放出しようとするのに対して、この実施の形態３では、各子配管４の末端部分に第２の排水弁を設けて、事前噴霧ではなく事前排水によってそこから排水しようとするものである。
【００６８】
この実施の形態３では、ミスト制御盤４５の噴霧シーケンス制御手段５２は、開始時刻になると事前噴霧を開始し、実施の形態１と同様に、まずタンク４９の水を入れ換える。
【００６９】
次に、主配管４２の排水弁４３を開放し、同時に各子配管４の各選択弁４４および図示しない第２の排水弁を全て開放させる。これにより、主配管４２内の水とともに、各子配管４内の水もほぼ全部を放出することが可能となる。
【００７０】
この主配管４２および各子配管４内の水のほとんどを排出した後、図示しない第２の排水弁および選択弁４４を閉じ、元弁４１を開放する。次に、高圧ポンプ４０の作動を開始して、加圧水を主配水管４２に送水し、主配水管４２内に低圧の水圧が掛かるようにする。次に、排水弁４３を閉じ、各選択弁４４を前述の如く順次開放して、各子配管４内が水圧が１ＭＰａ以上にならないように、それぞれの子配管４内に水を充水していく。
【００７１】
終了時には、ポンプを停止し、各選択弁４４および元弁４１を閉じる。
【００７２】
このように、低圧で各配管内の水を充水することで、噴霧ノズル１０からミストを放出させることなく、配管内の水を入れ換えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】この発明の実施の形態１に係わる降温用噴霧システムの構成図である。
【図２】この発明の噴霧ヘッドの一部横断面図である。
【図３】この噴霧ヘッドの断面図である。
【図４】噴霧ノズルの中心軸に沿った断面図である。
【図５】実施の形態１に係わる加圧水供給装置の構成図である。
【図６】実施の形態１に係わるミスト制御盤の機能ブロック図である。
【図７】実施の形態１の加圧水供給装置により制御されたミストの噴霧のタイミングチャートである。
【符号の説明】
【００７４】
１ 降温用噴霧システム、２ 柱、３噴霧ヘッド、４ 子配水管、５ 加圧水供給装置、６温湿度計、７ 水道、１０ 噴霧ノズル、１１噴霧ヘッダ、１２ 延長配管、１４ 圧力変換器、１５空洞、１６、１７ 孔、１８ 直管、１９ハウジング、２０、２１、２６、２７ 空洞、２１ａ 開口、２２感圧逆止弁、２３ リブ、２３ 孔、２４弁収納空洞、２５ 駒、２８ 噴流生成空洞、２９オリフィス、３０ 遮断球、３１ バネ、３２溝、４０ 高圧ポンプ、４１ 元弁、４２主配水管、４３ 排水弁、４４ 選択弁、４５ミスト制御盤、４６ 排水配管、４７ ブレードホース、４９ タンク、５０噴霧判断手段、５１ 給水量制御手段、５２ 噴霧シーケンス制御手段。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、水を噴霧したミストの蒸散による潜熱による冷却作用を用い、周囲の気温を降下させる降温用噴霧システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、水をミストとして噴霧して対象の空間の温度を低下させる降温用噴霧システムにおいて、水を加圧して送り出すポンプと、上記ポンプに元弁を介して接続される主配水管と、上記主配水管に選択弁を介して接続され、上記主配水管と水をミストとして噴霧する噴霧ヘッドとを連通する子配水管と、上記主配水管に排水弁を介して接続され、上記主排水管内の水を排水する排水配管と、上記ポンプ、上記元弁、上記選択弁および上記排水弁を制御するミスト制御盤と、を備え、上記ミスト制御盤は、噴霧を始めるとき、上記元弁と上記排水弁とを開放したのち上記ポンプを作動し、その後、上記排水弁を閉じ、しかるのち、上記選択弁を開放して水を上記噴霧ヘッドに配水する（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このような噴霧システムでは、主配水管内の水圧を所望の値に一旦安定したのち、子配水管に給水することにより、噴霧ノズルに給水される加圧水の水圧が短時間で噴霧水圧に達するので、水圧が低い状態で噴霧されたときにみられる大きな粒径のミストが殆ど噴霧されることがない。
【特許文献１】特開２００６−１７７５７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のような噴霧システムでは、大きな粒子が発生しないので、ノズルから放出されたミストは降下中に全て蒸散してしまうが、噴霧ノズルにごみが付着した場合など、必ずしも所望のミスト噴霧が行われると限らず、また、利用者がいたずらにミストに触れることが考える。このような場合、ミストが人体や衣服に付着することとなってしまう。
【０００５】
通常、このような噴霧システムでは、ミスト噴霧する水として清浄な水道水を用いており、異臭や色の着いたような水源を用いないようにしている。
【０００６】
しかし、この降温用噴霧システムは、外気の気象条件に応じて稼動するため、天候によっては連日放水せず、配管の形状によってその配管内に水が滞留したままとなることがある。その結果、この水の滞留によって水が腐敗するおそれがある。
【０００７】
この発明の目的は、人体や衣服に付着しても問題とならないミストを、常に放出可能な降温用噴霧システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明に係わる降温用噴霧システムは、水をミストとして噴霧して対象の空間の温度を低下する降温用噴霧システムにおいて、水を加圧して送り出すポンプと、上記ポンプに元弁を介して接続されるとともに、水をミストとして噴霧する噴霧ヘッドとを連通する配水管と、上記ポンプおよび上記元弁を制御するミスト制御盤と、を備え、上記ミスト制御盤は、所定の時刻に所定時間の事前噴霧または事前排水を行うことを特徴とする。
【０００９】
また、上記ポンプがタンクの水を加圧して送り出すものであって、上記事前噴霧または事前排水の前に上記タンクの水を一旦排水してから再度充水することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
この発明の噴霧システムの効果は、早朝など、日中の暑い盛りにミストが放出される前に、所定時間の事前噴霧を行うことで、配水管内の残水を放出することができ、日中の気象状況に応じて本噴霧する際には、清浄な水で放水することができるという効果がある。
【００１１】
また、タンクを利用する際に、タンクの水を入れ替えることで、常に清浄な状態とすることできる。
【００１２】
この結果、日中に自動噴霧されるミストに人体や衣服が触れても、異臭や着色等の問題は発生しない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に係わる降温用噴霧システムの構成図である。図２は、実施の形態１に係わる噴霧ヘッドの平面図である。図３は、実施の形態１に係わる噴霧ヘッドの断面図である。図４は、実施の形態１に係わる噴霧ノズルの中心軸に沿った断面図である。図５は、加圧水供給装置の構成図である。図６は、ミスト制御盤の機能ブロック図である。図７は、ミストの噴霧のタイミングチャートである。なお、図２は、噴霧ヘッドを図３のＢＢ断面から下方に見た一部断面図である。また、図３は、噴霧ヘッドを図２のＡＡ断面から水平方向に見た断面図である。
【００１４】
実施の形態１に係わる降温用噴霧システム１は、図１に示すように、地上から縦立された２本の柱２の先端にそれぞれ設けられた噴霧ヘッド３、噴霧ヘッド３に供給される加圧水が配水される子配水管４、子配水管４を介して加圧水を供給する加圧水供給装置５、周囲の温度と湿度を測定して加圧水供給装置５に送信する温湿度計６が備えられている。加圧水供給装置５に水道７から水が供給されている。なお、２本の柱２を例に挙げて説明するが、冷却する施設の大きさに従って適宜柱２の本数を定めればよい。
また、噴霧ヘッド３は、地上から縦立されている柱の先端に設けられたことを記載したが、天井から吊り下げられていてもよい。
【００１５】
噴霧ヘッド３は、図２に示すように、子配水管４を介して配水された加圧水を６個の噴霧ノズル１０に均等に圧力が掛かるよう分配する噴霧ヘッダ１１、噴霧ヘッダ１１から噴霧ノズル１０を所定の距離離すために設けられる６本の延長配管１２、加圧水をミストにして噴霧する６個の噴霧ノズル１０から構成されている。そして、噴霧ノズル１０の設置高度は、４ｍである。なお、噴霧ノズル１０の設置高度は、ミストの平均粒径および最大粒径に依存して定めることができる。
【００１６】
ここで、６個の噴霧ノズル１０を噴霧ヘッド３に設けることを記載したが、これに限定されず、噴霧ノズル１０は１個からＮ個であればよい。
【００１７】
噴霧ヘッダ１１は、図２、図３に示すように、中心軸が鉛直方向に配された６角柱状の空洞１５が内部に形成されている６角柱である。そして、６角柱の下側の端面の中心に子配水管４が連結される孔１６が設けられ、子配水管４と６角柱状の空洞１５とが連通されている。また、６角柱の各側面の中心に延長配管１２が連結される孔１７が設けられ、延長配管１２と６角柱状の空洞１５とが連通されている。加圧水は片方の端面の孔１６から注水され、６個の側面の孔１７から延長配管１２に給水されていく。噴霧ヘッダ１１は、ステンレスからできている。
【００１８】
延長配管１２は、図３に示すように、円筒管であり、噴霧ヘッダ１１の側面に垂直に一方の端部が取り付けられ、長手方向に下向きに彎曲し、他方の端部では、噴霧ヘッダ１１の下側の端面を含む水平面から円筒管の中心軸が２２．５度お辞儀するように傾いている。延長配管１２は、ステンレスからできている。その延長配管１２の他方の端部には、直管１８が取り付けられ、そこに噴霧ノズル１０が嵌合されている。また、直管１８は、ステンレスからできている。このように直管１８に嵌合された噴霧ノズル１０の中心軸は、噴霧ヘッダ１１の下側の端面を含む水平面から２２．５度下方に傾いている。
【００１９】
噴霧ノズル１０は、図４に示すように、略円筒状のハウジング１９を有している。そして、円筒状のハウジング１９の中心軸に沿って、延長配管１２を介して供給された加圧水を受ける断面が円形の加圧水受け空洞２０、加圧水受け空洞２０の下流側に位置し、断面が加圧水受け空洞２０の径より小さい円形の空洞２１、感圧逆止弁２２を収納し、断面が空洞２１の径より大きい円形であり、下流側の端面の外縁部が中心方向に突き出されたリブ２３により仕切られた弁収納空洞２４、駒２５を収納し、リブ２３の下流側に位置し、断面が加圧水受け空洞２０の径と等しい円形の空洞２６およびその空洞２６に連なる漏斗状の空洞２７からなる噴流生成空洞２８、漏斗状の空洞２７の先端に連なるオリフィス２９が連なるようにして設けられている。
【００２０】
そして、弁収納空洞２４には、空洞２１の下流側の開口２１ａを閉鎖／開放する感圧逆止弁２２が挿入されている。感圧逆止弁２２は、空洞２１の下流側の開口２１ａに当接したとき、加圧水の流れを遮断する遮断球３０、一端が遮断球３０に当接し、他端がリブ２３に固定され、遮断球３０に所定のバネ圧が掛けられるように撓んでいるバネ３１から構成されている。
【００２１】
そして、空洞２１の水圧が所定のバネ圧を越えたとき、遮断球３０と空洞２１の開口２１ａとが離反して、その隙間から弁収納空洞２４に水が流れ込む。
【００２２】
さらに、噴流生成空洞２８では、加圧水を旋回噴流として噴出し、漏斗状の空洞２７の内側面に衝突させるための駒２５が円柱状の空洞２６の内側面に接しながら噴霧ノズル１０の中心軸方向に摺動しながら移動する。駒２５には、側面に螺旋状の溝３２が掘られ、その溝３２と円柱状の空洞２６の内側面とにより加圧水を旋回して噴出する旋回流路が形成される。
【００２３】
次に、噴霧ノズル１０において加圧水が噴霧される手順について説明する。
【００２４】
加圧水受け空洞２０に加圧水が注水され、水圧が所定の値に達すると、遮断球３０を押して加圧水が弁収納空洞２４内に流れ込む。
【００２５】
そして、リブ２３の中央に形成された孔２３ａから加圧水が駒２５の一方の端面を押して駒２５が噴霧ノズル１０の中心軸に沿って漏斗状の空洞２７の方向に移動され、駒２５の側面の溝３２を通って加圧水が旋回されながら通過し、溝３２の端部から噴流される。
この噴流が漏斗状の空洞２７の内側面に衝突して、衝突噴流になりミストとしてオリフィス２９から噴霧される。
【００２６】
次に、噴霧されたミストについて説明する。この発明におけるミストは、小さな径の水滴を意味し、噴霧ノズル１０から噴霧水圧６ＭＰａのときザウター平均粒径が２０μｍであった。なお、噴霧水圧が２ＭＰａ未満であるとミストの平均粒径が大きくなるとともに噴霧量が少なくなり、冷却効果が小さくなってしまう。また、噴霧水圧が高いとミストの平均粒径が小さくなるとともに噴霧流量が多くなるが、噴霧水圧が１０ＭＰａを越えると配管などに大きな水撃が加わり、安全上好ましくない。これらの理由から噴霧水圧は、２ＭＰａ以上で１０ＭＰａ以下が好ましい。
【００２７】
次に、ミストの噴霧の様子について説明する。ミストは、オリフィス２９の近傍では、噴霧ノズル１０の中心軸上に中心線を有し、オリフィス２９の出口を頂点とする円錐内に噴霧される。この円錐の領域を噴霧領域と称し、円錐の頂角を噴角と称す。また、この噴霧領域の側面を噴霧外縁と称す。
【００２８】
この噴霧領域は、オリフィス２９の形状を調整することにより噴角を調整することができる。噴角を小さくすると、ミストを遠くまで飛ばすことができるし、噴角を大きくすると、ミストが噴霧ノズル１０の近くに漂うことになる。通常、噴角を４５度くらいにすることが好ましいが、４５度に限るものではない。このように噴角を調整することにより、噴霧領域がオリフィス２９を横切る水平面の下方に位置することができる。
【００２９】
風が吹いていないとき、ミストが蒸散することにより周囲の空気が冷却され、下降気流が発生するので、噴霧されたミストは、下降気流にともなって降下していく。そして、下降の途中でミストが蒸散しつくす。ミストが蒸散することにより潜熱が空気から奪われ、空気が冷やされる。
【００３０】
加圧水供給装置５は、図５に示すように、水道７に接続されて内部にタンク４９を備える高圧ポンプ４０、高圧ポンプ４０の下流側に配設された元弁４１、主配水管４２内の水を排水する流路を開閉する排水弁４３、各噴霧ヘッド３への加圧水の供給を選択する選択弁４４、高圧ポンプ４０および各種弁を制御するミスト制御盤４５から構成されている。選択弁４４は、子配水管４がそれぞれ接続されている。ミスト制御盤４５に、温湿度計６で計測された乾球温度および湿球温度が入力される。
【００３１】
そして、元弁４１と選択弁４４とは、主配水管４２で連通され、主配水管４２の途中から分岐する排水配管４６により排水弁４３が主配水管４２に連通されている。主配水管４２、排水配管４６、子配水管４はそれぞれステンレスからできている。また、高圧ポンプ４０と元弁４１とは、ゴム製のブレードホース４７により連通され、容積式の高圧ポンプ４０により発生する脈動を平滑化している。
【００３２】
また、加圧水中に含まれる塵埃を取り除くために、高圧ポンプ４０の出口に図示しない２０μｍ角開口のフィルタが介在されている。
【００３３】
また、主配水管４２、子配水管４、噴霧ヘッド３にスケールが沈積しないように、金属イオンの少ない加圧水を供給するために、図示しない軟水器により、高圧ポンプ４０のタンク４９内に軟水化された水道水が供給されている。
【００３４】
ミスト制御盤４５は、図６に示すように、温湿度計６により計測された乾球温度および湿球温度に基づいて噴霧の可否を判断する噴霧判断手段５０、噴霧可の場合、噴霧量を算出して、高圧ポンプ４０からの給水量を制御する給水量制御手段５１、高圧ポンプ４０および各種弁を制御する噴霧シーケンス制御手段５２、湿り空気線図が記憶されている空気線図データベース５３を有している。このミスト制御盤４５は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、インタフェース回路を有するコンピュータから構成されている。
【００３５】
次に、加圧水を高圧ポンプ４０から供給するシーケンスについて図７を参照して説明する。
【００３６】
ミスト制御盤４５の噴霧シーケンス制御手段５２は、まず元弁４１を開放する。同時に排水弁４３を開放する。
【００３７】
次に、噴霧シーケンス制御手段５２は、高圧ポンプ４０の作動を開始して、加圧水をブレードホース４７から主配水管４２に送水する。そうすると、主配水管４２内が均一な水圧が掛かるようになる。
【００３８】
次に、噴霧シーケンス制御手段５２は、排水弁４３を閉じる。それにより、主配水管４２内の水圧が所望の水圧、例えば、６ＭＰａに達する。
【００３９】
次に、噴霧シーケンス制御手段５２は、噴霧を行う噴霧ヘッド３に連なる選択弁４４を開放して、加圧水が子配水管４を経由して上昇圧力波として伝搬し、噴霧ヘッド３に水が供給される。このときの加圧水受け空洞２０に注水されて加わる水圧は４秒の間にほぼ０ＭＰａから６ＭＰａに達する。このように水圧が１ＭＰａ以上になると、噴霧ノズル１０の感圧逆止弁２２が開放されてミストの噴霧が開始される。
【００４０】
逆に、ミストの噴霧を終了するときには、噴霧シーケンス制御手段５２は、排水弁４３を開放することにより下降圧力波が子配水管４内を伝搬され、噴霧ノズル１０の加圧水受け空洞内の水圧が１ＭＰａ以下に低下するので、感圧逆止弁２２が閉まり、ミストの噴霧が停止される。
【００４１】
そして、排水弁４３が開放されてから約３秒経過後高圧ポンプ４０の作動を停止し、選択弁４４を閉じる。その後、元弁４１と排水弁４３とを閉じる。
【００４２】
このように、主配水管４２内の水圧を所望の値に一旦安定したのち、子配水管４に給水することにより、噴霧ノズル１０に給水される加圧水の水圧が数秒の間で０ＭＰａから６ＭＰａに変化することができる。そして、感圧逆止弁２２が急激に開放され、水圧の低い状態で噴霧される時間を短くすることができるので、水圧が低い状態で噴霧されたときにみられる大きな粒径のミストが殆ど噴霧されることがない。
【００４３】
また、排水弁４３を開放すると主配水管４２内の水圧が急激に低下し、感圧逆止弁２２が急激に閉められ、水圧の低い状態で噴霧される時間が短くすることができるので、水圧が低い状態で噴霧されたときにみられる大きな粒径のミストが殆ど噴霧されることがない。
【００４４】
なお、主配水管４２に複数の子配水管４が接続されているとき、全ての子配水管４を同時に連通して、全ての噴霧ヘッド３に水を配水してもよいが、好ましくは、図７に示すように、１つの選択弁４４をまず開放してそれに連なった噴霧ヘッド３から噴霧を開始し、次に、他の選択弁４４を開放することにより、同時に選択弁４４を開放するときより、噴霧ノズル１０に加わる水圧が急激に噴霧水圧に達し、水圧の低い時間が短く、径の大きな水滴が落下することを防ぐことができる。
【００４５】
次に、前述のような気象条件に基づく自動噴霧とは別に、早朝などに行う事前噴霧のシーケンスについて説明する。この事前噴霧の目的は、高圧ポンプ４０内のタンク４９の水を新鮮な水道水に置き換えるとともに、主配管４２および子配管４内に残った前日の水を全て新しい水道水に置き換えることである。
【００４６】
ミスト制御盤４５の噴霧シーケンス制御手段５２は、開始時刻になると事前噴霧を開始する。まずタンク４９の水をタンク用排水弁４９ｂを所定の時間開放して排水し、再度水道７より給水させる。この所定の時間は、タンク４９の容量等によって設定され、タンク４９内の水が完全に排水できる時間が設定される。同様に、給水に必要な時間も水道７からの給水能力に従って設定される。なお、高圧ポンプ４０にタンク４９を用いず、水道水を直接加圧する場合には、この動作は当然不要である。
【００４７】
次に、図７と同様にシーケンスによって、噴霧ノズル１０から配管内の水を放出させる。すなわち、噴霧シーケンス制御手段５２は、まず元弁４１を開放する。同時に排水弁４３を開放する。次に、高圧ポンプ４０の作動を開始して、加圧水を主配水管４２に送水し、主配水管４２内が均一な水圧が掛かるようになる。次に、排水弁４３を閉じる。それにより、主配水管４２内の水圧が所望の水圧に達する。
【００４８】
次に、噴霧シーケンス制御手段５２は、噴霧ノズル１０に連なる各選択弁４４を前述の如く順次開放して、各子配管４内が水圧が１ＭＰａ以上になると、噴霧ノズル１０の感圧逆止弁２２が開放されてミストの噴霧が開始され、それぞれ子配管４内の水が放出されるように所定の時間継続する。
【００４９】
その後、ミストの噴霧を終了するには、噴霧シーケンス制御手段５２は、排水弁４３を開放することにより下降圧力波が子配水管４内を伝搬され、噴霧ノズル１０の加圧水受け空洞内の水圧が１ＭＰａ以下に低下するので、感圧逆止弁２２が閉まり、ミストの噴霧が停止される。そして、排水弁４３が開放されてから高圧ポンプ４０の作動を停止し、選択弁４４を閉じ、その後、元弁４１と排水弁４３とを閉じる。
【００５０】
このように、事前噴霧においては、主配管４２および各子配管４内に前日の水が残っているが、その容量は個々の配管でそれぞれであり、放出にかかる所定の時間はそれぞれの配管ごとに設定される。
【００５１】
次に、ミストの噴霧量の設定方法について説明する。なお、前提として噴霧されたミストは少なくとも１分間で蒸散される。
【００５２】
噴霧判断手段５０は、温湿度計６から入力される乾球温度（℃）および湿球温度（℃）から湿り空気線図に基づき相対湿度（％）を算出する。次に、噴霧判断手段５０は、相対湿度ＲＨが７５％以上の場合、ミストを噴霧しても相対湿度が高すぎることになるため感覚温度が下がったと感じられないので、ミストの噴霧を行わない。逆に、相対湿度ＲＨが７５％未満の場合、ミストを噴射することにより感覚温度が下がったと感じられるのでミストの噴霧を行う。
【００５３】
次に、給水量制御手段５１は、温湿度計６の乾球温度が暑い閾値または少し暑い閾値以上であるか否かを判断し、噴霧量を求める。すなわち、乾球温度が予め定められた少し暑い閾値以上の場合、例えば、ミストの噴霧量は、０．０００５ｋｇとする。そして、１分間に１ｍ３当たり０．０００５ｋｇのミストを噴霧することにより１℃冷却することができる。また、乾球温度が予め定められた暑い閾値以上の場合、例えば、ミストの噴霧量は、０．００１ｋｇとする。そして、１分間に１ｍ３当たり０．００１ｋｇのミストを噴霧することにより２℃冷却することができる。
【００５４】
このような降温用噴霧システム１は、主配水管４２内の水圧を所望の値に一旦安定したのち、子配水管４に給水することにより、噴霧ノズル１０に給水される加圧水の水圧が短時間で噴霧水圧に達するので、水圧が低い状態で噴霧されたときにみられる大きな粒径のミストが殆ど噴霧されることがない。
【００５５】
また、オリフィス２９から噴霧されるミストがオリフィス２９を横切る水平面よりも下方にあるので、子配水管４などにミストが当たって液滴となり、下方に落下して、子配水管４などの下方にいる人を濡らすことを防止することができる。
【００５６】
また、地面から立ち上がった子配水管４が噴霧ヘッダ１１に下側の端面において接続され、噴霧されたミストが風に流されても延長配管１２により子配水管４から離間されているので、ミストが子配水管４や噴霧ヘッダ１１上で結露し、水滴が下方に落ちることがない。
【００５７】
また、延長配管１２により噴霧ノズル１０を広い空間に分散して配設できるので、少ない子配水管４で広い空間に噴霧できる。また、噴霧ヘッダ１１に予め延長配管１２および噴霧ノズル１０を工場で取り付けておき、現地で噴霧ヘッド３を子配水管４に接続すれば良いので、現場での作業を簡略化することができる。
【００５８】
なお、延長配管１２が同一の長さ、彎曲も同様とした例について説明したが、例えば、長さが長い延長配管１２を彎曲の小さいものにし、長さの短い延長配管１２を彎曲の大きなものにしてもよい。このようにすると、より均等にミストを噴霧することができる。このように、延長配管１２の長さや彎曲の度合いはそれぞれ異なっていても、噴霧領域が噴霧ヘッダ１１の下面を含む水平面より下方になるように噴霧ノズル１０からの噴角と噴霧ノズル１０の中心軸の水平面からの傾きを調整すれば、噴霧ヘッド３にミストが結露して水滴が滴下することを防げる。
【００５９】
また、延長配管１２が長くすることができる場合、噴霧ノズル１０の中心軸の水平面からの傾きを小さくし、延長配管１２が長くすることができない場合、噴霧ノズル１０の中心軸の水平面からの傾きを大きくしてもよい。すなわち、長さの長い延長配管１２、例えば、２５ｃｍの場合、噴霧ノズル１０の中心軸を水平面から３０°傾けることにより、液滴の落下が見られないとき、延長配管１２の長さを１５ｃｍとすると、噴霧ノズル１０の中心軸を水平面から４０°傾けることにより、液滴の落下が見られなくなる。
【００６０】
実施の形態２．
この発明の実施の形態２に係わる降温用噴霧システムは、実施の形態１に係わる降温用噴霧システム１と同じ構成であり、事前噴霧のシーケンスだけが異なる。
【００６１】
すなわち、実施の形態１では、各子配管４内の水を噴霧ノズル１０から全て放出するのに対して、この実施の形態２では、主配管４２の排水弁４３を積極的に利用しようとするものである。
【００６２】
この実施の形態２では、ミスト制御盤４５の噴霧シーケンス制御手段５２は、開始時刻になると事前噴霧を開始し、実施の形態１と同様に、まずタンク４９の水を入れ換える。
【００６３】
次に、主配管４２の排水弁４３を開放し、各選択弁４４を全て開放させる。これにより、主配管４２内の水とともに、各子配管４内の水も主配管４２側に流れ、排水弁４３からほとんど放出される。そして、図７と同様にシーケンスによって、噴霧ノズル１０から配管内の水を放出させる。
【００６４】
この主配管４２および各子配管４内の水のほとんどを、排水弁４３から排水するのに必要な所定の時間、排水弁４３の開放を継続する。主配管４２および各子配管４内の水は、配管の配置を工夫して必要な勾配をつけても全て放水することは不可能なので、少しは残ってしまう。そのため、実施の形態１と同様に制御して、噴霧ノズル１０から放水させる。このように、各配管内の水を排水弁４２から排水しておくことにより、噴霧ノズル１０からの噴霧させる所定の時間は短くすみ、早朝とはいえ、噴霧ノズル１０からミストをそれほど放出させたくない場合には有効である。
【００６５】
なお、気象条件に基づく動作時に、ミスト放出の当初に残水の放出が短くてすむ場合など、前述の噴霧ノズル１０からの放出は省略し、噴霧ではなく排水のみとすることも可能である。
【００６６】
実施の形態３．
この発明の実施の形態３に係わる降温用噴霧システムは、実施の形態１に係わる降温用噴霧システム１と同じ構成であるが、図示しないが、子配管４の先端部分に第２の排水弁を設置して、子配管４内の水を排水可能とし、その事前噴霧のシーケンスだけが異なる。
【００６７】
すなわち、実施の形態１または実施の形態２では、各子配管４内の水を噴霧ノズル１０から放出しようとするのに対して、この実施の形態３では、各子配管４の末端部分に第２の排水弁を設けて、事前噴霧ではなく事前排水によってそこから排水しようとするものである。
【００６８】
この実施の形態３では、ミスト制御盤４５の噴霧シーケンス制御手段５２は、開始時刻になると事前噴霧を開始し、実施の形態１と同様に、まずタンク４９の水を入れ換える。
【００６９】
次に、主配管４２の排水弁４３を開放し、同時に各子配管４の各選択弁４４および図示しない第２の排水弁を全て開放させる。これにより、主配管４２内の水とともに、各子配管４内の水もほぼ全部を放出することが可能となる。
【００７０】
この主配管４２および各子配管４内の水のほとんどを排出した後、図示しない第２の排水弁および選択弁４４を閉じ、元弁４１を開放する。次に、高圧ポンプ４０の作動を開始して、加圧水を主配水管４２に送水し、主配水管４２内に低圧の水圧が掛かるようにする。次に、排水弁４３を閉じ、各選択弁４４を前述の如く順次開放して、各子配管４内が水圧が１ＭＰａ以上にならないように、それぞれの子配管４内に水を充水していく。
【００７１】
終了時には、ポンプを停止し、各選択弁４４および元弁４１を閉じる。
【００７２】
このように、低圧で各配管内の水を充水することで、噴霧ノズル１０からミストを放出させることなく、配管内の水を入れ換えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】この発明の実施の形態１に係わる降温用噴霧システムの構成図である。
【図２】この発明の噴霧ヘッドの一部横断面図である。
【図３】この噴霧ヘッドの断面図である。
【図４】噴霧ノズルの中心軸に沿った断面図である。
【図５】実施の形態１に係わる加圧水供給装置の構成図である。
【図６】実施の形態１に係わるミスト制御盤の機能ブロック図である。
【図７】実施の形態１の加圧水供給装置により制御されたミストの噴霧のタイミングチャートである。
【符号の説明】
【００７４】
１ 降温用噴霧システム、２ 柱、３噴霧ヘッド、４ 子配水管、５ 加圧水供給装置、６温湿度計、７ 水道、１０ 噴霧ノズル、１１噴霧ヘッダ、１２ 延長配管、１４ 圧力変換器、１５空洞、１６、１７ 孔、１８ 直管、１９ハウジング、２０、２１、２６、２７ 空洞、２１ａ 開口、２２感圧逆止弁、２３ リブ、２３ 孔、２４弁収納空洞、２５ 駒、２８ 噴流生成空洞、２９オリフィス、３０ 遮断球、３１ バネ、３２溝、４０ 高圧ポンプ、４１ 元弁、４２主配水管、４３ 排水弁、４４ 選択弁、４５ミスト制御盤、４６ 排水配管、４７ ブレードホース、４９ タンク、５０噴霧判断手段、５１ 給水量制御手段、５２ 噴霧シーケンス制御手段。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水をミストとして噴霧して対象の空間の温度を低下する降温用噴霧システムにおいて、
水を加圧して送り出すポンプと、上記ポンプに元弁を介して接続されるとともに、水をミストとして噴霧する噴霧ヘッドとを連通する配水管と、上記ポンプおよび上記元弁を制御するミスト制御盤と、を備え、
上記ミスト制御盤は、所定の時刻に所定時間の事前噴霧または事前排水を行うことを特徴とする降温用噴霧システム。
【請求項２】
上記ポンプがタンクの水を加圧して送り出すものであって、上記事前噴霧または事前排水の前に、上記タンクの水を一旦排水してから再度充水することを特徴とする請求項１に記載する降温用噴霧システム。
【請求項１】
水をミストとして噴霧して対象の空間の温度を低下する降温用噴霧システムにおいて、
水を加圧して送り出すポンプと、上記ポンプに元弁を介して接続されるとともに、水をミストとして噴霧する噴霧ヘッドとを連通する配水管と、上記ポンプおよび上記元弁を制御するミスト制御盤と、を備え、
上記ミスト制御盤は、所定の時刻に所定時間の事前噴霧または事前排水を行うことを特徴とする降温用噴霧システム。
【請求項２】
上記ポンプがタンクの水を加圧して送り出すものであって、上記事前噴霧または事前排水の前に、上記タンクの水を一旦排水してから再度充水することを特徴とする請求項１に記載する降温用噴霧システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００８−７０００７（Ｐ２００８−７０００７Ａ）
【公開日】平成２０年３月２７日（２００８．３．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２４７２３５（Ｐ２００６−２４７２３５）
【出願日】平成１８年９月１２日（２００６．９．１２）
【出願人】（０００２３３８２６）能美防災株式会社 (918)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年３月２７日（２００８．３．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年９月１２日（２００６．９．１２）
【出願人】（０００２３３８２６）能美防災株式会社 (918)
【Ｆターム（参考）】
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