降温用噴霧システム
【課題】簡易な設備および制御シーケンスを有し、小規模物件用として適する降温用噴霧システムを提供する。
【解決手段】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、上記ポンプに接続される主配水管と、上記主配水管に接続され、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、上記主配水管内の水を排水する排水配管と、上記主配水管と上記排水配管の間に設けられる排水弁と、上記ポンプ、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、上記排水弁を閉じた状態で上記ポンプを作動して水を上記噴霧ヘッドに配水することを特徴とするものである。
【解決手段】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、上記ポンプに接続される主配水管と、上記主配水管に接続され、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、上記主配水管内の水を排水する排水配管と、上記主配水管と上記排水配管の間に設けられる排水弁と、上記ポンプ、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、上記排水弁を閉じた状態で上記ポンプを作動して水を上記噴霧ヘッドに配水することを特徴とするものである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、博覧会のパビリオンなど集客施設に設けられ、ミストの蒸散による潜熱による冷却作用を用いる降温用噴霧システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の降温用噴霧システムは、噴霧ヘッドが複数の系統に配置され、系統ごとに噴霧させる選択弁を設けた、ミスト噴霧量が多い大規模物件用の設備であった。よって、噴霧時に、ミスト制御盤は元弁、選択弁、排水弁をそれぞれ開閉制御するシーケンス制御を有していた。（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【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】
従来の降温用噴霧システムは、冷却効果を十分得るために、噴霧ヘッドが複数の系統設けられるとともに系統ごとに噴霧でき、かつ、ミスト噴霧量が多いので、大規模物件に適していた。よって、小規模物件用では設備が過大となっていた。
【０００５】
この発明の目的は、ミスト噴霧量が少ない簡易な設備および制御シーケンスを有し、小規模物件用として適する降温用噴霧システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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、上記ポンプに接続される主配水管と、上記主配水管に接続され、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、上記主配水管内の水を排水する排水配管と、上記主配水管と上記排水配管の間に設けられる排水弁と、上記ポンプ、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、上記排水弁を閉じた状態で上記ポンプを作動して水を上記噴霧ヘッドに配水することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明の係わる降温用噴霧システムの効果は、子配水管は一斉噴霧としたので、小規模物件に適した設備、噴霧制御とすることができ、低コスト化できる。また、ミスト制御盤が排水弁だけを制御することで、噴霧の開始および終了のときに大きな水滴が落下することがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
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、噴霧を開始する水圧が異なる噴霧ノズルからのミストの粒度分布図である。図６は、噴霧ノズルからミストが噴霧される様子を表す図である。図７は、加圧水供給装置の構成図である。図８は、ミスト制御盤の機能ブロック図である。図９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。
【０００９】
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、１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よって適宜柱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。
【００１０】
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。
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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。なお、１つの直管１８に分岐して圧力変換器（株式会社共和電業製、型式ＰＶＤ−１００ｋａ、測定レンジ０〜１０ＭＰａ）１４が取り付けられて、噴霧ノズル１０の加圧水受け空洞２０に掛かる水圧を計測し、それを噴霧水圧としている。通常は、この噴霧水圧と高圧ポンプ４０の出力水圧との関係を予め求めておいて、高圧ポンプ４０の出力水圧を管理することにより、噴霧水圧を管理する。なお、水圧の測定には、ブルドン管圧力計などを用いてもよい。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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
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。
【００１５】
ここで、遮断球３０が開口２１ａに当接しているときのバネ圧が、０．２、０．４、１．０ＭＰａからなるバネ３１をそれぞれ備える３種類の噴霧ノズル１０を用意し、水の圧力を０ＭＰａから２ＭＰａまで４秒間で変化させ、噴霧されたミストの粒径をレーザ回折粒径測定器（Ｍａｌｖｅｒｎ社製、スプレーテックＲＴＳ５０００）を用いて測定した。測定点は、噴霧ノズル１０の中心軸上でオリフィス２９の先端から５０ｍｍ離れた箇所とした。その結果、図示しないが、バネ圧が０．２ＭＰａでは、棒状放水となり通行人を濡らしてしまう。
そして、バネ圧が大きくなるに従い、径の大きなミストが少なくなり、図５に示すように、バネ圧が０．６ＭＰａの噴霧ノズル１０から噴霧されるミストは、９０％累積体積占有粒径Ｄ（９０）が１６０μｍ以下になり、大きな径の液滴が落下して通行人を濡らすことがなくなる。
さらに、バネ圧が１．０ＭＰａの噴霧ノズル１０から噴霧されるミストは、９０％累積体積占有粒径Ｄ（９０）が６０μｍ以下となり、ミストが通行人に当たることもなくなる。
また、所定のバネ圧が噴霧水圧に近い１．８ＭＰａの噴霧ノズル１０では、遮断球３０が開口２１ａから充分に離反できないので、噴霧量に制約を受けてしまい、バネ圧が１．５ＭＰａの噴霧ノズル１０では、噴霧量の制約は見られない。このような理由から所定のバネ圧は、０．６ＭＰａ以上、１．５ＭＰａ以下が好ましい。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
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。
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。
【００１８】
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する。そして、ミストの平均粒径は、レーザ回折粒径測定器で体面積平均粒径（ザウター平均径と称す。）を５回測定した平均値である。
実施の形態１で使用した噴霧ノズル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。なお、ミストの平均粒径として、レーザ回折粒径測定器を用いて測定しているが、他にドプラー位相粒径測定器などを用いて測定してもよい。このとき、測定器の種類により、平均粒径が異なるので、同一条件で噴霧したミストを測定して対比することが必要である。
【００１９】
次に、ミストの噴霧の様子について説明し、噴霧領域を定義する。ミストは、図６に示すように、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３４と称し、円錐の頂角を噴角３５と称す。また、この噴霧領域３４の側面を噴霧外縁３６と称す。
この噴霧領域３４は、オリフィス２９の形状を調整することにより噴角３５を調整することができる。噴角３５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３５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３５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３５を調整することにより、噴霧領域３４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。
【００２０】
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。
一方、地面に水平の風が吹いているとき、ミストは下降しながら風の方向に流されていく。しかし、噴霧ヘッダ１１の下側の端面を含む水平面より下方に噴霧外縁３６が位置するので、ミストが水平に流されても、噴霧ヘッダ１１に当たることがない。
また、噴霧領域３４が柱２や子配水管４からみてオリフィス２９の先端から離れており、そのオリフィス２９の先端が延長配管１２により柱２や子配水管４から離れているので、ミストが水平方向に流されても、延長配管１２の長さだけ移動する間に拡散や蒸散してしまうので、ミストが柱２や子配水管４に当たることがない。
また、延長配管１２が下向きに彎曲しているので、上向きの風が吹かないとミストが延長配管１２に当たることが防げる。
【００２１】
加圧水供給装置５は、図７に示すように、高圧ポンプ４０、高圧ポンプ４０の下流側に接続された主配水管４２内、子配水管４内の水を排水する流路を開閉する排水弁４３、高圧ポンプ４０および排水弁４３を制御するミスト制御盤４５から構成されている。また、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。
【００２２】
そして、排水弁４３は、主配水管４２の途中から子配水管４と分岐する排水配管４６により主配水管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と主配水管４２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。
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。
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、高圧ポンプ４０に図示しない軟水器から軟水化された水道水が供給されている。
【００２３】
排水弁４３は、電動機駆動弁であり、弁が全閉状態にあるとき電動機に弁を開放するように電流を流してから開閉時間（例えば、約４秒）経過すると弁が全開状態に変化する。また、弁が全開状態にあるとき電動機に弁を閉鎖するように電流を流してから開閉時間（例えば、約４秒）経過すると弁が全閉状態に変化する。このとき、例えば、弁の開口度は一定の割合で変化するとともに、電動機に流す電流によって任意に弁の開口度を設定できる。さらに、弁が閉鎖動作中に弁を開放するように電動機に電流を流し始めると、弁は開放動作中に切り換わる一方、弁が開放動作中に弁を閉鎖するように電動機に電流を流し始めると、弁は閉鎖動作中に切り換わるものである。
【００２４】
ミスト制御盤４５は、図８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（図示せず）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。
【００２５】
実施の形態１に係わる降温用噴霧システム１の設備導入の際の立上げ時に行う主配水管４２と子配水管４の空気抜き作業について説明する。最初、各配管内は充水されていないので排水弁４３を閉止する一方で、子配水管４に設けた空気抜き弁（図示せず）を開放する。この状態で高圧ポンプ４０を運転すると各配管内の空気を抜くことができる。よって、ミスト噴霧時は子配水管４は空気が無い状態で充水されているので、高圧ポンプ４０を運転するだけで即座に昇圧する一方で、高圧ポンプ４０の停止のタイミングで排水弁を開けることで即座に降圧する。また、各配管内に空気を入れずにかつ、各配管内の圧力を高くしすぎなくなる。この空気抜き作業は一度だけ行うので空気抜き弁は手動でもよい。また、空気抜き弁は逆止弁付きタイプを使用してもよい。
【００２６】
次に、立上げ時に各配管内の空気抜き作業が実施されていることを前提として、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９を参照して説明する。
ミスト制御盤４５の噴霧シーケンス制御手段５２は、まず排水弁４３を閉鎖するように電流を流す。例えば、約４秒後に排水弁４３が全閉する。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。すると、主配水管４２内が均一な水圧が掛かるようになり、その後、主配水管４２内の水圧が所望の水圧、例えば、６ＭＰａに達する。
そして、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。このときの噴霧ノズル１０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。
【００２７】
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が半開した直後に閉鎖するように電流を流す。例えば、約２秒後に排水弁４３が半開すると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。さらに、例えば、約２秒後に排水弁４３が全閉する。これらの排水弁４３の開閉動作中に、高圧ポンプ４０の作動を停止する。よって、高圧ポンプ４０は、排水弁４３が開動作開始から閉動作終了までにその作動を停止してもよい。
【００２８】
このような降温用噴霧システム１は、排水弁４３が閉じている状態で高圧ポンプ４０を作動するので、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。
また、排水弁４３を一旦半開すると主配水管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。
【００２９】
従って、この発明の実施の形態１に係わる降温用噴霧システム１は、ミスト制御盤４５は高圧ポンプ４０と排水弁４３だけを制御して、主配水管４２に接続される子配水管４を一斉噴霧する。これにより、降温用噴霧システム１を構成する各設備や制御シーケンスの簡易化が実現できる。つまり、従来の大規模物件用の降温用噴霧システムは、例えば、電動機の出力が約４〜６ＫＷ、ミスト噴霧量が３０リットル毎分であるのに対し、この発明の小規模物件用の降温用噴霧システム１は、例えば、電動機の出力が約７００〜８００Ｗ、ミスト噴霧量が４リットル毎分としても同様なミスト噴霧ができる。さらに、ミスト制御盤４５は高圧ポンプ４０を運転するポンプ制御盤（図示せず）に内蔵してもよい。なお、排水弁４３は、電磁弁等を用いてもよい。
【００３０】
実施の形態２．
図１０は、この発明の実施の形態２に係わる加圧水供給装置の構成図である。図１１は、実施の形態２に係わるミスト制御盤の機能ブロック図である。図１２は、実施の形態２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。
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と加圧水供給装置５Ｂの構成が異なっており、その他は同様であるので、説明において同じ符号を付記して説明する。
【００３１】
実施の形態２に係わる加圧水供給装置５Ｂは、図１０に示すように、実施の形態１の加圧水供給装置５の子配水管４の途中に空気抜き弁４８が設けられ、ミスト制御盤４５Ｂにより空気抜き弁４８の開閉が制御される。
また、ミスト制御盤４５Ｂは、図１１に示すように、噴霧シーケンス制御手段５２Ｂが実施の形態１の噴霧シーケンス制御手段５２と異なっており、高圧ポンプ４０、排水弁４３および空気抜き弁４８を所定のタイミングでＯＮ／ＯＦＦまたは開閉する。
【００３２】
次に、加圧水を高圧ポンプ４０から噴霧ヘッド３に供給するシーケンスについて図１２を参照して説明する。
ミスト制御盤４５Ｂの噴霧シーケンス制御手段５２Ｂは、まず排水弁４３を閉鎖するように電流を流す。例えば、約４秒後に排水弁４３が全閉する。また、子配水管４に備えられた空気抜き弁４８を開放する。
次に、噴霧シーケンス制御手段５２Ｂ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内に残っている空気が子配水管４へ水と一緒に押し出されて、主配水管４２内が均一な水圧の水で満たされる。その後、主配水管４２内の水圧が所望の噴霧水圧、例えば、６ＭＰａに達する。
【００３３】
そして、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、子配水管４の長さが長いと子配水管４内の空気が邪魔をしてスムーズに水が流れていかない。しかし、空気抜き弁４８が子配水管４の途中に備えられているので、子配水管４内を流れてくる水により、子配水管４内の空気が空気抜き弁４８から抜けていくので、水が子配水管４内をスムーズに流れて噴霧ヘッド３に達する。その後、空気抜き弁４８を閉止する。このときの噴霧ノズル１０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。
【００３４】
このような降温用噴霧システムは、子配水管４の途中に空気抜き弁４８が備えられているので、子配水管４内に水を供給するとき、子配水管４内の空気が空気抜き弁４８から抜け、水がスムーズに噴霧ヘッド３に供給される。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【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】噴霧されたミストの粒度分布の測定結果を示す図である。
【図６】噴霧ノズルからミストが噴霧される様子を表す図である。
【図７】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８】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９】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。
【図１０】実施の形態２に係わる加圧水供給装置の構成図である。
【図１１】実施の形態２に係わるミスト制御盤の機能ブロック図である。
【図１２】実施の形態２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】
【００３６】
１ 降温用噴霧システム、２ 柱、３ 噴霧ヘッド、４ 子配水管、５、５Ｂ 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、３４ 噴霧領域、３５ 噴角、３６ 噴霧外縁、４０ 高圧ポンプ、４２主配水管、４３ 排水弁、４５、４５Ｂ ミスト制御盤、４６ 排水配管、４７ ブレードホース、４８ 空気抜き弁、５０ 噴霧判断手段、５１ 給水量制御手段、５２、５２Ｂ噴霧シーケンス制御手段、５３ 空気線図データベース。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、博覧会のパビリオンなど集客施設に設けられ、ミストの蒸散による潜熱による冷却作用を用いる降温用噴霧システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の降温用噴霧システムは、噴霧ヘッドが複数の系統に配置され、系統ごとに噴霧させる選択弁を設けた、ミスト噴霧量が多い大規模物件用の設備であった。よって、噴霧時に、ミスト制御盤は元弁、選択弁、排水弁をそれぞれ開閉制御するシーケンス制御を有していた。（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【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】
従来の降温用噴霧システムは、冷却効果を十分得るために、噴霧ヘッドが複数の系統設けられるとともに系統ごとに噴霧でき、かつ、ミスト噴霧量が多いので、大規模物件に適していた。よって、小規模物件用では設備が過大となっていた。
【０００５】
この発明の目的は、ミスト噴霧量が少ない簡易な設備および制御シーケンスを有し、小規模物件用として適する降温用噴霧システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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、上記ポンプに接続される主配水管と、上記主配水管に接続され、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、上記主配水管内の水を排水する排水配管と、上記主配水管と上記排水配管の間に設けられる排水弁と、上記ポンプ、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、上記排水弁を閉じた状態で上記ポンプを作動して水を上記噴霧ヘッドに配水することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明の係わる降温用噴霧システムの効果は、子配水管は一斉噴霧としたので、小規模物件に適した設備、噴霧制御とすることができ、低コスト化できる。また、ミスト制御盤が排水弁だけを制御することで、噴霧の開始および終了のときに大きな水滴が落下することがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
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、噴霧を開始する水圧が異なる噴霧ノズルからのミストの粒度分布図である。図６は、噴霧ノズルからミストが噴霧される様子を表す図である。図７は、加圧水供給装置の構成図である。図８は、ミスト制御盤の機能ブロック図である。図９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。
【０００９】
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、１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よって適宜柱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。
【００１０】
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。
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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。なお、１つの直管１８に分岐して圧力変換器（株式会社共和電業製、型式ＰＶＤ−１００ｋａ、測定レンジ０〜１０ＭＰａ）１４が取り付けられて、噴霧ノズル１０の加圧水受け空洞２０に掛かる水圧を計測し、それを噴霧水圧としている。通常は、この噴霧水圧と高圧ポンプ４０の出力水圧との関係を予め求めておいて、高圧ポンプ４０の出力水圧を管理することにより、噴霧水圧を管理する。なお、水圧の測定には、ブルドン管圧力計などを用いてもよい。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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
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。
【００１５】
ここで、遮断球３０が開口２１ａに当接しているときのバネ圧が、０．２、０．４、１．０ＭＰａからなるバネ３１をそれぞれ備える３種類の噴霧ノズル１０を用意し、水の圧力を０ＭＰａから２ＭＰａまで４秒間で変化させ、噴霧されたミストの粒径をレーザ回折粒径測定器（Ｍａｌｖｅｒｎ社製、スプレーテックＲＴＳ５０００）を用いて測定した。測定点は、噴霧ノズル１０の中心軸上でオリフィス２９の先端から５０ｍｍ離れた箇所とした。その結果、図示しないが、バネ圧が０．２ＭＰａでは、棒状放水となり通行人を濡らしてしまう。
そして、バネ圧が大きくなるに従い、径の大きなミストが少なくなり、図５に示すように、バネ圧が０．６ＭＰａの噴霧ノズル１０から噴霧されるミストは、９０％累積体積占有粒径Ｄ（９０）が１６０μｍ以下になり、大きな径の液滴が落下して通行人を濡らすことがなくなる。
さらに、バネ圧が１．０ＭＰａの噴霧ノズル１０から噴霧されるミストは、９０％累積体積占有粒径Ｄ（９０）が６０μｍ以下となり、ミストが通行人に当たることもなくなる。
また、所定のバネ圧が噴霧水圧に近い１．８ＭＰａの噴霧ノズル１０では、遮断球３０が開口２１ａから充分に離反できないので、噴霧量に制約を受けてしまい、バネ圧が１．５ＭＰａの噴霧ノズル１０では、噴霧量の制約は見られない。このような理由から所定のバネ圧は、０．６ＭＰａ以上、１．５ＭＰａ以下が好ましい。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
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。
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。
【００１８】
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する。そして、ミストの平均粒径は、レーザ回折粒径測定器で体面積平均粒径（ザウター平均径と称す。）を５回測定した平均値である。
実施の形態１で使用した噴霧ノズル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。なお、ミストの平均粒径として、レーザ回折粒径測定器を用いて測定しているが、他にドプラー位相粒径測定器などを用いて測定してもよい。このとき、測定器の種類により、平均粒径が異なるので、同一条件で噴霧したミストを測定して対比することが必要である。
【００１９】
次に、ミストの噴霧の様子について説明し、噴霧領域を定義する。ミストは、図６に示すように、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３４と称し、円錐の頂角を噴角３５と称す。また、この噴霧領域３４の側面を噴霧外縁３６と称す。
この噴霧領域３４は、オリフィス２９の形状を調整することにより噴角３５を調整することができる。噴角３５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３５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３５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３５を調整することにより、噴霧領域３４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。
【００２０】
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。
一方、地面に水平の風が吹いているとき、ミストは下降しながら風の方向に流されていく。しかし、噴霧ヘッダ１１の下側の端面を含む水平面より下方に噴霧外縁３６が位置するので、ミストが水平に流されても、噴霧ヘッダ１１に当たることがない。
また、噴霧領域３４が柱２や子配水管４からみてオリフィス２９の先端から離れており、そのオリフィス２９の先端が延長配管１２により柱２や子配水管４から離れているので、ミストが水平方向に流されても、延長配管１２の長さだけ移動する間に拡散や蒸散してしまうので、ミストが柱２や子配水管４に当たることがない。
また、延長配管１２が下向きに彎曲しているので、上向きの風が吹かないとミストが延長配管１２に当たることが防げる。
【００２１】
加圧水供給装置５は、図７に示すように、高圧ポンプ４０、高圧ポンプ４０の下流側に接続された主配水管４２内、子配水管４内の水を排水する流路を開閉する排水弁４３、高圧ポンプ４０および排水弁４３を制御するミスト制御盤４５から構成されている。また、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。
【００２２】
そして、排水弁４３は、主配水管４２の途中から子配水管４と分岐する排水配管４６により主配水管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と主配水管４２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。
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。
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、高圧ポンプ４０に図示しない軟水器から軟水化された水道水が供給されている。
【００２３】
排水弁４３は、電動機駆動弁であり、弁が全閉状態にあるとき電動機に弁を開放するように電流を流してから開閉時間（例えば、約４秒）経過すると弁が全開状態に変化する。また、弁が全開状態にあるとき電動機に弁を閉鎖するように電流を流してから開閉時間（例えば、約４秒）経過すると弁が全閉状態に変化する。このとき、例えば、弁の開口度は一定の割合で変化するとともに、電動機に流す電流によって任意に弁の開口度を設定できる。さらに、弁が閉鎖動作中に弁を開放するように電動機に電流を流し始めると、弁は開放動作中に切り換わる一方、弁が開放動作中に弁を閉鎖するように電動機に電流を流し始めると、弁は閉鎖動作中に切り換わるものである。
【００２４】
ミスト制御盤４５は、図８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（図示せず）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。
【００２５】
実施の形態１に係わる降温用噴霧システム１の設備導入の際の立上げ時に行う主配水管４２と子配水管４の空気抜き作業について説明する。最初、各配管内は充水されていないので排水弁４３を閉止する一方で、子配水管４に設けた空気抜き弁（図示せず）を開放する。この状態で高圧ポンプ４０を運転すると各配管内の空気を抜くことができる。よって、ミスト噴霧時は子配水管４は空気が無い状態で充水されているので、高圧ポンプ４０を運転するだけで即座に昇圧する一方で、高圧ポンプ４０の停止のタイミングで排水弁を開けることで即座に降圧する。また、各配管内に空気を入れずにかつ、各配管内の圧力を高くしすぎなくなる。この空気抜き作業は一度だけ行うので空気抜き弁は手動でもよい。また、空気抜き弁は逆止弁付きタイプを使用してもよい。
【００２６】
次に、立上げ時に各配管内の空気抜き作業が実施されていることを前提として、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９を参照して説明する。
ミスト制御盤４５の噴霧シーケンス制御手段５２は、まず排水弁４３を閉鎖するように電流を流す。例えば、約４秒後に排水弁４３が全閉する。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。すると、主配水管４２内が均一な水圧が掛かるようになり、その後、主配水管４２内の水圧が所望の水圧、例えば、６ＭＰａに達する。
そして、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。このときの噴霧ノズル１０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。
【００２７】
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が半開した直後に閉鎖するように電流を流す。例えば、約２秒後に排水弁４３が半開すると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。さらに、例えば、約２秒後に排水弁４３が全閉する。これらの排水弁４３の開閉動作中に、高圧ポンプ４０の作動を停止する。よって、高圧ポンプ４０は、排水弁４３が開動作開始から閉動作終了までにその作動を停止してもよい。
【００２８】
このような降温用噴霧システム１は、排水弁４３が閉じている状態で高圧ポンプ４０を作動するので、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。
また、排水弁４３を一旦半開すると主配水管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。
【００２９】
従って、この発明の実施の形態１に係わる降温用噴霧システム１は、ミスト制御盤４５は高圧ポンプ４０と排水弁４３だけを制御して、主配水管４２に接続される子配水管４を一斉噴霧する。これにより、降温用噴霧システム１を構成する各設備や制御シーケンスの簡易化が実現できる。つまり、従来の大規模物件用の降温用噴霧システムは、例えば、電動機の出力が約４〜６ＫＷ、ミスト噴霧量が３０リットル毎分であるのに対し、この発明の小規模物件用の降温用噴霧システム１は、例えば、電動機の出力が約７００〜８００Ｗ、ミスト噴霧量が４リットル毎分としても同様なミスト噴霧ができる。さらに、ミスト制御盤４５は高圧ポンプ４０を運転するポンプ制御盤（図示せず）に内蔵してもよい。なお、排水弁４３は、電磁弁等を用いてもよい。
【００３０】
実施の形態２．
図１０は、この発明の実施の形態２に係わる加圧水供給装置の構成図である。図１１は、実施の形態２に係わるミスト制御盤の機能ブロック図である。図１２は、実施の形態２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。
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と加圧水供給装置５Ｂの構成が異なっており、その他は同様であるので、説明において同じ符号を付記して説明する。
【００３１】
実施の形態２に係わる加圧水供給装置５Ｂは、図１０に示すように、実施の形態１の加圧水供給装置５の子配水管４の途中に空気抜き弁４８が設けられ、ミスト制御盤４５Ｂにより空気抜き弁４８の開閉が制御される。
また、ミスト制御盤４５Ｂは、図１１に示すように、噴霧シーケンス制御手段５２Ｂが実施の形態１の噴霧シーケンス制御手段５２と異なっており、高圧ポンプ４０、排水弁４３および空気抜き弁４８を所定のタイミングでＯＮ／ＯＦＦまたは開閉する。
【００３２】
次に、加圧水を高圧ポンプ４０から噴霧ヘッド３に供給するシーケンスについて図１２を参照して説明する。
ミスト制御盤４５Ｂの噴霧シーケンス制御手段５２Ｂは、まず排水弁４３を閉鎖するように電流を流す。例えば、約４秒後に排水弁４３が全閉する。また、子配水管４に備えられた空気抜き弁４８を開放する。
次に、噴霧シーケンス制御手段５２Ｂ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内に残っている空気が子配水管４へ水と一緒に押し出されて、主配水管４２内が均一な水圧の水で満たされる。その後、主配水管４２内の水圧が所望の噴霧水圧、例えば、６ＭＰａに達する。
【００３３】
そして、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、子配水管４の長さが長いと子配水管４内の空気が邪魔をしてスムーズに水が流れていかない。しかし、空気抜き弁４８が子配水管４の途中に備えられているので、子配水管４内を流れてくる水により、子配水管４内の空気が空気抜き弁４８から抜けていくので、水が子配水管４内をスムーズに流れて噴霧ヘッド３に達する。その後、空気抜き弁４８を閉止する。このときの噴霧ノズル１０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。
【００３４】
このような降温用噴霧システムは、子配水管４の途中に空気抜き弁４８が備えられているので、子配水管４内に水を供給するとき、子配水管４内の空気が空気抜き弁４８から抜け、水がスムーズに噴霧ヘッド３に供給される。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【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】噴霧されたミストの粒度分布の測定結果を示す図である。
【図６】噴霧ノズルからミストが噴霧される様子を表す図である。
【図７】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８】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９】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。
【図１０】実施の形態２に係わる加圧水供給装置の構成図である。
【図１１】実施の形態２に係わるミスト制御盤の機能ブロック図である。
【図１２】実施の形態２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】
【００３６】
１ 降温用噴霧システム、２ 柱、３ 噴霧ヘッド、４ 子配水管、５、５Ｂ 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、３４ 噴霧領域、３５ 噴角、３６ 噴霧外縁、４０ 高圧ポンプ、４２主配水管、４３ 排水弁、４５、４５Ｂ ミスト制御盤、４６ 排水配管、４７ ブレードホース、４８ 空気抜き弁、５０ 噴霧判断手段、５１ 給水量制御手段、５２、５２Ｂ噴霧シーケンス制御手段、５３ 空気線図データベース。
【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、
上記ポンプに接続される主配水管と、
上記主配水管に接続され、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、
上記主配水管内の水を排水する排水配管と、
上記主配水管と上記排水配管の間に設けられる排水弁と、
上記ポンプ、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、上記排水弁を閉じた状態で上記ポンプを作動して水を上記噴霧ヘッドに配水することを特徴とする降温用噴霧システム。
【請求項２】
上記子配水管に空気抜き弁が備えられ、
上記ミスト制御盤は、噴霧を始めるとき、上記排水弁を閉じた状態で上記ポンプを作動し、その後、上記空気抜き弁を閉じてから水を上記噴霧ヘッドに配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３】
上記ミスト制御盤は、噴霧を終わらせるとき、上記排水弁を所定時間だけ開放する間に上記ポンプを停止することを特徴とする請求項１または２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、
上記ポンプに接続される主配水管と、
上記主配水管に接続され、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、
上記主配水管内の水を排水する排水配管と、
上記主配水管と上記排水配管の間に設けられる排水弁と、
上記ポンプ、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、上記排水弁を閉じた状態で上記ポンプを作動して水を上記噴霧ヘッドに配水することを特徴とする降温用噴霧システム。
【請求項２】
上記子配水管に空気抜き弁が備えられ、
上記ミスト制御盤は、噴霧を始めるとき、上記排水弁を閉じた状態で上記ポンプを作動し、その後、上記空気抜き弁を閉じてから水を上記噴霧ヘッドに配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３】
上記ミスト制御盤は、噴霧を終わらせるとき、上記排水弁を所定時間だけ開放する間に上記ポンプを停止することを特徴とする請求項１または２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８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００９−１６８３８７（Ｐ２００９−１６８３８７Ａ）
【公開日】平成２１年７月３０日（２００９．７．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−８７２２（Ｐ２００８−８７２２）
【出願日】平成２０年１月１８日（２００８．１．１８）
【出願人】（０００２３３８２６）能美防災株式会社 (918)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年７月３０日（２００９．７．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１月１８日（２００８．１．１８）
【出願人】（０００２３３８２６）能美防災株式会社 (918)
【Ｆターム（参考）】
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