CN101413705A - 降温用喷雾系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种降温用喷雾系统，即使在自来水管道的水质不好的地方，也可以使喷雾用水的水质最佳化。所述降温用喷雾系统把水变成雾并进行喷雾来降低目标空间温度，其包括：泵，把从自来水管道提供的水加压后送出；净水器，设置在该泵的初级；配水管，通过主阀连接在所述泵的次级，并且连通把水变成雾并进行喷雾的喷雾头；以及雾控制盘，控制所述泵和所述主阀。

Description

降温用喷雾系统

技术领域

本发明涉及降温用喷雾系统，把水变成雾并进行喷雾，利用因雾蒸发形成潜热造成的冷却作用，使周围的气温降低。

背景技术

以往，在把水变成雾进行喷雾以使目标空间的温度降低的降温用喷雾系统中，泵直接连接在自来水上水管道，把水加压后送出。(例如参照专利文献1)。

这种喷雾系统在自来水管道的水质不好的地方，由于不能完全去除含在自来水管道中的残留氯等，对各配水管内和喷雾嘴等造成恶劣影响。

专利文献1日本专利公开公报特开2006—177577号公报

发明内容

上述喷雾系统在自来水管道的水质不好的地方，因水中含有高浓度的残留氯等，会损伤各配水管内和喷雾嘴等。

本发明的目的是提供一种降温用喷雾系统，即使在自来水管道的水质不好的地方，也可以使喷雾用水的水质最佳化。

本发明提供一种降温用喷雾系统，把水变成雾并进行喷雾，使目标空间的温度降低，其特征在于包括：泵，把从自来水管道提供的水加压后送出；净水器，设置在该泵的初级或次级；配水管，通过主阀连接在所述泵的次级，并且连通把水变成雾并进行喷雾的喷雾头；以及雾控制盘，控制所述泵和所述主阀。

此外，本发明的降温用喷雾系统的特征在于，所述净水器是整水器。

此外，本发明的降温用喷雾系统的特征在于，通过打开或关闭设置在所述泵的蓄水罐中的浮子阀，控制向因喷雾而导致水减少的蓄水罐进行供水。

此外，本发明的降温用喷雾系统的特征在于，设置有：开关阀，设置在所述净水器初级或次级，使自来水管道通水；以及供水控制部，接收所述泵的蓄水罐水位检测部的水位信号；其中，所述供水控制部根据所述泵的蓄水罐的水位信号，打开或关闭所述开关阀。

此外，本发明的降温用喷雾系统的特征在于，所述供水控制部根据接收到的所述水位检测部的水位降低信号，打开所述开关阀，开始向所述蓄水罐供水，如果持续第一时间仍接收到所述蓄水罐的水位降低信号，且接收到所述泵仍在运转中的信号，则保持打开所述开关阀的状态，并使供水仅延长规定的时间。

此外，本发明的降温用喷雾系统的特征在于，设置运转控制部，从所述供水控制部中转所述水位检测部的水位信号和所述泵正在运转中的信号，所述供水控制部如果在开始向所述蓄水罐供水后持续比第一时间长的第二时间仍接收到水位降低信号，且接收到所述泵仍在运转中的信号，则对所述蓄水罐的剩余水进行预测，并向所述运转控制部输出低水位警报。

本发明的降温用喷雾系统的效果在于：即使在自来水状况不好的使用条件下，也不会损伤配水管等。此外，白天自动喷雾时喷出的雾即使接触到人体或衣服，也不会产生污染或异臭等问题。

附图说明

图1是本发明实施方式1的降温用喷雾系统的结构图。

图2是本发明的喷雾头的部分剖视图。

图3是本发明的喷雾头的剖视图。

图4是实施方式1的加压水供给装置的结构图。

图5是本发明的雾控制盘的功能框图。

图6是由实施方式1的加压水供给装置控制的雾进行喷雾的时序图。

图7是实施方式1的把由自来水管道提供的水提供给高压泵的动作的时序图。

图8是实施方式2的加压水供给装置的结构图。

图9是实施方式2的把由自来水管道提供的水提供给高压泵的动作的时序图。

附图标记说明

1 降温用喷雾系统，2 柱，3 喷雾头，4 副配水管，5 加压水供给装置，6 温湿度计，7 自来水管道，8 净水器，9 开关阀，10 喷雾嘴，11 喷雾联管箱，12 延长配管，15 空洞，16、17 孔，18 直管，29 喷孔，40 高压泵，41 主阀，42 主配水管，43 排水阀，44 选择阀，45 雾控制盘，46 排水配管，47 编织软管，48 浮子阀，49 罐，50 喷雾判断装置，51 供水量控制装置，52 喷雾顺序控制装置，53 供水控制部，54运转控制部。

具体实施方式

实施方式1

图1是本发明实施方式1的降温用喷雾系统的结构图。图2是实施方式1的喷雾头的俯视图。图3是实施方式1的喷雾头的剖视图。图4是实施方式1的加压水供给装置的结构图。图5是雾控制盘的功能框图。图6是实施方式1的喷雾时序图。此外，图2是从图3的B—B断面向下方看喷雾头的部分剖视图。此外，图3是从图2的A—A断面向水平方向看喷雾头的剖视图。

如图1所示，实施方式1的降温用喷雾系统1包括：喷雾头3，分别设置在从地面直立的两根柱2的前端；副配水管4，向喷雾头3提供加压水；加压水供给装置5，通过副配水管4提供加压水；以及温湿度计6，测量周围的温度和湿度，并发送给加压水供给装置5。从自来水管道7把水提供给加压水供给装置5。此外，虽然是以两根柱2为例进行说明，但可以根据冷却的设施的大小，适当确定柱2的根数。

此外，虽然说明的是喷雾头3设置在从地面直立的柱的前端的情况，但也可以采用从顶棚吊下的方式。

如图2所示，喷雾头3包括：喷雾联管箱11，分配通过副配水管4提供的加压水，使得在六个喷雾嘴10作用均等的压力；六根延长配管12，为了使喷雾嘴10离开喷雾联管箱11规定的距离而设置；六个喷雾嘴10，使加压水形成雾进行喷雾。并且喷雾嘴10的设置高度为4m。此外，喷雾嘴10的设置高度可以根据雾的平均粒径和最大粒径确定。在此虽说明的是在喷雾头3上设置六个喷雾嘴10的情况，但不限于此，喷雾嘴10可以是一个到N个。

如图2、图3所示，喷雾联管箱11是六棱柱形，在其内部形成中心轴配置在铅直方向的六棱柱形的空洞15。在六棱柱下侧端面的中心设置连接副配水管4的孔16，副配水管4和六棱柱形的空洞15连通。此外，在六棱柱各个侧面的中心设置连接延长配管12的孔17，延长配管12和六棱柱形的空洞15连通。从一个端面的孔16注入加压水，并从六个侧面上的孔17向延长配管12供水。喷雾联管箱11用不锈钢制成。

如图3所示，延长配管12是圆筒管，一个端部垂直安装在喷雾联管箱11的侧面，沿长度方向向下弯曲，在另一个端部，圆筒管的中心轴从包括喷雾联管箱11下侧的端面的水平面向下方倾斜22.5度。延长配管12用不锈钢制成。在该延长配管12的另一端安装直管18，在其端面上嵌合具有喷孔(orifice)29的喷雾嘴10。此外，直管18用不锈钢制成。这样，嵌合在直管18上的喷雾嘴10的中心轴从包括喷雾联管箱11下侧端面的水平面向下方倾斜22.5度。

下面对喷出的雾进行说明。本发明中的雾是指直径小的水滴，当来自喷雾嘴10的喷雾水压为6MPa时，索特平均粒径(Sauter mean diameter)为20μm。如果喷雾水压小于2MPa，则雾的平均粒径变大并且喷雾量减少，冷却效果减弱。此外，如果喷雾水压高，则雾的平均粒径变小并且喷雾流量也增加，但如果喷雾水压超过10MPa，则配管等受到水强烈的冲击，不太安全。由于这些原因，喷雾水压优选在2MPa以上、10MPa以下。

下面对雾的喷雾状态进行说明。雾是在喷孔29附近的圆锥内进行喷雾，该圆锥在喷雾嘴10的中心轴上具有中心线，并以喷孔29的出口为顶点。把该圆锥区域称为喷雾区域，圆锥的顶角称为喷角。此外，把该喷雾区域的侧面称为喷雾外缘。

该喷雾区域通过调整喷孔29的形状，可以调整喷角。如果使喷角减小，则可以使雾飞得远，如果使喷角增大，则雾漂浮在喷雾嘴10附近。一般优选使喷角为45度左右，但也不限于45度。通过这样调整喷角，可以使喷雾区域位于横断喷孔29的水平面的下方。

当没有风吹时，通过雾蒸发使周围的空气冷却，由于产生下降气流，所喷出的雾与下降气流一起下降。并且雾在下降的中途蒸发掉。利用雾的蒸发，从空气中获取潜热，使空气冷却。

图4是本发明实施方式1的加压水供给装置的结构图。如图4所示，其包括：高压泵40，连接在自来水管道7上，在内部装有罐49；浮子阀48，设置在罐49中，根据罐蓄水量进行供水控制；净水器8，配置在高压泵40的初级(上游)；主阀41，配置在高压泵40的次级(下游)；排水阀43，用于打开或关闭排出主配水管42内的水的流道；选择阀44，选择向各喷雾头3提供加压水；雾控制盘45，具有把泵运转指令输出给高压泵40的运转控制部54，控制主阀41、排水阀43和选择阀44。副配水管4分别连接在选择阀44上。把通过温湿度计6测量的干球温度和湿球温度输入到雾控制盘45。

通过主配水管42连通主阀41和选择阀44，通过从主配水管42的中途分路的排水配管46，排水阀43与主配水管42连通。主配水管42、排水配管46、副配水管4分别用不锈钢制成。此外，通过橡胶制的编织软管47使高压泵40和主阀41连通，使容积式高压泵40产生的脉动变得平滑。

此外，为了去除含在加压水中的灰尘，在高压泵40的出口设有图中没有表示的开有20μm方孔的过滤器。

此外，为了提供金属离子少的加压水，以便在主配水管42、副配水管4、喷雾头3上不沉积水垢，通过图中没有表示的软水器，向高压泵40的罐49内提供经过软化的自来水。

净水器8配置在高压泵40的初级，去除从自来水管道7提供的水中含有的残留氯等有害物质。此外，净水器8也可以使用属于不具有去除残留氯功能的电解还原水整水器例如碱离子整水器等。在这种情况下，通过使电解水生成的碱离子水和酸性水的混合，达到最合适的pH值，以便不损伤主配水管42等。

此外，水压总是作用在净水器8上，净水器8分为：在出水侧操作阀方式，一般作为大容量业务用；以及在进水侧操作阀方式，水压仅在从供水龙头出水时作用于净水器8，一般作为小容量家庭用。实施方式1通过利用设置在高压泵40的罐49中的浮子阀48的打开或关闭，控制向因喷雾而使水减少的罐49进行供水，可以对应于在出水侧操作阀方式的净水器。此外，净水器8也可以设置在高压泵40的次级。

如图5所示，雾控制盘45具有：喷雾判断装置50，根据通过温湿度计6测量的干球温度和湿球温度，判断能否喷雾；供水量控制装置51，在可喷雾的情况下，计算喷雾量，并控制从高压泵40的供水量；以及喷雾顺序控制装置52，控制高压泵40和各种阀。该雾控制盘45由具有CPU、RAM、ROM、接口电路的计算机构成。

下面参照图6对从高压泵40供给加压水的顺序进行说明。

雾控制盘45的喷雾顺序控制装置52首先打开主阀41。同时打开排水阀43。

接着喷雾顺序控制装置52使高压泵40开始工作，把加压水从编织软管47送到主配水管42。于是在主配水管42内作用有均匀的水压。

然后喷雾顺序控制装置52关闭排水阀43。由此主配水管42内的水压达到所希望的水压，例如达到6MPa。

再接着喷雾顺序控制装置52打开连接在进行喷雾的喷雾头3上的选择阀44，加压水经过副配水管4，作为上升压力波进行传送，把水提供给喷雾头3。此时的水压在4秒钟内从几乎0MPa达到6MPa。这样一旦水压为1MPa以上，就可以开始喷雾。

相反，在喷雾结束时，喷雾顺序控制装置52通过打开排水阀43，在副配水管4内传送下降压力波，由于喷雾嘴10的水压降到1MPa以下，所以停止喷雾。

从打开排水阀43经过大约3秒钟后，停止高压泵40的工作，关闭选择阀44。此后，关闭主阀41和排水阀43。

这样，一旦主配水管42内的水压稳定在所希望的值后，就通过向副配水管4供水，使向喷雾嘴10提供的加压水的水压可以在数秒钟内从0MPa变到6MPa。并且由于在水压低的状态下可以缩短喷雾的时间，所以几乎不会喷出在水压低的状态下喷雾时观察到的大粒径的雾。

此外，一旦打开排水阀43，主配水管42内的水压急剧降低，由于在水压低的状态下可以缩短喷雾的时间，所以几乎不会喷出在水压低的状态下喷雾时观察到的大粒径的雾。

此外，当把多个副配水管4连接在主配水管42上时，也可以把全部的副配水管4同时连通，把水提供给所有喷雾头3，如图6所示，优选首先打开一个选择阀44，从与其连接的喷雾头3开始喷雾，然后打开其他的选择阀44，这与同时打开选择阀44相比，加在喷雾嘴10上的水压可急剧达到喷雾水压，可以缩短低水压的时间，防止大直径的水滴落下。

下面对喷雾量的设定方法进行说明。前题是所喷出的雾至少用1分钟蒸发。

喷雾判断装置50根据从温湿度计6输入的干球温度(℃)和湿球温度(℃)得到的潮湿空气线图(焓湿图)，计算出相对湿度(％)。在相对湿度RH为75％以上的情况下，即使喷雾，相对湿度过高，也感受不到感觉温度降低，所以喷雾判断装置50不进行喷雾。相反，在相对湿度RH小于75％的情况下，由于通过喷雾可以感受到感觉温度降低，所以进行喷雾。

然后，供水量控制装置51判断温湿度计6的干球温度是否在热阈值或稍热阈值以上，并求出喷雾量。即，干球温度在预先确定的稍热阈值以上的情况下，例如把喷雾量定为0.0005Kg。并且通过1分钟每1m³喷出0.0005Kg的雾，可以冷却1℃。此外当干球温度在预先确定的热阈值以上的情况下，例如把喷雾量定为0.001Kg。通过1分钟每1m³喷0.001Kg的雾，可以冷却2℃。

这种降温用喷雾系统1一旦把主配水管42内的水压稳定在所希望的值后，通过向副配水管4供水，提供给喷雾嘴10的加压水的水压在短时间内就可以达到喷雾水压，所以几乎不会喷出在水压低的状态下喷雾时观察到的大粒径的雾。

此外，由于从喷孔29喷出的雾位于横断喷孔29的水平面的下方，所以能够防止雾碰到副配水管4等变成液滴落向下方而弄湿在副配水管4等下方的人。

此外，从地面立起的副配水管4连接在喷雾联管箱11的下侧的端面上，即使喷出的雾在风中漂流，由于通过延长配管12与副配水管4分开，所以雾也不会在副配水管4和喷雾联管箱11上结成露滴，不会有水滴落向下方。

此外，通过延长配管12可以把喷雾嘴10分散配置在宽广的空间中，所以可以用少量的副配水管4向宽广的空间喷雾。此外，可以预先在工厂把延长配管12和喷雾嘴10安装在喷雾联管箱11上，在现场只把喷雾头3连接在副配水管4上即可，所以可以简化现场的操作。

虽然所说明的例子中延长配管12的长度都相同，弯曲程度也相同，但例如也可以使长度长的延长配管12弯曲程度小，使长度短的延长配管12弯曲程度大。这样做可以更均匀地喷雾。即使延长配管12的长度和弯曲程度各不相同，只要调整喷雾嘴10的喷角和喷雾嘴10的中心轴与水平面的倾斜度，就可以使喷雾区域比包括喷雾联管箱11下底面的水平面靠下方，从而防止雾在喷雾头3上结成露滴而变成水滴落下。

此外，在可以加长延长配管12的情况下，可以使喷雾嘴10的中心轴与水平面的倾斜度减小，在不能加长延长配管12的情况下，可以使喷雾嘴10的中心轴与水平面的倾斜度加大。即，例如长度为25cm的长延长配管12，通过使喷雾嘴10的中心轴与水平面倾斜30°，没有发现液滴落下，如果延长配管12的长度为15cm，则通过使喷雾嘴10的中心轴与水平面倾斜40°，也没有发现液滴落下。

下面参照图7，对实施方式1中把由自来水管道7提供的水提供给高压泵40的罐49的顺序进行说明。

在喷雾时，当高压泵40开始运转后，一旦罐49的水位降低到规定的水位以下，浮子阀48就打开，开始向罐49供水。高压泵40根据来自运转控制部54的指令停止运转。

如果罐49的水位恢复到规定水位以上，则浮子阀48关闭，停止向罐49供水。此外，高压泵40根据来自运转控制部54的指令重新开始运转。此时由于在开始供水和停止供水之间存在有滞后现象(hysteresis)，所以罐49不能装满。

实施方式2

图8是本发明实施方式2的加压水供给装置的结构图。实施方式2只是加压水供给装置5的结构不同，除此以外与实施方式1相同。

如图8所示，其包括：高压泵40，连接在自来水管道7上，在内部装有蓄水罐49；净水器8，配置在高压泵40的初级(上游)；主阀41，配置在高压泵40的次级(下游)；开关阀9，设置在净水器8的初级(上游)；排水阀43，用于打开或关闭把主配水管42内的水排出的流道；选择阀44，选择向各喷雾头3提供加压水；雾控制盘45，具有向高压泵40输出泵运转指令的运转控制部54，控制主阀41、排水阀43、选择阀44；以及供水控制部53，根据高压泵40的罐49的水位信息，打开或关闭开关阀9。选择阀44分别与副配水管4连接。在雾控制盘45中输入通过温湿度计6测量的干球温度和湿球温度。此外，开关阀9也可以设置在净水器8的次级(下游)。

实施方式2通过具有设置在净水器8的初级或次级的开关阀9以及供水控制部53，也可以对应于在进水侧操作阀方式的净水器。此外，净水器8也可以设置在高压泵40的次级。

供水控制部53如果接收到来自设置在高压泵40的罐49中的、图中没有表示的浮子开关的水位降低信号，就打开开关阀9，开始向罐49供水。另一方面，如果接收到高压泵40的罐49的水位恢复信号，就关闭开关阀9，停止向罐49供水。此外，当供水控制部53接收罐49的水位降低信号开始供水后，即使经过了规定的时间，水位也不恢复时，则进行罐49的剩余水的预测，把低水位警报发送到运转控制部54。此外，供水控制部53也可以设置在雾控制盘45上。

运转控制部54输出高压泵40的泵运转指令，如果从供水控制部53接收到低水位警报，就向高压泵40输出控制泵运转指令。此外，运转控制部54把高压泵40正在运转中的信号等泵运转信息，输出到供水控制部53。

下面参照图9，对实施方式2中把由自来水管道7提供的水向高压泵40的罐49提供的顺序进行说明。

第一：图9(1)表示在供水控制部53打开开关阀9开始向罐49供水后，供水控制部53延长供水时间的动作的时序图。

如果在高压泵40运转中进行喷雾，罐49的水减少到一定量，供水控制部53接收到水位降低信号，就打开开关阀9，开始向罐49供水。

如果供水控制部53开始向罐49供水后，即使持续第一时间(T1)，仍检测到罐49水位降低，而且高压泵40在运转中(喷雾中)，则在打开开关阀9的状态下，仅延长供水规定的时间(Te)。这样持续向罐49供水直到满罐。

第二：图9(2)表示在即使供水控制部53延长供水，罐49的水位降低状态也不改变的情况下，供水控制部53进一步延长供水，运转控制部54指示控制喷雾或中止喷雾的动作的时序图。

如果供水控制部53接收到高压泵40在运转中(喷雾中)的信号，而且开始向罐49供水后，持续比第一时间(T1)长的第二时间(T2)仍接收到水位降低信号，则进行罐49的剩余水的预测，把低水位警报输出到运转控制部54。由此，运转控制部54向高压泵40输出控制泵运转指令，使高压泵40处于停止运转(停止喷雾)状态或间歇运转(控制喷雾)状态。供水控制部53在打开开关阀9的状态下，仅延长供水规定的时间(Te′)。

在规定的时间后停止供水，并且运转控制部54向高压泵40输出解除控制泵运转的指令。由此，高压泵40的运转和喷雾恢复到通常的状态。

Claims (7)

1.一种降温用喷雾系统，把水变成雾并进行喷雾，使目标空间的温度降低，其特征在于包括：

泵，把从自来水管道提供的水加压后送出；

净水器，设置在该泵的初级或次级；

配水管，通过主阀连接在所述泵的次级，并且连通把水变成雾并进行喷雾的喷雾头；以及

雾控制盘，控制所述泵和所述主阀。

2.根据权利要求1所述的降温用喷雾系统，其特征在于，所述净水器是整水器。

3.根据权利要求1或2所述的降温用喷雾系统，其特征在于，通过打开或关闭设置在所述泵的蓄水罐中的浮子阀，控制向因喷雾而导致水减少的蓄水罐进行供水。

4.根据权利要求1或2所述的降温用喷雾系统，其特征在于设置有：

开关阀，设置在所述净水器的初级或次级，使自来水管道通水；以及

供水控制部，接收所述泵的蓄水罐水位检测部的水位信号；其中，

所述供水控制部根据所述泵的蓄水罐的水位信号，打开或关闭所述开关阀。

5.根据权利要求4所述的降温用喷雾系统，其特征在于，所述供水控制部根据接收到的所述水位检测部的水位降低信号，打开所述开关阀，开始向所述蓄水罐供水，如果持续第一时间仍接收到所述蓄水罐的水位降低信号，且接收到所述泵仍在运转中的信号，则保持打开所述开关阀的状态，并使供水仅延长规定的时间。

6.根据权利要求4所述的降温用喷雾系统，其特征在于，设置运转控制部，从所述供水控制部中转所述水位检测部的水位信号和所述泵正在运转中的信号，

所述供水控制部如果在开始向所述蓄水罐供水后持续比第一时间长的第二时间仍接收到水位降低信号，且接收到所述泵仍在运转中的信号，则对所述蓄水罐的剩余水进行预测，并向所述运转控制部输出低水位警报。

7.根据权利要求5所述的降温用喷雾系统，其特征在于，设置运转控制部，从所述供水控制部中转所述水位检测部的水位信号和所述泵正在运转中的信号，

所述供水控制部如果在开始向所述蓄水罐供水后持续比第一时间长的第二时间仍接收到水位降低信号，且接收到所述泵仍在运转中的信号，则对所述蓄水罐的剩余水进行预测，并向所述运转控制部输出低水位警报。

Images