JP2009168387A - 降温用噴霧システム - Google Patents
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Abstract
【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。
【選択図】図7
Description
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
Claims (3)
- 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。 - 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。 - 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。
Priority Applications (1)
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JP2008008722A JP2009168387A (ja) | 2008-01-18 | 2008-01-18 | 降温用噴霧システム |
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Citations (2)
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JPH1199222A (ja) * | 1997-09-26 | 1999-04-13 | Nohmi Bosai Ltd | スプリンクラ消火設備 |
JP2006177577A (ja) * | 2004-12-21 | 2006-07-06 | Nohmi Bosai Ltd | 降温用噴霧システム |
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2008
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