JP2010096415A - 冷却用ミスト噴霧システム - Google Patents

Abstract

【課題】 ミストを噴霧して冷却効果を得るようなシステムにおいて、環境の条件に合わせて自動的にシステムを作動させることにより、快適な冷却効果が得られるようにするとともに、集客効果が一層高まるようなシステムを構成する。
【解決手段】 冷却エリアＲの上部に、長手方向に沿って所定間隔置きに噴霧ノズル３を配置し、ポンプ４の作動により各噴霧ノズル３から冷却用ミストを噴出するようにするとともに、ポンプ４の作動を、外気温度、湿度、風向・風速によって制御できるようにする。また各噴霧ノズル３に彩色光を発光する発光部２１を設け、また、冷却エリアＲの一部の上部にスクリーン状の厚みの薄いミスト幕２２を形成するためのミスト幕形成用噴霧ノズル２３を設け、形成されるミスト幕２２に映像等を投影できる投影機２４を設ける。
【選択図】 図１

Description

本発明は、夏季等において多数の人が集まる場所に設置される冷却用のミスト噴霧技術に関する。

従来、博覧会のパビリオンや競技場等の人が多く集まる施設の入口やその周辺を冷却するため、多数の噴霧ノズルで霧を発生させ、霧の蒸発潜熱による冷却作用を利用して周辺の温度を低下させるような技術（例えば、特許文献１参照。）が知られており、また、その際、噴霧ノズルの設置高さと、ミストの噴霧量を、噴霧ノズルから噴霧されるミストのザウター平均粒径に基づいて設定することにより、冷却エネルギー効率を高め、しかも下方を通過する人を濡らさないような技術（例えば、特許文献２参照。）も知られている。
特開平６−１０９３４１号公報 特開２００６−１７７５７８号公報

ところが、従来の冷却用ミスト噴霧システムは、環境の条件に合わせて自動的にシステムが作動するような仕様に設定されていないため、例えば温度が所定温度以上になって不快に感じるようなときに手動で運転を開始する必要が生じる等操作が煩わしかった。また、湿度があまりにも高いような場合にシステムを作動させると、噴霧したミストが蒸発しにくくなり、通行者に濡れを感じさせるなどの不具合があり、また、ある方向からの風速が強いような場合には、ミストが飛散して予期した冷却効果を得ることができないという問題もあった。

また、このような冷却用ミスト噴霧システムは、人が多く集まるような場所に設置されるのが一般的であるため、冷却以外の付加価値を与えて集客効果が一層高まるようにすることができれば好ましかった。

そこで本発明は、環境の条件に合わせて自動的にシステムが作動することにより、快適な冷却効果が得られるようにするとともに、集客効果を一層高めることができるようなシステムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため本発明は、冷却エリアの上部に長手方向に沿って所定間隔置きに配設され且つ冷却用ミストを噴出させることのできる複数の噴霧ノズルと、この噴霧ノズルに向けて噴霧用の水を加圧して圧送することのできるポンプを備えた冷却用ミスト噴霧システムにおいて、前記ポンプの運転を、外気温と、外気の湿度と、風向・風速によって制御するようにした。

このように、外気温と外気の湿度と風向・風速によって制御するようにすれば、環境の条件に合わせて快適な冷却を行なうことができる。ここで、外気温による制御とは、例えば温度が設定温度以上になったらシステムが自動的に作動するとともに、設定温度以下になったらシステムが自動的に停止するなどの制御であり、外気の湿度による制御とは、例えば設定湿度以上になるとシステムが自動的に停止するなどの制御であり、風向・風速による制御とは、所定の方向からの風速が設定速度以上になるとシステムが自動的に停止する等の制御である。
また、噴霧されるミストは、人が濡れないで蒸発するような粒子径（ザウター平均粒子径）が１０〜３０μｍ程度のもので、噴出ノズルの高さは路面から２．５〜３．５ｍ程度が好ましい。
そして本明細書では、噴霧ノズルから冷却用ミストを噴霧した際、ミストの蒸発によって気温が２〜５℃程度下がる領域を冷却エリアと称する。

また本発明では、前記それぞれの噴霧ノズルには、噴き出されたミストに向けて所定の彩色光を発光する発光部を設けるようにした。
このように、それぞれの噴霧ノズルに、所定の彩色光を発光する発光部を設け、噴霧と同時に発光すれば、噴霧されたミストに彩色されて冷却エリアに幻想的な雰囲気を作り出すことができ、集客効果の向上に資することができる。この際、発光部としては、色彩が一定の光を発光する単色光でもよく、複数の彩色光を発光するものでもよいが、複数の彩色光を発光する場合はより幻想的な雰囲気を作り出すことができる。また、具体的な発光手段も任意であるが、ＬＥＤ等を採用すれば好適である。

また本発明では、前記冷却エリアの所定箇所の上部に、噴出されたミストによって冷却エリアの一部に厚みの薄いスクリーン状のミストの幕（ミスト幕）を形成するためのミスト幕形成用噴霧ノズルを設け、また、冷却エリアの近傍には、形成されたミスト幕に向けて映像または彩色光を投影するための投影機を設けるようにした。

そして、このようにミスト幕に向けて投影機から映像または彩色光を投影するようにし、例えば、子供向きのアンパンマンやドラエモンなどの映像を投影できるようにすれば、従来にない表現効果が発揮され、集客効果を一層高めることができる。

ポンプによって複数の噴霧ノズルからミストを噴霧するような冷却用ミスト噴霧システムにおいて、ポンプの運転を、外気温と、外気の湿度と、風向・風速によって制御ことで、環境の条件に合わせて適切な冷却を行なうことができる。
また、それぞれの噴霧ノズルに、所定の彩色光を発光する発光部を設けることにより、噴霧したミストに彩色したり、冷却エリアの一部にスクリーン状のミスト幕を形成して映像または彩色光を投影したりすることで、従来にない奇抜で幻想的な雰囲気を作り出せば、集客効果をより高めることができる。

本発明の実施の形態について添付した図面に基づき説明する。
ここで図１は本発明に係る冷却用ミスト噴霧システムのシステム構成図、図２はポンプの作動制御の一例を示す説明図、図３は噴霧ノズルの拡大図、図４はミスト幕に映像等を投影する一例を示す説明図である。

本発明に係る冷却用ミスト噴霧システムは、環境の条件に合わせて自動的にシステムを作動させることで、快適な冷却環境が得られるようにされるとともに、冷却効果以外の付加価値を持たせることにより、集客効果を高めることができるようにされている。

そこで、まず環境の条件に合わせて快適な冷却効果を得るための冷却用ミスト噴霧システムの概要について図１及び図２に基づき説明する。

この冷却用ミスト噴霧システム１は、市水等を貯留する貯留槽２と、この貯留槽２内の水を複数の噴霧ノズル３に向けて圧送することのできるポンプ４を備えており、前記複数の噴霧ノズル３は、人が多く集まる場所でしかも冷却することが好ましい冷却エリアＲの上部に、長手方向に沿って所定間隔置きに配置されている。そしてこの冷却エリアＲは、例えば人が移動する場合、移動路に沿った方向が長手方向として設定されることが多い。

そしてこのシステム１には、例えば屋内仕様の制御盤５が設けられており、噴霧ノズル３の近傍に設けられる外気温センサ６や、湿度センサ７や、風向・風速センサ８で検知される外気温や、湿度や、所定の方向から吹く風の風速によってポンプ４の作動等を制御できるようにされている。

このため、制御盤５には、温度を設定するための温度設定部１０や、湿度を設定するための湿度設定部１１や、風速を設定するための風速設定部１２が設けられており、設定した温度や湿度や風速によって制御できるようにされている。
なお、図の１３は２４Ｈタイマーであり、１４は運転を自動と手動に切り替える運転切替スイッチであり、「手動」と「自動」と「断」の切り替えが可能である。

なお、システム１の回路中、水圧を一定で供給するため、ポンプ４の下流にリリーフ弁１５や戻し回路１６を設けるとともに、貯留槽２の液面が一定以上になると、オーバーフローした水を排水部から排水するためのオーバーフロー回路１７を設けている。また、リリーフ弁１５の下流側には水圧を測定して制御盤５に送るための圧力センサ１８が設けられており、また、貯留槽２には、貯留槽２内の水位を測定して制御盤５に送るためのレベルスイッチ２０を設けている。

また、本実施例では、ポンプ４として、ダイヤフラム式で且つ騒音の小さいタイプのダイヤフラムポンプを採用するとともに、噴霧ノズル３の数は長手方向に沿って合計３０個程度配設し、それぞれの噴霧ノズル３のピッチ間隔は１４００〜１６００ｍｍ程度に設定するとともに、それぞれの噴霧ノズル３単体の吐出量は、１００ｃｃ／ｍｉｎ程度としている。因みに、従来一般のこの種のシステムの噴霧ノズル単体の吐出量は３０〜５０ｃｃ／ｍｉｎ程度であり、各噴霧ノズルのピッチ間隔は３００〜５００ｍｍ程度であるため、本システムでは同じ領域を冷却する場合には、噴霧ノズルの数を少なく構成できるようにされている。

なお、本実施例における噴霧ノズル３から噴霧されるミストの５．０ＭＰａ時の平均ザウター径は、約２０〜３０μｍ程度である。

ところで、このようなミスト噴霧システムのポンプ４の作動制御に一例について図２に基づき説明する。

まず、運転切替スイッチ１４が「自動」の状態において、ポンプ４を作動させるためには、図２（ａ）に示すように、制御盤５の２４Ｈタイマー１３の接点がＯＮで、外気温度が設定温度（Ｘ℃）以上であること、湿度が設定値（Ｙ％ＲＨ）未満であること、所定方向からの風速が設定速度（Ｚｍ／ｓ）未満であること、のすべての条件を満足するときに、継続タイマーを介してポンプ４が作動する。

次に、ポンプ４が作動中、システムの異常や故障以外の理由でポンプ４が停止する事由として、図２（ｂ）に示すように、パターン１では、制御盤５の運転切替スイッチ１４が「断」になったとき、パターン２では、制御盤５の２４Ｈタイマー１３の接点がＯＦＦになったとき、パターン３では、外気温度が設定温度（Ｘ´℃）以下になったとき、または湿度が設定値（Ｙ´％ＲＨ）以上になったとき、または所定方向からの風速が設定速度（Ｚ´ｍ／ｓ）以上になったとき、のいずれかの条件で継続タイマーを介してポンプ４が停止する。

また、システムの故障または異常時にポンプ４が停止する事由として、本実施例では、図２（ｃ）に示すように、ポンプの過電流または漏電、または圧力センサ１８による所定圧以上の検知、貯留槽２の水位の異常検知、とされている。

以上のような基本的な冷却ミスト噴霧システム１の作動制御に加えて、本発明では、集客効果を一層高めるための工夫を凝らしている。以下、その構成について説明する。

まず、前記噴霧ノズル３には、図３に示すように、噴出されたミストに向けて所定色の彩色光を発光することのできる発光部２１がノズル部３ｎの近傍に設けられている。

この発光部２１は、一定の彩色光を発光するものでもよく、複数の彩色光を発光するものでもよいが、複数の彩色光を発光する場合はより冷却エリアＲに噴出されるミストに彩色することができるため、より幻想的な雰囲気を作り出すことができる。この際、発光手段としてはＬＥＤ等を採用すれば好適である。

また、図４に示すように、冷却エリアＲの上部の所定箇所には、噴出されるミストによって厚みの薄いスクリーン状のミスト幕２２を形成することのできるミスト幕形成用噴霧ノズル２３が設けられている。このミスト幕形成用噴霧ノズル２３は、スリット状のノズル孔を介して扇型にミストを噴霧できるようにされるとともに、本実施例では、略矩形状の冷却エリアＲの長手方向に沿った片側側面にスクリーン状のミスト幕２２を形成することができるようにされている。

そして、冷却エリアＲの側面近傍には、ミスト幕２２に向けて映像を投影することのできる投影機２４が設けられており、例えばアンパンマンやドラエモン等のキャラクター映像を切替ながら投影できるようにされている。
この際、撮影機２４の具体的構成等は任意であり、映像のみならず、採光色を投影できるようなものでもよい。

以上のようなミストに対する彩色は、冷却エリアＲに従来にはない幻想的、または奇抜な雰囲気を作り出すことができ、集客効果を高めるのに効果的である。

以上のような冷却用ミスト噴霧システム１の作用等について説明する。
運転切替スイッチ１４が「自動」の状態では、外気の条件が設定温度以上、設定湿度以下、設定の風速以下の状態でポンプ４を作動させて噴霧ノズル３からミストを噴霧することにより、ミストの蒸発熱によって冷却エリアＲの温度を下げる。この際、ミストの粒径が小さいため冷却エリアＲ内を通行する人に濡れなどを感じさせず、周辺の温度を２〜５℃程度下げる効果が発揮される。この際、環境温度が設定温度以下である場合はミストの蒸発が遅くまた冷房の必要性が乏しいためポンプ４を作動させることができず、湿度が設定値以上の場合は、ミストの蒸発が悪いためポンプ４を作動させることができず、風速が設定速度以上の場合は、ミストが拡散して所望の降温効果が得られないため、いずれの場合も、これら１つの理由に該当するときはポンプ４を作動させることができない。

上記要領でポンプ４が作動中、環境温度が設定温度以下に低下したり、湿度が設定値以上に上昇したり、所定方向からの風速が設定速度以上になったりすると、自動的にポンプ４が停止する。このため、わざわざ手作業でポンプ４を停止させる必要がなくなる。またそれ以外に、システムの故障や異常が発生したときも、ポンプ４が停止してシステムが自動的にＯＦＦとなる。
このため、無駄な運転が防止されるとともに、運転を開始したり停止させたりする手間を省くことができる。
なお、以上の制御は運転切替スイッチ１４を「自動」で運転した場合の説明であり、「手動」に切り替えた場合は、従来と同様の運転を行なうことも可能である。

以上のようなポンプ４の作動制御ととともに、各噴霧ノズル３から噴出するミストに向けて発光部２１から採光色が発光され、また、必要に応じて、ミスト幕形成用噴霧ノズル２３によって形成されるミスト幕２２に向けて投影機２４から映像等を投影できるため、より幻想的で且つ人目を引く雰囲気の冷却エリアＲとすることができ、集客効果を高めることができる。

なお、本発明は以上のような実施形態に限定されるものではない。本発明の特許請求の範囲に記載した事項と実質的に同一の構成を有し、同一の作用効果を奏するものは本発明の技術的範囲に属する。例えば、噴霧ノズル３等の配設数は一例であり、また、ミスト幕２２の形成箇所等も例示である。

環境の条件に合わせて自動的にシステムの作動が制御されるようにしたため、無駄な運転がなくなり、効率的に運用することができる。また、集客効果の高まるため、特に人が多く集まる場所等における利用が期待される。

本発明に係る冷却用ミスト噴霧システムのシステム構成図 ポンプの作動制御の一例を示す説明図 噴霧ノズルの拡大図 ミスト幕に映像等を投影する一例を示す説明図

符号の説明

１…冷却用ミスト噴霧システム、３…噴霧ノズル、４…ポンプ、６…外気温センサ、７…湿度センサ、８…風向・風速センサ、２１…発光部、２２…ミスト幕、２３…ミスト幕形成用噴霧ノズル、２４…投影機、Ｒ…冷却エリア。

Claims (3)

1. 冷却エリアの上部に長手方向に沿って所定間隔置きに配設され且つ冷却用ミストを噴出させることのできる複数の噴霧ノズルと、この噴霧ノズルに向けて噴霧用の水を加圧して圧送することのできるポンプを備えた冷却用ミスト噴霧システムであって、前記ポンプの運転を、外気温と、外気の湿度と、風向・風速によって制御することを特徴とする冷却用ミスト噴霧システム。
2. 前記それぞれの噴霧ノズルには、噴き出されたミストに向けて所定の彩色光を発光する発光部が設けられることを特徴とする請求項１に記載の冷却用ミスト噴霧システム。
3. 前記冷却エリアの所定箇所の上部には、噴出されたミストによって冷却エリアの一部に厚みの薄いスクリーン状のミスト幕を形成するためのミスト幕形成用噴霧ノズルが設けられ、また、冷却エリアの近傍には、形成されたミスト幕に向けて映像または彩色光を投影するための投影機が設けられることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の冷却用ミスト噴霧システム。

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