JP2017094298A - 冷却装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】霧を噴き出して冷却する屋外空間の範囲を効果的に制御すること。【解決手段】冷却装置1は、供給口27から供給された気流の流路を形成するとともに、霧を外部に噴き出す噴霧ノズル15、および、気流を外部に噴き出す通気孔17を有する通気管(ダクト管26、および、遮蔽部材28)と、供給口27側に開口する椀状部材29と、を備え、供給口27側から順に、噴霧ノズル15、通気孔17、椀状部材29が設けられ、通気管は、通気孔17よりも供給口27側において、通気管の内部に突出し、椀状部材29へと向かう気流の流路を通気孔17の位置よりも内側に規制する規制部分(遮蔽部材28)を有し、椀状部材29の胴部は、少なくとも通気孔17の位置よりも内側の範囲において、椀状部材29の開口側に向かって末広がりとなる形状を有する。【選択図】図2
Description
本発明は、霧を屋外空間に噴き出して屋外空間を冷却する冷却装置に関する。
夏場の気温が高いとき、路面からの照り返しによって路面付近の温度が非常に高くなることがある。この場合、通行者の体感温度が上昇し、通行者の不快感が増大する。
このような不快感を軽減するため、特許文献1には、霧を歩道などの通路に向けて水平方向に噴き出し、通行者の不快感を軽減する技術が開示されている。
しかしながら、特許文献1に記載の従来技術では、単に霧を通路に水平方向に噴き出すだけであるので、冷却する屋外空間の範囲を効果的に制御することが難しい。その結果、通行者の不快感を十分に軽減することができなくなる。
本発明は、霧を噴き出して冷却する屋外空間の範囲を効果的に制御することが可能な冷却装置を提供することを目的とする。
本発明に係る冷却装置は、供給口から供給された気流の流路を形成するとともに、霧を外部に噴き出す噴霧ノズル、および、気流を外部に噴き出す通気孔を有する通気管と、供給口側に開口する椀状部材と、を備え、供給口側から順に、噴霧ノズル、通気孔、椀状部材が設けられ、通気管は、通気孔よりも供給口側において、通気管の内部に突出し、椀状部材へと向かう気流の流路を通気孔の位置よりも内側に規制する規制部分を有し、椀状部材の胴部は、少なくとも通気孔の位置よりも内側の範囲において、椀状部材の開口側に向かって末広がりとなる形状を有する。
本発明によれば、霧を噴き出して冷却する屋外空間の範囲を効果的に制御することができる。
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
図1は、本発明の実施形態に係る冷却装置1の構成の一例を示す模式図である。冷却装置1は、例えば、屋外で路面等の地面に立てて使用され、冷却装置1の周囲の屋外空間を冷却する円柱状の装置である。
図1に示すように、冷却装置1は、コントローラ2、送風機3、水回路4、装置本体5を備えている。そして、送風機3は、装置本体5に空気配管6により接続され、水回路4は、装置本体5に水配管14により接続される。
コントローラ2は、図示しないCPU(Central Processing Unit)、不揮発性メモリーや揮発性メモリーなどの記憶装置により構成され、CPUが記憶装置から制御プログラムを読み出して実行し、冷却装置1の各部を制御する。コントローラ2は、図示しない制御線により、送風機3、水回路4、装置本体5と接続されている。
送風機3は、例えば、押し込み型のインバーターファンである。送風機3の送風量は、コントローラ2により可変に制御される。そして、送風機3が発生させた気流は、空気配管6により装置本体5に導かれる。
また、水回路4は、上水道に接続され、水配管14を介して上水道の水を装置本体5に供給する。なお、水回路4に供給する水は上水道に限定されない。イオン交換水や膜ろ過水など、スケール成分の除去処理をした水を用いることができる。これにより、後述する噴霧ノズル15、16の詰まりを防止することができる。
この水回路4は、水抜き弁7、水量調整弁8、減圧弁9、逆止弁10、フィルタ11、水温度センサ12、水量センサ13を備える。
水抜き弁7は、水回路4の下流に設けられ、水回路4内の水を抜くために開放される弁である。具体的には、この水抜き弁7は、コントローラ2により制御され、装置本体5の運転を停止する際、および、開始する際、水を抜くために開放される。
水量調整弁8は、コントローラ2により制御され、装置本体5に供給する水量を調整する弁である。この水量調整弁8は、水抜き弁7の上流側に設けられる。
減圧弁9は、水量調整弁8の上流側に設けられ、装置本体5に供給する水の圧力を設定された値に調整する弁である。
また、逆止弁10は、減圧弁9の上流側に設けられ、水の逆流を防止する弁である。
フィルタ11は、逆止弁10の上流側に設けられる。フィルタ11は、水に含まれる異物を取り除き、異物が水流に乗って装置本体5に流れ込むのを防止するフィルタである。
水温度センサ12は、装置本体5に供給される水の温度を検知するセンサである。水量センサ13は、装置本体5に供給される水の水量を検知するセンサである。
コントローラ2は、水温度センサ12、および、水量センサ13がそれぞれ検知した水温、および、水量に基づいて、水量調整弁8の開度を制御する。
装置本体5は、例えば、耐水性および耐腐食性に優れた鉄系、アルミ系金属材料を主成分とする合金板、あるいは、フェノール樹脂(PF)、メラミン樹脂(MF)、フッ素樹脂(PTFE)、ポリアミド(PA)、ポリプロピレン(PP)、ポリフェニレンサルファド(PPS)等の樹脂材料から形成される。これにより、装置本体5が屋外で使用された場合でも、雨滴や紫外線による影響を防ぐことができる。
そして、装置本体5の上部には、複数の噴霧ノズル15からなる噴霧ノズル群が設けられ、複数の噴霧ノズル15の下方に所定の間隔を空けて、さらに複数の噴霧ノズル16からなる噴霧ノズル群が設けられる。噴霧ノズル15に加え、噴霧ノズル16をさらに設けることにより、冷却する屋外空間により多くの霧を供給することができる。その結果、霧の蒸発量を増やすことができ、屋外空間の冷却効果を効率的にさらに高めることができる。
例えば、装置本体5の底部から複数の噴霧ノズル15からなる噴霧ノズル群の中心までの高さAは2200mm、装置本体5の底部から複数の噴霧ノズル16からなる噴霧ノズル群までの高さBは1300mmであり、円柱状の装置本体5の外径Cは350mmである。
なお、ここでは、装置本体5に2つの噴霧ノズル群が設けられることとしたが、複数の噴霧ノズル16からなる噴霧ノズル群はなくてもよく、また、複数の噴霧ノズル16からなる噴霧ノズル群の下部に、さらに、複数の噴霧ノズルからなる噴霧ノズル群が1つ以上設けられてもよい。
ここで、各噴霧ノズル群に属する噴霧ノズル15、16は、装置本体5の周方向に所定の間隔を空けて形成されている。そして、噴霧ノズル15、16の形状は、円形であってもよいし、矩形であってもよいし、その他の形状であってもよい。
噴霧ノズル15、16は、水回路4により供給された水を霧の状態にして装置本体5の外部に噴き出すノズルである。噴霧ノズル15、16は、例えば、6つずつ設けられる。
なお、霧の平均粒径は20μm以下であることが望ましい。噴霧ノズル15が霧を噴き出すことにより、通行者の服や、路面等の周囲を濡らすことなく、蒸散効果により周囲の空気を効果的に冷却することができる。
通気孔17、18は、送風機3により生成され、装置本体5に導かれた気流を装置本体5の外部に噴き出す孔である。図1の例では、複数の通気孔17からなる通気孔群が、噴霧ノズル15の上部に設けられ、複数の通気孔18からなる通気孔群が噴霧ノズル16の上部に設けられる。なお、複数の通気孔18からなる通気孔群は、噴霧ノズル16の下部に設けられることとしてもよい。
ここで、図1に示されるように、噴霧ノズル15は、複数の通気孔18よりも複数の通気孔17に近い位置にあり、噴霧ノズル16は、複数の通気孔17よりも複数の通気孔18に近い位置にある。
これにより、噴霧ノズル15から噴き出される霧、および、噴霧ノズル16から噴き出される霧を、それぞれ通気孔17、18からの気流により効率よく移動させることができる。
通気孔17、18は、例えば、32個ずつ設けられ、各通気孔17、18は32mmの径となるよう形成される。
例えば、装置本体5の底部から複数の通気孔17からなる通気孔群の中央までの高さDは2400mm、装置本体5の底部から複数の通気孔18からなる通気孔群の中央までの高さEは1400mmである。
なお、ここでは、装置本体5に2つの通気孔群が設けられることとしたが、複数の通気孔18からなる通気孔群はなくてもよく、また、複数の通気孔18からなる通気孔群の下部に、さらに、複数の通気孔からなる通気孔群が1つ以上設けられてもよい。
ここで、各通気孔群に属する通気孔17、18は、装置本体5の周方向に所定の間隔を空けて形成されている。そして、通気孔17、18の形状は、円形であってもよいし、矩形であってもよいし、その他の形状であってもよい。
通気孔17からは、後述する椀状部材の働きにより、斜め下方向を向く気流が噴き出し、噴霧ノズル15から噴き出される霧を斜め下方向に導く。また、通気孔18からは、水平方向の気流が噴き出し、噴霧ノズル16から噴き出される霧を水平方向に導くとともに、冷却する屋外空間の範囲内に噴き出された霧の蒸発を促進する。
この点について、図2を用いてさらに詳しく説明する。図2は、装置本体5の構成の一例を模式的に示す端面図である。図2に示すように、装置本体5は、図1で説明した噴霧ノズル15、16、および、通気孔17、18以外に、ダクト管26、遮蔽部材28、および、椀状部材29を備える。なお、図2では、水回路4から供給された水を噴霧ノズル15、16に供給する供給配管は省略してある。
ダクト管26は、送風機3により供給口27を介して供給された気流が内部を流れる管状の部材である。このダクト管26は、霧を外部に噴き出す噴霧ノズル15、16と、気流を外部に噴き出す通気孔17、18とを有する。
遮蔽部材28は、噴霧ノズル15と通気孔17との間に設けられる環状の部材である。例えば、遮蔽部材28は、その内径が160mmとなるよう形成される。
ここで、ダクト管26、および、遮蔽部材28は通気管を構成する。この通気管は、供給口27から供給された気流の流路を形成する。通気管により形成される流路の径Fは、例えば200mmである。ここで、遮蔽部材28は、通気孔17よりも供給口27側において、椀状部材29へと向かう気流の流路を通気孔17の位置よりも内側に規制する規制部分である。
椀状部材29は、ダクト管26の内部に設けられ、供給口27側に開口する部材である。椀状部材26の形状は、例えば、図2に示すような円錐台状であり、椀状部材29の胴部は、少なくとも通気孔17の位置よりも内側の範囲において、椀状部材29の開口側に向かって末広がりとなる形状を有する。
このような構成により、供給口27から供給された気流は、椀状部材29の中央部分に衝突して方向を変え、椀状部材29の胴部に沿って流れるようになる。その後、気流は、通気孔17から斜め下方向に噴き出ることになる。
これにより、噴霧ノズル15から噴き出される霧を斜め下方向に導くことができる。この場合、通気孔17は、斜め下方向を向いている必要はなく、横方向を向いていれば十分である。なお、水平面に対する胴部のなす角度θは、例えば、30度や45度など、適宜設定される。
一方、通気孔18からは、水平方向に気流が噴き出ることになる。噴霧ノズル16から噴き出される霧は、この気流に巻き込まれ、水平方向に導かれる。
そして、通気孔18から噴き出された気流は、通気孔17から噴き出された気流と衝突し、通気孔18から噴き出された気流の方向が斜め下方向に変えられる。そして、装置本体5の周囲に、噴霧ノズル15、16により噴き出された霧が留まる円錐台状の気流空間が形成される。
このような気流空間においては、霧が気化する際に周囲空気の熱が吸収されることにより冷却空気を生成でき、気流空間内の温度を低く保つことができる。また、気流空間において蒸発しきれない霧の一部が地表に落ちて地表を濡らすことにより、いわゆる打ち水効果が生じ、気流空間内の温度を低く保つことができる。
なお、椀状部材29は、必ずしもダクト管26の内部に設けられる必要はなく、椀状部材29は、ダクト管26の上部を覆う蓋であってもよい。
また、椀状部材29の形状は、図2に示したような円錐台形状に限定されず、椀状部材29の胴部が、椀状部材29の開口側に向かって末広がりとなる形状であればよい。図3は、椀状部材29の形状の別の一例を示す図である。
図3には、中央に凸部がある椀状部材29の断面図と、その椀状部材29を開口側からみた平面図が示されている。椀状部材29をこのような形状のものとすることにより、椀状部材29の中央に衝突する気流の方向を効果的に変更することができる。
例えば、図2、図3に示したような構成により、供給口27から供給された気流は、椀状部材29の中央部分に衝突して方向を変え、椀状部材29の胴部に沿って流れるようになる。その後、気流は、通気孔17から斜め下方向に噴き出ることになる。
これにより、噴霧ノズル15から噴き出される霧を斜め下方向に導くことができる。この場合、通気孔17に特殊な加工を施す必要はなく、孔が空いていれば十分である。また、装置本体5の外部にルーバーなどを設けることなく、気流の方向を制御できるので、装置本体5の美感を損ねることもない。
一方、通気孔18からは、水平方向に気流が噴き出ることになる。噴霧ノズル16から噴き出される霧は、この気流に巻き込まれ、水平方向に導かれる。
そして、通気孔18から噴き出された気流は、通気孔17から噴き出された気流と衝突し、通気孔18から噴き出された気流の方向が斜め下方向に変えられる。これにより、装置本体5の周囲に、噴霧ノズル15、16により噴き出された霧が留まる円錐台状の気流空間が形成される。
そして、霧が気化する際に周囲空気の熱が吸収されることにより、冷却空気が生成され、気流空間内の温度を低く保つことができる。また、気流空間において蒸発しきれない霧の一部が地表に落ちて地表を濡らすことにより、いわゆる打ち水効果が生じ、気流空間内の温度を低く保つことができる。
つぎに、通気孔17から椀状部材26までの距離と気流空間の範囲との間の関係について説明する。図4、図5は、距離Gと気流空間の範囲との間の関係について説明する概略図である。距離Gは、最も上にある通気孔17の上端から椀状部材26の下端までの距離である。図4、図5には、図1に示した装置本体5から噴霧ノズル16を取り去った構成を示している。ここで、図4は距離Gが4mmの場合の概略図であり、図5は距離Gが80mmの場合の概略図である。
図4、図5に示されるように、距離Gが4mmの場合、距離Gが80mmの場合よりも、噴霧ノズル15により噴き出された霧が拡散する方向がより下向きになる。すなわち、距離Gを変化させることにより、噴霧ノズル15により噴き出される霧の向きを変化させることができる。
距離Gを変化させるためには、例えば、図示しないモータと、モータの回転力を直線運動に変換する変換機構とを冷却装置1に設け、これらの働きにより、通気管の管軸に沿って椀状部材29が移動するようにすればよい。
以上説明したように、本実施形態における冷却装置1は、供給口27から供給された気流の流路を形成するとともに、霧を外部に噴き出す噴霧ノズル15、および、気流を外部に噴き出す通気孔17を有する通気管(ダクト管26、および、遮蔽部材28)と、供給口27側に開口する椀状部材29と、を備え、供給口27側から順に、噴霧ノズル15、通気孔17、椀状部材29が設けられ、通気管は、通気孔17よりも供給口27側において、通気管の内部に突出し、椀状部材29へと向かう気流の流路を通気孔17の位置よりも内側に規制する規制部分(遮蔽部材28)を有し、椀状部材29の胴部は、少なくとも通気孔17の位置よりも内側の範囲において、椀状部材29の開口側に向かって末広がりとなる形状を有する。
このような構成により、通気孔17から噴き出される気流の方向を調節することができるので、霧を噴き出して冷却する屋外空間の範囲を効果的に制御することができる。
また、本実施形態における冷却装置1は、供給口27と噴霧ノズル15との間に、気流を外部に噴き出す別の通気孔18をさらに備える。
このような構成により、冷却する屋外空間の範囲内に噴き出された霧の蒸発を促進することができる。
また、本実施形態における冷却装置1では、供給口27と噴霧ノズル15との間に、霧を外部に噴き出す別の噴霧ノズル16をさらに備える。
このような構成により、冷却する屋外空間により多くの霧を供給して、霧の蒸発量を増やすことができ、屋外空間の冷却効果を効率的にさらに高めることができる。
また、本実施形態における冷却装置1では、通気孔17と、椀状部材29との間の距離が変化する。
このような構成により、噴霧ノズル15により噴き出される霧の向きを変化させることができる。
以上本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
本発明は、霧を屋外空間に噴き出して屋外空間を冷却する冷却装置に用いるのに好適である。
1 冷却装置
2 コントローラ
3 送風機
4 水回路
5 装置本体
6 空気配管
7 水抜き弁
8 水量調整弁
9 減圧弁
10 逆止弁
11 フィルタ
12 水温度センサ
13 水量センサ
14 水配管
15、16 噴霧ノズル
17、18 通気孔
26 ダクト管
27 供給口
28 遮蔽部材
29 椀状部材
2 コントローラ
3 送風機
4 水回路
5 装置本体
6 空気配管
7 水抜き弁
8 水量調整弁
9 減圧弁
10 逆止弁
11 フィルタ
12 水温度センサ
13 水量センサ
14 水配管
15、16 噴霧ノズル
17、18 通気孔
26 ダクト管
27 供給口
28 遮蔽部材
29 椀状部材
Claims (4)
- 供給口から供給された気流の流路を形成するとともに、霧を外部に噴き出す噴霧ノズル、および、気流を外部に噴き出す通気孔を有する通気管と、
前記供給口側に開口する椀状部材と、を備え、
前記供給口側から順に、前記噴霧ノズル、前記通気孔、前記椀状部材が設けられ、
前記通気管は、前記通気孔よりも前記供給口側において、前記通気管の内部に突出し、前記椀状部材へと向かう気流の流路を前記通気孔の位置よりも内側に規制する規制部分を有し、
前記椀状部材の胴部は、少なくとも前記通気孔の位置よりも内側の範囲において、前記椀状部材の開口側に向かって末広がりとなる形状を有する
冷却装置。 - 前記供給口と前記噴霧ノズルとの間に、気流を外部に噴き出す別の通気孔をさらに備えた請求項1に記載の冷却装置。
- 前記供給口と前記噴霧ノズルとの間に、霧を外部に噴き出す別の噴霧ノズルをさらに備えた請求項1または2に記載の冷却装置。
- 前記通気孔と、前記椀状部材との間の距離が変化する請求項1〜3のいずれか1項に記載の冷却装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015230608A JP2017094298A (ja) | 2015-11-26 | 2015-11-26 | 冷却装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015230608A JP2017094298A (ja) | 2015-11-26 | 2015-11-26 | 冷却装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2015230608A Pending JP2017094298A (ja) | 2015-11-26 | 2015-11-26 | 冷却装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2017094298A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019020040A (ja) * | 2017-07-18 | 2019-02-07 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 冷却装置 |
JP2019124428A (ja) * | 2018-01-19 | 2019-07-25 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 冷却装置 |
JP2019158272A (ja) * | 2018-03-15 | 2019-09-19 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 冷却装置 |
-
2015
- 2015-11-26 JP JP2015230608A patent/JP2017094298A/ja active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2019124428A (ja) * | 2018-01-19 | 2019-07-25 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 冷却装置 |
JP7012201B2 (ja) | 2018-01-19 | 2022-02-14 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 冷却装置 |
JP2019158272A (ja) * | 2018-03-15 | 2019-09-19 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 冷却装置 |
JP7012202B2 (ja) | 2018-03-15 | 2022-02-14 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 冷却装置 |
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