JP6493818B1

JP6493818B1 - ミスト噴霧システム

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Publication number: JP6493818B1
Application number: JP2018039277A
Authority: JP
Inventors: 将司長澤; 賢二小野
Original assignee: 株式会社中北製作所
Priority date: 2018-03-06
Filing date: 2018-03-06
Publication date: 2019-04-03
Anticipated expiration: 2038-03-06
Also published as: JP2019150794A

Abstract

【課題】液面高さが予め定められた下限位置を下回ると液体噴霧を停止させる機能を一時的な液面高さの変化では働かせないようにすることができ、これによって液面高さが外力の影響で変化することがあっても安定的に液体噴霧することができるミスト噴霧システムを提供する。
【解決手段】タンク２内の水をポンプ４の作動によって噴霧ノズル６へと圧送してミスト状にして噴霧するようにしたミスト噴霧システム１において、タンク２内の水の液面高さを検知するレベルスイッチ２０と、レベルスイッチ２０によって検知される液面高さが下限位置を下回った状態の経過時間を計時するタイマー４５と、ポンプ４の作動を制御する第１の制御盤７とを備え、第１の制御盤７は、タイマー４５によって計時される前記経過時間が、所定時間に達するまではポンプ４の作動を継続し、所定時間に達すると、ポンプ４の作動を停止させるものとする。
【選択図】図１

Description

本発明は、液体をミスト状にして噴霧するミスト噴霧システムに関し、特に、水を噴霧したミストの蒸散による潜熱で周囲の気温を降下させるミスト噴霧システムに関するものである。

この種のミスト噴霧システムとしては、タンク内の水をポンプの作動によって噴霧ノズルへと圧送して該噴霧ノズルからミスト状にして噴霧するようにしたものがある（例えば、特許文献１，２参照）。また、タンク内に貯留されている液体の下限位置を検知する手段を備えたものがある（例えば、特許文献３参照）。

特許第４９４４６７４号公報特許第４９４８０９７号公報特開２００４−３２１９０２号公報

特許文献１，２に係るミスト噴霧システムにおいて、水を取り込まない状態でポンプを作動させる空運転は、ポンプの故障や破損を招くことになる。そこで、特許文献３に係る技術を適用して、タンク内の水の液面高さが下限位置を下回ると、タンクに水を補給するようにすればよいことになるが、補給が間に合わないこともあるので、タンク内の水の液面高さが下限位置を下回ると、ポンプの作動を停止して液体噴霧を停止させるようにすることにより、ポンプが空運転になることを確実に防ぐことができるものと考えられる。

上記のように、液面高さが予め定められた下限位置を下回ると液体噴霧を停止させるようにしたポンプ保護機能は、ポンプの保護の観点からは優れた機能であると言える。

ところで、上記のようなポンプ保護機能を備えたミスト噴霧システムを例えば船内の一区画を冷却するために船舶に適用した場合、船舶が揺れた際にタンク内の水の液面高さが外力の影響で変化することになり、実際には液面高さが下限位置を上回る十分な液量の水がタンク内に貯留されているにもかかわらず、液面高さが下限位置をしばしば下回ることがあり、ポンプ保護機能が必要以上に働いてしまうことになる。このため、従来のポンプ保護機能を備えたミスト噴霧システムは、液面高さが外力の影響で変化することがある場合に、安定的に水噴霧することができず、十分な冷却性能を発揮することができないことがあるという問題点がある。

本発明は、前述のような問題点に鑑みてなされたもので、液面高さが予め定められた下限位置を下回ると液体噴霧を停止させる機能を一時的な液面高さの変化では働かせないようにすることができ、これによって液面高さが外力の影響で変化することがあっても安定的に液体噴霧することができるミスト噴霧システムを提供することを目的とするものである。

前記目的を達成するために、本発明によるミスト噴霧システムは、
タンク内の液体をポンプの作動によって噴霧ノズルへと圧送して該噴霧ノズルからミスト状にして噴霧するようにしたミスト噴霧システムにおいて、
前記タンク内の液体の液面高さを検知する液面高さ検知手段と、
前記液面高さ検知手段によって検知される液面高さが予め定められた下限位置を下回ったときから計時を開始しその下限位置を下回った状態の経過時間を計時する計時手段と、
前記ポンプの作動を制御するポンプ制御手段とを備え、
前記ポンプ制御手段は、前記計時手段によって計時される前記経過時間が、所定時間に達するまでは前記ポンプの作動を継続し、所定時間に達すると、前記ポンプの作動を停止させることを特徴とするものである（第１発明）。

第１発明において、前記噴霧ノズルにおける液体の流路の途中に、液体の圧力が所定圧力以上になると前記流路を開き、所定圧力未満になると前記流路を閉じる逆止弁を設けるのが好ましい（第２発明）。

第１発明または第２発明において、前記液体の供給源である液体供給源と前記タンクとを液体供給配管を介して接続するとともに、前記液体供給配管の途中に開閉弁を設け、前記液面高さ検知手段によって検知される液体の液面高さが、前記下限位置よりも相対的に高い下方位置を下回ると、前記開閉弁を開いて前記液体供給源からの液体を前記液体供給配管を介して前記タンクへと供給し、前記液面高さ検知手段によって検知される液体の液面高さが、前記供給される液体により増加して予め定められた上限位置よりも相対的に低い上方位置に達すると、前記開閉弁を閉じるようにし、単位時間あたりに前記開閉弁を通過する前記液体の流量が、単位時間あたりに前記噴霧ノズルから噴霧される前記液体の噴霧流量よりも多く、かつ該噴霧流量に近い流量となるように、前記開閉弁の最大Ｃｖ値を設定するのが好ましい（第３発明）。

第１発明〜第３発明において、前記ポンプから液体を前記噴霧ノズルへと圧送する際の前記ポンプの単位時間あたりの吐出流量が、単位時間あたりに前記噴霧ノズルから噴霧される液体の噴霧流量として予め求められている要求噴霧流量と略同じとなるように、前記ポンプの単位時間あたりの吐出流量を設定するのが好ましい（第４発明）。

本発明のミスト噴霧システムによれば、タンク内の液体の液面高さが予め定められた下限位置を下回ったときからその下限位置を下回った状態の経過時間が所定時間に達するまではポンプの作動が継続される一方で、所定時間に達するとポンプの作動が停止されるので、液面高さが予め定められた下限位置を下回ると液体噴霧を停止させる機能を一時的な液面高さの変化では働かせないようにすることができる。したがって、液面高さが外力の影響で変化することがあっても安定的に液体噴霧することができる。

また、第２発明の構成を採用することにより、噴霧ノズルの流路を流れる液体の圧力が所定圧力未満の低圧力時に、噴霧ノズルの流路が逆止弁によって閉じられるので、低圧力時の液垂れを防止することができる。

また、第３発明の構成を採用することにより、タンク内の液体の液面高さが、下方位置と上方位置との間で変化することになり、タンク内の液体の液面高さの下限位置および上限位置のそれぞれに対して余裕を持たせた液面高さ変動域でタンク内の液体の液面高さが推移することになるので、タンク内に液体を過不足なく安定的に貯留することができる。さらに、単位時間あたりに開閉弁を通過する液体の流量と、単位時間あたりに噴霧ノズルから噴霧される液体の噴霧流量との差分が、タンク内に貯留される液体の単位時間あたりの増加量となり、前者の流量が後者の流量に近い流量とされることで該増加量が小さく抑えられるので、タンク内の液体の液面高さが、下方位置を下回り、これに伴い開閉弁が開かれてから、タンク内の液体の液面高さが、上方位置に達し、これに伴って開閉弁が閉じられるまでの時間を可及的に長くすることができ、これによってミスト噴霧システムの稼働中における開閉弁の開閉回数を低減することができ、開閉弁の長寿命化を図ることができる。

また、第４発明の構成を採用することにより、ポンプから液体を噴霧ノズルへと圧送する際のポンプの単位時間あたりの吐出流量と、単位時間あたりに噴霧ノズルから噴霧される液体の噴霧流量として予め求められている要求噴霧流量とが略同じとなるので、液体のタンクへの戻り流量を減らすことができ、タンク内の温度上昇を抑制することができる。

本発明の一実施形態に係るミスト噴霧システムの概略システム構成図である。同ミスト噴霧システムにおいて用いられる噴霧ノズルの縦断面図である。同ミスト噴霧システムにおいて用いられる制御盤の制御内容を示すフローチャートである。同ミスト噴霧システムの構成機器の作動タイミングを示すタイミングチャートである。変形例に係るミスト噴霧システムにおいて用いられる制御盤の制御内容を示すフローチャートである。

次に、本発明によるミスト噴霧システムの具体的な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、以下に述べる実施の形態は、例えば生体運搬用の船舶の船内における生体（例えば、牛等）を収容するための一区画を水のミストの蒸散による潜熱で冷却するようにしたミスト噴霧システムに本発明が適用された例であるが、勿論これに限定されるものではなく、水以外の液体をミスト状にして噴霧するミスト噴霧システムや、揺れることがある構造物に搭載されるミスト噴霧システムに対しても適用可能である。

＜ミスト噴霧システムの概略構成の説明＞
図１に示されるミスト噴霧システム１は、水を貯留するためのタンク２と、電動モータ３によって駆動される定流量型のポンプ４と、生体を収容するために船内に設けられた一区画５の天井近傍に配設される複数の噴霧ノズル６と、一区画５の近傍または内部に設置される第１の制御盤７と、船舶の操舵室８内に設置される第２の制御盤９とを備えている。

タンク２の一方側面における上部に設けられた給水口２ａは、水供給配管１１を介して船内の飲料水供給ライン（水供給源）１２と接続されている。タンク２の他方側面における下部に設けられた排水口２ｂは、水吸込配管１３を介してポンプ４の吸込口４ａと接続されている。ポンプ４の吐出口４ｂは、水送出配管１４を介して複数の噴霧ノズル６と接続されている。水送出配管１４とタンク２とは、戻り配管１５によって接続され、戻り配管１５には、安全弁としても機能する圧力調整弁１６が介設されている。

このミスト噴霧システム１においては、飲料水供給ライン１２からの水が水供給配管１１を介してタンク２内に供給されて貯留される。タンク２内に貯留された水は、電動モータ３によって駆動されるポンプ４の作動によって水吸込配管１３を介してポンプ４に吸い込まれる。吸い込まれた水は、ポンプ４から水送出配管１４を介して複数の噴霧ノズル６へと圧送され、それら噴霧ノズル６から水がミスト状に噴霧されて一区画５内に蒸散される。そして、蒸散された水のミストの潜熱で周囲の気温を降下させて一区画５の空間が冷却される。

＜レベルスイッチの説明＞
タンク２には、電極式のレベルスイッチ２０が取り付けられている。レベルスイッチ２０は、タンク２内の水の液面高さを検知する液面高さ検知手段として機能するものであって、図示されない電極保持部等を具備してタンク２の天板上に固定される本体部２０ａと、本体部２０ａからタンク２内に垂設されるアース電極（図示省略）および長さの異なる複数の検知電極２１，２２，２３，２４とを備えて構成されている。このレベルスイッチ２０においては、アース電極と複数の検知電極２１〜２４との間に交流電圧を印加して、アース電極と各検知電極２１〜２４との間が水を介して接触していない状態ではアース電極と各検知電極２１〜２４間に電流が流れず、アース電極と各検知電極２１〜２４との間が水を介して接触するとアース電極と各検知電極２１〜２４間に電流が流れ、この電流の流れる／流れない、に基づいてタンク２内の水の液面高さを検知することができるようになっている。

このレベルスイッチ２０は、複数の検知電極２１〜２４として、下限位置検知電極２１、下方位置検知電極２２、上方位置検知電極２３および上限位置検知電極２４を備えている。

下限位置検知電極２１は、タンク２内の水の液面高さが、予め定められた下限位置を下回ったか否かを検知するためのもので、その下端が下限位置に位置するようにその長さ寸法が設定されている。また、下方位置検知電極２２は、タンク３内の水の液面高さが、先に述べた下限位置よりも相対的に所定高さ分だけ高い下方位置を下回ったか否かを検知するためのものであって、その下端が下方位置に位置するようにその長さ寸法が設定されている。また、上限位置検知電極２４は、タンク２内の水の液面高さが、予め定められた上限位置に達したか否かを検知するためのもので、その下端が上限位置に位置するようにその長さ寸法が設定されている。また、上方位置検知電極２３は、タンク２内の水の液面高さが、先に述べた上限位置よりも相対的に所定高さ分だけ低い上方位置に達したか否かを検知するためのものであって、その下端が上方位置に位置するようにその長さ寸法が設定されている。

＜開閉弁の説明＞
水供給配管１１の途中には、電磁弁２５が介設されている。電磁弁２５は、ソレノイドの磁力を用いてプランジャを動かすことで弁を開閉する構造のもので、水供給配管１１の流路を開閉するための開閉弁として機能する。なお、電磁弁２５は、通電（励磁）時に弁が開き、被通電（消磁）時に弁が閉じる。

電磁弁２５においては、単位時間（例えば１分間）あたりに当該電磁弁２５を通過する水の流量が、単位時間（例えば１分間）あたりに複数の噴霧ノズル６から噴霧される水の噴霧流量よりも多く、かつ該噴霧流量に近い流量となるように、当該電磁弁２５の最大Ｃｖ値が設定されている。ここで、Ｃｖ値とは、電磁弁２５の容量を示す数値であり、弁の開度を一定にし、その前後差圧を１ｐｓｉに保ち、６０°Ｆの水が１分間に流れる量をＵＳガロンで表した値のことであり、下記の式で表される。
Ｃｖ＝Ｑ×√（Ｇ／Δｐ）
Ｑ：流量（ｇａｌ／ｍｉｎ）
Ｇ：比重（水の場合＝１）
Δｐ：差圧（ｌｂｆ／ｉｎ^２）

＜噴霧ノズルの説明＞
図２に示されるように、噴霧ノズル６は、水送出配管１４（図１参照）の要所に設けられたノズル取付部２６に螺着されるノズル本体３０を備えている。ノズル本体３０の基端側には、水送出配管１４を介して圧送された水が導入される導入口３１が形成されている。ノズル本体３０の先端側には、噴射方向に向けて末広がり形状の噴射口３２が形成されている。

ノズル本体３０において、導入口３１と噴射口３２との間には、導入口３１から導入された水が噴射口３２へと流れるように流路３３が形成されている。また、ノズル本体３０には、流路３３の途中で噴射口３２寄りに位置するように収容部３４が形成され、収容部３４と噴射口３２との間には、オリフィス３５が形成されている。

収容部３４には、流路３３の上流側から下流側に向う方向に順に逆止弁３６および駒３７がそれぞれ配設されている。逆止弁３６は、収容部３４の上流側端部に形成された弁座３８に当接自在なボール３９と、ボール３９を弁座３８に押し付ける方向に付勢する圧縮コイルばね４０とにより構成されている。駒３７には、先端側に向って先細るようなテーパ面３７ａが形成され、該テーパ面３７ａには、螺旋状溝４２が形成されている。収容部３４の内周壁には、駒３７のテーパ面３７ａに対応するようにテーパ面３４ａが形成され、圧縮コイルばね４０の弾性反発力によって、駒３７のテーパ面３７ａが収容部３４のテーパ面３４ａに押し付けられている。なお、駒３７と収容部３４の下流側端部に形成された漏斗状部４１との間には微小な隙間が設けられている。

噴霧ノズル６においては、導入口３１を通してノズル本体３０の内部に圧送された水の圧力が所定圧力以上になると、圧縮コイルばね４０の付勢力に抗してボール３９が押進され、弁座３８からボール３９が離れて流路３３が開かれる。これにより、ノズル本体３０の内部に圧送された水は、ボール３９と弁座３８との間の隙間から収容部３４の内部に入り、駒３７の螺旋状溝４２、漏斗状部４１およびオリフィス３５を通って噴射口３２から噴出され、ミスト状に噴霧される。また、噴霧ノズル６においては、導入口３１を通してノズル本体３０の内部に圧送された水の圧力が所定圧力未満になると、圧縮コイルばね４０の付勢力によってボール３９が弁座３８に押し付けられ、弁座３８とボール３９とが密着して流路３３が閉じられるので、低圧力時の液垂れを防止することができる。

＜制御盤の説明＞
図１に示されるように、第１の制御盤７は、電動モータ３、レベルスイッチ２０および電磁弁２５と電気的に接続されている。また、第２の制御盤９は、ミスト噴霧システム１を操舵室８から遠隔操作するためのものであって、第１の制御盤７と電気的に接続されている。第１の制御盤７と第２の制御盤９とは、基本的に同じ構造のものであるので、以下においては、第１の制御盤７を中心に説明することとする。

第１の制御盤７は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、インタフェース回路等を有するコンピュータを主体に、タイマー４５や警報器４６等が付加されて構成され、レベルスイッチ２０等からの信号に基づき所定プログラムに従って所定の演算処理を行い、演算結果に基づく所定の制御信号を電動モータ３や電磁弁２５等へと送信する。なお、第１の制御盤７が、本発明における「ポンプ制御手段」に相当し、第１の制御盤７に内蔵されたタイマー４５が本発明における「計時手段」に相当する。

＜動作説明＞
以上に述べたように構成されるミスト噴霧システム１において、第１の制御盤７のＲＯＭには、図３のフローチャートに示されるアルゴリズムに従って作成された所定プログラムが格納されており、所定プログラムをＣＰＵが読み込んで実行することにより、所定の動作が行われる。このミスト噴霧システム１の動作について、主として、図３のフローチャートを用い、適宜に図４のタイミングチャート参照しつつ以下に説明する。なお、図３のフローチャートにおいて、記号「Ｓ」は、ステップを表す（図５においても同様）。また、図３のフローチャートにおいて、判断や処理の主体は第１の制御盤７である。

＜ステップＳ１＞
まず、電磁弁２５が通電状態であるか非通電状態であるかに基づいて、電磁弁２５が開かれているか閉じられているかを判断する。電磁弁２５が通電状態にあることで電磁弁２５が開かれていると判断した場合（Ｓ１においてＹｅｓ）、ステップＳ２へと進む。

＜ステップＳ２＞
レベルスイッチ２０におけるアース電極と上方位置検知電極２３との間に電流が流れているか否かに基づいて、タンク２内の水の液面高さが上方位置に達したか否かを判断する。アース電極と上方位置検知電極２３との間に電流が流れていないことでタンク２内の水の液面高さが上方位置に達していないと判断した場合（Ｓ２においてＮｏ）、ステップＳ３へと進む。

＜ステップＳ３＞
レベルスイッチ２０におけるアース電極と下限位置検知電極２１との間に電流が流れているか否かに基づいて、タンク２内の水の液面高さが下限位置を下回ったか否かを判断する。アース電極と下限位置検知電極２１との間に電流が流れている状態から流れない状態に切り換わったことでタンク２内の水の液面高さが下限位置を下回ったと判断した場合（Ｓ３においてＹｅｓ）、ステップＳ４へと進む。一方、アース電極と下限位置検知電極２１との間に電流が流れている状態のままであることから下限位置を下回っていないと判断した場合（Ｓ３においてＮｏ）、ステップＳ２に戻り、ステップＳ２〜ステップＳ３の判断・処理を繰り返し実行する。

＜ステップＳ４〜Ｓ７＞
タイマー４５を作動させて計時を開始し（図４中時刻ｔ_８）、下限位置を下回った状態の経過時間を計時する（Ｓ４）。タイマー４５によって計時される経過時間が、所定時間（例えば５秒）に達すると（Ｓ５においてＹｅｓ）、警報器４６を作動させてタンク２内の水の液面高さが下限位置を下回ったことを伝える警報（下限アラーム）を発するとともに、電動モータ３への電力供給を遮断（ポンプ停止信号）する（Ｓ６〜Ｓ７，図４中時刻ｔ_９）。なお、タイマー４５によって計時される経過時間が、所定時間（例えば５秒）に達する前までは（Ｓ５においてＮｏ）、ステップＳ５からステップＳ３に戻り、ステップＳ３〜ステップＳ５の判断・処理を繰り返し実行する。

一方、ステップＳ１において、電磁弁２５が非通電状態にあることで電磁弁２５が閉じられていると判断した場合（Ｓ１においてＮｏ）、ステップＳ８へと進む。

＜ステップＳ８〜Ｓ１０＞
レベルスイッチ２０におけるアース電極と下方位置検知電極２２との間に電流が流れているか否かに基づいて、タンク２内の水の液面高さが下方位置を下回ったか否かを判断する（Ｓ８）。アース電極と下方位置検知電極２２との間に電流が流れている状態から流れない状態に切り換わったことでタンク２内の水の液面高さが下方位置を下回ったと判断した場合（Ｓ８においてＹｅｓ，図４中時刻ｔ_２）、電磁弁２５を通電状態（電磁弁開信号）として電磁弁２５を開き（Ｓ９）、その後、ステップＳ２へと進み、レベルスイッチ２０におけるアース電極と上方位置検知電極２３との間に電流が流れることでタンク２内の水の液面高さが上方位置に達したと判断した場合（Ｓ２においてＹｅｓ）、電磁弁２５を非通電状態（電磁弁閉信号）として電磁弁２５を閉じ（Ｓ１０，図４中時刻ｔ_３）、その後、ステップＳ８へと進む。ステップＳ８において、アース電極と下方位置検知電極２３との間に電流が流れていることでタンク２内の水の液面高さ下方位置を下回っていないと判断した場合（Ｓ８においてＮｏ）、ステップＳ１１へと進む。

＜ステップＳ１１＞
ところで、ステップＳ１０において、電磁弁閉信号により電磁弁２５が閉じられていれば、タンク２内の水はポンプ４が作動している時間に比例して減少するはずであるが、万一、電磁弁２５の故障により、閉じられているはずの電磁弁２５が開かれている場合、タンク２に水が過剰に貯められてしまう恐れがある。そこで、ステップＳ１１において、アース電極と上限位置検知電極２４との間に電流が流れているか否かに基づいて、タンク２内の水の液面高さが上限位置に達したか否かを判断する。アース電極と上限位置検知電極２４との間に電流が流れていない状態から流れた状態に切り換わったことでタンク２内の水の液面高さが上限位置に達したと判断した場合（Ｓ１１においてＹｅｓ）、ステップＳ１２へと進む。一方、アース電極と上限位置検知電極２４との間に電流が流れていない状態のままであることから上限位置に達していないと判断した場合（Ｓ１１においてＮｏ）、ステップＳ８に戻り、ステップＳ８とステップＳ１１との判断・処理を繰り返し実行する。

＜ステップＳ１２〜Ｓ１４＞
タイマー４５を作動させて計時を開始し（図４中時刻ｔ_４）、上限位置に達した状態の経過時間を計時する（Ｓ１２）。タイマー４５によって計時される経過時間が、所定時間に達すると（Ｓ１３においてＹｅｓ）、警報器４６を作動させてタンク２内の水の液面高さが上限位置に達したことを伝える警報（上限アラーム）を発する（Ｓ１４，図４中時刻ｔ_５）。なお、タイマー４５によって計時される経過時間が、所定時間に達する前までは、ステップＳ１３からステップＳ１１に戻り、ステップＳ１１〜ステップＳ１３の判断・処理を繰り返し実行する。

＜作用効果の説明＞
図３のフローチャートに示されるように、本実施形態のミスト噴霧システム１においては、タンク２内の水の液面高さが予め定められた下限位置を下回ったときにタイマー４５を作動させて計時を開始し、下限位置を下回った状態の経過時間を計時するようにされている（Ｓ４）。そして、タイマー４５によって計時される経過時間が、所定時間（例えば５秒）に達するまではポンプ４の作動が継続される（Ｓ５においてＮｏ）。一方、タイマー４５によって計時される経過時間が、所定時間（例えば５秒）に達すると（Ｓ５においてＹｅｓ）、電動モータ３への電力供給を遮断（ポンプ停止信号）してポンプ４の作動を停止させるようにされている（Ｓ７）。こうして、タンク２内の水の液面高さが予め定められた下限位置を下回るとポンプ４の作動を停止して水噴霧を停止させる機能を、一時的な液面高さの変化では働かせないようにすることができる。したがって、船舶が揺れた際にタンク２内の水の液面高さが外力の影響で変化することがあっても、安定的に水噴霧することができる。

また、タイマー４５によって計時される経過時間が、所定時間（例えば５秒）に達するまでは警報器４６の作動が停止された状態のままとされる（Ｓ５においてＮｏ，Ｓ１３においてＮｏ）。一方、タイマー４５によって計時される経過時間が、所定時間（例えば５秒）に達すると（Ｓ５においてＹｅｓ、Ｓ１３においてＹｅｓ）、警報器４６を作動させてタンク２内の水の液面高さが下限位置を下回ったことを伝える警報（下限アラーム）、または上限位置に達したことを伝える警報（上限アラーム）を発するようにされている（Ｓ６，Ｓ１４）。こうして、タンク２内の水の液面高さが予め定められた下限位置を下回る、または上限位置に達すると、警報（下限アラーム、上限アラーム）を発して注意喚起させる機能を、一時的な液面高さの変化では働かせないようにすることができる。したがって、船舶が揺れた際にタンク２内の水の液面高さが外力の影響で変化することがあっても、誤警報が出るのを防ぐことができる。

また、タンク２内の水の液面高さが、下方位置を下回ると、電磁弁２５を開いて飲料水供給ラインからの水を水供給配管１１を介してタンク２へと供給し（Ｓ８，Ｓ９）、タンク２内の水の液面高さが、供給される水により増加して予め定められた上限位置よりも相対的に低い上方位置に達すると、電磁弁２５を閉じるようにされている。（Ｓ２，Ｓ１０）。こうして、タンク２内の水の液面高さの下限位置および上限位置のそれぞれに対して余裕を持たせた液面高さ変動域でタンク２内の水の液面高さを推移させることができ、タンク２内に水を過不足なく安定的に貯留することができる。

ここで、単位時間あたりに電磁弁２５を通過する水の流量と、単位時間あたりに複数の噴霧ノズル６から噴霧される液体の噴霧流量との差分が、タンク２内に貯留される水の単位時間あたりの増加量となるが、本実施形態のミスト噴霧システム１においては、単位時間あたりに電磁弁２５を通過する水の流量が、単位時間あたりに複数の噴霧ノズル６から噴霧される水の噴霧流量よりも多く、かつ該噴霧流量に近い流量となるように、電磁弁２５の最大Ｃｖ値が設定されているので、タンク２内に貯留される水の単位時間あたりの増加量が小さく抑えられる。これにより、タンク２内の水の液面高さが、下方位置を下回り、これに伴い電磁弁２５が開かれてから、タンク２内の水の液面高さが、上方位置に達し、これに伴って電磁弁２５が閉じられるまでの時間を可及的に長くすることができ、これによってミスト噴霧システム１の稼働中における電磁弁２５の開閉回数を低減することができ、電磁弁２５の長寿命化を図ることができる。

ところで、ポンプ４から水を複数の噴霧ノズル６へと圧送する際のポンプ４の単位時間あたりの吐出流量が、単位時間あたりに複数噴霧ノズル６から噴霧される水の噴霧流量として予め求められている要求噴霧流量よりも多い場合、ポンプ４は余分に水を吐出することになり、ポンプ４が電動モータ３によって必要以上に駆動され、ポンプ４から戻り配管１５を介してタンク２へと戻ってくる水の流量が増え、圧力調整弁１６が必要以上に働くことになる。ポンプ４から戻り配管１５を介してタンク２へと戻される余分な水は、戻ってくる際に、ポンプ４や電動モータ３、圧力調整弁１６等で発生した摩擦熱等を吸収するため、タンク２へと還流される水の量が増えると、タンク２内の水の温度が上昇し、冷却性能が低くなることになる。

そこで、上記のような冷却性能の低下を防ぐために、本実施形態のミスト噴霧システム１においては、ポンプ４から水を複数の噴霧ノズル６へと圧送する際のポンプ４の単位時間あたりの吐出流量が、単位時間あたりに複数の噴霧ノズル６から噴霧される水の噴霧流量として予め求められている要求噴霧流量と略同じとなるように、ポンプ４の単位時間あたりの吐出流量が設定される、あるいは要求噴霧流量と略同じ吐出流量のポンプが選定される。これにより、ポンプ４から戻り配管１５を介してタンク２へと戻ってくる水の流量を減らすことができ、タンク２内の温度上昇を抑制することができる。

以上、本発明のミスト噴霧システムについて、一実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記実施形態に記載した構成に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができるものである。

例えば、上記の実施形態においては、複数の検知電極２１〜２４として、下限位置検知電極２１、下方位置検知電極２２、上方位置検知電極２３および上限位置検知電極２４を備えた構成のレベルスイッチ２０を用いた態様例を示したが、下方位置検知電極２２および上方位置検知電極２３を備えておらず、下限位置検知電極２１および上限位置検知電極２４のみを備えた構成のレベルスイッチを用いる態様例もある。この場合、第１の制御盤７のＲＯＭに格納される所定プログラムは、図５のフローチャートに示されるアルゴリズムに基づくものとなり、ステップＳ２においては、アース電極と上限位置検知電極２４との間に電流が流れているか否かに基づいて、タンク２内の水の液面高さが上限位置に達したか否かを判断し、ステップＳ８において、アース電極と下限位置検知電極２１との間に電流が流れているか否かに基づいて、タンク２内の水の液面高さが下限位置を下回ったか否かを判断することになり、それ以外については、図３のフローチャートに示される処理内容と同様の処理内容となる。

図５のフローチャートに示される処理内容に従って所定の動作が行われるミスト噴霧システムにおいては、タンク２内の水の液面高さが下限位置を下回ると、電磁弁２５を開いて飲料水供給ライン１２からの水を水供給配管１１を介してタンク２へと供給し（Ｓ８，Ｓ９）、タンク２内の水の液面高さが、供給される水により増加して上限位置に達すると、電磁弁２５を閉じることになり（Ｓ２，Ｓ１０）、タンク２内の水の液面高さが上限位置と下限位置との間で推移することになる。したがって、タンク２内の水の液面高さの下限位置および上限位置のそれぞれに対して余裕を持たせた液面高さ変動域でタンク２内の水の液面高さを推移させてタンク２内に水を過不足なく安定的に貯留することができるという作用効果は得られないが、それ以外については、図３のフローチャートに示される処理内容に従って所定の動作が行われる上記実施形態のミスト噴霧システム１と基本的に同じ作用効果を得ることができる。

また、上記の実施形態では、液面高さ検知手段として電極式のレベルスイッチ２０を用いた例を示したが、液体（水）の量を連続値で出力する形式の液面計を採用してもよい。かかる形式の液面計としては、例えば、液面に浮く「浮き」の原理を利用したフロート式のものや、超音波の反射の原理を利用した超音波式、液体が持つ誘電率の原理を利用した静電容量式、液体の圧力（水圧）の原理を利用した圧力式のものが挙げられる。

本発明のミスト噴霧システムは、液面高さが予め定められた下限位置を下回ると液体噴霧を停止させる機能を一時的な液面高さの変化では働かせないようにすることができ、これによって液面高さが外力の影響で変化することがあっても安定的に液体噴霧することができるという特性を有していることから、船舶等の揺れることのある構造物内の一区画を冷却する用途に好適に用いることができ、産業上の利用可能性が大である。

１ミスト噴霧システム
２タンク
４ポンプ
６噴霧ノズル
７第１の制御盤（ポンプ制御手段）
９第２の制御盤
１１水供給配管（液体供給配管）
１２飲料水ライン（液体供給源）
２０レベルスイッチ（液面高さ検知手段）
２５電磁弁（開閉弁）
３３流路
３６逆止弁
４５タイマー（計時手段）

Claims

タンク内の液体をポンプの作動によって噴霧ノズルへと圧送して該噴霧ノズルからミスト状にして噴霧するようにしたミスト噴霧システムにおいて、
前記タンク内の液体の液面高さを検知する液面高さ検知手段と、
前記液面高さ検知手段によって検知される液面高さが予め定められた下限位置を下回ったときから計時を開始しその下限位置を下回った状態の経過時間を計時する計時手段と、
前記ポンプの作動を制御するポンプ制御手段とを備え、
前記ポンプ制御手段は、前記計時手段によって計時される前記経過時間が、所定時間に達するまでは前記ポンプの作動を継続し、所定時間に達すると、前記ポンプの作動を停止させることを特徴とするミスト噴霧システム。
前記噴霧ノズルにおける液体の流路の途中に、液体の圧力が所定圧力以上になると前記流路を開き、所定圧力未満になると前記流路を閉じる逆止弁を設けることを特徴とする請求項１に記載のミスト噴霧システム。
前記液体の供給源である液体供給源と前記タンクとを液体供給配管を介して接続するとともに、前記液体供給配管の途中に開閉弁を設け、前記液面高さ検知手段によって検知される液体の液面高さが、前記下限位置よりも相対的に高い下方位置を下回ると、前記開閉弁を開いて前記液体供給源からの液体を前記液体供給配管を介して前記タンクへと供給し、前記液面高さ検知手段によって検知される液体の液面高さが、前記供給される液体により増加して予め定められた上限位置よりも相対的に低い上方位置に達すると、前記開閉弁を閉じるようにし、単位時間あたりに前記開閉弁を通過する前記液体の流量が、単位時間あたりに前記噴霧ノズルから噴霧される前記液体の噴霧流量よりも多く、かつ該噴霧流量に近い流量となるように、前記開閉弁の最大Ｃｖ値を設定することを特徴とする請求項１または２に記載のミスト噴霧システム。
前記ポンプから液体を前記噴霧ノズルへと圧送する際の前記ポンプの単位時間あたりの吐出流量が、単位時間あたりに前記噴霧ノズルから噴霧される液体の噴霧流量として予め求められている要求噴霧流量と略同じとなるように、前記ポンプの単位時間あたりの吐出流量を設定することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のミスト噴霧システム。