JP7212937B2

JP7212937B2 - mist cooling device

Info

Publication number: JP7212937B2
Application number: JP2019062110A
Authority: JP
Inventors: 徹松原; 寛松原
Original assignee: 株式会社松栄エンジニアリング
Priority date: 2019-03-28
Filing date: 2019-03-28
Publication date: 2023-01-26
Anticipated expiration: 2039-03-28
Also published as: JP2020159656A

Description

本発明は、気体を熱気と冷気とに分離する熱分離ノズルと、この熱分離ノズルを用いたミスト冷房装置とに関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a heat separation nozzle that separates gas into hot air and cool air, and a mist air conditioner using this heat separation nozzle.

夏期の工場は、温度が非常に高くなりやすい。特に、製鉄工場等、火を使う工場では、室内であるにもかかわらず、室温が４０℃を超えることも珍しくない。このような高温環境下で作業員に作業させると、作業員が熱中症になるおそれがあるだけでなく、作業員の集中力が低下して思わぬ事故を招くおそれもある。このため、工場に冷房装置を設置することも行われている。しかし、工場は、大空間であるため、冷房が効きにくい。このため、夏期の工場の室温を下げることは、必ずしも容易ではない。 Factories in the summer tend to get very hot. In particular, it is not uncommon for the room temperature to exceed 40° C. even though it is indoors in a factory that uses fire, such as a steel factory. If workers are allowed to work in such a high-temperature environment, they may not only suffer from heatstroke, but also may lose their concentration and cause unexpected accidents. For this reason, cooling devices are sometimes installed in factories. However, since the factory is a large space, air conditioning is difficult to work. Therefore, it is not necessarily easy to lower the room temperature of the factory in summer.

このような実状に鑑みてか、ミスト（液体の微小な飛沫）を噴霧し、そのミストが気化する際の吸熱作用（気化熱の吸収作用）を利用して工場等を冷房することも行われている。ミストにより冷房を行うミスト冷房装置としては、液体を微小な孔から噴出させることによって液体の微粒子化を行うもの（以下において「一流体式のミスト冷房装置」と呼ぶことがある。）と、液体を気体と混合して剪断することによって液体の微粒子化を行うもの（以下において「二流体式のミスト冷房装置」と呼ぶことがある。）との２種類に大別される。 In view of this situation, it is also practiced to cool factories by spraying mist (liquid droplets) and utilizing the endothermic action (absorption of heat of vaporization) when the mist is vaporized. ing. As a mist cooling device that cools by mist, there is a device that atomizes liquid by ejecting liquid from minute holes (hereinafter sometimes referred to as a "single-fluid mist cooling device"), and a liquid (hereinafter sometimes referred to as a "two-fluid type mist cooling device").

二流体式のミスト冷房装置は、一流体式のミスト冷房装置よりも、液体を微粒子化でき、気化しやすい状態のミストを発生させることができ、気温を効率的に低下させることができる。このため、工場等を冷房する用途では、近年、二流体式のミスト冷房装置が用いられることが多くなっている。二流体式のミスト冷房装置は、特許文献１の図１０に示される二流体微粒子化ノズルのように、別経路で供給される液体と空気とをノズル内又はその噴出口近くで混合する構造のものが一般的である。 A two-fluid type mist cooling device can atomize a liquid more than a one-fluid type mist cooling device, can generate mist in a state of being easily vaporized, and can efficiently lower the temperature. For this reason, in recent years, two-fluid type mist cooling devices have been increasingly used for cooling factories and the like. A two-fluid type mist cooling device has a structure in which liquid and air supplied through different paths are mixed in the nozzle or near its ejection port, such as the two-fluid atomization nozzle shown in FIG. 10 of Patent Document 1. things are common.

特開２００９－２９７５８９号公報JP 2009-297589 A

ところが、上述した従来のミスト冷房装置は、その冷房作用を、専ら、ミストが気化する際の吸熱作用に頼るものであった。また、ノズルから噴出されたミストが遠くまで届きにくかった。このため、従来のミスト冷房装置では、冷房対象箇所の冷房を効果的に行うことができず、冷房対象箇所の温度を思ったように低下させることができなかった。 However, the above-described conventional mist cooling device relies solely on the heat absorbing action when the mist is vaporized for its cooling action. In addition, it was difficult for the mist ejected from the nozzle to reach far. For this reason, the conventional mist cooling device cannot effectively cool the part to be cooled, and cannot lower the temperature of the part to be cooled as expected.

本発明は、上記課題を解決するために為されたものであり、冷房を広範囲に且つ効果的に行うことができるミスト冷房装置を提供するものである。具体的には、ミストが気化する際の吸熱作用で冷却するだけでなく、ミスト自体も低温とすることができるミスト冷房装置を提供することを目的とする。また、このミスト冷房装置に好適に用いることができる熱分離ノズルを提供することも本発明の目的である。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a mist cooling device capable of cooling a wide area and effectively. Specifically, it is an object of the present invention to provide a mist cooling device capable of not only cooling the mist by the endothermic effect when the mist is vaporized, but also keeping the mist itself at a low temperature. Another object of the present invention is to provide a heat separation nozzle that can be suitably used in this mist cooling device.

上記課題は、
気体を導入するための気体導入部と、
気体導入部から導入された気体の流れを螺旋状の流れへと変換する螺旋流発生部と、
螺旋流発生部の後方に移動してきた気体を小容積部分に導入することにより高温にする気体高温化部と、
気体高温化部で高温になった気体（以下「熱気」という。）を後方に排出する熱気排出部と、
熱気排出部から後方に排出されることなく気体高温化部から前方に返されて低温になり、螺旋流発生部の中心部を通って螺旋流発生部の前方に移動してきた気体（以下「冷気」という。）を前方に噴出するための冷気噴出部と
を備えたことを特徴とする熱分離ノズル
を提供することによって解決される。 The above issues are
a gas introduction part for introducing gas;
a spiral flow generator that converts the flow of the gas introduced from the gas introduction part into a spiral flow;
a gas temperature raising unit that raises the temperature of the gas that has moved to the rear of the spiral flow generating unit by introducing it into the small volume portion;
a hot air discharge section for discharging the gas (hereinafter referred to as "hot air") heated to a high temperature by the gas temperature raising section to the rear;
The gas (hereinafter referred to as "cold air and a cold air ejection part for ejecting the cold air forward.

本発明の熱分離ノズルは、それに導入された気体を熱気と冷気とに分離し、熱気を後方に排出し、冷気を前方に噴出することができるものとなっている。このため、後述するように、この熱分離ノズルをミスト冷房装置に組み込み、冷気噴出部から噴出される冷気をミストに接触させるようにすると、ミスト冷房装置で発生するミスト自体を冷却することが可能になる。よって、冷房を効果的に行うことが可能になる。 The thermal separation nozzle of the present invention is capable of separating the gas introduced into it into hot air and cold air, expelling the hot air rearward and ejecting the cold air forward. For this reason, as will be described later, if this heat separation nozzle is incorporated in a mist cooling device and the cold air ejected from the cool air ejection part is brought into contact with the mist, the mist itself generated by the mist cooling device can be cooled. become. Therefore, it becomes possible to perform cooling effectively.

具体的には、ミスト冷房装置を、
上述した本発明の熱分離ノズルと、
液体供給源と、
液体供給源から液体を取り出す液体取出流路と、
圧縮気体供給源と、
圧縮気体供給源から圧縮気体を取り出す圧縮気体取出流路と、
液体取出流路を流れる液体と圧縮気体取出流路を流れる圧縮気体とを混合してミスト状で噴出するミスト噴出ノズルと
圧縮気体取出流路から分岐された分岐路と
を備えたものとし、
前記分岐路を熱分離ノズルの気体導入部に接続するとともに、
熱分離ノズル及びミスト噴出ノズルの向きを、熱分離ノズルから噴出される冷気と、ミスト噴出ノズルから噴出されるミストとが交じり合うように設定する
ようにする。 Specifically, the mist cooling device
a thermal separation nozzle of the present invention as described above;
a liquid supply;
a liquid extraction channel for extracting liquid from a liquid supply source;
a compressed gas source;
a compressed gas extraction channel for extracting compressed gas from a compressed gas supply;
a mist jetting nozzle for mixing the liquid flowing through the liquid take-out channel and the compressed gas flowing through the compressed gas take-out channel and jetting out a mist, and a branch channel branched from the compressed gas take-out channel,
connecting the branch passage to the gas introduction portion of the thermal separation nozzle;
The orientations of the thermal separation nozzle and the mist ejection nozzle are set so that cool air ejected from the thermal separation nozzle and mist ejected from the mist ejection nozzle mix.

このように、熱分離ノズルから噴出される冷気（より具体的には熱分離ノズルの冷気噴出部から噴出される冷気）と、ミスト噴出ノズルから噴出されるミストとを接触させることによって、ミスト自体も低温とすることができる。また、ミスト噴出ノズルから噴出されたミストを、熱分離ノズルから噴出された冷気で遠くまで飛ばすことも可能になる。特に、本発明の熱分離装ノズルでは、冷気は、螺旋状に渦を巻いた状態で冷気噴出部から噴出されるため、より遠くまで届くようになる。したがって、広範囲で冷房を行うこともできる。 In this way, the cold air ejected from the thermal separation nozzle (more specifically, the cold air ejected from the cold air ejection portion of the thermal separation nozzle) is brought into contact with the mist ejected from the mist ejection nozzle, thereby making the mist itself can also be low temperature. In addition, it is also possible to blow the mist ejected from the mist ejection nozzle far by the cold air ejected from the heat separation nozzle. In particular, in the heat separating nozzle of the present invention, the cool air is ejected from the cool air ejecting portion in a helically swirling state, so that the cold air reaches a greater distance. Therefore, cooling can be performed over a wide area.

本発明のミスト冷房装置においては、ミスト噴出ノズルに対する熱分離ノズルの向きを調節可能とすることが好ましい。これにより、熱分離ノズルから噴出される冷気と、ミスト噴出ノズルから噴出されるミストとが交じり合う箇所を、冷房対象箇所の広さ等に応じて調節することが可能になる。具体的には、冷房対象箇所が広く、ミストを遠くまで飛ばしたいときには、熱分離ノズルから噴出される冷気と、ミスト噴出ノズルから噴出されるミストとが、ノズルから離れた箇所で交じり合うようにする一方、冷房対象箇所が広くなく、ミストを遠くまで飛ばす必要がないときには、熱分離ノズルから噴出される冷気と、ミスト噴出ノズルから噴出されるミストとが、ノズルの近くで交じり合うようにすることが可能になる。 In the mist cooling device of the present invention, it is preferable that the orientation of the heat separation nozzle with respect to the mist ejection nozzle is adjustable. This makes it possible to adjust the location where the cool air ejected from the heat separation nozzle and the mist ejected from the mist ejection nozzle mix according to the size of the location to be cooled. Specifically, when the area to be cooled is wide and it is desired to spray the mist over a long distance, the cold air ejected from the heat separation nozzle and the mist ejected from the mist ejection nozzle should be mixed at a location away from the nozzle. On the other hand, when the area to be cooled is not wide and it is not necessary to spray the mist far, the cool air ejected from the heat separation nozzle and the mist ejected from the mist ejection nozzle are mixed near the nozzle. becomes possible.

本発明の熱分離ノズルにおいては、熱気排出部から後方に排出されることなく気体高温化部から前方に返されて低温になり、螺旋流発生部の中心部を通って螺旋流発生部の前方に移動してくる冷気を、その周囲の螺旋流から区画するための冷気区画管が、螺旋流発生部の中心部に設けることも好ましい。 In the heat separation nozzle of the present invention, the hot air is not discharged backward from the hot air discharge part, but is returned forward from the high temperature gas part to become low temperature, passes through the center part of the spiral flow generation part, and is forward of the spiral flow generation part. It is also preferable that a cold air partitioning pipe for partitioning the cold air moving to the inside from the surrounding helical flow is provided at the center of the helical flow generating section.

というのも、本発明の熱分離ノズルにおいて、螺旋流発生部は、その周部に近い箇所では、高温の気体が前方から後方に移動し、その中心部に近い箇所では、低温の気体が後方から前方に移動するようになるところ、螺旋流発生部の周部と中心部とで熱交換が行われてしまうと、螺旋流発生部の中心部付近を後方から前方に流れる気体の温度が上昇し、冷気噴出部から噴出される冷気が冷たくなりにくくなるおそれがある。この点、上記のように冷気区画管を螺旋流発生部に設けることによって、高温の気体と低温の気体とが螺旋流発生部で直接的に接触しないようにし、螺旋流発生部の周部と中心部とで熱交換が行われにくくすることができる。したがって、より冷たい状態の冷気を冷気噴出部から噴出させることが可能になるからである。 This is because, in the thermal separation nozzle of the present invention, the high-temperature gas moves from the front to the rear in the spiral flow generating portion near the periphery, and the low-temperature gas moves backward in the portion near the center. However, if heat exchange occurs between the periphery and the center of the spiral flow generating part, the temperature of the gas flowing from the rear to the front near the center of the spiral flow generating part rises. However, the cool air ejected from the cool air ejecting portion may become less cold. In this regard, by providing the cold air compartment pipe in the spiral flow generating portion as described above, the high temperature gas and the low temperature gas are prevented from coming into direct contact with each other at the spiral flow generating portion, and the peripheral portion of the spiral flow generating portion Heat exchange with the central portion can be made difficult. Therefore, it is possible to eject cool air in a colder state from the cool air ejection portion.

以上のように、本発明によって、冷房を広範囲に且つ効果的に行うことができるミスト冷房装置を提供することが可能になる。具体的には、ミストが気化する際の吸熱作用で冷却するだけでなく、ミスト自体も低温とすることができるミスト冷房装置を提供することが可能になる。また、このミスト冷房装置に好適に用いることができる熱分離ノズルを提供することも可能になる。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide a mist cooling device capable of cooling in a wide range and effectively. Specifically, it is possible to provide a mist cooling device that not only cools the mist by the endothermic action when the mist vaporizes, but also cools the mist itself at a low temperature. It is also possible to provide a heat separation nozzle that can be suitably used for this mist cooling device.

本発明に係るミスト冷房装置を示したフロー図である。1 is a flow chart showing a mist cooling device according to the present invention; FIG. 図１のミスト冷房装置における熱分離ノズルを、その中心線を含む平面で切断した状態を示した断面斜視図である。2 is a cross-sectional perspective view showing a state in which the heat separation nozzle in the mist cooling device of FIG. 1 is cut along a plane including its center line; FIG. 図１のミスト冷房装置における熱分離ノズルを、その中心線を含む平面で切断した状態を示した断面図である。2 is a cross-sectional view showing a state in which the heat separation nozzle in the mist cooling device of FIG. 1 is cut along a plane including its center line; FIG.

１．ミスト冷房装置の概要
本発明に係るミスト冷房装置の好適な実施態様について、図面を用いてより具体的に説明する。図１は、本発明に係るミスト冷房装置を示したフロー図である。本実施態様のミスト冷房装置は、図１に示すように、液体供給源１と、液体取出流路２と、圧縮気体供給源３と、圧縮気体取出流路４と、分岐路５と、ミスト噴出ノズル６と、熱分離ノズル５０とを備えている。 1. Overview of Mist Cooling Device A preferred embodiment of the mist cooling device according to the present invention will be described more specifically with reference to the drawings. FIG. 1 is a flow diagram showing a mist cooling device according to the present invention. As shown in FIG. 1, the mist cooling device of this embodiment includes a liquid supply source 1, a liquid take-out channel 2, a compressed gas supply source 3, a compressed gas take-out channel 4, a branch channel 5, and a mist A jet nozzle 6 and a thermal separation nozzle 50 are provided.

このミスト冷房装置は、液体供給源１から供給される液体を、圧縮気体供給源３から供給される気体と混合することによってミスト３０とし、そのミスト３０をミスト噴出ノズル６から噴出させる一方、圧縮気体供給源３から供給される一部の気体から熱（熱気３１）を取り除いて冷気３２とし、その冷気３２を熱分離ノズル５０における冷気噴出部５５から噴出させるものとなっている。ミスト噴出ノズル６から噴出されるミスト３０と、冷気噴出部５５から噴出される冷気３２は、ミスト噴出ノズル６の前方で交じり合う（互いに接触する）ようになっている。 This mist cooling device mixes a liquid supplied from a liquid supply source 1 with a gas supplied from a compressed gas supply source 3 to make a mist 30, and ejects the mist 30 from a mist ejection nozzle 6 while compressing it. Heat (hot air 31 ) is removed from a portion of the gas supplied from the gas supply source 3 to produce cool air 32 , and the cool air 32 is ejected from the cool air ejection portion 55 of the heat separation nozzle 50 . The mist 30 ejected from the mist ejection nozzle 6 and the cool air 32 ejected from the cold air ejection portion 55 are mixed (contacted with each other) in front of the mist ejection nozzle 6 .

このため、このミスト冷房装置では、ミスト３０が気化する際の吸熱作用（気化熱の吸収作用）で冷房を行うだけでなく、冷気３２でも冷房を行うことができ、冷房をより効果的に行うことができるようになっている。加えて、ミスト３０を、冷気３２によって、ミスト噴出ノズル６から遠く離れた箇所まで飛ばすこともできる。このため、より広い範囲を冷房することもできるようになっている。 Therefore, in this mist cooling device, cooling can be performed not only by the endothermic action (absorption of the heat of vaporization) when the mist 30 is vaporized, but also by the cold air 32, which makes the cooling more effective. It is possible to do so. In addition, the mist 30 can be blown by the cold air 32 to a location far away from the mist ejection nozzle 6. - 特許庁Therefore, it is possible to cool a wider range.

以下、ミスト冷房装置を構成する各部（液体供給源１、液体取出流路２、圧縮気体供給源３、圧縮気体取出流路４、分岐路５、ミスト噴出ノズル６及び熱分離ノズル５０）について順に詳しく説明する。
Each part (liquid supply source 1, liquid extraction channel 2, compressed gas supply source 3, compressed gas extraction channel 4, branch channel 5, mist ejection nozzle 6, and heat separation nozzle 50) constituting the mist cooling device will be described below in order. explain in detail.

２．液体供給源
液体供給源１は、冷却媒体の一つである液体をミスト冷房装置に供給するものとなっている。液体供給源１で供給する液体の種類は、冷房用のミスト３０の原料として使用し得るものであれば特に限定されないが、通常、水とされる。本実施態様のミスト冷房装置においても、液体供給源１は、水を供給するものとなっている。水は、安価で入手しやすいだけでなく、人体や環境に対する害もないために、ミスト冷房装置の冷却媒体として好適に用いることができる。 2. Liquid Supply Source The liquid supply source 1 supplies a liquid, which is one of cooling media, to the mist cooling device. The type of liquid supplied by the liquid supply source 1 is not particularly limited as long as it can be used as a raw material for the mist 30 for cooling, but water is usually used. Also in the mist cooling device of this embodiment, the liquid supply source 1 supplies water. Water is not only inexpensive and readily available, but also harmless to the human body and the environment.

液体供給源１で供給する液体を水とする場合、液体供給源１は、水道（水道の蛇口等）とすることができる。また、液体供給源１は、水を貯留したボトルやタンク等とすることもできる。本実施態様のミスト冷房装置では、冷房対象箇所の広さ等にもよるが、液体供給源１を５００ｍＬの水を入れたボトル（ペットボトル等）とした場合でも、１時間程度は冷房を行うことが可能である。
When the liquid supplied by the liquid supply source 1 is water, the liquid supply source 1 can be a water supply (faucet of water supply, etc.). Also, the liquid supply source 1 can be a bottle, a tank, or the like in which water is stored. In the mist cooling device of this embodiment, even if the liquid supply source 1 is a bottle (such as a PET bottle) containing 500 mL of water, cooling is performed for about one hour, depending on the size of the area to be cooled. It is possible.

３．液体取出流路
液体取出流路２は、液体供給源１から液体（水）を取り出すための流路となっている。液体取出流路２は、ゴムホース等、可撓性を有する素材で形成することもできるが、通常、剛性を有するパイプ（金属製パイプや樹脂製パイプ等）によって形成される。液体取出流路２の一端（上流端）は、液体供給源１に接続され、他端（下流端）側は、後述するミスト噴出ノズル６に接続される。 3. Liquid Take-Out Channel The liquid take-out channel 2 is a channel for taking out liquid (water) from the liquid supply source 1 . The liquid take-out channel 2 can be made of a flexible material such as a rubber hose, but is usually made of a rigid pipe (metal pipe, resin pipe, etc.). One end (upstream end) of the liquid take-out channel 2 is connected to the liquid supply source 1, and the other end (downstream end) is connected to a mist ejection nozzle 6, which will be described later.

本実施態様のミスト冷房装置においては、液体取出流路２に第一の弁１１を設けている。第一の弁１１としては、開状態（液体取出流路２に液体が流れる状態）と閉状態（液体取出流路２に液体が流れない状態）とを二値的に切り替えるものを用いることもできるが、液体取出流路２を流れる液体（水）の流量を連続的に調節できるものであることが好ましい。このような機能を有する弁としては、流量調整弁が挙げられる。これにより、ミスト噴出ノズル６から噴出されるミスト３０に含まれる水分の量を調節することが可能になる。 In the mist cooling device of this embodiment, the first valve 11 is provided in the liquid take-out flow path 2 . As the first valve 11, it is also possible to use a valve that binary switches between an open state (a state in which liquid flows through the liquid take-out channel 2) and a closed state (a state in which no liquid flows through the liquid take-out channel 2). However, it is preferable that the flow rate of the liquid (water) flowing through the liquid take-out channel 2 can be adjusted continuously. A valve having such a function includes a flow control valve. This makes it possible to adjust the amount of water contained in the mist 30 ejected from the mist ejection nozzle 6 .

また、本実施態様のミスト冷房装置においては、液体取出流路２における一端側（上流端側）に液体用フィルター７を設けている。このため、液体供給源１から取り出す液体（水）から塵等の異物を除去し、液体取出流路２を流れる液体（水）を清浄にすることが可能となっている。液体取出流路２を流れる液体（水）を清浄にすることによって、ミスト３０を清浄なものとするだけでなく、第一の弁１１やミスト噴出ノズル６に詰まりや劣化が生じにくくすることもできる。
Further, in the mist cooling device of this embodiment, a liquid filter 7 is provided on one end side (upstream end side) of the liquid take-out flow path 2 . Therefore, it is possible to remove foreign matter such as dust from the liquid (water) taken out from the liquid supply source 1 and clean the liquid (water) flowing through the liquid take-out channel 2 . By cleaning the liquid (water) flowing through the liquid take-out flow path 2, not only is the mist 30 clean, but clogging and deterioration of the first valve 11 and the mist ejection nozzle 6 are also prevented. can.

４．圧縮気体供給源
圧縮気体供給源３は、冷却媒体の一つである気体を高圧に圧縮してミスト冷房装置に供給するものとなっている。圧縮気体供給源３で供給する気体の種類は、冷房用のミスト３０を形成できるものであれば特に限定されないが、通常、空気とされる。本実施態様のミスト冷房装置においても、圧縮気体供給源３は、空気を供給するものとなっている。空気は、ミスト冷房装置の周囲に自然に存在しており、容易に入手できるだけでなく、人体や環境に対する害もないために、ミスト冷房装置の冷却媒体として好適に用いることができる。 4. Compressed Gas Supply Source The compressed gas supply source 3 compresses gas, which is one of the cooling medium, to a high pressure and supplies it to the mist cooling device. The type of gas supplied by the compressed gas supply source 3 is not particularly limited as long as it can form the mist 30 for cooling, but air is usually used. Also in the mist cooling device of this embodiment, the compressed gas supply source 3 supplies air. Air naturally exists around the mist cooling system, is easily available, and is harmless to the human body and the environment.

圧縮気体供給源３で供給する気体を空気とする場合、圧縮気体供給源３は、エアコンプレッサーやファン等とされる。なかでも、エアコンプレッサーは、空気を高圧まで高めることができ、ミスト噴出ノズル６から噴出されるミスト３０や、熱分離ノズル５０の冷気噴出部５５から噴出される冷気３２を高圧として、ミスト３０や冷気３２を遠くまで飛ばすことができるため、圧縮気体供給源３として好適に用いることができる。加えて、後述する熱分離ノズル５０の内部で螺旋流を効果的に生じさせ、熱分離ノズル５０において空気から熱気３１を取り出しやすくすることも可能である。
When the gas supplied by the compressed gas supply source 3 is air, the compressed gas supply source 3 is an air compressor, a fan, or the like. Among them, the air compressor can increase the pressure of the air to a high pressure. Since the cold air 32 can be blown far, it can be suitably used as the compressed gas supply source 3 . In addition, it is also possible to effectively generate a spiral flow inside the thermal separation nozzle 50 to be described later so that the hot air 31 can be easily extracted from the air in the thermal separation nozzle 50 .

５．圧縮気体取出流路
圧縮気体取出流路４は、圧縮気体供給源３から気体（空気）を取り出すための流路となっている。圧縮気体取出流路４は、ゴムホース等、可撓性を有する素材で形成することもできるが、通常、剛性を有するパイプ（金属製パイプや樹脂製パイプ等）によって形成される。圧縮気体取出流路４の一端（上流端）は、圧縮気体供給源３に接続され、他端（下流端）側は、後述するミスト噴出ノズル６に接続される。 5. Compressed Gas Extraction Channel The compressed gas extraction channel 4 is a channel for extracting gas (air) from the compressed gas supply source 3 . The compressed gas extraction flow path 4 can be made of a flexible material such as a rubber hose, but is usually made of a rigid pipe (metal pipe, resin pipe, etc.). One end (upstream end) of the compressed gas extraction channel 4 is connected to the compressed gas supply source 3, and the other end (downstream end) is connected to a mist ejection nozzle 6, which will be described later.

本実施態様のミスト冷房装置においては、圧縮気体取出流路４に第二の弁１２を設けている。第一の弁１１と同様、第二の弁１２としては、開状態（圧縮気体取出流路４に気体が流れる状態）と閉状態（圧縮気体取出流路４に気体が流れない状態）とを二値的に切り替えるものを用いることもできるが、圧縮気体取出流路４を流れる気体（空気）の流量を連続的に調節できるものであることが好ましい。このような機能を有する弁としては、流量調整弁が挙げられる。これにより、ミスト噴出ノズル６から噴出されるミスト３０に含まれる気体の量を調節することが可能になる。 In the mist cooling device of this embodiment, a second valve 12 is provided in the compressed gas extraction flow path 4 . As with the first valve 11, the second valve 12 has an open state (a state in which gas flows in the compressed gas extraction passage 4) and a closed state (a state in which no gas flows in the compressed gas extraction passage 4). Although it is possible to use one that switches between two values, it is preferable that one that can continuously adjust the flow rate of the gas (air) flowing through the compressed gas extraction flow path 4 is used. A valve having such a function includes a flow control valve. This makes it possible to adjust the amount of gas contained in the mist 30 ejected from the mist ejection nozzle 6 .

また、本実施態様のミスト冷房装置においては、圧縮気体取出流路４における一端側（上流端側）に気体用フィルター８を設けている。このため、圧縮気体供給源３から取り出す気体（空気）から埃等の異物を除去し、圧縮気体取出流路４を流れる気体（空気）を清浄にすることが可能となっている。圧縮気体取出流路４を流れる気体（空気）を清浄にすることによって、ミスト３０を清浄なものとするだけでなく、第二の弁１２やミスト噴出ノズル６に詰まりや劣化が生じにくくすることもできる。
Further, in the mist cooling device of this embodiment, a gas filter 8 is provided on one end side (upstream end side) of the compressed gas extraction flow path 4 . Therefore, it is possible to remove foreign matter such as dust from the gas (air) extracted from the compressed gas supply source 3 and clean the gas (air) flowing through the compressed gas extraction flow path 4 . By cleaning the gas (air) flowing through the compressed gas extraction flow path 4, not only is the mist 30 clean, but also clogging and deterioration of the second valve 12 and the mist ejection nozzle 6 are prevented. can also

６．分岐路
分岐路５は、圧縮気体取出流路４から分岐され、圧縮気体取出流路４を流れる気体（空気）の一部を後述する熱分離ノズル５０に導入するためのものとなっている。分岐路５は、ゴムホース等、可撓性を有する素材で形成することもできるが、通常、剛性を有するパイプ（金属製パイプや樹脂製パイプ等）によって形成される。分岐路５の一端（上流端）は、圧縮気体取出流路４の中途部分に接続され、他端（下流端）側は、後述する熱分離ノズル５０の気体導入部５１に接続される。 6. Branch Path The branch path 5 is branched from the compressed gas extraction flow path 4 and serves to introduce part of the gas (air) flowing through the compressed gas extraction flow path 4 to the heat separation nozzle 50 described later. Although the branch path 5 can be made of a flexible material such as a rubber hose, it is usually made of a rigid pipe (a metal pipe, a resin pipe, or the like). One end (upstream end) of the branch channel 5 is connected to the middle portion of the compressed gas extraction channel 4, and the other end (downstream end) is connected to the gas introduction portion 51 of the heat separation nozzle 50, which will be described later.

本実施態様のミスト冷房装置においては、分岐路５に第三の弁１３を設けている。第一や第二の弁１１，１２と同様、第三の弁１３としては、開状態（分岐路５に気体が流れる状態）と閉状態（分岐路５に気体が流れない状態）とを二値的に切り替えるものを用いることもできるが、分岐路５を流れる気体（空気）の流量を連続的に調節できるものであることが好ましい。このような機能を有する弁としては、流量調整弁が挙げられる。これにより、熱分離ノズル５０の冷気噴出部５５から噴出される冷気３２の流量を調節することが可能になる。
In the mist cooling device of this embodiment, the branch passage 5 is provided with the third valve 13 . As with the first and second valves 11 and 12, the third valve 13 has two states: an open state (a state in which gas flows in the branch passage 5) and a closed state (a state in which no gas flows in the branch passage 5). Although it is possible to use a device that switches the value, it is preferable to use a device that can continuously adjust the flow rate of the gas (air) flowing through the branch passage 5 . A valve having such a function includes a flow control valve. This makes it possible to adjust the flow rate of the cool air 32 ejected from the cool air ejection portion 55 of the heat separation nozzle 50 .

７．ミスト噴出ノズル
ミスト噴出ノズル６は、液体取出流路２を流れる液体（水）と圧縮気体取出流路４を流れる気体（空気）とを混合してミスト状とし、それにより生成されたミスト３０を噴出するものとなっている。ミスト噴出ノズル６から噴出されるミスト３０に触れると、瞬間的に濡れたように感じることがあるものの、水浸しになることはなく、速やかに乾いた状態となる。このミスト３０は、それが気化する際の吸熱作用（気化熱の吸収作用）で温度を低下させるだけでなく、適度な湿度を維持することも可能とする。工場等の屋内の湿度を適度に維持できれば、粉塵が空気中を舞いにくくすることもできる。 7. Mist Ejection Nozzle The mist ejection nozzle 6 mixes the liquid (water) flowing through the liquid extraction passage 2 and the gas (air) flowing through the compressed gas extraction passage 4 into a mist, and the mist 30 thus generated is discharged. It is supposed to erupt. When you touch the mist 30 ejected from the mist ejection nozzle 6, you may feel wet for a moment, but you will not be soaked with water and it will quickly dry. The mist 30 not only lowers the temperature by the endothermic action (absorption of the heat of vaporization) when it vaporizes, but also enables the proper humidity to be maintained. If the indoor humidity in a factory or the like can be maintained at an appropriate level, dust can be made less likely to float in the air.

ミスト噴出ノズル６としては、液体と気体とを混合してミスト３０を噴出できるものであれば特に限定されない。従来のミスト冷房装置で採用されているものを使用することができる。本実施態様のミスト冷房装置においては、図１に示すように、液体取出流路２を流れる液体（水）と圧縮気体取出流路４を流れる気体（空気）は、ミスト噴出ノズル６よりも上流側で混合されるようになっているが、液体取出流路２の下流端と圧縮気体取出流路４の下流端とを独立してミスト噴出ノズル６に接続し、液体取出流路２を流れる液体（水）と圧縮気体取出流路４を流れる気体（空気）とがミスト噴出ノズル６で混合されるようにしてもよい。
The mist ejection nozzle 6 is not particularly limited as long as it can mix liquid and gas and eject the mist 30 . The one employed in the conventional mist cooling device can be used. In the mist cooling device of this embodiment, as shown in FIG. The downstream end of the liquid take-out channel 2 and the downstream end of the compressed gas take-out channel 4 are independently connected to the mist ejection nozzle 6, and the mist flows through the liquid take-out channel 2. The liquid (water) and the gas (air) flowing through the compressed gas extraction flow path 4 may be mixed by the mist ejection nozzle 6 .

８．熱分離ノズル
熱分離ノズル５０は、圧縮気体供給源３から、圧縮気体取出流路４及び分岐路５を通じて導入された気体を、熱気３１と冷気３２とに分離し、熱気３１を後方に排出する一方、冷気３２を前方に噴出するものとなっている。既に述べたように、冷気３２は、ミスト３０に接触されてミスト３０を冷却するとともに、ミスト３０をミスト噴出ノズル６から前方に遠く離れた箇所まで飛ばす機能を有している。本発明のミスト冷房装置は、この熱分離ノズル５０を備えていることが最大の特徴となっている。 8. Thermal Separation Nozzle The thermal separation nozzle 50 separates the gas introduced from the compressed gas supply source 3 through the compressed gas extraction channel 4 and the branch channel 5 into hot air 31 and cold air 32, and discharges the hot air 31 backward. On the other hand, cold air 32 is jetted forward. As already described, the cool air 32 has the function of cooling the mist 30 by coming into contact with the mist 30, and also of ejecting the mist 30 forward from the mist ejection nozzle 6 to a point far away. The most characteristic feature of the mist cooling device of the present invention is that it includes this heat separation nozzle 50 .

この熱分離ノズル５０についてより詳しく説明する。図２は、図１のミスト冷房装置における熱分離ノズル５０を、その中心線Ｌを含む平面で切断した状態を示した断面斜視図である。図３は、図１のミスト冷房装置における熱分離ノズル５０を、その中心線Ｌを含む平面で切断した状態を示した断面図である。熱分離ノズル５０は、図２及び図３に示すように、気体導入部５１と、螺旋流発生部５２と、気体高温化部５３と、熱気排出部５４と、冷気噴出部５５とを備えている。 This thermal separation nozzle 50 will be described in more detail. FIG. 2 is a cross-sectional perspective view showing a state in which the heat separation nozzle 50 in the mist cooling device of FIG. 1 is cut along a plane including the center line L thereof. FIG. 3 is a cross-sectional view of the heat separation nozzle 50 in the mist cooling device of FIG. 1 cut along a plane including the center line L thereof. As shown in FIGS. 2 and 3, the heat separation nozzle 50 includes a gas introduction portion 51, a spiral flow generation portion 52, a gas temperature raising portion 53, a hot air discharge portion 54, and a cold air ejection portion 55. there is

以下、熱分離ノズル５０を構成する各部（気体導入部５１、螺旋流発生部５２、気体高温化部５３、熱気排出部５４及び冷気噴出部５５）について順に詳しく説明する。
Each part (the gas introducing part 51, the spiral flow generating part 52, the gas temperature increasing part 53, the hot air discharging part 54, and the cold air blowing part 55) constituting the heat separation nozzle 50 will be described in detail below.

８．１気体導入部
気体導入部５１は、熱分離ノズル５０の内部（螺旋流発生部５２）に気体（空気）を導入するための部分となっている。この気体導入部５１は、上述した分岐路５（図１）に接続される。気体導入部５１は、図３における傾斜角度θで示されるように、熱分離ノズル５０の中心線Ｌに対して後方に傾斜した状態に設けられている。これにより、気体導入部５１から螺旋流発生部５２に気体が傾斜した向きで導入されるようになり、螺旋流発生部５２に螺旋状の気体の流れ（螺旋流）が発生しやすくすることができる。 8.1 Gas Introduction Portion The gas introduction portion 51 is a portion for introducing gas (air) into the interior of the thermal separation nozzle 50 (spiral flow generation portion 52). This gas introduction portion 51 is connected to the branch passage 5 (FIG. 1) described above. The gas introduction part 51 is provided in a rearwardly inclined state with respect to the center line L of the thermal separation nozzle 50, as indicated by the inclination angle θ in FIG. As a result, the gas is introduced from the gas introduction portion 51 into the spiral flow generating portion 52 in an inclined direction, and a spiral gas flow (spiral flow) is easily generated in the spiral flow generating portion 52 . can.

気体導入部５１の傾斜角度θ（図３）は、特に限定されないが、小さすぎる（０°に近すぎる）と、気体導入部５１から螺旋流発生部５２に導入される気体の速度の中心線Ｌに平行な成分が大きくなりすぎて（中心線Ｌに垂直な成分が小さくなりすぎて）、螺旋流発生部５２に螺旋流が発生しにくくなるおそれがある。このため、気体導入部５１の傾斜角度θは、１０°以上とすることが好ましい。気体導入部５１の傾斜角度θは、２０°以上とすることが好ましく、３０°以上とすることがより好ましい。 The inclination angle θ ( FIG. 3 ) of the gas introducing portion 51 is not particularly limited, but if it is too small (too close to 0°), the velocity of the gas introduced from the gas introducing portion 51 to the spiral flow generating portion 52 will be shifted to the center line of the spiral flow generating portion 52 . The component parallel to L becomes too large (the component perpendicular to the center line L becomes too small), and there is a risk that the spiral flow will be less likely to occur in the spiral flow generating section 52 . Therefore, the inclination angle θ of the gas introducing portion 51 is preferably 10° or more. The inclination angle θ of the gas introducing portion 51 is preferably 20° or more, more preferably 30° or more.

一方、気体導入部５１の傾斜角度θが大きすぎる（９０°に近すぎる）と、気体導入部５１から螺旋流発生部５２に導入される気体の速度の中心線Ｌに平行な成分が小さくなりすぎて（中心線Ｌに垂直な成分が大きくなりすぎて）、螺旋流発生部５２に螺旋流が発生しにくくなるおそれがある。このため、気体導入部５１の傾斜角度θは、８０°以下とすることが好ましい。気体導入部５１の傾斜角度θは、７０°以下とすることが好ましく、６０°以下とすることがより好ましい。 On the other hand, if the inclination angle θ of the gas introducing portion 51 is too large (too close to 90°), the component parallel to the center line L of the velocity of the gas introduced from the gas introducing portion 51 into the spiral flow generating portion 52 becomes small. If it is too large (the component perpendicular to the center line L becomes too large), it may become difficult for the spiral flow generating portion 52 to generate the spiral flow. Therefore, the inclination angle θ of the gas introducing portion 51 is preferably 80° or less. The inclination angle θ of the gas introducing portion 51 is preferably 70° or less, more preferably 60° or less.

ところで、図２に示した例では、管状の気体導入部５１が、螺旋流発生部５２における円筒状の内周面に対して交差する向きに設けられているが、この環状の気体導入部５１を、螺旋流発生部５２の円筒状の内周面に滑らかに接するように設けると、螺旋流発生部５２に螺旋流がさらに生じやすくすることができる。
By the way, in the example shown in FIG. 2, the tubular gas introduction portion 51 is provided in a direction that intersects the cylindrical inner peripheral surface of the spiral flow generating portion 52. However, the annular gas introduction portion 51 is provided so as to be in smooth contact with the cylindrical inner peripheral surface of the spiral flow generating portion 52 , the spiral flow can be more easily generated in the spiral flow generating portion 52 .

８．２螺旋流発生部
螺旋流発生部５２は、気体導入部５１から導入された気体の流れを螺旋状の流れ（螺旋流）へと変換するための部分となっている。既に述べたように、螺旋流発生部５２は、円筒状の内周面を有する部分（空洞部）となっている。本実施態様のミスト冷房装置において、剛性を有するパイプ（金属製パイプや樹脂製パイプ）を加工したものを螺旋流発生部５２として用いている。 8.2 Spiral Flow Generation Portion The spiral flow generation portion 52 is a portion for converting the gas flow introduced from the gas introduction portion 51 into a spiral flow (spiral flow). As already described, the spiral flow generating portion 52 is a portion (cavity portion) having a cylindrical inner peripheral surface. In the mist cooling device of this embodiment, the spiral flow generating section 52 is made by processing a rigid pipe (a metal pipe or a resin pipe).

螺旋流発生部５２の寸法は、冷房対象箇所の広さ等によっても異なり、特に限定されない。しかし、螺旋流発生部５２の長さ（熱分離ノズル５０の中心線Ｌに平行な方向の長さ。以下同じ。）は、通常、２０～２００ｍｍの範囲とされ、好ましくは、３０～１００ｍｍとされる。また、螺旋流発生部５２の直径（内径）は、通常、１０～１００ｍｍとされ、好ましくは、２０～５０ｍｍとされる。 The dimensions of the spiral flow generating part 52 are not particularly limited, and vary depending on the size of the part to be cooled. However, the length of the spiral flow generating portion 52 (the length in the direction parallel to the center line L of the heat separation nozzle 50; the same shall apply hereinafter) is usually in the range of 20 to 200 mm, preferably 30 to 100 mm. be done. The diameter (inner diameter) of the spiral flow generating portion 52 is usually 10 to 100 mm, preferably 20 to 50 mm.

螺旋流発生部５２には、複数の内向きフランジ部５６を設けている。この内向きフランジ部５６は、螺旋流発生部５２を形成するパイプの内側にワッシャを収容して固定すること等により設けることができる。このように、螺旋流発生部５２に内向きフランジ部５６を形成することによって、螺旋流発生部５２の周部に螺旋流がより生じやすくすることができる。内向きフランジ部５６の個数は、螺旋流発生部５２の長さ等によっても異なり、特に限定されないが、通常、１０～２０ｍｍ毎に、計１～１０個程度（好ましくは３～６個程度）とされる。図２及び図３に示す例では、４個の内向きフランジ部５６を設けている。 A plurality of inward flange portions 56 are provided in the spiral flow generating portion 52 . The inward flange portion 56 can be provided by housing and fixing a washer inside the pipe forming the spiral flow generating portion 52 . By forming the inward flange portion 56 in the spiral flow generating portion 52 in this manner, the spiral flow can be more easily generated in the peripheral portion of the spiral flow generating portion 52 . The number of inward flange portions 56 varies depending on the length of the spiral flow generating portion 52, etc., and is not particularly limited. It is said that In the example shown in FIGS. 2 and 3, four inward flange portions 56 are provided.

螺旋流は、主に、螺旋流発生部５２の周部に近い箇所（円筒状の内周面に近い箇所）で発生する。螺旋流発生部５２で生じた螺旋流は、螺旋流発生部５２の内部における後向き壁面（上述した内向きフランジ部５６の後面等）に跳ね返される等して、螺旋流発生部５２の週部を概ね後方に移動する。螺旋流発生部５２の後方に移動してきた螺旋流（気体）は、前方に跳ね返されて、冷気３２となり（この気体が冷気３２となる理由については後述する。）、螺旋流発生部５２の中心部を前方に移動し、後述する冷気噴出部５５から前方に噴出される。 The spiral flow is mainly generated at a location near the circumference of the spiral flow generating portion 52 (a location near the cylindrical inner peripheral surface). The spiral flow generated in the spiral flow generating portion 52 is bounced off a rearward wall surface inside the spiral flow generating portion 52 (the rear surface of the inward flange portion 56 described above, etc.), and the spiral flow generating portion 52 is displaced. generally move backwards. The spiral flow (gas) that has moved to the rear of the spiral flow generating section 52 is bounced forward to become cold air 32 (the reason why this gas becomes the cold air 32 will be described later), and the center of the spiral flow generating section 52 The cool air is ejected forward from the cool air ejection portion 55, which will be described later.

本実施態様のミスト冷房装置においては、螺旋流発生部５２の中心部に、熱分離ノズル５０の中心線Ｌに沿って冷気区画管５７を設けている。この冷気区画管５７によって、螺旋流発生部５２の周部付近を後方に移動する螺旋流と、螺旋流発生部５２の中心部を前方に移動する気体（冷気３２）とを区画できるようにしている。これにより、螺旋流発生部５２の中心部を後方に移動する冷気３２が、螺旋流発生部５２の周部付近を後方に移動する暖かい気体に接触しないようにし、冷気噴出部５５から噴出される冷気３２の温度を低く保つことが可能となっている。
In the mist cooling device of this embodiment, a cold air partition pipe 57 is provided along the center line L of the heat separation nozzle 50 at the center of the spiral flow generating section 52 . The cold air dividing pipe 57 can separate the spiral flow moving backward near the periphery of the spiral flow generating part 52 and the gas (cold air 32) moving forward in the central part of the spiral flow generating part 52. there is As a result, the cold air 32 moving backward in the central portion of the spiral flow generating portion 52 is prevented from coming into contact with the warm gas moving backward in the vicinity of the peripheral portion of the spiral flow generating portion 52, and is ejected from the cold air ejection portion 55. It is possible to keep the temperature of the cold air 32 low.

８．３気体高温化部
気体高温化部５３は、螺旋流発生部５２よりも容積が小さい小容積部分（熱分離ノズル５０の中心線Ｌに垂直な断面が螺旋流発生部５２よりも小さい部分）となっており、螺旋流発生部５２の後方に移動してきた気体（螺旋流）の圧力を高めて高温にする部分となっている。この気体高温化部５３は、螺旋流発生部５２と連続した状態で螺旋流発生部５２の後方に設けられる。 8.3 Gas Temperature Raising Section The gas temperature raising section 53 is a small volume portion having a volume smaller than that of the spiral flow generating portion 52 (a portion having a cross section perpendicular to the center line L of the heat separation nozzle 50 smaller than that of the spiral flow generating portion 52). ), which increases the pressure of the gas (spiral flow) that has moved to the rear of the spiral flow generating section 52 and raises the temperature. The gas temperature raising section 53 is provided behind the spiral flow generating section 52 in a state of being continuous with the spiral flow generating section 52 .

気体高温化部５３の断面積（Ｓ_１とする。場所によって断面積が異なる場合は、その平均値。以下同じ。）は、螺旋流発生部５２の断面積（Ｓ_２とする。）よりも小さければ、その寸法は、特に限定されないが、螺旋流発生部５２の断面積Ｓ_２に対する断面積Ｓ_１の比Ｓ_１／Ｓ_２が０．９以下となる範囲で設定することが好ましい。比Ｓ_１／Ｓ_２は、０．７以下であることがより好ましく、０．５以下であることがさらに好ましい。比Ｓ_１／Ｓ_２の下限は、特に限定されないが、比Ｓ_１／Ｓ_２が小さすぎると、気体高温化部５３に気体が導入されにくくなるおそれがある。このため、比Ｓ_１／Ｓ_２は、０．１以上の範囲で設定することが好ましい。 The cross-sectional area of the gas temperature raising portion 53 (referred to as S1. If the cross-sectional area differs depending on the location, the _average value thereof; the same shall apply hereinafter.) is larger _than the cross-sectional area of the spiral flow generating portion 52 (referred to as S2). The size is not particularly limited as long as it is small, but it is preferable to set the ratio S ₁ /S ₂ of the cross-sectional area S ₁ to the cross-sectional area S ₂ of the spiral flow generating portion 52 within a range of 0.9 or less. The ratio S ₁ /S ₂ is more preferably 0.7 or less, even more preferably 0.5 or less. The _{lower limit of the ratio S 1 /S 2} _is _not _particularly limited. Therefore, it is preferable to set the ratio S ₁ /S ₂ within a range of 0.1 or more.

本実施態様のミスト冷房装置では、気体高温化部５３は、螺旋流発生部５２よりも直径（内径）の小さな円筒状に形成しているが、気体高温化部５３をテーパー状（螺旋流発生部５２側の直径が大きく、熱気排出部５４側の直径が小さいテーパー状）に形成してもよい。これにより、螺旋流発生部５２から気体高温化部５３に気体がスムーズに導入されるようにすることができると考えられる。気体高温化部５３の長さ（熱分離ノズル５０の中心線Ｌに平行な方向の長さ）は、特に限定されないが、通常、５～５０ｍｍ程度、好ましくは、１０～３０ｍｍ程度とされる。
In the mist cooling device of this embodiment, the gas temperature increasing portion 53 is formed in a cylindrical shape with a smaller diameter (inner diameter) than the spiral flow generating portion 52, but the gas temperature increasing portion 53 is tapered (spiral flow generating It may be formed in a tapered shape in which the diameter on the part 52 side is large and the diameter on the hot air discharge part 54 side is small. As a result, it is considered that the gas can be smoothly introduced from the spiral flow generating section 52 to the gas temperature increasing section 53 . The length of the gas temperature raising portion 53 (the length in the direction parallel to the center line L of the heat separation nozzle 50) is not particularly limited, but is usually about 5 to 50 mm, preferably about 10 to 30 mm.

８．４熱気排出部
熱気排出部５４は、気体高温化部５３で高温になった気体（熱気３１）を後方に排出するための部分となっている。これにより、熱分離ノズル５０の内部から熱気３１を取り出すことができる。熱気排出部５４から後方に排出されることなく気体高温化部５３から前方に返されて螺旋流発生部５２の中心部を通って前方に移動する気体は、温度が低下した冷気３２となる。本実施態様のミスト冷房装置においては、熱気排出部５４と気体高温化部５３との間に第四の弁１４を設けており、この第四の弁１４を開状態としたときに気体高温化部５３から熱気３１が排出されるようにしている。
8.4 Hot Air Discharge Portion The hot air discharge portion 54 is a portion for discharging the gas (hot air 31) heated to a high temperature by the gas temperature increasing portion 53 to the rear. As a result, hot air 31 can be taken out from inside the thermal separation nozzle 50 . The gas that is returned forward from the gas temperature increasing portion 53 without being discharged rearward from the hot air discharge portion 54 and moves forward through the central portion of the spiral flow generating portion 52 becomes the cold air 32 whose temperature has decreased. In the mist cooling device of this embodiment, the fourth valve 14 is provided between the hot air discharge section 54 and the gas temperature raising section 53, and when the fourth valve 14 is opened, the gas temperature rises. Hot air 31 is discharged from the portion 53 .

８．５冷気噴出部
冷気噴出部５５は、熱気排出部５４から後方に排出されることなく気体高温化部５３から前方に返されて低温になり、螺旋流発生部５２の中心部を通って螺旋流発生部５２の前方に移動してきた冷気３２を前方に噴出するためのノズル状（細長い筒状）の部分となっている。冷気噴出部５５から噴出される冷気３２は、ミスト噴出ノズル６から噴出されるミスト３０よりも低温となっており、この冷気３２をミスト３０に接触させることにより、ミスト３０の温度を低下させることができる。 8.5 Cold air ejection part The cold air ejection part 55 is returned forward from the gas temperature raising part 53 without being discharged backward from the hot air discharge part 54, and the temperature becomes low, and it passes through the center part of the spiral flow generation part 52. It is a nozzle-like (elongated cylindrical) portion for ejecting forward the cold air 32 that has moved forward of the spiral flow generating portion 52 . The cold air 32 ejected from the cold air ejection part 55 is lower in temperature than the mist 30 ejected from the mist ejection nozzle 6, and the temperature of the mist 30 is lowered by bringing the cold air 32 into contact with the mist 30. can be done.

冷気噴出部５５の直径（内径）は、螺旋流発生部５２の直径（内径）よりも小さければ特に限定されない。しかし、冷気噴出部５５の内径を大きくしすぎる（螺旋流発生部５２の内径に近づけすぎる）と、螺旋流発生部５２の周部付近の螺旋流（温度が低下される前の気体）がそのまま冷気噴出部５５に入り込み、冷気噴出部５５から噴出される冷気３２の温度があまり下がらなくなるおそれがある。 The diameter (inner diameter) of the cold air ejection portion 55 is not particularly limited as long as it is smaller than the diameter (inner diameter) of the spiral flow generating portion 52 . However, if the inner diameter of the cool air ejection portion 55 is too large (too close to the inner diameter of the spiral flow generating portion 52), the spiral flow (gas before the temperature is lowered) near the periphery of the spiral flow generating portion 52 will remain as it is. There is a possibility that the temperature of the cool air 32 that enters the cold air ejection portion 55 and is ejected from the cold air ejection portion 55 does not drop very much.

このため、冷気噴出部５５の内径ｄ_１は、螺旋流発生部５２の内径ｄ_２に対する比ｄ_１／ｄ_２が０．５以下となる範囲で設定することが好ましい。比ｄ_１／ｄ_２は、０．４以下とすることがより好ましく、０．３以下とすることがさらに好ましい。比ｄ_１／ｄ_２の下限は、特に限定されないが、比ｄ_１／ｄ_２が小さすぎると、冷気噴出部５５を冷気３２が通りにくくなるおそれがある。このため、比ｄ_１／ｄ_２は、通常、０．１以上とされる。また、冷気噴出部５５の長さ（熱分離ノズル５０の中心線Ｌに平行な方向の長さ）も特に限定されないが、通常、５～２０ｃｍの範囲とされ、好ましくは、１０～１５ｃｍの範囲とされる。
Therefore, it is preferable to set the inner diameter d1 of the cold air ejection portion 55 within _a range in which the ratio d1 _/ _d2 to the inner diameter _d2 of the spiral flow generating portion 52 is 0.5 or less. The ratio d ₁ /d ₂ is more preferably 0.4 or less, even more preferably 0.3 or less. The _{lower limit of the ratio d 1 /d 2} _is _not _particularly limited. Therefore, the ratio d ₁ /d ₂ is usually set to 0.1 or more. In addition, the length of the cold air ejection part 55 (the length in the direction parallel to the center line L of the heat separation nozzle 50) is not particularly limited, but is usually in the range of 5 to 20 cm, preferably in the range of 10 to 15 cm. It is said that

９．その他
ミスト噴出ノズル６からのミスト３０の噴出方向と、熱分離ノズル５０の冷気噴出部５５からの冷気３２の噴出方向は、平行にしても、ミスト３０や冷気３２は拡散するため、ミスト３０と冷気３２とが互いに接触し、ミスト３０を冷気３２で冷却することや、ミスト３０を冷気３２で飛ばすことができる。このため、ミスト３０の噴出方向と冷気３２の噴出方向は、平行としてもよいが、ミスト３０が冷気３２によってより冷却されやすくし、より遠くに飛ばされるようにするためには、非平行とすることが好ましい。 9. Others Even if the ejection direction of the mist 30 from the mist ejection nozzle 6 and the ejection direction of the cold air 32 from the cool air ejection portion 55 of the heat separation nozzle 50 are parallel, the mist 30 and the cold air 32 are diffused. The cold air 32 contacts each other, and the mist 30 can be cooled by the cold air 32 and the mist 30 can be blown off by the cold air 32.例文帳に追加For this reason, the ejection direction of the mist 30 and the ejection direction of the cold air 32 may be parallel, but in order to make the mist 30 more easily cooled by the cold air 32 and to fly farther, they are not parallel. is preferred.

ただし、ミスト３０の噴出方向に対する冷気３２の噴出方向の角度は、冷房対象箇所の広さ等によっても異なる。このため、ミスト噴出ノズル６に対する熱分離ノズル５０の向き（冷気噴出部５５の向き）を調節可能とすることが好ましい。このような構造は、例えば、分岐路５の中途部分や、分岐路５と圧縮気体取出流路４との接続部分等に角度調節可能なヒンジ構造を設けること等によって実現することができる。
However, the angle of the blowing direction of the cool air 32 with respect to the blowing direction of the mist 30 varies depending on the size of the area to be cooled. Therefore, it is preferable that the orientation of the heat separation nozzle 50 (orientation of the cool air ejection portion 55) with respect to the mist ejection nozzle 6 can be adjusted. Such a structure can be realized, for example, by providing an angle-adjustable hinge structure at the intermediate portion of the branch passage 5 or at the connection portion between the branch passage 5 and the compressed gas extraction passage 4 .

１０．実験
本発明のミスト冷房装置の冷房効果を検証するため、図１に示すミスト冷房装置を、自社工場に設置し、室温を測定する実験を行った。ミスト冷房装置は、横幅が１５ｍで奥行が２０ｍで天井高が６０ｍの作業空間における床面から２ｍ程度の高さに２台を設置し、ミスト３０を略水平方向に噴出した。室温は、人が作業する高さ（床面から１．２ｍ程度の高さ）で測定した。 10. Experiment In order to verify the cooling effect of the mist cooling device of the present invention, an experiment was conducted in which the mist cooling device shown in FIG. 1 was installed in the company's factory and the room temperature was measured. Two mist cooling devices were installed at a height of about 2 m from the floor in a work space with a width of 15 m, a depth of 20 m, and a ceiling height of 60 m, and mist 30 was ejected in a substantially horizontal direction. The room temperature was measured at a working height (approximately 1.2 m above the floor).

また、圧縮気体供給源３からは、５ｋｇ/ｃｍ^２の圧力の空気を供給し、気体導入部５１（図３）を通じて螺旋流発生部５２に導入される空気の圧力も５ｋｇ/ｃｍ^２となるようにした。熱分離ノズル５０は、気体導入部５１の傾斜角度θが約６０°、螺旋流発生部５２の長さが５５ｍｍ、螺旋流発生部５２の直径（内径）が４０ｍｍ、内向きフランジ部５６の内径が１６ｍｍ、気体高温化部５３の長さが２０ｍｍ、気体高温化部５３の直径（内径）が２０ｍｍ、冷気噴出部５５の長さが１２０ｍｍ、冷気噴出部５５の内径が９．４ｍｍのものを使用した。 In addition, the compressed gas supply source 3 supplies air with a pressure of 5 kg/cm ² , and the pressure of the air introduced into the spiral flow generating section 52 through the gas introduction section 51 (FIG. 3) is also 5 kg/cm ² . I made it The thermal separation nozzle 50 has an inclination angle θ of the gas introduction portion 51 of about 60°, a length of the spiral flow generation portion 52 of 55 mm, a diameter (inner diameter) of the spiral flow generation portion 52 of 40 mm, and an inner diameter of the inward flange portion 56. is 16 mm, the length of the high-temperature gas portion 53 is 20 mm, the diameter (inner diameter) of the high-temperature gas portion 53 is 20 mm, the length of the cold air ejection portion 55 is 120 mm, and the inner diameter of the cold air ejection portion 55 is 9.4 mm. used.

すると、圧縮気体供給源３では、そのときの室温（４０℃）と同じ温度の空気を供給したにもかかわらず、熱分離ノズル５０の冷気噴出部５５からは、２２～２４℃の冷気が噴出されていることが確認できた。本発明のミスト冷房装置をしばらく駆動し続けると、４０℃あった室温は、２８℃まで低下した。このことから、本発明のミスト冷房装置は、冷房対象箇所を効果的に冷房できるものであることが確認できた。 Then, although the compressed gas supply source 3 supplied air at the same temperature as the room temperature (40° C.) at that time, the cold air ejection part 55 of the heat separation nozzle 50 ejected cold air at 22 to 24° C. It was confirmed that When the mist cooling device of the present invention continued to be driven for a while, the room temperature decreased from 40°C to 28°C. From this, it has been confirmed that the mist cooling device of the present invention can effectively cool the part to be cooled.

また、冷房時の熱分離ノズル５０を手で触ってみると、螺旋流発生部５２の前側部分はひんやりと冷たい状態となっているものの、気体高温化部５３や螺旋流発生部５２の後側部分は、手で掴むことができない程度に高温となっていることも確認できた。このことから、本発明の熱分離ノズル５０を用いると、圧縮空気を熱気３１と冷気３２とに効率的に分離できることも確認できた。
When the heat separation nozzle 50 is touched during cooling, the front side of the spiral flow generating section 52 is cool and cold, but the gas temperature increasing section 53 and the rear side of the spiral flow generating section 52 are in a cool state. It was also confirmed that the part was so hot that it could not be grasped by hand. From this, it has also been confirmed that the compressed air can be efficiently separated into the hot air 31 and the cold air 32 by using the thermal separation nozzle 50 of the present invention.

１１．用途
本発明のミスト冷房装置は、冷房を行う必要がある各種用途で用いることができる。本発明のミスト冷房装置は、工場や倉庫等の建物の屋内の冷房を行う用途だけではなく、マラソン大会やイベント会場等において、屋外の冷房を行う用途でも好適に用いることができる。本発明のミスト冷房装置は、電力（圧縮気体供給源３を駆動する電力）と水さえあれば、使用できるため、様々な場所で使用することができる。また、本発明のミスト冷房装置は、シンプルな構造で故障等も生じにくいため、過酷な環境での使用にも適している。 11. Applications The mist cooling device of the present invention can be used in various applications that require cooling. The mist cooling device of the present invention can be suitably used not only for indoor cooling of buildings such as factories and warehouses, but also for outdoor cooling at marathons, event venues, and the like. The mist cooling device of the present invention can be used in various places as long as it has electric power (power for driving the compressed gas supply source 3) and water. In addition, the mist cooling device of the present invention has a simple structure and is less likely to malfunction, so it is suitable for use in harsh environments.

１液体供給源
２液体取出流路
３圧縮気体供給源
４圧縮気体取出流路
５分岐路
６ミスト噴出ノズル
７液体用フィルター
８気体用フィルター
１１第一の弁
１２第二の弁
１３第三の弁
１４第四の弁
３０ミスト
３１熱気
３２冷気
５０熱分離ノズル
５１気体導入部
５２螺旋流発生部
５３気体高温化部
５４熱気排出部
５５冷気噴出部
５６内向きフランジ部
５７冷気区画管 REFERENCE SIGNS LIST 1 liquid supply source 2 liquid extraction channel 3 compressed gas supply source 4 compressed gas extraction channel 5 branch channel 6 mist ejection nozzle 7 liquid filter 8 gas filter 11 first valve 12 second valve 13 third valve 14 Fourth valve 30 Mist 31 Hot air 32 Cold air 50 Heat separation nozzle 51 Gas introduction part 52 Spiral flow generation part 53 Gas temperature raising part 54 Hot air discharge part 55 Cold air ejection part 56 Inward flange part 57 Cold air division pipe

Claims

a liquid supply;
a liquid extraction channel for extracting liquid from a liquid supply source;
a compressed gas source;
a compressed gas extraction channel for extracting compressed gas from a compressed gas supply;
a mist jetting nozzle that mixes the liquid flowing through the liquid take-out channel and the compressed gas flowing through the compressed gas take-out channel and jets them in the form of a mist;
a branch path branched from the compressed gas extraction flow path;
A gas introduction section connected to the branch passage to introduce gas from the branch passage, a spiral flow generation section for converting the flow of the gas introduced from the gas introduction section into a spiral flow, and a spiral flow generation section behind the spiral flow generation section. A gas temperature raising unit that raises the temperature of the moving gas by introducing it into a small volume portion, a hot air discharge unit that discharges the gas heated by the gas temperature raising unit (hereinafter referred to as "hot air") to the rear , and The gas (hereinafter referred to as "cold air " . "
with
1. A mist cooling device, wherein the orientations of the heat separation nozzle and the mist ejection nozzle are set so that cold air ejected from the heat separation nozzle and mist ejected from the mist ejection nozzle are mixed with each other.

The cool air that is returned forward from the high temperature gas section without being discharged backward from the hot air discharge section, becomes low temperature, and moves to the front of the spiral flow generation section through the center of the spiral flow generation section. 2. The mist cooling device according to claim 1, wherein a cold air partition pipe for partitioning from the surrounding spiral flow is provided at the center of the spiral flow generating section.

3. A mist cooling device according to claim 1, wherein the orientation of the heat separation nozzle with respect to the mist ejection nozzle is adjustable.