JP7390596B2 - 噴霧装置、噴霧方法、及びミスト空間演出システム - Google Patents

Description

本発明は、二流体ノズルを用いて液体と気体とを混合して液体を微粒化したミストを室内空間に噴霧する噴霧装置、噴霧方法、及び、噴霧装置を主体として構成するミスト空間演出システムとに関する。詳しくは、ミスト空間演出システムは、その噴霧装置の外部に接続された操作卓からの操作により、ミスト空間のミスト濃度を多段階に調整できるミスト空間演出システムである。

近年、ミストを利用した映像投影方法が開発されており、アート又はエンタテイメントにおける利用可能性が広がっている。

例えば、図５に示すように、特許文献１に記載された投影装置１は、投影部２、及びこれと電気的に接続されたスクリーン形成装置３とで構成されている。図６に示すように、このスクリーン形成装置３は、発生部３０１と、この発生部３０１にダクト３０２を介して連通された噴出部３０３とで構成されている。発生部３０１は、一端面に開口部３０５が設けられたタンク３０７を有し、タンク３０７の他端面にダクト３０２が連通されている。タンク３０７内には、例えば、水３０８が収容され、水３０８内に超音波振動子３０９が配置されている。ミストの濃度測定管理のために、発生部３０１内と噴出部３０３内とのそれぞれに発光部４０１及び受光部４０２を有している。スクリーン形成装置３は、一様なミストスクリーンを形成し、画像をミストスクリーンに適切に投影することができる。

特開２０１５－１７９１３０号公報

液体を微粒化したミストを室内空間に噴霧し、そのミスト空間を多様な形で演出するためには、ミストの噴霧量を多段階に調整し、ミストと他の演出機器との組み合わせにより、室内空間のミスト濃度を都度意図した状態へ調整する必要がある。

特許文献１の構成では、局所的に高いミスト濃度のミストスクリーンを形成できるが、室内空間のミスト濃度を多段階で調整しようとする思想は全く無く、構成的にも多段階で調整することができないという課題を有している。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、二流体ノズルを用いて液体を微粒化したミストを室内空間に噴霧することにより、ミスト演出空間のミスト濃度を多段階に調整できる噴霧装置、噴霧方法、及びミスト空間演出システムを提供することを目的とする。

従来の課題を解決するために、本発明の１つの態様にかかるミスト空間演出システムは、
液体と気体とを混合して前記液体を微粒化したミストを噴霧する二流体ノズルと、
前記二流体ノズルに前記気体を供給する噴霧装置側気体流路と、
前記噴霧装置側気体流路を開閉する気体用弁と、
前記噴霧装置側気体流路に前記気体を供給する気体供給源と、
前記二流体ノズルに前記液体を供給する噴霧装置側液体流路と、
前記噴霧装置側液体流路を開閉する液体用弁と、
前記噴霧装置側液体流路に前記液体を供給する液体供給源と、
前記二流体ノズルと前記液体用弁との間の前記噴霧装置側流体流路に設置されてパルス信号で弁開度を調整して前記噴霧装置側液体流路の前記液体の流量を制御するパルス駆動の液体流量調整弁と、
噴霧装置外部の操作卓からの前記パルス信号で前記液体流量調整弁の前記弁開度を多段階に制御する制御部とを備え、
前記液体流量調整弁の前記弁開度を前記制御部で多段階に制御することにより、前記二流体ノズルから噴霧する前記ミストの噴霧流量を多段階に調整し、ミスト濃度を多段階で調整するとともに、
前記制御部は、前記操作卓から受信するパルス信号が増加から減少に転じた場合に、前記液体流量調整弁を駆動するパルスを、前記受信したパルス信号より小さくするよう補正し、前記操作卓から受信するパルス信号が減少から増加に転じた場合に、前記液体流量調整弁を駆動するパルスを、前記受信したパルス信号より大きくするよう補正する制御を行う、
噴霧装置と、
演出機器とを備えて、
前記演出機器からの出力の強弱に合わせて、前記制御部での制御により、前記ミスト濃度を多段階に調整する。

また、従来の課題を解決するために、本発明のさらに別の態様にかかるミスト空間演出システムは、
気体供給源から気体を、気体用弁で開閉される噴霧装置側気体流路を介して、二流体ノズルに供給するとともに、液体供給源から液体を、液体用弁で開閉される噴霧装置側液体流路を介して、前記二流体ノズルに供給して、前記二流体ノズルに供給された前記液体と前記気体とを混合して前記液体を微粒化したミストを前記二流体ノズルから噴霧し、
この噴霧時に、操作卓からのパルス信号を制御部で受信して、前記二流体ノズルと前記液体用弁との間の前記噴霧装置側液体流路に設置されたパルス駆動の液体流量調整弁の弁開度調整用パルスを前記制御部で多段階に制御して前記噴霧装置側液体流路の前記液体の流量を多段階に制御することにより、前記二流体ノズルから噴霧する前記ミストの噴霧流量を多段階に調整し、ミスト濃度を多段階で調整するとともに、
前記制御部は、前記操作卓から受信するパルス信号が増加から減少に転じた場合に、前記液体流量調整弁を駆動するパルスを、前記受信したパルス信号より小さくするよう補正し、前記操作卓から受信するパルス信号が減少から増加に転じた場合に、前記液体流量調整弁を駆動するパルスを、前記受信したパルス信号より大きくするよう補正する制御を行う、
噴霧方法を利用して、
演出機器からの出力の強弱に合わせて、前記制御部での制御により、前記ミスト濃度を多段階に調整する。

本発明の前記態様によれば、制御部により液体流量調整弁の弁開度を制御して、二流体ノズルを用いて液体を微粒化したミストを室内空間に噴霧することにより、室内空間のミスト濃度を多段階に調整できる。その結果、ミストと組み合わせる他の演出機器の出力、例えば音響又は光束などの強弱に合わせてミスト濃度を調整して、ミスト空間を多様な形で演出することができる。

本発明の実施の形態１における噴霧装置を備えるミスト空間演出システムの構成図 本発明の実施の形態１における噴霧装置の二流体ノズルの断面図 本発明の実施の形態１における二流体ノズルの図２Ａの２Ｂ－２Ｂ線での断面図 本発明の実施の形態１における二流体ノズルの図２Ａの２Ｃ－２Ｃ線での断面図 本発明の実施の形態２における噴霧装置を備えるミスト空間演出システムの構成図 本発明の実施の形態１の変形例におけるミスト空間演出システムのパルス判定動作のフローチャート 従来の投影装置の全体構成を示す斜視図 従来のミストスクリーン形成装置の模式断面図

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における、噴霧方法を実施する噴霧装置Ａを備えるミスト空間演出システム１０１の構成図である。

図１において、噴霧装置Ａは、二流体ノズル１１と、噴霧装置側気体流路１２と、噴霧装置側液体流路１３と、液体流量調整弁１４と、気体用弁１５と、液体用弁１６と、気体供給源１７と、液体供給源１８と、制御部３０とでミスト９１を噴霧するための主要部を構成している。さらに制御部３０には、噴霧装置Ａの外部にある操作卓４０からのパルス信号を受信する外部入力端子３３を備えており、信号配線３２により噴霧装置Ａの外部入力端子３３と操作卓４０とを接続する。

ミスト空間演出システム１０１は、噴霧装置Ａと、操作卓４０とを少なくとも備えている。

室内空間９０に二流体ノズルが、１個又は複数個、配置されている。一例として、図１に示すように、室内空間９０内で、二流体ノズル１１がそれぞれ配置されている。ここでは、１つの噴霧装置Ａに対して３個の二流体ノズル１１が接続されて動作制御されている。

１つの気体供給源１７は、噴霧装置側気体流路１２を通じて、二流体ノズル１１に気体を供給する。気体の一例としては空気である。

１つの液体供給源１８は、噴霧装置側液体流路１３を通じて、二流体ノズル１１に液体を供給する。液体の一例としては水である。

二流体ノズル１１に供給された液体と気体とは、二流体ノズル１１で混合され、液体が微粒子化される。微粒子化されたミスト９１は、二流体ノズル１１から室内空間９０内に噴霧される。

二流体ノズル１１としては、圧縮気体と加圧した液体とをノズルに供給し、ノズルの内部で混合して、液体を微粒化する内部混合型のノズルを用いることができる。

噴霧装置側気体流路１２と噴霧装置側液体流路１３としては、それぞれ、鋼管又はステンレス管等の金属配管又は樹脂チューブ等を用いることができる。

気体供給源１７としては、例えば０．１～１ＭＰａの圧力の圧縮気体を供給できるコンプレッサ、又はポンプ、又はブロワなどを用いることができ、レギュレータなどを介して所定の圧力で気体を噴霧装置側気体流路１２に供給できるものが良い。

液体供給源１８としては、例えば０．１～１ＭＰａの圧力で液体を供給できるポンプを用いることができ、レギュレータなどを介して所定の圧力で液体を噴霧装置側液体流路１３に供給できるものが良い。また、液体供給源１８としては、圧力容器内の液体を、圧縮気体を用いて所定の圧力で加圧して、液体を供給できる加圧タンクとしても良い。

気体用弁１５は、噴霧装置側気体流路１２上の気体供給源１７と、二流体ノズル１１との間に設置されている。

気体用弁１５は、制御部３０と制御配線３１で接続され、制御部３０からの通電及び非通電で開閉し、気体供給源１７から噴霧装置側気体流路１２を介して二流体ノズル１１への気体の供給を開始及び停止する。

液体用弁１６は、噴霧装置側液体流路１３上の液体供給源１８と、液体流量調整弁１４との間に設置されている。

液体用弁１６は、制御部３０と制御配線３１で接続され、制御部３０からの通電及び非通電で開閉し、液体供給源１８からの噴霧装置側液体流路１３を介して二流体ノズル１１への液体の供給を開始及び停止する。

なお、液体用弁１６の制御条件に噴霧装置側気体流路１２の気体の圧力値を追加することで、気体の圧力不足による二流体ノズル１１からの液だれを防止することができる。

気体用弁１５及び液体用弁１６としては、それぞれ、二方向電磁弁を用いることができ、非通電時に弁が閉じ、かつ、通電時に弁が開くノーマルクローズのものが良い。

液体流量調整弁１４は、噴霧装置側液体流路１３の液体用弁１６の下流側の二流体ノズル１１との間に配置されている。液体流量調整弁１４は、制御部３０からのパルス信号の制御信号によりパルスモータを駆動し、パルスモータで弁開度を多段階に調整して噴霧装置側液体流路１３の液体の流量を制御することでミスト９１の噴霧流量を調整して、ミスト濃度を多段階に調整することができる。

本構成は、気体の例として空気圧を一定（すなわち、固定して）、液体の例として水の流量を調整（すなわち、間接的に水圧を調整）して、ミストの噴霧量を制御している。別の手段としては、逆も可能である。

例えば、液体流量調整弁１４の代わりに、汎用レギュレータ（ただし、水圧固定）を用いることができる。さらに、気体用弁１５の下流に気体用圧力調整弁（例えば電空レギュレータでかつ信号制御できる機能を有した部材）を配置することもできる。

これにより、制御部３０からの信号を気体用圧力調整弁に送信して気体圧力を制御することで、間接的にミストの噴霧流量を制御することもできる。

二流体ノズル１１の噴霧の開始は、気体用弁１５を開けて気体を二流体ノズル１１に供給した後に、液体用弁１６を開けることにより行う。二流体ノズル１１の噴霧の停止は、液体用弁１６を閉じた後に、気体用弁１５を閉じることにより行う。

二流体ノズル１１の噴霧の開始の応答性を高め、かつ噴霧の停止の際に二流体ノズル１１からの液だれを防止するために、二流体ノズル１１毎の近傍の噴霧装置側液体流路１３に逆止弁を設置し、かつ噴霧装置側液体流路１３の液体用弁１６の下流側近傍に噴霧装置側液体流路１３内の液体圧を大気圧に開放するための液体排出弁と液体排出経路とを設置してもよい。また、同様の目的で二流体ノズル１１毎の近傍の液体流路に電磁弁又はエアオペレート弁を設置してもよい。

以下、二流体ノズル１１について詳細に説明する。

図２Ａは、本発明の実施の形態１における噴霧装置Ａの二流体ノズル１１を示す断面図である。以下、この二流体ノズル１１の構成について図２Ａを参照しながら説明する。

二流体ノズル１１は、二流体ノズル本体部１２０と、液体導入部１３０と、気体導入部１４０と気液噴出部１５０を少なくとも備えている。液体導入部１３０と気体導入部１４０と気液噴出部１５０とで、気液混合部１６０を構成している。二流体ノズル１１は、さらに、気液噴出部固定部１７０を備えている。

二流体ノズル本体部１２０は、噴霧装置側液体流路１３に接続されかつ円柱状部材の中心軸１２４の方向沿いに配置されたノズル側液体流路１２１と、噴霧装置側気体流路１２に接続されかつノズル側液体流路１２１の周囲に間隔をおいて軸方向沿いに配置された円筒状のノズル側気体流路１２２とが、それぞれ形成されている。ノズル側液体流路１２１とノズル側気体流路１２２とは、二流体ノズル本体部１２０の一部として中央部に位置する円筒部１２３で区切られている。ノズル側液体流路１２１は、先端部のみを図示しており、後端部の図示しない液体供給口は、噴霧装置側液体流路１３に接続されている。ノズル側気体流路１２２も、先端側のみを図示しており、後端の図示しない気体供給口は、噴霧装置側気体流路１２に接続されている。円筒部１２３の先端は、円筒部１２３以外の二流体ノズル本体部１２０より先端側に少し突出し、その先端に液体導入部１３０が固定されている。

液体導入部１３０は、二流体ノズル本体部１２０の先端に配置され、噴霧装置側液体流路１３に接続されるノズル側液体流路１２１の開口を覆っている。液体導入部１３０は、円筒部１２３の端面と接する面に溝状の液体流路が形成されている。液体導入部１３０の中心軸１２４から半径方向にずれた少なくとも１箇所には、中心軸１２４方向に貫通する液体流入口１３１が形成されている。すなわち、液体流入口１３１は、液体導入部１３０の中心軸１２４から半径方向にずれた少なくとも１箇所に貫通して設けられる。液体流入口１３１は、例えば、気液混合部１６０の上流側で、円環状の気体導入部１４０の内周面近傍に位置しており、ノズル側液体流路１２１と気液混合部１６０とを連通させて、ノズル側液体流路１２１を流れる液体流を気液混合部１６０に流入させている。液体導入部１３０の先端面には、気液混合部１６０に突出した先細りの形状で、例えば、円錐状の凸部１３２が設けられている。円錐状の凸部１３２の中心軸は中心軸１２４に一致するように、円錐状の凸部１３２は中心軸１２４沿いに突出している。

気液噴出部１５０は、二流体ノズル本体部１２０の先端に配置され、液体導入部１３０と気体導入部１４０を覆うとともに、ノズル側気体流路１２２の開口を覆いかつ軸方向断面略Ω形状をなしている。気液噴出部１５０は、液体導入部１３０との間に所定間隔の円筒状の外形の隙間１３３をあけて覆っている。気液噴出部１５０の先端部には、気液混合流体を流出させる管状流路１５１と、管状流路１５１と連通して気液混合流体を噴出させる噴出口１５２とが形成されている。気液噴出部１５０の先端部側の内面には、管状流路１５１と連通したテーパーを有する円錐状の流路１５３が形成されている。テーパーを有する流路１５３には、凹凸形状の開口を有する整流部１５４が設けられている。

液体導入部１３０に設けられた円錐状の凸部１３２の先端は、整流部１５４の凹凸形状の開口との間で整流流出口１５５を形成している。円錐状の凸部１３２の先端部の先端は、整流部１５４の凹凸形状の開口に入り込んだ状態で整流流出口１５５を形成している。

気液噴出部固定部１７０は、気液噴出部１５０を二流体ノズル本体部１２０の端面との間に挟持して固定している。なお、気液噴出部固定部１７０を無くして、気液噴出部１５０が、直接、二流体ノズル本体部１２０の端面に固定されるようにしてもよい。

図２Ｂは、二流体ノズル１１の図２Ａの２Ｂ－２Ｂ線での断面図を示している。図２Ｂに示すように、円環状の気体導入部１４０の内周の接線方向沿いに、気体導入部１４０の少なくとも１箇所に切り欠きもしくは隙間が設けられて、気体流入口１４１が形成されている。気体流入口１４１は、ノズル側気体流路１２２と連通し、気体導入部の内側に気体流を流入させる。

気体流入口１４１は、液体流入口１３１の近傍に配置され、かつ、液体流入口１３１から流入する液体流の流入方向に対して、前記気体流入口１４１から流入する前記気体流の流入方向が交差する（例えば、直交する）ように配置されている。気体流入口１４１から流入した気体流は、液体流入口１３１から流入した液体流に衝突し、円環状の気体導入部１４０の内周面に沿って周回して液体を微粒化する。

図２Ｃは、二流体ノズル１１の図２Ａの２Ｃ－２Ｃ線での断面図を示している。図２Ｃに示すように、整流部１５４は、凹凸形状の開口を有し、凹凸形状の開口と円錐状の凸部１３２との間で整流流出口１５５を形成している。整流部１５４の凹凸形状の開口は、円筒又は円錐筒の内側の周面に三角形などの歯を円筒又は円錐筒の軸周りに所定間隔毎に又は均等に内歯歯車のように刻んで、三角形などの歯を所定間隔又は均等に突出させて、隣接する歯と歯との間に整流流出口１５５を形成するような形状となっている。

ここで、整流流出口１５５は、円錐状の凸部１３２の先端部が整流部１５４の凹凸形状の開口に入り込んだ状態で、凹凸形状を外周に有する、円環状に形成されている。整流部１５４の凹凸形状は、凸部１３２の軸周りに複数個、所定間隔毎に又は均等に、配置された同じ形状又は類似する形状で形成され、かつ、軸周りに対称、例えば回転対称に配置されている。

整流流出口１５５の一例としては、図２Ａ及び図２Ｃに示すように、整流部１５４の凹凸形状の開口の内縁が円錐状の凸部１３２の先端部に接触して互いに仕切られた複数個の三角形の整流流出口１５５として形成することができる。

このような構成において、二流体ノズル１１に供給された液体は、二流体ノズル本体部１２０に対して、図示しない液体供給口から二流体ノズル先端側にノズル側液体流路１２１を流れて液体流となる。その液体流は、ノズル側液体流路１２１と液体流入口１３１とを通って、気液混合部１６０に供給される。また、二流体ノズル１１に供給された気体は、二流体ノズル本体部１２０に対して、図示しない気体供給口から二流体ノズル先端側にノズル側気体流路１２２を流れて気体流となる。その気体流は、隙間１３３と気体流入口１４１とを通って、気液混合部１６０に供給される。

気液混合部１６０に対して気体流と液体流とが供給されると、気液混合部１６０で互いに混合されて、液体が微粒化される。その後に、整流部１５４の凹凸形状の開口と円錐状の凸部１３２とで形成される整流流出口１５５を通って整流され、気液噴出部１５０に設けられた管状流路１５１を通って噴出口１５２から、混合されて微粒化された液体を外側に噴出する。

ここで、以下に、気液混合部１６０での微粒化の機構について説明する。ノズル側液体流路１２１を流れてきた液体流は、液体導入部１３０に設けられた液体流入口１３１を通り、気液混合部１６０の円環状の気体導入部１４０の内面近傍より、液体流が気液噴出部１５０の方向へ供給される。

一方、液体流入口１３１から気液混合部１６０に供給された液体流に対して、気体流入口１４１を通って気液混合部１６０に供給された気体流が、液体流に衝突して円環状の気体導入部１４０の内周面に沿って周回する。このように衝突することで、液体は、円環状の気体導入部１４０の内周面に押し広げられ、薄い膜状になる。さらに、液体は、この状態から、円環状の気体導入部１４０の内周面沿いの周方向に流れることにより、薄い膜状から、さらに細かな液滴へと変化する。さらに、この液滴を含む気液混合流体が、気液混合部１６０内で攪拌されることで、液滴をさらに微粒化することができ、平均粒径のより小さな液体を噴出口１５２から噴霧することが可能である。

具体的には、気液混合部１６０を形成する円環状の気体導入部１４０は、内径６．０ｍｍ、高さ１．９ｍｍである。整流部１５４の凹凸形状の開口の内接円１５６は、直径１．９ｍｍ、開口の外接円１５７は直径２．８ｍｍ、開口の面積は４．５２ｍｍ^２である。気液噴出部１５０の管状流路１５１は直径１．０ｍｍで、流路断面積は０．７９ｍｍ^２である。液体流入口１３１は直径０．６ｍｍである。気体流入口１４１の軸直交方向の流路断面は矩形であり、幅２．０ｍｍ、高さ１．０ｍｍである。円錐状の凸部１３２の底面の直径は６ｍｍ、凸部１３２の高さは２．８ｍｍである。整流流出口１５５の開口面積は１．６ｍｍ^２である。

二流体ノズル１１の気体供給口へ、気体の例として圧縮空気を０．５ＭＰａ（ゲージ圧）の圧力で供給し、二流体ノズル１１の液体供給口へ、液体の例として水を０．５０９ＭＰａ（ゲージ圧）の圧力で供給した。この条件で微粒化した液体のザウター平均粒径をレーザー回折法にて評価を行った。レーザー回折法の測定距離は、二流体ノズル１１の先端から３００ｍｍの位置であり、ザウター平均粒径は６．０μｍとなった。

操作卓４０は、信号配線３２を用いて、制御部３０内に配置された外部入力端子３３へ接続されている。操作卓４０は、出力信号を制御部３０に送信し、制御部３０を介して液体流量調整弁１４の弁開度を制御する。

このとき、まず、操作卓４０からのパルスの出力信号は、信号配線３２を介して制御部３０に送信される。

次いで、制御部３０にて、受信パルスに基づいた液体流量調整弁１４の弁開度を多段階に制御することで、ミスト９１の噴霧流量を多段階に調整し、ミスト濃度を多段階に調整することができる。

これにより、例えば操作卓４０に配置されたフェーダーにより、直感的に出力を変更することに連動して、室内空間９０のミスト濃度を多段階に調整することができる。

多段階での調整の例として、制御部３０にて受信パルスに基づく液体流量調整弁１４の弁開度の調整は、１パルス当たり約２ｍｌ／ｍｉｎで二流体ノズル１１を制御することができる。より具体的には、１つの液体流量調整弁１４に対して１５個の二流体ノズル１１を接続するとき、全体としての分解能は約２０ｍｌ／ｍｉｎで、１個の二流体ノズル当たりの分解能としては約２ｍｌ／ｍｉｎで、例えば２５６階調を表現することができる。

なお、１つの操作卓４０に接続する噴霧装置Ａは複数台数であってもよい。

また、１つの噴霧装置Ａに接続する二流体ノズル１１は、１個に限らず、図１のように複数個であってもよい。

これにより、１つの操作卓４０をマスターコントローラーとして、各噴霧装置Ａの噴霧流量を設定することができ、各噴霧装置Ａに接続された二流体ノズル１１の噴霧エリア毎に室内空間９０のミスト濃度を多段階に調整することができる。

また別の例として、制御部３０は、事前に設定された時間で、液体流量調整弁１４の弁開度を制御することにより、ミスト９１の噴霧流量を自動で調整することができる。

前記実施の形態１によれば、制御部３０により液体流量調整弁１４の弁開度を制御して、二流体ノズル１１を用いて液体を微粒化したミストを室内空間９０に噴霧することにより、室内空間９０のミスト濃度を多段階に調整でき、ミスト空間を多様な形で演出することができる。

また、実施の形態１の変形例として、図４に示すように、制御部３０は、操作卓４０から受信するパルス信号の増減具合に対応して、受信したパルス信号を補正したのち、液体流量調整弁１４を駆動するようにしてもよい。

具体的には、制御部３０は、操作卓４０から受信するパルス信号が増加から減少に転じた場合に、液体流量調整弁１４を駆動するパルスを、前記受信したパルス信号より小さくするよう補正し、操作卓４０から受信するパルス信号が減少から増加に転じた場合に、液体流量調整弁１４を駆動するパルスを、受信したパルス信号より大きくするよう補正する制御を行うようにしてもよい。

このように補正する理由は、以下の通りである。パルスモータと弁との連結部の機構に遊びがあり、この遊びにより、微小なパルスでは弁開度が変化しない。このため、入力されるパルス信号が、弁開度を逆方向に指示する場合、パルス信号に補正をかけて、パルス信号に対する応答性を改善するようにしている。

これについて、さらに詳しく説明する。

図４は、制御部３０でのパルス判定動作のフローを示す。

まず、ステップＳ１で、操作卓４０から受信して液体流量調整弁１４の弁開度を制御するパルス信号のパルスが、パルスＸであるとする。

次いで、ステップＳ２で、パルスＸと、液体流量調整弁１４の現在の弁開度を示す現在のパルスＰｎとが一致するか否かを比較する。一致するならばステップＳ３に進み、一致しないならばステップＳ１０に進む。

ステップＳ３では、現在のパルスＰｎをパルスＸとし、ステップＳ４で、制御部３０から液体流量調整弁１４に現在のパルスＰｎを出力して、弁開度は変化させずに、ステップＳ５でパルス判定を終了する。

一方、ステップＳ１０では、パルスＸが、液体流量調整弁１４の現在の弁開度を示す現在のパルスＰｎより小さいか否かを判定する。パルスＸが現在のパルスＰｎより小さいならば、ステップＳ１１に進み、そのようでないならば、ステップＳ２１に進む。ここで、「パルスＸが現在のパルスＰｎより小さい」ことは、弁開度が閉じる方向に変化することを意味している。「そのようでない」ことは、弁開度が開く方向に変化することを意味している。

ステップＳ１１では、現在のパルスＰｎが、液体流量調整弁１４の現在より１つ前のパルスＰｎ－１より小さいか否かを判定する。現在のパルスＰｎが、１つ前のパルスＰｎ－１より小さいならば、ステップＳ１２に進み、そのようでないならば、ステップＳ１４に進む。ここで、「現在のパルスＰｎが、１つ前のパルスＰｎ－１より小さい」ことは、現在より１つ前のパルスから現在のパルスにかけて、弁開度が閉じる方向に変化していることを意味している。よって、ステップＳ１２に進むことは、１つ前のパルスＰｎ－１、現在のパルスＰｎ、入力されたパルスＸの順に弁開度が閉じる方向に変化することを意味している。これに対して、ステップＳ１４に進むことは、１つ前のパルスＰｎ－１、現在のパルスＰｎの順に弁開度が閉じる方向に変化していたが、現在のパルスＰｎから、入力されたパルスＸでは、逆に、弁開度が開く方向に変化することを意味している。

ステップＳ１２では、次のパルスＰｎ＋１をパルスＸとし、ステップＳ１３で、制御部３０から液体流量調整弁１４に次のパルスＰｎ＋１としてパルスＸをそのまま出力して弁開度を閉じる方向に変化させ、ステップＳ５でパルス判定を終了する。

ステップＳ１４では、次のパルスＰｎ＋１を、パルスＸから５０を減算した値と定義し、ステップＳ１５で、制御部３０から液体流量調整弁１４に次のパルスＰｎ＋１を出力して弁開度を開く方向に変化させ、ステップＳ５でパルス判定を終了する。ここで、パルスＸから５０を減算するのは、前記した遊び分に対するパルス信号の補正である。

ステップＳ２１では、現在のパルスＰｎが、１つ前のパルスＰｎ－１より小さいか否かを判定する。現在のパルスＰｎが、１つ前のパルスＰｎ－１より小さいならば、ステップＳ２２に進み、そのようでないならば、ステップＳ２４に進む。ここで、「現在のパルスＰｎが、１つ前のパルスＰｎ－１より小さい」ことは、弁開度が閉じる方向に変化していることを意味している。よって、ステップＳ２２に進むことは、１つ前のパルスＰｎ－１、現在のパルスＰｎの順に弁開度が閉じる方向に変化していたが、現在のパルスＰｎから、入力されたパルスＸでは、逆に、弁開度が開く方向に変化することを意味している。これに対して、ステップＳ２４に進むことは、１つ前のパルスＰｎ－１、現在のパルスＰｎ、入力されたパルスＸの順に弁開度が開く方向に変化することを意味している。

ステップＳ２２では、次のパルスＰｎ＋１をパルスＸに５０を加算した値と定義し、ステップＳ２３で、制御部３０から液体流量調整弁１４に次のパルスＰｎ＋１を出力して弁開度を閉じる方向から逆に開く方向に変化させ、ステップＳ５でパルス判定を終了する。

ステップＳ２４では、次のパルスＰｎ＋１をパルスＸとし、ステップＳ２５で、制御部３０から液体流量調整弁１４に次のパルスＰｎ＋１としてパルスＸをそのまま出力して弁開度を開く方向に変化させ、ステップＳ５でパルス判定を終了する。

このように、制御部３０は、受信するパルス信号が増加から減少又はその逆に転じた場合に、液体流量調整弁１４を駆動するパルスを、前記受信したパルス信号より小さく又は大きくするよう補正して、パルス信号に対する応答性を改善することができる。
（実施の形態２）
図３は、本発明の実施の形態２におけるミスト空間演出システムの構成図である。

図３において、噴霧装置側液体流路１３に設置されて噴霧装置側液体流路１３を流れる液体の流量を検出する流量計９９をさらに備えていてもよい。

流量計９９は、噴霧装置側液体流路１３の液体流量調整弁１４と二流体ノズル１１との間の任意の位置に配置されて、液体流量調整弁１４よりも下流側の噴霧装置側液体流路１３の液体の流量を検出して、制御部３０に検出結果を送る。

制御部３０は、流量計９９が検出した流量に合わせて液体流量調整弁１４の弁開度を制御する。

このような構成によれば、流量計９９を用いて、二流体ノズル１１の設置高さによらず、適切な液体供給流量を制御することができる。
（実施の形態３）
図３は、本発明の実施の形態３におけるミスト空間演出システムの構成図である。

このミスト空間演出システムは、１つ又は複数個の前記噴霧装置Ａと、演出機器１００とを備えて、演出機器１００からの出力に合わせて、制御部３０での制御により、ミスト濃度を多段階に調整する。

図３において、演出機器１００の一例として照明装置及び／又は映像投影装置１０２を備えて、照明装置及び／又は映像投影装置１０２からの光束の強弱に合わせて、制御部３０での制御により、ミスト濃度を多段階に調整する。例えば、光束が徐々に強くなるときにミスト濃度を多段階的に濃くしたり、逆に、光束が徐々に弱くなるときにミスト濃度を多段階的に薄くしたりすることができる。

多様な演出の具体的な例として、空間に一様にミストを形成するのではなく、空間の一部にスポット的に霧を作りたいという演出がある。また、噴霧装置Ａからのミストで床面に濃い霧を充満させて雲海のような演出をし、そこに、照明装置及び／又は映像投影装置１０２から強い光を当てる演出などが考えられる。また、朝靄のような薄い霧を演出したいときは、噴霧装置Ａからのミストの流量を、先の例よりも絞るなどの演出も考えられる。また、対象空間を短時間で霧で充満させたいときは、噴霧装置Ａからのミストの流量を先の例よりも増やして対応する演出も考えられる。逆に、時間をかけてじっくりうっすらとした霧を演出したい場合は、先の例よりも流量を絞るなどの演出も考えられる。

これらの多様な演出は、大雑把に言えば、１つの空間に対して二流体ノズル１１の数を通常よりも２倍又は３倍だけ多く設置して、噴霧する二流体ノズル１１の数を細かく切り替えれば可能である。ただし、このような構成では、ノズルの数が多くなる。そこで、このノズル数を減らすためには、本実施の形態のミスト空間演出システムを使用して、より少ないノズル数で、個々の二流体ノズル１１の流量を多段階に調整して変化させれば、先のような種々の態様の演出も可能となる。
（実施の形態４）
図１及び図３は、本発明の実施の形態４におけるミスト空間演出システムの構成図をも示している。先の実施の形態とは演出機器１００が異なるものである。

図１及び図３において、演出機器１００の別の例として音響装置１０３を備えて、音響装置１０３から出力される音の強弱に合わせて、制御部３０での制御により、ミスト濃度を多段階に調整する。例えば、音が徐々に強くなるときにミスト濃度を多段階的に濃くしたり、逆に、音が徐々に弱くなるときにミスト濃度を多段階的に薄くしたりすることができる。

この実施の形態４での多様な演出の具体的な例は、実施の形態３と同じである。さらに、例えば、噴霧装置Ａからのミストの噴霧流量が固定であれば、空間に対してミスト濃度も一定の時間で変化することになるが、ミストの噴霧流量を調整することで、ミスト濃度が変化する時間の長短を調整することが可能となる。このような演出時に、ミスト濃度の変化を音響装置１０３から出力される音と連動させることにより、聴覚で感じる音を視覚でも刺激して感じることで演出効果を高めることができる。
（実施の形態５）
図１及び図３は、本発明の実施の形態５におけるミスト空間演出システムの構成図をも示している。先の実施の形態とは演出機器１００が異なるものである。

図１及び図３において、演出機器１００のまた別の例として香り発生装置１０４及び／又は消臭装置１０５を備えて、香り発生装置１０４で発生した香り及び／又は消臭装置１０５の消臭後の香りの強弱に合わせて、制御部３０での制御により、ミスト濃度を調整する。例えば、香りが徐々に強くなるときにミスト濃度を多段階的に濃くしたり、逆に、香りが徐々に弱くなるときにミスト濃度を多段階的に薄くしたりすることができる。

この実施の形態５での多様な演出の具体的な例は、実施の形態３と同じである。前記した演出において、空間の一部でスポット的に、香り発生装置１０４から発生しかつ嗅覚で感じる香りを、ミストの濃度変化などにより視覚でも刺激して感じることで、演出効果を高めることができる。また、あえて空間を霧で充満させて視界を遮り、神経を嗅覚に集中させて、香り発生装置１０４から発生した香りによるアロマテラピー効果（例えば集中力アップなど）を狙う演出もできる。さらに、香りに加えて、音又は映像も合わせて多段階に強弱をつけていくことで、演出効果を高めることもできる。
（実施の形態６）
図１及び図３は、本発明の実施の形態６におけるミスト空間演出システムの構成図をも示している。先の実施の形態とは演出機器１００が異なるものである。

図１及び図３において、演出機器１００のさらに別の例として送風機１０６及び／又は空調装置１０７を備えて、送風機１０６及び／又は空調装置１０７からの風の強弱に合わせて、制御部３０での制御により、ミスト濃度を多段階に調整する。例えば、風が徐々に強くなるときにミスト濃度を多段階的に濃くしたり、逆に、風が徐々に弱くなるときにミスト濃度を多段階的に薄くしたりすることができる。

実施の形態６での多様な演出の具体的な例は、目に見えない風（例えば触覚で感じる風）を、視覚でも感じられるように表現する演出がある。例えば、風の動きをミストで可視化して空間演出を高めることができる。これも、先の例の雲海又は朝靄などと絡めて、演出空間におけるスポット的に多様な情景を表現するのに、ミストの多段階の調整が好適である。

なお、各実施の形態においては、ミストと組み合わせる他の演出機器の出力の強弱に合わせてミスト濃度を多段階で調整するとき、制御部３０での制御時に、操作卓４０での操作情報も加えて制御するようにしてもよい。

前記各実施の形態によれば、制御部３０により液体流量調整弁１４の弁開度を制御して、二流体ノズル１１を用いて液体を微粒化したミストを室内空間９０に噴霧することにより、室内空間９０のミスト濃度を多段階に調整できる。その結果、ミストと組み合わせる他の演出機器１００の出力、例えば音響又は光束などの強弱に合わせて、制御部３０での制御により、ミスト濃度を多段階で調整することができる。例えば、今まで課題として存在しなかったが、アーティストの多様な演出上、ミスト濃度を多段階で調整したいという新たな要望に応えることができる。

なお、前記様々な実施の形態又は変形例のうちの任意の実施の形態又は変形例を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。また、実施の形態同士の組み合わせ又は実施例同士の組み合わせ又は実施の形態と実施例との組み合わせが可能であると共に、異なる実施の形態又は実施例の中の特徴同士の組み合わせも可能である。

本発明の前記態様にかかる噴霧装置、噴霧方法、及びミスト空間演出システムは、二流体ノズルを用いて液体を微粒化したミストを室内空間に噴霧し、室内空間のミスト濃度を多段階に調整できる。その結果、ミストと組み合わせる他の演出機器の出力、例えば音響や光束の強弱に合わせてミスト濃度を調整して、ミスト空間を多様な形で演出することができ、アート又はエンタテイメント等の用途に適用できる。

Ａ 噴霧装置
１１ 二流体ノズル
１２ 噴霧装置側気体流路
１３ 噴霧装置側液体流路
１４ 液体流量調整弁
１５ 気体用弁
１６ 液体用弁
１７ 気体供給源
１８ 液体供給源
３０ 制御部
３１ 制御配線
３２ 信号配線
３３ 外部信号入力端子
４０ 操作卓
９０ 室内空間
９１ ミスト
９９ 流量計
１００ 演出機器
１０１ ミスト空間演出システム
１０２ 映像投影装置
１０３ 音響装置
１０４ 香り発生装置
１０５ 消臭装置
１０６ 送風機
１０７ 空調装置
１ 投影装置
２ 投影部
３ スクリーン形成装置
３０１ 発生部
３０２ ダクト
３０３ 噴出部
３０５ 開口部
３０７ タンク
３０８ 水
３０９ 超音波振動子
４０１ 発光部
４０２ 受光部

Claims (7)

1. 液体と気体とを混合して前記液体を微粒化したミストを噴霧する二流体ノズルと、
   前記二流体ノズルに前記気体を供給する噴霧装置側気体流路と、
   前記噴霧装置側気体流路を開閉する気体用弁と、
   前記噴霧装置側気体流路に前記気体を供給する気体供給源と、
   前記二流体ノズルに前記液体を供給する噴霧装置側液体流路と、
   前記噴霧装置側液体流路を開閉する液体用弁と、
   前記噴霧装置側液体流路に前記液体を供給する液体供給源と、
   前記二流体ノズルと前記液体用弁との間の前記噴霧装置側液体流路に設置されてパルス信号で弁開度を調整して前記噴霧装置側液体流路の前記液体の流量を制御するパルス駆動の液体流量調整弁と、
   噴霧装置外部の操作卓からの前記パルス信号で前記液体流量調整弁の前記弁開度を多段階に制御する制御部とを備え、
   前記液体流量調整弁の前記弁開度を前記制御部で多段階に制御することにより、前記二流体ノズルから噴霧する前記ミストの噴霧流量を多段階に調整し、ミスト濃度を多段階で調整するとともに、
   前記制御部は、前記操作卓から受信するパルス信号が増加から減少に転じた場合に、前記液体流量調整弁を駆動するパルスを、前記受信したパルス信号より小さくするよう補正し、前記操作卓から受信するパルス信号が減少から増加に転じた場合に、前記液体流量調整弁を駆動するパルスを、前記受信したパルス信号より大きくするよう補正する制御を行う、
   噴霧装置と、
   演出機器とを備えて、
   前記演出機器からの出力の強弱に合わせて、前記制御部での制御により、前記ミスト濃度を多段階に調整する、
   ミスト空間演出システム。
2. 前記噴霧装置側液体流路に設置されて前記噴霧装置側液体流路を流れる前記液体の流量を検出する流量計をさらに備え、
   前記制御部は、前記流量計が検出した前記流量に合わせて前記液体流量調整弁の前記弁開度を制御する、
   請求項１に記載の噴霧装置。
3. 前記演出機器として照明装置及び／又は映像投影装置を備えて、前記照明装置及び／又は前記映像投影装置からの光束の強弱に合わせて前記ミスト濃度を調整する、
   請求項１又は２に記載のミスト空間演出システム。
4. 前記演出機器として音響装置を備えて、前記音響装置から出力される音の強弱に合わせてミスト濃度を調整する、
   請求項１～３のいずれか１つに記載のミスト空間演出システム。
5. 前記演出機器として香り発生装置及び／又は消臭装置を備えて、香り発生装置で発生した香り及び／又は消臭装置の消臭後の香りの強弱に合わせてミスト濃度を調整する、
   請求項１～４のいずれか１つに記載のミスト空間演出システム。
6. 前記演出機器として送風機及び／又は空調装置を備えて、前記送風機及び／又は前記空調装置からの風の強弱に合わせてミスト濃度を調整する、
   請求項１～５のいずれか１つに記載のミスト空間演出システム。
7. 気体供給源から気体を、気体用弁で開閉される噴霧装置側気体流路を介して、二流体ノズルに供給するとともに、液体供給源から液体を、液体用弁で開閉される噴霧装置側液体流路を介して、前記二流体ノズルに供給して、前記二流体ノズルに供給された前記液体と前記気体とを混合して前記液体を微粒化したミストを前記二流体ノズルから噴霧し、
   この噴霧時に、操作卓からのパルス信号を制御部で受信して、前記二流体ノズルと前記液体用弁との間の前記噴霧装置側液体流路に設置されたパルス駆動の液体流量調整弁の弁開度調整用パルスを前記制御部で多段階に制御して前記噴霧装置側液体流路の前記液体の流量を多段階に制御することにより、前記二流体ノズルから噴霧する前記ミストの噴霧流量を多段階に調整し、ミスト濃度を多段階で調整するとともに、
   前記制御部は、前記操作卓から受信するパルス信号が増加から減少に転じた場合に、前記液体流量調整弁を駆動するパルスを、前記受信したパルス信号より小さくするよう補正し、前記操作卓から受信するパルス信号が減少から増加に転じた場合に、前記液体流量調整弁を駆動するパルスを、前記受信したパルス信号より大きくするよう補正する制御を行う、
   噴霧方法を利用して、
   演出機器からの出力の強弱に合わせて、前記制御部での制御により、前記ミスト濃度を多段階に調整する、
   ミスト空間演出システム。

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