JPH06165951A - 液体噴霧装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 運転異常を生じた場合にその異常原因を迅速
且つ的確に究明できる液体噴霧装置を提供すること。 【構成】 液体を加熱気化して噴霧する液体噴霧装置
に、噴霧時における単位時間当たりのヒータ通電率を検
出する通電率検出手段と、検出されたヒータ通電率が正
常範囲から外れているときに気化量の異常と判断する異
常判断手段と、判断結果を表示する表示手段とを設けて
いるので、噴霧時に検出されたヒータ通電率が正常範囲
から外れているときにこの判断結果を表示手段に表示し
て、該表示内容から気化量異常の原因を迅速且つ的確に
究明することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、液体を加熱気化して噴
霧する液体噴霧装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の液体噴霧装置として、ヒ
ータ加熱される気化器内に水，薬液等の噴霧用液体をポ
ンプを介し給送して気化させ、その蒸気を気化器出口部
のノズルから噴出できるようにしたものがある。同装置
では、立ち上がり時の気化不良を防止するために、運転
指令を受けヒータ通電を開始してから気化器温度が所定
の立ち上がり温度に昇温するまではポンプを作動させ
ず、またヒータ通電を断続的に行うことで噴霧時におけ
る気化器温度を所定の気化温度に維持し噴霧の安定化に
努めている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
液体噴霧装置では、気化器に設けた温度センサの検知信
号に基づいてヒータ制御（温度管理）を行っているだけ
なので、温度センサ，ヒータ等の電気系統に短絡や断線
を生じたり、ノズル，気化器等の機器に目詰まりや漏れ
を生じた場合に装置が異常状態のまま運転されてしまう
危険がある。また、異常が発覚してもその原因を究明す
ることが困難で点検，修理が極めて煩雑になる難点があ
る。

【０００４】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、運転異常を生じた場合に
その異常原因を迅速且つ的確に究明できる液体噴霧装置
を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１では、ヒータを備え出口部に噴霧用ノズル
を備えた気化器と、気化器内に噴霧用液体を給送するポ
ンプと、気化器温度を検知する温度センサと、運転指令
に基づき気化器温度が所定の立ち上がり温度に昇温する
までヒータへの通電を継続させ昇温後にポンプを作動さ
せる噴霧開始手段と、ヒータ通電を断続的に行って噴霧
時における気化器温度を所定の気化温度に維持するヒー
タ制御手段とを具備した液体噴霧装置に、噴霧時におけ
る単位時間当たりのヒータ通電率を検出する通電率検出
手段と、検出されたヒータ通電率が正常範囲から外れて
いるときに気化量の異常と判断する異常判断手段と、判
断結果を表示する表示手段とを設けている。

【０００６】請求項２では、請求項１記載の液体噴霧装
置に、運転指令を受けてから所定時間内に気化器温度が
所定の立ち上がり温度に昇温しないときに電気系統の異
常と判断する第２の異常判断手段を設けている。

【０００７】

【作用】請求項１記載の液体噴霧装置では、通電率検出
手段によって噴霧時におけるヒータ通電率が検出され、
気化異常判断手段によってこの通電率が正常範囲内にあ
るか否かが判断される。検出されたヒータ導電率が正常
範囲から外れている場合にはこの判断結果が表示器に表
示される。

【０００８】請求項２記載の液体噴霧装置では、通電異
常判断手段によって運転指令を受けてから所定時間内に
気化器温度が所定の立ち上がり温度に昇温したか否かが
判断される。所定時間内に所定の立ち上がり温度に昇温
しない場合にはこの判断結果が表示器に表示される。他
の作用は請求項１と同様である。

【０００９】

【実施例】図１乃至図５には本発明を２流体式の液体噴
霧装置、詳しくは一方の液体の蒸気を利用して他方の液
体を霧化し両者を混合状態で噴霧する装置に適用した例
を示してある。

【００１０】まず、図１を参照して噴霧機構の構成につ
いて説明する。同図において、１は水，精製水等の蒸気
用液体Ｆ１を収容する第１タンク、２は第１タンク１内
に一端を挿入された給液管、３は給液管２に介装された
電磁式のポンプ、４はその入口部に給液管２の他端を接
続された気化器、５は気化器４の出口部に接続されたパ
イプ状の第１ノズル、６は気化器４に設けられたサーミ
スタ製の温度センサ、７は給液管２の上部から第１タン
ク１に亘って配設された戻し管、８は戻し管７に介装さ
れた電磁式の戻し弁である。

【００１１】上記気化器４は、入口４ａ及び出口４ｂと
これらと連通する気化室４ｃを備えた金属製の本体４ｄ
と、気化室４ｃに収納された金属焼結物等から成る気化
素子４ｅと、本体４ｄの底面に付設されたパネル状のヒ
ータ４ｆとから構成されている。

【００１２】９は消臭液，消毒液等の噴霧用液体Ｆ２を
収容する第２タンク、１０は第２タンク９内に一端を挿
入された吸液管、１１は吸液管１０の他端に接続された
パイプ状の第２ノズルである。この第２ノズル１１は上
記第１ノズル５の前方に該第１ノズル５と直交する向き
で配置されている。

【００１３】同図に示した噴霧機構では、加熱状態にあ
る気化器４内に蒸気用液体Ｆ１を送り込んで気化させそ
の蒸気を第１ノズル５から噴出させることができ、また
この噴出蒸気によって第２ノズル１１の先端にベンチュ
リ作用に基づく負圧を発生させて噴霧用液体Ｆ２を吸い
上げ、これを噴出蒸気と衝突させて霧化し両者を混合状
態で噴霧することができる。

【００１４】次に、図２を参照して電気系の回路につい
て説明する。同図において、２１はマイクロコンピュー
タ構成の制御部、２２は運転スイッチ、２３は電源、２
４は電磁式の保護リレー、２５はソリッドステートリレ
ー（以下、ＳＳＲと言う）、２６は電磁式のポンプ駆動
リレー、２７は電磁式の弁駆動リレー、２８はデジタル
式の表示器、２９はＬＥＤである。また、図中の３はポ
ンプ、４ｆはヒータ、６は温度センサ、８は戻し弁であ
る。

【００１５】保護リレー２４，ポンプ駆動リレー２６，
弁駆動リレー２７及び表示器２８は電源２３に夫々並列
に接続されており、保護リレー２４にはＳＳＲ２５とヒ
ータ４ｆが直列に接続され、またポンプ駆動リレー２６
にはポンプ３が直列に接続され、更に弁駆動リレー２７
には戻し弁８が直列に接続されている。

【００１６】上記制御部２１は周知のＣＰＵと及び噴霧
に係る制御プログラムを格納したメモリ等から構成さ
れ、運転スイッチ２２及び温度スイッチ６の操作信号及
び検知信号に基づいて各リレー２４，２６，２７と表示
部２８とＬＥＤ２９を夫々制御する。

【００１７】次に、図３乃至５を参照して噴霧動作及び
制御手順について説明する。噴霧に際して運転スイッチ
２２が投入されたところで、まず温度センサ６の検知信
号に基づいて該温度センサ６の診断を行なう。ヒータ通
電を開始する以前ではあり得ない異常温度（３５０℃以
上）が気化器温度Ｔとして検知された場合には、温度セ
ンサ６に短絡が生じている旨を文字，記号等によって表
示器２８に表示しＬＥＤ２９を点滅する（図３のＳ１，
Ｓ２）。

【００１８】異常温度が検知されなかった場合には、続
いて後述するヒータ比例制御式の係数Ｋ，ＴＳ，αの初
期設定を行う（図３のＳ３）。係数設置後はタイマ（ｔ
１）をスタートさせ、弁駆動リレー２７を閉じて戻し弁
８を開放すると共に、保護リレー２４を閉じる（図３の
Ｓ４〜Ｓ６）。これと同時にタイマ（ｔ２）をスタート
させ、その０．２秒後にＳＳＲ２５を閉じてヒータ通電
を開始する（図３のＳ８，Ｓ９）。運転開始時には保護
リレー２４よりもＳＳＲ２５を閉じるタイミングを遅ら
せているので、保護リレー２４の開閉やチャタリングで
火花を生じることがない。

【００１９】運転指令を受けてから３０秒以内に気化器
温度Ｔが１００℃に昇温しない場合には、温度センサ６
に断線が生じている旨を文字，記号等によって表示器２
８に表示しＬＥＤ２９を点滅する（図３のＳ１０〜Ｓ１
２）。また、運転指令を受けてから８０秒以内に気化器
温度Ｔが１８０℃に昇温しない場合には、ヒータ４ｆや
ＳＳＲ２５に断線が生じている旨を文字，記号等によっ
て表示器２８に表示しＬＥＤ２９を点滅する（図３のＳ
１３〜Ｓ１５）。

【００２０】戻し弁８が開放されている上記の課程で
は、気化器４の入口と該入口近傍の給液管２内に滞留し
ていた蒸気用液体Ｆ１が気化室４ｃの内圧上昇により戻
し管７を通じて第１タンク１内に戻されるので、立ち上
がり時に滞留液体が無駄に消費されたり第１ノズル５か
ら漏出することがない。

【００２１】気化器温度Ｔが１８０℃まで異常なく昇温
したときは、弁駆動リレー２７を開いて戻し弁８を閉鎖
し、ポンプ駆動リレー２６を閉じてポンプ３を作動する
（図３のＳ１６，Ｓ１７）。

【００２２】これにより、加熱状態にある気化器４内に
蒸気用液体Ｆ１が送り込まれて気化されその蒸気が第１
ノズル５から噴出し、該噴出蒸気によって第２ノズル１
１の先端にベンチュリ作用に基づく負圧が発生して噴霧
用液体Ｆ２が吸い上げられ、これが噴出蒸気と衝突して
霧化され両者が混合状態で噴霧される。

【００２３】また、噴霧開始後に気化器温度Ｔが２００
℃に達した後は、ヒータ４ｆの通電時間を下式に基づい
て演算して比例制御に入る。 Ｋ＝Ｋ−｛（Ｔ−ＴＳ／ＴＳ）｝・α 上式右辺の係数Ｋ，ＴＳ，αはＳ３で初期設定されたも
ので、Ｔは現状の気化器温度であり、左辺のＫの値はそ
の都度演算されて書き換えられる（図４のＳ１９）。

【００２４】演算値が１以上の場合にはＫ＝１を、また
０．５以下の場合にはＫ＝０を設定し、０．５と１の間
の場合にはその演算値をＫとして、この値に２を乗じて
通電時間ｔｓ（＝２Ｋ）を演算する（図４のＳ２０〜Ｓ
２４）。

【００２５】通電時間演算後はタイマ（ｔ３，ｔ４）を
スタートさせ、ＳＳＲ２５を上記時間ｔｓだけ閉じてヒ
ータ通電を行う（図４のＳ２５〜Ｓ２８）。本例では２
秒の比例周期で通電時間ｔｓがその都度演算される。

【００２６】この通電時間ｔｓはヒータ比例制御に入っ
てから１５秒を経過するまで順次加算され、１５秒経過
後は上記の加算値ｔａから１５秒当たりのヒータ４ｆの
通電率Ｄを下式に基づいて演算する（図４のＳ２９〜Ｓ
３２）。 Ｄ＝ｔａ／１５ 通電率Ｄが０．９以上（９０％以上）の場合には、第１
ノズル５の外れや液漏れやポンプ３の吐出圧増加等を原
因として気化量が必要以上に増加している旨を文字，記
号等によって表示器２８に表示しＬＥＤ２９を点滅する
（図３のＳ３３，Ｓ３４）。

【００２７】また、通電率Ｄが０．５以下（５０％以
下）の場合には、第１ノズル５や気化器４の詰まりやポ
ンプ３の能力低下等を原因として気化量が必要以上に低
下している旨を文字，記号等によって表示器２８に表示
しＬＥＤ２９を点滅する（図３のＳ３５，Ｓ３６）。

【００２８】０．９＞Ｄ＞０．５の場合には加算値ｔａ
をクリアし、Ｓ１９に戻って同様の手順でヒータ比例制
御を行う。また、ヒータ比例制御の途中で異常温度（２
８０℃以上）が気化器温度Ｔとして検知された場合に
は、保護リレー２４を開いてヒータ通電を停止し、ＳＳ
Ｒ２５に短絡が生じている旨を文字，記号等によって表
示器２８に表示しＬＥＤ２９を点滅する（図４のＳ３８
〜Ｓ４０）。

【００２９】また、噴霧途中に運転スイッチ２２が切ら
れたときは、ＳＳＲ２５を開いてヒータ通電を停止し、
弁駆動リレー２７を閉じて戻し弁８を開放すると共に、
ポンプ駆動リレー２６を開いてポンプを停止する（図５
のＳＴ１〜ＳＴ３）。

【００３０】これと同時にタイマ（ｔ５）をスタートさ
せ、その０．２秒後に保護リレー２４を開く（図５のＳ
Ｔ４〜ＳＴ６）。また、１５秒後に弁駆動リレー２７を
開いて戻し弁８を閉鎖する（図５のＳＴ７，ＳＴ８）。

【００３１】運転停止時にはＳＳＲ２５よりも保護リレ
ー２４を閉じるタイミングを遅らせているので、保護リ
レー２４の開閉やチャタリングで火花を生じることがな
い。また、戻し弁８が開放されている上記の課程では、
気化器４の入口と該入口近傍の給液管２内に滞留してい
た蒸気用液体Ｆ１が気化室４ｃの内圧上昇により戻し管
７を通じて第１タンク１内に戻されるので、運転停止後
に滞留液体が無駄に消費されたり第１ノズル５から漏出
することがない。

【００３２】このように上述の液体噴霧装置では、噴霧
時に検出されたヒータ４ｆの通電率が上限値（９０％）
及び下限値（５０％）で規定される正常範囲から外れて
いるときにこの判断結果を表示器２８に表示できるの
で、該表示内容から気化量異常の原因（第１ノズル５や
気化器４等の機器に生じた目詰まりや漏れ）を迅速且つ
的確に究明することができ、異常発生時の点検，修理を
容易に行なえる利点がある。

【００３３】しかも、運転指令を受けてから３０秒以内
に気化器温度Ｔが１００℃に昇温しないとき、また運転
指令を受けてから８０秒以内に気化器温度Ｔが１８０℃
に昇温しないとき、更に運転開始直後に異常温度（３５
０℃以上）が気化器温度Ｔとして検知されたとき、更に
また噴霧中に異常温度（２８０℃以上）が気化器温度Ｔ
として検知されたときにも夫々の判断結果を表示器２８
に表示できるので、該表示内容から電気系統異常の原因
（温度センサ６やヒータ４ｆ等の電気系統の短絡や断
線）を迅速且つ的確に究明して、上記の点検，修理をよ
り一層簡便化できる利点がある。

【００３４】図６には噴霧制御の他の例、特に通電率異
常検出に係わる制御手順を示してある。比例制御迄の制
御手順と運転停止後の制御手順は図３と図５に示したも
のと同様であるためここでの説明を省略する。

【００３５】噴霧開始後に気化器温度Ｔが２００℃に達
した後は、計数値Ｐ１，Ｐ２を夫々初期化し、タイマ
（ｔ３）をスタートさせる（図６のＳＳ１９，ＳＳ２
０）。こときに異常温度（２８０℃以上）が気化器温度
Ｔとして検知された場合には、保護リレー２４を開いて
ヒータ通電を停止し、ＳＳＲ２５に短絡が生じている旨
を文字，記号等によって表示器２８に表示しＬＥＤ２９
を点滅する（図４のＳＳ２１〜ＳＳ２３）。

【００３６】異常温度が検知されない場合には、続いて
ヒータ４ｆの通電時間を下式に基づいて演算して比例制
御に入る。 Ｋ＝Ｋ−｛（Ｔ−ＴＳ／ＴＳ）｝・α 上式右辺の係数Ｋ，ＴＳ，αは図３のＳ３で初期設定さ
れたもので、Ｔは現状の気化器温度であり、左辺のＫの
値はその都度演算されて書き換えられる（図６のＳＳ２
４）。

【００３７】演算値が１以上の場合にはＫ＝１を、また
０．５以下の場合にはＫ＝０を設定し、０．５と１の間
の場合にはその演算値をＫとして、この値に２を乗じて
通電時間ｔｓ（＝２Ｋ）を演算し、同時間ｔｓだけＳＳ
Ｒ２５を閉じてヒータ通電を行う（図６のＳＳ２５〜Ｓ
Ｓ３２）。本例でも２秒の比例周期で通電時間ｔｓが演
算される（図６のＳＳ３３）。

【００３８】演算されたＫの値が０．９以上のときには
計数値Ｐ１に２を、またＫの値が０．５以下のときには
夫々の計数値Ｐ１，Ｐ２に２を順次加算する（図６のＳ
Ｓ３４〜ＳＳ３７）。

【００３９】Ｐ１≧１５の場合には、つまりＫ≧０．９
の状態で１５秒以上継続運転された場合には、第１ノズ
ル５の外れや液漏れやポンプ３の吐出圧増加等を原因と
して気化量が必要以上に増加している旨を文字，記号等
によって表示器２８に表示しＬＥＤ２９を点滅する（図
６のＳＳ３８，ＳＳ３９）。

【００４０】また、Ｐ２≧１５の場合に、つまりＫ≦
０．５の状態で１５秒以上継続運転された場合には、第
１ノズル５や気化器４の詰まりやポンプ３の能力低下等
を原因として気化量が必要以上に低下している旨を文
字，記号等によって表示器２８に表示しＬＥＤ２９を点
滅する（図６のＳＳ４０，ＳＳ４１）。

【００４１】Ｐ１，Ｐ２が１５に満たない場合、また
０．９＞Ｋ＞０．５の場合にはＳＳ１９に戻って同様の
手順でヒータ比例制御を行う。本例では比例制御式で求
められたＫの値を監視して通電率異常を検出するように
したが、上記実施例と同様の作用，効果を得ることがで
きる。

【００４２】尚、実施例に示した各値は装置仕様に応じ
て種々変更可能であり、また戻し管と戻し弁と弁駆動リ
レーは必ずしも必要なものではない。また、実施例には
２流体式の液体噴霧装置に本発明を適用した例を示した
が、本発明は従来例に示した液体噴霧装置を始めとし気
化器を利用した各種装置に適用できる。

【００４３】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１記載の液
体噴霧装置によれば、噴霧時に検出されたヒータ通電率
が正常範囲から外れているときにこの判断結果を表示手
段に表示できるので、該表示内容から気化量異常の原因
を迅速且つ的確に究明することができ、異常発生時の点
検，修理を容易に行なえる利点がある。

【００４４】請求項２記載の液体噴霧装置によれば、上
記効果に加え、運転指令を受けてから所定時間内に気化
器温度が所定の立ち上がり温度に昇温しないときにこの
判断結果を表示手段に表示できるので、該表示内容から
電気系統異常の原因を迅速且つ的確に究明して上記の点
検，修理をより一層簡便化できる利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】液体噴霧装置の噴霧機構図

【図２】電気系回路のブロック図

【図３】噴霧制御のフローチャート

【図４】噴霧制御のフローチャート

【図５】噴霧制御のフローチャート

【図６】噴霧制御の他の例を示すフローチャート

【符号の説明】

３…ポンプ、４…気化器、４ｆ…ヒータ、５…第１ノズ
ル、６…温度センサ、２１…制御部、２２…運転スイッ
チ、２８…表示器、２９…ＬＥＤ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ヒータを備え出口部に噴霧用ノズルを備
   えた気化器と、気化器内に噴霧用液体を給送するポンプ
   と、気化器温度を検知する温度センサと、運転指令に基
   づき気化器温度が所定の立ち上がり温度に昇温するまで
   ヒータへの通電を継続させ昇温後にポンプを作動させる
   噴霧開始手段と、ヒータ通電を断続的に行って噴霧時に
   おける気化器温度を所定の気化温度に維持するヒータ制
   御手段とを具備した液体噴霧装置において、 噴霧時における単位時間当たりのヒータ通電率を検出す
   る通電率検出手段と、 検出されたヒータ通電率が正常範囲から外れているとき
   に気化量の異常と判断する異常判断手段と、 判断結果を表示する表示手段とを設けた、 ことを特徴とする液体噴霧装置。
2. 【請求項２】 運転指令を受けてから所定時間内に気化
   器温度が所定の立ち上がり温度に昇温しないときに電気
   系統の異常と判断する第２の異常判断手段を設けた、 ことを特徴とする請求項１記載の液体噴霧装置。