專利名稱：降溫用噴霧系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及降溫用噴霧系統，把水變成霧并進行噴霧，利用因霧蒸 發形成潛熱造成的冷卻作用，使周圍的氣溫降低。
背景技術：
以往，在把水變成霧進行噴霧以使目標空間的溫度降低的降溫用噴 霧系統中，泵直接連接在自來水上水管道，把水加壓后送出。(例如參 照專利文獻1)。
這種噴霧系統在自來水管道的水質不好的地方，由于不能完全去除 含在自來水管道中的殘留氯等，對各配水管內和噴霧嘴等造成惡劣影響。
專利文獻1日本專利公開公報特開2006—177577號公報
發明內容
上述噴霧系統在自來水管道的水質不好的地方，因水中含有高濃度 的殘留氯等，會損傷各配水管內和噴霧嘴等。
本發明的目的是提供一種降溫用噴霧系統，即使在自來水管道的水 質不好的地方，也可以使噴霧用水的水質最佳化。
本發明提供一種降溫用噴霧系統，把水變成霧并進行噴霧，使目標 空間的溫度降低，其特征在于包括泵，把從自來水管道提供的水加壓 后送出；凈水器，設置在該泵的初級或次級；配水管，通過主閥連接在 所述泵的次級，并且連通把水變成霧并進行噴霧的噴霧頭；以及霧控制 盤，控制所述泵和所述主閥。
此外，本發明的降溫用噴霧系統的特征在于，所述凈水器是整水器。
此外，本發明的降溫用噴霧系統的特征在于，通過打開或關閉設置 在所述泵的蓄水罐中的浮子閥，控制向因噴霧而導致水減少的蓄水罐進 行供水。此外，本發明的降溫用噴霧系統的特征在于，設置有開關閥，設 置在所述凈水器初級或次級，使自來水管道通水；以及供水控制部，接 收所述泵的蓄水罐水位檢測部的水位信號；其中，所述供水控制部根據 所述泵的蓄水罐的水位信號，打開或關閉所述開關閥。
此外，本發明的降溫用噴霧系統的特征在于，所述供水控制部根據 接收到的所述水位檢測部的水位降低信號，打開所述開關閥，開始向所 述蓄水罐供水，如果持續第一時間仍接收到所述蓄水罐的水位降低信號， 且接收到所述泵仍在運轉中的信號，則保持打開所述開關閥的狀態，并 使供水僅延長規定的時間。
此外，本發明的降溫用噴霧系統的特征在于，設置運轉控制部，從 所述供水控制部中轉所述水位檢測部的水位信號和所述泵正在運轉中的 信號，所述供水控制部如果在開始向所述蓄水罐供水后持續比第一時間 長的第二時間仍接收到水位降低信號，且接收到所述泵仍在運轉中的信 號，則對所述蓄水罐的剩余水進行預測，并向所述運轉控制部輸出低水 位警報。
本發明的降溫用噴霧系統的效果在于即使在自來水狀況不好的使 用條件下，也不會損傷配水管等。此外，白天自動噴霧時噴出的霧即使 接觸到人體或衣服，也不會產生污染或異臭等問題。
圖1是本發明實施方式1的降溫用噴霧系統的結構圖。 圖2是本發明的噴霧頭的部分剖視圖。 圖3是本發明的噴霧頭的剖視圖。 圖4是實施方式1的加壓水供給裝置的結構圖。 圖5是本發明的霧控制盤的功能框圖。
圖6是由實施方式1的加壓水供給裝置控制的霧進行噴霧的時序圖。
圖7是實施方式1的把由自來水管道提供的水提供給高壓泵的動作 的時序圖。圖8是實施方式2的加壓水供給裝置的結構圖。
圖9是實施方式2的把由自來水管道提供的水提供給高壓泵的動作
的時序圖。 附圖標記說明
1降溫用噴霧系統，2柱，3噴霧頭，4副配水管，5加壓水供給 裝置，6溫濕度計，7自來水管道，8凈水器，9開關閥，10噴霧嘴， 11噴霧聯管箱，12延長配管，15空洞，16、 17 L， 18直管，29噴 孔，40高壓泵，41主閥，42主配水管，43排水閥，44選擇閥，45霧 控制盤，46排水配管，47編織軟管，48浮子閥，49罐，50噴霧判斷 裝置，51供水量控制裝置，52噴霧順序控制裝置，53供水控制部，54 運轉控制部。
具體實施例方式
實施方式1
圖1是本發明實施方式1的降溫用噴霧系統的結構圖。圖2是實施 方式1的噴霧頭的俯視圖。圖3是實施方式1的噴霧頭的剖視圖。圖4 是實施方式1的加壓水供給裝置的結構圖。圖5是霧控制盤的功能框圖。 圖6是實施方式1的噴霧時序圖。此外，圖2是從圖3的B — B斷面向 下方看噴霧頭的部分剖視圖。此外，圖3是從圖2的A — A斷面向水平 方向看噴霧頭的剖視圖。
如圖1所示，實施方式1的降溫用噴霧系統1包括噴霧頭3，分 別設置在從地面直立的兩根柱2的前端；副配水管4，向噴霧頭3提供加 壓水；加壓水供給裝置5，通過副配水管4提供加壓水；以及溫濕度計6， 測量周圍的溫度和濕度，并發送給加壓水供給裝置5。從自來水管道7 把水提供給加壓水供給裝置5。此外，雖然是以兩根柱2為例進行說明， 但可以根據冷卻的設施的大小，適當確定柱2的根數。
此外，雖然說明的是噴霧頭3設置在從地面直立的柱的前端的情況， 但也可以采用從頂棚吊下的方式。
如圖2所示，噴霧頭3包括噴霧聯管箱ll，分配通過副配水管4提供的加壓水，使得在六個噴霧嘴IO作用均等的壓力；六根延長配管12， 為了使噴霧嘴IO離開噴霧聯管箱ll規定的距離而設置；六個噴霧嘴10， 使加壓水形成霧進行噴霧。并且噴霧嘴10的設置高度為4m。此外，噴 霧嘴10的設置高度可以根據霧的平均粒徑和最大粒徑確定。在此雖說明 的是在噴霧頭3上設置六個噴霧嘴10的情況，但不限于此，噴霧嘴10 可以是一個到N個。
如圖2、圖3所示，噴霧聯管箱11是六棱柱形，在其內部形成中心 軸配置在鉛直方向的六棱柱形的空洞15。在六棱柱下側端面的中心設置 連接副配水管4的孔16，副配水管4和六棱柱形的空洞15連通。此外， 在六棱柱各個側面的中心設置連接延長配管12的孔17，延長配管12和 六棱柱形的空洞15連通。從一個端面的孔16注入加壓水，并從六個側 面上的孔17向延長配管12供水。噴霧聯管箱11用不銹鋼制成。
如圖3所示，延長配管12是圓筒管， 一個端部垂直安裝在噴霧聯管 箱11的側面，沿長度方向向下彎曲，在另一個端部，圓筒管的中心軸從 包括噴霧聯管箱11下側的端面的水平面向下方傾斜22.5度。延長配管 12用不銹鋼制成。在該延長配管12的另一端安裝直管18，在其端面上 嵌合具有噴孔(orifice) 29的噴霧嘴10。此外，直管18用不銹鋼制成。 這樣，嵌合在直管18上的噴霧嘴10的中心軸從包括噴霧聯管箱11下側 端面的水平面向下方傾斜22.5度。
下面對噴出的霧進行說明。本發明中的霧是指直徑小的水滴，當來 自噴霧嘴10的噴霧水壓為6MPa時，索特平均粒徑(S auter mean diameter) 為20nm。如果噴霧水壓小于2MPa，則霧的平均粒徑變大并且噴霧量減 少，冷卻效果減弱。此外，如果噴霧水壓高，則霧的平均粒徑變小并且 噴霧流量也增加，但如果噴霧水壓超過10MPa，則配管等受到水強烈的 沖擊，不太安全。由于這些原因，噴霧水壓優選在2MPa以上、10MPa 以下。
下面對霧的噴霧狀態進行說明。霧是在噴孔29附近的圓錐內進行噴 霧，該圓錐在噴霧嘴10的中心軸上具有中心線，并以噴孔29的出口為 頂點。把該圓錐區域稱為噴霧區域，圓錐的頂角稱為噴角。此外，把該 噴霧區域的側面稱為噴霧外緣。該噴霧區域通過調整噴孔29的形狀，可以調整噴角。如果使噴角減
小，則可以使霧飛得遠，如果使噴角增大，則霧漂浮在噴霧嘴10附近。 一般優選使噴角為45度左右，但也不限于45度。通過這樣調整噴角， 可以使噴霧區域位于橫斷噴孔29的水平面的下方。
當沒有風吹時，通過霧蒸發使周圍的空氣冷卻，由于產生下降氣流， 所噴出的霧與下降氣流一起下降。并且霧在下降的中途蒸發掉。利用霧 的蒸發，從空氣中獲取潛熱，使空氣冷卻。
圖4是本發明實施方式1的加壓水供給裝置的結構圖。如圖4所示， 其包括高壓泵40，連接在自來水管道7上，在內部裝有罐49;浮子閥 48，設置在罐49中，根據罐蓄水量進行供水控制；凈水器8，配置在高 壓泵40的初級(上游)；主閥41，配置在高壓泵40的次級(下游)； 排水閥43，用于打開或關閉排出主配水管42內的水的流道；選擇閥44， 選擇向各噴霧頭3提供加壓水；霧控制盤45，具有把泵運轉指令輸出給 高壓泵40的運轉控制部54，控制主閥41、排水閥43和選擇閥44。副配 水管4分別連接在選擇閥44上。把通過溫濕度計6測量的干球溫度和濕 球溫度輸入到霧控制盤45。
通過主配水管42連通主閥41和選擇閥44，通過從主配水管42的 中途分路的排水配管46，排水閥43與主配水管42連通。主配水管42、 排水配管46、副配水管4分別用不銹鋼制成。此外，通過橡膠制的編織 軟管47使高壓泵40和主閥41連通，使容積式高壓泵40產生的脈動變 得平滑。
此外，為了去除含在加壓水中的灰塵，在高壓泵40的出口設有圖中 沒有表示的開有20u m方孔的過濾器。
此外，為了提供金屬離子少的加壓水，以便在主配水管42、副配水 管4、噴霧頭3上不沉積水垢，通過圖中沒有表示的軟水器，向高壓泵 40的罐49內提供經過軟化的自來水。
凈水器8配置在高壓泵40的初級，去除從自來水管道7提供的水中 含有的殘留氯等有害物質。此外，凈水器8也可以使用屬于不具有去除 殘留氯功能的電解還原水整水器例如堿離子整水器等。在這種情況下，通過使電解水生成的堿離子水和酸性水的混合，達到最合適的pH值，以 便不損傷主配水管42等。
此外，水壓總是作用在凈水器8上，凈水器8分為在出水側操作 閥方式， 一般作為大容量業務用；以及在進水側操作閥方式，水壓僅在 從供水龍頭出水時作用于凈水器8， 一般作為小容量家庭用。實施方式l 通過利用設置在高壓泵40的罐49中的浮子閥48的打開或關閉，控制向 因噴霧而使水減少的罐49進行供水，可以對應于在出水側操作閥方式的 凈水器。此外，凈水器8也可以設置在高壓泵40的次級。
如圖5所示，霧控制盤45具有噴霧判斷裝置50，根據通過溫濕 度計6測量的干球溫度和濕球溫度，判斷能否噴霧；供水量控制裝置51， 在可噴霧的情況下，計算噴霧量，并控制從高壓泵40的供水量；以及噴 霧順序控制裝置52，控制高壓泵40和各種閥。該霧控制盤45由具有CPU、 RAM、 ROM、接口電路的計算機構成。
下面參照圖6對從高壓泵40供給加壓水的順序進行說明。
霧控制盤45的噴霧順序控制裝置52首先打開主閥41。同時打開排 水閥43。
接著噴霧順序控制裝置52使高壓泵40開始工作，把加壓水從編織 軟管47送到主配水管42。于是在主配水管42內作用有均勻的水壓。
然后噴霧順序控制裝置52關閉排水閥43。由此主配水管42內的水 壓達到所希望的水壓，例如達到6MPa。
再接著噴霧順序控制裝置52打開連接在進行噴霧的噴霧頭3上的選 擇閥44，加壓水經過副配水管4，作為上升壓力波進行傳送，把水提供 給噴霧頭3。此時的水壓在4秒鐘內從幾乎OMPa達到6MPa。這樣一旦 水壓為lMPa以上，就可以開始噴霧。
相反，在噴霧結束時，噴霧順序控制裝置52通過打開排水閥43， 在副配水管4內傳送下降壓力波，由于噴霧嘴10的水壓降到lMPa以下， 所以停止噴霧。
從打開排水閥43經過大約3秒鐘后，停止高壓泵40的工作，關閉選擇閥44。此后，關閉主閥41和排水閥43。
這樣， 一旦主配水管42內的水壓穩定在所希望的值后，就通過向副 配水管4供水，使向噴霧嘴10提供的加壓水的水壓可以在數秒鐘內從 0MPa變到6MPa。并且由于在水壓低的狀態下可以縮短噴霧的時間，所 以幾乎不會噴出在水壓低的狀態下噴霧時觀察到的大粒徑的霧。
此外， 一旦打開排水閥43，主配水管42內的水壓急劇降低，由于 在水壓低的狀態下可以縮短噴霧的時間，所以幾乎不會噴出在水壓低的 狀態下噴霧時觀察到的大粒徑的霧。
此外，當把多個副配水管4連接在主配水管42上時，也可以把全部 的副配水管4同時連通，把水提供給所有噴霧頭3，如圖6所示，優選首 先打開一個選擇閥44，從與其連接的噴霧頭3開始噴霧，然后打開其他 的選擇閥44，這與同時打開選擇閥44相比，加在噴霧嘴10上的水壓可 急劇達到噴霧水壓，可以縮短低水壓的時間，防止大直徑的水滴落下。
下面對噴霧量的設定方法進行說明。前題是所噴出的霧至少用l分 鐘蒸發。
噴霧判斷裝置50根據從溫濕度計6輸入的干球溫度rc)和濕球溫 度CC)得到的潮濕空氣線圖(焓濕圖)，計算出相對濕度(％)。在 相對濕度RH為75%以上的情況下，即使噴霧，相對濕度過高，也感受 不到感覺溫度降低，所以噴霧判斷裝置50不進行噴霧。相反，在相對濕 度RH小于75%的情況下，由于通過噴霧可以感受到感覺溫度降低，所 以進行噴霧。
然后，供水量控制裝置51判斷溫濕度計6的干球溫度是否在熱閾值 或稍熱閾值以上，并求出噴霧量。即，干球溫度在預先確定的稍熱閾值 以上的情況下，例如把噴霧量定為0.0005Kg。并且通過1分鐘每lm"賁
出o.ooo5Kg的霧，可以冷卻rc。此外當干球溫度在預先確定的熱閾值
以上的情況下，例如把噴霧量定為0.001Kg。通過1分鐘每ln^噴0.001Kg
的霧，可以冷卻2'C。
這種降溫用噴霧系統1 一旦把主配水管42內的水壓穩定在所希望的 值后，通過向副配水管4供水，提供給噴霧嘴IO的加壓水的水壓在短時間內就可以達到噴霧水壓，所以幾乎不會噴出在水壓低的狀態下噴霧時 觀察到的大粒徑的霧。
此外，由于從噴孔29噴出的霧位于橫斷噴孔29的水平面的下方， 所以能夠防止霧碰到副配水管4等變成液滴落向下方而弄濕在副配水管 4等下方的人。
此外，從地面立起的副配水管4連接在噴霧聯管箱11的下側的端面 上，即使噴出的霧在風中漂流，由于通過延長配管12與副配水管4分開， 所以霧也不會在副配水管4和噴霧聯管箱11上結成露滴，不會有水滴落 向下方。
此外，通過延長配管12可以把噴霧嘴IO分散配置在寬廣的空間中， 所以可以用少量的副配水管4向寬廣的空間噴霧。此外，可以預先在工 廠把延長配管12和噴霧嘴IO安裝在噴霧聯管箱11上，在現場只把噴霧 頭3連接在副配水管4上即可，所以可以簡化現場的操作。
雖然所說明的例子中延長配管12的長度都相同，彎曲程度也相同， 但例如也可以使長度長的延長配管12彎曲程度小，使長度短的延長配管 12彎曲程度大。這樣做可以更均勻地噴霧。即使延長配管12的長度和彎 曲程度各不相同，只要調整噴霧嘴10的噴角和噴霧嘴10的中心軸與水 平面的傾斜度，就可以使噴霧區域比包括噴霧聯管箱11下底面的水平面 靠下方，從而防止霧在噴霧頭3上結成露滴而變成水滴落下。
此外，在可以加長延長配管12的情況下，可以使噴霧嘴10的中心 軸與水平面的傾斜度減小，在不能加長延長配管12的情況下，可以使噴 霧嘴IO的中心軸與水平面的傾斜度加大。S卩，例如長度為25cm的長延 長配管12，通過使噴霧嘴10的中心軸與水平面傾斜30° ，沒有發現液 滴落下，如果延長配管12的長度為15cm，則通過使噴霧嘴10的中心軸 與水平面傾斜40。，也沒有發現液滴落下。
下面參照圖7，對實施方式1中把由自來水管道7提供的水提供給 高壓泵40的罐49的順序進行說明。
在噴霧時，當高壓泵40開始運轉后， 一旦罐49的水位降低到規定 的水位以下，浮子閥48就打開，開始向罐49供水。高壓泵40根據來自運轉控制部54的指令停止運轉。
如果罐49的水位恢復到規定水位以上，則浮子閥48關閉，停止向 罐49供水。此外，高壓泵40根據來自運轉控制部54的指令重新開始運 轉。此時由于在開始供水和停止供水之間存在有滯后現象(hysteresis)， 所以罐49不能裝滿。
實施方式2
圖8是本發明實施方式2的加壓水供給裝置的結構圖。實施方式2 只是加壓水供給裝置5的結構不同，除此以外與實施方式1相同。
如圖8所示，其包括高壓泵40，連接在自來水管道7上，在內部 裝有蓄水罐49;凈水器8，配置在高壓泵40的初級(上游)；主閥41， 配置在高壓泵40的次級(下游)；開關閥9，設置在凈水器8的初級(上 游)；排水閥43，用于打開或關閉把主配水管42內的水排出的流道；選 擇閥44，選擇向各噴霧頭3提供加壓水；霧控制盤45，具有向高壓泵40 輸出泵運轉指令的運轉控制部54，控制主閥41、排水閥43、選擇閥44; 以及供水控制部53，根據高壓泵40的罐49的水位信息，打開或關閉開 關閥9。選擇閥44分別與副配水管4連接。在霧控制盤45中輸入通過溫 濕度計6測量的干球溫度和濕球溫度。此外，開關閥9也可以設置在凈 水器8的次級(下游)。
實施方式2通過具有設置在凈水器8的初級或次級的開關閥9以及 供水控制部53，也可以對應于在進水側操作閥方式的凈水器。此外，凈 水器8也可以設置在高壓泵40的次級。
供水控制部53如果接收到來自設置在高壓泵40的罐49中的、圖中 沒有表示的浮子開關的水位降低信號，就打開開關閥9，開始向罐49供 水。另一方面，如果接收到高壓泵40的罐49的水位恢復信號，就關閉 開關閥9，停止向罐49供水。此外，當供水控制部53接收罐49的水位 降低信號開始供水后，即使經過了規定的時間，水位也不恢復時，則進 行罐49的剩余水的預測，把低水位警報發送到運轉控制部54。此外，供 水控制部53也可以設置在霧控制盤45上。
運轉控制部54輸出高壓泵40的泵運轉指令，如果從供水控制部53接收到低水位警報，就向高壓泵40輸出控制泵運轉指令。此外，運轉控
制部54把高壓泵40正在運轉中的信號等泵運轉信息，輸出到供水控制 部53。
下面參照圖9，對實施方式2中把由自來水管道7提供的水向高壓 泵40的罐49提供的順序進行說明。
第一圖9 (1)表示在供水控制部53打開開關閥9開始向罐49供 水后，供水控制部53延長供水時間的動作的時序圖。
如果在高壓泵40運轉中進行噴霧，罐49的水減少到一定量，供水 控制部53接收到水位降低信號，就打開開關閥9，開始向罐49供水。
如果供水控制部53開始向罐49供水后，即使持續第一時間(Tl)， 仍檢測到罐49水位降低，而且高壓泵40在運轉中(噴霧中)，則在打 開開關閥9的狀態下，僅延長供水規定的時間(Te)。這樣持續向罐49 供水直到滿罐。
第二圖9(2)表示在即使供水控制部53延長供水，罐49的水位 降低狀態也不改變的情況下，供水控制部53進一步延長供水，運轉控制 部54指示控制噴霧或中止噴霧的動作的時序圖。
如果供水控制部53接收到高壓泵40在運轉中(噴霧中)的信號， 而且開始向罐49供水后，持續比第一時間(Tl)長的第二時間(T2)仍 接收到水位降低信號，則進行罐49的剩余水的預測，把低水位警報輸出 到運轉控制部54。由此，運轉控制部54向高壓泵40輸出控制泵運轉指 令，使高壓泵40處于停止運轉(停止噴霧)狀態或間歇運轉(控制噴霧) 狀態。供水控制部53在打開開關閥9的狀態下，僅延長供水規定的時間 (Te')。
在規定的時間后停止供水，并且運轉控制部54向高壓泵40輸出解 除控制泵運轉的指令。由此，高壓泵40的運轉和噴霧恢復到通常的狀態。
權利要求
1. 一種降溫用噴霧系統，把水變成霧并進行噴霧，使目標空間的溫度降低，其特征在于包括泵，把從自來水管道提供的水加壓后送出；凈水器，設置在該泵的初級或次級；配水管，通過主閥連接在所述泵的次級，并且連通把水變成霧并進行噴霧的噴霧頭；以及霧控制盤，控制所述泵和所述主閥。
2. 根據權利要求l所述的降溫用噴霧系統，其特征在于，所述凈水 器是整水器。
3. 根據權利要求l或2所述的降溫用噴霧系統，其特征在于，通過 打開或關閉設置在所述泵的蓄水罐中的浮子閥，控制向因噴霧而導致水 減少的蓄水罐進行供水。
4. 根據權利要求l或2所述的降溫用噴霧系統，其特征在于設置有 開關閥，設置在所述凈水器的初級或次級，使自來水管道通水；以及供水控制部，接收所述泵的蓄水罐水位檢測部的水位信號；其中， 所述供水控制部根據所述泵的蓄水罐的水位信號，打開或關閉所述 開關閥。
5. 根據權利要求4所述的降溫用噴霧系統，其特征在于，所述供水 控制部根據接收到的所述水位檢測部的水位降低信號，打開所述開關閥， 開始向所述蓄水罐供水，如果持續第一時間仍接收到所述蓄水罐的水位 降低信號，且接收到所述泵仍在運轉中的信號，則保持打開所述開關閥 的狀態，并使供水僅延長規定的時間。
6. 根據權利要求4所述的降溫用噴霧系統，其特征在于，設置運轉控制部，從所述供水控制部中轉所述水位檢測部的水位信號和所述泵正 在運轉中的信號，所述供水控制部如果在開始向所述蓄水罐供水后持續比第一時間長 的第二時間仍接收到水位降低信號，且接收到所述泵仍在運轉中的信號，則對所述蓄水罐的剩余水進行預測，并向所述運轉控制部輸出低水位警 報。
7.根據權利要求5所述的降溫用噴霧系統，其特征在于，設置運轉控制部，從所述供水控制部中轉所述水位檢測部的水位信號和所述泵正 在運轉中的信號，所述供水控制部如果在開始向所述蓄水罐供水后持續比第一時間長 的第二時間仍接收到水位降低信號，且接收到所述泵仍在運轉中的信號，則對所述蓄水罐的剩余水進行預測，并向所述運轉控制部輸出低水位警 報。
全文摘要
本發明提供一種降溫用噴霧系統，即使在自來水管道的水質不好的地方，也可以使噴霧用水的水質最佳化。所述降溫用噴霧系統把水變成霧并進行噴霧來降低目標空間溫度，其包括泵，把從自來水管道提供的水加壓后送出；凈水器，設置在該泵的初級；配水管，通過主閥連接在所述泵的次級，并且連通把水變成霧并進行噴霧的噴霧頭；以及霧控制盤，控制所述泵和所述主閥。
文檔編號F24F11/02GK101413705SQ20081014882
公開日2009年4月22日 申請日期2008年9月27日 優先權日2007年10月15日
發明者上野浩, 關根朝次 申請人:能美防災株式會社