(57)【要約】      （修正有）【課題】運転停止後に水配管路内に溜まっている水を自動で入れ替えることができる高圧水噴霧装置及びその使用方法を提供する。【解決手段】高圧水噴霧装置１は、噴霧ノズル５を取り付けた送水管路４と、送水管路４の通水方向上流端と噴霧ノズル取付個所との間に自動制御可能な第１のバルブＳＶ３を介して分岐管に接続した与圧タンクＥＴ３と、第２のバルブＳＶ４が組み込んであり、且つ一端を送水管路４の通水方向上流端に接続したバイパス管路１５と、水を加圧して送出する高圧ポンプ２と、高圧ポンプ２の吸引口に接続された水道管１９を介して上流に繋げる給水管路１６と、高圧ポンプ吐出口に接続された逆止弁３を組み込んだ基幹管路２４と、一端をバイパス管路１５に、他端を給水管路１６に接続された戻り管路２３と、高圧ポンプ２、第１のバルブＳＶ３、及び第２のバルブＳＶ４の操作を制御するためのスケジュールタイマー３１とからなる。【選択図】図１
2015197231.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スプリングの押圧力で圧力が一定値を上回ると噴霧孔へ送出水を送り出す感圧逆止機能を有する噴霧ノズル５を取り付けた送水管路４と、当該送水管路４の通水方向上流端に接続した第１のバルブＳＶ３と、第１のバルブＳＶ３の上流側に接続される基幹管路２４とを要素とする撒布系統Ｌ２を形成し、基幹管路２４に備わる与圧タンクＥＴ３、水を加圧して送出する高圧ポンプ２の吸引口に給水管路１６を接続し、安全弁６と逆止弁３と分岐管を介して接続する与圧タンクＥＴ３とを直列に組み込んだ基幹管路２４の入側を高圧ポンプ２の吐出口に接続し、送水管路４の上流端は第１のバルブＳＶ３を介して基幹管路２４の出側に接続し、撒布系統Ｌ２は、高圧ポンプ２及び第１のバルブＳＶ３を加湿対象エリアに設置された温度センサ２５と湿度センサ２６とで計測された温度や湿度計測値に基づいて操作するための制御系統を有し、該制御系統は、前記第１のバルブＳＶ３を動作させるリレー３４、及び高圧ポンプ２の電源線電磁接触器を動作するリレー３９を備え、前記リレー３４は、湿度計測値に基づく時間比例制御信号に応じて第１のバルブＳＶ３を正動作でＯＮＯＦＦして所定の湿度になるように制御することを、特徴とする高圧水噴霧装置。
【請求項２】
前記高圧水噴霧装置による高圧水噴霧方法において、制御系統は、高圧ポンプ２、第１のバルブＳＶ３の操作を制御するためのタイマーチャンネル１（３２）及びタイマーチャンネル２（３３）を備えたスケジュールタイマー３１を有し、
タイマーチャンネル１（３２）により高圧水噴霧装置の日ごとの運転開始時間と運転停止時間を管理し、該管理された運転開始時間と運転停止時間に応じた信号を前記制御系統に送信して高圧ポンプ２、及び第１のバルブＳＶ３を操作し、
タイマーチャンネル２（３３）により高圧水噴霧装置の運転開始前に、送水管路４内に溜まっていた水をすべて入れ替えるのに必要な所定時間だけ高圧水噴霧装置を運転させるよう時間を管理し、該管理された運転時間に応じた信号を、第１のバルブＳＶ３を動作するリレー３４、及び高圧ポンプ２の電源線電磁接触器を動作するリレー３９に送信し、第１のバルブＳＶ３と高圧ポンプ２とを操作することを特徴とする高圧水噴霧装置による高圧水噴霧方法。
【請求項３】
スプリングの押圧力で圧力が一定値を上回ると噴霧孔へ送出水を送り出す感圧逆止機能を有する噴霧ノズル５を取り付けた送水管路４と、当該送水管路４の通水方向上流端に接続した第１のバルブＳＶ３と、一端を最上流の噴霧ノズル５との間に分岐チーズを介して接続し、噴霧ノズル５と離れた他端に第２のバルブＳＶ４が組み込んであるバイパス管路１５と、第１のバルブＳＶ３の上流側に接続される基幹管路２４とを要素とし、基幹管路２４に備わる与圧タンクＥＴ３、水を加圧して送出する高圧ポンプ２の吸引口に給水管路１６を接続し、安全弁６と逆止弁３と分岐管を介して接続する与圧タンクＥＴ３とを直列に組み込んだ基幹管路２４の入側を高圧ポンプ２の吐出口に接続し、送水管路４の上流端は第１のバルブＳＶ３を介して基幹管路２４の出側に接続し、バイパス管路１５の他端を戻り管路２３を介して給水管路１６に接続する撒布系統Ｌ１を形成し、撒布系統Ｌ１は、高圧ポンプ２、第１のバルブＳＶ３、及び第２のバルブＳＶ４を、加湿対象エリアに設置された温度センサ２５と湿度センサ２６とで計測された温度や湿度計測値に基づいて操作するための制御系統を有し、該制御系統は、前記第１のバルブＳＶ３を動作させるリレー３４、前記第２のバルブＳＶ４を動作させるリレー３５、及び高圧ポンプ２の電源線電磁接触器を動作するリレー３９を備え、前記リレー３４は、湿度計測値に基づく時間比例制御信号に応じて第１のバルブＳＶ３を正動作でＯＮＯＦＦし、前記リレー３５は、湿度計測値に基づく時間比例制御信号に応じて第２のバルブＳＶ４を逆動作でＯＮＯＦＦして、所定の湿度になるように制御することを、特徴とする高圧水噴霧装置。
【請求項４】
請求項３に記載の高圧水噴霧装置による高圧水噴霧方法において、前記制御系統は、高圧ポンプ２、第１のバルブＳＶ３、及び第２のバルブＳＶ４の操作を制御するためのタイマーチャンネル１（３２）及びタイマーチャンネル２（３３）を備えたスケジュールタイマー３１を有し、
タイマーチャンネル１（３２）により高圧水噴霧装置の日ごとの運転開始時間と運転停止時間を管理し、該管理された運転開始時間と運転停止時間に応じた信号を前記制御系統に送信して高圧ポンプ２、第１のバルブＳＶ３及び第２のバルブＳＶ４を操作し、
タイマーチャンネル２（３３）により高圧水噴霧装置の運転開始前に、送水管路４内に溜まっていた水をすべて入れ替えるのに必要な所定時間だけ高圧水噴霧装置を運転させるよう時間を管理し、該管理された運転時間に応じた信号を、第１のバルブＳＶ３を動作するリレー３４、第２のバルブＳＶ４を動作するリレー３５、及び高圧ポンプ２の電源線電磁接触器を動作するリレー３９に送信し、第１のバルブＳＶ３、第２のバルブＳＶ４と高圧ポンプ２とを操作することを特徴とする高圧水噴霧装置による高圧水噴霧方法。
【請求項５】
請求項３に記載の高圧水噴霧装置による高圧水噴霧方法において、タイマーチャンネル１（３２）により高圧水噴霧装置の運転開始時間と運転停止時間を管理し、該管理された運転開始時間と運転停止時間に応じた信号をリレー３４、リレー３５、及び高圧ポンプ２の電源線電磁接触器を動作するリレー３９に送信し、前記制御系統により高圧ポンプ２、第１のバルブＳＶ３、及び第２のバルブＳＶ４を操作し、
タイマーチャンネル２（３３）により高圧水噴霧装置の運転開始前に、送水管路４内に溜まっていた水をすべて入れ替えるのに必要な所定時間だけ高圧水噴霧装置を運転させるよう時間を管理し、該管理された運転時間に応じた信号をリレー３４、リレー３５、及び高圧ポンプ２の電源線電磁接触器を動作するリレー３９に送信し、高圧ポンプ２、第１のバルブＳＶ３、第２のバルブＳＶ４を操作することを特徴とする請求項４に記載の高圧水噴霧装置による高圧水噴霧方法。
【請求項６】
温度センサ２５、及び湿度センサ２６から送信されたそれぞれの計測信号を受けて、予め設定されている温度設定値、及び湿度設定値とのそれぞれの偏差を演算する温度調整器２７、及び湿度調整器２８とを備え、その偏差に基づいて作成される制御信号は時間比例制御の信号で、温度調整器２７、及び湿度調整器２８の制御信号下流にセレクタを設けて、基本は湿度制御をベースとして、冷えすぎる際には温度制御を割り込ませる制御系統であることを特徴とする請求項２又は４に記載の高圧水噴霧装置による高圧水噴霧方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体、フラットパネルディスプレイ、その他精密製品等を製造する加湿を制御することが必要な工場などのクリーンルームをはじめ、大空間室内等の水加湿を必要とするエリアに使用される高圧水噴霧装置及び同装置による高圧水噴霧方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一昔前の従来では、半導体、フラットパネルディスプレイ、その他精密製品等を製造する際に室内湿度管理が厳しく、加湿を精密制御することが必要な工場などのクリーンルームをはじめ、大空間室内で精密な湿度調整を加湿として必要な施設などでは、比例制御２方弁などで流量調節が容易に確実にできる、気体である蒸気を用いることが多かった。しかし、蒸気を発生するには高温１５０℃以上を発生する熱源を必要とし、どうしても化石燃料を燃焼したりしなければならなく、化石燃料の利用による温暖化を防止することや、限りあるエネルギー資源の利用制限に反することとなってしまう。
近年、出願人などは、６ＭＰａ前後に加圧した水を噴霧ノズルに送り、粒径が１０〜３０μｍ程度の微細な水粒を、屋外の集客施設、もしくは大型機器などの発熱源が存在し得る建屋に撒布して、ミストの蒸散に伴う潜熱により、雰囲気温度を低下させることが行われている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図５、図６は従来の高圧水噴霧装置（設備）の一例であって、水槽から水を得て加圧する高圧ポンプ２と、当該高圧ポンプ２の吐出口に取り付けた逆止弁３と、当該逆止弁３の出側に通水方向上流端が連なる送水管路４と、当該送水管路４に取り付けた複数の噴霧ノズル５と、高圧ポンプ２の吐出口に取り付けた安全弁６と、送水管路４の通水方向下流端に取り付けたエア抜２１とを備えている。
前記噴霧ノズル５は、噴霧孔７が穿設されたハウジング８、高圧ポンプ２からの送出水の圧力に応じて作動する感圧逆止弁９、当該感圧逆止弁９を通過した送出水を旋回流とするための螺旋状の溝１０が外周面に形作られている駒１１、及び噴霧孔７とは反対側に位置するようにハウジング８に取り付けたフィルタ１２などによって構成されている。
【０００４】
また、前記感圧逆止弁９は送出水遮断用の金属球１３とスプリング１４を要素とし、送水管路４の圧力が１ＭＰａを下回っている場合には送出水をハウジング８内へ流入させず、送水管路４の圧力が１ＭＰａを超えるとハウジング８内へ送出水を流入させる。
すなわち、高圧ポンプ２を起動させて、噴霧ノズル５の入口側における圧力が１ＭＰａになると感圧逆止弁９が開き、送出水の圧力上昇に応じて噴霧孔７からミストが撒布されはじめ、ミストの蒸散に伴う潜熱により、雰囲気温度が低下する。
その後、高圧ポンプ２を停止させると、圧力下降に応じてミストが撒布されなくなり、噴霧ノズル５の入側での圧力が１ＭＰａを下回ると感圧逆止弁９が閉じる構成となっている。
【０００５】
上述した高圧水噴霧装置においては、高圧ポンプ２の吐出流量は安定運転時の流量で選定されており、その起動時に送水管路４の圧力が初期圧力（０．２ＭＰａ）から６ＭＰａに達するまでに、送水管路４（特に高圧ホース）の容積が膨張するため、図４の左側に破線で描くように若干の時間を要する。
一方、高圧ポンプ２の停止時も、送水管路４の圧力が初期圧力に戻るには、膨張した送水管路４（特に高圧ホース）に蓄えられた水が噴霧ノズル５より排出される動作を伴うため、図４の右側に破線で描くように若干の時間を要する。
【０００６】
このように高圧ポンプの起動時や停止時に若干の時間差があり、噴霧ノズルから微少な量の水が流れる、いわゆる液だれが生じることがある。
そこで、本願出願人は、この問題を解決するために、設備の起動時及び停止時に、噴霧ノズルからの水の滴下を抑止することを目的とした高圧水噴霧装置及びその使用方法を出願し特許を取得した（特許文献２参照）。
【０００７】
すなわち、図７に示すように、スプリングの押圧力で圧力が１ＭＰａを上回ると噴霧孔へ送出水を送り出す感圧逆止機能を有する噴霧ノズル５を取り付けた送水管路４と、当該送水管路４の通水方向上流端と噴霧ノズル取付個所との間に自動制御可能な第１のバルブSV1を介して分岐管に接続した与圧タンクET1と、第２のバルブSV2が組み込んであり且つ一端を送水管路４の通水方向上流端に接続したバイパス管路１５とを要素とする撒布系統Ｌ１を形成し、水を加圧して送出する高圧ポンプ２の吸引口に、水道管１９を逆止弁１８を介して上流に繋げる給水管路１６を接続し、逆止弁１８を組み込んだ基幹管路２４の入側を高圧ポンプ２の吐出口に接続し、送水管路４の上流端を基幹管路２４の出側に接続し、バイパス管路１５の他端を戻り管路２３を介して給水管路１６に接続し、戻り管路２３に送水管路４からの戻り水の圧力を吸収し得るアキュムレータとしての膨張タンクET2を連通させ、
当初始動時に、高圧ポンプ２の運転により送水管路４に加圧水を行き渡らせ、送水管路４と同圧力に前記与圧タンクET1の内部を加圧した後に第１のバルブSV1を閉止し前記加圧水を前記与圧タンクET1内に封じ込めて噴霧に臨むことを特徴とする高圧水噴霧設備で、
当初始動時に、高圧ポンプの運転により送水管路に加圧水を行き渡らせ、送水管路と同圧力に前記与圧タンクの内部を加圧した後に第１のバルブを閉止し前記加圧水を前記与圧タンク内に封じ込めて噴霧に臨むようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００６−１７７５７５号公報
【特許文献２】特許第５１１７７８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
このような濡れない微細水滴噴霧による潜熱冷却の技術は、さらに噴霧量の時間比例制御などを用いると、上記クリーンルームや施設への精密制御加湿に利用できるようになってきている。これを利用すると、化石燃料を燃焼させて蒸気を発生させることなく、また室内の発熱が多い施設では冷房の一助にも利用できる精密加湿制御システムが構築できる。
一方、前記特許文献１や特許文献２に記載の装置は、その構造上、当該装置の運転停止時に配管内に水が滞留する。特に特許文献２の装置は液だれ防止のためタンクなど複雑な給水経路となり、停止時に滞留する水量が少し増える。
冬期は、加湿に利用されるので毎日水が入れ替わるので問題ないが、夏期から中間期にかけて加湿が必要ない時期（特に外気が温暖湿潤な時期であり、温度が上昇していろいろな細菌類が繁殖しやすい時期でもある）では、その滞留水は２日以上の期間滞留することにより、水質劣化する恐れがあるため、衛生面の問題から、装置の休止時（例えば夏期などのシーズンオフ）には、配管内やタンクの水抜きを行って内部を乾燥させ、配管内の雑菌の繁殖を防いでいる。
さらに乾燥のために、水抜き後には、窒素パージを行う必要がある。精密加湿制御に応用する場合も、室内に直接噴霧する際に液だれや間仕切りへの結露を嫌うのは同様である。
そして、運転開始時（例えば冬期などのシーズン開始時）には、タンクや配管内に水張りを行い、配管内に溜まったエアーを抜く作業が必要である。
また、別途、排水用の制御機構と排水弁を設けて、定期的に自動で水の入れ替えを行う等により対応している。
そのため、従来の装置においては、シーズンごとの運転開始時や、休止時には、水抜き作業や水張り作業を行うため、メンテナンスのコストがかかり、また、衛生面を担保するための機器を増設することによる機器の設置スペースやイニシャルコストが増大するという問題を抱えていて、省エネルギー上や化石燃料燃焼排除のためには水噴霧加湿が有利なことがわかっていても、切り替えに２の足を踏むことがあった。また、だれを防止しつつ、簡易にメンテナンスが可能な同上装置も望まれていた。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは上記課題を下記の手段により解決した。
（１）スプリングの押圧力で圧力が一定値を上回ると噴霧孔へ送出水を送り出す感圧逆止機能を有する噴霧ノズル５を取り付けた送水管路４と、当該送水管路４の通水方向上流端に接続した第１のバルブＳＶ３と、第１のバルブＳＶ３の上流側に接続される基幹管路２４とを要素とする撒布系統Ｌ２を形成し、基幹管路２４に備わる与圧タンクＥＴ３、水を加圧して送出する高圧ポンプ２の吸引口に給水管路１６を接続し、安全弁６と逆止弁３と分岐管を介して接続する与圧タンクＥＴ３とを直列に組み込んだ基幹管路２４の入側を高圧ポンプ２の吐出口に接続し、送水管路４の上流端は第１のバルブＳＶ３を介して基幹管路２４の出側に接続し、撒布系統Ｌ２は、高圧ポンプ２及び第１のバルブＳＶ３を加湿対象エリアに設置された温度センサ２５と湿度センサ２６とで計測された温度や湿度計測値に基づいて操作するための制御系統を有し、該制御系統は、前記第１のバルブＳＶ３を動作させるリレー３４、及び高圧ポンプ２の電源線電磁接触器を動作するリレー３９を備え、前記リレー３４は、湿度計測値に基づく時間比例制御信号に応じて第１のバルブＳＶ３を正動作でＯＮＯＦＦして所定の湿度になるように制御することを、特徴とする高圧水噴霧装置。
（２）前記高圧水噴霧装置による高圧水噴霧方法において、制御系統は、高圧ポンプ２、第１のバルブＳＶ３の操作を制御するためのタイマーチャンネル１（３２）及びタイマーチャンネル２（３３）を備えたスケジュールタイマー３１を有し、
タイマーチャンネル１（３２）により高圧水噴霧装置の日ごとの運転開始時間と運転停止時間を管理し、該管理された運転開始時間と運転停止時間に応じた信号を前記制御系統に送信して高圧ポンプ２、及び第１のバルブＳＶ３を操作し、
タイマーチャンネル２（３３）により高圧水噴霧装置の運転開始前に、送水管路４内に溜まっていた水をすべて入れ替えるのに必要な所定時間だけ高圧水噴霧装置を運転させるよう時間を管理し、該管理された運転時間に応じた信号を、第１のバルブＳＶ３を動作するリレー３４、及び高圧ポンプ２の電源線電磁接触器を動作するリレー３９に送信し、第１のバルブＳＶ３と高圧ポンプ２とを操作することを特徴とする高圧水噴霧装置による高圧水噴霧方法。
（３）スプリングの押圧力で圧力が一定値を上回ると噴霧孔へ送出水を送り出す感圧逆止機能を有する噴霧ノズル５を取り付けた送水管路４と、当該送水管路４の通水方向上流端に接続した第１のバルブＳＶ３と、一端を最上流の噴霧ノズル５との間に分岐チーズを介して接続し、噴霧ノズル５と離れた他端に第２のバルブＳＶ４が組み込んであるバイパス管路１５と、第１のバルブＳＶ３の上流側に接続される基幹管路２４とを要素とし、基幹管路２４に備わる与圧タンクＥＴ３、水を加圧して送出する高圧ポンプ２の吸引口に給水管路１６を接続し、安全弁６と逆止弁３と分岐管を介して接続する与圧タンクＥＴ３とを直列に組み込んだ基幹管路２４の入側を高圧ポンプ２の吐出口に接続し、送水管路４の上流端は第１のバルブＳＶ３を介して基幹管路２４の出側に接続し、バイパス管路１５の他端を戻り管路２３を介して給水管路１６に接続する撒布系統Ｌ１を形成し、撒布系統Ｌ１は、高圧ポンプ２、第１のバルブＳＶ３、及び第２のバルブＳＶ４を、加湿対象エリアに設置された温度センサ２５と湿度センサ２６とで計測された温度や湿度計測値に基づいて操作するための制御系統を有し、該制御系統は、前記第１のバルブＳＶ３を動作させるリレー３４、前記第２のバルブＳＶ４を動作させるリレー３５、及び高圧ポンプ２の電源線電磁接触器を動作するリレー３９を備え、前記リレー３４は、湿度計測値に基づく時間比例制御信号に応じて第１のバルブＳＶ３を正動作でＯＮＯＦＦし、前記リレー３５は、湿度計測値に基づく時間比例制御信号に応じて第２のバルブＳＶ４を逆動作でＯＮＯＦＦして、所定の湿度になるように制御することを、特徴とする高圧水噴霧装置。
（４）前記（３）記載の高圧水噴霧装置による高圧水噴霧方法において、制御系統は、高圧ポンプ２、第１のバルブＳＶ３、及び第２のバルブＳＶ４の操作を制御するためのタイマーチャンネル１（３２）及びタイマーチャンネル２（３３）を備えたスケジュールタイマー３１を有し、
タイマーチャンネル１（３２）により高圧水噴霧装置の日ごとの運転開始時間と運転停止時間を管理し、該管理された運転開始時間と運転停止時間に応じた信号を前記制御系統に送信して高圧ポンプ２、第１のバルブＳＶ３及び第２のバルブＳＶ４を操作し、
タイマーチャンネル２（３３）により高圧水噴霧装置の運転開始前に、送水管路４内に溜まっていた水をすべて入れ替えるのに必要な所定時間だけ高圧水噴霧装置を運転させるよう時間を管理し、該管理された運転時間に応じた信号を、第１のバルブＳＶ３を動作するリレー３４、第２のバルブＳＶ４を動作するリレー３５、及び高圧ポンプ２の電源線電磁接触器を動作するリレー３９に送信し、第１のバルブＳＶ３、第２のバルブＳＶ４と高圧ポンプ２とを操作することを特徴とする高圧水噴霧装置による高圧水噴霧方法。
（５）前記（３）記載の高圧水噴霧装置による高圧水噴霧方法において、タイマーチャンネル１（３２）により高圧水噴霧装置の運転開始時間と運転停止時間を管理し、該管理された運転開始時間と運転停止時間に応じた信号をリレー３４、リレー３５、及び高圧ポンプ２の電源線電磁接触器を動作するリレー３９に送信し、制御系統により、高圧ポンプ２、第１のバルブＳＶ３、及び第２のバルブＳＶ４を操作し、
タイマーチャンネル２（３３）により高圧水噴霧装置の運転開始前に、送水管路４内に溜まっていた水をすべて入れ替えるのに必要な所定時間だけ高圧水噴霧装置を運転させるよう時間を管理し、該管理された運転時間に応じた信号をリレー３４、リレー３５、及び高圧ポンプ２の電源線電磁接触器を動作するリレー３９に送信し、高圧ポンプ２、第１のバルブＳＶ３、第２のバルブＳＶ４を操作することを特徴とする前記（４）記載の高圧水噴霧装置による高圧水噴霧方法。
（６）温度センサ２５、及び湿度センサ２６から送信されたそれぞれの計測信号を受けて、予め設定されている温度設定値、及び湿度設定値とのそれぞれの偏差を演算する温度調整器２７、及び湿度調整器２８とを備え、その偏差に基づいて作成される制御信号は時間比例制御の信号で、温度調整器２７、及び湿度調整器２８の制御信号下流にセレクタを設けて、基本は湿度制御をベースとして、冷えすぎる際には温度制御を割り込ませる制御系統であることを特徴とする前記（４）に記載の高圧水噴霧装置による高圧水噴霧方法。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の高圧水噴霧装置及びその使用方法により下記の効果が発揮される。
〈１〉本発明は、高圧ポンプ２及び第１のバルブＳＶ３を操作するための制御系統と、高圧ポンプ２及び第１のバルブＳＶ３の操作を制御するためのタイマーチャンネル１（３２）及びタイマーチャンネル２（３３）の２チャンネル回路を備えたスケジュールタイマー３１とからなるので、タイマースケジュールを使い分け、一方のタイマーチャンネルにより、高圧水噴霧装置の運転開始前に送水管路４内に溜まっていた水をすべて入れ替えるのに必要な所定時間だけ高圧水噴霧装置を運転させる設定をすることで、送水管路４内の水抜きを自動で行うことができ、送水管路４内の水の長期滞留をなくし、水質劣化を防止することができ、さらにシーズンごとの水抜きや水張り等のメンテナンスが不要となり、コストダウンを図ることができる。
〈２〉また、２チャンネルのうち一つのタイマーチャンネルにより高圧水噴霧装置の運転開始時間と運転停止時間を、もう一つのタイマーチャンネルにより高圧水噴霧装置の運転開始前に送水管路４内に溜まっていた水をすべて入れ替えるのに必要な所定時間の高圧水噴霧装置の運転開始時間と停止時間を制御することで、使い分けて運用することができ、別途人の作業を介することなく管理することができる。
〈３〉本発明は、高圧ポンプ２、第１のバルブＳＶ３、及び第２のバルブＳＶ４を操作するための制御系統と、高圧ポンプ２、第１のバルブＳＶ３、及び第２のバルブＳＶ４の操作を制御するためのタイマーチャンネル１（３２）及びタイマーチャンネル２（３３）の２チャンネル回路を備えたスケジュールタイマー３１とからなるので、タイマースケジュールを使い分け、一方のタイマーチャンネルにより、高圧水噴霧装置の運転開始前に送水管路４内に溜まっていた水をすべて入れ替えるのに必要な所定時間だけ高圧水噴霧装置を運転させる設定をすることで、送水管路４内の水抜きを自動で行うことができ、送水管路４内の水の長期滞留をなくし、水質劣化を防止することができ、さらにシーズンごとの水抜きや水張り等のメンテナンスが不要となり、コストダウンを図ることができる。
〈４〉また、２チャンネルのうち一つのタイマーチャンネルにより高圧水噴霧装置の運転開始時間と運転停止時間を、もう一つのタイマーチャンネルにより高圧水噴霧装置の運転開始前に送水管路４内に溜まっていた水をすべて入れ替えるのに必要な所定時間の高圧水噴霧装置の運転開始時間と停止時間を制御することで、使い分けて運用することができ、別途人の作業を介することなく管理することができる。
〈５〉さらに、本発明によれば、上記効果に加えて、第２のバルブを閉じた状態で第１のバルブを開くと、予め与圧タンクに蓄えてある送出水の圧力が瞬時に送水管路に働くので、ミストの撒布開始時に噴霧ノズルから水が滴下することを抑止でき、膨張タンクの圧力は、水道圧と同じ圧力に保たれ、
また、第１のバルブを閉じた状態で第２のバルブを開くと、送水管路からの戻り水の圧力が瞬時に膨張タンクに吸収されるので、ミスト撒布完了時に噴霧ノズルから水が滴下することを抑止でき、与圧タンクの圧力は、運転時と同じ圧力に保たれるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の高圧水噴霧装置の概略全体構成を示すシステム構成図
【図２】図１に関連する高圧ポンプの作動やバルブの開閉などのタイミングチャートである。
【図３】本発明の高圧水噴霧装置の使用方法の概略全体構成を示す図
【図４】管路圧力の変化を表わす線図である。
【図５】従来の高圧水噴霧設備の一例を示す管路系統図である。
【図６】噴霧ノズルの構造図である。
【図７】従来の高圧水噴霧設備の一例を示す管路系統図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
図１、図２は本発明の高圧水噴霧設備の第１の例であって、図中、１は高圧水噴霧装置、２は高圧ポンプ、３は逆止弁、４は送水管路、５は噴霧ノズル、６は安全弁、ＳＶ３は第１のバルブ、ＳＶ４は第２のバルブ、１５はバイパス管路、１６は給水管路、１９は水道管、２０はボールタップ給水タンク、２１はエア抜き、２３は戻り管路、２４は基幹管路、２５は温度センサ、２６は湿度センサ、２７は温度調整器、２８は湿度調整器、２９はセレクタ、３０はディレイタイマ回路、３１はスケジュールタイマー、３２はタイマーチャンネル１、３３はタイマーチャンネル２、３４、３５、３６、３７、３８はリレー、３９は高圧ポンプ２の電源線電磁接触器を動作するリレー、である。
【００１４】
本願発明における高圧水噴霧装置１は、 感圧逆止機能を有する噴霧ノズル５を取り付けた送水管路４と、当該送水管路４の通水方向上流端に接続した第１のバルブＳＶ３と、第１のバルブＳＶ３の上流側に接続される基幹管路２４と、一端を最上流の噴霧ノズル５との間に分岐チーズを介して接続し、噴霧ノズル５と離れた他端に第２のバルブＳＶ４が組み込んであるバイパス管路１５とを要素とする撒布系統Ｌ１を形成し、送水管路４の通水方向下流端に必要に応じてエア抜２１を設けており、基幹管路２４に備わる与圧タンクＥＴ３は、高圧ポンプ２からの送出水の圧力を蓄え得るアキュムレータとしての役割を担う。
また、水を加圧して送出する高圧ポンプ２の吸引口に給水管路１６を接続し、安全弁６と逆止弁３と分岐管を介して接続する与圧タンクＥＴ３とを直列に組み込んだ基幹管路２４の入側を高圧ポンプ２の吐出口に接続し、送水管路４の上流端は第１のバルブＳＶ３を介して基幹管路２４の出側に接続し、バイパス管路１５の他端を戻り管路２３を介して給水管路１６に接続している。
【００１５】
前記撒布系統Ｌ１は、高圧ポンプ２、第１のバルブＳＶ３、及び第２のバルブＳＶ４を加湿対象エリアに設置された温度センサ２５と湿度センサ２６とで計測された温度や湿度計測値に基づいて操作するための制御系統を有している。
温度センサ２５、湿度センサ２６は、それぞれ計測信号を入力し演算して制御信号を形成する温度調整器２７、湿度調整器２８と接続されている。
そして、前記温度調整器２７、湿度調整器２８は、計測器である温度センサ２５、及び湿度センサ２６から送信されたそれぞれの計測信号を受けて、予め設定されている温度設定値、及び湿度設定値とのそれぞれの偏差を演算し、その偏差に基づいて制御信号をセレクタ２９に発信する。この制御信号は時間比例制御の信号として、例えば４〜２０ｍＡの電流信号で５ｍＡをＯＦＦに、１９ｍＡをＯＮにそれぞれ割付けて、時間経過でどちらかの値かを送信するようになっている。クリーンルーム等室内の温度、あるいは湿度を継続的に計測しながら、温度設定値及び湿度設定値との偏差に応じて、一定の時間内でのオンオフ矩形アナログ波として制御信号を送るのである。基本は湿度制御をベースとして、冷えすぎる際には温度制御を割り込ませる制御系統としている。湿度設定値よりも湿度計測値が小さい場合は噴霧（偏差が大きいほど制御信号のＯＮの割合が増加して送られる）し、計測値が大きくなった場合停止（偏差が大きいとほぼＯＦＦの割合が１００％に近い）する方針で制御信号を送るが、通常積分時間が入っており、それに応じてＯＮＯＦＦの信号割合が調整される。
そしてハードとしての水噴霧加湿は、潜熱冷却するので室内温度計測値が温度設定値よりも小さくなった場合は噴霧停止信号（同様に時間比例制御としてもよいがＯＦＦ制御信号の割合が多くなるようにする。）を送る。温度調整器２７、湿度調整器２８の制御信号の下流側にはセレクタ２９がある。セレクタ２９では、温度設定値は冷えすぎである通常はありえない設定なので、湿度調節器２８からの時間比例制御信号が選ばれて下流へ流して湿度に応じて噴霧時間比例制御している。もし、温度設定値よりも対象エリアが冷えすぎた場合、温度調節器２７からのＯＦＦ制御信号の小ささを優先して判断して制御信号を小さく出力する、つまり、セレクタ２９はローセレクタとなっている。セレクタ２９から送られた制御信号は、第１のバルブＳＶ３のＯＮＯＦＦを行うリレー３４に正動作する形で伝えられ、時間比例制御の形で制御動作する。噴霧停止時に、噴霧ノズル５からの圧力帰りを逃がすバイパス管路１５及び戻り管路２３へ流すための第２のバルブＳＶ４を第１のバルブＳＶ３と逆動作させるため、リレー３５に逆動作するように制御信号が伝えられる。第２のバルブＳＶ４は、時間比例制御時には動かないが、完全停止時には弁閉止させるための、ディレイタイマ回路３０を伴うリレー３６が動作信号系にリレー３５と直列に備えられている。
さらに、第１のバルブＳＶ３の動作信号系には、リレー３４に並列にリレー３７が、第２のバルブＳＶ４の動作信号系には、リレー３５に並列にリレー３８が、それぞれ備わる。
【００１６】
前記スケジュールタイマー３１は、本実施例においては１週間の運転状況を管理するいわゆるワンウィークタイマーとしている。前記スケジュールタイマー３１には、１ｃｈと２ｃｈの二つのタイマーチャンネル３２、３３の回路を有し、一方のタイマーチャンネル１（３２）は、高圧水噴射装置の１週間の日ごとの運転開始時間及び運転停止時間を時間制御する。例えば、１週間における平日として高圧水噴霧装置の運転開始時間を８時、運転停止時間を２３時として設定した場合には、毎日、高圧水噴射装置の運転開始時間である８時及び運転停止時間である２３時に合わせ装置の運転、停止信号を前記リレー３４、前記リレー３５、前記ディレイタイマ回路３０、及び高圧ポンプ２の電源線電磁接触器を動作するリレー３９に送信する。前記高圧ポンプ２は動作開始して、他の操作器は制御信号受入れ可能となる。前記リレー３４は、これにより、セレクタ２９から送られてくる時間比例制御信号に応じて第１のバルブＳＶ３の動作信号系を正動作でＯＮＯＦＦし、前記リレー３５は、これにより、セレクタ２９から送られてくる時間比例制御信号に応じて第２のバルブＳＶ４の動作信号系を逆動作でＯＮＯＦＦして所定の湿度になるように制御する。
運転停止時間である２３時における運転停止時には、前記リレー３４、前記リレー３５それぞれをＯＦＦしてバルブの動作回路を切断する信号を送り、高圧ポンプ２の電源線電磁接触器を動作するリレー３９により、電源回路を切断する。
そして、他方のタイマーチャンネル２（３３）は、セレクタ２９の下流側のリレー３４と並列に並ぶリレー３７に対し、また下流側のリレー３５と並列に並ぶリレー３８に対し、リレー３６を遅延動作させるディレイタイマ回路３０に対し、高圧ポンプ２の電源線電磁接触器を動作するリレー３９に対し、それぞれ接続されている。
他方のタイマーチャンネル２（３３）は、高圧水噴霧装置の運転停止後に送水管路４内に溜まっていた水をすべて入れ替えるのに必要な所定時間の高圧水噴霧装置の運転開始と運転停止の時間を制御する。そのために、リレー３７、リレー３８、ディレイタイマ回路３０、及び高圧ポンプ２の電源線電磁接触器を動作するリレー３９、に回路を連通するよう信号を送信する。前記リレー３７は、この信号を受けて、水入れ替え運転開始から運転中は、第１のバルブＳＶ３の動作信号系を強制的に回路を閉じて噴霧させる。前記リレー３８は、この信号を受けて、水入れ替え運転開始から運転中は、第２のバルブＳＶ４の動作信号系を強制的に回路を開く、リレー３７と逆動作を行う。前記リレー３９は、高圧ポンプ２に電流を送り運転する。運転停止時にはリレー３７、リレー３８それぞれに運転時と逆の信号を送り、高圧ポンプ２への電源供給もそれぞれの回路をリレー３７、リレー３８で切断する。
前記所定時間は、噴霧ノズルから、装置の運転停止後に水配管路内に溜まっている水を噴霧させ水配管路の水を全部入れ替えるのに必要時間であり、水配管路の長さや保有量によって決定される。
前記所定時間が１０分間の場合、通常運転開始より前の、例えば早朝５時に１０分間の運転時間をタイマーチャンネル２（３３）に設定し、前記リレー３７、リレー３８、ディレイタイマ回路３０、及び高圧ポンプ２の電源線電磁接触器を動作するリレー３９に送信する。リレー３７、リレー３８、ディレイタイマ回路３０、及び高圧ポンプ２の電源線電磁接触器を動作するリレー３９がこの信号を受けると、早朝５時に高圧ポンプ２、第１のバルブＳＶ３、及び第２のバルブＳＶ４を操作し１０分間高圧水噴射装置が運転されその後停止する。これにより運転停止後に送水管路４内に溜まっていた水の入れ替えが終了する。
したがって、例えば、夜間や早朝など、人がいない時間帯に設定しておくことで、通常の運転開始時間前に水替え作業を完了することができる。
このように、タイマーチャンネル１（３２）とタイマーチャンネル２（３３）の２チャンネルを独立して制御できるので、通常の運転開始と停止の時間と関係なく、上記水の入れ替え作業の運転の開始と停止が制御でき、これらがスケジュールタイマー３１で容易に管理制御される。
なお、本実施例においては、１週間単位での装置の運転、停止、水抜きについて説明したが、長期間装置の運転を停止した場合であっても、装置の開始前に所定時間運転を行い水配管路内に溜まっていた水を入れ替えることができるので、休止期にタンク内や配管内の水抜き及び開始前の水張りを行う必要が無く、作業工程が軽減され、メンテナンス費用も軽減できるものとなっている。
【００１７】
なお、図１において、３４、３５、３６、３７、３８及び３９は、リレー、２９はセレクタである。
リレー３４、３５及び３９は、スケジュールタイマー３２と接続されていて、スケジュールタイマー３２によって運転開始と全体停止が制御される。
リレー３７、３８及び３９は、スケジュールタイマー３３と接続されていて、スケジュールタイマー３３によって運転開始と全体停止が制御される。
【００１８】
更に、前記戻り管路２３を、給水管路１６の通水方向上流端に接続したボールタップ給水タンク２０と高圧ポンプ２のサクション側との間に接続し、水道管１９をボールタップ給水タンクのボールタップ弁に接続している。
時間比例制御として加湿ミストの撒布をＯＮとなって開始する場合は、図２の左側に描くように第２のバルブＳＶ４に対する閉止指令をリレー３５に送信した直後に、第１のバルブＳＶ３に対する開放指令をリレー３４に同時に発信し、加湿ミスト撒布を完了するのに際しては、図２の右側に描くように第１のバルブＳＶ３に対する閉止指令をリレー３４に送信した直後に、第２のバルブＳＶ４に対する開放指令をリレー３５に同時に発信する。
【００１９】
高圧水噴霧装置の散布開始時には、高圧ポンプ２の総水圧が立ち上がる前には、送水管路４内の水圧が高くなっていないので、与圧タンクＥＴ３の内部の水圧を高圧ポンプ２の運転開始と同時に送水管路４に掛けるようにしている。第２のバルブSV４を閉止し且つ第１のバルブSV３を開放した状態で、高圧ポンプ２を起動させて送出水を送水管路４に行き渡らせることで、送水管路４内を所望の圧力、例えば６ＭＰａ前後に加圧する。このような方法により与圧タンクＥＴ３の内部圧を加圧するので、噴霧ノズル５からの水の滴下を抑えることができる。
【００２０】
高圧水噴霧装置の実運用に際し、第２のバルブSV４を閉止した後、高圧ポンプ２を起動させるのと同時に、第１のバルブSV３を開放すると、既に与圧タンクＥＴ３に蓄えられている送出水の例えば６ＭＰａ前後の圧力が、図４の左側に実線で描くように瞬時に送水管路４に働き、感圧逆止弁９（図６参照）が開くのと同時に噴霧ノズル５からミストが撒布されはじめ、これにより、ミスト撒布開始時の水の滴下を抑止でき、しかも、与圧タンクＥＴ３はアキュムレータの機能を兼ねて、高圧ポンプ２の脈動を和らげる役割を担う。
【００２１】
ここまで、液だれしない高圧水噴霧装置１を説明してきたが、業務用の施設である、製造する際に室内湿度管理が厳しく加湿を精密制御することが必要な工場などのクリーンルーム、大空間室内で精密な湿度調整を加湿として必要な施設などでは、噴霧ノズル５の下方にドレンパンを設置する場合もある。この場合は、液だれしないかどうかは２の次となってくる。
その際は、スプリングの押圧力で圧力が一定値を上回ると噴霧孔へ送出水を送り出す感圧逆止機能を有する噴霧ノズル５を取り付けた送水管路４と、当該送水管路４の通水方向上流端に接続した第１のバルブＳＶ３と、第１のバルブＳＶ３の上流側に接続される基幹管路２４とを要素とする撒布系統Ｌ２を形成し、基幹管路２４に備わる与圧タンクＥＴ３、水を加圧して送出する高圧ポンプ２の吸引口に給水管路１６を接続し、安全弁６と逆止弁３と分岐管を介して接続する与圧タンクＥＴ３とを直列に組み込んだ基幹管路２４の入側を高圧ポンプ２の吐出口に接続し、送水管路４の上流端は第１のバルブＳＶ３を介して基幹管路２４の出側に接続し、撒布系統Ｌ２は、高圧ポンプ２及び第１のバルブＳＶ３を加湿対象エリアに設置された温度センサ２５と湿度センサ２６とで計測された温度や湿度計測値に基づいて操作するための制御系統を有する高圧水噴霧装置１であれば、上記必要な機能を満足する。
【００２２】
図３は本発明の高圧水噴霧装置の使用方法の概略全体構成を示す図である。
以下、図３に基づいて、クリーンルームや大空間精密湿度制御施設において本発明の高圧水噴霧加湿装置を使用する方法について説明する。
同図において、４０は室内が密閉された対象室、４１は天井、４２は空調機、４３は空調機直上ダクト、４４はプレナムチャンバ、４５は給気ダクト、４６は前記対象室４０の天井４１に設けられた給気制気口であり、内部にフィルタ（図示せず）が設けられている。４７は前記空調機４２に接続された還気ダクト４８に接続された還気口、４９は空調機４２内に設けられた冷却加熱コイルである。
このように、空調機４２から空調機直上ダクト４３、プレナムチャンバ４４、給気ダクト４５を通じて給気制気口４６から対象室内に外気が供給され、還気口４７から還気ダクト４８を通じて対象室内の空気が吸い込まれて前記空調機４２に循環されるようになっている。
【００２３】
同図に示すように、高圧水噴霧装置１の噴霧ノズル５が設けられている送水管路４を対象室内の上方に設置する。
なお、制御系統については、図１と同様の構成であり、特に符号の説明は省略する。
ここで、高圧水噴霧装置１が運転される冬期、及び高圧水噴霧装置１が停止している夏期の時期によらず、タイマーチャンネル２（３３）により高圧水噴霧装置の送水管路４内に溜まっている水をすべて入れ替えるのに必要な所定時間、高圧水噴霧装置を運転させる信号が、リレー３７、リレー３８、及び高圧ポンプ２の電源線電磁接触器を動作するリレー３９に送信され、この信号を受けたリレー３７、リレー３８、及び高圧ポンプ２のリレー３９が動作信号系の回路を閉じるので、高圧ポンプ２を起動させるのと同時に、第１のバルブＳＶ３を開放し、与圧タンクＥＴ３に蓄えられている送出水の圧力（例えば、６ＭＰａ前後）が、図４の左側に実線で描くように瞬時に送水管路４に働き、感圧逆止弁９（図６参照）が開くのと同時に噴霧ノズル５から定格状態のミスト撒布を行い前記装置の停止後に送水管路４内に溜まっていた水を入れ替える。
そして、指定された所定時間が経過すると、タイマーチャンネル２（３３）から信号がリレー３７、リレー３８、及び高圧ポンプ２の電源線電磁接触器を動作するリレー３９に送信され、この信号を受けたリレー３７、リレー３８、及び高圧ポンプ２のリレー３９が動作信号系の回路を開くので、第１のバルブＳＶ３が閉止され、高圧ポンプ２を停止させるのと同時に、第２のバルブＳＶ４を開放し、送水管路４からある程度の水量がバイパス管路１５及び戻り管路２３に圧として逃げることによって、送水管路４からの戻り水の圧力が、図４の右側に実線で描くように瞬時に吸収され、感圧逆止弁９（図６参照）が閉じる。
【００２４】
その後、高圧水噴射装置の運転開始時間になると、タイマーチャンネル１（３２）により、高圧水噴射装置の運転開始信号がリレー３４、リレー３５、及び高圧ポンプ２の電源線電磁接触器を動作するリレー３９に送信され、この信号を受けたリレー３４、リレー３５、及び高圧ポンプ２のリレー３９が動作信号系の回路を開く。その後、時間比例制御として加湿ミストの撒布をＯＮとなって開始する場合は、図２の左側に描くように第２のバルブＳＶ４に対する閉止指令をリレー３５に送信した直後に、第１のバルブＳＶ３に対する開放指令をリレー３４に同時に発信し、加湿ミスト撒布を完了するのに際しては、図２の右側に描くように第１のバルブＳＶ３に対する閉止指令をリレー３４に送信した直後に、第２のバルブＳＶ４に対する開放指令をリレー３５に同時に発信する。これによって第２のバルブＳＶ４を開放し、送水管路４からある程度の水量がバイパス管路１５及び戻り管路２３内へ逃げることによって、送水管路４からの戻り水の圧力が、図４の右側に実線で描くように瞬時に吸収され、感圧逆止弁９（図６参照）が閉じられ、運転が停止される。
本実施例においては、水の入替えに係る運転と停止、通常運転の開始と停止が、それぞれ一日一回ずつ行われるものとなっている。
そして、対象室４０内の還気口４７の近くに温度センサ２５、湿度センサ２６を設置し、それぞれのセンサから温度計測値、湿度計測値を温度計測器２７、湿度計測器２８で信号処理し、処理された信号をセレクタ２９に入力し信号を選択した後、噴霧ノズル５からのミスト噴霧を制御している。
【００２５】
なお、本発明の高圧水噴霧設備及びその使用方法は、上述した実施の形態のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において変更を加え得ることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
本発明の高圧水噴霧設備及びその使用方法は、様々な場所の湿度調整技術として適用することができる。
【符号の説明】
【００２７】
１：高圧水噴霧装置
２：高圧ポンプ
３：逆止弁
４：送水管路
５：噴霧ノズル
６：安全弁
ＳＶ３：第１のバルブ
ＳＶ４：第２のバルブ
７：噴霧孔
８：ハウジング
９：感圧逆止弁
１０：螺旋溝
１１：駒
１２：フィルタ
１３：金属球
１４：スプリング
１５：バイパス管路
１６：給水管路
１８：逆止弁
１９：水道管
２０：ボールタップ給水タンク
２１：エア抜き
２３：戻り管路
２４：基幹管路
２５：温度センサ
２６：湿度センサ
２７：温度調節器
２８：湿度調節器
２９：セレクタ
３０：ディレイタイマ回路
３１：スケジュールタイマー
３２：タイマーチャンネル１
３３：タイマーチャンネル２
３４、３５、３６、３７，３８：リレー
３９：高圧ポンプ２の電源線電磁接触器を動作するリレー
４０：対象室
４１：天井
４２：空調機
４３：空調機直上ダクト
４４：プレナムチャンバ
４５：給気ダクト
４６：給気制気口
４７：還気口
４８：還気ダクト
４９：冷却加熱コイル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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