(57)【要約】【課題】本発明は、誤った動作を抑えながら、使用状況に合った適切な散水制御が行なえる散水装置の制御装置を提供する。【解決手段】本発明の散水装置の制御装置は、散水を行なう対象物の温度を検出する対象物温度センサ１１と、気温を検出する気温センサ１２と、対象物温度センサ１１で検出される対象物１の温度と気温センサ１２で検出される気温との温度差にしたがい散水開始時期と散水停止時期を定める散水制御部とを用いた構成を採用した。これにより、ヒートアイランド対策で見られるような気温と対象物１の温度との関係が一義的でない状態のときや、路面凍結防止で見られるような路面温度が変化する状況が発生するときでも、誤った動作を抑えながら、適切な散水制御が行なえる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
散水を行なう対象物の温度を検出する対象物温度センサと、
気温を検出する気温センサと、
前記対象物温度センサで検出される対象物の温度と前記気温センサで検出される気温との温度差にしたがい散水開始時期と散水停止時期を定める散水制御部と
を具備してなることを特徴とする散水装置の散水制御装置。
【請求項２】
前記散水制御部は、前記気温が所定の一定気温以下で、かつ前記対象物の温度と気温との温度差が一定値以下のとき散水を開始させ、前記温度差が異なる一定値以上となるとき散水を停止させる加温用途機能を有して構成されることを特徴とする請求項１に記載の散水装置の散水制御装置。
【請求項３】
前記散水制御部は、前記気温が所定の一定気温以上で、かつ前記対象物の温度と気温との温度差が一定値以上のとき散水を開始させ、前記温度差が異なる一定値以下となるとき散水を停止させる冷却用途機能を有して構成されることを特徴とする請求項１に記載の散水装置の散水制御装置。
【請求項４】
前記散水制御部は、前記気温が所定の一定気温以下で、かつ前記対象物の温度と気温との温度差が一定値以下のとき散水を開始させ、上記温度差が異なる一定値以上となるとき散水を停止させる加温用途機能と、前記気温が所定の一定気温以上で、かつ前記対象物の温度と気温との温度差が一定値以上のとき散水を開始させ、上記温度差が異なる一定値以下となるとき散水を停止させる冷却用途機能とを有して構成されることを特徴とする請求項１に記載の散水装置の散水制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば散水によりヒートアイランドを防いだり路面の凍結を防いだりする散水装置の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
井戸水などを対象物に散水する散水装置は、ヒートアイランドの対策や路面の凍結防止などで用いられる。
【０００３】
ところで、ヒートアイランドの対策や路面凍結防止などでは、主に一つのセンサで得られる検出情報を用いて、散水装置の起動停止、すなわち揚水ポンプの起動停止を制御している。具体的にはヒートアイランドの対策で用いられる散水装置では、気温センサを用い、夏季時、気温センサで検出される気温が、設定温度以上になると、揚水ポンプを起動する制御を用いて、井戸から井戸水を揚水して路面へ散水し、井戸水で路面を冷却している（例えば特許文献１を参照）。また路面凍結防止で用いられる散水装置では、路面温度を検出する路面温度センサを用い、冬季時、路面温度センサが、設定温度以下になると、揚水ポンプを起動する制御を用いて、井戸から井戸水を揚水して路面へ散水し、井戸水の熱エネルギーで路面温度を上昇させる対策が行なわれている（例えば特許文献２を参照）。
【特許文献１】特開２００６−０８３５５９号公報
【特許文献２】特開２００１−２２８２６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
こうした一つのセンサに頼る散水装置の制御は、状況に見合った適切な運転が行なえない問題ある。
【０００５】
具体的には、ヒートアイランドの対策で用いる散水装置の制御の場合、気温センサからの温度に頼るため、例えば気温はほぼ一定で、対象物の温度だけがそれより上昇していたような場合、設定温度と気温との対比では、稼動すべき時期に散水装置が起動しないことがある。しかも、それを避けようと、設定温度を低く設定すると、気温は高いが対象物の温度上昇がそれほどでもないような場合、逆に必要でないときに散水装置が頻繁に起動することがある。散水装置の停止制御でも、同様のことが発生することがある。
【０００６】
路面凍結防止で用いられる散水装置の制御の場合でも、路面温度センサからの温度に頼るため、一部路上での通行量が多く、局所的に路面温度が他の部分より上昇する状況で、同路面部分の温度検出が余儀なくされる場合、設定温度と路面温度との対比では、上記ヒートアイランドの対策のときと同様、稼動すべき時期に散水装置が起動しなかったり、あるいは逆に必要でないときに散水装置が起動したりするおそれがある。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、誤った動作を抑えながら、使用状況に合った適切な散水制御が行なえる散水装置の制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記目的を達成するために、散水を行なう対象物の温度を検出する対象物温度センサと、気温を検出する気温センサと、対象物温度センサで検出される対象物の温度と気温センサで検出される気温との温度差にしたがい散水開始時期と散水停止時期を定める散水制御部とを具備した構成を採用した。
【０００９】
同構成により、稼動のばらつきを生じやすい状況が一定対象物温度と気温との温度差で許容されるから、誤った動作の発生を抑えた適切な散水制御が行なえる。
【００１０】
特にヒートアイランド対策で用いられる冷却用の散水装置の制御装置の場合は、散水制御部として、気温が所定の一定気温以上で、かつ対象物の温度と気温との温度差が一定値以上のとき散水を開始させ、温度差が異なる一定値以下となるとき散水を停止させる冷却用途機能を有した構成を採用すると、最適である。
【００１１】
また路面凍結防止で用いられる加温用の散水装置の制御装置は、散水制御部として、気温が所定の一定気温以下で、かつ対象物の温度と気温との温度差が一定値以下のとき散水を開始させ、温度差が異なる一定値以上となるとき散水を停止させる加温用途機能を有した構成を採用とすると、最適である。
【００１２】
もちろん、散水制御部として、上記加温用途機能と上記冷却用途機能との双方の機能が有るようにすると、センサを共用する部品点数を抑えた構成となり、一層、使用状況に合わせて使い分けが行なえる。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１に記載の発明によれば、たとえヒートアイランド対策で見られる気温と対象物の温度との関係が一義的でない状態のときや、路面凍結防止で見られる路面温度が変化する状況が発生するときでも、誤った動作の発生を抑えた適切な散水制御を行なうことができ、いずれの態様でも、使用状況に合った適切な散水制御が行なえる。
【００１４】
請求項２に係る発明によれば、冬季時に路面凍結防止で用いられる加温用の散水装置の制御装置は最適である。
【００１５】
請求項３に記載の発明によれば、夏季時にヒートアイランド対策で用いられる冷却用の散水装置の制御装置には最適である。
【００１６】
請求項４に係る発明によれば、制御機器を流用した１つの制御装置で、夏季時のヒートアイランド対策や冬季時の路面凍結防止の散水制御といった使い分けができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明を図１〜図３に示す一実施形態にもとづいて説明する。
【００１８】
図１中Ａは例えばヒートアイランド対策・路面凍結防止兼用（冷却・加温兼用）の散水装置の制御装置の全体を示していて、同図中１は、散水の対象となる対象物、例えば路面、２は同路面１の路肩に沿って配管された散水管、２ａは同散水管２に多数形成（一部だけ図示）された散水ノズルを示している。
【００１９】
また同図中５は井戸（散水供給源）、６は同井戸５の井戸水（地下水）を揚水する揚水ポンプ、例えば水中ポンプを示している。この水中ポンプ６の吐出部は、吐出配管７を介して、散水管２，２に接続してある。これにより、散水部８を構成している。つまり、水中ポンプ６の電動モータ部６ａ（ポンプ駆動源）が励磁すると、ポンプ部６ｂのポンプ運転により井戸水が散水管２，２へ圧送され、各散水ノズル２ａから井戸水が路面１へ散水されるようにしてある。
【００２０】
同図中１０は、例えば路面１の側方に建てられた支柱である。この支柱１の上端部には、対象物温度センサとして、放射式温度センサ１１が据え付けられている。放射式温度センサ１１には、離れた地点に有る路面１の放射エネルギーが入射部１１ａへ入射すると、放射エネルギーの強さを演算部１１ｂで演算処理し、得られた強さから路面１の表面温度を測定する機能をもつ。例えば赤外線を探知する構造が用いられる。但し、放射式温度センサ１１には、表面温度の測定に必要な機器として、予め自己の雰囲気温度（気温に相当）を検出する冷接点温度検出用温度センサ１２が設けてある。なお、放射式温度センサ１１は、入射部１１ａが路面１の所定の部位へ向くよう、アーム形のブラケット１３を用いて、支柱１０に位置決め固定してある。
【００２１】
また支柱１０の上段には、制御盤１５が設置してある。制御盤１５内には、例えばマイクロコンピュータを有する回路基板で構成された制御部１６（本願の散水制御部に相当）が収められている。この制御部１６に放射式温度センサ１１の出力部が接続され、路面１の表面温度（対象物の温度）が入力される。また制御部１６には、放射式温度センサ１１に付属の冷接点温度検出用温度センサ１２も接続されていて、該冷接点温度検出用温度センサ１２を気温センサとして流用して、同センサ１２で検出される気温（自己の雰囲気温度）も入力される。
【００２２】
制御部１６には、図示しない起動スイッチで作動する、冷却用途機能（ヒートアイランド対策）と加温用途機能（路面凍結防止）が設定されている。これら設定により、制御部１６に接続されている水中ポンプ６が制御される。冷却用途、加温用途の制御には、いずれも放射式温度センサ１１で検出される路面１の表面温度（対象物の温度）と、冷接点温度検出用温度センサ１２で検出される気温との温度差に基づき散水時期と散水停止時期とを定める機能が用いられている。
【００２３】
例えば冷却用途機能の制御として、
・冷接点温度検出用温度センサ１２で検出される気温が一定気温以上か否かを検出する機能。例えばヒートアイランド現象が生じやすい夏季時の気温を規定する温度として、気温が３０℃以上のときを検出する機能。
【００２４】
・当該気温が一定気温以上、例えば３０℃以上で、放射式温度センサ１１で検出される路面温度（対象物の表面温度）と、冷接点温度検出用温度センサ１２で検出される気温との温度差が一定値以上になるとき、例えば１０℃の温度差以上になった時点で、散水機器を作動させる機能、例えば水中ポンプ６を起動させる機能（散水開始）。
【００２５】
・当該気温にかかわらず、放射式温度センサ１１で検出される路面温度（対象物の表面温度）と、冷接点温度検出用温度センサ１２で検出される気温との温度差が上記とは異なる一定値以下になるとき、例えば３℃の温度差以下になった時点で、散水機器の作動を停止させる機能、例えば水中ポンプ６の運転を停止させる機能（散水停止）。
【００２６】
などが設定されている。
【００２７】
また例えば加温用途機能の制御として、
・冷接点温度検出用温度センサ１２で検出される気温が一定気温以下か否かを検出する機能。これには、路面凍結現象が生じやすい冬季時の気温が用いられる。
【００２８】
・当該気温が一定気温以下で、放射式温度センサ１１で検出される路面温度（対象物の表面温度）と、冷接点温度検出用温度センサ１２で検出される気温との温度差が一定値以下になった時点で、散水機器を作動させる機能、例えば水中ポンプ６を起動させる機能（散水開始）。
【００２９】
・当該気温が一定気温以上で、放射式温度センサ１１で検出される路面温度（対象物の表面温度）と、冷接点温度検出用温度センサ１２で検出される気温との温度差が一定値以上（上記とは異なる値）になった時点で、散水機器の作動を停止させる機能、例えば水中ポンプ６の運転を停止させる機能（散水停止）。
【００３０】
などが設定されている。
【００３１】
つぎに、このように構成された散水装置の作用を説明する。
【００３２】
図２のフローチャートを参照して夏季時のヒートアイランド対策について説明する。なお、制御部１６は、冷却と加温の２モードを常時機能させてある。
【００３３】
まず、図２のフローチャートのステップＳ１、ステップＳ２に示されるように制御部１６は、放射式温度センサ１１の一部を構成する冷接点温度検出用温度センサ１２の検出出力から気温Ｔ１を読み取り、放射式温度センサ１１の検出出力から路面温度Ｔ２（対象物温度）を読み取る。
【００３４】
続いて、ステップＳ３へ進み、制御部１６は、気温Ｔ１と予め設定された一定の温度値α１との対比から、ヒートアイランドを発生しやすい気温状況であるかを判定する。気温Ｔ１が一定温度値α１以上であると、ステップＳ４へ進み、気温Ｔ１と路面温度Ｔ２との温度差が、一定値Ｓ１、例えば１０℃以上かを判定する。これにより、散水を開始する時期の判定へ進む。
【００３５】
ここで、夏季時は、気温は３０℃程度であっても、日射光により、路面の表面温度は４０〜５０℃以上になる（ビルの屋上や壁面の表面温度などは、地中への熱伝導が少ないために、それ以上に上昇する）。こうした熱がこもる現象がヒートアイランドを引き起こす。
【００３６】
ヒートアイランドは、気温がほぼ一定で、対象物の温度がかなり上昇するときや、気温が顕著に上昇しているものの対象物の温度上昇がそれほどでもないときなど、様々な状況のときに見られる。例えば、気温が３０℃で、対象物の温度が４０℃になる場合もあるし、気温が３５℃で、対象物の温度が４４℃になる場合もある。
【００３７】
気温に依存する制御では、適切な散水開始は難しいが、上記のような温度差が一定値Ｓ１以上になった時点を散水開始時期とすると、適切な散水開始を阻害するばらつきが一定値Ｓ１で吸収される。そのため、たとえ上記のような気温が３０℃で、路面１の表面温度Ｔ２が４０℃になるときや、気温が３５℃で、路面１の表面温度Ｔ２が４４℃になるという、いずれの状況でも、一定値Ｓ１以上になるという判定から、最適に散水を開始する時期が判別できる。
【００３８】
それ故、続くステップＳ５の水中ポンプ６の起動から、図１に示されるように適切に散水ノズル２ａから路面１へ井戸水が散水できる。
【００３９】
この散水により、路面１（地表）が井戸水により冷却される（蒸散冷却効果などによる）。すると、路面１の表面温度は下がる。この間、制御部１６は、ステップＳ６に示されるように気温Ｔ１と路面温度Ｔ２との温度差が、一定値Ｓ２以下の判定、例えば３℃以下かを判定して、散水を停止する時期を判定している。
【００４０】
このときは、路面１の表面温度だけでなく、気温の変化も見られる。例えば気温が２９℃、路面１の表面温度が３２℃まで下降したりするときや、気温が２８℃、路面１の表面温度が３２℃まで下降したりするときがある。
【００４１】
気温に依存する制御では、適切な散水停止は難しいが、上記のような温度差が一体値Ｓ２以下になった時点を散水停止時期とすると、適切な散水停止を阻害するばらつきが一定値Ｓ２で吸収される。そのため、たとえ上記のような気温２９℃、路面１の表面温度Ｔ２が３２℃になるときや、気温２８℃、路面１の表面温度Ｔ２が３２℃になるという、いずれの状況でも、一定値Ｓ２以下になるという判定から、最適に散水を停止する時期が判別できる。
【００４２】
それ故、続くステップＳ７の水中ポンプ６の運転停止から、状況に合った適切な散水停止ができる。
【００４３】
これにより、良好なるヒートアイランド対策が行なえる。
【００４４】
つぎに、図３のフローチャートを参照して冬季時の路面凍結防止について説明する。
【００４５】
まず、図３のフローチャートのステップＳ１１、ステップＳ１２に示されるように制御部１６は、放射式温度センサ１１の一部を構成する冷接点温度検出用温度センサ１２の検出出力から気温Ｔ１を読み取り、放射式温度センサ１１の検出出力から路面温度Ｔ２（対象物温度）を読み取る。
【００４６】
続いて、ステップＳ１３へ進み、制御部１６は、気温Ｔ１と予め設定された一定の温度値α２との対比から、路面凍結を発生しやすい気温状況であるかを判定する。気温Ｔ１が一定温度値α２以下、例えば５℃以下であると、路面凍結を発生しやすい状況になると判定して、ステップＳ１４へ進み、気温Ｔ１と路面温度Ｔ２との温度差が、一定値Ｓ３以下、例えば２℃以下かを判定する。これにより、散水を開始する時期の判定が行なわれる。
【００４７】
このとき、凍結しやすい路面状況になったにも関わらず、路面温度を検出する地点での自動車の通行量が多く、温度検出する地点の路面部分が、他の部分より温度が高くなっている場合がある。
【００４８】
路面温度に依存する制御では、適切な散水開始は難しいが、上記のように温度差が一定値Ｓ３以下になった時点を散水開始時期とすると、一定値Ｓ３により、例えば一部路面温度が通行量により上昇するといった、適切な散水開始を阻害するばらつきは吸収される。そのため、たとえ自動車の通行量の影響により、路面１の表面温度が高くなることがあったとしても、最適に散水を開始する時期が判別できる。
【００４９】
それ故、続くステップＳ１５の水中ポンプ６を起動から、図１に示されるように適切に散水ノズル２ａから、凍結しやすい温度となっている路面１へ井戸水が散水できる。
【００５０】
この散水により、凍結防止対策が施された路面１は、井戸水が有する熱エネルギーにより上昇する。この間、制御部１６は、ステップＳ１６に示されるように気温Ｔ１と路面温度Ｔ２との温度差が一定値Ｓ４以上、例えば４℃以上かを判定して、散水を停止する時期を判定している。
【００５１】
路面温度に依存する制御では、自動車の通行量の影響により、適切な散水停止が阻害されるおそれがあるが、上記のように温度差が一定値Ｓ４以上になった時点を散水停止時期とすると、一定値Ｓ３により、停止しない、頻繁に停止が行なわれるなどといった、適切な散水開始を阻害するばらつきが吸収される。そのため、続くステップＳ１７の水中ポンプ６の運転停止から、状況に合った適切な散水停止ができる。
【００５２】
これにより、良好なる路面凍結防止が行なえる。
【００５３】
このように、対象物の温度と気温との温度差にしたがい散水開始時期と散水停止時期を定める制御により、ヒートアイランド対策や路面凍結防止のときの運転ばらつき、すなわち散水が起動しないがときがあったり、必要でないときに散水が頻繁に行なわれたりする等の誤った動作（ばらつき）の発生を抑えながら適切な散水制御が行なえる。
【００５４】
特にヒートアイランド対策で用いられる散水装置の制御に、気温が所定の一定気温以上で、かつ対象物の温度と気温との温度差が一定値以上のとき散水を開始させ、温度差が一定値以下となるとき散水を停止させる機能を採用すると、ヒートアイランド対策に適した最適な散水制御が実現できる。
【００５５】
加えて、路面凍結防止で用いられる散水装置の制御に、気温が所定の一定気温以下で、かつ対象物の温度と気温との温度差が一定値以下のとき散水を開始させ、温度差が一定値以上となるとき散水を停止させる機能を採用すると、路面凍結防止に適した最適な散水制御が実現できる。
【００５６】
また制御部２６に加温用途機能と上記冷却用途機能との双方の機能を設定すると、センサを共用した制御装置だけで、ヒートアイランド対策や路面凍結防止といった、相反する散水（冷却・加温）の使用に合わせて、容易に使い分けができる。
【００５７】
本発明の一実施形態では、制御部に加温用途機能と上記冷却用途機能との双方を設定した例を挙げたが、これに限らず、図４に示されるように制御部１６に加熱用途機能だけを設定して、ヒートアイランド対策用の散水装置の専用の制御装置Ａ１としても、図４に示す制御部１６に冷却用途機能だけを設定して、路面凍結防止用の散水装置の専用の制御装置Ａ２としてもよい。
【００５８】
このように用途別の専用装置にすると、夏季時にヒートアイランド対策で用いられる散水装置の制御装置や冬季時に路面凍結防止で用いられる散水装置の制御装置には最適である。なお、図４において、図１と同じ部分には同一符号を付してその説明を省略した。
【００５９】
また上述した実施形態では、散水する対象物を路面とした例を挙げたが、これに限られるものではなく、例えばヒートアイランド対策では、例えばビルの壁面に散水するようにしても構わない。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の一実施形態に係る散水装置の制御装置の構成を示す図。
【図２】同制御装置の冷却用途の制御を示すフローチャート。
【図３】同制御装置の加熱用途の制御を示すフローチャート。
【図４】本発明の他の実施形態の要部を説明する構成を示す図。
【符号の説明】
【００６１】
１…路面（対象物）、６…水中ポンプ（揚水ポンプ）、１１…放射式温度センサ（対象物温度センサ）、１２…冷接点温度検出用温度センサ（気温センサ）、１６…制御部（散水制御部）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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