(57)【要約】  二流体噴霧装置（１０Ｄ）は、加圧水と圧縮気体を混合させて、噴霧する複数の系の二流体ノズル（１ａ）と、複数の系の二流体ノズル（１ａ）に共通の水圧の加圧水を供給する給水設備（３）と、複数の系の二流体ノズル（１ａ）に共通の圧力の圧縮空気を供給する圧縮空気供給設備（４）と、複数の系の二流体ノズル（１ａ）のそれぞれ系の噴霧制御をする複数の噴霧制御部（２ａ，２ｂ）とを備え、複数の噴霧制御部（２ａ，２ｂ）のそれぞれは、噴霧指令値に基づいて、給水設備（３）から供給される加圧水の水圧を、加圧せずに減圧する制御をする水圧制御部（２５ａ）と、噴霧指令値に基づいて、圧縮空気供給設備（４）から供給される圧縮空気の圧力を制御する空気圧制御部（２２ａＤ１，２２ａＤ２）と備える。
2018179474.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加圧水と圧縮気体を混合させて、噴霧する複数の系の二流体ノズルと、
前記複数の系の二流体ノズルに共通の水圧の前記加圧水を供給する加圧水供給手段と、
前記複数の系の二流体ノズルに共通の圧力の前記圧縮気体を供給する圧縮気体供給手段と、
前記複数の系の二流体ノズルのそれぞれ系の噴霧制御をする複数の噴霧制御手段とを備え、
前記複数の噴霧制御手段のそれぞれは、
前記噴霧制御をするための噴霧指令値に基づいて、前記加圧水供給手段から供給される前記加圧水の水圧を、加圧せずに減圧する制御をする水圧制御手段と、
前記噴霧指令値に基づいて、前記圧縮気体供給手段から供給される前記圧縮気体の圧力を制御する気体圧力制御手段を備えること
を特徴とする二流体噴霧装置。
【請求項２】
前記水圧制御手段による水圧の制御及び前記気体圧力制御手段による圧力の制御のうちいずれか一方の制御ができない場合、いずれか一方の圧力を一定にし、他方の圧力を前記噴霧指令値に基づいて制御すること
を特徴とする請求項１に記載の二流体噴霧装置。
【請求項３】
前記複数の噴霧制御手段のうち少なくとも１つの噴霧制御手段を迂回し、前記迂回した噴霧制御手段の制御対象の前記二流体ノズルに前記圧縮気体を供給する圧縮気体供給バイパス手段と、
前記圧縮気体供給バイパス手段により供給される前記圧縮気体の圧力を調節するための気体圧力調節手段と
を備えることを特徴とする請求項１に記載の二流体噴霧装置。
【請求項４】
前記複数の噴霧制御手段のうち少なくとも１つの噴霧制御手段を迂回し、前記迂回した噴霧制御手段の制御対象の前記二流体ノズルに前記加圧水を供給する加圧水供給バイパス手段と、
前記加圧水供給バイパス手段により供給される前記加圧水の水圧を調節するための水圧調節手段と
を備えることを特徴とする請求項１に記載の二流体噴霧装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二流体噴霧装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、圧縮気体及び加圧液体を二流体ノズルに供給して噴霧する二流体噴霧装置が開示されている。【０００３】
例えば、加圧液体供給系の内部の加圧液体の残量が不足したときに、液体補給系からの補給液体を、圧縮気体供給系の圧縮気体を用いて、加圧液体供給系の加圧液体より高い圧力として加圧液体供給系に供給する共に、加圧液体供給系の加圧液体の供給圧力を一定に保ちながら、連続的に噴霧する二流体噴霧装置が開示されている（特許文献１参照）。【０００４】
また、加圧液体供給系に、圧縮気体供給系からの圧縮気体の圧力を任意の圧力で印加できるように構成し、この圧縮気体により液体の圧力を一定に制御する二流体噴霧装置が開示されている（特許文献２参照）。【０００５】
しかしながら、二流体噴霧装置では、噴霧する霧の性質を制御するには、０．５ＭＰａ程度の圧力且つ高精度の水圧制御が求められる。例えば、複数の噴霧制御系を備える流体噴霧装置の場合、それぞれの噴霧制御系で０．５ＭＰａ程度の圧力且つ高精度の水圧制御を行うと、製造面又は運用面でコストが増大する。一方、複数の噴霧制御系に供給される共通の水に対して、高精度の水圧制御を行うと、噴霧制御系毎に霧の性質を制御することができない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１４−２３９７６号公報
【特許文献２】特開２０１５−１０２２４９号公報
【発明の概要】
【０００７】
本発明の目的は、複数の噴霧制御系毎に霧の性質を制御し、製造面又は運用面のコストを抑えた二流体噴霧装置を提供することにある。
【０００８】
本発明の観点に従った二流体噴霧装置は、加圧水と圧縮気体を混合させて、噴霧する複数の系の二流体ノズルと、前記複数の系の二流体ノズルに共通の水圧の前記加圧水を供給する加圧水供給手段と、前記複数の系の二流体ノズルに共通の圧力の前記圧縮気体を供給する圧縮気体供給手段と、前記複数の系の二流体ノズルのそれぞれ系の噴霧制御をする複数の噴霧制御手段とを備え、前記複数の噴霧制御手段のそれぞれは、前記噴霧制御をするための噴霧指令値に基づいて、前記加圧水供給手段から供給される前記加圧水の水圧を、加圧せずに減圧する制御をする水圧制御手段と、前記噴霧指令値に基づいて、前記圧縮気体供給手段から供給される前記圧縮気体の圧力を制御する気体圧力制御手段と備える。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本発明の第１の実施形態に係る二流体噴霧装置の構成を示す構成図である。
【図２】図２は、第１の実施形態に係る演算処理部で用いる噴霧量、水圧及び空気圧の関係を示す関係図である。
【図３】図３は、本発明の第２の実施形態に係る二流体噴霧装置の構成を示す構成図である。
【図４】図４は、第２の実施形態に係る演算処理部で用いる噴霧量、水圧、空気圧、及び、空気量の関係を示す関係図である。
【図５】図５は、本発明の第３の実施形態に係る二流体噴霧装置の構成を示す構成図である。
【図６】図６は、第３の実施形態に係る演算処理部で用いる噴霧量、水圧、空気圧、空気量、及び、平均粒径の関係を示す関係図である。
【図７】図７は、本発明の第４の実施形態に係る二流体噴霧装置の構成を示す構成図である。
【図８】図８は、本発明の第５の実施形態に係る二流体噴霧装置の構成を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る二流体噴霧装置１０の構成を示す構成図である。なお、図面における同一部分には同一符号を付して、異なる部分を主に説明する。
【００１１】
二流体噴霧装置１０は、２つの空間９ａ，９ｂの湿度を調節する。二流体噴霧装置１０は、加湿をするのであれば、冷却又は加熱などの温度調節を同時に行ってもよい。また、各空間９ａ，９ｂは、仕切られていてもよいし、仕切られていなくてもよいし、同一の空間でもよい。
【００１２】
二流体噴霧装置１０は、Ａ系及びＢ系の２つの噴霧制御系を備える。なお、二流体噴霧装置１０は、いくつの噴霧制御系があってもよい。二流体噴霧装置１０は、複数のＡ系二流体ノズル１ａ、複数のＢ系二流体ノズル１ｂ、Ａ系噴霧制御部２ａ、Ｂ系噴霧制御部２ｂ、給水設備３、圧縮空気供給設備４、水供給路５、空気供給路６、及び、湿度計７ａ，７ｂを備える。
【００１３】
二流体ノズル１ａ，１ｂは、液体と気体を混合させて、霧化された流体を噴霧するノズルである。本実施形態では、液体は水であり、気体は空気である。例えば、水は、水道水などを精製して得られる純水である。Ａ系二流体ノズル１ａは、Ａ系の空間９ａに設けられている。Ｂ系二流体ノズル１ｂは、Ｂ系の空間９ｂに設けられている。
【００１４】
給水設備３は、二流体ノズル１ａ，１ｂから噴霧する水を、加圧して供給するための設備である。給水設備３は、信頼性を向上させるために、給水ポンプ３１などの機器が二重化されているが、二重化されていなくてもよい。
【００１５】
圧縮空気供給設備４は、二流体ノズル１ａ，１ｂに圧縮空気を送り込むための設備である。圧縮空気供給設備４は、信頼性を向上させるために、コンプレッサ４１などの機器が二重化されているが、二重化されていなくてもよい。
【００１６】
水供給路５は、給水設備３から供給された水が、噴霧制御部２ａ，２ｂを介して、二流体ノズル１ａ，１ｂに供給されるように設けられている。
【００１７】
空気供給路６は、圧縮空気供給設備４から供給された圧縮空気が、噴霧制御部２ａ，２ｂを介して、二流体ノズル１ａ，１ｂに供給されるように設けられている。
【００１８】
Ａ系湿度計７ａは、Ａ系の空間９ａに設けられている。Ｂ系湿度計７ｂは、Ｂ系の空間９ｂに設けられている。湿度計７ａ，７ｂは、それぞれが設けられている空間９ａ，９ｂの湿度を測定する。湿度計７ａ，７ｂは、測定した湿度をそれぞれ噴霧制御部２ａ，２ｂに送信する。
【００１９】
各噴霧制御部２ａ，２ｂは、湿度計７ａ，７ｂにより測定された湿度、及び、給水設備３から供給された水圧に基づいて、二流体ノズル１ａ，１ｂの噴霧を制御する。Ａ系噴霧制御部２ａは、Ａ系二流体ノズル１ａの噴霧を制御する。Ｂ系噴霧制御部２ｂは、Ｂ系二流体ノズル１ｂの噴霧を制御する。
【００２０】
Ａ系噴霧制御部２ａは、演算処理部２１ａ、空気圧制御部２２ａ、弁２３ａ、及び、水圧測定器２４ａを備える。Ｂ系噴霧制御部２ｂは、演算処理部２１ｂ、空気圧制御部２２ｂ、弁２３ｂ、及び、水圧測定器２４ｂを備える。なお、Ｂ系噴霧制御部２ｂは、Ａ系噴霧制御部２ａと同様に構成されているため、以降では、主に、Ａ系噴霧制御部２ａについて説明する。
【００２１】
弁２３ａは、給水設備３から供給された水がＡ系二流体ノズル１ａに供給される水供給路５の途中に設けられている。弁２３ａは、水供給路５の開閉をしたり、水供給路５に流れる水の流量を調節したりする。なお、弁２３ａは、水供給路５の開閉できれば、どのようなものでもよい。例えば、弁２３ａは、二方弁又はレギュレータである。さらに、弁２３ａは、設けられていなくてもよい。
【００２２】
水圧測定器２４ａは、給水設備３から供給された水がＡ系二流体ノズル１ａに供給される水供給路５の途中に設けられている。水圧測定器２４ａは、水供給路５に流れる水の水圧を測定する。水圧測定器２４ａは、測定した水圧を演算処理部２１ａに送信する。
【００２３】
演算処理部２１ａは、Ａ系噴霧制御部２ａにおける演算処理を行う。演算処理部２１ａは、噴霧量の指令値及び水圧測定器２４ａにより測定された水圧に基づいて、Ａ系二流体ノズル１ａに供給する圧縮空気の空気圧を演算する。噴霧量の指令値は、湿度計７ａにより測定された湿度に基づいて決定される。演算処理部２１ａは、演算した空気圧に基づいて、圧縮空気の空気圧を制御するための空気圧指令値を生成する。演算処理部２１ａは、生成した空気圧指令値を空気圧制御部２２ａに出力する。
【００２４】
空気圧制御部２２ａは、演算処理部２１ａにより演算された空気圧指令値に基づいて、圧縮空気の空気圧を制御して、Ａ系二流体ノズル１ａに供給する。
【００２５】
図２は、本実施形態に係る演算処理部２１ａで用いる噴霧量、水圧及び空気圧の関係を示す関係図である。
【００２６】
ここでは、定格噴霧量（１００％）を１００ｍＬ／ｍｉｎとし、噴霧量の指令値は、０％、２５％、５０％、７５％、１００％のいずれかであるものとする。
【００２７】
演算処理部２１ａには、図２の関係を表すテーブルが記憶されている。例えば、水圧測定器２４ａにより測定された水圧が４００ｋＰａであり、噴霧量の指令値が５０％の場合、圧縮空気の空気圧は５４０ｋＰａにする必要がある。そこで、演算処理部２１ａは、空気圧指令値を５４０ｋＰａとすることで、空気圧が５４０ｋＰａの圧縮空気がＡ系二流体ノズル１ａに供給される。これにより、Ａ系二流体ノズル１ａの噴霧量は、５０ｍＬ／ｍｉｎとなる。
【００２８】
給水設備３は、図２に示されている５００ｋＰａ、４５０ｋＰａ、又は、４００ｋＰａのいずれかの水圧で水を供給する。したがって、水圧測定器２４ａにより測定された水圧がこれらのいずれかの値であれば、演算処理部２１ａは、記憶されたテーブルにより直接的に空気圧指令値が決定される。
【００２９】
次に、給水設備３の水の供給圧力が変動した場合について説明する。
【００３０】
噴霧量の指令値が５０％（５０ｍＬ／ｍｉｎ）のときに、測定された水圧が４２５ｋＰａであったとする。この場合、テーブルには、水圧が４２５ｋＰａのときの空気圧は載っていないため、演算処理部２１ａは、次のように空気圧指令値を演算する。
【００３１】
演算処理部２１ａは、噴霧量の指令値に対して、測定された水圧よりも高い水圧と低い水圧のときのそれぞれの空気圧をテーブルから求める。測定された４２５ｋＰａよりも１つ高い水圧は４５０ｋＰａであり、４２５ｋＰａよりも１つ低い水圧は４００ｋＰａである。また、噴霧量が５０％で、水圧が４５０ｋＰａの場合、空気圧は６０４ｋＰａであり、噴霧量が５０％で、水圧が４００ｋＰａの場合、空気圧は５４０ｋＰａである。
【００３２】
測定された水圧をＰｍ、Ｐｍよりも高い水圧をＰｗｕ、Ｐｍよりも低い水圧をＰｗｄ、噴霧量の指令値に対して、水圧がＰｗｕの場合の空気圧をＰａｕ、噴霧量の指令値に対して、水圧がＰｗｄの場合の空気圧をＰａｄとした場合、空気圧指令値は、次式により求まる。
【００３３】
空気圧指令値＝（Ｐｍ−Ｐｗｄ）÷（Ｐｗｕ−Ｐｍ）×（Ｐａｕ−Ｐａｄ）  …式（１）
上式により、空気圧指令値＝（４２５−４００）÷（４５０−４２５）×（６０４−５４０）＝５７２ｋＰａが求まる。
【００３４】
演算処理部２１ａは、空気圧指令値を５７２ｋＰａとすることで、空気圧制御部２２ａは、圧縮空気の空気圧を５７２ｋＰａにして、Ａ系二流体ノズル１ａに供給される。これにより、給水設備３の水の供給圧力が変動しても、Ａ系二流体ノズル１ａの噴霧量は、５０％に維持される。
【００３５】
本実施形態によれば、二流体ノズル１ａ，１ｂに印加される水圧を測定し、測定した水圧に基づいて、圧縮空気の空気圧を制御することで、二流体ノズル１ａ，１ｂの噴霧量を制御することができる。これにより、水圧の変動を許容することができるため、給水設備３は、水の供給圧力を高精度に制御できなくてもよい。したがって、二流体噴霧装置１０の製造コストを低減することができる。
【００３６】
（第２の実施形態）
図３は、本発明の第２の実施形態に係る二流体噴霧装置１０Ａの構成を示す構成図である。
【００３７】
二流体噴霧装置１０Ａは、図１に示す第１の実施形態に係る二流体噴霧装置１０において、２つの噴霧制御部２ａ，２ｂをそれぞれ噴霧制御部２ａＡ，２ｂＡに代えたものである。その他の点は、第１の実施形態に係る二流体噴霧装置１０と同様である。
【００３８】
Ａ系噴霧制御部２ａＡは、第１の実施形態に係るＡ系噴霧制御部２ａにおいて、弁２３ａを制御弁２３ａＡに代え、演算処理部２１ａを演算処理部２１ａＡに代えたものである。その他の点は、第１の実施形態に係るＡ系噴霧制御部２ａと同様である。
【００３９】
Ｂ系噴霧制御部２ａＢは、第１の実施形態に係るＢ系噴霧制御部２ｂにおいて、弁２３ｂを制御弁２３ｂＡに代え、演算処理部２１ｂを演算処理部２１ｂＡに代えたものである。その他の点は、第１の実施形態に係るＢ系噴霧制御部２ｂと同様である。
【００４０】
なお、Ｂ系噴霧制御部２ｂＡは、Ａ系噴霧制御部２ａＡと同様に構成されているため、以降では、主に、Ａ系噴霧制御部２ａＡについて説明する。
【００４１】
制御弁２３ａＡは、演算処理部２１ａＡにより演算された水圧指令値に基づいて、水圧を制御して、Ａ系二流体ノズル１ａに水を供給する。
【００４２】
図４は、本実施形態に係る演算処理部２１ａＡで用いる噴霧量、水圧、空気圧、及び、空気量の関係を示す関係図である。図４は、図２に示す関係図に、空気量のデータを追加したものである。
【００４３】
演算処理部２１ａＡには、図４の関係を表すテーブルが記憶されている。演算処理部２１ａＡは、通常運転と省エネルギー運転の２つの運転モードで、水圧指令値及び空気圧指令値を決定する。運転モードの切り替えは、噴霧量の指令値に基づいて行われてもよいし、手動で行われてもよいし、その他の方法で行われてもよい。例えば、噴霧量の指令値が０％などの低噴霧量になったときに、通常運転から省エネルギー運転に切り替える。通常運転時の演算処理部２１ａＡの動作については、第１の実施形態に係る演算処理部２１ａと同様である。
【００４４】
次に、省エネルギー運転時の演算処理部２１ａＡの動作について説明する。
【００４５】
通常運転で、噴霧量の指令値が０％、水圧が５００ｋＰａ、空気圧が７００ｋＰａで運転されており、通常運転から省エネルギー運転に切り替えた場合について説明する。
【００４６】
演算処理部２１ａＡは、水圧を５００ｋＰａから４００ｋＰａに下げるように水圧指令値を演算する。また、噴霧量の指令値が０％で維持されるように、４００ｋＰａの水圧に対応する空気圧指令値を演算する。即ち、演算処理部２１ａＡは、空気圧指令値を５８０ｋＰａにする。これにより、制御弁２３ａＡは、水圧が４００ｋＰａになるように制御する。空気圧制御部２２ａは、空気圧が５８０ｋＰａになるように制御する。なお、演算処理部２１ａＡは、水圧指令値を変更する場合、噴霧粒子の粒径（例えば、平均粒径）も考慮して、水圧指令値を決定してもよい。
【００４７】
上述の制御により、空気圧は、７００ｋＰａから５８０ｋＰａに低減され、空気量は、３５ＮＬ／ｍｉｎから３０ＮＬ／ｍｉｎに低減される。
【００４８】
本実施形態によれば、第１の実施形態による作用効果に加え、水圧を下げる制御をすることで、噴霧量を変えずに、空気圧及び空気量を低減することができる。また、給水設備３より、全ての噴霧制御部２ａＡ，２ｂＡで必要とされる最高圧力で給水を行うため、各噴霧制御部２ａＡ，２ｂＡは昇圧する手段が不要である。これにより、二流体噴霧装置１０Ａの運転コストと、設備コストを低減することができる。
【００４９】
（第３の実施形態）
図５は、本発明の第３の実施形態に係る二流体噴霧装置１０Ｂの構成を示す構成図である。
【００５０】
二流体噴霧装置１０Ｂは、図１に示す第１の実施形態に係る二流体噴霧装置１０において、Ｃ系の噴霧制御を追加し、給水設備３を給水設備３Ｂに代え、噴霧制御部２ａ，２ｂを噴霧制御部２ａＢ，２ｂＢに代え、Ｃ系噴霧制御部２ｃＢ、及び、Ｃ系の空間９ｃに設置される二流体ノズル１ｃ並びに湿度計７ｃを追加したものである。その他の点は、第１の実施形態に係る二流体噴霧装置１０と同様である。
【００５１】
給水設備３Ｂは、２つの給水ポンプ３１、２つのインバータ３２、演算処理部３３、及び、水圧測定器３４を備える。なお、給水設備３Ｂは、第１の実施形態と同様に、二重化されているが、二重化されていなくてもよい。
【００５２】
インバータ３２は、各給水ポンプ３１にそれぞれ接続されている。インバータ３２は、給水ポンプ３１から出力される水圧を高精度に制御する。インバータ３２は、演算処理部３３から出力される制御指令値に基づいて、給水ポンプ３１の水圧を制御する。
【００５３】
水圧測定器３４は、給水設備３Ｂ（２つの給水ポンプ３１）から出力される水圧を測定する。水圧測定器３４は、測定した水圧を演算処理部３３に出力する。
【００５４】
演算処理部３３は、各噴霧制御部２ａＢ〜２ｃＢがそれぞれ噴霧を制御するための噴霧情報を受信する。噴霧情報は、各系の二流体ノズル１ａ〜１ｃから噴霧される霧の性質に関する情報である。例えば、噴霧情報は、噴霧量又は噴霧粒子の粒径（例えば、平均粒径）などである。演算処理部３３は、噴霧情報に基づいて、水圧指令値を決定する。演算処理部３３は、給水設備３Ｂから出力される水圧が決定した水圧指令値になるように、インバータ３２に制御指令値を出力する。また、演算処理部３３は、水圧測定器３４により測定された水圧を各噴霧制御部２ａＢ〜２ｃＢに送信する。
【００５５】
Ａ系噴霧制御部２ａＢは、第１の実施形態に係るＡ系噴霧制御部２ａにおいて、演算処理部２１ａを演算処理部２１ａＢに代え、弁２３ａ及び水圧測定器２４ａを取り除いたものである。したがって、給水設備３Ｂから供給される水は、そのままＡ系二流体ノズル１ａに供給される。その他の点は、第１の実施形態に係るＡ系噴霧制御部２ａと同様である。
【００５６】
なお、Ｂ系噴霧制御部２ｂＢ及びＣ系噴霧制御部２ｃＢは、Ａ系噴霧制御部２ａＢと同様に構成されているため、以降では、主に、Ａ系噴霧制御部２ａＢについて説明する。
【００５７】
演算処理部２１ａＢは、湿度計７ａにより測定された湿度に基づいて、Ａ系二流体ノズル１ａの噴霧制御をするための噴霧情報を生成する。なお、噴霧情報は、第１の実施形態に係る噴霧量の指令値と同様に、どのように決定されてもよい。演算処理部２１ａＢは、生成した噴霧情報を給水設備３Ｂの演算処理部３３に出力する。また、演算処理部２１ａＢは、生成した噴霧情報に基づいて、空気圧指令値を生成して、空気圧制御部２２ａに出力する。
【００５８】
図６は、本実施形態に係る演算処理部３３で用いる噴霧量、水圧、空気圧、空気量、及び、平均粒径の関係を示す関係図である。図６は、図４に示す関係図に、平均粒径のデータを追加したものである。
【００５９】
ここで、Ａ系噴霧制御部２ａＢは、噴霧量を２５％（２５ｍＬ／ｍｉｎ）に制御し、Ｂ系噴霧制御部２ｂＢは、噴霧量を５０％に制御し、Ｃ系噴霧制御部２ｃＢは、噴霧量を７５％に制御するものとする。
【００６０】
また、霧の蒸発時間は、霧の粒径によって変わり、粒径が小さいほど、蒸発時間は短くなる。ここでは、各系において、平均粒径を１０μｍ以下にすることが求められているものとする。
【００６１】
図６を参照すると、平均粒径を１０μｍ以下にするには、噴霧量が２５％の場合、水圧が４００ｋＰａ以上、噴霧量が５０％の場合、水圧が４５０ｋＰａ、噴霧量が７５％の場合、水圧が４５０ｋＰａ以上、がそれぞれ必要になる。
【００６２】
したがって、水圧が４５０ｋＰａあれば、平均粒径が１０μｍ以下で、２５％、５０％、７５％のいずれの噴霧量にすることもできる。そこで、演算処理部３３は、給水設備３Ｂから水圧が４５０ｋＰａの水が供給されるように、水圧指令値を決定する。
【００６３】
なお、本実施形態では、給水設備３Ｂの演算処理部３３は、各噴霧制御部２ａＢ〜２ｃＢから噴霧情報を受信するものとして説明したが、各噴霧制御部２ａＢ〜２ｃＢからそれぞれが要求する水圧を噴霧情報の代わりの情報として受信してもよい。この場合、各噴霧制御部２ａＢ〜２ｃＢは、噴霧制御の内容（噴霧量又は平均粒径など）に応じて、必要な水圧を決定し、演算処理部３３に送信する。演算処理部３３は、それぞれの噴霧制御部２ａＢ〜２ｃＢから要求された水圧のうち最も高い水圧を水圧指令値に決定すればよい。
【００６４】
本実施形態によれば、各噴霧制御系に供給する給水設備３Ｂとして、高精度に水圧を制御する設備を設けることで、各噴霧制御系で水圧を制御しなくても、二流体ノズル１ａ〜１ｃに供給される水圧の精度を高くすることができる。
【００６５】
また、各噴霧制御系の現在の状況に応じて、給水設備３Ｂの供給圧力を可変することで、水圧を必要最低限に抑えることができる。このように、低い水圧で運転することで、放出される圧縮空気の空気量が抑えられ、全体の空気の消費量を抑えることができる。
【００６６】
例えば、図６において、噴霧量が１００％の場合を考慮すると、平均粒径を１０μｍ以下にするには、水圧は５００ｋＰａ以上必要となる。したがって、給水設備３Ｂの供給圧力が固定であれば、供給圧力を５００ｋＰａ以上にする必要がある。これに対して、本実施形態であれば、上述したように、現在の状況に応じて、水圧を４５０ｋＰａで供給することができる。
【００６７】
なお、給水設備３Ｂの供給圧力の指令値は、どのように決定されてもよい。例えば、供給圧力の指令値は、絶対湿度、相対湿度又は外気露点などの空気中の水分に関する情報のいずれで決定されてもよい。また、供給圧力の指令値は、時刻、日付又は季節などで決定されてもよい。さらに、供給圧力の指令値は、予め設定されていてもよいし、外部から入力されてもよいし、各系で目標出力割合が決められていてもよい。また、供給圧力の指令値は、これらの要素の組合せに基づいて、決定されてもよい。
【００６８】
（第４の実施形態）
図７は、本発明の第４の実施形態に係る二流体噴霧装置１０Ｃの構成を示す構成図である。
【００６９】
二流体噴霧装置１０Ｃは、図１に示す第１の実施形態に係る二流体噴霧装置１０において、各噴霧制御部２ａ，２ｂを迂回する空気供給路６のバイパス回路８１ａ，８１ｂ、及び、各噴霧制御部２ａ，２ｂを迂回する水供給路５のバイパス回路８２ａ，８２ｂを追加したものである。その他の点は、第１の実施形態に係る二流体噴霧装置１０と同様である。
【００７０】
バイパス回路８１ａは、Ａ系噴霧制御部２ａを迂回する空気供給路である。バイパス回路８１ａは、３つの弁５１ａ，５２ａ，５３ａ及びレギュレータ５４ａを備える。バイパス回路８１ｂは、Ｂ系噴霧制御部２ｂを迂回する空気供給路である。バイパス回路８１ｂは、３つの弁５１ｂ，５２ｂ，５３ｂ及びレギュレータ５４ｂを備える。
【００７１】
バイパス回路８２ａは、Ａ系噴霧制御部２ａを迂回する水供給路である。バイパス回路８２ａは、３つの弁５５ａ，５６ａ，５７ａ及びレギュレータ５８ａを備える。バイパス回路８２ｂは、Ｂ系噴霧制御部２ｂを迂回する水供給路である。バイパス回路８２ｂは、３つの弁５５ｂ，５６ｂ，５７ｂ及びレギュレータ５８ｂを備える。
【００７２】
なお、Ｂ系バイパス回路８１ｂ，８２ｂは、Ａ系バイパス回路８１ａ，８２ａと同様に構成されているため、Ａ系のバイパス回路８１ａ，８２ａについて主に説明する。
【００７３】
図７では、Ａ系は、バイパス回路８１ａ，８２ａを使用していない状態（通常時）を示し、Ｂ系は、バイパス回路８１ｂ，８２ｂを使用している状態を示している。
【００７４】
Ａ系噴霧制御部２ａの点検又は故障などにより、Ａ系バイパス回路８１ａ，８２ａを使用する場合について説明する。
【００７５】
通常時では、４つの弁５１ａ，５２ａ，５５ａ，５６ａは開かれ、２つの弁５３ａ，５７ａは閉じられている。
【００７６】
Ａ系バイパス回路８１ａを使用する場合、２つの弁５１ａ，５２ａを閉めて、圧縮空気供給設備４からＡ系噴霧制御部２ａへの圧縮空気の供給を止める。この状態で、弁５３ａを開くと、Ａ系噴霧制御部２ａを迂回して、圧縮空気供給設備４から二流体ノズル１ａに圧縮空気が供給される。圧縮空気の空気圧は、レギュレータ５４ａで調節する。
【００７７】
Ａ系バイパス回路８２ａを使用する場合、２つの弁５５ａ，５６ａを閉めて、給水設備３からＡ系噴霧制御部２ａへの水の供給を止める。この状態で、弁５７ａを開くと、Ａ系噴霧制御部２ａを迂回して、給水設備３から二流体ノズル１ａに水が供給される。水圧は、レギュレータ５８ａで調節する。
【００７８】
なお、本実施形態では、第１の実施形態に係る二流体噴霧装置１０に、バイパス回路８１ａ，８１ｂ，８２ａ，８２ｂを適用した構成について説明したが、第２の実施形態又は第３の実施形態に、本実施形態と同様にバイパス回路を適用してもよい。また、第３の実施形態では、給水設備３Ｂにバイパス回路を適用してもよい。
【００７９】
本実施形態によれば、第１の実施形態による作用効果に加え、バイパス回路８１ａ，８１ｂ，８２ａ，８２ｂを設けることで、点検又は故障などで、噴霧制御部２ａ，２ｂを使用することができない場合でも、手動で噴霧制御を行うことができる。
【００８０】
（第５の実施形態）
図８は、本発明の第５の実施形態に係る二流体噴霧装置１０Ｄの構成を示す構成図である。
【００８１】
二流体噴霧装置１０Ｄは、図１に示す第１の実施形態に係る二流体噴霧装置１０において、各噴霧制御部２ａ，２ｂをそれぞれ各噴霧制御部２ａＤ，２ｂＤに代え、空間９ａ，９ｂをそれぞれ空間９ａＤ，９ｂＤに代えたものである。また、Ａ系の構成は、第４の実施形態と同様に、手動で噴霧制御を行うためのバイパス回路８１ａＤ，８２ａＤを設けた構成としたが、バイパス回路８１ａＤ，８２ａＤは無くてもよい。その他の点は、第１の実施形態に係る二流体噴霧装置１０と同様である。
【００８２】
Ａ系の空間９ａＤは、高揚堤となる位置に二流体ノズル１ａが設けられた高揚堤の空間９１ａと低揚堤となる位置に二流体ノズル１ａが設けられた低揚堤の空間９２ａに分けられる。なお、本実施形態も、他の実施形態と同様に、全ての二流体ノズル１ａが同一の空間にあるものとして、全ての二流体ノズル１ａを同一に制御してもよい。Ｂ系の空間９ｂＤについても、Ａ系の空間９ａＤと同様である。
【００８３】
Ａ系噴霧制御部２ａＤは、演算処理部２１ａＤ、高揚堤用空気圧制御部２２ａＤ１、低揚堤用空気圧制御部２２ａＤ２、水圧測定器２４ａ、水圧制御部２５ａ、給水タンク２６ａ、及び、８つの弁５１ａ，５２ａＤ１，５２ａＤ２，５５ａ，５６ａ，６１ａ，６２ａ，６３ａを備える。弁５１ａ，５２ａＤ１，５２ａＤ２，５５ａ，５６ａは、手動操作する手動弁である。弁６１ａ，６２ａ，６３ａは、自動制御される電動弁である。例えば、弁６１ａ，６２ａ，６３ａの開度は、演算処理部２１ａＤにより演算された指令値により制御される。なお、Ｂ系噴霧制御部２ｂＤは、Ａ系噴霧制御部２ａＤと同様に構成されているため、以降では、主に、Ａ系噴霧制御部２ａＤについて説明する。
【００８４】
演算処理部２１ａＤは、第１の実施形態に係る演算処理部２１ａと同様であり、ここでは、主に異なる部分について説明する。
【００８５】
演算処理部２１ａＤは、噴霧指令値に基づいて、Ａ系二流体ノズル１ａに供給する圧縮空気の空気圧及び水圧を演算する。噴霧指令値は、湿度計７ａにより測定された湿度に基づいて決定される。噴霧指令値には、噴霧量の指令値が含まれており、さらに、噴霧粒子の平均粒径に対する指令値が含まれていてもよい。例えば、演算処理部２１ａＤは、上述した各実施形態のいずれの噴霧制御を採用して、噴霧指令値を求めてもよいし、図２、図４又は図６に示すいずれの関係を用いて、噴霧指令値を求めてもよい。
【００８６】
演算処理部２１ａＤは、演算した空気圧に基づいて、圧縮空気の空気圧を制御するための高揚堤用空気圧指令値及び低揚堤用空気圧指令値を生成する。２つの空間９１ａ，９２ａにそれぞれ設けられたＡ系二流体ノズル１ａの高低差を考慮して、高揚堤用空気圧指令値は、低揚堤用空気圧指令値よりも低い圧力になっている。演算処理部２１ａＤは、生成した高揚堤用空気圧指令値を高揚堤用空気圧制御部２２ａＤ１に出力する。演算処理部２１ａＤは、生成した低揚堤用空気圧指令値を低揚堤用空気圧制御部２２ａＤ２に出力する。演算処理部２１ａＤは、演算した水圧に基づいて、水圧を制御するための水圧指令値を生成する。演算処理部２１ａＤは、生成した水圧指令値を水圧制御部２５ａに出力する。なお、演算処理部２１ａＤは、水圧測定器２４ａにより測定された水圧を受信し、水圧指令値を求めるために、この測定された水圧を用いてもよい。
【００８７】
高揚堤用空気圧制御部２２ａＤ１は、演算処理部２１ａＤにより演算された高揚堤用空気圧指令値に基づいて、圧縮空気の空気圧を制御して、高揚堤の空間９１ａにあるＡ系二流体ノズル１ａに供給する。低揚堤用空気圧制御部２２ａＤ２は、演算処理部２１ａＤにより演算された低揚堤用空気圧指令値に基づいて、圧縮空気の空気圧を制御して、低揚堤の空間９２ａにあるＡ系二流体ノズル１ａに供給する。空気圧制御部２２ａＤ１，２２ａＤ２は、例えば、電空レギュレータ（自動レギュレータ）である。
【００８８】
給水タンク２６ａは、水圧を制御するために一時的に水が貯えられるタンクである。給水タンク２６ａには、給水設備３から弁５５ａ及び弁６１ａを順次に介して、水が供給される。弁６１ａにより、自動的に適切な量の水が給水タンク２６ａに供給される。給水タンク２６ａに貯えられた水は、水圧が制御される。水圧が制御された水は、給水タンク２６ａから、弁６２ａ及び弁５６ａを順次に介して、全てのＡ系二流体ノズル１ａに供給される。弁６２ａにより、自動的に適切な量の水がＡ系二流体ノズル１ａに供給される。また、給水タンク２６ａの内部の水は、弁６２ａ及び弁６３ａを順次に介して、排水される。排水される量は、弁６３ａにより自動的に調節される。
【００８９】
水圧測定器２４ａは、Ａ系二流体ノズル１ａに供給される水の水圧を測定する。水圧測定器２４ａは、測定した水圧を水圧制御部２５ａに送信する。
【００９０】
水圧制御部２５ａは、圧縮空気供給設備４から供給される圧縮空気の空気圧を利用して、給水タンク２６ａに蓄えられた水の水圧を下げて、水圧測定器２４ａにより測定された水圧が演算処理部２１ａＤにより演算された水圧指令値に追従するように制御する。ここで、給水設備３から供給される水の水圧は、演算処理部２１ａＤにより演算される水圧指令値よりも必ず高くなるようにする。水圧制御部２５ａは、例えば、電空レギュレータ（自動レギュレータ）である。但し、水圧制御部２５ａは、水圧を下げる制御しか行わないため、加圧する機能は不要である。なお、水圧制御部２５ａは、水圧を水圧指令値に一致するように制御できるのであれば、水圧測定器２４ａを用いずに、水圧指令値のみで制御してもよい。
【００９１】
次に、バイパス回路８１ａＤ，８２ａＤについて説明する。バイパス回路８１ａＤ，８２ａＤは、第４の実施形態に係るバイパス回路８１ａ，８２ａと同様であるため、ここでは主に異なる部分について説明する。
【００９２】
バイパス回路８１ａＤは、Ａ系噴霧制御部２ａＤを迂回する空気供給路である。バイパス回路８１ａＤは、弁５３ａ、高揚堤用レギュレータ５４ａＤ１、及び、低揚堤用レギュレータ５４ａＤ２を備える。
【００９３】
バイパス回路８２ａＤは、Ａ系噴霧制御部２ａＤを迂回する水供給路である。バイパス回路８２ａＤは、２つの弁５７ａ，５９ａ及びレギュレータ５８ａを備える。
【００９４】
図８では、Ａ系バイパス回路８１ａＤ，８２ａＤを使用していない状態（通常時）を示している。通常時では、５つの弁５１ａ，５２ａＤ１，５２ａＤ２，５５ａ，５６ａは開かれ、３つの弁５３ａ，５７ａ，５９ａは閉じられている。
【００９５】
Ａ系バイパス回路８１ａＤを使用する場合、３つの弁５１ａ，５２ａＤ１，５２ａＤ２を閉めて、Ａ系噴霧制御部２ａＤを介して圧縮空気供給設備４から二流体ノズル１ａに圧縮空気が供給されるのを止める。この状態で、弁５３ａを開くと、Ａ系噴霧制御部２ａＤを迂回して、レギュレータ５４ａＤ１，５４ａＤ２を介して、圧縮空気供給設備４から二流体ノズル１ａに圧縮空気が供給される。高揚堤の空間９１ａに供給される圧縮空気の空気圧は、レギュレータ５４ａＤ１で調節する。低揚堤の空間９２ａに供給される圧縮空気の空気圧は、レギュレータ５４ａＤ２で調節する。
【００９６】
Ａ系バイパス回路８２ａＤを使用する場合、２つの弁５５ａ，５６ａを閉めて、Ａ系噴霧制御部２ａＤを介して給水設備３から二流体ノズル１ａに水が供給されるのを止める。この状態で、２つの弁５７ａ，５９ａを開くと、Ａ系噴霧制御部２ａＤを迂回して、レギュレータ５８ａを介して、給水設備３から二流体ノズル１ａに水が供給される。水圧は、レギュレータ５８ａで調節する。
【００９７】
本実施形態によれば、電動弁などではなく、圧力の精度が高い自動レギュレータなどを用いた水圧制御部２５ａにより水圧を制御することで、信頼性の高い制御をすることができる。また、水圧制御部２５ａは、減圧する制御しか行わないため、加圧する機能を省略することができ、安価な構成にすることができる。
【００９８】
例えば、電動弁で水圧を制御する場合は、供給される水圧変動の対応、制御誤差の対応、又は、精度の向上などを図ろうとすると、電動弁の動作回数の増加（例えば、数十万回程度）が予想される。したがって、電動弁の動作寿命対策も必要となる。これに対して、本実施形態のように、自動レギュレータなどを用いることにより、このような問題は生じない。
【００９９】
また、各噴霧制御部２ａＤ，２ｂＤは、水圧と空気圧をそれぞれ高い精度で制御できるため、点検又は故障等により、いずれか一方の圧力制御ができなくなっても、他方の圧力制御でバックアップすることができる。これにより、一方の圧力制御のみでも、噴霧制御を継続することができる。例えば、噴霧制御において、水圧を一定とし、空気圧を噴霧指令値に対して比例制御してもよいし、空気圧を一定とし、水圧を噴霧指令値に対して比例制御してもよい。
【０１００】
また、バイパス回路８１ａＤ，８２ａＤを設けることで、バックアップとして、手動で噴霧制御をすることができる。
【０１０１】
なお、本実施形態では、高揚堤の二流体ノズル１ａと低揚堤の二流体ノズル１ａとの間で、供給する圧縮空気の空気圧を変えたが、代わりに、それぞれに供給する水の水圧を変えてもよい。この場合、２つの空気圧制御部２２ａＤ１，２２ａＤ２を１つにし、水圧制御部２５ａを高揚堤用と低揚堤用に分けることで、二流体ノズル１ａの噴霧を本実施形態と同様に制御することができる。
【０１０２】
本実施形態において、各噴霧制御部２ａＤ，２ｂＤは、それぞれ多重化されていてもよい。これにより、システムの信頼性を向上させることができる。
【０１０３】
本実施形態では、水圧測定器２４ａにより測定された水圧は、水圧制御部２５ａでの水圧の制御にのみ用いたが、他の実施形態と同様に、空気圧制御部２２ａＤ１，２２ａＤ２での空気圧の制御に用いてもよい。例えば、実際の水圧に応じて、空気圧を補正するように制御してもよい。
【０１０４】
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組合せにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【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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【図８】
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【国際調査報告】
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