(57)【要約】【課題】霧を噴き出して冷却する屋外空間の範囲を効果的に制御すること。【解決手段】冷却装置１は、供給口２７から供給された気流の流路を形成するとともに、霧を外部に噴き出す噴霧ノズル１５、および、気流を外部に噴き出す通気孔１７を有する通気管（ダクト管２６、および、遮蔽部材２８）と、供給口２７側に開口する椀状部材２９と、を備え、供給口２７側から順に、噴霧ノズル１５、通気孔１７、椀状部材２９が設けられ、通気管は、通気孔１７よりも供給口２７側において、通気管の内部に突出し、椀状部材２９へと向かう気流の流路を通気孔１７の位置よりも内側に規制する規制部分（遮蔽部材２８）を有し、椀状部材２９の胴部は、少なくとも通気孔１７の位置よりも内側の範囲において、椀状部材２９の開口側に向かって末広がりとなる形状を有する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
供給口から供給された気流の流路を形成するとともに、霧を外部に噴き出す噴霧ノズル、および、気流を外部に噴き出す通気孔を有する通気管と、
前記供給口側に開口する椀状部材と、を備え、
前記供給口側から順に、前記噴霧ノズル、前記通気孔、前記椀状部材が設けられ、
前記通気管は、前記通気孔よりも前記供給口側において、前記通気管の内部に突出し、前記椀状部材へと向かう気流の流路を前記通気孔の位置よりも内側に規制する規制部分を有し、
前記椀状部材の胴部は、少なくとも前記通気孔の位置よりも内側の範囲において、前記椀状部材の開口側に向かって末広がりとなる形状を有する
冷却装置。
【請求項２】
前記供給口と前記噴霧ノズルとの間に、気流を外部に噴き出す別の通気孔をさらに備えた請求項１に記載の冷却装置。
【請求項３】
前記供給口と前記噴霧ノズルとの間に、霧を外部に噴き出す別の噴霧ノズルをさらに備えた請求項１または２に記載の冷却装置。
【請求項４】
前記通気孔と、前記椀状部材との間の距離が変化する請求項１〜３のいずれか１項に記載の冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、霧を屋外空間に噴き出して屋外空間を冷却する冷却装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
夏場の気温が高いとき、路面からの照り返しによって路面付近の温度が非常に高くなることがある。この場合、通行者の体感温度が上昇し、通行者の不快感が増大する。
【０００３】
このような不快感を軽減するため、特許文献１には、霧を歩道などの通路に向けて水平方向に噴き出し、通行者の不快感を軽減する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−１７０２９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の従来技術では、単に霧を通路に水平方向に噴き出すだけであるので、冷却する屋外空間の範囲を効果的に制御することが難しい。その結果、通行者の不快感を十分に軽減することができなくなる。
【０００６】
本発明は、霧を噴き出して冷却する屋外空間の範囲を効果的に制御することが可能な冷却装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る冷却装置は、供給口から供給された気流の流路を形成するとともに、霧を外部に噴き出す噴霧ノズル、および、気流を外部に噴き出す通気孔を有する通気管と、供給口側に開口する椀状部材と、を備え、供給口側から順に、噴霧ノズル、通気孔、椀状部材が設けられ、通気管は、通気孔よりも供給口側において、通気管の内部に突出し、椀状部材へと向かう気流の流路を通気孔の位置よりも内側に規制する規制部分を有し、椀状部材の胴部は、少なくとも通気孔の位置よりも内側の範囲において、椀状部材の開口側に向かって末広がりとなる形状を有する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、霧を噴き出して冷却する屋外空間の範囲を効果的に制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態に係る冷却装置の構成の一例を示す模式図
【図２】装置本体の構成の一例を模式的に示す端面図
【図３】椀状部材の形状の別の一例を示す図
【図４】距離Ｇと気流空間の範囲との間の関係について説明する概略図
【図５】距離Ｇと気流空間の範囲との間の関係について説明する概略図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１１】
図１は、本発明の実施形態に係る冷却装置１の構成の一例を示す模式図である。冷却装置１は、例えば、屋外で路面等の地面に立てて使用され、冷却装置１の周囲の屋外空間を冷却する円柱状の装置である。
【００１２】
図１に示すように、冷却装置１は、コントローラ２、送風機３、水回路４、装置本体５を備えている。そして、送風機３は、装置本体５に空気配管６により接続され、水回路４は、装置本体５に水配管１４により接続される。
【００１３】
コントローラ２は、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）、不揮発性メモリーや揮発性メモリーなどの記憶装置により構成され、ＣＰＵが記憶装置から制御プログラムを読み出して実行し、冷却装置１の各部を制御する。コントローラ２は、図示しない制御線により、送風機３、水回路４、装置本体５と接続されている。
【００１４】
送風機３は、例えば、押し込み型のインバーターファンである。送風機３の送風量は、コントローラ２により可変に制御される。そして、送風機３が発生させた気流は、空気配管６により装置本体５に導かれる。
【００１５】
また、水回路４は、上水道に接続され、水配管１４を介して上水道の水を装置本体５に供給する。なお、水回路４に供給する水は上水道に限定されない。イオン交換水や膜ろ過水など、スケール成分の除去処理をした水を用いることができる。これにより、後述する噴霧ノズル１５、１６の詰まりを防止することができる。
【００１６】
この水回路４は、水抜き弁７、水量調整弁８、減圧弁９、逆止弁１０、フィルタ１１、水温度センサ１２、水量センサ１３を備える。
【００１７】
水抜き弁７は、水回路４の下流に設けられ、水回路４内の水を抜くために開放される弁である。具体的には、この水抜き弁７は、コントローラ２により制御され、装置本体５の運転を停止する際、および、開始する際、水を抜くために開放される。
【００１８】
水量調整弁８は、コントローラ２により制御され、装置本体５に供給する水量を調整する弁である。この水量調整弁８は、水抜き弁７の上流側に設けられる。
【００１９】
減圧弁９は、水量調整弁８の上流側に設けられ、装置本体５に供給する水の圧力を設定された値に調整する弁である。
【００２０】
また、逆止弁１０は、減圧弁９の上流側に設けられ、水の逆流を防止する弁である。
【００２１】
フィルタ１１は、逆止弁１０の上流側に設けられる。フィルタ１１は、水に含まれる異物を取り除き、異物が水流に乗って装置本体５に流れ込むのを防止するフィルタである。
【００２２】
水温度センサ１２は、装置本体５に供給される水の温度を検知するセンサである。水量センサ１３は、装置本体５に供給される水の水量を検知するセンサである。
【００２３】
コントローラ２は、水温度センサ１２、および、水量センサ１３がそれぞれ検知した水温、および、水量に基づいて、水量調整弁８の開度を制御する。
【００２４】
装置本体５は、例えば、耐水性および耐腐食性に優れた鉄系、アルミ系金属材料を主成分とする合金板、あるいは、フェノール樹脂（ＰＦ）、メラミン樹脂（ＭＦ）、フッ素樹脂（ＰＴＦＥ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリフェニレンサルファド（ＰＰＳ）等の樹脂材料から形成される。これにより、装置本体５が屋外で使用された場合でも、雨滴や紫外線による影響を防ぐことができる。
【００２５】
そして、装置本体５の上部には、複数の噴霧ノズル１５からなる噴霧ノズル群が設けられ、複数の噴霧ノズル１５の下方に所定の間隔を空けて、さらに複数の噴霧ノズル１６からなる噴霧ノズル群が設けられる。噴霧ノズル１５に加え、噴霧ノズル１６をさらに設けることにより、冷却する屋外空間により多くの霧を供給することができる。その結果、霧の蒸発量を増やすことができ、屋外空間の冷却効果を効率的にさらに高めることができる。
【００２６】
例えば、装置本体５の底部から複数の噴霧ノズル１５からなる噴霧ノズル群の中心までの高さＡは２２００ｍｍ、装置本体５の底部から複数の噴霧ノズル１６からなる噴霧ノズル群までの高さＢは１３００ｍｍであり、円柱状の装置本体５の外径Ｃは３５０ｍｍである。
【００２７】
なお、ここでは、装置本体５に２つの噴霧ノズル群が設けられることとしたが、複数の噴霧ノズル１６からなる噴霧ノズル群はなくてもよく、また、複数の噴霧ノズル１６からなる噴霧ノズル群の下部に、さらに、複数の噴霧ノズルからなる噴霧ノズル群が１つ以上設けられてもよい。
【００２８】
ここで、各噴霧ノズル群に属する噴霧ノズル１５、１６は、装置本体５の周方向に所定の間隔を空けて形成されている。そして、噴霧ノズル１５、１６の形状は、円形であってもよいし、矩形であってもよいし、その他の形状であってもよい。
【００２９】
噴霧ノズル１５、１６は、水回路４により供給された水を霧の状態にして装置本体５の外部に噴き出すノズルである。噴霧ノズル１５、１６は、例えば、６つずつ設けられる。
【００３０】
なお、霧の平均粒径は２０μｍ以下であることが望ましい。噴霧ノズル１５が霧を噴き出すことにより、通行者の服や、路面等の周囲を濡らすことなく、蒸散効果により周囲の空気を効果的に冷却することができる。
【００３１】
通気孔１７、１８は、送風機３により生成され、装置本体５に導かれた気流を装置本体５の外部に噴き出す孔である。図１の例では、複数の通気孔１７からなる通気孔群が、噴霧ノズル１５の上部に設けられ、複数の通気孔１８からなる通気孔群が噴霧ノズル１６の上部に設けられる。なお、複数の通気孔１８からなる通気孔群は、噴霧ノズル１６の下部に設けられることとしてもよい。
【００３２】
ここで、図１に示されるように、噴霧ノズル１５は、複数の通気孔１８よりも複数の通気孔１７に近い位置にあり、噴霧ノズル１６は、複数の通気孔１７よりも複数の通気孔１８に近い位置にある。
【００３３】
これにより、噴霧ノズル１５から噴き出される霧、および、噴霧ノズル１６から噴き出される霧を、それぞれ通気孔１７、１８からの気流により効率よく移動させることができる。
【００３４】
通気孔１７、１８は、例えば、３２個ずつ設けられ、各通気孔１７、１８は３２ｍｍの径となるよう形成される。
【００３５】
例えば、装置本体５の底部から複数の通気孔１７からなる通気孔群の中央までの高さＤは２４００ｍｍ、装置本体５の底部から複数の通気孔１８からなる通気孔群の中央までの高さＥは１４００ｍｍである。
【００３６】
なお、ここでは、装置本体５に２つの通気孔群が設けられることとしたが、複数の通気孔１８からなる通気孔群はなくてもよく、また、複数の通気孔１８からなる通気孔群の下部に、さらに、複数の通気孔からなる通気孔群が１つ以上設けられてもよい。
【００３７】
ここで、各通気孔群に属する通気孔１７、１８は、装置本体５の周方向に所定の間隔を空けて形成されている。そして、通気孔１７、１８の形状は、円形であってもよいし、矩形であってもよいし、その他の形状であってもよい。
【００３８】
通気孔１７からは、後述する椀状部材の働きにより、斜め下方向を向く気流が噴き出し、噴霧ノズル１５から噴き出される霧を斜め下方向に導く。また、通気孔１８からは、水平方向の気流が噴き出し、噴霧ノズル１６から噴き出される霧を水平方向に導くとともに、冷却する屋外空間の範囲内に噴き出された霧の蒸発を促進する。
【００３９】
この点について、図２を用いてさらに詳しく説明する。図２は、装置本体５の構成の一例を模式的に示す端面図である。図２に示すように、装置本体５は、図１で説明した噴霧ノズル１５、１６、および、通気孔１７、１８以外に、ダクト管２６、遮蔽部材２８、および、椀状部材２９を備える。なお、図２では、水回路４から供給された水を噴霧ノズル１５、１６に供給する供給配管は省略してある。
【００４０】
ダクト管２６は、送風機３により供給口２７を介して供給された気流が内部を流れる管状の部材である。このダクト管２６は、霧を外部に噴き出す噴霧ノズル１５、１６と、気流を外部に噴き出す通気孔１７、１８とを有する。
【００４１】
遮蔽部材２８は、噴霧ノズル１５と通気孔１７との間に設けられる環状の部材である。例えば、遮蔽部材２８は、その内径が１６０ｍｍとなるよう形成される。
【００４２】
ここで、ダクト管２６、および、遮蔽部材２８は通気管を構成する。この通気管は、供給口２７から供給された気流の流路を形成する。通気管により形成される流路の径Ｆは、例えば２００ｍｍである。ここで、遮蔽部材２８は、通気孔１７よりも供給口２７側において、椀状部材２９へと向かう気流の流路を通気孔１７の位置よりも内側に規制する規制部分である。
【００４３】
椀状部材２９は、ダクト管２６の内部に設けられ、供給口２７側に開口する部材である。椀状部材２６の形状は、例えば、図２に示すような円錐台状であり、椀状部材２９の胴部は、少なくとも通気孔１７の位置よりも内側の範囲において、椀状部材２９の開口側に向かって末広がりとなる形状を有する。
【００４４】
このような構成により、供給口２７から供給された気流は、椀状部材２９の中央部分に衝突して方向を変え、椀状部材２９の胴部に沿って流れるようになる。その後、気流は、通気孔１７から斜め下方向に噴き出ることになる。
【００４５】
これにより、噴霧ノズル１５から噴き出される霧を斜め下方向に導くことができる。この場合、通気孔１７は、斜め下方向を向いている必要はなく、横方向を向いていれば十分である。なお、水平面に対する胴部のなす角度θは、例えば、３０度や４５度など、適宜設定される。
【００４６】
一方、通気孔１８からは、水平方向に気流が噴き出ることになる。噴霧ノズル１６から噴き出される霧は、この気流に巻き込まれ、水平方向に導かれる。
【００４７】
そして、通気孔１８から噴き出された気流は、通気孔１７から噴き出された気流と衝突し、通気孔１８から噴き出された気流の方向が斜め下方向に変えられる。そして、装置本体５の周囲に、噴霧ノズル１５、１６により噴き出された霧が留まる円錐台状の気流空間が形成される。
【００４８】
このような気流空間においては、霧が気化する際に周囲空気の熱が吸収されることにより冷却空気を生成でき、気流空間内の温度を低く保つことができる。また、気流空間において蒸発しきれない霧の一部が地表に落ちて地表を濡らすことにより、いわゆる打ち水効果が生じ、気流空間内の温度を低く保つことができる。
【００４９】
なお、椀状部材２９は、必ずしもダクト管２６の内部に設けられる必要はなく、椀状部材２９は、ダクト管２６の上部を覆う蓋であってもよい。
【００５０】
また、椀状部材２９の形状は、図２に示したような円錐台形状に限定されず、椀状部材２９の胴部が、椀状部材２９の開口側に向かって末広がりとなる形状であればよい。図３は、椀状部材２９の形状の別の一例を示す図である。
【００５１】
図３には、中央に凸部がある椀状部材２９の断面図と、その椀状部材２９を開口側からみた平面図が示されている。椀状部材２９をこのような形状のものとすることにより、椀状部材２９の中央に衝突する気流の方向を効果的に変更することができる。
【００５２】
例えば、図２、図３に示したような構成により、供給口２７から供給された気流は、椀状部材２９の中央部分に衝突して方向を変え、椀状部材２９の胴部に沿って流れるようになる。その後、気流は、通気孔１７から斜め下方向に噴き出ることになる。
【００５３】
これにより、噴霧ノズル１５から噴き出される霧を斜め下方向に導くことができる。この場合、通気孔１７に特殊な加工を施す必要はなく、孔が空いていれば十分である。また、装置本体５の外部にルーバーなどを設けることなく、気流の方向を制御できるので、装置本体５の美感を損ねることもない。
【００５４】
一方、通気孔１８からは、水平方向に気流が噴き出ることになる。噴霧ノズル１６から噴き出される霧は、この気流に巻き込まれ、水平方向に導かれる。
【００５５】
そして、通気孔１８から噴き出された気流は、通気孔１７から噴き出された気流と衝突し、通気孔１８から噴き出された気流の方向が斜め下方向に変えられる。これにより、装置本体５の周囲に、噴霧ノズル１５、１６により噴き出された霧が留まる円錐台状の気流空間が形成される。
【００５６】
そして、霧が気化する際に周囲空気の熱が吸収されることにより、冷却空気が生成され、気流空間内の温度を低く保つことができる。また、気流空間において蒸発しきれない霧の一部が地表に落ちて地表を濡らすことにより、いわゆる打ち水効果が生じ、気流空間内の温度を低く保つことができる。
【００５７】
つぎに、通気孔１７から椀状部材２６までの距離と気流空間の範囲との間の関係について説明する。図４、図５は、距離Ｇと気流空間の範囲との間の関係について説明する概略図である。距離Ｇは、最も上にある通気孔１７の上端から椀状部材２６の下端までの距離である。図４、図５には、図１に示した装置本体５から噴霧ノズル１６を取り去った構成を示している。ここで、図４は距離Ｇが４ｍｍの場合の概略図であり、図５は距離Ｇが８０ｍｍの場合の概略図である。
【００５８】
図４、図５に示されるように、距離Ｇが４ｍｍの場合、距離Ｇが８０ｍｍの場合よりも、噴霧ノズル１５により噴き出された霧が拡散する方向がより下向きになる。すなわち、距離Ｇを変化させることにより、噴霧ノズル１５により噴き出される霧の向きを変化させることができる。
【００５９】
距離Ｇを変化させるためには、例えば、図示しないモータと、モータの回転力を直線運動に変換する変換機構とを冷却装置１に設け、これらの働きにより、通気管の管軸に沿って椀状部材２９が移動するようにすればよい。
【００６０】
以上説明したように、本実施形態における冷却装置１は、供給口２７から供給された気流の流路を形成するとともに、霧を外部に噴き出す噴霧ノズル１５、および、気流を外部に噴き出す通気孔１７を有する通気管（ダクト管２６、および、遮蔽部材２８）と、供給口２７側に開口する椀状部材２９と、を備え、供給口２７側から順に、噴霧ノズル１５、通気孔１７、椀状部材２９が設けられ、通気管は、通気孔１７よりも供給口２７側において、通気管の内部に突出し、椀状部材２９へと向かう気流の流路を通気孔１７の位置よりも内側に規制する規制部分（遮蔽部材２８）を有し、椀状部材２９の胴部は、少なくとも通気孔１７の位置よりも内側の範囲において、椀状部材２９の開口側に向かって末広がりとなる形状を有する。
【００６１】
このような構成により、通気孔１７から噴き出される気流の方向を調節することができるので、霧を噴き出して冷却する屋外空間の範囲を効果的に制御することができる。
【００６２】
また、本実施形態における冷却装置１は、供給口２７と噴霧ノズル１５との間に、気流を外部に噴き出す別の通気孔１８をさらに備える。
【００６３】
このような構成により、冷却する屋外空間の範囲内に噴き出された霧の蒸発を促進することができる。
【００６４】
また、本実施形態における冷却装置１では、供給口２７と噴霧ノズル１５との間に、霧を外部に噴き出す別の噴霧ノズル１６をさらに備える。
【００６５】
このような構成により、冷却する屋外空間により多くの霧を供給して、霧の蒸発量を増やすことができ、屋外空間の冷却効果を効率的にさらに高めることができる。
【００６６】
また、本実施形態における冷却装置１では、通気孔１７と、椀状部材２９との間の距離が変化する。
【００６７】
このような構成により、噴霧ノズル１５により噴き出される霧の向きを変化させることができる。
【００６８】
以上本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
本発明は、霧を屋外空間に噴き出して屋外空間を冷却する冷却装置に用いるのに好適である。
【符号の説明】
【００７０】
１  冷却装置
２  コントローラ
３  送風機
４  水回路
５  装置本体
６  空気配管
７  水抜き弁
８  水量調整弁
９  減圧弁
１０  逆止弁
１１  フィルタ
１２  水温度センサ
１３  水量センサ
１４  水配管
１５、１６  噴霧ノズル
１７、１８  通気孔
２６  ダクト管
２７  供給口
２８  遮蔽部材
２９  椀状部材
【図１】
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【図２】
2017094298.tif 000004
【図３】
2017094298.tif 000005
【図４】
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【図５】
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