JP5037142B2 - Multiphase mist spraying system - Google Patents
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Description
この発明は、バブルを内包するミストを噴霧する混相ミスト噴霧システムに関する。 The present invention relates to a multi-phase mist spraying system for spraying mist containing bubbles.
近年、厨房や食品工場などの内部の殺菌や脱臭のためにオゾンのバブルを混入させた水を噴霧することが行われている。そして、オゾンのバブルを混入させた水の噴霧はエジェクターを用いて行われており、ノズルからディフューザーに向かう水流の途中に発生する負圧の箇所でオゾンガスが吸引されてバブルとして混入され、ディフューザーからオゾンのバブルを混入されたミストとして噴霧される。
一方、オゾンを混合した高圧水の噴霧についても提案されており、高圧水とオゾン含有エアーをノズルへ送り、ノズルから高圧水の複数条の噴霧流れをそれぞれ独立に噴霧し、ノズル外で複数条の噴霧流れを合流している。また、その高圧水の噴霧流れの合流点に生じる負圧によりオゾン含有エアーを吸引してこれを高圧水の合流した噴霧流れに混合し、対象物に噴射して洗浄または殺菌する(例えば、特許文献1参照)。
In recent years, water in which ozone bubbles are mixed has been sprayed for sterilization and deodorization inside kitchens and food factories. And the spray of water mixed with ozone bubbles is performed using an ejector, and ozone gas is sucked and mixed as bubbles at the negative pressure generated in the middle of the water flow from the nozzle to the diffuser. Sprayed as mist mixed with ozone bubbles.
On the other hand, spraying of high-pressure water mixed with ozone has also been proposed, in which high-pressure water and ozone-containing air are sent to the nozzle, and a plurality of spray streams of high-pressure water are sprayed independently from the nozzle, and a plurality of strips outside the nozzle are sprayed. The spray flow is merged. Also, the ozone-containing air is sucked by the negative pressure generated at the confluence of the high-pressure water spray flow and mixed with the spray flow combined with the high-pressure water, and then sprayed onto the object for cleaning or sterilization (for example, patents) Reference 1).
しかし、オゾンのバブルを混入させた水を噴霧するだけでは、噴霧する空間の湿気の影響を受けて反応速度が変化しオゾン濃度が過剰になる恐れがあるという問題がある。 However, there is a problem that simply spraying water in which ozone bubbles are mixed may cause the reaction rate to change due to the humidity of the spraying space and the ozone concentration may be excessive.
この発明の目的は、噴霧する空間内の物を濡らすことなく、噴霧する空間内の気体の濃度を適正値に制御する混相ミスト噴霧システムを提供することである。 An object of the present invention is to provide a multiphase mist spraying system that controls the concentration of gas in a spraying space to an appropriate value without wetting an object in the spraying space.
この発明に係わる混相ミスト噴霧システムは、気体のマイクロバブルを液体中に発生するマイクロバブル発生装置と、上記マイクロバブルが混入された液体を加圧する第1加圧送水装置と、液体を加圧する第2加圧送水装置と、相対温度に基づく液体の噴霧量の算出と上記気体の濃度に基づく第2送水量の算出と上記液体の噴霧量から上記第2送水量を減じた第1送水量の算出とを行い、上記第1送水量に従った第1加圧送水装置の制御と上記第2送水量に従った第2加圧送水装置の制御とにより、噴霧ノズルへの加圧水の送水を制御する制御装置と、上記送水された加圧水を一流体方式で微粒子ミストとして噴霧する噴霧装置と、を備える。 A multi-phase mist spraying system according to the present invention includes a microbubble generating device that generates gaseous microbubbles in a liquid, a first pressurized water supply device that pressurizes the liquid in which the microbubbles are mixed, and a first device that pressurizes the liquid. 2 pressure water supply device, calculation of liquid spray amount based on relative temperature, calculation of second water supply amount based on gas concentration, and first water supply amount obtained by subtracting second water supply amount from liquid spray amount And the control of the first pressurized water supply device according to the first water supply amount and the control of the second pressurized water supply device according to the second water supply amount to control the supply of pressurized water to the spray nozzle. And a spraying device for spraying the supplied pressurized water as a fine particle mist by a one-fluid system.
この発明に係わる混相ミスト噴霧システムの効果は、気体のマイクロバブルが混入された微粒子ミストと液体だけの微粒子ミストを噴霧する空間内の気体の濃度および液体の蒸気圧に独立して従って噴霧するので、気体の濃度と液体の蒸気圧を独立して制御でき、気体の濃度が過剰になる恐れを排除することである。
また、高圧に加圧された液体を噴霧するとミストの粒子径は微細になり、蒸散するまでの時間が短時間で済むので、室内の壁や物を濡らすことがないということである。
The effect of the multi-phase mist spraying system according to the present invention is that spraying is performed independently of the concentration of gas and the vapor pressure of the liquid in the space for spraying fine particle mist mixed with gas microbubbles and fine particle mist containing only liquid. The gas concentration and the vapor pressure of the liquid can be controlled independently, and the risk of excessive gas concentration is eliminated.
Further, when a liquid pressurized to high pressure is sprayed, the particle diameter of the mist becomes fine and it takes a short time to evaporate, so that the walls and objects in the room are not wetted.
この発明に係わる混相ミスト噴霧システムは、液滴の中に気泡(以下、バブルと称し、径が50μm以下のバブルをマイクロバブルと称する)が混入された液相および気相の混相からなる混相ミストと液相だけの液相ミストを独立して噴霧するシステムである。特に、噴霧される混相ミストおよび液相ミストは、ザウター粒径が30μm以下の微粒子ミストであり、蒸散速度が速いので混相ミストおよび液相ミストの噴霧により周辺のものが濡れることがないシステムである。この発明に係わる液相と気相は適宜用途により選択することができるが、以下の説明では液相を水で構成し、気相をオゾンガスまたは酸素ガスで構成した場合を例に挙げて説明する。 The mixed-phase mist spraying system according to the present invention is a mixed-phase mist comprising a liquid phase and a gas-phase mixed phase in which bubbles (hereinafter referred to as bubbles and bubbles having a diameter of 50 μm or less) are mixed in droplets. And a liquid phase mist of only the liquid phase. In particular, the sprayed mixed phase mist and liquid phase mist are fine particle mists having a Sauter particle size of 30 μm or less, and the transpiration rate is fast, so that the surroundings are not wetted by the spraying of the mixed phase mist and liquid phase mist. . The liquid phase and the gas phase according to the present invention can be appropriately selected depending on the application, but in the following description, the liquid phase is composed of water and the gas phase is composed of ozone gas or oxygen gas. .
実施の形態1.
図1は、この発明の実施の形態1に係わる混相ミスト噴霧システムの構成図である。図2は、この発明の実施の形態1に係わる加圧水供給装置の構成を示すブロック図である。図3は、この発明の実施の形態1に係わる制御装置の機能ブロック図である。図4は、この発明の実施の形態1に係わる噴霧ノズルの中心軸に沿った断面図である。図5は、噴霧された混相ミストの粒度分布の測定結果を示す図である。図6は、ミストの噴霧のタイミングチャートである。
FIG. 1 is a configuration diagram of a multiphase mist spraying system according to
この発明の実施の形態1に係わる混相ミスト噴霧システムは、気相がオゾンガスおよび液相が水で構成され、オゾンガスがマイクロバブルとして混入された混相ミストと水だけの液相ミストを噴霧するオゾン水ミスト噴霧システムである。そして、このオゾン水ミスト噴霧システムは、殺菌や脱臭するシステムとして活用される。
実施の形態1に係わるオゾン水ミスト噴霧システム1は、図1に示すように、オゾンガスを所定量含有し且つ所定の湿度である雰囲気に管理される空間を形成する部屋2の天井3に配設された噴霧ノズル4、噴霧ノズル4に供給される加圧水が配水される加圧水配水管5、加圧水配水管5を介して加圧水を供給する加圧水供給装置6、空間のオゾンガス濃度を測定して加圧水供給装置6に送信するオゾンガスセンサ8、空間の湿度を測定して加圧水供給装置6に送信する温湿度センサ9を備える。
加圧水供給装置6は、オゾンガスを発生するオゾンガス発生装置11、オゾンガスのマイクロバブルを混入された水を蓄える水槽12、オゾンガスのマイクロバブルを水槽12内の水中に発生するマイクロバブル発生装置13、マイクロバブルが混入された水を加圧して送水する第1加圧送水装置14、水を加圧して送水する第2加圧送水装置15、加圧水供給装置6を制御する制御装置16を備える。
The mixed phase mist spraying system according to
As shown in FIG. 1, an ozone water
The pressurized
オゾンガス発生装置11は、放電を利用してオゾンガスを発生する一般的な装置である。
マイクロバブル発生装置13は、一般的な高速旋回流方式のマイクロバブル発生装置であるが、径が50μm以下のマイクロバブルを発生するように制御される装置である。
The ozone gas generator 11 is a general device that generates ozone gas by using electric discharge.
The
第1加圧送水装置14および第2加圧送水装置15は、構成が同様であり、第1加圧送水装置14について説明する。第1加圧送水装置14は、図2に示すように、高圧ポンプ40、高圧ポンプ40の下流側に配設された元弁41、主配水管42内の水を排水する流路を開閉する排水弁43、加圧水配水管5への加圧水の供給を選択する選択弁44から構成されている。
The first pressurized
そして、元弁41と選択弁44とは、主配水管42で連通され、主配水管42の途中から分岐する排水配管46により排水弁43が主配水管42に連通されている。主配水管42、排水配管46、加圧水配水管5はそれぞれステンレスからできている。また、高圧ポンプ40と元弁41とは、ゴム製のブレードホース47により連通され、容積式の高圧ポンプ40により発生する脈動を平滑化している。
また、加圧水中に含まれる塵埃を取り除くために、高圧ポンプ40の出口に図示しない20μm角開口のフィルタが介在されている。
なお、高圧ポンプ40で加圧した後、一旦高圧貯蔵容器などに貯蔵してから加圧水配水管5に送水しても良い。
The
Further, in order to remove dust contained in the pressurized water, a 20 μm square opening filter (not shown) is interposed at the outlet of the high-
In addition, after pressurizing with the high-
制御装置16は、図3に示すように、温湿度センサ9により計測された乾球温度および湿球温度に基づいて水の噴霧量を算出する液体噴霧量算出手段50、オゾンガスセンサ8により計測されたオゾンガス濃度に基づきオゾンガスの噴霧量を算出する気体噴霧量算出手段51、オゾンガスの噴霧量から第1加圧送水装置14から送水する第1送水量を算出する第1送水量算出手段52、水の噴霧量から第1送水量を減算して得た第2送水量を算出する第2送水量算出手段53、第1送水量および第2送水量に従って第1加圧送水装置14および第2加圧送水装置15を制御する噴霧シーケンス制御手段54、湿り空気線図が記憶されている空気線図データベース55を有している。この制御装置16は、CPU、RAM、ROM、インタフェース回路を有するコンピュータから構成されている。
As shown in FIG. 3, the
液体噴霧量算出手段50は、温湿度センサ9から入力される乾球温度DT(℃)および湿球温度WT(℃)から湿り空気線図に基づき相対湿度RH(%)を算出する。
次に、液体噴霧量算出手段50は、相対湿度RHが所定の値以上の場合、水の噴霧量を零とし、逆に、相対湿度RHが所定の値未満の場合、相対湿度RH(%)に基づいて水の噴霧量を算出する。
The liquid spray amount calculating means 50 calculates the relative humidity RH (%) based on the wet air diagram from the dry bulb temperature DT (° C.) and the wet bulb temperature WT (° C.) input from the temperature / humidity sensor 9.
Next, the liquid spray amount calculation means 50 sets the water spray amount to zero when the relative humidity RH is greater than or equal to a predetermined value, and conversely when the relative humidity RH is less than the predetermined value, the relative humidity RH (%). Based on the above, the amount of water spray is calculated.
気体噴霧量算出手段51は、オゾンガスセンサ8から入力されるオゾンガス濃度に基づいてオゾンガスの噴霧量を算出する。
第1送水量算出手段52は、オゾンガスの噴霧量に従って第1送水量を算出する。
第2送水量算出手段53は、水の噴霧量から第1送水量を減算して第2送水量を算出する。
例えば、オゾンガスの噴霧量がAグラムとし、オゾンガスのマイクロバブルの水に対する混入率をγとすると単位時間当たりA/γグラムの水を第1加圧送水装置14から送水し、水の噴霧量がBグラムとすると、(B−A/γ)グラムの水を第2加圧送水装置15から送水する。
また、オゾンガスの噴霧量が零グラムとすると、第2加圧送水装置15からBグラムの水を送水する。
The gas spray amount calculation means 51 calculates the spray amount of ozone gas based on the ozone gas concentration input from the ozone gas sensor 8.
The first water supply amount calculation means 52 calculates the first water supply amount according to the spray amount of ozone gas.
The second water supply amount calculating means 53 calculates the second water supply amount by subtracting the first water supply amount from the water spray amount.
For example, if the spray amount of ozone gas is A gram, and the mixing rate of ozone gas into microbubble water is γ, A / γ gram of water per unit time is sent from the first pressurized
Further, assuming that the spray amount of ozone gas is zero gram, B gram of water is supplied from the second pressurized
噴霧ノズル4は、図4に示すように、略円筒状のハウジング20を有している。そして、円筒状のハウジング20の中心軸に沿って、加圧水配水管5から供給された加圧水を受ける上流側の径が下流側の径より大きい2段の円柱状の加圧水受け空洞21、感圧逆止弁22を収納し、加圧水受け空洞21の下流側の径より大きく、一端が中心軸方向に突き出されたリブ23により外縁部が仕切られた弁収納空洞24、駒25を収納し、リブ23の下流側に位置し、加圧水受け空洞21の上流側の径と等しい円柱状の空洞26およびその空洞26に連なる漏斗状の空洞27からなる噴流生成空洞28、漏斗状の空洞27の先端に連なるオリフィス29が連なって設けられている。
As shown in FIG. 4, the spray nozzle 4 has a substantially
そして、弁収納空洞24には、加圧水受け空洞21の下流側の開口21aを開閉する感圧逆止弁22が挿入されている。
感圧逆止弁22は、加圧水受け空洞21の下流側の開口21aに当接したとき、加圧水の流れを遮断する遮断球30、一端が遮断球30に当接し遮断球30に所定のバネ圧が掛けられるように撓んで他端がリブ23に固定されるバネ31から構成されている。所定のバネ圧は、加圧水受け空洞21における水圧が1MPaに達したときに遮断球30と加圧水受け空洞21の開口21aとが離間するようにバネ31のバネ定数が設定されている。なお、所定のバネ圧を低く設定すると、離間したとき高圧に達するまでに時間がかかり径の大きな水滴が噴霧されることになる。また、所定のバネ圧が噴霧水圧に近いと、遮断球30が開口21aから充分に離間できないので、水量に制約を受けてしまう。このような理由から所定のバネ圧は、0.4〜1.5MPaが好ましい。
A pressure-
When the pressure-
さらに、噴流生成空洞28では、加圧水を旋回噴流として噴出し、漏斗状の空洞27の内側面に衝突させるための駒25が円柱状の空洞26の内側面に接しながら噴霧ノズル4の中心軸方向に摺動しながら移動する。駒25には、側面に螺旋状の溝32が掘られ、その溝32と円柱状の空洞26の内側面とにより加圧水を旋回して噴出する旋回流路が形成される。
Further, in the
加圧水配水管5から分岐して圧力変換器(株式会社共和電業製、型式PVD−100ka、測定レンジ0〜10MPa)17が取り付けられて、噴霧ノズル4の加圧水受け空洞21に掛かる水圧を計測し、それを噴霧水圧としている。通常は、この噴霧水圧と高圧ポンプ40の出力水圧との関係を予め求めておいて、高圧ポンプ40の出力水圧を管理することにより、噴霧水圧を管理する。なお、水圧の測定には、ブルドン管圧力計などを用いてもよい。
A pressure transducer (model PVD-100ka,
次に、噴霧ノズル4において加圧水が噴霧される手順について説明する。
加圧水受け空洞21に加圧水が注水され、水圧が所定の値に達すると、遮断球30を押して加圧水が弁収納空洞24内に流れ込む。
そして、リブ23の中央に形成された孔23aから加圧水が駒25の一方の端面を押して駒25が噴霧ノズル4の中心軸に沿って漏斗状の空洞27の方向に移動され、駒25の側面の溝32を通って加圧水が旋回されながら通過し、溝32の端部から噴流される。
この噴流が漏斗状の空洞27の内側面に衝突して、衝突噴流になりミストとしてオリフィス29から噴霧される。
Next, a procedure for spraying pressurized water in the spray nozzle 4 will be described.
When pressurized water is poured into the pressurized
Then, pressurized water pushes one end face of the
This jet collides with the inner surface of the funnel-shaped
次に、噴霧されたミストについて説明する。この発明におけるミストは、小さな径の水滴を意味する。そして、ミストの平均粒径は、噴霧ノズル4の中心軸上でオリフィス29の先端から50mm離れた箇所でレーザ回折法により測定した体面積平均粒径(ザウター平均径と称す。)を用いる。レーザ回折法において、レーザ回折粒径測定器(Malvern Instruments社製、マスターサイズーS型、使用レーザ:HeーNeレーザ)を用いて、5回同様に測定し、その平均値をミストの平均粒径として用いている。
実施の形態1で使用した噴霧ノズル4から噴霧水圧5MPaのときザウター平均粒径が図5に示すように20μmであった。なお、噴霧水圧が低いとミストの平均粒径が大きくなり、また、噴霧水圧が高いとミストの平均粒径が小さくなるとともに噴霧流量が多くなるが、高すぎると配管などに大きな衝撃波が加わり、安全上好ましくない。これらの理由から噴霧水圧は、2MPa〜10MPaの間が好ましい。さらに、ザウター平均粒径が20μm以下になるように噴霧水圧は5MPa〜10MPaの間が好ましい。
Next, the sprayed mist will be described. The mist in this invention means the water droplet of a small diameter. The average particle diameter of the mist is the average body area particle diameter (referred to as the Sauter average diameter) measured by the laser diffraction method at a
When the spraying water pressure was 5 MPa from the spray nozzle 4 used in the first embodiment, the Sauter average particle size was 20 μm as shown in FIG. In addition, if the spray water pressure is low, the average particle diameter of the mist increases, and if the spray water pressure is high, the average particle diameter of the mist decreases and the spray flow rate increases, but if it is too high, a large shock wave is added to the piping, It is not preferable for safety. For these reasons, the spray water pressure is preferably between 2 MPa and 10 MPa. Furthermore, the spray water pressure is preferably between 5 MPa and 10 MPa so that the Sauter average particle size is 20 μm or less.
なお、ミストの平均粒径として、レーザ回折粒径測定器を用いて測定しているが、他にドプラー位相粒径測定器などを用いて測定してもよい。このとき、測定器の種類により、平均粒径が異なるので、同一条件で噴霧したミストを測定して対比することが必要である。例えば、噴霧ノズル4から噴霧水圧5MPaのときに噴霧されたミストの90%体積粒径が60μm、10%体積粒径が3μmであった。 The average particle size of the mist is measured using a laser diffraction particle size measuring device, but may be measured using a Doppler phase particle size measuring device or the like. At this time, since the average particle size varies depending on the type of measuring instrument, it is necessary to measure and compare mist sprayed under the same conditions. For example, the 90% volume particle size of the mist sprayed when the spray water pressure is 5 MPa from the spray nozzle 4 was 60 μm, and the 10% volume particle size was 3 μm.
次に、加圧水を第1加圧送水装置14から供給するシーケンスについて図6を参照して説明する。なお、第2加圧送水装置15から加圧水を供給するシーケンスも図6と同様であり、説明は省略する。
噴霧シーケンス制御手段54は、まず元弁41を開放する。同時に排水弁43を開放する。
次に、噴霧シーケンス制御手段54は、高圧ポンプ40をONして、加圧水をブレードホース47から主配水管42に送水する。そうすると、主配水管42内に残っている空気が排水弁43から水と一緒に押し出されて、主配水管42内が均一な水圧が掛かるようになる。
次に、噴霧シーケンス制御手段54は、排水弁43を閉じる。それにより、主配水管42内の水圧が所望の水圧、例えば、6MPaに達する。
次に、噴霧シーケンス制御手段54は、噴霧ノズル4に連なる選択弁44を開放して、加圧水が加圧水配水管5を経由して噴霧ノズル4に供給される。このときの加圧水受け空洞21に注水されて加わる水圧は4秒の間にほぼ0MPaから6MPaに達する。このように水圧が1MPa以上になると、噴霧ノズル4の感圧逆止弁22が開放されてミストの噴霧が開始される。
Next, a sequence for supplying pressurized water from the first pressurized
The spray sequence control means 54 first opens the
Next, the spray sequence control means 54 turns on the high-
Next, the spray sequence control means 54 closes the
Next, the spray sequence control means 54 opens the
逆に、ミストの噴霧を終了するときには、噴霧シーケンス制御手段54は、排水弁43を開放して主配水管42内の水圧を減少させる。そうすると、加圧水受け空洞21の水圧が1MPa以下に低下するので、感圧逆止弁22が閉まり、ミストの噴霧が終了される。
そして、排水弁43が開放されてから約3秒経過後高圧ポンプ40をOFFし、選択弁44を閉じる。その後、元弁41と排水弁43とを閉じる。
Conversely, when mist spraying is terminated, the spray sequence control means 54 opens the
Then, after about 3 seconds from the opening of the
このように、主配水管42内の水圧を所望の値に一旦安定したのち、加圧水配水管5に給水することにより、噴霧ノズル4に給水される加圧水の水圧が数秒の間で0MPaから6MPaに変化することができる。そして、感圧逆止弁22が急激に開放され、水圧の低い状態で噴霧される時間を短くすることができるので、水圧が低い状態で噴霧されたときにみられる大きな粒径のミストが殆ど噴霧されることがない。
また、排水弁43を開放すると主配水管42内の水圧が急激に低下し、感圧逆止弁22が急激に閉められ、水圧の低い状態で噴霧される時間が短くすることができるので、水圧が低い状態で噴霧されたときにみられる大きな粒径のミストが殆ど噴霧されることがない。
Thus, after the water pressure in the
Further, when the
次に、噴霧されるミストに混入されるオゾンガスのマイクロバブルについて説明する。水槽12内の水に混入されるオゾンガスのマイクロバブルは、径が50μm以下であるので、加圧水配水管5内の水に混入されるオゾンガスのマイクロバブルは、水が6MPaに加圧されているので径が13μm以下になる。一方、噴霧されたミストの平均粒径が20μmであるのでミストの中にオゾンガスのマイクロバブルが内包されてミストと一緒に拡散していく。そして、ミストが蒸散するのに従ってオゾンガスが放出される。
Next, ozone gas microbubbles mixed in the sprayed mist will be described. Since the microbubbles of ozone gas mixed into the water in the water tank 12 have a diameter of 50 μm or less, the microbubbles of ozone gas mixed into the water in the pressurized
また、水圧が2MPaであれば、マイクロバブルの径は18μm以下に縮小され、且つ図5に示すように、噴霧されるミストの平均粒径が30μm位になるので、水圧が下限の2MPaにしてもミストの中にオゾンガスのマイクロバブルが内包されてミストと一緒に拡散していく。 If the water pressure is 2 MPa, the diameter of the microbubbles is reduced to 18 μm or less, and the average particle diameter of the sprayed mist is about 30 μm as shown in FIG. In addition, microbubbles of ozone gas are contained in the mist and diffuse together with the mist.
このようなオゾン水ミスト噴霧システム1は、オゾンガスの噴霧量を第1加圧送水装置14から混相ミストとして噴霧し、湿度を所定の値に維持するための水の噴霧量が混相ミストだけでは足りない場合、残りの水の噴霧量を第2加圧送水装置15から送水するので、湿度を所定の値に維持できるとともにオゾンガスの濃度が過剰になることを避けることができる。
また、オゾンガスを径が50μm以下のマイクロバブルにして水に混入させた後、水を2MPa以上の高圧に加圧してマイクロバブルの径を縮小したままミストにして噴霧するので、中にオゾンガスのマイクロバブルが混入したままのミストを噴霧することができる。
また、水を2MPa以上の高圧に加圧して噴霧するので、ミストの平均粒子径が30μm以下となり、蒸散速度が速く、部屋内の壁や物を濡らすことがなくなる。
また、水槽12内の水に径が50μm以下のオゾンガスのマイクロバブルを混入するので、大気圧の水中でもマイクロバブルは長時間に亘って浮遊し、噴霧される水に含有されるオゾンガスの濃度を高めることができる。このため、少ない水量でオゾンガスを空間に拡散させることができる。
Such an ozone water
In addition, after ozone gas is microbubbles with a diameter of 50 μm or less and mixed in water, water is pressurized to a high pressure of 2 MPa or more and sprayed with mist while reducing the diameter of the microbubbles. It is possible to spray mist with bubbles mixed.
Moreover, since water is pressurized and sprayed at a high pressure of 2 MPa or more, the average particle diameter of the mist is 30 μm or less, the transpiration rate is fast, and the walls and objects in the room are not wetted.
In addition, since the microbubbles of ozone gas having a diameter of 50 μm or less are mixed in the water in the water tank 12, the microbubbles float for a long time even in water at atmospheric pressure, and the concentration of ozone gas contained in the sprayed water is reduced. Can be increased. For this reason, ozone gas can be diffused in space with a small amount of water.
実施の形態2.
図7は、この発明の実施の形態2に係わる混相ミスト噴霧システムの構成図である。図8は、この発明の実施の形態2に係わる制御装置の機能ブロック図である。
この発明の実施の形態2に係わる混相ミスト噴霧システムは、気相が酸素ガスおよび液相が水で構成され、酸素ガスがマイクロバブルとして混入された混相ミストと水だけの液相ミストを噴霧する酸素水ミスト噴霧システムである。そして、この酸素水ミスト噴霧システムは、疲労回復またはリラクゼーションのための高濃度の酸素雰囲気の部屋を提供するシステムとして活用される。
実施の形態2に係わる酸素水ミスト噴霧システム7は、図7に示すように、実施の形態1に係わるオゾン水ミスト噴霧システム1とオゾンガス発生装置11の代わりに酸素ガス発生装置35、オゾンガスセンサ8の代わりに酸素ガスセンサ36、制御装置16の代わりに制御装置16Bが異なり、それ以外は同様であるので、同様な部分に同じ符号を付記して説明は省略する。
FIG. 7 is a configuration diagram of a multiphase mist spraying system according to
The mixed-phase mist spraying system according to
As shown in FIG. 7, the oxygen water mist spray system 7 according to the second embodiment includes an
酸素ガス発生装置35は、窒素ガスを優先的に吸着する吸着剤を利用して空気中より酸素ガスを分離し供給する一般的な装置である。なお、酸素ガスを供給することができれば如何なる方法で酸素ガスを発生しても良い。
酸素ガスセンサ36は、雰囲気の酸素ガス濃度を計測し制御装置16Bに伝送する一般的なセンサである。
実施の形態2に係わる制御装置16Bは、図8に示すように、実施の形態1に係わる制御装置16と気体噴霧量算出手段51Bおよび第1送水量算出手段52Bが異なり、それ以外は同様であるので、同様な部分に同じ符号を付記し説明は省略する。
気体噴霧量算出手段51Bは、酸素ガスセンサ36により計測された酸素濃度に基づいて酸素ガスの噴霧量を算出する。
第1送水量算出手段52Bは、酸素ガスの噴霧量に従って第1送水量を算出する。
The
The oxygen gas sensor 36 is a general sensor that measures the oxygen gas concentration in the atmosphere and transmits it to the
As shown in FIG. 8, the
The gas spray amount calculating means 51B calculates the spray amount of oxygen gas based on the oxygen concentration measured by the oxygen gas sensor 36.
The first water supply
このような酸素水ミスト噴霧システム7は、酸素ガスの噴霧量を第1加圧送水装置14から混相ミストとして噴霧し、湿度を所定の値に維持するための水の噴霧量が混相ミストだけでは足りない場合、残りの水の噴霧量を第2加圧送水装置15から送水するので、湿度を所定の値に維持できるとともに酸素ガスの濃度が過剰になることを避けることができる。
また、酸素ガスを径が50μm以下のマイクロバブルにして水に混入させた後、水を2MPa以上の高圧に加圧してマイクロバブルの径を縮小したままミストにして噴霧するので、中に酸素ガスのマイクロバブルが混入したままのミストを噴霧することができる。
また、水を2MPa以上の高圧に加圧して噴霧するので、ミストの平均粒子径が30μm以下となり、蒸散速度が速く、部屋内の壁や物を濡らすことがなくなる。
また、水槽12内の水に径が50μm以下の酸素ガスのマイクロバブルを混入するので、大気圧の水中でもマイクロバブルは長時間に亘って浮遊し、噴霧される水に含有される酸素ガスの濃度を高めることができる。このため、少ない水量で酸素ガスを空間に拡散させることができる。
Such an oxygen water mist spraying system 7 sprays the spray amount of oxygen gas from the first pressurized
In addition, oxygen gas is microbubbles having a diameter of 50 μm or less and mixed in water, and then water is pressurized to a high pressure of 2 MPa or more and sprayed with mist while reducing the diameter of the microbubbles. It is possible to spray the mist with the microbubbles mixed.
Moreover, since water is pressurized and sprayed at a high pressure of 2 MPa or more, the average particle diameter of the mist is 30 μm or less, the transpiration rate is fast, and the walls and objects in the room are not wetted.
In addition, since the microbubbles of oxygen gas having a diameter of 50 μm or less are mixed in the water in the water tank 12, the microbubbles float for a long time even in water at atmospheric pressure, and the oxygen gas contained in the sprayed water The concentration can be increased. For this reason, oxygen gas can be diffused in space with a small amount of water.
ここで、バブルを内包するミストを噴霧することを記載したが、バブルは必ずしもミストに内包されることに限らない。例えば、バブルの径が30μm、ミストの径が30μmの場合、バブルはミストに内包されずにミストの噴霧とともに放出されるので、効率良く酸素を空間内に供給することができる。 Here, spraying the mist containing the bubble is described, but the bubble is not necessarily contained in the mist. For example, when the bubble diameter is 30 μm and the mist diameter is 30 μm, the bubbles are not encapsulated in the mist but are released together with the mist spray, so that oxygen can be efficiently supplied into the space.
1 オゾン水ミスト噴霧システム、2 部屋、3 天井、4 噴霧ノズル、5 加圧水配水管、6 加圧水供給装置、7 酸素水ミスト噴霧システム、8 オゾンガスセンサ、9 温湿度センサ、11 オゾンガス発生装置、12 水槽、13 マイクロバブル発生装置、14 第1加圧送水装置、15 第2加圧送水装置、16、16B 制御装置、17 圧力変換器、20 ハウジング、21 空洞、21a 開口、22 感圧逆止弁、23 リブ、23a 孔、24 弁収納空洞、25 駒、26、27 空洞、28 噴流生成空洞、29 オリフィス、30 遮断球、31 バネ、32 溝、35 酸素ガス発生装置、36 酸素ガスセンサ、40 高圧ポンプ、41 元弁、42 主配水管、43 排水弁、44 選択弁、46 排水配管、47 ブレードホース、50 液体噴霧量算出手段、51、51B 気体噴霧量算出手段、52、52B 第1送水量算出手段、53 第2送水量算出手段、54 噴霧シーケンス制御手段、55 空気線図データベース。 1 Ozone water mist spray system, 2 rooms, 3 ceiling, 4 spray nozzles, 5 pressurized water distribution pipe, 6 pressurized water supply device, 7 oxygen water mist spray system, 8 ozone gas sensor, 9 temperature / humidity sensor, 11 ozone gas generator, 12 water tank , 13 Microbubble generator, 14 First pressurized water feeder, 15 Second pressurized water feeder, 16, 16B Control device, 17 Pressure transducer, 20 Housing, 21 Cavity, 21a Opening, 22 Pressure sensitive check valve, 23 rib, 23a hole, 24 valve housing cavity, 25 pieces, 26, 27 cavity, 28 jet generating cavity, 29 orifice, 30 blocking ball, 31 spring, 32 groove, 35 oxygen gas generator, 36 oxygen gas sensor, 40 high pressure pump , 41 Main valve, 42 Main water pipe, 43 Drain valve, 44 Select valve, 46 Drain pipe, 47 Scan, 50 liquid spray amount calculating means, 51, 51b gas spraying amount calculating means, 52, 52b first water supply amount calculating means, 53 second water supply amount calculation means, 54 a spray sequence control means, 55 psychrometric chart database.
Claims (3)
上記マイクロバブルが混入された液体を加圧する第1加圧送水装置と、
液体を加圧する第2加圧送水装置と、
相対温度に基づく液体の噴霧量の算出と上記気体の濃度に基づく第2送水量の算出と上記液体の噴霧量から上記第2送水量を減じた第1送水量の算出とを行い、上記第1送水量に従った第1加圧送水装置の制御と上記第2送水量に従った第2加圧送水装置の制御とにより、噴霧ノズルへの加圧水の送水を制御する制御装置と、
上記送水された加圧水を一流体方式で微粒子ミストとして噴霧する噴霧装置と、
を備えることを特徴とする混相ミスト噴霧システム。 A microbubble generator for generating gaseous microbubbles in the liquid;
A first pressurized water supply device that pressurizes the liquid in which the microbubbles are mixed;
A second pressurized water supply device for pressurizing the liquid;
The calculation of the liquid spray amount based on the relative temperature, the calculation of the second water supply amount based on the gas concentration , and the calculation of the first water supply amount obtained by subtracting the second water supply amount from the liquid spray amount, A control device for controlling the supply of pressurized water to the spray nozzle by the control of the first pressurized water supply device according to one water supply amount and the control of the second pressurized water supply device according to the second water supply amount ;
A spraying device for spraying the pressurized water sent as fine particle mist in a one-fluid system;
A multi-phase mist spraying system comprising:
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