JP5841868B2 - ミスト装置 - Google Patents

Description

本発明は、乗り物に搭載され、搭乗者の周囲に水をミストとして噴霧するミスト装置に関するものである。

従来、この種のミスト装置として、特許文献１には、ゴルフ場で用いられる乗用カートに搭載され、搭乗者に向けて水をミストとして噴霧するものが開示されている。

このミスト装置は、水を溜めるタンクと、このタンクから水を吸い上げて加圧する水圧ポンプと、この水圧ポンプから供給される加圧された水を霧状にしてミストを噴霧するノズルとを備える。

ノズルから噴霧されるミストは、搭乗者の近くで蒸発し、搭乗者の周囲の雰囲気温度を下げるようになっている。

特開２０１０−４６４４１号公報

前記のミスト装置は、車両に搭載される水圧ポンプの吐出圧によってノズルに導かれる水圧が制限されるために、ノズルから噴霧されるミストの粒径が大きすぎたり、ミストの勢いが不足し、十分な冷却効果が得られないという問題点があった。

また、前記のミスト装置は、ミストの粒径を小さくし、ミストの勢いを高めるためには、水圧ポンプの吐出圧を高める必要があり、ミスト装置の大型化を招くという問題点があった。

本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、ノズルに導かれる水圧を高めることなく、ノズルから噴霧されるミストの粒径や勢いを適度に調節できるミスト装置を提供することを目的とする。

本発明は、乗り物に搭載され、ノズルから水をミストとして噴霧するミスト装置であって、ノズルに水を供給する水供給装置と、ノズルに加圧ガスを供給する加圧ガス供給装置と、乗り物の移動速度が高まるのに応じてノズルに供給される加圧ガスの圧力を減らすように制御するコントローラと、を備え、ノズルは、水供給装置から供給される水を噴出する水噴出口と、加圧ガス供給装置から供給される加圧ガスを導く絞り部と、を備え、絞り部によって導かれる加圧ガスと水噴出口から噴出する水とを混合してミストを外部に噴霧することを特徴とする。
また、本発明は、乗り物に搭載され、ノズルから水をミストとして噴霧するミスト装置であって、前記ノズルに水を供給する水供給装置と、ノズルに加圧ガスを供給する加圧ガス供給装置と、乗り物の移動速度が所定値を越えて高まった場合に、ミスト噴霧を停止するように前記ノズルに供給される加圧ガスの圧力を制御するコントローラと、を備え、ノズルは、水供給装置から供給される水を噴出する水噴出口と、加圧ガス供給装置から供給される加圧ガスを導く絞り部と、を備え、絞り部によって導かれる加圧ガスと前記水噴出口から噴出する水とを混合してミストを外部に噴霧することを特徴とする。

本発明では、ノズルにおいて加圧ガスと水とを混合してミストをつくるため、コントローラがノズルに供給される加圧ガスの圧力を制御することによって、乗り物の運転状態に応じてミストの粒径や勢いが調節される。これにより、ノズルに導かれる水圧を高めることなく、ノズルから噴霧されるミストの粒径や勢いを適度に調節することができる。

本発明の実施形態を示す乗用カートの構成図である。 ミスト装置の構成図である。 ノズルの構成図である。 コントローラの制御内容を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。

図１に示すミスト装置２０は、ゴルフ場等で使用される乗用カート１０に搭載されるものである。

乗用カート１０には、車体１１にシート１２、１３が前後に並んで設けられ、このシート１２、１３に搭乗者が着座する。シート１２、１３の上方には、ルーフ（屋根）１４が設けられ、このルーフ１４によって雨除けや日除けがなされる。ルーフ１４は、車体１１に前後のピラー１５、１６を介して支持される。

ミスト装置２０は、乗用カート１０の各部に取り付けられるノズル２１〜２３を備える。ミスト装置２０はノズル２１〜２３から水をミストとして噴霧するものであり、噴霧されたミストが蒸発することにより、周囲の雰囲気温度が下がるようになっている。

ノズル２１は、前のシート１２の前方かつ上方に配置され、前のシート１２に着座する搭乗者に向けてミストを噴霧するようになっている。

ノズル２２は、後のシート１３の前方かつ上方に配置され、後のシート１３に着座する搭乗者に向けてミストを噴霧するようになっている。

ノズル２１、２２は、ルーフ１４の天井（下面）側にフレッキシブルホース２４を介して取り付けられる。フレッキシブルホース２４は、曲げ変形が可能な筒状のものであり、その一端がルーフ１４に取り付けられ、その他端にノズル２１、２２が取り付けられる。中空構造のフレッキシブルホース２４の内側には、後述する水供給通路３５の配管と、加圧ガス供給通路４５の配管とがそれぞれ収容される。

フレッキシブルホース２４の曲げ角度と方向を調節することによって、ノズル２１、２２がミストを噴霧する方向、位置を調節することができる。例えば、ノズル２１、２２を搭乗者の体格等に対応した位置に向けることによって、ミストが搭乗者の近傍で蒸発するようにして、搭乗者の周囲の雰囲気温度を有効に下げられる。また、例えば、搭乗者がミストに当たりたくない場合には、ノズル２１、２２を乗用カート１０の外側に向けることによって、ミストが搭乗者に当たることを避けられる。

後のノズル２３は、後のピラー１６に取り付けられる。ノズル２３は、シート１３の後方かつ上方に配置され、シート１２、１３に着座する搭乗者の後方かつ上方からミストを噴霧する。

ミスト装置２０は、ノズル２１〜２３に水を供給する水供給装置３０と、ノズル２１〜２３に加圧ガスを供給するガス供給装置４０と、これらの作動を制御するコントローラ５０と、を備える。これらの水供給装置３０、ガス供給装置４０、及びコントローラ５０は、それぞれ乗用カート１０の車体１１に搭載されている。

図２には、ミスト装置２０の概略構成が示されている。水供給装置３０は、水が貯留される貯水タンク３１と、貯水タンク３１に貯留された水を吐出する水圧ポンプ３６と、を備える。

貯水タンク３１は、内部に貯水室３２を有する容器である。貯水タンク３１には、図２に矢印Ａで示すように、水道等から供給される水を導入する水入口バルブ３３と、貯水室３２に貯留された水を取り出す水出口３４と、が設けられる。貯水タンク３１は外部と連通した通孔（図示せず）を有し、貯水室３２に大気圧が導かれる。

水出口３４とノズル２１〜２３とは、水供給通路３５によって連結されている。水供給通路３５は、その一端が水出口３４に接続され、水出口３４から取り出される水をノズル２１〜２３に導く。

水圧ポンプ３６は、水供給通路３５に介装される。水圧ポンプ３６は、電動モータ（図示せず）によって作動するものである。水圧ポンプ３６を駆動する電動モータには、コントローラ５０から駆動電流が供給される。水圧ポンプ３６が作動すると、図２に矢印Ｂで示すように、水出口３４から取り出される水が水供給通路３５を通じてノズル２１〜２３へと供給される。水圧ポンプ３６は、作動時に水供給通路３５に加圧した水を吐出する一方、作動停止時に水供給通路３５を閉じる開閉弁の機能も持つ。なお、上述した構成に限らず、水供給通路３５を開閉する開閉弁を水圧ポンプ３６と直列に介装する構成としてもよい。

なお、水供給装置３０は、水圧ポンプ３６を備えない構成としてもよい。その場合には、水供給装置３０は、後述するようにノズル２１〜２３の水噴出口３８（図３参照）に生じる負圧によって、貯水タンク３１の水が水供給通路３５を通じて水噴出口３８に吸い出される構成とする。

ガス供給装置４０は、加圧ガスを吐出するコンプレッサ４１と、加圧ガスの圧力を調節するレギュレータ４２と、を備える。

コンプレッサ４１とノズル２１〜２３とは、加圧ガス供給通路４５によって連結されている。加圧ガス供給通路４５は、コンプレッサ４１の吐出口に開閉弁４３及びレギュレータ４２を介して接続される。

コンプレッサ４１は、電動モータ（図示せず）によって作動し、図２に矢印Ｃで示すように外部から吸い込んだ空気を圧縮し、図２に矢印Ｄで示すように加圧ガスを加圧ガス供給通路４５に吐出する。コンプレッサ４１を駆動する電動モータには、コントローラ５０から駆動電流が供給される。

コントローラ５０の電源には、バッテリ５１とソーラパネル５３とが設けられる。バッテリ５１は、電力を蓄える蓄電池である。ソーラパネル５３は、光エネルギーを電力に変換する太陽電池である。ソーラパネル５３は、ルーフ１４の上に取り付けられ、太陽光が当たることによって発電する。太陽光によって気温が上昇しているときには、ミスト装置２０が作動すると、ソーラパネル５３が発電する電力によって水圧ポンプ３６とコンプレッサ４１とレギュレータ４２が駆動されることによって、バッテリ５１の消費電力が抑えられる。

なお、水圧ポンプ３６とコンプレッサ４１は、電動モータによって駆動されるものに限らず、乗用カート１０に搭載されるエンジンによって駆動されるものであってもよい。

レギュレータ４２は、通過する加圧ガスの圧力をコントローラ５０から供給される駆動電流に応じて調節するものである。レギュレータ４２は、加圧ガスの流れに抵抗を与える減圧弁の機能を持ち、加圧ガス供給通路４５の圧力を設定値以下に調節する。レギュレータ４２は、加圧ガス供給通路４５の圧力を調節する設定値がコントローラ５０から供給される駆動電流に応じて変えられる。開閉弁４３は、加圧ガス供給通路４５を開閉するものである。なお、加圧ガス供給通路４５は開閉弁４３及びレギュレータ４２が直列に介装される構成としているが、レギュレータ４２に開閉弁４３の機能を持たせてもよい。

加圧ガス供給通路４５と水供給通路３５は、それぞれホースまたはパイプ等の配管（図示せず）によって構成される。これらの配管は、乗用カート１０のピラー１６、ルーフ１４等に取り付けられる。

図３には、ノズル２１〜２３の概略構成が示されている。二流体タイプのノズル２１〜２３は、加圧ガス供給通路４５から供給される加圧ガスを導く絞り部４８と、水供給通路３５から供給される水を噴出する水噴出口３８と、を備える。水供給通路３５から供給される水が水噴出口３８から噴出し、この噴出する水と絞り部４８によって流速が高められるガスとを混合することによって、図２、３に矢印Ｅで示すように、水が霧状になったミストが外部に噴霧される。

ノズル２１〜２３は、絞り部４８によって流速が高められるガスを、水噴出口３８から噴出する水とを混合することによって水をミストとして噴霧するものであるため、水供給通路３５の水圧を高めることなく、粒子径の小さいミストをつくるとともに、ミストの勢いを高めることができる。これにより、ミストが風に流されにくくなるとともに、ミストの蒸発が促され、冷却効果を高められる。

ミスト噴霧を停止するときには、コントローラ５０は、水圧ポンプ３６の作動を停止し、レギュレータ４２を閉弁させて、ノズル２１〜２３に対する水と加圧ガスの供給を止める。ミスト噴霧時には、コントローラ５０は、水圧ポンプ３６とコンプレッサ４１を作動させ、レギュレータ４２を開弁させて、ノズル２１〜２３に水と加圧ガスを供給する。その後、コントローラ５０は、レギュレータ４２の作動を制御して、加圧ガス供給通路４５のガス圧力を調節することにより、ノズル２１〜２３に供給される加圧ガスの圧力と流量を調節する。

なお、ガス供給装置４０は、レギュレータ４２を備えずに、コンプレッサ４１の吐出圧力を変えることにより、ノズル２１〜２３に供給される加圧ガスの圧力と流量を調する構成としてもよい。

図２に戻って、ミスト装置２０は、作動状態を検知する手段として、作動スイッチ６１、ワンプッシュスイッチ６２、及び速度センサ６３を備える。コントローラ５０には、作動スイッチ６１、ワンプッシュスイッチ６２、及び速度センサ６３の信号がそれぞれ入力される。

作動スイッチ６１は、搭乗者の操作によってミスト装置２０の作動、停止を切り換える指令信号を出力するものである。

搭乗者の操作によって作動スイッチ６１がミスト装置２０の停止指令信号を出力する作動停止時において、コントローラ５０は、水圧ポンプ３６の作動を停止し、レギュレータ４２を閉弁し、ミスト噴霧を停止する。

搭乗者の操作によって作動スイッチ６１がミスト装置２０の作動指令信号を出力する作動時において、コントローラ５０は、乗用カート１０の移動速度に応じてミスト噴霧を行う。

速度センサ６３は、乗用カート１０の移動速度（以下、単に「車速」という）を測るものである。コントローラ５０は、速度センサ６３の信号に応じて車速が所定値（例えば時速１０ｋｍ）以下であるか否かを判定する。

コントローラ５０は、車速が零の走行停止時または車速が所定値以下の低速走行時であることを判定すると、ミスト噴霧を行う。

上記ミスト噴霧時において、コントローラ５０は、走行停止時に加圧ガス供給通路４５のガス圧力をレギュレータ４２を介して設定値に調節し、車速が高まるのに応じて加圧ガス供給通路４５のガス圧力を次第に減らすようにレギュレータ４２の作動を制御する。これにより、走行風が得られない走行停止時にミスト量が最大になり、ミストによって十分な冷却効果が得られる。一方、走行時には、車速が高まるのに応じてミスト量が次第に減少するため、走行風による冷却効果とミストによる冷却効果とが適度に得られる。

コントローラ５０は、車速が所定値を越えて上昇した中高速走行時であることを判定すると、水圧ポンプ３６の作動を停止し、レギュレータ４２を閉弁して、ミスト噴霧を停止する。これにより、中高速走行時には、ミスト噴霧が停止される。中高速走行時には、搭乗者に当たる走行風が強まるために、ミスト噴霧を停止しても、走行風による冷却効果が十分に得られる。また、噴霧されたミストが走行風によって流され、無駄になることが回避される。

上記ミスト噴霧停止時において、コントローラ５０は、水圧ポンプ３６の作動を停止し、レギュレータ４２を開弁して、ノズル２１〜２３から加圧ガスのみを噴出させる制御をしてもよい。この場合には、ミスト噴霧を停止しても、ノズル２１〜２３から吹き出す風による冷却効果が得られる。

ワンプッシュスイッチ６２は、搭乗者の操作によってミストの噴霧を予め設定されたタイマー時間（例えば３０秒）だけ行う指令信号を出力するものである。

搭乗者の操作によってワンプッシュスイッチ６２から指令信号が出力された場合には、コントローラ５０は、ミスト噴霧を行い、タイマー時間が経過すると、ミスト噴霧を停止する。これにより、搭乗者は、ミスト噴霧が必要なときに、ワンプッシュスイッチ６２を操作することによって、ミスト噴霧による冷却効果が得られる。

図４のフローチャートは、コントローラ５０によって行われる制御内容を示している。以下、これについて説明する。

まず、ステップ１において、作動スイッチ６１の信号SW1と、ワンプッシュスイッチ６２の信号SW2と、速度センサ６３の速度信号Ｖと、がコントローラ５０にそれぞれ出力される。

続く、ステップ２において、ワンプッシュスイッチ６２が搭乗者の操作され、信号SW2がＯＮになったか否かが判定される。ステップ２において、コントローラ５０が信号SW2がＯＮであると判定した場合には、ステップ６に進んで設定されたタイマー時間だけミスト噴霧を行う。

ステップ２において、コントローラ５０がSW2がＯＦＦであると判定した場合には、SW2がＯＮになってからタイマー時間が経過していると判定された場合には、ステップ３に進む。ステップ３において、作動スイッチ６１が搭乗者に操作され、信号SW1がＯＮになっているか否かが判定される。ステップ３において、コントローラ５０が信号SW1がＯＦＦであると判定した場合には、ステップ７に進んでミスト噴霧を停止する。

ステップ３において、コントローラ５０が信号SW1がＯＮであると判定した場合には、ステップ４に進んで、速度信号Ｖが所定値Ｖ１（例えば時速１０ｋｍに相当する値）以下であるか否かが判定される。ステップ４において、コントローラ５０が速度信号Ｖが所定値Ｖ１より高いと判定した場合には、ステップ７に進んでミスト噴霧を停止する。

ステップ４において、コントローラ５０が速度信号Ｖが所定値Ｖ１以下であると判定した場合には、ステップ５に進んで、速度信号Ｖに応じて加圧ガスの圧力を制御し、ミスト量を調節する。

以上の実施形態によれば、以下に示す作用効果を奏する。

〔１〕乗り物に搭載されるミスト装置２０では、ノズル２１〜２３において加圧ガスと水とを混合してミストをつくるため、コントローラ５０がノズル２１〜２３に供給される加圧ガスの圧力を制御することによって、乗り物の運転状態に応じてミストの粒径や勢いが調節される。これにより、ノズル２１〜２３に導かれる水圧を高めることなく、ノズル２１〜２３から噴霧されるミストの粒径や勢いを適度に調節できるミスト装置２０を提供することができる。

〔２〕コントローラ５０は乗り物の移動速度が高まるのに応じて加圧ガスの圧力を減らすため、乗り物の移動に伴って生じる風が強まるのに応じてミスト量が減少し、風による冷却効果とミストによる冷却効果とが適度に得られる。一方、乗り物の移動停止時にミスト量が最大になり、移動に伴って生じる風が得られない分、ミストによる冷却効果が高められる。

〔３〕コントローラ５０は乗り物の移動速度が所定値を越えて高まった場合に、ミスト噴霧を停止するため、ミスト噴霧が停止されても、乗り物の移動に伴って生じる風が強まるので、この風による冷却効果が十分に得られる。また、噴霧されたミストが風によって流され、無駄になることが回避される。

〔４〕コントローラ５０は搭乗者の操作によって出力される指令信号を受信すると、ミスト噴霧をタイマー時間だけ行うため、搭乗者が必要とするときにミスト噴霧による冷却効果を得られる。

〔５〕ミスト装置２０はノズル２１〜２３を支持するフレッキシブルホース２４を備え、フレッキシブルホース２４を曲げてミストの噴霧方向を調節可能であるため、ミストが搭乗者の体格等に対応した位置に向けて噴霧され、搭乗者の周囲の雰囲気温度を有効に下げられる。

本発明は上記の実施形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。

本発明のミスト装置は、搭乗者を乗せる乗用カートに限らず、例えばフォークリフト、トラクタ等の作業機械、油圧ショベル、クレーン車等の建設機械、ごみ収集車、船舶等の乗り物に搭載される装置としても利用できる。

２０ ミスト装置
２１〜２３ ノズル
２４ フレッキシブルホース
３０ 水供給装置
３８ 水噴出口
４０ 加圧ガス供給装置
４８ 絞り部
５０ コントローラ

Claims (4)

1. 乗り物に搭載され、ノズルから水をミストとして噴霧するミスト装置であって、
   前記ノズルに水を供給する水供給装置と、
   前記ノズルに加圧ガスを供給する加圧ガス供給装置と、
   前記乗り物の移動速度が高まるのに応じて前記ノズルに供給される加圧ガスの圧力を減らすように制御するコントローラと、を備え、
   前記ノズルは、
   前記水供給装置から供給される水を噴出する水噴出口と、
   前記加圧ガス供給装置から供給される加圧ガスを導く絞り部と、を備え、
   前記絞り部によって導かれる加圧ガスと前記水噴出口から噴出する水とを混合してミストを外部に噴霧することを特徴とするミスト装置。
2. 乗り物に搭載され、ノズルから水をミストとして噴霧するミスト装置であって、
   前記ノズルに水を供給する水供給装置と、
   前記ノズルに加圧ガスを供給する加圧ガス供給装置と、
   前記乗り物の移動速度が所定値を越えて高まった場合に、ミスト噴霧を停止するように前記ノズルに供給される加圧ガスの圧力を制御するコントローラと、を備え、
   前記ノズルは、
   前記水供給装置から供給される水を噴出する水噴出口と、
   前記加圧ガス供給装置から供給される加圧ガスを導く絞り部と、を備え、
   前記絞り部によって導かれる加圧ガスと前記水噴出口から噴出する水とを混合してミストを外部に噴霧することを特徴とするミスト装置。
3. 前記コントローラは、人の操作によって出力される指令信号を受信するのに伴ってミスト噴霧を予め定められた所定時間だけ行うことを特徴とする請求項１または２に記載のミスト装置。
4. 前記ノズルを支持するフレッキシブルホースを備え、
   前記フレッキシブルホースを曲げて前記ノズルがミストを噴霧する方向を調節可能であることを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載のミスト装置。

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