７月２９日 何故噴霧冷却は散水、水槽冷却より効果があるのか。。。
お陰さまで噴霧器の出荷が好調だ。
噴霧器は水をミクロンサイズの霧へと変化させる機器なのだが、この噴霧、ドライミストは
様々な効果を生み出す。
今回出荷した噴霧器は冷却効果を目指してはいる。しかし、実際使用してみると冷却以外にも
同時に防塵効果もあった。
これは粉塵にミクロンサイズの水が吸着し地面へと落下させている訳だ。
この際も最も重要な点に地面が決して濡れない事実がある。
噴霧の目指す点は対象物を決して濡らすことなく様々な効果を打ち出すことだ。
下記写真の噴霧冷却は噴霧に強風を追加している。つまりドライミストと風の融合だ。
水は蒸発する際周りの気温を奪う。雰囲気温度を下げた上に強風を当てることにより
より一層冷却を促進し、涼しさを醸し出す。
しかしだ。
今回のエントリーでは特に製造ラインでの噴霧効果について検証したい。
実際、噴霧、ドライミストによる冷却は散水そして水槽内を対象物を通すことに事による冷却より
効果がある。
つまり噴霧冷却は他の方法より、より冷える。
その理由について全く私見ながら探ってみようと思う。
是非反論、反証をお手数ではあるがお願いすることをお許し頂きたい。
環境にやさしい噴霧による効果内容をより深く探りたい一心であることを書き留めておく。
ちなみに「ドライミスト」とは能美防災（株）殿の登録商標だ。
又、能美防災殿には今現在防煙対策で検討お世話になっている旨も記しておきたい。
噴霧による冷却効果について記すにあたって今回は「界面」という言葉より具体的に
より科学的に探ってみた。
先ず「界面」とは何か。
これは境界面のことを指す。具体的には異体、異相の境界だ。同体、同相では決して存在しない。
具体的には物質は気体、液体、固体の３種理のどれかで存在している。
何れも異なる３種類の相でありその存在自体が境界面を有している。
例えば、目の前に水が入ったコップがあるとする。
コップという固体は空気という気体と接しており境界がある。
又、コップと水の場合であっても同様で液体と固体が存在し必ず境界面つまり界面がある。
実はこの界面がとても重要な内容だ。
例えば焚き火の火を消すのにバケツの水を掛けるのとジョウロなどで細かい水滴の水を掛けるのでは
どちらが効率良く消えるかというと。
ジョウロなどでの細かい水滴のほうが少ない水量で消える。
この理由は対象物に接する水の表面積の大きさによるものだ。
接する水の粒子が小さければ小さいほど対象物に接する表面積は大きくなる。
ここで正方形の立方体を想像する。
ひとつの大きな立方体の表面積とそれと同じ大きさにはなるが小さな立方体の集まりを比較する。
当然ながら小さな立方体それぞれには表面積がありそれが集まれば先に掲げた大きなひとつの
立方体に表面積どころではない。
１辺が１ＣＭだとするとその正方形の立方体の表面積は６ＣＭ2だ。
ところが1辺が１ｍｍだとする。上記大きさには１０の２１乗個が必要となる。
表面積では６０００Ｍ2となりかなりの違いだ。
当然ながら界面での接触する面の大きさが大きいほどより効果があるのは自明の理だ。
水を噴霧、ドライミスト、ミクロンサイズの霧状にすることにより対象物の界面への
接触面積を大きくすることができる。
噴霧冷却は他の方法以上に水をより多く接触させ冷やしていると言う事になる。
話は少々それるがここで界面の話が出てきたのだから「表面張力」についても書き加えたい。
固体、液体は常に表面積を減らそうという力が働いておりこれを表面張力と言い、
上記のような界面で働く力は界面張力と言う。
具体的に水の分子の力を検証する。
物とは、自然界とはなるべく力を小さくすることによりその物が安定しようとする。
水の内部と表面の力を考える。水内部は水分子の集まりであり力は小さく安定している。
しかし、表面は空気、気体と接し不安定つまり力が大きい。
力が大きい表面はなるべく安定しようと内部に力を注ぎ安定化を図ろうとする。
そのため表面をなるべく縮めようとする。そのため小さな水滴は球状になる。
水と油は混ざらない。これはそれぞれの表面張力の力に原因がある。
これは水、油内部での引力が混ざり合う引力より大きいためだ。
互いに引っ張る力より内部の引っ張る力のほうが大きいため混ざることができない。
しかし、この水と油を混ぜることができる。そこで登場するのが界面活性剤だ。
この界面活性剤とは界面に作用し界面の性質を変える事ができるものだ。
具体的には一般家庭の洗濯機で使用する洗剤も当てはまる。
水に濡れない繊維材質の物まで界面活性剤である洗剤を使用することにより
油、繊維を濡らし拭い去ることを可能にしている。
余談の話が長くなりそうなので表面張力そして界面活性剤についてはこの辺で。
固体であろうと物には必ず表面張力が存在し今回の噴霧の冷却でも少なからず影響
しているはずだ。
弊社は他の機器としてコンベア式乾燥機も開発、製作しているが乾燥に関しても
界面は当然ながら考慮する必要はあるのだろう。
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防塵仕様の強力ファン、送風機にいくつもの水を噴霧にするノズルが取り付いている。
噴霧、ドライミスト、霧状の水を強力な風でより広くより遠く飛ばし広い範囲での噴霧効果を
出せる。
噴霧する際に必要な高圧ポンプ。水を高圧でノズルへ押し込むことにより霧状へと
変化させる。
水を霧状にする方法には他に圧縮空気、エアーを使用する方法もある。
その際は２流体ノズルを使用する。
この噴霧の開発は日進月歩で既に４流体ノズルまでも開発、実証され使い勝手は
とても良いらしい。
今噴霧器は水フィルターを採用し井戸水も使用できる。
実際の持ち込みデモも行っています。
噴霧効果としては冷却、防塵、消臭、加湿等ありこれからも採用される分野は広がるでしょう。
お気軽にお声をお掛け下さい。
噴霧については以前にもエントリーしております。
お手数ですが右「カテゴリー」の欄の「噴霧」をクリックされて下さい。
それでは又です。
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読破。
「静かな大地」池澤夏樹著
単一人種国家ではないこの国日本の差別、人種差別を取り上げた書籍。
より実際に近い内容らしいのだが淡々と記されている。
江戸、明治と時代が進むなかでのアイヌ人への惨たらしい行為。
今内容でも登場するし今現在でも歴然と存在する権力への一般市民の無力さ。
そして世間と言う弱き者へ向かう大きな力。俗に言う弱き者へのいじめ。
生きていくためにはやはり強き者へはなびきそして弱者をくじかねばならないのでしょうか。
歴史とは強者を中心に描かれるとは限らないはずなのですが。
常に歴史そして時代とは「勝てば官軍負ければ賊軍」のようでして。
しかしそれが現実ですか。
読破中。
「憑神」浅田次郎著
旧ブログ「もう悩みません。コンベア・産業機械」
ホームページ「研森．ＣＯＭ」
ベルトコンベア式汚泥乾燥機
コンベア、産業機械機器について詳しく書いている
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休日とは一体何であろうか。
早目に仕事を切り上げ選挙会場へ向かわねばブログあるはず。
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2007.7.29by 博多の森と山ちゃん
