CN103463777B - 带电喷洒喷头 - Google Patents

Abstract

一种带电喷洒喷头，延长从喷头带电喷洒的灭火剂粒子的飞行距离从而能够确保广阔的防护范围。经由配管加压供给水系灭火剂的灭火剂供给设备和通过配管向设置在防护区域A的带电喷洒喷头（10）加压供给水系灭火剂，由带电喷洒喷头（10）使灭火剂的喷射粒子带电地进行喷洒。带电喷洒喷头（10），将来自小粒子喷射喷嘴（38a）的包含在30μm～200μm的范围的较小粒径和来自小粒子喷射喷嘴（38b）的包含在200μm～2000μm的范围的较大粒径混合地进行喷洒，通过大粒径的灭火剂粒子群的喷洒所产生的气流搬运粒径小的灭火剂粒子群。

Description

带电喷洒喷头

本申请是申请日为2009年4月27日、发明名称为“防火设备”、申请号为200980158983.9(PCT/JP2009/058246)的中国发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及使含有水、海水、灭火剂的水系灭火剂粒子带电并从喷头喷洒的防火设备。

背景技术

以往，在这种水系防火设备中，具有喷洒灭火设备及水喷雾灭火设备、细水雾灭火设备等。特别是与喷洒灭火设备和水喷雾灭火设备相比，细水雾灭火设备能够将水粒子减小至几分之一即20～200μm并释放到空间内，从而通过冷却效果和蒸发水对氧气供给的阻碍效果，得到以较少的水量的灭火效果。

近年，在将水用作灭火剂的喷洒灭火设备和水喷雾灭火设备、或细水雾灭火设备中，由于将与二氧化碳和卤代烷等气类灭火剂等相比对环境以及人体温和的水作为灭火剂，因此得到重新认识。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平11-192320号公报

专利文献2：日本特开平10-118214号公报

发明内容

发明所要解决的课题

然而，在以往的喷洒灭火设备和水喷雾灭火设备中，虽然一般认为具有强灭火能力，但是为了确保灭火能力需要增加放射水量，减少灭火时及灭火后的潮湿损坏就成为了问题。

另一方面，在潮湿损坏较小的细水雾灭火设备中，虽然使空间内充满较小的水粒子，以期望得到冷却效果和蒸发水对氧气供给的阻碍效果，但是灭火能力不太强也是实情。

为解决这种问题，本申请的发明者们提出一种防火设备，该防火设备通过在火灾时使从喷头喷洒的灭火剂粒子带电，从而能够通过作用于灭火剂粒子的库仑力提高对燃烧物的润湿效果，得到强的灭火效果，并且还能够提高灭火剂粒子的库仑力对火灾产生的烟的捕捉效果，提高消烟效果（特愿2007-279865号）。

在所使用的灭火剂的量一定时，当灭火剂的粒径为不会在火室环境中马上蒸发消失的程度的、尽可能小的粒径时，这种灭火效果及消烟效果好。这被推测为是由于：粒径越小，库仑力在可燃物中的蔓延附着量越多；粒径越小，粒子浓度（单位空间内的粒子个数）越大，烟粒子与灭火剂粒子的距离就越小，库仑力的捕捉效果就越强。

另一方面，灭火剂粒子变得越小，在整个防护区域内喷洒灭火剂粒子就越困难。例如，在水压为1MPa、生成粒径200μm的水粒子的喷洒喷头中，水粒子以大约23m/s的初速度从喷头排出，然而，例如在正侧面方向，水粒子在大约1m以下的飞行距离内由于空气阻力而失速。

因此，为了在整个防护区域内喷洒小粒径的灭火剂，需要在例如天花板表面上以小的喷头间隔布置非常多的喷头，存在如下问题等：由于喷头数目较多而造成的成本方面的问题；或与照明等的平衡方面的问题；另外，由于向喷头供给灭火剂的配管较多而造成的与上面的用于布置配管的梁等的平衡方面的问题。

本发明的目的在于提供一种防火设备，该防火设备能够延长从喷头带电并喷洒的灭火剂粒子的飞行距离，确保广阔的防护范围。

用于解决课题的手段

本发明提供一种带电喷洒喷头，其特征在于，

带电喷洒喷头具有放射水系灭火剂的喷头结构，所述水系灭火剂混合有包含在预定的粒径范围的较小粒径和较大粒径。

此处，带电喷洒喷头放射混合有包含在30μm～2000μm的范围的较小粒径和较大粒径的水系灭火剂。

此外，带电喷洒喷头具有：

小粒子喷头部，该小粒子喷头部放射平均粒径在30μm～200μm的范围的水系灭火剂；和

大粒子喷头部，该大粒子喷头部放射平均粒径在200μm～2000μm的范围的水系灭火剂。

带电喷洒喷头将小粒子喷头部和大粒子喷头部横向排列并相邻设置，

小粒子喷头部具有：

小粒子喷射喷嘴，该小粒子喷射喷嘴通过向外部空间喷射水系灭火剂而将水系灭火剂转换为小粒径的粒子并进行喷洒；

水流回转用芯，该水流回转用芯使向小粒子喷射喷嘴供给的水流回转；

感应电极部，该感应电极部配置在小粒子喷射喷嘴的喷射空间侧；和

水侧电极部，该水侧电极部配置在小粒子喷射喷嘴的内部并与水系灭火剂接触；

大粒子喷头部具有：

大粒子喷射喷嘴，该大粒子喷射喷嘴通过向外部空间喷射水系灭火剂而将水系灭火剂转换为大粒径的粒子并进行喷洒；

水流回转用芯，该水流回转用芯使向大粒子喷射喷嘴供给的水流回转；

感应电极部，该感应电极部配置在大粒子喷射喷嘴的喷射空间侧；和

水侧电极部，该水侧电极部配置在大粒子喷射喷嘴的内部并与水系灭火剂接触；

对处于由小粒子喷射喷嘴及大粒子喷射喷嘴喷射的过程中的水系灭火剂施加外部电场而使喷射粒子带电，所述外部电场通过在小粒子喷头部和大粒子喷头部的感应电极部与水侧电极部之间施加电压而产生。

带电喷洒喷头具有：

小粒子喷射喷嘴，该小粒子喷射喷嘴通过向外部空间喷射水系灭火剂而将水系灭火剂转换为小粒径的粒子并进行喷洒；

大粒子喷射喷嘴，该大粒子喷射喷嘴与小粒子喷射喷嘴同轴地配置在小粒子喷射喷嘴的外侧，并且通过向外部空间喷射水系灭火剂而将水系灭火剂转换为大粒径的粒子并进行喷洒；

水流回转用芯，该水流回转用芯使向小粒子喷射喷嘴供给的水流回转；

水流回转用螺旋件，该水流回转用螺旋件使向大粒子喷射喷嘴供给的水流回转；

感应电极部，该感应电极部配置在各喷射喷嘴的喷射空间侧；和

水侧电极部，该水侧电极部配置在各喷射喷嘴的流入侧并与水系灭火剂接触，

对处于由小粒子喷射喷嘴及大粒子喷射喷嘴喷射的过程中的水系灭火剂施加外部电场而使喷射粒子带电，所述外部电场通过在感应电极部与水侧电极部之间施加电压而产生。

带电喷洒喷头具有：

大粒子喷射喷嘴，该大粒子喷射喷嘴通过向外部空间喷射水系灭火剂而将水系灭火剂转换为大粒径的粒子并进行喷洒；

小粒子喷射喷嘴，该小粒子喷射喷嘴与大粒子喷射喷嘴同轴地配置在大粒子喷射喷嘴的外侧，通过向外部空间喷射水系灭火剂而将水系灭火剂转换为小粒径的粒子并进行喷洒；

水流回转用芯，该水流回转用芯使向大粒子喷射喷嘴供给的水流回转；

水流回转用螺旋件，该水流回转用螺旋件使向小粒子喷射喷嘴供给的水流回转；

感应电极部，该感应电极部配置在各喷射喷嘴的喷射空间侧；和

水侧电极部，该水侧电极部配置在各喷射喷嘴的流入侧并与水系灭火剂接触；

对处于由小粒子喷射喷嘴及大粒子喷射喷嘴喷射的过程中的水系灭火剂施加外部电场而使喷射粒子带电，所述外部电场通过在感应电极部与水侧电极部之间施加电压而产生。

带电喷洒喷头具有：

旋转喷射喷嘴，该旋转喷射喷嘴通过向外部空间喷射水系灭火剂而进行旋转；

小粒子用喷嘴狭缝，该小粒子用喷嘴狭缝开口于旋转喷射喷嘴，并且通过向外部空间喷射水系灭火剂而将水系灭火剂转换为小粒径的粒子并进行喷洒；

大粒子用喷嘴狭缝，该大粒子用喷嘴狭缝开口于旋转喷射喷嘴，通过向外部空间喷射水系灭火剂而将水系灭火剂转换为大粒径的粒子并进行喷洒；

感应电极部，该感应电极部配置在喷射喷嘴的喷射空间侧；和

水侧电极部，该水侧电极部配置在旋转喷射喷嘴的流入侧并与水系灭火剂接触；

对处于由小粒子用喷嘴狭缝及大粒子用喷嘴狭缝喷射的过程中的水系灭火剂施加外部电场而使喷射粒子带电，所述外部电场通过在感应电极部与水侧电极部之间施加电压而产生。

带电喷洒喷头使包含在预定的粒径的范围的灭火剂粒子带正电或负电。

发明效果

根据本发明，通过从带电喷洒喷头喷射混合有包含在预定的粒径范围、例如30μm～2000μm的范围的较小粒径和较大粒径的水系的带电灭火剂粒子群，能够利用由飞行距离较大的平均粒径在200μm～2000μm范围的大灭火剂粒子群引起的空气对流，将灭火效果及消烟效果较好的平均粒径在30μm～200μm范围的小粒径的灭火剂粒子群喷洒到更加广阔的范围。

例如，在1000μm～2000μm的较大粒径的灭火剂粒子群的喷洒中，即使在0.1Mp左右的较小的压力下，也能够轻易地喷洒到4m左右的范围，在这个喷洒的时候，被认为发生了根据喷洒图案进行的空气对流。该对流能够承载并搬运小灭火剂粒子群，能够将小灭火剂粒子群与大灭火剂粒子群一起喷洒到广阔的范围，能够通过较少数目的喷洒喷头在整个防护区域内喷洒大小灭火剂粒子群。

此外，虽然初期火灾（比较小的火灾）时能够通过小粒径的灭火剂粒子群得到充分的灭火效果，但是在使用煤油和汽油等的纵火火灾的情况下，也会以突如其来的大规模火灾开始。这种火灾的发热量大，需要投入与火源相比不处于下风的较大量的灭火剂（水）。大粒径的灭火剂对于这样的火灾具有减弱火势的作用。但是，对于在其之后的在小间隙内继续燃烧的火焰的灭火以及喷头无法喷淋的部分（死角）的灭火却并不擅长。对此，小灭火剂粒子对于这些间隙和无法喷淋的部分具有利用库仑力迂回进入的作用，通过相互作用，即便是在纵火火灾等中也会得到高的灭火性能。

此外，通过使灭火剂小粒子和灭火剂大粒子共同带正电或共同带负电，能够防止灭火剂小粒子和灭火剂大粒子的灭火剂之间在喷洒空间中聚集。

附图说明

图1是示出本发明的防火设备的实施方式的说明图。

图2是将图1的防护区域A取出而示出的说明图。

图3是示出本发明的带电喷洒喷头的第一实施方式的说明图。

图4是示出本发明的带电喷洒喷头的第二实施方式的说明图。

图5是示出本发明的带电喷洒喷头的第三实施方式的说明图。

图6是示出本发明的带电喷洒喷头的第四实施方式的说明图。

具体实施方式

图1是示出本发明的防火设备的实施方式的说明图。图1中，在建筑物内的例如计算机机房等防护区域A以及B的天花板侧，设置有本实施方式的带电喷洒喷头10。

带电喷洒喷头10从相对于作为灭火剂供给设备发挥作用的水源14设置的泵装置12的突出侧，经由手动阀（闸门阀）13连接有配管16，配管16在分支后经由调压阀30以及自动开闭阀32连接于在每个防护区域A、B设置的带电喷洒喷头10。

在每个防护区域A、B，设置有对从带电喷洒喷头10的喷洒进行控制的专用火灾检测器18。此外，每个防护区域A、B设置有联动控制中继装置20，还设置有用于通过手动操作对从带电喷洒喷头10的喷洒进行控制的手动操作箱22。

联动控制中继装置20连接有来自专用火灾检测器18以及手动操作箱22的信号线，并引出有用于向带电喷洒喷头10施加带电驱动用电压的信号线、以及用于对自动开闭阀32进行开闭控制的信号线。

在防护区域A还设置有自动火灾警报设备的火灾检测器26，该火灾检测器26上连接有来自自动火灾报警设备的接收机28的检测器线路。此外，虽然防护区域B未设置自动火灾警报设备的火灾检测器26，但是根据需要进行设置当然也是可以的。

对应防护区域A、B而设置的联动控制中继装置20，通过信号线连接于系统监控盘24。系统监控盘24还连接有自动火灾报警设备的接收机28。并且，系统监控盘24通过信号线连接泵装置12，控制泵装置12中的泵的起动和停止。

图2是将图1的防护区域A选出而示出的说明图。防护区域A的天花板侧设置有带电喷洒喷头10。来自图1所示的泵装置12的配管16经由调压阀30以及自动开闭阀32连接于带电喷洒喷头10。

此外，带电喷洒喷头10的上部设置有电压施加部15，如后续说明所明确描述的那样，电压施加部15在带电喷洒喷头10上施加预定的电压，使得从带电喷洒喷头10喷射的灭火剂能够带电进行喷洒。另外，防护区域A的天花板侧设置有专用火灾检测器18，同时还连接有自动火灾警报设备的火灾检测器26。

图3是图1及图2所示的带电喷洒喷头10的第一实施方式，图3（A）示出剖面，图3（B）示出从下侧观察到的平面，图3（C）将感应电极取出而示出。

在图3（A）中，带电喷洒喷头10由小粒子喷头部10A和大粒子喷头部10B构成，两者横向排列并相邻配置。带电喷洒喷头10放射混合有包含在预定的粒径范围的较小的粒径和较大的粒径的水系灭火剂。例如，带电喷洒喷头10放射混合有包含在30μm～2000μm的范围的较小的粒径和较大的粒径的水系灭火剂。

其中，小粒子喷头部10A放射平均粒径在30μm～200μm的范围的灭火剂粒子群，大粒子喷头部10B放射平均粒径在200μm～2000μm的范围的灭火剂粒子群。

小粒子喷头部10A的结构如下。小粒子喷头部10A的喷头主体36a旋入固定在下降配管34a的末端，下降配管34a与来自泵装置12的配管连接。喷头主体36a的末端内侧经由绝缘部件41a组装有圆筒状的水侧电极部40a。

从相对于水侧电极部40a如图2所示设置在上部的电压施加部15引出有接地线缆50a，并连接于经由绝缘部件41a设置在喷头主体36a内侧的水侧电极部40a。通过此接地线缆50a的连接，将水侧电极部40a的施加电压设为0伏，且通向接地侧。

水侧电极部40a的下侧设置有小粒子喷射喷嘴38a。小粒子喷射喷嘴38a由设置在水侧电极部40a侧的内部的水流回转用芯37a和设置在末端侧的喷嘴头39a构成。

小粒子喷射喷嘴38a从下降配管34a接收从图1的泵装置12加压供给的水系灭火剂的供给，并在通过喷头主体36a而从喷嘴头39a向外部喷射时，将水系灭火剂转换为平均粒径在30μm～200μm的范围的小粒子进行喷洒。在本实施方式中，从小粒子喷射喷嘴38a喷洒的喷洒图案具有所谓的实心锥的形状。

相对于小粒子喷射喷嘴38a经由固定部件43a通过小螺纹紧固而固定有使用绝缘性材料的罩42a。罩42a为大致圆筒状的部件，在下侧的开口部借助于止挡环46a的螺纹紧固而组装有环状的感应电极部44a。

感应电极部44a，如图3（C）中所取出示出的那样，在环状主体的中央形成有使来自小粒子喷射喷嘴38a的喷射粒子通过的开口54a。

相对于在罩42a的下部设置的环状感应电极部44a，电极施加线缆48a从图2所示的上部的电压施加部15引出，电极施加线缆48a贯穿由绝缘性材料构成的罩42a并连接于感应电极部44a，从而能够施加电压。

此处，作为在本实施方式的带电喷洒喷头10中使用的水侧电极部40a以及诱导电极部44a，除了具有导电性的金属以外，也可以为具有导电性的树脂、具有导电性的橡胶，还可以为它们的组合。

当从小粒子喷头部10A喷洒水系灭火剂时，图2所示的电压施加部15根据来自图1所示的联动控制中继装置20的控制信号动作，将水侧电极部40设为0伏的接地侧，对感应电极部44a施加例如不超过20千伏的直流、交流或脉冲状的施加电压。

如果像这样在水侧电极部40a和感应电极部44a之间施加例如数千伏的电压，那么两电极间就会由于该电压施加而产生外部电场，从而能够通过将水系灭火剂从小粒子喷射喷嘴38a转换为平均粒径在30μm至200μm范围的喷射小粒子的喷射过程使喷射小粒子带电，并将带电的喷射小粒子喷洒到外部。

大粒子喷头部10B的构造基本上与小粒子喷头部10A相同，区别之处在于放射平均粒径在200μm至2000μm范围的灭火剂粒子群。

也就是说，大粒子喷头部10B在下降配管34b的前端旋入固定有喷头主体36b，下降配管34b连接于来自泵装置12的配管。

喷头主体36b在内侧设置有限压阻尼孔55，通过流过限压阻尼孔55，喷嘴头39a内的水压大幅降低，从而得到大粒径的喷射。喷头主体36b的前端内侧通过绝缘部件41b组装有圆筒状的水侧电极部40b。

接地线缆50b从相对于水侧电极部40b设置在上部的电压施加部15（如图2所示）引出，并连接于通过绝缘部件41b设置在喷头主体36b内侧的水侧电极部40b。通过此接地线缆50b的连接，水侧电极部40b将施加电压设定为0伏，且向接地侧下落。

水侧电极部40b的下侧设置有大粒子喷射喷嘴38b。大粒子喷射喷嘴38b由设置在水侧电极部40b侧的内部的水流回转用芯37b和设置在前端侧的喷嘴头39b构成。

大粒子喷射喷嘴38b从下降配管34a接收从图1的泵装置12加压供给的水系灭火剂的供给，并在通过喷头主体36b经过限压阻尼孔55从喷嘴头39b向外部喷射时，将水系灭火剂转换为平均粒径在200μm至2000μm范围的大粒子并喷洒。在本实施方式中，从大粒子喷射喷嘴38b喷洒的喷洒图形具有所谓的实心锥的形状。

相对于大粒子喷射喷嘴38b，使用绝缘性材料的罩42b通过固定部件43b以螺纹固定的方式固定。罩42b为大致圆筒状的部件，下侧的开口部通过止挡环46b的螺纹固定组装有环状的感应电极部44b。

感应电极部44b，如图3（C）中所选出示出的那样，在环状主体的中央形成有使来自大粒子喷射喷嘴38b的喷射粒子通过的开口54b。

相对于在罩42b的下部设置的环状感应电极部44b，电极施加线缆48b从图2所示的上部的电压施加部15引出，电极施加线缆48b贯穿由绝缘性材料构成的罩42b并连接于感应电极部44b，从而能够施加电压。

此处，作为在本实施方式的带电喷洒喷头10中使用的水侧电极部40b以及诱导电极部44b，除了具有导电性的金属以外，也可以为具有导电性的树脂、具有导电性的橡胶，还可以为它们的组合。

当从大粒子喷头部10B喷洒水系灭火剂时，图2所示的电压施加部15根据来自图1所示的联动控制中继装置20的控制信号动作，将水侧电极部40b设为0伏的接地侧，对感应电极部44b施加例如不超过20千伏的直流、交流或脉冲状的施加电压。

如果像这样在水侧电极部40b和感应电极部44b之间施加例如数千伏的电压，那么两电极间就会由于该电压施加而产生外部电场，从而能够通过将水系灭火剂从大粒子喷射喷嘴38b转换为平均粒径在200μm至2000μm范围的喷射大粒子的喷射过程使喷射大粒子带电，并将带电的喷射大粒子喷洒到外部。

由于小粒子喷头部10A产生的灭火剂小粒子群的喷射和大粒子喷头部10B产生的灭火剂大粒子群的喷射同时进行并混合，因此，会根据由处于200μm至2000μm范围的灭火剂大粒子群引起的喷洒的图形而发生空气对流，并通过该空气对流对处于30μm至200μm范围的灭火剂小粒子群进行搬运，从而能够将灭火剂小粒子群与灭火剂大粒子群一起喷洒到广阔的范围，能够通过较少数目的带电喷洒喷头10在整个防护区域对混合有小粒子和大粒子的灭火剂进行喷洒。

例如，在大粒子喷头部38b引起的灭火剂粒子群的喷洒中，即使供给1.0Mp左右的压力，也能够通过限压阻尼孔55降低至例如0.1Mp左右的压力，并由此使灭火剂粒径变为1000μm至2000μm的大粒径，喷洒到4米左右的范围，通过由于这样的灭火剂大粒子群的喷洒而发生的对流，能够将同样以1.0Mp左右的压力从小粒子喷头部38a喷洒的30μm至200μm的小灭火剂粒子群切实地喷洒到4米左右的广阔范围。

以下说明图1的实施方式中的监视动作。现在，如果假设在防护区域A发生火灾F，那么例如专用火灾检测器18就会检测出火灾，并通过联动控制中继装置20将火灾检测信号输送到系统监控盘24。

系统监控盘24一收到防护区域A设置的专用火灾检测器18的发送信号，就会启动泵装置12，从水源14汲取灭火用水并通过泵装置12加压，供给到配管16。

同时，系统监控盘24向对应防护区域A设置的联动控制中继装置20输出带电喷洒喷头10的启动信号。接收到该启动信号后，联动控制中继装置20对自动开关阀32实施开启动作，由此，经调压阀30调压的具有一定压力的水系灭火剂会通过开启了的自动开关阀32供给到带电喷洒喷头10，如图2所示，作为喷射粒子从带电喷洒喷头10喷洒到防护区域A。

同时，联动控制中继装置20向如图2所示的设置在带电喷洒喷头10上的电压施加部15发送启动信号，接收到该启动信号后，电压施加部15向带电喷洒喷头10供给例如数千伏的直流、交流或脉冲状的施加电压。

因此，在如图3（A）所示的带电喷洒喷头10中，当分别从小粒子喷头部10A的小粒子喷射喷嘴38a和大粒子喷头部10B的大粒子喷射喷嘴38b将加压的水系灭火剂转变为喷射粒子并喷洒时，接地线缆50a、50b所连接的水侧电极部40a、40b设定为0伏，电压施加线缆48a、48b所连接的感应电极部44a、44b侧被施加数千伏的电压，并将通过此电压施加而产生的外部电解施加到处于喷射过程的水系灭火剂上，能够使通过喷射而转变了的灭火剂小粒子和灭火剂大粒子在带电后混合并喷洒，喷射过程中，水系灭火剂从小粒子喷射喷嘴38a和大粒子喷射喷嘴38b喷射，并通过感应电极部44a、44b的开口54a、54b。

如图2所选出并示出的那样，在从带电喷洒喷头10向发生火灾F的防护区域A喷洒灭火剂大粒子群的同时，能够通过因200～2000μm的灭火剂大粒子群的喷洒、特别是1000～2000μm的较大粒子群的喷洒而发生的空气对流对30～200μm的灭火剂小粒子群进行搬运并将其切实地喷洒到广阔的范围。

此外，30～200μm的灭火剂小粒子群由于带电，会通过因带电而产生的库仑力高效地附着在因火灾F而出现的高温燃烧源上，并引起向燃烧剂的所有表面的附着，与以往的喷洒非带电水粒子的情况相比，对燃烧剂的润湿效果大幅提高，强的灭火能力得以发挥。

此外，通过喷洒灭火剂大粒子群，会减弱像使用了煤油和汽油等的纵火火灾那样的以突如其来的大规模火灾开始的火灾的火势，同时，通过因所喷洒的灭火剂小粒子群而引起的润湿效果，强的灭火能力得以发挥。

并且，在图3（A）的小粒子喷头部10A和大粒子喷头部10B中，例如，当将水侧电极部40a、40b设为0伏，向环状感应电极部44a、44b脉冲地施加正电压时，喷洒的水粒子就会成为仅带负电荷的喷洒。

像这样，当仅带负电荷的灭火剂小粒子和灭火剂大粒子混合并喷洒时，空间中带电的水粒子间就会作用有排斥力，由此，水粒子碰撞聚集并成长落下的几率就会变小，滞留在空间内的水粒子的密度就会变大，由此，强的灭火能力便会得以发挥。

此外，通过利用因灭火剂大粒子群的喷洒而产生的气流从带电喷洒喷头10向防护区域A搬运并喷洒带电的灭火剂小粒子群，能够获得将火灾F引起的烟高效去除的消烟效果。

以往的通过水粒子的喷洒而产生的消烟效果是由水粒子与烟粒子的随机碰撞引起的捕捉作用，与此相比，在本实施方式中，本实施方式的这种消烟效果通过使正在喷洒的水粒子带电，使同样处于带电状态的烟粒子被水粒子利用库仑力捕捉，由此大幅度地发挥消烟作用。

图4为图1及图2所示的带电喷洒喷头10的第二实施方式，图4（A）将截面选出并进行示出，图4（B）将从下侧观察到的平面选出并进行示出，图4（C）将感应电极选出并进行示出。

在图4（A）中，第二实施方式的带电喷洒喷头10将构成小粒子喷头部的小粒子喷嘴38a和构成大粒子喷头部的大粒子喷射喷嘴38b同轴设置。

也就是说，带电喷洒喷头部10在下降配管34的前端旋入固定有喷头主体36，下降配管34连接于来自泵装置12的配管。喷头主体36的前端内侧通过绝缘部件41安装有圆筒状的水侧电极部40。

接地线缆50从相对于水侧电极部40设置在上部的电压施加部15（如图2所示）引出，并连接于通过绝缘部件41设置在喷头主体36内侧的水侧电极部40。通过此接地线缆50的连接，水侧电极部40将施加电压设定为0伏，且向接地侧下落。

小粒子喷射喷嘴38a设置在水侧电极部40的下侧，其外侧同轴设置有大粒子喷射喷嘴38b。小粒子喷射喷嘴38a由设置在内部的水流回转用芯37a和设置在前端侧的喷嘴头39a构成。大粒子喷射喷嘴38b由设置在位于内侧的喷嘴头39a外周的限压阻尼孔55及水流回转用螺旋件56a和设置在前端侧的喷嘴头39b构成。

如图4（B）所示，小粒子喷射喷头38a向下形成小粒子喷嘴孔58a，大粒子喷射喷头38b在外侧形成环状的大粒子喷嘴开口58b。

小粒子喷射喷嘴38a从下降配管34接收从图1的泵装置12加压供给的水系灭火剂的供给，并在通过喷头主体36使其一部分从喷嘴头39a向外部喷射时，将水系灭火剂转换为平均粒径在30μm至200μm范围的小粒子并喷洒。在本实施方式中，从小粒子喷射喷嘴38a喷洒的喷洒图形具有所谓的实心锥的形状。

大粒子喷射喷嘴38b从下降配管34接收从图1的泵装置12加压供给的水系灭火剂的供给，并在通过喷头主体36经限压阻尼孔55使其一部分从喷嘴头39b向外部喷射时，将水系灭火剂转换为平均粒径在200μm至2000μm范围的大粒子并喷洒。在本实施方式中，从小粒子喷射喷嘴38a喷洒的喷洒图形具有所谓的实心锥的形状。

此时，通过来自位于外侧的大粒子喷嘴开口58b的灭火剂大粒子群的喷洒所引起的气流，便能够对从位于内侧的小粒子喷嘴孔58a喷洒的灭火剂小粒子群进行搬运，将灭火剂小粒子群与灭火剂大粒子一起喷洒到广阔的范围，从而能够通过较少数目的带电喷洒喷头10在整个防护区域喷洒混合有小粒子和大粒子的灭火剂。

相对于小粒子喷射喷嘴38a，使用绝缘性材料的罩42通过固定部件43以螺纹固定的方式固定。罩42为大致圆筒状的部件，下侧的开口部通过止挡环46的螺纹固定组装有环状的感应电极部44。

感应电极部44，如图4（C）中所选出示出的那样，在环状主体的中央形成有使来自小粒子喷射喷嘴38a以及大粒子喷射喷嘴38b的喷射粒子通过的开口54。

相对于在罩42的下部设置的感应电极部44，电极施加线缆48从图2所示的上部的电压施加部15引出，电极施加线缆48贯穿由绝缘性材料构成的罩42并连接于感应电极部44，从而能够施加电压。

当从小粒子喷射喷嘴38a和大粒子喷射喷嘴38b喷洒水系灭火剂时，图2所示的电压施加部15根据来自图1所示的联动控制中继装置20的控制信号动作，将水侧电极部40设为0伏的接地侧，对环状感应电极部44施加例如不超过20千伏的直流、交流或脉冲状的施加电压。

如果像这样在水侧电极部40和环状感应电极部44之间施加例如数千伏的电压，那么两电极间就会由于该电压施加而产生外部电场，从而能够通过将水系灭火剂从小粒子喷射喷嘴38a转换为平均粒径在30μm至200μm范围的喷射小粒子的喷射过程使喷射小粒子带电，同时通过将水系灭火剂从大粒子喷射喷嘴38b转换为平均粒径在200μm至2000μm范围的喷射大粒子的喷射过程使喷射大粒子带电，并将带电的灭火剂小粒子群和灭火剂大粒子群混合并喷洒到外部。

与图3的相邻设置的第一实施方式相比，通过将该小粒子喷射喷嘴38a和大粒子喷射喷嘴38b同轴设置的带电喷洒喷头10，能够将喷头小型化，起到减小设置空间和降低成本的效果。

图5为图1及图2所示的带电喷洒喷头10的第三实施方式，图5（A）将截面选出并进行示出，图5（B）将从下侧观察到的平面选出并进行示出，图5（C）将感应电极选出并进行示出。

与图4的第二实施方式相反，在图5（A）中，第三实施方式的带电喷洒喷头10的特征在于：将大粒子喷射喷嘴38b设置在中心，并在其外侧同轴地设置小粒子喷射喷嘴38a。位于中心的大粒子喷射喷头38b由设置在内部的限压阻尼孔55及水流回转用芯37b和设置在前端侧的喷嘴头38b构成。设置在外侧的小粒子喷射喷嘴38a由设置在位于内侧的喷嘴头39b外周的水流回转用螺旋件56b和设置在前端侧的喷嘴头39a构成。

如图5（B）所示，内侧的大粒子喷射喷头38b向下形成大粒子喷嘴孔60b，外侧的小粒子喷射喷头38a在外侧形成环状的小粒子喷嘴开口60a。

除此之外的结构与图4的第二实施方式相同，因此附以相同的符号并省略说明。

在图5的第二实施方式中，小粒子喷射喷嘴38a也从下降配管34接收从图1的泵装置12加压供给的水系灭火剂的供给，并在通过喷头主体36使其一部分从喷嘴头39a向外部喷射时，将水系灭火剂转换为平均粒径在30μm至200μm范围的小粒子并喷洒。

同时，大粒子喷射喷嘴38b从下降配管34接收由图1的泵装置12加压供给的水系灭火剂的供给，并在通过喷头主体36经限压阻尼孔55使其一部分从喷嘴头39b向外部喷射时，将水系灭火剂转换为平均粒径在200μm至2000μm范围的大粒子并喷洒。

此时，通过来自位于内侧的大粒子喷嘴开口60b的灭火剂大粒子群的喷洒所引起的气流，便能够对从位于外侧的小粒子喷嘴开口60a喷洒的灭火剂小粒子群进行搬运，将灭火剂小粒子群与灭火剂大粒子一起喷洒到广阔的范围，从而能够通过较少数目的带电喷洒喷头10在整个防护区域喷洒混合有小粒子和大粒子的灭火剂。

此外，通过在水侧电极部40和感应电极部44之间施加例如数千伏的电压而在两电极间产生外部电场，就能够通过将水系灭火剂从小粒子喷射喷嘴38a转换为平均粒径在30μm至200μm范围的喷射小粒子的喷射过程使喷射小粒子带电，同时通过将水系灭火剂从大粒子喷射喷嘴38b转换为平均粒径在200μm至2000μm范围的喷射大粒子的喷射过程使喷射大粒子带电，并将带电的灭火剂小粒子群和灭火剂大粒子群混合并喷洒到外部。

与图3的相邻设置的第一实施方式相比，通过该第三实施方式的将小粒子喷射喷嘴38a和大粒子喷射喷嘴38b同轴设置的带电喷洒喷头10，能够将喷头小型化，起到减小设置空间和降低成本的效果。

此外，与第二实施方式相反，通过在内侧设置大粒子喷射喷嘴38b，能够对由位于外侧的小粒子喷射喷嘴38a喷洒的灭火剂小粒子群进行搬运，以使灭火剂小粒子群通过因灭火剂大粒子群的喷洒而产生的气流扩散，从而高效地搬运灭火剂小粒子群。

图6为图1及图2所示的带电喷洒喷头10的第四实施方式，图6（A）将截面选出并进行示出，图6（B）将从下侧观察到的平面选出并进行示出，图6（C）将感应电极选出并进行示出。

在图6（A）中，第四实施方式的带电喷洒喷头10的特征在于：将构成小粒子喷头部和大粒子喷头部10B的喷头喷嘴设计为旋转喷射喷嘴62。也就是说，带电喷洒喷头10在下降配管34的前端旋入固定有喷头主体36，下降配管34连接于来自泵装置12的配管。喷头主体36的前端内侧通过绝缘部件41组装有圆筒状的水侧电极部40。

接地线缆50从相对于水侧电极部40设置在上部的电压施加部15（如图2所示）引出，并连接于通过绝缘部件41设置在喷头主体36内侧的水侧电极部40。通过该接地线缆50的连接，水侧电极部40将施加电压设定为0伏，且向接地侧下落。

水侧电极部40的下侧设置有旋转喷射喷嘴62。旋转喷射喷嘴62通过轴承64可自由旋转地载置在固定部件43的内侧，并与水侧电极40之间设置另外的固定部件66。

在旋转喷射喷头62上，如图6（B）所示，在偏离旋转中心的位置形成两个小粒子喷射狭缝68和大粒子喷射狭缝70的组。

小粒子喷射狭缝68从下降配管34接收从图1的泵装置12加压供给的水系灭火剂的供给，并在通过喷头主体36向外部喷射时，将水系灭火剂转换为平均粒径在30μm至200μm范围的小粒子并喷洒。

大粒子喷射狭缝70从下降配管34接收从图1的泵装置12加压供给的水系灭火剂的供给，并在通过喷头主体36向外部喷射时，将水系灭火剂转换为平均粒径在200μm至2000μm范围的大粒子并喷洒。

小粒子喷射狭缝68和大粒子喷射狭缝70相对于壁厚方向倾斜形成，因此，通过从小粒子喷射狭缝68和大粒子喷射狭缝70的灭火剂的喷射，便会使旋转喷射喷嘴62旋转并螺旋状地喷洒灭火剂小粒子群和灭火剂大粒子群。

此时，通过来自大粒子喷射狭缝70的灭火剂大粒子群的喷洒所引起的气流，便能够对从小粒子喷射狭缝68喷洒的灭火剂小粒子群进行搬运，将灭火剂小粒子群与灭火剂大粒子一起喷洒到广阔的范围，从而能够通过较少数目的带电喷洒喷头10在整个防护区域喷洒混合有小粒子和大粒子的灭火剂。

相对于喷头主体36，使用绝缘性材料的罩42通过固定部件43以螺纹固定的方式固定。罩42为大致圆筒状的部件，下侧的开口部通过止挡环46的螺纹固定组装有环状的感应电极部44。

感应电极部44，如图6（C）中所选出示出的那样，在环状主体的中央形成有使来自小粒子喷射狭缝68和大粒子喷射狭缝70的喷射粒子通过的开口54。

相对于在罩42的下部设置的感应电极部44，电极施加线缆48从图2所示的上部的电压施加部15引出，电极施加线缆48贯穿由绝缘性材料构成的罩42并连接于感应电极部44，从而能够施加电压。

当从旋转喷射喷嘴62的小粒子喷射狭缝68和大粒子喷射狭缝70喷洒水系灭火剂时，图2所示的电压施加部15根据来自图1所示的联动控制中继装置20的控制信号动作，将水侧电极部40设为0伏的接地侧，对环状的感应电极部44施加例如不超过20千伏的直流、交流或脉冲状的施加电压。

如果像这样在水侧电极部40和感应电极部44之间施加例如数千伏的电压，那么两电极间就会由于该电压施加而产生外部电场，从而能够通过将水系灭火剂从旋转喷射喷嘴62的小粒子喷射狭缝68转换为平均粒径在30μm至200μm范围的喷射小粒子的喷射过程使喷射小粒子带电，同时，通过将水系灭火剂从大粒子喷射狭缝70转换为平均粒径在200μm至2000μm范围的喷射大粒子的喷射过程使喷射大粒子带电，并通过旋转喷射喷嘴62的旋转将带电的灭火剂小粒子群和灭火剂大粒子群混合并螺旋状地喷洒到外部。

通过使用此旋转喷射喷嘴62的带电喷洒喷头10，由于不需要在喷嘴内部设置水流回转用芯和水流回转用螺旋件，因此能够简化喷嘴构造，使喷头小型化，起到减小设置空间和降低成本的效果。

另外，作为在本实施方式中使用的带电喷洒喷头10，虽然可以应用上述实施方式所示的各种构造，但并不限于此，可以使用具有合适构造的带电喷洒喷头。

此外，对于施加到带电喷洒喷头的带电电压，当水侧电极部设为0伏时，是将感应电极部侧设为正负施加电压，还是仅设为正施加电压，或者说还是仅设为负施加电压，也可以针对作为灭火对象的燃烧部件侧的情况、根据需要适当地确定。

此外，本发明包括不妨碍其目的和优点的合适的变形，并且不受限于上述实施方式示出的数值。

标号说明

10：带电喷洒喷头

10A：小粒子喷头部

10B：大粒子喷头部

12：泵装置

13：手动阀

14：水源

15：电压施加部

16：配管

18：专用火灾检测器

20：联动控制中继装置

22：手动操作箱

24：系统监控盘

26：火灾检测器

28：接收机

30：调压阀

32：自动开关阀

34：下降配管

36、36a、36b：喷头主体

37a、37b：水流回转用芯

38、68：喷射喷嘴

38a：小粒子喷射喷嘴

38b：大粒子喷射喷嘴

39a、39b：喷射喷头

40、40a、40b：水侧电极部

41、41a、41b：绝缘部件

43、43a、43b、66：固定部件

42、42a、42b：罩

44、44a、44b：感应电极部

45、45a、45b、54、54a、54b：开口

46、46a、46b：止挡环

48、48a、48b：电压施加线缆

52a、58a：小粒子喷嘴孔

52b、58b：大粒子喷嘴孔

55：限压阻尼孔

56a、56b：水流回转用螺旋件

58b：大粒子喷嘴开口

60a：小粒子喷嘴开口

62：旋转喷射喷嘴

64：轴承

68：小粒子喷射狭缝

70：大粒子喷射狭缝

Claims (8)

1.一种带电喷洒喷头，其特征在于，

所述带电喷洒喷头具有：

小粒子喷头部，该小粒子喷头部放射平均粒径在30μm～200μm的范围的水系灭火剂；和

大粒子喷头部，该大粒子喷头部放射平均粒径在200μm～2000μm的范围的水系灭火剂，

所述带电喷洒喷头将所述小粒子喷头部和大粒子喷头部横向排列并相邻配置，

所述小粒子喷头部具有：

小粒子喷射喷嘴，该小粒子喷射喷嘴通过向外部空间喷射水系灭火剂而将水系灭火剂转换为小粒径的粒子并进行喷洒；

水流回转用芯，该水流回转用芯使向所述小粒子喷射喷嘴供给的水流回转；

感应电极部，该感应电极部配置在所述小粒子喷射喷嘴的喷射空间侧；和

水侧电极部，该水侧电极部配置在所述小粒子喷射喷嘴的内部并与水系灭火剂接触，

所述大粒子喷头部具有：

大粒子喷射喷嘴，该大粒子喷射喷嘴通过向外部空间喷射水系灭火剂而将水系灭火剂转换为大粒径的粒子并进行喷洒；

水流回转用芯，该水流回转用芯使向所述大粒子喷射喷嘴供给的水流回转；

感应电极部，该感应电极部配置在所述大粒子喷射喷嘴的喷射空间侧；和

水侧电极部，该水侧电极部配置在所述大粒子喷射喷嘴的内部并与水系灭火剂接触，

对处于由所述小粒子喷射喷嘴及大粒子喷射喷嘴喷射的过程中的水系灭火剂施加外部电场而使喷射粒子带电，所述外部电场通过在所述小粒子喷头部及大粒子喷头部的、所述感应电极部与水侧电极部之间施加电压而产生。

2.根据权利要求1所述的带电喷洒喷头，其特征在于，

所述带电喷洒喷头使包含在预定的粒径范围的灭火剂粒子带正电或负电。

3.一种带电喷洒喷头，其特征在于，

所述带电喷洒喷头具有：

小粒子喷射喷嘴，该小粒子喷射喷嘴通过向外部空间喷射水系灭火剂而将水系灭火剂转换为平均粒径在30μm～200μm的范围的小粒径的粒子并进行喷洒；

大粒子喷射喷嘴，该大粒子喷射喷嘴与所述小粒子喷射喷嘴同轴地配置在所述小粒子喷射喷嘴的外侧，并且通过向外部空间喷射水系灭火剂而将水系灭火剂转换为平均粒径在200μm～2000μm的范围的大粒径的粒子并进行喷洒；

水流回转用芯，该水流回转用芯使向所述小粒子喷射喷嘴供给的水流回转；

水流回转用螺旋件，该水流回转用螺旋件使向所述大粒子喷射喷嘴供给的水流回转；

感应电极部，该感应电极部配置在所述各喷射喷嘴的喷射空间侧；和

水侧电极部，该水侧电极部配置在所述各喷射喷嘴的流入侧并与水系灭火剂接触，

对处于由所述小粒子喷射喷嘴及所述大粒子喷射喷嘴喷射的过程中的水系灭火剂施加外部电场而使喷射粒子带电，所述外部电场通过在所述感应电极部与水侧电极部之间施加电压而产生。

4.根据权利要求3所述的带电喷洒喷头，其特征在于，

所述带电喷洒喷头使包含在预定的粒径范围的灭火剂粒子带正电或负电。

5.一种带电喷洒喷头，其特征在于，

所述带电喷洒喷头具有：

大粒子喷射喷嘴，该大粒子喷射喷嘴通过向外部空间喷射水系灭火剂而将水系灭火剂转换为平均粒径在200μm～2000μm的范围的大粒径的粒子并进行喷洒；

小粒子喷射喷嘴，该小粒子喷射喷嘴与所述大粒子喷射喷嘴同轴地配置在所述大粒子喷射喷嘴的外侧，并且通过向外部空间喷射水系灭火剂而将水系灭火剂转换为平均粒径在30μm～200μm的范围的小粒径的粒子并进行喷洒；

水流回转用芯，该水流回转用芯使向所述大粒子喷射喷嘴供给的水流回转；

水流回转用螺旋件，该水流回转用螺旋件使向所述小粒子喷射喷嘴供给的水流回转；

感应电极部，该感应电极部配置在所述各喷射喷嘴的喷射空间侧；和

水侧电极部，该水侧电极部配置在所述各喷射喷嘴的流入侧并与水系灭火剂接触，

对处于由所述小粒子喷射喷嘴及大粒子喷射喷嘴喷射的过程中的水系灭火剂施加外部电场而使喷射粒子带电，所述外部电场通过在所述感应电极部与水侧电极部之间施加电压而产生。

6.根据权利要求5所述的带电喷洒喷头，其特征在于，

所述带电喷洒喷头使包含在预定的粒径范围的灭火剂粒子带正电或负电。

7.一种带电喷洒喷头，其特征在于，

所述带电喷洒喷头具有：

旋转喷射喷嘴，该旋转喷射喷嘴通过向外部空间喷射水系灭火剂而进行旋转；

小粒子用喷嘴狭缝，该小粒子用喷嘴狭缝开口于所述旋转喷射喷嘴，并且通过向外部空间喷射水系灭火剂而将水系灭火剂转换为平均粒径在30μm～200μm的范围的小粒径的粒子并进行喷洒；

大粒子用喷嘴狭缝，该大粒子用喷嘴狭缝开口于所述旋转喷射喷嘴，并且通过向外部空间喷射水系灭火剂而将水系灭火剂转换为平均粒径在200μm～2000μm的范围的大粒径的粒子并进行喷洒；

感应电极部，该感应电极部配置在所述喷射喷嘴的喷射空间侧；和

水侧电极部，该水侧电极部配置在所述旋转喷射喷嘴的流入侧并与水系灭火剂接触，

对处于由所述小粒子用喷嘴狭缝及大粒子用喷嘴狭缝喷射的过程中的水系灭火剂施加外部电场而使喷射粒子带电，所述外部电场通过在所述感应电极部与水侧电极部之间施加电压而产生。

8.根据权利要求7所述的带电喷洒喷头，其特征在于，

所述带电喷洒喷头使包含在预定的粒径范围的灭火剂粒子带正电或负电。