JP2013230185A - 火災防災装置及び帯電散布ヘッド - Google Patents

Abstract

【課題】指向性を持たせた帯電散布により、散布対象エリアにおいて、クーロン力を利用した高い消火消煙効果を得る。
【解決手段】火災時に、水系の消火剤を、配管を介して防護区間に設置された帯電散布ヘッド１０に加圧供給し、帯電散布ヘッド１０から噴射した消火剤を半円形乃至扇形状に偏向して薄膜流５６を形成した後に粒子群流５８に分裂分離して散布し、薄膜流５６の分裂分離部Ｐ近傍に外部電界を印加して帯電する。帯電散布ヘッド１０は、消火剤を外部空間の対象エリアに噴射するノズル部４０、ノズル部４０の内部に配置して消火剤に接触する消火剤側電極部４６、ノズル部４０から放出した消火剤を半円形乃至扇形状に偏向して薄膜流５６を形成した後に粒子群流５８に分裂分離して散布するデフレクター４２、及び薄膜流５６の分裂分離部Ｐ近傍に半円形乃至扇形状に配置された誘導電極部４８を備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、水、海水、消火薬剤などを含有した水系の消火剤をヘッドから帯電散布する火災防災装置及び帯電散布ヘッドに関する。

従来、火災時において、帯電散布ヘッドから散布する消火剤粒子を帯電することにより、消火剤粒子と被消火物や煙粒子との間に働くクーロン力を利用し、燃焼物への立体的で高効率の濡らし効果や煙補足効果等を高めて、高い消火と消煙性能を得ることができることが知られている（特許文献１）。

図２３は従来の帯電散布ヘッドを示している。図２において、帯電散布ヘッド８００はポンプユニットからの配管に接続した立下り配管８３４の先端にヘッド本体８３６をねじ込み固定し、ヘッド本体８３６の先端内側には、絶縁部材８４１を介して、円筒状の水側電極部８４０を組み込んでいる。

水側電極部（消火剤側電極部）８４０に対しては、図示しない電圧印加部より引き出したアースケーブル８５０を、絶縁部材８４１を挿通して接続し、水側電極部８４０をアース側に接続している。

水側電極部８４０の図示下側には噴射ノズル８３８を設け、噴射ノズル８３８は水側電極部８４０側の内部に設けたノズル回転子８３８ａと、先端側に設けたノズルヘッド８３８ｂで構成する。噴射ノズル８３８は、加圧供給された消火剤を立下り配管８３４から受け、ノズル回転子８３８ａにより旋回流に変換した後にノズルヘッド８３８ｂから外部に噴射することにより消火剤を粒子群流に変換して散布する。

噴射ノズル８３８に対しては、固定部材８４３を介して、絶縁性材料を用いたカバー８４２がネジ止めにより固定し、カバー８４２の下側の開口部に、リング状誘導電極部８３４４を組み込んでストッパリングと共にネジ止め固定している。リング状誘導電極部８４４は、リング状本体の中央に噴射ノズル８３８からの消火剤噴射粒子を通過する開口を形成している。リング状誘導電極部８４４に対しては、外部に設けた電圧印加部からの電極印加ケーブル８４８を接続している。

帯電散布ヘッド８００から消火剤を散布する際には、水側電極部８４０を０ボルトとなるアース側とし、リング状誘導電極部８４４に対し例えば数ＫＶから十数ＫＶ程度の直流、交流又はパルス状となる印加電圧（帯電電圧）を印加する。この電圧印加によって両電極間に外部電界が生じ、この外部電界の作用を受けて、噴射ノズル８３８から消火剤が粒子群流に変換される噴射過程を通じて、消火剤がこの外部電界の作用を受けて帯電し、帯電した粒子群流を外部対象領域（防護区画）に散布することができる。

特開２００９−１０６４０５号公報

このような従来の帯電散布（噴霧）ヘッドによる消火剤の帯電散布によれば、例えば消火剤が水の場合に消火や消煙に要する水量を、非帯電の散布ヘッドによる必要散布水量と比較して大きく減少することができる。しかし、火災の規模が大きい場合などには、帯電散布ヘッドによる必要水量は、非帯電の散布ヘッドによる場合に比べ相当少水量となるものの、火災による発生熱量を所定以上吸収することができる最低限の総比熱と蒸発潜熱が得られる水量の散布は必要であり、水量が不足すると所望の効果を得ることができない。このように、火災規模が大きい時には、当然に水量の多い帯電散布ヘッドが必要となる。

しかし、図２３に示した従来の帯電散布ヘッド８００にあっては、ヘッド本体８３６のノズル回転子８３８ａで水流に回転を与え遠心力を利用して噴射ノズル８３８から散布放射することで粒子群流に変換したフルコーン形の散布パターンを得ているが、このような従来の帯電散布にあっては、散布量の増加と共に単位水量当たりの帯電量が減少し、クーロン力による消火消煙効果を高める作用が小さくなってしまうという問題が、本願発明者の実験等によって確認されている。

図２４は図２３に示した従来の帯電散布ヘッド８００に印加する帯電用電圧を定常的に＋５ＫＶとしたときの帯電散布水の単位散布量当たりの平均帯電量をファラディーケージ法で計測した比電荷で示しており、散布量が増すほど（ヘッドが大型になるほど）平均帯電量を示す比電荷は小さい結果となっている。

また、従来の水流に回転を与えて噴射ノズル８３８から遠心力を利用して散布放射する帯電散布ヘッド８００では、消火剤の噴射角度（下向きの拡がり角度）はせいぜい９０°程度であり、且つ飛距離も比較的短いことから、帯電消火剤を広範囲に散布することができないという問題もある。

また、従来の電界散布ヘッドにあっては、水平回りの３６０度となる全周方向に帯電消火剤を散布する無指向性の散布としているが、防護区画によっては、区画の壁際に電界散布ヘッドを設置せざるを得ない場合も予想され、このような場合には水平方向について所定の指向性をもった帯電散布を行うことが解決課題として残されている。

本発明は、散布量が増加しても十分な帯電量を確保してクーロン力を利用した高い消火消煙効果を奏すると共に所定の指向性を有する帯電散布を可能とする火災防災装置（設備）及び帯電散布（噴霧）ヘッドを提供することを目的とする。

（火災防災装置Ａ）
本発明は、
水系の消火剤を、配管を介して供給する消火剤供給設備と、
防護区画に設置し、消火剤供給設備により供給された消火剤の噴射粒子に帯電して散布する帯電散布ヘッドと、
帯電散布ヘッドに帯電電圧を印加する電圧印加部と、
を備えた火災防災装置に於いて、
帯電散布ヘッドは、
消火剤を外部空間に噴射するノズルと、
ノズルの内部に配置して消火剤に接触する消火剤側電極部と、
ノズルから出た消火剤を任意の方向に略半円形乃至扇形状に偏向して薄膜流を形成した後に粒子群流に分裂分離して散布する偏向散布部材と、
薄膜流の分裂分離部近傍に配置した誘導電極部と、
を備えたことを特徴とする。

ここで、偏向散布部材は、ノズルから放出された消火剤を斜め下向き方向に略半円形乃至扇形状に広がる薄膜流に偏向するデフレクターであり、誘導電極部は、デフレクタ−により形成した薄膜流の分裂分離部近傍の上側に略半円形乃至扇形状に配置する。

また偏向散布部材は、ノズルから放出した消火剤を斜め下向き方向に略半円形乃至扇形状に広がる薄膜流に偏向するデフレクターであり、誘導電極部を、デフレクタ−により形成した薄膜流の分裂分離部近傍の下側に略半円形乃至扇形状に配置しても良い。

誘導電極部の電極を絶縁被覆して形成している。この場合、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ウレタン樹脂、ポリテトラフルオロエチレン樹脂、ポリクロロトリフルオロエチレン樹脂、セラミックス、琺瑯の少なくとも１種の絶縁材で電極を絶縁被覆して誘導電極部が形成していることが、より望ましい。

（帯電散布ヘッドＡ）
本発明は、防護区画に設置し、消火剤供給設備により供給した消火剤の噴射粒子に、電圧印加部からの帯電電圧の印加により帯電して散布する帯電散布ヘッドに於いて、
消火剤を外部空間に噴射するノズルと、
ノズルの内部に配置して消火剤に接触する消火剤側電極部と、
ノズルから出た消火剤を任意の方向に略半円形乃至扇形状に偏向して薄膜流を形成した後に粒子群流に分裂分離して散布する偏向散布部材と、
薄膜流の分裂分離部近傍に配置された誘導電極部と、
を備えたことを特徴とする。

それ以外の特徴は、火災防災装置Ａの場合と基本的に同じになる。

（火災防災装置Ｂ１）
本発明は、
水系の消火剤を、配管を介して供給する消火剤供給設備と、
防護区画に設置し、消火剤供給設備により供給した消火剤の噴射粒子に帯電して散布する帯電散布ヘッドと、
帯電散布ヘッドに帯電電圧を印加する電圧印加部と、
を備えた火災防災装置に於いて、
帯電散布ヘッドは、
消火剤を外部空間に噴射するノズルと、
ノズルの内部に配置して消火剤に接触する消火剤側電極部と、
ノズルから出た消火剤を任意の方向に偏向して薄膜流を形成した後に粒子群流に分裂分離して散布する偏向散布部材と、
薄膜流の分裂分離部近傍に配置された誘導電極部と、
を備えたことを特徴とする。

ここで、偏向散布部材は、ノズルから出た消火剤を円錐面状又は角錐面状の薄膜流に偏向する円錐形状又は角錐形状をもつデフレクターである。

誘導電極部の電極を絶縁被覆して形成している。この場合、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ウレタン樹脂、ポリテトラフルオロエチレン樹脂、ポリクロロトリフルオロエチレン樹脂、セラミックス、琺瑯の少なくとも１種の絶縁材で前記電極を絶縁被覆して誘導電極部が形成されていることが、より望ましい。

（消火剤の帯電散布ヘッドＢ１）
本発明は、防護区画に設置し、消火剤供給設備により供給した消火剤の噴射粒子に、電圧印加部からの帯電電圧の印加により帯電して散布する帯電散布ヘッドに於いて、
消火剤を外部空間に噴射するノズルと、
ノズルの内部に配置して消火剤に接触する消火剤側電極部と、
ノズルから出た消火剤を任意の方向に偏向して薄膜流を形成した後に粒子群流に分裂分離して散布する偏向散布部材と、
薄膜流の分裂分離部近傍に配置された誘導電極部と、
を備えたことを特徴とする。

それ以外の構成は、火災防災装置Ｂ１の場合と基本的に同じになる。

（火災防災装置Ｂ２）
本発明の別の形態にあっては、
水系の消火剤を、配管を介して加圧供給する消火剤供給設備と、
防護区画に設置し、消火剤供給設備により供給した消火剤の噴射粒子に帯電して散布する帯電散布ヘッドと、
帯電散布ヘッドに帯電電圧を印加する電圧印加部と、
を備えた火災防災装置に於いて、
帯電散布ヘッドは、
消火剤を外部空間に噴射するノズルと、
ノズルの内部に配置して消火剤に接触する消火剤側電極部と、
ノズルから出た消火剤の一部を、任意の方向に偏向して第１薄膜流を形成した後に粒子群流に分裂分離して散布する第１偏向散布部材と、
第１薄膜流の分裂分離部近傍に配置された第１誘導電極部と、
ノズルから出た消火剤の残りを、第１薄膜流の外側に位置して同方向に偏向する第２薄膜流を形成した後に粒子群流に分裂分離して散布する第２偏向散布部材と、
第２薄膜流の分裂分離部近傍に配置した第２誘導電極部と、
を備え、２重円錐状に粒子群流を散布することを特徴とする。

ここで、ノズルは中心ノズル穴とその後方周囲にリング状ノズル穴を同軸に形成し、
第１偏向散布部材は、ノズルの中心ノズル穴から放出した消火剤を円錐面状又は角錐面状の薄膜流に偏向する円錐形状又は角錐形状を有する第１デフレクターであり、
第２偏向散布部材は、ノズルのリング状ノズル穴から放出した消火剤を円錐面状又は角錐面状の薄膜流に偏向する円錐形状又は角錐形状を有する第２デフレクターである。

第１誘導電極部及び第２誘導電極部の各電極を絶縁被覆して形成している。この場合、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ウレタン樹脂、ポリテトラフルオロエチレン樹脂、ポリクロロトリフルオロエチレン樹脂、セラミックス、琺瑯の少なくとも１種の絶縁材で電極を絶縁被覆して第１誘導電極部及び第２誘導電極部が形成されていることが、より望ましい。

（消火剤の帯電散布ヘッドＢ２）
本発明の別の形態にあっては、
防護区画に設置し、消火剤供給設備により供給した消火剤の噴射粒子に、電圧印加部からの帯電電圧の印加により帯電して散布する帯電散布ヘッドに於いて、
消火剤を外部空間に噴射するノズルと、
ノズルの内部に配置して消火剤に接触する消火剤側電極部と、
ノズルから出た消火剤の一部を、任意の方向に偏向して第１薄膜流を形成した後に粒子群流に分裂分離して散布する第１偏向散布部材と、
第１薄膜流の分裂分離部近傍に配置した第１誘導電極部と、
ノズルから出た消火剤の残りを、第１薄膜流の外側に位置して同方向に偏向する第２薄膜流を形成した後に粒子群流に分裂分離して散布する第２偏向散布部材と、
第２薄膜流の分裂分離部近傍に配置した第２誘導電極部と、
を備え、２重円錐状に粒子群流を散布しることを特徴とする。

それ以外の特徴は、火災防災装置Ｂ２の場合と基本的に同じになる。

（火災防災装置Ｃ）
本発明は、
水系の消火剤を、配管を介して供給する消火剤供給設備と、
防護区画に設置し、消火剤供給設備により供給した消火剤の噴射粒子に帯電して散布する帯電散布ヘッドと、
帯電散布ヘッドに帯電電圧を印加する電圧印加部と、
を備えた火災防災装置に於いて、
帯電散布ヘッドは、
消火剤を対象空間に放出するノズルと、
ノズルの内部に配置されて消火剤に対し電気的に導通する消火剤側電極部と、
ノズルから放出した消火剤を、螺旋状に偏向して薄膜流を形成した後に分裂分離して粒子群流に変換し散布する偏向散布部材と、
薄膜流の分裂分離部近傍に配置された誘導電極部と、
を備えたことを特徴とする。

ここで、偏向散布部材は、先端を頂点側として円錐螺旋状に変化する偏向面を形成したデフレクターであり、ノズルから放出された消火剤を先端に向かうにつれて偏向角が狭まる螺旋状の薄膜流に拡散偏向する。

誘導電極部の電極を絶縁被覆して形成している。この場合、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ウレタン樹脂、ポリテトラフルオロエチレン樹脂、ポリクロロトリフルオロエチレン樹脂、セラミックス、琺瑯の少なくとも１種の絶縁材で電極を絶縁被覆して誘導電極部が形成していることが、より望ましい。

（帯電散布ヘッドＣ）
本発明は、防護区画に設置され、消火剤供給設備により供給された消火剤の噴射粒子に、電圧印加部からの帯電電圧の印加により帯電させて散布する帯電散布ヘッドに於いて、
帯電散布ヘッドは、
消火剤を対象空間に放出するノズルと、
ノズルの内部に配置して消火剤に対し電気的に導通する消火剤側電極部と、
ノズルから放出した消火剤を、螺旋状に偏向して薄膜流を形成した後に分裂分離して粒子群流に変換し散布する偏向散布部材と、
薄膜流の分裂分離部近傍に配置された誘導電極部と、
を備えたことを特徴とする。

それ以外の構成は、火災防災装置Ｃの場合と基本的に同じになる。

（火災防災装置Ａ及び帯電散布ヘッドＡによる効果）
本発明によれば、防護区画の壁際などに帯電散布ヘッドを設置するような場合、帯電散布ヘッドのノズルから噴出した消火剤を偏向散布部材となるデフレクターによって任意の所定方向に略半円形乃至は扇形状に広がる薄膜流を形成し、薄膜流が粒子群流に変換される分裂分離部近傍に誘導電極を配置して外部電界を印加し帯電することで、散布量が多いヘッドでありながら、所定方向に広がる指向性を持った帯電量の大きな帯電散布を行うことができる。

また、ノズルから噴射した消火剤を任意の所定方向の薄膜流に偏向する偏向散布部材形状の設定により、任意の指向角をもつ帯電散布が容易に実現でき、散水量の増加と相俟って十分な飛距離が得られ、必要とする広範囲に帯電消火剤を散布して、クーロン力を利用した高い消火消煙効果を得ることができる。

（火災防災装置Ｂ１，Ｂ２と帯電噴霧ヘッドＢ１，Ｂ２による効果）
本発明によれば、帯電散布ヘッドのノズルから噴出した消火剤を偏向散布部材となるデフレクターによって任意の所定方向に広がる薄膜流を形成し、薄膜流が粒子群流に変換される分裂分離部近傍に誘導電極を配置して外部電界を印加し帯電することで、散布量が多いヘッドでありながら、帯電量の大きな帯電散布を行うことができる。

また、ノズルから噴射した消火剤を任意の所定方向の薄膜流に偏向する偏向散布部材の偏向形状の設定により、従来に比べ広角の帯電散布が容易に実現でき、散水量の増加と相俟って十分な飛距離が得られ、広範囲に帯電消火剤を散布してクーロン力を利用した高い消火消煙効果を得ることができる。

また本発明の他の形態によれば、帯電散布ヘッドのノズルから噴出した消火剤を偏向散布部材となる２段階に同軸配置したデフレクターによってそれぞれ任意の所定方向に広がる薄膜流を形成し、各薄膜流が粒子群流に変換される分裂分離部近傍に誘導電極をそれぞれ配置して外部電界を印加し帯電させることで、二重円錐状（ダブルコーン状）となる粒子群流を散布し、広範囲に帯電量の大きな帯電散布を行うことができる。

（火災防災装置Ｃと帯電散布ヘッドＣによる効果）
本発明によれば、帯電散布ヘッドのノズルから噴出した消火剤を偏向散布部材となるデフレクターによって螺旋状に偏向して薄膜流を形成し、薄膜流の分裂分離部近傍に誘導電極を配置して外部電界を印加し帯電することで、散布量が多いヘッドでありながら、帯電量の大きな帯電散布を行うことができる。

また、ノズルから噴射した消火剤を螺旋状に広がる薄膜流に偏向する偏向散布部材の偏向形状の設定により、ノズルから放出した消火剤をノズル放出直後は広角に拡散偏向し、先端に向かうにつれて偏向角が狭まる螺旋状の薄膜流に拡散偏向することで、従来に比べ広角の帯電散布が容易に実現でき、散水量の増加と相俟って十分な飛距離が得られ、更に広範囲に帯電消火剤を散布してクーロン力を利用した高い消火消煙効果を得ることができる。

（誘導電極部の絶縁被覆による効果）
また、水粒子を帯電させるための誘導電極部の電極を絶縁被覆する絶縁材として、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ウレタン樹脂、ポリテトラフルオロエチレン樹脂、ポリクロロトリフルオロエチレン樹脂、セラミックス、琺瑯を用いることにより、絶縁被覆していない電極によって生成した帯電水粒子と比較して、同等あるいはそれ以上の比電荷の帯電消火剤粒子（帯電水粒子）を生成することが可能になる。

本発明による火災防災設備の実施形態を示した説明図 図１の防護エリアＡを取り出して示した説明図 本発明による帯電散布ヘッドの実施形態を示した説明図 図３の帯電散布ヘッドに設けたノズル部を取り出して示した説明図 本実施形態による散布量と比電荷の関係を従来ヘッドと対比して示したグラフ図 本実施形態の帯電散布ヘッドに供給する印加電圧を示したタイムチャート図 本発明による帯電散布ヘッドの他の実施形態を示した説明図 本発明による帯電散布ヘッドの第２実施形態を示した断面図 図８の帯電散布ヘッドを下側から見た説明図 図１の防護エリアＡを取り出して示した説明図 本発明による帯電散布ヘッドの第２実施形態の変形例を示した断面図 図１１の帯電散布ヘッドを天井設置状態に於ける下側から見た説明図 本発明による帯電散布ヘッドの第３実施形態を示した断面図 図１３の帯電散布ヘッドの天井設置状態を下側（床側）から見て示した説明図 噴霧冷房設備としての用途を示した説明図 噴霧防塵設備としての用途を示した説明図 農薬噴霧兼植物育成設備としての用途を示した説明図 薬液噴霧設備としての用途を示した説明図 ポータブル型ノズル装置を備えた噴霧冷房設備としての用途を示した説明図 ポータブル型帯電噴霧ヘッドの実施形態を示した断面図 背負型の動力噴霧機としての用途を示した説明図 動力噴霧台車としての用途を示した説明図 従来の帯電散布ヘッドを示した断面図 従来の帯電散布ヘッドによる散布量と比電荷の関係を示したグラフ図

［火災防災装置の構成］
図１は本発明による火災防災装置（火災防災設備）の実施形態を示した説明図である。図１において、建物内の例えばコンピュータルームなどの防護エリアＡ及びＢの壁際に近い天井側には、本実施形態による帯電散布ヘッド１０を設置し、これら帯電散布ヘッド１０から、それぞれの防護エリアに対し所定の指向性を有する消火剤散布を行うようにしている。

消火剤貯留・供給設備として機能する水源１４に対し設置されたポンプユニット１２から手動弁（仕切弁）１３を介して配管１６を接続し、配管１６は分岐後に調圧弁３０及び自動開閉弁３２を介して、防護エリアＡ，Ｂのそれぞれに設置した帯電散布ヘッド１０に接続している。水源１４は水、海水、或いはその他水系の消火剤を貯留している。

防護エリアＡ，Ｂのそれぞれには、帯電散布ヘッド１０からの消火剤散布を制御する入力信号源となる専用火災検出器１８を設置している。また防護エリアＡ，Ｂのそれぞれに対しては連動制御中継装置２０を設け、信号線に専用火災検出器１８を接続している。連動制御中継装置２０には更に帯電散布ヘッド１０からの散布制御を手動操作で行うための手動操作箱２２を接続している。

連動制御中継装置２０に対しては、このように専用火災検出器１８及び手動操作箱２２からの信号線を接続すると共に、帯電散布ヘッド１０に帯電駆動電圧を印加制御するための信号線、及び自動開閉弁３２を開閉制御するための信号線を引き出している。

更に防護エリアＡには自動火災報知設備の火災感知器２６を設置し、自動火災報知設備の受信機２８から引き出した感知器回線に接続している。なお、防護エリアＢについては自動火災報知設備の火災感知器２６を設けていないが、必要に応じて設けてもよいことはもちろんである。

防護エリアＡ，Ｂに対応して設置した連動制御中継装置２０は、一方でシステム監視制御盤２４に信号線接続している。システム監視制御盤２４には自動火災報知設備の受信機２８も接続している。更にシステム監視制御盤２４はポンプユニット１２を信号線接続し、ポンプユニット１２のポンプ起動停止を制御するようになっている。

図２は図１の防護エリアＡを取り出して示した説明図である。防護エリアＡの壁際に近い天井側には帯電散布ヘッド１０を、防護エリアの中央側を帯電散布方向として指向設定して設置している。帯電散布ヘッド１０を接続した天井側配管（図３の立下がり配管３４）は、図１に示したポンプユニット１２からの配管１６に、調圧弁３０及び自動開閉弁３２を介して接続している。

また帯電散布ヘッド１０の近傍上部には電圧印加部１５を設置し、後の説明で明らかにするように、帯電散布ヘッド１０に所定の電圧を印加して、帯電散布ヘッド１０から噴射放出する消火剤を帯電して散布できるようにしている。また防護エリアＡの天井側には専用火災検出器１８を設置し、併せて自動火災報知設備の火災感知器２６も接続している。なお、電圧印加部１５は帯電散布ヘッド１０と一体に設けてもよい。

［帯電散布ヘッドの第１実施形態の構成］
図３は図１及び図２に示した帯電散布ヘッド１０の第１実施形態であり、図３（Ａ）に縦断面を示し、図３（Ｂ）には帯電散布ヘッド１０を天井設置状態で下側（床側）から見た平面を示している。

図３において、帯電散布ヘッド１０は上下に分割した金属製のボディ３６，３８をボルト３７で連結固定しており、ポンプユニット１２からの配管１６に接続した立下り配管３４の先端にボディ３６をねじ込み固定している。ボディ３６，３８の内部流路には円筒状の消火剤側電極部４６を組み込んでいる。

消火剤側電極部４６に対しては、図２に示したように、外部近傍に設置している電圧印加部１５から引き出したアースケーブル５４を接続している。このアースケーブル５４の接続で、消火剤側電極部４６を接地する。下部に配置したボディ３８の内部流路先端には消火剤側電極部４６に続いて絶縁性のスペーサ４４を介しノズル部４０を配置する。

ノズル部４０は図４Ａ（Ａ）〜（Ｃ）に取り出して示すように、上部を大径とし下部を小径とした段付き円筒体であり、上部に流入口４３を開口し、下部側に切り欠き部４７を設け、この一部としてデフレクター４２を一体に形成しており、円筒内部でデフレクター４２に向けてノズル穴（ノズル開口）４１を開口している。なお、図４（Ｃ）は図４（Ａ）のノズル穴開口位置の下側から見た断面を示している。

本実施形態において、デフレクター４２はノズル穴４１の開口部背後に略垂直方向の垂直デフレクター面４２ａを形成し、垂直デフレクター面４２ａに続いて水平方向に対し下向きに傾斜角αをもつ傾斜デフレクター面４２ｂを図示の如く形成しており、ノズル穴４１から噴出した消火剤をデフレクター４２に当てることで、水平方向については略半円形乃至は扇形状に広がる指向角θをもち、垂直方向については斜め下向きに傾斜角αとなる薄膜流５６（図３（Ａ））に変換して放射する。

デフレクター４２の垂直デフレクター面４２ａは、図４（Ｃ）に矢印で示す指向方向中心６０に対し概ね左右９０度（ｄｅｇ）となるθ=１８０度の水平回りの指向角を設定している。

ここで、水平回りの指向角θは、必要に応じて指向方向中心６０に対し左右９０度以下の任意の角度をもつように形成することで、θ＝１８０度以下となる所定の指向角をもたせることもできる。例えば指向角θを小さくしたい場合には例えば図４（Ｄ）に示すように、デフレクター４２の垂直デフレクター面４２ａの指向方向中心６０に対する角度θを１８０度以下の所定角度とすれば良い。

また、指向角θを１８０度以上としても良く、この場合には指向方向中心６０に対する角度は左右９０度以上となり、薄膜流は背後に広がるようになる。また、垂直デフレクタ−面４２ａを凹状または凸状に湾曲することで指向調整を行っても良い。さらに、必要に応じ指向角を左右非対称としてもよい。

再び図３を参照するに、デフレクター４２により偏向形成した薄膜流５６は、分裂分離部Ｐ付近から薄膜流５６が分裂分離して粒子群流５８となって放射され、防護エリアに指向性をもって散布される。

デフレクター４２により偏向した薄膜流５６の上側に沿ってボディ３８の下端から扇形に広がる枠構造のフレーム５０が一体に形成し、薄膜流５６の分裂分離部Ｐの近傍となるフレーム５０の先端側に、図３（Ｂ）に示す半円リング状の誘導電極部４８を下向きに、薄膜流５６に対向するように配置している。

誘導電極部４８は、導電性を持つ金属材料で作られた電極と、この電極を絶縁材で絶縁被覆して形成したものである。また、誘導電極部４８は、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ウレタン樹脂、ポリテトラフルオロエチレン樹脂、ポリクロロトリフルオロエチレン樹脂、セラミックス（アルミナセラミックス）、ガラス琺瑯の少なくとも１種を絶縁材に用いて形成されている。この場合、誘導電極部４８の絶縁材としては、耐熱性、耐火性にも優れるセラミックス或いはガラス琺瑯を用いるのが、より好ましい。

フレーム５０の先端下側に配置した誘導電極部４８に対しては、図２に示した電圧印加部１５から引き出された電圧印加ケーブル５２を接続している。

なお図３では、前記誘導電極部４８を例えば薄膜流５６の分裂分離部Ｐの上流方向に１０mm以下、下流方向に３０mm以下、また薄膜流５６の表面から２０mm以下となる領域内に配置している。

ここで、本実施形態の帯電散布ヘッド１０に使用している消火剤側電極部４６としては、導電性を有する金属以外に、導電性を有する樹脂、繊維束、ゴム等であってもよく、更にこれらを組合せた複合体であってもよい。

帯電散布ヘッド１０から消火剤を散布する場合には、図２に示した電圧印加部１５が図１に示す連動制御中継装置２０からの制御信号により動作し、消火剤側電極部４６を基準電位（アース）側とし、誘導電極部４８に対し例えば数ＫＶから十数ＫＶ程度の直流状（定常）印加電圧、交流又はパルス状となる印加電圧を印加する。発明者の実験によれば、印加電圧は２０ＫＶを超えない範囲とするのが好ましいが、これに限定されるものではない。

このように消火剤側電極部４６と誘導電極部４８との間に例えば数ＫＶとなる電圧が加えられると、この電圧印加によって外部電界が生じ、この作用により、ノズル部４０から噴射放出した消火剤をデフレクター４２に沿って下向きで略半円形乃至は扇形状に広がる指向性をもった薄膜流５６に変換し、薄膜流５６を分裂分離部Ｐ付近から分裂分離を始めて粒子郡流５８に変換する過程を通じて、消火剤粒子を帯電し、帯電した噴射粒子を外部の防護エリア対象領域に散布することができる。

なお、ノズル部４０から噴射した消火剤をデフレクター４２で偏向する場合、剥離や飛散等により消火剤の一部が誘導電極部４８に接触する場合があるが、誘導電極部４８は絶縁材で被覆されているため、消火剤が接触して短絡や電荷の中和が問題になることなく、消火剤を帯電することができる。

図５はある条件における散布量と比電荷の関係を、デフレクターを設けた本実施形態による帯電散布ヘッドとデフレクターを設けない従来の帯電散布ヘッドの場合とで対比した例を模式的に示したグラフ図である。

図５において、特性Ｂは従来の帯電散布ヘッドの特性であり、所定帯電電圧を定常印加した場合である。従来の特性Ｂでは、単位時間当りの散布量の増加に対し、帯電量を示す比電荷が大きく減少しているが、これに対し本実施形態の帯電散布ヘッド１０にあっては、例えば特性Ａのように、散布量の増加に対して比電荷の減少が少ない。図５の例では、本実施形態のノズルの、散布量７［リットル／min］における比電荷（特性Ａのａ点）は、従来ノズルの散布量１．５［リットル／min］における比電荷（特性Ｂのｂ点）に相当するレベルとなっている。

このように、本実施形態の帯電散布ヘッド１０によれば、従来の帯電散布ヘッドにおける散布量増加に伴い単位水量当りの帯電量が大きく減少してしまうという問題を解決し、高効率で帯電することができるので、散布量の多い帯電散布ヘッドでありながら、高効率で、帯電量の大きな散布を所定方向に指向性を持たせて行うことができる。特に、帯電散布ノズルを壁面付近に設置するような場合に、壁面側への散布を抑制しつつ所望の対象領域に向けては高効率の散布を実現することができる。

また、デフレクター４２によりノズル部４０から噴射した消火剤を、薄膜流５６を経て粒子群流５８に変換して散布するので、従来の帯電散布ヘッドに比べ、任意の指向角をもった帯電散布が容易に実現でき、帯電ロスを抑えつつ散水量を増加することができるため十分な飛距離が得られ、任意の指向方向に任意の指向角で帯電消火剤を散布して高い消火消煙効果を得ることができる。

［火災防災装置の監視動作］
次に図１の実施形態における火災防災装置の監視動作を説明する。いま、防護エリアＡにおいて火災Ｆが発生したとすると、例えば専用火災検出器１８が火災を検出して連動制御中継装置２０を介しシステム監視制御盤２４に火災検出信号を送る。

システム監視制御盤２４は防護エリアＡに設置している専用火災検出器１８からの火災検出信号を受信するとポンプユニット１２を起動し、水源１４から消火用水を汲み上げてポンプユニット１２により加圧し、配管１６に供給する。

また専用火災検出器１８からの火災検出信号を受信したシステム監視制御盤２４は、防護エリアＡに対応して設けている連動制御中継装置２０に対し帯電散布ヘッド１０の起動信号を出力する。この起動信号を受けて、連動制御中継装置２０は自動開閉弁３２を開放動作し、これによって調圧弁３０により調圧した一定圧力の水系消火剤を、開放した自動開閉弁３２を介して帯電散布ヘッド１０に供給し、図２に取り出して示すように、帯電散布ヘッド１０から防護エリアＡに噴射粒子（群）として所定の指向方向と指向角を持って散布することになる。

このとき連動制御中継装置２０は、図２に示す帯電散布ヘッド１０に設けている電圧印加部１５に対し起動信号を送り、この起動信号を受けて電圧印加部１５は、帯電散布ヘッド１０に対し例えば数ＫＶとなる直流状、交流又はパルス状となる印加電圧を供給する。

このため図３に示した帯電散布ヘッド１０にあっては、ノズル部４０から加圧された水系の消火剤を噴射してデフレクター４２により偏向形成した薄膜流５６を粒子群流５８に変換して散布する際に、フレーム５０の内側に設けた扇形に広がるリング状の誘導電極部４８側に例えば消火剤側電極部４６の基準電位（アース）に対し数ＫＶの電圧を所定パターンで印加し、この電圧印加により生じた外部電界を、分裂分離部Ｐ付近で消火剤に印加することにより帯電して散布することができる。

図２に示すように、壁際に設置している帯電散布ヘッド１０から火災Ｆが発生している防護エリアＡに向けて噴射した消火剤粒子は帯電しているため、帯電によるクーロン力により火災Ｆの燃焼源に効率良く付着する。また回り込み効果により燃焼剤のあらゆる面への付着が起こり、従来のように非帯電の水粒子を散布した場合に比べ、燃焼剤に対する濡らし効果が大幅に増大し、高い消火能力が発揮される。

また、燃焼に伴い発生する煙（火災煙）に対しても同様にして消火剤が付着して落下するため、高い消煙効果が得られる。つまり、このような本実施形態における消煙効果は、従来のような非帯電消火剤粒子の散布による消煙効果が消火剤粒子と煙粒子との確率的な衝突による捕捉作用であることに対し、本実施形態にあっては、帯電散布している消火剤粒子のクーロン力により、反対極性の帯電状態にある煙粒子を捕集し、これによって煙拡散抑制効果を含む高い消煙効果を発揮する。

更に図３の帯電散布ヘッド１０にあっては、例えば消火剤側電極部４６を０ボルトとし、誘導電極部４８に対しプラスの電圧を直流的或いはパルス的に印加したような場合には、散布する水粒子はマイナスの電荷のみに帯電することとなる。

このようにマイナスの電荷のみに同極性帯電した消火剤粒子を散布した場合には、空間中で消火剤粒子間に斥力が働き、これによって消火剤粒子が衝突会合して成長落下する確率が小さくなり、空間中に滞留する消火剤粒子の密度が高くなるため、高い消煙消火能力を発揮する。即ち、消火剤粒子同士を同極性に帯電することで、粒子間に働く斥力により対流粒子密度を低下させることなく散布することができ、高い消煙消火能力を発揮する。

このような本実施形態における消煙効果は、従来のような非帯電水粒子の散布による消煙効果が水粒子と煙粒子との確率的な衝突による捕捉作用であることに対し、本実施形態にあっては、帯電散布している水粒子のクーロン力により、同じく帯電状態にある煙粒子を捕集し、これによって大幅な消煙効果を発揮する。

なお、帯電の極性は、散布対象によって適宜選択することができ、単純には、例えば散布対象の極性が概ねプラスである場合には、消火剤粒子をマイナスの極性に帯電するといった制御を行う。

また、本実施形態の帯電噴霧ヘッド１０においては、誘導電極部４８が電極を絶縁材で絶縁被覆して形成されているため、誘導電極部４８に水が接触して短絡や電荷の中和が生じるようなことがなく、安全を確保し、好適に帯電消火剤粒子（帯電水粒子）の生成が行なえる。

さらに、表１は、散布水量を１Ｌ／ｍｉｎとし、誘導電極部４８で印加する印加電圧を＋５ｋＶとし、絶縁被覆を設けずに誘導電極部４８を形成したケースと、各種絶縁材で絶縁被覆して誘導電極部４８を形成したケースで、帯電消火剤粒子の比電荷を計測した結果を示している。この結果から、絶縁材としてポリアミド合成樹脂（ナイロン：登録商標）、ポリエチレン樹脂を用いると、絶縁被覆を設けずに形成したケースと比較し、大幅に比電荷が小さくなることが確認された。

これに対し、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ）、ウレタン樹脂、ポリテトラフルオロエチレン樹脂、ポリクロロトリフルオロエチレン樹脂、アルミナセラミックス、ガラス琺瑯を絶縁材として用いると、絶縁被覆を設けずに形成したケースと同等、あるいはそれ以上の比電荷で帯電消火剤粒子を生成することが確認された。このことから、本実施形態の帯電散布ヘッド１０においては、このようなポリ塩化ビニル樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ）、ウレタン樹脂、ポリテトラフルオロエチレン樹脂、ポリクロロトリフルオロエチレン樹脂、アルミナセラミックス、ガラス琺瑯の少なくとも１種を絶縁材として用いて誘導電極部４８を形成することで、短絡や電荷の中和を防止しつつ、好適に帯電消火剤粒子の生成が行える。

［帯電散布ヘッド１０の印加電圧パターン］
図６は本実施形態の電圧印加部１５から帯電散布ヘッド１０に加える印加電圧パターンを例示したタイムチャートであり、それぞれ時刻ｔ１から以下のように電圧印加している。

図６（Ａ）は＋Ｖの直流状（定常）電圧を印加する場合であり、この場合には、マイナスに帯電した消火剤粒子を連続的に散布する。

図６（Ｂ）は−Ｖの直流状（定常）電圧を印加する場合であり、この場合には、プラスに帯電した消火剤粒子を連続的に散布する。

図６（Ｃ）は±Ｖの交流状電圧を印加する場合であり、この場合には、プラスの半サイクルの期間に交流電圧の変化に応じてマイナスに帯電した消火剤粒子を散布し、マイナスの半サイクルの期間に交流電圧の変化に応じてプラスに帯電した消火剤粒子を交互に散布する。

図６（Ｄ）は＋Ｖのパルス状電圧を所定のインターバルを空けて繰り返し印加する場合であり、この場合には、マイナスに帯電した消火剤粒子を間欠的に散布し、電圧を印加していない期間には、帯電していない消火剤粒子の散布となる。

図６（Ｅ）は−Ｖのパルス状電圧を所定のインターバルを空けて繰り返し印加する場合であり、この場合には、プラスに帯電した消火剤粒子を間欠的に散布し、電圧を印加していない期間には、帯電していない消火剤粒子の散布となる。

図６（Ｆ）は±Ｖのパルス状電圧を所定のインターバルを空けて交互に繰り返し印加する場合であり、この場合には、マイナスに帯電した消火剤粒子とプラスに帯電した消火剤粒子をインターバルを空けて交互に散布し、電圧を印加していない期間には、帯電していない消火剤粒子の散布となる。このようなインターバルを設けずに±Ｖのパルス状電圧を交互に繰り返し印加しても良い。

図６（Ｃ）〜（Ｆ）に例示した印加電圧パターンにおける印加周期や転極周期は適宜に定めることができ、また図６（Ａ）〜（Ｆ）の各パターンのうち複数を組み合わせたパターンとすること等もできる。

図６に例示した各パターンの印加電圧を帯電散布ヘッド１０に供給する電圧印加部１５としては、制御入力付きの市販の昇圧ユニットを利用することができる。市販の昇圧ユニットには、例えば入力にＤＣ０〜２０ボルトを加えると出力にＤＣ〜２０キロボルトを出力するものがあり、このような昇圧ユニットが利用できる。

［第１実施形態の変形例］
図７は図１及び図２に示した帯電散布ヘッド１０の第１実施形態の変形例であり、図７（Ａ）に縦断面を示し、図７（Ｂ）には帯電散布ヘッド１０を天井設置状態で下側（床側）から見た平面を示しており、本実施形態は誘導電極をデフレクターにより形成した薄膜流の下側に配置したことを特徴とする。

本実施形態にあっては、デフレクター４２により偏向形成した薄膜流５６の下側に沿ってボディ３８の下端から扇形に広がる枠構造のフレーム５０を図示の如く一体に形成し、薄膜流５６の分裂分離部Ｐの近傍となるフレーム５０の先端側に半円リング状の誘導電極部４８を上向きに、薄膜流５６或いは分離分裂部Ｐに対向するように配置している。それ以外の構成及び機能は図３の実施形態と同じになる。

このようにデフレクター４２により偏向した薄膜流５６の分裂分離部Ｐの下側に誘導電極４８を配置した場合にも、図３の実施形態と同様、ノズル部４０から噴射した消火剤がデフレクター４２に沿って下向きで扇形に広がる指向性をもった薄膜流５６に変換し、薄膜流５６が分裂分離部Ｐ付近から分裂分離を始めて粒子郡流５８に変換する過程を通じて、誘導電極部４８に対する電圧印加により生じた外部電界の作用で消火剤粒子を帯電し、帯電した消火剤粒子を、指向性をもって散布することができる。

なお、上記の実施形態にあっては、ノズル部４０にデフレクター４２を一体に形成しているが、別々の部材として配置しても良いし、デフレクター４２を別部材とした場合には、フレーム５０側に配置しても良い。

［帯電散布ヘッドの第２実施形態］
図８は図１の防護エリアＡを取り出して示して本発明の第２実施形態となる帯電散布ヘッド１００の配置を示した説明図である。防護エリアＡの天井側には第２実施形態の帯電散布ヘッド１００を設置している。帯電散布ヘッド１００を接続した天井側配管は、図１に示したポンプユニット１２からの配管１６に、調圧弁３０及び自動開閉弁３２を介して接続している。

また帯電散布ヘッド１００の上部には電圧印加部１５を設置し、帯電散布ヘッド１００に所定の電圧を印加して、帯電散布ヘッド１０から噴射する消火剤を帯電して散布できるようにしている。また防護エリアＡの天井側には専用火災検出器１８を設置し、併せて自動火災報知設備の火災感知器２６も接続している。

図９は本発明による帯電散布ヘッドの第２実施形態であり、その縦断面を示している。また図１０には、図９の帯電散布ヘッドを天井設置状態で下側（床側）から見た説明図を示す。

図９及び図１０において、帯電散布ヘッド１００は上下に分割した金属製のボディ１３６，１３８をボルト１３７で連結固定しており、図８に示したポンプユニットからの配管１６に接続した立下り配管１３４の先端にボディ１３６をねじ込み固定している。ボディ１３６，１３８の内部流路には円筒状の消火剤側電極部１４６を組み込んでいる。

消火剤側電極部１４６に対しては、図８に示したように、外部近傍に設置している電圧印加部１５から引き出されたアースケーブル１５４を接続している。このアースケーブル１５４の接続で、消火剤側電極部１４６を接地する。

下部に配置したボディ１３８の内部流路先端にはノズル部１４０を形成する。ノズル部１４０の噴射側には偏向散布部として機能するデフレクター１４２を配置する。デフレクター１４２は、ボディ１３８内の消火剤側電極部１４６に続いて絶縁性のスペーサ１４３を介して組込み固定したデフレクター支持部１４４から延在したロッド１４５の先端に設け、ノズル部１４０前方（図示下方）の空間に対向配置している。

本実施形態において、デフレクター１４２は所定の頂角θをもった円錐状板体であり、ノズル部１４０から出た消火剤を円錐状面に沿って偏向し、薄膜流１５６に変換して放射する。デフレクター１４２により形成した薄膜流１５６は、分裂分離部Ｐ付近から薄膜流１５６が分裂分離して粒子群流１５８となって放射され、模式的に図示した散布パターン１６０のように散布される。

ボディ１３８には下部に開口した筒状のフレーム１５０がボルト１３７により組付け固定されている。フレーム１５０はその開口端を分裂分離部Ｐよりも下部、即ち散布空間側に位置させており、更に分裂分離部Ｐの近傍となる内周面に円環状の誘導電極部１４８を配置している。

消火剤側電極部１４８は、導電性を持つ金属材料で作られた電極と、電極を絶縁材で絶縁被覆して形成したものである。また、誘導電極部１４８は、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ウレタン樹脂、ポリテトラフルオロエチレン樹脂、ポリクロロトリフルオロエチレン樹脂、セラミックス（アルミナセラミックス）、ガラス琺瑯の少なくとも１種を絶縁材に用いて形成している。この場合、誘導電極部１４８の絶縁材としては、耐熱性、耐火性にも優れるセラミックス或いはガラス琺瑯を用いるのが、より好ましい。

フレーム５０の下部内周側に配置した誘導電極部１４８に対しては、図８に示した電圧印加部１５から引き出された電圧印加ケーブル１５２を接続している。

なお図９では、前記誘導電極部４８を例えば薄膜流１５６の分裂分離部Ｐの上流方向に１０mm以下、下流方向に３０mm以下、また薄膜流１５６の表面から２０mm以下となる領域内に配置している。

帯電散布ヘッド１０から消火剤を散布する場合には、図８に示した電圧印加部１５が図１に示す連動制御中継装置２０からの制御信号により動作し、消火剤側電極部１４６を基準電位（アース）側とし、誘導電極部１４８に対し例えば数ＫＶから十数ＫＶ程度の直流状（定常）印加電圧、交流又はパルス状となる印加電圧を印加する。発明者の実験によれば、印加電圧は２０ＫＶを超えない範囲とするのが好ましいが、これに限定されるものではない。

このように消火剤側電極部１４６と誘導電極部１４８との間に例えば数ＫＶとなる電圧が加えられると、この電圧印加によって外部電界が生じ、この作用により、ノズル部１４０から噴射放出した消火剤がデフレクター４２の円錐状面に沿った薄膜流１５６となり、薄膜流１５６を分裂分離部Ｐ付近から分裂分離を始めて粒子群流１５８に変換する噴射過程を通じて噴射粒子を帯電し、帯電した噴射粒子を外部の防護エリア対象領域に散布することができる。

なお、ノズル部１４０から噴射した消火剤をデフレクター１４２で偏向する場合、剥離や飛散等により消火剤の一部が誘導電極部１４８に接触する場合があるが、誘導電極部１４８は絶縁材料で被覆しているため、消火剤が接触して短絡や電荷の中和が問題になることなく、消火剤に帯電することができる。

また本実施形態の帯電散布ヘッド１００は、散布量と比電荷のあいだに図５に示した特性Ａが得られ、散布量増加に伴い単位水量当りの帯電量が大きく減少してしまうという問題を解決し、高効率で帯電することができるので、散布量の多い帯電散布ヘッドでありながら、帯電量の大きな散布を行うことができる。

また、デフレクター１４２によりノズル部１４０から噴射した消火剤を、薄膜流１５６を経て粒子群流１５８に変換して散布するので、デフレクター１４２の頂角θを適宜設定することにより、従来の帯電散布ヘッドに比べ広角の帯電散布が容易に実現でき、帯電ロスを抑えつつ散水量を増加させることができるため十分な飛距離が得られ、広範囲に帯電消火剤を散布して高い消火消煙効果を得ることができる。

また、本実施形態の帯電噴霧ヘッド１００においては、誘導電極部１４８が電極を絶縁材で絶縁被覆して形成されているため、誘導電極部１４８に水が接触して短絡や電荷の中和が生じるようなことがなく、安全を確保し、好適に帯電消火剤粒子（帯電水粒子）の生成が行なえる。

さらに、表１に示したように、本実施形態の帯電散布ヘッド１００においては、このようなポリ塩化ビニル樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ）、ウレタン樹脂、ポリテトラフルオロエチレン樹脂、ポリクロロトリフルオロエチレン樹脂、アルミナセラミックス、ガラス琺瑯の少なくとも１種を絶縁材として用いて誘導電極部１４８を形成することで、短絡や電荷の中和を防止しつつ、好適に帯電消火剤粒子の生成が行える。

［帯電散布ヘッドの第２実施形態の変形例］
図１１は本発明による帯電散布ヘッドの第２実施形態の変形例であり、その縦断面を示している。また図１２には、図１１の帯電散布ヘッドを天井設置状態で下側（床側）から見た説明図を示す。本実施形態の帯電散布ヘッドは広範囲に散布するために２重円錐状（ダブルコーン状）に消火剤粒子群流を帯電散布するようにしたことを特徴とする。

図１１及び図１２において、帯電散布ヘッド１００は上下に分割した金属製のボディ１３６，１３８をボルト１３７で連結固定しており、図８のポンプユニットからの配管１６に接続した立下り配管１３４の先端にボディ１３６をねじ込み固定している。ボディ１３６，１３８の内部流路には円筒状の消火剤側電極部１４６を組み込んでいる。消火剤側電極部１４６は導電性を持つ金属材料で作り、更に絶縁材料で被覆しており、金属製のボディ１３６，１３８に対し電気的に絶縁している。また消火剤側電極部１４６の下側には絶縁性のスペーサ１４３を配置する。

消火剤側電極部１４６に対しては、図８に示したように、外部近傍に設置している電圧印加部１５から引き出されたアースケーブル１５４が接続されている。このアースケーブル１５４の接続で、消火剤側電極部１４６を接地するようにしている。

下部に配置したボディ１３８の内部流路の先端にはノズル部１７０を形成する。本実施形態のノズル部１７０は、図１１に示す如く、中心位置に配置したデフレクター支持部１４４−１から延在したロッド１４５の先端側の空間に第１偏向散布部材として第１デフレクター１４２−１を配置し、また、同軸に配置したデフレクター支持部１４４−２に円筒基部をねじ込み支持して第１デフレクター１４２−１の後方となる先端側の空間に第２散布偏向部材として第２デフレクター１４２−２を配置している。

第２デフレクター１４２−２は中央にノズル穴を開口形成し、先端外周側を外側に向けて円錐状に広げた形状であり、中央のノズル穴にはロッド１４２−１を挿通するようになるが、この挿通部に於けるノズル穴とロッド１４２−１との隙間によって、第１デフレクター１４２−１に向けて消火剤を放出する第１ノズル部１４０−１を形成している。

またノズル部１７０のノズル開口と、このノズル開口に挿通して第２デフレクター１４０−２を支持している円筒基部との間にはリング状の隙間（リング状ノズル穴）を形成し、このリング状の隙間が第２デフレクター１４２−２に向けて消火剤を放出する第２ノズル部１４０−２を形成している。

本実施形態において、第１デフレクター１４２−１は所定の頂角θ１をもった円錐状体であり、第１ノズル部１４０−１から射出した消火剤を円錐状面に沿って偏向し、薄膜流１５６−１に変換して放射する。第１デフレクター１４２−１により形成した薄膜流１５６−１は、分裂分離部Ｐ１付近から分裂分離して第１粒子群流１５８−１となって放射され、模式的に図示した散布パターン１６０−１のように散布される。

また第２デフレクター１４２−２は、第１デフレクター１４０−１の頂角θ１より大きな所定の頂角θ２をもった円錐状体を円筒基部の先端に図示の如く形成しており、リング状の隙間をもつ第２ノズル部１４０−２から射出した消火剤を円錐状面に沿って広角に偏向し、薄膜流１５６−２に変換して放射する。第２デフレクター１４２−２により形成した薄膜流１５６−２は、分裂分離部Ｐ２付近から分裂分離して第２粒子群流１５８−２となって放射され、模式的に図示した散布パターン１６０−２のように、第１デフレクター１４０−１による散布パターン１６０−２の外側を覆うように広角に散布され、これによって２重円錐状（ダブルコーン状）の広域を均一的にカバーする散布パターンを形成する。

ボディ１３８には下側に開口した筒状のフレーム１５０をボルト１３７により組付け固定している。フレーム１５０はその開口端を第２デフレクター１４２−２で偏向形成した薄膜流１５６−２の分裂分離部Ｐ２よりも下部、即ち散布空間側に位置しており、更に分裂分離部Ｐ２の近傍となる内周面に円環状の第２誘導電極部１４８−２を配置している。

またフレーム１５０の下方にはホルダアーム１７２によりリング状のフレーム１７４を支持している。フレーム１７４は、その下側の開口端を第１デフレクター１４０−１で偏向した薄膜流１５６−１の分裂分離部Ｐ１よりも下部、即ち散布空間側に位置しており、更に分裂分離部Ｐ１の近傍となる内周面に円環状の第１誘導電極部１４８−１を配置している。

第１誘導電極部１４８−１及び第２誘導電極１４８−２は導電性を持つ金属材料で作られた電極と、電極を絶縁材で絶縁被覆して形成したものである。また、第１誘導電極部１４８−１及び第２誘導電極１４８−２は、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ウレタン樹脂、ポリテトラフルオロエチレン樹脂、ポリクロロトリフルオロエチレン樹脂、セラミックス（アルミナセラミックス）、ガラス琺瑯の少なくとも１種を絶縁材に用いて形成している。この場合、第１誘導電極部１４８−１及び第２誘導電極１４８−２の絶縁材としては、耐熱性、耐火性にも優れるセラミックス或いはガラス琺瑯を用いるのが、より好ましい。

フレーム１５０，１７４に配置した第１誘導電極部１４８−１及び第２誘導電極４１８−２に対しては、図８に示した電圧印加部１５から引き出された電圧印加ケーブル１５２を接続している。

また第１誘導電極部１４８−１及び第２誘導電極１４８−２は、例えば薄膜流１５６−１，１５６−２の分裂分離部Ｐ１，Ｐ２の上流方向に１０mm以下、下流方向に３０mm以下、また薄膜流１５６−１，１５６−２の表面から２０mm以下となる領域内に配置している。

図１１、図１２の帯電散布ヘッド１００から消火剤を散布する場合には、図８に示した電圧印加部１５を図１に示した連動制御中継装置２０からの制御信号により動作し、消火剤側電極部１４６をアース側とし、第１誘導電極部１４８−１及び第２誘導電極１４８−２に対し例えば数ＫＶから十数ＫＶ程度の直流、交流又はパルス状となる印加電圧を印加する。発明者の実験によれば、印加電圧は２０ＫＶを超えない範囲とするのが好ましいが、これに限定されるものではない。

このように消火剤側電極部１４６と第１誘導電極部１４８−１及び第２誘導電極部１４８−２の間に例えば消火剤側電極４６の基準電位（アース）に対し数ＫＶとなる電圧を所定パターンで印加すると、この電圧印加によって外部電界が生じ、第１ノズル部１４０−１及び第２ノズル部１４０−２から噴射した消火剤が第１デフレクター１４２−１及び第２デフレクター１４２−２の円錐状面に沿った薄膜流１５６−１，１５６−２となり、薄膜流１５６−１．１５６−２を分裂分離部Ｐ１，Ｐ２付近から分裂分離を始めて第１粒子群流１５８−１及び第２粒子群流１５８−２に変換する過程を通じて消火剤の噴射粒子を帯電し、帯電した噴射粒子を外部に広域を均一的にカバーする２重円錐状（ダブルコーン状）のパターンとして帯電散布することができる。

また本実施形態の帯電散布ヘッド１００は、散布量と比電荷のあいだに図５に示した特性Ａが得られ、散布量増加に伴い単位水量当りの帯電量が大きく減少してしまうという問題を解決し、高効率で帯電することができるので、散布量の多い帯電散布ヘッドでありながら、帯電量の大きな散布を行うことができる。

また、本実施形態の帯電噴霧ヘッド１００は、第１誘導電極部１４８−１と第２誘導電極部１４８−２がそれぞれ電極を絶縁材で絶縁被覆して形成しているため、第１誘導電極部１４８−１と第２誘導電極部１４８−２に水が接触して短絡や電荷の中和が生じるようなことがなく、安全を確保し、好適に帯電消火剤粒子（帯電水粒子）の生成が行なえる。

さらに、表１に示したように、本実施形態の帯電散布ヘッド１００においては、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ）、ウレタン樹脂、ポリテトラフルオロエチレン樹脂、ポリクロロトリフルオロエチレン樹脂、アルミナセラミックス、ガラス琺瑯の少なくとも１種を絶縁材として用いて第１誘導電極部１４８−１と第２誘導電極部１４８−２を形成することで、短絡や電荷の中和を防止しつつ、好適に帯電消火剤粒子の生成が行える。

なお、本実施形態で使用する帯電散布ヘッド１００としては、デフレクター１４２や４１２−１、１４２−２の頂角を適宜調整することで、防護区画の広さに適合した散布パターンを確保することができる。

また、上記の実施形態にあっては、誘導電極部１４８、１４８−１、１４８−２として環状電極を使用しているが、それぞれの形状は任意で、例えばデフレクター１４２、１４２−１、１４２−２で生成した薄膜流５６、５６−１、５６−２の流れ方向に略平行な電極面をもつ環状電極を使用してもよい。このように誘導電極部１４８、１４８−１、１４８−２として薄膜流の流れ方向に略平行な環状電極を使用した場合には、電極面内各部と薄膜流表面との距離が均一となり、帯電効率を高めると共に安定した帯電を得ることができる。

［帯電散布ヘッドの第３実施形態］
図１３は本発明による帯電散布ヘッドの第３実施形態であり、その縦断面を示している。また図１４には、図１３の帯電散布ヘッドを天井設置状態で下側（床側）から見た説明図を示す。

図１３及び図１４において、帯電散布ヘッド２００は上下に分割した金属製のボディ２３６，２３８をボルト２３７で連結固定しており、図８に示したと同様に、ポンプユニットからの配管１６に接続した立下り配管２３４の先端にボディ２３６をねじ込み固定している。ボディ２３６，２３８の内部流路には円筒状の消火剤側電極部２４６を絶縁性のスペーサ２４４を介して組み込んでいる。消火剤側電極部２４６は導電性を持つ金属材料で作られ、更に絶縁材料を被覆しており、金属製のボディ２３６，２３８に対し電気的に絶縁している。

消火剤側電極部２４６に対しては、図８に示したように、外部近傍に設置している電圧印加部１５から引き出されたアースケーブル２５４を接続している。このアースケーブル２５４の接続で、消火剤側電極部２４６を接地する。

下部に配置したボディ２３８の内部流路先端には絶縁性のスペーサ２４４を介してノズル部２４０を形成する。ノズル部２４０はノズル穴（ノズル開口）２４１を形成すると共にノズル穴２４１からの消火剤の噴出側に偏向散布部材として機能するデフレクター２４２を一体に設けている。

デフレクター２４２は、図示の如く先端側を頂点とする略円錐螺旋状（ヘリカル状）に形成し、この螺旋に沿って偏向面を形成しており、ノズル穴２４１から噴出された消火剤を偏向面に沿って偏向し、その結果、螺旋状に拡散する薄膜流２５０に変換して放射（散布）する。ここで、デフレクタ−２４２は、その偏向作用による消火剤薄膜流２５０の放射面傾きが、ノズル穴側からデフレクター２４２の先端側に向かうにつれて増加するように形成している（図示参照）。

このためデフレクター２４２により拡散偏向した薄膜流２５０は、ノズル穴２４１の直後では広角に放射され、先端に向かうにつれて放射角が小さくなり、これによってデフレクター４２から防護区画の広い範囲に向けて均一的に消火剤を散布することができる。

デフレクター２４２により螺旋状に拡散偏向した薄膜流２５０は、分裂分離部Ｐ付近から分裂分離して粒子化し、粒子群流２５２となって放射され、模式的に示した散布パターン２６０のように広範囲を均一的にカバーするように散布される。

ボディ２３８の下部には図１４にも示すように電極支持部２４５を帯電散布ヘッド２００の側方に向かって張り出すように設けており、電極支持部２４５に固定支持した誘導電極部２４８を帯電散布ノズル２００の散布空間側に位置している。誘導電極部２４８は電極支持部２４５を起点に、先端側を頂点として略円錐螺旋状（円錐ヘリカル状）に電極を形成しており、この電極はデフレクター２４２から螺旋状に拡散偏向した薄膜流２５０が分裂分離して粒子群流２５２となる各分離分裂点Ｐの近傍となるように配置している。

また螺旋状の誘導電極部２４８はデフレクター２４２に設けた螺旋状の偏向面に対し、略同じ位相関係となるように配置している。

更に消火剤側電極部２４８は、導電性を持つ金属材料の電極と、電極を絶縁材で絶縁被覆して形成したものである。また、誘導電極部２４８は、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ウレタン樹脂、ポリテトラフルオロエチレン樹脂、ポリクロロトリフルオロエチレン樹脂、セラミックス（アルミナセラミックス）、ガラス琺瑯の少なくとも１種を絶縁材に用いて形成している。この場合、誘導電極部２４８の絶縁材としては、耐熱性、耐火性にも優れるセラミックス或いはガラス琺瑯を用いるのが、より好ましい。

また誘導電極部２４８に対しては、図８に示した電圧印加部１５から引き出した電圧印加ケーブル２５２を接続している。

なお図１３では、螺旋状の誘導電極部２４８を例えば薄膜流２５０の螺旋状に連続分布する分裂分離部Ｐの上流方向に１０mm以下、下流方向に３０mm以下、また薄膜流５０の表面から２０mm以下となる領域内に配置している。

また、誘導電極部２４８は必ずしも図示の如く螺旋状に形成する必要は無く、デフレクター２４２により偏向して拡散放射する消火剤粒子を帯電させ得る形状のものであればよい。また、この目的を達成できる限り、誘導電極部２４８の寸法や配置についても任意に設定できる。

帯電散布ヘッド２００から消火剤を散布する場合には、図８に示した電圧印加部１５を図１に示した連動制御中継装置２０からの制御信号により動作し、消火剤側電極部２４６を基準電位（アース）側とし、誘導電極部２４８に対し例えば数ＫＶから十数ＫＶ程度の直流状（定常）印加電圧、交流又はパルス状となる印加電圧を印加する。発明者の実験によれば、印加電圧は２０ＫＶを超えない範囲とするのが好ましいが、これに限定されるものではない。

このように水側電極部２４６と誘導電極部２４８との間に例えば数ＫＶとなる電圧が加えられると、この電圧印加によって外部電界が生じ、この作用により、ノズル部２４０から放出した消火剤がデフレクター２４２の螺旋状の偏向面に沿って拡散偏向された薄膜流２５０となり、薄膜流２５０が分裂分離部Ｐ付近から分裂分離を始めて粒子郡流２５８に変換される過程を通じて帯電され、散布パターン２６０として模式的に図示するように、帯電した噴射粒子をノズル部２４０の直下からは散布領域における帯電散布ヘッド２００の側方側に向けて広角に、デフレクター２４２の先端側からは直下側に向けて狭域に散布することができ、全体として広い範囲に対して均一的に散布することができる。

また本実施形態の帯電散布ヘッド２００は、散布量と比電荷とのあいだに図５に示した特性Ａが得られ、散布量増加に伴い単位水量当りの帯電量が大きく減少してしまうという問題を解決し、高効率で帯電させることができるので、散布量の多い帯電散布ヘッドでありながら、帯電量の大きな散布を行うことができる。

また、本実施形態の帯電噴霧ヘッド２００においては、誘導電極部２４８が電極を絶縁材で絶縁被覆して形成しているため、誘導電極部２４８に水が接触して短絡や電荷の中和が生じるようなことがなく、安全を確保し、好適に帯電消火剤粒子（帯電水粒子）の生成が行なえる。

さらに、表１に示したように、本実施形態の帯電散布ヘッド２００においても、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ）、ウレタン樹脂、ポリテトラフルオロエチレン樹脂、ポリクロロトリフルオロエチレン樹脂、アルミナセラミックス、ガラス琺瑯の少なくとも１種を絶縁材として用いて誘導電極部２４８を形成することで、短絡や電荷の中和を防止しつつ、好適に帯電消火剤粒子の生成が行える。

［火災防災以外の用途］
本発明で火災防災に使用する帯電噴霧ヘッドは、火災防災装置以外の用途における帯電噴霧にも利用することができる。以下、噴霧冷房設備、噴霧防塵設備、農薬噴霧兼植物育成設備、薬液噴霧設備などの用途を例にとって説明する。またこれらの用途に使用する帯電散布ヘッドとしては、例えば図９及び図１０の帯電噴霧ヘッド１００を使用する場合を例にとる。勿論、図３及び図４に示した帯電噴霧ヘッド１０または図１３及び図１４に示した帯電噴霧ヘッド２００を使用しても良い。

［噴霧冷房設備］
図１５は噴霧冷房設備としての用途を示した説明図である。図１５において、噴霧冷房区画３２４ａ及び３２４ｂは人が通過するオープンスペース等の冷房対象空間であり、その上方位置、例えば人の通行に妨げとならない高さの位置に帯電噴霧ヘッド１００を設置し、冷房用水散布を行うようにしている。

帯電噴霧ヘッド１００に対しては、ポンプユニット３１２の吐出側から手動弁（仕切弁）３１４及び遠隔開閉弁３２２ｃを介して配管３１６を接続し、配管３１６は分岐後に遠隔開閉弁３２２ａ，３２２ｂを介して、噴霧冷房区画３２４ａ，３２４ｂのそれぞれに設置した帯電噴霧ヘッド１００に接続している。

噴霧冷房区画３２４ａ，３２４ｂのそれぞれには環境センサ３１８ａ，３１８ｂを設置し、噴霧冷房区画３２４ａ，３２４ｂにおける気温、湿度、降雨、風速などを計測してシステム制御盤３２０に送信する。

システム制御盤３２０は、噴霧冷房を起動した場合、ドレン側の遠隔制御弁３２２ｄを閉制御すると共に、遠隔制御弁３２２ａ〜３２２ｃを開制御し、更にポンプユニット３１２を起動して帯電噴霧ヘッド１００に冷房用水を加圧供給する。帯電噴霧ヘッド１００の上部には電圧印加部３１５を設置し、帯電噴霧ヘッド１００に所定の電圧を印加して、帯電噴霧ヘッド１００から噴射する噴霧水を帯電させて噴霧する。

［噴霧防塵設備］
図１６は噴霧防塵設備としての用途を示した説明図である。図１６において、噴霧防塵区画４２４は塵埃が発生する作業施設等であり、その上方位置、例えば作業に妨げとならない高さの位置に帯電噴霧ヘッド１００を設置している。

帯電噴霧ヘッド１００に対しては、水源水槽４１１の水を加圧供給するポンプユニット４１２の吐出側から手動弁（仕切弁）４１４及び遠隔開閉弁４２２ｃを介して配管４１６を接続し、配管４１６は遠隔開閉弁４２２ａを介して、噴霧防塵区画４２４に設置した帯電噴霧ヘッド１００に接続している。

噴霧防塵区画４２４には環境センサ４１８を設置し、塵埃濃度などを計測してシステム制御盤４２０に送信する。

システム制御盤４２０は、噴霧防塵設備を起動した場合、ドレン側の遠隔制御弁４２２ｄを閉制御すると共に、遠隔制御弁４２２ａ，４２２ｃを開制御し、更にポンプユニット４１２を起動して水源水槽４１１からの水を帯電噴霧ヘッド１００に加圧供給して噴霧防護区画４２４に帯電噴霧する。

帯電噴霧ヘッド１００から噴霧防塵区画４２４に帯電した水粒子を帯電噴霧すると、帯電噴霧している水粒子のクーロン力により、同じく帯電状態にある塵埃粒子を捕集して床面に速やかに降下させ、これによって大幅な防塵作用が発揮される。

［農薬噴霧兼植物育成設備］
図１７は農薬噴霧兼植物育成設備としての用途を示した説明図である。図１７において、農薬噴霧兼植物育成区画５２４は植物を育成する温室等の施設等であり、農薬噴霧兼植物育成区画５２４の上方位置、例えば作業に妨げとならない高さの位置に帯電噴霧ヘッド１００を設置している。

ポンプユニット５１２の吸込み側は遠隔開閉弁５２２ｅ，５２２ｆを介して農薬タンク５２６と水源水槽５１１に接続し、農薬タンク５２６からの農薬または水源水槽５１１からの水をポンプユニット５１２から加圧供給する。ポンプユニット５１２の吐出側は手動弁（仕切弁）５１４及び遠隔開閉弁５２２ｃを介して配管５１６に接続し、配管５１６は遠隔開閉弁５２２ａを介して、農薬噴霧兼植物育成区画５２４に設置した帯電噴霧ヘッド１００に接続している。農薬噴霧兼植物育成区画５２４には環境センサ５１８が設置され、温度、湿度などを計測してシステム制御盤５２０に送信する。

農薬噴霧を行う場合、システム制御盤５２０は、ドレン側の遠隔制御弁５２２ｄを閉制御すると共に、遠隔制御弁５２２ｅは閉状態としたまま、遠隔制御弁５２２ａ，５２２ｃ，５２２ｆを開制御し、更にポンプユニット５１２を起動して農薬タンク５２６からの農薬液剤を帯電噴霧ヘッド１００に加圧供給して、農薬噴霧兼植物育成区画５２４に帯電噴霧する。

帯電噴霧ヘッド１０から農薬噴霧兼植物育成区画２４ｄに農薬液剤粒子を噴霧すると、農薬液剤粒子は帯電しているため、帯電によるクーロン力により育成中の植物に効率良く付着する。また回り込み効果により植物の葉の裏面といったあらゆる面への付着が起こり、従来のように非帯電の水粒子を噴霧した場合に比べ、燃焼剤に対する付着効果が大幅に増大し、高い付着効率が得られる。

また農薬噴霧を行っていない場合は植物育成制御を行っており、システム制御盤５２０はドレン側の遠隔制御弁５２２ｄを閉制御すると共に、遠隔制御弁５２２ａ，５２２ｃ，５２２ｅを開制御し、更にポンプユニット５１２を起動して水源水槽５１１からの水を帯電噴霧ヘッド１００に加圧供給して、農薬噴霧兼植物育成区画５２４に帯電噴霧する。

帯電噴霧ヘッド１０から農薬噴霧兼植物育成区画５２４に水粒子を噴霧すると、水粒子はマイナスに帯電しているため、いわゆる自然の滝で発生していると言われているレナード効果と同様の状態を作り出すことができ、植物の育成に好影響を及ぼすことができる。

［薬液噴霧設備］
図１８は薬液剤噴霧設備としての用途を示した説明図であり、水に所望の薬液を混合して噴霧するようにしたことを特徴とする。

図１８において、液剤噴霧区画６２４は適宜の区画、例えば空調区画などであり、噴霧防塵区画６２４の上方位置、例えば人の移動の妨げとならない高さの位置に帯電噴霧ヘッド１００を設置している。

帯電噴霧ヘッド１００に対しては、水源水槽６１１からの水を加圧供給するポンプユニット６１２を設置し、ポンプユニット６１２の吐出側に手動弁（仕切弁６）１４及び遠隔開閉弁６２２ｃを介して配管６１６を接続し、配管６１６には遠隔開閉弁６２２ａを介して、液剤噴霧区画６２４に設置した帯電噴霧ヘッド１００を接続している。

手動弁６１４と遠隔開閉弁６２２ｃの間の配管６１６には混合器６３０を設け、混合器６３０には薬液タンク６２８を接続している。薬液タンク６２８には適宜の薬液を貯留しており、配管６１６からの加圧水の導入により隔膜で仕切られたタンク内に貯留している薬液を混合器６３０に押出し、所定の混合割合となるようにポンプユニット６１２から加圧供給された水に混合して帯電噴霧ヘッド１００に供給する。

混合器６３０により混合する薬剤タンク６２８の薬液としては例えば消臭剤とし、消臭剤を混合した液剤を帯電噴霧ヘッド１００に供給して液剤噴霧区画６２４に帯電噴霧することで、空気中に浮遊している匂いの原因となる粒子に吸着して消臭する防臭設備を構築する。液剤噴霧区画６２４には環境センサ６１８わ設置し、例えばアンモニア濃度などを計測してシステム制御盤６２０に送信する。

システム制御盤６２０は、液剤噴霧設備を起動した場合、ドレン側の遠隔制御弁６２２ｄを閉制御すると共に、遠隔制御弁６２２ａ，６２２ｃを開制御し、更にポンプユニット６１２を起動して水源水槽６１１からの水に混合器６３０で薬剤タンク６２８から供給した消臭剤などの薬剤を所定割合で混合し、帯電噴霧ヘッド１００に加圧供給して液剤噴霧区画６２４に帯電噴霧する。

帯電噴霧ヘッド１００から液剤噴霧区画６２４に帯電した消臭剤入りの水粒子を噴霧すると、帯電している水粒子のクーロン力により、同じく帯電状態にあるアンモニアなどの粒子を捕集して床面に速やかに降下させ、これによって大幅な消臭作用が発揮される。また消臭剤と芳香剤を水に混合して帯電噴霧することで、消臭すると共に快適な匂いを生成して清浄感を高めることができる。

［ノズル装置を備えた噴霧冷房設備］
図１９は、図１５の噴霧冷房区画にポータブル型のノズル装置をホース接続して使用する用途を示した説明図である。

図１９において、噴霧冷房区画３２４の高所には帯電噴霧ヘッド１００を設置し、帯電噴霧ヘッド１００に対しては、ポンプユニットからの配管３１６が遠隔開閉弁３２２ａを介して接続している。帯電噴霧ヘッド１００の上部には電圧印加部３１５を設置し、帯電噴霧ヘッド１００に所定の電圧を印加して、帯電噴霧ヘッド１００から噴射する噴霧水を帯電させて噴霧できるようにしている。

配管３１６は噴霧冷房区画３２４の壁面下部まで立ち下げ、そこに仕切弁３７５を介してホース接続口３７６を設けている。ホース接続口３７６にはホース３７８を介してノズル装置７００を接続している。ノズル装置７００には帯電噴霧ヘッドと電圧印加装置を組み込んでおり、ノズル装置７００から噴射する冷房用の噴霧水を帯電して噴霧できるようにしている。

図２０は図１９のノズル装置の実施形態を示した断面図である。図２０において、ノズル装置７００は、本体７０２の内部に配置した導電性の金属からなる筒本体７１４の先端側に帯電噴霧ヘッド１００を設け、根元側にホース接続口７０６を設け、ホース接続口７０６には図１９に示したように、仕切弁３７５を介してホース３７６を接続して冷房用水の加圧供給を受け、帯電噴霧ヘッド１００から帯電噴霧する。本体７０２の先端に設けた帯電噴霧ヘッド１００は、図９に示したと同様な構造であることから、同じ番号を付してその説明は省略する。

本体７０２に対しては握り部７０８を備えたフレーム７１０を一体に設け、フレーム７１０の握り部７１８側には噴射粒子を帯電して放射するための電圧印加スイッチ７２４を設けている。

フレーム７１０の握り部７０８の内部には、電池７１８と電圧印加装置７２０を組み込んでいる。電池７１８は電圧印加装置７２０に直流電源を供給する。電圧印加装置７２０は、誘導電極配線７２２により帯電噴霧ヘッド１００に設けた誘導電極部１４８に接続し、また水側電極配線７２４により水側電極部１４６に接続し、更に、握り部７０８の指を掛ける位置に設けた電圧印加スイッチ７１２に配線接続している。

電圧印加装置７２０は、電圧印加スイッチ７１２をオン操作すると、水側電極部１４６をアース側とし、誘導電極部１４８に対し例えば数ＫＶから十数ＫＶ程度の直流、交流又はパルス状となる印加電圧を印加し、帯電された噴射粒子を外部に噴霧する。

［背負型の動力噴霧機］
図２１は、背負型の動力噴霧機としての用途を示した説明図であり、図２１（Ａ）に背面を、図２１（Ｂ）に側面を示している。

図２１において、動力噴霧機７３０は背負いバンド７３６を装着した背当て部７３４の下部に架台７３２を配置し、背当て部７３４の上部にポリエチレン等で作られた蓋７４０を備えたタンク７３８を配置し、ここに噴霧する例えば冷房用水などの液剤を収納している。

架台７３２には駆動源となるエンジン７４２と、エンジン７４２により駆動されてタンク７３８の液剤を加圧供給するポンプ７４４を搭載し、ポンプ７４４のホース接続口７４８にホース７５０を介してノズル装置７５２に接続している。

ノズル装置７５２は本体７５４の付け根側にコック弁７５５を介してポンプ７４４からのホース７５０を接続し、また本体７５４の先端に帯電噴霧ヘッド１００を装着している。本体７５４の付け根側には握り部７５６を形成し、そこに電圧印加スイッチ７５８を設けている。ノズル装置７５２の詳細は図２０のノズル装置７００と同様な構造であり、本体７５４が前方に延在し、その先端に帯電噴霧ヘッド１００を装着している点で相違している。

このような動力噴霧機７３０は、作業者が動力噴霧機７３０を装着して作業場所に出向き、エンジン７４２を始動してポンプ７４４からタンク７３８の液剤を加圧してノズル装置７５２に供給し、噴霧する場合にはノズル装置７５２に設けたコック弁７５５を開くことで、帯電噴霧ヘッド１００に加圧液剤を供給して噴霧し、この場合に電圧印加スイッチ７５８をオン操作すると、帯電噴霧ヘッド１００に例えば数ＫＶから十数ＫＶ程度の直流、交流又はパルス状となる印加電圧が印加され、帯電された噴射粒子を外部に噴霧する。

［動力噴霧台車］
図２２は、動力噴霧台車としての用途を示した説明図である。図２２において、動力噴霧台車７６０は、車輪７６４により移動自在な台車７６２に、ポリエチレン等で作られた蓋７７０を備えたタンク７６８を搭載して例えば冷房用水などの液剤を収納している。

また台車７６２には駆動源となるエンジン７７２と、エンジン７７２により駆動されてタンク７６８の液剤を加圧供給するポンプ７７４を搭載し、ポンプ７７４のホース接続口７７８にホース７８０を介してノズル装置７８２を接続している。台車７６２は手押しハンドル７６５を持って作業者が手動で移動する。

ノズル装置７８２は本体７８４の付け根側にコック弁７８５を介してポンプ７７４からのホース７８０を接続し、本体７８４の先端に帯電噴霧ヘッド１００を装着している。本体７８４の付け根側には握り部７８６を形成し、そこに電圧印加スイッチ７８８を設けている。ノズル装置７８２の詳細は図２０のノズル装置７００と同様な構造であり、本体７８４を前方に延在し、その先端に帯電噴霧ヘッド１００を装着している点で相違している。

このような移動自在な動力噴霧台車７６０によれば、作業者が台車７６２を押して作業場所に出向き、エンジン７７２を始動してポンプ７７４からタンク７６８の液剤を加圧してノズル装置７８２に供給し、噴霧する場合にはノズル装置７８２に設けたコック弁７８５を開くことで、帯電噴霧ヘッド１００に加圧液剤を供給して噴霧し、この場合に電圧印加スイッチ７８８をオン操作すると、帯電噴霧ヘッド１００に例えば数ＫＶから十数ＫＶ程度の直流、交流又はパルス状となる印加電圧が印加され、帯電された噴射粒子を外部に噴霧する。

［本発明の変形例］
帯電散布ヘッドへの印加電圧パターンを、消火剤側電極部に対し誘導電極部側をプラスマイナス交互の印加電圧とするか、プラスのみの印加電圧とするか、あるいはマイナスのみの印加電圧とするかは、散布対象とする燃焼部材側の状況等に応じて適宜に定めることができる。もちろん、印加や転極の周期等も適宜定めることができる。

また、本実施形態の帯電噴霧ヘッドに使用している水側電極部としては、導電性を有する金属以外に、導電性を有する樹脂、繊維束、ゴム等であってもよく、更にこれらを組合せた複合体であってもよい。

また、本発明の帯電散布ヘッドおよび帯電散布方法は、消火や延焼防止のみ、或いは消煙のみを目的とした各種の利用も可能である。

また、本発明は、火災防災以外の用途で説明してように、消火に限定されず、適宜の散布区画に水系の散布剤を帯電散布する帯電散布装置（設備）、帯電散布ヘッド及び帯電散布装置の散布方法を含む。この場合には上記の実施形態における消火剤、消火剤側電極部を、散布剤、散布剤側電極部と読み替えれば良い。

また、本発明の帯電散布ヘッドにより帯電散布される消火剤は水或いは各種の水系消火剤等の散布剤が適用できる。

また本発明はその目的と利点を損なうことのない適宜の変形を含み、更に上記の実施形態に示した数値による限定は受けない。

１０：帯電散布ヘッド
１２：ポンプユニット
１３：手動弁
１４：水源
１５：電圧印加部
１６：配管
１８：専用火災検出器
２０：連動制御中継装置
２２：手動操作箱
２４：システム監視制御盤
２６：火災感知器
２８：受信機
３０：調圧弁
３２：自動開閉弁
３４，１３４，２３４：立下り配管
３６，３８，１３６，１３８，２３６，２３８：ボディ
４０，１４０，２４０：ノズル部
４１，１４１，２４１：ノズル穴
４２，１４２，２４２：デフレクター
４３，１４３，２４３：流入口
４６，１４６，２４６：消火剤側電極部
４８，１４８，２４８：誘導電極部
５０，１５０，２５０：フレーム
５２，１５２，２５２：電圧印加ケーブル
５４，１５４，２５４：アースケーブル
５６，１５６，２５６：薄膜流
５８，１５８，２５８：粒子群流
１４０−１：第１ノズル部
１４０−２：第２ノズル部
１４２−１：第１デクレクター
１４２−２：第２デフレクター
１４８−１：第１誘導電極部
１４８−２：第２誘導電極部
Ｐ：分裂分離部

Claims (36)

1. 水系の消火剤を、配管を介して供給する消火剤供給設備と、
   防護区画に設置し、前記消火剤供給設備により供給した消火剤の噴射粒子に帯電して散布する帯電散布ヘッドと、
   前記帯電散布ヘッドに帯電電圧を印加する電圧印加部と、
   を備えた火災防災装置に於いて、
   前記帯電散布ヘッドは、
   前記消火剤を外部空間に噴射するノズルと、
   前記ノズルの内部に配置して消火剤に接触する消火剤側電極部と、
   前記ノズルから出た消火剤を任意の方向に半円形乃至扇形状に偏向して薄膜流を形成した後に粒子群流に分裂分離して散布する偏向散布部材と、
   前記薄膜流の分裂分離部近傍に配置した誘導電極部と、
   を備えたことを特徴とする火災防災装置。
   
2. 請求項１記載の火災防災装置に於いて、
   前記偏向散布部材は、ノズルから放出した消火剤を斜め下向き方向に半円形乃至扇形状に広がる薄膜流に偏向するデフレクターであり、
   前記誘導電極部を、前記デフレクタ−により形成した前記薄膜流の分裂分離部近傍の上側に半円形乃至扇形状に配置したことを特徴とする火災防災装置。
   
3. 請求項１記載の火災防災装置に於いて、
   前記偏向散布部材は、ノズルから放出した消火剤を斜め下向き方向に半円形乃至扇形状に広がる薄膜流に偏向するデフレクターであり、
   前記誘導電極部を、前記デフレクタ−により形成した前記薄膜流の分裂分離部近傍の下側に半円形乃至扇形状に配置したことを特徴とする火災防災装置。
   
4. 請求項１記載の火災防災装置に於いて、前記誘導電極部の電極を絶縁被覆して形成していることを特徴とする火災防災装置。
   
5. 請求項４記載の火災防災装置において、
   ポリ塩化ビニル樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ウレタン樹脂、ポリテトラフルオロエチレン樹脂、ポリクロロトリフルオロエチレン樹脂、セラミックス、琺瑯の少なくとも１種の絶縁材で前記電極を絶縁被覆して前記誘導電極部か形成されていることを特徴とする火災防災装置。
   
6. 防護区画に設置し、消火剤供給設備により供給した消火剤の噴射粒子に、電圧印加部からの帯電電圧の印加により帯電して散布する帯電散布ヘッドに於いて、
   前記消火剤を外部空間に噴射するノズルと、
   前記ノズルの内部に配置して消火剤に接触する消火剤側電極部と、
   前記ノズルから出た消火剤を任意の方向に半円形乃至扇形状に偏向して薄膜流を形成した後に粒子群流に分裂分離して散布する偏向散布部材と、
   前記薄膜流の分裂分離部近傍に配置された誘導電極部と、
   を備えたことを特徴とする帯電散布ヘッド。
   
7. 請求項６記載の帯電散布ヘッドに於いて、
   前記偏向散布部材は、ノズルから放出した消火剤を斜め下向き方向に半円形乃至扇形状に広がる薄膜流に偏向するデフレクターであり、
   前記誘導電極部を、前記デフレクタ−により形成した前記薄膜流の分裂分離部近傍の上側に半円形乃至扇形状に配置したことを特徴とする帯電散布ヘッド。
   
8. 請求項６記載の帯電散布ヘッドに於いて、
   前記偏向散布部材は、ノズルから放出した消火剤を斜め下向き方向に半円形乃至扇形状に広がる薄膜流に偏向するデフレクターであり、
   前記誘導電極部を、前記デフレクタ−により形成した前記薄膜流の分裂分離部近傍の下側に半円形乃至扇形状に配置したことを特徴とする帯電散布ヘッド。
   
9. 請求項６記載の帯電散布ヘッドに於いて、前記誘導電極部の電極を絶縁被覆して形成していることを特徴とする帯電散布ヘッド。
   
10. 請求項９記載の帯電散布ヘッドにおいて、
    ポリ塩化ビニル樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ウレタン樹脂、ポリテトラフルオロエチレン樹脂、ポリクロロトリフルオロエチレン樹脂、セラミックス、琺瑯の少なくとも１種の絶縁材で前記電極を絶縁被覆して前記誘導電極部が形成されていることを特徴とする帯電散布ヘッド。
    
11. 水系の消火剤を、配管を介して供給する消火剤供給設備と、
    防護区画に設置し、前記消火剤供給設備により供給した消火剤の噴射粒子に帯電して散布する帯電散布ヘッドと、
    前記帯電散布ヘッドに帯電電圧を印加する電圧印加部と、
    を備えた火災防災装置に於いて、
    前記帯電散布ヘッドは、
    前記消火剤を外部空間に噴射するノズルと、
    前記ノズルの内部に配置して消火剤に接触する消火剤側電極部と、
    前記ノズルから出た消火剤を任意の方向に偏向して薄膜流を形成した後に粒子群流に分裂分離して散布する偏向散布部材と、
    前記薄膜流の分裂分離部近傍に配置した誘導電極部と、
    を備えたことを特徴とする火災防災装置。
    
12. 請求項１１記載の火災防災装置に於いて、前記偏向散布部材は、ノズルから放出した消火剤を円錐面状又は角錐面状の薄膜流に偏向する円錐形状又は角錐形状を有するデフレクターであることを特徴とする火災防災装置。
    
13. 請求項１１記載の火災防災装置に於いて、前記誘導電極部の電極を絶縁被覆して形成していることを特徴とする火災防災装置。
    
14. 請求項１３記載の火災防災装置において、
    ポリ塩化ビニル樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ウレタン樹脂、ポリテトラフルオロエチレン樹脂、ポリクロロトリフルオロエチレン樹脂、セラミックス、琺瑯の少なくとも１種の絶縁材で前記電極を絶縁被覆して前記誘導電極部が形成されていることを特徴とする火災防災装置。
    
15. 防護区画に設置し、消火剤供給設備により供給した消火剤の噴射粒子に、電圧印加部からの帯電電圧の印加により帯電して散布する帯電散布ヘッドに於いて、
    前記消火剤を外部空間に噴射するノズルと、
    前記ノズルの内部に配置して消火剤に接触する消火剤側電極部と、
    前記ノズルから出た消火剤を任意の方向に偏向して薄膜流を形成した後に粒子群流に分裂分離して散布する偏向散布部材と、
    前記薄膜流の分裂分離部近傍に配置した誘導電極部と、
    を備えたことを特徴とする帯電散布ヘッド。
    
16. 請求項１５記載の帯電散布ヘッドに於いて、前記偏向散布部材は、ノズルから放出した消火剤を円錐面状又は角錐面状の薄膜流に偏向する円錐形状又は角錐形状を有するデフレクターであることを特徴とする帯電散布ヘッド。
    
17. 請求項１５記載の帯電散布ヘッドに於いて、前記誘導電極部の電極を絶縁被覆して形成していることを特徴とする帯電散布ヘッド。
    
18. 請求項１７記載の帯電散布ヘッドにおいて、
    ポリ塩化ビニル樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ウレタン樹脂、ポリテトラフルオロエチレン樹脂、ポリクロロトリフルオロエチレン樹脂、セラミックス、琺瑯の少なくとも１種の絶縁材で前記電極を絶縁被覆して前記誘導電極部が形成されていることを特徴とする帯電散布ヘッド。
    
19. 水系の消火剤を、配管を介して供給する消火剤供給設備と、
    防護区画に設置し、前記消火剤供給設備により加圧供給した消火剤の噴射粒子に帯電して散布する帯電散布ヘッドと、
    前記帯電散布ヘッドに帯電電圧を印加する電圧印加部と、
    を備えた火災防災装置に於いて、
    前記帯電散布ヘッドは、
    前記消火剤を外部空間に噴射するノズルと、
    前記ノズルの内部に配置して消火剤に接触する消火剤側電極部と、
    前記ノズルから出た消火剤の一部を、任意の方向に偏向して第１薄膜流を形成した後に粒子群流に分裂分離して散布する第１偏向散布部材と、
    前記第１薄膜流の分裂分離部近傍に配置した第１誘導電極部と、
    前記ノズルから出た消火剤の残りを、前記第１薄膜流の外側に位置して同方向に偏向する第２薄膜流を形成した後に粒子群流に分裂分離して散布する第２偏向散布部材と、
    前記第２薄膜流の分裂分離部近傍に配置した第２誘導電極部と、
    を備え、２重円錐状に粒子群流を散布することを特徴とする火災防災装置。
    
20. 請求項１９記載の火災防災装置に於いて、
    前記ノズルは中心ノズル穴とその後方周囲にリング状ノズル穴を同軸に形成し、
    前記第１偏向散布部材は、前記ノズルの中心ノズル穴から放出した消火剤を円錐面状又は角錐面状の薄膜流に偏向する円錐形状又は角錐形状を有する第１デフレクターであり、
    前記第２偏向散布部材は、前記ノズルのリング状ノズル穴から放出した消火剤を円錐面状の薄膜流に偏向する円錐形状を有する第２デフレクターである、
    ことを特徴とする火災防災装置。
    
21. 請求項１９記載の火災防災装置に於いて、前記第１誘導電極部及び第２誘導電極部の各電極を絶縁被覆して形成していることを特徴とする火災防災装置。
    
22. 請求項２１記載の火災防災装置において、
    ポリ塩化ビニル樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ウレタン樹脂、ポリテトラフルオロエチレン樹脂、ポリクロロトリフルオロエチレン樹脂、セラミックス、琺瑯の少なくとも１種の絶縁材で前記電極を絶縁被覆して前記第１誘導電極部及び第２誘導電極部が形成されていることを特徴とする火災防災装置。
    
23. 防護区画に設置し、消火剤供給設備により供給された消火剤の噴射粒子に、電圧印加部からの帯電電圧の印加により帯電して散布する帯電散布ヘッドに於いて、
    前記消火剤を外部空間に噴射するノズルと、
    前記ノズルの内部に配置して消火剤に接触する消火剤側電極部と、
    前記ノズルから出た消火剤の一部を、任意の方向に偏向して第１薄膜流を形成した後に粒子群流に分裂分離して散布する第１偏向散布部材と、
    前記第１薄膜流の分裂分離部近傍に配置した第１誘導電極部と、
    前記ノズルから出た消火剤の残りを、前記第１薄膜流の外側に位置して同方向に偏向する第２薄膜流を形成した後に粒子群流に分裂分離して散布する第２偏向散布部材と、
    前記第２薄膜流の分裂分離部近傍に配置された第２誘導電極部と、
    を備え、２重円錐状に粒子群流を散布することを特徴とする帯電散布ヘッド。
    
24. 請求項２３記載の帯電散布ヘッドに於いて、
    前記ノズルは中心ノズル穴とその後方周囲にリング状ノズル穴を同軸に形成し、
    前記第１偏向散布部材は、前記ノズルの中心ノズル穴から放出した消火剤を円錐面状又は角錐面状の薄膜流に偏向する円錐形状又は角錐形状を有する第１デフレクターであり、
    前記第２偏向散布部材は、前記ノズルのリング状ノズル穴から放出した消火剤を円錐面状又は角錐面状の薄膜流に偏向する円錐形状又は角錐形状を有する第２デフレクターである、
    ことを特徴とする帯電散布ヘッド。
    
25. 請求項２３記載の帯電散布ヘッドに於いて、前記第１誘導電極部及び第２誘導電極部の各電極を絶縁被覆して形成していることを特徴とする帯電散布ヘッド。
    
26. 請求項２５記載の帯電散布ヘッドにおいて、
    ポリ塩化ビニル樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ウレタン樹脂、ポリテトラフルオロエチレン樹脂、ポリクロロトリフルオロエチレン樹脂、セラミックス、琺瑯の少なくとも１種の絶縁材で前記電極を絶縁被覆して前記第１誘導電極部及び第２誘導電極部が形成されていることを特徴とする帯電散布ヘッド。
    
27. 水系の消火剤を、配管を介して供給する消火剤供給設備と、
    防護区画に設置し、前記消火剤供給設備により供給した消火剤の噴射粒子に帯電して散布する帯電散布ヘッドと、
    前記帯電散布ヘッドに帯電電圧を印加する電圧印加部と、
    を備えた火災防災装置に於いて、
    前記帯電散布ヘッドは、
    前記消火剤を対象空間に放出するノズルと、
    前記ノズルの内部に配置して消火剤に対し電気的に導通する消火剤側電極部と、
    前記ノズルから放出した消火剤を、螺旋状に偏向して薄膜流を形成した後に分裂分離して粒子群流に変換し散布する偏向散布部材と、
    前記薄膜流の分裂分離部近傍に配置した誘導電極部と、
    を備えたことを特徴とする火災防災装置。
    
28. 請求項２７記載の火災防災装置に於いて、前記偏向散布部材は、先端を頂点側として円錐螺旋状に変化する偏向面を形成したデフレクターであり、前記ノズルから放出した消火剤を先端に向かうにつれて偏向角が狭まる螺旋状の薄膜流に拡散偏向することを特徴とする火災防災装置。
    
29. 請求項２７記載の火災防災装置に於いて、前記誘導電極部を螺旋状としたことを特徴とする火災防災装置。
    
30. 請求項２７記載の火災防災装置に於いて、前記誘導電極部の電極を絶縁被覆して形成していることを特徴とする火災防災装置。
    
31. 請求項３０記載の火災防災装置において、
    ポリ塩化ビニル樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ウレタン樹脂、ポリテトラフルオロエチレン樹脂、ポリクロロトリフルオロエチレン樹脂、セラミックス、琺瑯の少なくとも１種の絶縁材で前記電極を絶縁被覆して前記誘導電極部が形成されていることを特徴とする火災防災装置。
    
32. 防護区画に設置し、消火剤供給設備により供給された消火剤の噴射粒子に、電圧印加部からの帯電電圧の印加により帯電して散布する帯電散布ヘッドに於いて、
    前記消火剤を対象空間に放出するノズルと、
    前記ノズルの内部に配置されて消火剤に対し電気的に導通する消火剤側電極部と、
    前記ノズルから放出した消火剤を、螺旋状に偏向して薄膜流を形成した後に分裂分離して粒子群流に変換し散布する偏向散布部材と、
    前記薄膜流の分裂分離部近傍に配置された誘導電極部と、
    を備えたことを特徴とする帯電散布ヘッド。
    
33. 請求項３２記載の帯電散布ヘッドに於いて、前記偏向散布部材は、先端を頂点側として円錐螺旋状に変化する偏向面を形成したデフレクターであり、前記ノズルから放出した消火剤を先端に向かうにつれて偏向角が狭まる螺旋状の薄膜流に拡散偏向することを特徴とする帯電散布ヘッド。
    
34. 請求項３２記載の帯電散布ヘッドに於いて、前記誘導電極部を螺旋状としたことを特徴とする帯電散布ヘッド。
    
35. 請求項３２記載の帯電散布ヘッドに於いて、前記誘導電極部の電極を絶縁被覆して形成していることを特徴とする帯電散布ヘッド。
    
36. 請求項３５記載の帯電散布ヘッドにおいて、
    ポリ塩化ビニル樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ウレタン樹脂、ポリテトラフルオロエチレン樹脂、ポリクロロトリフルオロエチレン樹脂、セラミックス、琺瑯の少なくとも１種の絶縁材で前記電極を絶縁被覆して前記誘導電極部が形成されていることを特徴とする帯電散布ヘッド。

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