JP7762012B2 - 帯電水粒子散布システム及び帯電水粒子散布方法 - Google Patents

Description

本発明は、はしご消防車のはしご先端などから火災が発生した建物等の散布対象領域へ帯電水粒子を散布して消火、防火、消煙する帯電水粒子散布システム及び帯電水粒子散布方法に関する。

従来、帯電した水粒子を火災が発生した建物等の散布対象領域に散布して消火する帯電水粒子散布システムが知られており、小水量で効率よく消火でき、水損を低減させることが期待されている。

特開２００９－１０６４０５号公報 特開２０１８－１８３７１２号公報

ところで、従来の帯電水粒子散布システムにあっては、帯電噴霧ヘッドから噴霧された帯電水粒子を火災が発生している散布対象領域へ散布して火災を抑制消火すると共に、散布対象領域に発生した煙の消煙を行っている。例えば、帯電噴霧ヘッドからマイナス極性に帯電した帯電水粒子を噴霧した場合には、散布対象領域に発生する煙粒子等を含む微粒子混合気がプラス極性に帯電していれば、静電気力により帯電水粒子に微粒子混合気に含まれる微粒子（煙粒子）が集まり捕捉されることで消煙がより効果的に行われると考えられている。また、帯電噴霧ヘッドからプラス極性に帯電した帯電水粒子を噴霧した場合には、微粒子混合気がマイナス極性に帯電していれば、静電気力により帯電水粒子に微粒子混合気に含まれる微粒子（煙粒子）が集まり捕捉されることで消煙がより効果的に行われると考えられている。

しかしながら、散布対象領域に発生する微粒子混合気がマイナス極性に帯電しているかプラス極性に帯電しているかは、燃焼物の種類や火災の性状などに起因して様々であり、帯電水粒子の帯電極性に対し微粒子混合気の帯電極性が反対の極性でないと十分な消煙性能が得られない場合がある。

本発明は、火災により散布対象領域に発生する微粒子混合気の帯電極性に対し反対の帯電極性の帯電水粒子を散布して高い消火、消煙性能を確保可能とする帯電水粒子散布システム及び帯電水粒子散布方法を提供することを目的とする。

（帯電水粒子散布システム）
本発明は、帯電水粒子を消防用車両から火災による微粒子混合気が存在する散布対象領域へ散布する帯電水粒子散布システムであって、
散布対象領域へ向けて空気流を発生する送風部と、
送風部からの空気流の中に帯電水粒子を噴霧して散布対象領域へ散布する複数の帯電噴霧ヘッドと、
散布対象領域に存在する微粒子混合気の帯電極性を検出する帯電検出器と、
散布対象領域側から帯電検出器に向けて微粒子混合気を吸引する吸引装置と、
帯電検出器で検出した微粒子混合気の帯電極性に基づいて、散布対象領域へ散布する帯電水粒子の帯電極性を切替え制御する制御部と、
を備えたことを特徴とする。

（吸引装置の構成）
吸引装置は、
散布対象領域の微粒子混合気を吸引する非接地状態とした耐熱性のサンプリング管と、
サンプリング管を帯電検出器の入口に連結する可撓性のチューブと、
サンプリング管の吸引口を散布対象領域の微粒子混合気中に差込むようにサンプリング管及びチューブを移動自在に保持する保持装置と、
帯電検出器の出口側に配置され、サンプリング管及びチューブを経由して帯電検出器に到達するように散布対象領域から微粒子混合気を吸引する吸引ポンプと、
を備える。

（保持装置の構成）
保持装置は、
サンプリング管及びサンプリング管と連結されたチューブを延伸方向に沿って保持する竿部材と、
サンプリング管及びチューブを保持した状態で竿部材を移動自在に支承する支承部と、
を備える。

（結露抑制）
サンプリング管及び又はチューブに、微粒子混合気の吸引に伴うサンプリング管の内壁及び又はチューブの内壁の結露を抑制する加熱部を設ける。

（帯電水粒子散布システムを搭載した消防車）
少なくとも、帯電噴霧ヘッド、帯電検出器及び吸引装置は、はしご消防車のはしご先端、高所作業消防車の高所作業台、又はブーム付消防車のブーム先端に設けられる。

（帯電水粒子の帯電切替え制御）
制御部は、帯電水粒子の帯電極性を、帯電検出器で検出した微粒子混合気の帯電極性と反対の帯電極性に切替え制御する。

本発明の別形態にあっては、帯電水粒子を消防用車両から火災による微粒子混合気が存在する散布対象領域へ散布する帯電水粒子散布方法であって、
吸引装置により散布対象領域に存在する微粒子混合気を帯電検出器に向けて吸引し、
帯電検出器により微粒子混合気の帯電極性を検出し、
制御部により帯電検出器で検出した微粒子混合気の帯電極性に基づいて、散布対象領域へ散布する帯電水粒子の帯電極性を切替え制御し、
送風部により散布対象領域へ向けて空気流を発生させ、
複数の帯電噴霧ヘッドにより送風部からの空気流の中に帯電水粒子を噴霧して散布対象領域へ散布することを特徴とする。

（帯電水粒子散布システムの効果）
本発明の帯電水粒子散布システムによれば、複数の帯電噴霧ヘッドから噴霧された帯電水粒子を散布対象領域に散布する場合に、吸引装置により散布対象領域に発生する微粒子混合気を帯電検出器に向けて吸引して、帯電検出器により微粒子混合気の帯電極性を検出し、制御部により帯電検出器で検出した微粒子混合気の帯電極性に基づいて、散布対象領域に散布する帯電水粒子の帯電極性を切替え制御するようにしたため、燃焼物の種類や火災の性状などに起因して帯電している微粒子混合気の帯電極性と帯電噴霧ヘッドから噴霧される帯電水粒子の帯電極性が異なっていても、散布対象領域に発生する微粒子混合気の帯電極性が帯電検出器により検出されることで、帯電水粒子の帯電極性を検出された微粒子混合気の帯電極性と反対の帯電極性に切替えて散布することができ、散布した帯電水粒子に微粒子混合気に含有されている微粒子を静電気力により集めて捕捉除去し、高い消煙性能を得ることができる。

（吸引装置の効果）
また、吸引装置は、散布対象領域の微粒子混合気を吸引する非接地状態とした耐熱性のサンプリング管と、サンプリング管を帯電検出器の入口に連結する可撓性のチューブと、サンプリング管の吸引口を散布対象領域の微粒子混合気中に差込むようにサンプリング管及びチューブを移動自在に保持する保持装置と、帯電検出器の出口側に配置され、サンプリング管及びチューブを経由して帯電検出器に到達するように散布対象領域から微粒子混合気を吸引する吸引ポンプと、を備えることで、例えば、はしご消防車のはしご先端に吸引装置を搭載することで、ビルの窓等の外壁開口から放出される高熱の微粒子混合気の中に離れた安全な位置からサンプリング管を差し入れることができ、簡単且つ安全に微粒子混合気を採取して微粒子混合気に含有される微粒子の帯電極性を検出することを可能とする。

（保持装置の効果）
また、保持装置は、サンプリング管及びチューブを延伸方向に沿って保持する竿部材と、サンプリング管及びチューブを保持した状態で竿部材を移動自在に支承する支承部と備えたことで、竿部材により離れた安全な位置から散布対象領域に発生する微粒子混合気の中にサンプリング管を差し入れることができる。また、サンプリング管及びチューブを保持した状態で竿部材を支承部により移動自在に支承することで、散布対象領域に発生する微粒子混合気に対しサンプリング管の差込み位置を自由に調整することでき、高い操作性が確保される。

（結露抑制の効果）
また、サンプリング管及び又はチューブに、微粒子混合気の吸引に伴うサンプリング管の内壁及び又はチューブの内壁の結露を抑制する加熱部を設けることで、サンプリング管及びチューブを経由して吸引される微粒子混合気に含有される水蒸気が冷却されることで発生する結露を抑制（防止）し、サンプリング管及び又はチューブで発生した結露に微粒子混合気に含有される微粒子が捕捉されることを抑制（防止）し、微粒子混合気に含有される微粒子を失うことなく微粒子混合気を帯電検出器に到達させ、微粒子混合気の帯電極性の検出精度を高めることを可能とする。

（帯電水粒子散布システムを搭載した消防車の効果）
また、帯電水粒子散布システムの、少なくとも、帯電噴霧ヘッド、帯電検出器及び吸引装置は、はしご消防車のはしご先端、高所作業消防車の高所作業台、又はブーム付消防車のブーム先端に設けられることで、例えば、建物の２階以上の高所等での火災であっても対応することができる。

（帯電水粒子散布方法の効果）
本発明の帯電水粒子散布方法にあっては、前述した帯電水粒子散布システムと同様の効果が得られる。

本発明の帯電水粒子散布システムの実施形態を示した説明図である。 図１の帯電水粒子放出部の実施形態を示した説明図である。 図２の帯電水粒子放出部に設けられる帯電噴霧ヘッドの実施形態を示した説明図である。 図１の高圧電源部の実施形態を帯電噴霧ヘッドと共に示した説明図である。 図１の消火剤供給部の実施形態を帯電噴霧ヘッドと共に示した説明図である。 図１の吸引装置を示した説明図である。 図１の帯電検出器の実施形態を示した説明図である。 帯電検出器の電荷検出部による電荷検出動作を示した説明図である。 本発明の帯電水粒子散布システムを搭載したはしご消防車による消火活動を示した説明図である。 本発明の帯電水粒子散布システムの制御動作を示したフローチャートである。

以下に、本発明に係る帯電水粒子散布システム及び帯電水粒子散布方法の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施形態により、この発明が限定されるものではない。

［実施形態の基本的な概念］
まず、実施形態の基本的概念について説明する。実施形態は、概略的に帯電水粒子を散布対象領域へ散布する帯電水粒子散布システムに関するものであり、一例として消防車などの移動体に設けられるものである。

ここで、「帯電水粒子散布システム」は、複数の帯電噴霧ヘッド、帯電検出器、吸引装置及び制御部を備えるものであり、帯電水粒子散布システムを構築するための帯電水粒子散布設備や帯電水粒子散布器具の概念を含むものである。また、「散布対象領域」とは煙等の発生源、火災源、又はこれらが存する場所や空間、また煙等の拡散領域等を含む概念である。

「帯電噴霧ヘッド」とは、帯電水粒子を散布対象領域へ散布するために帯電水粒子を噴霧するものであり、本実施形態にあっては、複数の帯電散布ヘッドを備える。

また、「帯電水粒子」とは、帯電噴霧ヘッドから噴霧された消火剤の噴霧流に含まれる水粒子を帯電させたものであり、例えば高圧電源装置から帯電噴霧ヘッドに印加された所定の高電圧により発生した高電界中を通過させる誘導帯電方式で帯電させた水粒子である。

また、「帯電水粒子を散布対象領域へ散布する」とは、帯電噴霧ヘッドから噴霧された帯電水粒子を散布対象領域まで移動させて散布することができれば、その散布方法は任意であり、例えば散布対象領域に向けて空気流を発生させ、当該空気流に帯電噴霧ヘッドから噴霧された帯電水粒子を含有させた帯電水粒子気流を放出することで、帯電水粒子を散布対象領域まで移動させて散布しても良く、また帯電噴霧ヘッドから帯電水粒子を噴霧することが散布対象領域へ散布することであっても良い。

また、「帯電検出器」とは、散布対象領域に発生する微粒子混合気の帯電極性を検出するものである。ここで、「微粒子混合気」とは、微粒子を含む気体であり、火災により発生する煙粒子や単分散粒子、及び二酸化炭素や一酸化炭素などの燃焼生成ガスを含有するものである。また、「微粒子混合気の帯電」とは「微粒子混合気に含まれる粒子の帯電」を意味する。また、「対象領域に発生する微粒子混合気」とは、「対象領域において発生する微粒子混合気」を意味し、「対象領域に存在する煙の発生源、火災源から発生する」こと、これにより「煙の発生源や火災源の存する場所や空間領域、また煙の拡散領域等に含まれる」ことを含む概念である。

また、「吸引装置」とは、散布対象領域側から帯電検出器に向けて微粒子混合気を吸引させるものである。吸引装置の構成は任意であるが、一例として、サンプリング管、チューブ、保持装置及び吸引ポンプで構成されるものである。

ここで、「サンプリング管」とは、散布対象領域の微粒子混合気を吸引する非接地状態とした耐熱性の中空部材である。また、「チューブ」とは、サンプリング管を帯電検出器の入口に連結する可撓性の配管である。また、「保持装置」とはサンプリング管の吸引口を散布対象領域の微粒子混合気中に差込むようにサンプリング管及びチューブを移動自在に保持するものである。

保持装置の構成は任意であるが、一例として、竿部材と支承部で構成されるものであり、「竿部材」とは、サンプリング管及びサンプリング管に連結されたチューブをチューブの延伸方向に沿って保持するものであり、「支承部」とは、サンプリング管及びチューブを保持した状態で竿部材を移動自在に支承するものである。ここで、「竿部材の移動」とは、「延伸方向の移動」、「散布対象側に位置する先端側の旋回」を含む概念であり、また、「竿部材は、先端側がサンプリング管の吸引口側となるように保持している」ものである。

また、サンプリング管及び又はチューブに、微粒子混合気の吸引に伴うサンプリング管の内壁及び又はチューブの内壁の結露を抑制する加熱部を設けても良い。

また、「制御部」とは、帯電検出器で検出した微粒子混合気の帯電極性に基づいて、散布対象領域へ散布する帯電水粒子の帯電極性を切替え制御するものであり、一例として、「制御部」は、帯電水粒子の帯電極性を、帯電検出器で検出した微粒子混合気の帯電極性と反対の帯電極性に切替え制御するものである。

また、帯電水粒子散布システムは、一例として、複数の帯電噴霧ヘッド、帯電検出器及び吸引装置が、はしご消防車のはしご先端、高所作業消防車の高所作業台、又は、ブーム付消防車のブーム先端に設けられるものであり、複数の帯電噴霧ヘッドを散布対象領域となる建物の窓などの外壁開口に寄り付いて建物内に帯電水粒子を効率良く投入して消火、防火、消煙を可能とするものである。

以下、具体的な実施形態を説明する。以下に示す具体的な実施形態では、「散布対象領域」が「建物の火災区画」であり、「複数の帯電噴霧ヘッド、帯電検出器及び吸引装置」がはしご消防車のはしご先端に設けられたものである場合について、具体的内容を説明する。

［実施形態の具体的内容］
実施形態の具体的内容について、以下のように分けて説明する。
ａ．帯電水粒子散布システムの概要
ｂ．帯電水粒子放出部
ｂ１．送風部
ｂ２．帯電水粒子生成部
ｂ３．帯電噴霧ヘッド
ｂ４．放出方向調整部
ｃ．高圧電源部
ｃ１．電水粒子生成部の回路構成
ｃ２．高電圧可変回路
ｃ３．転極回路
ｃ４．高電圧の印加
ｃ５．異常電流検出回路
ｄ．消火剤供給部
ｅ．帯電水粒子の帯電極性切替制御
ｅ１．吸引装置
ｅ１－１．サンプリング管
ｅ１－２．チューブ
ｅ２．保持装置
ｅ３．帯電検出器
ｅ３－１．電極構造
ｅ３－２．電荷検出部
ｅ３－３．電荷検出部の動作
ｅ４．判定部
ｅ５．帯電水粒子の帯電極性の切替制御
ｆ．火災の種類と水粒子の帯電極性
ｆ１．木材火災に対する水粒子の帯電極性
ｆ２．油火災に対する水粒子の帯電極性
ｆ３．水粒子帯電極性の初期設定
ｇ．操作盤
ｈ．帯電水粒子散布システムを搭載したはしご消防車
ｉ．帯電水粒子散布システムの制御動作
ｊ．本発明の変形例

［ａ．帯電水粒子散布システムの概要］
本実施形態の帯電水粒子散布システムは、はしご消防車等の消防車両に搭載され、帯電水粒子を散布対象領域へ向けて散布するものであり、その構成や構造は任意であるが、例えば、図１に示すように、帯電水粒子放出部１０、操作盤１４、消火剤供給部１６、高圧電源部１８、帯電検出器８０、及び吸引装置８２を備え、操作盤１４には操作表示部２０と制御部２１が設けられる。

帯電水粒子放出部１０は、送風部２８及び帯電水粒子生成部３０を備え、架台４０に上下方向および左右方向に回動自在に配置され、消火剤供給部１６からの送水管２２、及び高圧電源部１８からの高圧ケーブル２４、信号ケーブル２６ｅ，２６ｆが接続されると共に、操作盤１４の制御部２１からの信号ケーブル２６ａ、２６ｄが接続されている。ここで、信号ケーブル２６ａは送風部２８の放出方向調整部に接続され、信号ケーブル２６ｄ，２６ｅ，２６ｆは、帯電水粒子生成部３０に配置された複数の帯電噴霧ヘッドごとに設けられる開閉弁、スイッチ回路及び電流検出抵抗に接続されるものである。

帯電検出器８０は、帯電水粒子放出部１０側に設けられ、吸引装置８２により吸引された微粒子混合気に含有される微粒子の帯電極性を検出するものであり、操作盤１４の制御部２１からの信号ケーブル２６ｃが接続されている。

吸引装置８２は、帯電水粒子放出部１０側に設けられ、建物の火災区画側から帯電検出器８０に向けて発生した火災の煙粒子を含む微粒子混合気を吸引するものである。また、操作盤１４の制御部２１からの信号ケーブル２６ｂが吸引ポンプ８８に接続されている。図１で符号を割り当てた構成物の説明も含めて、吸引装置８２の具体的な構成や構造については後述する。

ここで、図１の説明では、Ｘ－Ｙ－Ｚ方向が互いに直交する方向であり、具体的には、回動していない状態の架台４０に配置された帯電水粒子生成部３０の前面を正面に見て、Ｘ方向が左右方向とし（図１においては図示なし）、Ｙ方向が上下方向とし、Ｚ方向が前後方向とする。また、Ｘ方向における＋Ｘ側は右側、－Ｘ側は左側とし、Ｙ方向における＋Ｙ側は上側、－Ｙ側は下側とし、Ｚ方向における＋Ｚ側は前側とし、－Ｚ側は後側とする。この点は本発明の実施形態となる図２、図６においても同様となる。

［ｂ．帯電水粒子放出部］
帯電水粒子放出部１０について、より詳細に説明する。帯電水粒子放出部１０は、帯電水粒子が含有された帯電水粒子気流１２を放出することで消火対象又は防火対象を含む建物の火災区画へ向けて帯電水粒子を散布するものであり、その構成や構造は任意であるが、例えば、送風部２８と帯電水粒子生成部３０を備える。

送風部２８は火災区画へ向けて空気流を発生するものであり、送風部２８の吹き出し口に配置された帯電水粒子生成部３０に設けられた複数の帯電噴霧ヘッドにより送風部２８からの空気流の中に帯電水粒子を噴霧して含有させ、帯電水粒子が含有された帯電水粒子気流１２を火災区画に向けて放出する。帯電水粒子放出部１０は、例えば、はしご消防車のはしご先端に設けられ、ビル等の火災が発生した建物の外側から窓等の外壁開口を介して火災区画へ帯電水粒子気流１２を放出して消火する。

図２は図１の帯電水粒子放出部１０を取り出して、より詳細に示したものであり、図２（Ａ）に後方から見た背面図を示し、図２（Ｂ）に左方から見た側面図を示し、図２（Ｃ）に前方から見た正面図を示している。

（ｂ１．送風部）
送風部２８について、より詳細に説明する。送風部２８は前後に開口した空洞内に、一例として、ファンモータ３６で駆動する軸流ファン３４が配置されており、軸流ファン３４の回転により後方開口から吸い込んだ空気を加圧して前方開口から空気流を放出するものである。送風部２８から放出される空気流の風量は任意であるが、例えば、最大風量が４００ｍ³／分程度とする。また、ファンモータ３６により軸流ファン３４の回転数を変えることで、必要に応じて風量を変えることが可能である。

帯電水粒子放出部１０がはしご消防車のはしご先端に設けられた場合、帯電水粒子放出部１０を建物の火災区画に対し数メートル程度に近付けることが可能であるから、火災区画に対する帯電水粒子気流１２の到達距離が、例えば１０メートル程度となるように送風部２８の送風量が設定される。また、送風部２８の後方開口には、多重リングや金網などを用いた保護カバー３８が装着されている。

（ｂ２．帯電水粒子生成部）
帯電水粒子生成部３０について、より詳細に説明する。送風部２８の前方開口側に帯電水粒子生成部３０が配置される。帯電水粒子生成部３０は、図２（Ｃ）のように帯電水粒子放出部１０の前方から見ると、支持リング３１の内側に、例えば１０台の帯電噴霧ヘッド３２が円環状に配置されている。ここで、各帯電噴霧ヘッド３２の噴霧軸は帯電水粒子気流１２の放出軸２５と交差するように配置されており、且つ、図２（Ｂ）のように帯電水粒子放出部１０の左側面から見ると、各帯電噴霧ヘッド３２の噴霧軸は、放出軸２５上の前方のＰ点で交差するように配置されている。

Ｐ点で交差する帯電噴霧ヘッド３２の噴霧軸と帯電水粒子気流１２の放出軸２５との交差角度θは、帯電噴霧ヘッド３２からの帯電水粒子の噴出速度と噴出拡がり角度、送風部２８からの空気流の風速等を考慮して、噴霧された帯電水粒子が空気流に良好に含有される所定角度であり、一例として、４５°～９０°の範囲の所定角度、例えば６０°としている。

（ｂ３．帯電噴霧ヘッド）
次に、図２の帯電水粒子生成部３０に設けられた帯電噴霧ヘッド３２について、より詳細に説明する。図３は帯電噴霧ヘッド３２を取り出して示しており、図３（Ａ）に噴霧側から見た斜視図を示し、図３（Ｂ）に側面からみた断面図を示す。

図３に示すように、帯電噴霧ヘッド３２は、送風部２８からの空気流の中に帯電水粒子を噴霧して含有させるものであり、その構成や構造は任意であるが、一例として、ボディー５４、噴霧ノズル部５６、電極保持部５８、誘導電極部６０、水側電極部６２、及び給水接続部６４で構成されるものである。ボディー５４、噴霧ノズル部５６、電極保持部５８及び給水接続部６４は絶縁材質で作られている。

ボディー５４の内部には噴霧軸５５の方向に貫通穴が形成され、噴霧側から導電性の水側電極部６２が嵌め込まれ、その上側に給水接続部６４が嵌め込まれ、水側電極部６２の電極接続部６２ａに外部からアースケーブルが接続される。給水接続部６４には消火剤として例えば、加圧された消火用水が供給される。水側電極部６２の噴霧側には噴霧ノズル部５６が設けられ、例えば、平均粒子径が１００～３００μｍの水粒子を噴霧させる。

噴霧ノズル部５６の噴霧側の開放空間には、電極保持部５８によりリング形状の誘導電極部６０が配置される。誘導電極部６０の構成や構造は任意であるが、例えば、導電性の電極心材を絶縁被覆して形成されている。誘導電極部６０のケーブル接続部６０ａには外部から電圧印加ケーブルが接続される。

誘導電極部６０と水側電極部６２との間には、図１に示した高圧電源部１８から、例えば水粒子を帯電させることが可能な電圧範囲中の所定調整範囲（例えば０．５ｋＶ～２０ｋＶ）内で調整された所定電圧（例えば１０ｋＶの直流電圧）が印加される。この印加電圧により、誘導電極部６０のリング部の周囲に所定の外部電界が形成され、誘導帯電方式により噴霧ノズル部５６から噴霧された水粒子が誘導電極部６０のリング部を通過することで帯電される。

ここで、所定調整範囲（すなわち、調整可能な所定範囲）は、水粒子を帯電させることのできない電圧範囲を含んでも良く、そのうえで、水粒子を帯電させることが可能な所定電圧に調整できれば良いものである。印加電圧の極性（プラス／マイナス）は、高圧電源部１８で切り替える。

帯電噴霧ヘッド３２による水粒子の帯電は、例えば水側電極部６２を基準電位（アース電位、０Ｖ）として誘導電極部６０の電位がプラスとなるように所定の直流電圧を印加すると、噴霧ノズル部５６から噴霧された水粒子がマイナス極性に帯電される。また水側電極部６２を基準電位（アース電位、０Ｖ）として誘導電極部６０の電位がマイナスとなるように所定の直流電圧を印加すると、噴霧ノズル部５６から噴霧された水粒子がプラス極性に帯電される。また、誘導電極部６０と水側電極部６２との間に印加する電圧の絶対値を、例えば０．５ｋＶ～２０ｋＶの範囲にすると、火花放電の発生が防止され、安全を確保しながら帯電した水粒子の噴霧流が生成される。

なお、帯電噴霧ヘッド３２の構成や構造は任意であり、図３に限定されず、水粒子を生成すると共に生成した水粒子を帯電させて帯電水粒子を噴霧できる適宜の構造や公知の構造が採用し得る。

（ｂ４．放出方向調整部）
帯電水粒子放出部１０に設けられた放出方向調整部について、より詳細に説明する。放出方向調整部は、帯電水粒子放出部１０による帯電水粒子気流１２の放出方向を調整するものであり、その構成や構造は任意であるが、一例として、図２に示すように、左右方向調整部４４と上下方向調整部４８が設けられる。

帯電水粒子放出部１０の送風部２８は、架台４０上で回動支持部４２により左右回動軸４６を回動軸として左右方向に回動自在に軸支されると共に、上下回動軸５０を回動軸として上下方向に回動自在に軸支されている。また、架台４０の下側には左右方向調整部４４が配置される。左右方向調整部４４は、例えばモータ駆動のものであり、駆動軸上に左右回動軸４６が位置するように回動支持部４２を軸支することで、左右回動軸４６を回動軸として帯電水粒子放出部１０を左右方向に回動させて帯電水粒子気流１２の左右の放出方向を調整可能としている。

また、回動支持部４２の上下回動軸５０が位置する右側には上下方向調整部４８が配置される。上下方向調整部４８は、例えばモータ駆動のものであり、駆動軸上に上下回動軸５０が位置するように回動支持部４２を軸支することで、上下回動軸５０を回動軸として帯電水粒子放出部１０を上下方向に回動させて帯電水粒子気流１２の上下の放出方向を調整可能とする。

ここで、左右回動軸４６と上下回動軸５０は、帯電水粒子放出部１０の重心５２位置より前側（放出側）の所定位置となるように調整されている。このため、帯電水粒子放出部１０が放出している帯電水粒子気流１２の反動を受けても放出方向が安定し、操作員が意とする放出方向に容易に調整することができる。また、はしご消防車のはしご先端に設けられたバスケット部に帯電水粒子放出部１０が設置されているような場合には、バスケット部が傾いた際にも、帯電水粒子放出部１０からの帯電水粒子気流１２の放出方向の安定性が高いことから、帯電水粒子気流１２の放出方向が思わぬ方向に向くようなことが防止でき、安全に運用できる。

［ｃ．高圧電源部］
高圧電源部１８について、より詳細に説明する。高圧電源部１８は、帯電水粒子放出部１０に帯電水粒子を生成するための高電圧を高圧ケーブル２４により供給するものであり、その構成や機能は任意であるが、例えば、図４に示すように、供給する電圧を調整する高電圧可変回路６６、供給する電圧の極性を切替える転極回路６８、帯電噴霧ヘッド３２の誘導電極部６０と水側電極部６２との間に流れる異常電流を検出し異常電流検出部として機能する異常電流検出回路７４、及び帯電噴霧ヘッド３２に対する電圧の印加と印加停止を切替える選択回路７２を備えるものである。また図４では、高圧ケーブル２４は、誘導電極部６０側に接続されるケーブルを電圧印加ケーブル２４ａとし、水側電極部６２側に接続されるケーブルをアースケーブル２４ｂとしている。

（ｃ１．帯電水粒子生成部の回路構成）
高圧電源部１８に高圧ケーブル２４により接続される帯電水粒子生成部３０の回路構成について、より詳細に説明する。図４では、高圧電源部１８と共に複数の帯電噴霧ヘッド３２を備えた帯電水粒子生成部３０の回路構成を示している。帯電噴霧ヘッド３２は誘導電極部６０と水側電極部６２を備える。高圧電源部１８からの電圧印加ケーブル２４ａは帯電噴霧ヘッド３２ごとに分岐し、スイッチ回路７５及び電流制限抵抗７６を介して各帯電噴霧ヘッド３２の誘導電極部６０に接続される。また、各帯電噴霧ヘッド３２の水側電極部６２は電流検出抵抗７８を介して共通接続され、そこに高圧電源部１８からのアースケーブル２４ｂがスイッチ７７回路を介して接続されている。

通常時、スイッチ回路７５，７７はオンしており、高圧電源部１８は誘導電極部６０と水側電極部６２の間に高電圧を印加し、帯電噴霧ヘッド３２から噴霧される水粒子を帯電させる。ここで、電圧印加ケーブル２４ａとアースケーブル２４ｂは、絶縁性の高い耐圧ケーブルを使用するが、直流電圧を印加する場合は、正極側のケーブルを耐圧ケーブルとし、負極側のケーブルは通常の低圧ケーブルでよい。

（ｃ２．高電圧可変回路）
高電圧可変回路６６について、より詳細に説明する。高電圧可変回路６６は、操作盤１４の制御部２１からの制御信号に応じて、誘導電極部６０と水側電極部６２との間に印加する電圧を調整するものであり、これにより帯電噴霧ヘッド３２から消火や消煙に適した帯電量の帯電水粒子を含有した帯電水粒子気流を火災区画に放出することができる。また、印加電圧の絶対値を下げることによって帯電量を減らした帯電水粒子とすることで、帯電し易い消火対象又は防火対象に対して帯電水粒子による帯電量が増えることによって起きる可能性のある放電事故を、未然に防ぐことを可能とする。

（ｃ３．転極回路）
転極回路６８について、より詳細に説明する。転極回路６８は、操作盤１４の制御部２１からの制御信号に応じて、誘導電極部６０と水側電極部６２との間に印加する電圧の極性を切替えるものであり、これにより帯電噴霧ヘッド３２から噴霧する帯電水粒子の帯電極性をプラス極性又はマイナス極性に切替え、消火や消煙に適した帯電極性の帯電水粒子を含有した帯電水粒子気流を火災区画に放出することができる。例えば、火災区画に発生する微粒子混合気の帯電極性に対し、反対の極性に帯電した帯電水粒子を含有した帯電水粒子気流を放出することで、より高い消火、消煙性能が期待できる。

（ｃ４．高電圧の印加）
高圧電源部１８から帯電噴霧ヘッド３２の誘導電極部６０と水側電極部６２との間に高電圧を印加する場合について、直流電圧を印加する場合を例として、より詳細に説明する。

高電圧可変回路６６は、操作盤１４の制御部２１からの制御信号に応じて、高電圧可変回路６６から出力する電圧を所定の直流電圧に調整する。ここでいう「所定の直流電圧に調整する」とは、水粒子を帯電させることが可能な直流電圧に調整することであり、例えば水粒子を帯電させることが可能な電圧範囲である０．５ｋＶ～２０ｋＶ（＋０．５ｋＶ～＋２０ｋＶまたは－０．５ｋＶ～－２０ｋＶ）の範囲から選択された電圧の直流電圧に調整することである。

転極回路６８は、操作盤１４の制御部２１からの制御信号に応じて、高電圧可変回路６６で調整され出力された所定の直流電圧の極性を切り替えるか否かを決定し、誘導電極部６０と水側電極部６２との間に印加される直流電圧の極性を調整する。

例えば、高電圧可変回路６６で所定の直流電圧が＋１０ｋＶの直流電圧（プラスの直流電圧）に調整され、転極回路６８で極性の切り替えが行われない場合は、水側電極部６２を基準電位（アース電位、０Ｖ）として誘導電極部６０の電位が＋１０ｋＶとなり、水側電極部６２の電位に対して誘導電極部６０の電位が高くなる＋１０ｋＶの直流電圧（プラスの直流電圧）が誘導電極部６０と水側電極部６２との間に印加される。これにより、帯電噴霧ヘッド３２から噴霧される水粒子はマイナス極性に帯電されることになる。

一方、高電圧可変回路６６で所定の直流電圧が＋１０ｋＶの直流電圧（プラスの直流電圧）に調整され、転極回路６８で極性の切り替えが行われる場合は、水側電極部６２を基準電位（アース電位、０Ｖ）として誘導電極部６０の電位が－１０ｋＶとなり、水側電極部６２の電位に対して誘導電極部６０の電位が低くなる－１０ｋＶの直流電圧（マイナスの直流電圧）が誘導電極部６０と水側電極部６２との間に印加される。これにより、帯電噴霧ヘッド３２から噴霧される水粒子はプラス極性に帯電されることになる。

（ｃ５．異常電流検出回路）
異常電流検出部として機能する異常電流検出回路７４について、より詳細に説明する。異常電流検出回路７４は、複数の帯電噴霧ヘッド３２の各々について、誘導電極部６０と水側電極部６２の間に絶縁異常により流れる異常電流を検出するものである。ここで、絶縁異常とは、電気的な絶縁の異常であり、絶縁低下、絶縁不良、絶縁破壊、短絡等を含む概念である。

帯電噴霧ヘッド３２ごとに分岐した電圧印加ケーブル２４ａの分岐ラインに対して、電流制限抵抗７６、誘導電極部６０、水側電極部６２及び電流検出抵抗７８の直列回路が設けられており、異常電流検出回路７４からの信号ケーブル２６ｆが各電流検出抵抗７８の水側電極部６２側に別々の信号線で接続され、アースケーブル２４ｂが異常電流検出回路７４に接続されることによって、各電流検出抵抗７８の両端電圧を電流検出電圧信号として異常電流検出回路７４へ入力している。

ここで、電流制限抵抗７６の抵抗値は、例えば１～１０ＭΩの範囲の所定の抵抗値とし、電流検出抵抗７８の抵抗値は、任意であるが電流制限抵抗７６の抵抗値に対し十分に低い抵抗値、例えば１～１０ｋΩの範囲の所定の抵抗値とする。具体的には、帯電噴霧ヘッド３２の絶縁異常で流れる異常電流による電流検出抵抗７８の両端電圧が所定の低電圧以下、例えば１０Ｖ以下となるように電流検出抵抗７８の抵抗値を定める。すなわち、電流検出抵抗７８に流れる電流は、帯電噴霧ヘッド３２の誘導電極部６０と水側電極部６２との間が短絡したときに最大となり、電流検出抵抗７８の両端電圧も最大電圧となることから、この最大電圧が例えば１０Ｖ以下となるように、電流検出抵抗７８の抵抗値を定める。

また、異常電流検出回路７４は、信号ケーブル２６ｆが各電流検出抵抗７８の水側電極部６２側に別々の信号線で接続されるため、帯電噴霧ヘッド３２毎に絶縁不良に伴う異常電流を検出することができ、本実施形態では１０台の帯電噴霧ヘッド３２が設けられていることから（図２参照）、異常電流が検出された帯電噴霧ヘッド３２に対応して異常電流検出信号Ｅ１～Ｅ１０の何れかを制御部２１へ出力するものであり、その構成や機能は任意であるが、例えば、帯電噴霧ヘッド３２に対応した数の比較器が設けられる。比較器は、例えば対応する帯電噴霧ヘッド３２側に設けた電流検出抵抗７８の両端電圧である電流検出電圧信号が入力され、電流検出電圧信号が所定の閾値電圧以上又は閾値電圧を超えた場合に、異常電流を検出しＬレベルからＨレベルに立ち上がり異常電流検出信号を出力するものである。

また当該動作する比較器として、比較器の種類や構成は任意であるが、例えばシュミットトリガ回路が使用される。シュミットトリガ回路は、電流検出電圧信号が第１閾値電圧を超えた場合に出力がＬレベルからＨレベルに立ち上がることで異常電流検出信号を出力し、その後、電流検出電圧信号が第１閾値電圧より低い第２閾値電圧を下回った場合に出力がＨレベルからＬレベルに立ち下がることで異常電流検出信号の出力を停止し、所謂ヒステリシス特性によって電流検出電圧信号の変動に対し安定した異常電流検出信号の出力を可能とする。

このように電流検出抵抗７８及び異常電流検出回路７４が基準電位側に設けられ、電流制限抵抗７６の抵抗値に対し電流検出抵抗７８の抵抗値は十分に低い値であり、帯電噴霧ヘッド３２の絶縁異常で流れる異常電流による電流検出抵抗７８の両端電圧を低くなるように回路構成したことで、異常電流検出回路７４として特殊な高電圧用の回路部品等を必要とせず、また、異常電流検出回路７４には高電圧が印加されないことから高電圧に対応した絶縁構造とする必要もなく、絶縁構造を簡単とすることができ、複数の帯電噴霧ヘッド３２の中から絶縁異常が発生した帯電噴霧ヘッド３２を簡単且つ容易に、更に安全性を損なうことなく検出することができる。

異常電流検出回路７４からの異常電流検出信号Ｅ１～Ｅ１０が入力される制御部２１は、異常電流検出信号Ｅ１～Ｅ１０の何れかが入力された場合に、入力された異常電流検出信号に対応した帯電噴霧ヘッド３２の異常電流の検出を判別し、異常電流が検出された帯電噴霧ヘッド３２に対する高電圧の印加を停止する制御を行う。当該停止制御を行うために、高圧電源部１８に選択回路７２が設けられ、電圧印加ケーブル２４ａの分岐ラインの各々にスイッチ回路７５が設けられる。また、選択回路７２は、スイッチ回路をオン、オフする制御信号が制御部２１から入力されるものであり、選択回路７２からの信号ケーブル２６ｅは各スイッチ回路７５に別々の信号線で接続されている。

選択回路７２は、制御部２１からの制御信号に応じて、異常電流が検出された帯電噴霧ヘッド３２に対応するスイッチ回路７５にオフ作動信号を出力してオフとすることで、異常電流が検出された帯電噴霧ヘッド３２に対する高電圧の印加を停止し、操作員の安全を確保可能としている。

また、制御部２１は異常電流検出信号Ｅ１～Ｅ１０の何れかが入力され、何れかの帯電噴霧ヘッド３２の異常電流の検出を判別した場合、全ての帯電噴霧ヘッド３２に対する電圧の印加を停止してもよい。当該一斉停止制御を行うために、アースケーブル２４ｂと電流検出抵抗７８との間のラインにスイッチ回路７７が設けられ、スイッチ回路７７は選択回路７２からの信号ケーブル２６ｅがスイッチ回路７５とは別の信号線で接続されている。この場合、選択回路７２は、制御部２１からの制御信号に応じて、全てのスイッチ回路７５及びスイッチ回路７７にオフ作動信号を出力してオフとすることで、全ての帯電噴霧ヘッド３２への高電圧の印加を停止する。

［ｄ．消火剤供給部］
図１に示した消火剤供給部１６について、より詳細に説明する。消火剤供給部１６は、帯電水粒子放出部１０に消火剤として、例えば消火用水を供給するものであり、その構成や構造は任意であるが、一例として、本実施形態の帯電水粒子散布システムがはしご消防車に搭載されることから、消火剤供給部１６は消防車に設けられている消火ポンプを含む加圧送水装置または加圧送水設備で構成されるものである。この場合の水源としては、消防車に搭載された水タンクやホース接続される消火栓が含まれる。また、消火剤供給部１６は操作盤１４の放出起動又は放出停止の操作により動作して消火用水の供給と停止を行うものである。

また、消火剤供給部１６からの送水管２２は、帯電水粒子放出部１０の接続部分で分岐され、開閉弁３５を介して帯電水粒子放出部１０の帯電水粒子生成部３０に設けられた複数の帯電噴霧ヘッド３２に接続されている。また、送水管２２は、帯電水粒子散布システムがはしご消防車に搭載される場合、はしご消防車のはしご部分においては、はしごの長さに応じて伸縮する公知の伸縮配管構造を備えるものである。

帯電噴霧ヘッド３２に対応して設けられた各開閉弁３５は、制御部２１からの信号ケーブル２６ｄが別々の信号線で接続され、制御部２１からの制御信号に応じて個別に開閉駆動される。制御部２１は、例えば操作員の操作に基づき、複数の帯電噴霧ヘッド３２から噴霧する帯電水粒子の噴霧量を調整する制御を行うものであり、噴霧量の調整方法は任意であるが、例えば開駆動する開閉弁３５の数を変化させるか、或いは、消火剤供給部１６からの消火用水の供給量を変化させることで、帯電噴霧ヘッド３２から噴霧量を調整する。

［ｅ．帯電水粒子の帯電極性切替制御］
帯電水粒子放出部１０から放出する帯電水粒子気流に含有される帯電水粒子の帯電極性切替制御について、より詳細に説明する。帯電水粒子放出部１０から放出する帯電水粒子気流に含有される帯電水粒子の帯電極性切替制御は、図１に示した吸引装置８２、帯電検出器８０及び操作盤１４の制御部２１により行われるものである。

（ｅ１．吸引装置）
吸引装置８２について、より詳細に説明する。吸引装置８２は、火災区画側から帯電検出器８０に向けて、発生した火災の煙粒子を含む微粒子混合気を吸引するものであり、その構造や機能は任意であるが、例えば、図６に取り出して示すように、サンプリング管８４、チューブ８５、８６、吸引ポンプ８８、竿部材９０、支承部９２、及びウェイト９４で構成される。この内、竿部材９０、支承部９２及びウェイト９４は、サンプリング管８４及びチューブ８５を移動自在に保持する保持装置として機能する。

（ｅ１－１．サンプリング管）
サンプリング管８４について、より詳細に説明する。サンプリング管８４は、建物の火災区画の微粒子混合気を先端の吸引口８４ａから吸引する中空部材であり、火災区画に差し込まれることから耐熱性を必要とし、例えば火災による熱に耐えうる金属製のパイプ等であり、更に、支持される竿部材９０及び接続されるチューブ８５とは絶縁して、非接地状態となるようにしている。また、サンプリング管８４の口径や長さは任意であるが、操作員が火災区画に対して安全な距離を確保してサンプリング管８４の先端の吸引口８４ａから微粒子混合気を吸引できるように、例えば口径は２～３ｃｍ程度、長さは１～２ｍ程度としている。

（ｅ１－２．チューブ）
チューブ８５について、より詳細に説明する。チューブ８５は、サンプリング管８４を帯電検出器８０の入口に接続する可撓性を有する中空部材であり、その構造や材質は任意であるが、例えば可撓性を有する合成樹脂製又はゴム製のチューブ、ホース等である。

また、チューブ８５の帯電検出器８０の入口に接続される一端側には加熱部８５ａが設けられている。加熱部８５ａは、微粒子混合気の吸引に伴うチューブの内壁の結露を抑制又は防止するため、サンプリング管８４から吸引した微粒子混合気が通過するチューブ８５内の空間を加熱するものであり、その構造や機能は任意であるが、例えば通電により発熱する自己制御ヒータ線をチューブ８５に巻いたものである。

火災区画からサンプリング管８４に吸引された微粒子混合気は高温であり、また微粒子混合気には微粒子（煙粒子）に加え水蒸気が含有されている。吸引された高温の微粒子混合気は、サンプリング管８４及びチューブ８５を通過する間に冷却されるため、チューブの内壁に結露が発生する場合がある。チューブ８５の内壁に結露が発生すると、チューブ内壁の水滴に吸引した微粒子混合気の微粒子が引き寄せられ、微粒子混合気に含有される微粒子の部分的な喪失が起きる。そこで加熱部８５ａを設けてチューブ８５を加熱することで、微粒子混合気が冷却されることによる結露を抑制又は防止し、含有される微粒子を失うことなく微粒子混合気が帯電検出器８０の入口に到達できるようにし、微粒子混合気の帯電極性の検出精度を高めることを可能とする。

本実施形態は、チューブ８５の帯電検出器８０に接続される一端側に加熱部８５ａを設けているが、結露を抑制又は防止できるのであれば、適宜の位置で良い。また同様に、サンプリング管８４にも加熱部を設け、サンプリング管８４の内壁に対する結露を抑制又は防止してもよい。

（ｅ１－３．吸引ポンプ）
吸引ポンプ８８について、より詳細に説明する。吸引ポンプ８８は吸引口にチューブ８６を介して帯電検出器８０の出口を接続しており、サンプリング管８４及びチューブ８５を介して微粒子混合気を吸引し、帯電検出器８０を通過させた微粒子混合気を外部に排気するものである。吸引ポンプ８８の構造や機能は任意であるが、モータ駆動により気体を吸引して排出する、例えば軸流ポンプ等の適宜のポンプが使用される。なお、チューブ８６はその構造や材質は任意であるが、前述したチューブ８５と同様に合成樹脂製又はゴム製のチューブ、ホース等としている。

（ｅ２．保持装置）
保持装置について、より詳細に説明する。保持装置は、サンプリング管８４の吸引口８４ａを火災区画で発生する微粒子混合気中に差込むようにサンプリング管８４及びチューブ８５を移動自在に保持するものであり、その構造や機能は任意であるが、例えば、竿部材９０、支承部９２及びウェイト９４で構成されるものである。

竿部材９０は、サンプリング管８４及びチューブ８５をチューブ８５の延伸方向に沿って保持する長尺部材であり、その構造や機能は任意であるが、例えば、チューブ８５の延伸方向となる前後方向に剛性を持つ金属製の棒やパイプ等であり、その長さも任意であるが、例えば２～３ｍ程度とする。また、竿部材９０は、チューブ８５を最大に縮小させた場合に竿部材９０の先端がサンプリング管８４の吸引口８４ａ側の外周に配置されるように設けられ、当該状態でサンプリング管８４及びチューブ８５を保持し、チューブ８５を延伸させると、竿部材９０はサンプリング管８４及びチューブ８５を保持した状態を保ちつつ、竿部材９０の先端はサンプリング管８４の外周を延伸方向に沿って移動する。

また、火災区画に対するサンプリング管８４の差し込み量によって、竿部材９０の先端側も合わせて火災区画内に差し込まれる場合には、竿部材９０をサンプリング管８４と同様に耐熱性をもつ部材とする。またチューブ８５の延伸方向に剛性を持つ部材ではなく、可撓性を有する部材として、竿部材９０の先端とサンプリング管８４の吸引口８４ａ側の外周との接点は固定とし、チューブ８５の延伸（縮小）に合わせて竿部材９０が延伸（縮小）するようにしても良い。

支承部９２は、竿部材９０により保持された状態のサンプリング管８４及びチューブ８５の位置をサンプリング管８４の吸入口８４ａが火災区画に対応した任意の位置となるように調整可能に、竿部材９０を移動自在に支承するものである。

支承部９２の構造や機構は任意であるが、例えば三次元旋回構造とし、三次元旋回構造を実現するための機構として、例えば送風部２８の上部に固定台９２ａを配置し、固定台９２ａに上下方向の支承軸となる支承軸部９２ｂを起立し、支承軸部９２ｂは、その上端に竿部材９０を着脱自在に支持する例えばＵ型の支持部９２ｃを支承軸周り（左右周り）に回動自在に軸支すると共に、支承軸に直行する左右方向で支持部９２ｃの高さに位置する水平軸周り（上下周り）に回動自在に軸支している。

そして、支承部９２の支持部９２ｃに竿部材９０を着脱自在に支持させることにより、竿部材９０は延伸方向となる前後方向の移動に加えて、左右周り及び上下周りの移動が可能となり、火災区画側に位置しサンプリング管８４の外周に配置される竿部材９０の先端を左右方向及び上下方向に旋回させることができる。これにより、サンプリング管８４の吸入口８４ａの位置を上下方向、左右方向、前後方向の全ての方向に調整することができる。

更に、竿部材９０の後端側にはウェイト９４が配置される。ウェイト９４は、支承部９２を支点として竿部材９０のサンプリング管８４及びチューブ８５を保持した先端側の力のモーメントと、ウェイト９４が配置される後端側の力のモーメントが略同一となるように、ウェイト９４の重量を設定し、竿部材９０が水平状態を保つようにバランスを取るものである。

また、竿部材９０を延伸方向の移動は、例えば図９に示す伸縮自在のはしご１１８の先端のバスケット１２０の移動により行われるものでも良い。

（ｅ３．帯電検出器）
帯電検出器８０について、より詳細に説明する。帯電検出器８０は、火災区画に発生する微粒子混合気に含有される微粒子（煙粒子）の帯電極性、即ち、微粒子の帯電極性がマイナス極性かプラス極性かを検出するものであり、その構成、構造、機能は任意であるが、例えば、図７（Ａ）に取り出して図６の左方から見た断面で示すように、電極構造、電荷検出部１０５及び判定部１１４で構成されるものである。なお、図７（Ｂ）は、電極構造と電荷検出部１０５を後方から見た状態で示している。

（ｅ３－１．電極構造）
帯電検出器８０の電極構造について、より詳細に説明する。帯電検出器８０の電極構造は任意であるが、例えば、筒状電極９５とファラデーケージ９６で構成される。

筒状電極９５は、中空部を有する筒状に形成された電極導体であり、吸引装置８２により吸引された微粒子混合気１００を中空部の一端の入口側から他端の出口側へ通過させるものである。ここで、図７は円筒状の筒状電極９５で示しているが、円筒状に限定されるものではなく、微粒子混合気を中空部の一端の入口側から他端の出口側へ通過させることができれば、その筒断面の形状は多角形や楕円等であってもよい。

ファラデーケージ９６は、筒状電極９５とは電気的に絶縁した状態且つ接地された導体により筒状電極９５の外周を覆うことで筒状電極９５に対する電気的な外乱要因（ノイズ）の影響を抑制又は防止する空間を作り出すものであり、電磁シールドとして機能するものである。ファラデーケージ９６の構造や形状は任意であるが、例えば導電性の外側筒体９８ａ，９８ｂで構成される。

外側筒体９８ａは、筒状電極９５の入口側の外周を囲んで配置され、筒状電極９５の入口側の略半分を収納する円筒穴が形成された大径筒部と、入口穴が貫通された庇部分となる小径筒部とが連設された段付き筒体であり、大径筒部の端部にはフランジが設けられる。大径筒部の円筒穴は、筒状電極９５の外径に絶縁スペース（絶縁間隔）を加えた内径とし、筒状電極９５の入口から略半分迄の長さに絶縁スペース（絶縁間隔）を加えた長さとする。小径筒部を貫通する入口穴は、筒状電極９５の内径と同じ内径とする。

外側筒体９８ｂは、筒状電極９５の出口側の外周を囲んで配置され、外側筒体９８ａと同じ構造である。

ファラデーケージ９６は、筒状電極９５の入口側及び出口側の各々に、絶縁リング１０２を介して外側筒体９８ａ，９８ｂの大径筒穴を嵌め入れた状態で、両者のフランジを突き合せてビスにより連結固定することで、筒状電極９５をファラデーケージ９６の外部とは電気的に絶縁した状態で筒状電極９５の外周を覆っている。また、図７（Ｂ）に示すように、外側筒体９８ａ，９８ｂはフランジの上側を扁平形状としており、扁平させた部分に接地した導体ケース１０４が取付け固定されることで、ファラデーケージ９６を電気的に接地している。

また、ファラデーケージ９６は、外側筒体９８ａ，９８ｂの小径筒部の長さＬを、筒状電極９５の内径Ｄの２倍以上としている。このように外側筒体９８ａ，９８ｂの小径筒部の長さＬを筒状電極９５の内径Ｄの２倍以上とすることで、ファラデーケージ９６の入口と出口を介した筒状電極９５に対する外部からのノイズを抑制又は防止可能とする。

ファラデーケージ９６で囲まれた筒状電極９５は、外周上部の略中央に導体１０８が起立して配置されており、導体１０８は、導体ケース１０４に収納されたオペアンプ１０６に入力接続されている。そのため、ファラデーケージ９６と導体ケース１０４には導体１０８を通すための開口が設けられている。

（ｅ３－２．電荷検出部）
電荷検出部１０５について、より詳細に説明する。電荷検出部１０５は、筒状電極９５を通過する微粒子混合気１００に含有される帯電微粒子の電荷によって筒状電極９５の外周面に誘引された帯電微粒子と同極性の誘導電荷を電圧信号に変換して出力するものであり、その構成や機能は任意であるが、例えば、オペアンプ１０６と抵抗１１０で構成されるものである。実際には、オペアンプ１０６と抵抗１１０は回路基板１１２に実装されている。

オペアンプ１０６は、反転入力端子（－入力端子）を導体１０８を介して筒状電極９５の外周に接続し、非反転入力端子（＋入力端子）を接地側となる導体ケース１０４に接続し、出力端子を抵抗１１０を介して反転入力端子に接続して負帰還とすると共に判定部１１４に接続しており、オペアンプ１０６のイマジナリーショート動作（仮想接地動作）を利用して誘導電荷を電圧信号に変換する回路を構成している。

ここで、オペアンプ１０６のイマジナリーショート動作とは、オペアンプ１０６に抵抗１１０を介して負帰還をかけた場合、オペアンプ１０６の非反転入力端子と反転入力端子との電位差が０Ｖとなる（仮想接地）ように動作することである。

（ｅ３－３．電荷検出部の動作）
電荷検出部１０５の微粒子混合気に含有される帯電微粒子の電荷を検出する電荷検出動作を、より詳細に説明する。図８（Ａ）は、電荷検出部１０５の筒状電極９５を通過する微粒子混合気微粒子がプラス極性に帯電していた場合の電荷検出動作を示している。筒状電極９５にプラス極性の帯電微粒子が通過すると、筒状電極９５の内周面にマイナス極性の電荷が誘引され、これに対し筒状電極９５の外周面には反対となるプラス極性の電荷が誘引される。このため、筒状電極９５の外周面に誘引されたプラス極性の電荷に対応し、オペアンプ１０６の反転入力端子側の電圧が非反転入力端子の電圧（アース電位、０Ｖ）
に対して＋Ｖｑとなる。

このときオペアンプ１０６のイマジナリーショート動作として、出力端子から抵抗１１０を介して反転入力端子の電圧＋Ｖｑを非反転入力端子の電圧（アース電位、０Ｖ）と同
じ電圧となるように、出力端子から抵抗１１０を介して反転入力端子に電流Ｉｑが流れる。このためオペアンプ１０６の出力電圧は＋Ｖｑとなり、筒状電極９５を通過する帯電微粒子のプラス電荷に対応した電荷検出電圧信号が出力される。

ここで、筒状電極９５にプラス極性の帯電微粒子が含有される微粒子混合気１００が通過する場合、帯電微粒子が入口から導体１０８が起立する位置に到達するまでは、導体１０８までの距離の減少に応じて筒状電極９５の外周面に誘引されるプラス極性の電荷は増加し、導体１０８が起立する位置でプラス極性の電荷はピークとなり、導体１０８から離れるにつれてプラス極性の電荷は減少し、当該筒状電極９５の外周面に誘引されるプラス極性の電荷の変化に応じてオペアンプ１０６の出力する電荷検出電圧信号＋Ｖｑも変化する。また、プラス極性の帯電微粒子が筒状電極９５から出る際には、逆極性となるマイナス極性の電荷が筒状電極９５の外周面に誘引される。このため、当該タイミングではオペアンプ１０６から出力される電荷検出電圧信号は－Ｖｑに変化する。即ち、筒状電極９５をプラス極性の帯電微粒子が通過すると、オペアンプ１０６はプラスの電圧＋Ｖｑからマイナスの電圧－Ｖｑに微分的に変化する電荷検出電圧信号を出力する。

図８（Ｂ）は、電荷検出部１０５の筒状電極９５を通過する微粒子混合気１００に含有される微粒子がマイナス極性に帯電していた場合の電荷検出動作を示している。筒状電極９５をマイナス極性の帯電微粒子が通過すると、筒状電極９５の内周面にプラス極性の電荷が誘引され、これに対し反対となるマイナス極性の電荷が筒状電極９５の外周面に誘引される。このため筒状電極９５の外周面に誘引されたマイナス極性の電荷に対応し、オペアンプ１０６の反転入力端子側の電圧が非反転入力端子の電圧（アース電位、０Ｖ）に対
して－Ｖｑとなる。

このときオペアンプ１０６のイマジナリーショート動作として、出力から抵抗１１０を介して反転入力端子の電圧－Ｖｑを非反転入力端子の電圧（アース電位、０Ｖ）と同じ電
圧となるように、抵抗１１０を介して反転入力端子から出力端子へ電流Ｉｑが流れる。このためオペアンプ１０６の出力電圧は－Ｖｑとなり、筒状電極９５を通過する帯電微粒子のマイナス極性の電荷に対応した電荷検出電圧信号が出力される。また、マイナス極性の帯電微粒子が筒状電極９５から出る際には、逆極性となるプラス極性の電荷が筒状電極９５の外周面に誘引され、当該タイミングではオペアンプ１０６から出力される電荷検出電圧信号は＋Ｖｑに変化する。即ち、筒状導体９５をマイナス極性の帯電微粒子が通過すると、オペアンプ１０６はマイナスの電圧－Ｖｑからプラスの電圧＋Ｖｑに微分的に変化する電荷検出電圧信号を出力する。

（ｅ４．判定部）
判定部１１４について、より詳細に説明する。本実施形態では、微粒子混合気の帯電極性の検出は、判定部１１４が電荷検出部１０５から出力される電荷検出電圧信号に基づいて、微粒子混合気１００に含有される微粒子の帯電極性を判定することで行われる。判定部１１４は、電荷検出部１０５から出力される電荷検出電圧信号に基づいて微粒子混合気１００に含有される微粒子の帯電極性を判定して制御部２１に出力するものであり、その判定方法は任意であるが、例えば電荷検出部１０５から出力される電荷検出電圧信号の積分結果に基づいて帯電微粒子の帯電極性を判定し、電荷検出信号電圧信号の積分結果は、入力される電荷検出信号電圧信号を随時積分して時系列的に生成される。

判定部１１４は、生成された積分結果から電荷検出電圧信号の積分値が時間の経過に伴って減少傾向を示す場合は、帯電微粒子の帯電極性はマイナス極性と判定し、一方、電荷検出電圧信号の積分値が時間の経過に伴って増加傾向を示す場合は、帯電微粒子の帯電極性はプラス極性と判定する。なお、判定部１１４は、帯電検出器８０ではなく制御部２１に設けるようにしても良い。

（ｅ５．帯電水粒子の帯電極性の切替制御）
制御部２１による帯電水粒子の帯電極性の切替制御について、より詳細に説明する。制御部２１は、帯電検出器８０の判定部１１４で判定した微粒子混合気１００に含有される微粒子の帯電極性に基づいて、帯電水粒子放出部１０から放出する帯電水粒子気流１２に含有される帯電水粒子の帯電極性が微粒子混合気１００に含有される微粒子の帯電極性とは反対の帯電極性となるように切替制御するものである。

制御部２１は、帯電検出器８０の判定部１１４で微粒子混合気１００に含有される微粒子の帯電極性をプラス極性と判定した場合、帯電水粒子放出部１０から放出する帯電水粒子気流１２に含有される帯電水粒子の帯電極性をマイナス極性に切替える。マイナス極性の帯電水粒子が含有される帯電水粒子気流１２が火災区画に放出されると、微粒子混合気に含有しているプラス極性の帯電微粒子（煙粒子）がマイナス極性の帯電水粒子に静電力により吸着して捕捉除去され、高い消煙性能が得られる。

ここで、制御部２１による帯電水粒子の帯電極性のマイナス極性への切替えは、帯電噴霧ヘッド３２の誘導電極部６０の電位が水側電極部６２の電位に対してプラスとなる高電圧を印加するように高圧電源部１８の転極回路６８を制御する。

また、制御部２１は、帯電検出器８０の判定部１１４で微粒子混合気１００に含有される微粒子の帯電極性をマイナス極性と判定した場合、帯電水粒子放出部１０から放出する帯電水粒子気流１２に含有される帯電水粒子の帯電極性をプラス極性に切替える。プラス極性の帯電水粒子が含有される帯電水粒子気流１２が放出されると、微粒子混合気に含有しているマイナス極性の帯電微粒子（煙粒子）がプラス極性の帯電水粒子に静電力により吸着して捕捉除去され、高い消煙性能が得られる。

ここで、制御部２１による帯電水粒子の帯電極性のプラス極性への切替えは、帯電噴霧ヘッド３２の誘導電極部６０の電位が水側電極部６２の電位に対してマイナスとなる高電圧を印加するように高圧電源部１８の転極回路６８を制御する。

［ｆ．火災の種類と帯電水粒子の帯電極性］
帯電水粒子放出部１０から放出する帯電水粒子気流１２に含有される帯電水粒子の帯電極性と火災の種類の関係について、より詳細に説明する。

本願発明者の知見によれば、高い消火、消煙性能を得るためには、火災の種類と帯電水粒子の帯電極性との間に、固有の対応関係があることが実験的に確認されている。

（ｆ１．木材火災に対する水粒子の帯電極性）
木材火災とは、セルロース系を含む木材や紙等が燃焼する火災であり、比較的白色ないし灰色の煙（白煙、又は灰煙）を発生する火災であり、便宜的に木材火災という。なお、水蒸気は白煙には含まれない。木材火災に対しプラス極性の帯電水粒子を散布した場合と、マイナス極性の帯電水粒子を散布した場合を比較すると、例えば散布開始から所定の煙濃度に低下するまでの時間は、マイナス極性の帯電水粒子を散布した場合の方がプラス極性の帯電水粒子を散布した場合よりも短くなる関係にあり、木材火災に関してはマイナス極性の帯電水粒子の方が高い消煙性能が得られる。

（ｆ２．油火災に対する水粒子の帯電極性）
油火災とは、ハイドロカーボン系を含む液体燃料、油脂、合成樹脂等が燃焼する火災であり、比較的黒色の煙（黒煙）を発生する火災であり、便宜的に油火災という。油火災について、プラス極性の帯電水粒子を散布した場合と、マイナス極性の帯電水粒子を散布した場合を比較すると、例えば散布開始から所定の煙濃度に低下するまでの時間はほぼ同じとなり、消煙性能に差異は認められないが、マイナス極性の帯電水粒子の散布は、散布量を少なくしても消煙性能が損なわれないことが分かっている。

（ｆ３．水粒子帯電極性の初期設定）
本実施形態の帯電検出器８０の判定部１１４により火災区画に発生する微粒子混合気に含有される微粒子の帯電特性を判定して制御部２１により帯電水粒子の帯電極性を切替制御するまでには時間を要する場合もあり、帯電水粒子の帯電極性として、所定の帯電極性を初期設定しておく必要がある。この場合、前述したように、油火災の場合は、帯電水粒子の帯電極性による消火、消煙性能に差異がなく、木材火災の場合は、帯電水粒子の帯電極性がマイナス極性である方が消煙性能が高いことから、帯電水粒子の帯電極性の初期設定は、マイナス極性とすることが好適といえる。

従って、制御部２1は、火災区画に放出する帯電水粒子気流１２に含有される帯電水粒子がマイナス極性に帯電するように初期設定されており、初期設定に従いマイナス極性に帯電した帯電水粒子が含有される帯電水粒子気流１２の放出中に、帯電検出器８０の判定部１１４で帯電水粒子と同じ極性であるマイナス極性の微粒子混合気の帯電極性が判定された場合に、初期設定されたマイナス極性から反対のブラス極性に帯電水粒子が帯電するように帯電極性を切替制御するものとする。

ここで、帯電水粒子がマイナス極性に帯電するように初期設定するとは、操作員による帯電極性水粒子の極性設定の操作を必要とすることなく、帯電水粒子気流１２の放出起動操作を行うことで、高圧電源部１８から帯電噴霧ヘッド３２に対して帯電噴霧ヘッド３２の誘導電極部６０の電位が水側電極部６２の電位に対してプラスとなる高電圧を印加するように設定することを意味する。

［ｇ．操作盤］
図１に示した操作盤１４について、より詳細に説明する。操作盤１４は、操作員が本実施形態の帯電水粒子散布システムを操作するための操作部であり、操作内容は任意であるが、一例として、帯電水粒子放出部１０の起動停止操作、帯電水粒子放出部１０からの帯電水粒子気流１２の放出方向の調整操作と各帯電噴霧ヘッド３２からの噴霧量の調整操作、高圧電源部１８による印加する電圧の種類の選択、電圧調整や極性切替の操作などが含まれる。

操作盤１４には、操作表示部２０と制御部２１が設けられる。操作表示部２０は帯電水粒子放出部１０の遠隔操作に必要な各種の操作釦、操作レバー、ディスプレイ、表示灯等が設けられる。制御部２１は操作表示部２０による操作員の操作等に基づいて制御信号を出力し帯電水粒子放出部１０等を制御するものであり、その機能や構成は任意であるが、例えば、ＣＰＵ、メモリ、各種の入出力ポートなどを備えたコンピュータ回路で構成されるものであり、ＣＰＵによるプログラムの実行により所定の制御機能が実現されるものである。

［ｈ．帯電水粒子散布システムを搭載したはしご消防車］
本実施形態の帯電水粒子散布システムを搭載したはしご消防車による消火、防火、消煙について、より詳細に説明する。図９は火災現場において本実施形態の帯電水粒子散布システムを搭載したはしご消防車による消火、防火、消煙作業の一例を示した説明図である。伸縮自在なはしご１１８の先端のバスケット１２０に、図１に示した帯電水粒子放出部１０、帯電検出器８０及び吸引装置８２が設けられ、操作盤１４、消火剤給水部１６及び高圧電源部１８は、はしご消防車７６側に設けられている。

例えば、建物１２２の３階で火災が発生したとすると、火災現場に到着したはしご消防車１１６は、バスケット１２０に設けられた帯電水粒子放出部１０を建物の窓などの外壁開口に寄せ付けるように、はしご１１８を伸ばす。続いて、操作盤１４で帯電水粒子気流１２を放出するための放出起動操作を行うことで、消火剤給水部１６から帯電水粒子放出部１０へ消火用水が供給されるとともに、高圧電源部１８から帯電水粒子放出部１０へ高電圧が印加され、更に、操作盤１４からの制御信号により送風部２８が起動される。これによって送風部２８からの空気流の中に帯電噴霧ヘッド３２から噴霧される初期設定に従ったマイナス極性に帯電された帯電水粒子が含有され、帯電水粒子気流１２が火災区画１２４に向けて放出されることになる。

また、はしご１１８を伸ばしてバスケット１２０に設けられた帯電水粒子放出部１０を建物の窓などの外壁開口に寄せ付けた状態では、帯電水粒子放出部１０の上部に配置した吸引装置８２のサンプリング管８４が火災区画１２４に発生している火災の煙粒子を含む微粒子混合気の中に差し込まれ、吸引装置８２により微粒子混合気が帯電検出器８０に到達するように吸引され、帯電検出器８０により微粒子混合気の帯電極性が検出される。また前述した通り、サンプリング管８４の位置は前後方向、左右方向、上下方向に調整可能であるため、バスケット１２０に乗った操作員がサンプリング管８４の差し込み位置を調整することができる。

また、帯電水粒子気流１２の放出が開始した後に、操作員の操作盤１４の操作により、帯電水粒子気流１２の方向を上下及び又は左右に調整して火災区画１２４に対する帯電水粒子気流１２の放出向きを調整できる。また、制御部２１は高圧電源部１８による印加電圧の電圧極性を帯電検出器８０で検出された微粒子混合気の帯電極性と反対の帯電極性となるように帯電水粒子の帯電極性を切替制御する。

また、操作員は、帯電水粒子気流１２の放出による消火や消煙の状況から必要に応じて、帯電水粒子気流１２の放出向きの調整、高圧電源部１８による印加電圧の調整や印加電圧極性の切替えを行い、火災現場での消火や消煙に適した帯電量や帯電極性の帯電水粒子を含有した帯電水粒子気流１２を火災区画１２４へ放出して消火、防火、消煙を行うことになる。

［ｉ．帯電水粒子散布システムの制御動作］
制御部２１による帯電水粒子散布システムの制御動作の一例について、図１０のフローチャートを参照して、より詳細に説明する。

帯電水粒子散布システムを起動して、図１に示す操作盤１４の制御部２１により図１０に示す制御動作が行われる。

図１０において、制御部２１はステップＳ１で放出する帯電水粒子気流１２に含有される帯電水粒子の帯電極性をマイナス極性に初期設定しており、ステップＳ２で操作員による操作盤１４の放出起動操作等で放出開始指示を判別するとステップＳ３に進み、消火剤供給部１６を起動して消火剤、例えば消火用水を帯電水粒子放出部１０に複数設けた帯電噴霧ヘッド３２へ供給し、ステップＳ４で初期設定に従いマイナス極性に水粒子を帯電させ、マイナス極性に帯電した帯電水粒子を含有した帯電水粒子気流１２を火災区画へ向けて放出する。

続いて、制御部２１は、ステップＳ５で帯電検出器８０により検出した微粒子混合気の帯電極性、所謂微粒子（煙粒子）の帯電極性がマイナス極性か否か判別し、微粒子混合気の帯電極性がマイナス極性であればステップＳ６に進み、帯電水粒子の帯電極性をプラス極性に切替えて帯電水粒子気流１２を放出する。また、既に帯電水粒子の帯電極性がプラス極性である場合には切替え制御は行われない。

一方、ステップＳ５で微粒子混合気の帯電極性がマイナス極性でないこと、即ち、微粒子混合気の帯電極性がプラス極性であることを判別するとステップＳ７に進み、帯電水粒子の帯電極性をマイナス極性に切替えて帯電水粒子気流１２を放出する。ただし、最初にステップＳ７に進んだ場合には、初期設定に基づき水粒子はステップＳ４でマイナス極性に帯電されていることから、マイナス極性の帯電極性を維持するため切替え制御は行われない。

続いて、制御部２１は、ステップＳ８で操作者の操作等による帯電噴霧ヘッド３２からの噴霧量の変更を判別するとステップＳ９に進み、図５に示した開閉弁３５の選択的な開閉駆動により噴霧する帯電噴霧ヘッド３２の数を選択し噴霧量を変更する。また、帯電噴霧ヘッド３２からの噴霧量の変更は、消火剤供給部１６からの帯電噴霧ヘッド３２に対する消火剤の供給量を変化させることで調整しても良い。

続いて、制御部２１は、ステップＳ１０で操作者の操作等による帯電水粒子の帯電量の変更を判別するとステップＳ１１に進み、高圧電源部１８から帯電噴霧ヘッド３２に印加する電圧を調整して帯電水粒子の帯電量を変更する。

続いて、制御部２１は、ステップＳ１２に進み、図４に示した異常電流検出回路７４により複数の帯電噴霧ヘッド３２の何れかの絶縁不良に伴う異常電流の検出を判別するとステップＳ１３に進み、異常電流が検出された帯電噴霧ヘッド３２に対する高電圧の印加を停止する印加停止制御を行う。なお、当該印加停止制御は、異常電流が検出された帯電噴霧ヘッド３２を含む全てのヘッドに対する高電圧の印加を停止しても良い。

続いて、制御部２１はステップＳ１４に進み、操作員の操作等による放出終了指示を判別するまでステップＳ５からの処理を繰り返しており、放出終了指示が判別されるとステップＳ１５に進み、帯電水粒子気流１２の放出を停止する所定の放出終了処理を行って終了する。

［ｊ．本発明の変形例］
（消防車）
上記の実施形態は、はしご消防車に帯電水粒子散布システムを搭載した場合を例にとっているが、建物の高所となる火災区画に対し外側から帯電水粒子放出部１０を寄り付けることが可能な消防車であれば、適宜の消防車に搭載することを妨げない。例えば、高所作業消防車であれば高所作業台に帯電水粒子放出部１０を設け、また、ブーム付消防車であればブーム先端に帯電水粒子放出部１０を設ければよい。更に、無限軌道自走車に帯電水粒子放出部１０を搭載し、遠隔操作により人の近づくことのできない火災区画に移動して帯電水粒子気流を投入するようにしてもよい。

（高電圧供給部）
上記の実施形態にあっては、高圧電源部１８から帯電微噴霧ヘッド３２の誘導電極部６０と水側電極部６２との間に直流電圧を印加しているが、直流電圧以外に、パルス電圧、脈流電圧、及び交流電圧等を印加しても良い。また、高圧電源部１８から誘導電極部６０と水側電極部６２との間に電圧を印加する場合に、電圧調整及び電圧極性切替えを可能としているが、これに限定されず、任意であり、例えば、印加電圧及び又は電圧極性を固定してもよい。

（その他）
また本発明は上記の実施形態に限定されず、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うけない。

１０：帯電水粒子放出部
１２：帯電水粒子気流
１４：操作盤
１６：消火剤供給部
１８：高圧電源部
２０：操作表示部
２１：制御部
２２：送水管
２４：高圧ケーブル
２４ａ：電圧印加ケーブル
２４ｂ：アースケーブル
２６ａ～２６ｆ：信号ケーブル
２８：送風部
３０：帯電水粒子生成部
３１：支持リング
３２：帯電噴霧ヘッド
３４：軸流ファン
３５：開閉弁
３６：ファンモータ
３８：保護カバー
４０：架台
４２：回動支持部
４４：左右方向調整部
４６：左右回動軸
４８：上下方向調整部
５０：上下回動軸
５２：重心
５４：ボディー
５６：噴霧ノズル部
５８：電極保持部
６０：誘導電極部
６２：水側電極部
６４：給水接続部
６６：高電圧可変回路
６８：転極回路
７２：選択回路
７４：異常電流検出回路
７５，７７：スイッチ回路
７６：電流制限抵抗
７８：電流検出抵抗
８０：帯電検出器
８２：吸引装置
８４：サンプリング管
８４ａ：吸引口
８５，８６：チューブ
８５ａ：加熱部
８８：吸引ポンプ
９０：竿部材
９２：支承部
９４：ウェイト
９５：筒状電極
９６：ファラデーケージ
９８ａ，９８ｂ：外側筒体
１００：微粒子混合気
１０２：絶縁リング
１０４：導体ケース
１０５：電荷検出部
１０６：オペアンプ
１０８：導体
１１２：回路基板
１１４：判定部
１１６：はしご消防車
１１８：はしご
１２０：バスケット
１２２：建物
１２４：火災区画

Claims (6)

1. 帯電水粒子を消防用車両から火災による微粒子混合気が存在する散布対象領域へ散布する帯電水粒子散布システムであって、
   前記散布対象領域へ散布するための前記帯電水粒子を噴霧する複数の帯電噴霧ヘッドと、
   前記散布対象領域に存在する前記微粒子混合気の帯電極性を検出する帯電検出器と、
   前記散布対象領域側から前記帯電検出器に向けて前記微粒子混合気を吸引する吸引装置と、
   前記帯電検出器で検出した前記微粒子混合気の帯電極性に基づいて、前記散布対象領域へ散布する前記帯電水粒子の帯電極性を切替え制御する制御部と、
   を備え、
   前記吸引装置は、
   前記散布対象領域の前記微粒子混合気を吸引する非接地状態とした耐熱性のサンプリング管と、
   前記サンプリング管を前記帯電検出器の入口に連結する可撓性のチューブと、
   前記サンプリング管の吸引口を前記散布対象領域の微粒子混合気中に差込むように前記サンプリング管及び前記チューブを移動自在に保持する保持装置と、
   前記帯電検出器の出口側に配置され、前記サンプリング管及び前記チューブを経由して前記帯電検出器に到達するように前記散布対象領域から前記微粒子混合気を吸引する吸引ポンプと、
   を備えたことを特徴とする帯電水粒子散布システム。
   
2. 請求項１記載の帯電水粒子散布システムであって、
   前記保持装置は、
   前記サンプリング管及び前記サンプリング管と連結された前記チューブを前記チューブの延伸方向に沿って保持する竿部材と、
   前記サンプリング管及び前記チューブを保持した状態で前記竿部材を移動自在に支承する支承部と、
   を備えたことを特徴とする帯電水粒子散布システム。
   
3. 請求項１又は２記載の帯電水粒子散布システムであって、
   前記サンプリング管及び又は前記チューブに、前記微粒子混合気の吸引に伴う前記サンプリング管の内壁及び又は前記チューブの内壁の結露を抑制する加熱部を設けたことを特徴とする帯電水粒子散布システム。
   
4. 請求項１乃至３の何れかに記載の帯電水粒子散布システムであって、
   少なくとも、前記帯電噴霧ヘッド、前記帯電検出器及び前記吸引装置は、はしご消防車のはしご先端、高所作業消防車の高所作業台、又はブーム付消防車のブーム先端に設けられたことを特徴とする帯電水粒子散布システム。
   
5. 請求項１乃至４の何れかに記載の帯電水粒子散布システムであって、
   前記制御部は、前記帯電水粒子の帯電極性を、前記帯電検出器で検出した前記微粒子混合気の帯電極性と反対の帯電極性に切替え制御することを特徴とする帯電水粒子散布システム。
   
6. 帯電水粒子を消防用車両から火災による微粒子混合気が存在する散布対象領域へ散布する帯電水粒子散布方法であって、
   吸引装置により前記散布対象領域に存在する前記微粒子混合気を帯電検出器に向けて吸引し、
   前記帯電検出器により前記微粒子混合気の帯電極性を検出し、
   制御部により前記帯電検出器で検出した前記微粒子混合気の帯電極性に基づいて、前記散布対象領域へ散布する前記帯電水粒子の帯電極性を切替え制御し、
   送風部により前記散布対象領域へ向けて空気流を発生させ、
   複数の帯電噴霧ヘッドにより前記送風部からの前記空気流の中に前記帯電水粒子を噴霧して前記散布対象領域へ散布し、
   前記吸引装置は、
   前記散布対象領域の前記微粒子混合気を吸引する非接地状態とした耐熱性のサンプリング管と、
   前記サンプリング管を前記帯電検出器の入口に連結する可撓性のチューブと、
   前記サンプリング管の吸引口を前記散布対象領域の微粒子混合気中に差込むように前記サンプリング管及び前記チューブを移動自在に保持する保持装置と、
   前記帯電検出器の出口側に配置され、前記サンプリング管及び前記チューブを経由して前記帯電検出器に到達するように前記散布対象領域から前記微粒子混合気を吸引する吸引ポンプと、
   を備えたことを特徴とする帯電水粒子散布方法。