TWI492779B - Discharge device of charged water particles (2) - Google Patents

Description

帶電水粒子散布裝置(二) 發明領域

本發明係有關於一種帶電水粒子散布裝置，其係用以將空氣中浮遊之粉塵除去，或抑制粉塵之產生。

發明背景

例如在拆除現場或隧道挖掘現場、廢棄物處理場等，欲極力抑制粉塵之產生，又，將已產生之粉塵從空氣中有效地除去，是非常重要的。且，一面灑水一面進行挖掘作業或拆除作業等，來抑制粉塵之產生，又，將已產生之粉塵除去。

另一方面，提案並實用化有一手法(例如，參照專利文獻1、專利文獻2)，其係從噴出噴嘴噴出(噴霧)霧狀的水，使微細的水粒子附著於空氣中浮遊之粉塵，並使粉塵與水粒子一起落下，藉此從空氣中除去。該手法中，與單純進行灑水之情況比較，可用少量的水有效地除去粉塵，但由於單純水粒子之粉塵捕捉性能並沒有非常高，因此強烈地渴求能更加提高粉塵之除去效率。

相對於此，專利文獻3揭示有一自走式重機，其係具有將包含界面活性劑之藥液水溶液噴霧來捕集空氣中 浮遊之粉塵(浮遊微粒子)並使其落下之噴霧機構。在該專利文獻3中，由於噴霧包含界面活性劑之藥液水溶液，因此藥液水粒子與粉塵(粒子)變得容易貼近。藉此，粉塵捕捉性能提高，便可有效地除去粉塵。又，由於在自走式重機搭載有噴霧機構，因此可適宜移動來進行粉塵之除去作業。

先行技術文獻 專利文獻

[專利文獻1]日本專利第4014122號公報

[專利文獻2]日本特開2002-263604號公報

[專利文獻3]日本專利第3795411號公報

發明概要

然而，構造成將包含界面活性劑之藥液水溶液噴霧來除去粉塵時，在已散布藥液水溶液之場所的地面會有界面活性劑殘留，地面變得容易濕滑等不佳情況產生。又，構造成在自走式重機搭載噴霧機構而可移動時，由於在任意的場所都能適宜地進行粉塵之除去作業，相反地就是在任意之移動場所都會有界面活性劑殘留，因此視情況亦會有適用這件事本身變得困難之虞。

本發明有鑑於上述事實，目的在於提供一種帶電水粒子散布裝置，其係在不使用藥液之情形下，可有效果且有效率地除去空氣中浮遊之粉塵，抑制粉塵之產生。

為了達成上述目的，該發明提供以下手段。

本發明之帶電水粒子散布裝置的特徵在於具有：支持構造體，係構造成可自行移動，或是設置成與移動體為一體並可裝脫；帶電水粒子生成機構，係安裝並支持於前述支持構造體，並生成水粒子，使該水粒子用誘導帶電方式帶電而生成帶電水粒子並噴出，且從上方落下藉此形成帶電水幕。

在本發明中，藉由利用帶電水粒子生成機構生成並噴出之帶電水粒子從上方朝下方落下，便可形成該帶電水粒子構成之水幕(帶電水幕)。且，如上所述當形成帶電水幕時，便可使帶電水幕之形成區域內空氣中浮遊之粉塵(粒子)電性地吸附於帶電水粒子並捕捉，與帶電水粒子一起使粉塵落下且從空氣中除去。又，當將粉塵產生源等之粉塵產生抑制對象用帶電水幕之帶電水粒子淋濕時，就可用帶電水粒子電性地捕捉並抑制從粉塵產生抑制對象有粉塵產生之情形。

又，由於安裝並支持帶電水粒子生成機構之支持構造體構造成可自行移動，或是設置成與移動體為一體並可裝脫，因此可移動至任意之位置進行粉塵之除去，抑制粉塵產生。

又，本發明之帶電水粒子散布裝置中，前述支持構造體宜用門型構造或是懸桁構造來構成，並具有在前述支持構造體之上部配置噴出噴嘴之複數前述帶電水粒子生成機構的同時，將帶電水粒子生成用之給水線及配線設置 於前述支持構造體。

在本發明中，由於在門型構造或是懸桁構造之支 持構造體上部配置噴出噴嘴並設有複數帶電水粒子生成機構，因此藉由將門型構造或是懸桁構造之支持構造體移動，從噴出噴嘴使帶電水粒子噴出，便可確實且容易地在任意之位置形成帶電水幕。

又，由於在支持構造體設有帶電水粒子生成用之給水線及配線，因此可在任意之位置移動支持構造體以及帶電水粒子生成機構，並分別對設於支持構造體之給水線與配線連接給水源與電源，藉此可容易地形成帶電水幕。因此，可有效率的地進行粉塵之除去，抑制粉塵之產生。

又，本發明之帶電水粒子散布裝置中，前述支持 構造體宜構造成具有桁架構造之一對支柱部、與架設於該一對支柱部並支持前述帶電水粒子生成機構的架設支持部，並在前述支柱部之下端側具有行走輥輪。

在本發明中，利用設於支柱部之下端側之行走輥 輪便可使支持構造體自行移動，並在粉塵產生源等與支持構造體一起移動、配置帶電水粒子生成機構，便可有效率地進行粉塵之除去，抑制粉塵之產生。

進而，本發明之帶電水粒子散布裝置中，前述支 持構造體宜構造成在前述支柱部及/或前述架設支持部具有鉸鏈構造並可折疊。

在本發明中，藉由支持構造體構造成可折疊，便 可容易地進行移設、展開、撤去、收納等，便可使其為處 理性或保管性優異之支持構造體。

進而，本發明之帶電水粒子散布裝置中，前述帶 電水粒子生成機構宜構造成具有：噴出噴嘴部，係將加壓供給之水噴出並生成前述水粒子；誘導電極部，係施加預定之電壓來形成預定之電場，並使前述噴出噴嘴部所生成之前述水粒子利用前述電場來帶電作為前述帶電水粒子；水側電極部，係賦予對前述誘導電極部施加之電壓的基準電位。

在本發明中，利用誘導電極部所形成之電場可使 帶電水粒子生成機構之噴出噴嘴部所生成之水粒子帶電，並容易且確實地使帶電水粒子生成並噴出。

又，具有複數帶電水粒子生成機構時，可考慮在 複數帶電水粒子生成機構將賦予基準電位之水側電極部作為共通的1個電極，但如上所述，當在複數帶電水粒子生成機構共用水側電極部時，各帶電水粒子生成機構所生成之帶電水粒子(帶電水粒子群)之比電荷會降低。

相對於此，如本發明，當各帶電水粒子生成機構構造成具有水側電極部時，便可確實地生成期望之比電荷的帶電水粒子，藉此，可確實且有效地進行除去空氣中浮遊之粉塵、抑制粉塵之產生。

進而，本發明之帶電水粒子散布裝置中，前述帶 電水粒子生成機構宜構造成可生成粒徑為100~300μm之前述水粒子。

在此，當帶電水粒子生成機構所生之水粒子粒徑 比100μm小時，就會使該水粒子帶電後之帶電水粒子容易蒸發，而無法發揮粉塵之除去會抑制粉塵之產生的效果。又，當生成之水粒子粒徑比300μm大時，用帶電水粒子生成機構使水粒子帶電並生成且噴出之帶電水粒子數量就會變少，理所當然地無法充分發揮粉塵之除去會抑制粉塵之產生的效果。

且，在本發明中，藉由利用帶電水粒子生成機構生成粒徑為100~300μm之水粒子，接著，更藉由生成粒徑為300μm以下且利用庫倫力進而分裂成更細之各種粒子徑的帶電水粒子，便可更加確實且有效地進行除去空氣中浮遊之粉塵，抑制粉塵之產生。

又，本發明之帶電水粒子散布裝置中，在前述帶電水粒子生成機構生成前述帶電水粒子時施加之電壓宜在-20kV~20kV之範圍。

在本發明中，在帶電水粒子生成機構利用誘導帶電方式生成帶電水粒子時，使施加之電壓在-20kV~20kV之範圍，藉此防止產生電暈放電。

進而，本發明之帶電水粒子散布裝置中，其宜具有複數帶電水粒子生成機構，又，前述複數帶電水粒子生成機構配置於同一平面上。

在本發明中，藉由複數帶電水粒子生成機構配置於假想的同一平面上，換言之，藉由將用以藉由電場使水粒子帶電作為帶電水粒子之各帶電水粒子生成機構的誘導電極部位置配置於一方向的同位置，例如鄰接之其中一方 之帶電水粒子生成機構之誘導電極部所形成之電場影響另一方之帶電水粒子生成機構，便可防止無法適當地用此另一方之帶電水粒子生成機構生成帶電水粒子之情形。

即，例如，將複數帶電水粒子生成機構朝不同於 一方向之位置偏離來配置時，配置於一方向後方之帶電水粒子生成機構誘導電極部所形成的電場會干涉一方向前方之帶電水粒子生成機構誘導電極部所形成的電場，便可避免無法適當地生成帶電水粒子之不良情況。

又，本發明之帶電水粒子散布裝置中，進而宜將 電極絶緣被覆來形成前述帶電水粒子生成機構之誘導電極部，而該前述帶電水粒子生成機構之誘導電極部係用以施加預定之電壓來形成預定之電場，且利用前述電場使前述水粒子帶電並作為前述帶電水粒子。

在本發明中，藉由絶緣被覆電極來形成為了使水 粒子帶電而施加高電壓之誘導電極部，便可防止電氣短路或放電之產生。

進而，本發明之帶電水粒子散布裝置中，其係具 有複數帶電水粒子生成機構，又，在複數電壓施加用電線分別地設置電流限制機構，而該複數電壓施加用電線係連結用以施加預定之電壓來形成預定之電場且利用前述電場使前述水粒子帶電並作為前述帶電水粒子之前述帶電水粒子生成機構的誘導電極部、與用以對前述誘導電極部施加預定之電壓的電源。

在本發明中，即使在1個帶電水粒子生成機構有 短路產生，在其他帶電水粒子生成機構流動之電流亦會被限制，便可防止在其他帶電水粒子生成機構有短路產生。

又，在本發明之帶電水粒子散布裝置中，前述帶 電水粒子生成機構宜構造成可生成1~2L/min之前述帶電水粒子。

在本發明中，利用帶電水粒子生成機構生成 1~2L/min之帶電水粒子，藉此可確保必要之一定程度之帶電水粒子給水量(散布水量)，並安定地生成0.1mC/kg以上之高比電荷之帶電水粒子，確實且有效地進行除去空氣中浮遊之粉塵、抑制粉塵之產生。

進而，在本發明之帶電水粒子散布裝置，其中使 用聚氯乙烯樹脂、聚伸苯硫樹脂、胺甲酸乙酯樹脂、聚四氟乙烯樹脂、聚氯三氟乙烯樹脂、陶瓷、琺瑯之至少1種絶緣材來將前述電極絶緣被覆且形成前述誘導電極部。

在本發明中，作為用以絶緣被覆使水粒子帶電之 誘導電極部之電極的絶緣材，可使用聚氯乙烯樹脂、聚伸苯硫樹脂、胺甲酸乙酯樹脂、聚四氟乙烯樹脂、聚氯三氟乙烯樹脂、陶瓷、琺瑯，藉此相對於未絶緣被覆之電極所生成之帶電水粒子，便可生成相同或是其以上之比電荷的帶電水粒子。

本發明之帶電水粒子散布裝置中，可利用帶電水粒子生成機構來形成帶電水粒子構成之帶電水幕。且，可使該帶電水幕之形成區域內空氣中浮遊之粉塵電性地吸附 於帶電水粒子並捕捉，並可與帶電水粒子一起使粉塵落下且從空氣中除去。又，當將粉塵產生源等之粉塵產生抑制對象用帶電水幕之帶電水粒子淋濕時，便可用帶電水粒子電性地捕捉且抑制從粉塵產生抑制對象有粉塵產生。

因此，根據本發明之帶電水粒子散布裝置，與將 單純之水粒子散布之情況比較，用帶電水粒子可將粉塵有效率地捕捉並除去，並由於散布帶電之水粒子，因此不會有招致如噴霧包含界面活性劑之藥液水溶液時界面活性劑等之藥液成分殘存而使地面變得濕滑之不佳情況之虞，便可適當地進行粉塵之除去，抑制粉塵之產生。

1‧‧‧支持構造體

2‧‧‧帶電水幕

3‧‧‧帶電水粒子生成機構

4‧‧‧支柱部

5‧‧‧支柱部

6‧‧‧架設支持部

7‧‧‧行走輥輪

8‧‧‧鉸鏈構造

10‧‧‧噴出噴嘴部

11‧‧‧誘導電極部

11a‧‧‧電極

11b‧‧‧絶緣材

12‧‧‧水側電極部

12a‧‧‧電極

13‧‧‧電極本體部

14‧‧‧連結部

15‧‧‧第1流路形成用構件

15a‧‧‧其中一面

15b‧‧‧另一面

16‧‧‧第2流路形成用構件

16a‧‧‧其中一面

16b‧‧‧另一面

17‧‧‧噴出噴嘴

17a‧‧‧噴嘴孔

17b‧‧‧凸緣部

18‧‧‧噴出噴嘴安裝用構件

19‧‧‧水流通孔

20‧‧‧配管連接部

21‧‧‧水側電極保持部

22‧‧‧密封材安裝用凹部

23‧‧‧螺栓插通孔

24‧‧‧噴出噴嘴安裝部

25‧‧‧陽螺紋

26‧‧‧水側電極保持部

27‧‧‧密封材安裝用凹部

28‧‧‧密封材安裝用凹部

29‧‧‧陰螺旋孔

30‧‧‧誘導電極插通孔

31‧‧‧電極固定部

31a‧‧‧卡合凹部

33‧‧‧陰螺旋

34‧‧‧密封材

35‧‧‧分岐管

36‧‧‧電壓施加用電線

37‧‧‧電源

38‧‧‧給水車

39‧‧‧給水管

40‧‧‧給水管

41‧‧‧電流限制機構

42‧‧‧非平地行走車(移動體)

43‧‧‧高處作業車(移動體)

44‧‧‧簡易台車(移動體)

45‧‧‧捲繞裝置

46‧‧‧上下動阻尼器

A‧‧‧帶電水粒子散布裝置

H‧‧‧平面

O1‧‧‧中心軸線

O2‧‧‧中心軸線

O3‧‧‧噴出軸

S‧‧‧分裂帶電部

W1‧‧‧帶電水粒子

W2‧‧‧水(供給水)

圖1係顯示本發明一實施形態之帶電水粒子散布裝置的立體圖。

圖2係顯示本發明一實施形態之帶電水粒子散布裝置之帶電水粒子生成機構的立體圖。

圖3係顯示本發明一實施形態之帶電水粒子散布裝置之帶電水粒子生成機構的截面圖。

圖4係顯示本發明一實施形態之帶電水粒子散布裝置之帶電水粒子生成機構電氣系統的圖。

圖5係顯示本發明一實施形態之帶電水粒子散布裝置之帶電水粒子生成機構散布量與帶電水粒子比電荷之關係的圖。

圖6係顯示本發明一實施形態之帶電水粒子散布裝置之變更例的立體圖。

圖7係顯示本發明一實施形態之帶電水粒子散布裝置之變更例的立體圖。

圖8係顯示本發明一實施形態之帶電水粒子散布裝置之變更例的立體圖。

用以實施發明之形態

以下，參照圖1到圖5，針對本發明一實施形態之帶電水粒子散布裝置來說明。在此，本實施形態有關於一種適當的帶電水粒子散布裝置，其係例如在拆除現場或隧道挖掘現場、廢棄物處理場等，用以將空氣中浮遊之粉塵除去，或抑制粉塵本身之產生。

如圖1所示，本實施形態之帶電水粒子散布裝置A構造成具有：構造程可自行移動之支持構造體1；與安裝並支持於支持構造體1，並生成水粒子，使該水粒子用誘導帶電方式帶電而生成並噴出帶電水粒子W1，且使帶電水粒子W1從上方朝下方落下來形成帶電水幕2的帶電水粒子生成機構3。

又，本實施形態之支持構造體1由桁架構造形成並具有一對支柱部4、5、與可連結一對支柱部4、5上端之間而架設的架設支持部6，來形成為門型。進而，各支柱部4、5下端側設有行走輥輪7，藉此，使支持構造體1可行走(可自行移動)。而，如上所述形成為門型之支持構造體1亦可構造成另外具有用以安定地使其設立的支持構件。

進而，該支持構造體1在各支柱部4、5設置鉸鏈 構造8，藉由用該鉸鏈構造轉動，構造成可折疊。藉此，本實施形態之支持構造體1可折疊並輕巧化，可容易地進行移設、展開、撤去、收納等。

另一方面，帶電水粒子生成機構3安裝於支持構 造體1之架設支持部6。又，如圖2與圖3所示，本實施形態之帶電水粒子生成機構3構造成具有噴出噴嘴部10、誘導電極部11、及水側電極部12。

本實施形態之誘導電極部11為將具有導電性之 金屬等之構件(電極11a)用絶緣材11b來絶緣被覆而形成者，並具有環狀之電極本體部13、與對該電極本體部13連接一端之棒狀的連結部14而形成。又，誘導電極部11可使用：聚氯乙烯樹脂、聚伸苯硫樹脂、胺甲酸乙酯樹脂、聚四氟乙烯樹脂、聚氯三氟乙烯樹脂、陶瓷、陶瓷(鋁陶瓷)、玻璃琺瑯之至少1種為絶緣材11b來形成。

水側電極部12係使用具有導電性之金屬等的構 件(電極12a)來形成，且在本實施形態中，形成為圓筒狀。

在此，誘導電極部11或水側電極部12作為具有導 電性之構件11a、12a，除了金屬以外，亦可使用具有導電性之樹脂、纖維束、橡膠等來形成，又，亦可使用組合這些之複合體來形成。

接著，噴出噴嘴部10係將第1流路形成用構件15 與第2流路形成用構件16與噴出噴嘴17與噴出噴嘴安裝用構件18組裝成可分離之一體來形成。

第1流路形成用構件15係使用例如塩化乙烯基樹 脂等之絶緣材(非導電性材)，形成為大致圓盤狀。又，具有其中央朝中心軸線O1方向延伸並貫通之截面圓形的水流通孔19來形成。進而，第1流路形成用構件15係在其中一面15a側之中央設置從其中一面15a朝中心軸線O1方向外側突出之圓筒狀的配管連接部20，並與該配管連接部20內孔連通，且在配管連接部20之突端開口形成水流通孔19。

進而，第1流路形成用構件15係用比配管連接部 20側更大管徑形成另一面15b側之水流通孔19，並將該大徑部分作為水側電極保持部21。又，第1流路形成用構件15之水流通孔19之水側電極保持部21形成有從內面朝徑方向外側凹陷，並朝圓周方向延伸之環狀的密封材安裝用凹部22。進而，第1流路形成用構件15包夾水流通孔19且在兩外周緣側分別形成有從其中一面15a朝另一面15b貫通之螺栓插通孔23。

第2流路形成用構件16係與第1流路形成用構件 15同樣地使用例如塩化乙烯基樹脂等之絶緣材，形成為大致圓盤狀，並具有在其中央朝中心軸線O2方向延伸並貫通之截面圓形的水流通孔19來形成。另一方面，第2流路形成用構件16用比第1流路形成用構件15更大管徑來形成，在第1流路形成用構件15相接之其中一面16a與相反的另一面16b側之中央設置有從該另一面16b朝中心軸線O2方向外側突出之圓筒狀的噴出噴嘴安裝部24。且，與該噴出噴嘴安裝部24之內孔連通並在噴出噴嘴安裝部24之突端開口形成有水流通孔19。又，噴出噴嘴安裝部24在外周面施加有陽 螺紋25之螺刻。

進而，第2流路形成用構件16，用比噴出噴嘴安 裝部24側更大管徑來形成其中一面16a側的水流通孔19，並將該大徑部分作為水側電極保持部26。又，第2流路形成用構件16之水側電極保持部26係用與第1流路形成用構件15之水側電極保持部21同管徑來形成，並從內面朝徑方向外側凹陷，並具有朝圓周方向延伸之環狀的密封材安裝用凹部27而形成。又，第2流路形成用構件16係從一面16a朝另一面16b側凹陷，並具有以中心軸線O2為中心朝圓周方向延伸之環狀的密封材安裝用凹部28而形成。進而，第2流路形成用構件16包夾水流通孔19且在兩外周緣側分別形成有從其中一面16a朝另一面16b側凹陷之陰螺旋孔29。又，形成有用以在外周緣側從其中一面16a朝另一面16b貫通，並插通誘導電極部11之連結部14的誘導電極插通孔30。

進而，第2流路形成用構件16係具備並安裝有可 裝脫用以固定支持誘導電極部11的電極固定部31。本實施形態中，該電極固定部31係使用例如塩化乙烯基樹脂等之絶緣材並形成為大致L字狀，並與第2流路形成用構件16之另一面16b連接一端，且將另一端朝向中心軸線O2側來配置。又，在本實施形態中，3個電極固定部31安裝於第2流路形成用構件16，這些電極固定部31以第2流路形成用構件16之中心軸線O2作為中心，在圓周方向以等間隔來配置。 又，各電極固定部31形成有用以在另一端使誘導電極部11之電極本體部13卡合並保持的卡合凹部31a。

噴出噴嘴17形成為大致圓盤狀，形成有用以在中 央有水W2流通並從前端噴出成霧狀之噴嘴孔17a。又，噴出噴嘴17在後端側從外面朝徑方向外側突出，並設有朝圓周方向延伸且連接成環狀之凸緣部17b。

在此，如圖3所示，例如在本實施形態之噴出噴 嘴17中，當對噴嘴孔17a加壓供給之水(供給水)W2流通時，從前端側水W2會旋繞並噴出。且，從噴嘴孔17a朝外側呈現大致棒狀而噴出之水W2利用旋繞之運動能量慢慢地擴散成喇叭狀，並在位於水W2之噴出中心軸O3方向之位置分裂且變成水粒子(水粒子群)W1。藉此，從噴出噴嘴17水W1(W2)噴出成霧狀。且，在本實施形態中，利用旋繞之運動能量，水W2分裂變成水粒子W1之位置可作為分裂帶電部S。

接著，噴出噴嘴安裝用構件18形成為大致圓筒 狀，並使前端側之內孔徑與噴出噴嘴17外徑大致相同，使後端側之內孔徑與第2流路形成用構件16之噴出噴嘴安裝部24外徑為大致相同而形成。又，噴出噴嘴安裝用構件18在後端側之內孔內面施加有陰螺旋33之螺刻。

且，在將本實施形態之帶電水粒子生成機構3組 裝成一體來形成時，首先，將O環(密封材)34嵌入安裝於第1流路形成用構件15與第2流路形成用構件16之密封材安裝用凹部22、27、28，並使圓筒狀之水側電極部12之其中一端部側與第2流路形成用構件16之水側電極保持部26嵌合。

接著，使水側電極部12另一端部側與第1流路形 成用構件15之水側電極保持部21嵌合，並安裝第1流路形成用構件15，而使第1流路形成用構件15之另一面15b與第2流路形成用構件16之一面16a可面接觸，且彼此之中心軸線O1、O2配置於同軸上。且，當如上所述配置第1流路形成用構件15與第2流路形成用構件16時，第1流路形成用構件15之螺栓插通孔23與第2流路形成用構件16之陰螺旋孔29便會連通。藉由插通該螺栓插通孔23並使螺栓(未圖示)與陰螺旋孔29螺合並栓緊，第1流路形成用構件15與第2流路形成用構件16成為可分離之一體。藉此，可形成從第1流路形成用構件15之配管連接部20之端面朝第2流路形成用構件16之噴出噴嘴安裝部24之端面連通的水流通孔(水流通路)19，且該水流通孔19內之預定位置配置有水側電極部12。

接著，在第2流路形成用構件16之噴出噴嘴安裝 部24之陽螺紋25，使後端側之陰螺旋33螺合且將噴出噴嘴安裝用構件18安裝於第2流路形成用構件16之噴出噴嘴安裝部24。此時，在噴出噴嘴安裝用構件18之前端面開口的內孔嵌入噴出噴嘴17，並使噴出噴嘴17之凸緣部17b夾入，且將噴出噴嘴安裝用構件18安裝於噴出噴嘴安裝部24。藉此，噴出噴嘴17可在水流通孔19前端部分之預定位置固定並安裝成可裝脫。

接著，將3個電極固定部31安裝於第2流路形成用 構件16。此時，使已對第2流路形成用構件16之誘導電極插通孔30插通連結部14之狀態之誘導電極部11的電極本體部 13，與各電極固定部31之另一端卡合凹部31a卡合。藉此，誘導電極部11用3個電極固定部31來固定並支持，如上所述安裝誘導電極部11，並將環狀電極本體部13相對於噴出噴嘴17空出預定之間隔來配置，且其中心位置配置於與噴出噴嘴17之噴嘴孔17a、及水流通孔19同軸上。

進而，將分岐管35連接於第1流路形成用構件15 之配管連接部20(參照圖1)。又，將接地纜線連接於水側電極部12來使其接地，並將電壓施加纜線(電壓施加用電線)36連接於誘導電極部11連結部14之導電構件(電極11a)，透過該電壓施加纜線36將誘導電極部11連接於電源37(參照圖4)。

且，如上所述已構成之本實施形態之帶電水粒子 生成機構3中，當驅動幫浦單元時，例如用1Mpa左右的壓力，通過配管將水W2加壓供給至噴出噴嘴部10之水流通孔19，從噴出噴嘴17之噴嘴孔17a噴出。

又，當用接地纜線將水側電極部12接地，對於誘 導電極部11施加例如數kV~數十kV左右的直流(交流或脈衝狀)之預定電壓時，就會在電極本體部13之周圍形成預定之外部電場。且，從噴嘴孔17a噴出之水W2利用分裂帶電部S會分裂分離來生成水粒子(水粒子群)W1的同時，水粒子W1會利用電場而帶電，作為帶電水粒子(帶電水粒子群)W1噴出。順帶一提，對誘導電極部11施加直流電壓時，根據誘導電極部11之極性，用正電荷與負電荷之任一方之電荷來生成帶電之帶電水粒子W1。又，當用交流、脈衝狀施加電 壓時，就可根據交互切換之誘導電極部11的極性，選擇性地用正電荷或是負電荷來生成帶電之帶電水粒子W1。即，可適當且選擇性地生成帶電為正之帶電水粒子W1、帶電為負之帶電水粒子W1。

進而，此時，在本實施形態之帶電水粒子生成機 構3中，使生成帶電水粒子W1時施加之電壓在-20kV~20kV之範圍。該施加電壓可為在-20kV~20kV範圍之預定的一定電壓，亦可使其在-20kV~20kV之範圍變動。且，如上所述當使施加電壓在-20kV~20kV之範圍時，就可防止電暈放電產生，可確保安全並進行帶電水粒子W1之生成。

又，在本實施形態之帶電水粒子生成機構3中， 當帶電水粒子生成機構3所生成之水粒子W1的粒徑比100μm小時，則使該水粒子W1帶電而生成之帶電水粒子W1就會變得容易蒸發。又，當生成之水粒子W1之粒徑比300μm大時，用帶電水粒子生成機構3使水粒子W1帶電而生成並噴出之帶電水粒子W1的數量就會變少。且，在本實施形態之帶電水粒子生成機構3中，當構造成可生成粒徑為100~300μm之水粒子W1，從幫浦單元用1Mpa左右的壓力來加壓供給水W2時，就會生成粒徑為200μm左右之帶電水粒子W1。

進而，在本實施形態之帶電水粒子生成機構3 中，會生成1~2L/min之帶電水粒子W1。在此，圖5係顯示了帶電水粒子生成機構3之帶電水粒子W1的散布水量(≒朝帶電水粒子生成機構3之給水量)、與生成之帶電水粒子W1 之比電荷的關係。且，如同該圖5所示，當使散布水量為1~2L/min時，就可確保必要之一定程度的散布水量，進而，可確認到所生成之帶電水粒子W1之比電荷變為0.1mC/kg以上，用此較大的比電荷便可確實地生成帶電水粒子W1。

又，由於在本實施形態之帶電水粒子生成機構3 中，誘導電極部11係將電極11a用絶緣材11b絶緣被覆來形成，因此不會有水與誘導電極部11接觸且短路或電荷之中和產生之情形，便可確保安全，並適當地進行帶電水粒子W1之生成。

進而，表1係利用使噴出流量(散布水量)為 1L/min，誘導電極部11施加之施加電壓為+5kV，在不設置絶緣被覆之情形下形成誘導電極部11的案例、與以各種絶緣材11b絶緣被覆來形成誘導電極部11之案例，來顯示了計測帶電水粒子W1之比電荷的結果。從該結果來看，可確認到作為絶緣材11b，當使用聚醯胺合成樹脂(尼龍：登錄商標)、聚乙烯樹脂時，與不設置絶緣被覆之情形下形成之案例比較，比電荷會大幅地變小。

相對於此，可確認到當將聚氯乙烯樹脂、聚伸苯 硫樹脂(PPS)、胺甲酸乙酯樹脂、聚四氟乙烯樹脂、聚氯三氟乙烯樹脂、鋁陶瓷、玻璃琺瑯作為絶緣材11b來使用時，會利用與不設置絶緣被覆之情形下形成之案例相同，或是在其以上之比電荷來生成帶電水粒子W1。由此可知，在本實施形態之帶電水粒子生成機構3中，將上述聚氯乙烯樹脂、聚伸苯硫樹脂樹脂(PPS)、胺甲酸乙酯樹脂、聚四氟乙 烯樹脂、聚氯三氟乙烯樹脂、鋁陶瓷、玻璃琺瑯之至少1種作為絶緣材7b使用，來形成誘導電極部11，藉此可防止短路或電荷之中和，並適當地進行帶電水粒子W1之生成。

實驗條件．噴霧流量Q=1.0[I/min]

．誘導電極電壓V=+5kV

接著，如圖1所示，在本實施形態之帶電水粒子散布裝置A，上述構造構成之帶電水粒子生成機構3安裝於支持構造體1上部之架設支持部6。此時，複數帶電水粒子生成機構3在架設支持部6之延伸設置方向空出預定之間隔來並排設立，且分別地將噴出軸O3朝下方來配置。進而，各帶電水粒子生成機構3宜將噴出軸O3之方向以架設支持 部6支持成可適宜調整。

又，鄰接之帶電水粒子生成機構3之間隔配置成 一定程度狭窄時，如圖1與圖3所示，複數帶電水粒子生成機構3宜配於與各帶電水粒子生成機構3之噴出軸O3正交之假想的同一平面H上來設置。

又，在支持構造體1之架設支持部6將分岐管 35(帶電水粒子生成用之給水線)安裝成可裝脫，且該分岐管35與複數帶電水粒子生成機構3之配管連接部20連接。又，在分岐管35將與給水源之給水車38連結之給水管39或是給水源之給水槽等所連繋的給水管40連接成可裝脫。藉此，與幫浦單元之驅動一起從給水管39(40)分岐管35、從分岐管35對各帶電水粒子生成機構3之水流通孔19供給水W2。

進而，如圖4所示，在本實施形態之帶電水粒子 散布裝置A，複數帶電水粒子生成機構3構造成分別具有一對水側電極部12與誘導電極部11，並在將各帶電水粒子生成機構3之誘導電極部11與電源37連結之各電壓施加纜線36，設置電流限制機構41。而，在本實施形態中，在支持構造體1，將電壓施加纜線36或接地纜線之帶電水粒子生成用的配線預先安裝並設置成可裝脫。

又，電流限制機構41並無必要特別限定，例如， 如圖4所示，使用電流限制電阻，或是電晶體或使用如MOSFET之3端子主動元件的電流限制電路來構成，或是使用與電流整流器二極體等來適當地構成即可。

且，在上述構造構成之本實施形態之帶電水粒子 散布裝置A，用鉸鏈構造8將支柱部4、5轉動伸展，來將折疊且為輕巧狀態的支持構造體1展開成門型來設立。此時，由於各支柱部4、5之下端側設有行走輥輪7，因此已展開成門型之支持構造體1由作業員推送等，便可容易地使期移動到期望之位置。

在將支持構造體1移動到預定之位置的階段，將 給水管39(40)連接於安裝於架設支持部6之分岐管35，並對各帶電水粒子生成機構3之誘導電極部11施加預定之電壓。藉此，當驅動幫浦單元時，對複數帶電水粒子生成機構3之各個噴出噴嘴部10的水流通孔19，加壓供給水W2，帶電水粒子W1便會噴出。又，從複數帶電水粒子生成機構3噴出之帶電水粒子W1從上方朝下方落下，藉此形成帶電水幕2。

該帶電水幕2之形成區域內空氣中浮遊的粉塵 (粒子)由帶電水粒子W1電性地吸附並捕捉，並與帶電水粒子W1一起落下。又，藉由使支持構造體1移動，可在粉塵產生源等之粉塵產生抑制對象位置比較容易地配置帶電水粒子生成機構3。且，將支持構造體1與帶電水粒子生成機構3配置成可使該粉塵產生抑制對象用帶電水幕2之帶電水粒子W1淋濕，便可用帶電水粒子W1電性地捕捉，並從粉塵產生抑制對象抑制粉塵產生的這件事本身。

因此，在本實施形態之帶電水粒子散布裝置A， 利用帶電水粒子生成機構3生成並噴出之帶電水粒子W1從上方朝下方落下，藉此可形成該帶電水粒子W1構成之帶電 水幕2。且，如上所述當形成帶電水幕2時，可使帶電水幕2之形成區域內空氣中浮遊之粉塵由帶電水粒子W1定性地吸附並捕捉，並可與帶電水粒子W1一起使粉塵落下且從空氣中除去。即，利用帶電水粒子W1與粉塵之間所發揮之庫侖力及/梯度力的作用，便可捕捉粉塵。

又，當將粉塵產生源等之粉塵產生抑制對象用帶 電水幕2之帶電水粒子W1淋濕時，便可從粉塵產生抑制對象抑制粉塵產生。即，利用到達至粉塵產生抑制對象附近周邊之帶電水粒子W1與粉塵產生抑制對象之間所發揮之庫侖力，便可拉近帶電水粒子W1而使其包覆粉塵產生抑制對象，將粉塵產生抑制對象有效地淋濕。而，由於空氣中浮遊並落下中的帶電水粒子W1間有排斥力作用，因此可抑制帶電水粒子W1彼此會合而粒子徑變大或粒子數量減少之情形。

因此，根據本實施形態之帶電水粒子散布裝置 A，與單純散布水粒子之情況比較，可用帶電水粒子W1將粉塵有效率地捕捉並除去，並由於散布帶電之水粒子W1，因此不會有招致如噴霧包含界面活性劑之藥液水溶液時界面活性劑等之藥液成分殘存而使地面變得濕滑之不佳情況之虞，便可適當地進行粉塵之除去，抑制粉塵之產生。

又，在本實施形態之帶電水粒子散布裝置A，利 用設於支柱部4、5下端側之行走輥輪7，支持構造體1構造成可自行移動，使該支持構造體1移動，便可在粉塵產生源等與支持構造體1一起將帶電水粒子生成機構3移動、配 置，有效率地進行粉塵之除去，抑制粉塵之產生。

又，由於將帶電水粒子生成機構3安裝並支持之 支持構造體1構造成可自行移動，或是設置成與移動體為一體並可裝脫，因此可在任意之位置移動並進行粉塵之除去，抑制粉塵產生。

進而，由於在門型構造之支持構造體1上部配置 噴出噴嘴17，並設有複數帶電水粒子生成機構3，因此將門型構造之支持構造體1移動，並從噴出噴嘴17使帶電水粒子W1噴出，藉此可確實且容易地在任意之位置形成帶電水幕2。

又，由於在支持構造體1設有帶電水粒子生成用 之給水線與配線(分岐管35及電壓施加纜線36或接地纜線)，因此在任意之位置將支持構造體1更進而將帶電水粒子生成機構3移動，並藉由分別地將給水源與電源連接於設於支持構造體1之給水線與配線，便可容易地形成帶電水幕2。藉此，可有效率地進行粉塵之除去，抑制粉塵之產生。

進而，藉由支持構造體1構造成可折疊，便可容 易地進行移設、展開、撤去、收納等，使其為處理性或保管性優異之支持構造體1。

又，如本實施形態，具有複數帶電水粒子生成機 構3來構成帶電水粒子散布裝置A時，當在複數帶電水粒子生成機構3將賦予基準電位之水側電極部12作為共通之1個電極時(在複數帶電水粒子生成機構3共用水側電極部12時)，在各帶電水粒子生成機構3所生成之帶電水粒子W1的 帶電效率便會降低。

相對於此，在本實施形態中，使各帶電水粒子生成機構3具有水側電極部12。故，可確實地生成期望之比電荷的帶電水粒子W1，藉此，便可確實且有效率地進行空氣中浮遊之粉塵的除去，抑制粉塵之產生。

進而，由於帶電水粒子生成機構3構造成可生成 粒徑為100~300μm之水粒子W1，因此就不會有使該水粒子W1帶電後之帶電水粒子W1蒸發，或是帶電水粒子生成機構3所生成並噴出之帶電水粒子W1之數量變少之情形。因此，藉由利用帶電水粒子生成機構3生成粒徑為100~300μm之水粒子W1，接著，更藉由會生成粒徑為300μm以下並利用庫倫力進而分裂成更細之各種粒子徑的帶電水粒子W1，便可更加確實且有效果地進行空氣中浮遊之粉塵之除去、抑制粉塵之產生。

又，帶電水粒子生成機構3中，使利用誘導帶電 方式生成帶電水粒子W1時施加之電壓在-20kV~20kV之範圍，藉此可防止電暈放電產生。

在此，將複數帶電水粒子生成機構3朝不同於一 方向之位置偏離來配置時，配置於一方向後方之帶電水粒子生成機構3之誘導電極部11所形成的電場會干涉一方向前方之帶電水粒子生成機構3之誘導電極部11所形成的電場，便會有無法適當地生成帶電水粒子W1之虞。

相對於此，在本實施形態中，藉由複數帶電水粒 子生成機構3配置於與一方向正交之同一平面H上，換言 之，藉由將利用電場用以使水粒子W1帶電作為帶電水粒子W1之各帶電水粒子生成機構3之誘導電極部11的位置配置於一方向之同位置，例如用鄰接之其中一方之帶電水粒子生成機構3之誘導電極部11所形成的電場，影響另一方之帶電水粒子生成機構3，便可防止無法用此另一方之帶電水粒子生成機構3適當地生成帶電水粒子W1之情形。

又，藉由將電極11a絶緣被覆而形成，便可防止 為了使水粒子W1帶電而施加高電壓之誘導電極部11，有電性的短路或放電之產生。

又，此時，作為將用以使水粒子W1帶電之誘導 電極部11的電極11a絶緣被覆之絶緣材11b，使用氯乙烯樹脂、聚伸苯硫樹脂、胺甲酸乙酯樹脂、聚四氟乙烯樹脂、聚氯三氟乙烯樹脂、陶瓷、琺瑯，藉此相對於利用未絶緣被覆之電極11a所生成之帶電水粒子W1，可生成相同或是其以上之比電荷的帶電水粒子W1。

進而，如本實施形態具有複數帶電水粒子生成機 構3，即使是構成帶電水粒子散布裝置A而使利用1個電源37來對複數帶電水粒子生成機構3之誘導電極部11施加電壓時，亦可在連接複數帶電水粒子生成機構3之誘導電極部11與電源37的複數電壓施加用電線36分別地設置電流限制機構41，藉此即使是用1個帶電水粒子生成機構3有短路產生，亦可限制在其他帶電水粒子生成機構3流動之電流，防止在其他帶電水粒子生成機構3有短路產生。

又，藉由利用帶電水粒子生成機構3生成 1~2L/min之帶電水粒子W1，便可確保必要之一定程度帶電水粒子W1的給水量(散布水量)，並可安定地生成0.1mC/kg以上之高比電荷的帶電水粒子W1，便可確實且有效地進行空氣中浮遊之粉塵的除去，抑制粉塵之產生。

以上，已針對本發明之帶電水粒子散布裝置一實 施形態來說明，但本發明並非限定於上述一實施形態者，在不脫離其趣旨之範圍可適宜變更。

例如，在本實施形態中，已說明使用本發明之帶 電水粒子散布裝置A來進行隧道挖掘工程或拆除工程等所產生之粉塵的除去、抑制粉塵的產生，但理所當然地，本發明之帶電水粒子散布裝置不限於隧道挖掘工程或拆除工程，可適用於需要除去空氣中浮遊之粉塵、防止粉塵之飛散之所有案例。例如，可適用於污染土壤之挖掘除去、浄化工程或含有石棉材料之除去工程等、防止包含有害物質之粉塵的飛散。又，如石棉之針狀且飛散性非常高之物質(粉塵)可用庫倫力及梯度力而容易吸附於帶電水粒子W1，藉由適用於本發明而可獲得特別顯著之效果。

又，在本實施形態中，支持構造體1為構造成門 型構造，並構造成在支柱部4、5下端側具有行走輥輪7且可自行移動者，但支持構造體1可與例如圖6或圖7所示之非平地行走車42或高處作業車43等之移動體(行走車輛)，或圖8所示之簡易台車44等的移動體，搭載成一體或是可裝脫，此時，利用移動體42、43、44與支持構造體1一起可將帶電水粒子生成機構3朝任意之位置容易地移動、配置，進而有 效率的地進行粉塵之除去，抑制粉塵之產生。

又，例如圖8所示，帶電水粒子散布裝置A可使 支持構造體1為懸桁構造(懸樑構造)，並構造成在其前端側上部配置帶電水粒子生成機構3(噴出噴嘴17)。進而，例如圖8所示，將懸桁構造之支持構造體1用伸縮式之伸縮桿構成，或是設置給水線40、35(或配線)之捲繞裝置45，利用該捲繞裝置45將安裝於支持構造體1之給水線40、35或配線構造成可捲繞(輸出)，或是利用上下動阻尼器46等將帶電水粒子生成機構3(噴出噴嘴17)構造成可上下移動。又，理所當然地，亦可在懸桁構造之支持構造體1上部配置複數帶電水粒子生成機構3之噴出噴嘴17，此時，亦可將複數噴出噴嘴17配置於同心圓上(在圓周上並排設立)，便能在期望之位置集中且確實地散布帶電水粒子W1。

進而，亦可使如本實施形態由門型之支持構造體 1的架設支持部6支持之複數帶電水粒子生成機構3朝例如架設支持部6之延伸設立方向設置成可滑行移動。即使在此情況下，亦可將複數之帶電水粒子生成機構3之位置適宜調整，便可在期望之位置集中且確實地散布帶電水粒子W1。

又，可設置送風機，使帶電水粒子生成機構3所 生成並噴出之帶電水粒子W1搭載於用送風機生成之空氣流來運送。此時，根據空氣流之方向，可設定帶電水粒子生成機構3所生成並噴出之帶電水粒子W1的散布方向，又，可將帶電水粒子W1運送到遠距離，果然就可在期望之位置集中且確實地散布帶電水粒子W1。

1‧‧‧支持構造體

2‧‧‧帶電水幕

3‧‧‧帶電水粒子生成機構

4‧‧‧支柱部

5‧‧‧支柱部

6‧‧‧架設支持部

7‧‧‧行走輥輪

8‧‧‧鉸鏈構造

35‧‧‧分岐管

38‧‧‧給水車

39‧‧‧給水管

40‧‧‧給水管

A‧‧‧帶電水粒子散布裝置

W1‧‧‧帶電水粒子

H‧‧‧平面

Claims (11)

1. 一種帶電水粒子散布裝置，其特徵在於構造成具有：支持構造體，係構造成可自行移動，或是設置成與移動體為一體並可裝脫；及帶電水粒子生成機構，係安裝並支持於前述支持構造體，並生成水粒子，使該水粒子用誘導帶電方式帶電而生成帶電水粒子並噴出，且從上方落下藉此形成帶電水幕，且前述帶電水粒子生成機構構造成具有：噴出噴嘴部，係將加壓供給之水噴出並生成前述水粒子；誘導電極部，係施加預定之電壓來形成預定之電場，並使前述噴出噴嘴部所生成之前述水粒子利用前述電場來帶電作為前述帶電水粒子；水側電極部，係賦予對前述誘導電極部施加之電壓的基準電位。
2. 如申請專利範圍第1項之帶電水粒子散布裝置，其中前述支持構造體用門型構造或是懸桁構造來構成，又具有在前述支持構造體之上部配置噴出噴嘴之複數前述帶電水粒子生成機構，並將帶電水粒子生成用之給水線及配線設置於前述支持構造體。
3. 如申請專利範圍第1項之帶電水粒子散布裝置，其中前 述支持構造體構造成具有桁架構造之一對支柱部、與架設於該一對支柱部並支持前述帶電水粒子生成機構的架設支持部，並在前述支柱部之下端側具有行走輥輪。
4. 如申請專利範圍第3項之帶電水粒子散布裝置，其中前述支持構造體構造成在前述支柱部及/或前述架設支持部具有鉸鏈構造並可折疊。
5. 如申請專利範圍第1項之帶電水粒子散布裝置，其中前述帶電水粒子生成機構係構造成可生成粒徑為100~300μm之前述水粒子。
6. 如申請專利範圍第1項之帶電水粒子散布裝置，其中用前述帶電水粒子生成機構生成前述帶電水粒子時施加之電壓在-20kV~20kV之範圍。
7. 如申請專利範圍第1項之帶電水粒子散布裝置，其係具有複數帶電水粒子生成機構，又，前述複數帶電水粒子生成機構配置於同一平面上。
8. 如申請專利範圍第1項之帶電水粒子散布裝置，其前述帶電水粒子生成機構之誘導電極部係將電極絶緣被覆而形成，且該前述帶電水粒子生成機構之誘導電極部係用以施加預定之電壓來形成預定之電場，且利用前述電場使前述水粒子帶電並作為前述帶電水粒子。
9. 如申請專利範圍第1項之帶電水粒子散布裝置，其係具有複數帶電水粒子生成機構，又，在複數電壓施加用電線分別地設置電流制限機構，而該複數電壓施加用電線係連結用以施加預定之電壓 來形成預定之電場且利用前述電場使前述水粒子帶電並作為前述帶電水粒子之各帶電水粒子生成機構的誘導電極部、與用以對前述誘導電極部施加預定之電壓的電源。
10. 如申請專利範圍第1項之帶電水粒子散布裝置，其中前述帶電水粒子生成機構係構造成可生成1~2L/min之前述帶電水粒子。
11. 如申請專利範圍第8項之帶電水粒子散布裝置，其中用聚氯乙烯樹脂、聚伸苯硫樹脂、胺甲酸乙酯樹脂、聚四氟乙烯樹脂、聚氯三氟乙烯樹脂、陶瓷、琺瑯之至少1種絶緣材將前述電極絶緣被覆且形成前述誘導電極部。