TWI564054B - Fire and disaster prevention equipment and spray air-conditioning equipment charged spray head - Google Patents

Description

火災防災設備及噴霧冷氣設備之帶電噴霧頭

本發明係有關於從噴灑頭噴灑含有水、海水、滅火藥劑之水系滅火劑的火災防災設備之帶電噴霧頭。

又，本發明係有關於對供人通過之開放空間等冷氣對象空間噴灑噴霧水，以賦與清涼感的噴霧冷氣設備之帶電噴霧頭。

習知此種水系火災防災設備有灑水器減火、水噴霧滅火設備或水霧滅火設備等。特別是水霧滅火設備之水粒子較灑水器設備或水噴霧設備小20~200μm，從空間噴出，以冷卻效果及蒸發水之氧氣供給之阻礙效果，期待少水量之滅火效果。

近年來，使用水作為滅火劑之灑水器滅火設備、水噴霧滅火設備或水霧滅火設備係從以相較於二氧化碳或氮等氣體系滅火劑等，對環境或人體溫和之水為滅火劑而重新審視。

又，習知，可適用於供人通過之開放空間或各種用途空間之冷氣設備已知有將冷卻用水加壓供給至噴霧頭，噴射微噴霧水，以微噴霧水之氣化熱將空間冷卻之噴霧冷氣設備。

此種噴霧冷氣設備係設想因從噴霧頭噴射之微噴霧水在空間中蒸發時，帶走蒸發潛熱，而降低空氣溫度，因些微之微噴霧水直接接觸人之皮膚，在皮膚上瞬間蒸發，帶走氣化熱，而賦與清涼感。

【專利文獻1】日本專利公開公報平11-192320號

【專利文獻2】日本專利公開公報平10-118214號

【專利文獻3】日本專利公開公報2006-149294號

發明概要

然而，習知之灑水器滅火設備或水噴霧滅火設備具有高滅火能力雖為大眾所認可，但為確保滅火能力，噴射水量增多，降低滅火時或滅火後之淋水災害即成為課題。

另一方面，淋水災害少之水霧滅火設備係使空間充滿較小之水粒子，以謀求冷卻效果及蒸發水之氧供給之阻礙效果者，滅火能力不高為實際情況。

主要原因推測係因接觸高溫燃燒物體之高溫空氣之分子運動，而不沾附小水粒子，附著於燃燒面而淋濕之效果小之故。

又，習知之噴霧冷卻設備因水蒸氣之莫耳重量為空氣之莫耳重量之約60%而較小，故從噴霧頭噴射之微噴霧水蒸發，溫度降低之空氣因蒸發之水蒸氣之浮力而混入微噴霧水，外觀上之空氣之比重雖增加，但有向上方飄散之傾向，再者，當空氣之溫度降低時，高溫度之空氣從周圍流入，結果，有無法獲得所期之冷氣效果之問題。

本發明係以提供可以水系滅火劑少之噴灑量有效率地撲滅及抑制火災之火災防災設備之帶電噴霧頭為目的。

又，本發明係以提供可以噴霧水之噴射賦與足夠之清涼感的噴霧冷氣設備之帶電噴霧頭。

(火災防災設備之帶電噴霧頭)

本發明係一種帶電噴霧頭，係設置於防護區間，使業經以滅火劑供給設備加壓供給之滅火劑之噴射粒子帶電後噴灑者。

在帶電噴灑頭中具有：以對外部空間之水系滅火劑之噴射，轉換成粒子來噴灑之噴射噴嘴、配置於噴射噴嘴之噴射空間側之感應電極部、配置於噴射噴嘴之內部，接觸水系滅火劑之水側電極部；又，將藉於感應電極部與水側電極間施加電壓而產生之外部電場施加於因噴射噴嘴而在噴射過程之水系滅火劑，而使噴射粒子帶電。

水側電極部為使用導電性材質之噴射噴嘴或使用導電性材質之配 管之一部份。

感應電極部係具有導電性之金屬、具有導電性之樹脂或具有導電性之橡膠之任一者或該等之複合體，且為環狀、圓筒形、垂直平板形狀、平行板形狀、線形或金屬絲網狀之任一者。

令前述水側電極部之電壓為0伏特並且接地，對感應電極部施加來自電壓施加部之預定帶電電壓。

對感應電極部施加直流、交流或脈衝狀之預定帶電電壓。電壓施加部對感應電極部施加不超過±20千伏特之預定電壓。

以絕緣性材料披覆感應電極之一部份或全部。

水系滅火劑係含有水、海水、強化滅火力之藥劑之水。

(噴霧冷氣設備之帶電噴霧頭)

本發明係一種帶電噴霧頭，係設置於冷氣對象空間，使業經以前述冷氣用水供給設備加壓供給之冷氣用水之噴霧水帶電後噴射者，具有以對外部空間之冷氣用水之噴射，轉換成水粒子來噴射之噴霧噴嘴、配置於噴霧噴嘴之噴射空間側之感應電極部、配置於噴霧噴嘴之內部，接觸冷氣用水之水側電極部；又，將藉於感應電極部與前述水側電極間施加電壓而產生之外部電場施加於因噴霧噴嘴而在噴射過程之冷氣用水，而使水粒子帶電。

帶電噴霧頭之水側電極部為使用導電性材質之噴霧噴嘴或使用導電性材質之配管之一部份。

感應電極部係具有導電性之金屬、具有導電性之樹脂或具有導電性之橡膠之任一者或該等之複合體，且為環狀、圓筒形、垂直平板形狀、平行板形狀、線形或金屬絲網狀之任一者。

令前述水側電極部之電壓為0伏特並且接地，對感應電極部施加來自前述電壓施加部之預定帶電電壓。前述電壓施加部對前述感應電極部施加在0.3千伏特至20千伏特間之直流電壓。噴霧噴嘴噴射平均粒子徑100μm以下之噴霧水。

根據本發明之火災防災設備之帶電噴霧頭，藉使從帶電噴灑頭噴灑之水粒子帶電，因庫侖力，不僅是產生對高溫燃燒面之水粒子之附著，亦產生在燃燒材之所有面之水粒子之附著，相較於不帶電之一般水粒子，可大幅增大淋濕效果，而提高滅火力。

又，當僅負電荷帶電噴灑時，斥力作用於空間中之水粒子間，撞擊會合後成長落下之機率小，滯留於空間中之水粒子密度多亦為滅火力高之主要原因。

本案發明人進行滅火實驗後，結果，確認了相較於習知之不帶電噴灑，提高超原本預期之劃時代的滅火性能。根據本發明之帶電噴灑，以習知之不帶電噴灑時之約1/4之滅火水量，獲得了同等之滅火效果。

又，根據本發明之帶電噴灑，以實驗確認了相較於習知之不帶電噴灑，大幅提高火災時產生之煙之滅煙性能，此為原本未預期到之劃時代的效果。根據本發明之帶電噴灑，以習知不帶電噴灑時之約1/5之滅火水量，獲得了同等之滅煙效果。

又，根據本發明之噴霧冷氣設備之帶電噴霧頭，藉使帶電噴霧頭之噴霧水帶電，可以庫侖力增加對人體皮膚之附著量，而可提高清涼感。

又，由於於空間噴射之水粒子各自帶電，故斥力作用於水粒子間，撞擊會合後成長落下之機率小，滯留於空間中之水粒子增多，混雜噴霧水之外觀上之空氣比重較不帶電時增加，而可抑制往上方飄散之傾向，而可增加冷氣效果。

再者，因使帶電噴霧頭之噴霧水帶負電，故可創造出與稱為所謂在自然瀑布產生之勒納效應同樣之狀態，而可增加清涼感。

10‧‧‧帶電噴灑頭

12‧‧‧泵單元

13‧‧‧手動閥

14‧‧‧水源

15‧‧‧電壓施加部

16‧‧‧配管

18‧‧‧專用火災感測器

20‧‧‧連動控制中繼裝置

22‧‧‧手動操作箱

24‧‧‧系統監視控制盤

26‧‧‧火災感測器

28‧‧‧接收機

30‧‧‧調壓閥

32‧‧‧自動開關閥

34‧‧‧直立配管

36‧‧‧頭本體

38‧‧‧噴射噴嘴

38a‧‧‧噴嘴轉子

40‧‧‧水側電極部

41‧‧‧絕緣構件

42‧‧‧蓋

43‧‧‧固定構件

44‧‧‧環狀感應電極部

45‧‧‧開口

46‧‧‧止動環

48‧‧‧電壓施加纜線

50‧‧‧接地纜線

52‧‧‧圓筒狀感應電極部

54‧‧‧貫穿孔

56‧‧‧蓋

58‧‧‧止動環

60‧‧‧金屬絲網狀感應電極部

62‧‧‧蓋

64‧‧‧止動環

66‧‧‧連接環

68‧‧‧噴射噴嘴

70‧‧‧環保持器

72a‧‧‧保持器

72b‧‧‧保持器

74a‧‧‧平行板感應電極部

74b‧‧‧平行板感應電極部

76‧‧‧分歧部

78‧‧‧針狀感應電極部

80‧‧‧環保持器

110‧‧‧帶電噴灑頭

112‧‧‧泵單元

114‧‧‧手動閥

115‧‧‧電壓施加部

116‧‧‧配管

118‧‧‧環境感測器

120‧‧‧系統控制盤

122a~122d‧‧‧遠端開關閥

132‧‧‧自動開關閥

134‧‧‧直立配管

136‧‧‧頭本體

138‧‧‧噴射噴嘴

138a‧‧‧噴嘴轉子

140‧‧‧水側電極部

141‧‧‧絕緣構件

142‧‧‧蓋

143‧‧‧固定構件

144‧‧‧環狀感應電極部

145‧‧‧漏水防止閥

145a‧‧‧縫隙

146‧‧‧止動環

148‧‧‧電壓施加纜線

150‧‧‧接地纜線

152‧‧‧圓筒狀感應電極部

154‧‧‧貫穿孔

A‧‧‧防護區域

A‧‧‧噴霧冷氣區域(第12圖)

B‧‧‧防護區域

B‧‧‧噴霧冷氣區域(第12圖)

F‧‧‧火災

第1圖係顯示本發明火災防災設備之實施形態之說明圖。

第2圖係截取第1圖之防護區域A而顯示之說明圖。

第3(A)圖~第3(B)圖係顯示使用環狀感應電極部之帶電噴灑頭之實施形態之說明圖。

第4(A)圖~第4(B)圖係顯示確認火災之煙帶電荷之實驗結果之說 明圖。

第5圖係顯示確認本實施形態之滅煙效果之實驗結果之圖表。

第6(A)圖~第6(F)圖係顯示供給至本實施形態之帶電噴灑頭之施加電壓之時間表。

第7(A)圖~第7(B)圖係顯示使用圓筒狀感應電極部之帶電噴灑頭之另一實施形態之說明圖。

第8(A)圖~第8(B)圖係顯示使用金屬絲網狀感應電極部之帶電噴灑頭之另一實施形態之說明圖。

第9(A)圖~第9(B)圖係顯示使用平行板感應電極部之帶電噴灑頭之另一實施形態之說明圖。

第10(A)圖~第10(B)圖係顯示使用針狀感應電極部之帶電噴灑頭之另一實施形態之說明圖。

第11圖係顯示本發明之噴霧冷氣設備之實施形態之說明圖。

第12圖係截取第1圖之噴霧冷氣區域A而顯示之說明圖。

第13(A)圖~第13(D)圖係顯示使用環狀感應電極部之帶電噴霧頭之實施形態之說明圖。

用以實施發明之形態

(火災防災設備)

第1圖係顯示本發明火災防災設備之實施形態之說明圖。在第1圖中，於建築物內電腦室等防護區域A及B之天花板側設置本實施形態之帶電噴灑頭10。

帶電噴灑頭10從相對於具有作為滅火劑供給設備之功能之水源14而設置之泵單元12之突出側藉由手動閥(分隔閥)13，連接配管16，配管16分歧後，藉由調壓閥30及自動開關閥32，連接於分別設置在防護區域A、B之帶電噴灑頭10。

於防護區域A、B分別設置用以控制帶電噴灑頭10之噴灑之專用火災感測器18。又，對各防護區域A、B設置連動控制中繼裝置20， 進一步，設置以手動操作進行帶電噴灑頭10之噴灑控制之手動操作箱22。

對連動控制中繼裝置20連接來自專用火災感測器18及手動操作箱22之信號線，並且拉出用以對帶電噴灑頭10施加帶電驅動用電壓之信號線及用以開關控制自動開關閥32之信號線。

又，於防護區域A設置火災自動警報設備之火災感測器26，連接於火災自動警報設備之接收機28之感測器電路。此外，防護區域B未設置自動火災警報設備之火災感測器26，當然亦可依需要設置。

對防護區域A、B設置之連動控制中繼裝置20連接於系統監視控制盤24。對系統監視控制盤24亦連接自動火災警報設備之接收機28。又，系統監視控制盤24以信號線連接泵單元12，以控制泵單元12之泵啟動停止。

第2圖係截取第1圖之防護區域A而顯示之說明圖。於防護區域A之天花板側設置帶電噴灑頭10。帶電噴灑頭10藉由調壓閥30及自動開關閥32連接第1圖所示之來自泵單元12之配管16。

又，於帶電噴灑頭10之上部設置電壓施加部15，在之後之說明可明瞭，對帶電噴灑頭10施加預定電壓，使從帶電噴灑頭10噴射之滅火劑帶電後噴灑。又，於防護區域A之天花板側設置專用火災感測器18，並且亦連接火災自動警報設備之火災感測器26。

第3圖係第1圖及第2圖所示之帶電噴灑頭10之實施形態，在此實施形態，特徵在於使用環狀感應電極部。

在第3(A)圖中，帶電噴灑頭10係將頭本體36螺入固定於連接於泵單元12之配管之直立配管34前端。於頭本體36之前端內側藉由絕緣構件41組入圓筒狀水側電極部40。

如第2圖所示，對水側電極部40從設置於上部之電壓施加部15拉出接地纜線50，連接於藉由絕緣構件41設置在頭本體36之水側電極部40。以此接地纜線50之連接，水側電極部40令施加電壓為0伏特，並且接地於接地側。

於水側電極部40之下側設置噴射噴嘴38。噴射噴嘴38以設置於 水側電極部40側內部之噴嘴轉子38a及設置於前端側之噴嘴頭38b構成。

噴射噴嘴38從直立配管34接受從第1圖之泵單元12加壓供給之水系滅火劑之供給，通過噴嘴本體38a，從噴嘴頭38b噴射至外部時，將水系滅火藥劑轉換成粒子後噴灑。在本實施形態中，從噴射噴嘴38噴灑之噴灑圖形呈所謂之全錐形狀。

對噴射噴嘴38藉由固定構件43以螺固固定使用絕緣性材料之蓋42。蓋42為呈圓筒狀之構件，於下側之開口部以止動環46之螺固組入環狀感應電極部44。

如第3(B)圖所截取顯示，於環狀本體之中央形成使噴射噴嘴38之噴射粒子通過之開口45。

對配置於蓋42下部之環狀感應電極部44從第2圖所示之上部之電壓施加部15拉出電壓施加纜線48，電壓施加纜線48貫穿由絕緣性材料構成之蓋42而連接於環狀感應電極部44，而可施加電壓。

在此，用於本實施形態之帶電噴灑頭10之水側電極部40及環狀感應電極部44除了為具有導電性之金屬外，亦可為具有導電性之樹脂、具有導電性之橡膠，亦可為該等之組合。

從帶電噴灑頭10噴灑水系滅火藥劑時，第2圖所示之電壓施加部15以第1圖所示之連動控制中繼裝置20之控制信號動作，令水側電極部40為0伏特之接地側，對環狀感應電極部44施加不超過20千伏特之直流、交流或脈衝狀之施加電壓。

如此，當於水側電極部40與環狀感應電極部44間設置數千伏特之電壓時，因此電壓施加而於兩電極間產生外部電場，透過將噴射噴嘴38之水系滅火劑轉換成噴射粒子之噴射過程，使噴射粒子帶電，而可將帶電之噴射粒子噴灑至外部。

接著，說明第1圖之實施形態之監視動作。現在當在防護區域A發生火災時，專用火災感測器18檢測出火災，而將火災檢測信號藉由連動控制中繼裝置20傳送至系統監視控制盤24。

系統監視控制盤24接收設置於防護區域A之專用火災感測器18 之警報時，便啟動泵單元12，從水源14汲取滅火用水，以泵單元12加壓，供給至配管16。

同時，系統監視控制盤24對對應於防護區域A而設置之連動控制中繼裝置20輸出帶電噴灑頭10之啟動信號。接收此啟動信號，連動控制中繼裝置20將自動開關閥32開放運作，藉此，以調壓閥30調壓之一定壓力之水系滅火劑藉由開放之自動開關閥32供給至帶電噴灑頭10，如第2圖所截取顯示，從帶電噴灑頭10以噴射粒子噴灑至防護區域A。

同時，連動控制中繼裝置20對設置於第2圖所示之帶電噴灑頭10之電壓施加部15傳送啟動信號，接收此啟動信號，電壓施加部15對帶電噴灑頭10供給數千伏特之直流、交流或脈衝狀之施加電壓。

因此，第3(A)圖所示之帶電噴灑頭10以噴射將從噴射噴嘴38加壓供給之水系滅火藥劑轉換成噴射粒子後噴灑時，令連接有接地纜線50之水側電極部40為0伏特，對連接有電壓施加纜線48之環狀感應電極部44側施加數千伏特之電壓，將以此電壓施加而產生之外部電場施加於在從噴射噴嘴38噴射，通過環狀感應電極部44之開口45之噴射過程之水系滅火劑，使以噴射轉換之噴射粒子帶電後噴灑。

如第2圖所截取顯示，從帶電噴灑頭10朝發生火災F之防護區域A噴射之水粒子由於水粒子帶電，故因帶電之庫侖力，有效率地附著於火災F之高溫燃燒源，同時，產生在燃燒材之所有面之附著，相較於噴灑習知不帶電之水粒子時，對燃燒材之淋濕效果大幅增大，而可發揮高滅火能力。

第3(A)圖之帶電噴灑頭10當令水側電極部40為0伏特，對環狀感應電極部44以脈衝狀施加正電壓時，噴灑之水粒子形成僅負電荷帶電之噴灑。如此，當噴灑僅負電荷帶電之水粒子時，斥力作用於空間中帶電之水粒子間，藉此，撞擊會合後成長落下之機率小，滯留於空間中之水粒子密度增高，藉此，可發揮高滅火能力。

再者，藉於防護區域A從帶電噴灑頭10噴灑帶電之水粒子，可獲得有效率地撲滅因火災F產生之煙。

此種本實施形態之滅煙效果相對於習知水粒子之噴灑之滅煙效果係水粒子與煙粒子之機率撞擊之捕捉作用，在本實施形態中，藉使所噴灑之水粒子帶電，水粒子可以庫侖力捕集同樣在帶電狀態之煙粒子，藉此，可大幅發揮減煙作用。

在此，從本實施形態之帶電噴灑頭10噴灑之水粒子之粒子徑，若為使用第3(A)圖之噴射噴嘴38時之粒子徑包含各種粒子徑，在本實施形態中，對水粒子之粒子徑未特別規定，考慮庫侖力之對燃燒物質之有利性，宜使用諸如含有許多200μm以下之水粒子之噴射噴嘴38。

接著，說明本實施形態之滅火效果。如先前已說明，在使使用本實施形態之帶電噴灑頭10之噴射粒子帶電之噴灑中，藉使水粒子帶電，因庫侖力，不僅是產生在高燃燒面之附著，亦產生燃燒材之所有面之附著，相較於習知之不帶電水粒子，淋濕效果大幅增大，故可獲得高滅火力。

再者，僅負電荷帶電放射時，斥力作用於空間中之水粒子間，撞擊而成長落下之機率減少，滯留於空氣中之水粒子密度增高亦成為減火能力高之主要原因。

根據此理由，使用本實施形態之帶電噴灑頭之水粒子之帶電放射相較於習知不帶電之水粒子之噴灑，滅火性能大幅提高。

本案發明人為確認滅火性能之提高，進行了以下之滅火實驗。

(第1實驗例)

木堆火災之滅火測試結果

實驗條件

噴嘴噴射量：8公升/分at1MPa

感應電極電壓：2千伏特

火災模型：12毫米角、150毫米角材×22根

著火劑：n庚烷著火

滅火時間

有帶電：14秒

無帶電：54秒

從此實驗結果，本實施形態之帶電噴灑以不帶電噴灑時之約百分之26之滅火水量、亦即約4分之1之滅火水量，獲得同等之滅火效果。

本案發明人等以實驗確認了火災時產生之煙之滅煙性能。第4(A)圖係顯示以通過型法拉第籠(Faraday cage)測量之煙之電荷狀態之同步示波器的照片。

第4(A)圖係在無煙狀態之通過型法拉第籠之輸出，幾乎在一定之雜訊位準內。

第4(B)圖係通過煙時之通過型法拉第籠之輸出，同步示波器波形在畫面上大幅振動，表示煙粒子之帶電狀態顯著。

以本實施形態之帶電噴灑獲得高滅煙效果之理由係習知不帶電噴灑之煙之捕捉為煙粒子與水粒子之機率撞擊之捕捉手段，相對於此，本實施形態藉使水粒子帶電，從第4(B)圖之同步示波器波形可明瞭，由於以庫侖力捕集在帶電狀態之煙粒子，故滅煙效果增大。

舉例言之，當在帶電狀態之水粒子為100~200μm時，同樣在帶電狀態之煙粒子為1~2μm，以庫侖力捕集水粒子存在於周圍之許多小煙粒子，結果，可獲得較大之滅煙效果。

為確認本實施形態之滅煙效果增大，進行了以下之實驗。

(第2實施例)

噴嘴噴射量：8公升/分at1MPa

感應電極電壓：2千伏特

放水模式：脈衝狀施加放水

火災模型：1.8立方米之封閉空間內，使50毫升汽油燃燒，充滿煙後，以60秒放水及120秒之間隔執行5次之噴灑，測量煙之濃度變化。

第5圖係顯示第2實驗例之實驗結果之圖表。第5圖之實驗結果係於橫軸顯示經過時間，於縱軸顯示煙濃度。實驗特性100係本實施形態之帶電噴灑，實驗特性200係習知之不帶電之噴灑。

在第5圖中，在時刻t1，於汽油點火時，如實驗特性100、200所示，煙濃度急遽增加，實際從外部觀察時，封閉空間內因燃燒之煙而全黑，呈完全無法看見之狀態。

接著，在時刻t2開始噴灑。本實施形態之實驗特性100係首先從時刻t2至t3進行第1次之帶電噴灑，在此第1次之帶電噴灑，煙濃度急遽降低百分之1.3。

此時刻t2至t3之煙濃度之變化在視覺觀看時全黑之封閉空間內之煙狀態係呈煙逐漸消失，而稍微可看見裡面之狀態之急遽滅煙作用，此在僅60秒之帶電噴灑間進行。

接著，120秒之間隔結束後，在時刻t4~t5進行第2次之帶電噴灑，以下，以t6~t7、t8~t9、t10~t11反覆進行帶電噴灑，隨著帶電噴灑之次數之增加，煙濃度在第5次之帶電噴灑幾乎為百分之0，即，可滅煙至完全無煙之狀態。

相對於此，為不帶電噴灑之習知特性200與本實施形態之實驗特性同樣地，在時刻t2~t3、時刻t4~t5、時刻t6~t7、時刻t8~t9、時刻t10~t11之5次，以120秒之間隔進行不帶電噴灑，煙濃度之降低為緩慢，相對於本實施形態之實驗特性，習知之不帶電之實驗特性200幾乎為成倍之煙濃度，從此實驗結果之比較，確認了本實施形態可獲得大幅之滅煙效果。

從第5圖所示之實驗結果可明瞭之本實施形態之滅煙效果係本案發明人等在當初獲得將帶電噴灑導入火災之滅火之想法的階段，對滅火效果具有某程度之預測，而滅煙效果為完法未預測到之顯著效果。

附帶一提，根據第5圖之實驗結果，從在相同之噴灑水量之條件下，帶電噴灑及不帶電噴灑之煙濃度之時間變化之結果可確認，根據本實施形態之帶電噴灑，可以習知不帶電時之約5分之1之噴灑水量獲得同等之滅煙效果。

第6圖係顯示從本實施形態之電壓施加部15施加於帶電噴灑頭10之施加電壓之時間表。

第6(A)圖係施加+V直流電壓之情形，此時，連續噴灑帶負電之水 粒子。

第6(B)圖係施加-V直流電壓之情形，此時，連續噴灑帶正電之水粒子。

第6(C)圖係施加±V之交流電壓之情形，此時，於正之一半週期期間，隨著交流電壓之變化，連續噴灑帶負電之水粒子，在負之一半週期期間，隨著交流電壓之變化，連續地噴灑帶正電之水粒子。

第6(D)圖係間隔預定時間間隔，施加+V之脈衝狀電壓之情形，此時，間歇噴灑帶負電之水粒子，未施加電壓之期間，為不帶電之水粒子之噴灑。

第6(E)圖係間隔預定時間間隔，施加-V之脈衝狀電壓之情形，此時，間歇噴灑帶正電之水粒子，未施加電壓之期間，為不帶電之水粒子之噴灑。

第6(F)圖係間隔預定時間間隔，交互施加±V脈衝狀電壓之情形，此時，間隔時間間隔交互噴灑帶負電之水粒子及帶正電之水粒子，未施加電壓之期間，為不帶電之水粒子之噴灑。

將第6圖所示之帶電電壓供給至帶電噴灑頭10之電壓施加部15可利用具控制輸入之市面販售之升壓單元。市面販售之升壓單元有對輸入施加DC0~20伏特時，輸出DC0~20千伏特至輸出者，可利用此種市面販售單元。

第7圖係顯示使用圓筒狀感應電極部之帶電噴灑頭之另一實施形態之說明圖。在第7(A)圖中，本實施形態之帶電噴灑頭10係將頭本體36螺固於直立配管34之前端，藉由絕緣構件41將水側電部40配置於頭本體36之內側，在此從上部連接接地纜線50。

於水側電極部40之下側配置噴射噴嘴38，噴射噴嘴38以噴嘴本體(轉子)38a及噴嘴頭38b構成，於噴嘴頭38b之下部外側藉由固定構件43安裝圓筒狀蓋56。於蓋56下端之開口部以止動環58之螺固固定將圓筒狀感應電極部52配置於內部。

如第7(B)圖所截取顯示之平面圖所示，圓筒狀感應電極部52於圓筒體內側形成貫穿孔54。對圓筒狀感應電極部52貫穿使用絕緣性材料 之蓋56，連接纜線48，以供給帶電用施加電壓。

使用此圓筒狀感應電極部52之帶電噴灑頭10從噴射噴嘴38噴射業經加壓之水系滅火劑，噴灑水粒子時，令水側電極部40為0伏特，對圓筒狀感應電極部52施加數千伏特之電壓，使形成有藉此產生之外部電場之圓筒狀感應電極部52之貫穿孔54之空間在從噴射噴嘴38放射之水粒子通過之噴射過程帶電，而可噴灑帶電之水粒子。

第8圖係顯示使用金屬絲網狀感應電極部之帶電噴灑頭之另一實施形態之說明圖。第8(A)圖之帶電噴灑頭10將頭本體36螺固於直立配管34之下部，藉由絕緣構件41將水側電極部40配置於其內部，在此連接接地纜線50。於噴射噴嘴38之下側藉由固定構件43安裝蓋62，於蓋62內部之開口部安裝金屬網狀感應電極部60。

金屬絲網狀感應電極部60呈第8(B)圖所截取顯示之平面形狀，使用具預定網眼之金屬性金屬絲網。蓋62為絕緣性材料，使電壓施加纜線48貫穿蓋62，連接於金屬絲網狀感應電極部60，而可施加電壓。

在第8圖之實施形態中，從噴射噴嘴38噴射水系滅火劑，轉換成水粒子時，對金屬絲網狀感應電極部60側施加數千伏特之脈衝狀或交流狀電壓，於噴射噴嘴38之噴射空間產生外部電場，使通過此之噴射粒子於通過金網狀感應電極部60之網眼開口部時帶電，而可噴灑帶電之水粒子。

第9圖係顯示使用平行板感應電極部之帶電噴灑頭之實施形態之說明圖。第9圖之帶電噴灑頭10係將噴射噴嘴68螺固於直立配管34之下部。在此實施形態，水側電極部使用直立配管34，因而，對直立配管34使用連接環66，直接連接接地纜線50。

於噴射噴嘴68之下部螺固固定環保持器70，對環保持器70，一對板狀保持器72a、72b以懸臂懸吊之狀態平行配置於下側。於保持器72a、72b內側之相對面固定平行板感應電極部74a、74b。平行板感應電極部74a、74b從其下側觀看之平面圖如第9(B)圖所示平行配置。

保持器72a、72b為絕緣性材料，將貫穿此，將電壓施加纜線48以分歧部76分歧之分歧纜線48a、48b連接於平行板感應電極部74a、 74b，而施加數千伏特之施加電壓。

此第9圖之帶電噴嘴頭10從噴射噴嘴68噴射水系滅火劑，以噴射粒子噴灑時，於作為水側電極部之直立配管34與平行配置於前端側之平行板感應電極部74a、74b間施加數千伏特之電壓，而於夾在平行板感應電極部74a、74b之空間產生外部電場，在從噴射噴嘴68噴射之水粒子通過此外部電場之過程使噴射水粒子帶電，而可噴灑帶電之水粒子。

第10圖係顯示使用針狀感應電極部之帶電噴灑頭之另一實施形態之說明圖。第10(A)圖之帶電噴灑頭係將噴射噴嘴68螺入固定於作為水側電極部來使用之直立配管34之前端，對直立配管34以連接環66之安裝電性連接接地纜線50。

於噴射噴嘴68之前端側藉由固定構件43安裝環保持器80。於環保持器80之下部安裝針狀誘導電極部78。針狀感應電極部彎曲成倒L字形，呈使前端從噴射噴嘴68之開口部傾斜地彎曲之針狀，從其下方觀看之平面圖如第10(B)圖。

對安裝於環保持器80之針狀感應電極部78電性連接電壓施加纜線48。

此實施形態從噴射噴嘴68噴射水系滅火劑，轉換成水粒子後噴灑時，於具有水側電極部之功能之直立配管34與配置於噴嘴前端側之針狀感應電極部78間施加數千伏特之電壓，於噴嘴開口部與針狀感應電極部78之前端間之空間產生外部電場，在將此轉換成從噴射噴嘴68噴射之水粒子之噴射過程，使噴射粒子帶電，可以帶電水粒子來噴灑。

(噴霧冷氣設備)

第11圖係顯示本發明噴霧冷氣設備之實施形態之說明圖。在第11圖中，噴霧冷氣區域A及B係供人通過之開放空間等冷氣對象空間，於噴霧冷氣區域A之及B之上方位置、諸如不致妨礙人通行之高度之位置設置本實施形態之帶電噴霧頭110。

對帶電噴霧頭110，從作為冷氣用水供給設備而設置之泵單元112 之吐出側藉由手動閥(分隔閥)114及遠端開關閥122c，連接配管116，配管116於分歧後藉由遠端開關閥122a、122b連接於設置在噴霧冷氣區域A、B之帶電噴霧頭110。

於噴霧冷氣區域A、B設置環境感測器118，以信號線連接於系統控制盤120。環境感測器118測量噴霧冷氣區域A、B之氣溫、溫度、降雨、風速等，發送至系統控制盤120。

於系統控制盤120以信號線連接遠端開關閥122a~122d，而可在遠端控制開關。系統控制盤20在噴霧冷氣設備停止時，令遠端開關閥122a~122c為封閉狀態，令遠端控制閥22d為開放。

又，系統控制盤120於噴霧冷氣房啟動時，令排洩側之遠端控制閥122d為關閉控制，同時，令遠端控制閥122a~122c為開啟控制，同時，啟動泵單元112，將冷氣用水加壓供給至帶電噴霧頭110。

第12圖係截取第1圖之噴霧冷氣區域A而顯示之說明圖。於噴霧冷氣區域A之高處設置帶電噴霧頭110。對帶電噴霧頭110藉由遠端開關閥122a，連接第1圖所示之泵單元112之配管16。

又，於帶電噴霧頭110之上部設置電壓施加部115，從之後之說明可明瞭，對帶電噴霧頭110施加預定之電壓，使從帶電噴霧頭110噴射之噴霧水帶電而可噴霧。

第13圖係第11圖及第12圖所示之帶電噴霧頭110之實施形態，此實施形態之特徵係使用環狀感應電極部。

在第13(A)圖中，帶電噴霧頭110係將頭本體136螺入固定於連接於泵單元112之配管之直立配管134前端。於頭本體136之前端內側藉由絕緣構件141組入圓筒狀水側電極部140。

如第12圖所示，對水側電極部140從設置於上部之電壓施加部115拉出接地纜線150，連接於藉由固定構件143設置於頭本體136內側之水側電極部140。以此接地纜線150之連接，水側電極部140令施加電壓為0伏特，且接地於接地側。

於水側電極部140之下側設置噴霧噴嘴138，噴霧噴嘴138以設置於水側電極部140側之內部之噴嘴轉子138a及設置於前端側之噴嘴頭 138b構成。

噴霧噴嘴138從直立配管134接受從第1圖之泵單元112加壓供給之冷氣用水之供給，通過噴嘴本體138a，從噴嘴頭138b噴射至外部時，將冷氣用水轉換成細微之水粒子後噴射。在本實施形態中，噴霧噴嘴138之噴霧水為平均粒子徑100μm以下之噴霧水。

對噴霧噴嘴138藉由固定構件143，以螺固固定使用絕緣性材料之蓋142。蓋142為略呈圓筒狀之構件，於下側之開口部以止動環146之螺固組入環狀感應電極部144。

如第13(B)圖所截取顯示，環狀感應電極部144於環狀本體之中央形成使噴霧噴嘴138之噴射粒子通過之開口144a。

對配置於蓋142下部之環狀感應電極部144從第12圖所示之上部之電壓施加部115拉出電壓施加纜線148，電壓施加纜線148貫穿由絕緣性材料構成之蓋142，連接於環狀感應電極部144，而可施加電壓。

再者，於直立配管134之前端與水側電極部140間組入漏水防止閥145。如第13(C)圖、第13(D)圖所示，漏水防止閥145為橡膠製閥構件，於圓板狀之橡膠構件之中央形成縫隙145a。

漏水防止閥145於冷氣用水噴射時，橡膠因加壓之冷氣用水之供給而彎曲變形，藉此，縫隙145a開啟，冷氣用水通過。另一方面，停止冷氣用水之噴霧時，縫隙145a關閉，藉此，防止殘留於配管側之冷氣用水之滴水。

在此，本實施形態之帶電噴霧頭110使用之水側電極部140及環狀感應電極部144除了為具有導電性之金屬外，亦可為具有導電性之樹脂、具有導電性之橡膠，亦可為該等之組合。

從帶電噴霧頭110噴射冷氣用水時，第12圖所示之電壓施加部115以第11圖所示之系統控制盤120之控制信號動作，令水側電極部140為0伏特之接地側，對環狀感應電極部144施加在0.3千伏特至20千伏特間之預定直流施加電壓。

如此，當於水側電極部140與環狀感應電極部144間施加數千伏特之電壓時，以此電壓施加於兩電極間產生外部電場，透過冷氣用水 從噴霧噴嘴138轉換成噴射粒子之噴射過程，使噴射粒子帶電，而可將帶電之噴射粒子噴射至外部。

接著，說明第11圖之實施形態之監視動作。系統控制盤120判別是否到達以定時器設定之冷氣啟動時間時，將排洩側之遠端開關閥122d關閉控制，並且將遠端開關閥122a~122c開啟控制，同時，啟動泵單元112，將水源之冷氣用水加壓供給至配管116。

系統監視盤120之啟動除了為定時器之時間設定外，亦可為管理者之手動操作、從設置於噴霧冷氣區域A、B之環境感測器118之氣溫、濕度、降雨、風速等之測量資料獲得預定之啟動條件時之自動啟動等。

系統控制盤120與泵單元20之啟動之冷氣用水之加壓供給同時地，對設置於第12圖所示之帶電噴霧頭110之電壓施加部115傳送啟動信號，接收此啟動信號，電壓施加部115對帶電噴霧頭110供給數千伏特之直流施加電壓。

因此，第13(A)圖所示之帶電噴霧頭110從噴霧噴嘴138以噴射將加壓之冷氣用水轉換成噴射粒子來噴射時，令連接有接地纜線150之水側電極部140為0伏特，對連接有電壓施加纜線148之環狀感應電極部144側施加數千伏特之電壓，將以此電壓施加產生之外部電場施加於在從噴霧噴嘴138噴射，通過環狀感應電極部144之開口145之噴射過程之冷氣用水，使以噴射轉換之噴射粒子帶電後噴射。

如第12圖所截取顯示，從帶電噴霧頭110朝噴霧冷氣區域A噴射之水粒子由於水粒子帶電，故因帶電之庫侖力，有效率地附著於通過區域內之人體皮膚，附著於皮膚而蒸發時，帶走氣化熱，而可賦與高清涼感。

又，第13(A)圖之帶電噴霧頭110令水側電極部140為0伏特，對環狀感應電極部144施加正直流電壓時，噴射之水粒子僅負電荷帶電。如此，噴射僅負電荷帶電之水粒子時，斥力作用於空間中帶電之水粒子間，藉此，水粒子撞擊會合後成長落下之機率小，滯留於空間中之水粒子之密度增高，混合噴霧水之外觀上之空氣比重較不帶電時增加，而可抑制往上方飄散之傾向，而可增加冷氣效果。

再者，因使帶電噴霧頭之噴霧水帶負電，故創造出與稱為所謂在自然瀑布產生之勒納效應同樣之狀態，而可增加清涼感。

此外，在本實施形態使用之火災防災設備之帶電噴灑頭10可適用上述實施形態顯示之各種構造，不限於此，可使用適當構造之帶電噴灑頭。

又，對帶電噴灑頭施加之帶電電壓亦依作為滅火對象之燃燒構件側之狀況，依需要適當決定令水側電極部為0伏特，感應電極部側為正負之施加電壓、僅為正之施加電壓或者僅為負之施加電壓。

又，本實施形態之噴霧冷氣設備使用之帶電噴霧頭210除了第13圖之實施例之外，可直接適用在火災防災設備使用之第4圖~第7圖之帶電噴霧頭10。

又，本發明包含不致損害其目的及優點之適當變形，不受上述實施形態所示之數值之限定。

10‧‧‧帶電噴灑頭

12‧‧‧泵單元

13‧‧‧手動閥

14‧‧‧水源

16‧‧‧配管

18‧‧‧專用火災感測器

20‧‧‧連動控制中繼裝置

22‧‧‧手動操作箱

24‧‧‧系統監視控制盤

26‧‧‧火災感測器

28‧‧‧接收機

30‧‧‧調壓閥

32‧‧‧自動開關閥

A‧‧‧防護區域

B‧‧‧防護區域

F‧‧‧火災

Claims (15)

1. 一種帶電噴霧頭，係設置於防護區間，其特徵在於具有：噴射噴嘴，係藉對外部之噴射空間噴射水系滅火劑，轉換成粒子來噴灑者；感應電極部，係配置於前述噴射空間者；及水側電極部，係配置在連接於供給冷卻用水之配管的直立管與前述噴射噴嘴之間，接觸供給至前述噴射噴嘴之前述冷卻用水者；又，將藉於前述感應電極部與水側電極部之間施加帶電電壓而產生之外部電場，施加於在前述噴射空間變換為粒子之變換過程之水系滅火劑，而使前述噴射粒子帶電。
2. 一種帶電噴霧頭，係設置於防護區間，其特徵在於具有：噴射噴嘴，係配置於連接於供給水系滅火劑之配管之直立管的下端部，並藉對外部之噴射空間噴射前述水系滅火劑，轉換成粒子來噴灑者；感應電極部，係配置於前述噴射空間者；水側電極部，係前述噴射噴嘴的一部份、或使用導電性材料之前述直立管的一部份，接觸供給至前述噴射噴嘴之冷卻用水；又，將藉於前述感應電極部與水側電極部之間施加帶電電壓而產生之外部電場，施加於在前述噴射空間變換為粒子之變換過程之水系滅火劑，而使前述噴射粒子帶電。
3. 如申請專利範圍第1或2項之帶電噴霧頭，其中前述感應電極部係具有導電性之金屬、具有導電性之樹脂或具有導電性之橡膠之任一者或者該等之複合體，且為環狀、圓筒形、垂直平板形狀、平行板形狀、線形或金 屬絲網狀之任一者的形狀。
4. 如申請專利範圍第1或2項之帶電噴霧頭，其中令前述水側電極部之電壓為0伏特並且接地，對前述感應電極部施加來自電壓施加部之預定帶電電壓。
5. 如申請專利範圍第4項之帶電噴霧頭，其中對前述感應電極部施加直流、交流或脈衝狀之預定帶電電壓。
6. 如申請專利範圍第4項之帶電噴霧頭，其中對前述感應電極部施加不超過±20千伏特之預定帶電電壓。
7. 如申請專利範圍第1或2項之帶電噴霧頭，其中以絕緣性材料披覆前述感應電極之一部份或全部。
8. 如申請專利範圍第1或2項之帶電噴霧頭，其中前述水系之滅火劑為含有水、海水、強化滅火力之藥劑之水。
9. 一種帶電噴霧頭，係設置於冷氣對象空間，其特徵在於具有：噴霧噴嘴，係藉對外部之噴射空間噴射冷氣用水，轉換成粒子來噴霧者；感應電極部，係配置於前述噴射空間者；水側電極部，係配置在連接於供給前述冷氣用水之配管的直立管與前述噴霧噴嘴之間，接觸供給至前述噴霧噴嘴之前述冷氣用水者；及漏水防止閥，組入前述直立管與前述水側電極部之間，又，將藉於前述感應電極部與水側電極部之間施加帶電電壓而產生之外部電場，施加於在前述噴射空間變換為粒子之變換過程之冷氣用水，而使噴霧水帶電。
10. 一種帶電噴霧頭，係設置於冷氣對象空間，其特徵在於具有：噴霧噴嘴，係配置於連接於供給冷氣用水之配管之直立管的下端部，藉對外部之噴射空間噴射前述冷氣用水，轉換成粒子來噴霧者；感應電極部，係配置於前述噴射空間者；水側電極部，係前述噴射噴嘴的一部份、或使用導電性材料之前述直立管的一部份，接觸供給至前述噴霧噴嘴之前述冷氣用水者；及漏水防止閥，組入前述直立管與前述水側電極部之間，又，將藉於前述感應電極部與水側電極部之間施加帶電電壓而產生之外部電場，施加於在前述噴射空間變換為粒子之變換過程之冷卻用水，而使噴霧水帶電。
11. 如申請專利範圍第9或10項之帶電噴霧頭，其中前述感應電極部係具有導電性之金屬、具有導電性之樹脂或具有導電性之橡膠之任一者或者該等之複合體，且為環狀、圓筒形、垂直平板形狀、平行板形狀、線形或金屬絲網狀之任一者的形狀。
12. 如申請專利範圍第9或10項之帶電噴霧頭，其中令前述水側電極部之電壓為0伏特並且接地，對前述感應電極部施加來自電壓施加部之預定帶電電壓。
13. 如申請專利範圍第12項之帶電噴霧頭，其中對前述感應電極部施加在0.3千伏特至20千伏特間之直流電壓。
14. 如申請專利範圍第9或10項之帶電噴霧頭，其中前述噴霧噴嘴噴灑平均粒子徑100μm以下之噴霧水。
15. 如申請專利範圍第9或10項之帶電噴霧頭，其中前述漏水防止閥是於中 央部形成縫隙之橡膠製的閥構件，前述縫隙在前述冷氣用水供給到前述帶電噴霧頭時會呈開口，並且在前述冷氣用水之供給停止時會關閉。