WO2013179408A1 - 火災防災装置、帯電散布装置、帯電散布ヘッド、消火剤散布方法及び帯電散布方法 - Google Patents

火災防災装置、帯電散布装置、帯電散布ヘッド、消火剤散布方法及び帯電散布方法 Download PDF

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spraying
charging
electrode portion
extinguishing agent
nozzle
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利秀 ▲辻▼
吉田 哲雄
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ホーチキ株式会社
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    • A62C37/00Control of fire-fighting equipment
    • A62C37/08Control of fire-fighting equipment comprising an outlet device containing a sensor, or itself being the sensor, i.e. self-contained sprinklers

Definitions

  • the present invention relates to a fire disaster prevention device, a charging spraying device, a charging spraying head, a fire extinguishing agent spraying method, and a charging spraying method in which a water-based fire extinguishing agent containing water, seawater, a fire extinguishing agent and the like is charged and sprayed from a head.
  • Patent Document 1 In the event of a fire, by charging the extinguishing agent particles sprayed from the charging spray head, the Coulomb force acting between the extinguishing agent particles and the fire extinguisher and smoke particles is used, and the three-dimensional and high power to the combustion product It is known that a high fire extinguishing and smoke extinguishing performance can be obtained by increasing the efficiency of the wetting effect and the smoke capturing effect (Patent Document 1).
  • FIG. 7 shows a conventional charge spraying head.
  • the charge spraying head 100 has a head main body 136 screwed and fixed to the tip of a falling pipe 134 connected to the pipe from the pump unit, and the inside of the tip of the head main body 136 is cylindrical via an insulating member 141.
  • the water side electrode part (extinguishing agent side electrode part) 140 is incorporated.
  • a ground cable 150 drawn from a voltage application unit (not shown) is connected to the water side electrode unit (extinguishing agent side electrode unit) 140 through the insulating member 141, and the water side electrode unit 140 is connected to the ground side. is doing.
  • An injection nozzle 138 is provided on the lower side of the water-side electrode unit 140 in the figure, and includes a nozzle rotor 138a provided inside the water-side electrode unit 140 and a nozzle head 138b provided on the tip side.
  • the injection nozzle 138 receives the pressure-supplied extinguishing agent from the falling pipe 134, converts it into a swirling flow by the nozzle rotor 138a, and then injects it from the nozzle head 138b to convert the extinguishing agent into a particle group flow. And spray.
  • a cover 142 made of an insulating material is fixed to the injection nozzle 138 with a screw through a fixing member 143, and a ring-shaped induction electrode portion 144 is incorporated into an opening on the lower side of the cover 142 to stop the cover. Screwed together with the ring.
  • the ring-shaped induction electrode portion 144 forms an opening through which the fire-extinguishing agent spray particles from the spray nozzle 138 pass at the center of the ring-shaped main body.
  • An electrode application cable 148 from a voltage application unit provided outside is connected to the ring-shaped induction electrode unit 144.
  • the water-side electrode portion 140 When spraying the fire extinguishing agent from the charging spray head 100, the water-side electrode portion 140 is set to the ground side at 0 volts, and the ring-shaped induction electrode portion 144 has a direct current, alternating current, or pulse of about several KV to several tens of KV, for example.
  • An applied voltage (charging voltage) is applied. By applying this voltage, an external electric field is generated between both electrodes, and the extinguishing agent is charged by the action of this external potential through the injection process in which the extinguishing agent is converted into a particle swarm from the injection nozzle 138. It is charged by the action of the electric field, and the charged particle swarm can be distributed to the external target region element (protective compartment).
  • a conventional spraying of a fire extinguishing agent by means of a charged spraying (spraying) head for example, when the fire extinguishing agent is water, the amount of water required for fire extinguishing or smoke suppression is compared with the amount of spraying water required by an uncharged spraying head. Can be greatly reduced.
  • the amount of water required by the charged spraying head is considerably smaller than that by an uncharged spraying head, but the minimum amount of heat generated by the fire can be absorbed. It is necessary to disperse the amount of water from which the total specific heat and latent heat of vaporization can be obtained. If the amount of water is insufficient, the desired effect cannot be obtained.
  • the scale of the fire is large, it is natural that a charged spraying head with a large amount of water is required.
  • the particle stream is generated by rotating the water flow with the nozzle rotor 138a of the head body 136 and spraying and radiating from the spray nozzle 138 using centrifugal force.
  • the charge amount per unit water volume decreases as the spray amount increases, and the fire extinguishing and smoke eliminating effect due to coulomb force is enhanced.
  • the problem that the action is reduced has been confirmed by experiments of the present inventors.
  • FIG. 8 is a ratio of the average charge amount per unit amount of charged spray water measured by the Faraday cage method when the charging voltage applied to the conventional charge spray head 100 shown in FIG. 7 is constantly +5 KV.
  • the specific charge indicating the average charge amount is smaller as the spray amount increases (the head becomes larger).
  • the spraying angle (spreading angle) of the extinguishing agent is about 90 degrees at most and the flight distance is also at most. Since it is comparatively short, there also exists a problem that a charge extinguishing agent cannot be spread over a wide range. Further, for example, in the spraying of the extinguishing agent by the conventional full cone type charging spraying head shown in FIG. 7, the spraying amount tends to be smaller in the central part of the cone than in the outer peripheral part, and the spraying pattern becomes uneven. There was also a problem.
  • the aspect according to the present invention is a fire disaster prevention device (equipment) that can secure a sufficient charge amount even when the spray amount increases and provides a high fire extinguishing and smoke eliminating effect using Coulomb force, and can secure a uniform and wide spray range. ),
  • a charging spraying device a charging spraying (spraying) head, a fire extinguishing agent spraying (spraying) method and a charging spraying method.
  • the fire disaster prevention device is: A fire extinguisher supply facility for supplying a water-based fire extinguisher via a pipe; A charged spraying head that is installed in a protective compartment and is charged and sprayed on fire-extinguishing agent spray particles supplied by a fire-extinguishing agent supply facility; A fire-prevention device comprising a voltage application unit for applying a charging voltage to the electrostatic spraying head, The electrostatic spraying head A nozzle that discharges a fire extinguishing agent into the target space; A fire extinguishing agent side electrode portion that is disposed inside the nozzle and is electrically connected to the fire extinguishing agent; A deflection spraying member that splits and extinguishes the fire extinguisher discharged from the nozzle into a particle group flow after being spirally deflected to form a thin film flow; and An induction electrode portion disposed in the vicinity of the splitting separation portion of the thin
  • the deflecting and spreading member is a deflector formed with a deflecting surface that changes in a conical spiral shape with the tip as the apex side, and the deflection angle of the extinguishing agent discharged from the nozzle toward the tip It may be diffused and deflected into a spiral thin film flow that narrows.
  • the induction electrode portion may be spiral.
  • the induction electrode portion may be a metal, a resin, a fiber bundle, a rubber, or a composite thereof having conductivity.
  • part or all of the induction electrode portion may be covered with an insulating material.
  • the extinguishing agent side electrode portion may be at least a part of the extinguishing agent supply flow path in the electrification spraying head, or a nozzle.
  • the voltage of the extinguishing agent side electrode portion may be a predetermined reference value, and a predetermined charging voltage may be applied to the induction electrode portion.
  • a predetermined charging voltage in a direct current, alternating current or pulse shape may be applied to the induction electrode portion.
  • the charge spraying head is installed in the protection section, and sprays the sprayed particles of the fire extinguisher supplied by the fire extinguisher supply facility by applying the charging voltage from the voltage application unit.
  • a charging spray head that The electrostatic spraying head A nozzle that discharges a fire extinguishing agent into the target space; A fire extinguishing agent side electrode portion that is disposed inside the nozzle and is electrically connected to the fire extinguishing agent; A deflection spraying member that splits and extinguishes the fire extinguisher discharged from the nozzle into a particle group flow after being spirally deflected to form a thin film flow; and An induction electrode portion disposed in the vicinity of the splitting separation portion of the thin film flow; Is provided.
  • the fire extinguishing agent spraying method of one aspect according to the present invention is a fire disaster prevention device, In the event of a fire, supply a water-based fire extinguisher to the electrostatic spraying head installed in the protective compartment via a pipe, The fire extinguisher sprayed from the charging and spreading head is spirally deflected to form a thin film flow, and then split and dispersed, and an external electric field is applied near the splitting and separating portion of the thin film flow to be charged.
  • the charging spray head is A nozzle that discharges a fire extinguishing agent into the target space; A fire extinguishing agent side electrode portion that is disposed inside the nozzle and is electrically connected to the fire extinguishing agent; A deflection spraying member that splits and extinguishes the fire extinguisher discharged from the nozzle into a particle group flow after being spirally deflected to form a thin film flow; and An induction electrode portion disposed in the vicinity of the splitting separation portion of the thin film flow; With An external electric field generated by applying a voltage between the induction electrode portion and the extinguishing agent side electrode portion may be applied to the extinguishing agent in the vicinity of the splitting separation portion of the thin film flow by the deflecting and spreading member to be charged.
  • a charging spray device includes a spray agent supply facility for supplying an aqueous spray agent via a pipe, A charged spraying head that is installed in a protective compartment and charges and sprays the spray particles of the spray supplied by the spray supply system; A charging application device comprising a voltage application unit for applying a charging voltage to the charging application head, The electrostatic spraying head A nozzle that discharges the spray agent into the target space; A spraying agent side electrode portion which is arranged inside the nozzle and is electrically connected to the spraying agent; A deflecting spraying member for deflecting the spraying agent discharged from the nozzle in a spiral to form a thin film flow, and then splitting and separating into a particle group flow and spraying; An induction electrode portion disposed in the vicinity of the splitting and separating portion of the thin film flow.
  • a charge spraying head is installed in a protective section and sprayed by spraying spray particles of a spraying agent supplied by a spraying agent supply facility by applying a charging voltage from a voltage application unit.
  • a charging spray head that A nozzle that discharges the spray agent into the target space;
  • a spraying agent side electrode portion which is arranged inside the nozzle and is electrically connected to the spraying agent;
  • a deflecting spraying member for deflecting the spraying agent discharged from the nozzle in a spiral to form a thin film flow, and then splitting and separating into a particle group flow and spraying;
  • An induction electrode portion disposed in the vicinity of the splitting and separating portion of the thin film flow.
  • a charge spraying method comprising: Supply the water-based spraying agent to the electrified spraying head installed in the protective compartment via the pipe, The spraying agent sprayed from the charging and spraying head is deflected in a conical shape to form a thin film flow, and then split and dispersed, and an external electric field is applied in the vicinity of the splitting and separating portion of the thin film flow to be charged.
  • the charging spray head is A nozzle that discharges the spray agent into the target space; A spraying agent side electrode portion which is arranged inside the nozzle and is electrically connected to the spraying agent; A deflecting spraying member for deflecting the spraying agent discharged from the nozzle in a spiral to form a thin film flow, and then splitting and separating into a particle group flow and spraying; An induction electrode portion arranged in the vicinity of the splitting separation portion of the thin film flow, An external electric field generated by applying a voltage between the induction electrode part and the spraying agent side electrode part may be applied to the spraying agent in the vicinity of the splitting separation part of the thin film flow by the deflecting spraying member to be charged.
  • the fire extinguisher ejected from the nozzle of the charging spray head is spirally deflected by the deflector serving as a deflecting spray member to form a thin film flow, which is guided near the splitting portion of the thin film flow
  • the deflector serving as a deflecting spray member to form a thin film flow, which is guided near the splitting portion of the thin film flow
  • the fire extinguisher discharged from the nozzle is diffused and deflected to a wide angle immediately after the nozzle is released, and as it goes to the tip
  • wide-angle charging can be easily achieved compared to conventional methods, and a sufficient flight distance can be obtained in combination with an increase in the amount of water sprayed.
  • a high fire extinguishing and smoke eliminating effect using Coulomb force can be obtained by spraying a fire extinguisher.
  • FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an embodiment of a charging spray head according to the present invention. It is the top view which looked at the electrification spreading head of Drawing 2 from the lower side (floor side) in the ceiling installation state. It is the graph which showed the relationship between the spraying quantity by this embodiment, and a specific charge with contrast with the conventional head. It is a time chart which showed the applied voltage supplied to the electrification distribution head of this embodiment. It is the side view which looked at a part of conventional charge distribution head. It is the graph which showed the relationship between the spraying quantity by the conventional electrification spraying head, and a specific charge.
  • FIG. 1 is an explanatory view showing an embodiment of a fire disaster prevention device (fire disaster prevention equipment) according to the present invention.
  • a fire disaster prevention device fire disaster prevention equipment
  • FIG. 1 on the ceiling side of protective areas A and B such as a computer room in a building, a charging spraying head 10 that performs spiral charging spraying is installed. Fire extinguishing agent is sprayed on the protected area.
  • a pipe 16 is connected via a manual valve (gate valve) 13 from a pump unit 12 installed to a water source 14 that functions as a fire extinguishing agent storage / supply facility (sprhin storage / supply facility). Via the pressure valve 30 and the automatic opening / closing valve 32, it is connected to the charging spray head 10 installed in each of the protection areas A and B.
  • the water source 14 stores water, seawater, or other water-based fire extinguishing agents.
  • a dedicated fire detector 18 serving as an input signal source for controlling the extinguishing agent spraying from the charging spraying head 10 is installed. Further, an interlocking control relay device 20 is provided for each of the protection areas A and B, and a dedicated fire detector 18 is connected to the signal line. The interlock control relay device 20 is further connected with a manual operation box 22 for performing spray control from the charge spray head 10 by manual operation.
  • the interlock control relay device 20 is connected to the signal lines from the dedicated fire detector 18 and the manual operation box 22 in this way, and controls the application of a charging voltage (charging driving voltage) to the charging spraying head 10. And a signal line for controlling opening / closing of the automatic opening / closing valve 32 are drawn out.
  • a fire detector 26 of an automatic fire alarm facility is installed in the protection area A, and is connected to a sensor line drawn from a receiver 28 of the automatic fire alarm facility.
  • the fire detector 26 of the automatic fire alarm facility is not provided in the protection area B, it is a matter of course that it may be provided as necessary.
  • the interlock control relay device 20 installed corresponding to the protection areas A and B is connected to the system monitoring control panel 24 by a signal line.
  • a receiver 28 of an automatic fire alarm facility is also connected to the system monitoring control panel 24.
  • the system monitoring control panel 24 connects the pump unit 12 to the signal line to control the pump start / stop of the pump unit 12.
  • FIG. 2 is an explanatory diagram showing the protection area A in FIG.
  • a charging spray head 10 is installed on the ceiling side of the protection area A.
  • the ceiling side pipe (falling pipe 34 in FIG. 3) to which the charging spraying head 10 is connected is connected to the pipe 16 from the pump unit 12 shown in FIG. 1 via the pressure regulating valve 30 and the automatic opening / closing valve 32. Yes.
  • a voltage application unit 15 is installed in the upper part of the vicinity of the charging / spreading head 10, and as will be clarified in the following description, a predetermined voltage is applied to the charging / spreading head 10 to form a spiral shape.
  • the fire extinguisher which is jetted and discharged while being charged is charged and sprayed.
  • a dedicated fire detector 18 is installed on the ceiling side of the protection area A, and a fire detector 26 of an automatic fire alarm facility is also connected.
  • the voltage application unit 15 may be provided integrally with the charging / spreading head 10.
  • FIG. 3 shows an embodiment of the charging and spreading head 10 shown in FIGS. 1 and 2, and shows a longitudinal section thereof.
  • FIG. 4 is an explanatory view of the charging / spreading head 10 as viewed from the lower side (floor side) in a ceiling installation state.
  • the charging and spreading head 10 has metal bodies 36, 38 divided into upper and lower parts connected by bolts 37, and is attached to the tip of a falling pipe 34 connected to the pipe 16 from the pump unit 12.
  • the body 36 is fixed by screwing.
  • a cylindrical water side (extinguishing agent side) electrode portion 46 is incorporated in the internal flow path (supply flow path) of the bodies 36 and 38 via an insulating spacer 44.
  • the extinguishing agent side electrode portion 46 is made of a conductive metal material, and further covered with an insulating material, and is electrically insulated from the metal bodies 36 and 38.
  • the extinguishing agent-side electrode portion 46 is connected to a ground cable 54 drawn from the voltage application portion 15 installed in the vicinity of the outside.
  • the extinguishing agent side electrode portion 46 is grounded by the connection of the ground cable 54.
  • a nozzle portion 40 is formed through an insulating spacer 44 at the tip of the internal flow path (supply flow path) of the body 38 disposed in the lower part.
  • the nozzle section 40 has a nozzle hole (nozzle opening) 41 and a deflector 42 that functions as a deflecting and spreading member on the fire extinguishing agent ejection side from the nozzle hole 41.
  • the deflector 42 is formed in a substantially conical spiral shape (helical shape) whose apex is the apex as shown in the figure, and forms a deflection surface along this spiral, and the extinguishing agent ejected from the nozzle hole 41 is deflected. Are converted into a thin film flow 50 which is deflected along the line and consequently diffuses in a spiral shape.
  • the deflector 42 is formed such that the radial plane inclination of the extinguishing agent thin film flow 50 due to the deflection action increases from the nozzle hole side toward the tip end side of the deflector 42 (see illustration).
  • the thin film flow 50 diffused and deflected by the deflector 42 is radiated at a wide angle immediately after the nozzle hole 41, and the radiation angle becomes smaller toward the tip, thereby being uniform from the deflector 42 to a wide range of the protection section. Can be sprayed with fire extinguishing agent.
  • the thin film flow 50 diffused and deflected in a spiral shape by the deflector 42 is split and separated from the vicinity of the splitting and separating portion P, and is radiated as a particle group flow 52, which is a wide range like a spray pattern 60 schematically shown. It is sprayed to cover evenly.
  • an electrode support portion 45 is provided on the lower portion of the body 38 so as to protrude toward the side of the charging and spreading head 10, and an induction electrode portion 48 fixedly supported on the electrode support portion 45 is provided.
  • the charging spray nozzle (charging spray head) 10 is positioned on the spraying space side.
  • the induction electrode portion 48 forms an electrode in a substantially conical spiral shape (conical helical shape) with the electrode support portion 45 as a starting point and the tip side as an apex, and this electrode is a thin film flow diffused and deflected spirally from the deflector 42. 50 is arranged so as to be in the vicinity of each separation / split point (split separation part) P that is split and separated into a particle group flow 52.
  • the spiral induction electrode portion 48 is arranged so as to have substantially the same phase relationship with respect to the spiral deflection surface provided in the deflector 42. Further, the induction electrode portion 48 is formed of a conductive member and is covered with an insulating material, and is further electrically insulated from the metal body 38 and the sprayed fire extinguishing agent.
  • a voltage application cable 52 drawn from the voltage application unit 15 shown in FIG. 2 is connected to the induction electrode unit 48.
  • the spiral induction electrode portion 48 is, for example, 10 mm or less upstream, 30 mm or less downstream, and 20 mm or less from the surface of the thin film flow 50. It is arranged in the area.
  • the induction electrode portion 48 does not necessarily have to be formed in a spiral shape as shown in the drawing, and may have any shape that can charge the extinguishing agent particles deflected and diffused by the deflector 42. As long as this object can be achieved, the size and arrangement of the induction electrode portion 48 can be arbitrarily set.
  • extinguishing agent side electrode portion 46 and the induction electrode portion 48 used in the charging and spreading head 10 of the present embodiment in addition to conductive metal, conductive resin, fiber bundle, rubber, etc. It may also be a composite that combines these.
  • the voltage application unit 15 shown in FIG. 2 is operated by the control signal from the interlock control relay device 20 shown in FIG. 1, and the fire extinguishing agent side electrode unit 46 is connected to the reference potential.
  • a DC (steady) applied voltage of about several KV to several tens of KV, for example, an applied voltage that is AC or pulsed is applied to the induction electrode portion 48.
  • the applied voltage is preferably in a range not exceeding 20 KV, but is not limited thereto.
  • the thin film flow 50 is diffused and deflected along the helical deflecting surface of the deflector 42, and the thin film flow 50 is charged through a process of starting splitting separation from the vicinity of the splitting separation portion P and converting it into the particle group flow 58.
  • the charged spray particles are directed from a position directly below the nozzle portion 40 toward the side of the charged spraying head 10 in the spraying area, and from the front end side of the deflector 42 to a position directly below. Can be sprayed in a narrow area, and can be sprayed uniformly over a wide range as a whole.
  • the fire extinguisher sprayed from the nozzle portion 40 is deflected by the deflector 42, a part of the fire extinguisher may come into contact with the induction electrode portion 48 due to peeling or scattering, but the induction electrode portion 48 is covered with an insulating material. Therefore, the fire extinguisher can be charged without contact with the fire extinguisher and without causing a problem of short circuit or charge neutralization.
  • FIG. 5 schematically shows an example in which the relationship between the spray amount and the specific charge in a certain condition is compared between the charge spray head 10 according to the present embodiment provided with the deflector 42 and the conventional charge spray head without the deflector 42. It is the shown graph.
  • characteristic B is a characteristic of a conventional charging / spreading head, and is when a steady charging voltage is applied.
  • the specific charge indicating the charge amount greatly decreases with the increase in the spray amount per unit time.
  • the spray amount as shown in the characteristic A for example.
  • the decrease in specific charge is small with respect to the increase in.
  • the specific charge (point “a” of characteristic A) of the nozzle of the present embodiment at a spray rate of 7 [liter / min] is the specific charge of the conventional nozzle at a spray rate of 1.5 [liter / min].
  • the level corresponds to the point B of the characteristic B).
  • the problem that the charge amount per unit water amount greatly decreases as the spraying amount increases in the conventional charge spraying head is solved, and charging is performed with high efficiency. Therefore, it is possible to perform highly efficient charging spraying while the charging spraying head has a large spraying amount.
  • the fire extinguisher sprayed from the nozzle unit 40 is converted into a particle group flow 52 through a thin film flow 50 having a wide range of deflection angles by a deflector 42 having a helical deflecting surface, and is thus sprayed.
  • uniform and wide-angle charge spraying can be easily realized, and the amount of water spray can be increased while suppressing charging loss, so a sufficient flight distance can be obtained. Can be obtained.
  • the dedicated fire detector 18 detects a fire and sends a fire detection signal to the system monitoring control panel 24 via the interlock control relay device 20.
  • the pump unit 12 When the system monitoring control panel 24 receives the fire detection signal from the dedicated fire detector 18 installed in the protection area A, the pump unit 12 is activated, the fire-extinguishing water is pumped up from the water source 14 and pressurized by the pump unit 12, and piping 16 is supplied.
  • the system monitoring control panel 24 outputs a start signal for the charging and spreading head 10 to the interlock control relay device 20 provided corresponding to the protection area A.
  • the interlock control relay device 20 opens the automatic opening / closing valve 32, whereby the water-based fire extinguisher having a constant pressure regulated by the pressure regulating valve 30 passes through the opened automatic opening / closing valve 32.
  • the water-based fire extinguisher having a constant pressure regulated by the pressure regulating valve 30 passes through the opened automatic opening / closing valve 32.
  • it is supplied to the charging spraying head 10 and sprayed as spray particles (groups) discharged from the charging spraying head 10 into the protection area A in a conical spiral shape (helical shape). .
  • the interlock control relay device 20 sends an activation signal to the voltage application unit 15 provided in the vicinity of the charge distribution head 10 shown in FIG. 2, and the voltage application unit 15 receives the activation signal, and the voltage application unit 15 receives the activation signal.
  • a DC, AC, or pulsed applied voltage of several KV is supplied with respect to a reference potential (ground).
  • the spiral thin film flow 50 which is deflected by the deflector 42 by jetting a water-based fire extinguisher pressurized from the nozzle portion 40, is a particle group flow.
  • a voltage of several KV is applied to the spiral induction electrode portion 48 disposed outside the deflector 42 with respect to the reference potential (ground) of the extinguishing agent side electrode portion 46 in a predetermined pattern.
  • the external electric field generated by this voltage application can be charged and dispersed by applying it to the extinguishing agent particles in the vicinity of the splitting separation part P.
  • the extinguishing agent particles sprayed from the electrification spraying head 10 shown in FIG. 2 toward the protection area A where the fire F is generated are charged in this manner, the Coulomb force due to charging causes the fire F to become a combustion source. Adhering efficiently.
  • the wraparound effect causes the extinguishing agent particles to adhere to all surfaces of the combusting agent, and compared to the case where uncharged extinguishing agent particles are sprayed as in the past, the wetting effect on the combusting agent is greatly increased, resulting in high fire extinguishing. Ability is demonstrated.
  • the smoke extinguishing effect in the present embodiment is such that the smoke extinguishing effect by spraying the non-charged extinguishing agent particles as in the prior art is a trapping action by stochastic collision between the extinguishing agent particles and the smoke particles.
  • smoke particles in a charged state of opposite polarity are collected by the Coulomb force of the extinguishing agent particles that are charged and dispersed, thereby exhibiting a high smoke extinguishing action.
  • the extinguishing agent side electrode portion 46 is set to 0 volt (reference potential), and a positive voltage is applied to the induction electrode portion 48 in a DC or pulse manner. In such a case, the sprayed fire extinguishing agent particles are negatively charged.
  • the polarity of charging can be appropriately selected depending on the object to be sprayed. For example, when the polarity of the object to be sprayed is approximately positive, control is performed such that the extinguishing agent particles are charged to a negative polarity.
  • FIG. 6 is a time chart illustrating the applied voltage applied from the voltage application unit 15 to the charging / spreading head 10 according to the present embodiment, and the voltage is applied from time t1 as follows.
  • FIG. 6A shows the case where a + V DC (steady) voltage is applied.
  • negatively charged extinguishing agent particles are continuously dispersed.
  • FIG. 6B shows a case where a DC (steady) voltage of ⁇ V is applied. In this case, positively charged extinguishing agent particles are continuously dispersed.
  • FIG. 6C shows a case where an alternating voltage that changes between ⁇ V is applied.
  • negatively charged extinguishing agent particles are scattered in accordance with the voltage change during the positive half cycle.
  • the positively charged extinguishing agent particles are sprayed according to the voltage change.
  • FIG. 6D shows a case where a pulsed voltage of + V is repeatedly applied at a predetermined interval.
  • negatively charged extinguishing agent particles are intermittently scattered, and no voltage is applied. During the period, there will be a spray of uncharged extinguishing agent particles.
  • FIG. 6 (E) shows a case where a pulsed voltage of ⁇ V is repeatedly applied at a predetermined interval.
  • positively charged extinguishing agent particles are intermittently dispersed and voltage is applied. During periods when there is no charge, there will be a spread of uncharged extinguishing agent particles.
  • FIG. 6 (F) shows a case where a pulsed voltage of ⁇ V is repeatedly applied alternately at a predetermined interval.
  • the negatively charged extinguishing agent particles and the positively charged extinguishing agent particles are intervals.
  • the non-charged extinguishing agent particles are dispersed.
  • a pulse voltage of ⁇ V may be alternately applied repeatedly without providing such an interval.
  • the application period and the inversion period can be appropriately determined, and a combination of a plurality of patterns shown in FIGS. 6A to 6F. And so on.
  • a commercially available boosting unit with a control input can be used as the voltage application unit 15 that supplies the application voltage of each pattern illustrated in FIG. 6 to the charging / spreading head 10.
  • the present invention provides a method for spraying a fire disaster prevention apparatus.
  • a method for spraying a fire disaster prevention apparatus As an embodiment, for example, as shown in FIG. 1 to FIG.
  • the fire extinguishing agent sprayed from the charge spraying heads 10 is deflected in a spiral shape (helical shape) to form a thin film flow 50, and then into the particle group flow 52.
  • an external electric field is applied in the vicinity of the splitting part P of the thin film flow 50 to be charged and dispersed.
  • the applied voltage pattern to the charging and spreading head is set such that the induction electrode portion side is alternately plus or minus applied voltage with respect to the extinguishing agent side electrode portion, only the plus applied voltage, or only the minus applied voltage. Whether to do this can be determined as appropriate according to the situation on the combustion member side to be spread. Of course, the period of application and inversion can be determined as appropriate.
  • the charging spraying head and the charging spraying method of the present invention can be used for various purposes only for extinguishing fire and preventing fire spread (fire prevention), or only for extinguishing smoke.
  • spraying agents such as water or various water-based fire extinguishing agents can be applied.
  • the present invention can be similarly applied to a fire prevention device unitized for indoor use.
  • the charging spray head and the fire extinguishing agent spraying method of the present invention can be used in various ways for the purpose of extinguishing fire, preventing the spread of fire, or smoke. Of course, it may be used for other purposes.
  • the present invention is not limited to the above, and includes an electrostatic spraying device (equipment) for charging and spraying a water-based spraying agent to an appropriate spraying target section, a charging spraying head, and a charging method for the charging spraying device.
  • the extinguishing agent and the extinguishing agent side electrode part in the above embodiment may be read as the spraying agent and the spraying agent side electrode part.
  • the induction electrode portion 48 is formed by insulating coating with an insulating material, so that water contacts the induction electrode portion 48 and short circuit or charge neutralization occurs. Therefore, safety can be ensured and the particle swarm 58 (charged spray water) can be suitably generated.
  • Table 1 shows a case where the ejection flow rate (spray water amount) is 1 L / min, the applied voltage applied by the induction electrode unit 48 is +5 kV, the induction electrode unit 48 is formed without providing an insulating coating, and various insulating materials.
  • the charging and spreading head 10 of the present embodiment such polyvinyl chloride resin, polyphenylene sulfide resin (PPS), urethane resin, polytetrafluoroethylene resin, polychlorotrifluoroethylene resin, alumina ceramics, glass
  • PPS polyphenylene sulfide resin
  • urethane resin polytetrafluoroethylene resin
  • polychlorotrifluoroethylene resin polychlorotrifluoroethylene resin
  • alumina ceramics alumina ceramics
  • the charged water particle spraying device of the present invention can also be applied as a fire extinguishing device. Also in this case, as described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-106405 and WO 2009/107421, good fire extinguishing can be achieved by efficiently wetting the combustion object to be dispersed by the action of charged water particles. An effect can be obtained, and the generation of smoke accompanying combustion can be suppressed, and the generated smoke can be captured to prevent diffusion. In addition to this, according to the charged water particle spraying device of the present invention, it is possible to extinguish a fire by properly spraying charged water particles from a distant place of the burned material toward the burned product, or to suppress the expansion of combustion. it can. In this case, as the insulating coating material for the induction electrode portion, it is more preferable to use ceramics or cocoons having excellent heat resistance and fire resistance.
  • the present invention includes appropriate modifications that do not impair the object and advantages thereof, and is not limited only by the numerical values shown in the above embodiments.
  • the fire disaster prevention apparatus which can ensure sufficient charge amount even if spraying amount increases, and has a high fire extinguishing / extinguishing effect using Coulomb force, and can ensure a uniform and wide spraying range.
  • a charging spraying device, a charging spraying (spraying) head, a fire extinguishing agent spraying (spraying) method and a charging spraying method can be provided.

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Abstract

 火災防災装置は、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帯電させ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であって、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、ノズルから放出された消火剤を、螺旋状に偏向して薄膜流を形成した後に分裂分離させ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、を備える。

Description

火災防災装置、帯電散布装置、帯電散布ヘッド、消火剤散布方法及び帯電散布方法
 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、帯電散布装置、帯電散布ヘッド、消火剤散布方法及び帯電散布方法に関する。
 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させることにより、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7は従来の帯電散布ヘッドを示している。図7において、帯電散布ヘッド100はポンプユニットからの配管に接続した立下り配管134の先端にヘッド本体136をねじ込み固定し、ヘッド本体136の先端内側には、絶縁部材141を介して、円筒状の水側電極部(消火剤側電極部)140が組み込まれている。
 水側電極部(消火剤側電極部)140に対しては、図示しない電圧印加部より引き出されたアースケーブル150が絶縁部材141を挿通して接続され、水側電極部140をアース側に接続している。
 水側電極部140の図示下側には噴射ノズル138が設けられ、水側電極部140側の内部に設けたノズル回転子138aと、先端側に設けたノズルヘッド138bで構成される。噴射ノズル138は、加圧供給された消火剤を立下り配管134から受け、ノズル回転子138aにより旋回流に変換した後にノズルヘッド138b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138に対しては、固定部材143を介して、絶縁性材料を用いたカバー142がネジ止めにより固定され、カバー142の下側の開口部に、リング状誘導電極部144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144は、リング状本体の中央に噴射ノズル138からの消火剤噴射粒子を通過させる開口を形成している。リング状誘導電極部144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148が接続されている。
 帯電散布ヘッド100から消火剤を散布する際には、水側電極部140を0ボルトとなるアース側とし、リング状誘導電極部144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、噴射ノズル138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位の作用を受けて帯電され、消火剤がこの外部電界の作用を受けて帯電され、帯電された粒子群流を外部対象領域子(防護区画)に散布することができる。
日本国特開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させることができる。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7に示した従来の帯電散布ヘッド100にあっては、ヘッド本体136のノズル回転子138aで水流に回転を与え遠心力を利用して噴射ノズル138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8は図7に示した従来の帯電散布ヘッド100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138から遠心力を利用して散布放射する帯電散布ヘッド100では、消火剤の噴射角度(拡がり角度)はせいぜい90度程度であり、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、例えば図7に示した従来のフルコーン型帯電散布ヘッドによる消火剤の散布にあっては、コーン中心部において、外周部に比べ散布量が少なくなる傾向があり、散布パターンが不均一になるといった問題点もあった。
 本発明に係る態様は、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均一的で広い散布範囲を確保可能な火災防災装置(設備)、帯電散布装置、帯電散布(噴霧)ヘッド、消火剤散布(噴霧)方法及び帯電散布方法を提供することを目的とする。
 (火災防災装置)
(1)本発明に係る一態様の火災防災装置は、
 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帯電させ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であって、
 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、
 ノズルから放出された消火剤を、螺旋状に偏向して薄膜流を形成した後に分裂分離させ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、
 を備える。
(2)上記(1)の態様において、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してもよい。
(3)上記(1)の態様において、誘導電極部を螺旋状としてもよい。
(4)上記(1)の態様において、誘導電極部は、導電性を有する、金属、樹脂、繊維束、ゴムのいずれか又はこれらの複合体であってもよい。
(5)上記(1)の態様において、誘導電極部の一部又は全部を絶縁性材料で被覆してもよい。
(6)上記(1)の態様において、消火剤側電極部は、帯電散布ヘッド内における消火剤の供給流路の少なくとも一部、又はノズルであってもよい。
(7)上記(1)の態様において、消火剤側電極部の電圧を所定の基準値とし、これに対し、誘導電極部に所定の帯電電圧を印加してもよい。
(8)上記(7)の態様において、誘導電極部に直流状、交流状又はパルス状となる所定の帯電電圧を印加してもよい。
 (消火剤の帯電散布ヘッド)
(9)本発明に係る一態様の帯電散布ヘッドは、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であって、
 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、
 ノズルから放出された消火剤を、螺旋状に偏向して薄膜流を形成した後に分裂分離させ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、
 を備える。
(10)~(16)上記(9)の態様において、上記(2)から(8)の態様と同様の構成を採用しても良い。
 (火災防災装置の消火剤散布方法)
(17)本発明に係る一態様の消火剤散布方法は、火災防災装置において、
 火災時に水系の消火剤を、配管を介して防護区画に設置された帯電散布ヘッドに供給し、
 帯電散布ヘッドから噴射した消火剤を、螺旋状に偏向して薄膜流を形成した後に分裂分離させて散布し、薄膜流の分裂分離部近傍に外部電界を印加して帯電させる。
(18)上記(17)の態様において、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、
 ノズルから放出された消火剤を、螺旋状に偏向して薄膜流を形成した後に分裂分離させ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、
 誘導電極部と消火剤側電極部との間に電圧を加えることにより生じる外部電界を、偏向散布部材による薄膜流の分裂分離部近傍の消火剤に印加して帯電させてもよい。
(19)~(25)上記(17)の態様において、上記(2)から(8)の態様と同様の構成を採用しても良い。
 (帯電散布装置)
(26)本発明に係る一態様の帯電散布装置は、水系の散布剤を、配管を介して供給する散布剤供給設備と、
 防護区画に設置され、散布剤供給設備により供給された散布剤の噴射粒子に帯電させ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、を備えた帯電散布装置であって、
 帯電散布ヘッドは、
 散布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散布剤に対し電気的に導通する散布剤側電極部と、
 ノズルから放出された散布剤を、螺旋状に偏向して薄膜流を形成した後に分裂分離させ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、を備える。
(27)~(33)上記(26)の態様において、上記(2)から(8)の態様と同様の構成を採用しても良い。ただし、火災防災装置における消火剤及び消火剤側電極部を、散布剤及び散布剤側電極部と読み替える。
 (散布剤の帯電散布ヘッド)
(34)本発明に係る一態様の帯電散布ヘッドは、防護区画に設置され、散布剤供給設備により供給された散布剤の噴射粒子に、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であって、
 散布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散布剤に対し電気的に導通する散布剤側電極部と、
 ノズルから放出された散布剤を、螺旋状に偏向して薄膜流を形成した後に分裂分離させ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、を備える。
(35)~(41)上記(34)の態様において、上記(2)から(8)の態様と同様の構成を採用しても良い。ただし、火災防災装置における消火剤及び消火剤側電極部を、散布剤及び散布剤側電極部と読み替える。
 (帯電散布装置の帯電散布方法)
(42)本発明に係る一態様の帯電散布方法は、帯電散布装置に於いて、
 水系の散布剤を、配管を介して防護区画に設置された帯電散布ヘッドに供給し、
 帯電散布ヘッドから噴射した散布剤を、円錐状に偏向して薄膜流を形成した後に分裂分離させて散布し、薄膜流の分裂分離部近傍に外部電界を印加して帯電させる。
(43)上記(42)の態様において、帯電散布ヘッドは、
 散布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散布剤に対し電気的に導通する散布剤側電極部と、
 ノズルから放出された散布剤を、螺旋状に偏向して薄膜流を形成した後に分裂分離させ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、
 誘導電極部と散布剤側電極部との間に電圧を加えることにより生じる外部電界を、偏向散布部材による薄膜流の分裂分離部近傍の散布剤に印加して帯電させてもよい。
(44)~(50)上記(42)の態様において、上記(2)から(8)の態様と同様の構成を採用しても良い。ただし、火災防災装置における消火剤及び消火剤側電極部を、散布剤及び散布剤側電極部と読み替える。
 本発明に係る上記各態様によれば、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させることで、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、ノズルから放出され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。
本発明による火災防災装置の実施形態を示した説明図である。 図1の防護エリアAを取り出して示した説明図である。 本発明による帯電散布ヘッドの実施形態を示した縦断面図である。 図2の帯電散布ヘッドを天井設置状態に於ける下側(床側)から見た平面図である。 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である。 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である。 従来の帯電散布ヘッドの一部を断面視した側面図である。 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である。
 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の天井側には、螺旋状の帯電散布を行う帯電散布ヘッド10が設置されており、これらの帯電散布ヘッド10から、それぞれの防護エリアに対し消火剤散布を行うようにしている。
 消火剤貯留・供給設備(散布剤貯留・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が接続され、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が設置されている。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が設けられ、信号線に専用火災検出器18が接続されている。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が接続されている。
 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からの信号線が接続されると共に、帯電散布ヘッド10に帯電電圧(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が引き出されている。
 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が設置され、自動火災報知設備の受信機28から引き出され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に信号線接続されている。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も接続されている。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の天井側には帯電散布ヘッド10が設置されている。帯電散布ヘッド10が接続された天井側配管(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を介して接続されている。
 また帯電散布ヘッド10の近傍上部には電圧印加部15が設置されており、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から螺旋状に偏向して噴射放出される消火剤を帯電させ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が設置され、併せて自動火災報知設備の火災感知器26も接続されている。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。
 図3は図1及び図2に示した帯電散布ヘッド10の実施形態であり、その縦断面を示している。また図4には、帯電散布ヘッド10を天井設置状態で下側(床側)から見た説明図を示す。
 図3及び図4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(供給流路)には円筒状の水側(消火剤側)電極部46が絶縁性のスペーサ44を介して組み込まれている。消火剤側電極部46は導電性を持つ金属材料で作られ、更に絶縁材料で被覆されており、金属製のボディ36,38に対し電気的に絶縁されている。
 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から引き出されたアースケーブル54が接続されている。このアースケーブル54の接続で、消火剤側電極部46を接地するようにしている。
 下部に配置したボディ38の内部流路(供給流路)先端には絶縁性のスペーサ44を介してノズル部40が形成される。ノズル部40はノズル穴(ノズル開口)41を形成すると共にノズル穴41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42を一体に設けている。
 デフレクター42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)に形成され、この螺旋に沿って偏向面を形成しており、ノズル穴41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50に変換して放射(散布)する。ここで、デフレクター42は、その偏向作用による消火剤薄膜流50の放射面傾きが、ノズル穴側からデフレクター42の先端側に向かうにつれて増加するように形成されている(図示参照)。
 このためデフレクター42により拡散偏向された薄膜流50は、ノズル穴41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42により螺旋状に拡散偏向された薄膜流50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52となって放射され、模式的に示した散布パターン60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38の下部には図4にも示すように電極支持部45が帯電散布ヘッド10の側方に向かって張り出すように設けられており、電極支持部45に固定支持した誘導電極部48を帯電散布ノズル(帯電散布ヘッド)10の散布空間側に位置させている。誘導電極部48は電極支持部45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42から螺旋状に拡散偏向された薄膜流50が分裂分離して粒子群流52となる各分離分裂点(分裂分離部)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48はデフレクター42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されている。更に誘導電極部48は導電性の部材で形成されると共に絶縁材料で被覆されており、更に金属製のボディ38及び散布される消火剤に対し電気的に絶縁されている。
 また誘導電極部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が接続されている。
 なお図3では、螺旋状の誘導電極部48を例えば薄膜流50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48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42により偏向されて拡散放射され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48の寸法や配置についても任意に設定できる。
 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及び誘導電極部48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、これのみに限定されるものではない。
 このように水側電極部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から放出した消火剤がデフレクター42の螺旋状の偏向面に沿って拡散偏向された薄膜流50となり、薄膜流50が分裂分離部P付近から分裂分離を始めて粒子群流58に変換される過程を通じて帯電され、散布パターン60として模式的に図示するように、帯電された噴射粒子をノズル部40の直下からは散布領域における帯電散布ヘッド10の側方側に向けて広角に、デフレクター42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。
 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は絶縁材料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、消火剤に帯電させることができる。
 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42を設けた本実施形態による帯電散布ヘッド10とデフレクター42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、定常的な帯電電圧を印加した場合である。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、高効率の帯電散布を行うことができる。
 また、ノズル部40から噴射した消火剤を螺旋状の偏向面をもつデフレクター42により広範囲にわたる偏向角をもつ薄膜流50を経て粒子群流52に変換して散布するので、従来の帯電散布ヘッドに比べ、均一で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。
 次に図1の実施形態における火災防災設備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。
 同時に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により調圧された一定圧力の水系消火剤が、開放した自動開閉弁32を介して帯電散布ヘッド10に供給され、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、円錐螺旋状(ヘリカル状)に放出された噴射粒子(群)として散布されることになる。
 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の近傍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に対し例えば基準電位(アース)に対し数KVとなる直流状、交流状又はパルス状となる印加電圧を供給する。
 このため図3及び図4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により偏向した螺旋状の薄膜流50を粒子群流52に変換して散布する際に、デフレクター42の外側に配置している螺旋状の誘導電極部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の電圧が所定パターンで印加され、この電圧印加により生じた外部電界を、分裂分離部P付近で消火剤粒子に印加することにより帯電させて散布することができる。
 図2に示す帯電散布ヘッド10から火災Fが発生している防護エリアAに向けて噴射された消火剤粒子はこのようにして帯電しているため、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に対して消火剤粒子の付着が起こり、従来のように非帯電の消火剤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、これによって高い消煙作用が発揮される。
 更に図3及び図4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(基準電位)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、散布される消火剤粒子はマイナス電荷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、散布空間中で消火剤粒子間に相互に斥力が働き、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、高い消火能力、消煙能力が発揮される。即ち、消火剤粒子同士を同極性に帯電させることで、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、高い消煙消火能力が発揮される。
 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させるといった制御を行う。
 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が連続的に散布される。
 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が連続的に散布される。
 図6(C)は±Vの間で変化する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電圧の変化に応じてマイナスに帯電した消火剤粒子が散布され、マイナスの半サイクルの期間に電圧の変化に応じてプラスに帯電した消火剤粒子が散布される。
 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が間欠的に散布され、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が間欠的に散布され、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がインターバルを空けて交互に散布され、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。
 また本発明は火災防災装置の散布方法を提供するものであり、その実施形態としては例えば、図1~図4に示したように、火災時に水系の消火剤を、配管16を介して防護エリアA,B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、螺旋状(ヘリカル状)に偏向して薄膜流50を形成した後に粒子群流52に分裂分離拡散させて、薄膜流50の分裂分離部P近傍に外部電界を印加して帯電させ、散布することになる。
 なお、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(防火)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、室内設置用途向けなどとしてユニット化された火災防災装置についても同様に適用できる。
 また、本発明の帯電散布ヘッドおよび消火剤散布方法は、消火や延焼防止、或いは消煙のうち1つまたは複数を目的とした各種の利用が可能である。もちろん、これ以外の他の目的に使用するものであってもよい。
 また本発明は、上記に限定されず、適宜の散布対象区画に水系の散布剤を帯電散布する静電散布装置(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、本実施形態の帯電散布ヘッド10においては、誘導電極部48が絶縁材料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、好適に粒子群流58(帯電散布水)の生成が行なえる。
 さらに、表1は、噴出流量(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、各種絶縁材料で絶縁被覆して誘導電極部48を形成したケースで、粒子群流58の比電荷を計測した結果を示している。この結果から、絶縁材料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料として用いると、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粒子群流58が生成され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種を絶縁材料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、好適に粒子群流58の生成が行える。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 (他の用途への適用)
 本発明の帯電水粒子散布装置は、火災の消火装置としても適用できる。この場合にも、例えば特開2009-106405号公報、WO2009/107421号公報にも記載されているように、帯電水粒子の作用によって散布対象となる燃焼物を効率的に濡らすことで良好な消火効果を得ることができると共に、燃焼に伴う煙の発生を抑制し、また発生した煙を捕捉して拡散を防止する効果も得られる。これに加えて本発明の帯電水粒子散布装置によれば、燃焼物の遠方から当該燃焼物へ向けて帯電水粒子を的確に散布して火災を消火する、或いは燃焼の拡大を抑止することができる。この場合、誘導電極部の絶縁被覆材料としては、耐熱性、耐火性にも優れるセラミックス或いは琺瑯を用いるのが、より好ましい。
 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のみによる限定は受けない。
 本発明によれば、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均一的で広い散布範囲を確保可能な火災防災装置(設備)、帯電散布装置、帯電散布(噴霧)ヘッド、消火剤散布(噴霧)方法及び帯電散布方法を提供できる。
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:立下り配管
36,38:ボディ
40:ノズル部
41:ノズル穴
42:デフレクター
45:電極支持部
46:消火剤側電極部
48:誘導電極部
50:薄膜流
52:粒子群流
60:散布パターン
P:分裂分離部

Claims (50)

  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、
     防護区画に設置され、前記消火剤供給設備により供給された前記消火剤の噴射粒子に帯電させ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であって、
     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されて前記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された前記消火剤を、螺旋状に偏向して薄膜流を形成した後に分裂分離させ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火災防災装置。
  2.  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された前記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請求項1記載の火災防災装置。
  3.  前記誘導電極部を螺旋状としたことを特徴とする請求項1記載の火災防災装置。
  4.  前記誘導電極部は、導電性を有する、金属、樹脂、繊維束、ゴムのいずれか又はこれらの複合体であることを特徴とする請求項1記載の火災防災装置。
  5.  前記誘導電極部の一部又は全部を絶縁性材料で被覆したことを特徴とする請求項1記載の火災防災装置。
  6.  前記消火剤側電極部は、前記帯電散布ヘッド内における前記消火剤の供給流路の少なくとも一部、又は前記ノズルであることを特徴とする請求項1記載の火災防災装置。
  7.  前記消火剤側電極部の電圧を所定の基準値とし、これに対し、前記誘導電極部に所定の帯電電圧を印加することを特徴とする請求項1記載の火災防災装置。
  8.  前記誘導電極部に直流状、交流状又はパルス状となる所定の帯電電圧を印加することを特徴とする請求項7記載の火災防災装置。
  9.  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であって、
     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前記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された前記消火剤を、螺旋状に偏向して薄膜流を形成した後に分裂分離させ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。
  10.  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された前記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請求項9記載の帯電散布ヘッド。
  11.  前記誘導電極部を螺旋状としたことを特徴とする請求項9記載の帯電散布ヘッド。
  12.  前記誘導電極部は、導電性を有する、金属、樹脂、繊維束、ゴムのいずれか又はこれらの複合体であることを特徴とする請求項9記載の帯電散布ヘッド。
  13.  前記誘導電極部の一部又は全部を絶縁性材料で被覆したことを特徴とする請求項9記載の帯電散布ヘッド。
  14.  前記消火剤側電極部は、前記帯電散布ヘッド内における前記消火剤の供給流路の少なくとも一部、又は前記ノズルであることを特徴とする請求項9記載の帯電散布ヘッド。
  15.  前記消火剤側電極部の電圧を所定の基準値とし、これに対し、前記誘導電極部に所定の帯電電圧を印加することを特徴とする請求項9記載の帯電散布ヘッド。
  16.  前記誘導電極部に直流、交流又はパルス状となる所定の帯電電圧を印加することを特徴とする請求項15記載の帯電散布ヘッド。
  17.  火災時に水系の消火剤を、配管を介して防護区画に設置された帯電散布ヘッドに供給し、
     前記帯電散布ヘッドから噴射した前記消火剤を、円錐状に偏向して薄膜流を形成した後に分裂分離させて散布し、前記薄膜流の分裂分離部近傍に外部電界を印加して帯電させる、ことを特徴とする火災防災装置の消火剤散布方法。
  18.  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されて前記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された前記消火剤を、螺旋状に偏向して薄膜流を形成した後に分裂分離させ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、
     前記誘導電極部と前記消火剤側電極部との間に電圧を加えることにより生じる外部電界を、
     前記偏向散布部材による前記薄膜流の分裂分離部近傍の前記消火剤に印加して帯電させることを特徴とする請求項17記載の火災防災装置の消火剤散布方法。
  19.  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された前記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請求項17記載の火災防災装置の消火剤散布方法。
  20.  前記誘導電極部を螺旋状としたことを特徴とする請求項17記載の火災防災装置の消火剤散布方法。
  21.  前記誘導電極部は、導電性を有する、金属、樹脂、繊維束、ゴムのいずれか又はこれらの複合体であることを特徴とする請求項17記載の火災防災装置の消火剤散布方法。
  22.  前記誘導電極部の一部又は全部を絶縁性材料で被覆したことを特徴とする請求項17記載の火災防災装置の消火剤散布方法。
  23.  前記消火剤側電極部は、前記帯電散布ヘッド内における前記消火剤の供給流路の少なくとも一部、又は前記ノズルであることを特徴とする請求項17記載の火災防災装置の消火剤散布方法。
  24.  前記消火剤側電極部の電圧を所定の基準値とし、これに対し、前記誘導電極部に所定の帯電電圧を印加することを特徴とする請求項17記載の火災防災装置の消火剤散布方法。
  25.  前記誘導電極部に直流状、交流状又はパルス状となる所定の帯電電圧を印加することを特徴とする請求項24記載の火災防災装置の消火剤散布方法。
  26.  水系の散布剤を、配管を介して供給する散布剤供給設備と、
     防護区画に設置され、前記散布剤供給設備により供給された前記散布剤の噴射粒子に帯電させ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、
     を備えた帯電散布装置であって、
     前記帯電散布ヘッドは、
     前記散布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前記散布剤に対し電気的に導通する散布剤側電極部と、
     前記ノズルから放出された前記散布剤を、螺旋状に偏向して薄膜流を形成した後に分裂分離させ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装置。
  27.  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された前記散布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請求項26記載の帯電散布装置。
  28.  前記誘導電極部を螺旋状としたことを特徴とする請求項26記載の帯電散布装置。
  29.  前記誘導電極部は、導電性を有する、金属、
     樹脂、繊維束、ゴムのいずれか又はこれらの複合体であることを特徴とする請求項26記載の帯電散布装置。
  30.  前記誘導電極部の一部又は全部を絶縁性材料で被覆したことを特徴とする請求項26記載の帯電散布装置。
  31.  前記散布剤側電極部は、前記帯電散布ヘッド内における前記散布剤の供給流路の少なくとも一部、又は前記ノズルであることを特徴とする請求項26記載の帯電散布装置。
  32.  前記散布剤側電極部の電圧を所定の基準値とし、これに対し、前記誘導電極部に所定の帯電電圧を印加することを特徴とする請求項26記載の帯電散布装置。
  33.  前記誘導電極部に直流状、交流状又はパルス状となる所定の帯電電圧を印加することを特徴とする請求項32記載の帯電散布装置。
  34.  防護区画に設置され、散布剤供給設備により供給された散布剤の噴射粒子に、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であって、
     前記散布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前記散布剤に対し電気的に導通する散布剤側電極部と、
     前記ノズルから放出された前記散布剤を、螺旋状に偏向して薄膜流を形成した後に分裂分離させ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。
  35.  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された前記散布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請求項34記載の帯電散布ヘッド。
  36.  前記誘導電極部を螺旋状としたことを特徴とする請求項34記載の帯電散布ヘッド。
  37.  前記誘導電極部は、導電性を有する、金属、樹脂、繊維束、ゴムのいずれか又はこれらの複合体であることを特徴とする請求項34記載の帯電散布ヘッド。
  38.  前記誘導電極部の一部又は全部を絶縁性材料で被覆したことを特徴とする請求項34記載の帯電散布ヘッド。
  39.  前記散布剤側電極部は、前記帯電散布ヘッド内における前記散布剤の供給流路の少なくとも一部、又は前記ノズルであることを特徴とする請求項34記載の帯電散布ヘッド。
  40.  前記散布剤側電極部の電圧を所定の基準値とし、これに対し、前記誘導電極部に所定の帯電電圧を印加することを特徴とする請求項34記載の帯電散布ヘッド。
  41.  前記誘導電極部に直流、交流又はパルス状となる所定の帯電電圧を印加することを特徴とする請求項40記載の帯電散布ヘッド。
  42.  水系の散布剤を、配管を介して防護区画に設置された帯電散布ヘッドに供給し、
     前記帯電散布ヘッドから噴射した前記散布剤を、円錐状に偏向して薄膜流を形成した後に分裂分離させて散布し、前記薄膜流の分裂分離部近傍に外部電界を印加して帯電させる、ことを特徴とする帯電散布装置の帯電散布方法。
  43.  前記帯電散布ヘッドは、
     前記散布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前記散布剤に対し電気的に導通する散布剤側電極部と、
     前記ノズルから放出された前記散布剤を、螺旋状に偏向して薄膜流を形成した後に分裂分離させ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、
     前記誘導電極部と前記散布剤側電極部との間に電圧を加えることにより生じる外部電界を、前記偏向散布部材による前記薄膜流の分裂分離部近傍の前記散布剤に印加して帯電させることを特徴とする請求項42記載の帯電散布装置の帯電散布方法。
  44.  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された前記散布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請求項43記載の帯電散布装置の帯電散布方法。
  45.  前記誘導電極部を螺旋状としたことを特徴とする請求項43記載の帯電散布装置の帯電散布方法。
  46.  前記誘導電極部は、導電性を有する、金属、樹脂、繊維束、ゴムのいずれか又はこれらの複合体であることを特徴とする請求項43記載の帯電散布装置の帯電散布方法。
  47.  前記誘導電極部の一部又は全部を絶縁性材料で被覆したことを特徴とする請求項43記載の帯電散布装置の帯電散布方法。
  48.  前記散布剤側電極部は、前記帯電散布ヘッド内における前記散布剤の供給流路の少なくとも一部、又は前記ノズルであることを特徴とする請求項43記載の帯電散布装置の帯電散布方法。
  49.  前記散布剤側電極部の電圧を所定の基準値とし、これに対し、前記誘導電極部に所定の帯電電圧を印加することを特徴とする請求項43記載の帯電散布装置の帯電散布方法。
  50.  前記誘導電極部に直流状、交流状又はパルス状となる所定の帯電電圧を印加することを特徴とする請求項49記載の帯電散布装置の帯電散布方法。
PCT/JP2012/063905 2012-05-30 2012-05-30 火災防災装置、帯電散布装置、帯電散布ヘッド、消火剤散布方法及び帯電散布方法 WO2013179408A1 (ja)

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