專利名稱：消防設備及噴灑方法
技術領域：
本發明涉及一種消防設備和用于從噴頭噴灑水基滅火劑的噴灑方法，所述水基滅火劑包含水、海水和/或化學滅火劑。
背景技術：
通常，這種類型的水基消防設備包括噴灑滅火設備、水霧化滅火設備、細水霧滅火設備等。特別地，細水霧滅火設備將水粒的尺寸減小到20至200 μ m，或者減小到噴灑設備或水霧化滅火設備的水粒尺寸的幾分之一，并且將水粒排出到空間中，由此通過冷卻效果以及蒸發水的氧供給抑制效果以少的水量來實現滅火效果。近來，使用水作為滅火劑的噴灑滅火設備、水霧化滅火設備或細水霧滅火設備被重新評價，因為與例如二氧化碳和氮的氣基滅火劑相比，上述設備使用對環境和人體友好的水作為滅火劑。專利文獻1 日本特開平11-192320專利文獻2 日本特開平10-11821
發明內容
發明解決的技術問題然而，盡管傳統的噴灑滅火設備和水霧化滅火設備的高滅火能力是公知的，但為了確保滅火能力，所述滅火設備的排水量大，并且降低在滅火時或滅火后引起的潮濕損壞也是個問題。另一方面，被認為引起小的潮濕損壞的細水霧滅火設備，旨在通過使空間充滿相當小的水粒來獲得冷卻效果和獲得通過蒸發水產生的氧供給的抑制效果；然而，實際上所述細水霧滅火設備的滅火效果并不高。因此，可想到的原因是小的水粒被與高溫燃燒物接觸的高溫空氣的分子運動所排斥，其中附著到燃燒物的燃燒表面并且使該燃燒表面濕潤的效果很小。本發明的一個目的是提供能夠以水基滅火劑的小的噴灑量來有效地熄滅和抑制火的消防設備和噴灑方法。解決技術問題的技術手段(消防設備)本發明提供一種消防設備，該消防設備設置有滅火劑供給設備，該滅火劑供給設備用于經由導管加壓供給水基滅火劑；帶電噴頭，該帶電噴頭用于使通過所述滅火劑供給設備加壓供給的所述滅火劑的噴射顆粒帶電并且噴灑所述顆粒，所述帶電噴頭安裝在防護區域中；以及電壓施加部，該電壓施加部用于將帶電電壓施加于所述帶電噴頭。這里，所述帶電噴頭設置有所述帶電噴頭設置有
噴嘴，該噴嘴用于通過將所述水基滅火劑噴射到外部空間而將該滅火劑轉變為顆粒噴灑；感應電極部，該感應電極部布置在所述噴嘴的噴射空間側；以及水側電極部，該水側電極部布置在所述噴嘴中并且與所述水基滅火劑接觸；并且所述電壓施加部在所述帶電噴頭的所述感應電極部與所述水側電極部之間施加電壓而產生外部電場，在所述噴嘴的噴射過程中將該外部電場施加到所述水基滅火劑來使所述噴射顆粒帶電。所述帶電噴頭的所述水側電極部是使用導電材料的所述噴嘴的一部分或者是使用導電材料的導管的一部分。所述帶電噴頭的所述感應電極部是具有導電性的金屬、具有導電性的樹脂和具有導電性的橡膠中的任意一種或者是它們的復合體，并且具有環形、圓筒形、垂直平板形、平行板形、直線形以及金屬絲網形中的任意一種形狀。在所述帶電噴頭中，所述水側電極部的電壓為零伏，所述水側電極部接地，并且所述感應電極部被從所述電壓施加部施加預定的帶電電壓。所述電壓施加部將預定的直流、交流或脈沖帶電電壓施加到所述感應電極部。所述電壓施加部將小于士20千伏的所述預定的帶電電壓施加到所述感應電極部。所述感應電極部的一部分或全部覆有絕緣材料。所述水基滅火劑為水、海水或包含強化滅火性能的化學制劑的水。(噴灑方法)本發明提供一種消防設備的噴灑方法，該噴灑方法包括，在發生火災的情況下，經由導管對水基滅火劑進行加壓并且將所述滅火劑供給到帶電噴頭，所述帶電噴頭安裝在防護區域中；以及當從所述帶電噴頭噴灑由加壓供給的所述滅火劑形成的噴射顆粒時，使所述噴射顆粒帶電并噴灑所述噴射顆粒。本發明的有益效果根據本發明，當從帶電噴頭噴出的水粒帶電時，水粒會因為庫侖力而附著到燃燒材料的所有表面，當然水粒也會附著到高溫燃燒表面，其中濕潤效果顯著增強，并且與通常的不帶電水粒相比，滅火能力得到了提高。此外，例如當僅用負電荷來進行帶電噴灑時，在空中水粒之間存在排斥力作用，水粒相互碰撞和關聯而增長并下落的可能性降低，滯留在空中的水粒的密度高，這也是高滅火能力的一個原因。當本申請的發明人實施滅火實驗時，經證實與傳統的不帶電噴灑相比，對滅火性能的創新改進超過了原來的預期。根據本發明的帶電噴灑，利用大約為傳統不帶電噴灑的滅火水量的四分之一的滅火水量，就能獲得同等的滅火效果。此外，根據本發明的帶電噴灑，經實驗證實，與傳統的不帶電噴灑相比，對火災時產生的煙的除煙性能顯著提高，并且這是在開始時未預料到的創新結果。根據本發明的帶電噴灑，利用大約為傳統不帶電噴灑的滅火水量的五分之一的滅火水量，就能獲得同等的除煙效果。
圖1是示出了根據本發明的消防設備的實施方式的說明圖；圖2是關注圖1的防護區域A的說明圖；圖3是示出了使用環狀感應電極部的帶電噴頭的實施方式的說明圖；圖4是示出了用于證實由火災引起的煙帶電的實驗結果的說明圖；圖5是示出了用于證實本實施方式的除煙效果的實驗結果的曲線圖；圖6是示出了施加供給到本實施方式的帶電噴頭的電壓的時序圖；圖7是示出了使用圓筒形感應電極部的帶電噴頭的另一實施方式的說明圖；圖8是示出了使用金屬絲網狀感應電極部的帶電噴頭的另一實施方式的說明圖；圖9是示出了使用平行平板感應電極部的帶電噴頭的另一實施方式的說明圖；以及圖10是示出了使用針狀感應電極部的帶電噴頭的另一實施方式的說明圖。
具體實施例方式圖1是示出了根據本發明的消防設備的實施方式的說明圖。在圖1中，根據本實施方式的帶電噴頭10安裝在諸如建筑物中的計算機房的防護區域A和B的屋頂側。導管 16經由手控閥(閘門閥)13從為水源14安裝的泵單元12的突出側連接到帶電噴頭10，水源14用作滅火劑供給設備。導管16分支而出然后經由調壓閥30和自動開/關閥32分別連接到安裝在防護區域A和B中的帶電噴頭10。在防護區域A和B中均安裝有控制帶電噴頭10噴灑的專用火災探測器18。防護區域A和B均設置有聯動控制中繼裝置20和通過手動操作來控制帶電噴頭10的噴灑的手動操作箱22。將從專用火災探測器18和手動操作箱 22引出的信號線連接到聯動控制中繼裝置20，并且用于向帶電噴頭10施加帶電驅動所用的電壓的信號線和用于對自動開/關閥32進行開/關控制的信號線連接到聯動控制中繼裝置20。此外，自動火災報警設備的火災探測器沈安裝在防護區域A中，并且連接到從自動火災報警設備的接收器觀引出的探測線。防護區域B沒有設置自動火災報警設備的火災探測器26 ；然而，毫無疑問可以根據需要來設置所述探測器。對應于防護區域A和B安裝的聯動控制中繼裝置20分別通過信號線連接到系統監控板24。自動火災報警設備的接收器觀也連接至系統監控板24。此外，系統監控板M通過信號線連接到泵單元12并且控制泵單元12的泵啟動/停止。圖2是關注圖1的防護區域A的說明圖。帶電噴頭10安裝在防護區域A的屋頂側。圖1所示的來自泵單元12的導管16經由調壓閥30和自動開/關閥32連接到帶電噴頭10。如下文所述，電壓施加部15安裝在帶電噴頭10的上部處，以便將預定的電壓施加到帶電噴頭10，從而使從帶電噴頭10噴射的滅火劑能夠帶電并被噴灑。此外，專用火災探測器18安裝在防護區域A的屋頂側中，并且自動火災報警設備的火災探測器沈也連接到所述屋頂側。圖3 (A)和3 (B)示出了圖1和圖2所示的帶電噴頭10的實施方式，并且該實施方式的特征在于使用了環狀感應電極部。在圖3(A)中，在帶電噴頭10中，噴頭主體36利用螺紋固定至下落管34的遠端，
6該下落管34連接到來自泵單元12的導管。圓筒形的水側電極部40經由絕緣構件41結合到噴頭主體36的遠端的內部。接地線纜50從電壓施加部15引出并且連接到水側電極部 40，該電壓施加部15相對于水側電極部40如圖2所示安裝在上部，該水側電極部40經由絕緣構件41安裝在噴頭主體36的內部。通過接地線纜50的連接使水側電極部40的施加電壓為0伏并將其接地。噴嘴38設置在水側電極部40的下方。噴嘴38包括設置在水側電極部40側的內部的噴嘴轉子38a，以及設置在遠端側的噴嘴頭38b。噴嘴38接收水基滅火劑的供給，該水基滅火劑從下落管34通過圖1的泵單元12 加壓供給；并且在水基滅火劑經過噴嘴主體38a并且從噴嘴頭38b噴射到外部時，噴嘴將水基滅火劑轉變為顆粒并噴灑所述顆粒。在本實施方式中，噴嘴38噴灑的噴灑圖案具有所謂的全錐形狀。使用絕緣材料的蓋42相對于噴嘴38經由固定構件43用螺紋固定而固定。蓋42 為大致圓筒形構件，并且通過止擋環46的螺紋固定將環狀感應電極部44結合到下側的開口部中。如圖3(B)所示，環狀感應電極部44在其環狀主體的中心處形成有開口 45，該開口 45允許從噴嘴38噴射出的顆粒穿過。相對于布置在蓋42下方的環狀感應電極部44，電壓施加線纜48從圖2中所示的處于上部的電壓施加部15引出；并且電壓施加線纜48貫穿由絕緣材料制成的蓋42并且連接到環狀感應電極部44，從而將電壓施加到感應電極部44。這里，在本發明的本實施方式的帶電噴頭10中使用的水側電極部40和環狀感應電極部44，除了具有導電性的金屬以外，還可以是具有導電性的樹脂、具有導電性的橡膠或二者的結合。當從帶電噴頭10噴灑水基化學滅火劑時，圖2中所示的電壓施加部15通過來自圖1中所示的聯動控制中繼裝置20的控制信號來操作，并且將例如小于20千伏的直流、交流或脈沖施加電壓施加到環狀感應電極部44，而水側電極部40用作0伏的接地側。例如，當以這種方式將幾千伏的電壓施加于水側電極部40和環狀感應電極部44 之間時，通過這種電壓施加在電極之間產生了外部電場，通過使水基滅火劑轉變為從噴嘴 38噴射的顆粒的噴射過程使噴射顆粒帶電，并且可將帶電的噴射顆粒噴灑到外部。接下來，將描述圖1的實施方式中的監控操作。例如，如果在防護區域A中在此點發生火災F，則專用火災探測器18檢測火災并且經由聯動控制中繼裝置20將火災檢測信號發送到系統監控板對。當系統監控板M接收到安裝在防護區域A中的專用火災探測器18發送的警報時，系統監控板M啟動泵單元12，從水源14泵送滅火水，通過泵單元12使水加壓，并且將水供給到導管16。同時，系統監控板M將帶電噴頭10的啟動信號輸出至對應于防護區域A設置的聯動控制中繼裝置20。響應于該啟動信號，聯動控制中繼裝置20進行自動開/關閥32的打開操作，由此經由打開的自動開/關閥32將由調壓閥30調節的恒定壓力的水基滅火劑供給到帶電噴頭10，并且將滅火劑以噴射顆粒從帶電噴頭10噴灑到如圖2所示的防護區域 A0同時，如圖2所示，聯動控制中繼裝置20將啟動信號發送到設置在帶電噴頭10處的電壓施加部15 ；并且，響應于該啟動信號，電壓施加部15將例如幾千伏的直流、交流或脈沖施加電壓供給到帶電噴頭10。因此，在圖3(A)所示的帶電噴頭10中，當加壓的水基滅火劑通過從噴嘴38噴射而轉變為噴射顆粒被噴灑時，幾千伏的電壓施加到連接于電壓施加線纜48的環狀感應電極部44側，而連接到接地線纜50的水側電極部40為0伏。通過該電壓施加產生的外部電場可被施加到處于噴灑過程中的水基滅火劑，在該噴灑過程中，滅火劑從噴嘴38噴射并且穿過環狀感應電極部44的開口 45，從而使通過噴射轉變成的噴灑顆粒帶電并噴灑這些顆粒。如圖2所示，使從帶電噴頭10朝向發生火災F的防護區域A噴射的水粒帶電。因此，由于充電產生的庫侖力，水粒有效地附著到火災F的高溫燃燒源，并且同時附著至燃料材料的所有表面；其中與噴灑通常不帶電水粒的情況相比，對燃燒材料的濕潤效果顯著增強，并且發揮了高的滅火能力。此外，例如當在圖3㈧所示的帶電噴頭10中以脈沖的方式將正電壓施加到環狀感應電極部44同時水側電極部40為0伏時，被噴灑的水粒在噴灑中僅帶有負電荷。當噴灑以這種方式帶電的僅帶有負電荷的水粒時，在空中帶電水粒之間存在排斥力作用，從而減小水粒相互碰撞和關聯而增長并下落的可能性，從而滯留在空中的水粒的密度高。結果， 發揮了高的滅火能力。此外，通過從帶電噴頭10將帶電水粒噴灑到防護區域A，能夠獲得有效去除由火災F產生的煙的除煙效果。通過噴灑傳統的水粒所發揮的除煙效果是一種通過水粒與煙粒間的隨機碰撞產生的捕獲作用；另一方面，在本實施方式中，如上所述本實施方式的除煙效果在使噴灑水粒帶電而產生的庫侖力作用下由水粒收集同樣處于帶電狀態下的煙粒，從而發揮了顯著的除煙作用。這里，對于從本實施方式的帶電噴頭10噴灑的水粒的顆粒尺寸而言，例如在使用圖3(A)的噴嘴38的情況下顆粒尺寸包括多種顆粒尺寸。在本實施方式中，對水粒的顆粒尺寸沒有特別的限定。然而，考慮到通過庫侖力而附著到燃燒物質的優點，理想的是使用包含約200 μ m以下的多數水粒的噴嘴38。接下來，將說明根據本實施方式的滅火效果。如上所述，在使用本實施方式的帶電噴頭10噴灑帶電噴射顆粒時，使水粒帶電；結果，由于庫侖力而附著到燃燒材料的所有表面，當然也會附著到高溫燃燒表面，并且與傳統不帶電的水粒相比，濕潤效果顯著增強。所以，獲得了高的滅火能力。此外，例如當使水粒僅帶有負電荷而帶電排放時，空中的水粒之間存在排斥力作用，水粒相互碰撞和關聯而增長并下落的可能性降低，從而滯留在空中的水粒的密度變高， 這也是高滅火能力的一個原因。由于這些原因，在使用本實施方式的帶電噴頭帶電排放水粒時，與傳統的不帶電水粒噴灑相比，滅火性能顯著提高。為了證實滅火性能的提高，本申請的發明人進行了以下滅火實驗。(實驗例1)木垛火災的滅火試驗結果
實驗條件噴嘴噴射量在1兆帕時8升/分鐘感應電極電壓2千伏火災模型12平方毫米、150平方毫米的木材22根點火劑正庚烷(n-h印tane)點火滅火時間帶電的情況下14秒不帶電的情況下54秒根據這些實驗結果，在根據本實施方式的帶電噴灑中，能夠以大約為不帶電噴灑量的的滅火水量來獲得同等的滅火效果，換句話說，以大約四分之一的滅火水量來獲得同等的滅火效果。接下來，將說明本實施方式中的帶電噴灑所帶來的除煙效果。與傳統不帶電噴灑相比，本實施方式的帶電噴灑顯著提高了對火災時產生的煙的除煙性能。本申請的發明人通過實驗證實，由火災導致的煙帶電。圖4(A)是示出了通過穿過式法拉第測量儀(passing type Faraday gauge)測量到的煙的電荷狀態的同步示波器的照片。圖4(A)示出了在無煙狀態下穿過式法拉第測量儀的輸出，其中噪聲水平是近似恒定的。圖4(B)示出了當煙通過穿過式法拉第測量儀時所獲得的所述穿過式法拉第測量儀的輸出，其中在屏幕上同步示波器的波形大幅地上升和下降，這表明煙粒的帶電狀態是顯著的。根據本實施方式通過帶電噴灑獲得高的除煙效果的原因在于，由于在本實施方式中使水粒帶電，所以如圖4(B)的脈沖示波器波形清晰所示，由于處于帶電狀態的煙粒通過庫侖力被收集，從而除煙效果增強，而傳統的不帶電噴灑捕獲煙是一種通過煙粒與水粒間的隨機碰撞的捕獲方式。例如，如果處于帶電狀態的水粒為100到200 μ m，同樣處于帶電狀態的煙粒為1到 2 μ m，則水粒周圍的許多小煙粒通過庫侖力被收集。結果，獲得了強大的除煙效果。為了證實根據本實施方式的除煙效果的增強，進行了以下實驗。(實驗例2)噴嘴噴射量在1兆帕時8升/分鐘感應電極電壓2千伏水排放模式脈沖式施加水排放火災模型通過在1. 8立方米的密閉空間中燃燒50毫升汽油使該空間充滿煙之后，以排放水60秒間隔120秒進行五次循環噴灑，并且測量煙濃度的轉變。圖5是示出了實驗例2的實驗結果的曲線圖。圖5的實驗結果以橫軸示出經過的時間，以縱軸示出煙濃度。實驗特性曲線100是根據本實施方式的帶電噴灑，而實驗特性曲線200是傳統的不帶電噴灑。在圖5中，當在時間tl汽油點燃汽油時，如實驗特性曲線100和200所示，煙濃度快速增加；并且，當實際上從外部觀察時，由于燃燒產生的煙，所述密閉空間是完全黑暗的，處于完全不可見的狀態。隨后，在時間t2開始噴灑。對于本實施方式的實驗特性曲線100，首先從時間t2 到t3進行第一次帶電噴灑，并且通過該第一次帶電噴灑使煙濃度快速降低至1. 3%。煙濃度從時間t2到t3的變化是快速除煙作用，其中在進行視覺觀察時密閉空間中完全黑暗的煙狀態下立刻除去煙，并且獲得了內部變得略微可見的狀態；并且這是在僅 60秒的帶電噴灑期間進行的。隨后，在120秒的時間間隔結束之后，在時間t4到t5進行第二次帶電噴灑。之后，在時間t6到t738到t9以及tlO到til重復帶電噴灑。結果，隨著帶電噴灑次數的增加，例如通過第5次帶電噴灑，煙濃度變得接近0%，換句話說，能夠除去煙而達到完全無煙的狀態。另一方面，在不帶電噴灑的傳統特性曲線200中，與本實施方式的實驗特性曲線一樣，在時間t2到t3、時間t4到t5、時間t6到t7、時間t8到t9以及時間tlO到til,以 120秒的時間間隔進行5次不帶電噴灑。然而，煙濃度的降低緩慢，并且傳統的不帶電實驗特性曲線200的煙濃度約為本實施方式的實驗特性曲線100的煙濃度的兩倍；并且，根據實驗結果的這種對比，證實了在本實施方式中獲得了顯著的除煙效果。盡管在最早想到將帶電噴灑引入滅火的構思時本申請的發明人對滅火效果有所預期，但對于通過圖5所示的實驗結果說明的根據本實施方式的除煙效果來說，所述除煙效果是完全未預料到的顯著結果。注意，根據圖5的實驗結果，根據在相同的噴灑水量的條件下帶電噴灑和不帶電噴灑的煙濃度隨時間遷移的結果，證實了通過根據本實施方式的帶電噴灑以大約五分之一的噴灑水量獲得了與傳統不帶電噴灑同等的除煙效果。圖6 (A)至6 (F)是示出了從本實施方式的電壓施加部15施加到帶電噴頭10的施加電壓的時序圖。圖6(A)示出了施加+V的直流電壓的情況，其中在這種情況下持續噴灑帶負電荷的水粒。圖6(B)示出了施加-V的直流電壓的情況，其中在這種情況下持續噴灑帶正電荷的水粒。圖6(C)示出了施加士V的交流電壓的情況，其中在這種情況下，根據在正半周期期間交流電壓的變化而持續噴灑帶負電荷的水粒，并且根據在負半周期期間交流電壓的變化而持續噴灑帶正電荷的水粒。圖6(D)示出了以預定時間間隔施加+V的脈沖電壓的情況，其中在這種情況下間歇地噴灑帶負電荷的水粒，并且在未施加電壓的期間內，噴灑不帶電的水粒。圖6(E)示出了以預定時間間隔施加-V的脈沖電壓的情況；其中在這種情況下間歇地噴灑帶正電荷的水粒，并且在未施加電壓的期間內，噴灑不帶電的水粒。圖6(F)示出了以預定的時間間隔交替地施加士V的脈沖電壓的情況，其中在這種情況下，以所述時間間隔交替地噴灑帶負電荷的水粒和帶正電荷的水粒，并且在未施加電壓的期間內，噴灑不帶電的水粒。市售的配備有控制輸入端(control input)的升壓單元可用作電壓施加部15，該電壓施加部15將如圖6(A)至6 (F)所示的帶電電壓供給到帶電噴頭10。市售的升壓單元包括這樣的單元，當將0到20伏的直流電施加到其輸入端時該單元能夠輸出0到20千伏的直流電作為輸出，可以使用這樣的市售單元。圖7(A)和7(B)是示出使用圓筒形感應電極部的帶電噴頭的另一實施方式的說明圖。在圖7(A)中，在本實施方式的帶電噴頭10中，噴頭主體36通過螺紋固定而固定到下落管34的遠端，水側電極部40經由絕緣構件41布置在噴頭主體36的內部，并且接地線纜 50從上側連接到水側電極部40。噴嘴38布置在水側電極部40的下方，并且噴嘴38包括噴嘴主體(轉子)38a和噴頭38b。圓筒形蓋56經由固定構件43附接到噴頭38b的下部的外側。圓筒形感應電極部52借助止擋環58通過螺紋固定而布置在蓋56的下端的開口部的內部。在圓筒形感應電極部52的圓筒體內形成通孔M，如就此示出的圖7(B)的平面圖所示。線纜48通過使用絕緣材料的蓋56連接到圓筒形感應電極部52，并且用于充電的施加電壓從線纜48供給。同樣在使用圓筒形感應電極部52的帶電噴頭10中，當從噴嘴38 噴射加壓的水基滅火劑以噴灑水粒時，例如幾千伏的電壓施加到圓筒形感應電極部52，而水側電極部40為0伏。結果，在噴射過程中，水粒經過圓筒形感應電極部52的通孔M的空間，在該空間中形成有通過施加電壓而產生的外部電場，從噴嘴38排出的水粒可以在該噴射過程中帶電，從而能夠噴灑帶電的水粒。圖8㈧和8(B)是示出使用金屬絲網狀感應電極部的帶電噴頭的另一實施方式的說明圖。在圖8(A)的帶電噴頭10中，噴頭主體36通過螺紋固定而固定到下落管34的下部，水側電極部40經由絕緣構件41布置在噴頭主體36中，并且接地線纜50連接到水側電極部40。蓋62經由固定構件43附接到噴嘴38的下側，并且金屬絲網狀感應電極部60附接到蓋62的內部的開口部。金屬絲網狀感應電極部60具有如圖8 (B)所示的平面形狀并且使用由金屬制成的具有預定網眼的金屬絲網。蓋62是絕緣材料，并且電壓施加線纜48通過蓋62連接到金屬絲網狀感應電極部60，從而能夠將電壓施加到金屬絲網狀感應電極部60。同樣在圖8(A)和8(B)的實施方式中，當水基滅火劑從噴嘴38噴射并且轉變為水粒時，以脈沖或交流電的方式將例如幾千伏的電壓施加到金屬絲網狀感應電極部60側，而水側電極部40為0伏。結果，在從噴嘴38噴射的空間中產生外部電場，當顆粒經過金屬絲網狀感應電極部60的網眼的開口部時能夠帶電，所以能夠噴灑帶電的水粒。圖9(A)和9(B)是示出使用平行板感應電極部的帶電噴頭的實施方式的說明圖。 在圖9(A)的帶電噴頭10中，通過螺紋固定將噴嘴68固定在下落管34的下部處。在該實施方式中，水側電極部使用下落管；34本身。所以，使用連接環66使下落管34與接地線纜 50直接連接。通過螺紋固定將環保持器70固定在噴嘴68的下部處，并且一對板狀保持器72a 和72b以如下狀態平行布置保持器呈懸臂狀并且懸掛在環保持器70的下側。平行板感應電極部7 和74b分別固定在保持器7 和72b的對置的內表面上。如圖9(B)所示，在從下側觀察的平面圖中，平行板感應電極部7 和74b平行地布置。保持器7 和72b是絕緣材料，通過分支部76從電壓施加線纜48分支出的分支線纜48a和48b通過保持器7 和72b分別連接到平行板感應電極部7 和74b，以便施加例如幾千伏的施加電壓。
同樣在圖9 (A)的帶電噴頭10中，當水基滅火劑從噴嘴68噴射出并且以噴射顆粒噴灑時，在平行地布置在用作水側電極部的下落管34的遠端側部的平行板感應電極部7 和74b之間施加例如幾千伏的電壓。結果，在夾于平行板感應電極部7 和74b之間的空間中能夠產生外部電場，從噴嘴68噴射出的水粒在經過外部電場的過程中能夠帶電，因此噴灑帶電的水粒。圖10(A)和10(B)是示出使用針狀感應電極部的帶電噴頭的另一實施方式的說明圖。在圖10(A)的帶電噴頭10中，通過螺紋固定將噴嘴68固定在用作水側電極部的下落管34的遠端處，連接環66附接到下落管34以便與接地線纜50電連接。環保持器80經由固定構件43附接到噴嘴68的遠端側。針狀感應電極部78附接到環保持器80的下部。針狀感應電極部78以反L形折彎并且具有遠端朝向噴嘴68的開口部傾斜折彎的針狀，并且從其下側看到的平面圖如圖10(B)所示。電壓施加線纜48電連接到針狀感應電極部78，針狀感應電極部78附接到環保持器80。同樣在此實施方式中，當水基滅火劑被噴射、轉變為水粒并且從噴嘴68噴灑時， 例如幾千伏的電壓施加到用作水側電極部的下落管34和布置在噴嘴的遠端側中的針狀感應電極部78之間。結果，在噴嘴開口部和針狀感應電極部78的遠端之間的空間中產生外部電場，在噴射過程中噴射的顆粒能夠在所述空間處帶電，在噴射過程中，滅火劑被轉變為從噴嘴68噴射出的水粒，因此能夠以帶電的水粒被噴灑。在上述實施方式中所示的各種結構可以應用于在本實施方式中使用的帶電噴頭 10 ；然而，所述結構不限于此，而是可以使用具有任意結構的帶電噴頭。對于施加到帶電噴頭的帶電電壓來說，同樣可以根據作為滅火目標的燃燒部件一方的情況，根據需要任意地確定感應電極部是在正/負施加電壓下、僅在正施加電壓下還是僅在負施加電壓下，而水側電極部為0伏。此外，本發明包括不損害本發明的目標和優點的任意變型，并且本發明不受上述實施方式中所示的數值限制。
1權利要求
1.一種消防設備，該消防設備包括滅火劑供給設備，該滅火劑供給設備用于經由導管加壓供給水基滅火劑； 帶電噴頭，該帶電噴頭用于使通過所述滅火劑供給設備加壓供給的所述滅火劑的噴射顆粒帶電并且噴灑所述顆粒，所述帶電噴頭安裝在防護區域中；以及電壓施加部，該電壓施加部用于將帶電電壓施加至所述帶電噴頭。
2.根據權利要求1所述的消防設備，其中所述帶電噴頭設置有噴嘴，該噴嘴用于通過將所述水基滅火劑噴射到外部空間而將該滅火劑轉變為顆粒噴灑；感應電極部，該感應電極部布置在所述噴嘴的噴射空間側；以及水側電極部，該水側電極部布置在所述噴嘴中并且與所述水基滅火劑接觸；并且所述電壓施加部在所述帶電噴頭的所述感應電極部與所述水側電極部之間施加電壓而產生外部電場，在所述噴嘴的噴射過程中將該外部電場施加到所述水基滅火劑來使所述噴射顆粒帶電。
3.根據權利要求2所述的消防設備，其中，所述帶電噴頭的所述水側電極部是使用導電材料的所述噴嘴的一部分或者是使用導電材料的導管的一部分。
4.根據權利要求2所述的消防設備，其中，所述帶電噴頭的所述感應電極部是具有導電性的金屬、具有導電性的樹脂和具有導電性的橡膠中的任意一種或者是它們的復合體， 并且具有環形、圓筒形、垂直平板形、平行板形、直線形以及金屬絲網形中的任意一種形狀。
5.根據權利要求2所述的消防設備，其中，在所述帶電噴頭中，所述水側電極部的電壓為零伏，所述水側電極部接地，并且所述感應電極部被從所述電壓施加部施加預定的帶電電壓。
6.根據權利要求5所述的消防設備，其中，所述電壓施加部將預定的直流、交流或脈沖帶電電壓施加到所述感應電極部。
7.根據權利要求5所述的消防設備，其中，所述電壓施加部將小于士20千伏的所述預定的帶電電壓施加到所述感應電極部。
8.根據權利要求2所述的消防設備，其中，所述感應電極部的一部分或全部覆有絕緣材料。
9.根據權利要求1所述的消防設備，其中，所述水基滅火劑為水、海水或包含強化滅火性能的化學制劑的水。
10.一種消防設備的噴灑方法，該噴灑方法包括在發生火災的情況下，經由導管對水基滅火劑進行加壓并且將所述滅火劑供給到帶電噴頭，所述帶電噴頭安裝在防護區域中；以及當從所述帶電噴頭噴灑由加壓供給的所述滅火劑形成的噴射顆粒時，使所述噴射顆粒帶電并噴灑所述噴射顆粒。
11.根據權利要求10所述的消防設備的噴灑方法，其中所述帶電噴頭設置有噴嘴，該噴嘴用于通過將所述水基滅火劑噴射到外部空間而將該滅火劑轉變為顆粒噴灑；感應電極部，該感應電極部布置在所述噴嘴的噴射空間側；以及水側電極部，該水側電極部布置在所述噴嘴中并且與所述水基滅火劑接觸；并且在所述感應電極部與所述水側電極部之間施加電壓而產生外部電場，在所述噴嘴的噴射過程中將該外部電場施加到所述水基滅火劑而使所述噴射顆粒帶電。
12.根據權利要求11所述的消防設備的噴灑方法，其中，使所述水側電極部的電壓為零伏并使所述水側電極部接地，并且將預定的帶電電壓施加到所述感應電極部。
13.根據權利要求12所述的消防設備的噴灑方法，其中，將預定的直流、交流或脈沖帶電電壓施加到所述感應電極部。
14.根據權利要求12所述的消防設備的噴灑方法，其中，將小于士20千伏的所述預定的帶電電壓施加到所述感應電極部。
全文摘要
水基滅火劑被加壓供給到滅火劑供給設備，該水基滅火劑供給設備用于通過導管加壓供給水基滅火劑，并且通過導管將水基滅火劑供給到安裝在防護區域(A)中的帶電噴頭，滅火劑的噴射顆粒在帶電后從帶電噴頭噴灑。將脈沖帶電電壓或交流帶電電壓從電壓施加部(15)施加到帶電噴頭，在水側電極部與感應電極部之間施加電壓而產生外部電場，在噴灑過程中將該外部電場施加到滅火劑，因此使噴射顆粒帶電。
文檔編號A62C31/02GK102223925SQ200980146619
公開日2011年10月19日 申請日期2009年1月19日 優先權日2009年1月19日
發明者林龍也, 辻利秀 申請人:報知機股份有限公司