特許 6096557 噴霧システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6096557

(24)【登録日】2017年2月24日

(45)【発行日】2017年3月15日

(54)【発明の名称】噴霧システム

(51)【国際特許分類】

   A62C 35/62 20060101AFI20170306BHJP

   A62C 35/68 20060101ALI20170306BHJP

   B05B 12/12 20060101ALI20170306BHJP

   B01D 47/06 20060101ALI20170306BHJP

   F24F 7/00 20060101ALI20170306BHJP

【ＦＩ】

   A62C35/62

   A62C35/68

   B05B12/12

   B01D47/06 Z

   F24F7/00 B

【請求項の数】4

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2013-68219(P2013-68219)

(22)【出願日】2013年3月28日

(65)【公開番号】特開2014-188284(P2014-188284A)

(43)【公開日】2014年10月6日

【審査請求日】2015年12月25日

(73)【特許権者】

【識別番号】000233826

【氏名又は名称】能美防災株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100110423

【弁理士】

【氏名又は名称】曾我 道治

(74)【代理人】

【識別番号】100111648

【弁理士】

【氏名又は名称】梶並 順

(74)【代理人】

【識別番号】100147566

【弁理士】

【氏名又は名称】上田 俊一

(74)【代理人】

【識別番号】100161171

【弁理士】

【氏名又は名称】吉田 潤一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100117776

【弁理士】

【氏名又は名称】武井 義一

(72)【発明者】

【氏名】横尾 明彦

【審査官】 小笠原 恵理

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００９−２３３５３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１０−５０８８９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１４３３１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−１７７５７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−０７０１８２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ６２Ｃ ３５／６２

Ａ６２Ｃ ３５／６８

Ａ６２Ｃ ３１／１２

Ｂ０１Ｄ ４７／０６

Ｂ０５Ｂ １２／１２

Ｆ２４Ｆ ７／００

Ｆ２５Ｂ １９／０４

Ｆ２５Ｂ １９／００

Ｆ２５Ｄ ７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

対象区画内に煙等の浮遊微粒子が発生または流入した際には、浮遊微粒子除去機能を実現する噴霧を行い、前記浮遊微粒子が発生または流入していない平常時には、降温機能を実現する噴霧を行う噴霧システムであって、
前記対象区画内に設置され、前記対象区画内に水をミストとして噴霧する噴霧ノズルと、
導電率が１０μＳ／ｃｍ以下の水に相当する低導電率水を前記噴霧ノズルに供給する低導電率水用送水装置と、
導電率が１０μＳ／ｃｍより高い水に相当する通常水を前記噴霧ノズルに供給する通常水用送水装置と、
手動操作あるいは自動操作により前記低導電率水用送水装置と前記通常水用送水装置の一方を起動状態、他方を停止状態に切り換え可能な切り替え機構部と
を備える噴霧システム。

【請求項2】

請求項１に記載の噴霧システムにおいて、
前記噴霧ノズルから噴霧される前記ミストの噴霧粒径を４５μｍ以下とした
噴霧システム。

【請求項3】

請求項２に記載の噴霧システムにおいて、
前記噴霧ノズルから前記ミストを放出する圧力を１．５ＭＰａ以上とした
噴霧システム。

【請求項4】

請求項１から３のいずれか１項に記載の噴霧システムにおいて、
前記対象区画内に設置され、前記対象区画内に前記浮遊微粒子が発生または流入した異常状態、又は前記浮遊微粒子が発生または流入していない正常状態のいずれかを示す出力信号を送出する微粒子検出器と、
前記微粒子検出器からの出力信号を受信し、前記出力信号が前記正常状態を示す場合には、前記通常水用送水装置を起動状態、前記低導電率水用送水装置を停止状態とするように前記切り替え機構部を制御し、前記出力信号が前記異常状態を示す場合には、前記低導電率水用送水装置を起動状態、前記通常水用送水装置を停止状態とするように前記切り替え機構部を制御する噴霧制御部と
をさらに備える噴霧システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、脱イオン水などの低導電率水を噴霧ノズルから放射することで、空間内を浮遊する煙等の浮遊微粒子を除去するためのミストによる浮遊微粒子除去機能と、降温機能とを兼ね備えた噴霧システムに関する。

【背景技術】

【0002】

帯電させた水粒子を帯電散布ヘッドから散布することにより、煙粒子をクーロン力によって捕集することで、消煙効果を得る従来技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。このような帯電散布によれば、従来の非帯電散布時の約１／５の消火水量により同等の消煙効果が得られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許４９８９４１９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、従来技術には、以下のような課題がある。
この特許文献１は、消火剤供給設備により供給された水系の消火剤の噴射粒子を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が必要な構成となっている。このため、電圧印加部にあたる装置が大型化するといった課題がある。

【0005】

また、この特許文献１は、消火力を高めることに特化したものであり、煙等の浮遊微粒子が発生していないときの降温効果を得るためのミスト噴霧については、考慮されていなかった。

【0006】

本発明は、前記のような課題を解決するためになされたものであり、通常時は、降温機能を実現する噴霧を行い、煙等の浮遊微粒子の発生時には、従来と比較して簡単な装置構成を用いてミストを帯電させて噴霧し、対象区画内で発生した煙等の浮遊微粒子を除去する煙除去機能を実現する噴霧を行うことのできる噴霧システムを得ることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明に係る噴霧システムは、対象区画内に煙等の浮遊微粒子が発生または流入した際には、浮遊微粒子除去機能を実現する噴霧を行い、浮遊微粒子が発生または流入していない平常時には、降温機能を実現する噴霧を行う噴霧システムであって、対象区画内に設置され、対象区画内に水をミストとして噴霧する噴霧ノズルと、導電率が１０μＳ／ｃｍ以下の水に相当する低導電率水を噴霧ノズルに供給する低導電率水用送水装置と、導電率が１０μＳ／ｃｍより高い水に相当する通常水を噴霧ノズルに供給する通常水用送水装置と、手動操作あるいは自動操作により低導電率水用送水装置と通常水用送水装置の一方を起動状態、他方を停止状態に切り換え可能な切り替え機構部とを備えるものである。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、通常の水道水等による噴霧と、低導電率水を噴霧ノズルから噴射することで水粒子を帯電させ、煙等の浮遊微粒子の除去効果を実現する噴霧とを切り換え可能な構造を有することにより、通常時は、降温機能を実現する噴霧を行い、煙等の浮遊微粒子が発生または流入した時には、従来と比較して簡単な装置構成を用いて帯電させたミストを噴霧し、対象区画内に発生または流入した煙等の浮遊微粒子を除去する浮遊微粒子除去機能を実現する噴霧を行うことのできる噴霧システムを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の実施の形態１に係わる耐電ミストによる煙除去装置の全体図である。

【図2】本発明の実施の形態１における検証実験１を実施した際の、経過時間に伴う減光率の測定結果をまとめた図である。

【図3】本発明の実施の形態１における検証実験１を実施した際の、測定項目１〜３の測定結果の一覧を示したものである。

【図4】本発明の実施の形態１における検証実験２を実施した際の、経過時間に伴う減光率の測定結果をまとめた図である。

【図5】本発明の実施の形態１における検証実験３を実施した際の、経過時間に伴う減光率の測定結果をまとめた図である。

【図6】本発明の実施の形態１における検証実験４を実施した際の、経過時間に伴う減光率の測定結果をまとめた図である。

【図7】本発明の実施の形態２に係わる噴霧システムの全体構成図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明の噴霧システムの好適な実施の形態につき、図面を用いて説明する。
なお、本発明は、実験データに基づいて、ミスト粒子を帯電させて（以下帯電ミストと呼ぶ）による煙等の浮遊微粒子の除去を得るための適切な条件を規定している。

【0011】

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係わる帯電ミストによる煙除去装置の全体図である。貯水容器１には、低導電率水があらかじめ貯蔵されている。そして、ポンプ２により貯水容器１から吸い上げられた低導電率水は、バルブ３を開状態とすることで、対象区画内に設けられたドライミストノズル４（噴霧ノズルの一例）から噴霧される。

【0012】

そして、噴霧制御部５は、図１では示していない煙感知器から煙の発生または流入を知らせる外部信号を受信した際には、ポンプ２およびバルブ３を制御することで、所望の時間に渡って、低導電率水をドライミストノズル４に供給する。なお、煙感知器からの外部信号および噴霧制御部５を用いなくても、オペレータ判断による手動操作で、バルブ３を開状態とし、ポンプ２を駆動することによっても、低導電率水をドライミストノズル４に供給することは可能である。

【0013】

なお、水を急激に微粒子化すると、レナード効果によりマイナスに帯電するといわれている。このとき高導電率水（例えば、水道水など）の場合、水に含まれる不純物によりマイナスの帯電が中和されるが、低導電率水（例えば、脱イオン水など）の場合、マイナスの帯電が維持される。これより、低導電率水をドライミストノズル４のように小さな粒子径で放射するノズルを用いて放射すると、水粒子が帯電することとなる。そこで、本発明では、この水粒子の帯電性を利用して、対象区画内を浮遊する煙粒子の除去効果を得ている点を技術的特徴としている。

【0014】

このような除去効果を検証するために、４つの検証実験を行ったので、それらの検証結果について、以下に詳細に説明する。

【0015】

＜検証実験１＞
（１）試料水
低導電率水、および帯電し難い高導電率水として、以下の２つを試料水として使用した。
低導電率水：導電率＝０．９μＳ／ｃｍの脱イオン水
高導電率水：導電率＝２７０μＳ／ｃｍの水道水

【0016】

（２）ミスト放出条件
ミストノズルおよびミストポンプとしては、以下の性能のものを使用した。
ミストノズル：６ＭＰａ−２０ｍＬ／ｍｉｎ×１個
ミストポンプ：高圧プランジャポンプ（出力０．４ｋＷ）
ミスト放出時間：１分間

【0017】

（３）実験区画の大きさ
防護区画に相当する実験区画として、以下の容量のものを使用した。
グローブボックス（容量：１００Ｌ）

【0018】

（４）煙発生源
除去対象である煙は、以下の条件で発生させた。
燃料（火皿）：自動車用ガソリン（φ２５×２０ｍｍ）
燃焼量：約３ｍＬ
（５）測定項目
以下の３つのデータを測定し、低導電率水と高導電率水での煙除去効果を比較した。
測定項目１（減光率）：ミスト放出前およびミスト放出後（沈降飽和後）の煙濃度を光学式煙濃度計（以下Ｃｓ計と呼ぶ）減光率として測定
測定項目２（沈降飽和時間）：一定時間ミストを放出し、ミスト放出を停止した後、煙および水粒子の沈降により減光率の回復（減光率の減少）が飽和するまでの時間を測定
測定項目３（静電気電圧）：ミスト放出中におけるノズル近傍のミストパターンから約５ｃｍの距離での電圧をミスト静電気として測定

【0019】

（６）検証実験手順
以下の手順で、検証データを測定した。
ステップ１：グローブボックス内の燃料に点火
ステップ２：燃焼終了後、Ｃｓ計光路の窓に付着した煙粒子を拭き取って、グローブボックス内の減光率（煙濃度）を測定
ステップ３：所定時間として１分間ミストを放出し、ミスト放出中、およびミスト放出停止後の減光率の回復状況を継続して測定
ステップ４：減光率回復の飽和後、Ｃｓ計光路の窓に付着した水粒子を拭き取って、グローブボックス内の減光率（煙濃度）を測定

【0020】

以上のような検証実験１の実験結果について説明する。図２は、本発明の実施の形態１における検証実験１を実施した際の、経過時間に伴う減光率の測定結果をまとめた図である。また、図３は、本発明の実施の形態１における検証実験１を実施した際の、測定項目１〜３の測定結果の一覧を示したものである。

【0021】

図３より、脱イオン水ミストは−４〜−５ｋＶの静電気を帯電していることがわかる。

【0022】

また、図２および図３に示した実験結果から、以下のことがわかる。
（効果１）減光率の改善
ガソリン燃焼煙に対して脱イオン水ミストを約１分間噴霧した結果、放出前に約９５％であった減光率が、放出後に約２５％にまで回復（減少）している。一方、水道水ミストを同条件で噴霧した際には、放出後の噴霧率の回復は、約５９％でとどまっている。従って、低導電水の水を使用することで、減光率の回復が大幅に改善される結果となった。

【0023】

（効果２）沈降飽和時間の改善
ミスト噴霧中の１分間において、グローブボックス内を観測した結果、煙粒子が帯電した水粒子に吸着することで、煙粒子の凝集（すなわち、多数の煙粒子が集合体を作る現象）が観測された。その結果、図２に示すように、脱イオン水ミストを約１分間噴霧している間にも、減光率が回復していく測定結果が得られている。

【0024】

さらに、ミスト放出を停止した後にも、同様の凝集が発生し、これにより煙粒子の沈降速度が大きくなったと考えられる。その結果として、脱イオン水ミストを採用した場合には、減光率の回復が飽和するまでの時間に相当する沈降飽和時間が、１分程度となっている。一方、同条件で水道水ミストを採用した場合の沈降飽和時間は、３分以上かかっている。従って、脱イオン水ミストを採用することで、沈降飽和時間を約１／３に短縮する効果が得られた。

【0025】

以上のように、検証実験１によれば、低導電率水である脱イオン水をドライミストノズル４から噴霧することで、高導電率である水道水を噴霧する場合と比較して、減光率の回復、および沈降飽和時間に関して、大幅な改善結果が得られた。

【0026】

そして、このような低導電率水としては、例えば脱イオン水を採用することができ、あらかじめ貯水容器に蓄えておくことができる。この結果、帯電散布ヘッドに帯電電圧を印加する電圧印加部を不要にできる、ミストによる煙等の浮遊微粒子除去装置およびミストによる煙等の浮遊微粒子除去方法を得ることができる。

【0027】

＜検証実験２＞
次に、実験区画の規模を拡大して、本発明の帯電ミストによる煙除去方法の効果を検証した検証実験２について、説明する。

【0028】

（１）試料水
低導電率水、および帯電し難い高導電率水として、以下の２つを試料水として使用した。
低導電率水：導電率＝１．２μＳ／ｃｍの脱イオン水
高導電率水：導電率＝２８０μＳ／ｃｍの水道水

【0029】

（２）ミスト放出条件
ミストノズルおよびミストポンプとしては、以下の性能のものを使用した。
ミストノズル：６ＭＰａ−４７ｍＬ／ｍｉｎ×２０個
ミストポンプ：高圧プランジャポンプ（出力０．４ｋＷ）
ミスト放出時間：２分間

【0030】

（３）実験区画の大きさ
対象区画に相当する実験区画として、以下の容量のものを使用した。
１．８６ｍ×１．８６ｍ×１．８６ｍ高（容量：６．４３ｍ^３）

【0031】

（４）煙発生源
除去対象である煙は、以下の条件で発生させた。
燃料（火皿）：自動車用ガソリン（１０ｃｍ角、深さ１０ｃｍ）
燃焼量：約５０ｍＬ
（５）測定項目
以下の２つのデータを測定し、低導電率水と高導電率水での煙除去効果を比較した。
測定項目１（減光率）：実験区画内の高さ１．６ｍと０．８ｍの２箇所にＣｓ計を接地し、減光率の経時変化を測定
測定項目２（沈降飽和時間）：一定時間ミストを放出し、ミスト放出を停止した後、煙および水粒子の沈降により減光率の回復が飽和するまでの時間を測定

【0032】

（６）検証実験手順
以下の手順で、検証データを測定した。
ステップ１：実験区画内の燃料に点火
ステップ２：燃焼終了後、２分間ミストを放出し、ミスト放出中、およびミスト放出停止後の減光率の回復状況を減光率の回復が飽和するまで継続して測定

【0033】

以上のような検証実験２の実験結果について説明する。図４は、本発明の実施の形態１における検証実験２を実施した際の、経過時間に伴う減光率の測定結果をまとめた図である。

【0034】

図４に示した実験結果から、以下のことがわかる。
（効果１）減光率の改善
ガソリン燃焼煙に対して脱イオン水ミストを約２分間噴霧した結果、放出前に約９０％であった減光率が、放出後に約１０％にまで回復している。一方、水道水ミストを同条件で噴霧した際には、放出後の減光率の回復は、約５０％でとどまっている。従って、低導電水の水を使用することで、減光率の回復が大幅に向上する結果となった。

【0035】

（効果２）沈降飽和時間の改善
沈降飽和時間に関しては、脱イオン水ミストを噴霧した場合には、２〜３分で減光率が急速に回復しているのに対して、同条件で水道水ミストを採用した場合には、２０分以上かかっている。従って、脱イオン水ミストを採用することで、沈降飽和時間を大幅に短縮する効果が得られた。

【0036】

以上のように、検証実験２によれば、先の検証実験１と比較して実験区画の規模を拡大した場合にも、低導電率水をドライミストノズル４から噴霧することで、高導電率水道水を噴霧するときと比較して、減光率の回復、および沈降飽和時間に関して、大幅な改善結果が得られた。

【0037】

＜実証実験３＞
次に、ドライミストノズル４から噴霧する水の導電率を変えて、本発明の帯電ミストによる煙除去方法の効果を検証した検証実験３について説明する。

【0038】

（１）試料水
低導電率水および帯電し難い高導電率水として、以下の５つを試料水として使用した。
低導電率水（４種）：導電率＝１，３，６，１０μＳ／ｃｍの脱イオン水
高導電率水：導電率＝２８０μＳ／ｃｍの水道水

【0039】

（２）ミスト放出条件
ミストノズルおよびミストポンプとしては、以下の性能のものを使用した。
ミストノズル：６ＭＰａ−２０ｍＬ／ｍｉｎ×１個
ミストポンプ：高圧プランジャポンプ（出力０．４ｋＷ）
ミスト放出時間：２分間

【0040】

（３）実験区画の大きさ
防護区画に相当する実験区画として、以下の容量のものを使用した。
グローブボックス（容量：１００Ｌ）

【0041】

（４）煙発生源
除去対象である煙は、以下の条件で発生させた。
燃料（火皿）：自動車用ガソリン（φ２５×２０ｍｍ）
燃焼量：約３ｍＬ
（５）測定項目
以下の２つのデータを測定し、低導電率水と高導電率水での煙除去効果を比較した。
測定項目１（減光率）：ミスト放出前およびミスト放出後（沈降飽和後）の煙濃度をＣｓ計減光率として測定
測定項目２（沈降飽和時間）：一定時間ミストを放出し、ミスト放出を停止した後、煙および水粒子の沈降により減光率の回復が飽和するまでの時間を測定

【0042】

（６）検証実験手順
以下の手順で、検証データを測定した。
ステップ１：グローブボックス内の燃料に点火
ステップ２：燃焼終了後、２分間ミストを放出し、ミスト放出中、およびミスト放出停止後の減光率の回復状況を減光率の回復が飽和するまで継続して測定

【0043】

以上のような検証実験３の実験結果について説明する。図５は、本発明の実施の形態１における検証実験３を実施した際の、経過時間に伴う減光率の測定結果をまとめた図である。

【0044】

また、図５に示した実験結果から、以下のことがわかる。
（効果１）減光率の改善
ガソリン燃焼煙に対して脱イオン水ミストを約２分間噴霧した結果、放出前に約９０％であった減光率が、放出後に１μＳ／ｃｍの脱イオン水ミストの場合は約２０％、３μＳ／ｃｍの脱イオン水ミストの場合は約２５％、６μＳ／ｃｍの脱イオン水ミストの場合は約３５％、１０μＳ／ｃｍの脱イオン水ミストの場合は約５０％、にまで回復している。一方、水道水ミストを同条件で噴霧した際には、放出後３分３０秒では、減光率の回復の飽和には至らず、回復は約６０％となっている。これより水の導電率が低い程、煙除去効果が高いことが確認された。

【0045】

（効果２）沈降飽和時間の改善
ミスト噴霧中の２分間において、グローブボックス内を観測した結果、１，３，６μＳ／ｃｍの脱イオン水ミストでは、煙粒子が帯電した水粒子に吸着することで、煙粒子の凝集（すなわち、多数の煙粒子が集合体を作る現象）が観測された。また、ミスト放出を停止した後にも、同様の凝集が発生し、沈降飽和時間に関しては、１μＳ／ｃｍの脱イオン水ミストの場合はミスト放出後約１分、３，６μＳ／ｃｍの脱イオン水ミストの場合はミスト放出後約１分３０秒、１０μＳ／ｃｍの脱イオン水ミストの場合でもミスト放出後約２分で減光率が急速に回復して飽和した。一方、水道水ミストは、減光率が急速に回復することはなく、放出後３分３０秒経過しても飽和には至らなかった。

【0046】

以上のように、検証実験３によれば、導電率６μＳ／ｃｍ以下の低導電率水をドライミストノズル４から噴霧することで、高い煙除去効果を発揮し、導電率１０μＳ／ｃｍの低導電率水をドライミストノズル４から噴霧した場合でも、水道水をドライミストノズル４から噴霧した場合と比較して、一定の煙除去効果を示す結果が得られた。

【0047】

そして、このような低導電率水としては、例えば脱イオン水を採用することができ、あらかじめ貯水容器に蓄えておくことができる。この結果、帯電散布ヘッドに帯電電圧を印加する電圧印加部を不要にできる、ミストによる煙等の浮遊微粒子除去装置およびミストによる煙等の浮遊微粒子除去方法を得ることができる。

【0048】

＜検証実験４＞
次に、ドライミストノズル４から噴霧する放射圧力を変えて、本発明の帯電ミストによる煙除去方法の効果を検証した検証実験４について、説明する。

【0049】

（１）試料水
低導電率水として、以下を試料水として使用した。
低導電率水：導電率＝１μＳ／ｃｍの脱イオン水

【0050】

（２）ミスト放出条件
ミストノズルおよびミストポンプとしては、以下の性能のものを使用し、放水圧力を変えて実験を行った。なお、総水量が同程度になるように、ミストノズルの数量を調整した。
ミストノズル：６ＭＰａ−４７ｍＬ／ｍｉｎ
ミストポンプ：高圧プランジャポンプ（出力０．４ｋＷ）
ミスト放出時間：２分間
ミスト放出圧力（３種）：１．５，３，６ＭＰａ
ミストノズル数量（３種）：２０個（放出圧力：１．５ＭＰａ）、１４個（放出圧力：３ＭＰａ、）、１０個（放出圧力：６ＭＰａ）

【0051】

（３）実験区画の大きさ
対象区画に相当する実験区画として、以下の容量のものを使用した。
１．８６ｍ×１．８６ｍ×１．８６ｍ高（容量：６．４３ｍ^３）

【0052】

（４）煙発生源
除去対象である煙は、以下の条件で発生させた。
燃料（火皿）：自動車用ガソリン（１０ｃｍ角、深さ１０ｃｍ）
燃焼量：約５０ｍＬ
（５）測定項目
以下の２つのデータを測定し、低導電率水と高導電率水での煙除去効果を比較した。
測定項目１（減光率）：実験区画内の高さ１．６ｍと０．８ｍの２箇所にＣｓ計を接地し、減光率の経時変化を測定
測定項目２（沈降飽和時間）：一定時間ミストを放出し、ミスト放出を停止した後、煙および水粒子の沈降により減光率の回復が飽和するまでの時間を測定

【0053】

（６）検証実験手順
以下の手順で、検証データを測定した。
ステップ１：実験区画内の燃料に点火
ステップ２：燃焼終了後、２分間ミストを放出し、ミスト放出中、およびミスト放出停止後の減光率の回復状況を減光率の回復が飽和するまで継続して測定

【0054】

以上のような検証実験４の実験結果について説明する。図６は、本発明の実施の形態１における検証実験４を実施した際の、経過時間に伴う減光率の測定結果をまとめた図である。

【0055】

図６に示した実験結果から、以下のことがわかる。なお、検証実験４は、総水量をほぼ一定とし、放出圧力を変えることで、ミスト粒径の大きさを変えて煙除去効果を比較するものである。本実験に使用したミストノズルの場合、１．５ＭＰａで放出した場合の平均粒径は約４５μｍ、３ＭＰａで放出した場合の平均粒径は約３５μｍ、６ＭＰａで放出した場合の平均粒径は約３０μｍである。

【0056】

（効果１）減光率の改善
ガソリン燃焼煙に対して脱イオン水ミストを約２分間噴霧した結果、放出前に約８５％であった減光率が、放出後に１．５ＭＰａで放出した場合は約６５％、３ＭＰａで放出した場合は約４５％、６ＭＰａで放出した場合は約２５％にまで回復している。従って、放出水量が同量であれば、ミスト粒径が小さいほど煙除去効果が高い結果となった。

【0057】

（効果２）沈降飽和時間の改善
いずれの場合もミスト放出中から減光率の回復が見られ、放出後２〜３分で減光率が急速に減少した。この結果から、本実験の場合１．５ＭＰａで放出した場合の減光率は約６５％程度までしか回復していないが、１．５ＭＰａでミスト放出した場合でも、放出量を増やすことで、減光率の回復が期待できる。

【0058】

以上のように、検証実験４によれば、ミスト粒径をより小さくすることで少水量でも高い煙除去効果が得られ、また、平均粒径４５μｍ以下のミスト粒径でミストを放出すれば煙除去効果が得られることが確認できた。

【0059】

さらに、今回の検証実験４から、ミストを放出する圧力としては、１．５ＭＰａ以上に設定することで煙除去効果が得られることが確認でき、好ましくは３ＭＰａ以上に設定することで、減光率および沈降飽和時間の両面で、より充分な煙除去効果が得られることが確認できた。

【0060】

なお、検証実験４に関しては、異なるノズルを用いて同じ平均粒子径のミストを発生させる場合、より高い放出圧力で生成された帯電ミストの方が、煙除去効果が高いことを確認している。

【0061】

そして、このような低導電率水としては、例えば脱イオン水を採用することができ、あらかじめ貯水容器に蓄えておくことができる。この結果、帯電散布ヘッドに帯電電圧を印加する電圧印加部を不要にできる、ミストによる煙等の浮遊微粒子除去装置およびミストによる煙等の浮遊微粒子除去方法を得ることができる。

【0062】

以上のように、実施の形態１によれば、脱イオン水のような低導電率水をあらかじめ貯水容器１に蓄えておくことで、噴霧時に電圧を印加することなく、帯電した水粒子を得ることができ、通常の水道水のような高導電率水を使用する場合と比較して、優れた煙除去効果を得ることができる。具体的な煙除去効果としては、減光率の回復、および沈降飽和時間において、大幅な改善結果が、検証実験を通じて確認できた。

【0063】

また、図１の構成においては、低導電率水が、あらかじめ貯水容器に蓄えられている場合を想定しているが、本発明は、このような構成に限定されるものではない。水道水から低導電率水を生成する整水器を備えた構成とすることによっても、同様の効果を得ることができる。

【0064】

実施の形態２．
本実施の形態２では、降温機能と、先の実施の形態１で説明した帯電ミストによる煙除去機能とを兼ね備えた噴霧システムについて説明する。

【0065】

図７は、本発明の実施の形態２に係わる噴霧システムの全体構成図である。図７における噴霧システムは、降温噴霧用に設けられた貯水容器１ａ、ポンプ２ａ（通常水用送水装置の一例）、バルブ３ａ（切り替え機構部の一例）と、煙除去用に設けられた貯水容器１ｂ、ポンプ２ｂ（低導電率水用送水装置の一例）、バルブ３ｂ（切り替え機構部の一例）と、ドライミストノズル４と、噴霧制御部５と、対象区画に設けられた煙感知器６（浮遊微粒子検出器の一例）とを備えて構成されている。

【0066】

ここで、図７における煙除去用に設けられた貯水容器１ｂ、ポンプ２ｂ、バルブ３ｂ、ドライミストノズル４、および噴霧制御部５は、先の図１に示した構成と同一であり、図６においては、図１の構成に加えて、降温噴霧用に設けられた貯水容器１ａ、ポンプ２ａ、バルブ３ａ、および煙感知器６がさらに設けられている点が異なっている。

【0067】

本実施の形態２における噴霧制御部５は、煙が発生または流入していない通常時には、降温噴霧用に設けられた貯水容器１ａ、ポンプ２ａ、バルブ３ａによる噴霧送水機構により、ドライミストノズル４に対して、通常の水道水（すなわち、高導電率水）を供給する。一方、噴霧制御部５は、煙が発生または流入していることを煙感知器６からの外部信号により検知した場合には、煙除去用に設けられた貯水容器１ｂ、ポンプ２ｂ、バルブ３ｂによる噴霧送水機構により、ドライミストノズル４に対して、低導電率水を供給する。

【0068】

このように、噴霧制御部５は、煙の発生または流入の有無に応じて噴霧送水機構を切り替え制御することで、帯電ミストによる煙除去機能と、降温機能とを兼ね備えた噴霧システムを実現している。

【0069】

さらに、降温噴霧および煙除去噴霧のいずれも、噴霧水量は少量で済むため、ポンプ２ａ、２ｂは、小型ポンプでよい。また、煙除去噴霧用のポンプ２ｂとしては、十分な煙除去効果を得るために、高圧タイプのものを用いることも可能である。

【0070】

以上のように、実施の形態２によれば、通常時は、高導電率水を用いて降温効果を実現し、煙発生または流入時には、低導電率水を用いて煙除去効果を実現できる噴霧システムを、安価で簡素な構成により実現できる。

【0071】

なお、低導電率水としては、導電率が、１０μＳ／ｃｍ以下であるものが適している。このような低導電率水を用いることで、先の実施の形態１で詳述したように、減光率の回復、および沈降飽和時間において、大幅な改善結果が得られる。

【0072】

また、高導電率水は、導電率が、１０μＳ／ｃｍより高い水に相当する。このような高導電率水を用いることで、低導電率水を得るための整水処理を行う必要がなく、通常の水道水等を用いて、対象区画内の降温効果を得ることができる。

【0073】

なお、実施の形態１、２では、浮遊微粒子として煙にて実験を行っているが、本願のミストにより除去できる浮遊微粒子は、煙に限定するものではなく、空気中に浮遊する人に対し有害なものであり、例えば、花粉、ホコリ、塵、砂塵、ＰＭ２．５といったものである。

【0074】

また、本実施の形態２においては、通常時は降温用として噴霧を行っているが、これに限定するものではなく、噴霧の必要がない場合には、バルブ３ａ、３ｂおよびポンプ２ａ、２ｂを停止してもよい。

【0075】

また、本実施の形態２においては、通常時の使用方法として降温用としているが、これに限定するものではなく、例えば加湿用として使用してもよい。

【0076】

また、図７の構成においては、低導電率水が、あらかじめ貯水容器１ｂに蓄えられている場合を想定しているが、本発明は、このような構成に限定されるものではない。水道水から低導電率水を生成するイオン交換整水器を備えた構成とすることによっても、同様の効果を得ることができる。

【0077】

また、図７を用いた実施の形態２では、煙感知器６の検出結果に応じて、噴霧制御部５が噴霧動作を切り替える自動制御について説明したが、本発明はこのような構成に限定されるものではない。煙感知器６からの外部信号および噴霧制御部５を用いなくても、オペレータ判断による手動操作でバルブ３ａ、３ｂおよびポンプ２ａ、２ｂを切り替え駆動することによっても、同様の効果を得ることができる。

【0078】

また、本実施の形態の図７においては、対象区画内に設けられたドライミストノズル４は、直列接続された１系統のみを示しているが、電動弁等による系統選択機構部を介して、複数系統に分岐させる構成を採用することもできる。そして、このような複数系統を備えている場合には、通常時においては、いずれか１つの系統を選択し、煙発生時には、全ての系統を選択するように、状況に応じて運用を切り替えることも可能である。

【0079】

さらに、通常時において選択される系統は、所定の期間ごとにローテーションさせることも可能である。

【符号の説明】

【0080】

１ 貯水容器、１ａ 降温噴霧用貯水容器、１ｂ 煙除去噴霧用貯水容器、２ ポンプ、２ａ 降温噴霧用ポンプ、２ｂ 煙除去噴霧用ポンプ、３ バルブ、３ａ 降温噴霧用バルブ、３ｂ 煙除去噴霧用バルブ、４ ドライミストノズル、５ 噴霧制御部、煙感知器。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】