(57)【要約】【課題】消煙装置において、煙中の煙粒子を確実に除去することで浄化効率の向上を図る。【解決手段】通路の上部に設けられたケーシング１４の一端部に煙導入口１２を形成すると共に、他端部に浄化ガス排出口１３を形成し、このケーシング１４内に、ガス流れ方向に交差する方向に対して所定の開口率を有する集塵電極層１５をガス流れ方向に沿って配設すると共に、所定電圧が印加される放電電極１６をこの集塵電極層１５に対向して所定間隔で配設する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
火災時に煙が伝播拡散する空間の上部に設けられて煙を導入して煙中の煙粒子を除去してから浄化ガスを排出する消煙装置であって、一端部及び他端部に開口部が設けられたケーシングと、該ケーシング内にガス流れ方向に沿って配設されてこのガス流れ方向に交差する方向に対して所定の開口率を有する集塵電極層と、該集塵電極層に対向して所定間隔で配設されて所定電圧が印加される放電電極とを具えたことを特徴とする消煙装置。
【請求項２】
請求項１に記載の消煙装置において、前記放電電極は、ガス流れ方向に沿って延出された主電極と、該主電極からガス流れ方向に交差する方向へ前記集塵電極層に向かって延出する刺状をなす複数の副電極とを有することを特徴とする消煙装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の消煙装置において、前記集塵電極層は、ガス流れ方向に交差する上下方向に沿って所定間隔で複数配設されると共に、ガス流れ方向に交差する左右方向に沿って所定間隔で複数配設されることで、前記複数の集塵電極層で囲繞された通路空間部が形成され、該通路空間部に前記放電電極が配設されたことを特徴とする消煙装置。
【請求項４】
請求項１または２に記載の消煙装置において、前記ケーシング内における前記各開口部の近傍にガス流れ方向に交差する方向に沿って水平取付枠がそれぞれ架設され、該各水平取付枠に長手方向に所定間隔で複数の垂直取付枠がそれぞれ連結され、前記各垂直取付枠の間に前記放電電極が複数架設されたことを特徴とする消煙装置。
【請求項５】
請求項１に記載の消煙装置において、前記ケーシングの各開口部に所定の開口率を有する安全カバーが設けられたことを特徴とする消煙装置。
【請求項６】
請求項５に記載の消煙装置において、前記安全カバーは、下部の長さが漸次短くなるように設定されたことを特徴とする消煙装置。
【請求項７】
請求項１に記載の消煙装置において、前記ケーシング内に区画された電源収納部に冷却流体を供給する冷却流体供給手段を設けたことを特徴とする消煙装置。
【請求項８】
請求項１に記載の消煙装置において、前記ケーシング内の前記集塵電極層に洗浄流体を供給する洗浄流体供給手段を設けたことを特徴とする消煙装置。
【請求項９】
請求項１に記載の消煙装置において、前記ケーシング内における前記各開口部の少なくとも一方に前記放電電極に接続されてガス流れ方向に交差するように所定の開口率を有するネットを配設する一方、前記開口部における前記ネットよりもガス流れ方向における上流側に該ネットに向かって延出する複数の刺状電極を有するアース極を配設したことを特徴とする消煙装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の消煙装置において、前記ネット及び前記アース極を前記ケーシングにおける両方の開口部に配設し、火災時に発生した煙が導入される前記開口部側の前記アース極のみ機能させることを特徴とする消煙装置。
【請求項１１】
請求項１に記載の消煙装置において、前記ケーシング内における前記各開口部の少なくとも一方に前記放電電極に接続されてガス流れ方向に交差するように所定の開口率を有するネットと、所定の開口率を有するアース極を所定間隔で配設したことを特徴とする消煙装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の消煙装置において、前記ネット及び前記アース極を前記ケーシングにおける両方の開口部に配設し、火災時に発生した煙が導入される前記開口部側の前記ネット及び前記アース極のみ機能させることを特徴とする消煙装置。
【請求項１３】
請求項１に記載の消煙装置が、通路の天井部に幅方向全域にわたって設けられたことを特徴とする消煙装置。
【請求項１４】
請求項１に記載の消煙装置が、傾斜した通路の天井部に区画された上下方向に沿った空間部に設けられたことを特徴とする消煙装置。
【請求項１５】
請求項１４に記載の消煙装置において、前記放電電極は、ガス流れ方向に交差する方向に沿って延出された主電極と、該主電極からガス流れ方向に交差する方向へ前記集塵電極層に向かって延出する刺状をなす複数の副電極とを有することを特徴とする消煙装置。
【請求項１６】
請求項１記載の消煙装置において、前記ケーシングは所定の空間部の床面に設置され、上部に前記一方の開口部としての煙導入口が形成され、下部に前記他方の開口部としての浄化ガス排出口が形成され、内部に設けられたファンにより煙を前記集塵電極層及び前記放電電極に送り込むことを特徴とする消煙装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、火災時に煙が伝播拡散する建物、駅、地下街などの空間の上部に設けられて煙中の煙粒子を除去して浄化する消煙装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、建物内には火災に備えてスプリンクラー等の消火設備、火災報知器、消火栓などといった消防設備が設置されている。そして、建物内での火災の発生に対して、このような消防設備によって警報を発し、火災の拡大を抑制することができる。また、実際の火災は煙を伴い、その対策として、建物に排煙設備や防火シャッターが設けられており、防火シャッターにより煙の拡散を抑えながら、排煙設備により煙を迅速に外部に排出することができる。
【０００３】
しかし、建物内で火災が発生した場合、排煙設備や防火シャッターだけでは、避難する人を十分に煙から守ることは難しく、煙が通路の天井を伝って横方向に伝播し、このため避難通路の視界を遮って避難の障害となることがある。そこで、通路の上部に、煙中の煙粒子を除去して浄化する消煙装置を設置することが提案されており、従来の消煙装置としては、例えば、特許文献１に記載されたものがある。
【０００４】
下記特許文献１に記載された従来の消煙装置は、筒状体の内部にファンを設けると共に、荷電電極及び補修電極を設け、この荷電電極に高電圧をかけて補修電極との間に静電界を形成することで、煙中の煙粒子を捕集電極に捕集して浄化するものである。
【０００５】
【特許文献１】特公昭５２−４１５１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、上述した従来の消煙装置にあっては、煙の流れに沿った断面内で静電界を利用して煙粒子を捕集するものであり、煙の流速が速い場合にはその捕集効率が低下してしまい、確実に煙中の煙粒子を補修することができないという問題がある。
【０００７】
本発明はこのような課題を解決するものであり、煙中の煙粒子を確実に除去することで浄化効率の向上を図った消煙装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するための請求項１の発明の消煙装置は、火災時に煙が伝播拡散する空間の上部に設けられて煙を導入して煙中の煙粒子を除去してから浄化ガスを排出する消煙装置であって、一端部及び他端部に開口部が設けられたケーシングと、該ケーシング内にガス流れ方向に沿って配設されてこのガス流れ方向に交差する方向に対して所定の開口率を有する集塵電極層と、該集塵電極層に対向して所定間隔で配設されて所定電圧が印加される放電電極とを具えたことを特徴とするものである。
【０００９】
請求項２の発明の消煙装置では、前記放電電極は、ガス流れ方向に沿って延出された主電極と、該主電極からガス流れ方向に交差する方向へ前記集塵電極層に向かって延出する刺状をなす複数の副電極とを有することを特徴としている。
【００１０】
請求項３の発明の消煙装置では、前記集塵電極層は、ガス流れ方向に交差する上下方向に沿って所定間隔で複数配設されると共に、ガス流れ方向に交差する左右方向に沿って所定間隔で複数配設されることで、前記複数の集塵電極層で囲繞された通路空間部が形成され、該通路空間部に前記放電電極が配設されたことを特徴としている。
【００１１】
請求項４の発明の消煙装置では、前記ケーシング内における前記各開口部の近傍にガス流れ方向に交差する方向に沿って水平取付枠がそれぞれ架設され、該各水平取付枠に長手方向に所定間隔で複数の垂直取付枠がそれぞれ連結され、前記各垂直取付枠の間に前記放電電極が複数架設されたことを特徴としている。
【００１２】
請求項５の発明の消煙装置では、前記ケーシングの各開口部に所定の開口率を有する安全カバーが設けられたことを特徴としている。
【００１３】
請求項６の発明の消煙装置では、前記安全カバーは、下部の長さが漸次短くなるように設定されたことを特徴としている。
【００１４】
請求項７の発明の消煙装置では、前記ケーシング内に区画された電源収納部に冷却流体を供給する冷却流体供給手段を設けたことを特徴としている。
【００１５】
請求項８の発明の消煙装置では、前記ケーシング内の前期集塵電極層に洗浄流体を供給する洗浄流体供給手段を設けたことを特徴としている。
【００１６】
請求項９の発明の消煙装置では、前記ケーシング内における前記各開口部の少なくとも一方に前記放電電極に接続されてガス流れ方向に交差するように所定の開口率を有するネットを配設する一方、前記開口部における前記ネットよりもガス流れ方向における上流側に該ネットに向かって延出する複数の刺状電極を有するアース極を配設したことを特徴としている。
【００１７】
請求項１０の発明の消煙装置では、前記ネット及び前記アース極を前記ケーシングにおける両方の開口部に配設し、火災時に発生した煙が導入される前記開口部側の前記アース極のみ機能させることを特徴としている。
【００１８】
請求項１１の発明の消煙装置では、前記ケーシング内における前記各開口部の少なくとも一方に前記放電電極に接続されてガス流れ方向に交差するように所定の開口率を有するネットと、所定の開口率を有するアース極を所定間隔で配設したことを特徴としている。
【００１９】
請求項１２の発明の消煙装置では、前記ネット及び前記アース極を前記ケーシングにおける両方の開口部に配設し、火災時に発生した煙が導入される前記開口部側の前記ネット及び前記アース極のみ機能させることを特徴としている。
【００２０】
請求項１３の発明の消煙装置では、消煙装置が通路の天井部に幅方向全域にわたって設けられたことを特徴としている。
【００２１】
請求項１４の発明の消煙装置では、消煙装置が傾斜した通路の天井部に区画された上下方向に沿った空間部に設けられたことを特徴としている。
【００２２】
請求項１５の発明の消煙装置では、前記放電電極は、ガス流れ方向に交差する方向に沿って延出された主電極と、該主電極からガス流れ方向に交差する方向へ前記集塵電極層に向かって延出する刺状をなす複数の副電極とを有することを特徴としている。
【００２３】
請求項１６の発明の消煙装置では、前記ケーシングは所定の空間部の床面に設置され、上部に前記一方の開口部としての煙導入口が形成され、下部に前記他方の開口部としての浄化ガス排出口が形成され、内部に設けられたファンにより煙を前記集塵電極層及び前記放電電極に送り込むことを特徴としている。
【発明の効果】
【００２４】
請求項１の発明の消煙装置によれば、一端部及び他端部に開口部が設けられたケーシング内に、ガス流れ方向に交差する方向に対して所定の開口率を有する集塵電極層をガス流れ方向に沿って配設すると共に、所定電圧が印加される放電電極を集塵電極層に対向して所定間隔で配設したので、放電電極に所定電圧を印加すると、放電電極と集塵電極層との間で煙の流れ方向を交差する方向の二次流れを誘起するイオン風が発生し、一方の開口からケーシング内に導入された煙は、その流れ方向を交差する方向に積極的に加速され、集塵電極層を通過するときに帯電しやすい煙粒子が静電気力によってこの集塵電極層に引付けられて捕集されることとなり、煙微粒子が除去された浄化ガスは他方の開口部から排出されることとなり、煙中の煙粒子を確実に除去することで浄化効率を向上することができる。
【００２５】
請求項２の発明の消煙装置によれば、放電電極を、ガス流れ方向に沿って延出された主電極と、主電極からガス流れ方向に交差する方向へ集塵電極層に向かって延出する刺状をなす複数の副電極とで構成したので、集塵電極層から脱離した煙微粒子が放電電極に付着することはなく、効率良くイオン風を発生させることができる。
【００２６】
請求項３の発明の消煙装置によれば、集塵電極層を、ガス流れ方向に交差する上下方向に沿って所定間隔で複数配設すると共に、ガス流れ方向に交差する左右方向に沿って所定間隔で複数配設することで、複数の集塵電極層で囲繞された通路空間部を形成し、この通路空間部に放電電極を配設したので、所定の空間内に確実にイオン風を発生させることで、確実に煙中の粒子を捕集することができる。
【００２７】
請求項４の発明の消煙装置によれば、ケーシング内における各開口部の近傍にガス流れ方向に交差する方向に沿って水平取付枠をそれぞれ架設し、各水平取付枠に長手方向に所定間隔で複数の垂直取付枠をそれぞれ連結し、各垂直取付枠の間に放電電極を複数架設したので、ケーシング内に効率良く放電電極を配設することができる。
【００２８】
請求項５の発明の消煙装置によれば、ケーシングの各開口部に所定の開口率を有する安全カバーを設けたので、放電電極や集塵電極層などが外部に露出することはなく、安全性を向上することができる。
【００２９】
請求項６の発明の消煙装置によれば、安全カバーを下部の長さが漸次短くなるように設定したので、外観品質を向上することができると共に、放電電極の絶縁支持を容易に行うことができる。
【００３０】
請求項７の発明の消煙装置によれば、ケーシング内に区画された電源収納部に冷却流体を供給する冷却流体供給手段を設けたので、冷却流体により電源や配線または電極支持部などを冷却することで、この部分が熱を伴った煙を処理する場合においても、長時間安全にその機能を維持しつづけることが可能となる。
【００３１】
請求項８の発明の消煙装置によれば、ケーシング内の集塵電極層に洗浄流体を供給する洗浄流体供給手段を設けたので、洗浄流体により集塵電極層や電極支持部などに付着した煙粒子を除去することで、常時高い捕集効率を確保することができる。
【００３２】
請求項９の発明の消煙装置によれば、ケーシング内における各開口部の少なくとも一方に放電電極に接続されてガス流れ方向に交差するように所定の開口率を有するネットを配設する一方、開口部におけるネットよりもガス流れ方向における上流側にネットに向かって延出する複数の刺状電極を有するアース極を配設したので、アース極の刺電極から放電電極に接続されたネットに向けて主電極が供給するイオン（通常は、負に荷電するためマイナスイオン）とは逆の極性を有するイオン（通常は、プラスイオン）が発生して煙粒子がケーシング内の各電極に至る前に予め逆極性に帯電することとなり、煙粒子のように多数の粒子が集塵空間に存在する場合に、コロナ電流を多く流した場合に生じる主電極部分内の集塵電極の近くの空間に存在する煙粒子が保有する電荷によって引き起こされる電界強度の上昇を抑制し、結果として、火花放電に至るまでの主電極部分の電流の低下を抑制し、イオン風の効率的な発生を維持することができることで大量の煙粒子を効率よく捕集することができる。また、予めこの部分にもガス流れ方向と同じ方向に逆極性のイオン風を発生することができるため、ケーシング内に効率良く煙を導入することもできる。更に、この部分でも限られたスペースの中での集塵のエリアの拡大が可能となり、その結果、煙の除去効率の向上に寄与する。
【００３３】
請求項１０の発明の消煙装置によれば、ネット及びアース極をケーシングにおける両方の開口部に配設し、火災時に発生した煙が導入される開口部側のアース極のみを機能させるので、煙の流れ方向に応じてケーシングへの導入口を切り換えることで、ガス流れ方向と同じ方向にのみに逆極性のイオン風を発生することができ、ガス流れを加速する方向にイオン風を利用することでケーシング内に効率良く煙を導入することが可能であり、また、装着位置が限定されることはなく、どのような場所に装着しても確実な消煙機能を発揮することができる。
【００３４】
請求項１１の発明の消煙装置によれば、ケーシング内における各開口部の少なくとも一方に放電電極に接続されてガス流れ方向に交差するように所定の開口率を有するネットと、所定の開口率を有するアース極を所定間隔で配設したので、アース極からネットに向けて主電極とは逆の極性のイオンが発生して煙粒子が逆極性に帯電することで、集塵電極で捕集されるときの空間電荷による電界強度の上昇を抑制し、火花放電の発生を抑制して大量の煙粒子を捕集することができると共に、ケーシング内に効率良く煙を導入することができる。
【００３５】
請求項１２の発明の消煙装置によれば、ネット及びアース極をケーシングにおける両方の開口部に配設し、火災時に発生した煙が導入される開口部側のネット及びアース極のみ機能させるので、煙の流れ方向に応じてケーシングへの導入口を切り換えることで、ガス流れを加速する方向にイオン風を利用することでケーシング内に効率良く煙を導入することが可能である。
【００３６】
請求項１３の発明の消煙装置によれば、消煙装置を通路の天井部に幅方向全域にわたって設けたので、通路に沿って天井部を横方向に伝播して流れる煙を確実に処理することができる。
【００３７】
請求項１４の発明の消煙装置によれば、消煙装置を傾斜した通路の天井部に区画された上下方向に沿った空間部に設けたので、熱を有する煙が上昇する流路に消煙装置を効率的に配設することで、傾斜通路のヘッドクリアランスを確保しつつ上部に流れる煙であっても確実に処理することができる。
【００３８】
請求項１５の発明の消煙装置によれば、放電電極は、ガス流れ方向に交差する方向沿って延出された主電極と、主電極からガス流れ方向に交差する方向へ集塵電極層に向かって延出する刺状をなす複数の副電極とで構成したので、集塵電極層から脱離した煙微粒子が放電電極に付着することはなく、効率良くイオン風を発生させることができる。
【００３９】
請求項１６の発明の消煙装置によれば、ケーシングを所定の空間部の床面に設置し、上部に一方の開口部としての煙導入口を形成し、下部に他方の開口部としての浄化ガス排出口を形成し、内部に設けられたファンにより煙を集塵電極層及び放電電極に送り込むので、天井部に沿って流れる煙を上部の煙導入口から取り込んで浄化処理し、浄化ガスを下部の排出口から排出することとなり、どのような場所でも装置を設置することができ、汎用性を向上することができる。例えば、ある程度、煙が熱を持たなくなったような場合には、必ずしも煙は通路の上部だけにとどまらず、周囲に拡散した状態で漂う場合もあり、このような場合であっても、拡散した煙を強制的に上部の煙導入口から吸引し、浄化ガスを下部の排出口から排出することとなり、効率良く高濃度の煙を処理することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４０】
以下に添付図面を参照して、本発明に係る消煙装置の好適な実施例を詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。
【実施例１】
【００４１】
図１は、本発明の実施例１に係る消煙装置の概略構成図、図２は、図１のII−II断面図、図３は、実施例１の消煙装置における放電電極の斜視図、図４は、実施例１の消煙装置の作用を表す概略図、図５及び図６は、実施例１の消煙装置の取付状態を表す概略図である。
【００４２】
実施例１において、図５及び図６に示すように、消煙装置１１は、火災時に煙が伝播拡散する空間、例えば、建物内の通路１０１の天井部１０２に隙間なく接触し、且つ、左右の側壁１０３，１０４に接するように幅方向における全領域にわたって設けられており、内部に煙を導入して煙中の煙粒子を除去してから浄化ガスを排出するものである。
【００４３】
本実施例の消煙装置１１は、図１及び図２に示すように、一端部に煙導入口（開口部）１２が形成されて他端部に浄化ガス排出口（開口部）１３が形成されたケーシング１４と、このケーシング１４内にガス流れ方向に沿って配設されてこのガス流れ方向に交差する方向に対して所定の開口率を有する集塵電極層１５と、ケーシング１４内にこの集塵電極層１５に対向して所定間隔で配設されて所定電圧が印加される放電電極１６とを有している。
【００４４】
従って、本実施例の消煙装置１１は、高電圧を放電電極１６に印加することで、この放電電極１６から集塵電極層１５に向けてコロナ放電により生じるイオンが電界内を対向電極に移動する際に誘起されるガスの流れであるイオン風が主ガスとは別に生じる。この場合、集塵電極層１５が開口率の大きな素材で形成されるため、イオン風は従来のような鉄板でないため、集塵電極表面上で反転することなく集塵電極層の中にも導入され、結果煙中に含まれる煙粒子をその中に機械的、あるいは静電気的に捕集する機能を有している。
【００４５】
具体的に説明すると、ケーシング１４は四角筒形状をなし、上面部が天井部１０２に密着すると共に左右の側面部が側壁１０３，１０４に密着するように固定されており、内部に煙粒子を含む煙を流す流路が形成されている。集塵電極層１５は、ケーシング１４内の上面部及び下面部にガス流れ方向に沿った水平状態をなして固定されることで、ガス流れ方向に交差する上下方向に所定間隔で２個配設されている。また、集塵電極層１５は、ケーシング１４内にガス流れ方向に沿った鉛直状態をなして上端部及び下端部が別の集塵電極層１５に複数連結されることで、ガス流れ方向に交差する左右方向に所定の均等間隔で複数配設されている。
【００４６】
一方、ケーシング１４内における煙導入口１２及び浄化ガス排出口１３にて、水平取付枠１７，１８がガス流れ方向に交差する左右方向に沿ってそれぞれ架設され、端部がケーシング１４に固定された支持碍子１９，２０に支持されている。この各水平取付枠１７，１８には、ガス流れ方向に交差する上下方向に沿った垂直取付枠２１，２２が、複数所定間隔で水平取付枠１７，１８の長手方向に並設されるように連結されている。そして、煙導入口１２及び浄化ガス排出口１３の各垂直取付枠２１，２２の間に放電電極１６が複数架設されている。この場合、各放電電極１６は、複数の集塵電極層１５で囲繞された通路空間部２３を貫通するように配設されている。
【００４７】
この放電電極１６は、図３及び図４に詳細に示すように、ガス流れ方向に沿って延出された主電極２４と、この主電極２４からガス流れ方向に交差する方向へ集塵電極層１５に向かって延出する刺状をなす複数の副電極２５とから構成されている。本実施例の場合、５個の主電極２４が集塵電極層１５で囲繞された通路空間部２３を貫通しており、上端部の主電極２４からは上方及び側方に向かって副電極２５が固定され、下端部の主電極２４からは下方及び側方に向かって副電極２５が固定され、その間の主電極２４からは側方に向かって副電極２５が固定されている。
【００４８】
ところで、上述した集塵電極層１５は、煙粒子を含むイオン風が通過可能な開口率を有した素材より構成され少なくとも放電極側に面したガスの通路側には導電性のネット、具体的には、金網などの導電性素材から構成されている。なお、煙粒子を通過させるのに十分な開口率を有し、且つ、導電性の材質であれば、ワイヤを平織り等に織り込んだ金網、パンチングメタル、またはエクスパンデッドメタルとしても良い。なお、平織り等の金網を用いる場合、局部的に電界が集中しないようにするために、金網を構成するワイヤの太さが細くなりすぎないように選定する必要がある。また、この集塵電極層１５は、その内部を構成する素材は、金網などの導電性素材以外にも十分な開口率を有する素材であれば非導電性の素材であっても構わない。
【００４９】
また、集塵電極層１５は、上述したように、ガス流れ方向と交差する断面に二次流れを有効的に作用させるものであるが、ガス流れを横切る流路断面に沿う方向に程好い開口率、例えば、金網の素材で構成する場合には７０％程度の開口率を有する素材を複数重ねて使用すると共に、ガス流れに沿う方向にも開口率を有する構造となっている。ガス流れに対して直角方向に二次元的な流れの循環を確保するためには、集塵電極層１５に導かれた煙が、再びガス流れ方向に動き得ることも必要である。
【００５０】
そこで、集塵電極層１５がガス流れのベクトル方向にも開口率を有することで、煙粒子を含む煙は、主な流れから集塵電極層１５に導かれた二次流れによって、主な流れの煙が流れる流路と集塵電極層１５との間を煙の流れに沿って３次元的にらせん状に回転しながら循環する。そして、その過程で、煙中に含まれる電荷を有した煙粒子が集塵電極層１５の中で機械的、あるいは静電気的に集塵されていく。
【００５１】
また、集塵電極層１５の厚さは、集塵電極層１５の圧損と要求される集塵性能から決定されるべきである。使用する材料の空隙率とも関連するが、ガスが通過する圧損がなるべく低くなることが好ましい。従って、比較的薄く、且つ、開口率の大きな素材のものが用いられる。但し、煙の流れ方向に直交する断面内の二次流れのパターンを有効なものとし、集塵電極層１５を設置した部分と煙が流れる流路との対流を効果的なものとするためには、放電電極１６との距離と放電電極の刺の先端のピッチの距離の比は適正に選定することが必要である。
【００５２】
高圧電源２６は、ケーシング１４の側部に区画された収納ボックス２９内に設置されており、一方が放電電極１６の主電極２４に接続され、他方が集塵電極層１５に接続されており、この放電電極１６と集塵電極層１５との間に高電圧を印加することができる。この場合、高圧電源２６からの配線は水平取付枠１７，１８内を通して放電電極１６及び集塵電極層１５に接続している。そして、放電電極１６側をマイナス極に印加し、集塵電極層１５を接地させており、放電電極１６がマイナス極に印加されることによって、放電電極１６における副電極２５の先端に生じるコロナ放電の起点の近傍で煙を含む気体分子がイオン化される。そして、イオン化された気体分子は、電界によって移動するのに伴って、放電電極１６の副電極２５の先端から集塵電極層１５に向けて図４に示すような周囲の煙も巻き込んでイオン風が発生する。
【００５３】
また、ケーシング１４の煙導入口１２及び浄化ガス排出口１３には、所定の開口率を有する安全カバー２７，２８が取付けられている。この安全カバー２７，２８は、通路１０１を走行する通行人が集塵電極層１５や放電電極１６などに接触できないように、例えば、メッシュ状の金網により形成されており、煙の通過を阻害しない開口率を有する一方で、一つの開口部の大きさが人の指を挿入できない開口面積となっている。そして、この安全カバー２７，２８は、円形断面をなすように、少なくとも下部の長さが漸次短くなるように設定されることで、通行人が、万が一、手を伸ばすなどの予想されない行為や、また、非常に大きい人が接触しても怪我をしないような形状であると共に、見た目に圧迫感のない見栄えが良くなるような形状としている。また、通路に設置する場合には、その装置高さは煙の伝播する厚み以上、たとえば防煙垂れ壁の高さ以下で、かつ通路のミニマムのヘッドクリアランスを確保できることが必要であることが望ましい。
【００５４】
このように構成された本実施例の消煙装置１１において、火災により煙が発生すると、この煙を図示しない煙探知機が検出し、その信号が消煙装置１１のコントローラに入力し、コントローラは、高圧電源２６により放電電極１６と集塵電極層１５との間に高電圧を印加させる。すると、放電電極１６側をたとえばマイナスの高電圧に印加するため、放電電極１６における副電極２５の先端に生じるコロナ放電の起点の近傍で煙を含む気体分子がイオン化され、イオン化された気体分子が放電電極１６の副電極２５の先端から集塵電極層１５に向けて周囲の煙も巻き込んでイオン風が発生する。この結果、煙導入口１２からケーシング１４内に導入された煙は、この煙の流れと交差する断面内にイオン風によってガスの二次流れが形成され、これが集塵電極層１５に吹き付けられる。
【００５５】
従って、ケーシング１４内を流れる煙は、このイオン風によって集塵電極層１５に向けて加速され、この集塵電極層１５を通過する際に煙粒子が捕集される。この場合、煙の流れと交差する断面内における放電電極１６の距離は、適正に選定される。例えば、煙の流れ方向に沿う長手方向断面内で隣り合う放電電極１６間の距離を小さくすると、電流は満遍なく流れてコロナ放電を発生しイオン風を生じさせることは可能であるが、あまり短い場合にはお互いに干渉し合うため、ある程度の距離を開けることが必要である。逆にあまりにもあけすぎた場合には、ガス流れ方向から見て有効にイオン風が作用しない領域が増えて十分な効率を得ることができない。また、放電電極１６が集塵電極層１５で囲繞された空間部２３内に複数設けられているため、ケーシング１４内を流れる煙は、その流れに直交する各断面におけるイオン風によって煙の流れを横切る方向に繰り返し集塵電極層１５を通過するように積極的に対流させられる。この結果、ケーシング１４内に導入された煙は、イオン風で対流させられることによって螺旋状に流れることとなる。
【００５６】
そのため、従来と同じ長さのケーシング１４でも、煙が集塵電極層１５を上手く循環して通過させることでイオン風の巻き戻しによるイオン風の弊害の部分、即ち、微小な煙粒子の場合には、せっかくイオン風の力で集塵極近傍まですばやく到達しながら、次に静電気的な力で付着しようとする前に、今度は風のまき戻しで付着できなくなる負の影響を抑制しすることで、煙中に含まれる煙粒子の捕集効率が良くなる。つまり、同じ性能の集塵装置であれば、ケーシング１４の長さを短くすることができるので、集塵装置１１を小さくすることができる。または、同じ長さの集塵装置に対して、煙の流速が速くなった場合においても集塵性能を維持することができる。
【００５７】
このように実施例１の集塵装置１１にあっては、ケーシング１４の一端部に煙導入口１２を形成すると共に、他端部に浄化ガス排出口１３を形成し、このケーシング１４内に、ガス流れ方向に交差する方向に対して所定の開口率を有する集塵電極層１５をガス流れ方向に沿って配設すると共に、所定電圧が印加される放電電極１６をこの集塵電極層１５に対向して所定間隔で配設している。
【００５８】
従って、放電電極１６に所定電圧を印加すると、放電電極１６と集塵電極層１５との間で煙の流れ方向を交差する方向の二次流れを誘起するイオン風が発生し、煙導入口１２からケーシング１４内に導入された煙は、その流れ方向を交差する方向に積極的に加速され、集塵電極層１５を通過するときに帯電しやすい煙粒子が静電気力によってこの集塵電極層１５に引付けられて捕集されることとなり、煙微粒子が除去された浄化ガスは浄化ガス排出口１３から排出されることとなり、煙中の煙粒子を確実に除去することで浄化効率を向上することができる。
【００５９】
また、放電電極１６を、ガス流れ方向に沿って延出された主電極２４と、この主電極２４からガス流れ方向に交差する方向へ集塵電極層１５に向かって延出する刺状をなす複数の副電極２５とで構成する一方、集塵電極層１５を、ガス流れ方向に沿ってその上下に所定間隔で複数配設すると共に、ガス流れ方向に沿って左右に所定間隔で複数配設し、複数の集塵電極層１５で囲繞された通路空間部２３に放電電極１６を配設している。
【００６０】
従って、放電電極１６における副電極２５の先端同士がガス流れ方向を横切る方向に互いに離れており、且つ、集塵電極層１５とも適正間隔となっており、所定の空間内に確実にイオン風を発生させることで、確実に煙中の粒子を捕集することができる。
【００６１】
更に、ケーシング１４内における煙導入口１２及び浄化ガス排出口１３の近傍に水平取付枠１７，１８をそれぞれ架設し、各水平取付枠１７，１８に長手方向に所定間隔で複数の垂直取付枠２１，２２をそれぞれ連結し、各垂直取付枠２１，２２の間に放電電極１６を複数架設している。従って、ケーシング１４内に効率良く複数の放電電極１６を配設することができる。また、集塵電極層１５の下方には、放電電極１６の水平取付枠１７，１８や垂直取付枠２１，２２などがないため、集塵電極層１５から捕集した煙粒子が脱離したとしても、この脱離した煙粒子が放電電極１６の水平取付枠１７，１８や垂直取付枠２１，２２に付着することはなく、荷電障害を起こすことがない。
【００６２】
また、ケーシング１４における煙導入口１２及び浄化ガス排出口１３に所定の開口率を有する安全カバー２７，２８を設けており、煙微粒子をケーシング１４内に適正に導入することができる一方、放電電極１６や集塵電極層１６などが外部に露出することはなく、外観品質及び安全性を向上することができる。そして、この安全カバー２７，２８を円形断面形状としており、外観品質を向上することができると共に、放電電極１６の絶縁支持を容易に行うことができる。
【００６３】
なお、上述の実施例１では、放電電極１６と集塵電極層１５との間に高電圧を印加することで、煙の流れ方向を交差する方向の二次流れを誘起するイオン風を発生させるようにしたが、集塵電極層１５をアース極と集塵フィルタとに分けて構成しても良い。
【実施例２】
【００６４】
図７は、本発明の実施例２に係る消煙装置の概略構成図である。なお、前述した実施例で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【００６５】
実施例２において、図７に示すように、消煙装置３１は、煙導入口１２及び浄化ガス排出口１３が形成されたケーシング１４内に、所定の開口率を有する集塵電極層１５がガス流れ方向に沿って配設されると共に、所定電圧が印加される放電電極１６がこの集塵電極層１５に所定間隔で対向して配設されて構成されている。従って、高電圧を放電電極１６に印加することで、この放電電極１６から集塵電極層１５に向けて飛び出すイオンに誘起されたイオン風が生じ、煙がこの集塵電極層１５を通過する際に、煙中に含まれる煙粒子を捕集することができる。
【００６６】
そして、このケーシング１４の煙導入口１２及び浄化ガス排出口１３には、所定の開口率を有する安全カバー３２，３３が取付けられている。この安全カバー３２，３３は、通路１０１を走行する通行人が集塵電極層１５や放電電極１６などに接触できないように、例えば、メッシュ状の金網により形成されており、煙の通過を阻害しない開口率を有する一方で、一つの開口部の大きさが人の指を挿入できない開口面積となっている。そして、この安全カバー３２，３３は、正面の鉛直面に対して下部が傾斜した形状をなすように、下部の長さが漸次短くなるように設定されており、通行人が接触しても怪我をしないような形状であると共に、見栄えの良い形状となっている。
【００６７】
このように実施例２の消煙装置３１にあっては、ケーシング１４内に複数の集塵電極層１５と放電電極１６とを所定間隔で対向して配設し、煙導入口１２及び浄化ガス排出口１３に所定の開口率を有する安全カバー３２，３３を設けている。従って、煙微粒子をケーシング１４内に適正に導入することができる一方、放電電極１６や集塵電極層１６などが外部に露出することはなく、外観品質及び安全性を向上することができる。
【００６８】
なお、ケーシング１４の煙導入口１２及び浄化ガス排出口１３に設けた安全カバーは、前述した実施例１、２の形状に限定されるものではなく、下部の長さが漸次短くなるような形状として外観品質及び安全性を向上することができるものであればよい。
【実施例３】
【００６９】
図８は、本発明の実施例３に係る消煙装置の概略構成図である。なお、前述した実施例で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【００７０】
実施例３において、図８に示すように、消煙装置４１は、煙導入口１２及び浄化ガス排出口１３が形成されたケーシング１４内に、所定の開口率を有する集塵電極層１５がガス流れ方向に沿って配設されると共に、所定電圧が印加される放電電極１６がこの集塵電極層１５に所定間隔で対向して配設されて構成されている。従って、高電圧を放電電極１６に印加することで、この放電電極１６から集塵電極層１５に向けて飛び出すイオンに誘起されたイオン風が生じ、煙がこの集塵電極層１５を通過する際に、煙中に含まれる煙粒子を捕集することができる。
【００７１】
そして、本実施例では、電源収納ボックス２９内に冷却流体として冷却エアを供給する冷却エア供給管（冷却流体供給手段）４２が上部を貫通して設けられる一方、内部のエアを排出するエア排出管４３が下部を貫通して設けられている。そして、冷却エア供給管４２の基端部には送風ファン４４が連結されると共に、この送風ファン４４には図示しない冷却エア供給源が連結されている。
【００７２】
従って、消煙装置４１の稼動中、即ち、熱を持った煙が装置内を通過する状態においては、高圧電源２６や配線、またはこの配線を収容する水平取付梁１７，１８などが高温状態となるが、このとき、消煙装置４１のコントローラから送風ファン４４に起動信号が入力することでこの送風ファン４４が駆動し、冷却エアが冷却エア供給管４２を通して電源収納ボックス２９に供給される。そのため、この電源収納ボックス２９内の高圧電源２６や配線、水平取付梁１７，１８などがこの冷却エアにより冷却されることとなり、消煙装置４１を安全に運転することができる。なお、電源収納ボックス２９内にて、高圧電源２６などを冷却して暖められたエアは、エア排出管４３を通して外部に押し出される。
【００７３】
このように実施例３の消煙装置４１にあっては、ケーシング１４内に区画された電源収納ボックス２９に冷却エアを供給する冷却エア供給管４２及び送風ファン４４を設けている。従って、冷却エアにより電源収納ボックス２９内の高圧電源２６や配線などを冷却することができ、安全性を向上することができる。
【００７４】
なお、この実施例３では、送風ファン４４により電源収納ボックス２９内に冷却エアを供給したが、エア排出管４３に吸引ファンを連結し、電源収納ボックス２９内の高温エアを吸引して排出することで冷却エアを供給するようにしても良い。また、冷却流体は冷却エアに限らず、冷却窒素などでも良い。
【実施例４】
【００７５】
図９は、本発明の実施例４に係る消煙装置の概略構成図である。なお、前述した実施例で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【００７６】
実施例４において、図９に示すように、消煙装置５１は、煙導入口１２及び浄化ガス排出口１３が形成されたケーシング１４内に、所定の開口率を有する集塵電極層１５がガス流れ方向に沿って配設されると共に、所定電圧が印加される放電電極１６がこの集塵電極層１５に所定間隔で対向して配設されて構成されている。従って、高電圧を放電電極１６に印加することで、この放電電極１６から集塵電極層１５に向けて飛び出すイオンに誘起されたイオン風が生じ、煙がこの集塵電極層１５を通過する際に、煙中に含まれる煙粒子を捕集することができる。
【００７７】
そして、本実施例では、電源収納ボックス２９内に高圧電源２６の配線を冷却する熱交換器５２が配設され、洗浄流体及び冷却流体として洗浄冷却水を供給する洗浄冷却水供給管５３が上部を貫通してこの熱交換器５２に連結されると共に、この熱交換器５２から洗浄冷却水排出管５４が上部を貫通して集塵電極層１５の上方に延出されている。そして、洗浄冷却水供給管（冷却流体供給手段）５３の基端部には電動ポンプ５５が連結されると共に、この電動ポンプ５５には図示しない洗浄冷却水供給源が連結される一方、洗浄冷却水供給管５３には各集塵電極層１５に対して洗浄冷却水を噴霧する多数の噴射ノズル（洗浄流体供給手段）５６が装着されている。
【００７８】
従って、消煙装置５１の稼動中は、高圧電源２６の配線などが高温状態となるが、このとき、消煙装置５１のコントローラから電動ポンプ５５に定期的に起動信号が入力することでこの電動ポンプ５５が駆動し、洗浄冷却水が洗浄冷却水供給管５３を通して電源収納ボックス２９の熱交換器５２に供給される。そのため、この高圧電源２６の配線と熱交換器５２内の洗浄冷却水との間で熱交換が行われ、高圧電源２６の配線が冷却されることとなり、消煙装置５１を安全に運転することができる。また、熱交換器５２に供給された洗浄冷却水は洗浄冷却水排出管５４を通して各噴射ノズル５６に送られ、各集塵電極層１５に向けて洗浄冷却水が噴霧されることとなり、この洗浄冷却水により集塵電極層１５や各垂直取付梁２１，２２などに付着した煙粒子を除去することができる。
【００７９】
このように実施例４の消煙装置５１にあっては、ケーシング１４内に区画された電源収納ボックス２９に熱交換器５２を設けて洗浄冷却水を供給する洗浄冷却水供給管５３及び電動ポンプ５５を設けると共に、熱交換器５２からの洗浄冷却水排出管５４に集塵電極層１５に対して洗浄冷却水を噴霧する多数の噴射ノズル５６を装着されている。従って、洗浄冷却水により高圧電源２６の配線などを冷却することができ、安全性を向上することができる。また、洗浄冷却水により集塵電極層１５や垂直取付梁２１，２２などに付着した煙粒子を除去することができ、常時高い捕集効率を確保することができる。
【００８０】
なお、この実施例４では、電源収納ボックス２９内に熱交換器５２を設けて高圧電源２６の配線を冷却するようにしたが、熱交換器５２や洗浄冷却水供給管５３を高圧電源２６の周囲に設けて冷却しても良い。
【実施例５】
【００８１】
図１０は、本発明の実施例５に係る消煙装置の概略構成図、図１１は、放電電極と集塵電極層との間の電界強度を表すグラフ、図１２は、実施例５の消煙装置の作用を表す概略構成図、図１３は、実施例５の消煙装置の取付状態を表す概略図である。なお、前述した実施例で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【００８２】
実施例５において、図１０に示すように、消煙装置６１は、煙導入口１２及び浄化ガス排出口１３が形成されたケーシング１４内に、所定の開口率を有する集塵電極層１５がガス流れ方向に沿って配設されると共に、所定電圧が印加される放電電極１６がこの集塵電極層１５に所定間隔で対向して配設されて構成されている。従って、高電圧を放電電極１６に印加することで、この放電電極１６から集塵電極層１５に向けて飛び出すイオンに誘起されたイオン風が生じ、煙がこの集塵電極層１５を通過する際に、煙中に含まれる煙粒子を捕集することができる。
【００８３】
本実施例では、ケーシング１４の煙導入口１２及び浄化ガス排出口１３に、所定の開口率を有するカバー６２，６３が取付けられており、このカバー６２，６３は、メッシュ状の金網など導電性を有する部材により形成されており、煙の通過を阻害しない開口率を有するものとなっている。
【００８４】
また、ケーシング１４内における煙導入口１２及び浄化ガス排出口１３にて、各垂直取付梁２１，２２の上端部及び下端部に補強梁６４，６５をそれぞれ連結し、上下の補強梁６４，６５の間にガス流れ方向に交差するように所定の開口率を有するネット６６，６７が配設されている。そして、各カバー６２，６３には、この各ネット６６，６７に向かって延出する刺状をなす複数のアース極としての突起部６８，６９が取付けられている。この場合、高圧電源２６は、一方が放電電極１６及びネット６６，６７に接続され、他方が集塵電極層１５及びカバー６２，６３の各突起部６８，６９に接続されており、この放電電極１６と集塵電極層１５との間に高電圧を印加することができると共に、ネット６６，６７と突起部６８，６９との間に高電圧を印加することができる。
【００８５】
従って、ケーシング１４内では、放電電極１６側をマイナス極に印加し、集塵電極層１５を接地させており、放電電極１６がマイナス極に印加されることによって、放電電極１６に生じるコロナ放電の起点の近傍で煙の気体分子がマイナスイオン化され、マイナスイオン化された気体分子は電界によって移動するのに伴って放電電極１６から集塵電極層１５に向けて周囲の煙を巻き込んだマイナスイオン風が発生する。一方、ケーシング１４の煙導入口１２及び浄化ガス排出口１３では、ネット６６，６７側をマイナス極に印加し、突起部６８，６９を接地させており、この各突起部６８，６９がプラス極に印加されることによって、各突起部６８，６９の先端に生じるコロナ放電の起点の近傍で煙の気体分子がプラスイオン化され、プラスイオン化された気体分子は電界によって移動するのに伴って突起部６８，６９からネット６６，６７に向けて周囲の煙を巻き込んだプラスのイオン風が発生する。
【００８６】
そのため、ケーシング１４の煙導入口１２で、突起部６８，６９及びネット６６，６７によりプラスイオン化された気体分子がプラスイオン風としてネット６６，６７を通過し、ケーシング１４の内部に流れ込むと、このプラスイオン化された気体分子は放電電極１６及び集塵電極層１５によりマイナスイオン化され、マイナスイオン風として集塵電極層１５を通過する。そのため、放電電極１６と集塵電極層１５との間での電界強度の上昇を抑制して高い電流値を確保することで、煙粒子の捕集効率を向上することができる。
【００８７】
ケーシング１４の中央部における放電電極１６と集塵電極層１５との間での電界強度の分布を図１１のグラフに表す。図１１のグラフに示すように、電流の上昇に伴って電界強度が上昇することから、従来の一般的な電気集塵装置の考えに基づく消煙装置での電流値をゼロから最大値にする場合の運転領域は、この図１１のグラフで２本の実線で挟まれる領域となり、図１１に点線で示すように、この領域よりも電流値を上げると火花が発生してしまう。一方、本実施例の消煙装置６１では、ケーシング１４の煙導入口１２で煙粒子が予めプラスに帯電されるため、従来と同電流値を付与した場合の運転領域が、図１１のグラフに２本の一点差線で挟まれる領域となり、電界強度を低下させることができる。そのため、この領域よりも電流値を上げても所定の領域までは火花が発生することはない。
すなわち、従来の考えでは逆に帯電させることは煙粒子の帯電を遅らせるために考えられない方式ではあるが、本方式では、電流でイオン風を有効に発生させることを煙をとる手段として第一義的に考えているため有効に作用する。
【００８８】
ところで、本実施例の消煙装置６１では、ケーシング１４の一方を煙導入口１２とし、他方を浄化ガス排出口１３としたが、消煙装置６１の取付位置や火災の発生場所に応じて、浄化ガス排出口１３が煙導入口となり、煙導入口１２が浄化ガス排出口となることがある。上述したように、ケーシング１４の煙導入口１２及び浄化ガス排出口１３に、ネット６６，６７とカバー６２，６３及び突起部６８，６９を設けている。そのため、煙導入口１２と浄化ガス排出口１３の両方でプラスイオン化された気体分子によるプラスイオン風をケーシング１４の内部に流し込むこととなり、浄化ガス排出口側では、排出される浄化ガスの抵抗となってしまう。
【００８９】
そこで、本実施例では、図１２に示すように、ケーシング１４の煙導入口１２及び浄化ガス排出口１３に設けられた各カバー６２，６３の突起部６８，６９が折り畳み可能となっている。例えば、突起部６８，６９の基端部をカバー６２，６３に回動自在に支持し、アクチュエータにより作動させるようにすれば良い。従って、消煙装置６１のコントローラは、火災の発生場所の信号を受け、ケーシング１４における煙導入口１２または浄化ガス排出口１３を煙導入口として規定し、煙導入口として規定された開口部（煙導入口１２または浄化ガス排出口１３）側の突起部６８，６９を起立させる。そのため、煙導入口側のネット６６，６７と突起部６８，６９との間だけ電圧が印加されることとなり、ケーシング１４に導入される煙粒子がプラスイオン化される。
【００９０】
なお、突起部６８，６９が折り畳み構造は、上記のような構造に限るものではない。例えば、突起部６８，６９を形状記憶合金により構成し、煙導入側を煙の熱により起立させ、浄化ガス排出口側では噴射ノズル５６からの冷却水により倒すようにしても良い。
【００９１】
また、本実施例の消煙装置６１では、ケーシング１４の煙導入口１２で、ケーシング１４の内部に流れ込むイオン風を発生させることが可能であるため、図１３に示すように、ケーシング１４内に吸入できる領域を下方まで拡大することができる。
【００９２】
このように実施例５の消煙装置６１にあっては、ケーシング１４における煙導入口１２及び浄化ガス排出口１３にて、垂直取付梁２１，２２に連結された上下の補強梁６４，６５の間にガス流れ方向に交差するように所定の開口率を有するネット６６，６７を配設すると共に、カバー６２，６３にネット６６，６７に向かって延出する刺状をなす複数のアース極としての突起部６８，６９を装着し、高圧電源２６の一方をネット６６，６７に接続し、他方をカバー６２，６３の突起部６８，６９に接続している。
【００９３】
従って、ケーシング１４の煙導入口１２では、各突起部６８，６９に生じるコロナ放電の起点の近傍で煙の気体分子がプラスイオン化され、ネット６６，６７に向けて周囲の煙を巻き込んだプラスイオン風が発生し、このプラスイオン風がケーシング１４内に導入されると、放電電極１６に生じるコロナ放電の起点の近傍でマイナスイオン化され、集塵電極層１５に向けて周囲の煙を巻き込んだマイナスイオン風となる。即ち、事前に煙粒子をプラスイオン化してからケーシング１４の内部でマイナスイオン化して集塵電極層１５で捕集することとなり、放電電極１６と集塵電極層１５との間での電界強度の上昇を抑制して高い電流値を確保することで、煙粒子の捕集効率を向上することができる。
【００９４】
そして、ケーシング１４の煙導入口１２で周囲の煙を巻き込んだプラスイオン風を発生することができるため、ケーシング１４内に吸入できる煙の領域を下方まで拡大することができ、ケーシング１４内に効率良く煙を導入することができる。
【００９５】
更に、ケーシング１４の煙導入口１２及び浄化ガス排出口１３に設けられた各カバー６２，６３の突起部６８，６９が折り畳み可能とし、火災により発生した煙の流れ方向に応じて煙導入口１２または浄化ガス排出口１３を煙導入口として規定し、規定された煙導入口１２または浄化ガス排出口１３の突起部６８，６９を起立させ、ネット６６，６７との間で電圧を印加し、ケーシング１４内に流れ込む煙粒子をプラスイオン化している。
【００９６】
従って、火災時に発生した煙が導入される煙導入口１２または浄化ガス排出口１３の突起部６８，６９とネット６６，６７との間に電圧を印加し、煙導入側でのみ煙粒子をプラスイオン化することとなり、煙の流れ方向に応じてケーシング１４への導入口を切り換えることで、消煙装置６１の装着位置が限定されることはなく、どのような場所に装着しても確実な消煙機能を発揮することができる。
【実施例６】
【００９７】
図１４は、本発明の実施例６に係る消煙装置の概略構成図、図１５は、ネット及びアース極を表す概略図である。なお、前述した実施例で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【００９８】
実施例６において、図１４及び図１５に示すように、消煙装置７１は、煙導入口１２及び浄化ガス排出口１３が形成されたケーシング１４内に、所定の開口率を有する集塵電極層１５がガス流れ方向に沿って配設されると共に、所定電圧が印加される放電電極１６がこの集塵電極層１５に所定間隔で対向して配設されて構成されている。従って、高電圧を放電電極１６に印加することで、この放電電極１６から集塵電極層１５に向けて飛び出すイオンに誘起されたイオン風が生じ、煙がこの集塵電極層１５を通過する際に、煙中に含まれる煙粒子を捕集することができる。
【００９９】
本実施例では、ケーシング１４の煙導入口１２及び浄化ガス排出口１３に、所定の開口率を有するカバー７２，７３が取付けられている。そして、このカバー７２，７３の内側に略平行をなす複数のアース極７４，７５が装着されると共に、カバー７２，７３及びアース極７４，７５の間に略平行をなす複数のネット７６，７７が装着されている。このカバー７２，７３、アース極７４，７５、ネット７６，７７は、メッシュ状の金網など導電性を有する部材により形成されており、ガス流れ方向に交差するように煙の通過を阻害しない開口率を有している。
【０１００】
そして、各カバー７２，７３及びアース極７４，７５には、ネット７６，７７に向かって延出する刺状をなす複数の突起部７２ａ，７３ａ，７４ａ，７５ａが取付けられる一方、ネット７６，７７には、アース極７４，７５に向かって延出する刺状をなす複数の突起部７６ａ，７６ａが取付けられている。この場合、第２高圧電源７８は、一方がカバー７２，７３及びアース極７４，７５に接続され、他方がスイッチ７８を介してネット７６，７７に接続されており、カバー７２，７３及びアース極７４，７５とネット７６，７７との間に高電圧を印加することができる。
【０１０１】
従って、ケーシング１４の煙導入口１２及び浄化ガス排出口１３では、ネット７６，７７側をマイナス極に印加し、カバー７２，７３及びアース極７４，７５を接地させており、このカバー７２，７３及びアース極７４，７５がプラス極に印加されることによって、各突起部７２ａ，７３ａ，７４ａ，７５ａの先端に生じるコロナ放電の起点の近傍で煙の気体分子がプラスイオン化され、プラスイオン化された気体分子は電界によって移動するのに伴ってネット７６，７７に向けて周囲の煙を巻き込んだプラスイオン風が発生する。また、ネット７６，７７がマイナス極に印加されることによって、各突起部７６ａ，７７ａの先端に生じるコロナ放電の起点の近傍で煙の気体分子がマイナスイオン化され、マイナスイオン化された気体分子は電界によって移動するのに伴ってアース極７４，７５に向けて周囲の煙を巻き込んだマイナスイオン風が発生する。
【０１０２】
そのため、例えば、ケーシング１４の煙導入口１２だけで、カバー７２及びアース極７４及びネット７６によりイオン化された気体分子がイオン風としてケーシング１４の内部に流れ込むこととなり、ケーシング１４内に吸入できる領域を下方まで拡大することができる。
【０１０３】
この場合、前述した実施例５と同様に、煙の流れ方向に応じて煙導入口１２または浄化ガス排出口１３の一方を煙導入側として規定し、煙導入側として規定された煙導入口１２または浄化ガス排出口１３のスイッチ７８をオンして高圧電源７９を接続するようにしている。そのため、煙導入口側のカバー７２及びアース極７４及びネット７６との間だけ電圧が印加されることとなり、ケーシング１４に導入される煙の流速を高速とすることができる。
【０１０４】
このように実施例６の消煙装置７１にあっては、ケーシング１４における煙導入口１２及び浄化ガス排出口１３にて、ガス流れ方向に交差するように所定の開口率を有するカバー７２，７３及びアース極７４，７５を所定間隔で配設すると共に、このカバー７２，７３及びアース極７４，７５の間にガス流れ方向に交差するように所定の開口率を有するネット７６，７７を配設し、カバー７２，７３及びアース極７４，７５に刺状をなす複数の突起部７２ａ，７３ａ，７４ａ，７５ａを装着し、ネット７６，７７に刺状をなす複数の突起部７６ａ，７６ａを装着し、第２高圧電源７８の一方をカバー７２，７３及びアース極７４，７５に接続し、他方をスイッチ７８を介してネット７６，７７に接続している。
【０１０５】
従って、煙導入側として規定された煙導入口１２または浄化ガス排出口１３のスイッチ７８をオンして高圧電源７９を接続することで、煙導入口側でイオン風を発生することができ、ケーシング１４内に吸入できる煙の領域を下方まで拡大することができ、ケーシング１４内に効率良く煙を導入することができ、煙粒子の捕集効率を向上することができる。
【実施例７】
【０１０６】
図１６は、本発明の実施例７に係る消煙装置の取付状態を表す概略図、図１７は、図１６のXVII−XVII断面図である。なお、前述した実施例で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【０１０７】
実施例７において、図１６に示すように、消煙装置１１は、火災時に煙が伝播拡散する空間、例えば、建物内の傾斜した通路２０１の天井部２０２に設けられており、内部に煙を導入して煙中の煙粒子を除去してから浄化ガスを排出することができる。即ち、平坦路２０３の途中から階段２０４が設けられた通路２０１では、平坦路２０３に対応して水平天井２０５が形成され、階段２０４の下段に対応して縦壁２０６及び高天井２０７が形成され、階段２０４の上段に対応して傾斜天井２０８が形成されている。そして、縦壁２０６に対向し、且つ、高天井２０７から所定距離を置いて仕切壁２０９により通路空間部２１０が区画されており、この通路空間部２１０に消煙装置１１が設けられている。
【０１０８】
この場合、消煙装置１１は、図１７に示すように、煙導入口１２及び浄化ガス排出口１３が形成されたケーシング１４内に、所定の開口率を有する集塵電極層１５がガス流れ方向に沿って配設されると共に、所定電圧が印加される放電電極１６がこの集塵電極層１５に所定間隔で対向して配設されて構成されている。この場合、集塵電極層１５は、ケーシング１４内の左右の側部にガス流れ方向に沿った水平状態をなして固定されることで、ガス流れ方向に交差する水平方向に所定間隔で複数配設されている。一方、ケーシング１４内における左右の集塵電極層１５には、水平取付枠１７，１８が支持碍子１９，２０により支持され、各水平取付枠１７，１８には垂直取付枠２１，２２が複数所定間隔で連結されており、この各垂直取付枠２１，２２の間に放電電極１６が複数架設されている。
【０１０９】
従って、図１６及び図１７に示すように、火災時に発生した煙は、通路２０１内の水平天井２０５を伝って通路空間部２１０に導かれることとなり、この通路空間部２０９に設けられた消煙装置１１により浄化処理される。即ち、高電圧を放電電極１６に印加することで、この放電電極１６から集塵電極層１５に向けて飛び出すイオンに誘起されたイオン風が生じ、煙がこの集塵電極層１５を通過する際に、煙中に含まれる煙粒子を捕集することができる。
【０１１０】
このように実施例７の消煙装置１１にあっては、消煙装置１１を、傾斜した通路２０１の途中に縦壁２０６と仕切壁２０９により区画された通路空間部２１０に設けている。従って、煙を効率的に消煙装置１１に導入することができる。そして、集塵電極層１５の下方には、放電電極１６の水平取付枠１７，１８や垂直取付枠２１，２２などがないため、集塵電極層１５から捕集した煙粒子が脱離したとしても、この脱離した煙粒子が放電電極１６の水平取付枠１７，１８や垂直取付枠２１，２２に付着することはなく、荷電障害を起こすことがない。
【実施例８】
【０１１１】
図１８は、本発明の実施例８に係る消煙装置の概略構成図、図１９は、図１８のXIX−XIX断面図である。
【０１１２】
実施例８において、図１８及び図１９に示すように、消煙装置８１は、火災時に煙が伝播拡散する空間、例えば、建物内のコンコースの床面３０１に設置されており、内部に煙を導入して煙中の煙粒子を除去してから浄化ガスを排出するものである。
【０１１３】
本実施例の消煙装置８１は、上部に煙導入口（開口部）８２が形成されて下部に浄化ガス排出口（開口部）８３が形成されたケーシング８４と、このケーシング８４内にガス流れ方向に沿って配設されてこのガス流れ方向に交差する方向に対して所定の開口率を有する集塵電極層８５と、ケーシング８４内にこの集塵電極層８５に対向して所定間隔で配設されて所定電圧が印加される放電電極８６と、ケーシング８４内に煙を導入する送風ファン８７とを有している。
【０１１４】
ケーシング８４は箱型形状をなし、内部に煙導入口８２から導入された煙を下方に案内するガイド板８８が装着され、その後方に上述した送風ファン８７が設けられている。ガイド板８８の下方には水平な仕切板８９が固定され、その下方に集塵電極層８５及び放電電極８６が収容されている。また、送風ファン８７の下方には、煙を集塵電極層８５及び放電電極８６に送る案内口９０が設けられている。
【０１１５】
集塵電極層８５は、仕切板８９の下方にガス流れ方向に沿った鉛直状態をなして設けられると共に、ガス流れ方向に交差する左右方向に所定の均等間隔で複数配設されている。一方、このケーシング８４内における案内口９０及び浄化ガス排出口８３にて、水平取付枠９１，９２がガス流れ方向に交差する左右方向に沿ってそれぞれ架設され、端部がケーシング８４に固定された支持碍子９３，９４に支持されている。この各水平取付枠９１，９２には、ガス流れ方向に交差する上下方向に沿った垂直取付枠９５，９６が、複数所定間隔で水平取付枠９１，９２の長手方向に並設されるように連結されている。そして、案内口９０及び浄化ガス排出口８３の各垂直取付枠９５，９６の間に放電電極８６が複数架設されている。この場合、各放電電極８６は、複数の集塵電極層１５の間を貫通するように配設されている。この放電電極８６は、ガス流れ方向に交差する方向へ延出する刺状をなす複数の電極部８６ａを有している。
【０１１６】
なお、集塵電極層８５及び放電電極８６は、上述した各実施例における集塵電極層１５及び放電電極１６とほぼ同様の構造であるため、詳細な説明は省略する。
【０１１７】
高圧電源９７は仕切板８９上に設置されており、一方が放電電極８６に接続され、他方が集塵電極層８５に接続されており、この放電電極８６と集塵電極層８５との間に高電圧を印加することができる。そして、放電電極８６側をマイナス極に印加し、集塵電極層８５を接地させており、放電電極８６がマイナス極に印加されることによって、放電電極８６の先端に生じるコロナ放電の起点の近傍で煙の気体分子がイオン化される。そして、イオン化された気体分子は、電界によって移動するのに伴って、放電電極８６の先端から集塵電極層８５に向けて周囲の煙も巻き込んでイオン風が発生する。
【０１１８】
このように構成された本実施例の消煙装置８１において、火災により煙が発生すると、この煙を図示しない煙探知機が検出し、その信号が消煙装置８１のコントローラに入力し、コントローラは、送風ファン８７をすると共に、高圧電源９７により放電電極８６と集塵電極層８５との間に高電圧を印加させる。すると、外部の煙が煙導入口８２からケーシング８４の内部に吸入され、放電電極８６及び集塵電極層８５側に案内される。そして、放電電極８６側をマイナス極に印加するため、放電電極８６における電極部８６aの先端に生じるコロナ放電の起点の近傍で煙の気体分子がイオン化され、イオン化された気体分子が放電電極８６から集塵電極層８５に向けて周囲の煙も巻き込んでイオン風が発生する。この結果、ケーシング８４内に導入された煙は、この煙の流れと交差する断面内にイオン風によってガスの二次流れが形成され、これが集塵電極層８５に吹き付けられる。
【０１１９】
従って、ケーシング８４内を流れる煙は、このイオン風によって集塵電極層８５に向けて加速され、この集塵電極層８５を通過する際に煙粒子が捕集される。そして、煙粒子が捕集された浄化ガスは浄化ガス排出口８３から外部に排出される。
【０１２０】
このように実施例８の集塵装置８１にあっては、ケーシング８４の上部に煙導入口８２を形成すると共に、下部に浄化ガス排出口８３を形成し、このケーシング８４内に、ガス流れ方向に交差する方向に対して所定の開口率を有する集塵電極層８５をガス流れ方向に沿って配設すると共に、所定電圧が印加される放電電極８６をこの集塵電極層８５に対向して所定間隔で配設し、ケーシング８４内に煙を導入する送風ファン８７を設けている。
【０１２１】
従って、放電電極８６に所定電圧を印加すると、放電電極８６と集塵電極層８５との間で煙の流れ方向を交差する方向の二次流れを誘起するイオン風が発生し、煙導入口８２からケーシング８４内に導入された煙は、その流れ方向を交差する方向に積極的に加速され、集塵電極層８５を通過するときに帯電しやすい煙粒子が静電気力によってこの集塵電極層１５に引付けられて捕集されることとなり、煙微粒子が除去された浄化ガスは浄化ガス排出口８３から排出されることとなり、煙中の煙粒子を確実に除去することで浄化効率を向上することができる。
【０１２２】
また、ケーシング８４の上部に煙導入口８２を形成して下部に浄化ガス排出口８３を形成し、ケーシング８４の内部に送風ファン８７を設けており、ケーシング８４内の放電電極８６及び集塵電極層８５に対して強制的に煙を供給することで、確実に煙の浄化処理を行うことができる。また、装置全体をユニット化して同様な場所にでも容易に設置することができ、汎用性を向上することができる。
【０１２３】
なお、本発明の消煙装置は、イオン風の発生により煙中の煙粒子を効率的に捕集するものであり、放電電極や集塵電極層の形状や配置などは、上述した各実施例に限定されるものではなく、消煙装置の設置位置などに応じて適宜設定すればよいものである。
【産業上の利用可能性】
【０１２４】
本発明に係る消煙装置は、ケーシング内に所定の開口率を有する集塵電極層と所定電圧が印加される放電電極とを所定間隔で配設し、両者の間にイオン風を発生されることで煙粒子を捕集するものであり、どのような場所に設置される消煙装置にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１２５】
【図１】本発明の実施例１に係る消煙装置の概略構成図である。
【図２】図１のII−II断面図である。
【図３】実施例１の消煙装置における放電電極の斜視図である。
【図４】実施例１の消煙装置の作用を表す概略図である。
【図５】実施例１の消煙装置の取付状態を表す概略図である。
【図６】実施例１の消煙装置の取付状態を表す概略図である。
【図７】本発明の実施例２に係る消煙装置の概略構成図である。
【図８】本発明の実施例３に係る消煙装置の概略構成図である。
【図９】本発明の実施例４に係る消煙装置の概略構成図である。
【図１０】本発明の実施例５に係る消煙装置の概略構成図である。
【図１１】放電電極と集塵電極層との間の電界強度を表すグラフである。
【図１２】実施例５の消煙装置の作用を表す概略構成図である。
【図１３】実施例５の消煙装置の取付状態を表す概略図である。
【図１４】本発明の実施例６に係る消煙装置の概略構成図である。
【図１５】ネット及びアース極を表す概略図である。
【図１６】本発明の実施例７に係る消煙装置の取付状態を表す概略図である。
【図１７】図１６のXVII−XVII図である。
【図１８】本発明の実施例８に係る消煙装置の概略構成図である。
【図１９】図１８のXIX−XIX図である。
【符号の説明】
【０１２６】
１１，３１，４１，５１，６１，７１，８１  消煙装置
１２，８２  煙導入口
１３，８３  浄化ガス排出口
１４，８４  ケーシング
１５，８５  集塵電極層
１６，８６  放電電極
１７，１８，９１，９２  水平取付梁
２１，２２，９５，９６  垂直取付梁
２３  通路空間部
２４  主電極
２５  副電極
２６，９７  高圧電源
２７，２８  安全カバー
２９  電源収納ボックス
４２  冷却エア供給管（冷却流体供給手段）
５２  熱交換器
５３  洗浄冷却水供給管（冷却流体供給手段）
５６  噴射ノズル（洗浄流体供給手段）
６２，６３，７２，７３  カバー
６６，６７  ネット
６８，６９  突起部（アース極）
７４、７５  アース極
７６，７７  ネット
７８  スイッチ
８７  送風ファン
【図１】
2006035194.tif 000003
【図２】
2006035194.tif 000004
【図３】
2006035194.tif 000005
【図４】
2006035194.tif 000006
【図５】
2006035194.tif 000007
【図６】
2006035194.tif 000008
【図７】
2006035194.tif 000009
【図８】
2006035194.tif 000010
【図９】
2006035194.tif 000011
【図１０】
2006035194.tif 000012
【図１１】
2006035194.tif 000013
【図１２】
2006035194.tif 000014
【図１３】
2006035194.tif 000015
【図１４】
2006035194.tif 000016
【図１５】
2006035194.tif 000017
【図１６】
2006035194.tif 000018
【図１７】
2006035194.tif 000019
【図１８】
2006035194.tif 000020
【図１９】
2006035194.tif 000021