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2020 年度 実績報告書

静電気災害防止を目的とした噴霧帯電の基礎的特性に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 18K13963
研究機関独立行政法人労働者健康安全機構労働安全衛生総合研究所

研究代表者

遠藤 雄大  独立行政法人労働者健康安全機構労働安全衛生総合研究所, 電気安全研究グループ, 主任研究員 (80778324)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
キーワード静電気 / 噴霧帯電 / 噴出帯電 / 液体 / 有機溶剤 / 火災 / 導電率
研究実績の概要

前年度まで)
2種類(SUS製、PTFE製)の一流体噴霧ノズルについて、ミネラルスピリットと各濃度の導電性添加剤の混合液体を用いて、噴霧帯電量と導電率の関係を調査した結果、どちらのノズルについても、導電率10-8 S/m付近で噴霧帯電量がピークとなることを確認した。ただし、噴霧帯電量のピーク値は、PTFE製ノズルがSUS製ノズルよりも一桁程度大きくなった。なお、SUS製ノズルでは、10-6 S/m以上の高導電率でも噴霧帯電量の上昇傾向が見られた。さらに、同様の噴霧帯電量測定を導電率が異なる4種の液体(酢酸エチル、エタノール、水道水、n-ヘキサン)についても実施結果、PTFE製ノズルでは、酢酸エチル(導電率10-8 S/m)の帯電量が最大となった。一方で、SUS製ノズルでは、エタノール(導電率10-6 S/m)の帯電量が最大値を示した。このような傾向は、混合液体を用いた実験結果とも概ね一致する。上記に加え、同径のノズルでは液体タンク内圧力が高いほど、同圧ではノズル径が小さいほど、液体の比電荷(質量当たりの液体の帯電量)が大きくなること、2流体ノズル使用時の噴霧帯電量は1流体ノズルと同等以上となることを確認した。

最終年度)
酢酸エチル以外の3種類の酢酸エステル(酢酸メチル、酢酸イソプロピル、酢酸ブチル)について噴霧帯電量の測定を実施した結果、3種類全てが酢酸エチルと同等以上に大きく帯電することが確認できた。また、ノズルへの電圧印加による噴霧帯電量低減効果を調査した結果、導電率10-6 S/m以上の高導電性液体については、ノズルへの電圧印加により噴霧帯電量をコントロール可能であることが確認できた。研究期間全体を通じて、噴霧帯電量が大きくなりやすい液体の種類、噴霧条件の傾向を明らかにするとともに、一部の液体については噴霧帯電量を低減する方法を提案し、その効果が確認できた。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2020

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] 可燃性溶剤の噴霧帯電量と導電率の関係2020

    • 著者名/発表者名
      遠藤雄大
    • 雑誌名

      安全工学

      巻: 59 ページ: 175-183

    • DOI

      10.18943/safety.59.3_175

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 酢酸エチルの噴霧帯電量と噴霧条件の関係2020

    • 著者名/発表者名
      遠藤雄大
    • 雑誌名

      安全工学

      巻: 59 ページ: 296-307

    • DOI

      10.18943/safety.59.5_296

    • 査読あり
  • [学会発表] 酢酸エチルの噴霧帯電と各種噴霧条件の関係2020

    • 著者名/発表者名
      遠藤雄大
    • 学会等名
      安全工学シンポジウム2020
  • [学会発表] 2流体ノズルの噴霧帯電と各種噴霧条件の関係2020

    • 著者名/発表者名
      遠藤雄大
    • 学会等名
      第44回静電気学会全国大会
  • [学会発表] 酢酸エチルの1流体ノズルからの噴霧帯電特性2020

    • 著者名/発表者名
      遠藤雄大
    • 学会等名
      第53回安全工学研究発表会
  • [学会発表] ノズルへの電圧印加による導電性液体の噴霧帯電量低減効果2020

    • 著者名/発表者名
      遠藤雄大
    • 学会等名
      2021年度静電気学会春期講演会

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公開日: 2021-12-27  

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