(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
火災が発生した対象室内に消火ガスを供給するためのガス配管の供給口に一方側の開口端が連結されて、前記ガス配管からの消火ガスを通過させて他方側の開口端から放出する管路を有する消音筒であって、
前記管路から分岐して延びるとともに先端が閉塞された分岐管が設けられ、
前記管路における前記分岐管の分岐部分における内径が、該管路の他の部分における内径よりも小さく形成されていることを特徴とする消音筒。
【請求項２】
前記分岐管の内周面に、吸音性を有する部材が設けられたことを特徴とする請求項１に記載の消音筒。
【請求項３】
消火ガスを貯蔵するガス供給源と、消火ガスを前記ガス供給源から対象室内に供給する
ためのガス配管と、当該ガス配管の中途部に設けられて前記対象室内への消火ガスの供給
を制御する供給制御弁と、請求項１又は２に記載の消音筒と、を備え、
前記消音筒が、前記対象室内に開口する前記ガス配管の供給口に対して着脱自在に取り
付けられていることを特徴とするガス消火システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ガス消火設備用の消音筒、及び、これを備えたガス消火システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、対象室内において発生した火災を消火する消火設備として、窒素ガス、二酸化炭素ガス、ハロゲンガス等の不活性ガスや不燃性ガスからなる消火ガスを対象室内に充満させるガス消火設備が知られている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
このようなガス消火設備は、水や化学消火剤に弱い大型コンピュータやサーバ等の精密機器類が設置された対象室内の消火に対して特に有効である。
このガス消火設備においては、短時間のうちに大量の消火ガスを対象室内に充満させることができるように、対象室内に開口する供給口をノズル形状とする等して、供給口から高圧の消火ガスを速い速度で噴出させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−２５５１１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、高圧の消火ガスを速い速度で噴出させる場合には、供給口の近傍において消火ガスと対象室内の空気とが干渉することで乱流が発生し、消火ガスの円滑な充満を妨げるとともに、この乱流に基づく騒音（いわゆる乱流騒音）が発生する。また、消火ガスは、ノズル形状により絞り込まれて急激に圧縮され、次いで供給口から噴出される際に急激に膨張するため、この急圧縮・急膨張による衝撃音が騒音として発生することがある。これら騒音のエネルギーは、精密機器類の不具合や誤動作を引き起こすおそれがあった。
【０００６】
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであって、消火ガスの噴出に基づく乱流および騒音を低減して、消火の対象室内に設置された精密機器類の保護を図ることが可能な、ガス消火設備用の筒（以下、消音筒とする）、及び、これを備えたガス消火システム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】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明は以下の手段を提案している。
即ち、本発明に係る消音筒は、火災が発生した対象室内に消火ガスを供給するためのガス配管の供給口に一方側の開口端が連結されて、前記ガス配管からの消火ガスを通過させて他方側の開口端から放出する管路を有する消音筒であって、前記管路から分岐して延びるとともに先端が閉塞された分岐管が設けられ、前記管路における前記分岐管の分岐部分における内径が、該管路の他の部分における内径よりも小さく形成されていることを特徴とする。
【０００８】
このような特徴の消音筒によれば、管路の一方側の開口端をガス配管の供給口に接続した状態においては、ガス配管の供給口から消音筒の管路に入り込んだ消火ガスが、管路の他方側の開口端に向けて流れる。このように消火ガスが管路に入り込む際には、供給口から噴射される際に生じる乱流及び圧縮・膨張によって騒音エネルギーが発生するが、本発明では、この騒音エネルギーの一部が分岐管に導入され、この際、当該分岐管内において騒音エネルギーが反射、拡散及び吸収させられる。これにより、当該騒音エネルギーが熱エネルギーに変換され、結果として、消音筒の他方側の開口端から噴射される消火ガスの騒音を低減することができる。
【００１０】
この場合、管路においては、分岐管の分岐部分のみの内径が小さくされたベンチュリ管構造をなすことになる。そして、このベンチュリ管構造を消火ガスが通過する際に、
供給口から噴射される際に生じる騒音（主騒音）を相殺する干渉音を発生させることができる。
即ち、管路内の一方側から他方側に向かって消火ガスが流れると、管路内の分岐部分における消火ガスの流速が管路内の他の部分に比べて速くなり、この流速が増加した消火ガスに基づく騒音（乱流騒音）が発生する。そして、この乱流騒音が分岐管内で反響することで、上記主騒音を打ち消す干渉音を発生させることができる。
これにより、消音筒の他方側の開口端から噴射される消火ガスの騒音を低減することが可能となる。
【００１１】
また、本発明に係る消音筒においては、前記分岐管の内周面に、吸音性を有する部材が敷設されていてもよい。  
この場合、当該分岐管の内周面において騒音を吸収することができ、対象室内に導入される騒音をより低減させることができる。
【００１２】
そして、本発明に係るガス消火システムは、消火ガスを貯蔵するガス供給源と、消火ガスを前記ガス供給源から対象室内に供給するためのガス配管と、当該ガス配管の中途部に設けられて前記対象室内への消火ガスの供給を制御する供給制御弁と、上記いずれかの消音筒と、を備え、前記消音筒が、前記対象室内に開口する前記ガス配管の供給口に対して着脱自在に取り付けられていることを特徴とする。
【００１３】
このような特徴のガス消火システムにおいては、対象室内において火災が発生した際に供給制御弁を開くことで、消火ガスがガス配管から消音筒を介して対象室内に噴出される。そして、この発明によれば、消音筒をガス配管の供給口に取り付けるだけで前述した騒音を低コストで低減することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、ガス配管の供給口から対象室内に向けて高圧の消火ガスを速い速度で噴出させても、消音筒に設けられた分岐管により騒音のエネルギーを低減できるため、乱流を防ぐとともに騒音のエネルギーを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１実施形態に係るガス消火システムを示す概略図である。
【図２】第１実施形態の消音筒の断面図である。
【図３】第２実施形態の消音筒の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図１〜図２を参照して本発明の第１実施形態のガス消火システム１及び消音筒３０について詳細に説明する。
図１に示すように、この実施形態に係るガス消火システム１は、大型コンピュータやサーバ等の精密機器２が収容された対象室３内において発生した火災を消火するものである。
【００１７】
ここで、対象室３には、床１１との間に間隔をあけて床板１３が設置されると共に、天井１２との間に間隔をあけて天板１４が設置されている。すなわち、対象室３は、これら床板１３及び天板１４によって、床下領域１５、機器設置領域１６及び天井領域１７の三つに区画され、精密機器２は床板１３上の機器設置領域１６に配されている。なお、床板１３及び天板１４は、床下領域１５、機器設置領域１６及び天井領域１７を完全に遮断するように設けられることに限らず、図示例のように、これらの領域が互いに連通するように設けられていてもよい。
【００１８】
ガス消火システム１は、消火ガスを貯蔵するガス供給源２１と、消火ガスをガス供給源２１から対象室３内に供給するためのガス配管２２と、このガス配管２２の中途部に設けられて対象室３内への消火ガスの供給を制御する供給制御弁２３と、対象室３内に開口するガス配管２２の供給口に連結された消音筒３０とを備えている。
【００１９】
ガス供給源２１は、例えば高圧状態で消火ガスを貯蔵するガスボンベ等の耐圧容器によって構成されている。なお、消火ガスには、不活性ガスまたは不燃性ガスとして、例えば窒素ガスや、二酸化炭素ガス、ハロゲンガス等を用いることが可能であり、本実施形態では窒素ガスが好適に用いられている。
【００２０】
ガス配管２２は、ガス供給源２１から対象室３に至る中途部分において複数に分岐されており、これによって、ガス配管２２の複数（図示例では三つ）の供給口が対象室３内に開口している。これら複数の供給口は、より短時間で対象室３内を消火ガスで充満できるように、互いに離れた位置に配されることが好ましい。なお、図示例では、供給口が対象室３内の床下領域１５、機器設置領域１６及び天井領域１７の各領域に開口している。
【００２１】
そして、ガス配管２２の供給口には、図２に示すように、ガス配管２２の供給口から噴出する消火ガスの流れを加速させるオリフィス形状のノズル部２５が設けられている。これにより、消火ガスをより速い速度で対象室３内に噴出させることができる。
【００２２】
図１に示す供給制御弁２３は、自動あるいは手動で開閉可能に構成されている。すなわち、供給制御弁２３は、対象室３内において火災が発生した際に、例えば対象室３内に設けられた火災検知器（不図示）からの信号に基づいて電気的あるいは機械的に開くように構成されてもよいし、例えば作業者によって開くように構成されてもよい。
【００２３】
なお、図示例の供給制御弁２３は、ガス配管２２の分岐部分よりもガス供給源２１側に設けられているが、例えば対象室３側の分岐された各部分にそれぞれ設けられてもよい。
【００２４】
消音筒３０は、図２に示すように、ガス配管２２からの消火ガスを通過させる管路３１を有する筒状に形成されている。なお、図示例では、消音筒３０の管路３１が、断面円形状に形成されているが、例えば多角形状や楕円形状など任意の断面形状に形成されていてもよい。
【００２５】
管路３１の一方側（図２における右側）の開口端３１ａには、管路３１の軸線Ｌ３方向に延長する接続筒部３２が一体に形成されている。この接続筒部３２にガス配管２２のノズル部２５を挿入させることで、消音筒３０がガス配管２２の供給口に接続されることになる。なお、図示例では、この接続状態において管路３１の軸線Ｌ３がガス配管２２の軸線Ｌ２一致しているが、例えばずれていても構わない。
【００２６】
そして、管路３１における一方側の開口端３１ａと他方側の開口端３１ｂとの中間部よりもやや他方側寄りの部分には、管路３１から該管路３１の径方向外側に向かって延びて先端が閉塞された分岐管３３が設けられている。この分岐管３３は、管路３１と連通状態とされており、その断面形状は、円形状、多角形状、楕円形状など任意の断面形状をとることができる。
【００２７】
なお、図示例では、分岐管３３は管路３１の径方向に沿って直線状に、即ち、管路３１の軸線Ｌ１に対して垂直に延びているが、例えば、管路３１の軸線Ｌ１に垂直な方向から一方側又は他方側に傾斜して延びるように構成されていてもよい。また、分岐管３３は直線状に延在するのみならず、屈曲した構成であってもよい。
【００２８】
なお、ガス消火システム１は、上記構成のほかに、消火ガスの供給によって対象室３内が所定気圧以上となった際に過剰な圧力を対象室３外に逃がす避圧口ダンパー２４を備えていてもよい。この避圧口ダンパー２４は、ガス配管２２から噴出された消火ガスが対象室３内全体に流れるように、ガス配管２２の供給口からできる限り離れた位置に設けられることが好ましい。
【００２９】
次に、上述したガス消火システム１の動作について説明する。
対象室３内において火災が発生した際には、供給制御弁２３が自動あるいは手動で開放され、これによって、消火ガスがガス供給源２１からガス配管２２の供給口に流れる。さらに、消火ガスはガス配管２２から消音筒３０を介して対象室３内に噴出される。
【００３０】
ここで、消音筒３０の管路３１を通過する消火ガスの流れについて詳細に説明すると、
ガス配管２２の供給口から消音筒３０の管路３１に入り込んだ消火ガスは、管路３１の他方の開口端３１ｂに向けて流れる。このように消火ガスが管路３１に入り込む際には、供給口から噴射される際に生じる乱流及び圧縮・膨張によって騒音エネルギーが発生する。この際、本実施形態においては、この騒音エネルギーの一部が分岐管３３に導入され、当該分岐管３３内において騒音エネルギーが反射、拡散及び吸収させられる。この結果、上記騒音エネルギーが熱エネルギーに変換され、管路３１の他方側の開口端３１ｂから噴射される消火ガスの騒音を低減することができる。
【００３１】
したがって、本実施形態の消音筒３０によれば、発生した騒音エネルギーの一部を分岐管３３によって熱エネルギーに変換することができるため、ガス配管２２の供給口から対象室３内に向けて高圧の消火ガスを速い速度で噴出させても、乱流および騒音の発生を低減することができる。
【００３２】
そして、本実施形態のガス消火システム１において、消音筒３０をガス配管２２の供給口に対して着脱自在とした場合には、従来周知のガス配管２２の供給口に消音筒３０を取り付けるだけで乱流騒音を低減できるため、低コストで実施可能となる。
【００３３】
なお、本実施形態のガス消火システム１では、対象室３内に消火ガスが噴出されることで火災の消火が行われるが、対象室３内に供給された消火ガスによって対象室３内の圧力が上昇することがある。ここで、本実施形態のガス消火システム１は避圧口ダンパー２４を備えているため、過剰な圧力を対象室３外に逃がすことができる。したがって、対象室３内の圧力上昇が建物および精密機器２に悪影響を与えることも防止できる。
【００３４】
また、本実施形態のガス消火システム１では、ガス配管２２の供給口が対象室３内の床下領域１５、機器設置領域１６及び天井領域１７の各領域に開口しているため、これら複数の領域のいずれかで火災が発生したとしても、消火ガスをより短い時間で火災の発生地点に到達させることが可能である。
【００３５】
次に、図３を参照して本発明の第２実施形態の消音筒について説明する。なお、第２実施形態の消音筒４０を示す図３において、図２に示す第１実施形態の消音筒３０と同様の構成要素には、同様の符号を付して詳細な説明を省略する。
この第２実施形態の消音筒４０においては、管路３１における分岐管３３の分岐箇所にベンチュリ管構造体５０が嵌入されている点で、第１の実施形態の消音筒４０とは相違する。
【００３６】
ベンチュリ管構造体５０は、管路３１の内周面の内径と略同一の外径を有する略円筒形状をなしており、該円筒形状の中心軸線を管路３１の軸線Ｌ３と一致させた状態で該管路３１内に嵌入されている。ベンチュリ管構造体５０には、その中心軸線、即ち管路３１の軸線Ｌ３に沿って形成された貫通孔５１が形成されており、該貫通孔５１の一方側の開口部には、一方側に向かうに従って漸次拡径する第１テーパ面５２が形成されており、さらに、貫通孔５１の他方側の開口部には、他方側に向かうに従って漸次拡径する第２テーパ面５３が形成されている。
【００３７】
また、ベンチュリ管構造体５０には、その外周面と貫通孔５１とを径方向に沿って連通させる分岐孔５４が形成されており、ベンチュリ管構造体５０が管路３１内に嵌入された状態においては、分岐孔５４が分岐管３３と連通状態とされる。
【００３８】
以上のようなベンチュリ管構造体５０が設けられたことにより、管路３１内においては、分岐管３３の分岐部分における消火ガスが流通する流路の内径が、管路３１の他の部分、即ち、ベンチュリ管構造体５０が存在する以外の部分の内径よりも小さくされた構成となる。このようにして、本実施形態の消音筒４０においては、管路３１における分岐管３３の分岐部分付近が絞られたベンチュリ構造をなすことになる。
【００３９】
ここで、消音筒３０の管路３１を通過する消火ガスの流れについて詳細に説明すると、
ガス配管２２の供給口から消音筒４０の管路３１に入り込んだ消火ガスは、管路３１の他方の開口端３１ｂに向けて流れる。即ち、管路３１の一方側の開口端３１ａから導入された消火ガスは、ベンチュリ管構造体５０の第１テーパ面５２において管路３１の径方向内側に向かって集中させられ、貫通孔５１内を通過する。
【００４０】
この貫通孔５１においては、その内径が他の部分と比べて絞られているため、消火ガスの流速が速くなり、この流速が増加した消火ガスに基づく騒音（乱流騒音）が発生する。そして、この騒音が分岐管３３内で反響することで、供給口から管路３１内に噴射される際に生じる騒音（主騒音）を打ち消す干渉音を発生させることができる。これにより、消音筒４０の他方側の開口端３１ｂから噴射される消火ガスの騒音を低減することが可能となる。
【００４１】
このように、第２実施形態の消音筒４０においては、このベンチュリ管構造体５０内を消火ガスが通過する際に、主騒音を相殺する干渉音を発生させ、騒音の低減を図ることができる。
さらに、第１実施形態と同様に、上記主騒音のエネルギーが分岐管３３に導入して反射、拡散及び吸収させることができるため、管路３１の他方側の開口端３１ｂから噴射される消火ガスの騒音をよい一層低減することができる。
【００４２】
なお、本実施形態においては、上記ベンチュリ管構造体５０を設けて管路３１の分岐部分の内径を絞る構成としたが、管路３１自体の分岐部分を小径に成形した構成であってもよい。
【００４３】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されることなく、その発明の技術的思想を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、分岐管３３の内周面に、吸音性を有する部材を敷設してもよい。この場合、当該分岐管３３の内周面において騒音を吸収することができ、対象室３内に導入される騒音をより低減させることができる。
【００４４】
そして、本発明のガス消火システム１は、床板１３や天板１４によって複数の領域１５〜１７に区画された対象室３の消火に限らず、例えば床板１３や天板１４の無い一つの領域のみの対象室３の消火にも適用することができる。また、本発明のガス消火システム１は、精密機器２が配された対象室３内の消火に限らず、クリーンルーム等の他の対象室３の消火にも適用することができる。
【符号の説明】
【００４５】
１          ガス消火システム
３          対象室
２１        ガス供給源
２２        ガス配管
２３        供給制御弁
２４        ダンパー
２５        ノズル部
３０        消音筒
３１        管路
３１ａ      開口端
３１ｂ      開口端
３２        接続筒部
３３        分岐管
４０        消音筒
５０        ベンチュリ管構造体
５１        貫通孔
５４        分岐孔
【図１】
0005452194.tif 000002
【図２】
0005452194.tif 000003
【図３】
0005452194.tif 000004