(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガス系消火設備において高圧貯蔵された消火剤ガスの一次圧を所定の二次圧に減圧する減圧弁が、ピストン支持体と、該ピストン支持体の凹部に挿入されコイルばねにより付勢されたピストンと、該ピストン先端に固定されガス流路内に配設された弁体とからなる構成であって、一次圧が導入されていない待機状態では、前記弁体は前記コイルばねによって一次圧と対向する方向に高圧流路３２から流出口３３、３４への流路が閉鎖されないように高圧流路３２の流入口３１側に向けて下方に付勢され、かつ、前記ピストン内部には容器弁が開放されて一次圧が導入された際に一次圧をピストン支持体の凹部に導通するためのガス案内路が設けられていることを特徴とする減圧弁
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は減圧弁に関し、特に高圧で貯蔵された消火剤ガスを用いるガス系消火設備において、高圧で貯蔵された消火剤ガスの一次圧を、所定の二次圧に減圧するための減圧弁に関する。
【０００２】
【従来の技術】
コンピュータや電子機器が収容された建物や図書館、美術館等における消火設備として、ガス系消火設備が知られている。ガス系消火設備では、二酸化炭素ガスやハロンガス等の不活性ガスを消火剤として用い、火災区画内に不活性ガスを不燃濃度となるまで放出することにより消火が行われる。消火によって施設や備品が損傷されず、また消火剤ガスが絶縁性なので漏電の心配がないといった長所がある。
【０００３】
ガス系消火設備では、消火剤が圧縮状態で容器内に保存されており、火災発生時には容器内の圧縮ガスが配管を通って噴射ヘッドから火災区画内に噴射される。しかし、容器を小型化し貯蔵スペースを節約するために消火剤は高圧で容器内に充填されているので、所定の圧力に減圧してから配管や噴射ヘッドに供給する必要がある。一般には、消火剤の容器と配管との間に減圧装置を配設して、容器内の圧力（一次圧）を所定の二次圧に減圧してから消火剤を配管に供給している。
【０００４】
本件出願人は、この種の減圧装置として、特願平１１−２８７２６５号を提案している。該出願の減圧弁は、ガス流路内に皿ばねによって付勢された弁体を配設した構成となっている。皿ばねはコイルばねと比較して、短いばねでもばね力が大きいので、減圧弁を小型化できる利点がある。
【０００５】
しかしながら、皿ばねはコイルばねと比較して性能が安定していないため、信頼性の高い減圧弁を量産することが難しいことが分かった。そこで、皿ばねの代わりにコイルばねの利用が検討されたが、高い一次圧に対抗するためにはコイルばねの長さを長くする必要があり、減圧弁が大型化してしまうという問題があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、皿ばねではなく性能の安定したコイルばねによって弁体を付勢し、しかも小型で簡易な構造の減圧弁を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明の減圧弁は、ガス系消火設備において高圧貯蔵された消火剤ガスの一次圧を所定の二次圧に減圧する減圧弁が、ピストン支持体と、該ピストン支持体の凹部に挿入されコイルばねにより付勢されたピストンと、該ピストン先端に固定されガス流路内に配設された弁体とからなる構成であって、一次圧が導入されていない待機状態では、前記弁体は前記コイルばねによって一次圧と対向する方向に高圧流路３２から流出口３３、３４への流路が閉鎖されないように高圧流路３２の流入口３１側に向けて下方に付勢され、かつ、前記ピストン内部には容器弁が開放されて一次圧が導入された際に一次圧をピストン支持体の凹部に導通するためのガス案内路が設けられている構造である。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の一実施例を説明する。
図１に示すように、本実施例の消火設備の構成は、複数の消火剤ボンベ１の容器弁２がガス供給管３によって減圧弁４と接続されており、さらに減圧弁４がフレキシブルなガス送出管５によって集合管６へと接続されている。
【０００９】
上記消火設備において、消火剤ボンベ１のボンベ口に取り付けられた容器弁２は、中央制御部（図示せず）からの制御信号によって開閉される。容器弁２が開放されると、消火剤ボンベ１から高圧の消火剤ガスがガス供給管３を通って減圧弁４に流入する。減圧弁４によって所定の二次圧に減圧されたガスは、ガス送出管５を通して集合管６に供給され、噴射ヘッドへ送られる。減圧弁４から送出されるガスの圧力（二次圧）は、減圧弁４に接続した圧力ゲージ７により表示される。
【００１０】
図２は、図１の減圧弁４の構成を示す断面図である。
減圧弁４は、本体部１０にカバー８と本体下部９を装着した構造であり、本体部１０の左右両側に図１で示したガス送出管５が接続されるガスの流出口３３、３４が設けられ、本体下部９の下部にガス供給管３が接続されるガスの流入口３１が設けられている。流入口３１から流出口３３、３４へ至るガス流路は、弁体４０によって高圧流路３２と低圧流路３５とに分けられる。
【００１１】
弁体４０の上部には、円盤状のシート４１がリング状のシート押工４２により保持されており、シート４１が本体部１０と当接することによりガス流路が閉鎖される。
弁体４０は、ナット４３によってピストン５０の下端に固定されている。ピストン５０の上端は、ピストン支持体６０の凹部６１に上下移動自在にはめ込まれており、ピストン５０はコイルばね６２によって下向きに付勢されいる。従って、流入口３１から一次圧Ｐ１が加わらない状態では、図２のように弁体４０はばね力によって最下点に押し下げられており、減圧弁４は開いた状態となっている。
ピストン５０の中央部には、上端から下端まで貫通するようにガス案内路５１が穿孔されている。ガス案内路５１を通って流入口３１から流入した消火剤ガスの一部がピストン支持体６０の凹部６１に達するので、一次圧Ｐ１がピストンを押し下げる方向に加わることになる。
また、ピストン５０にはＯリング５２、５３がはめ込まれており、それぞれ低圧流路３５および凹部６１からガスが漏れないようにシールされている。
【００１２】
上記構成の減圧弁４は、消火剤ガスの流入により次のように作動する。
弁体４０は平常時はコイルばね６２のばね力によって図２のように最下点に押し下げられているので、シート４１と本体部１０とは当接しておらず、高圧流路３２と低圧流路３５はつながった状態となっている。
消火剤ボンベ１の容器弁２が開放されると、流入口３１から消火剤ガスが流入する。消火剤ガスは高圧流路３２から低圧流路３５へ流入し、流出口３３、３４を経てガス送出管５へ至る。
また、流入したガスの一部は、ピストン５０内部のガス案内路５１を通ってピストン支持体６０の凹部６１に至る。
【００１３】
高圧流路３１側の一次圧をＰ１、低圧流路３５側の二次圧をＰ２、図２中のφＡの部分の直径をＡ、φＢの部分の直径をＢ、φＣの部分の直径をＣ、コイルばね６２のばね力をＦとすると、本実施例に関わる減圧弁４の圧力バランスは次式で示される。
【数１】
0003936548.tif 000002
【００１４】
よって、Ｐ２は次式によって決定することができる。
【数２】
0003936548.tif 000003
【００１５】
ピストン５０の内部に設けられたガス案内路５１により、一次圧Ｐ１がピストン支持体６０の凹部６１に導かれ、ピストン５０を上端から押し下げる力として働くので、その分同一方向に力を作用させるコイルばね６２のばね力を小さくすることができる。従って、より短いコイルばね６２を用いることができ、減圧弁４全体を小型化することができる。
また、消火剤ボンベ１のガス残量が減少して一次圧Ｐ１が低下してくると、コイルばね６２のばね力によって弁体４０が次第に押し下げられていき、弁体４０の開度が自動的に大きくなるので、消火剤ボンベ１に貯蔵された消火剤ガスをほぼ完全に使い切ることができる。
【００１６】
弁体４０のシート４１は、素材として例えばウレタンゴムを用いることができる。本発明の減圧弁４は、平常時にはガス流路が開放されており、シート４１が本体部１０に押し付けられていない構造なので、シート４１の経時劣化が進みにくい利点がある。
さらに、ガス流路の口径、ピストンの直径、コイルばね６２のばね力等を適宜に選択することにより二次圧の設定を行うことができるので、構造が簡易で安価に製造可能であり、しかも誤動作の起きにくい信頼性の高い減圧弁を得ることができる。
【００１７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の減圧弁は、皿ばねではなく性能の安定したコイルばねによって弁体を付勢するので、動作の信頼性が高い。また、コイルばねのばね力を補うために、一次圧をピストンの後部に導通させる構造としたので、より小さなコイルばねを用いることが可能となり、減圧弁本体を小型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る減圧弁を使用した消火設備の構成を示す模式図である。
【図２】  本実施例の減圧弁の構成を示す断面図である。
【符号の説明】
１    消火剤ボンベ
２    容器弁
３    ガス供給管
４    減圧弁
５    ガス送出管
６    集合管
７    圧力ゲージ
８    カバー
９    本体下部
１０    本体部
３１    流入口
３２    高圧流路
３３、３４    流出口
３５    低圧流路
４０    弁体
４１    シート
４２    シート押工
４３    ナット
５０    ピストン
５１    ガス案内路
５２、５３    Ｏリング
６０    ピストン支持体
６１    凹部
６２    コイルばね
【図１】
0003936548.tif 000004
【図２】
0003936548.tif 000005