(57)【要約】【課題】施工費用の低減、設計の自由度の向上を実現できるガス系消火設備を提供する。【解決手段】容器内の消火剤ガスを配管３を経由して防護区画１へ導入し、かつ、防護区画１から消火剤ガスを排出する、ガス系消火設備の制御方法であって、防護区画１へ消火剤ガスが導入されてから５秒−４０秒間の配管３内の消火剤ガスの流量は、放出容器１本当たり０．３２ｋｇ／ｓ以上０．４８ｋｇ／ｓ以下である。【選択図】図１
2017042441.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器内の消火剤ガスを配管を経由して防護区画へ導入し、かつ、防護区画から消火剤ガスを排出する、ガス系消火設備の制御方法であって、防護区画へ消火剤ガスが導入されてから５秒−４０秒間の配管内の消火剤ガスの流量は、放出容器１本当たり０．３２ｋｇ／ｓ以上０．４８ｋｇ／ｓ以下である、ガス系消火設備の制御方法。
【請求項２】
容器内の消火剤ガスを配管を経由して防護区画へ導入し、かつ、防護区画から消火剤ガスを排出する、ガス系消火システムであって、防護区画へ消火剤ガスが導入されてから５秒−４０秒間の配管内の消火剤ガスの流量は、放出容器１本当たり０．３２ｋｇ／ｓ以上０．４８ｋｇ／ｓ以下に制御される、ガス系消火システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明はガス系消火設備の制御方法およびガス系消火システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ガス系消火設備は、たとえば特開２０１４−１０８１８５号公報（特許文献１）に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−１０８１８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のガス系消火設備では施工コストが高く、かつ、設計の自由度が低いという問題があった。そこで、この発明は上記の問題点を解決するためになされたものであり、施工コストを低下させることが可能で、かつ、設計の自由度が高いガス系消火設備の制御方法およびガス系消火システムを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明に従ったガス系消火設備の制御方法は、容器内の消火剤ガスを配管を経由して防護区画へ導入し、かつ、防護区画から消火剤ガスを排出する、ガス系消火設備の制御方法であって、防護区画へ消火剤ガスが導入されてから５秒−４０秒間の配管内の消火剤ガスの流量は、放出容器１本当たり０．３２ｋｇ／ｓ以上０．４８ｋｇ／ｓ以下である。
【０００６】
この発明に従ったガス系消火システムは、容器内の消火剤ガスを配管を経由して防護区画へ導入し、かつ、防護区画から消火剤ガスを排出する、ガス系消火システムであって、防護区画へ消火剤ガスが導入されてから５秒−４０秒間の配管内の消火剤ガスの流量は、放出容器１本当たり０．３２ｋｇ／ｓ以上０．４８ｋｇ／ｓ以下に制御される。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施の形態１に従ったガス消火設備の模式図である。
【図２】図１中のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。
【図３】窒素消火時の圧力変化を示すグラフである。
【図４】調整圧力を約３−４ＭＰａとした場合の窒素消火時の圧力変化を示すグラフである。
【図５】実施の形態２に従ったガス消火設備の模式図である。
【図６】実施の形態２に従ったガス消火設備ので用いられる調整弁の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、この発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。以下の実施の形態では同一または相当する部分については同一の参照符号を付し、その説明については繰り返さない。また、各実施の形態を組み合わせることも可能である。
【０００９】
（実施の形態１）
本発明者は、従来の問題点、すなわち、ガス系消火設備において施工コストが高く、設計の自由度が低いという問題について分析した。その結果、ガス系消火設備のコストおよび設計の自由度に関して、消火剤ガスを導入するための配管、および消火剤ガスを排出するためのダクトのコストが高く、設計の自由度を狭めているという問題を見出した。
【００１０】
従来のダクトは、消火剤ガスが導入される防護区域からその防護区域を有する建物の外まで延びている。仮にダクトが従来よりも細くなれば、ダクトに関連する施工コストを低下させることができる。配管を細くすることでも、施工コストを低下させることができる。
【００１１】
さらにダクトは建物内で縦および／または横方向に延びるため、建物の構造にも影響を与える。仮に、ダクトが従来よりも細くなれば従来はダクトを配管することができなかった狭い場所にもダクトを配管することができ、設計の自由度が高まる。配管が細くなれば、設計の自由度が高まる。
【００１２】
図１から３を参照して、ガス消火設備は、防護区画１内へ消火剤ガスを送る配管３と、防護区画１に接続されて消火剤ガスを排出するためのダクト２とを備える。
【００１３】
防護区画１は、ビルなどの建物に設けられる部屋である。電子機器が設けられている部屋では、消火のために水を用いることができず、消火剤ガスを用いて消火を行う。噴射ノズル４から消火ガス剤を防護区画１に放出して、不活性の消火剤ガスを防護区画１に充満させて酸素濃度を減少させることで消火することが可能である。消火剤ガスとしては、窒素、アルゴンなどの不活性ガスおよびハロゲン系のガスが用いられる。
【００１４】
ダクト２は、防護区画１の消火剤ガスを防護区画１から放出するためのガス経路である。ダクト２は、中空であり角型および丸型のいずれであってもよい。防護区画１の避圧口１ａでダクト２の端部には、ダンパ１２が設けられており、ダンパ１２が開閉することでダクト２と防護区画１とが連通および遮断される。ダンパ１２は実線で記載されている位置から点線で記載されている位置まで回動可能である。この実施の形態では防護区画１に一本のダクト２のみが設けられているが、複数本のダクト２が設けられていてもよい。
【００１５】
ダクト２は、入口（避圧口１ａ）から出口１３まで延びている。
配管３は、防護区画１外に配置されているガス貯蔵容器５から防護区画１へ消火剤ガスを送るための経路である。ガス貯蔵容器５には、減圧弁（圧力調整器）５０が設けられており、減圧弁５０を通過した消火剤ガスが配管３および噴射ノズル４を経由して防護区画１へ放出される。
【００１６】
複数のガス貯蔵容器５に集合管１７が接続されている。集合管１７には、各々のガス貯蔵容器５から消火剤ガスが供給される。集合管１７、減圧弁５０またはガス貯蔵容器５のいずれかには、ガス貯蔵容器５から集合管１７への消火剤ガスの供給を制御する制御部１５が接続されている。この実施の形態では、複数のガス貯蔵容器５を用いているが、１つのみのガス貯蔵容器５を用いてもよい。この場合、集合管１７は不要である。ガス貯蔵容器５に配管３が接続される。配管３内での消火剤ガスの圧力を厳密に制御することで、消火剤ガスが導入されてから５秒−４０秒間の配管３内の消火剤ガスの流量は、放出容器（ガス貯蔵容器５）１本当たり０．３２ｋｇ／ｓ以上０．４８ｋｇ／ｓ以下となる。
【００１７】
図３を参照して、曲線１０１は一つのガス貯蔵容器５内での消火ガス剤の圧力を示す。曲線１０２は、５本のガス貯蔵容器５を同時に開弁した場合における集合管１７の出口での消火ガス剤の圧力を示す。曲線１０３は、５本のガス貯蔵容器５を同時に開弁した場合における噴射ノズル４での消火ガス剤の圧力を示す。点１０５は、曲線１０２における最大圧力を示す。
【００１８】
曲線１１１から１１５は、第１から第５のガス貯蔵容器５を開弁した場合における容器弁としての減圧弁５０の出口での消火ガス剤の圧力を示す。曲線１０４は曲線１１１から１１５で示す消火剤の圧力の合計により構成される減圧弁５０の出口での消火剤ガスの圧力を示す。
【００１９】
点１０５は曲線１０２における最大圧力を示しており、この最大圧力を考慮して避圧口１ａの大きさを決定する。すなわち点１０５で示す最大圧力が大きければ避圧口の径、およびダクト２の径を大きくする必要があり、建設コストが増大する。５本のガス貯蔵容器５を同時に開弁すれば、各々のガス貯蔵容器５から放出される消火剤ガスのピーク圧力が重なる。その結果、最大圧力が大きくなり、避圧口１ａおよびダクト２の径が大きくなる。これに対して、５本のガス貯蔵容器５の開弁時期をずらすことにより、曲線１１１から１１５で示す各ガス貯蔵容器５から放出される消火剤ガスのピーク圧力が重なることを防止できる。その結果、曲線１０４における最大圧力は、曲線１０５における最大圧力よりも小さくなる。
【００２０】
図３では、流量制御（圧力制御）が安定していない減圧弁５０を示している。流量制御が安定していないため、曲線１０２で示す減圧弁５０の出口圧力も安定していない。
【００２１】
図４は、流量制御（圧力制御）が安定している減圧弁５０を用いた例を示している。図４の曲線１４１は、１本のガス貯蔵容器５を開弁した場合における減圧弁５０の出口での消火ガス剤の圧力を示す。
【００２２】
図４で示すように、流星制御（圧力制御）が安定している減圧弁５０では、出口圧力が安定している。減圧弁５０の出口圧力はほぼ一定となっている。
【００２３】
防護区画１へ消火剤ガスが導入されてから５秒−４０秒間の配管３内の消火剤ガスの消火剤ガスの流量（５秒間の平均流量（ｋｇ/ｓ））は、放出容器１本当たり０．３２ｋｇ／ｓ以上０．４８ｋｇ／ｓ以下に制御されることが必要であることを本発明者は見出した。
【００２４】
図４において、放出開始からの経過時間が０から６０秒での放出容器１本当たりの消火剤ガスの平均流量は以下の通りである。
【００２５】
【表１】
2017042441.tif 000003
【００２６】
上記の表から、放出後４０秒までは時間当たりの質量の変化が一定となり、一定流量で放出できることが分かる。４０秒後以降は、容器内の圧力が低下し、減圧弁の調整圧力以下となる為、放出量は成り行きとなる。
【００２７】
容器内の消火剤（窒素ガス）の質量は、約２４ｋｇである。８３Ｌの容器にて３０ＭＰａ（３００気圧）で充填されている。これらのガスを１分間で放出することをベースとして流量を規定すると、１秒あたり約０．４ｋｇ（≒（２４ｋｇ／６０秒））となり、±２０％の範囲内として０．３２ｋｇ／ｓ〜０．４８ｋｇ／ｓとなる。
【００２８】
防護区画１へ消火剤ガスが導入されてから５秒−４０秒間の配管３内の消火剤ガスの平均流量（ｋｇ/ｓ）を、放出容器１本当たり０．３２ｋｇ／ｓ以上０．４８ｋｇ／ｓ以下に制御するためには、ピークの圧力を低下させる必要がある。ピークの圧力を低下させるために、図１で示したような、複数のガス貯蔵容器５の開弁時期をずらすか、流量制御が安定している減圧弁５０を用いる方法がある。開弁から５秒以内は、圧力が急激に変動する。この部分で仮に配管内圧力が高くなったとしても、短時間であるため防護区画１内の圧力を過剰に高くするものではない。その結果、この部分での圧力が変動しても問題は無い。開弁から４０秒経過後は、ガス貯蔵容器５の圧力が低下しているため、配管３内の圧力は減少する。そのため、開弁から４０秒経過するまでの配管３内の圧力が、ピーク圧力に大きな影響を与える。
【００２９】
（実施の形態２）
図５で示すように、実施の形態２では、配管３に調整弁１６が設けられている点で、実施の形態１と異なる。調整弁１６は減圧弁５０とは別に設けられており、出口側のガス消火剤の圧力を一定にする働きを有する。減圧弁５０は、この実施の形態では、圧力を調整する機能を有していないものであってもよい。すなわち、減圧弁５０は、ガス貯蔵容器５を開閉する機能のみを有していてもよい。
【００３０】
配管３は、図５では一本のみ示されているが、集合管１７から減圧弁５０までの間には配管３は三本存在している。この三本の配管３の各々に調整弁１６が設けられていてもよい。
【００３１】
図６で示すように、調整弁１６は、筐体２１、筐体２１に設けられた入口流路２２、筐体２１内に設けられた入口側バネ２３、筐体２１内の設けられた出口側バネ２４、入口側バネ２３と出口側バネ２４とで付勢される可動体２５、出口側バネ２４が封入され、可動体２５が矢印１６ａ，１６ｂで示す方向に移動可能なシリンダ２６、消火剤ガスが流れる筐体内流路２７、筐体内流路２７と連通した出口側流路２８、および仕切部材２９とを有する。可動体２５は、仕切部材２９により形成された開口２９ａに隣接する入口側弁２５ｃと、出口側に配置された出口側弁２５ａと、出口側弁２５ａと入口側弁２５ｃとを接続するシャフト２５ｂとを有する。
【００３２】
調整弁１６に流入する消火剤ガスの圧力が高くなると、消火剤ガスの流速も速くなる。その結果、可動体２５は矢印１６ａで示す方向に移動する。入口側弁２５ｃが開口２９ａに近くなり、開口２９ａでの圧力損失が大きくなり消火剤ガスの流量が低下する。
【００３３】
調整弁１６に流入する消火剤ガスの圧力が低くなると、消火剤ガスの流速も遅くなる。その結果、可動体２５は矢印１６ｂで示す方向に移動する。入口側弁２５ｃが開口２９ａから遠ざかり、開口２９ａでの圧力損失が小さくなり消火剤ガスの流量が増大する。
【００３４】
すなわち、ガス系消火設備は、消火剤ガスが貯蔵された複数のガス貯蔵容器５と、消火剤ガスを防護区画１へ導入する導入手段としての配管３と、消火剤ガスが導入される防護区画１から消火剤ガスを排出するためのダクト２と、配管３に設けられて消火剤ガスを一定の流量で前記防護区画１へ導入する調整弁１６とを備える。減圧弁５０の下流側に調整弁１６を設けることにより、減圧弁５０の出口側で圧力が変動したとしても、この圧力の変動を調整弁１６が平滑化することができる。そのため、複数のガス貯蔵容器５を一度に開弁しても、調整弁１６によりピーク圧力が平滑化される。防護区画１へ消火剤ガスが導入されてから５秒−４０秒間の配管３内の消火剤ガスの流量は、放出容器１本当たり０．３２ｋｇ／ｓ以上０．４８ｋｇ／ｓ以下である。
【００３５】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
この発明は、ガス系消火設備の分野において利用することができる。
【符号の説明】
【００３７】
１  防護区画、１ａ  避圧口、２  ダクト、３  配管、４  噴射ノズル、５  ガス貯蔵容器、１２  ダンパ、１３  出口、１５  制御部、１６  調整弁、１７  集合管、５０  減圧弁。
【図１】
2017042441.tif 000004
【図２】
2017042441.tif 000005
【図３】
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【図４】
2017042441.tif 000007
【図５】
2017042441.tif 000008
【図６】
2017042441.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成27年12月4日(2015.12.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器内の消火剤ガスを配管を経由して防護区画へ導入し、かつ、防護区画から消火剤ガスを排出する、ガス系消火設備の制御方法であって、防護区画へ消火剤ガスが導入されてから５秒−４０秒間の配管内の消火剤ガスの流量は、容器１本当たり０．３２ｋｇ／ｓ以上０．４８ｋｇ／ｓ以下であり、
容器の開弁から５秒以内は配管内の圧力が急激に変動し、仮に配管内圧力が高くなったとしても許容する、ガス系消火設備の制御方法。
【請求項２】
前記防護区画へ消火剤ガスが導入されてから５秒−４０秒間の配管内の消火剤ガスの流量は、容器１本当たり０．３７６ｋｇ／ｓ以上０．４６８ｋｇ／ｓ以下である、請求項１に記載のガス系消火設備の制御方法。
【請求項３】
容器内の消火剤ガスを配管を経由して防護区画へ導入し、かつ、防護区画から消火剤ガスを排出する、ガス系消火システムであって、防護区画へ消火剤ガスが導入されてから５秒−４０秒間の配管内の消火剤ガスの流量は、容器１本当たり０．３２ｋｇ／ｓ以上０．４８ｋｇ／ｓ以下に制御され、
容器の開弁から５秒以内は配管内の圧力が急激に変動し、仮に配管内圧力が高くなったとしても許容する、ガス系消火システム。
【請求項４】
前記防護区画へ消火剤ガスが導入されてから５秒−４０秒間の配管内の消火剤ガスの流量は、容器１本当たり０．３７６ｋｇ／ｓ以上０．４６８ｋｇ／ｓ以下である、請求項３に記載のガス系消火システム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
この発明に従ったガス系消火設備の制御方法は、容器内の消火剤ガスを配管を経由して防護区画へ導入し、かつ、防護区画から消火剤ガスを排出する、ガス系消火設備の制御方法であって、防護区画へ消火剤ガスが導入されてから５秒−４０秒間の配管内の消火剤ガスの流量は、容器１本当たり０．３２ｋｇ／ｓ以上０．４８ｋｇ／ｓ以下である。容器の開弁から５秒以内は配管内の圧力が急激に変動し、仮に配管内圧力が高くなったとしても許容する。
好ましくは、前記防護区画へ消火剤ガスが導入されてから５秒−４０秒間の配管内の消火剤ガスの流量は、容器１本当たり０．３７６ｋｇ／ｓ以上０．４６８ｋｇ／ｓ以下である。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
この発明に従ったガス系消火システムは、容器内の消火剤ガスを配管を経由して防護区画へ導入し、かつ、防護区画から消火剤ガスを排出する、ガス系消火システムであって、防護区画へ消火剤ガスが導入されてから５秒−４０秒間の配管内の消火剤ガスの流量は、容器１本当たり０．３２ｋｇ／ｓ以上０．４８ｋｇ／ｓ以下に制御される。容器の開弁から５秒以内は配管内の圧力が急激に変動し、仮に配管内圧力が高くなったとしても許容する。
好ましくは、前記防護区画へ消火剤ガスが導入されてから５秒−４０秒間の配管内の消火剤ガスの流量は、容器１本当たり０．３７６ｋｇ／ｓ以上０．４６８ｋｇ／ｓ以下である。
【手続補正書】
【提出日】平成28年6月21日(2016.6.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器内の消火剤ガスを配管を経由して防護区画へ導入し、かつ、防護区画から消火剤ガスを排出する、ガス系消火設備の制御方法であって、
防護区画は、建物に設けられる部屋であり、その部屋には電子機器が設けられており、不活性の消火剤ガスを防護区画に充満させて酸素濃度を減少させることで消火することが可能であり、
防護区画へ消火剤ガスが導入されてから５秒−４０秒間の配管内の消火剤ガスの流量は、容器１本当たり０．３２ｋｇ／ｓ以上０．４８ｋｇ／ｓ以下であり、
容器の開弁から５秒以内は配管内の圧力が急激に変動し、仮に配管内圧力が高くなったとしても許容する、ガス系消火設備の制御方法。
【請求項２】
前記防護区画へ消火剤ガスが導入されてから５秒−４０秒間の配管内の消火剤ガスの流量は、容器１本当たり０．３７６ｋｇ／ｓ以上０．４６８ｋｇ／ｓ以下である、請求項１に記載のガス系消火設備の制御方法。
【請求項３】
容器内の消火剤ガスを配管を経由して防護区画へ導入し、かつ、防護区画から消火剤ガスを排出する、ガス系消火システムであって、
防護区画は、建物に設けられる部屋であり、その部屋には電子機器が設けられており、不活性の消火剤ガスを防護区画に充満させて酸素濃度を減少させることで消火することが可能であり、
防護区画へ消火剤ガスが導入されてから５秒−４０秒間の配管内の消火剤ガスの流量は、容器１本当たり０．３２ｋｇ／ｓ以上０．４８ｋｇ／ｓ以下に制御され、
容器の開弁から５秒以内は配管内の圧力が急激に変動し、仮に配管内圧力が高くなったとしても許容する、ガス系消火システム。
【請求項４】
前記防護区画へ消火剤ガスが導入されてから５秒−４０秒間の配管内の消火剤ガスの流量は、容器１本当たり０．３７６ｋｇ／ｓ以上０．４６８ｋｇ／ｓ以下である、請求項３に記載のガス系消火システム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
この発明に従ったガス系消火設備の制御方法は、容器内の消火剤ガスを配管を経由して防護区画へ導入し、かつ、防護区画から消火剤ガスを排出する、ガス系消火設備の制御方法であって、防護区画は、建物に設けられる部屋であり、その部屋には電子機器が設けられており、不活性の消火剤ガスを防護区画に充満させて酸素濃度を減少させることで消火することが可能であり、防護区画へ消火剤ガスが導入されてから５秒−４０秒間の配管内の消火剤ガスの流量は、容器１本当たり０．３２ｋｇ／ｓ以上０．４８ｋｇ／ｓ以下である。容器の開弁から５秒以内は配管内の圧力が急激に変動し、仮に配管内圧力が高くなったとしても許容する。
好ましくは、前記防護区画へ消火剤ガスが導入されてから５秒−４０秒間の配管内の消火剤ガスの流量は、容器１本当たり０．３７６ｋｇ／ｓ以上０．４６８ｋｇ／ｓ以下である。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
この発明に従ったガス系消火システムは、容器内の消火剤ガスを配管を経由して防護区画へ導入し、かつ、防護区画から消火剤ガスを排出する、ガス系消火システムであって、防護区画は、建物に設けられる部屋であり、その部屋には電子機器が設けられており、不活性の消火剤ガスを防護区画に充満させて酸素濃度を減少させることで消火することが可能であり、防護区画へ消火剤ガスが導入されてから５秒−４０秒間の配管内の消火剤ガスの流量は、容器１本当たり０．３２ｋｇ／ｓ以上０．４８ｋｇ／ｓ以下に制御される。容器の開弁から５秒以内は配管内の圧力が急激に変動し、仮に配管内圧力が高くなったとしても許容する。
好ましくは、前記防護区画へ消火剤ガスが導入されてから５秒−４０秒間の配管内の消火剤ガスの流量は、容器１本当たり０．３７６ｋｇ／ｓ以上０．４６８ｋｇ／ｓ以下である。