JP2011160953A

JP2011160953A - ガス系消火設備

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Publication number: JP2011160953A
Application number: JP2010026417A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Yabushita; 真大藪下
Original assignee: Koatsu Co Ltd
Current assignee: Koatsu Co Ltd
Priority date: 2010-02-09
Filing date: 2010-02-09
Publication date: 2011-08-25
Anticipated expiration: 2030-02-09
Also published as: JP5117518B2

Abstract

【課題】管路構成を簡易にして、設備の構築コストを低廉化できるガス系消火設備を提供する。
【解決手段】二酸化炭素を液体状態で充填した起動用ガス容器１１から放出される起動用ガスを、定圧遮断器１１ａ及び起動用ガス管路１３を介して、消火対象区画６に選択的に不活性消火剤ガスを供給する選択弁９を開放する選択弁開放装置１０、ライン制御弁１４、消火剤ガス貯蔵容器１の消火剤ガス貯蔵容器弁２を開放する消火剤ガス貯蔵容器弁開放装置２０及び基準ガス圧のガスを貯蔵している定圧ガス容器１５の定圧ガス容器弁１６を開放する定圧ガス容器弁開放装置１６ａに供給するとともに、起動用ガスが供給されることによって定圧ガス容器弁１６が開放された定圧ガス容器１５から放出される基準ガス圧のガスを、起動用ガス管路１３−０を介して、消火剤ガス貯蔵容器弁２に供給して、流路弁に基準ガス圧がかかるようにする。
【選択図】図１

Description

本発明は、ガス系消火設備に関し、特に、ガス流路に配設した流路弁の摺動方向に出口側ガス圧Ｐ２及び基準ガス圧Ｐ１がそれぞれ所定の面積割合でかかるように構成した減圧装置を用いて消火剤ガス貯蔵容器内にガス状態で貯蔵されている不活性消火剤ガスを減圧して消火対象区画内に放出するようにしたガス系消火設備に関するものである。

従来、消火対象区画内に消火剤を放出し、消火対象区画内の消火剤の濃度を消炎濃度以上に維持することによって消火するようにしたガス系消火設備として、消火剤に二酸化炭素やハロンガス等の不活性ガスを使用するようにしたものが実用化されている。

ところで、消火剤として二酸化炭素やハロンガス等の不活性ガスを使用する場合、これらの消火剤を加圧液化して高圧ガス容器からなる消火剤ガス貯蔵容器に充填された状態で消火設備内に保管しておき、火災の際に、適宜の電気的手段又は空圧的手段を用いて、消火剤ガス貯蔵容器の容器弁を開放することにより、二酸化炭素やハロンガスを消火剤ガス貯蔵容器から配管を介して噴射ヘッドまで送り、噴射ヘッドから消火対象区画内に放出するようにしている。このとき、二酸化炭素やハロンガス等の不活性ガスは、噴射ヘッドまでは液体の状態で送られ、噴射ヘッドから消火対象区画内に放出された瞬間に気化して気体の状態となり、消火対象区画内に充満して火災を鎮圧する。

そして、これらの二酸化炭素やハロンガス等の不活性ガスを使用するガス系消火設備は、急速に火災を鎮圧できること、消火剤による消火対象区画内の汚染がほとんどないこと、電気の絶縁性を損なわないこと、消火剤が隙間から浸透して構造が複雑な消火対象に対しても強力な消火効果を発揮できること、消火剤の経年変化がなく長期に亘って一定の消火能力を有すること等の利点を有することから、石油関連施設、電気関連施設のみならず、一般の施設にも広く使用されている。

ところが、近年になって、オゾン層の破壊に関する問題が世界的な規模で提起され、ハロンガス等のハロゲン化炭化水素成分を含有する消火剤については、１９９４年１月に生産中止となり、事実上使用することができなくなった。

一方、この二酸化炭素を消火剤として使用する消火設備についても、以下の問題点があることが知られている。
（１）消火時の消火対象区画内の二酸化炭素の設計濃度は、約３５％であり、この濃度では、万一消火対象区画内に人が存在していた場合、二酸化炭素の毒性（麻酔性）により人命に係わる事態が発生するおそれがある。
（２）二酸化炭素は、火災の際、噴射ヘッドまでは液体の状態で送られ、噴射ヘッドから消火対象区画内に放出された瞬間に気化して気体の状態となるが、このとき、周囲から気化熱を奪うため室内の空気の飽和蒸気圧が低下し、空気中の水分が結露するとともに、静電気が発生する。これにより、室内は霧がかかった状態となり、人の避難及び救出並びに消火作業の障害になるとともに、結露及び静電気により電子機器の絶縁不良や故障が起こり、重大な二次災害が発生するおそれがある。
（３）二酸化炭素は、密度が空気よりもはるかに大きいため、消火対象区画内に放出された二酸化炭素は、消火対象区画内の下部に滞留し消火効果が低下するほか、消火対象区画内の下部の開口部から外部へ散逸しやすい。
（４）地球温暖化に関する問題が世界的な規模で提起されていることから、二酸化炭素もハロンガスと同様に、将来的には使用が制限される可能性がある。

ところで、本件出願人は、上記従来のガス系消火設備が有する多くの問題点を解決するために、先に窒素ガスや窒素ガスに、オゾン層を破壊しないパーフルオロアルカン（パーフルオロブタン（Ｃ_４Ｆ_１０））、ハイドロジェノフルオロアルカン（トリフルオロメタン（ＣＨＦ_３）、へプタフルオロプロパン（Ｃ_３ＨＦ_７）又はペンタフルオロエタン（Ｃ_２ＨＦ_５））又はハイドロジェノフルオロハロゲノアルカン（アイオドトリフルオロメタン（ＣＦ_３Ｉ））（以下、これらを総称して「フッ素系化合物」という。）の少なくとも１種類を１０容積％以下の割合で混合した混合ガス（以下、単に「混合ガス」という。）を消火剤として使用するガス系消火設備を提案した（特許文献１〜２参照）。

しかしながら、ガス系消火設備の消火剤として窒素ガスや混合ガスを使用した場合も、以下の問題点があることがわかった。
（１）ガス系消火設備の消火剤としての窒素ガスや混合ガスは、加圧してガス状態で貯蔵されたものを使用するため、加圧液化した状態で貯蔵されたものを使用する二酸化炭素やハロンガスに比べて、同容積の消火対象区画の消火に要する消火剤ガス貯蔵容器の数が数倍必要となり、消火剤ガス貯蔵容器の大きな設置スペースが必要となる。
（２）設置する消火剤ガス貯蔵容器の数を低減するためには、消火剤ガス貯蔵容器に充填する不活性消火剤ガスの充填圧力を高める必要があるが、不活性消火剤ガスの充填圧力を高めた場合、選択弁、主配管、枝管、噴射ヘッド等の消火設備の二次側機器にも不活性消火剤ガスの高いガス圧がかかることとなり、このため、これら二次側機器の耐圧グレードを上げる必要があり、設備費が著しく高くなり、また、既存の設備には、適用できない。

そこで、本件出願人は、ガス系消火設備の消火剤として窒素ガスや混合ガスを使用した場合の上記問題点を解決するために、高圧の供給側ガス圧を所定の出口側ガス圧に減圧することができ、これにより、例えば、ガス系消火設備に適用した場合に、ガス系消火設備の二次側機器の耐圧グレードを上げずに不活性消火剤ガスの充填圧力を高めることができる減圧装置を提案した（特許文献３〜４参照）。

特開平８−１４１１０２号公報特開平８−２４３１８６号公報特開平８−２９９４９２号公報特開平９−３１９４３９号公報

ところで、上記の減圧装置は、ガス流路に配設した流路弁の摺動方向に出口側ガス圧Ｐ２及び基準ガス圧Ｐ１がそれぞれ所定の面積割合でかかるように構成した減圧装置を用いて消火剤ガス貯蔵容器内にガス状態で貯蔵されている不活性消火剤ガスを減圧して消火対象区画内に放出するものであるが、実際のガス系消火設備においては、法令上の制約等から、ガス系消火設備を起動する起動用ガスには、二酸化炭素を液体状態で充填した起動用ガス容器を用いるようにしていた。
このため、起動用ガス容器とは別に基準ガス圧Ｐ１のガスを貯蔵するための定圧ガス容器を用意するとともに、起動用ガス容器から放出される起動用ガスをガス系消火設備を構成する各種機器に供給する起動用ガス管路と、定圧ガス容器から放出される基準ガス圧Ｐ１の定圧ガスを減圧装置に供給する定圧ガス管路とからなる２系統のガス管路を設ける必要があった。
また、二酸化炭素を液体状態で充填した起動用ガス容器から放出される起動用ガスのガス圧は、通常、９ＭＰａ程度あるため、圧力配管用炭素鋼鋼管としてスケジュール４０を使用することができず、高価なスケジュール８０を使用するようにしていた。
これらの理由から、上記従来のガス系消火設備は、起動用ガス管路及び定圧ガス管路の管路構成が複雑になるとともに、設備の構築コストが高くなるという問題があった。

本発明は、上記従来のガス系消火設備が有する問題点に鑑み、起動用ガス管路及び定圧ガス管路の管路構成を簡易にして、設備の構築コストを低廉化できるガス系消火設備を提供することを第１の目的とする。

また、本発明は、起動用ガス管路及び定圧ガス管路にスケジュール４０の圧力配管用炭素鋼鋼管を使用することを可能にして、設備の構築コストを低廉化できるガス系消火設備を提供することを第２の目的とする。

上記目的を達成するため、本発明のガス系消火設備は、ガス流路に配設した流路弁の摺動方向に出口側ガス圧Ｐ２及び基準ガス圧Ｐ１がそれぞれ所定の面積割合でかかるように構成した減圧装置を用いて消火剤ガス貯蔵容器内にガス状態で貯蔵されている不活性消火剤ガスを減圧して消火対象区画内に放出するようにしたガス系消火設備において、二酸化炭素を液体状態で充填した起動用ガス容器から放出されるガス系消火設備を起動する起動用ガスのガス圧Ｐ３を基準ガス圧Ｐ１以下に抑える定圧遮断器を配設し、起動用ガス容器から放出される起動用ガスを、定圧遮断器及び起動用ガス管路を介して、消火対象区画に選択的に不活性消火剤ガスを供給する選択弁を開放する選択弁開放装置、ライン制御弁、消火剤ガス貯蔵容器の消火剤ガス貯蔵容器弁を開放する消火剤ガス貯蔵容器弁開放装置及び基準ガス圧Ｐ１のガスを貯蔵している定圧ガス容器の定圧ガス容器弁を開放する定圧ガス容器弁開放装置に供給するとともに、起動用ガスが供給されることによって定圧ガス容器弁が開放された定圧ガス容器から放出される基準ガス圧Ｐ１のガスを、起動用ガス管路を介して、消火剤ガス貯蔵容器弁に供給して、流路弁に基準ガス圧Ｐ１がかかるようにしたことを特徴とする。

この場合において、定圧遮断器によって、ガス系消火設備を起動する起動用ガスのガス圧Ｐ３を、６．５ＭＰ以下に抑えるとともに、定圧ガス容器から放出されるガスの基準ガス圧Ｐ１を、６．５ＭＰ以下に設定するようにすることができる。

本発明のガス系消火設備によれば、二酸化炭素を液体状態で充填した起動用ガス容器から放出されるガス系消火設備を起動する起動用ガスのガス圧Ｐ３を基準ガス圧Ｐ１以下に抑える定圧遮断器を配設し、起動用ガス容器から放出される起動用ガスを、定圧遮断器及び起動用ガス管路を介して、消火対象区画に選択的に不活性消火剤ガスを供給する選択弁を開放する選択弁開放装置、ライン制御弁、消火剤ガス貯蔵容器の消火剤ガス貯蔵容器弁を開放する消火剤ガス貯蔵容器弁開放装置及び基準ガス圧Ｐ１のガスを貯蔵している定圧ガス容器の定圧ガス容器弁を開放する定圧ガス容器弁開放装置に供給するとともに、起動用ガスが供給されることによって定圧ガス容器弁が開放された定圧ガス容器から放出される基準ガス圧Ｐ１のガスを、起動用ガス管路を介して、消火剤ガス貯蔵容器弁に供給して、流路弁に基準ガス圧Ｐ１がかかるようにすることにより、起動用ガス管路の一部を定圧ガス管路として共用することができ、これにより、管路構成を簡易にして、設備の構築コストを低廉化できるものとなる。

また、定圧遮断器によって、ガス系消火設備を起動する起動用ガスのガス圧Ｐ３を、６．５ＭＰ以下に抑えるとともに、定圧ガス容器から放出されるガスの基準ガス圧Ｐ１を、６．５ＭＰ以下に設定するようにすることにより、定圧ガス管路として共用する起動用ガス管路にスケジュール４０の圧力配管用炭素鋼鋼管を使用することが可能となり、設備の構築コストを一層低廉化できる。
また、ガス系消火設備を構成するガス管路に各種の不活性消火剤ガス（窒素、二酸化炭素、ハロン、ＮＥ−１等）を使用する既存のガス系消火設備の配管系統をそのまま利用して、本発明のガス系消火設備を導入することができる。

本発明のガス系消火設備の一実施例を示す説明図である。同ガス系消火設備に用いる減圧装置の一例を示し、（ａ）は流路弁が閉鎖状態のとき、（ｂ）は流路弁が開放状態のときをそれぞれ示す。（ａ）は図２（ｂ）のＸ−Ｘ断面図、（ｂ）はガス供給口の展開図である。本発明のガス系消火設備の起動時のフローチャートである。

以下、本発明のガス系消火設備の実施の形態を、図面に基づいて説明する。

図１〜図４に、本発明のガス系消火設備の一実施例を示す。
このガス系消火設備は、３つの消火対象区画６−１、６−２、６−３を有する場合のガス系消火設備を模式的に示したものである。
ガス系消火設備は、不活性消火剤ガスとして、例えば、窒素ガスを使用し、これを加圧して高圧ガス容器に充填した状態（特に限定されるものではないが、例えば、３５℃において、３０ＭＰａ）で消火設備内に保管することにより、消火剤ガス貯蔵容器１として利用する。
本例のガス系消火設備には、９本の消火剤ガス貯蔵容器１−１、１−２、・・・、１−９を備え、各消火剤ガス貯蔵容器１には、消火剤ガス貯蔵容器弁２を介して連結管３を接続し、さらに連結管３を１本の集合管４に接続し、この集合管４を各消火対象区画６−１、６−２、６−３まで延設した主配管５−１、５−２、５−３に接続する。主配管５−１、５−２、５−３には、選択弁９−１、９−２、９−３を配設し、消火対象区画６−１、６−２、６−３に選択的に不活性消火剤ガスを送るようにする。
消火対象区画６−１、６−２、６−３まで延設した主配管５−１、５−２、５−３を、消火対象区画６−１、６−２、６−３にそれぞれ配設した枝管（図示省略）に接続し、この枝管を消火対象区画６−１、６−２、６−３内の適所に複数個配設した噴射ヘッド（図示省略）に接続する。

ところで、通常、各消火対象区画６−１、６−２、６−３は、その容積が異なるため、当然、消火するのに必要となる不活性消火剤ガスの量も異なる。
このため、必要に応じて、主配管５−１、５−２、５−３の口径を各消火対象区画６−１、６−２、６−３の容積に応じて異ならせるほか、火災の際、消火対象となる消火対象区画６−１、６−２、６−３に対応した本数の消火剤ガス貯蔵容器１が開放されるようにガス系消火設備を構成する。

ここでは、開放すべき消火剤ガス貯蔵容器１の本数を、消火対象区画６−１が２本、消火対象区画６−２が９本、消火対象区画６−３が７本に設定することとする。

ここで、図中、７−１、７−２、７−３は放出された不活性消火剤ガスの圧力を検知する圧力スイッチ、８は安全装置、９−１、９−２、９−３は選択弁、１０−１、１０−２、１０−３は不還弁を付設した選択弁開放装置、１１−１、１１−２、１１−３は二酸化炭素を液体状態で充填した起動用ガス容器、１１ａ−１、１１ａ−２、１１ａ−３は起動用ガス容器１１−１、１１−２、１１−３から放出されるガス系消火設備を起動する起動用ガスのガス圧Ｐ３を、定圧ガス容器１５に貯蔵している窒素ガス（特に限定されるものではないが、例えば、３５℃において、６．５ＭＰａ）の基準ガス圧Ｐ１以下に抑える定圧遮断器、１２−１、１２−２、１２−３は起動用ガス容器開放用のソレノイドである。
そして、定圧遮断器１１ａ−１、１１ａ−２、１１ａ−３には、起動用ガスのガス圧Ｐ３を、起動用ガス容器１１−１、１１−２、１１−３から放出される二酸化炭素の圧力にかかわらず、基準ガス圧Ｐ１以下に抑えることができる任意の機構、例えば、遮断弁や減圧弁を用いることができる。

また、図中、１３−０、１３−１、１３−２、１３−３は起動用ガス管路で、起動用ガス容器１１−１、１１−２、１１−３から放出され、定圧遮断器１１ａ−１、１１ａ−２、１１ａ−３によって基準ガス圧Ｐ１以下の圧力に抑えられた起動用ガスを、消火対象区画６−１、６−２、６−３に選択的に不活性消火剤ガスを供給する選択弁９−１、９−２、９−３を開放する選択弁開放装置１０−１、１０−２、１０−３、ライン制御弁１４−Ａ、１４−Ｂ、消火剤ガス貯蔵容器１−１、１−２、・・・、１−９の消火剤ガス貯蔵容器弁２を開放する消火剤ガス貯蔵容器弁開放装置２０及び基準ガス圧Ｐ１のガスを貯蔵している定圧ガス容器１５の定圧ガス容器弁１６を開放する定圧ガス容器弁開放装置１６ａに供給するとともに、起動用ガスが供給されることによって定圧ガス容器弁１６が開放された定圧ガス容器１５から放出される基準ガス圧Ｐ１のガスを、起動用ガス管路１３−０を介して、消火剤ガス貯蔵容器弁２に供給して、後述の消火剤ガス貯蔵容器弁２の流路弁２２に基準ガス圧Ｐ１がかかるようにしている。

ここで、選択弁開放装置１０−１、１０−２、１０−３に付設した不還弁の通過可能方向は、図の▲の矢印の向きで表している。
また、ライン制御弁１４−Ａ、１４−Ｂの通過可能方向は、同様に、図の▲の向きで表しているが、このライン制御弁１４−Ａ、１４−Ｂは、一旦通路が開放されると、当該通路の開放状態が維持され、当該流路の通過可能方向が両方向となる構造のものを使用するようにし、ライン制御弁１４−Ａの接続口Ａに起動用ガス管路１３−０の下流側の管路を、接続口Ｂに起動用ガス管路１３−０の上流側の管路（起動用ガス管路１３−２）を、接続口Ｃに起動用ガス管路１３−３を、また、ライン制御弁１４−Ｂの接続口Ａに起動用ガス管路１３−０の下流側の管路を、接続口Ｂに起動用ガス管路１３−０の上流側の管路を、接続口Ｃに起動用ガス管路１３−１を、それぞれ接続するようにしている。

なお、上記部材（消火剤ガス貯蔵容器１−１、１−２、・・・、１−９を除く）の末尾の数字１、２、３は、消火対象区画の末尾の数字１、２、３にそれぞれ対応している。

消火剤ガス貯蔵容器１に配設する消火剤ガス貯蔵容器弁２には、図２〜図３に示す、高圧の供給側ガス圧Ｐ０を、定圧ガス容器１５に貯蔵している窒素ガスの基準ガス圧Ｐ１によって規定される所定の出口側ガス圧Ｐ２（特に限定されるものではないが、例えば、３５℃において、６．５ＭＰａ）に減圧することができる減圧装置を用いるようにする。

この減圧装置は、ガス流路２１に配設した流路弁２２に対して、流路弁２２の摺動方向と直交する方向に供給側ガス圧Ｐ０がかかるようにするとともに、流路弁２２の摺動方向に出口側ガス圧Ｐ２及び基準ガス圧Ｐ１がそれぞれ所定の面積割合でかかるように構成している。

より具体的には、ガス流路２１に配設した流路弁２２を有天筒状の弁体で構成し、この弁体の周壁２２ａをガス供給口２１ａの開口面と平行に摺動させることによってガス供給口２１ａを開閉するようにするとともに、弁体の外天面２２ｃに出口側ガス圧Ｐ２が、内天面２２ｄに消火剤ガス貯蔵容器弁開放装置２０としての接続口から導入される定圧ガス容器１５から放出された窒素ガスの基準ガス圧Ｐ１が、それぞれかかるように構成している。
そして、この減圧装置は、ガス流路２１に配設した流路弁２２が供給側ガス圧Ｐ０の影響を受けず、出口側ガス圧Ｐ２を安定的に維持できるとともに、構造が簡単で、部品点数が少なく低コストで製作することができる。
ここで、「有天筒状」、「外天面」及び「内天面」の用語は、この減圧装置が、通常、図２に示す状態で使用されることが多いため、便宜的に用いたものであり、当該用語によって、この減圧装置の設置方向が限定されるものではなく、例えば、図２に示す状態と逆方向や横向きで使用することを排除するものでない。

この場合において、有天筒状の弁体からなる流路弁２２は、基準ガス圧Ｐ１に影響を与えない程度のばね定数のはね２３によって、ガス供給口２１ａを閉鎖する方向に付勢するようにする。
そして、流路弁２２は、周壁２２ａの内面が、ガス供給口２１ａの上下両側に配設したＯリング２４ａ、２４ｂと摺接することより、流路弁２２が閉鎖状態のとき（図２（ａ）参照）、ガス供給口２１ａを密閉するようにするとともに、常時、流路弁２２の開口側と内天面２２ｄの内側空間とを遮断するようにする。
また、流路弁２２は、天部２２ｂを貫通して内天面２２ｄの内側空間内に突入した定圧ガス源から基準ガス圧Ｐ１を導入するための定圧ガス供給管２５に沿って摺動するようにする。
さらに、定圧ガス供給管２５は、流路弁２２の天部２２ｂの貫通孔に配設したＯリング２４ｃと摺接することより、内天面２２ｄの内側空間が外部と遮断されるようにする。

また、ガス供給口２１ａは、図３（ａ）に示すように、放射方向に対称に、より具体的には、４方向に９０°の角度間隔で形成するようにしている。なお、ガス供給口２１ａの方向（角度間隔）は、本実施例のものに限定されず、２方向の場合は、１８０°の角度間隔、３方向の場合は、１２０°の角度間隔、ｎ（ｎ：２以上の整数）方向の場合は、３６０°／ｎの角度間隔というように、放射方向に点対称に設定するようにする。
これにより、ガス流路２１に配設した流路弁２２が受ける供給側ガス圧Ｐ０の影響を相殺し、供給側ガス圧Ｐ０の影響を少なくすることができる。

また、ガス供給口２１ａは、図３（ｂ）に示すように、上方に向けて開口寸法が徐々に拡大する異形形状に形成するようにしている。
これにより、供給側ガス圧Ｐ０の変動に応じたガス流量の調節、特に、ガス流量が少ない供給側ガス圧Ｐ０が高圧の場合のガス流量の調節を正確に行うことができ、供給側ガス圧Ｐ０の変動の影響を少なくすることができる。
なお、ガス供給口２１ａの形状は、上記の形状に限定されず、円形、長円形、矩形等の任意の形状に形成することもできる。

ここで、この減圧装置は、出口側ガス圧Ｐ２がかかる面積を相殺した上で、出口側ガス圧Ｐ２が実質的にかかる面積と、基準ガス圧Ｐ１が実質的にかかる面積とを実質的に等しくすることにより、出口側ガス圧Ｐ２が、基準ガス圧Ｐ１と一致するようにしている。
具体的には、出口側ガス圧Ｐ２がかかる面積を相殺した上で、流路弁２２の内天面２２ｄの面積をＡ１、定圧ガス供給管２５の面積をＡ２とすると、以下の式（１）が成立し、供給側ガス圧Ｐ０の大きさ（変動）にかかわらず、出口側ガス圧Ｐ２が、基準ガス圧Ｐ１と一致するようにしている。
Ｐ２×（Ａ１−Ａ２）＝Ｐ１×（Ａ１−Ａ２）・・・（１）
これにより、出口側ガス圧の制御を簡易に行うことができる。

次に、この減圧装置からなる消火剤ガス貯蔵容器弁２の動作について説明する。
定圧ガス容器１５から、起動用ガス管路１３−０、消火剤ガス貯蔵容器弁２の消火剤ガス貯蔵容器弁開放装置２０及び定圧ガス供給管２５を介して、内天面２２ｄの内側空間内に基準ガス圧Ｐ１の窒素ガスを供給することにより、流路弁２２をばね２３の付勢力に抗して図２（ａ）から図２（ｂ）に示すように上方に移動させ、ガス供給口２１ａを開口させる。
ガス供給口２１ａが開口されると、消火剤ガス貯蔵容器１からガス流路２１のガス出口側２１ｂに不活性消火剤ガスが流入するが、これに合わせて、流路弁２２の外天面２２ｃにも出口側ガス圧Ｐ２がかかるようになる。
このため、上記の式（１）に従って、流路弁２２は、瞬時に平衡し、本例の場合、出口側ガス圧Ｐ２は、定圧ガス容器１５の基準ガス圧Ｐ１と等しい値に保持される。

この場合において、この減圧装置からなる消火剤ガス貯蔵容器弁２によって保持される出口側ガス圧Ｐ２は、定圧ガス源、すなわち、定圧ガス容器１５の基準ガス圧Ｐ１自体を調整したり、定圧ガス容器１５に圧力調整器を配設し、この圧力調整器により基準ガス圧Ｐ１を調整したり、流路弁２２の形状を異ならせること等により変更することができるが、不活性ガス消火設備の設計上、出口側ガス圧Ｐ２が基準ガス圧Ｐ１と等しい値に保持されるように構成することが望ましい。
なお、減圧装置からなる消火剤ガス貯蔵容器弁２は、定圧ガス源、すなわち、定圧ガス容器１５からの窒素ガスの供給を停止するとともに、定圧ガス供給管２５内の窒素ガスを排出することにより、ガス供給口２１ａを閉鎖することができる機能を有するものであり、この機能を利用して、一旦開放した消火剤ガス貯蔵容器を閉鎖するように構成することも可能である。

次に、上記のガス系消火設備の火災の際の動作について説明する。
いま、消火対象区画６−１に火災が発生したとすれば、火災発見者がこの消火対象区画６−１に対応する押釦（手動操作の場合）を操作すると、電気信号が起動用ガス容器開放用のソレノイド１２−１に送られ、ソレノイド１２−１が動作して起動用ガス容器１１−１が開放される。
起動用ガス容器１１−１が開放されることにより放出された起動用ガスは、まず、選択弁開放装置１０−１に導入されて選択弁９−１を開放してから、選択弁開放装置１０−１に付設した不還弁を経て起動用ガス管路１３−１を通り、ライン制御弁１４−ＢのＣ部を通過して、起動用ガス管路１３−０を通り、消火剤ガス貯蔵容器１−８、１−９の消火剤ガス貯蔵容器弁２を開放する消火剤ガス貯蔵容器弁開放装置２０に供給され、消火剤ガス貯蔵容器弁２を仮開放し、さらに、定圧ガス容器１５の定圧ガス容器弁１６を開放する定圧ガス容器弁開放装置１６ａに供給され、定圧ガス容器弁１６を開放する。
定圧ガス容器弁１６が開放されることにより、定圧ガス容器１５に貯留されていた基準ガス圧Ｐ１の窒素ガスが、起動用ガス管路１３−０を通り、消火剤ガス貯蔵容器１−８、１−９の消火剤ガス貯蔵容器弁２の消火剤ガス貯蔵容器弁開放装置２０に供給される。
このとき、基準ガス圧Ｐ１の窒素ガスは、ライン制御弁１４−ＢのＢ部を通過できないため、消火剤ガス貯蔵容器１−７から先の消火剤ガス貯蔵容器弁２は開放されない。
ところで、消火剤ガス貯蔵容器弁２には、高圧の供給側ガス圧Ｐ０を定圧ガス源からの基準ガス圧Ｐ１によって規定される所定の出口側ガス圧Ｐ２に減圧することができる減圧装置を用いているため、開放された２本の消火剤ガス貯蔵容器１−８、１−９から基準ガス圧Ｐ１に規制された不活性消火剤ガスが、消火剤ガス貯蔵容器弁２、連結管３、集合管４、選択弁９−１及び主配管５−１を介して消火対象区画６−１内に放出され、消火が行われる。

また、消火対象区画６−２に火災が発生したとすれば、火災発見者がこの消火対象区画６−２に対応する押釦（手動操作の場合）を操作すると、電気信号が起動用ガス容器開放用のソレノイド１２−２に送られ、ソレノイド１２−２が動作して起動用ガス容器１１−２が開放される。
起動用ガス容器１１−２が開放されることにより放出された起動用ガスは、まず、選択弁開放装置１０−２に導入されて選択弁９−２を開放してから、選択弁開放装置１０−２に付設した不還弁を経て起動用ガス管路１３−２及び起動用ガス管路１３−０を通り、消火剤ガス貯蔵容器１−１、１−２の消火剤ガス貯蔵容器弁２を開放する消火剤ガス貯蔵容器弁開放装置２０に供給され、消火剤ガス貯蔵容器弁２を仮開放し、さらに、ライン制御弁１４−ＡのＢ部を通過して、起動用ガス管路１３−０を通り、消火剤ガス貯蔵容器１−３、・・・、１−７の消火剤ガス貯蔵容器弁２を開放する消火剤ガス貯蔵容器弁開放装置２０に供給され、消火剤ガス貯蔵容器弁２を仮開放し、さらに、ライン制御弁１４−ＢのＢ部を通過して、起動用ガス管路１３−０を通り、消火剤ガス貯蔵容器１−８、１−９の消火剤ガス貯蔵容器弁２を開放する消火剤ガス貯蔵容器弁開放装置２０に供給され、消火剤ガス貯蔵容器弁２を仮開放し、さらに、定圧ガス容器１５の定圧ガス容器弁１６を開放する定圧ガス容器弁開放装置１６ａに供給され、定圧ガス容器弁１６を開放する。
定圧ガス容器弁１６が開放されることにより、定圧ガス容器１５に貯留されていた基準ガス圧Ｐ１の窒素ガスが、起動用ガス管路１３−０を通り、先とは逆の経路をたどって、消火剤ガス貯蔵容器１−１、・・・、１−９の消火剤ガス貯蔵容器弁２の消火剤ガス貯蔵容器弁開放装置２０に供給される。
ところで、消火剤ガス貯蔵容器弁２には、高圧の供給側ガス圧Ｐ０を定圧ガス源からの基準ガス圧Ｐ１によって規定される所定の出口側ガス圧Ｐ２に減圧することができる減圧装置を用いているため、開放された９本の消火剤ガス貯蔵容器１−１、・・・、１−９から基準ガス圧Ｐ１に規制された不活性消火剤ガスが、消火剤ガス貯蔵容器弁２、連結管３、集合管４、選択弁９−２及び主配管５−２を介して消火対象区画６−２内に放出され、消火が行われる。

また、消火対象区画６−３に火災が発生したとすれば、火災発見者がこの消火対象区画６−３に対応する押釦（手動操作の場合）を操作すると、電気信号が起動用ガス容器開放用のソレノイド１２−３に送られ、ソレノイド１２−３が動作して起動用ガス容器１１−３が開放される。
起動用ガス容器１１−３が開放されることにより放出された起動用ガスは、まず、選択弁開放装置１０−３に導入されて選択弁９−３を開放してから、選択弁開放装置１０−３に付設した不還弁を経て起動用ガス管路１３−３を通り、ライン制御弁１４−ＡのＣ部を通過して、起動用ガス管路１３−０を通り、消火剤ガス貯蔵容器１−３、・・・、１−７の消火剤ガス貯蔵容器弁２を開放する消火剤ガス貯蔵容器弁開放装置２０に供給され、消火剤ガス貯蔵容器弁２を仮開放し、さらに、ライン制御弁１４−ＢのＢ部を通過して、起動用ガス管路１３−０を通り、消火剤ガス貯蔵容器１−８、１−９の消火剤ガス貯蔵容器弁２を開放する消火剤ガス貯蔵容器弁開放装置２０に供給され、消火剤ガス貯蔵容器弁２を仮開放し、さらに、定圧ガス容器１５の定圧ガス容器弁１６を開放する定圧ガス容器弁開放装置１６ａに供給され、定圧ガス容器弁１６を開放する。
定圧ガス容器弁１６が開放されることにより、定圧ガス容器１５に貯留されていた基準ガス圧Ｐ１の窒素ガスが、起動用ガス管路１３−０を通り、先とは逆の経路をたどって、消火剤ガス貯蔵容器１−３、・・・、１−９の消火剤ガス貯蔵容器弁２の消火剤ガス貯蔵容器弁開放装置２０に供給される。
ところで、消火剤ガス貯蔵容器弁２には、高圧の供給側ガス圧Ｐ０を定圧ガス源からの基準ガス圧Ｐ１によって規定される所定の出口側ガス圧Ｐ２に減圧することができる減圧装置を用いているため、開放された７本の消火剤ガス貯蔵容器１−３、・・・、１−９から基準ガス圧Ｐ１に規制された不活性消火剤ガスが、消火剤ガス貯蔵容器弁２、連結管３、集合管４、選択弁９−３及び主配管５−３を介して消火対象区画６−３内に放出され、消火が行われる。

以上、消火対象区画が３区画で、消火剤ガス貯蔵容器１の本数が９本の場合を例にして説明したが、消火対象区画の数及び消火剤ガス貯蔵容器１の本数並びに開放される消火剤ガス貯蔵容器１の本数は、本実施例のものに限定されるものではなく、必要に応じて任意に設定することができる。

このガス系消火設備によれば、起動用ガス管路１３−０を定圧ガス管路として共用することができ、これにより、管路構成を簡易にして、設備の構築コストを低廉化できるものとなる。
また、定圧遮断器１１ａによって、ガス系消火設備を起動する起動用ガスのガス圧Ｐ３を、６．５ＭＰ以下に抑えるとともに、定圧ガス容器１５から放出されるガスの基準ガス圧Ｐ１を、６．５ＭＰ以下に設定するようにすることにより、定圧ガス管路として共用する起動用ガス管路１３、１３−０にスケジュール４０の圧力配管用炭素鋼鋼管を使用することが可能となり、設備の構築コストを一層低廉化できる。
また、ガス系消火設備を構成するガス管路に各種の不活性消火剤ガス（窒素、二酸化炭素、ハロン、ＮＥ−１等）を使用する既存のガス系消火設備の配管系統をそのまま利用して、本発明のガス系消火設備を導入することができる。

また、減圧装置として消火剤ガス貯蔵容器弁２を用いることにより、構造が簡単で、部品点数が少なく低コストな構造とすることができ、また、出口側ガス圧Ｐ２の値を基準ガス圧Ｐ１を変えることによって広い範囲で、かつ、高精度に調整することができる。

以上、本発明のガス系消火設備について、その実施例に基づいて説明したが、本発明は上記実施例に記載した構成に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができるものである。

本発明のガス系消火設備は、起動用ガス管路及び定圧ガス管路の管路構成を簡易にして、設備の構築コストを低廉化できるとともに、起動用ガス管路及び定圧ガス管路にスケジュール４０の圧力配管用炭素鋼鋼管を使用することを可能にして、設備の構築コストを低廉化できるという特性を有していることから、窒素ガス等の不活性消火剤ガスを使用したガス系消火設備の用途に好適に用いることができるほか、例えば、各種の不活性消火剤ガス（窒素、二酸化炭素、ハロン、ＮＥ−１等）を使用する既存のガス系消火設備の配管系統をそのまま利用してガス系消火設備を導入する用途にも用いることができる。

１消火剤ガス貯蔵容器
２消火剤ガス貯蔵容器弁
２０消火剤ガス貯蔵容器弁開放装置
２１ガス流路
２１ａガス供給口
２１ｂガス出口側
２２流路弁
２２ａ周壁
２２ｂ天部
２２ｃ外天面
２２ｄ内天面
２２ｅ径大鍔部
２２ｆ外側端面
２２ｇ内側端面
２３ばね
２４ａＯリング
２４ｂＯリング
２４ｃＯリング
２５定圧ガス供給管
６消火対象区画
９選択弁
１１起動用ガス容器
１１ａ定圧遮断器
１３起動用ガス管路
１３−０起動用ガス管路
１０選択弁開放装置
１４ライン制御弁
１５定圧ガス容器
１６定圧ガス容器弁
１６ａ定圧ガス容器弁開放装置
Ｐ０供給側ガス圧
Ｐ１基準ガス圧
Ｐ２出口側ガス圧

Claims

ガス流路に配設した流路弁の摺動方向に出口側ガス圧（Ｐ２）及び基準ガス圧（Ｐ１）がそれぞれ所定の面積割合でかかるように構成した減圧装置を用いて消火剤ガス貯蔵容器内にガス状態で貯蔵されている不活性消火剤ガスを減圧して消火対象区画内に放出するようにしたガス系消火設備において、二酸化炭素を液体状態で充填した起動用ガス容器から放出されるガス系消火設備を起動する起動用ガスのガス圧（Ｐ３）を基準ガス圧（Ｐ１）以下に抑える定圧遮断器を配設し、起動用ガス容器から放出される起動用ガスを、定圧遮断器及び起動用ガス管路を介して、消火対象区画に選択的に不活性消火剤ガスを供給する選択弁を開放する選択弁開放装置、ライン制御弁、消火剤ガス貯蔵容器の消火剤ガス貯蔵容器弁を開放する消火剤ガス貯蔵容器弁開放装置及び基準ガス圧（Ｐ１）のガスを貯蔵している定圧ガス容器の定圧ガス容器弁を開放する定圧ガス容器弁開放装置に供給するとともに、起動用ガスが供給されることによって定圧ガス容器弁が開放された定圧ガス容器から放出される基準ガス圧（Ｐ１）のガスを、起動用ガス管路を介して、消火剤ガス貯蔵容器弁に供給して、流路弁に基準ガス圧（Ｐ１）がかかるようにしたことを特徴とするガス系消火設備。
定圧遮断器によって、ガス系消火設備を起動する起動用ガスのガス圧（Ｐ３）を、６．５ＭＰ以下に抑えるとともに、定圧ガス容器から放出されるガスの基準ガス圧（Ｐ１）を、６．５ＭＰ以下に設定するようにしたことを特徴とする請求項１記載のガス系消火設備。