JP2016209436A - ガス系消火設備及び圧力調整器 - Google Patents

Abstract

【課題】ガス系消火設備において、二次側機器の耐圧グレードを上げず、圧力を調整するための構成部品の構造を複雑化せず、装置を大型化せず、故障リスクを高めず、生産コストを高めず、メンテナンスを容易とする。
【解決手段】一次側配管２３を介して消火ガス貯蔵容器の容器弁に接続される圧力調整器５０を、一次側配管２３に連通するガス流入口５３と、放出される消火ガスが流通する二次側配管２８に連通するガス流出口５４と、ガス流入口５３とガス流出口５４とを連通させるガス流通部６４と、ガス流通部６４の大きさを調整する調整部６３とで構成し、調整部６３は、二次側配管２８内の圧力に応じて移動することによりガス流入口５３とガス流通部６４との開通部分の大きさを調整するピストン５６を備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、消火剤としてガスを放出するガス系消火設備及びガス系消火設備内のガスの圧力を調整する圧力調整器に関する。

ガス系消火設備のうち、特に窒素ガスや混合ガスの一部等を用いるものにおいては、貯蔵形態が気体であるために、貯蔵のための容器の容積が、二酸化炭素等の液化ガスと比較して大きくなり、それに対応して貯蔵容器の本数も多くなる。これへの対策として、超高圧容器を利用して設置本数を削減することが行われている。例えば、窒素ガスの場合は、通常の貯蔵圧力が１５ＭＰａであるところ、貯蔵圧力を３０ＭＰａとすることで、貯蔵容器の本数を半分にすることができる。

しかしこの場合、消火設備の二次側機器の耐圧グレードを上げる必要があるため、設備費が高くなり、既存の設備には適用できない。そこで、従来の超高圧容器を用いたガス系消火設備は、二次側機器の耐圧グレードを維持するため、容器弁に制圧弁（圧力調整弁）を組み込んで両者を一体化させている（例えば特許文献１参照）。

特許第２８１３３１８号

しかし、容器弁に組み込まれた圧力調整弁は、高圧・大流量のガスを流す必要があるため、構成部品が複雑な構造となるか、又は装置が大型化する。それゆえに、前者の場合は故障リスクが高くなり、後者の場合は生産コストが高くなる。また、容器弁と圧力調整弁とが一体化した構造の製品の場合は、圧力調整弁のメンテナンスも容易ではない。

本発明は、このような問題にかんがみなされたもので、ガス系消火設備において、二次側機器の耐圧グレードを上げず、圧力を調整するための構成部品の構造を複雑化せず、装置を大型化せず、故障リスクを高めず、生産コストを高めず、メンテナンスを容易とすることを目的とする。

上記課題を解決するための本発明は、一次側配管を介して消火ガス貯蔵容器の容器弁に接続される圧力調整器であって、一次側配管に接続されるガス流入口と、消火ガスを放出する噴射ヘッドに連結する二次側配管に連通するガス流出口と、ガス流入口とガス流出口とを連通させるガス流通部と、ガス流入口とガス流通部との開通部分の大きさを調整する調整部とから構成され、調整部は、シリンダーと、シリンダー内に収容されるピストンとからなり、シリンダーは、シリンダーの一端に形成され定圧ガス容器内のガスによって加圧される第一加圧口と、シリンダーの他端に形成され二次側配管内のガスによって加圧される第二加圧口と、を備え、ピストンは、シリンダー内に収容され、第一加圧口から加圧されるガスによって一方向に付勢される第一ピストンと、シリンダー内に収容されるとともにシリンダーの下端に収容されるバネによって下方から支持され、第二加圧口から加圧されるガス及びバネによって一方向と反対の方向に付勢される第二ピストンと、第一ピストンと第二ピストンとを連結し、第一ピストン及び第二ピストンと一体として形成されるピストンロッドと、を備え、定圧ガス容器内のガスの一定圧力と、二次側配管内の圧力及びバネの反発力との関係に応じて、シリンダー内におけるピストンの位置が昇降することでガス流入口とガス流通部との開通部分の大きさを調整して二次側配管内の圧力を制御する。

上記第一ピストンは、第一加圧口から加圧されるガスの圧力を受ける第一受圧面を有し、ピストンは、第一ピストンと、第一ピストンの第一受圧面の反対側に延設され第一ピストンより小径のピストンロッドと、ピストンロッドから第一受圧面の反対側に延設されピストンロッドよりも大径の第二ピストンと、が一体として昇降可能に構成され、第一ピストンは、ピストンロッドとの境界においてピストンロッド側に向けて露出した第一露出面を有し、第二ピストンは、ピストンロッドとの境界においてピストンロッド側に向けて露出した第二露出面を有し、第二ピストンは、バネによって支持されるとともに第二加圧口から加圧されるガスの圧力を受ける第二受圧面を有し、目的とする二次側配管内の圧力の値に応じて、第一受圧面が第一加圧口から導入される定圧ガスの圧力により受ける力の値と第二露出面が二次側配管内の圧力により受ける力の値との和が、第一露出面が二次側配管内の圧力により受ける力の値と第二受圧面が第二加圧口から導入される二次側配管内の圧力により受ける力の値との和に等しくなるよう、定圧ガスの圧力の値と、第一受圧面の面積と、第二露出面の面積と、第一露出面の面積と、第二受圧面の面積と、を定めることが好ましい。また、シリンダーには、ピストンを摺動させる内周面にシール部が配設され、ピストンがシール部を閉塞することにより、一次側配管と二次側配管とを遮断することが好ましい。

また、本発明は、消火対象区画内にガスを放出して消火するガス系消火設備であって、ガスを貯蔵した消火ガス貯蔵容器と、消火ガス貯蔵容器からのガスの放射を制御する容器弁と、容器弁に接続される一次側配管と、一次側配管に接続される上記圧力調整器と、圧力調整器に接続される二次側配管と、二次側配管に接続されガスを噴射する噴射ヘッドと、から構成される。

本発明に係る圧力調整器は、二次側配管内の圧力に応じてピストンを動作させてガス流入口とガス流通部との開通部分の大きさを調整するフィードバック制御を行うことで、二次側配管内の圧力を所定の値に制御することができる。また、圧力調整器が容器弁から分離しているため、部品の構造が複雑化せず、装置が大型化せず、故障リスクを高めず、生産コストを低減することができ、メンテナンスが容易となる。

また、定圧ガスの圧力と二次側配管内の圧力により、第一受圧面、第二露出面、第一露出面及び第二受圧面がそれぞれ受ける力の関係に基づいて制御することで、二次配管内の圧力を一定に保つことができるため、二次側配管内の圧力が変動せず、消火ガスの放出圧力を一定にすることができる。

さらに、シール部を備え、一次側配管と二次側配管とを遮断できる構成とすることで、圧力調整器に弁の機能を持たせることができる。

上記圧力調整器を備えるガス系消火設備は、圧力調整器が二次側配管内の圧力を所定の値に安定して制御することができるため、二次側機器の耐圧グレードを上げる必要がなく、噴射ヘッドからガスを安定的に噴射することができる。

ガス系消火設備の例を示す構成図である。 消火ガス貯蔵容器、圧力調整器及びその周辺を示す構成図である。 圧力調整器の例を示す断面図である。 圧力調整器の別の例を示す断面図である。

図１に示すガス系消火設備１は、複数の消火対象区画３０ａ、３０ｂにおいてガスを消火剤として放出して消火するための設備である。このガス系消火設備１は、複数の消火ガス貯蔵容器２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅを備えている。各消火ガス貯蔵容器２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅには、消火ガス、例えば窒素ガス（N₂ガス）が、貯蔵圧力３０［ＭＰａ］で封入されている。

消火ガス貯蔵容器２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅには、個々の消火ガス貯蔵容器からのガスの放射を制御する容器弁２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ、２１ｅが取り付けられている。図２に示すように、容器弁２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ、２１ｅには、消火ガス貯蔵容器２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅに貯蔵されたガスを放出する放出口２１１と、容器弁２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ、２１ｅの開閉を制御するためのガスを流入させる開閉ガス流入口２１２とを備えており、放出口２１１には、連結管２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ，２２ｅを介して集合管２３の一端が接続されている。また、開閉ガス流入口２１２には、開閉用ガス管路２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄ，２４ｅがそれぞれ連結されている。

開閉用ガス管路２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄ，２４ｅは、電磁弁２５及び三方電磁弁２６を介して定圧ガス容器２７に連結されており、定圧ガス容器２７内のガスが、開閉用ガス管路２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄ，２４ｅを通って容器弁２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ、２１ｅに備えた開閉ガス流入口２１２に至り、容器弁２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ、２１ｅの開閉を行う。すなわち、定圧ガス容器２７は、容器弁２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ、２１ｅの開閉を行う作動容器として機能する。

集合管２３の他端は、圧力調整器５０に接続されている。また、圧力調整器５０には、二次側配管２８が接続されている。圧力調整器５０は、集合管２３を一次側配管とする圧力調整器であり、二次側配管２８内の圧力に応じたフィードバック制御により二次側配管２８内の圧力を調整する。二次側配管２８には、配管安全弁３５を備え、二次側配管２８内の圧力が高くなりすぎた場合は配管安全弁３５を開放する。

図１に示すように、二次側配管２８には、複数の選択弁２９ａ、２９ｂを介して消火対象区画３０ａ，３０ｂに備えた噴射ヘッド３１ａ，３１ｂが接続されている。選択弁２９ａ、２９ｂは、それぞれが起動用ガス容器３２ａ，３２ｂに接続されており、起動用ガス容器３２ａ，３２ｂからの起動用ガスによって選択弁２９ａ、２９ｂがそれぞれ開放する。起動用ガス容器３２ａ，３２ｂは、開放器３３ａ、３３ｂからの指示によって動作する。二次側配管２８には、圧力スイッチ３４と配管用安全弁３５とが接続されている。二次側配管２８のガス圧力が大きくなりすぎた場合には、圧力スイッチ３４が作動し、電磁弁２５を閉じ、三方電磁弁２６から排気する。電磁弁２５、三方電磁弁２６、開放器３３ａ、開放器３３ｂ及び圧力スイッチ３４は、制御盤４１と電気的に接続されており、制御盤４１からの信号によって動作可能である。

選択弁２９ａは、不還弁３８を介して定圧ガス容器２７に接続されている。また、選択弁２９ｂは、不還弁３７を介して定圧ガス容器２７に接続されている。開放器３３ａが作動すると、起動用ガス容器３２ａ内のガスが定圧ガス容器２７に供給され、定圧ガス容器２７内のガスが放出される。また、開放器３３ｂが作動すると、起動用ガス容器３２ｂ内のガスが起動容器２７ａに供給される。

図２に示すように、圧力調整器５０は、第一加圧口５１と、第二加圧口５２とを備えている。第一加圧口５１は、図示の例では上部に形成され、配管３９を介して開閉用ガス管路２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄ，２４ｅに接続されている。定圧ガス容器２７には、起動容器３２ａ、３２ｂが接続されており、起動容器３２ａ、３２ｂには、例えばCO₂ガスが封入され、起動容器３２ａ、３２ｂからCO₂ガスが放出されることにより、定圧ガス容器２７に備えた弁を開けて窒素ガスを放出することができる。定圧ガス容器２７内の圧力は一定（例えば１５［ＭＰａ］）に保たれており、定圧ガス容器２７から窒素ガスが放出されると、第一加圧口５１には常に一定の圧力がかかる。

第二加圧口５２は、図示の例では圧力調整器５０の下部に形成されている。第二加圧口５２には、二次側配管２８に連結された配管４０を介して、二次側配管２８内のガスが注入される。

図３に示すように、圧力調整器５０の側部には、集合管２３に連通するガス流入口５３と、二次側配管２８に連通するガス流出口５４とが形成されている。図３に示すように、圧力調整器５０は、その内部に、長手方向（鉛直方向）に沿うシリンダー５５を備えており、シリンダー５５は、その側部においてガス流入口５３及びガス流出口５４に連通している。また、シリンダー５５の上端には第一の加圧口５１を備え、その下端には第二の加圧口５２を備えている。シリンダー５５内には、ピストン５６が収容されている。シリンダー５５は、内径の異なる上側空洞部５５０と下側空洞部５５１とを備え、上側空洞部５５０は、下側空洞部５５１よりも内径が大きく形成されている。

ピストン５６は、上側空洞部５５０に収容された第一ピストン５７と、下側空洞部５５１に収容された第二ピストン５８と、第一ピストン５７と第二ピストン５８とを連結するピストンロッド５９とが一体となって形成されている。

第一ピストン５７は、第一加圧口５１から加圧されるガスの圧力を受ける第一受圧面５７２を有している。第一受圧面５７２は、ピストン５６の昇降方向（鉛直方向）に対して直交する方向に平面状に形成されている。

ピストンロッド５９は、第一ピストン５７の第一受圧面５７２の反対側に延設され、第一ピストン５７よりも小径に形成されている。第一ピストン５７は、ピストンロッド５９との境界においてピストンロッド５９側に向けて露出する第一露出面５７３を備えている。第一露出面５７３は、ピストン５６の昇降方向（鉛直方向）に対して直交する方向に平面状に形成されている。

第二ピストン５８は、ピストンロッド５９から第一受圧面５７２の反対側に延設され、ピストンロッド５９よりも大径に形成されている。第二ピストン５８は、ピストンロッド５９との境界においてピストンロッド５９側に向けて露出した第二露出面５８２を備えている。第二露出面５８２は、ピストン５６の昇降方向（鉛直方向）に対して直交する方向に平面状に形成されている。

ガス流入口５３とガス流出口５４とは、互いに異なる高さ位置に配設されており、第二ピストン５８が最も上方に位置する状態においては、ガス流入口５３と対面する位置に第二ピストン５８が位置している。

第一ピストン５７の中間部５７０は、その上下よりも外径が小さく形成され、その周囲にはＯリング５７１が巻かれており、Ｏリング５７１は、中間部５７０の外周と上側空洞部５５０の内周とに接しており、第一加圧口５１から導入されるガスがＯリング５７１よりも下方に漏れるのを防止している。

下側空洞部５５１の下部には、バネ６１が挿入されており、このバネ６１の上方に第二ピストン５８が挿入されている。バネ６１の下端はシリンダー５５の底面に接し、バネ６１の上端は第二ピストン５８の下面に接しており、第二ピストン５８の下面は、バネ６１によって支持されるとともに第二加圧口５２から加圧されるガスの圧力を受ける第二受圧面５８３となっている。第二受圧面５８３は、ピストン５６の昇降方向（鉛直方向）に対して直交する方向に平面状に形成されている。

第二ピストン５８の中間部５８０は、その上下よりも外径が小さく形成され、その周囲にはＯリング５８１が巻かれており、Ｏリング５８１は、中間部５８０の外周と下側空洞部５５１の内周とに接しており、第二加圧口５２から導入されるガスがＯリング５８１よりも上方に漏れるのを防止している。

ピストンロッド５９の外周側とシリンダー５５の内周との間には隙間があり、この隙間が、ガス流入口５３とガス流出口５４とを連通させ、一次側配管である集合管２３からのガスを二次側配管２８に流すガス流通部６４となる。ガス流通部６４の開口の大きさは、シリンダー５５内におけるピストン５６の鉛直方向の位置によって調整される。すなわち、シリンダー５５及びピストン５６は、ガス流入口５３とガス流通部６４との開通部分の大きさを調整する調整部６３として機能する。

第二ピストン５８の第二受圧面５８３は、二次側配管２８内の圧力及びバネ６１によって上方に付勢されている。したがって、第一の加圧口５１から導入される定圧ガス容器２７内のガスの圧力と、第二の加圧口５２から導入される二次側配管２８内のガスの圧力及びバネの反発力との関係に応じて、ピストン５６の鉛直方向の位置が定まる。すなわち、第二の加圧口５２から導入されるガスの圧力及びバネ６１の反発力よりも、第一の加圧口５１から導入されるガスの圧力の方が大きいと、ピストン５６が下方に押され、ガス流入口５３の開口部分が大きくなり、ガス流通部６４の開口の断面積が大きくなる。一方、第二の加圧口５２から導入されるガスの圧力及びバネの反発力よりも、第一の加圧口５１から導入されるガスの圧力の方が小さいと、ガス流入口５３の開口部分が小さくなり、ピストン５６が上方に押し上げられて、ガス流通部６４の断面積が小さくなる。

以下では、図１及び図２に示した定圧ガス容器２７内のガスの圧力を１５［ＭＰａ］とすることにより第一の加圧口５１から導入するガスの圧力を１５［ＭＰａ］とする。一方、消火ガス貯蔵容器２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅ内のガスの充填圧力を、ボンベ本数を減らす目的のために３０［ＭＰａ］と非常に高圧にしているが、二次側配管２８の圧力グレードを低くするために、二次側配管２８内の圧力を６［ＭＰａ］に制御したいとする。また、消火設備が起動していない平常時(初期状態)には、バネ６１の反発力により、ピストン５６がシリンダー５５の上端に押し上げられた状態となっている。

次に、図１に示したガス系消火設備１の動作について、消火対象区画３０ａにおいて火災が発生した場合を例に挙げて説明する。

消火対象区画３０ａにおいて火災が発生すると、制御盤４１に押しボタンからの起動信号が入力されたり、またはセンサが熱や煙を感知した信号が入力されたりすることにより、開放器３３ａが起動用ガス容器３２ａを作動させる。そうすると、起動用ガス容器３２ａから放出されたガスが選択弁２９ａを開放し、二次側配管２８を流通する消火ガスを噴射ヘッド３１ａから放出することを可能とする。

起動用ガス容器３２ａから放出されたガスが定圧ガス容器２７の弁を開放し、定圧ガス容器２７内の窒素ガスが放出される。

定圧ガス容器２７から放出された窒素ガスは、消火ガス貯蔵容器２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅに取り付けられた容器弁２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ、２１ｅを開放する。そうすると、消火ガス貯蔵容器２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅから窒素ガスが放出される。

消火ガス貯蔵容器２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅから放出された窒素ガスは、集合管２３を介して図３に示した圧力調整器５０のガス流入口５３からガス流通部６４に流入する。そして、その窒素ガスは、ガス流出口５４から流出し、二次側配管２８を介して到達した噴射ヘッド３１ａから噴射される。

消火ガス貯蔵容器２０ａ〜２０ｅから消火ガスが流出し始めると、まず集合管２３内の圧力はほぼ３０［ＭＰａ］に近い超高圧状態となる。初期状態において、圧力調整器５０内のピストン５６は上限位置まで上がっているため、第二ピストン５８がガス流入口５３からガス流通部６４への道をほとんど塞いでいる状態であり、この部分で大きな圧力損失が生まれる。この初期状態において、集合管２３内の圧力が３０［ＭＰａ］のときに、二次側配管２８内の圧力が６［ＭＰａ］になるよう設計しておく。さらに、第一受圧面５７２が第一加圧口５１から導入される定圧ガスの圧力により受ける力の値と第二露出面５８２が二次側配管２８内の圧力により受ける力の値との和が、第一露出面５７３が二次側配管２８内の圧力により受ける力の値と第二受圧面５８３が第二加圧口５２から導入される二次側配管２８内の圧力により受ける力の値との和に等しくなるように、定圧ガスの圧力の値と、第一受圧面５７２の面積と、第二露出面５８２の面積と、第一露出面５７３の面積と、第二受圧面５８３の面積とを定めておく。

噴射ヘッド３１ａから窒素ガスが噴射されると、消火ガス貯蔵容器２０ａ〜２０ｅ内のガスが次第に減ってくるため、集合管２３内の圧力が低下する。ここで仮に圧力調整器５０内のピストン５６が初期状態のまま上限位置にあり続けると、やはりガス流入口５３とガス流通部６４の間に大きな圧力損失が生じ続けるため、集合管２３内の圧力の低下に伴って二次側配管２８内の圧力も減少してくる。

ところが、ピストン５６を上方向に押す二次側配管２８内の圧力が、仮に６［ＭＰａ］を下回ると、第一加圧口５１から流入しピストン５６を下方向に押す定圧ガスの力が勝ち始め、ピストン５６は下方に押される。すると、ピストン５６が下降し、第二ピストン５８も下降するため、ガス流入口５３とガス流通部６４との間の道が大きくなって圧力損失が少なくなり、二次側配管２８内の圧力が上昇に転じ、その圧力が６［ＭＰａ］に到達したところでピストン５６の位置が定まる。このような均衡を保ち続けることで、集合管２３の圧力が放射直後から時間が経過するにつれなだらかに低下し続けても、二次側配管２８内の圧力は一定の値(ここでは６［ＭＰａ］)に保たれる。

さらにガスの放射が続き、消火ガス貯蔵容器２０ａ〜２０ｅ内のガスの大半が流出してしまうと、当初３０［ＭＰａ］であった集合管２３内の圧力は６［ＭＰａ］近くまで低下するときがくる。そうすると、ピストン５６は下降し、ガス流入口５３とガス流通部６４との間の圧力損失はほとんどなくなり、集合管２３内の圧力と二次側配管２８内の圧力とが約６［ＭＰａ］でほぼ同じ状態となる。そして、やがて集合管２３内の圧力が６［ＭＰａ］を下回ると、二次側配管２８内の圧力もそれにともなって６［ＭＰａ］を下回る。これ以降は、圧力調整器５０内のピストン５６は定圧ガス圧によりひたすら下方向に押し付けられ、ガス流入口５３とガス流通部６４との間の圧力損失がほぼ無い状態が続き、あとは集合管２３内の圧力の低下に追従して二次側配管２８内の圧力も低下していく。

なお、二次側配管２８が閉塞するなどして管内の圧力が高くなりすぎたとき（例えば、圧力値が１１［ＭＰａ］以上になったとき）は、圧力スイッチ３４が作動し、電磁弁２５を閉じ、三方電磁弁２６から排気することで、定圧ガス容器２７から容器弁２１ａ〜２１ｅにガスが送られなくなって容器弁２１ａ〜２１ｅが閉じるので、消火ガス貯蔵容器２０ａ〜２０ｅから消火ガスが放出されなくなる。また、その間に二次側配管２８内の圧力が上昇した場合は、配管用安全弁３５を開くことで、二次側配管２８内の圧力が上昇するのを防止する。再起動時は、二次側配管２８の閉塞の問題を解決した後、圧力スイッチ３４が自動的にリセットされ、消火ガス貯蔵容器２０ａ〜２０ｅからの消火ガスの放出を開始する。

以上のように、圧力調整器５０は、二次側配管２８内のガスの圧力に応じてピストン５６が動作してガス流通部６４の開口の大きさを調整するため、圧力調整器５０を構成する部品の構造が複雑化せず、圧力調整器５０が大型化せず、故障リスクを高めず、生産コストを低減することができる。また、圧力調整器５０が容器弁２１ａ〜２１ｅから分離しているため、メンテナンスが容易になるとともに、複数の容器弁２１ａ〜２１ｅに対して一つの圧力調整器５０を接続することができるため、ガス系消火設備１の構成が簡素化され、全体としてコストを低減することができる。

圧力調整器５０に備えたピストン５６の位置が、定圧ガス容器２７内のガスの一定圧力と、二次側配管２８内のガスの圧力の関係に応じて変化する構成としたことで、圧力調整器５０の構造が簡素化され、故障リスク及び生産コストを低減することができる。また、二次側配管２８内のガスの圧力だけでなく、バネ６１の反発力を利用することにより、ピストン５６が昇降する際の条件をより柔軟に設定することもできる。

図４に示す圧力調整器７０は、図３に示した圧力調整器５０に、シール部７１及びバネ７３をさらに備えて構成されている。

シール部７１は、シリンダー５５の内部、図４の例では、下側空洞部５５１の内周面に設けられている。下側空洞部５５１は、第二ピストン５８が摺動する面であり、シール部７１には、第二ピストン５８を摺動させるＯリング７２を備えている。一方、バネ７３は、第一受圧面５７２とシリンダー５５の天井面との間に介在しており、ピストン５６を下方に付勢している。

図４に示すように、ピストン５６が上限位置よりも下降した状態では、シール部７１が第二ピストン５８の上方に位置しており、ガス流入口５３とガス流出口５４とがガス流通部６４を介して開通している。一方、二次側配管２８内の圧力が上昇してピストン５６が上昇すると、第二ピストン５８がＯリング７２の内側を摺動して上昇し、Ｏリング７２が下側空洞部５５１の内周と第二ピストン５８の外周とに接することによりガス流入口５３とガス流出口５４とが分断されるため、集合管２３と二次側配管２８とが遮断される。このように、ピストン５６の鉛直方向の位置の変化により集合管２３と二次側配管２８とが遮断されるため、圧力調整器７０は、弁として機能する。

１：ガス系消火設備
２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅ：消火ガス貯蔵容器
２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ、２１ｅ：容器弁
２１１：放出口 ２１２：開閉ガス流入口
２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ，２２ｅ：連結管 ２３：集合管（一次側配管）
２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄ，２４ｅ：開閉用ガス管路
２５：電磁弁 ２６：三方電磁弁
２７：定圧ガス容器 ２８：二次側配管
２９ａ，２９ｂ：選択弁
３０ａ，３０ｂ：消火対象区画 ３１ａ，３１ｂ：噴射ヘッド
３２ａ，３２ｂ：起動用ガス容器
３３ａ，３３ｂ：開放器 ３４：圧力スイッチ ３５：配管用安全弁
３７，３８：不還弁 ３９，４０：配管 ４１：制御盤
５０：圧力調整器
５１：第一加圧口 ５２：第二加圧口
５３：ガス流入口 ５４：ガス流出口
５５：シリンダー ５５０：上側空洞部 ５５１：下側空洞部
５６：ピストン
５７：第一ピストン
５７０：中間部 ５７１：Ｏリング ５７２：第一受圧面 ５７３：第一露出面
５８：第二ピストン
５８０：中間部 ５８１：Ｏリング ５８２：第二露出面 ５８３：第二受圧面
５９：ピストンロッド
６１：バネ
６３：調整部 ６４：ガス流通部
７０：圧力調整器
７１：シール部 ７２：Ｏリング ７３：バネ

Claims (4)

1. 一次側配管を介して消火ガス貯蔵容器の容器弁に接続される圧力調整器であって、
   前記一次側配管に接続されるガス流入口と、消火ガスを放出する噴射ヘッドに連結する二次側配管に連通するガス流出口と、前記ガス流入口と前記ガス流出口とを連通させるガス流通部と、前記ガス流入口と前記ガス流通部との開通部分の大きさを調整する調整部とから構成され、
   前記調整部は、
   シリンダーと、前記シリンダー内に収容されるピストンとからなり、
   前記シリンダーは、
   前記シリンダーの一端に形成され定圧ガス容器内のガスによって加圧される第一加圧口と、
   前記シリンダーの他端に形成され前記二次側配管内のガスによって加圧される第二加圧口と、
   を備え、
   前記ピストンは、
   前記シリンダー内に収容され、前記第一加圧口から加圧されるガスによって一方向に付勢される第一ピストンと、
   前記シリンダー内に収容されるとともに前記シリンダーの下端に収容されるバネによって下方から支持され、前記第二加圧口から加圧されるガス及び前記バネによって前記一方向と反対の方向に付勢される第二ピストンと、
   前記第一ピストンと前記第二ピストンとを連結し、前記第一ピストン及び前記第二ピストンと一体として形成されるピストンロッドと、
   を備え、
   前記定圧ガス容器内のガスの一定圧力と、前記二次側配管内の圧力及び前記バネの反発力との関係に応じて、前記シリンダー内における前記ピストンの位置が昇降することで前記ガス流入口と前記ガス流通部との開通部分の大きさを調整して前記二次側配管内の圧力を制御する
   圧力調整器。
2. 前記第一ピストンは、前記第一加圧口から加圧されるガスの圧力を受ける第一受圧面を有し、
   前記ピストンは、前記第一ピストンと、前記第一ピストンの前記第一受圧面の反対側に延設され前記第一ピストンより小径のピストンロッドと、前記ピストンロッドから前記第一受圧面の反対側に延設され前記ピストンロッドよりも大径の第二ピストンと、が一体として昇降可能に構成され、
   前記第一ピストンは、前記ピストンロッドとの境界において前記ピストンロッド側に向けて露出した第一露出面を有し、
   前記第二ピストンは、前記ピストンロッドとの境界において前記ピストンロッド側に向けて露出した第二露出面を有し、
   前記第二ピストンは、前記バネによって支持されるとともに前記第二加圧口から加圧されるガスの圧力を受ける第二受圧面を有し、
   目的とする前記二次側配管内の圧力の値に応じて、
   前記第一受圧面が前記第一加圧口から導入される前記定圧ガスの圧力により受ける力の値と前記第二露出面が前記二次側配管内の圧力により受ける力の値との和が、前記第一露出面が前記二次側配管内の圧力により受ける力の値と前記第二受圧面が前記第二加圧口から導入される前記二次側配管内の圧力により受ける力の値との和に等しくなるよう、
   前記定圧ガスの圧力の値と、前記第一受圧面の面積と、前記第二露出面の面積と、前記第一露出面の面積と、前記第二受圧面の面積と、を定めることを特徴とする
   請求項１に記載の圧力調整器。
3. 前記シリンダーには、前記ピストンを摺動させる内周面にシール部が配設され、
   前記ピストンが前記シール部を閉塞することにより、前記一次側配管と前記二次側配管とを遮断する請求項２に記載の圧力調整器。
4. 消火対象区画内にガスを放出して消火するガス系消火設備であって、
   消火ガスを貯蔵した消火ガス貯蔵容器と、
   前記消火ガス貯蔵容器からの前記消火ガスの放射を制御する容器弁と、
   前記容器弁に接続される一次側配管と、
   前記一次側配管に接続される請求項１，２又は３のいずれかに記載の圧力調整器と、
   前記圧力調整器に接続される二次側配管と、
   前記二次側配管に接続され消火ガスを噴射する噴射ヘッドと、
   から構成される
   ガス系消火設備。

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