JP2017192722A - 低風速ガス系消火システム - Google Patents

Abstract

【課題】消火剤の放射によって発生する風速が貴重な展示物などに与える影響を極力低減させることができる低風速ガス系消火システムを提供すること。【解決手段】消火剤ガスを使用するガス系消火設備において防護区画に消火剤ガスを放出するために設置される噴射ヘッド１Ａに、消火剤ガスの風速抑制器３Ａを備える。【選択図】図１

Description

本発明は、例えば、文化財などを展示したり収蔵される美術館、博物館などの展示室や収蔵庫に適用されるガス系消火システムに関する。

美術館、博物館などの展示室で展示される展示物には、絵画、陶器、掛け軸など多種多様であり、また展示方法も展示物を効果的に閲覧できるように固定方法や陳列位置など工夫が凝らされている。
美術館、博物館などでは、定期的もしくは不定期に展示物を変更し、多種多様な嗜好を持つ人間の閲覧要望を満足させることで入場者を獲得している。

ところで、消防法では一定規模の建築物などの防火対象物には消火設備の設置が義務付けられており、美術館、博物館などの展示室においても、屋内消火栓設備などの消火剤として水を使用する消火設備を設置することがある。
そして、火災が発生した場合、屋内消火栓設備を起動させ、火災発生部分に対して放水することで消火することになるが、火災発生部分に展示物が含まれる場合には、消火はできたとしても放水による水圧や不清浄な水そのものにより貴重な展示物が損傷、損壊される場合がある。
また、火災発生部分の近辺に放水の障害となる物体、例えば、展示物を陳列する架台や展示物そのものが障害となり、火災発生部分に十分に放水できず火災が拡大し初期消火に失敗する場合がある。
放水により消火に至らしめた場合、放水された水は、燃焼生成物や防護区画そのものの汚れを含み、火災発生部分以外の範囲も汚染する結果となり、清掃などを含め、復元には多大な時間と費用が発生する。

したがって、美術館、博物館などの展示室では、貴重な展示物の損傷、損壊を防ぐために、消火剤として水を使用する消火設備に代えて、消火剤として、気体（ガス）を使用するガス系消火設備を設置することが多くなっている。

ところで、従来のガス系消火設備は、図９に示すように、主に消火剤を貯蔵している蓄圧式の貯蔵容器、貯蔵容器を開放するための容器弁、消火剤を防護区画まで搬送するための配管、容器弁と配管を接続する連結管、防護区画内に消火剤を放射するための噴射ヘッドなどで構成される。
防護区画が複数ある場合には、貯蔵容器を共用するために火災が発生した該防護区画だけの配管経路を構成するため、貯蔵容器と各防護区画に至る配管の途中に選択弁を設け、選択弁開放用に起動用ガス容器を設ける。
火災が発生した該防護区画用の起動用ガス容器が開放されることにより、起動用ガス容器内の起動用ガスが該防護区画用の選択弁を開放するとともに貯蔵容器の容器弁に設けられた容器弁開放装置を作動させて貯蔵容器を開放する。

ところで、現在汎用されているガス系消火設備には、窒素ガス、二酸化炭素などの不活性ガスを用いる不活性ガス消火設備があるが、美術館、博物館などの展示室に多数の採用実績がある消火剤の１つとして、火災発生時に万一逃げ遅れた人員の安全性を考慮して、毒性が低く比較的安全であるとされる窒素ガスが挙げられる。
窒素ガスを用いる消火設備は、窒素ガス消火設備と称される。

この窒素ガス消火設備は、防護区画内に設置された噴射ヘッドから気体の状態で放射され、防護区画の隅々に拡散し消火に至らしめること、消火後は燃焼生成物や消火剤である窒素ガスを排出装置によって防護区画外に排出することで、復元までの時間と費用を比較的低く抑えることができるという特長が挙げられる。

しかしながら、この窒素ガス消火設備を含め、ガス系消火設備の場合、火災が拡大する前に消火剤を放射して消火する目的のため、消火に必要となる消火剤量を規定時間で放射するシステム設計をする必要があることから、消火剤の放射によって防護区画内に発生する風速が高くなる傾向にある。
風速が高い場合、貴重な展示物で、例えば、掛け軸や絵画などは大きく揺れ、固定位置から脱落する危険がある。また、風速により舞い上がる埃や塵による汚れの付着、直接的かつ間接的に発生する振動も展示物にとってはダメージとなる。

このため、図８（ａ）に示すように、配管４に取り付けた噴射ヘッド１０Ａに、放射流量を調整するための単一のオリフィス２を設けたり、図８（ｂ）に示すように、配管４に取り付けた噴射ヘッド１０Ｂに、オリフィス２を複数に分けて設置し、各オリフィス２が受け持つ消火剤の流量を低くした上で、消火剤を放射する噴射ヘッド１０Ｂに円錐形状のデフレクタ（偏向部材）５を備え、各オリフィス２からほぼ単一軸上に放射される消火剤を一旦デフレクタ５と衝突させて、運動エネルギーを減衰させ、かつ消火剤を多方向に飛散させることで、消火剤の放射による風速を低減させるようにしたり、図８（ｃ）に示すように、配管４に取り付けた噴射ヘッド１０Ｃに、円錐筒形状のホーン（拡散部材）６を備え、この消火剤ガスをホーン（拡散部材）６により拡散させて防護区画に放出するようにすることが行われている。

しかしながら、これらの対策では、噴射ヘッド１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃの構造及び構成から、風速の低減効果には限界があり、特に、風速に敏感な掛け軸などが展示されている場合、噴射ヘッド１個が受け持つ放射流量を少なくするため、小型の噴射ヘッドを複数設置して風速を低減しなければならず、設備の構造が複雑になるなどの問題があった。
また、貴重な展示物にとっては、その風速により直接的かつ間接的に発生する揺れや振動、舞い上がる埃や塵による汚れの付着など発生するダメージは軽減されてはいるものの、皆無にはならないため、さらなる風速を低減させる措置を実施する必要があった。
なお、上記対策によって低減させた風速を、さらに低減させるためには、噴射ヘッド１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃによる対策以外に風よけ板を設置するなどの措置が考えられるが、展示物が変更となった場合に陳列位置が変わること、噴射ヘッドは天井裏などに敷設された鋼管と接続するため容易には設置位置が変更できないこと、また、噴射ヘッドは性能上、設置位置や方向の変更には制限があることなどから、これらの措置を実施することは困難を伴うことが多かった。

また、美術館、博物館などの展示室のほか、展示物を保管する収蔵庫などでも、消火剤の風速による影響を低減させる必要があるが、上記と同様の理由で解決が困難な課題があった。

本発明の目的は、上記従来のガス系消火設備の有する問題点に鑑み、消火剤の放射によって発生する風速が貴重な展示物などに与える影響を、従来の噴射ヘッドと比較して極力低減させることができる低風速ガス系消火システムを提供することである。

上記目的を達成するため、本発明の低風速ガス系消火システムは、消火剤ガスを使用するガス系消火設備において防護区画に消火剤ガスを放出するために設置される噴射ヘッドに風速抑制手段を備えたことを特徴とする。

この場合において、前記風速抑制手段を、噴射ヘッドに配設した風速抑制器で構成することができる。

また、前記風速抑制手段を、噴射ヘッドのオリフィスの出口部に配設した気体が流通可能な繊維状又は多孔性の材料で構成することができる。

そして、繊維状又は多孔性材料の空隙の孔径を、気体が流通する方向に変化させること、例えば、繊維状又は多孔性材料の空隙の孔径を、気体が流通する方向に小さくすることができる。
また、消火に必要な消火剤量は、防護区画の容積により算出され、かつ規定時間内で放射する必要があり、放射流量をオリフィスで調整することから、放射流量により本発明で用いる噴射ヘッドを防護区画に適宜複数設置して、消火に必要となる消火剤量によらず展示室に発生する風速を好適に抑制することができる。

本発明の低風速ガス系消火システムによれば、消火剤ガスを使用するガス系消火設備において防護区画に消火剤ガスを放出するために設置される噴射ヘッドに風速抑制手段を備えることにより、消火剤ガスが放出される際に発生する風速を低減でき、風速による貴重な展示物への影響を及ぼすことなどを低減することができる。

また、前記風速抑制手段を、噴射ヘッドに配設した風速抑制器で構成することにより、風速抑制手段を簡易に配設することができるとともに、必要とされる風速抑制の程度、設置状態等に合わせて風速抑制器を設計することができることから、必要な風速抑制性能を確実に得ることができる。
また、風速抑制手段として風速抑制器を噴射ヘッドに配設することにより、風速抑制のために噴射ヘッド１個あたりの消火剤ガスの放出流量を低減させる必要がないことから、風速抑制のために噴射ヘッド１個あたりの消火剤ガスの放出流量を低減させた場合に必要となる噴射ヘッドの設置個数の増加を抑制することができ、これにより、低風速ガス系消火システムの構築コストを低廉にできる。

また、前記風速抑制手段を、噴射ヘッドのオリフィスの出口部に配設した気体が流通可能な繊維状又は多孔性材料で構成することにより、風速抑制手段を簡易な構造とし、噴射ヘッドをコンパクトに構成でき、既存の設備にもそのまま適用することができる。

そして、繊維状又は多孔性材料の空隙の孔径を、気体が流通する方向に変化させること、例えば、繊維状又は多孔性材料の空隙の孔径を、気体が流通する方向に小さくすることにより、大きな風速抑制効果を得ることができる。

本発明の低風速ガス系消火システムに用いる噴射ヘッドの第１実施例を示す説明図である。 本発明の低風速ガス系消火システムに用いる噴射ヘッドの第２実施例を示す説明図である。 本発明の低風速ガス系消火システムに用いる噴射ヘッドの第３実施例を示す説明図である。 本発明の低風速ガス系消火システムに用いる噴射ヘッドの第３実施例の第１変形実施例を示す説明図である。 本発明の低風速ガス系消火システムに用いる噴射ヘッドの第３実施例の第２変形実施例を示す説明図である。 本発明の低風速ガス系消火システムに用いる噴射ヘッドの第４実施例を示す説明図である。 本発明の低風速ガス系消火システムに用いる噴射ヘッドの第４実施例の変形実施例を示す説明図である。 従来のガス系消火設備用噴射ヘッドを示す説明図である。 ガス系消火設備の一例を示す説明図である。 試験の実施例を示す説明図である。

以下、本発明の低風速ガス系消火システムの実施の形態を、図面に基づいて説明する。

図１に、本発明の低風速ガス系消火システムに用いる噴射ヘッドの第１実施例を示す。
この低風速ガス系消火システムに用いる噴射ヘッド１Ａは、消火剤ガスが供給される配管４に接続された噴射ヘッド１Ａにオリフィス２を備えるとともに、その先端側に風速抑制器３Ａを配設し、この風速抑制器３Ａを介して消火剤ガスを防護区画に放出するようにしている。

本実施例において、風速抑制器３Ａは、消火剤ガスの流路となる内管３１の周面に多数の透孔３１ａを形成し、その外周を外管３２で覆う構造としている。
この風速抑制器３Ａは、消火剤ガスの持つ運動エネルギーを弱めて、消火剤ガスが放出される際に発生する風速を低減するようにしたものである。
すなわち、噴射ヘッド１Ａのオリフィス２を通過した消火剤ガスを直接大気中に放出すると、消火剤ガスの持つ運動エネルギーがほとんど減衰しないため、それに伴って高い風速が発生することとなるが、本実施例の噴射ヘッド１Ａにおいては、消火剤ガスの流路となる内管３１の周面に多数の透孔３１ａを形成し、その外周を外管３２で覆う構造としているため、オリフィス２を通過した消火剤ガスが内管３１を通過する間に徐々に運動エネルギーは減衰し、消火剤ガスが内管３１の先端に形成された開口３１ｂから大気中に放出される際に高い風速が発生することを低減することができる。

この場合において、内管３１の周面に形成する透孔３１ａの大きさ及び個数（開口率）は、消火剤ガスの圧力や流量に応じて適宜設定することができる。
また、内管３１と外管３２との間に形成した空間３３には、必要に応じて、グラスウール、ロックウール、スチールウール等の金属製ウール、合成繊維や天然繊維の不織布、無機材料（金属、金属の酸化物、金属の水酸化物を含む。）からなる多孔体（焼結体や粒状体を含む。）、合成樹脂発泡体、ハニカム構造の整流器等の気体が流通可能な繊維状又は多孔性の気流の乱れをなくす材料を充填するか、あるいは空間のままにすることができる。
また、外管３２を焼結金属製のもので構成することもできる。

なお、本実施例においては、消火剤ガスを、内管３１の先端に形成された開口３１ｂから防護区画に直接放出するようにしているが、図８（ｂ）に示すように、円錐形状のデフレクタ（偏向部材）５を備え、内管３１の先端に形成された開口３１ｂから放出された消火剤ガスをデフレクタ（偏向部材）５により偏向させて防護区画に放出するようにしたり、図８（ｃ）に示すように、円錐筒形状のホーン（拡散部材）６を備え、内管３１の先端に形成された開口３１ｂから放出された消火剤ガスをホーン（拡散部材）６により拡散させて防護区画に放出するようにすることもできる。

この低風速ガス系消火システムに用いる噴射ヘッド１Ａによれば、消火剤ガスを使用するガス系消火設備において防護区画に消火剤ガスを放出するために設置される噴射ヘッド１Ａに風速抑制器３Ａを配設することにより、消火剤ガスが放出される際に発生する風速を低減できる。

本実施例の噴射ヘッド１Ａを用いた低風速ガス系消火システムは、風速により直接的かつ間接的に発生する揺れや振動、舞い上がる埃や塵による汚れの付着など発生するダメージを従来のガス系消火設備より低減させることができる。

また、噴射ヘッド１Ａに配設した風速抑制器３Ａは、風速抑制手段としての風速抑制器３Ａを簡易に配設することができるとともに、必要とされる風速抑制の程度、設置状態等に合わせて風速抑制器３Ａを設計することができることから、必要な風速抑制性能を確実に得ることができる。

図２に、本発明の低風速ガス系消火システムに用いる噴射ヘッドの第２実施例を示す。
この風速ガス系消火システムに用いる噴射ヘッド１Ｂは、消火剤ガスが供給される配管４に接続された噴射ヘッド１Ｂにオリフィス２を備えるとともに、その先端側に風速抑制器３Ｂを配設し、この風速抑制器３Ｂを介して消火剤ガスを防護区画に放出するようにしている。

本実施例において、風速抑制器３Ｂは、消火剤ガスが、消火剤ガスの流路となる内部流路３４から放射方向に放出されるように、中心部に内部流路３４と連通する孔部３５ａを有する複数の円盤形状の板材３５を、スペーサ（図示省略）によって間隔をあけて、ボルト３７によって固定することにより、消火剤ガスが放射方向に放出される放出流路３６が形成される構造としている。
この風速抑制器３Ｂは、消火剤ガスが持つ運動エネルギーを弱めて、消火剤ガスが放出される際に発生する風速を低減するようにしたものである。
すなわち、噴射ヘッド１Ｂのオリフィス２を通過した消火剤ガスを直接大気中に放出すると、消火剤ガスの持つ運動エネルギーがほとんど減衰しないため、それに伴って高い風速が発生することとなるが、本実施例の噴射ヘッド１Ｂにおいては、消火剤ガスが、消火剤ガスの流路となる内部流路３４から放射方向に放出されるように、中心部に内部流路３４と連通する孔部３５ａを有する複数の円盤形状の板材３５を、スペーサ（図示省略）によって間隔をあけて、ボルト３７によって固定することにより、消火剤ガスが放射方向に放出される放出流路３６が形成される構造としているため、オリフィス２を通過した消火剤ガスが放出流路３６を通過する間に徐々に運動エネルギーは減衰し、消火剤ガスが放出流路３６から大気中に放出される際に高い風速が発生することを低減することができる。

この場合において、円盤形状の板材３５や放出流路３６の大きさ及び個数は、消火剤ガスの圧力や流量に応じて適宜設定することができる。

本実施例の低風速ガス系消火システムに用いる噴射ヘッド１Ｂのその他の作用は、上記第１実施例の風速ガス系消火システムに用いる噴射ヘッド１Ａと同様である。

図３に、本発明の低風速ガス系消火システムに用いる噴射ヘッドの第３実施例を示す。
この低風速ガス系消火システムに用いる噴射ヘッド１Ｃは、消火剤ガスが供給される配管４に接続された噴射ヘッド１Ｃに横方向に開口する複数個（本実施例においては、４個）のオリフィス２を備えるとともに、その外周を覆うように風速抑制器３Ｃを配設し、この風速抑制器３Ｃを介して消火剤ガスを防護区画に放出するようにしている。

本実施例において、風速抑制器３Ｃは、オリフィス２の外周囲に設けた筒状の筐体３８と、消火剤ガスの流路となる筐体３８の開口部３８ａに配設した充填材３９ａとで構成するようにしている。
この風速抑制器３Ｃは、消火剤ガスの進行方向を多方向に変えながら運動エネルギーを減衰させ、最終的に一軸方向に消火剤ガスが放出されることで発生する風速を低減するようにしたものである。
すなわち、噴射ヘッド１Ｃのオリフィス２を通過した消火剤ガスを直接大気中に放出すると、各オリフィスが受け持つ消火剤の運動エネルギーがほとんど減衰しないため、それに伴って高い風速が発生することとなるが、本実施例の噴射ヘッド１Ｃにおいては、消火剤ガスの流路となるオリフィス２の外周を筐体３８で覆うとともに、この筐体３８の開口部３８ａに充填材３９ａを配設した構造としているため、オリフィス２を通過した消火剤ガスが筐体３８、さらには、充填材３９ａを通過する間に徐々に運動エネルギーは減衰し、筐体３８の開口部３８ａから大気中に放出される際に高い風速が発生することを低減することができる。

この場合において、充填材３９ａには、グラスウール、ロックウール、スチールウール等の金属製ウール、合成繊維や天然繊維の不織布、無機材料（金属、金属の酸化物、金属の水酸化物を含む。）からなる多孔体（焼結体や粒状体を含む。）、合成樹脂発泡体、ハニカム構造の整流器等の気体が流通可能な繊維状又は多孔性の気流の乱れをなくす材料を用いることができる。
また、充填材３９ａが飛散等しないように、充填材３９ａの材質等に応じて、パンチングメタル、エキスパンドメタル、焼結金属製の板材、ハニカム構造の整流器等からなる挟持板３９ｂ１、３９ｂ２によって挟持した状態で配設することができる。
また、風速抑制効果を一層高めるために、必要に応じて、筐体３８の内周及び／又は外周をさらに運動エネルギーを減衰させる材料を用いて被覆したり、筐体３８を焼結金属製のもので構成することもできる。

本実施例の噴射ヘッド１Ｃを用いた低風速ガス系消火システムのその他の作用は、上記第３実施例の噴射ヘッド１Ａを用いた低風速ガス系消火システムと同様である。
ところで、上記第３実施例の低風速ガス系消火システムに用いる噴射ヘッド１Ｃの充填材３９ａなどの配置形態は、同実施例に記載したものに限定されず、以下に記載するような種々の形態を採用することができる。

図４に、上記第３実施例の第１変形実施例を示す。
この低風速ガス系消火システムに用いる噴射ヘッド１Ｃ１において、風速抑制器３Ｃ１は、横方向に開口する複数個（本実施例においては、４個）のオリフィス２の外周囲に設けけられた、消火剤ガスの流路となる開口部３８ａを形成した筒状の筐体３８と、オリフィス２の横方向を向く開口の外周を若干の空間を設けて覆うようにして筐体３８内に配設した有底の充填材３９ａ１とで構成するようにしている。

この風速抑制器３Ｃ１は、消火剤ガスの進行方向を多方向に変えながら運動エネルギーを減衰させ、最終的に一軸方向に消火剤ガスが放出されることで発生する風速を低減するようにしたものである。
すなわち、噴射ヘッド１Ｃ１のオリフィス２を通過した消火剤ガスを直接大気中に放出すると、各オリフィスが受け持つ消火剤の運動エネルギーが大きく、それに伴って高い風速が発生することとなるが、本実施例の噴射ヘッド１Ｃ１においては、消火剤ガスの流路となるオリフィス２の外周を充填材３９ａ１を介して筐体３８で覆う構造としているため、オリフィス２を通過した消火剤ガスが充填材３９ａ１を通過する間に徐々に運動エネルギーが減衰し、筐体３８の開口部３８ａから大気中に放出される際に高い風速が発生することを低減できる。

この場合において、充填材３９ａ１には、気体が流通可能な繊維状又は多孔性の気流の乱れをなくす材料を用いることができるが、特に、形状保持性能の高い無機材料（金属、金属の酸化物、金属の水酸化物を含む。）の焼結体からなる多孔体を好適に用いることができる。
また、図４（ｂ）に示すように、オリフィス２と充填材３９ａ１との間に形成された空間の下部に気体が流通しない有底筒状の遮蔽体３９ｃを配設することができる。
これにより、噴射ヘッド１Ｃ１のオリフィス２を通過した消火剤ガスを、一旦遮蔽体３９ｃで受け、その後、充填材３９ａ１を通過させることによって、消火剤ガスの圧力によって充填材３９ａ１が損傷を受けることを防止し、消火剤ガスが充填材３９ａ１を円滑に通過させることができる。

なお、噴射ヘッド１Ｃ１のオリフィス２と充填材３９ａ１との間の空間を形成しないようにすることもできるが、空間を形成することにより、噴射ヘッド１Ｃ１のオリフィス２を通過した消火剤ガスを、一旦噴射ヘッド１Ｃ１のオリフィス２と充填材３９ａ１との間に形成した空間に放出することによって拡散させ、消火剤ガスが充填材３９ａ１を円滑に通過するようにすることができる。

本実施例の噴射ヘッド１Ｃ１を用いた低風速ガス系消火システムのその他の作用は、上記第３実施例の噴射ヘッド１Ｃを用いた低風速ガス系消火システムと同様である。

図５に、上記第３実施例の第２変形実施例を示す。
この低風速ガス系消火システムに用いる噴射ヘッド１Ｃ２において、風速抑制器３Ｃ２は、下方向に開口する複数個（本実施例においては、６個）のオリフィス２の出口に円板形状（又は図８（ｂ）に示すような円錐形状）のデフレクタ（偏向部材）５を設けて横方向に偏向させた開口の外周囲に設けられた、消火剤ガスの流路となる開口部３８ａを形成した筒状の筐体３８と、オリフィス２の横方向を向く開口の外周を覆うようにして筐体３８内に配設した有底の充填材３９ａ１とで構成するようにしている。

さらに、この噴射ヘッド１Ｃ２においては、下方向に開口するオリフィス２の出口部に気体が流通可能な繊維状又は多孔性の気流の乱れをなくす材料（図示省略）を配設し、その周囲をスリット等を形成することにより気体が流通可能なカバー部材３９ｄで覆うようにしている。

この場合、気体が流通可能な繊維状又は多孔性の気流の乱れをなくす材料は、オリフィス２の出口部に、気流の乱れを生じさせる空隙を生じることがないように、できるだけ近接して配設することが好ましい。

この風速抑制器３Ｃ２は、消火剤ガスの進行方向を多方向に変えながら運動エネルギーを減衰させ、最終的に一軸方向に消火剤ガスが放出されることで発生する風速を低減するようにしたものである。
すなわち、噴射ヘッド１Ｃ２のオリフィス２を通過した消火剤ガスを直接大気中に放出すると、各オリフィスが受け持つ消火剤の運動エネルギーが大きく、それに伴って高い風速が発生することとなるが、本実施例の噴射ヘッド１Ｃ２においては、消火剤ガスの流路となる下方向に開口するオリフィス２の出口部に気体が流通可能な繊維状又は多孔性の気流の乱れをなくす材料を配設するとともに、横方向を向く開口の外周を充填材３９ａ１を介して筐体３８で覆う構造としているため、オリフィス２を通過した消火剤ガスが、気体が流通可能な繊維状又は多孔性の気流の乱れをなくす材料及び充填材３９ａ１を通過する間に徐々に運動エネルギーを減衰させ、筐体３８の開口部３８ａから大気中に放出される際に高い風速が発生することを低減できる。

この場合において、充填材３９ａ１には、気体が流通可能な繊維状又は多孔性の気流の乱れをなくす材料を用いることができるが、特に、形状保持性能の高い無機材料（金属、金属の酸化物、金属の水酸化物を含む。）の焼結体からなる多孔体を好適に用いることができる。
また、消火剤ガスの流路となる下方向に開口するオリフィス２の出口部に配設する気体が流通可能な繊維状又は多孔性の気流の乱れをなくす材料には、グラスウール、ロックウール、スチールウール等の金属製ウールや形状保持性能の高い無機材料（金属、金属の酸化物、金属の水酸化物を含む。）の焼結体からなる多孔体を好適に用いることができる。
なお、カバー部材３９ｄには、気体が流通可能な繊維状又は多孔性の気流の乱れをなくす材料の材質に応じて、パンチングメタル、エキスパンドメタル、焼結金属製の板材、ハニカム構造の整流器等を用いることができるが、気体が流通可能な繊維状又は多孔性の気流の乱れをなくす材料の材質によっては、省略することもできる。

また、図５（ｂ）に示すように、噴射ヘッド１Ｃ２のオリフィス２と充填材３９ａ１との間に空間を形成することができる。
これにより、噴射ヘッド１Ｃ２のオリフィス２を通過した消火剤ガスを、一旦噴射ヘッド１Ｃ２のオリフィス２と充填材３９ａ１との間に形成した空間に放出することによって拡散させ、消火剤ガスが充填材３９ａ１を円滑に通過するようにすることができる。

本実施例の噴射ヘッド１Ｃ２を用いた低風速ガス系消火システムのその他の作用は、上記第３実施例の噴射ヘッド１Ｃを用いた低風速ガス系消火システムと同様である。

また、同様に、第３実施例の第２変形実施例に示すオリフィス２の出口部に、気体が流通可能な繊維状又は多孔性の気流の乱れをなくす材料を配設する構造のみ（筒状の筐体３８を省略。）によって風速抑制効果を得るようにすることもできる。

この場合、気体が流通可能な繊維状又は多孔性の気流の乱れをなくす材料は、オリフィス２の出口部に、気流の乱れを生じさせる空隙を生じることがないように、できるだけ近接して配設することが好ましい。

具体的には、図６に示すように、噴射ヘッド１Ｉ、１Ｊのオリフィス２の出口部に気体が流通可能な繊維状又は多孔性の気流の乱れをなくす材料７を配設することにより、オリフィス２を通過した消火剤ガスが、気体が流通可能な繊維状又は多孔性の気流の乱れをなくす材料７を通過する間に徐々に運動エネルギーを減衰させ、大気中に放出される際に高い風速が発生することを低減できる。

ここで、図６（ａ）に示す噴射ヘッド１Ｉは、複数個（本実施例においては、６個）のオリフィス２を備え、その出口に円板形状（又は図８（ｂ）に示すような円錐形状）のデフレクタ（偏向部材）５を設けて横方向に偏向させた開口を備えたものであり、図６（ｂ）に示す噴射ヘッド１Ｊは、１個のオリフィス２に連なる下方向の開口を備えたものである。
なお、噴射ヘッドやオリフィスの形式は、本実施例のものに限定されるものではない。

この場合において、気体が流通可能な繊維状又は多孔性の気流の乱れをなくす材料７には、特に、グラスウール、ロックウール、スチールウール等の金属製ウールや形状保持性能の高い無機材料（金属、金属の酸化物、金属の水酸化物を含む。）の焼結体からなる多孔体を、その材質等に応じて、必要に応じて、パンチングメタル、エキスパンドメタル、焼結金属製の板材、ハニカム構造の整流器等からなるカバー部材を併用することによって、好適に用いることができる。
このように、風速抑制手段を、オリフィス２の出口部に配設した気体が流通可能な繊維状又は多孔性の気流の乱れをなくす材料７で構成することにより、風速抑制手段を簡易な構造とし、噴射ヘッドをコンパクトに構成でき、既存の設備にもそのまま適用することができる。

本実施例のガス系消火設備用のディフューザを有する噴射ヘッド１Ｉ、１Ｊのその他の作用は、上記第３実施例の第２変形実施例の噴射ヘッド１Ｃ２を用いた低風速ガス系消火システムと同様である。

ところで、オリフィス２の出口部に配設する気体が流通可能な繊維状又は多孔性の気流の乱れをなくす材料７は、全体を均質な材料で構成するほか、図７に示す噴射ヘッド１Ｋ、１Ｌに示すように、繊維状又は多孔性材料の空隙の孔径を気体が流通する方向に変化させた材料、例えば、繊維状又は多孔性材料の空隙の孔径を気体が流通する方向に小さくした材料を用いることができる。

具体的には、図７（ａ）に示す噴射ヘッド１Ｋは、複数個のオリフィス２を備え、その出口に、中心部に空隙の孔径が大きな３次元の網目状組織からなる金属多孔性材料７ａを、外周部にそれより空隙の孔径が小さな金属多孔性材料７ｂを層状に配して構成した円板形状の多孔性の気流の乱れをなくす材料７を配設したものであり、図７（ｂ）に示す噴射ヘッド１Ｌは、複数個のオリフィス２を備え、その出口に、中心部に空隙の孔径が大きな３次元の網目状組織からなる金属多孔性材料７ａを、外周部にそれより空隙の孔径が小さな金属多孔性材料７ｂを層状に配して構成した円筒形状の多孔性の気流の乱れをなくす材料７を配設したものである。

なお、噴射ヘッドやオリフィスの形式、さらに、気体が流通可能な繊維状又は多孔性の気流の乱れをなくす材料７は、本実施例のものに限定されるものではない。

［比較試験１］
次に、図７（ａ）に示す噴射ヘッド１Ｌと、図８（ｂ）に示す従来の噴射ヘッド１０Ｂをそれぞれ用いて比較試験を行った。
試験は、図１０に示す試験室で、各噴射ヘッド及び風速センサを用いて実施した。
試験結果を、表１に示す。ここで、各風速は測定した最大値を示している。

表１に示す比較試験１の結果から明らかなように、風速抑制手段を備えた噴射ヘッドを用いた低風速ガス系消火システムでは、ガスの流量を確保しながら、消火剤ガスが放出される際に発生する風速の大きさを、１／３〜１／６程度まで軽減することができることを確認した。

［比較試験２］
次に、同様に、図７（ａ）に示す噴射ヘッド１Ｌと、図８（ｂ）に示す従来の噴射ヘッド１０Ｂをそれぞれ用いて、より多くの地点（噴射ヘッドから水平方向及び垂直方向に所定距離だけ離れた地点）で風速（ｍ／ｓ）の測定を行った。
試験は、噴射ヘッドから４０ｍ^３／ｍｉｎの消火剤ガスが放出される際に発生する風速の大きさを風速センサを用いて実施した。
試験結果を、表２（実施例：噴射ヘッド１Ｌ）及び表３（比較例：噴射ヘッド１０Ｂ）に示す。ここで、各風速は測定した最大値を示している。

表２及び表３に示す比較試験２の結果から明らかなように、風速抑制手段を備えた噴射ヘッドを用いた低風速ガス系消火システムでは、ガスの流量を確保しながら、消火剤ガスが放出される際に発生する風速の大きさを、極めて低い値（２ｍ／ｓ以下）に軽減することができることを確認した。

ところで、消火に必要な消火剤量は、防護区画の容積により算出され、かつ規定時間内で放射する必要があり、放射流量をオリフィスで調整することから、１つの噴射ヘッドの放射能力には限度があるため、放射流量により複数の噴射ヘッドを防護区画に適宜設置する。
これにより、消火に必要な消火剤量の大小に関係なく、展示室に発生する風速を好適に抑制することができる。
また、展示物が掛け軸等の風速に敏感なものである場合、従来の噴射ヘッドでは噴射ヘッド１個あたりの放射流量を少なくするために複数の設置が必要であったが、本発明の低風速ガス系消火システムでは大幅に改善された噴射ヘッドの性能により、１個あたりの消火剤ガスの放出流量を低減させる必要がないことから、風速抑制のために噴射ヘッド１個あたりの消火剤ガスの放出流量を低減させた場合に必要となる噴射ヘッドの設置個数の増加を抑制する（例えば、従来の噴射ヘッドでは、数十個の設置が必要であったケースで、数個の設置で対応できるようにする）ことができ、これにより、低風速ガス系消火システムの構築コストを低廉にできる。

以上、本発明の低風速ガス系消火システムについて、複数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、例えば、各実施例に記載した構成を適宜組み合わせたり、風速抑制器に消火剤ガスが放出される際に発生する風速を低減できる各種構造のものを使用する等、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。

本発明の低風速ガス系消火システムは、消火剤ガスが放出される際に発生する風速を低減できることから、二酸化炭素、窒素、フッ素化合物等の消火剤ガスを使用するガス系消火設備の用途、特に、文化財などを展示したり収蔵される美術館、博物館などの展示室や収蔵庫に適用されるガス系消火設備の用途に好適に用いることができ、適用対象も、新設のガス系消火設備に限定されず、噴射ヘッドを交換又は風速抑制器を付設するだけで、既設のガス系消火設備にも適用することができる。

１Ａ 低風速ガス系消火システムに用いる噴射ヘッド
１Ｂ 低風速ガス系消火システムに用いる噴射ヘッド
１Ｃ 低風速ガス系消火システムに用いる噴射ヘッド
１Ｃ１ 低風速ガス系消火システムに用いる噴射ヘッド
１Ｃ２ 低風速ガス系消火システムに用いる噴射ヘッド
１Ｉ 低風速ガス系消火システムに用いる噴射ヘッド
１Ｊ 低風速ガス系消火システムに用いる噴射ヘッド
１Ｋ 低風速ガス系消火システムに用いる噴射ヘッド
１Ｌ 低風速ガス系消火システムに用いる噴射ヘッド
２ オリフィス
３Ａ 風速抑制器
３Ｂ 風速抑制器
３Ｃ 風速抑制器
３Ｃ１ 風速抑制器
３Ｃ２ 風速抑制器
４ 配管
５ デフレクタ（偏向部材）
６ ホーン（拡散部材）
７ 気体が流通可能な繊維状又は多孔性の気流の乱れをなくす材料
７ａ 空隙の孔径が大きな金属多孔性材料
７ｂ 空隙の孔径が小さな金属多孔性材料

Claims (6)

1. 消火剤ガスを使用するガス系消火設備において防護区画に消火剤ガスを放出するために設置される噴射ヘッドに、消火剤ガスの風速抑制手段を備えたことを特徴とする低風速ガス系消火システム。
2. 前記風速抑制手段が、噴射ヘッドに配設した風速抑制器であることを特徴とする請求項１記載の低風速ガス系消火システム。
3. 前記風速抑制手段が、オリフィスの出口部に配設した気体が流通可能な繊維状又は多孔性材料からなることを特徴とする請求項１記載の低風速ガス系消火システム。
4. 繊維状又は多孔性材料の空隙の孔径を、気体が流通する方向に変化させるようにしたことを特徴とする請求項３記載の低風速ガス系消火システム。
5. 繊維状又は多孔性材料の空隙の孔径を、気体が流通する方向に小さくしたことを特徴とする請求項４記載の低風速ガス系消火システム。
6. 繊維状又は多孔性材料の端面に円板形状のデフレクタを設けてなることを特徴とする請求項３、４又は５記載の低風速ガス系消火システム。

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