JP5519481B2 - Gas pressure extinguishing damper drive system for fire extinguishing equipment - Google Patents
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Description
本発明は、窒素ガスやアルゴンガスなどの人体に対して安全性の高い不活性ガスを消火剤ガスとして使用する、いわゆるイナート系消火設備とも呼ばれるガス系消火設備の避圧ダンパ駆動装置に関する。 The present invention relates to a pressure-proof damper drive device for a gas fire extinguishing facility, which is also called a so-called inert fire extinguishing facility, which uses an inert gas such as nitrogen gas or argon gas that is highly safe for the human body as a fire extinguishing agent gas.
典型的な従来技術は、たとえば特許文献1に開示されている。この従来技術では、ガス系消火設備の作動を検知し、タイマーにより設定した所定時間の間、排気ダクトの避圧ダンパを開放状態に維持し、放出された消火剤ガスによって防護区画対象の空間内の圧力が上昇することを防止した後、前記避圧ダンパを閉鎖する避圧ダンパ駆動装置が提案されている。
A typical prior art is disclosed in
前記避圧ダンパ駆動装置は、ガス系消火設備の作動に応じて、所定時間排気ダクトの避圧ダンパを開放状態に維持することによって、放出された消火剤ガスの量に見合った防護区画対象空間内の空気が順次排気ダクトを通って排出され、放出された消火剤ガスによって防護区画対象空間内の圧力が上昇することを抑制して、タイマーによって計時される所定時間経過後に、避圧ダンパを閉鎖するようにしている。そのため、放出された消火剤ガスの量に見合った防護区画対象空間内の空気の排出を排気ダクトの避圧ダンパを開放状態に維持して防護区画対象空間内の消火剤ガスの濃度を所定の値に維持している。 The pressure avoidance damper driving device maintains the protection pressure damper of the exhaust duct for a predetermined period of time in accordance with the operation of the gas fire extinguishing equipment, so that the protection compartment target space corresponding to the amount of fire extinguisher gas released. The inside air is exhausted through the exhaust duct one after another, and the pressure inside the space to be protected is prevented from rising due to the discharged extinguishing agent gas. I try to close it. Therefore, discharge of air in the protection compartment target space corresponding to the amount of fire extinguisher gas released is maintained with the pressure relief damper of the exhaust duct open, and the concentration of the fire extinguishing agent gas in the protection compartment target space is set to a predetermined value. Value is maintained.
前述の従来技術の避圧ダンパ駆動装置では、ガス系消火設備の作動を検知し、タイマーにより設定した所定時間の間、排気ダクトの避圧ダンパを開放状態に維持し、放出された消火剤ガスによって防護区画対象空間内の圧力が上昇することを防止した後、前記避圧ダンパを閉鎖するように構成されているため、防護区画対象空間の容積に応じてタイマーの設定時間を予め調整しなければならず、初期設定に手間を要するという問題がある。また、避圧ダンパを閉鎖する時期は、タイマーによって設定された時間に固定されるため、防護区画対象空間と屋外空間との差圧、温度差、風圧などの変化に追従させることができず、防護区画対象空間内に放出される消火剤ガスの濃度にばらつきが生じるという問題がある。 In the above-described prior art pressure avoidance damper driving device, the operation of the gas fire extinguishing equipment is detected, and the pressure relief damper of the exhaust duct is kept open for a predetermined time set by a timer, and the fire extinguisher gas released Since the pressure relief damper is closed after preventing the pressure in the protective compartment target space from increasing, the timer setting time must be adjusted in advance according to the volume of the protective compartment target space. In other words, there is a problem that initial setting requires labor. In addition, since the time to close the pressure damper is fixed at the time set by the timer, it cannot follow changes in the pressure difference, temperature difference, wind pressure, etc. There is a problem in that the concentration of the extinguishing agent gas released into the protected compartment target space varies.
本発明の目的は、初期設定に手間を要せず、差圧、温度差、風圧などの環境変化に追従させて、防護区画対象空間内の消火剤ガスの濃度を最適に維持することができるガス系消火設備の避圧ダンパ駆動装置を提供することである。 The object of the present invention is that no effort is required for the initial setting, and the concentration of the extinguishing agent gas in the protective compartment target space can be optimally maintained by following environmental changes such as differential pressure, temperature difference, and wind pressure. It is providing the pressure-proof damper drive device of gas type fire extinguishing equipment.
本発明は、防護区画対象の空間内に設置される噴射ノズルと、噴射ノズルにガス系消火剤を導く配管と、前記空間と屋外空間とを連通する排気ダクトと、排気ダクトに設置される避圧ダンパとを備え、起動信号に応答してガス系消火剤を前記配管に供給するガス系消火設備の避圧ダンパ駆動装置であって、
前記配管の温度を検出する温度検出手段と、
温度検出手段からの検出温度が低下から上昇へ変化すると、避圧ダンパを閉鎖させる制御手段とを含むことを特徴とするガス系消火設備の避圧ダンパ駆動装置である。
The present invention provides an injection nozzle that is installed in a space to be protected, a pipe that leads a gas-based fire extinguishing agent to the injection nozzle, an exhaust duct that communicates the space with the outdoor space, and an escape duct that is installed in the exhaust duct. A pressure damper drive device for a gas fire extinguishing equipment that supplies a gas fire extinguisher to the pipe in response to an activation signal,
Temperature detecting means for detecting the temperature of the pipe;
The pressure-reducing damper driving device for the gas fire extinguishing equipment includes a control means for closing the pressure-reducing damper when the temperature detected from the temperature detecting means changes from lowering to rising.
また本発明は、前記配管に設けられ、ガス系消火設備の作動によって発熱して前記配管を加熱する加熱手段を含むことを特徴とする。 Further, the present invention is characterized in that it includes a heating means that is provided in the pipe and generates heat by the operation of a gas fire extinguishing equipment to heat the pipe.
さらに本発明は、前記温度検出手段は、前記配管の前記加熱手段による加熱対象領域またはその近傍に設けられることを特徴とする。 Furthermore, the present invention is characterized in that the temperature detecting means is provided in a region to be heated by the heating means of the pipe or in the vicinity thereof.
本発明によれば、放出時に配管の温度を温度検出手段によって検出しておく。消火剤ガスが流れると、断熱膨張によって、配管温度が急激に低下する。ガスの流れが止まったとき、温度はそれ以上下がらなくなり、この温度変化によりガスの流れの終了を検出することができる。これによって、避圧ダンパの閉鎖時期などの初期設定に手間を要せず、差圧、温度差、風圧などの環境変化に追従させて、防護区画対象空間内の消火剤ガスの濃度を最適に維持することができる。 According to the present invention, the temperature of the pipe is detected by the temperature detecting means at the time of discharge. When the fire-extinguishing agent gas flows, the piping temperature rapidly decreases due to adiabatic expansion. When the gas flow stops, the temperature does not drop any further, and the end of the gas flow can be detected by this temperature change. This eliminates the need for initial settings such as the closing timing of the pressure damper, and optimizes the concentration of extinguishing gas in the target space of the protection compartment by following environmental changes such as differential pressure, temperature difference, and wind pressure. Can be maintained.
また本発明によれば、加熱手段によって配管を温めるので、より明確にガスの流れの終了を検出でき、温度が下がりきった際の上昇点の検知を容易にし、配管の立上がりを早めることができ、これによって避圧ダンパの閉鎖するタイミングを高精度化することができる。 In addition, according to the present invention, since the piping is heated by the heating means, the end of the gas flow can be detected more clearly, the rising point when the temperature is lowered can be easily detected, and the rising of the piping can be accelerated. As a result, the timing for closing the pressure-proof damper can be improved.
さらに本発明によれば、温度検出手段が配管の加熱手段による加熱対象領域またはその近傍に設けられるので、温度検出手段によって配管の温度変化を高感度で検出することができ、避圧ダンパを閉鎖するタイミングを高精度化することができる。 Furthermore, according to the present invention, since the temperature detection means is provided in or near the heating target area by the pipe heating means, the temperature detection means can detect the temperature change of the pipe with high sensitivity, and the pressure-proof damper is closed. It is possible to increase the accuracy of timing.
図1は本発明の一実施形態の避圧ダンパ駆動装置1が設置されるガス系消火設備2の簡略化した鉛直断面図である。本実施形態のガス系消火設備2は、窒素ガスやアルゴンガスなどの人体に対して安全性の高い不活性ガスを消火剤ガスとして使用する、いわゆるイナート系消火設備とも呼ばれるガス系消火設備であり、避圧ダンパ駆動装置1を具備する。
FIG. 1 is a simplified vertical sectional view of a gas fire extinguishing equipment 2 in which a pressure avoidance
避圧ダンパ駆動装置1は、ガス系消火設備2に実施される。ガス系消火設備2は、防護区画の対象として規定された空間(以下、防護区画対象空間と記す)3内に設置される複数の噴射ノズル4と、噴射ノズル4にガス系消火剤を導く配管5と、防護区画対象空間3と屋外空間6とを連通する排気ダクト7と、排気ダクト7に設置される避圧ダンパ8と、火災発生時に検知信号を出力する火災感知器9と、火災発生時に押圧操作することよって起動信号を出力する起動釦10と、火災感知器9からの検知信号または起動釦10からの起動信号に応答しガス系消火剤を配管5に供給する消火装置11とを備える。
The pressure avoidance
建物13内の防護区画対象空間3は、コンクリート構造の建物13内のたとえば屋内駐車場であって、建物13を構成するスラブや内壁などによって仕切られ、放出された消火剤ガスが防護区画対象空間3外に流出しないように、建物13のたとえば部屋、通路、倉庫などの密閉構造の空間によって実現される。
The protection zone target space 3 in the
排気ダクト7は、金属板などの耐火材料から成り、防護区画対象空間3から屋外空間6へのガスの流れ方向Aに垂直な断面形状が長方形または円形である複数の直管および曲管などを接続して構成される。排気ダクト7の各直管部の寸法は、一例として述べると、縦幅1000mm、横幅1000mm、長さ20〜40mである。
The exhaust duct 7 is made of a refractory material such as a metal plate, and includes a plurality of straight pipes and curved pipes whose cross-sectional shape perpendicular to the gas flow direction A from the protection compartment target space 3 to the
避圧ダンパ8は、たとえば電磁ソレノイドおよび空気圧シリンダなどをアクチュエータとし、消火装置11からの駆動信号によって開閉される。このような構成によって、防護区画対象空間3内の消火剤ガスの濃度を、防護区画対象空間3の容積に応じて最適な所定の値に維持することができる。
The
前記温度センサ12は、前記配管の前記加熱手段による加熱対象領域またはその近傍に設けられ、本実施形態では、配管5の後述する加熱ヒータ15が装着される領域の表面に貼着される。
The
図2はガス系消火設備2の構成を示す系統図である。前記避圧ダンパ駆動装置1は、配管5の温度を検出する温度検出手段である温度センサ12と、温度センサ12からの検出温度Tが低下から上昇へ変化すると、避圧ダンパ8を開放させる制御手段であるダンパ制御部14と、前記配管5に設けられ、ガス系消火設備2に備えられる消火装置11の作動によって発熱して前記配管5を加熱する加熱手段である加熱ヒータ15とを含む。
FIG. 2 is a system diagram showing the configuration of the gas fire extinguishing equipment 2. The pressure avoidance
前記消火装置11は、窒素ガスやアルゴンガスなどの人体に対して安全性の高い液化された不活性ガスが充填される圧力容器本体17と、圧力容器本体17に装着される容器弁18と、容器弁18を火災感知器9からの起動信号または起動釦10からの起動信号に応答して開放させる作動制御部19とを含む。
The fire extinguishing
作動制御部19は、たとえば既存の建物13に設置されている消火システムの制御盤によって実現され、中央演算処理装置(Central Processing Unit;略称CPU)を含んで構成される。またダンパ制御部14は、中央演算処理装置(Central Processing Unit;略称CPU)を搭載したコンピュータによって実現され、前記作動制御部19と接続され、作動制御部19との間で前記起動信号などを含む動作信号の送受信が可能であるように構成される。
The
前記加熱ヒータ15は、たとえば2枚のシリコンゴム製のフィルム間に、電力の供給によってジュール熱を発生する発熱抵抗体が挟み込まれた状態で被覆される発熱シートによって実現される。このような発熱シートは、幅200〜250mm、長さ800mm〜1700mmの可撓性を有し、連続使用温度が200℃〜250℃の帯状体として実現されるので、配管5の外径に拘らず巻回して取付けることができ、取付け性がよく、既存の配管5に対して安価に加熱手段を設けることができる。
The
前記避圧ダンパ8は、消火剤ガスが防護区画対象空間3内に放出されるのと同時に開放され、作動制御部19に火災感知器9または起動釦10から起動信号が入力されることによって、その起動信号に応答して容器弁18に開放信号を出力して容器弁18を開放させて、配管5に消火剤ガスを供給するとともに、前記起動信号をダンパ制御部14にも与える。
The
ダンパ制御部14は、作動制御部19から入力した起動信号に応答して、避圧ダンパ8を開放させ、放出された消火剤ガスの量に見合った防護区画対象空間3内の空気が順次排気ダクト7を通って屋外空間6へ排出され、放出された消火剤ガスにより防護区画対象空間3内の圧力が上昇することを防止することができる。
The
図3はガス系消火設備2の動作を説明するためのフローチャートであり、図4はダンパ制御部14の動作を説明するためのグラフである。図4において、縦軸は温度センサ12によって検出される温度であり、横軸は時間である。まず、ステップs0で、消火装置11および避圧ダンパ駆動装置1に電源電力が供給されて作動状態になる。このとき、避圧ダンパ8は、閉鎖状態である。次に、ステップs1で、火災の発生が火災感知器9によって感知され、あるいは火災の発見者などの通報者が起動釦10を押圧操作すると、火災感知器9または起動釦10から起動信号が出力され、この起動信号は作動制御部19に入力される。
FIG. 3 is a flowchart for explaining the operation of the gas fire extinguishing equipment 2, and FIG. 4 is a graph for explaining the operation of the
作動制御部19は、ステップs1で火災感知器9または起動釦10からの起動信号を受信すると、開放信号を出力して容器弁18を開放させるとともに、図示しない報知器に警報音を鳴動させ、火災警報ランプを点滅させる。作動制御部19からに開放信号によって容器弁18が開放すると、圧力容器本体17内の液化消火剤ガスは、容器弁18を介して配管5へ供給され、各噴射ノズル4によって、防護区画対象空間3にガス化された状態で放出される。このとき、作動制御部19は、避圧ダンパ8を開放させ、ダンパ制御部14は加熱ヒータ15に電力を供給して発熱させる。配管5は、液化消火剤ガスの噴射ノズル4からの噴射による断熱膨張によって冷却され、温度が急激に低下する。
When the
前記作動制御部19の起動信号は、ダンパ制御部14へも入力され、温度センサ12による配管5の温度検出動作が時刻t1から開始される。温度センサ12は、配管5の検出温度TN(ここに、Nは正の整数)を、たとえば周期ΔW=3sec毎に検出してダンパ制御部14に出力する。
The activation signal of the
ステップs2で、ダンパ制御部14は、時刻t2における検出温度TN−1と、時刻t2から周期ΔW=3秒後の時刻t3の検出温度TNとの差ΔT(=TN−1−TN)を算出する動作を行い、ステップs3で、差ΔTがΔT<0であれば、ステップs1へ戻って温度センサ12による配管温度の3秒毎のサンプリング動作が繰り返される。このようなサンプリング周期ΔWは、3secに限るものではなく、高い精度が要求される場合には、さらに短い周期、たとえば0.5sec≦ΔW<3secの範囲で適宜設定すればよい。
In step s2, the
差ΔTがΔT≧0であれば、配管5の温度は低下する傾向から上昇する傾向にあり、したがって消火剤ガスの放出が完了したものと判断することができ、ステップs4に進む。このように、配管5を加熱ヒータ15によって加熱することによって、消火剤ガスの放出完了時点を検出温度の低下から上昇への変曲点として高精度で、しかも迅速に検出することができ、避圧ダンパ8を閉鎖するタイミングを、防護区画対象空間3と屋外空間6との差圧、温度差、風圧などの変化に追従させ、防護区画対象空間3内に放出される消火剤ガスの濃度を最適とすることができる。
If the difference ΔT is ΔT ≧ 0, the temperature of the
次のステップs4において、ダンパ制御部14は加熱ヒータ15への電力供給を停止するとともに、作動制御部19へダンパ閉鎖信号を出力し、作動制御部19によって避圧ダンパ8を閉鎖させ、ステップs5で消火動作が終了する。
In the next step s4, the
このようにして、防護区画対象空間3内に放出された消火剤ガスの濃度を所望する最適な範囲に維持することができる。また、温度センサ12が配管5の加熱ヒータ15による加熱対象領域またはその近傍に設けられるので、温度センサ12によって配管5の温度変化を高感度で検出することができ、避圧ダンパ8を閉鎖するタイミングを高精度化することができる。
In this way, it is possible to maintain the concentration of the extinguishing agent gas released into the protection compartment target space 3 within a desired optimum range. Further, since the
前記配管5の温度は、液化消火剤ガスが放出されると、前述したように、液化消火剤ガスの断熱膨張によって低下し、その後、液化消火剤ガスが配管5内を流下している20sec〜30secの間は、液化消火剤ガスの温度に近い−60℃〜−70℃のほぼ一定の温度に保たれる。液化消火剤ガスの放出が完了すると、断熱膨張の終了によって配管5への吸熱がなくなるため、配管5の温度は徐々に上昇することになる。
When the liquefied extinguisher gas is released, the temperature of the
本実施形態では、配管5を積極的に加熱することによって、消火剤ガスの放出完了から温度上昇までの時間を短縮し、かつ温度の立上がりを急峻にし、消火剤ガスの放出が完了したことを環境温度や前記従来技術のようなタイマーの設定時間などに拘束されず、早期にかつ高精度で的確に検出しようとするものであるが、本発明の他の実施形態では、前記加熱ヒータ15を用いずに、配管5の外周面の温度を温度センサ12によって検出してもよい。この場合においても、液化消火剤ガスの放出完了を配管5の温度変化が低下から上昇への変曲点によって検出することができるので、従来技術に比べて、消火剤ガスの放出完了を的確に検出することができる。
In the present embodiment, by actively heating the
1 避圧ダンパ駆動装置
2 ガス系消火設備
3 防護区画対象空間
4 噴射ノズル
5 配管
6 屋外空間
7 排気ダクト
8 避圧ダンパ
9 火災感知器
10 起動釦
11 消火装置
12 温度センサ
13 建物
14 ダンパ制御部
15 加熱手段
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記配管の温度を検出する温度検出手段と、
温度検出手段からの検出温度が低下から上昇へ変化すると、避圧ダンパを閉鎖させる制御手段とを含むことを特徴とするガス系消火設備の避圧ダンパ駆動装置。 An injection nozzle installed in a space to be protected, a pipe for guiding a gas-based fire extinguisher to the injection nozzle, an exhaust duct communicating the space and the outdoor space, and a pressure-proof damper installed in the exhaust duct Equipped with a gas pressure extinguishing equipment for supplying a gas fire extinguishing agent to the piping in response to an activation signal,
Temperature detecting means for detecting the temperature of the pipe;
A pressure-reducing damper driving device for a gas fire extinguishing facility, comprising: a control unit that closes the pressure-reducing damper when the detected temperature from the temperature detecting unit changes from lowering to rising.
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