JPH10307629A

JPH10307629A - 減圧装置

Info

Publication number: JPH10307629A
Application number: JP11349397A
Authority: JP
Inventors: Akito Okamoto; 明人岡本
Original assignee: Koatsu Co Ltd
Current assignee: Koatsu Co Ltd
Priority date: 1997-03-03
Filing date: 1997-04-14
Publication date: 1998-11-17
Anticipated expiration: 2017-04-14
Also published as: JP3058841B2

Abstract

(57)【要約】【目的】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、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供すること。【構成】減圧装置を、両側の受圧面に供給側ガス圧Ｐ
0及び出口側ガス圧Ｐ2がそれぞれ所定の面積割合でかか
るように構成したガス流路２１に配設した流路弁２２
と、一方の受圧面に基準ガス圧Ｐ1が、他方の受圧面に
出口側ガス圧Ｐ2がかかるように構成したピストン２６
と、流路弁２２とピストン２６を接続する連結棒２７と
から構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、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消
火対象区画内に放出し、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等において、高圧の供給側ガス圧を
所定の出口側ガス圧に減圧するために用いられる減圧装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】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。

【０００３】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。

【０００４】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。

【０００５】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。これにより、アルゴン等の高価
な希ガスを使用する特殊な消火設備を除くと、現在、ガ
ス系消火設備において使用されている消火剤は、二酸化
炭素のみであるということができる。

【０００６】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。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】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（Ｃ4Ｆ10））、ハイドロジェノフルオロアルカン
（トリフルオロメタン（ＣＨＦ3）、へプタフルオロプ
ロパン（Ｃ3ＨＦ7）又はペンタフルオロエタン（Ｃ2Ｈ
Ｆ5））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（ＣＦ3Ｉ））（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
用する消火設備を提案した（特願平６ー３１２６９０号
及び特願平７ー７７３７４号）。

【０００８】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。

【０００９】本発明は、消火剤として窒素ガスや混合ガ
ス等の消火剤ガス貯蔵容器内にガス状態で貯蔵される不
活性消火剤ガスを使用するガス系消火設備の有する問題
点に鑑み、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供することを目的とす
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の減圧装置は、受圧面に供給側ガス圧及び出
口側ガス圧がそれぞれ所定の面積割合でかかるように構
成したガス流路に配設した流路弁と、一方の受圧面に基
準ガス圧が、他方の受圧面に出口側ガス圧がかかるよう
に構成したピストンと、前記流路弁とピストンを接続す
る連結棒とからなることを特徴とする。

【００１１】本発明の減圧装置は、ガス流路に配設した
流路弁の受圧面に供給側ガス圧及び出口側ガス圧がそれ
ぞれ所定の面積割合でかかるように構成することによ
り、高圧の供給側ガス圧を所定の出口側ガス圧に減圧す
る減圧装置を、コンパクトな構造により実現することが
でき、また、出口側ガス圧の値を基準ガス圧を変えるこ
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。このため、この減圧装置を、ガス系消火設備に
適用した場合には、消火設備の二次側機器の耐圧グレー
ドを上げることなく不活性消火剤ガスの充填圧力を高め
ることができるとともに、供給側ガス圧が低下した場合
でも、不活性消火剤ガスの放出量を一定に保つことがで
きる。また、流路弁とピストンを連結棒により接続する
ことにより、減圧装置の応答性能を向上することができ
るとともに、流路弁を閉鎖方向に付勢するばねとピスト
ンを付勢するばねを１個のばねで共用することができ、
減圧装置の構造を簡略化することができる。

【００１２】この場合において、流路弁の両側の受圧面
に供給側ガス圧及び出口側ガス圧がそれぞれ所定の面積
割合でかかるように構成することができ、これにより、
ピストンを含む減圧装置の形状を小形化することができ
る。

【００１３】また、流路弁の弁座の直径と、流路弁の出
口側ガス圧がかかる受圧面の直径とを、略等しく形成
し、これにより、出口側ガス圧の値を基準ガス圧の値に
略一致させることができ、出口側ガス圧の値の調整を容
易に行うことができる。

【００１４】また、ガス流路のガス供給側をガス貯蔵容
器に直結するように構成し、これにより、減圧装置を容
器弁として用いることができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の減圧装置の実施の
形態を図面に示すガス系消火設備に基づいて説明する。

【００１６】図１に、本発明の減圧装置を用いたガス系
消火設備の一例を示す。本例は、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
示したものである。このガス系消火設備は、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（３５℃において、１
８０kgf／cm²）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、５本の消火剤ガス貯蔵容器１−１，１−２，
・・・１−５を備え、各容器１には、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内にそれぞれ配設した枝管８
−１，８−２，８−３に接続し、この枝管８−１，８−
２，８−３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７−１，７−２，７−
３に接続する。

【００１７】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、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。

【００１８】ここで、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５本、消火対象区画６
−２が３本、消火対象区画６−３が１本に設定すること
とする。なお、図中、９−１，９−２，９−３は選択
弁、１０−１，１０−２，１０−３は選択弁開放装置、
１１−１，１１−２，１１−３は起動用ガス容器、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。また、図中、１３−１，１３−２，１
３−３は、選択弁９−１，９−２，９−３及び消火剤ガ
ス貯蔵容器１−１，１−２，・・・１−５の開放をコン
トロールする起動用ガス管路で、選択弁開放装置１０−
１，１０−２，１０−３に接続され、その途中の適所に
不還弁１４−１，１４−２，１４−３，１４−Ａ，１４
−Ｂを配設する。なお、不還弁１４−１，１４−２，１
４−３，１４−Ａ，１４−Ｂの通過可能方向は、図の矢
印の向きで表している。なお、これらの部材の末尾の数
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。

【００１９】この場合において、容器弁２には、図２に
示す、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本発明に係る減圧装置を用いる。
この減圧装置２は、両側の受圧面にガス流路２１のガス
供給側２１ａから供給側ガス圧Ｐ0が、また、ガス流路
２１のガス出口側２１ｂから（図２において下方の受圧
面には出口側ガス供給流路２１ｃを介して）出口側ガス
圧Ｐ2がそれぞれ所定の面積割合でかかるように構成し
たガス流路２１に配設した流路弁２２と、一方の受圧面
に定圧ガス源（本例の場合は、定圧ガス源として、窒素
ガスを充填（３５℃において、１１０kgf／cm²）した起
動用ガス容器１１−１，１１−２，１１−３を利用する
ようにしている。）から定圧ガス供給流路２４を介して
基準ガス圧Ｐ1が、他方の受圧面にガス出口側２１ｂか
ら出口側ガス供給流路２１ｄを介して出口側ガス圧Ｐ2
がかかるように構成したピストン２６と、ピストン２６
の他方の受圧面に突設し、流路弁２２と螺合することに
より、流路弁２２とピストン２６を接続する連結棒２７
と、流路弁２２の開放方向とは逆方向にピストン２６を
付勢することによりガス流路２１を閉鎖する方向に流路
弁２２を付勢するばね２８とからなる。また、減圧装置
２は、ガス流路２１のガス供給側２１ａを構成するガス
供給側本体２０ａと、ガス貯蔵容器１に直結するように
し、ガス流路２１のガス出口側２１ｂ、弁座２３及びピ
ストン２６を収容するシリンダ２５を構成するガス出口
側本体２０ｂと、定圧ガス供給流路２４を構成する定圧
ガス供給流路側本体２０ｃとからなり、これらを一体的
に組み立てて構成するようにしている。

【００２０】この場合において、連結棒２７は、流路弁
２２とピストン２６を接続するものであれば、流路弁２
２に突設するように構成したり、流路弁２２及びピスト
ン２６とは別体で構成することもできる。また、流路弁
２２の開放方向とは逆方向にピストン２６を付勢するば
ね２８に代えて、直接ガス流路２１を閉鎖する方向に流
路弁２２を付勢するばねを配設することもできる。

【００２１】次に、この減圧装置２の動作について説明
する。定圧ガス源としての起動用ガス容器１１−１，１
１−２，１１−３から定圧ガス供給流路２４に基準ガス
圧Ｐ1（１１０kgf／cm²）の窒素ガスを供給することに
より、ピストン２６をばね２８の付勢力に抗して移動さ
せ、ピストン２６の受圧面に突設した連結棒２７により
流路弁２２をばね２８の付勢力に抗して操作し、ガス流
路２１を開放させる。ガス流路２１が開放されると、消
火剤ガス貯蔵容器１からガス流路２１のガス出口側２１
ｂに不活性消火剤ガスが流入するが、減圧装置２は、流
路弁２２の両側の受圧面に、消火剤ガス貯蔵容器１内の
不活性消火剤ガスの供給側ガス圧Ｐ0（３５℃におい
て、１８０kgf／cm²）及び出口側ガス圧Ｐ2が、また、
ピストン２６の一方の受圧面に定圧ガス源からの基準ガ
ス圧Ｐ1（３５℃において、１１０kgf／cm²）が、他方
の受圧面に出口側ガス圧Ｐ2が、それぞれ所定の面積割
合でかかるように構成されているため、下記の式
（１）、（２）に従って、流路弁２２及びピストン２６
は瞬時に平衡し、出口側ガス圧Ｐ2は、起動用ガス容器
１１−１，１１−２，１１−３の基準ガス圧Ｐ1（１１
０kgf／cm²）によって規定される所定の値に減圧され
る。

【００２２】（Ａ²−Ｃ²）Ｐ0＋（Ｃ²＋Ｂ²）Ｐ2＝Ｂ²・Ｐ1＋Ａ²・Ｐ2 ・・・（１）Ｐ2＝（Ｂ²・Ｐ1−（Ａ²−Ｃ²）Ｐ0）／（Ｃ²＋Ｂ²−Ａ²）・・・（２）ここで、Ａは弁座２３の直径、Ｂはピストン２６の直
径、Ｃは流路弁２２の出口側ガス圧Ｐ2がかかる図２に
おいて下方の受圧面の直径である。

【００２３】この場合において、流路弁２２の弁座２３
の直径Ａと、流路弁２２の出口側ガス圧Ｐ2がかかる受
圧面の直径Ｃとを、略等しく形成する（Ａ≒Ｃ）ことに
より、出口側ガス圧Ｐ2の値を、起動用ガス容器１１−
１，１１−２，１１−３の基準ガス圧Ｐ1（１１０kgf／
cm²）の値に略一致させる（Ｐ2≒Ｐ1）ことができ、出
口側ガス圧Ｐ2の値の調整を容易に行うことができるも
のとなる。

【００２４】また、減圧装置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、起動用ガス容
器１１−１，１１−２，１１−３の基準ガス圧Ｐ1自体
を調整したり、起動用ガス容器１１−１，１１−２，１
１−３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及びピストン２
６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と略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、この減圧装置２は、定圧ガ
ス源、すなわち、起動用ガス容器１１−１，１１−２，
１１−３からの窒素ガスの供給を停止するとともに、定
圧ガス供給流路２４内の窒素ガスを排出することによ
り、ガス流路２１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。

【００２５】そして、この減圧装置２は、消火剤ガス貯
蔵容器１内の不活性消火剤ガスの圧力、すなわち、供給
側ガス圧Ｐ0が、基準ガス圧Ｐ1以下に低下するまでは、
出口側ガス圧Ｐ2を基準ガス圧Ｐ1と略等しい値に保持す
る機能を有しているため、不活性消火剤ガスの放出によ
り消火剤ガス貯蔵容器内の不活性消火剤ガスの圧力が低
下した場合でも、出口側ガス圧Ｐ2を基準ガス圧Ｐ1と略
等しい値に維持することにより、不活性消火剤ガスの放
出量を一定に保つことができる。

【００２６】次に、この減圧装置２を容器弁として用い
た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１
０−１に導入されて選択弁９−１を開放してから、不還
弁１４−１を経て起動用ガス管路１３−１を通り、不還
弁１４−Ａ及び不還弁１４−Ｂを通過してすべての容器
弁２に至って消火剤ガス貯蔵容器１を５本とも開放す
る。このとき、不還弁１４−２及び不還弁１４−３を通
過することができないため、選択弁９−２及び選択弁９
−３は開放されない。ところで、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５本の
消火剤ガス貯蔵容器１から基準ガス圧Ｐ1（１１０kgf／
cm²）以下に規制された不活性ガスが、容器弁２、連結
管３、集合管４、選択弁９−１、主配管５−１及び枝管
８−１を介して噴射ヘッド７−１まで送られ、噴射ヘッ
ド７−１から消火対象区画６−１内に放出される。

【００２７】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、不還弁１４−２を経て起動用ガス管路１３−２を通
り、不還弁１４−Ｂを通過して容器弁２に至って消火剤
ガス貯蔵容器１を３本だけ、すなわち、消火剤ガス貯蔵
容器１−３，１−４，１−５を開放する。このとき、不
還弁１４−Ａを通過することができないため、消火剤ガ
ス貯蔵容器１のうち２本、すなわち、消火剤ガス貯蔵容
器１−１，１−２は開放されない。また、不還弁１４−
１及び不還弁１４−３を通過することができないため、
選択弁９−１及び選択弁９−３は開放されない。ところ
で、容器弁２には、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３本の消火剤ガス貯
蔵容器１−３，１−４，１−５から基準ガス圧Ｐ1（１
１０kgf／cm²）以下に規制された不活性ガスが、容器弁
２、連結管３、集合管４、選択弁９−２、主配管５−２
及び枝管８−２を介して噴射ヘッド７−２まで送られ、
噴射ヘッド７−２から消火対象区画６−２内に放出され
る。

【００２８】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、不還弁１４−３を経て起動用ガス管路１３−３を通
り、容器弁２に至って消火剤ガス貯蔵容器１を１本だ
け、すなわち、消火剤ガス貯蔵容器１−５を開放する。
このとき、不還弁１４−Ｂを通過することができない
（したがって、当然、不還弁１４−Ａも通過することが
できない）ため、消火剤ガス貯蔵容器１のうち４本、す
なわち、消火剤ガス貯蔵容器１−１，１−２，１−３，
１−４は開放されない。また、不還弁１４−１及び不還
弁１４−２を通過することができないため、選択弁９−
１及び選択弁９−２は開放されない。ところで、容器弁
２には、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１本の消火剤ガス貯蔵容器１
−５から基準ガス圧Ｐ1（１１０kgf／cm²）以下に規制
された不活性ガスが、容器弁２、連結管３、集合管４、
選択弁９−３、主配管５−３及び枝管８−３を介して噴
射ヘッド７−３まで送られ、噴射ヘッド７−３から消火
対象区画６−３内に放出される。

【００２９】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５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（以下に示す例の場合も同様。）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。

【００３０】また、上記のガス系消火設備においては、
本発明に係る減圧装置を従来の容器弁に代えて用いるよ
うにしたが、これに限定されず、図３に示すように、上
記のガス系消火設備における消火剤ガス貯蔵容器１と選
択弁９−１，９−２，９−３とを接続する集合管４の適
所に、減圧装置１８を配設するとともに、起動用ガス容
器１１−１，１１−２，１１−３とは別に、定圧ガス源
として、窒素ガスを充填（３５℃において、１１０Kgf
／cm²）した定圧ガス容器１９を設けることもできる。
このように、集合管４に本発明に係る減圧装置１８を設
けることにより、容器弁２に通常の容器弁を使用するこ
とができ、設備費を低廉にすることができる。なお、消
火剤ガス貯蔵容器１から減圧装置１８に至るまでの容器
弁２、連結管３及び集合管４等の消火設備の一次側機器
には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、これら一次側機器は、この高いガス圧に
耐えるように構成する必要があるが、集合管４等は、主
配管５−１，５−２，５−３に比べ管の内径が小さいた
め、耐圧が高く、このため、消火設備の一次側機器の耐
圧グレードを上げる必要がないため、設備費を低廉にす
ることができるとともに、既存の設備にもそのまま適用
することができる。

【００３１】次に、図４に、図２に示した減圧装置２の
簡易型の減圧装置２Ａを示す。この減圧装置２Ａも、図
２に示した減圧装置２と同様、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もので
あり、図２に示した減圧装置２と同様に使用することが
できる。

【００３２】この減圧装置２Ａは、両側の受圧面に、ガ
ス流路２１のガス供給側２１ａから供給側ガス圧Ｐ0
が、また、ガス流路２１のガス出口側２１ｂから出口側
ガス圧Ｐ2がそれぞれ所定の面積割合でかかるように構
成したガス流路２１に配設した流路弁２２と、一方の受
圧面に定圧ガス源から定圧ガス供給流路２４を介して基
準ガス圧Ｐ1が、他方の受圧面にガス出口側２１ｂから
出口側ガス供給流路２１ｄを介して出口側ガス圧Ｐ2が
かかるように構成したピストン２６と、ピストン２６の
他方の受圧面に突設し、流路弁２２と螺合することによ
り、流路弁２２とピストン２６を接続する連結棒２７
と、流路弁２２の開放方向とは逆方向にピストン２６を
付勢することによりガス流路２１を閉鎖する方向に流路
弁２２を付勢するばね２８とからなる。また、減圧装置
２Ａは、ガス貯蔵容器１に直結するようにし、ガス流路
２１のガス出口側２１ｂ、弁座２３及びピストン２６を
収容するシリンダ２５を構成するガス出口側本体２０ｂ
と、定圧ガス供給流路２４を構成する定圧ガス供給流路
側本体２０ｃとからなり、これらを一体的に組み立てて
構成するようにしている。

【００３３】この場合において、連結棒２７は、流路弁
２２とピストン２６を接続するものであれば、流路弁２
２に突設するように構成したり、流路弁２２及びピスト
ン２６とは別体で構成することもできる。

【００３４】次に、この減圧装置２Ａの動作について説
明する。定圧ガス源から定圧ガス供給流路２４に基準ガ
ス圧Ｐ1（１１０kgf／cm²）の窒素ガスを供給すること
により、ピストン２６をばね２８の付勢力に抗して移動
させ、ピストン２６の受圧面に突設した連結棒２７によ
り流路弁２２をばね２８の付勢力に抗して操作し、ガス
流路２１を開放させる。ガス流路２１が開放されると、
消火剤ガス貯蔵容器１からガス流路２１のガス出口側２
１ｂに不活性消火剤ガスが流入するが、減圧装置２Ａ
は、流路弁２２の両側の受圧面に、消火剤ガス貯蔵容器
１内の不活性消火剤ガスの供給側ガス圧Ｐ0（３５℃に
おいて、１８０kgf／cm²）及び出口側ガス圧Ｐ2が、ま
た、ピストン２６の一方の受圧面に定圧ガス源からの基
準ガス圧Ｐ1（３５℃において、１１０kgf／cm²）が、
他方の受圧面に出口側ガス圧Ｐ2が、それぞれ所定の面
積割合でかかるように構成されているため、下記の式
（３）、（４）に従って、流路弁２２及びピストン２６
は瞬時に平衡し、出口側ガス圧Ｐ2は、基準ガス圧Ｐ1
（１１０kgf／cm²）によって規定される所定の値に減圧
される。

【００３５】Ａ²・Ｐ0＋Ｂ²・Ｐ2＝Ｂ²・Ｐ1＋Ａ²・Ｐ2 ・・・（３）Ｐ2＝（Ｂ²・Ｐ1−Ａ²・Ｐ0）／（Ｂ²−Ａ²）・・・（４）ここで、Ａは弁座２３の直径、Ｂはピストン２６の直径
である。

【００３６】また、減圧装置２Ａによって保持される出
口側ガス圧Ｐ2は、定圧ガス源の基準ガス圧Ｐ1自体を調
整したり、定圧ガス源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
及びピストン２６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。なお、この減圧装置２Ａは、定圧ガ
ス源からの窒素ガスの供給を停止するとともに、定圧ガ
ス供給流路２４内の窒素ガスを排出することにより、ガ
ス流路２１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。

【００３７】そして、この減圧装置２Ａは、例えば、ピ
ストン２６の直径Ｂを、弁座２３の直径Ａよりもはるか
に大きく形成することにより、消火剤ガス貯蔵容器内の
不活性消火剤ガスの圧力、すなわち、供給側ガス圧Ｐ0
が、基準ガス圧Ｐ1以下に低下するまでは、出口側ガス
圧Ｐ2を基準ガス圧Ｐ1と略等しい値に保持する機能を有
しているため、不活性消火剤ガスの放出により消火剤ガ
ス貯蔵容器内の不活性消火剤ガスの圧力が低下した場合
でも、出口側ガス圧Ｐ2を基準ガス圧Ｐ1と略等しい値に
維持することにより、不活性消火剤ガスの放出量を一定
に保つことができる。

【００３８】以上、本発明の減圧装置２，２Ａをガス系
消火設備に用いた例について説明したが、本発明の減圧
装置２，２Ａは、ガス流路２１に配設した流路弁２２の
受圧面に供給側ガス圧Ｐ0及び出口側ガス圧Ｐ2がそれぞ
れ所定の面積割合でかかるように構成することにより、
減圧装置をコンパク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
（例えば、基準ガス圧Ｐ1を変えることによって、出口
側ガス圧Ｐ2を供給側ガス圧Ｐ0と比較して極めて小さい
値に保持することができる。）ため、その適用対象は、
上記のガス系消火設備に限定されず、例えば、原子力発
電所や半導体製造工場等の設備内に定圧で各種のガスを
供給する定圧ガス供給設備等の極めて広い範囲に適用す
ることができるものである。

【００３９】

【発明の効果】本発明の減圧装置によれば、高圧の供給
側ガス圧を所定の出口側ガス圧に減圧する減圧装置を、
コンパクトな構造により実現することができ、また、出
口側ガス圧の値を基準ガス圧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。このた
め、この減圧装置を、ガス系消火設備に適用した場合に
は、ガス系消火設備の二次側機器の耐圧グレードを上げ
ることなく不活性消火剤ガスの充填圧力を高めることが
でき、消火剤ガス貯蔵容器の設置スペースを小さくする
ことができ、消火設備の二次側機器の耐圧グレードを上
げる必要がないことと相俟って、設備費を低廉にするこ
とができるとともに、消火設備の二次側機器の耐圧グレ
ードを上げる必要がないため、消火剤ガス貯蔵容器内に
ガス状態で貯蔵する不活性消火剤ガスを既存の設備にも
そのまま適用することができる。また、この減圧装置
は、消火剤ガス貯蔵容器内の不活性消火剤ガスの圧力、
すなわち、供給側ガス圧が、基準ガス圧以下に低下する
までは、出口側ガス圧を基準ガス圧と略等しい値に保持
する機能を有しているため、不活性消火剤ガスの放出に
より消火剤ガス貯蔵容器内の不活性消火剤ガスの圧力が
低下した場合でも、出口側ガス圧を基準ガス圧と略等し
い値に維持することにより、不活性消火剤ガスの放出量
を一定に保つことができることから、消火設備の容量を
有効に利用することができ、設備費を低廉にすることが
できる。さらに、流路弁とピストンを連結棒により接続
することにより、減圧装置の応答性能を向上することが
できるとともに、流路弁を閉鎖方向に付勢するばねとピ
ストンを付勢するばねを１個のばねで共用することがで
き、減圧装置の構造を簡略化することができる。

【００４０】また、流路弁の両側の受圧面に供給側ガス
圧及び出口側ガス圧がそれぞれ所定の面積割合でかかる
ように構成することにより、ピストンを含む減圧装置の
形状を小形化することができる。

【００４１】また、流路弁の弁座の直径と、流路弁の出
口側ガス圧がかかる受圧面の直径とを、略等しく形成す
ることにより、出口側ガス圧の値を基準ガス圧の値に略
一致させることができ、出口側ガス圧の値の調整を容易
に行うことができる。

【００４２】また、減圧装置をガス流路のガス供給側を
ガス貯蔵容器に直結するように構成することにより、容
器弁として用いることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ガス系消火設備の一例を示す図である。

【図２】本発明の減圧装置を示す全体断面図である。

【図３】ガス系消火設備の変形例を示す図である。

【図４】本発明の減圧装置の変形例を示す全体断面図で
ある。

【符号の説明】

１消火剤ガス貯蔵容器２容器弁（減圧装置）２Ａ容器弁（減圧装置）２１ガス流路２２流路弁２３弁座２４定圧ガス供給流路２５シリンダ２６ピストン２７連結棒２８ばね６消火対象区画７噴射ヘッド１８減圧装置Ｐ0 供給側ガス圧Ｐ1 基準ガス圧Ｐ2 出口側ガス圧

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】受圧面に供給側ガス圧（Ｐ0）及び出口
側ガス圧（Ｐ2）がそれぞれ所定の面積割合でかかるよ
うに構成したガス流路（２１）に配設した流路弁（２
２）と、一方の受圧面に基準ガス圧（Ｐ1）が、他方の
受圧面に出口側ガス圧（Ｐ2）がかかるように構成した
ピストン（２６）と、前記流路弁（２２）とピストン
（２６）を接続する連結棒（２７）とからなることを特
徴とする減圧装置。
【請求項２】流路弁（２２）の両側の受圧面に供給側
ガス圧（Ｐ0）及び出口側ガス圧（Ｐ2）がそれぞれ所定
の面積割合でかかるように構成したことを特徴とする請
求項１記載の減圧装置。
【請求項３】流路弁（２２）の弁座（２３）の直径
（Ａ）と、流路弁（２２）の出口側ガス圧（Ｐ2）がか
かる受圧面の直径（Ｃ）とを、略等しく形成したことを
特徴とする請求項２記載の減圧装置。
【請求項４】ガス流路（２１）のガス供給側（２１
ａ）をガス貯蔵容器（１）に直結するように構成したこ
とを特徴とする請求項１、２又は３記載の減圧装置。