特開 2020-54658 ガス系消火設備

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2020-54658(P2020-54658A)

(43)【公開日】2020年4月9日

(54)【発明の名称】ガス系消火設備

(51)【国際特許分類】

   A62C 35/68 20060101AFI20200313BHJP

   A62C 35/02 20060101ALI20200313BHJP

【ＦＩ】

   A62C35/68

   A62C35/02 B

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】9

(21)【出願番号】特願2018-187821(P2018-187821)

(22)【出願日】2018年10月2日

(71)【出願人】

【識別番号】000168676

【氏名又は名称】株式会社コーアツ

(74)【代理人】

【識別番号】100119301

【弁理士】

【氏名又は名称】蟹田 昌之

(72)【発明者】

【氏名】米田 裕策

(72)【発明者】

【氏名】薮下 真大

(72)【発明者】

【氏名】藤尾 大志朗

(72)【発明者】

【氏名】高井 浩介

(72)【発明者】

【氏名】柳田 充

【テーマコード（参考）】

2E189

【Ｆターム（参考）】

2E189BA03

2E189BB08

(57)【要約】

【課題】配管の軽量化を図り、より簡単に施工できるガス系消火設備を提供する。
【解決手段】防護区画に消火剤ガスを供給するガス系消火設備であって、前記消火剤ガスを貯蔵するガス貯蔵容器と、前記ガス貯蔵容器の容器弁に接続される配管と、前記防護区画内に設置され前記配管に接続されるノズルと、を備え、前記配管は１つまたは複数のステンレス鋼管を有するガス系消火設備。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

防護区画に消火剤ガスを供給するガス系消火設備であって、
前記消火剤ガスを貯蔵するガス貯蔵容器と、
前記ガス貯蔵容器の容器弁に接続される配管と、
前記防護区画内に設置され前記配管に接続されるノズルと、を備え、
前記配管は１つまたは複数のステンレス鋼管を有するガス系消火設備。

【請求項2】

前記配管の内径は、４ｍｍ以上２００ｍｍ以下である請求項１に記載のガス系消火設備。

【請求項3】

前記配管の全長は、１０ｍ以上４００ｍ以下である請求項１または２に記載のガス系消火設備。

【請求項4】

複数の防護区画の少なくとも１つに消火剤ガスを供給するガス系消火設備であって、
前記消火剤ガスを貯蔵するガス貯蔵容器と、
前記ガス貯蔵容器の容器弁に接続される第１配管と、
前記第１配管に接続される選択弁と、
前記選択弁に接続される複数の第２配管と、
前記複数の防護区画内それぞれに設置され、前記複数の第２配管それぞれに接続される複数のノズルと、を備え、
前記複数の第２配管の少なくとも１つは１つまたは複数のステンレス鋼管を有するガス系消火設備。

【請求項5】

前記第２配管の内径は、４ｍｍ以上２００ｍｍ以下である請求項４に記載のガス系消火設備。

【請求項6】

前記第２配管の全長は、１０ｍ以上４００ｍ以下である請求項４または５に記載のガス系消火設備。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ガス系消火設備に関する。

【背景技術】

【0002】

圧力配管用炭素鋼鋼管を配管として使用するガス系消火設備が提案されている（特許文献１、２参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平９−２０６３９７号公報

【特許文献2】特開２０１１−１６０９５３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ガス系消火設備を施工する技術者の人材不足及び高齢化の下では、ガス系消火設備をより簡単に施工できるようにして、ガス系消火設備の施工性を従来よりも高めることが好ましい。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明の一実施形態は次のとおりである。

【0006】

防護区画に消火剤ガスを供給するガス系消火設備であって、前記消火剤ガスを貯蔵するガス貯蔵容器と、前記ガス貯蔵容器の容器弁に接続される配管と、前記防護区画内に設置され前記配管に接続されるノズルと、を備え、前記配管は１つまたは複数のステンレス鋼管を有するガス系消火設備。

【0007】

複数の防護区画の少なくとも１つに消火剤ガスを供給するガス系消火設備であって、前記消火剤ガスを貯蔵するガス貯蔵容器と、前記ガス貯蔵容器の容器弁に接続される第１配管と、前記第１配管に接続される選択弁と、前記選択弁に接続される複数の第２配管と、前記複数の防護区画内それぞれに設置され、前記複数の第２配管それぞれに接続される複数のノズルと、を備え、前記複数の第２配管の少なくとも１つは１つまたは複数のステンレス鋼管を有するガス系消火設備。

【発明の効果】

【0008】

本発明の一実施形態によれば、配管の軽量化を図り、より簡単に施工できるガス系消火設備を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】実施形態１に係るガス系消火設備の概略構成を示す模式図である。

【図2】実施形態２に係るガス系消火設備の概略構成を示す模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

［実施形態１に係るガス系消火設備１］
図１は、実施形態１に係るガス系消火設備の概略構成を示す模式図である。図１に示すように、実施形態１に係るガス系消火設備１は、防護区画１０に消火剤ガスを供給するガス系消火設備であって、消火剤ガスを貯蔵するガス貯蔵容器２０と、ガス貯蔵容器２０の容器弁２２に接続される配管５０と、防護区画１０内に設置され配管５０に接続されるノズル６０と、を備えている。配管５０は１つまたは複数のステンレス鋼管を有する。以下、詳細に説明する。

【0011】

（防護区画１０）
防護区画１０は消火剤ガスが供給される区画である。例えば、ビル、発電所、または工場などの建物内における１つの部屋を１つの防護区画１０とすることができる。また、複数の部屋をまとめて１つの防護区画１０とすることもできる。電子機器が設置されたコンピュータルームや配電盤などが設置された電気室などは、水や泡で消火を行うと電子機器や配電盤などが故障するため、ガスによる消火に適しており、防護区画１０に適している。１つの建物内における防護区画１０の数は特に限定されない。本実施形態では、１つの防護区画１０ごとに１つのガス系消火設備１が施工されるものとする。

【0012】

（ガス貯蔵容器２０）
ガス貯蔵容器２０は、消火剤ガスを貯蔵する容器である。ガス貯蔵容器２０には、ボンベなどが含まれる。本実施形態では、ガス貯蔵容器２０が防護区画１０外に設置されているものとするが、ガス貯蔵容器２０は防護区画１０内に設置することもできる。

【0013】

ガス貯蔵容器２０の容量は、例えば消火剤ガスが気体としてガス貯蔵容器２０に充填される場合には０．３ｍ^３以上５０ｍ^３以下の消火剤ガスを格納できる容量であることが好ましく、消火剤ガスが液体としてガス貯蔵容器２０に充填される場合には０．６５ｋｇ以上１００ｋｇ以下の消火剤ガスを格納できる容量であることが好ましい。消火剤ガスは、液体としてガス貯蔵容器２０に格納される場合、例えば、配管５０内では液体、又は気体・液体混合の状態であり、ノズル５０から防護区画１０内に放出されるときに完全に気体になる。ガス貯蔵容器２０内の圧力は、防護区画１０内の圧力よりも高く、例えば０．２ＭＰａ以上３０ＭＰａ以下である。これら容量や圧力は、消火剤ガスの放出開始から１０秒間以上３分間以下、好ましくは１分間あるいは２分間で、防護区画１０の消火において要求される消火剤ガスの全放出量（全放出量は法令などによって規定される。）の１００％または９０％以上の消火剤ガスが放出されるよう、設定されていることが好ましい。

【0014】

ガス貯蔵容器２０は容器弁２２を備えている。容器弁２２は、防護区画１０内で火災が発生した際に手動または自動で開放される。自動で開放される場合は、防護区画１０内に熱を感知するセンサなどを設けて、このセンサからの信号などに基づき、容器弁２２を開放することができる。

【0015】

ガス貯蔵容器２０の数は１つでもよいし、２つ以上でもよい。複数のガス貯蔵容器２０が配置される場合は、複数のガス貯蔵容器２０すべての容器弁２２が開放されてもよいが、火災の規模などに応じて、それらのうち少なくとも１つ以上の容器弁２２が開放されてもよい。

【0016】

（消火剤ガス）
消火剤ガスには、消火に用いることが可能な各種のガスを用いることができる。例えば、ハロゲン化物ガスや不活性ガス（イナートガス）などが消火剤ガスの一例となる。不活性ガス（イナートガス）としては、窒素ガスあるいはアルゴンガスなどを用いることができる。特に窒素ガスは、人体への悪影響が少ないため、消火剤ガスとして好ましく用いることができる。

【0017】

（配管５０）
配管５０はガス貯蔵容器２０の容器弁２２に接続される。配管５０は容器弁２２に直接接続されてもよいし、連結管などの他の部材を介して間接接続されてもよい。配管５０が容器弁２２に接続される形態には、このような直接接続と間接接続の双方が含まれる。複数のガス貯蔵容器２０が配置される場合、配管５０は、複数のガス貯蔵容器２０すべての容器弁２２に接続することができる。配管５０は、平時においては空配管である。つまり、配管５０は防護区画１０の内部空間と連通しており、配管５０の内部には、平時においては消火剤ガスではなく空気が存在している。

【0018】

配管５０は１つまたは複数のステンレス鋼管を有している。配管５０が複数のステンレス鋼管を有する場合、これら複数のステンレス鋼管は、１つまたは複数の継ぎ手を用いて連結することができる。この場合、継ぎ手は、銅や黄銅などのステンレス以外の金属からなるものであってもよいし、ステンレス製であってもよい。継ぎ手がステンレス製である場合は、そうでない場合と比較して、より施工性と腐食耐性に優れたガス系消火設備を提供することができる。継ぎ手とステンレス鋼管とを接続する方法には、ネジ、溶接、フランジ接続、またはハウジング接続などが含まれる。

【0019】

配管５０の肉厚には、例えば、配管５０の肉厚＝（配管５０の外径−配管５０の内径）÷２の関係がある。ステンレス配管は材料の許容応力が従前使用している圧力配管用炭素鋼鋼管（例えば、スケジュール４０、８０）よりも大きく、従前使用している圧力配管用炭素鋼鋼管よりも薄い肉厚（大きな内径）で必要とされる配管強度を有することが出来る。したがって、ステンレス鋼管を有する配管５０を備えた本実施形態によれば、従来よりも内径の大きな配管５０を用いることが可能となり、つまり従来よりも肉厚が薄い配管５０を用いることが可能となり、必要とされる配管強度を保ちつつ、配管５０の軽量化を図り、配管５０の運搬や設置などの作業を簡単にして、ガス系消火設備１の施工性を高めることができる。また、本実施形態によれば、圧力配管用炭素鋼鋼管を用いる従来のガス系消火設備（ただし、圧力配管用炭素鋼鋼管の配管径（外径）は、本実施形態に係る配管５０の配管径（外径）と同一であるとする。）と比較して、配管５０の肉厚を薄くして（つまり配管５０の内径を大きくして）、配管５０の管内面積を大きくすることができる。したがって、従来よりも多くの消火剤量を配管に流すことができるガス系消火設備を提供することができる。

【0020】

配管５０の内径は、例えば４ｍｍ以上２００ｍｍ以下である。本実施形態では、例えば４ｍｍ以上の内径を有する配管５０を用いることができるが、配管５０がステンレス鋼管であるため、必要とされる配管強度を確保しつつ、２００ｍｍ程度にまで内径が拡大された配管５０を用いることも可能である。また、配管５０の全長は、例えば１０ｍ以上４００ｍ以下である。本実施形態では、例えば、全長が１０ｍ以上の配管５０を用いることができるが、ステンレス鋼管を用いることにより配管５０の軽量化が図られるため、配管５０の全長が４００ｍ程度である場合でも、配管５０の運搬や設置などの作業を簡単にして、ガス系消火設備１の施工性を高めることができる。

【0021】

ステンレス鋼管は、クロムを含む合金鋼、またはクロムとニッケルを含む合金鋼からなる。ステンレス鋼管の全重量に占めるクロムの含有量は１０％以上であり、好ましくは１６％以上である。

【0022】

（ノズル６０）
ノズル６０は、消火剤ガスを噴射などの形で放出する装置である。ノズル６０は防護区画１０内に設置され、配管５０に接続されている。ノズル６０は配管５０に直接接続されてもよいし、他の部材を介して間接接続されてもよい。ノズル６０が配管５０に接続される形態には、このような直接接続と間接接続の双方が含まれる。ノズル６０は開放型であり、常に開いている。ノズル６０は、天井や壁などの、防護区画１０内における様々な箇所に設置することができる。ノズル６０には、天井面に設置するノズル、壁に設置される横吹き出し用のノズル、または静音ノズルなどを用いることができる。ノズル６０の形状や大きさは特に限定されない。防護区画１０内に設置されるノズル６０は、少なくとも１つであり、防護区画１０の全域に均一にかつ速やかに拡散することができるように配置することが好ましい。防護区画１０内に複数のノズル６０が配置される場合は、複数のノズル６０すべてを配管５０に接続することができる。

【0023】

（動作例）
防護区画１０内で火災が発生すると、ガス貯蔵容器２０の容器弁２２が手動または自動で開放され、ガス貯蔵容器２０内の圧力と配管５０内の圧力との差（ガス貯蔵容器２０内の圧力＞配管５０内の圧力。ノズル６０は常に開いているため、配管５０内の圧力は防護区画１０内の圧力に等しい、あるいは実質的に等しい。）により、ガス貯蔵容器２０に貯蔵されている消火剤ガスが、ガス貯蔵容器２０から配管５０を通ってノズル６０から防護区画１０内に放出される。これにより、防護区画１０内の酸素濃度が低下するなどして、防護区画１０内の火災が鎮火される。

【0024】

以上説明したように、本実施形態によれば、ステンレス鋼管を配管５０として用いることにより、必要とされる配管強度を保ちつつ、配管５０の軽量化を図ることができる。したがって、より簡単に施工できるガス系消火設備１の提供が可能となる。また、ステンレス鋼管を使用することにより、腐食耐性が確保された、あるいは従来よりも腐食耐性に優れたガス系消火設備１を提供することが可能となる。また、従来よりも多くの消火剤量を配管に流すことができるガス系消火設備１を提供することが可能となる。

【0025】

［実施形態２に係るガス系消火設備２］
図２は、実施形態２に係るガス系消火設備の概略構成を示す模式図である。図２に示すように、実施形態２に係るガス系消火設備２は、複数の防護区画１０の少なくとも１つに消火剤ガスを供給するガス系消火設備であって、消火剤ガスを貯蔵するガス貯蔵容器２０と、ガス貯蔵容器２０の容器弁２２に接続される第１配管３０と、第１配管３０に接続される選択弁４０と、選択弁４０に接続される複数の第２配管５０と、複数の防護区画１０内それぞれに設置され、複数の第２配管５０それぞれに接続される複数のノズル６０と、を備える。複数の第２配管５０の少なくとも１つは、１つまたは複数のステンレス鋼管を有する。以下、詳細に説明する。

【0026】

（複数の防護区画１０）
本実施形態では、複数の防護区画１０に対して１つのガス系消火設備２が施工される。１つのガス系消火設備２は、複数の防護区画１０のうち火災が発生している防護区画１０に対して選択的に消火剤ガスを供給する。各防護区画１０については、前述した実施形態１の場合と同様であるので説明を省略する。

【0027】

（ガス貯蔵容器２０）
ガス貯蔵容器２０については、前述した実施形態１の場合と同様であるので説明を省略する。なお、複数のガス貯蔵容器２０が配置される場合は、複数のガス貯蔵容器２０すべての容器弁２２が開放されてもよいが、火災の規模や火災が発生している防護区画１０の数などに応じて、開放する容器弁２２の数を決定あるいは調整などすることができる。

【0028】

（消火剤ガス）
消火剤ガスについては、前述した実施形態１の場合と同様であるので説明を省略する。

【0029】

（第１配管３０）
第１配管３０はガス貯蔵容器２０の容器弁２２に接続される。第１配管３０は容器弁２２に直接接続されてもよいし、連結管などの他の部材を介して間接接続されてもよい。第１配管３０が容器弁２２に接続される形態には、このような直接接続と間接接続の双方が含まれる。複数のガス貯蔵容器２０が配置される場合、第１配管３０は、複数のガス貯蔵容器２０すべての容器弁２２に接続することができる。第１配管３０は、前述した実施形態１における配管５０の場合と同様に、平時においては空配管である。第１配管３０には、１つまたは複数の圧力配管用炭素鋼鋼管を用いてもよいし、１つまたは複数のステンレス鋼管を用いてもよい。ステンレス鋼管を用いる場合には、より施工性と腐食耐性に優れたガス系消火設備を提供することができる。複数の圧力配管用炭素鋼鋼管や複数のステンレス鋼管には、１つまたは複数の継ぎ手により、これらを連結させることができる。この場合、継ぎ手は、銅や黄銅などのステンレス以外の金属からなるものであってもよいし、ステンレス製であってもよい。継ぎ手がステンレス製である場合は、そうでない場合と比較して、より施工性と腐食耐性に優れたガス系消火設備を提供することができる。なお、継ぎ手とステンレス鋼管とを接続する方法には、溶接、フランジ接続、またはハウジング接続などが含まれる。

【0030】

（選択弁４０）
選択弁４０は、第１配管３０と複数の第２配管５０に接続され、複数の第２配管５０の少なくとも１つと第１配管３０を連通させる弁である。選択弁４０は第１配管３０や複数の第２配管５０に直接接続されてもよいし、他の部材を介して間接接続されてもよい。第１配管３０や第２配管５０が選択弁４０に接続される形態には、このような直接接続と間接接続の双方が含まれる。選択弁４０によって第１配管３０と連通される第２配管５０は、火災が発生した防護区画１０内のノズル６０に接続される第２配管５０とすることができる。つまり、選択弁４０は、火災が発生していない防護区画１０内のノズル６０に接続される第２配管５０と第１配管３０を連通させないようにすることができる。このようにすれば、火災が発生していない防護区画１０内に消火剤ガスが放出されることを防止することができる。選択弁４０の形状や大きさなどは特に限定されない。

【0031】

（複数の第２配管５０）
複数の第２配管５０は選択弁４０に接続される。複数の第２配管５０の少なくとも１つは、１つまたは複数のステンレス鋼管を有している。第２配管５０は、第１配管３０より全長が長く、第１配管３０よりも広範囲にわたって配置されていてもよい。この場合には、第２配管５０に圧力配管用炭素鋼鋼管を用いる場合と比較して、施工性と腐食耐性に優れる本実施形態の効果がより顕著となる。その他、各第２配管５０の構成は、前述した実施形態１における配管５０と同様であるので、説明を省略する。

【0032】

（複数のノズル６０）
複数のノズル６０は、複数の防護区画１０内それぞれに設置され、複数の第２配管５０それぞれに接続される。ノズル６０は第２配管５０に直接接続されてもよいし、他の部材を介して間接接続されてもよい。ノズル６０が第２配管５０に接続される形態には、このような直接接続と間接接続の双方が含まれる。１つの防護区画１０内に設置されるノズル６０は、少なくとも１つであり、防護区画１０の全域に均一にかつ速やかに拡散することができるように配置することが好ましい。１つの防護区画１０内に複数のノズル６０が配置される場合は、複数のノズル６０すべてを第２配管５０に接続することができる。その他、各ノズル６０の構成については、前述した実施形態１におけるノズル６０の構成と同様であるので説明を省略する。

【0033】

（動作例）
複数の防護区画１０内のいずれかにおいて火災が発生すると、ガス貯蔵容器２０の容器弁２２が手動または自動で開放され、ガス貯蔵容器２０内の圧力と第１、２配管５０内の圧力との差（ガス貯蔵容器２０内の圧力＞第１、２配管３０、５０内の圧力。ノズル６０は常に開いているため、第１、２配管３０、５０内の圧力は防護区画１０内の圧力に等しい、あるいは実質的に等しい。）により、ガス貯蔵容器２０に貯蔵されている消火剤ガスが、ガス貯蔵容器２０から第１、２配管３０、５０を通ってノズル６０から防護区画１０内に放出される。火災が発生している防護区画１０内にのみ消火剤ガスが放出され、火災が発生していない防護区画１０内には消火剤ガスは放出されない。これにより、火災が発生している防護区画１０内のみ、酸素濃度が低下するなどして、火災が鎮火される。

【0034】

以上説明したように、実施形態２によっても、実施形態１の場合と同様に、より簡単に施工でき、且つより腐食耐性に優れたガス系消火設備２を提供することが可能となる。また、従来よりも多くの消火剤量を配管に流すことができるガス系消火設備２を提供することが可能となる。

【実施例1】

【0035】

例えば、消火剤ガスの圧力が６．５ＭＰＡであり、６５Ａ（外形７６．３ｍｍ）の配管５０（第２配管５０）を１０ｍ敷設するものと仮定する。この場合、本実施形態１，２の一実施例によれば、例えば、肉厚が「３．０ｍｍ」で、重さが「５．４８ｋｇ／１ｍあたり」であるステンレス鋼管（ｓｃｈ１０）を、配管５０（第２配管５０）として用いることができる。これに対し、比較例によれば、例えば、肉厚が「５．２ｍｍ」で、重さが「９．１２ｋｇ／１ｍあたり」である圧力配管用炭素鋼鋼管（ｓｃｈ４０）を配管（第２配管）として用いることができる。したがって、本実施形態１，２の一実施例によれば、比較例と比較して、３６．４ｋｇ（９１．２ｋｇ−５４．８ｋｇ＝３６．４ｋｇ）の軽量化が図られた配管５０（第２配管５０）を用いて、配管５０（第２配管５０）を運搬や設置などするガス系消火設備の技術者の負担を軽減することが可能である。

【0036】

以上、本発明の実施形態について説明したが、これらの説明は、本発明の一例に関するものであり、本発明は、これらの説明によって何ら限定されるものではない。

【符号の説明】

【0037】

１、２ 消火設備
１０ 防護区画
２０ ガス貯蔵容器
２２ 容器弁
３０ 第１配管
４０ 選択弁
５０ 配管、第２配管
６０ ノズル

【図1】

【図2】