JPH08141102A

JPH08141102A - 窒素ガス消火設備

Info

Publication number: JPH08141102A
Application number: JP6312690A
Authority: JP
Inventors: Junichi Okada; 潤一岡田
Original assignee: Koatsu Co Ltd
Current assignee: Koatsu Co Ltd
Priority date: 1994-11-21
Filing date: 1994-11-21
Publication date: 1996-06-04

Abstract

(57)【要約】【目的】人、施設及び地球環境のすべてに対して安全
で、かつ消火剤の安定供給に将来的にも問題のないガス
系消火設備を提供すること。【構成】消火対象区画内に消火剤を放出し、該消火対
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において、
消火剤として窒素ガスを使用する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、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、高圧ガ
ス容器の容器弁を開放することにより、二酸化炭素やハ
ロンガスを高圧ガス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】本発明は、上記従来の
ガス系消火設備が有する多くの問題点を一挙に解決し、
人、施設及び地球環境のすべてに対して安全で、かつ消
火剤の安定供給に将来的にも問題のないガス系消火設備
を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、消火対象区画内に消火剤を放出し、該消
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におい
て、消火剤として窒素ガスを使用するようにしたことを
ことを要旨とする。

【０００９】

【作用】ガス系消火設備の消火剤として窒素ガスを使用
する利点は、以下のとおりである。 (1) 消火時の消火対象区画内の窒素ガスの設計濃度を二
酸化炭素の場合と同程度まで高めた場合、消火対象区画
内の酸素濃度は、約１４％にまで低下すると考えられる
が、３０分程度までの短時間の曝露の場合、酸素濃度が
約１２％以上あれば人体にはほとんど影響がないことが
報告されていること、また、窒素ガス自体には毒性がな
いことから、万一消火対象区画内に人が存在していて
も、余裕をもって退避することができ、二酸化炭素の場
合のように人命に係わる事態が発生することがない。 (2) 窒素ガスは、気体の状態で加圧して高圧ガス容器か
らなる消火剤貯蔵容器に充填された状態で消火設備内に
保管されているため、火災の際、噴射ヘッドから消火対
象区画内に放出されたとき、二酸化炭素の場合のように
周囲から気化熱を奪うことがないため空気中の水分が結
露することがなく、また、静電気が発生することもな
い。このため、室内の視界が悪化せず、人の避難及び救
出並びに消火作業を支障なく行うことができるととも
に、結露及び静電気の発生がないことから電子機器の絶
縁不良や故障が起こることがない。 (3) 窒素ガスは、密度が空気と近いため、消火対象区画
内に放出された窒素ガスは、消火対象区画内に偏りなく
行き渡り、強力な消火効果を発揮する。 (4) 窒素ガスは、空気の主成分であることから、地球環
境の点及び消火剤の安定供給の点で全く問題がない。

【００１０】

【実施例】以下、本発明を図示の実施例に基づいて説明
する。

【００１１】図１に、本発明の窒素ガス消火設備の第１
実施例を示す。

【００１２】本実施例は、消火剤として窒素ガスを使用
したもので、窒素ガスを加圧して高圧ガス容器に充填し
た状態（本実施例では、３５℃において、１５０Ｋｇｆ
／平方ｃｍ）で消火設備内に保管することにより、消火
剤貯蔵容器１として利用する。消火設備内に保管する消
火剤貯蔵容器１の本数は、消火剤貯蔵容器１に充填、貯
蔵されている窒素ガスの総量が、火災の際、消火対象区
画６内の窒素ガスの濃度を消炎濃度以上に維持すること
ができる量となるように設定する。なお、消火対象区画
６内の窒素ガスの濃度を消炎濃度以上にしたときの消火
対象区画内の酸素濃度は、二酸化炭素の場合と同様、約
１４％にまで低下すると考えられる。

【００１３】各消火剤貯蔵容器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を消火対象区画６まで延設した
主配管５に接続する。消火対象区画６まで延設した主配
管５を、消火対象区画６内に配設した枝管８に接続し、
この枝管８を消火対象区画６内の適所に複数個配設した
噴射ヘッド７に接続する。

【００１４】火災の際には、手動又は自動操作によっ
て、適宜の電気的手段又は空圧的手段を用いて、すべて
の消火剤貯蔵容器１の容器弁２を開放することにより、
消火剤貯蔵容器１から窒素ガスを、容器弁２、連結管
３、集合管４、主配管５及び枝管８を介して噴射ヘッド
７まで送り、噴射ヘッド７から消火対象区画６内に放出
するようにする。このとき、窒素ガスは、消火剤貯蔵容
器１に気体の状態で充填されているため、噴射ヘッド７
から消火対象区画内に放出されたとき、周囲から気化熱
を奪うことがないため空気中の水分が結露することがな
く、また、静電気が発生することもない。また、窒素ガ
スは、密度が空気と近いため、消火対象区画内に放出さ
れた窒素ガスは、消火対象区画内に偏りなく行き渡り、
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
する。

【００１５】図２〜図３に、本発明の窒素ガス消火設備
の第２実施例を示す。

【００１６】本実施例は、複数の消火対象区画６ー１，
６−２，・・・６ーＮを有する場合の窒素ガス消火設備
を示したものである。なお、本実施例の場合、消火対象
区画の数が前記第１実施例と異なるのみで、基本的な作
用は、前記第１実施例と異なるところはない。

【００１７】図２に示すように、各消火剤貯蔵容器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ー１，６−２，・・・６ーＮまで延設した主配
管５ー１，５−２，・・・５ーＮに接続する。主配管５
ー１，５−２，・・・５ーＮには、選択弁９ー１，９−
２，・・・９ーＮを配設し、消火対象区画６ー１，６−
２，・・・６ーＮに選択的に窒素ガスを送るようにす
る。消火対象区画６ー１，６−２，・・・６ーＮまで延
設した主配管５ー１，５−２，・・・５ーＮを、消火対
象区画６ー１，６−２，・・・６ーＮ内にそれぞれ配設
した枝管８ー１，８−２，・・・８ーＮに接続し、この
枝管８ー１，８−２，・・・８ーＮを消火対象区画６内
の適所に複数個配設した噴射ヘッド７ー１，７−２，・
・・７ーＮに接続する。

【００１８】ところで、通常、各消火対象区画６ー１，
６−２，・・・６ーＮは、その容積、が異なるため、当
然、放出すべき窒素ガスの量も異なる。このため、主配
管５ー１，５−２，・・・５ーＮの口径を各消火対象区
画６ー１，６−２，・・・６ーＮ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ー
１，６−２，・・・６ーＮに対応した本数の消火剤貯蔵
容器１が開放されるように窒素ガス消火設備を構成す
る。

【００１９】図３は、図２の窒素ガス消火設備の詳細構
造を示し、ここでは、消火対象区画が３区画の場合を例
にして示している。ここで、開放すべき消火剤貯蔵容器
１の本数を、消火対象区画６ー１が５本、消火対象区画
６−２が３本、消火対象区画６ー３が１本に設定するこ
ととする。なお、図中、９ー１，９−２，９ー３は選択
弁、３０ー１，３０−２，３０ー３は選択弁開放装置、
３１ー１，３１−２，３１ー３は起動用ガス容器、３２
ー１，３２−２，３２ー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、３３ー１，３３ー２，３
３ー３は、選択弁９ー１，９−２，９ー３及び起動用ガ
ス容器３１ー１，３１−２，３１ー３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３０ー１，
３０−２，３０ー３に接続され、その途中の適所に不還
弁３４ー１，３４−２，３４ー３，３４−Ａ，３４ーＢ
を配設する。なお、不還弁３４ー１，３４−２，３４ー
３，３４−Ａ，３４ーＢの通過可能方向は、図の矢印の
向きで表している。消火剤貯蔵容器１及び連結管３の本
数は、それぞれ３本である。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。

【００２０】次に火災の際の動作について説明する。い
ま、消火対象区画６ー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ー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３２ー１に送られ、ソレノイド３
２ー１が動作して起動用ガス容器３１ー１が開放され
る。起動用ガス容器３１ー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３０ー１
に導入されて選択弁９ー１を開放してから、不還弁３４
ー１を経て起動用ガス管路３３ー１を通り、不還弁３４
ーＡ及び不還弁３４ーＢを通過して全ての容器弁２２に
至って消火剤貯蔵容器１を５本とも開放する。このと
き、不還弁３４ー２及び不還弁３４ー３を通過すること
ができないため、選択弁９ー２及び選択弁９ー３は開放
されない。これにより、開放された５本の消火剤貯蔵容
器１から窒素ガスを、容器弁２、連結管３、集合管４、
選択弁９ー１、主配管５ー１及び枝管８ー１を介して噴
射ヘッド７ー１まで送り、噴射ヘッド７ー１から消火対
象区画６ー１内に放出するようにする。

【００２１】また、消火対象区画６ー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ー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３２ー２に送ら
れ、ソレノイド３２ー２が動作して起動用ガス容器３１
ー２が開放される。起動用ガス容器３１ー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３０ー２に導入されて選択弁９ー２を開放してか
ら、不還弁３４ー２を経て起動用ガス管路３３ー２を通
り、不還弁３４ーＢを通過して容器弁２２に至って消火
剤貯蔵容器１を３本だけ開放する。このとき、不還弁３
４ーＡを通過することができないため、消火剤貯蔵容器
１のうち２本は開放されない。また、不還弁３４ー１及
び不還弁３４ー３を通過することができないため、選択
弁９ー１及び選択弁９ー３は開放されない。これによ
り、開放された３本の消火剤貯蔵容器１から窒素ガス
を、容器弁２、連結管３、集合管４、選択弁９ー２、主
配管５ー２及び枝管８ー２を介して噴射ヘッド７ー２ま
で送り、噴射ヘッド７ー２から消火対象区画６ー２内に
放出するようにする。

【００２２】また、消火対象区画６ー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ー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３２ー３に送ら
れ、ソレノイド３２ー３が動作して起動用ガス容器３１
ー３が開放される。起動用ガス容器３１ー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３０ー３に導入されて選択弁９ー３を開放してか
ら、不還弁３４ー３を経て起動用ガス管路３３ー３を通
り、容器弁２２に至って消火剤貯蔵容器１を１本だけ開
放する。このとき、不還弁３４ーＢを通過することがで
きない（したがって、当然、不還弁３４ーＡも通過する
ことができない）ため、消火剤貯蔵容器１のうち４本は
開放されない。また、不還弁３４ー１及び不還弁３４ー
２を通過することができないため、選択弁９ー１及び選
択弁９ー２は開放されない。これにより、開放された１
本の消火剤貯蔵容器１から窒素ガスを、容器弁２、連結
管３、集合管４、選択弁９ー３、主配管５ー３及び枝管
８ー３を介して噴射ヘッド７ー３まで送り、噴射ヘッド
７ー３から消火対象区画６ー３内に放出するようにす
る。

【００２３】以上、消火対象区画が３区画で、消火剤貯
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貯蔵容器１の本数並びに開放
される消火剤貯蔵容器１の本数は、本実施例のものに限
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、その要領も上記実施例と同様である。

【００２４】

【発明の効果】本発明によれば、従来のガス系消火設備
が有する多くの問題点を一挙に解決し、人、施設及び地
球環境のすべてに対して安全で、かつ消火剤の安定供給
に将来的にも問題のないガス系消火設備を得ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の窒素ガス消火設備の第１実施例を示す
図である。

【図２】本発明の窒素ガス消火設備の第２実施例を示す
図である。

【図３】第２実施例の詳細構造を示す図である。

【符号の説明】

１消火剤貯蔵容器６消火対象区画７噴射ヘッド

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】消火対象区画内に消火剤を放出し、該消
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におい
て、消火剤として窒素ガスを使用するようにしたことを
特徴とする窒素ガス消火設備。