JP2001178841A - スプリンクラ消火設備 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 構造が簡単でコンパクトになり、設備スペー
スが限定されている住宅などにも容易に設置することが
でき、その上信頼性が高く点検を必要としないスプリン
クラ消火設備を得ること。 【解決手段】 給水配管４０に接続されたスプリンクラ
ヘッド４１と、給水配管４０の基端側に設けられ、一次
側に接続された給水源と二次側に接続された給水配管４
０との間を遮断する弁体３１とを有する継手部１と、こ
の継手部１に設けられ、火災発生時に弁体３１を開放さ
せる感熱部３７と、この感熱部３７に設けられた発熱手
段３８とを備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、スプリンクラ消火
設備に係り、住宅などの消火設備に実施して特に有効な
スプリンクラ消火設備に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば、住宅などの水損を嫌う場所に
は、一般に予作動式スプリンクラ消火設備が設置されて
いる。この種予作動式スプリンクラ消火設備の一例とし
て、例えば、特公平７−７９８５０号公報に記載された
発明がある。

【０００３】この予作動式スプリンクラ消火設備は、ス
プリンクラヘッド本体側にカバープレートの落下を検出
して火災検出信号を送出するスイッチング手段と、スイ
ッチング手段からの火災検出信号を受けて警報を行うと
共に起動信号を出力する受信機とを備え、予作動弁は、
受信機からの起動信号により開放する電磁弁と前記スプ
リンクラヘッドの作動により分岐管内に封じ込められて
いた圧縮空気が放出した際の減圧を受けて開放する減圧
作動型パイロット弁を直列に設けた減圧起動配管を有
し、電磁弁と減圧作動型パイロット弁の両方の開放時に
減圧起動配管が開放されて弁を開放するようにしたもの
である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記のような予作動式
スプリンクラ消火設備においては、給水管の外径の数倍
の大きさの予作動弁と、電磁弁及び減圧作動型パイロッ
ト弁とを必要とするため、構造が複雑になるばかりでな
く、設置に大きなスペースが必要である。また、電磁弁
は駆動部を有するため信頼性に欠けるので、正常に動作
するかどうかを時々点検する必要があるが、住宅などに
設置されている場合は、住宅内に入らなければならない
ので、面倒である。

【０００５】本発明は、上記の課題を解決するためにな
されたもので、構造が簡単でコンパクトになり、設備ス
ペースが限定されている住宅などにも容易に設置するこ
とができ、その上信頼性が高く点検を必要としないスプ
リンクラ消火設備を得ることを目的としたものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明に係るスプリンク
ラ消火設備は、給水配管に接続されたスプリンクラヘッ
ドと、前記給水配管の基端部に設けられ、一次側に接続
された給水源と二次側に接続された前記給水配管との間
を遮断する弁体を有する継手部と、該継手部に設けら
れ、火災発生時に前記弁体を開放させる感熱部と、該感
熱部に設けられた発熱手段とを備えたものである。

【０００７】また、上記のスプリンクラヘッドに設けら
れ、該スプリンクラヘッドの動作を事前又はほぼ同時に
検出する火災検出手段を有し、該火災検出手段の動作に
より発熱手段を発熱させるようにした。さらに、継手部
をＴ字状又はＹ字状に形成された接続管と、該接続管に
接続される弁本体とで構成し、該接続管の残りの接続口
に給水源と生活配管を接続した。

【０００８】

【発明の実施の形態】［実施の形態１］図１は本発明の
実施の形態１に係るスプリンクラ消火設備を模式的に示
した説明図、図２は図１の継手部の分解図である。図に
おいて、１は継手部、４０は継手部１に連結された消火
水の給水配管で、下流側にはコンシールド型の接点付き
閉鎖型スプリンクラヘッド４１（以下、単にスプリンク
ラヘッドという）が接続されている。５４は火災信号を
受信して発熱手段３８に通電する受信機である。以下、
各部の構成について詳細に説明する。

【０００９】継手部１において、２は継手部１の一次側
を構成する筒状の接続管で、前端部（以下の説明では、
図の左側を前側又は前端部といい、右側を後側又は後端
部という）にはおねじを有し、例えば水道本管７などの
給水源に接続される第１の接続口３が設けられており、
後端部にはおねじを有し、通水路５によって第１の接続
口３に連通して後述の弁本体１１が接続される第２の接
続口４が設けられている。そして、第１、第２の接続口
３，４の間には、おねじを有し、これら接続口３，４と
直交して分岐し、通水路５に連通して流し台、洗面台等
への給水管（以下、生活配管という）が接続される第３
の接続口６が設けられており、全体としてＴ字状に形成
されている。なお、この接続管２はＹ字状に形成しても
よい。

【００１０】１１は継手部１の二次側を構成する弁本体
で、前端部にはめねじを有し、接続管２の第２の接続口
４に接続される前側接続口１２が設けられており、後端
部にはめねじを有し、通水路１４により前側接続口１２
と連通されて、後述のフレーム２１が接続される後側接
続口１３が設けられている。通水路１４の前側接続口１
２の下流側には縮径された小径部１５が形成されてお
り、その下流側にはこれより大径の弁座１６が設けられ
て再び拡径されている。そして、弁座１６の後側には、
前後の接続口１２，１３と直交して分岐し、めねじを有
する給水配管４０の接続口１７が設けられており、全体
としてＴ字状に形成されている。なお、弁本体１１に設
けられる前後の接続口１２，１３及び接続口１７は、ほ
ぼ同径に形成されている。つまり、弁本体１１の外径
は、接続管２、給水配管４０の外径とほぼ等しく形成さ
れている。

【００１１】２１はフレームで、前端部にはおねじを有
し、弁本体１１の後側接続口１３に接続される接続部２
２が設けられており、この接続部２２の中心部には、後
述の弁体３１の弁桿３４が摺動可能に挿通されるガイド
穴２３が貫設されている。そして、接続部２２の後側に
は、対向して一対の支持枠２４が延設されており、その
後端部には軸受２５が設けられている。

【００１２】３１はねじ接合された弁本体１１の通水路
１４と、フレーム２１のガイド穴２３内に配設された弁
体で、前端部には弁本体１１の小径部１５の径とほぼ等
しい外径の弁部３２が設けられており、この弁部３２に
は弁本体１１の弁座１６の径とほぼ等しい外径で、シー
ル機能を備えた付勢手段である皿ばね３３が一体に設け
られている。なお、この皿ばね３３の外面に、例えばテ
フロン（登録商標）をコーティングすれば、シール機能
をより向上させることができる。

【００１３】３４は弁部３２から後側に延設された弁桿
で、弁部３２から傾斜面により徐々に縮径されて縮径部
が形成され、ついで僅かに拡径されて、フレーム２１の
ガイド穴２３に摺動可能に挿通されるスライド部３５が
形成されており、その後端面には取付穴３６が設けられ
ている。３７は感熱部を構成する、例えばガラス管内に
アルコールの如き熱膨張性液体が封入されたグラスバル
ブで、その外周には発熱手段である例えばニクロム線の
如き発熱体３８が巻回されている。なお、発熱手段に
は、ニクロム線に代えて熱によって爆発するイニシエー
ターを用いてもよい。

【００１４】次に、上記のように構成した継手部１の組
立手順の一例について説明する。先ず、弁本体１１内に
後側接続口１３から弁体３１を挿入し、その弁部３２を
小径部１５内に嵌入して皿ばね３３を弁座１６に当接す
る。ついで、弁本体１１の後側接続口１３にフレーム２
１の接続部２２を挿入し、そのガイド穴２３を弁体３１
のスライド部３５に嵌合する。そして、フレーム２１の
軸受２５と弁体３１の取付穴３６との間に、発熱体３８
が巻回されたグラスバルブ３７を配設する。この状態で
フレーム２１の接続部２２を弁本体１１の後側接続口１
３に螺入し、両者を一体に接合する。

【００１５】これにより、弁体３１はグラスバルブ３７
に押圧されてその皿ばね３３が弁座１６に圧着され、小
径部１５を水密に閉塞する。このとき、弁体３１は皿ば
ね３３の反力により常時矢印方向（フレーム２１側）に
付勢されている。この状態で弁本体１１の前側接続口１
２を接続管２の第２の接続口４に螺入すれば、一次側の
通水路５と二次側の通水路１４とが弁体３１によって遮
断された継手部１が完成する。

【００１６】なお、接続管２、弁本体１１及びフレーム
２１の各接続手段は上記に限定するものではなく、例え
ばおねじとめねじを逆にしてもよく、あるいはナットに
より接続する等、適宜の手段を用いることができる。

【００１７】スプリンクラヘッド４１の一例を図３に示
す。４２はスプリンクラヘッドの本体（以下、単に本体
という）で、感熱部であるグラスバルブ４３を天井板５
５に設けた開口部５６から屋内側に突出させ、天井裏に
設置された給水配管４０に接続された枝管４０ａに接続
したものである。４４は屋内側において本体４２の外周
を覆うカバーで、以下の説明では、本体４２とカバー４
４を合わせてスプリンクラヘッド４１という。

【００１８】グラスバルブ４３は、本体４２の放水口を
閉塞する弁（図示せず）とフレーム４５との間に保持さ
れており、フレーム４５にはデフレクタ４６が取付けら
れている。４７は金属材料からなりカバー４４を構成す
る取付部材で、円筒部とフランジ部とからなり、本体４
２を囲繞して配設され、フランジ部が天井板５５に固定
されている。

【００１９】４８は金属材料からなり、取付部材４７と
共にカバー４４を構成する有底円筒状のカバー部材で、
開口部が取付部材４７の円筒部に嵌合され、両者はグラ
スバルブ４３の破裂温度（スプリンクラヘッドの動作温
度）より低い温度で溶融する低融点合金（はんだ）によ
り接合されている。なお、カバー部材４８ (必要に応じ
て取付部材４７とカバー部材４８）は、熱気流等が内部
に侵入し易いように網目状に形成してもよく、あるいは
複数の穴をあけてもよい。４９はデフレクタ４６とカバ
ー部材４８との間に介装したばねで、カバー部材４８を
常時下方に付勢している。

【００２０】５０は火災の発生を検知してこれを受信機
５４に送信し又は検知させる火災検出手段で、取付部材
４７の円筒部の内壁に設けられたリードスイッチ５１
と、カバー部材４８の外壁にリードスイッチ５１と対向
して取付けられた永久磁石５２とからなり、リードスイ
ッチ５１の可動接片は永久磁石５２に吸引されて常時閉
成している。このリードスイッチ５１は信号線５３によ
り受信機５４に接続されており、受信機５４の出力側に
は継手部１のグラスバルブ３７に巻回した発熱体３８が
接続されている。この受信機５４は、例えば、住戸のメ
ータボックス内などに設置される。メータボックス内に
設置することで、住戸の外から火災検出手段５０に正常
に通電されているかどうかを確認することができる。

【００２１】上記のような各部からなるスプリンクラ消
火設備は、継手部１の接続管２の第１の接続口３を給水
源の配管７に接続し、接続口６を生活配管に接続する。
また、弁本体１１の接続口１７に、下流側にスプリンク
ラヘッド４１が接続された給水配管４０の基端部を接続
し、グラスバルブ３７に巻回した発熱体３８の端子を受
信機５４の出力側に接続することにより設置される。こ
のとき、継手部１の一次側の通水路５と二次側の通水路
１４とは弁体３１により閉塞されているので、給水源か
らの水は、生活配管には流れるが給水配管４０には流れ
ず、給水配管４０はいわゆる空配管状態にある。

【００２２】次に、本実施の形態の作用を説明する。監
視時においては、スプリンクラヘッド４１の火災検出手
段５０を構成するリードスイッチ５１の可動接片は、永
久磁石５２に吸引されて閉じられており、受信機５４か
ら信号線５３を介して常時通電されている。

【００２３】火災が発生すると、その火災あるいは熱気
流によってスプリンクラヘッド４１のカバー４４を構成
する取付部材４７及びカバー部材４８が加熱され、その
熱によって両者を接合する低融点合金が溶融して接合が
離れ、カバー部材４８はばね４９の付勢力によって永久
磁石５２と共に押出され、落下する。これにより、リー
ドスイッチ５１の可動接片が開放されるため、受信機５
４からの通電がＯＦＦされる。

【００２４】受信機５４は通電がＯＦＦされたことを検
出すると、発熱体３８に通電し、グラスバルブ３７を加
熱して封入した熱膨張性液体を膨張させ、ある温度に達
するとグラスバルブ３７が破裂する。このとき、発熱体
３８は、グラスバルブ３７の破裂による風圧と熱膨張性
液体の飛散により、図４に示すように、支持枠２４の外
にはじき出される。

【００２５】グラスバルブ３７が破裂すると、これに保
持されていた弁体３１は給水源からの水圧及び皿ばね３
３の付勢力により、図４に示すように、フレーム２１の
スライド穴２３に沿って後退し、弁桿３４の傾斜面がス
ライド穴２３の開口部に当って停止する。これにより、
小径部１５が開放され、一次側の通水路５と二次側の通
水路１４が連通し、給水源からの消火水が接続口１７か
ら給水配管４０に送られる。なお、弁体３１は消火水の
水圧によりその位置に保持される。

【００２６】一方、スプリンクラヘッド４１のグラスバ
ルブ４３は、火災あるいは熱気流によりさらに加熱さ
れ、ある温度に達すると破裂してこれに支持されていた
本体４２の弁が落下し、放水口を開放する。これによ
り、給水配管４０内の消火水が放水口から放水されて消
火する。

【００２７】ところで、監視時に外的衝撃などによって
スプリンクラヘッド４１のカバー部材４８が外れたりす
ると、受信機５４から火災検出手段５０への通電がＯＦ
Ｆされるため、発熱体３８に通電されてグラスバルブ３
７が破裂し、給水配管４０に消火水が送水される。しか
し、火災が発生していないのでスプリンクラヘッド４１
が動作しないため、スプリンクラヘッド４１から放水さ
れて水損を生じることはない。

【００２８】本実施の形態に係るスプリンクラ消火設備
は、一次側に給水源が接続され、火災検出手段５０を備
えたスプリンクラヘッド４１が接続された給水配管４０
が二次側に接続された継手部１を有し、この継手部１に
一次側と二次側を遮断する弁体３１を配設してこの弁体
３１を発熱手段３８を備えた感熱部３７により保持し、
火災検出手段５０が火災の発生を検出したときは発熱手
段３８に通電して感熱部３１を加熱破壊し、弁体３１を
後退させて一次側と二次側を開放するようにしたので、
構造が簡単で動作が確実である。また、弁体３１の開放
は、感熱部３７の加熱破壊によって行われるので、通常
のスプリンクラヘッドの動作と同程度の信頼性を得るこ
とができる。したがって、信頼性が高まり点検を必要と
しないスプリンクラ消火設備を得ることができる。

【００２９】また、従来のように大型の予作動弁等を用
いることなく、生活配管や給水管とほぼ同径の継手部を
用いるようにしたので、設備が非常にコンパクトにな
り、コストダウンできるばかりでなく、設備スペースが
限定された住宅などにも容易に設置することができる。

【００３０】さらに、スプリンクラヘッドに設けた火災
検出手段により火災の発生を検出するようにしたので、
火災感知器が不要になり、設備が簡単になってより信頼
性を高めることができる。また、継手部を、Ｔ字状又は
Ｙ字状に形成された接続管と、この接続管に接続される
弁本体とで構成し、接続管の残りの接続口に給水源と生
活配管を接続することで、給水源と生活配管との分岐部
の直近に継手部の弁本体の弁体が設けられるため、接続
管と弁本体の間のわずかな隙間にしか停滞水（いわゆる
死水）が生じない。なお、接続管をＹ字状に形成し、両
端の接続口に給水源と生活配管を接続し、中央の接続口
に弁本体を接続するようにすれば、生活配管の使用によ
り、停滞水がその水流に巻き込まれるので、停滞水をほ
とんどなくすことができる。

【００３１】〔実施の形態２〕図５は本発明の実施の形
態２を模式的に示した説明図である。なお、実施の形態
１と同じ部分にはこれと同じ符号を付し、説明を省略す
る。５４ａは建物の壁６０等に取付けた受信機で、実施
の形態１の受信機５４に加えて、例えば、ブザー、ラン
プ等の警報装置（図示せず）及び押ボタンスイッチ５７
を設けたものである。この押ボタンスイッチ５７は、受
信機５４ａと発熱手段３８との間に設けた図示しないス
イッチを開放させるものである。なお、図には継手部１
を壁６０の内側に設置して、フレーム２１の支持枠２４
のみを壁６０の開口部６１から室６２内に突出させた例
が示してある。

【００３２】本実施の形態の作用は、実施の形態１の場
合とほぼ同様であるが、スプリンクラヘッド４１に設け
た火災検出手段５０が火災の発生を検出すると、受信機
５４ａがこれを検知して継手部１の発熱体３８に通電す
ると共に、警報装置が作動してブザーを鳴らしあるいは
ランプを点滅させる。これを知った居住者は室６２に駆
けつけて火災発生の有無を確認し、火災が発生している
ときは非常措置を講ずると共に、グラスバルブ３７の破
壊によってスプリンクラヘッド４１から消火水を放水さ
せ、消火する。なお、この際、感熱部３７は室６２内に
突出しているので、居住者が自ら感熱部を破壊してもよ
い。

【００３３】また、なんらかの理由で火災が発生してい
ないにもかかわらず警報装置が作動した場合は、押ボタ
ンスイッチ５７を操作して警報及び発熱体への通電を停
止させる。なお、受信機５４ａにさらにタイマーを設
け、受信機５４ａが火災の発生を検知したときはタイマ
ーを発動させ、所定の時間（例えば、１分〜２分）経過
したのちに発熱体３８に通電するようにしてもよい。

【００３４】本実施の形態においては、受信機５４ａに
警報装置及び押しボタンスイッチ５７を設けたので、火
災が発生していないのにもかかわらず受信機５４ａが火
災の発生を検知したときは、警報装置を作動させて居住
者に知らせ、居住者は火災発生の有無を確認して押ボタ
ンスイッチ５７を操作し、警報及び発熱体３８への通電
を停止して感熱部３７を保護するようにしたので、給水
配管４０への流水を防止することができる。また、受信
機５４ａにタイマーを設けた場合は、発熱体３８への通
電を遅らせることができるので、この間に感熱部３７へ
の通電を阻止することができる。

【００３５】本発明に使用するスプリンクラヘッド４１
を構成する本体４２、カバー４４等は上記の実施の形態
に限定するものではなく、本体にマルチ型のスプリンク
ラヘッドその他の方式のものを用い、あるいはカバーを
直接本体に取付けるなど、適宜構造のものを使用するこ
とができる。

【００３６】また、カバーの落下により火災検出手段へ
の通電がＯＦＦして受信機がこれを検出する場合を示し
たが、例えばカバーが落下したときに受信機に火災信号
を送信するようにしてもよく、さらに、火災検出手段を
リードスイッチと永久磁石により構成した場合を示した
が、その他の接点機構を用いるなど、適宜変更すること
ができる。また、上記の説明では、スプリンクラヘッド
が動作する前に、火災検出手段が火災の発生を検出する
場合を示したが、スプリンクラヘッドの動作とほぼ同時
に火災検出手段が火災の発生を検出するように構成して
もよい。

【００３７】さらに、上記の説明では、火災検出手段を
備えたコンシールド型の閉鎖型スプリンクラヘッドを用
いた場合を示したが、火災検出手段が設けられていない
閉鎖型スプリンクラヘッド又はコンシールド型の閉鎖型
スプリンクラヘッドを給水配管に接続して設置し、これ
とは別に、天井等に火災感知器を設置して、火災発生時
に火災感知器の火災信号を受信機に送信するようにして
もよい。

【００３８】

【発明の効果】本発明に係るスプリンクラ消火設備は、
給水配管に接続されたスプリンクラヘッドと、給水配管
の基端部に設けられ、一次側に接続された給水源と二次
側に接続された給水配管との間を遮断する弁体を有する
継手部と、この継手部に設けられ、火災発生時に弁体を
開放させる感熱部と、感熱部に設けられた発熱手段とを
備えたので、構造が簡単で動作が確実であり、信頼性が
高く点検を必要としないスプリンクラ消火設備を得るこ
とができる。また、設備がコンパクトになり、コストダ
ウンできるばかりでなく、設備スペースが限定された住
宅などにも容易に設置することができる。

【００３９】また、上記のスプリンクラヘッドに設けら
れ、スプリンクラヘッドの動作を事前又はほぼ同時に検
出する火災検出手段を有し、この火災検出手段の動作に
より発熱手段を発熱させるようにしたので、火災感知器
が不要になり、設備が簡単になってより信頼性を高める
ことができる。

【００４０】さらに、継手部を、Ｔ字状又はＹ字状に形
成された接続管と、この接続管に接続される弁本体とで
構成し、接続管の残りの接続口に給水源と生活配管を接
続するようにしたので、給水源と生活配管との分岐部の
直近に継手部の弁本体の弁体を設けられるため、接続管
と弁本体の間のわずかな隙間にしか停滞水（いわゆる死
水）が生じない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１を模式的に示した説明図
である。

【図２】図１の継手部の分解断面図である。

【図３】図１のスプリンクラヘッドの一例の説明図であ
る。

【図４】実施の形態１の作用説明図である。

【図５】本発明の実施の形態２を模式的に示した説明図
である。

【符号の説明】

１ 継手部 ２ 接続管 ５ 一次側の通水路 １１ 弁本体 １４ 二次側の通水路 １５ 小径部 １６ 弁座 ２１ フレーム ２３ スライド穴 ２４ 支持枠 ３１ 弁体 ３２ 弁部 ３３ 皿ばね ３４ 弁桿 ３５ スライド部 ３７ 感熱部（グラスバルブ） ３８ 発熱手段（発熱体） ４０ 給水配管 ４１ スプリンクラヘッド ４２ 本体 ４４ カバー ５０ 火災検出手段 ５４，５４ａ 受信機

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 給水配管に接続されたスプリンクラヘッ
   ドと、 前記給水配管の基端側に設けられ、一次側に接続された
   給水源と二次側に接続された前記給水配管との間を遮断
   する弁体を有する継手部と、 該継手部に設けられ、火災発生時に前記弁体を開放させ
   る感熱部と、 該感熱部に設けられた発熱手段とを備えたことを特徴と
   するスプリンクラ消火設備。
2. 【請求項２】 スプリンクラヘッドに設けられ、該スプ
   リンクラヘッドの動作を事前又はほぼ同時に検出する火
   災検出手段を有し、該火災検出手段の動作により発熱手
   段を発熱させることを特徴とする請求項１記載のスプリ
   ンクラ消火設備。
3. 【請求項３】 継手部を、Ｔ字状又はＹ字状に形成され
   た接続管と、該接続管に接続される弁本体とで構成し、
   該接続管の残りの接続口に給水源と生活配管を接続した
   ことを特徴とする請求項１又は２記載のスプリンクラ消
   火設備。