JP2003531706A - スプリンクラー装置用電熱式アンプル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、スプリンクラー装置に使用されるアンプルに関し、特に、スプリンクラー装置に使用される電熱式アンプルに関する。内部が密閉された中空の円筒形ガラス製ハウジング１００と、前記ハウジング内部の中央にそのハウジングの長手方向に挿入された電熱コイル１２０と、前記ハウジング下端の外周面に付着されて前記電熱コイル１２０の一端１２２と接続された電極１４０と、前記ハウジングの側壁１０２または上部壁を貫通してハウジング内部に延長されて前記電熱コイルの 他端１２４と接続された電極１４２と、前記ハウジング内部に充填された熱膨張ガス１６０と、を備えてなるスプリンクラー装置用電熱式アンプルが開示される。本発明によるアンプルは、そのアンプル内部に電熱コイルが内蔵された形態で工場生産によって単品として製造され得るため、その高精度の製造が可能で、装着性に優れており、アンプル外周面に別途の部品からなる電熱コイルおよび該電熱コイルの腐蝕防止のためのコーティング被覆が要らなく、周辺環境公害による腐蝕から完璧に保護されて耐久性に極めて優れており、特に、電熱コイルがアンプル内部に備えられているため電熱コイルを永久的に使用することができ、アンプル内部の充填ガスを直接加熱するものであるため、低電流低電力で瞬間作動応答性が大きく改善される。

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 （技術分野） 本発明は、スプリンクラー装置に使用されるアンプルに関し、さらに詳細には
、スプリンクラー装置に使用される電熱式アンプルに関する。 【０００２】 （背景技術） 一般に、スプリンクラー（sprinkler）は建物内部の天井に設けられ、火事が
感知されると消火液、例えば水を噴射することによって鎮火する消防設備である
。 伝統的なスプリンクラーのヘッドＨは、図１に示すように、パイプ連結ソケッ
ト２３を介して消火液供給管３３と連結される消火液噴出口１と、この消火液噴
出口の外周面から下向きに延長されるＯリング状のボディー２と、前記Ｏリング
状のボディーの下部外周面に水平に結合された消火液拡散板６と、前記消火液噴
出口１を遮断する弁板３と、前記弁板とボディー下部との間で弁板を支えるトリ
ガー４と、前記トリガー内に設けられたサーマルヒューズ（THERMAL FUSE）７と
、を備えてなる。前記サーマルヒューズ７は、図２から分かるように、底面が封
鎖されている中空の円筒形ケーシング１１と、このケーシングの内部に詰め込ま
れた、常温で固体状態の低温溶融鉛１３と、下部は前記低温溶融鉛内に支持され
、上部はハウジング上部外側に突出された作動ピン１２と、を備える。火事が発
生して室内温度が高くなると、前記サーマルヒューズ７の低温溶融鉛１３が熔け
て液体状態となり、作動ピン１２は前記溶融された鉛内に沈むことになる。これ
により、トリガー４の弁板への支持バランスが崩れ、弁板３が消火液噴出口１を
開けて消火液が噴射されるようになる。 【０００３】 他の形態の従来伝統的なスプリンクラーは、図３に示すように、前記低温鉛形
態のサーマルヒューズの代わりに温度膨張性ガスＧが詰め込まれたガラスアンプ
ルを使用する場合であって、火事が発生すると、ガラスアンプル内のガスが膨張
してそのガラスアンプルを破ることによって弁板支持力を失わせる構造となって
おり、その作動原理は低温鉛サーマルヒューズが適用された場合と略同一である
。 【０００４】 一方、低温鉛ヒューズまたは熱膨張ガラスアンプルを使用する前述したような
伝統的なスプリンクラーは、そのヒューズまたはガラスアンプルが実際の火事熱
によって直接反応する構造となっているため、火事が発生しても室内温度が低温
鉛の溶融点またはガラスアンプル膨張破壊温度に至る前まではスプリンクラーが
作動しなく、従って、火事初期に対応する応答性が非常に遅いという問題点があ
る。かかる問題点を解消するための方案として、ウィリアムビーグリフィスら（
William B. Griffith et. al）が発明した米国特許第２,２４５,１４４号では、
火事熱でない電気的ヒーティング手段によってガラスアンプルまたは低温鉛ヒュ
ーズを破ったり、熔かしたりする技術を提示している。この米国特許第２,２４
５,１４４号では、図４に示すように、火事が発生する場合ヒューズが熔ける以
前の低い温度でまずダイアフラムが膨張されるようにし、ダイアフラム（特許公
報上の図面符号４１）が膨張されるとヒューズやガラスアンプル周囲に設けられ
た電熱コイル（特許公報上の図面符号２０）に電源が印加されるようにする技術
を開示している。当該技術において、ダイアフラムは周辺温度が所定温度以上に
なると膨張する一種の機械的温度感知センサーであると同時に、ヒューズ周囲に
設けられた電気的ヒーティング手段（電熱コイル）に電気を印加する電気接続ス
イッチ手段として機能する。 【０００５】 ヒューズやガラスアンプル周囲に設けられた電気的ヒーティング手段を使用す
る他の技術としては、例えばサンダホルングェラン（SUNDHOLN, Goran）が発明
したＰＣＴ／ＦＩ９３／００１６４号（国際公開番号ＷＯ９３／２１９９８）が
ある。該ＷＯ９３／２１９９８技術では、図５ａないし図５ｃに示すように、形
状記憶合金からなる電熱コイル（公開公報上の図面符号８）をアンプル周囲に設
けた技術を提示している。この形状記憶合金は常温で所定の収縮された状態にあ
ることから（図５ａ）電気回路を開回路状態に保持するが、火事発生に伴って室
内温度が高くなると形状変更（膨張）して電気回路を閉回路に作るスイッチとし
て機能し、電気回路を閉回路に作った後にはヒューズやアンプルを加熱する電気
的ヒーティング手段として機能する。参考的に図５ｂは形状記憶合金が膨張して
電気的接続をなすことによってヒーターとして機能する状態を示す図であり、図
５ｃはガラスアンプルが破れた後のばね（公開公報上の図面符号６）圧縮力によ
ってスピンドル（公開公報上の図面符号５）が下降した状態（消火液噴出状態）
を示している。 【０００６】 前記米国特許第２,２４５,１４４号およびＷＯ９３／２１９９８によるスプリ
ンクラーは実際の火事熱によって直接加熱されて破れたり、熔けるガラスアンプ
ル（または、ヒューズ）を使用する従来の伝統的なスプリンクラーとは異なって
所定の低い温度でまずヒューズやアンプルを加熱する電気的なヒーティング手段
を使用したものであって、火事応答性がより迅速になった利点を有するが、火事
の未発生によって長期間未使用状態に放置される場合、時間の経過と共に老朽化
するか、電気回路の一部が破損される恐れがあり、実際に火事が発生した場合に
は無用の物となり、かつ、一般のスプリンクラーは火事の発生した場所のものだ
けが作動し、他の隣接する室内のスプリンクラーは初期に作動しないため、火事
が隣接する室内に拡散されるのを予防することができないという問題点がある。
前述の米国特許第２,２４５,１４４号ではダイアフラム方式の機械的電気接続ス
イッチ手段の以外にヒトの手動操作によって電気回路を閉回路に作るさらに他の
スイッチ手段（特許公報上の図面符号３７）を備えており、火事の発生した場所
以外の他の室内スプリンクラーについても必要に応じて人為的に電気接続できる
とは言え、この米国特許第２,２４５,１４４号は各スプリンクラーごとに個別的
な電気接続を制御するための具体的な手段（例えば、 各スプリンクラー間の作
動連係性、オペレーターの操作情報獲得およびその指令伝達システムなど）につ
いては開示していない。 【０００７】 前述のような問題点を解消するための一方案として、本発明者らは２０００．
２．２１日付の韓国特許出願第２０００−８１１４号（対応国際特許出願ＰＣＴ
／ＫＲ００／００１８６）で、図６乃至図１０に示すように、温度感知部によっ
て動作されるヒーター１４と、該ヒーターによって溶融されるサーマルヒューズ
１３と、該サーマルヒューズが溶融されると、スプリンクラーヘッドの消火液噴
出口を開放して消火液を吐き出させる消火液吐出弁３と、を含めてなるスプリン
クラー装置において、他の機器と信号を取交わすための送信部および受信部を含
み、内蔵されたアルゴリズムによって前記ヒーター側に小電流を流してそのヒー
ター側に流れる電流値を検出する自己診断を行い、その自己診断結果および前記
温度感知部を通して感知される温度検出値を前記送信部を通して他の機器に伝送
するスプリンクラーヘッド制御部Ｃと、前記スプリンクラーヘッド制御部から伝
送された自己診断結果および温度検出値を管理者に知らせる主指令室のメインコ
ンピュータ ＭＣと、を含めてなることを特徴とする電熱式スプリンクラー装置
を提示したことがある。 【０００８】 本発明は、本出願人の前述した韓国特許出願第２０００−８１１４号に開示さ
れた電熱式スプリンクラー装置に提示された低温鉛溶融ヒューズの代わりに使用
されるアンプルに関するものである。従来電熱式スプリンクラーに使用されるア
ンプルは、そのアンプルの外周面に電熱コイルを巻き取った形態であり、このよ
うなアンプルは、電熱コイルをアンプル周囲に巻き取り、その上に電熱コイルの
腐蝕を防止するためのコーティング被覆を必ず行う構造となっている。かかるア
ンプルは電熱コイルがそのアンプル周囲を巻き取ったものであるため、仮に電気
回路の断線のような故障によって電熱コイルに電気が印加されないことが発生す
る場合、かえって火事の輻射熱がアンプル内に伝達されるのを妨害する要素とし
て作用してスプリンクラーの作動応答性を悪化させる問題点と、アンプルが非常
に小さいため、その外壁に電熱コイルを巻き取る作業が容易でない装着性の問題
点と、コイルがアンプル外壁面に密着されないことによってコイルとアンプル外
壁面との間に空間が存在する場合、アンプル内部への熱伝達に時間がかかる問題
点と、アンプル外壁に電熱コイルを巻き取る場合、低電流低電力で動作させるた
めには電熱コイルの太さを細くしなければならなく、かかる細いコイルの腐蝕を
防止し耐久性を保持させ難い問題点と、電熱コイルから発生した熱がアンプル外
周面からガラスハウジングを通して伝達される間接加熱方式であるため、作動応
答性が遅い問題点などを改善するためのものである。 【０００９】 （発明の詳細な説明） 従って、本発明は、電熱手段がアンプル内部にアンプルと一体に形成されるよ
うにすることによって装着性、作動応答性、耐久性及び熱伝達効率を高めるよう
にする電熱式スプリンクラー装置用アンプルを提供することにその目的がある。 【００１０】 前記目的を達成するために、本発明の好ましい実施例による電熱式スプリンク
ラー装置用アンプルは、内部が密閉された中空の円筒形ガラス製ハウジングと、
前記ハウジング内部の中央にそのハウジングの長手方向に挿入された電熱コイル
と、前記ハウジングの外周面両端に付着されて前記電熱コイルの両端と各々接続
された電極と、前記ハウジング内部に詰め込まれた熱膨張ガスと、を備えてなる
ことを特徴とする。 【００１１】 （発明の実施のための最善の形態） 以下、本発明によるスプリンクラーの好ましい実施例の具体的構成および作用
効果を添付図面に基づいて詳細に説明する。 【００１２】 図１１は本発明によるアンプルが適用されたスプリンクラー装置の概略図で、
図１２は本発明によるアンプルの部分切開断面図で、図１３は本発明によるアン
プルの平面図で、図１４は、図１２の１４−１４線に沿う断面図で、図１５は本
発明によるアンプルが適用されたスプリンクラーヘッドの部分拡大断面図である
。図１１乃至図１５から分かるように、本発明による電熱式スプリンクラー装置
用アンプル２００は、内部に熱膨張気体が充填された従来の一般的な中空の円筒
形ガラスアンプルの内部に電熱コイルを挿入してなったものであり、内部が密閉
された中空の円筒形ガラス製ハウジング１００、前記ハウジング内部の中央にそ
のハウジングの長手方向に挿入された電熱コイル１２０、前記ハウジング下端の
外周面に付着されて前記電熱コイル１２０の下端１２２と接続された陰極１４０
、前記ハウジングの側壁１０２を貫通してハウジング内部に延長されて前記電熱
コイルの上端１２４と接続された陽極１４２、そして前記ハウジング内部に充填
された熱膨張ガスＧを備えてなる。 【００１３】 前述した構成において、両電極１４０，１４２のうち一つはハウジングの下端
に、そしてもう一つはハウジングの側壁に形成されたが、図１６に示すように、
電極がハウジングの上下端に各々形成されてもよく、このような電極位置は内部
に装着される電熱コイルとアンプルの形状およびガラスアンプルの成形工程と関
連して適宣可変することができる。 【００１４】 前述した本発明による電熱式スプリンクラー用アンプルは、そのアンプル内部
に電熱コイルが内蔵された形態で工場生産によって単品として製造され得るため
、その高精度の製造が可能で、アンプル外周面に別途の部品からなる電熱コイル
を巻かなくて済むので、スプリンクラーに対する装着性に優れており、且つ電熱
コイルはアンプル内部に装着されたものであって周辺の環境公害による腐蝕から
完璧に保護され、アンプル外周面からの間接加熱方式でなく、アンプル内部に充
填されたガスを直接加熱するものであるため、低電流低電力で作動応答性が大き
く改善される効果を有する。 【００１５】 以下、本発明によるアンプルが適用されたスプリンクラー装置の構成を図１７
乃至図２０を参照して詳細に説明する。 図１７および図１８において、参照符号‘２’は温度を感知し消火液を吐き出
すスプリンクラーヘッドＨのボディー、‘２９’はスプリンクラーの動作を制御
し故障有無を点検するスプリンクラーヘッド制御部Ｃのボディー、‘８、９’は
ヘッドＨをスプリンクラーヘッド制御部Ｃに連結する導線で、‘２０、２１’は
温度センサー２２をスプリンクラーヘッド制御部Ｃに連結する導線で、‘３２’
はヘッドＨとスプリンクラーヘッド制御部Ｃに電源を印加し、他の装置と信号を
送／受信する電源線および信号線が内設された電線管である。また、参照符号‘
３３’は消火液貯蔵タンク（図示せず）と連結された消火液供給管で、‘２３’
はスプリンクラーのヘッドＨと消火液供給管３３を連結するパイプ連結ソケット
で、‘３６’はスプリンクラーヘッド制御部Ｃのボディー２９を消火液供給管３
３に固定する固定バンドである。 【００１６】 前記スプリンクラーのヘッドＨには、図１１に示すように、ボディー２の上部
にパイプ連結ソケット２３を介して消火液供給管３３と連結される消火液噴出口
１が形成されており、ボディー２の下部に消火液を拡散させる反射板６が設けら
れており、ボディー２の外周面には前述したアンプルの陰極１４０と電気的に連
結される導線９が付着されている。 そして、ボディー２の内部消火液噴出口１の終端には弁板３がガラスアンプル
２００によって支持されて消火液噴出口１を閉鎖している。前記ボディー２は電
気的導体からなり、反射板６をボディー２に結合させる結合調整ボルト５と弁板
３との間で本発明によるガラスアンプル２００を介在して電線９に電気的に接地
されている。 【００１７】 図１８は、本発明によるガラスアンプルが採用された電熱式スプリンクラー装
置の全体回路構成図であって、ＴＳは温度感知部、Ｃはスプリンクラーヘッド制
御部、ＭＣは主指令室のメインコンピュータを表す。 前記温度感知部ＴＳは火事を感知するためのものであって、建物内で火事時発
生される高熱を感知するのが容易であるヘッド２に設けられ、温度によって抵抗
値が変化されるサーミスター２２と温度検出用キャパシタ５０とから構成される
。 【００１８】 前記スプリンクラーヘッド制御部Ｃは、ガラスアンプル２００に所定定格値の
電流を供給すると同時にガラスアンプル２００に流れる電流値を帰還検出する電
流供給および帰還部Ｃ１と、ガラスアンプル２００に所定定格値の電流を印加す
るように電流供給および帰還部Ｃ１を制御すると共に電流供給および帰還部Ｃ１
を通して入力される帰還電流値を分析してガラスアンプル２００の故障有無およ
び老朽化状態などを判別するワンチップマイクロコントローラ（one chip micro
controller、以下、‘マイコン’と称する）Ｃ２と、このマイコンＣ２から出力
される信号を主指令室のメインコンピュータＭＣに送信する信号送信部Ｃ３と、
主指令室のメインコンピュータＭＣからの信号を受信してマイコンＣ２に入力す
る信号受信部Ｃ４と、識別番号記憶用スイッチ５１から構成される。 【００１９】 ここで、前記電流供給および帰還部Ｃ１は、制御用フォトカップラー８１、ス
イッチング用トランジスタ４９、電流感知用フォトカップラー８０、電流感知用
キャパシタ４４、および多数の素子保護用抵抗４６、４８から構成される。 そして、前記信号送信部Ｃ３は、フォトカップラー８２、多数の素子保護用抵
抗５３、５５、５６、および信号送信線８７から構成され、前記信号受信部Ｃ４
は、一対の分圧用抵抗５７、５８、信号の過入力を防止し逆電圧を制限するため
の一対のダイオード５９、６０、および信号受信線８８から構成される。 【００２０】 ここで、信号送信線８７および信号受信線８８には、同一の信号ラインに並列
に接続された他のスプリンクラーヘッド制御部と信号を互いに干渉しないように
多数のバイパス用ダイオード６３〜６６が各々設けられているため、各スプリン
クラー制御部が火事中火事による損失または断線短絡によって故障しても他のス
プリンクラーの制御部は相互干渉を受けずにその動作が保持される。 【００２１】 一方、多数のスプリンクラーの各スプリンクラーヘッド制御部ごとに主指令室
のメインコンピュータＭＣを直接連結するための信号線を一々備えると、建物内
に線路が複雑になる以外に、信号線の無駄づかいを招くことになる。本発明は、
特にこの点を考慮し、同図に示すように、主指令室のメインコンピュータＭＣと
各スプリンクラーヘッド制御部が２相４線式の線路を通して並列連結されること
によって、多数のスプリンクラーを装着する場合にも各々のスプリンクラーヘッ
ド制御部をメインの２相４線式線路に連結すればいいので、線路が単純で、信号
線を節減することができる。 【００２２】 参考的に、図１８の未説明の符号のうち‘６１、６２’は各々信号送信線８７
および信号受信線８８の自体固有抵抗値であり、‘９２’はスプリンクラーヘッ
ド制御部Ｃおよび温度感知部ＴＳに直流電流および電圧を供給する直流電源（例
えば、バッテリー）である。 【００２３】 そして、前記メインコンピュータＭＣは、中央の主指令室で複数個のスプリン
クラーヘッド制御部Ｃを遠隔制御し、各スプリンクラーの状態を遠隔点検するコ
ンピュータであって、前記スプリンクラーヘッド制御部Ｃから伝送される自己診
断結果や温度検出結果、または動作状況などによる情報を内蔵されたディスプレ
ー手段（例えば、モニターなど）を通してディスプレーするとともに、危険状態
になるとアラームを発生するなど管理者に各々のスプリンクラーヘッドＨの状態
を知らせるようになっており、管理者のキー操作や内蔵されたアルゴリズムに従
って自己診断を行うように指示する制御命令や各スプリンクラーヘッドＨを強制
に動作させるように指示する制御命令を各スプリンクラーヘッド制御部Ｃに伝送
する。 【００２４】 前述のように構成されたスプリンクラー装置の作用および効果を詳細に説明す
る。 まず、スプリンクラーヘッド制御部Ｃによるガラスアンプル２００の作動健全
性に対する自己診断過程を説明すると次の通りである。 自己診断時、スプリンクラーヘッド制御部ＣのマイコンＣ２はパルス幅変調（
pulse width modulation；'PWM'）信号を所定時間制御用フォトカップラー８１
の発光ダイオード４５に印加する。この時、前記パルス幅変調信号のデューティ
比はアンプル内部のガスが膨張しない量の小電流を流すことのできる値に設定さ
れる。 【００２５】 前記マイコンＣ２から印加されるパルス幅変調信号によって制御用フォトカッ
プラー８１のフォトトランジスタ４７およびスイッチング用トランジスタ４９が
スイッチング動作してアンプル電熱コイル１２０に所定定格値の試験用電流が流
れる。この時、電流感知用フォトカップラー８０の発光ダイオード４２に並列に
接続されている抵抗４１の両端には、前記アンプル電熱コイル１２０に流れる電
流値に相応する電圧が発生され、電流感知用フォトカップラー８０の発光ダイオ
ード４２では 前記抵抗４１の両端に発生された電圧レベルに相応する照度の光
が発生される。これによって、電流感知用フォトカップラー８０のフォトトラン
ジスタ４３のコレクターとエミッターとの間には前記発光ダイオード４２から発
生された光の照度に相応する値の電流が流れるようになる。ここで、前記電流感
知用フォトカップラー８０のフォトトランジスタ４３のコレクターとエミッター
との間に流れる電流は電流感知用キャパシタ４４に充填される。この時、マイコ
ンＣ２は符号 ‘７２’の入出力両方向ポートを通してキャパシタ４４の充放電
時間を検出し、検出された充放電時間によってアンプル電熱コイル１２０に流れ
る電流値を判断することによってアンプル電熱コイル１２０の耐久性と故障有無
などを診断し、診断された結果は符号‘７６’の出力ポートを通して送信用フォ
トカップラー８２を動作させてパルス信号を生成することによって、主指令室の
メインコンピュータＭＣに伝送する。即ち、電熱コイル１２０の備えられたアン
プルが設けられてから長時間が経過すると腐蝕またはその他の原因によってアン
プル電熱コイル１２０と電源９２との連結ラインに断線や短絡または接続不良が
生じる恐れがあり、この場合ガラスアンプル２００の陽（＋）電極線８→陽極１
４２→電熱コイル１２０→陰極１４０→陰（−）電極線９の経路に連結される回
路の全体抵抗値が変化され、この場合ガラスアンプル内の電熱コイル１２０を流
れる電流値が変わりながら電流感知用キャパシタ４４の充放電時間が変わるため
、マイコンＣ２はこれを通してアンプル電熱コイル１２０の状態を点検するもの
である。 【００２６】 次に、スプリンクラーヘッド制御部Ｃが温度感知部ＴＳを通して火事を感知し
てスプリンクラーヘッドＨを動作させる過程を説明すると次の通りである。 温度感知部ＴＳのサーミスター２２は周囲の温度によって抵抗値が変化され、
このサーミスター２２の抵抗値が変化することによってキャパシタ５０の充放電
時間が変わる。即ち、サーミスター２２のＲ成分とキャパシタ５０のＣ成分によ
る時定数（Time Constant）が変わるものである。この時、スプリンクラーヘッ
ド制御部ＣのマイコンＣ２は符号‘７４’の入出力両方向ポートを通して前記キ
ャパシタ５０の充放電時間を検出し、検出された充放電時間によって温度を感知
することによって火事が発生したか否かを判断し、この時感知された全ての温度
値と火事発生有無の判断結果は符号‘７６’の出力ポートを通して送信用フォト
カップラー８２を動作させてパルス信号を生成することによって、主指令室のメ
インコンピュータＭＣに伝送する。仮に、火事状態と判断されると、マイコンＣ
２はパルス幅変調信号を制御用フォトカップラー８１の発光ダイオード４５に印
加する。この時、前記パルス幅変調信号のデューティ比はアンプル電熱コイル１
２０から十分な熱が発生してガス膨張によってアンプルが破壊され得る所定定格
値の電流を流すように設定される。前記マイコンＣ２から印加されるパルス幅変
調信号によって制御用フォトカップラー８１のフォトトランジスタ４７およびス
イッチング用トランジスタ４９がスイッチング動作することによって電熱コイル
１２０に所定定格値の電流が流れる。 【００２７】 前記スイッチング用トランジスタ４９によって印加される電流は陽（＋）電極
線８→陽極１４２→電熱コイル１２０→陰極１４０→陰（−）電極線９の経路を
通して流れ、この時電熱コイル１２０からガスＧを膨張させてアンプルハウジン
グを破壊させ得る程度の電熱が発生される。即ち、前記電熱コイル１２０から発
生した電熱は、アンプル内部のガスＧを加熱させ、加熱されたガスが体積膨張し
てアンプル内部の圧力を上げることによってハウジングを破ってガラスアンプル
によって支持されていた消火液吐出弁３が開放される。消火液吐出弁３が開放さ
れることによって消火液貯蔵タンク（図示せず）から消火液供給管３３を通して
供給される消火液が消火液噴出口１の終端に噴出され、この消火液噴出口１から
噴出される消火液はスプリンクラーヘッドＨの終端に付着された反射板６に反射
されながら拡散されて建物内に噴射される。これと同時に、陽（＋）電極線８→
陽極１４２→電熱コイル１２０→陰極１４０→陰（−）電極線９の経路に至る回
路が断線されることによって電流がそれ以上流れなくなって電熱コイル１２０に
印加される電力供給が中断される。 【００２８】 次いで、スプリンクラーヘッド制御部Ｃの制御動作過程およびスプリンクラー
ヘッド制御部Ｃと主指令室のメインコンピュータＭＣ間の信号送／受信過程を図
１９のフローチャートを参照してスプリンクラーヘッド制御部Ｃを中心に説明す
る。 参考的に、スプリンクラーヘッド制御部Ｃと主指令室のメインコンピュータＭ
Ｃ間の信号送／受信は同期化されたパルス数をカウントする通信方式を利用し、
図２０に示すように、‘t１’区域の同期信号によって始まった全てのデータは
それに相応するパルス数のパルス信号に変換した後、‘t２’‘t３’など相異な
る区域に分けられて伝送される。ここで、同期信号のパルス幅Ｐ１はデータ信号
のパルス幅Ｐ２より狭くすることによって（Ｐ１＜Ｐ２）、スプリンクラーヘッ
ド制御部Ｃおよび主指令室のメインコンピュータＭＣが各信号を区分するように
した。 【００２９】 まず、初期化した直流電源９２から直流電源が印加されると、スプリンクラー
ヘッド制御部Ｃは初期化され、主指令室のメインコンピュータＭＣからの指示命
令を受けるために待機する（Ｓ１０）。 初期化したスプリンクラーヘッド制御
部Ｃは主指令室のメインコンピュータＭＣから呼出があるか判断し（Ｓ２０）、
判断結果呼出がないとアンプル電熱コイル１２０に対して自己診断を行う（Ｓ３
０）。前記段階（Ｓ３０）での自己診断結果によってスプリンクラーヘッド制御
部Ｃは故障が発生したか否かを判断し（Ｓ４０）、故障が発生した場合は主指令
室コンピュータＭＣに故障発生を報知した後（Ｓ５０）、制御動作を終了する。 【００３０】 仮に、前記段階（Ｓ４０）での判断結果アンプル電熱コイル２００に故障が発
生しなかった場合は、スプリンクラーヘッド制御部Ｃは、温度感知部ＴＳを通し
てスプリンクラーが設けられた場所の室内温度を検出し（Ｓ６０）、これを主指
令室メインコンピュータに報知するとともに（Ｓ５５）、検出された現在温度が
所定のプレセッティングされた上限温度（例えば、７０℃程度）を超えるかを判
断し（Ｓ７０）、判断結果検出された現在温度が上限設定温度を超えると火事が
発生されたものと推定し、スプリンクラー作動段階（Ｓ１２０）に進んで消火液
が噴出されるようにスプリンクラーヘッドＨを作動させる。 【００３１】 一方、前記段階（Ｓ７０）での判断結果検出された現在温度が上限設定温度を
超えなかった場合は、スプリンクラーヘッド制御部Ｃは、検出された現在温度を
内蔵されたメモリに貯蔵し（Ｓ８０）、前記メモリから以前に貯蔵された温度値
をローディングし（Ｓ９０）、現在温度と以前温度との温度差を算出する（Ｓ１
００）。その後、スプリンクラーヘッド制御部Ｃは前記段階（Ｓ１００）で算出
された温度差を所定の設定温度差（例えば、３０℃程度）と比較し（Ｓ１１０）
、比較結果算出された温度差が設定温度差より大きくないと前記段階（Ｓ２０）
に戻る。 【００３２】 一方、前記段階（Ｓ１１０）での比較結果算出された温度差が設定温度差より
大きいと、スプリンクラーヘッド制御部Ｃは火事が発生されたものと推定して消
火液を噴出させるようにスプリンクラーヘッドＨを作動させる（Ｓ１２０）。こ
こで、現在温度と以前温度との温度差を算出して算出された温度差を設定温度差
と比較するのは、室内温度が所定の絶対値（例えば、７０℃）に達すると本発明
によるスプリンクラーを作動させるためであり、且つ、室内温度が急な変化を表
す場合にも（例えば、３０℃の偏差）火事発生状況と見なし低温で火事発生を予
め予測してスプリンクラーを作動させるためである。その後、スプリンクラーヘ
ッド制御部Ｃは主指令室のメインコンピュータＭＣにスプリンクラーが作動され
たことを報知した後（Ｓ１３０）、制御動作を終了する。 【００３３】 一方、前記段階（Ｓ２０）での判断結果主指令室のメインコンピュータＭＣか
ら 呼出があれば、スプリンクラーヘッド制御部Ｃは識別番号記憶用スイッチ５
１に記憶された識別番号を主指令室のメインコンピュータＭＣに伝送して呼出に
応答する（Ｓ１４０）。ここで、主指令室のメインコンピュータＭＣはスプリン
クラーヘッド制御部Ｃから入力される識別番号によって呼出に応答したスプリン
クラーヘッド制御部Ｃを識別するようになり、呼出に応答したスプリンクラーヘ
ッド制御部Ｃに指示命令を伝送する。スプリンクラーヘッド制御部Ｃは主指令室
のメインコンピュータＭＣから入力された指示命令を分析し（Ｓ１５０）、分析
結果主指令室のメインコンピュータＭＣが自己診断を指示したか判断し（Ｓ１６
０）、判断結果主指令室のメインコンピュータＭＣから自己診断を指示する命令
があれば自己診断を行う前記段階（Ｓ３０）に進む。仮に、前記段階（Ｓ１６０
）での判断結果主指令室のメインコンピュータＭＣから入力された指示が自己診
断を命令する指示でないと、主指令室のメインコンピュータＭＣは、主指令室の
メインコンピュータＭＣからスプリンクラーの作動を指示する命令があったか判
断し（Ｓ１７０）、判断結果スプリンクラーの作動を指示する命令がないと、前
記段階（Ｓ２０）に戻る。一方、スプリンクラーの作動を指示する命令があれば
前記段階（Ｓ１２０）に進んでスプリンクラーを作動させる。 【００３４】 上述のように構成かつ動作される本発明のスプリンクラー装置は、主指令室の
メインコンピュータと複数個のスプリンクラーヘッド制御部を通信ラインを介し
て並列連結することによって、主指令室のメインコンピュータが複数個のスプリ
ンクラーヘッド制御部を制御するように構成される。このように構成する場合、
管理者が主指令室でメインコンピュータを通して故障の発生したスプリンクラー
が容易に見出せるだけではなく、複数個のスプリンクラーヘッド制御部のいずれ
か一方から火事発生が報知されると、それに隣接した地域に設けられたスプリン
クラーヘッド制御部を制御してその地域のスプリンクラーを作動させることによ
って、火事の拡散を未発に防止することができ、火事に有効に対処することがで
きる。 【００３５】 （産業上の利用可能性） 各個所のスプリンクラーに連結されたスプリンクラーヘッド制御部が温度感知
部を通して温度を感知し、それによって各個所のスプリンクラーを作動させるよ
うに構成されているため、スプリンクラーの誤作動を最小限に抑えられる以外に
、火事が拡散される前に初期状態で予測して消火液を噴出することが可能な電熱
式スプリンクラー装置において、その作動の核心素材であるガラスアンプルを、
そのアンプル内部に電熱コイルが内蔵された形態で工場生産によって単品として
製造し得るため、その高精度の製造が可能で、スプリンクラーヘッド周辺の環境
公害による腐蝕から完璧に保護され、且つ、電熱コイルがアンプル内部に備えら
れているため、スプリンクラーに対する装着性に優れており、特に、アンプル内
部に充填されたガスを直接加熱するものであるため、低電流低電力で作動応答性
が大きく改善される効果を有する。 【図面の簡単な説明】 【図１】 従来伝統的なスプリンクラーヘッドの断面図である。 【図２】 従来伝統的なスプリンクラーヘッドに適用された低温溶融鉛ヒューズの断面を
拡大した図である。 【図３】 従来伝統的なスプリンクラーヘッドに適用されたアンプルの断面図である。 【図４】 米国特許第２,２４５,１４４号に開示されたスプリンクラーの構成概略図であ
る。 【図５ａ】 ＷＯ９３／２１９９８号に開示された常温におけるスプリンクラーの状態を示
す断面図である。 【図５ｂ】 ＷＯ９３／２１９９８号に開示された形状記憶合金コイルの膨張状態（アンプ
ル加熱状態）を示す断面図である。 【図５ｃ】 ＷＯ９３／２１９９８号に開示されたアンプル破壊以後のスピンドル収縮状態
（消火液噴出状態）を示す断面図である。 【図６】 韓国特許出願第２０００−８１１４号に提示され本発明者によって発明された
電熱式スプリンクラーの概要図である。 【図７】 韓国特許出願第２０００−８１１４号に提示され本発明者によって発明された
電熱式スプリンクラーヘッド部の断面図である。 【図８】 韓国特許出願第２０００−０００８１４号に提示され本発明者によって発明さ
れた電熱式スプリンクラーの側面図である。 【図９】 韓国特許出願第２０００−０００８１４号に提示され本発明者によって発明さ
れ電熱式スプリンクラーに適用された低温溶融サーマルヒューズの部分拡大断面
図である。 【図１０】 韓国特許出願第２０００−０００８１４号に提示され本発明者によって発明さ
れた電熱式スプリンクラー装置の回路図である。 【図１１】 本発明による電熱式アンプルが適用されたスプリンクラー装置の全体概要図で
ある。 【図１２】 本発明による電熱式アンプルの部分拡大断面図である。 【図１３】 本発明による電熱式アンプルの平面図である。 【図１４】 本発明による電熱式アンプルの断面図（図１２の１４−１４線断面図）である
。 【図１５】 本発明による電熱式アンプルが適用されたスプリンクラーヘッドの断面図であ
る。 【図１６】 本発明による電熱式アンプルの他の実施例による断面図である。 【図１７】 本発明によるスプリンクラー装置の概要図である。 【図１８】 本発明による電熱式アンプルが適用されたスプリンクラー装置の回路図である
。 【図１９】 本発明による電熱式アンプルが適用されたスプリンクラー装置の作動フローチ
ャートである。 【図２０】 本発明による電熱式アンプルが適用されたスプリンクラー装置のヘッド制御部
および主指令室メインコンピュータ間の信号入出力に用いられる信号の波形図で
である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ， ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ， ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，Ｃ Ｎ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＥＥ，ＥＳ ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ， ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＺ，Ｌ Ｃ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ， ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，Ｓ Ｌ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ 【要約の続き】 ル内部に備えられているため電熱コイルを永久的に使用 することができ、アンプル内部の充填ガスを直接加熱す るものであるため、低電流低電力で瞬間作動応答性が大 きく改善される。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 内部が密閉された中空の円筒形のガラス製ハウジングと、 前記ガラス製ハウジングの内部に組み込まれた電熱コイルと、 前記ハウジング下端の外周面に設けられ前記コイルの一端と電気的に接続され
   た陰極と、 前記ハウジングの側壁の外周面に設けられ該コイルの他端と電気的に接続され
   た陽極と、 該ハウジング内部に充填された熱膨張ガスＧ、 を備えてなるスプリンクラー装置用電熱式アンプル。