JP2015146840A

JP2015146840A - 消火設備

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Publication number: JP2015146840A
Application number: JP2014019888A
Authority: JP
Inventors: 賢昭外村; Toshiaki Tonomura
Original assignee: Hochiki Corp
Current assignee: Hochiki Corp
Priority date: 2014-02-05
Filing date: 2014-02-05
Publication date: 2015-08-20

Abstract

【課題】スプリンクラーヘッドが作動した場合の設備の稼動状況を正確に把握して適切に対処可能とする
【解決手段】消火設備は、スプリンクラーヘッド２６が作動した場合の差圧により流水検知装置２４が開放作動して流水検知信号を出力して、スプリンクラー制御盤３４で放水作動を報知し、また、給水本管１６の減圧を検出してポンプ制御盤１４で消火ポンプ１０を起動する。スプリンクラー制御盤３４に設けた設備稼動監視部は、流水検知信号が入力した場合に、流量計１１で検出した消火ポンプ１０の流量に基づいてスプリンクラーヘッド２６の作動個数を算出し、消火設備の稼動状況、例えば時間軸に対する作動個数のグラフチャートを表示部に表示する。スプリンクラーヘッド２６は流入側に設けた調圧弁２５により配管圧力の変動に対し常に所定の放水量を維持し、スプリンクラーヘッド２６の作動個数の算出精度を高める。
【選択図】図１

Description

本発明は、火災による閉鎖型のスプリンクラーヘッドの作動で消火用水を放水して消火する消火設備に関する。

従来、スプリンクラー消火設備は、消火ポンプに接続した給水本管から防護区画毎に流水検知装置を介して分岐管を引き出し、流水検知装置の２次側配管に閉鎖型のスプリンクラーヘッドを複数接続し、配管内に消火ポンプによる加圧消火用水を充水している。

スプリンクラーヘッドは火災による熱気流を受けると、感熱部が熱分解して開放作動し、消火用水を散水し、このとき流水検知装置は２次側配管の減圧による一次側圧力との差圧により弁体を開放作動し、弁体の開放作動により流水検知スイッチ（圧力スイッチ）から流水検知信号をスプリンクラー制御盤に出力して放水表示を行う。

また、スプリンクラーヘッドの作動に伴う給水本管の圧力低下を、給水本管の管内圧力を導入した空気タンクに設けた圧力スイッチで検出し、これによりポンプ制御盤が消火ポンプを起動し、水源水槽からくみ上げた消火用水を加圧して送水し、作動したスプリンクラーヘッドからの放水を継続させる。

従来の閉鎖型スプリンクラーヘッドは固定オリフィスとして動作し、一次圧力の変化に伴って放水量が変化する。通常、スプリンクラー消火設備においては、防護対象物やスプリンクラー消火設備の種別によって、スプリンクラーヘッドの同時作動個数が例えば１０個と法的に定めており、また同時作動個数１０個の場合に２０分間の作動時間を満たす水量を必要とする。

ここでスプリンクラーヘッド１台当りの放水量は、一次圧力が０．１ＭＰａの場合の放水量を８０（リットル／分）以上と定めており、消火ポンプは、同時動作個数１０台でそれぞれの放水量を８０（リットル／分）以上とするため、１．０ＭＰａの一次圧力が得られるようにポンプ性能を決めている。

消火ポンプによる消火用水の加圧供給に対応して消火用水の水源が必要となり、通常、建物の地下に構造物としてコンクリート囲いによる水源水槽を設置し、同時動作個数１０台でそれぞれの放水量を８０（リットル／分）以上として２０分間の水量を満たす容積を確保している。

しかしながら、１〜２台程度の少数のスプリンクラーヘッドが作動した場合には、消火ポンプは同時動作個数１０台に対応した１．０ＭＰａに近い圧力の消火用水を供給することとなり、スプリンクラーヘッドの一次圧が高くなることで大量の水を放水する。

水源水槽には、通常、水道水などを供給する給水装置を設けて水位を一定レベルに保つようにしているが、スプリンクラーヘッドが作動した場合の水源消費量に対し給水量は少なく、水源水槽の水位は時間の経過に伴って低下し、早期に水源を失ってしまう可能性があり、設備による消火活動時間が短くなり、消防隊が到着する前に放水が停止し、火災が拡大する可能性がある。

この問題を解決するため、閉鎖型スプリンクラーヘッドの１次側に、流入圧力を放水量８０（リットル／分）に対応した０．１ＭＰａ付近に調整する調整弁を設けたものが知られている（特許文献１及び特許文献２）。

登録第２５８９３３３号公報実開平６−４６８号公報

しかしながら、特許文献１のスプリンクラーヘッドは、円錐状に形成したオリフィス上部に、流入圧力に応じて押し込まれることで流出口を細くするように変形する弾性のあるポリエチレンの調整弁を設けており、ポリエチレンでは耐火性能や繰り返し性能が低く劣化し易いという問題があり、また調整弁が均等に変形しなかった場合は、オリフィスを通る流れの一部を制限することとなり、デフレクターに正しく水流を当てることができず、散水障害を生ずる場合がある。

また、特許文献２のスプリンクラーヘッドは、調整弁にニードル弁を使用しており、弾性体の調整弁による問題はないが、高圧になるとオリフィス側にニードル弁が移動してドーナツ状の隙間を小さくするため、ゴミが詰まって放水量が著しく低下する場合があり、ゴミを除去するストレーナを流入側に設けているが、ストレーナにゴミが堆積することにより圧力損失が発生し、やがては目詰まりを起こして放水できなくなる可能性がある。

このため閉鎖型のスプリンクラーヘッドに調整弁を設けて放水量を一定に保つようにしても、調整弁の劣化やゴミ詰まりなどにより、一定の放水量が維持できない場合がある。また、流水検知装置の２次側配管に接続した複数のスプリンクラーヘッドが動作して流水検知信号によりスプリンクラー制御盤で放水表示を行っても、スプリンクラーヘッドの作動個数は不明であり、また作動個数が不明なため、水源水槽の消費量に対応した設備の消火活動時間も不明であり、スプリンクラーヘッドが作動した場合の設備稼働状況を正確に把握することが困難で適切な対処ができない可能性がある。

本発明は、スプリンクラーヘッドが作動した場合の設備の稼動状況を正確に把握して適切に対処可能とする消火設備を提供することを目的とする。

（消火設備）
本発明は、
加圧送水装置の２次側の給水本管から防護区画毎に分岐した分岐管に接続した複数の閉鎖型のスプリンクラーヘッドと、
分岐管の分岐部分に設けられ、スプリンクラーヘッドが作動した場合に開放作動すると共に流水検知信号を出力する流水検知装置と、
流水検知信号を入力してスプリンクラーヘッドの作動を報知するスプリンクラー制御盤と、
スプリンクラーヘッドの作動による給水本管の減圧を検出して加圧送水装置を起動する加圧送水制御盤と、
を設けた消火設備に於いて、
加圧送水装置の２次側に設置され、流量を検出してスプリンクラー制御盤に出力する流量計と、
スプリンクラー制御盤に設けられ、流水検知信号が入力している状態で、流量計で検出した流量に基づいてスプリンクラーヘッドの作動個数を算出し、スプリンクラーヘッドの作動個数に基づいて消火設備の稼動状況を表示部に表示する設備稼動監視部と、
を設けたことを特徴とする。

（調整弁）
スプリンクラーヘッドは、一次側に給水圧力の変化に対し流入圧力を所定値に維持して放水量を一定量に調整する調整弁を設ける。

（オンオフ構造）
スプリンクラーヘッドは、火災の熱気流による温度上昇で作動した後に火災の鎮火により温度が低下した場合に非作動状態に復旧するオンオフ構造を備える。

（作動個数を時間変化を表示）
設備稼動監視部は、スプリンクラーヘッドの作動個数の時間変化を示すグラフチャートを生成して表示部に表示する。

（作動個数をシンボルで表示）
設備稼動監視部は、スプリンクラーヘッドのシンボルを含む防護区画の地図を生成して表示部に表示すると共に、スプリンクラーヘッドの作動個数に応じて地図上に表示するシンボルの大きさを変化させる。

（水源水槽の変化を表示）
設備稼働監視部は、スプリンクラーヘッドの作動個数に基づいて消火ポンプによる水源水槽の貯水量或いは消費量の時間変化を示すグラフチャートを生成して表示部に表示する。

（水源水槽の低下警報）
設備稼働予測部は、水源水槽の貯水量が所定値以下に低下した場合に警報部から警報を出力させる。

（可動残り時間の表示）
設備稼働監視部は、水源水槽の貯水量から消火ポンプの可動残り時間を算出して表示部に表示する。

（調圧弁詳細）
スプリンクラーヘッドの流入側に設けた調圧弁は、
加圧消火用水が流入する弁室の出口側にオリフィス開口を備えた本体と、
弁室内で摺動自在なフランジ部に、オリフィス開口に出没してオリフィス面積を変化させる複数本の脚部を起立し、当該脚部の付け根外側の前記環状弁部に流入開口を形成した調整弁体と、
調整弁体のフランジ部とオリフィス開口との間に配置し、流入圧力に応じた弁部材に加わる荷重に応じて伸縮して調整弁体の脚部をオリフィス開口内で移動させて開口面積を変化させると共に、所定値を超える流入圧力を受けた調整弁体の押圧により密着した状態で、フランジ部とオリフィス開口の間に所定の隙間を確保するコイルバネと、
を設ける。

本発明の消火設備によれば、
（消火設備の基本的な効果）
本発明は、消火ポンプの２次側の給水本管から防護区画毎に分岐した分岐管に接続した複数の閉鎖型のスプリンクラーヘッドが作動した場合に流水検知装置を開放作動すると共に流水検知信号をスプリンクラー制御盤に出力して報知し、スプリンクラーヘッドの作動による給水本管の減圧を検出してポンプ制御盤により消火ポンプを起動する消火設備に於いて、スプリンクラー制御盤に設けた設備稼動監視部により、流水検知信号が入力している状態で、流量計で検出した消火ポンプの流量に基づいてスプリンクラーヘッドの作動個数を算出し、スプリンクラーヘッドの作動個数に基づいて消火設備の稼動状況を表示部に表示するようにしたため、火災発生後にスプリンクラーヘッドの作動個数が増加していく状況から、防護区画における火災が拡大している状況にあることを正確に把握し、到着した消防隊に火災状況を伝えるなどの対処を可能とする。

（調圧弁による効果）
また、スプリンクラーヘッドは、一次側に給水圧力の変化に対し流入圧力を所定値に維持して放水量を一定量に調整する調整弁を設けるようにしたため、スプリンクラーヘッドが作動した場合の放水量を消火ポンプによる一次圧力の変動に対し略一定の放水量に調整でき、このためスプリンクラーヘッド１台当りの規定放水流量により消火ポンプの流量を割って求めるスプリンクラーヘッドの作動個数を正確に求めることを可能とする。

（オンオフ構造による効果）
また、スプリンクラーヘッドは、火災の熱気流による温度上昇で作動した後に火災の鎮火により温度が低下した場合に非作動状態に復旧するオンオフ構造を備えるようにしたため、スプリンクラーヘッドの作動台数の増加による火災の拡大状況の把握に加え、作動台数の減少による火災の減衰状況も把握可能となり、消防隊に対し火災状況の変化を適切に伝える支援活動を可能とする。

（作動個数のグラフチャート表示による効果）
また、設備稼動監視部は、時間軸に対するスプリンクラーヘッドの作動個数を示すグラフチャートを生成して表示部に表示するようにしたため、火災によるスプリンクラーヘッドの作動個数の時間的な変化から火災の拡大や現象の状況を適切に把握し、これを消防隊に伝えて適切な配置や対処を可能とする支援活動を可能とする。

（作動個数のシンボル表示）
また、設備稼動監視部は、スプリンクラーヘッドのシンボルを含む防護区画の地図を生成して表示部に表示すると共に、スプリンクラーヘッドの作動個数に応じて地図上に表示するシンボルの大きさを変化させるようにしたため、火災によるスプリンクラーヘッドの作動個数の増加又は減少を、シンボルの大きさの変化から定量的に把握して、火災状況の正確な判断を可能とする。

（水源水槽の使用可能時間を表示する効果）
また、設備稼動監視部は、スプリンクラーヘッドの作動個数に基づいて消火ポンプによる水源水槽の貯水量或いは消費量の時間変化を示すグラフチャートを表示部に表示し、また、設備稼働予測部は、水源水槽の貯水量が所定値以下に低下した場合に警報部から警報を出力させ、更に、設備稼働監視部は、水源水槽の貯水量から消火ポンプの可動残り時間を算出して表示部に表示するようにしたため、消火設備の消火可能時間を予測することができ、また、スプリンクラーヘッドの作動台数の増加や減少に対応した消火可能時間の変化も適切に把握して、消防隊に対し設備稼動状況の変化を伝える支援活動を可能とする。

（調圧弁の構造による効果）
スプリンクラーヘッドの流入側に設けた調圧弁は、加圧消火用水が流入する弁室の出口側にオリフィス開口を備えた本体と、弁室内で摺動自在なフランジ部に、オリフィス開口に出没してオリフィス面積を変化させる複数本の脚部を起立し、当該脚部の付け根外側のフランジ部に流入開口を形成した調整弁体と、調整弁体のフランジ部とオリフィス開口との間に配置し、流入圧力に応じた弁部材に加わる荷重に応じて伸縮して調整弁体の脚部をオリフィス開口内で移動させて開口面積を変化させると共に、所定値を超える流入圧力を受けた調整弁体の押圧により密着した状態で、フランジ部とオリフィス開口の間に所定の隙間を確保するコイルバネとを設けるようにしたため、流入側にストレーナを設けていなくとも、調整弁体によりコイルスプリングが押し込まれて密着したオリフィス開口を最も絞り込んだ状態で、オリフィス開口との間にスプリング密着長で決まる十分な隙間が確保され、ゴミが詰まることがなく、流入側にストレーナを設ける必要がないことから、構造が簡単となり、また、ストレーナにゴミが堆積して流入損失が多くなったり、詰まりで放水できなくなるような問題がなく、高い信頼性を確保可能とする。

スプリンクラー消火設備を例にとって概略を示した説明図図１のスプリンクラー制御盤の機能構成の実施形態を示したブロック図調整弁を備えたオンオフ型のスプリンクラーヘッドの実施形態を一部断面で示した断面図図３の調整弁体を取り出して示した説明図図３のスプリンクラーヘッドの開放に伴う調整弁の動作を示した断面図スプリンクラーヘッド作動個数の時間変化をグラフチャートで表示する監視画面を示した説明図スプリンクラーヘッド作動個数の時間変化を地図上のシンボルで表示する監視画面を示した説明図スプリンクラーヘッド作動個数による水源水槽の水量時間変化をグラフチャートで表示する監視画面を示した説明図

［スプリンクラー消火設備の概要］
図１は、本発明の消火設備の一例として、湿式スプリンクラー消火設備の概要を示した説明図である。図１に示すように、建物の地下階などのポンプ室には加圧送水装置として機能する消火ポンプ１０を設置し、モータ１２により駆動する。モータ１２は加圧送水制御盤として機能するポンプ制御盤１４により起動・停止の運転制御を受ける。モータ１２により駆動された消火ポンプ１０は水源水槽１５からの消火用水を吸入し、建物の高さ方向に配置した給水本管１６に加圧した消火用水を供給する。

消火ポンプ１０に対しては呼水槽１７を設ける。また消火ポンプ１０の起動に使用する圧力タンク１８を設ける。圧力タンク１８は給水本管１６に接続し、配管内の加圧消火用水を導入して内部の空気を圧縮している。圧力タンク１８には圧力スイッチ２０を設け、圧力スイッチ２０は給水本管１６の管内圧力が規定圧力以下に低下した減圧を検出してポンプ制御盤１４に減圧検出信号を出力し、これによってモータ１２を駆動して消火ポンプ１０を起動する。

消火ポンプ１０の２次側配管には流量計１１を設けており、消火ポンプ１０を起動した場合に給水本管１６側へ供給する加圧消火用水の流量Ｑを検出してスプリンクラー制御盤３４に流量検出信号を出力する。

給水本管１６からは建物の例えば階別の防護区画毎に分岐管２２を引き出している。分岐管２２の分岐部分には流水検知装置２４を設けている。流水検知装置２４の２次側の分岐管２２には閉鎖型のスプリンクラーヘッド２６を設け、２次側配管内には加圧消火用水を充水している。

閉鎖型のスプリンクラーヘッド２６は流入側に調整弁２５を一体に備え、スプリンクラーヘッド２６に流入する消火用水の圧力を所定圧力、例えば０．１ＭＰａに保ち、これによってスプリンクラーヘッド２６が作動した場合の放水量として８０（リットル／分）以上の所定値に保つようにしている。

ここで、消火ポンプ１０は、スプリンクラーヘッド２６の同時動作個数が１０個の場合に、それぞれ８０（リットル／分）以上の放水量を確保するために給水本管１６に対し例えば１．０ＭＰａの圧力の消火用水を供給している。このためスプリンクラーヘッド２６の一台が作動した場合、調整弁２５の入力側の圧力は１．０ＭＰａと最大になり、この入力側の圧力を調整弁２５は０．１ＭＰａに調整して二次側のスプリンクラーヘッド２６に供給して８０（リットル／分）以上の所定値となる放水量を維持する。

また、閉鎖型のスプリンクラーヘッド２６としては、火災による熱気流を受けて所定温度に達して作動した後に、火災が鎮火して所定温度以下に低下した場合に非作動状態に復旧する所謂オンオフ構造を備えたスプリンクラーヘッドを使用している。

分岐管２２の末端側には末端試験弁２８を設け、その２次側を、オリフィス３０を介して排水管３２に接続している。

流水検知装置２４は、本弁４０、減圧検出器４２及び流水検出器４４を備える。本弁４０は通常の監視状態では閉鎖しており、スプリンクラーヘッド２６が開放作動して２次側の分岐管２２に充水している加圧消火用水を放水して管内圧力が減圧すると、この減圧を減圧検出器４２が検出して減圧検出信号をスプリンクラー制御盤３４に出力し、スプリンクラー制御盤３４は例えば火災表示を行う。なお、スプリンクラー制御盤３４の火災表示は自火報受信機からの火災移報信号により行うようにしても良い。

また、２次側の分岐管２２が減圧すると、一次側に充水している加圧消火用水との差圧により本弁４０の弁体が開放し、１次側から２次側に加圧消火用水を供給してスプリンクラーヘッド２６から放水する。本弁４０が開放すると、流水検出器４４が流水検出信号をスプリンクラー制御盤３４に出力し、スプリンクラー制御盤３４は放水表示を行う。

一方、本弁４０が開放すると、その１次側に接続している給水本管１６の圧力も低下し、この減圧を圧力タンク１８に設けている圧力検出器２０で検出して、ポンプ制御盤１４が消火ポンプ１０を起動する。

［スプリンクラー制御盤の構成］
（スプリンクラー制御盤の概要）
図２はスプリンクラー制御盤の機能構成の実施形態を示したブロック図である。図２に示すように、スプリンクラー制御盤３４は、制御部４８、液晶表示パネル５０、表示部５２、操作部５４、警報部５６を備え、図１に示した例えば各フロアに設けた複数の防護区画毎に、流水検知装置２４を接続している。流水検知装置２４には、図１に示した本弁４０、減圧検出器４２、流水検出器４４を取り出して示している。

制御部４８は、例えばプログラムの実行により実現される機能であり、ハードウェアとしてはＣＰＵ、メモリ、各種の入出力ポート等を備えたコンピュータ回路等を使用する。

制御部４８に対しては防護区画毎の流水検知装置２４側に設けた減圧検出器４２及び流水検出器４４を信号線により接続している。また、消火ポンプ１０の二次側に設けた流量計１１を信号線接続し、流量検出信号を入力している。

液晶表示パネル５０はタッチパネルを備え、制御部４８の指示によりスプリンクラー制御盤３４の制御動作に必要な各種の画面表示を行い、表示画面の操作ボタンを操作することで、制御動作に必要な各種の操作入力を可能とする。

表示部５２は、スプリンクラー制御盤３４の制御動作に必要な各種の表示灯を設けている。また、表示部５２にはプリンタを設けており、スプリンクラー制御盤３４の監視制御による各種の情報を印字出力可能とする。操作部５４は、スプリンクラー制御盤３４の制御動作に必要な各種の操作スイッチを設けている。警報部５６には火災警報、障害警報を音響出力するスピーカなどを設けている。

（制御部の構成）
スプリンクラー制御盤３４の制御部４８は、防護区画毎に設けた流水検知装置２４の減圧検出器４２からの減圧検出信号の入力を検出した場合、表示部５２に代表火災表示を行い、また、液晶表示パネル５０に地区火災表示を行う表示制御を行う。

また、制御部４８は、防護区画毎に設けた流水検知装置２４の流水検出器４４からの流水検出信号の入力を検出した場合、表示部５２に放水代表表示を行い、また、液晶表示パネル５０に地区放水表示を行う表示制御を行う。

（設備稼動監視部の構成）
制御部４８に設けた設備稼動監視部５８は、流水検知装置２４に設けた流水検知器４４から流水検知信号が入力している状態で、即ちスプリンクラーヘッド２６が作動し、消火ポンプ１０の起動により継続的に放水している状態で、流量計１１で検出した流量Ｑに基づいてスプリンクラーヘッド２６の作動個数Ｎを算出し、スプリンクラーヘッドの作動個数Ｎに基づいて消火設備の稼動状況を液晶表示パネル５０に表示する。

設備稼動監視部５８によるスプリンクラーヘッド２６の作動個数Ｎの算出は、調整弁２５を設けたことで、消火ポンプ１０の運転による配管内圧力が例えば１．０ＭＰａであっても、スプリンクラーヘッド２６の一次側の流入圧力を例えば０．１ＰＭａに調整しており、このためスプリンクラーヘッド２６が一台作動した場合の放水量Ｑ１は、例えばＱ１＝８０（リットル／分）と一定であり、このため流量計１１で検出した流量Ｑを一台あたりの放水量Ｑ１で割ることで作動個数Ｎを
Ｎ＝Ｑ／Ｑ１
として算出する。

また、スプリンクラーヘッド２６は、火災による熱を受けて作動した後に、鎮火による温度が低下すると非作動状態に復旧するオンオフ型のスプリンクラーヘッドを使用しており、このため設備稼動監視部５８で算出するスプリンクラーヘッド２６の作動個数Ｎは、火災が拡大している場合は増加し、放水による火災が抑制される場合には減少するように変化する。

また、設備稼働監視部５８は、時間軸に対するスプリンクラーヘッドの作動個数Ｎを示すグラフチャートを生成して液晶表示パネル５０に表示する制御を行う。

また、設備稼働監視部５８は、スプリンクラーヘッド２６のシンボルを含む防護区画の地図を生成して液晶表示パネル５０に表示すると共に、スプリンクラーヘッドの作動個数Ｎに応じて地図上に表示するシンボルの大きさを変化させる制御を行う。

また、設備稼働監視部５８は、スプリンクラーヘッドの作動個数Ｎに基づいて消火ポンプ１０による水源水槽１５の貯水量或いは消費量の時間変化を示すグラフチャートを生成して液晶表示パネル５０に表示する制御を行う。なお、水源水槽１５の消費量の貯水量は残水量を意味する。

また、設備稼働監視部５８は、水源水槽１５の貯水量が所定値以下に低下した場合に警報部５６から警報を出力させる。

更に、設備稼働監視部５８は、水源水槽１５の残水量から消火ポンプ１０の可動残り時間を求めて液晶表示パネル５０に表示する。

なお、設備稼働監視部５８は、水源水槽１５に給水がある場合は、流量計等による増分を水源水槽１５の貯水量に加算する。

［調整弁を備えたスプリンクラーヘッド］
図３は調整弁を備えたオンオフ型のスプリンクラーヘッドの実施形態を一部断面で示した説明図、図４は調整弁体を取り出して示した説明図、図５はオリフィスの流路面積を最小とする調整弁の動作状態を示した説明図である。なお、図４（Ａ）は調整弁の平面を示し、図４（Ｂ）は正面を示し、図４（Ｃ）は右側面を示す。

図３に示すように、閉鎖型のスプリンクラーヘッド２６は、ヘッド本体１００の上部に外ネジを形成した配管接続部１０１を形成し、内部に流入路１０２を形成し、流入路１０２の本体１００への流出側にオリフィス開口１０４を形成し、流入路１０２の中に調整弁２５を配置している。

調整弁２５は、図４に取り出して示すように、調整弁体２５ａを流入路１０２内に収納し、調整弁体２５ａは流入路１０２内で摺動自在なフランジ部１０６に、オリフィス開口１０４に出没してオリフィス面積を変化させる３本の脚部１０８を起立し、脚部１０８の付け根外側のフランジ部１０６に流入開口１１０を３箇所に分けて形成している。

再び図３を参照するに、ヘッド本体１００は、火災による熱気流を受けて作動した後に火災が鎮火した場合に非作動状態に復旧する所謂オンオフ構造を備えており、例えば、特許第３６７２６９９号に記載された消火用散水ノズルを使用することができる。ヘッド本体１００の下端における中心線の右側は、定常監視状態で閉鎖状態を維持する感熱部１１２を示し、中心線の左側は、感熱部１１２が火災による熱気流を受けて分解して開放作動した場合に突出して旋回駆動して消火用水を散水する散水ヘッド１１４を示している。

調整弁体２５ａは、流入路１０２の中にコイルバネ１１６を介して収納し、上部をストッパリング１１８の嵌着で抜け止めし、スプリンクラーヘッド２６の閉鎖状態でコイルバネ１１６で押し上げられてストッパリング１１８に当接した図示の初期位置にあり、このとき調整弁体２５ａの脚部１０８の先端がオリフィス開口１０４の中に位置し、オリフィス開口１０４の流路面積Ｓを最大としている。

火災による熱気流を受けてヘッド本体１００の下側に配置している形状記憶合金バネ１２０の温度が所定温度に達すると記憶形状への変形によりヘッド本体１００内の流路を開放可能状態とし、続いて右側に示す感熱部１１２の半田が溶融して分解すると、ヘッド本体１００の下端に散水ヘッド１１４が左側に示すように突出して内部流路が開放し、配管側から流入した加圧消火用水による駆動で散水ヘッド１０４を例えば１分に１回転程度の速度で旋回しながら消火用水を周囲に散水する。

また散水中に火災が鎮火して温度が所定温度以下に低下すると、形状記憶合金バネ１２０の変形力が低下し、図示しないバネにより押されて初期位置に戻り、ヘッド本体１００の内部の流路を閉鎖して散水ヘッド１１４からの放水を停止する。その後、再び火災により温度が上昇すると、形状記憶合金バネ１２０の記憶形状への変形によりヘッド本体１００内の流路を開放し、散水ヘッド１１４からの放水を再開する。

調整弁２５の調整弁体２５ａは、スプリンクラーヘッド２６が開放作動して放水する場合、流入圧力に応じた力を受け、この力がコイルバネ１１６の設定荷重を超えると、コイルバネ１１６を圧縮して下方にストロークし、オリフィス開口１０４に入る脚部１０８の断面積が増加し、オリフィス開口１０４の流路面積Ｓを低下させて圧力損失を増やし、これにより二次側の圧力を例えば０．１ＭＰａの一定圧力に調整し、このため放水量は例えば８０（リットル／分）の一定流量に保たれる。

また、スプリンクラーヘッド２６の作動個数が１〜２個と少ない場合、配管側の圧力は作動個数１０個に対応した消火ポンプ１０の性能から例えば１．０ＭＰａと高圧になり、図４に示すように、調整弁体２５ａはコイルバネ１２０が密着状態となる最大ストロークの位置に移動してオリフィス開口１０４の流路面積Ｓを最小に絞りこんで二次側圧力を０．１ＭＰａに保つ。

この場合、コイルバネ１１６の密着により調整弁体２５ａのフランジ部１０６とオリフィス開口１０４との間に充分な隙間Ｌを確保する。このため流入する消火用水にゴミが混入していたとしても、オリフィス開口１０４と調整弁体２５ａの脚部１０８との間に詰まることなく放出され、ゴミ詰まりは生じない。また調整弁２５の流入側にゴミを除去するストレーナを設ける必要はなく、ストレーナがないため、ストレーナによるゴミの堆積や目詰まりによる放水障害や放水停止の問題は起きない。

［作動個数のチャート表示］
図６はスプリンクラー制御盤による作動個数の時間変化を示すグラフチャートを表示する監視画面の例を示した説明図である。図２に示したスプリンクラー制御盤３４の設備稼動監視部５８は、スプリンクラーヘッド２６からの放水を、減圧検出器４２の減圧検出信号または流水検知器４４の流水検知信号から判別した場合、流量計１１で検出した流量Ｑに基づいて例えば１分毎にスプリンクラーヘッド２６の作動個数Ｎを算出し、図５に示すように、監視画面６０に、時間軸を横軸として作動台数Ｎを縦軸とした棒グラフのグラフチャート６２を表示する制御を行う。

このグラフチャート６２の表示を担当者が見ることで、時間の経過に伴う火災が発生した防護区画に設置しているスプリンクラーヘッドの作動個数の変化を確認し、火災の進展状況を予測できる。例えばグラフチャート６２の１０分までは作動個数Ｎが増加していることから、火災が拡大していると判断でき、一方、１５分を過ぎると作動個数Ｎが減少していることから、火災が抑制傾向にあることが判断できる。

このため監視画面６０に表示したグラフチャート６２により火災発生後にスプリンクラーヘッドの作動個数が増加していく状況から、防護区画における火災が拡大している状況にあることを正確に把握し、到着した消防隊に火災状況を伝えるなどの対処を可能とする。

［作動個数のシンボル表示］
図７はスプリンクラー制御盤による作動個数をシンボル表示する監視画面の例を示した説明図であり、図７（Ａ）は作動個数１台の表示画面を示し、図７（Ｂ）（Ｃ）は作動個数が増加した場合を示す。

図２に示したスプリンクラー制御盤３４の設備稼動監視部５８は、スプリンクラーヘッド２６からの放水を、減圧検出器４２の減圧検出信号または流水検知器４４の流水検知信号から判別した場合、流量計１１で検出した流量Ｑに基づいて例えば１分毎にスプリンクラーヘッド２６の作動個数Ｎを算出し、図７（Ａ）に示すように、監視画面６０に、火災を検知した防護区画Ａ１を含む建物を平面で示した地図６３を表示する。

地図６３は右下に示す縮小地図６６に示す施設全体地図の中の斜線部分の拡大地図であり、火災によりスプリンクラーヘッド２６が作動した防護区画Ａ０１については、防護区画表示６４の中にＡ１を文字表示し、また、流水検知装置シンボル６８の２次側にスプリンクラーヘッドシンボル７０ａを表示しており、スプリンクラーヘッドシンボル７０ａは作動個数Ｎの１個に対応した大きさとしている。

図７（Ｂ）は作動個数Ｎが２個に増加した場合、図７（Ｃ）は作動個数Ｎが３個に増加した場合であり、スプリンクラーヘッドシンボル７０ｂ、７０ｃのようにシンボルの大きさが作動個数に応じて増加する。

このようにスプリンクラーヘッドのシンボルを含む防護区画の地図を生成して表示部に表示すると共に、スプリンクラーヘッドの作動個数Ｎに応じて地図上に表示するシンボルの大きさを変化させるようにしたため、火災によるスプリンクラーヘッドの作動個数の増加又は減少を、シンボルの大きさの変化から定量的に把握して、火災状況の正確な判断を可能とする。

［作動個数のシンボル表示］
図８はスプリンクラー制御盤による水源水量の変化をグラフチャートで表示する監視画面の例を示した説明図である。

図８に示すように、図２に示したスプリンクラー制御盤３４の設備稼動監視部５８は、スプリンクラーヘッドの作動個数Ｎに基づいて消火ポンプ１０による水源水槽１５の貯水量の変化を示すグラフチャート７２を監視画面６０に表示する。

監視画面６０のグラフチャート７２は、横軸を時間、縦軸を水源水槽１５の貯水量としており、火災発生直後は作動個数が１個で直線７４の変化となり、この場合の消火可能時間は予測直線７４ａから充分に長い時間を確保可能なことを示している。

続いて作動個数が２台になると直線７６の変化となり、この場合の消火可能時間は予測直線７６ａが下限容量Ｖｍｉｎに達するまでの時間となる。

続いて作動個数が３台になると直線７８の変化となり、この場合の消火可能時間は予測直線７８ａが下限容量Ｖｍｉｎに達するまでの時間と短くなる。しかし、続いて作動個数が２台に減少して直線８０の変化となり、この場合の消火可能時間は予測直線８０ａが下限容量Ｖｍｉｎに達するまでの時間となって伸びることになる。

このようにスプリンクラーヘッドの作動個数Ｎに基づいて消火ポンプ１０による水源水槽１５の水量変化をグラフチャートで表示することにより、消火設備の消火可能時間を予測して知ることができ、また、スプリンクラーヘッドの作動台数の増加や減少に対応した消火可能時間の変化も適切に把握して、消防隊に対し設備稼動状況の変化を伝える支援活動を可能とする。

［本発明の変形例］
（流水検知装置）
上記の実施形態は、スプリンクラー制御盤の設備稼動監視部は、流水検知装置の流水検知器からの流水検知信号が入力している場合に、流量計の流量に基づきスプリンクラーヘッドの作動個数を算出して表示しているが、流水検知装置の減圧検出器からの減圧検出信号が入力している場合に作動個数を算出して表示するようにしても良い。

また、スプリンクラー制御盤の設備稼動監視部が流水検知装置の流水検知器からの流水検知信号が入力している場合に作動個数を算出して表示する場合には、流水検知装置に減圧検出器を設けなくても良い。

（スプリンクラーヘッド）
上記の実施形態は、オンオフ型のスプリンクラーヘッドを設けることで、スプリンクラー制御盤の設備稼動監視部は、作動個数の増加と減少を算出して表示部に表示しているが、オンオフ機能を持たないスプリンクラーヘッドの場合は、増加する作動個数を算出して表示するようにしても良い。

（消火設備）
また、上記の実施形態は、湿式スプリンクラー消火設備を例にとっているが、流水検知装置の二次側配管に空気又は不活性ガスなどの加圧気体を重点して乾式スプリンクラー消火設備、火災を検知した場合に流水検知装置に設けた予作動弁を開放制御する予作動式スプリンクラー消火設備などの閉鎖型スプリンクラーヘッドを使用する適宜の消火設備に適用することができる。

（その他）
また、本発明はその目的と利点を損なうことのない適宜の変形を含み、更に上記の実施形態に示した数値による限定は受けない。

１０：消火ポンプ
１１：流量計
２４：流水検知装置
２５：調整弁
２５ａ：調整弁体
３４：スプリンクラー制御盤
４０：本弁
４２：減圧検出スイッチ
４４:流水検知スイッチ
４８：制御部
５０：液晶表示パネル
５８：設備稼動監視部
６０：監視画面
６２，７２：グラフチャート
１００：ヘッド本体
１０２：流入路
１０４：オリフィス開口
１０６：フランジ部
１０８：脚部
１１０：流入開口
１１２：感熱部
１１４：散水ヘッド
１１６：コイルバネ

Claims

加圧送水装置の２次側の給水本管から防護区画毎に分岐した分岐管に接続した複数の閉鎖型のスプリンクラーヘッドと、
前記分岐管の分岐部分に設けられ、前記スプリンクラーヘッドが作動した場合に開放作動すると共に流水検知信号を出力する流水検知装置と、
前記流量検知信号を入力して前記スプリンクラーヘッドの作動を報知する制御盤と、
前記スプリンクラーヘッドの作動による前記給水本管の減圧を検出して前記加圧送水装置を起動する加圧送水制御盤と、
を設けた消火設備に於いて、
前記加圧送水装置の２次側に設置され、流量を検出して前記制御盤に出力する流量計と、
前記制御盤に設けられ、前記流水検知信号が入力している状態で、前記流量計で検出した流量に基づいて前記スプリンクラーヘッドの作動個数を算出し、前記スプリンクラーヘッドの作動個数に基づいて消火設備の稼動状況を表示部に表示する設備稼動監視部と、
を設けたことを特徴とする消火設備。
請求項１記載の消火設備に於いて、前記スプリンクラーヘッドは、一次側に給水圧力の変化に対し流入圧力を所定値に維持して放水量を一定量に調整する調整弁を設けたことを特徴とする消火設備。
請求項２記載の消火設備に於いて、前記スプリンクラーヘッドは、火災の熱気流による温度上昇で作動した後に火災の鎮火により温度が低下した場合に非作動状態に復旧するオンオフ構造を備えたことを特徴とする消火設備。
請求項１記載の消火設備に於いて、前記設備稼働監視部は、前記スプリンクラーヘッドの作動個数の時間変化を示すグラフチャートを生成して前記表示部に表示することを特徴とする消火設備。
請求項１記載の消火設備に於いて、前記設備稼働監視部は、前記スプリンクラーヘッドのシンボルを含む防護区画の地図を生成して前記表示部に表示すると共に、前記スプリンクラーヘッドの作動個数に応じて前記地図上に表示する前記シンボルの大きさを増加させることを特徴とする消火設備。
請求項１記載の消火設備に於いて、前記設備稼働監視部は、前記スプリンクラーヘッドの作動個数に基づいて前記消火ポンプによる水源水槽の貯水量或いは消費量の時間変化を示すグラフチャートを生成して前記表示部に表示することを特徴とする消火設備。
請求項６記載のガス系消火設備に於いて、前記設備稼働監視部は、前記水源水槽の貯水量が所定値以下に低下した場合に警報部から警報を出力させることを特徴とする消火設備。
請求項６記載の消火設備に於いて、前記設備稼働監視部は、前記水源水槽の貯水量から前記消火ポンプの可動残り時間を算出して前記表示部に表示することを特徴とする消火設備。
請求項１記載の消火設備に於いて、前記スプリンクラーヘッドの流入側に設けた調圧弁は、
加圧消火用水が流入する弁室の出口側にオリフィス開口を備えた本体と、
前記弁室内で摺動自在なフランジ部に、前記オリフィス開口に出没してオリフィス面積を変化させる複数本の脚部を起立し、当該脚部の付け根外側の前記フランジ部に流入開口を形成した調整弁体と、
前記調整弁体のフランジ部と前記オリフィス開口との間に配置し、流入圧力に応じた前記調整弁体に加わる荷重に応じて伸縮して前記脚部を前記オリフィス開口内で移動させると共に、所定値を超える流入圧力を受けた前記調整弁体による押圧により密着した状態で、前記フランジ部と前記オリフィス開口の間に所定の隙間を確保するコイルバネと、
を設けたことを特徴とする消火設備。