JP2019042087A - 負圧湿式予作動スプリンクラー設備 - Google Patents
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Abstract
【課題】消費電流を大幅に低減すると共に電力の消費量を大幅に軽減し、ひいては停電時において用いる蓄電池として容量の小さいものでも対処することができるようにする。【解決手段】吸引管１０８の途中部に設置する流量制御弁として三方電動弁機構１を用いる。該三方電動弁機構１は、二次側配管側に接続される共通口２Ａと、該共通口２Ａに対して所定の角度で左右方向に開口する切替口２Ｂ、２Ｃとを有する本体２と、該本体２の前記一方の切替口２Ｂと他方の切替口２Ｃの夫々に接続されると共にいずれか一方の内部にオリフィス３が設けられた流量制御管４が接続される第１の回動位置と、前記共通口２Ａと前記オリフィスを設けていない側の流量制御管４が接続される第２の回動位置とに切替え可能な弁体５とからなる。【選択図】図４
Description
本発明は、二次側配管内に水が充填され且つ火災発生時以外においては負圧状態とする負圧湿式予作動スプリンクラー設備に関するものである。
従来における消火設備として、スプリンクラーヘッドの破損等が生じた場合に漏水を防止し、且つ火災発生時に速やかに放水する機能を有する、二次側配管内に水が充填され且つ火災発生時以外においては負圧状態とする負圧湿式予作動スプリンクラー設備がある。
図８は斯かる負圧湿式予作動スプリンクラー設備の概略構成図である。該図において１００は負圧湿式予作動スプリンクラー設備である。
１０１は消火水槽１０２から送水ポンプ１０３を介して立ち上がって配管された一次側配管である。１０４は前記一次側配管１０１に接続され、スプリンクラーヘッド１０５まで配管された二次側配管である。
１０６は前記一次側配管１０１と二次側配管１０４との間に設置され、火災発生時以外では閉状態が維持される予作動式流水検知装置である。１０７は天井部に設置された、火災を感知して火災信号を送出する火災感知器である。
１０８は前記二次側配管１０４に一端側１０８Ａを接続すると共に、他端側１０８Ｂを、真空ポンプ１０９から立ち上がって配管された吸気管１１０と、下端が前記消火水槽１０２まで垂下した排水管１１１とに接続された吸引管である。
１１２は前記吸引管１０８の途中部に設置された、前記二次側配管１０４内の負圧の状態の正常時には少量の、異常時には多量の流通量とする流量制御弁である。また、該流量制御弁１１２は、図９及び図１０に示すオリフィス付き自動弁であり、口径４０Ａの直動式電磁弁のものがある。そしてまた、その定格はＤＣ２４ボルト、１，５８０ｍＡである。
また、該流量制御弁１１２であるオリフィス付き自動弁は、図９に示す如く、二次側配管１０４内の負圧の状態の正常時（緩慢な圧力上昇）には、入口側の開口１１２ａから本体内に流入した水を含んだ空気は、矢標で示すようにオリフィス（小孔）１１２Ａを通過することによって少量が出口側の開口１１２ｂに流れるようにされている。そしてまた、二次側配管１０４内の負圧の状態の異常時（圧力の急上昇）には、図１０に示す如く、通電によって電磁コイル１１２ｃ及びプランジャ１１２ｄを介して弁体１１２ｅを上昇させ、開放された本来の流路１１２Ｂを通って多量が出口側の開口１１２ｂに流れるようにされているものである。
また、図８において１１３は前記吸引管１０８の途中部における前記流量制御弁１１２より二次側配管１０４側の位置に設置された、二次側配管１０４内の圧力を検出する真空スイッチである。
１１４は火災発生時に前記火災感知器１０７からの火災信号を受信し、後記制御盤に該信号を送信する信号受信盤である。
１１５は前記信号受信盤１１４からの信号を受信し、前記予作動式流水検知装置１０６を開状態として前記一次側配管１０１と二次側配管１０４とを連通状態とすると共に、前記送水ポンプ１０３を作動させる制御盤である。尚、その他図中１１６は前記吸気管１１０の前記吸引管１０８への接続部分に設置した気水分離器、１１７は前記吸引管１０８の前記吸気管１１０と排水管１１１との接続部分に設置した逆止弁である。
そして、火災発生時以外のときには一次側配管１０１と二次側配管１０４のいずれにも水が充填されており、且つ二次側配管１０４内を、吸引管１０８及び吸気管１１０を介して真空ポンプ１０９で負圧状態とするものである。
また、火災発生時には、火災感知器１０７が火災を感知して火災信号を信号受信盤１１４に送信し、そして該信号受信盤１１４から該信号を制御盤１１５に送信する。該信号を受信した制御盤１１５は予作動式流水検知装置１０６を開状態とすると共に送水ポンプ１０３を作動させる。これによりスプリンクラーヘッド１０５から放水が連続して行われるものである。尚、斯かる際には、流量制御弁１１２であるオリフィス付き自動弁は、図９に示す平常時の状態であって、真空ポンプ１０９の作動は停止される。
従来における負圧湿式予作動スプリンクラー設備は上記の通りである。しかし、斯かる設備には二次側配管内の負圧の状態を適正に保持する構成において問題がある。
即ち、上記の通り、火災発生時以外のときにおける二次側配管の温度変化による体積膨張や流量制御管等からの微少な空気流入等による緩慢な圧力上昇（正常時）については、前記オリフィス付き自動弁のオリフィス（小孔）を経由して少量の流通量での吸引を行い（図９）、そしてこれにより通電して弁体を開くことなく二次側配管内の圧力を適正に保持することができる。
また一方、スプリンクラーヘッド等が破損して二次側配管内の圧力が急速に上昇（異常時）したときには、吸引管に設置された真空スイッチによってこれが検知され、オリフィス付き自動弁は通電されてその弁体が開き、開放された本来の流路を経て多量の流通量での吸引が行われる（図１０）。そして、これにより漏水は防止されるものである。
而して、斯かる構成において用いられている流量制御弁はオリフィス付き自動弁であり、そしてそれは電磁弁である。斯かる電磁弁は、無通電時には閉止し、通電時に開放するなど制御方法がシンプルであるというメリットがある一方、消費電流が大きく、且つ弁体の開放中は通電し続けなければならず、大きな電源が必要となる。そして、上記の如く、従来の設備に用いられていたオリフィス付き自動弁は、口径４０Ａの直動式電磁弁のものがある。そして、その定格はＤＣ２４ボルト、１，５８０ｍＡであって、消費電流も大きく且つ弁体の開放に大きな電源が必要であった。
また、従来用いられていた電磁弁は、上記の通り消費電流も大きく且つ
弁体の開放に大きな電源が必要であることから、停電時における問題もある。即ち、停電時において、二次側配管の破損等で二次側配管内の圧力が急上昇する事態が起き、弁を開放させる必要が生じることがあるが、その場合に備えて容量の大きい蓄電池を設けるか、非常電源設備による給電を行うなどの対策が必要であった。しかし、容量の大きい蓄電池を設ける場合には、蓄電池自体の大きさだけでなく、それを収納する制御盤の大きさも大きくなり、コストも増えることになる。また、非常電源設備による給電を行う場合には、予め非常電源設備の設計の際に電源容量を見込む必要があり、設備のリニューアルに対応できない等の問題があった。また、電磁弁の場合には目視では現在弁が開放しているのか閉止しているのかが分らないという問題もあった。
弁体の開放に大きな電源が必要であることから、停電時における問題もある。即ち、停電時において、二次側配管の破損等で二次側配管内の圧力が急上昇する事態が起き、弁を開放させる必要が生じることがあるが、その場合に備えて容量の大きい蓄電池を設けるか、非常電源設備による給電を行うなどの対策が必要であった。しかし、容量の大きい蓄電池を設ける場合には、蓄電池自体の大きさだけでなく、それを収納する制御盤の大きさも大きくなり、コストも増えることになる。また、非常電源設備による給電を行う場合には、予め非常電源設備の設計の際に電源容量を見込む必要があり、設備のリニューアルに対応できない等の問題があった。また、電磁弁の場合には目視では現在弁が開放しているのか閉止しているのかが分らないという問題もあった。
本発明は上記の点に鑑みなされたものであって、二次側配管内の負圧の状態を適正に保持する構成において用いられる電磁弁であるオリフィス付き自動弁に替えて三方電動弁機構を用いることにより、消費電流を大幅に低減することができると共に、電力消費は弁体の切替え動作時のみで、切替え完了後は電力を一切消費しないことにより、電力の消費量を大幅に軽減することができ、そしてまた、これらにより停電時において用いる蓄電池として容量の小さいものでも対処することができるようになした負圧湿式予作動スプリンクラー設備を提供しようとするものである。
而して本発明の要旨とするところは、
消火水槽から送水ポンプを介して上方に立ち上がって配管された一次側配管と、
前記一次側配管に接続され、スプリンクラーヘッドまで配管された二次側配管と、
前記一次側配管と前記二次側配管との間に設置され、火災発生時以外では閉状態が維持される予作動式流水検知装置と、
火災を感知して火災信号を送出する火災感知器と、
前記二次側配管に一端側を接続すると共に、他端側を、真空ポンプから立ち上がって配管された吸気管と、下端が前記消火水槽まで垂下した排水管とに接続された吸引管と、
前記吸引管の途中部に設置された、前記二次側配管内の負圧の状態の正常時には少量の、異常時には多量の流通量とする流量制御弁と、
前記吸引管の途中部における前記流量制御弁より前記二次側配管側の位置に設置された、前記二次側配管内の圧力を検出する真空スイッチと、
火災発生時に前記火災感知器からの火災信号を受信し、後記制御盤に該信号を送信する信号受信盤と、
前記信号受信盤からの信号を受信し、前記予作動式流水検知装置を開状態として前記一次側配管と前記二次側配管とを連通状態とすると共に、前記送水ポンプを作動させる制御盤とからなり、
火災発生時以外のときには前記一次側配管と前記二次側配管のいずれにも水が充填されており、且つ前記二次側配管内を、前記吸引管及び前記吸気管を介して前記真空ポンプで負圧状態とする負圧湿式予作動スプリンクラー設備において、
前記吸引管の途中部に設置された流量制御弁として、
二次側配管側に接続される共通口と、該共通口に対して所定の角度で左右方向に開口する切替口とを有する本体と、該本体の前記一方の切替口と他方の切替口の夫々に接続されると共にいずれか一方の内部にオリフィスが設けられた、合流して前記吸引管の二次側配管と反対側に接続される流量制御管と、前記本体内に回動可能に設置され、前記共通口と前記オリフィスを設けている側の流量制御管が接続される切替口を連通状態とし、同時に前記共通口と前記オリフィスを設けていない側の流量制御管が接続される切替口を閉塞する第１の回動位置と、前記共通口と前記オリフィスを設けていない側の流量制御管が接続される切替口を連通状態とし、同時に前記共通口と前記オリフィスを設けている側の流量制御管が接続される切替口を閉塞する第２の回動位置とに切替え可能な弁体とからなる三方電動弁機構を用いてなることを特徴とする負圧湿式予作動スプリンクラー設備
にある。
消火水槽から送水ポンプを介して上方に立ち上がって配管された一次側配管と、
前記一次側配管に接続され、スプリンクラーヘッドまで配管された二次側配管と、
前記一次側配管と前記二次側配管との間に設置され、火災発生時以外では閉状態が維持される予作動式流水検知装置と、
火災を感知して火災信号を送出する火災感知器と、
前記二次側配管に一端側を接続すると共に、他端側を、真空ポンプから立ち上がって配管された吸気管と、下端が前記消火水槽まで垂下した排水管とに接続された吸引管と、
前記吸引管の途中部に設置された、前記二次側配管内の負圧の状態の正常時には少量の、異常時には多量の流通量とする流量制御弁と、
前記吸引管の途中部における前記流量制御弁より前記二次側配管側の位置に設置された、前記二次側配管内の圧力を検出する真空スイッチと、
火災発生時に前記火災感知器からの火災信号を受信し、後記制御盤に該信号を送信する信号受信盤と、
前記信号受信盤からの信号を受信し、前記予作動式流水検知装置を開状態として前記一次側配管と前記二次側配管とを連通状態とすると共に、前記送水ポンプを作動させる制御盤とからなり、
火災発生時以外のときには前記一次側配管と前記二次側配管のいずれにも水が充填されており、且つ前記二次側配管内を、前記吸引管及び前記吸気管を介して前記真空ポンプで負圧状態とする負圧湿式予作動スプリンクラー設備において、
前記吸引管の途中部に設置された流量制御弁として、
二次側配管側に接続される共通口と、該共通口に対して所定の角度で左右方向に開口する切替口とを有する本体と、該本体の前記一方の切替口と他方の切替口の夫々に接続されると共にいずれか一方の内部にオリフィスが設けられた、合流して前記吸引管の二次側配管と反対側に接続される流量制御管と、前記本体内に回動可能に設置され、前記共通口と前記オリフィスを設けている側の流量制御管が接続される切替口を連通状態とし、同時に前記共通口と前記オリフィスを設けていない側の流量制御管が接続される切替口を閉塞する第１の回動位置と、前記共通口と前記オリフィスを設けていない側の流量制御管が接続される切替口を連通状態とし、同時に前記共通口と前記オリフィスを設けている側の流量制御管が接続される切替口を閉塞する第２の回動位置とに切替え可能な弁体とからなる三方電動弁機構を用いてなることを特徴とする負圧湿式予作動スプリンクラー設備
にある。
本発明は上記の如き構成であり、二次側配管内の負圧の状態を適正に保持する構成において用いられる電磁弁であるオリフィス付き自動弁に替えて三方電動弁機構を用いることにより、消費電流を大幅に低減することができると共に、電力消費は弁体の切替え動作時のみで、切替え完了後は電力を一切消費しないことにより、電力の消費量を大幅に軽減することができ、そしてまた、これらにより停電時において用いる蓄電池として容量の小さいものでも対処することができるようになるものである。尚、三方電動弁には定格がＤＣ２４ボルト、２６０ｍＡのものがあり、これを用いれば消費電流を約１／６に低減することができる。また、非常電源設備からの給電を検討する必要が無く、更に、電動弁は一般に切替え方向表示があるため目視で切替え方向を確認することができるようになるものである。
以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照して説明する。
図１は本発明の実施形態に係る負圧湿式予作動スプリンクラー設備１００′の概略構成図である。尚、吸引管の途中部に設置された、二次側配管内の負圧の状態を適正に保持する流量制御弁の点のみが異なり、その他の構成は図８に示した従来の負圧湿式予作動スプリンクラー設備と同様であるから、同一の部材には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
而して、本実施形態に係る負圧湿式予作動スプリンクラー設備１００′は、吸引管１０８の途中部に設置された、二次側配管１０４内の負圧の状態を適正に保持する流量制御弁として三方電動弁機構１を用いることにおいて前記従来の負圧湿式予作動スプリンクラー設備１００と相違するものである。
また、斯かる三方電動弁機構１は、二次側配管側に接続される共通口２Ａと、該共通口２Ａに対して所定の角度で左右方向に開口する切替口２Ｂ、２Ｃとを有する本体２と、該本体２の前記一方の切替口２Ｂと他方の切替口２Ｃの夫々に接続されると共にいずれか一方の内部にオリフィス３が設けられた、合流して前記吸引管１０８の二次側配管と反対側に接続される流量制御管４、４と、前記本体２内に回動可能に設置され、前記共通口２Ａと前記オリフィス３を設けている側の流量制御管４が接続される切替口２Ｂを連通状態とし、同時に前記共通口２Ａと前記オリフィスを設けていない側の流量制御管４が接続される切替口２Ｃを閉塞する第１の回動位置（図４、図６）と、前記共通口２Ａと前記オリフィスを設けていない側の流量制御管４が接続される切替口２Ｃを連通状態とし、同時に前記共通口２Ａと前記オリフィス３を設けている側の流量制御管４が接続される切替口２Ｂを閉塞する第２の回動位置（図５、図７）とに切替え可能な弁体５とからなるものである。また、６は前記弁体５を回動させるモータである。尚、前記切替口２Ｂ、２Ｃは、本実施形態においては、共通口２Ａに対して９０度の角度で左右方向に開口しているが、これ以外の角度としてもよい。
次に、上記三方電動弁機構１の作用について説明する。
火災発生時以外のときにおける二次側配管の温度変化による体積膨張や流量制御管等からの微少な空気流入等による緩慢な圧力上昇があるとき、即ち正常時には、図４及び図６に示す如く、弁体５が第１の回動位置にある。そして、この場合においては、流路を、共通口２Ａから内部にオリフィス３を設けている側の流量制御管４が接続される切替口２Ｂとし、オリフィス３を経由して少量が流れるようにしている。
火災発生時以外のときにおける二次側配管の温度変化による体積膨張や流量制御管等からの微少な空気流入等による緩慢な圧力上昇があるとき、即ち正常時には、図４及び図６に示す如く、弁体５が第１の回動位置にある。そして、この場合においては、流路を、共通口２Ａから内部にオリフィス３を設けている側の流量制御管４が接続される切替口２Ｂとし、オリフィス３を経由して少量が流れるようにしている。
また一方、スプリンクラーヘッド等が破損して二次側配管内の圧力が急速に上昇したとき、即ち異常時には、図５及び図７に示す如く、通電して弁体５が第２の回動位置に切替わる。そして、この場合においては、流路が、共通口２Ａから内部にオリフィスを設けていない側の流量制御管４が接続される切替口２Ｃになり、多量に流れるようになるものである。
また、火災発生時においてスプリンクラーヘッドから放水が連続して行われるときには、前記正常時におけると同様とし、真空ポンプの作動を停止するものである。
本実施形態で用いる三方電動弁には、定格ＤＣ２４ボルト、２６０ｍＡのものがあり、これを用いれば従来の電磁弁よりも消費電流を約１／６に低減することができる。また、三方電動弁は、弁体の切替え作動中のみ電流を消費し、切替え完了後は内部で電路を切断するため切替後は電流を消費することはない。そしてまた、これらにより、停電時において用いる蓄電池として容量の小さいものでも対処することができるようになるものである。また、非常電源設備からの給電を検討する必要がなく、更に、電動弁は一般に切替え方向表示があるため目視で切替え方向を確認することができるものである。
１ 三方電動弁機構
２ 本体
２Ａ 共通口
２Ｂ 一方の切替口
２Ｃ 他方の切替口
３ オリフィス
４、４ 流量制御管
５ 弁体
１００′ 負圧湿式予作動スプリンクラー設備
１０１ 一次側配管
１０２ 消火水槽
１０３ 送水ポンプ
１０４ 二次側配管
１０５ スプリンクラーヘッド
１０６ 予作動式流水検知装置
１０７ 火災感知器
１０８ 吸引管
１０９ 真空ポンプ
１１０ 吸気管
１１１ 排水管
１１３ 真空スイッチ
１１４ 信号受信盤
１１５ 制御盤
２ 本体
２Ａ 共通口
２Ｂ 一方の切替口
２Ｃ 他方の切替口
３ オリフィス
４、４ 流量制御管
５ 弁体
１００′ 負圧湿式予作動スプリンクラー設備
１０１ 一次側配管
１０２ 消火水槽
１０３ 送水ポンプ
１０４ 二次側配管
１０５ スプリンクラーヘッド
１０６ 予作動式流水検知装置
１０７ 火災感知器
１０８ 吸引管
１０９ 真空ポンプ
１１０ 吸気管
１１１ 排水管
１１３ 真空スイッチ
１１４ 信号受信盤
１１５ 制御盤
また、従来用いられていた電磁弁は、上記の通り消費電流も大きく且つ弁体の開放に大きな電源が必要であることから、停電時における問題もある。即ち、停電時において、二次側配管の破損等で二次側配管内の圧力が急上昇する事態が起き、弁を開放させる必要が生じることがあるが、その場合に備えて容量の大きい蓄電池を設けるか、非常電源設備による給電を行うなどの対策が必要であった。しかし、容量の大きい蓄電池を設ける場合には、蓄電池自体の大きさだけでなく、それを収納する制御盤の大きさも大きくなり、コストも増えることになる。また、非常電源設備による給電を行う場合には、予め非常電源設備の設計の際に電源容量を見込む必要があり、設備のリニューアルに対応できない等の問題があった。また、電磁弁の場合には目視では現在弁が開放しているのか閉止しているのかが分らないという問題もあった。
Claims (1)
- 消火水槽から送水ポンプを介して上方に立ち上がって配管された一次側配管と、
前記一次側配管に接続され、スプリンクラーヘッドまで配管された二次側配管と、
前記一次側配管と前記二次側配管との間に設置され、火災発生時以外では閉状態が維持される予作動式流水検知装置と、
火災を感知して火災信号を送出する火災感知器と、
前記二次側配管に一端側を接続すると共に、他端側を、真空ポンプから立ち上がって配管された吸気管と、下端が前記消火水槽まで垂下した排水管とに接続された吸引管と、
前記吸引管の途中部に設置された、前記二次側配管内の負圧の状態の正常時には少量の、異常時には多量の流通量とする流量制御弁と、
前記吸引管の途中部における前記流量制御弁より前記二次側配管側の位置に設置された、前記二次側配管内の圧力を検出する真空スイッチと、
火災発生時に前記火災感知器からの火災信号を受信し、後記制御盤に該信号を送信する信号受信盤と、
前記信号受信盤からの信号を受信し、前記予作動式流水検知装置を開状態として前記一次側配管と前記二次側配管とを連通状態とすると共に、前記送水ポンプを作動させる制御盤とからなり、
火災発生時以外のときには前記一次側配管と前記二次側配管のいずれにも水が充填されており、且つ前記二次側配管内を、前記吸引管及び前記吸気管を介して前記真空ポンプで負圧状態とする負圧湿式予作動スプリンクラー設備において、
前記吸引管の途中部に設置された流量制御弁として、
二次側配管側に接続される共通口と、該共通口に対して所定の角度で左右方向に開口する切替口とを有する本体と、該本体の前記一方の切替口と他方の切替口の夫々に接続されると共にいずれか一方の内部にオリフィスが設けられた、合流して前記吸引管の二次側配管と反対側に接続される流量制御管と、前記本体内に回動可能に設置され、前記共通口と前記オリフィスを設けている側の流量制御管が接続される切替口を連通状態とし、同時に前記共通口と前記オリフィスを設けていない側の流量制御管が接続される切替口を閉塞する第１の回動位置と、前記共通口と前記オリフィスを設けていない側の流量制御管が接続される切替口を連通状態とし、同時に前記共通口と前記オリフィスを設けている側の流量制御管が接続される切替口を閉塞する第２の回動位置とに切替え可能な弁体とからなる三方電動弁機構を用いてなることを特徴とする負圧湿式予作動スプリンクラー設備。
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