JP2019166253A - Sprinkler fire fighting facility - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、スプリンクラ消火設備に関し、特に予作動式スプリンクラ消火設備に関するものである。 The present invention relates to a sprinkler fire extinguishing equipment, and more particularly to a pre-actuated sprinkler fire extinguishing equipment.
ある一定規模以上の建物には、消火設備としてスプリンクラ消火設備が設けられている。スプリンクラ消火設備は、天井に設置されたスプリンクラヘッドから放水することで、火災を消火する設備である。 A sprinkler fire extinguishing system is installed as a fire extinguishing system in a building larger than a certain scale. Sprinkler fire extinguishing equipment is equipment that extinguishes fire by discharging water from a sprinkler head installed on the ceiling.
スプリンクラ消火設備は、スプリンクラヘッドが火災の熱によって感熱部が溶融または破裂すると、水を放水するものであるが、設備としての信頼性を高めたものとして、予作動式のスプリンクラ消火設備がある。 The sprinkler fire extinguishing equipment discharges water when the heat-sensitive part melts or ruptures due to the heat of the fire of the sprinkler head. However, there is a pre-actuated sprinkler fire extinguishing equipment that improves the reliability of the equipment.
この予作動式のスプリンクラ消火設備は、常時は閉じた予作動弁と、予作動弁の二次側に接続され、圧縮空気等が封入された二次側配管と、二次側配管に接続されたスプリンクラヘッドと、スプリンクラヘッドと同じ防護区域に設けられた火災感知器などから構成される。 This pre-actuated sprinkler fire extinguishing equipment is connected to a pre-actuation valve that is normally closed, a secondary side pipe that is connected to the secondary side of the pre-actuation valve, filled with compressed air, etc., and a secondary side pipe. The sprinkler head and a fire detector provided in the same protection area as the sprinkler head.
この設備では、火災が発生すると、火災感知器が動作し、その火災感知器からの信号に基づいて、予作動弁が開放され、その後、スプリンクラヘッドが火災の熱によって開放すると、配管内の圧縮空気が排出され、スプリンクラヘッドから放水するものである。この設備の場合、万が一、外力などによってスプリンクラヘッドの感熱部が破損しても、火災感知器が動作していなければ、防護区域で水損が発生することがなく信頼性が高い。 In this facility, when a fire breaks out, the fire detector operates, and based on the signal from the fire detector, the pre-actuating valve is opened, and then the sprinkler head is opened due to the heat of the fire. Air is discharged and discharged from the sprinkler head. In the case of this equipment, even if the heat-sensitive part of the sprinkler head is damaged by an external force or the like, if the fire detector is not operating, water damage does not occur in the protected area and the reliability is high.
しかし、予作動式のスプリンクラ消火設備は、火災感知器の動作により予作動弁が開放することから、火災感知器が非火災によって動作してしまうと、予作動弁が開放し、二次側配管内に水が流入してしまう。二次側配管内に水が入った場合には、その後水抜き作業が必要となるが、スプリンクラヘッドが接続された立下り管は、水抜きを行うことができず、長い期間が経過すると、そこに溜まった水と圧縮空気によって配管が腐食する場合がある。
そこで、特許文献1では、予作動式のスプリンクラ消火設備においては、予作動弁を開放させる条件として、火災感知器が動作することに加えて、二次側配管内の圧力が所定値以下になったことを検知する圧力スイッチが動作することとしている。
However, since the pre-actuated sprinkler fire extinguishing system opens the pre-actuated valve due to the operation of the fire sensor, the pre-actuated valve opens when the fire sensor is activated due to non-fire, and the secondary side piping Water will flow into the inside. If water enters the secondary side piping, drainage work is required after that, but the falling pipe to which the sprinkler head is connected cannot drain water, and if a long period of time elapses, Piping may be corroded by the water and compressed air which accumulated there.
Therefore, in
この設備では、防護区域で火災が発生し、スプリンクラヘッドが開放すると、二次側配管内の圧縮空気が排出されて配管内の圧力が低下して圧力スイッチが動作すると共に、その火災により火災感知器が動作した場合に、予作動弁が開放する。このように2つの条件で予作動弁を開放させることから、ダブルインターロック制御とも呼ばれている。
このダブルインターロック制御を採用した設備では、非火災で火災感知器が動作しても予作動弁が開放しないことから、二次側配管内に水が流入することがなく、しかも通常のスプリンクラ消火設備に対して水損が生じにくい点で優れている。
With this equipment, when a fire occurs in the protected area and the sprinkler head opens, the compressed air in the secondary pipe is discharged, the pressure in the pipe drops, the pressure switch operates, and the fire is detected by the fire. The pre-actuated valve opens when the device is activated. Since the pre-actuated valve is opened under two conditions as described above, this is also called double interlock control.
In equipment that employs this double interlock control, the pre-actuating valve does not open even when the fire detector operates in a non-fire condition, so water does not flow into the secondary side piping, and normal sprinkler fire extinguishing It is excellent in that it does not easily cause water damage to the equipment.
しかしながら、ダブルインターロック制御の場合、二次側配管内の圧力低下が所定値まで低下しないと圧力スイッチが動作しないし、また誤動作を防ぐために圧力スイッチにおける監視時の圧力と圧力低下設定値との差を大きくとっているため、スプリンクラヘッドが動作してから圧力低下信号が出るまでに時間がかかるので、結果的に、放水遅れにつながるという問題がある。 However, in the case of double interlock control, the pressure switch does not operate unless the pressure drop in the secondary side pipe drops to a predetermined value, and the pressure at the time of monitoring in the pressure switch and the pressure drop set value are set to prevent malfunction. Since the difference is large, it takes time until the pressure drop signal is issued after the sprinkler head operates, and as a result, there is a problem that water discharge is delayed.
本発明は、かかる課題を解決するためになされたものであり、ダブルインターロック制御を採用しつつも、放水遅れを防止できるスプリンクラ消火設備を提供することを目的としている。 This invention is made | formed in order to solve this subject, and it aims at providing the sprinkler fire extinguishing equipment which can prevent a water discharge delay, employ | adopting double interlock control.
(1)本発明に係るスプリンクラ消火設備は、常時は閉じた予作動弁と、該予作動弁の二次側に接続され、圧縮気体が封入された二次側配管と、該二次側配管に接続されたスプリンクラヘッドと、該スプリンクラヘッドと同じ防護区域に設けられ、火災受信機に対して火災信号またはセンサ出力を送信する火災感知器と、前記二次側配管内の圧力を常時検知する圧力センサと、該圧力センサの検知信号を入力して圧力の変化率を演算して該演算値が所定の値になるとスプリンクラ作動信号を発信する信号変換器と、前記火災受信機からの火災信号及び前記信号変換器のスプリンクラ作動信号の入力があったときに前記予作動弁を開放する制御盤とを備えたことを特徴とするものである。 (1) The sprinkler fire extinguishing equipment according to the present invention includes a normally closed pre-acting valve, a secondary pipe connected to the secondary side of the pre-acting valve and filled with compressed gas, and the secondary pipe A sprinkler head connected to the fire detector, a fire detector provided in the same protection area as the sprinkler head, for transmitting a fire signal or sensor output to a fire receiver, and constantly detecting the pressure in the secondary side pipe A pressure sensor; a signal converter for calculating a rate of change in pressure by inputting a detection signal of the pressure sensor; and a sprinkler operation signal when the calculated value reaches a predetermined value; and a fire signal from the fire receiver And a control panel that opens the pre-actuating valve when a sprinkler operating signal is input to the signal converter.
(2)また、上記(1)に記載のものにおいて、前記二次側配管内の圧力が所定の値になると動作する圧力スイッチをさらに有し、前記制御盤は、前記火災信号及び、前記信号変換器のスプリンクラ作動信号又は圧力スイッチからの信号のいずれか一方の信号の入力があったときに前記予作動弁を開放することを特徴とするものである。 (2) Further, in the above (1), the control panel further includes a pressure switch that operates when a pressure in the secondary side pipe reaches a predetermined value, and the control panel includes the fire signal and the signal. The pre-actuating valve is opened when either a sprinkler operating signal of the converter or a signal from a pressure switch is input.
本発明においては、二次側配管内の圧力を常時検知する圧力センサと、該圧力センサの検知信号を入力して圧力の変化率を演算して該演算値が所定の値になるとスプリンクラ作動信号を発信する信号変換器と、火災受信機からの火災信号及び前記信号変換器のスプリンクラ作動信号の入力があったときに予作動弁を開放する制御盤とを備えている。
そして、圧力センサは、常時極めて短い時間間隔で配管内の圧力値をサンプリングし、信号変換器はこのサンプリング信号を入力して常時圧力の変化率を演算しているので、二次側配管内の圧力が減圧して所定値に達する前に、圧力低下を検知できる。このため、二次側配管内の圧力が下がると、圧力スイッチを用いる従来例に比較して早期に減圧状態を検知できるので、放水遅れを防止する効果が高い。
In the present invention, a pressure sensor that constantly detects the pressure in the secondary side piping, and a detection signal of the pressure sensor is input to calculate the rate of change of pressure, and when the calculated value reaches a predetermined value, the sprinkler operation signal And a control panel that opens the pre-actuating valve when the fire signal from the fire receiver and the sprinkler operation signal of the signal converter are input.
The pressure sensor always samples the pressure value in the pipe at an extremely short time interval, and the signal converter inputs this sampling signal to calculate the rate of change of pressure at all times. The pressure drop can be detected before the pressure is reduced and reaches a predetermined value. For this reason, when the pressure in secondary side piping falls, since the pressure reduction state can be detected earlier compared with the prior art which uses a pressure switch, the effect of preventing a water discharge delay is high.
本実施の形態が対象としているスプリンクラ消火設備は、予作動式スプリンクラ消火設備であるため、この概要を図1に基づいて説明する。
予作動式スプリンクラ消火設備1は、図1に示すように、建物の地下階に消火水を貯留する貯水槽3を設け、貯水槽3の消火水は消火ポンプ5によって給水本管7に供給される。給水本管7には、消火ポンプ5の起動に使用される圧力タンク9が接続され、圧力タンク9には給水本管7の圧力水が導入され、内部の空気を圧縮するように構成されている。圧力タンク9には、圧力スイッチ11が設けられ、圧力スイッチ11が規定圧力以下の減圧を検出すると、この減圧信号がポンプ制御盤13に出力されて、消火ポンプ5が起動するように構成されている。
Since the sprinkler fire extinguishing equipment targeted by this embodiment is a pre-actuated sprinkler fire extinguishing equipment, this outline will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 1, the pre-acting sprinkler fire extinguishing
給水本管7からは、防護区画毎に分岐管15が引き出され、分岐管15には予作動式流水検知装置17が設けられている。そして、分岐管15における予作動式流水検知装置17の二次側、すなわち二次側配管19に閉鎖型のスプリンクラヘッド21が取り付けられ、さらに二次側配管19の末端には試験弁23が設けられている。また、二次側配管19には、コンプレッサ25によって所定の圧力に加圧された圧縮空気が空気配管27を介して供給されている。
予作動式流水検知装置17は、予作動弁29と予作動弁29を開放する電動弁31と、減圧を検知する圧力スイッチ33と、流水検知スイッチ35を備えている。
電動弁31、圧力スイッチ33、流水検知スイッチ35はバルブ中継器37を介して本発明の制御盤としての消火システム制御盤39に電気的に接続されて、信号伝送が可能になっている。
A
The pre-actuated
The motor-operated
また、スプリンクラヘッド21が設置された防護区画には火災感知器41が設置されて、火災感知器41の検知信号は、火災受信機43に入力され、火災受信機43から消火システム制御盤39に火災信号が入力されるようになっている。
In addition, a
以上が、一般的な予作動式スプリンクラ消火設備の概要であるが、本発明では、図1に示すように、二次側配管19内の圧力を常時検知する圧力センサ45と、圧力センサ45の検知信号を入力して圧力の変化率を演算して該演算値が所定の値になるとスプリンクラ作動信号を発信する信号変換器47を備えている。また、信号変換器47と圧力センサ45には非常電源装置49が接続されている。非常電源装置49により電源が供給されるので、火災が発生し、かつ停電が発生するような場合であっても信号変換器47は正しくスプリンクラ作動信号を送信できる。なお信号変換器47の出力は、バルブ中継器37へ入力するようになっている。
The above is an outline of a general pre-acting sprinkler fire extinguishing equipment. In the present invention, as shown in FIG. 1, the
また、本発明の消火システム制御盤39は、火災受信機43からの火災信号及び、信号変換器47のスプリンクラ作動信号又は圧力スイッチ33の信号のいずれかの信号の入力があったときに電動弁31を制御して、予作動弁29を開放するように構成されている。
Further, the fire extinguishing
圧力センサ45は、常時極めて短い時間間隔で配管内の圧力値をサンプリングし、信号変換器47はこのサンプリング信号を入力して常時圧力の変化率を演算しているので、二次側配管19内の圧力が減圧して所定値に達する前に、圧力低下を検知できる。このため、二次側配管19内の圧力が所定値以下に下がると動作する圧力スイッチを用いる従来例に比較して減圧状態を極めて早期に検知できるので、放水遅れを防止する効果が高い。
ここで信号変換器47が演算する圧力変化率について言及する。信号変換器47は、定期的に圧力センサ45の出力値をサンプリングし、例えば、サンプリングするたび今回サンプリングした出力値と、前回の出力値とを差分し、圧力が減少傾向にあるかを判定する。そして圧力の減少傾向が、何回かにわたって連続してあり、かつ所定値以上の圧力低下である場合に、信号変換器47は、バルブ中継器37へスプリンクラ作動信号を出力する。
なお、圧力スイッチが動作する圧力をAとし、通常時、つまり監視状態の二次側配管19内の圧力をBとした場合、圧力Aと圧力Bの中間値である圧力Cよりも高い圧力で、ある一定の圧力の減少傾向があるときにスプリンクラ作動信号を出力するようにすることで、早期に二次側配19内の圧力低下を検知することができる。
The
Here, the pressure change rate calculated by the
If the pressure at which the pressure switch operates is A and the pressure in the
以上のように構成された本実施の形態の予作動式スプリンクラ消火設備1の動作を図2、図3に基づいて説明する。
<監視状態>
監視状態では、圧力センサ45は常時二次側配管19の圧力を検知して、信号変換器47が圧力の変化率を演算している。しかし、演算した変化率が予め設定した所定値を越えない限り、信号変換器47はスプリンクラ作動信号をバルブ中継器37へは送信しない。
The operation of the pre-actuated sprinkler fire extinguishing
<Monitoring status>
In the monitoring state, the
<火災時の動作>
火災時には、通常、まず火災感知器41が作動し(S1)、その信号が火災受信機43に入力され、火災受信機43が火災信号を消火システム制御盤39に送信する(S2)。
なお、ここでは、火災感知器41自体が火災であるかを判定した場合で説明する。つまり、火災感知器41が検出した出力値が所定値を上回り火災であると判定した場合に、火災感知器41は火災受信機43へ火災信号を送信する。これに対して、火災受信機43が火災であるかを判断する場合であっても本発明は適用できる。この場合には、火災感知器41からはセンサ出力が火災受信機43へ送信され、そのセンサ出力と所定値とを比較して、火災受信機43が火災か否かを判断する。いずれの場合であっても、火災が発生した場合には、火災受信機43からの火災信号が消火システム制御盤39に入力される。
また、次に、火災の熱によってスプリンクラヘッド21が開放して二次側配管19の圧力が減圧すると(S3)、信号変換器47の演算値である圧力変化率が所定の値を越えるため、信号変換器47がバルブ中継器37を介して消火システム制御盤39にスプリンクラ作動信号を送信する(S4)。
<Operation at fire>
In the event of a fire, first, the
Here, a case where it is determined whether the
Next, when the
上述したように、圧力センサ45は、常時極めて短い時間間隔で配管内の圧力値をサンプリングし、信号変換器47はこのサンプリング信号を入力して常時圧力の変化率を演算しているので、二次側配管19内の圧力が減圧して所定値に達する前に、圧力低下を検知でき、スプリンクラヘッド21が開放した後、きわめて早い時期に減圧状態を検知できる。
As described above, the
消火システム制御盤39は、火災信号とスプリンクラ作動信号の両方の信号を入力すると、電動弁31を制御して予作動弁29を開放する(S5)。予作動弁29が開放すると、その後、給水本管7から継続して水が流れる状態となり、その水の流れを検知し、流水検知スイッチ35が作動して、流水信号が消火システム制御盤39に送信する(S6)。消火システム制御盤39が流水信号を受信すると(S7)、消火システム制御盤39から火災受信機43にも流水信号が送信される(S8)。
また予作動弁29が開放したときには、分岐管15における予作動弁29の一次側配管の圧力低下が生じ、これによって、圧力タンク9に設けた圧力スイッチ11が作動して、ポンプ制御盤13が消火ポンプ5を起動する。
消火ポンプ5が起動することで、加圧された消火水が給水本管7を通じて二次側配管19に供給されて作動したスプリンクラヘッド21から放水されて消火が行われる(S9)。
When the fire extinguishing
Further, when the
When the
<火災感知器の誤動作の場合>
火災感知器41が非火災によって動作した場合、消火システム制御盤39には火災信号は入力されるがスプリンクラ作動信号は入力されない。したがって、消火システム制御盤39は予作動弁29の開放をしない。このため、二次側配管19に消火水が供給されることはなく、水抜き作業が発生することはない。
<In case of malfunction of fire detector>
When the
<圧力センサが故障の場合>
圧力センサ45が故障すると、火災であるにも拘わらずスプリンクラ作動信号が発信されない場合がありうる。しかし、スプリンクラヘッド21が開放したことで、二次側配管19内の減圧が生ずるので、二次側配管19内の圧力が所定値まで減圧すると圧力スイッチ33が作動して、圧力スイッチ33の信号がバルブ中継器37を介して消火システム制御盤39に入力される。
火災の場合、消火システム制御盤39には火災信号が入力されているので、消火システム制御盤39は圧力スイッチ33からの信号の入力があると、例え信号変換器47からのスプリンクラ作動信号が入力されていなくても予作動弁29を開放する。
<In case of pressure sensor failure>
When the
In the case of a fire, since a fire signal is input to the fire extinguishing
このように、本実施の形態では、圧力センサ45が故障したような場合でも、火災時に放水が行われないという最悪の事態を確実に回避することができ、消火設備としての信頼性が高い。
As described above, in the present embodiment, even when the
なお、上記の火災感知器41が誤動作した場合とは、火災感知器41自体は故障していないが、火災感知器41が湯気等の非火災現象で動作した場合であったが、火災感知器41自体が故障する場合も考えられる。
そこで、このような事態に対処するために、以下のような構成を採用することがより好ましい。
すなわち、図4に示すように、火災受信機43は消火システム制御盤39に故障信号を送信し、消火システム制御盤39は、故障信号を受信すると、その後は、火災信号の入力がなくても、信号変換器47の信号又は圧力スイッチ33の信号のいずれかの信号の入力があったときに電動弁31を制御して、予作動弁29を開放する。
The case where the
Therefore, in order to cope with such a situation, it is more preferable to adopt the following configuration.
That is, as shown in FIG. 4, the
上記のような構成を採用した場合の動作を図4、図5に基づいて説明する。
火災感知器41が故障し、火災受信機43が故障信号を受信すると、故障・連動遮断信号を消火システム制御盤39に発信する(S11)。この信号を受信すると消火システム制御盤39は、火災信号がなくても二次側配管内の圧力低下があれば予作動弁29を開放するする単独モードに切り替わる(S12)。
この状態で、火災が発生し、スプリンクラヘッド21が作動すると(S13)、信号変換器47の演算値である圧力変化率が所定の値を越えるため、信号変換器47がバルブ中継器37を介して消火システム制御盤39にスプリンクラ作動信号を送信する(S14)。消火システム制御盤39は、火災信号の入力がなくても、スプリンクラ作動信号の信号を入力すると、電動弁31を制御して予作動弁29を開放する(S15)。予作動弁29が開放すると、流水検知スイッチ35が作動して、流水信号が消火システム制御盤39に送信され(S16)、消火システム制御盤39はバルブ中継器37を介して流水信号を受信する(S17)。
予作動弁29が開放した後は、図3において説明したのと同様の動作がおこなわれて消火が行われる(S18)。
The operation when the above configuration is adopted will be described with reference to FIGS.
When the
In this state, when a fire occurs and the
After the
このように、火災受信機43が火災感知器41の故障信号を受信すると、以後は消火システム制御盤39の単独での動作によって予作動弁29を動作させるようにすることで、火災感知器41が故障した場合であっても、火災時に放水が行われないという最悪の事態を確実に回避することができ、消火設備としての信頼性が高い。
In this way, when the
本実施の形態では、圧力スイッチの代わりとして圧力センサを使用し、信号変換器で圧力の変化率を演算するようにした。信号変換器は、圧力変化率が所定値を越えたときにスプリンクラ作動信号を出力するようにしたが、例えば、圧力センサからサンプリングした圧力値をバルブ中継器を介して消火システム制御盤に送信するように構成してもよい。この場合には、消火システム制御盤が、二次側配管内の圧力値を直接表示できる表示部を有し、管理者が一定時間における圧力値の変化を視認できるようにすることで、例えば夏季において、配管内の圧力上昇があるときは、管理者が、試験弁23を開放するなどして、配管内の圧力を低下させることができる。
また本実施の形態では、火災受信機と消火システム制御盤をそれぞれ設けたが、これらの盤が有する機能を一つにまとめた一体盤で構成するようにしてもよい。
In the present embodiment, a pressure sensor is used instead of the pressure switch, and the change rate of the pressure is calculated by the signal converter. The signal converter outputs a sprinkler operation signal when the pressure change rate exceeds a predetermined value. For example, the pressure value sampled from the pressure sensor is transmitted to the fire extinguishing system control panel via the valve relay. You may comprise as follows. In this case, the fire extinguishing system control panel has a display unit that can directly display the pressure value in the secondary side pipe, and the administrator can visually recognize the change in the pressure value over a certain period of time. When there is an increase in pressure in the pipe, the administrator can lower the pressure in the pipe by opening the
Further, in this embodiment, the fire receiver and the fire extinguishing system control panel are provided, but they may be configured as an integrated board in which the functions of these panels are combined into one.
1 予作動式スプリンクラ消火設備
3 貯水槽
5 消火ポンプ
7 給水本管
9 圧力タンク
11 圧力スイッチ(圧力タンク)
13 ポンプ制御盤
15 分岐管
17 予作動式流水検知装置
19 二次側配管
21 スプリンクラヘッド
23 試験弁
25 コンプレッサ
27 空気配管
29 予作動弁
31 電動弁
33 圧力スイッチ(予作動式流水検知装置)
35 流水検知スイッチ
37 バルブ中継器
39 消火システム制御盤
41 火災感知器
43 火災受信機
45 圧力センサ
47 信号変換器
49 非常電源装置
1 Pre-acting sprinkler fire extinguishing equipment 3
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