JP2020110664A - 病院の消火システム - Google Patents

Abstract

【課題】スプリンクラーヘッドが故障しても水を放出しない病院の消火システムを提供する。【解決手段】病院の消火システム１はスプリンクラーヘッド１０３と、スプリンクラーヘッド１０３に水を供給するためのスプリンクラー用配管１０２とを有し、スプリンクラー用配管１０２が常態で負圧状態に維持されている負圧スプリンクラーシステム１００と、病院内で用いる負圧を供給するための負圧用配管２０１と、スプリンクラー用配管１０２と負圧用配管２０１内を負圧にする負圧ポンプ２０４とを備える。【選択図】図１

Description

本発明は、病院の消火システムに関する。

従来、病院では湿式加圧スプリンクラーシステムが消火システムとして用いられていた。なお、湿式スプリンクラーは、特許第３２６４９３９号に開示されている。

特許第３２６４９３９号

従来のスプリンクラーシステムでは、スプリンクラーヘッドが故障した場合に、スプリンクラーヘッドから水が放出されるという問題があった。そこで、この発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、スプリンクラーヘッドの損傷時に水が放出されない病院の消火システムを提供することを目的とするものである。

この発明に従った病院の消火システムは、スプリンクラーヘッドと、スプリンクラーヘッドに水を供給するためのスプリンクラー用配管とを有し、スプリンクラー用配管が常態で負圧状態に維持されている負圧スプリンクラーシステムと、病院内で用いる負圧を供給するための負圧用配管と、スプリンクラー用配管と負圧用配管に負圧を供給するための負圧装置とを備える。なお、常態とは、平常状態をいい、火災が発生していない状態をいう。

このように構成された病院の消火システムでは、負圧スプリンクラーシステムを用いているため、仮にスプリンクラーヘッドが損傷したとしても、スプリンクラーヘッドから水が放出されることがない。病院において天井から水が放出されると、患者は、その水を医療排液と誤認してしまう可能性がある。医療排液には病原菌やウイルスが含まれていることがあるため、人体に有害である。このような誤認は病院にとって深刻な、かつ病院特有の問題である。このような噂が広まると、風評被害が発生する。

これに対して負圧スプリンクラーシステムにおいてスプリンクラーヘッドが損傷すれば、その損傷したスプリンクラーヘッドが空気を吸い込むため吸込音が発生するが、水は放出されない。病院には通常負圧用配管が張り巡らされており、吸引などの作業を負圧を用いて行うため、空気の吸込音は病院の至る所で発生している。損傷したスプリンクラーヘッドから吸込音が発生したとしても、それは病院の至る所で発生している音であり、患者は不安を感じることは無い。

好ましくは、病院の消火システムは、病院のある区画内に設けられてスプリンクラー用配管と負圧用配管とを接続する接続管をさらに備える。この場合、ある区画内でスプリンクラー用配管と負圧用配管を接続するだけで負圧のスプリンクラーシステムを実現することができる。

好ましくは、前記スプリンクラー用配管内に常態で水が充填されており負圧状態に保たれている。この場合、火災時に即座にスプリンクラーヘッドから水を放出することができ
る。

好ましくは、前記スプリンクラー用配管内に常態で水が充填されておらず負圧状態に保たれている。この場合、複数のスプリンクラーヘッドが損傷したとしても、それらのスプリンクラーヘッドから水が放出されることがない。

好ましくは、温度が０℃超に保たれている区画内に前記スプリンクラーヘッドが設置される。

この発明に従えば、スプリンクラーヘッドが損傷した場合にでも、スプリンクラーヘッドから水が放出されない病院の消火システムを提供することができる。

実施の形態１に従った病院の消火システムの模式図である。

（実施の形態１）
（病院の消火システムの構成）
図１は、実施の形態１に従った病院の消火システムの模式図である。図１で示すように、病院の消火システム１は、病院の建物１０に設けられる。建物１０は、下層階である第一区画１１と、上層階である第二区画とを有する。

負圧スプリンクラーシステム１００は、一次配管１０１と、一次配管１０１に接続された二次配管１０２と、二次配管１０２に設けられたスプリンクラーヘッド１０３と、一次配管１０１と二次配管１０２との境界に設けられたバルブ１０５と一次配管１０１に水を送るための水ポンプ１０６とを有する。

一次配管１０１には水が充填されている。この水は、水ポンプ１０６により加圧されている。水ポンプ１０６には消火水槽（図示せず）から水が供給される。建物１０の最上階の高架水槽から水ポンプ１０６に水が供給されてもよい。

一次配管１０１は、水ポンプ１０６から建物１０の最上部まで垂直に立ち上がり、各階で分岐されている。この実施の形態では２階建ての建物１０を記載しているが、建物１０の階は２階に限定されない。

一次配管１０１の水は、バルブ１０５で止められており、バルブ１０５が開くことで一次配管１０１の水が二次配管１０２へ送られる。バルブ１０５の開閉は、コンピューター３０２により制御される。

二次配管１０２はバルブ１０５に接続されている。二次配管１０２は第二区画１２に配置されている。なお、この実施の形態ではバルブ１０５が第二区画１２に配置されている例を示しているが、バルブ１０５が第一区画１１に配置されていてもよい。

二次配管１０２は第二区画１２の天井に配置されている。二次配管１０２には複数のスプリンクラーヘッド１０３が設けられている。スプリンクラーヘッド１０３の数は、第二区画１２の広さによって決定される。

この実施の形態では、第二区画１２にスプリンクラーヘッド１０３が設けられる例を示しているが、第一区画１１に二次配管１０２およびスプリンクラーヘッド１０３が配置さ
れていてもよい。

スプリンクラーヘッド１０３は、閉鎖型のスプリンクラーヘッドであり、水を放出する孔が複数設けられている。スプリンクラーヘッド１０３は感熱機構（可溶金属片）を有する。常態では、水を放出する孔と、一次配管１０１との間はスプリンクラーヘッド１０３内で遮蔽されている。感熱機構が火災時の火炎により溶融すると遮断が開放されて一次配管１０１を経由して水がスプリンクラーヘッド１０３の孔から放出される。

負圧システム２００は、負圧用配管２０１と、負圧用配管２０１内を負圧にする負圧ポンプ２０４と、負圧用配管２０１に接続されるアウトレット２０３と、負圧用配管２０１と二次配管１０２とを接続する接続管２０５とを有する。

負圧ポンプ２０４は第一区画１１に設けられて負圧を発生させる。負圧ポンプ２０４は真空ポンプにより構成される。この実施の形態では、水ポンプ１０６および負圧ポンプ２０４は同じ第一区画１１に設置されているが、これらが互いに異なる区画に設けられてもよい。

負圧ポンプ２０４（吸引ポンプ）は主機および予備機により構成されてもよい。この場合には、故障時、メンテナンス時にも病院全体の使用量を賄える。吸引された細菌およびバクテリアを含む空気は大気を汚染しないよう、吸引フィルターによってこれらが採集される。

負圧ポンプ２０４に接続された負圧用配管２０１は負圧ポンプ２０４から建物１０の最上階まで垂直に立ち上がり、各階で分岐されている。各階において負圧用配管２０１が分岐して各部屋に負圧用配管２０１が張り巡らされている。

病院の建物１０には、病室、スタッフステーション、共用部、手術室などの区画（部屋）があり、それぞれの区画に負圧用配管２０１が到達している。病室、手術室では、たとえば患者の痰を吸引するために負圧が用いられる。スタッフステーションおよび共用部では、負圧が発生しているかどうかをモニターする圧力モニターに負圧用配管２０１が接続されている。

アウトレット２０３は第二区画１２に設けられている。アウトレット２０３に負圧用配管２０１が接続されている。

なお、吸引用のアウトレット２０３に隣接して、酸素、笑気、空気、窒素、二酸化炭素などの医療ガス用のアウトレットが設けられてもよい。これらの配管は、中央配管(セン
トラルパイピング)とすることにより、維持管理の集中化が図れるとともに、壁裏、天井
裏に配管することで、スペースを有効活用できる上、衛生的で経済的である。

負圧用配管２０１と二次配管１０２とは接続管２０５により接続されている。接続管２０５と二次配管１０２とは接続点２０２で接続されている。これにより、常態において、二次配管１０２内は負圧とされている。

常態では、二次配管１０２内が負圧とされ、水が存在しない。負圧とすることで、二次配管１０２内に水が滞留することを防止できる。仮に二次配管１０２内に水が滞留したとしても、負圧下では、水の沸点は低くなる。そのため、二次配管１０２内の水が沸騰して接続管２０５を介して負圧ポンプ２０４で吸引される。

検知システム３００は、火災検知器３０１およびコンピューター３０２を有する。第二
区画１２内で火災が発生すると、その熱または煙を火災検知器３０１が検知する。コンピューター３０２とバルブ１０５とが信号線３１１により接続されている。コンピューター３０２と水ポンプ１０６とが信号線３１２により接続されている。

上記の病院の消火システム１は、スプリンクラーヘッド１０３と、スプリンクラーヘッド１０３に水を供給するためのスプリンクラー用配管としての二次配管１０２とを有し、二次配管１０２が常態で負圧状態に維持されている負圧スプリンクラーシステム１００と、病院内で用いる負圧を供給するための負圧用配管２０１と、二次配管１０２と負圧用配管２０１に負圧を供給するための負圧装置としての負圧ポンプ２０４とを備える。病院の消火システム１は、病院の第二区画１２内に設けられて二次配管１０２と負圧用配管２０１とを接続する接続管２０５をさらに備える。負圧用配管２０１内に常態で水が充填されておらず負圧状態に保たれている。温度が０℃超に保たれている第二区画１２内にスプリンクラーヘッド１０３が設置される。負圧スプリンクラーシステム１００は乾式の負圧スプリンクラーシステムである。

（病院の消火システムの動作）
第二区画１２で火災が発生すると、火災による熱または煙を火災検知器３０１が検知する。検知された情報は火災検知器３０１からコンピューター３０２に送られる。コンピューター３０２はバルブ１０５を開くようにバルブ１０５に信号を与える。コンピューター３０２は水ポンプ１０６を駆動させるか、水ポンプ１０６の駆動力を増大させる。これにより、常態では水が存在せず負圧状態であった二次配管１０２内に水が充填される。

火災による熱は、スプリンクラーヘッド１０３の感熱機構を溶融させる。これにより、スプリンクラーヘッド１０３の水放出用の孔と二次配管１０２とが接続される。スプリンクラーヘッド１０３の水放出用の孔からは水が放出されて消火することができる。

（効果）
このように構成された病院の消火システム１では、負圧ポンプ２０４は吸引用のポンプであり、かつ、二次配管１０２を負圧にするポンプでもある。吸引用のポンプは本来病院に備わっているものであるため、新たな装備を追加することなく、二次配管１０２内を負圧にすることができる。

常態においてスプリンクラーヘッド１０３が損傷して水放出用の孔が二次配管１０２に連通すると、その孔は第二区画１２内の空気を吸引して音を発生させる。病院では吸引などの作業を負圧を用いて行うため、空気の吸込音は病院の至る所で発生している。損傷したスプリンクラーヘッド１０３から吸込音が発生したとしても、それは病院の至る所で発生している音であり、患者は不安を感じることは無い。

接続管２０５は、負圧用配管２０１および二次配管１０２が設けられる第二区画１２に設けられる。そのため、負圧用配管２０１および二次配管１０２の接続管２０５を短くすることができ、施工コストを低下させることができる。

さらに、常態において二次配管内が常圧の乾式スプリンクラーシステム（予作動式スプリンクラーシステム）と比較して、実施の形態１に従った負圧スプリンクラーシステム１００（病院の消火システム１）は以下の効果がある。常圧乾式スプリンクラーシステムでは、火災時にポンプが作動して二次配管内に水が充填されるが、この時、二次配管内の空気が水で圧縮されるため、スムーズに（短時間で）二次配管内に水が充填されない。これに対して、負圧スプリンクラーシステム１００では二次配管１０２内が負圧であるため、二次配管１０２内にスムーズに水が充填される。そのため、従来の乾式のスプリンクラー（予作動式スプリンクラー）の欠点であった、スプリンクラーヘッドからの水の散水が遅
れるという問題を解決することができる。

（実施の形態２）
実施の形態２の病院の消火システム１では、負圧用配管２０１に常態で水が充填されており負圧状態に保たれている。その他の構成は、実施の形態１の病院の消火システム１と共通している。

すなわち、実施の形態２に従った負圧スプリンクラーシステム１００は、湿式の負圧スプリンクラーシステムである。負圧用配管２０１内の圧力が低いため、負圧用配管２０１内の水が蒸発しやすい。負圧用配管２０１内の水が蒸発して減少すると、減少した水を補充するシステムが採用される。たとえば、負圧用配管２０１の水が減少すれば、水の減少をセンサで検知し、センサがコンピューター３０２へ信号を送り、コンピューター３０２がバルブ１０５を少し開いて負圧用配管２０１内に水を補給してもよい。

１つのスプリンクラーヘッド１０３が損傷したとする。この場合、接続管２０５による吸引力が、損傷したスプリンクラーヘッド１０３から水が漏れようとする力よりも強いので、損傷したスプリンクラーヘッド１０３から水が放出されない。多数のスプリンクラーヘッド１０３が同時に損傷した場合には、損傷したスプリンクラーヘッド１０３から水が放出されるが、同時に多数のスプリンクラーヘッド１０３が損傷する可能性は極めて低い。

今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した実施の形態ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味、および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

この発明は病院の消火システムの分野において用いることができる。

１ 病院の消火システム、１０ 建物、１１ 第一区画、１２ 第二区画、１００ 負圧スプリンクラーシステム、１０１ 一次配管、１０２ 二次配管、１０３ スプリンクラーヘッド、１０５ バルブ、１０６ 水ポンプ、２００ 負圧システム、２０１ 負圧用配管、２０２ 接続点、２０３ アウトレット、２０４ 負圧ポンプ、２０５ 接続管、３００ 検知システム、３０１ 火災検知器、３０２ コンピューター、３１１，３１２ 信号線。

Claims (5)

1. 病院の消火システムであって、
   スプリンクラーヘッドと、前記スプリンクラーヘッドに水を供給するためのスプリンクラー用配管とを有し、前記スプリンクラー用配管が常態で負圧状態に維持されている負圧スプリンクラーシステムと、
   病院内で用いる負圧を供給するための負圧用配管と、
   前記スプリンクラー用配管と前記負圧用配管に負圧を供給するための負圧装置とを備えた、病院の消火システム。
2. 病院のある区画内に設けられて前記スプリンクラー用配管と前記負圧用配管とを接続する接続管をさらに備えた、請求項１に記載の病院の消火システム。
3. 前記スプリンクラー用配管内に常態で水が充填されており負圧状態に保たれている、請求項１または２に記載の病院の消火システム。
4. 前記スプリンクラー用配管内に常態で水が充填されておらず負圧状態に保たれている、請求項１または２に記載の病院の消火システム。
5. 温度が０℃超に保たれている区画内に前記スプリンクラーヘッドが設置される、請求項４に記載の病院の消火システム。

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