JP2867047B2 - スプリンクラー消火設備の火災感知器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、予作動式のスプリンクラー消火設備の火
災感知器に関する。

（従来の技術） 水損事故を嫌うビルのコンピュータ室や書庫、美術
館、半導体工場や住戸などでは端末の閉鎖型スプリンク
ラーヘッドまで常時、圧力水が充填されている湿式スプ
リンクラーヘッド消火設備に代えて予作動式スプリンク
ラー消火設備が好まれる。

この予作動式スプリンクラー消火設備は、各警戒地区
に閉鎖型のスプリンクラーヘッドとともに火災感知器を
設け、火災感知器の動作により開閉制御弁を開いてすべ
てのスプリンクラーヘッドまで水等の消火薬水を満し、
そして火災地点で開放されたスプリンクラーヘッドから
消火薬水を放出するものである。

従って、火災を、火災感知器とスプリンクラーヘッド
とにより互いに確認しあって消火薬水を放出するもので
あり、消火設備として安定した動作をすることができ
る。

（発明が解決しようとする課題） このような従来設備では、火災感知器とスプリンクラ
ーヘッドとは別々に配置され、かつ一般には複数のスプ
リンクラーヘッドに対し火災感知器は１台の割合で配設
されている。

このため、火点がスプリンクラーヘッドには近いが火
災感知器からは少し離れているような場合では、火災感
知器の動作は遅れ易く、この結果、初期消火の目的を果
し得ないことがある。

また、スプリンクラーヘッドの露出している先端部分
に塵埃などが附着し易く、誤って物を衝突させる危険も
ある。

この発明は、従来の予作動式スプリンクラー消火設備
とその火災感知器のかかる問題点を解消すべく提案され
たものであり、構成が簡易で動作の確実なスプリンクラ
ー消火設備の火災感知器を提案することを目的としてい
る。

（課題を解決するための手段） 前記課題を解決するためのこの発明の構成は、所定温
度になると、可溶合金が溶けて消火薬水が放出される閉
鎖型のスプリンクラーヘッド１の先端部分４を保護でき
て伝熱性に富むヘッドカバー８と、常態時ではヘッドカ
バー８を前記保護位置に保持し、かつ、上記所定温度よ
りも低温の警戒状態の温度で前記保持を解除する構成の
保持機構Ｈと、ヘッドカバー８の前記解除動作を検出す
る解除検出器Ｒとを有している。

保持機構Ｈは、前記常態時と前記警戒状態時のそれぞ
れの温度で、可逆的に動作できるよう構成されている。

又、この発明は、スプリンクラーヘッド１の先端部分
４とヘッドカバー８との間に、ヘッドカバー８の前記解
除動作を助けるための伝熱性に富むばね27を介装してい
る。

（作用） 火災が発生して警戒状態の温度に達すると、保持機構
Ｈは解除動作してヘッドカバー８は外れ、解除検出器Ｒ
はヘッドカバー８のこの解除動作を検出して動作する。

この解除検出器Ｒの前記解除動作検出に伴い、スプリ
ンクラーヘッド１までの水等の消火薬水の充填などが行
われる。

そして警戒状態の温度よりも高温の所定温度になる
と、スプリンクラーヘッド１の可溶合金が溶けて消火薬
水が放出される。

上記のように警戒状態の温度を検知してスプリンクラ
ーヘッド１への消火薬水の充水を行うヘッドカバー８
と、所定温度で消火薬水を放出するスプリンクラーヘッ
ド１の先端部分４とは、互いに極めて接近しているた
め、火点に対するヘッドカバー８とスプリンクラーヘッ
ド１の感熱のズレは、殆ど発生せず、感知ミスはなくな
る。

これにより、警戒状態の温度でのスプリンクラーヘッ
ド１に消火薬水充水動作と、さらに高温の所定温度での
スプリンクラーヘッド１の放水動作が、確実に行われ
る。

同時に、スプリンクラーヘッド１の先端部分４はヘッ
ドカバー８により塵埃の附着や異物の衝突から防護され
る。

ヘッドカバー８の保持機構Ｈは、前記常態時と警戒状
態のそれぞれの温度で保持と解除動作を可逆的に行うの
で、特にテストなどで便利である。

スプリンクラーヘッド１の先端部分４とヘッドカバー
８との間に介装された伝熱性に富むばね27により、火点
の熱は先端部分４に効率よく伝られるとともに、警戒状
態となったときのヘッドカバー８の外れ動作を確実に行
なう。

（実施例） 以下この発明の実施例を図に基いて説明する。

第１図はスプリンクラーヘッド１の一部縦断正面図で
り、第５図はスプリンクラー消火設備の全体図である。

警戒地区の天井板２に設けた切抜穴３に、閉鎖型のス
プリンクラーヘッド１の先端部分４がのぞくように、供
給配管５へスプリンクラーヘッド１の基部が取付けられ
ている。

スプリンクラーヘッド１の基部又は天井板２或いは供
給配管５に、下端に開口部６のある筒状の枠体７を取付
けてこの枠体７によってスプリンクラーヘッド１の外周
外方を囲むようにし、開口部６を塞ぐことができる形で
伝熱性に富む第４図に例示したヘッドカバー８を、常態
時では保持機構Ｈによって枠体７へ保持し、警戒状態で
の温度によりこの保持状態が解除されるように保持機構
Ｈは構成されている。

この第１図に例示した保持機構Ｈは、ヘッドカバー８
の裏面に固定された形状記憶合金製の係止部10で構成さ
れたものであり、係止部10は、常態時では第１図のよう
に枠体７の開口部６に係止できる形を保ち、警戒状態の
温度になると第２図の実線で示すように開口部６から外
れる形に変形し、この係止形状と外れ形状は前記それぞ
れの温度で可逆的に行われる。

ヘッドカバー８が開口部６から外れて解除動作したこ
とを検出する解除検出器Ｒを設け、供給配管５への水等
の消火薬水の供給を阻止している電動式の開閉制御弁12
と解除検出器Ｒとを、制御手段Ｃとしての制御回路13を
介して配線14によって接続している。

例示した解除検出器Ｒは、マイクロスイッチ15を用
い、その作動子16を保持位置にあるヘッドカバー８の裏
面に当接させ、ヘッドカバー８の解除動作に伴い突出す
る作動子16はマイクロスイッチ15の接点を閉成する。

スプリンクラーヘッド１の開放動作は、このスプリン
クラーヘッド１からの消火薬水の放出動作又は、スプリ
ンクラーヘッド１から突出、垂下するデフレタ40の動作
などにより、これを検出している。

即ち、スプリンクラーヘッド１の開放動作を検出する
放出検出手段Ｍを設け、前記検出動作を警報する警報手
段18と放出検出手段Ｍとを、制御回路13を介して配線19
によって接続している。

例示した放出検出手段Ｍは、枠体７に設けた複数個の
座20に嵌着されて消火薬水でとける性質の薄板21と、前
記嵌着位置にある薄板21の裏面に作動子22を当接させて
薄板21の溶損落失に伴う作動子22の突出動作により接点
を閉成するマイクロスイッチ23とで構成される。

薄板21は第８図に平面図で、第９図に正面図でそれぞ
れ示すように、枠体７の座20に嵌着するための縁部24
と、熱風を通すための多数の通気孔25および、マイクロ
スイッチ15の作動子16を挿通するための孔26と、スプリ
ンクラーヘッド１の先端部分４とヘッドカバー８との間
に介装される金属製のばね27を挿通するための孔28と
を、それぞれ設けている。

例示した制御回路13は、火災受信機を兼ねたもので電
源として電池29を用い、解除検出器Ｒの検出動作によっ
て出力される火災信号により、リレー30が動作してその
常開接点31と38を閉じ、これにより開閉制御弁12の電動
部32（モータ又はソレノイド）を開放位置に動作させる
ようにするとともに、主ベルや地区ベル等の音響装置39
を鳴動させ火災地区表示灯41を点灯させて火災発生を報
知し、又、放出検出手段Ｍのマイクロスイッチ23の作動
子22の突出による検出動作によってリレー33が動作して
その常開接点34を閉じ、これにより警報手段18である警
報ブザーや警報ランプを作動させるように構成されてい
る。

次に上記実施例の動作を説明する。

火災が発生するとその熱はヘッドカバー８を介して係
止部10および、伝熱性に富むばね27を経てスプリンクラ
ーヘッド１の先端部分４に、それぞれ伝熱される。

そして警戒状態の温度に到ると、形状記憶合金の特性
により係止部10は変形して枠体７の開口部６から外れて
保持機構Ｈは保持状態を解除し、自重とばね27の復元力
とによりヘッドカバー８は第２図のように落下する。

ヘッドカバー８に支えられていたマイクロスイッチ15
の作動子16は突出して解除検出器Ｒは検出動作し、リレ
ー30が動作して常開接点31を閉じ、これにより電動部32
が動作して開閉制御弁12は開き、消火薬水は供給配管５
へ流入してスプリンクラーヘッド１に満される。

同時に常開接点38が閉し、これにより音響装置39が鳴
動するとともに火災地区表示灯41が点灯して火災発生が
報知される。

火点からの熱は、薄板21および孔25、26、28を通って
スプリンクラーヘッド１の先端部分４に伝えられ、所定
温度でスプリンクラーヘッド１の可溶合金が溶けて開放
動作し、消火薬水が放出される。

放出された消火薬水によって薄板21は溶けて落失し、
薄板21により支えられていた作動子22は突出してマイク
ロスイッチ23は動作し（第３図）、リレー33が動作して
常開接点34を閉じ、これにより警報手段18が動作して所
定の警報が行われる。

このように保持機構Ｈにて保持されるヘッドカバー８
は、警戒状態の温度に到達したことを検出し、この検出
動作を制御手段Ｃに通報して開閉制御弁12を開かせるな
どの役割を果たす火災感知器としての機能を備えてお
り、しかも、スプリンクラーヘッド１の先端部分４をカ
バーする位置、即ち、スプリンクラーヘッド１の感熱部
分と同心位置に配置されているので、火点に対しスプリ
ンクラーヘッド１と殆んど同一の位置となり、従来の如
く、火災感知器とスプリンクラーヘッドの感熱部分の位
置ズレに起因する火災感知器の不作動という問題点は解
消され、なお、スプリンクラーヘッド１と火災感知器と
がユニット化されるという利点も有している。

そして、スプリンクラーヘッド４の先端部分４はこの
ヘッドカバー８によって塵埃の附着や異物の衝突から防
護され、先端部分４および、天井板２の開口部３などが
ヘッドカバー１によって覆われるので、外観の点でも、
良好となっている。

この実施例では、保持機構Ｈとして係止部10を形状記
憶合金で形成しているので、警戒状態の温度で外れ位置
に変形した係止部10も、常温に戻って開口部６に係止で
きる形に復元して、これによりヘッドカバー８は再使用
は可能となり、特に設置後のテストに便利となってい
る。

この係止部10は、図示は省略したが警戒温度で溶ける
ヒューズメタルを用いても、前記保持機構Ｈとしての機
能を果すことができる。

そして保持状態にあるヘッドカバー８が警戒状態の温
度で外れたことを検出する解除検出器Ｒとしての図示例
のマイクロスイッチ23を用いているので、常態時はこの
解除検出器Ｒに電流は流れず、節電上有利であり、電源
として電池を使用でき、電池を使用した場合は制御回路
13は小型化できる。

スプリンクラーヘッド１が開放動作して水等の消火薬
水の放出が始まったことを、スプリンクラーヘッド１か
らの消火薬水の放出が直接に検知できる放出検出手段Ｍ
により行っているので、放出の検出動作はミス無く確実
に行われる。

即ち、警戒状態での開閉制御弁12の開放による充水の
際の流水は放出検出手段Ｍに全く影響せず、しかも、関
係配管の汚損や水あか等も、前記構成の放出検出手段Ｍ
の機能を阻害することは無く、関係配管内のウォータハ
ンマや水圧変動などにより誤動作する心配も無い。

そのうえ、スプリンクラーヘッド１と火災感知器とし
てのヘッドカバー８および保持機構Ｈと、放出検出手段
Ｍとをユニット化できるので、取付工事と電気配線にお
いて極めて便利となった。

次に保持機構Ｈの他の実施例を用いているスプリンク
ラーヘッド１を、第６図に常態で、又、第７図に警戒状
態でそれぞれ示した。

前記第１図の第１実施例と同一の構成部材について
は、これらの各図でも共に同一符号を付してその構造の
説明は省略した。

保持機構Ｈは、ヘッドカバー８の裏面に取付けた感温
フエライト35と、枠体７の下部に取付けた永久磁石36と
によって構成され、常態時は感温フエライト35は永久磁
石36に吸着されて第６図のようにスプリンクラーヘッド
１の先端部分４を保護する位置にヘッドカバー８を保持
するが、警戒状態の温度に到ると感温フエライト35の磁
気極性が変化して永久磁石36に対し吸着力が失われる構
造としている。

また、この第６図の実施例での解除検出器Ｒは、リー
ドスイッチ37を用い、前記吸着状態では感温フエライト
35の磁気特性によりその接点は開かれ、第７図のように
感温フエライト35が離れた状態では永久磁石36によって
リードスイッチ37の接点が閉成されるようにしている。

従って、常態時では永久磁石36に感温フエライト35が
吸着してヘッドカバー８は先端部分４を保護し、リード
スイッチ37は開いている。

火災によりヘッドカバー８を介して感温フエライト35
が警戒状態の温度になると、永久磁石36への吸着力が失
われてヘッドカバー８は落下し、リードスイッチ37は閉
じてリレー30と電動部32が動作し、開閉制御弁12は開か
れることになる。

この第２実施例の発明も、前記第１図の第１実施例と
同様に、保持機構Ｈで保持されているヘッドカバー８
は、前記の如く正確に動作する火災感知器と防護カバー
との両方の機能を発揮できる。

又、この第２実施例の保持機構Ｈも、前記第１図の保
持機構Ｈと同様に、常態時と警戒状態時でのそれぞれの
温度で可逆性を有しており、ヘッドカバー８は再使用可
能でテストに便利となっている。

スプリンクラーヘッド１からの消火薬水の放出を検出
する放出検出手段Ｍは、前記水溶性の薄板21が水に溶け
て落失するのを検出する構造のほか、図示は省略した
が、枠体７の座20に、帯状体、中央部の孔にワイヤを張
った輪状板、中央部に切込みのある円板状体などの何れ
か１つの部材を枠体７の座20に嵌着して嵌着状態のこの
部材にマイクロスイッチ23の作動子22をのせ、スプリン
クラーヘッド１の開放に伴うデフレクタ40の突出動作又
は、消火薬水の放出圧力により上記部材が座20から外れ
るときの作動子22の突出によりマイクロスイッチ23が動
作する構造の放出検出手段Ｍであても良い。

さらに、スプリンクラーヘッド１の先端部分４の下方
に対向して投光素子と受光素子を配置して、放出される
消火薬水が受光素子の受光を遮断することにより動作す
る放出検出手段Ｍを用いても良い。

これらの何れの放出検出段Ｍを用いても前記第１実施
例の放出検出手段Ｍと同様に、スプリンクラーヘッド１
の充水や供給配管５内の水圧変動などにては誤作動せ
ず、関係配管の汚損などによる不動作の恐れも無い。

又、スプリンクラーヘッド１の先端部分４、すなわち
感熱部とヘッドカバー８との間に設けられる伝熱性に富
むばね27は、板ばねを湾曲させる等したものなど、他の
形状のものを用いても良い。

（発明の効果） 以上のようにこの発明によれば、警戒状態の温度を検
知してスプリンクラーヘッド１への消火薬水の充水を行
うヘッドカバー８と、所定温度で消火薬水を放出するス
プリンクラーヘッド１の先端部分４とは、互いに極めて
接近しているため、火点に対するヘッドカバー８とスプ
リンクラーヘッド１の感熱のズレは、殆ど発生せず、感
知ミスはなくなる。

これにより、警戒状態の温度でのスプリンクラーヘッ
ド１に消火薬水充水動作と、さらに高温の所定温度での
スプリンクラーヘッド１の放水動作が、確実に行われ
て、予作動式スプリンクラー消火設備の火災感知器とし
て優れている。

ヘッドカバー８は、又、スプリンクラーヘッド１の先
端部分４を塵埃や異物の衝突から防護して外観を向上す
る。

ヘッドカバー８の保持機構Ｈは、常態時と警戒状態の
それぞれの温度で保持と解除動作を可逆的に行うので、
ヘッドカバー８と保持機構Ｈの再使用は可能となり、特
に設備後のテストなどに便利となった。

スプリンクラーヘッド１の先端部分４とヘッドカバー
８との間に介装された伝熱性に富むばね27は、火点の熱
を先端部分４に効率良く伝えてスプリンクラーヘッド１
の開放動作準備が支障無く行われ、警戒状態時における
ヘッドカバー８の外れ動作を確実に行わせる利点を有し
ている。

【図面の簡単な説明】

各図はこの発明の実施例を示し、第１図、第６図はそれ
ぞれの実施例におけるスプリンクラーヘッドの常態時の
一部縦断正面図、第２図と第３図は第１図の実施例のそ
れぞれの動作状態における一部縦断正面図、第４図はヘ
ッドカバーの平面図、第５図は第１図のスプリンクラー
ヘッドを用いた消火設備のブロック図、第７図は第６図
の実施例の動作状態における一部縦断正面図、第８図は
放出検出手段の平面図、第９図は第８図の正面図であ
る。 １……スプリンクラー、２……天井板 ３……切抜穴、４……先端部分 ５……供給配管、６……開口部 ７……枠体、８……ヘッドカバー 10……係止部、12……開閉制御弁 13……制御回路、14、19……配線 15、23……マイクロスイッチ 16、22……作動子、18……警報手段 20……座、21……薄板 24……縁部、25……通気孔 26、28……孔、27……ばね 29……電池、30、33……リレー 31、34、38……常開接点 32……電動部、35……感温フエライト 36……永久磁石、37……リードスイッチ 39……音響装置、41……火災地区表示灯 Ｈ……保持機構、Ｒ……解除検出器 Ｃ……制御手段、Ｍ……放出検出手段

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】所定温度になると、可溶合金が溶けて消火
   薬水が放出される閉鎖型のスプリンクラーヘッドの先端
   部分を保護できて伝熱性に富むヘッドカバーと、常態時
   ではヘッドカバーを前記保護位置に保持し、かつ、上記
   所定温度よりも低温の警戒状態の温度で前記保持を解除
   する構成の保持機構と、ヘッドカバーの前記解除動作を
   検出する解除検出器とを有していることを特徴とするス
   プリンクラー消火設備の火災感知器。
2. 【請求項２】前記保持機構は、前記常態時と前記警戒状
   態時のそれぞれの温度で、可逆的に動作できるものであ
   ることを特徴とする請求項１記載のスプリンクラー消火
   設備の火災感知器。
3. 【請求項３】スプリンクラーヘッドの先端部分とヘッド
   カバーとの間に、ヘッドカバーの前記解除動作を助ける
   ための伝熱性に富むばねを介装したことを特徴とする請
   求項１記載のスプリンクラー消火設備の火災感知器。