JP2903230B2 - スプリンクラー消火設備 - 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に関
する。

（従来の技術） 水損事故を嫌う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るの
で、装置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） このように従来設備では、火災感知器とスプリンクラ
ーヘッドの両方が動作をしないと水等の消火薬水は放出
されないので、火点がスプリンクラーヘッドに近いもの
の、火災感知器から遠いような場合では、火災感知器の
動作が遅れ易く、この結果、初期消火の目的を果し得な
いことがある。

スプリンクラーヘッドは露出しているので特にその先
端部分に塵埃などが附着し易く、また、誤って物を衝突
させる危険がある。

又、スプリンクラーヘッドが正しく開放動作して消火
薬水の放出が始まったことを検知するために設けられて
いる流水検知弁は、１個のスプリンクラーヘッドの動作
による少量の流水を検知できるとともに、火災感知器の
動作時に開閉制御弁が開かれてスプリンクラーヘッドま
での充水の際の流水作用は感知しないものでなければな
らず、構造上、精密なことが要求されるうえ、関係配管
の汚れや水あか等により検知動作不良の恐れもあった。

この発明は、従来のスプリンクラー消火設備のこれら
の問題点を解消すべく提案されたものであり、簡易な構
成で動作の確実なスプリンクラー消火設備を提供するこ
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、この発明の請求項１の構成
は、警戒地区に配置された閉鎖型のスプリンクラーヘッ
ド１に消火薬水を、開閉制御弁12によって常態時には阻
止し、火災感知動作によって供給するスプリンクラー消
火設備において、 スプリンクラーヘッド１の先端部分を保護できて伝熱
性に富むヘッドカバー８が、保持機構Ｈにより常態時で
は前記保護位置に保持され、かつ、警戒状態での温度に
より前記保持状態を解除されるように設けてあり、ヘッ
ドカバー８の前記保持状態の解除を検出する警戒状態検
出手段Ｓのこの動作検出により、開閉制御弁12を開くよ
うにしたものである。

そして請求項２の発明は、請求項１の発明において、
スプリンクラーヘッド１の各々には、該スプリンクラー
ヘッド１の開放動作によりスプリンクラーヘッド１から
放出された消火薬水を検出する放出検出手段Ｍを備えて
いる。

（作用） ヘッドカバー８は、常態時では保持機構Ｈにより保護
位置に保持されてスプリンクラーヘッド１を保護して塵
埃の付着や異物の衝突から防護する。

火災が発生して警戒状態での温度によりヘッドカバー
８の前記保持状態は解除され、警戒状態検出手段Ｓの動
作検出により、開閉制御弁12が開かれて閉鎖型のスプリ
ンクラーヘッド１まで消火薬水が供給される。

そして警戒状態での温度よりも高温の所定温度に達す
るとスプリンクラーヘッド１が開放動作して消火薬水が
スプリンクラーヘッド１から放出されるのであるが、ス
プリンクラーヘッド１と殆ど同一の位置にこの伝熱性に
富むヘッドカバー８が在るため、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、ヘッドカバー８及びスプリンクラーヘッド１
の感知ミスはなくなる。

これにより従来のような、火点から火災感知器が離れ
ていることによる火災感知器不動作に起因する消火薬水
充水等の動作の遅れがあって予作動方式が機能しないと
いう問題は解消された。

スプリンクラーヘッド１の開放動作のとき、これから
放出された消火薬水は該スプリンクラーヘッド１に設け
てある放出検出手段Ｍにより直接に検出されるので、従
来の通常構成の予作動式のような、スプリンクラーヘッ
ドまでの充水を放出であると誤検出したり、逆に例えば
一個だけのスプリンクラーヘッド動作時の少量放出を検
出できなかったりなどの問題は解消されて、スプリンク
ラーヘッド１の開放による放出動作を正確に検出し、報
知が可能となる。

（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
あり、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
の温度によりこの固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図の実線で示したように開口部６から
外れる位置まで変形するよう形成している。

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。

従って、警戒地区が警戒状態の温度になったとき、前
記ヘッドカバー８と、保持機構Ｈと、解除検出器Ｒとに
よって構成される解除状態検出手段Ｓの前記動作によっ
て検出されることになる。

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に嵌着されて水等の消火薬水で溶ける性質の薄板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
に介装される金属性のばね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55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53を
鳴動させ、火災地区表示灯54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、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にて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、水等の消火薬水は供
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55が閉じ、これにより音響装置53が鳴
動するとともに火災地区表示灯54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
能を果たすことができる。

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、警戒常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。

又、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実施例と同様に、
保持機構Ｈで保持されるヘッドカバー８は、火災感知器
と防護カバーとの両方の機能を有しているうえ、解除検
出器Ｒは、動作ミスや不動作が無く、正確に作動する。

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、常態時に戻ったときに再び保持機能は回
復するので、ヘッドカバー８は再使用できる。

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とマイクロ
スイッチ23の組合せ以外に、次の各実施例を使用するこ
とができる。

第10図に平面図で、第11図に正面図でそれぞれ示した
第３実施例は、金属又は合成樹脂で作った帯状体38を、
その左右部に形成している縁部39によって枠体７の座20
に弾力的に嵌着し、この嵌着位置にある帯状体38にマイ
クロスイッチ23の作動子22を当接させたもので形成して
いる。

帯状体38は、スプリンクラーヘッド１の開放により放
出される消火薬水の圧力で座20から外れる。

帯状体38は、スプリンクラーヘッド１の開放動作に伴
い突出するデフレクタ40により座20から外れるようにし
ても良い。

第12図に平面図で、第13図に正面図で示した第４実施
例の放出検出手段Ｍは、枠体７の座20に弾力的に嵌着で
きる縁部41を有する輪状体42にワイヤ43をクロス状に設
け、この嵌着位置にある輪状体42にマイクロスイッチ23
の作動子22を当接させたもので形成している。

輪状体42は、消火薬水の放出による圧力がワイヤ43に
作用し、或いは突出するデフレクタ40がワイヤ43を押下
げることによって座20から外れ、マイクロスイッチ23は
動作する。

第14図に平面図で、第15図に正面図でそれぞれ示した
第５実施例の放出検出手段Ｍは、ゴム又は合成樹脂で作
った円板状体44を、その周縁に形成した縁部45により枠
体７の座20に弾力的に嵌着できるようにし、円板状体44
の円板部に複数の切込み46を設けたものである。

切込み46によって区分された切片47は先端部分が垂れ
下って隣接する切片47同士の間に隙間が現われ、火災の
熱はこの隙間を通ってスプリンクラーヘッド１の先端部
分４を加熱し、スプリンクラーヘッド１が開放されて放
出する消火薬水の圧力により、円板状体44は座20から外
れ、マイクロスイッチ23は動作する。

第16図に第６実施例の放出検出手段Ｍを使用している
スプリンクラーヘッド１の一部縦断面図を示した。

前記第１図と同一の構成部材については同一符号を付
してその構造の説明は省略した。

放出検出手段Ｍは、導電性の良いアルミニウム又は銅
などの金属箔48を、スプリンクラーヘッド１の先端部分
４の直下に位置するように、枠体７の座20、20に橋架、
固定し、制御回路13への配線19は、金属箔48の一端部に
接続した電線19aと、スプリンクラーヘッド１の基部49
に接続した電線19bとで構成したものである。

火災により警戒状態の温度で保持機構Ｈが解除動作し
てヘッドカバー８が外れ、そして、所定温度に到ってス
プリンクラーヘッド１の先端部分４を構成する集熱板な
どのリンク機構が落下、離脱すると第17図のようにデフ
レクタ40が基部49から垂下し、このデフレクタ40は金属
箔48に当接してこれを切断する。

デフレクタ40と金属箔48の上記当接に伴い、電線19b
の電流はスプリンクラーヘッド１、デフレクタ40、金属
箔48、電線19aを流れるので、この電流によって動作す
る制御回路13のリレー33の常開接点閉成動作を、図示は
省略した自己保持回路により保持させれば、リレー33の
この動作と共に動作する警報手段18を、金属箔48がデフ
レクタ40から離れた後も動作状態に維持できることにな
る。

金属箔48が切断して消火薬水の放出は開始するので、
放出動作に金属箔が支障を及ぼす恐れは無い。

放出検出手段Ｍの第７実施例を第18図に検出状態時の
一部縦断正面図で示した。

同上図において、前記第１図と同一構成部材についは
共に同一符号を付してその構造の説明は省略した。

放出検出手段Ｍは、スプリンクラーヘッド１から放出
される消火薬水をはさむように左右に対向させている投
光素子50と受光素子51および、第５図のリレー33にこれ
らの素子50、51の出力を電線19a、19bにより入力する図
示省略の光電変換回路とによって構成されている。

第18図の如く放出される消火薬水により投光素子50の
光が遮断されて受光素子51に到達できないとき、前記光
電変換回路の出力がリレー33を動作させてその常開接点
34は閉じられ、警報手段18が作動する。

以上、説明した第２〜第７実施例の放出検出手段Ｍは
いずれのものも、スプリンクラーヘッド１からの消火薬
水の放出を直接に検出しているので、前述した第１実施
例の放出検出手段Ｍの如く、放出動作を正確に検出で
き、従来の流水検知弁のような、スプリンクラーヘッド
までの充水を誤検知したり、関係配管の汚損等により検
知動作不良となる不具合は、前記構成の放出検出手段Ｍ
によって解消された。

（発明の効果） 以上のようにこの発明の請求項１のスプリンクラー消
火設備によれば、ヘッドカバー８は、常態時では保持機
構Ｈにより保護位置に保持されてスプリンクラーヘッド
１を保護して塵埃の付着や異物の衝突から防護する。

そしてスプリンクラーヘッド１と殆ど同一の位置にこ
の伝熱性に富むヘッドカバー８が在るため、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、ヘッドカバー８及びスプリンクラ
ーヘッド１の感知ミスはなくなる。

これにより従来のような、火点から火災感知器が離れ
ていることによる火災感知器不動作に起因する消火薬水
充水等の動作の遅れがあって予作動方式が機能しないと
いう問題は、解消された。

そして請求項２の発明によれば、上記請求項１の構成
により消火薬水充水等の動作の遅れは無くなり、スプリ
ンクラーヘッド１の開放動作のとき、これから放出され
た消火薬水は該スプリンクラーヘッド１に設けてある放
出検出手段Ｍにより直接に検出されるので、従来の通常
構成の予作動式のような、スプリンクラーヘッドまでの
充水を放出であると誤検出したり、逆に例えば一個だけ
のスプリンクラーヘッド動作時の少量放出を検出できな
かったりなどの問題は解消されて、スプリンクラーヘッ
ド１の開放による放出動作の検出と正確な報知が可能と
なり、優れた予作動式スプリンクラー消火設備が得られ
た。

【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、第16
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、第10図、第12図、第14図は放出検出手段のそれ
ぞれの実施例を示す平面図、第９図は第８図の正面図、
第11図は第10図の正面図、第13図は第12図の正面図、第
15図は第14図の正面図、第17図は第16図の実施例の動作
状態における一部縦断正面図、第18図は他の実施例の動
作状態における一部縦断正面図である。 １……スプリンクラーヘッド、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 19a、19b……電線、20……座 21……薄板 24、39、41、45……縁部 25……通気孔、26、28……孔 27……ばね、29……電池 30、33……リレー 31、34、55……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 38……帯状体、40……デフレクタ 42……輪状体、43……ワイヤ 44……円板状体、46……切込み 47……切片、48……金属箔 49……基部、50……投光素子 51……受光素子、53……音響装置 54……火災地区表示灯、Ｈ……保持機構 Ｒ……解除検知器、Ｃ……制御手段 Ｓ……警戒状態検出手段、Ｍ……放出検出手段

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】警戒地区に配置された閉鎖型のスプリンク
   ラーヘッドに消火薬水を、開閉制御弁によって常態時に
   は阻止し、火災感知動作によって供給するスプリンクラ
   ー消火設備において、 消火薬水が放出される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が、保持機構に
   より常態時では前記保護位置に保持され、かつ、警戒状
   態での温度により前記保持状態を解除されるように設け
   てあり、ヘッドカバーの前記保持状態の解除を検出する
   警戒状態検出手段のこの動作検出により、開閉制御弁を
   開くように構成していることを特徴とするスプリンクラ
   ー消火設備。
2. 【請求項２】スプリンクラーヘッドの各々には、該スプ
   リンクラーヘッドの開放動作によりスプリンクラーヘッ
   ドから放出された消火薬水を検出する放出検出手段を有
   していることを特徴とする請求項１のスプリンクラー消
   火設備。