JP3010381B2 - スプリンクラ消火設備 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、スプリンクラ消火設
備に関する。

【０００２】

【従来の技術】スプリンクラ消火設備は、従来から開放
型、閉鎖型の湿式や乾式等の種々の系統が利用されてい
る。従来、閉鎖型スプリンクラ消火設備では、各警戒地
区に設けた閉鎖型スプリンクラヘッドの端末まで加圧さ
れた消火液を常時充填しておくものであり、火災検出と
同時に散水動作をとることができ、最も一般的な、ビル
等に用いられる設備である。閉鎖型スプリンクラ消火設
備では、スプリンクラヘッドの破損等により大量の消火
液が放出されてしまうので、スプリンクラヘッドのほか
に火災感知器を設置し、火災による火災感知器の動作に
よりスプリンクラヘッドまで消火液を充填し、更にスプ
リンクラヘッドが動作するときに散水を行う予作動式
(プレアクション式)スプリンクラ消火設備がある。この
予作動式ではスプリンクラヘッドへの配管内では空気が
僅かに加圧されていて、スプリンクラヘッドの破損や誤
動作では消火液が放出されることはない。従って、デパ
−ト等の水損を極度に嫌う場所に設置される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】閉鎖型スプリンクラ消
火設備は、配管の端末まで加圧された消火液が常時充填
されているので、スプリンクラヘッドの火災検出による
動作と同時に消火液の放出が可能であるという特徴を有
している。しかし、物が当たる等による事故でスプリン
クラヘッドが開放してしまったときは、加圧された消火
液が放出されると共に、加圧送液装置が起動して、火災
でないことを確認してポンプを停止するまでの間、散水
が続けられ、大きな水損事故となる問題がある。

【０００４】一方、予作動式スプリンクラ消火設備は、
火災感知器が火災を検出し、かつ、閉鎖型スプリンクラ
ヘッドが動作したとき、即ち、火災感知器とスプリンク
ラヘッドとのＡＮＤ条件によってのみ消火液が放出され
るものであり、常時は配管内には加圧空気が充填されて
いるだけなので、閉鎖型スプリンクラヘッドへの衝撃等
による開放が発生しても水損事故にはならないという特
徴を有している。しかし、閉鎖型スプリンクラヘッドが
接続される二次側配管を加圧するためのコンプレッサ等
を必要とし、設備全体が複雑で高価になり、実際に火災
時には、スプリンクラヘッドが動作しても当初は加圧さ
れた空気が出るので、正常に消火液が放出を開始するま
でに遅れがでるという問題がある。

【０００５】更に上記従来の消火設備では消火時は、ス
プリンクラヘッドが設けられている二次側配管系統には
開放弁の一次側と同等の高い液圧が加わるので、この二
次側の配管、スプリンクラヘッドや弁類等、二次側配管
系統の機器部材は一次側と同等の耐圧グレ−ドのものを
使用する必要があり、この機器部材はコスト高となって
スプリンクラ消火設備の普及を妨げる要因の一つとなっ
ている。

【０００６】この発明は、従来のスプリンクラ消火設備
のこのような種々の問題を解決するために提案されたも
のであって、常時、二次側配管系統に一次側の高い液圧
が直接かからず、二次側配管系統の機器部材の耐圧グレ
−ドは低いもので足り、しかも、スプリンクラヘッドの
動作と共に消火液の放出が可能であり、閉鎖型スプリン
クラヘッドが衝撃等により開放した場合でも水損事故を
抑制でき、設備構成は簡単で安価なスプリンクラ消火設
備を提供するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
この発明は、警戒地区に、火災検出手段１と、閉鎖型の
スプリンクラヘッド４と、一次側８と二次側７とを常時
閉状態とし前記火災検出手段１の火災現象の検出により
開放状態にされる開放弁６とが設けられ、前記開放弁６
の一次側配管が消火液供給手段 １３に、二次側配管５
が閉鎖型のスプリンクラヘッド４にそれぞれ接続され、
前記開放弁６は、この開放弁６の開放時に一次側８の圧
力に基づき、二次側７の圧力を所定圧に減圧調整できる
調圧装置Ｒを有し、前記開放弁６の二次側配管系統の上
部に開口手段Ａを設け、該二次側配管系統内を無加圧に
できる構成としている。

【０００８】そして開放弁６の二次側配管系統には、開
口手段Ａの高さまで消火液を無圧に充液できる構成とし
ている。

【０００９】開口手段Ａは、オリフィス３８又は小孔４
３によって構成している。

【００１０】

【作用】開放弁６の閉止時にはスプリンクラヘッド４ま
での二次側配管系統を大気に開放し無加圧としているの
で、この二次側配管系統に常時開放弁６の一次圧が作用
せず、二次側配管５や、スプリンクラヘッド４、弁類等
二次側配管系統の機器部材の耐久性の面で有利となり、
更に、この二次側配管系統を常時空気で加圧しておくた
めのコンプレッサは不要となり、設備コストが削減でき
る。開放弁６の開放時には調圧装置Ｒによって所定圧に
減圧調整された消火液が二次側配管５に供給されるの
で、二次側７の配管やスプリンクラヘッド４等の機器部
材は耐圧グレ−ドが十分低いものが使用できる。

【００１１】火災監視時はスプリンクラヘッド４までの
二次側配管系統に無加圧の消火液が充液されているの
で、監視時では消火液の排出損失は無く、しかもスプリ
ンクラヘッド４の開放動作と同時に消火液は放出され、
消火動作に遅れは無く、消火動作時でも開口面積の小さ
い開口手段Ａから失われる消火液は極めて僅かであり、
消火動作に支障は無い。

【００１２】開口手段Ａは、オリフィス３８又は小孔４
３によって簡単に構成でき、これは、通常のスプリンク
ラ消火設備に極めて僅かな部材を付加することで実施化
できる。

【００１３】

【実施例】以下、この発明の実施例を図に基づき説明す
る。図１は、スプリンクラ消火設備の実施例を示すブロ
ック図である。警戒地区に設けられた差動式又は定温式
等の火災検出手段としての火災感知器１は、電路２を介
して受信盤３に接続される。火災感知器１と同様に警戒
地区の天井に設けられた閉鎖型のスプリンクラヘッド４
は、二次側配管５を介して警戒地区に設けられる開放弁
６の二次側７に接続される。開放弁６の一次側８は、消
火液供給手段の一例としての加圧送液装置１３に接続さ
れており、図示した仕切弁９を介し、ポンプ１０と、電
路１１により受信盤３に接続されたモ−タ−１２と、図
示は省略したが、通常の逆止弁や、圧力空気槽等の加圧
手段などがこの加圧送液装置１３に設けられている。

【００１４】この開放弁６には、一次側８の液圧を所定
圧に減圧調整して二次側７に供給する調圧装置Ｒを備え
ている。即ち、開放弁６の一次側８と二次側７とは弁座
１４とこの弁座１４を開閉する弁体１５とにより仕切ら
れていて、弁箱１６内の弁座壁２０とこの弁体１５とに
より操作室１７が形成され、ばね１８にて弁座１４を閉
じるよう付勢された弁体１５には一次側８の液圧の一部
を導入するための小孔１９が開いている。弁座壁２０と
弁箱１６内の隔壁２１とによって操作二次室１７ａが形
成され、操作二次室１７ａは、電路２３にて受信盤３に
接続されたモ−タ−又はソレノイドの如き電動部２４に
よって開閉される操作弁２５に通じている。操作室１７
には、これと操作二次室１７ａとを連通する弁体開度調
整穴２６が設けられ、ニ−ドル２７の他端に取り付けら
れたフラム２９によって弁箱１６内に二次圧監視室３０
が形成され、二次圧監視室３０は配管３１によって開放
弁６の二次側７に連通される。フラム２９は、二次圧設
定ばね２８により弁体開度調整穴２６の開度が大きくな
るように付勢されていて、このフラム２９と一体にされ
たニ−ドル２７の変位により弁体開度調整穴２６の開度
が調整され、一次側８の液圧は所定圧に減圧調整して二
次側７に供給される。

【００１５】二次側７に接続した配管３２には、開放弁
６の開放を検知して電路３３により受信盤３にこれを報
知し、受信盤３をして加圧送液装置１３を起動させる圧
力スイッチ３４を設け、仕切弁３５を介してドレン管３
６にこの配管３２と操作弁２５の二次側を接続してい
る。

【００１６】そしてこの発明の実施例では、二次側配管
５、スプリンクラヘッド４等の二次側配管系統の配置位
置よりも高い位置にて大気に小さい開口面積で開口する
開口手段Ａを設けている。図示例ではこの開口手段Ａ
は、二次側配管５の端末部に形成している立上り管３７
と、この立上り管３７の開口度をしぼるためのオリフィ
ス３８とによって構成しているので、極めて簡易な構造
とすることができた。オリフィス３８の二次側は、ドレ
ン管３９に接続している。開放弁６の一次側８の液圧は
圧力計４０で、二次側配管５の液圧は圧力計４６でそれ
ぞれ検知される。

【００１７】次に上記実施例における動作を説明する。
二次側配管５、立上り管３７等の二次側配管系統に無圧
の消火液を充液しておく。充液は、まず、加圧送液装置
１３により開放弁６の一次側８を介して操作室１７まで
加圧している状態とする。次に仕切弁９を閉じ、操作弁
２５を開いて操作室１７内が減圧されることで開放弁６
を開放状態とする。そして、仕切弁９を徐々に開放し、
消火液をゆっくり開放弁６の二次側配管系に流入させ
る。消火液は、開放弁６の二次側７から二次側配管５、
スプリンクラヘッド４、立上り管３７へ流れ、オリフィ
ス３８を越えてドレン管３９に流れ落ちる。消火液がオ
リフィス３８を越えている時点で操作弁２５を閉じ、開
放弁６を閉止状態にする。

【００１８】これにより、二次側配管系に作用していた
圧力液は、オリフィス３８を介してドレン管３９へ排出
されて二次側配管系は無圧に充液された状態になる。こ
のようにして二次側配管５、スプリンクラヘッド４等は
充液され、開口手段Ａにオリフィス３８を用いて大気連
通の割合を微小にしておくことで、消火液の大気への拡
散速度を抑え、無圧充液状態を長期に保つことができ
る。火災感知器１が動作していない常態では各警戒地区
の開放弁６の一次側８の消火液は小孔１９から操作室１
７に入り、加圧送液装置１３の液圧とばね１８によって
弁体１５は弁座１４を閉じ、この消火設備は監視状態と
なっている。二次側配管５等の消火液は無加圧で充液さ
れているので、監視時では消火液の排出損失は殆ど無
い。

【００１９】この状態において火災が発生し火災感知器
１が動作すると、火災信号が受信盤３に伝達される。受
信盤３ではこの火災信号と同時に電動部２４を動作させ
操作弁２５を開けるので、開放弁６の操作室１７の液圧
は操作二次室１７ａを介しドレン管３６から排出されて
その液圧は減圧し、一次側８の液圧により開放弁６は開
かれる。一方、図示しない圧力空気槽等の加圧手段によ
り一次側８の圧力液は二次側７を経て二次側配管５と配
管３２へ流れ、圧力スイッチ３４が動作して受信盤３に
開放弁６の開放を報知する。スプリンクラヘッド４の二
次側配管５はオリフィス３８を介し大気に開口し、か
つ、充液されているので、開放弁６が開いた時、瞬時に
流れ込む大量の消火液による配管内の異常昇圧(ウ−オ
−タハンマ現象)は発生しにくい。

【００２０】そして二次側７の液圧が調圧装置Ｒの設定
圧を越えるとフラム２９とニ−ドル２７が左方へ押され
て弁体開度調整穴２６は絞られ、操作室１７の排液は減
少して二次側７の液圧とばね１８とにより弁体１５は弁
座１４を絞る。二次側７の液圧が調圧装置Ｒの設定圧を
下回ると二次圧設定ばね２８によってニ−ドル２７は戻
されて弁体開度調整穴２６は開き、操作室１７の圧力液
は操作二次室１７ａを介し排液されて一次側８の液圧に
よって弁体１５が戻って弁座１４は開き、一次側８の消
火液が二次側７に導入され、二次側７の液圧は回復し、
このようにして二次側７の液圧は一次側８の消火液の液
圧に対し、消火活動に必要な所定圧に減圧調整される。

【００２１】そして火災地点の温度がさらに上昇する
と、スプリンクラヘッド４が開放して配管５内の消火液
が放出され、二次側７の液圧は急に低下するので加圧送
液装置１３の圧力空気槽等の加圧手段からの加圧水の減
少割合から、オリフィス３８からの減圧であるか、スプ
リンクラヘッド４からの減圧であるかが受信盤３におい
て判別され、スプリンクラヘッド４からの減圧である場
合は加圧送液装置１３のポンプ１０が起動される。尚、
加圧送液装置１３のポンプ１０の起動は、上記加圧手段
の連続加圧時間を検知することによって行ってもよい。
スプリンクラヘッド４及び二次側配管５内は無加圧の消
火液が充液されていて前記従来の予作動式スプリンクラ
消火設備の如き空気は介在していないので、スプリンク
ラヘッド４の開放動作と同時に消火液は放出され、消火
動作に遅れは無い。

【００２２】開放弁６が開放された以後はオリフィス３
８から消火液の一部は排液されるが、開口面積は小さい
ので排液は僅かであり、消火動作にほとんど支障は無
い。しかも、配管を常時空気で加圧しておくためのコン
プレッサはこの発明の実施例では不要となり、設備コス
トは安価となった。この実施例は、前記従来の予作動式
スプリンクラ消火設備に比べ、二次側配管５にオリフィ
ス３８を付加設備する程度の極めて簡易な構造により実
施化でき、設備コストは高価にならない。一方、機械的
な衝撃によりスプリンクラヘッド４が開放されると、開
放弁６は閉じたままであるので破損開放したスプリンク
ラヘッド４からの放液量は少なく、液損は軽微で済む。

【００２３】一次側８の液圧は調圧装置Ｒによって常
時、所定圧に減圧調整されて上記二次側配管５等に供給
されるので二次側配管５、スプリンクラヘッド４、弁類
等、二次側配管系統の機器部材の耐圧グレ−ドは十分低
いもので足り、配管材料コストは低廉となり、配管工事
は簡易でよく実施化容易なスプリンクラ消火設備となっ
ている。

【００２４】図２にこの発明の第２実施例を示した。こ
の第２実施例では、開口手段Ａを、二次側配管５の入口
部に形成している立上り管４１と、この立上り管４１に
設けた盲栓４２の小孔４３とによって構成したものであ
り、小孔４３からの漏水を受ける漏水受け４４を、排液
管４５を介して前記ドレン管３６に接続している。上記
開口手段Ａの他は第１実施例と同一の構成であり、その
構造説明を省略し、二次側配管５、立上り管４１等、二
次側配管系統への無圧の消火液の充液操作、火災感知器
１の動作にに基づく開放弁６の開放と調圧作用、スプリ
ンクラヘッド４開放時の各部の動作等も前記第１実施例
と同等であるので、これらの作用動作の説明も省略し
た。

【００２５】従ってこの第２実施例も、スプリンクラヘ
ッド４及び二次側配管５内は無加圧の消火液が充液され
ていて前記従来の予作動式スプリンクラ消火設備の如き
空気は介在していないので、スプリンクラヘッド４の開
放動作と同時に消火液は放出され消火動作に遅れは無
く、配管を常時空気で加圧しておくためのコンプレッサ
は不要となり、開放弁６が開放された以後での小孔４３
からの消火液の洩れは僅かであって消火動作にほとんど
支障は無く、万一、機械的な衝撃によりスプリンクラヘ
ッド４が開放されても開放弁６は閉じたままであるので
スプリンクラヘッド４からの放液量は少なく液損は軽微
で済み、そして、一次側８の液圧は調圧装置Ｒによって
常時、所定圧に減圧調整されて上記二次側配管５等に供
給されるので二次側配管５、スプリンクラヘッド４、弁
類等、二次側配管系統の機器部材の耐圧グレ−ドは十分
低いもので足り、配管材料コストは低廉となり、配管工
事は簡易でよく実施化容易なスプリンクラ消火設備とな
っているという、前記第１実施例と同等の効果を有して
いる。そしてこの実施例は、前記従来の予作動式スプリ
ンクラ消火設備に比べ、二次側配管５に立上り管４１
と、小孔４３付きの盲栓４２とを付加設備する程度の極
めて簡易な構造により実施化でき、設備コストは安価で
済むものである。尚、立上り管４１は、図示例のような
入り口部分に限らず、例えば二次側配管５の途中から枝
管を設けて立ち上げてもよい。また、前記各実施例では
調圧装置Ｒは開放弁６に付加設備したが、この調圧装置
Ｒを開放弁６とは別体に構成してもよく、調圧装置Ｒの
構造も図示例の他、公知な種々のものであってよい。以
上の各実施例において、開放弁６の開放は、火災感知器
１の信号に基づくものに限らず、微圧の二次側配管５内
のスプリンクラヘッドの開放による圧力変化によって行
うものでもよく、又、無加圧の場合を含めて、スプリン
クラヘッドの開放動作を検知する接点によって行う等で
もよい。

【００２６】

【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、開放弁
６の閉止時にはスプリンクラヘッド４までの二次側配管
系統を開口手段Ａによって大気に開放し無加圧としてい
るので、この二次側配管系統に常時開放弁６の一次圧が
作用せず、二次側配管５や、スプリンクラヘッド４、弁
類等二次側配管系統の機器部材の耐久性の面で有利とな
り、更に、この二次側配管系統を常時空気で加圧してお
くためのコンプレッサは不要となり、設備コストが削減
できる。

【００２７】火災監視時はスプリンクラヘッド４までの
二次側配管系統に無加圧の消火液が充液されているの
で、監視時では消火液の排出損失は殆ど無く、しかもス
プリンクラヘッド４の開放動作と同時に消火液は放出さ
れ、消火動作に遅れは無く、消火動作時でも開口面積の
小さい開口手段Ａから失われる消火液は極めて僅かであ
り、消火動作に支障は無い。

【００２８】一次側８の液圧は調圧装置Ｒによって常
時、所定圧に減圧調整されて二次側配管５等に供給され
るので二次側配管５、スプリンクラヘッド４、弁類等、
二次側配管系統の機器部材の耐圧グレ−ドは十分低いも
ので足り、しかも、開口手段Ａは、オリフィス３８又は
小孔４３によって簡単に構成でき、これは、通常のスプ
リンクラ消火設備に極めて僅かな部材を付加することで
実施化できることと相俟って配管材料コストは低廉とな
り、配管工事は簡易でよく、設備コストは安価で消火動
作を迅速に行い得て、実施化は極めて容易で簡易で優れ
たスプリンクラ消火設備となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１実施例の構成を示したブロック
図である。

【図２】この発明の第２実施例の構成を示したブロック
図である。

【符号の説明】 １ 火災感知器(火災検出手段) ４ スプリンクラヘッド ５ 二次側配管 ６ 開放弁 ７ 二次側 ８ 一次側 １３ 加圧送液装置(消火液供給手段) ３８ オリフィス ４４ 小孔 Ａ 開口手段 Ｒ 調圧装置

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 警戒地区に、火災検出手段と、閉鎖型
   のスプリンクラヘッドと、一次側と二次側とを常時閉状
   態とし前記火災検出手段の火災現象の検出により開放状
   態にされる開放弁とが設けられ、前記開放弁の一次側配
   管が消火液供給手段に、二次側配管が閉鎖型のスプリン
   クラヘッドにそれぞれ接続され、前記開放弁は、この開
   放弁の開放時に一次側の圧力に基づき、二次側の圧力を
   所定圧に減圧調整できる調圧装置を有し、前記開放弁の
   二次側配管系統の上部に開口手段を設け、該二次側配管
   系統内を無加圧にできる構成としたことを特徴とするス
   プリンクラ消火設備。
2. 【請求項２】 開放弁の二次側配管系統には、開口手
   段の高さまで消火液を無圧に充液できる構成としたこと
   を特徴とする請求項１のスプリンクラ消火設備。
3. 【請求項３】 開口手段は、オリフィス又は小孔であ
   ることを特徴とする請求項１又は２のスプリンクラ消火
   設備。