JP3013107B2 - 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】特に重要な問題は、消火時、スプリンクラ
ヘッドが設けられている二次側の配管には開放弁の一次
側と同等の高い液圧が加わるので、この二次側の配管や
弁類は一次側と同等の耐圧グレ−ドのものを使用する必
要があるという点である。このことは、二次側の配管や
弁類はコスト高となってスプリンクラ消火設備の普及を
妨げる要因の一つでもある。

【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、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、しかも、
設備構成も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
閉鎖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、前記開放弁６の一次側
８と二次側７とをバイパスする通液装置Ａ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及び通液装置Ａは、開放
弁６の一次側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夫々の調圧手段Ｒ、３７、７５、を
有している。

【０００８】上記通液装置Ａは、小流量に絞られるよう
にしている。

【０００９】そして、通液装置Ａの調圧手段３７、７５
による所定圧が開放弁６の調圧手段Ｒによる所定圧より
も低圧に設定されている。

【００１０】

【作用】開放弁６の二次側７の配管やスプリンクラヘッ
ド４等の機器部材に火災監視時及び、火災発生時共に上
記夫々の調圧手段３７、７５、Ｒにより、低圧に調圧さ
れた消火液が充液、使用されるので、上記機器部材の耐
圧グレ−ドは十分低いもので足り、従来の如き高圧圧力
液に基づく機器部材の破損も発生せず、設備コストの抑
制もできるスプリンクラ消火設備となった。

【００１１】火災監視時では、スプリンクラヘッド４が
衝撃等で開放した場合に放出される低圧の消火液は僅か
であり、従来の閉鎖型スプリンクラ消火設備のような大
きな水損事故は防止できる。開放弁６の閉止時には通液
装置Ａによってスプリンクラヘッド４までの配管に消火
液が充液されているので、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。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、設備コストは安価となった。

【００１２】通液装置Ａは、小流量に絞られているの
で、スプリンクラヘッド４が衝撃等で開放した場合の水
損事故は、一層僅かで済む。

【００１３】通液装置Ａの調圧手段３７、７５による所
定圧が開放弁６の調圧手段Ｒによる所定圧よりも低圧に
設定されていて、水損事故の低減に大いに有効である。

【００１４】

【実施例】以下、この発明の各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第１実施例のブ
ロック図である。警戒地区に設けられた差動式や定温式
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、消火液供給手段としての
加圧送液装置１３に接続されており、同図で図示されて
いる仕切弁９と、ポンプ１０と、電路１１により受信盤
３に接続されたモ−タ−１２等のほか、図示されていな
い通常の逆止弁や圧力空気槽等をこの加圧送液装置１３
は備えている。

【００１５】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に供給する調圧手段としての
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１
５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２
３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。

【００１６】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、二次側配管５にも二次側が異常
減圧したときに異常信号を受信盤３に出力する圧力スイ
ッチ３５を設けている。スプリンクラヘッド４が接続さ
れた二次側配管５は、仕切弁３６を介してドレン管８０
に接続している。

【００１７】開放弁６の一次側８は、バイパス管５２
と、一次側８の液圧をパイロットとして火災監視時に二
次側配管５に所定圧に減圧調整された圧力液を充液でき
る通液装置Ａとによって二次側７にバイパスしており、
通液装置Ａは、上記減圧調整をおこなうための調圧手段
としての調圧弁３７を備えている。この通液装置Ａは、
オリフィスによって形成された弁座３８と、弁座３８を
開くようにばね３９にて付勢された弁体４０と、弁体４
０の他端に設けられたベロ−ズ４１と、ベロ−ズ４１で
区分された弁箱４２内の調圧室４３と、弁座３８の内側
に形成された送液室４４とによって構成され、送液室４
４と調圧室４３は配管５３によって二次側配管５に接続
されている。

【００１８】調圧弁３７は、一次側８の液圧によって弁
体４０が押動されて弁座３８が開き、消火液は送液室４
４と配管５３を経て二次側配管５とスプリンクラヘッド
４に充液され、配管５３の液圧が上昇し、火災監視時の
所定圧になると調圧室４３の液圧によってベロ−ズ４１
と弁体４０は押動されて弁座３８は閉じ、配管５３(二
次側配管５)の液圧が上記所定圧よりも低下すると、送
液室４４側に比して面積比の小さい弁体４０に加わる一
次側８の液圧とばね３９とによってベロ−ズ４１と弁体
４０は押し戻されて弁座３８は開き、二次側配管５の液
圧は所定圧に回復する。そして二次側配管５において、
スプリンクラヘッド４の開放以外の微小な液圧低下が生
じた場合は、上記と同様に調圧弁３７が動作して二次側
配管５に補給されて所定圧に保持される。

【００１９】この調圧弁３７により調圧される上記所定
圧は、スプリンクラヘッド４の誤動作等の監視に必要な
程度の低圧であり、消火に必要な開放弁６の前述の調圧
装置Ｒによる所定圧に対して十分低い値としている。開
放弁６の一次側８の液圧は圧力計７１で、二次側配管５
の液圧は圧力計７２でそれぞれ検知される。

【００２０】次に上記実施例における動作を説明する。
火災感知器１が動作していない常態では開放弁６の加圧
されている一次側８の消火液は小孔１９から操作室１７
に入り、消火液の液圧とばね１８によって弁体１５は弁
座１４を閉じている。又、一次側８の消火液は、通液装
置Ａの調圧弁３７の上記動作によって二次側配管５内の
充液に必要な程度の低圧に充液されている。

【００２１】この状態において火災が発生して火災感知
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ではこの火災信号により電動部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５１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、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。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を経て配管５
３へと流れ、配管５３の液圧は火災監視時の所定圧より
も高くなって調圧弁３７の弁座３８は閉じられる。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調圧
室３０の液圧によってフラム２９とニ−ドル２７が左方
へ押されて弁体開度調整穴２６は閉じ、操作室１７の排
液は止んでばね１８により弁体１５は弁座１４を閉じ
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は操作二次室１７ａ
を介し排液されて二次側７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。

【００２２】開放弁６が開いた瞬間には配管５等二次側
７の液圧はウオ−タ−ハンマ作用によって過渡的に異常
昇圧するはずであるが、火災監視時の所定圧に二次側配
管５に予め充液されているので、かかる異常昇圧は、十
分緩和されることになる。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が開放して二次側
配管５内の消火液が放出され、二次側７の大きい液圧低
下が図示していない圧力空気槽の圧力スイッチにより検
知されて加圧送液装置１３は起動され、火災が消火され
るまでこの放出は続けられる。ここで加圧送液装置１３
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。

【００２３】以上のように、前もって通液装置Ａにより
スプリンクラヘッド４までの配管に消火液が充液されて
いるので、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。しかも、二次
側配管５を予作動式のように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では不要となり、設備コス
トは安価となった。開放弁６の二次側７の配管やスプリ
ンクラヘッド４等の機器部材に火災監視時及び、火災発
生時共に上記夫々の調圧手段である調圧弁３７と調圧装
置Ｒにより、低圧に調圧された消火液が充液、使用され
るので、上記機器部材の耐圧グレ−ドは十分低いもので
足り、従来の如き高圧圧力液に基づく機器部材の破損も
発生せず、設備コストの抑制もできるスプリンクラ消火
設備となった。火災監視時では、スプリンクラヘッド４
が衝撃等で開放した場合に放出される低圧の消火液は僅
かであり、従来の閉鎖型スプリンクラ消火設備のような
大きな水損事故は防止できる。尚、この第１実施例で
は、開放弁６に調圧装置Ｒを一体形成して二次圧調圧機
能を備えた開放弁６として、ユニット化できたものであ
る。

【００２４】図２は、この発明の第２実施例を示すブロ
ック図である。この第２実施例は、開放弁６開放時の二
次圧調圧用の調圧装置Ｒを、調圧パイロット弁７３とし
て開放弁６とは別に設け、開放弁６の開放検知の精度を
良くするため、開放弁６内に信号入水室２２を設けて、
ここに圧力スイッチ３４を接続したことのほかは前記図
１の第１実施例と同等であり、従って共通使用できる構
成部材については共に同一符号を付してその構造の説明
は省略した。尚、信号入水室２２は、開放弁６の二次側
７にて内外二重に設けた弁座１４ａと１４ｂとで形成
し、圧力スイッチ３４の二次側の配管８１には無駄な排
液を少なくするためのオリフィス８２を接続している。

【００２５】この第２実施例も、前記第１実施例と同
様、火災が発生していない常態では一次側８の消火液
は、通液装置Ａの調圧弁３７の上記動作によってスプリ
ンクラヘッド４の誤動作等の監視に必要な程度の低圧に
充液されている。火災が発生して火災感知器１が動作す
ると、電動部２４の動作により開放弁６は開かれ、圧力
スイッチ３４により開放弁６の開放を報知し、配管５３
の液圧は火災監視時の所定圧よりも高くなって調圧弁３
７の弁座３８は閉じ、以後は調圧装置Ｒである調圧パイ
ロット弁７３によって前記第１実施例と同様、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。

【００２６】従って、この第２実施例も、前もって通液
装置Ａによりスプリンクラヘッド４までの配管に消火液
が充液されているので、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、
二次側配管５を予作動式のように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では不要となり、設備
コストは安価で済み、さらに、開放弁６の二次側７の配
管やスプリンクラヘッド４等の機器部材に火災監視時及
び、火災発生時共に上記夫々の調圧手段である調圧弁３
７と調圧パイロット弁７３(調圧装置Ｒ)により、低圧に
調圧された消火液が充液、使用されるので、上記機器部
材の耐圧グレ−ドは十分低いもので足り、従来の如き高
圧圧力液に基づく機器部材の破損も発生せず、設備コス
トの抑制もできる上、火災監視時では、スプリンクラヘ
ッド４が衝撃等で開放した場合に放出される低圧の消火
液は僅かであり、従来の閉鎖型スプリンクラ消火設備の
ような大きな水損事故は防止できるという、前記第１実
施例と同一の効果を有しているほか、調圧装置Ｒとして
の調圧パイロット弁７３を開放弁６とは別体としたの
で、多様なスプリンクラ消火設備に対応可能となり、ま
た、開放弁６内に信号入水室２２を設けたので開放弁６
の開放検知の精度は向上するという特別の効果を有して
いる。

【００２７】図３は、この発明の第３実施例を示すブロ
ック図である。この第３実施例は、火災監視時に二次側
配管５に所定圧に減圧調整された圧力液を充液できる通
液装置Ａを、配管５３に接続したオリフィス７４によっ
て構成し、上記減圧調整をおこなうための調圧手段とし
ての調圧弁部７５を、電路７６にて受信盤３に接続され
て配管５３(二次側配管５)の液圧を監視する圧力スイッ
チ７７と、この圧力スイッチ７７によって電動部７８に
よる開閉動作が行われる仕切弁７９とにより構成したこ
とのほかは前記第１図の第１実施例と同等であり、従っ
て共通使用できる構成部材については共に同一符号を付
してその構造の説明は省略した。即ち、圧力スイッチ７
７は、配管５３の液圧が火災監視時に必要な低い所定圧
に達しないときは仕切弁７９を開き、上記所定圧を超え
るときは仕切弁７９を閉じるように受信盤３を介して電
動部７８を作動させる構成である。

【００２８】この第３実施例も前記第１実施例と同様、
火災が発生していない常態では一次側８の消火液は、通
液装置Ａの調圧弁部７５の上記動作によってスプリンク
ラヘッド４の誤動作等の監視に必要な程度の低圧に充液
されている。火災が発生して火災感知器１が動作する
と、電動部２４の動作により開放弁６は開かれ、圧力ス
イッチ３４により開放弁６の開放を報知し、配管５３の
液圧は火災監視時の所定圧よりも高くなって圧力スイッ
チ７７の検知動作により仕切弁７９は閉じ、以後は調圧
装置Ｒによって前記第１実施例と同様、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。

【００２９】従って、この第３実施例も、前もって通液
装置Ａによりスプリンクラヘッド４までの配管に消火液
が充液されているので、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、
二次側配管５を予作動式のように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では不要となり、設備
コストは安価で済み、さらに、開放弁６の二次側７の配
管やスプリンクラヘッド４等の機器部材に火災監視時及
び、火災発生時共に上記夫々の調圧手段である調圧弁部
７５と調圧装置Ｒにより、低圧に調圧された消火液が充
液、使用されるので、上記機器部材の耐圧グレ−ドは十
分低いもので足り、従来の如き高圧圧力液に基づく機器
部材の破損も発生せず、設備コストの抑制もできる上、
火災監視時では、スプリンクラヘッド４が衝撃等で開放
した場合に放出される低圧の消火液は僅かであり、従来
の閉鎖型スプリンクラ消火設備のような大きな水損事故
は防止できるという、前記第１実施例と同一の効果を有
しているほか、火災監視時に二次側配管５に所定圧に減
圧調整された圧力液を充液する通液装置Ａは、オリフィ
ス７４にて、上記減圧調整をおこなうための調圧手段と
しての調圧弁部７５は、配管５３(二次側配管５)の液圧
を監視する圧力スイッチ７７と、電動部７８による開閉
動作が行われる仕切弁７９とによる何れも既製の簡単な
部品によって低コストで実施できる特徴を有している。
この構成で開放弁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。

【００３０】

【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、開放弁
６の二次側７の配管やスプリンクラヘッド４等の機器部
材に火災監視時及び、火災発生時共に上記夫々の調圧手
段である調圧弁３７、調圧弁部７５、Ｒにより、低圧に
調圧された消火液が充液、使用されるので、上記機器部
材の耐圧グレ−ドは十分低いもので足り、従来の如き高
圧圧力液に基づく機器部材の破損も発生せず、設備コス
トの抑制もできるスプリンクラ消火設備となった。火災
監視時では、スプリンクラヘッド４が衝撃等で開放した
場合に放出される低圧の消火液は僅かであり、従来の閉
鎖型スプリンクラ消火設備のような大きな水損事故は防
止できる。開放弁６の閉止時には通液装置Ａによってス
プリンクラヘッド４までの配管に消火液が充液されてい
るので、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。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、設備
コストは安価となった。

【００３１】通液装置Ａは、小流量に絞られているの
で、スプリンクラヘッド４が衝撃等で開放した場合の水
損事故は、一層僅かで済む。

【００３２】通液装置Ａの調圧手段による所定圧が開放
弁の調圧手段による所定圧よりも低圧に設定されてい
て、水損事故の低減に大いに有効である。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１実施例を示すブロック図であ
る。

【図２】この発明の第２実施例を示すブロック図であ
る。

【図３】この発明の第３実施例を示すブロック図であ
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 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) ３７ 調圧弁(調圧手段) ７３ 調圧パイロット弁(調圧装置) ７５ 調圧弁部(調圧手段) Ａ 通液装置 Ｒ 調圧装置

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) A62C 35/00 - 37/50

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鎖
   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、前記開放弁の一次側と二次側と
   をバイパスする通液装置とが設けられ、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、前記開放弁及
   び通液装置は、開放弁の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夫々の調圧手段を有す
   ることを特徴とするスプリンクラ消火設備。
2. 【請求項２】 通液装置は、小流量に絞られているこ
   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】 通液装置の調圧手段による所定圧が開
   放弁の調圧手段による所定圧よりも低圧に設定されるこ
   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。