JP3016039B2 - スプリンクラ消火設備 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、スプリンクラ消火設備に関する。

（従来の技術） スプリンクラ消火設備は、従来から閉鎖型や、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への
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、デパート等の火災時以外の水損を極度に嫌う
場所に設置される。

（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。

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による開放が
発生しても水損事故に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に遅れがでると
いう問題がある。

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、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。

（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、火災感知器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
前記火災感知器１の火災現象の検出により解放状態にさ
れる開放弁６とが設けられ、前記開放弁６の一次側配管
45が消火液供給手段13に、二次側配管５が前記スプリン
クラヘッド４にそれぞれ接続され、前記開放弁６の一次
側８と二次側７とをバイパスする小流量通液装置Ａを設
けている。

そして小流量通液装置Ａは、オリフイス24又は小孔36
或いは小径の管路によって構成している。

また、小流量通液装置Ａは、開放弁６の一次側の圧力
液に基づき、二次側７の圧力を所定圧に減圧調整できる
調圧機能をもっている例えば調圧弁37によって構成する
ことができる。

（作用） 開放弁６の閉止時には小流量通液装置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の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。

小流量通液装置Ａをオリフイス24又は小孔36又は小径
の管路或いは調圧弁37によって構成しているので、スプ
リンクラヘッド４が衝撃等で開放した場合に、放出され
る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。

小流量通液装置Ａは開放弁６の一次側８の圧力液に基
づき、二次側７の圧力液の液圧を所定に減圧調整できる
例えば調圧弁37によって構成しているものでは、開放弁
６の二次側７の配管や、弁類等に常時、一次側８の高い
圧力が直接作用しないので、設備に負担がかからず、耐
久性の点で有効である。

（実施例） 以下、この発明の各実施例を図に基づき説明する。

第１図は、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
れたモーター12等のほか、図示されていない通常の逆上
弁や圧力空気槽等をこの加圧送液装置13は備えている。

開放弁６の一次側８と二次側７とは、内外二重に設け
られた弁座14a、14bとこれらの弁座14a,14bを開閉する
弁体15とにより仕切られ、弁座14aと弁座14bとで信号入
水室51が形成され、弁箱16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。

操作室17は、電路20にて受信盤３に接続されたモータ
ー又はソレノイドの如き電動部21によって開閉される操
作弁22に通じている。

開放弁６の一次側８と二次側７とをバイパスするよう
に設けたバイパス管23には、この発明の主要構成である
小流量通液装置Ａの第１実施例としてのオリフイス24を
介装している。

信号入水室51に接続した配管25には、開放弁６の開放
を検知して電路26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27
aを設け、オリフイス28を介してドレン管29にこの配置2
5と操作弁22の二次側を接続している。

二次側配管５にも二次側の圧力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27bが設け
られている。

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31を介してドレン管32に接続している。

開放弁６の一次側８の液圧は圧力計33で、二次側配管
５の液圧は圧力計34でそれぞれ検知される。

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
a、14bを閉じている。

そして、一次側８の消火液はバイパス管23からオリフ
イス24によってスプリンクラヘッド４と二次側配管５と
に充液され、一次側８と同一の液圧に二次側７と二次側
配管５とスプリンクラヘッド４は充液されている。

また二次側配管５において、スプリンクラヘッド４の
開放以外の自然減圧による微小な液圧低下が生じた場合
は、一次側８の消火液が図示しない圧力空気槽等の加圧
手段の作用によりオリフイス24を介して二次側配管５に
補給されて所定圧に保持される。

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ではこの火災信号により電動部21を動作させ
操作弁22を開けるので、開放弁６の操作室17の液圧はド
レン管29から排出されて操作室17の液圧は減圧する。

これにより開放弁６は開放状態となるが、一次側８と
二次側７とはスプリンクラヘッド４が開放していないの
で略同圧であり、弁体15はその自重とばね18の付勢力に
より弁座14a、14bを閉じたままの状態を持続する。

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内の消火液が直ち
に放出される。

二次側配管５内の消火液の放出により開放弁６の二次
側７の液圧が低下し、図示しない圧力空気槽等の加圧手
段によって加圧される一次側８の液圧により弁体15は弁
座14a、14bから離れ、開放弁６は開かれる。

従って、一次側８の加圧された消火液は二次側７に供
給されると共に信号入水室51を経て配管25へ流れ、圧力
スイッチ27aが動作して加圧送液装置13は起動され、消
火液の放出は火災が消火されるまで続けられる。

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。

スプリンクラヘッド及び、二次側配管５内には、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。

しかも、二次側配管５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では不要となり、設備コスト
は安価となった。

この第１実施例は、前記従来装置にバイパス管23とオ
リフイス24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。

尚、バイパス管23として小径のものを使用（小径の管
路）すれば、第１図におけるオリフイス24を省くことが
できる。

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、オリフイス24の口径はスプリンクラヘッド
４を開口径よりも十分に小さく設定されているので、二
次側配管５の液圧は急激に低下し、圧力スイッチ27bが
動作して受信盤３に伝達される。

これにより受信盤３では火災感知器１が動作せず二次
側配管５の液圧のみが低下したことが検出され、開放弁
６を開くこと無く、二次側配管５の系統に異常が発生し
たことを表示することができる。

また、このとき衝撃で開放したスプリンクラヘッド４
から放出される消火液は、オリフイス24を介してのみ二
次側配管５に供給されるのでこの供給量は僅かであり、
従来の予作動式スプリンクラ消火設備のような大きい水
損事故を生じることはない。

第２図に、この発明の第２実施例をブロック図で示し
た。

この第２実施例は、小流量通液装置Ａを、開放弁６の
一次側８と二次側７とを区分している隔壁35に開けた小
孔36によって構成したことのほかは前記第１図の第１実
施例と同様であり、従って共通して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。

火災感知器１が動作していない常態では一次側８の消
火液は小孔36から二次側７に導入され、二次側配管５を
通じてスプリンクラヘッド４に充液され、一次側８と同
一の液圧にスプリンクラヘッド４は充液され、また二次
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、一次側８の消火液が小
孔36を介して二次側配管５に補給されて所定圧に保持さ
れる。

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内には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、二次側配管５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では不要となり、
設備コストは安価となるという前記第１実施例と同一の
効果を有しているうえ、小流量通液装置Ａは開放弁６の
隔壁36に小孔38を開けるのみで得られ、設備コストは極
めて安価で済む。

第３図に、この発明の第３実施例をブロック図で示し
た。

この第３実施例は、小流量通液装置Ａとして、一次側
８の液圧をパイロットとしてこの液圧を所定の減圧調整
できる調圧弁37を用い、開放弁６に二次側７の圧力を調
整する機能を付加した構成と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、従って共通して使用でき
る構造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、小流量通液装置Ａは、オリフイスによって形成
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40の他端に設けられたベローズ41
と、ベローズ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44と調圧室43は配管52によって二次側配管５に接
続されている。

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44と配管52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52
の液圧が上昇し一次側８の液圧を下回る火災監視時の所
定液圧になると、調圧室43の液圧によってベローズ41と
弁体40は押動されて弁座38は閉じ、配管52（二次側配管
５）の液圧が上記所定液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とによってベローズ41と弁体40は押し戻され
て弁座38は開き、二次側配管５の液圧は所定液圧に回復
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。

開放弁６は、前記第１実施例のものと略同様で、操作
室17には弁体開度調整穴46が設けられ、この弁体開度調
整穴46は、フラム47の作用により開度が調整される。

フラム47は、片面を二次圧監視室50に面し、他面は二
次圧設定ばね48により開度が大きくなるように付勢され
ていて、このフラム47と一体にされたニードル49の変位
により弁体開度調整穴46の開度が調整される。

この状態において火災が発生すると、前記第１実施例
と同様に作動し、開放弁６の動作は、操作弁22の開放に
より操作室17内の消火液は弁体開度調整穴46を経てドレ
ン管29から排出され、操作室17内の減圧により、弁体15
は二次側７の液圧により弁座14から離れ、開放弁６が開
かれる。

そして一次側８の圧力液は二次側７へ流れ、二次側７
に接続されている圧力スイッチ27aが動作して加圧送液
装置13は起動する。

ここで、二次側７の圧力が火災監視時の所定液圧より
も高く上昇すると二次圧監視室50内の圧力も上昇し、フ
ラム47が二次圧設定ばね48に打ち勝つ上記二次側７の圧
力によって押され、ニードル49は弁体開度調整穴46を閉
じる。

そうすると操作室17内の圧力は上昇して弁体15は弁座
14に当接し、開放弁６は閉じて加圧送液装置13も停止す
る。

そして二次側配管５内の圧力は、消火液放出待機状態
の設定圧に一定に保持され、スプリンクラヘッド４の開
放により消火液が放出されるときも、二次側配管５内の
消火液の液圧は開放弁６の上記調圧作用により消火液放
出待機時と同じ設定圧に保持され、スプリンクラヘッド
４から所定の圧力で放液される。

この第３実施例も、スプリンクラヘッド４及び、二次
側配管５内には前記従来の予作動式スプリンクラ消火設
備装置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、二次側配管５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では不要となり、設備
コストは安価となるという前記第１実施例と同一の効果
を有しているうえ、調圧弁37による液圧の減圧動作によ
って二次側７の液圧は、スプリンクラヘッド４の開放時
も所定の低圧となっているので、開放弁６の二次側７の
配管（二次側配管５等）や、弁類等に負担がかからず、
圧力液による機器や配管の破損は発生しない。

前記第１及び、第２実施例においても二次側配管５等
に液圧を監視する圧力スイッチ等を設け、これに連動し
て閉鎖する弁をバイパス管23等に設けることにより、二
次側配管５の液圧を一次側８の液圧に対し低圧としてこ
れにより、第３実施例に特有の上記効果を得ることがで
きる。

さらに、第３実施例の如く調圧機能のある開放弁６を
使用すると、消火液放出時も二次側配管５側は低圧とな
り、二次側配管５等の耐圧グレードは十分低いもので足
り、設備コストの抑制に大いに有効となる。

（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
は小流量通液装置Ａによってスプリンクラヘッド４まで
の二次側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。

そのうえ、二次側配管５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、設備コストの安価なス
プリンクラ消火設備が得られた。

小流量通液装置Ａをオリフイス24又は小孔36又は小径
の管路或いは調圧弁37によって構成している発生によれ
ば、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い水損事故は防止できる。

小流量通液装置Ａを、開放弁６の一次側８の圧力液に
基づき、二次側７の圧力液の圧力を所定に減圧調整でき
る調整機能を有する、例えば調圧弁37によって構成して
いる発明では、開放弁６の二次側７の配管（二次側配管
５等）や、弁類等に負担がかからず、圧力液による機器
や配管の破損事故も発生しないので耐久性の点で大いに
有効となっている。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図、第３図はこの発明のそれぞれの実施例
の構成を示したブロック図である。 １……火災感知器 ２、11、20、26……電路 ３……受信盤、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 ９、31……仕切弁、10……ポンプ 12……モーター 13……加圧送液装置（消火液供給手段） 14、14a、14b、38……弁座 15、40……弁体、16、42……弁箱 17……操作室 18、39……ばね、19、36……小孔 21……電動部、22……操作弁 23……バイパス管（管路） 24、28……オリフイス 25、52……配管 27a、27b……圧力スイッチ 29、32……ドレン管 33、34……圧力計 35……隔壁、37……調圧弁 41……ベローズ、43……調圧室 44……送液室、45……一次側配管 46……弁体開度調整穴、47……フラム 48……二次圧設定ばね、49……ニードル 50……二次圧監視室、51……信号入水室 Ａ……小流量通液装置

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】警戒地区に、火災感知器と、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
   し前記火災感知器の火災現象の検出により解放状態にさ
   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、二次側配管が前記スプリンクラヘッド
   にそれぞれ接続され、前記開放弁の一次側と二次側とを
   バイパスする小流量通液装置が設けられていることを特
   徴とするスプリンクラ消火設備。
2. 【請求項２】小流量通液装置は、オリフィス、小孔又は
   小径の管路であることを特徴とする請求項１記載のスプ
   リンクラ消火設備。
3. 【請求項３】小流量通液装置は、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調圧
   機能を有することを特徴とする請求項１又は２記載のス
   プリンクラ消火設備。