JP3079440B2

JP3079440B2 - 消火設備

Info

Publication number: JP3079440B2
Application number: JP03109795A
Authority: JP
Inventors: 山田　　均
Original assignee: Nohmi Bosai Ltd
Current assignee: Nohmi Bosai Ltd
Priority date: 1991-04-15
Filing date: 1991-04-15
Publication date: 2000-08-21
Anticipated expiration: 2015-08-21
Also published as: JPH04317667A

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、水噴霧消火設備、泡消火設備、混合薬剤消火設備等
のように消火液が消火ヘッドから放出される方式の消火
設備に関する。

【０００２】

【従来の技術】これらの消火設備として最も代表的なス
プリンクラ消火設備について説明する。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、予作
動式等の種々の系統が利用されている。閉鎖型スプリン
クラ消火設備は、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り、
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。これに対し、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
設備は、スプリンクラヘッドへの配管内で空気が僅かに
加圧されていて、火災感知器が火災を検出し、かつ、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、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、予作動式スプリンクラ消
火設備は、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。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】特に重要な問題は、ヘ
ッドが設けられ空気が充填された状態となっている二次
側の配管には、消火時、開放弁の一次側の高い液圧が加
わるので、この二次側の配管や弁類等の機器部材は高い
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。 (a)このことは、二次側の配管や弁類はコスト高となっ
てヘッド方式の消火設備の普及を妨げる要因の一つでも
ある。 (b)そして火災現象が検出されて開放弁が開放された瞬
間には、高い一次側の液圧が二次側に一時にかかるの
で、ウォ−タ−ハンマ作用によって図３の点線で示すよ
うに二次側の液圧が異常に昇圧し、これは上記機器部材
の耐圧グレ−ドについて一層、大きい問題となつてい
る。この発明は、従来の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、開放弁の
開放時や消火動作中の消火液の異常昇圧を抑えて二次側
の機器部材の耐圧グレ−ドは低いものでよく、設備構成
は簡単で安価な消火設備を提供するものである。

【０００４】

【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、消火ヘッド４と、一次側８と
二次側７とを常時閉鎖状態とし、火災現象を検出する火
災検出手段１に基づく信号により開放状態にされる開放
弁６とが設けられ、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が消火ヘッド４に、それぞれ
接続された消火設備において、前記開放弁６の開放当初
の間開放されて二次側配管５内の消火液を排出する昇圧
緩和装置Ａを備えている。

【０００５】開放弁６と昇圧緩和装置Ａとは、火災検出
手段１に基づく電気信号により開放され、昇圧緩和装置
Ａは、開放後所定時間で閉止するように構成している。

【０００６】昇圧緩和装置Ａは、二次側配管５の液圧が
所定圧に到達したときに閉止するよう構成している。

【０００７】昇圧緩和装置Ａは、二次側配管５が所定圧
を越えるときに信号を送出する圧力スイッチ３４によっ
ても開閉制御されるように構成している。

【０００８】前記開放弁６の閉鎖時では二次側配管５に
無加圧又は微圧の消火液を充液できるように構成してい
る。

【０００９】

【作用】開放弁６の開放当初の間、開放動作する昇圧緩
和装置Ａは、開放弁６の開放時に瞬時発生する過渡的な
異常昇圧の圧力液を直に排出するので、この異常昇圧は
昇圧緩和装置Ａによって確実に緩和され、二次側配管５
や消火ヘッド４等の機器部材に異常圧がかかることは無
くなる。

【００１０】開放弁６と昇圧緩和装置Ａとは、火災検出
手段１に基づく電気信号による簡単な回路構成によって
開放及び閉止動作が制御される。

【００１１】昇圧緩和装置Ａを、二次側配管５の液圧が
所定圧に到達したときに閉止するよう構成すれば、開放
弁６開放時の液圧の異常昇圧が長引くときでも、確実に
昇圧緩和できる。

【００１２】昇圧緩和装置Ａは、二次側配管５が所定圧
を越えるときに信号を送出する圧力スイッチ３４によっ
ても開閉制御されるように構成しているので、消火動作
中に発生する過渡的、一時的な液圧の異常昇圧も、この
異常昇圧により開放動作する昇圧緩和装置Ａによって緩
和され、二次側配管５や消火ヘッド４等の機器部材の耐
圧グレ−ドを安心して下げることができる。

【００１３】開放弁６の閉鎖時(火災監視時)に二次側配
管５に無加圧又は微圧の消火液を充液しておけば、従来
の予作動式スプリンクラ消火設備に比べて消火ヘッド４
の開放動作と同時に消火液は放出されて消火動作に遅滞
はなく、常時二次側配管内を空気で加圧しておくための
コンプレッサは不要となる。

【００１４】

【実施例】以下、この発明の実施例をスプリンクラ消火
設備の場合について例示的に説明する。図１は、消火設
備の一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例えば閉鎖型
のスプリンクラヘッドの如き消火ヘッド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、一次側配管３９を介して消火液供給手
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の加圧手段を
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。

【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
知する圧力スイッチ３４を設け、仕切弁３５を介してド
レン管３６にこの配管３２と操作弁２５の二次側を接続
している。消火ヘッド４の二次側配管５の端末付近の立
上り管３７には、この発明の主要構成である昇圧緩和装
置Ａの一実施例としての排液弁４９を、消火ヘッド４等
の配置位置よりも高い位置に接続し、排液弁４９の二次
側５０は排液管４０に接続し、この排液弁４９は火災感
知器１の動作によって上記二次側配管５を所定の口径で
所定状態の間だけ排液管４０に向かって開口するよう
に、また、二次側配管５内の所定圧の液圧を検知する検
知器の一例としての圧力スイッチ３４の動作によって所
定時間開かれるように、それぞれ構成したものである。

【００１７】排液弁４９は、図２に縦断平面図で例示す
るように立上り管３７に開口する弁座５１のある一次側
５２と、小径ポ−ト５３および大径ポ−ト５４を有して
その球心Ｃを中心として回動できるボ−ル弁体５５と、
排液管４０に開口する弁座５６のある二次側５０とから
なるボ−ル弁であって、ボ−ル弁体５５を９０度づつ回
動するよう電路５７を介して受信盤３に接続したモ−タ
−又はソレノイドの如き電動部５８とによって構成され
る。排液弁４９の電動部５８は、火災感知器１が動作し
ていない常態時及び、開放弁６の開放後、所定時間経過
した時では小径ポ−ト５３が一次側５２と二次側５０に
のぞむ位置であるように受信盤３によって制御される。
尚、図示は省略したが、排液弁４９の小径ポ−ト５３は
後述のように火災監視時の二次側配管５に無加圧の消火
液を充液するときの操作を容易化するためのものであ
り、単に開閉する電動弁を使用すれば、二次側配管５を
微圧な消火液で加圧することが可能であり、この場合に
は立上り管３７は不要となる。開放弁６の一次側８の液
圧は圧力計４６で、二次側配管５の液圧は圧力計４７で
それぞれ検知される。

【００１８】次に上記実施例における動作を説明する。
まず、二次側配管５、立上り管３７等、開放弁６の二次
側７に無加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を開放可能な状態とする。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、消火ヘッド４、立上り管３７へ流れ、
排液弁４９の小径ポ−ト５３を越えて排液管４０に少し
流れ落ちる。消火液が小径ポ−ト５３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。これ
により、二次側配管系に作用していた圧力液は、排液管
４０へ排出されて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、消火ヘッド４等は充液され、立
上り管３７に接続した排液弁４９の小径ポ−ト５３によ
る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一次側８
の消火液は開放弁６の小孔１９から操作室１７に入り、
操作室１７内の液圧とばね１８によって弁体１５は弁座
１４を閉じ、この弁体１５は圧力スイッチ３４により監
視状態となっている。

【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ではこの火災信号により排液弁４９の電動部５８
を動作させ、ボ−ル弁体５５は９０度回動して大径ポ−
ト５４が一次側５２と二次側５０にのぞむので開放弁６
の二次側７の末端はこの大径ポ−ト５４によって大気に
十分に開放される。又、受信盤３ではこの火災信号と同
時に、又は僅か後に電動部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と操作室１７との液圧差により開放弁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
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。開放弁６の開放時に瞬時発生する
異常に高い圧力液は、排液弁４９の小径ポ−ト５３から
排液管４０に直ちに排出されて異常昇圧は図３の実線で
示すとおり所定圧Ｐを少し越える程度の大きさにまで緩
和され、二次側配管５や消火ヘッド４等の機器部材に異
常圧がかかることは無くなった。そして送液装置１３が
起動してから所定時間が経過して二次側７の液圧が所定
圧Ｐに戻る頃になると受信盤３等に設けられている図示
しないタイマ手段の指令により電動部５８が動作して小
径ポ−ト５３が二次側配管３７にのぞむ位置までボ−ル
弁体５５を回動し、排液弁４９からの無駄な排液は僅か
となる。

【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１
４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】火災地点の温度がさらに上昇すると、消火
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の液圧は急に低下するので加圧送液装置１
３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、排液弁４９の小径ポ−ト５３からの減圧であるか、
消火ヘッド４からの減圧であるかが受信盤３等において
判別され、消火ヘッド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。

【００２２】尚、図示は省略したが、昇圧緩和装置Ａ
を、二次側配管５の液圧が前記所定圧に到達したときに
閉止するよう構成しておけば、開放弁６開放時の液圧の
異常昇圧が長引くときでも、確実に昇圧緩和できるもの
である。或いは、昇圧緩和装置Ａを、二次側配管５が所
定圧を越えるときに信号を送出する圧力スイッチ３４に
よっても開閉制御されるように構成しておけば、開放弁
６の開放時(火災監視時)だけでなく、消火動作中に発生
する過渡的、一時的な液圧の異常昇圧も、この異常昇圧
により開放動作する昇圧緩和装置Ａによって緩和され、
二次側配管５や消火ヘッド４等の機器部材の耐圧グレ−
ドを安心して下げることができる。

【００２３】上記実施例によって次の効果が得られるこ
とになった。 (a)消火ヘッド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、消火ヘッド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。 (b)配管を常時空気で加圧しておくためのコンプレッサ
はこの構成では不要となり、設備コストは安価となっ
た。 (c)一次側８の液圧は調圧装置Ｒによって所定圧に減圧
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、消火ヘッド４、弁類等、二次側の機器部材の耐
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、配管工事は簡易で済む。 (d)開放弁６が開かれるとき発生する過渡的な液圧の異
常昇圧や、消火ヘッド４開放中等での異常昇圧は排液弁
４９によって緩和され、二次側配管や、消火ヘッド４等
の耐圧グレ−ドを下げようとする機能は上記過渡時や予
期していない異常昇圧時でも常に確保することができ、
二次側配管５等の二次側の機器部材の耐圧グレ−ドは安
心して下げることができる。 (e)二次側配管５に無加圧な消火液を充液してあるの
で、消火ヘッド４の異常開放時に二次側配管５からの枝
管内の僅かな消火液が放出されるだけであり、水損によ
る被害は僅かである。 (a)〜(e)の効果は、二次側を無加圧の空気としても(a)
以外の効果は得られる。更に、排液弁４９の小径ポ−
ト５３をなくし、消火液を微圧に加圧した場合にも(a)
〜(e)の効果は得られ、バイパス管等の加圧手段を必要
とするが二次側配管５の不備や消火ヘッド４の誤動作を
検出することが可能になる。

【００２４】前記図示例では調圧装置Ｒは開放弁６に設
けて加圧送液装置１３の弁体１５を調圧動作に利用して
いるが、調圧装置Ｒを開放弁６とは別体に設けても良
く、更に、前記実施例では、操作室１７を減圧すること
で弁体１５を開放しているが、操作室を加圧することに
よって弁体が開放される構造としても良いことは勿論で
ある。又、前記実施例の構造において火災監視のため、
二次側配管５、立上り管３７および、排液弁４９の一次
側５２に無加圧の消火液を充液する代りに、排液弁４９
の小径ポ−ト５３は閉じておいて微圧な消火液を充填す
る変形的使用が可能であり、開放弁６をバイパスする管
路に２次調圧弁、オリフィス等を設けるなどによって簡
単に構成できる。この場合も、開放弁６の調圧装置Ｒに
よって二次側を減圧調整し、開放弁６が開かれるとき発
生する過渡的な液圧の異常昇圧は排液弁４９の小径ポ−
ト５３によって緩和して、二次側配管５や、消火ヘッド
４等の耐圧グレ−ドを下げることが可能となり、低コス
トの消火設備とすることができる。この場合は、他に圧
力放出手段を設けることが望ましい。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内の消火ヘッドの開放による圧
力変化によってもよい。又、無加圧の場合を含めて、消
火ヘッド４の開放動作を検知する接点を設ける等でもよ
い。

【００２５】泡消火設備の場合は、図４に例示するよう
に、仕切弁９の二次側配管１０１と開放弁６の一次側配
管３９との間に泡水溶液生成装置１０２を介装すればよ
い。例示した泡水溶液生成装置１０２は、仕切弁９の二
次側配管１０１から分岐した送水管１０３によって分流
した加圧水を、例えば加圧式の泡原液槽１０４のダイヤ
フラム(図示は省略した)の外側室に送りこみ、このダイ
ヤフラムの内部は送液管１０５によって混合器１０６の
薬剤吸い込み側に接続させて、混合器１０６の二次側を
開放弁６の一次側配管３９に接続するものである。送水
管１０３からの加圧水によってダイヤフラムから押し出
された泡原液は、混合器１０６において仕切弁９の二次
側配管１０１の水と混合して指定濃度の泡水溶液として
開放弁６の一次側配管３９に送りこまれる。混合薬剤消
火設備の場合は、上記図４の泡原液槽１０４を、薬剤の
泡原液槽に構成すればよく、薬剤として例えば炭酸カリ
ウムを主成分とする溶液等による強化液などを用いるこ
とができる。

【００２６】

【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、開放弁
６の開放当初の間、開放動作する昇圧緩和装置Ａは、開
放弁６の開放時に瞬時発生する過渡的な異常昇圧の圧力
液を直ちに排出するので、この異常昇圧は昇圧緩和装置
Ａによって確実に緩和され、二次側配管５や消火ヘッド
４等の機器部材に異常昇圧がかかることは無くなり、機
器部材の耐圧グレ−ドを下げることができ、低コストで
実施化容易な消火設備となった。

【００２７】開放弁６と昇圧緩和装置Ａとは、火災検出
手段１に基づく電気信号による簡単な回路構成によって
開放及び閉止動作が制御される。

【００２８】昇圧緩和装置Ａを、所定圧に到達したとき
に閉止するよう構成しているので、開放弁６開放時の液
圧の異常昇圧が長引くときでも、確実に昇圧緩和でき
る。

【００２９】昇圧緩和装置Ａは、二次側配管５が所定圧
を越えるときに信号を送出する圧力スイッチ３４によっ
ても開閉制御されるように構成しているので、消火動作
中に発生する過渡的、一時的な液圧の異常昇圧も、圧力
スイッチ３４の信号により開放動作する昇圧緩和装置Ａ
によって緩和され、二次側配管５や消火ヘッド４等の機
器部材の耐圧グレ−ドを安心して下げることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例を示すブロック図である。

【図２】図１に用いている排液弁の縦断面図である。

【図３】この発明の実施例による昇圧緩和特性図であ
る。

【図４】泡消火設備に置き換えた実施例における要部を
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消火ヘッド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) ３４圧力スイッチＡ昇圧緩和装置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 37/00 A62C 35/60 A62C 37/44

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】警戒地区に、閉鎖型の消火ヘッドと、
一次側と二次側とを常時閉鎖状態とし、火災現象を検出
する火災検出手段に基づく信号により開放状態にされる
開放弁とが設けられ、開放弁の一次側配管が消火液供給
手段に、二次側配管が消火ヘッドに、それぞれ接続され
た消火設備において、前記開放弁の開放当初の間開放さ
れて二次側配管内の消火液を排出する昇圧緩和装置を備
えていることを特徴とする消火設備。
【請求項２】開放弁と昇圧緩和装置とは、火災検出
手段に基づく電気信号により開放され、昇圧緩和装置
は、開放後所定時間で閉止するようにしたことを特徴と
する請求項１の消火設備。
【請求項３】昇圧緩和装置は、二次側配管の液圧が
所定圧に到達したときに閉止するようにしたことを特徴
とする請求項１の消火設備。
【請求項４】昇圧緩和装置は、二次側配管が所定圧
を越えるときに信号を送出する圧力スイッチによっても
開閉制御されるようにしたことを特徴とする請求項１、
２、又は３の消火設備。
【請求項５】開放弁の閉鎖時では二次側配管に無加
圧又は微圧の消火液を充液できる構成としたことを特徴
とする請求項１、２、３又は４の消火設備。