JP3175064B2 - 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】本発明は、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、従来から湿式
や乾式、予作動式等の種々のシステム系統が利用されて
いる。

【０００３】従来の最も一般的な、閉鎖型スプリンクラ
ヘッドを用いる湿式消火設備は、各警戒地区に設けた閉
鎖型スプリンクラヘッドの末端まで加圧水を常時充填し
ておくものであり、火災検出と同時に散水動作行う設備
である。

【０００４】

【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、配管の末端まで加圧水が常時充填されている
ので、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には、加圧された消火水が大量に
放出されるとともに、火災でないことを確認してポンプ
を停止するまで、散水が続けられ、大きな水損事故とな
ってしまう。

【０００５】また、火災時には、スプリンクラヘッドが
設けられている二次側の配管に開放弁の開放により一次
側と同じ高圧の消火水が流れ込む。このため、二次側の
配管や弁等に一次側と同等の高圧に耐えるものを使用す
る必要がある。このことは、二次側の配管や弁等がコス
ト高となって、スプリンクラ消火設備の普及を妨げる要
因になっている。

【０００６】本発明は、このような従来のスプリンクラ
消火設備の問題を解決することを目的とし、スプリンク
ラヘッドの動作時に消火に効率のよい圧力での消火水の
放出を行うことができ、スプリンクラヘッドが衝撃等に
より開放した場合にも高圧による大量の放水はなく、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】本発明は、上記の点に鑑
み、警戒地区に、複数の閉鎖型スプリンクラヘッドと、
開放弁とが設けられ、開放弁の一次側配管が消火水供給
手段に、二次側配管が複数の閉鎖型スプリンクラヘッド
に、それぞれ接続されるとともに、複数の閉鎖型スプリ
ンクラヘッドのいずれかの開放による二次側配管の減圧
によって開放して一次側配管から二次側配管へ消火水を
供給して開放した前記閉鎖型スプリンクラヘッドから放
水するスプリンクラ消火設備であって、開放弁は、弁体
とその弁体に連動するピストンとそのピストンが摺動す
るシリンダを有し、さらに、シリンダ内の圧力を調整し
て弁体を開度調整を行い一次側の消火水を所定圧に減圧
調整して二次側へ供給する調圧手段を備え、調圧手段が
二次側配管内の減圧を検出して開放弁の弁体を開放およ
び開度調整することを特徴とするものである。そして、
開放弁のシリンダ内の排水は、二次側配管に導入される
ものである。

【０００８】また、本発明は、警戒地区に、複数の閉鎖
型スプリンクラヘッドと、開放弁とが設けられ、開放弁
の一次側配管が消火水供給手段に、二次側配管が複数の
閉鎖型スプリンクラヘッドに、それぞれ接続されるとと
もに、複数の閉鎖型スプリンクラヘッドのいずれかの開
放による二次側配管の減圧によって開放して一次側配管
から二次側配管へ消火水を供給して開放した前記閉鎖型
スプリンクラヘッドから放水するスプリンクラ消火設備
であって、開放弁は、一次側の消火水を所定圧に減圧調
整して二次側へ供給する調圧手段と、二次側配管内の圧
力余剰分を排水する排水手段と、を備え、開放弁、調圧
手段および排水手段がユニットとして形成されているも
のである。

【０００９】

【作用】二次側配管には、一次側配管の圧力よりも低
く、消火効率の最適な所定圧に常時調圧された加圧水が
充填されているので、スプリンクラヘッドの動作と同時
に、即座に適切な圧力での放水が可能であり、一次圧が
高圧であってもそれに係わらず、二次圧に影響しない。
そのため、二次側配管の耐圧強度を、一次側の配管等に
比べて低いものにできる。調圧手段は、二次側配管内の
圧力により、開放弁の弁体に連動するピストンが摺動す
るシリンダ内に導入される圧力の調整を行い、二次圧に
応じた開放弁の開度調整が行えるものである。そして、
そのシリンダ内の排水を二次側配管に導入することによ
り、弁体の動きを緩慢にでき、消火水を無駄にせず、常
時の二次圧を維持することができる。

【００１０】消火活動に効率のよい所定の圧力に充水さ
れる二次側配管内は、常時は調圧手段の作用により、所
定圧以下の場合には、高圧の一次圧が導入され、昇圧さ
れる。そして、温度上昇等により二次側配管内の圧力が
高くなった場合には、排水手段の作用により、排水弁の
弁体が開放して排水を行い、所定の圧力まで減圧する
と、排水弁の弁体は閉止して、二次側配管内は所定圧に
維持される。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の一実施例について、図面を用
いて説明する。図１は、本発明を利用したスプリンクラ
消火設備の系統図である。

【００１２】警戒地区の天井に設けられる閉鎖型のスプ
リンクラヘッド１は、二次側配管２を介して建物の各階
毎に設置されている開放弁３の二次側４に接続され、開
放弁３の一次側５は、一次側配管６と元弁７を介して消
火水供給手段としての加圧送水装置８に接続されてい
る。この加圧送水装置８は、同図で図示されているポン
プ９と、電路により受信盤１０に接続されたモータ１１
等の他、図示されていない通常の逆止弁や圧力空気槽等
を備えていて、水源１２の消火水を加圧供給するもので
ある。

【００１３】通常では閉鎖状態であり、二次側配管２内
の減圧時に開放状態にされる開放弁３には、二次側配管
２への通水を試験する試験手段２０と、一次側配管６の
消火水を所定圧に減圧調整して二次側配管２に少流量に
て供給するための調圧手段３０と、開放弁３の急速閉鎖
を行う遮断手段５０と、二次側配管２内の圧力余剰分を
排水する排水手段６０等をユニット７０として形成し、
このユニット７０内に配線される電路を外部の信号線と
接続する接続端子部７１もこのユニット７０内に設けて
ある。

【００１４】試験手段２０は、電動式の遠隔操作試験弁
２１と、スプリンクラヘッド１の１個分の排水をする１
個試験弁２２と、スプリンクラヘッド１の５個分等を排
水する大型試験弁２３とを有している。これらの弁の一
次側は、二次側配管２から分岐された配管２４に並列に
設けられ、二次側は、排水管２５に接続されている。

【００１５】遠隔操作試験弁２１は、受信盤１０からの
信号により遠隔的に操作することが可能であり、二次側
配管２内の減圧により開放弁３が開放し、後述する圧力
スイッチ７４からの信号が得られるかどうかを確認でき
る。１個試験弁２２は、その場でヘッド１個分の放水を
行え、そのときの圧力状態を圧力計７２、７３により確
認でき、開放弁３の動作が正常であることを確認でき
る。大型試験弁２３は、１個試験弁２２に比べて、大量
の消火水を放出することができ、複数ヘッドの同時開放
の場合の供給能力を確認することができる。また、放水
量が変わっても二次側配管２内が調圧されていることを
確認できる。これらの弁は目的や機能が異なり、試験手
段２０としては、その試験する目的に応じ必要な弁が設
けられていればよく、また、兼用するように構成しても
よい。

【００１６】調圧手段３０は、二次側配管２の二次圧を
配管３１によりその操作室３２に導入し、開放弁３の一
次側５からの配管３３から一次圧を取り込み、フラム３
４とばね３５の調圧作用により弁体３６の開度調整を行
って、配管３７により開放弁３のシリンダ３８へその一
次圧を導入する調圧弁４０により構成されている。

【００１７】この調圧弁４０は、火災時に開放弁３を開
放させる機能を有している。即ち、配管３１により操作
室３２に導入された二次側配管２内の圧力が所定圧より
も低いときは、フラム３４とばね３５の調圧作用により
弁体３６が開動作して、配管３３、３７を介して一次圧
が徐々にシリンダ３８内に導入され、ピストン４１が押
し上げられて（図面左方向）、連動する弁体４３が開放
される。二次側配管２内の圧力が所定圧よりも高いとき
は、フラム３４とばね３５の調圧作用により弁体３６が
閉動作して、一次圧の流入量が減少し、シリンダ３８内
が減圧してピストン４１が下がり（図面右方向）連動す
る弁体４３が閉動作する。

【００１８】このようにして開放弁３の開度調整が行わ
れ、二次圧を消火動作に適した所定圧、例えば二次側直
近３．５ kg/cm² に調圧する。また、開放弁３のシリン
ダ３８は、ピストン４１の小孔４２を介して配管４４に
より二次側配管２へ連通されている。これにより、二次
側配管２内は、調圧弁４０の開放時に昇圧するので、常
時調圧弁４０の調圧作用により所定の圧力に保持され、
二次側配管２の温度変化等による圧力降下時に少量の一
次圧補給を行う。このとき、開放弁３は開放せず開放信
号はでない。同時に、ピストン４１の背面に小孔４２を
介して圧力が流入して弁体４３の摺動が緩慢になるの
で、調圧作用が行いやすい効果がある。

【００１９】従って、火災が発生してスプリンクラヘッ
ド１が開放するときには、直ちに消火活動に適した所定
圧の放水が可能であり、二次側配管２内の減圧に伴い、
調圧弁４０の作用により開放弁３が開放し、その弁体４
３の開度が調整されることにより、二次側配管２へは、
消火活動に適した所定圧の消火水が供給される。

【００２０】遮断手段５０は、スプリンクラヘッド１が
衝撃等によって開放してしまった場合に散水を停止させ
るためのものであり、具体的には、調圧弁４０から開放
弁３のシリンダ３８につながる配管３７に設けられた常
時開状態にある電動弁５１である。この電動弁５１は、
受信盤１０からの信号をモーター等により構成されてい
る電動部５２が受け、この電動部５２の作用により弁５
１を閉止できる構成となっている。即ち、スプリンクラ
ヘッド１の誤動作の場合に、監視区域に設けられる放水
停止スイッチ５３を操作することにより、受信盤１０を
介して電動部５２へ閉止信号を送出することができる。
電動部５２は、その信号を受けて弁５１を閉動作し、そ
の結果、シリンダ３８内が小孔４２を介して減圧され、
開放弁３は閉鎖される。

【００２１】この電動弁５１の位置は、配管３７に介在
する必要はなく、シリンダ３８への加圧を遮断できれば
別の位置で構わない。また、一次圧を利用した加圧閉の
弁を用いてもよい。そして、開放弁３に所謂減圧開型の
弁を使用する場合には、電動弁がシリンダ内の減圧を遮
断することは勿論である。更に、電動弁の位置は、開放
弁３の弁体４３の開閉に係わらず、直接一次側配管６ま
たは二次側配管２に介在させてもよく、例えば元弁７を
電動弁で構成しても同様の作用をなす。

【００２２】排水手段６０は、二次側配管２から分岐さ
れた配管２４に試験手段２０と並列に設けられ、排水管
２５に接続されている排水弁６１により構成されてい
る。排水弁６１は、配管２４から操作室６２に導入した
二次圧がフラム６３とばね６４にて設定される許容圧
（消火活動に適した所定圧を僅かに越える圧力）を越え
るときに弁体６５が開動作し、余分な二次圧を排水管２
５に排出し、二次圧を所定の消火活動に適した圧力に維
持する。従って、温度上昇等により二次側配管２内へ高
圧の一次圧が大量に流入して二次圧が必要以上高くなっ
たとしても、排水弁６１が二次圧の過剰を検知し、二次
圧を所定圧まで減圧させる。この排水弁６１は、ばね６
４等の作用により開放する弁であるが、電気的に二次圧
に対して開動作を行う弁であってもよい。

【００２３】その他に本ユニット７０内には、二次圧を
測定するための圧力計７２が配管２４に、一次圧を測定
するための圧力計７３が配管３３に接続されている。ま
た、開放弁３の開放を検出する圧力スイッチ７４が、開
放弁３の弁座７５に形成され弁体４３閉止時には弁体４
３によって閉止されている流水検知室７６からの枝管７
７に接続されている。枝管７７は、オリフィス７８を介
して排水管２５に接続されていて、開放弁３の閉止時に
は圧力スイッチ７４を動作させた消火水が徐々に排水さ
れるようになっている。

【００２４】次に、本実施例における動作について説明
する。複数のスプリンクラヘッド１が接続される二次側
配管２内には、常時消火活動に適した所定の圧力で消火
水が充填されている。ここで二次側配管２内が気温降下
等により僅かに減圧した場合には、調圧弁４０の作用に
より一次側配管６内の消火水を配管３３、３７、シリン
ダ３８等を介して二次側配管２内に充水し、二次側配管
２内を所定圧に昇圧させる。また、気温上昇等により二
次側配管２内が僅かに昇圧した場合には、排水弁６１が
動作し、弁体６５が開放して二次側の消火水を排水管２
５に排出して、二次圧を所定圧に減圧させる。

【００２５】この状態において、火災が発生するとスプ
リンクラヘッド１が開放し、二次側配管２内の消火水の
放水を開始する。ヘッド１の放水が開始されると、調圧
弁４０が二次圧の減圧を検出して弁体３６を開放し、一
次側配管６の消火水をシリンダ３８に導入して、開放弁
３の弁体４３を開動作させる。弁体４３が開くと、一次
側５の消火水が二次側４へ供給され、同時に流水検知室
７６に消火水が流入し、圧力スイッチ７４が動作して、
受信盤１０にヘッド１の動作信号を送出する。

【００２６】調圧弁４０は、開放弁３を開放させるだけ
でなく、操作室３２に二次圧を導入することにより、弁
体３６の開度を調整し、開放弁３のシリンダ３８に導入
される一次圧を調整することにより弁体４３の開度を調
整して二次側配管２内が消火活動に適した所定の圧力に
なるように調圧動作を行う。

【００２７】開放弁３の開放により、一次側配管６の消
火水が流出していくと、加圧送水装置８を構成する図示
していない圧力空気槽に設けられる圧力スイッチが動作
して、モータ１１を起動してポンプ９を動作させ、水源
１２の消火水を加圧供給する。従って、開放したスプリ
ンクラヘッド１は、調圧手段３０によって制御される開
放弁３を通じて、消火活動に適した所定の圧力の消火水
が次々に供給され、効果的な放水を続けることができ
る。

【００２８】このスプリンクラヘッド１の開放が、火災
を検知したものであれば問題はないが、衝撃等による誤
動作の場合には、早く放水を停止させる必要がある。そ
の場合には、その警戒区域の放水停止スイッチ５３を操
作する。放水停止スイッチ５３を操作すると、受信盤１
０を介して電動弁５１の電動部５２に閉止信号を送出す
る。それにより電動弁５１は閉止され、シリンダ３８内
は一次圧の供給が遮断されるので減圧し、開放弁３の弁
体４３は閉止する。すると、一次側配管６からの給水が
遮断されるので、ヘッド１からの放水を停止させること
ができる。

【００２９】上記のように、本実施例のシステムでは、
二次側配管２内の圧力を火災時のみではなく、常時も消
火活動に適した所定の圧力とすることができ、スプリン
クラヘッド１の誤動作の場合には、簡単に放水を停止さ
せることのできる有用な消火設備である。この設備の開
放弁３は減圧開の弁でも可能である。

【００３０】

【発明の効果】以上のように、本発明は、警戒地区に、
複数の閉鎖型スプリンクラヘッドと、開放弁とが設けら
れ、開放弁の一次側配管が消火水供給手段に、二次側配
管が複数の閉鎖型スプリンクラヘッドに、それぞれ接続
されるとともに、複数の閉鎖型スプリンクラヘッドのい
ずれかの開放による二次側配管の減圧によって開放して
一次側配管から二次側配管へ消火水を供給して開放した
前記閉鎖型スプリンクラヘッドから放水するスプリンク
ラ消火設備であって、開放弁は、弁体とその弁体に連動
するピストンとそのピストンが摺動するシリンダを有
し、さらに、シリンダ内の圧力を調整して弁体を開度調
整を行い一次側の消火水を所定圧に減圧調整して二次側
へ供給する調圧手段を備え、調圧手段が二次側配管内の
減圧を検出して開放弁の弁体を開放および開度調整する
ことを特徴とし、二次側配管には、一次側配管の圧力よ
りも低く、消火効率の最適な所定圧に常時調圧された加
圧水が充填されているので、スプリンクラヘッドの動作
と同時に、即座に適切な圧力での放水が可能であり、一
次圧が高圧であってもそれに係わらず、二次圧に影響し
ない。そのため、二次側配管の耐圧強度を、一次側の配
管等に比べて低いものにできる。調圧手段は、二次側配
管内の圧力により、開放弁の弁体に連動するピストンが
摺動するシリンダ内に導入される圧力の調整を行い、二
次圧に応じた開放弁の開度調整が行える。そして、開放
弁のシリンダ内の排水は、二次側配管に導入されるもの
であり、シリンダ内の排水を二次側配管に導入すること
により、弁体の動きを緩慢にでき、消火水を無駄にせ
ず、常時の二次圧を維持することができる。また、本発
明は、警戒地区に、複数の閉鎖型スプリンクラヘッド
と、開放弁とが設けられ、開放弁の一次側配管が消火水
供給手段に、二次側配管が複数の閉鎖型スプリンクラヘ
ッドに、それぞれ接続されるとともに、複数の閉鎖型ス
プリンクラヘッドのいずれかの開放による二次側配管の
減圧によって開放して一次側配管から二次側配管へ消火
水を供給して開放した前記閉鎖型スプリンクラヘッドか
ら放水するスプリンクラ消火設備であって、開放弁は、
一次側の消火水を所定圧に減圧調整して二次側へ供給す
る調圧手段と、二次側配管内の圧力余剰分を排水する排
水手段と、を備え、開放弁、調圧手段および排水手段が
ユニットとして形成されていることを特徴とし、消火活
動に効率のよい所定の圧力に充水される二次側配管内
は、常時は調圧手段の作用により、所定圧以下の場合に
は、高圧の一次圧が導入され、昇圧される。そして、温
度上昇等により二次側配管内の圧力が過剰に高くなった
場合には、排水手段の作用により、排水弁の弁体が開放
して排水を行い、所定の圧力まで減圧すると、排水弁の
弁体は閉止して、二次側配管内は所定圧に維持される。
それによってさらに、二次側配管の耐圧強度を、一次側
の配管等に比べて低いものにしやすくなる。また、開放
弁に、調圧手段および排水手段をユニットとして形成す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を利用した一実施例を示す系統図。

【符号の説明】

１ 閉鎖型スプリンクラヘッド ２ 二次側配管 ３ 開放弁 ６ 一次側配管 ８ 加圧送水装置（消火水供給手段） ３０ 調圧手段 ４０ 調圧弁 ５０ 遮断手段 ５１ 電動弁 ５３ 放水停止スイッチ ６０ 排水手段 ６１ 排水弁

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 警戒地区に、複数の閉鎖型スプリンクラ
   ヘッドと、開放弁とが設けられ、該開放弁の一次側配管
   が消火水供給手段に、二次側配管が前記複数の閉鎖型ス
   プリンクラヘッドに、それぞれ接続されるとともに、前
   記複数の閉鎖型スプリンクラヘッドのいずれかの開放に
   よる前記二次側配管の減圧によって開放して前記一次側
   配管から前記二次側配管へ消火水を供給して開放した前
   記閉鎖型スプリンクラヘッドから放水するスプリンクラ
   消火設備であって、 前記開放弁は、弁体と該弁体に連動するピストンと該ピ
   ストンが摺動するシリンダを有し、さらに、該シリンダ
   内の圧力を調整して前記弁体を開度調整を行い一次側の
   消火水を所定圧に減圧調整して二次側へ供給する調圧手
   段を備え、該調圧手段が前記二次側配管内の減圧を検出
   して前記開放弁の弁体を開放および開度調整することを
   特徴とするスプリンクラ消火設備。
2. 【請求項２】 開放弁のシリンダ内の排水は、二次側配
   管に導入されるものである請求項１のスプリンクラ消火
   設備。
3. 【請求項３】 警戒地区に、複数の閉鎖型スプリンクラ
   ヘッドと、開放弁とが設けられ、該開放弁の一次側配管
   が消火水供給手段に、二次側配管が前記複数の閉鎖型ス
   プリンクラヘッドに、それぞれ接続されるとともに、前
   記複数の閉鎖型スプリンクラヘッドのいずれかの開放に
   よる前記二次側配管の減圧によって開放して前記一次側
   配管から前記二次側配管へ消火水を供給して開放した前
   記閉鎖型スプリンクラヘッドから放水するスプリンクラ
   消火設備であって、 前記開放弁は、一次側の消火水を所定圧に減圧調整して
   二次側へ供給する調圧手段と、前記二次側配管内の圧力
   余剰分を排水する排水手段と、を備え、前記開放弁、前
   記調圧手段および前記排水手段がユニットとして形成さ
   れていることを特徴とするスプリンクラ消火設備。