JP3264939B2 - 湿式スプリンクラーシステム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、建築物等の自動消火システム、特に、二次
側配管内に水を充填した状態を常態とする湿式スプリン
クラーシステムに関するものである。

背景技術 従来より、大規模なビルディングを中心として消火用
のスプリンクラーヘッドを天井部に配置したスプリンク
ラーシステムが普及している。このスプリンクラーシス
テムは、個々独立して周囲の熱条件により作動するスプ
リンクラーヘッド、水供給手段である送水ポンプ及び一
次側配管と二次側配管とを有する送水配管から概ね構成
されている。

この送水配管のうち一次側配管は、送水ポンプから各
フロア高さまで鉛直方向に立ち上がるように連結設置さ
れている。また、二次側配管は一次側配管と通水可能に
接続され、各フロア毎に略平方向に伸長したのち分岐し
て、ほぼ鉛直に下方へ伸びる立ち下げ配管部を介してス
プリンクラーヘッドまで連通されている。

こうした構成を有するスプリンクラーシステムは、大
きく湿式と乾式とに区別される。前者は一次側配管だけ
でなく二次側配管内にも水を充填し、それを常態とする
が、後者では水を充填しない、すなわち空気が充満した
状態としている（一次側配管のみに水を充填している）
点に相違がある。

従来の湿式では、一次配管内と同様に二次側配管内に
充填された水が、例えば７〜8kgf/cm2程度に加圧維持さ
れていた。これにより、火災発生時にスプリンクラーヘ
ッドが作動した際には、速やかに放水が行われる利点が
有る。しかしながら、スプリンクラーヘッドは、通常、
統一的な開閉制御ではなく、配置された天井部のそれぞ
れの箇所で独自に作動するものである。例えば、熱を受
けたときに閉塞部が溶融し水噴射可能な状態となるよう
なものである。従って、スプリンクラーヘッドが故障や
人的破壊により本来の火災以外で作動した場合には、加
圧水が瞬時に噴出し周囲を水浸しにしてしまう問題があ
った。例えば、オフィスビルディングでスプリンクラー
ヘッドの誤作動が生じた場合には、書類やコンピュー
タ、エレベータシステム等に甚だしい損害を与えてい
た。

そこで、一次側配管と二次側配管の間に弁部を設け、
この弁部を通常時には閉鎖させておき、作動がスプリン
クラーヘッドよりも早い火災感知器からの火災信号を受
け取った場合にのみ制御部が上記弁部を開き、多量の高
圧水を二次側配管に送り込んでスプリンクラーヘッドの
作動に備える、いわゆる予作動機能が付加された湿式の
スプリンクラーシステムが利用されてきた。

このシステムであれば、万一スプリンクラーヘッドが
誤作動を起こしても、二次側配管内の水が放出されるの
みであり、従前に比して被害は小さく抑えられる。しか
し、二次側配管内の水だけでもかなりの被害を生じさせ
ている。

一方、乾式のスプリンクラーシステムはこうした問題
点を鑑みて開発されている。すなわち、上記の予作動式
に加え、二次側配管には、水ではなく、2kgf/cm2程度に
加圧された空気が充填されている。このため、スプリン
クラーヘッドが誤作動した場合でも空気が噴出するのみ
で水による損害は免れ得るという最大の利点がある。

この乾式では、試験的に放水を行った際には二次側配
管の水抜き作業が必要となる。ところが、この水抜きを
行ってもスプリンクラーヘッドを個別に作動させない限
りは立ち下げ配管部に水が少なからず残留してしまう。
この結果、水と空気とが接する立ち下げ配管部の喫水付
近で錆による腐食が発生しやすく、この腐食が容易に進
行し、穴があいてしまう。このため定期的なメンテナン
スや修理もしくは特別な材質の配管が不可欠となり、管
理側の費用負担は小さくなかった。

また、水に比べて空気の場合には配管継ぎ部等での微
少な漏れが発生しやすいことから、圧力の低下が比較的
早く、そのためコンプレッサ等で度々二次側配管内に空
気を補充してやらねばならない。しかし、この補充がか
えって酸素を供給することとなり、錆の発生を助長して
しまう欠点を有していた。

更に、本格的な消火放水の場合には、送水ポンプから
７〜10kgf/cm2程度に加圧した水が弁部の開放とともに
二次側配管内に流れ込んでくるが、このとき配管内の隅
部や上部に空気が残留している場合には、配管の有効流
水断面積を減らし水の流れを阻害してしまうおそれがあ
った。

加えて、上記送水ポンプによる高圧水が未作動のスプ
リンクラーヘッドに送り込まれる際には、予め貯められ
た空気が圧縮されて高圧空気となり、その弾性力により
スプリンクラーヘッドの部品等を吹き飛ばす危険性も考
えられ、また、実際の火災の場合には、充填された空気
が抜けきるまで放水されないことから、湿式に比べ本来
の目的である初期消火での即時性に劣る点も指摘されて
いた。

こうした従来のスプリンクラーシステムに見られる種
々の問題点のうち、特に防錆性を高める目的で、特開平
10−234881号公報では、湿式の二次側配管のうちスプリ
ンクラーヘッドの直上管部内に、空気に代え不活性ガス
を充填する消火設備が提案されている。このように窒素
ガス等の不活性ガスを使用すれば、湿式・乾式ともに錆
の発生や拡大を有効に防止することが可能である。

また、特公平７−12382号公報では、一次側配管内の
水よりも二次側配管内の流体をより低圧（負圧ではな
い）とした湿式の流水検知装置が開示されている。この
場合には実際に火災が発生した場合には速やかに二次側
配管内の低圧水が放水されることから、初期消火に有効
である。

しかしながら、上記特開平10−234881号公報に開示さ
れた消火設備のように不活性ガスを充填するものでは、
比較的狭くかつ密閉度の高い室内でスプリンクラーヘッ
ドが作動した場合には、窒素ガスが室内に充満してしま
い、酸欠状態を招き安全を損なうおそれがある。

また、特公平７−12382号公報に開示された発明で
は、初期消火の即時性は維持できるが、スプリンクラー
ヘッドが誤作動を起こした際には、低圧とはいえ圧力は
かけられているので、上述のようなスプリンクラーヘッ
ドの誤動作による水噴出による損害は免れ得ないもので
ある。

本発明は、こうした従来技術における課題を解決する
ためになされたものであり、その目的は、火災時におけ
る迅速なスプリンクラーによる消火動作を確保しつつ、
スプリンクラーヘッドの誤作動時の水による損害を防止
することのできる湿式スプリンクラーシステムを提供す
ることにある。

発明の開示 上記目的を達成するために、請求項１に係る湿式スプ
リンクラーシステムは、 送水配管の二次側配管部内に充填されている水を負圧
状態に維持する負圧状態確保部を有し、この負圧状態を
常態、すなわち準備完了状態としている。

これにより、個別に作動するスプリンクラーヘッドが
誤作動して開放状態となっただけでは、スプリンクラー
ヘッドから二次側配管部内の水が無用に放出されること
がない。すなわち、二次側配管部内の水は負圧状態で維
持されているので、開放されたスプリンクラーヘッドか
らは、空気が引き込まれることはあっても水が噴射され
ることはない。

なお、実際の火災発生時には、まず、火災感知器から
の火災信号を制御部が受け、制御部は弁部の開放と水供
給手段の作動を開始させる。これにより、一次側配管部
から二次側配管部への水の送り込みがなされ、二次側配
管部内は、負圧状態から加圧状態へと変化する。そし
て、この予作動状態からスプリンクラーヘッドの個別の
開放動作により、水の噴射が行われる。

請求項２に係る湿式スプリンクラーシステムは、 水供給手段からスプリンクラーヘッドへの水供給路を
構成する送水配管の二次側配管部の上部位置に連通して
管路を設け、該管路に前記二次側配管部の内部を前記二
次側配管部の上部位置から吸引する吸引手段を設け、こ
れら管路及び吸引手段により負圧状態確保部を構成して
いる。そして、水を充填した状態を常態とする前記二次
側配管部内の水は、前記吸引手段の吸引動作により負圧
とされ、この負圧状態が常態とされる。

これにより、負圧状態確保部が簡単な構成により、確
実な機能を有するものとして達成されている。

請求項３に係る湿式スプリンクラーシステムは、 二次側配管部の上部位置に、前記二次側配管部内の水
位を検出する水位検出手段が設けられ、前記制御部は前
記水位検出手段からの信号により、水位が所定の水位よ
りも低くなったときには前記水供給手段と前記弁部の開
閉制御を行い前記一次側配管部から前記二次側配管部へ
の水の供給を行う。

これにより、請求項１の作用に加えて、蒸発しやすい
二次側配管内の負圧状態の水の水面を常に安定して保つ
ことができ、消火システムの即時性を維持することが出
来る。

次に、請求項４に係る湿式スプリンクラーシステム
は、 前記制御部が、前記火災信号を所定時間内に複数回受
けた場合にのみ前記弁部を開くように制御する。

この構成により、上記請求項１の発明の作用に加え
て、火災感知手段の単なる誤動作により、前記二次側配
管部の負圧状態が無用に解消され、加圧状態となること
を有効に防止することができる。

請求項５に係る湿式スプリンクラーシステムは、 前記負圧状態確保部の管部に、前記吸引手段により吸
引された水の過度の負圧状態を解消する負圧調整手段が
設けられている。これにより、吸引される水が過度の負
圧状態となり、その結果、蒸発してキャビテーションの
原因となる前に水の圧力を高めることが可能である。

請求項６に係る湿式スプリンクラーシステムでは、 請求項５の負圧調整手段が、所定の負圧以下となった
場合に作動して圧力を上昇させる真空破壊弁となってい
る。この真空破壊弁によれば、単機能であることから煩
わしい設定作業から解放され、安価・確実な負圧調整を
達成できる。

図面の簡単な説明 第１図は、本発明の第１の実施の形態における湿式ス
プリンクラーシステムの概要を示した概要図である。

第２図は、第１図の湿式スプリンクラーシステムの主
要構成を示した構成図である。

第３図は、図２の湿式スプリンクラーシステムの火災
発生時の状態を示した状態図である。

第４図は、図２の湿式スプリンクラーシステムのスプ
リンクラーヘッド誤作動時の状態を示した状態図であ
る。

第５図は、本発明のシステムに用いられるスプクリン
クラーヘッドの構成例を示す説明図である。

発明を実施するための最良の形態 以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１は、本発明の第１の実施の形態における湿式スプリ
ンクラーシステム10の概略を示している。図示のように
湿式スプリンクラーシステム10は、消火水槽16、送水ポ
ンプ14、送水配管20及びスプリンクラーヘッド12の各基
本構成を備えている。

消火水槽16は、ビルディング地下等の最下部に設備さ
れ、各階に多数備えられたスプリンクラーヘッド12から
放水を長時間行っても、十分な水量を貯えている。送水
ポンプ14は水供給手段として具備され、例えば、配管へ
の通水抵抗を受けても同時に８個から40個程度のスプリ
ンクラーヘッド12より毎分80リットル以上の放水が維持
できる吐出量を有するものが、選定されている。

送水配管20は、一次側配管22と弁部26と二次側配管24
とから構成され、送水ポンプ14からスプリンクラーヘッ
ド12までの水供給路を形成している。一次側配管22は上
記送水ポンプ14からビルディング等の最上階まで、概ね
鉛直に立ち上がり、各階で分岐される送水管であり、送
水ポンプ14の大吐出量に応じた大径のパイプが選定され
ている。

図２は、図１の湿式スプリンクラーシステム10の主要
構成を示した構成図である。図示のように、弁部26は、
一次側配管22の各階で分岐された送水ポンプ側上方側端
部に通水可能に接続され、電動弁26aと警報弁26bとから
構成されている。以下の作用で説明する通り、平常時に
おいて電動弁26aは閉状態に維持される。なお、警報弁2
6bは、電動弁26aが開状態となり、送水が所定時間行わ
れた時に警報を発する機能を有するものである。

また、二次側配管24は、その一端が弁部26に連通接続
され、各階毎に略平行に伸長したのちに更に分岐し、鉛
直方向に垂下した立ち下げ配管24b部を形成している。
そして、その先端部には、各階の天井部から露出した状
態でスプリンクラーヘッド12が取り付けられている。こ
の二次側配管24の径は一次側配管22の径に比して大きく
する必要はなく、以下に記述する圧力状態に耐え得る
径、材質、厚さを備えるものを自由に選定可能である。
二次側配管24の下端には試験的に水を流したり初期に水
を注入する際に管内を開放状態とするための試験弁28が
設けられている。

スプリンクラーヘッド12は、その先端面に多数の放水
孔（図示せず）を備え、平常時にはその放水孔は閉鎖さ
れており、周囲が例えば摂氏80度といった所定の高温状
態になった際に、放水孔が開放され水等を噴出するとい
う機能をそれぞれ独立して有している。この放水孔の開
放には低融点金属の高温軟化を利用したものが一般的で
あるが、上記機能を達成可能であればその他いずれの構
造・構成を有していても良い。このような機能を有する
スプリンクラーヘッド12が、送水配管20の二次側配管24
の分岐された末端にそれぞれ接続されているものであ
る。

上記構成に加え、本実施の形態に係る湿式スプリンク
ラーシステム10は、予作動機能を達成するものとして火
災感知器40及び制御盤30を備え、更に、特徴的な構成と
して、二次側配管24内の「吸引手段」と「水位検出手
段」とを具備している。

火災感知器40は、火災状態を検出する手段として各階
に設けられている。煙や火炎、周囲温度を高感度かつ高
速に感知し、設置環境が所定温度等に達した際には制御
盤30に向けて火災信号FSを送出する機能を備えている。
こうした火災感知器40は、スプリンクラーヘッド12より
も周囲温度等を即時に検出・設定できるものを選定す
る。

制御盤30は、本システムの制御部として具備される。
この制御盤30は、外部からの各種信号を受け取ることが
可能な入力部、予め組まれた制御論理に従って機能する
メモリーやリレー回路等で構成された判断部、及び各弁
や送水ポンプ14へ制御信号を送出したり電力を供給する
出力部を有している。こうした構成により、制御盤30は
火災感知器40から送られた火災信号FSにより判断を行
い、各弁の開度や開閉状態等を制御することが可能とな
っている。

そして、本発明の特徴的構成である「吸引手段」は、
本実施の形態では図１からも理解されるように、吸引ポ
ンプ50,吸引管52、吸引用電磁弁54を備えている。具体
的には、その一端が二次側配管24の最上部に上方に立ち
上げて形成された立上がり分岐管24aに連通し略水平に
延在して更に所定の長さ垂下して延在する吸引管52と、
この吸引管52の上記略水平部に設けられた吸引用電磁弁
54と、吸引管52の下端部に設けられた吸引ポンプ50とか
ら構成されている。

吸引ポンプ50は、ビルディングの下層等に設置され、
水等の液体や空気等の気体を吸引でき、かつ各階の二次
側配管24内の水を予め定めた負圧状態に維持するに必要
な能力を有するものであればいずれでも良い。吸引用電
磁弁54は、制御盤30の出力部からの制御信号により、開
閉制御される。

更に、本発明の特徴的な構成を有する「水位検出手
段」として、本実施の形態では、一例として、２本の電
磁棒56aを有する水位検出器56が立上がり分岐管24aに設
けられている。水位検出器56では、電極棒56a間に所定
の電位が与えられており、電極棒56a間での通電状態を
二値で促えて制御盤30に向けて信号を送出する。すなわ
ち、２本の電極棒56aの先端が水に接している場合には
各棒間が通電状態となり、水面から離れた場合には通電
が行われないという現象を二次側配管24内の水位の高さ
変化として捉え、二値信号として送出するものである。

また、図１及び図２に示したように、湿式スプリンク
ラーシステム10は二次側配管24の管内圧力の変動を検知
することのできる圧力スイッチ42も備えている。

以下に、上記構成を有する本実施の形態の作用を説明
する。図３は、図２の湿式スプリンクラーシステム10の
実際の火災が発生した際の状態を示した説明図である。

まず、初期状態として、送水配管20内に水を充填させ
ておく。作業者は、吸引用電磁弁54以外の各弁を開き、
送水ポンプ14を駆動させて消火水槽16から送水配管20内
に水を送り充填させる。次に、電動弁26a及び試験弁28
を閉鎖して送水ポンプ14を停止させる。一次側配管22及
び二次側配管24の内部には、例えば8kgf/cm2の高圧状態
の水が充填される。

続いて、吸引用電磁弁54を開き、吸引ポンプ50を駆動
させて吸引管52内部及び二次側配管24内部の吸引を開始
する。このとき、二次側配管24の最上部である立上がり
分岐管24a以外の端部はすべて閉鎖されていることか
ら、二次側配管24に貯留された水は、大気による背圧を
受けることが無く、大気圧以下であって吸引ポンプ50の
吸引に応じた負圧状態となり、二次側配管24内に残り続
ける。

なお、上記吸引ポンプ50による吸引動作は、立上がり
分岐管24a内の水位が、図２に示したように、吸引用電
磁弁54の設けられた吸引管水平部52aの開口位置よりも
低い状態であり、吸引ポンプ50による吸引動作によって
２次側配管24内の水を負圧状態にすることができる。

負圧状態の確保後、作業者は水位検出器56の信号状態
を観察し、電極棒56a付近の位置、すなわち通電状態を
最高水位として水が停留しているのを確認して、吸引ポ
ンプ50の駆動を停止させる。そして、吸引用電磁弁54は
開いたままとされ、以後、吸引ポンプ50は、吸引管52に
設けられた真空スイッチ80により、所定の負圧状態例え
ばマイナス0.4kgf/cm2からマイナス0.5kgf/cm2を維持す
るよう自動的に運転制御される。すなわち、ポンプ制御
部82は、真空スイッチ80からの信号により、吸引ポンプ
50の駆動制御を行うための制御信号CS4を送出する。こ
の一連の動作により初期状態が形成され火災監視状態に
移行する。

こうして、二次側配管24内は、十分に負圧水で満たさ
れることから、防錆性が高まり、従来立ち下げ配管24b
の空気に触れる部分に頻発した錆に起因する穴あき等も
防止することができる。

二次側配管24内の負圧状態となった水は沸点が降下し
ているため、蒸発が早く水量が減って水位が下がり易
い。そのため、水位検出器56から水位低下（非通電状
態）を示す信号LSを受けた制御盤30は、その出力部より
弁部26に制御信号CS2を発し、電動弁26aを若干量開いて
水を補給し、初期状態の水位を常に維持する。この最上
部での水位維持により、消火システムの即時性を確保し
ている。なお、このような場合の一次側配管22への加圧
水の補充は、送水ポンプ14の駆動に代え、屋上部に設置
された補助水槽62からの水供給にて行われる。

火災監視状態では、火災感知器40が各階の所定位置で
火災の有無を監視している。いずれかの場所で火災が発
生した際には、火災感知器40が火災状態を感知し火災信
号FSを制御盤30へ送出する。

この火災信号FSを入力部にて受けた制御盤30は、火災
状態を感知した火災感知器40の階の電動弁26aを駆動す
るよう出力部から制御信号CS2を送出する。これにより
電動弁26aは開状態となる。更に、制御盤30は、上記信
号CS2の出力と共に吸引用電磁弁54へも制御信号CS1を送
出する。この信号により吸引用電磁弁54は閉鎖され、二
次側吸引手段と切り離される、又同時に送水ポンプ14を
起動するための制御信号CS3を送水ポンプ14に送出し送
水ポンプ14を駆動させる。

図３に示したように、一次側配管22に多量に貯留され
た加圧状態の水は、火災発生階の二次側配管24に流入し
て、負圧状態であった水を例えば6kgf/cm2程度の高圧状
態に変えるという予作動機能が行われる。

続いて、初期火災によりいずれかのスプリンクラーヘ
ッド12が熱を受け作動すると、二次側配管24内の高圧状
態の水が瞬時にスプリンクラーヘッド12から噴射されて
消火動作を開始する。

このスプリンクラーヘッド12から水が噴射されたこと
により、一次側配管20から二次側配管24へ連続的に水供
給の行われた流水状態となり警報弁26bが作動し、スプ
リンクラー設備が作動したことを知らせる警報を発す
る。こうした一連の動作によりスプリンクラーヘッド12
から連続的に多量の水が放射される。

この連続放水によれば、圧縮された空気を噴射する状
況がないので、高圧空気の噴射時におけるスプリンクラ
ーヘッド12の部品飛散などの問題は生じない。

システム管理者等は、スプリンクラーによる消火動作
が完了したのを確認して電動弁26aを閉鎖し、送水ポン
プ14を停止させる。そして、作動したスプリンクラーヘ
ッド12の取り替えを行い、各部を点検したのち最後にシ
ステムを初期状態に再設定する。

次に、図４は、図２の湿式スプリンクラーシステム10
のスプリンクラーヘッド12の誤作動時の状態を示した説
明図である。火災監視状態において、スプリンクラーヘ
ッド12が、破損または誤作動した際には、本実施の形態
における湿式スプリンクラーシステム10は以下のように
機能する。すなわち、この状態は、火災感知器40から
は、火災信号FSが送出されていない状態である。

スプリンクラーヘッド12の誤作動等により、スプリン
クラーヘッド12の先端面の放水孔は開放状態となり、二
次側配管24内部が大気に開放されるが、本システムでは
初期状態の段階で、二次側配管24の内部に貯留されてい
る水は負圧状態が保たれている。

したがって、スプリンクラーヘッド12からは水が噴出
することが無く、スプリンクラーヘッド12の誤動作時に
おける水による損害が発生しない。そして、図４に示し
たように、二次側配管24の内部に貯留されている水は、
開放されたスプリンクラーヘッド12の放水孔から大気圧
を受け、吸引により負圧状態に維持されている吸引管52
に向けて移動する。すなわち、二次側配管24内の水は、
予め開かれた吸引用電磁弁54を通過し吸引ポンプ50方向
へ引き込まれていく。

この時に生じる二次側配管24の管内圧力の変動は、圧
力スイッチ42によって検知される。そして、圧力スイッ
チ42は誤作動が生じていることを示すための信号ASを制
御盤30に出力する。システム管理者等は、この状態を制
御盤30で確認し、故障等の発生したスプリンクラーヘッ
ド12を点検交換等して正常なものとする。そして、無用
な水噴射による被害なしに、各部を点検したのちシステ
ムを初期状態に再設定することができる。なお、本実施
の形態では、吸引管水平部52aには、吸引用電磁弁54の
他に、上記誤動作時の二次側配管24の管内圧力変動をよ
り明確なものとするために、オリフィス53が設けられて
いる。

次に、火災感知器40の誤動作による被害の回避システ
ムを付加した例について説明する。制御盤30には、上述
の各要素に加え、タイマーが設けられる。このタイマー
は、起動信号を受けると予め設定された時間をカウント
したのち時間経過信号を発信するものである。

タイマーを具備する制御盤30は、火災監視状態下で、
火災感知器40からの火災信号FSを入力部で受けると、す
ぐに制御信号CSを出力するのではなく、タイマーに対し
て起動信号を送る。この起動信号を受けたタイマーは、
例えば２分と設定した所定時間をカウントし始める。

そして、タイマーから２分後の時間経過信号が送られ
る以前に、火災感知器40からの火災信号が再度送られて
きた場合には、速やかに、電動弁26a、吸引用電磁弁54
及び送水ポンプ14に上述の動作をさせるように出力部か
ら制御信号CS1,CS2及びCS3を送出する。これにより、第
１の実施の形態と同様に迅速な初期消火が行われる。

起動信号を発したのち、火災感知器40から火災信号が
送られることなく、タイマーから時間経過信号が発せら
れた場合には、予め定められた論理に従い、制御盤30は
初期監視状態へと戻る。すなわち、この場合には火災感
知器40の火災信号は誤動作であったと判断している。

この論理付けにより、例えば、煙草の煙やライターの
火災等の一時的に火災感知器40が誤作動しても湿式スプ
リンクラーシステム10は上述の吸引用電磁弁54の閉鎖並
びに各階の二次側配管24の加圧状態への切り換えという
予作動を行わない。したがって、より正確な火災感知に
よる適切なシステム起動が実現され、頻繁にシステムが
誤った予作動を起こすことでシステム管理者が煩わしく
なり、システム全体を停止させてしまうような危険性を
未然に回避できる。

次に、他の実施の形態について図１に基づいて説明す
る。この実施の形態における湿式スプリンクラーシステ
ム10は、吸引管52の所定位置に負圧の程度により圧力を
開放して調整を行う負圧調整手段が備えられている。

本実施の形態では、圧力調整手段として吸引管52の上
部位置に真空破壊弁60を有している。真空破壊弁60であ
れば、設定できる真空度は１つのみで単機能であるが、
容易に設定可能であり、しかも安価で確実に機能する特
長がある。真空破壊弁60の一端は吸引管52に、他端は大
気開放されている。

水の負圧状態が高まると、それに伴い飽和蒸気圧の関
係から沸点が逐次降下する。したがって圧力状態と気温
によっては水が沸騰して蒸発を開始する。例えば、中〜
大規模のビルディングでは、最上階での二次側配管24の
位置が高度10m以上となり、それに伴い吸引管52の長さ
も10mを超える。上述のスプリンクラーヘッド12誤作動
時に吸引ポンプ50方向へ負圧状態の水が移動する場合、
吸引管52内の真空度が過度に高まり、常温で水が沸騰
し、この現象はキャビテーションに繋がり、気泡である
キャビティが消滅する際に、強い衝撃波を発生して配管
やポンプを徐々に破壊していく事が知られている。

この現象を防止すべく、所定の負圧状態になった場合
には真空破壊弁60が速やかに機能し、大気から空気を吸
引管52内に導入する。これによりキャビテイ発生現象が
未然に防がれ、中〜大規模のビルディングにおける吸引
管52や吸引ポンプ50の無用な損傷を回避することが可能
である。

次に、図５は、上記各実施の形態に係る湿式スプリン
クラーシステムに適するスプリンクラヘッドの構成例を
示している。このスプリンクラーヘッド70の天井部への
取付を行う取付部72には、内部に水通路72aが設けら
れ、外周面には上記取付のための雄ねじ部72bが設けら
れている。また、取付部72の下方位置には、封止部（後
述）を保持するため、輪を成すように形成された保持枠
74が設けられている。取付部72と保持枠74は一体に形成
されている。

取付部72の最下端部の水噴射口の開口部72cは、常態
において、保持枠74内に保持された封止部76で封止され
ている。この封止部76は、開口部72cを閉塞する封止板7
8を有し、この封止板78を火災時には除去し、火災時以
外の時には閉じた状態を維持させるために低融点合金86
を備えた可動保持部84を有している。この可動保持部84
の構成並びに機能は、公知の通常ものと同様である。

本実施の形態に係るスプクリンクラーヘッドの構成例
において、特徴的なことは、取付部72側に取付部72から
封止板78を離反させる方向に付勢する付勢手段を設けた
ことであり、本例では、バネ88が取付部72の内部に装填
され、取付部72の内側から封止板78を押し離す方向に常
に押圧している。したがって、低融点合金86が溶融して
可動保持部84が動作して封止板78の支えを除去したとき
により確実に封止板78の除去を行うことができる。な
お、上記付勢手段の設置は、バネ88を取付部72内に装填
するようなものに限られず、取付部72の外部で封止板78
との間に設置することも可能である。また、板状のバネ
を使用することも可能である。

本発明に係る湿式スプクリンクラーシステムにおいて
も火災時には取付部内の水は正圧状態に変わるが、実際
に火災時において、水が未だ負圧状態の時にヘッドの開
き動作を行う場合に、その動作をより迅速かつ確実なも
のとすることができる。すなわち、負圧水による封止板
78の引きつけ力よりも強い付勢力のバネ88により、確実
に封止板88の除去が行われるものである。

なお、本発明は、上述の各実施の形態の構成に限定さ
れるものではなく、発明の要旨の範囲内で種々の変形が
可能である。特に、基本的特徴である二次側配管部内の
水の負圧状態を達成、維持する負圧状態確保部は、上記
実施の形態で示した構成に限定されるものではなく、何
らかの手段で負圧状態を保つことができれば良いもので
ある。

また、負圧調整手段は、二次側配管24のいずれかの位
置に、更に付加的な負圧調整手段が設けられていても良
い。この場合には初期状態の設定時等に常温で過度の負
圧状態となった水が沸騰・蒸発するのを早期に防ぐこと
が可能である。

また、上記の各実施の形態では火災感知器40が火災信
号を発することで、制御盤30が自動的に電動弁26aを制
御し、一次側配管22の高圧状態の水を二次側配管24に送
り込んで予作動的にスプリンクラーヘッド12の作動に備
えているが、火災感知器40の警告音や火災信号の表示等
により、システム管理者等が手動で電動弁26aを開放す
るようにしても良い。

発明の効果 以上説明したように、本発明に係る湿式スプリンクラ
ーシステムによれば、火災時には、スプリンクラーヘッ
ドから高圧空気の噴射なしに、速やかに水噴射が行わ
れ、安全・確実な初期消火が実施され、かつ、スプリン
クラーヘッドが誤作動した場合には無用な水噴射は行わ
ず、水による損害を回避することができる。これによ
り、実際の火災時のみの正確なスプリンクラーによる消
火動作が確保される。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) A62C 35/60 A62C 35/68

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】個別作動式のスプリンクラーヘッドと、 該スプリンクラーヘッドへの水の供給を行うための水供
   給手段と、 該水供給手段へ連結された一次側配管部、前記スプリン
   クラーヘッドへ連結された二次側配管部及び前記一次側
   配管部と前記二次側配管部との間を閉状態を常態として
   仕切る弁部を有し前記水供給手段から前記スプリンクラ
   ーヘッドへの水供給路を構成する送水配管と、 火災状態を感知して火災信号を送出する火災感知手段
   と、 前記火災信号に基づいて前記水供給手段及び弁部の開閉
   を制御する制御部と、 を具備し、前記送水配管内の前記一次側配管部と前記二
   次側配管部の双方に水を充填させた状態を常態とする湿
   式スプリンクラーシステムにおいて、 前記二次側配管部内に充填された水を負圧状態に維持す
   る負圧状態確保部を有し、 この負圧常態が常態とされることを特徴とする湿式スプ
   リンクラーシステム。
2. 【請求項２】前記負圧状態確保部は、 前記二次側配管部の上部位置に連通して設けられた吸引
   管と、該吸引管に設けられ前記二次側配管部の内部を前
   記二次側配管部の上部位置から吸引する吸引手段とを有
   し、 前記二次側配管部内に充填された水は、前記吸引手段の
   吸引動作により負圧とされることを特徴とする請求項１
   に記載の湿式スプリンクラーシステム。
3. 【請求項３】前記二次側配管部の上部位置には、前記二
   次側配管内部の水位を検出する水位検出手段が設けら
   れ、 前記制御部は前記水位検出手段からの信号により、水位
   が所定の水位よりも低くなったときには前記水供給手段
   と前記弁部の開閉制御を行うことにより、前記一次側配
   管部から前記二次側配管部へ前記所定の水位を超えるま
   で水の供給を行うようにしたことを特徴とする請求項１
   又は２の何れかに記載の湿式スプリンクラーシステム。
4. 【請求項４】前記制御部は、 前記火災信号を所定時間内に複数回受けた場合にのみ前
   記弁部を開くことを特徴とする請求項１から３の何れか
   に記載の湿式スプリンクラーシステム。
5. 【請求項５】前記負圧状態確保部の吸引管には、前記吸
   引手段により吸引された水の過度の負圧状態を解消する
   負圧調整手段が設けられたことを特徴とする請求項２〜
   ４のいずれかに記載の湿式スプリンクラーシステム。
6. 【請求項６】前記負圧調整手段は、 所定の負圧以下となった場合に作動して圧力を上昇させ
   る真空破壊弁として構成されることを特徴とする請求項
   ５に記載の湿式スプリンクラーシステム。