JP3887773B2 - 消火設備 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、建物の階段室やエスカレータ室の如き傾斜した天井を有する部屋に設置する消火設備に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ビルや集合住宅などの消火設備としては、スプリンクラ消火設備と屋内消火栓が代表的な設備となっている。この場合、建物の階段室やエスカレータ室（以下、両者を併せて階段室という）の火災防護には、屋内消火栓を使用するのが一般であり、これは、階段室の天井が傾斜していることに起因する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
階段室で火災が発生した場合、火災によって発生した熱気流は天井に沿って流れるが、天井が傾斜しているため熱気流はとどまることなく上方へどんどん流れてしまうため、階段室の天井にスプリンクラヘッドを設置しても、スプリンクラヘッドの感熱部が熱気流によって加熱されにくく、作動が困難である。このようなことから、階段室にはスプリンクラ消火設備が設置されていないのが現状である。このため、階段室に火災が発生しても付近に人が居ないときは屋内消火栓を使用することができず、消火できなかった。
【０００４】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、傾斜した天井を有する階段室等に設置して火災発生時に自動的に動作して放水する消火設備を提供することを目的としたものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
（１）本発明は、踊り場天井と傾斜天井とからなる階段室等の消火設備であって、前記傾斜天井に設置された開放型の消火ヘッドと、給水管に接続されて前記踊り場天井に設置され、火災時に開放する感熱開放弁とを有し、前記消火ヘッドと感熱開放弁を配管を介して接続したものである。
【０００６】
（２）また、本発明に係る消火設備は、上記（１）の消火ヘッドと感熱開放弁を接続する配管の前記感熱開放弁の上階側に逆止弁を対向して設け、これら逆止弁の間に開放型の消火ヘッドを接続したものである。
【０００８】
（３）さらに、本発明に係る消火設備は、上記（１）若しくは（２）の感熱開放弁の上階側において天井に垂れ壁を設けたものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
［実施の形態１］
図１は本発明の実施の形態１に係る消火設備の説明図である。
図において、１は階段室、２は階段で、３ａ，３ｂは階段部、４ａは階段部３ａ，３ｂの間に設けられた踊り場、４ｂ，４ｃは階段部３ａ，３ｂの下階側及び上階側に設けられた踊り場である。５は階段２の天井で、以下の説明では階段部３ａ，３ｂの上方を傾斜天井、踊り場４ａ，４ｂ，４ｃの上方を踊り場天井という。
【００１０】
１０は階段室１の消火設備で、１１は階段室１の天井裏に配管されて常時消火水が充水された給水管、１２は給水管１１に接続され、踊り場天井７の階段室１内にそれぞれ設置された感熱開放弁である。１３は一端が感熱開放弁１２に接続され、他端が閉塞されて傾斜天井６及び踊り場天井７に沿ってそれぞれ設置された枝管、１４はこの枝管１３に接続された複数の開放型の消火ヘッドである。１５は感熱開放弁１２の上階側において、それぞれ天井５から垂下して設けられた熱拡散防止用の垂れ壁である。なお、Ｉは階段部３ａ及び踊り場４ａ，４ｂをカバーする第１の放水区域、IIは階段部３ｂ及び踊り場４ａ，４ｃをカバーする第２の放水区域である。
【００１１】
感熱開放弁１２の一例を図２に示す。２１はほぼＴ字状の本体で、２２は一次側の接続口、２３は二次側の接続口である（以下、一次側、二次側の接続口２２，２３を、単に一次側２２、二次側２３と記すことがある）。一次側２２と二次側２３はオリフィス部２４を介して一端に開口部２６を有する流水路２５により連結されており、オリフィス部２４には弁座２７が設けられている。
２８は中心部にガイド穴２９を有し、流水路２５の開口部２６を閉塞するガイド、３０は複数本のフレーム３１を有する支持部材で、開口部２６の先端部にねじ結合されており、頂部には調整ねじ３２が設けられている。
【００１２】
３３は一端に大径部を有し、他端がガイド２８のガイド穴２９に摺動可能に挿入された弁体で、大径部には弁座２７に当接する皿ばね３４が設けられている。３５はガイド穴２９に配設された感熱部受け、３６は弁対３３と感熱部受け３５との間に介装されたボールである。３７は調整ねじ３２と感熱部受け３５との間に装着されたグラスバルブの如き感熱部で、この感熱部３７を装着することにより、弁体３３はボール３６を介して一次側２２に押圧され、皿ばね３４が弁座２７に密着して一次側２２と二次側２３を水密に封止する。この感熱開放弁１２の一次側２２は給水管１１に接続され、二次側２３には枝管１３ａ，１３ｂがそれぞれ接続される。
【００１３】
次に、上記のように構成した本実施の形態の作用を説明する。
監視状態においては、感熱開放弁１２の一次側２２と二次側２３は弁体３３によって閉塞されているので、給水管１１内の消火水は一次側２２にとどまっており、二次側２３、したがってこれに接続された枝管１３には流入しない。
【００１４】
いま、例えば、第１の放水区域Ｉに火災が発生すると、これによって生じた熱気流が傾斜天井６や踊り場天井７に沿って上階方向に移動する。そして、上昇した熱気流は、垂れ壁１５でその一部が阻止され、感熱開放弁１２の近傍に滞留し、一部は引続き傾斜天井６に沿って上昇する。
【００１５】
滞留した熱気流によって感熱開放弁１２の周囲温度が上昇し、ある温度に達するとその熱によって感熱部３７が破裂して落下する。感熱部３７の落下によってガイド穴２９内がフリー状態になるため、弁体３３は一次側の消火水の水圧により感熱部受け３５、ボール３６を押し出してガイド穴２９内を図の右方に移動し、弁座２７を開放して一次側２２と二次側２３を連通させる。
これにより、図示しないポンプが起動して水槽の水が給水管１１に圧送され、給水管１１内の消火水は、感熱開放弁１２の一次側２２、二次側２３を経て枝管１３に送られ、開放型の消火ヘッド１４から放水し、火災を消火する。
【００１６】
上記の説明では、第１の放水区域Ｉに火災が発生し、踊り場４ａ上の感熱開放弁１２が動作して消火ヘッド１４から放水する場合を示したが、火災の発生場所や規模によっては、第２の放水区域IIの感熱開放弁１２が動作して消火ヘッド１４から放水する場合もあり、あるいは、第１，第２の放水区域Ｉ，IIの感熱開放弁１２の両者が動作してすべての消火ヘッド１４から放水することもある。
【００１７】
上記の説明では、階段室１に２組の感熱開放弁１２、枝管１３及び消火ヘッド１４を設けた場合を示したが、いずれか一方のみを設けてもよい。さらに、枝管１３に消火ヘッド１４をそれぞれ３個ずつ設けた場合を示したが、それぞれ１個以上であればよい。
【００１８】
本実施の形態は、感熱開放弁１２を踊り場４ａ，４ｂ上の平坦な天井７に設置すると共に、その上階側に垂れ壁１５を設け、感熱開放弁１２に、天井５に沿って配管された枝管１３を介して開放型の消火ヘッド１４を接続したので、階段室１に発生した火災の熱を捕えて感熱開放弁１２を動作させることができ、これにより、第１の放水区域Ｉ若しくは第２の放水区域II又は両放水区域Ｉ，IIの消火設備が自動的に動作して消火水を放水し、火災を消火することができる。
【００１９】
また、感熱開放弁１２の上階側に垂れ壁１５を設け、上階へ流れる熱気流の一部を感熱開放弁１２の近傍に滞留させるようにしたので、感熱開放弁１２を確実に動作させることができる。
【００２０】
［実施の形態２］
図３は本発明の実施の形態２に係る消火設備の説明図である。なお、実施の形態１と同じ部分にはこれと同じ符号を付し、説明を省略する。
本実施の形態は、１本の枝管１３を階段室１の天井５のほぼ全長に亘って配管すると共に、傾斜天井６及び踊り場天井７の近傍において、給水管１１と枝管１３との間にそれぞれ感熱開放弁１２を接続し、また、踊り場天井７の近傍で感熱開放弁１２の上階側において、枝管１３に矢印方向にのみ消火水が流れるように逆止弁１６ａ，１６ｂを対向して設け、両逆止弁１６ａ，１６ｂの間に開放型の消火ヘッド１４ａを接続したものである。
【００２１】
上記のような本実施の形態において、監視状態においては、各感熱開放弁１２は一次側２２が弁体３３によって閉塞されているため、給水管１１内の消火水は一次側２２にとどまり、二次側２３、したがってこれに接続された枝管１３には流入しない。
【００２２】
いま、例えば、第１の放水区域Ｉに火災が発生すると、これによって生じた熱気流が上昇して天井５に沿って上階方向に移動し、その一部は垂れ壁１５に阻止されて感熱開放弁１２の近傍に滞留し、一部は引続き上昇する。この滞留した熱気流によって、階段部３ａ及び踊り場４ａ上の感熱開放弁１２の周囲温度が上昇し、ある温度に達するとその熱によって感熱部３７が破裂し、弁体３３が移動して一次側２２と二次側２３が連通する。これにより、消火水が枝管１３に流入し、消火ヘッド１４から放水して火災を消火する。
【００２３】
この場合、感熱開放弁１２を介して枝管１３に流入した消火水は、枝管１３を経て各消火ヘッド１４から放水すると共に、逆止弁１６ａを通って消火ヘッド１４ａからも放水される。
しかし、消火ヘッド１４ａの上階側には逆止弁１６ｂが設けられているので、火災が発生していない階段部３ｂより上階側の枝管１３には消火水が流入せず、したがって、逆止弁１６ｂから上階側の消火ヘッド１４からは放水されない。
【００２４】
また、第２の放水区域IIに火災が発生したときは、前述と同様の作用により階段部３ｂと踊り場４ｃ上の感熱開放弁１２が動作し、各消火ヘッド１４，１４ａから消火水を放水して消火する。この場合も消火ヘッド１４ａの下階側には逆止弁１６ａが設けられているので、火災が発生していない階段部３ａより下階側の枝管１３には消火水が流入せず、逆止弁１６ａより下階側の消火ヘッド１４からは放水されない。なお、火災の発生場所や規模によっては、第１，第２の放水区域Ｉ，IIの感熱開放弁１２が動作し、両放水区域Ｉ，IIに消火水を放水することもある。
【００２５】
上記の説明では、階段部３ａ，３ｂと踊り場４ａ，４ｃの上方にそれぞれ感熱開放弁１２を設けた場合を示したが、階段部３ａ，３ｂ上の感熱開放弁１２の両者又はいずれか一方を省略してもよい。
本実施の形態は、実施の形態１の場合とほぼ同様の効果を得ることができるが、本実施の形態においては、階段部３ａ上の感熱開放弁１２と踊り場４ａ上の感熱開放弁１２のいずれが動作しても放水区域Ｉ（又はII）に放水できる効果がある。言い替えると、階段部３ａと踊り場４ａ上の感熱開放弁１２の動作に伴って放水される領域をオーバーラップさせているので、安全性を高めることができる。このことは、階段部３ｂ上と踊り場４ｃ上の感熱開放弁１２についても同様である。また、逆止弁１６ａ，１６ｂを設けることで、放水区域を制限することができ、非火災区域への放水を防止できる。
【００２６】
上述の実施の形態１及び２においては、給水管１１に感熱開放弁１２を介して接続された枝管１３を、天井５の階段室１の内側に配管した場合を示したが、天井裏に配管してもよい。また、感熱開放弁１２の一例を図２に示したが、これに限定するものではなく、他の構造の感熱開放弁を使用してもよい。
【００２７】
［実施の形態３］
図４は本発明の実施の形態３に係る消火設備の説明図で、実施の形態１と同じ部分にはこれと同じ符号を付し、説明を省略する。
本実施の形態は、天井裏に配管された給水管１１に、踊り場４ａ，４ｃの上方において、階段室１内に感熱部を有する閉鎖型のサイド式消火ヘッド１７（以下、サイド式消火ヘッドという）を設置したものである。ここでサイド式消火ヘッドとは、天井５に対してほぼ平行（水平）に設置されるヘッドであって、下方だけではなく、下方及び前方方向に放水するタイプのヘッドのことをいう。なお、１５はサイド式消火ヘッド１７の上階側の天井５に設けた垂れ壁である。この垂れ壁１５の代わりに、ヘッド１７自体に集熱効果のある蓄熱板４７を取付けるようにしてもよい。後述する蓄熱板４７は、実施形態１，２の感熱開放継手１２に取り付けるようにしてもよい。
【００２８】
感熱部を有するサイド式消火ヘッドの一例を図５に示す。
４０は継手部４６を介して給水管１１に天井５とほぼ平行に接続された本体で、給水管１１と連通する放水口（図示せず）が設けられた基盤４１には複数のフレーム４２が設けられており、フレーム４２の頂部に設けた調整ねじ４３と、基盤４１内に配設された止水弁（図示せず）との間にはグラスバルブの如き感熱部４４が介装され、止水弁を放水口に密着させて閉塞している。
【００２９】
４５ａは長片側を天井５側にして基盤４１に取り付けられた側面ほぼＬ字状の第１のデフレクタである。デフレクタ４５ａの先端は下方に折り曲げられ、これにより放水される水の前方方向への勢いを抑えて、傾斜天井６にあたるのを防止するが、意図的に傾斜天井６に散水させてもよい。また４５ｂは第２のデフレクタで、フレーム４２の先端部分に取り付けられる。この消火ヘッド１７では、デフレクタ４５ａの作用により、上方（天井）側への放水が規制され、前方方向へ散水する。つまり消火ヘッド１７のデフレクタ４５ａ，４５ｂは、放水口から放水された消火水が、第１の放水区域Ｉ、第２の放水区域IIのそれぞれ全域、言い換えれば踊り場４ａ及び階段部３ａ（又は踊り場４ｃ及び階段部３ｂ）に散水できるような形状になっている。
なお、４７は蓄熱板で、基盤４１の継手部４６側に設けられる。この蓄熱板４７は細長い金属板で（紙面垂直方向に延びている）、火災時に流れる熱気流をうけて熱を蓄積し、それにより感熱部４４の加熱を促進するものである。
【００３０】
次に、上記のように構成した本実施の形態の作用を説明する。
監視状態においては、サイド式消火ヘッド１７の放水口は止水弁により閉塞されているので、給水管１１内の消火水は放水口にとどまっており、サイド式消火ヘッド１７からは放水されない。
【００３１】
いま、例えば、第１の放水区域Ｉに火災が発生すると、これによって生じた熱気流が傾斜天井６や踊り場天井７に沿って上昇し、垂れ壁１５に阻止されてサイド式消火ヘッド１７の近傍に滞留する。また、熱気流によって蓄熱板４７があたためられる。この滞留した熱気流及び蓄熱板４７によって踊り場４ａ上のサイド式消火ヘッド１７の周囲温度が上昇し、ある温度に達するとその熱によって感熱部４４が破裂して感熱部４４に保持されていた止水弁が落下し、放水口を開放する。これによって給水管１１内の消火水が放水され、デフレクタ４５ａ，４５ｂにより第１の放水区域Ｉの全域に散水されて、消火する。
【００３２】
また、第２の放水区域IIに火災が発生したときは、前述と同様の作用により踊り場４ｃ上のサイド式消火ヘッド１７が動作し、第２の放水区域IIの全域に散水して消火する。なお、火災の発生場所や規模によっては、第１，第２の放水区域Ｉ，IIのサイド式消火ヘッド１７が動作し、両放水区域Ｉ，IIに消火水を散水することもある。
【００３３】
上記の説明では、サイド式消火ヘッド１７を第１，第２の放水区域Ｉ，IIに１個ずつ設けた場合を示したが、それぞれ複数個設けてもよい。また、サイド式消火ヘッド１７の一例を図５に示したが、これに限定するものではなく他の構造のものを使用してもよい。
【００３４】
ここで、サイド式の消火ヘッドを使用したのは、前方方向に放水するという特性を利用するためであるが、片側方向に長い散水領域を得るようなデフレクタを有する消火ヘッドを使用するのであれば、通常の下方に放水する消火ヘッドを使用してもよい。
即ち、重要なことは、踊り場天井の部分に閉鎖型消火ヘッドを設け、その消火ヘッドが踊り場だけでなく、階段部へも放水できる手段（デフレクタ）を有しているということである。特に閉鎖型消火ヘッドは踊り場に設置されるので、傾斜天井に設置される場合に比べ、格段に感熱部が熱気流の影響をうけやすくなり動作が早まると共にリンク機構が落下しやすく動作の信頼性が高い。加えて、集熱手段としての垂れ壁や蓄熱板があれば、熱気流の上階への拡散を防止できるので、実施形態として更に望ましい。
本実施の形態は、実施の形態１の場合とほぼ同様の効果を得ることができるが、さらに、枝管１３や消火ヘッド１４を省略できるので構成が簡単になり、設備費を低減することができる。
【００３５】
上記の各実施の形態においては、階段室に本発明を実施した場合を示したが、エスカレータ室の如き傾斜天井を有する部屋や通路にも本発明を実施することができる。特に、エスカレータの上部の傾斜天井にはスプリンクラヘッドを設けることもあるが、本発明に係る垂れ壁や蓄熱板を設けるだけで十分に放水を早めることができる。
また、垂れ壁を設けて熱気流の上階への移動を阻止するようにしたが、踊り場天井は平坦なためある程度は熱気流が滞留するので、垂れ壁は必要に応じて設ければよい。
さらに、図面においては、一方向に進む階段を示したが、踊り場部分において、階段の進行方向が反対側にかわるような階段においても、本発明を適用することができ、この場合には、垂れ壁は、上り階段と下り階段とを仕切るような感じで踊り場天井に設けられる。
【００３６】
【発明の効果】
本発明に係る消火設備は、傾斜天井に設置された開放型の消火ヘッドと、給水管に接続されて踊り場天井に設置され、火災時に開放する感熱開放弁とを有し、消火ヘッドと感熱開放弁を配管を介して接続し、
また、感熱開放弁の上階側において天井に垂れ壁を設けたので、階段室等に発生した火災を自動的に早期に消火することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態１に係る消火設備の説明図である。
【図２】 図１の感熱開放弁の一例の縦断面図である。
【図３】 本発明の実施の形態２に係る消火設備の説明図である。
【図４】 本発明の実施の形態３に係る消火設備の説明図である。
【図５】 図１の閉鎖型のサイド式消火ヘッドの一例の説明図である。
【符号の説明】
１ 階段室、２ 階段、３ａ，３ｂ 階段部、４ａ，４ｂ，４ｃ 踊り場、５天井、６ 傾斜天井、７ 踊り場天井、１０ 消火設備、１１ 給水管、１２感熱開放弁、１３ 枝管、１４ 消火ヘッド、１５ 垂れ壁、１６ａ，１６ｂ逆止弁、１７ サイド式消火ヘッド。

Claims (3)

1. 踊り場天井と傾斜天井とからなる階段室の消火設備であって、
   前記傾斜天井に設置された開放型の消火ヘッドと、
   給水管に接続されて前記踊り場天井に設置され、火災時に開放する感熱開放弁とを有し、
   前記消火ヘッドと感熱開放弁を配管を介して接続したことを特徴とする消火設備。
2. 前記消火ヘッドと感熱開放弁を接続する配管の前記感熱開放弁の上階側に逆止弁を対向して設け、これら逆止弁の間に開放型の消火ヘッドを接続したことを特徴とする請求項１記載の消火設備。
3. 前記感熱開放弁の上階側において天井に垂れ壁を設けたことを特徴とする請求項１又は２記載の消火設備。

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