JP3905346B2 - スプリンクラ消火設備 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、屋内の火災を消火する所定の消火剤を蓄えた消火剤タンクと、消火剤を屋内に放出するスプリンクラヘッドと、消火剤タンクに蓄えられた消火剤をスプリンクラヘッドに対して供給する供給手段とを有し、スプリンクラヘッドから消火剤を放出することによって消火をおこなうスプリンクラ消火設備に関し、特に、常温帯域の近傍に沸点があるなどの物性を有する消火剤に対応した消火活動を実行することができるスプリンクラ消火設備に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、建築物の屋内で発生した火災を消火する消火設備として、屋内に設置されたスプリンクラヘッドから消火剤を放出するスプリンクラ消火設備が知られている。そして、かかるスプリンクラ消火設備は、設置対象物や設置場所などによって複数の方式に細分化されており、具体的には、湿式、乾式、予作動式、開放式などがある。以下に、各方式のスプリンクラ消火設備について説明する。
【０００３】
まず最初に、従来技術に係る湿式スプリンクラ消火設備について、その構成および消火処理手順を説明する。図１５は、従来技術に係る湿式スプリンクラ消火設備の一般的な構成を示す構成図である。同図に示すように、この湿式スプリンクラ消火設備は、二つの消火剤タンク２０と、複数の閉鎖型スプリンクラヘッド４ａと、本管１と、分岐管２と、湿式流水検知装置３ａと、圧力タンク２１と、消火剤供給部２２と、受信盤１０と、警報器１１とから構成される。
【０００４】
このうち、消火剤タンク２０は、建築物の最下階や最上階に設置され、所定の消火剤を蓄えるものである。なお、高架用の消火剤タンク２０は、本管１に消火剤を常時充填するために設置されるものである。閉鎖型スプリンクラヘッド４ａは、屋内の複数の区画ごとに配置され、火災の熱によって自動的に放出口を開放して消火剤を放出するものである。
【０００５】
本管１は、建築物の垂直方向において２つの消火剤タンク２０の間に配管され、消火剤タンク２０から供給される消火剤の経路となるものである。分岐管２は、本管１から閉鎖型スプリンクラヘッド４ａに対して分岐して配管され、本管１と同様、消火剤タンク２０から供給される消火剤の経路となるものである。
【０００６】
湿式流水検知装置３ａは、分岐管２に配置されて消火剤の流れを検知するものであり、消火剤の流れを検知すると、受信盤１０に対して流水信号を送信する。圧力タンク２１は、本管１に接続されて本管１の管内圧力を規定圧以上に維持するものであり、管内圧力が規定圧以下になると、消火剤供給部２２に対して起動信号を送信する。
【０００７】
消火剤供給部２２は、消火剤タンク２０の近傍に設置され、消火剤タンク２０に蓄えられた消火剤を本管１および分岐管２を介して閉鎖型スプリンクラヘッド４ａに対して供給するものであり、圧力タンク２１から起動信号を受信すると、消火剤の供給を開始するとともに、消火剤の供給を開始した旨を示す起動信号を受信盤１０に送信する。
【０００８】
受信盤１０は、建築物の所定箇所に設置され、湿式流水検知装置３ａや消火剤供給部２２から流水信号や起動信号を受信すると、流水が検知された旨や消火剤の供給が開始された旨を表示するとともに、警報器１１に対して警報信号を送信するものである。警報器１１は、建築物の屋内に配置され、受信盤１０から警報信号を受信すると、火災が発生した旨を警報するものである。
【０００９】
そして、上記したように構成される湿式スプリンクラ消火設備は、以下に示す手順にしたがって消火処理を実行する。すなわち、図１５に示した湿式スプリンクラ消火設備は、火災発生前の定常状態においては、消火剤タンク２０から閉鎖型スプリンクラヘッド４ａの間、すなわち本管１および分岐管２の全てに消火剤が充填されている。
【００１０】
かかる定常状態において火災が発生すると、閉鎖型スプリンクラヘッド４ａが作動し、これによって消火処理が開始される。具体的には、閉鎖型スプリンクラヘッド４ａは、火災の熱によって自動的に放出口を開放して消火剤の放出を開始する。続いて、湿式流水検知装置３ａは、分岐管２の管内における消火剤の流れを検知して、受信盤１０に対して流水信号を送信し、また、圧力タンク２１は、本管１の管内圧力が規定圧以下になったことを検知して、消火剤供給部２２に対して起動信号を送信する。
【００１１】
一方、起動信号を受信した消火剤供給部２２は、消火剤タンク２０に蓄えられた消火剤を本管１および分岐管２を介して閉鎖型スプリンクラヘッド４ａに対して供給する処理を開始し、これによって、閉鎖型スプリンクラヘッド４ａから消火剤が連続して放出される。また、消火剤供給部２２は、消火剤の供給を開始した旨を示す起動信号を受信盤１０に送信する。
【００１２】
続いて、湿式流水検知装置３ａから流水信号を受信するとともに消火剤供給部２２から起動信号を受信した受信盤１０は、流水が検知された旨や消火剤の供給が開始された旨を表示するとともに、警報器１１に対して警報信号を送信する。そして、受信盤１０から警報信号を受信した警報器１１は、火災が発生した旨を警報する。
【００１３】
次に、従来技術に係る乾式スプリンクラ消火設備について、その構成および消火処理手順を説明する。図１６は、従来技術に係る乾式スプリンクラ消火設備の一般的な構成を示す構成図である。同図に示すように、この乾式スプリンクラ消火設備は、図１５に示した湿式スプリンクラ消火設備と比較すると、湿式流水検知装置３ａに代えて乾式流水検知装置３ｂを有する点と、分岐管２に加圧気体（例えば、空気、窒素ガスなど）を供給するための空気コンプレッサ５を有する点が相違するものである。
【００１４】
そして、かかる乾式スプリンクラ消火設備は、以下に示す手順にしたがって消火処理を実行する。すなわち、図１６に示した乾式スプリンクラ消火設備は、火災発生前の定常状態においては、消火剤タンク２０から乾式流水検知装置３ｂの間に配管される本管１および分岐管２には、消火剤が充填されているが、乾式流水検知装置３ｂから閉鎖型スプリンクラヘッド４ａの間に配管される分岐管２には、空気コンプレッサ５によって加圧気体が充填されている。
【００１５】
かかる定常状態において火災が発生すると、閉鎖型スプリンクラヘッド４ａが作動し、これによって消火処理が開始される。具体的には、閉鎖型スプリンクラヘッド４ａは、火災の熱によって自動的に放出口を開放して、加圧気体を放出した後に消火剤の放出を開始する。続いて、乾式流水検知装置３ａは、分岐管２の管内における消火剤の流れを検知して、受信盤１０に対して流水信号を送信し、また、圧力タンク２１は、本管１の管内圧力が規定圧以下になったことを検知して、消火剤供給部２２に対して起動信号を送信する。そして、消火剤供給部２２、受信盤１０および警報器１１は、上記の湿式スプリンクラ消火設備と同様の処理を実行する。
【００１６】
次に、従来技術に係る予作動式スプリンクラ消火設備について、その構成および消火処理手順を説明する。図１７は、従来技術に係る予作動式スプリンクラ消火設備の一般的な構成を示す構成図である。同図に示すように、この予作動式スプリンクラ消火設備は、図１５に示した湿式スプリンクラ消火設備と比較すると、湿式流水検知装置３ａに代えて、制御盤５０の制御によって開閉される予作動弁３ｄを備えた予作動式流水検知装置３ｃを有する点と、分岐管２に加圧気体を供給するための空気コンプレッサ５、火災を検知して制御盤５０に火災信号を送信する火災検知器４１、および火災検知器４１から火災信号を受信して予作動弁３ｄに開放信号を送信する制御盤５０を有する点が相違するものである。
【００１７】
そして、かかる予作動式スプリンクラ消火設備は、以下に示す手順にしたがって消火処理を実行する。すなわち、図１７に示した予作動式スプリンクラ消火設備は、火災発生前の定常状態においては、予作動弁３ｄは閉鎖状態にあり、消火剤タンク２０から予作動式流水検知装置３ｃの間に配管される本管１および分岐管２には、消火剤が充填されているが、予作動式流水検知装置３ｃから閉鎖型スプリンクラヘッド４ａの間に配管される分岐管２には、空気コンプレッサ５によって加圧空気が充填されている。
【００１８】
かかる定常状態において火災が発生すると、火災検知器４１は、火災を検知して制御盤５０に火災信号を送信し、火災信号を受信した制御盤５０は、予作動弁３ｄに対して開放信号を送信して、予作動弁３ｄを開放させる。これによって、予作動式流水検知装置３ｃから閉鎖型スプリンクラヘッド４ａの間に配管される分岐管２にも、消火剤が充填されることとなる。
【００１９】
これに続いて、閉鎖型スプリンクラヘッド４ａが作動すると、実際に消火処理が開始される。具体的には、閉鎖型スプリンクラヘッド４ａは、火災の熱によって自動的に放出口を開放して消火剤の放出を開始する。続いて、予作動式流水検知装置３ｃは、分岐管２の管内における消火剤の流れを検知して、受信盤１０に対して流水信号を送信し、また、圧力タンク２１は、本管１の管内圧力が規定圧以下になったことを検知して、消火剤供給部２２に対して起動信号を送信する。そして、消火剤供給部２２、受信盤１０および警報器１１は、上記した湿式スプリンクラ消火設備と同様の処理を実行する。
【００２０】
次に、従来技術に係る開放式スプリンクラ消火設備について、その構成および消火処理手順を説明する。図１８は、従来技術に係る開放式スプリンクラ消火設備の一般的な構成を示す構成図である。同図に示すように、この開放式スプリンクラ消火設備は、図１５に示した湿式スプリンクラ消火設備と比較すると、閉鎖型スプリンクラヘッド４ａに代えて、放出口が常時開放された開放型スプリンクラヘッド４ｂを有する点と、分岐管２に配置されて制御盤５０の制御によって開閉される一斉開放弁６、火災を検知して制御盤５０に火災信号を送信する火災検知器４１、および火災検知器４１から火災信号を受信して一斉開放弁６に開放信号を送信する制御盤５０を有する点が相違するものである。
【００２１】
そして、かかる開放式スプリンクラ消火設備は、以下に示す手順にしたがって消火処理を実行する。すなわち、図１８に示した開放式スプリンクラ消火設備は、火災発生前の定常状態においては、一斉開放弁６は閉鎖状態にあり、消火剤タンク２０から一斉開放弁６の間に配管される本管１および分岐管２には、消火剤が充填されているが、一斉開放弁６から開放型スプリンクラヘッド４ｂの間に配管される分岐管２には、自然の空気が充填されている。
【００２２】
かかる定常状態において火災が発生すると、火災検知器４１は、火災を検知して制御盤５０に火災信号を送信し、火災信号を受信した制御盤５０は、一斉開放弁６に対して開放信号を送信して、一斉開放弁６を開放させる。これによって、開放型スプリンクラヘッド４ｂから消火剤の放出が開始される。
【００２３】
これに続いて、湿式流水検知装置３ｃは、分岐管２の管内における消火剤の流れを検知して、受信盤１０に対して流水信号を送信し、また、圧力タンク２１は、本管１の管内圧力が規定圧以下になったことを検知して、消火剤供給部２２に対して起動信号を送信する。そして、消火剤供給部２２、受信盤１０および警報器１１は、上記した湿式スプリンクラ消火設備と同様の処理を実行する。
【００２４】
これまで説明してきたように、従来技術に係るスプリンクラ消火設備には、湿式、乾式、予作動式、開放式などがあり、それぞれが異なる構成および異なる手順によって消火処理を実行するものである。しかし、消火処理に用いられる消火剤としては、いずれも異なることなく、一般的に水や泡薬剤が用いられている。すなわち、従来技術に係るスプリンクラ消火設備は、消火剤タンク２０に水や泡薬剤を蓄え、閉鎖型スプリンクラヘッド４ａおよび開放型スプリンクラヘッド４ｂ（以下、単に「スプリンクラヘッド」という）から水や泡薬剤が放出するものが一般的であった。
【００２５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、スプリンクラ消火設備においては、以下に述べるような問題点から、水や泡薬剤を消火剤として用いることが必ずしも最適ではなかった。
【００２６】
すなわち、消火剤としての水は、放出後に燃焼物に付着しないため、放出後の事後処理は容易である。しかし、樹脂、ゴム、油などの高燃焼性物質の火災が屋内で発生したような場合には、水による冷却作用のみでは、かかる高燃焼性物質の火災を消火することは困難であり、延焼抑制の効果しか期待できないという問題点があった。
【００２７】
一方、消火剤としての泡薬剤は、泡が燃焼物の表面を覆うことによって、冷却作用のみならず窒息作用をもたらすものであるため、上記した高燃焼性物質の火災に対して大きな消火効果を期待できる。しかし、放出後の泡が燃焼物に付着するため、水と異なり放出後の事後処理が困難であり、下水道設備の整った都市部の建築物においてしか利用することができないという問題点があった。
【００２８】
さらに、最近になって金融機関などにおいては、ガソリンなどの引火性物質を撒き散らすような強盗が多発しており、このような事態に対しては、ガソリンなどが着火される以前に消火剤を放出すれば火災を未然に防止することができるとも考えられるが、コンピュータなどの精密機械に対する消火剤の水損が想定されるため、消火剤の放出を躊躇せざるを得ないという問題点もあった。
【００２９】
ところで、最近になって、ＣＦ3ＣＦ2Ｃ（Ｏ）ＣＦ（ＣＦ3）2という示性式で表され、ドデカフルオロ−２−メチルペンタン−３−オンと呼ばれるフッ素系化学物質が開発された。このフッ素系化学物質は、ＯＤＰ（オゾン層破壊係数）が０であり、ＧＷＰ（地球温暖化係数）が１に近く、絶縁性があるなどの物性の他に、沸点が常温帯域の近傍の４８℃と低沸点であるという物性を有する。
【００３０】
ここで、図１５〜図１８に示したスプリンクラ消火設備の消火剤として、上記のフッ素系化学物質を主として利用することも考えられるが、ただ単純に水や泡薬剤の代替物として利用するだけでは、ドデカフルオロ−２−メチルペンタン−３−オンの物性に対応しきれず、以下に述べるような種々の問題点が考えられる。
【００３１】
すなわち、ドデカフルオロ−２−メチルペンタン−３−オンは、沸点が常温帯域の近傍の４８℃と低沸点であるため、これを単純に消火剤として用いたのでは、屋内の温度や気圧の変化に左右されて、液体状態としてスプリンクラヘッドから放出されたり、気体状態としてスプリンクラヘッドから放出されるおそれがある。このように、スプリンクラヘッドから放出される消火剤の状態をコントロールできなくなってしまうと、屋内の火災を効果的に消火することが困難になるという問題点が考えられる。
【００３２】
一方、沸点が常温帯域の近傍の４８℃と低沸点であるという物性を利用して、屋内の火災を効果的に消火することができるようにしたスプリンクラ消火設備も存在していなかった。
【００３３】
また、ドデカフルオロ−２−メチルペンタン−３−オンは、上記したように低沸点であるため、これを単純に消火剤として用いたのでは、消火剤タンク２０に蓄えられている段階で気体状態になるおそれがある。このように、消火剤が貯蔵段階で気体状態になってしまうと、消火剤タンク２０に過度な圧力がかかって事故を誘発するという問題点だけでなく、消火剤タンク２０による消火剤の貯蔵効率が低下するという問題点が考えられる。
【００３４】
さらに、ドデカフルオロ−２−メチルペンタン−３−オンは、炎に触れるとＨＦ（フッ化水素）という毒性の生成物を発生させる可能性があるため、これを単純に消火剤として用いたのでは、フッ化水素によって人体に害を及ぼすおそれがあるという問題点が考えられる。
【００３５】
このようなことから、ドデカフルオロ−２−メチルペンタン−３−オンを消火剤としてスプリンクラ消火設備に用いる場合に、かかる物性に対応したスプリンクラ消火設備をいかに構築するかが極めて重要な課題になっている。
【００３６】
そこで、この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するためになされたものであり、常温帯域の近傍に沸点があるなどの物性を有する消火剤に対応した消火活動を実行することができるスプリンクラ消火設備を提供することを目的とする。
【００４３】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、請求項１の発明に係るスプリンクラ消火設備は、所定の消火剤を蓄えた消火剤タンクと、前記消火剤を放出するスプリンクラヘッドと、前記消火剤タンクから前記スプリンクラヘッドに配管された消火剤管を介して前記消火剤を供給する供給手段とを有し、前記スプリンクラヘッドから前記消火剤を放出することによって消火をおこなうスプリンクラ消火設備であって、前記消火剤は、常温の帯域では液体状態であって、当該常温の近傍帯域では気体状態であるという物性を備え、前記消火剤を前記スプリンクラヘッドから液体状態で放出するかまたは気体状態で放出するかを指示する状態指示手段と、前記状態指示手段による指示に応じて前記消火剤が液体または気体状態で放出されるよう当該消火剤の状態を調整する状態調整手段と、を備えたことを特徴とする。
【００４４】
この発明によれば、火災が発生した場合または火災が発生しそうな場合（例えば、引火性の物質であるガソリンなどを撒かれたような場合）に、常温の帯域では液体状態であって、当該常温の近傍帯域では気体状態であるという物性を備える消火剤をスプリンクラヘッドから放出することによって消火をおこなう。したがって、消火剤が液体状態から急速に気体状態になるところ、急速に熱を奪うことによる冷却作用および気体として燃焼物を覆うことによる窒息作用をもたらすため、水に比較して、樹脂、ゴム、油などの高燃焼性物質の火災に対して大きな消火効果を得ることが可能になり、また、放出後には蒸発して痕跡が残らないため、泡薬剤に比較して、放出後の事後処理を容易にすることが可能になる。特に、水に弱い精密機械が存在するコンピュータルームなどで発生した火災を消火する場合、放出後には蒸発して痕跡が残らないため、精密機械に対する影響を低減することも可能になり、さらに、ガソリンなどの引火性物質を撒き散らされたような事態に対しても、ガソリンなどが着火される以前に躊躇なく消火剤を放出することも可能になる。
特に、消火剤をスプリンクラヘッドから液体状態で放出するかまたは気体状態で放出するかを指示し、この指示に応じて消火剤がスプリンクラヘッドから液体または気体状態で放出されるよう当該消火剤の状態を調整する。したがって、スプリンクラヘッドから放出される消火剤、すなわち常温の帯域では液体状態であって当該常温の近傍帯域では気体状態であるという物性を備える消火剤（例えば、ドデカフルオロ−２−メチルペンタン−３−オン）の状態をコントロールして、屋内の火災を効果的に消火することが可能になる。
【００４５】
また、請求項２の発明に係るスプリンクラ消火設備は、請求項１に記載の発明において、前記状態調整手段は、前記消火剤を冷却または加熱することによって当該消火剤の状態を調整することを特徴とする。
【００４６】
これは、請求項１に記載の状態調整手段による状態調整原理の一例を示すものであり、この発明によれば、消火剤を冷却または加熱することによって当該消火剤の状態を調整する。したがって、消火剤を冷却することによって消火剤を液体状態で放出し、消火剤を加熱することによって消火剤を気体状態で放出するという簡便な原理を採用して、消火剤の状態を調整することが可能になる。
【００４７】
また、請求項３の発明に係るスプリンクラ消火設備は、請求項１に記載の発明において、前記状態調整手段は、前記消火剤を加圧または減圧することによって当該消火剤の状態を調整することを特徴とする。
【００４８】
これは、請求項２と同様、請求項１に記載の状態調整手段による状態調整原理の一例を示すものであり、この発明によれば、消火剤を加圧または減圧することによって当該消火剤の状態を調整する。したがって、消火剤を加圧することによって消火剤を液体状態で放出し、消火剤を減圧することによって消火剤を気体状態で放出するという簡便な原理を採用して、消火剤の状態を調整することが可能になる。
【００４９】
また、請求項４の発明に係るスプリンクラ消火設備は、請求項１から３のいずれか一項に記載の発明において、前記状態調整手段は、前記消火剤タンクの近傍に配置され、当該消火剤タンクから前記スプリンクラヘッドに対して前記消火剤が供給される際に、当該消火剤の状態を調整することを特徴とする。
【００５０】
これは、請求項１に記載の状態調整手段による状態調整タイミングの一例を示すものであり、この発明によれば、消火剤タンクの近傍にて、消火剤タンクからスプリンクラヘッドに対して消火剤が供給される際に、当該消火剤の状態を調整する。したがって、消火剤の放出に際して各スプリンクラヘッドで消火剤の状態を調整する態様に比較して簡便な態様で、各スプリンクラヘッドから同様の状態の消火剤を放出することが可能になる。
【００５１】
また、請求項５の発明に係るスプリンクラ消火設備は、請求項１から３のいずれか一項に記載の発明において、前記状態調整手段は、前記スプリンクラヘッドの近傍に配置され、当該スプリンクラヘッドから前記消火剤が放出される際に、当該消火剤の状態を調整することを特徴とする。
【００５２】
これは、請求項４と同様、請求項１に記載の状態調整手段による状態調整タイミングの一例を示すものであり、この発明によれば、スプリンクラヘッドの近傍にて、当該スプリンクラヘッドから消火剤が放出される際に、当該消火剤の状態を調整する。したがって、消火剤が消火剤タンクからスプリンクラヘッドまで運ばれてくる段階で消火剤の状態が変化したような場合でも、スプリンクラヘッドから放出される消火剤の状態を確実にコントロールすることが可能になる。
【００５３】
また、請求項６の発明に係るスプリンクラ消火設備は、請求項５に記載の発明において、前記スプリンクラヘッドおよび状態調整手段は、屋内の複数の区画ごとに対応づけて配置されるものであって、前記状態指示手段は、前記複数の区画ごとに配置される各状態調整手段に対して同一または異なる指示を与えることを特徴とする。
【００５４】
これは、請求項１に記載の状態指示手段による状態指示態様の一例を示すものであり、この発明によれば、複数の区画ごとに配置される各状態調整手段に対して同一または異なる指示を与える。したがって、例えば、水に弱い精密機械が存在する区画に対しては消火剤を気体状態で放出し、樹脂、ゴム、油などの高燃焼性物質が存在する区画に対しては消火剤を液体状態で放出するなど、各区画の消火対象物に応じた多種多様な消火処理を実現することが可能になる。
【００５５】
また、請求項７の発明に係るスプリンクラ消火設備は、請求項１から６のいずれか一項に記載の発明において、前記状態指示手段は、前記火災が発生してからの時間経過に応じて、前記消火剤を前記スプリンクラヘッドから液体状態で放出するかまたは気体状態で放出するかを指示することを特徴とする。
【００５６】
これは、請求項６と同様、請求項１に記載の状態指示手段による状態指示態様の一例を示すものであり、この発明によれば、火災が発生してからの時間経過に応じて、消火剤を液体状態で放出するかまたは気体状態で放出するかを指示する。したがって、例えば、消火処理の初期段階では消火剤を液体状態で放出し、その後に消火剤を気体状態で放出するなど、火災発生からの時間経過に応じた多種多様な消火処理を実現することが可能になる。
【００８３】
【発明の実施の形態】
以下に添付図面を参照して、この発明に係るスプリンクラ消火設備の好適な実施の形態を詳細に説明する。なお、本実施の形態では、本発明を湿式スプリンクラ消火設備に適用した場合を説明することとするが、後に説明するように、乾式、予作動式、開放式、制御盤を用いない加圧開型や減圧開型など、あらゆる方式のスプリンクラ消火設備に適用することができる。
【００８４】
また、本実施の形態に係る湿式スプリンクラ消火設備は、図１５に示した従来技術に係るスプリンクラ消火設備と同様、火災が発生した場合に、閉鎖型スプリンクラヘッドから消火剤を放出することを基本的な処理内容とするものであるため、図１５に示した湿式スプリンクラ消火設備と同様の基本的な構成を有する。
【００８５】
その一方、本実施の形態に係る湿式スプリンクラ消火設備は、ドデカフルオロ−２−メチルペンタン−３−オンを消火剤として用いることを主たる特徴とし、この消火剤の物性に対応した種々の特徴的な構成を有する。そこで、以下に示す本実施の形態では、湿式スプリンクラ消火設備の基本的構成、湿式スプリンクラ消火設備による消火処理の基本的手順を説明した後、湿式スプリンクラ消火設備の特徴および当該特徴に係る構成について説明することとする。
【００８６】
［湿式スプリンクラ消火設備の基本的な構成］
まず最初に、本実施の形態に係る湿式スプリンクラ消火設備の基本構成について説明する。図１は、本実施の形態に係る湿式スプリンクラ消火設備の構成を示す構成図である。同図に示す湿式スプリンクラ消火設備は、火災が発生した場合に、閉鎖型スプリンクラヘッドから消火剤を放出することを基本的な処理内容とするものである。
【００８７】
そして、かかる基本的な処理内容を実現するための基本的な構成として、この湿式スプリンクラ消火設備は、同図に示すように、二つの消火剤タンク２０と、複数の閉鎖型スプリンクラヘッド４ａと、消火剤管としての本管１および分岐管２と、湿式流水検知装置３ａと、圧力タンク２１と、供給手段としての消火剤供給部２２と、受信盤１０と、警報器１１とを有する。以下に、この基本的な構成についてそれぞれ具体的に説明する。
【００８８】
まず、消火剤タンク２０は、建築物の最下階や最上階に設置され、所定の消火剤を蓄えるものである。なお、高架用の消火剤タンク２０は、本管１に消火剤を常時充填するために設置されるものである。閉鎖型スプリンクラヘッド４ａは、屋内の複数の区画ごとに配置され、火災の熱によって自動的に放出口を開放して消火剤を放出するものである。
【００８９】
本管１は、建築物の垂直方向において２つの消火剤タンク２０の間に配管され、消火剤タンク２０から供給される消火剤の経路となるものである。分岐管２は、本管１から閉鎖型スプリンクラヘッド４ａに対して分岐して配管され、本管１と同様、消火剤タンク２０から供給される消火剤の経路となるものである。
【００９０】
湿式流水検知装置３ａは、分岐管２に配置されて消火剤の流れを検知するものであり、消火剤の流れを検知すると、受信盤１０に対して流水信号を送信する。圧力タンク２１は、本管１に接続されて本管１の管内圧力を規定圧以上に維持するものであり、管内圧力が規定圧以下になると、消火剤供給部２２に対して起動信号を送信する。
【００９１】
消火剤供給部２２は、消火剤タンク２０の近傍に設置され、消火剤タンク２０に蓄えられた消火剤を本管１および分岐管２を介して閉鎖型スプリンクラヘッド４ａに対して供給するものであり、圧力タンク２１から起動信号を受信すると、消火剤の供給を開始するとともに、消火剤の供給を開始した旨を示す起動信号を受信盤１０に送信する。
【００９２】
受信盤１０は、建築物の所定箇所に設置され、湿式流水検知装置３ａや消火剤供給部２２から流水信号や起動信号を受信すると、流水が検知された旨や消火剤の供給が開始された旨を表示するとともに、警報器１１に対して警報信号を送信するものである。警報器１１は、建築物の屋内に配置され、受信盤１０から警報信号を受信すると、火災が発生した旨を警報するものである。
【００９３】
［湿式スプリンクラ消火設備による消火処理の基本的な手順］
次に、図１に示した湿式スプリンクラ消火設備による消火処理の基本的な手順について説明する。図２は、図１に示した湿式スプリンクラ消火設備による消火処理の手順を示すフローチャートである。
【００９４】
この湿式スプリンクラ消火設備は、火災発生前の定常状態においては、消火剤タンク２０から閉鎖型スプリンクラヘッド４ａの間、すなわち本管１および分岐管２の全てに消火剤が充填されている。
【００９５】
かかる定常状態において火災が発生すると（ステップＳ２０１）、閉鎖型スプリンクラヘッド４ａが作動し、これによって消火処理が開始される（ステップＳ２０２）。具体的には、閉鎖型スプリンクラヘッド４ａは、火災の熱によって自動的に放出口を開放して消火剤の放出を開始する（ステップＳ２０３）。
【００９６】
この消火剤の放出に対応して、分岐管２の管内には流水が生じ（ステップＳ２０４）、また、本管１の管内圧力は減圧する（ステップＳ２０５）。このため、湿式流水検知装置３ａが作動し、分岐管２の管内における消火剤の流れを検知して、受信盤１０に対して流水信号を送信する（ステップＳ２０６）。また、圧力タンク２１も作動し、本管１の管内圧力が規定圧以下になったことを検知して、消火剤供給部２２に対して起動信号を送信する（ステップＳ２０７）。
【００９７】
一方、消火剤供給部２２は圧力タンク２１から起動信号を受信して作動し、消火剤タンク２０に蓄えられた消火剤を本管１および分岐管２を介して閉鎖型スプリンクラヘッド４ａに対して供給する処理を開始するとともに、消火剤の供給を開始した旨を示す起動信号を受信盤１０に送信する（ステップＳ２０８）。なお、この消火剤の供給開始によって、閉鎖型スプリンクラヘッド４ａから消火剤が連続して放出され（ステップＳ２１１）、消火へと導かれる（ステップＳ２１２）。
【００９８】
続いて、受信盤２０９は湿式流水検知装置３ａから流水信号を受信するとともに消火剤供給部２２から起動信号を受信して作動し、流水が検知された旨や消火剤の供給が開始された旨を表示するとともに、警報器１１に対して警報信号を送信する（ステップＳ２０９）。そして、警報器１１は受信盤１０から警報信号を受信して作動し、火災が発生した旨を警報する（ステップＳ２１０）。
【００９９】
［湿式スプリンクラ消火設備の特徴および特徴的構成］
次に、図１に示した湿式スプリンクラ消火設備の特徴について説明する。この湿式スプリンクラ消火設備の特徴としては、ドデカフルオロ−２−メチルペンタン−３−オンと呼ばれるフッ素系化学物質を消火剤として用いる点（特徴１）、消火剤を閉鎖型スプリンクラヘッド４ａから液体状態で放出するかまたは気体状態で放出するかを指示し、この指示に応じて消火剤が液体または気体状態で放出されるよう消火剤の状態を調整する点（特徴２）、消火剤タンク２０が消火剤を液体状態で蓄えるよう消火剤の状態を維持する点（特徴３）、消火剤が加熱されることによって発生する生成物を中和するための中和剤を放出する点（特徴４）がある。以下に、これらの特徴および当該特徴に係る構成について具体的に説明する。
【０１００】
（特徴１）
まず最初に、上記した特徴１について説明する。この特徴１は、ドデカフルオロ−２−メチルペンタン−３−オン（以下、単に「本消火剤」という）を消火剤として用いる点にある。
【０１０１】
具体的に説明すると、本消火剤は、ＣＦ3ＣＦ2Ｃ（Ｏ）ＣＦ（ＣＦ3）2という示性式で表され、図３（ａ）に示すような構造式を有し、同図（ｂ）に示すような物性を備えるフッ素系の化学物質である。すなわち、ＯＤＰ（オゾン層破壊係数）が０であり、ＧＷＰ（地球温暖化係数）が１に近く、常温で液体の状態にあり（沸点が４８℃）、絶縁性があり、放っておくと蒸発して痕跡が残らないといった物性を備える。
【０１０２】
そこで、本実施の形態に係る湿式スプリンクラ消火設備おいては、本消火剤を消火剤として用いることを特徴とし、これによって、水を消火剤として用いる場合よりも高燃焼性物質の火災に対して大きな消火効果を得ることができ、また、泡薬剤を消火剤として用いる場合よりも放出後の事後処理を容易にすることができるようにしている。
【０１０３】
すなわち、本消火剤は、液体状態から急速に気体状態になるところ、急速に熱を奪うことによる冷却作用および気体として燃焼物を覆うことによる窒息作用をもたらすため、水に比較して高燃焼性物質の火災に対して大きな消火効果を得ることができるとともに、放出後には蒸発して痕跡が残らないため、泡薬剤に比較して放出後の事後処理を容易にすることができる。
【０１０４】
特に、水に弱い精密機械が存在するコンピュータルームなどで発生した火災を消火する場合、放出後には蒸発して痕跡が残らないため、精密機械に対する影響を低減することもできる。さらに、ガソリンなどの引火性物質を撒き散らされたような事態に対しても、ガソリンなどが着火される以前に躊躇なく消火剤を放出することもできる。なお、ＯＤＰ（オゾン層破壊係数）が０であり、ＧＷＰ（地球温暖化係数）が１に近いという物性を備えるので、消火剤による環境への影響を低減することもできる。
【０１０５】
この特徴１に関連して、湿式スプリンクラ消火設備は、以下のような特徴的な構成を備える。すなわち、図１に示す湿式スプリンクラ消火設備は、消火剤タンク２０に本消火剤を蓄え、これを閉鎖型スプリンクラヘッド４ａから放出するが、消火剤タンク２０から閉鎖型スプリンクラヘッドに対して消火剤を供給する消火剤供給部２２は、本消火剤の物性に対応した構成を備える。以下に、消火剤供給部２２の具体的な構成について説明する。
【０１０６】
図４は、図１に示した消火剤供給部２２の具体的な構成例を示す図である。この消火剤供給部２２としては、図４に示すように、（ａ）加熱方式、（ｂ）ポンプ加圧方式、（ｃ）空気加圧方式、（ｄ）水加圧方式、（ｅ）重力落差方式などを採用することができる。以下に、それぞれの具体的な構成について説明する。
【０１０７】
図４（ａ）に示す加熱方式は、消火剤タンク２０に蓄えられた消火剤を加熱装置２２ａにより加熱（例えば、高周波誘導加熱、ヒーター加熱など）することによって、消火剤を気体状態にして閉鎖型スプリンクラヘッド４ａに供給するものである。なお、本方式は、本消火剤の沸点が低いこと（大きなエネルギーを消費することなく気体状態にできること）を利用したものであるが、閉鎖型スプリンクラヘッドから消火剤を気体状態で放出する場合に有効であると考えられる。
【０１０８】
図４（ｂ）に示すポンプ加圧方式は、消火剤タンク２０に蓄えられた消火剤をポンプ２２ｂにより吸引することによって、消火剤を液体状態で閉鎖型スプリンクラヘッド４ａに供給するものである。なお、本方式を採用する場合には、ポンプ２２ｂの運動熱によって消火剤が気体状態にならぬよう、ポンプ２２ｂを冷却する手段を設けることが望ましいと考えられる。
【０１０９】
図４（ｃ）に示す空気加圧方式は、消火剤タンク２０に蓄えられた消火剤を空気コンプレッサ２２ｃから供給される加圧空気により押し出すことによって、消火剤を液体状態で閉鎖型スプリンクラヘッド４ａに供給するものである。なお、ここでは、空気コンプレッサ２２ｃにより加圧空気を供給する場合を示しているが、Ｎ2ガスやＣＯ2ガスなどの気体を補填したガスボンベ、Ｎ2ガスなどの気体を発生させるガス発生器を用いて加圧気体を供給するものでもよい。
【０１１０】
図４（ｄ）に示す水加圧方式は、消火剤タンク２０に蓄えられた消火剤を水タンク（水などの液体を蓄えたタンク）からポンプ２２ｄを介して供給される加圧水により押し出すことによって、消火剤を液体状態で閉鎖型スプリンクラヘッド４ａに供給するものである。なお、本方式は、本消火剤の比重が水よりも高いことを利用したものであるが、消火剤タンク２０の消火剤が欠如した場合でも、水が消火剤として閉鎖型スプリンクラヘッド４ａから放出されることからも有効であると考えられる。
【０１１１】
図４（ｅ）に示す重力落差方式は、消火剤タンク２０の下方に開閉可能なバルブ２２ｅを設け、重力落差を利用することによって消火剤を液体状態で閉鎖型スプリンクラヘッドに供給するものである。なお、本方式を採用する場合には、重力落差を利用することができるよう、消火剤タンク２０自体を閉鎖型スプリンクラヘッドよりも高い位置（図１に示した高架用の消火剤タンク２０の位置）に設置する必要がある。
【０１１２】
（特徴２）
次に、上記した特徴２について説明する。この特徴２は、消火剤を閉鎖型スプリンクラヘッド４ａから液体状態で放出するかまたは気体状態で放出するかを指示し、この指示に応じて消火剤が液体または気体状態で放出されるよう消火剤の状態を調整する点にある。
【０１１３】
具体的に説明すると、本消火剤は、図３（ｂ）に示したように、沸点が常温帯域の近傍の４８℃と低沸点であるため、これを単純に消火剤として用いたのでは、屋内の温度や気圧の変化に左右されて、液体状態として閉鎖型スプリンクラヘッド４ａから放出されたり、気体状態として閉鎖型スプリンクラヘッド４ａから放出されるおそれがある。このように、閉鎖型スプリンクラヘッド４ａから放出される消火剤の状態をコントロールできなくなってしまうと、屋内の火災を効果的に消火することが困難になる。
【０１１４】
そこで、本実施の形態に係る湿式スプリンクラ消火設備においては、本消火剤を閉鎖型スプリンクラヘッド４ａから液体状態で放出するかまたは気体状態で放出するかを指示し、この指示に応じて消火剤が液体または気体状態で放出されるよう消火剤の状態を調整することを特徴とし、これによって、閉鎖型スプリンクラヘッド４ａから放出される消火剤の状態をコントロールして、屋内の火災を効果的に消火することができるようにしている。
【０１１５】
この特徴２に関連して、湿式スプリンクラ消火設備は、以下のような特徴的な構成を備える。すなわち、図１に示す湿式スプリンクラ消火設備は、制御盤４０からの指示に応じて消火剤が液体または気体状態で放出されるよう消火剤の状態を調整する状態調整手段としての状態調整部２４と、消火剤を閉鎖型スプリンクラヘッド４ａから液体状態で放出するかまたは気体状態で放出するかを状態調整部２４に指示する状態指示手段としての制御盤４０とを備える。以下、かかる制御盤４０および状態調整部２４についてそれぞれ具体的に説明する。
【０１１６】
制御盤４０は、消火剤を液体状態で放出するかまたは気体状態で放出するかを指示する。これは、閉鎖型スプリンクラヘッド４ａから放出される消火剤の状態をコントロールすることができるようにするためであり、具体的には、消火剤の冷却作用による消火を期待する場合には、消火剤を液体状態で放出し、消火剤の窒息作用による消火を期待する場合には、消火剤を気体状態で放出することなどが考えられる。
【０１１７】
なお、本消火剤は低沸点であり、液体状態から急速に気体状態になるところ、急速に熱を奪うことによる冷却作用および気体として燃焼物を覆うことによる窒息作用をもたらすので、この冷却作用および窒息作用によって高燃焼性物質の火災に対して大きな消火効果を得ることができるように、常に消火剤が液体状態で放出されるよう指示することもできる。
【０１１８】
また、制御盤４０は、各閉鎖型スプリンクラヘッド４ａから消火剤が放出される際に指示をおこなう。すなわち、図１に示すように、状態調整部２４は複数の区画ごとに各閉鎖型スプリンクラヘッド４ａの近傍に配置され、閉鎖型スプリンクラヘッド４ａから放出される消火剤の状態を調整する。
【０１１９】
これは、消火剤の状態が消火剤タンク２０から閉鎖型スプリンクラヘッド４ａまで運ばれてくる段階で変化するおそれがあるところ、各閉鎖型スプリンクラヘッド４ａの近傍で（閉鎖型スプリンクラヘッド４ａから消火剤が放出される際に）状態を調整することによって、閉鎖型スプリンクラヘッド４ａから放出される消火剤の状態を確実にコントロールすることができるようにするためである。
【０１２０】
また、制御盤４０は、各状態調整部２４に対して同一または異なる状態指示信号を送信する。すなわち、各状態調整部２４に対して同一の状態指示信号を送信するだけでなく、異なる状態指示信号を送信することもできる。これは、例えば、水に弱い精密機械が存在する区画に対しては消火剤を気体状態で放出し、樹脂、ゴム、油などの高燃焼性物質が存在する区画に対しては消火剤を液体状態で放出するなど、各区画の消火対象物に応じた多種多様な消火処理を実現することができるようにするためである。
【０１２１】
また、制御盤４０は、図１に示すように、湿式流水検知装置３ａから流水信号を受信し、この受信に応じて状態指示信号を送信するが、火災が発生してからの時間経過に応じて状態指示信号を送信することもできる（図２に示すステップＳ２１３およびステップＳ２１４）。すなわち、流水信号の受信に応じて状態指示信号を送信するだけでなく、消火処理の最中に状態指示信号を送信することもできる。
【０１２２】
これは、例えば、消火処理の初期段階では消火剤を液体状態で放出し、その後に消火剤を気体状態で放出するなど、火災発生からの時間経過に応じた多種多様な消火処理を実現することができるようにするためである。なお、制御盤４０は、消火終了後に（図２に示すステップＳ２１２）、状態調整を終了すべき旨を状態調整部２４に指示する。
【０１２３】
状態調整部２４は、制御盤４０からの指示に応じて消火剤が液体または気体状態で放出されるよう消火剤の状態を調整する。ここで、本消火剤の沸点は、上記したように４８℃であるので、状態調整部２４によって消火剤の状態を調整する方式としては、消火剤の温度を調整する方式や、消火剤の圧力を調整する方式を採用することができる。
【０１２４】
すなわち、消火剤の温度が４８℃未満になるように消火剤を冷却することによって、消火剤を液体状態で放出する方式、消火剤の温度が４８℃以上になるように消火剤を加熱することによって、消火剤を気体状態で放出する方式、消火剤の温度が変化しても沸点が消火剤の温度以上になるように消火剤を加圧することによって、消火剤を液体状態で放出する方式、消火剤の温度が変化しても沸点が消火剤の温度未満になるように消火剤を減圧することによって、消火剤を気体状態で放出する方式などを採用することができる。
【０１２５】
ここで、かかる状態調整部２４の具体的な構成例について説明する。図６は、図１に示した状態調整部２４の具体的な構成例を示す図である。例えば、図６（ａ）に示すように、閉鎖型スプリンクラヘッド４ａの近傍の分岐管２に加熱装置２４ａを配置し、この加熱装置２４ａによって、消火剤タンク２０から供給される液体状態の消火剤を加熱すれば、消火剤を気体状態で放出することができ、一方、加熱装置２４ａによる加熱を停止すれば、消火剤を液体状態で放出することができる。
【０１２６】
また、図６（ｂ）に示すように、閉鎖型スプリンクラヘッド４ａの近傍の分岐管２に減圧装置２４ｂを配置し、この減圧装置２４ｂによって、消火剤タンク２０から供給される液体状態の消火剤を減圧すれば、消火剤を気体状態で放出することができ、一方、減圧装置２４ｂによる減圧を停止すれば、消火剤を液体状態で放出することができる。
【０１２７】
なお、図６（ａ）および（ｂ）では、消火剤タンク２０から消火剤が液体状態で供給されることを前提に説明し、加熱の停止や減圧の停止といった簡単な処理によって消火剤を液体状態で放出することとしたが、これを確実に実現するためには、図６（ｃ）に示すように、消火剤が通過する分岐管２、さらには本管１について、二重構造などの冷却構造や加圧構造を採用することによって、消火剤タンク２０から消火剤が確実に液体状態で供給されるようにすることが望ましい。
【０１２８】
また、図６（ｄ）に示すように、消火剤タンク２０から消火剤が液体状態または気体状態のいずれかで供給されても対応できるように、消火剤を確実に気体状態にする加熱装置２４ａまたは減圧装置２４ｂと、消火剤を確実に液体状態にする冷却装置２４ｃまたは加圧装置２４ｄとを併設するといった方式を採用することもできる。
【０１２９】
このように、状態調整部２４の具体的な構成例として、複数の構成例を挙げることができるが、閉鎖型スプリンクラヘッド４ａが設置される環境の気温や気圧など、消火剤の状態に影響を与える要因を考察して最適な構成例を採用することが望まれる。例えば、気温の高い熱帯では、消火剤が常に気体状態で放出されるようなことにならないように、図６（ｃ）または（ｄ）に示した方式を採用することが望ましいと考えられる。
【０１３０】
（特徴３）
次に、上記した特徴３について説明する。この特徴３は、消火剤タンク２０が消火剤を液体状態で蓄えるよう消火剤の状態を維持する点にある。
【０１３１】
具体的に説明すると、本消火剤は、図３（ｂ）に示したように、沸点が常温帯域の近傍の４８℃と低沸点であるため、これを単純に消火剤として用いたのでは、消火剤タンク２０に蓄えられている段階で気体状態になるおそれがある。このように、消火剤が貯蔵段階で気体状態になってしまうと、消火剤タンク２０に過度な圧力がかかって事故を誘発するだけでなく、消火剤タンク２０による消火剤の貯蔵効率も低下することとなる。
【０１３２】
そこで、本実施の形態に係る湿式スプリンクラ消火設備においては、消火剤タンク２０が消火剤を液体状態で蓄えるよう消火剤の状態を維持することを特徴とし、これによって、消火剤を常に液体状態で貯蔵して、消火剤タンク２０に過度な圧力がかかることによる事故の誘発を防止するとともに、消火剤タンク２０による貯蔵効率の低下を防止することができるようにしている。
【０１３３】
この特徴１に関連して、湿式スプリンクラ消火設備は、図１に示すように、消火剤タンク２０が消火剤を液体状態で蓄えるよう消火剤の状態を維持する状態維持手段としての状態維持部２３を備える。
【０１３４】
そして、本消火剤の沸点は、上記したように４８℃であるので、状態維持部２３によって消火剤を液体状態に維持する方式としては、上記した状態調整部２４と同様、消火剤の温度が４８℃以下になるように消火剤の温度を調整する方式や、消火剤の温度が４８℃以上になっても沸点がこれ以上になるように消火剤の圧力を調整する方式を採用することができる。
【０１３５】
ここで、状態維持部２３の具体的な構成例について説明する。図５は、図１に示した状態維持部の具体的な構成例を示す図である。例えば、図５（ａ）に示すように、消火剤タンク２０を二重構造にして、空気２３ａを補填し、この空気２３ａにより消火剤を冷却することによって、消火剤の温度が４８℃以下になるように消火剤の温度を調整することができる。
【０１３６】
また、これと同様に、図５（ｂ）および（ｃ）に示すように、冷却剤２３ｂまたは断熱材２３ｃにより消火剤を冷却することによって、消火剤の温度が４８℃以下になるように消火剤の温度を調整することができる。
【０１３７】
さらに、図５（ｄ）に示すように、消火剤タンク２０に加圧空気２３ｄを補填し、この加圧空気２３ｄにより消火剤の圧力を加圧することによって、沸点が消火剤の温度以上になるように消火剤の圧力を調整することができる。
【０１３８】
このように、状態維持部２３の具体的な構成例として、複数の構成例を挙げることができるが、上記した状態調整部２４と同様、消火剤タンク２０が設置される環境の気温や気圧など、消火剤の状態に影響を与える要因を考察して最適な構成例を採用することが望まれる。例えば、気温の低い寒冷地帯では、図５（ａ）に示した空気２３ａによる冷却方式を採用することで十分であるが、気温の高い熱帯では、図５（ｂ）に示した冷却剤２３ｂによる冷却方式を採用することが望ましいと考えられる。
【０１３９】
（特徴４）
次に、上記した特徴４について説明する。この特徴４は、消火剤が加熱されることによって発生する生成物を中和するための中和剤を屋内に放出する点にある。
【０１４０】
具体的に説明すると、本消火剤は、図３（ｂ）に示したように、炎に触れるとＨＦ（フッ化水素）という毒性の生成物を発生させるという物性を有するため、これを単純に消火剤として用いたのでは、フッ化水素によって人体に害を及ぼしてしまうおそれがある。
【０１４１】
そこで、本実施の形態に係る湿式スプリンクラ消火設備おいては、本消火剤が炎に触れることによって発生するフッ化水素を中和するための中和剤を屋内に放出することを特徴とし、これによって、フッ化水素による人体への悪影響を除去することができるようにしている。
【０１４２】
この特徴４に関連して、湿式スプリンクラ消火設備は、図１に示すように、所定の場所に設置されて中和剤を蓄えた中和剤タンク３０と、消火剤タンク２０から供給される中和剤を屋内に放出する中和剤ヘッド３２と、中和剤ヘッド３２の近傍にそれぞれ配置され、制御盤４０の制御（開放信号および閉鎖信号）によって中和剤供給の開始終了（バルブ開閉）を実行するバルブ３１とを有する。
【０１４３】
そして、湿式スプリンクラ消火設備は、上記の構成によって、図２に示すように、中和剤を放出して、屋内のフッ化水素を中和する（ステップＳ２１５およびステップＳ２１６）。具体的には、制御盤４０は、消火剤が放出された区画に配置された中和剤ヘッド３２に隣接するバルブ３１に対して開放信号を送信することによって、バルブ３１を開放する。このバルブ３１の開放によって、中和剤タンク３０から中和剤ヘッド３２へ中和剤が供給され、続いて、中和剤ヘッド３２から屋内に中和剤が放出され、フッ化水素が中和される。
【０１４４】
そして、中和が終了すると、制御盤４０は、開放されたバルブ３１に対して閉鎖信号を送信することによって、バルブ３１を閉鎖する。このバルブ３１の閉鎖によって、中和剤の供給が停止され、中和剤ヘッド３２からの中和剤の放出も停止される。
【０１４５】
なお、中和剤としては、Ｃａ（ＯＨ）2の化学式で表される消石灰スラリー、ＮＨ3の化学式で表されるアンモニアなど、フッ化水素を中和するあらゆる化学物質を採用することができる。
【０１４６】
［他の実施の形態］
さて、これまで本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上述した実施の形態以外にも、上記特許請求の範囲に記載した技術的思想の範囲内において種々の異なる実施の形態にて実施されてもよいものである。
【０１４７】
例えば、本実施の形態では、本発明を湿式スプリンクラ消火設備に適用した場合を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、乾式スプリンクラ消火設備、予作動式スプリンクラ消火設備、開放式スプリンクラ消火設備など、あらゆる方式のスプリンクラ消火設備に適用することができる。以下に、本発明を適用した各方式のスプリンクラ消火設備について説明する。
【０１４８】
まず最初に、本発明を乾式スプリンクラ消火設備に適用した場合を説明する。図７は、本発明を乾式スプリンクラ消火設備に適用した場合の構成を示す構成図である。同図に示すように、この乾式スプリンクラ消火設備は、図１に示した湿式スプリンクラ消火設備と比較すると、湿式流水検知装置３ａに代えて乾式流水検知装置３ｂを有する点と、分岐管２に加圧空気を供給するための空気コンプレッサ５を有する点が相違するが、上記した特徴１〜４を有する点は共通する。
【０１４９】
すなわち、消火剤タンク２０は、ドデカフルオロ−２−メチルペンタン−３−オンを消火剤として蓄え（特徴１）、制御盤４０は、消火剤を閉鎖型スプリンクラヘッド４ａから液体状態で放出するかまたは気体状態で放出するかを指示し、状態調整部２４は、この指示に応じて消火剤が液体または気体状態で放出されるよう消火剤の状態を調整し（特徴２）、状態維持部２３は、消火剤タンク２０が消火剤を液体状態で蓄えるよう消火剤の状態を維持し（特徴３）、中和剤ヘッド３２は、消火剤が加熱されることによって発生する生成物を中和するための中和剤を放出する（特徴４）。
【０１５０】
図８は、図７に示した乾式スプリンクラ消火設備による消火処理の手順を示すフローチャートである。この湿式スプリンクラ消火設備は、火災発生前の定常状態においては、消火剤タンク２０から乾式流水検知装置３ｂの間に配管される本管１および分岐管２には、消火剤が充填されているが、乾式流水検知装置３ｂから閉鎖型スプリンクラヘッド４ａの間に配管される分岐管２には、空気コンプレッサ５によって加圧空気が充填されている。
【０１５１】
かかる定常状態において火災が発生すると（ステップＳ８０１）、閉鎖型スプリンクラヘッド４ａが作動し、これによって消火処理が開始される（ステップＳ８０２）。具体的には、閉鎖型スプリンクラヘッド４ａは、火災の熱によって自動的に放出口を開放して、加圧空気を放出した後に消火剤の放出を開始する（ステップＳ８０３およびステップＳ８０４）。
【０１５２】
この消火剤の放出に対応して、分岐管２の管内には流水が生じ（ステップＳ８０５）、また、本管１の管内圧力は減圧する（ステップＳ８０６）。このため、乾式流水検知装置３ｂが作動し、受信盤１０および制御盤４０に対して流水信号を送信する（ステップＳ８０７）。また、圧力タンク２１も作動し、消火剤供給部２２に対して起動信号を送信する（ステップＳ８０８）。
【０１５３】
そして、消火剤供給部２２、受信盤１０、警報器１１、制御盤４０、状態調整部２４および中和剤ヘッド３２は、図２に示した湿式スプリンクラ消火設備による消火処理と同様の処理を実行する（ステップＳ８０９〜ステップＳ８１７）。
【０１５４】
次に、本発明を予作動式スプリンクラ消火設備に適用した場合を説明する。図９は、本発明を予作動式スプリンクラ消火設備に適用した場合の構成を示す構成図である。同図に示すように、この予作動式スプリンクラ消火設備は、図１に示した湿式スプリンクラ消火設備と比較すると、湿式流水検知装置３ａに代えて、制御盤４０の制御によって開閉される予作動弁３ｄを備えた予作動式流水検知装置３ｃを有する点と、分岐管２に加圧空気を供給するための空気コンプレッサ５、火災を検知して制御盤４０に火災信号を送信する火災検知器４１、および火災検知器４１から火災信号を受信して予作動弁３ｄに開放信号を送信する制御盤４０を有する点が相違するが、上記した特徴１〜４を有する点は共通する。
【０１５５】
図１０は、図９に示した予作動式スプリンクラ消火設備による消火処理の手順を示すフローチャートである。この予作動式スプリンクラ消火設備は、火災発生前の定常状態においては、予作動弁３ｄは閉鎖状態にあり、消火剤タンク２０から予作動式流水検知装置３ｃの間に配管される本管１および分岐管２には、消火剤が充填されているが、予作動式流水検知装置３ｃから閉鎖型スプリンクラヘッド４ａの間に配管される分岐管２には、空気コンプレッサ５によって加圧空気が充填されている。
【０１５６】
かかる定常状態において火災が発生すると（ステップＳ１００１）、火災検知器５１が作動し、制御盤４０に対して火災信号を送信する（ステップＳ１００２）。そして、火災信号を受信した制御盤４０は、予作動弁３ｄに対して開放信号を送信して、予作動弁３ｄを開放させる（ステップＳ１００３およびステップＳ１００４）。これによって、予作動式流水検知装置３ｃから閉鎖型スプリンクラヘッド４ａの間に配管される分岐管２にも、消火剤が充填されることとなる（ステップＳ１００５）。
【０１５７】
これに続いて、閉鎖型スプリンクラヘッド４ａが作動すると、実際に消火処理が開始される（ステップＳ１００６）。具体的には、閉鎖型スプリンクラヘッド４ａは、火災の熱によって自動的に放出口を開放して消火剤の放出を開始する（ステップＳ１００７）。
【０１５８】
この消火剤の放出に対応して、分岐管２の管内には流水が生じ（ステップＳ１００８）、また、本管１の管内圧力は減圧する（ステップＳ１００９）。このため、予作動式流水検知装置３ｃが作動し、受信盤１０に対して流水信号を送信する（ステップＳ１０１０）。また、圧力タンク２１も作動し、消火剤供給部２２に対して起動信号を送信する（ステップＳ１０１１）。
【０１５９】
そして、消火剤供給部２２、受信盤１０、警報器１１、制御盤４０、状態調整部２４および中和剤ヘッド３２は、図２に示した湿式スプリンクラ消火設備による消火処理と同様の処理を実行する（ステップＳ１０１２〜ステップＳ１０１９）。
【０１６０】
次に、本発明を開放式スプリンクラ消火設備に適用した場合を説明する。図１１は、本発明を開放式スプリンクラ消火設備に適用した場合の構成を示す構成図である。同図に示すように、この開放式スプリンクラ消火設備は、図１に示した湿式スプリンクラ消火設備と比較すると、閉鎖型スプリンクラヘッド４ａに代えて、放出口が常時開放された開放型スプリンクラヘッド４ｂを有する点と、分岐管２に配置されて制御盤４０の制御によって開閉される一斉開放弁６、火災を検知して制御盤４０に火災信号を送信する火災検知器５１、および火災検知器５１から火災信号を受信して一斉開放弁６に開放信号を送信する制御盤４０を有する点が相違するが、上記した特徴１〜４を有する点は共通する。
【０１６１】
図１２は、図１１に示した開放式スプリンクラ消火設備による消火処理の手順を示すフローチャートである。この開放式スプリンクラ消火設備は、火災発生前の定常状態においては、一斉開放弁６は閉鎖状態にあり、消火剤タンク２０から一斉開放弁６の間に配管される本管１および分岐管２には、消火剤が充填されているが、一斉開放弁６から開放型スプリンクラヘッド４ｂの間に配管される分岐管２には、自然の空気が充填されている。
【０１６２】
かかる定常状態において火災が発生すると（ステップＳ１２０１）、火災検知器５１が作動し、制御盤４０に対して火災信号を送信する（ステップＳ１２０２）。そして、火災信号を受信した制御盤４０は、一斉開放弁６に対して開放信号を送信して、一斉開放弁６を開放させる（ステップＳ１２０３およびステップＳ１２０４）。これによって、開放型スプリンクラヘッド４ｂから消火剤の放出が開始される（ステップＳ１２０５）。
【０１６３】
この消火剤の放出に対応して、分岐管２の管内には流水が生じ（ステップＳ１２０６）、また、本管１の管内圧力は減圧する（ステップＳ１２０７）。このため、湿式流水検知装置３ａが作動し、受信盤１０に対して流水信号を送信する（ステップＳ１２０８）。また、圧力タンク２１も作動し、消火剤供給部２２に対して起動信号を送信する（ステップＳ１２０９）。
【０１６４】
そして、消火剤供給部２２、受信盤１０、警報器１１、制御盤４０、状態調整部２４および中和剤ヘッド３２は、図２に示した湿式スプリンクラ消火設備による消火処理と同様の処理を実行する（ステップＳ１２１０〜ステップＳ１２１７）。
【０１６５】
上述してきたように、本発明は乾式スプリンクラ消火設備、予作動式スプリンクラ消火設備および開放式スプリンクラ消火設備に適用することができるが、これらの方式に限定されるものではなく、図１３および図１４に示すように、あらゆる方式のスプリンクラ消火設備に適用することもできる。
【０１６６】
図１３は、本発明を緊急停止式スプリンクラ消火設備に適用した場合の構成を示す構成図である。同図に示すように、この緊急停止式スプリンクラ消火設備は、図１に示した湿式スプリンクラ消火設備と比較すると、分岐管２に配置されて制御盤４０の制御によって開閉される緊急停止弁７、火災を検知して制御盤４０に火災信号を送信する火災検知器４１、および火災検知器４１から火災信号を受信して緊急停止弁７に閉鎖信号を送信する制御盤４０を有する点が相違するが、上記した特徴１〜４を有する点は共通する。
【０１６７】
すなわち、この緊急停止式スプリンクラ消火設備は、湿式スプリンクラ消火設備または乾式スプリンクラ消火設備（図１３においては、湿式スプリンクラ消火設備）において、消火剤の放出が開始された後でも、火災検知器４１によって火災が検知されなかった場合には、消火剤による屋内の水損を低減するために、緊急停止弁７を閉鎖し、消火剤の放出を緊急的に停止するものである。そして、このようなスプリンクラ消火設備においても、本発明を適用することができる。
【０１６８】
また、図１４は、本発明を併合式スプリンクラ消火設備に適用した場合の構成を示す構成図である。同図に示すように、この併合式スプリンクラ消火設備は、図１に示した湿式スプリンクラ消火設備と比較すると、常時開放された開放型スプリンクラヘッド４ｂと、この開放型スプリンクラヘッド４ｂから分岐管２に配管される管に配置されて制御盤４０の制御によって開閉される一斉開放弁６とを有する点が相違するが、上記した特徴１〜４を有する点は共通する。
【０１６９】
すなわち、この併合式スプリンクラ消火設備は、湿式スプリンクラ消火設備と開放式スプリンクラ消火設備とを併合し、火災の熱によって閉鎖型スプリンクラヘッド４ａが開放されて消火剤が放出されると、一斉開放弁６を開放し、消火剤を開放型スプリンクラヘッド４ｂからも放出するものである。そして、このようなスプリンクラ消火設備においても、本発明を適用することができる。
【０１７０】
さて、これまで本発明を湿式スプリンクラ消火設備以外に、乾式スプリンクラ消火設備、予作動式スプリンクラ消火設備、開放式スプリンクラ消火設備など、あらゆる方式のスプリンクラ消火設備に適用することができる旨を説明したが、本発明はこれ以外にも、以下に述べるように、上記特許請求の範囲に記載した技術的思想の範囲内において種々の異なる実施の形態にて実施されてもよいものである。
【０１７１】
例えば、本実施の形態では、ドデカフルオロ−２−メチルペンタン−３−オンを消火剤として用いる場合を説明したが、本発明はこれに限定されるものでなく、ドデカフルオロ−２−メチルペンタン−３−オンを主成分として含んだものを消火剤として用いる場合にも同様に適用することができる。
【０１７２】
また、本実施の形態では、消火剤としてドデカフルオロ−２−メチルペンタン−３−オンという化学物質を用いる場合を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、常温の帯域では液体状態であって当該常温の近傍帯域では気体状態であるなど、ドデカフルオロ−２−メチルペンタン−３−オンと同様の物性を有する化学物質（例えば、ドデカフルオロ−２−メチルペンタン−３−オンと同じくフルオリネィティドケトンに属する化学物質、Ｃ4Ｆ9ＯＣＨ3やＣ4Ｆ9ＯＣ2Ｈ5など、ハイドロフルオロエーテルに属する化学物質）を消火剤として用いる場合にも同様に適用することができる。
【０１７３】
また、本実施の形態では、状態調整部２４を各閉鎖型スプリンクラヘッド４ａの近傍に配置する場合を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、状態調整部２４を消火剤タンク２０の近傍に配置し、消火剤タンク２０から消火剤が供給される際に、消火剤の状態を調整する場合にも同様に適用することができる。この場合には、閉鎖型スプリンクラヘッド４ａごとに消火剤を異なる状態で放出したりすることはできないが、消火剤の放出に際して各閉鎖型スプリンクラヘッド４ａで消火剤の状態を調整する態様に比較して簡便な態様で、各閉鎖型スプリンクラヘッド４ａから同様の状態の消火剤を放出することができる点で有効と考えられる。
【０１７４】
また、本実施の形態では、消火処理の終了段階で中和剤を放出する場合を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、消火剤とともに中和剤を放出するなど、消火処理のあらゆる段階で中和剤を放出する場合にも同様に適用することができ、また、あらかじめ中和剤を消火剤に混合して放出する場合や、プレッシャープロポーショナー方式やプレッシャーサイドプロポーショナー方式を利用して分岐管２の所定箇所で中和剤を消火剤と混合して放出する場合にも同様に適用することができる。
【０１７５】
また、本実施の形態では、火災が発生に応じて消火剤を放出して火災を消火する場合を説明したが、本発明はこれに限定されるものでなく、例えば、ガソリンなどの引火性物質が撒き散らされて火災発生のおそれがあるような場合など、火災の発生前に消火剤を放出して火災を防止する場合にも同様に適用することができる。なお、この場合には、火災の検知によらず、手動操作などによって消火剤の放出が開始されることとなる。
【０１７６】
また、本実施の形態では、スプリンクラヘッドとして開放型スプリンクラヘッドや閉鎖型スプリンクラヘッドを用いる場合を説明したが、本発明はこれに限定されるものでなく、例えば、火災の熱によって開閉されるＯＮ／ＯＦＦ型スプリンクラヘッドなど、あらゆるスプリンクラヘッドを用いる場合にも同様に適用することができる。
【０１７７】
また、本実施の形態では、いわゆる一斉開放弁が火災検知器による火災検知や消火剤の放出によって開放される場合を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、一斉開放弁が手動操作によって開放される場合にも同様に適用することができる。
【０１７８】
また、本実施の形態では、一般的なスプリンクラ消火設備に本発明を適用する場合を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、消火剤を２００ミクロン以下の霧状にして噴霧する微噴霧消火設備、火災延焼を防止するために消火剤をカーテン状にして放出するウォータースクリーン防火設備など、あらゆる消火設備に同様に適用することができる。
【０１７９】
なお、本実施の形態において説明した各処理のうち、自動的におこなわれるものとして説明した処理の全部または一部を手動的におこなうこともでき、あるいは、手動的におこなわれるものとして説明した処理の全部または一部を公知の方法で自動的におこなうこともできる。この他、上記文書中や図面中で示した処理手順、制御手順、具体的名称、各種のデータやパラメータを含む情報については、特記する場合を除いて任意に変更することができる。
【０１８０】
また、図示した各装置の各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の具合的形態は図示のものに限られず、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況等に応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することができる。さらに、各装置にて行なわれる各処理機能は、その全部または任意の一部が、ＣＰＵおよび当該ＣＰＵにて解析実行されるプログラムにて実現され、あるいは、ワイヤードロジックによるハードウェアとして実現され得る。
【０１８４】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、常温の帯域では液体状態であって、当該常温の近傍帯域では気体状態であるという物性を備える消火剤をスプリンクラヘッドから放出することによって消火をおこなう。したがって、消火剤が液体状態から急速に気体状態になるところ、急速に熱を奪うことによる冷却作用および気体として燃焼物を覆うことによる窒息作用をもたらすため、水に比較して、樹脂、ゴム、油などの高燃焼性物質の火災に対して大きな消火効果を得ることが可能であり、また、放出後には蒸発して痕跡が残らないため、泡薬剤に比較して、放出後の事後処理を容易にすることが可能なスプリンクラ消火設備が得られるという効果を奏する。特に、水に弱い精密機械が存在するコンピュータルームなどで発生した火災を消火する場合、放出後には蒸発して痕跡が残らないため、精密機械に対する影響を低減することも可能であり、さらに、ガソリンなどの引火性物質を撒き散らされたような事態に対しても、ガソリンなどが着火される以前に躊躇なく消火剤を放出することも可能なスプリンクラ消火設備が得られるという効果を奏する。
特に、請求項１の発明によれば、消火剤をスプリンクラヘッドから液体状態で放出するかまたは気体状態で放出するかを指示し、この指示に応じて消火剤がスプリンクラヘッドから液体または気体状態で放出されるよう当該消火剤の状態を調整する。したがって、スプリンクラヘッドから放出される消火剤、すなわち常温の帯域では液体状態であって当該常温の近傍帯域では気体状態であるという物性を備える消火剤（例えば、ドデカフルオロ−２−メチルペンタン−３−オン）の状態をコントロールして、屋内の火災を効果的に消火することが可能なスプリンクラ消火設備が得られるという効果を奏する。
【０１８５】
また、請求項２の発明によれば、消火剤を冷却または加熱することによって当該消火剤の状態を調整する。したがって、消火剤を冷却することによって消火剤を液体状態で放出し、消火剤を加熱することによって消火剤を気体状態で放出するという簡便な原理を採用して、消火剤の状態を調整することが可能なスプリンクラ消火設備が得られるという効果を奏する。
【０１８６】
また、請求項３の発明によれば、消火剤を加圧または減圧することによって当該消火剤の状態を調整する。したがって、消火剤を加圧することによって消火剤を液体状態で放出し、消火剤を減圧することによって消火剤を気体状態で放出するという簡便な原理を採用して、消火剤の状態を調整することが可能なスプリンクラ消火設備が得られるという効果を奏する。
【０１８７】
また、請求項４の発明によれば、消火剤タンクの近傍にて、消火剤タンクからスプリンクラヘッドに対して消火剤が供給される際に、当該消火剤の状態を調整する。したがって、消火剤の放出に際して各スプリンクラヘッドで消火剤の状態を調整する態様に比較して簡便な態様で、各スプリンクラヘッドから同様の状態の消火剤を放出することが可能なスプリンクラ消火設備が得られるという効果を奏する。
【０１８８】
また、請求項５の発明によれば、スプリンクラヘッドの近傍にて、当該スプリンクラヘッドから消火剤が放出される際に、当該消火剤の状態を調整する。したがって、消火剤が消火剤タンクからスプリンクラヘッドまで運ばれてくる段階で消火剤の状態が変化したような場合でも、スプリンクラヘッドから放出される消火剤の状態を確実にコントロールすることが可能なスプリンクラ消火設備が得られるという効果を奏する。
【０１８９】
また、請求項６の発明によれば、複数の区画ごとに配置される各状態調整手段に対して同一または異なる指示を与える。したがって、例えば、水に弱い精密機械が存在する区画に対しては消火剤を気体状態で放出し、樹脂、ゴム、油などの高燃焼性物質が存在する区画に対しては消火剤を液体状態で放出するなど、各区画の消火対象物に応じた多種多様な消火処理を実現することが可能なスプリンクラ消火設備が得られるという効果を奏する。
【０１９０】
また、請求項７の発明によれば、火災が発生してからの時間経過に応じて、消火剤を液体状態で放出するかまたは気体状態で放出するかを指示する。したがって、例えば、消火処理の初期段階では消火剤を液体状態で放出し、その後に消火剤を気体状態で放出するなど、火災発生からの時間経過に応じた多種多様な消火処理を実現することが可能なスプリンクラ消火設備が得られるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態に係る湿式スプリンクラ消火設備の構成を示す構成図である。
【図２】図１に示した湿式スプリンクラ消火設備による消火処理の手順を示すフローチャートである。
【図３】本実施の形態に用いられる消火剤を説明するための説明図である。
【図４】図１に示した消火剤供給部の具体的な構成例を示す図である。
【図５】図１に示した状態維持部の具体的な構成例を示す図である。
【図６】図１に示した状態調整部の具体的な構成例を示す図である。
【図７】本発明を乾式スプリンクラ消火設備に適用した場合の構成を示す構成図である。
【図８】図７に示した乾式スプリンクラ消火設備による消火処理の手順を示すフローチャートである。
【図９】本発明を予作動式スプリンクラ消火設備に適用した場合の構成を示す構成図である。
【図１０】図９に示した予作動式スプリンクラ消火設備による消火処理の手順を示すフローチャートである。
【図１１】本発明を開放式スプリンクラ消火設備に適用した場合の構成を示す構成図である。
【図１２】図１１に示した開放式スプリンクラ消火設備による消火処理の手順を示すフローチャートである。
【図１３】本発明を緊急停止式スプリンクラ消火設備に適用した場合の構成を示す構成図である。
【図１４】本発明を併合式スプリンクラ消火設備に適用した場合の構成を示す構成図である。
【図１５】従来技術に係る湿式スプリンクラ消火設備の構成を示す構成図である。
【図１６】従来技術に係る乾式スプリンクラ消火設備の構成を示す構成図である。
【図１７】従来技術に係る予作動式スプリンクラ消火設備の構成を示す構成図である。
【図１８】従来技術に係る開放式スプリンクラ消火設備の構成を示す構成図である。
【符号の説明】
１ 本管
２ 分岐管
３ａ 湿式流水検知装置
４ａ 閉鎖型スプリンクラヘッド
１０ 受信盤
１１ 警報器
２０ 消火剤タンク
２１ 圧力タンク
２２ 消火剤供給部
２３ 状態維持部
２４ 状態調整部
３０ 中和剤タンク
３１ バルブ
３２ 中和剤ヘッド
４０ 制御盤
【発明の属する技術分野】
この発明は、屋内の火災を消火する所定の消火剤を蓄えた消火剤タンクと、消火剤を屋内に放出するスプリンクラヘッドと、消火剤タンクに蓄えられた消火剤をスプリンクラヘッドに対して供給する供給手段とを有し、スプリンクラヘッドから消火剤を放出することによって消火をおこなうスプリンクラ消火設備に関し、特に、常温帯域の近傍に沸点があるなどの物性を有する消火剤に対応した消火活動を実行することができるスプリンクラ消火設備に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、建築物の屋内で発生した火災を消火する消火設備として、屋内に設置されたスプリンクラヘッドから消火剤を放出するスプリンクラ消火設備が知られている。そして、かかるスプリンクラ消火設備は、設置対象物や設置場所などによって複数の方式に細分化されており、具体的には、湿式、乾式、予作動式、開放式などがある。以下に、各方式のスプリンクラ消火設備について説明する。
【０００３】
まず最初に、従来技術に係る湿式スプリンクラ消火設備について、その構成および消火処理手順を説明する。図１５は、従来技術に係る湿式スプリンクラ消火設備の一般的な構成を示す構成図である。同図に示すように、この湿式スプリンクラ消火設備は、二つの消火剤タンク２０と、複数の閉鎖型スプリンクラヘッド４ａと、本管１と、分岐管２と、湿式流水検知装置３ａと、圧力タンク２１と、消火剤供給部２２と、受信盤１０と、警報器１１とから構成される。
【０００４】
このうち、消火剤タンク２０は、建築物の最下階や最上階に設置され、所定の消火剤を蓄えるものである。なお、高架用の消火剤タンク２０は、本管１に消火剤を常時充填するために設置されるものである。閉鎖型スプリンクラヘッド４ａは、屋内の複数の区画ごとに配置され、火災の熱によって自動的に放出口を開放して消火剤を放出するものである。
【０００５】
本管１は、建築物の垂直方向において２つの消火剤タンク２０の間に配管され、消火剤タンク２０から供給される消火剤の経路となるものである。分岐管２は、本管１から閉鎖型スプリンクラヘッド４ａに対して分岐して配管され、本管１と同様、消火剤タンク２０から供給される消火剤の経路となるものである。
【０００６】
湿式流水検知装置３ａは、分岐管２に配置されて消火剤の流れを検知するものであり、消火剤の流れを検知すると、受信盤１０に対して流水信号を送信する。圧力タンク２１は、本管１に接続されて本管１の管内圧力を規定圧以上に維持するものであり、管内圧力が規定圧以下になると、消火剤供給部２２に対して起動信号を送信する。
【０００７】
消火剤供給部２２は、消火剤タンク２０の近傍に設置され、消火剤タンク２０に蓄えられた消火剤を本管１および分岐管２を介して閉鎖型スプリンクラヘッド４ａに対して供給するものであり、圧力タンク２１から起動信号を受信すると、消火剤の供給を開始するとともに、消火剤の供給を開始した旨を示す起動信号を受信盤１０に送信する。
【０００８】
受信盤１０は、建築物の所定箇所に設置され、湿式流水検知装置３ａや消火剤供給部２２から流水信号や起動信号を受信すると、流水が検知された旨や消火剤の供給が開始された旨を表示するとともに、警報器１１に対して警報信号を送信するものである。警報器１１は、建築物の屋内に配置され、受信盤１０から警報信号を受信すると、火災が発生した旨を警報するものである。
【０００９】
そして、上記したように構成される湿式スプリンクラ消火設備は、以下に示す手順にしたがって消火処理を実行する。すなわち、図１５に示した湿式スプリンクラ消火設備は、火災発生前の定常状態においては、消火剤タンク２０から閉鎖型スプリンクラヘッド４ａの間、すなわち本管１および分岐管２の全てに消火剤が充填されている。
【００１０】
かかる定常状態において火災が発生すると、閉鎖型スプリンクラヘッド４ａが作動し、これによって消火処理が開始される。具体的には、閉鎖型スプリンクラヘッド４ａは、火災の熱によって自動的に放出口を開放して消火剤の放出を開始する。続いて、湿式流水検知装置３ａは、分岐管２の管内における消火剤の流れを検知して、受信盤１０に対して流水信号を送信し、また、圧力タンク２１は、本管１の管内圧力が規定圧以下になったことを検知して、消火剤供給部２２に対して起動信号を送信する。
【００１１】
一方、起動信号を受信した消火剤供給部２２は、消火剤タンク２０に蓄えられた消火剤を本管１および分岐管２を介して閉鎖型スプリンクラヘッド４ａに対して供給する処理を開始し、これによって、閉鎖型スプリンクラヘッド４ａから消火剤が連続して放出される。また、消火剤供給部２２は、消火剤の供給を開始した旨を示す起動信号を受信盤１０に送信する。
【００１２】
続いて、湿式流水検知装置３ａから流水信号を受信するとともに消火剤供給部２２から起動信号を受信した受信盤１０は、流水が検知された旨や消火剤の供給が開始された旨を表示するとともに、警報器１１に対して警報信号を送信する。そして、受信盤１０から警報信号を受信した警報器１１は、火災が発生した旨を警報する。
【００１３】
次に、従来技術に係る乾式スプリンクラ消火設備について、その構成および消火処理手順を説明する。図１６は、従来技術に係る乾式スプリンクラ消火設備の一般的な構成を示す構成図である。同図に示すように、この乾式スプリンクラ消火設備は、図１５に示した湿式スプリンクラ消火設備と比較すると、湿式流水検知装置３ａに代えて乾式流水検知装置３ｂを有する点と、分岐管２に加圧気体（例えば、空気、窒素ガスなど）を供給するための空気コンプレッサ５を有する点が相違するものである。
【００１４】
そして、かかる乾式スプリンクラ消火設備は、以下に示す手順にしたがって消火処理を実行する。すなわち、図１６に示した乾式スプリンクラ消火設備は、火災発生前の定常状態においては、消火剤タンク２０から乾式流水検知装置３ｂの間に配管される本管１および分岐管２には、消火剤が充填されているが、乾式流水検知装置３ｂから閉鎖型スプリンクラヘッド４ａの間に配管される分岐管２には、空気コンプレッサ５によって加圧気体が充填されている。
【００１５】
かかる定常状態において火災が発生すると、閉鎖型スプリンクラヘッド４ａが作動し、これによって消火処理が開始される。具体的には、閉鎖型スプリンクラヘッド４ａは、火災の熱によって自動的に放出口を開放して、加圧気体を放出した後に消火剤の放出を開始する。続いて、乾式流水検知装置３ａは、分岐管２の管内における消火剤の流れを検知して、受信盤１０に対して流水信号を送信し、また、圧力タンク２１は、本管１の管内圧力が規定圧以下になったことを検知して、消火剤供給部２２に対して起動信号を送信する。そして、消火剤供給部２２、受信盤１０および警報器１１は、上記の湿式スプリンクラ消火設備と同様の処理を実行する。
【００１６】
次に、従来技術に係る予作動式スプリンクラ消火設備について、その構成および消火処理手順を説明する。図１７は、従来技術に係る予作動式スプリンクラ消火設備の一般的な構成を示す構成図である。同図に示すように、この予作動式スプリンクラ消火設備は、図１５に示した湿式スプリンクラ消火設備と比較すると、湿式流水検知装置３ａに代えて、制御盤５０の制御によって開閉される予作動弁３ｄを備えた予作動式流水検知装置３ｃを有する点と、分岐管２に加圧気体を供給するための空気コンプレッサ５、火災を検知して制御盤５０に火災信号を送信する火災検知器４１、および火災検知器４１から火災信号を受信して予作動弁３ｄに開放信号を送信する制御盤５０を有する点が相違するものである。
【００１７】
そして、かかる予作動式スプリンクラ消火設備は、以下に示す手順にしたがって消火処理を実行する。すなわち、図１７に示した予作動式スプリンクラ消火設備は、火災発生前の定常状態においては、予作動弁３ｄは閉鎖状態にあり、消火剤タンク２０から予作動式流水検知装置３ｃの間に配管される本管１および分岐管２には、消火剤が充填されているが、予作動式流水検知装置３ｃから閉鎖型スプリンクラヘッド４ａの間に配管される分岐管２には、空気コンプレッサ５によって加圧空気が充填されている。
【００１８】
かかる定常状態において火災が発生すると、火災検知器４１は、火災を検知して制御盤５０に火災信号を送信し、火災信号を受信した制御盤５０は、予作動弁３ｄに対して開放信号を送信して、予作動弁３ｄを開放させる。これによって、予作動式流水検知装置３ｃから閉鎖型スプリンクラヘッド４ａの間に配管される分岐管２にも、消火剤が充填されることとなる。
【００１９】
これに続いて、閉鎖型スプリンクラヘッド４ａが作動すると、実際に消火処理が開始される。具体的には、閉鎖型スプリンクラヘッド４ａは、火災の熱によって自動的に放出口を開放して消火剤の放出を開始する。続いて、予作動式流水検知装置３ｃは、分岐管２の管内における消火剤の流れを検知して、受信盤１０に対して流水信号を送信し、また、圧力タンク２１は、本管１の管内圧力が規定圧以下になったことを検知して、消火剤供給部２２に対して起動信号を送信する。そして、消火剤供給部２２、受信盤１０および警報器１１は、上記した湿式スプリンクラ消火設備と同様の処理を実行する。
【００２０】
次に、従来技術に係る開放式スプリンクラ消火設備について、その構成および消火処理手順を説明する。図１８は、従来技術に係る開放式スプリンクラ消火設備の一般的な構成を示す構成図である。同図に示すように、この開放式スプリンクラ消火設備は、図１５に示した湿式スプリンクラ消火設備と比較すると、閉鎖型スプリンクラヘッド４ａに代えて、放出口が常時開放された開放型スプリンクラヘッド４ｂを有する点と、分岐管２に配置されて制御盤５０の制御によって開閉される一斉開放弁６、火災を検知して制御盤５０に火災信号を送信する火災検知器４１、および火災検知器４１から火災信号を受信して一斉開放弁６に開放信号を送信する制御盤５０を有する点が相違するものである。
【００２１】
そして、かかる開放式スプリンクラ消火設備は、以下に示す手順にしたがって消火処理を実行する。すなわち、図１８に示した開放式スプリンクラ消火設備は、火災発生前の定常状態においては、一斉開放弁６は閉鎖状態にあり、消火剤タンク２０から一斉開放弁６の間に配管される本管１および分岐管２には、消火剤が充填されているが、一斉開放弁６から開放型スプリンクラヘッド４ｂの間に配管される分岐管２には、自然の空気が充填されている。
【００２２】
かかる定常状態において火災が発生すると、火災検知器４１は、火災を検知して制御盤５０に火災信号を送信し、火災信号を受信した制御盤５０は、一斉開放弁６に対して開放信号を送信して、一斉開放弁６を開放させる。これによって、開放型スプリンクラヘッド４ｂから消火剤の放出が開始される。
【００２３】
これに続いて、湿式流水検知装置３ｃは、分岐管２の管内における消火剤の流れを検知して、受信盤１０に対して流水信号を送信し、また、圧力タンク２１は、本管１の管内圧力が規定圧以下になったことを検知して、消火剤供給部２２に対して起動信号を送信する。そして、消火剤供給部２２、受信盤１０および警報器１１は、上記した湿式スプリンクラ消火設備と同様の処理を実行する。
【００２４】
これまで説明してきたように、従来技術に係るスプリンクラ消火設備には、湿式、乾式、予作動式、開放式などがあり、それぞれが異なる構成および異なる手順によって消火処理を実行するものである。しかし、消火処理に用いられる消火剤としては、いずれも異なることなく、一般的に水や泡薬剤が用いられている。すなわち、従来技術に係るスプリンクラ消火設備は、消火剤タンク２０に水や泡薬剤を蓄え、閉鎖型スプリンクラヘッド４ａおよび開放型スプリンクラヘッド４ｂ（以下、単に「スプリンクラヘッド」という）から水や泡薬剤が放出するものが一般的であった。
【００２５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、スプリンクラ消火設備においては、以下に述べるような問題点から、水や泡薬剤を消火剤として用いることが必ずしも最適ではなかった。
【００２６】
すなわち、消火剤としての水は、放出後に燃焼物に付着しないため、放出後の事後処理は容易である。しかし、樹脂、ゴム、油などの高燃焼性物質の火災が屋内で発生したような場合には、水による冷却作用のみでは、かかる高燃焼性物質の火災を消火することは困難であり、延焼抑制の効果しか期待できないという問題点があった。
【００２７】
一方、消火剤としての泡薬剤は、泡が燃焼物の表面を覆うことによって、冷却作用のみならず窒息作用をもたらすものであるため、上記した高燃焼性物質の火災に対して大きな消火効果を期待できる。しかし、放出後の泡が燃焼物に付着するため、水と異なり放出後の事後処理が困難であり、下水道設備の整った都市部の建築物においてしか利用することができないという問題点があった。
【００２８】
さらに、最近になって金融機関などにおいては、ガソリンなどの引火性物質を撒き散らすような強盗が多発しており、このような事態に対しては、ガソリンなどが着火される以前に消火剤を放出すれば火災を未然に防止することができるとも考えられるが、コンピュータなどの精密機械に対する消火剤の水損が想定されるため、消火剤の放出を躊躇せざるを得ないという問題点もあった。
【００２９】
ところで、最近になって、ＣＦ3ＣＦ2Ｃ（Ｏ）ＣＦ（ＣＦ3）2という示性式で表され、ドデカフルオロ−２−メチルペンタン−３−オンと呼ばれるフッ素系化学物質が開発された。このフッ素系化学物質は、ＯＤＰ（オゾン層破壊係数）が０であり、ＧＷＰ（地球温暖化係数）が１に近く、絶縁性があるなどの物性の他に、沸点が常温帯域の近傍の４８℃と低沸点であるという物性を有する。
【００３０】
ここで、図１５〜図１８に示したスプリンクラ消火設備の消火剤として、上記のフッ素系化学物質を主として利用することも考えられるが、ただ単純に水や泡薬剤の代替物として利用するだけでは、ドデカフルオロ−２−メチルペンタン−３−オンの物性に対応しきれず、以下に述べるような種々の問題点が考えられる。
【００３１】
すなわち、ドデカフルオロ−２−メチルペンタン−３−オンは、沸点が常温帯域の近傍の４８℃と低沸点であるため、これを単純に消火剤として用いたのでは、屋内の温度や気圧の変化に左右されて、液体状態としてスプリンクラヘッドから放出されたり、気体状態としてスプリンクラヘッドから放出されるおそれがある。このように、スプリンクラヘッドから放出される消火剤の状態をコントロールできなくなってしまうと、屋内の火災を効果的に消火することが困難になるという問題点が考えられる。
【００３２】
一方、沸点が常温帯域の近傍の４８℃と低沸点であるという物性を利用して、屋内の火災を効果的に消火することができるようにしたスプリンクラ消火設備も存在していなかった。
【００３３】
また、ドデカフルオロ−２−メチルペンタン−３−オンは、上記したように低沸点であるため、これを単純に消火剤として用いたのでは、消火剤タンク２０に蓄えられている段階で気体状態になるおそれがある。このように、消火剤が貯蔵段階で気体状態になってしまうと、消火剤タンク２０に過度な圧力がかかって事故を誘発するという問題点だけでなく、消火剤タンク２０による消火剤の貯蔵効率が低下するという問題点が考えられる。
【００３４】
さらに、ドデカフルオロ−２−メチルペンタン−３−オンは、炎に触れるとＨＦ（フッ化水素）という毒性の生成物を発生させる可能性があるため、これを単純に消火剤として用いたのでは、フッ化水素によって人体に害を及ぼすおそれがあるという問題点が考えられる。
【００３５】
このようなことから、ドデカフルオロ−２−メチルペンタン−３−オンを消火剤としてスプリンクラ消火設備に用いる場合に、かかる物性に対応したスプリンクラ消火設備をいかに構築するかが極めて重要な課題になっている。
【００３６】
そこで、この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するためになされたものであり、常温帯域の近傍に沸点があるなどの物性を有する消火剤に対応した消火活動を実行することができるスプリンクラ消火設備を提供することを目的とする。
【００４３】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、請求項１の発明に係るスプリンクラ消火設備は、所定の消火剤を蓄えた消火剤タンクと、前記消火剤を放出するスプリンクラヘッドと、前記消火剤タンクから前記スプリンクラヘッドに配管された消火剤管を介して前記消火剤を供給する供給手段とを有し、前記スプリンクラヘッドから前記消火剤を放出することによって消火をおこなうスプリンクラ消火設備であって、前記消火剤は、常温の帯域では液体状態であって、当該常温の近傍帯域では気体状態であるという物性を備え、前記消火剤を前記スプリンクラヘッドから液体状態で放出するかまたは気体状態で放出するかを指示する状態指示手段と、前記状態指示手段による指示に応じて前記消火剤が液体または気体状態で放出されるよう当該消火剤の状態を調整する状態調整手段と、を備えたことを特徴とする。
【００４４】
この発明によれば、火災が発生した場合または火災が発生しそうな場合（例えば、引火性の物質であるガソリンなどを撒かれたような場合）に、常温の帯域では液体状態であって、当該常温の近傍帯域では気体状態であるという物性を備える消火剤をスプリンクラヘッドから放出することによって消火をおこなう。したがって、消火剤が液体状態から急速に気体状態になるところ、急速に熱を奪うことによる冷却作用および気体として燃焼物を覆うことによる窒息作用をもたらすため、水に比較して、樹脂、ゴム、油などの高燃焼性物質の火災に対して大きな消火効果を得ることが可能になり、また、放出後には蒸発して痕跡が残らないため、泡薬剤に比較して、放出後の事後処理を容易にすることが可能になる。特に、水に弱い精密機械が存在するコンピュータルームなどで発生した火災を消火する場合、放出後には蒸発して痕跡が残らないため、精密機械に対する影響を低減することも可能になり、さらに、ガソリンなどの引火性物質を撒き散らされたような事態に対しても、ガソリンなどが着火される以前に躊躇なく消火剤を放出することも可能になる。
特に、消火剤をスプリンクラヘッドから液体状態で放出するかまたは気体状態で放出するかを指示し、この指示に応じて消火剤がスプリンクラヘッドから液体または気体状態で放出されるよう当該消火剤の状態を調整する。したがって、スプリンクラヘッドから放出される消火剤、すなわち常温の帯域では液体状態であって当該常温の近傍帯域では気体状態であるという物性を備える消火剤（例えば、ドデカフルオロ−２−メチルペンタン−３−オン）の状態をコントロールして、屋内の火災を効果的に消火することが可能になる。
【００４５】
また、請求項２の発明に係るスプリンクラ消火設備は、請求項１に記載の発明において、前記状態調整手段は、前記消火剤を冷却または加熱することによって当該消火剤の状態を調整することを特徴とする。
【００４６】
これは、請求項１に記載の状態調整手段による状態調整原理の一例を示すものであり、この発明によれば、消火剤を冷却または加熱することによって当該消火剤の状態を調整する。したがって、消火剤を冷却することによって消火剤を液体状態で放出し、消火剤を加熱することによって消火剤を気体状態で放出するという簡便な原理を採用して、消火剤の状態を調整することが可能になる。
【００４７】
また、請求項３の発明に係るスプリンクラ消火設備は、請求項１に記載の発明において、前記状態調整手段は、前記消火剤を加圧または減圧することによって当該消火剤の状態を調整することを特徴とする。
【００４８】
これは、請求項２と同様、請求項１に記載の状態調整手段による状態調整原理の一例を示すものであり、この発明によれば、消火剤を加圧または減圧することによって当該消火剤の状態を調整する。したがって、消火剤を加圧することによって消火剤を液体状態で放出し、消火剤を減圧することによって消火剤を気体状態で放出するという簡便な原理を採用して、消火剤の状態を調整することが可能になる。
【００４９】
また、請求項４の発明に係るスプリンクラ消火設備は、請求項１から３のいずれか一項に記載の発明において、前記状態調整手段は、前記消火剤タンクの近傍に配置され、当該消火剤タンクから前記スプリンクラヘッドに対して前記消火剤が供給される際に、当該消火剤の状態を調整することを特徴とする。
【００５０】
これは、請求項１に記載の状態調整手段による状態調整タイミングの一例を示すものであり、この発明によれば、消火剤タンクの近傍にて、消火剤タンクからスプリンクラヘッドに対して消火剤が供給される際に、当該消火剤の状態を調整する。したがって、消火剤の放出に際して各スプリンクラヘッドで消火剤の状態を調整する態様に比較して簡便な態様で、各スプリンクラヘッドから同様の状態の消火剤を放出することが可能になる。
【００５１】
また、請求項５の発明に係るスプリンクラ消火設備は、請求項１から３のいずれか一項に記載の発明において、前記状態調整手段は、前記スプリンクラヘッドの近傍に配置され、当該スプリンクラヘッドから前記消火剤が放出される際に、当該消火剤の状態を調整することを特徴とする。
【００５２】
これは、請求項４と同様、請求項１に記載の状態調整手段による状態調整タイミングの一例を示すものであり、この発明によれば、スプリンクラヘッドの近傍にて、当該スプリンクラヘッドから消火剤が放出される際に、当該消火剤の状態を調整する。したがって、消火剤が消火剤タンクからスプリンクラヘッドまで運ばれてくる段階で消火剤の状態が変化したような場合でも、スプリンクラヘッドから放出される消火剤の状態を確実にコントロールすることが可能になる。
【００５３】
また、請求項６の発明に係るスプリンクラ消火設備は、請求項５に記載の発明において、前記スプリンクラヘッドおよび状態調整手段は、屋内の複数の区画ごとに対応づけて配置されるものであって、前記状態指示手段は、前記複数の区画ごとに配置される各状態調整手段に対して同一または異なる指示を与えることを特徴とする。
【００５４】
これは、請求項１に記載の状態指示手段による状態指示態様の一例を示すものであり、この発明によれば、複数の区画ごとに配置される各状態調整手段に対して同一または異なる指示を与える。したがって、例えば、水に弱い精密機械が存在する区画に対しては消火剤を気体状態で放出し、樹脂、ゴム、油などの高燃焼性物質が存在する区画に対しては消火剤を液体状態で放出するなど、各区画の消火対象物に応じた多種多様な消火処理を実現することが可能になる。
【００５５】
また、請求項７の発明に係るスプリンクラ消火設備は、請求項１から６のいずれか一項に記載の発明において、前記状態指示手段は、前記火災が発生してからの時間経過に応じて、前記消火剤を前記スプリンクラヘッドから液体状態で放出するかまたは気体状態で放出するかを指示することを特徴とする。
【００５６】
これは、請求項６と同様、請求項１に記載の状態指示手段による状態指示態様の一例を示すものであり、この発明によれば、火災が発生してからの時間経過に応じて、消火剤を液体状態で放出するかまたは気体状態で放出するかを指示する。したがって、例えば、消火処理の初期段階では消火剤を液体状態で放出し、その後に消火剤を気体状態で放出するなど、火災発生からの時間経過に応じた多種多様な消火処理を実現することが可能になる。
【００８３】
【発明の実施の形態】
以下に添付図面を参照して、この発明に係るスプリンクラ消火設備の好適な実施の形態を詳細に説明する。なお、本実施の形態では、本発明を湿式スプリンクラ消火設備に適用した場合を説明することとするが、後に説明するように、乾式、予作動式、開放式、制御盤を用いない加圧開型や減圧開型など、あらゆる方式のスプリンクラ消火設備に適用することができる。
【００８４】
また、本実施の形態に係る湿式スプリンクラ消火設備は、図１５に示した従来技術に係るスプリンクラ消火設備と同様、火災が発生した場合に、閉鎖型スプリンクラヘッドから消火剤を放出することを基本的な処理内容とするものであるため、図１５に示した湿式スプリンクラ消火設備と同様の基本的な構成を有する。
【００８５】
その一方、本実施の形態に係る湿式スプリンクラ消火設備は、ドデカフルオロ−２−メチルペンタン−３−オンを消火剤として用いることを主たる特徴とし、この消火剤の物性に対応した種々の特徴的な構成を有する。そこで、以下に示す本実施の形態では、湿式スプリンクラ消火設備の基本的構成、湿式スプリンクラ消火設備による消火処理の基本的手順を説明した後、湿式スプリンクラ消火設備の特徴および当該特徴に係る構成について説明することとする。
【００８６】
［湿式スプリンクラ消火設備の基本的な構成］
まず最初に、本実施の形態に係る湿式スプリンクラ消火設備の基本構成について説明する。図１は、本実施の形態に係る湿式スプリンクラ消火設備の構成を示す構成図である。同図に示す湿式スプリンクラ消火設備は、火災が発生した場合に、閉鎖型スプリンクラヘッドから消火剤を放出することを基本的な処理内容とするものである。
【００８７】
そして、かかる基本的な処理内容を実現するための基本的な構成として、この湿式スプリンクラ消火設備は、同図に示すように、二つの消火剤タンク２０と、複数の閉鎖型スプリンクラヘッド４ａと、消火剤管としての本管１および分岐管２と、湿式流水検知装置３ａと、圧力タンク２１と、供給手段としての消火剤供給部２２と、受信盤１０と、警報器１１とを有する。以下に、この基本的な構成についてそれぞれ具体的に説明する。
【００８８】
まず、消火剤タンク２０は、建築物の最下階や最上階に設置され、所定の消火剤を蓄えるものである。なお、高架用の消火剤タンク２０は、本管１に消火剤を常時充填するために設置されるものである。閉鎖型スプリンクラヘッド４ａは、屋内の複数の区画ごとに配置され、火災の熱によって自動的に放出口を開放して消火剤を放出するものである。
【００８９】
本管１は、建築物の垂直方向において２つの消火剤タンク２０の間に配管され、消火剤タンク２０から供給される消火剤の経路となるものである。分岐管２は、本管１から閉鎖型スプリンクラヘッド４ａに対して分岐して配管され、本管１と同様、消火剤タンク２０から供給される消火剤の経路となるものである。
【００９０】
湿式流水検知装置３ａは、分岐管２に配置されて消火剤の流れを検知するものであり、消火剤の流れを検知すると、受信盤１０に対して流水信号を送信する。圧力タンク２１は、本管１に接続されて本管１の管内圧力を規定圧以上に維持するものであり、管内圧力が規定圧以下になると、消火剤供給部２２に対して起動信号を送信する。
【００９１】
消火剤供給部２２は、消火剤タンク２０の近傍に設置され、消火剤タンク２０に蓄えられた消火剤を本管１および分岐管２を介して閉鎖型スプリンクラヘッド４ａに対して供給するものであり、圧力タンク２１から起動信号を受信すると、消火剤の供給を開始するとともに、消火剤の供給を開始した旨を示す起動信号を受信盤１０に送信する。
【００９２】
受信盤１０は、建築物の所定箇所に設置され、湿式流水検知装置３ａや消火剤供給部２２から流水信号や起動信号を受信すると、流水が検知された旨や消火剤の供給が開始された旨を表示するとともに、警報器１１に対して警報信号を送信するものである。警報器１１は、建築物の屋内に配置され、受信盤１０から警報信号を受信すると、火災が発生した旨を警報するものである。
【００９３】
［湿式スプリンクラ消火設備による消火処理の基本的な手順］
次に、図１に示した湿式スプリンクラ消火設備による消火処理の基本的な手順について説明する。図２は、図１に示した湿式スプリンクラ消火設備による消火処理の手順を示すフローチャートである。
【００９４】
この湿式スプリンクラ消火設備は、火災発生前の定常状態においては、消火剤タンク２０から閉鎖型スプリンクラヘッド４ａの間、すなわち本管１および分岐管２の全てに消火剤が充填されている。
【００９５】
かかる定常状態において火災が発生すると（ステップＳ２０１）、閉鎖型スプリンクラヘッド４ａが作動し、これによって消火処理が開始される（ステップＳ２０２）。具体的には、閉鎖型スプリンクラヘッド４ａは、火災の熱によって自動的に放出口を開放して消火剤の放出を開始する（ステップＳ２０３）。
【００９６】
この消火剤の放出に対応して、分岐管２の管内には流水が生じ（ステップＳ２０４）、また、本管１の管内圧力は減圧する（ステップＳ２０５）。このため、湿式流水検知装置３ａが作動し、分岐管２の管内における消火剤の流れを検知して、受信盤１０に対して流水信号を送信する（ステップＳ２０６）。また、圧力タンク２１も作動し、本管１の管内圧力が規定圧以下になったことを検知して、消火剤供給部２２に対して起動信号を送信する（ステップＳ２０７）。
【００９７】
一方、消火剤供給部２２は圧力タンク２１から起動信号を受信して作動し、消火剤タンク２０に蓄えられた消火剤を本管１および分岐管２を介して閉鎖型スプリンクラヘッド４ａに対して供給する処理を開始するとともに、消火剤の供給を開始した旨を示す起動信号を受信盤１０に送信する（ステップＳ２０８）。なお、この消火剤の供給開始によって、閉鎖型スプリンクラヘッド４ａから消火剤が連続して放出され（ステップＳ２１１）、消火へと導かれる（ステップＳ２１２）。
【００９８】
続いて、受信盤２０９は湿式流水検知装置３ａから流水信号を受信するとともに消火剤供給部２２から起動信号を受信して作動し、流水が検知された旨や消火剤の供給が開始された旨を表示するとともに、警報器１１に対して警報信号を送信する（ステップＳ２０９）。そして、警報器１１は受信盤１０から警報信号を受信して作動し、火災が発生した旨を警報する（ステップＳ２１０）。
【００９９】
［湿式スプリンクラ消火設備の特徴および特徴的構成］
次に、図１に示した湿式スプリンクラ消火設備の特徴について説明する。この湿式スプリンクラ消火設備の特徴としては、ドデカフルオロ−２−メチルペンタン−３−オンと呼ばれるフッ素系化学物質を消火剤として用いる点（特徴１）、消火剤を閉鎖型スプリンクラヘッド４ａから液体状態で放出するかまたは気体状態で放出するかを指示し、この指示に応じて消火剤が液体または気体状態で放出されるよう消火剤の状態を調整する点（特徴２）、消火剤タンク２０が消火剤を液体状態で蓄えるよう消火剤の状態を維持する点（特徴３）、消火剤が加熱されることによって発生する生成物を中和するための中和剤を放出する点（特徴４）がある。以下に、これらの特徴および当該特徴に係る構成について具体的に説明する。
【０１００】
（特徴１）
まず最初に、上記した特徴１について説明する。この特徴１は、ドデカフルオロ−２−メチルペンタン−３−オン（以下、単に「本消火剤」という）を消火剤として用いる点にある。
【０１０１】
具体的に説明すると、本消火剤は、ＣＦ3ＣＦ2Ｃ（Ｏ）ＣＦ（ＣＦ3）2という示性式で表され、図３（ａ）に示すような構造式を有し、同図（ｂ）に示すような物性を備えるフッ素系の化学物質である。すなわち、ＯＤＰ（オゾン層破壊係数）が０であり、ＧＷＰ（地球温暖化係数）が１に近く、常温で液体の状態にあり（沸点が４８℃）、絶縁性があり、放っておくと蒸発して痕跡が残らないといった物性を備える。
【０１０２】
そこで、本実施の形態に係る湿式スプリンクラ消火設備おいては、本消火剤を消火剤として用いることを特徴とし、これによって、水を消火剤として用いる場合よりも高燃焼性物質の火災に対して大きな消火効果を得ることができ、また、泡薬剤を消火剤として用いる場合よりも放出後の事後処理を容易にすることができるようにしている。
【０１０３】
すなわち、本消火剤は、液体状態から急速に気体状態になるところ、急速に熱を奪うことによる冷却作用および気体として燃焼物を覆うことによる窒息作用をもたらすため、水に比較して高燃焼性物質の火災に対して大きな消火効果を得ることができるとともに、放出後には蒸発して痕跡が残らないため、泡薬剤に比較して放出後の事後処理を容易にすることができる。
【０１０４】
特に、水に弱い精密機械が存在するコンピュータルームなどで発生した火災を消火する場合、放出後には蒸発して痕跡が残らないため、精密機械に対する影響を低減することもできる。さらに、ガソリンなどの引火性物質を撒き散らされたような事態に対しても、ガソリンなどが着火される以前に躊躇なく消火剤を放出することもできる。なお、ＯＤＰ（オゾン層破壊係数）が０であり、ＧＷＰ（地球温暖化係数）が１に近いという物性を備えるので、消火剤による環境への影響を低減することもできる。
【０１０５】
この特徴１に関連して、湿式スプリンクラ消火設備は、以下のような特徴的な構成を備える。すなわち、図１に示す湿式スプリンクラ消火設備は、消火剤タンク２０に本消火剤を蓄え、これを閉鎖型スプリンクラヘッド４ａから放出するが、消火剤タンク２０から閉鎖型スプリンクラヘッドに対して消火剤を供給する消火剤供給部２２は、本消火剤の物性に対応した構成を備える。以下に、消火剤供給部２２の具体的な構成について説明する。
【０１０６】
図４は、図１に示した消火剤供給部２２の具体的な構成例を示す図である。この消火剤供給部２２としては、図４に示すように、（ａ）加熱方式、（ｂ）ポンプ加圧方式、（ｃ）空気加圧方式、（ｄ）水加圧方式、（ｅ）重力落差方式などを採用することができる。以下に、それぞれの具体的な構成について説明する。
【０１０７】
図４（ａ）に示す加熱方式は、消火剤タンク２０に蓄えられた消火剤を加熱装置２２ａにより加熱（例えば、高周波誘導加熱、ヒーター加熱など）することによって、消火剤を気体状態にして閉鎖型スプリンクラヘッド４ａに供給するものである。なお、本方式は、本消火剤の沸点が低いこと（大きなエネルギーを消費することなく気体状態にできること）を利用したものであるが、閉鎖型スプリンクラヘッドから消火剤を気体状態で放出する場合に有効であると考えられる。
【０１０８】
図４（ｂ）に示すポンプ加圧方式は、消火剤タンク２０に蓄えられた消火剤をポンプ２２ｂにより吸引することによって、消火剤を液体状態で閉鎖型スプリンクラヘッド４ａに供給するものである。なお、本方式を採用する場合には、ポンプ２２ｂの運動熱によって消火剤が気体状態にならぬよう、ポンプ２２ｂを冷却する手段を設けることが望ましいと考えられる。
【０１０９】
図４（ｃ）に示す空気加圧方式は、消火剤タンク２０に蓄えられた消火剤を空気コンプレッサ２２ｃから供給される加圧空気により押し出すことによって、消火剤を液体状態で閉鎖型スプリンクラヘッド４ａに供給するものである。なお、ここでは、空気コンプレッサ２２ｃにより加圧空気を供給する場合を示しているが、Ｎ2ガスやＣＯ2ガスなどの気体を補填したガスボンベ、Ｎ2ガスなどの気体を発生させるガス発生器を用いて加圧気体を供給するものでもよい。
【０１１０】
図４（ｄ）に示す水加圧方式は、消火剤タンク２０に蓄えられた消火剤を水タンク（水などの液体を蓄えたタンク）からポンプ２２ｄを介して供給される加圧水により押し出すことによって、消火剤を液体状態で閉鎖型スプリンクラヘッド４ａに供給するものである。なお、本方式は、本消火剤の比重が水よりも高いことを利用したものであるが、消火剤タンク２０の消火剤が欠如した場合でも、水が消火剤として閉鎖型スプリンクラヘッド４ａから放出されることからも有効であると考えられる。
【０１１１】
図４（ｅ）に示す重力落差方式は、消火剤タンク２０の下方に開閉可能なバルブ２２ｅを設け、重力落差を利用することによって消火剤を液体状態で閉鎖型スプリンクラヘッドに供給するものである。なお、本方式を採用する場合には、重力落差を利用することができるよう、消火剤タンク２０自体を閉鎖型スプリンクラヘッドよりも高い位置（図１に示した高架用の消火剤タンク２０の位置）に設置する必要がある。
【０１１２】
（特徴２）
次に、上記した特徴２について説明する。この特徴２は、消火剤を閉鎖型スプリンクラヘッド４ａから液体状態で放出するかまたは気体状態で放出するかを指示し、この指示に応じて消火剤が液体または気体状態で放出されるよう消火剤の状態を調整する点にある。
【０１１３】
具体的に説明すると、本消火剤は、図３（ｂ）に示したように、沸点が常温帯域の近傍の４８℃と低沸点であるため、これを単純に消火剤として用いたのでは、屋内の温度や気圧の変化に左右されて、液体状態として閉鎖型スプリンクラヘッド４ａから放出されたり、気体状態として閉鎖型スプリンクラヘッド４ａから放出されるおそれがある。このように、閉鎖型スプリンクラヘッド４ａから放出される消火剤の状態をコントロールできなくなってしまうと、屋内の火災を効果的に消火することが困難になる。
【０１１４】
そこで、本実施の形態に係る湿式スプリンクラ消火設備においては、本消火剤を閉鎖型スプリンクラヘッド４ａから液体状態で放出するかまたは気体状態で放出するかを指示し、この指示に応じて消火剤が液体または気体状態で放出されるよう消火剤の状態を調整することを特徴とし、これによって、閉鎖型スプリンクラヘッド４ａから放出される消火剤の状態をコントロールして、屋内の火災を効果的に消火することができるようにしている。
【０１１５】
この特徴２に関連して、湿式スプリンクラ消火設備は、以下のような特徴的な構成を備える。すなわち、図１に示す湿式スプリンクラ消火設備は、制御盤４０からの指示に応じて消火剤が液体または気体状態で放出されるよう消火剤の状態を調整する状態調整手段としての状態調整部２４と、消火剤を閉鎖型スプリンクラヘッド４ａから液体状態で放出するかまたは気体状態で放出するかを状態調整部２４に指示する状態指示手段としての制御盤４０とを備える。以下、かかる制御盤４０および状態調整部２４についてそれぞれ具体的に説明する。
【０１１６】
制御盤４０は、消火剤を液体状態で放出するかまたは気体状態で放出するかを指示する。これは、閉鎖型スプリンクラヘッド４ａから放出される消火剤の状態をコントロールすることができるようにするためであり、具体的には、消火剤の冷却作用による消火を期待する場合には、消火剤を液体状態で放出し、消火剤の窒息作用による消火を期待する場合には、消火剤を気体状態で放出することなどが考えられる。
【０１１７】
なお、本消火剤は低沸点であり、液体状態から急速に気体状態になるところ、急速に熱を奪うことによる冷却作用および気体として燃焼物を覆うことによる窒息作用をもたらすので、この冷却作用および窒息作用によって高燃焼性物質の火災に対して大きな消火効果を得ることができるように、常に消火剤が液体状態で放出されるよう指示することもできる。
【０１１８】
また、制御盤４０は、各閉鎖型スプリンクラヘッド４ａから消火剤が放出される際に指示をおこなう。すなわち、図１に示すように、状態調整部２４は複数の区画ごとに各閉鎖型スプリンクラヘッド４ａの近傍に配置され、閉鎖型スプリンクラヘッド４ａから放出される消火剤の状態を調整する。
【０１１９】
これは、消火剤の状態が消火剤タンク２０から閉鎖型スプリンクラヘッド４ａまで運ばれてくる段階で変化するおそれがあるところ、各閉鎖型スプリンクラヘッド４ａの近傍で（閉鎖型スプリンクラヘッド４ａから消火剤が放出される際に）状態を調整することによって、閉鎖型スプリンクラヘッド４ａから放出される消火剤の状態を確実にコントロールすることができるようにするためである。
【０１２０】
また、制御盤４０は、各状態調整部２４に対して同一または異なる状態指示信号を送信する。すなわち、各状態調整部２４に対して同一の状態指示信号を送信するだけでなく、異なる状態指示信号を送信することもできる。これは、例えば、水に弱い精密機械が存在する区画に対しては消火剤を気体状態で放出し、樹脂、ゴム、油などの高燃焼性物質が存在する区画に対しては消火剤を液体状態で放出するなど、各区画の消火対象物に応じた多種多様な消火処理を実現することができるようにするためである。
【０１２１】
また、制御盤４０は、図１に示すように、湿式流水検知装置３ａから流水信号を受信し、この受信に応じて状態指示信号を送信するが、火災が発生してからの時間経過に応じて状態指示信号を送信することもできる（図２に示すステップＳ２１３およびステップＳ２１４）。すなわち、流水信号の受信に応じて状態指示信号を送信するだけでなく、消火処理の最中に状態指示信号を送信することもできる。
【０１２２】
これは、例えば、消火処理の初期段階では消火剤を液体状態で放出し、その後に消火剤を気体状態で放出するなど、火災発生からの時間経過に応じた多種多様な消火処理を実現することができるようにするためである。なお、制御盤４０は、消火終了後に（図２に示すステップＳ２１２）、状態調整を終了すべき旨を状態調整部２４に指示する。
【０１２３】
状態調整部２４は、制御盤４０からの指示に応じて消火剤が液体または気体状態で放出されるよう消火剤の状態を調整する。ここで、本消火剤の沸点は、上記したように４８℃であるので、状態調整部２４によって消火剤の状態を調整する方式としては、消火剤の温度を調整する方式や、消火剤の圧力を調整する方式を採用することができる。
【０１２４】
すなわち、消火剤の温度が４８℃未満になるように消火剤を冷却することによって、消火剤を液体状態で放出する方式、消火剤の温度が４８℃以上になるように消火剤を加熱することによって、消火剤を気体状態で放出する方式、消火剤の温度が変化しても沸点が消火剤の温度以上になるように消火剤を加圧することによって、消火剤を液体状態で放出する方式、消火剤の温度が変化しても沸点が消火剤の温度未満になるように消火剤を減圧することによって、消火剤を気体状態で放出する方式などを採用することができる。
【０１２５】
ここで、かかる状態調整部２４の具体的な構成例について説明する。図６は、図１に示した状態調整部２４の具体的な構成例を示す図である。例えば、図６（ａ）に示すように、閉鎖型スプリンクラヘッド４ａの近傍の分岐管２に加熱装置２４ａを配置し、この加熱装置２４ａによって、消火剤タンク２０から供給される液体状態の消火剤を加熱すれば、消火剤を気体状態で放出することができ、一方、加熱装置２４ａによる加熱を停止すれば、消火剤を液体状態で放出することができる。
【０１２６】
また、図６（ｂ）に示すように、閉鎖型スプリンクラヘッド４ａの近傍の分岐管２に減圧装置２４ｂを配置し、この減圧装置２４ｂによって、消火剤タンク２０から供給される液体状態の消火剤を減圧すれば、消火剤を気体状態で放出することができ、一方、減圧装置２４ｂによる減圧を停止すれば、消火剤を液体状態で放出することができる。
【０１２７】
なお、図６（ａ）および（ｂ）では、消火剤タンク２０から消火剤が液体状態で供給されることを前提に説明し、加熱の停止や減圧の停止といった簡単な処理によって消火剤を液体状態で放出することとしたが、これを確実に実現するためには、図６（ｃ）に示すように、消火剤が通過する分岐管２、さらには本管１について、二重構造などの冷却構造や加圧構造を採用することによって、消火剤タンク２０から消火剤が確実に液体状態で供給されるようにすることが望ましい。
【０１２８】
また、図６（ｄ）に示すように、消火剤タンク２０から消火剤が液体状態または気体状態のいずれかで供給されても対応できるように、消火剤を確実に気体状態にする加熱装置２４ａまたは減圧装置２４ｂと、消火剤を確実に液体状態にする冷却装置２４ｃまたは加圧装置２４ｄとを併設するといった方式を採用することもできる。
【０１２９】
このように、状態調整部２４の具体的な構成例として、複数の構成例を挙げることができるが、閉鎖型スプリンクラヘッド４ａが設置される環境の気温や気圧など、消火剤の状態に影響を与える要因を考察して最適な構成例を採用することが望まれる。例えば、気温の高い熱帯では、消火剤が常に気体状態で放出されるようなことにならないように、図６（ｃ）または（ｄ）に示した方式を採用することが望ましいと考えられる。
【０１３０】
（特徴３）
次に、上記した特徴３について説明する。この特徴３は、消火剤タンク２０が消火剤を液体状態で蓄えるよう消火剤の状態を維持する点にある。
【０１３１】
具体的に説明すると、本消火剤は、図３（ｂ）に示したように、沸点が常温帯域の近傍の４８℃と低沸点であるため、これを単純に消火剤として用いたのでは、消火剤タンク２０に蓄えられている段階で気体状態になるおそれがある。このように、消火剤が貯蔵段階で気体状態になってしまうと、消火剤タンク２０に過度な圧力がかかって事故を誘発するだけでなく、消火剤タンク２０による消火剤の貯蔵効率も低下することとなる。
【０１３２】
そこで、本実施の形態に係る湿式スプリンクラ消火設備においては、消火剤タンク２０が消火剤を液体状態で蓄えるよう消火剤の状態を維持することを特徴とし、これによって、消火剤を常に液体状態で貯蔵して、消火剤タンク２０に過度な圧力がかかることによる事故の誘発を防止するとともに、消火剤タンク２０による貯蔵効率の低下を防止することができるようにしている。
【０１３３】
この特徴１に関連して、湿式スプリンクラ消火設備は、図１に示すように、消火剤タンク２０が消火剤を液体状態で蓄えるよう消火剤の状態を維持する状態維持手段としての状態維持部２３を備える。
【０１３４】
そして、本消火剤の沸点は、上記したように４８℃であるので、状態維持部２３によって消火剤を液体状態に維持する方式としては、上記した状態調整部２４と同様、消火剤の温度が４８℃以下になるように消火剤の温度を調整する方式や、消火剤の温度が４８℃以上になっても沸点がこれ以上になるように消火剤の圧力を調整する方式を採用することができる。
【０１３５】
ここで、状態維持部２３の具体的な構成例について説明する。図５は、図１に示した状態維持部の具体的な構成例を示す図である。例えば、図５（ａ）に示すように、消火剤タンク２０を二重構造にして、空気２３ａを補填し、この空気２３ａにより消火剤を冷却することによって、消火剤の温度が４８℃以下になるように消火剤の温度を調整することができる。
【０１３６】
また、これと同様に、図５（ｂ）および（ｃ）に示すように、冷却剤２３ｂまたは断熱材２３ｃにより消火剤を冷却することによって、消火剤の温度が４８℃以下になるように消火剤の温度を調整することができる。
【０１３７】
さらに、図５（ｄ）に示すように、消火剤タンク２０に加圧空気２３ｄを補填し、この加圧空気２３ｄにより消火剤の圧力を加圧することによって、沸点が消火剤の温度以上になるように消火剤の圧力を調整することができる。
【０１３８】
このように、状態維持部２３の具体的な構成例として、複数の構成例を挙げることができるが、上記した状態調整部２４と同様、消火剤タンク２０が設置される環境の気温や気圧など、消火剤の状態に影響を与える要因を考察して最適な構成例を採用することが望まれる。例えば、気温の低い寒冷地帯では、図５（ａ）に示した空気２３ａによる冷却方式を採用することで十分であるが、気温の高い熱帯では、図５（ｂ）に示した冷却剤２３ｂによる冷却方式を採用することが望ましいと考えられる。
【０１３９】
（特徴４）
次に、上記した特徴４について説明する。この特徴４は、消火剤が加熱されることによって発生する生成物を中和するための中和剤を屋内に放出する点にある。
【０１４０】
具体的に説明すると、本消火剤は、図３（ｂ）に示したように、炎に触れるとＨＦ（フッ化水素）という毒性の生成物を発生させるという物性を有するため、これを単純に消火剤として用いたのでは、フッ化水素によって人体に害を及ぼしてしまうおそれがある。
【０１４１】
そこで、本実施の形態に係る湿式スプリンクラ消火設備おいては、本消火剤が炎に触れることによって発生するフッ化水素を中和するための中和剤を屋内に放出することを特徴とし、これによって、フッ化水素による人体への悪影響を除去することができるようにしている。
【０１４２】
この特徴４に関連して、湿式スプリンクラ消火設備は、図１に示すように、所定の場所に設置されて中和剤を蓄えた中和剤タンク３０と、消火剤タンク２０から供給される中和剤を屋内に放出する中和剤ヘッド３２と、中和剤ヘッド３２の近傍にそれぞれ配置され、制御盤４０の制御（開放信号および閉鎖信号）によって中和剤供給の開始終了（バルブ開閉）を実行するバルブ３１とを有する。
【０１４３】
そして、湿式スプリンクラ消火設備は、上記の構成によって、図２に示すように、中和剤を放出して、屋内のフッ化水素を中和する（ステップＳ２１５およびステップＳ２１６）。具体的には、制御盤４０は、消火剤が放出された区画に配置された中和剤ヘッド３２に隣接するバルブ３１に対して開放信号を送信することによって、バルブ３１を開放する。このバルブ３１の開放によって、中和剤タンク３０から中和剤ヘッド３２へ中和剤が供給され、続いて、中和剤ヘッド３２から屋内に中和剤が放出され、フッ化水素が中和される。
【０１４４】
そして、中和が終了すると、制御盤４０は、開放されたバルブ３１に対して閉鎖信号を送信することによって、バルブ３１を閉鎖する。このバルブ３１の閉鎖によって、中和剤の供給が停止され、中和剤ヘッド３２からの中和剤の放出も停止される。
【０１４５】
なお、中和剤としては、Ｃａ（ＯＨ）2の化学式で表される消石灰スラリー、ＮＨ3の化学式で表されるアンモニアなど、フッ化水素を中和するあらゆる化学物質を採用することができる。
【０１４６】
［他の実施の形態］
さて、これまで本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上述した実施の形態以外にも、上記特許請求の範囲に記載した技術的思想の範囲内において種々の異なる実施の形態にて実施されてもよいものである。
【０１４７】
例えば、本実施の形態では、本発明を湿式スプリンクラ消火設備に適用した場合を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、乾式スプリンクラ消火設備、予作動式スプリンクラ消火設備、開放式スプリンクラ消火設備など、あらゆる方式のスプリンクラ消火設備に適用することができる。以下に、本発明を適用した各方式のスプリンクラ消火設備について説明する。
【０１４８】
まず最初に、本発明を乾式スプリンクラ消火設備に適用した場合を説明する。図７は、本発明を乾式スプリンクラ消火設備に適用した場合の構成を示す構成図である。同図に示すように、この乾式スプリンクラ消火設備は、図１に示した湿式スプリンクラ消火設備と比較すると、湿式流水検知装置３ａに代えて乾式流水検知装置３ｂを有する点と、分岐管２に加圧空気を供給するための空気コンプレッサ５を有する点が相違するが、上記した特徴１〜４を有する点は共通する。
【０１４９】
すなわち、消火剤タンク２０は、ドデカフルオロ−２−メチルペンタン−３−オンを消火剤として蓄え（特徴１）、制御盤４０は、消火剤を閉鎖型スプリンクラヘッド４ａから液体状態で放出するかまたは気体状態で放出するかを指示し、状態調整部２４は、この指示に応じて消火剤が液体または気体状態で放出されるよう消火剤の状態を調整し（特徴２）、状態維持部２３は、消火剤タンク２０が消火剤を液体状態で蓄えるよう消火剤の状態を維持し（特徴３）、中和剤ヘッド３２は、消火剤が加熱されることによって発生する生成物を中和するための中和剤を放出する（特徴４）。
【０１５０】
図８は、図７に示した乾式スプリンクラ消火設備による消火処理の手順を示すフローチャートである。この湿式スプリンクラ消火設備は、火災発生前の定常状態においては、消火剤タンク２０から乾式流水検知装置３ｂの間に配管される本管１および分岐管２には、消火剤が充填されているが、乾式流水検知装置３ｂから閉鎖型スプリンクラヘッド４ａの間に配管される分岐管２には、空気コンプレッサ５によって加圧空気が充填されている。
【０１５１】
かかる定常状態において火災が発生すると（ステップＳ８０１）、閉鎖型スプリンクラヘッド４ａが作動し、これによって消火処理が開始される（ステップＳ８０２）。具体的には、閉鎖型スプリンクラヘッド４ａは、火災の熱によって自動的に放出口を開放して、加圧空気を放出した後に消火剤の放出を開始する（ステップＳ８０３およびステップＳ８０４）。
【０１５２】
この消火剤の放出に対応して、分岐管２の管内には流水が生じ（ステップＳ８０５）、また、本管１の管内圧力は減圧する（ステップＳ８０６）。このため、乾式流水検知装置３ｂが作動し、受信盤１０および制御盤４０に対して流水信号を送信する（ステップＳ８０７）。また、圧力タンク２１も作動し、消火剤供給部２２に対して起動信号を送信する（ステップＳ８０８）。
【０１５３】
そして、消火剤供給部２２、受信盤１０、警報器１１、制御盤４０、状態調整部２４および中和剤ヘッド３２は、図２に示した湿式スプリンクラ消火設備による消火処理と同様の処理を実行する（ステップＳ８０９〜ステップＳ８１７）。
【０１５４】
次に、本発明を予作動式スプリンクラ消火設備に適用した場合を説明する。図９は、本発明を予作動式スプリンクラ消火設備に適用した場合の構成を示す構成図である。同図に示すように、この予作動式スプリンクラ消火設備は、図１に示した湿式スプリンクラ消火設備と比較すると、湿式流水検知装置３ａに代えて、制御盤４０の制御によって開閉される予作動弁３ｄを備えた予作動式流水検知装置３ｃを有する点と、分岐管２に加圧空気を供給するための空気コンプレッサ５、火災を検知して制御盤４０に火災信号を送信する火災検知器４１、および火災検知器４１から火災信号を受信して予作動弁３ｄに開放信号を送信する制御盤４０を有する点が相違するが、上記した特徴１〜４を有する点は共通する。
【０１５５】
図１０は、図９に示した予作動式スプリンクラ消火設備による消火処理の手順を示すフローチャートである。この予作動式スプリンクラ消火設備は、火災発生前の定常状態においては、予作動弁３ｄは閉鎖状態にあり、消火剤タンク２０から予作動式流水検知装置３ｃの間に配管される本管１および分岐管２には、消火剤が充填されているが、予作動式流水検知装置３ｃから閉鎖型スプリンクラヘッド４ａの間に配管される分岐管２には、空気コンプレッサ５によって加圧空気が充填されている。
【０１５６】
かかる定常状態において火災が発生すると（ステップＳ１００１）、火災検知器５１が作動し、制御盤４０に対して火災信号を送信する（ステップＳ１００２）。そして、火災信号を受信した制御盤４０は、予作動弁３ｄに対して開放信号を送信して、予作動弁３ｄを開放させる（ステップＳ１００３およびステップＳ１００４）。これによって、予作動式流水検知装置３ｃから閉鎖型スプリンクラヘッド４ａの間に配管される分岐管２にも、消火剤が充填されることとなる（ステップＳ１００５）。
【０１５７】
これに続いて、閉鎖型スプリンクラヘッド４ａが作動すると、実際に消火処理が開始される（ステップＳ１００６）。具体的には、閉鎖型スプリンクラヘッド４ａは、火災の熱によって自動的に放出口を開放して消火剤の放出を開始する（ステップＳ１００７）。
【０１５８】
この消火剤の放出に対応して、分岐管２の管内には流水が生じ（ステップＳ１００８）、また、本管１の管内圧力は減圧する（ステップＳ１００９）。このため、予作動式流水検知装置３ｃが作動し、受信盤１０に対して流水信号を送信する（ステップＳ１０１０）。また、圧力タンク２１も作動し、消火剤供給部２２に対して起動信号を送信する（ステップＳ１０１１）。
【０１５９】
そして、消火剤供給部２２、受信盤１０、警報器１１、制御盤４０、状態調整部２４および中和剤ヘッド３２は、図２に示した湿式スプリンクラ消火設備による消火処理と同様の処理を実行する（ステップＳ１０１２〜ステップＳ１０１９）。
【０１６０】
次に、本発明を開放式スプリンクラ消火設備に適用した場合を説明する。図１１は、本発明を開放式スプリンクラ消火設備に適用した場合の構成を示す構成図である。同図に示すように、この開放式スプリンクラ消火設備は、図１に示した湿式スプリンクラ消火設備と比較すると、閉鎖型スプリンクラヘッド４ａに代えて、放出口が常時開放された開放型スプリンクラヘッド４ｂを有する点と、分岐管２に配置されて制御盤４０の制御によって開閉される一斉開放弁６、火災を検知して制御盤４０に火災信号を送信する火災検知器５１、および火災検知器５１から火災信号を受信して一斉開放弁６に開放信号を送信する制御盤４０を有する点が相違するが、上記した特徴１〜４を有する点は共通する。
【０１６１】
図１２は、図１１に示した開放式スプリンクラ消火設備による消火処理の手順を示すフローチャートである。この開放式スプリンクラ消火設備は、火災発生前の定常状態においては、一斉開放弁６は閉鎖状態にあり、消火剤タンク２０から一斉開放弁６の間に配管される本管１および分岐管２には、消火剤が充填されているが、一斉開放弁６から開放型スプリンクラヘッド４ｂの間に配管される分岐管２には、自然の空気が充填されている。
【０１６２】
かかる定常状態において火災が発生すると（ステップＳ１２０１）、火災検知器５１が作動し、制御盤４０に対して火災信号を送信する（ステップＳ１２０２）。そして、火災信号を受信した制御盤４０は、一斉開放弁６に対して開放信号を送信して、一斉開放弁６を開放させる（ステップＳ１２０３およびステップＳ１２０４）。これによって、開放型スプリンクラヘッド４ｂから消火剤の放出が開始される（ステップＳ１２０５）。
【０１６３】
この消火剤の放出に対応して、分岐管２の管内には流水が生じ（ステップＳ１２０６）、また、本管１の管内圧力は減圧する（ステップＳ１２０７）。このため、湿式流水検知装置３ａが作動し、受信盤１０に対して流水信号を送信する（ステップＳ１２０８）。また、圧力タンク２１も作動し、消火剤供給部２２に対して起動信号を送信する（ステップＳ１２０９）。
【０１６４】
そして、消火剤供給部２２、受信盤１０、警報器１１、制御盤４０、状態調整部２４および中和剤ヘッド３２は、図２に示した湿式スプリンクラ消火設備による消火処理と同様の処理を実行する（ステップＳ１２１０〜ステップＳ１２１７）。
【０１６５】
上述してきたように、本発明は乾式スプリンクラ消火設備、予作動式スプリンクラ消火設備および開放式スプリンクラ消火設備に適用することができるが、これらの方式に限定されるものではなく、図１３および図１４に示すように、あらゆる方式のスプリンクラ消火設備に適用することもできる。
【０１６６】
図１３は、本発明を緊急停止式スプリンクラ消火設備に適用した場合の構成を示す構成図である。同図に示すように、この緊急停止式スプリンクラ消火設備は、図１に示した湿式スプリンクラ消火設備と比較すると、分岐管２に配置されて制御盤４０の制御によって開閉される緊急停止弁７、火災を検知して制御盤４０に火災信号を送信する火災検知器４１、および火災検知器４１から火災信号を受信して緊急停止弁７に閉鎖信号を送信する制御盤４０を有する点が相違するが、上記した特徴１〜４を有する点は共通する。
【０１６７】
すなわち、この緊急停止式スプリンクラ消火設備は、湿式スプリンクラ消火設備または乾式スプリンクラ消火設備（図１３においては、湿式スプリンクラ消火設備）において、消火剤の放出が開始された後でも、火災検知器４１によって火災が検知されなかった場合には、消火剤による屋内の水損を低減するために、緊急停止弁７を閉鎖し、消火剤の放出を緊急的に停止するものである。そして、このようなスプリンクラ消火設備においても、本発明を適用することができる。
【０１６８】
また、図１４は、本発明を併合式スプリンクラ消火設備に適用した場合の構成を示す構成図である。同図に示すように、この併合式スプリンクラ消火設備は、図１に示した湿式スプリンクラ消火設備と比較すると、常時開放された開放型スプリンクラヘッド４ｂと、この開放型スプリンクラヘッド４ｂから分岐管２に配管される管に配置されて制御盤４０の制御によって開閉される一斉開放弁６とを有する点が相違するが、上記した特徴１〜４を有する点は共通する。
【０１６９】
すなわち、この併合式スプリンクラ消火設備は、湿式スプリンクラ消火設備と開放式スプリンクラ消火設備とを併合し、火災の熱によって閉鎖型スプリンクラヘッド４ａが開放されて消火剤が放出されると、一斉開放弁６を開放し、消火剤を開放型スプリンクラヘッド４ｂからも放出するものである。そして、このようなスプリンクラ消火設備においても、本発明を適用することができる。
【０１７０】
さて、これまで本発明を湿式スプリンクラ消火設備以外に、乾式スプリンクラ消火設備、予作動式スプリンクラ消火設備、開放式スプリンクラ消火設備など、あらゆる方式のスプリンクラ消火設備に適用することができる旨を説明したが、本発明はこれ以外にも、以下に述べるように、上記特許請求の範囲に記載した技術的思想の範囲内において種々の異なる実施の形態にて実施されてもよいものである。
【０１７１】
例えば、本実施の形態では、ドデカフルオロ−２−メチルペンタン−３−オンを消火剤として用いる場合を説明したが、本発明はこれに限定されるものでなく、ドデカフルオロ−２−メチルペンタン−３−オンを主成分として含んだものを消火剤として用いる場合にも同様に適用することができる。
【０１７２】
また、本実施の形態では、消火剤としてドデカフルオロ−２−メチルペンタン−３−オンという化学物質を用いる場合を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、常温の帯域では液体状態であって当該常温の近傍帯域では気体状態であるなど、ドデカフルオロ−２−メチルペンタン−３−オンと同様の物性を有する化学物質（例えば、ドデカフルオロ−２−メチルペンタン−３−オンと同じくフルオリネィティドケトンに属する化学物質、Ｃ4Ｆ9ＯＣＨ3やＣ4Ｆ9ＯＣ2Ｈ5など、ハイドロフルオロエーテルに属する化学物質）を消火剤として用いる場合にも同様に適用することができる。
【０１７３】
また、本実施の形態では、状態調整部２４を各閉鎖型スプリンクラヘッド４ａの近傍に配置する場合を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、状態調整部２４を消火剤タンク２０の近傍に配置し、消火剤タンク２０から消火剤が供給される際に、消火剤の状態を調整する場合にも同様に適用することができる。この場合には、閉鎖型スプリンクラヘッド４ａごとに消火剤を異なる状態で放出したりすることはできないが、消火剤の放出に際して各閉鎖型スプリンクラヘッド４ａで消火剤の状態を調整する態様に比較して簡便な態様で、各閉鎖型スプリンクラヘッド４ａから同様の状態の消火剤を放出することができる点で有効と考えられる。
【０１７４】
また、本実施の形態では、消火処理の終了段階で中和剤を放出する場合を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、消火剤とともに中和剤を放出するなど、消火処理のあらゆる段階で中和剤を放出する場合にも同様に適用することができ、また、あらかじめ中和剤を消火剤に混合して放出する場合や、プレッシャープロポーショナー方式やプレッシャーサイドプロポーショナー方式を利用して分岐管２の所定箇所で中和剤を消火剤と混合して放出する場合にも同様に適用することができる。
【０１７５】
また、本実施の形態では、火災が発生に応じて消火剤を放出して火災を消火する場合を説明したが、本発明はこれに限定されるものでなく、例えば、ガソリンなどの引火性物質が撒き散らされて火災発生のおそれがあるような場合など、火災の発生前に消火剤を放出して火災を防止する場合にも同様に適用することができる。なお、この場合には、火災の検知によらず、手動操作などによって消火剤の放出が開始されることとなる。
【０１７６】
また、本実施の形態では、スプリンクラヘッドとして開放型スプリンクラヘッドや閉鎖型スプリンクラヘッドを用いる場合を説明したが、本発明はこれに限定されるものでなく、例えば、火災の熱によって開閉されるＯＮ／ＯＦＦ型スプリンクラヘッドなど、あらゆるスプリンクラヘッドを用いる場合にも同様に適用することができる。
【０１７７】
また、本実施の形態では、いわゆる一斉開放弁が火災検知器による火災検知や消火剤の放出によって開放される場合を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、一斉開放弁が手動操作によって開放される場合にも同様に適用することができる。
【０１７８】
また、本実施の形態では、一般的なスプリンクラ消火設備に本発明を適用する場合を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、消火剤を２００ミクロン以下の霧状にして噴霧する微噴霧消火設備、火災延焼を防止するために消火剤をカーテン状にして放出するウォータースクリーン防火設備など、あらゆる消火設備に同様に適用することができる。
【０１７９】
なお、本実施の形態において説明した各処理のうち、自動的におこなわれるものとして説明した処理の全部または一部を手動的におこなうこともでき、あるいは、手動的におこなわれるものとして説明した処理の全部または一部を公知の方法で自動的におこなうこともできる。この他、上記文書中や図面中で示した処理手順、制御手順、具体的名称、各種のデータやパラメータを含む情報については、特記する場合を除いて任意に変更することができる。
【０１８０】
また、図示した各装置の各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の具合的形態は図示のものに限られず、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況等に応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することができる。さらに、各装置にて行なわれる各処理機能は、その全部または任意の一部が、ＣＰＵおよび当該ＣＰＵにて解析実行されるプログラムにて実現され、あるいは、ワイヤードロジックによるハードウェアとして実現され得る。
【０１８４】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、常温の帯域では液体状態であって、当該常温の近傍帯域では気体状態であるという物性を備える消火剤をスプリンクラヘッドから放出することによって消火をおこなう。したがって、消火剤が液体状態から急速に気体状態になるところ、急速に熱を奪うことによる冷却作用および気体として燃焼物を覆うことによる窒息作用をもたらすため、水に比較して、樹脂、ゴム、油などの高燃焼性物質の火災に対して大きな消火効果を得ることが可能であり、また、放出後には蒸発して痕跡が残らないため、泡薬剤に比較して、放出後の事後処理を容易にすることが可能なスプリンクラ消火設備が得られるという効果を奏する。特に、水に弱い精密機械が存在するコンピュータルームなどで発生した火災を消火する場合、放出後には蒸発して痕跡が残らないため、精密機械に対する影響を低減することも可能であり、さらに、ガソリンなどの引火性物質を撒き散らされたような事態に対しても、ガソリンなどが着火される以前に躊躇なく消火剤を放出することも可能なスプリンクラ消火設備が得られるという効果を奏する。
特に、請求項１の発明によれば、消火剤をスプリンクラヘッドから液体状態で放出するかまたは気体状態で放出するかを指示し、この指示に応じて消火剤がスプリンクラヘッドから液体または気体状態で放出されるよう当該消火剤の状態を調整する。したがって、スプリンクラヘッドから放出される消火剤、すなわち常温の帯域では液体状態であって当該常温の近傍帯域では気体状態であるという物性を備える消火剤（例えば、ドデカフルオロ−２−メチルペンタン−３−オン）の状態をコントロールして、屋内の火災を効果的に消火することが可能なスプリンクラ消火設備が得られるという効果を奏する。
【０１８５】
また、請求項２の発明によれば、消火剤を冷却または加熱することによって当該消火剤の状態を調整する。したがって、消火剤を冷却することによって消火剤を液体状態で放出し、消火剤を加熱することによって消火剤を気体状態で放出するという簡便な原理を採用して、消火剤の状態を調整することが可能なスプリンクラ消火設備が得られるという効果を奏する。
【０１８６】
また、請求項３の発明によれば、消火剤を加圧または減圧することによって当該消火剤の状態を調整する。したがって、消火剤を加圧することによって消火剤を液体状態で放出し、消火剤を減圧することによって消火剤を気体状態で放出するという簡便な原理を採用して、消火剤の状態を調整することが可能なスプリンクラ消火設備が得られるという効果を奏する。
【０１８７】
また、請求項４の発明によれば、消火剤タンクの近傍にて、消火剤タンクからスプリンクラヘッドに対して消火剤が供給される際に、当該消火剤の状態を調整する。したがって、消火剤の放出に際して各スプリンクラヘッドで消火剤の状態を調整する態様に比較して簡便な態様で、各スプリンクラヘッドから同様の状態の消火剤を放出することが可能なスプリンクラ消火設備が得られるという効果を奏する。
【０１８８】
また、請求項５の発明によれば、スプリンクラヘッドの近傍にて、当該スプリンクラヘッドから消火剤が放出される際に、当該消火剤の状態を調整する。したがって、消火剤が消火剤タンクからスプリンクラヘッドまで運ばれてくる段階で消火剤の状態が変化したような場合でも、スプリンクラヘッドから放出される消火剤の状態を確実にコントロールすることが可能なスプリンクラ消火設備が得られるという効果を奏する。
【０１８９】
また、請求項６の発明によれば、複数の区画ごとに配置される各状態調整手段に対して同一または異なる指示を与える。したがって、例えば、水に弱い精密機械が存在する区画に対しては消火剤を気体状態で放出し、樹脂、ゴム、油などの高燃焼性物質が存在する区画に対しては消火剤を液体状態で放出するなど、各区画の消火対象物に応じた多種多様な消火処理を実現することが可能なスプリンクラ消火設備が得られるという効果を奏する。
【０１９０】
また、請求項７の発明によれば、火災が発生してからの時間経過に応じて、消火剤を液体状態で放出するかまたは気体状態で放出するかを指示する。したがって、例えば、消火処理の初期段階では消火剤を液体状態で放出し、その後に消火剤を気体状態で放出するなど、火災発生からの時間経過に応じた多種多様な消火処理を実現することが可能なスプリンクラ消火設備が得られるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態に係る湿式スプリンクラ消火設備の構成を示す構成図である。
【図２】図１に示した湿式スプリンクラ消火設備による消火処理の手順を示すフローチャートである。
【図３】本実施の形態に用いられる消火剤を説明するための説明図である。
【図４】図１に示した消火剤供給部の具体的な構成例を示す図である。
【図５】図１に示した状態維持部の具体的な構成例を示す図である。
【図６】図１に示した状態調整部の具体的な構成例を示す図である。
【図７】本発明を乾式スプリンクラ消火設備に適用した場合の構成を示す構成図である。
【図８】図７に示した乾式スプリンクラ消火設備による消火処理の手順を示すフローチャートである。
【図９】本発明を予作動式スプリンクラ消火設備に適用した場合の構成を示す構成図である。
【図１０】図９に示した予作動式スプリンクラ消火設備による消火処理の手順を示すフローチャートである。
【図１１】本発明を開放式スプリンクラ消火設備に適用した場合の構成を示す構成図である。
【図１２】図１１に示した開放式スプリンクラ消火設備による消火処理の手順を示すフローチャートである。
【図１３】本発明を緊急停止式スプリンクラ消火設備に適用した場合の構成を示す構成図である。
【図１４】本発明を併合式スプリンクラ消火設備に適用した場合の構成を示す構成図である。
【図１５】従来技術に係る湿式スプリンクラ消火設備の構成を示す構成図である。
【図１６】従来技術に係る乾式スプリンクラ消火設備の構成を示す構成図である。
【図１７】従来技術に係る予作動式スプリンクラ消火設備の構成を示す構成図である。
【図１８】従来技術に係る開放式スプリンクラ消火設備の構成を示す構成図である。
【符号の説明】
１ 本管
２ 分岐管
３ａ 湿式流水検知装置
４ａ 閉鎖型スプリンクラヘッド
１０ 受信盤
１１ 警報器
２０ 消火剤タンク
２１ 圧力タンク
２２ 消火剤供給部
２３ 状態維持部
２４ 状態調整部
３０ 中和剤タンク
３１ バルブ
３２ 中和剤ヘッド
４０ 制御盤
Claims (7)
- 所定の消火剤を蓄えた消火剤タンクと、前記消火剤を放出するスプリンクラヘッドと、前記消火剤タンクから前記スプリンクラヘッドに配管された消火剤管を介して前記消火剤を供給する供給手段とを有し、前記スプリンクラヘッドから前記消火剤を放出することによって消火をおこなうスプリンクラ消火設備であって、
前記消火剤は、常温の帯域では液体状態であって、当該常温の近傍帯域では気体状態であるという物性を備え、
前記消火剤を前記スプリンクラヘッドから液体状態で放出するかまたは気体状態で放出するかを指示する状態指示手段と、
前記状態指示手段による指示に応じて前記消火剤が液体または気体状態で放出されるよう当該消火剤の状態を調整する状態調整手段と、
を備えたことを特徴とするスプリンクラ消火設備。 - 前記状態調整手段は、前記消火剤を冷却または加熱することによって当該消火剤の状態を調整することを特徴とする請求項１に記載のスプリンクラ消火設備。
- 前記状態調整手段は、前記消火剤を加圧または減圧することによって当該消火剤の状態を調整することを特徴とする請求項１に記載のスプリンクラ消火設備。
- 前記状態調整手段は、前記消火剤タンクの近傍に配置され、当該消火剤タンクから前記スプリンクラヘッドに対して前記消火剤が供給される際に、当該消火剤の状態を調整することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のスプリンクラ消火設備。
- 前記状態調整手段は、前記スプリンクラヘッドの近傍に配置され、当該スプリンクラヘッドから前記消火剤が放出される際に、当該消火剤の状態を調整することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のスプリンクラ消火設備。
- 前記スプリンクラヘッドおよび状態調整手段は、複数の区画ごとに対応づけて配置されるものであって、前記状態指示手段は、前記複数の区画ごとに配置される各状態調整手段に対して同一または異なる指示を与えることを特徴とする請求項５に記載のスプリンクラ消火設備。
- 前記状態指示手段は、前記火災が発生してからの時間経過に応じて、前記消火剤を前記スプリンクラヘッドから液体状態で放出するかまたは気体状態で放出するかを指示することを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載のスプリンクラ消火設備。
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