JP4095496B2 - 消火設備 - Google Patents
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Description
【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区画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が蓄積されず上方へ拡散してしまうため、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。
【0004】
また火災発生箇所の直上に配置したスプリンクラヘッドが作動せず、上方のスプリンクラヘッドが作動し放水すると、火災発生箇所直上のスプリンクラヘッドは、上方からのヘッドの散水により濡れて益々作動しづらくなる。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。
【0005】
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。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明は、踊り場とそれに対応する踊り場天井と、階段部とそれに対応する傾斜天井とを有する階段室の消火設備であって、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、該感熱開放弁に接続され、前記階段部に散水する階段部用の消火ヘッドとを備え、前記消火ヘッドは、前記踊り場天井に対して水平方向に設置される側壁型であり、前記踊り場天井部分から前記階段部に散水することを特徴とするものである。
【0007】
また、本発明に係る消火設備は、感熱開放弁に接続され、踊り場に散水する踊り場部用の消火ヘッドを設けたことを特徴とするものである。
【0008】
さらに、本発明は、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6、踊り場4a,4b,4cの上方を踊り場天井7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配管としての枝管、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。垂れ壁15は熱が拡散して逃げるのを防止するためのもので、踊り場天井7又は踊り場天井7と傾斜天井6との境に設けられる。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は弁体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。なお図示しないが、給水管11は、各階に設置されたスプリンクラ消火設備の配管と接続されている。このため感熱開放弁12の動作により、配管内に圧力低下が生じると、図示しないポンプが起動する。
【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でその移動が阻止され、感熱開放弁12の近傍に滞留する。
【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が破裂する。感熱部37の破裂によってガイド穴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。特に複数の開放型の消火ヘッド14を使用することにより、火災発生部を含む範囲に広く散水できる。よって消火設備10は、傾斜天井6の火災の検知と散水・消火に適している。
【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,4c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。この垂れ壁15は、熱気流を捕らえる手段として構成される。
【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、垂れ壁15に阻止されて感熱開放弁12の近傍に滞留する。この滞留した熱気流によって、階段部3a又は踊り場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。このように火災発生部を含む広域に散水できるため、傾斜天井6の火災を確実に消火できる。なお、垂れ壁15は、傾斜天井6(又は傾斜天井6から踊り場天井7に変わる部分)に設けると、階段で発生した火災の熱気流を検出しやすくなる。
【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、それぞれ向かい合わせて設けることで、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、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】
[実施の形態4]
一つの消火ヘッドで、階段室1、つまり踊り場4aの部分と階段部3aの部分の両方を防護することは可能であるが、実際にはデフレクタの形状などが複雑になってしまう。そこで、実施形態4では、2つの消火ヘッドを使用して、踊り場4aと階段部3aからなる階段室1を防護する消火設備について説明する。
【0036】
図6は本実施形態の消火設備の模式図である。なお、実施形態1〜3と同じ部分には、同じ符号をつけ、説明を省略する。図6において、踊り場天井7には、火災時の熱により開放する感熱開放弁12が設置される。感熱開放弁12の一次側には給水管50が接続され、感熱開放弁12までは充水された状態になっている。
【0037】
感熱開放弁12の二次側には、消火ヘッドを2つ以上接続できる接続口を備えた継ぎ手53が接続される。ここでは、継ぎ手53として、T字型の継ぎ手53が使用されている。継ぎ手53の一方、つまり階段部3a側の接続口には、階段部3aに散水する階段部用の消火ヘッド57が接続される。また継ぎ手53の他方、つまり踊り場4a側の接続口には、踊り場4aに散水する踊り場用の消火ヘッド54が接続される。このように感熱開放弁12には、継ぎ手53を介して2つの消火ヘッド54,57が接続されている。
【0038】
消火ヘッド54,57はともに開放型のヘッドが使用される。踊り場用の消火ヘッド54は下方にそのまま円錐状又は方形状に散水する普通のヘッドが使用される。また階段部用の消火ヘッド57は、図5に示したようなサイドウォール(側壁型)式のヘッドを使用してもよい。この場合には、ヘッド前方の斜め下方に散水するために、斜めに折り曲げられたデフレクタ45aを有する。階段部用の消火ヘッド57としては、踊り場天井7部分から階段部3a全体に散水できる散水パターンをもつヘッドであれば、どのようなヘッドを使用してもよく、ほぼ長方形状に散水する散水パターンを有する。なお、踊り部4aにおいて、フロアと行き来する開口部がある場合には、その開口部に散水してウオーターカーテンを形成する防火用のヘッドを更に感熱開放弁12に接続してもよい。
【0039】
15は感熱開放弁12の上階側において踊り場天井7に設けた垂れ壁であり、既に他の実施形態で説明したように、火災時の熱気流を上階方向に逃がさず、踊り場天井7部分に滞留させるためのものである。この図6においては、感熱開放弁12,消火ヘッド54,57が一つのユニットとして構成され、一組の踊り場4a及び階段部3aからなる階段室1毎に設置され、他の階にある感熱開放弁12同士は図3と異なり、接続されていない。
【0040】
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。階段室1において火災が発生すると、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に阻止されて感熱開放弁12の近傍に滞留する。この滞留した熱気流によって踊り場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が破裂して、感熱開放弁12内の弁体が移動して一次側と二次側が接続し、継ぎ手53に水が流れ込む。
【0041】
これによって給水管50内の消火水が、消火ヘッド54,57に供給され、消火ヘッド54は踊り場4aに対して散水し、また消火ヘッド57は階段部3aに向かって散水する。このように2つの消火ヘッド54,57を使用して、階段室の踊り場4a及び階段部3aに散水するので、いずれの場所で火災が発生しても、火災を消火できる。また階段部3a、踊り場4aという異なる防護形状に対して、それぞれの防護形状に対応した散水パターンを有する2つの消火ヘッド54,57を使用しているので、簡単なヘッドの組み合わせで階段室1を防護することが可能となる。
【0042】
なお、感熱開放弁12は、感熱部37が下方に位置するように設置してもよく、また傾斜天井6の下方に感熱開放弁12を設置するようにしてもよい。
【0043】
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。また各実施形態1〜4は、適宜組み合わせてもよい。
【0044】
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。
【0045】
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る。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に、階段と平行な感じで踊り場天井に設けられ、階段中央の吹き抜けに熱気流が抜けるのを防ぐように構成され、火災検知をしやすくする。
【0046】
【発明の効果】
本発明に係る消火設備は、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。特に、階段部用の消火ヘッドと踊り場部用の消火ヘッドを2つに分けたので、消火ヘッドの構造を簡単にすることができ、確実に階段室を防護することができる。
【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。
【図6】 本発明の実施の形態4に係わる消火設備の説明図である。
【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、 54 消火ヘッド、
57 消火ヘッド、
Claims (3)
- 踊り場とそれに対応する踊り場天井と、階段部とそれに対応する傾斜天井とを有する階段室の消火設備であって、
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、
該感熱開放弁に接続され、前記階段部に散水する階段部用の消火ヘッドとを備え、
前記消火ヘッドは、前記踊り場天井に対して水平方向に設置される側壁型であり、前記踊り場天井部分から前記階段部に散水することを特徴とする消火設備。 - 前記感熱開放弁に接続され、踊り場に散水する踊り場部用の消火ヘッドを設けたことを特徴とする請求項1記載の消火設備。
- 踊り場とそれに対応する踊り場天井と、階段部とそれに対応する傾斜天井とを有する階段室の消火設備であって、
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、
該感熱開放弁に接続され、前記階段部に散水する階段部用の消火ヘッドとを備え、
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消火設備。
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