JP4301479B2 - スプリンクラ消火設備 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、スプリンクラ消火設備に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、家庭用のスプリンクラ消火設備として、水道本管からの水道水を使用したスプリンクラ消火設備がある。この家庭用のスプリンクラ消火設備には、いくつかの種類があり、一つには、スプリンクラ消火設備の配管内を、常時は充水させた湿式方式のものがある。このスプリンクラ消火設備では、配管内に水が停滞しないように、末端に給水栓を設ける必要がある。またスプリンクラヘッドの接続部分の継手内に水が停滞しないように、停滞水防水継手と呼ばれる特殊な継手を使用する必要がある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
このように湿式方式のスプリンクラ消火設備では、死に水(または停滞水ともいう)を防止するための対策をしなければならない。これに対し、配管内を空配管として、火災時にのみ給水する乾式方式のものがあるが、乾式方式の場合、常時は配管内に水がないために、火災時に放水が遅れるという恐れがある。
【0004】
本発明は、スプリンクラ配管内を充水させても、停滞水が給水用の配管内に流入することを確実に防止できるスプリンクラ消火設備を得ること目的とするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明は、スプリンクラヘッドが接続された二次側配管と、該二次側配管の基端側に設けられ、前記二次側配管からの逆流を防止する逆止弁と、該逆止弁の一次側に設けられ、火災信号によって前記逆止弁と水道本管とを接続するように切り換えられる切換弁とを備えたスプリンクラ消火設備において、逆止弁と前記切換弁との間に設けられ、常時は、前記逆止弁の一次側の水を排水する排水口が形成された排水配管と、水道本管に接続され、減圧弁と量水器とを備え、先端には給水栓が設けられる給水配管と、を備え、切換弁は、通常時は、前記排水配管と前記二次側配管とが接続される流路と、水道本管と給水配管とが接続される流路を有する四方弁から構成され、給水配管の前記減圧弁の一次側に、切換弁を接続し、初期時に、切換弁の流路を切り換えて水道本管と二次側配管とを接続して二次側配管に水を供給し、逆止弁の二次側の二次側配管内に水を充水させた状態を維持することを特徴とするものである。
【0006】
【発明の実施の形態】
実施形態1
図1は本発明のスプリンクラ消火設備のシステム図、図2は接点機構付きスプリンクラヘッドの断面図である。図において、1はスプリンクラ消火設備の給水源としての水道本管である。水道本管1には、一次側配管2が分岐して接続され、一次側配管2には、常時は開放した手動の止水弁3が設けられる。
【0007】
4は、後述する逆止弁18の一次側に設けられた切換弁としての四方弁である。四方弁4は4つのポート4a〜4d及びポート間を接続する2つの流路5a、5bを有する弁である。四方弁4のポート4aは、一次側配管2と接続されており、またポート4bは給水配管6と接続されている。通常時において、流路5aによって、一次側配管2と給水配管6とが接続され、水道本管1の水が、住戸内の給水栓7に給水されるようになっている。なお、8及び9は給水配管6に設けた減圧弁及び量水器で、11は量水器9の二次側に設けた、常時は開放された手動の二次止水弁である。
【0008】
四方弁4のポート4cには、先端に排水口11aが形成された排水配管11が接続されている。排水口11aは、常時は、大気に開放された状態にあり、ここではトイレのロータンク12などに排水するように設けられている。このポート4cは排水口としての役割を果たし、必要に応じて排水配管11は省略することも可能である。
【0009】
四方弁4のポート4dには、消火用の配管としての二次側配管13が接続される。二次側配管13には、ヘッダ14が接続され、このヘッダ14には複数の、例えば樹脂製からなる可撓管16(以下、樹脂管と呼ぶ)が接続可能である。なお図には1本の樹脂管16だけが接続されている場合を示す。樹脂管16の先端側には、住戸内の天井または壁面に設置される閉鎖型のスプリンクラヘッド17が接続され、二次側配管13(樹脂管16も含む)内は、常時は充水されている。
【0010】
二次側配管13の基端側には、二次側配管13内からの水の逆流を防止する逆止弁18が設けられ、この逆止弁18の一次側に排水口11aが設けられる。つまり、通常時においては、四方弁4の流路5bによって、排水配管11と二次側配管13とが接続されている。言い換えれば、逆止弁18と排水口11aが接続され、逆止弁18の一次側の水は排水口11aから排水されるようになっている。
【0011】
四方弁4は、ボール弁であり、火災信号によって回転し、ポート間の接続を切り換えるようになっている。具体的には、火災信号によって、ポート4aとポート4dを接続するように、流路5bを切り換える。そして、二次側配管13の逆止弁18と一次側配管2を接続し、水道本管1からの水をスプリンクラヘッド17に供給するように構成される。
【0012】
次にスプリンクラヘッド17の構造について説明する。スプリンクラヘッド17には、スプリンクラヘッド17が動作する際に、動作信号を出力する接点機構27が設けられている。図2はこの接点機構付きスプリンクラヘッド17の一例を示した図面である。図において、28は円筒状に形成された取付部材で、スプリンクラヘッド17のフランジに固定されるものである。取付部材28の下端にはフランジ28aが形成され、このフランジ28aに、カバー25と半田で接着された係止バネ29が係止している。
【0013】
接点機構27はカバー25側に設けた磁石27aと、取付部材28のフランジ28a上に設けたリードスイッチ27bとから構成されている。なお27cはリードスイッチ27bのリード線である。このスプリンクラヘッド17は、カバー25が落下した時に、動作信号を出力する。
【0014】
図1にもどって、19は制御盤で、スプリンクラヘッド17の動作信号を受信した時に、火災と判断し、四方弁4に火災信号を出力し、四方弁4を回転させ、ポート間の切り換え接続を行うものである。なお火災発生時に、住戸の外に設けたドアホンにより必要に応じて火災表示をするようにしてもよい。
【0015】
次に、二次側配管13内を充水させる場合について説明する。まず四方弁4を90度回転させて、ポート4aとポート4dを流路5bによって接続する。これにより水道本管1からの水が一次側配管2を経由して、二次側配管13内に供給される。二次側配管13に供給された水が、樹脂管16内に供給され、スプリンクラヘッド17まで完全に充水されたら、四方弁4を元の状態に戻して、ポート4cとポート4dを流路5bによって接続し、二次側配管13と排水配管11を接続する。なお、二次側配管13には図示しない圧力計が設けられ、この圧力計の値を監視することで、二次側配管13内に充水されたことを知ることができる。もちろん圧力計の代わりに圧力センサを使用することもできる。
【0016】
ここで、四方弁4の接続状態を切り換えることにより、逆止弁18の一次側、つまり逆止弁18と四方弁4の間にある水は排水配管11を通って、排水口11aから排水されることになる。このように二次側配管13の基端側に逆止弁18を設けることで、二次側配管13内に水を充水させた状態を維持することができる。二次側配管13内を充水させることで、樹脂管16の耐熱性の低さをカバーすることが可能となり、ヘッダ14の二次側に樹脂管16を使用できる。
【0017】
また逆止弁18の一次側は排水口11aと接続されるので、仮に逆止弁18の弁体が開放して、二次側配管13内の水が逆流したとしても、その水は排水口11aから排水され、給水配管6側に流入することはない。このように逆止弁18の一次側は、常時、外部と開放された状態にあり、停滞水が全くないので、四方弁4が火災以外の原因で回転することがあっても、二次側配管13に充水された水が給水配管6や一次側配管2に流入するということは生じない。
【0018】
次に図1を使用して、本発明のスプリンクラ消火設備のシステムの動作について説明する。まず火災が発生すると、熱気流によりスプリンクラヘッド17のカバー25が加熱され、カバー25を固定している半田が溶融する。そうするとカバー25が磁石27aと共に落下し、接点機構27を構成するリードスイッチ27b(図2参照)の接点が閉じ、信号線Sを介して制御盤19に動作信号を出力する。
【0019】
制御盤19は動作信号を受信すると、四方弁4に火災信号を出力し、逆止弁18と水道本管1(一次側配管2)とを接続するように切り換える。つまり、四方弁4を90度回転させ、流路5bによってポート4aとポート4dを接続させる。これにより、二次側配管13の逆止弁18と一次側配管2とが接続され、水道本管1からの水がスプリンクラヘッド17に供給される。その後、スプリンクラヘッド17が動作して、図示しない弁体が落下すると、スプリンクラヘッド17から消火水が放水され、火災を消火する。
【0020】
なお、この際、流路5aによってポート4bとポート4cが接続され、給水配管6と排水配管11が接続されることになる。従って給水栓7を開放しても、給水栓7から水は出ないので、水道本管1から二次側配管13へ送られる給水圧が低下するのを防止できる。即ち、四方弁4を使用することにより、火災時に、水道本管1からの水を消火用の二次側配管13にのみ供給することが可能となる。
【0021】
実施形態2
次に図3を用いて、実施形態2を説明する。なお実施形態1と同じ部材には、同じ符号をつけて説明を省略する。実施形態2は四方弁の代わりに三方弁を2つ使用するものである。
【0022】
30は第1の三方弁で、3つのポート30a,30b,30c及び1つの流路30Rを有するものである。ポート30aには、一次側配管2が接続され、ポート30bには、給水配管6が接続されている。通常時には、流路30Rによって、ポート30aとポート30bが接続され、水道本管1の水が給水配管6に供給されている。
【0023】
31は第2の三方弁で、3つのポート31a,31b,31c及び1つの流路31Rを有するものである。ポート31bには、排水配管11が接続され、ポート31cには、逆止弁18を介して二次側配管13が接続されている。通常時には、流路31Rによって、ポート31bとポート31cが接続され、逆止弁18の一次側の水は排水配管11の排水口11aから排水されるようになっている。このポート31bは排水口としての役割を果たし、必要に応じて排水配管11は省略することも可能である。
【0024】
第1の三方弁30と第2の三方弁31の間には、傾斜した接続配管32が設けられ、接続配管32の最も低い位置に自動排水弁33が設けられる。つまり第1の三方弁30のポート30cと第2の三方弁31のポート31aに接続配管32が接続されることになる。
【0025】
自動排水弁33は、排水口33aを開閉する弁であり、通常、水圧がかからない状態では、開放され、接続配管32内の水を排水口33aから排水するものである。また火災時など接続配管32に水が流れる時には、その水圧により弁が自動的に閉じるものである。なお34は火災感知器で、スプリンクラヘッド17の接点機構の代わりである。
【0026】
次に火災が発生した場合について説明する。火災が発生すると、火災感知器34が動作し、火災信号を制御盤19に出力する。火災信号を受信した制御盤19は、第1の三方弁30及び第2の三方弁31の流路30R及び31Rを切り換える。つまり第1の三方弁30において、ポート30aとポート30cを接続するように流路30Rを切り換えて、水道本管1の水を接続配管32に給水する。この際、水道水の圧力によって、自動排水弁33は閉じるので、排水口33aから水道水が漏れることはない。
【0027】
また第2の三方弁31において、ポート31aとポート31cを接続するように流路31Rを切り換えて、接続配管32と二次側配管13を接続して、スプリンクラヘッド17に給水する。その後、スプリンクラヘッド17が動作して、図示しない弁体が落下すると、スプリンクラヘッド17から消火水が放水され、火災を消火する。
【0028】
このように構成したスプリンクラ消火設備においても、逆止弁18の弁体が動いたり、三方弁30,31が火災以外で回転したとしても、二次側配管13内に充水させた水が、給水配管6や一次側配管2に流入することを確実に防止できる。従って停滞水防止継手や末端給水栓などは不要である。
【0029】
実施形態3
次に図4を用いて、実施形態3を説明する。この実施形態3は、実施形態2において、第2の三方弁31を省略したものであり、それ以外は実施形態2と同じである。この実施形態3においては、逆止弁18の一次側の水が、自動排水弁33の排水口33aから排水される点で実施形態2と異なり、火災時の動作は同じであるので、説明を省略する。この実施形態においても、実施形態1及び2と同様の効果を有する。
【0030】
【発明の効果】
本発明は、スプリンクラ消火設備において、逆止弁と前記切換弁との間に設けられ、常時は、前記逆止弁の一次側の水を排水する排水口が形成された排水配管と、水道本管に接続され、減圧弁と量水器とを備え、先端には給水栓が設けられる給水配管とを備え、切換弁は、通常時は、排水配管と二次側配管とが接続される流路と、水道本管と給水配管とが接続される流路を有する四方弁から構成され、給水配管の減圧弁の一次側に、切換弁を接続し、初期時に、切換弁の流路を切り換えて水道本管と二次側配管とを接続して二次側配管に水を供給し、逆止弁の二次側の二次側配管内に水を充水させた状態を維持するようにした。
【0031】
このため逆止弁によって、逆止弁の二次側のスプリンクラ配管を、常時は充水させた状態にできる。また通常時は、逆止弁の一次側は排水口と接続されているので、逆止弁の一次側に停滞水が生じるのを防止できる。更に切換弁を設けることで、消火用のスプリンクラ配管の系統と生活水用の給水配管との系統を完全に遮断できる。従って、二次側配管内に充水された水の給水配管への流入を完全に防止でき、特殊な継手を使用したりする必要がない。
【0032】
また切換弁を三方弁又は四方弁で構成することにより、排水口を切換弁に一体に形成できる。また三方弁を使用することにより、切換弁の構造が簡単になり、四方弁を使用することにより、切換弁の個数を一つにすることができる。また排水口を有する自動排水弁を設けることで、切換弁を構造の簡単な三方弁一つで構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明のスプリンクラ消火設備のシステム図である。
【図2】図2は、接点機構付きのスプリンクラヘッドの断面図である。
【図3】図3は、実施形態2のスプリンクラ消火設備のシステム図である。
【図4】図4は、実施形態3のスプリンクラ消火設備のシステム図である。
【符号の説明】
1 水道本管、 2 一次側配管、 3 止水弁、 4 四方弁、
4a〜4d ポート、 5a,5b 流路、 6 給水配管、
7 給水栓、 8 減圧弁、 9 量水器、 10 二次止水弁、
11 排水配管、 11a 排水口、 12 タンク、 13 二次側配管、
14 ヘッダ、 16 樹脂管、 17 スプリンクラヘッド、 S 信号線
18 逆止弁、 19 制御盤、 27 接点機構、 27a 磁石、
27b リードスイッチ、 27c リード線、 28 取付部材、
28a フランジ、 29 係止バネ、 30 第1の三方弁、
31 第2の三方弁、 32 接続配管、 33 自動排水弁、33a 排水口
Claims (2)
- スプリンクラヘッドが接続された二次側配管と、該二次側配管の基端側に設けられ、前記二次側配管からの逆流を防止する逆止弁と、該逆止弁の一次側に設けられ、火災信号によって前記逆止弁と水道本管とを接続するように切り換えられる切換弁とを備えたスプリンクラ消火設備において、
前記逆止弁と前記切換弁との間に設けられ、常時は、前記逆止弁の一次側の水を排水する排水口が形成された排水配管と、
前記水道本管に接続され、減圧弁と量水器とを備え、先端には給水栓が設けられる給水配管と、を備え、
前記切換弁は、通常時は、前記排水配管と前記二次側配管とが接続される流路と、前記水道本管と給水配管とが接続される流路を有する四方弁から構成され、
前記給水配管の前記減圧弁の一次側に、前記切換弁を接続し、初期時に、前記切換弁の流路を切り換えて前記水道本管と前記二次側配管とを接続して前記二次側配管に水を供給し、前記逆止弁の二次側の前記二次側配管内に水を充水させた状態を維持することを特徴とするスプリンクラ消火設備。 - 前記切換弁の流路を切り換えるとき、通常時に、前記排水配管と前記二次側配管とを接続した流路により、前記二次側配管と前記水道本管とを接続するようにしたことを特徴とする請求項1記載のスプリンクラ消火設備。
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