JP4768485B2 - 消火設備 - Google Patents

Description

この発明は、消火設備、特に予作動式のスプリンクラ消火設備に関する。

従来より、例えば特開平６−１４２２２５号公報（特許文献１）に開示される様な予作動式のスプリンクラ消火設備が知られている。予作動式のスプリンクラ消火設備は、スプリンクラヘッドが設置される防護領域に火災感知器が設けられ、この火災感知器の動作、つまりは火災信号によって二次側配管の基端側に設けられた予作動弁が開放する。二次側配管において、予作動弁の二次側は、乾式にするものもあるが、前記特許文献１に開示の様に充水して湿式状態にして、ヘッドの開放と同時に放水できる様にすれば、乾式における放水遅れの問題を防ぐことができる。

特開平６−１４２２２５号公報

前記の様な予作動式のスプリンクラ消火設備においては、先ず火災感知器が火災を感知して予作動弁が開放し、続いてスプリンクラヘッドが開放して二次側配管内に充水された水が放水される。二次側配管内の水が放水されると、予作動弁の一次側から二次側に水が流れ、この流水を予作動弁の流水検知機能が検知する。そして、一次側配管の水がヘッド側へ流れることで、一次側配管に設けた圧力空気槽の圧力スイッチが配管内の減圧を検知して圧力低下信号を出力し、この信号によりポンプ制御盤を介してポンプが起動される。ポンプが起動することで、水槽の水が二次側配管へと加圧供給される。

即ち、前記の様な予作動式のスプリンクラ消火設備においては、ヘッドが開放してポンプが起動されるまでに相当の時間が掛かる。ここで、直ぐにポンプが起動されないことで問題となるのは、ヘッドから放水される水が一時的に弱まるということである。つまり、ヘッド開放時は、二次側配管に加圧水が充水されているため、ある程度は勢い良く放水されるが、しかし、圧力空気槽が配管内の減圧を検知する頃には、配管内が圧力スイッチで検知できる程度に減圧しているので、その時間帯はヘッドからの放水が一番弱まってしまう。従って、ポンプが起動して適正な加圧水が供給されるまでの間、放水の勢いが一時的に悪くなり、結果、二次側配管内を湿式充水したにも関わらず、火災に対して十分な放水を行うことができないという問題が生じる。

又、火災感知器は、誤報を防止するために蓄積機能、つまり一度発報した後、所定時間後、再度火災発報したときに、火災信号を出力する様になっている。このため、火災時に、火災感知器に先立ってスプリンクラヘッドが動作する様な場合、ヘッドが開放しているにも関わらず、蓄積機能による所定時間の経過を待っていると、予作動弁の開放が遅れ、放水遅れが生じるという問題がある。

この発明は、消火設備において、前記の様な問題を解決し、火災時に、放水が弱まったり、放水遅れが生じたりするのを防いで、ヘッド開放時から適正な放水が行える様にすることを目的とする。

前記目的を達成するこの発明について述べれば次の通りである。

この発明の第１のものは、充水された二次側配管に接続されたスプリンクラヘッドと、該スプリンクラヘッドと同じ防護領域に設けられる火災感知器と、該火災感知器と電気的に接続され、該火災感知器からの火災信号の蓄積機能を有する火災受信機と、前記二次側配管の基端側に設けられ、前記火災感知器が火災を検出したときに開放される予作動弁と、該予作動弁に一次側配管を介して接続される給水源のポンプとを備えた消火設備において、前記二次側配管の基端側に流水検知装置を設け、前記火災感知器からの火災信号が、前記流水検知装置からの流水信号よりも先に入力されるときは、前記火災受信機は、蓄積時間経過後に再度火災信号が入力されたときに、火災警報を行い、前記流水検知装置からの流水信号が、前記火災感知器からの火災信号よりも先に入力されるとき、前記火災受信機の前記蓄積機能をキャンセルすることを特徴とする消火設備である。

又、この発明の第２のものは、充水された二次側配管に接続されたスプリンクラヘッドと、該スプリンクラヘッドと同じ防護領域に設けられる火災感知器と、該火災感知器と電気的に接続され、該火災感知器からの火災信号の蓄積機能を有する火災受信機と、前記二次側配管の基端側に設けられ、前記火災感知器が火災を検出したときに開放される予作動弁と、該予作動弁に一次側配管を介して接続される給水源のポンプとを備えた消火設備において、スプリンクラヘッドの動作に伴う現象を検知する手段を設け、前記火災感知器からの火災信号が、前記検知手段からの信号よりも先に入力されるときは、前記火災受信機は、蓄積時間経過後に再度火災信号が入力されたときに、火災警報を行い、前記検知手段からの信号が前記火災感知器からの火災信号よりも先に入力されるとき、前記火災受信機の前記蓄積機能をキャンセルすることを特徴とする消火設備である。

又、この発明の第３のものは、前記火災感知器が火災を検出したときに前記ポンプに起動信号を送り、前記ポンプを起動させることを特徴とする前記消火設備である。

この発明においては、ヘッドの直下等で火災が発生し、感知器の動作よりも先にスプリンクラヘッドが開放する場合は、二次側配管内の水がヘッドから放水され、この放水による二次側配管内の圧力低下を流水検知装置が検知して流水信号を出力する。この後、火災感知器が動作すると、火災信号が火災受信機に入力されるが、受信機は、火災信号の入力を受けて、流水信号の有無を判断し、既に流水信号があれば、火災受信機の蓄積機能をキャンセルして、動作した感知器からの第一報目の火災信号により予作動弁を開放させる。従って、蓄積時間を待つ必要がないときには、蓄積時間を待たずに、直ちに予作動弁を開放させてヘッドに給水させるので、放水遅れが生じることなく、適正な放水を行うことができる。

又、この発明においては、火災が発生し、火災感知器が火災を検出すると、火災感知器は火災受信機を介してポンプ制御盤に火災信号を出力し、その火災信号に基づきポンプ制御盤はポンプを起動し、この後、ヘッドが開放すれば、先ず二次側配管内の充水された水が放水されるが、既にポンプが起動しており、継続して加圧水が一次側配管から供給されるので、ヘッドからの放水は弱まることなく、適正な放水が行われる。

この発明の実施の形態を図１及び２に基づき説明する。尚、図１はこの発明の消火設備の構成を示す説明図であり、図２はこの発明の消火設備の制御処理の一態様を示すフローチャートである。

先ず、図１に基づき、この発明の消火設備１の構成を説明する。

消火設備１は、予作動式のスプリンクラ消火設備であり、火災感知器３が火災を検出したときに開放作動する予作動弁２が設けられており、予作動弁２の二次側配管５にスプリンクラヘッド４が接続され、スプリンクラヘッド４が配置される同じ防護領域に火災感知器３も配置されている。又、消火設備１は、予作動弁２の二次側配管５が監視時から消火水で充水されているものであり、火災発生時、スプリンクラヘッド４の開放と同時に消火水の放出ができる様になっている。

予作動弁２は、スプリンクラヘッド４が設けられる二次側配管５の基端側に設けられており、その一次側は一次側配管７を介して給水管８に接続され、予作動弁２が火災感知器３の火災感知に応答してモータ６の駆動により開放作動すれば、二次側配管５に給水管８から消火水が供給可能になる様になっている。又、予作動弁２の二次側には二次側配管５内の流水を検知する流水検知装置１３が設けられており、流水検知装置１３にはその流水の検知（二次側配管５内の圧力低下を検知）により作動する圧力スイッチ１４が接続されている。

給水管８にはその基端に給水源としての貯水槽９が接続されており、貯水槽９内の消火水はモータ１０の駆動により作動する給水ポンプ１１によって給水管８に供給される。又、給水配管８には管内を加圧する圧力空気槽１２が分岐接続されており、この圧力空気槽１２には圧力空気槽１２内の減圧、即ち給水管８内の減圧により作動する圧力スイッチ１５が接続されている。

更に消火設備１には、火災感知器３と電気的に接続される火災受信機１６、予作動弁２の駆動モータ６、流水検知装置１３の流水検知により作動する圧力スイッチ１４及び圧力空気槽１２内の減圧検知により作動する圧力スイッチ１５と電気的に接続される消火制御盤１７、給水ポンプ１１の駆動モータ１０と電気的に接続されるポンプ制御盤１８が設けられており、これら火災受信機１６、消火制御盤１７及びポンプ制御盤１８は互いに電気的に接続されている。

次に、この発明の消火設備１の火災発生時の制御処理について３つの態様に分けて説明する。

[参考態様]
参考態様は、火災感知器３の火災感知により給水ポンプ１１を起動させるものであり、給水ポンプ１１を起動させてから、その後にスプリンクラヘッド４を開放させる様にすることで、スプリンクラヘッド４が開放したときに、二次側配管５内の充水された水の放水に連続して、貯水槽９からの消火水を放水することができる様にするものである。この態様における火災感知器３の火災感知から給水ポンプ１１の起動までの制御処理は次の様に実行される。
１−１：火災発生により、火災感知器３が火災を検出する。
１−２：火災感知器３は、火災信号Ｓ１を火災受信機１６に送る。
１−３：火災受信機１６は、火災感知器３からの火災信号Ｓ１に基づいて火災警報を行う際に、第１の火災移報信号Ｓ２（この信号は位置情報、どの防護領域、例えばどの階で火災が発生したかの情報を含む）を消火制御盤１７に送ると共に、第２の火災移報信号Ｓ３をポンプ制御盤１８に送る（予作動弁２を開放させるモータ６に開放信号Ｓ４を消火制御盤１７から送り、火災感知された防護領域に対応する予作動弁２を開放させることを含む）。
１−４：ポンプ制御盤１８は、火災受信機１６からの第２の火災移報信号Ｓ３に基づき、ポンプ１１のモータ１０にポンプ起動信号Ｓ５を送り、給水ポンプ１１を起動させる。

[第１の態様]
第１の態様は、火災受信機１６を火災信号の蓄積機能を有するものとした場合であって、火災感知器３からの火災信号よりも先にスプリンクラヘッド４が開放して流水検知装置からの流水信号が入力する場合は、火災受信機１６の蓄積機能をキャンセルして、蓄積時間を待たずに火災感知器３の火災感知の第一報目で直ちに火災警報を行い、予作動弁２を開放させて消火水の供給を直ちに行うことができる様にするものであり、スプリンクラヘッド４の開放から火災警報を行うまでの制御処理は次の様に実行される。
２−１：火災発生により、火災感知器３の火災感知よりも先に、スプリンクラヘッド４が開放し、二次側配管５内の消火水を放出する。
２−２：流水検知装置１３が二次側配管５内の流水を検知し、圧力スイッチ１４がオンして、流水信号Ｓ６を消火制御盤１７に送る。
２−３：消火制御盤１７は、消火制御盤１７からの流水信号Ｓ６に基づき、流水移報信号Ｓ７を火災受信機１６に送る。
２−４：火災感知器３が火災を感知し、火災信号Ｓ１を火災受信機１６に送る。
２−５：火災受信機１６は、蓄積機能を有するものであるが、既に流水移報信号Ｓ７が入力されているので、当該蓄積機能をキャンセルして、直ちに火災警報を行う（予作動弁２を開放させるモータ６に開放信号Ｓ４を消火制御盤１７から送り、火災感知された防護領域に対応する予作動弁２を開放させることを含む）。

[第２の態様]
前記参考態様と第１の態様はその制御処理を統合しても矛盾は生じない、即ち両者は制御処理上統合可能であり、第２の態様は、前記参考態様と第１の態様を統合したものであり、その制御処理は図２のフローチャートに示す様に実行される。

即ち、第２の態様においては、Ｐ１の火災発生により、Ｐ２−１で火災感知器３による火災感知の有無による制御処理が実行されるが、Ｐ２−２で流水検知装置１３による二次側配管５内の流水検知圧力低下の有無による制御処理も実行されており、火災感知器３による火災感知よりも先にスプリンクラヘッド４が作動したか否かを検出可能となっており、その検出の有無によってＰ３で火災受信機１６における蓄積機能のキャンセルの有無の制御処理が実行され、その後Ｐ４で給水ポンプ１１の起動の制御処理が実行される様になっている。

具体的には、火災感知器３の火災感知がスプリンクラヘッド４の作動よりも先の場合、即ち、Ｐ２−２で二次側配管５内の流水検知がＮＯであって、Ｐ２−１で火災感知器３の火災感知がＹＥＳの場合、Ｐ３で、火災感知器３から火災受信機１６に火災信号Ｓ１が送られるが、火災受信機１６には二次側配管５内の流水検知信号が入力されていないので、ここではＰ３−ＮＯの処理が実行される。即ち、火災受信機１６は、蓄積時間経過後に再度火災信号Ｓ１が入力されたときに、火災警報を行い、それによりＰ４でポンプ制御盤１８から給水ポンプ１１に起動信号Ｓ５が送られる様制御処理される様になっている。

又、スプリンクラヘッド４の作動が火災感知器３の火災感知よりも先の場合、即ち、Ｐ２−１の火災感知器３による火災感知がＮＯの段階で、Ｐ２−２で二次側配管５内の流水検知がＹＥＳであり、消火制御盤１７に流水検知信号Ｓ６が入力され、火災受信機１６に流水検知移報信号Ｓ７が入力されている状態で、Ｐ２−１で火災感知器３の火災感知がＹＥＳになる場合、Ｐ３で、火災感知器３から火災受信機１６に火災信号Ｓ１が送られる。しかし、火災受信機１６には既に流水信号として流水検知移報信号Ｓ７が入力されているので、ここでＰ３−ＹＥＳの処理が実行され、即ち、火災受信機１６は、蓄積機能をキャンセルして（蓄積時間を待たずに）、直ちに火災警報を行い、ポンプ制御盤１８に火災信号Ｓ３を移報し、それによりＰ４でポンプ制御盤１８から給水ポンプ１１に起動信号Ｓ５が送られる様制御処理される様になっている。

尚、前記制御処理の第１及び第２の態様において、第１の態様は、火災発生時、給水ポンプ１１の最初の起動を、圧力空気槽１２内の圧力低下、即ち給水管８内の圧力低下の検出により圧力スイッチ１５から消火制御盤１７に送られる圧力低下信号Ｓ８に基づき、消火制御盤１７からポンプ制御盤１８に送られる圧力低下移報信号Ｓ９により行う場合にも適用が可能であり、更に又、第１及び第２の態様は、スプリンクラヘッド４からの放水中に、その放水によって生じる圧力空気槽１２内の圧力低下、即ち給水管８内の圧力低下の検出により圧力スイッチ１５から消火制御盤１７に送られる圧力低下信号Ｓ８に基づき、消火制御盤１７からポンプ制御盤１８に送られる圧力低下移報信号Ｓ９により給水ポンプ１１を起動させる様にしてもよいことは勿論である。

この発明の消火設備１は、前記第１の態様によれば、スプリンクラヘッド４の直下等で火災が発生し、感知器３の動作よりも先にスプリンクラヘッド４が開放する場合は、二次側配管５内の水がスプリンクラヘッド４から放水され、この放水による二次側配管５内の圧力低下を流水検知装置１３が検知して流水信号Ｓ６を出力する。この後、火災感知器３が動作すると、火災信号Ｓ１が火災受信機１６に入力されるが、火災受信機１６は、二次側配管５内の流水の有無を判断し、既に流水があれば、火災受信機１６の蓄積機能をキャンセルして、動作した感知器３からの第一報目の火災信号により予作動弁２を開放させる。従って、蓄積時間を待つ必要がないとき、即ち、火災感知器３よりも動作の信頼性が高いスプリンクラヘッド４が動作しており、明らかに火災が発生していると判断できるときには、蓄積時間を待たずに、直ちに予作動弁２を開放させてヘッドに給水させるので、放水遅れが生じることなく、適正な放水を行うことができる。

又、この発明の消火設備１は、前記第２の態様によれば、火災が発生し、火災感知器３が火災を検出すると、火災感知器３は火災信号を火災受信機１６を介してポンプ制御盤１８に火災移報信号Ｓ３として出力し、その信号に基づきポンプ制御盤１８は給水ポンプ１１を起動する。この後、スプリンクラヘッド４が開放すれば、先ず二次側配管５内の充水された水が放水されるが、既に給水ポンプ１１が起動しており、継続して加圧水が貯水槽９より給水管８及び一次側配管７を介して供給されるので、スプリンクラヘッド４からの放水は弱まることなく、これによっても適正な放水を行うことができる。

尚、本実施形態においては、流水検知装置を二次側配管の基端側に設けるとしたが、この発明においては、流水検知装置は二次側配管内の圧力低下を検知すればよいので、その場所は限定されず、二次側配管のどこに設けてもよい。また流水検知装置ではなく、圧力スイッチ以外の圧力センサにより圧力低下検知手段を構成し、これを流水検知装置の代わりとしてもよい。また、スプリンクラヘッドの下部にカバーを設けるなどして、そのカバーの落下を検出したり、ヘッドからの散水を検知することにより、スプリンクラヘッドの動作を検出する手段を設けて、この動作検出手段による動作信号が火災信号よりも先に入力するときにも火災受信機の蓄積機能をキャンセルするようにしてもよい。即ち、動作の信頼性が高いスプリンクラヘッドが火災感知器よりも先に動作していることを判別できればよく、そのようなときには火災受信機の蓄積機能をキャンセルする。つまり、これら流水検知装置、圧力低下検知手段、ヘッドの動作を検出する手段などが、スプリンクラヘッドの動作に伴う現象を検知する手段となり、この検知手段からの信号が火災感知器からの火災信号よりも先に入力されるとき、火災受信機の蓄積機能をキャンセルする。

又、火災受信機と消火制御盤をそれぞれ別個に記載したが、これを一つの制御盤に統合するようにしてもよい。また、予作動弁と流水検知装置もそれぞれ別個に記載したが、これらを一つにまとめた流水検知機能付きの予作動弁としてもよい。

この発明の消火設備を示す説明図である。 この発明の消火設備の制御処理の態様の一例を示すフローチャートである。

符号の説明

１ 消火設備
２ 予作動弁
３ 火災感知器
４ スプリンクラヘッド
５ 二次側配管
６ モータ（予作動弁開放用）
７ 一次側配管
８ 給水管
９ 貯水槽
１０ モータ（給水ポンプ用）
１１ 給水ポンプ
１２ 圧力空気槽
１３ 流水検知装置
１４ 圧力スイッチ（流水検知装置用）
１５ 圧力スイッチ（圧力空気槽用）
１６ 火災受信機
１７ 消火制御盤
１８ ポンプ制御盤
Ｓ１ 火災信号
Ｓ２ 第１の火災移報信号
Ｓ３ 第２の火災移報信号
Ｓ４ 予作動弁開放信号
Ｓ５ ポンプ起動信号
Ｓ６ 流水検知信号
Ｓ７ 流水検知移報信号
Ｓ８ 圧力低下信号
Ｓ９ 圧力低下移報信号

Claims (3)

1. 充水された二次側配管に接続されたスプリンクラヘッドと、該スプリンクラヘッドと同じ防護領域に設けられる火災感知器と、該火災感知器と電気的に接続され、該火災感知器からの火災信号の蓄積機能を有する火災受信機と、前記二次側配管の基端側に設けられ、前記火災感知器が火災を検出したときに開放される予作動弁と、該予作動弁に一次側配管を介して接続される給水源のポンプとを備えた消火設備において、
   前記二次側配管の基端側に流水検知装置を設け、
   前記火災感知器からの火災信号が、前記流水検知装置からの流水信号よりも先に入力されるときは、前記火災受信機は、蓄積時間経過後に再度火災信号が入力されたときに、火災警報を行い、
   前記流水検知装置からの流水信号が、前記火災感知器からの火災信号よりも先に入力されるとき、前記火災受信機の前記蓄積機能をキャンセルすることを特徴とする消火設備。
2. 充水された二次側配管に接続されたスプリンクラヘッドと、該スプリンクラヘッドと同じ防護領域に設けられる火災感知器と、該火災感知器と電気的に接続され、該火災感知器からの火災信号の蓄積機能を有する火災受信機と、前記二次側配管の基端側に設けられ、前記火災感知器が火災を検出したときに開放される予作動弁と、該予作動弁に一次側配管を介して接続される給水源のポンプとを備えた消火設備において、
   スプリンクラヘッドの動作に伴う現象を検知する手段を設け、
   前記火災感知器からの火災信号が、前記検知手段からの信号よりも先に入力されるときは、前記火災受信機は、蓄積時間経過後に再度火災信号が入力されたときに、火災警報を行い、
   前記検知手段からの信号が前記火災感知器からの火災信号よりも先に入力されるとき、前記火災受信機の前記蓄積機能をキャンセルすることを特徴とする消火設備。
3. 前記火災感知器が火災を検出したときに前記ポンプに起動信号を送り、前記ポンプを起動させる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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