JP4932550B2

JP4932550B2 - スプリンクラ消火設備

Info

Publication number: JP4932550B2
Application number: JP2007066745A
Authority: JP
Inventors: 和幸秋本
Original assignee: Nohmi Bosai Ltd
Current assignee: Nohmi Bosai Ltd
Priority date: 2007-03-15
Filing date: 2007-03-15
Publication date: 2012-05-16
Anticipated expiration: 2027-03-15
Also published as: JP2008220827A

Description

この発明は、不時の消火用水の放水を防止できるスプリンクラ消火設備に関するものである。

従来の予作動式スプリンクラ消火設備は、予作動弁まで加圧水を充填しておき、火災感知器からの火災信号を受けて予作動弁を開放してスプリンクラヘッドに至る配管を満水状態とし、やがてスプリンクラヘッドが感熱開放されると、まず加圧空気などが放出され、続いて水が放出されて消火活動を開始する（例えば、特許文献１参照）。そこで、従来の予作動式スプリンクラ消火設備では、スプリンクラヘッドが開放されても、火災感知器が火災を感知していなければ、配管内の空気のみが放出されるので、スプリンクラヘッドの誤動作による消火用水の放水が防止される。

特開平６−１７８８２６号公報

従来の予作動式スプリンクラ消火設備では、火災感知器が火災を感知した後、スプリンクラヘッドが感熱開放されなければ、火災感知器を復旧し、スプリンクラヘッドに至る配管に充満されている水を排水して、設備を初期状態に復帰させている。しかし、スプリンクラヘッドに至る配管に充満されている水は完全に排水しきれず、立ち上がり配管部などに溜まる場合がある。その後、火災以外でのスプリンクラヘッドの開放、例えば点検作業などで分解されると、排水しきれていなかった水が放水されてしまうという危険性があった。

この発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、不時の消火用水の放水を確実に防止できるスプリンクラ消火設備を得ることを目的とする。

この発明によるスプリンクラ消火設備は、感知範囲が防護区画の全域を網羅するように該防護区画に配設された第１スプリンクラヘッドの群と、上記第１スプリンクラヘッドより高い感知感度を有し、感知範囲が上記防護区画の全域を網羅するように該防護区画に配設された第２スプリンクラヘッドの群と、それぞれの上記第１スプリンクラヘッドが連結された第１配管と、それぞれの上記第２スプリンクラヘッドが連結された第２配管と、上記第１および第２配管に所定圧の空気を個別に充満させる空気供給手段と、消火用水を供給する一次配管と、上記一次配管と上記第１配管との間に配設され、上記第１および第２スプリンクラヘッドの開放により上記第１および第２配管内の空気が共に放出された場合にのみ開弁して上記一次配管と上記第１配管との間を連通し、上記消火用水を開放された上記第１スプリンクラヘッドから放水させる開放弁と、を備えている。

この発明によれば、第１および第２スプリンクラヘッドの一方を誤って開放しても、一次配管と第１配管との間が連通されないので、消火用水が放水されるようなことはない。従って、不時の消火用水の放水を確実に防止できるスプリンクラ消火設備が得られる。

図１はこの発明に係るスプリンクラ消火設備における配管系統図、図２はこの発明に係るスプリンクラ消火設備を模式的に示すシステム図である。

図１および図２において、本スプリンクラ消火設備１は、第１配管２と、第２配管３との２系統の配管を有する。そして、第１分岐配管４が第１配管２から多数分岐され、第１スプリンクラヘッド６が各第１分岐配管４の先端に取り付けられている。また、第２分岐配管５が第２配管３から多数分岐され、第２スプリンクラヘッド７が各第２分岐配管５の先端に取り付けられている。

第１スプリンクラヘッド６は、例えば、Ｒ：２．６の感知感度のものである。この感知感度の第１スプリンクラヘッド６は、設置点を中心とする直径２．６ｍの感知範囲８内の火災を感知して感熱開放するように構成されている。第１スプリンクラヘッド６は、長さＡを一辺とする正方形の格子パターンの各交差部に配設されている。格子パターンの長さＡは、対角位置の第１スプリンクラヘッド６の感知範囲８が互いに接するか、又は重なり合うように設定される。これにより、第１スプリンクラヘッド６の感知範囲８が防護区画Ｋの全域を網羅する。

第２スプリンクラヘッド７は、例えば、Ｒ：５．２の感知感度のものである。第２スプリンクラヘッド７は、正方形の格子パターンの各交差部に配設されている。格子パターンの一辺長さは、対角位置の第２スプリンクラヘッド７の感知範囲９が互いに接するか、又は重なり合うように設定される。これにより、第２スプリンクラヘッド７の感知範囲９が防護区画Ｋの全域を網羅するように配設されている。この感知範囲９は、第２スプリンクラヘッド７の設置点を中心とする直径５．２ｍの範囲に相当し、格子パターンの一辺長さはほぼ２Ａとなる。第２スプリンクラヘッド７は、第１スプリンクラヘッド６に比べ、感知感度が高い。

開放弁１０は、加圧水貯蔵室１１と、第２配管３に連結された空気制御室１２と、を備えている。第１ピストン１５が、一次配管１３に連結されて消火用水１４が導入される一次側室１１ａと第１配管２に連結された二次側室１１ｂとを遮断する閉止位置と、一次側室１１ａと二次側室１１ｂとを連通する開放位置と、の間を摺動可能に加圧水貯蔵室１１内に配設されている。第２ピストン１６が、第２配管３に連結された操作室１２ａと、大気に開放された大気室１２ｂと、を画成するように摺動可能に空気制御室１２内に配設されている。

加圧水貯蔵室１１の二次側室１１ｂおよび空気制御室１２の操作室１２ａには、空気供給手段としてのポンプ１８を介して、基準圧の空気が個別に供給されるようになっている。また、加圧水貯蔵室１１の一次側室１１ａには、ポンプ１９により加圧された加圧水である消火用水１４が一次配管１３を介して供給されるようになっている。

第１および第２ピストン１５，１６は、二次側室１１ｂ内の基準圧の空気の第１ピストン１５への加圧方向と操作室１２ａ内の基準圧の空気の第２ピストン１６への加圧方向とが一致するように、連結棒１７を介して連結されている。そして、加圧水貯蔵室１１の二次側室１１ｂおよび空気制御室１２の操作室１２ａの少なくとも一方が基準圧の空気で充満されているときには、第１ピストン１５が閉止位置に位置する。二次側室１１ｂおよび操作室１２ａの両方の基準圧の空気が放出され、大気圧近傍まで低下すると、第１ピストン１５が閉止位置から開放位置に移動するようになっている。なお、このような第１ピストン１５の動作は、二次側室１１ｂおよび操作室１２ａ内に充満される空気の圧力と消火用水１４の圧力との関係を調整したり、第１および第２ピストン１５，１６の面積比を調整することで、容易に実現できる。

つぎに、このように構成されたスプリンクラ消火設備１の動作について説明する。
まず、通常監視状態では、ポンプ１８が作動され、加圧水貯蔵室１１の二次側室１１ｂおよび空気制御室１２の操作室１２ａ内に基準圧の空気が供給される。そして、二次側室１１ｂおよび操作室１２ａに連結されている第１および第２配管２，３内が、基準圧の空気で充満されている。また、ポンプ１９が作動され、消火用水１４が一次配管１３を介して加圧水貯蔵室１１の一次側室１１ａに供給されている。この状態では、二次側室１１ｂ、操作室１２ａおよび第１および第２配管２，３内に充満している空気圧が第１および第２ピストン１５，１６に作用し、一次側室１１ａに充満する消火用水１４の動作圧に打ち勝ち、第１ピストン１５が閉止位置に位置されている。

ここで、火災が発生したとする。火源Ｂの真上に最も近くに位置する感知感度の高い第２スプリンクラヘッド７が最初に感熱開放する。これにより、操作室１２ａおよび第２配管３内の空気が第２スプリンクラヘッド７から放出され、操作室１２ａ内の圧力が大気圧近傍まで低下する。この時点では、二次側室１１ｂおよび第１配管２内に充満している空気の基準圧が第１ピストン１５に作用し、一次側室１１ａ内に充満する消火用水１４の動作圧に打ち勝ち、第１ピストン１５はなお閉止位置に維持される。
なお、このときに第２配管３内の圧力を監視する圧力スイッチを設けることで、第２スプリンクラヘッド７の作動を検出することができ、信号出力することで初期消火の前に警報を発することができる。

ついで、火災の規模が拡大し、火源Ｂの真上近傍に位置する感知感度の低い第１スプリンクラヘッド６が感熱開放する。これにより、二次側室１１ｂおよび第１配管２内の空気が第１スプリンクラヘッド６から放出され、二次側室１１ｂ内の圧力が大気圧近傍まで低下する。これにより、一次側室１１ａ内に充満する消火用水１４の動作圧が、二次側室１１ｂ側から第１ピストン１５に作用する加圧力と操作室１２ａ側から第２ピストン１６に作用する加圧力との総和に打ち勝ち、第１ピストン１５を閉止位置から開放位置に移動させる。そして、消火用水１４が加圧水貯蔵室１１の一次側室１１ａから二次側室１１ｂに流入し、さらに第１配管２および分岐配管４を介して感熱開放された第１スプリンクラヘッド６から火源Ｂおよびその周辺部に放水され、初期消火が行われる。

そして、火災の規模がさらに拡大すると、第１スプリンクラヘッド６が順次感熱開放され、感熱開放された第１スプリンクラヘッド６から放水が開始され、本格消火が行われる。
ここで、感知感度の高い第２スプリンクラヘッド７に接続されている第２配管３は、消火目的の配管ではないので、銅パイプなどの小径サイズの配管が用いられる。一方、第１配管２は、消火目的の配管であるので、鋼管、樹脂管などの大径サイズの配管が用いられる。

このように、この発明では、第１スプリンクラヘッド６が、感知範囲が防護区画Ｋの全域を網羅するように配設され、第１スプリンクラヘッド６より感知感度の高い第２スプリンクラヘッド７が、感知範囲が防護区画Ｋの全域を網羅するように配設され、各第１スプリンクラヘッド６が第１配管２に連結され、各第２スプリンクラヘッド７が第２配管３に連結されている。開放弁１０が、消火用水１４が供給される一次配管１３と、第１配管２との間に配設されている。そして、開放弁１０が、少なくとも１つの第１スプリンクラヘッド６と、少なくとも１つの第２スプリンクラヘッド７との両者が感熱開放した場合にのみ開放され、消火用水１４が第１配管２に供給され、感熱開放された第１スプリンクラヘッド６から放水されるように構成されている。

そこで、例えば感知感度の高い第２スプリンクラヘッド７が感熱開放したが、感知感度の低い第１スプリンクラヘッド６が感熱開放する前に火災が消火したような場合には、消火用水１４は第１配管２に供給されない。従って、従来技術のように、消火用水１４を第１配管２から排水するような復旧作業が不要となる。さらに、従来技術のように、復旧作業で排出しきれなかった消火用水１４が、その後の火災以外でのスプリンクラヘッドの開放で放水されるような事故も、未然に回避される。しかも、不時の消火用水１４の放水事故を確実に回避できるので、特に、半導体工場、クリーンルームなどの水損を嫌う物件に適用すれば、極めて顕著な効果が期待できる。

さらに、このスプリンクラ消火設備１は、火災感知器を用いていないので、電源や制御盤などの電気関連設備が不要となり、システム全体を安価に、シンプルに構築することができるとともに、火災感知器の誤動作に起因する消火用水の放出事故もない。
また、第１および第２スプリンクラヘッド６，７が、それぞれ、正方形の格子パターンの各交差部に配設されているので、感知範囲が防護区画Ｋの全域を網羅することができるように第１および第２スプリンクラヘッド６，７を効率的に配置でき、第１および第２スプリンクラヘッド６，７の配設個数を減らすことができる。また、スプリンクラヘッドを効率的に配置する観点から、スプリンクラヘッドを、その感知範囲の直径と等しい対角線長さの正方形の格子パターンの各交差部に配置することが特に好ましい。

なお、上記実施の形態では、第１および第２スプリンクラヘッド６，７が、正方形の格子パターンの各交差部に配設されているが、第１および第２スプリンクラヘッド６，７は必ずしも正方形の格子パターンの交差部に配設されている必要はなく、第１および第２スプリンクラヘッド６，７の感知範囲が防護区画Ｋの全域を網羅していればよい。

この発明に係るスプリンクラ消火設備における配管系統図である。この発明に係るスプリンクラ消火設備を模式的に示すシステム図である。

符号の説明

１スプリンクラ消火設備、２第１配管、３第２配管、４第１分岐配管、５第２分岐配管、６第１スプリンクラヘッド、７第２スプリンクラヘッド、１０開放弁、１１加圧水貯蔵室、１１ａ一次側室、１１ｂ二次側室、１２空気制御室、１２ａ操作室、１２ｂ大気室、１３一次配管、１４消火用水、１５第１ピストン、１６第２ピストン、１７連結棒、１８ポンプ（空気供給手段）。

Claims

感知範囲が防護区画の全域を網羅するように該防護区画に配設された第１スプリンクラヘッドの群と、
上記第１スプリンクラヘッドより高い感知感度を有し、感知範囲が上記防護区画の全域を網羅するように該防護区画に配設された第２スプリンクラヘッドの群と、
それぞれの上記第１スプリンクラヘッドが連結された第１配管と、
それぞれの上記第２スプリンクラヘッドが連結された第２配管と、
上記第１および第２配管に所定圧の空気を個別に充満させる空気供給手段と、
消火用水を供給する一次配管と、
上記一次配管と上記第１配管との間に配設され、上記第１および第２スプリンクラヘッドの開放により上記第１および第２配管内の空気が共に放出された場合にのみ開弁して上記一次配管と上記第１配管との間を連通し、上記消火用水を開放された上記第１スプリンクラヘッドから放水させる開放弁と、
を備えたことを特徴とするスプリンクラ消火設備。
上記第１スプリンクラヘッドおよび上記第２スプリンクラヘッドのそれぞれが、正方形の格子パターンの交差部に配設されている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。
上記開放弁は、
第１ピストンが、上記一次配管に連結されて上記消火用水が導入される一次側室と上記空気供給手段により上記所定圧の空気が供給されるとともに上記第１配管に連結される二次側室とを遮断する閉止位置と該一次側室と該二次側室とを連通する開放位置との間を摺動するように配設された加圧水貯蔵室と、
第２ピストンが、上記空気供給手段により上記所定圧の空気が供給されるとともに上記第２配管に連結される操作室と大気に開放される大気室とを画成するように摺動可能に配設された空気制御室と、を備え、
上記第１ピストンと上記第２ピストンとが、上記二次側室内の上記所定圧の空気の該第１ピストンへの加圧方向と上記操作室内の上記所定圧の空気の該第２ピストンへの加圧方向とが一致するように連結され、
上記二次側室および上記操作室の少なくとも一方に上記所定圧の空気が満たされているときには、上記一次側室に導入されている上記消火用水の圧力に抗して上記第１ピストンを上記閉止位置に位置させ、
上記二次側室および上記操作室の両方から上記所定圧の空気が放出されたときに、上記第１ピストンが上記消火用水の圧力により上記閉止位置から上記開放位置に移動されるように構成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のスプリンクラ消火設備。