JP5004170B2 - 予作動式スプリンクラ消火設備 - Google Patents

Description

本発明は、予作動式スプリンクラ消火設備および該設備に使われている流水検知装置の流水信号を正確に捉えることに関する。

予作動式スプリンクラ消火設備は、火災感知器とスプリンクラヘッドが火災によって両方作動した場合にスプリンクラヘッドから消火水を放出するものである。

予作動式スプリンクラ消火設備に用いられる流水検知部は、水源からスプリンクラヘッドまで接続されている配管の途中に配設され、その一次側は水源と接続し、二次側はスプリンクラヘッドに接続されている。

二次側に接続された配管に、空気等を充填したものを乾式予作動といい、消火水が充填されたものを湿式予作動という。

乾式、湿式いずれの場合も予作動流水検知部内部の弁体は平常時に閉鎖状態になる。火災時に火災感知器が作動すると上記流水検知部と直列に接続の仕切り弁が開放され、それによって弁体が開放し、水源からスプリンクラヘッドまでの水路が開放され、流水があると流水信号を発する（予作動）。そして、火災の熱によってスプリンクラヘッドが作動すると二次側配管内の水がスプリンクラヘッドより放出され、続きてポンプが起動し水源の消火水を汲み上げてスプリンクラヘッドに供給して消火を行う（本格作動）。（例えば、特許文献１）。
特開２００２−２１９１８８号公報

従来の予作動式スプリンクラ消火設備は、特に乾式では、火災感知器が作動することで仕切り弁が開放し水源からスプリンクラヘッドまでの水路が開放され、流水検知部は流水信号を発する。一般にこの流水信号を火災信号として捉えるため、制御装置（受信盤）上は火災警報や避難警報が発報する。ところで、例えば火災感知器が誤作動の場合にも、仕切り弁が開放して流水が発生してしまい、流水検知部は流水信号を発してしまう。スプリンクラヘッドからの放水がないのに、制御装置は流水信号によって火災警報や避難警報を発生すると、現場は不必要な過剰反応を起こしかねない。そのため、従来の流水検知装置は、その流水信号が完全にスプリンクラヘッドからの放水、つまり火災を反映していないことになってしまう。

この発明は、上記事情に鑑み、予作動式スプリンクラ消火設備において、火災感知器は誤報があっても流水検知部が作動せず、逆に流水検知部に流水信号が発生すればほぼ間違いなく火災信号と断定でき、流水信号を正確に捉え信頼性が高い予作動式スプリンクラ消火設備を提供する。

この発明は、上記課題を解決するためになされたもので、水源に接続される一次側とスプリンクラヘッドに接続される二次側との間に流水が発生すると流水信号を発する流水検知装置が設けられるスプリンクラ消火設備において、前記流水検知装置は、前記一次側から前記二次側へ繋がる主管路に設けられ流水が発生すると流水信号を発する流水検知部と、該流水検知部と直列に前記主管路に設けられ前記主管路を仕切りする第１仕切り弁と、前記一次側から前記二次側へ繋がる前記主管路と並列の副管路に設けられ該副管路を仕切りする第２仕切り弁と、を備え、前記二次側に圧力スイッチを設け、前記第２仕切り弁の開放により前記二次側の圧力が所定値に達することを前記圧力スイッチが検出するときに、第２仕切り弁を閉止するとともに、前記第１仕切り弁を開放することを特徴とする。

また、水源に接続される一次側とスプリンクラヘッドに接続される二次側との間に流水が発生すると流水信号を発する流水検知装置が設けられるスプリンクラ消火設備において、前記流水検知装置は、前記一次側から前記二次側への流水が発生すると流水信号を発する流水検知部と、該流水検知部を動作させる流水が発生する、前記一次側と前記二次側との隔壁に形成される弁座を仕切る第１弁体と、該第１弁体が仕切る弁座とは異なる位置で前記隔壁に形成される異なる弁座を仕切る第２弁体と、を備え、前記二次側に圧力スイッチを設け、前記第２弁体の開放により前記二次側の圧力が所定値に達することを前記圧力スイッチが検出するときに、第２弁体を閉止するとともに、前記第１弁体を開放することを特徴とする。

この発明によれば、第１仕切り弁は主管路に設けられ流水検知部と直列に接続されて、また第２仕切り弁は主管路と並列の副管路に設けられることで、第２仕切り弁のみを開放した場合、一次側の水が二次側に流れるが流水検知部は作動しないので、流水信号は発生しない。逆に第１仕切り弁を開放し流水検知部の作動により流水信号が発生した場合、二次側に接続されるスプリンクラヘッドが開放され放水していることを断定できる。これによって、流水信号は確実にスプリンクラヘッドの放水状況を反映することができる。

実施形態１
図１はこの発明の実施形態１に係わる流水検知装置と、この流水検知装置を含む予作動式スプリンクラ消火設備の構成図である。

予作動式スプリンクラ消火設備１００は、予作動流水検知装置１０と、スプリンクラヘッド１６と、火災感知器１７と、消火設備のシステム全体を制御する制御装置（受信盤）１９と、で構成されている。

流水検知装置１０は、一次側１と二次側２との間を分岐して、並列に、主管路３と副管路４とが形成されて、主管路３に設けられて内部に流水検知センサを有する流水検知部１１と、該流水検知部１１と直列に接続されるように主管路３に設けれ、流水検知部１１の流水を仕切りする第１仕切り弁１２と、流水検知部１１と並列に接続されるように副管路４に設けれ、流水検知部１１の一次側１の流水を二次側２に流通させる第２仕切り弁１３と、で構成されている。また、一次側１の配管は、図示しない水源に接続されており、二次側２の配管は、スプリンクラヘッド１６と接続されている。

なお、流水検知部１１の流水検知機構は、チャッキ式で流水を圧力スイッチ等で検出する方式でよいが、パドル式で流水によるパドルの動きをリミットスイッチで検出する方式等でもよい。

スプリンクラヘッド１６は閉鎖式のヘッドであり、二次側２の配管に空気が充満されたの場合、二次側２の配管に水が充満されたの場合、本発明は上記二つのシステムとも適合する。

火災感知器１７は、防護区画に設置されており、該区画の防護対象物によって煙感知器や熱感知器、または炎感知器等を設置することが可能である。また制御装置１９はこの予作動式スプリンクラ消火設備１００全体の制御装置として中心的な役割を果たしている。

まず流水検知装置１０の動作を説明する。

通常、第１仕切り弁１２と第２仕切り弁１３が閉止されているが、第１仕切り弁１２が開放し一次側１の水が流水検出部１１を通して二次側２に流れると、流水検知部１１はこの流水を検出して流水信号が発生する。一方、第１仕切り弁１２を閉止し第２仕切り弁１３を開放すると、一次側１の水が第２仕切り弁１３が設けれれる副管路４を通して二次側２に流され、その場合、主管路３に設けられている流水検知部１１に水が流れないので、流水信号は発生しない。そして、二次側２に圧力スイッチ１５を設置して、二次側２の水圧が所定値に達するとこの圧力スイッチ１５が作動し、第２仕切り弁１３を閉止して第１仕切り弁１２を開放するとの仕組みにすれば、第１仕切り弁１２の開放で流水検知部１１での流水信号が発生するときには、二次側２の閉鎖型のスプリンクラヘッド１６が開放して放水されている状態である。

次にこの予作動式スプリンクラ消火設備１００の動作を説明する。

通常監視状態では、流水検知装置１０の第１仕切り弁１２と、第２仕切り弁１３とが閉止され、一次側１の消火水が二次側２に流れてない。

火災があったときに、火災感知器１７がまず作動する。この作動信号を制御装置１９に送信されると、制御装置１９は第２仕切り弁１３を開放させ、副管路４を介して、一次側１の消火水を二次側２に流す。このとき主管路３を用いずに流水検知部１１での流水がないので、制御装置１９では、火災感知器１７の作動の予備警報を発するが、流水信号がないため本格的な火災警報を発しない。

二次側２の配管内の水圧は次第に所定の圧力値に到達すると、二次側２の圧力を監視する圧力スイッチ１５が作動する。この信号で制御装置１９は第２仕切り弁１３を閉止し、第１仕切り弁１２を開放するように制御する。このとき、一次側１の水圧は二次側２の水圧と同等であるため、第１仕切り弁１２が開放しても流水検知部１１での流水がなく、流水信号は発信しない。

次に火災の規模が大きくなるにつれ、火災の熱でスプリンクラヘッド１６が作動する。二次側２の消火水は既に規定圧力値になったため、スプリンクラヘッド１６から直ちに放水し消火活動ができる。二次側２の水圧が減少されるため、水源から供給された一次側１の消火水が流水検知部１１、第１仕切り弁１２を通して二次側２に流れる。そうすると、流水検知部１１から流水信号が発信し、制御装置１９はスプリンクラヘッドの放水信号を受信し、火災警報や避難警報を本格的に発する。

なお、第２仕切り弁１３の閉止および第１仕切り弁１２の開放を圧力スイッチ１５の作動により行っているが、二次側２への充水は時間的に判断してもよく、例えば、１分間のタイマによって、第２仕切り弁１３の閉止および第１仕切り弁１２の開放を行ってもよい。

この実施形態１のよれば、本発明に係わる予作動式スプリンクラ消火設備１００は、以下の特徴がある。

（１）火災感知器１６の作動で第２仕切り弁１３が開放され、一次側１の消火水が二次側２に流れるが、スプリンクラヘッド１６での放水ではないので、すなわち「予作動」の段階であるので、流水検知部１１が流水信号を発しない。そうすれば制御装置１９は、火災感知器１７の発報信号を表示するが、流水による「本格作動」の警報を発信しない。「予作動」と「本格作動」とを確実に区別できる。

（２）「予作動」が完了し、二次側２の水圧は既に所定の圧力値に達したので、スプリンクラヘッド１６が放水する際、従来の予作動式スプリンクラ消火設備より放水遅れ時間が短くて済む。

（３）火災感知器１７が作動して、その後例えばこれは誤作動と判明し、または火災感知器１７が作動したが、その後火源がなくなりスプリンクラヘッド１６の開放に至らない場合、流水検知部１１の流水信号を発信していないので、制御装置１９は大掛かりな火災警報や避難警報を発する必要もなく、現場での不必要な過剰反応も生じない。防災設備の無駄な動きを防止することができる。

実施形態２
図２はこの発明の実施形態２に係わる予作動式スプリンクラ消火設備に用いる流水検知装置の構成図である。

この実施形態の予作動式スプリンクラ消火設備２００は、実施形態１の予作動式スプリンクラ消火設備１００とは、流水検知装置１０の部分が異なるだけで、その他の構成は実施形態１と同様である。

流水検知装置２０の構成として、流水検知部２１と、該流水検知部２１と直列に接続され、流水検知部２１の流水を仕切りする第１仕切り弁１２に対応する第１弁体２２と、第１弁体２２の弁座の逆方向に異なる弁座が形成されて、流水検知部２１の一次側１の流水をその異なる弁座を介して二次側２に流通させる第２仕切り弁１３に対応する第２弁体２３と、で構成されている。また周辺機器として、二次側２の水圧を検知する圧力スイッチ２５と、二次側２の圧力を調整する調圧パイロット弁２６と、排水弁２７と、スートレーナ２８と、がある。

また流水検知部２１の内部構成は、第１弁体２２に連動するシャフト２１ａとリミットスイッチ２１ｂがある。そして第１弁体２２は、電動弁２２ａと手動弁２２ｂと、一次側１と二次側２の間に隔壁Ｋに離接可能な弁体であるピストン２２ｃと、で内部構成し、第２弁体２３は、電動弁２３ａと、一次側１と二次側２の間に隔壁Ｋに離接可能なピストン２３ｂと、で構成されている。

次にこの実施形態２における予作動式スプリンクラ消火設備２００の動作を説明する。

通常、流水検知装置２０の第１弁体２２と第２弁体２３が閉止されており、隔壁Ｋがピストン２２ｃおよびピストン２３ｂにより封鎖され、一次側１の消火水が二次側２に流れない。

火災時、火災感知器１７が作動すると、電動弁２３ａが開放され、一次側１の消火水がこの電動弁２３ａで排水される。そうすればシリンダＳ２内の水圧が減少され、ピストン２３ｂが隔壁Ｋから離れて、一次側１の消火水が二次側２に流れる。この場合、ピストン２２ｃが動作しないので、リミットスイッチ２１ｂによる流水信号は発しない。

そして二次側２の水圧が所定値になると、圧力スイッチ２５の動作で、電動弁２３ａが閉止し、ピストン２３ｂも隔壁Ｋに圧接する。それとともに、電動弁２２ａが開放される。

火災の規模が大きくなるにつれ、スプリンクラヘッド１６が開放すると、二次側２の配管から消火水が放出する。シリンダＳ１の水が二次側２に流れるため、シリンダＳ１内の水圧が減圧され、第１弁体２２であるピストン２２ｃが隔壁Ｋから離れる。弁体が開放されたため、一次側１の水が二次側２に流れ、スプリンクラヘッド１６から放出する。この場合、シャフト２１ａはピストン２２ｃの摺動に伴って移動しリミットスイッチ２１ｂと接触して動作させ、流水信号を制御装置１９に発信する。

このようにして、火災感知器１７の作動の段階は第１弁体を開放し予作動信号を発して、そしてスプリンクラヘッド１６の作動の段階は流水信号を発して、制御装置１９は本格作動の信号を発する。流水信号の利用で予作動か本格作動の情報を確実に取得し、実施形態１と同様、信頼性の高い予作動式スプリンクラ消火設備が得られる。

実施形態１に係わる流水検知装置１０と予作動式スプリンクラ消火設備１００の構成図 実施形態２に係わる流水検知装置２０と予作動式スプリンクラ消火設備２００の構成図

符号の説明

１ 一次側
２ 二次側
１０、２０ 流水検知装置
１１、２１ 流水検知部
１２ 第１仕切り弁
１３ 第２仕切り弁
１５、２５ 圧力スイッチ
１６ スプリンクラヘッド
１７ 火災感知器
１９ 制御装置
２２ 第１弁体
２３ 第２弁体
２６ 調圧パイロット弁
２７ 排水弁
２８ スートレーナ
１００ 予作動式スプリンクラ消火設備
２００ 予作動式スプリンクラ消火設備
Ｓ１、Ｓ２ シリンダ
Ｋ 隔壁

Claims (2)

1. 水源に接続される一次側とスプリンクラヘッドに接続される二次側との間に流水が発生すると流水信号を発する流水検知装置が設けられるスプリンクラ消火設備において、
   前記流水検知装置は、前記一次側から前記二次側へ繋がる主管路に設けられ流水が発生すると流水信号を発する流水検知部と、該流水検知部と直列に前記主管路に設けられ前記主管路を仕切りする第１仕切り弁と、前記一次側から前記二次側へ繋がる前記主管路と並列の副管路に設けられ該副管路を仕切りする第２仕切り弁と、を備え、
   前記二次側に圧力スイッチを設け、前記第２仕切り弁の開放により前記二次側の圧力が所定値に達することを前記圧力スイッチが検出するときに、第２仕切り弁を閉止するとともに、前記第１仕切り弁を開放することを特徴とするスプリンクラ消火設備。
2. 水源に接続される一次側とスプリンクラヘッドに接続される二次側との間に流水が発生すると流水信号を発する流水検知装置が設けられるスプリンクラ消火設備において、
   前記流水検知装置は、前記一次側から前記二次側への流水が発生すると流水信号を発する流水検知部と、該流水検知部を動作させる流水が発生する、前記一次側と前記二次側との隔壁に形成される弁座を仕切る第１弁体と、該第１弁体が仕切る弁座とは異なる位置で前記隔壁に形成される異なる弁座を仕切る第２弁体と、を備え、
   前記二次側に圧力スイッチを設け、前記第２弁体の開放により前記二次側の圧力が所定値に達することを前記圧力スイッチが検出するときに、第２弁体を閉止するとともに、前記第１弁体を開放することを特徴とするスプリンクラ消火設備。
   

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