JP5153758B2

JP5153758B2 - スプリンクラ消火設備

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Publication number: JP5153758B2
Application number: JP2009289602A
Authority: JP
Inventors: 浩希沢田
Original assignee: Nohmi Bosai Ltd
Current assignee: Nohmi Bosai Ltd
Priority date: 2009-12-21
Filing date: 2009-12-21
Publication date: 2013-02-27
Anticipated expiration: 2029-12-21
Also published as: JP2011125631A

Description

本発明は、スプリンクラ消火設備に関し、特に、予作動弁の二次側にある二次側配管を負圧状態にしたスプリンクラ消火設備に関するものである。

従来より、スプリンクラヘッドが接続された二次側配管内を圧縮空気で充填し、その二次側配管の基端側に予作動弁を設けた予作動式のスプリンクラ消火設備がある。この設備は、スプリンクラヘッドと同じ防護区画に設置された火災感知器が動作すると、予作動弁が開放し、二次側配管に充水するように構成されている。
このような予作動式のスプリンクラ消火設備では、火災感知器とスプリンクラヘッドの両方が動作したときに放水されるので水損が生じにくいが、スプリンクラヘッドが接続される立ち下がり管部分に溜まった水と圧縮空気との影響で、立ち下がり管部分で腐食を起こすことがある。

そこで、二次側配管に真空ポンプを接続し、配管内を真空状態（負圧状態）にした真空式の予作動式スプリンクラ消火設備が提案されている（例えば特許文献１参照）。この設備では、二次側配管内は、圧縮空気の代わりに真空となるので、酸素分圧が低く、前述のような腐食が起こりにくい。
この負圧式のスプリンクラ消火設備では、火災時に、スプリンクラヘッドが動作すると二次側配管内の負圧状態にある圧力が上昇する。そこで、二次側配管には圧力スイッチが設けられ、この圧力スイッチにより圧力上昇を検出することで、スプリンクラヘッドの動作や配管内の漏れを検知できるように構成されている。

実公平６−２６２９２号公報

スプリンクラ消火設備の二次側配管は、防護区画の大きさによって、その配管容積が異なる。このため、圧力上昇を検知する閾値が一つの値で固定される場合、配管容積が小さい二次側配管に合わせて、通常状態の真空圧から離れた値にその閾値を設定すると、配管容積が大きい二次側配管での圧力上昇の検知が遅れ、スプリンクラヘッドの動作の検知が遅れてしまう。
また、反対に配管容積が大きい二次側配管に合わせて、通常状態の真空圧から近い値にその閾値を設定すると、配管容積が小さい二次側配管では圧力上昇の検知が頻繁に行われ、真空ポンプの起動回数が増えるという問題がある。
また、火災感知器は、たばこの煙等によって誤動作することがある。しかしながら、従来の真空式の予作動式スプリンクラ消火設備は火災感知器の動作と連動して予作動弁を開放してしまう。そのため、真空ポンプに水が流入してしまう機会が増加するという問題点があった。また、通常は、予作動弁の開放と連動させて火災放送を発するため、火災感知器の誤動作の度に火災放送を誤報してしまうという問題点があった。つまり、予作動式スプリンクラ消火設備の信頼性が低下してしまうという問題点があった。

本発明は上述のような課題を解決するためになされたものであり、配管容積の大きさに関わらず、スプリンクラヘッドの動作の検知を遅くすることなく、真空ポンプの起動回数を増やさない信頼性の高い予作動式スプリンクラ消火設備を提供することを目的とする。

本発明に係るスプリンクラ消火設備は、開閉弁と、該開閉弁の二次側に設けられ、スプリンクラヘッドが接続された二次側配管と、該二次側配管と吸引用配管を介して接続され、前記二次側配管内を負圧にする真空ポンプと、前記開閉弁の一次側に設けられ、基端側に給水手段が接続される一次側配管とを有するスプリンクラ消火設備において、前記二次側配管又は前記吸引用配管に設けられ、配管内の圧力を検知する圧力検知手段と、前記圧力検知手段が圧力の上昇を検知したときに、前記開閉弁を開放させる制御手段とを備え、前記制御手段は、前記圧力検知手段の検知圧力の閾値を、前記二次側配管の容積に基づいて設定することを特徴とするものである。

また、制御手段は、前記圧力検知手段の検知圧力が第１の閾値以上となったときに、前記真空ポンプを起動させ、前記圧力検知手段の検知圧力が第２の閾値以下となったときに、前記真空ポンプを停止させ、前記圧力検知手段の検知圧力が第３の閾値以上となったときに、前記スプリンクラヘッドが作動し、前記圧力検知手段が設けられた配管内の圧力が上昇したと判断することを特徴とするものである。
そして、前記第３の閾値は、前記スプリンクラヘッドが作動した際、前記圧力検知手段の検知値が所定時間以内に前記第２の閾値以下から前記第３の閾値以上へ上昇できる値に設定され、前記第１の閾値は、前記第３の閾値よりも３ｋＰａＧ〜２０ｋＰａＧ小さい範囲に設定されたことを特徴とするものである。

本発明においては、圧力検知手段の検知圧力の閾値が、二次側配管の容積に基づいて設定される。このため、配管容積が小さい二次側配管では、通常時の真空ポンプの起動回数が増えるのを防止することができる。また、配管容積の大きい二次側配管では、スプリンクラヘッドの動作の検知が遅れることを防止できる。
また、制御手段は、火災感知器が動作し、かつ圧力検知手段が圧力の上昇を検知したときに、開閉弁を開放させる。これにより、火災感知器が誤動作した際でも、二次側配管へ充水されることを防止できる。このため、真空ポンプに水が流入する機会が従来の真空式の予作動式スプリンクラ消火設備より低減され、真空ポンプの故障等をより抑制できる。また、予作動弁の開放と連動させて火災放送を発する場合、従来の予作動式スプリンクラ消火設備と比べ、火災放送の誤報をより防止することができる。したがって、従来の予作動式スプリンクラ消火設備よりも信頼性の高い予作動式スプリンクラ消火設備を提供することができる。

実施の形態１に係るスプリンクラ消火設備を示すシステム構成図である。実施の形態１に係るスプリンクラ消火設備の通常監視状態における二次側配管内及び吸引用配管内の圧力状態を示す特性図である。実施の形態１に係るスプリンクラ消火設備の火災発生時における二次側配管内及び吸引用配管内の圧力状態を示す特性図である。実施の形態２に係るスプリンクラ消火設備の真空スイッチをＯＮ−ＯＦＦさせる閾値の設定例である。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係るスプリンクラ消火設備を示すシステム構成図である。このスプリンクラ消火設備は、スプリンクラヘッド２、予作動弁２２、一次側配管１１、二次側配管１２、吸引用配管１４、真空ポンプ２４、定流量弁２３、流水遮断弁３１、真空スイッチ４１ａ及び真空スイッチ４１ｂ等から構成されている。

防護区画１には、複数のスプリンクラヘッド２が設けられている。また、防護区画１には、防護区画１内で発生した火災を感知する火災感知器３が設けられている。この火災感知器３は、火災受信機４を介して制御盤５と電気的に接続されている。また、制御盤５は、後述の開閉弁２２（以下、予作動弁という）、流水遮断弁３１、真空スイッチ４１ａ及び真空スイッチ４１ｂ等とも電気的に接続されている。

各スプリンクラヘッド２は立ち下がり配管１３に接続されている。また、立ち下がり配管１３のそれぞれは、二次側配管１２に接続されている。この二次側配管１２の一方の端部は、電動のパイロット弁を有し、火災時に電気的に開放される（通常は閉止している）予作動弁２２の一方の端部に接続されている。予作動弁２２の他方の端部は、一次側配管１１の一方の端部に接続されている。また、一次側配管１１の他方の端部（基端側）は、給水ポンプ２１の吐出口に接続されている。この一次側配管１１には、流量制御手段となる定流量弁２３が設けられている。例えば、定流量弁２３は、予作動弁２２の一次側近傍や、給水ポンプ２１の二次側近傍に設けられている。
一方、二次側配管１２の他方の端部は、末端試験弁２５の一方の端部に接続されている。末端試験弁２５の他方の端部には、排水配管１６が接続されている。スプリンクラ消火設備の水漏れ試験等によって二次側配管１２に充填された水は、末端試験弁２５及び予作動弁２２に備えた図示しない排水弁を開くことにより、外部に排出される。通常の監視状態においては、末端試験弁２５は閉じられた状態となっている。

また、二次側配管１２には、予作動弁２２の二次側において吸引用配管１４の一方の端部が接続されている。吸引用配管１４の他方の端部には、二次側配管１２内を負圧状態にする真空ポンプ２４が接続されている。
この吸引用配管１４には、二次側配管１２との接続部側から真空ポンプ２４側に向けて、電動弁等である流水遮断弁３１、真空スイッチ４１ａ、真空スイッチ４１ｂ及びオリフィス４２が順に設けられている。ここで、真空スイッチ４１ａ及び真空スイッチ４１ｂが、本発明の圧力検知手段に相当する。
なお、流水遮断弁３１と真空スイッチ４１ａの位置は逆にしてもよく、その場合には真空スイッチ４１ａは二次側配管１２に設けるようにしてもよい。また、本実施の形態１では給水手段として給水ポンプ２１を用いているが、例えば建物の屋上等に設けられる高架水槽や、加圧された水源等を給水手段として用いてもよい。

＜スプリンクラ消火設備の動作＞
本実施の形態１に係るスプリンクラ消火設備は、通常の監視状態においては、真空ポンプ２４を起動させて二次側配管１２内及び吸引用配管１４内が真空状態となっている、真空式の予作動式スプリンクラ消火設備である。ここで真空状態とは、完全な真空状態である必要はなく、負圧状態であればよい。以下、このスプリンクラ消火設備の動作について説明する。まず、スプリンクラヘッド２の作動を検出する動作について説明する。続いて、スプリンクラ消火設備の消火動作について説明する。

（スプリンクラヘッド作動検出動作）
スプリンクラヘッド２の作動を検出する動作について説明する。
図２は、本発明の実施の形態１に係るスプリンクラ消火設備の通常監視状態における二次側配管１２内及び吸引用配管１４内の圧力状態を示す特性図である。また、図３は、このスプリンクラ消火設備の火災発生時における二次側配管１２内及び吸引用配管１４内の圧力状態を示す特性図である。なお、図２及び図３の縦軸は、圧力の真空度合（真空圧）を示しており、上側程、真空度が高く、つまり圧力が低いことを示している。

真空スイッチ４１ａには、２つの閾値（閾値４１ａＯＮ、閾値４１ａＯＦＦ）が設定されている。真空スイッチ４１ａは、検知する圧力が閾値４１ａＯＮよりも大きくなった場合（検知する真空圧が閾値４１ａＯＮよりも小さくなった場合）、ＯＮ状態となって制御盤５にスプリンクラヘッド作動信号を送信する。
真空スイッチ４１ｂにも、２つの閾値（閾値４１ｂＯＮ、閾値４１ｂＯＦＦ）が設定されている。真空スイッチ４１ｂは、検知する圧力が閾値４１ｂＯＮよりも大きくなった場合（検知する真空圧が閾値４１ｂＯＮよりも小さくなった場合）、ＯＮ状態となって図示しない真空ポンプ制御盤に真空ポンプ起動信号を送信する。また、真空スイッチ４１ｂは、検知する圧力が閾値４１ｂＯＦＦよりも小さくなった場合（検知する真空圧が閾値４１ｂＯＦＦよりも大きくなった場合）、ＯＦＦ状態となって図示しない真空ポンプ制御盤に真空ポンプ停止信号を送信する。なお、真空圧で考えた場合、閾値４１ｂＯＮは、閾値４１ａＯＮよりも高目に設定され、かつ閾値４１ａＯＦＦよりも低目に設定される。そして、閾値４１ｂＯＦＦは、閾値４１ａＯＦＦよりも高い真空圧が設定される。
制御盤５は、真空スイッチ４１ａから送信される信号に基づいて、以下のようにスプリンクラヘッド２の作動を検出する。

ここで、閾値４１ｂＯＮが本発明における第１の閾値に相当し、閾値４１ｂＯＦＦが本発明における第２の閾値に相当し、閾値４１ａＯＮが本発明における第３の閾値に相当する。なお、閾値４１ｂＯＮ、閾値４１ｂＯＦＦ及び閾値４１ａＯＮの具体的な設定方法については、実施の形態２で説明する。

通常の監視状態において、真空ポンプ２４を真空スイッチ４１ｂが閾値４１ｂＯＦＦに達するまで起動することで、二次側配管１２内及び吸引用配管１４内は真空状態となっている。これら二次側配管１２内及び吸引用配管１４内は、立ち下がり配管１３とスプリンクラヘッド２との接続部等から徐々に空気が流入し、真空圧が下がってくる（圧力が上がってくる）。二次側配管１２内及び吸引用配管１４内の圧力が閾値４１ｂＯＮよりも大きくなったことを真空スイッチ４１ｂで検出した場合、真空スイッチ４１ｂがＯＮ状態となって、真空スイッチ４１ｂは真空ポンプ起動信号を図示しない真空ポンプ制御盤へ送信する。真空ポンプ起動信号を受信した図示しない真空ポンプ制御盤は、真空ポンプ２４を起動させ、二次側配管１２内及び吸引用配管１４内の圧力を低下させる（真空圧を上昇させる）（図２のＡ点）。二次側配管１２内及び吸引用配管１４内の圧力が閾値４１ｂＯＦＦよりも小さくなったことを真空スイッチ４１ｂがＯＦＦ状態となって検出した場合、真空スイッチ４１ｂは真空ポンプ停止信号を図示しない真空ポンプ制御盤へ送信する。真空ポンプ停止信号を受信した図示しない真空ポンプ制御盤は、真空ポンプ２４を停止させる（図２のＢ点）。通常の監視状態においては、このようにして二次側配管１２内及び吸引用配管１４内の真空圧を所定の監視圧力範囲内である一定以上の真空圧に保っている。

防護区画１で火災が発生し、スプリンクラヘッド２が作動すると（スプリンクラヘッド２の放水口が開放されると）、スプリンクラヘッド２の放水口から二次側配管１２内及び吸引用配管１４内に防護区画１の空気が流入する。これにより、二次側配管１２内及び吸引用配管１４内の真空圧が低下する。二次側配管１２内及び吸引用配管１４内の圧力が閾値４１ｂＯＮよりも大きくなると、真空スイッチ４１ｂがＯＮ状態となって、真空スイッチ４１ｂは真空ポンプ起動信号を図示しない真空ポンプ制御盤へ送信する。真空ポンプ起動信号を受信した図示しない真空ポンプ制御盤は、真空ポンプ２４を起動させ、二次側配管１２内及び吸引用配管１４内の圧力を低下させる（真空圧を上昇させる）（図３のＣ点）。

しかしながら、スプリンクラヘッド２の放水口から二次側配管１２内及び吸引用配管１４内に防護区画１の空気が流入するため、真空ポンプ２４を起動させても二次側配管１２内及び吸引用配管１４内の圧力はさらに上昇する（真空圧がさらに低下する）。そして、二次側配管１２内及び吸引用配管１４内の圧力が閾値４１ａＯＮよりも大きくなると、真空スイッチ４１ａがＯＮ状態となって、真空スイッチ４１ａはスプリンクラヘッド作動信号を制御盤５へ送信する（図３のＤ点）。スプリンクラヘッド作動信号を受信した制御盤５は、スプリンクラヘッド２が作動したと判断する。つまり、本実施の形態では、二次側配管１２内及び吸引用配管１４内の圧力が所定圧力△Ｐ上昇したときに、スプリンクラヘッド２が作動したと判断している。

ここで、上述のように、本実施の形態１では、真空スイッチ４１ａよりも下流側の吸引用配管１４にオリフィス４２を設けている。これにより、真空ポンプ２４が起動したとき、オリフィス４２の一次側の圧力（真空スイッチ４１ａの検出圧力）の低下速度が抑制される。このため、防護区画１で火災が発生した際、真空ポンプ２４が起動しても、スプリンクラヘッド２の作動を迅速に検出することができる。なお、オリフィス４２が設けられていなくとも、本発明を実施可能であることはもちろんである。また、スプリンクラヘッド２の動作を迅速に検出できるように、火災感知器３が火災信号を送出した際には、吸引用配管１４の圧力が上昇しても、真空ポンプ２４を起動させないようにしてもよい。

（消火動作）
続いて、スプリンクラ消火設備の消火動作について説明する。
通常の監視状態においては、一次側配管１１の予作動弁２２まで水が充填され、二次側配管１２内及び吸引用配管１４内に水が充填されていない状態となっている。

防護区画１で火災が発生すると、火災感知器３は火災を感知して、火災受信機４に火災信号を送信する。そして、火災受信機４は制御盤５に火災信号を発信する。また、その後スプリンクラヘッド２が作動し、二次側配管１２の圧力が上昇すると（真空圧が低下すると）、制御盤５は、真空スイッチ４１ａから受信したスプリンクラヘッド作動信号に基づき、スプリンクラヘッド２の作動を検出する。火災信号とスプリンクラヘッド２の作動の両方を検知した場合、制御盤５は、予作動弁２２を開放して二次側配管１２に水を供給する（充填する）。これにより、立ち下がり配管１３を介して作動したスプリンクラヘッド２から防護区画１に放水し、防護区画１で発生した火災を消火する。なお、予作動弁２２が開放されると、予作動弁２２に設けられた流水信号用スイッチ２２ａは、制御盤５及び火災受信機４に流水信号を発信する。

このとき、一次側配管１１に設けられた定流量弁２３により、二次側配管１２に流入する水の流量は一定の流量に制限される。このため、二次側配管１２に流入する水の流量が過流量となることを防止できる。ウォーターハンマーは、配管内を流れる水の流量が大きいほど発生しやすい。したがって、一次側配管１１に定流量弁２３を設けることにより、二次側配管１２に流入する水の流量が過流量となることを防止でき、二次側配管１２等でのウォーターハンマーの発生を抑制することができる。

なお、定流量弁２３の設置位置は二次側配管１２の予作動弁２２近傍に設けてもよい。二次側配管１２の予作動弁２２近傍に定流量弁２３を設けることで、過流量が二次側配管１２に流れなくなり、ウォーターハンマーの発生を抑制することが可能である。また、定流量弁２３に代えて、オリフィスを設けてもよい。二次側配管１２に流入する水の流量を、一定の流量に制限することが可能だからである。

また、本実施の形態１では、制御盤５は、予作動弁２２の開放に連動して、吸引用配管１４に設けた流水遮断弁３１を閉止する。このため、予作動弁２２が開放して二次側配管１２に水が供給されても、流水遮断弁３１より下流部の吸引用配管１４に水が流入することを抑制できる。つまり、真空ポンプ２４に水が流入することを抑制できる。したがって、真空ポンプ２４が水を吸引して、過負荷で停止したり故障を起こすことを抑制できる。

以上、このように構成されたスプリンクラ消火設備においては、火災感知器３が動作し、かつ圧力検知手段としての真空スイッチ４１ａによってスプリンクラヘッド２の作動による圧力上昇を検知したときに、予作動弁２２を開放させる。これにより、火災感知器３が誤動作した際に、二次側配管１２へ加圧水が給水されることを防止できる。このため、真空ポンプ２４に水が流入する機会も従来の真空式の予作動式スプリンクラ消火設備より低減され、真空ポンプ２４の故障等をより抑制できる。また、予作動弁２２の開放と連動させて火災放送を発する従来の真空式の予作動式スプリンクラ消火設備と比べ、火災放送の誤報をより防止することができる。したがって、従来の真空式の予作動式スプリンクラ消火設備よりも信頼性の高いスプリンクラ消火設備を提供することができる。

なお、真空スイッチ４１ａ，４１ｂをオンオフ式のものではなく、定期的にアナログ値を制御盤５に送信するものを用いてもよい。この場合は、閾値４１ａＯＮ、閾値４１ｂＯＮ及び閾値４１ｂＯＦＦを、制御盤５に設定してもよい。
また、本実施の形態１では２つの真空スイッチ（真空スイッチ４１ａ、真空スイッチ４１ｂ）によって二次側配管１２内及び吸引用配管１４内の圧力を検出したが、１つの真空スイッチによって二次側配管１２内及び吸引用配管１４内の圧力を検出してもよい。
また、予作動弁２２を使用せずに、圧力変化によって開放する開閉弁を使用するようにしてもよい。この場合には、配管内が所定圧にまで圧力上昇したことを検知したら開閉弁を開放させるようにすればよい。また予作動弁２２を火災信号と圧力上昇信号の２つの信号で開放させるようにしたが、火災信号のみで開放させるようにしてもよい。

実施の形態２．
本実施の形態２では、閾値４１ｂＯＮ、閾値４１ｂＯＦＦ及び閾値４１ａＯＮの具体的な設定方法について説明する。

スプリンクラ消火設備は、そのスプリンクラ消火設備が設置される環境（例えば防護区画１の広さ等）によって、予作動弁２２よりも二次側の配管容積が様々なものとなる。このため、スプリンクラ消火設備の設置環境に係わらず閾値４１ｂＯＮ、閾値４１ｂＯＦＦ及び閾値４１ａＯＮを一定の値にすると、例えば以下のような問題点が懸念される。ここで予作動弁２２の二次側配管とは、例えば図１に示すスプリンクラ消火設備では、末端試験弁２５の一次側となる二次側配管１２、立ち下がり配管１３及び吸引用配管１４に相当する。

例えば、予作動弁２２の二次側配管１２容積が大きいスプリンクラ消火設備の場合、予作動弁２２の二次側配管１２のリーク（空気の流入）によって生じる予作動弁２２の二次側配管１２の圧力上昇は、その速度が遅いものとなる。このため、通常の監視状態において、予作動弁２２の二次側配管１２の圧力が閾値４１ｂＯＮまで上昇する時間は長くなる。したがって、真空ポンプ２４を一度所定時間起動した後、停止してから再度起動させるまでの真空ポンプ２４の運転間隔が長くなる。しかしながら、防護区画１で火災が発生した場合、予作動弁２２の二次側配管１２の圧力上昇速度が遅いため、予作動弁２２の二次側配管１２の圧力が閾値４１ａＯＮまで上昇する時間も長くなる。このため、スプリンクラヘッド２の作動検出時間（つまり予作動弁２２を開放するまでの時間）が長くなり、放水遅れが生じてしまうことが懸念される。

一方、予作動弁２２の二次側配管１２の容積が小さいスプリンクラ消火設備の場合、予作動弁２２の二次側配管１２のリーク（空気の流入）によって生じる予作動弁２２の二次側配管１２の圧力上昇は、その速度が早いものとなる。このため、防護区画１で火災が発生した場合、予作動弁２２の二次側配管１２の圧力が閾値４１ａＯＮまで上昇する時間は短くなる。したがって、スプリンクラヘッド２の作動検出時間（つまり予作動弁２２を開放するまでの時間）が短くなり、放水遅れは生じない。しかしながら、通常の監視状態の場合、予作動弁２２の二次側配管１２の圧力が閾値４１ｂＯＮまで上昇する時間も短くなる。このため、真空ポンプ２４の運転間隔が短くなり（つまり真空ポンプ２４の運転頻度が高くなり）、経済的にも騒音面でも好ましくない。

そこで、本実施の形態２では、閾値４１ｂＯＮ、閾値４１ｂＯＦＦ及び閾値４１ａＯＮを次のように設定している。

まず、閾値４１ｂＯＮ、閾値４１ｂＯＦＦ及び閾値４１ａＯＮの中から基準とする閾値を選択し、この閾値の値を設定する。なお、選択される閾値は任意である。例えば、予作動弁２２の二次側配管１２のリーク量や真空ポンプ２４の種類によって、予作動弁２２の二次側配管１２の最大真空圧が異なってくる。そこで、例えば、予作動弁２２の二次側配管１２の最大真空圧に基づいて、閾値４１ｂＯＦＦを基準値としてもよい。本実施の形態２では、例えば−６０ｋＰａＧ〜−７０ｋＰａＧの範囲で閾値４１ｂＯＦＦを設定する。また例えば、真空式の予作動式スプリンクラ消火設備の効果（配管の腐食防止効果、スプリンクラヘッド２が破損した際の水損防止効果等）を考慮して、閾値４１ｂＯＮを基準値としてもよい。また閾値４１ａＯＮを基準値としてももちろんよい。
以下では、閾値４１ｂＯＦＦを基準値とした場合について説明する。

消防法では、スプリンクラヘッドが作動したとき、二次側の圧力低下により弁体が開放する流水検知装置（乾式流水検知装置）については、スプリンクラヘッド２の作動から予作動弁２２の開放までの時間が、３０秒以内と規定されている。本システムもスプリンクラヘッドの作動をトリガーとして弁体が開放するものであることから、予作動弁２２の二次側配管１２の内部圧力が閾値４１ｂＯＦＦよりも小さい状態でスプリンクラヘッド２を作動させた際に、予作動弁２２の二次側配管１２の圧力が３０秒以下の所定時間以内に到達可能な圧力範囲を求める。そして、この圧力範囲内に真空スイッチ４１ａがＯＮになる閾値４１ａＯＮを設定する。
このように、閾値４１ｂＯＦＦ及び閾値４１ａＯＮの値を設定することにより、予作動弁２２の二次側配管１２容積が大きいスプリンクラ消火設備の場合でも、スプリンクラヘッド２の作動検出時間が長くなって放水遅れが生じてしまうことを防止できる。

次に、閾値４１ａＯＮよりも所定圧力だけ低くなる範囲に、閾値４１ｂＯＮを設定する。本実施の形態２では、閾値４１ａＯＮよりも３ｋＰａＧ〜２０ｋＰａＧ小さくなる圧力範囲に、閾値４１ｂＯＮを設定する。この範囲の最小値（３ｋＰａＧ）は、真空スイッチ４１ａ及び真空スイッチ４１ｂの検出誤差を考慮して決定している。また、この範囲の最大値（２０ｋＰａＧ）は、予作動弁２２の二次側配管１２の圧力が閾値４１ｂＯＦＦ以下から閾値４１ｂＯＮ以上に上昇するまでの時間が短くならないような値（つまり真空ポンプ２４の運転頻度が高くならないような値）として、発明者らが実験的・経験的に得た値である。
このように閾値４１ｂＯＮを設定することにより、予作動弁２２の二次側配管１２の容積が小さいスプリンクラ消火設備の場合でも、真空ポンプ２４の運転頻度が高くなることを防止できる。

以下に、本実施の形態２に示す方法によって閾値４１ｂＯＮ、閾値４１ｂＯＦＦ及び閾値４１ａＯＮが設定されたスプリンクラ消火設備の一例を示す。

＜実施例＞
図４は、本発明の実施の形態２に係るスプリンクラ消火設備の閾値４１ｂＯＮ、閾値４１ｂＯＦＦ及び閾値４１ａＯＮの設定例である。
図４では、予作動弁２２の二次側配管１２の容積が大きいスプリンクラ消火設備の一例として、予作動弁２２の二次側配管１２の容積が２０００Ｌのものを示している。また、予作動弁２２の二次側配管１２の容積が小さいスプリンクラ消火設備の一例として、予作動弁２２の二次側配管１２の容積が５００Ｌのものを示している。

予作動弁２２の二次側配管１２の容積が大きい場合、例えば２０００Ｌのスプリンクラ消火設備では、まず閾値４１ｂＯＦＦを−７０ｋＰａＧに設定している。次に、予作動弁２２の二次側配管１２の内部圧力が閾値４１ｂＯＦＦよりも低い状態でスプリンクラヘッド２を作動させた際に、予作動弁２２の二次側配管１２の圧力が１７秒で閾値４１ａＯＮよりも大きくなるように、閾値４１ａＯＮの値を−５５ｋＰａＧに設定している。そして、閾値４１ａＯＮから５ｋＰａＧ小さくなるように、閾値４１ｂＯＮの値を−６０ｋＰａＧに設定している。
図４に示すように、予作動弁２２の二次側配管１２の容積が大きいスプリンクラ消火設備でも、スプリンクラヘッド２の作動検出時間が最大で１７秒となっており、放水遅れが生じてしまうことを防止できている。また、リーク量を２［Ｌ／ｍｉｎ］とした時の真空ポンプ２４の運転間隔は９８分となっており、真空ポンプ２４の運転頻度が高くなることも防止できている。

予作動弁２２の二次側配管１２の容積が小さい場合、例えば５００Ｌのスプリンクラ消火設備では、まず閾値４１ｂＯＦＦを−７０ｋＰａＧに設定している。次に、予作動弁２２の二次側配管１２の内部圧力が閾値４１ｂＯＦＦよりも低い状態でスプリンクラヘッド２を作動させた際に、予作動弁２２の二次側配管１２の圧力が１８秒で閾値４１ａＯＮよりも大きくなるように、閾値４１ａＯＮの値を−２０ｋＰａＧに設定している。そして、閾値４１ａＯＮから５ｋＰａＧ小さくなるように、閾値４１ｂＯＮの値を−２５ｋＰａＧに設定している。
図４に示すように、予作動弁２２の二次側配管１２の容積が小さいスプリンクラ消火設備でも、スプリンクラヘッド２の作動検出時間が最大で１８秒となっており、放水遅れが生じてしまうことを防止できている。また、リーク量を２［Ｌ／ｍｉｎ］とした時の真空ポンプ２４の運転間隔は１０８分となっており、真空ポンプ２４の運転頻度が高くなることも防止できている。

以上、このように構成されたスプリンクラ消火設備においては、スプリンクラヘッド２が作動した際、圧力検知手段（真空スイッチ４１ａ、真空スイッチ４１ｂ）の検知値が所定時間以内に閾値４１ｂＯＦＦ以下から閾値４１ａＯＮ以上へ上昇できるように、閾値４１ｂＯＦＦから閾値４１ａＯＮが設定されている。また、閾値４１ａＯＮよりも３ｋＰａＧ〜２０ｋＰａＧだけ低くなる範囲に、閾値４１ｂＯＮが設定されている。このため、予作動弁２２の二次側配管１２の容積にかかわらず、放水遅れが生じてしまうことを防止でき、真空ポンプ２４の運転頻度が高くなることも防止できる。

１防護区画、２スプリンクラヘッド、３火災感知器、４火災受信機、５制御盤、１０消火水槽、１１一次側配管、１２二次側配管、１３立ち下がり配管、１４吸引用配管、１６排水配管、２１給水ポンプ、２２予作動弁（開閉弁）、２２ａ流水信号用スイッチ、２３定流量弁、２４真空ポンプ、２５末端試験弁、３１流水遮断弁、４１ａ真空スイッチ、４１ｂ真空スイッチ、４２オリフィス。

Claims

開閉弁と、
該開閉弁の二次側に設けられ、スプリンクラヘッドが接続された二次側配管と、
該二次側配管と吸引用配管を介して接続され、前記二次側配管内を負圧にする真空ポンプと、
前記開閉弁の一次側に設けられ、基端側に給水手段が接続される一次側配管と、
を有するスプリンクラ消火設備において、
前記二次側配管又は前記吸引用配管に設けられ、配管内の圧力を検知する圧力検知手段と、
前記圧力検知手段が圧力の上昇を検知したときに、前記開閉弁を開放させる制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、
前記圧力検知手段の検知圧力の閾値を、前記二次側配管の容積に基づいて設定し、
前記圧力検知手段の検知圧力が第１の閾値以上となったときに、前記真空ポンプを起動させ、
前記圧力検知手段の検知圧力が第２の閾値以下となったときに、前記真空ポンプを停止させ、
前記圧力検知手段の検知圧力が第３の閾値以上となったときに、前記スプリンクラヘッドが作動し、前記圧力検知手段が設けられた配管内の圧力が上昇したと判断することを特徴とするスプリンクラ消火設備。
前記第３の閾値は、
前記スプリンクラヘッドが作動した際、前記圧力検知手段の検知値が所定時間以内に前記第２の閾値以下から前記第３の閾値以上へ上昇できる値に設定され、
前記第１の閾値は、
前記第３の閾値よりも３ｋＰａＧ〜２０ｋＰａＧ小さい範囲に設定されたことを特徴とする請求項１に記載のスプリンクラ消火設備。
前記圧力検知手段の検知圧力の閾値は、
前記圧力検知手段、又は、前記制御手段のいずれかで設定されることを特徴とする請求項１又は２に記載のスプリンクラ消火設備。
前記スプリンクラヘッドが設けられる防護区域に火災感知器を設置し、前記制御手段は、該火災感知器が動作し、かつ前記圧力検知手段が圧力の上昇を検知したときに、前記開閉弁を開放させることを特徴とする請求項１乃至３いずれかに記載のスプリンクラ消火設備。