JP5188439B2 - スプリンクラ消火設備 - Google Patents
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Description
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水が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。
例えば、火災感知器が動作して予作動弁が開放するとき、二次側配管内が負圧状態になっていることから、ポンプの定格流量以上の水が配管内を流れ(配管内を流れる水の流量が過流量となり)、ウォーターハンマーが発生する場合がある。これにより、スプリンクラ消火設備の配管が破損する虞れがある。
また、例えば、火災感知器が動作して予作動弁が開放すると、二次側配管から分岐した真空配管に接続されている真空ポンプへ、一次側配管から送られた水が真空配管を介して流入してしまう。真空ポンプは、水を吸引すると、過負荷で停止したり、故障を起こす原因となる。
流量制御手段は、例えば、定流量弁やオリフィス等である。
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、真空配管14、真空ポンプ24、定流量弁23、流水遮断弁31及び真空スイッチ41等から構成されている。
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。
この真空配管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41及びオリフィス42が順に設けられている。また、オリフィス42と真空ポンプ24との間の真空配管14には、配管15を介してサブタンク43が接続されている。サブタンク43は、ある一定の体積を有するタンクで、真空ポンプ24が起動することにより、内部が、二次側配管12や真空配管14と同じ真空圧になっている。このサブタンク43は、ある一定の体積を有することから、二次側配管12等で配管に空気が流入して、内部の圧力が上昇しようとする場合、サブタンク43内の圧力が上昇することで、二次側配管12内の圧力上昇を打ち消すように作用し、急激に圧力上昇が生じるのを防止し、配管内の真空圧を一定に維持しようとする。なお、流水遮断弁31と真空スイッチ41の位置は逆にしてもよい。また、本実施の形態1では給水手段として給水ポンプ24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。
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内及び真空配管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。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2の作動を検出する動作について説明する。
上述のように、通常の監視状態において、二次側配管12内及び真空配管14内は真空状態となっている。これら二次側配管12内及び真空配管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(大気圧に近づいてくる)。二次側配管12内及び真空配管14内の圧力がある真空圧以下となったことを真空スイッチ41で検出した場合、真空ポンプ24を作動させて、二次側配管12内及び真空配管14内の真空圧を一定以上の真空圧に保っている。なお、二次側配管12内の真空圧が低下する場合には、スプリンクラヘッドの作動によるものと、配管からの空気流入による場合とがあるが、それぞれを一つの真空スイッチ41で検出するようにしてもよいが、別途、それぞれの圧力上昇を検出する専用のスイッチを設けるようにしてもよい。
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内及び真空配管14内に水が充填されていない状態となっている。
この流水遮断弁31は、常時は開放し、所定の水圧がかかると閉止する自動排水弁の構造と同じものが使用される。つまり、流水遮断弁31の筐体には、二次側配管12側となる端部に、穴部32が形成されている。また、流水遮断弁31の筐体には、真空ポンプ24側となる端部に、穴部32よりも直径が小さな穴部33が形成されている。穴部32と穴部33は、テーパー部34によって接続され、連通している。また、穴部32の内部には、その直径が穴部33の直径よりも大きなボール35が設けられている。穴部33の内部には、渦巻バネ36が設けられている。この渦巻バネ36は、真空ポンプ24側となる端部がバネ押え37により支持されている。
実施の形態1以外の構成によっても、二次側配管12内及び真空配管14内の真空圧の所定時間当たりの変化量を検出することは可能である。なお、本実施の形態2において、特に記述しない項目については実施の形態1と同様とし、同一の機能や構成については同一の符号を用いて述べることとする。
二次側配管12には、真空配管14とは別に、配管17が接続されている。そして、真空スイッチ41は、この配管17に設けられている。また、真空スイッチ41よりも二次側配管12から遠い側の配管17には、オリフィス45が設けられている。真空スイッチ41よりも二次側配管12側の配管17には、常時は閉じ、かつ二次側配管12の急激な圧力上昇により開放するアクセラレータ44が設けられている。つまり、アクセラレータ44は、二次側配管12内及び真空配管14内の真空圧の所定時間当たりの変化量が所定値以上のときに開放する。通常時においては、アクセラレータ44が閉じており、配管17の末端は大気に開放しているから、真空スイッチ41は大気圧を検出している。
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の放水口から二次側配管12内及び真空配管14内に空気が流入する。これにより、二次側配管12内及び真空配管14内の真空圧が低下する。このため、二次側配管12内及び真空配管14内の真空圧の所定時間当たりの変化量が所定値以上となり、アクセラレータ44が開放する。そして、二次側配管12と配管17が連通する。このとき、オリフィス45を設けているので、真空スイッチ41の検出値は、すぐには大気圧とならず、二次側配管12内の真空圧に近い値となる。このため、通常の監視状態において大気圧を検出していた真空スイッチ41の検出値は、低下していく。そして、真空スイッチ41の検出値が所定の値よりも小さくなった場合(所定の真空圧よりも高くなった場合)、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、図3に示す構成では、スプリンクラヘッド2の作動をアクセラレータ44が検出し、アクセラレータ44がスプリンクラヘッド2の作動を検出したことを(アクセラレータ44が作動したことを)、真空スイッチ41を介して制御盤5が検出する。
図4に示すスプリンクラ消火設備は、実施の形態1に示すスプリンクラ消火設備の真空スイッチ41に代えて、差圧スイッチ46が設けられている。この差圧スイッチ46は、オリフィス42と並列に接続されている。通常時においては、差圧スイッチ46の一次側と二次側は同圧のため、差圧スイッチ46はオフとなっている。
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の放水口から二次側配管12内及び真空配管14内に空気が流入する。これにより、二次側配管12内及び真空配管14内の真空圧が低下する。このとき、オリフィス42を設けているので、オリフィス42の一次側と二次側で圧力差が生じる。この圧力差は、二次側配管12内及び真空配管14内の真空圧の所定時間当たりの変化量が大きいほど、大きな値となる。つまり、二次側配管12内及び真空配管14内の真空圧の所定時間当たりの変化量が大きいほど、差圧スイッチ46の検出値が大きくなる。差圧スイッチ46の検出値が所定の値よりも大きくなった場合、スプリンクラヘッド2が作動したと判断する。
Claims (3)
- 予作動弁と、
該予作動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、
該二次側配管と真空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、
前記予作動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、
を備え、
通常の監視状態においては前記二次側配管に水が充填されていないスプリンクラ消火設備において、
火災が発生して前記予作動弁が開放したときに前記二次側配管に流入する水の流量が過流量となることを防止するように、一定の流量に制限する流量制御手段を前記一次側配管に設けたことを特徴とするスプリンクラ消火設備。 - 前記流量制御手段は、
定流量弁又はオリフィスである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。 - 前記真空配管に流水遮断弁を設け、
該流水遮断弁は、
前記予作動弁の開放に連動して閉止するように制御されることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のスプリンクラ消火設備。
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