JP5377391B2

JP5377391B2 - スプリンクラ消火設備

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Publication number: JP5377391B2
Application number: JP2010082568A
Authority: JP
Inventors: 浩希沢田; 弘紀西村
Original assignee: Nohmi Bosai Ltd
Current assignee: Nohmi Bosai Ltd
Priority date: 2010-03-31
Filing date: 2010-03-31
Publication date: 2013-12-25
Anticipated expiration: 2030-03-31
Also published as: JP2011212181A

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点がある。
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、複数の開閉弁と、前記各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容積が異なる複数の二次側配管と、前記各二次側配管に接続された複数の吸引用分岐配管を有する吸引用配管と、前記吸引用配管を介して前記各二次側配管と接続され、前記各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分岐配管に設けられ、前記スプリンクラヘッドの作動を検知する複数の作動検知手段と、前記作動検知手段よりも前記真空ポンプ側となる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、前記吸引用分岐配管において前記作動検知手段と前記圧力検知手段との間となる位置に設けられ、配管内が所定の動作圧力以下となったときに流路を閉止する複数のレギュレータと、前記圧力検知手段の検知圧力が第１の閾値よりも大きくなったとき、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の閾値よりも小さくなったとき、前記真空ポンプを停止させる真空ポンプ制御手段と、を備え、前記第２の閾値は、最も動作圧力が小さい前記レギュレータの動作圧力と同一としたものである。

また、本発明に係るスプリンクラ消火設備は、前記レギュレータの前記動作圧力及び前記圧力検知手段の前記閾値は、前記二次側配管の容積に基づいて設定されるものである。

また、本発明に係るスプリンクラ消火設備は、容積の大きい側の前記二次側配管と接続された前記レギュレータの前記動作圧力は、容積の小さい側の前記二次側配管と接続された前記レギュレータの前記動作圧力よりも高く設定されるものである。

本発明においては、レギュレータの動作圧力及び圧力検知手段の閾値が、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。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、吸引用分岐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、吸引用分岐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レギュレータの動作圧力及び真空スイッチを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４１、真空スイッチ４２及びレギュレータ４３等から構成されている。
なお、図１では、本発明の一例として、２つの防護区画（防護区画Ａ，Ｂ）にスプリンクラヘッド２が設けられたスプリンクラ消火設備を示している。また、本実施の形態１では、防護区画Ａのスプリンクラヘッド２に接続された二次側配管１２の配管容積が、例えば５００Ｌとなっている。また、防護区画Ｂのスプリンクラヘッド２に接続された二次側配管１２の配管容積が、例えば２０００Ｌとなっている。

防護区画Ａ，Ｂ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Ａ，Ｂには、防護区画Ａ，Ｂ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、図示しないが後述の開閉弁２２（以下、予作動弁という）、流水遮断弁３１、真空スイッチ４１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は、予作動弁２２の二次側において、吸引用分岐配管１４ａを介して吸引用配管１４と接続されている。吸引用配管１４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。
吸引用分岐配管１４ａには、二次側配管１２との接続部側から吸引用配管１４側に向けて、電動弁等である流水遮断弁３１、スプリンクラヘッドの作動を検知する真空スイッチ４１、及びレギュレータ４３が順に設けられている。レギュレータ４３は、二次側配管１２内及び吸引用分岐配管１４ａ内の圧力が所定圧力（以下、動作圧力という）以下となったとき、吸引用分岐配管１４ａの流路を閉止する。また、吸引用配管１４には、真空スイッチ４２が設けられている。この真空スイッチ４２は、真空ポンプ２４の動作を制御する真空ポンプ制御盤６と電気的に接続されている。ここで、真空スイッチ４１が、本発明の作動検知手段に相当する。また、真空スイッチ４２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４１の位置は逆にしてもよく、その場合には真空スイッチ４１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、吸引用分岐配管１４ａ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、吸引用分岐配管１４ａ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、吸引用分岐配管１４ａ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４１には、閾値４１ＯＮが設定されている。真空スイッチ４１は、検知する圧力が閾値４１ＯＮよりも大きくなった場合（検知する真空圧が閾値４１ＯＮ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４２には、２つの閾値（閾値４２ＯＮ、閾値４２ＯＦＦ）が設定されている。真空スイッチ４２は、検知する圧力が閾値４２ＯＮよりも大きくなった場合（検知する真空圧が閾値４２ＯＮよりも小さくなった場合）、ＯＮ状態となって真空ポンプ制御盤６に真空ポンプ起動信号を送信する。また、真空スイッチ４２は、検知する圧力が閾値４２ＯＦＦよりも小さくなった場合（検知する真空圧が閾値４２ＯＦＦよりも大きくなった場合）、ＯＦＦ状態となって真空ポンプ制御盤６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４２ＯＮは、閾値４１ＯＮよりも高目に設定される。そして、閾値４２ＯＦＦは、閾値４１ＯＮ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４１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。

なお、閾値４２ＯＮ及び閾値４２ＯＦＦや、レギュレータ４３の動作圧力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。図２及び図３では、一例として、吸引用配管１４内の圧力が閾値４２ＯＦＦになるとき、吸引用分岐配管１４ａ及び二次側配管１２の圧力がレギュレータ４３の動作圧力になる場合について説明する。

通常の監視状態において、真空スイッチ４２の検知圧力が閾値４２ＯＦＦに達するまで真空ポンプ２４を起動することで、二次側配管１２内、吸引用分岐配管１４ａ内及び吸引用配管１４内は真空状態となっている。これらのうち、二次側配管１２内及び吸引用分岐配管１４ａ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）。そして、二次側配管１２内及び吸引用分岐配管１４ａ内の圧力が動作圧力以上になると、レギュレータ４３が開状態となり、二次側配管１２及び吸引用分岐配管１４ａと吸引用配管１４とが連通する。二次側配管１２及び吸引用分岐配管１４ａと吸引用配管１４とが連通する。そして、吸引用配管１４内にも徐々に空気が流入し、吸引用配管１４内の圧力が上がってくる。二次側配管１２内、吸引用分岐配管１４ａ内及び吸引用配管１４内の圧力が閾値４２ＯＮよりも大きくなったことを真空スイッチ４２で検出した場合、真空スイッチ４２がＯＮ状態となって、真空スイッチ４２は真空ポンプ起動信号を真空ポンプ制御盤６へ送信する。真空ポンプ起動信号を受信した真空ポンプ制御盤６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）。吸引用配管１４内の圧力が閾値４２ＯＦＦよりも小さくなったことを真空スイッチ４２がＯＦＦ状態となって検出した場合、真空スイッチ４２は真空ポンプ停止信号を真空ポンプ制御盤６へ送信する。真空ポンプ停止信号を受信した真空ポンプ制御盤６は、真空ポンプ２４を停止させる（図２のＢ点）。また、このとき、二次側配管１２内及び吸引用分岐配管１４ａ内の圧力が動作圧力以下となり、レギュレータ４３は閉状態となる。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、吸引用分岐配管１４ａ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Ａ，Ｂ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内及び吸引用分岐配管１４ａ内に防護区画Ａ，Ｂの空気が流入する。これにより、二次側配管１２内及び吸引用分岐配管１４ａ内の真空圧が低下する。そして、二次側配管１２内及び吸引用分岐配管１４ａ内の圧力が動作圧力以上になると、レギュレータ４３が開状態となり、二次側配管１２及び吸引用分岐配管１４ａと吸引用配管１４とが連通する。二次側配管１２及び吸引用分岐配管１４ａと吸引用配管１４とが連通すると、吸引用配管１４内にも防護区画Ａ，Ｂの空気が流入し、吸引用配管１４内の圧力が上がってくる。吸引用配管１４内の圧力が閾値４２ＯＮよりも大きくなると、真空スイッチ４２がＯＮ状態となって、真空スイッチ４２は真空ポンプ起動信号を真空ポンプ制御盤６へ送信する。真空ポンプ起動信号を受信した真空ポンプ制御盤６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、吸引用分岐配管１４ａ内及び吸引用配管１４内に防護区画Ａ，Ｂ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、吸引用分岐配管１４ａ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、吸引用分岐配管１４ａ内の圧力が閾値４１ＯＮよりも大きくなると、真空スイッチ４１がＯＮ状態となって、真空スイッチ４１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１では、二次側配管１２内及び吸引用分岐配管１４ａ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４１よりも下流側の吸引用分岐配管１４ａにレギュレータ４３を設けている。レギュレータ４３の流路は、その構造上、吸引用分岐配管１４ａよりも有効断面積が小さくなる。このため、レギュレータ４３は、オリフィスとしても機能している。これにより、真空ポンプ２４が起動したとき、レギュレータ４３の一次側の圧力（真空スイッチ４１の検出圧力）の低下速度が抑制される。このため、防護区画Ａ，Ｂ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、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。なお、以下では、防護区画Ａで火災が発生した場合について説明する。
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、吸引用分岐配管１４ａ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Ａ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４１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Ａに放水し、防護区画Ａ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、かつ作動検知手段としての真空スイッチ４１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４１，４２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４１ＯＮ、閾値４２ＯＮ及び閾値４２ＯＦＦを、制御盤５に設定してもよい。
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４２ＯＮ、閾値４２ＯＦＦ、レギュレータ４３の動作圧力及び閾値４１ＯＮ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Ａ，Ｂ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レギュレータ４３の動作圧力及び閾値４２ＯＮ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及び吸引用分岐配管１４ａに相当する。

例えば、二次側配管１２の容積が大きい場合、二次側配管１２のリーク（空気の流入）によって生じる二次側配管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、二次側配管１２の圧力が閾値４２ＯＮ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Ａ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４１ＯＮ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Ｂ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４１ＯＮ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４２ＯＮ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４２ＯＮ、閾値４２ＯＦＦ、レギュレータ４３の動作圧力及び閾値４１ＯＮを次のように設定している。
なお、図４に、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４２ＯＮ、閾値４２ＯＦＦ、レギュレータ４３の動作圧力及び閾値４１ＯＮの設定例を示す。図４では、容積が最も小さい二次側配管１２の一例として、図１で示す二次側配管１２の容積が５００Ｌのものを示している。また、予作動弁２２の二次側配管１２の容積が大きい（容積が最も小さい二次側配管１２以外の）二次側配管１２の一例として、図１で示す二次側配管１２の容積が２０００Ｌのものを示している。

まず、閾値４２ＯＮ、閾値４２ＯＦＦ、レギュレータ４３の動作圧力及び閾値４１ＯＮ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、レギュレータ４３の動作圧力を基準値としてもよい。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４２ＯＮを基準値としてもよい。また閾値４１ＯＮや閾値４２ＯＦＦを基準値としてももちろんよい。
以下では、最も容積が小さい二次側配管１２と接続されたレギュレータ４３の動作圧力を基準値とした場合について説明する。

まず、最も容積が小さい二次側配管１２と接続されたレギュレータ４３の動作圧力を設定する。図４では、容積５００Ｌの二次側配管１２と接続されたレギュレータ４３の動作圧力を、−７０ｋＰａＧと設定している。次に、真空スイッチ４２の閾値４２ＯＮの値を決定する。この値は、最も容積が小さい二次側配管１２において、この二次側配管１２と接続されたレギュレータ４３の動作圧力から閾値４２ＯＮまでの二次側配管１２内の圧力上昇時間が所定時間以上となるように設定する。つまり、閾値４２ＯＮは、最も容積が小さい二次側配管１２において真空ポンプ２４の運転頻度が高くならないような値に設定する。図４では、閾値４２ＯＮを−４０ｋＰａＧに設定している。
このように閾値４２ＯＮ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。

次に、以下のように、閾値４２ＯＮから所定圧力だけ大きくなる範囲に、最も容積が小さい二次側配管１２と接続された真空スイッチ４１の閾値４１ＯＮを設定する。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２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、最も容積が小さい二次側配管１２内の圧力がレギュレータ４３の動作圧力の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、最も容積が小さい二次側配管１２と接続された真空スイッチ４１がＯＮになる閾値４１ＯＮを設定する。図４では、容積５００Ｌの二次側配管１２と接続された真空スイッチ４１の閾値４１ＯＮを、−３５ｋＰａＧに設定している。

ここで、閾値４１ＯＮと閾値４２ＯＮとを極力近い値に設定することにより、スプリンクラヘッド２の作動の検出を早く行うことができる。このため、図４では、真空スイッチ４１及び真空スイッチ４２の検出誤差を考慮し、閾値４２ＯＮよりも５ｋＰａＧだけ大きくなるように、容積５００Ｌの二次側配管１２と接続された真空スイッチ４１の閾値４１ＯＮを設定している。また、図４では、全ての真空スイッチ４１の閾値４１ＯＮを同じ値に設定している。なお、真空スイッチ４１毎に閾値４１ＯＮの値を異ならせても勿論よい。

続いて、最も容積が小さい二次側配管１２以外の二次側配管１２と接続されたレギュレータ４３の動作圧力を設定する。最も容積が小さい二次側配管１２以外の二次側配管１２と接続されたレギュレータ４３の動作圧力は、各二次側配管１２において、レギュレータ４３の動作圧力の状態でスプリンクラヘッド２を作動させた際に、二次側配管１２の圧力が３０秒以下の所定時間以内に閾値４１ＯＮへ到達可能な圧力範囲に設定する。図４では、容積２０００Ｌの二次側配管に接続されたレギュレータ４３の動作圧力を−５０ｋＰａＧに設定している。
このように、最も容積が小さい二次側配管１２以外の二次側配管１２と接続されたレギュレータ４３の動作圧力を設定することにより、二次側配管１２容積が大きい場合でも、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。

最後に、閾値４２ＯＦＦの値を設定する。各二次側配管１２に接続されたレギュレータ４３の動作圧力は、最も容積が小さい二次側配管１２と接続されたレギュレータ４３の動作圧力が一番小さな値となる。このため、閾値４２ＯＦＦは、例えば、最も容積が小さい二次側配管１２と接続されたレギュレータ４３の動作圧力と同じ値に設定する。真空ポンプ２４の駆動時間を極力短くするためである。図４では、容積５００Ｌの二次側配管１２に接続されたレギュレータ４３の動作圧力と同じ値となるように、閾値４２ＯＦＦを−７０ｋＰａＧに設定している。なお、閾値４２ＯＦＦは、最も容積が小さい二次側配管１２と接続されたレギュレータ４３の動作圧力よりも小さい値に設定しても勿論よい。この場合、真空ポンプ２４は、全てのレギュレータ４３が閉状態となった後もしばらく駆動し、吸引用配管１４内の圧力が閾値４２ＯＦＦ以下となったところで停止する。
レギュレータの動作圧力は、最も容積が小さい二次側配管１２と接続されたレギュレータ４３の動作圧力が一番小さくなる。このため閾値４２ＯＦＦは、真空ポンプ２４を運転したときに、最も容積が小さい二次側配管１２の圧力がレギュレータ４３の動作圧力に到達できる圧力以下に設定する。なお、閾値４２ＯＦＦの値を設定して真空ポンプを停止する以外の方法として、最も容積が小さい二次側配管１２の圧力がレギュレータ動作圧力に到達できる所定の時間、タイマー運転して停止する方法もある。

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、上述の様に閾値４２ＯＮ、閾値４２ＯＦＦ、レギュレータ４３の動作圧力及び閾値４１ＯＮを設定している。つまり、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、二次側配管１２の容積に基づいてレギュレータ４３の動作圧力及び真空スイッチ４２の閾値４２ＯＮを設定している。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。

また、各二次側配管１２に接続された吸引用分岐配管１４ａにレギュレータ４３を設けることにより、以下のような効果を得ることもできる。

例えば本実施の形態２と同様の効果を得ようとした場合、レギュレータ４３に替えて、各レギュレータ４３の位置に真空スイッチ４２を設け、これら真空スイッチ４２の下流側にオリフィスを設けてもよい。そして、各真空スイッチ４２が接続された二次側配管１２の容積に応じて、各真空スイッチ４２の閾値４２ＯＮ及び閾値４２ＯＦＦを設定し、真空ポンプ制御盤６は、各真空スイッチ４２からの真空ポンプ起動信号及び真空ポンプ停止信号に基づいて真空ポンプ２４の起動及び停止を制御してもよい。このようにスプリンクラ消火設備を構成しても、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。しかしながら、このように構成されたスプリンクラ消火設備は、各真空スイッチ４２と真空ポンプ制御盤６とを結線する必要が生じ、配線が複雑となる。また、真空ポンプ制御盤６は各真空スイッチ４２からの信号に基づいて真空ポンプ２４の起動及び停止を制御することになるので、制御構成が複雑となる。このため、スプリンクラ消火設備を製作する際の製作コストや製作時間が嵩んでしまう。

一方、各二次側配管１２に接続された吸引用分岐配管１４ａにレギュレータ４３を設けることにより、真空スイッチ４２を共用することが可能となる。したがって、真空スイッチ４２と真空ポンプ制御盤６との配線を簡素化でき、真空ポンプ２４の起動及び停止の制御が容易となる。したがって、スプリンクラ消火設備を製作する際の製作コストや製作時間の増大を抑制することができる。

なお、実施の形態１及び実施の形態２では、スプリンクラヘッド２の作動検知手段である真空スイッチ４１の検知圧力が閾値４１ＯＮよりも大きくなると、制御盤５は、スプリンクラヘッド２が作動したと判断していた。しかしながら、このスプリンクラヘッド２の作動検出方法はあくまでも一例である。例えば、真空スイッチ４１の検知圧力の所定時間あたりの変化量がある規定値よりも大きくなった場合、制御盤５は、スプリンクラヘッド２が作動したと判断してもよい。また例えば、真空スイッチ４１に替えて流量センサーを設け、流量センサーの検知値の所定時間あたりの変化量がある規定値よりも大きくなった場合、制御盤５は、スプリンクラヘッド２が作動したと判断してもよい。つまり、スプリンクラヘッド２の作動検知手段は種々のものを使用することができ、作動検知手段の種類にかかわらず、本発明を実施することができる。
なお、レギュレータを使用しないで、レギュレータを設けた場合と同等な効果を備えるシステムについて説明する。
吸引用分岐配管の真空スイッチ４１の二次側（真空ポンプ側）に、常時は閉じた閉止弁を設ける。そして、この閉止弁と真空スイッチ４１との間に、別の真空スイッチを設ける。この別の真空スイッチは、閉止弁を開放させるためのスイッチであり、レギュレータの動作圧力と対応する圧力値が設定されるスイッチである。具体的には、この真空スイッチがＯＮのとき（真空度がある程度高い状態）、閉止弁を閉止させ、圧力が上昇し、この真空スイッチがＯＦＦすると、閉止弁を開放させるように制御盤等により制御する。この閉止弁の二次側には、オリフィス、逆止弁が設けられる。

Ａ，Ｂ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、６真空ポンプ制御盤、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、１４ａ吸引用分岐配管、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、４１真空スイッチ、４２真空スイッチ、４３レギュレータ。

Claims

複数の開閉弁と、
前記各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容積が異なる複数の二次側配管と、
前記各二次側配管に接続された複数の吸引用分岐配管を有する吸引用配管と、
前記吸引用配管を介して前記各二次側配管と接続され、前記各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分岐配管に設けられ、前記スプリンクラヘッドの作動を検知する複数の作動検知手段と、
前記作動検知手段よりも前記真空ポンプ側となる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、
前記吸引用分岐配管において前記作動検知手段と前記圧力検知手段との間となる位置に設けられ、配管内が所定の動作圧力以下となったときに流路を閉止する複数のレギュレータと、
前記圧力検知手段の検知圧力が第１の閾値よりも大きくなったとき、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の閾値よりも小さくなったとき、前記真空ポンプを停止させる真空ポンプ制御手段と、
を備え、
前記第２の閾値は、最も動作圧力が小さい前記レギュレータの動作圧力と同一としたことを特徴とするスプリンクラ消火設備。
請求項１において、
前記レギュレータの前記動作圧力及び前記圧力検知手段の前記閾値は、前記二次側配管の容積に基づいて設定されることを特徴とするスプリンクラ消火設備。
容積の大きい側の前記二次側配管と接続された前記レギュレータの前記動作圧力は、容積の小さい側の前記二次側配管と接続された前記レギュレータの前記動作圧力よりも高く設定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。