JP5567953B2

JP5567953B2 - 消火設備

Info

Publication number: JP5567953B2
Application number: JP2010205303A
Authority: JP
Inventors: 賢昭外村
Original assignee: Hochiki Corp
Current assignee: Hochiki Corp
Priority date: 2010-09-14
Filing date: 2010-09-14
Publication date: 2014-08-06
Anticipated expiration: 2030-09-14
Also published as: JP2012061025A

Description

本発明は、高齢者介護施設などに設置され、火災時には上水道等を水源としてヘッドから消火用水を散水させる消火設備に関する。

従来、高齢者施設として普及しているグループホーム等の簡易施設での火災が社会的な問題となっており、火災時にスプリンクラーヘッドから消火用水を放水させるスプリンクラー設備の設置が強く求められている。

このような高齢者向けの簡易施設に設置するスプリンクラー設備としては、水道水を水源として使用することでホンプ設備を不要とし、設備構成を簡単にしてコスト的にも負担を低減することができる。

特開平１０−１２７８１２号公報特開２００８−０７３２０４号公報

しかしながら、このような従来の水道水等を水源とした高齢者施設向けのスプリンクラー消火設備にあっては、配管等の設備が必要であり、その導入にはコストがかかるため、消火設備の導入がなかなか進まないという実情にある。

本発明は、トータルコストを抑えて設備導入を促進可能とする消火設備を提供することを目的とする。

本発明は、消火設備において、
加圧供給された空気からオゾンを発生し、オゾン含有空気を供給するオゾン発生器と、
防護区画毎に設置されたヘッドと、
オゾン発生器で発生したオゾン含有空気を防護区画毎に設けたヘッドに供給するオゾン供給配管と、
防護区画のヘッドに対するオゾン供給配管の分岐管毎に設けられ、遠隔制御により開閉される地区制御弁と、
オゾン供給配管に合流接続され、加圧消火用水を供給する給水配管と、
記給水配管に設けられ、遠隔的に開閉される給水制御弁と、
防護区画毎に設置された火災感知器と、
通常時は、地区制御弁を開位置にすると共に給水制御弁を閉位置にして防護区画のヘッドからオゾン含有空気を放出させ、火災感知器で火災を感知した場合は、火災を感知した防護区画の地区制御弁を開位置にすると共にそれ以外の防護区画の地区制御弁を閉位置にし、更に給水制御弁を開位置にして火災を感知した防護区画のヘッドから消火用水を散水させる制御装置と、
を備えたことを特徴とする。

本発明の別の形態の消火設備において、
加圧供給された空気からオゾンを発生し、オゾン含有空気を供給するオゾン発生器と、
防護区画毎に設置されたオゾン放出ヘッドと、
オゾン発生器で発生したオゾン含有空気を防護区画毎に設けたオゾン放出ヘッドに供給するオゾン供給配管と、
オゾン放出ヘッドを接続するオゾン供給配管からの分岐管に設けられ、オゾン含有空気の供給時は開放し、加圧消火用水の供給時に閉鎖するチャッキ弁と、
防護区画毎に設置されてオゾン供給配管に接続され、火災による熱気流を受けて所定温度に達した時に開放する閉鎖型スプリンクラーヘッドと、
オゾン供給配管に合流接続され、加圧消火用水を供給する給水配管と、
給水配管に設けられ、遠隔的に開閉される給水制御弁と、
防護区画毎に設置された火災感知器と、
通常時は、給水制御弁を閉位置にして防護区画のオゾン放出ヘッドからオゾン含有空気を放出させ、火災感知器で火災を感知した場合は、給水制御弁を開位置にしてオゾン供給配管に加圧消火用水を充水し、火災を感知した防護区画の閉鎖型スプリンクラーヘッドの開放動作時に消火用水を散水させる制御装置と、
を備えたことを特徴とする。

この場合の給水制御弁は、通常時は２次側給水配管をドレイン側に連通する位置に遠隔的に切替えられ、火災を感知した場合は、１次側の給水配管を２次側給水配管に連通する位置に遠隔的に切替えられる放水三方切替弁とする。

また、本発明の消火設備は、オゾン供給配管に対する給水配管の合流接続位置に混合器を設けると共に混合器の２次側にバブル発生装置を設け、火災感知器で火災を感知した場合に、混合器により消火用水にオゾン含有空気を混合した後にバブル発生装置により微小な気泡径を持つマイクロナノバルブを生成してヘッドから放水させる。

防護区画毎にオゾン濃度センサを設置し、制御装置はオゾン濃度センサによる防護区画のオゾン濃度が所定の許容濃度を超えた時にオゾン発生器にオゾン発生停止を指示し、また、オゾン発生器で発生したオゾン含有空気に接触するオゾン供給配管、弁部分、及びヘッド部分はステンレス製とする。

本発明によれば、オゾン脱臭設備のオゾン発生器から防護区画となる居室毎に設置されたヘッドにオゾン供給配管が設置されることから、このオゾン供給配管に上水道などを水源とする給水配管を合流接続することにより、消火用の配管設備の大部分をオゾン脱臭の配管設備で兼用することができ、これによってトータル的な設備コストを大幅に低減して消火設備の導入を促進することができる。

また、消火設備のヘッド及び配管としてオゾン脱臭設備を兼用することに伴い、防護区画としての居室に設置したヘッドに対するオゾン供給配管の分岐管に地区制御弁を設け、通常は全てもしくは選択した地区制御弁を開位置に制御して居室のヘッドからオゾン含有空気を放出させて排泄物などによる臭気を除去する。一方、火災時には、火災感知器の火災検知や発信機の操作等により火災を感知した居室に対する地区制御弁を開位置に維持し、それ以外の地区制御弁は閉位置に制御し、この状態で給水制御弁を開位置に制御することで、火災を感知した居室のヘッドにのみ消火用水を供給して散水することができる。

また、オゾン放出ヘッドと閉鎖型スプリンクラーヘッドを専用ヘッドとして個別に設置する場合には、配管設備をオゾン脱臭設備と兼用することでトータルコストを低減できる。また、オゾン供給配管からオゾン放出ヘッドに対する分岐管に、オゾン供給で開放し消火用水の供給で閉鎖するチャッキ弁を設けることで、同じオゾン供給配管にオゾン放出ヘッドと閉鎖型スプリンクラーヘッドを接続していても、オゾン供給時と消火用水供給時でチャッキ弁により自動的にヘッドに対するオゾン含有空気と消火用水の供給が切り替わり、この場合、設備構成を簡単にしてコストを更に低減できる。

またオゾン供給配管に対する給水配管の合流接続部分に混合器とバブル発生装置を設け、火災時に、混合器により消火用水にオゾン含有空気を混合してバブル発生装置により微小な気泡径を持つマイクロナノバブルを生成してヘッドから放水させることで、火災により居室に発生した一酸化炭素をオゾン含有のマイクロナノバブルにより二酸化炭素に変化させ、一酸化炭素を低減できる。

また、オゾン濃度センサによりオゾン発生器側でのオゾン許容濃度を例えば０．０１ｐｐｍ以下に抑え、また居室内のオゾン許容濃度を０．０５ｐｐｍ以下に抑えることで、オゾン脱臭に伴う人体への悪影響を確実に防止できる。

ヘッドを共通化した本発明による消火設備の実施形態を示した説明図専用のヘッドを設置する本発明による消火設備の実施形態を示した説明図図２のオゾン放出ヘッドの分岐管に設けた消火用水チャッキ弁の実施形態を示した説明図図２のオゾン放出ヘッドの分岐管に設けた消火用水チャッキ弁の他の実施形態を示した説明図図４のヘッド及び消火用水チャッキ弁を一体化した複合ヘッドを示した説明図オゾン供給配管に対する給水配管の合流部分に混合器とバブル発生装置を設けてマイクロナノバブルを生成する本発明の他の実施形態を示した説明図図６に設けたバブル発生装置の実施形態を示した説明図。

図１は本発明による脱臭設備を兼用した消火設備の実施形態を示した説明図であり、本実施形態にあってはオゾン放出用のヘッドと消火用水放水用のヘッドを共通化したことを特徴とする。

図１において、本実施形態にあっては、防護区画として居室Ａ，Ｂを例に取っている。防護区画となる居室Ａ，Ｂに対してはオゾン発生器１０が設けられ、オゾン発生器１０はエアコンプレッサ１２で加圧した空気の供給を受け、放電あるいは紫外線照射によってオゾンを発生し、発生したオゾンを含むオゾン含有空気を、チャンバー１４を介してオゾン供給配管１６に供給している。

チャンバー１４はオゾン発生器１０で発生したオゾン含有空気を蓄圧し、予め定めた供給圧に調整してオゾン供給配管１６に出力するようにしている。オゾン供給配管１６の途中には仕切弁１３とチャッキ弁（逆止弁）１５が設けられ、２次側配管の圧力が１次側より高圧となったときチャッキ弁１５を閉じて逆流を阻止するようにしている。

オゾン供給配管１６は居室Ａ，Ｂに対し分岐管１６ａ，１６ｂとして分岐され、分岐管１６ａ，１６ｂを居室Ａ，Ｂの天井内などに引き込み、天井面に居室内に先端を露出して配置したヘッド２０に接続している。ヘッド２０は本実施形態にあってはオゾン放出ヘッドを使用しており、消火用水放出ヘッドとして兼用している。分岐管１６ａ，１６ｂの末端には水抜きに使用する末端弁２１ａ，２１ｂが設けられている。

居室Ａ，Ｂには火災感知器２２とオゾン濃度センサ２４が設けられている。火災感知器２２としては例えば熱感知器や煙感知器が使用される。本実施形態で使用する火災感知器２２としては、望ましくは例えば熱感知器であったら定温式熱感知器と差動式熱感知器の２台を設置し、両方の感知器で検出方式の異なる火災検知が行われたアンド出力を火災検出信号として出力することで火災による誤検出を防止することが望ましい。オゾン濃度センサ２４は、オゾンが空気より重いことから床面側に設置され、居室Ａ内のオゾン濃度を測定する。

居室Ａ，Ｂに引き込まれたオゾン供給配管１６からの分岐管１６ａ，１６ｂには地区制御弁１８ａ，１８ｂが設けられている。地区制御弁１８ａ，１８ｂとしては例えば電動弁を使用しており、遠隔制御により開閉することができる。

一方、チャッキ弁１５の２次側となるオゾン供給配管１６に対しては給水配管２６がチャッキ弁２８を介して合流接続されている。給水配管２６には給水制御弁３０が設けられ、給水制御弁３０の１次側は給水弁３１を介して適宜の水源例えば上水道の水道管に接続されて加圧された消火用水の供給を受けている。給水制御弁３０は例えば電動弁を使用しており、遠隔的に開閉制御することができる。

コンプレッサ１２からは空気供給管１１が分岐され、仕切弁１１ａを介して給水制御弁３０の２次側の給水配管２６に接続され、水抜きの際に加圧空気を給水配管２６に供給可能としている。更に、給水配管２６におけるチャッキ弁２８の２次側および給水制御弁３０の２次側の各々には水抜きに使用する排水弁１７ａ，１７ｂが接続されている。

オゾン発生器１０を含む脱臭設備及び消火設備全体を制御する制御装置として制御盤３２が設けられている。制御盤３２は点線で示すように、他の機器及びセンサと信号線により接続されている。

即ち制御盤３２には、居室Ａ，Ｂに設置している火災感知器２２及びオゾン濃度センサ２４からの信号線が、それぞれ独立した信号線として接続されている。これによって制御盤３２にあっては、火災感知器２２の火災検出信号から、火災を感知した居室Ａまたは居室Ｂを判別することができる。また居室Ａ，Ｂに設けているオゾン濃度センサ２４から居室内の空気に含まれるオゾン濃度を知ることができる。

制御盤３２には、制御負荷として居室Ａ，Ｂに対応して設けた地区制御弁１８ａ，１８ｂと、給水配管２６に設けた給水制御弁３０が接続されている。また制御盤３２はオゾン発生器１０との間で信号線接続され、オゾン発生器１０から運転または停止を示す状態信号を受信すると共に、制御盤３２からオゾン発生器１０に対し運転または停止指示信号を出力するようにしている。

更に本実施形態にあっては、チャンバー１４にオゾン濃度センサ２５が設けられており、オゾン濃度センサ２５からの検出オゾン濃度は直接オゾン発生器１０に入力され、チャンバー１４に貯留しているオゾン含有空気のオゾン濃度が例えば日本産業衛生学会で定める許容濃度として知られた０．１ｐｐｍを超えたときにオゾン発生を停止するようにしている。

制御盤３２は通常時にあっては、地区制御弁１８ａ，１８ｂを開位置に制御すると共に、給水制御弁３０を閉位置に制御している。このとき仕切弁１１ａ、排水弁１７ａ，１７ｂ及び末端弁２１ａ，２１ｂは閉鎖されており、また仕切弁１３、給水弁３１は開放されている。

この状態でオゾン発生器１０が運転されると、エアコンプレッサ１２から供給された加圧空気に対しオゾン発生が行われ、オゾン含有空気がチャンバー１４を介して所定圧力に調整された後、オゾン供給配管１６及び分岐管１６ａ，１６ｂ、更に開位置に制御されている地区制御弁１８ａ，１８ｂを通って、居室Ａ，Ｂに設置しているヘッド２０から居室空間にオゾン含有空気を放出し、排泄物などにより発生した臭気の原因となる悪臭物質を放出したオゾンで分解して脱臭している。

このとき居室Ａ，Ｂに設けているオゾン濃度センサ２４からのオゾン濃度検出信号が制御盤３２に入力されており、制御盤３２はオゾン濃度センサ２４によるオゾン検出濃度が例えば日本空気清浄協会の設置基準として定められた室内ガスの許容濃度である例えば０．０５ｐｐｍに達したときに、オゾン発生器１０に停止信号を出力してオゾン発生を停止させ、これによって居室Ａ，Ｂのオゾン濃度を０．０５ｐｐｍ以下に抑えて、人体に悪影響が出ないようにしている。

ここで、オゾン発生器１０で発生したオゾン含有空気が通るチャンバー１４、仕切弁１３、チャッキ弁１５、オゾン供給配管１６、分岐管１６ａ，１６ｂ、地区制御弁１８ａ，１８ｂ、ヘッド２０及び末端弁２１ａ，２１ｂは、発生したオゾンに接触して金属腐食を起こすことから、オゾンにより腐食することのない例えばステンレス材料を少なくともオゾンの接触する部分に使用した構造としている。

火災時における動作は次のようになる。例えば居室Ａで火災が発生したとすると、居室Ａに設置している火災感知器２２が火災検出信号を制御盤３２に出力する。制御盤３２は居室Ａの火災感知器２２からの火災検出信号を受信することで、火災を感知した居室Ａを認識し、火災を感知した居室Ａに対応した地区制御弁１８ａについては通常時と同じ開位置の制御を維持するが、火災を感知していない居室Ｂの地区制御弁１８ｂに対しては閉制御信号を出力して閉位置に制御する。このとき、オゾン発生器１０、エアコンプレッサ１２は停止する。

そして制御盤３２は、給水制御弁３０に開制御信号を出力して給水制御弁３０を開位置に制御し、これによって例えば上水道からの加圧された消火用水が給水配管２６から合流接続されたオゾン供給配管１６を通り、このとき開位置に制御されている火災を感知した居室Ａの地区制御弁１８ａを通り、ヘッド２０から消火用水を散水して消火する。

火災を感知した居室Ａに対するヘッド２０からの消火用水の散水に対し、消火が現場において確認できたならば、例えば制御盤３２で火災復旧操作を行うことで、給水制御弁３０を閉位置に制御して消火用水の放水を停止する。

放水を停止した後のオゾン供給配管１６および分岐管１６ａ，１６ｂの水抜き作業はエアコンプレッサ１２からの加圧空気を使用して行う。即ち、オゾン供給配管１６の仕切弁１３を閉じ、排水弁１７ａ，１７ｂ及び末端弁２１ａ，２１ｂを開き、この状態でエアコンプレッサ１２を運転し、仕切弁１１ａを開くことで空気供給管１１により給水制御弁３０の２次側となる給水配管２６の接続部分に加圧空気を供給し、配管内に滞留している水道水を加圧空気により排水弁１７ａ，１７ｂ及び末端弁２１ａ，２１ｂを介して強制的に排出させる。水抜き作業が完了したら、仕切弁１１ａ、排水弁１７ａ，１７ｂ及び末端弁２１ａ，２１ｂを閉じ、また仕切弁１３を開いて通常状態に戻す。

このように図１の実施形態にあっては、オゾン発生器１０から居室Ａ，Ｂのヘッド２０に至るまでの脱臭設備におけるオゾン供給配管１６に対し消火用水を供給する給水配管２６を合流接続して兼用することで、脱臭用の配管設備を消火設備の配管設備としてほとんど兼用することができ、脱臭設備と消火設備を別々に設置した場合に比べ、トータル的なコストを大幅に低減することができる。

またオゾン発生器１０からのオゾン含有空気を居室に放出する脱臭設備は日常的に使用する設備であることから、導入の要求が強く、これに消火設備を兼用させることで、結果として消火設備の高齢者施設に対する導入をより促進することが可能となる。

図２は本発明による消火設備の他の実施形態を示した説明図であり、この実施形態にあっては、オゾン放出用と消火用水放水用のヘッドをそれぞれ専用のヘッドとして設けたことを特徴とする。

図２において、防護区画となる居室Ａ，Ｂにはオゾン放出ヘッド２１と閉鎖型スプリンクラーヘッド３６が設置されている。オゾン放出ヘッド２１は、図１に示したオゾン放出と消火用水の放出を兼用するヘッド２０と同じヘッドを使用することができる。閉鎖型スプリンクラーヘッド３６は、通常監視状態にあっては閉鎖状態にあり、火災による熱気流を受けて所定の温度に増加すると、ハンダなどの溶融による熱分解で開放動作を行う。

オゾン放出ヘッド２１と閉鎖型スプリンクラーヘッド３６は、居室Ａ，Ｂに引き込まれたオゾン供給配管１６からの分岐管１６ａ，１６ｂのそれぞれに共通に接続されているが、閉鎖型スプリンクラーヘッド３６については分岐管１６ａ，１６ｂに対し直接接続し、一方、オゾン放出ヘッド２１については消火用水チャッキ弁３８を介して接続している。

消火用水チャッキ弁３８は、分岐管１６ａ，１６ｂからのオゾン含有空気の供給時には開状態にあり、火災を感知して加圧消火用水の供給を受けた際には閉鎖して、オゾン放出ヘッド２１からの消火用水の散水を阻止するようにしている。居室Ａ，Ｂに対するオゾン含有空気の供給は、図１の実施形態と同様、エアコンプレッサ１２、オゾン発生器１０、チャンバー１４、仕切弁１３、チャッキ弁１５を介して、オゾン供給配管１６により行われている。

オゾン供給配管１６のチャッキ弁１５の２次側には、上水道などの給水源に接続した給水配管２６が給水三方切替弁４０及びチャッキ弁２８を介して合流接続されている。給水三方切替弁４０は給水制御弁及び排水弁として機能する。またチャッキ弁２８と並列にバイパス弁２８ａが設けられる。

給水三方切替弁４０は、通常状態にあっては、チャッキ弁２８に対するポートｂをドレイン側となるポートｃに連通した切替位置にあり、これによってチャッキ弁２８を設けた２次側の給水配管２６内の消火用水をドレイン側に連通する位置に切替えられた水抜き状態としている。

また図１の実施形態と同様に、エアコンプレッサ１２からは空気供給管１１が分岐され、仕切弁１１ａを介して給水三方切替弁４０のポートｂ側の給水配管２６に接続され、水抜きの際に加圧空気を給水配管２６に供給可能としている。更に、分岐管１６ａ，１６ｂの末端には水抜きに使用する末端弁２１ａ，２１ｂを設けている。

火災時には制御盤３２からの切替制御信号によりポートａとポートｂを連通する切替位置に切替制御され、これによって給水三方切替弁４０を介して、上水道などからの加圧消火用水をオゾン供給配管１６の分岐管１６ａ，１６ｂ側に供給するようにしている。

制御盤３２に対しては、居室Ａ，Ｂに設けた火災感知器２２及びオゾン濃度センサ２４が個別の信号線により接続されている。また制御負荷として給水三方切替弁４０が接続される。また制御盤３２はオゾン発生器１０との間で運転または停止の状態信号を受信すると共に、オゾン発生器１０に対し運転または停止の指示信号を出力するようにしている。更にオゾン発生器１０に対しては、チャンバー１４に設けたオゾン濃度センサ２５からの検出オゾン濃度が入力され、オゾン発生源の許容濃度となる０．１ｐｐｍ以下となるようにオゾン発生を行っている。

図３は図２の居室Ａ，Ｂに設けたオゾン放出ヘッド２１に対する分岐管に設けた消火用水チャッキ弁３８の実施形態を示した説明図である。図３において、消火用水チャッキ弁３８は、弁ボディ４２の一端に流入ポート４４を形成すると共に、反対側に流出ポート４６を形成し、内部に弁室４８を設けている。

弁室４８には弁体５０が収納されている。弁体５０は流入ポート４４側にフランジ部５２を形成し、フランジ部５２の外周部分には複数個所に切欠５４が形成されている。弁体５０の流出ポート４６側にはテーパ部５６が一体に形成され、先端を流出ポート４６の中にガイド用として配置している。

このような構造の消火用水チャッキ弁３８は、オゾン供給管からの分岐管に上部に流出ポート４６が位置し、下部に流入ポート４４が位置する姿勢となるように設置され、流入ポート４４からオゾン含有空気を供給した場合には、弁体５０のフランジ部５２に形成した切欠５４による流動抵抗はそれほど大きくないため、弁体５０は自重により図示のテーパ部５６を流出ポート４６から離した開位置にあり、これによってオゾン含有空気をそのまま通過してヘッド側に送ることができる。

これに対し、流入ポート４４に対し消火用水が供給されると、フランジ部５２の切欠５４による流動抵抗が増加して弁体５０を押し上げ、テーパ部５６が流出ポート４６の入口に当接して流路を閉鎖し、これによってオゾン放出ヘッド２１に対する加圧消火用水の供給を阻止することができる。

再び図２を参照して本実施形態の動作を説明する。通常時にあっては、仕切弁１１ａ、末端弁２１ａ，２１ｂ及びバイパス弁２８ａは閉鎖されており、また仕切弁１３、給水弁３１は開放されている。

給水三方切替弁４０はポートｂ−ｃを連通した切替位置にあり、給水配管２６による加圧消火用水の供給は停止しており、エアコンプレッサ１２から送られた加圧空気に対し、オゾン発生器１０でオゾンを発生した後、チャンバー１４に貯留して所定圧に調圧した後、チャッキ弁１５を介して、オゾン供給配管１６から分岐管１６ａ，１６ｂを介して居室Ａ，Ｂに設置しているオゾン放出ヘッド２１に対し消火用水チャッキ弁３８を通してオゾン含有空気を供給して放出させている。

このときオゾン発生器１０は、チャンバー１４に設けたオゾン濃度センサ２５からのオゾン検出濃度が０．１ｐｐｍに達すると、オゾン発生を停止し、チャンバー１４のオゾン濃度を下げる。また制御盤３２は居室Ａ，Ｂに設置しているオゾン濃度センサ２４からの検出オゾン濃度が０．０５ｐｐｍに達すると、オゾン発生器１０にオゾン発生停止信号を出力してオゾン発生を停止させ、居室Ａ，Ｂの室内のオゾン濃度を下げる。

一方、火災時の動作は次のようになる。例えば居室Ａで火災が発生したとすると、居室Ａに設置している火災感知器２２からの火災検出信号を制御盤３２が受信し、給水配管２６に設けている給水三方切替弁４０をポートａ−ｃを連通する位置に切り替える。これによって給水三方切替弁４０を介して上下水道などからの加圧消火用水がチャッキ弁２８を介してオゾン供給配管１６に供給され、分岐管１６ａ，１６ｂに供給されて管内を充水し、予作動状態とする。

このときオゾン放出ヘッド２１を接続している分岐管に設けた消火用水チャッキ弁３８の１次側にも加圧消火用水が供給され、これによって、図３に示した構造を持つ消火用水チャッキ弁３８は、消火用水による弁体５０の押上で流出ポート４６に対する流路を閉鎖し、このため消火用水を供給してもオゾン放出ヘッド２１からの消火用水の放出は行われない。

居室Ａで火災が検出された場合、給水三方切替弁４０の切替動作で加圧消火用水の充水を受けた予作動状態にあるいずれかの閉鎖型スプリンクラーヘッド３６で火災の熱気流による分解動作で開放作動が行われると、開放作動した閉鎖型スプリンクラーヘッド３６から加圧消火用水が放出されて、発生した火災を抑制消火することができる。

閉鎖型スプリンクラーヘッド３６の作動で散水が行われ、火災を感知した居室Ａでの消火が確信されたならば、制御盤３２における復旧操作などにより給水三方切替弁４０をポートａ−ｂを連通する位置からポートｂ−ｃを連通する位置に戻し、上水道からの加圧消火用水の供給を停止すると同時に、チャッキ弁２８の１次側をドレイン側に連通して消火用水の排出を可能とする。

放水を停止した後のオゾン供給配管１６および分岐管１６ａ，１６ｂの水抜き作業は、エアコンプレッサ１２からの加圧空気を使用して行う。即ち、オゾン供給配管１６の仕切弁１３を閉じ、末端弁２１ａ，２１ｂ及びバイパス弁２８ａを開き、この状態でエアコンプレッサ１２を運転し、仕切弁１１ａを開くことで空気供給管１１により給水三方切替弁４０のポートｂ側となる給水配管２６の接続部分に加圧空気を供給し、配管内に滞留している水道水を加圧空気により給水三方切替弁４０のポートｃ及び末端弁２１ａ，２１ｂを介して強制的に排出させる。水抜き作業が完了したら、仕切弁１１ａ、末端弁２１ａ，２１ｂ及びバイパス弁２８ａを閉じ、また仕切弁１６ａを開いて通常状態に戻す。

このような図２に示す消火用とオゾン脱臭用の専用ヘッドを用いた設備にあっても、オゾン放出ヘッド２１に対するオゾン発生器１０からのオゾン供給配管に対し、給水三方切替弁４０を設けた給水配管２６を合流接続することで、配管設備を兼用してトータルコストを大幅に低減することができる。

またオゾン放出ヘッド２１に対する分岐管に消火用水チャッキ弁３８を設けてオゾン含有空気は通過するが消火用水は通さないようにすることで、図１の実施形態のように居室Ａ，Ｂに対する分岐管１６ａ，１６ｂに地区制御弁１８ａ，１８ｂを設ける必要がなく、その分、消火のための設備構成を簡単にすることができる。

なお図２にあっては、給水配管２６に給水三方切替弁４０を設けているが、図１と同様に給水制御弁３０を設けるようにしてもよい。この関係は図１についても同様であり、給水制御弁３０の代わりに図２の給水三方切替弁４０を設けるようにしてもよい。

図４は図２のオゾン放出ヘッド２１の分岐管に設けた消火用水チャッキ弁の他の実施形態を示した説明図である。図４（Ａ）は居室に対する閉鎖型スプリンクラーヘッド３６とオゾン放出ヘッド２１のシンボル図であり、オゾン放出ヘッド２１に対する分岐管の水平部分に消火用水チャッキ弁６０を横向きに設置している。

図４（Ｂ）は図４（Ａ）の消火用水チャッキ弁６０の実施形態を示した説明図である。図４（Ｂ）において、消火用水チャッキ弁６０は左右に流入ポート６４と流出ポート６６を形成した円筒状の弁ボディ６２を有し、弁ボディ６２の内部に流出ポート６６側に向けて絞り込んだテーパ弁座６８を形成し、テーパ弁座６８の左側にストッパピン７２により抜け止めしたボール弁７０を収納している。

このような構造の消火用水チャッキ弁６０は、流入ポート６４と流出ポート６６が横向きとなるように分岐管に配置され、オゾン含有空気を流入ポート６４から供給した場合には、供給空気がボール弁７０を押す力は小さいため、ボール弁７０はテーパ弁座６８の手前のストッパピン７２で決まる位置に位置し、オゾン含有空気をそのまま流出ポート６６からオゾン放出ヘッド２１に供給することができる。

これに対し流入ポート６４に加圧消火用水が供給されると、加圧消火用水に押されてボール弁７０がテーパ弁座６８に押し付けられて流出ポート６６に対する流路を閉鎖し、オゾン放出ヘッド２１に対する消火用水の供給を阻止することができる。

なお図３及び図４（Ｂ）に示した構造の消火用水チャッキ弁３８，６０にあっては、弁ボディ４２，６２の中に弁体５０及びボール弁７０を誘導自在に収納しただけの構造であるが、スプリングなどにより弁体５０またはボール弁７０を開位置に保持した構造としてもよい。このようにスプリングで弁体５０またはボール弁７０を開放位置に保持することで、図３の消火用水チャッキ弁３８の垂直方向の配置位置、あるいは図４（Ｂ）の消火用水チャッキ弁６０の水平方向の配置位置以外の向きに設置しても、オゾン含有空気は通過し、消火用水の通過は阻止する弁作動を実現することができる。

図５は図４のヘッド２１、３６及び消火用水チャッキ弁６０を一体化した複合ヘッドを示した説明図である。図５において、複合ヘッド７４は、図４（Ａ）に示した配管構造について、単一のヘッドとして閉鎖型スプリンクラーヘッド３６及びオゾン放出ヘッド２１を組み込み、閉鎖型スプリンクラーヘッド３６に対して流入ポート６１から連通路を直結すると共に、オゾン放出ヘッド２１に対する分岐経路の途中に消火用水チャッキ弁６０を配置するようにしている。

このように閉鎖型スプリンクラーヘッド３６、オゾン放出ヘッド２１及び消火用水チャッキ弁６０を一体に備えた複合ヘッド７４を使用することで、防護区画となる居室天井側に対するヘッドの設置を一括して行うことができ、設備工事を簡単に行うことができる。また配管接続も、複合ヘッド７４に対する単一の配管接続でよいことから、配管工事も容易にできる。

図６は本発明による消火設備の他の実施形態を示した説明図であり、本実施形態にあっては、オゾン供給配管に対する給水配管の合流部分に混合器とバブル発生装置を設けて、マイクルナノバブルを生成した消火用水を散水するようにしたことを特徴とする。

図６において、本実施形態の消火設備は図１の実施形態と基本的に同じであり、相違点はチャッキ弁１５の２次側となるオゾン供給配管１６に対するチャッキ弁２８の２次側となる給水配管２６の合流接続部分に混合器３４を設け、更に混合器３４の２次側にバブル発生装置３５を設けたことを特徴とする。

混合器３４は、制御盤３２で火災感知器２２から火災検知信号を受信して給水制御弁３０を開位置に制御したときの加圧消火用水の供給に対し、オゾン発生器１０で発生したオゾン含有空気を混合する。混合器３４でオゾン含有空気が混合された消火用水は、更にバブル発生装置３５を通過する際に、例えば１０μｍ以下の気泡径を持つバブルを発生し、このバブルを含む消火用水をヘッド２０から散水させる。

図７は図６に設けたバブル発生装置３５の実施形態を示した説明図である。図７において、バブル発生装置３５は円筒配管となる本体７６の両端に１次側フランジ７８と２次側フランジ８０を設け、配管の途中に接続可能としている。

本体７６の内部１次側にはガイドベーン８２を配置し、オゾン含有空気を混合した消火用水を旋回水流に変換する。ガイドベーン８２に続いてはキノコ状の頭部を持った突起部材である複数のカレントカッター８４を本体７６の内周面に軸方向に沿ってスパイラル状に配置し、ガイドベーン８２により変換された旋回水流をカレントカッター８４に衝突させてオゾン含有空気の気泡を砕き、これを連続して繰り返すことで１０μｍ以下の微細なバブルを発生するようにしている。

このような図７に示すバブル発生装置３５により、１０μｍ以下のオゾン含有空気を含む微細なバブルを発生し、このバブルを含む消火用水をヘッド２０から居室内に放出することで、バブルに含まれるオゾンが火災により発生した一酸化炭素に接触して二酸化炭素に変化し、これによって火災時における居室内の一酸化炭素を低減して、人体に対する悪影響を減らすことが可能となる。

このような図６の実施形態における混合器３４とバブル発生器３５の設置は、図２の専用ヘッドを用いた実施形態についても同様に、オゾン供給配管１６に対する給水配管２６の合流接続点に混合器３４を設置し、その２次側にバブル発生器３５を設置することで実現できる。バブル発生装置は混合器３４の後段の配管にあれば良く、オゾン供給配管１６、分岐管１６ａ、１６ｂやヘッド２０の接続管に配置しても良いし、あるいはヘッド２０自体に形成しても良い。

なお、上記の実施形態は加圧消火用水を供給する水源として上水道から供給される水道配管の加圧消火用水を例に取っているが、これ以外に貯水槽からの消火用水をポンプにより加圧供給してもよいし、タンクに収納された消火薬剤を炭酸ガスボンベからのガスによる押し当てで加圧して供給するような消火剤ユニットを用いてもよく、適宜の消火用水の水圧源が適用できる。

また上記の実施形態は配管の水抜き作業にエアコンプレッサ１２から圧縮空気を使用して強制排水しているが、分岐管１６ａ，１６ｂの末端に設けた末端弁２１ａ，２１ｂのいずれかを介して真空ポンプを接続し、真空ポンプによる吸引により配管内の水抜きを行うようにしても良い。

オゾン発生器１０から発生するオゾンを居室Ａ、Ｂ共に供給しているが、消火用水の供給と同様に、地区制御弁１８ａ、１８ｂの開閉制御で特定の居室を選択してオゾンを供給するようにしてもよい。

また本発明は、その目的と利点を損なうことのない適宜の変形を含み、更に上記の実施形態に示した数値による限定は受けない。

１０：オゾン発生器
１２：エアコンプレッサ
１４：チャンバー
１５，２８：チャッキ弁
１６：オゾン供給配管
１６ａ，１６ｂ：分岐管
１８ａ，１８ｂ：地区制御弁
２０：ヘッド
２１：オゾン放出ヘッド
２２：火災感知器
２４，２５：オゾン濃度センサ
２６：給水配管
３０：給水制御弁
３２：制御盤
３４：混合器
３５：バブル発生装置
３６：閉鎖型スプリンクラーヘッド
３８，６０：消火用水チャッキ弁
４０：給水三方切替弁
７４：複合ヘッド

Claims

加圧供給された空気からオゾンを発生し、オゾン含有空気を供給するオゾン発生器と、
防護区画毎に設置されたヘッドと、
前記オゾン発生器で発生したオゾン含有空気を前記防護区画毎に設けたヘッドに供給するオゾン供給配管と、
前記防護区画のヘッドに対する前記オゾン供給配管の分岐管毎に設けられ、遠隔制御により開閉される地区制御弁と、
前記オゾン供給配管に合流接続され、加圧消火用水を供給する給水配管と、
前記給水配管に設けられ、遠隔的に開閉される給水制御弁と、
前記防護区画毎に設置された火災感知器と、
通常時は、前記地区制御弁を開位置にすると共に前記給水制御弁を閉位置にしてヘッドからオゾン含有空気を放出させ、前記火災感知器で火災を感知した場合は、火災を感知した防護区画の地区制御弁を開位置にすると共にそれ以外の防護区画の地区制御弁を閉位置にし、更に前記給水制御弁を開位置にして火災を感知した防護区画のヘッドから消火用水を散水させる制御装置と、
を備えたことを特徴とする消火設備。
加圧供給された空気からオゾンを発生し、オゾン含有空気を供給するオゾン発生器と、
防護区画毎に設置されたオゾン放出ヘッドと、
前記オゾン発生器で発生したオゾン含有空気を前記防護区画毎に設けたオゾン放出ヘッドに供給するオゾン供給配管と、
前記オゾン放出ヘッドを接続する前記オゾン供給配管からの分岐管に設けられ、オゾン含有空気の供給時は開放し、加圧消火用水の供給時に閉鎖するチャッキ弁と、
前記防護区画毎に設置されて前記オゾン供給配管に接続され、火災による熱気流を受けて所定温度に達した時に開放する閉鎖型スプリンクラーヘッドと、
前記オゾン供給配管に合流接続され、加圧消火用水を供給する給水配管と、
前記給水配管に設けられ、遠隔的に開閉される給水制御弁と、
前記防護区画毎に設置された火災感知器と、
通常時は、前記給水制御弁を閉位置にして防護区画のオゾン放出ヘッドからオゾン含有空気を放出させ、前記火災感知器で火災を感知した場合は、前記給水制御弁を開位置にして前記オゾン供給配管に加圧消火用水を充水し、火災を感知した防護区画の閉鎖型スプリンクラーヘッドの開放動作時に消火用水を散水させる制御装置と、
を備えたことを特徴とする消火設備。
請求項２記載の消火設備に於いて、前記給水制御弁は、通常時は２次側給水配管をドレイン側に連通する位置に遠隔的に切替えられ、火災を感知した場合は、１次側の給水配管を前記２次側給水配管に連通する位置に遠隔的に切替えられる給水三方切替弁であることを特徴とする消火設備。
請求項１又は２記載の消火設備に於いて、前記オゾン供給配管に対する前記給水配管の合流接続位置に混合器を設けると共に前記混合器の２次側にバブル発生装置を設け、前記火災感知器で火災を感知した場合に、前記混合器により消火用水にオゾン含有空気を混合した後に前記バブル発生装置により微小な気泡径を持つマイクロナノバブルを生成して前記ヘッドから放水させることを特徴とする消火設備。
請求項１又は２記載の消火設備に於いて、前記防護区画毎にオゾン濃度センサを設置し、前記制御装置は前記オゾン濃度センサによる防護区画のオゾン濃度が所定の許容濃度を超えた時に前記オゾン発生器にオゾン発生停止を指示することを特徴とする消火設備。
請求項１又は２記載の消火設備に於いて、前記オゾン発生器で発生したオゾン含有空気に接触するオゾン供給配管、弁部分、及びヘッド部分はステンレス製であることを特徴とする消火設備。