JP5663272B2 - 泡消火設備 - Google Patents

Description

本発明は、建物に設置され火災時に泡ヘッドから消火泡を放出させて消火を行う泡消火設備に関する。

従来の泡消火設備は、配管の途中に混合器を挿入し、消火水に泡原液である消火薬剤を混合して泡消火液を生成し、流水検知装置及び一斉開放弁を介して接続した開放型の泡ヘッドで泡消火液の放出を行う。一斉開放弁は感知配管に設けた火災感知ヘッドの作動で開放作動する。流水検知装置は、泡消火液の放出時の流水を検知して放出警報信号を受信機に送出する。

このような従来の泡消火設備にあっては、夏場等に環境温度が高温となって流水検知装置よりも２次側に充填している泡消火液の圧力が上昇すると、火災感知ヘッドの暴発により泡放出の危険性があるため、２次圧上昇時に排水を行う安全弁等が配管に備えられた設備が知られている。

また流水検知装置は内部に自重により閉鎖する逆止弁を使用しており、逆止弁の弁座に通水口を開口した流水検知配管を設け、流水検知配管はオートドリップを介して排水側に接続され、オートドリップの１次側に放出警報信号を出力する圧力スイッチを設けている。

一斉開放弁の作動で泡ヘッドから泡消火液を放出すると、その流水により流水検知装置の逆止弁が開き、弁座に通水口を開口した流水検知配管を介して排水側に泡消火液を流し、所定時間継続して圧力スイッチに泡消火液が供給されると、圧力スイッチが作動することで、放出警報信号を送出する。

流水検知装置に設けた逆止弁は、給水本管の圧力減に対しポンプ起動して配管内に泡消火液を補充し圧力回復を行った場合にも一時的に開放する場合があり、このときにも流水検知配管を介して圧力スイッチに供給され、一時的であるから圧力スイッチは作動しないが、流水検知配管に入った泡消火液はオートドリップを介して排水される。

特開平８−０８９５９４号公報 特開平９−１２２２６５号公報

しかしながら、このような従来の泡消火設備にあっては、安全弁の開放作動、流水検知装置の流水検知作動などのために泡消火液を排水する機能が必要であるが、泡消火液をそのまま排水すると環境に悪影響を及ぼす恐れがある。

特に近年にあっては、泡消火液に使用しているペルフルオロ（オクタン−１−スルホン酸、別名「ＰＦＯＳ」という）又はその塩等を含むものは条約により破壊又は不可逆的に変換されるような方法で処分されることを規定しており、簡単に破棄できないという問題がある。

本発明は、安全弁や流水検知装置の作動に伴う泡消火剤の排水を適切に回収して処理可能とする泡消火設備を提供することを目的とする。

本発明は、火災時に泡消火液が加圧給水される配管に設けられた泡ヘッドから泡消火液を放出して消火を行う泡消火設備を対象とし、
泡消火液が加圧給水される配管内の圧力が所定の安全設定圧力を超えたときに配管内の泡消火液を排水して減圧する安全弁と、
安全弁により排水した泡消火液を貯留する廃液タンクと、
廃液タンクの貯留水位を検知して警報信号を送出する液位検出器と、
を設けたことを特徴とする。

このとき、配管には、感知ポートの感知配管に接続した火災感知ヘッドが作動した場合の流水により作動して２次ポートに配管接続された開放型ヘッドに泡消火液を供給して散水させる一斉開放弁が接続され、
安全弁は一斉開放弁から伸びる感知配管に備える。

また、本発明の別の形態にあっては、
火災時に泡消火液が加圧給水される配管に設けられた泡ヘッドから泡消火液を放出して消火を行う泡消火設備において、
配管内の流水時に泡消火液を放出警報検知部に導入して放出警報信号を送出する流水検知装置と、
放出警報検知部に導入した泡消火液を排水する排水部と、
排水部から排水した泡消火液を貯留する第１廃液タンクと、
第１廃液タンクの貯留水位を検知して警報信号を送出する第１液位検出器と、
配管に接続され、感知ポートの感知配管に接続した火災感知ヘッドが作動した場合の流水により作動して２次ポートの配管に接続した開放型ヘッドに泡消火液を供給して散水させる一斉開放弁と、
感知配管に接続され、泡消火液が加圧給水される配管内の圧力が所定の安全設定圧力を超えたときに配管内の泡消火液を排水して減圧する安全弁と、
安全弁により排水した泡消火液を貯留する第２廃液タンクと、
第２廃液タンクの貯留水位を検知して警報信号を送出する第２液位検出器と、
を設けたことを特徴とする。

このとき、第２廃液タンクの容量を、第１廃液タンクの容量よりも小さくする。

本発明によれば、火災時の流水検知装置の開作動、配管内の圧力上昇による安全弁の作動、給水本管の圧力減を回復させるためのポンプ起動に伴う流水検知装置の一時的な開作動などにより排水側に泡消火液が流れた場合、排水された泡消火液は廃液タンクに貯留され、排水設備などに泡消火液をそのまま流すことがないため、環境汚染を確実に防止し、廃液タンクに貯留された泡消火液を回収して条約に規定された必要な処理を施すことができる。

また廃液タンクには液位検出器が設けられており、排出された泡消火液の満水あるいは液量を検知して警報信号を送出することで、受信機等で警報表示が行われ、廃液タンクの管理を適切に行なうことができる。

本発明による泡消火設備の実施形態を示した説明図 図１の流水検知装置を取り出して構造を示した説明図 図１の流水検知装置に設けた圧力計接続配管の構造を取り出して示した説明図 本発明による泡消火設備の他の実施形態を示した説明図 本発明による泡消火設備の他の実施形態を示した説明図

図１は本発明による泡消火設備を示した説明図である。図１において、建物の地下階などのポンプ室に消火ポンプ１０が設置され、モータ１２により駆動される。モータ１２はポンプ制御盤１４により始動、停止の運転制御を受ける。消火ポンプ１０はモータ１２により駆動され、水源水槽１５からの消火用水を吸入し、建物の高さ方向に配置した給水本管１６に加圧消火用水を供給する。

消火ポンプ１０を起動するため圧力タンク２５が設けられる。圧力タンク２５は給水本管１６に接続され、配管内の加圧消火用水を導入して内部の空気を圧縮している。圧力タンク２５には圧力スイッチ２８が設けられ、圧力スイッチ２８は給水本管１６の管内圧力が規定圧力以下に低下する減圧を検出してポンプ制御盤１４に圧力低下検出信号を出力し、これによりモータ１２を駆動して消火ポンプ１０を起動するようにしている。

給水本管１６には混合器２０が設けられ、混合器２０に対しては原液タンク１８から泡消火剤として例えば水成膜消火剤などの原液が供給されて混合される。原液タンク１８は、タンク内に配置した隔膜の一方に原液を入れ、隔膜の他方に給水配管１６から加圧消火用水を導入することにより原液を加圧して混合器２０に供給する。

混合器２０の２次側の給水本管１６からは分岐管２２が消火対象区画、例えば建物の駐車場などに引き出されている。分岐管２２の分岐部分には制水弁２４に続いて流水検知装置２６が設けられている。流水検知装置２６は分岐管２２にヘッドからの散水に伴う流動が生じると、この流動により弁体を開動作して放出警報信号を監視盤３０に出力する。

流水検知装置２６の２次側の分岐管２２には制水弁３２に続いて一斉開放弁３４が設けられる。一斉開放弁３４は感知ポートに感知配管４０を接続しており、感知配管４０には火災感知ヘッド４２を接続し、また感知配管４０の末端には手動起動弁４４が設けられている。一斉開放弁３４の２次ポートには制水弁３５を介して配管３６が接続され、配管３６に開放型の泡ヘッド３８を接続している。

一斉開放弁３４は火災のない通常監視時は泡ヘッド３８を設けている２次ポート側への流路を閉じており、火災時に感知配管４０に設けた火災感知ヘッド４２が作動して加圧消火用水を放出すると開位置に作動して泡ヘッド３８から最初は加圧消火水を放出させ、その後、泡消火液による泡放出とする。

流水検知装置２６の２次側からは圧力計接続配管４６が取り出され、そこに仕切弁４８を介して２次側圧力を表示する圧力計５０を接続している。また流水検知装置２０からは流水検知配管５２が引き出されてオートドリップを備えた排水弁５４に接続されており、流水検知配管５２には放出警報信号を送出する圧力スイッチ５６が分岐接続されている。

流水検知装置２６の近傍には廃液タンク６０が配置される。廃液タンク６０に対しては排水弁５４からの排水管５８が引き込まれている。また圧力計５０を接続した圧力計接続配管４６から分岐された排水管６２も廃液タンク６０に引き込まれ、排水管６２の途中には安全弁（リリーフ弁）６４が設けられている。

安全弁６４は流水検知装置２６の２次側の圧力が加わっており、環境温度が高くなって２次側配管内の圧力が上昇し、所定の安全設定圧を超えた場合に安全弁６４が開作動して排水することで、２次側圧力を減圧させる。

図２は図１に示した流水検知装置を取り出した構造の一例を示した説明図である。図２において、流水検知装置２６は、弁ボディ７０の下側に１次側となる流入口７２を形成し、上側に２次側となる流出口７４を形成している。流入口７２に対しては消火ポンプや補助加圧ポンプを備えた加圧送水装置からの加圧水が給水される。２次側となる流出口７４は一斉開放弁に対する配管が接続されている。

弁ボディ７０の内部には逆止弁構造の弁体７６が開閉自在に組み込まれている。通常時、流水検知装置２６の流入口７２の１次側と流出口７４の２次側の圧力はほぼ同圧であることから、弁体７６は自重により、及び弁体７６の１次側と２次側の面積差による閉鎖方向へ働く力により図示の弁シート７８に閉じた閉鎖位置となっている。弁シート７８の内部には通水口８０が開口され、通水口８０から流水検知配管５２によって、排水弁５４側に設けているオートドリップ８２に通水する経路が設けられている。弁体７６が閉鎖位置にあるときには弁シート７８と弁体７６の接触により通水口８０は閉鎖されている。

流水検知配管５２は途中で分岐され、信号停止弁８４を介して圧力スイッチ５６を接続している。圧力スイッチ５６は、火災感知ヘッドの作動に基づく一斉開放弁の開作動による流水で弁体７６が開放した際に、通水口８０から流れ込む水量がオートドリップ８２による所定の設定排水量を上回ったときに１次側に圧力を発生して圧力スイッチ５６を作動し、遅延タイマの作動により所定時間継続して流水を検知した後に放出警報信号を送出する。

排水弁５４は、流水検知装置２６の作動テストの際に開放操作することで２次側に流水を発生させ、弁体７６を開放作動させる。なお、オートドリップ８２はオリフィスとしても良い。

図３は図１の流水検知装置から取り出した圧力計接続配管の構造を示した説明図である。図３において、流水検知装置２６の２次側に接続された圧力計接続配管４６の端部にはコック４８ａにより開閉操作する仕切弁４８が接続され、仕切弁４８の２次側にアダプタ８６を介して圧力計５０を接続している。

アダプタ８６は上下のポートと横方向の分岐ポートを備え、内部にＴ形のオリフィス流路８８を形成している。オリフィス流路８８の分岐側には安全弁６４が組み込まれている。安全弁６４はオリフィス流路８８の出口開口にボール弁体６４ａを配置してバネ６４ｂにより閉鎖側に付勢しており、バネ６４ｂで決まる所定の安全弁設定圧を越える２次側圧力を受けると安全弁６４が開き、オリフィス流路８８により減圧した泡消火剤を排水管６２に排水する。

このような安全弁６４及びオリフィス流路８８を一体に組み込んだアダプタ８６を使用することで、廃液タンクに対する流水検知装置２次側の圧力上昇を抑制する排水系統の構成を簡単にして組付けを容易にし、また設置スペースが低減できる。

次に図１の泡消火設備の動作を説明する。図１の泡消火設備にあっては、設備の使用開始時に原液タンク１８に対する加圧消火用水の給水弁の閉鎖による原液の供給停止状態で消火ポンプ１０を運転し、給水本管１６及び分岐管２２に加圧消火用水を充填しており、加圧消火用水は一斉開放弁３４の１次側及び手動起動弁４４までの感知配管４０まで充填される。なお、最初から混合器２０で原液を混合した泡消火液を充填しておいても良い。

火災により火災感知ヘッド４２が作動すると感知配管４０を介して一斉開放弁３４が開作動し、２次ポート側に接続した配管３６から泡ヘッド３８に加圧消火用水を供給する。一斉開放弁３４が開放して泡ヘッド３８から消火用水が放出されると、流水検知装置２６が作動し、圧力スイッチ２６から所定の遅延時間後に放出警報信号が監視盤３０に送出され、火災警報が出力される。

一斉開放弁３４の開放による圧力低下は分岐管２２を介して給水本管１６の管内圧力を下げ、規定圧力以下に低下すると圧力タンク２５の圧力スイッチ２８が作動してポンプ制御盤１４に圧力低下検出信号を出力してモータ１２を駆動し、消火ポンプ１０を始動する。

消火ポンプ１０の始動により給水本管１６に継続的に加圧消火用水が供給されると、原液タンク１８の加圧により原液を押し出して混合器１８で消火用水と所定比率で混合して泡消火液を生成し、分岐管２２の流水検知装置２６から開放状態にある一斉開放弁３４を通って泡ヘッド３８に供給され、消火泡を放出する。

流水検知装置２６の作動は、図２に示すように、一斉開放弁３４の開放による流水で弁体７６が開き、弁シート７８の通水口８０から流水検知配管５２を通ってオートドリップ８２に消火用水が流れ、通水口８０から流れ込む水量がオートドリップ８２による設定排水量を上回ったときに圧力スイッチ５６を作動し、遅延タイマの作動により所定時間後に放出警報信号を送出する。この状態でオートドリップ７８を通過した消火用水およびその後に流れる泡消火液は、排水管５８を通って図１に示す廃液タンク６０に流れ込んで貯留され、環境汚染は起きない。

廃液タンク６０の貯留量は液位検出器６６で監視されており、所定の満水レベルもしくは所定の警報レベルに達すると液位検出器６６から満水を示す警報信号が監視盤３０に出力され、貯留している泡消火液の廃液処理を促す。

液位検出器６６で検出する満水レベルは、満水警報が出されてから回収作業を行うまでの時間的な余裕を確保するため、廃液タンク６０の最大貯留量の例えば８０％に達したことを検出して満水を示す警報信号を出力する。

廃液タンク６０に設けた液位検出器６６からの警報信号により監視盤３０で満水警報が出た場合には、タンク底部の配管に設けた仕切弁６８を開いて回収容器に回収し、廃棄のために必要な処理を行なう。

次に通常状態で設置場所の温度が高くなって流水検知装置の２次側圧力が上昇した場合の動作を説明する。環境温度が高くなると流水検知装置２６の２次側配管内に充填している加圧消火用水の熱膨張により圧力が上昇し、そのままにしていると火災感知ヘッド４２が暴発し、泡放出の危険性がある。そこで流水検知装置２６に設けた圧力計５０を接続した圧力計接続配管４８から分岐した排水管６２に安全弁６４を設けており、２次側圧力が所定の安全設定圧を越えると安全弁６４が開いて廃液タンク６０に消火用水を流して減圧し、火災感知ヘッド４２の暴発による泡放出を防止する。

この場合にも安全弁６４の開作動で流出した消火用水又は泡消火剤は排水管５８を通って廃液タンク６０に流れ込み、環境汚染は起きない。

次に給水本管の減圧によりポンプ起動を行った場合の動作を説明する。通常状態で配管系の漏水等により管内圧力の減圧が発生すると、給水本管１６に接続している圧力タンク２５の圧力が低下し、規定圧力以下に低下を検出するとポンプ制御盤１４に圧力低下検出信号を出力し、これによりモータ１２を駆動して消火ポンプ１０を起動して減圧した圧力の回復を図る。

この給水本管１６の減圧に対するポンプ起動が行われると、図２に示した流水検知装置２６の弁体７６が一時的に開く場合があり、通水口８０からオートドリップ８２に消火用水が流れるが、弁体７６の開作動が一時的なため、通水口８０からの水量はオートドリップ８２の設定排水量より少なく、このため圧力スイッチ５６は作動せず、放出警報信号の送出はない。オートドリップ８２を通って排水された消火用水は廃液タンク６０に流れ込み、そのまま下水設備などに排水することがなく、環境汚染を確実に防止できる。

図４は本発明による泡消火設備の他の実施形態を示した説明図である。図４において、本実施形態の泡消火設備は、流水検知装置２６の２次側の圧力上昇を減圧する配管系統として、感知配管４０の末端に設けた手動起動弁４４の１次側に仕切弁９０を設け、仕切弁９０と手動起動弁４４の間の配管に排水管９２を分岐接続し、排水管９２は流水検知装置２６側に配置した廃液タンク６０に引き込まれ、排水管９２の途中には安全弁６４を設けている。仕切弁９０は通常状態で開位置にあり、排水管９２に２次側圧力を加えている。なお、それ以外の構成及び動作は図１の実施形態と同じである。

このように感知配管４０の末端側から排水管９２を分岐し、安全弁６４を介して廃液タンク６０に引き込むことで、管内圧力による影響を受けやすい火災感知ヘッド４２に近い位置に安全弁６４を配置して圧力上昇に対する排水動作の応答性を高め、火災感知ヘッド４２の暴発を確実に防止できる。

図５は本発明による泡消火設備の他の実施形態を示した説明図である。図５において、本実施形態の泡消火設備は、廃液タンクを流水検知装置２６の近傍に設置する第１廃液タンク６０−１と感知配管４０の末端側に設置する第２廃液タンク６０−２とに分けたことを特徴とする。

即ち、第１廃液タンク６０−１には流水検知装置２０の排水弁５４からの排水管５８を引き込み、第１液位検出器６６−１を設けて満水を監視している。第２廃液タンク６０−２には、感知配管４０の末端に設けた仕切弁９０と手動起動弁４４の間の配管に分岐接続した排水管９４を引き込んでおり、排水管９４の途中には安全弁６４を設けている。第２廃液タンク６０−２にも第２液位検出器６６−２が設けられ、満水を監視している。なお、それ以外の構成及び動作は図１の実施形態と同じである。

このように流水検知装置２０側と感知配管４０の末端側に分けて第１廃液タンク６０−１と第２廃液タンク６０−２を設けたことで、それぞれの場所での排水量に見合った容量の廃液タンクとすることができ、各廃液タンクを図１及び図４の実施形態に比べ小型化することができる。

例えば流水検知装置２６側の第１廃液タンク６０−１は、火災時に流水検知装置２０が開動作したときの排水と、給水本管１６の減圧回復のポンプ起動による一時的な開動作にわによる排水を貯留することから、比較的大きな容量のタンクとする。これに対し感知配管末端側の第２廃液タンク６０−２は、流水検知装置２０の２次側圧力の上昇を防ぐ排水を貯留するものであり、安全弁６４が作動するような圧力上昇となる高温環境は夏場に限定され、その頻度も低いことが予想されることから、比較的小さな容量のタンクとすれば良い。

また、既設の消火設備に対しても、廃液タンクの設置と液位検出器関連の配線を追加するだけで容易に本発明を実施することができる。

なお、上記実施形態においては、液位検出器は１つのレベルのみを監視するようにしているが、これに限らず複数のレベルを監視して満水よりも前の段階で注意警報を行うなどしても良い。また上記のような電気的導通による水位監視以外に音波や廃液タンクの重量等で警報水位を監視しても良い。

また、上記の実施形態においては一斉開放弁の二次側に火災感知ヘッドを備える感知配管を備え、感知配管の開放で泡ヘッド３８から泡消火液を放出するようにしているが、これに限らず、泡ヘッド３８を閉鎖型とし、一斉開放弁及び感知配管を備えずに、分岐管２２に接続した閉鎖型泡ヘッドが火災の熱で作動した時に泡消火液を放射する消火設備においても適用できる。この場合は泡ヘッドが接続される流水検知装置よりも二次側の分岐管２２に安全弁を備えて、分岐管の圧力が所定圧に上昇したときに安全弁が作動して廃液タンクに排水するようにしてもよい。このとき安全弁からの排水は流水検知装置からの排水を貯水する廃液タンク６０と兼用しても良いし、それぞれ廃液タンクを備えても良い。

また、流水検知装置の弁体等の構造は上記実施形態に限らず、配管内の流水を検知して放出警報信号を出力できる装置であれば良い。圧力スイッチの構成も所定時間流水状態が継続した時に放出警報信号を出力できる放出警報出力部として構成であれば特に限定されない。

上記実施形態においては、流水検知装置側及び分岐管末端側の両方から発生する排水を廃液タンクで貯留する構成としているが、必ずしも二箇所以上の排水を貯留する例に限るものではなく、二次側配管の圧力上昇を監視する必要がない場合、もしくは流水検知装置の流水検知が泡消火液を排水せず検知する装置である場合は、泡消火液を排水する設備の箇所にだけ廃液タンクを備えるようにすればよい。

また、廃液タンクは流水検知装置の付近に流水検知装置毎あるいは末端試験装置毎に配置してもよく、ポンプ室や監視盤３０の置かれた位置に一括して廃液を貯留するための廃液タンクを用意しても良い。

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

２６：流水検知装置
３０：監視盤
３４：一斉開放弁
３８：泡ヘッド
４０：感知配管
４２：感知ヘッド
４６：圧力計接続配管
５０：圧力計
５６：圧力スイッチ
５８，６２，９２，９４：排水管
６０：廃液タンク
６０−１：第１廃液タンク
６０−２：第２廃液タンク
６４：安全弁
６６：液位検出器
６６−１：第１液位検出器
６６−２：第２液位検出器

Claims (4)

1. 火災時に泡消火液が加圧給水される配管に設けられた泡ヘッドから泡消火液を放出して消火を行う泡消火設備において、
   泡消火液が加圧給水される配管内の圧力が所定の安全設定圧力を超えたときに配管内の泡消火液を排水して減圧する安全弁と、
   前記安全弁により排水した泡消火液を貯留する廃液タンクと、
   前記廃液タンクの貯留水位を検知して警報信号を送出する液位検出器と、
   を設けたことを特徴とする泡消火設備。
   
2. 請求項１記載の泡消火設備において、
   前記配管には、感知ポートの感知配管に接続した火災感知ヘッドが作動した場合の流水により作動して２次ポートに配管接続された開放型ヘッドに泡消火液を供給して散水させる一斉開放弁が接続され、
   前記安全弁は前記一斉開放弁から伸びる感知配管に備えたことを特徴とする消火設備。
   
3. 火災時に泡消火液が加圧給水される配管に設けられた泡ヘッドから泡消火液を放出して消火を行う泡消火設備において、
   前記配管内の流水時に泡消火液を放出警報検知部に導入して放出警報信号を送出する流水検知装置と、
   前記放出警報検知部に導入した泡消火液を排水する排水部と、
   前記排水部から排水した泡消火液を貯留する第１廃液タンクと、
   前記第１廃液タンクの貯留水位を検知して警報信号を送出する第１液位検出器と、
   前記配管に接続され、感知ポートの感知配管に接続した火災感知ヘッドが作動した場合の流水により作動して２次ポートの配管に接続した開放型ヘッドに泡消火液を供給して散水させる一斉開放弁と、
   前記感知配管に接続され、泡消火液が加圧給水される配管内の圧力が所定の安全設定圧力を超えたときに配管内の泡消火液を排水して減圧する安全弁と、
   前記安全弁により排水した泡消火液を貯留する第２廃液タンクと、
   前記第２廃液タンクの貯留水位を検知して警報信号を送出する第２液位検出器と、
   を設けたことを特徴とする泡消火設備。
   
4. 請求項３記載の泡消火設備において、前記第２廃液タンクの容量を、前記第１廃液タンクの容量よりも小さくしたことを特徴とする泡消火設備。
   
   

Images