JP6013900B2 - スプリンクラ消火システム - Google Patents

Description

本発明は、スプリンクラ消火システムに関する。

従来よりスプリンクラ消火システムに用いられるスプリンクラヘッドとして、例えば、内部に放水口を有するヘッド本体と、ヘッド本体の下方に設けた円筒状のフレームと、放水口を塞ぐ弁体と、弁体を支持する感熱分解機構とを備えたものが提案されている。このスプリンクラヘッドの感熱分解機構は、火災時に発生する熱気流から熱を収集するための感熱部を下端に備え、感熱部はフレームの下端から突出して設けられている。

この種のスプリンクラヘッドは、天井パネル上方に配置された配管に、天井パネルに設けられた取付穴を通して接続されている。このようにスプリンクラヘッドが配管に接続された状態にあっては、火災時に発生する熱気流からの熱の収集効率を向上させるため、感熱分解機構が天井パネルよりも下方に突出するようになっている。そして、美観を良好にするため、天井パネルの取付穴を隠すシーリングプレートを、ヘッド本体に着脱自在に装着するようにしている。

このように構成されたスプリンクラ消火システムでは、地震が発生して振動により天井パネルとスプリンクラヘッドとが例えば上下別々に動くと、シーリングプレートがスプリンクラヘッドから外れて落下する。その結果、感熱分解機構が天井パネルにぶつかって破損、落下し、スプリンクラヘッドが作動して、その放水により水損が発生するという問題があった。

これを解決するため、従来、シーリングプレートの落下防止を図るようにした技術がある（例えば、特許文献１参照）。特許文献１では、シーリングプレートを、スプリンクラヘッドと取付穴との隙間を下方側から覆う円環状のつば部と、つば部の中心開口からスプリンクラヘッドの外周面に沿って上方に延びてフレームの外周面を覆う円筒部とから構成し、円筒部の上部に内側に吐出した係止片を設け、係止片をヘッド本体の下方に設けたフランジ部に係止させることでシーリングプレートの落下防止を図るようにしている。

特許文献１では、スプリンクラが接続される配管が加圧水で充填される所謂加圧式のスプリンクラ消火システムに上記シーリングプレートを装着することが想定されている。しかし、加圧式のスプリンクラ消火システムは、スプリンクラヘッドが破損して感熱分解機構が落下した場合、火災でなくても水が放出されてしまう。

このため、近年では、スプリンクラが接続される配管内を負圧とし、スプリンクラヘッドに故障が生じて感熱分解機構が落下しても、放水が生じないようにした負圧式のスプリンクラ消火システムが提案されている（例えば、特許文献２参照）。

特開平９−２６２３１２号公報（特許請求の範囲、図１） 特開２０１０−２３３５９８号公報（特許請求の範囲、図１）

負圧式のスプリンクラ消火システムでは、平常時の監視状態においてフレーム内がその外周面に形成された複数の開口部により大気圧となる一方、弁体の上面側には配管からの負圧が作用して弁体を上方に引き上げる力が働いている。このため、火災時に感熱分解機構が落下した際に、その負圧に抗って弁体を降下させることができるよう、弁体を下方に押し下げるバネが設けられている。

このような負圧式のスプリンクラ消火システムに特許文献１のシーリングプレートを使用した場合、以下の問題が発生する。すなわち、フレームに設けた開口部がシーリングプレートの円筒部で塞がれているため、スプリンクラヘッドの作動後にフレーム内が負圧環境となり、弁体に更なる上向きの力が作用する。そして、この上向きの力がバネのバネ力に勝ってしまい、感熱分解機構が落下しても弁体が所定の位置まで降下しなくなるという問題が発生する。

負圧式のスプリンクラシステムでは、負圧である配管内の圧力の急激な上昇を以てスプリンクラの破損（故障）を検知し、故障信号を発生させている。このため、弁体が所定の位置まで降下しなくなると、放水口からの空気の流入による配管内の圧力上昇が緩慢になるため、スプリンクラヘッドの故障を検知できなくなるという問題があった。

これを解決するには、感熱分解機構が落下した際の弁体降下を妨げないようにシーリングプレートの構造を見直す対策が考えられる。しかし、特許文献１、２のどちらにもそのような構造について検討されていない。また、シーリングプレートには、スプリンクラヘッドから外れ難い構造も求められており、これらの両立が可能なシーリングプレートについて検討した技術は、未だ見当たらない。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、負圧式のスプリンクラ消火システムにおいて、感熱分解機構が落下した場合の弁体の降下を妨げず、また、スプリンクラヘッドから外れ難いシーリングプレートを備えたスプリンクラ消火システム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システムは、監視状態において内部が負圧に保たれる配管と、放水口を有するヘッド本体、ヘッド本体の下方に設けられ、開口部を有する円筒状のフレーム、放水口を塞ぐ弁体、及び、弁体を支持する感熱分解機構を備え、感熱分解機構が落下すると、配管内の負圧に抗って弁体が降下するように構成され、天井パネルに設けられた取付穴を通して配管に接続されるスプリンクラヘッドと、スプリンクラヘッドと天井パネルの取付穴との隙間を下方側から覆うシーリングプレートとを備えたスプリンクラ消火システムにおいて、シーリングプレートは、スプリンクラヘッドと取付穴との隙間を下方側から覆う円環状のつば部と、つば部の中心開口から上方に延びてフレームの外周面に装着される円筒部とを有し、円筒部は、その先端側端面が周方向に間隔を空けて複数切り欠かれて複数の窓部が形成されており、隣り合う窓部の間の部分は、シーリングプレートをフレームに装着するための係止片となっており、シーリングプレートは、係止片の内周面に設けた係止突起がフレームの外周面に設けた溝に係合することでスプリンクラヘッドに装着され、シーリングプレートをスプリンクラヘッドにおける正規の装着位置に装着した状態において、感熱分解機構の落下に伴う弁体の降下を妨げる負圧環境がフレーム内に形成されないように、窓部でフレームの開口部が開放されるようにしたものである。

本発明によれば、負圧式のスプリンクラ消火システムにおいて、感熱分解機構が落下した場合の弁体の降下を妨げず、また、スプリンクラヘッドから外れ難いシーリングプレートを備えたスプリンクラ消火システムを提供できる。

本発明の一実施の形態に係るスプリンクラ消火システムの構成を示す図である。 図１のスプリンクラ消火システムにおけるスプリンクラヘッドの縦断面模式図である。 図２のスプリンクラヘッドの側面図である。 本発明の一実施の形態のスプリンクラ消火システムにおけるスプリンクラヘッドの天井パネルへの設置状態を示した図である。 図４のシーリングプレートの斜視図である。 図５のシーリングプレートの側面図である。

図１は、本発明の一実施の形態に係るスプリンクラ消火システムの構成を示す図である。
本実施の形態のスプリンクラ消火システムは、スプリンクラヘッド２、開放弁としての予作動弁２２、一次側配管１１、二次側配管１２、真空配管１４、真空ポンプ２４、流水遮断弁３１、ヘッド作動検出装置４６、真空スイッチ４１、真空スイッチ５３、及び、加圧送水装置２６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と電気的に接続されており、火災感知器３の火災発報を受信した火災受信機４は、火災信号を消火システム制御盤５と真空ポンプ制御盤５２へと送出する。

また、消火システム制御盤５は、中継器５１を介して、予作動弁２２を駆動する電動のパイロット弁である遠隔起動弁２２ｂ、予作動弁２２の開放による消火用水の通水を検知する流水信号スイッチ２２ａ、開放弁４７、真空スイッチ４１及びヘッド作動検出装置４６と電気的に接続されている。消火システム制御盤５は、所定の圧力で作動する真空スイッチ４１、又は、単位時間当たりの圧力上昇が所定の値を超えるときに作動するヘッド作動検出装置４６の何れかが作動することによって、スプリンクラヘッド２が作動したかどうかを判断する。

複数のスプリンクラヘッド２は各々立ち下がり配管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、平常時は閉止しており火災時に電気的に開放される予作動弁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、送水量制御手段を有しインバータ制御される加圧送水装置２６の吐出口に接続されている。加圧送水装置２６と、一次側配管１１と、予作動弁２２とで給水装置を構成している。

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。スプリンクラ消火システム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。平常時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、真空配管１４の一方の端部が接続されている。真空配管１４の他方の端部には、真空ポンプ２４が接続されている。

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、二次側の圧力上昇で閉止する流水遮断弁３１、真空スイッチ４１、圧力上昇が所定の値以上で作動するヘッド作動検出装置４６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、真空スイッチ５３が接続されており、真空配管１４の内圧を所定の値以下とするように真空ポンプ制御盤５２を介して、真空ポンプ２４を制御している。

＜スプリンクラ消火システムの動作＞
本実施の形態に係るスプリンクラ消火システムは、平常時の監視状態においては、二次側配管１２には負圧水が充填されており、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内が大気圧より低い負圧となっている。

以下、このスプリンクラ消火システム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、スプリンクラ消火システム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）
上述のように、平常時の監視状態において、二次側配管１２内及び真空配管１４内は負圧となっている。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、負圧である管内圧力が上がってくる（大気圧に近づいてくる）。

負圧である二次側配管１２内及び真空配管１４内の圧力が所定の圧力以上となったことを真空スイッチ５３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内の負圧を一定以下の圧力に保っている。なお、負圧である二次側配管１２内の圧力が上昇する場合には、スプリンクラヘッド２の作動による場合と、配管からの空気流入による場合とがある。ここでは、配管からの空気流入による圧力上昇を真空スイッチ５３で検出し、スプリンクラヘッド２の作動による圧力上昇をヘッド作動検出装置４６又は真空スイッチ４１で検出している。

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６１が開放されると）、スプリンクラヘッド２の放水口６１から二次側配管１２内及び真空配管１４内に防護区画１の空気が流入する。これにより、負圧である二次側配管１２内及び真空配管１４内の圧力が上昇する。

平常時において配管の接続部等から空気が流入する場合には、負圧である二次側配管１２内及び真空配管１４内の圧力上昇速度は小さい。つまり、平常状態における圧力の所定時間当たりの変化量は小さい。一方、スプリンクラヘッド２の作動時においては、負圧である二次側配管１２内及び真空配管１４内の圧力上昇速度が、平常時の監視状態の場合よりも大きくなる。つまり、スプリンクラヘッド作動時における所定時間当たりの圧力変化量は、平常時よりも大きくなる。

ヘッド作動検出装置４６は所定時間当たりの圧力変化量のこの違いによって、スプリンクラヘッド２の作動を検出している。換言すると、ヘッド作動検出装置４６は、負圧である二次側配管１２内及び真空配管１４内の圧力（真空スイッチ４１の検出値）の所定時間当たりの変化量の絶対値が所定の閾値よりも大きくなったときに、スプリンクラヘッド２が作動したと判断している。

なお、本実施の形態では、真空ポンプ２４の作動中にスプリンクラヘッド２が作動したとき、二次側配管１２の圧力が変化しなくなり、ヘッド作動検出装置４６が作動しなくなることを防ぐため、ヘッド作動検出装置４６と真空ポンプ２４の間の真空配管１４にオリフィス４２を設けている。なお、本実施の形態では、火災感知器３が火災を感知すると、真空ポンプ２４の運転を停止させるか、又は、火災検出時には真空配管１４内の圧力が上昇しても真空ポンプ２４を起動しないように制御する。このため、必ずしもオリフィス４２を設ける必要はない。

（消火システム動作説明）
続いて、スプリンクラ消火システムの消火動作について説明する。監視状態においては、一次側配管１１の予作動弁２２まで加圧水が充填され、二次側配管１２内には負圧水が充填された状態となっている。

防護区画１で火災が発生すると、火災感知器３は火災を感知する。そして、火災受信機４は消火システム制御盤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、負圧である二次側配管１２の圧力が上昇すると、消火システム制御盤５は、ヘッド作動検出装置４６における所定時間当たりの圧力変化量に基づき、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の作動との両方を検知した場合、消火システム制御盤５は、遠隔起動弁２２ｂを開放することによって予作動弁２２を開放する。これにより二次側配管１２に加圧水が供給され、立ち下がり配管１３を介してスプリンクラヘッド２から防護区画１に放水され、防護区画１で発生した火災を消火する。

（スプリンクラヘッド）
次に、上記のスプリンクラ消火システムに備えられたスプリンクラヘッド２について説明する。

図２は、図１のスプリンクラ消火システムにおけるスプリンクラヘッドの縦断面模式図で、（ａ）は平常時の監視状態、（ｂ）は作動状態を示している。また、図３は、図２のスプリンクラヘッドの側面図である。以下では、まず、図２（ａ）及び図３を参照し、平常時の監視状態におけるスプリンクラヘッド構造について説明する。図２（ｂ）については、後述の（火災時のスプリンクラヘッドの動作説明）にて説明する。

スプリンクラヘッド２は、ヘッド本体６０、フレーム７０、弁体８０、デフレクタアッセンブリ９０及び感熱分解機構１００等から構成されている。

ヘッド本体６０は、中央内部には消火水が放水される放水口６１が貫設されている。ヘッド本体６０の上部外周には、立ち下がり配管１３と接続するためのねじ部が形成されている。ヘッド本体６０の下部にあるフランジ部６２の内側には雌ねじが形成され、そこに円筒状のフレーム７０の上部が螺着される。フレーム７０の内壁下端には内側に突出した係止段部７１が形成されている。

フレーム７０には、同形状の複数の開口部７２が形成されている。ここでは２つの開口部７２が互いに対向する位置に形成されている。開口部７２は、例えば、放水口６１から弁体８０を介して漏れが発生していないかを調べる漏れ試験等のために設けられている。漏れ試験では、スプリンクラヘッド２を水中に水没させ、弁体８０から漏れた空気が開口部７２から気泡となって現れるかをチェックする。また、フレーム７０の外周面には、後述のシーリングプレート１２０（図４参照）を係止するための螺旋状の溝７３が形成されている。

弁体８０は、凸部８１と、凸部８１の下部から外方に延びるフランジ部８２とを有し、凸部８１が放水口６１内に挿入されてフランジ部８２で放水口６１の下端を塞いでいる。

デフレクタアッセンブリ９０は、デフレクタ９１、ガイドロッド９２及びストッパリング９３を備えている。デフレクタ９１は、中央に開口部を有する円板によって構成されており、その開口部には、弁体８０のフランジ部８２の下部に形成された挿入部８３が挿入された状態で、弁体８０のフランジ部８２の下面部に取り付けられている。デフレクタ９１にはガイドロッド９２が挿入される挿入穴があり、常時は、ガイドロッド９２の下部がデフレクタ９１の挿通穴から下方に突出した状態で、フレーム７０内に収容されている。

監視状態では、ストッパリング９３の下面は、バネ６３に押圧されてデフレクタ９１の上面に略重なる位置にある。そして、火災時には、バネ６３の押圧力によりストッパリング９３が下方に押し下げられ、デフレクタ９１はガイドロッド９２にガイドされて降下する。そして、ガイドロッド９２の上端に固定されたストッパリング９３が係止段部７１に係止することで、デフレクタ９１はフレーム７０の下端から露出した所定の位置で停止する。

感熱分解機構１００は、弁体８０の下方に設けられており、常時は弁体８０を支持し、火災時には熱により分解されて落下する。感熱分解機構１００が分解されると、放水口６１を塞いでいた弁体８０が開栓する。なお、本実施の形態において、弁体８０は、開栓した後、負圧環境下の二次側配管１２による吸引力に抗って降下する。

感熱分解機構１００は、感熱体１０１、ボール１０２、バランサ１０３、スライダ１０４及び弁体８０を支えるセットスクリュー１０５を備えている。感熱体１０１は半田等であり、バランサ１０３から圧縮するように力がかかっている。ボール１０２は、バランサ１０３とスライダ１０４とフレーム７０の下端の係止段部７１の３点で係止された状態を維持している。ボール１０２は、内側へ向かう力が働いているが、バランサ１０３とスライダ１０４に挟持されているため係止段部７１に係止された状態で保持されている。

（火災時のスプリンクラヘッドの動作説明）
次に、本実施の形態におけるスプリンクラヘッドの火災時の動作を図２（ａ）及び図２（ｂ）を用いて説明する。火災時には、火災の熱により感熱体１０１が融解して外部に流出する。その感熱体１０１の流出量に応じて、感熱体１０１に圧縮するように力をかけているバランサ１０３が降下する。バランサ１０３が降下すると、スライダ１０４との間隙が広がり、内側に付勢されているボール１０２が内側に移動し、ボール１０２とフレーム７０の係止段部７１との係止が解かれる。そして、バランサ１０３及びスライダ１０４が落下していき、感熱分解機構１００が全て落下することとなる。

感熱分解機構１００がフレーム７０から離脱して落下すると、続いて、ストッパリング９３がフレーム７０の内面を沿って、ガイドロッド９２と共に降下する。ストッパリング９３はフレーム７０の係止段部７１に係止され、デフレクタ９１がデフレクタ９１に取り付けられているガイドロッド９２にガイドされて降下し、図２（ｂ）に示すように、デフレクタ９１はガイドロッド９２によりフレーム７０から吊り下げられた状態となる。このとき、弁体８０はデフレクタ９１上に一体的に構成されているため、デフレクタ９１と共に弁体８０も降下する。そして、放水口６１から消火水が放水される。

（スプリンクラヘッドの設置状態の説明）
次に、スプリンクラヘッド２の設置状態について説明する。

図４は、本発明の一実施の形態のスプリンクラ消火システムにおけるスプリンクラヘッドの天井パネルへの設置状態を示した図である。図４においてシーリングプレート１２０を実線、それ以外を点線で示している。

スプリンクラヘッド２は、天井パネル２００に設けられた取付穴２０１に、ヘッド本体６０が天井面２０２よりも上方に位置し、感熱分解機構１００が天井面２０２よりも下方に位置するように設置されている。そして、スプリンクラヘッド２と取付穴２０１との隙間を覆うようにシーリングプレート１２０が設けられている。

シーリングプレート１２０は、スプリンクラヘッド２と取付穴２０１との隙間を下方側から覆う円環状のつば部１２１と、つば部１２１の中心に設けた中心開口から上方に延びてフレーム７０の外周面に装着される概略円筒状の円筒部１２２とを有している。

（シーリングプレートの構造）
本発明は、非火災時にスプリンクラヘッド２が故障して感熱分解機構１００が落下した場合の弁体８０の降下を確実に行うことができ、且つスプリンクラヘッド２から外れ難いシーリングプレート構造に特徴があり、以下、その特徴部分の構造について説明する。

図５は、図４のシーリングプレートの斜視図、図６は、図５のシーリングプレートの側面図である。
シーリングプレート１２０の円筒部１２２は、その先端側端面１２２ａが周方向に間隔を空けて複数、略矩形状に切り欠かれて複数の窓部１２３が形成されている。複数の窓部１２３は、同形状で周方向に等間隔に形成されており、隣り合う窓部１２３の間の部分は、シーリングプレート１２０をフレーム７０の外周に着脱自在に係止するための同形状の係止片１２４となっている。各係止片１２４のそれぞれの内周面には、フレーム７０の外周に設けた螺旋状の溝７３に係止する係止突起１２５が周方向に延びるようにして形成されている。なお、窓部１２３の垂直方向の開口部の長さは、スプリンクラヘッド２のフランジ６２下面から開口部７２の下端までの長さより長く形成されている。これにより、シーリングプレート１２０をスプリンクラヘッド２に最大まで深く押し込んだとしても、開口部７２の下端まで窓部１２３から露出することになる。

係止片１２４は、周方向両側が切り欠かれていることで径方向のバネ性を有しており、シーリングプレート１２０をフレーム７０に装着する際に僅かに外方に撓み、フレーム７０へ装着しやすい構成となっている。なお、係止片１２４は、その周方向の長さが長くなると、その分、バネ性も低下することから、係止片１２４の個数はこの点を考慮して選択されるとよい。また、窓部１２３の底辺の中央部には上下方向にわずかな切欠き部１２３ａが設けられ、更なる係止片１２４のバネ性の拡大が図られている。

また、図４に示すようにシーリングプレート１２０をスプリンクラヘッド２における正規の装着位置に装着した状態で、フレーム７０の開口部７２が所定以上、開放される（係止片１２４で覆われない）構成としている。すなわち、感熱分解機構落下時の弁体降下を妨げる負圧環境がフレーム７０内に形成されないように、窓部１２３でフレーム７０の開口部７２を開放するシーリングプレート構造としている。具体的には、フレーム７０の開口部７２を、その周方向の幅Ｗ１の１／２以上、開放するように窓部１２３の周方向の幅Ｗ２を設定している。ここで、シーリングプレート１２０のスプリンクラヘッド２における正規の装着位置とは、シーリングプレート１２０を、係止片１２４の先端側端面１２２ａがヘッド本体６０のフランジ部６２の底面６２ａに当接するまで押し込んだ位置のことである。

シーリングプレート１２０をスプリンクラヘッド２に装着する際には、フレーム７０の外周に、シーリングプレート１２０を下側から押し込んで装着する。すなわち、シーリングプレート１２０を、係止片１２４のバネ性を利用して係止片１２４の先端を僅かに外方に広げた状態で、溝７３の螺旋方向と関係無く上方に移動させる。そして、図４に示すようにシーリングプレート１２０の上面と天井面２０２が当接する装着位置まで、シーリングプレート１２０を押し込んで装着する。本実施の形態では、シーリングプレート１２０を、正規の装着位置に装着した場合について説明する。シーリングプレート１２０が正規の装着位置に位置した状態では、係止片１２４に設けた係止突起１２５が、溝７３の螺旋のいずれかの位置、例えば上端側に係止し、シーリングプレート１２０がスプリンクラヘッド２に着脱自在に装着される。

このようにしてシーリングプレート１２０をスプリンクラヘッド２に装着するに際し、シーリングプレート１２０をどの向きに取り付けても、フレーム７０の開口部７２を所定以上、開放できるように窓部１２３が設けられている。具体的には、フレーム７０の開口部７２を、その周方向の幅Ｗ１の１／２以上、開放させる場合には、窓部１２３の周方向の幅Ｗ２を開口部７２の周方向の幅Ｗ１の１／２以上、及び／又は、係止片１２４の周方向の幅Ｗ３（図６参照）を開口部７２の周方向の幅Ｗ１の１／２以下とすればよい。

このような寸法設計とした窓部１２３と係止片１２４とが周方向に交互に形成されることで、シーリングプレート１２０をどのような位置からフレーム７０に取り付けても、開口部７２を所定以上（すなわち周方向の幅Ｗ１の１／２以上）、開放することができる。なお、ここでは、開口部７２を、その周方向の幅Ｗ１の１／２以上、開放するとしたが、２／３以上、開放すると、フレーム７０内の負圧環境抑制の面で更に好ましく、そのためには、窓部１２３の周方向の幅Ｗ２を開口部７２の周方向の幅Ｗ１の２／３以上、及び／又は、係止片１２４の周方向の幅Ｗ３（図６参照）を開口部７２の周方向の幅Ｗ１の１／３以下とすればよい。

そして、シーリングプレート１２０を例えば点検時等にスプリンクラヘッド２から取り外す際には、シーリングプレート１２０を回転させ、係止突起１２５が螺旋状の溝７３に沿って下降させて取り外せばよい。なお、シーリングプレート１２０をスプリンクラヘッド２に装着する際も、溝７３に沿って装着するようにしてもよい。しかし、スプリンクラヘッド２の設置は通常、例えばビル建設時に複数まとめて設置することが多いことから、作業性の観点から、上述したように溝７３の螺旋方向に上方に押し込んで設置されることが一般的である。このため、このような作業形態を考慮してシーリングプレート１２０を構成することは非常に有効である。なお、溝７３は螺旋状であり、上記の通り、シーリングプレート２０を回転させて取り外すことが可能であるが、溝７３は螺旋状に限らず、例えば、円環状でも良い。溝７３が円環状の場合、シーリングプレート１２０を回転させて取り外すことはできないが、スプリンクラヘッド２からシーリングプレート１２０が外れにくくなり、耐外力性が高まる。

（スプリンクラ消火システム動作説明（故障時））
スプリンクラ消火システムの通常の動作は上述した通りであるが、以下では、シーリングプレート１２０の作用に着目し、故障等で感熱分解機構１００が落下した場合のスプリンクラ消火システムの動作について改めて説明する。

本実施の形態のシーリングプレート１２０は、上述したようにスプリンクラヘッド２に最大まで押し込まれた状態で、フレーム７０の開口部７２を所定以上、開放する。よって、感熱分解機構落下時の弁体降下を妨げる負圧環境がフレーム７０内に形成されない。このため、スプリンクラヘッド２が破損して感熱分解機構１００が落下した場合、弁体８０を降下させることができる。なお、天井面２０２とスプリンクラヘッド２の位置関係によっては、図４と異なり、シーリングプレート１２０はスプリンクラヘッド２において、正規の装着位置より下方に取り付けられる場合もある。この場合であっても、シーリングプレート１２０には、窓部１２３があるため、シーリングプレート１２０により開口部７２を塞ぐことはない。

そして、弁体８０が降下すると、弁体８０によって閉じられていた放水口６１が開放され、放水口６１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、負圧である二次側配管１２内及び真空配管１４の圧力が急激に上昇し、ヘッド作動検出装置４６にてスプリンクラヘッド２が作動したこと（弁体８０が落下して放水口６１が開放されたこと）が検知される。

ここではスプリンクラヘッド２の破損（故障）によるスプリンクラヘッド２の作動であるため、消火システム制御盤５ではスプリンクラヘッド２の作動のみが検知され、火災信号は入力されない。このため、消火システム制御盤５は予作動弁２２を開放せず、故障信号を生成して火災受信機４に送信し、スプリンクラヘッド２の故障を報知させる。なお、このように、スプリンクラヘッド２の故障によるスプリンクラヘッド２の作動時には予作動弁２２は開放されず、二次側配管１２内には負圧水が充填された状態のままである。このため、感熱分解機構１００が落下して弁体８０が降下しても、スプリンクラヘッド２から水が放出されることはない。

（効果）
以上説明したように、本実施の形態によれば、スプリンクラヘッド２が故障した場合の感熱分解機構１００の落下に伴う弁体降下を確実なものとすることができ、スプリンクラヘッド２の故障を確実に報知できるスプリンクラ消火システムを得ることができる。

また、窓部１２３の周方向の幅Ｗ２を、開口部７２の周方向の幅Ｗ１の１／２以上としたことによって以下の効果が得られる。すなわち、シーリングプレート１２０の窓部１２３がフレーム７０の開口部７２に対してどのような位置関係にある状態からフレーム７０に取り付けられても、フレーム７０内に、弁体８０の降下を妨げる負圧環境が形成されないようにすることができる。

また、シーリングプレート１２０の係止突起１２５が係止される係止部分を螺旋状の溝７３としたため、溝７３は上下方向で見ると複数の凹部が上下に隣接して設けられた構造と捉えることもできる。よって、仮に、シーリングプレート１２０が外力により下方に押し下げられた場合を想定すると、複数の凹部のそれぞれが係止部として機能し、係止部を一箇所とする構成に比べて外れ難い。

また、係止片１２４の先端側端面１２２ａは平面形状となっているため、例えば先細り形状とした場合に比べて耐外力性及び剛性を高めることができる。このため、外的衝撃が加わった際の係止片１２４の破損に強いシーリングプレート１２０を得ることができる。また、シーリングプレート１２０をフレーム７０に装着する際には、上述したように溝７３の螺旋方向と関係無く上方に押し込まれ、フランジ部６２の下面と係止片１２４の先端側端面１２２ａが衝突するため、係止片１２４の先端部にはある程度の強度が必要である。このため、先端を平面状とすることで、シーリングプレート１２０の強度を高めることができ、装着時の係止片１２４の故障防止効果が得られる。また、係止片が先細りの形状になっているシーリングプレートに比べて、係止突起１２５の幅が広く設計できるため、係止突起１２５の幅も広く設計でき、外的衝撃が加わった際に係止突起１２５が破損しづらくなる。

なお、本実施の形態では、二次側配管１２に負圧水が充填されているとしたが、通常時には二次側配管１２に水が充填されていない、いわゆる乾式設備であって、二次側配管１２が負圧になっている構成においても本発明を適用できる。つまり、二次側配管１２は内部が負圧に保たれていれば、乾式設備でも湿式設備でも本発明を適用できる。

また、本実施の形態では窓部１２３を６個に設けているが、個数は６個に限定されず、窓部１２３に求められる上記条件を満たせば、その個数は適宜選択することができる。

また、本実施の形態では、スプリンクラヘッド故障時のシーリングプレート１２０の作用効果について説明したが、本発明のシーリングプレート１２０は火災発生時においても効果を発揮する。すなわち、本実施の形態では、火災信号とスプリンクラヘッドの作動（弁体８０の降下による急激な圧力上昇）との両方を検知した場合に消火システム制御盤５が予作動弁２２を開放する構成である。このため、火災時に弁体８０が降下しないとスプリンクラヘッド２の作動が検知されず、予作動弁２２が開放されない。つまり、火災が発生しているにもかかわらず、加圧水が二次側配管１２に供給されないことになり、放水が行われなくなる。よって、火災発生時においても有効である。

なお、本発明のスプリンクラ消火システムは、火災信号とスプリンクラヘッド２の作動との両方を検知した場合に予作動弁２２を開放する構成に限定されず、火災信号とスプリンクラヘッド２の作動（弁体８０の降下による急激な圧力上昇）とのどちらか一方のみで予作動弁２２を開放する構成としてもよい。火災信号のみで予作動弁２２を開放する構成の場合、火災時には火災感知器３の火災感知による火災信号で予作動弁２２が開放され、二次側配管１２に加圧水が供給されるため、仮に弁体８０が降下しなかったとしても、加圧水の供給により弁体８０が降下する。このため、火災時におけるシーリングプレート１２０の効果は低いものの、スプリンクラヘッド故障時においては依然として効果的である。

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 消火システム制御盤、１１ 一次側配管、１２ 二次側配管、１３ 立ち下がり配管、１４ 真空配管、１６ 排水配管、２２ 予作動弁、２２ａ 流水信号スイッチ、２２ｂ 遠隔起動弁、２４ 真空ポンプ、２５ 末端試験弁、２６ 加圧送水装置、３１ 流水遮断弁、４１ 真空スイッチ、４２ オリフィス、４６ ヘッド作動検出装置、４７ 開放弁、５１ 中継器、５２ 真空ポンプ制御盤、５３ 真空スイッチ、６０ ヘッド本体、６１ 放水口、６２ フランジ部、６２ａ 底面、６３ バネ、７０ フレーム、７１ 係止段部、７２ 開口部、７３ 溝、８０ 弁体、８１ 凸部、８２ フランジ部、８３ 挿入部、９０ デフレクタアッセンブリ、９１ デフレクタ、９２ ガイドロッド、９３ ストッパリング、１００ 感熱分解機構、１０１ 感熱体、１０２ ボール、１０３ バランサ、１０４ スライダ、１０５ セットスクリュー、１２０ シーリングプレート、１２１ つば部、１２１ａ 水平部、１２１ｂ 傾斜部、１２２ 円筒部、１２２ａ 先端側端面、１２３ 窓部、１２３ａ 切欠き部、１２４ 係止片、１２５ 係止突起、２００ 天井パネル、２０１ 取付穴、２０２ 天井面。

Claims (4)

1. 監視状態において内部が負圧に保たれる配管と、
   放水口を有するヘッド本体、前記ヘッド本体の下方に設けられ、開口部を有する円筒状のフレーム、前記放水口を塞ぐ弁体、及び、前記弁体を支持する感熱分解機構を備え、前記感熱分解機構が落下すると、前記配管内の負圧に抗って前記弁体が降下するように構成され、天井パネルに設けられた取付穴を通して前記配管に接続されるスプリンクラヘッドと、
   前記スプリンクラヘッドと前記天井パネルの前記取付穴との隙間を下方側から覆うシーリングプレートと
   を備えたスプリンクラ消火システムにおいて、
   前記シーリングプレートは、前記スプリンクラヘッドと前記取付穴との隙間を下方側から覆う円環状のつば部と、
   前記つば部の中心開口から上方に延びて前記フレームの外周面に装着される円筒部とを有し、
   前記円筒部は、その先端側端面が周方向に間隔を空けて複数切り欠かれて複数の窓部が形成されており、
   隣り合う前記窓部の間の部分は、前記シーリングプレートを前記フレームに装着するための係止片となっており、
   前記シーリングプレートは、前記係止片の内周面に設けた係止突起が前記フレームの外周面に設けた溝に係合することで前記スプリンクラヘッドに装着され、前記シーリングプレートを前記スプリンクラヘッドにおける正規の装着位置に装着した状態において、前記感熱分解機構の落下に伴う前記弁体の降下を妨げる負圧環境が前記フレーム内に形成されないように、前記窓部で前記フレームの前記開口部が開放されるようにした
   ことを特徴とするスプリンクラ消火システム。
2. 前記フレームの前記開口部は、前記フレームに複数、形成されており、
   前記窓部の周方向の幅を、前記開口部の周方向の幅の１／２以上とした
   ことを特徴とする請求項１記載のスプリンクラ消火システム。
3. 前記ヘッド本体は下部にフランジ部を有しており、
   前記シーリングプレートの前記係止片の先端側端面は、前記シーリングプレートを前記スプリンクラヘッドの正規の装着位置に装着した状態で前記フランジ部の下面に当接する平面状に構成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のスプリンクラ消火システム。
4. 前記シーリングプレートの前記窓部の底辺の中央部には上下方向に切欠き部が形成されていることを特徴とする請求項１〜請求項３の何れか一項に記載のスプリンクラ消火システム。

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