JP6162573B2

JP6162573B2 - 消火設備

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Publication number: JP6162573B2
Application number: JP2013223806A
Authority: JP
Inventors: 泰周杉山; 賢昭外村
Original assignee: Hochiki Corp
Current assignee: Hochiki Corp
Priority date: 2013-10-29
Filing date: 2013-10-29
Publication date: 2017-07-12
Anticipated expiration: 2033-10-29
Also published as: JP2015084823A

Description

本発明は、火災感知器による火災検出時に予作動弁を開放して２次側配管に加圧消火用水を供給した後にスプリンクラーヘッドの作動で放水させる予作動式スプリンクラー消火設備などの消火設備に関する。

従来、スプリンクラーヘッドの破損などによる誤放水を防止する消火設備として例えば予作動式のスプリンクラー消火設備が知られている。

予作動式スプリンクラー消火設備は、消火ポンプを接続した給水本管に対し例えば階別に引き出した分岐管に予作動弁装置を設け、予作動弁装置の二次側配管に閉鎖型のスプリンクラーヘッドを接続し、更に二次側配管の末端には末端試験弁を設け、予作動制御盤により予作動弁装置を制御するようにしている。

スプリンクラーヘッドを接続した予作動弁装置の２次側配管には加圧消火用水又は圧縮空気を充填しており、予作動制御盤は、火災感知器により火災検出した場合（シングルインターロック制御）、または火災検出とスプリンクラーヘッド作動による減圧検出の両方を判別した場合（ダブルインターロック制御）、予作動弁装置を開放してスプリンクラーヘッドから加圧消火用水を放水させ、これに伴う給水本管の減圧を圧力タンクに設けた圧力スイッチで検出し、この減圧検出に基づきポンプ制御盤により消火ポンプを起動(モータ起動)して消火用水を加圧供給し、作動したスプリンクラーヘッドから継続して放水する。

一方、スプリンクラーヘッドが破損した場合は、火災感知器による火災発報が判別されていないことから予作動弁装置の開放は行われず、誤放水を確実に防止することができる。

予作動弁装置は、開閉駆動機構を備えた本弁として機能する予作動弁と、予作動弁制御盤からの制御信号により遠隔的に開閉制御を受けて予作動弁を開閉させる作動用電動弁を備えている。

作動用電動弁には全開位置と全閉位置を検出するリミットスイッチを設けており、予作動弁制御盤の起動制御により作動用電動弁のモータに駆動電圧を印加して開動作を行い、開動作中に全開位置を検出したらモータ駆動を停止して全開位置に停止している。また、作動用電動弁を全開位置に駆動した後に、予作動制御盤の復旧制御により、作動用電動弁のモータに極性を切り替えて駆動電圧を印加することで、モータの回転方向を切替えて閉動作を行い、閉動作中に全閉位置を検出したモータ駆動を停止して全閉位置に停止して復旧するようにしている。

ところで、予作動式スプリンクラー消火設備にあっては、所定の防護区画毎に分岐管を引き出して一台の予作動弁装置を設置しているが、防護区画によっては、同じ防護区画に複数の分岐管を引き出すことで複数の予作動弁装置を設置しており、その防護区画の火災感知器で火災を検出した場合に複数の予作動弁装置に設けた作動用電動弁を予作動制御盤により起動制御する場合がある。

また、スプリンクラー消火設備は、予作動弁装置が開放動作してから例えば1分以内に二次側配管の容積で決まる水量を充水してスプリンクラーヘッドが作動した場合に放水することが可能なように消火ポンプの能力を選択して設置している。このため、複数の予作動弁装置を同時に開放動作すると、二次側配管の容量で決まる充水量が消火ポンプの性能を上回り、空気を巻き込んで給水本管内の水が貯水槽に落水し、消火ポンプを起動しても消火用水を加圧供給できなくなるポンプ故障を起こす場合がある。

この問題を解決するめため、所定のインターバル時間を設定し、一台目の予作動弁装置が開放動作して消火ポンプを起動してから、設定したインターバル時間を経過した場合に次の予作動弁装置を開放動作することで、ポンプ故障を回避することが可能となる。

特開平４−１８９３７２号公報特開平４−２７６２７１号公報

しかしながら、ポンプ故障を起こさないように複数の作動用電動弁を順次動作する場合のインターバル時間は、消火ポンプの性能と二次側配管の容量などの設計値に基づき余裕のある長めのインターバル時間を予め設定しており、防護区画に設けた火災感知器で火災を検出して同じ防護区画に設けた複数の作動用電動弁を順次起動して開放するのに時間がかかる。このため、スプリンクラーヘッドが火災による熱気流を受けて作動しても、二番目以降となる予作動弁装置の開放が遅れることで、スプリンクラーヘッドからの放水量が一時的に落ち込んで初期消火に支障を来たす可能性がある。

本発明は、ポンプ異常を起こすことなく同一区画に設けた複数の予作動弁装置を順次起動するインターバル時間を最短化して確実な初期消火を可能とする消火設備を提供することを目的とする。

（消火設備）
本発明は、
給水本管の減圧を検出して消火ポンプを起動するポンプ制御盤と、
同じ防護区画に設置され、給水本管から分岐した複数の分岐管に設けた複数の予作動弁装置と、
複数の予作動弁装置の二次側配管の各々に接続した閉鎖型のスプリンクラーヘッドと、
二次側配管の末端に設けられ、開放制御により二次側配管を排水してスプリンクラーヘッドの作動状態を擬似的に生成する末端試験用電動弁と、
複数の予作動弁装置の各々に設けられ、開放制御により全開位置から全閉位置に動作して予作動弁装置の弁本体を開放動作して一次側と二次側を連通させる作動用電動弁と、
防護区画に設けた火災感知器による火災検出、又は火災感知器による火災検出とスプリンクラーヘッドの作動による減圧検出に基づいて、複数の予作動弁装置に設けた作動用電動弁を、所定のインターバル時間をおいて順次起動制御して、全閉位置から全開位置に動作させる制御部と、
を備えた消火設備に於いて、
制御部は、
同じ配管系統に設けた末端試験用電動弁と作動用電動弁を開放制御してポンプ制御盤の減圧検出により消火ポンプを起動し、作動用電動弁の開放制御から所定のインターバル候補時間を経過した場合に、他の配管系統に設けた前記末端試験用電動弁と作動用電動弁を開放制御して消火ポンプの異常を監視し、インターバル候補時間を変更しながら消火ポンプの異常が検出されない最短インターバル候補時間を計測する時間計測部と、
時間計測部で計測した最短インターバル候補時間に基づいて決定したインターバル時間を制御部に設定するインターバル時間設定部と、
を備えたことを特徴とする。

ここで、インターバル時間設定部は、最短インターバル候補時間に所定の余裕時間を加えたインターバル時間を制御部に設定する。

（ポンプ故障の監視）
時間計測部は、消火ポンプの異常として、ポンプ運転が停止するポンプ故障を監視し、インターバル候補時間を変更しながら消火ポンプの故障が検出されない最短インターバル候補時間を検出する。

（ポンプ吸込圧の監視）
時間計測部は、消火ポンプの異常として、消火ポンプの１次側に設けられた連成計で検出した吸込み圧力の低下を監視し、インターバル候補時間を変更しながら消火ポンプの吸込み圧力が所定圧力に回復する最短インターバル候補時間を検出する。

（ポンプ吐出圧の監視）
時間計測部は、消火ポンプの異常として、消火ポンプの２次側に設けられた圧力計で検出した吐出圧力の低下を監視し、インターバル候補時間を変更しながら消火ポンプの吐出圧力が所定圧力に回復する最短インターバル候補時間を検出する。

（ポンプ吐出流量の監視）
時間計測部は、消火ポンプの異常として、消火ポンプの２次側に設けられた流量計で検出した吐出流量の低下を監視し、インターバル候補時間を変更しながら消火ポンプの吐出流量が所定流量に回復する最短インターバル候補時間を検出する。

本発明の消火設備によれば、同一の防護区画に設けた複数の分岐管の同じ配管系統に設けた末端試験用電動弁と予作動弁装置の作動用電動弁を開放制御して火災によりスプリンクラーヘッドが作動したと同じ試験状態を作り、これによる給水本管の減圧を検出してポンプ制御盤により消火ポンプを起動し、作動用電動弁の開放制御から所定のインターバル候補時間を経過した場合に、他の配管系統に設けた末端試験用電動弁と予作動弁装置の作動用電動弁を開放制御して火災によりスプリンクラーヘッドが作動したと同じ試験状態を作りして消火ポンプの故障、吸込圧力低下、吐出圧力低下又は吐出流量低下といった異常を監視し、インターバル候補時間を変更しながら消火ポンプの異常が検出されない最短インターバル候補時間を検出し、この最短インターバル候補時間に基づいて、同一防護区画に設けた複数の作動用電動弁を順次起動制御する制御部のインターバル時間を設定するようにしたため、火災感知器による火災検出とスプリンクラーヘッドの作動による減圧検出に基づき同じ防護区画に設置した一台目の予作動弁装置が作動し、併せて消火ポンプを起動した場合、ポンプ異常を起こすことのない実測した最短インターバル候補時間に基づいて設定した所定のインターバル時間をおいて二台目の予作動弁装置を作動することから、予作動弁装置の２次側配管への充水が１系統毎に順次行われることでポンプ性能を超えることがなく、給水本管の消火用水が落水するポンプ故障を起こすことなく消火ポンプの運転を継続可能とし、複数の予作動弁装置の順次開放して初期消火を確実に行うことを可能とする。

また、複数の予作動弁装置を順次起動制御するインターバル時間は、消火ポンプの試験運に基づいて設定しているため、設計値から決定したインターバル時間に対し、より短いインターバル時間を設定可能とし、複数の予作動弁装置を順次起動制御して全てを作動状態とするまでの時間を短縮可能とし、スプリンクラーヘッドが火災の熱気流による作動する前に２次側配管内に加圧消火用水を充水して放水準備状態とすることができる。

予作動式スプリンクラー消火設備を例にとって概略を示した説明図図１の予作動弁制御盤の機能構成の実施形態を示したブロック図時間計測部により消火ポンプを試験運転して最短インターバル候補時間を求める動作を示したタイムチャート予作動式スプリンクラー消火設備の制御動作を示したフローチャート

［予作動式スプリンクラー消火設備の概要］
図１は、本発明の消火設備の一例として、湿式予作動スプリンクラー消火設備の概要を示した説明図である。図１に示すように、建物の地下階などのポンプ室には消火ポンプ１０を設置し、モータ１２により駆動する。モータ１２はポンプ制御盤１４により起動・停止の運転制御を受ける。モータ１２により駆動された消火ポンプ１０は水源水槽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に加圧した消火用水を供給する。

消火ポンプ１０に対しては呼水槽１７を設ける。また、消火ポンプ１０の１次側には吸込圧力を検出する連成計１１を設け、消火ポンプ１０の２次側には吐出圧力を検出する圧力計１３を設けている。

また消火ポンプ１０を起動するため圧力タンク１８を設ける。圧力タンク１８は給水本管１６に接続し、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１８にはポンプ起動用の圧力スイッチ２０を設け、圧力スイッチ２０は給水本管１６の管内圧力が規定圧力以下に低下した場合の減圧を検出してポンプ制御盤１４に減圧検出信号を出力し、これによってモータ１２を駆動して消火ポンプ１０を起動する。

給水本管１６からは建物の例えば階別の防護区画毎に分岐管２２を引き出しているが、図示の防護区画については、同じ防護区画に２系統に分けて分岐管２２-１,２２-２を引き出している。以下の説明では、分岐管２２−１の配管系統を第１系統といい、分岐管２２−１の配管系統を第２系統という。

分岐管２２-１,２２-２の分岐部分には予作動弁装置２４-１,２４-２を設けている。予作動弁装置２４-１,２４-２の２次側の分岐管２２-１,２２-２には閉鎖型のスプリンクラーヘッド２６を設けている。また二台の予作動弁装置２４-１,２４-２を設置した同じ防護区画には火災感知器３６を設置し、火災感知器３６からの感知器線を、自火報受信機３５を介して予作動弁制御盤３４に接続している。

分岐管２２-１,２２-２の末端側には電動弁を用いた末端試験用電動弁２８-１,２８-２を設け、これと並列に手動開閉する末端試験弁２９を設けている。末端試験用電動弁２８-１,２８-２の２次側は、オリフィス３０を介して排水管３２に接続している。なお、末端試験用電動弁は分岐管２２-１,２２-２の両方に設けず、何れか一方に設けるだけでも良い。

予作動弁装置２４−１，２４−２は、弁本体として機能する予作動弁４０、作動用電動弁４２、減圧検出スイッチ４４及び流水検知スイッチ４６を備える。

予作動弁装置２４-１,２４-２の作動用電動弁４２は通常の監視状態では閉鎖状態にある。例えば予作動弁装置２４−１を例にとると、作動用電動弁４２を予作動弁制御盤３４からの開放制御信号により開動作することで予作動弁４０が開放する。この状態で、２次側配管に接続しているスプリンクラーヘッド２６が火災による熱気流を受けて開放すると、作動したスプリンクラーヘッド２６からの放水により２次側の圧力が低下して予作動弁４０が開放し、１次側から２次側に加圧消火用水を供給する。

予作動弁４０が開放すると、その１次側に接続している給水本管１６の圧力が低下し、この減圧を圧力タンク１８に設けている圧力スイッチ２０で検出して減圧検出信号をポンプ制御盤１４に出力して消火ポンプ１０を起動する。予作動弁４０の２次側に設けているスプリンクラーヘッド２６の作動による減圧は、減圧検出器として機能する減圧検出スイッチ４４で検出する。また予作動弁４０の開放による２次側への流水は流水検知スイッチ４６で検出する。

［予作動弁制御盤の構成］
（予作動弁制御盤の概要）
図２は予作動弁制御盤の機能構成の実施形態を示したブロック図である。

図２に示すように、予作動弁制御盤３４は、制御部４８、操作部５０、表示部５２、警報部５４を備え、図１に示した予作動弁装置２４−１〜２４−ｎを接続している。また、予作動弁装置２４−１〜２４−ｎに対応して予作動弁制御盤３４に駆動部５６を設けている。なお、予作動弁装置２４−１〜２４−ｎを区別しない場合は予作動弁装置２４とする。

予作動弁装置２４は図１に示した構成を備えるが、その内の火災感知器３６、減圧検出スイッチ４４及び作動用電動弁４２を取り出して示し、更に、作動用電動弁４２の全開位置と全閉位置を検出する位置検出器５８を示している。なお、火災感知器３６は予作動弁装置の防護区画に設置しているが、説明の都合上、予作動弁装置２４の中に示している。

ここで、図１に示すように同一防護区画に属する予作動弁装置２４-１,２４-２については、火災感知器３６を予作動弁装置２４-１,２４-２の両方に含まれるように示している。

以下の説明は、同一防護区画に設置した二台の予作動弁装置２４-１,２４-２を制御対象として説明する。

予作動弁制御盤３４の制御部４８は、例えばプログラムの実行により実現される機能であり、ハードウェアとしてはＣＰＵ、メモリ、各種の入出力ポート等を備えたコンピュータ回路等を使用する。

制御部４８に対しては予作動弁装置２４−１,２４-２の防護区画に設けた火災感知器３６を感知器線により接続し、また予作動弁装置２４−１,２４-２の減圧検出スイッチ４４と位置検出器５８を信号線により接続し、更に、駆動部５６を介して作動用電動弁４２を制御線により接続している。

また、制御部４８には、プログラムの実行により実現される機能として、時間計測部６０とインターバル時間設定部６２を設けている。操作部５０は、予作動弁制御盤３４の操作に必要な各種の操作スイッチを設けている。表示部５２は、予作動弁制御盤３４の制御動作に必要な各種の表示器を設けている。警報部５４には火災警報、障害警報を音響出力するスピーカなどを設けている。

（制御部の構成）
予作動弁制御盤３４の制御部４８は、ダブルインターロック制御として、防護区画毎に、火災感知器３６による火災検出と減圧検出スイッチ４４による減圧検出の両方を判別した場合に、予作動弁装置２４に設けた作動用電動弁４２に開放制御信号を出力して開放制御し、これに伴い予作動弁４０を開放動作してスプリンクラーヘッド２６から加圧消火用水を散水させる制御を行う。

また、制御部４８は、別パターンとして、火災感知器３６による火災検出ができない障害検出、例えば伝送障害、断線、短絡、連動停止、商用電源断などの障害検出と減圧検出器による減圧検出の両方を判別した場合に、作動用電動弁４２に開放制御信号を出力して開放制御し、これにより予作動弁装置２４を開放動作してスプリンクラーヘッド２６から加圧消火用水を放水させる。

また、制御部４８は、同一の防護区画に設けた予作動弁装置２４-１,２４-２の制御として、火災感知器３６による火災検出と分岐管２２−１，２２−１の何れかに設けたスプリンクラーヘッド２６の作動に伴う予作動弁装置２４-１又は２４-２の減圧検出スイッチ４４による減圧検出の両方を判別した場合に、圧力タンク１８に設けた圧力スイッチ２０の減圧検出で起動した消火ポンプ１０の落水によるポンプ故障を回避する所定のインターバル時間Ｔｉをおいて、予作動弁装置２４-１,２４-２に設けた作動用電動弁４２に開放制御信号を順次出力して開放制御し、これに伴い予作動弁４０を開放してスプリンクラーヘッド２６から加圧消火用水を散水させる制御を行う。

（時間計測部の構成）
制御部４８に設けた時間計測部６０は、例えば点検モードを設定した状態で、例えば分岐管２２−１の第１系統に設けた末端試験用電動弁２８−１と予作動弁装置２４−１の作動用電動弁４２を開放制御して予作動弁４０を開放することでスプリンクラーヘッド２６が一台作動したと同じ試験放水状態を作り出し、試験放水による給水本管１６の減圧を圧力タンク１８の圧力スイッチ２０で検出してポンプ制御盤１４により消火ポンプ１０を起動し、第１系統の予作動弁装置２４−１の作動用電動弁４２の開放制御により予作動弁４０を開放してから所定のインターバル候補時間Ｔｃを経過した場合に、第２系統に設けた末端試験用電動弁２８−２と予作動弁装置２４−２の作動用電動弁４２の開放制御により予作動弁４０を開放して第２系統のスプリンクラーヘッド２６が一台作動したと同じ試験放水状態を作り出し、消火ポンプ１０の異常として、消火ポンプ１０が落水による停止するポンプ故障を起こすか否か監視し、これをインターバル時間Ｔｃを変更しながら行い、消火ポンプ１０の故障が検出されない最短インターバル候補時間（Ｔｃ）ｍｉｎを検出する。

時間計測部６０によるインターバル候補時間Ｔｃの変更は、例えば予作動弁装置２４−１，２４−２の２次側配管容量に対応したポンプ性能などの設計値で決まるインターバル時間、例えば６０秒を最大値として、例えば１０秒ずつ減少した５０秒、４０秒、３０秒、２０秒を設定し、インターバル候補時間Ｔｃを、６０秒、５０秒、４０秒、３０秒、２０秒と変化させながら前述したポンプ運転を伴う時間計測動作を繰り返し、ポンプ故障が検出されない最短インターバル時間（Ｔｃ）ｍｉｎを検出する。

図３は時間計測部６０による制御動作を示したタイムチャートである。時間計測部６０は、例えば点検モードの設定状態で、所定のインターバル候補時間Ｔｃ、例えばＴｃ＝６０秒を設定し、時刻ｔ１で例えば分岐管２２−１の第１系統に設けた末端試験用電動弁２８−１と予作動弁装置２４−１に設けた作動用電動弁４２の開放制御による予作動弁４０の開放でスプリンクラーヘッド２６が一台作動したと同じ試験放水状態を作り出す。

この試験放水により給水本管１６の管内圧力が低下を始め、時刻ｔ２で所定の閾値Ｐｔｈを下回ると圧力タンク１８の圧力スイッチ２０がオンして減圧検出信号をポンプ制御盤１４に出力し、消火ポンプ１０を起動する。

一方、時間計測部６０は、第１系統の予作動弁装置２４−１に設けた作動用電動弁４２を開放制御して予作動弁４０を開放した時刻ｔ１から時間計測を開始し、時刻ｔ３で、このとき設定しているインターバル候補時間Ｔｃ＝６０秒への到達を判別すると、第２系統に設けた末端試験用電動弁２８−２と予作動弁装置２４−２設けた作動用電動弁４２を開放制御し、予作動弁４０の開放により第２系統のスプリンクラーヘッド２６が一台作動したと同じ試験放水状態を作り出す。

この時刻ｔ３の第２系統の予作動弁装置２４−２の開放動作による試験放水でポンプ故障が発生しなければ、時間計測部６０は復旧制御を行う。ここで、ポンプ故障の有無の検出はポンプ制御盤１４からの故障検出信号の移報を受けて行っても良いし、担当者がポンプ故障の有無の入力操作の受付を検出して行っても良い。

時間計測部６０による復旧制御は、全開位置にある第１系統及び第２系統の作動用電動弁４２に閉鎖制御信号を出力して閉鎖制御し、これにより各々の予作動弁４０を閉鎖し、また、第１系統の末端試験用電動弁２８−１に閉鎖制御信号を出力して閉鎖制御し、更に、ポンプ制御盤１４にポンプ停止指示信号を出力して消火ポンプ１０を停止させる。なお、消火ポンプ１０の停止は、ポンプ制御盤１４における停止操作で行っても良い。

時間計測部６０は、インターバル候補時間Ｔｃ＝６０秒の制御動作でポンプ故障の発生がないことを検出した場合、次に短いインターバル候補時間Ｔｃ＝５０秒に変更して図３に示した制御を繰り返し、消火ポンプ１０が落水によるポンプ故障を起こすか否か検出する。

このようにインターバル候補時間Ｔｃを減少させていくと、例えばＴｃ＝４０秒ではポンプ故障が検出されなかったが、Ｔｃ＝３０秒でポンプ故障が検出されたとすると、時間計測部６０は、ポンプ故障のない最短インターバル候補時間（Ｔｃ）ｍｉｎとして、Ｔｃ＝４０秒を検出する。

なお、最短インターバル時間（Ｔｃ）ｍｉｎの検出は、分岐管２２−２の第２系統に設けた末端試験用電動弁２８-２の開放制御と予作動弁装置２４−２に設けた作動用電動弁４２を開放制御により予作動弁４０を開放して消火ポンプ１０を起動し、インターバル候補時間Ｔｃを経過した場合に、分岐管２２−１の第１系統に設けた予作動弁装置２４−１の作動用電動弁４２を開放制御して予作動弁４０を開放することで、ポンプ故障の有無を検出し、ポンプ故障が検出されない最短インターバル時間を検出するようにしても良い。

（ポンプ故障以外の異常監視）
時間計測部６０は、消火ポンプ１０の異常として、ポンプ運転が停止するポンプ故障の監視以外に、ポンプ吸込圧、ポンプ吐出圧又はポンプ吐出流量の低下を監視してもよい。

例えば時間計測部６０は、消火ポンプ１０の異常として、図１に示した消火ポンプ１０の１次側に設けた連成計１１で検出した吸込み圧力の低下を監視し、インターバル候補時間を変更しながら消火ポンプ１０の吸込み圧力が所定圧力に回復する最短インターバル候補時間を検出する。この場合、連成計１１として設定圧力でオンする圧力スイッチを備えたものを使用するか、圧力スイッチを併設する。

また、時間計測部６０は、消火ポンプ１０の異常として、図１に示した消火ポンプ１０の２次側に設けた圧力計１３で検出した吐出圧力の低下を監視し、インターバル候補時間を変更しながら消火ポンプ１０の吐出圧力が所定圧力に回復する最短インターバル候補時間を検出するようにしても良い。この場合、圧力計１３として設定圧力でオンする圧力スイッチを備えたものを使用するか、圧力スイッチを併設する。

さらに、時間計測部６０は、消火ポンプ１０の異常として、消火ポンプ１０の２次側に設けた流量計で検出した吐出流量の低下を監視し、インターバル候補時間を変更しながら消火ポンプ１０の吐出流量が所定流量に回復する最短インターバル候補時間を検出するようにしても良い。

（インターバル時間設定部の構成）
制御部４８に設けたインターバル時間設定部６２は、時間計測部６０で検出した最短インターバル候補時間（Ｔｃ）ｍｉｎに基づいて求めたインターバル時間Ｔｉを制御部４８に設定する。例えばインターバル時間設定部６２は、最短インターバル候補時間（Ｔｃ）ｍｉｎに所定の余裕時間ΔＴを加えたインターバル時間Ｔｉ、即ち
Ｔｉ＝（Ｔｃ）ｍｉｎ＋ΔＴ
を制御部４８に設定する。

例えば最短インターバル候補時間（Ｔｃ）ｍｉｎ＝４０秒を検出したとすると、これら所定の余裕時間ΔＴ、例えばΔＴ＝５秒を加えたインターバル時間Ｔｉ＝４５秒を制御部４８に設定する。

このようなインターバル時間Ｔｉの設定により、制御部４８は、同一の防護区画に設けた火災感知器３６による火災検出と例えば第１系統の分岐管２２-１に設けたスプリンクラーヘッド２６の作動による減圧検出を判別した場合、作動用電動弁４２を開放制御して予作動弁装置２４−１を開放動作し、続いて、第１系統の予作動弁装置２４−１の開放制御からインターバル時間設定部６２により設定したインターバル時間Ｔｉを経過した場合に、第２系統の作動用電動弁４２を開放制御して予作動弁装置２４−２を開放動作する。

このとき第１系統の予作動弁装置２４−１の開放動作による給水本管１６の減圧が圧力タンク１８の圧力スイッチ２０で検出されてポンプ制御盤１４により消火ポンプ１０が起動しているが、第２系統の作動用電動弁４２を開放制御して予作動弁装置２４−２を開放動作しても、第１系統の予作動弁装置２４−１を開放動作してからポンプ異常が発生しないことを確認したインターバル時間Ｔｉを経過した場合に第２系統の予作動弁装置２４−２を開放動作しているため、空気を巻き込んで給水本管１６の消火用水が落水するポンプ故障などを確実に回避したポンプ運転を継続可能とする。

また、同一防護区画に設けた予作動弁装置２４−１，２４−２を順次開放動作させるためのインターバル時間を、実際にポンプを試験運転して設定しているため、従来の設計値に基づくインターバル時間に比べ、より短いインターバル時間の設定を可能とし、予作動弁装置２４−１，２４−２を順次起動制御して全てを作動状態とするまでの時間を短縮可能とし、スプリンクラーヘッド２６が火災の熱気流による作動する前に２次側配管内に加圧消火用水を充水して放水準備状態とすることを可能とする。

［予作動式スプリンクラー消火設備の制御動作］
図４は、図１の予作動弁装置２４−１，２４−２を設けた防護区画で火災が発生した場合の制御動作を示したフローチャートである。なお図３にあっては、予作動弁制御盤３４の処理をブロックで示し、それ以外のイベントや操作などについては二重のブロックで示している。

図４に示すように、ステップＳ１（以下「ステップ」は省略）で火災が発生した場合、Ｓ２で火災感知器３６が火災を検出し、Ｓ３で予作動弁制御盤３４の制御部４８が所定時間の蓄積動作を行い、蓄積時間を経過しても火災検出が継続している場合は、Ｓ４で火災検出を判別する。

一方、Ｓ５で第１系統のスプリンクラーヘッド２６が火災による熱気流を受けて先に作動したとすると、Ｓ６で第１系統の予作動弁装置２４-１に設けた予作動弁４０の２次側配管内の減圧が発生し、これをＳ７のように第１系統の減圧検出スイッチ４４が作動して減圧検出信号を出力する。

予作動弁制御盤３４の制御部４８は第１系統の減圧検出スイッチ４４からの減圧検出信号を受信して減圧検出を判別し、これによって火災検出と減圧検出の両方を判別することでアンド条件が成立し、第１系統の作動用電動弁４２に開制御信号を出力して、Ｓ８で作動用電動弁４２を開放させる。

続いて、Ｓ８で第２系統のスプリンクラーヘッド２６が火災による熱気流を受けて作動すると、Ｓ９で第２系統の予作動弁装置２４-２に設けた予作動弁４０の２次側配管内の減圧が発生し、これをＳ１０のように第２系統の減圧検出スイッチ４４が作動して減圧検出信号を出力する。この場合、予作動弁制御盤３４の制御部４８は、第２系統の減圧検出スイッチ４４からの減圧検出信号を受信して減圧検出を判別し、これによって火災検出と減圧検出の両方を判別することでアンド条件が成立するが、この段階では第２系統の作動用電動弁４２に開制御信号を出力せず、作動用電動弁４２を開放を保留する。

一方、制御部４８は、火災感知器３６による火災検出と第１系統の減圧検出スイッチ４４による減圧検出を判別した場合には、Ｓ１１で第１系統の作動用電動弁４２を開放させる。

第１系統の作動用電動弁４２が開放すると、Ｓ１２で第１系統の予作動弁４０の開放が行われる。第１系統の予作動弁４０が開放するとＳ１３で流水検知スイッチ４６が作動し、流水検知信号を出力する。このときインターバル時間Ｔｉの経過を判別するためのタイマをスタートする。

続いてＳ１４で予作動弁４０の開放に伴い１次側配管内即ち給水本管１６の圧力低下が発生し、これに伴い、図１に示した圧力タンク１８の圧力スイッチ２０がＳ１５に示すように作動し、Ｓ１６で消火ポンプ１０が起動することで加圧消火用水が供給され、開放状態にある第１系統の予作動弁装置２４-１を介して、作動している第１系統のスプリンクラーヘッド２６から消火用水が放水され、Ｓ１９で消火が行われる。

続いてS１７に進み、S１３で起動したタイマの計数時間が所定のインターバル時間Ｔｉに達したことを判別すると、制御部４８は、予作動弁装置２４-２に設けた作動用電動弁４２を開放させる。第２系統の作動用電動弁４２が開放すると、Ｓ１８で第２系統の予作動弁４０の開放が行われる。

第２系統の予作動弁４０が開放するとＳ１８で流水検知スイッチ４６が作動し、流水検知信号を出力する。第２系統の予作動弁４０の開放により消火ポンプ１０からの加圧消火用水が２次側配管に供給され、開放状態にある第２系統の予作動弁装置２４-２を介して、作動している第２系統のスプリンクラーヘッド２６から消火用水が放水され、Ｓ１９で消火が行われる。

続いてＳ２０で消火を確認したならば、Ｓ２１で図２に示した操作部５０の予作動弁閉鎖スイッチを操作することで、第１系統及び第２系統の作動用電動弁４２の閉鎖をＳ２１で行う。

ここで、複数の予作動弁装置２４を開放動作していた場合、制御部４８は、開放動作した第１系統と第２系統の予作動弁装置２４-１,２４-２に設けている作動用電動弁４２に、動作の重複を回避する所定のインターバル時間をおいて開制御信号を順次出力して、Ｓ２１で第１系統と第２系統の作動用電動弁４２を順次閉鎖させる。

第１系統と第２系統の作動用電動弁４２が閉鎖すると、第１系統と第２系統の予作動弁４０の閉鎖動作がＳ２２で行われ、これに伴い、第１系統と第２系統の流水検知スイッチ４６がＳ２３で復旧し、Ｓ２４で放水停止に至る。

［本発明の変形例］
（シングルインターロック）
上記の実施形態は、火災感知器による火災検出と減圧検出器による減圧検出の両方を判別した場合に作動用電動弁に開制御信号を出力して開制御し、当該開制御により予作動弁を開放してスプリンクラーヘッドから加圧消火用水を散水させるダブルインターロック制御の予作動式スプリンクラー消火設備を例にとっているが、火災感知器による火災検出を判別した場合に作動用電動弁に開制御信号を出力して開制御し、当該開制御により予作動弁を開放してスプリンクラーヘッドから加圧消火用水を散水させるシングルインターロック制御の予作動式スプリンクラー消火設備についても、同様に適用できる。

このシングルインターロックの場合も、火災感知器による火災検出で作動用電動弁に開制御信号を出力して開制御するパターン以外に、火災感知器による火災検出ができない障害検出、例えば伝送障害、断線、短絡、連動停止、商用電源断などの障害検出を判別した場合に、作動用電動弁４２に開制御信号を出力して開制御し、当該開制御により予作動弁装置２４を開放してスプリンクラーヘッドから加圧消火用水を放水させる。

（２次側の圧縮空気充填又は真空引き）
また、上記の実施形態は、予作動弁装置の２次側配管に加圧消火用水を充水する場合を例に取っているが、２次側配管に圧縮空気を充填させるようにしたスプリンクラー消火設備或いは真空ポンプを使用して２次側配管のスプリンクラーヘッドの誤作動に対して負圧にして誤報水を抑制する負圧式スプリンクラー消火設備についても同様に適用できる。

（防火設備）
また、本発明は、延焼抑制、トンネル内の水噴霧、水幕等の防火設備の自動弁にも同様に適用することを可能とする。

（その他）
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：消火ポンプ
１１：連成計
１３：圧力計
２４−１〜２４−ｎ：予作動弁装置
３４：予作動弁制御盤
３６：火災感知器
４０：予作動弁
４２：作動用電動弁
４４：減圧検出スイッチ
４６：流水検知スイッチ
４８：制御部
５０：操作部
５６：駆動部
６０：時間計測部
６２：インターバル時間設定部

Claims

給水本管の減圧を検出して消火ポンプを起動するポンプ制御盤と、
同じ防護区画に設置され、前記給水本管から分岐した複数の分岐管に設けた複数の予作動弁装置と、
前記複数の予作動弁装置の二次側配管の各々に接続した閉鎖型のスプリンクラーヘッドと、
前記二次側配管の末端に設けられ、開放制御により前記二次側配管を排水して前記スプリンクラーヘッドの作動状態を擬似的に生成する末端試験用電動弁と、
前記複数の予作動弁装置の各々に設けられ、開放制御により全開位置から全閉位置に動作して前記予作動弁装置の弁本体を開放動作して一次側と二次側を連通させる作動用電動弁と、
前記防護区画に設けた火災感知器による火災検出、又は前記火災感知器による火災検出とスプリンクラーヘッドの作動による減圧検出に基づいて、前記複数の予作動弁装置に設けた作動用電動弁を、動作が重複しない所定のインターバル時間をおいて順次起動制御して、全閉位置から全開位置に動作させる制御部と、
を備えた消火設備に於いて、
前記制御部は、
同じ配管系統に設けた前記末端試験用電動弁と前記作動用電動弁を開放制御して前記ポンプ制御盤の減圧検出により前記消火ポンプを起動し、前記作動用電動弁の開放制御から所定のインターバル候補時間を経過した場合に他の配管系統に設けた前記末端試験用電動弁と前記作動用電動弁を開放制御して前記消火ポンプの異常を監視し、前記インターバル候補時間を変更しながら前記消火ポンプの異常が検出されない最短インターバル候補時間を計測する時間計測部と、
前記時間計測部で計測した最短インターバル候補時間に基づいて決定したインターバル時間を前記制御部に設定するインターバル時間設定部と、
を備えたことを特徴とする消火設備。
請求項１記載の消火設備に於いて、前記インターバル時間設定部は、前記最短インターバル候補時間に所定の余裕時間を加えたインターバル時間を前記制御部に設定することを特徴とする消火設備。
請求項１記載の消火設備に於いて、前記時間計測部は、前記消火ポンプの異常として、ポンプ運転が停止するポンプ故障を監視し、前記インターバル候補時間を変更しながら前記消火ポンプの故障が検出されない最短インターバル候補時間を検出することを特徴とする消火設備。
請求項１記載の消火設備に於いて、前記時間計測部は、前記消火ポンプの異常として、前記消火ポンプの１次側に設けられた連成計で検出した吸込み圧力の低下を監視し、前記インターバル候補時間を変更しながら前記消火ポンプの吸込み圧力が所定圧力に回復する最短インターバル候補時間を検出することを特徴とする消火設備。
請求項１記載の消火設備に於いて、前記時間計測部は、前記消火ポンプの異常として、前記消火ポンプの２次側に設けられた圧力計で検出した吐出圧力の低下を監視し、前記インターバル候補時間を変更しながら前記消火ポンプの吐出圧力が所定圧力に回復する最短インターバル候補時間を検出することを特徴とする消火設備。
請求項１記載の消火設備に於いて、前記時間計測部は、前記消火ポンプの異常として、前記消火ポンプの２次側に設けられた流量計で検出した吐出流量の低下を監視し、前記インターバル候補時間を変更しながら前記消火ポンプの吐出流量が所定流量に回復する最短インターバル候補時間を検出することを特徴とする消火設備。