JP6580908B2 - 給水消火装置 - Google Patents

Description

本発明は、水を二次側に供給する給水消火装置に関する。

現在、延床面積に関わらず、特定施設に消火装置、消火管、圧力タンク及びスプリンクラーを有する消火設備を設置することが求められる。

また、このような消火設備においては、消火管内及び圧力タンク内の水や空気が火災発生以外の要因で減少することがあり、このため、消火管内及び圧力タンク内の圧力が低下する虞がある。このとき、消火装置の消火ポンプを駆動することも考えられるが、消費電力が大きいことから、維持コストを低減するために、消火管及び圧力タンク内の圧力を維持するための補助加圧装置を設ける技術も知られている（例えば、特許文献１参照）。

実用新案登録第３００３１７４号公報

上述した消火設備では、以下の問題があった。即ち、消火設備に用いられる補助加圧装置は、消火装置が停止している状態、即ち火災時以外において、消火管内及び圧力タンク内の圧力を維持するために用いられる構成であり、火災時においては使用されない。

また、消火設備の設置時においては、補助加圧装置を有すると、消火設備の製造コストが増加する。このため、小型、且つ、安価な消火装置が求められている。

そこで本発明は、火災時に消火が可能であって、小型、且つ、安価な給水消火装置を提供することを目的としている。

前記課題を解決し目的を達成するために、本発明の給水消火装置は次のように構成されている。

本発明の一態様として、給水消火装置は、水道本管に接続された水道分管に接続されたポンプ装置と、前記ポンプ装置の二次側に接続された分岐管と、前記分岐管の一方に接続された給水配管と、前記分岐管の他方に接続された放水配管と、前記給水配管の一次側に接続された開閉弁と、火災を検出した時に、信号を出力する信号出力装置と、前記開閉弁を開閉可能に構成され、前記信号出力装置から信号が出力されたときに、前記開閉弁を閉じる制御部と、前記水道分管に設けられた第１分岐管と、前記第１分岐管の一方に設けられた第１給水配管と、前記第１給水配管の一次側に接続された第１開閉弁と、前記第１開閉弁の一次側に設けられた圧力検出器と、を備え、前記第１分岐管の他方には、前記ポンプ装置が設けられ、前記分岐管は第２分岐管であり、前記給水配管は第２給水配管であり、前記開閉弁は第２開閉弁であり、前記制御部は、前記信号出力装置から信号が出力されたときに、前記第２開閉弁を閉じるとともに、前記圧力検出器で検出された圧力が所定の圧力に低下したときに、さらに前記第１開閉弁を閉じる。

本発明によれば、火災時に消火が可能であって、小型、且つ、安価な給水消火装置とすることが可能となる。

本発明の第１の実施形態に係る給水消火装置の構成を模式的に示す説明図。 同給水消火装置に用いられる給水補助加圧装置の構成を示す平面図。 本発明の第２の実施形態に係る給水消火装置の構成を模式的に示す説明図。 本発明の第３の実施形態に係る給水消火装置の構成を模式的に示す説明図。

図１は本発明の第１の実施形態に係る給水消火装置１の構成を模式的に示す説明図、図２は給水消火装置１に用いられる給水補助加圧装置の構成を示す平面図である。

図１に示すように、給水消火装置１は、水道本管１００に直結され、建造物２００に設置される。給水消火装置１は、給水を行う給水設備及び所謂湿式の消火設備を一体に有する設備である。

給水消火装置１は、水道本管１００に接続される水道分管１０と、水道分管１０に接続されたメーターユニット１１と、メーターユニット１１の二次側に接続された第１分岐管１２と、第１分岐管１２の一方に接続された第１給水部１３と、第１分岐管１２の他方に接続された給水補助加圧装置１４と、給水補助加圧装置１４の二次側に接続された第２分岐管１５と、第２分岐管１５の一方に接続された第２給水部１６と、第２分岐管１５の他方に接続された放水部１７と、建造物２００内に設けられた信号出力装置１８と、を備えている。

このような給水消火装置１は、所謂水道直結式給水装置であり、低層階への水の供給は水道本管１００の圧力により行い、中、高層階への水の供給は、給水補助加圧装置１４により行われる。

水道分管１０は、水道本管１００に接続され、所定の圧力で、二次側に水を供給する。水道分管１０は、その中途部に手動開閉弁１０ａが設けられる。

メーターユニット１１は、所謂量水器と呼ばれるものである。メーターユニット１１は、供給された水量を計測可能に構成されている。メーターユニット１１は、メーターの一次側と二次側とを分岐させてバイパス管を設けたメーターバイパスユニットにより構成される。

第１分岐管１２は、メーターユニット１１の二次側の流路を二方向に分岐する。

第１給水部１３は、第１分岐管１２の一方に接続され、水を給水可能に構成されている。具体的には、第１給水部１３は、第１分岐管１２に接続される第１開閉弁２１と、第１開閉弁２１の二次側に接続され、複数に分岐する第１給水配管２２と、第１給水配管２２の分岐した末端にそれぞれ設けられた蛇口等の給水口２３と、を備えている。

第１開閉弁２１は、流路を開閉可能に構成される。第１開閉弁２１は、電磁弁又は電動弁である。第１開閉弁２１は、信号線を介して給水補助加圧装置１４の後述する電装箱３６に接続される。

図２に示すように、給水補助加圧装置１４は、ベース３１と、流路部３２と、ポンプ装置３３と、検出装置３４と、アキュムレータ３５と、電装箱３６と、を備えている。

ベース３１は、その上部に、流路部３２、ポンプ装置３３、及び、電装箱３６を固定支持する。

流路部３２は、その一次側が第１分岐管１２に、その二次側が第２分岐管１５に接続される。

ポンプ装置３３は、流路部３２の中途部に設けられる。ポンプ装置３３は、ポンプ部４１と、モータ４２と、を備えている。モータ４２は、信号線を介して電装箱３６に接続される。ポンプ部４１は、ケーシングと、ケーシングに収容されモータ４２により回転駆動されるインペラを有する。

検出装置３４は、流路部３２であって、ポンプ装置３３の二次側に設けられる。検出装置３４は、流路部３２内の流量及び圧力を検出可能に構成される。検出装置３４は、信号線を介して電装箱３６に接続される。

アキュムレータ３５は、流路部３２であって、ポンプ装置３３の二次側に設けられる。

電装箱３６は、その内部に、インバータ５１と、入力部５２と、制御部５３と、を備えている。インバータ５１は、モータ４２に接続され、モータ４２を所定の回転数で駆動可能に構成される。入力部５２は、信号出力装置１８から出力された信号を受信可能に構成されている。

制御部５３は、第１開閉弁２１、検出装置３４、インバータ５１及び第２給水部１６の後述する第２開閉弁６１に信号線を介して電気的に接続される。制御部５３は、検出装置３４で検出された流量及び圧力に応じて、インバータ５１によりモータ４２を制御する。制御部５３は、第１開閉弁２１及び第２開閉弁６１を切り換え可能に構成されている。

制御部５３は、信号出力装置１８から出力された信号を入力部５２で受信したときに、第１開閉弁２１及び第２開閉弁６１を切り換えるとともに、インバータ５１によりモータ４２を制御可能に構成される。

第２分岐管１５は、給水補助加圧装置１４の流路部３２の二次側を二方向に分岐する。

第２給水部１６は、第２分岐管１５の一方に接続され、水を給水可能に構成されている。具体的には、第２給水部１６は、第２分岐管１５に接続される第２開閉弁６１と、第２開閉弁６１の二次側に接続され、複数に分岐する第２給水配管６２と、第２給水配管６２の分岐した末端にそれぞれ設けられた蛇口等の給水口６３と、を備えている。

第２開閉弁６１は、流路を開閉可能に構成される。第２開閉弁６１は、電磁弁又は電動弁である。第２給水配管６２は、第２開閉弁６１を介して第２分岐管１５の一方に接続される。

放水部１７は、第２分岐管１５の他方に接続され、水を放水可能に構成されている。具体的には、放水部１７は、第２分岐管１５に接続される逆止弁７１と、逆止弁７１の二次側に接続され、複数に分岐する放水配管７２と、放水配管７２の分岐した末端にそれぞれ設けられた複数のスプリンクラー等の放水口７３と、放水配管７２の分岐した末端の一つに設けられた蛇口等の供給口７４と、備えている。

放水配管７２は、逆止弁７１を介して第２分岐管１５の他方に接続される。放水口７３は、信号出力装置１８から信号が出力されたときに、開放可能なバルブを有している。

信号出力装置１８は、火災発生時に火災の発生を検知し、この検知した情報を入力部５２に送信可能に構成されている。

次に、このように構成された給水消火装置１の制御方法の一例について説明する。
先ず、通常時における給水においては、第１給水部１３には、水道本管１００から水道分管１０に供給される供給圧で水が供給される。また、第２給水部１６の給水口６３が開放され検出装置３４で検出される圧力が所定の圧力となると、制御部５３は、インバータ５１を駆動し、所定の流量及び圧力となるように、ポンプ装置３３を制御する。

ポンプ装置３３で増圧された水は、第２給水部１６及び放水部１７に供給される。その後、給水口６３が閉塞され、検出装置３４で検出される流量が所定の流量以下となった場合には、制御部５３はポンプ装置３３を停止させる。このとき、放水口７３は、閉塞されていることから、逆止弁７１により放水部１７の放水配管７２の水圧は所定の圧力に維持される。

次に、火災発生時について説明する。建造物２００で火災が発生すると、信号出力装置１８は、当該火災を検知し、当該情報を入力部５２に送信する。入力部５２で当該情報を受信すると、制御部５３は、第１開閉弁２１及び第２開閉弁６１を開から閉へ切り換えるとともに、モータ４２を制御してポンプ部４１を駆動する。このとき、放水口７３は、当該信号により、バルブを開放する。これにより、ポンプ装置３３から供給された水が放水部１７にのみ供給されて、放水口７３から水が放水される。これにより、消火が行われる。

このように構成された給水消火装置１によれば、通常時においては、制御部５３が第２開閉弁６１を開状態とし、且つ、検出装置３４で検出された圧力に応じてポンプ装置３３を駆動する。これにより、給水消火装置１は、第２給水部１６に水を給水可能となるとともに、逆止弁７１により放水部１７の放水配管７２内の水圧を維持可能、即ち加圧可能となる。

即ち、第２給水部１６に水を供給するためにポンプ装置３３を駆動すると、第２給水部１６に加えて放水部１７にも水が供給されることから、放水部１７の加圧が可能であり、また、ポンプ装置３３を停止しても、逆止弁７１により放水配管７２内の圧力が維持される。

また、放水部１７内の水圧が低下しても、次回の第２給水部１６への供水時に、放水部１７が加圧されることから、放水部１７の加圧のためにポンプ装置３３を駆動する必要がなく、ランニングコストを低減することが可能となる。

火災時においては、信号出力装置１８により出力される情報に基づいて、制御部５３が第２開閉弁６１を閉じるとともに、ポンプ装置３３を駆動することで、給水補助加圧装置１４によって放水部１７にのみ水を供給する。これにより、給水消火装置１は、建造物２００内で火災が発生したときに、消火が可能となる。

また、当該火災時に、併せて第１開閉弁２１を閉じることで、水道分管１０からの水は、全て給水補助加圧装置１４に供給されることから、給水補助加圧装置１４における水圧の低下を防止できる。

このように、給水補助加圧装置１４は、第２給水部１６への給水時に、合わせて放水部１７への給水を行うとともに、火災時には放水部１７へのみ給水を行う。このため、給水消火装置１は、第２給水部１６及び放水部１７のそれぞれに給水するために複数のポンプ装置３３を設ける必要がない。

このため、給水補助加圧装置１４は、小型であり、且つ、安価とすることが可能となるとともに、放水部１７への加圧のみを行う必要がない。また、給水補助加圧装置１４は、小型であり、且つ、第２給水部１６及び放水部１７への給水を兼用することが可能であることから、設置が容易となる。これらのことにより、給水消火装置１の製造コスト、設置コスト及びランニングコストを低減することが可能となる。

上述したように本発明の第１の実施形態に係る給水消火装置１によれば、給水補助加圧装置１４により第２給水部１６及び放水部１７に水を供給可能、且つ、火災時に放水部１７にのみ水を供給することで、火災時に消火が可能であって、小型、且つ、安価とすることが可能となる。

なお、本発明は上記実施形態に限定されない。例えば、第１の実施形態においては、給水消火装置１は、給水設備として、第１給水部１３及び第２給水部１６を有するとともに、湿式の消火設備として放水部１７を有する構成を説明したがこれに限定されない。

例えば、第２の実施形態として、図３に一の給水部（第２給水部）１６及び乾式の放水部１７Ａを備える給水消火装置１Ａを示す。なお、第２の実施形態に係る給水消火装置１Ａのうち、第１の実施形態に係る給水消火装置１と同様の構成には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。

図３に示すように、給水消火装置１Ａは、水道分管１０と、メーターユニット１１と、メーターユニット１１に接続された接続管１２Ａと、接続管１２Ａに接続された給水補助加圧装置１４と、給水補助加圧装置１４の二次側に接続された分岐管１５と、分岐管１５の一方に接続された給水部１６と、分岐管１５の他方に接続された放水部１７Ａと、信号出力装置１８と、を備えている。

放水部１７Ａは、分岐管１５の他方に接続され、水を放水可能に構成されている。具体的には、放水部１７Ａは、分岐管１５に接続される放水用開閉弁７１Ａと、放水用開閉弁７１Ａの二次側に接続され、複数に分岐する放水配管７２と、放水配管７２の分岐した末端にそれぞれ設けられた複数のスプリンクラー等の放水口７３と、分岐管１５の他方であって放水用開閉弁７１Ａの一次側に接続された蛇口等の圧力開放弁７５と、備えている。

このような給水消火装置１Ａは、通常時、即ち給水部１６の給水時においては、制御部５３の制御により第２開閉弁６１を開とし、放水用開閉弁７１Ａを閉とすることで、放水部１７Ａへの水の供給を停止し、給水部１６にのみ水を供給する。

また、火災時においては、制御部５３の制御により、第２開閉弁６１を閉とし、且つ、放水用開閉弁７１Ａを開とすることで、放水部１７Ａのみに水を供給する。

また、消火後においては、ポンプ装置３３を停止し、圧力開放弁７５を開放して、放水配管７２内の水抜きをし、その後、放水用開閉弁７１Ａを閉じる。

このように構成された給水消火装置１Ａによれば、第２開閉弁６１及び放水用開閉弁７１Ａを制御することで、通常時においては、給水部１６に水を給水可能であって、且つ、火災時に、放水部１７Ａにのみ水を供給可能となる。また給水消火装置１Ａは、消火時にのみ放水部１７Ａに水を供給し、且つ、圧力開放弁７５によって、放水配管７２内の水抜きが可能な乾式の消火設備である。このため、給水消火装置１Ａは、寒冷地等に適用することが可能となる。

また、給水消火装置１Ａは、上述した給水消火装置１と同様に、給水補助加圧装置１４によって第２給水部１６への給水及び放水部１７Ａへの給水を行う構成である。

このため、給水補助加圧装置１４Ａは、小型であり、且つ、安価とすることが可能となるとともに、放水部１７Ａへの加圧のみを行う必要がない。また、給水補助加圧装置１４Ａは、小型であり、且つ、第２給水部１６及び放水部１７Ａへの給水を兼用することが可能であることから、設置が容易となる。これらのことにより、給水消火装置１Ａの製造コスト、設置コスト及びランニングコストを低減することが可能となる。

上述したように本発明の第２の実施形態に係る給水消火装置１Ａによれば、第１の実施形態に係る給水消火装置１と同様に、給水補助加圧装置１４により第２給水部１６及び放水部１７Ａに水を供給可能、且つ、火災時に放水部１７Ａにのみ水を供給することで、火災時に消火が可能であって、小型、且つ、安価とすることが可能となる。

なお、第２の実施形態の給水消火装置１Ａは、さらに、第１給水部１３を有する構成であってもよい。この場合には、接続管１２Ａの代わりに第１分岐管１２をメーターユニット１１の二次側に設け、二次側に第１給水部１３を設ける構成とすればよい。

また、上述した第１の実施形態に係る給水消火装置１は、上述の構成に限定されない。例えば、図４に第３の実施形態として示す給水消火装置１のように、第１分岐管１２の一方に接続される第１開閉弁２１の一次側に、制御部５３に信号線を介して接続される圧力検出器８０を設ける構成であってもよい。

このような構成とすることで、火災時に、第１開閉弁２１を開として第１給水部１３に給水し、且つ、第２開閉弁６１を閉とした状態で、放水部１７に水を供給するとともに、圧力検出器８０で検出される圧力が一定の圧力以下となるまでは、第１開閉弁２１の開状態を維持する。圧力検出器８０で検出される圧力が所定の圧力以下に低下した場合には、第１開閉弁２１を閉じることで、放水部１７にのみ水を供給する。

このような構成とすることで、給水消火装置１は、火災時において、第１給水部１３の断水を極力防止できるとともに、ポンプ装置３３に供給される水の供給圧の監視が可能となる。即ち、第１給水部１３の給水口２３から水が放水されることにより、ポンプ装置３３に供給される水の供給圧が低下すると、放水口７３から放水される水量及び圧力が低下し、消火性能が低下する虞がある。しかし、圧力検出器８０により検出された圧力に基づいて第１開閉弁２１を開閉することで、火災時であっても、第１給水部１３による給水が停止する断水状態を極力防止するとともに、放水部１７による消火性能の低下を防止することができる。

また、上述した第１の実施形態乃至第３の実施形態に係る給水消火装置１、１Ａにおいては、第２開閉弁６１は、第２分岐管１５の二次側に設ける構成を説明したがこれに限定されない。例えば、給水補助加圧装置１４の流路部３２をアキュムレータ３５の二次側で分岐させ、第２給水部１６に接続される流路部３２の吐出口に第２開閉弁６１を設ける構成であってもよい。このような構成とすることで、給水消火装置１、１Ａは、第２分岐管１５及び第２開閉弁６１を給水補助加圧装置１４の二次側に設ける必要がないことから、給水消火装置１、１Ａは、良好な設置性を確保することができるとともに、さらなる小型化が可能となる。なお、第２開閉弁６１だけでなく、逆止弁７１又は放水用開閉弁７１Ａも流路部３２に設ける構成であってもよい。

また、上述した給水補助加圧装置１４は、ポンプ装置３３を一つのみ設ける構成を説明したがこれに限定されない。給水補助加圧装置１４、１４Ａは、建造物の大きさ、高さ、必要な給水量に応じて、ポンプ装置３３を複数有する構成であってもよく、また、給水補助加圧装置１４を複数備える構成であってもよい。この他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能である。
以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明と同等の記載を付記する。
［１］ 水道本管に接続された水道分管に接続されたポンプ装置と、
前記ポンプ装置の二次側に接続された分岐管と、
前記分岐管の一方に接続された給水配管と、
前記分岐管の他方に接続された放水配管と、
前記給水配管の一次側に接続された開閉弁と、
火災を検出した時に、信号を出力する信号出力装置と、
前記開閉弁を開閉可能に構成され、前記信号出力装置から信号が出力されたときに、前記開閉弁を閉じる制御部と、
を備えることを特徴とする給水消火装置。
［２］ 前記放水配管の一次側に設けられた逆止弁をさらに備えることを特徴とする［１］に記載の給水消火装置。
［３］ 前記水道分管に設けられた第１分岐管と、
前記第１分岐管の一方に設けられた第１給水配管と、
前記第１給水配管の一次側に接続された第１開閉弁と、
をさらに備え、
前記第１分岐管の他方には、前記ポンプ装置が設けられ、
前記分岐管は第２分岐管であり、
前記給水配管は第２給水配管であり、
前記開閉弁は第２開閉弁である、
ことを特徴とする［１］に記載の給水消火装置。
［４］ 前記制御部は、前記信号出力装置から信号が出力されたときに、前記第１開閉弁及び前記第２開閉弁を閉じることを特徴とする［３］に記載の給水消火装置。
［５］ 前記第１開閉弁の一次側に設けられた圧力検出器をさらに備え、
前記制御部は、前記信号出力装置から信号が出力されたときに、前記第２開閉弁を閉じるとともに、前記圧力検出器で検出された圧力が所定の圧力に低下したときに、さらに前記第１開閉弁を閉じることを特徴とする［３］に記載の給水消火装置。
［６］ 前記放水配管の一次側に放水用開閉弁をさらに備えることを特徴とする［１］に記載の給水消火装置。
［７］ 前記制御部を収容する電装箱と、
前記ポンプ装置及び前記電装箱を支持するベースと、
前記電装箱内に設けられ、前記信号出力装置で出力された信号を受信する入力部と、
をさらに備えることを特徴とする［１］に記載の給水消火装置。
［８］ 前記開閉弁は前記ポンプ装置に設けられることを特徴とする［１］に記載の給水消火装置。

１、１Ａ…給水消火装置、１０…水道分管、１０ａ…手動開閉弁、１１…メーターユニット、１２…第１分岐管、１２Ａ…接続管、１３…第１給水部、１４、１４Ａ…給水補助加圧装置、１５…第２分岐管、１６…第２給水部、１７、１７Ａ…放水部、１８…信号出力装置、２１…第１開閉弁、２２…第１給水配管、２３…給水口、３１…ベース、３２…流路部、３３…ポンプ装置、３４…検出装置、３５…アキュムレータ、３６…電装箱、４１…ポンプ部、４２…モータ、５１…インバータ、５２…入力部、５３…制御部、６１…第２開閉弁、６２…給水配管、６２…第２給水配管、６３…給水口、７１…逆止弁、７１Ａ…放水用開閉弁、７２…放水配管、７３…放水口、７４…供給口、７５…圧力開放弁、８０…圧力検出器、１００…水道本管、２００…建造物。

Claims (6)

1. 水道本管に接続された水道分管に接続されたポンプ装置と、
   前記ポンプ装置の二次側に接続された分岐管と、
   前記分岐管の一方に接続された給水配管と、
   前記分岐管の他方に接続された放水配管と、
   前記給水配管の一次側に接続された開閉弁と、
   火災を検出した時に、信号を出力する信号出力装置と、
   前記開閉弁を開閉可能に構成され、前記信号出力装置から信号が出力されたときに、前記開閉弁を閉じる制御部と、
   前記水道分管に設けられた第１分岐管と、
   前記第１分岐管の一方に設けられた第１給水配管と、
   前記第１給水配管の一次側に接続された第１開閉弁と、
   前記第１開閉弁の一次側に設けられた圧力検出器と、
   を備え、
   前記第１分岐管の他方には、前記ポンプ装置が設けられ、
   前記分岐管は第２分岐管であり、
   前記給水配管は第２給水配管であり、
   前記開閉弁は第２開閉弁であり、
   前記制御部は、前記信号出力装置から信号が出力されたときに、前記第２開閉弁を閉じるとともに、前記圧力検出器で検出された圧力が所定の圧力に低下したときに、さらに前記第１開閉弁を閉じることを特徴とする給水消火装置。
2. 前記放水配管の一次側に設けられた逆止弁をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の給水消火装置。
3. 前記制御部は、前記信号出力装置から信号が出力されたときに、前記第１開閉弁及び前記第２開閉弁を閉じることを特徴とする請求項１に記載の給水消火装置。
4. 前記放水配管の一次側に放水用開閉弁をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の給水消火装置。
5. 前記制御部を収容する電装箱と、
   前記ポンプ装置及び前記電装箱を支持するベースと、
   前記電装箱内に設けられ、前記信号出力装置で出力された信号を受信する入力部と、
   をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の給水消火装置。
6. 前記開閉弁は前記ポンプ装置に設けられることを特徴とする請求項１に記載の給水消火装置。