JP6945403B2 - 流水検知装置 - Google Patents
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Description
本発明は、スプリンクラー設備等の消火設備に設けられる流水検知装置に関する。
従来、スプリンクラー設備、泡消火設備、水噴霧設備においては、加圧送水装置からの加圧水をヘッドに供給する配管の途中に流水検知装置を設けている。
図１２は従来の流水検知装置を示した説明図であり、図１２（Ａ）に監視し状態を示し、図１２（Ｂ）に作動状態を示す。
図１２（Ａ）に示すように、流水検知装置１００は弁体１０２を弁座１０４に当接した閉鎖状態にあり、通常二次側圧力Ｐ２は一次側圧力Ｐ１と同圧かＰ１より低い所定の締切圧力となっている。
火災等によりスプリンクラーヘッドが作動した場合には、図１２（Ｂ）に示すように、二次側配管に一定量を超える流水が発生して流水検知装置１００の弁体１０２が開放し、弁座１０４に設けられた流入口１０６から圧力スイッチ１１０に消火用水が流れ込こみ、流入口１０６からの供給量がオートドリップ１１２による排水量を上回ると、圧力スイッチ１１０に加わる消火用水の圧力が上昇してオンし、流水検知信号を制御盤に出力して火災警報を出力させる。
また、通常監視状態で二次側配管側の漏水などにより二次側圧力が締切圧力に対しある設定圧力より低下すると、弁体１０２が開放され一次側の水が二次側に流入することにより一次側の圧力が低下し、この圧力低下を検出して補助加圧ポンプが運転され、漏水により低下した一次側圧力及び二次側配管の圧力が所定の締切圧力に回復される。このような状況下で補助加圧ポンブが運転された場合、流水検知装置１００は一時的に弁体１０２が開放するが、オートドリップ１１２による排水で圧力スイッチ１１０に加わる圧力は上昇せず、圧力スイッチ１１０はオンせず、流水検知信号は出力されない。
また、二次側圧力を回復させる補助加圧ポンプの運転で火災警報を出力させないため、オートドリップ１１２に加え、圧カスイッチ１１０に機械的な遅延タイマを付けて誤報の発生を防止したり、不作動流量を設定して一定の流水が流水検知装置において発生しても、弁体が開放しないような構成としている。
しかしながら、このような従来の流水検知装置にあっては、非火災警報を出さないために必要な適切な遅延タイマの設定時間や不作動流量は、配管内の空気溜まりの状況、補助加圧ポンプの性能等によって変化するため、必ずしも誤報を出さないための万全な対策にはなっていない問題がある。
また、夏期には流水検知装置の二次側配管の圧力が急激に上昇し、配管や弁本体が破壊される事例もあり、このような対策として安全弁を追加設置し、二次側配管の圧力が急激に増加した場合に安全弁を開放して二次側配管を排水することで対応している。
しかし、安全弁が作動した場合の排水水量は、流水検知装置の不作動流量よりも少なくしないと誤報発生を誘因することから、緩やかに圧力を下げる程度の排水水量に絞る必要があり、急激な圧力上昇を速やかに解消できない問題等がある。
また、流水検知装置は、流水の発生により弁体が開放したことを圧力スイッチに加わる圧力上昇で捉えて流水検知信号を出力するようになっており、圧力スイッチがオンした場合の弁体の開度状況や通常監視状態での弁体の正確な状態については監視することができないまま、流水により弁体が開放するという物理現象があれば、火災と見做して流水検知信号を出力するという単純な判定をしており、火災以外の要因により非火災報や誤警報を出し、例えば非常放送が作動して、建物内の人に混乱を起こさせる等の問題があった。
一方、流水検知装置の弁体が閉止したことは、圧力が所定の設定値以下に低下して圧カスイッチがオフになったことにより判定している。すなわち、弁体が完全に閉止していなくても、圧力上昇が無い程度の漏水が発生していても、圧力スイッチのオン、オフのヒステリシスで弁体が完全に閉止していなくとも、弁体が閉止したと見なしており、例えばゴミ噛み等に起因して完全な閉止した正常復帰に至らなくても、復旧したと判断するととになり、更に、ゴミ噛み、ゴム製の弁座シートのキズの発生等による漏水、弁体等の腐食による弁の機能の低下について識別することは非常に困難であった。
また、漏水により二次側の配管内圧力が徐々に低下していった場合、このような時間的に緩やかに圧力が低下する状況は監視できていないため、漏水が発生していても分からないといった流水検知装置として解決すべき課題が数多く残されている。
本発明は、スプリンクラーヘッド等の消火設備の作動による流水量を正確に判定して火災警報を出力させると共に、漏水や弁体の開閉といった内部の状況を正確に判定して監視可能とする流水検知装置を提供することを目的とする。
（流水検知装置）
本発明は、消火設備の作動による流水を検知して流水検知信号を出力する流水検知装置であって、
流水に応じて開閉する弁体の開度を検出する開度センサと、
弁体の一次側圧力を検出する一次側圧力センサと弁体の二次側圧力を検出する二次側圧力センサとで構成される圧力センサと、
一次側圧力と二次側圧力との差圧及び弁体の開度に対応した容量係数（Ｃｖ値）に基づいて弁体の一次側から二次側に流れる流水量を求め、流水量が所定の不作動流量より多い所定の作動流量以上の場合に流水検知信号を出力する制御部と、
を備えたことを特徴とする。
本発明は、消火設備の作動による流水を検知して流水検知信号を出力する流水検知装置であって、
流水に応じて開閉する弁体の開度を検出する開度センサと、
弁体の一次側圧力を検出する一次側圧力センサと弁体の二次側圧力を検出する二次側圧力センサとで構成される圧力センサと、
一次側圧力と二次側圧力との差圧及び弁体の開度に対応した容量係数（Ｃｖ値）に基づいて弁体の一次側から二次側に流れる流水量を求め、流水量が所定の不作動流量より多い所定の作動流量以上の場合に流水検知信号を出力する制御部と、
を備えたことを特徴とする。
（漏水監視）
制御部は、弁体の開度が略全閉状態での圧力センサで検出された一次側圧力と二次側圧力の時間的な変化から漏水を判定して報知する。
制御部は、弁体の開度が略全閉状態での圧力センサで検出された一次側圧力と二次側圧力の時間的な変化から漏水を判定して報知する。
（回転型弁体の開度センサ）
弁体は弁軸により回転自在に支持されており、
開度センサは、弁軸の回転角を検出する回転角センサ、弁軸の回転量を検出する回転センサ、又は、弁軸の回転に応じてパルス信号を出力するエンコーダである。
弁体は弁軸により回転自在に支持されており、
開度センサは、弁軸の回転角を検出する回転角センサ、弁軸の回転量を検出する回転センサ、又は、弁軸の回転に応じてパルス信号を出力するエンコーダである。
（差圧を検出する圧力センサ）
圧力センサは、一次側圧力を導入すると共に二次側圧力を導入し、一次側圧力と二次側圧力との差圧に応じた差圧検出信号を出力する。
圧力センサは、一次側圧力を導入すると共に二次側圧力を導入し、一次側圧力と二次側圧力との差圧に応じた差圧検出信号を出力する。
（ＭＥＭＳセンサ）
開度センサ及び圧力センサを、ＭＥＭＳ構造とする。
開度センサ及び圧力センサを、ＭＥＭＳ構造とする。
（接触センサを備えた流水検知装置）
本発明の別の形態にあっては、消火設備の作動による流水を検知して流水検知信号を出力する流水検知装置であって、
流水に応じて開閉する弁体又は弁座に設けられたシートに、弁体を弁座に着座させた場合に加わる押圧荷重を検出する接触センサと、
接触センサで検出された押圧荷重に基づいて、弁体の閉鎖と開放、及び弁体の異常を判定して出力する制御部と、
を備えたことを特徴とする。
本発明の別の形態にあっては、消火設備の作動による流水を検知して流水検知信号を出力する流水検知装置であって、
流水に応じて開閉する弁体又は弁座に設けられたシートに、弁体を弁座に着座させた場合に加わる押圧荷重を検出する接触センサと、
接触センサで検出された押圧荷重に基づいて、弁体の閉鎖と開放、及び弁体の異常を判定して出力する制御部と、
を備えたことを特徴とする。
（弁座シートの接触センサ）
接触センサは、シートの複数個所に設けられ、
制御部は、
複数の接触センサによる検出荷重の全てが所定の開放閾値以下の場合に弁体の開放と判定し、
複数の接触センサによる検出荷重の全てが所定の閉鎖閾値以上で且つ所定の荷重範囲となる均一の場合に弁体の閉鎖と判定し、
複数の接触センサによる検出荷重の全てが所定の閉鎖閾値以上で一部の検出荷重が荷重範囲を超えている場合に弁体のゴミ噛み、傷又は劣化と判定する。
接触センサは、シートの複数個所に設けられ、
制御部は、
複数の接触センサによる検出荷重の全てが所定の開放閾値以下の場合に弁体の開放と判定し、
複数の接触センサによる検出荷重の全てが所定の閉鎖閾値以上で且つ所定の荷重範囲となる均一の場合に弁体の閉鎖と判定し、
複数の接触センサによる検出荷重の全てが所定の閉鎖閾値以上で一部の検出荷重が荷重範囲を超えている場合に弁体のゴミ噛み、傷又は劣化と判定する。
（荷重抵抗センサ）
接触センサは、弁体の押圧荷重に応じて抵抗値が変化する。
接触センサは、弁体の押圧荷重に応じて抵抗値が変化する。
（排水制御弁と二次圧異常）
更に、弁体の二次側を排水させる排水制御弁を備え、
制御部は、圧力センサにより検出している二次側圧力が所定の上限圧力閾値を超えた場合に、排水制御弁を開放して二次側の排水により二次側圧力を低下させる。
更に、弁体の二次側を排水させる排水制御弁を備え、
制御部は、圧力センサにより検出している二次側圧力が所定の上限圧力閾値を超えた場合に、排水制御弁を開放して二次側の排水により二次側圧力を低下させる。
（自動点検）
制御部は、所定の点検指示を受けた場合に、排水制御弁を開放して二次側からの排水により弁体を開放させ、開度センサの検出開度、一次側圧力センサ及び二次側圧力センサの各検出圧力を計測すると共に及び制御部により流水量を計算し、計測結果及び計算結果から異常を判定した場合に点検異常を報知させる。
制御部は、所定の点検指示を受けた場合に、排水制御弁を開放して二次側からの排水により弁体を開放させ、開度センサの検出開度、一次側圧力センサ及び二次側圧力センサの各検出圧力を計測すると共に及び制御部により流水量を計算し、計測結果及び計算結果から異常を判定した場合に点検異常を報知させる。
（排水弁の開放による流水検知信号の出力禁止）
制御部は、排水制御弁を開放させた場合、流水量が作動流量以上となっても流水検知信号を出力しないようする。
制御部は、排水制御弁を開放させた場合、流水量が作動流量以上となっても流水検知信号を出力しないようする。
（流水検知装置の復旧監視）
制御部は、排水制御弁を閉鎖して二次側からの排水を停止させた場合、開度センサの検出開度が所定の全閉開度で圧力センサにより検出した一次側圧力と二次側圧力が略同一となった場合に正常復旧を判定し、それ以外の場合に復旧異常を判定して報知する。
制御部は、排水制御弁を閉鎖して二次側からの排水を停止させた場合、開度センサの検出開度が所定の全閉開度で圧力センサにより検出した一次側圧力と二次側圧力が略同一となった場合に正常復旧を判定し、それ以外の場合に復旧異常を判定して報知する。
（弁体の動き監視）
制御部は、排水制御弁を開放又は閉鎖した場合に、開度センサで検出された弁体の開度の時間的な変化から弁体の動きの適否を判定して報知する。
制御部は、排水制御弁を開放又は閉鎖した場合に、開度センサで検出された弁体の開度の時間的な変化から弁体の動きの適否を判定して報知する。
（排水制御弁を開放した場合の火災監視）
排水制御弁は、排水開度を検出する排水開度センサ及び一次側圧力と二次側圧力との差圧を検出する排水圧力センサを備え、
制御部は、
排水制御弁を開放した場合に排水圧力センサで検出された差圧と排水開度センサの検出開度に対応した容量係数（Ｃｖ値）に基づいて排水水量を求め、
弁体の開放による流水量が排水制御弁の排水水量と同じ場合は、流水検知信号を出力せず、
弁体の開放による流水量が排水制御弁の開放による所定の排水水量に所定の作動流量を加えた所定流量以上の場合は、流水検知信号を出力する。
排水制御弁は、排水開度を検出する排水開度センサ及び一次側圧力と二次側圧力との差圧を検出する排水圧力センサを備え、
制御部は、
排水制御弁を開放した場合に排水圧力センサで検出された差圧と排水開度センサの検出開度に対応した容量係数（Ｃｖ値）に基づいて排水水量を求め、
弁体の開放による流水量が排水制御弁の排水水量と同じ場合は、流水検知信号を出力せず、
弁体の開放による流水量が排水制御弁の開放による所定の排水水量に所定の作動流量を加えた所定流量以上の場合は、流水検知信号を出力する。
（主要構成機器の管理）
制御部は、弁体、開度センサ及び圧力センサを含む所定の主要構成機器の管理情報を予め記憶して管理する。
制御部は、弁体、開度センサ及び圧力センサを含む所定の主要構成機器の管理情報を予め記憶して管理する。
（主要構成機器の交換時期の管理）
制御部は、主要構成機器の交換時期を管理し、交換時期に近づいたことを報知させる。
制御部は、主要構成機器の交換時期を管理し、交換時期に近づいたことを報知させる。
（制御部の構成）
制御部は、ＣＰＵ、メモリ、入出力ポート、表示部及び操作部を備えたコンピュータ回路で構成され、制御部の機能をＣＰＵによる所定のプログラムの実行により実現する。
制御部は、ＣＰＵ、メモリ、入出力ポート、表示部及び操作部を備えたコンピュータ回路で構成され、制御部の機能をＣＰＵによる所定のプログラムの実行により実現する。
（通信部による上位装置への送信）
制御部は、開度センサの検出開度、圧力センサの検出圧力、制御部により計算された流水量及び流水検知信号を外部の上位装置に送信して処理させる。
制御部は、開度センサの検出開度、圧力センサの検出圧力、制御部により計算された流水量及び流水検知信号を外部の上位装置に送信して処理させる。
（接触センサによるフォールトトレラント）
流水に応じて開閉する弁体又は弁座に設けられたシートに、弁体を弁座に着座させた場合に加わる荷重を検出する接触センサを備え、
制御部は、開度センサ及び圧力センサの少なくとも何れかが故障した場合、接触センサで検出された荷重に基づき、弁体の所定開度以上の開放を判定して流水検知信号を出力する。
流水に応じて開閉する弁体又は弁座に設けられたシートに、弁体を弁座に着座させた場合に加わる荷重を検出する接触センサを備え、
制御部は、開度センサ及び圧力センサの少なくとも何れかが故障した場合、接触センサで検出された荷重に基づき、弁体の所定開度以上の開放を判定して流水検知信号を出力する。
（温度センサによるフォールトトレラント）
更に、弁体の二次側に充填されている消火用水の温度を検出する温度センサを備え、
制御部は、開度センサ、圧力センサ及び接触センサの少なくとも何れかが故障した場合、温度センサによる検出温度の所定の変化から流水を判定して流水検知信号を出力する。
更に、弁体の二次側に充填されている消火用水の温度を検出する温度センサを備え、
制御部は、開度センサ、圧力センサ及び接触センサの少なくとも何れかが故障した場合、温度センサによる検出温度の所定の変化から流水を判定して流水検知信号を出力する。
（複数センサの組み合わせによる火災判定）
本発明の別の形態にあっては、消火設備の作動による流水を検知して流水検知信号を出力する流水検知装置であって、
流水に応じて開閉する弁体の開度を検出する開度センサと、
弁体の一次側圧力と二次側圧力の差圧を検出する圧力センサと、
弁体を弁座に着座させた場合に加わる押圧荷重を検出する接触センサと、
開度センサによる弁体の開放検出、圧力センサによる所定の差圧検出、又は、接触センサによる押圧荷重の低下検出の内の少なくとも二つの検出条件を満たした場合に流水検知信号を出力する制御部と、
を備えたことを特徴とする。
本発明の別の形態にあっては、消火設備の作動による流水を検知して流水検知信号を出力する流水検知装置であって、
流水に応じて開閉する弁体の開度を検出する開度センサと、
弁体の一次側圧力と二次側圧力の差圧を検出する圧力センサと、
弁体を弁座に着座させた場合に加わる押圧荷重を検出する接触センサと、
開度センサによる弁体の開放検出、圧力センサによる所定の差圧検出、又は、接触センサによる押圧荷重の低下検出の内の少なくとも二つの検出条件を満たした場合に流水検知信号を出力する制御部と、
を備えたことを特徴とする。
（基本的な効果）
本発明は、スプリンクラーヘッド等の消火設備の作動による流水を検知して流水検知信号を出力する流水検知装置であって、流水に応じて開閉する弁体の開度を検出する開度センサと、弁体の一次側圧力を検出する一次側圧力センサと弁体の二次側圧力を検出する二次側圧力センサとで構成される圧力センサと、一次側圧力と二次側圧力との差圧及び弁体の開度に対応した容量係数（Ｃｖ値）に基づいて弁体の一次側から二次側に流れる流水量を求め、流水量が所定の不作動流量より多い所定の作動流量以上の場合に流水検知信号を出力する制御部と、を備えたため、火災発生時にスプリンクラーヘッドが作動して消火用水が放水された場合の流水により流水検知装置の弁体は大きく開放し、開度センサにより弁体の開度が検出され、また、制御部は、圧力センサによって検出された一次側圧力と二次側庄力から差圧を求めると共に、検出された弁開度に対応した容量係数をメモリから求めることで、差圧と容量係数に基づき流水量を計算し、どのような弁開度であっても流水量が分かるため、所定の作動流量以上の場合に流水検知信号を正確に出力して火災警報を行うことができる。
本発明は、スプリンクラーヘッド等の消火設備の作動による流水を検知して流水検知信号を出力する流水検知装置であって、流水に応じて開閉する弁体の開度を検出する開度センサと、弁体の一次側圧力を検出する一次側圧力センサと弁体の二次側圧力を検出する二次側圧力センサとで構成される圧力センサと、一次側圧力と二次側圧力との差圧及び弁体の開度に対応した容量係数（Ｃｖ値）に基づいて弁体の一次側から二次側に流れる流水量を求め、流水量が所定の不作動流量より多い所定の作動流量以上の場合に流水検知信号を出力する制御部と、を備えたため、火災発生時にスプリンクラーヘッドが作動して消火用水が放水された場合の流水により流水検知装置の弁体は大きく開放し、開度センサにより弁体の開度が検出され、また、制御部は、圧力センサによって検出された一次側圧力と二次側庄力から差圧を求めると共に、検出された弁開度に対応した容量係数をメモリから求めることで、差圧と容量係数に基づき流水量を計算し、どのような弁開度であっても流水量が分かるため、所定の作動流量以上の場合に流水検知信号を正確に出力して火災警報を行うことができる。
また、監視状態で流水検知装置の一次側圧力が徐々に低下して補助加圧ポンプが運転を始めると、流水検知装置が一時的に開放することがあるが、この場合にも弁開度に対応した容量係数と差圧に基づき流水量が同様に求められ、このときの流水量は火災発生時の所定の作動流量を超えることはないため、補助加圧ポンプの運転で一時的に流れる流水量によって流水検知信号が誤って出力されることがなく、高い信頼性が得られる。
さらに従来の流水検知装置のように、機械式の遅延タイマを備えた圧力スイッチや不作動流量を機械的に設定する機構構造が必要がなくなり、流水検知装置の構造を簡単なものとすることができる。
（漏水監視の効果）
また、制御部は、弁体の開度が略全閉状態での圧力センサで検出された一次側圧力と二次側圧力の時間的な変化から漏水を判定して報知するようにしたため、補助加圧ポンプが運転されるまでに生じている漏水を、一次側圧力が一定で二次側圧力が時間の経過に伴って徐々に低下していく変化や一次側圧力と二次側圧力が連動して時間経過を伴って徐々に低下していく変化から、補助加圧ポンプの運転要因となる漏水が起きていることを報知することができ、配管内の異常発生の予兆を覚知させることで、設備維持の信頼性が向上する。
また、制御部は、弁体の開度が略全閉状態での圧力センサで検出された一次側圧力と二次側圧力の時間的な変化から漏水を判定して報知するようにしたため、補助加圧ポンプが運転されるまでに生じている漏水を、一次側圧力が一定で二次側圧力が時間の経過に伴って徐々に低下していく変化や一次側圧力と二次側圧力が連動して時間経過を伴って徐々に低下していく変化から、補助加圧ポンプの運転要因となる漏水が起きていることを報知することができ、配管内の異常発生の予兆を覚知させることで、設備維持の信頼性が向上する。
（開度センサの効果）
また、弁体は弁軸により回転自在に支持されており、開度センサは、弁軸の回転角を検出する回転角センサ、弁軸の回転量を検出する回転センサ、又は、弁軸の回転に応じてパルス信号を出力するエンコーダであり、回転角、回転量又はパルス数により例えばパーセント表示により開度を求め、制御部のメモリに予め記憶している開度と容量係数の対応テーブル等から、検出した開度に対応した容量係数を読み出して流水量の計算を行うことができる。
また、弁体は弁軸により回転自在に支持されており、開度センサは、弁軸の回転角を検出する回転角センサ、弁軸の回転量を検出する回転センサ、又は、弁軸の回転に応じてパルス信号を出力するエンコーダであり、回転角、回転量又はパルス数により例えばパーセント表示により開度を求め、制御部のメモリに予め記憶している開度と容量係数の対応テーブル等から、検出した開度に対応した容量係数を読み出して流水量の計算を行うことができる。
（差圧を検出する圧力センサの効果）
また、圧力センサを、一次側圧力を導入する共に二次側圧力を導入し、一次側圧力と二次側圧力と差圧に応じた差圧検出信号を出力するようにしたため、開度に対応した容量係数から流水量を求める際に必要な差圧を簡単に検出することができる。
また、圧力センサを、一次側圧力を導入する共に二次側圧力を導入し、一次側圧力と二次側圧力と差圧に応じた差圧検出信号を出力するようにしたため、開度に対応した容量係数から流水量を求める際に必要な差圧を簡単に検出することができる。
（ＭＥＭＳセンサの効果）
また、開度センサ及び圧力センサを、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍ）構造としたため、微細加工技術により集積化された超小型センサであることから、流水検知装置に開度センサ及び圧力センサを設けても従来と同じか更に小型化できる。
また、開度センサ及び圧力センサを、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍ）構造としたため、微細加工技術により集積化された超小型センサであることから、流水検知装置に開度センサ及び圧力センサを設けても従来と同じか更に小型化できる。
（接触センサを備えた流水検知装置の効果）
また、本発明の別の形態にあっては、スプリンクラーヘッド等の消火設備の作動による流水を検知して流水検知信号を出力する流水検知装置であって、流水に応じて開閉する弁体又は弁座に設けられたシートに、弁体を弁座に着座させた場合に加わる押圧荷重を検出する接触センサと、接触センサで検出された押圧荷重に基づいて、弁体の閉鎖と開放、及び弁体の異常を判定して出力する制御部と、を備え、例えば、接触センサは、シートの複数個所に設けられ、制御部は、複数の接触センサによる検出荷重の全てが所定の開放閾値以下の場合に弁体の開放と判定し、複数の接触センサによる検出荷重の全てが所定の閉鎖閾値以上で且つ所定の荷重範囲となる均一の場合に弁体の閉鎖と判定し、複数の接触センサによる検出荷重の全てが所定の閉鎖閾値以上で一部の検出荷重が荷重範囲を超えている場合に弁体のゴミ噛み、傷又は劣化と判定し、更に、接触センサは、弁体の接触荷重に応じて抵抗値が変化するようにしたため、弁座又は弁体に設けたシートには複数の接触センサが設けられていることから、複数の接触センサによる所定の閉鎖荷重以上の検出荷重が均一であれば弁体は完全に閉止していることが判定でき、一方、所定開放荷重以下であれば弁体は開放していることが分かり、弁体の開閉状況を正確に知って設備の維持管理の信頼性を増すことができる。
また、本発明の別の形態にあっては、スプリンクラーヘッド等の消火設備の作動による流水を検知して流水検知信号を出力する流水検知装置であって、流水に応じて開閉する弁体又は弁座に設けられたシートに、弁体を弁座に着座させた場合に加わる押圧荷重を検出する接触センサと、接触センサで検出された押圧荷重に基づいて、弁体の閉鎖と開放、及び弁体の異常を判定して出力する制御部と、を備え、例えば、接触センサは、シートの複数個所に設けられ、制御部は、複数の接触センサによる検出荷重の全てが所定の開放閾値以下の場合に弁体の開放と判定し、複数の接触センサによる検出荷重の全てが所定の閉鎖閾値以上で且つ所定の荷重範囲となる均一の場合に弁体の閉鎖と判定し、複数の接触センサによる検出荷重の全てが所定の閉鎖閾値以上で一部の検出荷重が荷重範囲を超えている場合に弁体のゴミ噛み、傷又は劣化と判定し、更に、接触センサは、弁体の接触荷重に応じて抵抗値が変化するようにしたため、弁座又は弁体に設けたシートには複数の接触センサが設けられていることから、複数の接触センサによる所定の閉鎖荷重以上の検出荷重が均一であれば弁体は完全に閉止していることが判定でき、一方、所定開放荷重以下であれば弁体は開放していることが分かり、弁体の開閉状況を正確に知って設備の維持管理の信頼性を増すことができる。
また、火災や点検によって流水検知装置が開放した後に、消火の確認や点検終了によって弁体が復旧した場合に、シートに設けている複数の接触センサによる検出荷重が不均一であれば、検出荷重が異常となっている接触センサの検出範囲となる弁座シートの部分にゴミ噛み、傷又は劣化等の異常を知ることができるようになり、故障、故障予知、予防保全（故障前の交換等の保守）などが、弁を分解しなくても分かるようになり、点検や保守の必要性、故障の判定などが可能となり、設備の維持管理の信頼性を増すことができる。
（排水制御弁と二次圧異常に対する効果）
更に、弁体の二次側を排水させる排水制御弁を備え、制御部は、圧力センサにより検出している二次側圧力が所定の上限圧力閾値を超えた場合に、排水制御弁を開放して二次側の排水により二次側圧力を低下させるようにしたため、夏場等に起きる二次側圧力の異常を正しく判定することができ、更に、流水検知装置に附置した排水制御弁を開放することで、自動的に異常となった二次側圧力を下げ、配管やスプリンクラーヘッド等の配管接続機器に加わるストレスを低減し、設備機器の故障発生を抑制して耐用性を高めることができる。
更に、弁体の二次側を排水させる排水制御弁を備え、制御部は、圧力センサにより検出している二次側圧力が所定の上限圧力閾値を超えた場合に、排水制御弁を開放して二次側の排水により二次側圧力を低下させるようにしたため、夏場等に起きる二次側圧力の異常を正しく判定することができ、更に、流水検知装置に附置した排水制御弁を開放することで、自動的に異常となった二次側圧力を下げ、配管やスプリンクラーヘッド等の配管接続機器に加わるストレスを低減し、設備機器の故障発生を抑制して耐用性を高めることができる。
（自動点検の効果）
また、制御部は、所定の点検指示を受けた場合に、排水制御弁を開放して二次側からの排水により弁体を開放させ、開度センサの検出開度、一次側圧力センサ及び二次側圧力センサの各検出圧力を計測すると共に及び制御部により流水量を計算し、計測結果及び計算結果から異常を判定した場合に点検異常を報知させるようにしたため、従来の設備全体としての自動点検に加え、流水検知装置単体の自動点検や複数系統で同時に行う自動点検が可能となる。
また、制御部は、所定の点検指示を受けた場合に、排水制御弁を開放して二次側からの排水により弁体を開放させ、開度センサの検出開度、一次側圧力センサ及び二次側圧力センサの各検出圧力を計測すると共に及び制御部により流水量を計算し、計測結果及び計算結果から異常を判定した場合に点検異常を報知させるようにしたため、従来の設備全体としての自動点検に加え、流水検知装置単体の自動点検や複数系統で同時に行う自動点検が可能となる。
（排水制御弁の開放による流水検知信号の出力禁止の効果）
また、制御部は、排水制御弁を開放させた場合、流水量が作動流量以上となっても流水検知信号を出力しないようにしたため、自動点検のために排水制御弁を開放して消火設備の作動水量に相当する排水量を流水検知装置に流しても、制御部は、排水制御弁の開放による流水量であることから、流水検知信号を制御盤等に出力せず、排水制御弁の開放による流水検知装置の作動で火災警報が出力されることを確実に防止できる。
また、制御部は、排水制御弁を開放させた場合、流水量が作動流量以上となっても流水検知信号を出力しないようにしたため、自動点検のために排水制御弁を開放して消火設備の作動水量に相当する排水量を流水検知装置に流しても、制御部は、排水制御弁の開放による流水量であることから、流水検知信号を制御盤等に出力せず、排水制御弁の開放による流水検知装置の作動で火災警報が出力されることを確実に防止できる。
（流水検知装置の復旧監視による効果）
また、制御部は、排水制御弁を閉鎖して二次側からの排水を停止させた場合、開度センサの検出開度が所定の全閉開度で圧力センサにより検出した一次側圧力と二次側圧力が略同一となった場合に正常復旧を判定し、それ以外の場合に復旧異常を判定して報知するようにしたため、点検終了に伴い流水検知装置が正常復旧したか復旧異常となったかが分かり、復旧異常となった場合に精密点検の促進推奨等を促すことで、適切な対応を可能として、予防保全を図ることができる。
また、制御部は、排水制御弁を閉鎖して二次側からの排水を停止させた場合、開度センサの検出開度が所定の全閉開度で圧力センサにより検出した一次側圧力と二次側圧力が略同一となった場合に正常復旧を判定し、それ以外の場合に復旧異常を判定して報知するようにしたため、点検終了に伴い流水検知装置が正常復旧したか復旧異常となったかが分かり、復旧異常となった場合に精密点検の促進推奨等を促すことで、適切な対応を可能として、予防保全を図ることができる。
（弁体の動き監視による効果）
また、制御部は、排水制御弁を開放又は閉鎖した場合に、開度センサで検出された弁体の開度の時間的な変化から弁体の動きの適否を判定して報知するようにしたため、例えば、点検時に弁体が一定の開度に開放するまでの開放時間を測定し、また、点検終了で弁体が完全閉止するまでの閉止時間を測定し、開放及び又は閉止に時間がかかっている場合は、弁体の動きが渋くなっていることが分かり、錆び等内部異常の予兆を覚知して、精密点検の促進.推奨等を促すことで、適切な対応を可能として予防保全を図ることができる。
また、制御部は、排水制御弁を開放又は閉鎖した場合に、開度センサで検出された弁体の開度の時間的な変化から弁体の動きの適否を判定して報知するようにしたため、例えば、点検時に弁体が一定の開度に開放するまでの開放時間を測定し、また、点検終了で弁体が完全閉止するまでの閉止時間を測定し、開放及び又は閉止に時間がかかっている場合は、弁体の動きが渋くなっていることが分かり、錆び等内部異常の予兆を覚知して、精密点検の促進.推奨等を促すことで、適切な対応を可能として予防保全を図ることができる。
（排水制御弁を開放した場合の火災監視による効果）
また、排水制御弁は、排水開度を検出する排水開度センサ及び一次側圧力と二次側圧力との差圧を検出する排水圧力センサを備え、制御部は、排水制御弁を開放した場合に排水圧力センサで検出された差圧と排水開度センサの検出開度に対応した容量係数（Ｃｖ値）に基づいて排水水量を求め、弁体の開放による流水量が排水制御弁の排水水量と同じ場合は、流水検知信号を出力せず、弁体の開放による流水量が排水制御弁の開放による所定の排水水量に所定の作動流量を加えた所定流量以上の場合は、流水検知信号を出力するようにしたため、点検時に開放する排水制御弁についても、全開開度に対応した容量係数と差圧に基づく計算により流水量が分かることで、点検中に、流水検知装置の流水量が排水制御弁の排水水量を大きく上回っている場合は、火災により消火設備が作動していると判断でき、この場合は点検中であっても流水検知信号を出力し、点検中に起きた火災で消火設備が作動した場合にも確実に火災警報を出力させることができる。
また、排水制御弁は、排水開度を検出する排水開度センサ及び一次側圧力と二次側圧力との差圧を検出する排水圧力センサを備え、制御部は、排水制御弁を開放した場合に排水圧力センサで検出された差圧と排水開度センサの検出開度に対応した容量係数（Ｃｖ値）に基づいて排水水量を求め、弁体の開放による流水量が排水制御弁の排水水量と同じ場合は、流水検知信号を出力せず、弁体の開放による流水量が排水制御弁の開放による所定の排水水量に所定の作動流量を加えた所定流量以上の場合は、流水検知信号を出力するようにしたため、点検時に開放する排水制御弁についても、全開開度に対応した容量係数と差圧に基づく計算により流水量が分かることで、点検中に、流水検知装置の流水量が排水制御弁の排水水量を大きく上回っている場合は、火災により消火設備が作動していると判断でき、この場合は点検中であっても流水検知信号を出力し、点検中に起きた火災で消火設備が作動した場合にも確実に火災警報を出力させることができる。
（主要構成機器の管理による効果）
また、制御部は、弁体、開度センサ及び圧力センサを含む所定の主要構成機器の管理情報を予め記憶して管理し、例えば、制御部は、主要構成機器の交換時期を管理し、交換時期に近づいたことを報知させるようにしたため、設備の運用中に、流水検知装置の主要構成機器の交換時期が近づいたことを点検資格者等が知り、例えば消耗品となる弁座シート等の交換時期を知って作業計画や予定を立て、予防保全に必要な作業を適切に行うこと可能とする。
また、制御部は、弁体、開度センサ及び圧力センサを含む所定の主要構成機器の管理情報を予め記憶して管理し、例えば、制御部は、主要構成機器の交換時期を管理し、交換時期に近づいたことを報知させるようにしたため、設備の運用中に、流水検知装置の主要構成機器の交換時期が近づいたことを点検資格者等が知り、例えば消耗品となる弁座シート等の交換時期を知って作業計画や予定を立て、予防保全に必要な作業を適切に行うこと可能とする。
（制御部の構成による効果）
また、制御部は、ＣＰＵ、メモリ、入出力ポート、表示部及び操作部を備えたコンピュータ回路で構成され、制御部の機能をＣＰＵによる所定のプログラムの実行により実現するようにしたため、流水検知装置がＣＰＵによるプログラムの実行により実現される制御機能を備えることで、相当曖昧な火災判断しかできなかった従来の流水検知装置に対し、流水量の計算に基づく流水検知信号の出力機能や自動点検機能等のインテリジェント性の高い流水検知装置が実現できる。
また、制御部は、ＣＰＵ、メモリ、入出力ポート、表示部及び操作部を備えたコンピュータ回路で構成され、制御部の機能をＣＰＵによる所定のプログラムの実行により実現するようにしたため、流水検知装置がＣＰＵによるプログラムの実行により実現される制御機能を備えることで、相当曖昧な火災判断しかできなかった従来の流水検知装置に対し、流水量の計算に基づく流水検知信号の出力機能や自動点検機能等のインテリジェント性の高い流水検知装置が実現できる。
（通信部による上位装置への送信による効果）
また、制御部は、開度センサの検出開度、圧力センサの検出圧力、制御部により計算された流水量及び流水検知信号を、外部の上位装置に送信して処理させるようにしたため、無線或いはケーブルで防災センターの遠隔監視盤等と接続することによって、夏場の配管圧力の異常上昇のような情報を得るために機器近傍に出向くことなく、遠方で常時状態監視、異常監視、点検指令等ができるシステムを構築することができ、顧客のニーズに合ったシステム作りを提供することができる。
また、制御部は、開度センサの検出開度、圧力センサの検出圧力、制御部により計算された流水量及び流水検知信号を、外部の上位装置に送信して処理させるようにしたため、無線或いはケーブルで防災センターの遠隔監視盤等と接続することによって、夏場の配管圧力の異常上昇のような情報を得るために機器近傍に出向くことなく、遠方で常時状態監視、異常監視、点検指令等ができるシステムを構築することができ、顧客のニーズに合ったシステム作りを提供することができる。
（接触センサによるフォールトトレラントの効果）
また、流水に応じて開閉する弁体又は弁座に設けられたシートに、弁体を弁座に着座させた場合に加わる荷重を検出する接触センサを備え、制御部は、開度センサ及び圧力センサの少なくとも何れかが故障した場合、接触センサで検出された荷重に基づき、弁体の所定開度以上の開放を判定して流水検知信号を出力するようにしたため、開度センサや圧力センサが故障して流水量が計算できなくなった場合にも、接触センサによる弁体の開放検出により流水検知信号を出力することで、一部のセンサが故障した場合にも他のセンサによる判定が可能となり、センサ故障に対するフォールトトレラントを実現して信頼性を高めることができる。
また、流水に応じて開閉する弁体又は弁座に設けられたシートに、弁体を弁座に着座させた場合に加わる荷重を検出する接触センサを備え、制御部は、開度センサ及び圧力センサの少なくとも何れかが故障した場合、接触センサで検出された荷重に基づき、弁体の所定開度以上の開放を判定して流水検知信号を出力するようにしたため、開度センサや圧力センサが故障して流水量が計算できなくなった場合にも、接触センサによる弁体の開放検出により流水検知信号を出力することで、一部のセンサが故障した場合にも他のセンサによる判定が可能となり、センサ故障に対するフォールトトレラントを実現して信頼性を高めることができる。
（温度センサによるフォールトトレラントの効果）
更に、弁体の二次側に充填されている消火用水の温度を検出する温度センサを備え、制御部は、開度センサ、圧力センサ及び接触センサの少なくとも何れかが故障した場合、温度センサによる検出温度の所定の変化から流水を判定して流水検知信号を出力するようにしたため、開度センサ、圧力センサ及び接触センサが故障した場合にも、温度センサの消火用水の温度低下から消火設備の作動による流水を判定し、流水検知信号の出力により火災警報をおこなわせることができ、開度センサ、圧力センサ及び接触センサの故障に対しフォールトトレラントを実現して信頼性を更に高めることができる。
更に、弁体の二次側に充填されている消火用水の温度を検出する温度センサを備え、制御部は、開度センサ、圧力センサ及び接触センサの少なくとも何れかが故障した場合、温度センサによる検出温度の所定の変化から流水を判定して流水検知信号を出力するようにしたため、開度センサ、圧力センサ及び接触センサが故障した場合にも、温度センサの消火用水の温度低下から消火設備の作動による流水を判定し、流水検知信号の出力により火災警報をおこなわせることができ、開度センサ、圧力センサ及び接触センサの故障に対しフォールトトレラントを実現して信頼性を更に高めることができる。
（複数センサの組み合わせによる火災判定の効果）
また、本発明の別の形態にあっては、消火設備の作動による流水を検知して流水検知信号を出力する流水検知装置であって、流水に応じて開閉する弁体の開度を検出する開度センサと、弁体の一次側圧力と二次側圧力の差圧を検出する圧力センサと、弁体を弁座に着座させた場合に加わる押圧荷重を検出する接触センサと、開度センサによる弁体の開放検出、圧力センサによる所定の差圧検出、又は、接触センサによる押圧荷重の低下検出の内の少なくとも二つの検出条件を満たした場合に流水検知信号を出力する制御部とを備えたため、例えば全てのセンサによる検出条件が満たされた場合に火災と判定することで火災判定の信頼性を向上することができ、また、二つのセンサによる検出条件の組み合わせで火災を判定する場合には、三つのセンサの内の何れかが故障した場合にも残りのセンサにより火災を判定することでフェイルセーフを図ることができる。
また、本発明の別の形態にあっては、消火設備の作動による流水を検知して流水検知信号を出力する流水検知装置であって、流水に応じて開閉する弁体の開度を検出する開度センサと、弁体の一次側圧力と二次側圧力の差圧を検出する圧力センサと、弁体を弁座に着座させた場合に加わる押圧荷重を検出する接触センサと、開度センサによる弁体の開放検出、圧力センサによる所定の差圧検出、又は、接触センサによる押圧荷重の低下検出の内の少なくとも二つの検出条件を満たした場合に流水検知信号を出力する制御部とを備えたため、例えば全てのセンサによる検出条件が満たされた場合に火災と判定することで火災判定の信頼性を向上することができ、また、二つのセンサによる検出条件の組み合わせで火災を判定する場合には、三つのセンサの内の何れかが故障した場合にも残りのセンサにより火災を判定することでフェイルセーフを図ることができる。
［流水検知装置の構造］
図１は通常監視状態における流水検知装置の実施形態を示した説明図、図２は図１の流水検知装置の横断面を示した説明図である。
図１は通常監視状態における流水検知装置の実施形態を示した説明図、図２は図１の流水検知装置の横断面を示した説明図である。
（基本的な構造）
図１及び図２に示すように、本実施形態の流水検知装置１０は、装置本体１２の下側に流入口１４が形成されて一次側配管１８が接続され、上側に流出口１６が形成されて二次側配管２０が接続され、二次側配管２０には防護区域に設置された閉鎖型のスプリンクラーヘッド２２が接続されている。
図１及び図２に示すように、本実施形態の流水検知装置１０は、装置本体１２の下側に流入口１４が形成されて一次側配管１８が接続され、上側に流出口１６が形成されて二次側配管２０が接続され、二次側配管２０には防護区域に設置された閉鎖型のスプリンクラーヘッド２２が接続されている。
装置本体１２の内部には、弁軸２４により開閉自在に弁体２６が収納されている。弁体２６は自重により図示の閉止位置に回動しており、環状の弁座２８に配置されたゴム製の弁座シート３０に押圧されて流路を閉鎖している。
装置本体１２の二次側となる側面には排水口３２が形成されて排水管３４が接続されており、排水管３４の途中には電動弁を用いた排水制御弁３６が設けられている。
制御ユニット４０が収納されたケースカバー３８の端面には、表示部６０と操作部６２が設けられている。表示部６０は例えばカラー液晶ディスプレイであり、流水検知装置１０の制御、点検、維持管理等に必要な各種の情報が表示される。操作部６２には、電源スイッチ、点検スイッチ、復旧スイッチ等の流水検知制御に必要な各種のスイッチが設けられている。
流水検知装置１０は、火災によりスプリンクラーヘッド２２が作動して消火用水が放出されると、一次側配管１８側の配管系統に設けられた図示しない補助加圧ポンプが運転を開始して消火用水を供給するが、スプリンクラーヘッド２２からの放水量が多いために配管内の圧力は急速に低下し、給水本管に分岐接続されている空気タンクの圧力スイッチが圧力低下を検出して消火ポンプを起動し、これにより消火用水が継続的に供給される。
スプリンクラーヘッド２２の作動による消火用水の放出により流水検知装置１０を通って消火用水が流れ、消火用水の流水により押されて弁体２６は想像線で示す弁体２６ａのように開放する。
火災が鎮火した場合には、一次側配管１８に設けている仕切弁１７を閉鎖することで、作動したスプリンクラーヘッド２２からの放水を停止させることができる。
また、通常監視状態で例えば二次側配管２０に漏水があった場合には一次側配管１８の圧力も連動して圧力が低下するため、一次側配管１８側の配管系統に設けられた図示しない補助加圧ポンプが一時的に運転されて消火用水を供給し、このため流水検知装置１０の弁体２６は僅かに開いて漏水による二次側配管２０の圧力低下を補うことになる。
｛流水検知装置のセンサと制御ユニット｝
本実施形態の流水検知装置１０は、スプリンクラーヘッドの作動による流水量を正確に判定して火災警報を出力させると共に補助加圧ポンプの運転に伴う不作動流量による非火災報が確実に防止され、更に、漏水や弁体の開閉といった内部の状況を正確に判定して監視可能とするため、各種のセンサと制御ユニットが設けられている。
本実施形態の流水検知装置１０は、スプリンクラーヘッドの作動による流水量を正確に判定して火災警報を出力させると共に補助加圧ポンプの運転に伴う不作動流量による非火災報が確実に防止され、更に、漏水や弁体の開閉といった内部の状況を正確に判定して監視可能とするため、各種のセンサと制御ユニットが設けられている。
（開度センサ）
図２に示すように、弁体２６と一体に回動する弁軸２４に対しては開度センサ４６が設けられている。弁軸２４は弁体２６の軸穴を貫通して装置本体１２に回動自在に挿入され、先端側はプラグ２５のねじ込みにより閉止され、後端側はセンサプラグ４７のねじ込みにより閉止され、その中に開度センサ４６が配置されている。
図２に示すように、弁体２６と一体に回動する弁軸２４に対しては開度センサ４６が設けられている。弁軸２４は弁体２６の軸穴を貫通して装置本体１２に回動自在に挿入され、先端側はプラグ２５のねじ込みにより閉止され、後端側はセンサプラグ４７のねじ込みにより閉止され、その中に開度センサ４６が配置されている。
装置本体１２の一側には箱型のケースカバー３８が取り付けられ、内部に制御ユニット４０が収納されている。
開度センサ４６からの信号線は、センサプラグ４７を通して外部に引き出され、ケースカバー３８に設けたセンサコネクタ５４により制御ユニット４０に接続されている。
開度センサ４６は、装置本体１２を流れる流水に応じて開閉する弁体２６の開度を検出して開度検出信号を制御ユニット４０に出力する。開度センサ４６としては、弁軸２４の回転角を検出する回転角センサ、弁軸２４の回転量を検出する回転センサ、又は、弁軸２４の回転に応じてパルス信号を出力するエンコーダ等を用いることができる。
また、開度センサ４６として用いる回転角センサ、回転センサ、又はエンコーダとしては、ＭＥＭＳ構造とすることで、微細加工技術により集積化された超小型センサとしており、図示のように、装置本体１２の隔壁内に埋込設置することができる。
開度センサ４６により検出された弁体２６の開度は、後の説明で明らかにするように、制御ユニット４０で弁体２６の開放で流れる流水量Ｑを計算するための弁体２６の容量係数Ｃｖをメモリから読み出すために用いられる。
（圧力センサ）
図１に示すように、装置本体１２の一次側の隔壁には、一次側圧力センサ４８が設けられ、また、二次側の隔壁には、二次側圧力センサ５０が設けられている。
図１に示すように、装置本体１２の一次側の隔壁には、一次側圧力センサ４８が設けられ、また、二次側の隔壁には、二次側圧力センサ５０が設けられている。
二次側圧力センサ５０は、装置本体１２の二次側の隔壁に組み込まれ、内部に圧力導入口を開口しており、外側はセンサプラグ５１のねじ込みで閉鎖され、二次側圧力センサ５０からの信号線は、センサプラグ５１を通して外部に引き出され、ケースカバー３８に設けたセンサコネクタ５６により制御ユニット４０に接続されている。なお、一次側圧力センサ４８も二次側圧力センサ５０と同じ組込み構造であり、センサコネクタにより制御ユニット４０に接続されている。
一次側圧力センサ４８は一次側圧力Ｐ１を検出し、二次側圧力センサ５０は二次側圧力Ｐ２を検出し、制御ユニット４０は、後に説明するように、弁体２６の開閉に伴う流水量Ｑを計算するための差圧ΔＰを
ΔＰ＝Ｐ２−Ｐ１
として求めている。
ΔＰ＝Ｐ２−Ｐ１
として求めている。
このため一次側圧力センサ４８、二次側圧力センサ５０及び制御ユニット４０による差圧演算により、実質的に差圧センサとしての機能が実現されている。
なお、一次側圧力センサ４８、二次側圧力センサ５０及び制御ユニット４０による差圧演算による差圧センサの機能に代えて、装置本体１２に差圧センサを設けるようにしても良い。差圧センサは、一次側圧力Ｐ１を導入する共に二次側圧力Ｐ２を導入し、一次側圧力Ｐ１と二次側圧力Ｐ２と差圧ΔＰ（＝Ｐ２−Ｐ１）に応じた差圧検出信号を出力するように構成する。
また、差圧検出に用いる一次側圧力センサ４８と二次側圧力センサ５０は、ＭＥＭＳ構造とすることで、微細加工技術により集積化された超小型センサとしており、図示のように、装置本体１２の隔壁内に埋込設置することができる。
この点は、差圧センサを用いた場合も同様である。
この点は、差圧センサを用いた場合も同様である。
なお、本実施形態にあっては、一次側圧力Ｐ１と二次側圧力Ｐ２の時間変化から漏水を判定することから、差圧センサとせず、一次側圧力センサ４８と二次側圧力センサ５０を個別に設けることが望ましい。
（接触センサ）
図１に示すように、弁体２６が閉止状態で押圧される弁座２８の弁座シート３０には接触センサ６４が設けられている。接触センサ６４は、ゴム製の弁座シート３０に加わる弁体２６の押圧荷重を検出して制御ユニット４０に出力する。
図１に示すように、弁体２６が閉止状態で押圧される弁座２８の弁座シート３０には接触センサ６４が設けられている。接触センサ６４は、ゴム製の弁座シート３０に加わる弁体２６の押圧荷重を検出して制御ユニット４０に出力する。
制御ユニット４０は、接触センサ６４の検出荷重から弁体２６の開放や閉鎖を判定し、また、検出荷重の分布から弁座シート３０のゴミ噛み、傷又は劣化等の異常を判定する。
図３は流体検知装置の弁座に設けられた接触センサを取り出して示した説明図であり、図３（Ａ）に平面を示し、図３（Ｂ）にセンサ本体のＸ−Ｘ断面を示す。
図３（Ａ）に示すように、接触センサ６４は絶縁ゴムを用いたリング状のホルダー６５に対し所定角度単位、例えば２２．５°単位に１６個のセンサ本体６６を配置している。センサ本体６６は、図３（Ｂ）に示すように、導電性ゴム６８の両側に電極７０，７２を配置してリード線７４ａ，７４ｂを引き出しており、導電性ゴム６８に荷重Ｆが加わると、電極７０，７２間の導電性ゴムの抵抗値が変化する。例えば、荷重Ｆが増加すると抵抗値は低下し、荷重Ｆが低下すると抵抗値は増加し、抵抗値の変化を電圧又は電流の変化として電気的に検出することで、センサ本体６６に加わる荷重が検出できる。
また、複数のセンサ本体６６をリング状に配置したことで、位置的な荷重検出、即ち、弁座シート３０に加わる荷重分布を検出することができる。なお、荷重分布の分解能は、センサ本体６６の設置数により必要とする分解能を実現すれば良い。
図４は接触センサを弁体側に設けた他の実施形態を示した説明図である。図４に示すように、本実施形態の流水検知装置は、弁座２８に相対する弁体２６の押圧面にリング状の弁シート３１を配置しており、弁シート３１の背後に、図３に示したリング状の接触センサ６４が配置されている。
本実施形態では、接触センサ６４は回動する弁体２６側に配置されることから、接触センサ６４からの信号線は、帯状のフレキシブルプリント基板に配線パターンを形成して弁体２６と制御ユニット４０との間を接続すれば良い。
（温度センサ）
図１及び図２に示すように、装置本体１２の二次側の隔壁には、サーミスタ等の温度検出素子を備えた温度センサ５２が、二次側の消火用水に浸漬するように温度プローブを突出して配置され、温度センサ５２の外側かセンサプラグ５３のねじ込みで閉鎖され、温度センサ５２からの信号線は、センサプラグ５３を通して外部に引き出され、ケースカバー３８に設けたセンサコネクタ５６により制御ユニット４０に接続されている。
図１及び図２に示すように、装置本体１２の二次側の隔壁には、サーミスタ等の温度検出素子を備えた温度センサ５２が、二次側の消火用水に浸漬するように温度プローブを突出して配置され、温度センサ５２の外側かセンサプラグ５３のねじ込みで閉鎖され、温度センサ５２からの信号線は、センサプラグ５３を通して外部に引き出され、ケースカバー３８に設けたセンサコネクタ５６により制御ユニット４０に接続されている。
流水検知装置１０に流水が起きると、消火用水に浸漬している温度センサ５２の検出温度が低下する変化が起きることから、制御ユニット４０は温度センサ５２の流水の伴う温度変化から弁体２６の開放を判定して流水検知信号を出力する制御が可能となる。
本実施形態では、後に説明するように、温度センサ５２の検出温度に基づく流水検知信号の出力は、流水検知装置１０の流水量の計算に必要な開度センサ４６、一次側圧力センサ４８又は二次側圧力センサ５０が故障した場合のフォールトトレラントのために用いられる。このため、温度センサ５２は必ずしも設ける必要はない。
［制御ユニット］
図５は流水検知装置に設けた制御ユニットの機能構成を示したブロック図である。
図５は流水検知装置に設けた制御ユニットの機能構成を示したブロック図である。
図５に示すように、流水検知装置の制御ユニット４０は、制御プロセッサ７５を備え、制御プロセッサ７５のバス８４に対しては、装置本体１２に設けた開度センサ４６、一次側圧力センサ４８、二次側圧力センサ５０、接触センサ６４及び温度センサ５２が図示しないＡＤ変換ポートを介して接続されている。
また、制御プロセッサ７５のバス８４に対しては、液晶カラーディスプレイを用いた表示部６０と、少なくとも点検スイッチと復旧スイッチを備えた操作部６２が設けられている。
更に、制御プロセッサ７５のバス８４に対しては、アンテナ８８を備えた無線通信部８６と伝送ケーブル９１を引き出した有線通信部９０が設けられている。
無線通信部８６は、例えば４２６ＭＨｚ帯の特定小電力無線局の標準規格として知られたＳＴＤ−３０（特定小電力セキュリティシステム無線局の無線設備標準規格）に準拠し、４２６．２５００ＭＨｚ〜４２６．８３７５ＭＨｚの間に１２．５ｋＨｚの周波数帯域幅を持つ４８チャンネルが割り当てられており、何れかのチャンネル周波数を使用して監視センター側との間で信号を送受信する。
有線通信部９０は例えばＬＡＮ通信プロトコルに従って監視センターとの間で信号を送受信する。なお、無線通信部８６と有線通信部９０は必要に応じて何れか一方としても良い。
（制御部の機能）
制御プロセッサ７５には、ＣＰＵ７６が設けられ、ＣＰＵ７６からのバス８４に、制御ロジック７８、ＲＯＭ８０、ＲＡＭ８２が接続されている。なお、制御ロジック７８はＣＰＵ７６の制御処理に伴うバス制御などの各種のハードウェア機能を実現する。ＣＰＵ７６にはプログラムの実行により実現される制御部７７の機能が設けられる。
制御プロセッサ７５には、ＣＰＵ７６が設けられ、ＣＰＵ７６からのバス８４に、制御ロジック７８、ＲＯＭ８０、ＲＡＭ８２が接続されている。なお、制御ロジック７８はＣＰＵ７６の制御処理に伴うバス制御などの各種のハードウェア機能を実現する。ＣＰＵ７６にはプログラムの実行により実現される制御部７７の機能が設けられる。
図６は流水検知装置の制御ユニットによる流水検知制御を示したフローチャートである。制御部７７は、図６に示すように、ステップＳ１の火災監視制御、ステップＳ２の漏水監視制御、ステップＳ３の二次圧異常監視制御及びステップＳ４の点検制御を行う。
［火災監視制御］
図５のＣＰＵ７６に設けられた制御部７７は、次の火災監視制御を行う。制御部７７は、開度センサ４６で検出された弁体２６の開度Ａ、一次側圧力センサ４８で検出された一次側圧力Ｐ１及び二次側圧力センサ５０で検出された二次側圧力Ｐ２をＡＤ変換により周期的に読み込み、流水検知装置１０の流水量Ｑを計算して求めている。
図５のＣＰＵ７６に設けられた制御部７７は、次の火災監視制御を行う。制御部７７は、開度センサ４６で検出された弁体２６の開度Ａ、一次側圧力センサ４８で検出された一次側圧力Ｐ１及び二次側圧力センサ５０で検出された二次側圧力Ｐ２をＡＤ変換により周期的に読み込み、流水検知装置１０の流水量Ｑを計算して求めている。
制御部７７により流水量Ｑの計算するため、ＲＡＭ８２には容量係数テーブル８５が予め記憶されている。容量係数テーブル８５には、弁体２６の開度Ａに対応した容量係数Ｃｖが記憶されている。
弁の容量係数Ｃｖは次式で与えられる。
Ｃｖ＝Ｋ・Ｑ・（Ｇ／ΔＰ）1/2 （式１）
Ｑ：流量
Ｇ：比重（水の場合Ｇ＝１）
ΔＰ：差圧
Ｋ：定数
Ｃｖ＝Ｋ・Ｑ・（Ｇ／ΔＰ）1/2 （式１）
Ｑ：流量
Ｇ：比重（水の場合Ｇ＝１）
ΔＰ：差圧
Ｋ：定数
このため、製造段階で、流水検知装置１０における弁体２６の開度Ａを変えながら流量Ｑと差圧ΔＰを測定し、（式１）から容量係数Ｃｖを求めて容量係数テーブル８５に登録し、これをＲＡＭ８２に予め記憶しておく。
このため制御部７７は、開度センサ４６の検出開度Ａによる容量係数テーブル８５の参照により、対応する容量係数Ｃｖを読み出し、また、一次側圧力センサ４８で検出された一次側圧力Ｐ１と二次側圧力センサ５０で検出された二次側圧力Ｐ２から差圧ΔＰを
ΔＰ＝Ｐ２−Ｐ１
として求め、次式により流水量Ｑを計算する。
Ｑ＝Ｃｖ／（Ｋ（Ｇ／ΔＰ）1/2 ） （式２）
ΔＰ＝Ｐ２−Ｐ１
として求め、次式により流水量Ｑを計算する。
Ｑ＝Ｃｖ／（Ｋ（Ｇ／ΔＰ）1/2 ） （式２）
続いて、制御部７７は計算により求めた流水量Ｑをスプリンクラーヘッド２２の作動流量に対応した所定の閾値流量Ｑｔｈと比較し、閾値流量Ｑｔｈ以上の場合に火災と判定して流水検知信号（火災警報信号）を出力する制御を行い、無線通信部８６及び又は有線通信部９０からスプリンクラー制御盤や監視センター等に流水検知信号を送信して火災警報を出力させる。
図７は図６のステップＳ１における火災監視制御の詳細を示したフローチャートであり、ＣＰＵ７６に設けた制御部７７による制御となる。
図７に示すように、制御部７７は、ステップＳ１１で開度センサ４６により検出された弁体２６の開度Ａ、一次側圧力センサ４８で検出された一次側圧力Ｐ１及び二次側圧力センサ５０で検出された二次側圧力Ｐ２をＡＤ変換により読み込む。なお、ステップＳ１１で読み込まれた一次側圧力Ｐ１及び二次側圧力Ｐ２は、後に説明する漏水監視制御のためＲＡＭ８２に履歴情報として記憶される。
続いて、制御部７７はステップＳ１２に進み、ステップＳ１１で読み込まれた開度Ａに対応した容量係数ＣｖをＲＡＭ８２の容量係数テーブル８５の参照により読み出すと共に差圧ΔＰをΔＰ＝Ｐ２−Ｐ１として求め、ステップＳ１３で前記（式２）に従って流水量Ｑを計算により求める。
続いて制御部７７はステップＳ１４に進み、ステップＳ１３で算出した流水量Ｑとスプリンクラー作動流量に対応した閾値流量Ｑｔｈと比較し、火災によりスプリンクラーヘッドが作動して流水検知装置１０の流水で弁体２６が開放している場合には、流水量Ｑが閾値流量Ｑｔｈ以上となることを判別してステップＳ１５に進んで流水検知信号を出力し、スプリンクラー制御盤及び監視セータから火災警報を出力させる。
一方、漏水等による二次側圧力Ｐ２の低下に伴い補助加圧ポンプが運転されて流水検知装置１０の弁体２６が一時的に開いて不作動流量が流れた場合には、ステップＳ１３で計算される流水量Ｑは少なく、ステップＳ１４で閾値流量Ｑｔｈ以上となることはなく、ステップＳ１５により流水検知信号は出力されず、漏水に伴う補助加圧ポンプの一時的な運転により非火災報が出されることを確実に防止できる。
［漏水監視制御］
図５のＣＰＵ７６に設けられた制御部７７は、次の漏水監視制御を行う。制御部７７は、一次側圧力センサ４８で検出された一次側圧力Ｐ１と二次側圧力センサ５０で検出された二次側圧力Ｐ２の時間的な変化から漏水を判定して報知する制御を行う。
図５のＣＰＵ７６に設けられた制御部７７は、次の漏水監視制御を行う。制御部７７は、一次側圧力センサ４８で検出された一次側圧力Ｐ１と二次側圧力センサ５０で検出された二次側圧力Ｐ２の時間的な変化から漏水を判定して報知する制御を行う。
流水検知装置１０の二次側配管２０に、例えば、弁体２６が殆ど開くことのない僅かな水量の漏水がある場合、弁体２６の開度Ａは略０パーセントであり、流水量Ｑの計算では漏水を判定することができない。
そこで制御部７７は、例えば１日１回といった所定の漏水監視タイミング毎に、ＲＡＭ８２に履歴データとして記憶されている所定時間、例えば１日２４時間分の一次側圧力Ｐ１と二次側圧力Ｐ２を読み出してそれぞれの平均値を算出し、一次側平均圧力Ｐ１ａが前回求めた一次側平均圧力と同じであり、二次側平均圧力Ｐ２ａが前回求めた二次側平均圧力より低下しており、且つ、低下圧力が所定の漏水閾値以上の場合に漏水と判定し、表示部６０に漏水警報を表示すると共に、監視センターに漏水警報信号を送信して漏水の可能性を示す漏水警報を出力させる。
このため監視センターの監視要員に、漏水警報信号を出力した流水検知装置の二次側配管の系統に漏水の可能性があることを示し、配管内の異常発生の予兆を覚知させることで、必要な点検が行われ、設備維持の信頼性が向上する。
図８は図６のステップＳ２における漏水監視制御の詳細を示したフローチャートであり、ＣＰＵ７６に設けられた制御部７７による制御となる。
図８に示すように、制御部７７は、ステップＳ２１で例えば１日１回となる漏水監視タイミングを判別するとステップＳ２２に進み、ＲＡＭ８２に記憶されている所定時間分、例えば過去２４時間分の一次側圧力Ｐ１と二次側圧力Ｐ２を読み出し、ステップＳ２３でそれぞれの平均値Ｐ１ａ、Ｐ２ａを求める。
続いて、制御部７７はステップＳ２４で一次側平均圧力Ｐ１ａを前回の一次側平均圧力と比較し、両者に変化があり一定ないことを判別するとステップＳ２５に進み、一次側平均圧力Ｐ１ａが低下したかを比較し、低下した場合はステップＳ２６に進み、二次側平均圧力Ｐ２ａが前回と比較して低下している場合はステップＳ２７に進み、Ｐ１ａ＝Ｐ２ａであるならば、ステップＳ２８に進む。
制御部７７はステップＳ２８で圧力低下が所定の閾値以上の場合に漏水を判定し、ステップＳ２９に進んで漏水警報を出力すると共に漏水警報信号を監視センター側に送信して漏水警報を出力させる。
一方、制御部７７は、ステップＳ２４で一次側平均圧力Ｐ１ａを前回の一次側平均圧力と比較し、両者に変化がなく一定であることを判別するとステップＳ３０に進み、二次側平均圧力Ｐ２ａと前回の二次側平均圧力を比較して低下したと判別した場合はステップＳ２８に進み、圧力低下が所定意の閾値以上の場合に漏水を判定し、ステップＳ２９に進んで漏水警報を出力すると共に漏水警報信号を監視センター側に送信して漏水警報を出力させる。
［二次圧異常監視制御］
図５のＣＰＵ７６に設けられた制御部７７は、次の二次圧異常監視制御を行う。制御部７７は、二次側圧力センサ５０により検出している二次側配管２０の二次側圧力Ｐ２が所定の上限圧力閾値を超えた場合に、排水制御弁３６を開制御し、二次側配管２０からの排水により異常となった二次側圧力Ｐ２を低下させる制御を行う。
図５のＣＰＵ７６に設けられた制御部７７は、次の二次圧異常監視制御を行う。制御部７７は、二次側圧力センサ５０により検出している二次側配管２０の二次側圧力Ｐ２が所定の上限圧力閾値を超えた場合に、排水制御弁３６を開制御し、二次側配管２０からの排水により異常となった二次側圧力Ｐ２を低下させる制御を行う。
また、制御部７７は、二次圧異常を判定して排水制御弁３６を半開制御した場合、スプリンクラー作動水量に相当する排水量を下回る量で排水するが不作動水量を超える水量を排水することもあるため、流水検知装置１０の弁体２６が開放し、このため図７のフローチャートに示した火災監視制御により計算された流水量Ｑが閾値流量Ｑｔｈ以上となるが、排水制御弁３６の開放による流水量であることから、流水検知信号の出力を禁止する制御を行う。
スプリンクラー消火設備にあっては、夏場等の高温により流水検知装置１０の二次側配管２０の二次側圧力Ｐ２が異常上昇する場合があり、制御部７７は、二次側圧力Ｐ２の異常上昇を正しく判定して流水検知装置１０からの排水管３４に設けられた排水制御弁３６を開放することで、自動的に異常となった二次側圧力を下げ、二次側配管２０やスプリンクラーヘッド２２等の配管接続機器に加わるストレスを低減し、設備機器の故障発生を抑制して耐用性を高めることができる。
図９は図６のステップＳ３における二次圧異常監視制御の詳細を示したフローチャートであり、ＣＰＵ７６に設けた制御部７７による制御となる。
図９に示すように、制御部７７は、ステップＳ３１でＲＡＭ８２に記憶されている最新の二次側圧力Ｐ２を読み出し、ステップＳ３２で所定の異常閾値以上に上昇したことを判定するとステップＳ３３に進み、表示部６０に二次圧異常警報を表示すると共に、二次圧異常警報信号を監視センターに送信して警報させる。
続いて、制御部７７は、ステップＳ３４に進んで排水制御弁３６を開制御し、次のステップＳ３５で流水検知信号の出力を禁止し、ステップＳ３６で二次側圧力Ｐ２が所定の正常値に低下したか否か判別している。
制御部７７は、ステップＳ３６で二次側圧力Ｐ２が正常値に低下したことを判別するとステップＳ３７に進み、排水制御弁３６を閉制御し、二次側配管２０からの排水を停止して通常監視状態に戻る。
［点検制御］
（点検制御機能）
図５のＣＰＵ７６に設けられた制御部７７は、次の点検制御を行う。制御部７７は、操作部６２の点検スイッチの操作または監視センターからの点検指示信号の受信により点検指示を受けた場合に、排水制御弁３６を開放して二次側配管２０からスプリンクラーヘッド２２の１台が作動したと同じ流水量の排水により弁体２６を開放させる作動試験を行う。
（点検制御機能）
図５のＣＰＵ７６に設けられた制御部７７は、次の点検制御を行う。制御部７７は、操作部６２の点検スイッチの操作または監視センターからの点検指示信号の受信により点検指示を受けた場合に、排水制御弁３６を開放して二次側配管２０からスプリンクラーヘッド２２の１台が作動したと同じ流水量の排水により弁体２６を開放させる作動試験を行う。
この排水制御弁３６の開制御による排水状態で制御部７７は、図７のフローチャートに示した火災監視制御と同様に、開度センサ４６の検出開度Ａ、一次側圧力センサ４８の一次側圧力Ｐ１、二次側圧力センサ５０の二次側圧力Ｐ２を読み込み、開度Ａによる容量係数テーブル８５の参照で容量係数Ｃｖを読み出すと共に差圧ΔＰをΔＰ＝Ｐ２−Ｐ１として算出し、容量係数Ｃｖと差圧ΔＰに基づき、前記（式２）から点検流水量Ｑを算出し、点検流水量Ｑが所定の閾値流量Ｑｔｈ以上であれば正常と判定し、点検流水量Ｑが所定の閾値流量Ｑｔｈに満たない場合は点検異常と判定し、精密点検を促す警報を出力させる制御を行う。
また、制御部７７は、点検終了指示を判別した場合、排水制御弁３６を閉制御し、流水の停止により弁体２６を閉鎖させた場合、弁座シート３０に設けている接触センサ６４により検出された弁体２６の押圧により弁座シート３０に加わる荷重及び荷重分布を読み込み、弁体２６の閉鎖と開放、弁体２６のゴミ噛み、及び、弁座シート３０の傷や劣化を判定し、表示部６０に表示すると共に点検結果として監視センターに送信して知らせる制御を行う。
ここで、接触センサ６４は、図３に示したように、リング状のホルダー６５の複数個所にセンサ本体６６を設けて押圧荷重を検出していることから、弁体２６の押圧により弁座シート３０に加わる荷重の分布状態が検出されており、接触センサ６４における複数のセンサ本体６６による検出荷重の全てが所定の開放閾値以下の場合に弁体２６の開放と判定し、複数のセンサ本体６６による検出荷重の全てが所定の閉鎖閾値以上で且つ所定の荷重範囲内となる均一の場合に、弁体２６の閉鎖と判定する制御を行う。
また、制御部７７は、接触センサ６４における複数のセンサ本体６６による検出荷重の全てが所定の閉鎖閾値以上で一部の検出荷重が荷重範囲を超えている場合に弁体２６のゴミ噛み、傷又は劣化と判定し、表示部６０に表示すると共に点検結果として監視センターに送信して弁内部異常を示した精密点検を促す警報を出力させる制御を行う。
このため、点検資格者は、点検を行なった流水検知装置１０でのゴミ噛み、傷又は劣化等の異常を知ることができるようになり、故障、故障予知、予防保全（故障前の交換等の保守）などが、弁を分解しなくても分かり、点検や保守の必要性、故障の判定などが可能となり、設備の維持管理の信頼性を増すことができる。
（点検制御動作）
図１０は図６のステップＳ４における点検制御の詳細を示したフローチャートであり、ＣＰＵ７６に設けられた制御部７７による制御となる。
図１０は図６のステップＳ４における点検制御の詳細を示したフローチャートであり、ＣＰＵ７６に設けられた制御部７７による制御となる。
図１０に示すように、制御部７７は、ステップＳ４１で点検指示ありを判別すると点検モードに入ってステップＳ４２に進み、流水検知装置１０の二次側から引き出した排水管３４に設けている排水制御弁３６を開制御し、スプリンクラーヘッド２２の１台が作動したと同じ流水量の排水により弁体２６を開放させる作動試験を行う。
続いて、制御部７７は、ステップＳ４３で開度センサ４６により検出された弁体２６の開度Ａ、一次側圧力センサ４８で検出された一次側圧力Ｐ１及び二次側圧力センサ５０で検出された二次側圧力Ｐ２をＡＤ変換により読み込み、続いて、ステップＳ４４で開度Ａに対応した容量係数ＣｖをＲＡＭ８２の容量係数テーブル８５の参照により読み出すと共に差圧ΔＰをΔＰ＝Ｐ２−Ｐ１として求め、ステップＳ４５で前記（式２）に従って点検流水量Ｑを計算により求める。
続いて制御部７７はステップＳ４６に進み、ステップＳ４５で算出した点検流水量Ｑとスプリンクラー作動流量に対応した閾値流量Ｑｔｈと比較し、スプリンクラーヘッド１台の作動に相当する排水で流水検知装置１０の弁体２６が開放している場合には、点検流水量Ｑが閾値流量Ｑｔｈ以上となることを判別してステップＳ４７に進んで正常を判定し、一方、ステップＳ４６で点検流水量Ｑが閾値流量Ｑｔｈに届かなかった場合にはステップＳ４８に進み、点検結果として異常を判定し、精密点検の要求を表示部６０及び監視センターにより報知させる。
なお、制御部７７はステップＳ４６で点検流水量Ｑが閾値流慮Ｑｔｈ以上を判定しても、点検モードにあることから流水検知信号は出力せず、誤って火災警報が出力されることはない。
続いて、制御部７７は、ステップＳ４９に進み、操作部６２の復旧スイッチの操作又は監視センターからの復旧信号の受信等により点検終了指示ありを判別するとステップＳ５０に進み、排水制御弁３６を閉制御して排水を停止させ、これにより流水検知装置１０からの流水も停止して弁体２６が閉鎖位置に戻って復旧する。
続いて、制御部７７は、ステップＳ５１で接触センサ６４により荷重分布を示す複数の検出荷重を読み込み、ステップＳ５２で検出荷重の全てが所定の閉止荷重以上であればステップＳ５３に進み、全ての検出荷重が所定の荷重範囲に収まっていれば閉止荷重は均一と判別してステップＳ５４に進み、弁体２６は弁座シート３０に対し完全に密着した完全閉止状態にあることから点検正常復帰を判定し、点検制御を終了する。
これに対し弁体２６が閉鎖した場合に、弁座シート３０との間にゴミが挟まるゴミ噛みが発生していた場合には、接触センサ６４で検出した複数の検出荷重の一部が所定の閉止荷重未満であったり、所定の閾値荷重以上であっても所定の荷重範囲を超えて不均一な荷重分布となっており、このような弁座シート３０における荷重分布の異常がステップＳ５２又はステップＳ５３で判定されると、ステップＳ５５に進み、ゴミ噛みの可能性を判定して精密点検要求を表示部６０に表示すると共に監視センターで報知させる。
また、弁座シート３０にキズがあったり、劣化により部分的に硬化していたような場合にも、弁体２６の押圧で弁座シート３０に加わる荷重分布が不均一となり、キズや劣化に起因した弁座シート３０における荷重分布の異常がステップＳ５２又はステップＳ５３で判定されてステップＳ５５に進み、ゴミ噛みに加えて、キズや劣化の可能性を判定して精密点検要求を表示部６０に表示すると共に監視センターで報知させる。
（流水検知装置の復旧判定）
また、制御部７７は、点検制御における流水検知装置１０の復旧判定として、開度センサ４６の検出開度Ａが所定の全閉開度で且つ一次側圧力センサ４８で検出した一次側圧力Ｐ１と二次側圧力センサ５０で検出した二次側圧力Ｐ２が略同一となった場合に正常復旧を判定し、それ以外の場合に復旧異常を判定して報知し、精密点検の促進推奨等を促す。
また、制御部７７は、点検制御における流水検知装置１０の復旧判定として、開度センサ４６の検出開度Ａが所定の全閉開度で且つ一次側圧力センサ４８で検出した一次側圧力Ｐ１と二次側圧力センサ５０で検出した二次側圧力Ｐ２が略同一となった場合に正常復旧を判定し、それ以外の場合に復旧異常を判定して報知し、精密点検の促進推奨等を促す。
（弁体の動きの監視制御）
また、制御部７７は、点検制御において排水制御弁３６を開放と閉鎖により流水検知装置１０の弁体２６が開閉した場合に、弁体２６が一定の開度に開放するまでの開放時間、及び、弁体２６が完全閉止するまでの閉止時間を測定し、開放時間及び又は閉止時間が所定の正常動作時間以上となっていることを判定した場合、弁体２６の動きが渋くなっていることが分かることから、弁体の動きが悪いことを示す障害警報を出力し、錆び等のより流水検知装置１０の内部異常の予兆を覚知させ、精密点検の促進.推奨等を促すことで、適切な対応を可能として予防保全を図る。
また、制御部７７は、点検制御において排水制御弁３６を開放と閉鎖により流水検知装置１０の弁体２６が開閉した場合に、弁体２６が一定の開度に開放するまでの開放時間、及び、弁体２６が完全閉止するまでの閉止時間を測定し、開放時間及び又は閉止時間が所定の正常動作時間以上となっていることを判定した場合、弁体２６の動きが渋くなっていることが分かることから、弁体の動きが悪いことを示す障害警報を出力し、錆び等のより流水検知装置１０の内部異常の予兆を覚知させ、精密点検の促進.推奨等を促すことで、適切な対応を可能として予防保全を図る。
［点検中の火災監視制御］
図５のＣＰＵ７６に設けられた制御部７７は、図１０のフローチャートに示した点検制御に加え、次の点検中の火災監視制御を行う。
図５のＣＰＵ７６に設けられた制御部７７は、図１０のフローチャートに示した点検制御に加え、次の点検中の火災監視制御を行う。
制御部７７により点検中の火災監視制御を行うため、図１に示したように、排水制御弁３６に排水開度センサ９２と排水差圧センサ９４が設けられ、また、図５に示した制御プロセッサ７５のＲＡＭ８２の容量係数テーブル８５には、排水制御弁３６の全開開度Ａ１に対応した容量係数Ｃｖ１が予め記憶されている。なお、排水差圧センサ９４の代わりに、流水検知装置１０と同様に、一次側圧力センサと二次側圧力センサを設けても良い。
制御部７７は、点検指示に基づき排水制御弁３６を開制御した場合に、排水開度センサ９２の検出開度Ａ１により容量係数テーブル８５から読み出された容量係数Ｃｖ１と、排水差圧センサ９４で検出された排水差圧ΔＰ１に基づいて前記（式２）から排水水量Ｑ１を求め、弁体２６の開放による流水検知装置１０の流水量Ｑが排水制御弁３６の排水水量Ｑ１と同じ場合は流水検知信号を出力しない。
一方、点検中に火災が発生してスプリンクラーヘッド２２が作動すると、その分、流水検知装置１０の流水量Ｑが略２倍に増えることから、制御部７７は、流水検知装置１０の流水流Ｑを、排水制御弁３６の開放による所定の排水水量に所定のスプリンクラーヘッド作動流量を加えた所定の閾値流量Ｇｔｈ１以上の場合は、火災を判定して流水検知信号を出力するように制御する。
このため、排水制御弁３６を開放した流水検知装置１０の点検中に火災が発生してスプリンクラーヘッド２２が作動した場合にも、点検解除等の操作を必要とすることなく、自動的に流水検知信号を出力して火災警報を出すことができる。
図１１は点検中の火災監視制御の詳細を示したフローチャートであり、ＣＰＵ７６に設けられた制御部７７による制御となる。
図１１に示すように、制御部７７は、排水制御弁３６を開放した点検中に、ステップＳ６１で排水制御弁３６の開度Ａ１と差圧ΔＰ１を読み込み、ステップＳ６２で開度Ａ１に対応した容量係数Ｃｖ１を容量係数テーブル８５から読出し、ステップＳ６３で前記（式２）から排水水量Ｑ１を計算する。
続いて、制御部７７は、ステップＳ６４で排水水量Ｑ１が流水検知装置１０の流水量Ｑと異なることを判別した場合はステップＳ６５に進み、排水水量Ｑ１に所定のスプリンクラーヘッド作動水量Ｑ２を加算した閾値流量Ｑｔｈ２を設定し、ステップＳ６６で流水検知装置１０の流水量Ｑが閾値流量Ｑｔｈ１以上の場合は火災と判定し、ステップＳ６７に進んで流水検知信号を出力して火災警報を出させる。
続いて、制御部７７はステップＳ６８に進み、排水制御弁３６を閉制御により点検を強制終了し、消火用水を排水することなく、作動したスプリンクラーヘッドから放水させる。
［主要構成機器の管理制御］
図５のＣＰＵ７６に設けられた制御部７７は、流水検知装置１０に設けられた弁座シート３０、開度センサ４６、一次側圧力センサ４８、二次側圧力センサ５０、温度センサ５２及び接触センサ６４を含む所定の主要構成機器、消耗品、定期交換品等の管理情報を予め記憶して管理し、必要な管理情報を表示部６０に表示すると共に監視センターに通知し、必要な対応を促すような制御を行う。
図５のＣＰＵ７６に設けられた制御部７７は、流水検知装置１０に設けられた弁座シート３０、開度センサ４６、一次側圧力センサ４８、二次側圧力センサ５０、温度センサ５２及び接触センサ６４を含む所定の主要構成機器、消耗品、定期交換品等の管理情報を予め記憶して管理し、必要な管理情報を表示部６０に表示すると共に監視センターに通知し、必要な対応を促すような制御を行う。
例えば、制御部７７は、ＲＡＭ８２に、主要構成機器の製造年月日、ゴム製等の消耗品や定期交換品の交換日等の管理情報を予め記憶している。このため、点検資格者等は、必要に応じて操作部６２の操作により管理情報をＲＡＭ８２から読み出して表示部６０に表示することで交換時期等を知ることができる。また、制御部７７は、交換時期が近づいた場合に、表示部６０に注意表示を行い、また、注意表示灯を作動し、更に、監視センターに通知する制御を行うことで、点検資格者等に知らせ、適切な対応を可能とする。
なお、流水検知装置１０を分解して新品に交換した場合、管理情報を交換した消耗品や定期交換品に対応して修正する必要があるが、交換修理が終了して電源を再投入した際に、管理情報の修正を促すメッセージ等を表示部６０に表示しすることで、管理情報の修正が行われ、交換の済んだ消耗品や定期交換品についても、正しい次の交換時期の管理が可能となる。
［センサ故障に対するフォールトトレラント］
（接触センサ）
図５のＣＰＵ７６に設けられた制御部７７は、開度センサ４６、一次側圧力センサ４８、二次側圧力センサ５０の何れかが故障した場合、火災によりスプリンクラーヘッド２２が作動して流水検知装置１０の弁体２６が開放しても、図７のフローチャートに示した火災監視制御による流水検知信号の出力ができなくなる。
（接触センサ）
図５のＣＰＵ７６に設けられた制御部７７は、開度センサ４６、一次側圧力センサ４８、二次側圧力センサ５０の何れかが故障した場合、火災によりスプリンクラーヘッド２２が作動して流水検知装置１０の弁体２６が開放しても、図７のフローチャートに示した火災監視制御による流水検知信号の出力ができなくなる。
そこで、制御部７７は、接触センサ６４による検出荷重が所定の開放荷重以下に低下した場合に、弁体２６の開放を判定して流水検知信号を出力する制御機能を備え、火災監視制御による流水検知信号と接触センサ６４に基づく流水検知信号の少なくとも何れか一方を出力する制御、即ち、両者のＯＲ出力により流水検知信号を出力する制御を行う。
このため、開度センサ４６、一次側圧力センサ４８、二次側圧力センサ５０の何れかが故障して流水量が計算できなくなった場合にも、接触センサ６４による弁体２６の開放検出により流水検知信号を出力することで、一部のセンサが故障した場合にも他のセンサによる判定が可能となり、センサ故障に対するフォールトトレラントを実現して信頼性を高めることができる。
なお、火災監視制御による流水検知信号と接触センサ６４に基づく火災検知信号の両方が得られた場合に火災検知信号を外部に出力するＡＮＤ出力として信頼性を高めるようにしても良い。
（温度センサ）
図５のＣＰＵ７６に設けられた制御部７７は、開度センサ４６、一次側圧力センサ４８、二次側圧力センサ５０の何れかが故障し、併せて接触センサ６４が故障した場合、流水検知信号を出力できなくなる。
図５のＣＰＵ７６に設けられた制御部７７は、開度センサ４６、一次側圧力センサ４８、二次側圧力センサ５０の何れかが故障し、併せて接触センサ６４が故障した場合、流水検知信号を出力できなくなる。
この問題を解消するため、図１に示すように、流水検知装置１０の二次側の消火用水に浸漬して温度を検出する温度センサ５２を設け、制御部７７は、スプリンクラーヘッド２２が作動して流水検知装置１０に消火用水が流れると、温度センサ５２による検出温度が低下する点に着目し、温度センサ５２の消火用水の温度低下からスプリンクラーヘッドの作動による流水を判定し、流水検知信号を出力する制御機能を備える。
このため、開度センサ４６、一次側圧力センサ４８、二次側圧力センサ５０の何れかが故障し、且つ接触センサ６４も故障して流水検知信号が出力されなくなっても、温度センサ５２による温度低下を検出して流水検知信号を出力することで、一部のセンサが故障した場合にも他のセンサによる判定が可能となり、センサ故障に対するフォールトトレラントを実現して信頼性を高めることができる。
なお、火災監視制御による流水検知信号、接触センサ６４に基づく火災検知信号及び温度センサ５２に基づく流水検知信号の全てが得られた場合に火災検知信号を外部に出力するＡＮＤ出力として信頼性を高めるようにしても良い。
（複数センサの組み合わせによる火災判定）
図５のＣＰＵ７６に設けられた制御部７７は、開度センサ４６、一次側圧力センサ４８、二次側圧力センサ５０の何れかが故障し、併せて接触センサ６４が故障した場合、流水検知信号を出力できなくなる。
図５のＣＰＵ７６に設けられた制御部７７は、開度センサ４６、一次側圧力センサ４８、二次側圧力センサ５０の何れかが故障し、併せて接触センサ６４が故障した場合、流水検知信号を出力できなくなる。
そこで、開度センサ４６により検出した弁体２６の開度が所定開度以上の場合に流水ありを検知して火災を判定し、また、一次側圧力センサ４８と二次側圧力センサ５０に基づいて検出した差圧が所定差圧以上の場合に流水ありを検知して火災を判定し、更に、接触センサ６４による検出荷重が所定荷重以下となった場合に流水ありを判定して火災を判定し、制御部７７は、開度センサ４６による弁体２６の開放検出、一次側圧力センサ４８と二次側圧力センサ５０による所定の差圧検出、又は、接触センサ６４による荷重の低下検出の内の少なくとも二つの検出条件を満たした場合に火災の判定を確定して流水検知信号を出力する制御を行う。
このように、二つのセンサによる検出条件の組み合わせで火災を判定する場合には、三つのセンサの内の何れかが故障した場合にも残りのセンサにより火災を判定することでフェイルセーフを図ることができる。
また、全てのセンサによる検出条件が満たされた場合に火災を判定することで火災判定の信頼性を向上することができる。
［本発明の変形例］
（センサ）
上記の実施形態は、流水検知装置による火災監視制御や点検制御等のために開度センサ、一次側と二次側の圧力センサ、接触センサ、温度センサを設けているが、これ以外に振動センサや歪センサ等の適宜のセンサを設けて流水検知装置の制御や状態監視を行うようにしても良い。
（センサ）
上記の実施形態は、流水検知装置による火災監視制御や点検制御等のために開度センサ、一次側と二次側の圧力センサ、接触センサ、温度センサを設けているが、これ以外に振動センサや歪センサ等の適宜のセンサを設けて流水検知装置の制御や状態監視を行うようにしても良い。
（制御ユニット）
また、点検時に、流水検知装置に設けられた制御ユニットから流水検知信号が外部に確実に出力されているかを確認するため、例えば有線通信部の出力側に信号接続部を設けてメモリ付き治具を挿入して点検制御を行えば、流水検知信号を監視センターに出力させずに、メモリ付き治具で流水検知信号の出力による点検正常を確認することができる。
また、点検時に、流水検知装置に設けられた制御ユニットから流水検知信号が外部に確実に出力されているかを確認するため、例えば有線通信部の出力側に信号接続部を設けてメモリ付き治具を挿入して点検制御を行えば、流水検知信号を監視センターに出力させずに、メモリ付き治具で流水検知信号の出力による点検正常を確認することができる。
またメモリ付き治具を取り外すと、遮断していた信号接続部が接続されると共に、万一、信号線に問題がある場合は、信号線監視回路で断線、短絡等が分かるようにすることで、流水検知信号の出力系統の正常が確認できる。
（接触センサ）
上記の実施形態では、接触センサは複数の別体としていたが、リング状の連続体であって複数個所の荷重を検出するものであっても良い。
上記の実施形態では、接触センサは複数の別体としていたが、リング状の連続体であって複数個所の荷重を検出するものであっても良い。
（スプリンクラー動作台数の推定）
上記の実施形態では、流量からスプリンクラーヘッドが動作したかどうかを検出していたが、流量からスプリンクラーヘッドが動作した台数を推定するようにしても良い。また、表示部６０や監視センター等で台数を表示しても良い。
上記の実施形態では、流量からスプリンクラーヘッドが動作したかどうかを検出していたが、流量からスプリンクラーヘッドが動作した台数を推定するようにしても良い。また、表示部６０や監視センター等で台数を表示しても良い。
（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。
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：流水検知装置
１２：装置本体
１４：流入口
１６：流出口
１８：一次側配管
２０：二次側配管
２２：スプリンクラーヘッド
２４：弁軸
２６：弁体
２８：弁座
３０：弁座シート
３２：排水口
３４：排水管
３６：排水制御弁
３８：ケースカバー
４０：制御ユニット
４２：電源ケーブル
４４：信号ケーブル
４６：開度センサ
４７，５１，５３：センサプラグ
４８：一次側圧力センサ
５０：二次側圧力センサ
５２：温度センサ
５４，５６：センサコネクタ
６０：表示部
６２：操作部
６４：接触センサ
６５：ホルダー
６６：センサ本体
６８：導電性ゴム
７０，７２：電極
７４ａ，７４ｂ：リード線
７５：制御プロセッサ
７６：ＣＰＵ
７７：制御部
７８：制御ロジック
８０：ＲＯＭ
８２：ＲＡＭ
８４：バス
８５：容量係数テーブル
８６：無線通信部
９０：有線通信部
９２：排水開度センサ
９４：排水差圧センサ
１２：装置本体
１４：流入口
１６：流出口
１８：一次側配管
２０：二次側配管
２２：スプリンクラーヘッド
２４：弁軸
２６：弁体
２８：弁座
３０：弁座シート
３２：排水口
３４：排水管
３６：排水制御弁
３８：ケースカバー
４０：制御ユニット
４２：電源ケーブル
４４：信号ケーブル
４６：開度センサ
４７，５１，５３：センサプラグ
４８：一次側圧力センサ
５０：二次側圧力センサ
５２：温度センサ
５４，５６：センサコネクタ
６０：表示部
６２：操作部
６４：接触センサ
６５：ホルダー
６６：センサ本体
６８：導電性ゴム
７０，７２：電極
７４ａ，７４ｂ：リード線
７５：制御プロセッサ
７６：ＣＰＵ
７７：制御部
７８：制御ロジック
８０：ＲＯＭ
８２：ＲＡＭ
８４：バス
８５：容量係数テーブル
８６：無線通信部
９０：有線通信部
９２：排水開度センサ
９４：排水差圧センサ
Claims (5)
- 消火設備の作動による流水を検知して流水検知信号を出力する流水検知装置であって、
弁軸により回転自在に支持され、流水に応じて開閉する弁体と、
前記弁体の開度を検出する開度センサと、
前記弁体の一次側圧力を検出する一次側圧力センサと前記弁体の二次側圧力を検出する二次側圧力センサで構成される圧力センサと、
前記一次側圧力と前記二次側圧力との差圧及び前記弁体の開度に対応した容量係数に基づいて前記弁体の一次側から二次側に流れる流水量を求め、前記流水量が所定の不作動流量より多い所定の作動流量以上の場合に前記流水検知信号を出力する制御部と、
を備え、
前記開度センサは、前記弁軸の回転角を検出する回転角センサ、前記弁軸の回転量を検出する回転センサ、又は、前記弁軸の回転に応じてパルス信号を出力するエンコーダであることを特徴とする流水検知装置。
- 消火設備の作動による流水を検知して流水検知信号を出力する流水検知装置であって、
流水に応じて開閉する弁体の開度を検出する開度センサと、
前記弁体の一次側圧力を検出する一次側圧力センサと前記弁体の二次側圧力を検出する二次側圧力センサで構成される圧力センサと、
前記一次側圧力と前記二次側圧力との差圧及び前記弁体の開度に対応した容量係数に基づいて前記弁体の一次側から二次側に流れる流水量を求め、前記流水量が所定の不作動流量より多い所定の作動流量以上の場合に前記流水検知信号を出力する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記弁体の開度が略全閉状態での前記圧力センサで検出された前記一次側圧力と前記二次側圧力の時間的な変化から漏水を判定して報知することを特徴とする流水検知装置。
- 消火設備の作動による流水を検知して流水検知信号を出力する流水検知装置であって、
流水に応じて開閉する弁体又は弁座に設けられたシートに、前記弁体を前記弁座に着座させた場合に加わる押圧荷重を検出する接触センサと、
前記接触センサで検出された前記押圧荷重に基づいて、前記弁体の閉鎖と開放、及び弁体の異常を判定して出力する制御部と、
を備えたことを特徴とする流水検知装置。
- 消火設備の作動による流水を検知して流水検知信号を出力する流水検知装置であって、
弁軸により回転自在に支持され、流水に応じて開閉する弁体と、
前記弁体の開度を検出する開度センサと、
前記弁体の一次側圧力を検出する一次側圧力センサと前記弁体の二次側圧力を検出する二次側圧力センサで構成される圧力センサと、
前記一次側圧力と前記二次側圧力との差圧及び前記弁体の開度に対応した容量係数に基づいて前記弁体の一次側から二次側に流れる流水量を求め、前記流水量が所定の不作動流量より多い所定の作動流量以上の場合に前記流水検知信号を出力する制御部と、
前記弁体の二次側を排水させる排水制御弁と、
を備え、
前記制御部は、前記圧力センサにより検出している二次側圧力が所定の上限圧力閾値を超えた場合に前記排水制御弁を開放して前記二次側の排水により前記二次側圧力を低下させることを特徴とする流水検知装置。
- 消火設備の作動による流水を検知して流水検知信号を出力する流水検知装置であって、
流水に応じて開閉する弁体の開度を検出する開度センサと、
前記弁体の一次側圧力と二次側圧力の差圧を検出する圧力センサと、
前記弁体を弁座に着座させた場合に加わる押圧荷重を検出する接触センサと、
前記開度センサによる前記弁体の開放検出、前記圧力センサによる所定の差圧検出、又は、前記接触センサによる押圧荷重の低下検出の内の少なくとも二つの検出条件を満たした場合に流水検知信号を出力する制御部と、
を備えたことを特徴とする流水検知装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2017188163A JP6945403B2 (ja) | 2017-09-28 | 2017-09-28 | 流水検知装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2017188163A JP6945403B2 (ja) | 2017-09-28 | 2017-09-28 | 流水検知装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2019062961A JP2019062961A (ja) | 2019-04-25 |
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ID=66338251
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2017188163A Active JP6945403B2 (ja) | 2017-09-28 | 2017-09-28 | 流水検知装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP6945403B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
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| JP7370754B2 (ja) * | 2019-07-24 | 2023-10-30 | 株式会社荏原製作所 | 補助加圧ポンプ装置及び制御盤 |
| CN112503239B (zh) * | 2020-11-19 | 2021-10-15 | 盐城滨博机械科技有限公司 | 一种具有泄漏检测功能的泄压阀门 |
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| JP6270464B2 (ja) * | 2013-12-25 | 2018-01-31 | 株式会社キッツ | 流水検知装置 |
-
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- 2017-09-28 JP JP2017188163A patent/JP6945403B2/ja active Active
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|---|---|
| JP2019062961A (ja) | 2019-04-25 |
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