JP7001435B2 - 負圧湿式予作動スプリンクラー設備 - Google Patents

Description

本発明は、二次側配管内に水が充填され且つ火災発生時以外においては負圧状態とすると共に、最下層でも上層階と同様の監視圧力を得ることができるようになした負圧湿式予作動スプリンクラー設備に関するものである。

従来における消火設備として、スプリンクラーヘッドの破損等が生じた場合に漏水を防止し、且つ火災発生時に速やかに放水する機能を有する、二次側配管内に水が充填され且つ火災発生時以外においては負圧状態とする負圧湿式予作動スプリンクラー設備がある。

図９は斯かる負圧湿式予作動スプリンクラー設備の概略構成図である。該図において１００は負圧湿式予作動スプリンクラー設備である。

１０１は消火水槽１０２から送水ポンプ１０３を介して立ち上がって配管された一次側配管である。１０４は各階において前記一次側配管１０１に接続され、スプリンクラーヘッド１０５まで配管された二次側配管である。

１０６は前記一次側配管１０１と二次側配管１０４との間に設置され、火災発生時以外では閉状態が維持される予作動式流水検知装置である。１０７は各階の天井部に設置された、火災を感知して火災信号を送出する火災感知器である。

１０８は前記二次側配管１０４に一端側１０８Ａを接続すると共に、他端側１０８Ｂを、下端が前記消火水槽１０２まで垂下した排水管１０９に接続した吸引管である。

１１０は前記排水管１０９の最上階における上端部に下部を接続した気水分離器である。１１１は真空ポンプ、１１２は一端側を前記気水分離器１１０の上部に接続すると共に他端側を前記真空ポンプ１１１に接続した吸気管である。

１１３は前記吸引管１０８の途中部に設置された、前記二次側配管１０４内の負圧の状態の正常時には少量の、異常時には多量の流通量とするオリフィス自動弁である。また、１１４は前記吸引管１０８の途中部における前記オリフィス自動弁１１３より二次側配管１０４側の位置に設置された二次側配管１０４内の圧力を検出する真空スイッチである。

１１５は火災発生時に前記火災感知器１０７からの火災信号を受信し、後記制御盤に該信号を送信する信号受信盤である。

１１６は各階に配置され、前記信号受信盤１１５からの信号を受信し、前記予作動式流水検知装置１０６を開状態として前記一次側配管１０１と二次側配管１０４とを連通状態とする制御盤である。また、送水ポンプ１０３は、例えば、一次側配管１０１の図示しない減圧センサが減圧を検出すると起動される。

そして、火災発生時以外のときには一次側配管１０１と二次側配管１０４のいずれにも水が充填されており、且つ二次側配管１０４内を、吸引管１０８及び吸気管１１２を介して真空ポンプ１１１で負圧状態とするものである。

また、火災発生時には、火災発生部付近の火災感知器１０７が火災を感知して火災信号を信号受信盤１１５に送信し、そして該信号受信盤１１５から該信号を制御盤１１６に送信する。該信号を受信した制御盤１１６は予作動式流水検知装置１０６を開状態とする。火災による熱で開放されたスプリンクラーヘッドより二次側配管１０４内圧力が減じ、送水ポンプが起動され、これにより、二次側配管は加圧状態となり、前記開放されたスプリンクラーヘッドより放水が開始される。尚、斯かる際には、オリフィス自動弁１１２は正常時の状態であって、真空ポンプ１０９の作動は停止される。

上記の通り、火災発生時以外のときにおける二次側配管１０４の温度変化による体積膨張や流量制御管等からの微少な空気流入等による緩慢な圧力上昇（正常時）については、前記オリフィス自動弁１１３のオリフィス（小孔）を経由して少量の流通量での吸引を行い、そしてこれにより通電して弁体を開くことなく二次側配管１０４内の圧力を適正に保持することができる。

また一方、スプリンクラーヘッド等が破損して二次側配管１０４内の圧力が急速に上昇（異常時）したときには、吸引管１０８に設置された真空スイッチ１１４によってこれが検知され、オリフィス自動弁１１３は通電されてその弁体が開き、開放された本来の流路を経て多量の流通量での吸引が行われる。そして、これにより漏水は防止されるものである。

気水分離器１１０で空気と分離された水は、排水管１０９を経て消火水槽１０２へ排水されるが、排水管１０９内は負圧状態であるため、図に示すように、真空ポンプ１１１の吸引力に応じた高さまで水が引き上げられており、その高さを超えた水が排水管１０９に溜まることになる。このとき、排水管１０９の各部には高さに応じた水頭圧が生じることになる。

例えば、真空ポンプ１１１の吸引圧力が－０．０８［ＭＰａ］であった場合、水は消火水槽１０２の水面から高さ約８［ｍ］まで引き上げられる。なお、ＷＬは水位を示す。このような状態で排水管１０９の水位ＷＬより５［ｍ］低い位置に真空スイッチ１１４を設置した場合、真空スイッチ１１４の付近には５［ｍ］の水頭圧が生じることになる。よって、配管内における水位ＷＬよりも上層階に設置した真空スイッチ１１４の監視圧力は－０．０８［ＭＰａ］であったとしても、排水管１０９内の水の水位よりも下層階に設置した真空スイッチ１１４にあっては、その監視圧力が－０．０３［ＭＰａ］にしかならないことになる。

また、一次側配管１０１と二次側配管１０４とからなる建築物への給水配管にあっては、建築物の梁や空調設備のダクト等があるため、特に二次側配管１０４は、これらを迂回するように下側にＵ字状に折曲しなければならず、このような場合にあっては、折曲部に空気が溜まり、それにより水頭圧が生じるため、二次側配管１０４の末端に位置するスプリンクラーヘッド１０５付近の監視圧力はさらに上昇する。

これによりスプリンクラーヘッド１０５の破損や誤作動あるいは配管等の破損があっても、スプリンクラーヘッド１０５の誤放水を防止できない恐れがあった。このような理由から、排水管１０９内の水の水位よりも下層階に真空スイッチ１１４を設置する場合にあっては、負圧湿式予作動スプリンクラー設備を配置しても該当階では効果が得られないという不都合があった。

そこで、このような不都合を解消し、最下層でも上層階と同様の監視圧力を得ることができるようにするため、本発明者は先に図１０及び図１１に示す負圧湿式予作動スプリンクラー設備を案出した（特許文献１）。

図１０は、本発明者が先に案出した負圧湿式予作動スプリンクラー設備における第１の実施形態に係る負圧湿式予作動スプリンクラー設備１００′を示し、基本的な構成は前記従来の負圧湿式予作動スプリンクラー設備１００と同様である。よって、同一の部材には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。

而して、該第１の実施形態に係る負圧湿式予作動スプリンクラー設備１００′における従来の設備との相違点は、最下層階の吸引管１０８より下側位置の排水管１０９に水位検出器１１７を設けると共に、該水位検出器１１７より下方に排水管１０９内の水を排出する排水ポンプ１１８を設け、排水管１０９内の水位が所定の水位以上に達したと水位検出器１１７により検出されたときに排水ポンプ１１８を運転し、排水管１０９内の水位が所定位置まで低下したと水位検出器１１７により検出されたときに排水ポンプ１１８を停止する手段を設けると共に排水管１０９の末端１０９ｂに逆止弁１１９を設けた点にある。尚、１１８ａは前記排水ポンプ１１８の吐出管である。

斯かる構成により、真空ポンプ１１１で吸引し、二次側配管１０４内を負圧化したときに、余分な水は排水管１０９内に流れ込み排水管１０９内の水位が上昇するが、水位検出器１１７による検出によって所定の水位以上に達したときには排水ポンプ１１８によって排水することができると共に、排水管１０９の末端１０９ｂには逆止弁１１９が設けられているから、真空ポンプ１１１が運転されても消火水槽１０２の水を吸引することがない。

このようにして、排水管１０９内において最下層の吸引管１０８（符号Ｐ）より下側に水が溜まらないようにしたから、最下層に設置した負圧湿式予作動スプリンクラー設備の監視圧力を上層階と同等とすることができ、負圧湿式予作動スプリンクラー設備の特徴であるスプリンクラーヘッドの誤作動時や配管の破損時の誤り放水防止効果を階層によらず安定して得ることができるものである。

また、図１１は、本発明者が先に案出した負圧湿式予作動スプリンクラー設備における第２の実施形態に係る負圧湿式予作動スプリンクラー設備１００″を示し、図１０に示した第１の実施形態と同一の部材には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。

該第２の実施形態では、排水管１０９の最上部に配置していた気水分離器１１０は廃止し、排水管１０９の最上部は、最上階の吸引管１０８に直結するものである。

而して、この第２の実施形態では、最下層の吸引管１０８（符号Ｐ）より下側に、気水分離タンク１２０が配置されるようにし、該気水分離タンク１２０の下側を弁１２１を設けた導管１２２（分岐管１２２）を介して排水管１０９に連通し、該気水分離タンク１２０の内部には水位検出器（図示せず。）を設け、かつ空気を吸引する真空ポンプ１２３を設けて、気水分離タンク１２０の上部を吸気管１２４を介して真空ポンプ１２３に連通し、気水分離タンク１２０の下部に水を排出する排水ポンプ１２５を設け、この排水ポンプ１２５の吐出管１２５ａを消火水槽１０２の水の中にまで延長し、排水管１０９の末端１０９ｂに逆止弁１２６を設けて、消火水槽１０２の水が排水管１０９側に流れ込まないようにし、気水分離タンク１２０内の水位検出器からの信号に応じて排水ポンプ１２５を運転・停止するようにしたものである。

これらにより、負圧の確保と、水位を一定に確保できる負圧状態及び水位確保手段が構成されるものである。なお、排水ポンプ１２５は、気水分離タンク１２０、排水管１０９の方向に水が流入しない構造のポンプである。

すなわち、気水分離タンク１２０に水が流入し、気水分離タンク１２０内の水位検出器が所定の上位置に水が達したことを検出したときに排水ポンプ１２５を運転し、気水分離タンク１２０内の水が所定の下位置に低下したと水位検出器が検出したとき排水ポンプ１２５の運転を停止するようにしたものである。

これらにより、最下層階であっても、負圧の確保と、水位を一定に確保できるので、最下層に設置した負圧湿式予作動スプリンクラー設備の監視圧力を上層階と同等とすることができ、負圧湿式予作動スプリンクラー設備の特徴であるスプリンクラーヘッドの誤作動時や配管の破損時の誤り放水防止効果を階層によらず安定して得ることができるものである。

特許第５６０１９８８号公報

本発明者が先に案出した上記負圧湿式予作動スプリンクラー設備によれば、従来の負圧湿式予作動スプリンクラー設備の問題点を解消し、最下層でも上層階と同様の監視圧力を得ることができるようになった。そして、特に第２の実施形態の場合においては、第１の実施形態と同様の効果を奏することに加えて、気水分離器と吸気管を廃止したことにより、負圧の縦配管が２本から１本に減少するため工事コストを削減できる利点があり、よって斯かる第２の実施形態がより好ましい形態である。

しかし、該第２の実施形態の場合には、排水ポンプ１２５や水位検出器が故障した場合において、気水分離タンク１２０内の水位が上昇しても排水ポンプ１２５が運転しないため水位が上昇し続け、真空ポンプ１２３に水が流入してしまうことになる。そして、その結果として真空ポンプ１２３も故障し、被害が拡大する問題があった。

本発明は上記の点に鑑みなされたものであって、本発明者が先に案出した負圧湿式予作動スプリンクラー設備における第２の実施形態において、排水ポンプや水位検出器が故障した場合においても、水が真空ポンプに流入することを阻止することができるようになした構成の負圧湿式予作動スプリンクラー設備を提供しようとするものである。

而して、本発明の要旨とするところは、
消火水槽から一次側配管の減圧センサが減圧を検出すると起動する送水ポンプを介して上方に立ち上がって配管された一次側配管と、各階において前記一次側配管に接続され、スプリンクラーヘッドまで配管された二次側配管と、
前記一次側配管と前記二次側配管との間に設置され、火災発生時以外では閉状態が維持される予作動式流水検知装置と、
各階の天井部に設置され、火災を感知して火災信号を送出する火災感知器と、
前記二次側配管に一端側を接続すると共に、他端側を、下端が前記消火水槽まで垂下した排水管に接続した吸引管と、
前記吸引管の途中部に設置された、前記二次側配管内の負圧の状態の正常時には少量の、異常時には多量の流通量とするオリフィス自動弁と、
前記吸引管の途中部における前記オリフィス自動弁より前記二次側配管側の位置に設置された、前記二次側配管内の圧力を検出する真空スイッチと、
火災発生時に前記火災感知器からの火災信号を受信し、後記制御盤に該信号を送信する信号受信盤と、
前記信号受信盤からの信号を受信し、前記予作動式流水検知装置を開状態として前記一次側配管と前記二次側配管とを連通状態とする制御盤とからなり、更に、最下層の吸引管より下側に、内部に水位検出器を設けた気水分離タンクを配置して該気水分離タンクの下側に弁を設けた導管を介して前記排水管に連通すると共に、該気水分離タンクの上部を吸気管を介して空気を吸引する真空ポンプに連通し、更に前記気水分離タンクの下部に水を排出する排水ポンプを設け、この排水ポンプの吐出管を消火水槽の水の中にまで延長すると共に、前記排水管の末端に逆止弁を設けて、消火水槽の水が排水管側に流れ込まないようにし、前記気水分離タンク内の水位検出器からの信号に応じて前記排水ポンプを運転・停止するようにした負圧湿式予作動スプリンクラー設備において、
前記気水分離タンクの上部と前記真空ポンプとを連通する前記吸気管の途中部にリミットスイッチ付オリフィス弁を設けることを特徴とする負圧湿式予作動スプリンクラー設備
にある。

また、リミットスイッチ付オリフィス弁を、気水分離タンクから吸気管に流入する空気が通過する本体部と、該本体部内で水の圧力により前進移動可能に設けられたピストン部と、該ピストン部を後退移動方向に付勢するコイルバネとによって構成され、
本体部は、シリンダ部と、該シリンダ部の一端側に装着されるカバー部からなり、該シリンダ部は、該シリンダの一端側が閉塞された円筒状をなし、閉塞部分の中心部に、流出口と、該流出口の内側に連成された該流出口より小径の開口を設けてなり、
カバー部は、一端部が閉塞された円筒状をなし、閉塞部分の中心部に、前記流出口と同径の流入口を設けてなり、
ピストン部は、一端部が閉塞された円筒状をなし、他端部に外径が前記シリンダ部の内径と等しいフランジ部を形成し、円筒状部分に前記シリンダ部における閉塞部分の開口より小径の開口を設けると共に、流入する水の圧力によって前記コイルバネの付勢力に抗して最前進位置まで移動することによりその閉塞部分が前記シリンダ部の内側面に密接するようになされ、
さらに、前記ピストン部におけるフランジ部の外周部に、前部が低い傾斜面を形成する一方、シリンダ部における前記ピストン部のフランジ部の傾斜面に対応する位置に孔を貫設し、該孔内に、下端部が前記ピストン部のフランジ部の傾斜面に摺接し、コイルばねをもって内方に移動するように付勢された円柱状のプッシュロッドを出没自在に挿入してなると共に、前記シリンダ部における前記プッシュロッドの出没位置にリミットスイッチを設けてなるリミットスイッチ付オリフィス弁
としてもよい。

また、上記構成において、前記気水分離タンクの上部に、吸気用自動弁を備えた、大気を取り入れる吸気管を設けると共に、前記気水分離タンクの下部に、排水用自動弁を備えた、気水分離タンク内の水を排出する水抜き管を設け、更に前記気水分離タンクを前記排水管に連通させる導管に逆止弁を設けるようになしてもよい。

また、上記構成において、前記排水用自動弁に代えて、気水分離タンクの下部において、排水管に連通させる導管と水抜き管とを分岐状に接続し、該分岐部分に、導管への接続ポートと、導管の分岐管への接続ポートと、水抜き管への接続ポートとを有し、導管への接続ポートと導管の分岐管への接続ポートとを連通状態とする第１の流路と、導管の分岐管への接続ポートと水抜き管への接続ポートとを連通状態とする第２の流路とを切替可能な三方自動弁を設けるようになしてもよい。

また、上記構成において、前記導管に設けた逆止弁と、気水分離タンクの下部に設けた水抜き管及びこれに備えた排水用自動弁とを省略するようになしてもよい。

本発明は上記の如き構成であり、気水分離タンクの上部と真空ポンプとを連通する吸気管の途中部にリミットスイッチ付オリフィス弁を設けてなるものである。また、気水分離タンクの上部に、吸気用自動弁を備えた、大気を取り入れる吸気管を設けると共に、気水分離タンクの下部に、排水用自動弁を備えた、気水分離タンク内の水を排出する水抜き管を設け、更に気水分離タンクを排水管に連通させる導管に逆止弁を設けてなるものであるから、排水ポンプや水位検出器が故障したときにおいて、気水分離タンク内の水位が上昇し続けたときには、気水分離タンクの上部と真空ポンプとを連通する吸気管の途中部に設けたリミットスイッチ付オリフィス弁の作動によって水の流通を遮断すると共にリミットスイッチが作動して、気水分離タンクの上部に設けた吸気用自動弁を開放すると共に、気水分離タンクの下部に設けた排水用自動弁を開放して、気水分離タンク内の水を排出することができるものである。尚、この水の排出中においては逆止弁により排水管への流れ込みは阻止され、また、真空ポンプは作動を停止する。これにより、水が真空ポンプに流入することを阻止することができるものである。そしてまた、気水分離タンク内の水位が充分に低下したときには吸気用自動弁と排水用自動弁を閉止し、真空ポンプによる吸引を再開するものである。

また、気水分離タンクの下部に設けた排水用自動弁を、排水管側と自然流下による水抜き管側とを切り替える三方自動弁としてもよい。

また、気水分離タンクと排水管の間の導管に設けた逆止弁と、気水分離タンクの下部に設けた水抜き管及びこれに備えた排水用自動弁を省略し、吸気用自動弁を開放することで排水管の下部から排水するようにした場合には、コストを低減することができるものである。

本発明の第１の実施形態に係る負圧湿式予作動スプリンクラー設備の概略構成図である。 同リミットスイッチ付オリフィス弁の縦断正面図であり、リミットスイッチの作動前の状態を示すものである。 図２中Ａ部分の拡大図である。 同リミットスイッチ付オリフィス弁の縦断面図であり、リミットスイッチの作動時の状態を示すものである。 図４中Ｂ部分の拡大図である。 本発明の第２の実施形態に係る負圧湿式予作動スプリンクラー設備の概略構成図である。 同三方自動弁の作用説明図であり、Ａは気水分離タンク内の水を排出する場合、Ｂは吸引を再開する場合を示すものである。 本発明の第３の実施形態に係る負圧湿式予作動スプリンクラー設備の概略構成図である。 従来の負圧湿式予作動スプリンクラー設備の概略構成図である。 本発明者が先に案出した負圧湿式予作動スプリンクラー設備の第１の実施形態の概略構成図である。 本発明者が先に案出した負圧湿式予作動スプリンクラー設備の第２の実施形態の概略構成図である。

以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照して説明する。

先ず、図１に示した本発明の第１の実施形態について説明する。

基本的な構成においては、図１１に示した本発明者が先に案出した負圧湿式予作動スプリンクラー設備の第２の実施形態と同様である。したがって、同一の部材には同一の符号を付して説明する。

図中、１は本実施形態に係る負圧湿式予作動スプリンクラー設備である。また、該負圧湿式予作動スプリンクラー設備１は、消火水槽１０２から一次側配管の減圧センサが減圧を検出すると起動する送水ポンプ１０３を介して上方に立ち上がって配管された一次側配管１０１と、各階において前記一次側配管１０１に接続され、スプリンクラーヘッド１０５まで配管された二次側配管１０４と、前記一次側配管１０１と前記二次側配管１０４との間に設置され、火災発生時以外では閉状態が維持される予作動式流水検知装置１０６と、各階の天井部に設置され、火災を感知して火災信号を送出する火災感知器１０７と、前記二次側配管１０４に一端側を接続すると共に、他端側を、下端が前記消火水槽１０２まで垂下した排水管１０９に接続した吸引管１０８と、前記吸引管１０８の途中部に設置された、前記二次側配管１０４内の負圧の状態の正常時には少量の、異常時には多量の流通量とするオリフィス自動弁１１３と、前記吸引管１０８の途中部における前記オリフィス自動弁１１３より前記二次側配管１０４側の位置に設置された、前記二次側配管１０４内の圧力を検出する真空スイッチ１１４と、火災発生時に前記火災感知器１０７からの火災信号を受信し、後記制御盤に該信号を送信する信号受信盤１１５と、前記信号受信盤１１５からの信号を受信し、前記予作動式流水検知装置１０６を開状態として前記一次側配管１０１と前記二次側配管１０４とを連通状態とする制御盤１１６とからなり、更に、最下層の吸引管１０８（符号Ｐ）より下側に、内部に水位検出器（図示せず。）を設けた気水分離タンク１２０を配置して、該気水分離タンク１２０の下側を弁１２１を設けた導管１２２（分岐管１２２）を介して前記排水管１０９に連通すると共に、該気水分離タンク１２０の上部を吸引管１２４を介して空気を吸引する真空ポンプ１２３に連通し、更に前記気水分離タンク１２０の下部に水を排出する排水ポンプ１２５を設け、この排水ポンプ１２５の吐出管１２５ａを消火水槽１０２の水の中にまで延長すると共に、前記排水管１０９の末端１０９ｂに逆止弁１２６を設けて、消火水槽１０２の水が排水管１０９側に流れ込まないようにし、前記気水分離タンク１２０内の水位検出器からの信号に応じて前記排水ポンプ１２５を運転・停止するようにした負圧湿式予作動スプリンクラー設備において、前記気水分離タンク１２０の上部と前記真空ポンプ１２３とを連通する前記吸気管１２４の途中部に、後記構成のリミットスイッチ付オリフィス弁２を設けてなるものである。また、本実施形態では更に、前記気水分離タンク１２０の上部に、吸気用自動弁１７を備えた、大気を取り入れる吸気管１８を設けると共に、前記気水分離タンク１２０の下部に、排水用自動弁１９を備えた、気水分離タンク１２０内の水を排出する水抜き管２０を設け、更に前記気水分離タンク１２０を前記排水管１０９に連通させる導管１２２に逆止弁２１を設けてなるものである。

また、前記リミットスイッチ付オリフィス弁２は、図２乃至図５に示す如く、気水分離タンク１２０から吸気管１２４に流入する空気が通過する本体部３と、該本体部３内で水の圧力により前進移動可能に設けられたピストン部と、該ピストン部を後退移動方向に付勢するコイルバネとによって構成される。

また、前記本体部３は、シリンダ部３Ａと、該シリンダ３Ａの一端側に装着されるカバー部３Ｂとからなる。

前記シリンダ部３Ａは、その一端部（図２における右端部）が閉塞された円筒状に形成されており、閉塞部分３Ａ′の中心部には、流出口４と、該流出口４の内側に連成された該流出口４より小径の円形の開口５を設けている。また、該流出口４は、吸気管１２４の下流側に接続されている。

また、前記シリンダ部３Ａの他端側の外周面には雄ネジ６が刻設され、これに対応して内周面に雌ネジ７が刻設されたカバー部３Ｂを螺合装着するようになされている。

また、前記カバー部３Ｂは、一端部（図２における左端部）が閉塞された円筒状に形成されており、閉塞部分３Ｂ′の中心部には、前記流出口４と同径の流入口８が形成されている。

また、前記シリンダ部３Ａの他端側の端面と前記カバー部３Ｂの閉塞部分３Ｂ′との間にはＯリング９が介装され、シリンダ部３Ａとカバー部３Ｂとの間の水密性が保たれている。

また、前記ピストン部１０は、前記シリンダ部３Ａの内部に水の圧力により前進移動可能に設けられている。また、該ピストン部１０は円筒状であって、一端部（図２における右端部）が閉塞１０′されており、他端部（図２における左端部）にはフランジ部１１が形成されている。

該フランジ部１１は、その外径がシリンダ部３Ａの内径と略等しく設定され、該フランジ部１１の外周面がシリンダ部３Ａの内周面に沿って移動することで、ピストン部１０の中心線方向に沿った進退移動をガイドしている。

また、前記ピストン部１０の円筒状部分には、前記シリンダ部３Ａの開口５より小さい開口（オリフィス）１２が形成されている。

また、ピストン部１０は、シリンダ部３Ａ内において、互いに中心線が同一軸上になるように配設され、且つピストン部１０はその中心線方向に沿って進退移動自在とされている。そして、ピストン部１０は最前進位置まで移動（図４）することにより、その閉塞部分１０′がシリンダ部３Ａの内側面に密接することが可能となっている。

このとき、ピストン部１０の円筒状部分に形成された開口１２は、ピストン部１０の閉塞部分１０′とシリンダ部３Ａの内側面の密接により流路が閉塞された状態となる。

つまり、ピストン部１０は、最前進位置に位置していないとき（図２）には、該ピストン部１０内に流入した空気を開口１２に通過させることができ、最前進位置に位置するとき（図４）には、該ピストン部１０内に流入した水を遮断させることができる。

これは、空気は水より密度が低いため、ピストン部１０の閉塞部分１０′にぶつかった際、該ピストン１０に設けた開口１２を通りやすく、ピストン部１０を押すことなく通過する一方、水は空気より密度が高いため、ピストン部１０の閉塞部分１０′にぶつかった際に、ピストン部１０に設けた開口１２を通りにくい。そのため多量の水を流入した場合、ピストン部１０を押し、流路を遮断することができることによるものである。

また、前記コイルバネ１３は、前記シリンダ部３Ａ内において、ピストン部１０を挿入させた状態でそのフランジ部１１に当接し、該ピストン部１０を流入口８側に押圧付勢している。したがって、流入口８から水が流入し、その圧力が該コイルバネ１３の付勢力を超えている状態でピストン部１０は前進移動が行われることになる。

さらにまた、前記ピストン部１０におけるフランジ部１１の外周部に、前部が低い傾斜面１１Ａを形成する一方、シリンダ部３Ａにおける前記ピストン部１０のフランジ部１１の傾斜面１１Ａに対応する位置に孔３Ａ″を貫設し、該孔３Ａ″内に、下端部が前記ピストン部１０のフランジ部１１の傾斜面１１Ａに摺接し、コイルバネ１４をもって内方に移動するよう付勢された円柱状のプッシュロッド１５を出没自在に挿入してなると共に、前記シリンダ部３Ａにおける前記プッシュロッド１５の出没位置にリミットスイッチ１６を設けてなるものである。
尚、プッシュロッド１５とシリンダ部３Ａの孔３Ａ″との間にはＯリング１６′が介装され、プッシュロッド１５とシリンダ部３Ａとの間の水密性が保たれている。また、シリンダ部３Ａの孔３Ａ″の開口端には、プッシュロッド１５を摺動自在に嵌合した環状バネ受け１７が取着されている。

而して、図２に示す如くピストン部１０が後退位置にあるときにおいてはプッシュロッド１５の上端部はシリンダ部３Ａの孔３Ａ″内に没入しており、また、図４に示す如く、ピストン部１０が最前進位置に移動したときには、プッシュロッド１５がピストン部１０のフランジ部１１の傾斜面１１Ａによって突き上げられ、その上端部がシリンダ部３Ａの孔３Ａ″から突出するものである。そして、この突出したプッシュロッド１５の上端部の押し出しによってリミットスイッチ１６がＯＮとなるものである。

次に、本実施形態の作用について説明する。
本実施形態は上記の如き構成であり、気水分離タンク１２０の上部と真空ポンプ１２３とを連通する吸気管１２４の途中部にリミットスイッチ付オリフィス弁２を設けてなり、更に、前記気水分離タンク１２０の上部に、吸気用自動弁１７を備えた、大気を取り入れる吸気管１８を設けると共に、気水分離タンク１２０の下部に、気水分離タンク１２０内の水を排出する水抜き管２０を設け、更に前記導管１２２に逆止弁２１を設けてなるものであるから、排水ポンプ１２５や水位検出器が故障したときにおいて、気水分離タンク１２０内の水位が上昇し続けたときには、気水分離タンク１２０の上部と真空ポンプ１２３とを連通する吸気管１２４の途中部に設けたリミットスイッチ付オリフィス弁２の作動によって水の流通を遮断すると共にリミットスイッチ１６が作動して、気水分離タンク１２０の上部に設けた吸気管１８の吸気用自動弁１７を開放すると共に、気水分離タンク１２０の下部に設けた水抜き管２０の排水用自動弁１９を開放して気水分離タンク１２０内の水を排出することができるものである。尚、この水の排出中においては逆止弁２１により排水管１０９への流れ込みは阻止され、また、真空ポンプ１２３は作動を停止する。これにより、水が真空ポンプ１２３に流入することを阻止することができるものである。そしてまた、気水分離タンク１２０内の水位が充分に低下したときには吸気用自動弁１７と排出用自動弁１９を閉止し、真空ポンプ１２３による吸引を再開するものである。

次に、図６及び図７に示した本発明の第２の実施形態について説明する。

本実施形態と前記第１の実施形態との相違点は、前記第１の実施形態における排水用自動弁１９に代えて、気水分離タンク１２０の下部において、排水管１０９に連通させる導管１２２と水抜き管２０とを分岐状に接続し、該分岐部分に、三方自動弁２２を設けたことにある。尚、その他の構成並びに作用は前記第１の実施形態と同様であるから、同一の部分には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。

而して、本実施形態の場合には、排水ポンプ１２５や水位検出器が故障したときにおいて、気水分離タンク１２０内の水位が上昇し続けたときには、気水分離タンク１２０の上部と真空ポンプ１２３とを連通する吸気管１２４の途中部に設けたリミットスイッチ付オリフィス弁２の作動によって水の流通を遮断すると共にリミットスイッチ１６が作動して、気水分離タンク１２０の上部に設けた吸気管１８の吸気用自動弁１７を開放すると共に、気水分離タンク１２０の下部に設けた三方自動弁２２を、図７Ａに示す如く、導管１２２の気水分離タンク１２０への分岐管１２２Ａへの接続ポート２２ｂと、水抜き管２０への接続ポート２２ｃとが連通するように作動し、気水分離タンク１２０内の水を自然流下させて排出するものである。そしてまた、気水分離タンク１２０内の水位が充分に低下したときには、吸気用自動弁１７を閉止すると共に、図７Ｂに示す如く、三方自動弁２２を導管１２２への接続ポート２２ａと、導管の分岐管１２２Ａへの接続ポート２２ｂとが連通するように作動させ、真空ポンプ１２３による吸引を再開するものである。

次に、図８に示す本発明の第３の実施形態について説明する。

本実施形態と前記第１の実施形態との相違点は、前記第１の実施形態における導管１２２に設けた逆止弁２１と、気水分離タンク１２０の下部に設けた水抜き管２０及びこれに備えた排水用自動弁１９とを省略した点にある。尚、その他の構成並びに作用は前記第１の実施形態と同様であるから、同一の部分には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。

而して、本実施形態による場合には、排水ポンプ１２５や水位検出器が故障したときにおいて、気水分離タンク１２０内の水位が上昇し続けたときには、気水分離タンク１２０の上部と真空ポンプ１２３とを連通する吸気管１２４の途中部に設けたリミットスイッチ付オリフィス弁２の作動によって水の流通を遮断すると共にリミットスイッチ１６が作動して、気水分離タンク１２０の上部に設けた吸気管１８の吸気用自動弁１７を開放するものである。これにより、気水分離タンク１２０内の水は、導管１２２から排水管１０９を経て消火水槽１０２内に排出されるものである。

本実施形態の場合には、排水管１０９内も大気圧となるため吸引性能が低下するが、吸気用自動弁１７のみとなることからコストを低減することができるものである。尚、排水管１０９が大気圧となるのは排水中の一時的なものであるため、継続的な水損が発生することはない。

１ 負圧湿式予作動スプリンクラー設備
２ リミットスイッチ付オリフィス弁
３ 本体部
３Ａ シリンダ部
３Ａ′閉塞部分
３Ｂ カバー部
３Ｂ′閉塞部分
４ 流出口
５ 開口
８ 流入口
１０ ピストン部
１０′ 閉塞部分
１１ フランジ
１１Ａ 傾斜面
１２ 開口（オリフィス）
１３ コイルバネ
１４ コイルバネ
１５ プッシュロッド
１６ リミットスイッチ
１７ 吸気用自動弁
１８ 吸気管
１９ 排水用自動弁
２０ 水抜き管
２１ 逆止弁
２２ 三方自動弁
１００′ 負圧湿式予作動スプリンクラー設備
１００″ 負圧湿式予作動スプリンクラー設備
１０１ 一次側配管
１０２ 消火水槽
１０３ 送水ポンプ
１０４ 二次側配管
１０５ スプリンクラーヘッド
１０６ 予作動流水検知装置
１０７ 火災感知器
１０８ 吸引管
１０９ 排水管
１１３ オリフィス自動弁
１１４ 真空スイッチ
１１５ 信号受信盤
１１６ 制御盤
１２０ 気水分離タンク
１２１ 弁
１２２ 導管
１２３ 真空ポンプ
１２４ 吸気管
１２５ 排水ポンプ

Claims (5)

1. 消火水槽から一次側配管の減圧センサが減圧を検出すると起動する送水ポンプを介して上方に立ち上がって配管された一次側配管と、各階において前記一次側配管に接続され、スプリンクラーヘッドまで配管された二次側配管と、
   前記一次側配管と前記二次側配管との間に設置され、火災発生時以外では閉状態が維持される予作動式流水検知装置と、
   各階の天井部に設置され、火災を感知して火災信号を送出する火災感知器と、
   前記二次側配管に一端側を接続すると共に、他端側を、下端が前記消火水槽まで垂下した排水管に接続した吸引管と、
   前記吸引管の途中部に設置された、前記二次側配管内の負圧の状態の正常時には少量の、異常時には多量の流通量とするオリフィス自動弁と、
   前記吸引管の途中部における前記オリフィス自動弁より前記二次側配管側の位置に設置された、前記二次側配管内の圧力を検出する真空スイッチと、
   火災発生時に前記火災感知器からの火災信号を受信し、後記制御盤に該信号を送信する信号受信盤と、
   前記信号受信盤からの信号を受信し、前記予作動式流水検知装置を開状態として前記一次側配管と前記二次側配管とを連通状態とする制御盤とからなり、更に、最下層の吸引管より下側に、内部に水位検出器を設けた気水分離タンクを配置して該気水分離タンクの下側を弁を設けた導管を介して前記排水管に連通すると共に、該気水分離タンクの上部を吸気管を介して空気を吸引する真空ポンプに連通し、更に前記気水分離タンクの下部に水を排出する排水ポンプを設け、この排水ポンプの吐出管を消火水槽の水の中にまで延長すると共に、前記排水管の末端に逆止弁を設けて、消火水槽の水が排水管側に流れ込まないようにし、前記気水分離タンク内の水位検出器からの信号に応じて前記排水ポンプを運転・停止するようにした負圧湿式予作動スプリンクラー設備において、
   前記気水分離タンクの上部と前記真空ポンプとを連通する前記吸気管の途中部にリミットスイッチ付オリフィス弁を設けることを特徴とする負圧湿式予作動スプリンクラー設備。
2. 前記リミットスイッチ付オリフィス弁が、気水分離タンクから吸気管に流入する空気が通過する本体部と、該本体部内で水の圧力により前進移動可能に設けられたピストン部と、該ピストン部を後退移動方向に付勢するコイルバネとによって構成され、
   前記本体部は、シリンダ部と、該シリンダの一端側に装着されるカバー部とからなり、前記シリンダ部は、その一端部が閉塞された円筒状をなし、閉塞部分の中心部に、流出口と、該流出口の内側に連成された該流出口より小径の開口を設けてなり、
   前記カバー部は、一端部が閉塞された円筒状をなし、閉塞部分の中心部に、前記流出口と同径の流入口を設けてなり、
   前記ピストン部は、一端部が閉塞された円筒状をなし、他端部に外径が前記シリンダ部の内径と等しいフランジ部を形成し、円筒状部分に前記シリンダ部における閉塞部分の開口より小径の開口を設けると共に、流入する水の圧力によって前記コイルバネの付勢力に抗して最前進位置まで移動することによりその閉塞部分が前記シリンダ部の内側面に密接するようになされ、
   さらに、前記ピストン部におけるフランジ部の外周部に、前部が低い傾斜面を形成する一方、シリンダ部における前記ピストン部のフランジ部の傾斜面に対応する位置に孔を貫設し、該孔内に、下端部が前記ピストン部のフランジ部の傾斜面に摺接し、コイルばねをもって内方に移動するよう付勢された円柱状のプッシュロッドを出没自在に挿入してなると共に、前記シリンダ部における前記プッシュロッドの出没位置にリミットスイッチを設けてなるリミットスイッチ付オリフィス弁である請求項１記載の負圧湿式予作動スプリンクラー設備。
3. 前記気水分離タンクの上部に、吸気用自動弁を備えた、大気を取り入れる吸気管を設けると共に、前記気水分離タンクの下部に、排水用自動弁を備えた、気水分離タンク内の水を排出する水抜き管を設け、更に前記気水分離タンクを前記排水管に連通させる導管に逆止弁を設けてなる請求項１又は２記載の負圧湿式予作動スプリンクラー設備。
4. 前記排水用自動弁に代えて、気水分離タンクの下部において、排水管に連通させる導管と水抜き管とを分岐状に接続し、該分岐部分に、導管への接続ポートと、導管の分岐管への接続ポートと、水抜き管への接続ポートとを有し、導管への接続ポートと導管の分岐管への接続ポートとを連通状態とする第１の流路と、導管の分岐管への接続ポートと水抜き管への接続ポートとを連通状態とする第２の流路とを切替可能な三方自動弁を設けてなる請求項３記載の負圧湿式予作動スプリンクラー設備。
   
5. 前記導管に設けた逆止弁と、気水分離タンクの下部に設けた水抜き管及びこれに備えた排水用自動弁とを省略してなる請求項３記載の負圧湿式予作動スプリンクラー設備。
   

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