JP7357437B2 - 負圧式スプリンクラーを用いた消火システム - Google Patents

Description

本発明は、消火システムに関する。

従来、湿式加圧スプリンクラーシステムが消火システムとして用いられていた。なお、湿式スプリンクラーは、特許第３２６４９３９号に開示されている。

特許第３２６４９３９号

従来のスプリンクラーシステムでは、スプリンクラーヘッドが故障した場合に、スプリンクラーヘッドから水が放出されるという問題があった。そこで、負圧式のスプリンクラーを消火システムとして用いる例が知られている。

負圧式スプリンクラーでは、配管内が負圧に保たれるため、一般的には配管内はさびにくいと考えられるが、条件によっては錆が発生するという問題があった。

そこで、この発明は上記の問題点を解消するためになされたものであり、配管内に錆が発生することを効果的に抑制できる負圧式スプリンクラーを用いた消火システムを提供することを目的とするものである。

本発明者は、負圧式スプリンクラーを用いた消火システムにおいて錆が発生する要因に関して鋭意検討をした。一般的に、錆は鉄が酸化したものであり、鉄と酸素とが存在する状態で発生するものである、負圧式スプリンクラーを用いた消火システムの配管内はほぼ真空（乾式）または水分が存在もの（湿式）であるため酸素は大気中と比較して大幅に減少しており殆ど存在しないため、錆は発生しないはずである。しかしながら、実際の配管内には錆が発生している。その原因について調査をしたところ、硫黄が錆の発生に起因していることを突き止めた。配管内は乾式なら真空に近い状態であるが、若干の水分は存在する。湿式であれば減圧下で相対湿度は１００％に近い。このような状態で硫黄が存在すると、錆が発生しやすくなる。その化学反応のスキームは必ずしも明らかではないが、硫黄化合物を中間生成物として、水蒸気中の酸素成分と鉄とが化合して管内に錆が発生するものと推測される。

かかる知見に基づいて、本発明者は、建物内において、硫黄の発生源を調べたところ、廃棄物から硫黄が発生していることを見出した。たとえば、生ごみからはジメチルスルフィドが発生し、それが負圧装置内に入ると配管内に硫黄が導入される。その結果、配管内に錆が発生しやすくなる。

このような着想に基づいた負圧式スプリンクラーを用いた消火システムは、建物内に設けられる負圧式スプリンクラーの配管内と、前記配管に負圧を供給する負圧装置と、前記建物内の廃棄物を貯留する廃棄物貯留室をさらに備え、前記負圧装置と前記廃棄物貯留室とは建物の別の階に設けられる。

このように構成された負圧式スプリンクラーを用いた消火システムでは、負圧装置と廃棄物貯留室とは建物の別の階に設けられるため、廃棄物貯留室から発生した気体の硫黄化合物が負圧装置へ伝わることを防止できる。その結果、負圧装置が硫黄で汚染されることを防止でき、配管内に錆が発生することを抑制できる。

好ましくは、常態で前記配管内の絶対圧力が０．０５ＭＰａ以下である。なお、常態とは、平常状態をいい、火災が発生していない状態をいう。

好ましくは、負圧式スプリンクラーを用いた消火システムは、医療施設で用いられる。医療施設では硫黄を含有する化学物質が廃棄物貯留装置に溜められる。その結果、硫黄が号物が発生しやすくなる。しかしながら、廃棄物貯留室と負圧装置とを別の階とすることで、負圧装置が硫黄で汚染されることを防止できる。

医療施設とは、病院及び診療所のみならず、老人ホームおよびグループホームなどを含む概念である。

この発明に従えば、配管内の錆の発生を抑制できる負圧式スプリンクラーを用いた消火システムを提供できる。

実施の形態１に従った医療施設の消火システムの模式図である。 実施の形態３に従った医療施設の消火システムの模式図である。 実施の形態４に従った医療施設の消火システムの模式図である。 実施の形態５に従った医療施設の消火システムの模式図である。 実施の形態６に従った医療施設の消火システムの模式図である。 実施の形態７に従った医療施設の消火システムの模式図である。 実施の形態８に従った建物の消火システムの模式図である。 実施の形態９に従った建物の消火システムの模式図である。

一つの医療施設の消火システムは、スプリンクラーヘッドと、スプリンクラーヘッドに水を供給するためのスプリンクラー用配管とを有し、スプリンクラー用配管が常態で負圧状態に維持されている負圧スプリンクラーシステムと、医療施設内で用いる負圧を供給し、かつスプリンクラー用配管に接続される負圧用配管と、スプリンクラー用配管と負圧用配管に負圧を供給可能な第一および第二負圧装置とを備える。建物内の廃棄物を貯留する廃棄物貯留室が設けられ、第一および第二負圧装置と前記廃棄物貯留室とは建物の別の階に設けられる。

別の医療施設の消火システムは、スプリンクラーヘッドと、スプリンクラーヘッドに水を供給するためのスプリンクラー用配管とを有し、スプリンクラー用配管が常態で負圧状態に維持されている負圧スプリンクラーシステムと、スプリンクラー用配管に負圧を供給可能な負圧装置とを備える。建物内の廃棄物を貯留する廃棄物貯留室が設けられ、負圧装置と前記廃棄物貯留室とは建物の別の階に設けられる。

別の医療施設の消火システムは、スプリンクラーヘッドと、スプリンクラーヘッドに水を供給するためのスプリンクラー用配管とを有し、スプリンクラー用配管が常態で負圧状態に維持されている負圧スプリンクラーシステムと、医療施設内で用いる負圧を供給するための負圧用配管と、スプリンクラー用配管と負圧用配管に負圧を供給可能な第一および第二負圧装置とを備える。建物内の廃棄物を貯留する廃棄物貯留室が設けられ、第一および第二負圧装置と前記廃棄物貯留室とは建物の別の階に設けられる。

別の医療施設の消火システムは、スプリンクラーヘッドと、スプリンクラーヘッドに水を供給するためのスプリンクラー用配管とを有し、スプリンクラー用配管が常態で負圧状態に維持されている負圧スプリンクラーシステムと、医療施設内で用いる負圧を供給するための負圧用配管と、負圧用配管に負圧を供給可能な第一負圧装置と、スプリンクラー用配管と負圧用配管に負圧を供給可能な第一および第二負圧装置とを備える。建物内の廃棄物を貯留する廃棄物貯留室が設けられ、第一および第二負圧装置と前記廃棄物貯留室とは建物の別の階に設けられる。

別の医療施設の消火システムは、スプリンクラーヘッドと、スプリンクラーヘッドに水を供給するためのスプリンクラー用配管とを有し、スプリンクラー用配管が常態で負圧状態に維持されている負圧スプリンクラーシステムと、医療施設内で用いる負圧を供給するための負圧用配管と、負圧用配管に負圧を供給可能な第一負圧装置と、スプリンクラー用配管と負圧用配管に負圧を供給可能な第二負圧装置と、スプリンクラー用配管に負圧を供給可能な第三負圧装置とを備える。建物内の廃棄物を貯留する廃棄物貯留室が設けられ、第一から第三負圧装置と前記廃棄物貯留室とは建物の別の階に設けられる。

医療施設の消火システムでは、負圧スプリンクラーシステムを用いているため、仮にスプリンクラーヘッドが損傷したとしても、スプリンクラーヘッドから水が放出されることがない。医療施設において天井から水が放出されると、患者は、その水を医療排液と誤認してしまう可能性がある。医療排液には病原菌やウイルスが含まれていることがあるため、人体に有害である。このような誤認は医療施設にとって深刻な、かつ医療施設特有の問題である。このような噂が広まると、風評被害が発生する。

これに対して負圧スプリンクラーシステムにおいてスプリンクラーヘッドが損傷すれば、その損傷したスプリンクラーヘッドが空気を吸い込むため吸込音が発生するが、水は放出されない。医療施設には通常負圧用配管が張り巡らされており、吸引などの作業を負圧を用いて行うため、空気の吸込音は医療施設の至る所で発生している。損傷したスプリンクラーヘッドから吸込音が発生したとしても、それは医療施設の至る所で発生している音であり、患者は不安を感じることは無い。

スプリンクラー用配管内に常態で水が充填されており負圧状態に保たれていてもよい。この場合、火災時に即座にスプリンクラーヘッドから水を放出することができる。

スプリンクラー用配管内に常態で水が充填されておらず負圧状態に保たれていてもよい。この場合、複数のスプリンクラーヘッドが損傷したとしても、それらのスプリンクラーヘッドから水が放出されることがない。

寒冷地など、温度が０℃以下に保たれている区画内にスプリンクラーヘッドが設置されてもよい。

一つの建物の消火システムは、スプリンクラーヘッドと、スプリンクラーヘッドに水を供給するためのスプリンクラー用配管とを有し、スプリンクラー用配管が常態で負圧状態に維持されている負圧スプリンクラーシステムと、建物内で用いる負圧を供給するための負圧用配管と、スプリンクラー用配管と負圧用配管に負圧を供給可能な負圧装置とを備える。建物内の廃棄物を貯留する廃棄物貯留室が設けられ、負圧装置と前記廃棄物貯留室とは建物の別の階に設けられる。

別の建物の消火システムにおいて、建物は原子力発電所であり、スプリンクラーヘッドと、スプリンクラーヘッドに水を供給するためのスプリンクラー用配管とを有し、スプリンクラー用配管が常態で負圧状態に維持されている負圧スプリンクラーシステムと、スプリンクラー用配管に負圧を供給可能な負圧装置とを備える。建物内の廃棄物を貯留する廃棄物貯留室が設けられ、負圧装置と前記廃棄物貯留室とは建物の別の階に設けられる。

別の建物の消火システムにおいて、建物はアルカリ金属を扱う施設であり、スプリンクラーヘッドと、スプリンクラーヘッドに水を供給するためのスプリンクラー用配管とを有し、スプリンクラー用配管が常態で負圧状態に維持されている負圧スプリンクラーシステムと、スプリンクラー用配管に負圧を供給可能な負圧装置とを備える。建物内の廃棄物を貯留する廃棄物貯留室が設けられ、第一および第二負圧装置と前記廃棄物貯留室とは建物の別の階に設けられる。

（実施の形態１）
（医療施設の消火システムの構成）
図１は、実施の形態１に従った医療施設の消火システムの模式図である。図１で示すように、医療施設の消火システム１は、医療施設の建物１０に設けられる。建物１０は、下層階である第一区画１１と、上層階である第二区画１２とを有する。第二区画１２には建物内で発生した廃棄物を貯留する廃棄物貯留室５００が設けられる。第二区画１２と別の階である第一区画１１には廃棄物貯留室５００は設けられない。

負圧スプリンクラーシステム１００は、一次配管１０１と、一次配管１０１に接続された二次配管１０２と、二次配管１０２に設けられたスプリンクラーヘッド１０３と、一次配管１０１と二次配管１０２との境界に設けられたバルブ１０５と一次配管１０１に水を送るための水ポンプ１０６とを有する。

一次配管１０１には水が充填されている。この水は、水ポンプ１０６により加圧されている。水ポンプ１０６には消火水槽（図示せず）から水が供給される。建物１０の最上階の高架水槽から水ポンプ１０６に水が供給されてもよい。

一次配管１０１は、水ポンプ１０６から建物１０の最上部まで垂直に立ち上がり、各階で分岐されている。この実施の形態では２階建ての建物１０を記載しているが、建物１０の階は２階に限定されない。

一次配管１０１の水は、バルブ１０５で止められており、バルブ１０５が開くことで一次配管１０１の水が二次配管１０２へ送られる。バルブ１０５の開閉は、コンピューター３０２により制御される。

二次配管１０２はバルブ１０５に接続されている。二次配管１０２は第二区画１２に配置されている。なお、この実施の形態ではバルブ１０５が第二区画１２に配置されている例を示しているが、バルブ１０５が第一区画１１に配置されていてもよい。

二次配管１０２は第二区画１２の天井に配置されている。二次配管１０２には複数のスプリンクラーヘッド１０３が設けられている。スプリンクラーヘッド１０３の数は、第二区画１２の広さによって決定される。

この実施の形態では、第二区画１２にスプリンクラーヘッド１０３が設けられる例を示しているが、第一区画１１に二次配管１０２およびスプリンクラーヘッド１０３が配置されていてもよい。

スプリンクラーヘッド１０３は、閉鎖型のスプリンクラーヘッドであり、水を放出する孔が複数設けられている。スプリンクラーヘッド１０３は感熱機構（可溶金属片）を有する。常態では、水を放出する孔と、一次配管１０１との間はスプリンクラーヘッド１０３内で遮蔽されている。感熱機構が火災時の火炎により溶融すると遮断が開放されて一次配管１０１を経由して水がスプリンクラーヘッド１０３の孔から放出される。

負圧システム２００は、負圧用配管２０１と、負圧用配管２０１内を負圧にする第一負圧ポンプ２０４と、負圧用配管２０１に接続されるアウトレット２０３と、負圧用配管２０１と二次配管１０２とを接続する接続管２０５とを有する。区画内に接続管２０５を設けて負圧用配管２０１と二次配管１０２とを接続するだけで、負圧のスプリンクラーシステムを実現することができる。

第一負圧ポンプ２０４は第一区画１１に設けられて負圧を発生させる。第一負圧ポンプ２０４は負圧ポンプにより構成される。この実施の形態では、水ポンプ１０６および第一負圧ポンプ２０４は同じ第一区画１１に設置されているが、これらが互いに異なる区画に設けられてもよい。

第一負圧ポンプ２０４（吸引ポンプ）は主機および予備機により構成されてもよい。この場合には、故障時、メンテナンス時にも医療施設全体の使用量を賄える。吸引された細菌およびバクテリアを含む空気は大気を汚染しないよう、吸引フィルターによってこれらが採集される。

第一負圧ポンプ２０４に接続された負圧用配管２０１は第一負圧ポンプ２０４から建物１０の最上階まで垂直に立ち上がり、各階で分岐されている。各階において負圧用配管２０１が分岐して各部屋に負圧用配管２０１が張り巡らされている。第二負圧ポンプ２１４が負圧用配管２０１に接続される。第一負圧ポンプ２０４が例えばメンテナンス時に停止した場合には、第二負圧ポンプ２１４を用いて負圧用配管２０１に負圧を供給することができる。医療施設の消火システム１はスプリンクラー用配管としての二次配管１０２と負圧用配管２０１に負圧を供給するための第一負圧装置としての第一負圧ポンプ２０４と、負圧用配管２０１に負圧を供給するための第二負圧装置としての第二負圧ポンプ２１４とを備える。

医療施設の建物１０には、病室、スタッフステーション、共用部、手術室などの区画（部屋）があり、それぞれの区画に負圧用配管２０１が到達している。病室、手術室では、たとえば患者の痰を吸引するために負圧が用いられる。スタッフステーションおよび共用部では、負圧が発生しているかどうかをモニターする圧力モニターに負圧用配管２０１が接続されている。

アウトレット２０３は第二区画１２に設けられている。アウトレット２０３に負圧用配管２０１が接続されている。

なお、吸引用のアウトレット２０３に隣接して、酸素、笑気、空気、窒素、二酸化炭素などの医療ガス用のアウトレットが設けられてもよい。これらの配管は、中央配管(セントラルパイピング)とすることにより、維持管理の集中化が図れるとともに、壁裏、天井裏に配管することで、スペースを有効活用できる上、衛生的で経済的である。

負圧用配管２０１と二次配管１０２とは接続管２０５により接続されている。接続管２０５と二次配管１０２とは接続点２０２で接続されている。これにより、常態において、二次配管１０２内は負圧とされている。

常態では、二次配管１０２内が負圧とされ、水が存在しない。負圧とすることで、二次配管１０２内に水が滞留することを防止できる。仮に二次配管１０２内に水が滞留したとしても、負圧下では、水の沸点は低くなる。そのため、二次配管１０２内の水が沸騰して接続管２０５を介して第一負圧ポンプ２０４で吸引される。

検知システム３００は、火災検知器３０１およびコンピューター３０２を有する。第二区画１２内で火災が発生すると、その熱または煙を火災検知器３０１が検知する。コンピューター３０２とバルブ１０５とが信号線３１１により接続されている。コンピューター３０２と水ポンプ１０６とが信号線３１２により接続されている。

上記の医療施設の消火システム１は、スプリンクラーヘッド１０３と、スプリンクラーヘッド１０３に水を供給するためのスプリンクラー用配管としての二次配管１０２とを有し、二次配管１０２が常態で負圧状態に維持されている負圧スプリンクラーシステム１００と、医療施設内で用いる負圧を供給するための負圧用配管２０１と、二次配管１０２と負圧用配管２０１に負圧を供給するための負圧装置としての第一負圧ポンプ２０４とを備える。医療施設の消火システム１は、医療施設の第二区画１２内に設けられて二次配管１０２と負圧用配管２０１とを接続する接続管２０５をさらに備える。負圧用配管２０１内に常態で水が充填されておらず負圧状態に保たれている。温度が０℃超に保たれている第二区画１２内にスプリンクラーヘッド１０３が設置される。負圧スプリンクラーシステム１００は乾式の負圧スプリンクラーシステムである。

（医療施設の消火システムの動作）
第二区画１２で火災が発生すると、火災による熱または煙を火災検知器３０１が検知する。検知された情報は火災検知器３０１からコンピューター３０２に送られる。コンピューター３０２はバルブ１０５を開くようにバルブ１０５に信号を与える。コンピューター３０２は水ポンプ１０６を駆動させるか、水ポンプ１０６の駆動力を増大させる。これにより、常態では水が存在せず負圧状態であった二次配管１０２内に水が充填される。

火災による熱は、スプリンクラーヘッド１０３の感熱機構を溶融させる。これにより、スプリンクラーヘッド１０３の水放出用の孔と二次配管１０２とが接続される。スプリンクラーヘッド１０３の水放出用の孔からは水が放出されて消火することができる。

（効果）
このように構成された医療施設の消火システム１では、第二区画１２には建物内で発生した廃棄物を貯留する廃棄物貯留室５００が設けられる。第二区画１２と別の階である第一区画１１には廃棄物貯留室５００は設けられない。その結果、第一負圧ポンプ２０４が存在する第一区画１１へ気体の硫黄化合物が流れ込むことを防止できる。その結果、第一負圧ポンプ２０４が硫黄化合物で汚染されることを抑制できる。これにより配管２１１および二次配管１０２内に硫黄化合物が入りこむことを防止し、配管２１１および二次配管１０２内での錆を抑制できる。

第一負圧ポンプ２０４は吸引用のポンプであり、かつ、二次配管１０２を負圧にするポンプでもある。吸引用のポンプは本来医療施設に備わっているものであるため、新たな装備を追加することなく、二次配管１０２内を負圧にすることができる。

常態においてスプリンクラーヘッド１０３が損傷して水放出用の孔が二次配管１０２に連通すると、その孔は第二区画１２内の空気を吸引して音を発生させる。医療施設では吸引などの作業を負圧を用いて行うため、空気の吸込音は医療施設の至る所で発生している。損傷したスプリンクラーヘッド１０３から吸込音が発生したとしても、それは医療施設の至る所で発生している音であり、患者は不安を感じることは無い。

接続管２０５は、負圧用配管２０１および二次配管１０２が設けられる第二区画１２に設けられる。そのため、負圧用配管２０１および二次配管１０２の接続管２０５を短くすることができ、施工コストを低下させることができる。

さらに、常態において二次配管内が常圧の乾式スプリンクラーシステム（予作動式スプリンクラーシステム）と比較して、実施の形態１に従った負圧スプリンクラーシステム１００（医療施設の消火システム１）は以下の効果がある。常圧乾式スプリンクラーシステムでは、火災時にポンプが作動して二次配管内に水が充填されるが、この時、二次配管内の空気が水で圧縮されるため、スムーズに（短時間で）二次配管内に水が充填されない。これに対して、負圧スプリンクラーシステム１００では二次配管１０２内が負圧であるため、二次配管１０２内にスムーズに水が充填される。そのため、従来の乾式のスプリンクラー（予作動式スプリンクラー）の欠点であった、スプリンクラーヘッドからの水の散水が遅れるという問題を解決することができる。

（実施の形態２）
実施の形態２の医療施設の消火システム１では、負圧用配管２０１に常態で水が充填されており負圧状態に保たれている。その他の構成は、実施の形態１の医療施設の消火システム１と共通している。第二区画１２には建物内で発生した廃棄物を貯留する廃棄物貯留室５００が設けられる。第二区画１２と別の階である第一区画１１には廃棄物貯留室５００は設けられない。

すなわち、実施の形態２に従った負圧スプリンクラーシステム１００は、湿式の負圧スプリンクラーシステムである。負圧用配管２０１内の圧力が低いため、負圧用配管２０１内の水が蒸発しやすい。負圧用配管２０１内の水が蒸発して減少すると、減少した水を補充するシステムが採用される。たとえば、二次配管１０２の水が減少すれば、水の減少をセンサで検知し、センサがコンピューター３０２へ信号を送り、コンピューター３０２がバルブ１０５を少し開いて二次配管１０２内に水を補給してもよい。

１つのスプリンクラーヘッド１０３が損傷したとする。この場合、接続管２０５による吸引力が、損傷したスプリンクラーヘッド１０３から水が漏れようとする力よりも強いので、損傷したスプリンクラーヘッド１０３から水が放出されない。多数のスプリンクラーヘッド１０３が同時に損傷した場合には、損傷したスプリンクラーヘッド１０３から水が放出されるが、同時に多数のスプリンクラーヘッド１０３が損傷する可能性は極めて低い。

(実施の形態３）
図２は、実施の形態３に従った医療施設の消火システムの模式図である。実施の形態３では、医療施設の消火システム１は、スプリンクラーヘッド１０３と、スプリンクラーヘッド１０３に水を供給するためのスプリンクラー用配管としての二次配管１０２とを有し、二次配管１０２が常態で負圧状態に維持されている負圧スプリンクラーシステム１００と、スプリンクラー用配管に負圧を供給可能な負圧装置としての第一負圧ポンプ２０４とを備える。接続点２１２において、配管２１１と二次配管１０２とが接続されている。配管２１１は第一負圧ポンプ２０４に接続されている。第一負圧ポンプ２０４が配管２１１および二次配管１０２に負圧を供給することができる。第二区画１２には建物内で発生した廃棄物を貯留する廃棄物貯留室５００が設けられる。第二区画１２と別の階である第一区画１１には廃棄物貯留室５００は設けられない。

この実施の形態においても、医療施設内でのスプリンクラーヘッド１０３からの水の漏れを防止することができる。

(実施の形態４）
図３は、実施の形態４に従った医療施設の消火システムの模式図である。実施の形態４では、医療施設の消火システム１は、スプリンクラーヘッド１０３と、スプリンクラーヘッド１０３に水を供給するためのスプリンクラー用配管としての二次配管１０２とを有し、スプリンクラー用配管としての二次配管１０２が常態で負圧状態に維持されている負圧スプリンクラーシステム１００と、医療施設内で用いる負圧を供給するための負圧用配管２０１と、二次配管１０２と負圧用配管２０１に負圧を供給可能な第一および第二負圧装置としての第一負圧ポンプ２０４および第二負圧ポンプ２１４とを備える。第二区画１２には建物内で発生した廃棄物を貯留する廃棄物貯留室５００が設けられる。第二区画１２と別の階である第一区画１１には廃棄物貯留室５００は設けられない。

配管２１１により第一負圧ポンプ２０４および第二負圧ポンプ２１４が二次配管１０２に接続されている。

負圧用配管２０１上にバルブ２０９が設けられている。配管２１１にバルブ２１９が設けられている。バルブ２０９および２１９の開閉はコンピューター３０２により制御される。

通常運転時には、第一負圧ポンプ２０４が負圧用配管２０１に負圧を供給し、第二負圧ポンプ２１４が配管２１１および二次配管１０２に負圧を供給するようにバルブ２０９および２１９の開閉が制御される。

これに対して、第一負圧ポンプ２０４をメンテナンスで停止させる場合には、第二負圧ポンプ２１４が負圧用配管２０１、配管２１１および二次配管１０２に負圧を供給するようにバルブ２０９および２１９の開閉が制御される。

第二負圧ポンプ２１４をメンテナンスで停止させる場合には、第一負圧ポンプ２０４が負圧用配管２０１、配管２１１および二次配管１０２に負圧を供給するようにバルブ２０９および２１９の開閉が制御される。

(実施の形態５）
図４は、実施の形態５に従った医療施設の消火システムの模式図である。実施の形態５では、医療施設の消火システム１は、スプリンクラーヘッド１０３と、スプリンクラーヘッド１０３に水を供給するためのスプリンクラー用配管としての二次配管１０２とを有し、スプリンクラー用配管としての二次配管１０２が常態で負圧状態に維持されている負圧スプリンクラーシステム１００と、医療施設内で用いる負圧を供給するための負圧用配管２０１と、負圧用配管２０１に負圧を供給可能な第一負圧装置としての第一負圧ポンプ２０４と、二次配管１０２と負圧用配管２０１に負圧を供給可能な第二負圧装置としての第二負圧ポンプ２１４とを備える。第二区画１２には建物内で発生した廃棄物を貯留する廃棄物貯留室５００が設けられる。第二区画１２と別の階である第一区画１１には廃棄物貯留室５００は設けられない。

通常運転時には、第一負圧ポンプ２０４が負圧用配管２０１に負圧を供給し、第二負圧ポンプ２１４が配管２１１および二次配管１０２に負圧を供給するようにバルブ２０９の開閉が制御される。

これに対して、第一負圧ポンプ２０４をメンテナンスで停止させる場合には、第二負圧ポンプ２１４が負圧用配管２０１、配管２１１および二次配管１０２に負圧を供給するようにバルブ２０９の開閉が制御される。

(実施の形態６）
図５は、実施の形態６に従った医療施設の消火システムの模式図である。実施の形態６では、医療施設の消火システム１は、スプリンクラーヘッド１０３と、スプリンクラーヘッド１０３に水を供給するためのスプリンクラー用配管としての二次配管１０２とを有し、二次配管１０２が常態で負圧状態に維持されている負圧スプリンクラーシステム１００と、医療施設内で用いる負圧を供給するための負圧用配管２０１と、負圧用配管２０１に負圧を供給可能な第一負圧装置としての第一負圧ポンプ２０４と、二次配管１０２と負圧用配管２０１に負圧を供給可能な第二負圧装置としての第二負圧ポンプ２１４と、二次配管１０２に負圧を供給可能な第三負圧装置としての第三負圧ポンプ２１８とを備える。第二区画１２には建物内で発生した廃棄物を貯留する廃棄物貯留室５００が設けられる。第二区画１２と別の階である第一区画１１には廃棄物貯留室５００は設けられない。

通常運転時には、第一負圧ポンプ２０４が負圧用配管２０１に負圧を供給し、第二負圧ポンプ２１４が配管２１１および二次配管１０２に負圧を供給するようにバルブ２０９および２１９の開閉が制御される。

これに対して、第一負圧ポンプ２０４をメンテナンスで停止させる場合には、第二負圧ポンプ２１４が負圧用配管２０１に負圧を供給し、第三負圧ポンプ２１８が配管２１１および二次配管１０２に負圧を供給するようにバルブ２０９および２１９の開閉が制御される。

第二負圧ポンプ２１４をメンテナンスで停止させる場合には、第一負圧ポンプ２０４が負圧用配管２０１、配管２１１および二次配管１０２に負圧を供給し、第三負圧ポンプ２１８が配管２１１および二次配管１０２に負圧を供給するようにバルブ２０９および２１９の開閉が制御される。

（実施の形態７）
図６は、実施の形態７に従った医療施設の消火システムの模式図である。実施の形態７の建物の消火システム２はスプリンクラーヘッド１０３と、スプリンクラーヘッド１０３に水を供給するためのスプリンクラー用配管としての二次配管１０２とを有し、二次配管１０２が常態で負圧状態に維持されている負圧スプリンクラーシステム１００と、建物内で用いる負圧を供給するための負圧用配管２０１と、二次配管１０２と負圧用配管２０１に負圧を供給するための負圧装置としての第一負圧ポンプ２０４とを備える。第二区画１２には建物内で発生した廃棄物を貯留する廃棄物貯留室５００が設けられる。第二区画１２と別の階である第一区画１１には廃棄物貯留室５００は設けられない。

負圧用配管２０１には負圧口４０３が設けられている。負圧口４０３から負圧を取り出すことができる。負圧口４０３に負圧を利用する機器を取り付けることができる。第一負圧ポンプ２０４を、負圧口４０３に負圧を供給するため、かつ、二次配管１０２に負圧を供給するために共用しているため、追加の負圧ポンプを設ける必要がない。

建物の種類は特に制限されない。医療施設であってもよい。医療施設以外の建物であってもよい。病院以外の建物であってもよい。建物として、発電所、原子力発電所、半導体製造工場、電気工場およびリチウム電池製造工場であってもよい。原子力発電所においてスプリンクラーヘッド１０３から水が漏れ、外部放射線量が閾値以上の区域に水が入ると、この水が放射性の汚染水となる可能性がある。汚染水の処理には多額のコストが必要となる。これは原子力発電所の特有の問題である。負圧スプリンクラーシステム１００を用いることで上記の問題を解決することができる。

建物がアルカリ金属を扱う施設、たとえばリチウム電池製造工場である場合には、リチウムは水と反応するため、工場内のリチウムと水との接触を防止する必要がある。スプリンクラーヘッド１０３からの水漏れを防止して、アルカリ金属と水との反応を防止することができる。

（実施の形態８）
図７は、実施の形態８に従った建物の消火システムの模式図である。実施の形態８の建物の消火システム３において、建物１０は原子力発電所であり、スプリンクラーヘッド１０３と、スプリンクラーヘッド１０３に水を供給するためのスプリンクラー用配管としての二次配管１０２とを有し、スプリンクラー用配管が常態で負圧状態に維持されている負圧スプリンクラーシステム１００と、スプリンクラー用配管（二次配管１０２）に負圧を供給可能な負圧装置としての第一負圧ポンプ２０４とを備える。外部放射線量が所定値以上であれば、二次配管１０２内に常態で水が充填されておらず負圧状態に保たれていてもよい。第二区画１２には建物内で発生した廃棄物を貯留する廃棄物貯留室５００が設けられる。第二区画１２と別の階である第一区画１１には廃棄物貯留室５００は設けられない。

原子力発電所においてスプリンクラーヘッド１０３から水が漏れ、外部放射線量が閾値以上の区域に水が入ると、この水が放射性の汚染水となる可能性がある。汚染水の処理には多額のコストが必要となる。これは原子力発電所の特有の問題である。負圧スプリンクラーシステム１００を用いることで上記の問題を解決することができる。さらに、二次配管１０２内に常態で水が充填されておらず負圧状態であれば、二次配管１０２内の水がガンマー線、中性子線などに曝されることがない。その結果、水の放射線化学反応を抑制することができる。

（実施の形態９）
図８は、実施の形態９に従った建物の消火システムの模式図である。実施の形態９に従った建物の消火システム４において、建物はアルカリ金属を扱う工場であり、スプリンクラーヘッド１０３と、スプリンクラーヘッド１０３に水を供給するためのスプリンクラー用配管としての二次配管１０２とを有し、二次配管１０２が常態で負圧状態に維持されている負圧スプリンクラーシステム１００と、二次配管１０２に負圧を供給するための負圧装置としての第一負圧ポンプ２０４とを備える。アルカリ金属は、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム、フランシウムである。第二区画１２には建物内で発生した廃棄物を貯留する廃棄物貯留室５００が設けられる。第二区画１２と別の階である第一区画１１には廃棄物貯留室５００は設けられない。

建物がアルカリ金属を扱う施設、たとえばリチウム電池製造工場である場合には、リチウムは水と反応するため、工場内のリチウムと水との接触を防止する必要がある。スプリンクラーヘッド１０３からの水漏れを防止して、アルカリ金属と水との反応を防止することができる。

今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した実施の形態ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味、および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ 医療施設の消火システム、２，３，４ 建物の消火システム、１０ 建物、１１ 第一区画、１２ 第二区画、１００ 負圧スプリンクラーシステム、１０１ 一次配管、１０２ 二次配管、１０３ スプリンクラーヘッド、１０５，２０９，２１９ バルブ、１０６ 水ポンプ、２００ 負圧システム、２０１ 負圧用配管、２０２，２１２ 接続点、２０３ アウトレット、２０４ 第一負圧ポンプ、２０５ 接続管、２１４ 第二負圧ポンプ、２１８ 第三負圧ポンプ、３００ 検知システム、３０１ 火災検知器、３０２ コンピューター、３１１，３１２ 信号線 ４０３負圧口、５００ 廃棄物貯留室。

Claims (2)

1. 原子力発電所内に設けられる負圧式スプリンクラーの配管と、
   前記配管に負圧を供給する負圧装置と、
   前記原子力発電所内の廃棄物を貯留する廃棄物貯留室を備え、
   前記負圧装置と前記廃棄物貯留室とは別の階に設けられ、
   前記負圧装置は負圧ポンプである、負圧式スプリンクラーを用いた消火システム。
2. 常態で前記配管内の絶対圧力が０．０５ＭＰａ以下である、請求項１に記載の負圧式スプリンクラーを用いた消火システム。

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