JPH04242669A - スプリンクラ消火設備 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、スプリンクラ消火設
備に関する。

【０００２】

【従来の技術】スプリンクラ消火設備は、従来から開放
型、閉鎖型の湿式や乾式等の種々の系統が利用されてい
る。従来、閉鎖型スプリンクラ消火設備では、各警戒地
区に設けた閉鎖型スプリンクラヘッドの端末まで加圧さ
れた消火液を常時充填しておくものであり、火災検出と
同時に散水動作をとることができ、最も一般的な、ビル
等に用いられる設備である。閉鎖型スプリンクラ消火設
備では、スプリンクラヘッドの破損等により大量の消火
液が放出されてしまうので、スプリンクラヘッドのほか
に火災感知器を設置し、火災による火災感知器の動作に
よりスプリンクラヘッドまで消火液を充填し、更にスプ
リンクラヘッドが動作するときに散水を行う予作動式（
プレアクション式）スプリンクラ消火設備がある。この
予作動式ではスプリンクラヘッドへの配管内では空気が
僅かに加圧されていて、スプリンクラヘッドの破損や誤
動作では消火液が放出されることはない。従って、デパ
−ト等の水損を極度に嫌う場所に設置される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】閉鎖型スプリンクラ消
火設備は、配管の端末まで加圧された消火液が常時充填
されているので、スプリンクラヘッドの火災検出による
動作と同時に消火液の放出が可能であるという特徴を有
している。しかし、物が当たる等による事故でスプリン
クラヘッドが開放してしまったときは、加圧された消火
液が放出されると共に、加圧送液装置が起動して、火災
でないことを確認してポンプを停止するまでの間、散水
が続けられ、大きな水損事故となる問題がある。

【０００４】一方、予作動式スプリンクラ消火設備は、
火災感知器が火災を検出し、かつ、閉鎖型スプリンクラ
ヘッドが動作したとき、即ち、火災感知器とスプリンク
ラヘッドとのＡＮＤ条件によってのみ消火液が放出され
るものであり、常時は配管内には加圧空気が充填されて
いるだけなので、閉鎖型スプリンクラヘッドへの衝撃等
による開放が発生しても水損事故にはならないという特
徴を有している。しかし、閉鎖型スプリンクラヘッドが
接続される二次側配管を加圧するためのコンプレッサ等
を必要とし、設備全体が複雑で高価になり、実際に火災
時には、スプリンクラヘッドが動作しても当初は加圧さ
れた空気が出るので、正常に消火液が放出を開始するま
でに遅れがでるという問題がある。

【０００５】特に重要な問題は、消火時、スプリンクラ
ヘッドが設けられている二次側の配管には開放弁の一次
側と同等の高い液圧が加わるので、この二次側の配管や
弁類等の機器部材は一次側と同等の耐圧グレ−ドのもの
を使用する必要があるという点である。 （ａ）このことは、二次側の配管や弁類はコスト高とな
ってスプリンクラ消火設備の普及を妨げる要因の一つで
もある。 （ｂ）そして火災現象が検出されて開放弁が開放された
瞬間には、高い一次側の液圧が二次側に一時にかかるの
で、ウオ−タ−ハンマ作用によって図３の点線で示すよ
うに二次側の液圧が異常に昇圧し、これは上記機器部材
の耐圧グレ−ドについて一層、大きい問題となつている
。

【０００６】この発明は、従来のスプリンクラ消火設備
のこのような種々の問題を解決するために提案されたも
のであって、開放弁の開放時や消火動作中の消火液の異
常昇圧を抑えて二次側の機器部材の耐圧グレ−ドは低い
ものでよく、スプリンクラヘッドの動作と共に消火液の
放出が可能であり、閉鎖型スプリンクラヘッドが衝撃等
により開放した場合でも水損事故を抑制でき、しかも、
設備構成は簡単で安価なスプリンクラ消火設備を提供す
るものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
この発明は、警戒地区に、閉鎖型のスプリンクラヘッド
４と、一次側８と二次側７とを常時閉鎖状態とし、火災
現象を検出する火災検出手段１に基づく信号により開放
状態にされる開放弁６とが設けられ、開放弁６の一次側
配管が消火液供給手段１３に、二次側配管が閉鎖型のス
プリンクラヘッド４に、それぞれ接続されたスプリンク
ラ消火設備において、開放弁６は、開放状態の時、一次
側８の消火液の液圧を所定圧に減圧調整して二次側７へ
供給する調圧装置Ｒを有し、二次側配管５には、前記減
圧調整される所定圧を越える液圧のときにこの二次側配
管５内の消火液を排出する昇圧緩和装置Ａを備えている
。

【０００８】昇圧緩和装置Ａは、二次側配管５の高い位
置に設けられ、常時、ばね４５により閉じ位置に付勢さ
れている弁体４４による安全弁３８によって構成してい
る。

【０００９】前記開放弁６の閉鎖時では二次側配管５に
無加圧又は微圧の消火液を充液できる構成としている。

【作用】

【００１０】開放弁６の開放中では調圧装置Ｒによって
所定圧に減圧調整された消火液が二次側配管５に供給さ
れるので、二次側７の配管やスプリンクラヘッド４等の
機器部材は耐圧グレ−ドが十分低いものが使用でき、開
放弁６の開放当初或いはスプリンクラヘッド４の開放中
等、火災監視時や、消火動作中に二次側配管系に発生す
る過渡的な異常昇圧は、この異常昇圧により開放動作し
て二次側配管５の圧力液を排出する昇圧緩和装置Ａによ
って緩和され、二次側配管５やスプリンクラヘッド４等
の機器部材の耐圧グレ−ドを安心して下げることができ
る。

【００１１】昇圧緩和装置Ａは、二次側配管５の高い位
置に設けられ、常時、ばね４５により閉じ位置に付勢さ
れている弁体４４に小孔４３が設けられている安全弁３
８によって構成しているので、火災監視時での昇圧緩和
装置Ａからの排液は無く、消火活動時も極めて僅かで済
み、しかも、構造は簡単である。

【００１２】開放弁６の閉鎖時（火災監視時）に二次側
配管５に無加圧又は微圧の消火液を充液しておけば、従
来の予作動式スプリンクラ消火設備に比べてスプリンク
ラヘッド４の開放動作と同時に消火液は放出されて消火
動作に遅滞はなく、常時二次側配管内を空気で加圧して
おくためのコンプレッサは不要となり、又、閉鎖型スプ
リンクラ消火設備のようにスプリンクラヘッドの誤動作
による多大な水損事故は起らない。

【００１３】

【実施例】以下、この発明の各実施例を図に基づき説明
する。図１は、スプリンクラ消火設備の一実施例のブロ
ック図である。警戒地区に設けられた差動式や定温式等
の火災感知器１は、電路２を介して受信盤３に接続され
る。火災感知器１と同様に警戒地区の天井に設けられた
閉鎖型のスプリンクラヘッド４は、二次側配管５を介し
て開放弁６の二次側７に接続される。開放弁６の一次側
８は、消火液供給手段としての加圧送液装置１３に接続
されており、同図で図示されている仕切弁９と、ポンプ
１０と、電路１１により受信盤３に接続されたモ−タ−
１２等のほか、図示されていない通常の逆止弁や圧力空
気槽等の加圧手段をこの加圧送液装置１３は備えている
。

【００１４】この開放弁６には、一次側８の液圧を所定
圧に減圧調整して二次側７に供給する調圧装置Ｒを備え
ている。即ち、開放弁６の一次側８と二次側７とは弁座
１４とこの弁座１４を開閉する弁体１５とにより仕切ら
れていて、弁箱１６内の弁座壁２０とこの弁体１５とに
より操作室１７が形成され、ばね１８にて弁座１４を閉
じるよう付勢された弁体１５には一次側８の液圧の一部
を導入するための小孔１９が開いている。弁座壁２０と
弁箱１６内の隔壁２１とによって操作二次室１７ａが形
成され、操作二次室１７ａは、電路２３にて受信盤３に
接続されたモ−タ−又はソレノイドの如き電動部２４に
よって開閉される操作弁２５に通じている。操作室１７
には、これと操作二次室１７ａとを連通する弁体開度調
整穴２６が設けられ、ニ−ドル２７の他端に取り付けら
れたフラム２９によって弁箱１６内に二次圧監視室３０
が形成され、二次圧監視室３０は配管３１によって開放
弁６の二次側７に連通される。フラム２９は、二次圧設
定ばね２８により弁体開度調整穴２６の開度が大きくな
るように付勢されていて、このフラム２９と一体にされ
たニ−ドル２７の変位により弁体開度調整穴２６の開度
が調整され、一次側８の液圧は所定圧に減圧調整して二
次側７に供給される。

【００１５】二次側７に接続した配管３２には、開放弁
６の開放を検知して電路３３により受信盤３にこれを報
知する圧力スイッチ３４を設け、仕切弁３５を介してド
レン管３６にこの配管３２と操作弁２５の二次側を接続
している。スプリンクラヘッド４の二次側配管５の端末
付近の立上り管３７には、この発明の主要構成である昇
圧緩和装置Ａの一実施例としての安全弁３８を、スプリ
ンクラヘッド４等の配置位置よりも高い位置に接続し、
安全弁３８の二次側３９は排液管４０に接続している。

【００１６】安全弁３８は、図２に縦断面図で例示する
ように二次側配管５に開口する弁座４１のある一次側４
２と、小孔４３のある弁体４４と、弁体４４を弁座４１
に押しつけるばね４５とによって構成され、調圧装置Ｒ
により減圧調整される所定圧を若干越える液圧のとき、
弁体４４は弁座４１を開くようにばね４５を設定してい
る。尚、図示は省略したが、この小孔４３は、後述のよ
うに火災監視のため二次側配管５に無加圧の消火液を充
液するときの操作を容易化するためのものであり、この
小孔４３を明けなければ二次側配管５を微圧な消火液で
加圧することが可能であり、これにより立上り管３７は
不要となる。開放弁６の一次側８の液圧は圧力計４６で
、二次側配管５の液圧は圧力計４７で、それぞれ検知さ
れる。

【００１７】次に上記実施例における動作を説明する。 まず、二次側配管５、立上り側配管３７等、開放弁６の
二次側７に無加圧の消火液を充液しておく。充液は、ま
ず、加圧送液装置１３により開放弁６の一次側８を介し
て操作室１７まで加圧している状態とする。次に仕切弁
９を閉じ、操作弁２５を開いて操作室１７内が減圧され
ることで開放弁６を開放状態とする。そして、仕切弁９
を徐々に開放し、消火液をゆっくり開放弁６の二次側配
管系に流入させる。消火液は、開放弁６の二次側７から
二次側配管５、スプリンクラヘッド４、立上り管３７へ
流れ、小孔４３を越えて排液管４０に少し流れ落ちる。 消火液が小孔４３を越えている時点で操作弁２５を閉じ
、開放弁６を閉止状態にする。これにより、二次側配管
系に作用していた圧力液は、排液管４０へ排出されて無
圧に充液された状態になる。このようにして二次側配管
５、スプリンクラヘッド４等は充液され、立上り管３７
に接続した安全弁３８の小孔４３による大気連通の割合
を微小にしておくことで、消火液の大気への拡散速度を
抑え、無圧充液状態を長期に保つことができる。火災感
知器１が動作していない常態では一次側８の消火液は開
放弁６の小孔１９から操作室１７に入り、操作室１７内
の液圧とばね１８によって弁体１５は弁座１４を閉じ、
この弁体１５は圧力スイッチ３４により監視状態となっ
ている。

【００１８】この状態において火災が発生し火災感知器
１が動作すると、火災信号が受信盤３に伝達される。受
信盤３ではこの火災信号により電動部２４を動作させ、
操作弁２５を開けるので、開放弁６の操作室１７の液圧
は操作二次室１７ａを介しドレン管３６から排出されて
その液圧は減圧し、一次側８と操作室１７との液圧差に
より開放弁６は開かれる。開放弁６が開いた瞬間には二
次側配管５と二次側７の液圧は異常に昇圧して調圧装置
Ｒにより調圧されている所定圧Ｐをこえるので、この異
常昇圧は安全弁３８の弁体４４をばね４５に逆らって押
動して弁座４１を開き、圧力液は安全弁３８の二次側３
９から排液管４０へ排液されて異常昇圧は図３の実線で
示すとおり所定圧Ｐを少し越える程度の大きさにまで緩
和され、次に二次側７の液圧が所定圧Ｐに戻ると弁体４
４はばね４５により弁座４１をとじ、安全弁３８からの
排液は小孔４３からの僅かとなって無駄は少なくなる。 一方、図示しない圧力空気槽等の加圧手段により一次側
８の圧力液は二次側７を経て二次側配管５へ流れ、圧力
スイッチ３４が動作して受信盤３に開放弁６の開放を報
知する。

【００１９】開放弁６の二次側７の液圧が調圧装置Ｒの
設定圧を越えるとフラム２９とニ−ドル２７が左方へ押
されて弁体開度調整穴２６は閉じ、操作室１７の排液は
止んでばね１８により弁体１５は弁座１４を閉じる方向
へ移動させる。二次側７の液圧が調圧装置Ｒの設定圧を
下回ると二次圧設定ばね２８によってニ−ドル２７は戻
されて弁体開度調整穴２６は開き、操作室１７は操作二
次室１７ａを介し排液されて二次側７の液圧によって弁
体１５が戻って弁座１４は開き、一次側８の消火液が二
次側７に導入され、二次側７の液圧は回復し、このよう
にして二次側７の液圧は一次側８の消火液の液圧に対し
、消火活動に必要な所定圧に減圧調整される。

【００２０】そして火災地点の温度がさらに上昇すると
、スプリンクラヘッド４が開放して二次側配管５内の消
火液が放出され、火災が消火されるまで調圧装置Ｒによ
り前記のように所定圧Ｐに調圧された消火液が供給され
、放出は続けられる。この時、圧力空気槽等の加圧手段
からの加圧水の減少割合から、安全弁３８の小孔４３か
らの減圧であるか、スプリンクラヘッド４からの減圧で
あるかが受信盤３等において判別され、スプリンクラヘ
ッド４からの減圧である場合は加圧送液装置１３のポン
プ９が起動される。尚、加圧送液装置１３のポンプ９の
起動は、上記加圧手段の連続加圧時間を検知することに
よって行ってもよい。

【００２１】従ってこの実施例によって次の効果が得ら
れることになった。 （ａ）スプリンクラヘッド４及び、二次側配管５内には
、前記従来の予作動式スプリンクラ消火設備の如き空気
は介在していないので、スプリンクラヘッド４の開放動
作と同時に消火液は放出され、消火動作に遅れは無い。 （ｂ）配管を常時空気で加圧しておくためのコンプレッ
サはこの構成では不要となり、設備コストは安価となっ
た。 （ｃ）一次側８の液圧は調圧装置Ｒによって所定圧に減
圧調整されて上記二次側配管５等に供給されるので二次
側配管５、スプリンクラヘッド４、弁類等、二次側の機
器部材の耐圧グレ−ドは十分低いもので足り、配管材料
コストは低廉となり、配管工事は簡易で済む。 （ｄ）開放弁６が開かれるとき発生する過渡的な液圧の
異常昇圧や、スプリンクラヘッド４開放中等での異常昇
圧は安全弁３８によって緩和され、二次側配管５や、ス
プリンクラヘッド４等の耐圧グレ−ドを下げようとする
機能は上記過渡時や予期していない異常昇圧時でも常に
確保することができ、二次側配管５等の二次側の機器部
材の耐圧グレ−ドは安心して下げることができる。 （ｅ）そして、昇圧緩和装置Ａとして安全弁３８を使用
したのでその構造は簡単となった。 （ｆ）二次側配管５に無加圧な消火液を充液してあるの
で、スプリンクラヘッド４の異常開放時に二次側配管５
からの枝管内の僅かな消火液が放出されるだけであり、
水損による被害は僅かである。 （ａ）〜（ｆ）の効果は、二次側を無加圧の空気として
も（ａ）以外の効果は得られる。　　更に、安全弁３８
の小孔４３を閉じ、消火液を微圧に加圧した場合にも（
ａ）〜（ｆ）の効果は得られ、バイパス管等の加圧手段
を必要とするが二次側配管５の不備やスプリンクラヘッ
ド４の誤動作を検出することが可能になる。

【００２２】前記図示例では調圧装置Ｒは開放弁６に設
けて弁体１５を調圧動作に利用しているが、調圧装置Ｒ
を開放弁６とは別体に設けても良く、更に、前記実施例
では、操作室１７を減圧することで弁体１５を開放して
いるが、操作室を加圧することによって弁体が開放され
る構造としても良いことは勿論である。又、前記実施例
の構造において火災監視のため、二次側配管５、立上り
管３７および、安全弁３８の一次側４２に無加圧の消火
液を充液する代りに、安全弁３８の小孔は閉じておいて
開放弁をバイパスする管路に二次圧調整弁を設けるなど
により、微圧な消火液を充填する変形的使用が可能であ
り、この場合も、開放弁６は開放時に調圧装置Ｒによっ
て二次側を減圧調整し、開放弁６が開かれるとき発生す
る過渡的な液圧の異常昇圧は安全弁３８によって緩和し
て、二次側配管５や、スプリンクラヘッド４等の耐圧グ
レ−ドを下げることが可能となり、低コストの消火設備
とすることができる。この構成で開放弁６の開放は、火
災感知器１の信号に基づくものに限らず、微圧の二次側
配管５内のスプリンクラヘッドの開放による圧力変化に
よってもよく、更にはスプリンクラヘッド４の開放動作
を検知する接点に基づくものであってもよい。

【００２３】

【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、開放弁
６の開放中では調圧装置Ｒによって所定圧に減圧調整さ
れた消火液が二次側配管５に供給されるので、二次側７
以降の配管やスプリンクラヘッド４等の機器部材は耐圧
グレ−ドの十分低いものが使用できるスプリンクラ消火
設備であり、開放弁６の開放当初或いはスプリンクラヘ
ッド４の開放中等、火災監視時や消火動作中に二次側配
管系に発生する過渡的、一時的な液圧の異常昇圧は、小
径ポ−ト５２の異常昇圧により開放動作して二次側７の
圧力液を排出する昇圧緩和装置Ａによって緩和され、二
次側配管５やスプリンクラヘッド４等の機器部材の耐圧
グレ−ドを安心して下げることができ、低コストで実施
化容易なスプリンクラ消火設備となった。

【００２４】昇圧緩和装置Ａは、二次側配管５の高い位
置に設けられ、常時、ばね４５により閉じ位置に付勢さ
れている弁体４４を有する安全弁３８によって構成して
いるので、消火動作時に昇圧緩和装置Ａから排液するこ
とはなく、弁体４４に小孔４３を設けた場合にも排液量
は極めて僅かで済み、しかも、構造は簡単である。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例を示すブロック図である。

【図２】図１に用いている安全弁の縦断面図である。

【図３】この発明の実施例による昇圧緩和特性図である
。

【符号の説明】

１　　　　　　火災感知器（火災検出手段）４　　　　
　　スプリンクラヘッド ６　　　　　　開放弁 ７　　　　　　二次側 ８　　　　　　一次側 １３　　　　加圧送液装置（消火液供給手段）３８　　
　　安全弁 ４３　　　　小孔 ４４　　　　弁体 Ａ　　　　　　昇圧緩和装置 Ｒ　　　　　　調圧装置

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　　　警戒地区に、閉鎖型のスプリンク
   ラヘッドと、一次側と二次側とを常時閉鎖状態とし、火
   災現象を検出する火災検出手段に基づく信号により開放
   状態にされる開放弁とが設けられ、開放弁の一次側配管
   が消火液供給手段に、二次側配管が閉鎖型のスプリンク
   ラヘッドに、それぞれ接続されたスプリンクラ消火設備
   において、開放弁は、開放状態の時、一次側の消火液の
   液圧を所定圧に減圧調整して二次側へ供給する調圧装置
   を有し、二次側配管には、この配管内の液圧が所定圧を
   越えるときにこの配管内の消火液を排出する昇圧緩和装
   置を有することを特徴とするスプリンクラ消火設備。
2. 【請求項２】　　　　昇圧緩和装置は、二次側配管の高
   い位置に設けられ、常時、ばねにより閉じ位置に付勢さ
   れている弁体による安全弁であることを特徴とする請求
   項１のスプリンクラ消火設備。
3. 【請求項３】　　　　開放弁の閉鎖時では二次側配管に
   無加圧又は微圧の消火液を充液できる構成としたことを
   特徴とする請求項１又は２のスプリンクラ消火設備。