JPH04317666A - 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、水噴霧消火設備、泡消火設備、混合薬剤消火設備等
のように消火液が消火ヘッドから放出される方式の消火
設備に関する。

【０００２】

【従来の技術】これらの消火設備として最も代表的なス
プリンクラ消火設備について説明する。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、予作
動式等の種々の系統が利用されている。閉鎖型スプリン
クラ消火設備は、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り、
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。これに対し、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
火設備は、スプリンクラヘッドへの配管内で空気が僅か
に加圧されていて、火災感知器が火災を検出し、かつ、
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、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。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、予作動式スプ
リンクラ消火設備は、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
でるというような問題があり、特に重要な問題は、ヘッ
ドが設けられ空気が充填された状態となっている二次側
の配管には、消火時、開放弁の一次側の高い液圧が加わ
るので、この二次側の配管や弁類等の機器部材は高い耐
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
ってヘッド方式の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、ウォ−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
。 この発明は、従来の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、設備構成は簡
単で安価な消火設備を提供するものである。

【０００４】

【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、消火ヘッド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５が消火ヘッド４に、それぞれ
接続された消火設備において、二次側配管５には、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。

【０００５】昇圧緩和装置Ａは、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。

【０００６】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。

【０００７】

【作用】開放弁６の開放当初或いは消火ヘッド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や消火ヘッド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。

【０００８】昇圧緩和装置Ａは、常時、ばね４５により
閉じ位置に付勢されている弁体４４が設けられている安
全弁３８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。

【０００９】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
来の予作動式消火設備に比べて消火ヘッド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
サは不要となる。

【００１０】

【実施例】以下、この発明の実施例をスプリンクラ消火
設備の場合について例示的に説明する。図１は、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検出手段である火災感知器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例えば閉鎖型の
スプリンクラヘッドの如き消火ヘッド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は一次側配管４９を介して消火液供給手段と
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。

【００１１】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。

【００１２】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。消火ヘッド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、消火ヘッド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。

【００１３】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。

【００１４】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を開放可能な状態とする。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、消火ヘッド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、消
火ヘッド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。

【００１５】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を閉じ、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。

【００１６】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。

【００１７】そして火災地点の温度がさらに上昇すると
、消火ヘッド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、消火ヘッド４からの減圧であるかが受信盤３
等において判別され、消火ヘッド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。

【００１８】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）消火ヘッド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、消火ヘッド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、消火ヘッド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、消火ヘッド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、消火ヘッド
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、消火ヘッド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の不備や消火ヘッド４の誤
動作を検出することが可能になる。

【００１９】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、消火ヘッド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、更には消火ヘッド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。

【００２０】泡消火設備の場合は、図４に例示するよう
に、仕切弁９の二次側配管１０１と開放弁６の一次側配
管４９との間に泡水溶液生成装置１０２を介装すればよ
い。例示した泡水溶液生成装置１０２は、仕切弁９の二
次側配管１０１から分岐した送水管１０３によって分流
した加圧水を、例えば加圧式の泡原液槽１０４のダイヤ
フラム（図示は省略した）の外側室に送りこみ、このダ
イヤフラムの内部は送液管１０５によって混合器１０６
の薬剤吸い込み側に接続させて、混合器１０６の二次側
を開放弁６の一次側配管４９に接続するものである。送
水管１０３からの加圧水によってダイヤフラムから押し
出された泡原液は、混合器１０６において仕切弁９の二
次側配管１０１の水と混合して指定濃度の泡水溶液とし
て開放弁６の一次側配管４９に送りこまれる。混合薬剤
消火設備の場合は、上記図４の泡原液槽１０４を、薬剤
の泡原液槽に構成すればよく、薬剤として例えば炭酸カ
リウムを主成分とする溶液等による強化液などを用いる
ことができる。

【００２１】

【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、開放弁
６の開放当初或いは消火ヘッド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、こ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や消火ヘッド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
実施化容易な消火設備となった。

【００２２】昇圧緩和装置Ａは、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、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
。

【図４】泡消火設備に置き換えた実施例における要部を
示すブロック図である。

【符号の説明】

１　　　　　　火災感知器（火災検出手段）４　　　　
　　消火ヘッド 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、消火ヘッドと、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、二次側配管が消火ヘッドに、それぞれ接続された消
   火設備において、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消火設備。
2. 【請求項２】　　　　昇圧緩和装置は、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の消火設備。