JPH1057518A

JPH1057518A - スプリンクラ消火設備

Info

Publication number: JPH1057518A
Application number: JP22544696A
Authority: JP
Inventors: Akira Matsutani; 晃松谷
Original assignee: Nohmi Bosai Ltd
Current assignee: Nohmi Bosai Ltd
Priority date: 1996-08-27
Filing date: 1996-08-27
Publication date: 1998-03-03

Abstract

(57)【要約】【課題】スプリンクラヘッドから適性放水を行うため
の圧力調整が簡便に行えるスプリンクラ消火設備を得
る。【解決手段】分岐管２１〜２３と二次側配管４１〜４
３とを常時閉鎖状態とし、火災感知器５に基づく信号に
より開放状態とされる自動警報装置３１〜３３が設けら
れ、その二次側配管４１〜４３には速動型の閉鎖型スプ
リンクラヘッド５に接続され、貯水槽からの消火水を加
圧して同時開放個数の縮小化された水量を送出する消火
ポンプ１２と、その回転数がスプリンクラヘッド５から
の放水圧が所定範囲内になるように予め設定された記憶
装置を有し、消火ポンプ１２の回転数制御を行うポンプ
制御盤１７と、を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、スプリンクラヘッ
ドから適性放水を行うための圧力調整が簡便に行えるス
プリンクラ消火設備に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のスプリンクラ消火設備において、
スプリンクラヘッドに加圧送水する消火ポンプは、建物
の最上階のヘッドから例えば平米あたり１キロの圧力で
１分あたり８０リットルの放水を同時個数３０個が可能
になるように設計されている。

【０００３】これに対して、本件出願人は、消火効率の
よい散水を行うにはヘッドからの放水圧力が平米あたり
０．５〜４．５キロの範囲が最適になることを特開平４
−２３６９７２号公報に開示している。そして、特開平
５−８４３２２号公報に動作したスプリンクラヘッドへ
の供給圧を消火ポンプの回転数により制御することが、
また、特開平６−１０５９２５号公報に一次側が消火水
を供給する加圧給水装置に接続されるとともに、二次側
が配管を介して閉鎖型スプリンクラヘッドに接続される
地区弁装置において、弁体の開度調整を行って二次側へ
消火効率の最適な圧力に調整された消火水を充填するこ
とが開示され、現実にシステム化のための提案を多数行
っている。

【０００４】そして、出願人は、これらの技術的思想を
総合して、水を有効に使用する極めて合理的なニュース
プリンクラシステムを具体化している。このシステム
は、従来のシステムと比較すると、スプリンクラヘッド
および地区弁装置を改良した点を基本とし、コンパクト
なシステムで、常時監視による信頼性の高いシステムと
なっている。スプリンクラヘッドは、ＲＴＩ感度指数に
よって従来のヘッドと比較して火災検知感度が５倍とい
う速動型ヘッドを用い、また、地区弁装置には、充水予
作動式調圧型バルブを用い、常時二次側を所定圧に調圧
でき、上記速動型ヘッドの放水圧を消火に最適な圧力で
散水させることが可能であり、放水量の少水量化および
同時開放個数の縮小化を可能としている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記のニュースプリン
クラシステムは、非常に画期的なシステムであるが、速
動型ヘッドへの所定圧の消火水の供給を充水調圧型バル
ブによる地区弁装置に依存しており、地区弁装置の構成
が複雑になっていると同時に、その製造時の機能調整お
よび性能試験も煩雑である。

【０００６】そこで、本発明では、速動型ヘッドへの所
定圧の消火水の供給を消火ポンプの持たせて、設置機器
についての調整を簡略化するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の点に鑑み、本発明
は、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とさ
れる地区弁装置が設けられ、該地区弁装置の一次側が消
火水を供給する加圧給水装置に接続されるとともに、前
記地区弁の二次側が配管を介して放水量の少水量化され
た速動型の閉鎖型スプリンクラヘッドに接続され、前記
加圧給水装置は、貯水槽からの消火水を加圧して同時開
放個数の縮小化された水量を送出する消火ポンプと、該
消火ポンプの回転数が前記火災検出手段の信号に対して
前記スプリンクラヘッドからの放水圧が所定範囲内にな
るように予め設定された記憶装置と、前記消火ポンプの
二次側の圧力低下に基づいて前記消火ポンプを起動して
前記記憶手段から読み出した回転数に基づいて前記消火
ポンプの回転数制御を行う制御装置と、を有することを
特徴とするものである。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態につい
て説明する。図１は本発明を利用したスプリンクラ消火
設備の系統図である。

【０００９】図１において、１１は貯水槽、１２は加圧
給水装置を構成するポンプであり、１３は建物に上下に
配設された立上り給水配管で、逆止弁１４および仕切弁
１５を介してポンプ１２に接続されている。２１〜２３
は給水配管１３から通常各フロアごとに分岐された分岐
管で、それぞれ地区弁装置としての予作動式自動警報装
置３１〜３３に接続され、また、自動警報装置３１〜３
３の二次側は、二次側配管４１〜４３を介してそれぞれ
必要数の速動型のスプリンクラヘッド５が設けられてい
る。

【００１０】この速動型のスプリンクラヘッド５は、Ｒ
ＴＩ感度指数が４０程度で、従来のヘッドが２００程度
に比べ５倍の火災検知速度を持っている飛躍的に高感度
で素早く作動する閉鎖型のヘッドであり、構造について
詳細に説明しないが、半田を用いるフラッシュ型のヘッ
ドの場合には、集熱板の近傍に半田を配置して、半田以
外への熱伝導を防止する構造により達成されるヘッドで
あり、また、グラスバルブ型の場合には、直径５ｍｍ程
度の細いグラスバルブを用いたものである。

【００１１】また、この速動型のヘッド５は、初期消火
が可能であるので１分当り５０リットルと調圧放水によ
る少水量で消火を行い、防護面積も図示しないがフラッ
ト型のデフレクタにより３．２５Ｒ（有効散水半径）と
大きなものである。

【００１２】そして、地区弁装置としての自動警報装置
３１〜３３は、火災感知器の信号により弁体の開放動作
を可能とする予作動式の機能と、弁体開放時の消火水の
流れを検知する流水検知の機能と、ヘッドの誤開放や配
管からの漏水等による二次側配管監視の機能とをそれぞ
れ有するものであり、その簡略した自動警報装置３１の
構造について図２に示す。なお、他の自動警報装置３
２、３３の構造も同じものである。

【００１３】図２において、自動警報装置３１は、ばね
８４によって付勢された弁体８１によって一次側８２お
よび二次側を８３を常時封止している。弁体８１は、ロ
ッドを介してシリンダ８５のピストン８６に接続されて
いて、常時このピストン８６には力が作用していないの
で、弁体８１は閉止状態を継続している。

【００１４】シリンダ８５のピストン８６を挟んだ左右
には、弁体８１の一次側８２および二次側８３に通じる
小孔８７および細管８８がそれぞれ接続されていて、細
管８８には、電動式の起動弁６１が設けられて封止され
ていて、ピストン８６の前後に差圧が生じないようにな
っている。

【００１５】そして、火災発生時には、火災感知器の信
号に基づいて起動弁６１を開放し、細管８８の消火水の
流通を可能にする。そして、二次側配管４１に接続され
ているスプリンクラヘッド５が作動して散水を開始する
と、弁体８１の二次側８３が減圧してシリンダ８５内に
も、ピストン８６の前後に差圧が生じる。この差圧がば
ね８４に打ち勝つことによりピストン８６がシリンダ８
５内を摺動し、弁体８１が開放して、一次側８２の消火
水が二次側８３に流れ込むことになる。

【００１６】この弁体８１の開放時に、一次側８２と二
次側８３以外にも流水検知室８９にも消火水が流れ込
み、接続された流水検知用の圧力スイッチ６６が設定さ
れた圧力を越えるときに作動して流水検知信号を出力す
る。

【００１７】また、二次側８３には、二次側配管監視用
の圧力スイッチ７１が接続され、設定された圧力を下回
るときに作動して二次圧低下信号を出力する。この二次
圧低下信号は、二次側配管４１からの漏水やスプリンク
ラヘッド５の何らかの誤開放等に基づき、自動警報装置
３１の二次側全体の異常を包括的に示すものである。

【００１８】そして、ポンプ１２は、モータ１６、ポン
プ制御盤１７、圧力空気槽１８等を用いて加圧給水装置
を構成し、貯水槽１１の消火水を給水配管１３へ圧送す
るものである。その他、呼水装置や圧力逃がし配管、試
験装置等は省略している。モータ１６は、例えば三相か
ご型誘導モータであって、ポンプ制御盤１７の制御に基
づいてその回転速度が制御され、上記のスプリンクラヘ
ッド５からの放水圧を０．５〜４．５キロの範囲、好ま
しくは１〜３．５キロの範囲として最適な散水を行える
ようにされる。そして、ポンプ制御盤１７の回転数制御
は、例えばサイリスタを用いたインバータによるスイッ
チの開閉制御により省力的に行うものであり、すなわ
ち、三相交流電源をコンバータにより直流に変換してイ
ンバータにより周波数を制御された三相交流を電源線９
４を介してモータ１６に供給して回転速度が制御され、
このスイッチの開閉制御の単位時間当りのスイッチング
回数をポンプ制御盤１７において制御する。

【００１９】このスイッチング回数は、例えばスプリン
クラヘッド５の設けられるフロアごとに設定され、図示
しないポンプ制御盤１７内の記憶装置に格納される。そ
して、スプリンクラ制御盤１９が情報を収集した結果と
して、流水検知信号の得られたフロアを信号線９１を介
して信号伝送あるいはフロアごとの接点制御等により移
報して、ポンプ制御盤１７は、給水配管１３内の圧力低
下を検出する圧力空気槽１８に設けられた圧力スイッチ
９２による信号線９３を介した起動信号とのアンドによ
り、モータ１６の起動および制御を行う。

【００２０】また、上記ポンプ制御盤１７内の記憶装置
には、フロアごとのスイッチング回数と同様に、所望の
吐出圧が格納されている。この吐出圧は、必要な回転数
が設定されるスイッチング回数の根拠であるが、この吐
出圧を設定しておくことにより、回転数に対する吐出圧
の割合が変化するときに、フィードバックをかけて実際
のスイッチング回数を微調整することができる。そのた
め、この実施形態では、ポンプ１２の直近部分にアナロ
グ出力可能な圧力計１０を設置し、信号線１００を介し
てポンプ制御盤１７までポンプ１２の二次側圧力を信号
伝送している。

【００２１】そして、９５は火災受信機であり、各部に
設けられた煙や熱等による火災感知器９と信号線９６を
介してそれぞれ接続されていて、各火災感知器９に個別
のアドレスを付与して受信機９５が個別に呼び出して火
災信号を収集するものである。また、火災感知器９に回
線ごとの信号線を接続する方式の受信機であってもよ
く、火災の発生したフロアを判別して信号線９９を介し
てその情報をスプリンクラ監視盤１９に移報できればよ
い。また、スプリンクラ監視盤１９は、各自動警報装置
３１〜３３を監視制御するための中継器９７に信号線９
７を介してそれぞれ接続されていて、各中継器９７に個
別のアドレスが付与され監視盤１９がアドレスにより中
継器９７を特定して情報収集および制御命令を行うもの
であり、中継器９７は、基本的に図２に示された圧力ス
イッチ６６、７１による二次圧低下信号および流水検知
信号の検知、および起動弁６１の開閉制御を行うもので
ある。

【００２２】次に、上記実施形態における動作について
説明する。火災監視の前に、給水配管１３最上部の補助
高架水槽２０から消火水をゆっくり落として、システム
全体に消火水を充水する。このとき、自動警報装置３１
〜３３の起動弁６１〜６３は開放状態とされ、消火水は
二次側配管４１〜４３を介して各フロアの末端のスプリ
ンクラヘッド５まで充水される。ここで、自動警報装置
３１での一次側８２と二次側８３は、同圧であり、高層
部の二次側配管４３内の圧力に比べて、低層部の二次側
配管４１内の圧力は水頭の関係で高い圧力となる。同時
に、圧力空気槽１８にも消火水が充填されることになる
が、図示しないコンプレッサにより空気槽を形成し、配
管における呼吸作用による圧力変化に対応させ、監視圧
を維持させる。また、自動警報装置３１〜３３の二次側
配管４１〜４３へは調圧弁を設けて調圧充水させてもよ
く、そのときには、水頭による高圧が二次側配管４１等
に流入しない。

【００２３】そして、充水が完了すると、自動警報装置
３１〜３３の起動弁６１〜６３を閉止状態とする。この
状態において、建物の低層部から火災が発生したとする
と、まず、低層部の火災感知器９がその火災を検知して
自己のアドレスを付与して火災信号を発生し、信号線９
６を介して火災受信機９５が火災信号を受信する。火災
受信機９５は、火災信号を受信すると、そのアドレスに
基づいて火災の発生階を判別し、移報用の信号線９９を
介してスプリンクラ監視盤１９に階別信号を出力する。
そして、階別信号を受けたスプリンクラ監視盤１９は、
対応するフロアに設けられた中継器９７を判別し、この
場合低層部の中継器９７をアドレス指定した起動命令を
送出する。そして、信号線９８を介して起動命令を受け
た中継器９７は、起動弁６１の開放制御を行う。起動弁
６１が開放された自動警報装置３１は、二次側８３へ消
火水を供給するときのシリンダ８５内流水発生で弁体８
１の開放可能状態となる。

【００２４】そして、火災が進展すると速動型のスプリ
ンクラヘッド５が初期火災のうちに感熱開放して二次側
配管４１内の消火水がまず放出される。そして、自動警
報装置３１では、二次側８３への消火水の供給に基づき
弁体８１が開放され、一次側８２の消火水が二次側８３
に供給されるとともに、流水検知室８９にも消火水が流
入して圧力スイッチ６６を作動させる。その圧力スイッ
チ６６の作動を検知して、中継器９７は自己のアドレス
を付与して流水検知信号を発生し、信号線９８を介して
スプリンクラ監視盤１９が流水検知信号を受信する。ス
プリンクラ監視盤１９は、流水検知信号を受信すると、
そのアドレスに基づいて放水を開始したフロアを判別
し、信号線９１を介してポンプ制御盤１７に流水検知信
号を出力するとともに、移報用の信号線９９を介して火
災受信機９５に放水信号を出力する。そして、放水信号
を受けた火災受信機９５は、対応するフロアの放水開始
を図示しない盤面に表示する。

【００２５】また、自動警報装置３１で一次側８２の消
火水が二次側８３に供給されていくと、分岐管２１を介
して給水配管１３内の消火水が供給され、圧力空気槽１
８内の圧力が低下していく。そして、圧力空気槽１８内
が所定の圧力まで低下すると、圧力スイッチ９２が作動
して、信号線９３を介してポンプ制御盤１７に起動信号
を出力する。この起動信号が入力されたポンプ制御盤１
７は、スプリンクラ監視盤１９からの流水検知信号との
アンド条件により、モータ１６の始動を制御する。そし
て、図示しないポンプ制御盤１７内の記憶装置に格納さ
れた低層部のフロアのスイッチング回数を読み出して電
源線９４を介してモータ１６の回転速度をインバータ制
御する。そして、ポンプ１２の吐出圧を低層部のフロア
に適正な圧力とする。このように、本実施形態では、ポ
ンプ制御盤１７のインバータ制御に基づいてポンプ１２
の回転速度が制御され、初期火災の内に作動する速動型
のスプリンクラヘッド５からの放水圧を０．５〜４．５
キロの範囲として最適な散水を行えるようにして、火災
による消失や水損等の被害を最低限に抑えることが可能
となっている。

【００２６】ここで、ポンプ１２の回転速度をインバー
タ制御するときの判別の基準となる信号として、自動警
報装置３１〜３３の圧力スイッチ６６〜６８の流水検知
信号を用いているが、火災感知器９の火災信号を直接利
用してもよい。

【００２７】さらに、上記のような状態で、同時火災と
して高層部で火災が発生すると、まず、低層部の場合と
同様、高層部の火災感知器９が火災信号を発生し、火災
受信機９５が火災信号を受信する。火災受信機９５は、
移報用の信号線９９を介してスプリンクラ監視盤１９に
階別信号を出力する。そして、スプリンクラ監視盤１９
は、対応する中継器９７を判別して起動命令を送出す
る。そして、中継器９７は、起動弁６３の開放制御を行
う。そして、火災が進展してスプリンクラヘッド５が感
熱開放して二次側配管４３内の消火水がまず放出され
る。

【００２８】ここで、自動警報装置３３では、二次側配
管４３へ消火水を供給し弁体を開放したいが、一次側の
分岐管２３の部分には、必要な圧力が供給されていな
い。すなわち、低層部において放水が行われていて、ポ
ンプ１２からも低層部に向けた吐出圧が出力されてい
て、給水配管１３内は低層部に圧力が低下していく。し
たがって、二次側配管４３内には圧力供給されないの
で、圧力低下のみが進み、その結果、圧力スイッチ７３
が作動する。この圧力スイッチ７３の作動を検知して、
中継器９７は自己のアドレスを付与して二次圧低下信号
を発生し、信号線９８を介してスプリンクラ監視盤１９
が二次圧低下信号を受信する。スプリンクラ監視盤１９
は、高層部の二次圧低下信号を受信すると、そのアドレ
スに基づいて放水を開始したフロアを判別し、信号線９
１を介してポンプ制御盤１７に出力するそして、ポンプ
１２を起動しているポンプ制御盤１７は、新たに図示し
ないポンプ制御盤１７内の記憶装置に格納された高層部
のフロアのスイッチング回数を読み出して電源線９４を
介してモータ１６の回転速度を高層部にあわせるように
インバータ制御する。そして、ポンプ１２の吐出圧を高
層部のフロアに適正な圧力とする。このように、本実施
形態では、ポンプ制御盤１７のインバータ制御に基づい
てポンプ１２の回転速度が制御され、火災が高層部に発
生して必要な圧力が変わるときにも対応が可能であり、
高層部では最適な散水を行い、低層部では高圧化に基づ
く無効水の増大があるが、消火活動自体は行っている。

【００２９】このように、高層部の自動警報装置３３に
も、必要な圧力が供給され、給水配管１３を介して分岐
管２３へ消火水が供給され、二次側配管４３への消火水
の供給に基づき自動警報装置３３の弁体が開放され、自
動警報装置３１と同様に、一次側８２の消火水が流水検
知室に流入して圧力スイッチ６８を作動させる。その圧
力スイッチ６８の作動を検知して、中継器９７は自己の
アドレスを付与して流水検知信号を発生し、信号線９８
を介してスプリンクラ監視盤１９が流水検知信号を受信
する。スプリンクラ監視盤１９は、高層部の流水検知信
号を受信すると、そのアドレスに基づいて放水を開始し
たフロアを判別し、移報用の信号線９９を介して火災受
信機９５に高層部の放水信号を出力する。そして、２報
目としての放水信号を受けた火災受信機９５は、高層部
の放水開始を図示しない盤面に後続表示する。

【００３０】ここで、高層部への圧力供給を開始するト
リガの信号として、二次側配管４１〜４３の圧力低下を
監視する圧力スイッチ７１〜７３の信号を用いている
が、火災感知器９の火災信号を直接利用してもよい。

【００３１】以上のように、上記実施形態では、一次側
と二次側とを常時閉鎖状態とし火災感知器９等に基づく
信号により開放状態とされる地区弁装置としての自動警
報装置３１〜３３が設けられ、消火水を供給する加圧給
水装置に接続されるとともに、二次側配管４１〜４３を
介して放水量の少水量化された速動型の閉鎖型スプリン
クラヘッド５に接続されていて、加圧給水装置は、貯水
槽１１からの消火水を加圧して同時開放個数の縮小化さ
れた水量を送出する消火ポンプ１２と、該消火ポンプ１
２の回転数が火災に関する信号に対してスプリンクラヘ
ッド５からの放水圧が所定範囲内になるように予め設定
された記憶装置と、消火ポンプ１２の二次側の圧力低下
に基づいて消火ポンプ１２を起動して記憶手段から読み
出した回転数に基づいて消火ポンプ１２の回転数制御を
行う制御装置としてのポンプ制御盤１７と、を有するも
のであって、速動型ヘッドへの所定圧の消火水の供給を
地区弁装置に依存せず、地区弁装置の構成を簡略化する
と同時に、その製造時の機能調整および性能試験も不要
とし、システム全体を簡略化できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】システムの一実施形態を概略的に示す系統図。

【図２】自動警報装置の概略構成図。

【符号の説明】

１２ポンプ１３給水配管１６モータ１７ポンプ制御盤１９スプリンクラ監視盤３１、３２、３３自動警報装置６６、６７、６８圧力スイッチ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】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
放状態とされる地区弁装置が設けられ、該地区弁装置の
一次側が消火水を供給する加圧給水装置に接続されると
ともに、前記地区弁の二次側が配管を介して閉鎖型スプ
リンクラヘッドに接続されるスプリンクラ消火設備にお
いて、前記加圧給水装置は、貯水槽からの消火水を加圧して送
出する消火ポンプと、該消火ポンプの回転数が前記火災
検出手段の信号に対して前記スプリンクラヘッドからの
放水圧が所定範囲内になるように予め設定された記憶装
置と、前記消火ポンプの二次側の圧力低下に基づいて前
記消火ポンプを起動して前記記憶手段から読み出した回
転数に基づいて前記消火ポンプの回転数制御を行う制御
装置と、を有することを特徴とするスプリンクラ消火設
備。