JPH11137713A - スプリンクラー消火設備の配管システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 調圧配管を介して消火用水を確実に二次側に
自動補給できるようにすることを課題とする。 【解決手段】 消火用水13が送水される一次側配管14
と、閉鎖型スプリンクラーヘッド17が設けられる二次側
配管16と、該二次側配管16に接続される二次室３と前記
一次側配管14に接続される一次室２との連通部を閉塞す
るための弁体６を具備し、且つ前記一次側配管14及び一
次室２内に消火用水13が充水された状態で前記弁体６の
弁閉状態が維持され且つ消火区域に配した火災感知器37
の作動により弁体６が開放される開放弁11とからなり、
且つ前記二次室３及び二次側配管16には一次室２側より
も低圧の消火用水13が充水されてなるスプリンクラー消
火設備の配管システムに於いて、前記開放弁11の一次室
２と二次室３間に電動弁23を有する調圧配管20が接続さ
れると共に、該電動弁23が二次室３の圧力を検出可能な
圧力スイッチ48に連動して開閉し得るように構成されて
なることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、火災発生時に消火
用水の放水をスプリンクラーヘッドにより行わせるべく
該消火用水が送水されるスプリンクラー消火設備の配管
システムの改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、この種の配管システムに於いて、
開放弁の一次室及び一次側配管だけではなく、二次室及
び二次側配管に一次室側よりも低圧の消火用水を充水す
ることにより、スプリンクラーヘッドの誤作動による水
損の軽減を図ると共に、放水遅れという問題を解消した
ものが開発されるに至っている。

【０００３】このような配管システムにあっては、二次
室及び二次側配管に充水された消火用水が経時的に減少
する場合があるので、消火用水を一次室から自動補給す
るために、開放弁の一次室と二次室間にパイロット弁を
有する調圧配管が設けられるのが一般的であり、次のよ
うに動作して消火用水が補給される。

【０００４】即ち、パイロット弁は、常時は二次側の消
火用水の圧力を受けて弁閉状態にあり、二次側の消火用
水が減少して圧力が低下すると、パイロット弁に内装し
たコイルバネの押圧作用により弁体が開放されて、消火
用水が開放弁の一次室から調圧配管を介して二次室に補
給され、二次側の圧力が設定圧力にまで上昇した時点で
前記弁体が閉塞されるのである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、一般に火災
の発生は稀であり、またスプリンクラーヘッドの誤作動
時に於ける水損の軽減という点に鑑みると、消火用水の
補給速度は遅くても特に問題はなく、寧ろ少量でも確実
に消火用水が補給されることが要求される。即ち、かか
る確実性を満足する弁を調圧弁として選定する必要があ
る。

【０００６】しかしながら、上記従来の配管システムが
採用するパイロット弁は、それ自身で二次側の圧力低下
を感知し、且つコイルバネの押圧力を利用して弁体の開
閉を行うという機械的なものであるために、確実性，信
頼性に欠けるという問題点を有していたのである。

【０００７】それ故に、本発明は上記従来の課題を解決
するためになされたものであり、調圧配管を介して消火
用水を確実に二次側に自動補給できるようにすることを
課題とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】即ち、上記課題を解決す
るために本発明が採った手段は、消火用水13が送水され
る一次側配管14と、閉鎖型スプリンクラーヘッド17が設
けられる二次側配管16と、該二次側配管16に接続される
二次室３と前記一次側配管14に接続される一次室２との
連通部を閉塞するための弁体６を具備し、且つ前記一次
側配管14及び一次室２内に消火用水13が充水された状態
で前記弁体６の弁閉状態が維持され且つ消火区域に配し
た火災感知器37の作動により弁体６が開放される開放弁
11とからなり、且つ前記二次室３及び二次側配管16には
一次室２側よりも低圧の消火用水13が充水されてなるス
プリンクラー消火設備の配管システムに於いて、前記開
放弁11の一次室２と二次室３間に電動弁23を有する調圧
配管20が接続されると共に、該電動弁23が二次室３の圧
力を検出可能な圧力スイッチ48に連動して開閉し得るよ
うに構成されてなる点にある。

【０００９】また、前記電動弁23の二次室３側に位置す
る調圧配管20には、請求項２の発明のようにオリフィス
24を設けても構わない。

【００１０】従って、上記構成を特徴とする配管システ
ムに於いては、電動弁23を有する調圧配管20が開放弁11
の一次室２と二次室３間に接続されているため、例えば
二次室３側に充水された消火用水13が減少すると、その
圧力低下を圧力スイッチ48が検出し、これに連動して電
動弁23が開放される。これにより、一次室２内の消火用
水13が調圧配管23を介して二次室３及び二次側配管16に
補給されるため、二次側の消火用水13の充水状態が良好
に維持されることとなる。

【００１１】また、火災が実際に発生した場合は、スプ
リンクラーヘッド17の作動により二次側配管16に充水し
た消火用水13が放水されると共に、火災感知器37の作動
により開放弁11の弁体６が開放されるため、一次側配管
14内の消火用水13が開放弁11の一次室２，二次室３及び
二次側配管16を介して前記スプリンクラーヘッド17から
放水されることになる。

【００１２】一方、実際に火災が発生していないにも拘
らず、火災感知器37が誤作動を起こした場合は、開放弁
11の弁体６は開放されるものの、スプリンクラーヘッド
17は作動しないので、該スプリンクラーヘッド17から消
火用水13が放水されることはない。

【００１３】また、スプリンクラーヘッド17が誤作動を
起こした場合、例えば機械的衝撃等の事情によりスプリ
ンクラーヘッド17が不用意に破壊される等の異常事態が
発生した場合は、二次室３側に充水した消火用水13がス
プリンクラーヘッド17から放水されることになるが、開
放弁11の弁体６は弁閉状態が維持されるため、一次側配
管２の消火用水13が放水されることはない。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る配管システム
の一実施形態を図面に従って説明する。

【００１５】第１図中、１は一次室２及び二次室３を水
平方向に形成して該両室２，３との相互間に弁座４を開
設して連通口５を形成してなるバルブケーシングを示
す。

【００１６】６は弁座４の上面側と対面して設けられた
有底で略円筒状の弁体で、その上部にはバルブケーシン
グ１と上部カバー体７に外周縁部が挟装されたダイヤフ
ラム８が取着され、該弁体６，上部カバー体７及びダイ
ヤフラム８の三者により制御室９が形成されている。

【００１７】10は弁体６を弁座４側に付勢すべく弁体６
と上部カバー体７間に介装されたコイルバネを示す。以
上のような各部材により開放弁11が構成されている。

【００１８】12はポンプ（図示せず）により消火用水13
が送水される一次側配管14と開放弁11の一次室２間に接
続されたバタフライ弁からなる主制御弁で、ハンドル15
の回転操作により開閉可能であり、常時は開放状態にあ
る。

【００１９】16は開放弁11の二次室３に接続された二次
側配管で、複数の閉鎖型スプリンクラーヘッド17が所定
間隔を有して接続されている。

【００２０】18,19 は開放弁11の一次室２と二次室３に
夫々連通させてバルブケーシング１の側壁に開設した接
続口で、各接続口18,19 間に接続した調圧配管20は手動
弁21, ストレーナ22, 電動弁23及びオリフィス24を有す
る配管系25と、手動調圧弁26を有する配管系27の二系統
で構成されており、前記二次室３及び二次側配管16の消
火用水13が減少した際には、一方の配管系25から消火用
水13が自動的に補給されるのであるが、かかる補給動作
についての具体的な説明は後述する。

【００２１】28は開放弁11の制御室９と調圧配管20の一
次側間に接続された制御配管で、常時開放される手動弁
29とストレーナを備えたオリフィスチャッキ30とを有し
ている。

【００２２】31,48 は開放弁11の二次室３内の圧力を検
出するための圧力スイッチを示し、二次室３と連通する
バルブケーシング１の側壁に接続した検出配管32に夫々
設けられ、何れも二次室３の圧力値が所定の設定値より
も低圧となった時にオン動作するように構成されている
が、一方の圧力スイッチ31は警報発生用のもので、他方
の圧力スイッチ48は前記調圧弁23の開閉動作用のもので
ある。

【００２３】即ち、一方の圧力スイッチ31の前記圧力設
定値は他方の圧力スイッチ48のそれよりも大に設定され
ており、二次室３の圧力が低下すると先ず他方の圧力ス
イッチ48がオン動作し、その信号ターミナルボックス33
に送信され、これに連動して前記電動弁23が開放され
る。尚、二次室３の圧力値が前記設定値よりも高圧とな
った時は、圧力スイッチ48はオフ動作となって、電動弁
23は閉塞されることになる。

【００２４】また、二次室３の圧力が更に低下すると、
一方の圧力スイッチ31がオン動作し、その信号がターミ
ナルボックス33を介して後述する火災受信盤38に送信さ
れて警報が発せられるのである。

【００２５】34はバルブケーシング１の側壁に開設した
検知口で、配管35を介して圧力スイッチ36が接続されて
おり、常時は開放弁11の弁体６により検出口34は閉塞さ
れ、該弁体６が開放されると圧力スイッチ36がこれを検
出してその信号がターミナルボックス33に送信される。

【００２６】37は消火区域に複数配される火災感知器
で、火災の発生を感知して作動し、その信号が火災受信
盤38に信号が送られる。

【００２７】39乃至41は、制御配管28，調圧配管20の二
次側，配管35に接続された排水配管を夫々示し、制御配
管28に接続した排水配管39にはターミナルボックス33か
らの信号を受けて開放される電動弁42が設けられてお
り、開放弁11の制御室９内の消火用水13が排水されて弁
体６が開放動作を行うように構成されている。

【００２８】43,44 は排水配管39に設けられて常時開放
される手動弁と、常時は閉塞されている手動起動弁を夫
々示し、45は排水配管40に設けられた排水弁で、46は排
水配管41に設けられたオリフィスであり、47はチャッキ
弁を示す。

【００２９】本実施形態に係る配管システムは以上のよ
うな特定事項からなるが、開放弁11の制御室９に制御配
管28を介して一次室２から消火用水13を供給し、弁体６
を弁閉状態としておく。

【００３０】また、配管27の手動調圧弁26を開放して前
記一次室２の消火用水13を二次室３及び二次側配管16に
充水するのであるが、この二次室３側に充水される消火
用水13の圧力は、一次室２側の消火用水13の圧力も低
圧、即ちスプリンクラーヘッド17の最低放水圧力である
1kg/cm² 以上に設定しており、かかる圧力調整は手動調
整弁26等により行う。

【００３１】而して、この待機状態で消火区域に於いて
実際に火災が発生した場合は、スプリンクラーヘッド17
と火災感知器37が作動するが、スプリンクラーヘッド17
が作動すると、先ず開放弁11の二次室３及び二次側配管
16に充水した消火用水13がスプリンクラーヘッド17から
消火区域に放水されることになる。

【００３２】かかる消火用水13は低圧で且つ放水量もさ
ほど多くはないものの、初期消火の便には大いに寄与し
得るものである。

【００３３】また、その際には二次室３の圧力低下を圧
力スイッチ31が検出し、その信号がターミナルボックス
33を介して火災受信盤38に送信されて、その事実が表示
されると共に、警報が発せられる。

【００３４】一方、作動した火災感知器37から信号が火
災受信盤38に送信されて、火災感知器37が作動した事実
が火災受信盤38に表示されると共に、警報が発せられる
ことになり、更に信号はターミナルボックス33を介して
電動弁42に送信されて、該電動弁42が開放される。

【００３５】これにより、開放弁11の制御室９内の圧力
が低下するため、弁体６が上昇して開放弁11が開放さ
れ、これと連動してポンプが起動して消火用水13が一次
側配管14に送水されると共に、開放弁11の開放動作によ
る圧力上昇を圧力スイッチ36が検出して、その信号がタ
ーミナルボックス33を介して火災受信盤38に送信され、
二次室側３の圧力が上昇したことを火災受信盤38が表示
する。

【００３６】かかる開放弁11の開放により、二次室３側
に充水した消火用水13の放水と連続して一次側配管14か
らの消火用水13がスプリンクラーヘッド17から放水され
ることになる。

【００３７】而して、スプリンクラーヘッド17の作動開
始時点から消火用水13の放水が確保されてなるため、従
来の乾式方式の配管システムの如く配管径等を大とする
ことなく、迅速に消火用水13を放水させることができる
のである。

【００３８】一方、消火区域に設けた火災感知器37のみ
が火災以外の理由により作動した場合には、上記の場合
と同様にして開放弁11は開放されるものの、スプリンク
ラーヘッド17は作動していないため、該スプリンクラー
ヘッド17から消火用水13が放水されることはない。

【００３９】また、火災感知器37が火災反応を示さず、
スプリンクラーヘッド17が機械的衝撃等を受けて不用意
に開放或いは破壊等の異常事態が発生した場合は、開放
弁11の弁体６は開放されず、二次室３及び二次側配管16
内の消火用水13のみがスプリンクラーヘッド17を介して
放水されるが、かかる消火用水13は低圧で放水量も少な
いため、広範囲にわたって放水されることはなく、実害
が生じるようなこともない。

【００４０】この場合、二次室３の圧力が低下し、これ
を圧力スイッチ31が検出してオン動作となり、その信号
がターミナルボックス33を介して火災受信盤38に送信さ
れ、スプリンクラーヘッド17が作動したことを火災受信
盤38が表示すると共に、警報を発する。

【００４１】而して、火災感知器37又はスプリンクラー
ヘッド17の何れか一方が誤作動を起こした場合は、火災
受信盤38による表示と警報により誤作動箇所を容易に確
認できるため、これに基づく点検及びその後の復旧作業
を適切に行うことが可能である。

【００４２】また、二次室３及び二次側配管16の消火用
水13が経時的に減少した際には、その圧力低下を圧力ス
イッチ48が検出し、電動弁23が開放されて一方の配管系
25から消火用水13が自動的に補給されるため、二次室３
及び二次側配管16に充水される消火用水13を常時良好な
状態に維持することができる。この場合に於いて、電動
弁23は圧力スイッチ48と連動して開閉動作を行うため、
圧力低下を正確に検出して確実に電動弁23を作動させ、
消火用水13が補給されることとなり、非常に信頼性の高
い調圧機構であると言うことができる。そして、かかる
消火用水13の補給により二次室３側の圧力が設定圧にま
で上昇すると、圧力スイッチ48を介して電動弁23は自動
的に且つ確実に閉塞されるのである。

【００４３】また、電動弁23の後段側にオリフィス24を
設けてなるため、消火用水13の補給量を毎分約２〜３l
程度の少量に設定することが可能となり、これによりス
プリンクラーヘッド17の誤作動時に於ける水損の軽減に
寄与する利点がある。

【００４４】尚、上記実施形態に於いては、一次側配管
14の消火用水13を開放弁11の制御室９及び二次室３に供
給するような配管構成を採用して、全体の簡素化を図っ
ているが、本発明は決してこれに限定されるものではな
く、制御室９及び二次室３に消火用水13を一次側配管14
とは異なる配管から各別に供給するように構成しても構
わない。

【００４５】また、上記実施形態では、開放弁11の弁体
６を開放させるべく排水配管39に電動弁42を設けたが、
かかる弁体６の開放手段はこれに限定されない。

【００４６】更に、開放弁11の二次室３側に充水される
消火用水13の圧力値は、良好な初期消火という点を考慮
した場合、上記実施形態の如く1kg/cm² 以上に設定する
ことが好ましいが、それ以下の圧力値に設定しても特に
問題はなく、要は二次側３の消火用水13の圧力値が一次
室２側の消火用水13のそれよりも低圧であればよい。

【００４７】その他、各部の配管構成や開放弁11の具体
的な構成も本発明の意図する範囲内に於いて任意に設計
変更自在てある。

【００４８】

【発明の効果】叙上のように、本発明は開放弁の一次室
と二次室間に接続される調圧配管に、前記二次室の圧力
を検出可能な圧力スイッチに連動して開閉し得る電動弁
を設けてなるため、従来の機械的なパイロット弁に比し
て、圧力低下の検出が正確になると共に、電動弁を確実
に作動させて良好に消火用水を二次室及び二次側配管に
補給し得るという格別の効果を得る至った。即ち、本発
明に係る調圧機構は非常に信頼性の高いものであると言
うことができるのである。

【００４９】また、請求項２の発明のように電動弁の二
次室側に位置する調圧配管にオリフィスを設けると、消
火用水の時間当りの補給量を少量に設定することが可能
となるため、スプリンクラーヘッドの誤作動時に於ける
水害を軽減できるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るスプリンクラー消火設備の配管シ
ステムの一実施形態を示す一部断面を含む説明図。

【符号の説明】 ２…一次室 ３…二次室 ６…弁体 11…開放弁 13…消火用水 14…一次側配管 16…二次側配管 17…閉鎖型スプリンクラーヘッド 20…調圧配管 23…電動弁 37…火災感知器 48…圧力スイッチ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 消火用水(13)が送水される一次側配管(1
   4)と、閉鎖型スプリンクラーヘッド(17)が設けられる二
   次側配管(16)と、該二次側配管(16)に接続される二次室
   (3) と前記一次側配管(14)に接続される一次室(2) との
   連通部を閉塞するための弁体(6) を具備し、且つ前記一
   次側配管(14)及び一次室(2) 内に消火用水(13)が充水さ
   れた状態で前記弁体(6) の弁閉状態が維持され且つ消火
   区域に配した火災感知器(37)の作動により弁体(6) が開
   放される開放弁(11)とからなり、且つ前記二次室(3) 及
   び二次側配管(16)には一次室(2) 側よりも低圧の消火用
   水(13)が充水されてなるスプリンクラー消火設備の配管
   システムに於いて、前記開放弁(11)の一次室(2) と二次
   室(3) 間に電動弁(23)を有する調圧配管(20)が接続され
   ると共に、該電動弁(23)が二次室(3) の圧力を検出可能
   な圧力スイッチ(48)に連動して開閉し得るように構成さ
   れてなることを特徴とするスプリンクラー消火設備の配
   管システム。
2. 【請求項２】 前記電動弁(23)の二次室(3) 側に位置す
   る調圧配管(20)にオリフィス(24)が設けられてなる請求
   項１記載のスプリンクラー消火設備の配管システム。