JPS629352B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、スプリンクラーヘツドに対する給水
圧力を規定圧に昇圧保持する昇圧装置に関する。

従来、デパート、ホテル等に設置されるスプリ
ンクラー消火設備では、火災時に起動して消火液
を加圧供給する消火ポンプを備え、平常時には消
火ポンプよりの給水本管に分岐接続した分岐管に
設けているスプリンクラーヘツドに規定圧力を加
えた状態に保つており、火災による熱を受けてス
プリンクラーヘツドが作動すると分岐管内に流量
変化が起きるので、この流量変化を分岐管に設け
たアラーム弁により検出してスプリンクラーヘツ
ドの作動を火災受信盤に表示すると共に、消火ポ
ンプを起動して消火液を加圧供給するようにして
いる。

ところが、このような従来の消火設備に用いて
いるアラーム弁としては、分岐管に接続している
スプリンクラーヘツドが１ケ作動しても、また複
数作動したとしても確実に出力を生ずることがで
き、また配管よりの漏水程度の流量では信号を出
さないように構成しているため、構造が複雑でコ
スト的にも高価であり、各分岐管に１台ずつアラ
ーム弁を設けるので、設備コストをより高価にし
ている。

そこで、本願発明者等は、第１図に示すよう
に、給水本管１及び分岐管２ａ，２ｂを介してス
プリンクラーヘツド６に消火液を供給する低圧ポ
ンプ３に加えて、非火災時の管内圧力を低圧ポン
プ３の吐出圧力以上の所定圧力にするための高圧
ポンプ４をオリフイス５を介して給水本管に接続
し、分岐管２ａ，２ｂからスプリンクラーヘツド
６への枝管の各々に逆止弁７を設け、この逆止弁
７の２次側に火災検出用の圧力スイツチ８を設
け、スプリンクラーヘツド６の作動で逆止弁７の
２次側圧力が低圧ポンプ３と高圧ポンプ４の各吐
出圧力の中間となる設定圧力に下つたとき圧力ス
イツチ８が出力するようにし、この圧力スイツチ
８の出力を火災受信盤９に受信表示すると共に、
給水本管１の圧力低下を圧力タンク１０に設けた
圧力スイツチ１２で検知してポンプ起動盤１４に
より低圧ポンプ３を起動する消火設備を提案して
いる（実願昭56−143334号、実開昭58−46351）。

この高圧ポンプを用いた消火設備によれば、従
来のアラーム弁の代りに構造が簡単でコスト的に
も安価な圧力スイツチによりスプリンクラーヘツ
ドの作動を検知することができ、設備コストを大
幅に低減できると共に、圧力スイツチの設置数が
制約されないので、圧力スイツチによる火災発生
表示を細分化することができる。

ところが、第１図の消火設備では、低圧ポンプ
３に加えて高圧ポンプ４を設けているため、高圧
ポンプ４の他に圧力タンク１５、圧力スイツチ１
６及びポンプ起動盤１７等が必要となり、ポンプ
設備が複雑化してコスト上昇を招き、アラーム弁
の代りに圧力スイツチを使用できるようにしたメ
リツトが充分に生かし切れないという問題点があ
つた。

本発明は、このような問題点に着目してなされ
たもので、消火ポンプよりの給水本管の途中に設
けた逆止弁の一次給水圧により作動して逆止弁の
２次側、すなわちスプリンクラーヘツドへの給水
圧力を規定圧力に昇圧する昇圧装置を高圧ポンプ
の代りに設けることにより、圧力スイツチによる
スプリンクラーヘツドの作動検知を簡単な設備構
成で可能にする消火設備用の昇圧装置を提供する
ことを目的とする。

以下、本発明を図面に基づいて説明する。

第２図は本発明の一実施例を示した断面説明図
である。まず構成を説明すると、２０は本発明の
昇圧装置であり、消火ポンプ（低圧ポンプ）３よ
りの給水本管１の途中に設けた逆止弁２１の１次
側給水圧力P₁の供給を受け、逆止弁２１の２次側
圧力P₂を規定圧力まで昇圧するように作動する。

この昇圧装置２０は大径シリンダ２２内に大径
ピストン２３を摺動自在に設け、大径ピストン２
３の左側となる大径シリンダ２２内に第１のピス
トン室Ａを、又、大径ピストン２３の右側となる
大径シリンダ２２内に第２のピストン室Ｂを形成
している。大径シリンダ２２の右側には小径シリ
ンダ２４が同軸方向に配置され、この小径シリン
ダ２４内に小径ピストン２５が摺動自在に設けら
れ、小径ピストン２５はピストンロツド２６によ
り大径ピストン２３と連結されて連動するように
構成されており、小径ピストン２５の左側となる
大径ピストン２３側のピストン室は、空気抜き孔
２７をもつて大気に開放されており、一方、小径
ピストン２５の右側となる小径シリンダ２４内に
第３のピストン室Ｃを形成している。

更に、大径シリンダ２２の左側には切換弁２８
が連接され、切換弁２８はハウジング２９内に切
換流路３１を備えたスプール３０を摺動自在に設
け、スプール３０は大径シリンダ２２側の内部に
ロツド２６の端部に固定したピストン３２が摺動
するガイド穴３３を備え、大径ピストン２３及び
小径ピストン２５の移動によるピストン３２のガ
イド穴３３内の移動で、例えばピストン３２が左
側に移動した時にはガイド穴３３の端部に対する
ピストン３２の当設で図示の切換位置にスプール
３０を切り換え、一方ピストン３２が右側に移動
してガイド穴３３の端部に当接した時にはスプー
ル３０を右側に移動して切換流路３１を給水本管
１に設けた逆止弁２１の１次側に切り換える。

このような構成の昇圧装置２０に対する給水本
管１よりの管路接続としては、まず大径ピストン
２３の右側に形成した第１のピストン室Ａに対し
ては給水本管１に設けた逆止弁２１の１次側給水
圧力P₁が直接接続され、又、第２のピストン室Ｂ
に対しては１次側給水圧力P₁が切換弁２８を介し
て接続される。

又、逆止弁２１の１次側給水圧力P₁は逆止弁３
４を介して小径ピストン２５の右側に形成した第
３のピストン室Ｃに接続され、この第３のピスト
ン室Ｃの加圧圧力は逆止弁３５を介して給水本管
１に設けた逆止弁２１の２次側に接続されてい
る。

尚、給水本管１に対する加圧給水は消火ポンプ
３により行なわれ、この消火ポンプ３は圧力タン
ク１０に加わつている圧力が所定圧力に低下した
ことを圧力スイツチ１２で検出して図示しないポ
ンプ起動盤によりポンプ起動するように構成して
いる。

次に第２図の昇圧装置の作用を説明する。

まず消火ポンプ３の運転により給水本管１に消
火ポンプ３の吐出圧力で定まる所定圧力が供給保
持された状態にあるものとする。

この時、逆止弁２１の１次側圧力P₁と２次側圧
力P₂はP₁＝P₂の状態にある。

一方、初期状態に於いて昇圧装置２０の大径ピ
ストン２３及び小径ピストン２４は、大径シリン
ダ２２及び小径シリンダ２４の左端に位置してお
り、ピストン３２の押圧により切換弁２８のスプ
ール３０は、切換流路３１を図示のように排水側
に切り換えた状態にある。尚、大径シリンダ２２
の第１のピストン室Ａ及び小径シリンダ２４の第
３のピストン室Ｃのそれぞれについてはエア抜き
により消火液が充満された状態にあるものとす
る。

この状態で逆止弁２１の１次側給水圧力P₁が加
わると、１次側給水圧力P₁は大径シリンダ２２の
第１のピストン室Ａに供給され、この時第２のピ
ストン室Ｂは切換弁２８の切換流路３１を介して
排水側に開放されているので、大径ピストン２３
の液圧作用面積をS₁とすると、Ｆ＝S₁・P₁となる
力で右側に押される。

一方、シリンダ２４の第３のピストン室C₁に
は１次側給水圧力P₁と同圧にあることから小径ピ
ストン２５の液圧作用面積をS₂とすると、小径ピ
ストン２５にはF₂＝S₂・P₂となる左方向の力が
生じ、S₁＞S₂であるからF₀＝F₁−F₂＝S₁・P₁−
S₂・P₂となる右方向の力が生じ、これによつて大
径ピストン２３及び小径ピストン２５は右方向に
移動を始める。

このようにして大径ピストン２３及び小径ピス
トン２５が右方向に１次側給水圧力P₁の作用で移
動を始めると、小径シリンダ２４の第３のピスト
ン室Ｃに供給された消火液が小径ピストン２５の
移動で圧縮され、逆止弁３４により１次側へ戻る
ことがないので圧縮加圧された消火液は逆止弁３
５を介して給水本管１に設けた逆止弁２１の２次
側に加圧供給される。大径ピストン２３及び小径
ピストン２５が大径シリンダ２２及び小径シリン
ダ２４の右端に移動すると、ピストンロツド２６
の左端に設けたピストン３２が切換弁２８のスプ
ール３０のガイド穴３３の右端に当接し、スプー
ル３０を右側に移動し、切換流路３１を排水側か
ら給水本管１の１次側に切換える。このため大径
ピストン２３の第１及び第２のピストン室Ａ，Ｂ
の圧力は同圧となり、一方、小径ピストン２５の
第３のピストン室Ｃには逆止弁３４を介して少な
くとも給水本管１の１次側給水圧力P₁が加わつて
いるので、この１次側給水圧力P₁による小径ピス
トン２５の押圧で大径ピストン２３及び小径ピス
トン２５は左側に移動を始め、小径ピストン２５
の左側への移動により逆止弁３４を介して第３の
ピストン室Ｃ内に消火液が吸入され、大径ピスト
ン２３及び小径ピストン２５が左端に近づくとピ
ストンロツド２６を介して切換弁２８のピストン
３２が右側に切換わつているスプール３０のガイ
ド穴３３の左端に当接し、スプール３０を左側に
押して図示の切換位置に戻す。このように昇圧装
置２０が初期位置に戻ると、再び給水本管１の１
次側給水圧力P₁の供給を受けて大径ピストン２３
及び小径ピストン２５の右側への移動により第３
のピストン室Ｃより給水本管１の２次側に加圧給
水が行なわれる昇圧動作が繰り返される。

このような１次側給水圧力P₁に基づいた昇圧装
置２０の作動により逆止弁２１の２次側の給水圧
力P₂は最終的に、 P₂＝Ｓ_１／Ｓ_２・P₁ となる大径ピストン２３と小径ピストン２５の液
圧作用面積の比べ定まる圧力まで昇圧されて動作
を停止する。

尚、大径ピストンが右側へ移動し、ピストンロ
ツド２６を介して切換弁２８のピストン３２が切
換弁２８におけるスプール３０のガイド穴３２の
右端に当接してスプール３０が右側に移動を始
め、流路３１がハウジング２９内の排水側流路３
６からハウジング２９内の給水本管１の１次側に
接続されている流路３７に切換えるまでの間、つ
まり流路３１がハウジング２９内の流路３６を閉
じ流路３７を開けるまでの間、ピストン室Ｂの消
火液が排出されないために、ピストン３２が右側
に移動せず、流路３７を開けるに至らない場合が
起りうる。このような現象を防止するために、大
径ピストン２２の第２のピストン室Ｂから切換弁
２８への流路の出口部分に圧縮空気を貯溜する破
線で示す空気タンク４０を設け、流路３６が閉じ
ていてもピストン２３が右に動くようにすること
が望ましい。

第３図は、第２図に示した本発明の昇圧装置２
０を用いた消火設備の一実施例を示した説明図で
ある。

すなわち、本発明の昇圧装置２０は消火ポンプ
３よりの給水本管１の途中に設けた逆止弁２１と
並列に逆止弁３５を介して接続され、逆止弁２１
の２次側となる給水本管１に分岐管２ａ，２ｂ及
び枝管に設けた逆止弁７を介して接続されたスプ
リンクラーヘツド６に対する給水圧力を消火ポン
プ３の吐出圧力に基づいた昇圧装置２０の作動で
規定圧力に昇圧し、スプリンクラーヘツド６へ消
火液を供給する。逆止弁７のスプリンクラーヘツ
ド側には、スプリンクラーヘツドの作動による管
内圧力の低下を検知して出力する圧力スイツチ８
が設けられ、昇圧装置２０の昇圧による給水圧力
はこの圧力スイツチ８の設定圧を上回る所定圧力
に昇圧されている。ここで、本昇圧装置の流量を
スプリンクラー１ケが作動したときの流量より小
さく設計する。

従つて、火災による熱を受けていずれかのスプ
リンクラーヘツド６が作動したとすると、作動し
たスプリンクラーヘツド６に加圧給水している逆
止弁７の２次側に設けた圧力スイツチ８が管内圧
力の低下を検出して出力し、火災表示盤９にスプ
リンクラーヘツドの作動地区を警報表示するよう
になる。

一方、スプリンクラーヘツドの作動による給水
本管１内の圧力低下は消火ポンプ３側に設けた圧
力タンク１０にも伝えられ、圧力タンク１０の圧
力が所定圧に低下したことを圧力スイツチ１２で
検出してポンプ起動盤１４に出力を与え、これに
よつて消火ポンプ３が起動されて逆止弁２１を設
けた給水本管１を介して作動したスプリンクラー
ヘツドに対し、消火液を加圧給水するようにな
る。

以上説明してきたように、本発明によれば、給
水本管の途中に設けた逆止弁の１次側給水圧力に
より、機械的に作動して逆止弁の２次側、すなわ
ちスプリンクラーヘツドへの給水圧力を消火ポン
プの吐出圧力以上となる規定圧力に昇圧する昇圧
装置を得るようにしたため、この昇圧装置は消火
ポンプの１次側給水圧力を駆動源として機械的に
作動することから従来の高圧ポンプのように電気
設備を必要とせず、又、その構造も大径ピスト
ン、小径ピストン及び切換弁でなる簡潔な構造で
あることからポンプ設備に比べて大幅に小型化で
きるとともにコスト的にも安価で済み、又、漏水
等によるスプリンクラーヘツド側の圧力低下に対
しても１次側給水圧力が保たれている限り、自動
的に昇圧作動して規定圧力に保つことができ、圧
力スイツチによりスプリンクラーヘツドの作動を
検知する消火設備を簡略化して設備コストを大幅
に低減することができるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本願発明者等がすでに提案している消
火設備の説明図、第２図は本発明の一実施例を示
した断面説明図、第３図は本発明の昇圧設備を用
いた消火設備の説明図である。 １…給水本管、２ａ，２ｂ…分岐管、３…消火
ポンプ（低圧ポンプ）、６…スプリンクラーヘツ
ド、７…逆止弁、８，１２…圧力スイツチ、１０
…圧力タンク、１４…ポンプ起動板、９…火災表
示盤、２０…昇圧装置、２１，３４，３５…逆止
弁、２２…大径シリンダ、２３…大径ピストン、
２４…小径シリンダ、２５…小径ピストン、２６
…ピストンロツド、２７…空気抜き孔、２８…切
換弁、２９…ハウジング、３０…スプール、３１
…流路、３２…ピストン、３３…ガイド穴。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 大径シリンダ内を摺動する大径ピストンと、
   該大径ピストンの両側となる大径シリンダ内に形
   成された第１及び第２のピストン室と、前記大径
   ピストンに連動して小径シリンダ内を摺動する小
   径ピストンと、小径シリンダ内に形成した第３の
   ピストン室と、前記大径ピストン及び小径ピスト
   ンの動きにより切換作動する切換弁とを備え、給
   水本管に設けた逆止弁の１次側を前記第１のピス
   トン室に接続すると共に、前記切換弁を介して前
   記第２のピストン室に接続し、更に他の逆止弁を
   介して前記第３のピストン室に接続し、前記第３
   のピストン室を他の逆止弁を介して給水本管に設
   けた前記逆止弁の２次側に接続したことを特徴と
   する昇圧装置。