JP3066581B2 - スプリンクラ消火設備 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】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、従来から閉鎖
型や、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。

【０００３】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
プリンクラヘッドヘ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、デパート等の火災時
以外の水損を極度に嫌う場所に設置される。

【０００４】

【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。

【０００５】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、火災感知器と閉鎖型スプ
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ヘの
衝撃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。

【０００６】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。

【０００７】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、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、設備構成
も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。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明に係るスプリンク
ラ消火設備は、火災感知器と、閉鎖型のスプリンクラヘ
ッドと、一次側と二次側とを弁体によって常時閉鎖状態
にし、前記火災感知器の火災現象の検出及び前記二次側
の圧力の低下に基づいて前記弁体を開放方向に移動させ
る開放弁と、前記一次側から前記二次側に消火水を導入
する通水手段と、前記二次側の圧力低下を検知して異常
警報を行うための異常信号を出力する圧力スイッチとを
備えたものである。

【０００９】また、火災感知器と、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にし、前
記火災感知器の火災現象の検出に基づいて開放する開放
弁と、前記一次側から前記二次側に消火水を導入する通
水手段と、前記二次側の圧力低下を検知して異常警報を
行うための異常信号を出力する圧力スイッチとを備えた
ものである。さらに、通水手段は、二次側に消火水を調
圧して導入することを特徴とするものである。

【００１０】

【発明の実施の形態】実施の形態１． 図１は、スプリンクラ消火設備の実施の形態１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。

【００１１】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１
３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
たモーター１２等のほか、図示されていない通常の逆止
弁や圧力空気槽等をこの加圧送液装置１３は備えてい
る。

【００１２】開放弁６の一次側８と二次側７とは、内外
二重に設けられた弁座１４ａ、１４ｂとこれらの弁座１
４ａ、１４ｂを開閉する弁体１５とにより仕切られ、弁
座１４ａと弁座１４ｂとで信号入水室５１が形成され、
弁箱１６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１
９が開いている。操作室１７は、電路２０にて受信盤３
に接続されたモーター又はソレノイドの如き電動部２１
によって開閉される操作弁２２に通じている。

【００１３】開放弁６の一次側８と二次側７とをバイパ
スするように設けたバイパス管２３には、小流量通液装
置Ａとしてのオリフイス２４を介装している。信号入水
室５１に接続した配管２５には、開放弁６の開放を検知
して電路２６により受信盤３にこれを報知し、受信盤３
を介して加圧送液装置１３を起動させる圧力スイッチ２
７ａを設け、オリフィス２８を介してドレン管２９にこ
の配管２５と操作弁２２の二次側を接続している。

【００１４】二次側配管５にも二次側の圧力が異常減圧
したときに異常信号を受信盤３に出力する圧力スイッチ
２７ｂが設けられている。スプリンクラヘッド４が接続
された二次側配管５は、仕切弁３１を介してドレン管３
２に接続している。開放弁６の一次側８の液圧は圧力計
３３で、二次側配管５の液圧は圧力計３４でそれぞれ検
知される。

【００１５】次に上記実施の形態における動作を説明す
る。火災感知器１が動作していない常態では開放弁６の
加圧されている一次側８の消火液は小孔１９から操作室
１７に入り、消火液の液圧とばね１８によって弁体１５
は弁座１４ａ、１４ｂを閉じている。そして、一次側８
の消火液はバイパス管２３からオリフィス２４によって
スプリンクラヘッド４と二次側配管５とに充液され、一
次側８と同一の液圧に二次側７と二次側配管５とスプリ
ンクラヘッド４は充液されている。また二次側配管５に
おいて、スプリンクラヘッド４の開放以外の自然減圧に
よる微小な液圧低下が生じた場合は、一次側８の消火液
が図示しない圧力空気槽等の加圧手段の作用によりオリ
フィス２４を介して二次側配管５に補給されて所定圧に
保持される。

【００１６】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２１を動作させ操
作弁２２を開けるので、開放弁６の操作室１７の液圧は
ドレン管２９から排出されて操作室１７の液圧は減圧す
る。これにより開放弁６は開放可能な状態となるが、一
次側８と二次側７とはスプリンクラヘッド４が開放して
いないので略同圧であり、弁体１５はその自重とばね１
８の付勢力により弁座１４ａ、１４ｂを閉じたままの状
態を持続する。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
消火液が直ちに放出される。

【００１７】二次側配管５内の消火液の放出により開放
弁６の二次側７の液圧が低下し、図示しない圧力空気槽
等の加圧手段によって加圧されている一次側８の液圧に
より弁体１５は弁座１４ａ、１４ｂから離れ、開放弁６
は開かれる。従って、一次側８の加圧された消火液は二
次側７に供給されると共に信号入水室５１を経て配管２
５へ流れ、圧力スイッチ２７ａが動作して加圧送液装置
１３は起動され、消火液の放出は火災が消火されるまで
続けられる。ここで加圧送液装置１３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】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。しかも、二次側配管５を常時空気で加圧しておく
ためのコンプレッサはこの発明では不要となり、設備コ
ストは安価となった。

【００１９】一方、機械的な衝撃によりスプリンクラヘ
ッド４が開放されると、オリフィス２４の口径はスプリ
ンクラヘッド４の開口径よりも十分に小さく設定されて
いるので、二次側配管５の液圧は急激に低下し、圧力ス
イッチ２７ｂが動作して受信盤３に伝達される。これに
より受信盤３では火災感知器１が動作せず二次側配管５
の液圧のみが低下したことが検出され、開放弁６を開く
こと無く、二次側配管５の系統に異常が発生したことを
表示することができる。

【００２０】また、このとき衝撃で開放したスプリンク
ラヘッド４から放出される消火液は、オリフィス２４を
介してのみ二次側配管５に供給されるのでこの供給量は
僅かであり、従来の閉鎖式スプリンクラ消火設備のよう
な大きい水損事故を生じることはない。

【００２１】実施の形態２． 図２に、この発明の実施の形態２をブロック図で示し
た。この実施の形態２は、小流量通液装置Ａを、開放弁
６の一次側８と二次側７とを区分している隔壁３５に開
けた小孔３６によって構成したことのほかは前記図１の
実施の形態１と同等であり、従って共通して使用できる
構成部材については共に同一符号を付してその構造の説
明は省略した。火災感知器１が動作していない常態では
一次側８の消火液は小孔３６から、二次側７に導入さ
れ、二次側配管５を通じてスプリンクラヘッド４に充液
され、一次側８と同一の液圧にスプリンクラヘッド４は
充液され、また二次側配管５において、スプリンクラヘ
ッド４の開放以外の微小な液圧低下が生じた場合は、一
次側８の消火液が小孔３６を介して二次側配管５に補給
されて所定圧に保持される。

【００２２】従って、この実施の形態２もスプリンクラ
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く、二次側配管５を常時
空気で加圧しておくためのコンプレッサはこの発明では
不要となり、設備コストは安価となるという前記実施の
形態１と同一の効果を有しているうえ、小流量通液装置
Ａは開放弁６の隔壁３６に小孔３８を開けるのみで得ら
れ、設備コストは極めて安価で済む。

【００２３】実施の形態３． 図３に、この発明の実施の形態３をブロック図で示し
た。この実施の形態３は、小流量通液装置Ａとして、一
次側８の減圧をパイロットとしてこの液圧を所定に減圧
調整できる調圧弁３７を用い、開放弁６に二次側７の圧
力を調整する機能を付加した構成としたことのほかは前
記図１の実施の形態１と同等であり、従って共通して使
用できる構成部材については共に同一符号を付してその
構造の説明は省略した。

【００２４】即ち、小流量通液装置Ａは、オリフィスに
よって形成された弁座３８と、弁座３８を開くようにば
ね３９にて付勢された弁体４０と、弁体４０の他端に設
けられたベローズ４１と、ベローズ４１で区分された弁
箱４２内の調圧室４３と、弁座３８の内側に形成された
送液室４４とによって構成され、送液室４４と調圧室４
３は配管５２によって二次側配管５に接続されている。

【００２５】調圧弁３７は、一次側８の液圧によって弁
体４０が押動されて弁座３８が開き、消火液は送液室４
４と配管５２を経て二次側配管５とスプリンクラヘッド
４に充液され、配管５２の液圧が上昇し一次側８の液圧
を下回る火災監視時の所定液圧になると、調圧室４３の
液圧によってベローズ４１と弁体４０は押動されて弁座
３８は閉じ、配管５２（二次側配管５）の液圧が上記所
定液圧よりも低下すると、送液室４４側に比して面積比
の小さい弁体４０に加わる一次側８の液圧とばね３９と
によってベローズ４１と弁体４０は押し戻されて弁座３
８は開き、二次側配管５の液圧は所定液圧に回復する。

【００２６】そして二次側配管５において、スプリンク
ラヘッド４の開放以外の微小な液圧低下が生じた場合
は、上記と同様に調圧弁３７が動作して二次側配管５に
補給されて所定圧に保持される。開放弁６は、前記実施
の形態１のものと略同様で、操作室１７には弁体開度調
整穴４６が設けられ、この弁体開度調整穴４６は、フラ
ム４７の作用により開度が調整される。

【００２７】フラム４７は、片面を二次圧監視室５０に
面し、他面は二次圧設定ばね４８により開度が大きくな
るように付勢されていて、このフラム４７と一体にされ
たニードル４９の変位により弁体開度調整穴４６の開度
が調整される。この状態において火災が発生すると、前
記実施の形態１と同様に作動し、開放弁６の動作は、操
作弁２２の開放により操作室１７内の消火液は弁体開度
調整穴４６を経てドレン管２９から排出され、繰作室１
７内の減圧により、弁体１５は二次側７の液圧により弁
座１４から離れ、開放弁６が開かれる。

【００２８】そして一次側８の圧力液は二次側７へ流
れ、二次側７に接続されている圧力スイッチ２７ａが動
作して加圧送液装置１３は起動する。ここで、二次側７
の圧力が火災監視時の所定液圧よりも高く上昇すると二
次圧監視室５０内の圧力も上昇し、フラム４７が二次圧
設定ばね４８に打ち勝つ上記二次側７の圧力によって押
され、ニードル４９は弁体開度調整穴４６を閉じる。そ
うすると操作室１７内の圧力は上昇して弁体１５は弁座
１４に当接し、開放弁６は閉じて加圧送液装置１３も停
止する。

【００２９】そして二次側配管５内の圧力は、消火液放
出待機状態の設定圧に一定に保持され、スプリンクラヘ
ッド４の開放により消火液が放出されるときも、二次側
配管５内の消火液の液圧は開放弁６の上記調圧作用によ
り消火液放出待機時と同じ設定圧に保持され、スプリン
クラヘッド４から所定の圧力で放液される。この実施の
形態３も、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装置の如
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
無く、二次側配管５を常時空気で加圧しておくためのコ
ンプレッサはこの発明では不要となり、設備コストは安
価となるという前記実施の形態１と同一の効果を有して
いるうえ、調圧弁３７による液圧の減圧動作によって二
次側７の液圧は、スプリンクラヘッド４の開放時も所定
の低圧となっているので、開放弁６の二次側７の配管
（二次側配管５等）や、弁類等に負担がかからず、圧力
液による機器や配管の破損は発生しない。

【００３０】前記第１及び、実施の形態２においても二
次側配管５等に液圧を監視する圧力スイッチ等を設け、
これに連動して閉鎖する弁をバイパス管２３等に設ける
ことにより、二次側配管５の液圧を一次側８の液圧に対
し低圧としてこれにより、実施の形態３に特有の上記効
果を得ることができる。さらに、実施の形態３の如く調
圧機能のある開放弁６を使用すると、消火液放出時も二
次側配管５側は低圧となり、二次側配管５等の耐圧グレ
ードは十分低いもので足り、設備コストの抑制に大いに
有効となる。

【００３１】

【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、開放弁
の閉止時には通水手段によってスプリンクラヘッドまで
の二次側に消火液が充液されているので、スプリンクラ
ヘッド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。

【００３２】また、二次側を常時空気で加圧しておくた
めのコンプレッサは不要となり、かつ通水手段が極めて
簡易な構造により実施できるので、設備コストを低く抑
えることができる。さらに、二次側の圧力低下を検知し
て異常警報を行うための異常信号を出力する圧力スイッ
チを設けたので、機械的な衝撃によりスプリンクラヘッ
ドが開放したような場合には、圧力スイッチが動作して
異常警報が行われるので、異常が発生した系統を表示す
ることができ、水損を小さく抑えることができる。ま
た、通水手段によって消火水を二次側に調圧して導入す
るようにしたことにより、開放弁の一次側の圧力に基づ
き、二次側の圧力を所定値に減圧調整でき、開放弁の二
次側の配管や、弁類等に負担がかからず、圧力液による
機器や配管の破損事故の発生を予防でき、耐久性の点で
大いに有効である。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態１の構成を示したブロッ
ク図である。

【図２】この発明の実施の形態２の構成を示したブロッ
ク図である。

【図３】この発明の実施の形態３の構成を示したブロッ
ク図である。

【符号の説明】

１ 火災感知器 ２、１１、２０、２６ 電路 ３ 受信盤 ４ スプリンクラヘッド ５ 二次側配管 ６ 開放弁 ７ 二次側 ８ 一次側 ９、３１ 仕切弁 １０ ポンプ １２ モーター １３ 加圧送液装置（消火液供給手段） １４、１４ａ、１４ｂ、３８ 弁座 １５、４０ 弁体 １６、４２ 弁箱 １７ 操作室 １８、３９ ばね １９、３６ 小孔 ２１ 電動部 ２２ 操作弁 ２３ バイパス管（管路） ２４、２８ オリフィス ２５、５２ 配管 ２７ａ、２７ｂ 圧力スイッチ ２９、３２ ドレン管 ３３、３４ 圧力計 ３５ 隔壁 ３７ 調圧弁 ４１ ベローズ ４３ 調圧室 ４４ 送液室 ４５ 一次側配管 ４６ 弁体開度調整穴 ４７ フラム ４８ 二次圧設定ばね ４９ ニードル ５０ 二次圧監視室 ５１ 信号入水室 Ａ 小流量通液装置

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 火災感知器と、閉鎖型のスプリンクラヘ
   ッドと、一次側と二次側とを弁体によって常時閉鎖状態
   にし、前記火災感知器の火災現象の検出及び前記二次側
   の圧力の低下に基づいて前記弁体を開放方向に移動させ
   る開放弁と、前記一次側から前記二次側に消火水を導入
   する通水手段と、前記二次側の圧力低下を検知して異常
   警報を行うための異常信号を出力する圧力スイッチとを
   備えたことを特徴とするスプリンクラ消火設備。
2. 【請求項２】 火災感知器と、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にし、前記火
   災感知器の火災現象の検出に基づいて開放する開放弁
   と、前記一次側から前記二次側に消火水を導入する通水
   手段と、前記二次側の圧力低下を検知して異常警報を行
   うための異常信号を出力する圧力スイッチとを備えたこ
   とを特徴とするスプリンクラ消火設備。
3. 【請求項３】 前記通水手段は、前記二次側に消火水を
   調圧して導入することを特徴とする請求項１または２記
   載のスプリンクラ消火設備。