JP3689883B2

JP3689883B2 - スプリンクラ消火設備

Info

Publication number: JP3689883B2
Application number: JP04141499A
Authority: JP
Inventors: 三南青木
Original assignee: Nohmi Bosai Ltd
Current assignee: Nohmi Bosai Ltd
Priority date: 1999-02-19
Filing date: 1999-02-19
Publication date: 2005-08-31
Anticipated expiration: 2019-02-19
Also published as: JP2000237340A

Description

【０００１】
この発明は、予作動式のスプリンクラ消火設備に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
湿式の予作動式のスプリンクラ消火設備では、制御弁を常時閉にするとともに、二次側配管には消火用水を封入している。そのため、火災感知器の火災検知により制御弁が開き、感熱により閉鎖型スプリンクラヘッドが開かれると、即座に放水を開始することができるので、迅速な消火活動が可能となる。
しかし、その反面、該スプリンクラヘッドが外部的衝撃等を受けて誤作動すると、二次側配管内の消火用水が放出され水損が発生する。
【０００３】
そこで、この問題を解決するために、乾式の予作動式のスプリンクラ消火設備が採用されている。この消火設備は、二次側配管内に空気等の加圧気体を封入しているので、スプリンクラヘッドが誤作動しても水損の発生する恐れはない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来例の乾式の予作動式のスプリンクラ消火設備には、次の様な問題がある。(1)火災発生時、スプリンクラヘッドが動作しても、加圧エアが二次側配管内に充填されているので、消火用水が該ヘッドに到達するまでに時間がかかる。そのため、湿式の予作動式のスプリンクラ消火設備に比べ大幅に放水開始時間が遅れ、初期消火が困難となる。
(2)乾式の予作動式の消火設備では、以上のような放水遅れに対処するため、乾式の配管径を、湿式のそれより一回り大きく形成しなければならない。例えば、湿式の配管径が１００mmとなるのところでは、前記乾式の配管径は大体１２５〜１５０mmの管径となるので、乾式の方がコスト高となる。
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑み、水損の発生を防止するとともに、迅速に放水できる様にすることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明は、ポンプに連結される一次側配管に常時閉の制御弁を介して接続される二次側配管と、該二次側配管に接続される閉鎖型スプリンクラヘッドと、前記スプリンクラヘッドと同じ防護区画に配設された火災感知器とを備え、前記二次側配管に加圧気体が封入されているスプリンクラ消火設備において；前記一次側配管と前記二次側配管とを連結するバイパス管と、前記火災感知器の出力信号が、火災レベルよりも危険度の低いプレアラ−ムレベルに達した時、前記制御弁を閉じた状態で、前記二次側配管内に前記バイパス管を介して一次側配管内の消火用水を給水する予備給水制御手段と、火災が発生し、前記火災感知器の出力信号が火災レベルに達した時、該制御弁を開かせる弁制御手段と、を設け；
前記スプリンクラヘッドの作動時に、消火用水が即座に放出されることを特徴とするスプリンクラ消火設備、である。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明者は、湿式の予作動式のスプリンクラ配管及び乾式の予作動式のスプリンクラ配管の長所を組み合わせることにより、前記従来例の問題を解決することにした。
即ち、予作動式において、常時、乾式スプリンクラ配管状態にしておき、火災感知器が火災レベルよりも危険度の低いプレアラームレベルを出力した時に、二次側配管に充水して湿式スプリンクラ配管状態にする。
【０００８】
【実施例】
この発明の実施例を図１〜図４により説明する。
制御弁、例えば、加圧開放型アラーム弁１の一次側配管２は、止水弁３を介して図示しないポンプに連結され、その二次側配管５は切換弁、例えば、５方向電動切換弁７を介して排管８に連結されている。
【０００９】
この二次側配管５の径は、湿式スプリンクラ配管の径として定められているものを用い、例えば、１００Ａ即ち、直径１００mmを採用するが、この管径は必要に応じて適宜選択される。この二次側配管５には、防護区画に放水するために、複数の閉鎖型スプリンクラヘッド１０が配設されている。
【００１０】
５方向電動切換弁７は、三方弁７ａと弁７ｂとを組み合わせたもので、一次側給水ポートＡ、エア加圧ポートＢ、二次側元ポートＣ、二次側端末ポートＤ、及び排水排気ポートＥを備えている。
１次側給水ポートＡは、バイパス管１１を介して該アラーム弁１と止水弁３間の一次側配管２に連結されている。このバイパス管１１は、並列に配設した電動起動弁１３及び手動起動弁１５を介して該アラーム弁１の制御部１ａに連結されている。なお、このバイパス管１１は管径をアラーム弁１よりも細くするか、又は、オリフィスを設けることで流量を少なくすることが好ましい。
このようにすることで、火災感知器の出力がプレアラームレベルに達した後におけるスプリンクラヘッド１０の暴発による水損を少なくすることができる。
【００１１】
エア加圧ポートＢは、スピードコントローラ１６を介してエアコンプレッサ１７に連結されている。このスピードコントローラ１６は動作圧力の異なる圧力スイッチを２個備え、各圧力間の低下（減圧）時間を計測する。一次側元ポートＣは、圧力スイッチ１８を介して二次側配管５に連結されている。
【００１２】
２次側端末ポートＤは、二次側配管５に接続され、又、排水排気ポートＥは排管８に接続されている。
【００１３】
前記スプリンクラヘッド１０の防護区画には、火災感知器２０が配設され、該火災感知器２０の検出出力は受発信器、例えば、制御盤２２に送出される。
【００１４】
次に、本実施例の作動を(1)常時(2)火災時(3)非火災時（プレアラームベル）(4)非火災時（火災レベル）(5)ヘッド破損時、に分けて説明する。
【００１５】
(1)常時
火災感知器２０は、火災発生を監視し、一定時間、例えば、３秒程度毎に検出結果を制御盤２２に出力する。該制御盤２２は、該火災感知器２０の信号読込（Ｓ₁）により得た出力信号がプレアラームレベル以上か否か（Ｓ₂）、火災レベル以上か否か（Ｓ₄）を判断する。
【００１６】
前記アラーム弁１は、閉じられており、その二次側配管５内には、気体、例えば、加圧エアあるいはＮ₂等が封入されている。
一次側配管２の止水弁３は開放され、又、５方向電動切換弁７の前記ポートＡ、Ｄ、Ｅは閉止されている。すなわち、弁７ｂは閉じており、また、弁７ａはエア加圧ポートＢと二次側元ポートＣとを連結するように開いている。
前記ポートＢ、Ｃ間は開放され、圧力スイッチ１８により検出される二次側配管５内の圧力が所定値まで低下した時には、エアコンプレッサ１７が起動し、該二次側配管５内の圧力が所定値になるまで加圧エアを圧送する。
ここでは、以上の状態を通常監視ＮＳと称することにする。
【００１７】
(2)火災時
火災が発生し、火災感知器２０の信号が火災レベルより危険の少ないプレアラームレベル以上になると、前記ポートＡ、Ｃ間、ポートＤ、Ｅ間を開放（Ｓ₃）、ポートＢを閉止して二次側配管５内の加圧エアを排管８に排出させるとともに、ポートＡ，Ｃを介して二次側配管５内に一次側配管２内の消火用水を供給し、予備給水する。
【００１８】
更に、火災感知器２０が火災レベル以上の出力（Ｓ₄）をすると、制御盤２２は電動起動弁１３を開放し、前記ポートＤ、Ｅを閉止する。
そうすると、制御部１ａが作動して該アラーム弁１が開放され、一次側配管２と二次側配管５とが連通する（Ｓ₅）。
なお、前記ポートＡ、Ｃは開の状態を維持するが、閉にしても良い。
また、図示しないタイマを設けて、アラームレベル以上になってから所定時間後に弁７ｂを閉じるようにしてもよい。この所定時間内に、二次側配管５内に水が充填される。
【００１９】
スプリンクラヘッド１０が感熱により開き、ヘッドが動作（Ｓ₆）すると(Y)、消火用水が該ヘッド１０から防護区画に向かって即座に放出される（Ｓ₇）。
一次側配管２内の消火用水は二次側配管５内に流入し、該スプリンクラヘッド１０から放水されるが、この流水により該アラーム弁１の図示を省略した流水警報機能が作動し流水警報が発報する。なお、ヘッド動作（Ｓ₆）をしない時には通常監視ＮＳに戻る。
【００２０】
(3)非火災時（プレアラームレベル）
前記プレアラームレベル以上か否か（Ｓ₂）の判断において、該レベル以上と判断され(Y)、その後該レベル未満（Ｎ）になった時には(N)、ポートＡ、Ｃ接続（開放）になっているか否か（Ｓ₁₀）を判断する。この場合にはＳ₃において三方弁７ａはＡ，Ｃ接続となっている。
【００２１】
前記ポートＡ、Ｃが接続している時（Ｙ）は、タイマスタ−ト（Ｓ１１）する。このタイマは二次側配管５内に溜まっている消火用水を排水するのに十分な時間が設定される。前記ポートＢ、Ｃ、ポートＤ、Ｅをそれぞれ開放（Ｓ₁₂）し、二次側配管にエアを供給するとともに、二次側配管５内の排水を開始する。
【００２２】
タイムアップ(S13)したら(Y)、弁７ｂを閉じてポートD,E間を閉止し、通常監視ＮＳに戻る。
【００２３】
(4)非火災時（火災レベル）
前記火災レベル以上か（Ｓ₄）の判断において、該火災レベル以上と判断され（Ｙ）、その後、該レベル未満になった時（Ｎ）には、加圧開放型アラーム弁１が開いているか否か（Ｓ８）が判断される。
【００２４】
該アラーム弁１が開いている場合（Ｙ）には、該アラーム弁１を閉止（Ｓ₉）し、その後、通常監視ＮＳに戻る。
なお、該アラーム弁１が開いているか否か（Ｓ₈）の判断において、該アラーム弁１が閉じている場合（Ｎ）には、通常監視ＮＳに戻る。
【００２５】
(5)ヘッド破損時
二次側配管５の圧力が低下したか否か（Ｓ₁₅）の判断において、該圧力が低下した場合（Ｙ）には、該圧力が許容基準値まで低下するとスピードコントローラ１６のタイマが始動する。圧力が低下し許容基準値よりも小さい限界値に達するとタイマは停止し、許容基準値から限界値になるまでに要した、そのタイマによる測定時間を制御盤２２に出力する。また、このタイマは圧力が限界値に達することなく所定時間経過すると自動的に停止する（タイムアップ）。
【００２６】
タイムアップした時、又は、タイマの測定時間が基準時間より長い場合には、二次側配管５内のエア漏れと認識し、又、それが基準時間より短く、きわめて短時間に圧力が低下した場合にはヘッド破損と認識（Ｓ₁₆）する。
エア漏れと判断した時には、コンプレッサ１７を起動し、該二次側配管５内を所定圧に加圧する。
ヘッド破損と認識した場合（Ｓ₁₆）には、前記ポートＤ、Ｅを開放（Ｓ₁₇）して二次側配管５内の加圧エアを急速排気する。
ここで、急速排気する理由は、二次側配管内の圧力低下がヘッドの破損でない場合があるからである。つまり、火災感知器２０が動作する前にスプリンクラヘッド１０が動作する場合があり、このような場合に、火災に即対応できる様にしておかなければならないためである。
そして、現場確認（Ｓ₁₈）を行い、ヘッド故障なら止水弁３を閉止してヘッド交換をする（Ｓ₁₉）。
【００２７】
この発明の実施例は、上記に限定されるものではなく、例えば、５方向電動切換弁７を介して二次側配管５内に予備給水する代わりに、加圧開放型アラーム弁１を開いて予備給水し、その後該アラーム弁１を閉じる様にしても良い。
また、予作動式でない通常のスプリンクラ消火設備に本発明を適用してもよい。
なお、本実施例のように、二次側配管への予備給水をバイパス管１１を介して行うと、火災感知器の出力がプレアラームレベルに達した後に、スプリンクラヘッドが暴発してもアラム弁が閉じているので、水損を少なくすることが可能となる。
【００２８】
【発明の効果】
この発明は、以上の様に火災感知器がプレアラームレベルに達した時、初めて二次側配管に予備給水するので、この段階で所謂乾式から湿式の予作動式のスプリンクラ消火設備となる。そのため、閉鎖型スプリンクラヘッドか開くと、即座に放水が開始されるので、早期消火が可能となる。
又、本発明は、プレアラームの段階で湿式状態となり、乾式とは異なりスプリンクラヘッド動作時には即座に放水できることから、湿式仕様の配管を用いることができるので、乾式仕様の予作動式のスプリンクラ消火設備に比べコスダウンすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例を示す図である。
【図２】図１の５方向電動切換弁の詳細図である。
【図３】スプリンクラ消火設備の作動を示すフローチャートである。
【図４】図３の続きのスプリンクラ消火設備の作動を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１加圧開放型アラーム弁
５二次側配管
１０閉鎖型スプリンクラヘッド
２０火災感知器
２２制御盤

Claims

ポンプに連結される一次側配管に常時閉の制御弁を介して接続される二次側配管と、該二次側配管に接続される閉鎖型スプリンクラヘッドと、前記スプリンクラヘッドと同じ防護区画に配設された火災感知器とを備え、前記二次側配管に加圧気体が封入されているスプリンクラ消火設備において；
前記一次側配管と前記二次側配管とを連結するバイパス管と，前記火災感知器の出力信号が、火災レベルよりも危険度の低いプレアラ−ムレベルに達した時、前記制御弁を閉じた状態で、前記二次側配管内に前記バイパス管を介して一次側配管内の消火用水を給水する予備給水制御手段と，火災が発生し、前記火災感知器の出力信号が火災レベルに達した時、該制御弁を開かせる弁制御手段と，を設け；
前記スプリンクラヘッドの作動時に、消火用水が即座に放出されることを特徴とするスプリンクラ消火設備。
前記二次側配管に接続される二次側端末ポート及び排管に接続される排水排気ポートを有する切換弁を設け、
火災感知器の出力信号が、火災レベルよりも危険度の低いプレアラームレベルに達した時、前記予備給水制御手段は、両ポート間を開放させて、前記二次側配管内の前記加圧気体を急速排気させることを特徴とする請求項１記載のスプリンクラ消火設備。