JP3749782B2 - 固定消火設備の制御装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、防護区画に設置された放水ヘッドから火災時に消火用水を放水させる固定消火設備の制御装置及び制御方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、固定消火設備として知られたスプリンクラー消火設備においては、火災時に防護区画に設置したスプリンクラーヘッドから加圧供給された消火用水を散布し、火源の冷却効果により消火を行っている。
またコンピュータルーム等の水損を回避したい防護区画の固定消火設備として微噴霧消火設備が知られており、噴霧ヘッドを防護区画に設置し、火災時に噴霧ヘッドより数十μmから数百μmといった粒径の微噴霧を放出させ、噴霧した液滴が火源より蒸発する際の冷却作用と発生蒸気で火源を覆うことによる窒息作用で消火を行っている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、消火用水を散布して消火するスプリンクラー消火設備および微噴霧の放出で消火する微噴霧消火設備等の主に冷却効果で消火を行う水系固定消火設備にあっては、確実に消火すると同時に、水損を最小限に抑えることが望まれる。
【0004】
このため防護区画に例えば炎センサを設置し、放水中に炎センサで鎮火を確認して放水を停止することが考えられる。しかし、放水中にあっては、火源からの熱が炎センサまで届かず、消火判断が正常に行われない恐れがある。同様に、消火判断を光学的なセンサを用いた場合にも、放水による霧や火源で蒸発した水蒸気により、火災が光学的に捉えられないことが考えられる。
【0005】
このような問題を解決するため放水を一定時間毎に中断し、放水を中断している間にセンサの検出信号によって消火判断を行う方法が提案されている(特開平4−129574号)。
しかし、この方法では、火災の大小に関わらず放水を一定時間中断しているため、火災の規模が大きい場合には、中断している間に火災が拡大してしまい、消火性能を低下させてしまう恐れがある。
【0006】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたもので、放水を中断してセンサにより消火を判断しても、消火性能を低下させずに効率良く消火できる固定消火設備の制御装置を提供することを目的とする。
【0007】
この目的を達成するため本発明は次のように構成する。まず本発明は、防護区画に設置された放水ヘッドから火災時に消火用水を放水させる固定消火設備の制御装置を対象とする。
このような固定消火設備の制御装置として本発明は、防護区画に設置したセンサの検出信号に基づいて判定した火災の規模を判定する火災規模判定部と、火災規模判定部で判定した火災規模に応じた放水時間を決定する放水時間決定部と、放水時間決定部で決定した放水時間に亘り放水ヘッドから放水した後に放水を中断し、この中断状態で火災規模判定部に火災規模を判定させて放水時間決定部から新たに放水時間を得て放水を再開させる処理を繰り返す間欠放水制御部と、を設け、放水時間決定部は、火災規模の拡大に応じて長くなるように放水時間を決定すると共に、放水の中断時間を所定の固定時間としたことを特徴とする。
本発明が対象とする固定消火設備は、微噴霧を放出する噴霧ヘッドを間欠放水制御部により開閉制御される制御弁を介して防護区画に設置した微噴霧消火設備である。
【0008】
更に本発明は、防護区画に設置したセンサの検出信号に基づいて判定した火災の規模を判定する火災規模判定部と、火災規模判定部で判定した火災規模に応じた放水時間を決定する放水時間決定部と、放水時間決定部で決定した放水時間に亘り放水ヘッドから放水した後に放水を中断し、この中断状態で火災規模判定部に火災規模を判定させて放水時間決定部から新たに放水時間を得て放水を再開させる処理を繰り返す間欠放水制御部と、を設け、放水時間決定部は、火災規模の拡大に応じて長くなるように放水時間を決定すると共に、火災規模の拡大に応じて短くなるように放水の中断時間を決定し、固定式消火設備は、微噴霧を放射する噴霧ヘッドを間欠放水制御部により開閉制御される制御弁を介して防護区画に設置した微噴霧消火設備であることを特徴とする。
【0009】
このような本発明の固定消火設備の制御装置によれば、放水時間をその時点での火災の規模に基づいて決めているため、放水を中断しても、それまでに火災の規模に見合った十分な放水が行われており、センサで消火判断のために放水を中断したことによる消火効果の低下を最小限に抑えることができ、且つセンサによる消火判断によって無駄な放水をなくし、水損を低減することができる。
【0011】
【発明の実施の形態】
図1は本発明の固定消火設備の制御装置及び制御方法が適用されるスプリンクラー消火設備の説明図である。
図1において、建物内の防護区画1に対しては開放型のスプリンクラーヘッド2が設置されており、スプリンクラーヘッド2はスプリンクラー消火設備における分岐管4に電動弁5を介して接続されている。また防護区画1には炎センサ3が設置され、火源Fの炎からの熱エネルギを検出している。炎センサ3及び電動弁5は制御盤6に接続されている。制御盤6には本発明の放水制御を実現するため放水制御部7が設けられている。
【0012】
スプリンクラー消火設備におけるポンプ設備として消火ポンプ20とモータ21が設置され、ポンプ制御盤23によりモータ21の運転と停止を行うことができる。消火ポンプ20の吸込み側は水源水槽24に立ち下げられており、突出側に給水本管25を建物の垂直方向に設置しており、給水本管25の先端には屋上等に設置した高架水槽28が接続されている。
【0013】
給水本管25からは例えば階別ごとに分岐管4が引き出されており、そのうちの1つを取り出しており、この分岐管4の分岐部分には圧力スイッチ31を備えたアラーム弁30が設けられている。更に給水本管25に対しては圧力タンク26が分岐接続され、加圧充填された消火用水によりタンク内の空気を圧縮しており、圧力タンク26には圧縮空気が規定圧力以下に低下しとたきにオンする圧力スイッチ27を設けている。
【0014】
図2は図1の制御盤6に設けた放水制御部7の一実施形態としての機能ブロック図である。図2の放水制御部7の実施形態にあっては、火災規模判定部8、放水時間決定部9、放水時間テーブル10、放水時間タイマ11a、中断時間タイマ11b及び間欠放水制御部12で構成される。
火災規模判定部8は、炎センサ3による火源の検出信号を読み込み、例えば火源からの放出エネルギの強さに応じ、非火災を0として、火災が拡大するに応じて火災規模1,2,3,4,5,・・・というように数値化された火災規模を判定する。放水時間決定部9は、火災規模判定部8で判定された火災規模に応じて放水時間を決定する。この放水時間を決定するため、この実施形態にあっては、予め放水時間テーブル10を準備している。
【0015】
図3は図2の放水時間テーブル10の説明図であり、火災規模0,1,2,3,4,5,・・・に対応して放水時間0秒、15秒、30秒、45秒、60秒、90秒、・・・を予め格納している。この放水時間テーブル10にあっては、火災規模の拡大に伴い、放水時間を所定割合で比例的に増加させている。即ち、火災規模が小さければ短い放水時間が設定され、火災規模が大きければ長い放水時間が設定されることになる。
【0016】
再び図2を参照するに、放水時間決定部9で決定された火災規模に応じた放水時間は放水時間タイマ11aに設定される。一方、中断時間タイマ11bについては、この実施形態にあっては、固定的に予め決めた中断時間を設定している。間欠放水制御部12は、火災規模判定部8で炎センサ3に基づく火災発生の判定結果を受けたときに動作し、分岐管4に設けている電動弁5を開制御し、図1の防護区画1に設けているスプリンクラーヘッド2より消火用水を放水させる。
【0017】
このように電動弁5を開いて防護区画1のスプリンクラーヘッド2から消火用水を放水させると、分岐管4に消火用水が流れ、アラーム弁30の2次側の圧力が低下することでアラーム弁30が開き、圧力検出スイッチ31でオンして制御盤6に対し検知信号を出力する。この圧力スイッチ31からの検知信号は、電動弁5の開制御による開放型のスプリンクラーヘッド2の放水時には放水確認信号となる。
【0018】
これに対し、分岐管4の別の系統に設けている通常の閉鎖型スプリンクラーヘッド18が火災により作動して消火用水を放水した場合には、アラーム弁30の作動により圧力スイッチ31のオンで出力される検知信号は制御盤6に対する火災検出信号として扱われる。
消火ポンプ20の起動は、圧力タンク26に設けている圧力スイッチ27による圧力低下の検出信号に基づいて行われる。即ち、電動弁5の開放で開放型スプリンクラーヘッド2から消火用水を散布すると給水本管25の管内圧力も低下し、これに伴って圧力タンク26に封じ込めている空気の圧縮圧力も低下し、圧力センサ27で規定圧力以下に低下したときに圧力低下検出信号をポンプ制御盤23に出力し、これによりモータ21を起動して消火ポンプ20の運転を開始する。
【0019】
再び図2を参照するに、間欠放水制御部12が火災規模判定部8からの火災発生の検出信号に基づいて電動弁5を開いたときのスプリンクラー消火設備における消火ポンプ20の起動で防護区画1に放水を開始すると、このとき放水タイマ11aを起動する。放水タイマ11aは、放水時間決定部9により火災規模に応じて設定した放水時間を経過するとタイムアップし、この放水時間タイマ11aのタイムアップ時点で間欠放水制御部12は電動弁5を閉制御する。
【0020】
電動弁5を閉制御すると、間欠放水制御部12は火災規模判定部8に放水中断を通知する。これに基づき火災規模判定部8は、放水中断状態での炎センサ3の検出信号を読み込み、火災規模を判定して放水時間決定部9に出力し、これを受けて放水時間決定部9は新たな火災規模の判定結果に基づき放水時間テーブル10を参照して、新たな放水時間を放水時間タイマ11aに設定する。
【0021】
放水の中断時間は電動弁5の閉制御完了で中断時間タイマ11bを起動することで監視しており、中断時間タイマ11bに固定設定した中断時間の経過を判別すると、間欠放水制御部12は電動弁5を開制御し、放水時間タイマ11aを起動して、新たに設定した放水時間の監視を行う。以下、このような処理を、火源が完全に消火して火災規模が0となるまで繰り返す。
【0022】
図4は図2の放水制御部7による処理動作のタイムチャートである。まずステップS1で火災発生の有無を監視している。例えば防護区画1に設けている炎センサ3の検出信号が予め定めた火災閾値以上となったとき火災発生と判断する。火災発生を判断するとステップS2に進み、このときの炎センサ3の出力を取り込み、ステップS3で火災規模判定部8が火災規模を判定し、これに基づき放水時間決定部9が放水時間テーブル10を参照して火災規模に対応した放水時間を決定し、放水時間タイマ11aにセットする。
【0023】
続いてステップS4で間欠放水制御部12が電動弁5を開制御し、放水時間タイマ11aを起動し、ステップS5で放水時間の経過を監視する。放水時間の経過がステップS5で判別されると、ステップS6に進み、電動弁5を閉制御して放水を中断する。同時に中断時間タイマ11bを起動し、ステップS7で放水中断時間が経過したか否かチェックしている。
【0024】
この放水の中断により、それまで放水ヘッド2より防護区画1に放出されていた消火用水や火源Fからの蒸発による蒸気がある程度収まり、炎センサ3により火源Fの熱線を正確に検出できる状態となる。このため、次にステップS3に戻って炎センサ3の検出信号を読み取ると、そのときの火源Fの状況が正確に判断できる。
【0025】
放水中断中にあっては、ステップS8でシステム停止命令の有無をチェックしており、システム停止命令がない状態でステップS7で放水中断時間の経過が判別されると、ステップS2に戻り、再度、炎センサ3の検出信号を取り込み、ステップS3でその火災規模を判定して新たに放水時間を設定し、この放水時間に亘りステップS4で電動弁5を開制御した状態とする。
【0026】
これによって再び消火用水の放水が開始され、ステップS5で放水時間を経過すると、ステップS6で電動弁5を閉鎖し、ステップS7で所定の放水中断時間経過後に再びステップS2に戻って、炎センサの出力の取り込みによる火災規模と放水時間の設定処理を繰り返すことになる。
このようなステップS2〜S7による間欠放水制御を繰り返すと、火源の消火により火災規模がだんだん小さくなり、最終的に図3の放水時間テーブル10の火災規模0となると放水時間は0秒となり、結果として間欠放水制御が停止される。
【0027】
この状態でステップS8でオペレータ等によるシステム停止命令を受けると、ステップS9で消火ポンプ20の停止や電動弁5の閉鎖ロック等の停止処理を行った後、一連の処理を終了する。
図5は図1の制御盤6に設けた放水制御部7の他の実施形態の機能ブロック図であり、この実施形態にあっては、火災規模に応じて放水時間と中断時間のそれぞれを変化させるようにしたことを特徴とする。
【0028】
図5において放水制御部7には、火災規模判定部8、放水時間決定部9、放水時間タイマ11a、中断時間タイマ11b及び間欠放水制御部12が設けられている。これらの構成は図2の実施形態と基本的に同じであるが、この実施形態にあっては図2の放水時間テーブル10の代わりに放水時間・中断時間テーブル13を設けている。
【0029】
放水時間・中断時間テーブル13は、図6のように火災規模0,1,2,3,4,5,・・・に対応した図3のテーブルと同じ放水時間に加え、中断時間を設定している。中断時間は火災規模が0即ち非火災状態では使用されておらず、火災が拡大していく火災規模1,2,3,4,5,・・・に応じて時間が短くなるように設定している。即ち、火災規模が小さければ中断時間は長く、火災規模が大きければ中断時間は短くなるように設定している。
【0030】
図5の放水時間決定部9にあっては、放水時間・中断時間テーブル13を火災規模判定部8で判定された火災規模により参照し、火災規模に応じた放水時間と中断時間のそれぞれを読み出して決定し、放水時間タイマ11a,中断時間タイマ11bにセットする。これにより火災規模に応じて放水時間タイマ11aによる放水時間と中断時間タイマ11bによる中断時間が可逆関係をもって設定されることになる。
【0031】
図7は図5の放水時間と中断時間を決定する実施形態の制御処理のフローチャートであり、ステップS3で火災規模を判定して放水時間と中断時間を決定している以外は図4の第1実施形態のフローチャートと同じである。
図8は本発明の制御装置を微噴霧消火システムに適用した場合の説明図である。
【0032】
図8において、防護区画1には噴霧ヘッド14が設置されており、噴霧ヘッド14は火災時に消火用水の加圧供給を受けて、粒径が数十μmから数百μmとなる微噴霧を火源Fに向けて放出する。噴霧ヘッド14に対しては消火ポンプ32からの給水配管36が電動弁5を介して接続されており、また防護区画1には消火判断を行うため炎センサ3が設置されている。
【0033】
炎センサ3と電動弁5は制御盤15に接続され、制御盤15には放水制御部7が設けられる。放水制御部7は、図1のスプリンクラー消火設備の場合と同様、図2の実施形態もしくは図5の実施形態の各機能ブロックもそのまま適用できる。また図3,図6に示した放水時間テーブル10或いは放水時間・中断時間テーブル13については、火災規模に応じ微噴霧消火設備に適合した放水時間及び中断時間が設定されるが、火災規模の拡大に応じて放水時間を長くする点、逆に火災規模の拡大に応じて中断時間を短くする点は同じである。
【0034】
消火ポンプ32はモータ33により駆動され、モータ33は制御盤15による火災検出で起動される。消火ポンプ32の吸込み管は水源水槽34に下げられており、また消火ポンプ32の突出側には呼水槽35が設けられている。更に給水配管36の途中にはアキュームレータ37が設けられ、電動弁5の開制御で噴霧ヘッド14より消火用水の微噴霧を放出した際の給水圧力の急激な低下による放水能力の低下をアキュームレータ37の蓄圧機能により防いでいる。
【0035】
図9は図8の制御盤15に設けた放水制御部7による微噴霧消火設備における処理動作のタイムチャートである。まずステップS1で炎センサ3からの検出信号により火災発生を判別すると、ステップS2でモータ33によって消火ポンプ32を起動する。続いてステップS3で炎センサ3の出力を取り込み、ステップS4で火災規模を判定して放水時間を決定し、電動弁5を開制御し、ステップS5で放水時間の経過を監視する。
【0036】
火災規模に応じて設定した放水時間が経過すると、ステップS7で電動弁5を閉制御し、噴霧ヘッド14からの微噴霧の放出を中断する。この微噴霧の中断が所定時間経過すると、ステップS3に戻って再度、炎センサの出力を取り込む。このとき噴霧の中断により、それまで噴霧ヘッド14より防護区画1に放出されていた微噴霧や火源Fからの蒸発による蒸気がある程度収まり、炎センサ3により火源Fの熱線を正確に検出できる状態となる。
【0037】
このため、ステップS3で炎センサ3の検出信号を読み取ると、そのときの火源Fの状況が正確に判断でき、ステップS4で火災規模を判定して新たに火災規模に応じた放水時間を決定し、電動弁の開制御による噴霧ヘッド14からの微噴霧の放出を再度開始することになる。以下同様に、火災規模に応じた放水時間に亘る放水と放水中断後の炎センサ3の読み取りによる火災規模の判定と放水時間の設定を繰り返し、これにより火災規模が段階的に低下し、最終的に火災規模0、即ち鎮火状態とすることができる。
【0038】
もちろん、図4のフローチャートのステップS4において火災規模を判定して放水時間及び中断時間を決定すれば、これは図5の放水制御部7の実施形態による処理となる。
尚、上記の実施形態にあっては、防護区画1における消火判断を炎センサ3により行っているが、これ以外にITVカメラによる画像処理やそれ以外の適宜のセンサを使用することができる。また本発明における火災規模に応じた放水時間及び中断時間は上記の実施形態の数値に限定されず、必要に応じて適宜に設定することができる。
【0039】
【発明の効果】
以上説明してきたように本発明によれば、スプリンクラー消火設備もしくは微噴霧消火設備におけるヘッドからの放水時間をその時点の火災の規模に基づいて決めているため、センサで消火判断のために放水を中断しても、それまでの放水で火災の規模に見合った十分な消火が行われており、センサで消火判断のために放水を中断したことによる消火効果の低下を最小限に抑えることができ、且つセンサによる消火判断によって無駄な放水をなくし、水損を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】スプリンクラー消火設備を対象とした本発明の実施形態の説明図
【図2】図1の制御盤に設けた放水制御部の実施形態の機能ブロック図
【図3】図2の放水時間テーブルの説明図
【図4】図2の放水制御部の処理動作のフローチャート
【図5】図1の制御盤に設けた放水制御部の他の実施形態の機能ブロック図
【図6】図5の放水時間・中断時間テーブルの説明図
【図7】図5の放水制御部の処理動作のフローチャート
【図8】微噴霧消火設備を対象とした本発明の実施形態の説明図
【図9】図8の放水制御部の処理動作のフローチャート
【符号の説明】
1:防護区画
2:スプリンクラーヘッド(開放型)
3:炎センサ
4.分岐管
5:電動弁
6:制御盤
7:放水制御部
8:火災規模判定部
9:放水時間決定部
10:放水時間テーブル
11a:放水時間タイマ
11b:中断時間タイマ
12:間欠放水制御部
13:放水時間・中断時間テーブル
14:噴霧ヘッド
18:閉鎖型スプリンクラーヘッド
20,32:消火ポンプ
21,33:モータ
23:ポンプ制御盤
24,34:水源水槽
25:給水本管
26:圧力タンク
27,31:圧力スイッチ
28:高架水槽
30:アラーム弁
36:給水配管
37:アキュームレータ
Claims (2)
- 防護区画に設置された放水ヘッドから火災時に消火用水を放水させる固定消火設備の制御装置に於いて、
防護区画に設置したセンサの検出信号に基づいて判定した火災の規模を判定する火災規模判定部と、
前記火災規模判定部で判定した火災規模に応じた放水時間を決定する放水時間決定部と、
前記放水時間決定部で決定した放水時間に亘り前記放水ヘッドから放水した後に放水を中断し、該中断状態で前記火災規模判定部に火災規模を判定させて前記放水時間決定部から前記放水時間を得て放水を再開させる処理を繰り返す間欠放水制御部と、
を設け、
前記放水時間決定部は、火災規模の拡大に応じて長くなるように前記放水時間を決定すると共に、前記放水の中断時間を所定の固定時問とし、
前記固定消火設備は、微噴霧を放出する噴霧ヘッドを前記間欠放水制御部により開閉制御される制御弁を介して防護区画に設置した微噴霧消火設備であることを特徴とする固定消火設備の制御装置。 - 防護区画に設置された放水ヘッドから火災時に消火用水を放水させる固定消火設備の制御装置に於いて、
防護区画に設置したセンサの検出信号に基づいて判定した火災の規模を判定する火災規模判定部と、
前記火災規模判定部で判定した火災規模に応じた放水時間を決定する放水時間決定部と、
前記放水時間決定部で決定した放水時間に亘り前記放水ヘッドから放水した後に放水を中断し、該中断状態で前記火災規模判定部に火災規模を判定させて前記放水時間決定部から前記放水時間を得て放水を再開させる処理を繰り返す間欠放水制御部と、
を設け、
前記放水時間決定部は、火災規模の拡大に応じて長くなるように前記放水時間を決定すると共に、火災規模の拡大に応じて短くなるように前記放水の中断時間を決定し、
前記固定式消火設備は、微噴霧を放射する噴霧ヘッドを前記間欠放水制御部により開閉制御される制御弁を介して防護区画に設置した微噴霧消火設備であることを特徴とする固定消火設備の制御装置。
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