(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体源に接続された一次側配管に開放弁を介して接続された二次側配管と、該二次側配管に接続されたスプリンクラヘッドとを備え、前記二次側配管内を充水したスプリンクラ消火設備において、
前記スプリンクラヘッドの暴発時に、前記二次側配管内の水を吸い込んで、外部に排水する吸引手段を備えたことを特徴とするスプリンクラ消火設備。
【請求項２】
前記吸引手段と前記二次側配管の間に、常時は閉じた吸い込み用の弁を設けた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。
【請求項３】
流体源に接続された一次側配管に開放弁を介して接続された二次側配管と、該二次側配管に接続されたスプリンクラヘッドとを備え、前記二次側配管内を充水したスプリンクラ消火設備において、
流体が通過する流路を有し、該流路の端部に形成される流入口及び流出口と、前記流路に連通して設けられる吸引口とを有する吸引手段と、
該吸引手段と前記二次側配管の間に設けられる常時は閉じた吸い込み用の弁とを備え、
前記吸引手段の流入口側に前記流体源を設けたことを特徴とするスプリンクラ消火設備。
【請求項４】
前記流体源は水槽であり、該水槽と前記吸引手段の流入口との間に常時は閉じた排水用の弁を設けたことを特徴とする請求項３記載のスプリンクラ消火設備。
【請求項５】
前記二次側配管の基端側に流水検知手段を設け、該流水検知手段が二次側配管内の流水を検知し、かつ前記火災感知器が火災を検知していない時に、前記吸い込み用の弁に開弁信号を出力する制御手段を備えたことを特徴とする請求項２記載のスプリンクラ消火設備。
【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ものである。
【０００２】
【従来の技術】
スプリンクラヘッドによる水損を防止する設備として、予作動式のスプリンクラ消火設備がある。この設備は二次側配管の基端に、火災感知器からの火災信号により開放する開放弁を備えるものである。
【０００３】
この予作動式のスプリンクラ消火設備において、二次側配管内を乾式にしておくと、ヘッドが暴発しても水損は全く生じないが、火災時に放水遅れを生じる場合がある。このため二次側配管内を湿式にして放水遅れを改善したものが、例えば特公平７−１２３８２号に開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
特公平７−１２３８２号は、二次側配管内に水を封入することで、火災時に直ちに放水を開始できるという利点を有する。しかしその一方で、スプリンクラヘッドが暴発すると、二次側配管内に封入された水全てが該ヘッドから流出され、予作動式にも関わらず水損が発生するという問題がある。そこで、本発明は湿式の予作動方式のスプリンクラ消火設備において、ヘッドが暴発した場合の水損を少なくすることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、流体源に接続された一次側配管に開放弁を介して接続された二次側配管と、該二次側配管に接続されたスプリンクラヘッドとを備え、前記二次側配管内を充水したスプリンクラ消火設備において、スプリンクラヘッドの暴発時に、前記二次側配管内の水を吸い込んで、外部に排水する吸引手段を備えたことを特徴とするものである。また、吸引手段と二次側配管の間に、常時は閉じた吸い込み用の弁を設けたことを特徴とするものである。
【０００６】
また本発明は、流体源に接続された一次側配管に開放弁を介して接続された二次側配管と、該二次側配管に接続されたスプリンクラヘッドとを備え、前記二次側配管内を充水したスプリンクラ消火設備において、流体が通過する流路を有し、該流路の端部に形成される流入口及び流出口と、前記流路に連通して設けられる吸引口とを有する吸引手段と、該吸引手段と前記二次側配管の間に設けられる常時は閉じた吸い込み用の弁とを備え、吸引手段の流入口側に前記流体源を設けたことを特徴とするものである。
また、流体源は水槽であり、該水槽と前記吸引手段の流入口との間に常時は閉じた排水用の弁を設けたことを特徴とするものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
実施形態１
図１は本発明のスプリンクラ消火設備の系統図である。図において、１は閉鎖型スプリンクラヘッド２が接続された二次側配管で、内部は加圧された水によって充水されている。３は二次側配管１の基端側に設けられた流水検知手段としての流水検知装置で、二次側配管内１の加圧水がスプリンクラヘッド２から流出する時に、その流れ、つまり配管内１に生じる圧力低下を圧力スイッチＰＳ１で検知して後述の制御盤１３に流水信号を出力するものである。
【０００８】
５はスプリンクラヘッド２と同じ防護区域に設置された火災感知器で、火災を検知した時に制御盤１３に火災信号を出力する。６は流水検知装置３の一次側に設けられた、常時は閉じた開放弁で、例えば、火災感知器５が火災を検知し、且つ流水検知装置３が二次側配管内１の流水を検知した時に開放される。
【０００９】
８は開放弁６と並列に設けられる排水用の弁で、開放弁６の一次側で分岐された排水管９に取り付けられる。１１は吸引手段で、スプリンクラヘッド２の暴発時、つまり外力等によってスプリンクラヘッド２が火災でないにも関わらず動作してしまう時に、二次側配管内１の水を吸い込んで、外部に排水するものである。吸引手段１１は、排水管９の排水用の弁８の二次側に設けられ、本体の端部に流入口１１ａ及び流出口１１ｂを有し、本体中央に流体としての水が通過する流路を備え、また流路に連通する吸引口１１ｃを本体の側部に備える。この吸引手段１１の具体例としては、ベンチュリー管や、泡消火設備で混合器として使用されるプロポーショナーがあげられる。
【００１０】
１２は常時は閉じた吸い込み用の弁で、吸引手段１１の吸入口１１ｃと二次側配管１の間に設けられる。この吸い込み用の弁１２及び排水用の弁８は共に電動弁などから構成され、制御盤１３からの信号によって開閉される。この吸い込み用の弁１２は図の右端に描かれた末端試験弁と兼用することも可能である。
【００１１】
１３は制御手段としての制御盤で、流水検知装置３が二次側配管内１の流水を検知し、かつ火災感知器５が火災を検知していない時に、排水用の弁８及び吸い込み用の弁１２に開弁信号を出力するものの例である。言い換えれば、流水検知装置３からの流水信号が入力され、且つ火災感知器５からの火災信号が入力されていない時に、排水用の弁８及び吸い込み用の弁１２に開弁信号を出力する。この制御盤１３は、弁８，１２に開弁信号を出力した後、火災感知器５からの火災信号を受信した場合には、それぞれの弁８，１２に閉弁信号を出力する。
【００１２】
なお１４は一端側が開放弁６に接続され、他端側が消火ポンプ１５を介して流体源としての水源水槽１６に接続された一次側配管である。また１７はポンプ制御盤で、一次側配管１４に接続された圧力空気槽１９に設置された圧力スイッチＰＳ２の信号または流水検知装置３の圧力スイッチＰＳ１の信号に基づいて消火ポンプ１５のモータの起動を制御する。図１では、一つの防護区画のみを表したが、この吸引手段は一つの防護区画毎に設けることが可能である。
【００１３】
次に、このようなスプリンクラ消火設備について、スプリンクラヘッド２が火災以外の原因により動作する場合について説明する。まずスプリンクラヘッド２が暴発すると、二次側配管１内に充水されていた加圧水が該ヘッド２から流出する。これにより二次側配管１内の圧力が低下し、その圧力低下が流水検知装置３の圧力スイッチＰＳ１によって検知され、流水検知装置３が制御盤１３とポンプ制御盤１７に流水信号を出力する。
【００１４】
この時、スプリンクラヘッド２の動作は、外力等によるもので、火災が原因ではない。このため火災感知器５は動作していないので、制御盤１３には火災感知器５からの火災信号が入力されない。よって制御盤１３は排水用の弁８及び吸い込み用の弁１２に開弁信号を出力し、それぞれの弁８，１２を開放させる。またポンプ制御盤１７は、消火ポンプ１５のモータを起動する。
【００１５】
ポンプ１５の起動により、水源水槽１６の水が一次側配管１４に供給される。この水は開放弁６は閉じているので、二次側配管１には供給されないが、排水用の弁８が開放しているので、排水管側９に供給され、排水管９を通って吸引手段１１の流入口１１ａに送られる。吸引手段１１内の流路を水が通過すると、吸引口１１ｃが負圧となるので、二次側配管内１の水は吸い込み弁１２を介して強制的に吸引手段１１の吸引口１１ｃに吸引され、二次側配管内１の圧力は急激に低下する。そして吸引された水は、吸引手段１１内で水源水槽１６からの水と合流して、流出口１１ｂから排出され、図示しない排水本管へと流れる。二次側配管１内の圧力低下に伴い、最終的には、スプリンクラヘッド２から流出する水はなくなり、配管１内の水は吸引手段１１側からのみ排水される。なおスプリンクラヘッド２からの流出がなくなったら、ポンプ１５の起動を停止し、スプリンクラヘッド２の交換等の作業を行う。
【００１６】
このように二次側配管内１の水は、暴発したスプリンクラヘッド２からだけでなく、吸引手段１１を通って、排水管９にも流出されることになる。よってスプリンクラヘッド２が暴発した場合に生じる水損を少なくすることができる。特に吸引手段１１は水源水槽１６からの水の流れを利用することで、強制的に二次側配管内１の水を吸引するものなので、単に二次側配管１と排水管９を接続させるという方法に比べて、水の吸引効果が非常に大きく、水損をほとんどなくすことができる。
【００１７】
以上のような制御盤１３の弁開閉の制御処理は、火災が発生した場合、通常ならば、火災感知器５の方がスプリンクラヘッド２よりも先に動作し、火災信号を伴わない流水信号はスプリンクラヘッド２の暴発によるものだとする判断に基づくものである。
【００１８】
ところで制御盤１３は、流水信号の入力後、火災信号の入力がある場合には、一度開放した排水用の弁８及び吸い込み用の弁１２に対して、閉弁信号を出力してそれぞれの弁８，１２を閉じさせる。これは、火災であるにも係わらず、火災感知器５よりも先にスプリンクラヘッド２が動作するという場合に対処するためである。このようなケースは、例えばスプリンクラヘッド２の直下で火災が発生し、しかもそこが火災感知器５の設置場所と離れているような場合に生じる。
【００１９】
なお制御盤１３に別途、遅延用のタイマを設け、流水検知装置３からの圧力低下信号を受けた時に、該タイマを起動させ、例えば２０秒経過してから、火災信号があるかないかを判断させ、その時に火災信号がない場合に、弁８，１２に開弁信号を送出させるようにしてもよい。
【００２０】
実施形態２
次に実施形態２について図２を用いて説明する。なお図において実施形態１と同じ部分には同じ符号を付けて説明を省略する。２０は建屋の屋上などに設置される補助高架水槽で給水本管２１に逆止弁２２及び制水弁２３を介して接続されている。この補助高架水槽２０には、排水用の弁８を介して排水管９が接続され、排水管９は排水用の弁８の二次側で排水管９Ａと排水管９Ｂに分岐される。
【００２１】
排水管９Ａ，９Ｂには吸引手段１１Ａ，１１Ｂが設けられ、該吸引手段１１Ａ，１１Ｂの吸引口１１ｃは吸い込み用の弁１２Ａ，１２Ｂを介して二次側配管１の基端部と末端部にそれぞれ接続されている。なお吸引手段１１Ａ，１１Ｂは、建屋において、二次側配管１が設定されている高さとほぼ同じ位置に設けられ、二次側配管１の配管長が必要以上に長くならないようにしてある。
【００２２】
２５は二次側配管１の上方に取り付けられたヘッダ（多口継手）で、ヘッダ２５とスプリンクラヘッド２は、フレキシブル管の一例としての樹脂管２６によって接続されている。この樹脂管２６は二次側配管１に固定具によって固定させてもよい。このように本実施形態においては、水源として補助高架水槽２０を使用する点、排水管９が２本ある点、及びヘッダ２５を設ける点で実施形態１と異なる。
【００２３】
次に実施形態２の動作について説明する。本実施形態においてスプリンクラヘッド２の暴発が生じると、実施形態１と同様に排水用の弁８及び吸い込み用の弁１２Ａ，１２Ｂが開放される。これにより補助高架水槽２０に蓄えられた水が流出し、それぞれの排水管９Ａ，９Ｂを通って吸引手段１１Ａ，１１Ｂに供給される。二次側配管内１の水は、吸引手段１１Ａ，１１Ｂによって吸い込み弁１２Ａ，１２Ｂを介して両端から同時に吸引されるので、吸引効果が非常に大きい。
【００２４】
またヘッダ２５は二次側配管１の上方に取り付けられているので、通常の下方に取り付ける場合に比べ、スプリンクラヘッド２から流出する水を少なくでき、吸引手段１１の吸引効果と相まって、水損による被害を最小限に抑えることが可能となる。なおこの実施形態では屋上に設けられた補助高架水槽２０を使用することで、ポンプは不要となる。
【００２５】
実施形態１、２では、スプリンクラ消火設備を予作動式のスプリンクラ消火設備として説明した。つまり開放弁６を火災感知器５からの火災信号と流水検知装置３からの流水信号が両方ある時に開放させるものとしたが、この開放弁６は火災感知器５からの火災信号のみによって開放する弁であっても構わない。
【００２６】
また通常のスプリンクラ消火設備に本発明を適用することも可能である。この場合には、流水検知装置３に逆止弁型のアラーム弁を使用し、開放弁６の代わりに手動又は自動のの常時開の制御弁を設けるようにすればよい。この場合にはスプリンクラヘッド２が動作すると、水源水槽１６又は補助高架水槽２０の水は二次側配管１にも供給される。この時、スプリンクラヘッド２の動作が暴発によるものなら、制御弁を手動又は自動で閉止させて、排水管９のみに水を供給させるようにすればよい。なお、この場合においても、両実施形態と同様に、流水検知装置３の圧力低下検出信号により排水用の弁８及び吸い込み用の弁１２が開放され、火災感知器５の火災信号がある場合にはそれぞれの弁８，１２は閉じたままである。
【００２７】
なお本実施形態では、吸引手段に供給する流体として消火用の水源である水を使用したが、例えば吸引手段の流入口に排水用の弁を介してガスボンベを接続し、スプリンクラヘッドの暴発時にこのガスボンベから吸引手段にガスを供給して、二次側配管の水を吸引させるようにしてもよい。また本発明ではスプリンクラヘッドが暴発する際に、吸引手段を動作させるようにしたが、火災消火後に吸引手段を動作させて、スプリンクラヘッドから無駄な放水を防ぐようにしてもよい。
【００２８】
また火災感知器の代わりに手動の発信機を設け、発信機のボタンが押された時に火災信号を制御盤に送出するようにしてもよい。またスプリンクラヘッドの暴発を知らせるための押しボタンを、別途設けて、該押しボタンが押された時は、制御盤では直ちにスプリンクラヘッドが暴発したものと判断し、弁８，１２に開弁信号を送出し、かつポンプを起動させるようにしてもよい。
【００２９】
【発明の効果】
本発明は、充水された二次側配管に吸引手段を接続することで、スプリンクラヘッドの暴発時などに、二次側配管内の水を強制的に吸い込み、外部に排水させる。このためスプリンクラヘッドからの水の流出は非常にわずかであり、水損はほとんど生じない。
【００３０】
吸引手段の流入口側には常時閉の排水用の弁が、また吸引口側には常時閉の吸い込み用の弁が設けられる。また二次側配管の基端に流水検知装置を設け、スプリンクラヘッドと同じ防護区画に火災感知器を設けることで、これらの弁は非火災時にのみ開放するように制御される。よって火災時のスプリンクラヘッドの放水を損なうことなく、暴発時にのみ正しく二次側配管内の水を排水することが出来る。また吸引手段を動作させる流体源として消火用の水槽の水を使用するので、設備コストが増加しない。
【００３１】
吸い込み用の弁及び排水用の弁に開弁信号を出力した後、火災感知器が火災を検知した時には、制御手段は、吸い込み用の弁及び排水用の弁に閉弁信号を出力する。このため火災感知器よりも先にスプリンクラヘッドが動作する場合でも、スプリンクラヘッドから正しく放水させて火災を消火できる。
【００３２】
排水用の弁及び吸引手段は、排水管に設けられるので、二次側配管から吸引した水を適正に排水させることができる。また排水管を２本設け、一方の排水管の吸引手段を、二次側配管の基端部に接続し、他方の排水管の吸引手段を二次側配管の末端部に接続することで、二次側配管内の水を両端から吸引するので、吸引効果を非常に高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態１のスプリンクラ消火設備の系統図である。
【図２】本発明の実施形態２のスプリンクラ消火設備の系統図である。
【符号の説明】
１  二次側配管、  ２  スプリンクラヘッド、３  流水検知装置、
５  火災感知器、  ６  開放弁、  ８  排水用の弁、
９，９Ａ，９Ｂ  排水管、  １１，１１Ａ，１１Ｂ  吸引手段、
１１ａ  流入口、  １１ｂ  流出口、  １１ｃ  吸引口、
１２  吸い込み用の弁、  １３  制御盤、  １４  一次側配管、
１５  消火ポンプ、  １６  水槽、  １７  ポンプ制御盤、
１９  圧力空気槽、  ２０  補助高架水槽、  ２１  給水本管、
２２  逆止弁、  ２３  制水弁、  ２５  ヘッダ、２６  樹脂管、
ＰＳ１，ＰＳ２  圧力スイッチ、
【図１】
0003629635.tif 000002
【図２】
0003629635.tif 000003