(57)【要約】【課題】従来のスプリンクラ消火設備は、流水検知装置の二次側配管内の圧力変動を監視するために、二次側配管内を常時加圧して所定の監視範囲に維持する必要がある。そのため、スプリンクラヘッドに衝撃が加わると、水漏れを起こしたり、誤動作して二次側配管内の水を放水する恐れがある。【解決手段】ポンプに接続された一次側配管と、流水検知装置を介して一次側配管に接続された二次側配管と、二次側配管に設けられた複数のスプリンクラヘッドとを有し、一次側配管及び二次側配管にポンプにより水が充填されたスプリンクラ消火設備において、大気圧と略同一の圧力で水が充填された二次側配管と、二次側配管に生じる振動を検出する振動センサを備え、振動センサは、スプリンクラヘッドが正常に作動した際に生じる所定の振動パターンを検出すると、流水検知装置を開放することを特徴とするものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポンプに接続された一次側配管と、流水検知装置を介して前記一次側配管に接続された二次側配管と、該二次側配管に設けられた複数のスプリンクラヘッドとを有し、前記一次側配管及び前記二次側配管に前記ポンプにより水が充填されたスプリンクラ消火設備において、
大気圧と略同一の圧力で水が充填された前記二次側配管と、
該二次側配管に生じる振動を検出する振動センサを備え、
該振動センサは、前記スプリンクラヘッドが正常に作動した際に生じる所定の振動パターンを検出すると、前記流水検知装置を開放することを特徴とするスプリンクラ消火設備。
【請求項２】
前記スプリンクラヘッドの作動に連動して前記所定の振動パターンを発生する振動発生部が前記スプリンクラヘッドに設けられてい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。
【請求項３】
前記振動センサは、７ｋＨｚ以下の所定の周波数の振動を検出することを特徴とする請求項１又は２記載のスプリンクラ消火設備。
【請求項４】
前記振動センサは、前記所定の振動パターン以外の振動パターンを検出すると、前記二次側配管に異常が発生したと判断することを特徴とする請求項１乃至３記載のスプリンクラ消火設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、火災発生時にスプリンクラヘッドから水を放水して消火するスプリンクラ消火設備に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、流水検知装置に接続された二次側配管内の圧力変動を監視することによって、スプリンクラヘッドの作動を検出してきた（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２７２０９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のスプリンクラ消火設備は、流水検知装置の二次側配管内の圧力変動を監視するために、二次側配管内を常時加圧して所定の監視範囲に維持する必要がある。そのため、スプリンクラヘッドに衝撃が加わると、水漏れを起こしたり、誤動作して二次側配管内の水を放水する恐れがある。
【０００５】
本発明は、前記のような課題を解決するためになされたもので、流水検知装置の二次側配管内を大気圧と同じ状態にして、スプリンクラヘッドの作動を検知することのできるスプリンクラ消火設備を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、ポンプに接続された一次側配管と、流水検知装置を介して一次側配管に接続された二次側配管と、二次側配管に設けられた複数のスプリンクラヘッドとを有し、一次側配管及び二次側配管にポンプにより水が充填されたスプリンクラ消火設備において、大気圧と略同一の圧力で水が充填された二次側配管と、二次側配管に生じる振動を検出する振動センサを備え、振動センサは、スプリンクラヘッドが正常に作動した際に生じる所定の振動パターンを検出すると、流水検知装置を開放することを特徴とするものである。
【０００７】
また本発明は、スプリンクラヘッドの作動に連動して所定の振動パターンを発生する振動発生部がスプリンクラヘッドに設けられていることを特徴とするものである。
【０００８】
また本発明は、振動センサは、７ｋＨｚ以下の所定の周波数の振動を検出することを特徴とするものである。
【０００９】
また本発明は、振動センサは、所定の振動パターン以外の振動パターンを検出すると、二次側配管に異常が発生したと判断することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、大気圧と略同一の圧力で水が充填された二次側配管と、二次側配管に生じる振動を検出する振動センサを備え、振動センサは、スプリンクラヘッドが正常に作動した際に生じる所定の振動パターンを検出すると、流水検知装置を開放するようにしたので、電気信号を利用すること無くスプリンクラヘッドの作動を検出できると共に、スプリンクラヘッドが接続された二次側配管内の監視圧力を大気圧と略同一とすることによって、監視圧力を維持する手段が不要となり、スプリンクラヘッド等の破損時の水損を低減できる。
【００１１】
また本発明によれば、スプリンクラヘッドの作動に連動して所定の振動パターンを発生する振動発生部が設けられているので、確実にスプリンクラヘッドが作動したことを検出できる。
【００１２】
また本発明によれば、振動センサが７ｋＨｚ以下の周波数の振動を検出することで、電気的なノイズを排除して配管の異常による振動を確実に検出できる。
【００１３】
また本発明によれば、スプリンクラヘッドの作動以外の振動パターンを検出することによって、衝撃や地震による外力の印加、および配管に生じた漏水やスプリンクラヘッドの破損の有無を監視できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態を示す図であり、スプリンクラ消火設備の配管系統図である。
【図２】本発明の動作フローを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の実施形態を図１に基づき説明する。先ず、スプリンクラ消火設備１００の構成について説明する。
【００１６】
スプリンクラ消火設備１００は、消火水を供給するポンプ２、ポンプ２に接続された一次側配管としての給水配管３、一次側に給水配管３が接続された流水検知装置４、流水検知装置４付近に設けられた振動センサ５、流水検知装置４を介して給水配管３に接続された二次側配管としてのスプリンクラ配管６、可撓管を介してスプリンクラ配管６に接続された複数のスプリンクラヘッド１、信号線９を介して流水検知装置４及び振動センサ５と接続された制御装置１０を備える。
【００１７】
スプリンクラヘッド１は、スプリンクラ配管６に接続された可撓管に接続され、天井面１２より防護領域側に露出する位置に、所定の間隔で複数台設けられる。
【００１８】
また、スプリンクラヘッド１はその放出口が弁体によって常時閉鎖されている。より詳しく述べると、弁体は皿バネ等の弾性材によって開く方向に常時力が加えられているが、ハンダやグラスバルブ等の感熱開放機構によって放出口を閉鎖する位置で固定され、ポンプ２によってスプリンクラ配管６内に充填された消火水を封止している。
【００１９】
スプリンクラヘッド１の放出口には、図示しない振動発生部が設けられており、振動発生部は火災によって弁体が開き、弾性材によって弁体が押し下げられることによって、所定の振動パターンを発生するものとなっている。
【００２０】
より詳細に述べると、振動発生部は開口部周辺に設けられた複数の突部であり、火災の熱によって感熱解放機構が動作し、弾性体の力によって弁体が放出口から離れて押し下げられた際、弁体と突部が所定の間隔で衝突することで、所定の振動パターンを発生できるものとなっている。
【００２１】
ポンプ２は、給水管１１を介して図示しない消火水タンクから、消火水を給水配管３に供給する。
【００２２】
給水配管３は、建物内の垂直方向に設けられ、建物の各階から分岐して流水検知装置４に接続される。
【００２３】
流水検知装置４は、建物内の各階に適宜設けられ、一次側に給水配管３が、二次側にスプリンクラ配管６がそれぞれ接続され、さらに信号線９を介して制御装置１０と電気的に接続されている。
【００２４】
流水検知装置４は、給水配管３に接続される側を一次側、スプリンクラ配管６が接続される側を二次側とし、流水検知装置４の二次側に振動センサ５が設けられている。
【００２５】
また、流水検知装置４は、常時は主弁を閉鎖しており、制御装置１０から主弁開放信号を受信すると主弁を開放し、また、主弁の開放時に一次側から二次側に向けて消火水が流れている場合、流水信号を制御装置１０に送信するものとなっている。
【００２６】
振動センサ５は、信号線９を介して制御装置１０と電気的に接続され、スプリンクラ配管６によって伝播する振動８を検出するものである。このような振動センサ５は、複数のセンサを備え、概ね０〜２０ｋＨｚの範囲の周波数の振動をそれぞれ監視（検出）しており、各センサの検出値が大きく異なる場合には、センサ自身に故障が発生したと判断するものとなっている。
【００２７】
また、振動センサ５は、スプリンクラヘッド１に設けられた振動発生部が発生する所定の振動パターンを検出することによってスプリンクラヘッド１が正常に作動したことを検出可能な判断部を備え、振動発生部が発生する所定の振動パターンを検出すると、スプリンクラヘッド１が正常に動作したと判断し、制御装置１０にスプリンクラヘッド作動信号を出力する。
【００２８】
さらに振動センサ５は、スプリンクラ配管６に生じた水漏れ等の状態異常を検出するものであり、例えば７ｋＨｚ以下の周波数の振動（検出値）を監視し、平常時との差が大きくなったことを検出すると（所定の振動パターンを除く）、判断部がスプリンクラ配管６で水漏れが生じていると判断し、制御装置１０に異常信号を出力する。なお、監視する周波数帯は７ｋＨｚ以下としたが、この監視周波数帯は、振動センサ５の設置環境、及び検出したい異常の条件（例えば、ノイズ源や水漏れの量の条件など）によって適宜選択されるものとなっている。
【００２９】
また、振動センサ５は、給水配管３及びスプリンクラ配管６に外部から衝撃が加わった際の振動を検出するものであり、振動発生部が発生する所定の振動パターン以外の振動パターン（例えばスプリンクラヘッド１に脚立が１度衝突した場合や、地震による緩やかな振動など）を検出すると、判断部がスプリンクラ配管６等に衝撃が加わったと判断し、制御装置１０に異常信号を出力する。
【００３０】
スプリンクラ配管６は、流水検知装置４を介して給水配管３に接続され、建物内の各階の水平方向に配設されている。また、スプリンクラ配管６の内部には、ポンプ２によって供給された消火水が、大気圧と略同一の圧力で充填されている。
【００３１】
スプリンクラ配管６には、可撓管を介してスプリンクラヘッド１が接続されている。可撓管は、一度建築天井面付近まで立ち上げた後、天井面まで立ち下げられている。
流水検知装置４、及び振動センサ５は、信号線９を介して制御装置１０と接続されており、電気信号の送受信によって制御装置１０と通信している。
【００３２】
制御装置１０は、図示しない送受信部及び制御部を備え、振動センサ５より出力された各種信号を送受信部が受信すると、制御部は各種信号に対応した動作を行うものである。
次に、本発明の消火設備における動作フローを図２に基づき説明する。
【００３３】
まず始めに、流水検知装置４の主弁を開放し、次にポンプ２を起動して給水管１１を介して図示しない消火水タンクから、消火水を給水配管３に供給したのち、流水検知装置４を介してスプリンクラ配管６内に供給される。その後、スプリンクラヘッド１まで消火水が供給されると、スプリンクラヘッド１の弁体によって可撓管まで消火水が充填される。      
【００３４】
最後に、流水検知装置４の主弁を閉鎖し、ポンプ２の動作を停止する。そして、振動センサ５に振動８が入力されたかどうかを監視する監視状態となる（Ｓｔｅｐ１）。このとき、給水配管３から可撓管に充填される消火水は、大気圧と略同一の圧力によって充填されている。
【００３５】
監視状態において、振動センサ５に振動８が入力されていない場合は、常時、または所定のタイミングで振動センサ５はセンサが正常な状態かどうかを判断する（Ｓｔｅｐ２）。振動センサ５に異常が無ければ、何も信号を出力せず、再び監視状態となる。
振動センサ５に故障が発生し、周波数等が正常に検出できなくなったと判断した場合、振動センサ５は制御装置１０に故障信号を出力する。
【００３６】
故障信号を受信した制御装置１０は、火災が発生した場合でも正常に放水できるようにするために、流水検知装置４の主弁を開放する主弁開放信号を出力すると共に、制御装置１０の故障表示を行う（Ｓｔｅｐ３）。そして、流水検知装置４は、主弁開放信号を受信すると主弁を開放する。
【００３７】
次に、監視状態において、スプリンクラ配管６に衝撃が加わると、スプリンクラ配管６を伝って、振動センサ５に振動８が伝播する。
【００３８】
振動センサ５は、振動８が入力されたことを検出すると（Ｓｔｅｐ１）、入力された振動８がスプリンクラヘッド１に設けられた振動発生部が発生する所定のパターンかどうかを判断する（Ｓｔｅｐ４）。
【００３９】
入力された振動８が、所定の振動パターンではなく、例えば強く１回だけ入力された場合、振動センサ５は、スプリンクラヘッド１に脚立等が衝突した可能性が高いと判断して、信号線９を介して制御装置１０に異常信号を出力する（Ｓｔｅｐ５）。
【００４０】
異常信号を受信した制御装置１０は、流水検知装置４には何も信号を送信せず、図示しない制御装置１０の異常表示を行う（Ｓｔｅｐ６）。
【００４１】
このとき、スプリンクラヘッド１が破壊され、放出口から消火水が放出されても、制御装置１０は、流水検知装置４の主弁を開放する主弁開放信号を出力していないため、可撓管内に充水された消火水のみが漏れるだけなので、水損が小さく済む。
【００４２】
次に、防護領域において火災が発生した場合、火源７の熱によってスプリンクラヘッド１が加熱されると、図示しないスプリンクラヘッド１の感熱開放機構が動作し、弁体を開放する。
【００４３】
スプリンクラヘッド１の弁体は、皿バネ等の弾性材によって開く方向に常時力が加えられているため、弾性材の力によって弁体が押し下げられる際に、放出口の開口部周辺に設けられた振動発生部と弁体が所定の間隔で衝突することによって、所定の振動パターンを発生する。
【００４４】
振動発生部によって発生した所定の振動パターンは、スプリンクラ配管６を伝播して、振動センサ５に入力される（Ｓｔｅｐ１）。
【００４５】
振動センサ５は、入力された振動８が所定の振動パターンかどうかを判断し（Ｓｔｅｐ４）、所定のパターンであると判断すると、制御装置１０にスプリンクラヘッド作動信号を出力する（Ｓｔｅｐ７）。
【００４６】
振動センサ５からスプリンクラヘッド作動信号を受信した制御装置１０は、ポンプ２を起動すると共に、流水検知装置４に主弁開放信号を出力する（Ｓｔｅｐ８）。そして、流水検知装置４は、主弁開放信号を受信すると主弁を開放する。
【００４７】
流水検知装置４の一次側から二次側に向けて消火水が流れている場合、流水検知装置４は、制御装置１０に流水信号を出力する。制御装置１０は流水検知装置４から出力された流水信号を受信すると、消火水が正常に放出されたと判断し、制御装置１０の火災表示を行う（Ｓｔｅｐ９）。
【００４８】
このように、ポンプ２に接続された一次側配管と、流水検知装置４を介して一次側配管に接続された二次側配管と、二次側配管に設けられた複数のスプリンクラヘッド１とを有し、一次側配管及び二次側配管にポンプ２により水が充填されたスプリンクラ消火設備１００において、大気圧と略同一の圧力で水が充填された二次側配管と、二次側配管に生じる振動を検出する振動センサ５を備え、振動センサ５は、スプリンクラヘッド１から水が放出された際に生じる所定の振動パターンを検出すると、流水検知装置４の主弁を開放するようにしたので、平常時の監視状態では、二次側配管を加圧または減圧する必要が無く、火災時に確実に放水が行えるという効果が得られる。
【００４９】
なお、本発明では、振動発生部を放出口の突部と弁体によって構成されるものとしたが、例えば小型のハンマーからなり、消火水が放出される勢いによって、所定のパターンで可撓管を叩くことによって所定の振動パターンを発生できるものとしてもよい。
【００５０】
また、本発明では、７ｋＨｚ以下の周波数帯が平常時より大きくなったことを検出すると、異常と判断するものとしたが、例えば所定の閾値を設けて、７ｋＨｚ以下の周波数帯が所定の閾値を超えた場合に異常と判断するようにしても良い。
【００５１】
なお、本発明では、振動センサ５に判断部を備えているが、制御装置１０に判断部を備えてもよい。
【００５２】
また、本発明では、振動センサ５に複数のセンサを備え、センサ同士の出力を比較することによってセンサの故障を検出しているが、例えばセンサをひとつとし、初期状態のセンサの出力値との差を比較することで故障を検出するようにしても良い。
【符号の説明】
【００５３】
１  スプリンクラヘッド、２  ポンプ、３  給水配管、４  流水検知装置、５  振動センサ、６  スプリンクラ配管、７  火源、８  振動、９  信号線、１０  制御装置、１１  給水管、１２  天井、１００  スプリンクラ消火設備。
【図１】
2015188557.tif 000003
【図２】
2015188557.tif 000004