(57)【要約】【課題】スプリンクラ消火設備の流水検知装置は、流水により稼働する内部部品を有するため、定期的に分解してオーバーホールする必要があり、その度に流水検知装置の二次側の配管内の水を抜いて作業を行っていた。流水検知装置のオーバーホールに起因する配管内の水抜き作業が発生しないようにする。【解決手段】流水検知装置に変えて超音波センサーを配管の外面に装着して、酢プリン蔵ヘッド作動時に発生する配管内の流水を検出するようにした。【選択図】図１
2015147003.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スプリンクラヘッドと、
加圧送水装置と、
前記スプリンクラヘッドと、前記加圧送水装置とを接続する配管と、
を備えるスプリンクラ消火設備において、
前記配管の外面に前記配管内の流水を検出する超音波センサーを設置したことを特徴とするスプリンクラ消火設備。
【請求項２】
前記スプリンクラ消火設備を制御する制御盤を備え、
前記超音波センサーが、前記配管内の流水を検出すると流水検出信号を発信し、
前記制御盤は、前記流水検出信号を受信すると、前記加圧送水装置に起動信号を送信することを特徴とする請求項１に記載のスプリンクラ消火設備。
【請求項３】
前記超音波センサーは、前記配管内の流水量がスプリンクラヘッド１個分以上の流水量であった場合に、前記流水検出信号を発信することを特徴とする請求項２に記載のスプリンクラ消火設備。
【請求項４】
前記超音波センサーは、前記配管内の流水時間が所定値以上であった場合に、前記流水検出信号を発信することを特徴とする請求項２または３に記載のスプリンクラ消火設備。
【請求項５】
前記流水検出信号を無線送信する無線送信部を備えることを特徴とした請求項２乃至４に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、火災を検出して放水し、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】
スプリンクラ消火設備は、天井に取り付けたスプリンクラヘッドが火災により作動すると放水し火災を消火するもので、スプリンクラヘッドの作動により配管内の圧力が変動し、これを検出して加圧送水装置を起動して放水するものが一般的である。スプリンクラ消火設備の配管には、スプリンクラヘッドが作動して配管内に流水が発生すると、配管内に設けたフロースイッチ等により流水を検出する流水検知装置を備えており、流水を検出した流水検知装置は、流水信号を発信し、流水信号に基づきベルなどの警報装置が鳴動する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−２５５６３８号公報
【０００４】
これまでの流水検知装置は、内部に流水により稼働する内部部品を有しており、内部部品にはパッキン等の定期的に交換を要する部品が含まれていた。これらの部品を交換するためには、流水検知装置を分解する必要があり、そのためには、スプリンクラ消火設備の配管内の水を抜くなど、手間のかかる作業が発生していた。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、流水検知装置に変えて配管の外側に超音波センサーを取り付けて流水を検知するようにしたもので、流水検知装置のオーバーホール等の手間を大幅に軽減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係るスプリンクラ消火設備は、スプリンクラヘッドと、加圧送水装置と、前記スプリンクラヘッドと、前記加圧送水装置とを接続する配管と、を備えるスプリンクラ消火設備において、前記配管の外面に前記配管内の流水を検出する超音波センサーを設置したことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、流水を検出する超音波センサーは、配管の外面に装着して使用するので、内部部品が存在せず、オーバーホール等の際に配管内の水を抜くなどの作業を不要とすることができる。
【０００８】
また、本発明によれば、超音波センサーは、配管内を流れる水の流水量を検出することができるので、配管やスプリンクラヘッドから漏水が発生した場合に、加圧送水装置を停止または起動させないようにすることができるので、漏水に気付かない状態が長時間続いても、新たに水が供給されないので漏水による水損を軽減することができる。
【０００９】
また、本発明によれば、超音波センサーは、配管内に発生した流水の継続時間を検出することができるので、配管内の残留空気が減少したことなどにより発生する少量の流水とスプリンクラヘッドが作動したことにより発生した流水を区別することができるので、非火災時の誤報を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態１に係るスプリンクラ消火設備１の設備系統図である。
【図２】図１の超音波センサー４の取り付け部分の拡大図である。
【図３】本発明の実施の形態２に係るスプリンクラ消火設備１００の設備系統図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
＜実施の形態１＞
図１は本実施の形態１に係るスプリンクラ消火設備１の一例を示す設備系統図である。
スプリンクラ消火設備１は、防火区画の天井面に取り付けられたスプリンクラヘッド２と、スプリンクラヘッドに水を供給する配管３と、配管３の外面に装着された超音波センサー４と、水槽６から水を汲み上げて配管３に供給するポンプ５（加圧送水装置に相当）と、ポンプ５を制御するポンプ制御盤５１とスプリンクラ消火設備１を含む防災システム全体を制御する受信機７とスプリンクラ消火設備１の動作試験を行うための末端試験弁８により構成されている。
【００１２】
スプリンクラヘッド２は、平常時には感熱部である半田やアルコールを封入したグラスバルブによりリンク機構部が固定されて閉鎖しており、火災時には、火災の熱により感熱部の形状が物理的に変化してリンク機構部が分解し開放する。
【００１３】
配管３は、スプリンクラヘッド２と後述する水槽６とを接続して加圧充水されている。火災時等には、後述するポンプ５により、水槽６の水をスプリンクラヘッド２に送水する。
【００１４】
超音波センサー４は、配管３の外側から配管３内の流水量を伝搬時間差方式で検出し、所定値（例えば１個のスプリンクラヘッド２から放出される流水量）以上の流水量を検出すると流水検出信号を発信する。伝搬時間差方式とは、図２のように配管の長手方向に対して斜めに向かい合わせた２つのセンサから、それぞれ超音波パルスを発信し、２つのパルスの伝搬時間の差から配管内に発生している流水量と流れ方向を測定する方法である。
【００１５】
なお、流水量の測定方法は伝搬時間差方式に限定するものではなく、例えばパルスドップラー方式等を使用しても良い。
【００１６】
ポンプ５は、後述する水槽６の水を配管３を経由してスプリンクラヘッド２に加圧送水する。ポンプ制御盤５１はポンプ５を起動、停止する等の制御を行う。また、ポンプ制御盤５１は、超音波センサー４が発信した流水検出信号を受信するとポンプ５を起動する。
【００１７】
水槽６は、消火設備専用の水を貯蔵する。
【００１８】
受信機７は、建物全体の防災システムを制御し、超音波センサー４が発信した流水検出信号により図示しないベルや非常放送等を鳴動させる。また、超音波センサー４を受信機７に接続して、流水検出信号をポンプ制御盤５１に中継するようにしてもよい。
【００１９】
末端試験弁８は、１個のスプリンクラヘッド２と同じオリフィス径を備え、スプリンクラ消火設備１の試験時に開放して模擬的にスプリンクラヘッド２が作動した状態とする。また、スプリンクラヘッド２を交換する際には、対象となるスプリンクラヘッド２に近い末端試験弁８を開放することにより配管３内の水を排出する。  
【００２０】
次にスプリンクラ消火設備１の火災時の動作について説明する。
火災が発生し、スプリンクラヘッド２の周辺温度が所定の温度（例えば７２℃）に達すると、スプリンクラヘッド２が作動し、配管３内の水が放水され、配管３内に流水が発生する。
【００２１】
このとき配管３のうち、作動したスプリンクラヘッド２が接続された系統では、超音波センサー４からスプリンクラヘッド２へ向けて流水が発生する。一方作動したスプリンクラヘッド２が接続された系統以外の系統では、スプリンクラヘッド２から超音波センサー４へ向けて流水が発生する。図１に示した矢印は、このときの水の流れを示したもので、矢印の大きさが流水量の大きさを表している。
【００２２】
超音波センサー４は、超音波センサー４からスプリンクラヘッド２へ向けて、所定の流水量（例えば、スプリンクラヘッド２が１個作動した際の流水量）が流れた場合に、流水検出信号を発信するので、作動したスプリンクラヘッド２が接続された系統の超音波センサー４のみが流水検出信号を発信し、それ以外の系統（スプリンクラヘッド２から超音波センサー４へ向けて少量の水流が発生している）の超音波センサー４は流水検出信号を発信しない。
【００２３】
超音波センサー４の発信した流水検出信号は、受信機７が受信し、ポンプ制御盤５１に中継する。また、このとき受信機７はベルや非常放送を鳴動させるとともに、図示しない表示部に火災発生箇所を表示する。
【００２４】
流水検出信号を受信したポンプ制御盤５１は、ポンプ５を起動させ水槽６の水を汲み上げて配管３に送出する。
【００２５】
本実施の形態１では、超音波センサー４が所定値以上の流水量を検出したときに流水検出信号を発信する構成としたが、超音波センサー４が所定時間（例えば３秒）以上流水を検出したときに流水検出信号を発信する構成としてもよい。
【００２６】
こうすることで、配管３内に残留した空気が水に溶け込んだ場合等に配管３内発生する短時間の流水でポンプ５を起動することがない。
【００２７】
また、流水量と流水時間にそれぞれ所定値と所定時間を設け、この組合せによりスプリンクラ消火設備１をより詳細に管理することもできる。例えば、少量（例えば毎分１０Ｌ以下）の流水が、所定時間（例えば１分以上）検出された場合には、該当する超音波センサー４の２次側で漏水が発生していると判断することができる。
【００２８】
また、超音波センサー４が流水と判断する流水の検出時間を監視する場所に応じて変えることもできる。たとえば、何らかの理由で流水が発生しやすい系統があれば、その系統の超音波センサー４がスプリンクラヘッド２の作動と判断する流水時間を長めに設定することで、誤報を減らすことができる。
【００２９】
＜実施の形態２＞
図３は本実施の形態２に係るスプリンクラ消火設備１００の一例を示す設備系統図である。スプリンクラ消火設備１００は、超音波センサー４と逆止弁９を組合せて使用するものである。逆止弁９は、ポンプ５からスプリンクラヘッド２へ向けてのみ水が流れるように接続する。この場合について、実施の形態１との違いについて説明する。
【００３０】
また、ポンプ５を起動するための圧力空気槽５２およびポンプ起動用圧力スイッチ５３を備えている。ポンプ起動用圧力スイッチ５３は、所定の圧力（例えば、監視時の圧力から０．１ＭＰａ低下した圧力）以下になると、圧力低下信号をポンプ制御盤５１に発信する。圧力低下信号を受信したポンプ制御盤５１は、ポンプ５を起動する。
【００３１】
次にスプリンクラ消火設備１００の火災時の動作について説明する。
スプリンクラヘッド２が作動したとき、スプリンクラヘッド２が接続された系統の配管３では、超音波センサー４からスプリンクラヘッド２へ向けて流水が発生するとともに、逆止弁９が開放し、各系統の逆止弁９の一次側圧力が低下する。
【００３２】
しかし、スプリンクラヘッド２が作動した系統以外の系統では、逆止弁９の二次側の水は一次側へ流れないので流水は発生しない。図３に示した矢印は、このときの水の流れを示したものである。
【００３３】
逆止弁９の一次側圧力が低下すると、圧力空気槽５２内の圧力が低下し所定の圧力以下になると、ポンプ起動用圧力スイッチ５３は、圧力低下信号を発信し、これを受信したポンプ制御盤５１がポンプ５を起動する。起動したポンプ５は、配管３に水槽６から汲み上げた水を送出する。
【００３４】
一方、流水を検出した超音波センサー４は、流水検出信号を発信し、これを受信した受信機７はベルや非常放送を鳴動させ、表示部に火災発生箇所を表示する。
【００３５】
本実施の形態２では、配管３内の圧力低下を圧力空気槽５２およびポンプ起動用圧力スイッチ５３によって検出してポンプ５を起動する構成としたが、これに限定せず、実施の形態１と同様に超音波センサー４の流水検出信号に基づいてポンプ５を起動する構成としても良い。
【００３６】
また、実施の形態1のスプリンクラ消火設備１に実施の形態２の圧力空気槽５２とポンプ起動用圧力スイッチ５３を設けて、配管３内の圧力低下によってポンプ５を起動するようにしてもよい。
【００３７】
この場合、各系統毎に設けた末端試験弁８の代わりに、配管３内の水を排出する図示しない試験弁を１個全系統用に設ける構成としても良い。この場合、試験時には、試験弁を開放したときに、各超音波センサー４が監視する配管３内でどの向きに水が流れるか把握していれば、超音波センサー４が正常に働くか確認することができる。
【００３８】
また、この場合、試験弁を設ける位置はポンプ５の二次側であれば、全ての超音波センサー４の一次側でもよく、そのため、試験時に排出する水を水槽６に戻しやすい場所に設けることもできる。
【００３９】
また、実施の形態１のスプリンクラ消火設備１、実施の形態２のスプリンクラ消火設備１００の超音波センサー４が発信する流水検出信号を無線信号にて送信する構成としてもよい。この場合、超音波センサー４に無線送信部を設けてもよいし、無線送信部を備えた中継器を設け、超音波センサー４と中継器は有線で接続する構成としてもよい。
【００４０】
なお、この場合、ポンプ制御盤５１に無線を受信する無線受信部を設けてもよいし、受信機７に無線受信部を設け、ポンプ制御盤５１に中継してもよい。受信機７が流水検出信号を中継する場合も、受信機７とポンプ制御盤５１の接続は有線としてもよいし、無線としてもよい。
【００４１】
以上のように、実施の形態１のスプリンクラ消火設備１、実施の形態２のスプリンクラ消火設備１００のいずれの場合でも、稼働する内部部品を有する流水検知装置に変えて、配管３の外面に超音波センサー４を取り付けるので、配管３内の水を抜いて流水検知装置のオーバーホールを行う必要がない。
【００４２】
また、超音波センサー４の検出する流水量や流水時間に応じてポンプ５を起動したり、停止したりすることで、スプリンクラ消火設備１およびスプリンクラ消火設備１００において状況に応じた対応をとることができ、非火災時の誤報を防ぐことができる。
【符号の説明】
【００４３】
１  スプリンクラ消火設備、２  スプリンクラヘッド、３  配管、４  超音波センサー、５  ポンプ、６  水槽、７  受信機、８  末端試験弁、５１  ポンプ制御盤、５２  圧力空気槽、５３  ポンプ起動用圧力スイッチ、１００  スプリンクラ消火設備
【図１】
2015147003.tif 000003
【図２】
2015147003.tif 000004
【図３】
2015147003.tif 000005