(57)【要約】【課題】  湿式予作動式スプリンクラー設備においてスプリンクラーヘッドの誤作動時に、二次側配管内の水を排出する排水手段の起動に電気的手段を用いないで起動可能な排水手段を備えた予作動式スプリンクラー設備の排水装置を提供する。【解決手段】  常時は弁体背面の制御室内の流体圧力により閉弁状態を維持しており、火災感知器の信号や二次側減圧信号によって火災と判断された場合に制御室内の流体を排出して開弁可能な予作動式流水検知装置３の二次側に設置され、排水装置５の弁体４４には弾発体４８により開放方向の力が付勢されており、常時において弁体４４は二次側配管７内の流体圧力により閉止されており、弁体４４の開閉軸上に空間４５が設けられ弁体４４に固定された弁棒４６が空間４５を貫き設置され、空間４５には弁体４４を弁座に着座可能な閉弁手段が設けられている。【選択図】    図３
2008086630.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
常時は弁体背面の制御室内の流体圧力により閉弁状態を維持しており、火災感知器の信号や二次側減圧信号によって火災と判断された場合に制御室内の流体を排出して開弁可能な予作動式流水検知装置の二次側に設置され、排水装置の弁体には弾発体により開放方向の力が付勢されており、常時において弁体は二次側配管内の流体圧力により閉止されており、弁体の開閉軸上に空間が設けられ、空間には弁体を弁座に着座可能な閉弁手段が設けられていることを特徴とする予作動式スプリンクラー設備の排水装置。
【請求項２】
閉弁手段とは、弁体に固定された弁棒が空間を貫き設置されており、空間内の弁軸上を摺動可能であり弾発体により弁体側に付勢されているディスクと、ディスクと弁体側の空間内壁との弁軸上に形成された鍔部と、空間内へ流体を供給・排出可能な流体制御手段から構成されることを特徴とする請求項１記載の予作動式スプリンクラー設備の排水装置。
【請求項３】
流体制御手段は、火災時に排水装置の空間内の流体が排出されることを特徴とする請求項２記載の予作動式スプリンクラー設備の排水装置。
【請求項４】
前記予作動式スプリンクラー設備の排水装置において、弁体の開放状態または閉止状態を検知して信号出力が可能なセンサーが設置されていることを特徴とする請求項１記載の予作動式スプリンクラー設備の排水装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、予作動式スプリンクラー設備に設置される排水装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
予作動式スプリンクラー設備は、室内に設置された火災感知器とスプリンクラーヘッドが火災によって両方作動した場合にスプリンクラーヘッドから消火水が散布されるものである。
【０００３】
予作動式スプリンクラー設備に用いられる予作動式流水検知装置は、水源からスプリンクラーヘッドまで接続されている配管の途中に設けられ、該予作動式流水検知装置の一次側は水源と接続しており、二次側はスプリンクラーヘッドに接続されている。
【０００４】
予作動式流水検知装置の二次側に接続された配管、いわゆる二次側配管に空気や不燃ガス等の気体を充填したものを乾式予作動スプリンクラー設備といい、消火水が充填されたものを湿式予作動スプリンクラー設備という。
【０００５】
乾式、湿式いずれの場合も予作動式流水検知装置内部の弁体は平時において閉鎖状態にある。火災時に火災感知器が作動すると前記弁体は開放され、水源からスプリンクラーヘッドまでの水路が開放される。乾式の場合は二次側配管に消火水が流入する。
【０００６】
上記の予作動式スプリンクラー設備において火災が発生すると、火災の熱によって火災感知器が作動して予作動式流水検知装置の弁体を開放する。すると一次側の消火水が二次側に通水可能な状態となり、乾式の場合は二次側配管内に充水が行われる。
【０００７】
火災感知器の作動に続いてスプリンクラーヘッドが作動すると二次側配管内に充水された水がスプリンクラーヘッドより放出される。続いてポンプが起動し、水源の消火水を汲み上げスプリンクラーヘッドに供給して連続的に消火水の散布を行い火災を鎮圧・消火する。
【０００８】
火災時以外にスプリンクラーヘッドが作動した場合には、予作動式流水検知装置の弁体は閉止したままなので、二次側配管内の気体または消火水が流出するだけであり、湿式の場合においても水漏れによる被害は最小限に抑えることができる。
【０００９】
近年においては、設備構成が簡単で火災時に即座に消火水が放出される湿式予作動スプリンクラー設備が注目されている。また湿式予作動スプリンクラー設備においてスプリンクラーヘッドが誤作動した場合の水損量を低減するために、火災感知器が作動せずにスプリンクラーヘッドのみが作動した場合には、二次側配管内の水を排水することや、吸引することによりスプリンクラーヘッドからの放水量を低減して水損被害を抑制可能なスプリンクラー設備がある（例えば、特許文献１、２参照。）
【００１０】
【特許文献１】特開２０００−５１３８５号公報（第２−３頁、第１図）
【特許文献２】特開２０００−１４０１４８号公報（第２−４頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上記特許文献１、２記載のスプリンクラー設備は、排水手段や吸引手段の起動に電気的手段を用いているため、非常時においても確実に動作を行うためには非常用電源の確保が必要となり、設備コストが増大してしまうものであった。
【００１２】
そこで本発明では、上記問題に鑑み、湿式予作動式スプリンクラー設備における排水手段の起動に電気的手段を用いないで起動可能な排水手段を備えた予作動式スプリンクラー設備の排水装置の提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記の目的を達成するために、請求項１記載の発明は、常時は弁体背面の制御室内の流体圧力により閉弁状態を維持しており、火災感知器の信号や二次側減圧信号によって火災と判断された場合に制御室内の流体を排出して開弁可能な予作動式流水検知装置の二次側に設置され、排水装置の弁体には弾発体により開放方向の力が付勢されており、常時において弁体は二次側配管内の流体圧力により閉止されており、弁体の開閉軸上に空間が設けられ、空間には弁体を弁座に着座可能な閉弁手段が設けられている予作動式スプリンクラー設備の排水装置である。
【００１４】
請求項２記載の発明は、閉弁手段とは、弁体に固定された弁棒が空間を貫き設置されており、空間内の弁軸上を摺動可能であり弾発体により弁体側に付勢されているディスクと、ディスクと弁体側の空間内壁との弁軸上に形成された鍔部と、空間内へ流体を供給・排出可能な流体制御手段から構成される請求項１記載の予作動式スプリンクラー設備の排水装置である。
【００１５】
請求項３記載の発明は、流体制御手段は、火災時に排水装置の空間内の流体が排出される請求項２記載の予作動式スプリンクラー設備の排水装置である。
【００１６】
請求項４記載の発明は、前記予作動式スプリンクラー設備の排水装置において、弁体の開放状態または閉止状態を検知して信号出力が可能なセンサーが設置されている請求項１記載の予作動式スプリンクラー設備の排水装置である。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１記載の発明によれば、特に湿式の予作動式スプリンクラー設備において、スプリンクラーヘッドが非火災時に作動してしまった場合、二次側配管内の減圧により排水装置の弁体が開くことで二次側配管内の水を速やかに排出させ、誤作動したスプリンクラーヘッドから放出される水量を低減させることができる。
【００１８】
請求項２記載の発明によれば、排水装置の閉弁手段を排水装置の空間内の流体圧力と、ディスクを付勢している弾発体の弾発力により制御されるものであることから、二次側配管内の圧力に影響されずに閉弁手段が動作可能なものである。
【００１９】
請求項３記載の発明によれば、閉弁手段の流体制御手段は、例えば予作動式流水検知装置の空間内の流体が流出する場合に閉弁手段が起動されるようにすることで、予作動式流水検知装置の開弁時には確実に排水手段が作動して排水装置の弁体が閉止され、誤って二次側配管内の水が外部に排出されることを防ぐものである。
【００２０】
請求項４記載の発明によれば、排水装置の作動状況を監視することができ、排水装置が作動した場合には出力された信号によって管理人等にスプリンクラーヘッドや予作動式流水検知装置、配管等の状態確認を促すことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
流体制御手段は予作動式流水検知装置の制御室と接続しておくと、流水検知装置の制御室の流体排出時に排水装置の空間内の流体も排出することができる。あるいは予作動式流水検知装置の弁座面から外部に連通する穴に接続させてもよい。また、予作動式流水検知装置の開弁条件として火災感知器信号が発生してから所定時間経過後に制御室内の流体を排出することとした場合、排水装置の閉弁手段は火災感知器信号の発生とともに作動させてもよい。
【００２２】
本発明の排水装置は、予作動式流水検知装置内に一体に形成することも可能であり、または予作動式流水検知装置とは切り離して配管上に設置することも可能である。
【００２３】
排水装置の弁体の状態を検知するために、弁体に固定設置された弁軸の動きを検知可能なリミットスイッチやマグネットスイッチ等の変位検出手段を設けることも可能である。
【実施例】
【００２４】
以下、この発明の実施例１を図１から図５を参照して説明する。図１は本発明の排水装置が設置された湿式予作動式スプリンクラー設備の系統図、図２は図１の予作動式流水検知装置の概略図、図３は排水装置の断面図、図４は図３における二次側配管内が減圧したときの断面図、図５は図３における火災時の断面図である。
【００２５】
本発明の排水装置は、図１に示す湿式予作動式スプリンクラー設備に設置される。該設備は、水源１、ポンプ２、予作動式流水検知装置３、スプリンクラーヘッド４、排水装置５から構成される。これらの構成品は配管によって接続され、常時閉止状態の予作動式流水検知装置３を境に一次側配管６と二次側配管７に分けられ、一次側配管６および二次側配管７内には消火水が充填されている。
【００２６】
水源１は、消火水を備蓄しておく水槽である。ポンプ２は火災時に水源１の消火水を作動したスプリンクラーヘッドまで送水する加圧送水装置であり、一次側配管６に設置されている圧力タンク８の圧力値が所定圧力以下になるとポンプ２が起動される。
【００２７】
予作動式流水検知装置３は図２に示すように内部が隔壁９によって一次室Ｉと二次室ＩＩに分けられている。隔壁９には一次室Ｉと二次室ＩＩを連通する連通口１０が開けられており、連通口１０は有底円筒型の弁体１１および弁体１１の背面に設置され、連通口１０側に不勢するバネ１２により閉塞されている。
【００２８】
弁体１１の側面は弁箱の内壁に沿って摺動可能である。弁体１１の背面には弁体１１と弁箱の内壁とによって制御室１３という空間が形成されており、該制御室１３内に消火水を流入・排出することで、弁体１１が弁箱内壁に沿って摺動し、連通口１０の開放・閉止が可能となる。
【００２９】
制御室１３には接続口１４、１５が設置されており、接続口１４は一次室Ｉと接続している配管が設置されている。該配管上には、逆止弁１６が設置されている。
【００３０】
制御室１３の接続口１５には、排水管が接続され、該配水管上には常時閉止状態の電動弁２０が設置されている。該電動弁２０はスプリンクラーヘッド４の近傍に設置されている火災感知器２１の作動によって開放されるものである。電動弁２０が開放されると制御室１３内の消火水は排水され、弁体１１が連通口１０から離れて一次室Ｉと二次室ＩＩが連通可能な状態となる。
【００３１】
弁体１１が着座している弁座は二重構造になっており、弁座面に環状の空間２１が形成されている。該環状の空間２１から予作動式流水検知装置３の外部に設置された圧力スイッチ３０が配管によって接続されている。該圧力スイッチ３０は弁体１１が開放した際に、環状の空間２１に流れ込んできた水が配管を通って圧力スイッチ３０に到達し、水の圧力によって圧力スイッチ３０を起動させ信号を出力するものである。
【００３２】
二次室ＩＩには二次側配管７内の消火水の圧力を所定範囲内に維持するために、圧力制御装置として一次室Ｉと二次室ＩＩとを連通する配管３１、該配管３１上に設置され、常時閉止状態を維持している電動弁３２、二次室ＩＩ内の圧力を監視する圧力検知ユニット３３が設置されている。二次室ＩＩに接続された二次側配管７内の圧力が所定圧力以下になると、一次室Ｉと二次室ＩＩとを電動弁３２を開いて一次室Ｉから二次室ＩＩへ消火水が供給され、二次室ＩＩ内の圧力が回復されると圧力検知ユニット３３は電動弁３２を閉止する。
【００３３】
スプリンクラーヘッド４は火災の熱によって作動するもので、二次側配管７内の消火水を室内に均一に散布するものである。スプリンクラーヘッドについては周知であるので説明は省略する。
【００３４】
排水装置５は図３に示すように、二次側配管７と接続された一次室４１と排水管と接続される二次室４２とに隔壁４３によって分けられている。弁体４４は一次室４１側に設置され、弁体４４の上方には予作動式流水検知装置３の制御室１３と接続している空間４５が形成されている。弁体４４は弁棒４６によって空間４５を貫いて外部に突出している。外部に突出した弁棒４６には鍔部４７が設けられており、排水装置の外壁と鍔部４７との間に弾発体４８が介在され、該弾発体４８によって弁体４４は弁座から離れる方向、すなわち開弁方向への力が作用している。しかしながら、弁体４４には一次室４１内の水の圧力によって閉止方向の力を受けており、平時において弁体４４は閉止状態を維持している。
【００３５】
空間４５内には、弁棒４６に沿って摺動可能なディスク４９が設置されている。該ディスク４９の周縁にはダイアフラム５０が取付けられており、ダイアフラム５０の外周部が空間４５の内壁に固定され、ダイアフラム５０によって空間４５内は上室５１と下室５２に分けられている。
【００３６】
上室５１には弾発体５３が設置され、ディスク４９を下室５２側に移動させる方向に力が作用している。また、下室５２側の弁棒４６には段部５５が形成されている。下室５２の接続口５４は前述の予作動式流水検知装置３の制御室１３と接続されていることから下室５２内には加圧水が充填されており、平時において弾発体５３はディスク４９の下面から加わる下室５２内の加圧水の圧力により収縮され、ディスク４９は段部５５から離れた状態に位置している。
【００３７】
ここで、排水装置５の弁体４４が開放される二次側ＩＩ（二次側配管７）圧力と、圧力検知ユニット３３が作動する二次側ＩＩ圧力について比較する。圧力検知ユニット３３は二次側配管７内の消火水が配管の継目等からの漏れにより二次側配管内の圧力が所定圧力範囲を僅かに下回った状態であるので、配管３１が小口径であっても二次側配管内の圧力は直ちに所定圧力範囲内に回復する。
【００３８】
対してスプリンクラーヘッド４が誤作動した場合には、スプリンクラーヘッド４から二次側配管内の消火水が流出し続けるので電動弁３２が開かれ消火水が供給されても二次側圧力が回復しない状況であり、さらには排水装置５が起動されて二次側配管内の消火水が排出される。
【００３９】
従って、圧力検知ユニット３３の作動は、排水装置５の弁体４４が開放する前の段階で作動する必要があり、二次室ＩＩの圧力が所定範囲以下に降下したとき、先に圧力検知ユニット３３が作動して一次室Ｉから二次室ＩＩに消火水を補充し、それでも圧力が回復しない場合には排水装置５が起動されるように圧力検知ユニット３３の作動圧力および排水装置５の弾発体４８の選定を行う必要がある。
【００４０】
続いて、上記の予作動式スプリンクラー設備の作動について説明する。
【００４１】
平時において、予作動式流水検知装置３は閉止状態を維持しており、一次側配管６および二次側配管７内には消火水が充填された状態にある。火災が発生すると、火災感知器２１が作動して予作動式流水検知装置３の電動弁２０を起動して制御室１３内の消火水を排水し、弁体１１を開放する。このとき、制御室１３と接続されている排水装置５の下室５２内の水も排水され弾発体５３によってディスク４９は下室５２側に移動し、弁棒４６に形成されている段部５５を下方へ押圧して弁体４４の閉止状態が維持される。
【００４２】
弁体１１の開放によって一次室Ｉと二次室ＩＩは消火水が通過可能な状態となる。火災感知器２１の作動に続いてスプリンクラーヘッド４が作動すると、二次側配管７内部の消火水が作動したスプリンクラーヘッド４から放出される。スプリンクラーヘッド４の作動によって二次側配管７内は減圧されるとともに、一次側配管６内の消火水も予作動式流水検知装置３を通過して二次側配管７に供給されるので一次側配管６内も減圧する。
【００４３】
一次側配管６内が減圧すると圧力タンク８内の圧力も減少し、圧力タンク８からポンプ起動信号が出力され、ポンプ２が起動される。ポンプ２の起動によって水源１より汲み上げられた消火水は、一次側配管６を通過し、予作動式流水検知装置３の弁体１１を全開位置まで開放する。このとき弁座面に刻設された環状の空間２１内にも消火水が流れ込み外部に接続された圧力スイッチ３０を作動させ信号が出力される。消火水は二次側配管７に送られて作動したスプリンクラーヘッドへ連続的に供給され、スプリンクラーヘッド４から放出された消火水は室内に均一に散布されて火災が消し止められる。
【００４４】
さらに、火災感知器の作動よりも先にスプリンクラーヘッドが作動した場合について説明する。
【００４５】
火災の熱によってスプリンクラーヘッド４が作動すると、二次側配管７内の消火水が作動したスプリンクラーヘッド４より放出され、二次側配管７内は急激に減圧される。二次側配管７の減圧を圧力検知ユニット３３が検知して電動弁３２を開いて一次室Ｉから二次室ＩＩへ消火水を供給するが、該供給量よりもスプリンクラーヘッド４から放出される水量のほうが多いので二次側配管７はさらに減圧される。二次側配管７の減圧により排水装置５内の弾発体４８の力が弁体４４を押圧する二次側配管７内の圧力に打ち勝って、弁体４４が開放される。弁体４４の開放によって二次側配管７内の消火水は外部に排出される。
【００４６】
続いて火災感知器２１が作動すると、電動弁２０が開放されて制御室１３内の水が排出されることにより予作動式流水検知装置３内の弁体１１が開放される。と同時に制御室１３と接続されている排水装置５の下室５２内の水も排水され、弾発体５３によってディスク４９は下室５２側に移動し、弁棒４６に形成されている段部５５を下方へ押圧して弁体４４を閉止して二次側配管７内の排水が停止される。
【００４７】
弁体１１が開放したことで一次側配管６内の消火水が二次側配管７内に流れ込んでくる。さらに一次側配管６内も急激に減圧するため、圧力タンク８よりポンプ起動信号が出力され、ポンプ２の起動によって水源１から作動したスプリンクラーヘッド４へ加圧された消火水が供給される。スプリンクラーヘッド４には連続して消火水が供給され放水が行われることで火災は消火される。
【００４８】
一方、非火災時にスプリンクラーヘッドが誤作動した場合について説明する。
【００４９】
スプリンクラーヘッドが外的衝撃等により火災時以外に誤作動すると、誤作動したスプリンクラーヘッド４から二次側配管７内の消火水が流出して、二次側配管７内は減圧される。上記のように圧力検知ユニット３３が作動して一次室Ｉから二次室ＩＩへ消火水が供給されるが圧力は降下し続けるので排水装置５の弁体４４が開かれ、二次側配管７内部の消火水を急速排水する。また火災感知器２１が作動していないので予作動式流水検知装置３も閉止状態を維持することから、誤作動したスプリンクラーヘッド４からの放水は停止し、水損被害を低減できるものである。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
上記に説明した排水装置は、予作動式スプリンクラー設備だけに限定して用いられるものではなく、湿式や乾式の消火設備に設置することも可能であり、用途として排水装置の弁体を閉止している流体が減圧することで弁体が開放され、排水装置の下室内の流体を排出することで弁体を閉止し排出を停止する機器として利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の排水装置が設置された湿式予作動式スプリンクラー設備の系統図
【図２】図１の予作動式流水検知装置の概略図
【図３】排水装置の断面図
【図４】図３における二次側配管内が減圧したときの断面図
【図５】図３における火災時の断面図である
【符号の説明】
【００５２】
１  水源  
２  ポンプ  
３  開放弁  
４  スプリンクラーヘッド  
５  排水装置    
１０  連通口    
１１  弁体    
１３  制御室    
１６  逆止弁    
１９  小穴    
２０  電動弁    
３１  配管    
３２  電動弁    
３３  圧力検知ユニット    
４４  排水装置の弁体    
４５  排水装置の空間    
４６  弁棒    
４８、５３  弾発体    
４９  ディスク    
５０  ダイアフラム    
５５  段部    
【図１】
2008086630.tif 000003
【図２】
2008086630.tif 000004
【図３】
2008086630.tif 000005
【図４】
2008086630.tif 000006
【図５】
2008086630.tif 000007