(57)【要約】【課題】スプリンクラーヘッドの誤作動による水損被害を低減可能で、停電時においても消火に関わる機能が維持可能であり、スプリンクラー設備に設置される開閉弁の開放を電気的に行わないことで非常電源設備にかかるコストを削減可能な水損被害を低減する手段を有したスプリンクラー設備の提供。【解決手段】流水検知装置３の内部が、給水装置に接続する一次側室と、スプリンクラーヘッド４側に接続する二次側室とに、隔壁によって仕切られており、隔壁には連通口９が穿設され、該連通口９には開閉自在な弁体１０が載置されており、設備配管内の水圧力を利用して前記弁体１０を閉位置に強制固定させ、スプリンクラーヘッド４への給水を遮断する遮断手段を設けた流水検知装置３が設置されたスプリンクラー設備において、上記スプリンクラー設備が設置された建物の高層部に水槽Ｗが設けられ、該水槽Ｗからスプリンクラー設備配管７へ通水可能な状態とする。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
消火設備に設けられる流水検知装置の内部が、給水側に接続される一次側室と、スプリンクラーヘッド側に接続される二次側室とに、隔壁によって仕切られており、隔壁には連通口が穿設され、該連通口には開閉自在な弁体が載置されており、設備配管内の水圧力を利用して前記弁体を閉位置に強制固定させて前記スプリンクラーヘッドへの給水を遮断する遮断手段が設けられた流水検知装置が設置されたスプリンクラー設備において、上記スプリンクラー設備が設置された建物の高層部に水槽が設けられ、該水槽からスプリンクラー設備配管へ通水可能な状態としたことを特徴とするスプリンクラー設備。
【請求項２】
前記スプリンクラー設備において、スプリンクラーヘッドの作動時に、スプリンクラーヘッドの近傍に設けられた火災感知器からの火災信号が無い場合は前記流水検知装置の遮断手段が起動され弁体が弁座に着座することを特徴とした請求項１記載のスプリンクラー設備。
【請求項３】
前記スプリンクラー設備の流水検知装置の内部が、給水側に接続される一次側室と、スプリンクラーヘッド側に接続される二次側室とに、隔壁によって仕切られており、隔壁には連通口が設けられ、該連通口の二次側には弁箱の内壁に沿って摺動自在な弁体が載置され、弁体と弁箱内壁によって形成された制御室が一次側および二次側と連通しており、制御室と二次側との間に通電時のみ閉弁する通電閉止弁が設けられ、一次側と制御室との間には、前記通電閉止弁の弁座口径より小径であるオリフィスと、一次側への逆流を防止した逆止弁が設けられ、前記通電閉止弁を閉じることで制御室に一次側からの流体を封入し、弁体を弁座に着座させ閉止する構造の流水検知装置が設置されていることを特徴とした請求項１または２記載のスプリンクラー設備。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、建物内に設置されて火災時に水を散布して消火を行うスプリンクラー設備に関するものであり、特に水損被害を低減する手段を有したスプリンクラー設備である。
【０００２】
【従来の技術】
従来において、水損被害を低減する手段を有するスプリンクラー設備として、火災感知器と接続され、スプリンクラーヘッドへの給水を制御可能な予作動式スプリンクラー設備がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
予作動式スプリンクラー設備は、水源に接続された配管の末端にスプリンクラーヘッドが設置されており、水源とスプリンクラーヘッドとの間に、常時閉止状態にある開閉弁を設けたものである。
【０００４】
火災が発生すると、火災感知器が火災を感知することで開閉弁が開き、水源からスプリンクラーヘッドまでの水の供給が可能となる。火災の熱でスプリンクラーヘッドが作動すると配管内の水が散布され、火災を抑制・消火することができる。
【０００５】
スプリンクラーヘッドに物をぶつける等して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、開閉弁が閉じられているので開閉弁の二次側配管内に存在する流体のみがスプリンクラーヘッドから放出されるだけなので、二次側配管内が水であった場合でも水損被害を抑えることができる。
【０００６】
上記の開閉弁の構造は、図４に示すようにリフト弁構造をしており、内部が隔壁によって一次側室Ｉと二次側室ＩＩに分けられている。隔壁には連通口が穿設され、該連通口の上部には弁箱内壁に沿って摺動可能な弁体が設けられ、弁体の上部と弁箱内壁により制御室と呼ばれる空間が設けられている。
【０００７】
一次側室Ｉは図示しない水源と接続しており、常時は加圧された水が充水されている。二次側室ＩＩはスプリンクラーヘッドＳＨが設けられた配管と接続され、該配管内は一次側室Ｉより低い圧力の水が充水されている。
【０００８】
制御室には圧力流体を導入・排出可能な配管が接続されており、該配管に設けられた各種バルブを開閉することで制御室に圧力流体を導入・排出して弁体を移動させ、連通口を開閉制御できる機構となっている。
【０００９】
通常、警戒状態において、制御室内には圧力流体が封入されており、弁体が閉止した状態にある。前述したように火災時に火災感知器が作動すると前述の配管に設けられた電磁弁が開き、制御室内の流体を排出する。
【００１０】
制御室内の流体が排出されると制御室内の流体圧力が下がり、一次側室Ｉの圧力が制御室内の圧力を上回るので弁体は制御室側に押され、連通口が開放して一次側室Ｉから二次側室ＩＩへ通水が可能となる。
【００１１】
【特許文献１】
特公平７−１２３８２号公報（第２−３頁、第１図）
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の予作動式スプリンクラー設備は、通常状態において開閉弁の弁体が閉じられた構成となっており、火災時に停電が起きた場合でも開閉弁を制御可能とするためには、開閉弁の弁体を開閉制御するための電磁弁を駆動する非常電源設備を持たなければならなかった。
【００１３】
近年においては、高層マンション等の集合住宅に予作動式スプリンクラー設備を設置する傾向にあり、各住戸毎に開閉弁を設置する必要があることから、非常電源設備も開閉弁の数と同等に設置しなければらなず、スプリンクラー設備にかかるコストが増加している。
【００１４】
そこで本発明は、停電時においても消火に関わる機能が維持可能であり、スプリンクラー設備に設置される開閉弁の開放を電気的に行わないことで、非常電源設備を必要最小限に留めてコストを削減可能な水損被害を低減する手段を有するスプリンクラー設備の提供を目的としている。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１記載の発明は、消火設備に設けられる流水検知装置の内部が、給水側に接続される一次側室と、スプリンクラーヘッド側に接続される二次側室とに、隔壁によって仕切られており、隔壁には連通口が穿設され、該連通口には開閉自在な弁体が載置されており、設備配管内の水圧力を利用して前記弁体を閉位置に強制固定させて前記スプリンクラーヘッドへの給水を遮断する遮断手段が設けられた流水検知装置が設置されたスプリンクラー設備において、上記スプリンクラー設備が設置された建物の高層部に水槽が設けられ、該水槽からスプリンクラー設備配管へ通水可能な状態としたスプリンクラー設備である。
【００１６】
請求項２記載の発明は、前記スプリンクラー設備において、スプリンクラーヘッドの作動時に、スプリンクラーヘッドの近傍に設けられた火災感知器からの火災信号が無い場合は前記流水検知装置の遮断手段が起動され弁体が弁座に着座する請求項１記載のスプリンクラー設備である。
【００１７】
請求項３記載の発明は、前記スプリンクラー設備の流水検知装置の内部が、給水側に接続される一次側室と、スプリンクラーヘッド側に接続される二次側室とに、隔壁によって仕切られており、隔壁には連通口が設けられ、該連通口の二次側には弁箱の内壁に沿って摺動自在な弁体が載置され、弁体と弁箱内壁によって形成された制御室が一次側および二次側と連通しており、制御室と二次側との間に通電時のみ閉弁する通電閉止弁が設けられ、一次側と制御室との間には、前記通電閉止弁の弁座口径より小径であるオリフィスと、一次側への逆流を防止した逆止弁が設けられ、前記通電閉止弁を閉じることで制御室に一次側からの流体を封入し、弁体を弁座に着座させ閉止する構造の流水検知装置が設置されている請求項１または２記載のスプリンクラー設備である。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の第１実施形態を図１、２を参照して説明する。図１は本発明の第１実施形態のスプリンクラー設備の系統図。図２は図１のスプリンクラー設備に設置される流水検知装置の断面図である。
【００１９】
本発明の第１実施形態の流水検知装置が設けられたスプリンクラー設備は、図１に示すように水源１、給水装置２、流水検知装置３、スプリンクラーヘッド４、高架水槽Ｗから構成される。
【００２０】
水源１は、消火水を貯蔵しておく水槽であり、給水装置２は配管７に水源１から消火水を汲み上げ、配管７の末端に接続されたスプリンクラーヘッド４へ供給するための装置である。警戒時において配管７は末端のスプリンクラーヘッド４まで消火水が充填されている。なお、水源１および給水装置２のかわりに家庭用の水道設備を使用することも可能である。
【００２１】
流水検知装置３は図２に示すように、バルブ部分と信号制御装置６から構成され、バルブの弁箱内部が隔壁８により一次側室Ｉと二次側室ＩＩに仕切られており、隔壁８には一次側室Ｉと二次側室ＩＩを連通する連通口９が穿設されている。
【００２２】
連通口９の二次側室ＩＩ側を弁座として、該弁座の上に有底円筒型の弁体１０が載置されている。該弁体１０の上部はフランジ形状をしており、フランジ側面は弁箱の内壁に沿って摺動自在であり、フランジ側面には水平溝が刻設され、該水平溝にリング状の水密部材１１が設けられている。
【００２３】
弁体１０から弁箱外部へ突設して設けられた軸１２の先端付近には、リミットスイッチ１３が設けられており、弁体１０の開閉による上下運動をリミットスイッチ１３により検出可能である。
【００２４】
具体的に説明するとリミットスイッチ１３は、アクチュエーターから物体が離れるとスイッチがＯＮとなるｂ接点のものを用い、アクチュエーターには弾発体により付勢されたプレートＰが常に接触した状態にある。
【００２５】
弁体１０が開くと軸１２も上方へ移動し、アクチュエーターと接触しているプレートＰが軸１２に押されてアクチュエーターより離れることでリミットスイッチ１３がＯＮとなり、信号制御装置６へ信号が送信される。
【００２６】
弁体１０の上部には弁箱内壁および蓋１４によって空間が形成され、これを制御室１５とする。弁体１０と蓋１４との間には弾発体１６が設けられ、弁体１０を弁座側に付勢している。
【００２７】
制御室１５は外部へ通じる接続口１７を有しており、該接続口１７に一次側室Ｉと二次側室ＩＩへ通じる配管１８が接続されている。該配管１８の一次側室Ｉから制御室１５までの間１８Ａには、一次側室Ｉ側から制御室１５への通水が可能な逆止弁１９と、オリフィス２０が設置され、制御室１５から二次側室ＩＩまでの間１８Ｂには、常時開放状態にあり通電時に閉弁する通電閉止弁２１が設けられている。
【００２８】
オリフィス２０の口径は、通電閉止弁２１の弁座口径よりも小径とする。
【００２９】
通電閉止弁２１は信号制御装置６と電気的に接続されており、信号制御装置６によって開閉制御可能である。該通電閉止弁２１は、平時は弁体が開放されており通電時のみ内部の弁体が閉止される構造で、具体的には電磁弁や、スプリングリターン式のボール弁等を用いる。
【００３０】
信号制御装置６は、流水検知装置３のリミットスイッチ１３の作動による信号を管理室に設けられた受信機３０に送信する等、各種装置との信号の伝達が可能であり、給水装置２の起動信号を出力したり、流水検知装置３に設けられた通電閉止弁２１の開閉を制御するものである。
【００３１】
また、スプリンクラーヘッド４が誤作動した際には、信号制御装置６に設けられた給水停止スイッチによって通電閉止弁２１を閉止し、一次側室Ｉの消火水を制御室１５内に導入させ、弁体１０を弁座に着座させてスプリンクラーヘッド４からの放水を停止することが可能である。
【００３２】
スプリンクラーヘッド４は、流水検知装置３の二次側室ＩＩと接続した配管に設けられている。スプリンクラーヘッド４の内部には弁体を支持している感熱作動機構が組み込まれおり、火災の熱によって感熱作動機構が作動して弁体を開放させ、二次側ＩＩの配管内の消火水を散布するものである。
【００３３】
高架水槽Ｗは、図１に示すように、スプリンクラー設備の上部に配備され、スプリンクラー設備の配管７と接続されている。高架水槽Ｗは水圧差によって水槽内に蓄えられた水を配管７へ供給可能であり、配管７側から高架水槽Ｗへの逆流を防止するために逆止弁２３が設けられている。
【００３４】
次に第１実施形態のスプリンクラー設備の作動について説明する。
【００３５】
火災が発生すると、火災の熱によりスプリンクラーヘッド４が作動して、流水検知装置３の二次側室ＩＩと接続している配管内の消火水がスプリンクラーヘッド４より噴出する。
【００３６】
スプリンクラーヘッド４の作動によって二次側室ＩＩに接続された配管内は減圧し、またオリフィス２０によって一次側室Ｉから制御室１５への消火水の供給量が制限されているので、流水検知装置３の弁体１０にかかる力は、一次側室Ｉよりかかる圧力が制御室１５内の圧力を上回り弁体１０が少し開方向へ移動し、スプリンクラーヘッドの作動分の流量が流れる程度に開き、一次側室Ｉより二次側室ＩＩへ消火水が流れ込む。
【００３７】
弁体１０が開いたことにより軸１２も上方へ移動して、リミットスイッチ１３がＯＮ状態となり、信号制御装置６が受信機３０等へ信号を出力する。
【００３８】
信号制御装置６からの出力信号によって給水装置２が起動され、配管７から一次側室Ｉを通って加圧された消火水が送られてくるので、弁体１０は全開位置まで移動する。送水された消火水はスプリンクラーヘッド４より散布され火災を鎮圧・消火するものである。
【００３９】
続いて、火災時に停電が発生した場合、または停電時に火災が発生した場合について説明する。
【００４０】
停電時において火災が発生すると、スプリンクラーヘッド４が作動して流水検知装置３の二次側室ＩＩと接続された配管内の消火水が室内に散布される。と、同時に流水検知装置３の弁体１０が小量開かれ、リミットスイッチ１３がＯＮ状態になる。
【００４１】
停電によりリミットスイッチ１３の信号が伝送不可能であり、給水装置２を起動することはできないが、高架水槽Ｗ内の水が配管７へ供給されるので、高架水槽Ｗ内の水が流水検知装置３の一次側室Ｉから二次側室ＩＩへ供給され、スプリンクラーヘッド４から継続して消火水が散布されることで火災を鎮圧・消火することができる。
【００４２】
次に、本発明の第２実施形態について図３を参照して説明する。図３は第２実施形態のスプリンクラー設備の系統図である。
【００４３】
第２実施形態のスプリンクラー設備は、第１実施形態のスプリンクラー設備に火災感知器を設置して、スプリンクラーヘッドの作動の際に火災感知器が作動していない場合を、スプリンクラーヘッドが誤作動したと判断し、スプリンクラーヘッドへの給水を自動的に遮断することが可能となる。
【００４４】
第２実施形態のスプリンクラー設備は、図３に示すように水源１、給水装置２、流水検知装置３、スプリンクラーヘッド４、火災感知器５、高架水槽Ｗから構成される。尚、第１実施形態と構成が同じ火災感知器５以外の部分については同符号を付して説明は省略する。
【００４５】
火災感知器５は、信号制御装置６や受信機３０等と電気的に接続されている。火災感知器５は火災の熱や煙等によって火災を感知して、火災信号を信号制御装置６や受信機３０等に出力することが可能である。火災感知器５は、スプリンクラーヘッド４の作動よりも早く作動するタイプのものを使用するのが好ましい。
【００４６】
次に第２実施形態のスプリンクラー設備の作動について説明する。火災時の作動については第１実施形態と略同様であるので、火災時以外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。
【００４７】
スプリンクラーヘッド４に衝撃が加えられる等して分解・作動すると、前述のように流水検知装置３の弁体１０がスプリンクラーヘッドの作動分の流量が流れる程度に開き、リミットスイッチ１３がＯＮ状態となり信号制御装置６へリミットスイッチ１３の作動信号が出力される。
【００４８】
そのとき、信号制御装置６に火災感知器５より火災信号が入力されていないので、信号制御装置６は通電閉止弁２１を閉止させて、制御室１５へ一次側室Ｉの消火水を流入させる。
【００４９】
制御室１５内に消火水が流入すると弁体１０は下方へ摺動して弁座に着座され、一次側室Ｉから二次側室ＩＩへの通水を遮断して、スプリンクラーヘッド４の誤作動による水損被害を低減させるものである。
【００５０】
停電時に火災が発生した場合、第１実施形態と同様に給水装置２は起動しないが、高架水槽Ｗから水がスプリンクラーヘッド４へ供給されるので、スプリンクラーヘッド４から継続して消火水が散布され火災を鎮圧・消火することができる。
【００５１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のうち請求項１記載の発明は、前述のスプリンクラーヘッドへの給水遮断手段が設けられた流水検知装置が設置されたスプリンクラー設備において、上記スプリンクラー設備が設置された建物の高層部に水槽が設けられ、該水槽からスプリンクラー設備配管へ通水可能な状態としたことで、停電時にポンプ等が起動せず、水源からスプリンクラーヘッドへ給水ができない場合に、高架水槽に蓄積された水がスプリンクラーヘッドに供給されるので、電気系統が機能を失った場合にも消火活動が可能なスプリンクラー設備である。
【００５２】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明に火災感知器を設置して、スプリンクラーヘッドの作動を火災による作動か、あるいは誤作動かを判断し、誤作動時にはスプリンクラーヘッドへの給水を遮断して水損被害を低減可能なスプリンクラー設備である。
【００５３】
また、請求項１の発明の効果により停電時にも消火活動には何ら支障が生じないことから、従来の予作動式スプリンクラー設備に設置されていた非常電源装置を除くか、または信号の送受信に必要なだけの容量を確保すればよく、その分のコストダウンや設備の簡略化が図られる。
【００５４】
請求項３記載の発明は、流水検知装置に設けられた遮断手段として、通電時のみ弁体を閉止する構造の通電閉止弁を設置したことで、停電時には通電閉止弁の弁体が開かれた状態にあり、流水検知装置の遮断手段が起動されないので、スプリンクラーヘッドへの給水が確実に行われ消火活動が維持可能な、信頼性に優れたスプリンクラー設備である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態のスプリンクラー設備の系統図
【図２】図１のスプリンクラー設備に設置される流水検知装置の断面図
【図３】本発明の第２実施形態のスプリンクラー設備の系統図
【図４】従来の予作動式スプリンクラー設備の系統図
【符号の説明】
１  水源
２  給水装置
３  流水検知装置
４  スプリンクラーヘッド
５  火災感知器
６  信号制御装置
１０  弁体
Ｗ  高架水槽
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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