(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
給水管の先端部側に取付けられ、火災により落下して動作信号を出力するカバーを備えた閉鎖型ヘッドと、
前記給水管の基端部側に設けられ、常時は閉鎖している開放弁と、
該開放弁の下流側に設けられ、前記給水管内の充水圧力に基づく第１の圧力信号を出力する圧力検出手段と、
前記動作信号が入力したときは該動作信号に基づいて前記開放弁を開放する第１の制御を行い、該第１の制御後に前記第１の圧力信号が入力したときは該第１の圧力信号に基づいて前記開放弁を閉鎖する第２の制御を行う制御装置と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】
前記圧力検出手段は、前記閉鎖型ヘッドの開放による前記給水管内の減圧に基づく第２の圧力信号を出力し、
前記制御装置は、前記第２の制御後に前記第２の圧力信号が入力したときは、該第２の圧力信号に基づいて前記開放弁を開放する第３の制御を行う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】
前記制御装置は、前記第１の制御を行ったのち一定時間内に前記第１の圧力信号が入力しないときは、前記開放弁を閉鎖する第４の制御を行う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４】
給水管の先端部側に取付けられ、火災により落下して動作信号を出力するカバーを備えた複数の閉鎖型ヘッドと、
前記給水管の基端部側に設けられ、常時は閉鎖している開放弁と、
隣接する少なくとも２つの前記閉鎖型ヘッドから前記動作信号が入力したときは、これら動作信号に基づいて前記開放弁を開放する制御装置とを備えたスプリンクラ消火設備であって、
前記複数の閉鎖型ヘッドは天井等の設置面に升目状に配置され、該設置面には複数の信号線が配設され、ある閉鎖型ヘッドと該閉鎖型ヘッドに隣接する閉鎖型ヘッドとから動作信号が前記制御装置に別々に入力するように、前記複数の閉鎖型ヘッドを順次互い違いに前記複数の信号線に結線して前記制御装置に接続したことを特徴とする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】
本発明は、スプリンクラ消火設備に係り、さらに詳しくは、予作動式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】
従来のこの種スプリンクラ消火設備は、二次側給水管の先端部に接続されて警戒区域の天井に設置され、火災の発生によって動作信号を出力する動作検出手段を備えた閉鎖型スプリンクラヘッドと、給水管に設けられ常時は閉鎖している開放弁と、閉鎖型スプリンクラヘッドからの動作信号が入力したときは、この動作信号に基づいて開放弁を開放する制御装置とを備えている。
【０００３】
上記開放弁の一次側の給水管には消火用水が充水され、二次側の給水配管にはほぼ大気圧の空気が封入されている。
そして、火災により閉鎖型スプリンクラヘッドが動作して制御装置に動作信号を出力すると、この動作信号により開放弁を開放し、一次側給水管から二次側給水配管に消火用水を送り、閉鎖型スプリンクラヘッドから放水するようになっている（従来技術１）。
【０００４】
また、二次側給水配管の先端部に接続されて警戒区域の天井に設置され、火災の発生によって動作信号を出力する動作検出手段を備えた閉鎖型スプリンクラヘッドと、警戒区域に設置され火災を検知して火災信号を出力する火災感知器と、給水管に設けられ常時は閉鎖している開放弁と、火災信号と動作信号とが入力したときは、両信号に基づいて開放弁を開放する制御装置を備えたものがある（従来技術２）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来技術１においては、若し閉鎖型スプリンクラヘッドが機械的外力などにより破損すると、動作検出手段が作動して動作信号を出力し、これによって開放弁が開放されて閉鎖型スプリンクラヘッドから放水されるため、水損が発生する。
また、従来技術２は、火災感知器からの火災信号と、閉鎖型スプリンクラヘッドからの動作信号の両信号によって開放弁が開放されるため、閉鎖型スプリンクラヘッドが破損しても開放弁は開放されないので水損を生じることがなく、信頼性が高い。しかし、火点が閉鎖型スプリンクラヘッドには近いが、火災感知器から遠いような場合には、火災感知器の動作が遅れやすく、その結果、消火の遅れを生じることがある。
【０００６】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、閉鎖型ヘッドが機械的外力などによって破損しても水損を生じることがなく、また火災が発生しても消火遅れを生じることのないスプリンクラ消火設備を提供することを目的としたものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
（１）本発明に係るスプリンクラ消火設備は、給水管の先端部側に取付けられ、火災により落下して動作信号を出力するカバーを備えた閉鎖型ヘッドと、前記給水管の基端部側に設けられ、常時は閉鎖している開放弁と、該開放弁の下流側に設けられ、前記給水管内の充水圧力に基づく第１の圧力信号を出力する圧力検出手段と、前記動作信号が入力したときは該動作信号に基づいて前記開放弁を開放する第１の制御を行い、該第１の制御後に前記第１の圧力信号が入力したときは該第１の圧力信号に基づいて前記開放弁を閉鎖する第２の制御を行う制御装置とを備えたものである。
【０００８】
（２）上記（１）の圧力検出手段は、前記閉鎖型ヘッドの開放による前記給水管内の減圧に基づく第２の圧力信号を出力し、前記制御装置は、前記第２の制御後に前記第２の圧力信号が入力したときは、該第２の圧力信号に基づいて前記開放弁を開放する第３の制御を行うようにした。
【０００９】
（３）上記（１）の制御装置は、前記第１の制御を行ったのち一定時間内に前記第１の圧力信号が入力しないときは、前記開放弁を閉鎖する第４の制御を行うようにした。
【００１０】
（４）本発明に係るスプリンクラ消火設備は、給水管の先端部側に取付けられ、火災により落下して動作信号を出力するカバーを備えた複数の閉鎖型ヘッドと、前記給水管の基端部側に設けられ、常時は閉鎖している開放弁と、隣接する少なくとも２つの前記閉鎖型ヘッドから前記動作信号が入力したときは、これら動作信号に基づいて前記開放弁を開放する制御装置とを備えたスプリンクラ消火設備であって、前記複数の閉鎖型ヘッドは天井等の設置面に升目状に配置され、該設置面には複数の信号線が配設され、ある閉鎖型ヘッドと該閉鎖型ヘッドに隣接する閉鎖型ヘッドとから動作信号が前記制御装置に別々に入力するように、前記複数の閉鎖型ヘッドを順次互い違いに前記複数の信号線に結線して前記制御装置に接続したものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
［実施の形態１］
図１は本発明の実施の形態１に係るスプリンクラ消火設備の系統図である。図において、１はポンプ２を有する加圧送水装置、３は常時は閉鎖している開放弁で、その一次側は一次側給水管４により加圧送水装置１に接続されており、二次側は二次側給水管５に接続されている。６は二次側給水管５に接続された枝管で、各枝管６には一般にコンシールド型と呼ばれる閉鎖型ヘッド７がそれぞれ接続されている。
【００１３】
この閉鎖型ヘッド７は、感熱部を覆うようにしてヘッド本体にはんだによりカバー８が取付けられており、火災が発生するとその火炎や熱気流による熱を先ずカバー８が受け、その熱ははんだに伝達される。そして、ある温度に達するとはんだが溶融してカバー８が落下し、その落下情報（動作信号）を後述の制御装置１５へ出力する。
【００１４】
１０は開放弁３の一次側と二次側を連通するバイパス給水管９に設けた手動起動弁、１１は開放弁３の下流側において二次側給水管５に設けた圧力検出手段である圧力センサ、１２は二次側給水管５に接続された排水管であり、常時は閉鎖している図示しない排水弁を備えている。１５は制御装置で、図１において点線で示す信号線を介して各閉鎖型ヘッド７のカバー８の動作信号及び圧力センサ１１からの圧力信号が入力し、ポンプ２及び開放弁３へ制御信号を出力する。
【００１５】
次に、上記のように構成した本実施の形態の作用を説明する。警戒状態においては、開放弁３は閉じており、その一次側給水管４内には加圧送水装置１からの消火用水が充水され、二次側配管５及び枝管６内にはほぼ大気圧の空気が封入されている。なお、この状態では、圧力センサ１１は圧力信号を出力しない。
【００１６】
いま、警戒区域に火災が発生すると、その火炎や熱気流により閉鎖型ヘッド７のカバー８が加熱され、ある温度に達するとカバー８が落下してその動作信号を制御装置１５へ出力する。制御装置１５は、この動作信号に基づいて開放弁３及びポンプ２に第１の制御信号を出力し、開放弁３を開放し、ポンプ２を起動して二次側給水管５に消火用水を充水する（第１の制御）。
【００１７】
二次側給水管５内に消火用水が充水されると二次側給水管５内の圧力が上昇するので、圧力センサ１１がこれを検知して第１の圧力信号を制御装置１５に出力し、制御装置１５はこの第１の圧力信号に基づいて第２の制御信号を出力し、開放弁を閉鎖する（第２の制御）。
【００１８】
そして、閉鎖型ヘッド７が開栓して消火用水を放水すると、二次側給水管５内の圧力が低下するため、これを検知した圧力センサ１１は第２の圧力信号を制御装置１５に出力し、制御装置１５はこの第２の圧力信号に基づいて第３の制御信号を出力し、開放弁を開放する（第３の制御）。
【００１９】
次に、例えば閉鎖型ヘッド７のカバー８が機械的外力等によって落下すると動作信号が出力され、前記第１の制御が行われて二次側給水管５に消火用水が充水され、圧力センサ１１からの第１の圧力信号に基づいて第２の制御が行われて開放弁３が閉鎖される。しかし、閉鎖型ヘッド７は動作せず開栓されていないため、圧力センサ１１から第２の圧力信号が出力されず第３の制御が行われないので、開放弁３は閉鎖状態を継続し、従来技術１のように水損を生じることはない。
【００２０】
また、例えば機械的外力等により、閉鎖型ヘッド７のカバー８が落下して動作信号を出力すると共に、閉鎖型ヘッド７が破損により動作して開栓したような場合は、前記第１の制御により開放弁３が開放され、開栓された閉鎖型ヘッド７から消火用水が放水される。
このような場合は、第１の制御が行われたのち一定時間内に、制御装置１５に圧力センサ１１からの第１の圧力信号が入力しない場合（二次側給水管５内の消火用水は流れているため、充水時のように圧力が上昇しない）は、制御装置１５は第４の制御信号を出力して開放弁３を閉鎖する（第４の制御）。これにより、一時的に閉鎖型ヘッド７から消火用水が放水されるが、開放弁３は短時間で閉鎖されるので、従来技術１の場合より水損が低減される。
【００２１】
前述のように、閉鎖型ヘッド７の感熱部はカバー８で覆れているため、火災時の火炎や熱気流を最初にカバー８が受けて加熱され、カバー８が落下すると熱気流等が直接感熱部に伝わる。そして、カバー８が落下してからある時間（例えば、２０〜３０秒）経過後に感熱部が動作温度に達すると、閉鎖型ヘッド７が動作し、開栓する。
【００２２】
このように、火災の発生によって、カバー８の落下と閉鎖型ヘッド７の動作とが同時に生じることはないので、本実施の形態によれば、第１、第２、第３の制御、必要に応じて第４の制御を行うことにより、火災発生時と、ヘッド損傷時の両者に対応することができる。また、１つの閉鎖型ヘッド７のカバー８の落下により開放弁３を開放するようにしたので、従来技術２に比べて初期消火を早めることができる。
【００２３】
ところで、偶発的に急激な温度変化などを伴う火災が発生することが考えられる。このような場合に、若し、閉鎖型ヘッド７のカバー８の落下と閉鎖型ヘッド７の動作が同時に発生すると、上記の第４の制御により開放弁３が閉鎖され、消火用水の放水が停止することになる。このような問題に対処するために、閉鎖型ヘッド７が設けられている警戒区域に火災を検知して火災信号を出力する火災感知器を設置し、火災信号が入力したときは制御装置１５が開放弁３を開放して消火用水の放水を行うようにして、上述の不都合を解消するようにしてもよい。この場合、火災感知器の信号線の短絡により疑似火災信号が発生しないように、制御装置１５が火災感知器を個々に呼び出すポーリング方式を用いたり、火災感知器が周波数の信号やコード信号を用いた火災信号を制御装置１５に送出することが望ましい。
【００２４】
［実施の形態２］
図２は本発明の実施の形態２に係るスプリンクラ消火設備の系統図である。なお、実施の形態１と同じ部分にはこれと同じ符号を付し、説明の一部を省略する。
本実施の形態は、図２において点線で示す信号線を介して、閉鎖型ヘッド７に設けたカバー８の落下による動作信号を、各閉鎖型ヘッド７ごとに別々に制御装置１５に入力するようにしたものである。なお、実施の形態１における圧力センサ１１は設けられていない。
【００２５】
上記のように構成した本実施の形態において、警戒状態における作用は、実施の形態１の場合と同様である。
いま、警戒区域に火災が発生すると、その火炎や熱気流によって閉鎖型ヘッド（例えば、７ａ）のカバー８が加熱され、ある温度に達するとカバー８が落下してその動作信号を制御装置１５に出力する。しかし、この段階では、制御装置１５は開放弁３へ制御信号を出力しない。
【００２６】
続いてこの火炎や熱気流によって閉鎖型ヘッド７ａに隣接する閉鎖型ヘッド（例えば７ｂ）のカバー８が落下してその動作信号を制御装置１５に出力すると、これを受けた制御装置１５は開放弁３に制御信号を出力して開放弁３を開放し、消火用水を二次側給水管５に充水する。そして、閉鎖型ヘッド７ａ，７ｂ（又は何れか一方）が動作して開栓すると、消火用水を放水する。
このように、本実施の形態においては、隣接する少なくとも２つの閉鎖型ヘッド７ａ，７ｂから動作信号を受信したときに開放弁３を開放するようにしたものである。
【００２７】
また、機械的外力等によって、例えば閉鎖型ヘッド７ａのカバー８が落下して動作信号を出力しても、制御装置１５はこの動作信号だけでは制御信号を出力しないので、開放弁３が開放されることがなく、水損を確実に防止することができる。さらに、上記に加えて、閉鎖型ヘッド７ａが破損により動作して開栓した場合においても、開放弁３が開放されることがなく、水損を確実に防止することができる。
【００２８】
本実施の形態においては、閉鎖型ヘッド７の取付面の高さが例えば２．６ｍの場合、閉鎖型ヘッドの有効散水面積は１３ｍ2 であり、３種の光電式火災感知器の感知面積５０ｍ2 に比べてはるかに小さいので、閉鎖型ヘッドは１つの室内に火災感知器より多く設置される。そのため、閉鎖型ヘッド７の設置間隔が狭い分だけ従来技術２より初期消火を早めることができる。
【００２９】
本実施の形態は、前述のように、信号線を介して各閉鎖型ヘッド７の動作信号を別々に制御装置１５に送信するようにしたが、例えば、図３に示すように信号線を接続すれば、全体の信号線の数を削減することができ、施工の煩雑さやコストを低減することができる。
【００３０】
図３（ａ）は、天井等の設置面に升目状に設置した多数の閉鎖型ヘッド７を２本の信号線１６，１７に接続したもので、▲１▼のグループの閉鎖型ヘッド７を信号線１６に直列に接続し、▲２▼のグループの閉鎖型ヘッド７を信号線１７に直列に接続したものである。
いま、例えば信号線１６に接続された閉鎖型ヘッド７ａの近傍で火災が発生し、カバー８が落下して動作信号を出力すると、この閉鎖型ヘッド７ａに隣接し信号線１７に接続された閉鎖型ヘッド７ｂ1，７ｂ2，７ｂ3，７ｂ4  のいずれかのカバー８が落下して動作信号を出力すれば、制御装置１５は信号線１６，１７の両者、したがって隣接する２つの閉鎖型ヘッド７ａ，７ｂから動作信号を受信し、これに基づいて開放弁３を開放する。
【００３１】
図３（ｂ）は、天井等の設置面に升目状に設置した多数の閉鎖型ヘッド７を４本の信号線１６，１７，１８，１９に接続したもので、▲１▼のグループの閉鎖型ヘッド７を信号線１６に、▲２▼のグループの閉鎖型ヘッド７を信号線１７に、▲３▼のグループの閉鎖型ヘッド７を信号線１８に、▲４▼のグループの閉鎖型ヘッド７を信号線１９にそれぞれ直列に接続したものである。
【００３２】
いま、例えば信号線１８に接続された閉鎖型ヘッド７ｃの近傍で火災が発生し、カバー８が落下した動作信号を出力すると、閉鎖型ヘッド７ｃに隣接し、信号線１６，１７，１９に接続された閉鎖型ヘッド７ａ1，７ａ2、７ｂ1，７ｂ2，７ｂ3，７ｂ4及び７ｄ2，７ｄ3のいずれかのカバー８が落下して動作信号を出力すれば、制御装置１５は、信号線１８及び信号線１６，１７，１９のいずかの両者、したがって、隣接する少なくとも２つの閉鎖型ヘッド７ｃと７ａ，７ｂ，７ｄのいずれかから動作信号を受信し、これに基づいて開放弁３を開放する。
【００３３】
上記の説明では、閉鎖型ヘッド７にカバー８をヘッド本体にはんだで取付けた例を示したが、本発明はこれに限定するものではなく、例えば、天井等の設置面の開口部に位置するヘッド本体に対し、カバーと共に開口部を閉塞し、ある温度に達すると特性により変形することで開口部との係止が解かれる如き、カバーの周縁に設けた複数の形状記憶合金からなる係止片を備えるなど、他の構造のコンシールド型の閉鎖型ヘッドを用いてもよい。また、二次側配管内に大気圧とほぼ等しい空気を封入した場合を示したが、圧縮空気や消火用水などを充填してもよい。
【００３４】
【発明の効果】
本発明は、火災によりコンシールド型の閉鎖型ヘッドから制御装置に動作信号が入力すると、これに基づいて第１の制御を行って開放弁を開放し、二次側給水管内に消火用水を充水する。これにより圧力検出手段から制御装置に第１の圧力信号が入力するので、これに基づいて第２の制御を行い開放弁を閉鎖する。閉鎖型ヘッドが動作して放水されると二次側給水管が減圧し、圧力検出手段から制御装置に入力した第２の圧力信号に基づいて第３の制御を行い開放弁を開放して閉鎖型ヘッドから放水するようにしたので、火災を早期にかつ確実に消火することができる。
【００３５】
また、第１の制御により開放弁が開放されたのち一定の時間内に制御装置に第１の圧力信号が入力されない場合は、第４の制御により開放弁を閉鎖するようにしたので、機械的外力等により閉鎖型ヘッドが破損しても、従来技術１よりも水損を低減することができる。
【００３６】
また、本発明は、隣接する少なくとも２つの閉鎖型ヘッドの動作信号に基づいて開放弁を開放するようにしたので、機械的外力等により閉鎖型ヘッドが破損しても開放弁が開放されることがなく、放水されないので水損の発生を防止することができる。この場合、１つの部屋内には火災感知器より消火ヘッドの方が多数設置されて間隔が狭くなるので、従来技術２に比べてより短時間で初期消火を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【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の系統図である。
【図２】  本発明の実施の形態２に係るスプリンクラ消火設備の系統図である。
【図３】  実施の形態２における閉鎖型ヘッドと信号線の接続例を示す説明図である。
【符号の説明】
３  開放弁、４  一次側給水管、５  二次側給水管、７  閉鎖型ヘッド、８  カバー、１１  圧力センサ（圧力検出手段）、１５  制御装置、１６〜１９  信号線。
【図１】
0003925627.tif 000002
【図２】
0003925627.tif 000003
【図３】
0003925627.tif 000004