スプリンクラ消火設備およびその制御方法
【課題】二次側配管内の負圧に起因する過流量を防止し、過流量によるウォーターハンマの発生とこれによる設備の破損とを防止するスプリンクラ消火設備を提供する。
【解決手段】二次側配管と外気との間に介在する開閉弁３７と、二次側配管の末端部に排気手段３４とを設け、放水時は、前記開閉弁３７を開放して二次側配管に外部の空気を流入させ、前記開閉弁３７を開放した以後に予作動弁２２を開放し、二次側配管内が負圧であることによる過流量を解消する。また、圧送される消火用水によって押圧される二次側配管内の空気を前記排気手段３４から排気させ、二次側配管を充水する時間の遅れを防止する。
【解決手段】二次側配管と外気との間に介在する開閉弁３７と、二次側配管の末端部に排気手段３４とを設け、放水時は、前記開閉弁３７を開放して二次側配管に外部の空気を流入させ、前記開閉弁３７を開放した以後に予作動弁２２を開放し、二次側配管内が負圧であることによる過流量を解消する。また、圧送される消火用水によって押圧される二次側配管内の空気を前記排気手段３４から排気させ、二次側配管を充水する時間の遅れを防止する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スプリンクラ消火設備に関し、特に、予作動弁の二次側の配管を負圧状態にした予作動式のスプリンクラ消火設備に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、スプリンクラヘッドが接続された二次側配管内を圧縮気体で充填し、その二次側配管の基端側に予作動弁を設けた、加圧型予作動式スプリンクラ消火設備がある。この設備は、スプリンクラヘッドと同じ防護区画に設置された火災感知器が動作すると、予作動弁が開放し、二次側配管に充水するように構成されている。
【０００３】
このような予作動式のスプリンクラ消火設備では、火災感知器とスプリンクラヘッドの両方が動作したときに消火用水が放水されるので水損を生じにくいが、竣工時等で通水試験を行った後に二次側配管を排水しても、スプリンクラヘッドが接続される立ち下がり管部分に水が残る場合があり、スプリンクラヘッドが破損した場合に漏水を起こすことがある。
【０００４】
そこで、二次側配管に真空ポンプを接続し、配管内を負圧にした予作動式スプリンクラ消火設備が提案されている（例えば特許文献１参照）。この負圧型予作動式スプリンクラ消火設備では、二次側配管内は圧縮気体の代わりに負圧空気となるので、前述のような漏水が起こりにくい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実公平６−２６２９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の負圧型の予作動式スプリンクラ消火設備は、設備が破損する虞がある。すなわち、火災感知器が動作して予作動弁が開放するとき、二次側配管内が負圧状態になっていることから、配管内を流れる水の流量が規定放水量を超えた過流量となり、ウォーターハンマが発生してスプリンクラ消火設備の配管が破損する虞がある。 本発明は上述のような課題を解決するためになされたものであり、予作動弁二次側配管の負圧によって配管内を流れる水の流量が過流量となることを防止し、この過流量に起因するウォーターハンマによる設備の破損を防止するスプリンクラ消火設備を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係るスプリンクラ消火設備は、予作動弁と、該予作動弁の二次側に設けられ、スプリンクラヘッドが接続され、平常時は充水されない二次側配管と、前記二次側配管に接続されて平常時は前記二次側配管内を負圧にする真空ポンプと、を備える予作動式のスプリンクラ消火設備において、前記二次側配管は外気との間に介在する常閉の開閉弁を備え、放水時は、該開閉弁を開放した以後に前記予作動弁が開放されることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明に係るスプリンクラ消火設備は、前記二次側配管の末端部に排気手段を備え、前記予作動弁開放後に圧送される消火用水によって押圧される前記二次側配管内の空気を前記排気手段から排出することを特徴とする。
また、本発明に係るスプリンクラ消火設備の制御方法は、予作動弁と、該予作動弁の二次側に設けられ、スプリンクラヘッドが接続され、平常時は充水されない二次側配管と、前記二次側配管に接続されて平常時は前記二次側配管内を負圧にする真空ポンプと、を備える予作動式のスプリンクラ消火設備の制御方法において、前記二次側配管と外気との間に介在する常閉の開閉弁と前記二次側配管の末端部に排気手段とを設け、放水時には、前記開閉弁を開放して前記二次側配管に外部の空気を流入させた以後に前記予作動弁を開放し、その後圧送される消火用水によって押圧される前記二次側配管内の空気を前記排気手段から排出することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係るスプリンクラ消火設備は、請求項１乃至５に記載の構成、または、請求項６に記載の制御方法によれば、放水時は、二次側配管内を大気圧にした以後に予作動弁を開弁するので、二次側配管内の負圧に起因する消火用水の過流量を防止し、この過流量に起因するウォーターハンマとこれによる設備の破損を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施の形態１に係るスプリンクラ消火設備の構成図である。
【図２】実施の形態２に係るスプリンクラ消火設備の構成図である。
【図３】実施の形態３に係るスプリンクラ消火設備の構成図である。
【図４】実施の形態１および３においてエアベントが二次側配管の空気を排出する動作を説明する図である。
【図５】実施の形態１および３においてエアベントが閉止する動作を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
［実施の形態１］
図１、４、５に基づいて、本発明の実施の形態１に係るスプリンクラ消火設備について説明する。
【００１２】
まず図１を用いて、スプリンクラ消火設備の構成について説明する。
【００１３】
本実施の形態のスプリンクラ消火設備は、スプリンクラヘッド２、予作動弁２２、一次側配管１１、二次側配管１２、真空配管１４、真空ポンプ２４、流水遮断弁３１、ヘッド作動検出装置４６、真空スイッチ４１および５３、及び、加圧送水装置２１等から構成されている。
【００１４】
防護区画１には、複数のスプリンクラヘッド２が設けられている。また、防護区画１には、防護区画１内で発生した火災を感知する火災感知器３が設けられている。この火災感知器３は火災受信機４と電気的に接続されており、火災感知器３の火災発報を受信した火災受信機４は、火災信号を消火システム制御盤５へ送出する。また、消火システム制御盤５は、中継器５１を介して、予作動弁２２を駆動する電動のパイロット弁である遠隔起動弁２２ｂおよび予作動弁２２の開放による消火用水の通水を検知する流水検知手段としての流水信号スイッチ２２ａ、開放弁４７、真空スイッチ４１、ヘッド作動検出装置４６、および、後述する開閉弁３７と電気的に接続されており、さらに消火ポンプ制御盤６は加圧送水装置２１と電気的に接続されている。消火システム制御盤５は、所定の圧力で作動する真空スイッチ４１、または、単位時間当たりの圧力上昇が所定の値を超えるときに作動するヘッド作動検出装置４６のいずれかが作動することによって、スプリンクラヘッド２が作動したかどうかを判断する。
【００１５】
複数のスプリンクラヘッド２は各々立ち下がり配管１３に接続されている。また、立ち下がり配管１３のそれぞれは、平常時は充水されない二次側配管１２に接続されている。この二次側配管１２の一方の端部（基端側）は、平常時は閉止しており火災時に電気的に開放される予作動弁２２の一方の端部（二次側）に接続されている。予作動弁２２の他方の端部（一次側）は、一次側配管１１の一方の端部に接続されている。また、一次側配管１１の他方の端部（基端側）は、加圧送水装置２１の吐出口に接続されている。
【００１６】
一方、二次側配管１２の他方の端部は、末端試験弁２５の一方の端部に接続されている。末端試験弁２５の他方の端部には、排水配管１６が接続されている。スプリンクラ消火設備の水漏れ試験等によって二次側配管１２に充填された水は、末端試験弁２５及び予作動弁２２に備えた図示しない排水弁を開くことにより、外部に排出される。通常の監視状態においては、末端試験弁２５は閉じられた状態となっている。
【００１７】
また、二次側配管１２には、真空配管１４の一方の端部が接続されている。真空配管１４の他方の端部には真空ポンプ２４が接続され、平常時は真空配管１４を介して二次側配管１２を負圧にする。
【００１８】
この真空配管１４には、二次側配管１２との接続部側から真空ポンプ２４側に向けて、二次側の圧力上昇で閉止する流水遮断弁３１、真空スイッチ４１、圧力上昇が所定の値以上で作動するヘッド作動検出装置４６及びオリフィス４２が順に設けられている。なお、スプリンクラヘッド破損時に立ち下がり配管１３内に残っている水が漏れ出ぬように、二次側配管１２内を強力に吸引するように負圧としたり、竣工時、通水試験後、等に、負圧とする時間を短縮したりするときに開放する開放弁４７が、オリフィス４２と並列に接続される。また、オリフィス４２と真空ポンプ２４との間の真空配管１４には、真空スイッチ５３が接続されており、真空配管１４の内圧を所定の値以下とするように真空ポンプ制御盤５２を介して、真空ポンプ２４を制御している。
【００１９】
さらに、二次側配管１２は、外気との間に介在する開閉弁３７を備える。開閉弁３７は二次側配管１２の基端側、すなわち予作動弁２２側に接続される。開閉弁３７は二次側配管１２の基端側に限らず、二次側配管１２の何処かに接続すれば良いが、開閉弁３７を二次側配管１２の基端側に設けると、電線が集中している予作動弁２２周辺および真空配管１４周辺と共に電線を敷設することができ、電線敷設工事が容易になるので、開閉弁３７は二次側配管１２の基端側に設けることが望ましい。
【００２０】
なお、放水時に開閉弁３７から二次側配管１２から外気側に消火用水が排出されないように、開閉弁３７は、二次側配管１２から外気側に消火用水が排出されない向きに設けた第１の逆止弁である逆止弁３８と直列に接続される。
【００２１】
また、二次側配管１２の末端部、すなわち二次側配管１２において予作動弁２２から最も遠い位置側であり、且つ、下降する排水配管１６に至らぬ部位に、排気手段としてのエアベント３４を備える。
【００２２】
なお、外気がエアベント３４を介して二次側配管１２に流入することがないように、エアベント３４は、外気が流入しない向きに設けられた第２の逆止弁である逆止弁３９と直列に接続される。
【００２３】
次に図４、５を用いてエアベント３４の構成の一例について説明する。
【００２４】
エアベント３４は一次側接続部３４ａ、二次側接続部３４ｂを備え、配管に接続できるようになっており、その内部にはフロート室３４ｃを備える。フロート室３４ｃ内には、水に浮くフロート３４ｄが封入されており、その上部には流通路３４ｆを介して二次側接続部３４ｂと連通する開口部である弁座３４ｅが備わる。エアベント３４は、フロート室３４ｃに水が入っていないときは、一次側接続部３４ａと二次側接続部３４ｂとが連通し、互いに空気の流通があるが、一次側接続部３４ａからフロート室３４ｃに水が流入して、フロート３４ｄが浮き上がったときは、フロート３４ｄが弁座３４ｅを閉止する弁体として作用するようになっている。
＜スプリンクラ消火設備の動作＞
本実施の形態に係るスプリンクラ消火設備は、平常時の監視状態においては、二次側配管１２は充水せず、真空ポンプ２４を起動させて二次側配管１２内及び真空配管１４内が大気圧より低い負圧となっている、真空式の予作動式スプリンクラ消火設備である。
【００２５】
以下、このスプリンクラ消火設備の動作について説明する。まず、スプリンクラヘッド２の作動を検出する動作について説明する。続いて、スプリンクラ消火設備の消火動作について説明する。
（スプリンクラヘッド作動検出動作）
スプリンクラヘッド２の作動を検出する動作について、図１に基づいて説明する。
【００２６】
上述のように、通常の監視状態において、二次側配管１２内及び真空配管１４内は負圧となっている。これら二次側配管１２内及び真空配管１４内は、立ち下がり配管１３とスプリンクラヘッド２との接続部等から徐々に空気が流入し、負圧である管内圧力が上がってくる（大気圧に近づいてくる）。負圧である二次側配管１２内及び真空配管１４内の圧力が所定の圧力以上となったことを真空スイッチ５３で検出した場合、真空ポンプ制御盤５２が真空ポンプ２４を作動させて、二次側配管１２内及び真空配管１４内の負圧を一定以下の圧力に保っている。なお、負圧である二次側配管１２内の圧力が上昇する場合には、スプリンクラヘッド２の作動によるものと、配管からの空気流入による場合とがある。ここでは、配管からの空気流入による圧力上昇を真空スイッチ５３で検出し、スプリンクラヘッド２の作動による圧力上昇をヘッド作動検出装置４６または真空スイッチ４１で検出している。
【００２７】
防護区画１で火災が発生し、スプリンクラヘッド２が作動すると（スプリンクラヘッド２の放水口が開放されると）、スプリンクラヘッド２の放水口から二次側配管１２内及び真空配管１４内に防護区画１の空気が流入する。これにより、負圧である二次側配管１２内及び真空配管１４内の圧力が上昇する。
【００２８】
そこで、本実施の形態では、負圧である二次側配管１２内及び真空配管１４内の圧力を真空スイッチ４１および真空スイッチ５３で検出し、ヘッド作動検出装置４６が所定時間当たりの圧力変化量に基づいてスプリンクラヘッド２の作動を検出している。より具体的には、平常状態において配管の接続部等から空気が流入する場合には、負圧である二次側配管１２内及び真空配管１４内の圧力上昇速度は小さい。つまり、平常状態における圧力の所定時間当たりの変化量は小さい。一方、スプリンクラヘッド２作動時においては、負圧である二次側配管１２内及び真空配管１４内の圧力上昇速度は、通常の監視状態の場合よりも大きくなる。つまり、スプリンクラヘッド２作動時における所定時間当たりの圧力変化量は、平常状態の場合よりも大きくなる。ヘッド作動検出装置４６は所定時間当たりの圧力変化量のこの違いによって、スプリンクラヘッド２の作動を検出している。換言すると、ヘッド作動検出装置４６は所定時間当たりの圧力変化量の絶対値が所定の閾値よりも大きくなったときに、消火システム制御盤５はスプリンクラヘッド２が作動したと判断している。
【００２９】
ここで、スプリンクラヘッド２の作動検出を所定時間当たりの圧力変化量に基づいてヘッド作動検出装置４６で行う理由について説明する。
【００３０】
従来のスプリンクラ消火設備は、負圧である二次側配管１２内及び真空配管１４内の圧力がある閾値よりも大きくなったとき（ある閾値よりも大気圧に近い値となったとき）、スプリンクラヘッド２が作動したと判断していた。本実施の形態においても、真空スイッチ４１が所定の閾値以上の圧力となるときにもスプリンクラヘッド２が作動したと判断するようにもしている。しかしながら、二次側配管１２内及び真空配管１４内の体積と比較してスプリンクラヘッド２の放水口は小さく、また二次側配管１２内の圧力と防護区画１の圧力差が小さいため、スプリンクラヘッド２から二次側配管１２に流入する空気量が少ないので、負圧である二次側配管１２内及び真空配管１４内の圧力上昇には時間がかかってしまう。このため、スプリンクラヘッド２作動時に例えば真空ポンプ２４を起動したばかりで、負圧である二次側配管１２内及び真空配管１４内の圧力が低く、現在の圧力とある閾値との圧力差が大きい場合、閾値まで圧力が上昇するのには時間がかかり、真空スイッチ４１によるスプリンクラヘッド２の作動検出が遅くなってしまう。
【００３１】
一方、本実施の形態では、ヘッド作動検出装置４６が、負圧である二次側配管１２内及び真空配管１４内の圧力の所定時間当たりの変化量の絶対値が所定の閾値よりも大きくなったときにも、スプリンクラヘッド２が作動したと判断している。このため、スプリンクラヘッド２作動時における二次側配管１２内及び真空配管１４内の圧力にかかわらず、早期にスプリンクラヘッド２の作動を検出することができる。なお、本実施の形態では、真空ポンプ２４の作動中にスプリンクラヘッド２が作動したとき、二次側配管１２の圧力が変化しなくなり、ヘッド作動検出装置４６が作動しなくなることを防ぐため、ヘッド作動検出装置４６と真空ポンプ２４の間の真空配管１４にオリフィス４２を設けている。
（消火動作）
続いて、スプリンクラ消火設備の消火動作について、図１、図４、および、図５に基づいて説明する。
【００３２】
平常状態においては、一次側配管１１の予作動弁２２まで水が充填され、二次側配管１２内及び真空配管１４内に水が充填されていない状態となっている。
【００３３】
防護区画１で火災が発生すると、火災を感知した火災感知器３は火災受信機４へ火災信号を送出し、この火災信号を受信した火災受信機４は消火システム制御盤５に火災信号を発信する。また、その後スプリンクラヘッド２が作動し、負圧である二次側配管１２の圧力が上昇すると、消火システム制御盤５は中継器５１を介して、真空スイッチ４１の作動、または、ヘッド作動検出装置４６の所定時間当たりの圧力変化量に基づき、スプリンクラヘッド２の作動を検出する。火災信号とスプリンクラヘッド２の作動の両方を検知した場合、消火システム制御盤５は、放水を行うための制御を行う。
【００３４】
消火システム制御盤５は、放水時、開閉弁３７を開放した以後に予作動弁２２を開放するように制御する。すなわち、まず開閉弁３７を開放し、開放された開閉弁３７、第１の逆止弁３８を介して、大気圧である外気が負圧である二次側配管内に流入し、二次側配管１２内の圧力は大気圧に近づいてゆく。そして、消火システム制御盤５は、開閉弁３７を開放した以後に遠隔起動弁２２ｂを開放することによって予作動弁２２を開放し、二次側配管１２に消火用水を供給する（充填する）。
【００３５】
予作動弁２２が開放された後、これに伴って一次側配管１１の圧力が低下する。この圧力低下を図示しない圧力検出手段が検出し、この圧力検出手段からの圧力低下信号を受けた消火ポンプ制御盤６は加圧送水装置２１を始動、内部の圧力が大気圧に近づいた二次側配管１２へ向かって消火用水が圧送する。なお、予作動弁２２が開放されると、予作動弁２２に設けられた流水信号用スイッチ２２ａは、中継器５１を介して消火システム制御盤５に流水信号を発信する。
【００３６】
二次側配管１２内を圧送される消火用水の圧力によって第１の逆止弁３８は閉止し、開放された開閉弁３７から消火用水が排出されることはない。二次側配管１２内を進む消火用水は、二次側配管１２が大気圧または大気圧に近い気圧となっていることから、二次側配管１２内が負圧であることに起因する過流量とはならないので、この過流量に起因するウォーターハンマを防止することができる。
【００３７】
さらに、二次側配管１２内を圧送される消火用水に押圧される二次側配管１２内の空気は、エアベント３４が充水されるまで、二次側配管１２の末端部に設けた排気手段であるエアベント３４および第２の逆止弁３９を介して排出される（図４参照）。したがって、二次側配管１２内に流入した外気に流れを妨げられることなく、消火用水は二次側配管１２内を進むので、二次側配管１２を充水する時間が遅れることを防止する。
【００３８】
そして、二次側配管１２が消火用水で充水され、その末端部にあるエアベント３４へ到達して内部のフロート室３４ｃを充水すると、フロート３４ｄは浮き上がって弁座３４ｅへ当接して閉弁し、消火用水はエアベント３４および逆止弁３９を介して外部へ放出されることはない（図５参照）。そして、規定圧力に達した二次側配管１２内の消火用水は、立ち下がり配管１３を介して、作動したスプリンクラヘッド２から防護区画１に規定放水圧力で放水し、防護区画１で発生した火災を消火する。
【００３９】
なお、本実施の形態では、二次側配管１２の圧力上昇によって流水遮断弁３１が閉止されるように制御する。このため、予作動弁２２が開放して二次側配管１２に水が供給されても、流水遮断弁３１より下流部の真空配管１４に水が流入することを防止できる。つまり、真空ポンプ２４に水が流入することを防止できる。したがって、真空ポンプ２４が水を吸引して、過負荷で停止したり故障を起こしたりすることを防止できる。［実施の形態２］
本発明の実施の形態２に係るスプリンクラ消火設備について、図２に基づいて説明する。図２において実施の形態１と同一部分には同一の符号を付して、その説明を省略する。
【００４０】
本実施の形態２に係るスプリンクラ消火設備が実施の形態１と異なる点は、二次側配管１２の基端側に接続されていた開閉弁３７と第１の逆止弁である逆止弁３８と、二次側配管１２の末端部に設けられていた排気手段としてのエアベント３４と第２の逆止弁である逆止弁３９とを廃し、代わりに、一端が二次側配管１２の末端部に接続され排水口である他端が大気中に開放される排水配管１６と二次側配管１２との間に、常閉の開閉弁３６が介在するように設けたことである。
【００４１】
放水時は、開閉弁３６を開放した以後に予作動弁２２を開放し、その後、開閉弁３６は、二次側配管１２内を圧送される消火用水が開閉弁３６に到達するまでの所定の時間だけ開放されてその後閉止するように制御される。
【００４２】
つまり、消火システム制御盤５は、放水時、開閉弁３６を開放した以後に予作動弁２２を開放するように制御する。まず開閉弁３６を開放し、大気中に開放された排水口を有する排水配管１６と開放された開閉弁３６とを介して、大気圧である外気が負圧である二次側配管１２内に流入し、二次側配管１２内の圧力は大気圧に近づいてゆく。そして、消火システム制御盤５は、開閉弁３６を開放した以後に遠隔起動弁２２ｂを開放することによって予作動弁２２を開放し、二次側配管１２に消火用水を供給する（充填する）のである。
【００４３】
さらに、二次側配管１２内を圧送される消火用水に押圧される二次側配管１２内の空気は、二次側配管１２の末端部に設けた、排気手段をも兼ねる開閉弁３６および排水配管１６を介して排出される。したがって、二次側配管１２内に流入した外気に流れを妨げられることなく、消火用水は二次側配管１２内を進むので、二次側配管１２を充水する時間が遅れることを防止する。開閉弁３６は、二次側配管１２内を圧送される消火用水が開閉弁３６に到達するまでの所定の時間だけ開放されてその後閉止するように制御される。
【００４４】
消火用水が開閉弁３６に到達するまでの所定の時間は、例えば、予作動弁２２を開放すると同時に、消火システム制御盤５に設けた図示しない計時手段を計時開始させ、二次側配管１２内を圧送される消火用水が開閉弁３６に到達するまでの所定の時間を前記計時手段が計時した時点で開閉弁３６を閉止するように制御する。なお、前記所定の時間は、二次側配管１２の容積と加圧送水装置２１の送水量から算出することができる。また、送水して消火用水が開閉弁３６に到達するまでの時間を実際に測定することによっても良い。このように開閉弁３６を開放しておく時間は実際の設備に応じて適宜決定される。また、前記計時手段に依らず、二次側配管１２の末端部に図示しない水検知センサを設けておき、該水検知センサの作動を以て開閉弁３６を閉止するように制御しても良い。
【００４５】
なお、予作動弁２２を開放し、消火用水が二次側配管１２を進みその末端に達した時点で開閉弁３６の閉止が間に合わなかったとしても、消火用水は開閉弁３６と排水配管１６とを介して排水されるだけであり、その後、開閉弁３６を閉止することによって、二次側配管１２内の消火用水は規定圧力に達し、立ち下がり配管１３を介して、作動したスプリンクラヘッド２から防護区画１に規定放水圧力で放水し、防護区画１で発生した火災を消火することができる。
［実施の形態３］
本発明の実施の形態３に係るスプリンクラ消火設備について、図３、４、５に基づいて説明する。図３、４、５において実施の形態１と同一部分には同一の符号を付して、その説明を省略する。
【００４６】
本実施の形態３に係るスプリンクラ消火設備が実施の形態１と異なる点は、二次側配管１２の基端側に接続されていた開閉弁３７と第１の逆止弁３８と、二次側配管１２の末端部に設けられていた排気手段としてのエアベント３４と第２の逆止弁である逆止弁３９とを廃し、代わりに二次側配管１２の末端部に、排気手段としてのエアベント３４と、エアベント３４と直列に接続され一端が大気中に開放される常閉の開閉弁３５を設けたことである。
【００４７】
放水時は、開閉弁３５を開放した以後に予作動弁２２を開放するように制御する。つまり、消火システム制御盤５は、放水時、開閉弁３５を開放した以後に予作動弁２２を開放するように制御する。まず開閉弁３５を開放すると、外気は開放された開閉弁３５を介してエアベント３４の二次側接続部３４ｂ、フロート室３４ｃへ流れ込む。エアベント３４は、フロート室３４ｃが充水されていないときはフロート３４ｄが浮き上がって閉弁しないように設計されているものであり、二次側接続部３４ｂと一次側接続部３４ａとの間で空気の流通があるので、大気圧である外気は二次側配管１２内へと流れ込み、二次側配管１２内の圧力は大気圧に近づいてゆく。そして、消火システム制御盤５は、開閉弁３５を開放した以後に遠隔起動弁２２ｂを開放することによって予作動弁２２を開放し、二次側配管１２に消火用水を供給する（充填する）のである。
【００４８】
さらに、二次側配管１２内を圧送される消火用水に押圧される二次側配管１２内の空気は、二次側配管１２の末端に設けられたエアベント３４を介して排出される（図４参照）。したがって、二次側配管１２内に流入した外気に流れを妨げられることなく、消火用水は二次側配管１２内を進むので、二次側配管１２を充水する時間が遅れることを防止する。
【００４９】
二次側配管１２内を圧送される消火用水がエアベント３４に到達すると、エアベント３４は閉止し（図５参照）、二次側配管１２内の消火用水は規定圧力に達し、立ち下がり配管１３を介して、作動したスプリンクラヘッド２から防護区画１に規定放水圧力で放水し、防護区画１で発生した火災を消火することができる。
【００５０】
以上は、火災感知器３が火災を感知し、かつ、スプリンクラヘッド２の作動を検出することによって予作動弁２２を開放するように制御するスプリンクラ消火設備の場合で本発明を説明したが、一般的な予作動式スプリンクラ消火設備のように、火災感知器３が火災を感知したときに予作動弁２２を開放するように制御するスプリンクラ消火設備に本発明を適用しても良い。
【符号の説明】
【００５１】
１ 防護区画、 ２ スプリンクラヘッド、 ３ 火災感知器、
４ 火災受信機、 ５ 消火システム制御盤、 ６ 消火ポンプ制御盤、
１０ 消火水槽、 １１ 一次側配管、 １２ 二次側配管、
１３ 立ち下がり配管、 １４ 真空配管、 １６ 排水配管、
２１ 加圧送水装置、 ２２ 予作動弁、 ２２ａ 流水信号用スイッチ、
２２ｂ 遠隔起動弁、 ２４ 真空ポンプ、 ２５ 末端試験弁、
３１ 流水遮断弁、 ３４ エアベント、 ３５、３６、３７ 開閉弁、
３８、３９ 逆止弁、 ４１ 真空スイッチ、 ４２ オリフィス、
４６ ヘッド作動検出装置、 ４７ 開放弁、 ５１ 中継器、
５２ 真空ポンプ制御盤、 ５３ 真空スイッチ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スプリンクラ消火設備に関し、特に、予作動弁の二次側の配管を負圧状態にした予作動式のスプリンクラ消火設備に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、スプリンクラヘッドが接続された二次側配管内を圧縮気体で充填し、その二次側配管の基端側に予作動弁を設けた、加圧型予作動式スプリンクラ消火設備がある。この設備は、スプリンクラヘッドと同じ防護区画に設置された火災感知器が動作すると、予作動弁が開放し、二次側配管に充水するように構成されている。
【０００３】
このような予作動式のスプリンクラ消火設備では、火災感知器とスプリンクラヘッドの両方が動作したときに消火用水が放水されるので水損を生じにくいが、竣工時等で通水試験を行った後に二次側配管を排水しても、スプリンクラヘッドが接続される立ち下がり管部分に水が残る場合があり、スプリンクラヘッドが破損した場合に漏水を起こすことがある。
【０００４】
そこで、二次側配管に真空ポンプを接続し、配管内を負圧にした予作動式スプリンクラ消火設備が提案されている（例えば特許文献１参照）。この負圧型予作動式スプリンクラ消火設備では、二次側配管内は圧縮気体の代わりに負圧空気となるので、前述のような漏水が起こりにくい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実公平６−２６２９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の負圧型の予作動式スプリンクラ消火設備は、設備が破損する虞がある。すなわち、火災感知器が動作して予作動弁が開放するとき、二次側配管内が負圧状態になっていることから、配管内を流れる水の流量が規定放水量を超えた過流量となり、ウォーターハンマが発生してスプリンクラ消火設備の配管が破損する虞がある。 本発明は上述のような課題を解決するためになされたものであり、予作動弁二次側配管の負圧によって配管内を流れる水の流量が過流量となることを防止し、この過流量に起因するウォーターハンマによる設備の破損を防止するスプリンクラ消火設備を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係るスプリンクラ消火設備は、予作動弁と、該予作動弁の二次側に設けられ、スプリンクラヘッドが接続され、平常時は充水されない二次側配管と、前記二次側配管に接続されて平常時は前記二次側配管内を負圧にする真空ポンプと、を備える予作動式のスプリンクラ消火設備において、前記二次側配管は外気との間に介在する常閉の開閉弁を備え、放水時は、該開閉弁を開放した以後に前記予作動弁が開放されることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明に係るスプリンクラ消火設備は、前記二次側配管の末端部に排気手段を備え、前記予作動弁開放後に圧送される消火用水によって押圧される前記二次側配管内の空気を前記排気手段から排出することを特徴とする。
また、本発明に係るスプリンクラ消火設備の制御方法は、予作動弁と、該予作動弁の二次側に設けられ、スプリンクラヘッドが接続され、平常時は充水されない二次側配管と、前記二次側配管に接続されて平常時は前記二次側配管内を負圧にする真空ポンプと、を備える予作動式のスプリンクラ消火設備の制御方法において、前記二次側配管と外気との間に介在する常閉の開閉弁と前記二次側配管の末端部に排気手段とを設け、放水時には、前記開閉弁を開放して前記二次側配管に外部の空気を流入させた以後に前記予作動弁を開放し、その後圧送される消火用水によって押圧される前記二次側配管内の空気を前記排気手段から排出することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係るスプリンクラ消火設備は、請求項１乃至５に記載の構成、または、請求項６に記載の制御方法によれば、放水時は、二次側配管内を大気圧にした以後に予作動弁を開弁するので、二次側配管内の負圧に起因する消火用水の過流量を防止し、この過流量に起因するウォーターハンマとこれによる設備の破損を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施の形態１に係るスプリンクラ消火設備の構成図である。
【図２】実施の形態２に係るスプリンクラ消火設備の構成図である。
【図３】実施の形態３に係るスプリンクラ消火設備の構成図である。
【図４】実施の形態１および３においてエアベントが二次側配管の空気を排出する動作を説明する図である。
【図５】実施の形態１および３においてエアベントが閉止する動作を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
［実施の形態１］
図１、４、５に基づいて、本発明の実施の形態１に係るスプリンクラ消火設備について説明する。
【００１２】
まず図１を用いて、スプリンクラ消火設備の構成について説明する。
【００１３】
本実施の形態のスプリンクラ消火設備は、スプリンクラヘッド２、予作動弁２２、一次側配管１１、二次側配管１２、真空配管１４、真空ポンプ２４、流水遮断弁３１、ヘッド作動検出装置４６、真空スイッチ４１および５３、及び、加圧送水装置２１等から構成されている。
【００１４】
防護区画１には、複数のスプリンクラヘッド２が設けられている。また、防護区画１には、防護区画１内で発生した火災を感知する火災感知器３が設けられている。この火災感知器３は火災受信機４と電気的に接続されており、火災感知器３の火災発報を受信した火災受信機４は、火災信号を消火システム制御盤５へ送出する。また、消火システム制御盤５は、中継器５１を介して、予作動弁２２を駆動する電動のパイロット弁である遠隔起動弁２２ｂおよび予作動弁２２の開放による消火用水の通水を検知する流水検知手段としての流水信号スイッチ２２ａ、開放弁４７、真空スイッチ４１、ヘッド作動検出装置４６、および、後述する開閉弁３７と電気的に接続されており、さらに消火ポンプ制御盤６は加圧送水装置２１と電気的に接続されている。消火システム制御盤５は、所定の圧力で作動する真空スイッチ４１、または、単位時間当たりの圧力上昇が所定の値を超えるときに作動するヘッド作動検出装置４６のいずれかが作動することによって、スプリンクラヘッド２が作動したかどうかを判断する。
【００１５】
複数のスプリンクラヘッド２は各々立ち下がり配管１３に接続されている。また、立ち下がり配管１３のそれぞれは、平常時は充水されない二次側配管１２に接続されている。この二次側配管１２の一方の端部（基端側）は、平常時は閉止しており火災時に電気的に開放される予作動弁２２の一方の端部（二次側）に接続されている。予作動弁２２の他方の端部（一次側）は、一次側配管１１の一方の端部に接続されている。また、一次側配管１１の他方の端部（基端側）は、加圧送水装置２１の吐出口に接続されている。
【００１６】
一方、二次側配管１２の他方の端部は、末端試験弁２５の一方の端部に接続されている。末端試験弁２５の他方の端部には、排水配管１６が接続されている。スプリンクラ消火設備の水漏れ試験等によって二次側配管１２に充填された水は、末端試験弁２５及び予作動弁２２に備えた図示しない排水弁を開くことにより、外部に排出される。通常の監視状態においては、末端試験弁２５は閉じられた状態となっている。
【００１７】
また、二次側配管１２には、真空配管１４の一方の端部が接続されている。真空配管１４の他方の端部には真空ポンプ２４が接続され、平常時は真空配管１４を介して二次側配管１２を負圧にする。
【００１８】
この真空配管１４には、二次側配管１２との接続部側から真空ポンプ２４側に向けて、二次側の圧力上昇で閉止する流水遮断弁３１、真空スイッチ４１、圧力上昇が所定の値以上で作動するヘッド作動検出装置４６及びオリフィス４２が順に設けられている。なお、スプリンクラヘッド破損時に立ち下がり配管１３内に残っている水が漏れ出ぬように、二次側配管１２内を強力に吸引するように負圧としたり、竣工時、通水試験後、等に、負圧とする時間を短縮したりするときに開放する開放弁４７が、オリフィス４２と並列に接続される。また、オリフィス４２と真空ポンプ２４との間の真空配管１４には、真空スイッチ５３が接続されており、真空配管１４の内圧を所定の値以下とするように真空ポンプ制御盤５２を介して、真空ポンプ２４を制御している。
【００１９】
さらに、二次側配管１２は、外気との間に介在する開閉弁３７を備える。開閉弁３７は二次側配管１２の基端側、すなわち予作動弁２２側に接続される。開閉弁３７は二次側配管１２の基端側に限らず、二次側配管１２の何処かに接続すれば良いが、開閉弁３７を二次側配管１２の基端側に設けると、電線が集中している予作動弁２２周辺および真空配管１４周辺と共に電線を敷設することができ、電線敷設工事が容易になるので、開閉弁３７は二次側配管１２の基端側に設けることが望ましい。
【００２０】
なお、放水時に開閉弁３７から二次側配管１２から外気側に消火用水が排出されないように、開閉弁３７は、二次側配管１２から外気側に消火用水が排出されない向きに設けた第１の逆止弁である逆止弁３８と直列に接続される。
【００２１】
また、二次側配管１２の末端部、すなわち二次側配管１２において予作動弁２２から最も遠い位置側であり、且つ、下降する排水配管１６に至らぬ部位に、排気手段としてのエアベント３４を備える。
【００２２】
なお、外気がエアベント３４を介して二次側配管１２に流入することがないように、エアベント３４は、外気が流入しない向きに設けられた第２の逆止弁である逆止弁３９と直列に接続される。
【００２３】
次に図４、５を用いてエアベント３４の構成の一例について説明する。
【００２４】
エアベント３４は一次側接続部３４ａ、二次側接続部３４ｂを備え、配管に接続できるようになっており、その内部にはフロート室３４ｃを備える。フロート室３４ｃ内には、水に浮くフロート３４ｄが封入されており、その上部には流通路３４ｆを介して二次側接続部３４ｂと連通する開口部である弁座３４ｅが備わる。エアベント３４は、フロート室３４ｃに水が入っていないときは、一次側接続部３４ａと二次側接続部３４ｂとが連通し、互いに空気の流通があるが、一次側接続部３４ａからフロート室３４ｃに水が流入して、フロート３４ｄが浮き上がったときは、フロート３４ｄが弁座３４ｅを閉止する弁体として作用するようになっている。
＜スプリンクラ消火設備の動作＞
本実施の形態に係るスプリンクラ消火設備は、平常時の監視状態においては、二次側配管１２は充水せず、真空ポンプ２４を起動させて二次側配管１２内及び真空配管１４内が大気圧より低い負圧となっている、真空式の予作動式スプリンクラ消火設備である。
【００２５】
以下、このスプリンクラ消火設備の動作について説明する。まず、スプリンクラヘッド２の作動を検出する動作について説明する。続いて、スプリンクラ消火設備の消火動作について説明する。
（スプリンクラヘッド作動検出動作）
スプリンクラヘッド２の作動を検出する動作について、図１に基づいて説明する。
【００２６】
上述のように、通常の監視状態において、二次側配管１２内及び真空配管１４内は負圧となっている。これら二次側配管１２内及び真空配管１４内は、立ち下がり配管１３とスプリンクラヘッド２との接続部等から徐々に空気が流入し、負圧である管内圧力が上がってくる（大気圧に近づいてくる）。負圧である二次側配管１２内及び真空配管１４内の圧力が所定の圧力以上となったことを真空スイッチ５３で検出した場合、真空ポンプ制御盤５２が真空ポンプ２４を作動させて、二次側配管１２内及び真空配管１４内の負圧を一定以下の圧力に保っている。なお、負圧である二次側配管１２内の圧力が上昇する場合には、スプリンクラヘッド２の作動によるものと、配管からの空気流入による場合とがある。ここでは、配管からの空気流入による圧力上昇を真空スイッチ５３で検出し、スプリンクラヘッド２の作動による圧力上昇をヘッド作動検出装置４６または真空スイッチ４１で検出している。
【００２７】
防護区画１で火災が発生し、スプリンクラヘッド２が作動すると（スプリンクラヘッド２の放水口が開放されると）、スプリンクラヘッド２の放水口から二次側配管１２内及び真空配管１４内に防護区画１の空気が流入する。これにより、負圧である二次側配管１２内及び真空配管１４内の圧力が上昇する。
【００２８】
そこで、本実施の形態では、負圧である二次側配管１２内及び真空配管１４内の圧力を真空スイッチ４１および真空スイッチ５３で検出し、ヘッド作動検出装置４６が所定時間当たりの圧力変化量に基づいてスプリンクラヘッド２の作動を検出している。より具体的には、平常状態において配管の接続部等から空気が流入する場合には、負圧である二次側配管１２内及び真空配管１４内の圧力上昇速度は小さい。つまり、平常状態における圧力の所定時間当たりの変化量は小さい。一方、スプリンクラヘッド２作動時においては、負圧である二次側配管１２内及び真空配管１４内の圧力上昇速度は、通常の監視状態の場合よりも大きくなる。つまり、スプリンクラヘッド２作動時における所定時間当たりの圧力変化量は、平常状態の場合よりも大きくなる。ヘッド作動検出装置４６は所定時間当たりの圧力変化量のこの違いによって、スプリンクラヘッド２の作動を検出している。換言すると、ヘッド作動検出装置４６は所定時間当たりの圧力変化量の絶対値が所定の閾値よりも大きくなったときに、消火システム制御盤５はスプリンクラヘッド２が作動したと判断している。
【００２９】
ここで、スプリンクラヘッド２の作動検出を所定時間当たりの圧力変化量に基づいてヘッド作動検出装置４６で行う理由について説明する。
【００３０】
従来のスプリンクラ消火設備は、負圧である二次側配管１２内及び真空配管１４内の圧力がある閾値よりも大きくなったとき（ある閾値よりも大気圧に近い値となったとき）、スプリンクラヘッド２が作動したと判断していた。本実施の形態においても、真空スイッチ４１が所定の閾値以上の圧力となるときにもスプリンクラヘッド２が作動したと判断するようにもしている。しかしながら、二次側配管１２内及び真空配管１４内の体積と比較してスプリンクラヘッド２の放水口は小さく、また二次側配管１２内の圧力と防護区画１の圧力差が小さいため、スプリンクラヘッド２から二次側配管１２に流入する空気量が少ないので、負圧である二次側配管１２内及び真空配管１４内の圧力上昇には時間がかかってしまう。このため、スプリンクラヘッド２作動時に例えば真空ポンプ２４を起動したばかりで、負圧である二次側配管１２内及び真空配管１４内の圧力が低く、現在の圧力とある閾値との圧力差が大きい場合、閾値まで圧力が上昇するのには時間がかかり、真空スイッチ４１によるスプリンクラヘッド２の作動検出が遅くなってしまう。
【００３１】
一方、本実施の形態では、ヘッド作動検出装置４６が、負圧である二次側配管１２内及び真空配管１４内の圧力の所定時間当たりの変化量の絶対値が所定の閾値よりも大きくなったときにも、スプリンクラヘッド２が作動したと判断している。このため、スプリンクラヘッド２作動時における二次側配管１２内及び真空配管１４内の圧力にかかわらず、早期にスプリンクラヘッド２の作動を検出することができる。なお、本実施の形態では、真空ポンプ２４の作動中にスプリンクラヘッド２が作動したとき、二次側配管１２の圧力が変化しなくなり、ヘッド作動検出装置４６が作動しなくなることを防ぐため、ヘッド作動検出装置４６と真空ポンプ２４の間の真空配管１４にオリフィス４２を設けている。
（消火動作）
続いて、スプリンクラ消火設備の消火動作について、図１、図４、および、図５に基づいて説明する。
【００３２】
平常状態においては、一次側配管１１の予作動弁２２まで水が充填され、二次側配管１２内及び真空配管１４内に水が充填されていない状態となっている。
【００３３】
防護区画１で火災が発生すると、火災を感知した火災感知器３は火災受信機４へ火災信号を送出し、この火災信号を受信した火災受信機４は消火システム制御盤５に火災信号を発信する。また、その後スプリンクラヘッド２が作動し、負圧である二次側配管１２の圧力が上昇すると、消火システム制御盤５は中継器５１を介して、真空スイッチ４１の作動、または、ヘッド作動検出装置４６の所定時間当たりの圧力変化量に基づき、スプリンクラヘッド２の作動を検出する。火災信号とスプリンクラヘッド２の作動の両方を検知した場合、消火システム制御盤５は、放水を行うための制御を行う。
【００３４】
消火システム制御盤５は、放水時、開閉弁３７を開放した以後に予作動弁２２を開放するように制御する。すなわち、まず開閉弁３７を開放し、開放された開閉弁３７、第１の逆止弁３８を介して、大気圧である外気が負圧である二次側配管内に流入し、二次側配管１２内の圧力は大気圧に近づいてゆく。そして、消火システム制御盤５は、開閉弁３７を開放した以後に遠隔起動弁２２ｂを開放することによって予作動弁２２を開放し、二次側配管１２に消火用水を供給する（充填する）。
【００３５】
予作動弁２２が開放された後、これに伴って一次側配管１１の圧力が低下する。この圧力低下を図示しない圧力検出手段が検出し、この圧力検出手段からの圧力低下信号を受けた消火ポンプ制御盤６は加圧送水装置２１を始動、内部の圧力が大気圧に近づいた二次側配管１２へ向かって消火用水が圧送する。なお、予作動弁２２が開放されると、予作動弁２２に設けられた流水信号用スイッチ２２ａは、中継器５１を介して消火システム制御盤５に流水信号を発信する。
【００３６】
二次側配管１２内を圧送される消火用水の圧力によって第１の逆止弁３８は閉止し、開放された開閉弁３７から消火用水が排出されることはない。二次側配管１２内を進む消火用水は、二次側配管１２が大気圧または大気圧に近い気圧となっていることから、二次側配管１２内が負圧であることに起因する過流量とはならないので、この過流量に起因するウォーターハンマを防止することができる。
【００３７】
さらに、二次側配管１２内を圧送される消火用水に押圧される二次側配管１２内の空気は、エアベント３４が充水されるまで、二次側配管１２の末端部に設けた排気手段であるエアベント３４および第２の逆止弁３９を介して排出される（図４参照）。したがって、二次側配管１２内に流入した外気に流れを妨げられることなく、消火用水は二次側配管１２内を進むので、二次側配管１２を充水する時間が遅れることを防止する。
【００３８】
そして、二次側配管１２が消火用水で充水され、その末端部にあるエアベント３４へ到達して内部のフロート室３４ｃを充水すると、フロート３４ｄは浮き上がって弁座３４ｅへ当接して閉弁し、消火用水はエアベント３４および逆止弁３９を介して外部へ放出されることはない（図５参照）。そして、規定圧力に達した二次側配管１２内の消火用水は、立ち下がり配管１３を介して、作動したスプリンクラヘッド２から防護区画１に規定放水圧力で放水し、防護区画１で発生した火災を消火する。
【００３９】
なお、本実施の形態では、二次側配管１２の圧力上昇によって流水遮断弁３１が閉止されるように制御する。このため、予作動弁２２が開放して二次側配管１２に水が供給されても、流水遮断弁３１より下流部の真空配管１４に水が流入することを防止できる。つまり、真空ポンプ２４に水が流入することを防止できる。したがって、真空ポンプ２４が水を吸引して、過負荷で停止したり故障を起こしたりすることを防止できる。［実施の形態２］
本発明の実施の形態２に係るスプリンクラ消火設備について、図２に基づいて説明する。図２において実施の形態１と同一部分には同一の符号を付して、その説明を省略する。
【００４０】
本実施の形態２に係るスプリンクラ消火設備が実施の形態１と異なる点は、二次側配管１２の基端側に接続されていた開閉弁３７と第１の逆止弁である逆止弁３８と、二次側配管１２の末端部に設けられていた排気手段としてのエアベント３４と第２の逆止弁である逆止弁３９とを廃し、代わりに、一端が二次側配管１２の末端部に接続され排水口である他端が大気中に開放される排水配管１６と二次側配管１２との間に、常閉の開閉弁３６が介在するように設けたことである。
【００４１】
放水時は、開閉弁３６を開放した以後に予作動弁２２を開放し、その後、開閉弁３６は、二次側配管１２内を圧送される消火用水が開閉弁３６に到達するまでの所定の時間だけ開放されてその後閉止するように制御される。
【００４２】
つまり、消火システム制御盤５は、放水時、開閉弁３６を開放した以後に予作動弁２２を開放するように制御する。まず開閉弁３６を開放し、大気中に開放された排水口を有する排水配管１６と開放された開閉弁３６とを介して、大気圧である外気が負圧である二次側配管１２内に流入し、二次側配管１２内の圧力は大気圧に近づいてゆく。そして、消火システム制御盤５は、開閉弁３６を開放した以後に遠隔起動弁２２ｂを開放することによって予作動弁２２を開放し、二次側配管１２に消火用水を供給する（充填する）のである。
【００４３】
さらに、二次側配管１２内を圧送される消火用水に押圧される二次側配管１２内の空気は、二次側配管１２の末端部に設けた、排気手段をも兼ねる開閉弁３６および排水配管１６を介して排出される。したがって、二次側配管１２内に流入した外気に流れを妨げられることなく、消火用水は二次側配管１２内を進むので、二次側配管１２を充水する時間が遅れることを防止する。開閉弁３６は、二次側配管１２内を圧送される消火用水が開閉弁３６に到達するまでの所定の時間だけ開放されてその後閉止するように制御される。
【００４４】
消火用水が開閉弁３６に到達するまでの所定の時間は、例えば、予作動弁２２を開放すると同時に、消火システム制御盤５に設けた図示しない計時手段を計時開始させ、二次側配管１２内を圧送される消火用水が開閉弁３６に到達するまでの所定の時間を前記計時手段が計時した時点で開閉弁３６を閉止するように制御する。なお、前記所定の時間は、二次側配管１２の容積と加圧送水装置２１の送水量から算出することができる。また、送水して消火用水が開閉弁３６に到達するまでの時間を実際に測定することによっても良い。このように開閉弁３６を開放しておく時間は実際の設備に応じて適宜決定される。また、前記計時手段に依らず、二次側配管１２の末端部に図示しない水検知センサを設けておき、該水検知センサの作動を以て開閉弁３６を閉止するように制御しても良い。
【００４５】
なお、予作動弁２２を開放し、消火用水が二次側配管１２を進みその末端に達した時点で開閉弁３６の閉止が間に合わなかったとしても、消火用水は開閉弁３６と排水配管１６とを介して排水されるだけであり、その後、開閉弁３６を閉止することによって、二次側配管１２内の消火用水は規定圧力に達し、立ち下がり配管１３を介して、作動したスプリンクラヘッド２から防護区画１に規定放水圧力で放水し、防護区画１で発生した火災を消火することができる。
［実施の形態３］
本発明の実施の形態３に係るスプリンクラ消火設備について、図３、４、５に基づいて説明する。図３、４、５において実施の形態１と同一部分には同一の符号を付して、その説明を省略する。
【００４６】
本実施の形態３に係るスプリンクラ消火設備が実施の形態１と異なる点は、二次側配管１２の基端側に接続されていた開閉弁３７と第１の逆止弁３８と、二次側配管１２の末端部に設けられていた排気手段としてのエアベント３４と第２の逆止弁である逆止弁３９とを廃し、代わりに二次側配管１２の末端部に、排気手段としてのエアベント３４と、エアベント３４と直列に接続され一端が大気中に開放される常閉の開閉弁３５を設けたことである。
【００４７】
放水時は、開閉弁３５を開放した以後に予作動弁２２を開放するように制御する。つまり、消火システム制御盤５は、放水時、開閉弁３５を開放した以後に予作動弁２２を開放するように制御する。まず開閉弁３５を開放すると、外気は開放された開閉弁３５を介してエアベント３４の二次側接続部３４ｂ、フロート室３４ｃへ流れ込む。エアベント３４は、フロート室３４ｃが充水されていないときはフロート３４ｄが浮き上がって閉弁しないように設計されているものであり、二次側接続部３４ｂと一次側接続部３４ａとの間で空気の流通があるので、大気圧である外気は二次側配管１２内へと流れ込み、二次側配管１２内の圧力は大気圧に近づいてゆく。そして、消火システム制御盤５は、開閉弁３５を開放した以後に遠隔起動弁２２ｂを開放することによって予作動弁２２を開放し、二次側配管１２に消火用水を供給する（充填する）のである。
【００４８】
さらに、二次側配管１２内を圧送される消火用水に押圧される二次側配管１２内の空気は、二次側配管１２の末端に設けられたエアベント３４を介して排出される（図４参照）。したがって、二次側配管１２内に流入した外気に流れを妨げられることなく、消火用水は二次側配管１２内を進むので、二次側配管１２を充水する時間が遅れることを防止する。
【００４９】
二次側配管１２内を圧送される消火用水がエアベント３４に到達すると、エアベント３４は閉止し（図５参照）、二次側配管１２内の消火用水は規定圧力に達し、立ち下がり配管１３を介して、作動したスプリンクラヘッド２から防護区画１に規定放水圧力で放水し、防護区画１で発生した火災を消火することができる。
【００５０】
以上は、火災感知器３が火災を感知し、かつ、スプリンクラヘッド２の作動を検出することによって予作動弁２２を開放するように制御するスプリンクラ消火設備の場合で本発明を説明したが、一般的な予作動式スプリンクラ消火設備のように、火災感知器３が火災を感知したときに予作動弁２２を開放するように制御するスプリンクラ消火設備に本発明を適用しても良い。
【符号の説明】
【００５１】
１ 防護区画、 ２ スプリンクラヘッド、 ３ 火災感知器、
４ 火災受信機、 ５ 消火システム制御盤、 ６ 消火ポンプ制御盤、
１０ 消火水槽、 １１ 一次側配管、 １２ 二次側配管、
１３ 立ち下がり配管、 １４ 真空配管、 １６ 排水配管、
２１ 加圧送水装置、 ２２ 予作動弁、 ２２ａ 流水信号用スイッチ、
２２ｂ 遠隔起動弁、 ２４ 真空ポンプ、 ２５ 末端試験弁、
３１ 流水遮断弁、 ３４ エアベント、 ３５、３６、３７ 開閉弁、
３８、３９ 逆止弁、 ４１ 真空スイッチ、 ４２ オリフィス、
４６ ヘッド作動検出装置、 ４７ 開放弁、 ５１ 中継器、
５２ 真空ポンプ制御盤、 ５３ 真空スイッチ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
予作動弁と、該予作動弁の二次側に設けられ、スプリンクラヘッドが接続され、平常時は充水されない二次側配管と、前記二次側配管に接続されて平常時は前記二次側配管内を負圧にする真空ポンプと、を備える予作動式のスプリンクラ消火設備において、；
前記二次側配管は外気との間に介在する常閉の開閉弁を備え、放水時は、該開閉弁を開放した以後に前記予作動弁が開放されることを特徴とするスプリンクラ消火設備。
【請求項２】
前記二次側配管の末端部に排気手段を備え、前記予作動弁開放後に圧送される消火用水によって押圧される前記二次側配管内の空気を前記排気手段から排出することを特徴とする請求項１記載のスプリンクラ設備。
【請求項３】
前記開閉弁は、前記二次側配管から外気側に消火用水が排出されない向きに設けた第１の逆止弁と直列に接続されるとともに前記二次側配管の基端側に接続され、前記排気手段は、外気が流入しない向きに設けられた第２の逆止弁と直列に接続されたエアベントであることを特徴とする請求項２記載のスプリンクラ消火設備。
【請求項４】
一端が前記二次側配管の末端部に接続され排水口である他端が大気中に開放される排水配管と、前記二次側配管との間に前記開閉弁が介在するように設けられ、
放水時は、該開閉弁が開放した以後に前記予作動弁を開放し、その後、前記開閉弁は、前記二次側配管内を圧送される消火用水が前記開閉弁に到達するまでの所定時間だけ開放されてその後閉止するように制御されて前記排気手段を兼ねることを特徴とする請求項２記載のスプリンクラ消火設備。
【請求項５】
前記排気手段は、前記二次側配管の末端部に設けられたエアベントであり、前記開閉弁は前記エアベントと直列に接続されることを特徴とする請求項２記載のスプリンクラ消火設備。
【請求項６】
予作動弁と、該予作動弁の二次側に設けられ、スプリンクラヘッドが接続され、平常時は充水されない二次側配管と、前記二次側配管に接続されて平常時は前記二次側配管内を負圧にする真空ポンプと、を備える予作動式のスプリンクラ消火設備の制御方法において、；
前記二次側配管と外気との間に介在する常閉の開閉弁と前記二次側配管の末端部に排気手段とを設け、放水時には、前記開閉弁を開放して前記二次側配管に外部の空気を流入させた以後に前記予作動弁を開放し、その後圧送される消火用水によって押圧される前記二次側配管内の空気を前記排気手段から排出することを特徴とするスプリンクラ消火設備の制御方法。
【請求項１】
予作動弁と、該予作動弁の二次側に設けられ、スプリンクラヘッドが接続され、平常時は充水されない二次側配管と、前記二次側配管に接続されて平常時は前記二次側配管内を負圧にする真空ポンプと、を備える予作動式のスプリンクラ消火設備において、；
前記二次側配管は外気との間に介在する常閉の開閉弁を備え、放水時は、該開閉弁を開放した以後に前記予作動弁が開放されることを特徴とするスプリンクラ消火設備。
【請求項２】
前記二次側配管の末端部に排気手段を備え、前記予作動弁開放後に圧送される消火用水によって押圧される前記二次側配管内の空気を前記排気手段から排出することを特徴とする請求項１記載のスプリンクラ設備。
【請求項３】
前記開閉弁は、前記二次側配管から外気側に消火用水が排出されない向きに設けた第１の逆止弁と直列に接続されるとともに前記二次側配管の基端側に接続され、前記排気手段は、外気が流入しない向きに設けられた第２の逆止弁と直列に接続されたエアベントであることを特徴とする請求項２記載のスプリンクラ消火設備。
【請求項４】
一端が前記二次側配管の末端部に接続され排水口である他端が大気中に開放される排水配管と、前記二次側配管との間に前記開閉弁が介在するように設けられ、
放水時は、該開閉弁が開放した以後に前記予作動弁を開放し、その後、前記開閉弁は、前記二次側配管内を圧送される消火用水が前記開閉弁に到達するまでの所定時間だけ開放されてその後閉止するように制御されて前記排気手段を兼ねることを特徴とする請求項２記載のスプリンクラ消火設備。
【請求項５】
前記排気手段は、前記二次側配管の末端部に設けられたエアベントであり、前記開閉弁は前記エアベントと直列に接続されることを特徴とする請求項２記載のスプリンクラ消火設備。
【請求項６】
予作動弁と、該予作動弁の二次側に設けられ、スプリンクラヘッドが接続され、平常時は充水されない二次側配管と、前記二次側配管に接続されて平常時は前記二次側配管内を負圧にする真空ポンプと、を備える予作動式のスプリンクラ消火設備の制御方法において、；
前記二次側配管と外気との間に介在する常閉の開閉弁と前記二次側配管の末端部に排気手段とを設け、放水時には、前記開閉弁を開放して前記二次側配管に外部の空気を流入させた以後に前記予作動弁を開放し、その後圧送される消火用水によって押圧される前記二次側配管内の空気を前記排気手段から排出することを特徴とするスプリンクラ消火設備の制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１３−５２００２（Ｐ２０１３−５２００２Ａ）
【公開日】平成２５年３月２１日（２０１３．３．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１９０２３７（Ｐ２０１１−１９０２３７）
【出願日】平成２３年９月１日（２０１１．９．１）
【出願人】（０００２３３８２６）能美防災株式会社 (918)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月２１日（２０１３．３．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月１日（２０１１．９．１）
【出願人】（０００２３３８２６）能美防災株式会社 (918)
【Ｆターム（参考）】
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