スプリンクラ消火設備
【課題】火災時に、二次側配管を真空ポンプと接続することで、二次側配管内の空気の排出を行い、充水時間を短縮させることを可能にしたスプリンクラ消火設備を提供する。
【解決手段】予作動弁の二次側に設けられ、加圧空気が充填された二次側配管と、該二次側配管に取り付けられたスプリンクラヘッドと、該スプリンクラヘッドと同じ防護区域に設けられた火災感知器とを備えた予作動式のスプリンクラ消火設備において、前記二次側配管に、常時は閉じた電動弁を介して接続される真空ポンプを設け、前記火災感知器が動作したときに、該真空ポンプを起動させると共に、前記電動弁を開放させ、前記二次側配管内の加圧空気を吸い出して負圧にする。
【解決手段】予作動弁の二次側に設けられ、加圧空気が充填された二次側配管と、該二次側配管に取り付けられたスプリンクラヘッドと、該スプリンクラヘッドと同じ防護区域に設けられた火災感知器とを備えた予作動式のスプリンクラ消火設備において、前記二次側配管に、常時は閉じた電動弁を介して接続される真空ポンプを設け、前記火災感知器が動作したときに、該真空ポンプを起動させると共に、前記電動弁を開放させ、前記二次側配管内の加圧空気を吸い出して負圧にする。
【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、火災発生時における二次側配管内に充填されている加圧空気の排出に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、スプリンクラ消火設備としては、火災感知器からの火災信号によって予作動弁を開放させる予作動式のスプリンクラ消火設備がある。このような予作動式の設備においては、二次側配管内を充水させる場合と、二次側配管内に加圧空気を充填させる場合とがある（例えば特許文献１参照）。加圧空気を充填させた乾式の場合には、ヘッドが暴発しても配管内に水がないことから水損が生じない、という利点がある。
【特許文献１】特開平６−８６８３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、加圧空気を充填させた乾式の場合には、火災時に放水遅れという問題が生じる。即ち、二次側配管内に加圧空気を充填させている場合には、火災感知器が動作して予作動弁が開放されても、二次側配管内に充水されず、ヘッドが火災で動作しても、まず空気がヘッドから排出された後に放水するため、放水が開始するまでに時間がかかり、放水に遅れを生じてしまう。このため、予作動式のスプリンクラ消火設備においては、配管径を太くしたり、ヘッドの同時開栓個数を多くするといった、放水遅れに対処した設計を行う必要がある、という問題点がある。
【０００４】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、火災時に、二次側配管を真空ポンプと接続することで、二次側配管内の空気の排出を行い、充水時間を短縮させることを可能にしたスプリンクラ消火設備を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係るスプリンクラ消火設備は、予作動弁の二次側に設けられ、加圧空気が充填された二次側配管と、該二次側配管に取り付けられたスプリンクラヘッドと、該スプリンクラヘッドと同じ防護区域に設けられた火災感知器とを備えた予作動式のスプリンクラ消火設備において、前記二次側配管に、常時は閉じた電動弁を介して接続される真空ポンプを設け、前記火災感知器が動作したときに、該真空ポンプを起動させると共に、前記電動弁を開放させ、前記二次側配管内の加圧空気を吸い出すものである。
また、本発明に係るスプリンクラ消火設備は、前記予作動弁を開放して、前記二次側配管に水を供給した後に、前記真空ポンプを起動して前記二次側配管内を高真空状態にして、前記二次側配管内の立ち下がり管に残った水を蒸発させる。
【発明の効果】
【０００６】
本発明においては、火災感知器が動作したときに、電動弁を開放させることで、加圧空気が充填された二次側配管は真空ポンプと接続される。そして、火災信号によって起動した真空ポンプにより、二次側配管内の加圧空気は真空ポンプ側へと吸引され、また開放した予作動弁の一次側の水も引き込まれるので、二次側配管内の充水時間を短縮することができる。
また、本発明においては、火災消火後は、スプリンクラヘッドを新しいものに交換すると共に、次の手順で、立ち下がり管部分の残水を除去する。電動弁を閉止するとともに予作動弁を閉止する。この状態で、真空ポンプを起動して二次側配管内を負圧状態にし、気圧を下げて立ち下がり管部分などの残水を蒸発させやすくして、残水を除去する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
実施形態１．
図１は本発明の実施形態１に係るスプリンクラ消火設備の配管説明図である。同図において、１は予作動式の流水検知装置である（以下、予作動弁という）。この予作動弁１を基準にして、一次側には一次側配管２が設けられ、その一次側配管の基端側には加圧送水装置３が設けられる。この加圧送水装置３は水槽３ａ及びポンプ３ｂから構成される。４は二次側配管であり、予作動弁１の二次側に設けられ、加圧空気が充填されている。二次側配管４への加圧空気の充填はコンプレッサ５により行われる。コンプレッサ５は、予作動弁の二次側近傍から電動弁Ａ６（常開）を介して設けられたエア配管７の端部に接続されている。８は二次側配管４に取り付けられた閉鎖型のスプリンクラヘッドである。このスプリンクラヘッド８と同じ防護区域には、火災感知器９が設けられる。本実施形態のスプリンクラ消火設備は、火災感知器９の火災信号により予作動弁１が開放する予作動式のスプリンクラ消火設備である。１０は、真空ポンプであり、二次側配管４の末端に常時は閉じた電動弁Ｂ１１を介して接続される。この真空ポンプ１０は、火災感知器９が動作したときに、制御盤１２によって起動される。なお、この真空ポンプ１０の起動と共に、制御盤１２は、電動弁Ｂ１１を開放させて、また電動弁Ａ６を閉止することで、二次側配管４内に充填された加圧空気を吸い出す。
【０００８】
次に、図１のスプリンクラ消火設備の動作を説明する。
火災が発生すると、その火災発生箇所の近傍に設置されている火災感知器９がその火災を感知して火災信号を制御盤１２に出力する。制御盤１２はその火災信号を取り込むと、その火災信号を発生した火災感知器９の設置区域の予作動弁１を開放する。そして、それと同時に、電動弁Ａ６を閉止し、電動弁Ｂ１１を開放し、真空ポンプ１０を起動する。この真空ポンプ１０の起動により二次側配管４内に充填されていた空気は吸気されて負圧になる。二次側配管４内が負圧になることによって、一次側配管２の水が開放された予作動弁１を介して二次側配管４側に流入する。このとき二次側配管４内は負圧になっているので、二次側配管４に充水するための時間が大幅に短縮化する。このため、例えばヘッドの設計同時開栓数を湿式スプリンクラー設備の１．２倍にすることができる。因みに、通常の予作動式スプリンクラー設備は湿式スプリンクラー設備の１．５倍である。
【０００９】
以上のように本実施形態１によれば、火災感知器９が動作したときに加圧空気が充填された二次側配管４を真空ポンプ１０と接続し、火災信号によって起動する真空ポンプ１０により二次側配管４内の加圧空気を吸引するとともに、開放した予作動弁１の一次側の水を二次側配管４内に引き込むようにしたので、二次側配管４内の充水時間を短縮することができ、放水遅れが避けられている。
【００１０】
また、火災感知器９の誤作動、火検査等で配管内に水が入り二次側配管４とスプリンクラヘッド８とを接続する立ち下がり管内に水が残った場合には、電動弁Ａ６を閉止、電動弁Ｂ１１を開放して、真空ポンプ１０を起動することにより、二次側配管４内の気圧を下げて蒸発させることにより立ち下がり管内の残水を除去することができる。その詳細を実施形態２として次に説明する。
【００１１】
実施形態２．
図２は本発明の実施形態２に係るスプリンクラ消火設備の配管説明図である。同図において、２階分の消火設備が図示されているが、その基本構成は図１と同一であり、同じものは同じ符号を付けて説明を省略する。ここでは２系統の二次側配管４が一台の真空ポンプ１０に接続されている。また、二次側配管４の末端側に末端試験弁２１が設けられている。この末端試験弁２１と二次側配管４とを接続する立ち下がり管２２ｃは例えば透明の管で構成されている。また、スプリンクラヘッド８と二次側配管４とについても立ち下がり管２２を介して接続されている。
【００１２】
本実施形態２のスプリンクラ消火設備は、立ち下がり管２２内に残留する水を排除する際の処理に特徴がある。 例えば水圧検査などを行った後、二次側配管４の末端に接続された末端試験弁２１を開放することにより水平方向に横引きされた二次側配管４内の水を排水する。その後、さらに、垂直方向に設けられた立ち下がり管２２内に残留する水を排除するべき二次側配管４を外部から区切る配管系の全弁、すなわち予作動弁１、電動弁Ａ６、及び末端試験弁２１を閉じる。然る後領域内の電動弁Ｂ１１を開き、真空ポンプ１０を起動（運転）する。これにより二次側配管４及び立ち下がり管２２内は高真空状態になる。
【００１３】
水の沸点は気圧によって変化し、減圧により沸点は低くなる。すなわち、７６０Ｔｏｒｒの気圧環境では、水の沸点は１００℃であるが、真空ポンプ１０により気圧を４．６Ｔｏｒｒ(６１３Ｐａ)まで低下させると、沸点は０℃になる。このように配管内を高真空状態にすることで、立ち下がり管２２内に残った水が蒸発し易くなり、配管内の残水を除去することが可能となる。なお、寒冷地においては、立ち下がり管２２には、ヒータ線が設けられ、配管を加熱することができるので、このような場合には、真空の度合いを弱めることができ、数十Ｔｏｒｒの真空で水を蒸発させることが可能となる。また、末端試験弁２１が接続される立ち下がり管２２ｃを透明の管で構成すれば、この立ち下がり管２２ｃに残った水の状況を目視により確認できる。真空ポンプ１０を動かしているときに、この立ち下がり管２２ｃ内を確認することにより、水がなくなった時点で真空ポンプ１０を停止し、電動弁Ｂ１１を閉じるようにすればよい。真空ポンプ１０の要求性能は、当然水を排除するべき二次側配管４内の配管容量、処理許容時間等により設定される。なお、本実施形態２においては、電動弁Ｂ１１を手動弁により構成してもよい。
【００１４】
以上のように本実施形態２おいては、二次側配管４内を負圧状態にして気圧を下げ、立ち下がり管２２部分などの残水を蒸発させ易くしたので、残水を効率よく除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態１に係るスプリンクラ消火設備の配管説明図。
【図２】本発明の実施形態２に係るスプリンクラ消火設備の配管説明図。
【符号の説明】
【００１６】
１ 予作動弁、 ２ 一次側配管、 ３ 加圧送水装置、 ４ 二次側配管、 ５ コンプレッサ、 ６ 電動弁Ａ、７ エア配管、８ スプリンクラヘッド、９ 火災感知器、１０ 真空ポンプ、１１ 電動弁Ｂ、１２ 制御盤、２１ 末端試験弁、２２ 立ち下がり管。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スプリンクラ消火設備に関し、特に、火災発生時における二次側配管内に充填されている加圧空気の排出に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、スプリンクラ消火設備としては、火災感知器からの火災信号によって予作動弁を開放させる予作動式のスプリンクラ消火設備がある。このような予作動式の設備においては、二次側配管内を充水させる場合と、二次側配管内に加圧空気を充填させる場合とがある（例えば特許文献１参照）。加圧空気を充填させた乾式の場合には、ヘッドが暴発しても配管内に水がないことから水損が生じない、という利点がある。
【特許文献１】特開平６−８６８３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、加圧空気を充填させた乾式の場合には、火災時に放水遅れという問題が生じる。即ち、二次側配管内に加圧空気を充填させている場合には、火災感知器が動作して予作動弁が開放されても、二次側配管内に充水されず、ヘッドが火災で動作しても、まず空気がヘッドから排出された後に放水するため、放水が開始するまでに時間がかかり、放水に遅れを生じてしまう。このため、予作動式のスプリンクラ消火設備においては、配管径を太くしたり、ヘッドの同時開栓個数を多くするといった、放水遅れに対処した設計を行う必要がある、という問題点がある。
【０００４】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、火災時に、二次側配管を真空ポンプと接続することで、二次側配管内の空気の排出を行い、充水時間を短縮させることを可能にしたスプリンクラ消火設備を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係るスプリンクラ消火設備は、予作動弁の二次側に設けられ、加圧空気が充填された二次側配管と、該二次側配管に取り付けられたスプリンクラヘッドと、該スプリンクラヘッドと同じ防護区域に設けられた火災感知器とを備えた予作動式のスプリンクラ消火設備において、前記二次側配管に、常時は閉じた電動弁を介して接続される真空ポンプを設け、前記火災感知器が動作したときに、該真空ポンプを起動させると共に、前記電動弁を開放させ、前記二次側配管内の加圧空気を吸い出すものである。
また、本発明に係るスプリンクラ消火設備は、前記予作動弁を開放して、前記二次側配管に水を供給した後に、前記真空ポンプを起動して前記二次側配管内を高真空状態にして、前記二次側配管内の立ち下がり管に残った水を蒸発させる。
【発明の効果】
【０００６】
本発明においては、火災感知器が動作したときに、電動弁を開放させることで、加圧空気が充填された二次側配管は真空ポンプと接続される。そして、火災信号によって起動した真空ポンプにより、二次側配管内の加圧空気は真空ポンプ側へと吸引され、また開放した予作動弁の一次側の水も引き込まれるので、二次側配管内の充水時間を短縮することができる。
また、本発明においては、火災消火後は、スプリンクラヘッドを新しいものに交換すると共に、次の手順で、立ち下がり管部分の残水を除去する。電動弁を閉止するとともに予作動弁を閉止する。この状態で、真空ポンプを起動して二次側配管内を負圧状態にし、気圧を下げて立ち下がり管部分などの残水を蒸発させやすくして、残水を除去する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
実施形態１．
図１は本発明の実施形態１に係るスプリンクラ消火設備の配管説明図である。同図において、１は予作動式の流水検知装置である（以下、予作動弁という）。この予作動弁１を基準にして、一次側には一次側配管２が設けられ、その一次側配管の基端側には加圧送水装置３が設けられる。この加圧送水装置３は水槽３ａ及びポンプ３ｂから構成される。４は二次側配管であり、予作動弁１の二次側に設けられ、加圧空気が充填されている。二次側配管４への加圧空気の充填はコンプレッサ５により行われる。コンプレッサ５は、予作動弁の二次側近傍から電動弁Ａ６（常開）を介して設けられたエア配管７の端部に接続されている。８は二次側配管４に取り付けられた閉鎖型のスプリンクラヘッドである。このスプリンクラヘッド８と同じ防護区域には、火災感知器９が設けられる。本実施形態のスプリンクラ消火設備は、火災感知器９の火災信号により予作動弁１が開放する予作動式のスプリンクラ消火設備である。１０は、真空ポンプであり、二次側配管４の末端に常時は閉じた電動弁Ｂ１１を介して接続される。この真空ポンプ１０は、火災感知器９が動作したときに、制御盤１２によって起動される。なお、この真空ポンプ１０の起動と共に、制御盤１２は、電動弁Ｂ１１を開放させて、また電動弁Ａ６を閉止することで、二次側配管４内に充填された加圧空気を吸い出す。
【０００８】
次に、図１のスプリンクラ消火設備の動作を説明する。
火災が発生すると、その火災発生箇所の近傍に設置されている火災感知器９がその火災を感知して火災信号を制御盤１２に出力する。制御盤１２はその火災信号を取り込むと、その火災信号を発生した火災感知器９の設置区域の予作動弁１を開放する。そして、それと同時に、電動弁Ａ６を閉止し、電動弁Ｂ１１を開放し、真空ポンプ１０を起動する。この真空ポンプ１０の起動により二次側配管４内に充填されていた空気は吸気されて負圧になる。二次側配管４内が負圧になることによって、一次側配管２の水が開放された予作動弁１を介して二次側配管４側に流入する。このとき二次側配管４内は負圧になっているので、二次側配管４に充水するための時間が大幅に短縮化する。このため、例えばヘッドの設計同時開栓数を湿式スプリンクラー設備の１．２倍にすることができる。因みに、通常の予作動式スプリンクラー設備は湿式スプリンクラー設備の１．５倍である。
【０００９】
以上のように本実施形態１によれば、火災感知器９が動作したときに加圧空気が充填された二次側配管４を真空ポンプ１０と接続し、火災信号によって起動する真空ポンプ１０により二次側配管４内の加圧空気を吸引するとともに、開放した予作動弁１の一次側の水を二次側配管４内に引き込むようにしたので、二次側配管４内の充水時間を短縮することができ、放水遅れが避けられている。
【００１０】
また、火災感知器９の誤作動、火検査等で配管内に水が入り二次側配管４とスプリンクラヘッド８とを接続する立ち下がり管内に水が残った場合には、電動弁Ａ６を閉止、電動弁Ｂ１１を開放して、真空ポンプ１０を起動することにより、二次側配管４内の気圧を下げて蒸発させることにより立ち下がり管内の残水を除去することができる。その詳細を実施形態２として次に説明する。
【００１１】
実施形態２．
図２は本発明の実施形態２に係るスプリンクラ消火設備の配管説明図である。同図において、２階分の消火設備が図示されているが、その基本構成は図１と同一であり、同じものは同じ符号を付けて説明を省略する。ここでは２系統の二次側配管４が一台の真空ポンプ１０に接続されている。また、二次側配管４の末端側に末端試験弁２１が設けられている。この末端試験弁２１と二次側配管４とを接続する立ち下がり管２２ｃは例えば透明の管で構成されている。また、スプリンクラヘッド８と二次側配管４とについても立ち下がり管２２を介して接続されている。
【００１２】
本実施形態２のスプリンクラ消火設備は、立ち下がり管２２内に残留する水を排除する際の処理に特徴がある。 例えば水圧検査などを行った後、二次側配管４の末端に接続された末端試験弁２１を開放することにより水平方向に横引きされた二次側配管４内の水を排水する。その後、さらに、垂直方向に設けられた立ち下がり管２２内に残留する水を排除するべき二次側配管４を外部から区切る配管系の全弁、すなわち予作動弁１、電動弁Ａ６、及び末端試験弁２１を閉じる。然る後領域内の電動弁Ｂ１１を開き、真空ポンプ１０を起動（運転）する。これにより二次側配管４及び立ち下がり管２２内は高真空状態になる。
【００１３】
水の沸点は気圧によって変化し、減圧により沸点は低くなる。すなわち、７６０Ｔｏｒｒの気圧環境では、水の沸点は１００℃であるが、真空ポンプ１０により気圧を４．６Ｔｏｒｒ(６１３Ｐａ)まで低下させると、沸点は０℃になる。このように配管内を高真空状態にすることで、立ち下がり管２２内に残った水が蒸発し易くなり、配管内の残水を除去することが可能となる。なお、寒冷地においては、立ち下がり管２２には、ヒータ線が設けられ、配管を加熱することができるので、このような場合には、真空の度合いを弱めることができ、数十Ｔｏｒｒの真空で水を蒸発させることが可能となる。また、末端試験弁２１が接続される立ち下がり管２２ｃを透明の管で構成すれば、この立ち下がり管２２ｃに残った水の状況を目視により確認できる。真空ポンプ１０を動かしているときに、この立ち下がり管２２ｃ内を確認することにより、水がなくなった時点で真空ポンプ１０を停止し、電動弁Ｂ１１を閉じるようにすればよい。真空ポンプ１０の要求性能は、当然水を排除するべき二次側配管４内の配管容量、処理許容時間等により設定される。なお、本実施形態２においては、電動弁Ｂ１１を手動弁により構成してもよい。
【００１４】
以上のように本実施形態２おいては、二次側配管４内を負圧状態にして気圧を下げ、立ち下がり管２２部分などの残水を蒸発させ易くしたので、残水を効率よく除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態１に係るスプリンクラ消火設備の配管説明図。
【図２】本発明の実施形態２に係るスプリンクラ消火設備の配管説明図。
【符号の説明】
【００１６】
１ 予作動弁、 ２ 一次側配管、 ３ 加圧送水装置、 ４ 二次側配管、 ５ コンプレッサ、 ６ 電動弁Ａ、７ エア配管、８ スプリンクラヘッド、９ 火災感知器、１０ 真空ポンプ、１１ 電動弁Ｂ、１２ 制御盤、２１ 末端試験弁、２２ 立ち下がり管。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
予作動弁の二次側に設けられ、加圧空気が充填された二次側配管と、該二次側配管に取り付けられたスプリンクラヘッドと、該スプリンクラヘッドと同じ防護区域に設けられた火災感知器とを備えた予作動式のスプリンクラ消火設備において、
前記二次側配管に、常時は閉じた電動弁を介して接続される真空ポンプを設け、
前記火災感知器が動作したときに、該真空ポンプを起動させると共に、前記電動弁を開放させ、前記二次側配管内の加圧空気を吸い出すことを特徴とするスプリンクラ消火設備。
【請求項２】
前記予作動弁を開放して、前記二次側配管に水を供給した後、前記真空ポンプを起動して、前記二次側配管内を高真空状態にして、前記二次側配管内の立ち下がり管に残った水を蒸発させる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１】
予作動弁の二次側に設けられ、加圧空気が充填された二次側配管と、該二次側配管に取り付けられたスプリンクラヘッドと、該スプリンクラヘッドと同じ防護区域に設けられた火災感知器とを備えた予作動式のスプリンクラ消火設備において、
前記二次側配管に、常時は閉じた電動弁を介して接続される真空ポンプを設け、
前記火災感知器が動作したときに、該真空ポンプを起動させると共に、前記電動弁を開放させ、前記二次側配管内の加圧空気を吸い出すことを特徴とするスプリンクラ消火設備。
【請求項２】
前記予作動弁を開放して、前記二次側配管に水を供給した後、前記真空ポンプを起動して、前記二次側配管内を高真空状態にして、前記二次側配管内の立ち下がり管に残った水を蒸発させる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。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２００８−２３７６５３（Ｐ２００８−２３７６５３Ａ）
【公開日】平成２０年１０月９日（２００８．１０．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−８３８２０（Ｐ２００７−８３８２０）
【出願日】平成１９年３月２８日（２００７．３．２８）
【出願人】（０００２３３８２６）能美防災株式会社 (918)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１０月９日（２００８．１０．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年３月２８日（２００７．３．２８）
【出願人】（０００２３３８２６）能美防災株式会社 (918)
【Ｆターム（参考）】
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