スプリンクラ消火設備
【課題】早期にスプリンクラヘッドの作動を検出することが可能なスプリンクラ消火設備を得る。
【解決手段】予作動弁２２と、予作動弁２２の二次側に設けられ、スプリンクラヘッド２が接続された二次側配管１２と、二次側配管１２と真空配管１４を介して接続され、二次側配管１２内を負圧にする真空ポンプ２４と、予作動弁２２の一次側に設けられ、基端側に給水ポンプ２１が接続される一次側配管１１とを有するスプリンクラ消火設備において、二次側配管１２又は真空配管１４から分岐した分岐配管５２に接続された空気チャンバー５１と、分岐配管５２に設けられたオリフィス５３と、オリフィス５３に並列に接続された差圧スイッチ５５と、オリフィス５３に並列に接続され、二次側配管１２又は真空配管１４から空気チャンバー５１への空気の流れを規制する逆止弁５４とを備えたものである。
【解決手段】予作動弁２２と、予作動弁２２の二次側に設けられ、スプリンクラヘッド２が接続された二次側配管１２と、二次側配管１２と真空配管１４を介して接続され、二次側配管１２内を負圧にする真空ポンプ２４と、予作動弁２２の一次側に設けられ、基端側に給水ポンプ２１が接続される一次側配管１１とを有するスプリンクラ消火設備において、二次側配管１２又は真空配管１４から分岐した分岐配管５２に接続された空気チャンバー５１と、分岐配管５２に設けられたオリフィス５３と、オリフィス５３に並列に接続された差圧スイッチ５５と、オリフィス５３に並列に接続され、二次側配管１２又は真空配管１４から空気チャンバー５１への空気の流れを規制する逆止弁５４とを備えたものである。
【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、予作動弁の二次側にある二次側配管を負圧状態にした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空気で充填し、その二次側配管の基端側に予作動弁を設けた予作動式の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。
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水が放水されるので水損が生じにくいが、スプリンクラヘッドが接続される立ち下がり管部分に溜まった水と圧縮空気との影響で、立ち下がり管部分で腐食を起こすことがある。
【０００３】
そこで、二次側配管に真空ポンプを接続し、配管内を真空状態（負圧状態）にした真空式の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）。この設備では、二次側配管内は、圧縮空気の代わりに真空となるので、酸素分圧が低く、前述のような腐食が起こりにくい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【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】
【０００５】
従来の真空式の予作動式スプリンクラ消火設備は、二次側配管に圧力検出手段が設けてあり、負圧状態からの二次側配管内の圧力上昇などを検知できるように構成されている。そして、この圧力検出手段の検出値がある閾値を超えたとき、スプリンクラヘッドが作動したと判断していた。しかしながら、二次側配管内の体積と比較してスプリンクラヘッドの放水口は小さいため、二次側配管内の真空圧の低下（圧力の上昇）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作動時に、例えば真空ポンプを起動したばかりで、二次側配管内の真空圧が高く、現在の真空圧とその閾値との圧力差が大きい場合、その閾値まで圧力が上昇するのには時間がかかり、スプリンクラヘッドの作動検出が遅くなってしまうという問題点があった。
【０００６】
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、早期にスプリンクラヘッドの作動を検出することが可能な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、開閉弁と、開閉弁の二次側に設けられ、スプリンクラヘッドが接続された二次側配管と、二次側配管と真空配管を介して接続され、二次側配管内を負圧にする真空ポンプと、開閉弁の一次側に設けられ、基端側に給水手段が接続される一次側配管とを有するスプリンクラ消火設備において、二次側配管又は真空配管から分岐した分岐配管に接続された空気チャンバーと、分岐配管に設けられたオリフィスと、オリフィスに並列に接続された差圧スイッチと、オリフィスに並列に接続され、二次側配管又は真空配管から空気チャンバーへの空気の流れを規制する逆止弁とを備えたものである。
【０００８】
また、本発明に係るスプリンクラ消火設備は、開閉弁と、開閉弁の二次側に設けられ、スプリンクラヘッドが接続された二次側配管と、二次側配管と真空配管を介して接続され、二次側配管内を負圧にする真空ポンプと、開閉弁の一次側に設けられ、基端側に給水手段が接続される一次側配管とを有するスプリンクラ消火設備において、二次側配管又は真空配管から分岐した分岐配管に空気チャンバーを接続し、分岐配管にオリフィスを設け、フロースイッチ、及び空気チャンバーから二次側配管又は真空配管への空気の流れを規制する逆止弁を直列に接続し、フロースイッチ及び逆止弁をオリフィスに並列に接続したものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明においては、スプリンクラヘッドの作動等により二次側配管の圧力が上昇（真空圧が低下）すると、オリフィスの前後で差圧が発生する。そして、この差圧を差圧スイッチで検出する。差圧スイッチの検出値が所定の値よりも大きくなった場合にスプリンクラヘッドが作動したと判断することで、スプリンクラヘッドの作動を早期に検出することができる。
【００１０】
また、本発明においては、スプリンクラヘッドの作動等により二次側配管の圧力が上昇（真空圧が低下）すると、オリフィスの前後で差圧が発生し、フロースイッチに空気が流れる。フロースイッチの検出値が所定の値よりも大きくなった場合にスプリンクラヘッドが作動したと判断することで、スプリンクラヘッドの作動を早期に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施の形態１に係るスプリンクラ消火設備を示すシステム構成図である。
【図２】実施の形態２に係るスプリンクラ消火設備を示すシステム構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
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を示すシステム構成図である。このスプリンクラ消火設備は、スプリンクラヘッド２、開閉弁２２（以下、予作動弁２２という）、一次側配管１１、二次側配管１２、真空配管１４、真空ポンプ２４、定流量弁２３、流水遮断弁３１、真空スイッチ４１及びヘッド作動検出装置５０Ａ等から構成されている。
【００１３】
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を介して制御盤５と電気的に接続されている。また、制御盤５は、後述の予作動弁２２、流水遮断弁３１及びヘッド作動検出装置５０Ａの差圧スイッチ５５等とも電気的に接続されている。
【００１４】
これら各スプリンクラヘッド２は立ち下がり配管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、二次側配管１２に接続されている。この二次側配管１２の一方の端部は、電動のパイロット弁を有し、火災時に電気的に開放される（通常は閉止している）予作動弁２２の一方の端部に接続されている。予作動弁２２の他方の端部は、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、給水ポンプ２１の吐出口に接続されている。この一次側配管１１には、定流量弁２３が設けられている。例えば、定流量弁２３は、予作動弁２２の一次側近傍や、給水ポンプ２１の二次側近傍に設けられている。
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。
【００１５】
また、二次側配管１２には、予作動弁２２の二次側において、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が接続されている。
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、電動弁等である流水遮断弁３１、真空スイッチ４１及びオリフィス４２が順に設けられている。真空スイッチ４１は、真空ポンプ２４の動作を制御する真空ポンプ制御盤６と電気的に接続されている。
【００１６】
また、真空スイッチ４１とオリフィス４２との間の真空配管１４には、ヘッド作動検出装置５０Ａが分岐接続されている。このヘッド作動検出装置５０Ａは、空気チャンバー５１、分岐配管５２、オリフィス５３、逆止弁５４及び差圧スイッチ５５を備えている。分岐配管５２は、一方の端部が真空スイッチ４１とオリフィス４２との間の真空配管１４に接続されており、他方の端部が空気チャンバー５１に接続されている。この空気チャンバー５１は、ある一定の体積を有するタンクで、真空ポンプ２４が起動することにより、内部が二次側配管１２や真空配管１４と同じ真空圧になっている。また、分岐配管５２には、オリフィス５３が設けられている。また、逆止弁５４及び差圧スイッチ５５のそれぞれが、オリフィス５３の前後にまたがるように、かつオリフィス５３と並列に、分岐配管５２に接続されている。より詳しく述べると、逆止弁５４及び差圧スイッチ５５は、オリフィス５３の一次側配管（つまり、真空配管１４に接続される側の分岐配管５２）と、オリフィス５３の二次側配管（つまり、空気チャンバー５１に接続される側の分岐配管５２）にまたがるように接続されている。このとき、逆止弁５４は、真空配管１４から空気チャンバー５１への空気の流れを規制するように、言い換えれば、空気チャンバー５１から真空配管１４へのみ空気が流れるように設けられている。
【００１７】
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、配管１５を介してサブタンク４３が接続されている。サブタンク４３は、ある一定の体積を有するタンクで、真空ポンプ２４が起動することにより、内部が、二次側配管１２や真空配管１４と同じ真空圧になっている。このサブタンク４３は、ある一定の体積を有することから、二次側配管１２等で配管に空気が流入して、内部の圧力が上昇しようとする場合、サブタンク４３内の圧力が上昇することで、二次側配管１２内の圧力上昇を打ち消すように作用し、急激に圧力上昇が生じるのを防止し、配管内の真空圧を一定に維持しようとする。なお、流水遮断弁３１と真空スイッチ４１の位置は逆にしてもよい。また、本実施の形態１では給水手段として給水ポンプ２１を用いているが、例えば建物の屋上等に設けられる高架水槽や、加圧された水源等を給水手段として用いてもよい。
【００１８】
＜スプリンクラ消火設備の動作＞
本実施の形態１に係るスプリンクラ消火設備は、通常の監視状態においては、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内が真空状態となっている、真空式の予作動式スプリンクラ消火設備である。ここで真空状態とは、完全な真空状態である必要はなく、負圧状態であればよい。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。
【００１９】
（通常の監視状態時の圧力上昇）
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。
上述のように、通常の監視状態において、二次側配管１２内、真空配管１４内、分岐配管５２内及び空気チャンバー５１内は真空状態となっている。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、真空圧が下がってくる（大気圧に近づいてくる）。二次側配管１２内、真空配管１４内、分岐配管５２内及び空気チャンバー５１内の圧力がある真空圧以下となったことを真空スイッチ４１で検出した場合、真空スイッチ４１は真空ポンプ制御盤６に真空ポンプ起動信号を送信する。真空ポンプ起動信号を受信した真空ポンプ制御盤６は、真空ポンプ２４を起動させ、二次側配管１２内、真空配管１４内、分岐配管５２内及び空気チャンバー５１内の真空圧を上昇させる。二次側配管１２内、真空配管１４内、分岐配管５２内及び空気チャンバー５１内の圧力がある真空圧以上となったことを真空スイッチ４１で検出した場合、真空スイッチ４１は真空ポンプ制御盤６に真空ポンプ停止信号を送信する。真空ポンプ停止信号を受信した真空ポンプ制御盤６は、真空ポンプ２４を停止させる。このようにして、二次側配管１２内、真空配管１４内、分岐配管５２内及び空気チャンバー５１内の真空圧を一定以上の真空圧に保っている。
なお、二次側配管１２内、真空配管１４内、分岐配管５２内及び空気チャンバー５１内の真空圧が低下する場合には、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。真空スイッチ４１は配管からの空気流入による真空圧の低下を検出しており、スプリンクラヘッド２の作動に起因する真空圧の低下は、後述のようにヘッド作動検出装置５０Ａによって検出している。
【００２０】
（スプリンクラヘッドの作動検出動作）
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、真空配管１４内、分岐配管５２内及び空気チャンバー５１内に防護区画１の空気が流入する。これにより、二次側配管１２内、真空配管１４内、分岐配管５２内及び空気チャンバー５１内の真空圧が急激に低下する。この真空圧の低下の度合いは、通常の監視状態における配管接続部等からの空気流入による真空圧の低下よりも大きい。
【００２１】
そこで、本実施の形態１では、ヘッド作動検出装置５０Ａに設けられたオリフィス５３の真空配管１４側と空気チャンバー５１側の圧力差に基づいて、スプリンクラヘッド２の作動を検出している。つまり、二次側配管１２内、真空配管１４内、分岐配管５２内及び空気チャンバー５１内の真空圧が急激に低下すると、ヘッド作動検出装置５０Ａでは、オリフィス５３の真空配管１４側と空気チャンバー５１側で圧力差が生じる。この圧力差は、二次側配管１２内、真空配管１４内、分岐配管５２内及び空気チャンバー５１内の真空圧の所定時間当たりの変化量が大きいほど、大きな値となる。つまり、二次側配管１２内、真空配管１４内、分岐配管５２内及び空気チャンバー５１内の真空圧の所定時間当たりの変化量が大きいほど、差圧スイッチ５５の検出値が大きくなる。差圧スイッチ５５の検出値が所定の値よりも大きくなった場合、スプリンクラヘッド２が作動したと判断している。
【００２２】
ここで、スプリンクラヘッド２の作動検出をオリフィス５３の真空配管１４側と空気チャンバー５１側の圧力差に基づいて行う理由について説明する。
【００２３】
従来のスプリンクラ消火設備は、二次側配管１２内及び真空配管１４内の真空圧がある閾値よりも小さくなったとき（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。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、二次側配管１２内及び真空配管１４内の真空圧の低下（圧力の上昇）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二次側配管１２内及び真空配管１４内の真空圧が高く、現在の真空圧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、スプリンクラヘッド２の作動検出が遅くなってしまう。
【００２４】
一方、本実施の形態１では、二次側配管１２内、真空配管１４内、分岐配管５２内及び空気チャンバー５１内の真空圧の所定時間当たりの変化量（差圧スイッチ５５の検出値）が所定の値よりも大きくなったときに、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、真空配管１４内、分岐配管５２内及び空気チャンバー５１内の真空圧にかかわらず、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。
【００２５】
なお、本実施の形態１では、真空ポンプ２４の作動中にスプリンクラヘッド２が作動した際に二次側配管１２の圧力変化が小さくなることを抑制するため、真空配管１４にオリフィス４２を設けている。しかしながら、本実施の形態１では、火災感知器３が火災を感知すると、真空ポンプ２４の運転は停止させるか、又は、火災検出時には真空圧が低下しても真空ポンプ２４を起動しないように制御している。このため、オリフィス４２を設ける必要は必ずしもない。なおオリフィス４２を省略することで、二次側配管内の圧力を所定圧にするのに要する時間を減らすことができる。
【００２６】
（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説明する。
通常の監視状態においては、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。
【００２７】
防護区画１で火災が発生すると、火災感知器３は火災を感知して、火災受信機４に火災信号を出力する。そして、火災受信機４は制御盤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、二次側配管１２の真空圧が低下すると、制御盤５は、差圧スイッチ５５の検出値に基づき、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、制御盤５は、予作動弁２２を開放して二次側配管１２に水を供給する（充填する）。これにより、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に放水し、防護区画１で発生した火災を消火する。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、制御盤５及び火災受信機４に流水信号を発信する。
【００２８】
このとき、一次側配管１１に設けられた定流量弁２３により、二次側配管１２に流入する水の流量は一定の流量に制限される。このため、二次側配管１２に流入する水の流量が過流量となることを防止できる。ウォーターハンマーは、配管内を流れる水の流量が大きいほど発生しやすい。したがって、一次側配管１１に定流量弁２３を設けることにより、二次側配管１２に流入する水の流量が過流量となることを防止でき、二次側配管１２等でのウォーターハンマーの発生を抑制することができる。
【００２９】
なお、定流量弁２３の設置位置は二次側配管１２の予作動弁２２近傍に設けてもよい。二次側配管１２の予作動弁２２近傍に定流量弁２３を設けることで、過流量が二次側配管１２に流れなくなり、ウォーターハンマーの発生を抑制することが可能である。また、定流量弁２３に代えて、オリフィスを設けてもよい。二次側配管１２に流入する水の流量を、一定の流量に制限することが可能だからである。
【００３０】
また、本実施の形態１では、制御盤５は、予作動弁２２の開放に連動して、真空配管１４に設けた流水遮断弁３１を閉止する。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すことを防止できる。
【００３１】
なお、予作動弁２２を使用せずに、圧力変化によって開放する開閉弁を使用するようにしてもよい。また予作動弁２２を火災信号のみで開放させるようにしてもよい。
【００３２】
以上、このように構成されたスプリンクラ消火設備においては、ヘッド作動検出装置５０Ａに設けられたオリフィス５３の真空配管１４側と空気チャンバー５１側の圧力差に基づいて、スプリンクラヘッド２の作動を検出している。つまり、本実施の形態１に係るスプリンクラ消火設備は、オリフィス５３の前後の差圧を検出する差圧スイッチ５５の検出値が所定の値よりも大きくなった場合、スプリンクラヘッド２の作動を検出している。このため、スプリンクラヘッド２の作動を早期に検出することができる。
【００３３】
また、ヘッド作動検出装置５０Ａを真空配管１４に分岐接続することにより、以下のような効果を得ることもできる。
【００３４】
例えば、ヘッド作動検出装置５０Ａのオリフィス５３を真空配管１４に設け、差圧スイッチ５５をオリフィス５３に並列接続しても、オリフィス５３の前後に生じる差圧に基づいて、スプリンクラヘッド２の作動を早期に検出することは可能である（この場合、空気チャンバー５１及び逆止弁５４は、特に必要ではない）。しかしながら、このようにオリフィス５３及び差圧スイッチ５５を配置した場合、通常の監視状態で真空ポンプ２４が起動した際にも、オリフィス５３の前後で差圧が発生してしまう（つまり、差圧スイッチ５５が差圧を検出してしまう）。
【００３５】
このため、真空ポンプ２４の運転状態を考慮してスプリンクラヘッド２の作動を検出する必要がある。例えば、差圧スイッチ５５の検出値が所定の値よりも大きいとき、真空ポンプ２４が動作していれば、それは真空引き中であると判断する。例えば、差圧スイッチ５５の検出値が所定の値よりも大きい状態で、真空ポンプ２４が動作中から停止状態となったとき、差圧スイッチ５５が所定の値よりも大きい値を検出し続けていたら、火災であると判定する。また例えば、差圧スイッチ５５の検出値が所定の値よりも大きい状態で、真空ポンプ２４が動作中から停止状態となったとき、差圧スイッチ５５の検出値が所定の値以下となれば、誤警報であると判断する。
このように、ヘッド作動検出装置５０Ａのオリフィス５３を真空配管１４に設け、差圧スイッチ５５をオリフィス５３に並列接続した場合、スプリンクラヘッド２の作動を検出する制御が複雑となる。
【００３６】
これに対し、本実施の形態１のように（図１に示すように）ヘッド作動検出装置５０Ａを真空配管１４に分岐接続した場合、通常の監視状態で空気流入による急激な圧力上昇により真空ポンプ２４が起動した際に、オリフィス５３の前後で差圧が発生してしまうことを防止できる。つまり、通常の監視状態で真空ポンプ２４が起動すると、オリフィス５３の真空配管１４側の圧力は、オリフィス５３の空気チャンバー５１側の圧力よりも低くなる。このため、空気チャンバー５１から真空配管１４へ逆止弁５４を通って空気が流れることとなるので、オリフィス５３の前後で差圧が発生してしまうことを防止できる。一方、スプリンクラヘッド２が作動した場合、二次側配管１２及び真空配管１４へ防護区画１内の空気が流入することにより、オリフィス５３の真空配管１４側の圧力は、オリフィス５３の空気チャンバー５１側の圧力よりも高くなる。このため、真空配管１４から空気チャンバー５１へ空気が流れることとなる。このとき、真空配管１４から空気チャンバー５１へ流れる空気は、逆止弁５４を通ることができないので、オリフィス５３を通ることとなる。したがって、オリフィス５３の前後で差圧が発生し、この差圧に基づいてスプリンクラヘッド２の作動を検出することができる。
このように、ヘッド作動検出装置５０Ａを真空配管１４に分岐接続することにより、真空ポンプ２４の運転状態を考慮せず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ので、スプリンクラヘッド２の作動を検出する制御が簡易となる。
【００３７】
なお、本実施の形態１ではヘッド作動検出装置５０Ａを真空配管１４に分岐接続したが、ヘッド作動検出装置５０Ａを二次側配管１２に分岐接続してもよい。
【００３８】
実施の形態２．
スプリンクラヘッド２の作動を検出するヘッド作動検出装置は、以下のように構成してもよい。なお、本実施の形態２において、特に記述しない項目については実施の形態１と同様とし、同一の機能や構成については同一の符号を用いて述べることとする。
【００３９】
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を示すシステム構成図である。
本実施の形態２に係るスプリンクラ消火設備（図２）の基本構成は、実施の形態１に係るスプリンクラ消火設備（図１）と同様である。しかしながら、本実施の形態２では、ヘッド作動検出装置の構成が実施の形態１と異なっている。
【００４０】
本実施の形態２に係るヘッド作動検出装置５０Ｂは、空気チャンバー５１、分岐配管５２、オリフィス５３、逆止弁５６及びフロースイッチ５７を備えている。分岐配管５２は、一方の端部が真空スイッチ４１とオリフィス４２との間の真空配管１４に接続されており、他方の端部が空気チャンバー５１に接続されている。また、分岐配管５２には、オリフィス５３が設けられている。また、逆止弁５６及びフロースイッチ５７が直列に接続されており、これらはオリフィス５３の前後にまたがるように、かつ並列に分岐配管５２へ接続されている。このとき、逆止弁５６は、空気チャンバー５１から真空配管１４への空気の流れを規制するように設けられている。
【００４１】
（スプリンクラヘッド作動検出動作）
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の放水口から二次側配管１２内、真空配管１４内、分岐配管５２内及び空気チャンバー５１内に防護区画１の空気が流入する。これにより、二次側配管１２内、真空配管１４内、分岐配管５２内及び空気チャンバー５１内の真空圧が急激に低下する。この真空圧の低下の度合いは、通常の監視状態における配管接続部等からの空気流入による真空圧の低下よりも大きい。このとき、オリフィス５３の前後に発生する差圧に応じた流量の空気がフロースイッチ５７に流れることとなる。
【００４２】
このため、本実施の形態２では、ヘッド作動検出装置５０Ｂに設けられたフロースイッチ５７の検出値に基づいて、スプリンクラヘッド２の作動を検出している。より詳しくは、二次側配管１２内、真空配管１４内、分岐配管５２内及び空気チャンバー５１内の真空圧が急激に低下すると、ヘッド作動検出装置５０Ｂでは、オリフィス５３の真空配管１４側と空気チャンバー５１側で圧力差が生じる。そして、この圧力差に応じた流量の空気が、フロースイッチ５７に流れる。このフロースイッチ５７に流れる空気の流量は、二次側配管１２内、真空配管１４内、分岐配管５２内及び空気チャンバー５１内の真空圧の所定時間当たりの変化量が大きいほど、大きな値となる。つまり、二次側配管１２内、真空配管１４内、分岐配管５２内及び空気チャンバー５１内の真空圧の所定時間当たりの変化量が大きいほど、フロースイッチ５７の検出値が大きくなる。フロースイッチ５７の検出値が所定の値よりも大きくなった場合、スプリンクラヘッド２が作動したと判断している。
【００４３】
このように構成されたスプリンクラ消火設備においても、ヘッド作動検出装置５０Ｂに設けられたオリフィス５３の真空配管１４側と空気チャンバー５１側の圧力差に基づいて、スプリンクラヘッド２の作動を検出している。つまり、本実施の形態２に係るスプリンクラ消火設備は、フロースイッチ５７の検出値が所定の値よりも大きくなった場合、スプリンクラヘッド２の作動を検出している。このため、スプリンクラヘッド２の作動を早期に検出することができる。
【００４４】
また、ヘッド作動検出装置５０Ｂを真空配管１４に分岐接続することにより、ヘッド作動検出装置５０Ａを真空配管１４に分岐接続したとき（実施の形態１）と同様の効果を得ることもできる。
つまり、通常の監視状態で真空ポンプ２４が起動すると、オリフィス５３の真空配管１４側の圧力は、オリフィス５３の空気チャンバー５１側の圧力よりも低くなる。このため、空気チャンバー５１から真空配管１４へ空気が流れることとなる。このとき、空気チャンバー５１から真空配管１４へ流れる空気は逆止弁５４を通れないので、オリフィス５３を通ることとなる。したがって、フロースイッチ５７に空気が流れることを防止できる。一方、スプリンクラヘッド２が作動した場合、二次側配管１２及び真空配管１４へ防護区画１内の空気が流入することにより、オリフィス５３の真空配管１４側の圧力は、オリフィス５３の空気チャンバー５１側の圧力よりも高くなる。このため、真空配管１４から空気チャンバー５１へ空気が流れることとなる。このとき、真空配管１４から空気チャンバー５１へ流れる空気は、逆止弁５４を通ることとなる。つまり、フロースイッチ５７を通ることとなる。したがって、フロースイッチ５７の検出値に基づいてスプリンクラヘッド２の作動を検出することができる。
このように、ヘッド作動検出装置５０Ｂを真空配管１４に分岐接続することにより、真空ポンプ２４の運転状態を考慮せず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ので、スプリンクラヘッド２の作動を検出する制御が簡易となる。
【符号の説明】
【００４５】
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 制御盤、６ 真空ポンプ制御盤、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、１５ 配管、１６ 排水配管、２１ 給水ポンプ、２２ 予作動弁、２２ａ 放水信号用スイッチ、２３ 定流量弁、２４ 真空ポンプ、２５ 末端試験弁、３１ 流水遮断弁、４１ 真空スイッチ、４２ オリフィス、４３ サブタンク、５０Ａ，５０Ｂ ヘッド作動検出装置、５１ 空気チャンバー、５２ 分岐配管、５３ オリフィス、５４ 逆止弁、５５ 差圧スイッチ、５６ 逆止弁、５７ フロースイッチ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スプリンクラ消火設備に関し、特に、予作動弁の二次側にある二次側配管を負圧状態にした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空気で充填し、その二次側配管の基端側に予作動弁を設けた予作動式の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。
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水が放水されるので水損が生じにくいが、スプリンクラヘッドが接続される立ち下がり管部分に溜まった水と圧縮空気との影響で、立ち下がり管部分で腐食を起こすことがある。
【０００３】
そこで、二次側配管に真空ポンプを接続し、配管内を真空状態（負圧状態）にした真空式の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）。この設備では、二次側配管内は、圧縮空気の代わりに真空となるので、酸素分圧が低く、前述のような腐食が起こりにくい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【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】
【０００５】
従来の真空式の予作動式スプリンクラ消火設備は、二次側配管に圧力検出手段が設けてあり、負圧状態からの二次側配管内の圧力上昇などを検知できるように構成されている。そして、この圧力検出手段の検出値がある閾値を超えたとき、スプリンクラヘッドが作動したと判断していた。しかしながら、二次側配管内の体積と比較してスプリンクラヘッドの放水口は小さいため、二次側配管内の真空圧の低下（圧力の上昇）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作動時に、例えば真空ポンプを起動したばかりで、二次側配管内の真空圧が高く、現在の真空圧とその閾値との圧力差が大きい場合、その閾値まで圧力が上昇するのには時間がかかり、スプリンクラヘッドの作動検出が遅くなってしまうという問題点があった。
【０００６】
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、早期にスプリンクラヘッドの作動を検出することが可能な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、開閉弁と、開閉弁の二次側に設けられ、スプリンクラヘッドが接続された二次側配管と、二次側配管と真空配管を介して接続され、二次側配管内を負圧にする真空ポンプと、開閉弁の一次側に設けられ、基端側に給水手段が接続される一次側配管とを有するスプリンクラ消火設備において、二次側配管又は真空配管から分岐した分岐配管に接続された空気チャンバーと、分岐配管に設けられたオリフィスと、オリフィスに並列に接続された差圧スイッチと、オリフィスに並列に接続され、二次側配管又は真空配管から空気チャンバーへの空気の流れを規制する逆止弁とを備えたものである。
【０００８】
また、本発明に係るスプリンクラ消火設備は、開閉弁と、開閉弁の二次側に設けられ、スプリンクラヘッドが接続された二次側配管と、二次側配管と真空配管を介して接続され、二次側配管内を負圧にする真空ポンプと、開閉弁の一次側に設けられ、基端側に給水手段が接続される一次側配管とを有するスプリンクラ消火設備において、二次側配管又は真空配管から分岐した分岐配管に空気チャンバーを接続し、分岐配管にオリフィスを設け、フロースイッチ、及び空気チャンバーから二次側配管又は真空配管への空気の流れを規制する逆止弁を直列に接続し、フロースイッチ及び逆止弁をオリフィスに並列に接続したものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明においては、スプリンクラヘッドの作動等により二次側配管の圧力が上昇（真空圧が低下）すると、オリフィスの前後で差圧が発生する。そして、この差圧を差圧スイッチで検出する。差圧スイッチの検出値が所定の値よりも大きくなった場合にスプリンクラヘッドが作動したと判断することで、スプリンクラヘッドの作動を早期に検出することができる。
【００１０】
また、本発明においては、スプリンクラヘッドの作動等により二次側配管の圧力が上昇（真空圧が低下）すると、オリフィスの前後で差圧が発生し、フロースイッチに空気が流れる。フロースイッチの検出値が所定の値よりも大きくなった場合にスプリンクラヘッドが作動したと判断することで、スプリンクラヘッドの作動を早期に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施の形態１に係るスプリンクラ消火設備を示すシステム構成図である。
【図２】実施の形態２に係るスプリンクラ消火設備を示すシステム構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
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を示すシステム構成図である。このスプリンクラ消火設備は、スプリンクラヘッド２、開閉弁２２（以下、予作動弁２２という）、一次側配管１１、二次側配管１２、真空配管１４、真空ポンプ２４、定流量弁２３、流水遮断弁３１、真空スイッチ４１及びヘッド作動検出装置５０Ａ等から構成されている。
【００１３】
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を介して制御盤５と電気的に接続されている。また、制御盤５は、後述の予作動弁２２、流水遮断弁３１及びヘッド作動検出装置５０Ａの差圧スイッチ５５等とも電気的に接続されている。
【００１４】
これら各スプリンクラヘッド２は立ち下がり配管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、二次側配管１２に接続されている。この二次側配管１２の一方の端部は、電動のパイロット弁を有し、火災時に電気的に開放される（通常は閉止している）予作動弁２２の一方の端部に接続されている。予作動弁２２の他方の端部は、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、給水ポンプ２１の吐出口に接続されている。この一次側配管１１には、定流量弁２３が設けられている。例えば、定流量弁２３は、予作動弁２２の一次側近傍や、給水ポンプ２１の二次側近傍に設けられている。
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。
【００１５】
また、二次側配管１２には、予作動弁２２の二次側において、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が接続されている。
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、電動弁等である流水遮断弁３１、真空スイッチ４１及びオリフィス４２が順に設けられている。真空スイッチ４１は、真空ポンプ２４の動作を制御する真空ポンプ制御盤６と電気的に接続されている。
【００１６】
また、真空スイッチ４１とオリフィス４２との間の真空配管１４には、ヘッド作動検出装置５０Ａが分岐接続されている。このヘッド作動検出装置５０Ａは、空気チャンバー５１、分岐配管５２、オリフィス５３、逆止弁５４及び差圧スイッチ５５を備えている。分岐配管５２は、一方の端部が真空スイッチ４１とオリフィス４２との間の真空配管１４に接続されており、他方の端部が空気チャンバー５１に接続されている。この空気チャンバー５１は、ある一定の体積を有するタンクで、真空ポンプ２４が起動することにより、内部が二次側配管１２や真空配管１４と同じ真空圧になっている。また、分岐配管５２には、オリフィス５３が設けられている。また、逆止弁５４及び差圧スイッチ５５のそれぞれが、オリフィス５３の前後にまたがるように、かつオリフィス５３と並列に、分岐配管５２に接続されている。より詳しく述べると、逆止弁５４及び差圧スイッチ５５は、オリフィス５３の一次側配管（つまり、真空配管１４に接続される側の分岐配管５２）と、オリフィス５３の二次側配管（つまり、空気チャンバー５１に接続される側の分岐配管５２）にまたがるように接続されている。このとき、逆止弁５４は、真空配管１４から空気チャンバー５１への空気の流れを規制するように、言い換えれば、空気チャンバー５１から真空配管１４へのみ空気が流れるように設けられている。
【００１７】
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、配管１５を介してサブタンク４３が接続されている。サブタンク４３は、ある一定の体積を有するタンクで、真空ポンプ２４が起動することにより、内部が、二次側配管１２や真空配管１４と同じ真空圧になっている。このサブタンク４３は、ある一定の体積を有することから、二次側配管１２等で配管に空気が流入して、内部の圧力が上昇しようとする場合、サブタンク４３内の圧力が上昇することで、二次側配管１２内の圧力上昇を打ち消すように作用し、急激に圧力上昇が生じるのを防止し、配管内の真空圧を一定に維持しようとする。なお、流水遮断弁３１と真空スイッチ４１の位置は逆にしてもよい。また、本実施の形態１では給水手段として給水ポンプ２１を用いているが、例えば建物の屋上等に設けられる高架水槽や、加圧された水源等を給水手段として用いてもよい。
【００１８】
＜スプリンクラ消火設備の動作＞
本実施の形態１に係るスプリンクラ消火設備は、通常の監視状態においては、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内が真空状態となっている、真空式の予作動式スプリンクラ消火設備である。ここで真空状態とは、完全な真空状態である必要はなく、負圧状態であればよい。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。
【００１９】
（通常の監視状態時の圧力上昇）
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。
上述のように、通常の監視状態において、二次側配管１２内、真空配管１４内、分岐配管５２内及び空気チャンバー５１内は真空状態となっている。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、真空圧が下がってくる（大気圧に近づいてくる）。二次側配管１２内、真空配管１４内、分岐配管５２内及び空気チャンバー５１内の圧力がある真空圧以下となったことを真空スイッチ４１で検出した場合、真空スイッチ４１は真空ポンプ制御盤６に真空ポンプ起動信号を送信する。真空ポンプ起動信号を受信した真空ポンプ制御盤６は、真空ポンプ２４を起動させ、二次側配管１２内、真空配管１４内、分岐配管５２内及び空気チャンバー５１内の真空圧を上昇させる。二次側配管１２内、真空配管１４内、分岐配管５２内及び空気チャンバー５１内の圧力がある真空圧以上となったことを真空スイッチ４１で検出した場合、真空スイッチ４１は真空ポンプ制御盤６に真空ポンプ停止信号を送信する。真空ポンプ停止信号を受信した真空ポンプ制御盤６は、真空ポンプ２４を停止させる。このようにして、二次側配管１２内、真空配管１４内、分岐配管５２内及び空気チャンバー５１内の真空圧を一定以上の真空圧に保っている。
なお、二次側配管１２内、真空配管１４内、分岐配管５２内及び空気チャンバー５１内の真空圧が低下する場合には、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。真空スイッチ４１は配管からの空気流入による真空圧の低下を検出しており、スプリンクラヘッド２の作動に起因する真空圧の低下は、後述のようにヘッド作動検出装置５０Ａによって検出している。
【００２０】
（スプリンクラヘッドの作動検出動作）
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、真空配管１４内、分岐配管５２内及び空気チャンバー５１内に防護区画１の空気が流入する。これにより、二次側配管１２内、真空配管１４内、分岐配管５２内及び空気チャンバー５１内の真空圧が急激に低下する。この真空圧の低下の度合いは、通常の監視状態における配管接続部等からの空気流入による真空圧の低下よりも大きい。
【００２１】
そこで、本実施の形態１では、ヘッド作動検出装置５０Ａに設けられたオリフィス５３の真空配管１４側と空気チャンバー５１側の圧力差に基づいて、スプリンクラヘッド２の作動を検出している。つまり、二次側配管１２内、真空配管１４内、分岐配管５２内及び空気チャンバー５１内の真空圧が急激に低下すると、ヘッド作動検出装置５０Ａでは、オリフィス５３の真空配管１４側と空気チャンバー５１側で圧力差が生じる。この圧力差は、二次側配管１２内、真空配管１４内、分岐配管５２内及び空気チャンバー５１内の真空圧の所定時間当たりの変化量が大きいほど、大きな値となる。つまり、二次側配管１２内、真空配管１４内、分岐配管５２内及び空気チャンバー５１内の真空圧の所定時間当たりの変化量が大きいほど、差圧スイッチ５５の検出値が大きくなる。差圧スイッチ５５の検出値が所定の値よりも大きくなった場合、スプリンクラヘッド２が作動したと判断している。
【００２２】
ここで、スプリンクラヘッド２の作動検出をオリフィス５３の真空配管１４側と空気チャンバー５１側の圧力差に基づいて行う理由について説明する。
【００２３】
従来のスプリンクラ消火設備は、二次側配管１２内及び真空配管１４内の真空圧がある閾値よりも小さくなったとき（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。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、二次側配管１２内及び真空配管１４内の真空圧の低下（圧力の上昇）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二次側配管１２内及び真空配管１４内の真空圧が高く、現在の真空圧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、スプリンクラヘッド２の作動検出が遅くなってしまう。
【００２４】
一方、本実施の形態１では、二次側配管１２内、真空配管１４内、分岐配管５２内及び空気チャンバー５１内の真空圧の所定時間当たりの変化量（差圧スイッチ５５の検出値）が所定の値よりも大きくなったときに、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、真空配管１４内、分岐配管５２内及び空気チャンバー５１内の真空圧にかかわらず、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。
【００２５】
なお、本実施の形態１では、真空ポンプ２４の作動中にスプリンクラヘッド２が作動した際に二次側配管１２の圧力変化が小さくなることを抑制するため、真空配管１４にオリフィス４２を設けている。しかしながら、本実施の形態１では、火災感知器３が火災を感知すると、真空ポンプ２４の運転は停止させるか、又は、火災検出時には真空圧が低下しても真空ポンプ２４を起動しないように制御している。このため、オリフィス４２を設ける必要は必ずしもない。なおオリフィス４２を省略することで、二次側配管内の圧力を所定圧にするのに要する時間を減らすことができる。
【００２６】
（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説明する。
通常の監視状態においては、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。
【００２７】
防護区画１で火災が発生すると、火災感知器３は火災を感知して、火災受信機４に火災信号を出力する。そして、火災受信機４は制御盤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、二次側配管１２の真空圧が低下すると、制御盤５は、差圧スイッチ５５の検出値に基づき、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、制御盤５は、予作動弁２２を開放して二次側配管１２に水を供給する（充填する）。これにより、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に放水し、防護区画１で発生した火災を消火する。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、制御盤５及び火災受信機４に流水信号を発信する。
【００２８】
このとき、一次側配管１１に設けられた定流量弁２３により、二次側配管１２に流入する水の流量は一定の流量に制限される。このため、二次側配管１２に流入する水の流量が過流量となることを防止できる。ウォーターハンマーは、配管内を流れる水の流量が大きいほど発生しやすい。したがって、一次側配管１１に定流量弁２３を設けることにより、二次側配管１２に流入する水の流量が過流量となることを防止でき、二次側配管１２等でのウォーターハンマーの発生を抑制することができる。
【００２９】
なお、定流量弁２３の設置位置は二次側配管１２の予作動弁２２近傍に設けてもよい。二次側配管１２の予作動弁２２近傍に定流量弁２３を設けることで、過流量が二次側配管１２に流れなくなり、ウォーターハンマーの発生を抑制することが可能である。また、定流量弁２３に代えて、オリフィスを設けてもよい。二次側配管１２に流入する水の流量を、一定の流量に制限することが可能だからである。
【００３０】
また、本実施の形態１では、制御盤５は、予作動弁２２の開放に連動して、真空配管１４に設けた流水遮断弁３１を閉止する。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すことを防止できる。
【００３１】
なお、予作動弁２２を使用せずに、圧力変化によって開放する開閉弁を使用するようにしてもよい。また予作動弁２２を火災信号のみで開放させるようにしてもよい。
【００３２】
以上、このように構成されたスプリンクラ消火設備においては、ヘッド作動検出装置５０Ａに設けられたオリフィス５３の真空配管１４側と空気チャンバー５１側の圧力差に基づいて、スプリンクラヘッド２の作動を検出している。つまり、本実施の形態１に係るスプリンクラ消火設備は、オリフィス５３の前後の差圧を検出する差圧スイッチ５５の検出値が所定の値よりも大きくなった場合、スプリンクラヘッド２の作動を検出している。このため、スプリンクラヘッド２の作動を早期に検出することができる。
【００３３】
また、ヘッド作動検出装置５０Ａを真空配管１４に分岐接続することにより、以下のような効果を得ることもできる。
【００３４】
例えば、ヘッド作動検出装置５０Ａのオリフィス５３を真空配管１４に設け、差圧スイッチ５５をオリフィス５３に並列接続しても、オリフィス５３の前後に生じる差圧に基づいて、スプリンクラヘッド２の作動を早期に検出することは可能である（この場合、空気チャンバー５１及び逆止弁５４は、特に必要ではない）。しかしながら、このようにオリフィス５３及び差圧スイッチ５５を配置した場合、通常の監視状態で真空ポンプ２４が起動した際にも、オリフィス５３の前後で差圧が発生してしまう（つまり、差圧スイッチ５５が差圧を検出してしまう）。
【００３５】
このため、真空ポンプ２４の運転状態を考慮してスプリンクラヘッド２の作動を検出する必要がある。例えば、差圧スイッチ５５の検出値が所定の値よりも大きいとき、真空ポンプ２４が動作していれば、それは真空引き中であると判断する。例えば、差圧スイッチ５５の検出値が所定の値よりも大きい状態で、真空ポンプ２４が動作中から停止状態となったとき、差圧スイッチ５５が所定の値よりも大きい値を検出し続けていたら、火災であると判定する。また例えば、差圧スイッチ５５の検出値が所定の値よりも大きい状態で、真空ポンプ２４が動作中から停止状態となったとき、差圧スイッチ５５の検出値が所定の値以下となれば、誤警報であると判断する。
このように、ヘッド作動検出装置５０Ａのオリフィス５３を真空配管１４に設け、差圧スイッチ５５をオリフィス５３に並列接続した場合、スプリンクラヘッド２の作動を検出する制御が複雑となる。
【００３６】
これに対し、本実施の形態１のように（図１に示すように）ヘッド作動検出装置５０Ａを真空配管１４に分岐接続した場合、通常の監視状態で空気流入による急激な圧力上昇により真空ポンプ２４が起動した際に、オリフィス５３の前後で差圧が発生してしまうことを防止できる。つまり、通常の監視状態で真空ポンプ２４が起動すると、オリフィス５３の真空配管１４側の圧力は、オリフィス５３の空気チャンバー５１側の圧力よりも低くなる。このため、空気チャンバー５１から真空配管１４へ逆止弁５４を通って空気が流れることとなるので、オリフィス５３の前後で差圧が発生してしまうことを防止できる。一方、スプリンクラヘッド２が作動した場合、二次側配管１２及び真空配管１４へ防護区画１内の空気が流入することにより、オリフィス５３の真空配管１４側の圧力は、オリフィス５３の空気チャンバー５１側の圧力よりも高くなる。このため、真空配管１４から空気チャンバー５１へ空気が流れることとなる。このとき、真空配管１４から空気チャンバー５１へ流れる空気は、逆止弁５４を通ることができないので、オリフィス５３を通ることとなる。したがって、オリフィス５３の前後で差圧が発生し、この差圧に基づいてスプリンクラヘッド２の作動を検出することができる。
このように、ヘッド作動検出装置５０Ａを真空配管１４に分岐接続することにより、真空ポンプ２４の運転状態を考慮せず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ので、スプリンクラヘッド２の作動を検出する制御が簡易となる。
【００３７】
なお、本実施の形態１ではヘッド作動検出装置５０Ａを真空配管１４に分岐接続したが、ヘッド作動検出装置５０Ａを二次側配管１２に分岐接続してもよい。
【００３８】
実施の形態２．
スプリンクラヘッド２の作動を検出するヘッド作動検出装置は、以下のように構成してもよい。なお、本実施の形態２において、特に記述しない項目については実施の形態１と同様とし、同一の機能や構成については同一の符号を用いて述べることとする。
【００３９】
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を示すシステム構成図である。
本実施の形態２に係るスプリンクラ消火設備（図２）の基本構成は、実施の形態１に係るスプリンクラ消火設備（図１）と同様である。しかしながら、本実施の形態２では、ヘッド作動検出装置の構成が実施の形態１と異なっている。
【００４０】
本実施の形態２に係るヘッド作動検出装置５０Ｂは、空気チャンバー５１、分岐配管５２、オリフィス５３、逆止弁５６及びフロースイッチ５７を備えている。分岐配管５２は、一方の端部が真空スイッチ４１とオリフィス４２との間の真空配管１４に接続されており、他方の端部が空気チャンバー５１に接続されている。また、分岐配管５２には、オリフィス５３が設けられている。また、逆止弁５６及びフロースイッチ５７が直列に接続されており、これらはオリフィス５３の前後にまたがるように、かつ並列に分岐配管５２へ接続されている。このとき、逆止弁５６は、空気チャンバー５１から真空配管１４への空気の流れを規制するように設けられている。
【００４１】
（スプリンクラヘッド作動検出動作）
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の放水口から二次側配管１２内、真空配管１４内、分岐配管５２内及び空気チャンバー５１内に防護区画１の空気が流入する。これにより、二次側配管１２内、真空配管１４内、分岐配管５２内及び空気チャンバー５１内の真空圧が急激に低下する。この真空圧の低下の度合いは、通常の監視状態における配管接続部等からの空気流入による真空圧の低下よりも大きい。このとき、オリフィス５３の前後に発生する差圧に応じた流量の空気がフロースイッチ５７に流れることとなる。
【００４２】
このため、本実施の形態２では、ヘッド作動検出装置５０Ｂに設けられたフロースイッチ５７の検出値に基づいて、スプリンクラヘッド２の作動を検出している。より詳しくは、二次側配管１２内、真空配管１４内、分岐配管５２内及び空気チャンバー５１内の真空圧が急激に低下すると、ヘッド作動検出装置５０Ｂでは、オリフィス５３の真空配管１４側と空気チャンバー５１側で圧力差が生じる。そして、この圧力差に応じた流量の空気が、フロースイッチ５７に流れる。このフロースイッチ５７に流れる空気の流量は、二次側配管１２内、真空配管１４内、分岐配管５２内及び空気チャンバー５１内の真空圧の所定時間当たりの変化量が大きいほど、大きな値となる。つまり、二次側配管１２内、真空配管１４内、分岐配管５２内及び空気チャンバー５１内の真空圧の所定時間当たりの変化量が大きいほど、フロースイッチ５７の検出値が大きくなる。フロースイッチ５７の検出値が所定の値よりも大きくなった場合、スプリンクラヘッド２が作動したと判断している。
【００４３】
このように構成されたスプリンクラ消火設備においても、ヘッド作動検出装置５０Ｂに設けられたオリフィス５３の真空配管１４側と空気チャンバー５１側の圧力差に基づいて、スプリンクラヘッド２の作動を検出している。つまり、本実施の形態２に係るスプリンクラ消火設備は、フロースイッチ５７の検出値が所定の値よりも大きくなった場合、スプリンクラヘッド２の作動を検出している。このため、スプリンクラヘッド２の作動を早期に検出することができる。
【００４４】
また、ヘッド作動検出装置５０Ｂを真空配管１４に分岐接続することにより、ヘッド作動検出装置５０Ａを真空配管１４に分岐接続したとき（実施の形態１）と同様の効果を得ることもできる。
つまり、通常の監視状態で真空ポンプ２４が起動すると、オリフィス５３の真空配管１４側の圧力は、オリフィス５３の空気チャンバー５１側の圧力よりも低くなる。このため、空気チャンバー５１から真空配管１４へ空気が流れることとなる。このとき、空気チャンバー５１から真空配管１４へ流れる空気は逆止弁５４を通れないので、オリフィス５３を通ることとなる。したがって、フロースイッチ５７に空気が流れることを防止できる。一方、スプリンクラヘッド２が作動した場合、二次側配管１２及び真空配管１４へ防護区画１内の空気が流入することにより、オリフィス５３の真空配管１４側の圧力は、オリフィス５３の空気チャンバー５１側の圧力よりも高くなる。このため、真空配管１４から空気チャンバー５１へ空気が流れることとなる。このとき、真空配管１４から空気チャンバー５１へ流れる空気は、逆止弁５４を通ることとなる。つまり、フロースイッチ５７を通ることとなる。したがって、フロースイッチ５７の検出値に基づいてスプリンクラヘッド２の作動を検出することができる。
このように、ヘッド作動検出装置５０Ｂを真空配管１４に分岐接続することにより、真空ポンプ２４の運転状態を考慮せず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ので、スプリンクラヘッド２の作動を検出する制御が簡易となる。
【符号の説明】
【００４５】
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 制御盤、６ 真空ポンプ制御盤、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、１５ 配管、１６ 排水配管、２１ 給水ポンプ、２２ 予作動弁、２２ａ 放水信号用スイッチ、２３ 定流量弁、２４ 真空ポンプ、２５ 末端試験弁、３１ 流水遮断弁、４１ 真空スイッチ、４２ オリフィス、４３ サブタンク、５０Ａ，５０Ｂ ヘッド作動検出装置、５１ 空気チャンバー、５２ 分岐配管、５３ オリフィス、５４ 逆止弁、５５ 差圧スイッチ、５６ 逆止弁、５７ フロースイッチ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
開閉弁と、
該開閉弁の二次側に設けられ、スプリンクラヘッドが接続された二次側配管と、
該二次側配管と真空配管を介して接続され、前記二次側配管内を負圧にする真空ポンプと、
前記開閉弁の一次側に設けられ、基端側に給水手段が接続される一次側配管と、
を有するスプリンクラ消火設備において、
前記二次側配管又は前記真空配管から分岐した分岐配管に接続された空気チャンバーと、
前記分岐配管に設けられたオリフィスと、
該オリフィスに並列に接続された差圧スイッチと、
前記オリフィスに並列に接続され、前記二次側配管又は前記真空配管から前記空気チャンバーへの空気の流れを規制する逆止弁と、
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】
開閉弁と、
該開閉弁の二次側に設けられ、スプリンクラヘッドが接続された二次側配管と、
該二次側配管と真空配管を介して接続され、前記二次側配管内を負圧にする真空ポンプと、
前記開閉弁の一次側に設けられ、基端側に給水手段が接続される一次側配管と、
を有するスプリンクラ消火設備において、
前記二次側配管又は前記真空配管から分岐した分岐配管に空気チャンバーを接続し、
前記分岐配管にオリフィスを設け、
フロースイッチ、及び前記空気チャンバーから前記二次側配管又は前記真空配管への空気の流れを規制する逆止弁を直列に接続し、
前記フロースイッチ及び前記逆止弁を前記オリフィスに並列に接続したことを特徴とするスプリンクラ消火設備。
【請求項１】
開閉弁と、
該開閉弁の二次側に設けられ、スプリンクラヘッドが接続された二次側配管と、
該二次側配管と真空配管を介して接続され、前記二次側配管内を負圧にする真空ポンプと、
前記開閉弁の一次側に設けられ、基端側に給水手段が接続される一次側配管と、
を有するスプリンクラ消火設備において、
前記二次側配管又は前記真空配管から分岐した分岐配管に接続された空気チャンバーと、
前記分岐配管に設けられたオリフィスと、
該オリフィスに並列に接続された差圧スイッチと、
前記オリフィスに並列に接続され、前記二次側配管又は前記真空配管から前記空気チャンバーへの空気の流れを規制する逆止弁と、
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】
開閉弁と、
該開閉弁の二次側に設けられ、スプリンクラヘッドが接続された二次側配管と、
該二次側配管と真空配管を介して接続され、前記二次側配管内を負圧にする真空ポンプと、
前記開閉弁の一次側に設けられ、基端側に給水手段が接続される一次側配管と、
を有するスプリンクラ消火設備において、
前記二次側配管又は前記真空配管から分岐した分岐配管に空気チャンバーを接続し、
前記分岐配管にオリフィスを設け、
フロースイッチ、及び前記空気チャンバーから前記二次側配管又は前記真空配管への空気の流れを規制する逆止弁を直列に接続し、
前記フロースイッチ及び前記逆止弁を前記オリフィスに並列に接続したことを特徴とするスプリンクラ消火設備。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１１−１５２２６９（Ｐ２０１１−１５２２６９Ａ）
【公開日】平成２３年８月１１日（２０１１．８．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１５４９４（Ｐ２０１０−１５４９４）
【出願日】平成２２年１月２７日（２０１０．１．２７）
【出願人】（０００２３３８２６）能美防災株式会社 (918)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年８月１１日（２０１１．８．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１月２７日（２０１０．１．２７）
【出願人】（０００２３３８２６）能美防災株式会社 (918)
【Ｆターム（参考）】
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