建築物用消火装置
【課題】 密閉性の高い小区画の内部空間が存在する建築物でも、安全性を高めて酸欠等の発生を抑えると共に、火災発生時の消火性能を向上できるようにする。
【解決手段】 建物１の（ｎ＋２）〜（ｎ−１）階に設けた２次側配管２１〜２４内に対し、窒素ガスと加圧空気とを選択的に導入する。密閉性の高い小さな区画室２Ｂ，３Ｂに対しては、該当する２次側配管２１，２２内に酸素含有の加圧空気を供給する。これにより、区画室２Ｂ，３Ｂ内の酸素濃度が低下するのを防止し、安全性を高めて酸欠等の発生を抑えるようにする。また、密閉性の低い（ｎ），（ｎ−１）階の内部空間に対しては、該当する２次側配管２３，２４内に窒素ガスを積極的に供給する。これにより、これらの２次側配管２３，２４内に錆等が発生するのを抑えるものである。
【解決手段】 建物１の（ｎ＋２）〜（ｎ−１）階に設けた２次側配管２１〜２４内に対し、窒素ガスと加圧空気とを選択的に導入する。密閉性の高い小さな区画室２Ｂ，３Ｂに対しては、該当する２次側配管２１，２２内に酸素含有の加圧空気を供給する。これにより、区画室２Ｂ，３Ｂ内の酸素濃度が低下するのを防止し、安全性を高めて酸欠等の発生を抑えるようにする。また、密閉性の低い（ｎ），（ｎ−１）階の内部空間に対しては、該当する２次側配管２３，２４内に窒素ガスを積極的に供給する。これにより、これらの２次側配管２３，２４内に錆等が発生するのを抑えるものである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば木造家屋、鉄筋・鉄骨コンクリート製の集合住宅またはビル等の建物に消火設備として好適に用いられる建築物用消火装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ビル等の建築物には、防火用設備として所謂スプリンクラーと呼ばれる消火設備が設けられている。そして、スプリンクラーの誤動作や配管の凍結等を抑えるため、通常時には配管内を加圧空気で満たすように構成した予作動式スプリンクラー装置、乾式スプリンクラー装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平６−１０５９２７号公報
【０００４】
この種の従来技術による予作動式スプリンクラー装置では、建築物の天井側に吐出側配管が設けられ、該吐出側配管の途中には各部屋毎にスプリンクラーヘッドが取付けられている。そして、各スプリンクラーヘッドの吐出口には、常時は吐出口を閉塞し、火災発生時には熱により溶融して吐出口を開口させる可溶性物質が設けられている。
【０００５】
また、前記吐出側配管は、スプリンクラーヘッドが取付けられる所謂２次側配管となり、消火物質（消火剤となる水、泡等）を供給する消火物質供給配管と加圧空気を供給するガス供給配管とからなる１次側配管に対し、例えば三方向弁であるアラーム弁を介して接続される。そして、ガス供給配管は加圧空気の供給源に接続され、消火物質供給配管は消火物質の供給ポンプに接続されている。
【０００６】
この場合、前記アラーム弁は、通常時にあって２次側配管内に所定圧の空気が供給されることにより閉弁状態となり、２次側配管内の空気圧がガス漏れ等により規定圧以下まで低下すると、アラーム弁が開弁することによって前記ガス供給配管から２次側配管内に加圧空気が供給（補充）され、２次側配管内の圧力を所定圧に保つものである。
【０００７】
そして、建築物の部屋内で火災が発生したときには、火災検知用のセンサ等から検知信号が出力されることにより消火物質の供給ポンプが作動され、このときに２次側配管は、アラーム弁を介して消火物質供給配管と接続され、例えば水、泡等の消火物質が２次側配管内に導入される。そして、火災が発生した部屋内では、前記スプリンクラーヘッドの可溶性物質が加熱により溶融されるため、スプリンクラーヘッドの吐出口が開口して２次側配管内の消火物質を部屋内に向けて放出するものである。
【０００８】
このように予作動式スプリンクラー装置は、火災が発生するまでの通常時に２次側配管内を加圧空気で満たすことにより、スプリンクラーヘッド側のトラブル等で、建築物の部屋内に吐出口から誤って放水が行われる等の不具合を防ぐことができるという利点がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、上述した従来技術の建築物用消火装置では、火災が発生するまでの通常時に２次側配管内を加圧空気で満たす構成としている。しかし、例えば配管内への通水試験等を行った後に水分が残ったままの状態で、２次側配管内に加圧空気を供給すると、２次側配管内が湿った空気で満たされることになる。
【００１０】
そして、このような状態が長年にわたって続くと、２次側配管内には湿気等が原因となって錆が発生し易くなり、場合によっては火災発生時の放水性能、消火性能が錆発生部により低下してしまうという問題がある。
【００１１】
一方、このような問題を解消するために、錆（酸化物）の発生を抑える窒素ガスを配管内に供給することが提案されている。しかし、窒素ガスで２次側配管内を満たすようにすると、錆の発生は抑えることができるものの、下記のような未解決な問題が生じてしまう。
【００１２】
即ち、ビル等の建築物内には、例えばスタジオ、カラオケボックス等のように防音性能を高めるために狭く密閉された小区画の部屋が存在する。そして、このような小区画の部屋においては、２次側配管内を窒素ガスで満たした場合に、部屋内のスプリンクラーヘッド等から窒素ガスが仮に漏洩（リーク）すると、小区画の部屋内では酸素濃度が低下し、部屋内が酸欠状態になる可能性もある。
【００１３】
本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、本発明の目的は、例えば密閉性の高い小区画の内部空間が存在する建築物においても、安全性を高めて酸欠等の発生を抑えることができると共に、火災発生時の消火性能を向上することができるようにした建築物用消火装置を提供することにある。
【００１４】
また、本発明の他の目的は、酸素含有ガスと低活性ガスとを適宜に選択して配管内に供給することにより、例えば小区画の内部空間で酸素濃度が低下する等の不具合を解消でき、他の内部空間側では配管内に錆が発生するのを抑えることができるようにした建築物用消火装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上述した課題を解決するために、請求項１の発明が採用する構成は、建築物に一または複数の吐出口を有する配管ラインを配置して設け、火災の発生時に前記配管ラインの吐出口から消火物質を放出してなる建築物用消火装置において、前記配管ラインには、前記消火物質の他に低活性ガスと酸素含有ガスとを選択的に導入する構成としたことを特徴としている。
【００１６】
また、請求項２の発明による建築物用消火装置は、建築物に配置して設けられ一または複数の吐出口を有した配管ラインと、火災発生時の熱に応じて該配管ラインの吐出口を開通させる開通手段と、前記配管ライン内の圧力が予め決められた規定圧力になるまで前記配管ライン内に酸素含有ガスと低活性ガスとを選択的に供給するガス供給手段と、前記配管ライン内のガス圧が前記規定圧力よりも十分に低い圧力値まで低下したときに、前記配管ラインの吐出口から消火物資を放出する消火物質放出手段とから構成したことにある。
【００１７】
また、請求項３の発明によると、前記配管ラインは、前記消火物質を供給する消火物質供給配管と、前記低活性ガス及び／又は酸素含有ガスを供給するガス供給配管と、前記吐出口が設けられた吐出側配管と、該吐出側配管を前記消火物質供給配管とガス供給配管とのいずれか一方に選択的に接続する弁装置とにより構成している。
【００１８】
また、請求項４の発明によると、前記ガス供給配管は、前記吐出側配管に向けて低活性ガスを供給する低活性ガス供給配管と、前記吐出側配管に向けて酸素含有ガスを供給する酸素含有ガス供給配管とにより構成している。
【００１９】
一方、請求項５の発明によると、前記建築物に設けられた複数の内部空間のうち少なくとも一の内部空間には酸素濃度を検出する酸素濃度検出手段を設け、該酸素濃度検出手段による前記内部空間内の酸素濃度が基準値の範囲内にあるときには、前記配管ラインに低活性ガスを供給し、前記酸素濃度が基準値以下となったときには、前記配管ラインに酸素含有ガスを供給する構成としている。
【００２０】
また、請求項６の発明によると、前記吐出側配管は、前記消火物質供給配管とガス供給配管とに対し複数本に分岐して設け、これら複数の吐出側配管のうち一の吐出側配管には酸素含有ガスを供給し、他の吐出側配管には低活性ガスを供給する構成としている。
【００２１】
また、請求項７の発明によると、前記ガス供給配管は、一側が低活性ガスと酸素含有ガスを選択的に供給可能なガス供給源に接続され他側が前記一の吐出側配管と他の吐出側配管とのいずれかに制御装置によって選択的に接続される構成とし、該制御装置は、前記ガス供給源からガス供給配管に酸素含有ガスが供給されるときに前記ガス供給配管を一の吐出側配管に接続し、前記ガス供給源からガス供給配管に低活性ガスが供給されるときには前記ガス供給配管を他の吐出側配管に接続する制御を行う構成としている。
【００２２】
また、請求項８の発明によると、前記一の吐出側配管には配管内の酸素濃度を検出する配管内酸素濃度検出手段を設け、前記制御装置は、該配管内酸素濃度検出手段が所定の酸素濃度以下になったことを検知したときに、前記ガス供給源からガス供給配管を介して前記一の吐出側配管に酸素含有ガスを供給する制御を行う構成としている。
【００２３】
さらに、請求項９の発明によると、前記ガス供給源は、低活性ガスである窒素ガスと酸素含有ガスである加圧空気とを供給する窒素ガス発生装置により構成している。
【発明の効果】
【００２４】
上述の如く、請求項１に記載の発明によれば、建築物に設けられ複数の吐出口を有した配管ラインに、消火物質の他に低活性ガスと酸素含有ガスとを選択的に導入する構成としているので、例えば火災が発生する前の通常時においては、配管ライン内に低活性ガスと酸素含有ガスとを選択的に導入することにより、配管ラインの吐出口から建築物の部屋内に水、泡等の消火物質が誤って放出されるのを防ぐことができる。
【００２５】
そして、建築物に設けられた複数の部屋（内部空間）のうち、例えば密閉性の高い小区画の内部空間に対しては、該当する配管ライン内に酸素含有ガスを供給することにより、内部空間の酸素濃度が低下するのを確実に防止でき、安全性を高めて酸欠等の発生を抑えることができる。また、密閉性の低い部屋（内部空間）に対しては、該当する配管ライン内に低活性ガスを供給することにより、配管ライン内に錆が発生するのを抑えることができ、火災発生時の消火性能を向上することができる。
【００２６】
また、請求項２に記載の発明によれば、建築物に設けた配管ライン内の圧力が予め決められた規定圧力になるまでは、ガス供給手段によって前記配管ライン内に酸素含有ガスと低活性ガスとを選択的に供給し、前記配管ライン内のガス圧が前記規定圧力よりも十分に低い圧力値まで低下したときには、例えば火災発生時であるので、このときの熱で配管ラインの吐出口が開通手段によって開通され、消火物質放出手段により配管ラインの吐出口から消火物資を放出する構成としている。このため、請求項１の発明と同様に火災が発生する前の通常時において、配管ライン内に低活性ガスと酸素含有ガスとを選択的に導入することができ、配管ラインの吐出口から建築物の部屋内に水、泡等の消火物質が誤って放出されるのを防ぐことができる。
【００２７】
そして、配管ライン内には酸素含有ガスと低活性ガスとを適宜に選択して供給することにより、例えば小区画の内部空間で酸素濃度が低下する等の不具合を解消でき、他の内部空間側では配管内に錆が発生するのを抑えることができる。従って、火災発生時の消火性能を高めることができ、建築物用消火装置としての安全性、信頼性を向上することができる。
【００２８】
また、請求項３に記載の発明は、配管ラインを、消火物質供給配管、ガス供給配管、吐出口が設けられた吐出側配管および弁装置により構成しているので、火災が発生する前の通常時においては、ガス供給配管を吐出側配管に弁装置を介して接続することができ、これにより吐出側配管内に低活性ガスと酸素含有ガスとを選択的に導入することができる。一方、火災の発生時には、消火物質供給配管を吐出側配管に弁装置を介して接続することができ、これにより消火物質を吐出側配管内に供給して、複数の吐出口から建築物の部屋内に消火物質を放出することができる。
【００２９】
また、請求項４に記載の発明は、ガス供給配管を低活性ガス供給配管と酸素含有ガス供給配管とにより構成しているので、配管ラインの吐出側配管に対して低活性ガス供給配管を接続するか、酸素含有ガス供給配管を接続するかを任意に選択することができ、前記吐出側配管に向けて低活性ガスと酸素含有ガスとを選択的に供給する制御を円滑に高精度で行うことができる。
【００３０】
一方、請求項５に記載の発明は、少なくとも一の内部空間に酸素濃度検出手段を設け、該酸素濃度検出手段の検出結果に従って配管ラインに低活性ガスと酸素含有ガスとを選択的に供給する構成としているので、前記内部空間内の酸素濃度が基準値の範囲内にあるときには、前記配管ラインに低活性ガスを供給して防錆性を高めることができ、前記酸素濃度が基準値以下となったときには、前記配管ラインに酸素含有ガスを供給して内部空間が酸欠状態になるのを防ぎ、安全性、信頼性を向上することができる。
【００３１】
また、請求項６に記載の発明によると、吐出側配管は消火物質供給配管とガス供給配管とに対し複数本に分岐して設け、これら複数の吐出側配管のうち一の吐出側配管には酸素含有ガスを供給し、他の吐出側配管には低活性ガスを供給する構成としているので、複数の吐出側配管に対して酸素含有ガスと低活性ガスとを選択的に供給することができる。
【００３２】
また、請求項７に記載の発明は、ガス供給配管の一側を低活性ガスと酸素含有ガスを選択的に供給可能なガス供給源に接続し、他側が一の吐出側配管と他の吐出側配管とのいずれかに制御装置によって選択的に接続される構成としているので、例えばガス供給源からガス供給配管に酸素含有ガスを供給するときには、前記ガス供給配管を一の吐出側配管に接続でき、一の吐出側配管内には酸素含有ガスを供給することができる。また、前記ガス供給源からガス供給配管に低活性ガスを供給するときには、前記ガス供給配管を他の吐出側配管に接続でき、他の吐出側配管内には低活性ガスを供給することができる。
【００３３】
また、請求項８に記載の発明は、一の吐出側配管に配管内酸素濃度検出手段を設ける構成としているので、一の吐出側配管内で酸素濃度が所定の濃度以下となったときには、ガス供給源からガス供給配管を介して前記一の吐出側配管に酸素含有ガスを供給することにより、一の吐出側配管内での酸素濃度を所定の濃度以上に高めることができ、例えば密閉性の高い内部空間の酸素濃度が下がる等の問題をなくすことができる。
【００３４】
さらに、請求項９に記載の発明は、ガス供給源を窒素ガス発生装置により構成しているので、このような窒素ガス発生装置を用いることにより、低活性ガスである窒素ガスと酸素含有ガスである加圧空気とを、ガス供給配管から吐出側配管内へと選択的に供給することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
以下、本発明の実施の形態による建築物用消火装置を、例えば商業用ビル等の建物に適用した場合を例に挙げ、添付図面に従って詳細に説明する。
【００３６】
ここで、図１ないし図４は本発明の第１の実施の形態を示している。図中、１は建築物としての建物で、この建物１は、例えば（ｎ−１）階、（ｎ）階、（ｎ＋１）階、（ｎ＋２）階からなる複数階の建築物を構成している。そして、建物１は、例えば（ｎ＋２）階が最上階となり、その天井側が屋上部１Ａとなっている。
【００３７】
また、建物１の（ｎ＋２）階には、例えば３つの内部空間からなる区画室２Ａ，２Ｂ，２Ｃが形成され、これらの区画室２Ａ〜２Ｃのうち区画室２Ｂは、小区画に密閉された防音室となっている。また、（ｎ＋１）階には、例えば２つの区画室３Ａ，３Ｂが形成され、小さい方の区画室３Ｂは密閉された防音室となっている。一方、建物１の（ｎ）階は、広い内部空間を有し、（ｎ−１）階は、例えば地下室を構成するものである。
【００３８】
４は（ｎ−１）階の床下側に設けられた消火水槽で、該消火水槽４内には、火災発生時の消火用水が貯留されている。そして、消火水槽４内の水は、後述の泡と共に消火物質（消火剤）を構成するものである。
【００３９】
５はスプリンクラーポンプとしての揚水ポンプを示し、該揚水ポンプ５は、後述の泡消火ポンプ８と共に消火物質の供給ポンプを構成している。そして、揚水ポンプ５は、消火水槽４内の吸水フィルタ５Ａ側から消火用水を汲上げつつ、これを消火物質供給配管としての揚水管６内に吐出するものである。
【００４０】
ここで、揚水管６は、図１に示すように先端側が上，下の給水管６Ａ，６Ｂとなって分岐し、上向きの給水管６Ａは、建物１の屋上部１Ａまで延びて高架水槽７に接続されている。また、下向きの給水管６Ｂは、（ｎ−１）階の内部空間において後述のアラーム弁２０に接続されている。
【００４１】
８は消火物質の供給ポンプを構成する泡消火ポンプで、該泡消火ポンプ８は、消火水槽４内の吸水フィルタ８Ａ側から消火用水を汲上げつつ、泡状の消火剤（図示せず）を消火物質供給配管としての泡供給管９内に吐出するものである。そして、泡供給管９は、図１に示す如く（ｎ−１）階の天井側に沿って延設され、その先端側が後述のアラーム弁４３に接続されている。
【００４２】
１０はガス供給源を構成する窒素ガス発生装置で、この窒素ガス発生装置１０は、図１に示す如く空気圧縮機１１、窒素発生機１２、ガス分離バルブ１３および空気供給バルブ１４により大略構成されている。そして、窒素ガス発生装置１０は、後述の通気管１６内に酸素含有ガスとしての加圧空気を供給するときにガス分離バルブ１３を閉じて空気供給バルブ１４を開弁することにより、空気圧縮機１１から吐出された圧縮空気を通気管１６内に流通させる。
【００４３】
また、窒素ガス発生装置１０は、通気管１６内に低活性ガスとしての窒素ガスを供給するときにガス分離バルブ１３を開弁させ、空気供給バルブ１４を閉弁することにより、空気圧縮機１１から窒素発生機１２に向けて圧縮空気を吐出させる。そして、窒素発生機１２は、圧縮空気中の窒素と酸素とを分離することにより、例えば後述の規定圧よりも僅かに高い圧力の窒素ガスを通気管１６に加圧状態で吐出するものである。
【００４４】
この場合、窒素ガス発生装置１０の窒素発生機１２は、運転開始時に初期段階から窒素ガスを吐出することはできない。即ち、窒素発生機１２から吐出されるガスは、初期段階では窒素ガスの濃度が低く、酸素と窒素の比率が大気中の濃度とほとんど変わりはない。しかし、窒素発生機１２の運転を続けるうちに徐々に窒素ガスの濃度が高くなって、酸素を含まない低活性ガスとしての窒素ガスが得られるものである。
【００４５】
１５は建物１の（ｎ−１）階から（ｎ＋２）階にわたってほぼ全体に延びるように配置して設けられた配管ラインで、この配管ライン１５は、消火物質供給配管としての揚水管６、給水管６Ａ，６Ｂおよび泡供給管９と、後述の通気管１６、アラーム弁１７〜２０および各階毎の２次側配管２１〜２４等とにより構成されるものである。
【００４６】
１６はガス供給配管を構成する通気管で、この通気管１６は、一側がガス供給源としての窒素ガス発生装置１０に接続され、他側が分岐点１６Ａの位置で３本の分岐管１６Ｂ，１６Ｃ，１６Ｄに接続されている。そして、上向きの分岐管１６Ｂは、給水管６Ａと並行して延び、それぞれの階で後述のアラーム弁１７〜１９に接続されている。
【００４７】
また、下向きに延びる分岐管１６Ｃは、給水管６Ｂと並行して延び、（ｎ−１）階で後述のアラーム弁２０に接続されている。一方、別の分岐管１６Ｄは、泡供給管９と同様に（ｎ−１）階の天井側に沿って延設され、その先端側が後述の一斉開放弁４４に接続されている。
【００４８】
１７は建物１の（ｎ＋２）階に設けられた弁装置としてのアラーム弁で、該アラーム弁１７は、例えば三方弁等により構成され、２つの流入側が給水管６Ａと分岐管１６Ｂ（通気管１６）とに接続されている。また、アラーム弁１７の流出側は、後述の２次側配管２１に接続されている。
【００４９】
ここで、アラーム弁１７は、通常の状態で分岐管１６Ｂを２次側配管２１に連通させ、例えば加圧空気が分岐管１６Ｂから２次側配管２１に向けて流通するのを許す。そして、２次側配管２１内の圧力が後述の規定圧（例えば、０．１ＭＰａ）に達すると、アラーム弁１７は、分岐管１６Ｂと２次側配管２１との間を遮断し、２次側配管２１内の圧力が規定圧よりも過剰に高くなるのを防ぐものである。
【００５０】
また、アラーム弁１７は、後述の如く火災が発生したときに揚水ポンプ５の駆動に伴う給水管６Ａ内の圧力上昇と、例えば２次側配管２１内の圧力低下に伴って開弁され、このときには給水管６Ａから２次側配管２１に向けて消火用水が大きな流量で勢いよく流通するのを許すものである。
【００５１】
１８は建物１の（ｎ＋１）階に設けられた弁装置としてのアラーム弁で、該アラーム弁１８は、前述した（ｎ＋２）階のアラーム弁１７と同様に構成されている。また、建物１の（ｎ）階には、弁装置としてのアラーム弁１９が同様に設けられ、（ｎ−１）階にも、同様に弁装置としてのアラーム弁２０が設けられている。
【００５２】
２１は（ｎ＋２）階の天井側に沿って配置された吐出側配管としての２次側配管で、この２次側配管２１は、一側がアラーム弁１７を介して給水管６Ａと通気管１６（分岐管１６Ｂ）とに選択的に接続され、他側は後述する末端バルブ２５の位置まで延びている。そして、２次側配管２１の途中には、複数のスプリンクラーヘッド２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ，２１Ｃ，…が互いに間隔をもって設けられ、スプリンクラーヘッド２１Ａは区画室２Ａに、スプリンクラーヘッド２１Ｂは区画室２Ｂに、他のスプリンクラーヘッド２１Ｃ，２１Ｃ，…は区画室２Ｃにそれぞれ配設されている。
【００５３】
ここで、スプリンクラーヘッド２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ，…は、２次側配管２１（配管ライン１５）の吐出口を構成し、その開口部は開通手段としての可溶性物質（図示せず）により閉塞されている。そして、スプリンクラーヘッド２１Ａ〜２１Ｃは、火災発生時の高熱が及ぶと少なくとも一のスプリンクラーヘッド側で前記可溶性物質が溶融されることにより、該当するスプリンクラーヘッド２１Ａ〜２１Ｃのいずれかが開口して後述の如く放水が行われるものである。
【００５４】
２２は（ｎ＋１）階の天井側に沿って配置された吐出側配管としての２次側配管で、該２次側配管２２は、一側がアラーム弁１８を介して給水管６Ａと通気管１６（分岐管１６Ｂ）とに選択的に接続され、他側は後述する末端バルブ２６の位置まで延びている。そして、２次側配管２２の途中には、複数のスプリンクラーヘッド２２Ａ，２２Ａ，…，２２Ｂが互いに間隔をもって設けられ、これらのスプリンクラーヘッド２２Ａ，２２Ｂも、前述したスプリンクラーヘッド２１Ａ〜２１Ｃと同様に構成されている。
【００５５】
ここで、スプリンクラーヘッド２２Ａ，２２Ａ，…は、（ｎ＋１）階のうち大きい方の区画室３Ａ側に配置され、スプリンクラーヘッド２２Ｂは、密閉された防音室となる小さい方の区画室３Ｂ側に配設されている。
【００５６】
２３は（ｎ）階の天井側に沿って配置された吐出側配管としての２次側配管、２４は（ｎ−１）階の天井側に沿って配置された吐出側配管としての２次側配管を示している。そして、これらの２次側配管２３，２４も、一側がアラーム弁１９，２０を介して給水管６Ａと通気管１６（分岐管１６Ｂ）とに選択的に接続され、他側は後述する末端バルブ２７，２８の位置まで延びている。
【００５７】
また、建物１の（ｎ）階には、２次側配管２３の途中に複数のスプリンクラーヘッド２３Ａ，２３Ａ，…が互いに間隔をもって設けられ、（ｎ−１）階には、２次側配管２４の途中に複数のスプリンクラーヘッド２４Ａが互いに間隔をもって設けられている。
【００５８】
２５は建物１の（ｎ＋２）階において２次側配管２１の先端側（他側）に設けられた末端バルブで、該末端バルブ２５は、後述の制御装置４７によりアクチュエータ（図示せず）を介して開，閉制御される。そして、末端バルブ２５を開弁したときには、２次側配管２１内が大気に連通して大気圧（０．０ＭＰａ）状態となり、後述の如く２次側配管２１内の圧力を規定圧力としての規定圧（例えば、０．１ＭＰａ）以上に上昇させるときには、末端バルブ２５を閉弁状態に保持するものである。
【００５９】
ここで、建物１の（ｎ＋１）階には、２次側配管２２の先端側（他側）に同様な末端バルブ２６が設けられ、（ｎ）階には２次側配管２３の先端側に同様の末端バルブ２７が設けられている。また、（ｎ−１）階には２次側配管２４の先端側に同様の末端バルブ２８が設けられている。
【００６０】
２９は建物１の（ｎ−１）階において分岐管１６Ｃの下端側に設けられた排出弁で、該排出弁２９は、例えば通気管１６（分岐管１６Ｂ〜１６Ｄ）内のガス種を入れ替えるとき等に後述の制御装置４７によりアクチュエータ（図示せず）を介して開，閉制御され、常時は閉弁状態に保持されるものである。
【００６１】
即ち、排出弁２９は、通気管１６（分岐管１６Ｂ〜１６Ｄ）内に供給するガスを、例えば窒素ガスから加圧空気（または、これと逆）に入れ替えるときに開弁され、ガス供給配管である通気管１６（分岐管１６Ｂ〜１６Ｄ）のガス種を入れ替えた状態で閉弁されるものである。
【００６２】
３０，３１，３２，３３は２次側配管２１，２２，２３，２４の途中に設けられた圧力センサで、該圧力センサ３０〜３３のうち、圧力センサ３０は２次側配管２１内の圧力を検出し、圧力センサ３１は２次側配管２２内の圧力を検出する。また、圧力センサ３２は２次側配管２３内の圧力を検出し、圧力センサ３３は２次側配管２４内の圧力（大気圧との差圧）を検出するものである。
【００６３】
また、他の圧力センサ３４は、後述する感知配管４５内の圧力を検出する。そして、これらの圧力センサ３０〜３４は、後述する制御装置４７の入力側に図２に示す如く接続されている。
【００６４】
３５，３６，３７，３８は２次側配管２１，２２，２３，２４の途中に設けられた配管内酸素濃度検出手段としての酸素センサ（以下、配管内センサ３５〜３８という）で、該配管内センサ３５〜３８のうち、配管内センサ３５は２次側配管２１内の酸素濃度を検出し、配管内センサ３６は２次側配管２２内の酸素濃度を検出するものである。
【００６５】
また、配管内センサ３７は２次側配管２３内の酸素濃度を検出し、配管内センサ３８は２次側配管２４内の酸素濃度を検出するものである。また、他の酸素センサである配管内センサ３９は、後述する感知配管４５内の酸素濃度を検出する構成となっている。
【００６６】
４０は建物１の（ｎ＋２）階において区画室２Ｂ内に設けられた酸素濃度検出手段としての酸素センサで、該酸素センサ４０は、密閉性の高い防音室等からなる区画室２Ｂで内部の酸素濃度を検出し、その検出信号を後述の制御装置４７に出力するものである。
【００６７】
４１は建物１の（ｎ＋１）階において区画室３Ｂ内に設けられた酸素濃度検出手段としての酸素センサで、該酸素センサ４１も、密閉性の高い防音室等からなる区画室３Ｂで内部の酸素濃度を検出し、その検出信号を後述の制御装置４７に出力するものである。
【００６８】
４２は建物１の（ｎ−１）階に設けられた泡消火管で、該泡消火管４２は、図１に示すように泡供給管９の先端側にアラーム弁４３、一斉開放弁４４を介して接続されている。また、泡消火管４２の途中には、複数の泡ヘッド４２Ａ，４２Ａ，…が設けられ、これらの泡ヘッド４２Ａも前述したスプリンクラーヘッド２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ等と同様に可溶性物質により閉塞されている。
【００６９】
４５は建物１の（ｎ−１）階に泡消火管４２と並行して延びるように配設された感知配管を示し、該感知配管４５は、一側が通気管１６の分岐管１６Ｄに一斉開放弁４４を介して接続され、他側は泡手動起動弁４６の位置まで延びている。また、感知配管４５の途中には、複数の感知ヘッド４５Ａ，４５Ａ，…が設けられ、これらの感知ヘッド４５Ａも前述したスプリンクラーヘッド２１Ａ等と同様に可溶性物質により閉塞されている。
【００７０】
４７はマイクロコンピュータ等によって構成された制御装置で、該制御装置４７は、図２に示す如く入力側が圧力センサ３０〜３４、配管内センサ３５〜３９、酸素センサ４０，４１および火災検知器等からなる火災センサ４８等に接続され、出力側が揚水ポンプ５、泡消火ポンプ８、窒素ガス発生装置１０の空気圧縮機１１、ガス分離バルブ１３、空気供給バルブ１４、末端バルブ２５〜２８、排出弁２９および報知装置４９等に接続されている。
【００７１】
また、制御装置４７は、ＲＯＭ、ＲＡＭ等からなる記憶部４７Ａを有し、この記憶部４７Ａ内には、火災発生時の消火制御処理（図示せず）、これに伴う前処理としてのガス供給処理（図３参照）およびガス漏洩対策処理（図４参照）等を行うための処理プログラム、後述のタイマＴ、時間Ｔ1 （例えば、１〜１５分程度）、基準値Ａ1 （例えば、残留酸素濃度１８％に対応）等が格納されている。
【００７２】
そして、制御装置４７は、図３に一例として示した処理手順に従って２次側配管２１〜２４に対するガス供給処理を行うガス供給手段を実現し、図４に例示したガス漏洩対策処理等を行うものである。また、制御装置４７は、火災の発生時に圧力センサ３０〜３３のいずれかで２次側配管２１〜２４の圧力が急激に低下すると、これに伴ってアラーム弁１７〜２０のいずれかを開弁させ、後述の如く消火用水を放出させる消火物質放出手段を構成している。
【００７３】
また、前記報知装置４９は、警報ブザー、音声合成装置、報知ランプまたはディスプレイ等により構成され、例えば密閉性の高い区画室２Ｂ内で酸素濃度が低下したときに、図４中のステップ１３に示す如く報知するものである。なお、報知装置４９は、例えば火災発生時の報知等を行う構成としてもよいものである。
【００７４】
本実施の形態による建築物用消火装置は、上述の如き構成を有するもので、次に、制御装置４７による２次側配管２１〜２４へのガス供給処理について図３を参照して説明する。
【００７５】
まず、（ｎ＋２）〜（ｎ−１）階の２次側配管２１〜２４内が大気圧（０．０ＭＰａ）の状態で処理動作をスタートすると、ステップ１では窒素ガス発生装置１０の駆動を開始すると共に、タイマＴをスタートさせる。この場合、窒素ガス発生装置１０はガス分離バルブ１３を開弁し、空気供給バルブ１４を閉弁した状態で空気圧縮機１１の運転を開始することにより、空気圧縮機１１から窒素発生機１２に向けて圧縮空気（加圧空気）を吐出させる。
【００７６】
そして、窒素ガス発生装置１０の窒素発生機１２は、圧縮空気中の窒素と酸素とを分離することにより、加圧状態の窒素ガスを通気管１６に向けて吐出する。しかし、窒素発生機１２から吐出されるガスは、運転開始時の初期段階において窒素ガスの濃度が低く、後述の時間Ｔ1 に達するまでは、酸素と窒素の比率が大気中の空気とほとんど変わりがない。
【００７７】
そこで、ステップ２では各階のアラーム弁１７〜２０を介して２次側配管２１〜２４内に空気が供給される。即ち、この段階では、窒素発生機１２から通気管１６、分岐管１６Ｂ，１６Ｃ，１６Ｄに酸素含有ガスとしての加圧空気が供給され、この加圧空気は各階のアラーム弁１７〜２０を開弁させて２次側配管２１〜２４内に導入される。
【００７８】
そして、ステップ３では、各階の２次側配管２１〜２４において、その内圧が規定圧（０．１ＭＰａ）に達すると各階のアラーム弁１７〜２０が自動的に閉弁し、２次側配管２１〜２４内への加圧空気の供給は停止される。この段階で各階の２次側配管２１〜２４は、その内部が加圧空気により大気圧よりも高い規定圧（例えば、０．１ＭＰａ程度）に保たれている。
【００７９】
次に、この状態でタイマＴが予め決められた時間Ｔ1 （例えば、１〜１５分程度）以上に達し、ステップ４で「ＹＥＳ」と判定される。即ち、窒素ガス発生装置１０は運転を続けるうちに、窒素発生機１２から供給されるガスが空気から徐々に窒素ガスに切り替わり、酸素を含まない低活性ガスとしての窒素ガスが、通気管１６、分岐管１６Ｂ，１６Ｃ，１６Ｄに向けて供給される。
【００８０】
そして、次なるステップ５では、特定階となる例えば（ｎ），（ｎ−１）階の末端バルブ２７，２８を開弁させ、２次側配管２３，２４内の圧力を大気圧まで下げるようにする。また、この段階で（ｎ−１）階の泡手動起動弁４６を開くことによって、感知配管４５内も大気圧にするのがよい。
【００８１】
次に、ステップ６では、（ｎ），（ｎ−１）階のアラーム弁１９，２０を介して２次側配管２３，２４内に、通気管１６の分岐管１６Ｂ，１６Ｃから窒素ガスを供給し、２次側配管２３，２４内の空気を窒素ガスと入れ替えるようにして末端バルブ２７，２８を閉弁させる。また、（ｎ−１）階の感知配管４５内も、通気管１６の分岐管１６Ｄから一斉開放弁４４等を介して窒素ガスを供給し、空気を窒素ガスと入れ替えるようにして泡手動起動弁４６を閉弁させる。
【００８２】
そして、ステップ７に移り、（ｎ），（ｎ−１）階の２次側配管２３，２４、感知配管４５内が窒素ガスにより規定圧（例えば、０．１ＭＰａ）まで上昇すると、アラーム弁１９，２０，４３が自動的に閉弁され、２次側配管２３，２４、感知配管４５内に向けた窒素ガスの供給は停止される。
【００８３】
また、次なるステップ８のように、仮に２次側配管２１〜２４のいずれかでスプリンクラーヘッド２１Ａ〜２１Ｃ，２２Ａ，２２Ｂ，２３Ａ，２４Ａ等から僅かなガス漏れが発生し、２次側配管２１，２２，２３または２４内の圧力が規定圧よりも低下すると、圧力が低下した２次側配管内には、通気管１６の分岐管１６Ｂ，１６Ｃからアラーム弁１７，１８，１９または２０を介して窒素ガスが補充（供給）される。
【００８４】
そして、該当する２次側配管２１，２２，２３または２４の内圧が規定圧まで上昇すると、再びアラーム弁１７，１８，１９または２０が自動的に閉弁されて窒素ガスの補充（供給）は停止される。また、（ｎ−１）階の感知配管４５についても、感知ヘッド４５Ａ等から僅かなガス漏れが発生すると、アラーム弁４３、一斉開放弁４４を介して感知配管４５内には同様に窒素ガスを補充（供給）する。そして、図３中のステップ９でメインの制御処理にリターンする。
【００８５】
これにより、（ｎ＋２）〜（ｎ−１）階の２次側配管２１〜２４内は、スプリンクラーヘッド２１Ａ〜２１Ｃ，２２Ａ，２２Ｂ，２３Ａ，２４Ａのいずれかでガス漏れ等が発生すると、前述の如く２次側配管２１，２２，２３または２４内に窒素ガスが漸次供給（補充）されるため、例えば２次側配管２１，２２内も規定圧の窒素ガスで満たされることになる。
【００８６】
次に、例えば（ｎ＋２）階の密閉された小さな区画室２Ｂ内でガス漏れが発生した場合のガス漏洩対策処理について、図４を参照して説明する。
【００８７】
この場合、まず、ステップ１１では（ｎ＋２）階の区画室２Ｂ内に設けた酸素センサ４０から検出信号Ａを読込む。そして、ステップ１２では、検出信号Ａが予め決められた基準値Ａ1 （例えば、残留酸素濃度１８％に対応）以下まで低下し、区画室２Ｂ内の酸素濃度が希薄濃度になっているか否かを判定する。
【００８８】
そして、ステップ１２で「ＮＯ」と判定する間は、区画室２Ｂ内の酸素濃度が大気中の酸素濃度と比較して希薄にはなっていないので、ステップ１１に戻り、ステップ１２で「ＹＥＳ」と判定するまで待機する。そして、ステップ１２で「ＹＥＳ」と判定したときには、次なるステップ１３に移って報知装置４９（図２参照）を作動させ、区画室２Ｂ内の酸素濃度が低下していることを報知する。
【００８９】
次に、ステップ１４では、（ｎ＋２）階の末端バルブ２５を開弁して２次側配管２１内を大気に連通させる。そして、ステップ１５では、窒素ガス発生装置１０のガス分離バルブ１３（図１参照）を閉じ、空気供給バルブ１４を開弁することにより、空気圧縮機１１から通気管１６内に向けて加圧空気（圧縮空気）を吐出するように供給する。
【００９０】
これにより、（ｎ＋２）階の２次側配管２１内には、通気管１６の分岐管１６Ｂからアラーム弁１７を介して加圧空気が供給され、２次側配管２１内を窒素ガスから空気へと入れ替えるようにして末端バルブ２５を閉弁させる。そして、次なるステップ１６では、（ｎ＋２）階の２次側配管２１内が加圧空気により規定圧まで上昇すると、アラーム弁１７が閉弁されて加圧空気の供給を停止し、その後はステップ１７でメインの制御処理にリターンする。
【００９１】
この結果、図３に示すステップ８の処理と図４に示すガス漏洩対策処理とにより、例えば（ｎ＋２）階の密閉された区画室２Ｂ内で酸素濃度が基準値の範囲内にあるときには、２次側配管２１内に窒素ガスを供給して防錆性を高めることができ、前記酸素濃度が基準値以下となったときには、２次側配管２１内に加圧空気を供給することができる。
【００９２】
このため、例えば２次側配管２１のスプリンクラーヘッド２１Ｂから配管内部のガスが区画室２Ｂ内にガス漏れが生じても、２次側配管２１内を加圧空気で満たすことにより、加圧空気の一部をスプリンクラーヘッド２１Ｂを介して区画室２Ｂ内に徐々に流出させて、防音室からなる区画室２Ｂ内が酸欠状態になるのを防ぎ、安全性、信頼性を向上することができる。
【００９３】
また、（ｎ＋１）階の小さな区画室３Ｂ内でガス漏れが発生した場合にも、図４に例示したガス漏洩対策処理と同様の処理を実行することにより、２次側配管２２内を加圧空気で満たすことができ、加圧空気の一部をスプリンクラーヘッド２２Ｂを介して区画室３Ｂ内に徐々に流出させて、防音室からなる区画室３Ｂ内が酸欠状態になるのを防ぎ、安全性、信頼性を向上することができる。
【００９４】
一方、建物１内で仮に火災が発生したときには、これを火災センサ４８で検知することにより、制御装置４７は揚水ポンプ５を駆動すると共に、窒素ガス発生装置１０の作動を停止させる。これによって、火災が発生した階、例えば（ｎ）階ではアラーム弁１９が、揚水ポンプ５の駆動に伴う給水管６Ａ内の圧力上昇と２次側配管２３内の圧力低下とに伴って開弁される。
【００９５】
この場合、例えば２次側配管２３に設けた複数のスプリンクラーヘッド２３Ａのいずれかに火災発生時の高熱が及ぶと、このスプリンクラーヘッド２３Ａ側で可溶性物質が溶融されることにより、当該スプリンクラーヘッド２３Ａが開口して２次側配管２３内から窒素ガスが噴出し、２次側配管２３内の圧力は大気圧程度まで急激に低下する。
【００９６】
このため、火災発生階、例えば（ｎ）階のアラーム弁１９は、これに伴って給水管６Ａから２次側配管２３内に消火用水を導入するように開弁し、給水管６Ａから２次側配管２３に向けて消火用水が流通するのを許すと共に、可溶性物質が溶融されたスプリンクラーヘッド２３Ａからは、建物１の内部空間に向けて大きな流量で勢いよく放水を行うことができる。このとき、制御装置４７は、アラーム弁１９、２次側配管２３等と共に消火物質放出手段を構成するものである。
【００９７】
かくして、本実施の形態によれば、建物１の（ｎ＋２）〜（ｎ−１）階に設けた２次側配管２１〜２４内に対し、例えば消火用水を供給する前の段階（火災が発生していない通常状態）で低活性ガスとしての窒素ガスと酸素含有ガスとしての加圧空気とを選択的に導入する構成としている。
【００９８】
このため、例えば火災が発生する前の通常時においては、２次側配管２１〜２４内に窒素ガスまたは加圧空気を充満させることにより、２次側配管２１〜２４の吐出口となるスプリンクラーヘッド２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ，２２Ａ，２２Ｂ，２３Ａ，２４Ａから区画室２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，３Ａ，３Ｂ等に水、泡等の消火物質が誤って放出されるのを防ぐことができる。
【００９９】
そして、建物１内に設けた複数の内部空間（例えば、区画室２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，３Ａ，３Ｂ等）のうち、例えば密閉性の高い小さな区画室２Ｂ，３Ｂに対しては、該当する２次側配管２１，２２内に酸素含有の加圧空気を供給することにより、区画室２Ｂ，３Ｂ内の酸素濃度が低下するのを確実に防止でき、安全性を高めて酸欠等の発生を抑えることができる。
【０１００】
また、密閉性の低い（ｎ），（ｎ−１）階の内部空間に対しては、該当する２次側配管２３，２４内に窒素ガス（低活性ガス）を積極的に供給することにより、これらの２次側配管２３，２４内に錆（酸化物）が発生するのを抑えることができ、火災発生時の消火用水が錆により邪魔されて放水性能が低下するのを防止できると共に、消火性能を向上することができる。
【０１０１】
また、各階の２次側配管２１〜２４、感知配管４５の途中には、配管内センサ３５〜３９をそれぞれ設けているので、２次側配管２１〜２４、感知配管４５内の酸素濃度を配管内センサ３５〜３９を用いて常に監視することができ、例えば密閉性の高い区画室２Ｂ，３Ｂに延びる２次側配管２１，２２内で酸素濃度が所定の濃度以下に低下したときには、図４中のステップ１４〜１６と同様の処理を行うことができる。
【０１０２】
この結果、空気圧縮機１２から通気管１６、分岐管１６Ｂ、アラーム弁１７，１８を介して２次側配管２１，２２内に加圧空気（酸素含有ガス）を供給することができ、２次側配管２１，２２内の酸素濃度を所定の濃度以上に高めることができると共に、例えば区画室２Ｂ，３Ｂのように密閉性の高い内部空間内で酸素濃度が下がる等の問題をなくすことができる。
【０１０３】
次に、図５は本発明の第２の実施の形態を示し、本実施の形態では、前述した第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【０１０４】
しかし、本実施の形態の特徴は、各階の２次側配管２１〜２４内が規定圧になるまで窒素ガスを供給した後に、例えば区画室２Ｂ，３Ｂのように密閉性の高い内部空間内で酸素濃度が下がると、該当する２次側配管２１，２２内に加圧空気を供給する構成としたことにある。
【０１０５】
即ち、本実施の形態にあっては、制御装置４７（図２参照）の記憶部４７Ａ内に、図５に例示したガス供給処理がガス漏洩対策処理（図４参照）等と共に格納されている。
【０１０６】
そして、図５に示すガス供給処理では、処理動作がスタートすると、ステップ２１で窒素ガス発生装置１０の駆動を開始すると共に、タイマＴをスタートさせる。次に、ステップ２２では、（ｎ＋２）〜（ｎ−１）階の末端バルブ２５〜２８を全て開弁し、各階の２次側配管２１〜２４内を大気圧（０．０ＭＰａ）の状態におく。
【０１０７】
また、ステップ２３では、タイマＴが時間Ｔ1 に達したか否かを判定し、「ＮＯ」と判定する間はステップ２２に戻る。そして、ステップ２３で「ＹＥＳ」と判定したときには、窒素ガス発生装置１０の窒素発生機１２から供給されるガスが空気から徐々に窒素ガスに切替わり、酸素を含まない低活性ガスとしての窒素ガスが通気管１６、分岐管１６Ｂ〜１６Ｄに向けて供給されている。
【０１０８】
そこで、ステップ２４では、各階のアラーム弁１７〜２０を介して２次側配管２１〜２４内に窒素ガスを供給すると共に、この段階で各階の末端バルブ２５〜２８を全て閉弁するようにする。なお、（ｎ−１）階の感知配管４５に対しても、同様に窒素ガスを供給する。また、この段階で酸素センサ４０，４１からの検出信号により、例えば密閉性の高い小さな区画室２Ｂ，３Ｂ内における酸素濃度を監視する。
【０１０９】
そして、次なるステップ２５では、各階の２次側配管２１〜２４、感知配管４５において内圧が規定圧（０．１ＭＰａ）に達すると、各階のアラーム弁１７〜２０、一斉開放弁４４が自動的に閉弁し、２次側配管２１〜２４内への窒素ガスの供給は停止される。この段階で各階の２次側配管２１〜２４、感知配管４５は、その内部が窒素ガスにより大気圧よりも高い規定圧（例えば、０．１ＭＰａ程度）に保たれている。
【０１１０】
次に、ステップ２６では、仮に２次側配管２１〜２４のいずれかでスプリンクラーヘッド２１Ａ〜２１Ｃ，２２Ａ，２２Ｂ，２３Ａ，２４Ａ等から僅かなガス漏れが発生し、２次側配管２１，２２，２３または２４内の圧力が規定圧よりも低下すると、圧力が低下した２次側配管内には、通気管１６の分岐管１６Ｂ，１６Ｃからアラーム弁１７，１８，１９または２０を介して窒素ガスが補充（供給）される。そして、その後はステップ２７でメインの制御処理にリターンする。
【０１１１】
そして、該当する２次側配管２１，２２，２３または２４の内圧が規定圧まで上昇すると、再びアラーム弁１７，１８，１９または２０が自動的に閉弁されて窒素ガスの補充（供給）は停止される。また、（ｎ−１）階の感知配管４５についても、感知ヘッド４５Ａ等から僅かなガス漏れが発生すると、アラーム弁４３、一斉開放弁４４を介して感知配管４５内には同様に窒素ガスを補充（供給）するものである。
【０１１２】
これにより、（ｎ＋２）〜（ｎ−１）階の２次側配管２１〜２４内は、スプリンクラーヘッド２１Ａ〜２１Ｃ，２２Ａ，２２Ｂ，２３Ａ，２４Ａのいずれかでガス漏れ等が発生すると、前述の如く２次側配管２１，２２，２３または２４内には、窒素ガスが漸次供給（補充）されるため、例えば２次側配管２１，２２内も規定圧の窒素ガスで満たされることになる。
【０１１３】
次に、例えば（ｎ＋２）階の密閉された小さな区画室２Ｂ内でガス漏れが発生した場合には、前述した図４に示す処理と同様にガス漏洩対策処理が実行され、（ｎ＋２）階の２次側配管２１内には、通気管１６の分岐管１６Ｂからアラーム弁１７を介して加圧空気が供給され、２次側配管２１内を窒素ガスから空気へと入れ替えるものである。
【０１１４】
また、（ｎ＋１）階の小さな区画室３Ｂ内でガス漏れが発生した場合にも、図４に例示したガス漏洩対策処理と同様の処理を実行することにより、２次側配管２２内を加圧空気で満たすことができ、加圧空気の一部をスプリンクラーヘッド２２Ｂを介して区画室３Ｂ内に徐々に流出させて、防音室からなる区画室３Ｂ内が酸欠状態になるのを防ぎ、安全性、信頼性を向上することができる。
【０１１５】
かくして、このように構成される本実施の形態でも、密閉された区画室２Ｂ，３Ｂ内で酸素濃度が基準値の範囲内にあるときには、２次側配管２１，２２内に窒素ガスを供給して防錆性を高めることができ、前記酸素濃度が基準値以下となったときには、２次側配管２１，２２内に加圧空気を供給することができ、これによって、前述した第１の実施の形態と同様な効果を得ることができる。
【０１１６】
次に、図６ないし図８は本発明の第３の実施の形態を示し、本実施の形態の特徴は、ガス供給源を低活性ガスの供給源と酸素含有ガスの供給源とに別けると共に、ガス供給配管を低活性ガス供給配管と酸素含有ガス供給配管とにより構成したことにある。なお、本実施の形態では、前述した第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【０１１７】
図中、５１は酸素含有ガス用のガス供給源となる加圧空気源で、この加圧空気源５１は、例えば空気圧縮機等により構成されている。そして、加圧空気源５１は、例えば０．１ＭＰａ程度の規定圧（規定圧力）よりも僅かに高い圧力の加圧空気を後述の空気配管５４内に向けて供給するものである。
【０１１８】
５２は低活性ガス用のガス供給源となる窒素ガス源で、該窒素ガス源５２は、例えば第１の実施の形態で述べた窒素ガス発生装置１０と同様の装置等により構成されている。そして、窒素ガス源５２は、例えば０．１ＭＰａ程度の規定圧よりも僅かに高い圧力の窒素ガスを後述の窒素配管５５内に向けて供給するものである。
【０１１９】
５３は本実施の形態で採用した配管ラインで、該配管ライン５３は、第１の実施の形態で述べた配管ライン１５とほぼ同様に、消火物質供給配管としての揚水管６、給水管６Ａ，６Ｂおよび泡供給管９と、各階毎の２次側配管２１〜２４等とにより構成されるものである。しかし、この場合の配管ライン５３は、後述の空気配管５４、窒素配管５５等を含んで構成される点で、第１の実施の形態とは異なるものである。
【０１２０】
５４はガス供給配管を構成する空気配管で、該空気配管５４は、一側がガス供給源としての加圧空気源５１に接続され、他側が分岐点５４Ａの位置で３本の空気導管５４Ｂ，５４Ｃ，５４Ｄに接続されている。そして、上向きの空気導管５４Ｂは、給水管６Ａと並行して延び、それぞれの階で後述の切替バルブ５６〜５８を介してアラーム弁１７〜１９に接続されている。
【０１２１】
また、下向きに延びる空気導管５４Ｃは、給水管６Ｂと並行して延び、（ｎ−１）階で後述の切替バルブ５９を介してアラーム弁２０に接続されている。一方、別の空気導管５４Ｄは、泡供給管９と同様に（ｎ−１）階の天井側に沿って延設され、その先端側が後述の切替バルブ６０に接続されている。
【０１２２】
５５は空気配管５４と共にガス供給配管を構成する窒素配管で、該窒素配管５５は、一側がガス供給源としての窒素ガス源５２に接続され、他側が分岐点５５Ａの位置で３本の窒素導管５５Ｂ，５５Ｃ，５５Ｄに接続されている。そして、上向きの窒素導管５５Ｂは、給水管６Ａ、空気導管５４Ｂと並行して延び、それぞれの階で後述の切替バルブ５６〜５８を介してアラーム弁１７〜１９に接続されている。
【０１２３】
また、下向きに延びる窒素導管５５Ｃは、給水管６Ｂ、空気導管５４Ｃと並行して延び、（ｎ−１）階で後述の切替バルブ５９を介してアラーム弁２０に接続されている。一方、別の窒素導管５５Ｄは、泡供給管９、空気導管５４Ｄと同様に（ｎ−１）階の天井側に沿って延設され、その先端側が後述の切替バルブ６０に接続されている。
【０１２４】
５６は建物１の（ｎ＋２）階に設けられたガス選択手段を構成する切替バルブで、該切替バルブ５６は、例えば三方弁等の電磁式方向制御弁により構成され、２つの流入側が空気導管５４Ｂと窒素導管５５Ｂとに接続されている。また、切替バルブ５６の流出側は通気管部５６Ａとなり、この通気管部５６Ａは、第１の実施の形態で述べた分岐管１６Ｂに替わってアラーム弁１７の一方の流入側に接続されている。
【０１２５】
ここで、切替バルブ５６は、後述の指令装置６２により制御装置６１を介して切替制御され、空気導管５４Ｂと窒素導管５５Ｂのいずれか一方を通気管部５６Ａに接続する。これにより、切替バルブ５６は、その通気管部５６Ａをアラーム弁１７を介して２次側配管２１に連通させ、空気導管５４Ｂまたは窒素導管５５Ｂから２次側配管２１に向けて加圧空気または窒素ガスが流通するのを許すものである。
【０１２６】
５７は建物１の（ｎ＋１）階に設けられたガス選択手段としての切替バルブを示し、該切替バルブ５７は、前述した（ｎ＋２）階の切替バルブ５６と同様に構成され、アラーム弁１８の流入側に接続される通気管部５７Ａを有している。また、建物１の（ｎ）階には、通気管部５８Ａを有する切替バルブ５８が同様に設けられ、（ｎ−１）階にも、通気管部５９Ａを有する切替バルブ５９と、通気管部６０Ａを有する切替バルブ６０とが同様に設けられている。
【０１２７】
６１はマイクロコンピュータ等によって構成された制御装置で、該制御装置６１は、第１の実施の形態で述べた制御装置４７とほぼ同様に構成され、図７に示す如く入力側が圧力センサ３０〜３４、配管内センサ３５〜３９、酸素センサ４０，４１、火災検知器等からなる火災センサ４８および指令装置６２等に接続されている。
【０１２８】
そして、制御装置６１は、出力側が揚水ポンプ５、泡消火ポンプ８、末端バルブ２５〜２８、報知装置４９、加圧空気源５１、窒素ガス源５２および切替バルブ５６〜６０等に接続されている。
【０１２９】
また、制御装置６１は、ＲＯＭ、ＲＡＭ等からなる記憶部６１Ａを有し、この記憶部６１Ａ内には、火災発生時の消火制御処理（図示せず）、これに伴う前処理としてのガス供給処理（図８参照）等を行うための処理プログラム等が格納されている。そして、制御装置６１は、図８に一例として示した処理手順に従って２次側配管２１〜２４に対するガス供給処理を行うガス供給手段を実現するものである。
【０１３０】
また、制御装置６１は、火災の発生時に圧力センサ３０〜３３のいずれかで２次側配管２１〜２４の圧力が急激に低下すると、これに伴ってアラーム弁１７〜２０のいずれかを開弁させ、消火用水を放出させる消火物質放出手段を構成するものである。
【０１３１】
また、前記指令装置６２は、手動操作される選択スイッチ等により構成され、例えば（ｎ＋２）〜（ｎ−１）階の切替バルブ５６〜６０を、空気導管５４Ｂ，５４Ｃ，５４Ｄと窒素導管５５Ｂ，５５Ｃ，５５Ｄとのいずれか一方に選択的に切替えるための操作を行うものである。
【０１３２】
ここで、制御装置６１によるガス供給処理について、図８を参照して説明するに、処理動作がスタートすると、ステップ３１で各階、即ち（ｎ＋２）〜（ｎ−１）階の末端バルブ２５〜２８を全て開き、加圧空気源５１を作動させると共に、窒素ガス源５２も作動させる。
【０１３３】
次に、ステップ３２では、指令装置６２からの指令信号に従って所定階としての特定階、例えば（ｎ＋２），（ｎ＋１）階の切替バルブ５６，５７を空気導管５４Ｂ側に切替制御し、（ｎ＋２），（ｎ＋１）階の２次側配管２１，２２内に切替バルブ５６，５７の通気管部５６Ａ，５７Ａ、アラーム弁１７，１８を介して加圧空気を導入する。
【０１３４】
また、ステップ３３では、指令装置６２からの指令信号に従って残りの階、例えば（ｎ），（ｎ−１）階の切替バルブ５８，５９，６０を窒素導管５５Ｂ，５５Ｃ，５５Ｄ側に切替制御し、（ｎ），（ｎ−１）階の２次側配管２３，２４、感知配管４５内に切替バルブ５８，５９，６０の通気管部５８Ａ，５９Ａ，６０Ａ、アラーム弁１９，２０、一斉開放弁４４等を介して窒素ガスを導入する。
【０１３５】
次に、ステップ３４では、所定階である（ｎ＋２），（ｎ＋１）階の末端バルブ２５，２６を閉じ、所定階の２次側配管２１，２２内を空気導管５４Ｂからの加圧空気で満たすようにする。
【０１３６】
また、ステップ３５では残りの他の階、例えば（ｎ），（ｎ−１）階の末端バルブ２７，２８を閉じ、２次側配管２３，２４、感知配管４５内を窒素導管５５Ｂ，５５Ｃ，５５Ｄからの窒素ガスで満たすようにする。
【０１３７】
そして、次なるステップ３６では、各階の２次側配管２１〜２４、感知配管４５において内圧が規定圧（０．１ＭＰａ）に達すると、各階のアラーム弁１７〜２０、一斉開放弁４４が自動的に閉弁し、２次側配管２１〜２４、感知配管４５内への加圧空気または窒素ガスの供給は停止される。この段階で各階の２次側配管２１〜２４、感知配管４５は、その内部が加圧空気または窒素ガスにより大気圧よりも高い規定圧（例えば、０．１ＭＰａ程度）に保たれている。
【０１３８】
次に、ステップ３７では、仮に２次側配管２１〜２４のいずれかでスプリンクラーヘッド２１Ａ〜２１Ｃ，２２Ａ，２２Ｂ，２３Ａ，２４Ａ等から僅かなガス漏れが発生し、２次側配管２１，２２，２３または２４内の圧力が規定圧よりも低下すると、圧力が低下した２次側配管内には、それぞれ選択したガスが規定圧になるまで補充される。
【０１３９】
即ち、２次側配管２１，２２内でガス漏れによる圧力低下が発生すると、空気導管５４Ｂ側から切替バルブ５６，５７、通気管部５６Ａ，５７Ａ、アラーム弁１７，１８を介して２次側配管２１，２２内に加圧空気が補充（供給）される。また、２次側配管２３，２４内でガス漏れによる圧力低下が発生すると、窒素導管５５Ｂ，５５Ｃから切替バルブ５８，５９の通気管部５８Ａ，５９Ａ、アラーム弁１９，２０等を介して２次側配管２３，２４内に窒素ガスが補充される。
【０１４０】
そして、該当する２次側配管２１，２２，２３または２４の内圧が規定圧まで上昇すると、再びアラーム弁１７，１８，１９または２０が自動的に閉弁されて選択したガスの補充は停止される。また、（ｎ−１）階の感知配管４５についても、感知ヘッド４５Ａ等から僅かなガス漏れが発生すると、切替バルブ６０の通気管部６０Ａ、アラーム弁４３、一斉開放弁４４等を介して感知配管４５内には同様に窒素ガスを補充するものである。そして、その後はステップ３８でメインの制御処理にリターンする。
【０１４１】
かくして、このように構成される本実施の形態でも、前記第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができ、例えば密閉性の高い小さな区画室２Ｂ，３Ｂ等が存在する建物１においても、安全性を高めて酸欠等の発生を抑えることができると共に、火災発生時の消火性能を向上することができる。
【０１４２】
特に、本実施の形態では、各階毎に切替バルブ５６〜６０を設けると共に、指令装置６２の選択操作によって、切替バルブ５６〜６０を空気導管５４Ｂ，５４Ｃ，５４Ｄと窒素導管５５Ｂ，５５Ｃ，５５Ｄとのいずれか一方に選択的に切替えて接続する構成としている。
【０１４３】
このため、配管ライン５３の２次側配管２１〜２４に対して空気導管５４Ｂ，５４Ｃを接続するか、窒素導管５５Ｂ，５５Ｃを接続するかを指令装置６２側で任意に選択することができ、２次側配管２１〜２４内に向けて加圧空気と窒素ガスとを選択的に供給する制御を円滑に高精度で行うことができる。そして、例えば小さな区画室２Ｂ，３Ｂ等で酸素濃度が低下する等の不具合を解消でき、他の内部空間側では２次側配管内に錆が発生するのを抑えることができる。
【０１４４】
次に、図９は本発明の変形例を示し、この変形例でも、第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号付し、その説明を省略する。しかし、この変形例においては、弁装置としてアラーム弁１７〜２０（図１参照）を外部から開，閉制御可能な構成としているものである。
【０１４５】
そして、図９の変形例によるガス供給処理では、各階の２次側配管２１〜２４内が大気圧の状態で処理動作がスタートし、ステップ４１では特定階、例えば（ｎ＋２），（ｎ＋１）階のアラーム弁１７，１８を開き、他の階である（ｎ），（ｎ−１）階ではアラーム弁１９，２０を閉弁状態に保つ制御を行う。
【０１４６】
次に、ステップ４２では、窒素ガス発生装置１０を駆動し、特定階である（ｎ＋２），（ｎ＋１）階の２次側配管２１，２２内に加圧空気を供給する。即ち、窒素ガス発生装置１０は運転開始時の初期段階において窒素ガスの濃度が低く、酸素と窒素の比率が大気中の空気とほとんど変わりがないので、この段階では、窒素発生機１２から通気管１６、分岐管１６Ｂ，１６Ｃ等に加圧空気が供給され、この加圧空気はアラーム弁１７，１８を介して２次側配管２１，２２内に供給される。
【０１４７】
そして、次なるステップ４３では、特定階である（ｎ＋２），（ｎ＋１）階の２次側配管２１，２２内が加圧空気によって規定圧（０．１ＭＰａ）まで上昇すると、特定階のアラーム弁１７，１８が自動的に閉弁し、２次側配管２１，２２内への加圧空気の供給は停止される。
【０１４８】
また、ステップ４４では、他の階である（ｎ），（ｎ−１）階においてアラーム弁１９，２０を開弁させると共に、末端バルブ２７，２８を予め決められた所定時間だけ開弁させる。このため、（ｎ），（ｎ−１）階の２次側配管２３，２４内では、内部の空気が窒素発生機１２からのガス（窒素ガスの濃度が高くなっているガス）により末端バルブ２７，２８から排出される。
【０１４９】
そして、２次側配管２３，２４内が窒素ガスで満たされるようになると、末端バルブ２７，２８が閉弁される。そして、次なるステップ４５では、他の階である（ｎ），（ｎ−１）階の２次側配管２３，２４内が窒素ガスによって規定圧まで上昇すると、アラーム弁１９，２０が自動的に開弁され、２次側配管２３，２４内に向けた窒素ガスの供給は停止される。
【０１５０】
また、次なるステップ４６のように、仮に他の階の２次側配管２３または２４において、スプリンクラーヘッド２３Ａまたは２４Ａから僅かなガス漏れ等が発生し、内部の圧力が規定圧よりも低下すると、圧力が低下した２次側配管２３または２４内には、通気管１６の分岐管１６Ｂ，１６Ｃからアラーム弁１９または２０を介して窒素ガスが補充（供給）される。
【０１５１】
そして、該当する２次側配管２３または２４の内圧が規定圧まで上昇すると、再びアラーム弁１９または２０が閉弁されて窒素ガスの補充（供給）は停止される。また、（ｎ−１）階の感知配管４５についても、感知ヘッド４５Ａ等から僅かなガス漏れが発生すると、アラーム弁４３、一斉開放弁４４を介して感知配管４５内には同様に窒素ガスを補充（供給）することができる。
【０１５２】
また、ステップ４７のように、仮に特定階の２次側配管２１，２２のいずれかでスプリンクラーヘッド２１Ａ〜２１Ｃ，２２Ａ，２２Ｂ等から僅かなガス漏れが発生し、２次側配管２１または２２内の圧力が規定圧よりも低下すると、圧力が低下した２次側配管内には、下記のように加圧空気を補充（供給）し、その後はステップ４８でメインの制御処理にリターンする。
【０１５３】
即ち、この場合には図１に示す窒素ガス発生装置１０のガス分離バルブ１３を閉じ、空気供給バルブ１４を開弁することにより、空気圧縮機１１から通気管１６内に向けて加圧空気（圧縮空気）を吐出できるようにする。また、分岐管１６Ｃの下端側に設けた排出弁２９を一時的に開弁し、通気管１６の分岐管１６Ｂ，１６Ｃ等から窒素ガスを排出させる。
【０１５４】
これにより、特定階の２次側配管２１または２２内には、通気管１６の分岐管１６Ｂからアラーム弁１７を介して加圧空気が供給され、２次側配管２１または２２内が加圧空気により規定圧まで上昇すると、アラーム弁１７または１８が閉弁されて加圧空気の補充（供給）が停止される。
【０１５５】
かくして、このような構成を有する変形例においても、前記第１の実施の形態とほぼ同様な作用効果を得ることができ、例えばガス漏れ等の原因で２次側配管２１，２２，２３または２４内の圧力が規定圧よりも低下したときには、圧力が低下した２次側配管内にそれぞれ選択したガスを規定圧になるまで補充することができる。
【０１５６】
なお、前記各実施の形態では、（ｎ−１）〜（ｎ＋２）階の建物１に消火装置を適用した場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば１階または２階建ての建築物、３階建て以上の建築物、中，高層階の建築物等にも消火装置として広く適用できるものである。
【０１５７】
また、前記各実施の形態では、（ｎ−１）階に泡消火管４２と感知配管４５とを配設した場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えば（ｎ）〜（ｎ＋２）階においても、消火管４２および感知配管４５等からなる泡消火設備を設ける構成としてもよいものである。
【０１５８】
また、前記各実施の形態では、アラーム弁１７〜２０を三方弁等により構成する場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えば２次側配管２１〜２４内が予め決められた所定圧以下になると、この２次側配管２１〜２４をガス供給配管（例えば、通気管１６、空気配管５４または窒素配管５５）側に連通（接続）させるパイロット弁等により構成してもよいものである。
【０１５９】
さらに、前記各実施の形態では、低活性ガスとして窒素ガスを用いる場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えば常温かつ配管内の最高圧力において、不活性なガスであればよく、例えばヘリウム等を低活性ガスとして用いてもよい。そして、ヘリウム等の低活性ガスを用いる場合には、ガス供給源としてガスボンベ等を用いるようにすればよい。このため、ヘリウムよりも窒素ガスの方が好ましいものである。
【図面の簡単な説明】
【０１６０】
【図１】本発明の第１の実施の形態による消火装置を建物に適用した場合を示す全体構成図である。
【図２】図１に示す消火装置の制御ブロック図である。
【図３】図１中の２次側配管に対するガス供給処理を示す流れ図である。
【図４】図２中の制御装置によるガス漏洩対策処理を示す流れ図である。
【図５】第２の実施の形態によるガス供給処理を示す流れ図である。
【図６】第３の実施の形態による消火装置を建物に適用した場合を示す全体構成図である。
【図７】図６に示す消火装置の制御ブロック図である。
【図８】図７中の２次側配管に対するガス供給処理を示す流れ図である。
【図９】本発明の変形例によるガス供給処理を示す流れ図である。
【符号の説明】
【０１６１】
１ 建物（建築物）
２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，３Ａ，３Ｂ 区画室（内部空間）
４ 消火水槽
５ 揚水ポンプ（スプリンクラーポンプ）
６Ａ，６Ｂ 給水管（消火物質供給配管）
８ 泡消火ポンプ
９ 泡供給配管（消火物質供給配管）
１０ 窒素ガス発生装置（ガス供給源）
１１ 空気圧縮機
１２ 窒素発生機
１３ ガス分離バルブ
１４ 空気供給バルブ
１５，５３ 配管ライン
１６ 通気管（ガス供給配管）
１６Ｂ，１６Ｃ 分岐管（ガス供給配管）
１７，１８，１９，２０ アラーム弁（弁装置）
２１，２２，２３，２４ ２次側配管（吐出側配管）
２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ，２２Ａ，２２Ｂ，２３Ａ，２４Ａ スプリンクラーヘッド（吐出口）
２５，２６，２７，２８ 末端バルブ
２９ 排出弁
３０，３１，３２，３３，３４ 圧力センサ
３５，３６，３７，３８，３９ 配管内センサ（配管内酸素濃度検出手段）
４０，４１ 酸素センサ（酸素濃度検出手段）
４２ 泡消火管
４２Ａ 泡ヘッド（吐出口）
４３ アラーム弁
４４ 一斉開放弁
４５ 感知配管
４５Ａ 感知ヘッド
４６ 泡手動起動弁
４７，６１ 制御装置
４８ 火災センサ
４９ 報知装置
５１ 加圧空気源（ガス供給源）
５２ 窒素ガス源（ガス供給源）
５４ 空気配管（ガス供給配管）
５４Ｂ，５４Ｃ 空気導管（ガス供給配管）
５５ 窒素配管（ガス供給配管）
５５Ｂ，５５Ｃ 窒素導管（ガス供給配管）
５６，５７，５８，５９ 切替バルブ
６２ 指令装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば木造家屋、鉄筋・鉄骨コンクリート製の集合住宅またはビル等の建物に消火設備として好適に用いられる建築物用消火装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ビル等の建築物には、防火用設備として所謂スプリンクラーと呼ばれる消火設備が設けられている。そして、スプリンクラーの誤動作や配管の凍結等を抑えるため、通常時には配管内を加圧空気で満たすように構成した予作動式スプリンクラー装置、乾式スプリンクラー装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平６−１０５９２７号公報
【０００４】
この種の従来技術による予作動式スプリンクラー装置では、建築物の天井側に吐出側配管が設けられ、該吐出側配管の途中には各部屋毎にスプリンクラーヘッドが取付けられている。そして、各スプリンクラーヘッドの吐出口には、常時は吐出口を閉塞し、火災発生時には熱により溶融して吐出口を開口させる可溶性物質が設けられている。
【０００５】
また、前記吐出側配管は、スプリンクラーヘッドが取付けられる所謂２次側配管となり、消火物質（消火剤となる水、泡等）を供給する消火物質供給配管と加圧空気を供給するガス供給配管とからなる１次側配管に対し、例えば三方向弁であるアラーム弁を介して接続される。そして、ガス供給配管は加圧空気の供給源に接続され、消火物質供給配管は消火物質の供給ポンプに接続されている。
【０００６】
この場合、前記アラーム弁は、通常時にあって２次側配管内に所定圧の空気が供給されることにより閉弁状態となり、２次側配管内の空気圧がガス漏れ等により規定圧以下まで低下すると、アラーム弁が開弁することによって前記ガス供給配管から２次側配管内に加圧空気が供給（補充）され、２次側配管内の圧力を所定圧に保つものである。
【０００７】
そして、建築物の部屋内で火災が発生したときには、火災検知用のセンサ等から検知信号が出力されることにより消火物質の供給ポンプが作動され、このときに２次側配管は、アラーム弁を介して消火物質供給配管と接続され、例えば水、泡等の消火物質が２次側配管内に導入される。そして、火災が発生した部屋内では、前記スプリンクラーヘッドの可溶性物質が加熱により溶融されるため、スプリンクラーヘッドの吐出口が開口して２次側配管内の消火物質を部屋内に向けて放出するものである。
【０００８】
このように予作動式スプリンクラー装置は、火災が発生するまでの通常時に２次側配管内を加圧空気で満たすことにより、スプリンクラーヘッド側のトラブル等で、建築物の部屋内に吐出口から誤って放水が行われる等の不具合を防ぐことができるという利点がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、上述した従来技術の建築物用消火装置では、火災が発生するまでの通常時に２次側配管内を加圧空気で満たす構成としている。しかし、例えば配管内への通水試験等を行った後に水分が残ったままの状態で、２次側配管内に加圧空気を供給すると、２次側配管内が湿った空気で満たされることになる。
【００１０】
そして、このような状態が長年にわたって続くと、２次側配管内には湿気等が原因となって錆が発生し易くなり、場合によっては火災発生時の放水性能、消火性能が錆発生部により低下してしまうという問題がある。
【００１１】
一方、このような問題を解消するために、錆（酸化物）の発生を抑える窒素ガスを配管内に供給することが提案されている。しかし、窒素ガスで２次側配管内を満たすようにすると、錆の発生は抑えることができるものの、下記のような未解決な問題が生じてしまう。
【００１２】
即ち、ビル等の建築物内には、例えばスタジオ、カラオケボックス等のように防音性能を高めるために狭く密閉された小区画の部屋が存在する。そして、このような小区画の部屋においては、２次側配管内を窒素ガスで満たした場合に、部屋内のスプリンクラーヘッド等から窒素ガスが仮に漏洩（リーク）すると、小区画の部屋内では酸素濃度が低下し、部屋内が酸欠状態になる可能性もある。
【００１３】
本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、本発明の目的は、例えば密閉性の高い小区画の内部空間が存在する建築物においても、安全性を高めて酸欠等の発生を抑えることができると共に、火災発生時の消火性能を向上することができるようにした建築物用消火装置を提供することにある。
【００１４】
また、本発明の他の目的は、酸素含有ガスと低活性ガスとを適宜に選択して配管内に供給することにより、例えば小区画の内部空間で酸素濃度が低下する等の不具合を解消でき、他の内部空間側では配管内に錆が発生するのを抑えることができるようにした建築物用消火装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上述した課題を解決するために、請求項１の発明が採用する構成は、建築物に一または複数の吐出口を有する配管ラインを配置して設け、火災の発生時に前記配管ラインの吐出口から消火物質を放出してなる建築物用消火装置において、前記配管ラインには、前記消火物質の他に低活性ガスと酸素含有ガスとを選択的に導入する構成としたことを特徴としている。
【００１６】
また、請求項２の発明による建築物用消火装置は、建築物に配置して設けられ一または複数の吐出口を有した配管ラインと、火災発生時の熱に応じて該配管ラインの吐出口を開通させる開通手段と、前記配管ライン内の圧力が予め決められた規定圧力になるまで前記配管ライン内に酸素含有ガスと低活性ガスとを選択的に供給するガス供給手段と、前記配管ライン内のガス圧が前記規定圧力よりも十分に低い圧力値まで低下したときに、前記配管ラインの吐出口から消火物資を放出する消火物質放出手段とから構成したことにある。
【００１７】
また、請求項３の発明によると、前記配管ラインは、前記消火物質を供給する消火物質供給配管と、前記低活性ガス及び／又は酸素含有ガスを供給するガス供給配管と、前記吐出口が設けられた吐出側配管と、該吐出側配管を前記消火物質供給配管とガス供給配管とのいずれか一方に選択的に接続する弁装置とにより構成している。
【００１８】
また、請求項４の発明によると、前記ガス供給配管は、前記吐出側配管に向けて低活性ガスを供給する低活性ガス供給配管と、前記吐出側配管に向けて酸素含有ガスを供給する酸素含有ガス供給配管とにより構成している。
【００１９】
一方、請求項５の発明によると、前記建築物に設けられた複数の内部空間のうち少なくとも一の内部空間には酸素濃度を検出する酸素濃度検出手段を設け、該酸素濃度検出手段による前記内部空間内の酸素濃度が基準値の範囲内にあるときには、前記配管ラインに低活性ガスを供給し、前記酸素濃度が基準値以下となったときには、前記配管ラインに酸素含有ガスを供給する構成としている。
【００２０】
また、請求項６の発明によると、前記吐出側配管は、前記消火物質供給配管とガス供給配管とに対し複数本に分岐して設け、これら複数の吐出側配管のうち一の吐出側配管には酸素含有ガスを供給し、他の吐出側配管には低活性ガスを供給する構成としている。
【００２１】
また、請求項７の発明によると、前記ガス供給配管は、一側が低活性ガスと酸素含有ガスを選択的に供給可能なガス供給源に接続され他側が前記一の吐出側配管と他の吐出側配管とのいずれかに制御装置によって選択的に接続される構成とし、該制御装置は、前記ガス供給源からガス供給配管に酸素含有ガスが供給されるときに前記ガス供給配管を一の吐出側配管に接続し、前記ガス供給源からガス供給配管に低活性ガスが供給されるときには前記ガス供給配管を他の吐出側配管に接続する制御を行う構成としている。
【００２２】
また、請求項８の発明によると、前記一の吐出側配管には配管内の酸素濃度を検出する配管内酸素濃度検出手段を設け、前記制御装置は、該配管内酸素濃度検出手段が所定の酸素濃度以下になったことを検知したときに、前記ガス供給源からガス供給配管を介して前記一の吐出側配管に酸素含有ガスを供給する制御を行う構成としている。
【００２３】
さらに、請求項９の発明によると、前記ガス供給源は、低活性ガスである窒素ガスと酸素含有ガスである加圧空気とを供給する窒素ガス発生装置により構成している。
【発明の効果】
【００２４】
上述の如く、請求項１に記載の発明によれば、建築物に設けられ複数の吐出口を有した配管ラインに、消火物質の他に低活性ガスと酸素含有ガスとを選択的に導入する構成としているので、例えば火災が発生する前の通常時においては、配管ライン内に低活性ガスと酸素含有ガスとを選択的に導入することにより、配管ラインの吐出口から建築物の部屋内に水、泡等の消火物質が誤って放出されるのを防ぐことができる。
【００２５】
そして、建築物に設けられた複数の部屋（内部空間）のうち、例えば密閉性の高い小区画の内部空間に対しては、該当する配管ライン内に酸素含有ガスを供給することにより、内部空間の酸素濃度が低下するのを確実に防止でき、安全性を高めて酸欠等の発生を抑えることができる。また、密閉性の低い部屋（内部空間）に対しては、該当する配管ライン内に低活性ガスを供給することにより、配管ライン内に錆が発生するのを抑えることができ、火災発生時の消火性能を向上することができる。
【００２６】
また、請求項２に記載の発明によれば、建築物に設けた配管ライン内の圧力が予め決められた規定圧力になるまでは、ガス供給手段によって前記配管ライン内に酸素含有ガスと低活性ガスとを選択的に供給し、前記配管ライン内のガス圧が前記規定圧力よりも十分に低い圧力値まで低下したときには、例えば火災発生時であるので、このときの熱で配管ラインの吐出口が開通手段によって開通され、消火物質放出手段により配管ラインの吐出口から消火物資を放出する構成としている。このため、請求項１の発明と同様に火災が発生する前の通常時において、配管ライン内に低活性ガスと酸素含有ガスとを選択的に導入することができ、配管ラインの吐出口から建築物の部屋内に水、泡等の消火物質が誤って放出されるのを防ぐことができる。
【００２７】
そして、配管ライン内には酸素含有ガスと低活性ガスとを適宜に選択して供給することにより、例えば小区画の内部空間で酸素濃度が低下する等の不具合を解消でき、他の内部空間側では配管内に錆が発生するのを抑えることができる。従って、火災発生時の消火性能を高めることができ、建築物用消火装置としての安全性、信頼性を向上することができる。
【００２８】
また、請求項３に記載の発明は、配管ラインを、消火物質供給配管、ガス供給配管、吐出口が設けられた吐出側配管および弁装置により構成しているので、火災が発生する前の通常時においては、ガス供給配管を吐出側配管に弁装置を介して接続することができ、これにより吐出側配管内に低活性ガスと酸素含有ガスとを選択的に導入することができる。一方、火災の発生時には、消火物質供給配管を吐出側配管に弁装置を介して接続することができ、これにより消火物質を吐出側配管内に供給して、複数の吐出口から建築物の部屋内に消火物質を放出することができる。
【００２９】
また、請求項４に記載の発明は、ガス供給配管を低活性ガス供給配管と酸素含有ガス供給配管とにより構成しているので、配管ラインの吐出側配管に対して低活性ガス供給配管を接続するか、酸素含有ガス供給配管を接続するかを任意に選択することができ、前記吐出側配管に向けて低活性ガスと酸素含有ガスとを選択的に供給する制御を円滑に高精度で行うことができる。
【００３０】
一方、請求項５に記載の発明は、少なくとも一の内部空間に酸素濃度検出手段を設け、該酸素濃度検出手段の検出結果に従って配管ラインに低活性ガスと酸素含有ガスとを選択的に供給する構成としているので、前記内部空間内の酸素濃度が基準値の範囲内にあるときには、前記配管ラインに低活性ガスを供給して防錆性を高めることができ、前記酸素濃度が基準値以下となったときには、前記配管ラインに酸素含有ガスを供給して内部空間が酸欠状態になるのを防ぎ、安全性、信頼性を向上することができる。
【００３１】
また、請求項６に記載の発明によると、吐出側配管は消火物質供給配管とガス供給配管とに対し複数本に分岐して設け、これら複数の吐出側配管のうち一の吐出側配管には酸素含有ガスを供給し、他の吐出側配管には低活性ガスを供給する構成としているので、複数の吐出側配管に対して酸素含有ガスと低活性ガスとを選択的に供給することができる。
【００３２】
また、請求項７に記載の発明は、ガス供給配管の一側を低活性ガスと酸素含有ガスを選択的に供給可能なガス供給源に接続し、他側が一の吐出側配管と他の吐出側配管とのいずれかに制御装置によって選択的に接続される構成としているので、例えばガス供給源からガス供給配管に酸素含有ガスを供給するときには、前記ガス供給配管を一の吐出側配管に接続でき、一の吐出側配管内には酸素含有ガスを供給することができる。また、前記ガス供給源からガス供給配管に低活性ガスを供給するときには、前記ガス供給配管を他の吐出側配管に接続でき、他の吐出側配管内には低活性ガスを供給することができる。
【００３３】
また、請求項８に記載の発明は、一の吐出側配管に配管内酸素濃度検出手段を設ける構成としているので、一の吐出側配管内で酸素濃度が所定の濃度以下となったときには、ガス供給源からガス供給配管を介して前記一の吐出側配管に酸素含有ガスを供給することにより、一の吐出側配管内での酸素濃度を所定の濃度以上に高めることができ、例えば密閉性の高い内部空間の酸素濃度が下がる等の問題をなくすことができる。
【００３４】
さらに、請求項９に記載の発明は、ガス供給源を窒素ガス発生装置により構成しているので、このような窒素ガス発生装置を用いることにより、低活性ガスである窒素ガスと酸素含有ガスである加圧空気とを、ガス供給配管から吐出側配管内へと選択的に供給することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
以下、本発明の実施の形態による建築物用消火装置を、例えば商業用ビル等の建物に適用した場合を例に挙げ、添付図面に従って詳細に説明する。
【００３６】
ここで、図１ないし図４は本発明の第１の実施の形態を示している。図中、１は建築物としての建物で、この建物１は、例えば（ｎ−１）階、（ｎ）階、（ｎ＋１）階、（ｎ＋２）階からなる複数階の建築物を構成している。そして、建物１は、例えば（ｎ＋２）階が最上階となり、その天井側が屋上部１Ａとなっている。
【００３７】
また、建物１の（ｎ＋２）階には、例えば３つの内部空間からなる区画室２Ａ，２Ｂ，２Ｃが形成され、これらの区画室２Ａ〜２Ｃのうち区画室２Ｂは、小区画に密閉された防音室となっている。また、（ｎ＋１）階には、例えば２つの区画室３Ａ，３Ｂが形成され、小さい方の区画室３Ｂは密閉された防音室となっている。一方、建物１の（ｎ）階は、広い内部空間を有し、（ｎ−１）階は、例えば地下室を構成するものである。
【００３８】
４は（ｎ−１）階の床下側に設けられた消火水槽で、該消火水槽４内には、火災発生時の消火用水が貯留されている。そして、消火水槽４内の水は、後述の泡と共に消火物質（消火剤）を構成するものである。
【００３９】
５はスプリンクラーポンプとしての揚水ポンプを示し、該揚水ポンプ５は、後述の泡消火ポンプ８と共に消火物質の供給ポンプを構成している。そして、揚水ポンプ５は、消火水槽４内の吸水フィルタ５Ａ側から消火用水を汲上げつつ、これを消火物質供給配管としての揚水管６内に吐出するものである。
【００４０】
ここで、揚水管６は、図１に示すように先端側が上，下の給水管６Ａ，６Ｂとなって分岐し、上向きの給水管６Ａは、建物１の屋上部１Ａまで延びて高架水槽７に接続されている。また、下向きの給水管６Ｂは、（ｎ−１）階の内部空間において後述のアラーム弁２０に接続されている。
【００４１】
８は消火物質の供給ポンプを構成する泡消火ポンプで、該泡消火ポンプ８は、消火水槽４内の吸水フィルタ８Ａ側から消火用水を汲上げつつ、泡状の消火剤（図示せず）を消火物質供給配管としての泡供給管９内に吐出するものである。そして、泡供給管９は、図１に示す如く（ｎ−１）階の天井側に沿って延設され、その先端側が後述のアラーム弁４３に接続されている。
【００４２】
１０はガス供給源を構成する窒素ガス発生装置で、この窒素ガス発生装置１０は、図１に示す如く空気圧縮機１１、窒素発生機１２、ガス分離バルブ１３および空気供給バルブ１４により大略構成されている。そして、窒素ガス発生装置１０は、後述の通気管１６内に酸素含有ガスとしての加圧空気を供給するときにガス分離バルブ１３を閉じて空気供給バルブ１４を開弁することにより、空気圧縮機１１から吐出された圧縮空気を通気管１６内に流通させる。
【００４３】
また、窒素ガス発生装置１０は、通気管１６内に低活性ガスとしての窒素ガスを供給するときにガス分離バルブ１３を開弁させ、空気供給バルブ１４を閉弁することにより、空気圧縮機１１から窒素発生機１２に向けて圧縮空気を吐出させる。そして、窒素発生機１２は、圧縮空気中の窒素と酸素とを分離することにより、例えば後述の規定圧よりも僅かに高い圧力の窒素ガスを通気管１６に加圧状態で吐出するものである。
【００４４】
この場合、窒素ガス発生装置１０の窒素発生機１２は、運転開始時に初期段階から窒素ガスを吐出することはできない。即ち、窒素発生機１２から吐出されるガスは、初期段階では窒素ガスの濃度が低く、酸素と窒素の比率が大気中の濃度とほとんど変わりはない。しかし、窒素発生機１２の運転を続けるうちに徐々に窒素ガスの濃度が高くなって、酸素を含まない低活性ガスとしての窒素ガスが得られるものである。
【００４５】
１５は建物１の（ｎ−１）階から（ｎ＋２）階にわたってほぼ全体に延びるように配置して設けられた配管ラインで、この配管ライン１５は、消火物質供給配管としての揚水管６、給水管６Ａ，６Ｂおよび泡供給管９と、後述の通気管１６、アラーム弁１７〜２０および各階毎の２次側配管２１〜２４等とにより構成されるものである。
【００４６】
１６はガス供給配管を構成する通気管で、この通気管１６は、一側がガス供給源としての窒素ガス発生装置１０に接続され、他側が分岐点１６Ａの位置で３本の分岐管１６Ｂ，１６Ｃ，１６Ｄに接続されている。そして、上向きの分岐管１６Ｂは、給水管６Ａと並行して延び、それぞれの階で後述のアラーム弁１７〜１９に接続されている。
【００４７】
また、下向きに延びる分岐管１６Ｃは、給水管６Ｂと並行して延び、（ｎ−１）階で後述のアラーム弁２０に接続されている。一方、別の分岐管１６Ｄは、泡供給管９と同様に（ｎ−１）階の天井側に沿って延設され、その先端側が後述の一斉開放弁４４に接続されている。
【００４８】
１７は建物１の（ｎ＋２）階に設けられた弁装置としてのアラーム弁で、該アラーム弁１７は、例えば三方弁等により構成され、２つの流入側が給水管６Ａと分岐管１６Ｂ（通気管１６）とに接続されている。また、アラーム弁１７の流出側は、後述の２次側配管２１に接続されている。
【００４９】
ここで、アラーム弁１７は、通常の状態で分岐管１６Ｂを２次側配管２１に連通させ、例えば加圧空気が分岐管１６Ｂから２次側配管２１に向けて流通するのを許す。そして、２次側配管２１内の圧力が後述の規定圧（例えば、０．１ＭＰａ）に達すると、アラーム弁１７は、分岐管１６Ｂと２次側配管２１との間を遮断し、２次側配管２１内の圧力が規定圧よりも過剰に高くなるのを防ぐものである。
【００５０】
また、アラーム弁１７は、後述の如く火災が発生したときに揚水ポンプ５の駆動に伴う給水管６Ａ内の圧力上昇と、例えば２次側配管２１内の圧力低下に伴って開弁され、このときには給水管６Ａから２次側配管２１に向けて消火用水が大きな流量で勢いよく流通するのを許すものである。
【００５１】
１８は建物１の（ｎ＋１）階に設けられた弁装置としてのアラーム弁で、該アラーム弁１８は、前述した（ｎ＋２）階のアラーム弁１７と同様に構成されている。また、建物１の（ｎ）階には、弁装置としてのアラーム弁１９が同様に設けられ、（ｎ−１）階にも、同様に弁装置としてのアラーム弁２０が設けられている。
【００５２】
２１は（ｎ＋２）階の天井側に沿って配置された吐出側配管としての２次側配管で、この２次側配管２１は、一側がアラーム弁１７を介して給水管６Ａと通気管１６（分岐管１６Ｂ）とに選択的に接続され、他側は後述する末端バルブ２５の位置まで延びている。そして、２次側配管２１の途中には、複数のスプリンクラーヘッド２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ，２１Ｃ，…が互いに間隔をもって設けられ、スプリンクラーヘッド２１Ａは区画室２Ａに、スプリンクラーヘッド２１Ｂは区画室２Ｂに、他のスプリンクラーヘッド２１Ｃ，２１Ｃ，…は区画室２Ｃにそれぞれ配設されている。
【００５３】
ここで、スプリンクラーヘッド２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ，…は、２次側配管２１（配管ライン１５）の吐出口を構成し、その開口部は開通手段としての可溶性物質（図示せず）により閉塞されている。そして、スプリンクラーヘッド２１Ａ〜２１Ｃは、火災発生時の高熱が及ぶと少なくとも一のスプリンクラーヘッド側で前記可溶性物質が溶融されることにより、該当するスプリンクラーヘッド２１Ａ〜２１Ｃのいずれかが開口して後述の如く放水が行われるものである。
【００５４】
２２は（ｎ＋１）階の天井側に沿って配置された吐出側配管としての２次側配管で、該２次側配管２２は、一側がアラーム弁１８を介して給水管６Ａと通気管１６（分岐管１６Ｂ）とに選択的に接続され、他側は後述する末端バルブ２６の位置まで延びている。そして、２次側配管２２の途中には、複数のスプリンクラーヘッド２２Ａ，２２Ａ，…，２２Ｂが互いに間隔をもって設けられ、これらのスプリンクラーヘッド２２Ａ，２２Ｂも、前述したスプリンクラーヘッド２１Ａ〜２１Ｃと同様に構成されている。
【００５５】
ここで、スプリンクラーヘッド２２Ａ，２２Ａ，…は、（ｎ＋１）階のうち大きい方の区画室３Ａ側に配置され、スプリンクラーヘッド２２Ｂは、密閉された防音室となる小さい方の区画室３Ｂ側に配設されている。
【００５６】
２３は（ｎ）階の天井側に沿って配置された吐出側配管としての２次側配管、２４は（ｎ−１）階の天井側に沿って配置された吐出側配管としての２次側配管を示している。そして、これらの２次側配管２３，２４も、一側がアラーム弁１９，２０を介して給水管６Ａと通気管１６（分岐管１６Ｂ）とに選択的に接続され、他側は後述する末端バルブ２７，２８の位置まで延びている。
【００５７】
また、建物１の（ｎ）階には、２次側配管２３の途中に複数のスプリンクラーヘッド２３Ａ，２３Ａ，…が互いに間隔をもって設けられ、（ｎ−１）階には、２次側配管２４の途中に複数のスプリンクラーヘッド２４Ａが互いに間隔をもって設けられている。
【００５８】
２５は建物１の（ｎ＋２）階において２次側配管２１の先端側（他側）に設けられた末端バルブで、該末端バルブ２５は、後述の制御装置４７によりアクチュエータ（図示せず）を介して開，閉制御される。そして、末端バルブ２５を開弁したときには、２次側配管２１内が大気に連通して大気圧（０．０ＭＰａ）状態となり、後述の如く２次側配管２１内の圧力を規定圧力としての規定圧（例えば、０．１ＭＰａ）以上に上昇させるときには、末端バルブ２５を閉弁状態に保持するものである。
【００５９】
ここで、建物１の（ｎ＋１）階には、２次側配管２２の先端側（他側）に同様な末端バルブ２６が設けられ、（ｎ）階には２次側配管２３の先端側に同様の末端バルブ２７が設けられている。また、（ｎ−１）階には２次側配管２４の先端側に同様の末端バルブ２８が設けられている。
【００６０】
２９は建物１の（ｎ−１）階において分岐管１６Ｃの下端側に設けられた排出弁で、該排出弁２９は、例えば通気管１６（分岐管１６Ｂ〜１６Ｄ）内のガス種を入れ替えるとき等に後述の制御装置４７によりアクチュエータ（図示せず）を介して開，閉制御され、常時は閉弁状態に保持されるものである。
【００６１】
即ち、排出弁２９は、通気管１６（分岐管１６Ｂ〜１６Ｄ）内に供給するガスを、例えば窒素ガスから加圧空気（または、これと逆）に入れ替えるときに開弁され、ガス供給配管である通気管１６（分岐管１６Ｂ〜１６Ｄ）のガス種を入れ替えた状態で閉弁されるものである。
【００６２】
３０，３１，３２，３３は２次側配管２１，２２，２３，２４の途中に設けられた圧力センサで、該圧力センサ３０〜３３のうち、圧力センサ３０は２次側配管２１内の圧力を検出し、圧力センサ３１は２次側配管２２内の圧力を検出する。また、圧力センサ３２は２次側配管２３内の圧力を検出し、圧力センサ３３は２次側配管２４内の圧力（大気圧との差圧）を検出するものである。
【００６３】
また、他の圧力センサ３４は、後述する感知配管４５内の圧力を検出する。そして、これらの圧力センサ３０〜３４は、後述する制御装置４７の入力側に図２に示す如く接続されている。
【００６４】
３５，３６，３７，３８は２次側配管２１，２２，２３，２４の途中に設けられた配管内酸素濃度検出手段としての酸素センサ（以下、配管内センサ３５〜３８という）で、該配管内センサ３５〜３８のうち、配管内センサ３５は２次側配管２１内の酸素濃度を検出し、配管内センサ３６は２次側配管２２内の酸素濃度を検出するものである。
【００６５】
また、配管内センサ３７は２次側配管２３内の酸素濃度を検出し、配管内センサ３８は２次側配管２４内の酸素濃度を検出するものである。また、他の酸素センサである配管内センサ３９は、後述する感知配管４５内の酸素濃度を検出する構成となっている。
【００６６】
４０は建物１の（ｎ＋２）階において区画室２Ｂ内に設けられた酸素濃度検出手段としての酸素センサで、該酸素センサ４０は、密閉性の高い防音室等からなる区画室２Ｂで内部の酸素濃度を検出し、その検出信号を後述の制御装置４７に出力するものである。
【００６７】
４１は建物１の（ｎ＋１）階において区画室３Ｂ内に設けられた酸素濃度検出手段としての酸素センサで、該酸素センサ４１も、密閉性の高い防音室等からなる区画室３Ｂで内部の酸素濃度を検出し、その検出信号を後述の制御装置４７に出力するものである。
【００６８】
４２は建物１の（ｎ−１）階に設けられた泡消火管で、該泡消火管４２は、図１に示すように泡供給管９の先端側にアラーム弁４３、一斉開放弁４４を介して接続されている。また、泡消火管４２の途中には、複数の泡ヘッド４２Ａ，４２Ａ，…が設けられ、これらの泡ヘッド４２Ａも前述したスプリンクラーヘッド２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ等と同様に可溶性物質により閉塞されている。
【００６９】
４５は建物１の（ｎ−１）階に泡消火管４２と並行して延びるように配設された感知配管を示し、該感知配管４５は、一側が通気管１６の分岐管１６Ｄに一斉開放弁４４を介して接続され、他側は泡手動起動弁４６の位置まで延びている。また、感知配管４５の途中には、複数の感知ヘッド４５Ａ，４５Ａ，…が設けられ、これらの感知ヘッド４５Ａも前述したスプリンクラーヘッド２１Ａ等と同様に可溶性物質により閉塞されている。
【００７０】
４７はマイクロコンピュータ等によって構成された制御装置で、該制御装置４７は、図２に示す如く入力側が圧力センサ３０〜３４、配管内センサ３５〜３９、酸素センサ４０，４１および火災検知器等からなる火災センサ４８等に接続され、出力側が揚水ポンプ５、泡消火ポンプ８、窒素ガス発生装置１０の空気圧縮機１１、ガス分離バルブ１３、空気供給バルブ１４、末端バルブ２５〜２８、排出弁２９および報知装置４９等に接続されている。
【００７１】
また、制御装置４７は、ＲＯＭ、ＲＡＭ等からなる記憶部４７Ａを有し、この記憶部４７Ａ内には、火災発生時の消火制御処理（図示せず）、これに伴う前処理としてのガス供給処理（図３参照）およびガス漏洩対策処理（図４参照）等を行うための処理プログラム、後述のタイマＴ、時間Ｔ1 （例えば、１〜１５分程度）、基準値Ａ1 （例えば、残留酸素濃度１８％に対応）等が格納されている。
【００７２】
そして、制御装置４７は、図３に一例として示した処理手順に従って２次側配管２１〜２４に対するガス供給処理を行うガス供給手段を実現し、図４に例示したガス漏洩対策処理等を行うものである。また、制御装置４７は、火災の発生時に圧力センサ３０〜３３のいずれかで２次側配管２１〜２４の圧力が急激に低下すると、これに伴ってアラーム弁１７〜２０のいずれかを開弁させ、後述の如く消火用水を放出させる消火物質放出手段を構成している。
【００７３】
また、前記報知装置４９は、警報ブザー、音声合成装置、報知ランプまたはディスプレイ等により構成され、例えば密閉性の高い区画室２Ｂ内で酸素濃度が低下したときに、図４中のステップ１３に示す如く報知するものである。なお、報知装置４９は、例えば火災発生時の報知等を行う構成としてもよいものである。
【００７４】
本実施の形態による建築物用消火装置は、上述の如き構成を有するもので、次に、制御装置４７による２次側配管２１〜２４へのガス供給処理について図３を参照して説明する。
【００７５】
まず、（ｎ＋２）〜（ｎ−１）階の２次側配管２１〜２４内が大気圧（０．０ＭＰａ）の状態で処理動作をスタートすると、ステップ１では窒素ガス発生装置１０の駆動を開始すると共に、タイマＴをスタートさせる。この場合、窒素ガス発生装置１０はガス分離バルブ１３を開弁し、空気供給バルブ１４を閉弁した状態で空気圧縮機１１の運転を開始することにより、空気圧縮機１１から窒素発生機１２に向けて圧縮空気（加圧空気）を吐出させる。
【００７６】
そして、窒素ガス発生装置１０の窒素発生機１２は、圧縮空気中の窒素と酸素とを分離することにより、加圧状態の窒素ガスを通気管１６に向けて吐出する。しかし、窒素発生機１２から吐出されるガスは、運転開始時の初期段階において窒素ガスの濃度が低く、後述の時間Ｔ1 に達するまでは、酸素と窒素の比率が大気中の空気とほとんど変わりがない。
【００７７】
そこで、ステップ２では各階のアラーム弁１７〜２０を介して２次側配管２１〜２４内に空気が供給される。即ち、この段階では、窒素発生機１２から通気管１６、分岐管１６Ｂ，１６Ｃ，１６Ｄに酸素含有ガスとしての加圧空気が供給され、この加圧空気は各階のアラーム弁１７〜２０を開弁させて２次側配管２１〜２４内に導入される。
【００７８】
そして、ステップ３では、各階の２次側配管２１〜２４において、その内圧が規定圧（０．１ＭＰａ）に達すると各階のアラーム弁１７〜２０が自動的に閉弁し、２次側配管２１〜２４内への加圧空気の供給は停止される。この段階で各階の２次側配管２１〜２４は、その内部が加圧空気により大気圧よりも高い規定圧（例えば、０．１ＭＰａ程度）に保たれている。
【００７９】
次に、この状態でタイマＴが予め決められた時間Ｔ1 （例えば、１〜１５分程度）以上に達し、ステップ４で「ＹＥＳ」と判定される。即ち、窒素ガス発生装置１０は運転を続けるうちに、窒素発生機１２から供給されるガスが空気から徐々に窒素ガスに切り替わり、酸素を含まない低活性ガスとしての窒素ガスが、通気管１６、分岐管１６Ｂ，１６Ｃ，１６Ｄに向けて供給される。
【００８０】
そして、次なるステップ５では、特定階となる例えば（ｎ），（ｎ−１）階の末端バルブ２７，２８を開弁させ、２次側配管２３，２４内の圧力を大気圧まで下げるようにする。また、この段階で（ｎ−１）階の泡手動起動弁４６を開くことによって、感知配管４５内も大気圧にするのがよい。
【００８１】
次に、ステップ６では、（ｎ），（ｎ−１）階のアラーム弁１９，２０を介して２次側配管２３，２４内に、通気管１６の分岐管１６Ｂ，１６Ｃから窒素ガスを供給し、２次側配管２３，２４内の空気を窒素ガスと入れ替えるようにして末端バルブ２７，２８を閉弁させる。また、（ｎ−１）階の感知配管４５内も、通気管１６の分岐管１６Ｄから一斉開放弁４４等を介して窒素ガスを供給し、空気を窒素ガスと入れ替えるようにして泡手動起動弁４６を閉弁させる。
【００８２】
そして、ステップ７に移り、（ｎ），（ｎ−１）階の２次側配管２３，２４、感知配管４５内が窒素ガスにより規定圧（例えば、０．１ＭＰａ）まで上昇すると、アラーム弁１９，２０，４３が自動的に閉弁され、２次側配管２３，２４、感知配管４５内に向けた窒素ガスの供給は停止される。
【００８３】
また、次なるステップ８のように、仮に２次側配管２１〜２４のいずれかでスプリンクラーヘッド２１Ａ〜２１Ｃ，２２Ａ，２２Ｂ，２３Ａ，２４Ａ等から僅かなガス漏れが発生し、２次側配管２１，２２，２３または２４内の圧力が規定圧よりも低下すると、圧力が低下した２次側配管内には、通気管１６の分岐管１６Ｂ，１６Ｃからアラーム弁１７，１８，１９または２０を介して窒素ガスが補充（供給）される。
【００８４】
そして、該当する２次側配管２１，２２，２３または２４の内圧が規定圧まで上昇すると、再びアラーム弁１７，１８，１９または２０が自動的に閉弁されて窒素ガスの補充（供給）は停止される。また、（ｎ−１）階の感知配管４５についても、感知ヘッド４５Ａ等から僅かなガス漏れが発生すると、アラーム弁４３、一斉開放弁４４を介して感知配管４５内には同様に窒素ガスを補充（供給）する。そして、図３中のステップ９でメインの制御処理にリターンする。
【００８５】
これにより、（ｎ＋２）〜（ｎ−１）階の２次側配管２１〜２４内は、スプリンクラーヘッド２１Ａ〜２１Ｃ，２２Ａ，２２Ｂ，２３Ａ，２４Ａのいずれかでガス漏れ等が発生すると、前述の如く２次側配管２１，２２，２３または２４内に窒素ガスが漸次供給（補充）されるため、例えば２次側配管２１，２２内も規定圧の窒素ガスで満たされることになる。
【００８６】
次に、例えば（ｎ＋２）階の密閉された小さな区画室２Ｂ内でガス漏れが発生した場合のガス漏洩対策処理について、図４を参照して説明する。
【００８７】
この場合、まず、ステップ１１では（ｎ＋２）階の区画室２Ｂ内に設けた酸素センサ４０から検出信号Ａを読込む。そして、ステップ１２では、検出信号Ａが予め決められた基準値Ａ1 （例えば、残留酸素濃度１８％に対応）以下まで低下し、区画室２Ｂ内の酸素濃度が希薄濃度になっているか否かを判定する。
【００８８】
そして、ステップ１２で「ＮＯ」と判定する間は、区画室２Ｂ内の酸素濃度が大気中の酸素濃度と比較して希薄にはなっていないので、ステップ１１に戻り、ステップ１２で「ＹＥＳ」と判定するまで待機する。そして、ステップ１２で「ＹＥＳ」と判定したときには、次なるステップ１３に移って報知装置４９（図２参照）を作動させ、区画室２Ｂ内の酸素濃度が低下していることを報知する。
【００８９】
次に、ステップ１４では、（ｎ＋２）階の末端バルブ２５を開弁して２次側配管２１内を大気に連通させる。そして、ステップ１５では、窒素ガス発生装置１０のガス分離バルブ１３（図１参照）を閉じ、空気供給バルブ１４を開弁することにより、空気圧縮機１１から通気管１６内に向けて加圧空気（圧縮空気）を吐出するように供給する。
【００９０】
これにより、（ｎ＋２）階の２次側配管２１内には、通気管１６の分岐管１６Ｂからアラーム弁１７を介して加圧空気が供給され、２次側配管２１内を窒素ガスから空気へと入れ替えるようにして末端バルブ２５を閉弁させる。そして、次なるステップ１６では、（ｎ＋２）階の２次側配管２１内が加圧空気により規定圧まで上昇すると、アラーム弁１７が閉弁されて加圧空気の供給を停止し、その後はステップ１７でメインの制御処理にリターンする。
【００９１】
この結果、図３に示すステップ８の処理と図４に示すガス漏洩対策処理とにより、例えば（ｎ＋２）階の密閉された区画室２Ｂ内で酸素濃度が基準値の範囲内にあるときには、２次側配管２１内に窒素ガスを供給して防錆性を高めることができ、前記酸素濃度が基準値以下となったときには、２次側配管２１内に加圧空気を供給することができる。
【００９２】
このため、例えば２次側配管２１のスプリンクラーヘッド２１Ｂから配管内部のガスが区画室２Ｂ内にガス漏れが生じても、２次側配管２１内を加圧空気で満たすことにより、加圧空気の一部をスプリンクラーヘッド２１Ｂを介して区画室２Ｂ内に徐々に流出させて、防音室からなる区画室２Ｂ内が酸欠状態になるのを防ぎ、安全性、信頼性を向上することができる。
【００９３】
また、（ｎ＋１）階の小さな区画室３Ｂ内でガス漏れが発生した場合にも、図４に例示したガス漏洩対策処理と同様の処理を実行することにより、２次側配管２２内を加圧空気で満たすことができ、加圧空気の一部をスプリンクラーヘッド２２Ｂを介して区画室３Ｂ内に徐々に流出させて、防音室からなる区画室３Ｂ内が酸欠状態になるのを防ぎ、安全性、信頼性を向上することができる。
【００９４】
一方、建物１内で仮に火災が発生したときには、これを火災センサ４８で検知することにより、制御装置４７は揚水ポンプ５を駆動すると共に、窒素ガス発生装置１０の作動を停止させる。これによって、火災が発生した階、例えば（ｎ）階ではアラーム弁１９が、揚水ポンプ５の駆動に伴う給水管６Ａ内の圧力上昇と２次側配管２３内の圧力低下とに伴って開弁される。
【００９５】
この場合、例えば２次側配管２３に設けた複数のスプリンクラーヘッド２３Ａのいずれかに火災発生時の高熱が及ぶと、このスプリンクラーヘッド２３Ａ側で可溶性物質が溶融されることにより、当該スプリンクラーヘッド２３Ａが開口して２次側配管２３内から窒素ガスが噴出し、２次側配管２３内の圧力は大気圧程度まで急激に低下する。
【００９６】
このため、火災発生階、例えば（ｎ）階のアラーム弁１９は、これに伴って給水管６Ａから２次側配管２３内に消火用水を導入するように開弁し、給水管６Ａから２次側配管２３に向けて消火用水が流通するのを許すと共に、可溶性物質が溶融されたスプリンクラーヘッド２３Ａからは、建物１の内部空間に向けて大きな流量で勢いよく放水を行うことができる。このとき、制御装置４７は、アラーム弁１９、２次側配管２３等と共に消火物質放出手段を構成するものである。
【００９７】
かくして、本実施の形態によれば、建物１の（ｎ＋２）〜（ｎ−１）階に設けた２次側配管２１〜２４内に対し、例えば消火用水を供給する前の段階（火災が発生していない通常状態）で低活性ガスとしての窒素ガスと酸素含有ガスとしての加圧空気とを選択的に導入する構成としている。
【００９８】
このため、例えば火災が発生する前の通常時においては、２次側配管２１〜２４内に窒素ガスまたは加圧空気を充満させることにより、２次側配管２１〜２４の吐出口となるスプリンクラーヘッド２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ，２２Ａ，２２Ｂ，２３Ａ，２４Ａから区画室２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，３Ａ，３Ｂ等に水、泡等の消火物質が誤って放出されるのを防ぐことができる。
【００９９】
そして、建物１内に設けた複数の内部空間（例えば、区画室２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，３Ａ，３Ｂ等）のうち、例えば密閉性の高い小さな区画室２Ｂ，３Ｂに対しては、該当する２次側配管２１，２２内に酸素含有の加圧空気を供給することにより、区画室２Ｂ，３Ｂ内の酸素濃度が低下するのを確実に防止でき、安全性を高めて酸欠等の発生を抑えることができる。
【０１００】
また、密閉性の低い（ｎ），（ｎ−１）階の内部空間に対しては、該当する２次側配管２３，２４内に窒素ガス（低活性ガス）を積極的に供給することにより、これらの２次側配管２３，２４内に錆（酸化物）が発生するのを抑えることができ、火災発生時の消火用水が錆により邪魔されて放水性能が低下するのを防止できると共に、消火性能を向上することができる。
【０１０１】
また、各階の２次側配管２１〜２４、感知配管４５の途中には、配管内センサ３５〜３９をそれぞれ設けているので、２次側配管２１〜２４、感知配管４５内の酸素濃度を配管内センサ３５〜３９を用いて常に監視することができ、例えば密閉性の高い区画室２Ｂ，３Ｂに延びる２次側配管２１，２２内で酸素濃度が所定の濃度以下に低下したときには、図４中のステップ１４〜１６と同様の処理を行うことができる。
【０１０２】
この結果、空気圧縮機１２から通気管１６、分岐管１６Ｂ、アラーム弁１７，１８を介して２次側配管２１，２２内に加圧空気（酸素含有ガス）を供給することができ、２次側配管２１，２２内の酸素濃度を所定の濃度以上に高めることができると共に、例えば区画室２Ｂ，３Ｂのように密閉性の高い内部空間内で酸素濃度が下がる等の問題をなくすことができる。
【０１０３】
次に、図５は本発明の第２の実施の形態を示し、本実施の形態では、前述した第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【０１０４】
しかし、本実施の形態の特徴は、各階の２次側配管２１〜２４内が規定圧になるまで窒素ガスを供給した後に、例えば区画室２Ｂ，３Ｂのように密閉性の高い内部空間内で酸素濃度が下がると、該当する２次側配管２１，２２内に加圧空気を供給する構成としたことにある。
【０１０５】
即ち、本実施の形態にあっては、制御装置４７（図２参照）の記憶部４７Ａ内に、図５に例示したガス供給処理がガス漏洩対策処理（図４参照）等と共に格納されている。
【０１０６】
そして、図５に示すガス供給処理では、処理動作がスタートすると、ステップ２１で窒素ガス発生装置１０の駆動を開始すると共に、タイマＴをスタートさせる。次に、ステップ２２では、（ｎ＋２）〜（ｎ−１）階の末端バルブ２５〜２８を全て開弁し、各階の２次側配管２１〜２４内を大気圧（０．０ＭＰａ）の状態におく。
【０１０７】
また、ステップ２３では、タイマＴが時間Ｔ1 に達したか否かを判定し、「ＮＯ」と判定する間はステップ２２に戻る。そして、ステップ２３で「ＹＥＳ」と判定したときには、窒素ガス発生装置１０の窒素発生機１２から供給されるガスが空気から徐々に窒素ガスに切替わり、酸素を含まない低活性ガスとしての窒素ガスが通気管１６、分岐管１６Ｂ〜１６Ｄに向けて供給されている。
【０１０８】
そこで、ステップ２４では、各階のアラーム弁１７〜２０を介して２次側配管２１〜２４内に窒素ガスを供給すると共に、この段階で各階の末端バルブ２５〜２８を全て閉弁するようにする。なお、（ｎ−１）階の感知配管４５に対しても、同様に窒素ガスを供給する。また、この段階で酸素センサ４０，４１からの検出信号により、例えば密閉性の高い小さな区画室２Ｂ，３Ｂ内における酸素濃度を監視する。
【０１０９】
そして、次なるステップ２５では、各階の２次側配管２１〜２４、感知配管４５において内圧が規定圧（０．１ＭＰａ）に達すると、各階のアラーム弁１７〜２０、一斉開放弁４４が自動的に閉弁し、２次側配管２１〜２４内への窒素ガスの供給は停止される。この段階で各階の２次側配管２１〜２４、感知配管４５は、その内部が窒素ガスにより大気圧よりも高い規定圧（例えば、０．１ＭＰａ程度）に保たれている。
【０１１０】
次に、ステップ２６では、仮に２次側配管２１〜２４のいずれかでスプリンクラーヘッド２１Ａ〜２１Ｃ，２２Ａ，２２Ｂ，２３Ａ，２４Ａ等から僅かなガス漏れが発生し、２次側配管２１，２２，２３または２４内の圧力が規定圧よりも低下すると、圧力が低下した２次側配管内には、通気管１６の分岐管１６Ｂ，１６Ｃからアラーム弁１７，１８，１９または２０を介して窒素ガスが補充（供給）される。そして、その後はステップ２７でメインの制御処理にリターンする。
【０１１１】
そして、該当する２次側配管２１，２２，２３または２４の内圧が規定圧まで上昇すると、再びアラーム弁１７，１８，１９または２０が自動的に閉弁されて窒素ガスの補充（供給）は停止される。また、（ｎ−１）階の感知配管４５についても、感知ヘッド４５Ａ等から僅かなガス漏れが発生すると、アラーム弁４３、一斉開放弁４４を介して感知配管４５内には同様に窒素ガスを補充（供給）するものである。
【０１１２】
これにより、（ｎ＋２）〜（ｎ−１）階の２次側配管２１〜２４内は、スプリンクラーヘッド２１Ａ〜２１Ｃ，２２Ａ，２２Ｂ，２３Ａ，２４Ａのいずれかでガス漏れ等が発生すると、前述の如く２次側配管２１，２２，２３または２４内には、窒素ガスが漸次供給（補充）されるため、例えば２次側配管２１，２２内も規定圧の窒素ガスで満たされることになる。
【０１１３】
次に、例えば（ｎ＋２）階の密閉された小さな区画室２Ｂ内でガス漏れが発生した場合には、前述した図４に示す処理と同様にガス漏洩対策処理が実行され、（ｎ＋２）階の２次側配管２１内には、通気管１６の分岐管１６Ｂからアラーム弁１７を介して加圧空気が供給され、２次側配管２１内を窒素ガスから空気へと入れ替えるものである。
【０１１４】
また、（ｎ＋１）階の小さな区画室３Ｂ内でガス漏れが発生した場合にも、図４に例示したガス漏洩対策処理と同様の処理を実行することにより、２次側配管２２内を加圧空気で満たすことができ、加圧空気の一部をスプリンクラーヘッド２２Ｂを介して区画室３Ｂ内に徐々に流出させて、防音室からなる区画室３Ｂ内が酸欠状態になるのを防ぎ、安全性、信頼性を向上することができる。
【０１１５】
かくして、このように構成される本実施の形態でも、密閉された区画室２Ｂ，３Ｂ内で酸素濃度が基準値の範囲内にあるときには、２次側配管２１，２２内に窒素ガスを供給して防錆性を高めることができ、前記酸素濃度が基準値以下となったときには、２次側配管２１，２２内に加圧空気を供給することができ、これによって、前述した第１の実施の形態と同様な効果を得ることができる。
【０１１６】
次に、図６ないし図８は本発明の第３の実施の形態を示し、本実施の形態の特徴は、ガス供給源を低活性ガスの供給源と酸素含有ガスの供給源とに別けると共に、ガス供給配管を低活性ガス供給配管と酸素含有ガス供給配管とにより構成したことにある。なお、本実施の形態では、前述した第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【０１１７】
図中、５１は酸素含有ガス用のガス供給源となる加圧空気源で、この加圧空気源５１は、例えば空気圧縮機等により構成されている。そして、加圧空気源５１は、例えば０．１ＭＰａ程度の規定圧（規定圧力）よりも僅かに高い圧力の加圧空気を後述の空気配管５４内に向けて供給するものである。
【０１１８】
５２は低活性ガス用のガス供給源となる窒素ガス源で、該窒素ガス源５２は、例えば第１の実施の形態で述べた窒素ガス発生装置１０と同様の装置等により構成されている。そして、窒素ガス源５２は、例えば０．１ＭＰａ程度の規定圧よりも僅かに高い圧力の窒素ガスを後述の窒素配管５５内に向けて供給するものである。
【０１１９】
５３は本実施の形態で採用した配管ラインで、該配管ライン５３は、第１の実施の形態で述べた配管ライン１５とほぼ同様に、消火物質供給配管としての揚水管６、給水管６Ａ，６Ｂおよび泡供給管９と、各階毎の２次側配管２１〜２４等とにより構成されるものである。しかし、この場合の配管ライン５３は、後述の空気配管５４、窒素配管５５等を含んで構成される点で、第１の実施の形態とは異なるものである。
【０１２０】
５４はガス供給配管を構成する空気配管で、該空気配管５４は、一側がガス供給源としての加圧空気源５１に接続され、他側が分岐点５４Ａの位置で３本の空気導管５４Ｂ，５４Ｃ，５４Ｄに接続されている。そして、上向きの空気導管５４Ｂは、給水管６Ａと並行して延び、それぞれの階で後述の切替バルブ５６〜５８を介してアラーム弁１７〜１９に接続されている。
【０１２１】
また、下向きに延びる空気導管５４Ｃは、給水管６Ｂと並行して延び、（ｎ−１）階で後述の切替バルブ５９を介してアラーム弁２０に接続されている。一方、別の空気導管５４Ｄは、泡供給管９と同様に（ｎ−１）階の天井側に沿って延設され、その先端側が後述の切替バルブ６０に接続されている。
【０１２２】
５５は空気配管５４と共にガス供給配管を構成する窒素配管で、該窒素配管５５は、一側がガス供給源としての窒素ガス源５２に接続され、他側が分岐点５５Ａの位置で３本の窒素導管５５Ｂ，５５Ｃ，５５Ｄに接続されている。そして、上向きの窒素導管５５Ｂは、給水管６Ａ、空気導管５４Ｂと並行して延び、それぞれの階で後述の切替バルブ５６〜５８を介してアラーム弁１７〜１９に接続されている。
【０１２３】
また、下向きに延びる窒素導管５５Ｃは、給水管６Ｂ、空気導管５４Ｃと並行して延び、（ｎ−１）階で後述の切替バルブ５９を介してアラーム弁２０に接続されている。一方、別の窒素導管５５Ｄは、泡供給管９、空気導管５４Ｄと同様に（ｎ−１）階の天井側に沿って延設され、その先端側が後述の切替バルブ６０に接続されている。
【０１２４】
５６は建物１の（ｎ＋２）階に設けられたガス選択手段を構成する切替バルブで、該切替バルブ５６は、例えば三方弁等の電磁式方向制御弁により構成され、２つの流入側が空気導管５４Ｂと窒素導管５５Ｂとに接続されている。また、切替バルブ５６の流出側は通気管部５６Ａとなり、この通気管部５６Ａは、第１の実施の形態で述べた分岐管１６Ｂに替わってアラーム弁１７の一方の流入側に接続されている。
【０１２５】
ここで、切替バルブ５６は、後述の指令装置６２により制御装置６１を介して切替制御され、空気導管５４Ｂと窒素導管５５Ｂのいずれか一方を通気管部５６Ａに接続する。これにより、切替バルブ５６は、その通気管部５６Ａをアラーム弁１７を介して２次側配管２１に連通させ、空気導管５４Ｂまたは窒素導管５５Ｂから２次側配管２１に向けて加圧空気または窒素ガスが流通するのを許すものである。
【０１２６】
５７は建物１の（ｎ＋１）階に設けられたガス選択手段としての切替バルブを示し、該切替バルブ５７は、前述した（ｎ＋２）階の切替バルブ５６と同様に構成され、アラーム弁１８の流入側に接続される通気管部５７Ａを有している。また、建物１の（ｎ）階には、通気管部５８Ａを有する切替バルブ５８が同様に設けられ、（ｎ−１）階にも、通気管部５９Ａを有する切替バルブ５９と、通気管部６０Ａを有する切替バルブ６０とが同様に設けられている。
【０１２７】
６１はマイクロコンピュータ等によって構成された制御装置で、該制御装置６１は、第１の実施の形態で述べた制御装置４７とほぼ同様に構成され、図７に示す如く入力側が圧力センサ３０〜３４、配管内センサ３５〜３９、酸素センサ４０，４１、火災検知器等からなる火災センサ４８および指令装置６２等に接続されている。
【０１２８】
そして、制御装置６１は、出力側が揚水ポンプ５、泡消火ポンプ８、末端バルブ２５〜２８、報知装置４９、加圧空気源５１、窒素ガス源５２および切替バルブ５６〜６０等に接続されている。
【０１２９】
また、制御装置６１は、ＲＯＭ、ＲＡＭ等からなる記憶部６１Ａを有し、この記憶部６１Ａ内には、火災発生時の消火制御処理（図示せず）、これに伴う前処理としてのガス供給処理（図８参照）等を行うための処理プログラム等が格納されている。そして、制御装置６１は、図８に一例として示した処理手順に従って２次側配管２１〜２４に対するガス供給処理を行うガス供給手段を実現するものである。
【０１３０】
また、制御装置６１は、火災の発生時に圧力センサ３０〜３３のいずれかで２次側配管２１〜２４の圧力が急激に低下すると、これに伴ってアラーム弁１７〜２０のいずれかを開弁させ、消火用水を放出させる消火物質放出手段を構成するものである。
【０１３１】
また、前記指令装置６２は、手動操作される選択スイッチ等により構成され、例えば（ｎ＋２）〜（ｎ−１）階の切替バルブ５６〜６０を、空気導管５４Ｂ，５４Ｃ，５４Ｄと窒素導管５５Ｂ，５５Ｃ，５５Ｄとのいずれか一方に選択的に切替えるための操作を行うものである。
【０１３２】
ここで、制御装置６１によるガス供給処理について、図８を参照して説明するに、処理動作がスタートすると、ステップ３１で各階、即ち（ｎ＋２）〜（ｎ−１）階の末端バルブ２５〜２８を全て開き、加圧空気源５１を作動させると共に、窒素ガス源５２も作動させる。
【０１３３】
次に、ステップ３２では、指令装置６２からの指令信号に従って所定階としての特定階、例えば（ｎ＋２），（ｎ＋１）階の切替バルブ５６，５７を空気導管５４Ｂ側に切替制御し、（ｎ＋２），（ｎ＋１）階の２次側配管２１，２２内に切替バルブ５６，５７の通気管部５６Ａ，５７Ａ、アラーム弁１７，１８を介して加圧空気を導入する。
【０１３４】
また、ステップ３３では、指令装置６２からの指令信号に従って残りの階、例えば（ｎ），（ｎ−１）階の切替バルブ５８，５９，６０を窒素導管５５Ｂ，５５Ｃ，５５Ｄ側に切替制御し、（ｎ），（ｎ−１）階の２次側配管２３，２４、感知配管４５内に切替バルブ５８，５９，６０の通気管部５８Ａ，５９Ａ，６０Ａ、アラーム弁１９，２０、一斉開放弁４４等を介して窒素ガスを導入する。
【０１３５】
次に、ステップ３４では、所定階である（ｎ＋２），（ｎ＋１）階の末端バルブ２５，２６を閉じ、所定階の２次側配管２１，２２内を空気導管５４Ｂからの加圧空気で満たすようにする。
【０１３６】
また、ステップ３５では残りの他の階、例えば（ｎ），（ｎ−１）階の末端バルブ２７，２８を閉じ、２次側配管２３，２４、感知配管４５内を窒素導管５５Ｂ，５５Ｃ，５５Ｄからの窒素ガスで満たすようにする。
【０１３７】
そして、次なるステップ３６では、各階の２次側配管２１〜２４、感知配管４５において内圧が規定圧（０．１ＭＰａ）に達すると、各階のアラーム弁１７〜２０、一斉開放弁４４が自動的に閉弁し、２次側配管２１〜２４、感知配管４５内への加圧空気または窒素ガスの供給は停止される。この段階で各階の２次側配管２１〜２４、感知配管４５は、その内部が加圧空気または窒素ガスにより大気圧よりも高い規定圧（例えば、０．１ＭＰａ程度）に保たれている。
【０１３８】
次に、ステップ３７では、仮に２次側配管２１〜２４のいずれかでスプリンクラーヘッド２１Ａ〜２１Ｃ，２２Ａ，２２Ｂ，２３Ａ，２４Ａ等から僅かなガス漏れが発生し、２次側配管２１，２２，２３または２４内の圧力が規定圧よりも低下すると、圧力が低下した２次側配管内には、それぞれ選択したガスが規定圧になるまで補充される。
【０１３９】
即ち、２次側配管２１，２２内でガス漏れによる圧力低下が発生すると、空気導管５４Ｂ側から切替バルブ５６，５７、通気管部５６Ａ，５７Ａ、アラーム弁１７，１８を介して２次側配管２１，２２内に加圧空気が補充（供給）される。また、２次側配管２３，２４内でガス漏れによる圧力低下が発生すると、窒素導管５５Ｂ，５５Ｃから切替バルブ５８，５９の通気管部５８Ａ，５９Ａ、アラーム弁１９，２０等を介して２次側配管２３，２４内に窒素ガスが補充される。
【０１４０】
そして、該当する２次側配管２１，２２，２３または２４の内圧が規定圧まで上昇すると、再びアラーム弁１７，１８，１９または２０が自動的に閉弁されて選択したガスの補充は停止される。また、（ｎ−１）階の感知配管４５についても、感知ヘッド４５Ａ等から僅かなガス漏れが発生すると、切替バルブ６０の通気管部６０Ａ、アラーム弁４３、一斉開放弁４４等を介して感知配管４５内には同様に窒素ガスを補充するものである。そして、その後はステップ３８でメインの制御処理にリターンする。
【０１４１】
かくして、このように構成される本実施の形態でも、前記第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができ、例えば密閉性の高い小さな区画室２Ｂ，３Ｂ等が存在する建物１においても、安全性を高めて酸欠等の発生を抑えることができると共に、火災発生時の消火性能を向上することができる。
【０１４２】
特に、本実施の形態では、各階毎に切替バルブ５６〜６０を設けると共に、指令装置６２の選択操作によって、切替バルブ５６〜６０を空気導管５４Ｂ，５４Ｃ，５４Ｄと窒素導管５５Ｂ，５５Ｃ，５５Ｄとのいずれか一方に選択的に切替えて接続する構成としている。
【０１４３】
このため、配管ライン５３の２次側配管２１〜２４に対して空気導管５４Ｂ，５４Ｃを接続するか、窒素導管５５Ｂ，５５Ｃを接続するかを指令装置６２側で任意に選択することができ、２次側配管２１〜２４内に向けて加圧空気と窒素ガスとを選択的に供給する制御を円滑に高精度で行うことができる。そして、例えば小さな区画室２Ｂ，３Ｂ等で酸素濃度が低下する等の不具合を解消でき、他の内部空間側では２次側配管内に錆が発生するのを抑えることができる。
【０１４４】
次に、図９は本発明の変形例を示し、この変形例でも、第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号付し、その説明を省略する。しかし、この変形例においては、弁装置としてアラーム弁１７〜２０（図１参照）を外部から開，閉制御可能な構成としているものである。
【０１４５】
そして、図９の変形例によるガス供給処理では、各階の２次側配管２１〜２４内が大気圧の状態で処理動作がスタートし、ステップ４１では特定階、例えば（ｎ＋２），（ｎ＋１）階のアラーム弁１７，１８を開き、他の階である（ｎ），（ｎ−１）階ではアラーム弁１９，２０を閉弁状態に保つ制御を行う。
【０１４６】
次に、ステップ４２では、窒素ガス発生装置１０を駆動し、特定階である（ｎ＋２），（ｎ＋１）階の２次側配管２１，２２内に加圧空気を供給する。即ち、窒素ガス発生装置１０は運転開始時の初期段階において窒素ガスの濃度が低く、酸素と窒素の比率が大気中の空気とほとんど変わりがないので、この段階では、窒素発生機１２から通気管１６、分岐管１６Ｂ，１６Ｃ等に加圧空気が供給され、この加圧空気はアラーム弁１７，１８を介して２次側配管２１，２２内に供給される。
【０１４７】
そして、次なるステップ４３では、特定階である（ｎ＋２），（ｎ＋１）階の２次側配管２１，２２内が加圧空気によって規定圧（０．１ＭＰａ）まで上昇すると、特定階のアラーム弁１７，１８が自動的に閉弁し、２次側配管２１，２２内への加圧空気の供給は停止される。
【０１４８】
また、ステップ４４では、他の階である（ｎ），（ｎ−１）階においてアラーム弁１９，２０を開弁させると共に、末端バルブ２７，２８を予め決められた所定時間だけ開弁させる。このため、（ｎ），（ｎ−１）階の２次側配管２３，２４内では、内部の空気が窒素発生機１２からのガス（窒素ガスの濃度が高くなっているガス）により末端バルブ２７，２８から排出される。
【０１４９】
そして、２次側配管２３，２４内が窒素ガスで満たされるようになると、末端バルブ２７，２８が閉弁される。そして、次なるステップ４５では、他の階である（ｎ），（ｎ−１）階の２次側配管２３，２４内が窒素ガスによって規定圧まで上昇すると、アラーム弁１９，２０が自動的に開弁され、２次側配管２３，２４内に向けた窒素ガスの供給は停止される。
【０１５０】
また、次なるステップ４６のように、仮に他の階の２次側配管２３または２４において、スプリンクラーヘッド２３Ａまたは２４Ａから僅かなガス漏れ等が発生し、内部の圧力が規定圧よりも低下すると、圧力が低下した２次側配管２３または２４内には、通気管１６の分岐管１６Ｂ，１６Ｃからアラーム弁１９または２０を介して窒素ガスが補充（供給）される。
【０１５１】
そして、該当する２次側配管２３または２４の内圧が規定圧まで上昇すると、再びアラーム弁１９または２０が閉弁されて窒素ガスの補充（供給）は停止される。また、（ｎ−１）階の感知配管４５についても、感知ヘッド４５Ａ等から僅かなガス漏れが発生すると、アラーム弁４３、一斉開放弁４４を介して感知配管４５内には同様に窒素ガスを補充（供給）することができる。
【０１５２】
また、ステップ４７のように、仮に特定階の２次側配管２１，２２のいずれかでスプリンクラーヘッド２１Ａ〜２１Ｃ，２２Ａ，２２Ｂ等から僅かなガス漏れが発生し、２次側配管２１または２２内の圧力が規定圧よりも低下すると、圧力が低下した２次側配管内には、下記のように加圧空気を補充（供給）し、その後はステップ４８でメインの制御処理にリターンする。
【０１５３】
即ち、この場合には図１に示す窒素ガス発生装置１０のガス分離バルブ１３を閉じ、空気供給バルブ１４を開弁することにより、空気圧縮機１１から通気管１６内に向けて加圧空気（圧縮空気）を吐出できるようにする。また、分岐管１６Ｃの下端側に設けた排出弁２９を一時的に開弁し、通気管１６の分岐管１６Ｂ，１６Ｃ等から窒素ガスを排出させる。
【０１５４】
これにより、特定階の２次側配管２１または２２内には、通気管１６の分岐管１６Ｂからアラーム弁１７を介して加圧空気が供給され、２次側配管２１または２２内が加圧空気により規定圧まで上昇すると、アラーム弁１７または１８が閉弁されて加圧空気の補充（供給）が停止される。
【０１５５】
かくして、このような構成を有する変形例においても、前記第１の実施の形態とほぼ同様な作用効果を得ることができ、例えばガス漏れ等の原因で２次側配管２１，２２，２３または２４内の圧力が規定圧よりも低下したときには、圧力が低下した２次側配管内にそれぞれ選択したガスを規定圧になるまで補充することができる。
【０１５６】
なお、前記各実施の形態では、（ｎ−１）〜（ｎ＋２）階の建物１に消火装置を適用した場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば１階または２階建ての建築物、３階建て以上の建築物、中，高層階の建築物等にも消火装置として広く適用できるものである。
【０１５７】
また、前記各実施の形態では、（ｎ−１）階に泡消火管４２と感知配管４５とを配設した場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えば（ｎ）〜（ｎ＋２）階においても、消火管４２および感知配管４５等からなる泡消火設備を設ける構成としてもよいものである。
【０１５８】
また、前記各実施の形態では、アラーム弁１７〜２０を三方弁等により構成する場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えば２次側配管２１〜２４内が予め決められた所定圧以下になると、この２次側配管２１〜２４をガス供給配管（例えば、通気管１６、空気配管５４または窒素配管５５）側に連通（接続）させるパイロット弁等により構成してもよいものである。
【０１５９】
さらに、前記各実施の形態では、低活性ガスとして窒素ガスを用いる場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えば常温かつ配管内の最高圧力において、不活性なガスであればよく、例えばヘリウム等を低活性ガスとして用いてもよい。そして、ヘリウム等の低活性ガスを用いる場合には、ガス供給源としてガスボンベ等を用いるようにすればよい。このため、ヘリウムよりも窒素ガスの方が好ましいものである。
【図面の簡単な説明】
【０１６０】
【図１】本発明の第１の実施の形態による消火装置を建物に適用した場合を示す全体構成図である。
【図２】図１に示す消火装置の制御ブロック図である。
【図３】図１中の２次側配管に対するガス供給処理を示す流れ図である。
【図４】図２中の制御装置によるガス漏洩対策処理を示す流れ図である。
【図５】第２の実施の形態によるガス供給処理を示す流れ図である。
【図６】第３の実施の形態による消火装置を建物に適用した場合を示す全体構成図である。
【図７】図６に示す消火装置の制御ブロック図である。
【図８】図７中の２次側配管に対するガス供給処理を示す流れ図である。
【図９】本発明の変形例によるガス供給処理を示す流れ図である。
【符号の説明】
【０１６１】
１ 建物（建築物）
２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，３Ａ，３Ｂ 区画室（内部空間）
４ 消火水槽
５ 揚水ポンプ（スプリンクラーポンプ）
６Ａ，６Ｂ 給水管（消火物質供給配管）
８ 泡消火ポンプ
９ 泡供給配管（消火物質供給配管）
１０ 窒素ガス発生装置（ガス供給源）
１１ 空気圧縮機
１２ 窒素発生機
１３ ガス分離バルブ
１４ 空気供給バルブ
１５，５３ 配管ライン
１６ 通気管（ガス供給配管）
１６Ｂ，１６Ｃ 分岐管（ガス供給配管）
１７，１８，１９，２０ アラーム弁（弁装置）
２１，２２，２３，２４ ２次側配管（吐出側配管）
２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ，２２Ａ，２２Ｂ，２３Ａ，２４Ａ スプリンクラーヘッド（吐出口）
２５，２６，２７，２８ 末端バルブ
２９ 排出弁
３０，３１，３２，３３，３４ 圧力センサ
３５，３６，３７，３８，３９ 配管内センサ（配管内酸素濃度検出手段）
４０，４１ 酸素センサ（酸素濃度検出手段）
４２ 泡消火管
４２Ａ 泡ヘッド（吐出口）
４３ アラーム弁
４４ 一斉開放弁
４５ 感知配管
４５Ａ 感知ヘッド
４６ 泡手動起動弁
４７，６１ 制御装置
４８ 火災センサ
４９ 報知装置
５１ 加圧空気源（ガス供給源）
５２ 窒素ガス源（ガス供給源）
５４ 空気配管（ガス供給配管）
５４Ｂ，５４Ｃ 空気導管（ガス供給配管）
５５ 窒素配管（ガス供給配管）
５５Ｂ，５５Ｃ 窒素導管（ガス供給配管）
５６，５７，５８，５９ 切替バルブ
６２ 指令装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
建築物に一または複数の吐出口を有する配管ラインを配置して設け、火災の発生時に前記配管ラインの吐出口から消火物質を放出してなる建築物用消火装置において、
前記配管ラインには、前記消火物質の他に低活性ガスと酸素含有ガスとを選択的に導入する構成としたことを特徴とする建築物用消火装置。
【請求項２】
建築物に配置して設けられ一または複数の吐出口を有した配管ラインと、
火災発生時の熱に応じて該配管ラインの吐出口を開通させる開通手段と、
前記配管ライン内の圧力が予め決められた規定圧力になるまで前記配管ライン内に酸素含有ガスと低活性ガスとを選択的に供給するガス供給手段と、
前記配管ライン内のガス圧が前記規定圧力よりも十分に低い圧力値まで低下したときに、前記配管ラインの吐出口から消火物資を放出する消火物質放出手段とから構成してなる建築物用消火装置。
【請求項３】
前記配管ラインは、前記消火物質を供給する消火物質供給配管と、前記低活性ガス及び／又は酸素含有ガスを供給するガス供給配管と、前記吐出口が設けられた吐出側配管と、該吐出側配管を前記消火物質供給配管とガス供給配管とのいずれか一方に選択的に接続する弁装置とにより構成してなる請求項１または２に記載の建築物用消火装置。
【請求項４】
前記ガス供給配管は、前記吐出側配管に向けて低活性ガスを供給する低活性ガス供給配管と、前記吐出側配管に向けて酸素含有ガスを供給する酸素含有ガス供給配管とにより構成してなる請求項３に記載の建築物用消火装置。
【請求項５】
前記建築物に設けられた複数の内部空間のうち少なくとも一の内部空間には酸素濃度を検出する酸素濃度検出手段を設け、該酸素濃度検出手段による前記内部空間内の酸素濃度が基準値の範囲内にあるときには、前記配管ラインに低活性ガスを供給し、前記酸素濃度が基準値以下となったときには、前記配管ラインに酸素含有ガスを供給する構成としてなる請求項１，２，３または４に記載の建築物用消火装置。
【請求項６】
前記吐出側配管は、前記消火物質供給配管とガス供給配管とに対し複数本に分岐して設け、これら複数の吐出側配管のうち一の吐出側配管には酸素含有ガスを供給し、他の吐出側配管には低活性ガスを供給する構成としてなる請求項３または４に記載の建築物用消火装置。
【請求項７】
前記ガス供給配管は、一側が低活性ガスと酸素含有ガスを選択的に供給可能なガス供給源に接続され他側が前記一の吐出側配管と他の吐出側配管とのいずれかに制御装置によって選択的に接続される構成とし、該制御装置は、前記ガス供給源からガス供給配管に酸素含有ガスが供給されるときに前記ガス供給配管を一の吐出側配管に接続し、前記ガス供給源からガス供給配管に低活性ガスが供給されるときには前記ガス供給配管を他の吐出側配管に接続する制御を行う構成としてなる請求項６に記載の建築物用消火装置。
【請求項８】
前記一の吐出側配管には配管内の酸素濃度を検出する配管内酸素濃度検出手段を設け、前記制御装置は、該配管内酸素濃度検出手段が所定の酸素濃度以下になったことを検知したときに、前記ガス供給源からガス供給配管を介して前記一の吐出側配管に酸素含有ガスを供給する制御を行う構成としてなる請求項７に記載の建築物用消火装置。
【請求項９】
前記ガス供給源は、低活性ガスである窒素ガスと酸素含有ガスである加圧空気とを供給する窒素ガス発生装置により構成してなる請求項７または８に記載の建築物用消火装置。
【請求項１】
建築物に一または複数の吐出口を有する配管ラインを配置して設け、火災の発生時に前記配管ラインの吐出口から消火物質を放出してなる建築物用消火装置において、
前記配管ラインには、前記消火物質の他に低活性ガスと酸素含有ガスとを選択的に導入する構成としたことを特徴とする建築物用消火装置。
【請求項２】
建築物に配置して設けられ一または複数の吐出口を有した配管ラインと、
火災発生時の熱に応じて該配管ラインの吐出口を開通させる開通手段と、
前記配管ライン内の圧力が予め決められた規定圧力になるまで前記配管ライン内に酸素含有ガスと低活性ガスとを選択的に供給するガス供給手段と、
前記配管ライン内のガス圧が前記規定圧力よりも十分に低い圧力値まで低下したときに、前記配管ラインの吐出口から消火物資を放出する消火物質放出手段とから構成してなる建築物用消火装置。
【請求項３】
前記配管ラインは、前記消火物質を供給する消火物質供給配管と、前記低活性ガス及び／又は酸素含有ガスを供給するガス供給配管と、前記吐出口が設けられた吐出側配管と、該吐出側配管を前記消火物質供給配管とガス供給配管とのいずれか一方に選択的に接続する弁装置とにより構成してなる請求項１または２に記載の建築物用消火装置。
【請求項４】
前記ガス供給配管は、前記吐出側配管に向けて低活性ガスを供給する低活性ガス供給配管と、前記吐出側配管に向けて酸素含有ガスを供給する酸素含有ガス供給配管とにより構成してなる請求項３に記載の建築物用消火装置。
【請求項５】
前記建築物に設けられた複数の内部空間のうち少なくとも一の内部空間には酸素濃度を検出する酸素濃度検出手段を設け、該酸素濃度検出手段による前記内部空間内の酸素濃度が基準値の範囲内にあるときには、前記配管ラインに低活性ガスを供給し、前記酸素濃度が基準値以下となったときには、前記配管ラインに酸素含有ガスを供給する構成としてなる請求項１，２，３または４に記載の建築物用消火装置。
【請求項６】
前記吐出側配管は、前記消火物質供給配管とガス供給配管とに対し複数本に分岐して設け、これら複数の吐出側配管のうち一の吐出側配管には酸素含有ガスを供給し、他の吐出側配管には低活性ガスを供給する構成としてなる請求項３または４に記載の建築物用消火装置。
【請求項７】
前記ガス供給配管は、一側が低活性ガスと酸素含有ガスを選択的に供給可能なガス供給源に接続され他側が前記一の吐出側配管と他の吐出側配管とのいずれかに制御装置によって選択的に接続される構成とし、該制御装置は、前記ガス供給源からガス供給配管に酸素含有ガスが供給されるときに前記ガス供給配管を一の吐出側配管に接続し、前記ガス供給源からガス供給配管に低活性ガスが供給されるときには前記ガス供給配管を他の吐出側配管に接続する制御を行う構成としてなる請求項６に記載の建築物用消火装置。
【請求項８】
前記一の吐出側配管には配管内の酸素濃度を検出する配管内酸素濃度検出手段を設け、前記制御装置は、該配管内酸素濃度検出手段が所定の酸素濃度以下になったことを検知したときに、前記ガス供給源からガス供給配管を介して前記一の吐出側配管に酸素含有ガスを供給する制御を行う構成としてなる請求項７に記載の建築物用消火装置。
【請求項９】
前記ガス供給源は、低活性ガスである窒素ガスと酸素含有ガスである加圧空気とを供給する窒素ガス発生装置により構成してなる請求項７または８に記載の建築物用消火装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００８−７９９４６（Ｐ２００８−７９９４６Ａ）
【公開日】平成２０年４月１０日（２００８．４．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２６５００５（Ｐ２００６−２６５００５）
【出願日】平成１８年９月２８日（２００６．９．２８）
【出願人】（５９１２００６５６）斎久工業株式会社 (5)
【出願人】（０００００５１０８）株式会社日立製作所 (27,607)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年４月１０日（２００８．４．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年９月２８日（２００６．９．２８）
【出願人】（５９１２００６５６）斎久工業株式会社 (5)
【出願人】（０００００５１０８）株式会社日立製作所 (27,607)
【Ｆターム（参考）】
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