説明

消火設備

【課題】スプリンクラー消火設備をオゾン脱臭設備の配管を兼用することでトータルコストを抑えて設備導入を促進可能とする。
【解決手段】制御盤32は、通常時、居室A,Bに対するオゾン供給配管16の分岐管16a,16b毎に設けた地区制御弁18a,18bを開位置に制御すると共に給水配管26に設けた給水制御弁30を閉位置に制御し、オゾン発生器10で発生したオゾン含有空気を全ての居室A,Bのヘッド20から放出させ、居室内の脱臭を行う。制御装置32は、例えば居室Aに設置した火災感知器22で火災を感知した場合、火災を感知した居室Aの地区制御弁18aを開位置に維持すると共にそれ以外の居室Bの地区制御18b弁を閉位置に制御し、更に給水制御弁30を開位置に制御して火災を感知した居室Aのヘッド20から消火用水を散水させる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、高齢者介護施設などに設置され、火災時には上水道等を水源としてヘッドから消火用水を散水させる消火設備に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、高齢者施設として普及しているグループホーム等の簡易施設での火災が社会的な問題となっており、火災時にスプリンクラーヘッドから消火用水を放水させるスプリンクラー設備の設置が強く求められている。
【0003】
このような高齢者向けの簡易施設に設置するスプリンクラー設備としては、水道水を水源として使用することでホンプ設備を不要とし、設備構成を簡単にしてコスト的にも負担を低減することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開平10−127812号公報
【特許文献2】特開2008−073204号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、このような従来の水道水等を水源とした高齢者施設向けのスプリンクラー消火設備にあっては、配管等の設備が必要であり、その導入にはコストがかかるため、消火設備の導入がなかなか進まないという実情にある。
【0006】
本発明は、トータルコストを抑えて設備導入を促進可能とする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】
【0007】
本発明は、消火設備において、
加圧供給された空気からオゾンを発生し、オゾン含有空気を供給するオゾン発生器と、
防護区画毎に設置されたヘッドと、
オゾン発生器で発生したオゾン含有空気を防護区画毎に設けたヘッドに供給するオゾン供給配管と、
防護区画のヘッドに対するオゾン供給配管の分岐管毎に設けられ、遠隔制御により開閉される地区制御弁と、
オゾン供給配管に合流接続され、加圧消火用水を供給する給水配管と、
記給水配管に設けられ、遠隔的に開閉される給水制御弁と、
防護区画毎に設置された火災感知器と、
通常時は、地区制御弁を開位置にすると共に給水制御弁を閉位置にして防護区画のヘッドからオゾン含有空気を放出させ、火災感知器で火災を感知した場合は、火災を感知した防護区画の地区制御弁を開位置にすると共にそれ以外の防護区画の地区制御弁を閉位置にし、更に給水制御弁を開位置にして火災を感知した防護区画のヘッドから消火用水を散水させる制御装置と、
を備えたことを特徴とする。
【0008】
本発明の別の形態の消火設備において、
加圧供給された空気からオゾンを発生し、オゾン含有空気を供給するオゾン発生器と、
防護区画毎に設置されたオゾン放出ヘッドと、
オゾン発生器で発生したオゾン含有空気を防護区画毎に設けたオゾン放出ヘッドに供給するオゾン供給配管と、
オゾン放出ヘッドを接続するオゾン供給配管からの分岐管に設けられ、オゾン含有空気の供給時は開放し、加圧消火用水の供給時に閉鎖するチャッキ弁と、
防護区画毎に設置されてオゾン供給配管に接続され、火災による熱気流を受けて所定温度に達した時に開放する閉鎖型スプリンクラーヘッドと、
オゾン供給配管に合流接続され、加圧消火用水を供給する給水配管と、
給水配管に設けられ、遠隔的に開閉される給水制御弁と、
防護区画毎に設置された火災感知器と、
通常時は、給水制御弁を閉位置にして防護区画のオゾン放出ヘッドからオゾン含有空気を放出させ、火災感知器で火災を感知した場合は、給水制御弁を開位置にしてオゾン供給配管に加圧消火用水を充水し、火災を感知した防護区画の閉鎖型スプリンクラーヘッドの開放動作時に消火用水を散水させる制御装置と、
を備えたことを特徴とする。
【0009】
また、本発明の消火設備は、オゾン供給配管に対する給水配管の合流接続位置に混合器を設けると共に混合器の2次側にバブル発生装置を設け、火災感知器で火災を感知した場合に、混合器により消火用水にオゾン含有空気を混合した後にバブル発生装置により微小な気泡径を持つマイクロナノバルブを生成してヘッドから放水させる。
【0010】
この場合の放水制御弁は、通常時は2次側給水配管をドレイン側に連通する位置に遠隔的に切替えられ、火災を感知した場合は、1次側の給水配管を2次側給水配管に連通する位置に遠隔的に切替えられる放水三方切替弁とする。
【0011】
オゾン発生器で発生したオゾン含有空気に接触するオゾン供給配管、弁部分、及びヘッド部分はステンレス製とする。
【発明の効果】
【0012】
本発明によれば、オゾン脱臭設備のオゾン発生器から防護区画となる居室毎に設置されたヘッドにオゾン供給配管が設置されることから、このオゾン供給配管に上水道などを水源とする給水配管を合流接続することにより、消火用の配管設備の大部分をオゾン脱臭の配管設備で兼用することができ、これによってトータル的な設備コストを大幅に低減して消火設備の導入を促進することができる。
【0013】
また、消火設備のヘッド及び配管としてオゾン脱臭設備を兼用することに伴い、防護区画としての居室に設置したヘッドに対するオゾン供給配管の分岐管に地区制御弁を設け、通常は全てもしくは選択した地区制御弁を開位置に制御して居室のヘッドからオゾン含有空気を放出させて排泄物などによる臭気を除去する。一方、火災時には、火災感知器の火災検知や発信機の操作等により火災を感知した居室に対する地区制御弁を開位置に維持し、それ以外の地区制御弁は閉位置に制御し、この状態で給水制御弁を開位置に制御することで、火災を感知した居室のヘッドにのみ消火用水を供給して散水することができる。
【0014】
また、オゾン放出ヘッドと閉鎖型スプリンクラーヘッドを専用ヘッドとして個別に設置する場合には、配管設備をオゾン脱臭設備と兼用することでトータルコストを低減できる。また、オゾン供給配管からオゾン放出ヘッドに対する分岐管に、オゾン供給で開放し消火用水の供給で閉鎖するチャッキ弁を設けることで、同じオゾン供給配管にオゾン放出ヘッドと閉鎖型スプリンクラーヘッドを接続していても、オゾン供給時と消火用水供給時でチャッキ弁により自動的にヘッドに対するオゾン含有空気と消火用水の供給が切り替わり、この場合、設備構成を簡単にしてコストを更に低減できる。
【0015】
またオゾン供給配管に対する給水配管の合流接続部分に混合器とバブル発生装置を設け、火災時に、混合器により消火用水にオゾン含有空気を混合してバブル発生装置により微小な気泡径を持つマイクロナノバルブを生成してヘッドから放水させることで、火災により居室に発生した一酸化炭素をオゾン含有のマイクロナノバルブにより二酸化炭素に変化させ、一酸化炭素を低減できる。
【0016】
また、オゾン濃度センサによりオゾン発生器側でのオゾン許容濃度を例えば0.01ppm以下に抑え、また居室内のオゾン許容濃度を0.05ppm以下に抑えることで、オゾン脱臭に伴う人体への悪影響を確実に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【図1】ヘッドを共通化した本発明による消火設備の実施形態を示した説明図
【図2】専用のヘッドを設置する本発明による消火設備の実施形態を示した説明図
【図3】図2のオゾン放出ヘッドの分岐管に設けたチャッキ弁の実施形態を示した説明図
【図4】図2のオゾン放出ヘッドの分岐管に設けたチャッキ弁の他の実施形態を示した説明図
【図5】図4のヘッド及びチャッキ弁を一体化した複合ヘッドを示した説明図
【図6】オゾン供給配管に対する給水配管の合流部分に混合器とバブル発生装置を設けてマイクロナノバブルを生成する本発明の他の実施形態を示した説明図
【図7】図6に設けたバブル発生装置の実施形態を示した説明図
【発明を実施するための形態】
【0018】
図1は本発明による脱臭設備を兼用した消火設備の実施形態を示した説明図であり、本実施形態にあってはオゾン放出用のヘッドと消火用水放水用のヘッドを共通化したことを特徴とする。
【0019】
図1において、本実施形態にあっては、防護区画として居室A,Bを例に取っている。防護区画となる居室A,Bに対してはオゾン発生器10が設けられ、オゾン発生器10はエアコンプレッサ12で加圧した空気の供給を受け、放電あるいは紫外線照射によってオゾンを発生し、発生したオゾンを含むオゾン含有空気を、チャンバー14を介してオゾン供給管16に供給している。
【0020】
チャンバー14はオゾン発生器10で発生したオゾン含有空気を蓄圧し、予め定めた供給圧に調整してオゾン供給配管16に出力するようにしている。オゾン供給配管16の途中には仕切弁13とチャッキ弁(逆止弁)15が設けられ、2次側配管の圧力が1次側より高圧となったときチャッキ弁15を閉じて逆流を阻止するようにしている。
【0021】
オゾン供給配管16は居室A,Bに対し分岐管16a,16bとして分岐され、分岐管16a,16bを居室A,Bの天井内などに引き込み、天井面に居室内に先端を露出して配置したヘッド20に接続している。ヘッド20は本実施形態にあってはオゾン放出ヘッドを使用しており、消火用水放出ヘッドとして兼用している。分岐管16a,16bの末端には水抜きに使用する末端弁21a,21bが設けられている。
【0022】
居室A,Bには火災感知器22とオゾン濃度センサ24が設けられている。火災感知器22としては例えば熱感知器や煙感知器が使用される。本実施形態で使用する火災感知器22としては、望ましくは例えば熱感知器であったら定温式熱感知器と差動式熱感知器の2台を設置し、両方の感知器で検出方式の異なる火災検知が行われたアンド出力を火災検出信号として出力することで火災による誤検出を防止することが望ましい。オゾン濃度センサ24は、オゾンが空気より重いことから床面側に設置され、居室A内のオゾン濃度を測定する。
【0023】
居室A,Bに引き込まれたオゾン供給配管16からの分岐管16a,16bには地区制御弁18a,18bが設けられている。地区制御弁18a,18bとしては例えば電動弁を使用しており、遠隔制御により開閉することができる。
【0024】
一方、チャッキ弁15の2次側となるオゾン供給配管16に対しては給水配管26がチャッキ弁28を介して合流接続されている。給水配管26には給水制御弁30が設けられ、給水制御弁30の1次側は給水弁31を介して適宜の水源例えば上水道の水道管に接続されて加圧された消火用水の供給を受けている。給水制御弁30は例えば電動弁を使用しており、遠隔的に開閉制御することができる。
【0025】
コンプレッサ12からは空気供給管11が分岐され、仕切弁11aを介して給水制御弁30の2次側の給水配管26に接続され、水抜きの際に加圧空気を給水配管26に供給可能としている。更に、給水配管26におけるチャッキ弁28の2次側および給水制御弁30の2次側の各々には水抜きに使用する排水弁17a,17bが接続されている。
【0026】
オゾン発生器10を含む脱臭設備及び消火設備全体を制御する制御装置として制御盤32が設けられている。制御盤32は点線で示すように、他の機器及びセンサと信号線により接続されている。
【0027】
即ち制御盤32には、居室A,Bに設置している火災感知器22及びオゾン濃度センサ24からの信号線が、それぞれ独立した信号線として接続されている。これによって制御盤32にあっては、火災感知器22の火災検出信号から、火災を感知した居室Aまたは居室Bを判別することができる。また居室A,Bに設けているオゾン濃度センサ24から居室内の空気に含まれるオゾン濃度を知ることができる。
【0028】
制御盤32には、制御負荷として居室A,Bに対応して設けた地区制御弁18a,18bと、給水配管26に設けた給水制御弁30が接続されている。また制御盤32はオゾン発生器10との間で信号線接続され、オゾン発生器10から運転または停止を示す状態信号を受信すると共に、制御盤32からオゾン発生器10に対し運転または停止指示信号を出力するようにしている。
【0029】
更に本実施形態にあっては、チャンバー14にオゾン濃度センサ25が設けられており、オゾン濃度センサ25からの検出オゾン濃度は直接オゾン発生器10に入力され、チャンバー14に貯留しているオゾン含有空気のオゾン濃度が例えば日本産業衛生学会で定める許容濃度として知られた0.1ppmを超えたときにオゾン発生を停止するようにしている。
【0030】
制御盤32は通常時にあっては、地区制御弁18a,18bを開位置に制御すると共に、給水制御弁30を閉位置に制御している。このとき仕切弁11a、排水弁17a,17b及び末端弁21a,21bは閉鎖されており、また仕切弁13、給水弁31は開放されている。
【0031】
この状態でオゾン発生器10が運転されると、エアコンプレッサ12から供給された加圧空気に対しオゾン発生が行われ、オゾン含有空気がチャンバー14を介して所定圧力に調整された後、オゾン供給配管16及び分岐管16a,16b、更に開位置に制御されている地区制御弁18a,18bを通って、居室A,Bに設置しているヘッド20から居室空間にオゾン含有空気を放出し、排泄物などにより発生した臭気の原因となる悪臭物質を放出したオゾンで分解して脱臭している。
【0032】
このとき居室A,Bに設けているオゾン濃度センサ24からのオゾン濃度検出信号が制御盤32に入力されており、制御盤32はオゾン濃度センサ24によるオゾン検出濃度が例えば日本空気清浄協会の設置基準として定められた室内ガスの許容濃度である例えば0.05ppmに達したときに、オゾン発生器10に停止信号を出力してオゾン発生を停止させ、これによって居室A,Bのオゾン濃度を0.05ppm以下に抑えて、人体に悪影響が出ないようにしている。
【0033】
ここで、オゾン発生器10で発生したオゾン含有空気が通るチャンバー14、仕切弁13、チャッキ弁15、オゾン供給配管16、分岐管16a,16b、地区制御弁18a,18b、ヘッド20及び末端弁21a,21bは、発生したオゾンに接触して金属腐食を起こすことから、オゾンにより腐食することのない例えばステンレス材料を少なくともオゾンの接触する部分に使用した構造としている。
【0034】
火災時における動作は次のようになる。例えば居室Aで火災が発生したとすると、居室Aに設置している火災感知器22が火災検出信号を制御盤32に出力する。制御盤32は居室Aの火災感知器22からの火災検出信号を受信することで、火災を感知した居室Aを認識し、火災を感知した居室Aに対応した地区制御弁18aについては通常時と同じ開位置の制御を維持するが、火災を感知していない居室Bの地区制御弁18bに対しては閉制御信号を出力して閉位置に制御する。このとき、オゾン発生器10、エアコンプレッサ12は停止する。
【0035】
そして制御盤32は、給水制御弁30に開制御信号を出力して給水制御弁30を開位置に制御し、これによって例えば上水道からの加圧された消火用水が給水配管26から合流接続されたオゾン供給配管16を通り、このとき開位置に制御されている火災を感知した居室Aの地区制御弁18aを通り、ヘッド20から消火用水を散水して消火する。
【0036】
火災を感知した居室Aに対するヘッド20からの消火用水の散水に対し、消火が現場において確認できたならば、例えば制御盤32で火災復旧操作を行うことで、給水制御弁30を閉位置に制御して消火用水の放水を停止する。
【0037】
放水を停止した後のオゾン供給配管16および分岐管16a,16bの水抜き作業はエアコンプレッサ12からの加圧空気を使用して行う。即ち、オゾン供給配管16の仕切弁13を閉じ、排水弁17a,17b及び末端弁21a,21bを開き、この状態でエアコンプレッサ12を運転し、仕切弁11aを開くことで空気供給管11により給水制御弁30の2次側となる給水配管26の接続部分に加圧空気を供給し、配管内に滞留している水道水を加圧空気により排水弁17a,17b及び末端弁21a,21bを介して強制的に排出させる。水抜き作業が完了したら、仕切弁11a、排水弁17a,17b及び末端弁21a,21bを閉じ、また仕切弁16aを開いて通常状態に戻す。
【0038】
このように図1の実施形態にあっては、オゾン発生器10から居室A,Bのヘッド20に至るまでの脱臭設備におけるオゾン供給配管16に対し消火用水を供給する給水配管26を合流接続して兼用することで、脱臭用の配管設備を消火設備の配管設備としてほとんど兼用することができ、脱臭設備と消火設備を別々に設置した場合に比べ、トータル的なコストを大幅に低減することができる。
【0039】
またオゾン発生器10からのオゾン含有空気を居室に放出する脱臭設備は日常的に使用する設備であることから、導入の要求が強く、これに消火設備を兼用させることで、結果として消火設備の高齢者施設に対する導入をより促進することが可能となる。
【0040】
図2は本発明による消火設備の他の実施形態を示した説明図であり、この実施形態にあっては、オゾン放出用と消火用水放水用のヘッドをそれぞれ専用のヘッドとして設けたことを特徴とする。
【0041】
図2において、防護区画となる居室A,Bにはオゾン放出ヘッド21と閉鎖型スプリンクラーヘッド36が設置されている。オゾン放出ヘッド21は、図1に示したオゾン放出と消火用水の放出を兼用するヘッド20と同じヘッドを使用することができる。閉鎖型スプリンクラーヘッド36は、通常監視状態にあっては閉鎖状態にあり、火災による熱気流を受けて所定の温度に増加すると、ハンダなどの溶融による熱分解で開放動作を行う。
【0042】
オゾン放出ヘッド21と閉鎖型スプリンクラーヘッド36は、居室A,Bに引き込まれたオゾン供給配管16からの分岐管16a,16bのそれぞれに共通に接続されているが、閉鎖型スプリンクラーヘッド36については分岐管16a,16bに対し直接接続し、一方、オゾン放出ヘッド21については消火用水チャッキ弁38を介して接続している。
【0043】
消火用水チャッキ弁38は、分岐管16a,16bからのオゾン含有空気の供給時には開状態にあり、火災を感知して加圧消火用水の供給を受けた際には閉鎖して、オゾン放出ヘッド21からの消火用水の散水を阻止するようにしている。居室A,Bに対するオゾン含有空気の供給は、図1の実施形態と同様、エアコンプレッサ12、オゾン発生器10、チャンバー14、仕切弁13、チャッキ弁15を介して、オゾン供給配管16により行われている。
【0044】
オゾン供給配管16のチャッキ弁15の2次側には、上水道などの給水源に接続した給水配管26が給水三方切替弁40及びチャッキ弁28を介して合流接続されている。給水三方切替弁40は給水制御弁及び排水弁として機能する。またチャッキ弁28と並列にバイパス弁28aが設けられる。
【0045】
給水三方切替弁40は、通常状態にあっては、チャッキ弁28に対するポートbをドレイン側となるポートcに連通した切替位置にあり、これによってチャッキ弁28を設けた2次側の給水配管26内の消火用水をドレイン側に連通する位置に切替えられた水抜き状態としている。
【0046】
また図1の実施形態と同様に、エアコンプレッサ12からは空気供給管11が分岐され、仕切弁11aを介して三方切替弁40のポートb側の給水配管26に接続され、水抜きの際に加圧空気を給水配管26に供給可能としている。更に、分岐管16a,16bの末端には水抜きに使用する末端弁21a,21bを設けている。
【0047】
火災時には制御盤32からの切替制御信号によりポートaとポートbを連通する切替位置に切替制御され、これによって給水三方切替弁40を介して、上水道などからの加圧消火用水をオゾン供給配管16の分岐管16a,16b側に供給するようにしている。
【0048】
制御盤32に対しては、居室A,Bに設けた火災感知器22及びオゾン濃度センサ24が個別の信号線により接続されている。また制御負荷として給水三方切替弁40が接続される。また制御盤32はオゾン発生器10との間で運転または停止の状態信号を受信すると共に、オゾン発生器10に対し運転または停止の指示信号を出力するようにしている。更にオゾン発生器10に対しては、チャンバ14に設けたオゾン濃度センサ25からの検出オゾン濃度が入力され、オゾン発生源の許容濃度となる0.1ppm以下となるようにオゾン発生を行っている。
【0049】
図3は図2の居室A,Bに設けたオゾン放出ヘッド21に対する分岐管に設けた消火用水チャッキ弁38の実施形態を示した説明図である。図3において、消火用水チャッキ弁38は、弁ボディ42の一端に流入ポート44を形成すると共に、反対側に流出ポート46を形成し、内部に弁室48を設けている。
【0050】
弁室48には弁体50が収納されている。弁体50は流入ポート44側にフランジ部52を形成し、フランジ部52の外周部分には複数個所に切欠54が形成されている。弁体50の流出ポート46側にはテーパ部56が一体に形成され、先端を流出ポート46の中にガイド用として配置している。
【0051】
このような構造の消火用水チャッキ弁38は、オゾン供給管からの分岐管に上部に流出ポート46が位置し、下部に流入ポート44が位置する姿勢となるように設置され、流入ポート40からオゾン含有空気を供給した場合には、弁体50のフランジ部52に形成した切欠54による流動抵抗はそれほど大きくないため、弁体50は自重により図示のテーパ部56を流出ポート46から離した開位置にあり、これによってオゾン含有空気をそのまま通過してヘッド側に送ることができる。
【0052】
これに対し、流入ポート44に対し消火用水が供給されると、フランジ部52の切欠54による流動抵抗が増加して弁体50を押し上げ、テーパ部56が流出ポート46の入口に当接して流路を閉鎖し、これによってオゾン放出ヘッド21に対する加圧消火用水の供給を阻止することができる。
【0053】
再び図2を参照して本実施形態の動作を説明する。通常時にあっては、仕切弁11a、末端弁21a,21b及びバイパス弁28aは閉鎖されており、また仕切弁13、給水弁31は開放されている。
【0054】
給水三方切替弁40はポートb−cを連通した切替位置にあり、給水配管26による加圧消火用水の供給は停止しており、エアコンプレッサ12から送られた加圧空気に対し、オゾン発生器10でオゾンを発生した後、チャンバー14に貯留して所定圧に調圧した後、チャッキ弁15を介して、オゾン供給配管16から分岐管16a,16bを介して居室A,Bに設置しているオゾン放出ヘッド21に対し消火用水チャッキ弁38を通してオゾン含有空気を供給して放出させている。
【0055】
このときオゾン発生器10は、チャンバー14に設けたオゾン濃度センサ25からのオゾン検出濃度が0.1ppmに達すると、オゾン発生を停止し、チャンバー14のオゾン濃度を下げる。また制御盤32は居室A,Bに設置しているオゾン濃度センサ24からの検出オゾン濃度が0.05ppmに達すると、オゾン発生器10にオゾン発生停止信号を出力してオゾン発生を停止させ、居室A,Bの室内のオゾン濃度を下げる。
【0056】
一方、火災時の動作は次のようになる。例えば居室Aで火災が発生したとすると、居室Aに設置している火災感知器22からの火災検出信号を制御盤32が受信し、給水配管26に設けている給水三方切替弁40をポートa−cを連通する位置に切り替える。これによって給水三方切替弁40を介して上下水道などからの加圧消火用水がチャッキ弁28を介してオゾン供給配管16に供給され、分岐管16a,16bに供給されて管内を充水し、予作動状態とする。
【0057】
このときオゾン放出ヘッド21を接続している分岐管に設けた消火用水チャッキ弁38の1次側にも加圧消火用水が供給され、これによって、図3に示した構造を持つ消火用水チャッキ弁38は、消火用水による弁体50の押上で流出ポート46に対する流路を閉鎖し、このため消火用水を供給してもオゾン放出ヘッド21からの消火用水の放出は行われない。
【0058】
居室Aで火災が検出された場合、給水三方切替弁40の切替動作で加圧消火用水の充水を受けた予作動状態にあるいずれかの閉鎖型スプリンクラーヘッド36で火災の熱気流による分解動作で開放作動が行われると、開放作動した閉鎖型スプリンクラーヘッド36から加圧消火用水が放出されて、発生した火災を抑制消火することができる。
【0059】
閉鎖型スプリンクラーヘッド36の作動で散水が行われ、火災を感知した居室Aでの消火が確信されたならば、制御盤32における復旧操作などにより給水三方切替弁40をポートa−bを連通する位置からポートb−cを連通する位置に戻し、上水道からの加圧消火用水の供給を停止すると同時に、チャッキ弁28の1次側をドレイン側に連通して消火用水の排出を可能とする。
【0060】
放水を停止した後のオゾン供給配管16および分岐管16a,16bの水抜き作業は、エアコンプレッサ12からの加圧空気を使用して行う。即ち、オゾン供給配管16の仕切弁13を閉じ、末端弁21a,21b及びバイパス弁28を開き、この状態でエアコンプレッサ12を運転し、仕切弁11aを開くことで空気供給管11により三方切替弁40のポートb側となる給水配管26の接続部分に加圧空気を供給し、配管内に滞留している水道水を加圧空気により三方切替弁40のポートc及び末端弁21a,21bを介して強制的に排出させる。水抜き作業が完了したら、仕切弁11a、末端弁21a,21b及びバイパス弁28aを閉じ、また仕切弁16aを開いて通常状態に戻す。
【0061】
このような図2に示す消火用とオゾン脱臭用の専用ヘッドを用いた設備にあっても、オゾン放出ヘッド21に対するオゾン発生器10からのオゾン供給配管に対し、給水三方切替弁40を設けた給水配管26を合流接続することで、配管設備を兼用してトータルコストを大幅に低減することができる。
【0062】
またオゾン放出ヘッド21に対する分岐管に消火用水チャッキ弁38を設けてオゾン含有空気は通過するが消火用水は通さないようにすることで、図1の実施形態のように居室A,Bに対する分岐管16a,16bに地区制御弁18a,18bを設ける必要がなく、その分、消火のための設備構成を簡単にすることができる。
【0063】
なお図2にあっては、給水配管26に給水三方切替弁40を設けているが、図1と同様に給水制御弁30を設けるようにしてもよい。この関係は図1についても同様であり、給水制御弁30の代わりに図2の給水三方切替弁40を設けるようにしてもよい。
【0064】
図4は図2のオゾン放出ヘッドの分岐管に設けたチャッキ弁の他の実施形態を示した説明図である。図4(A)は居室に対する閉鎖型スプリンクラーヘッド36とオゾン放出ヘッド21のシンボル図であり、オゾン放出ヘッド21に対する分岐管の水平部分に消火用水チャッキ弁60を横向きに設置している。
【0065】
図4(B)は図4(A)の消火用水チャッキ弁60の実施形態を示した説明図である。図4(B)において、消火用水チャッキ弁60は左右に流入ポート64と流出ポート66を形成した円筒状の弁ボディ62を有し、弁ボディ62の内部に流出ポート66側に向けて絞り込んだテーパ弁座68を形成し、テーパ弁座68の左側にストッパピン72により抜け止めしたボール弁70を収納している。
【0066】
このような構造の消火用水チャッキ弁60は、流入ポート64と流出ポート66が横向きとなるように分岐管に配置され、オゾン含有空気を流入ポート64から供給した場合には、供給空気がボール弁70を押す力は小さいため、ボール弁70はテーパ弁座68の手前のストッパピン72で決まる位置に位置し、オゾン含有空気をそのまま流出ポート66からオゾン放出ヘッドに供給することができる。
【0067】
これに対し流入ポート64に加圧消火用水が供給されると、加圧消火用水に押されてボール弁70がテーパ弁座68に押し付けられて流出ポート66に対する流路を閉鎖し、オゾン放出ヘッドに対する消火用水の供給を阻止することができる。
【0068】
なお図3及び図4(B)に示した構造の消火用水チャッキ弁38,60にあっては、ボディ42,62の中に弁体50及びボール弁70を誘導自在に収納しただけの構造であるが、スプリングなどにより弁体50またはボール弁70を開位置に保持した構造としてもよい。このようにスプリングで弁体50またはボール弁70を開放位置に保持することで、図3の消火用水チャッキ弁38の垂直方向の配置位置、あるいは図4(B)の消火用水チャッキ弁60の水平方向の配置位置以外の向きに設置しても、オゾン含有空気は通過し、消火用水の通過は阻止する弁作動を実現することができる。
【0069】
図5は図4のヘッド及びチャッキ弁を一体化した複合ヘッドを示した説明図である。図5において、複合ヘッド74は、図4(A)に示した配管構造について、単一のヘッドとして閉鎖型スプリンクラーヘッド36及びオゾン放出ヘッド21を組み込み、閉鎖型スプリンクラーヘッド36に対して入力ポート61から連通路を直結すると共に、オゾン放出ヘッド21に対する分岐経路の途中に消火用水チャッキ弁60を配置するようにしている。
【0070】
このように閉鎖型スプリンクラーヘッド36、オゾン放出ヘッド21及び消火用水チャッキ弁60を一体に備えた複合ヘッド74を使用することで、防護区画となる居室天井側に対するヘッドの設置を一括して行うことができ、設備工事を簡単に行うことができる。また配管接続も、複合ヘッド74に対する単一の配管接続でよいことから、配管工事も容易にできる。
【0071】
図6は本発明による消火設備の他の実施形態を示した説明図であり、本実施形態にあっては、オゾン供給配管に対する給水配管の合流部分に混合器とバブル発生装置を設けて、マイクルナノバルブを生成した消火用水を散水するようにしたことを特徴とする。
【0072】
図6において、本実施形態の消火設備は図1の実施形態と基本的に同じであり、相違点はチャッキ弁15の2次側となるオゾン供給配管16に対するチャッキ弁28の2次側となる給水配管26の合流接続部分に混合器34を設け、更に混合器34の2次側にバブル発生装置35を設けたことを特徴とする。
【0073】
混合器34は、制御盤32で火災感知器22から火災検知信号を受信して放水制御弁30を開位置に制御したときの加圧消火用水の供給に対し、オゾン発生器10で発生したオゾン含有空気を混合する。混合器34でオゾン含有空気が混合された消火用水は、更にバブル発生装置35を通過する際に、例えば10μm以下の気泡径を持つバブルを発生し、このバブルを含む消火用水をヘッド20から散水させる。
【0074】
図7は図6に設けたバブル発生装置の実施形態を示した説明図である。図7において、バブル発生装置35は円筒配管となる本体76の両端に1次側フランジ78と2次側フランジ80を設け、配管の途中に接続可能としている。
【0075】
本体76の内部1次側にはガイドベーン82を配置し、オゾン含有空気を混合した消火用水を旋回水流に変換する。ガイドベーン82に続いてはキノコ状の頭部を持った突起部材である複数のカレントカッター84を本体76の内周面に軸方向に沿ってスパイラル状に配置し、ガイドベーン82により変換された旋回水流をカレントカッター84に衝突させてオゾン含有空気の気泡を砕き、これを連続して繰り返すことで10μm以下の微細なバブルを発生するようにしている。
【0076】
このような図7に示すバブル発生装置35により、10μm以下のオゾン含有空気を含む微細なバブルを発生し、このバブルを含む消火用水をヘッド20から居室内に放出することで、バブルに含まれるオゾンが火災により発生した一酸化炭素に接触して二酸化炭素に変化し、これによって火災時における居室内の一酸化炭素を低減して、人体に対する悪影響を減らすことが可能となる。
【0077】
このような図6の実施形態における混合器34とバブル発生器35の設置は、図2の専用ヘッドを用いた実施形態についても同様に、オゾン供給配管16に対する給水配管26の合流接続点に混合器34を設置し、その2次側にバブル発生器35を設置することで実現できる。バブル発生装置は混合器34の後段の配管にあれば良く、配管16、分岐官16a、16bやヘッド20の接続管に配置しても良いし、あるいはヘッド20自体に形成しても良い。
【0078】
なお、上記の実施形態は加圧消火用水を供給する水源として上水道から供給される水道配管の加圧消火用水を例に取っているが、これ以外に貯水槽からの消火用水をポンプにより加圧供給してもよいし、タンクに収納された消火薬剤を炭酸ガスボンベからのガスによる押し当てで加圧して供給するような消火剤ユニットを用いてもよく、適宜の消火用水の水圧源が適用できる。
【0079】
また上記の実施形態は配管の水抜き作業にエアコンプレッサ12から圧縮空気を使用して強制排水しているが、分岐管16a,16bの末端に設けた末端弁21a,21bのいずれかを介して真空ポンプを接続し、真空ポンプによる吸引により配管内の水抜きを行うようにしても良い。
【0080】
オゾン発生器から発生するオゾンを居室A、B共に供給しているが、消火用水の供給と同様に、地区制御弁18a、18bの開閉制御で特定の居室を選択してオゾンを供給するようにしてもよい。
【0081】
また本発明は、その目的と利点を損なうことのない適宜の変形を含み、更に上記の実施形態に示した数値による限定は受けない。
【符号の説明】
【0082】
10:オゾン発生器
12:エアコンプレッサ
14:チャンバー
15,28:チャッキ弁
16:オゾン供給配管
16a,16b:分岐管
18a,18b:地区制御弁
20:ヘッド
21:オゾン放出ヘッド
22:火災感知器
24,25:オゾン濃度センサ
26:給水配管
30:給水制御弁
32:制御盤
34:混合器
35:バブル発生装置
36:閉鎖型スプリンクラーヘッド
38,60:消火用水チャッキ弁
40:給水三方切替弁
74:複合ヘッド

【特許請求の範囲】
【請求項1】
加圧供給された空気からオゾンを発生し、オゾン含有空気を供給するオゾン発生器と、
防護区画毎に設置されたヘッドと、
前記オゾン発生器で発生したオゾン含有空気を前記防護区画毎に設けたヘッドに供給するオゾン供給配管と、
前記防護区画のヘッドに対する前記オゾン供給配管の分岐管毎に設けられ、遠隔制御により開閉される地区制御弁と、
前記オゾン供給配管に合流接続され、加圧消火用水を供給する給水配管と、
前記給水配管に設けられ、遠隔的に開閉される給水制御弁と、
前記防護区画毎に設置された火災感知器と、
通常時は、前記地区制御弁を開位置にすると共に前記給水制御弁を閉位置にしてヘッドからオゾン含有空気を放出させ、前記火災感知器で火災を感知した場合は、火災を感知した防護区画の地区制御弁を開位置にすると共にそれ以外の防護区画の地区制御弁を閉位置にし、更に前記給水制御弁を開位置にして火災を感知した防護区画のヘッドから消火用水を散水させる制御装置と、
を備えたことを特徴とする消火設備。
【請求項2】
加圧供給された空気からオゾンを発生し、オゾン含有空気を供給するオゾン発生器と、
防護区画毎に設置されたオゾン放出ヘッドと、
前記オゾン発生器で発生したオゾン含有空気を前記防護区画毎に設けたオゾン放出ヘッドに供給するオゾン供給配管と、
前記オゾン放出ヘッドを接続する前記オゾン供給配管からの分岐管に設けられ、オゾン含有空気の供給時は開放し、加圧消火用水の供給時に閉鎖するチャッキ弁と、
前記防護区画毎に設置されて前記オゾン供給配管に接続され、火災による熱気流を受けて所定温度に達した時に開放する閉鎖型スプリンクラーヘッドと、
前記オゾン供給配管に合流接続され、加圧消火用水を供給する給水配管と、
前記給水配管に設けられ、遠隔的に開閉される給水制御弁と、
前記防護区画毎に設置された火災感知器と、
通常時は、前記給水制御弁を閉位置にして防護区画のオゾン放出ヘッドからオゾン含有空気を放出させ、前記火災感知器で火災を感知した場合は、前記給水制御弁を開位置にして前記オゾン供給配管に加圧消火用水を充水し、火災を感知した防護区画の閉鎖型スプリンクラーヘッドの開放動作時に消火用水を散水させる制御装置と、
を備えたことを特徴とする消火設備。
【請求項3】
請求項2記載の消火設備に於いて、前記放水制御弁は、通常時は2次側給水配管をドレイン側に連通する位置に遠隔的に切替えられ、火災を感知した場合は、1次側の給水配管を前記2次側給水配管に連通する位置に遠隔的に切替えられる給水三方切替弁であることを特徴とする消火設備。
【請求項4】
請求項1又は2記載の消火設備に於いて、前記オゾン供給配管に対する前記給水配管の合流接続位置に混合器を設けると共に前記混合器の2次側にバブル発生装置を設け、前記火災感知器で火災を感知した場合に、前記混合器により消火用水にオゾン含有空気を混合した後に前記バブル発生装置により微小な気泡径を持つマイクロナノバルブを生成して前記ヘッドから放水させることを特徴とする消火設備。
【請求項5】
請求項1又は2記載の消火設備に於いて、前記防護区画毎にオゾン濃度センサを設置し、前記制御装置は前記オゾン濃度センサによる防護区画のオゾン濃度が所定の許容濃度を超えた時に前記オゾン発生器にオゾン発生停止を指示することを特徴とする消火設備。
【請求項6】
請求項1又は2記載の消火設備に於いて、前記オゾン発生器で発生したオゾン含有空気に接触するオゾン供給配管、弁部分、及びヘッド部分はステンレス製であることを特徴とする消火設備。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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