スプリンクラ消火設備

【課題】スプリンクラヘッドが取り付けられている配管に強い衝撃が加わったときに、その状態を検知することのできるスプリンクラ消火設備を提供する。
【解決手段】送水ポンプ１に連結された一次側配管３と、一次側配管３に連結された二次側配管５と、二次側配管５の立ち下げ管６の先端部に装着された複数のスプリンクラヘッド７とを有し、一次側配管３及び二次側配管５に送水ポンプ１により加圧された水が充填されたスプリンクラ消火設備において、二次側配管５の立ち下げ管６に直接取り付けられた衝撃センサ２０を備え、衝撃センサ２０は、二次側配管５に加わった衝撃力が所定値以上のときに衝撃検知の旨を報知する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、火災発生時にスプリンクラヘッドから水を放水して消火するスプリンクラ消火設備に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のスプリンクラヘッドは、火災時の熱で溶ける感熱部（ハンダ）を備えており、その下端には、火災時の熱を感熱部に伝える集熱板が取り付けられている。この集熱板は、外部から力（衝撃）を受けたときに、その衝撃を吸収して変形する構造となっている。これは、スプリンクラヘッドの放水口を塞ぐ弁体の支持機構の部品に不具合が生じないようにするためである（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】実開平５−３３７４６号公報（第６頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、スプリンクラヘッドは、直接、外力を受けなくても、スプリンクラヘッドが取り付けられている配管自体に強い衝撃が加わると、その衝撃が配管を通してスプリンクラヘッドに伝わり、放水口を塞ぐ弁体の支持機構の部品が変形し、又は弁体やそれらの部品が位置ずれを起こす恐れがある。このような不具合が生じた場合には、スプリンクラヘッドが水漏れを起こしたり、誤動作して二次側配管内の水を放水する恐れがある。また、弁体の支持機構の部品が異常変形し正常な動作をしなくなる恐れもある。このように、スプリンクラヘッドに間接的な衝撃がかかった場合、外観ではその状態を発見しにくいという課題がある。
【０００５】
本発明は、前記のような課題を解決するためになされたもので、スプリンクラヘッドが取り付けられている配管に強い衝撃が加わったときに、その状態を検知することのできるスプリンクラ消火設備を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係るスプリンクラ消火設備は、送水ポンプに連結された一次側配管と、一次側配管に連通された二次側配管と、二次側配管に設けられた複数のスプリンクラヘッドとを有し、一次側配管及び二次側配管に送水ポンプにより加圧された水が充填されたスプリンクラ消火設備において、二次側配管に直接取り付けられた衝撃センサを備え、この衝撃センサは、二次側配管に加わった衝撃を感知する感知部と、感知部により感知された衝撃力が所定値以上のときに信号を出力する制御部と、制御部からの信号が入力されたときに衝撃検知の旨を報知する出力部とを有している。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、二次側配管に直接取り付けられた衝撃センサが所定値以上の衝撃力を検知すると、衝撃センサから衝撃検知の旨が報知されるので、強い衝撃で不具合の可能性のあるスプリンクラヘッドを特定でき、このため、外観から確認しづらいスプリンクラヘッドの交換の要否を確認することができ、水漏れを最小限に抑えることが可能になり、また、部品の異常変形による正常動作が行われないということを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
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配管系統の概略図、図２は実施の形態１におけるスプリンクラ消火設備の二次側配管の立ち下げ管部分を拡大して示す側面図、図３は二次側配管の立ち下げ管に取り付けられた衝撃センサのブロック構成図である。
図１において、送水ポンプ１は、例えばビル等の地下室に設けられた消火水槽２の近傍に設置され、ビルの各階に配置されたスプリンクラヘッド７から毎分８０リットル以上の放水が可能な吐出量を有している。送水ポンプ１に一端が連結された一次側配管３は、ビルの配管スペース１０内で最上階まで鉛直に立ち上がっており、各階で分岐されて例えば流水検知装置４にそれぞれ連結されている。
【０００９】
二次側配管５は、各階の天井裏にそれぞれ設けられ、その一端が流水検知装置４に連結され、末端には、天井板１１を貫通して垂れ下がる立ち下げ管６ａが接続されている。この立ち下げ管６ａの先端部には、手動式の試験弁８が取り付けられている。また、二次側配管５には、スプリンクラヘッド７の設置位置に応じて鉛直方向に垂下する立ち下げ管６が接続されている。なお、立ち下げ管６も二次側配管５の一部である、この立ち下げ管６は、例えば図２に示すように、ほぼ中央部に衝撃センサ２０が取付具１２によって直接取り付けられ、先端部にスプリンクラヘッド７が装着されている。
【００１０】
スプリンクラヘッド７は、外周部に雄ネジが形成されたフランジ部７ａを有し、その下端には、感熱体の半田７ｂ及び２枚の集熱板７ｃが設けられ、立ち下げ管６の内周部に形成された雌ネジにねじ込んで取り付けられている。また、スプリンクラヘッド７には、フランジ部７ａの雄ネジがねじ込まれて天井板１１の下面に円形の外周部が接するシーリングプレート９が取り付けられている。このシーリングプレート９の傾斜面には、後述する発光ダイオード２３ｂを収納する凹部９ａが形成されている。
【００１１】
前述した一次側配管３及び二次側配管５には、通常、送水ポンプ１により加圧された水が充填されており、火災によりスプリンクラヘッド７の半田７ｂが溶けて、放水口を塞ぐ弁体（図示せず）の支持機構の部品が落下すると、スプリンクラヘッド７の放水口から水が放出される。この時、流水検知装置４が一次側配管から二次側配管への流水を検知し、この検知により、制御盤（図示せず）が送水ポンプ１を駆動して消火水槽２内の水を一次側配管３に送り込み、スプリンクラヘッド７からの放水を継続する。なお、送水ポンプ１は、一次側配管３が所定圧に低下したときに駆動させても良い。
【００１２】
立ち下げ管６のほぼ中央部に固着された衝撃センサ２０は、図３に示すように、二次側配管５に加わった衝撃力による振動に応じて例えば電圧を生成するセンサ部２１（感知部）と、このセンサ部２１からの電圧が所定値以上のときに信号を出力する制御部２２と、例えばスイッチング回路２３ａ及びスイッチング回路２３ａに信号線２３ｃを介して接続された発光ダイオード２３ｂを備えた出力部２３と、例えば一次電池からなる内部電源２４とから構成されている。前述した出力部２３は、制御部２２からの信号が入力されたときにスイッチング回路２３ａを駆動し、ＯＮ・ＯＦＦを一周期とするパルス信号を出力させ、発光ダイオード２３ｄを点滅して衝撃検知の旨を報知する。
【００１３】
前記のように構成されたスプリンクラ消火設備において、衝撃センサの衝撃検知時の動作を説明する。
例えば、ビル内のある階で間仕切り変更等で改装が行われているときに、工具や材料等が二次側配管５や立ち下げ管６に当たった場合、その衝撃力による振動が二次側配管５と立ち下げ管６に伝わり衝撃センサ２０に伝達される。この時、複数の衝撃センサ２０のうち衝撃を感知したセンサ部２１は、そのセンサ部２１により感知された衝撃力による振動に応じて電圧を生成し、制御部２２は、その電圧が所定値以上かどうかを判定する。この場合、衝撃のあった配管近傍の衝撃センサ２０が最も強く感知するので、その衝撃センサ２０の制御部２２が所定値以上の電圧を検知した場合は、その出力部２３が、制御部２２からの信号が入力されたときに、スイッチング回路２３ａを駆動してパルス信号を出力させ、シーリングプレート９に取り付けられた発光ダイオード２３ｂを点滅して衝撃検知の旨を報知する。
【００１４】
以上のように実施の形態１によれば、二次側配管５や立ち下げ管６に衝撃が加わったときに、各衝撃センサ２０がスプリンクラヘッド７の弁体やその支持機構の部品の変形、あるいはそれらが位置ずれを起こすような強い衝撃を検知すると、シーリングプレート９に取り付けられた発光ダイオード２３ｂを点滅させるようにしたので、外観から確認しづらいスプリンクラヘッド７の交換の要否を容易に確認することができ、水漏れを最小限に抑えることが可能になり、また、部品の異常変形による正常動作が行われないということがなくなる。
【００１５】
実施の形態２．
実施の形態１では、強い衝撃を検知したときにスプリンクラヘッド７の近傍に配置された発光ダイオード２３ｂを点滅させて、衝撃検知の旨を報知するようにしたが、実施の形態２は、発光ダイオード２３ｂの点滅に加えて、管理者が常駐する防災センター等にも報知するようにしたものであり、以下、図４及び図５を用いて説明する。
図４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配管系統の概略図、図５は二次側配管の立ち下げ管に取り付けられた衝撃センサ及び防災センターに設置された受信機のブロック構成図である。なお、図１〜図３で説明した実施の形態１と同一又は相当部分には同じ符号を付し説明を省略する。
【００１６】
図４において、衝撃センサ３０は、実施の形態１と同様に二次側配管５の立ち下げ管６に直接取り付けられ、受信機４０は、管理者が常駐する防災センター等に設置されている。前記の衝撃センサ３０は、図５に示すように、発光ダイオード２３ｂが接続されたスイッチング回路２３ａ及び無線送信部３１ａを有する出力部３１を備えている。この出力部３１は、制御部２２からの信号が入力されたときに、スイッチング回路２３ａを駆動してＯＮ・ＯＦＦを一周期とするパルス信号を出力させると共に、無線送信部３１ａから衝撃検知の情報を無線で送信させる。この情報は、例えば衝撃検知の旨及び衝撃検知の階数である。
【００１７】
受信機４０は、無線受信部４１と、制御部４２と、ブザー等からなる警報部４３と、液晶表示器からなる表示部４４とを備えている。無線受信部４１は、衝撃センサ３０からの電波が受信されたときに検波して情報を抽出し制御部４２に出力する。制御部４２は、その情報に基づいて衝撃検知の旨及び衝撃検知の階数を表示部４４に表示すると共に、警報部４３を起動して警報音を発生させ管理者に報知する。
【００１８】
前記のように構成されたスプリンクラ消火設備において、衝撃センサの衝撃検知時の動作を説明する。
前記と同様に間仕切り変更等で改装が行われているときに、工具や材料等が二次側配管５や立ち下げ管６に当たった場合、その衝撃力による振動が二次側配管５と立ち下げ管６に伝わり衝撃センサ３０に伝達される。この時、複数の衝撃センサ３０のうち衝撃を感知したセンサ部２１は、その衝撃力による振動に応じて電圧を生成し、制御部２２は、その電圧が所定値以上かどうかを判定する。所定値以上の電圧を検知した制御部２２を有する衝撃センサ３０が存在した場合は、その出力部３１が、スイッチング回路２３ａを駆動してパルス信号を出力させ、無線送信部３１ａから衝撃検知の情報を電波で送信させる。
【００１９】
この時、シーリングプレート９に取り付けられた発光ダイオード２３ｂは、パルス信号の入力に基づいて点滅して衝撃検知の旨を報知し、防災センターの受信機４０は、衝撃センサ３０からの電波が受信されたときに、衝撃検知の旨及び衝撃検知の階数を表示部４４に表示すると共に、警報部４３を起動して警報音を発生させ管理者に報知する。
【００２０】
以上のように実施の形態２によれば、二次側配管５や立ち下げ管６に衝撃が加わったときに、各衝撃センサ２０がスプリンクラヘッド７の弁体やその支持機構の部品の変形、あるいはそれらが位置ずれを起こすような強い衝撃を検知すると、シーリングプレート９に取り付けられた発光ダイオード２３ｂを点滅させ、受信機４０の警報部４３及び表示部４４を通して衝撃検知の旨及び衝撃検知の階数を報知するようにしたので、何れの階から報知されているかが容易に分かり、外観から確認しづらいスプリンクラヘッド７の交換の要否を容易に確認することができ、水漏れを最小限に抑えることが可能になり、また、部品の異常変形による正常動作が行われないということがなくなる。
【００２１】
なお、前記の実施の形態２では、衝撃センサ３０から送信された電波を直接受信機４０に受信させる構成としたが、受信機４０までの距離が長かったり、ビルの構造上、受信機４０に電波が感度良く届かなかった場合には、無線中継器を設けて受信機４０に電波が届くようにする。
【００２２】
実施の形態３．
実施の形態１、２では、二次側配管５の立ち下げ管６に衝撃センサ２０、３０を直接取り付けたが、実施の形態３は、二次側配管５の基端側と末端側に衝撃センサを取り付けたものであり、以下、図６及び図７を用いて説明する。
図６は本発明の実施の形態３に係るスプリンクラ消火設備を示す配管系統の概略図、図７は二次側配管の基端側と末端側の下げ管に取り付けられた衝撃センサのブロック構成図である。なお、図１〜図３で説明した実施の形態１と同一又は相当部分には同じ符号を付し説明を省略する。
【００２３】
図６において、衝撃センサ５０は、各階において、二次側配管５の基端側と末端側にそれぞれ直接取り付けられている。基端側の衝撃センサ５０は、ビルの各階に設けられたメンテナンス用のドアを開放した際に、目視可能な位置に配置され、末端側の衝撃センサ５０は、天井板１１を貫通して露出する立ち下げ管６ａに取り付けられている。これら衝撃センサ５０は、図７に示すように、液晶表示器５１ａを有する出力部５１を備えている。出力部５１は、制御部２２からの信号が入力されたときに、衝撃検知の旨を液晶表示器５１ａに表示する。その液晶表示器５１ａは、図示していないが、衝撃センサ５０のケース前面に設けられている。
【００２４】
前記のように構成されたスプリンクラ消火設備において、衝撃センサの衝撃検知時の動作を説明する。
前記と同様に間仕切り変更等で改装が行われているときに、工具や材料等が二次側配管５や立ち下げ管６に当たった場合、その衝撃力による振動が二次側配管５の基端側と末端側に伝わり衝撃センサ５０に伝達される。この時、２個の衝撃センサ５０のセンサ部２１は、その衝撃力による振動に応じて電圧を生成し、制御部２２は、その電圧が所定値以上かどうかを判定する。例えば、一方の衝撃センサ３０の制御部２２が所定値以上の電圧を検知した場合は、その出力部５１は、液晶表示器５１ａを駆動して衝撃検知の旨を表示する。
【００２５】
以上のように実施の形態３によれば、２個の衝撃センサ５０のうち何れか一方がスプリンクラヘッド７に異常を来すような強い衝撃を感知した際、液晶表示器５１ａにその旨を表示するようにしたので、その情報を通して二次側配管５の基端側あるいは末端側の何れかに強い衝撃が加わったことがわかり、異常を来した恐れのあるスプリンクラヘッド７が二次側配管５の基端側にあるか、末端側にあるのかをある程度特定することが可能になる。
【００２６】
実施の形態４．
実施の形態３では、スプリンクラヘッド７に異常を来すような強い衝撃を感知した際、液晶表示器５１ａにその旨を表示するようにしたが、実施の形態４は、衝撃検知の情報を液晶表示器５１ａの外に受信機４０側にも通知するようにしたものであり、以下、図８及び図９を用いて説明する。
図８は本発明の実施の形態４に係るスプリンクラ消火設備を示す配管系統の概略図、図９は二次側配管の基端側と末端側に取り付けられた衝撃センサのブロック構成図である。なお、図１〜図５で説明した実施の形態１、２と同一又は相当部分には同じ符号を付し説明を省略する。
【００２７】
図８において、衝撃センサ６０は、実施の形態３と同様に各階において、二次側配管５の基端側と末端側にそれぞれ直接取り付けられている。この衝撃センサ６０は、図９に示すように、液晶表示器５１ａと無線送信部３１ａとを有する出力部６１を備えている。この出力部６１は、制御部２２からの信号が入力されたときに、衝撃センサ６０のケース前面に設けられた液晶表示器５１ａに衝撃検知の旨を表示すると共に、無線送信部３１ａから衝撃検知の情報を無線で受信機４０に送信させる。この情報は、前述したように衝撃検知の旨及び衝撃検知の階数である。
【００２８】
前記のように構成されたスプリンクラ消火設備において、衝撃センサの衝撃検知時の動作を説明する。
前記と同様に間仕切り変更等で改装が行われているときに、工具や材料等が二次側配管５や立ち下げ管６に当たった場合、その衝撃力による振動が二次側配管５の基端側と末端側に伝わり衝撃センサ６０に伝達される。この時、２個の衝撃センサ６０のうち衝撃を感知したセンサ部２１は、その衝撃力による振動に応じて電圧を生成し、制御部２２は、その電圧が所定値以上かどうかを判定する。例えば、一方の衝撃センサ６０の制御部２２が所定値以上の電圧を検知した場合は、その出力部６１は、液晶表示器５１ａを駆動して衝撃検知の旨を表示し、無線送信部３１ａから衝撃検知の情報を電波で送信させる。
【００２９】
防災センターの受信機４０は、衝撃センサ６０からの電波が受信されたときに検波し、衝撃検知の旨及び階数等の情報を抽出して、その情報の衝撃検知の旨及び衝撃検知の階数を表示部４４に表示すると共に、警報部４３を起動して警報音を発生させ管理者に報知する。
【００３０】
以上のように実施の形態４によれば、２個の衝撃センサ６０のうち何れか一方がスプリンクラヘッド７に異常を来すような強い衝撃を感知した際、液晶表示器５１ａにその旨を表示し、また、受信機４０の警報部４３及び表示部４４を通して衝撃検知の旨及び衝撃検知の階数を報知するようにしたので、何れの階から報知さているかが容易に分かり、外観から確認しづらいスプリンクラヘッド７の交換の要否を容易に確認することができ、水漏れを最小限に抑えることが可能になり、また、部品の異常変形による正常動作が行われないということがなくなる。
【００３１】
なお、前記の実施の形態４では、衝撃センサ６０から送信された電波を直接受信機４０に受信させる構成としたが、受信機４０までの距離が長かったり、ビルの構造上、受信機４０に電波が感度良く届かなかった場合には、無線中継器を設けて受信機４０に電波が届くようにする。又は、各階に無線信号を受信する中継器を設けて、その各中継器と受信機４０を信号線で接続するようにしても良い。
【００３２】
また、実施の形態４では、衝撃センサ６０の出力部６１が液晶表示器５１ａと無線送信部３１ａとを備えていることを述べたが、無線送信部３１ａのみでも良い。この場合、各階において配管スペース１０内に無線中継器を配置し、衝撃センサ６０からの電波を受信機４０に送信するようにする。この無線中継器は、電波（衝撃検知の情報）を受信した際、受信電波のレベルから二次側配管５の基端側か末端側の衝撃センサ６０かを判別し、その情報も含めて受信機４０に送信する。この判別は、予め閾値を設定しておき、基端側の衝撃センサ６０から送信される電波のレベルを閾値より高く、末端側の衝撃センサ６０から送信される電波のレベルを閾値より低く設定しておくことにより可能になる。
【００３３】
各実施の形態において、出力部として、液晶表示器５１ａを使用したものにおいては、衝撃を受けた際、その衝撃力を実際に数値化して、衝撃の度合いを数値で表示させるようにしても良い。このような表示器にすることで、地震によってスプリンクラや配管が衝撃を受けた後の処理が容易になる。例えば、地震が大きいからといって、必ずしも消火設備が大きなダメージを受けているとは限らない。それは建物や天井の構造によって、衝撃力（外力値）は、大きく変化すると考えられるからである。従って、衝撃力を表示できる表示器を備えておけば、震災後に各スプリンクラヘッドや配管が、天井や建物から受けた外力値を知ることが可能になる。そして、この値により、点検をする箇所や、各機器の交換を行うべきか否かの判断の目安とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】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配管系統の概略図である。
【図２】実施の形態１におけるスプリンクラ消火設備の二次側配管の立ち下げ管部分を拡大して示す側面図である。
【図３】二次側配管の立ち下げ管に取り付けられた衝撃センサのブロック構成図である。
【図４】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配管系統の概略図である。
【図５】二次側配管の立ち下げ管に取り付けられた衝撃センサ及び防災センターに設置された受信機のブロック構成図である。
【図６】本発明の実施の形態３に係るスプリンクラ消火設備を示す配管系統の概略図である。
【図７】二次側配管の基端側と末端側の立ち下げ管に取り付けられた衝撃センサのブロック構成図である。
【図８】本発明の実施の形態４に係るスプリンクラ消火設備を示す配管系統の概略図である。
【図９】二次側配管の基端側と末端側に取り付けられた衝撃センサのブロック構成図である。
【符号の説明】
【００３５】
１送水ポンプ、２消火水層、３１次配管、４流水検知装置、５二次側配管、６立ち下げ管、６ａ立ち下げ管、７スプリンクラヘッド、７ａフランジ部、
７ｂ半田、７ｃ集熱板、８試験弁、９シーリングプレート、９ａ凹部、
１０配管スペース、１１天井板、１２取付具、２０衝撃センサ、２１センサ部、２２制御部、２３出力部、２３ａスイッチング回路、２３ｂ発光ダイオード、２３ｃ信号線、２４内部電源、３０衝撃センサ、３１出力部、３１ａ無線送信部、４０受信機、５０衝撃センサ、５１出力部、５１ａ液晶表示器、６０衝撃センサ、６１出力部。

【特許請求の範囲】
【請求項１】
送水ポンプに連結された一次側配管と、該一次側配管に連結された二次側配管と、該二次側配管に設けられた複数のスプリンクラヘッドとを有し、前記一次側配管及び前記二次側配管に前記送水ポンプにより加圧された水が充填されたスプリンクラ消火設備において、
前記二次側配管に直接取り付けられた衝撃センサを備え、
該衝撃センサは、前記二次側配管に加わった衝撃を感知する感知部と、該感知部により感知された衝撃力が所定値以上のときに信号を出力する制御部と、該制御部からの信号が入力されたときに衝撃検知の旨を報知する出力部とを有することを特徴とするスプリンクラ消火設備。
【請求項２】
前記二次側配管は、先端部に前記スプリンクラヘッドが装着された立ち下げ管を有し、
前記衝撃センサは、前記立ち下げ管に直接取り付けられていることを特徴とする請求項１記載のスプリンクラ消火設備。
【請求項３】
前記衝撃センサは、前記二次側配管の基端側と末端側に直接取り付けられていることを特徴とする請求項１記載のスプリンクラ消火設備。
【請求項４】
前記出力部は、前記スプリンクラヘッドの近傍に配置された発光ダイオードを有し、前記制御部からの信号が入力されたときに前記発光ダイオードを点灯あるいは点滅して衝撃検知の旨を報知することを特徴とする請求項１又は２記載のスプリンクラ消火設備。
【請求項５】
前記出力部は、前記衝撃センサのケースに設けられた表示器を有し、前記制御部からの信号が入力されたときに衝撃検知の旨を表示して報知することを特徴とする請求項１又は３記載のスプリンクラ消火設備。
【請求項６】
無線信号を受信する受信機を備え、
前記出力部は、前記制御部からの信号が入力されたときに衝撃検知の情報を無線で送信する無線送信部をさらに備え、
前記受信機は、前記無線送信部からの無線信号が受信されたときに、その受信信号に基づいて衝撃検知の情報を報知することを特徴とする請求項４又は５記載のスプリンクラ消火設備。

【図１】