JPH0647105A - スプリンクラー消火設備及びそれに使用する流量調整 装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 同一フロアで広域に火災が発生し多数のスプ
リンクラーヘッドが一度に作動したり、異なる階層で同
時に火災が発生しても、作動した全てのスプリンクラー
ヘッドから一定量の水が散布される。 【構成】 枝管の一部、たとえば立ち下がり管とスプリ
ンクラーヘッドを接続するレデューサーの中に圧力の高
い水が流入してきた時に、流量を調整することのできる
流量調整装置を設置してある。また、ここに使用する流
量調整装置は、内部にオリフィスを形成してあって、オ
リフィスの上部がすり鉢状の壁面となっており、該壁面
上には末広がりの複数の脚の有る弁体を設置してある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、火災発生時に自動的に
水を散布して消火を行うスプリンクラー消火設備及びこ
の消火設備に使用する流量調整装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】スプリンクラー消火設備は、水源に設置
されたポンプ、ポンプから各フロアまで延長された給水
管、各フロアに置かれ給水管に接続された制御弁、該制
御弁に接続された天井配管、天井配管に接続された枝
管、及び枝管に取り付けられたスプリンクラーヘッド等
から構成されている。

【０００３】スプリンクラーヘッドは、枝管に直接取り
付けることもあるし、枝管に立ち下がり管を接続して該
立ち下がり管に接続したり、或は立ち下がり管にレデュ
ーサーを接続し、該レデューサーに接続することもあ
る。また枝管には、枝管と立ち下がり管を接続するため
にチーズやエルボーなどのジョイントを使用したり、枝
管や立ち下がり管が短い場合にはブッシュを使用して長
くすることもある。ここでは、枝管、立ち下がり管、レ
デューサー、ブッシュ、ジョイント等を一括して枝管と
称する。

【０００４】スプリンクラー消火設備の設置された建物
で火災が発生すると、火災の異常高温でスプリンクラー
ヘッドが作動し、天井配管や枝管に充填されていた水が
作動したスプリンクラーヘッドから流出する。この流出
による天井配管と枝管内の水圧の減少を制御弁が感知
し、ポンプに信号を送ってポンプを稼働させる。ポンプ
が稼働すると水が水源から給水管に流入し、制御弁を通
って天井配管と枝管に送られ、作動したスプリンクラー
ヘッドから火元に散布される。

【０００５】一般に、スプリンクラー消火設備のポンプ
が稼働した時、天井配管や枝管内に送られる水の圧力
は、消火に必要な量の水がスプリンクラーヘッドから散
布されるように法令で定められている。その圧力は、１
〜１０Ｋｇｆ／ｃｍ²であり、ポンプは一つの制御弁に
接続された天井配管グループの全てのスプリンクラーヘ
ッドが作動した場合でも、全てのスプリンクラーヘッド
からこの圧力範囲内で水が散布できるような能力のある
ものを使用している。

【０００６】またスプリンクラーヘッドは、１Ｋｇｆ／
ｃｍ²の水圧で８０ｌ／分、１０Ｋｇｆ／ｃｍ²で２５３
ｌ／分の水が散布できるように設計されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のスプ
リンクラー消火設備では、一つの制御弁に接続された天
井配管グループ内で広域に火災が発生し、多数のスプリ
ンクラーヘッドが一度に作動したり、階層の異なるフロ
ア、たとえば一階と二階で同時に火災が発生した場合、
作動した全てのスプリンクラーヘッドからは均一な量の
散布が行われなかった。

【０００８】その原因は、一つの制御弁に接続された配
管グループ内で広域に火災が発生した場合、制御弁に近
いところに設置されたスプリンクラーヘッドは太い給水
管に近いため高い圧力がかかり、制御弁に遠いところに
設置されたスプリンクラーヘッドには、制御弁に近いと
ころのスプリンクラーヘッドから多量の水が散布されて
しまうため、圧力が低くなるからである。また、階層の
異なるところで同時に火災が発生した場合は、高い階層
では水圧が低いため散水量が少なく、低い階層では水圧
が高いため散水量が多くなるからである。

【０００９】従って、水圧の高いところ、即ち制御弁に
近いところや低い階層に設置されたスプリンクラーヘッ
ドからは勢い良く多量の水が散布され、水圧の低いとこ
ろ、即ち制御弁から遠いところや高い階層に設置された
スプリンクラーヘッドからは勢いのない少量の水が散布
されることになる。

【００１０】水圧の高いところに設置されたスプリンク
ラーヘッドからは多量の水が散布されるが、水の勢いが
強すぎるため、スプリンクラーヘッドの流出口から噴出
した水はデフレクターで遠方に飛ばされ、スプリンクラ
ーヘッド直下の火元には水が充分に散布されず効率のよ
い消火が行えなかった。

【００１１】一方、水圧の低いところに設置されたスプ
リンクラーヘッドからは、スプリンクラーヘッド直下の
火元に水が散布されるが水量が少ないため、やはり効率
のよい消火が行えなかった。

【００１２】また、火災が小域であって、作動するスプ
リンクラーヘッドが１〜２個という少数の場合、ポンプ
が全てのスプリンクラーヘッドに対応できる能力を備え
ているため、作動した少数のスプリンクラーヘッドから
は高圧の水が散布され、前述の如く遠方に水が散布され
て効率のよい消火が行えないばかりか、火災鎮火後も多
量の水が散布され続け、この水が隣接した部屋に流れ込
んで火災発生場所でないところにある高価な事務機や家
具調度品等を濡らしてしまうという水損事故を起こして
しまうことがあった。

【００１３】本発明は、一つの天井配管グループ内で広
域に火災が発生して多数のスプリンクラーヘッドが一度
に作動したり、階層の異なるところで同時に火災が発生
しても、いずれのスプリンクラーヘッドからも消火に適
した水が均一に散布され、また少数のスプリンクラーヘ
ッドが作動した場合でも、消火に適した水が散布されて
水損事故を起こさないというスプリンクラー消火設備、
及びこのスプリンクラー消火設備に使用する流量調整装
置を提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、配管内の
水圧が場所によって相違しても、それぞれの水圧に対し
て水圧を一定にすることができれば、全てのスプリンク
ラーヘッドからは均一な水量の水が散布できることに着
目して本発明を完成させた。

【００１５】本発明は、水源の水がポンプで給水管に送
られ、この水が給水管から制御弁、天井配管、枝管等を
通ってスプリンクラーヘッドから散布されるスプリンク
ラー消火設備において、高圧の水が送られてきた時に、
流量を調整することのできる流量調整装置が枝管の一部
に設置されていることを特徴とするスプリンクラー消火
設備であり、また上下部にそれぞれ配管、枝管、立ち下
がり管、スプリンクラーヘッド等と接続できる接続部を
有し、内部にオリフィスが形成され、該オリフィスの上
部がすり鉢状の壁面となっていて、しかも該壁面の上に
は壁面に沿って下方に移動する時に流出口を狭める弁体
が設置されていることを特徴とするスプリンクラー消火
設備に使用する流量調整装置である。

【００１６】本発明の流量調整装置は、枝管の一部、即
ち立ち下がり管とスプリンクラーヘッドを接続するレデ
ューサーや立ち下がり管の途中に接続するブッシュ、或
は枝管と立ち下がり管を接続するジョイント等に設置す
るものである。

【００１７】

【実施例】以下、本発明のスプリンクラー消火設備及び
それに使用する流量調整装置について説明する。図１は
本発明のスプリンクラー消火設備の配管系統図、図２は
本発明の流量調整装置を設置し、下部にスプリンクラー
ヘッドを取り付けたレデューサーの正面断面図、図３は
平時の同拡大断面図、図４は作動時の同拡大断面図、図
５は流量調整装置に使用する弁体の拡大斜視図である。

【００１８】先ず、図１に基づいて本発明のスプリンク
ラー消火設備について説明する。給水管１は、端部が水
源２に挿入されており、水源２近くに給水管１に水を送
るポンプ３が設置されている。給水管１は各フロアＡ、
Ｂ、…（一点鎖線内）まで延長されていて、各フロアで
は、給水管１は制御弁４を介して天井配管５に接続され
ている。

【００１９】天井配管５には複数の枝管６…が接続さ
れ、枝管６には一定間隔で立ち下がり管７が接続されて
いる。立ち下がり管７の先端にはレデューサー８が接続
され、該レデューサーにスプリンクラーヘッド９ａ、９
ｂ、９ｃ…が取り付けられている。

【００２０】レデューサーとは、異径ジョイントとい
い、口径の異なるもの同志やネジの種類の異なるもの同
志を接続する時に使用するものである。スプリンクラー
消火設備に使用するレデューサーは、口径の小さな牡ネ
ジと口径の大きな牝ネジから構成されており、口径の小
さな牡ネジを立ち下がり管の牝ネジに螺合し、口径の大
きな牝ネジにスプリンクラーヘッドを螺合するようにな
っている。

【００２１】レデューサー８の中には流量調整装置１０
が設置されている。流量調整装置とは、圧力の高い流体
が流れ込んできた時に流出口を狭めて抵抗を大きくし、
ここから流出していく流体の量を調整するものである。

【００２２】ここで本発明のスプリンクラー消火設備に
おける消火状態について説明する。一階のフロアＡで広
域に火災が発生し、一階の制御弁４に接続された天井配
管５グループの全てのスプリンクラーヘッド９ａ…、９
ｂ…、９ｃ…が作動したとする。これらのスプリンクラ
ーヘッドからは、立ち下がり管７、枝管６及び天井配管
５内に予め充填されていた水が流出し、これを制御弁４
が感知して水源近くのポンプ３を稼働させる。すると制
御弁４に近いところの枝管６に取り付けられたスプリン
クラーヘッド９ａ…には圧力の高い水が送られ、制御弁
から遠いところの枝管６に取り付けられたスプリンクラ
ーヘッド９ｃ…には圧力の低い水が送られる。

【００２３】火災発生時、従来のスプリンクラー消火設
備では、制御弁に近いところに取り付けられたスプリン
クラーヘッドからは勢いのある水が多量に散布され、制
御弁から遠いところに取り付けられたスプリンクラーヘ
ッドからは勢いがなく量の少ない水が散布されていた。

【００２４】しかしながら、本発明のスプリンクラー消
火設備では、全ての枝管の一部、即ちスプリンクラーヘ
ッドを取り付けた全てのレデューサーに流量調整装置が
設置されているため、制御弁近くのスプリンクラーヘッ
ドに圧力の高い水が送られてきても、流量調整装置がこ
こで流量を調整し、一定の水を散布するようになる。ま
た、制御弁に近いところのスプリンクラーヘッドからは
多量の水が散布されなくなるため、従来ここで散布され
るはずの水は他の枝管に送られるようになり、制御弁か
ら遠いところに取り付けられたスプリンクラーヘッドに
圧力の高い水が送られる。しかるに制御弁から遠いとこ
ろのスプリンクラーヘッドにも必要以上の圧力がかかる
ようになった場合は、レデューサー内の流量調整装置が
働いて一定量の水を散布するようになる。

【００２５】従って、本発明のスプリンクラー消火設備
では、同一フロアで広域に火災が発生して一つの天井配
管グループ内の多数のスプリンクラーヘッドが作動して
も、作動した全てのスプリンクラーヘッドからは一定量
の水が散布されることになる。

【００２６】また、異なるフロアで同時に火災が発生し
た場合、低い階層のフロアは高い階層のフロアよりも高
圧の水が送られ、高い階層のフロアでは低圧の水が送ら
れるが、このように圧力が違っても、レデューサー内の
流量調整装置がこれらを一定にして両層に一定量の水を
散布するようになる。

【００２７】次に本発明の流量調整装置について説明す
る。実施例に示す流量調整装置は、図２の如く立ち下が
り管７とスプリンクラーヘッド９ａを接続するレデュー
サー８内に設置されている。レデューサー８の内部には
オリフィス１１が穿設されており、該オリフィスの上部
はすり鉢状の壁面１２が形成されている。

【００２８】壁面１２には弁体１３が設置されている。
弁体１３は、図５に示すように円筒形で上部がフランジ
１４となっており、その下方に複数の脚１５…が形成さ
れている。脚１５は上部が広くなった末広がりの形状と
なっている。弁体１５は可撓性のある材料、たとえばポ
リエチレンのような樹脂でできており、脚１５は容易に
内方に曲げられるようになっている。全ての脚１５…を
内方に曲げると、内側は下方が狭まったロート状にな
る。

【００２９】弁体１３のフランジ１４の外側下部とすり
鉢状壁面１２の上部間には圧縮バネ１６が設置されてい
る。圧縮バネは平時、弁体を定位置に保持するものであ
るが、圧縮バネの代わりに引っ張りバネをフランジの上
部に設置したり、脚の内側にリング状のバネを設置して
平時脚を広げるようにしてもよい。

【００３０】ここで本発明の流量調整装置における作動
状態について説明する。火災が発生して天井配管グルー
プ内の多数のスプリンクラーヘッドが作動すると、作動
したスプリンクラーヘッドからは、立ち下がり管、枝管
及び天井配管内に予め充填してあった水が流出し、制御
弁がこれを感知して水源のポンプを稼働させる。すると
水源の水は給水管、制御弁、天井配管、枝管、立ち下が
り管を通って作動したスプリンクラーヘッドから散布さ
れる。このとき、作動したスプリンクラーヘッドが制御
弁に近くて送られてきた水の圧力が高い場合、レデュー
サー８を通過する水が弁体１３の上部にあるフランジ１
４を圧縮バネ１６に抗して下方に押すようになる。弁体
１３が下方に移動する時、複数の脚１５…はすり鉢状の
壁面１２に沿って下がるため、図４の如く内方に曲げら
れ、隣接した脚同志が近づく。すると弁体はロート状に
なり、下部の流出口が細くなってここを通過する水の量
が少なくなる。また、作動したスプリンクラーヘッドが
制御弁から遠いところにあり、送られてくる水の圧力が
あまり高くない場合には、弁体が下方に押されないた
め、水は流量を減じることなく散布される。

【００３１】

【発明の効果】以上説明した如く、本発明のスプリンク
ラー消火設備は、同一フロア内で一度に多数のスプリン
クラーヘッドが作動したり、異なる階層で同時に火災が
発生しても、作動した全てのスプリンクラーヘッドから
一定量の水が散布されるため、全体的に効率のよい消火
が行えるものであり、また本発明の流量調整装置はスプ
リンクラーヘッドを取り付ける枝管の途中に設置するだ
けで全てのスプリンクラーヘッドから一定量の水を散布
することができるため信頼性に優れた消火が行えるもの
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のスプリンクラー消火設備の配管系統図
である。

【図２】本発明の流量調整装置を設置し、下部にスプリ
ンクラーヘッドを取り付けたレデューサーの正面断面図
である。

【図３】本発明の流量調整装置を設置した平時のレデュ
ーサーの拡大断面図である。

【図４】本発明の流量調整装置を設置した作動時のレデ
ューサーの拡大断面図である。

【図５】流量調整装置に使用する弁体の拡大斜視図であ
る。

【符号の説明】

１ 給水管 ２ 水源 ３ ポンプ ４ 制御弁 ５ 天井配管 ６ 枝管 ７ 立ち下がり管 ８ レデューサー ９ａ、９ｂ、９ｃ スプリンクラーヘッド １０ 流量調整装置 １１ オリフィス １２ すり鉢状の壁面 １３ 弁体 １４ フランジ １５ 脚 １６ 圧縮バネ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水源の水がポンプで給水管に送られ、こ
   の水が給水管から制御弁、天井配管、枝管等を通ってス
   プリンクラーヘッドから散布されるスプリンクラー消火
   設備において、高圧の水が送られてきた時に、流量を調
   整することのできる流量調整装置が枝管の一部に設置さ
   れていることを特徴とするスプリンクラー消火設備。
2. 【請求項２】 前記流量調整装置を設置する枝管の一部
   は、立ち下がり管とスプリンクラーヘッドの間に設置す
   るレデューサーであることを特徴とする請求項１記載の
   スプリンクラー消火設備。
3. 【請求項３】 前記流量調整装置を設置する枝管の一部
   は、立ち下がり管の途中に設置するブッシュであること
   を特徴とする請求項１記載のスプリンクラー消火設備。
4. 【請求項４】 前記流量調整装置を設置する枝管の一部
   は、枝管と立ち下がり管を接続するジョイントであるこ
   とを特徴とする請求項１記載のスプリンクラー消火設
   備。
5. 【請求項５】 上下部にそれぞれ配管、枝管、立ち下が
   り管、スプリンクラーヘッド等と接続できる接続部を有
   し、内部にオリフィスが形成され、該オリフィスの上部
   がすり鉢状の壁面となっていて、しかも該壁面の上には
   壁面に沿って下方に移動する時に流出口を狭める弁体が
   設置されていることを特徴とするスプリンクラー消火設
   備に使用する流量調整装置。
6. 【請求項６】 前記弁体は、下部が末広がりの複数の脚
   から成る円筒体であることを特徴とする請求項５記載の
   スプリンクラー消火設備に使用する流量調整装置。