JPH08757A - スプリンクラー消火設備の配管状態検査方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 スプリンクラー消火設備において、枝管と立
ち下がり管の接続状態が悪く、立ち下がり管内に水が充
填されていなかったり、スプリンクラーヘッドに立ち下
がり管が接続されていなかったりする配管異常を簡単に
検出する方法および装置を提供することにある。 【構成】 下方からスプリンクラーヘッドに検査装置を
接触させ、スプリンクラーヘッドに超音波を送信して、
そのエコーの状態を分析することにより配管状態を検査
する。配管状態の検査装置は、スプリンクラーヘッド６
ａに接触させるアダプター１０、超音波を発信する超音
波送受信素子１１および超音波送受信素子で受信したエ
コーを視覚的、或いは聴覚的に表示する送受信器１３か
ら構成されている。

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
水を散布するスプリンクラー消火設備において、配管の
異常を検査する方法および装置に関する。

【０００２】スプリンクラー消火設備は、配管が水源、
ポンプ、流水検知装置等と接続した本管と、該本管に接
続されて各部屋の天井内に敷設された枝管から構成され
ている。そして、この枝管には立ち下がり管を介して多
数のスプリンクラーヘッドが取り付けられている。

【０００３】ところで、スプリンクラー消火設備では、
特定の建物に対して効率よく、しかも完全に消火が行え
るように消防法により、一定面積当たりのスプリンクラ
ーヘッド取り付け個数が決められている。しかしなが
ら、下方から見てスプリンクラーヘッドが規定通り天井
に取り付けられているようであっても、スプリンクラー
ヘッドを取り付けた立ち下がり管が正常に枝管に接続さ
れていなかったり、スプリンクラーヘッドが立ち下がり
管に取り付けられていなかったりすることが稀にあっ
た。

【０００４】つまり、天井板と上階の床板との間に丈夫
な仕切りがあるような場合は、この仕切りに穴を開けて
枝管を通さなければならないが、穴開け作業に多大な手
間が掛かるため、穴開け作業は後回しにすることがあ
る。一方、天井板には、天井板を張る前にスプリンクラ
ーヘッド取り付け用の穴が開けられており、天井板貼り
付け後、作業者は該穴を通してスプリンクラーヘッドを
立ち下がり管に取り付けておく。このようにして立ち下
がり管にスプリンクラーヘッドを取り付けたならば、仕
切りに穴が開けられ、その後、該穴から枝管を通してこ
の立ち下がり管に枝管を接続するようにしている。

【０００５】しかしながら、スプリンクラー消火設備の
配管では、作業者の連絡ミスで配管異常となってしまう
ことがあった。たとえば、仕切りの先方にもスプリンク
ラーヘッドを取り付けた立ち下がり管があり、該立ち下
がり管は仕切りに穴を開けてから接続することが別の作
業者に伝わっていないと、別の作業者は仕切りの手前で
全ての立ち下がり管の接続は終わったと思い、仕切りの
先方の立ち下がり管への接続を行わないことがあった。

【０００６】また、配管異常としては、スプリンクラー
ヘッドだけが天井板に取り付けられた状態のものもあ
る。これは、先に天井板の穴にスプリンクラー消火設備
を挿入して天井裏からナットで止めておき、後で立ち下
がり管に接続しようとしておいたものが、天井内での配
管敷設時にそれを忘れてしまうことである。

【０００７】このように立ち下がり管が枝管に接続され
ていなかったり、スプリンクラーヘッドが立ち下がり管
に接続されていなかったりしても、天井面のスプリンク
ラーヘッドを下方から見ると、配管の異常は全く分から
ない。

【０００８】配管異常のスプリンクラーヘッドの下方で
火災が発生した場合、そこに取り付けられたスプリンク
ラーヘッドは作動するだけであり、立ち下がり管やスプ
リンクラーヘッドが正常に接続されていないため、当
然、水は散布されず、火災を大きくしてしまうことにな
る。

【０００９】従来より、このような配管異常を検出する
手段は多数提案されていた。たとえば、立ち下がり管や
スプリンクラーヘッドに分岐開口を設けて、ここから水
を抜いて水の流出状態を見たり、或いは立ち下がり管や
スプリンクラーヘッドに水圧で変化する装置を設置した
りするものであった。（参照：特開昭５２−１００７９
７号、同５２−１３８４００号、同５３−９０９９号、
同５３−４９８９８号、実開昭６２−６８５４号）

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】従来の検出手段は、立
ち下がり管やスプリンクラーヘッドに検出装置を設置し
たり、立ち下がり管やスプリンクラーヘッドに特別な加
工を施したりするものであったため、これらを製造する
には多大な手間が掛かって高価となるものであった。し
かも、スプリンクラーヘッドを取り付ける部屋は、近年
美観が重要視されてきていることから、スプリンクラー
ヘッドもインテリアデザイン的に考慮された設計となっ
ており、スプリンクラーヘッドに検出装置のような余計
なものを付けたり、スプリンクラーヘッドの形状を変え
たりすることは好ましいものではない。

【００１１】本発明は、スプリンクラーヘッドや立ち下
がり管に何の加工を施さなくても見せ掛けの取り付けや
配管中に水が充填されていないことを確実に検査できる
方法および装置を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明者は、振動を伝播
する媒質には固有音響インピーダンスがあり、また超音
波は物に当たると反射する性質のあることに着目して本
発明を完成させた。つまり配管内部が空気の場合と水の
場合とでは配管材料から伝播される振動エネルギーは水
の方が大きいため、配管を伝わる振動エネルギーは内部
が水の方が減衰が大きくなるものであり、また送信部分
から突き当たるまでの距離が短いと反射波が多数現れ
る。

【００１３】本発明は、スプリンクラー消火設備の配管
状態の検査方法であって、スプリンクラーヘッドに超音
波を送信し、該超音波のエコーを同じスプリンクラーヘ
ッドで受信して、エコーを分析することにより配管状態
の異常を検出することを特徴とするスプリンクラー消火
設備の配管状態検査方法であり、またスプリンクラーヘ
ッドの感熱体や集熱板等と接触せずにスプリンクラーヘ
ッドに接触できる形状のアダプター；アダプターを取り
外し可能に設置した超音波発生素子；および超音波発生
素子と電気的に接続されており、超音波発生素子で受信
したエコーを視覚的、或いは聴覚的に表示する送受信器
から構成されていることを特徴とするスプリンクラー消
火設備の配管状態検査装置である。

【００１４】

【作用】スプリンクラー消火設備のスプリンクラーヘッ
ドに超音波を送信すると、配管内部に空気が存在してい
る場合、反射してくるエコーの強度が大きく、しかも振
動の発生点と反射点の間を何度も往復するため、いくつ
ものエコーが現れる。従って、エコーの状態を見れば配
管内部に水が存在するか、空気が存在するかが一目瞭然
で判断できる。

【００１５】また、立ち下がり管に接続されていないス
プリンクラーヘッドに超音波を送信すると、狭いスプリ
ンクラーヘッド内でエコーが往復するため、間隔の狭い
状態でエコーが現れる。

【００１６】本発明の検査装置は、超音波を送信するこ
とができるとともに、これが反射して戻ってくるエコー
を受信できる送受信機が適している。また本発明の検査
装置としては、エコーを視覚的に判断できるＣＲＴ、或
いはエコーが異常に多かったり、異常に高かったりした
ときにブザーを鳴らすアラーム装置、さらにはＣＲＴと
アラームを併用した装置等が適している。

【００１７】

【実施例】図１は、本発明のスプリンクラー消火設備に
おける配管状態検査の方法を説明する図である。

【００１８】スプリンクラー消火設備は、本管１が図示
しない流水検知装置、水源、送水用ポンプ等と接続され
ており、流水検知装置の二次側の本管１は枝管２と接続
されている。そして枝管２は建物の天井板３と上階の床
板４の間の天井内に敷設されている。また天井板３に
は、消防法により一定間隔で穴５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ
が穿設されており、これらの穴にはスプリンクラーヘッ
ド６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄが挿入されていている。

【００１９】スプリンクラーヘッドは立ち下がり管７
ａ、７ｂ、７ｃに取り付けられている。立ち下がり管７
ａはチーズ８ａで枝管２に接続されており、立ち下がり
管７ｂはブランチサドル８ｂで枝管２に接続されてお
り、そして立ち下がり管７ｃはエルボウ８ｃで枝管２に
接続されている。

【００２０】ところで、天井板３と上階の床板４の間に
丈夫な仕切り９があり、枝管２は該仕切りに穴を開け
て、この穴に枝管を通してから立ち下がり管に接続する
予定であった。しかしながら、立ち下がり管７ｃを施工
した作業者が仕切り９に穴を開けることを別の作業者に
伝えていなかったため、その別の作業者は仕切りに穴を
あけることを行わず、仕切りの手前の立ち下がり管７ｃ
が最端のものと思い込み、立ち下がり管７ｃをエルボウ
８ｃで枝管２に接続して作業を終了してしまった。従っ
て、仕切り９の先方のスプリンクラーヘッド６ｄは枝管
に接続されていない配管異常となってしまったものであ
る。

【００２１】次にもう一つの発明であるスプリンクラー
消火設備の配管状態検査装置について説明する。

【００２２】アダプター１０は有底筒状となっており、
その深さはスプリンクラーヘッドの高さより大きく、内
径はスプリンクラーヘッドの本体と略同一となってい
る。このような有底筒状としたのは、アダプターをスプ
リンクラーヘッドに接触させたときに、スプリンクラー
ヘッドの重要部品である感熱分解部分や集熱板に当たっ
て、これらを破損させないためである。アダプター１０
は、スプリンクラーヘッドのフレームに接触させるもの
であり、各種のスプリンクラーヘッドに適した形状のも
のを取り揃えておくとよい。アダプター１０は、超音波
送受信素子１１に取り外し可能に設置されている。

【００２３】超音波送受信素子１１は、分極された電極
間に電界を印加すると機械的に歪む圧電セラミックスや
磁界を印加すると機械的に歪む磁歪素子等が適してい
る。超音波送受信素子１１は、伸縮自在な望遠鏡式の長
尺棒１２に設置されており、送受信器１３と電気的に接
続されている。

【００２４】送受信器１３は、受信波を視覚的に表示で
きるＣＲＴを備えており、しかも受信波に強いエコーや
多量のエコーを検出すると警報を発するブザーを備えて
いる。

【００２５】ここで本発明のスプリンクラー消火設備の
配管状態検査方法について説明する。

【００２６】長尺棒１２を伸ばして、天井板に取り付け
られたスプリンクラーヘッドのフレームにアダプター１
０を接触させる。そして超音波送受信素子１１から超音
波を送信する。超音波送受信素子１１から送信された超
音波はアダプター１０を介してスプリンクラーヘッドに
送信される。このとき、スプリンクラーヘッドや立ち下
がり管は金属であり、超音波を伝播するとともに、当た
ったところで反射されてエコーとなって戻ってくる。こ
のエコーをアダプターを介して超音波送受信素子１１で
受信し、その波形を送受信器１３で視覚的、或いは聴覚
的に表示して分析する。

【００２７】この検査において、立ち下がり管７ａ、７
ｃのように正常に配管がなされ、しかも水が完全に充填
されたものでは、これらの立ち下がり管に取り付けられ
たスプリンクラーヘッドに超音波を送信すると、図２の
（イ）に示すように先ず大きなエコーが現れ、後には広
間隔で小さなエコーが現れる。これはスプリンクラーヘ
ッドに送信された超音波が立ち下がり管と内部に充填さ
れた水を伝播し、継手のチーズ８ａやエルボウ８ｃで反
射されたものがエコーとなって戻ってくるが、立ち下が
り管中には水が充填されているため、エコーは水に吸収
されて早く減衰する。

【００２８】枝管への穿設が完全に行われていない状態
でブランチサドル８ｂで接続された立ち下がり管７ｂの
スプリンクラーヘッド６ｂで検査を行うと、図２の
（ロ）に示すように大きなエコーがいつまでも続いて起
こっている。これはスプリンクラーヘッド６ｂから送信
された超音波が立ち下がり管７ｂを伝播し、穴のない枝
管で反射されてエネルギーが減衰しないうちに戻ってく
るからである。この戻ってきたエコーは再度スプリンク
ラーヘッド６ｂで反射されて枝管に到達し、またここで
反射されて戻る。この繰り返しがいつまでも続くため図
２の（ロ）のような波形となるものである。

【００２９】このとき、二回目以降のエコーの強さがＫ
点以上であった場合、送受信器１３では、これを異常と
判断し、ブザーを鳴らすようにしておくと配管異常を聴
覚的にも判断できるようになる。

【００３０】立ち下がり管に接続されていないスプリン
クラーヘッド６ｄに超音波を送信すると、超音波は短い
スプリンクラーヘッド内で往復が繰り返されるので、図
２の（ハ）に示すように間隔の短い波形となる。

【００３１】このようにして天井板に取り付けられたス
プリンクラーヘッドにアダプターを接触させて超音波を
送信し、エコーを観察すれば、立ち下がり管内に完全に
水が充填されているか、はたまたスプリンクラーヘッド
が立ち下がり管に接続されているかが容易に判断でき
る。

【００３２】

【発明の効果】以上、説明した如く、本発明のスプリン
クラー消火設備の配管検査方法および装置は、検査を行
う人が下にいて長尺の先端に取り付けられたアダプター
をスプリンクラー消火設備に接触させて超音波送受信素
子から超音波を送信し、そのエコーを送受信器で視覚
的、或いは聴覚的に判断するだけで配管異常を発見でき
るため、検査が非常に容易に行えるとともに、検査結果
が正確に現れるという従来にない優れた特長を有する検
査方法である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の配管検査方法を説明する図である。

【図２】（イ）は正常配管におけるエコーの波形、
（ロ）は立ち下がり管に水が充填されていない状態のエ
コーの波形、（ハ）はスプリンクラーヘッドが立ち下が
り管に接続されていない状態の波形である。

【符号の説明】

１ 本管 ２ 枝管 ６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ スプリンクラーヘッド ７ａ、７ｂ、７ｃ 立ち下がり管 ８ａ チーズ ８ｂ ブランチサドル ８ｃ エルボウ １０ アダプター １１ 超音波送受信素子 １３ 送受信器

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スプリンクラー消火設備の配管状態の検
   査方法であって、スプリンクラーヘッドに超音波を送信
   し、該超音波のエコーを同じスプリンクラーヘッドで受
   信して、エコーを分析することにより配管状態の異常を
   検出することを特徴とするスプリンクラー消火設備の配
   管状態検査方法。
2. 【請求項２】 超音波の送信およびエコーの受信は、同
   一の検査装置で行う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の配管状態検査方法。
3. 【請求項３】 スプリンクラーヘッドの感熱体や集熱板
   等と接触せずにスプリンクラーヘッドに接触できる形状
   のアダプター；アダプターを取り外し可能に設置した超
   音波発生素子；および超音波発生素子と電気的に接続さ
   れており、超音波発生素子で受信したエコーを視覚的、
   或いは聴覚的に表示する送受信器から構成されているこ
   とを特徴とするスプリンクラー消火設備の配管状態検査
   装置。
4. 【請求項４】 前記超音波発生素子は、伸縮自在な長尺
   の棒に設置されていることを特徴とする請求項３記載の
   スプリンクラー消火設備の配管状態検査装置。
5. 【請求項５】 前記超音波発生素子は、圧電セラミック
   スまたは磁歪素子であることを特徴とする請求項３記載
   のスプリンクラー消火設備の配管状態検査装置。