(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記制御部は、最初に作動した前記選択弁が連続開放動作を行っているときに異なる系統の前記火災感知部において火災が検知された場合、異なる系統の前記選択弁が連続開放動作を行った後に断続開放動作を行うように制御し、
最初に作動した前記選択弁が断続開放動作を行っているときに異なる系統の前記火災感知部において火災が検知された場合、異なる系統の前記選択弁が断続開放動作を開始するように制御することを特徴とする請求項1に記載のパッケージ型自動消火設備。
前記制御部は、異なる系統の前記選択弁が連続開放動作から開始したときに、最初に作動した前記選択弁の連続開放期間の開始から異なる系統の前記選択弁の開放までの遅延期間を計測し、遅延期間に応じて連続開放期間を設定する機能を有することを特徴とする請求項2に記載のパッケージ型自動消火設備。
前記制御部は、異なる系統の前記選択弁が断続開放動作から開始したときに、最初に作動した前記選択弁の断続開放動作の開始から異なる系統の前記選択弁の開放の開始までの遅延期間を計測し、遅延期間に応じて断続開放期間を設定する機能を有することを特徴とする請求項2または3に記載のパッケージ型自動消火設備。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、図面を参照しながらパッケージ型自動消火設備の実施形態について説明する。
図1は、本発明のパッケージ型自動消火設備の実施形態を示す模式図である。
図1のパッケージ型自動消火設備1は、火災により生じる熱を感知し、自動的に消火剤を放射して消火を行うものである。パッケージ型自動消火設備1は、タンクユニット2と、タンクユニット2に接続され複数の系統A〜C毎に設けられた複数の放出導管9A〜9Cと、複数の系統A〜C毎に設けられた選択弁6A〜6Cと、各消火区画に設置された複数の火災感知部10及び消火剤放射部11、制御部20とを備えている。
【0010】
タンクユニット2は、消火剤を貯蔵するものであって、例えば筐体内に配管によって互いに接続された複数(例えば4つ)の消火薬剤貯蔵容器2Aが収容された構造を有している。なお、タンクユニット2が4つの消火薬剤貯蔵容器2Aを備えている場合について例示しているが、上記構造に限られず、1つの消火薬剤貯蔵容器2Aからなっていてもよいし、2以上の消火薬剤貯蔵容器2Aを配管によって互いに接続したものであってもよい。
【0011】
タンクユニット2は、起動弁4を介して消火薬剤貯蔵容器2Aに接続された加圧用ガス容器3を有する。加圧用ガス容器3には例えば窒素ガス等の消火薬剤貯蔵容器2A内の圧力を加圧するための加圧用ガスが充填されている。起動弁4は、消火薬剤貯蔵容器2Aへの加圧用ガスの供給を制御するものであり、その動作は制御部20により制御されている。そして、火災発生時に消火薬剤貯蔵容器2Aから放出導管9A〜9Cへ消火剤が供給される際には起動弁4が開き、加圧用ガス容器3から消火薬剤貯蔵容器2Aへ加圧用ガスが供給され、消火薬剤貯蔵容器2A内が加圧される。これにより、消火薬剤貯蔵容器2A内の消火剤を所定の圧力で放出導管9A〜9C側へ供給することができる。なお、消火薬剤貯蔵容器2Aと起動弁4との間には圧力調整器4Aが設けられており、加圧用ガス容器3から消火薬剤貯蔵容器2Aへ所定の圧力のガスが供給されるようになっている。
【0012】
タンクユニット2は、消火薬剤貯蔵容器2Aと選択弁6A〜6Cのそれぞれとを接続する1次側配管8を有する。1次側配管8と選択弁6A〜6Cとの間には、定流量弁5A〜5Cが設けられている。定流量弁5A〜5Cは、タンクユニット2から消火剤放射部11へ一定の流量の消火剤が供給されるように調整するものである。すなわち、定流量弁5A〜5Cは、選択弁6A〜6Cの入口側または出口側圧力変化に関わらず、流量を一定に保持する調整弁である。
【0013】
選択弁6A〜6Cは、信号線を介して制御部20と接続され、タンクユニット2から放出導管9A〜9Cへの消火剤の供給を制御するものである。選択弁6A〜6Cが閉止しているときにはタンクユニット2から消火剤放射部11側へ消火剤は供給されず、選択弁6A〜6Cが開放したときにタンクユニット2から消火剤放射部11側へ消火剤が供給される。選択弁6A〜6Cは、それぞれ逆止弁7A〜7Cを介して放出導管9A〜9Cに接続されている。
【0014】
放出導管(2次側配管)9A〜9Cは、タンクユニット2と消火剤放射部11とを接続するものであり、
図1においては3つの系統A〜C毎にそれぞれ設けられている。また、各系統A〜Cの放出導管9A〜9Cは、それぞれ所定の消火区画A1、A2、B1、B2、C1、C2に分岐し、各消火区画A1〜C2にそれぞれ設置された消火剤放射部11に接続されている。
なお、系統はA〜Cの3系統、所定の消火区画A、B、Cはそれぞれ2つずつとしたが、少なくとも、系統は2つ以上あればよく、また、消火区画A、B、Cは1以上あれば同数とする必要は無い。
【0015】
さらに、放出導管9A〜9Cには、給水管30を介して給水装置31が接続されている。放出導管9A〜9Cには給水装置31により給水管30を介して充水されるとともに、低い水圧が掛けられた状態になっている(湿式)。給水管30には、系統A〜C毎に逆止弁32A〜32Cを介して遮断弁33A〜33Cが設けられており、遮断弁33A〜33Cは図示しない信号線を介して接続された制御部20の指令により給水装置31からの水の供給を遮断する。
【0016】
火災感知部10は、例えば感熱開放継手であり、消火剤放射部11の設置場所に設置され、設置場所の火災を検知するものである。感熱開放継手10は、放出導管9A〜9Cと消火剤放射部11との間に接続されており、感熱開放継手10は通常時は弁体が閉じているが、熱を感知すると放出導管9A〜9C内の水圧等により弁体が開く構造になっている。例えば感熱開放継手10は所定の温度(例えば60℃)以上になったとき、感熱開放継手10内の弁体が開放される。すると感熱開放継手10に接続されている複数の消火剤放射部11に消火剤が供給され、複数の消火剤放射部11から消火剤が消火区画に放射される。
【0017】
消火剤放射部11は、タンクユニット2から供給された消火剤を放射して消火を行うものであり、放出導管9A〜9Cを介してタンクユニット2に接続されている。消火剤放射部11は、例えば開放型スプリンクラーヘッドもしくは閉鎖型スプリンクラーヘッドからなり、消火区画A1〜C2の大きさに合わせてそれぞれに設置されている。より詳しく述べると、開放型スプリンクラーヘッドは、消火区画が広く、複数のスプリンクラーヘッドを取り付ける必要がある場合に、火災感知部である感熱開放継手を介して天井面に取り付けられる。これに対し、閉鎖型スプリンクラーヘッドは、消火区画が狭く、一つのスプリンクラーヘッドで消火が行える場合、火災感知部を別途も受ける代わりに閉鎖型スプリンクラーヘッドの感熱部を感知部の代替として、一つ天井面に設けてもよい。なお、消火区画A1〜C2は、隣接する消火区画とは別系統になるように設定されている。
【0018】
また、パッケージ型自動消火設備1には、起動弁4の開放を検知する圧力スイッチ4Bが消火薬剤貯蔵容器2Aと加圧用ガス容器3との間に設けられ、放出導管9A〜9C内が減圧したことを検知する圧力検知センサ21A〜21Cが、放出導管9A〜9Cのそれぞれに設けられている。
【0019】
制御部20は、圧力スイッチ4B及び圧力検知センサ21A〜21Cからの信号に基づいて、起動弁4、選択弁6A〜6C、遮断弁33A〜33Cの動作を制御する。具体的には、制御部20は、圧力検知センサ21A〜21Cのいずれかから減圧信号を取得したとき、火災感知部10が火災を検知して二次側配管内に貯留された水が消火剤放射部11から放出されたと判断する。そして、制御部20は、起動弁4を開放するとともに、火災を検知した火災感知部10に対応する選択弁6A〜6Cを開放する、消火剤放射部11から消火剤が放射されるように制御する。この際、制御部20は、放射が行われる放出導管9A〜9Cに接続された遮断弁33A〜33Cを閉止し、給水装置31から放出導管9A〜9Cへ水が供給されるのを停止する。また、制御部20は、圧力スイッチ4Bからの出力により、起動弁4が正常に開放したことを検知し、起動弁4が正常に開放していない場合、制御部20及び表示機40にその旨を表示させる。
【0020】
ここで、制御部20は、例えば系統Aの消火区画A1において最初に火災感知部10において火災が検知されたとき、系統Aの選択弁6Aが、設定連続開放期間RP1refだけ開放した後に閉止する連続開放動作を行い、その後に設定断続開放期間RP2refの開放と設定閉止期間CPrefの閉止とを繰り返す断続開放動作を行うように制御する。さらに、制御部20は、最初に作動した選択弁6Aが作動している際に、例えば異なる系統Bの消火区画B1の火災感知部10において火災が検知された場合、異なる系統Bの選択弁6Bが、断続開放動作を行うときには、最初に作動した選択弁6Aと同期したタイミングで開閉を行うように制御する。
【0021】
具体的には、
図2は、
図1のパッケージ型自動消火設備の動作例を示すフローチャート、
図3は、
図1の一方の消火区画において連続開放動作が行われているときに、他の消火区画において火災が発生した際の選択弁の開閉を示すタイミングチャート、
図4は、
図1の一方の消火区画において断続開放動作が行われているときに、他の消火区画において火災が検知された際の選択弁の開閉を示すタイミングチャートである。なお、
図2〜
図4において、系統Aの消火区画A1において最初に火災が検知され、その後に系統Bの消火区画B2において火災が検知された場合について例示する。
【0022】
図2に示すように、最初に火災が消火区画A1において発生した場合、火災感知部10が作動し(ステップST1)、放出導管9Aに貯留された水が消火剤放射部11から放射される(ステップST2)。これにより、圧力検知センサ21Aから減圧信号が制御部20に発信される(ステップST3)。消火区画A1の火災感知が最初の火災感知である場合(ステップST4のYES)、制御部20は起動弁4及び選択弁6Aを開放するとともに遮断弁33Aを閉止する(ステップST5)。そして、タンクユニット2内に貯蔵された消火剤が、放出導管9A〜9Cの1次側配管8、定流量弁5A及び選択弁6Aを通り、放出導管9A及び感熱開放継手10を介して消火剤放射部11から放射される。
【0023】
このとき、制御部20は、選択弁6Aを開放している連続開放期間RP1が予め設定された設定連続開放期間RP1ref(例えば140秒)になるまで選択弁6Aが開放し続ける(ステップST6)。その後、連続開放期間RP1が設定連続開放期間RP1refになったとき(ステップST6のYES)、制御部20は選択弁6Aを閉止する(ステップST7)。タンクユニット2内の消火剤の残量がある場合(ステップST8のYES)、制御部20は閉止期間CPが設定閉止期間CPref(例えば30秒)になるまで、選択弁6Aを閉止する(ステップST9)。閉止期間CPが設定閉止期間CPrefになったとき(ステップST9のYES)、選択弁6Aの連続開放動作が完了する。
【0024】
連続開放動作が完了した後、制御部20は、消火剤の断続開放動作を行うように選択弁6Aを制御する。すなわち、制御部20は、選択弁6Aを開放し(ステップST10)、断続開放期間RP2が設定断続開放期間RP2ref(例えば30秒)になるまで、選択弁6Aを開放し続ける(ステップST11)。なお、制御部20において設定断続開放期間RP2refは、設定連続開放期間RP1refより短い期間が設定されている。断続開放期間RP2が設定断続開放期間RP2refになったとき(ステップST11のYES)、制御部20は選択弁6Aを閉止する(ステップST7)。その後、制御部20は、タンクユニット2内の消火剤がなくなるまで、設定断続開放期間RP2refの開放と設定閉止期間CPrefの閉止とを繰り返す断続開放動作を行うように制御する(ステップST7〜ST11、
図3(a)、
図4(a)参照)。
【0025】
次に、最初に作動した選択弁6Aが作動している際に、異なる系統Bの消火区画B1における感熱開放継手10において火災が検知された場合について説明する。この場合も、系統Bの消火区画B1の感熱開放継手10が作動し(ステップST1)、消火剤放射部11から放水が行われる(ステップST2)。すると、圧力検知センサ21Bから減圧信号が制御部20に発信される(ステップST3)。この際、制御部20は、系統Bの火災検知は最初の火災検知ではないと判断し(ステップST4のNO)、選択弁6Bを開放するとともに遮断弁33Bを閉止する(ステップST21)。
【0026】
次に、制御部20は、最初の火災検知がなされた系統Aの選択弁6Aが連続開放動作を行っているか、断続開放動作を行っているかを判断する(ステップST22)。消火区画A1において連続開放動作が行われている場合、制御部20は火災の勢いが強い状態であるとして、消火区画B1においても最初に連続開放動作が行われるように制御する。
【0027】
この際、制御部20は、選択弁6Aが開放してから選択弁6Bが開放するまでの遅延期間DP1に応じて連続開放期間RP1を設定する機能を有する(ステップST23〜ST25)。具体的には、
図3(b)〜(e)に示すように、制御部20は、選択弁6Aの開放から選択弁6Bの開放までの遅延期間DP1を計測する。そして、選択弁6Bが閉止してから選択弁6Aに同期して開放するまでの予測閉止期間を算出する。
図3(b)〜(d)のように、予測閉止期間が設定期間Pref(例えば10秒)以上である場合(ステップST23のYES)、制御部20は、連続開放期間RP1が設定連続開放期間RP1refになるように選択弁6Bを制御する(ステップST24)。そして、連続開放期間RP1が設定連続開放期間RP1refになったとき(ステップST24のYES)、制御部20は、選択弁6Bを閉止するとともに(ステップST26)、消火剤の残量の確認が行われる(ステップST27)。その後、制御部20は、最初に作動した選択弁6Aと同期したタイミングで断続開放動作が行われるように、選択弁6Bを制御する(ステップST28〜ST30)。
【0028】
一方、
図3(e)のように、予測閉止期間が設定期間Prefより小さい場合(ステップST23のNO)、制御部20は、最初に作動した選択弁6Aが断続開放動作において閉止するタイミングに同期して閉止する(ステップST25のYES)。この設定遅延期間DP1refは、選択弁6A〜6Cの開放動作と閉止動作とを連続して行ったときに必要な時間に基づいて設定される。すなわち、選択弁6A〜6Cの開放動作及び閉止動作にはそれぞれ所定の時間(例えば4秒前後)が必要になる。上述のように、閉止期間CPを短くして選択弁6A及び選択弁6Bの開放のタイミングを同期させようとすると、選択弁6Bの閉止動作が完了する前に再び開放動作が行われ、弁の振動等の不具合が生じる可能性がある。そこで、予測閉止期間が設定期間Pref以下の場合には、選択弁6A及び選択弁6Bの開放のタイミングを同期させるのではなく、閉止のタイミングを同期させる。その後、制御部20は、選択弁6Aと選択弁6Bとが同期したタイミングでの開閉による断続開放動作を行うように制御する(ステップST26〜ST30)。
【0029】
次に、最初に開放された選択弁6Aが断続開放動作を行っている場合(ステップST22のNO)、制御部20は、消火区画B1の選択弁6Bも断続開放動作から開始するように制御する。この場合、系統Aの消火区画A1において連続開放動作が行われた後であり、すでに火は鎮火される傾向にある。このため、消火区画B1について連続開放動作をせずに断続開放動作を行うことにより、効率よく消火活動を行うことができる。
【0030】
この際、制御部20は、選択弁6Aが断続開放動作を開始してから選択弁6Bが開放するまでの遅延期間DP2に応じて最初の断続開放期間RP2を設定する機能を有する(ステップST31、ST32)。すなわち、制御部20は、選択弁6Aの断続放射の開始から選択弁6Bの開放までの遅延期間DP2を計測する。そして、制御部20は、遅延期間DP2に基づいて選択弁6Bが閉止してから選択弁6Aに同期して開放するまでの予測閉止期間を算出する。
図4(b)〜(d)に示すように、予測閉止期間が設定期間Pref(例えば10秒)以上である場合(ステップST31のYES)、制御部20は、選択弁6Bを断続開放期間RP2だけ開放し(ステップST32)、選択弁6Bを閉止する(ステップST26)。その後、制御部20は、最初に作動した選択弁6Aと同期したタイミングで開放が行われるように選択弁6Bを制御する(ステップST28〜30)。
【0031】
一方、
図3(e)のように、予測閉止期間が設定期間Prefより小さい場合(ステップST31のNO)、制御部20は、選択弁6Aが閉止するタイミングに同期させて選択弁6Bを閉止する(ステップST33)。この場合も、上述のように、選択弁6Bの閉止動作が完了する前に再び開放動作が行われるのを防止することができる。
【0032】
上記実施形態によれば、制御部20が、最初に火災を検知したときに、連続開放動作の後に断続開放動作が行われるように選択弁6Aを制御することにより、出火区画の火災拡大を抑制することができる。すなわち、パッケージ型自動消火設備1は、タンクユニット2内の限られた量の消火剤を用いて消火活動を行うものである。ここで、消火剤放射部11から消火剤が放射された際に、火元に直接消火剤がかからない場合があり、一時的には燃焼物の火が消えても再び火災になることがある。しかしながら、従来のように、一度に連続してタンクユニット2内のすべての消火剤を放射してしまうと、再び火災になった場合には、タンクユニット2内に再放射する消火剤が残っていないため、火災を抑制することができない。
【0033】
一方、
図1のパッケージ型自動消火設備1において、連続開放期間RP1においてはタンクユニット2内のすべての消火剤は放射されず、連続開放期間RP1の経過後において消火剤が断続的に放射されるように制御している。これにより、消火区画(出火区画)において消火動作後に再び火災が継続するような場合であっても、消火剤を再放射して有効的に消火剤を利用することができる。
【0034】
さらに、最初に選択弁6Aが作動した後に、系統Bにおいて火災が検知されたときに、選択弁6Aと選択弁6Bとが同期して断続開放動作を行うことにより、選択弁6A及び選択弁6Bをそれぞれ独立して放射制御を行う場合に比べて、火災全体の鎮火効果を高めることができる。
【0035】
また、最初に放射が行われた選択弁6Aが連続放射を行っている場合には、次の選択弁6Bも連続放射を行う場合、消火区画A1において火災を感知してから短い期間において異なる消火区画B1で火災が感知された場合、火災の勢いが強いものとして、消火区画B1においても連続放射を行うことにより、確実に火災の延焼を抑制することができる。さらに、最初に放射が行われた選択弁6Aが断続放射を行っている場合には、次の選択弁6Bも断続放射を行う場合、火災の勢いがある程度収まっているものとして、消火剤を効率よく使用しながら延焼の抑制を行うことができる。
【0036】
本発明の実施形態は、上記実施形態に限定されない。たとえば、
図3及び
図4において、連続開放期間RP1は140秒であり、閉止期間CPは30秒であり、断続開放期間RP2は30秒である場合について例示しているが、これに限らず必要に応じて適宜設定することができる。また、連続開放動作における閉止期間CPと断続開放動作における閉止期間CPとが同一の場合について例示しているが、異なる長さの期間が設定されていてもよい。
【0037】
また、
図1のパッケージ型自動消火設備1が、放出導管9A〜9C内に水が充填されている湿式消火設備である場合について例示しているが、放出導管9A〜9C内に水が充填されていなくてもよい(乾式消火設備)。さらに、
図1において、タンクユニット2と消火剤放射部11との間に感熱開放継手10が介在する場合について例示しているが、これに代えて制御部20により開閉が制御される開閉弁を用いてもよい。さらに、
図1において、タンクユニット2に3つの放出導管9A〜9Cが分岐して接続されている場合について例示しているが、複数の放出導管9A〜9C毎にそれぞれタンクユニット2が接続された構造であってもよい。これら場合であっても、消火剤を断続的に放射することにより、消火剤を効率的に用いて消火活動を行うことができる。
【0038】
また、本発明の実施形態では、配管内の圧力を監視することにより、配管内の圧力が減圧すると感熱開放継手10の作動を検知しているが、感熱開放継手10の作動をフロースイッチにより検知してもよい。さらに、本発明の実施形態では、火災感知部10が感熱開放継手10からなる場合について例示しているが、例えば煙感知器と熱感知器などからなっていてもよい。