(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024157576
(43)【公開日】2024-11-08
(54)【発明の名称】消火設備
(51)【国際特許分類】
A62C 35/60 20060101AFI20241031BHJP
A62C 35/64 20060101ALI20241031BHJP
【FI】
A62C35/60
A62C35/64
【審査請求】未請求
【請求項の数】11
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2023071919
(22)【出願日】2023-04-26
(71)【出願人】
【識別番号】301042686
【氏名又は名称】株式会社三菱地所設計
(71)【出願人】
【識別番号】000233826
【氏名又は名称】能美防災株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100119301
【弁理士】
【氏名又は名称】蟹田 昌之
(72)【発明者】
【氏名】柳田 充
(72)【発明者】
【氏名】藤野 健治
(72)【発明者】
【氏名】山縣 洋一
(72)【発明者】
【氏名】羽鳥 大輔
(72)【発明者】
【氏名】高西 成彰
(72)【発明者】
【氏名】滝澤 知史
(72)【発明者】
【氏名】藤原 康之
【テーマコード(参考)】
2E189
【Fターム(参考)】
2E189CA01
2E189CB07
2E189CB10
(57)【要約】
【課題】高架水槽からの高低差を使用して消火用水を送水する消火設備を提供することを目的とする。
【解決手段】消火用水を貯水する高架水槽と、前記高架水槽にポンプを介さずに接続される第1配管と、前記第1配管に接続される複数の第2配管と、前記複数の第2配管に接続される複数の消火器具と、を備え、前記消火器具は、ポンプを利用することなく、前記高架水槽と前記消火器具の高低差を利用して前記消火用水を供給され、前記第1配管の途中に1つ以上の減圧弁が設置されている消火設備。
【選択図】
図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
消火用水を貯水する高架水槽と、
前記高架水槽にポンプを介さずに接続される第1配管と、
前記第1配管に接続される複数の第2配管と、
前記複数の第2配管に接続される複数の消火器具と、を備え、
前記消火器具は、ポンプを利用することなく、前記高架水槽と前記消火器具の高低差を利用して前記消火用水を供給され、
前記第1配管の途中に1つ以上の減圧弁が設置されている消火設備。
【請求項2】
請求項1に記載の消火設備であって、
2台以上の前記減圧弁が並列に設置されている消火設備。
【請求項3】
請求項1または2に記載の消火設備であって、
前記第1配管内の圧力を監視する圧力監視センサを備えた消火設備。
【請求項4】
請求項1または2に記載の消火設備であって、
前記高架水槽または前記第1配管にポンプを介して接続される第3配管と、
前記第3配管に接続される複数の第4配管と、
前記複数の第4配管に接続される複数の消火器具と、を備え、
前記第4配管に接続される消火器具は、前記第3配管に接続されるポンプを利用して前記消火用水を供給される消火設備。
【請求項5】
請求項1または2に記載の消火設備であって、
前記高架水槽または前記第1配管にポンプを介して接続される第5配管と、
前記第5配管に接続される複数の第6配管と、
前記複数の第6配管に接続される複数の消火器具と、を備え、
前記第6配管に接続される消火器具は、前記第5配管に接続されるポンプ及び前記高架水槽と前記消火器具の高低差の双方を利用して前記消火用水を供給される消火設備。
【請求項6】
請求項1または2に記載の消火設備であって、
前記高架水槽の容積は、2.6m3以上である消火設備。
【請求項7】
請求項1または2に記載の消火設備であって、
前記高架水槽には不燃材が用いられている消火設備。
【請求項8】
請求項1または2に記載の消火設備であって、
前記消火用水は飲料水である消火設備。
【請求項9】
請求項1または2に記載の消火設備であって、
前記高架水槽を監視する水槽監視センサを備えた消火設備。
【請求項10】
請求項1または2に記載の消火設備であって、
前記高架水槽には、1本以上5本以下の前記第1配管が接続される消火設備。
【請求項11】
請求項1または2に記載の消火設備であって、
前記高架水槽には、前記高架水槽に給水する1本以上3本以下の給水管が接続される消火設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、消火設備に関し、特に、水を利用した水系消火設備に関する。
【背景技術】
【0002】
建物の下方に水槽を設置し、水槽に貯水される水をポンプで汲み上げて建物内に送出する消火設備が提案されている(特許文献1参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
消火設備の電力消費量を抑える観点からは、使用するポンプの数はできるだけ少ない方が好ましい。
【0005】
本発明は、高架水槽からの高低差を使用して消火用水を送水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】
【0006】
本発明は、次の一実施形態を含む。
【0007】
消火用水を貯水する高架水槽と、
前記高架水槽にポンプを介さずに接続される第1配管と、
前記第1配管に接続される複数の第2配管と、
前記複数の第2配管に接続される複数の消火器具と、を備え、
前記消火器具は、ポンプを利用することなく、前記高架水槽と前記消火器具の高低差を利用して前記消火用水を供給され、
前記第1配管の途中に1つ以上の減圧弁が設置されている消火設備。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、高架水槽からの高低差を使用して消火用水を送水するため、ポンプの使用台数を削減することが可能な消火設備を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【
図1】実施形態に係る消火設備を説明する模式図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
[実施形態に係る消火設備]
図1は、実施形態に係る消火設備1を説明する模式図である。
図1に示すように、実施形態に係る消火設備1は、消火用水を貯水する高架水槽7と、高架水槽7にポンプ3を介さずに接続される第1配管21と、第1配管21に接続される複数の第2配管22と、複数の第2配管22に接続される複数の消火器具12、14と、を備え、消火器具12、14は、ポンプ3を利用することなく、高架水槽7と消火器具12、14の高低差を利用して消火用水を供給され、第1配管21の途中に1つ以上の減圧弁4が設置されている消火設備である。以下、詳細に説明する。
【0011】
(消火設備1)
本実施形態の消火設備1は、水系消火設備である。水系消火設備は、水を利用する消火設備である。水系消火設備には、スプリンクラーヘッド14を用いた消火設備、屋内消火栓12を用いた設備、屋外消火栓を用いた消火設備、水噴霧消火設備、泡消火設備が含まれる。
【0012】
本実施形態では、ポンプ3を利用することなく、高架水槽7と消火器具12、14の高低差を利用して消火用水を供給する。つまり、ポンプ3を利用するのではなく、高架水槽7と消火器具12、14の高低差に応じた重力を利用して消火用水を供給する。換言すれば、本実施形態では、建物の高い所に水槽を配置し、その位置から水が重力で流れ落ちる現象を利用して、消火用水を加圧し送水する。なお、高架水槽7の上方に配置される消火器具12a、14aや、高低差が足りず十分な圧力で消火用水を供給できない一部の消火器具12b、14bに対しては、ポンプ3を利用して送水を行ってもよい。
【0013】
(高架水槽7)
高架水槽7は建物の屋上や高い場所に設置される。例えば、高層ビルや高層マンションの上層階に高架水槽7を設置し、この高架水槽7から中層階や低層階に向けて消火用水を供給してもよい。また、上層階と中層階に高架水槽7をそれぞれ設置し、上層階に設置される高架水槽7から中層階に向けて消火用水を供給し、中層階に設置された高架水槽7から低層階に向けて消火用水を供給してもよい。
【0014】
高架水槽7の設置数は限定されない。1つの建物に1つの高架水槽7を設置してもよいし、複数の高架水槽7を設置してもよい。
【0015】
高架水槽7には不燃材が用いられることが好ましい。つまり、高架水槽7の材質は不燃材であることが好ましい。高架水槽7には、例えば、ステンレスや鉄などを用いた金属製の水槽、繊維強化プラスチック(FRP:Fiber Reinforced Plastics)や汎用プラスチックなどを用いた樹脂製の水槽、鉄筋コンクリート製の水槽などを用いることができる。
【0016】
高架水槽7の形状や縦・横・高さの寸法は限定されない。ただし、十分な量の消火用水を確保して十分な消火能力をもたせるべく、高架水槽7は、2.6m3以上の消火用水を貯水できる容積を有していることが好ましい。
【0017】
高架水槽7には消火用水が貯水される。消火用水には飲料水を用いることが好ましいが、飲料には適さない水を用いてもよい。後者の場合は、濾過装置などを用いることにより飲料水に転用することができる。消火用水は消火用に用いることが原則であるが、例えば、雑用水等の補給水に使用してもよい。消火用水は水であってもよいし、泡水溶液であってもよい。飲料水や補給水などの他設備で使用する水は、例えば、高架水槽7に他設備用供給管16を接続することにより、高架水槽7から他設備に供給することができる。
【0018】
高架水槽7には給水管10を接続可能であることが好ましい。換言すると、高架水槽7は、給水管10の接続口を有していることが好ましい。給水管10は、高架水槽7に給水する配管であり、例えば水道管である。接続口の数は限定されないが、1口以上3口以下であることが好ましい。換言すると、高架水槽7に接続される給水管10の本数は1本以上3本以下であることが好ましい。高架水槽7に接続される給水管10の本数が多くなるほど、高架水槽7の設置作業や交換作業などが複雑になるため、給水管10の本数を3本以下とすること、つまり、給水管10の接続口の数を3口以下とすることにより、高架水槽7の設置作業や古くなった高架水槽7の交換作業などが容易になる。給水管10から高架水槽7への給水量は、特に限定されるものではないが、例えば、10L/min以上1000L/min以下であることが好ましい。
【0019】
高架水槽7は第1配管21を接続可能な接続口を有している。高架水槽7に接続される第1配管21の数は限定されないが、1本以上5本以下であることが好ましい。換言すると、第1配管21を接続する高架水槽7の接続口の数は限定されるものではないが、1口以上5口以下であることが好ましい。高架水槽7に接続される第1配管21の本数が多くなるほど、高架水槽7の設置作業や交換作業などが複雑になるため、第1配管21の数を5本以下とすること、つまり、第1配管21が接続される接続口の数を5口以下とすることにより、高架水槽7の設置作業や古くなった高架水槽7の交換作業などが容易になる。
【0020】
消火設備1は、高架水槽7を監視する水槽監視センサ13を備えていることが好ましい。このようにすれば高架水槽7の状態を監視することができる。水槽監視センサ13は、例えば、高架水槽7の貯水量を監視するセンサである。
【0021】
(第1配管21、第2配管22)
第1配管21には鋼管や樹脂管などの配管を用いることができる。第1配管21は、高架水槽7にポンプ3を介さずに接続される。第1配管21には複数の第2配管22が接続される。第2配管22には鋼管や樹脂管などの配管などを用いることができる。第2配管22の途中には流水検知装置11などを設置してもよい。複数の第2配管22には複数の消火器具12、14がそれぞれ接続される。
【0022】
(消火器具12、14)
消火器具12、14は、消火用水を放出する器具である。消火器具12、14の一例には、スプリンクラーヘッド14(開放型、放水型)、屋内消火栓12、屋外消火栓が含まれる。第1配管21は消火器具12、14の種類ごとに設置することが好ましい。つまり、スプリンクラーヘッド14用の第1配管21、屋内消火栓12用の第1配管21などのように、1本の第1配管21が種類の異なる消火器具12、14(例:スプリンクラーヘッド14と屋内消火栓12の双方)に消火用水を供給することがないようにすることが好ましい。
【0023】
(減圧弁4)
第1配管21の途中には、1つ以上の減圧弁4が設置されている。減圧弁4は第1配管21内の圧力を減圧する装置である。このようにすれば、高架水槽7との消火器具12、14の高低差が相当にあるいは非常に大きくなる場合においても、第1配管21内の圧力を消火に必要な適正な範囲にすることが可能である。したがって、例えば高層ビルや高層マンションの高層階や中層階に高架水槽7を設置する場合であっても、換言すれば、高架水槽7と消火器具12、14の高低差が相当にあるいは非常に大きくなる場合であっても、第1配管21内の圧力を適正な範囲に収めて、消火設備1の安全性を向上させることができる。
【0024】
第1配管21の途中に1つ以上の減圧弁4を設置しつつ、必要に応じて第2配管22の途中に減圧弁4を設置してもよい。ただし、第1配管21の途中に1つ以上の減圧弁4を設置する場合には、そうでない場合と比較して、第2配管22の途中に配置する減圧弁4の数を削減できるため、コストの削減を図ることができる。
【0025】
第1配管21の途中においては、2台以上の減圧弁4が並列に設置されていることが好ましい。これにより、一の減圧弁4が故障しても、他の減圧弁4により第1配管21内の圧力を減圧することができる。つまり、各々の減圧弁4が互いにバックアップとして機能する。このように2台以上の減圧弁4が並列に設置されるものとすれば、消火設備1を停止することなく、壊れた減圧弁4を交換又は修理することが可能となり、消火設備1の保守点検が容易になる。
【0026】
本実施形態の消火設備1は、第1配管21内の圧力を監視する圧力センサ15を備えていることが好ましい。このようにすれば、減圧弁4の故障等を発見することが容易になる。
【0027】
(ポンプ3)
本実施形態に係る消火設備1は、高架水槽7または第1配管21にポンプ3を介して接続される第3配管23と、第3配管23に接続される複数の第4配管24と、複数の第4配管24に接続される複数の消火器具12a、14aと、を備えてもよい。この場合、第4配管24に接続される消火器具12a、14aは、第3配管23に接続されるポンプ3を利用して消火用水を供給される。このようにすれば、高架水槽7との間に十分な高低差がない位置に設置された消火器具12a、14aに対しても、ポンプ3の動力により、消火に必要な圧力で送水することが可能となる。換言すれば、高架水槽7との間に十分な高低差がある位置だけなく、十分な高低差がない位置にも消火器具12a、14aを設置することができる。
【0028】
また、本実施形態に係る消火設備1は、高架水槽7または第1配管21にポンプ3を介して接続される第5配管25と、第5配管25に接続される複数の第6配管26と、複数の第6配管26に接続される複数の消火器具12b、14bと、を備えてもよい。この場合、第6配管26に接続される消火器具12b、14bは、第5配管25に接続されるポンプ3及び高架水槽7と消火器具12b、14bの高低差の双方を利用して消火用水を供給される。このようにすれば、高架水槽7との間に十分な高低差がない位置に設置された消火器具12b、14bに対しても、高低差に起因した重力とポンプ3の動力により、消火に必要な圧力で送水することが可能となる。換言すれば、高架水槽7との間に十分な高低差がある位置だけなく、十分な高低差がない位置にも消火器具12b、14bを設置することができる。
【0029】
本実施形態では、第3配管23と第5配管25に同じ配管を用いているが、別々の配管を用いてもよい。
【0030】
(補助水槽6)
平時において、第1配管21及び第2配管22には、重力により、高架水槽7の消火用水が満たされている。ただし、平時において、第3配管23乃至第6配管26には高架水槽7の消火用水を満たすことができず、これらの配管は平時において配管内が空になる虞、つまり空配管になる虞がある。空配管の場合は火災時に消火器具12a、12b、14a、14bから瞬時に水がでないので、建物には、上述の高架水槽7とは別に、補助水槽6を設置することが好ましい。補助水槽6は、平時において、第3配管23内、第4配管24、第5配管25内、及び第6配管26内に消火用水を満たしておくための水槽である。補助水槽6は、上述の高架水槽7やポンプ3よりも上層に設置するものとする。補助水槽6には、例えば、第3配管23と第5配管25を接続することができる。また、補助水槽6は給水口を備えていることが好ましく、給水管10に接続されていることが好ましい。また、補助水槽6にも水槽監視センサ13を設置し、貯水量などの補助水槽6の状態を監視することとしてもよい。
【0031】
以上説明した本実施形態によれば、高架水槽7と消火器具12、14の高低差を利用して消火用水を送水するため、ポンプ3の使用台数を削減して、消火設備1の消費電力量を大幅に削減することが可能となる。したがって、ポンプ3の使用や設置などに伴うCO2の排出量を削減して、温室効果ガスの排出を全体としてゼロにするカーボンニュートラルに寄与することができる。
【0032】
また、本実施形態によれば、高架水槽7と消火器具12、14の高低差を利用して消火用水を送水するため、ポンプ3の設置やメンテナンスなどに伴うコストの削減や、消火設備1の保守メンテナンスの簡易化を図ることができる。また、停電時であっても消火を行うことができるため、消火設備1の安全性が向上する。
【0033】
また、建物の下方からポンプにより消火用水を汲み上げて送水する消火設備では、経年劣化により、配管途中の流水検知装置などの制御機器から極微量の水漏れが起こり、配管内の圧力が低下する問題がある。そこで、従来の消火設備では、メインのポンプに加えて、水漏れに伴う配管の圧力を保持するための補助用ポンプを設置していた。消火設備のポンプは、配管内の圧力が低下することにより自動的に動作するよう設計されているため、配管内の圧力が水漏れにより低下するとメインのポンプが誤作動を起こしてしまい、火災が発生していないのにも関わらず、警報装置が誤作動(非火災警報)するなどの虞があるからである。つまり、メインのポンプを動作させることなく、配管内の圧力の低下を補う必要があるためである。ただし、このようにしても、補助用ポンプがトラブルで作動しない場合は配管内の圧力が低下したままとなり、メインのポンプが誤作動を起こす。これに対し、本実施形態によれば、重力により、建物の高い所に配置された高架水槽7から消火用水が第1配管21や第2配管22などの配管内に常に送り込まれているため、上記のような補助用ポンプを設ける必要がない。このため、上記のような補助用ポンプを設置する消火設備と比較して、経年劣化による水漏れに起因した配管内の圧力低下を防止して、配管内の圧力を維持することができる。よって、この点でも、ポンプのみを用いる消火設備と比較して、安全性の向上を図ることができる。
【0034】
また、建物の地下にある水槽からポンプで水を汲み上げる従来の消火設備では、重力の影響により、ポンプから上層階の消火器具に所定の圧力の消火用水を送り込むまでに数秒から数分のタイムラグがあった。これに対し、本実施形態に係る消火設備1では、建物の上方から下方に向けて消火用水が送り込まれており、高架水槽7から第1配管21及び第2配管22内に常に消火用水が送り込まれているため、そのようなタイムラグがなく、火災発生時に、所定の圧力の消火用水を速やかに供給することができる。したがって、従来よりも安全性の高い消火設備1を提供することができる。
【0035】
以上の説明は一例を示すものであり、これらの説明によって特許請求の範囲に記載された構成は何ら限定されるものではない。上記の説明と異なる形態であっても、特許請求の範囲に記載された構成を備える形態であれば、本発明の効果を奏するものであり、本発明に含まれる。
【符号の説明】
【0036】
1 消火設備
21 第1配管
22 第2配管
23 第3配管
24 第4配管
25 第5配管
26 第6配管
3 ポンプ
4 減圧弁
6 補助水槽
7 高架水槽
10 給水管
11 流水検知装置
12、12a、12b 屋内消火栓(消火器具の一例)
13 水槽監視センサ
14、14a、14b スプリンクラーヘッド(消火器具の一例)
15 圧力監視センサ
16 他設備用供給管