特開 2024-17628 乾式スプリンクラー設備およびその製造方法

(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】P2024017628

(43)【公開日】2024-02-08

(54)【発明の名称】乾式スプリンクラー設備およびその製造方法

(51)【国際特許分類】

   A62C 35/62 20060101AFI20240201BHJP

   A62C 37/00 20060101ALI20240201BHJP

【ＦＩ】

A62C35/62

A62C37/00

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022120391

(22)【出願日】2022-07-28

(71)【出願人】

【識別番号】390010342

【氏名又は名称】エア・ウォーター防災株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001195

【氏名又は名称】弁理士法人深見特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】後藤 秀晃

【テーマコード（参考）】

2E189

【Ｆターム（参考）】

2E189AC03

2E189CA09

(57)【要約】

【課題】スプリンクラーヘッドが故障しても水を放水しない消火システムを提供する。
【解決手段】閉鎖型のスプリンクラーヘッド１０３に接続される二次配管１０２と、二次配管１０２に接続される負圧ポンプ２０４とを備え、負圧ポンプ２０４は、常態で二次配管１０２を第１の真空度に保つ第１の運転モードと、第１の真空度よりも高真空である第２の真空度に二次配管１０２を保つ第２の運転モードとを有する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

閉鎖型スプリンクラーヘッドに接続される配管と、
前記配管に接続される真空装置とを備え、
前記真空装置は、常態で前記配管を第１の真空度に保つ第１の運転モードと、前記第１の真空度よりも高真空である第２の真空度に前記配管を保つ第２の運転モードとを有する、乾式スプリンクラー設備。

【請求項2】

閉鎖型スプリンクラーヘッドに接続される配管と、
前記配管に接続されて、試運転後の高真空引き用に用いられる接続部とを備えた、乾式スプリンクラー設備。

【請求項3】

前記配管は、常態で大気圧とされるか、または、加圧される、請求項２に記載の乾式スプリンクラー設備。

【請求項4】

乾式スプリンクラー設備の製造方法は、
配管に閉鎖型スプリンクラーヘッドを取り付け前記配管に水を充填する試運転を行う工程と、
前記試運転後の前記配管を真空にして前記配管内の水を常温で沸騰させる工程とを備える、乾式スプリンクラー設備の製造方法。

【請求項5】

前記配管内の水を常温で沸騰させる工程は、前記配管内を大気圧よりも０．０８ＭＰａ以上低い圧力とする、請求項４に記載の乾式スプリンクラー設備の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は乾式スプリンクラー設備およびその製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、乾式スプリンクラー設備は、たとえば特開２０１９－２５２３７号公報（特許文献１）に開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１９－２５２３７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

従来の乾式のスプリンクラー設備において、二次配管（スプリンクラーヘッドに隣接する配管）には本来水が存在しないはずであるが、二次配管内に水が存在する場合があるという問題があった。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明者は、乾式のスプリンクラー設備の二次配管において水が存在する理由について鋭意検討した。乾式のスプリンクラー設備としては、二次配管の空気の圧力が大気圧のもの、加圧されているもの、および負圧のものがある。いずれであっても設計上は二次配管には水が存在しないはずである。しかしながら、実際には無視できない量の水が二次配管に存在する例がある。二次配管と一次配管の接続部にはバルブが存在し、このバルブにおいて水が漏れている場合には一次配管から二次配管へ水が流れ二次配管に水が存在する。しかしながら、このバルブにおいて水漏れがない場合にも二次配管内に水が存在する場合がある。

【0006】

なお、この明細書において「負圧」および「真空」とは、大気圧よりも低い圧力をいう。

【0007】

本発明者は、スプリンクラー設備の完成後に行う試運転において、二次配管に水が充填され、その水が二次配管内に残存することを見出した。

【0008】

そして、当該課題を解決するために、二次配管を減圧することにより、二次配管内の水を常温で沸騰させて水を除去することに成功した。

【0009】

このような知見によってなされた一つの局面に従った乾式スプリンクラー設備は、閉鎖型スプリンクラーヘッドに接続される配管と、前記配管に接続される真空装置とを備え、真空装置は、常態で前記配管を第１の真空度に保つ第１の運転モードと、前記第１の真空度よりも高真空である第２の真空度に前記配管を保つ第２の運転モードとを有する。なお、常態とは、平常状態をいい、火災が発生していない状態をいう。

【0010】

このように構成された乾式スプリンクラー設備においては、通常運転時には配管を第１の運転モードとし、試運転終了後で配管内に水が残存する状態においては高真空の第２の運転モードとすることで、試運転後に配管内に残存する水を常温で沸騰させて水を除去することができる。

【0011】

別の局面に従った乾式スプリンクラー設備は、閉鎖型スプリンクラーヘッドに接続される配管と、配管に接続されて試運転後の高真空引き用に用いられる接続部とを備える。

【0012】

このように構成された乾式スプリンクラー設備においては、試運転後の高真空引きのための接続部が設けられているため、試運転後に高真空引きをすることで、配管内に残存する水を常温で蒸発させることが可能になる。

【0013】

好ましくは、前記配管は、常態で大気圧とされるか、または、加圧される。

【0014】

乾式スプリンクラー設備の製造方法は、配管に閉鎖型スプリンクラーヘッドを取り付け前記配管に水を充填する試運転を行う工程と、試運転後の配管を真空にして配管内の水を常温で沸騰させる工程とを備える。

【0015】

このような工程を備えた乾式スプリンクラー設備の製造方法においては、試運転後の配管を真空にして配管内の水を常温で沸騰させる工程を備えるため、試運転後に配管内に残存する水を除去することができる。

【0016】

好ましくは、前記配管内の水を常温で沸騰させる工程は、前記配管内を大気圧よりも０．０８ＭＰａ以上低い圧力とする。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】実施の形態１に従った、乾式の真空スプリンクラー設備の模式図である。

【図2】実施の形態２に従った、乾式の加圧式スプリンクラー設備の模式図である。

【図3】実施の形態３に従った、乾式のスプリンクラー設備の模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

（実施の形態１）
（スプリンクラー設備の構成）
図１は、実施の形態１に従ったスプリンクラー設備の模式図である。図１で示すように、乾式スプリンクラー設備１は、建屋１０に設けられる。建屋１０は、下層階である第一区画１１と、上層階である第二区画１２とを有する。

【0019】

放水システム１００は、一次配管１０１と、一次配管１０１に接続された二次配管１０２と、二次配管１０２に設けられたスプリンクラーヘッド１０３と、一次配管１０１と二次配管１０２との境界に設けられたバルブ１０５と一次配管１０１に水を送るための水ポンプ１０６とを有する。

【0020】

一次配管１０１には水が充填されている。この水は、水ポンプ１０６により加圧されている。水ポンプ１０６には消火水槽（図示せず）から水が供給される。建屋１０の最上階の高架水槽から水ポンプ１０６に水が供給されてもよい。

【0021】

一次配管１０１は、水ポンプ１０６から建屋１０の最上部まで垂直に立ち上がり、各階で分岐されている。この実施の形態では２階建ての建屋１０を記載しているが、建屋１０の階は２階に限定されない。

【0022】

一次配管１０１の水は、バルブ１０５で止められており、バルブ１０５が開くことで一次配管１０１の水が二次配管１０２へ送られる。バルブ１０５の開閉は、コンピュータ３０２により制御される。

【0023】

二次配管１０２はバルブ１０５に接続されている。二次配管１０２は第二区画１２に配置されている。なお、この実施の形態ではバルブ１０５が第二区画１２に配置されている例を示しているが、バルブ１０５が第一区画１１に配置されていてもよい。

【0024】

二次配管１０２は第二区画１２の天井に配置されている。二次配管１０２には複数のスプリンクラーヘッド１０３が設けられている。スプリンクラーヘッド１０３の数は、第二区画１２の広さによって決定される。

【0025】

この実施の形態では、第二区画１２にスプリンクラーヘッド１０３が設けられる例を示しているが、第一区画１１に二次配管１０２およびスプリンクラーヘッド１０３が配置されていてもよい。

【0026】

スプリンクラーヘッド１０３は、閉鎖型のスプリンクラーヘッドであり、水を放水する孔が複数設けられている。スプリンクラーヘッド１０３は感熱機構（可溶金属片）を有する。常態では、水を放水する孔と、一次配管１０１との間はスプリンクラーヘッド１０３内で遮蔽されている。感熱機構が火災時の火炎により溶融すると遮断が開放される。バルブ１０５が開かれて一次配管１０１および二次配管１０２を経由して水がスプリンクラーヘッド１０３の孔から放水される。

【0027】

負圧システム２００は、二次配管１０２に接続される負圧用配管２０１と、負圧用配管２０１内を負圧にする負圧ポンプ２０４とを有する。

【0028】

負圧ポンプ２０４は第一区画１１に設けられて負圧を発生させる。この実施の形態では、水ポンプ１０６および負圧ポンプ２０４は同じ第一区画１１に設置されているが、これらが互いに異なる区画に設けられてもよい。負圧ポンプ２０４は空気および水を吸引することができる。負圧ポンプ２０４が空気のみを吸引して水を吸引できない場合には、負圧用配管２０１に気水分離機を設けて負圧ポンプ２０４に水が流入しないようにする必要がある。

【0029】

負圧ポンプ２０４は定常状態であり負圧用配管２０１内を第１の真空度にする第１運転モードと、第１の真空度よりも高真空の第２の運転モードを有する。負圧ポンプ２０４以外に高真空用の追加の真空ポンプを設けて、定常状態では負圧ポンプのみを駆動させて第１の運転モードとして、第２の運転モードとするときには追加の真空ポンプを駆動させて高真空の第２の運転モードを実現してもよい。

【0030】

負圧ポンプ２０４に接続された負圧用配管２０１は負圧ポンプ２０４から建屋１０の最上階まで垂直に立ち上がり、各階で分岐されている。各階において負圧用配管２０１が分岐して各部屋に負圧用配管２０１が張り巡らされている。

【0031】

検知システム３００は、火災検知器３０１およびコンピュータ３０２を有する。第二区画１２内で火災が発生すると、その熱または煙を火災検知器３０１が検知する。コンピュータ３０２とバルブ１０５とが信号線３１１により接続されている。コンピュータ３０２と水ポンプ１０６とが信号線３１２により接続されている。コンピュータ３０２と負圧ポンプ２０４は信号線３１３により接続されている。

【0032】

このスプリンクラー設備は、火災検知器３０１が火災を検知した後に火災検知器３０１からの信号をコンピュータ３０２が受信し、コンピュータ３０２が信号線３１１を経由してバルブ１０５を開く、いわゆる予作動式であってもよい。火災の検知がなくても、スプリンクラーヘッド１０３において空気が流通すれば二次配管１０２内の気圧の変化を検知してバルブ１０５を開いてもよい。この場合は予作動式ではない。

【0033】

（乾式スプリンクラー設備の試運転）
乾式スプリンクラー設備１が製造された後に、乾式スプリンクラー設備１の試運転が行われる。試運転は、大きく分けて、二次配管１０２内に水を入れて行う耐圧試験と実際に水を放水させる放水試験がある。まず、耐圧試験について説明する。耐圧試験では、火災ではない状態においてバルブ１０５を開く。これにより水ポンプ１０６から一次配管１０１を経由して水が二次配管１０２に充填される。そして水ポンプ１０６の最高使用圧力（たとえば１．４ＭＰａ）の１．５倍（２．１ＭＰａ）まで加圧手段（図示せず）を用いて二次配管１０２内を加圧する。その状態で水が二次配管１０２に充填されていることを確認して耐圧試験が終了する。次に放水試験について説明する。放水試験では、二次配管１０２の末端に取り付けられた試験用の末端試験弁（図示せず）から所定の放水ができるかどうかの試験を実施する。この試験では末端試験弁から水が流れるかを確認すると同時に末端試験弁から所定の流量の水が流れるかを確認する。流量を確認する方法としては末端試験弁における水の圧力を測定する方法がある。これにより試運転が終了する。試運転終了後、末端試験弁を開いて二次配管１０２から水を抜く。

【0034】

（試運転後の二次配管１０２内の処理）
負圧ポンプ２０４を第２の運転モードとして負圧用配管２０１内を高真空とする。これにより二次配管１０２内も高真空となる。そのため、常温であっても二次配管１０２内の水が蒸発する。

【0035】

乾式スプリンクラー設備は、閉鎖型のスプリンクラーヘッド１０３に接続される配管としての二次配管１０２と、二次配管１０２に接続される真空装置としての負圧ポンプ２０４とを備える。

【0036】

負圧ポンプ２０４は、常態で二次配管１０２を第１の真空度に保つ第１の運転モードと、前記第１の真空度よりも高真空である第２の真空度に二次配管１０２を保つ第２の運転モードとを有する。真空装置は、複数の負圧ポンプによって構成されていてもよく、その場合、第１の真空度を実現する第１の負圧ポンプと第２の真空度を実現する第２の負圧ポンプを真空措置は有する。第１および第２の真空度は大気圧未満の気圧であり、第２の真空度は第１の真空度よりも低い気圧である。

【0037】

（実施の形態２）
図２は実施の形態２に従った、乾式の加圧式スプリンクラー設備の模式図である。図２において、二次配管１１０２内が常態で加圧されている点において、実施の形態１に従った乾式のスプリンクラー設備と異なる。二次配管１１０２を加圧するための加圧システム１２００が設けられている。

【0038】

加圧システム１２００はコンプレッサ１２０４と、コンプレッサ１２０４に接続された配管１２０１とを有する。配管１２０１は接続点１２０２により二次配管１１０２に接続されている。

【0039】

二次配管１１０２を負圧にするための接続部としての枝管１２０５が設けられている。枝管１２０５には負圧ポンプ２０４が接続される。枝管１２０５は接続点１２０６により二次配管１１０２に接続されている。枝管１２０５の長さは特に限定されない。枝管１２０５は二次配管１１０２に設けられたバルブであってもよい。負圧ポンプ２０４は常に設けられる必要はない。試運転後、二次配管１１０２を負圧にするときに負圧ポンプ２０４が存在すればよい。

【0040】

（乾式スプリンクラー設備の試運転）
乾式スプリンクラー設備１が製造された後に、乾式スプリンクラー設備１の試運転が行われる。試運転では火災ではない状態においてバルブ１０５を開く。これにより実施の形態１と同様に試運転を実施する。試運転終了後、末端試験弁から二次配管１１０２の水を抜く。

【0041】

（試運転後の二次配管１１０２内の処理）
負圧ポンプ２０４を運転モードとして枝管１２０５内を真空とする。これにより二次配管１１０２内も高真空となる。そのため、常温であっても二次配管１１０２内の水が蒸発する。

【0042】

乾式スプリンクラー設備１は、閉鎖型のスプリンクラーヘッド１０３に接続される二次配管１１０２と、二次配管１１０２に接続されて、試運転後の高真空引き用に用いられる枝管１２０５とを備える。

【0043】

（実施の形態３）
図３は、実施の形態３に従った、乾式のスプリンクラー設備の模式図である。図２において、二次配管１１０２内が常態で大気圧である点において、実施の形態１および２に従った乾式のスプリンクラー設備と異なる。

【0044】

二次配管１１０２を負圧にするための枝管１２０５が設けられている。枝管１２０５には負圧ポンプ２０４が接続される。枝管１２０５は接続点１２０６により二次配管１１０２に接続されている。枝管１２０５の長さは特に限定されない。枝管１２０５は二次配管１１０２に設けられたバルブであってもよい。負圧ポンプ２０４は常に設けられる必要はない。試運転後、二次配管１１０２を負圧にするときに負圧ポンプ２０４が存在すればよい。

【0045】

（乾式スプリンクラー設備の試運転）
乾式スプリンクラー設備１が製造された後に、乾式スプリンクラー設備１の試運転が行われる。試運転では火災ではない状態においてバルブ１０５を開く。これにより実施の形態１と同様に試運転を実施する。試運転終了後、末端試験弁から二次配管１１０２の水を抜く。

【0046】

（試運転後の二次配管１１０２内の処理）
負圧ポンプ２０４を運転モードとして枝管１２０５内を真空とする。これにより二次配管１１０２内も高真空となる。そのため、常温であっても二次配管１１０２内の水が蒸発する。

【0047】

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した実施の形態ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味、および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

【符号の説明】

【0048】

１ 乾式スプリンクラー設備、１０ 建屋、１１ 第一区画、１２ 第二区画、１００ 負圧スプリンクラーシステム、１０１ 一次配管、１０２，１１０２ 二次配管、１０３ スプリンクラーヘッド、１０５，２０９，２１９ バルブ、１０６ 水ポンプ、２００ 負圧システム、２０１ 負圧用配管、２０２，２１２，１２０２，１２０６ 接続点、２０３ 吸入口、２０４ 負圧ポンプ、２０５ 接続管、３００ 検知システム、３０１ 火災検知器、３０２ コンピュータ、３１１，３１２，３１３，１３１３ 信号線、１２００ 加圧システム、１２０１，１２０５ 配管、１２０４ コンプレッサ。

【図1】

【図2】

【図3】