スプリンクラー設備の仕組みと種類を消防設備士が解説

　みなさんは火を消す方法といえば何を思い浮かべるでしょうか？多くの方が最初に「水をかける」という方法を思いつくと思います。

　火災が起きたら水をかけて消す消防設備が「スプリンクラー設備」です。

　実は、スプリンクラー設備にも種類があって、知ると奥が深いんです。

　この記事では、スプリンクラー設備についてご紹介します。

　陰ながらみなさんの生活を火災から守っている消防設備について興味を持ってもらえるとうれしいです。

スプリンクラー設備は最も消火性能が高い消火設備

　「火を消すには水をかける」みなさんがすぐにこの方法を思いつくのは、水をかけるという消火方法が非常に強力であるからなんです。

　火を消すためには、「燃えるものを除去する」「温度を下げる（冷却）」「酸素を排除する（窒息）」という3つの方法があります。

　スプリンクラー設備は主に、数百度～数千度にも及ぶ炎を100℃で水蒸気になる水で冷却して消火するシステムです。

　このほかにも、泡消火設備やガス消火設備などがあり、用途によって使い分けられています。

　スプリンクラー設備の長所と短所をもう少し掘り下げてみましょう。

物が燃える理由から火災を防ぐための消火設備まで消防設備士が解説

「物が燃える」という基本的な説明から消火設備による火災への対策までを分かりやすく解説しています。燃焼の3要素（熱・酸素・可燃物）をシミュレーションで視覚的に確認したり、消火設備がどの様に火を消すのかまでをわかりやすく紹介します。

sasayakanastation.com

2026.08.11

スプリンクラーの種類

　スプリンクラー設備には種類があります。スプリンクラー設備の弱点を補うために工夫したり、大規模な火災に対応できるように強力にしたりしています。

　水が出る部分「スプリンクラーヘッド」は、炎によって加熱されると「ふた」が外れて、放水するようになっています。

　このように、「ふた」がついているスプリンクラーヘッドを使用するスプリンクラー設備を「閉鎖型スプリンクラー設備」と言います。

湿式スプリンクラー設備

　まずは、閉鎖型スプリンクラー設備の基本となる「湿式スプリンクラー設備」について解説します。

　まずは水道をイメージしてみてください。水道管の中には水が「ぎゅうぎゅう」に詰め込まれており（圧力が高い）、蛇口をひねると、詰め込まれていた水が一気に飛び出します。

　湿式スプリンクラー設備の配管の中にも水が「ぎゅうぎゅう」に詰め込まれています。

　「ふた」がついたスプリンクラーヘッドと、配管の栓（流水検知装置）によって水を閉じ込めることによって、配管内の水を「ぎゅうぎゅう」な状態で保ちます。

　配管の栓（流水検知装置）は上にしか開かない構造になっており、上から「ぎゅうぎゅう」の水が押さえつけているため、栓が閉まっています。

　また、配管の栓（流水検知装置）は各部屋ごとに設置されており、火災によって作動しても、火災が起きていない部屋の栓（流水検知装置）は閉まっているため、火災が起きた部屋にのみ水が送り込まれていきます。

　火災が起きると、炎の熱によってスプリンクラーヘッドの「ふた」が取れて、水が流れられるようになります。

　そうすると、水道の蛇口をひねったように、炎に向かって水が流れ出します。

　さらに、配管内の水が流れ出したことによって「ぎゅうぎゅう」ではなくなる（減圧する）ため、配管の栓（流水検知装置）を抑えられずに栓が開きます。

　栓（流水検知装置）にはスイッチがついており、栓（流水検知装置）が開くとスイッチがONされ、ポンプが動いて水槽から配管へ水を送り込みます。

　配管の栓は配管から流水したことをポンプなどに知らせる役目があるので、「流水検知装置」と呼ばれます。

乾式スプリンクラー設備

　湿式スプリンクラー設備は配管が水で満たされています。配管は天井裏に伸びており、東北や北海道などの過酷な環境では、配管内の水が凍結してしまう場合があります。

　このような地域で、水道管が凍結している様子を見たことがあるのではないでしょうか。スプリンクラー設備も同じイメージです。

　そこで考えられたのが、配管内を水の代わりに空気で満たす「乾式スプリンクラー設備」です。

　湿式スプリンクラーの「配管内の水」が「空気」に変わった設備で、「ふた」がついたスプリンクラーヘッドと、配管の栓（流水検知装置）によって空気を閉じ込めることによって、配管内の空気を「ぎゅうぎゅう」な状態（圧縮空気）で保ちます。

　湿式スプリンクラー設備では配管内にポンプを使って水を詰め込んでいましたが、乾式スプリンクラー設備では「コンプレッサー」という機械を使って空気を詰め込みます。

　火災が起きると、炎の熱によってスプリンクラーヘッドの「ふた」が取れて、配管内から空気が抜けます。

　配管内の空気が抜けたことによって、配管の栓（流水検知装置）を抑えられずに栓が開きます。

　栓（流水検知装置）が開くとスイッチがONされ、ポンプが動いて水槽から配管へ水を送り込みます。

　この水がスプリンクラーヘッドまで届くと放水が始ります。

　湿式スプリンクラー設備よりもワンテンポ遅くなっていますね。

予作動式スプリンクラー設備

　これまで紹介してきた2種類のスプリンクラー設備は、配管内の水が抜けたり、空気が抜けたりすることによって動きました。

　スプリンクラーヘッドがはじけて動くのは良いのですが、もし、配管に穴が空いてしまったらどうでしょう。

　当然、配管に穴が開いてしまっても配管の栓（流水検知装置）が開き、ポンプから送られた水が配管に空いた穴から勢い良く流れ続けます。

　このような誤作動を防ぐために、感知器によって配管の栓（流水検知装置）を開けるようにしたのが「予作動式スプリンクラー設備」です。

　湿式スプリンクラー設備と乾式スプリンクラー設備それぞれに使われているシステムですが、今回は湿式スプリンクラー設備である「湿式の予作動式スプリンクラー設備」を代表例として紹介します。

　基本的な動きは前述の2機種と同じなので、細かい説明は省略します。

　このように、配管の栓（流水検知装置）を開けるのが感知器になっただけです。先にスプリンクラーヘッドがはじけても、その後に感知器が作動すれば消火を行うことができます。

　順番が前後しても動作するため、Step2を並列して記載しました。

　では、この設備の肝である、配管に穴が空いた誤作動の動きを確認してみましょう。

　配管内の水が流水しても、栓（流水検知装置）が動かないので、水槽の水が次々と送られてくることがないのです。

　他にもスプリンクラーヘッドに物が当たってしまってはじけてしまっても、誤作動を止めることができます。

減圧を利用したスプリンクラー設備

　予作動式スプリンクラー設備は、ポンプで水槽の水を送らないことから、水による損害（水損）を大幅に減らすことができます。

　しかし、配管内の水が出てしまい、完全に水損をなくすことができません。さらに水損を減らす方法として、配管内の圧力を減らすスプリンクラー設備があります。

　負圧や真空といった言葉が使用される設備で、予作動式スプリンクラー設備を応用した設備です。

　ストローで水を吸うようなイメージで、穴が空いても配管内に吸い込まれるような力が水に働くため、水損がほとんどなく済ませることができます。

開放型スプリンクラー設備

　これまでとは違い、スプリンクラーヘッドに「ふた」がついていない「開放型」のスプリンクラー設備について説明します。

　閉鎖型のスプリンクラー設備はスプリンクラーヘッドによって水を閉じ込めていましたが、開放型のスプリンクラー設備はスプリンクラーヘッドが開いているので、水が流れ出てしまいます。

　そのため、スプリンクラーヘッドの近くに配管の栓A（一斉開放弁）を設けて水を「ぎゅうぎゅう」に閉じ込めます。

　この配管の栓Aの先には「ふた」がついたスプリンクラーヘッドのようなもの（感熱継手）が設置されており、この間の配管に空気を「ぎゅうぎゅう」に閉じ込めています。

　火災が起きて「ふた」がついたスプリンクラーヘッドのようなもの（感熱継手）がはじけると、配管内の空気が流れ出ていき、配管の栓B（一斉開放弁）が開きます。

　すると、ポンプの近くの配管の栓A（流水検知装置）が作動して、ポンプを始動します。

　ポンプが水をスプリンクラーヘッドまで運んでいき、一斉開放弁より先のスプリンクラーヘッド全てから一斉に放水します。

　広い区画に一度に放水するため、スプリンクラー設備の中でも高い消火能力があります。

　　ポンプ側の配管の栓（流水検知装置）で消火する部屋を選択し、スプリンクラーヘッド側の栓（一斉開放弁）で放水するスプリンクラーヘッドのグループを選択しています。

　また、配管の栓B（一斉開放弁）は感知器で作動させる設備が多くなっています。

まとめ

　最後までお読みいただきありがとうございます。

　消防設備の中でも基本的で強力な消火能力を持つ「スプリンクラー設備」について、4つの種類を解説しました。

　スプリンクラー設備には様々な種類があり、用途によって使い分けられているのです。

　みなさんに少しでも消防設備について興味をもってもらえたらうれしいです。