JP2005040451A - 流水検知装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 弁体に固定されたロッドの変位をリミットスイッチにより検出可能な流水検知装置において、弁体の開放量が微量であった場合でも、それほど精度が高くない汎用のリミットスイッチによりロッドの変位を検知可能な流水検知装置の提供。
【解決手段】 弁体１０にはロッド１２が弁箱外部に突出して設けられており、ロッド１２の先端付近にはリミットスイッチ１３が設置され、弁体１０の開閉によるロッド１２の移動をリミットスイッチ１３によって検出可能な流水検知装置において、弁箱外部に軸支されたプレートＰにロッド１２が接触した状態にあり、プレートＰはロッド１２と接触する方向に付勢され、プレートＰの軸支部分と反対側の端にリミットスイッチ１３が設けられており、ロッド１２の移動によるプレートＰの変位量がリミットスイッチ接触部分で増幅されるようにした。
【選択図】 図２

Description

本発明は、建物内に設置されるスプリンクラー設備の流水検知装置に関するものである。

スプリンクラー設備の流水検知装置は、逆止弁構造をしており、一次側は給水装置と接続され、二次側はスプリンクラーヘッドと接続されている。警戒状態において一次側には加圧水が充填され、二次側には加圧流体が充填されており、一次側圧力と二次側圧力は略等しく弁体は閉止された状態にある。

火災時にスプリンクラーヘッドが作動して二次側の流体がスプリンクラーヘッドより放出されると二次側配管内の圧力が低下し、一次側の圧力が二次側の圧力を上回ると弁体が開いて一次側から二次側へ水が流れる。この弁体の開放を検知することで流水検知信号を発するものである。

図６に示す流水検知装置Ａは、弁体Ｖが弁箱内壁に沿って上下に摺動するリフト弁構造をしている自動開閉弁であり、一次側Ｉが水源と接続し、二次側ＩＩがスプリンクラーヘッドＳｈに接続されている。弁体Ｖから弁箱外部に突設した昇降軸Ｖ１の先端に設けたリミットスイッチＳｍにより、弁体Ｖの開閉による上下運動を検出して弁体の開閉状態を監視している。（例えば、特許文献１参照）。
特公昭３５−１６３４６号公報 （第１−２頁、第１図）

上記の流水検知装置は、火災によってスプリンクラーヘッド作動した当初は、スプリンクラーヘッドのノズルから放水される水量だけ弁体が開いて一次側から二次側へ流水が生じる。その際の弁体の開いた量、つまりロッドの変位量は微々たるものであり、リミットスイッチによって弁体の開放を検知するためにリミットスイッチとロッドの微妙な位置調整が必要であったり、あるいは精度の高い、高価なリミットスイッチを設けなければならなかった。

特に流水検知装置の口径が大きい程、弁体の開く量は小さくなり、リミットスイッチによって弁体の開放を検知することが困難となっていた。

そこで本発明では、弁体に固定されたロッドの変位をリミットスイッチにより検出する流水検知装置において、弁体の開放量が微量であった場合でも、それほど精度が高くない汎用のリミットスイッチによりロッドの変位を検知可能な流水検知装置の提供を目的としている。

上記の目的を達成するために、請求項１記載の発明は、弁箱内部が、給水側に接続される一次側室と、スプリンクラーヘッド側に接続される二次側室とに、隔壁によって仕切られており、隔壁に連通口が穿設されており二次側に開閉自在な弁体が設けられた逆止弁構造をしており、弁体にはロッドが弁箱外部に突出して設けられており、ロッドの先端付近にはリミットスイッチが設置され、弁体の開閉によるロッドの移動をリミットスイッチによって検出可能な流水検知装置において、弁箱外部に軸支されたプレートにリミットスイッチのアクチュエーターが接触した状態にあり、プレートはロッド側に付勢され、プレートの軸支部分と反対側の端にリミットスイッチが設けられている流水検知装置である。

請求項２記載の発明は、前記流水検知装置において、設備配管内の水圧力を利用して前記弁体を閉位置に強制固定させて前記スプリンクラーヘッドへの給水を遮断する遮断手段が設けられており、弁箱外部に軸支されたプレートにリミットスイッチのアクチュエーターが接触した状態にあり、プレートはロッド側に付勢され、プレートの軸支部分と反対側の端にリミットスイッチが設けられている請求項１記載の流水検知装置である。

請求項３記載の発明は、前記流水検知装置において、弁体と弁箱内壁によって形成された制御室が一次側および二次側と連通しており、制御室と二次側との間に通電時のみ閉弁する通電閉止弁が設けられ、一次側と制御室との間には、前記通電閉止弁の弁座口径より小径であるオリフィスと、一次側への逆流を防止した逆止弁が設けられ、前記通電閉止弁を閉じることで制御室に一次側からの流体を封入し、弁体を弁座に着座させ閉止する構造である流水検知装置において、弁箱外部に軸支されたプレートにリミットスイッチのアクチュエーターが接触した状態にあり、プレートはロッド側に付勢され、プレートの軸支部分と反対側の端にリミットスイッチが設けられている請求項２記載の流水検知装置である。

請求項４記載の発明は、前記流水検知装置において、スプリンクラーヘッドの作動時に、スプリンクラーヘッドの近傍に設けられた火災感知器からの火災信号が無い場合は前記流水検知装置の遮断手段が起動され弁体が弁座に着座可能である流水検知装置において、弁箱外部に軸支されたプレートにリミットスイッチのアクチュエーターが接触した状態にあり、プレートはロッド側に付勢され、プレートの軸支部分と反対側の端にリミットスイッチが設けられている請求項２または３記載のスプリンクラー設備である。

請求項５記載の発明は、前記流水検知装置に設置されるリミットスイッチがｂ接点仕様のものであり、平時はプレートと接触している請求項１から４記載のいずれかの流水検知装置である。

上記のように弁体に固定され弁箱外部に突出したロッドに、軸支されたプレートを付勢させた状態で接触させ、プレートの軸支部分と反対側の端にリミットスイッチを設けることで、弁体の開放によってロッドがプレートを押し上げプレートが回動すると、プレートのリミットスイッチ接触部分は、軸支部分と反対側の端であるので、ロッドの変位量と比較して変位量が増幅され、汎用のリミットスイッチでも弁体の開閉による検知が可能となる。

リミットスイッチはｂ接点仕様のものを設置する。プレートとリミットスイッチとの接触部分に位置調整手段として止めネジを設置すると、リミットスイッチの作動レベル調整が容易となる。

以下、この発明の実施例を図１から図４を参照して説明する。図１は本発明の流水検知装置が設置されたスプリンクラー設備の系統図、図２は図１の流水検知装置の断面図、図３は図１のスプリンクラーヘッドが作動した直後の流水検知装置の断面図、図４は流水検知装置の弁体が全開状態のときの断面図である。

本発明の流水検知装置が設けられたスプリンクラー設備は、図１に示すように水源１、給水装置２、流水検知装置３、スプリンクラーヘッド４、高架水槽Ｗから構成される。

水源１は、消火水を貯蔵しておく水槽であり、給水装置２は配管７に水源１から消火水を汲み上げ、配管７の末端に接続されたスプリンクラーヘッド４へ供給するための装置である。警戒時において配管７は末端のスプリンクラーヘッド４まで消火水が充填されている。なお、水源１および給水装置２のかわりに家庭用の水道設備を使用することも可能である。

流水検知装置３は図２に示すように、バルブ部分と信号制御装置６から構成され、バルブの弁箱内部が隔壁８により一次側室Ｉと二次側室ＩＩに仕切られており、隔壁８には一次側室Ｉと二次側室ＩＩを連通する連通口９が穿設されている。

連通口９の二次側室ＩＩ側を弁座として、該弁座の上に有底円筒型の弁体１０が載置されている。該弁体１０の上部はフランジ形状をしており、フランジ側面は弁箱の内壁に沿って摺動自在であり、フランジ側面には水平溝が刻設され、該水平溝にリング状の水密部材１１が設けられている。

弁体１０から弁箱外部へ突設して設けられたロッド１２の先端付近には、リミットスイッチ１３が設けられており、弁体１０の開閉による上下運動をリミットスイッチ１３により検出可能である。

具体的に説明するとリミットスイッチ１３は、アクチュエーターから物体が離れるとスイッチがＯＮとなるｂ接点のものを用い、アクチュエーターには弾発体Ｓによりロッド１２側に付勢されたプレートＰが常に接触した状態にある。

プレートＰは弁箱外部に軸支され回動自在であり、プレートＰの軸支部分と反対側の端には調整ネジＴが設けられている。リミットスイッチ１３のアクチュエーターとプレートＰとは調整ネジＴを介して接触しており、微妙な位置調整が可能である。

弁体１０が開くとロッド１２も上方へ移動し、プレートＰはロッド１２に押されて軸を支点に回動し、プレートＰの調整ネジＴの先端がリミットスイッチ１３のアクチュエーターより離れることでリミットスイッチ１３がＯＮとなり、信号制御装置６へ信号が送信される。

弁体１０の上部には弁箱内壁および蓋１４によって空間が形成され、これを制御室１５とする。弁体１０と蓋１４との間には弾発体１６が設けられ、弁体１０を弁座側に付勢している。

制御室１５は外部へ通じる接続口１７を有しており、該接続口１７に一次側室Ｉと二次側室ＩＩへ通じる配管１８が接続されている。該配管１８の一次側室Ｉから制御室１５までの間１８Ａには、一次側室Ｉ側から制御室１５への通水が可能な逆止弁１９と、オリフィス２０が設置され、制御室１５から二次側室ＩＩまでの間１８Ｂには、常時開放状態にあり通電時に閉弁する通電閉止弁２１が設けられている。

オリフィス２０の口径は、通電閉止弁２１の弁座口径よりも小径とする。

通電閉止弁２１は信号制御装置６と電気的に接続されており、信号制御装置６によって開閉制御可能である。該通電閉止弁２１は、平時は弁体が開放されており通電時のみ内部の弁体が閉止される構造で、具体的には電磁弁や、スプリングリターン式のボール弁等を用いる。

信号制御装置６は、流水検知装置３のリミットスイッチ１３の作動による信号を管理室に設けられた制御盤３０に送信する等、各種装置との信号の伝達が可能であり、給水装置２の起動信号を出力したり、流水検知装置３に設けられた通電閉止弁２１の開閉を制御するものである。

また、スプリンクラーヘッド４が誤作動した際には、信号制御装置６に設けられた給水停止スイッチによって通電閉止弁２１を閉止し、一次側室Ｉの消火水を制御室１５内に導入させ、弁体１０を弁座に着座させてスプリンクラーヘッド４からの放水を停止することが可能である。

スプリンクラーヘッド４は、流水検知装置３の二次側室ＩＩと接続した配管に設けられている。スプリンクラーヘッド４の内部には弁体を支持している感熱作動機構が組み込まれおり、火災の熱によって感熱作動機構が作動して弁体を開放させ、二次側ＩＩの配管内の消火水を散布するものである。

高架水槽Ｗは、図１に示すように、スプリンクラー設備の上部に配備され、スプリンクラー設備の配管７と接続されている。高架水槽Ｗは水圧差によって水槽内に蓄えられた水を配管７へ供給可能であり、配管７側から高架水槽Ｗへの逆流を防止するために逆止弁２３が設けられている。

次に上記実施例の流水検知装置が設置されたスプリンクラー設備の作動について説明する。

火災が発生すると、火災の熱によりスプリンクラーヘッド４が作動して、流水検知装置３の二次側室ＩＩと接続している配管内の消火水がスプリンクラーヘッド４より噴出する。

スプリンクラーヘッド４の作動によって二次側室ＩＩに接続された配管内は減圧し、またオリフィス２０によって一次側室Ｉから制御室１５への消火水の供給量が制限されているので、流水検知装置３の弁体１０にかかる力は、一次側室Ｉよりかかる圧力が制御室１５内の圧力を上回り弁体１０が少し開方向へ移動し、スプリンクラーヘッドの作動分の流量が流れる程度に開き、一次側室Ｉより二次側室ＩＩへ消火水が流れ込む（図３参照）。

弁体１０が開いたことによりロッド１２も上方へ移動して、プレートＰを押し上げ、軸支されたプレートＰは回動してリミットスイッチ１３のアクチュエータから離れ、スイッチがＯＮ状態となり、信号制御装置６が信号を出力する。

信号制御装置６からの出力信号によって給水装置２が起動され、配管７から一次側室Ｉを通って加圧された消火水が送られてくるので、弁体１０は全開位置まで移動する（図４参照）。送水された消火水はスプリンクラーヘッド４より散布され火災を鎮圧・消火するものである。

他の実施例として、図５に示すように実施例１のスプリンクラー設備に火災感知器を設置して、スプリンクラーヘッドの作動の際に火災感知器５が作動していない場合を、スプリンクラーヘッド４が誤作動したと判断し、スプリンクラーヘッド４への給水を自動的に遮断することが可能となる。

火災感知器５は、信号制御装置６や制御盤３０等と電気的に接続されている。火災感知器５は火災の熱や煙等によって火災を感知して、火災信号を信号制御装置６や制御盤３０等に出力することが可能である。火災感知器５は、スプリンクラーヘッド４の作動よりも早く作動するタイプのものを使用するのが好ましい。

上記流水検知装置が設置されたスプリンクラー設備の作動について説明する。火災時の作動については実施例１と略同様であるので、火災時以外にスプリンクラーヘッドが誤作動した場合について説明する。

スプリンクラーヘッド４に衝撃が加えられる等して分解・作動すると、二次側ＩＩに接続された配管内の消火水が流出して、前述のように流水検知装置３の弁体１０がスプリンクラーヘッドの作動分の流量が流れる程度に開き、リミットスイッチ１３がＯＮ状態となり信号制御装置６へリミットスイッチ１３の作動信号が出力される。

そのとき、信号制御装置６に火災感知器５より火災信号が入力されていないので、信号制御装置６は通電閉止弁２１を閉止させて、制御室１５へ一次側室Ｉの消火水を流入させる。

制御室１５内に消火水が流入すると弁体１０は下方へ摺動して弁座に着座され、一次側室Ｉから二次側室ＩＩへの通水を遮断して、スプリンクラーヘッド４の誤作動による水損被害を低減させるものである。

本発明の流水検知装置が設置されたスプリンクラー設備の系統図 図１の流水検知装置の断面図 図１のスプリンクラーヘッドが作動した直後の流水検知装置の断面図 流水検知装置の弁体が全開状態のときの断面図 本発明の流水検知装置が設置された他の実施例のスプリンクラー設備の系統図 特許文献１記載の流水検知装置の断面図

符号の説明

１ 水源
２ 給水装置
３ 流水検知装置
４ スプリンクラーヘッド
６ 信号制御装置
１０ 弁体
１２ ロッド
１３ リミットスイッチ
Ｐ プレート
Ｓ 弾発体
Ｔ 調整ネジ

Claims (5)

1. 弁箱内部が、給水側に接続される一次側室と、スプリンクラーヘッド側に接続される二次側室とに、隔壁によって仕切られており、隔壁に連通口が穿設されており二次側に開閉自在な弁体が設けられた逆止弁構造をしており、弁体にはロッドが弁箱外部に突出して設けられており、ロッドの先端付近にはリミットスイッチが設置され、弁体の開閉によるロッドの移動をリミットスイッチによって検出可能な流水検知装置において、
   弁箱外部に軸支されたプレートにリミットスイッチのアクチュエーターが接触した状態にあり、プレートはロッド側に付勢され、プレートの軸支部分と反対側の端にリミットスイッチが設けられていることを特徴とする流水検知装置。
   
2. 前記流水検知装置は、設備配管内の水圧力を利用して前記弁体を閉位置に強制固定させて前記スプリンクラーヘッドへの給水を遮断する遮断手段が設けられており、
   弁箱外部に軸支されたプレートにリミットスイッチのアクチュエーターが接触した状態にあり、プレートはロッド側に付勢され、プレートの軸支部分と反対側の端にリミットスイッチが設けられていることを特徴とする請求項１記載の流水検知装置。
   
3. 前記流水検知装置は、弁体と弁箱内壁によって形成された制御室が一次側および二次側と連通しており、制御室と二次側との間に通電時のみ閉弁する通電閉止弁が設けられ、一次側と制御室との間には、前記通電閉止弁の弁座口径より小径であるオリフィスと、一次側への逆流を防止した逆止弁が設けられ、前記通電閉止弁を閉じることで制御室に一次側からの流体を封入し、弁体を弁座に着座させ閉止する構造である流水検知装置において、
   弁箱外部に軸支されたプレートにリミットスイッチのアクチュエーターが接触した状態にあり、プレートはロッド側に付勢され、プレートの軸支部分と反対側の端にリミットスイッチが設けられていることを特徴とする請求項２記載の流水検知装置。
   
4. 前記流水検知装置は、スプリンクラーヘッドの作動時に、スプリンクラーヘッドの近傍に設けられた火災感知器からの火災信号が無い場合は前記流水検知装置の遮断手段が起動され弁体が弁座に着座可能である流水検知装置において、
   弁箱外部に軸支されたプレートにリミットスイッチのアクチュエーターが接触した状態にあり、プレートはロッド側に付勢され、プレートの軸支部分と反対側の端にリミットスイッチが設けられていることを特徴とする請求項２または３記載のスプリンクラー設備。
   
5. 前記流水検知装置に設置されるリミットスイッチはｂ接点仕様のものであり、平時はプレートと接触していることを特徴とする請求項１から４記載のいずれかの流水検知装置。
   

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