JP3905231B2 - Pressure regulating valve - Google Patents

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Description

【０００１】
【産業上の技術分野】
本発明は、火災時に水噴霧ヘッドから消火用水を散水するトンネル等の消火設備のヘッド放水圧力を給水配管に設けた主弁の制御で規定圧力に調整する圧力制御弁に関する。
【０００２】
【従来技術】
従来、交通量が多く距離の長いトンネル等には、ヘッドから消火用水を放水して火災を消火する消火設備が設置されている。このようなトンネル用消火設備は５０ｍ毎に放水区画を設定しており、区画毎に複数の水噴霧ヘッドを設置して放水を可能としている。
【０００３】
区画毎に設けた複数の水噴霧ヘッドは、同じく区画毎に設けた自動弁（主弁）の２次側に接続され、火災時には、火災発生区画を含む例えば２区画の自動弁を開放制御して各水噴霧ヘッドから加圧供給した消火用水を放水する。
【０００４】
各区画に設けた自動弁は、弁体を開閉制御するアクチュエータとしてピストンシリンダ機構を備えており、パイロット電動弁を遠隔的に開放するか又は手動軌道弁を開放することで、給水配管の１次圧をピストンシリンダ機構に供給して自動弁を開放する。
【０００５】
しかし、自動弁を一定開度に開くだけでは、１次配管側の圧力が変化すると、水噴霧ヘッドからの放水される消火用水の圧力が変化し、消火性能が安定しない。そこで、自動弁に対し火災による水噴霧ヘッドからの放水時に、ヘッド放水圧力を規定圧力、例えば３．５Ｋｇｆ／ｃｍ2 に調整するための圧力調整弁を設けている。
【０００６】
この圧力調整弁は、自動弁の２次側配管の圧力（以下「２次圧」という）を導入して予め設定した規定圧力と比較し、２次圧が規定圧力より低くなったら自動弁の開度を上げて２次圧を上昇させ、２次圧が規定圧力より高くなったら自動弁の開度を下げて２次圧を低下させ、このような弁開度の調整により２次圧を予め設定した規定圧力に保つ。
【０００７】
このような圧力調整弁を使用した自動弁の圧力調整機構としては、自動弁のピストンシリンダ機構から圧力を抜く際に、圧力調整弁に流れるシリンダ室からの加圧水を大気開放の排水管へ流す大気排水方式と、自動弁の２次側に流す２次側排水方式がある。
【０００８】
図９は大気排水方式をとる従来の圧力調整機構を備えた消火設備である。図９において、主弁１０は、弁体２４を開閉駆動するピストンシリンダ機構を備える。ピストンシリンダ機構１５は、ピストン１６の内側に第１シリンダ室１８を形成すると共に、外側にスプリング２２を備えた第２シリンダ室２０を形成している。この第２シリンダ室２０は、ピストン１６のロッド内に形成した連通路により主弁１０の２次側と常時連通している。
【０００９】
主弁１０の１次側には消火配管（図示せず）が接続され、加圧水が充填されている。主弁１０の２次側には仕切弁としてのバタフライ弁１１が設けられ、バタフライ弁１１の２次側に区画内に設けている複数の水噴霧ヘッドが配管により分岐接続される。
【００１０】
主弁１０の開閉は遠隔駆動の電動弁（パイロット弁）３０で行う。電動弁３０には手動起動弁３２が並列に接続される。主弁１０を開放した状態での２次圧の調整は、圧力調整弁１２０で行う。圧力調整弁１２０は、シリンダポートＣＬ、２次圧ポートとパイロットポートを兼ねた２次圧パイロットポートＰ２／ＰＬ、ドレインポートＤＰを有する。
【００１１】
火災時の主弁１０の開放は、例えば遠隔制御で電動弁３０を開いて行う。電動弁３０を開くと、主弁１０の１次圧が止め弁２６を経由して導入され、電動弁３０からオリフィス２８を通ってピストンシリンダ機構の第１ピストン室１８に供給され、同時に圧力調整弁１２０のシリンダポートＣＬにも１次圧が加わる。
【００１２】
第１ピストン室１８に１次圧が導入されると、スプリング２０に抗してピストン１６が外側にストロークし、弁２４が開いて２次側に加圧水を供給し水噴霧ヘッドから放水させる。このとき弁２４の開放による２次圧が圧力調整弁１２０の２次圧パイロットポートＰ２／ＰＬに導入される。
【００１３】
圧力調整弁１２０は、２次圧パイロットポートＰ２／ＰＬから導入した２次圧を予めスプリング荷重で設定した調整目標となる規定圧力と比較している。このとき２次圧が規定圧力より高くなったとすると、圧力調整弁１２０は、シリンダポートＣＬをドレインポートＤＰに連通するように内蔵した弁機構を作動し、第１シリンダ室１８からドレインポートＤＰに加圧水を流し、第１シリンダ室１８の圧力を下げる。このためピストン１６は弁２４を閉じる方向にストロークし、２次圧を規定圧力となるように低下させる。
【００１４】
また２次圧が規定圧力より低くなったとすると、圧力調整弁１２０は、シリンダポートＣＬをドレインポートＤＰから切り離すように内蔵した弁機構を作動し、第１シリンダ室１８が１次圧に保たれ、この状態で第２シリンダ室２０の圧力が２次圧の低下に応じて下がる。このためピストン１６は弁２４を開く方向にストロークし、２次圧を規定圧力となるように増加させる。
【００１５】
このような圧力調整弁１２０は、規定圧力に対する２次圧の増減に応じて第１シリンダ室１８に対する１次圧の導入とドレインポートＤＰへの排出を繰り返すことによる弁２４の開閉によって、水噴霧ヘッドからの放水圧力を規定圧力に保つ。
【００１６】
火災を消火してから主弁１０を閉鎖する場合には、電動弁３０を閉じる。電動弁を閉じると、第１シリンダ室１８に対する１次圧の導入が絶たれる。このため圧力調整弁１２０のシリンダポートＣＬと２次圧パイロットポートＰ２／ＰＬとの間の内部弁機構の隙間（内部オリフィス流路）を通って第１シリンダ室１８の加圧水が２次側に流れ、第１シリンダ室１８の圧力が第２シリンダ室２０の２次圧に近づく。第１シリンダ室１８の圧力がシリンダ室２０の圧力に近づくと、スプリング２２の力でピストン１６がストロークして弁２４を閉じる。
【００１７】
図１０は、図９について圧力調整弁１２０をシンボルで現わしている。シンボルで示した圧力調整弁１２０は、シリンダポートＣＬ、２次圧ポートＰ２、及びパイロットポートＰＬを備える。尚、２次圧ポートＰ２とパイロットポートＰＬは、図９の２次圧パイロットポートＰ２／ＰＬを分けたものである。
【００１８】
圧力調整弁１２０は、パイロットポートＰＬに導入した２次圧による力と、対向位置に配置したスプリング１６０による規定圧力を決める設定荷重との力のバランスで動作する。
【００１９】
電動弁３０を開いた主弁１０の開放動作時及び２次圧がスプリング荷重で決まる規定圧力以下の時、圧力調整弁１２０は、図示の左側に位置にあり、シリンダポートＣＬとドレインポートＤＰを切り離している。
【００２０】
パイロットポートＰＬの２次圧がスプリング荷重で決まる規定圧力を超えると圧力調整弁１２０は右側の位置に切り替わり、シリンダポートＣＬがドレインポートＤＰに連通し、第１シリンダ室１８の加圧水を大気開放の排水管に流して圧力を下げる。尚、シリンダポートＣＬと２次圧ポートＰ２は、いずれの切替位置にあっても、内部弁機構の隙間で決まる内部オリフィス流路１８０を介して連通している。
【００２１】
図１１は、図９，１０に示した大気排水方式における主弁１０及び圧力調整弁１２０の概略構造であり、主弁１０を閉鎖した平常監視時を表わしている。主弁１０のピストンシリンダ機構１５は、スプリング２２を収納した第２シリンダ室２０がビストンロッド内の連通路により２次側に連通している。また主弁１０の２次側には水噴霧ヘッド２５が分岐接続されている。
【００２２】
圧力調整弁１２０は、ダイヤフラム１４８の圧力室にパイロットポートＰＬから２次圧を導入し、スプリング１６０とのバランスでダイヤフラム１４８を変位させ、これによって弁１５０を開閉し、弁１５０を開いた場合には、第１シリンダ室１８の加圧水をシリンダポートＣＬから導入して大気に排出する。
【００２３】
図１２は、電動弁３０を開いた場合の主弁１０の開放時と開放後に２次圧が固定圧力に上昇するまでの場合の動作である。電動弁３０を開くと、主弁１０の第１シリンダ室１８に１次圧が供給され、スプリング２２に抗してピストン１６を外側にストロークして弁２４を開き、２次側に加圧水を流し、水噴霧ヘッド２５から放水する。
【００２４】
このとき圧力調整弁１２０のシリンダポートＣＬには１次圧が導入され、パイロットポートＰＬには２次圧が導入され、２次圧がスプリング１６０の設定荷重による規定圧力以下にあるので、弁１５０は閉じている。このため２次圧が規定圧力より低い間、ピストン１６は弁２４を開放側にストロークし続け、２次圧が上昇する。
【００２５】
図１３は、水噴霧ヘッド２５からの放水中に２次圧が規定圧力より高くなった場合である。２次圧が規定圧力より高くなると、圧力調整弁１２０はスプリング１６０に抗してダイヤフラム１４８を押し上げ、弁１５０が開いてシリンダポートＣＬを大気に連通し、第１シリンダ室１８から大気に加圧水を排出し、第１シリンダ室１８の圧力を下げる。このためピストン１６は弁２４を閉じる方向にストロークし、２次圧を規定圧力となるように低下させる。
【００２６】
図１４は、火災が消火した後に主弁１０を閉鎖する場合である。電動弁３０を閉じると、第１シリンダ室１８に対する１次圧の導入が断たれ、圧力調整弁１２０のシリンダポートＣＬと２次圧ポートＰ２との間の隙間（図１０の内部オリフィス流路１８０に相当）を通して第１シリンダ室１８の加圧水が２次側に流れ、第１シリンダ室１８の圧力が第２シリンダ室２０の２次圧と同圧となるように序々に低下する。この第１シリンダ室１８の圧力低下に伴い、スプリング２２の力でピストン１６が徐々にストロークして弁２４を閉じる。
【００２７】
図１５は、従来の２次側排水方式であり、図１６は図１５の圧力調整弁をシンボルで表している。この２次連通方式の圧力調整弁２２０は、１次圧ポートＰ１、シリンダポートＣＬ、２次圧ポートとパイロットポートを兼ねた２次圧パイロットポートＰ２／ＰＬを備える。
【００２８】
図１６のシンボル表現された圧力調整弁２２０を参照するに、左右の切替位置は、調整目標とする２次側の規定圧力を決めるスプリング２６０の設定荷重とパイロットポートＰＬに導入した２次圧による力のバランスで決まる。即ち、２次圧が規定圧力より低いとき左側の切替位置にあり、２次圧が規定圧力より高くなると右側の位置に切替わる。
【００２９】
２次圧が規定圧力より低いときの左側の切替位置で圧力調整弁２２０は、１次圧ポートＰ１をシリンダポートＣＬに連通し、同時に内部オリフィス流路２５０を介して１次圧ポートＰ１を２次圧ポートＰ２に連通している。これに対し２次圧が規定圧力より高くなる右側の切替位置では、１次圧ポートＰ１を切り離し、シリンダポートＣＬを２次圧ポートＰ２に内部オリフィス流路２５０を介して連通する。
【００３０】
図１７は、図１４，図１５の２次側排水方式に使用する圧力調整弁２２０の断面図である。図１７（Ａ）において、弁内部にはスプリング２２５で閉鎖方向に付勢されたスプール弁２１０が設けられ、スプール弁２１０はプランジャ２３０を介してダイヤフラム部２４８に当接している。スプール弁２１０はプランジャ２３０側に弁シート２４０を装着している。ダイヤフラム部２４８には２次側規定圧力を決める設定荷重がスプリング２６０により加えられている。
【００３１】
１次圧ポートＰ１はスプール弁２１０の弁室に１次圧を導入する。２次圧パイロットポートＰ２／ＰＬは２次圧をダイヤフラム部２４８の加圧室に導入する。スプール弁２１０とダイヤフラム部２４８との間に設けたプランジャ２３０はＯリング等でシールされておらず、プランジャ２３０の周囲の隙間が図１６の内部オリフィス流路２５０を形成している。
【００３２】
シリンダポートＣＬは、図１７（Ａ）の破線のように、プランジャ２３０に直交する方向に形成されている。図１７（Ｂ）は、図１７（Ａ）に対し直交す方向の断面であり、シリンダポートＣＬがプランジャ２３０の周囲の隙間に連通している。
【００３３】
図１５，図１６で電動弁３０を開くと、図１７（Ａ）の１次圧ポートＰ１に加圧水の１次圧が導入され、スプール弁２１０のバルブ室を通ってプランジャ２３０の周囲から図１７（Ｂ）のシリンダポートＣＬに連通し、主弁１０の第１シリンダ室１８に加圧水を流して１次圧を供給する。これによって主弁１０が開き２次側に加圧水が流れ、２次圧パイロットポート２Ｐ／ＰＬに２次圧が導入される。
【００３４】
水噴霧ヘッドからの放水中に２次圧が規定圧力より高くなると、ダイヤフラム部２４８がスプリング２６０に抗して上方に動き、プランジャ２３０を介してスプール弁２１０も上昇し、弁シート２４０が弁座の部分に当接し、１次圧ポートＰ１とシリンダポートＣＬとの間を閉鎖して切り離す。
【００３５】
これが図１６の圧力調整弁２２０の右側位置への切替えである。このとき、１次圧ポートＰ１から切り離されたシリンダポートＣＬは、ブランジャ２３０の周囲の隙間で形成される図１６の内部オリフィス流路２５０を通ってダイヤフラム部２４８の圧力室から２次圧パイロットポート２Ｐ／ＰＬに連通している。
【００３６】
このため図１６の主弁１０における第１シリンダ室１８の加圧水は、プランジャ２３０の隙間を通って２次圧パイロットポート２Ｐ／ＰＬから主弁１０の２次側に流れ、第１シリンダ室１８の圧力が下がる。このためピストン１６は弁２４を閉じる方向にストロークし、上昇した２次圧を規定圧力に下げる。
【００３７】
火災が消火して主弁１０を閉鎖するために電動弁３０を閉じると、第１シリンダ室１８の加圧水は、圧力調整弁２２０のシリンダポートＣＬからプランジャ２３０の隙間を通って２次圧パイロットポートＰ２／ＰＬに流れ、このため第１シリンダ室１８の圧力が徐々に低下して第２シリンダ室２０に近づき、スプリング２２の力で弁２４をゆっくり閉鎖する。
【００３８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、主弁のシリンダ室から圧力調整弁に流れる加圧水を、大気開放の排水管に流す図９〜図１４の大気排出方式の圧力調整機構では、圧力調整弁が主弁のシリンダからの加圧水を大気に開放するために、圧力調整弁の制御に対し主弁の追従が速いというメリットがあるが、圧力調整弁からの排水を処理するドレイン配管が必要となり、施工が面倒となりコストも高くなる。また、冬場に冷気がドレイン配管を通って圧力調整弁を凍結させたという事例もあり、凍結防止の処理が必要となる。
【００３９】
また主弁のシリンダ室から圧力調整弁に流れる加圧水を、主弁の２次側に流す図１５〜図１７の２次側排出方式の圧力調整機構では、配水管を設置する必要がなく、配水管による凍結の問題もないが、主弁シリンダ室の加圧水を圧力調整弁の内部オリフィス流路を通して主弁２次側に流す際に、主弁シリンダ室と２次側との差圧が少ないため、圧力調整弁の制御に対し主弁の追従が遅くなり、２次圧を規定圧力にするための調整に時間がかかる。
【００４０】
また、火災を消火して主弁１０を閉鎖する場合に、電動弁３０を閉じてから所定時間以内（例えば３０秒以内）に主弁１０の弁２４が完全に閉じることが要望されている。電動弁３０を閉じてから所定時間以内に主弁１０の弁２４が完全に閉じるように、圧力調整弁１２０の内部オリフィス流路１８０，２５０の隙間を広めにしておく必要がある。そして、弁２４が一定の速度で閉まっていくため、完全に閉じたときに衝撃がかかる。
【００４１】
本発明は、主弁シリンダ室の加圧水を２次側に流して主弁２次圧を規定圧力に調整する際の応答時間を短くして追従性を高め、更に弁が完全に閉まるときの衝撃を抑えるようにした圧力調整弁を提供することを目的とする。
【００４２】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するため本発明は次のように構成する。まず本発明は、加圧用水を供給する配管に設置された主弁の開閉用ピストンシリンダ機構に対し、ピストンで仕切られた一方の第１シリンダ室に１次圧と２次圧を切替え導入し且つ他方の第２シリンダ室に常時２次圧を導入し、第１シリンダ室に対する１次圧と２次圧の切替えに対応したピストンの動きにより弁体を開閉動作して２次圧を規定圧力に調整する圧力調整弁を対象とする。
【００４３】
このような圧力調整弁として本発明は、主弁の１次側を接続して１次圧を導入する１次圧ポートと、主弁の第１シリンダ室を接続するシリンダポートと、主弁の２次側を接続して２次圧を導入する２次圧ポートと、主弁の２次側を接続して２次圧をパイロット圧として導入するパイロットポートと、調整目標となる主弁２次側の規定圧力を設定する圧力設定スプリングと、圧力設定スプリングの力とパイロットポートから導入された２次圧の力がバランスする位置に変位するするダイヤフラムと、１次圧ポートとシリンダポートとの間を開閉する第１弁部と、シリンダポートと２次圧ポートとの連通量を制御する第２弁部と、を備え、ダイヤフラムの変位に連動し、２次圧が規定圧力より低い場合は、第１弁部は１次圧ポートをシリンダポートに連通して１次圧を第１シリンダ室に供給すると共に第２弁部はシリンダポートと２次圧ポートとの連通を切り離す方向に制御し、２次圧が規定圧力より高い場合は、第１弁部は１次圧ポートから前記シリンダポートを切り離すと共に第２弁部はシリンダポートと前記２次圧ポートとの連通量を多くする方向に制御するパイロット弁機構とを備えたことを特徴とする。
【００４４】
このような本発明の圧力調整弁によれば、主弁を開いて水噴霧ヘッドからの放水中に、２次圧が規定圧力より高くなると、パイロット弁機構が１次圧ポートからシリンダポートを切り離し、シリンダポートを２次圧ポートに低損失で連通させ、シリンダポートの加圧水を主弁２次側に流す。
【００４５】
このときシリンダポートと２次圧ポートとの間は、従来のようにプランジャ部材の隙間で形成される損失の大きい内部オリフィス流路ではなく、パイロット弁機構の開放動作で損失の低いポート間の連通が得られ、主弁の第１シリンダ室の加圧水を直ちに主弁２次側に流して圧力を下げ、主弁が短時間に弁を閉じる方向に動作して規定圧力となるように２次圧を下げることができ、２次圧変動に対する圧力調整のための主弁の追従性を高めることができる。
【００４６】
また主弁シリンダ室からの加圧水を圧力調整弁を通して主弁２次側に流すことで圧力を調整しているため、主弁シリンダからの加圧水を大気開放の排水管に流す圧力調整弁のような排水管が不要となり、施工が簡単でコストも安くなる。また、冬場の冷気による排水管を経由した圧力調整弁の凍結を防止できる。
【００４７】
ここで、パイロット弁機構は、ダイヤフラム圧力室、シリンダポート連通部、１次圧導入室及び２次圧導入室を順番に通って形成したスプール穴と、スプール穴に摺動自在に収納されたスプール弁体と、シリンダポート連通部と１次圧導入室との間を開閉するスプール弁体に一体に形成した第１弁部と、第１弁部がシリンダポート連通部と１次圧導入室との間を開放したときに１次圧導入室と２次圧導入室の間を閉鎖し、第１弁部がシリンダポート連通部と１次圧導入室との間を閉鎖した時に１次圧導入室と２次圧導入室の間を開放する第２弁部とを備える。パイロット弁機構の第１弁部は、１次圧導入室のスプール穴開口部に形成した弁座と、スプール弁外周の１次圧導入室の位置にフランジ状に形成された弁体とで構成する。また第２弁部は、シリンダポート連通部からスプール内部を通って２次圧導入室のスプール先端に開口する内部流路と、この内部流路が開口するスプール先端で形成した弁体と、スプール先端の弁体が当接するプラグ部材の当接面である弁座とで構成する。
【００４８】
更に本発明の圧力調整弁は、シリンダポートと２次圧ポートとの間に、パイロット弁機構によるシリンダポートと２次圧ポートと切離し状態で、絞り込まれたバイパス経路を形成して主弁の第１シリンダ室の加圧水を主弁２次側に流す閉鎖遅延弁を設ける。この閉鎖遅延弁は、シリンダポートと２次圧ポートとの間に形成したパイパス経路に絞り調整自在なニードル弁を設ける。
【００４９】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の圧力調整弁を用いた圧力調整機構の説明図である。
【００５０】
図１において、主弁１０は１次側に図示しない給水配管によって加圧水の供給を受け、２次側に設けたバタフライ弁１１を介して、例えばトンネルの５０メートル単位の区画ごとに設置した複数の水噴霧ヘッドを分岐接続している。
【００５１】
主弁１０にはアクチュエータとしてシリンダピストン機構１５が設けられている。シリンダピストン機構１５は、シリンダ内にピストン１６を摺動自在に設け、弁２４側に第１シリンダ室１８を形成し、外側にスプリング２２を組み込んだ第２シリンダ室２０を形成している。スプリング２２を組み込んだ第２シリンダ室２０は、図１１に示した主弁１０の概略構造のように、ピストン１６のロッド内の内部通路によって主弁２次側と連通している。
【００５２】
主弁１０の開閉は、１次側から分岐した配管に設けている止め弁２６及びオリフィス２８に続いて設けた遠隔制御される電導弁３０の開閉で行われる。電導弁３０と並列には手動起動弁３２が設けられている。電導弁３０の２次側は、本発明の圧力調整弁１２を経由して主弁１０の第１シリンダ室１８に接続されている。
【００５３】
本発明の圧力調整弁１２は、１次圧ポートＰ１、シリンダポートＣＬ、パイロットポートＰＬ、２次圧ポートＰ２を備える。１次圧ポートＰ１には電導弁３０の２次側が接続され、電導弁３０または手動起動弁３２を開くことで主弁１０の１次側の加圧が供給される。
【００５４】
シリンダポートＣＬは主弁１０の第１シリンダ室１８と接続される。パイロットポートＰＬ及び２次圧ポートＰ２は、テスト用制水弁３４を介して主弁１０の２次側と接続される。テスト用制水弁３４は３方切替弁であり、平常監視状態では主弁１０の２次側と圧力調整弁１２側を連通するように切り替わっている。
【００５５】
テスト用制水弁３４の２次側には自動排水弁３６とテスト用放水弁３８が並列接続され、２次側を配水管に接続している。またテスト用制水弁３４の２次側には圧力スイッチ４０が設けられ、テスト用放水弁３８を開いて主弁１０の開放によるテスト放水を行ったときの加圧水の流れを圧力変化から検出できるようにしている。
【００５６】
図２は、図１の本発明の圧力調整弁１２をシンボル表現で表わした圧力調整機構の説明図である。
【００５７】
シンボル表現された圧力調整弁１２は、左右に分けて示す２つの切替位置をもち、この切替位置は左側に設けた圧力設定スプリング６０のスプリング荷重と、右側のパイロットポートＰＬに加わる２次圧による力のバランスで切り替わる。
【００５８】
第２弁体１００は、パイロットポートＰＬの水圧により、１次圧ポート及びシリンダポートＣＬと２次圧ポートＰ２との連通量を制御するものであり、初期状態では極わずかに連通してほぼ切り離された状態であり、パイロットポートＰＬの圧力が上昇するにつれ、連通量が多くなるものである。
【００５９】
主弁１０を作動して、パイロットポートＰＬに加わる２次圧が圧力設定スプリング６０で決まる主弁１０の２次側の調整目標となる規定圧力より低い場合は、図示の左側の切替位置となり、１次圧ポートＰ１がシリンダポートＣＬに連通し、２次圧ポートＰ２は第２弁体１００により１次圧ポートＰ１及びシリンダポートＣＬと絞られて連通した状態である。
【００６０】
パイロットポートＰＬに加わる２次圧が圧力設定スプリング６０で決まる規定圧力より高くなると、圧力調整弁１２は右側の切替位置に切り替わる。この右側の切替位置では、１次圧ポートＰ１がシリンダポートＣＬから切り離され、シリンダポートＣＬと２次圧ポートＰ２が完全に連通する。
【００６１】
更に、圧力調整弁１２のシリンダポートＣＬと２次圧ポートＰ２及びパイロットポートＰＬの分岐部分に対しては閉鎖遅延弁１４が設けられている。この閉鎖遅延弁１４は、本発明の圧力調整弁１２に一体に組み込まれ、シリンダポートＣＬと主弁１０の２次側に通じるパイロットポートＰＬとの間にオリフィス流路を形成し常時連通しているもので、閉鎖遅延部１４は主弁１０を閉じる際に第１シリンダ室１８の加圧水をゆっくり抜くことで、主弁１０を閉鎖する際の衝撃を和らげる。
【００６２】
ここで図２の圧力調整機構について、主弁開放からヘッド散水中の圧力制御、更に主弁停止までの動作を説明する。
【００６３】
定常監視状態にあっては、電導弁３０及び手動起動弁３２の両方が閉じており、主弁１０の弁２４はスプリング２２の力で閉じられ、１次側にのみ給水配管による加圧水が加わっている。この状態で主弁１０に対応した区画で火災が発生したとすると、遠隔制御により電導弁３０を開放する。もちろん、現場にいる場合には手動起動弁３２を手動で開いてもよい。
【００６４】
電導弁３０を開くと、主弁１０の１次側に加わっている加圧水が止め弁２６、電導弁３０を介して圧力調整弁１２の１次圧ポートＰ１に供給され、圧力調整弁１２を通ってシリンダポートＣＬから主弁１０の第１シリンダ室１８に供給される。
【００６５】
この１次側からの圧力調整弁１２を経由した加圧水を第１シリンダ室１８に受けて、ピストン１６がスプリング２２に抗して外側にストロークし、弁２４を開くようになる。この弁２４が開くことで１次側の加圧水が２次側に流れ、バタフライ弁１１を介して２次側配管から水噴霧ヘッドに供給されて消火用水の散水が開始される。
【００６６】
弁２４を開いて２次側に加圧水が流れると、テスト用制水弁３４を経由して圧力調整弁１２の２次圧ポートＰ２及びパイロットポートＰＬのそれぞれに２次側加圧水が供給され、主弁１０の２次圧が加わる。
【００６７】
パイロットポートＰＬに加わる主弁１０の２次圧による力が、圧力設定スプリング６０で決まる２次側規定圧力より低い間は、ピストン１６によって弁２４が開放し続け、これによって主弁１０の２次側圧力が規定圧力に向かって上昇する。２次側圧力が上昇すると、第２弁体１００を流れる連通量が初期状態より多くなる。
【００６８】
次に主弁１０が開いた水噴霧ヘッドからの放水状態で、主弁１０の２次側圧力が圧力設定スプリング６０で決まる規定圧力より高くなると、圧力調整弁１２はそれまでの左側の位置から右側の位置に切り替わる。
【００６９】
右側の位置に切り替わると、１次圧ポートＰ１がシリンダポートＣＬから切り離され、シリンダポートＣＬが２次圧ポートＰ２に完全に連通する。このため、第１シリンダ室１８の１次圧となっていた加圧水は、そのときの主弁１０の低い方の２次圧との差圧により圧力調整弁１２の第２弁体１００及び閉鎖遅延弁１４を通って主弁１０の２次側に流れ、これによって第１シリンダ室１８の圧力が低下する。
【００７０】
第１シリンダ室１８の圧力が低下すると、スプリング２２の力及び第２シリンダ室に導入されている２次圧を受けてピストン１６が弁２４を閉じる方向にストロークし、弁２４の開度が少なくすることで、２次圧が規定圧力に下げられる。
【００７１】
以下同様に、圧力調整弁１２の圧力設定スプリング６０のスプリング荷重で決まる２次側規定圧力に対するパイロットポートＰＬに加わる２次圧による力の大小関係に応じた弁切替えにより、主弁１０のピストンシリンダ機構１５は２次圧を規定圧力に保つように弁２４を開閉動作し、これによって２次側の水噴霧ヘッドに供給される加圧用水が規定圧力に調整される。
【００７２】
水噴霧ヘッドからの放水により火災が消火したら、電導弁３０を閉鎖する。電導弁３０を閉鎖すると圧力調整弁１２の１次圧ポートＰ１に対する１次側加圧水の供給が断たれ、このとき圧力調整弁１２は左側の切替位置にあるが、パイロットポートＰＬの圧力がかかっているので、シリンダポートＣＬと２次圧ポートＰ２の連通による流通量は初期状態よりも多い。
【００７３】
さらに、シリンダポートＣＬと２次圧ポートＰ２の間は閉鎖遅延弁１４のバイパス流路で連通されている。このため、第１シリンダ室１８の１次圧にある加圧水は、圧力調整弁１２の第２弁体１００の絞り流量と閉鎖遅延弁１４で決まる絞り流量の総流量で主弁１０の２次側に流れ、１次シリンダ室１８の圧力が低下する。
【００７４】
この第１シリンダ室１８の圧力の低下に伴い、ピストン１６が弁２４を閉じる方向に弁２４が完全に閉まる間際まで早くストロークし、その後、弁２４が完全に閉まる間際では、パイロット圧力ＰＬの圧力の低下により第２弁体１００が初期状態のほぼ閉じた状態となり、閉鎖遅延弁１４の流量のみとなり、弁２４が緩やかに閉じる方向にストロークし、衝撃を起こすことなく弁２４を閉鎖し、再び１次側に加圧水が充満された初期状態に復旧する。
【００７５】
一方、圧力調整機構を定期的に点検する際の動作試験において、テスト用制水弁３４の２次側のテスト回路が使用される。このテスト回路は主弁１０を開いても水噴霧ヘッド側に水を放水することなく、実際に加圧水を放水したと同等な実放水試験ができる。
【００７６】
即ち、テスト時にはバタフライ弁１１を閉鎖し、テスト用制水弁３４を圧力調整弁１２側からテスト用放水弁３８側に切り替える。この状態で例えば電動弁３０を遠隔操作により開くと、１次側の加圧水が圧力調整弁１２を経由してピストンシリンダ機構１５の第１シリンダ室１８に供給され、ピストン１６がスプリング２２に抗して出力し、弁２４を開くことで２次側に加圧水を流す。
【００７７】
２次側に流れ込んだ加圧水は、テスト用制水弁３４からテスト用放水弁３８を通って排出される。このときテスト用放水弁３８は例えば主弁１０の２次側に接続している水噴霧ヘッド数に対応した放水流量を流し、実際に水噴霧ヘッドから放水したと同じ動作状態が得られる。
【００７８】
自動排水弁３６はテスト用放水弁３８を閉じたときに自動的に開いて、主弁１０からの加圧水を排水する。このテスト時には圧力調整弁１２のパイロットポートＰＬには主弁１０の２次圧が加わらないことから、圧力調整動作は行われない。
【００７９】
図３は、図１，図２の圧力調整機構に使用した本発明の圧力調整弁１２の実施形態を示した断面図である。
【００８０】
図３において、本発明の圧力調整弁１２は、ボディ４２の上部にケース４４を装着し、その上部にキャップ４５を装着している。ボディ４２の右側には１次圧ポートＰ１が設けられ、ボディ４２の左側にはパイロットポートＰＬが設けられている。
【００８１】
またボディ４２の下部には２次圧ポートＰ２が設けられている。更にボディ４２に内蔵したスプール弁７０に直交した破線の位置には、シリンダポートＣＬが設けられている。このシリンダポートＣＬは、図３の直交する断面を表わした図４から、その位置が分かる。図４のシリンダポートＣＬに対抗した位置には閉鎖遅延弁１４が組み込まれている。
【００８２】
再び図３を参照するに、ボディ４２の左側に設けたパイロットポートＰＬは、ボディ４２の上部側に設けたダイヤフラム圧力室４６に連通している。ダイヤフラム圧力室４６には、ゴム製のダイヤフラム４８が組み込まれ、ダイヤフラム４８の中央部は２枚の押さえ金５０，５２により支持され、押さえ金５０の上部の埋め込みボルト５６に押さえ金５２を通し、ナット５８で固定している。
【００８３】
ダイヤフラム４８の押え金５２とケース４４の上部のスプリングシート６２の間には、調整目標となる規定圧力を設定するための圧力設定スプリング６０が組み込まれている。圧力設定スプリング６０の上部のスプリングシート６２に続いては調整ボルト６４がねじ込み固定され、ロックナット６６により調整ボルト６４による圧力設定スプリング６０のスプリング荷重を決めるストローク長が設定される。
【００８４】
ボディ４２の右側に設けた１次圧ポートＰ１は、ボディ中央の１次圧導入室７６に連通している。１次圧導入室７６の上部にはダイヤフラム圧力室４６に至るスプール穴７２が形成され、また１次圧導入室７６の下部に装着したプラグ８０にもスプール穴８４が設けられ、上下のスプール穴７２，８４に摺動自在にスプール弁７０を組み込んでいる。
【００８５】
スプール弁７０は、上部先端をダイヤフラム４８の押え金５０の下部に当接しており、スプール弁７０の下端はプラグ８０に続いて下部よりねじ込んだプラグ８８の端面に当接している。またスプール弁７０の１次圧導入室７６の組込み位置にはバルブスプリング９０が組み込まれ、スプール弁７０を上方に付勢している。
【００８６】
スプール弁７０の上部のスプール穴７２の位置、及びスプール弁７０の下部のプラグ８０のスプール穴８４の位置のそれぞれにはシール７４，８６が設けられ、ダイヤフラム圧力室４６と１次圧導入室７６との間、及び１次圧導入室７６とその下の２次圧導入室７８の間を密閉状態に仕切っている。なお、プラグ８０のボディ４０に対する組込み部分にもシール８２が設けられている。ここで、シール７４，８２，８６としては例えばＯリングが使用される。
【００８７】
スプール弁７０は内部軸方向に内部通路９６を形成している。内部通路９６は、スプール弁体７０の上部側で１次圧導入室７６に開放したスプール穴７２の下側の台形部に対し連通穴９８を設けて連通している。 １次圧導入室７６内でバルブスプリング９０の上部を形成しているフランジ状の部分は、１次圧導入室７６に対するスプール穴７２に続く大径穴の開口部に形成した弁座９４によってスプール弁７０の第１弁部を構成する。このため、弁部９２は第１弁体となり、弁座９４は第１弁座となる。この第１弁部はダイヤフラム４８が圧力設定スプリング６０に抗して上方に移動すると、第１弁体９２が第１弁座９４に当接し、１次圧導入室７６を介して連通していた１次圧ポートＰ１とシリンダポートＣＬとの連通を切り離す。
【００８８】
スプール弁７０の内部通路９６は、２次圧導入室７８に位置するスプール先端の開口部を第２弁部の第２弁体１００としており、このスプール先端が当接するプラグ８８の当接面を第２弁座１０２としている。図示のスプール弁７０の初期位置で、２次圧導入室７８に位置する内部流路９６のスプール下端部の第２弁体１００は、プラグ８８の当接面と第２弁座１０２に当接して連通を遮断している。
【００８９】
ここで、第２弁体１００と第２弁座１０２の間には密閉用のシールは設けられておらず、逆に第２弁体１００を構成するスプール下端部は周囲のエッジ部分がアール状に丸められている。このため、圧力が高い１次圧導入室７６からスプール弁７０の内部通路９６を通って、２次圧ポートＰ２に絞られた加圧水の流れが定常的に生ずることになる。
【００９０】
なお、第２弁体１００と第２弁座１０２の間にシールを設けていないのは後述する閉鎖遅延弁１４で、バイパス通路１０４を完全に閉めて設定してしまった場合に主弁１０が閉弁できないという事態を防ぐために、わずかな排水路を設けている。
【００９１】
この加圧水の流れは、図１，図２にように平常時の主弁１０の閉鎖状態で、主弁１０の第１シリンダ室１８と２次側との間に２次側配管の温度差等による差圧が生じても、シリンダポートＣＬと２次圧ポートＰ２の間のスプール弁７０の内部通路９６を通るわずかな流れにより、差圧をなくすようになる。
【００９２】
次に図４の閉鎖遅延弁１４を説明する。閉鎖遅延弁１４は、ニードル弁１０５を備えており、ニードル弁１０５はバイパス通路１０４に先端を挿入している。バイパス通路１０４はシリンダポートＣＬに至るシリンダポート連通部７５に、スプール弁７０の周囲を通って連通している。
【００９３】
バイパス通路１０４はニードル弁１０５を通過した後、閉鎖遅延弁１４の内部を通ってバイパス通路１０６によりダイヤフラム圧力室４６に連通し、ダイヤフラム圧力室４６は図３に示したようにパイロットポートＰＬに連通している。即ち閉鎖遅延弁１４は、図４のシリンダポートＣＬと図３のパイロットポートＰＬとを結ぶバイパス通路１０４にニードル弁１０５を設け、バイパス流量を決めている。
【００９４】
ニードル弁１０５の背後には調整ボルト１１０が一体に形成され、調整ボルト１１０はプラグ１０８にねじ込まれ、調整ボルト１１０の締め込み又は緩めにより、バイパス通路１０４に対するニードル弁１０５の押し込み量を変え、ニードル弁１０５の開度を決める。調整ボルト１１０によるニードル弁１０５の調整位置は、ロックナット１１２による締付けで固定される。
【００９５】
次に図５〜図７を参照して、図３，図４に示した本発明の圧力調整弁の動作を説明する。
【００９６】
図５は、図１において水噴霧ヘッドからの放水のため電導弁３０を開いて主弁１０を開放する際の本発明による圧力調整弁１２の動作である。
【００９７】
電導弁３０を開いた場合には、図５（Ａ）における１次圧ポートＰ１に電導弁３０を経由して主弁１０の１次側の加圧水が供給され、１次圧ポートＰ１から１次圧導入室７６に入り、このときスプール弁７０の第１弁体９２は開いていることから、スプール弁７０の周囲を通って、図５（Ｂ）の直交方向に形成しているシリンダポートＣＬに流れ、シリンダポートＣＬから図１の主弁１０の第１シリンダ室１８に加圧水の１次圧を供給する。
【００９８】
このため図１のピストン１６がスプリング２２に抗してストロークし、弁２４を開くことで１次側への加圧水を２次側に流し、水噴霧ヘッドからの放水を始める。主弁１０が開き始めて２次圧が圧力設定スプリング６０のスプリング荷重で決まる規定圧力より低い間は、図５（Ａ）（Ｂ）の動作状態が保たれ、主弁１０の弁２４が開き続けることで２次圧が規定圧力に向かって増加する。
【００９９】
なお、弁２４が開いたことで２次側圧力がダイヤフラム圧力室４６に入ることでダイヤフラム４８を少し押し上げる。そのためスプール弁７０が少し上昇し、下端が第２弁座１０２から少し離れ、２次圧ポートＰ２への流量がわずかに増える。
【０１００】
図６は、主弁１０が開放した後の放水中に、２次圧が規定圧力より高くなった場合の本発明による圧力調整弁１２の動作状態である。主弁１０の２次圧が規定圧力より高くなると、パイロットポートＰＬからダイヤフラム圧力室４６に加わっている２次圧も上昇し、圧力設定スプリング６０をダイヤフラム４８が押し上げる。このダイヤフラム４８の動きに伴ってスプール弁７０が上方にストロークし、第１弁体９２が弁座に当接して、１次圧ポートＰ１と直交方向に位置するシリンダポートＣＬ、即ち図６（Ｂ）のシリンダポートＣＬの連通を遮断する。
【０１０１】
同時に、スプール弁７０が上方に移動したことで、スプール下端部の第２弁体１００が弁座１０２からさらに離れて流路を完全に開く。このため図６（Ｂ）のように、シリンダポートＣＬに主弁１０の第１シリンダ室１８から加わっている加圧水がスプール弁７０の上部から内部通路９６を通って下方の２次圧導入室７８に流れ出し、２次圧ポートＰ２を通って図１の主弁１０の２次側に流れる。
【０１０２】
このシリンダポートＣＬからスプール弁７０の内部通路９６を通って２次圧ポートＰ２に加圧水が流れる際に損失はほとんどなく、第１シリンダ室１８と２次側との差圧に応じて加圧水が速やかに流れて第１シリンダ室１８の圧力を下げ、主弁１０のピストン１６が素早く動いて弁２４を閉じる方向に移動することで、上昇した２次圧を規定圧力に低下させる。
【０１０３】
なお、同時に閉鎖遅延弁１４を介してシリンダポートＣＬからパイロットポートＰＬへも流れるが、２次圧ポートＰ２への流量の方が多い。
【０１０４】
もちろん、図６の状態から主弁１０の２次圧が規定圧力より低下すると、再び図５の動作状態に戻り、２次圧を規定圧力に回復するように主弁１０の弁２４を開くように駆動する。
【０１０５】
図７は、水噴霧ヘッドからの放水により消火が完了して主弁１０を閉鎖するときの本発明による圧力調整弁１２の動作である。図１で開放状態にあった電動弁３０を閉じると、圧力調整弁の１次圧ポートＰ１に対する加圧水の供給が断たれる。
【０１０６】
パイロット弁３０を閉めたときは、パイロットポートＰＬの２次圧がダイヤフラム４８を加圧しているために、スプール弁７０が初期状態よりいくらか上昇しており、第２弁体１００が少し上昇している。そのため、シリンダポートＣＬの加圧水は、第２弁体１００を流れる流量と、閉鎖遅延弁１４を構成するニードル弁１０５の絞り流量で決まる加圧水の流量との合計量で第１シリンダ室１８の圧力を低下させ、弁２４を閉じる方向に早くストロークさせる。
【０１０７】
その後、弁２４が完全に閉まる間際になると、パイロットポートＰＬの２次圧が低下するため、図７（Ａ）（Ｂ）のように、ダイヤフラム４６が初期位置に戻り、実質的に図７（Ｂ）に示すシリンダポートＣＬとボディ下側の２次圧ポートＰ２の連通が遮断される。
【０１０８】
すると、図７（Ｂ）に示すように、圧力調整弁１２に設けている閉鎖遅延弁１４を構成するニードル弁１０５の絞り流量で決まる加圧水の流れのみでシリンダポートＣＬからパイロットポートＰＬを介して２次側に排水され、この加圧水の流れに応じた主弁１０の第１シリンダ室１８の圧力低下に伴い、徐々にピストン１６がスプリング２２に押されて、閉鎖遅延弁１４の遅延量で決まる所定時間後に弁２４がゆっくり閉鎖し、水噴霧ヘッドからの放水を停止する。
【０１０９】
ここで、主弁１０の停止時における第１シリンダ部１８から主弁２次側への加圧水の流れは、図７に示した閉鎖遅延弁１４のニードル弁１０５で決まる絞り量に加え、そのときのスプール弁７０の内部通路を通る第２弁体１００の漏れ量を加えた量として流れるが、第２弁体１００の閉鎖状態での漏れ量はごくわずかであり、実質的には閉鎖遅延弁１４のバイパス量で決まる閉鎖遅延が行われる。
【０１１０】
図８はパイロット弁３０を閉じてから弁２４が完全に閉まるまでの従来と本実施形態の弁２４の動作比較を表す図であり、同一時間で弁を閉鎖させた場合の動作を示す。縦軸にシリンダ室の圧力を横軸に示す。
【０１１１】
点線ａは従来の圧力変化の推移であり、オリフィス流路１８０，２５０，３０２からのみ圧力低下が行われるので、一定の傾きで圧力が低下し、一定の速度で弁が閉まっていく。その為、所定時間ｔ１位内に弁が完全に閉まるようにするためには、オリフィス流路１８０，２５０をやや多めの流量に設定しなくてはならない。
【０１１２】
実線ｂは本実施形態の圧力変化の推移であり、時間ｔ２までの実線ｂに示すようにパイロット弁３０を閉じたときは、第２弁体１００及び閉鎖遅延弁１４の両方から流れるため、点線ａよりも早く圧力低下を行うことができ、弁２４が従来より閉まる方に早く動く。圧力が低下していき所定圧力まで低下すると、時間ｔ２において第２弁体１００が閉じ、その後の弁２４が完全に閉鎖するまでは閉鎖遅延弁１４のみで決まる流量で圧力低下していく。よって、弁２４が緩やかに閉鎖していく。つまり、従来と同じ時間ｔ１で完全に閉鎖するように設定する場合、第２弁体１００と閉鎖遅延弁１４を使用して弁２４が完全に示す直前まで早く閉めることができるために、閉鎖遅延弁１４の絞り流量を従来のオリフィス流路の絞り流量より少なく設定することができ、残りのｔ１−ｔ２の時間でゆっくり閉めることができるので閉鎖時の衝撃を抑えることができる。
【０１１３】
尚、上記の実施形態にあっては、圧力調整弁１２のボディ４２に閉鎖遅延弁１４を一体に組み込んでいるが、ボディ４２にバイパスポートを設け、このバイパスポートに閉鎖遅延弁を配管により外部接続してもよい。
【０１１４】
また上記の実施形態は、バイパス絞り量を可変できるニードル弁を閉鎖遅延弁に使用する場合を例にとるものであったが、バイパス量をバイパス通路にオリフィス等を設けてバイパス量を固定的に設置した閉鎖遅延弁であってもよいことはもちろんである。
【０１１５】
また、上記の実施形態は、閉鎖遅延弁をシリンダポートＣＬとパイロットポートＰＬを結んだ構成であるが、シリンダポートＣＬと２次圧ポートＰ２を結ぶ構成であっても良い。
【０１１６】
また上記の実施形態は、トンネル消火設備に用いられる自動弁を主弁とした場合の圧力調整を例にとるものであったが、これ以外に屋内のスプリンクラー消火設備の分岐管に設けているピストンシリンダ機構をアクチュエータとして備えた自動警報弁を主弁として、本発明による圧力調整弁で圧力調整を行うようにしても良く、本発明が制御対象とする主弁による限定は受けず、適宜の主弁を対象として圧力調整を行うことができる。
【０１１７】
【発明の効果】
以上説明してきたように本発明によれば、主弁を開いた水噴霧ヘッドからの放水中に主弁２次圧が調整目標としての規定圧力より高くなると、内蔵したパイロット弁機構が１次圧ポートからシリンダポートを切り離し、切り離した
シリンダポートを２次圧ポートに連通し、主弁シリンダ室の加圧水を主弁２次側に低損失で流すため、２次圧の変動に対する圧力調整のための主弁の追従性が高められ、応答性の良い２次側圧力を規定圧力に保つ圧力調整が実現できる。
【０１１８】
また主弁シリンダ室からの加圧水を圧力調整弁を通して主弁２次側に流すことで圧力を調整しているため、主弁シリンダ室から加圧水を大気開放の配水管に流す従来の圧力調整弁のような配水管が不要となり、施工が簡単でコストも安くできる。また、冬場の冷気による配水管を経由した圧力調整弁の凍結を防止できる。
【０１１９】
また、弁を閉める際には、途中までは第２弁部及び閉鎖遅延弁との両方から主弁２次側に流し、弁を閉める間際に閉鎖遅延弁のみの排水となるので、弁を閉めるときの衝撃を抑えることができる。
【０１２０】
また、第２弁部はシール構造となっていないので、もし閉鎖遅延弁によるバイパス流路が閉ざされたとしても、第２弁部からわずかずつ排水されるので主弁が閉じないということを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の圧力調整弁を用いた主弁の圧力制御機構の説明図
【図２】図１につき本発明の圧力調整弁をシンボル表現した主弁の圧力制御機構の説明図
【図３】本発明による圧力調整弁の実施形態を示した断面図
【図４】図３に直交する方向の断面図
【図５】電動弁を開いた主弁開放時の本発明による圧力調整弁の動作説明図
【図６】水噴霧ヘッド放水中に主弁２次圧が規定圧力より高くなった時の本発明による圧力調整弁の動作説明図
【図７】電動弁を閉じた主弁閉鎖時の本発明による圧力調整弁の動作説明図
【図８】主弁を閉じるまでの従来と本実施形態の動作比較を説明する図
【図９】主弁シリンダからの加圧水を圧力調整弁を通して大気開放の排水管に流す大気側排水方式の圧力調整機構の説明図
【図１０】図９の圧力調整弁をシンボル表現した大気側排水方式の圧力調整機構の説明図
【図１１】大気側排水方式の圧力調整機構を主弁と圧力調整弁の概略構造で示した説明図
【図１２】図１１について電動弁を開いた主弁開放時の動作説明図
【図１３】図１１について水噴霧ヘッド放水中に主弁２次圧が規定圧力より高くなった時の動作説明図
【図１４】図１１について電動弁を閉じた主弁閉鎖時の動作説明図
【図１５】主弁シリンダからの加圧水を圧力調整弁を通して主弁２次側に流す２次側排水方式の圧力調整機構の説明図
【図１６】図１５の圧力調整弁をシンボル表現した大気側排水方式の圧力調整機構の説明図
【図１７】図１５，図１６で使用する圧力調整弁の構造を示した断面図
【符号の説明】
１０：主弁
１１：バタフライ弁
１２：圧力調整弁
１４：閉鎖遅延弁
１５：ピストンシリンダ機構（主弁アクチュエータ）
１６：ピストン
１８：第１シリンダ室
２０：第２シリンダ室
２２：スプリング
２４：弁
２６：止め弁
２８：オリフィス
３０：電動弁（主弁起動停止用）
３２：手動起動弁
３４：テスト用制水弁
３６：自動排水弁
３８：テスト用放水弁
４０：圧力スイッチ
４２：ボディ
４４：ケース
４５：キャップ
４６：ダイヤフラム圧力室
４８：ダイヤフラム
５０，５２：押え金
５６：埋込みボルト
５８：ナット
６０：圧力設定スプリング
６２：スプリングシート
６４：調整ボルト
６６：ロックナット
７０：スプール弁
７２：８４：スプール穴
７４，８２，８４：シール（Ｏリング）
７６：１次圧導入室
７８：２次圧導入室
８０，８８：プラグ
９０：バルブスプリング
９２：第１弁体
９４：第１弁座
９６：内部通路
９８：連通穴
１００：第２弁体
１０２：第２弁座
１０４，１０６：バイパス通路
１０５：ニードル弁
１０８：プラグ
１１０：調整ボルト
１１２：ロックナット
Ｐ１：１次圧ポート
Ｐ２：２次圧ポート
ＣＬ：シリンダポート
ＰＬ：パイロットポート[0001]
[Industrial technical field]
The present invention relates to a pressure control valve that adjusts the water discharge pressure of a fire extinguishing facility such as a tunnel that sprays water for fire extinguishing from a water spray head in a fire to a specified pressure by controlling a main valve provided in a water supply pipe.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, fire extinguishing equipment that extinguishes a fire by discharging fire-extinguishing water from a head is installed in a long-distance tunnel or the like. Such tunnel fire extinguishing equipment has a water discharge section set every 50 m, and a plurality of water spray heads are installed in each section to enable water discharge.
[0003]
A plurality of water spray heads provided for each section are connected to the secondary side of an automatic valve (main valve) similarly provided for each section, and in the event of a fire, for example, two valves including the fire occurrence section are controlled to open. The fire-fighting water supplied under pressure from each water spray head is discharged.
[0004]
The automatic valve provided in each section is provided with a piston cylinder mechanism as an actuator for controlling the opening and closing of the valve body. By opening the pilot motorized valve remotely or opening the manual orbit valve, the primary valve of the water supply pipe is provided. Pressure is supplied to the piston cylinder mechanism to open the automatic valve.
[0005]
However, simply opening the automatic valve to a certain degree of opening will change the pressure of the fire-extinguishing water discharged from the water spray head if the pressure on the primary piping changes, and the fire-extinguishing performance will not be stable. Therefore, a pressure adjusting valve is provided for adjusting the head water discharge pressure to a specified pressure, for example, 3.5 kgf / cm @ 2 when water is discharged from the water spray head due to a fire.
[0006]
This pressure adjustment valve introduces the pressure of the secondary side piping of the automatic valve (hereinafter referred to as “secondary pressure”) and compares it with a predetermined pressure set in advance. When the secondary pressure becomes lower than the specified pressure, Increase the opening to increase the secondary pressure, and when the secondary pressure becomes higher than the specified pressure, lower the opening of the automatic valve to lower the secondary pressure. By adjusting the valve opening, the secondary pressure is reduced. Keep the specified pressure set in advance.
[0007]
As an automatic valve pressure adjustment mechanism using such a pressure adjustment valve, when the pressure is released from the piston cylinder mechanism of the automatic valve, the atmospheric pressure that flows pressurized water from the cylinder chamber flowing through the pressure adjustment valve to a drain pipe open to the atmosphere There are a drainage system and a secondary drainage system that flows to the secondary side of the automatic valve.
[0008]
FIG. 9 shows a fire extinguisher equipped with a conventional pressure adjusting mechanism employing an atmospheric drainage system. In FIG. 9, the main valve 10 includes a piston cylinder mechanism that opens and closes the valve body 24. The piston cylinder mechanism 15 forms a first cylinder chamber 18 inside the piston 16 and forms a second cylinder chamber 20 having a spring 22 on the outside. The second cylinder chamber 20 is always in communication with the secondary side of the main valve 10 through a communication passage formed in the rod of the piston 16.
[0009]
A fire extinguishing pipe (not shown) is connected to the primary side of the main valve 10 and filled with pressurized water. A butterfly valve 11 as a gate valve is provided on the secondary side of the main valve 10, and a plurality of water spray heads provided in the compartment on the secondary side of the butterfly valve 11 are branched and connected by piping.
[0010]
The main valve 10 is opened and closed by a remotely driven electric valve (pilot valve) 30. A manual start valve 32 is connected to the motor operated valve 30 in parallel. Adjustment of the secondary pressure with the main valve 10 opened is performed by the pressure adjustment valve 120. The pressure regulating valve 120 has a cylinder port CL, a secondary pressure pilot port P2 / PL that also serves as a secondary pressure port and a pilot port, and a drain port DP.
[0011]
The main valve 10 is opened in the event of a fire by opening the motor-operated valve 30 by remote control, for example. When the motor-operated valve 30 is opened, the primary pressure of the main valve 10 is introduced via the stop valve 26, supplied from the motor-operated valve 30 through the orifice 28 to the first piston chamber 18 of the piston cylinder mechanism, and at the same time pressure adjustment Primary pressure is also applied to the cylinder port CL of the valve 120.
[0012]
When the primary pressure is introduced into the first piston chamber 18, the piston 16 strokes outward against the spring 20, the valve 24 is opened, pressurized water is supplied to the secondary side, and water is discharged from the water spray head. At this time, the secondary pressure due to the opening of the valve 24 is introduced into the secondary pressure pilot port P2 / PL of the pressure regulating valve 120.
[0013]
The pressure regulating valve 120 compares the secondary pressure introduced from the secondary pressure pilot port P2 / PL with a specified pressure that is an adjustment target set in advance by a spring load. Assuming that the secondary pressure becomes higher than the specified pressure at this time, the pressure regulating valve 120 operates a built-in valve mechanism so that the cylinder port CL communicates with the drain port DP, and the first cylinder chamber 18 moves to the drain port DP. Pressurized water is flowed to reduce the pressure in the first cylinder chamber 18. For this reason, the piston 16 strokes in the direction in which the valve 24 is closed, and the secondary pressure is lowered to a specified pressure.
[0014]
If the secondary pressure is lower than the specified pressure, the pressure regulating valve 120 operates a built-in valve mechanism so as to disconnect the cylinder port CL from the drain port DP, and the first cylinder chamber 18 is maintained at the primary pressure. In this state, the pressure in the second cylinder chamber 20 decreases as the secondary pressure decreases. For this reason, the piston 16 strokes in the direction in which the valve 24 is opened, and the secondary pressure is increased to a specified pressure.
[0015]
Such a pressure regulating valve 120 is configured to spray water by opening and closing the valve 24 by repeatedly introducing the primary pressure into the first cylinder chamber 18 and discharging it to the drain port DP in accordance with the increase or decrease of the secondary pressure with respect to the specified pressure. Keep the water discharge pressure from the head at the specified pressure.
[0016]
When the main valve 10 is closed after extinguishing the fire, the motor-operated valve 30 is closed. When the motor-operated valve is closed, the introduction of the primary pressure to the first cylinder chamber 18 is cut off. For this reason, the pressure regulating valve 120 The pressurized water in the first cylinder chamber 18 flows to the secondary side through the clearance (internal orifice flow path) of the internal valve mechanism between the cylinder port CL and the secondary pressure pilot port P2 / PL, and the first cylinder chamber 18 Approaches the secondary pressure of the second cylinder chamber 20. When the pressure in the first cylinder chamber 18 approaches the pressure in the cylinder chamber 20, the piston 16 is stroked by the force of the spring 22 to close the valve 24.
[0017]
FIG. 10 symbolizes the pressure regulating valve 120 with respect to FIG. The pressure regulating valve 120 indicated by a symbol includes a cylinder port CL, a secondary pressure port P2, and a pilot port PL. The secondary pressure port P2 and the pilot port PL are different from the secondary pressure pilot port P2 / PL in FIG.
[0018]
The pressure regulating valve 120 operates with a balance between the force of the secondary pressure introduced into the pilot port PL and the force of the set load that determines the specified pressure by the spring 160 disposed at the opposed position.
[0019]
During the opening operation of the main valve 10 with the motor-operated valve 30 open and when the secondary pressure is less than the specified pressure determined by the spring load, the pressure regulating valve 120 is located on the left side of the figure, and the cylinder port CL and the drain port DP are connected. Separated.
[0020]
When the secondary pressure of the pilot port PL exceeds a specified pressure determined by the spring load, the pressure regulating valve 120 switches to the right position, the cylinder port CL communicates with the drain port DP, and the pressurized water in the first cylinder chamber 18 is released to the atmosphere. Reduce pressure by draining to drain. Note that the cylinder port CL and the secondary pressure port P2 communicate with each other via an internal orifice passage 180 determined by a gap of the internal valve mechanism at any switching position.
[0021]
FIG. 11 is a schematic structure of the main valve 10 and the pressure regulating valve 120 in the atmospheric drainage system shown in FIGS. 9 and 10 and represents a normal monitoring time when the main valve 10 is closed. In the piston cylinder mechanism 15 of the main valve 10, the second cylinder chamber 20 in which the spring 22 is accommodated communicates with the secondary side through a communication path in the biston rod. A water spray head 25 is branchedly connected to the secondary side of the main valve 10.
[0022]
The pressure regulating valve 120 introduces secondary pressure from the pilot port PL to the pressure chamber of the diaphragm 148, displaces the diaphragm 148 in balance with the spring 160, thereby opening and closing the valve 150, and opening the valve 150. Introduces the pressurized water in the first cylinder chamber 18 from the cylinder port CL and discharges it to the atmosphere.
[0023]
FIG. 12 shows the operation when the main valve 10 is opened when the motor-operated valve 30 is opened and when the secondary pressure rises to a fixed pressure after the opening. When the motor-operated valve 30 is opened, the primary pressure is supplied to the first cylinder chamber 18 of the main valve 10, the piston 16 is stroked outward against the spring 22, the valve 24 is opened, and pressurized water is flowed to the secondary side. Then, water is discharged from the water spray head 25.
[0024]
At this time, the primary pressure is introduced into the cylinder port CL of the pressure regulating valve 120, the secondary pressure is introduced into the pilot port PL, and the secondary pressure is below the specified pressure by the set load of the spring 160. Is closed. Therefore, while the secondary pressure is lower than the specified pressure, the piston 16 continues to stroke the valve 24 to the open side, and the secondary pressure increases.
[0025]
FIG. 13 shows a case where the secondary pressure becomes higher than the specified pressure during the water discharge from the water spray head 25. When the secondary pressure becomes higher than the specified pressure, the pressure regulating valve 120 pushes up the diaphragm 148 against the spring 160, opens the valve 150 and connects the cylinder port CL to the atmosphere, and supplies pressurized water from the first cylinder chamber 18 to the atmosphere. The pressure in the first cylinder chamber 18 is lowered. For this reason, the piston 16 strokes in the direction in which the valve 24 is closed, and the secondary pressure is lowered to a specified pressure.
[0026]
FIG. 14 shows a case where the main valve 10 is closed after the fire is extinguished. When the motor-operated valve 30 is closed, the introduction of the primary pressure to the first cylinder chamber 18 is cut off, and the gap between the cylinder port CL and the secondary pressure port P2 of the pressure regulating valve 120 (internal orifice flow path 180 in FIG. 10). The pressure water in the first cylinder chamber 18 flows to the secondary side and gradually decreases so that the pressure in the first cylinder chamber 18 becomes the same as the secondary pressure in the second cylinder chamber 20. As the pressure in the first cylinder chamber 18 decreases, the piston 16 gradually strokes by the force of the spring 22 to close the valve 24.
[0027]
FIG. 15 shows a conventional secondary drainage system, and FIG. 16 shows the pressure regulating valve of FIG. 15 with a symbol. The secondary communication type pressure regulating valve 220 includes a primary pressure port P1, a cylinder port CL, a secondary pressure pilot port P2 / PL that also serves as a secondary pressure port and a pilot port.
[0028]
Referring to the pressure regulating valve 220 represented by the symbol in FIG. 16, the left and right switching positions depend on the set load of the spring 260 that determines the regulated pressure on the secondary side to be adjusted and the secondary pressure introduced into the pilot port PL. Determined by balance of power. That is, when the secondary pressure is lower than the specified pressure, it is in the left switching position, and when the secondary pressure becomes higher than the specified pressure, it is switched to the right position.
[0029]
At the switching position on the left side when the secondary pressure is lower than the specified pressure, the pressure adjustment valve 220 connects the primary pressure port P1 to the cylinder port CL, and simultaneously connects the primary pressure port P1 to 2 via the internal orifice channel 250. It communicates with the next pressure port P2. On the other hand, at the switching position on the right side where the secondary pressure becomes higher than the specified pressure, the primary pressure port P1 is disconnected and the cylinder port CL is communicated with the secondary pressure port P2 via the internal orifice channel 250.
[0030]
FIG. 17 is a cross-sectional view of the pressure regulating valve 220 used in the secondary drainage system of FIGS. In FIG. 17A, a spool valve 210 urged in the closing direction by a spring 225 is provided inside the valve, and the spool valve 210 is in contact with the diaphragm portion 248 via a plunger 230. The spool valve 210 has a valve seat 240 mounted on the plunger 230 side. A set load that determines the secondary side specified pressure is applied to the diaphragm portion 248 by a spring 260.
[0031]
The primary pressure port P <b> 1 introduces a primary pressure into the valve chamber of the spool valve 210. The secondary pressure pilot port P2 / PL introduces the secondary pressure into the pressurizing chamber of the diaphragm portion 248. The plunger 230 provided between the spool valve 210 and the diaphragm portion 248 is not sealed with an O-ring or the like, and the clearance around the plunger 230 forms the internal orifice channel 250 of FIG.
[0032]
Cylinder port CL Is formed in a direction orthogonal to the plunger 230 as indicated by a broken line in FIG. FIG. 17B is a cross section in a direction orthogonal to FIG. 17A, and the cylinder port CL communicates with the gap around the plunger 230.
[0033]
15 and 16, when the motor-operated valve 30 is opened, the primary pressure of the pressurized water is introduced into the primary pressure port P1 of FIG. 17A and passes through the valve chamber of the spool valve 210 from the periphery of the plunger 230 as shown in FIG. The primary pressure is supplied by flowing pressurized water into the first cylinder chamber 18 of the main valve 10 in communication with the cylinder port CL of FIG. As a result, the main valve 10 opens and pressurized water flows to the secondary side, and the secondary pressure is introduced to the secondary pressure pilot port 2P / PL.
[0034]
When the secondary pressure becomes higher than the specified pressure during water discharge from the water spray head, the diaphragm portion 248 moves upward against the spring 260, the spool valve 210 is also lifted via the plunger 230, and the valve seat 240 is moved to the valve seat. The primary pressure port P1 and the cylinder port CL are closed and separated from each other.
[0035]
This is the switching to the right position of the pressure regulating valve 220 in FIG. At this time, the cylinder port CL separated from the primary pressure port P1 passes from the pressure chamber of the diaphragm portion 248 through the internal orifice passage 250 of FIG. It communicates with 2P / PL.
[0036]
For this reason, the pressurized water in the first cylinder chamber 18 in the main valve 10 of FIG. 16 flows from the secondary pressure pilot port 2P / PL to the secondary side of the main valve 10 through the gap of the plunger 230, The pressure drops. For this reason, the piston 16 strokes in the direction in which the valve 24 is closed, and lowers the raised secondary pressure to a specified pressure.
[0037]
When the motor-operated valve 30 is closed to extinguish the fire and close the main valve 10, the pressurized water in the first cylinder chamber 18 passes from the cylinder port CL of the pressure regulating valve 220 through the gap of the plunger 230 to the secondary pressure pilot port. Therefore, the pressure in the first cylinder chamber 18 gradually decreases and approaches the second cylinder chamber 20, and the valve 24 is slowly closed by the force of the spring 22.
[0038]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the pressure adjusting mechanism of the atmospheric discharge system of FIGS. 9 to 14 in which the pressurized water flowing from the cylinder chamber of the main valve to the pressure regulating valve is flowed to the drain pipe open to the atmosphere, the pressure regulating valve draws the pressurized water from the cylinder of the main valve. In order to open to the atmosphere, there is a merit that the main valve quickly follows the control of the pressure regulating valve. However, a drain pipe for treating the drainage from the pressure regulating valve is required, which makes the construction troublesome and increases the cost. Also, there is a case where cold air has frozen the pressure regulating valve through the drain pipe in winter, and it is necessary to prevent freezing.
[0039]
Also, in the secondary side discharge type pressure adjustment mechanism of FIGS. 15 to 17 in which the pressurized water flowing from the main valve cylinder chamber to the pressure adjustment valve flows to the secondary side of the main valve, there is no need to install a water distribution pipe. Although there is no problem of freezing due to water pipes, there is little differential pressure between the main valve cylinder chamber and the secondary side when the pressurized water in the main valve cylinder chamber flows to the main valve secondary side through the internal orifice passage of the pressure regulating valve. The follow-up of the main valve is delayed with respect to the control of the pressure regulating valve, and it takes time to adjust the secondary pressure to the specified pressure.
[0040]
Moreover, when the fire is extinguished and the main valve 10 is closed, it is desired that the valve 24 of the main valve 10 be completely closed within a predetermined time (for example, within 30 seconds) after the motor-operated valve 30 is closed. It is necessary to widen the gap between the internal orifice channels 180 and 250 of the pressure regulating valve 120 so that the valve 24 of the main valve 10 is completely closed within a predetermined time after the motor-operated valve 30 is closed. Since the valve 24 is closed at a constant speed, an impact is applied when the valve 24 is completely closed.
[0041]
The present invention shortens the response time when the pressurized water in the main valve cylinder chamber is flowed to the secondary side to adjust the secondary pressure of the main valve to the specified pressure, thereby improving the follow-up performance, and the impact when the valve is completely closed. An object of the present invention is to provide a pressure regulating valve that suppresses the pressure.
[0042]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve this object, the present invention is configured as follows. First, according to the present invention, a primary pressure and a secondary pressure are switched and introduced into one first cylinder chamber partitioned by a piston with respect to a piston cylinder mechanism for opening and closing a main valve installed in a pipe for supplying pressurized water. In addition, the secondary pressure is always introduced into the other second cylinder chamber, and the valve body is opened and closed by the movement of the piston corresponding to the switching between the primary pressure and the secondary pressure with respect to the first cylinder chamber, so that the secondary pressure is regulated. The target is a pressure control valve that adjusts to
[0043]
As such a pressure regulating valve, the present invention provides a primary pressure port for connecting the primary side of the main valve to introduce the primary pressure, a cylinder port for connecting the first cylinder chamber of the main valve, A secondary pressure port for connecting the secondary side to introduce the secondary pressure, a pilot port for connecting the secondary side of the main valve to introduce the secondary pressure as a pilot pressure, and a main valve secondary to be adjusted A pressure setting spring that sets the specified pressure on the side, a diaphragm that is displaced to a position where the force of the pressure setting spring and the force of the secondary pressure introduced from the pilot port are balanced, A first valve portion that opens and closes between the primary pressure port and the cylinder port, and a second valve portion that controls the amount of communication between the cylinder port and the secondary pressure port, When the secondary pressure is lower than the specified pressure in conjunction with the diaphragm displacement, The first valve part Primary pressure port communicates with cylinder port to supply primary pressure to first cylinder chamber And the second valve portion controls the direction of disconnecting the communication between the cylinder port and the secondary pressure port, If the secondary pressure is higher than the specified pressure, The first valve part When the cylinder port is disconnected from the primary pressure port In both cases, the second valve portion is controlled to increase the communication amount between the cylinder port and the secondary pressure port. And a pilot valve mechanism.
[0044]
According to such a pressure regulating valve of the present invention, when the secondary pressure becomes higher than the specified pressure during the water discharge from the water spray head by opening the main valve, the pilot valve mechanism disconnects the cylinder port from the primary pressure port. The cylinder port is connected to the secondary pressure port with low loss, and the pressurized water of the cylinder port is allowed to flow to the secondary side of the main valve.
[0045]
At this time, the connection between the cylinder port and the secondary pressure port is not a large-loss internal orifice passage formed by a gap between the plunger members as in the prior art, but the communication between the low-loss ports by the opening operation of the pilot valve mechanism. The secondary pressure is adjusted so that the pressurized water in the first cylinder chamber of the main valve immediately flows to the secondary side of the main valve to lower the pressure, and the main valve operates in the direction of closing the valve in a short time to reach the specified pressure. And the followability of the main valve for adjusting the pressure with respect to the secondary pressure fluctuation can be improved.
[0046]
In addition, since the pressure is adjusted by flowing pressurized water from the main valve cylinder chamber through the pressure regulating valve to the secondary side of the main valve, such as a pressure regulating valve that flows pressurized water from the main valve cylinder to a drain pipe open to the atmosphere. A drain pipe is not required, construction is simple and cost is reduced. Moreover, it is possible to prevent the pressure regulating valve from freezing via the drain pipe due to cold air in winter.
[0047]
Here, the pilot valve mechanism consists of a diaphragm pressure chamber, a cylinder port Communication part A spool hole formed through the primary pressure introduction chamber and the secondary pressure introduction chamber in order, a spool valve body slidably accommodated in the spool hole, a cylinder port communication portion, and a primary pressure introduction chamber A primary valve introduction chamber and a secondary pressure when the first valve portion opens between the cylinder port communication portion and the primary pressure introduction chamber. A second valve portion that closes between the introduction chambers and opens between the primary pressure introduction chamber and the secondary pressure introduction chamber when the first valve portion closes between the cylinder port communication portion and the primary pressure introduction chamber. With. The first valve portion of the pilot valve mechanism includes a valve seat formed in the spool hole opening of the primary pressure introduction chamber and a valve body formed in a flange shape at the position of the primary pressure introduction chamber on the outer periphery of the spool valve. To do. The second valve section includes an internal flow path that opens from the cylinder port communication section through the inside of the spool to the spool front end of the secondary pressure introduction chamber, a valve body formed by the spool front end that opens the internal flow path, It is comprised with the valve seat which is the contact surface of the plug member with which the valve body of a front-end | tip contacts.
[0048]
Furthermore, the pressure regulating valve according to the present invention forms a narrowed bypass path between the cylinder port and the secondary pressure port in a state where the cylinder port and the secondary pressure port are separated from each other by the pilot valve mechanism. A closed delay valve is provided for flowing pressurized water from one cylinder chamber to the secondary side of the main valve. This closed delay valve is provided with a needle valve that can be adjusted by a throttle in a bypass path formed between the cylinder port and the secondary pressure port.
[0049]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is an explanatory view of a pressure adjusting mechanism using a pressure adjusting valve of the present invention.
[0050]
In FIG. 1, the main valve 10 is supplied with pressurized water through a water supply pipe (not shown) on the primary side and is provided on the secondary side. Butterfly valve 11, for example, a plurality of water spray heads installed for each 50-meter section of the tunnel are branched and connected.
[0051]
The main valve 10 is provided with a cylinder piston mechanism 15 as an actuator. The cylinder piston mechanism 15 includes a piston 16 slidably provided in a cylinder, a first cylinder chamber 18 formed on the valve 24 side, and a second cylinder chamber 20 incorporating a spring 22 on the outside. The second cylinder chamber 20 incorporating the spring 22 is FIG. As shown in the schematic structure of the main valve 10 shown in FIG. 1, the main valve secondary side communicates with the internal passage in the rod of the piston 16.
[0052]
The main valve 10 is opened and closed by opening and closing a remotely controlled conductive valve 30 provided after a stop valve 26 and an orifice 28 provided in a pipe branched from the primary side. A manual start valve 32 is provided in parallel with the conductive valve 30. The secondary side of the conductive valve 30 is connected to the first cylinder chamber 18 of the main valve 10 via the pressure regulating valve 12 of the present invention.
[0053]
The pressure regulating valve 12 of the present invention includes a primary pressure port P1, a cylinder port CL, a pilot port PL, and a secondary pressure port P2. The primary pressure port P <b> 1 is connected to the secondary side of the conductive valve 30, and the primary side pressure of the main valve 10 is supplied by opening the conductive valve 30 or the manual activation valve 32.
[0054]
The cylinder port CL is connected to the first cylinder chamber 18 of the main valve 10. The pilot port PL and the secondary pressure port P2 are connected to the secondary side of the main valve 10 via the test water control valve 34. The test water control valve 34 is a three-way switching valve, and is switched so that the secondary side of the main valve 10 and the pressure regulating valve 12 side communicate with each other in the normal monitoring state.
[0055]
An automatic drain valve 36 and a test water discharge valve 38 are connected in parallel to the secondary side of the test water control valve 34, and the secondary side is connected to the water pipe. A pressure switch 40 is provided on the secondary side of the test water control valve 34, and the flow of pressurized water when the test water discharge is performed by opening the test water discharge valve 38 and opening the main valve 10 can be detected from the pressure change. I am doing so.
[0056]
FIG. 2 is an explanatory view of a pressure adjusting mechanism in which the pressure adjusting valve 12 of the present invention shown in FIG.
[0057]
The pressure-regulating valve 12 represented as a symbol has two switching positions shown separately on the left and right, which are determined by the spring load of the pressure setting spring 60 provided on the left side and the secondary pressure applied to the right pilot port PL. Switch with balance of power.
[0058]
The second valve body 100 controls the amount of communication between the primary pressure port and the cylinder port CL and the secondary pressure port P2 by the water pressure of the pilot port PL. This is a disconnected state, and the amount of communication increases as the pilot port PL pressure increases.
[0059]
When the secondary pressure applied to the pilot port PL by operating the main valve 10 is lower than the specified pressure that is the adjustment target on the secondary side of the main valve 10 determined by the pressure setting spring 60, the switching position is on the left side of the figure, The primary pressure port P1 is in communication with the cylinder port CL, and the secondary pressure port P2 is in a state of being squeezed and communicated with the primary pressure port P1 and the cylinder port CL by the second valve body 100.
[0060]
When the secondary pressure applied to the pilot port PL becomes higher than the specified pressure determined by the pressure setting spring 60, the pressure regulating valve 12 is switched to the right switching position. At the switching position on the right side, the primary pressure port P1 is disconnected from the cylinder port CL, and the cylinder port CL and the secondary pressure port P2 are completely communicated.
[0061]
Further, a closed delay valve 14 is provided at a branch portion of the cylinder port CL, the secondary pressure port P2 and the pilot port PL of the pressure regulating valve 12. This closing delay valve 14 is integrally incorporated in the pressure regulating valve 12 of the present invention, and forms an orifice flow path between the cylinder port CL and the pilot port PL communicating with the secondary side of the main valve 10 and is always in communication. Therefore, the closing delay portion 14 softens the impact when closing the main valve 10 by slowly removing the pressurized water from the first cylinder chamber 18 when closing the main valve 10.
[0062]
Here, the operation from the main valve opening to the head sprinkling pressure control and further the main valve stop will be described for the pressure adjusting mechanism of FIG.
[0063]
In the steady monitoring state, both the conductive valve 30 and the manual start valve 32 are closed, the valve 24 of the main valve 10 is closed by the force of the spring 22, and pressurized water from the water supply pipe is applied only to the primary side. Yes. If a fire has occurred in the section corresponding to the main valve 10 in this state, the conductive valve 30 is opened by remote control. Of course, the manual activation valve 32 may be manually opened when in the field.
[0064]
When the conductive valve 30 is opened, the pressurized water applied to the primary side of the main valve 10 is supplied to the primary pressure port P1 of the pressure regulating valve 12 through the stop valve 26 and the conductive valve 30, and passes through the pressure regulating valve 12. Is supplied from the cylinder port CL to the first cylinder chamber 18 of the main valve 10.
[0065]
The pressurized water passing through the pressure regulating valve 12 from the primary side is received by the first cylinder chamber 18, and the piston 16 strokes outward against the spring 22 to open the valve 24. When the valve 24 is opened, the primary side pressurized water flows to the secondary side and is supplied from the secondary side pipe to the water spray head via the butterfly valve 11 to start spraying water for fire extinguishing.
[0066]
When the valve 24 is opened and pressurized water flows to the secondary side, the secondary side pressurized water is supplied to the secondary pressure port P2 and the pilot port PL of the pressure regulating valve 12 via the test water control valve 34, respectively. A secondary pressure of the valve 10 is applied.
[0067]
While the force due to the secondary pressure of the main valve 10 applied to the pilot port PL is lower than the secondary-side specified pressure determined by the pressure setting spring 60, the valve 24 is kept open by the piston 16, whereby the secondary valve of the main valve 10 is opened. The side pressure increases toward the specified pressure. When the secondary pressure increases, the amount of communication flowing through the second valve body 100 increases from the initial state.
[0068]
Next, when the secondary pressure of the main valve 10 becomes higher than the specified pressure determined by the pressure setting spring 60 in the water discharge state from the water spray head in which the main valve 10 is opened, the pressure adjustment valve 12 is moved from the left position so far. Switch to the right position.
[0069]
When switched to the right position, the primary pressure port P1 is disconnected from the cylinder port CL, and the cylinder port CL is completely communicated with the secondary pressure port P2. For this reason, the pressurized water that has been the primary pressure in the first cylinder chamber 18 is caused by the differential pressure with the lower secondary pressure of the main valve 10 at that time, the second valve body 100 of the pressure regulating valve 12 and the closing delay. It flows to the secondary side of the main valve 10 through the valve 14, and the pressure in the first cylinder chamber 18 is thereby lowered.
[0070]
When the pressure in the first cylinder chamber 18 decreases, the piston 16 strokes in a direction to close the valve 24 due to the force of the spring 22 and the secondary pressure introduced into the second cylinder chamber, and the opening degree of the valve 24 is small. By doing so, the secondary pressure is lowered to the specified pressure.
[0071]
Similarly, the piston cylinder of the main valve 10 is switched by switching the valve according to the magnitude relationship of the force due to the secondary pressure applied to the pilot port PL with respect to the secondary specified pressure determined by the spring load of the pressure setting spring 60 of the pressure adjusting valve 12. The mechanism 15 opens and closes the valve 24 so as to keep the secondary pressure at the specified pressure, whereby the pressurizing water supplied to the secondary water spray head is adjusted to the specified pressure.
[0072]
When the fire is extinguished due to water discharge from the water spray head, the conductive valve 30 is closed. When the conduction valve 30 is closed, the supply of the primary pressurized water to the primary pressure port P1 of the pressure adjustment valve 12 is cut off. At this time, the pressure adjustment valve 12 is in the switching position on the left side, but the pressure of the pilot port PL is applied. Therefore, the amount of flow due to the communication between the cylinder port CL and the secondary pressure port P2 is larger than that in the initial state.
[0073]
Further, the cylinder port CL and the secondary pressure port P2 are communicated with each other by a bypass flow path of the closing delay valve 14. Therefore, the pressurized water at the primary pressure in the first cylinder chamber 18 is the total flow rate of the throttle flow rate determined by the second valve body 100 of the pressure regulating valve 12 and the closing delay valve 14, and the secondary side of the main valve 10. The pressure in the primary cylinder chamber 18 decreases.
[0074]
As the pressure in the first cylinder chamber 18 decreases, the piston 16 strokes quickly in the direction to close the valve 24 until the valve 24 is completely closed, and thereafter, the pressure of the pilot pressure PL is just before the valve 24 is completely closed. The second valve body 100 is brought into a substantially closed state in the initial state due to the lowering of the flow rate, and only the flow rate of the closing delay valve 14 is reached. The valve 24 strokes in a gently closing direction, and the valve 24 is closed without causing an impact. It returns to the initial state where the primary side is filled with pressurized water.
[0075]
On the other hand, a test circuit on the secondary side of the test water control valve 34 is used in an operation test for periodically checking the pressure adjusting mechanism. This test circuit can perform an actual water discharge test equivalent to actually discharging pressurized water without discharging water to the water spray head side even when the main valve 10 is opened.
[0076]
That is, during the test, the butterfly valve 11 is closed, and the test water control valve 34 is switched from the pressure regulating valve 12 side to the test water discharge valve 38 side. In this state, for example, when the motor-operated valve 30 is opened by remote operation, the pressurized water on the primary side is supplied to the first cylinder chamber 18 of the piston cylinder mechanism 15 via the pressure adjustment valve 12, and the piston 16 resists the spring 22. And by opening the valve 24, the pressurized water is flowed to the secondary side.
[0077]
The pressurized water flowing into the secondary side is discharged from the test water control valve 34 through the test water discharge valve 38. At this time, the test water discharge valve 38 flows the water discharge flow rate corresponding to the number of water spray heads connected to the secondary side of the main valve 10, for example, and the same operation state as when water is actually discharged from the water spray head is obtained.
[0078]
The automatic drain valve 36 is automatically opened when the test water discharge valve 38 is closed, and drains pressurized water from the main valve 10. During this test, since the secondary pressure of the main valve 10 is not applied to the pilot port PL of the pressure adjustment valve 12, the pressure adjustment operation is not performed.
[0079]
FIG. 3 is a cross-sectional view showing an embodiment of the pressure regulating valve 12 of the present invention used in the pressure regulating mechanism of FIGS.
[0080]
In FIG. 3, the pressure regulating valve 12 of the present invention has a case 44 attached to the upper portion of a body 42 and a cap 45 attached to the upper portion thereof. A primary pressure port P1 is provided on the right side of the body 42, and a pilot port PL is provided on the left side of the body 42.
[0081]
A secondary pressure port P <b> 2 is provided at the lower portion of the body 42. Further, a cylinder port CL is provided at a position of a broken line perpendicular to the spool valve 70 built in the body 42. The position of the cylinder port CL can be seen from FIG. 4 showing a cross section orthogonal to FIG. A closing delay valve 14 is incorporated at a position facing the cylinder port CL in FIG.
[0082]
Referring again to FIG. 3, the pilot port PL provided on the left side of the body 42 communicates with a diaphragm pressure chamber 46 provided on the upper side of the body 42. A rubber diaphragm 48 is incorporated in the diaphragm pressure chamber 46, and the central portion of the diaphragm 48 is supported by two pressers 50, 52. The presser 52 is passed through the embedded bolts 56 on the upper part of the presser 50, nut It is fixed at 58.
[0083]
A pressure setting spring 60 for setting a specified pressure as an adjustment target is incorporated between the presser foot 52 of the diaphragm 48 and the spring seat 62 at the top of the case 44. The adjustment bolt 64 is screwed in and fixed to the spring seat 62 above the pressure setting spring 60, and a stroke length that determines the spring load of the pressure setting spring 60 by the adjustment bolt 64 is set by the lock nut 66.
[0084]
A primary pressure port P1 provided on the right side of the body 42 communicates with the primary pressure introduction chamber 76 in the center of the body. A spool hole 72 reaching the diaphragm pressure chamber 46 is formed in the upper part of the primary pressure introduction chamber 76, and a spool hole 84 is also provided in the plug 80 attached to the lower part of the primary pressure introduction chamber 76. The spool valve 70 is incorporated in the slidable parts 72 and 84.
[0085]
The upper end of the spool valve 70 is in contact with the lower portion of the presser foot 50 of the diaphragm 48, and the lower end of the spool valve 70 is in contact with the end face of the plug 88 screwed from the lower portion following the plug 80. Further, a valve spring 90 is incorporated at a position where the primary pressure introduction chamber 76 of the spool valve 70 is incorporated, and the spool valve 70 is urged upward.
[0086]
Seals 74 and 86 are respectively provided at the position of the spool hole 72 at the upper part of the spool valve 70 and the position of the spool hole 84 of the plug 80 at the lower part of the spool valve 70, and the diaphragm pressure chamber 46 and the primary pressure introducing chamber 76 are provided. And the primary pressure introduction chamber 76 and the secondary pressure introduction chamber 78 therebelow are partitioned in a sealed state. Note that a seal 82 is also provided at a part where the plug 80 is assembled to the body 40. Here, as the seals 74, 82, 86, for example, O-rings are used.
[0087]
The spool valve 70 forms an internal passage 96 in the internal axial direction. The internal passage 96 communicates with a trapezoidal portion on the lower side of the spool hole 72 opened to the primary pressure introducing chamber 76 on the upper side of the spool valve body 70 by providing a communication hole 98. A flange-like portion forming the upper portion of the valve spring 90 in the primary pressure introduction chamber 76 is spooled by a valve seat 94 formed in an opening of a large-diameter hole that follows the spool hole 72 with respect to the primary pressure introduction chamber 76. A first valve portion of the valve 70 is configured. For this reason, the valve part 92 becomes a 1st valve body, and the valve seat 94 becomes a 1st valve seat. When the diaphragm 48 moves upward against the pressure setting spring 60, the first valve portion 92 is in contact with the first valve seat 94 and communicates via the primary pressure introduction chamber 76. The communication between the primary pressure port P1 and the cylinder port CL is disconnected.
[0088]
The internal passage 96 of the spool valve 70 has an opening at the spool tip located in the secondary pressure introduction chamber 78 as the second valve body 100 of the second valve portion, and the contact surface of the plug 88 with which the spool tip contacts. The second valve seat 102 is used. The second valve body 100 at the lower end of the spool of the internal flow path 96 located in the secondary pressure introducing chamber 78 at the initial position of the illustrated spool valve 70 contacts the contact surface of the plug 88 and the second valve seat 102. Communication is interrupted.
[0089]
Here, no sealing seal is provided between the second valve body 100 and the second valve seat 102, and conversely, the lower edge of the spool constituting the second valve body 100 has a rounded edge. It is rounded. For this reason, the flow of pressurized water squeezed to the secondary pressure port P2 from the primary pressure introduction chamber 76 having a high pressure through the internal passage 96 of the spool valve 70 is steadily generated.
[0090]
It is to be noted that a seal is not provided between the second valve body 100 and the second valve seat 102 is a closing delay valve 14 which will be described later. When the bypass passage 104 is completely closed and set, the main valve 10 In order to prevent the situation where the valve cannot be closed, a slight drainage channel is provided.
[0091]
As shown in FIGS. 1 and 2, the flow of the pressurized water is such that the temperature difference of the secondary side pipe between the first cylinder chamber 18 and the secondary side of the main valve 10 is closed in the normal state where the main valve 10 is closed. Even if a differential pressure due to the above occurs, the differential pressure is eliminated by a slight flow through the internal passage 96 of the spool valve 70 between the cylinder port CL and the secondary pressure port P2.
[0092]
Next, the closing delay valve 14 of FIG. 4 will be described. The closing delay valve 14 includes a needle valve 105, and the needle valve 105 has a tip inserted into the bypass passage 104. The bypass passage 104 is connected to the cylinder port communication portion 75 leading to the cylinder port CL with a spool valve. 70 It communicates through the surroundings.
[0093]
The bypass passage 104 passes through the needle valve 105 and then communicates with the diaphragm pressure chamber 46 by the bypass passage 106 through the inside of the closing delay valve 14, and the diaphragm pressure chamber 46 communicates with the pilot port PL as shown in FIG. is doing. That is, the closing delay valve 14 is provided with a needle valve 105 in a bypass passage 104 connecting the cylinder port CL in FIG. 4 and the pilot port PL in FIG. 3 to determine the bypass flow rate.
[0094]
An adjusting bolt 110 is integrally formed behind the needle valve 105, and the adjusting bolt 110 is screwed into the plug 108. By tightening or loosening the adjusting bolt 110, the pushing amount of the needle valve 105 with respect to the bypass passage 104 is changed. The opening degree of the valve 105 is determined. The adjustment position of the needle valve 105 by the adjustment bolt 110 is fixed by tightening by the lock nut 112.
[0095]
Next, the operation of the pressure regulating valve of the present invention shown in FIGS. 3 and 4 will be described with reference to FIGS.
[0096]
FIG. 5 shows the operation of the pressure regulating valve 12 according to the present invention when the conductive valve 30 is opened and the main valve 10 is opened for discharging water from the water spray head in FIG.
[0097]
When the conduction valve 30 is opened, the primary pressure water of the main valve 10 is supplied to the primary pressure port P1 in FIG. 5A via the conduction valve 30, and the primary pressure port P1 is connected to the primary pressure port P1. Since the first valve body 92 of the spool valve 70 is open at this time, the cylinder port CL formed in the orthogonal direction in FIG. 5B passes around the spool valve 70. The primary pressure of the pressurized water is supplied from the cylinder port CL to the first cylinder chamber 18 of the main valve 10 in FIG.
[0098]
For this reason, the piston 16 in FIG. 1 strokes against the spring 22 and opens the valve 24 to flow the pressurized water to the primary side to the secondary side and start discharging water from the water spray head. While the main valve 10 starts to open and the secondary pressure is lower than the specified pressure determined by the spring load of the pressure setting spring 60, the operating state of FIGS. 5A and 5B is maintained, and the valve 24 of the main valve 10 continues to open. As a result, the secondary pressure increases toward the specified pressure.
[0099]
When the valve 24 is opened, the secondary pressure enters the diaphragm pressure chamber 46, so that the diaphragm 48 is pushed up a little. Therefore, the spool valve 70 is slightly raised, the lower end is slightly separated from the second valve seat 102, and the flow rate to the secondary pressure port P2 is slightly increased.
[0100]
FIG. 6 shows the operating state of the pressure regulating valve 12 according to the present invention when the secondary pressure becomes higher than the specified pressure during water discharge after the main valve 10 is opened. When the secondary pressure of the main valve 10 becomes higher than the specified pressure, the secondary pressure applied from the pilot port PL to the diaphragm pressure chamber 46 also rises, and the diaphragm 48 pushes up the pressure setting spring 60. With the movement of the diaphragm 48, the spool valve 70 strokes upward, the first valve body 92 abuts on the valve seat, and the cylinder port CL positioned in the direction orthogonal to the primary pressure port P1, that is, FIG. ) Disconnection of cylinder port CL.
[0101]
At the same time, when the spool valve 70 moves upward, the second valve body 100 at the lower end of the spool further moves away from the valve seat 102 and completely opens the flow path. For this reason, as shown in FIG. 6B, the pressurized water applied to the cylinder port CL from the first cylinder chamber 18 of the main valve 10 passes from the upper part of the spool valve 70 through the internal passage 96 to the lower secondary pressure introduction chamber 78. To the secondary side of the main valve 10 of FIG. 1 through the secondary pressure port P2.
[0102]
There is almost no loss when pressurized water flows from the cylinder port CL to the secondary pressure port P2 through the internal passage 96 of the spool valve 70, and the pressurized water is quickly responsive to the differential pressure between the first cylinder chamber 18 and the secondary side. To lower the pressure in the first cylinder chamber 18, and the piston 16 of the main valve 10 moves quickly to move in the direction to close the valve 24, thereby lowering the increased secondary pressure to a specified pressure.
[0103]
At the same time, it flows from the cylinder port CL to the pilot port PL via the closing delay valve 14, but the flow rate to the secondary pressure port P2 is larger.
[0104]
Of course, when the secondary pressure of the main valve 10 drops below the specified pressure from the state of FIG. 6, the operation state returns to FIG. 5 again and the valve 24 of the main valve 10 is opened so that the secondary pressure is restored to the specified pressure. To drive.
[0105]
FIG. 7 shows the operation of the pressure regulating valve 12 according to the present invention when the main valve 10 is closed after extinguishing the fire by discharging water from the water spray head. When the motor-operated valve 30 that has been opened in FIG. 1 is closed, the supply of pressurized water to the primary pressure port P1 of the pressure regulating valve is cut off.
[0106]
When the pilot valve 30 is closed, because the secondary pressure of the pilot port PL pressurizes the diaphragm 48, the spool valve 70 is somewhat raised from the initial state, and the second valve body 100 is slightly raised. Yes. Therefore, the pressurized water in the cylinder port CL is the sum of the flow rate of the second valve body 100 and the flow rate of the pressurized water determined by the throttle flow rate of the needle valve 105 that constitutes the closing delay valve 14. The stroke is lowered and the valve 24 is stroked quickly in the closing direction.
[0107]
Thereafter, when the valve 24 is almost completely closed, the secondary pressure of the pilot port PL decreases, so that the diaphragm 46 returns to the initial position as shown in FIGS. The communication between the cylinder port CL shown in B) and the secondary pressure port P2 on the lower side of the body is blocked.
[0108]
Then, as shown in FIG. 7B, only the flow of pressurized water determined by the throttle flow rate of the needle valve 105 constituting the closing delay valve 14 provided in the pressure regulating valve 12 is passed from the cylinder port CL through the pilot port PL. As the pressure in the first cylinder chamber 18 of the main valve 10 is reduced according to the flow of the pressurized water, the piston 16 is gradually pushed by the spring 22 and is determined by the delay amount of the closing delay valve 14. After a predetermined time, the valve 24 is slowly closed, and water discharge from the water spray head is stopped.
[0109]
Here, the flow of the pressurized water from the first cylinder portion 18 to the secondary side of the main valve when the main valve 10 is stopped is added to the throttle amount determined by the needle valve 105 of the closing delay valve 14 shown in FIG. The amount of leakage of the second valve body 100 passing through the internal passage of the spool valve 70 is added, but the amount of leakage in the closed state of the second valve body 100 is negligible, and is substantially a closed delay valve. A closing delay determined by a bypass amount of 14 is performed.
[0110]
FIG. 8 is a diagram showing an operation comparison of the conventional valve 24 and the valve 24 of the present embodiment from when the pilot valve 30 is closed until the valve 24 is completely closed, and shows the operation when the valve is closed in the same time. The vertical axis shows the pressure in the cylinder chamber on the horizontal axis.
[0111]
A dotted line a represents a transition of the conventional pressure change, and the pressure is decreased only from the orifice channels 180, 250, and 302. Therefore, the pressure is decreased at a constant inclination, and the valve is closed at a constant speed. For this reason, in order to completely close the valve within the predetermined time t1, the orifice channels 180 and 250 must be set to a slightly higher flow rate.
[0112]
The solid line b is a transition of the pressure change of this embodiment, and when the pilot valve 30 is closed as shown by the solid line b up to time t2, it flows from both the second valve body 100 and the closing delay valve 14, so the dotted line The pressure can be reduced more quickly than a, and the valve 24 moves faster than the conventional one. When the pressure decreases and decreases to a predetermined pressure, the second valve body 100 is closed at time t2, and the pressure is decreased at a flow rate determined only by the closing delay valve 14 until the subsequent valve 24 is completely closed. Therefore, the valve 24 is gradually closed. That is, in the case where the valve is set to be completely closed at the same time t1 as in the conventional case, the second valve body 100 and the closing delay valve 14 can be used to close the valve 24 immediately before the valve 24 is fully shown. The throttle flow rate of the valve 14 can be set smaller than the throttle flow rate of the conventional orifice flow path, and can be closed slowly in the remaining time t1-t2, so that the impact at the time of closing can be suppressed.
[0113]
In the above embodiment, the closing delay valve 14 is integrally incorporated in the body 42 of the pressure regulating valve 12, but a bypass port is provided in the body 42, and the closing delay valve is connected to the bypass port by piping. You may connect.
[0114]
In the above embodiment, a needle valve capable of varying the bypass throttle amount is used as an example of a closed delay valve. However, the bypass amount is fixed by providing an orifice or the like in the bypass passage. Of course, it may be an installed closing delay valve.
[0115]
In the above-described embodiment, the closed delay valve is configured to connect the cylinder port CL and the pilot port PL, but may be configured to connect the cylinder port CL and the secondary pressure port P2.
[0116]
In the above embodiment, the pressure adjustment when the automatic valve used in the tunnel fire extinguishing equipment is the main valve is taken as an example, but in addition to this, the piston provided in the branch pipe of the indoor sprinkler fire extinguishing equipment An automatic alarm valve having a cylinder mechanism as an actuator may be used as a main valve, and pressure adjustment may be performed by the pressure adjustment valve according to the present invention. The present invention is not limited by the main valve to be controlled. Pressure adjustment can be performed on the valve.
[0117]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, when the secondary pressure of the main valve becomes higher than the specified pressure as the adjustment target during water discharge from the water spray head with the main valve open, the built-in pilot valve mechanism The cylinder port was disconnected from the port and disconnected
Since the cylinder port is connected to the secondary pressure port and the pressurized water in the main valve cylinder chamber is allowed to flow to the main valve secondary side with low loss, the followability of the main valve for adjusting the pressure against the fluctuation of the secondary pressure is improved. Pressure adjustment that keeps the secondary pressure with good response at the specified pressure can be realized.
[0118]
In addition, since the pressure is adjusted by flowing pressurized water from the main valve cylinder chamber through the pressure regulating valve to the secondary side of the main valve, the conventional pressure regulating valve for flowing pressurized water from the main valve cylinder chamber to a distribution pipe open to the atmosphere is used. Such a water distribution pipe becomes unnecessary, construction is easy and the cost can be reduced. In addition, it is possible to prevent the pressure regulating valve from freezing via the water pipe due to cold air in winter.
[0119]
Also, when closing the valve, it flows to the main valve secondary side from both the second valve part and the closing delay valve until halfway, and only the closing delay valve is drained immediately before closing the valve, so the valve is closed. The shock at the time can be suppressed.
[0120]
In addition, since the second valve portion does not have a sealing structure, even if the bypass flow path by the closed delay valve is closed, the main valve cannot be closed because the second valve portion is drained little by little. be able to.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram of a pressure control mechanism of a main valve using a pressure regulating valve of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram of a main valve pressure control mechanism that symbolizes the pressure regulating valve of the present invention in FIG.
FIG. 3 is a sectional view showing an embodiment of a pressure regulating valve according to the present invention.
4 is a cross-sectional view in a direction orthogonal to FIG.
FIG. 5 is a diagram illustrating the operation of the pressure regulating valve according to the present invention when the main valve is opened with the motor-operated valve open.
FIG. 6 is an explanatory diagram of the operation of the pressure regulating valve according to the present invention when the secondary pressure of the main valve becomes higher than a specified pressure during water spray head discharge.
FIG. 7 is an operation explanatory view of the pressure regulating valve according to the present invention when the main valve is closed with the motor-operated valve closed.
FIG. 8 is a diagram for explaining an operation comparison between the prior art and the present embodiment until the main valve is closed;
FIG. 9 is an explanatory view of a pressure adjustment mechanism of an atmospheric side drainage method in which pressurized water from a main valve cylinder is passed through a pressure adjustment valve to a drain pipe open to the atmosphere.
FIG. 10 is an explanatory diagram of a pressure adjustment mechanism of an atmospheric drainage system that represents the pressure adjustment valve of FIG. 9 as a symbol.
FIG. 11 is an explanatory view showing a schematic structure of a main valve and a pressure regulating valve of a pressure regulating mechanism of an air side drainage system.
FIG. 12 is a diagram for explaining the operation when the main valve is opened with the motor-operated valve opened in FIG.
FIG. 13 is an operation explanatory diagram when the secondary pressure of the main valve becomes higher than a specified pressure during water spraying head water discharge.
FIG. 14 is an operation explanatory diagram when the main valve is closed with the motor-operated valve closed in FIG.
FIG. 15 is an explanatory view of a pressure adjustment mechanism of a secondary side drainage system in which pressurized water from a main valve cylinder flows to the main valve secondary side through a pressure adjustment valve.
FIG. 16 is an explanatory diagram of a pressure adjustment mechanism of an atmospheric drainage system that represents the pressure adjustment valve of FIG. 15 as a symbol;
17 is a cross-sectional view showing the structure of a pressure regulating valve used in FIGS. 15 and 16. FIG.
[Explanation of symbols]
10: Main valve
11: Butterfly valve
12: Pressure regulating valve
14: Closure delay valve
15: Piston cylinder mechanism (main valve actuator)
16: Piston
18: First cylinder chamber
20: Second cylinder chamber
22: Spring
24: Valve
26: Stop valve
28: Orifice
30: Motorized valve (for starting and stopping the main valve)
32: Manual start valve
34: Water control valve for testing
36: Automatic drain valve
38: Test water discharge valve
40: Pressure switch
42: Body
44: Case
45: Cap
46: Diaphragm pressure chamber
48: Diaphragm
50, 52: Presser foot
56: Embedded bolt
58: Nut
60: Pressure setting spring
62: Spring seat
64: Adjustment bolt
66: Lock nut
70: Spool valve
72:84: Spool hole
74, 82, 84: Seal (O-ring)
76: Primary pressure introduction chamber
78: Secondary pressure introduction chamber
80, 88: Plug
90: Valve spring
92: First valve body
94: 1st valve seat
96: Internal passage
98: Communication hole
100: Second valve body
102: Second valve seat
104, 106: Bypass passage
105: Needle valve
108: Plug
110: Adjustment bolt
112: Lock nut
P1: Primary pressure port
P2: Secondary pressure port
CL: Cylinder port
PL: Pilot port

Claims (4)

加圧水を供給する配管に設置された主弁の開閉用ピストンシリンダ機構に対し、ピストンで仕切られた一方の第１シリンダ室に１次圧と２次圧を切替え導入し且つ他方の第２シリンダ室に常時２次圧を導入し、前記第１シリンダ室に対する１次圧と２次圧の切替えに対応した前記ピストンの動きにより弁体を開閉動作して２次圧を規定圧力に調整する圧力調整弁に於いて、
前記主弁の１次側を接続して１次圧を導入する１次圧ポートと、
前記主弁の第１シリンダ室を接続するシリンダポートと、
前記主弁の２次側を接続して２次圧を導入する２次圧ポートと、
前記主弁の２次側を接続して２次圧をパイロット圧として導入するパイロットポートと、
調整目標となる主弁２次側の規定圧力を設定する圧力設定スプリングと、
前記圧力設定スプリングの力と前記パイロットポートから導入された２次圧の力がバランスする位置に変位するするダイヤフラムと、
前記ダイヤフラムの変位に連動し、前記２次圧が規定圧力より低い場合は、前記１次圧ポートを前記シリンダポートに連通して１次圧を前記第１シリンダ室に供給し、前記２次圧が規定圧力より高い場合は、前記１次圧ポートから前記シリンダポートを切り離し、シリンダポートを前記２次圧ポートに連通するパイロット弁機構と、を備え、更に、
前記シリンダポートと前記２次圧ポートまたは前記パイロットポートとの間に、絞り込まれたバイパス経路を形成して前記主弁の第１シリンダ室の加圧水を主弁２次側に流す閉鎖遅延弁を設けたことを特徴とする圧力調整弁。For the piston cylinder mechanism for opening and closing the main valve installed in the pipe for supplying pressurized water, the primary pressure and the secondary pressure are switched and introduced into one first cylinder chamber partitioned by the piston, and the other second cylinder chamber Pressure adjustment that constantly introduces secondary pressure into the cylinder and opens and closes the valve body by the movement of the piston corresponding to switching between the primary pressure and the secondary pressure with respect to the first cylinder chamber, thereby adjusting the secondary pressure to a specified pressure. In the valve,
A primary pressure port for connecting the primary side of the main valve to introduce a primary pressure;
A cylinder port connecting the first cylinder chamber of the main valve;
A secondary pressure port for connecting a secondary side of the main valve to introduce a secondary pressure;
A pilot port for connecting a secondary side of the main valve and introducing a secondary pressure as a pilot pressure;
A pressure setting spring for setting a specified pressure on the secondary side of the main valve as an adjustment target;
A diaphragm that is displaced to a position where the force of the pressure setting spring and the force of the secondary pressure introduced from the pilot port are balanced;
When the secondary pressure is lower than a specified pressure in conjunction with the displacement of the diaphragm, the primary pressure port is communicated with the cylinder port to supply the primary pressure to the first cylinder chamber, and the secondary pressure A pilot valve mechanism that disconnects the cylinder port from the primary pressure port and communicates the cylinder port to the secondary pressure port .
A closed delay valve is provided between the cylinder port and the secondary pressure port or the pilot port so as to form a narrowed bypass path and flow pressurized water in the first cylinder chamber of the main valve to the secondary side of the main valve. A pressure regulating valve characterized by that. 請求項１記載の圧力調整弁に於いて、前記閉鎖遅延弁は、前記シリンダポートと前記２次圧ポートまたは前記パイロットポートとの間に形成したバイパス経路に絞り調整自在なニードル弁を設けたことを特徴とする圧力調整弁。 2. The pressure regulating valve according to claim 1, wherein the closing delay valve is provided with a needle valve capable of adjusting a throttle in a bypass path formed between the cylinder port and the secondary pressure port or the pilot port. Pressure regulating valve characterized by 請求項１に記載の圧力調整弁に於いて、前記パイロット弁機構は、
前記ダイヤフラム圧力室、シリンダポート連通部、１次圧導入室及び２次圧導入室を順番に通って形成したスプール穴と、
前記スプール穴に摺動自在に収納されたスプール弁と、
前記シリンダポート連通部と前記１次圧導入室との間を開閉する前記スプール弁に一体形成した第１弁部と、
前記パイロットポートの圧力上昇による前記第１弁部の閉鎖方向の制御に関連して開放方向に制御し、前記パイロットポートの圧力低下による前記第１弁部の開放方向の制御に関連して閉鎖方向に制御する第２弁部と、を備えたことを特徴とする圧力調整弁。 The pressure regulating valve according to claim 1, wherein the pilot valve mechanism is
A spool hole formed through the diaphragm pressure chamber, the cylinder port communication portion, the primary pressure introduction chamber, and the secondary pressure introduction chamber in order;
A spool valve slidably accommodated in the spool hole;
A first valve portion integrally formed with the spool valve that opens and closes between the cylinder port communication portion and the primary pressure introduction chamber;
The opening direction is controlled in relation to the control of the closing direction of the first valve part due to the pressure increase of the pilot port, and the closing direction is related to the control of the opening direction of the first valve part due to the pressure drop of the pilot port. And a second valve unit for controlling the pressure control valve. 請求項３記載の圧力調整弁に於いて、
前記第１弁部は、前記１次圧導入室のスプール穴開口部に形成した弁座と、前記スプール弁外周の前記１次圧導入室の位置にフランジ状に形成された弁体とで構成し、
前記第２弁部は、前記シリンダポート連通部からスプール内部を通って前記２次圧導入室のスプール先端に開口する内部流路と、該内部流路が開口するスプール先端部に形成した弁体と、前記スプール先端部の弁体が当接するプラグ部材の当接面である弁座とで構成したことを特徴とする圧力調整弁。 In the pressure regulating valve according to claim 3,
The first valve portion includes a valve seat formed in a spool hole opening portion of the primary pressure introduction chamber, and a valve body formed in a flange shape at the position of the primary pressure introduction chamber on the outer periphery of the spool valve. And
The second valve portion includes an internal flow path that opens from the cylinder port communicating portion through the inside of the spool to the spool front end of the secondary pressure introduction chamber, and a valve body that is formed at the spool front end portion that opens the internal flow path. And a valve seat that is an abutting surface of a plug member against which a valve body at the tip of the spool abuts .
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