JP4061439B2 - 開放弁 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、湿式スプリンクラ消火設備等に用いられる開放弁に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
スプリンクラ消火設備には、流水検知弁が設けられているが、この流水検知弁は、火災等の発生によりスプリンクラヘッドが開いた時に開弁して放水を開始させるとともに、一次側から二次側に流水が開始されたことを報知するものである。 従来、この流水検知弁として、スイング式の逆止弁が用いられている。このスイング式の弁体の開閉に基づく流水によって、流水検知手段のスイッチがオンし、流水信号を発する。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
従来のスイング式の流水検知弁は、弁の開閉が確実で、かつ、簡単に逆流防止ができる構造となっているが、その反面、流量の微調整が困難であるとともに、調圧機能を設けて二次側の圧力を所定圧に維持することはできない。
【0004】
本発明は上記事情に鑑み、二次側を所定圧に維持できる様にすることを目的とする。他の目的は、正確に流水検知ができる様にすることである。
【0005】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するための手段は、次の通りである。
【0006】
この発明は、本体の弁座を開閉するリフト型弁体と、該弁体背面に設けたピストンと、該ピストンを挿着したシリンダ室と、一次側と二次側とを連結し、かつ、該シリンダ室に連通するバイパス経路と、該弁体のリフトにより作動する流水検知手段と、を備えた開放弁であって;該シリンダ室の下流側のバイパス経路に調圧パイロット弁を設け、前記弁座は、脚部を備えており、前記弁体は、上部に円筒状又は円板状の不開口領域を有し、該不開口領域の下部に開口領域を設け、かつ、前記弁座の脚部にラビリンス隙間を介して挿入されるスカートを備えており、前記ラビリンス隙間は、前記不開口領域と前記弁座との間に形成されており、
前記脚部の高さは、前記ラビリンス隙間にシールが発生する高さであり、前記流水検知手段は、前記弁体が前記不開口領域の高さ分だけリフトした時に作動することを特徴とする。
【0007】
この発明では、小流量であっても弁体が確実にリフトされることになる。
【0008】
この発明の前記流水検知手段が、弁体背面のロッドと、該ロッドの移動軌跡内に設けられたリミットスイッチと、からなることを特徴とする。
【0009】
この発明は前記シリンダ室の上流側のバイパス経路にオリフィスが設けられていることを特徴とする。
【0010】
【発明の実施の形態】
一次側と二次側との連通口には、弁座が設けられ、この弁座には、リフト型弁体が着座している。このリフト型弁体の背面にはピストンが設けられ、このピストンはシリンダ室に挿着されている。このシリンダ室は、一次側と二次側とを連結するバイパス経路に接続されている。シリンタ゛室の上流側のバイパス経路のには、オリフィスが設けられ、又、その下流側には調圧パイロット弁が設けられている。
水漏れなどで二次側の圧力がわずかに低下すると、調圧パイロット弁が開いて二次側に給水を開始する。そして、二次側が監視圧になると、該パイロット弁が閉じ、給水は停止する。
【0011】
火災発生等のため、二次側の水がスプリンクラヘッドから流出すると、調圧パイロット弁が開き、二次側に給水を開始する。しかし、所定流量、例えば、スプリンクラヘッド1個分、流出すると、シリンダ室の消火用水が急激に減少し、水圧が急激に低下する。そのため、リフト型弁体がリフトし、開口部が開いて一次側から二次側に消火用水が流出する。
【0012】
この時、リフト型弁体と連動する流水検知手段が作動し、流水を報知する。
リフト型弁体の一次側には、上部に不開口領域を有するスカートが設けられており、このスカートの不開口領域と弁座の脚部との間にラビリンス隙間が形成される。そのため、リフト型弁体は、二次側が所定流量となると確実に所定量リフトし、正確に流水検知手段を作動させる。
このように、一次側圧力や流水の有無によらず、二次側圧を一定に保つ機能を有し、又、一次側からシリンタ゛の間にオリフイスを設けることによって、スプリンクラヘッドの開放などによる一定流量の流水があった場合に、弁体か゛リフトアップして流水を検知することができる。
この時に、バイパス経路のみに流水がある不作動流量域と、バイパス経路の流水が充分でなくシリンダ室が減圧して弁体か゛開放する作動流領域があり、作動流領域の流水がある時には、弁体か゛確実に所定量リフトして流水検知を行うことができる。
【0013】
【実施例】
この発明の第1実施例の開放弁を図1、図2により説明するが、この開放弁は、湿式スプリンクラ消火設備に配設されている減圧開放式調圧弁であり、かつ、リフト方式流水検知弁でもある。
本体1には、連通口2が設けられている。この連通口2は、図示しない水源ポンプに連通する一次側3と、スプリンクラヘッドに連通する二次側5とを連通させる。該連通口2には、弁座6が装着されている。この弁座6は、弁座部7と内径L2の脚部8とから構成されている。
【0014】
弁座6には弁体10が着座している。この弁体10の背面外周には円筒状のピストン11が形成され、その中央部には、リミットスイッチ12を作動せしめるロッド13が立設されている。このピストン11は、シリンダ室15に挿着されている。
【0015】
シリンダ室15の頭部16には、流水検知手段としての貫通穴17とリミットスイッチ12が設けられている。この貫通穴17には、シール手段18を介して前記ロッド13が貫入されている。前記リミットスイッチ12は、このロッド13の移動軌跡内に設けられ、又、このリミットスイッチ12には、防護カバー19が設けられている。 シリンダ室15の頭部16と弁体10の背面との間には、閉弁方向に付勢するばね20が張設されている。
なお、弁体10の着座部10aはゴム等のシール部材により形成されている。
ここで、流水検知手段の方式としては、上記ロッド13によりリミットスイッチ12を作動させているが、他の方式であっても良く、例えば、弁体10の一次側に突出するロッドを設け、本体1に流水孔を設けて、常時はロッドにより封止して、弁体10のリフトアップ時に流水孔への流水を検知する圧力スイッチを設けても良い。
【0016】
シリンダ室15は、一次側3と二次側5とを連結するバイパス経路22に連結されている。シリンダ室15の上流側のバイパス経路22にはオリフィス21が設けられ、又、その下流側には調圧パイロット弁25が設けられている。
【0017】
調圧パイロット弁25は、弁座28に離接する弁部29と、該弁部29に連結されたダイヤフラム30と、該ダイヤフラム30を開弁方向に付勢するばね31と、を備えている。調圧パイロット弁25と二次側5との間には安全弁33が設けられている。この安全弁33は、弁座35に離接する弁部34と、該弁部34を閉弁方向に付勢するばね32と、を備えている。
【0018】
弁体10の着座部10aの内周側には、高さH、直径L1のスカート36が固定されている。このスカート36は、底面部37とスカート部38とから構成され、この底面部37は弁体10に螺着されている。
【0019】
スカート部38の上部には、円筒状の不開口領域40が設けられている。この領域40の高さH1は弁座6の脚部8の高さH2より短いが、両者の高さH1、H2は必要に応じて適宜選択される。
【0020】
この不開口領域40と脚部8との間にはラビリンス隙間tが形成されるが、この隙間tの大きさは、開閉弁に必要な最低の流量に基づ゛いて狭いことが望ましく、調圧機能を充分に発揮するためにも隙間tを通過する時の流量は少ない方がよい。従って、設計精度も鑑み、弁座6の脚部8の高さH2は、ラビリンス効果によるシールが発生する程度の高さが選ばれる。
【0021】
スカート部38の不開口領域40の下部には、開口領域41が設けられている。この開口領域41は、小開口42と、該小開口42と連続する大開口43とからなる。小開口42、大開口43は、半楕円状に形成されているが、その大きさや形状等は必要に応じて適宜選択される。
【0022】
次に本実施例の作動につき説明する。
常時、スプリンクラヘッド等からの流水がない場合には、弁体10はシリンダ室15が1次側3により加圧され、完全に閉止している。この時、バイパス経路22の調圧パイロット弁25の作用により、二次側5の圧力が監視圧、例えば、6kg/cm2、で常時加圧されている。これは、調圧パイロット弁25の弁部29がダイヤフラム30を介してばね31により二次側5の圧力が6kg/cm2で弁座28に着座するようになっているためである。
【0023】
二次側に微量の水漏れがある場合、二次側5の圧力が低下するため、調圧パイロット弁25が少し開いて二次側5に少し消火用水が補充される。この時には、シリンダ室15はほとんど減圧しないので、弁体10は動かない。即ち、閉弁状態を維持する。
【0024】
二次側5でスプリンクラヘッドが作動し、一定以上の流水があると、二次側5の圧力が上記の場合よりも大きく低下して調圧パイロット弁25が大きく開いて二次側5に一次側の消火用水を補充する。この時、バイパス経路22にオリフィス21が設けられているため、該バイパス経路22を介して一次側3から二次側5への消火用水wの供給が間に合わなくなる。そのため、シリンダ室15が減圧して弁体10がリフトし始める。
【0025】
弁体10がリフトし始めると、スカート36のスカート部38が上昇し始めるが、このスカート部38と弁座の脚部8との間にラビリンス隙間tがあるので、この隙間tを通過する流量は充分抑えられたものとなる。そのため、二次側の圧力減に対応し、不開口領域40の高さH1の分だけ弁体10は確実にリフトする。 この弁体10のリフト分でロッド13がリミットスイッチ12を作動させるので確実に流水検知信号を出すことができる。
【0026】
スカート部38が高さH1上昇し、図2の一点鎖線で示すように、小開口42が弁座6の上方に移動すると、消火用水wは該小開口42を介して二次側5に流入する。二次側5の圧力が調圧パイロット弁25の監視圧より下回ると、該パイロット弁25は更に開いてシリンダ室15を更に減圧させる。
そうすると、弁体10が一気にリフトし、二次側5の圧力を上昇させる。
【0027】
二次側5の圧力が上昇し監視圧を越えると、調圧パイロット弁25の弁部29が開口度合を狭める。そのため、シリンダ室15内の圧力もそれ程減圧されなくなり、この調圧パイロット弁25での流量とシリンダ室15の減圧度合と開放弁の弁体10の開放度合との関係が平衡状態となる。
その結果、スプリンクラヘッドには散水に必要な消火用水が適正な圧力で供給されることになり、消火効果のある散水が可能である。
【0028】
二次側5の配管には、モリブデン管などの樹脂管を使用しても不用意な高圧とならないように、安全弁33が設けられている。
該樹脂管はほぼ7kg/cm2の圧力が上限とされているが、安全を考慮し安全弁33からは6.5kg/cm2で排圧できる様になっている。
また、実施例のように調圧機能を有する流水検知弁において、流水検知手段として弁体10により連通口2と共に封止される、例えば、二重の弁座による流水検知室を用いて圧力スイッチにより流水を検知する場合にも、弁体10のスカート36に不開口領域41を設けることによる作用はあり、流水検知室と弁体10の着座部10aとの間のチャタリングを防止でき、即ち、不開口領域41の弁体10のリフト後には圧力の低い流水検知室には弁体10の着座部10aは吸い込まない。
【0029】
この発明の第2実施例を図3により説明する。この実施例と第1実施例との相違点は、スカート36の不開口領域40が円筒状の代わりに円板状になっていることである。
【0030】
この発明の第3実施例を図4により説明する。この実施例と第1実施例との相違点は、スカート36が円筒状の不開口領域40と、該不開口領域40に連続し、かつ、先端36a側になる程小径となる円錐台筒状のスカート部50とから構成されていることである。
【0031】
この発明の実施例は、上記に限定されるものではなく、例えば、流水検知手段のロッド13を弁体10の背面に設ける代わりに、その反対側の下面に設け、リミットスイッチ12を一次側3の本体に設けても良い。
【0032】
【発明の効果】
この発明は、以上の様に調圧パイロット弁を備えているので、二次側の圧力を所定圧に維持することができる。
又、スカートに不開口領域を設けたので、弁座の脚部との間にラビリンス隙間が生じる。そのため、シール効果により弁体を確実にリフトさせ、正確に流水検知手段を作動させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例を示す一部断面図である。
【図2】図1の要部拡大図である。
【図3】本発明の第2実施例を示す拡大断面図で、図2に相当する図である。
【図4】本発明の第3実施例を示す拡大断面図で、図2に相当する図である。
【符号の説明】
2 連通口
3 一次側
5 二次側
6 弁座
8 脚部
10 弁体
12 リミットスイッチ
15 シリンダ室
22 バイパス経路
25 調圧パイロット
36 スカート
40 不開口領域
Claims (3)
- 本体の弁座を開閉するリフト型弁体と、該弁体背面に設けたピストンと、該ピストンを挿着したシリンダ室と、一次側と二次側とを連結し、かつ、該シリンダ室に連通するバイパス経路と、該弁体のリフトにより作動する流水検知手段と、を備えた開放弁であって;
該シリンダ室の下流側のバイパス経路に調圧パイロット弁を設け、
前記弁座は、脚部を備えており、
前記弁体は、上部に円筒状又は円板状の不開口領域を有し、該不開口領域の下部に開口領域を設け、かつ、前記弁座の脚部にラビリンス隙間を介して挿入されるスカートを備えており、
前記ラビリンス隙間は、前記不開口領域と前記弁座との間に形成されており、
前記脚部の高さは、前記ラビリンス隙間にシールが発生する高さであり、
前記流水検知手段は、前記弁体が前記不開口領域の高さ分だけリフトした時に作動することを特徴とする開放弁。 - 前記流水検知手段が、弁体背面のロッドと、該ロッドの移動軌跡内に設けられたリミットスイッチと、からなることを特徴とする請求項1記載の開放弁。
- 前記シリンダ室の上流側のバイパス経路にオリフィスが設けられていることを特徴とする請求項1、又は、2記載の開放弁。
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