JP5116435B2 - 圧力調整弁および消火設備 - Google Patents

Description

本発明は火災を消火する消火設備および消火設備に使用される圧力調整弁に関するものである。

従来より、消火設備の代表例としてスプリンクラ消火設備が知られている。スプリンクラ消火設備は、通常、流水検知装置の二次側にある二次側配管にスプリンクラヘッドが取り付けられ、配管内を充水している。

近年では、配管内の圧力変動に対して、二次側配管内を所定圧に維持できるようにした調圧機能を備えたスプリンクラ消火設備も開発されている。調圧機能を備えたスプリンクラ消火設備は、圧力調整弁としての排圧弁と調圧弁とを有し、それぞれ二次側配管と接続されている（特許文献１参照）。

排圧弁は、二次側配管内が高圧になると、開放して、二次側配管内の水を外部に排水して、二次側配管内の圧力を低下させるものである。また、調圧弁は、二次側配管内が低圧になると、開放して、一次側配管の高圧の水を二次側配管内へと供給して、二次側配管内の圧力を上昇させるものである。

図４は、排圧弁を模式的に示した図面である。１は排圧弁で、２がその本体である。本体２は上方にバネ室３、その下方に加圧室４を有しており、両室は、ダイアフラム５によって仕切られている。６は弁体で、両端がダイアフムに５によって接続され、またダイアフラム５の他端側は本体に固定されている。弁体６はバネ室３側に設けられたバネ７によって弁座８に圧接されている。弁座８は、本体２の下方に設けられ、弁座８の内側には開口９が形成され、通常時は、弁体６によってこの開口９を塞いでいる。１０は入水口で、加圧室４に設けられ、充水された二次側配管に接続される。また１１は本体２の下端に形成した排水口で、開口９と連通して排水管に接続される。

この排圧弁１の作用について説明する。通常時は、弁体６はバネ７によって弁座８に圧接されており、開口９は塞がれているので、二次側配管の水が加圧室４まできているが、排水口１１から排水されることはない。ここで、二次側配管内が高圧になると、加圧室４の水圧が高まり、バネ７に抗って弁体６が上方に押し上げられる。これにより、開口９が開放して、加圧室４内の水が排水口１１から排水され、加圧室４内の水圧が低下する。そうすると、バネ７の力が上回り、再び、弁体６は弁座８に圧接され開口９を塞ぐ。このように、排圧弁１は、二次側配管内が高圧になると、開放して、二次側配管内の水を外部に排水して、二次側配管内の圧力を低下させる。
特開平１１−４９０７

配管内にゴミがあり、二次側配管が高圧になって、弁体が開放するとき、このゴミが排圧弁の入水口から排水口へと通過する際に、弁体と弁座の間で挟まれることがある。いわゆるゴミ噛みといわれる問題であるが、この場合、そのゴミは、弁座と弁体との間に挟まれ、弁体がバネによって押圧されていることから、挟まった状態が保持される。そうすると、開口が完全には塞がれないので、二次側配管内の水が加圧室を介して排水され続けるという問題が生じる。そこで、本発明は、圧力調整弁のゴミ噛みを防止することを目的とする。

第１の発明は、消火設備に使用される圧力調整弁であって、バネ室と加圧室とにダイアフラムで仕切られた本体と、封止された前記バネ室側に設けられたバネと、前記ダイアフラム中央に設けられ、前記バネによって付勢される弁体と、前記弁体と対向して前記加圧室内に設けられ、対向する弁体に圧接されて内部に形成された開口が塞がれる弁座と、前記加圧室に設けられ、充水された配管に接続される入水口と、前記開口と連通して排水管に接続される排水口と、を備える圧力調整弁において、前記弁体は、前記加圧室内の水圧が高まると前記バネの付勢力に抗して開放するものであり、前記開口の周囲に、前記弁座より下方に凹み、通過する水に配管内の削りかす等のゴミが含まれている場合に該ゴミがその重さによって落ち込むゴミ溜め用の溝を設け、前記弁座と前記弁体との間に前記ゴミが挟まらないようにすることを特徴とするものである。

また、第２の発明は、流水検知装置と、該流水検知装置の二次側に設けられ、充水された二次側配管と、該二次側配管に取り付けられたヘッドとを備えた消火設備において、前記二次側配管に接続される加圧室及び排水管に接続される排水口とを有する排圧弁として請求項１に記載の圧力調整弁をさらに備え、前記排圧弁と前記二次側配管とを接続する接続配管に、常時開放された制水弁及びゴミ除去用のストレーナを設けたことを特徴とするものである。

第1の発明は、弁座内側に形成された開口を塞ぐ弁体を備えた圧力調整弁において、開口の周囲に、弁座より下方に凹んだゴミ溜め用の溝を設けた。このため、入水口から開口を介して排水口へと水が通過する際、その通過する水にゴミが含まれる場合には、ゴミの重さによって凹んだ溝内へと落ち込み、ゴミは溝内に留まることになる。従って、ゴミのない水だけが開口を通過するので、加圧室の水圧が低下して弁体が下降する際、弁体によってゴミを噛むことを防止することができる。

また、第２の発明は、排圧弁を備えたスプリンクラ消火設備において、排圧弁と二次側配管とを接続する接続配管に、常時開放された制水弁を設けたので、設備の初期通水時において、この制水弁を閉止してから、二次側配管への通水を行うことで、ゴミが多く混入した水が排圧弁側へと流れ込むのを防ぐことができ、これにより排圧弁のゴミ噛みを防止できる。

また、ゴミ除去用のストレーナを設けたので、二次側配管内の圧力上昇に伴って、二次側配管から排圧弁を介して排水管に水が流れる際、二次側配管から流れ込む水に含まれるゴミをストレーナで除去してから、排圧弁側へと流すことができる。このため、より一層、排圧弁のゴミ噛みを防止することが可能となる。

以下、本発明の実施の形態を、図面を用いて説明する。図１は本発明の圧力調整弁としての一例である排圧弁の断面図、図２は図１の一部拡大断面図である。図において、従来技術と同じ部分には同じ符号をつけて説明を省略する。

図１，図２において、排圧弁１ｃは、図４に示した従来の排圧弁１と同様に、上方にバネ室３、その下方に加圧室４を有した本体から構成されており、両室は、弁体６とダイアフラム５によって仕切られている。本体２は、下部本体に上部ケースをねじで固定して構成される。弁体６は上部弁体と下部弁体とで構成され、上下方向に連結されると共に、ダイアフラム５の一端を挟みこんでいる。また、ダイアフラム５の他端側は、下部本体と上部ケースとで挟み込まれている。弁体６はバネ室３側に設けたバネ７によって弁座８に圧接されている。

弁座８は、本体２の下方に設けられ、弁座８の内側には開口９が形成され、通常時は、弁体６によって塞がれている。なお、弁座８には、弁体６の下部中央に設けたゴムシートの部分が圧接されている。１０は入水口で、加圧室４と連通しており、充水された二次側配管が接続される。また１１は本体２の下端に形成した排水口で、開口９と連通しており、排水管が接続される。

本発明の特徴は、開口９の周囲、つまり弁座８の外周方向に、弁座８の高さより下方に凹んだ凹部を形成し、この凹部をゴミ溜め用の円環状の溝２０としたことである。溝２０の幅は、加圧室４と入水口１０とを連通する導水路の内径とほぼ等しく、排水口１１の内径のほぼ半分の大きさである。また、溝２０の深さは、溝２０の幅より若干小さく形成されている。溝２０の幅と深さの大きさは適宜変更可能であるが、少なくとも弁座８の高さよりも十分に深さが深く、また、ゴミを確保できる大きさであることが望まれる。

この排圧弁１ｃは、二次側配管内が高圧になると、加圧室４の水圧が高まり、その水圧がダイアフラム５に影響して、弁体６はバネ７に抗って上方に押し上げられる。弁体６の開放により、加圧室４内の水が排水口１１から排水され、加圧室４内の水圧が低下して、結果、二次側配管内の圧力を低下させる。圧の低下により、弁体６は、バネ７によって弁座８に圧接され開口９を塞ぐ。

このように、弁体６が開放すると、入水口１０から開口９を介して排水口１１へと水が通過する。この際、その通過する水にゴミが含まれている場合には、ゴミは入水口１０を通った後、加圧室４にある凹んだ溝２０内に、そのゴミの重さによって落ち込み、ゴミは溝２０内に留まることになる。ここで、水は継続して流れるが、溝２０の深さが十分に深いので、ゴミは溝２０から流出できず、弁座８又は開口９に到達できない。従って、ゴミのない水だけが開口９を通過するので、加圧室４の水圧が低下して弁体６が下降する際、弁体６によってゴミを噛むことを防止することができる。

以上のようにして、排圧弁１がゴミを噛むのを防止できるが、排圧弁１が使用されるスプリンクラ消火設備のシステムを改良することで、より排圧弁１がゴミを噛むのを防ぐことができる。図３は、図１，２の排圧弁１を使用した消火設備としてのスプリンクラ消火設備のシステム図である。このスプリンクラ消火設備は、排圧弁１と調圧弁とにより二次側配管の圧力を一定にする調圧機能がある。

この図において、１９は流水検知装置で、その二次側には二次側配管２１が設けられ、一次側には一次側配管２２が設けられる。一次側配管２２の基端側には、図示しない水槽、ポンプなどから構成される加圧送水装置が設けられる。二次側配管内２１は充水されており、図示しないヘッドとしてのスプリンクラヘッドが取り付けられる。

排圧弁１の加圧室４は、二次側配管２１と接続配管２３を介して接続されている。この接続配管２３には、二次側配管２１側にメンテナンス用の常時開放された制水弁２５が設けられ、排圧弁１側にゴミ除去用のストレーナ２６が設けられる。

２７は排水管で、一端は流水検知装置１９の二次室に接続され、その管の途中には、常時閉止された排水弁２８が設けられる。排水管２７において、排水弁２８の二次側と排圧弁１の排水口１１とが配管を介して接続されている。この構成により、二次側配管２１の水圧が高まって、排圧弁１の弁体６が開放したときには、排水管２７の他端側から水が排水されることになる。

スプリンクラ消火設備においては、配管を適宜必要な長さで切って接続しているので、その際の削りかすなどが配管内に残ることから、設備として納めた後、フラッシングを行い、配管内に洗浄水を通水し、内部を洗浄する。通常の設備であれば、二次側配管２１の末端に設けた末端試験弁を開放させて二次側配管２１に通水させて、配管内に存在する塵埃物質、切粉などのゴミを除去する。

この設備を設置した初めての段階で、配管に水を流すと、非常に配管内にゴミがあることから、そのまま排圧弁１などにも水を流すと、ゴミ噛みが発生しやすい。そこで、この設備の初期通水時においては、接続配管２３の制水弁２５を閉止してから、二次側配管２１への通水を行うようにする。制水弁２５は閉止していることから、排圧弁１には水が流れないので、排圧弁１がゴミを噛むのを防止できる。

また、接続配管２３には、ストレーナ２６を設けるようにしたので、通常時において、二次側配管２１内の圧力が高まって、二次側配管２１から排圧弁１を介して排水管２７に水が流れる際、ストレーナ２６によって水に含まれるゴミを除去できる。このため、より一層、排圧弁１のゴミ噛みを防止することが可能となる。

なお、本実施形態では、圧力調整弁として排圧弁を使用して説明したが、調圧パイロット弁などの別の圧力調整弁に本発明を適用してもよい。また、消火設備としては、スプリンクラ消火設備で説明したが、泡消火設備などの他の消火設備に本発明を適用してもよい。

本発明の排圧弁の縦断面図である。 図１の一部拡大断面図である。 排圧弁を使用した消火設備のシステム図である。 従来技術の排圧弁の縦断面図である。

符号の説明

１ 排圧弁、 ２ 本体、 ３ バネ室、 ４ 加圧室、
５ ダイアフラム、 ６ 弁体、 ７ バネ、 ８ 弁座、
９ 開口、 １０ 入水口、 １１ 排水口、
１９ 流水検知装置、 ２０ 溝、 ２１ 二次側配管、
２２ 一次側配管、 ２３ 接続配管、 ２５ 制水弁、
２６ ストレーナ、 ２７ 排水管、 ２８ 排水弁、
Ｓ スプリンクラヘッド、 ｔｔ

Claims (2)

1. 消火設備に使用される圧力調整弁であって、
   バネ室と加圧室とにダイアフラムで仕切られた本体と、
   封止された前記バネ室側に設けられたバネと、
   前記ダイアフラム中央に設けられ、前記バネによって付勢される弁体と、
   前記弁体と対向して前記加圧室内に設けられ、対向する弁体に圧接されて内部に形成された開口が塞がれる弁座と、
   前記加圧室に設けられ、充水された配管に接続される入水口と、
   前記開口と連通して排水管に接続される排水口と、
   を備える圧力調整弁において、
   前記弁体は、前記加圧室内の水圧が高まると前記バネの付勢力に抗して開放するものであり、
   前記開口の周囲に、前記弁座より下方に凹み、通過する水に配管内の削りかす等のゴミが含まれている場合に該ゴミがその重さによって落ち込むゴミ溜め用の溝を設け、前記弁座と前記弁体との間に前記ゴミが挟まらないようにすることを特徴とする圧力調整弁。
2. 流水検知装置と、該流水検知装置の二次側に設けられ、充水された二次側配管と、該二次側配管に取り付けられたヘッドとを備えた消火設備において、
   前記二次側配管に接続される加圧室及び排水管に接続される排水口とを有する排圧弁として請求項１に記載の圧力調整弁をさらに備え、前記排圧弁と前記二次側配管とを接続する接続配管に、常時開放された制水弁及びゴミ除去用のストレーナを設けたことを特徴とする消火設備。