JP7449149B2 - 流路切替弁、アタッチメント及び消火栓 - Google Patents

Description

本発明は、大気開放弁として機能することが可能な流路切替弁、この流路切替弁を大気開放弁として機能させるためのアタッチメント、及びこの流路切替弁を備えた消火栓に関する。

＜消火栓の点検＞
トンネル等に設置される消火栓は、ポンプから供給された水を放出するための各種弁、消火用ホース及び消火用ノズルを備える。また、消火栓は、定期的な点検が義務付けられる。従来の消火栓には、点検のための流路切替弁及び専用の点検装置を備えたものがある。

例えば、特許第３２７３３２０号公報の図１には、流入口４３から流入した水の流れを第１流出口４１又は第２流出口４２のいずれか一方に切り替えることが可能な流路切替弁４が開示されている。この流路切替弁４は、スプリング５０に付勢される弁体４９を備える。消火栓の待機時において、弁体４９は、スプリング５０に付勢され、第２流出口４２に連絡する流路を閉鎖し、第１流出口４１に連絡する流路を開放する。この場合、流入口４３から流路切替弁４内に流入した水は、第１流出口４１から消火用ホースへ供給される。一方、消火栓の点検時には、第２流出口４２に流路接続挿入部７１が挿入される。流路接続挿入部７１は、スプリング５０の付勢力に対抗して弁体４９を移動させ、第１流出口４１に連絡する流路を閉鎖し、第２流出口４２に連絡する流路を開放する。この場合、流入口４３から流路切替弁４内に流入した水は、第２流出口４２から流路接続挿入部７１を通って点検装置７へ供給される。第２流出口４２から流路接続挿入部７１を抜去すると、弁体４９は、スプリング５０に付勢力によって待機時の状態に復帰する。

また例えば、特許第４８６３１１３号公報の図１には、流入管１１から流入した水の流れを点検用流出管２０から通用流出管１２に切り替えるときに、移動弁３が所定の弁座２２に着座していないと、点検用接続装置４を取り外すことができない構成の流路切替弁Ａが開示されている。具体的に、流路切替弁Ａの移動弁３には、係合受け具３１が設けられる。一方、点検用接続装置４には、係合爪４４２が設けられる。点検用接続装置４を点検用流出管２０に接続すると、係合爪４４２が係合受け具３１に係合する。この係合は、移動弁３が点検用流出管２０を閉鎖させる弁座２２に着座していないと解除されない。

＜残水の排出＞
消火栓の使用後には、消火用ホース内の残水を排出する必要がある。詳述すると、実際の消火に用いられる消火用ホースは、数十メートルの長さがある。消火栓を使用した場合は、数十メートルの消火用ホース内に大量の水が残る。大量の水を残したままでは、消火用ホースをホースリール又はホースケージに戻すことができないので、消火用ホース内から残水を排出させなければならない。

消火用ホース内の残水を排出させる手順は、次のとおりである。消火用ホースの先端からノズルを取り外し、消火用ホースをホースリール又はホースケージから全て引き出す。次に、消火用ホースをホースリール又はホースケージの側から先端に向かって順次持ち上げて、残水を消火用ホースの先端から排出させる。ここで、従来の消火栓には、消火栓弁の２次側に大気開放弁が設けられている（例えば、実開平２－９６１５９号公報の第１図を参照）。大気開放弁を開くと、消火栓弁の２次側に空気が流通するようになる。消火用ホースを持ち上げて残水を排出させるときに大気開放弁を開くと、消火用ホース内に空気が送り込まれ、残水の排出が円滑に行われる。

特許第３２７３３２０号公報 特許第４８６３１１３号公報 実開平２－９６１５９号公報

しかし、上述した従来の流路切替弁は、消火栓の待機時に、弁体が点検用の流出路を閉鎖する構成となっている。このため、弁体のシール部材（パッキン、Ｏリングなどを含む）が、常時、点検用の流出路の内周面に押し付けられて固着し、且つシール部材の寿命が短縮される問題がある。

また、消火用ホース内の残水を円滑に排出するために、専用の大気開放弁を設けなければならず、消火栓を構成する弁の数、配管の数が増加するという問題がある。

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、大気開放弁として機能することが可能な流路切替弁、この流路切替弁を大気開放弁として機能させるためのアタッチメント、及びこの流路切替弁を備えた消火栓を提供することを目的とする。

（１）上記目的を達成するために、本発明の流路切替弁は、一の流入路から流入した流体の流れを第１流出路又は第２流出路のいずれか一方に切り替えることが可能な流路切替弁であって、前記流入路、前記第１流出路及び前記第２流出路が内部に設けられた弁箱と、前記第１流出路及び前記第２流出路のいずれか一方を閉鎖することが可能な弁体と、前記第２流出路の中心軸に沿った付勢力によって、前記弁体に前記第２流出路を閉鎖させることが可能なスプリングと、前記第２流出路の二次側に装着することが可能なアタッチメントと、を備え、前記アタッチメントは、前記スプリングの付勢力に対抗して、前記弁体を前記第２流出路から離反する方向へ移動させることにより、前記第１流出路及び前記第２流出路の両方を開放させる位置に前記弁体を配置することが可能であり、且つ前記第２流出路の内外に空気を流通させることが可能であることを特徴とする。

（２）好ましくは、上記（１）の流路切替弁において、前記アタッチメントは、前記第２流出路の中心軸に沿って移動することが可能であり、前記弁体に前記第１流出路及び前記第２流出路の両方を開放させる第１位置と、前記弁体に前記第２流出路だけを閉鎖させる第２位置と、の少なくとも２つの位置に止まることが可能である。

（３）好ましくは、上記（２）の流路切替弁において、前記アタッチメントは、前記第２流出路の二次側に位置する流出口を塞ぐための安全カバーであり、円形の天壁及び円筒形の側壁を備え、前記天壁及び前記側壁の少なくとも一方に通気口が設けられ、前記側壁の内周面に少なくとも２つの環状の凸部が間隔をおいて形成され、第１凸部の係合によって前記第１位置に止まることが可能であり、第２凸部の係合によって前記第２位置に止まることが可能である。

（４）好ましくは、上記（３）の流路切替弁において、前記アタッチメントの少なくとも前記第１凸部の係合力を、前記流入路から前記第１流出路へ流れる前記流体の圧力よりも小さくすることにより、前記流体が前記流入路から前記第１流出路へ流れたときに、前記第１凸部の係合が解除される。

（５）好ましくは、上記（３）又は（４）のいずれかの流路切替弁において、前記アタッチメントの少なくとも前記側壁が、弾性変形することが可能な合成樹脂で形成され、前記側壁に、前記通気口と、前記通気口に連続する縦方向のスリットとが設けられる。

（６）上記目的を達成するために、本発明のアタッチメントは、上記（１）～（５）のいずれかに記載した構成となっている。

（７）上記目的を達成するために、本発明の消火栓は、上記（１）～（５）のいずれかの流路切替弁を備えたことを特徴とする。

本発明の流路切替弁は、本発明のアタッチメントを第２流出路の二次側に装着することによって、第１流出路及び第２流出路の両方を開放させる位置に弁体を配置させることが可能であり、これにより、大気開放弁として機能する。

したがって、本発明の流路切替弁によれば、消火栓の配管内及び消火用ホース内の残水を円滑に排出するために、専用の大気開放弁を設ける必要がなく、消火栓を構成する弁の数、配管の数を減少させることができる。また、消火栓の待機時に、弁体が、第１流出路及び第２流出路の両方を開放させる位置に配置されるので、弁体のシール部材が第１流出路及び第２流出路の内周面に固着せず、且つシール部材の寿命が延長される。

図１（ａ）は、本発明の実施形態に係る消火栓を示す正面図である。図１（ｂ）は、上記消火栓の内部の構成を示す概略図である。 図２は、本発明の実施形態に係る流路切替弁を示す断面図である。 図３は、上記流路切替弁の主な構成要素を示す分解斜視図である。 図４（ａ）、（ｂ）は、本発明の実施形態に係るアタッチメントとしての安全カバーを示す断面図である。図４（ａ）は、上記安全カバーが弾性変形していない状態を示す。図４（ｂ）は、上記安全カバーが弾性変形した状態を示す。 図５は、上記消火栓の待機時における上記流路切替弁の状態を示す断面図である。 図６は、上記消火栓の消火時における上記流路切替弁の状態を示す断面図である。 図７（ａ）は、上記消火栓の点検に使用される点検装置の結合金具を示す断面図である。図７（ｂ）は、上記消火栓の点検時における上記流路切替弁の状態を示す断面図である。

以下、本発明の消火栓の実施形態、この消火栓を構成する流路切替弁及びアタッチメントの実施形態について、図面を参照して説明する。

１．消火栓
図１（ａ）において、本実施形態の消火栓１は、例えば、道路用トンネル内に設置されており、トンネル内で発生した火災に対する初期消火に用いられる。消火栓１は、消火栓扉１０Ａ、消火器扉１０Ｂ及び保守用扉１０Ｃを備える。消火栓扉１０Ａの内側には、図１（ｂ）に示す各種の弁１５、１６、１９、２、消火用ホース１７及び消火用ノズル１８、点検装置４、開閉レバー１５ａなどが収納される。消火栓扉１０Ａは、ハンドル１１ａを操作して手動で開くことが可能である。消火栓扉１０Ａは、例えば、扉の下辺を中心にして上から下へ開く。消火栓扉１０Ａの裏面には、消火用ホース１７に接続された状態の消火用ノズル１８が着脱自在に保持される。また、開閉レバー１５ａは、消火栓扉１０Ａの裏面に設置されている。消火栓扉１０Ａの内側の各種の弁１５、１６、１９、２については、後述する。

消火器扉１０Ｂの内側には、図示しない消火器が収納される。消火器扉１０Ｂは、ハンドル１１ｂを操作して手動で開くことが可能である。消火器扉１０Ｂは、例えば、扉の左辺を中心して右から左へ開く。消火器扉１０Ｂと保守用扉１０Ｃとの間には、赤色表示灯１２及び通報ボタン１３が設けられている。赤色表示灯１２は、常時点灯しており、遠方からでも消火栓１の設置場所を特定することが可能となっている。通報ボタン１３を押すと発信信号が送信されるとともに、火災警報が出力される。発信信号は、図示しない監視室の受信機に受信される。

ここで、図１（ｂ）に示される各種の弁１５、１６、１９、２について、図示しないポンプから供給される水の流れに沿って説明する。消火栓１の右側面には、消火栓接続口１４が配置されている。ポンプから供給される水は、消火栓接続口１４に接続された図示しない配管を介して、消火栓１に供給される。

消火栓１内において、消火栓接続口１４には、消火栓弁１５、自動調圧弁１６、自動排水弁１９及び流路切替弁２が、この順番で接続される。消火栓弁１５は、作業者が開閉レバー１５ａを操作することにより、開閉動作する。開閉レバー１５ａが閉鎖位置から開放位置に操作されると、消火栓弁１５が解放状態になるとともに、ポンプが起動して水の供給を開始する。これにより、配管内の圧力が上昇する。自動調圧弁１６は、一次側配管内の圧力が指定の範囲内で変動したときに、自動的に二次側配管内の圧力を指定の範囲内に調整する。水は、自動調圧弁１６から流路切替弁２を介して、消火用ホース１７に供給され、消火用ノズル１８から放出される。自動調圧弁１６は、例えば、一次側配管内の圧力が０．４７～１．７７ＭＰａの範囲内で変動したときに、消火用ノズル１８の放水圧力が０．２９ＭＰａ以上０．３５ＭＰａ以下となるように、二次側配管内の圧力を自動的に調整する。

自動排水弁１９は、自動調圧弁１６の二次側配管に接続され、配管内の水圧に応じて自動的に開閉する。すなわち、消火栓１の待機時は、配管内の水圧が所定の値より低くなり、自動排水弁１９は開放状態となる。一方、消火栓１の消火時及び点検時は、配管内の水圧が所定の値より高くなり、自動排水弁１９は閉鎖状態となる。このような自動排水弁１９によって、消火栓１の使用後に配管内の残水が自動的に排出され、配管が乾いた状態に保たれる。

２．流路切替弁
次に、本実施形態の流路切替弁２の構成について、図２及び図３を参照して説明する。流路切替弁２は、２つの機能を有する。第１に、流路切替弁２は、消火栓１を点検するための点検弁として機能する。第２に、流路切替弁２は、消火栓１の配管内及び消火用ホース１７内の残水を円滑に排出するための大気開放弁として機能する。

図２及び図３に示されるように、流路切替弁２は、主として、弁箱２０、挿入管３０、差し金具４０、押し輪５０、可動部材６０、シャフト７０、スプリング８０、ストッパ９０及び弁体１００によって構成される。

弁箱２０の内部には、流入路２１、第１流出路２２及び第２流出路２３が設けられている。流入路２１と第１流出路２２との間には、円形の連絡口２４が設けられている。流入路２１は、図１（ｂ）に示される自動調圧弁１６に接続される。第１流出路２２は、図示しないホース継手に接続される。このホース継手には、図１（ｂ）に示される消火用ホース１７が接続される。流入路２１から弁箱２０内に流入した水は、弁体１００が移動することによって、第１流出路２２又は第２流出路２３のいずれか一方に流れる。

弁箱２０の第２流路２３の中心軸は、垂直軸に対して１０°～３０°の傾きを有することが好ましい。本実施形態の第２流出路２３の中心軸は、垂直軸に対して約２０°の傾きを有している。第２流出路２３と連絡口２４とは、互いに中心軸を共有しており、連絡口２４中心軸もまた、垂直軸に対して約２０°の傾きを有している。なお、ここでいう「垂直軸」とは、流入路２１及び第１流出路２２の少なくとも一方の中心軸と９０°で交わる仮想軸をいう。

弁箱２０の第２流出路２３には、上述した挿入管３０、差し金具４０、押し輪５０、可動部材６０、シャフト７０、スプリング８０、ストッパ９０及び弁体１００が組み付けられている。

挿入管３０は、小径の流入口３１と、大径の流出口３２とを有する略円筒状の管である。挿入管３０の流入口３１側は、弁箱２０の第２流出路２３内に挿入される。挿入管３０の流入口３１の内径は、弁箱２０の連絡口２４の開口径に等しい。挿入管３０の流出口３２内には、ストッパ９０が収納され、且つ差し金具４０の流入口４１が挿入される。挿入管３０と第２流出路２３と間は、Ｏリング３３によってシールされる。一方、挿入管３０と差し金具４０との間は、Ｏリング３４によってシールされる。

差し金具４０は、「マチノ式」と呼ばれる差込式結合金具の差し口を構成する。差し金具の外側には、押し輪５０が装着される。押し輪５０の下端外周には、押し輪５０を差し金４０の外周面に沿って移動させるためのフランジ５１が設けられている。差し金具４０の流出口４２の外周には、直径方向に均等に突出し、且つ押し輪５０の移動を制限することが可能な段部４３が形成されている。

ストッパ９０は、円形の板部材からなり、挿入管３０の流出口３２と、差し金具４０の流入口４１との間に挟持される。ストッパ９０の中心には、円形の挿通孔９１が形成されている。挿通孔９１は、シャフト７０の外径と略等しい開口径を有し、シャフト７０が移動可能に挿通される。ストッパ９０の挿通孔９１に挿通されたシャフト７０は、弁箱２０の第２流出路２３の中心軸と一致する。また、ストッパ９０には、３つの略扇形の通水孔９２が均等に形成されている。各通水孔９２は、挿通孔９１を中心にして放射状に配置されている。弁箱２０の流入路２１から挿入管３０内に流入した水は、各通水孔９２を通過して、差し金具４０の側に流出する。なお、ストッパ９０の構成は、水の通過を可能とし、且つスプリング８０の移動を止めることができるものであれば、特に限定されない。例えば、ストッパ９０は、挿通孔９１を中心にして、複数の円形の通水孔９２が放射状に形成された構成としてもよい。

可動部材６０は、環状の本体６１、３つの支持杆６２、雌ねじ部６３及び３つのガイド片６４を一体に形成した構成となっている。環状の本体６１は、押し子として機能する。各支持杆６２は、環状の本体６１に１２０°の角度で放射状に配置されており、環状の本体６１の中心に雌ねじ部６３を支持する。各支持杆６２は、水を通過させるための３つの開口部６５を形成する。各ガイド片６４は、環状の本体６１の裏面において、３つの支持杆６２のそれぞれと対応する位置に均等の間隔をおいて配置されている。各ガイド片６４の外周面は、差し金具４０の内周面と同じ曲率半径の曲面となっている。

弁体１００は、略円盤状の部材であり、ピストンとして機能する。弁体１００の直径は、挿入管３０の流入口３１の内径、及び弁箱２０の連絡口２４の開口径よりも若干小さい。これにより、弁体１００は、挿入管３０の流入口３１、及び弁箱２０の連絡口２４に出入りすることが可能となっている。弁体１００の中心には、雌ねじ部１０１が設けられている。弁体１００の環状の上面には、周縁に沿って３つのガイド片１０２が一体に形成されている。各ガイド片１０２は、互いに均等の間隔をおいて配置されている。各ガイド片１０２の外周面は、挿入管３０の流入口３１の内周面と同じ曲率半径の曲面となっている。弁体１００の外周面には、シール部材としてのＯリング１０３が装着される。

ストッパ９０の挿通孔９１に挿通されたシャフト７０に、可動部材６０、スプリング８０及び弁体１００が組み付けられることによって、弁体１００を動作させるための構成が形成される。

すなわち、シャフト７０のストッパ９０よりも上の部分の外側には、スプリング８０が装着される。このスプリング８０が介在した状態で、可動部材６０の雌ねじ部６３が、シャフト７０の一端に設けられた第１雄ねじ部７１に螺合される。スプリング８０は、可動部材６０とストッパ９０との間において、圧縮された状態で保持される。これにより、スプリング８０は、常時、可動部材６０を押し上げる方向の付勢力を生じさせる。スプリング８０の付勢力を受けた可動部材６０は、その半分以上の部分が差し金具４０の流出口４２から外部に露出した状態になる。

一方、弁体１００の雌ねじ部１０１は、シャフト７０の他端に設けられた第２雄ねじ部７２に螺合される。弁体１００は、シャフト７０を介して、常時、スプリング８０の付勢力を受け、挿入管３０の流入口３１の中に入った状態になる。このとき、弁体１００のＯリング１０３が、挿入管３０の流入口３１の内周面に密接する。これにより、挿入管３０の流入口３１が、弁体１００によって閉鎖される。つまり、スプリング８０の付勢力以外の力を受けていない可動部材６０の自由状態において、流路切替弁２の第２流出路２３は、弁体１００によって閉鎖される。

そして、スプリング８０の付勢力に対抗する力によって、可動部材６０を差し金具４０の流出口４２の中へ押し込むと、シャフト７０とともに弁体１００が下方へ移動する。これにより、弁体１００は、挿入管３０の流入口３１から出て、弁箱２０の連絡口２４の中に入った状態になる。このとき、弁体１００のＯリング１０３が、弁箱２０の連絡口２４の内周面に密接する。これにより、弁箱２０の連絡口２４が、弁体１００によって閉鎖される。つまり、可動部材６０を差し金具４０の流出口４２の中へ押し込むと、流路切替弁２の第２流出路２３が開放されるとともに、第１流出路２２が閉鎖される。このようにして、流路切替弁２の流出路が、第１流出路２２から第２流出路２３に切り替えられる。

３．安全カバー（アタッチメント）
次に、本実施形態のアタッチメントである安全カバー３の構成について、図４（ａ）、（ｂ）を参照して説明する。安全カバー３は、流路切替弁２の差し金具４０に装着され、差し金具４０を全体的に覆う（図５を参照）。

安全カバー３は、２つの機能を有する。第１に、安全カバー３は、流路切替弁２の可動部材６０を動作させて、弁体１００を所定の位置に配置させる機能がある。つまり、安全カバー３は、弁体１００の操作部として機能する。第２に、安全カバー３は、差し金具４０の流出口４２を覆い、流路切替弁２内への塵埃の侵入を防止し、且つ可動部材６０の誤動作を防止する機能がある。

図４（ａ）に示されるように、安全カバー３は、弾性変形することが可能な合成樹脂で形成され、差し金具４０の段部４３の直径と略等しい内径を有する略円筒状の側壁と、側壁の上部を塞ぐ円形の天壁とで構成される。

安全カバー３の側壁には、中心軸と平行に延びるスリット３０１と、スリット３０１の上端に連続する通気口３０２とが形成される。図示しないが、スリット３０１及び通気口３０２は、安全カバー３の側壁の対向する位置に２つ形成される。図４（ｂ）に示されるように、一対のスリット３０１は、安全カバー３を差し金具４０に装着するときに、安全カバー３の側壁を広げやすくする。一対のスリット３０１及び通気口３０２は、安全カバー３の内外に空気を流通させる役割を果たす。

安全カバー３の側壁の内周面には、環状の第１凸部３０３Ａと第２凸部３０３Ｂとが間隔をおいて形成される。図５及び図６に示されるように、第１凸部３０３Ａと第２凸部３０３Ｂとの間隔は、差し金具４０の段部４３の縦方向の幅と略等しい。安全カバー３を差し金具４０の中心軸に沿って上下方向に移動させることにより、第１凸部３０３Ａ又は第２凸部３０３Ｂが、差し金具４０の段部４３の端面に選択的に係合する。

図５に示されるように、第１凸部３０３Ａが段部４３の端面に係合すると、安全カバー３の天壁が可動部材６０を押し下げる。これにより、弁体１００が挿入管３０の流入口３１から出て、弁箱２０の第１流出路２２及び第２流出路２３の両方を開放させる。この結果、弁箱２０内が、安全カバー３の一対のスリット３０１及び通気口３０２を介して、大気に開放された状態となる（図５中の白色矢印を参照）。このように、第１凸部３０３Ａが段部４３の端面に係合することにより、流路切替弁２が大気開放弁として機能する。

図６に示されるように、第２凸部３０３Ｂが段部４３の端面に係合すると、安全カバー３の天壁が可動部材６０から離れ、可動部材６０がスプリング８０の付勢力によって押し上げられる。これにより、弁体１００が挿入管３０の流入口３１の中に入り、弁箱２０の第２流出路２３だけを閉鎖させる。この結果、弁箱２０の流入路２１と第１流出路２２とが、連絡口２４を通じて連絡した状態になる。ポンプから消火栓１に供給された水は、弁箱２０の流入路２１から第１流出路２２へ流れ、消防用ホース１７に供給される。

消火栓１を使用する作業者は、安全カバー３を下方に移動させることにより、流路切替弁２を大気開放弁として機能させることができる。また、作業者は、安全カバー３を上方に移動させることにより、点検のための第２流出路２３を閉鎖させることができる。ここで、本実施形態では、安全カバー３の第１凸部３０３Ａの係合力を、弁箱２０の流入路２１から第１流出路２２へ流れる水の圧力よりも小さくしている。これにより、流入路２１から第１流出路２２へ流れる水の圧力によって、第１凸部３０３Ａの係合が自動的に解除され、点検のための第２流出路２３が自動的に閉鎖される。

さらに、上述した安全カバー３により、流出口４２から差し金具４０内への塵埃の侵入が防止される。また、安全カバー３によって、消火栓１の待機時における可動部材６０の誤動作が防止される。すなわち、可動部材６０を安全カバー３で覆うことにより、可動部材６０が誤って押し込まれることがなくなる。この結果、消火栓１の待機時において、第１流出路２２から第２流出路２３への意図しない切り替えが起こらなくなる。

４．消火栓の待機時における流路切替弁の状態
図１（ｂ）に示される消火栓１は、作業者が開閉レバー１５ａを閉鎖位置から開放位置に操作することにより、いつでも消火用ノズル１８から水を放出することが可能な状態で待機している。図５に示されるように、消火栓１の待機時においては、流路切替弁２の差し金具４０に安全カバー３が装着される。安全カバー３の第１凸部３０３Ａが、差し金具４０の段部４３の端面に係合しており、流路切替弁２は、第１流出路２２及び第２流出路２３の両方を開放させる大気開放弁として機能する。

例えば、消火栓１による消火作業が完了した後は、作業者が開閉レバー１５ａを開放位置から閉鎖位置に操作することによって、消火用ホース１７からの水の放出を止める。その後、数十メートルの長さがある消火用ホース１７内から残水を排出させる。このとき、作業者は、安全カバー３の第１凸部３０３Ａを、差し金具４０の段部４３の端面に係合させることにより、流路切替弁２を大気開放弁として機能させる。これにより、作業者が消火用ホース１７を持ち上げて残水を排出させるときに、流路切替弁２から消火用ホース１７内に空気が送り込まれ、残水の排出が円滑に行われる。

さらに、消火栓１による消火作業が完了した後は、配管内の水圧が所定の値より低くなり、自動排水弁１９は開放状態となる。これにより、消火栓１の配管内の残水が自動排水弁１９から排出される。このときに、流路切替弁２が大気開放弁として機能し、消火栓１の配管内に空気が送り込まれる。これにより、消火栓１の配管内から残水が円滑に排出される。

５．消火栓の消火時における流路切替弁の状態
消火栓１の消火時における流路切替弁２の状態は、図６に示される。火災が発生した場合、流路切替弁２は、図５に示される大気開放弁として機能する状態から図６に示される点検用の第２流出路２３を閉鎖する状態に切り替わる。

上述したように、消火栓１の待機時においては、流路切替弁２の弁体１００が、図５に示される大気開放弁として機能する状態になっている。すなわち、安全カバー３の第１凸部３０３Ａが、差し金具４０の段部４３の端面に係合し、これにより、弁体１００が、弁箱２０の第１流出路２２及び第２流出路２３の両方を開放させる。この状態において、火災が発生した場合は、作業者が、消火栓１の開閉レバー１５ａを閉鎖位置から開放位置に操作する。これにより、ポンプから供給された水が、自動調圧弁１６及び流路切替弁２を通過して、消火用ホース１７に供給され、消火用ノズル１８から放出される。

ここで、図６中の２つの灰色矢印は、流路切替弁２を通過する水の流れを示す。ポンプから供給された水は、流路切替弁２の流入路２１から弁箱２０内に流入し、連絡口２４を通過して第１流出路２２へ流出する。このときの水の圧力によって、弁体１００が上方に押し上げられる。このときの弁体１００の移動が、シャフト７０を介して可動部材６０に伝達され、可動部材６０によって、安全カバー３が上方に押し上げられる。この結果、安全カバー３の第１凸部３０３Ａの係合が解除され、第２凸部３０３Ｂが差し金具４０の段部４３の端面に係合する。これにより、弁体１００が、点検用の第２流出路２３を閉鎖し、且つ流入路２１と第１流出路２２とが、連絡口２４を通じて連絡した状態になる。したがって、ポンプから消火栓１に供給された水は、弁箱２０の流入路２１から第１流出路２２へ流れ、消防用ホース１７に供給される。

６．消火栓の点検時における流路切替弁の状態
図１（ｂ）に示される消火栓１は、定期的な点検が義務付けられる。ところが、上述したように、実際の消火に用いられる消火用ホース１７は、数十メートルの長さがある。このため、消火栓１の点検に消火用ホース１７を用いると、消火用ホース１７を再び元の状態に戻し、消火栓１内に収納するために多大な手間と時間を要する。そこで、消火栓１の点検には、図７（ａ）に示されるような点検装置４が用いられる。

図７（ａ）において、本実施形態の点検装置４は、結合金具（４０１～４０６）、点検用ホース５００及び図示しない点検用ノズルを備える。点検用ホース５００の長さは、数メートル程度と短く、残水の排出や巻取りを容易に行うことができる。

点検装置４の結合金具（４０１～４０６）は、流路切替弁２の差し金具４０に対応しており、上述した「マチノ式」の差込式結合金具の受け口を構成する。この結合金具は、受け金具４０１、締め輪４０２、複数の爪４０３、爪座４０４、差し込み口４０５及びゴムバンド４０６を備える。

受け金具４０１は、図２に示す差し金具４０の段部４３の直径と略等しい内径の先端部を有する。締め輪４０２は、受け金具４０１の先端部の外側に装着され、差し金具４０の段部４３の直径と略等しい内径の先端部を有する。各爪４０３は、受け金具４０１の先端部と締め輪４０２の先端部との間に設けられた爪座４０４の上に載置される。各爪４０３は、受け金具４０１の先端部の直径方向に移動することが可能となっている。差し込み口４０５は、受け金具４０１の後方に一体的に設けられており、点検用ホース５００に差し込まれる。ゴムバンド４０６は、締め輪４０２の外周に装着される。

図７（ｂ）に示されるように、消火栓１を点検する場合は、上述した点検装置４の結合金具（４０１～４０６）を、流路切替弁２の差し金具４０に差込式結合させる。これにより、流路切替弁２の流出路が、第１流出路２２から第２流出路２３へ切り替えられる。

すなわち、点検装置４の結合金具（４０１～４０６）を、流路切替弁２の差し金具４０に差込式結合させると、受け金具４０１の内面によって、可動部材６０が差し金具４０の流出口４２の中へ押し込まれ、シャフト７０とともに弁体１００が下方へ移動する。これにより、流路切替弁２の第２流出路２３が開放されるとともに、第１流出路２２が閉鎖される。このようにして、流路切替弁２の流出路が、消火時の第１流出路２２から点検時の第２流出路２３に切り替えられる。したがって、ポンプから消火栓１に供給された水は、弁箱２０の流入路２１から第２流出路２３へ流れ、点検用ホース５００に供給される（図７（ｂ）中の２つの灰色矢印を参照）。

上述した流路切替弁２の流出路の切り替え動作が完了したと同時に、結合金具（４０１～４０６）の各爪４０３が、差し金具４０の段部４３の端面に係合する。これにより、結合金具（４０１～４０６）と差し金具４０との差込式結合が強固に維持される。

結合金具（４０１～４０６）と差し金具４０との差込式結合は、押し輪５０を差し金具４０の外周面に沿って移動させることにより解除される。すなわち、押し輪５０を上方に移動させると、押し輪５０の先端が各爪４０３の傾斜面に当接する。これにより、各爪４０３が、差し金具４０の先端部の直径方向に後退し、各爪４０３と段部４３との係合が解除される。結合金具（４０１～４０６）を差し金具４０から取り外すことにより、可動部材６０が、スプリング８０の付勢力によって押し上げられる。これにより、流路切替弁２の流出路が、点検時の第２流出路２３から消火時の第１流出路２２に切り替えられる。

結合金具（４０１～４０６）を差し金具４０から取り外した後は、図５に示されるように、安全カバー３を差し金具４０に覆い被せ、第１凸部３０３Ａを段部４３の端面に係合させる。これにより、流路切替弁２は、図５に示される大気開放弁として機能する状態になる。

消火栓１の点検作業が完了した後は、配管内の水圧が所定の値より低くなり、自動排水弁１９は開放状態となる。これにより、消火栓１の配管内の残水が自動排水弁１９から排出される。このときに、流路切替弁２が大気開放弁として機能し、消火栓１の配管内に空気が送り込まれる。これにより、消火栓１の配管内から残水が円滑に排出される。

７．大気開放弁としての作用効果
本実施形態の流路切替弁２は、本実施形態の安全カバー３を第２流出路２３の二次側に装着することによって、第１流出路２２及び第２流出路２３の両方を開放させる位置に弁体１００を配置させることが可能であり、これにより、大気開放弁として機能する。

したがって、本実施形態の流路切替弁２によれば、消火栓１の配管内及び消火用ホース１７内の残水を円滑に排出するために、専用の大気開放弁を設ける必要がなく、消火栓１を構成する弁の数、配管の数を減少させることができる。また、消火栓１の待機時に、弁体が、第１流出路２２及び第２流出路２３の両方を開放させる位置に配置されるので、弁体１００のＯリング（シール部材）１０３が第１流出路２２及び第２流出路２３の内周面に固着せず、且つＯリング１０３の寿命が延長される。

８．点検弁としての作用効果
本実施形態の流路切替弁２は、差し金具４０の流出口４２から外部に露出した可動部材６０を手動で動作させることが可能である。これにより、流路切替弁２を分解することなく、弁体１００の切り替え動作を確認することができ、及びシャフト７０、スプリング８０及びストッパ９０の汚損状態を目視で確認することもできる。また、可動部材６０を介して、差し金具４０の内部にアクセスすることが可能であり、流路切替弁２を分解することなく、内部清掃を行うこともできる。

本実施形態の流路切替弁２は、弁体１００を移動させるための構成要素であるシャフト７０、スプリング８０及びストッパ９０が、いずれも弁箱２０の流入路２１と第１流出路２２とを連絡する流路内に配置されていない。これにより、シャフト７０、スプリング８０及びストッパ９０のいずれもが、消火栓１の消火時における水の流れに曝されず、圧損を生じさせない。

本実施形態の流路切替弁２の差し金具４０は、消防用結合金具として一般的な「マチノ式」の差込式結合金具の受け口に対応している。これにより、点検装置の結合金具として汎用品をそのまま用いることが可能である。さらに、流路切替弁２の差し金具４０は、「マチノ式」の差込式結合金具の受け口を備えた、点検装置以外の消防機器と差込式結合することができる。したがって、流路切替弁２の用途は、消火栓１の点検に限定されず、種々の消防設備に汎用することが可能である。

１ 消火栓
１０Ａ 消火栓扉
１０Ｂ 消火器扉
１０Ｃ 保守用扉
１１ａ、１１ｂ ハンドル
１２ 赤色表示灯
１３ 通報ボタン
１４ 消火栓接続口
１５ 消火栓弁
１５ａ 開閉レバー
１６ 自動調圧弁
１７ 消火用ホース
１８ 消火用ノズル
１９ 自動排水弁
２ 流路切替弁
２０ 弁箱
２１ 流入路
２２ 第１流出路
２３ 第２流出路
２４ 連絡口
３０ 挿入管
３１ 流入口
３２ 流出口
３３、３４ Ｏリング（シール部材）
４０ 差し金具
４１ 流入口
４２ 流出口
４３ 段部
５０ 押し輪
５１ フランジ
６０ 可動部材
６１ 環状の本体
６２ 支持杆
６３ 雌ねじ部
６４ ガイド片
６５ 開口部
７０ シャフト
７１ 第１雄ねじ部
７２ 第２雄ねじ部
８０ スプリング
９０ ストッパ
９１ 挿通孔
９２ 通水孔
１００ 弁体
１０１ 雌ねじ部
１０２ ガイド片
１０３ Ｏリング
３ 安全カバー（アタッチメント）
３０１ スリット
３０２ 通気孔
３０３Ａ 第１凸部
３０３Ｂ 第２凸部
４ 点検装置
４０１ 受け金具
４０２ 締め輪
４０３ 爪
４０４ 爪座
４０５ 差し込み口
５００ 点検用ホース

Claims (7)

1. 一の流入路から流入した流体の流れを第１流出路又は第２流出路のいずれか一方に切り替えることが可能な流路切替弁であって、
   前記流入路、前記第１流出路及び前記第２流出路が内部に設けられた弁箱と、
   前記第１流出路及び前記第２流出路のいずれか一方を閉鎖することが可能な弁体と、
   前記第２流出路の中心軸に沿った付勢力によって、前記弁体に前記第２流出路を閉鎖させることが可能なスプリングと、
   前記第２流出路の二次側に装着することが可能なアタッチメントと、を備え、
   前記アタッチメントは、
   前記スプリングの付勢力に対抗して、前記弁体を前記第２流出路から離反する方向へ移動させることにより、前記第１流出路及び前記第２流出路の両方を開放させる位置に前記弁体を配置することが可能であり、且つ前記第２流出路の内外に空気を流通させることが可能であることを特徴とする流路切替弁。
2. 前記アタッチメントは、
   前記第２流出路の中心軸に沿って移動することが可能であり、
   前記弁体に前記第１流出路及び前記第２流出路の両方を開放させる第１位置と、前記弁体に前記第２流出路だけを閉鎖させる第２位置と、の少なくとも２つの位置に止まることが可能である請求項１に記載の流路切替弁。
3. 前記アタッチメントは、
   前記第２流出路の二次側に位置する流出口を塞ぐための安全カバーであり、
   円形の天壁及び円筒形の側壁を備え、
   前記天壁及び前記側壁の少なくとも一方に通気口が設けられ、
   前記側壁の内周面に少なくとも２つの環状の凸部が間隔をおいて形成され、
   第１凸部の係合によって前記第１位置に止まることが可能であり、
   第２凸部の係合によって前記第２位置に止まることが可能である請求項２に記載の流路切替弁。
4. 前記アタッチメントの少なくとも前記第１凸部の係合力を、前記流入路から前記第１流出路へ流れる前記流体の圧力よりも小さくすることにより、前記流体が前記流入路から前記第１流出路へ流れたときに、前記第１凸部の係合が解除される請求項３に記載の流路切替弁。
5. 前記アタッチメントの少なくとも前記側壁が、弾性変形することが可能な合成樹脂で形成され、前記側壁に、前記通気口と、前記通気口に連続する縦方向のスリットとが設けられた請求項３又は４に記載の流路切替弁。
6. 請求項１～５のいずれか１項に記載の流路切替弁を構成する前記アタッチメント。
7. 請求項１～５のいずれか１項に記載の流路切替弁を備えたことを特徴とする消火栓。