JP2003287154A - 一斉開放弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】消火設備において、消火の際に使用される高圧
の水などの流体圧によって、不都合な作動をすることが
ない一斉開放弁を提供する。 【解決手段】主弁を制御するため一方の面に一次側圧力
を又他方の面に制御室設定圧力を受け制御室内を摺動す
るピストン弁の一次側圧力を受ける受圧面積と制御室圧
力を受ける受圧面積をそれぞれの面が受ける圧力と反比
例させた面積とすることによって課題を解決する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は消火設備等に於いて
使用するに適した新規の一斉開放弁に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来の消火設備に於いて一斉開放弁を使
用している場合、出火を検知した閉鎖型感知ヘッド又は
感知器からの信号によって電磁弁が作動させられ、その
作動によって感知ヘッド、感知器或いは電磁弁と同一回
路上にある一斉開放弁の制御室内の圧力が低下し、それ
によって本管に設置された本弁が開放されると同時に本
管の送水ポンプが作動し、全ての開放型スプリンクラー
ヘッドに送水が行われるようになっている。

【０００３】一般に、一斉開放弁と開放型スプリンクラ
ーヘッドの管路は、本管の送水ポンプ管路から消火すべ
き区画ごとに分岐されており、図６のごとく一台の送水
ポンプＰに対して並列的に複数の管路が設置されてい
る。また、閉鎖型感知ヘッドは一斉開放弁の制御室を介
して一次側圧力すなわち送水ポンプの圧力が直接かかる
形式になっている。

【０００４】従って、特定の区画の出火によりその区画
のために設置されている一斉開放弁が作動すると、本管
の送水ポンプが作動することによって、消火を必要とし
ない他の区画にも同等のポンプ圧力がかかり、他の区画
の一斉開放弁の制御室および閉鎖型感知ヘッドにも同じ
圧力がかかることになる。

【０００５】従来の消火設備に於いては、本管の送水ポ
ンプ圧力は１０Kgf/ｓｑｃｍ程度で、一斉開放弁の制御
室、閉鎖型感知ヘッドおよびその管路の耐圧も同程度に
設計されていた。然るに近年、従来型の水消火に止まら
ず、スプリンクラーヘッドから水を霧状に噴霧すること
によって消火する所謂ミスト消火の設備が実用化される
傾向にある。このミスト消火に於いては送水ポンプ圧力
を１００Kgf/ｓｑｃｍ程度の超高圧にすることが必要と
なり、現在の管路設計をそのままこれに耐え得るものに
使用とすると、著しく不経済且つ高価なものとなってし
まう。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】閉鎖型感知ヘッドの管
路に前述のごとく１００Kgf/ｓｑｃｍ程度の超高圧をか
ける設計を採用すると、閉鎖型感知ヘッドおよび管路の
耐圧を高める必要が生じ、製造および設置に関する費用
が高価なものにならざるを得ないと言う問題が生じる。
反面、一斉開放弁の制御室に直結されている閉鎖型感知
ヘッドの回路に超高圧がかからないような手段をこう
じ、その圧力が５〜１０Kgf/ｓｑｃｍ程度に維持される
ようにすると、本管の送水ポンプが作動して超高圧の水
が供給されると、その本管に接続されている消火区画で
はない他の一斉開放弁をも作動させてしまうと言う不都
合が生じる。このような二律背反を解消できる装置はこ
れまでに提供されていない。

【０００７】

【課題を解決するための手段】一次側（送水元側）の高
圧水を主弁によって二次側（送水先側）から遮断すると
共に、一次側の高圧水を許容される数値まで圧力低下さ
せて、その水を主弁を制御する制御室を経て感知ヘッド
に供給する。主弁の二次側はスプリンクラーヘッドに接
続し、その主弁を前述の制御室内に設置したピストンに
接続し、一次側の水を該ピストンの一方の面に作用さ
せ、ピストンの他方の面には圧力低下させられた感知ヘ
ッドへの水を作用させる。

【０００８】この場合、ピストンに作用する一次側の水
の圧力は１００Ｋｇｆ/ｓｑｃｍであるのに対して、感
知ヘッドに送給される水の圧力は５Ｋｇｆ/ｓｑｃｍで
あるので、ピストンの受圧面積はそれらの圧力でピスト
ンが静止するように予め設定される。そのために、一次
側の水が作用するピストンの面積「一」に対して、感知
ヘッドへの水が作用するピストンの面積を「二十」にす
るように設計する。このようにすれば、同一の一次側の
水によって感知ヘッドとスプリンクラーヘッドの二つの
管路の要求が満たされ、煩雑な設備を使用することなく
満足すべき効果が達成できる。

【０００９】

【発明の実施の形態】図面に従って具体的な実施例を説
明すると、図１において、１は主弁（一斉開放弁）のケ
ーシング、４は一次側隔室２と二次側隔室３を隔てる隔
壁、５は隔壁４に穿設された導通孔、６は導通孔５を一
次側隔室２内に於いて閉鎖する主弁、７は一次側隔室に
連続して設置された制御室で図中その周面と底面はシリ
ンダ８によって構成され、上面は蓋体９によって閉鎖さ
れている。１０はシリンダ８に液密的に嵌装されたピス
トンで、該ピストン１０はシリンダ８内を摺動自在であ
ると共に、その軸１１はシリンダ８の底面を貫通して一
次側隔室２内の主弁６に固定されている。制御室７は該
ピストン１０によってその下面が高圧側、その上面が低
圧側に区画される。

【００１０】軸１１が貫通しているシリンダ８の底面に
は軸１１の周囲に於いて導通路１２が穿設されており、
導通路１２はシリンダ８の底面に当接したピストン１０
の円周状のシール材１３によって閉鎖されている。ま
た、シリンダ８の底面に近接して排水口１４が穿設され
ており、排水口１４から排出された水はケーシング１に
穿設された管路１５によって二次側隔室３に送給され
る。

【００１１】１６は制御室７内に於いて蓋体９とピスト
ン１０間に張設されたスプリングで、蓋体９に螺着され
た閉鎖杆１７によって閉鎖位置に移動されたピストン１
０と主弁６をその位置に静止させる作用を有する。

【００１２】１８は減圧開型のパイロット弁で、スプリ
ング１９を介してハンドル２０によってダイヤフラム２
１の作動圧力を定め、ダイヤフラム２１に送水先側隔室
２２の圧力水を印加し、送水先側隔室２２と送水元側隔
室２３の間をダイヤフラム２１に当接する突杆２４を有
する弁２５によって閉鎖している。このようなパイロッ
ト弁１８の送水元側隔室２３に一斉開放弁のケーシング
１の送水元側隔室２からの圧力水を導入し、パイロット
弁１８の送水先側隔室２２は一斉開放弁のケーシング１
の制御室７に接続する。

【００１３】図中３０は管路３１によって一斉開放弁の
ケーシング１の制御室７に接続された感知ヘッド、３２
は管路３１の排出バルブ、３３は管路３４によってケー
シング１の送水先側隔室３に接続されたスプリンクラー
ヘッド（この場合はミスト消火を行うための超高圧ヘッ
ド）である。

【００１４】作動に付き説明すると、図示のごとく一斉
開放弁、パイロット弁および各管路を接続した後、閉鎖
杆１７をケーシング１に螺入してピストン１０および主
弁６を図示の位置に固定し、送水元側のバルブ（図示せ
ず）を開いて高圧水（１００Ｋｇｆ/ｓｑｃｍ）をケー
シング１の送水元側隔室２に供給する。高圧水はケーシ
ング１内に於いて主弁６がまた制御室７内に於いてピス
トン１０がそれぞれ閉鎖杆１７によって導通孔５および
導通路１２を閉鎖するように固定されているので、送水
先側隔室３へ流入することなく滞留し、その一部は送水
元側隔室２からパイロット弁１８の送水元側隔室２３へ
供給される。

【００１５】パイロット弁１８の作動圧を例えば５Ｋｇ
ｆ/ｓｑｃｍに設定し更に管路３１の排出バルブ３２を
開放しておくと、高圧水は開いた弁２５を通過して一斉
開放弁のケーシング１の制御室７に流入し更に管路３１
を経て感知ヘッド３０を満たしながら排出バルブ３２に
至る。そこで排出バルブ３２を閉じると、水はパイロッ
ト弁１８の送水先側隔室２２、制御室７および管路３１
が５Ｋｇｆ/ｓｑｃｍになるまで流入し、水圧がその圧
力に達するとパイロット弁１８の弁２５が閉鎖される。
このように準備が整ったところで、閉鎖杆１７を螺出し
て図示の位置にもどし、待機状態に入る。

【００１６】待機状態に於いて、送水元側隔室２内の圧
力は１００Ｋｇｆ/ｓｑｃｍ、送水先側隔室３は無水で
圧力は概大気圧、制御室７内の圧力は５Ｋｇｆ/ｓｑｃ
ｍである。ピストン１０は図中下面のシール材１３によ
って規制された面積で送水元側隔室２の圧力１００Ｋｇ
ｆ/ｓｑｃｍを受け、上面は制御室７内の５Ｋｇｆ/ｓｑ
ｃｍの圧力を受けて均衡している。

【００１７】火災発生によって感知ヘッド３０が破損す
ると、制御室７内の水がそれによって漏出し、必然的に
制御室７内の圧力が設定圧（５Ｋｇｆ/ｓｑｃｍ）より
低くなるので、瞬間的にピストン１０が静止位置に維持
されるための圧力バランスが崩れ、送水元側隔室２内の
１００Ｋｇｆ/ｓｑｃｍの圧力水がピストン１０を押し
上げて制御室７のシリンダ８内に流入し、それによって
ピストン１０の底面部全てがこの圧力水の圧を受けるこ
とになるので、ピストン１０が急激に上昇し、ピストン
１０と軸１１によって連結されている主弁６も上昇し
て、それまで閉鎖していた導通孔５を開放する。それに
よって送水元側隔室の高圧水は送水先側隔室３へ流入し
更に管路３４を経てスプリンクラーヘッド３３から火災
現場へ噴出する。

【００１８】以上の説明において示された制御室の圧力
調整用パイロット弁は、必ずしも一斉開放弁の外部にお
ける送水元側隔室から制御室低圧側に至る管路の中間に
設置する必要はなく、一斉開放弁の内部に上記の圧力調
整機能を有する機構を組み込んだものでもよく、所謂内
蔵型パイロット弁を使用した場合にも全く同様の目的を
達成することが出来る。図４に示すものはこのような内
蔵型パイロット弁を装備した一斉開放弁の実施例を示す
ものである。

【００１９】図４に示す内蔵型パイロット弁を装備した
一斉開放弁に於いては、前述の実施例における主弁６、
軸１１およびピストン１０を一体に形成して主弁６１と
し、主弁６１に穿設した細孔６２により、一次側隔室２
内の水を制御室７に導くことが出来るようにし、その細
孔６２の適当箇所に（図示例の場合は制御室７に面し
て）内蔵型パイロット弁１８１を設置する。これらの構
造は、圧力調整のためのパイロット弁１８を内蔵型パイ
ロット弁１８１に変更して一斉開放弁の内部に設置した
ために生じたもので、作用効果は前述の実施例の場合と
全く同様である。

【００２０】この実施例に使用される内蔵型パイロット
弁１８１は、図５に示されている構造であり、図２に示
した一般的なパイロット弁１８のダイヤフラム２１に代
えてコイル状の板バネ１９１と調整ノブ２０１によって
設定圧を調整される摺動体２０２により弁２５を操作す
るものである。図中の摺動体２０２下面にかかる圧力
（即ち制御室７および感知ヘッド３０並びにそれを連結
する管路３１の圧力）が設定圧を下回っている場合（例
えば感知ヘッドが開放された場合）、板バネ１９１の作
用によって摺動体２０２が下降し、突杆２４と弁２５を
押し下げているので、弁２５は開となり、一次側隔室２
の高圧の水が弁２５を通じて制御室７に供給され、摺動
体２０２の下面にかかる圧力が設定圧に達すると、摺動
体２０２が上昇して弁２５を閉鎖し、安定した待機状態
に入ることになる。

【００２１】感知ヘッド３０が火災発生によって開放さ
れると、制御室７の圧力が低下し、主弁６が上昇すると
ともに導通孔５が開放されて、一次側隔室の高圧の水が
二次側隔室３を経て管路３４によりスプリンクラーヘッ
ド３３から噴出し消火が行われる点は、前述の実施例の
場合と全く同様である。

【００２２】図４に示された実施例に於いては主弁６１
の上部にパイロット弁１８１を設置してあるが、パイロ
ット弁１８１の設置位置は任意であり、一次側隔室２内
の水を制御室７に導く細孔６２のいずれかの箇所に設置
すれば足り、細孔６２の穿設箇所もパイロット弁１８１
上に限らず例えばケーシング１或いは蓋体９の適当箇所
に細孔６２を穿設して、その細孔６２の適当箇所にパイ
ロット弁６２を設置することが可能である。そのような
例は図６に示す通りであり、この例に於いて一次側隔室
２と制御室７を連結する細孔６２はケーシング１に穿設
されており、その細孔６２の中間部にパイロット弁１８
１が設置されている。この場合にも作動および作用効果
は前記の実施例と全く同様である。

【００２３】

【発明の効果】以上のごとく本発明によると、単一の高
圧水を消火用のスプリンクラーヘッドと感知ヘッドの双
方に供給することが出来、しかも感知ヘッドに対しては
許容できる水圧に任意に減圧した水が供給されるので、
設備構造を極めて簡単に出来ると共に長期間の待機に耐
えうると共に、このような設備が実際に使用される場合
に多数の一斉開放弁がエリア毎に設置されていても、送
水源は単一で足り、一箇所の一斉開放弁の作動によって
他の一斉開放弁が影響を受けることなく、極めて安全確
実な自動消火が行える効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明装置の実施概念図である。

【図２】図１に於いて使用するパイロット弁の断面図で
ある。

【図３】本発明一斉開放弁の開状態の断面図である。

【図４】第二の実施例の断面図である。

【図５】図４に於いて使用されるパイロット弁の断面図
である。

【図６】第三の実施例の部分的断面図である。

【図７】本発明が適用される管路の概念図である。

【符号の説明】

１ ケーシング ２ 一次側隔室 ３ 二次側隔室 ４ 隔壁 ５ 導通孔 ６ 主弁 ６１ 主弁 ６２ 細孔 ７ 制御室 ８ シリンダ ９ 蓋体 １０ ピストン １１ 軸 １２ 導通路 １３ シール材 １４ 排水口 １５ 管路 １６ スプリング １７ 閉鎖杆 １８ パイロット弁 １８１ パイロット弁 １９ スプリング ２０ ハンドル ２１ ダイヤフラム ２２ 送水先側隔室 ２３ 送水元側隔室 ２５ 弁 ３０ 感知ヘッド ３１ 管路 ３２ 排出バルブ ３３ スプリンクラーヘッド ３４ 管路 １９１ 板バネ ２０１ 調整ノブ ２０２ 摺動体

フロントページの続き Ｆターム(参考） 2E189 CA07 CA08 CA09 CE07 MA01 MA03 MB01 MB06 MB07 3H056 AA01 BB07 BB24 BB32 BB35 BB50 CA01 CB02 CD06 DD03 EE06 GG05 GG09 GG11 3H061 AA08 BB04 CC12 CC30 DD02 EA23 EA26 EB16 EC13 GG02 GG14 GG25

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 主弁を制御するため一方の面に一次側圧
   力を又他方の面に制御室設定圧力を受け制御室内を摺動
   するピストン弁の一次側圧力を受ける受圧面積と制御室
   圧力を受ける受圧面積をそれぞれの面が受ける圧力と反
   比例させた面積とすることを特徴とする一斉開放弁。
2. 【請求項２】 一次側圧力を受け入れる一次側隔室と制
   御室設定圧力を受け入れる制御室の間に圧力調整用のパ
   イロット弁を設置して、制御室設定圧力を任意に調整し
   得ることを特徴とする請求項１記載の一斉開放弁。
3. 【請求項３】 送水元側隔室と送水先側隔室を連結する
   導通孔を送水元側隔室内の主弁により閉鎖する形式の一
   斉開放弁に於いて、主弁に連結された軸により主弁と一
   体に摺動するピストン弁を送水元側隔室に連続する制御
   室のシリンダ内に摺動自在に設置し、ピストン弁の主弁
   に面した側の受圧面積とその反対側の面の受圧面積を、
   送水元側圧力と制御室低圧側設定圧力に逆比例するよう
   に設定し、送水元側隔室と制御室低圧側の間に圧力調整
   用のパイロット弁を介在させ、制御室低圧側の締切圧力
   を該パイロット弁により任意に張設し得るようにしたこ
   とを特徴とする請求項１記載の一斉開放弁。
4. 【請求項４】 主弁とピストン弁が一体に形成されたこ
   とを特徴とする請求項３記載の一斉開放弁。
5. 【請求項５】 圧力調整用のパイロット弁が一斉開放弁
   の内部に設置されていることを特徴とする請求項３記載
   の一斉開放弁。