JP2006055212A

JP2006055212A - 流水検知装置および該流水検知装置が設けられたスプリンクラー設備

Info

Publication number: JP2006055212A
Application number: JP2004237505A
Authority: JP
Inventors: Ryotaro Chiba; 亮太郎千葉
Original assignee: Senju Sprinkler Co Ltd
Current assignee: Senju Sprinkler Co Ltd
Priority date: 2004-08-17
Filing date: 2004-08-17
Publication date: 2006-03-02

Abstract

【課題】弁体の動作を検知して信号を発生する流水検知装置において、流水検知装置の口径が大きくなっても信号発生が遅れることのない流水検知装置の提供。
【解決手段】弁箱内の連通口９に設けられた弁体１０にロッド１２が設置されており、弁体１０の動作によるロッド１２の変位を変位検出装置１３によって検出して信号を出力する流水検知装置において、弁体１０内部にダイアフラムＢが設けられ、該ダイアフラムＢにロッド１２が固定されており、ダイアフラムＢ、ロッド１２、変位検出装置１３が同一直線上に配置されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、消火設備に設置される流水検知装置に関するものである。

流水検知装置は、スプリンクラー設備や泡消火設備の配管上に設けられるものであり、一次側は水源に通じており、二次側にはスプリンクラーヘッドやフォームヘッドが設置されている。

平時において、流水検知装置の一次側および二次側には消火用液体である水が充水されており、弁体は閉止した状態にある。火災が発生すると二次側に設置されているスプリンクラーヘッドが作動して、配管内に充填されていた水が放出され消火を開始する。

二次側配管内の水が放出されると、流水検知装置内では一次側と二次側に圧力差が生じて、一次側圧力が二次側圧力を上回り、閉じられていた弁体が開放される。

このときの弁体が開放した状態を検知することによって流水信号を発生させ、水源から配管に送水を行なうポンプを起動させたり、建物内に警報を発生させ避難を促すものである。

上記の流水検知装置の種類として、弁体の開放動作をスイッチによって検出する「流水作動弁」と、流路内にパドルを設け、流水によるパドルの動きを検知する「パドル式」と、弁座に外部に通じる穴が設けられら、該穴に圧力スイッチが接続されており、弁体の開放によって圧力スイッチに水圧が加わることで警報を発生する「自動警報弁」とがある。

本発明の流水検知装置は、「流水作動弁」タイプであり、該流水作動弁の一例として、主弁体の一次側内部に第２の弁体を設け、該第２の弁体の動作を検出して流水信号を発生させるものがある（例えば、特許文献１参照。）。

実公昭４９−３０４６５号公報第１−２頁（第１図）

上記の特許文献１に記載されている流水検知装置は、スイング型のチャッキ弁構造をしており、弁体内に上下移動可能に第２の弁体が設置されている。第２の弁体は、レバーと弁体の回動軸を介してスイッチ装置に接続されている。

二次側に設置されたスプリンクラーヘッドの放水によって二次側が減圧すると、弁体が僅かに開いて一次側から二次側へ通水されるのであるが、この二次側への通水を第２の弁体が上方に移動することで行ない、第２の弁体の移動によるスイッチ装置の信号によってポンプを起動させるものである。

特に、流水検知装置の口径が大きくなる程、スプリンクラーヘッドの放水によって弁体が開く量は小さくなるので、第２の弁体を設けることによって流水を検知する手段は有効である。

しかしながら、第２の弁体は、レバーと弁の回動軸を介してスイッチ装置に接続されているので、レバー、回動軸等の寸法のバラツキによる位置関係によって、スイッチ装置の作動ストロークに差違が生じることになる。

そこで本発明では、上記問題に鑑み、弁体の動作を検知して信号を発生する流水検知装置において、流水検知装置の口径が大きくなっても信号発生が遅れることのない流水検知装置を提供する。

上記の目的を達成するために、請求項１記載の発明は、弁箱内の連通口に設けられた弁体にロッドが設置されており、弁体の動作によるロッドの変位を変位検出装置によって検出して信号を出力する流水検知装置において、弁体に設けられた貫通穴内にダイアフラムが設置され、該ダイアフラムにロッドが固定された構造であり、流水検知装置の二次側の流体が流出した際に弁体が開放されるより先にダイアフラムが動作する流水検知装置である。

請求項２記載の発明は、前記流水検知装置がリフト弁構造をしており、ダイアフラム、ロッド、変位検出装置が同一直線上に配置されている請求項１記載の流水検知装置である。

請求項３記載の発明は、前記流水検知装置において、弁体は開閉動作する際に弁箱内壁に沿って摺動するものであり、弁座接触面の反対面と弁箱内壁によって制御室が形成され、該制御室は、一次側および二次側と連通可能であり、制御室と二次側を接続する流路には遠隔操作弁が設置されている請求項２記載の流水検知装置である。

請求項４記載の発明は、前記請求項３に記載された流水検知装置が設置されたスプリンクラー設備であり、流水検知装置の二次側にはスプリンクラーヘッドが接続されており、該スプリンクラーヘッドの近傍に火災感知器が設置され、該火災感知器が作動せず、前記変位検出装置のみが作動した場合には、前記遠隔操作弁を閉止するスプリンクラー設備である。

請求項１記載の発明によれば、ロッドに接続されたダイアフラムが主弁体内の貫通穴に設置されているので、該貫通穴はダイアフラムによって一次側と二次側とが通水できない状態にあり、一次側または二次側の圧力変化によって弁体が開放するよりも先にダイアフラムが上下に動作するものであり、この変位をロッドを介して変位検出装置によって検知して信号を出力できるものである。

また、請求項２記載の発明では、リフト弁構造をした流水検知装置であり、ダイアフラム、ロッド、変位検出装置を同一直線上に配置したことで、ダイアフラムの移動による変位検出装置の作動ストロークにバラツキが生じず、作動の信頼性を得ることができる。

請求項３記載の発明では、制御室と二次側を接続する流路に遠隔操作弁を設置したことで、遠隔操作弁を閉止すると弁体が閉じられ、二次側への給水が遮断することができ、消火後や誤作動時等の放水を停止したい場合に遠隔操作によって給水を直ちに停止することで水損被害を最小限に留める効果を有する。

請求項４記載の発明では、上記遠隔操作弁の制御を流水検知装置からの信号と火災感知器からの信号の組み合わせによって行なうことで、消火設備の火災時以外の作動による被害を最小限に食い止め、火災時には確実に作動して消火を行うことができる。

本発明の流水検知装置は、スプリンクラーヘッド作動時に弁体が開く量が小さい、口径が大きな流水検知装置に設置すると好ましい。

また遠隔操作弁は、常時は通電しない状態で弁体が開放されており、通電時に弁体が閉止する通電閉止弁を用いるのが好ましい。

以下、この発明の実施例を図１から図４を参照して説明する。図１は本発明の流水検知装置が設置されたスプリンクラー設備の系統図、図２は図１の流水検知装置の断面図、図３はスプリンクラーヘッドが作動した直後の流水検知装置の弁体部分の拡大断面図、図４は流水検知装置の弁体が全開状態のときの断面図である。

本発明の流水検知装置が設けられたスプリンクラー設備は、図１に示すように水源１、給水装置２、流水検知装置３、スプリンクラーヘッド４、高架水槽Ｗから構成される。

水源１は、消火水を貯蔵しておく水槽であり、給水装置２は配管７に水源１から消火水を汲み上げ、配管７の末端に接続されたスプリンクラーヘッド４へ供給するための装置である。警戒時において配管７は末端のスプリンクラーヘッド４まで消火水が充填されている。なお、水源１および給水装置２のかわりに家庭用の水道設備を使用することも可能である。

流水検知装置３は図２に示すように、バルブ部分と信号制御装置６から構成され、バルブの弁箱内部が隔壁８により一次側室Ｉと二次側室ＩＩに仕切られており、隔壁８には一次側室Ｉと二次側室ＩＩを連通する連通口９が穿設されている。

連通口９の二次側室ＩＩ側を弁座として、該弁座の上に有底円筒型の弁体１０が載置されている。該弁体１０の上部はフランジ形状をしており、フランジ側面は弁箱の内壁に沿って摺動自在であり、フランジ側面には水平溝が刻設され、該水平溝にリング状の水密部材１１が設けられている。

弁体１０から弁箱外部へ突設して設けられたロッド１２の先端付近には、リミットスイッチ１３が設けられており、弁体１０の開閉による上下運動をリミットスイッチ１３により検出可能である。

具体的に説明するとリミットスイッチ１３は、アクチュエーターから物体が離れるとスイッチがＯＮとなるｂ接点のものを用い、アクチュエーターには弾発体Ｓによりロッド１２側に付勢されたプレートＰが常に接触した状態にある。

弁体１０が開くとロッド１２も上方へ移動し、プレートＰはロッド１２に押されて軸を支点に回動し、プレートＰの調整ネジＴの先端がリミットスイッチ１３のアクチュエーターより離れることでリミットスイッチ１３がＯＮとなり、信号制御装置６へ信号が送信される。

弁体１０内にあるロッド１２の連通口９側の端には、ダイアフラムＢが設けられている。該ダイアフラムＢは、弁体１０上部の空間である制御室１５と一次側Ｉとが通水できないように構成されている。

ダイアフラムＢは、二次側ＩＩと連通している制御室１５内の圧力と、一次側Ｉとの圧力差により上下に変位し、ダイアフラムＢの変位に伴いロッド１２も変位する。

ダイアフラムＢの上部には弾発体３０が設けられており、弾発体３０はダイアフラムＢを弁座側に付勢するものである。弾発体３０の設定荷重は、例えばスプリンクラーヘッドが作動した場合に生じる流量が８０Ｌ／ｍｉｎの場合に、５０Ｌ／ｍｉｎの流水によってダイアフラムＢが上方に移動できる程度の設定荷重となっている。つまり、ダイアフラムＢはスプリンクラーヘッドが作動した場合には、直ちに上方に移動してリミットスイッチ１３がＯＮとなり、給水装置２を起動させて作動したスプリンクラーヘッド４に送水可能とするものである。

弁体１０の上部には弁箱内壁および蓋１４によって形成された空間は、前述の制御室１５である。弁体１０と蓋１４との間には弾発体１６が設けられ、弁体１０を弁座側に付勢している。

制御室１５は外部へ通じる接続口１７を有しており、該接続口１７に一次側室Ｉと二次側室ＩＩへ通じる配管１８が接続されている。該配管１８の一次側室Ｉから制御室１５までの間１８Ａには、一次側室Ｉ側から制御室１５への通水が可能な逆止弁１９と、オリフィス２０が設置され、制御室１５から二次側室ＩＩまでの間１８Ｂには、常時開放状態にあり通電時に閉弁する通電閉止弁２１が設けられている。

オリフィス２０の口径は、通電閉止弁２１の弁座口径よりも小径とする。

通電閉止弁２１は信号制御装置６と電気的に接続されており、信号制御装置６によって開閉制御可能である。該通電閉止弁２１は、平時は弁体が開放されており通電時のみ内部の弁体が閉止される構造で、具体的には電磁弁や、スプリングリターン式のボール弁等を用いる。

信号制御装置６は、流水検知装置３のリミットスイッチ１３の作動による信号を管理室に設けられた制御盤３０に送信する等、各種装置との信号の伝達が可能であり、給水装置２の起動信号を出力したり、流水検知装置３に設けられた通電閉止弁２１の開閉を制御するものである。

また、スプリンクラーヘッド４が誤作動した際には、信号制御装置６に設けられた給水停止スイッチによって通電閉止弁２１を閉止し、一次側室Ｉの消火水を制御室１５内に導入させ、弁体１０を弁座に着座させてスプリンクラーヘッド４からの放水を停止することが可能である。

スプリンクラーヘッド４は、流水検知装置３の二次側室ＩＩと接続した配管に設けられている。スプリンクラーヘッド４の内部には弁体を支持している感熱作動機構が組み込まれおり、火災の熱によって感熱作動機構が作動して弁体を開放させ、二次側ＩＩの配管内の消火水を散布するものである。

高架水槽Ｗは、図１に示すように、スプリンクラー設備の上部に配備され、スプリンクラー設備の配管７と接続されている。高架水槽Ｗは水圧差によって水槽内に蓄えられた水を配管７へ供給可能であり、配管７側から高架水槽Ｗへの逆流を防止するために逆止弁２３が設けられている。

次に上記実施例の流水検知装置が設置されたスプリンクラー設備の作動について説明する。

火災が発生すると、火災の熱によりスプリンクラーヘッド４が作動して、流水検知装置３の二次側室ＩＩと接続している配管内の消火水がスプリンクラーヘッド４より噴出する。

スプリンクラーヘッド４の作動によって二次側室ＩＩに接続された配管内は減圧し、またオリフィス２０によって一次側室Ｉから制御室１５への消火水の供給量が制限されているので、制御室１５の圧力は徐々に降下する。制御室１５の圧力が一次側Ｉの圧力を下回るとダイアフラムＢが上方に変位し、ダイアフラムＢの変位に伴いロッド１２も上方に変位してロッド１２の先端がプレートＰを押し上げ、リミットスイッチ１３を０Ｎ状態にする。

また、流水検知装置３の弁体１０は、オリフィス２０により一次側室Ｉから制御室１５内への水の供給が制限されるので、一次側室Ｉの圧力が制御室１５の圧力を上回るので、少し開方向へ移動してスプリンクラーヘッドの作動分の流量が流れる程度に開き、一次側室Ｉより二次側室ＩＩへ消火水が流れ込む（図３参照）。このときの弁体１０の開度は、作動したスプリンクラーヘッドの数が多い程、弁体の開度も大きくなる。

リミットスイッチ１３からのＯＮ信号によって、信号制御装置６からの信号が出力され給水装置２が起動され、配管７から一次側室Ｉを通って加圧された消火水が送られてくるので、弁体１０は開いた状態が維持される（図４参照）。送水された消火水はスプリンクラーヘッド４より散布され火災を鎮圧・消火するものである。

他の実施例として、図５に示すように実施例１のスプリンクラー設備に火災感知器を設置して、スプリンクラーヘッドの作動の際に火災感知器５が作動していない場合を、スプリンクラーヘッド４が誤作動したと判断し、スプリンクラーヘッド４への給水を自動的に遮断することが可能となる。

火災感知器５は、信号制御装置６や制御盤３０等と電気的に接続されている。火災感知器５は火災の熱や煙等によって火災を感知して、火災信号を信号制御装置６や制御盤３０等に出力することが可能である。火災感知器５は、スプリンクラーヘッド４の作動よりも早く作動するタイプのものを使用するのが好ましい。

上記流水検知装置が設置されたスプリンクラー設備の作動について説明する。火災時の作動については実施例１と略同様であるので、火災時以外にスプリンクラーヘッドが誤作動した場合について説明する。

スプリンクラーヘッド４に衝撃が加えられる等して分解・作動すると、二次側ＩＩに接続された配管内の消火水が流出して、前述のように流水検知装置３の弁体１０がスプリンクラーヘッドの作動分の流量が流れる程度に開き、リミットスイッチ１３がＯＮ状態となり信号制御装置６へリミットスイッチ１３の作動信号が出力される。

そのとき、信号制御装置６に火災感知器５より火災信号が入力されていないので、信号制御装置６は通電閉止弁２１を閉止させて、制御室１５へ一次側室Ｉの消火水を流入させる。

制御室１５内に消火水が流入すると弁体１０は下方へ摺動して弁座に着座され、一次側室Ｉから二次側室ＩＩへの通水を遮断して、スプリンクラーヘッド４の誤作動による水損被害を低減させるものである。

本発明の流水検知装置が設置されたスプリンクラー設備の系統図図１の流水検知装置の断面図スプリンクラーヘッドが作動した直後の流水検知装置の弁体部分の拡大断面図流水検知装置の弁体が全開状態のときの断面図本発明の流水検知装置が設置された他の実施例のスプリンクラー設備の系統図

符号の説明

１水源
２給水装置
３流水検知装置
４スプリンクラーヘッド
６信号制御装置
１０弁体
１２ロッド
１３リミットスイッチ
Ｂダイアフラム
Ｐプレート

Claims

弁箱内の連通口に設けられた弁体にロッドが設置されており、弁体の動作によるロッドの変位を変位検出装置によって検出して信号を出力する流水検知装置において、弁体に設けられた貫通穴内にダイアフラムが設置され、該ダイアフラムにロッドが固定された構造であり、流水検知装置の二次側の流体が流出した際に弁体が開放されるより先にダイアフラムが動作することを特徴とする流水検知装置。
前記流水検知装置は、リフト弁構造をしており、ダイアフラム、ロッド、変位検出装置が同一直線上に配置されていることを特徴とする請求項１記載の流水検知装置。
前記流水検知装置の弁体は、開閉動作する際に弁箱内壁に沿って摺動するものであり、弁座接触面の反対面と弁箱内壁によって制御室が形成され、該制御室は、一次側および二次側と連通可能であり、制御室と二次側を接続する流路には遠隔操作弁が設置されていることを特徴とする請求項２記載の流水検知装置。
前記請求項３に記載された流水検知装置が設置されたスプリンクラー設備であり、流水検知装置の二次側にはスプリンクラーヘッドが接続されており、該スプリンクラーヘッドの近傍に火災感知器が設置され、該火災感知器が作動せず、前記変位検出装置のみが作動した場合には、前記遠隔操作弁を閉止することを特徴とするスプリンクラー設備。