JP2007050067A - 流水検知装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 流水検知装置が設置された配管上に、常時開放状態の制御弁が設置されており、該制御弁は電気信号によって開閉制御が可能であり、火災感知器が作動した際に出力される火災信号と、流水検知装置が作動した際に出力される流水信号とを制御装置内で信号処理をして前記制御弁に信号が出力され制御弁の開閉制御が可能なスプリンクラー設備に設置される流水検知装置において、スプリンクラーヘッドの誤作動時には水損被害を最低限に抑えることが可能であり、二次側配管内の減圧によって流水検知装置内の弁体が僅かに開いた場合には流水信号が出力されない流水検知装置を提供する。
【解決手段】 流水検知装置内の弁体の開放動作による変位によってスイッチから信号が出力される構造であり、所定範囲以上変位した際に速やかに信号を出力する第１のスイッチと、遅延時間経過後に信号を出力する第２のスイッチとが併設されている。
【選択図】 図４

Description

本発明は、スプリンクラー設備の配管途中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の配管途中に設置されているものであり、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が設けられている。

流水検知装置は、二次側に設置されたスプリンクラーヘッドが火災の熱によって作動した際に、二次側配管内の消火水が外部へ流れ出ることを検知して、流水信号を出力するものである。該流水信号によってポンプが起動され、水源に蓄えられている消火水が汲み上げられて作動したスプリンクラーヘッドに連続して消火水を供給する。作動したスプリンクラーヘッドからは消火水が散布されて火災が消し止められる。

流水検知装置の構造は、スイング式の逆止弁構造をしており、弁体は常時閉止状態であり弁座に着座している。弁座付近には外部に通じる警報水路が穿設されており、常時は弁体によって警報水路が閉鎖されている。警報水路の外部側には圧力スイッチが接続されており、弁体が開いて警報水路に消火水が流入してきた際に、消火水の圧力によって圧力スイッチが起動され、流水信号が外部に出力されるものである。

上記構造による従来の流水検知装置の一例として、特許文献１に記載されているものがある。

ところで、近年、ＩＴ化の流れによりオフィスビルや商業施設内等にはパソコン等のＯＡ機器が数多く設置されている。万が一に非火災時にスプリンクラーヘッドが誤作動して消火水を散布した場合、ＯＡ機器や商品等の水損被害額は甚大なものとなるおそれがあることから、図７に示すようにスプリンクラーヘッドＨの付近に火災感知器Ｋを設置して、火災感知器Ｋの信号と流水検知装置の流水信号により火災の早期発見・消火およびスプリンクラーヘッドの誤作動を早期に判断し水損被害を低減可能なスプリンクラー設備がいくつか考えられている。

例えば、流水検知装置の流水信号が出力されたときに、火災感知器からの火災信号が出力されていない場合を、スプリンクラーヘッドの誤作動と判断して、制御弁Ｖを閉止してスプリンクラーヘッドＨへの給水を停止するスプリンクラー設備（特開平１０−５３６５号公報）や、それに加えて二次側配管内の消火水を排水するスプリンクラー設備（特開２０００−５１３８５号公報）、あるいは二次側配管内の消火水を吸引して排出するスプリンクラー設備（特開２０００−１４０１４８号公報）等が考えられている。

実公平６−１４７８０号公報 （第２−４頁、第１図）

上記のスプリンクラー設備に限らず、スプリンクラー設備全般において、配管内に充填されている消火水は、時間の経過とともに微量ずつ減圧していくものである。二次側配管内の消火水が減圧して一次側配管内の消火水の圧力が二次側配管内の圧力を上回ると、弁体が僅かに開いて二次側配管内に一次側配管内の消火水が流入される。一次側配管側の圧力と、二次側配管側の圧力が等しくなると弁体は閉止して元の状態に戻る。このときの僅かに弁体が開放された状態において流水信号が出力されないように、一般の流水検知装置は遅延手段によって弁体の開放が所定時間継続された場合に流水信号が出力されるようにしている。

先に説明したスプリンクラー設備に設置される流水検知装置は、スプリンクラーヘッドの誤作動による水損被害を最低限に抑えるように、流水検知装置の弁体が開放されたら直ちに信号を出力することが望ましい。しかしながら、弁体が開放されたら直ちに流水信号を出力する流水検知装置を設置した場合、二次側配管内が減圧する度に制御弁が閉止制御されてしまい、それにかかる消費電力は相当なものとなる。

そこで本発明では、上記問題に鑑み、スプリンクラーヘッドの誤作動時には水損被害を最低限に抑えることが可能であり、二次側配管内の減圧によって流水検知装置内の弁体が僅かに開いた場合には流水信号が出力されない流水検知装置を提供することを目的としている。

上記の目的を達成するために、請求項１記載の発明は、流水検知装置が設置された配管上に、常時開放状態の制御弁が設置されており、該制御弁は電気信号によって開閉制御が可能であり、火災感知器が作動した際に出力される火災信号と、流水検知装置が作動した際に出力される流水信号とを制御装置内で信号処理をして前記制御弁に信号が出力され制御弁の開閉制御が可能なスプリンクラー設備に設置される流水検知装置において、流水検知装置内の弁体の開放動作による変位によってスイッチから信号が出力される構造であり、所定範囲以上変位した際に速やかに信号を出力する第１のスイッチと、遅延時間経過後に信号を出力する第２のスイッチとが併設されている流水検知装置である。

請求項２記載の発明は、前記流水検知装置内の弁体の開放動作による変位において、第１のスイッチが作動される弁体の変位量と、第２のスイッチが作動する弁体の変位量とが異なる請求項１記載の流水検知装置である。

請求項３記載の発明は、前記流水検知装置は、スイング式の逆止弁構造をしており、変位量として弁体の回動動作による回動角度を用いている請求項１記載の流水検知装置である。

請求項１記載の発明によれば、流水検知装置の流水信号を弁体の変位量によって検出することで、流水が所定量以上流れた場合のみ流水信号が出力される構造となり、従来品を用いた場合のように弁体が僅かに開いた際に流水信号が出力されることが無くなる。

請求項２記載の発明によれば、弁体の変位により速やかに第１のスイッチが作動される弁体の変位量と、遅延時間経過後に信号を出力する第２のスイッチが作動する弁体の変位量とが異なることで、例えば第１のスイッチが作動される流量が、第２のスイッチが作動される流量よりも少ない場合、スプリンクラーヘッドが誤作動した際により早く制御弁を閉止することによって水損被害を抑えることができる。

請求項３記載の発明によれば、流水検知装置の構造をスイング式の逆止弁構造としたことで、流路がＳ字形状をした流水検知装置と比較して圧力損失が少なくなるという効果を有する。

以下、この発明の実施例を図１から図５を参照して説明する。図１は本発明の流水検知装置の縦断面図である。図２は図１のＸ−Ｘ断面である。図３は、弁体とカムを接続する部品の分解組立図である。図４は本発明の流水検知装置の弁体回動検出手段である。図５はリミットスイッチと弾発体の位置関係を説明する図である。

図１から図５に示す流水検知装置は、本体１、弁体２、弁体回動検出手段３から構成される。

本体１は、筒状で上下に配管と接続するためのフランジ４、４を有しており、内部は隔壁５によって一次側Ｉと二次側ＩＩに分けられる。本体１の二次側ＩＩにはメンテナンス用に開口が設けられており、該開口はカバー１Ａによって塞がれている。

隔壁５には連通口６が穿設されており、連通口６には円筒形状のシートリング７が設置されている。シートリング７の上面は弁座７Ａとなっており弁体２が載置される。弁体２の周縁の一部には円筒部８が形成されており、該円筒部８にはヒンジピン９Ｂが挿通され、弁体２が回動自在な構造となっている。

弁体２の弁座接触面にはゴム板やＯリング等のシール部材が設けられ、またシール面の内側にはスカート１０が設置されてシール部材を挟持している。スカート１０は一次側Ｉに先細りのテーパー状に突出して設置され、これによりシートリング７内を通って一次側Ｉから二次側ＩＩへ流れる流体の通過面積を小さくすることで、微量な流水が生じた場合でも弁体２が大きく回動するようにしたものである。また、スカート１０を先細りのテーパー上にしたことで、弁体２が開くに従いシートリング７の内壁とスカート１０との隙間が大きくなるので、流水時に配管内に存在する塵が該隙間に挟まりにくくなっている。

弁体２の円筒部８の一端には係合部である縦溝１１が刻設されており、ヒンジピン９Ａの一端に該縦溝１１との係合手段として形成された二平面１２が接合され、弁体２の回動動作によってヒンジピン９Ａが駆動する。ヒンジピン９Ａの他端は、本体１を貫いて外部に突出されており、外部に突出した側の端にヒンジピン９Ａの動きを伝達するカム１３が設置されている。

円筒部８の縦溝１１が形成された側と反対の端には、ヒンジピン９Ｂが挿通される。ヒンジピン９Ｂは円筒部８の内径より小径であり、本体１の外側から穴１４を貫いて弁体２の円筒部８内に挿通される。ヒンジピン９Ｂを円筒部８に挿入した状態において、ヒンジピン９Ｂと円筒部８の内径には隙間が生じた状態である。ヒンジピン９Ｂは中間部分に牡ネジ１５を有しており、穴１４に刻設された牝ネジ１６と螺合され、着脱可能な構成となっている。

上記のように、弁体２の縦溝１１とヒンジピン９Ａの二平面１２との係合構造、およびヒンジピン９Ｂと円筒部８の内径に隙間が生じていることによって、閉弁時において弁体２が縦方向に変位することが可能となり、弁体２の一次側Ｉと二次側ＩＩの受圧面積の差により、弁体２が弁座に対して垂直に押圧されるので弁座接触面に設けたシール部材が偏りなく均一に押し潰され止水性能が向上する。

また、メンテナンス時に弁体２を取外す際にも、ヒンジピンＢを本体１から引抜くのみで弁体２を取外すことが可能となる。さらに一度取外した弁体２を再設置する場合においても弁体２とヒンジピン９Ａを係合するだけで接続および位置合わせを容易に行なうことができる。

上記より、弁体２の取外しおよび再設置において、弁体回動検出手段３に触れることなくメンテナンス作業が可能である。

次に弁体回動検出手段３について説明する。弁体回動検出手段３は、カム１３、レバー１７、遅延機構１８、リミットスイッチ１９、２６から構成される。

カム１３は、中心に長穴が穿設されており、略同断面形状を有するヒンジピン９Ａの一端２０が挿通され、ヒンジピン９Ａの先端に刻設された牡ネジとナット２０Ａが螺合してカム１３が固定設置される。カム１３は円盤を切欠いた形状をしており、円弧部２１Ａの両端には直線部２１Ｂが形成されている。

円弧部２１の下端には穴が穿設され、弾発体２２Ａが接続される。弾発体２２Ａはカム１３を時計回りに付勢するもので、ヒンジピン９Ａを介して、弁体２を弁座７Ａに押圧する作用を有する。

カム１３の近傍にはカムストッパー１３Ａが設けられている。該カムストッパー１３Ａは、メンテナンス時において弁体２を取外した際に、ヒンジピン９Ａがカム１３の自重および弾発体２２Ａの復元力によって回転することを阻止し、ヒンジピン９Ａの二平面１２が略垂直状態に位置されるようにしている。

それにより、弁体２を本体１内に組み込む際には、ヒンジピン９Ａの二平面１２が略垂直状態となっているので、弁体２の縦溝１１を容易に二平面１２へ係合させることができる。

レバー１７は、平板を折り曲げた「Ｌ」字状であり、屈曲部分が軸支され回動可能な状態となっている。水平部２３はカム１３の直線部２１Ｂと接触しており弾発体２２Ｂによって下方に付勢されている。垂直部２４は、弾発体２２Ｂの作用によって遅延機構１８の起動手段であるプッシュロッド２５を常に押圧している。

上記においては、カム１３およびレバー１７の付勢手段として弾発体２２Ａ、２２Ｂを用いているが、錘や磁石等に置き換えたり、併用することも可能である。

遅延機構１８は、内部がエアダンパー構造となっている。エアダンパーについては一例として、特開平７−２６５４５４号に構造が記載されているので説明は省略する。レバー１７の回動によりプッシュロッド２５からレバー１７の垂直部２４が離れると、エアダンパー内部に空気が流入して、プッシュロッド２５がリミットスイッチ１９側にゆっくり移動し、リミットスイッチ１９を作動させる。

上記以外の遅延手段として、オイルダンパーや、ゼンマイ、電子タイマーを用いることも可能である。

リミットスイッチ１９は、常時においてスイッチがＯＦＦ状態のものを用いているが、弁体回動検出手段３の構成を変更して常時ＯＮ状態のものを使用することも可能である。

カム１３の動作から遅れて信号を出力するリミットスイッチ１９に対して、カム１３の動作と略同時に信号を出力するリミットスイッチ２６が、カム１３の近傍に設けられている。

リミットスイッチ２６は、常時において接点が導通しているｂ接点仕様のものを用いており、カム１３の円弧２１Ａの端にリミットスイッチ２６のアクチュエーターが接した状態で設置されている。カム１３の回動によってリミットスイッチ２６のアクチュエーターがカム１３より離れ、リミットスイッチ２６から信号が出力されるものである。

リミットスイッチ２６を設置する際、図５に示すように弾発体２２Ａとの干渉を防ぐために、カム１３の弾発体２２Ａを係止する穴にロッド２７を設置して該ロッド２７の先に弾発体２２Ａの上端を係止し、また弾発体２２Ａの下端側が係止されるロッド２８の長さを伸ばして、リミットスイッチ２６と弾発体２２Ａの設置位置を離すと好ましい。

続いて、上記実施例の作動について説明する。図６は流水検知装置が作動状態のときの弁体回動検出手段を表す。図７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である。

本発明の流水検知装置は、図７に示すように一次側Ｉが水源Ｗおよび給水装置Ｐと接続され、二次側ＩＩにはスプリンクラーヘッドＨ、Ｈ、・・・が接続される。常時において配管内は充水されており、一次側Ｉおよび二次側ＩＩは同圧で、流水検知装置の弁体２は閉じた状態にある。

火災が発生して、スプリンクラーヘッドＨが作動すると二次側ＩＩに接続された配管内の水が作動したスプリンクラーヘッドＨから流出して、二次側ＩＩの圧力が降下する。二次側ＩＩの圧力が下がると、一次側Ｉの圧力による弁体２を押し上げる力によって弁体２が回動して、一次側Ｉより二次側ＩＩに流水が生じる。

一次側Ｉから二次側ＩＩへの流水により弁体２が回動することでヒンジピン９Ａおよびカム１３が回動し、カム１３の回動によってカム１３の直線部２１Ｂと接していたレバー１７の水平部２３には円弧部２１Ａが接触するので、水平部２３が押し上げられ垂直部２４がプッシュロッド２５から離れる。また、カム１３と接しているリミットスイッチ２６のアクチュエーターがカム１３から離れ、リミットスイッチ２６から信号が出力される。

リミットスイッチ２６から信号が出力された際にスプリンクラーヘッドＨの近傍に設置された火災感知器Ｋが作動している場合、制御弁Ｖは開放状態のままであるが、スプリンクラーヘッドＨが火災感知器Ｋより先に作動した場合、制御弁Ｖは閉止される。その後、火災感知器Ｋが火災を検知して火災信号を出力すると制御弁Ｖの閉止は解除される。

弁体２の開放状態が維持されていると、プッシュロッド２５が遅延機構１８によってゆっくりリミットスイッチ１９側に移動し、リミットスイッチ１９を作動させる。リミットスイッチ１９から発生した信号によって給水装置Ｐが起動され、水源Ｗより作動したスプリンクラーヘッドＨに水が供給される。作動したスプリンクラーヘッドＨからは連続して水が散布され、火災を消し止めるものである。

本発明の流水検知装置の縦断面図 図１のＸ−Ｘ断面 弁体とカムを接続する部品の分解組立図 本発明の流水検知装置の弁体回動検出手段 リミットスイッチと弾発体の位置関係を説明する図 流水検知装置が作動状態のときの弁体回動検出手段 非火災時にスプリンクラーヘッドからの放水を停止可能なスプリンクラー設備の系統図

符号の説明

１ 本体 ２ 弁体 ３ 弁体回動検出手段 ７ 弁座 ８ 弁体の円筒部 ９Ａ、９Ｂ ヒンジピン １０ スカート １１ 溝 １２ 二平面 １３ カム １７ レバー １８ 遅延装置 １９、２６ リミットスイッチ ２２Ａ、２２Ｂ 弾発体 ２５ プッシュロッド

Claims (3)

1. 流水検知装置が設置された配管上に、常時開放状態の制御弁が設置されており、該制御弁は電気信号によって開閉制御が可能であり、火災感知器が作動した際に出力される火災信号と、流水検知装置が作動した際に出力される流水信号とを制御装置内で信号処理をして前記制御弁に信号が出力され制御弁の開閉制御が可能なスプリンクラー設備に設置される流水検知装置において、流水検知装置内の弁体の開放動作による変位によってスイッチから信号が出力される構造であり、所定範囲以上変位した際に速やかに信号を出力する第１のスイッチと、遅延時間経過後に信号を出力する第２のスイッチとが併設されていることを特徴とする流水検知装置。
   
2. 前記流水検知装置内の弁体の開放動作による変位において、第１のスイッチが作動される弁体の変位量と、第２のスイッチが作動する弁体の変位量とが異なることを特徴とする請求項１記載の流水検知装置。
   
3. 前記流水検知装置は、スイング式の逆止弁構造をしており、変位量として弁体の回動動作による回動角度を用いていることを特徴とする請求項１記載の流水検知装置。
   

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