JP2009072642A - 流水検知装置およびスプリンクラー設備 - Google Patents

Abstract

【課題】 弁座面に環状の溝が刻設された、または円周上に複数の穴が穿設され、溝または穴の奥に環状の中間室が形成されている流水検知装置においてシール部材の押グセ防止およびシール部材と弁体との間に流体が留まらないようにすることで止水性能を向上した流水検知装置の提供。
【解決手段】 弁体２０の弁座接触面に設けたシール部材３０に環状の凹み３２を設けたことで、弁閉止時にシール部材３０が溝や穴４３に接触しないので、シール部材３０に押グセがつくことが防止できる。またシール部材３０の上面から中間室１５へ通水可能な小穴３４を設けたことで、弁体２０とシール部材３０との間に流体が流れ込んでも小穴３４より水を排出できる構造とした。
【選択図】 図１

Description

本発明は、スプリンクラー設備に用いられる流水検知装置、特に流水の一部を自動警報弁の外に信号水として流出させ、これを検知することにより警報を発す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に流水が生じた際に流水を検知し、信号を発する装置であり、スイング式の逆止弁を用いたものがある（例えば、特許文献１参照）。

該バルブの一次側は水源と接続され、二次側はスプリンクラーヘッドが設置された配管に接続されている。弁体の弁座と接触する側の面には、シール部材としてゴムシートが設けられている。

弁座面には複数の穴が穿設されており、穴の奥は中間室と呼ばれる環状の空間が設けられており、該中間室から外部に通じる警報用水路を設け、警報用水路には圧力スイッチ等の警報発生装置が接続されている。

火災により流水検知装置の二次側に設置されたスプリンクラーヘッドが作動し、二次側配管内の水が作動したスプリンクラーヘッドから外部に流出すると、流水検知装置の一次側の圧力よりも二次側の圧力が低くなり、流水検知装置の弁体が回動して開き一次側から二次側へ水が流れ込む。

弁体が開くと、弁座面に穿設された穴にも水が流入し、水は穴を通って前述の中間室に流れ込み、さらに警報用水路内を通り警報発生装置を作動させる。

実開昭４９−１０６９３４号公報（第１−２頁、第４図）

しかしながら、上記の流水検知装置は、弁座面に複数の穴が穿設されており、また流水検知装置は通常閉弁状態にあることから、弁体側に設置したゴムシートに弁座面の穴の跡が弁を開放した後も戻らずに残る、いわゆる押グセがついてしまう問題があった。

ゴムシートに押グセがついたまま使用すると、開いた弁体を閉じる際に弁体が元の位置より偏って着座するとゴムシートの押グセがついた部分と弁座の穴の位置がずれて、隙間を生じてしまい充分な止水効果を発揮できない場合がある。

そのため、押しグセがついたゴムシートは新しいものと交換しなければならず、ゴムシートの交換のために二次側に充填された水を抜いてから流水検知装置内部の弁体を外して作業する等、面倒な作業を行わなければならなかった。

また弁体に設置したゴムシートは、弁体が開く際に流体圧力等によって弁体から剥離する場合があり、弁体とゴムシートとの間に流体が入り込み、ゴムシートが盛り上がってしまい止水が充分なされなかったり、ゴムシートが剥離して脱落してしまうという問題があった。

そこで本発明では、ゴムシートの押グセ防止およびゴムシートと弁体との間に流体が留まらないようにすることで止水性能を向上した流水検知装置の提供を目的としている。

上記の目的を達成するために請求項１記載の発明は、弁座面に環状の溝が刻設された、または円周上に複数の穴が穿設され、溝または穴の奥に環状の中間室が形成されている流水検知装置において、弁体と弁座の間にはシール部材が設けられ、シール部材の弁座接触面には環状の凹みが設けられている流水検知装置である。

請求項２記載の発明は、弁座面に環状の溝が刻設された、または円周上に複数の穴が穿設され、溝または穴の奥に環状の中間室が形成されている流水検知装置において、弁体と弁座の間にはシール部材が設けられ、シール部材における弁座接触面の縁部分が弁座側に突出している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、シール部材の弁座接触面は弁体下面より突出して設けられている請求項１または２記載の流水検知装置である。

請求項４記載の発明は、前記流水検知装置において、シール部材の弁座接触面は環状であり、該弁座接触面の幅は、環状に形成されている弁座面の幅よりも狭い請求項１または２記載の流水検知装置である。

請求項５記載の発明は、前記流水検知装置において、シール部材には上面から前記中間室へ通水可能な小穴が設けられている請求項１または２記載の流水検知装置である。

請求項６記載の発明は、弁座面の円周上に複数の穴が穿設され、該穴の奥に環状の中間室が形成されている流水検知装置において、弁体と弁座の間にはシール部材が設けられ、該シール部材における前記穴位置には該穴よりも大きい凹みが設けられている流水検知装置である。

請求項７記載の発明は、弁座面の円周上に複数の穴が穿設され、該穴の奥に環状の中間室が形成されている流水検知装置において、弁体と弁座の間に設けられるシール部材が、前記穴の各々の位置に該穴よりも大径である環状のシール部材が設置され、各々のシール部材が連結されている流水検知装置である。

本発明によれば、弁座面に環状の溝が刻設された、または円周上に複数の穴が穿設され、溝または穴の奥に環状の中間室が形成されている流水検知装置において、弁体と弁座の間に設けられたシール部材の弁座接触面に環状の凹みを形成したり、弁座接触面の縁を弁座側に突出させる等して、弁閉止時にシール部材が溝や穴に接触しない構造としたので、シール部材に溝や穴による押グセがつくことが防止できる。

またシール部材の上面から中間室へ通水可能な小穴を設けたことで、弁体とシール部材との間に流体が流れ込んだ場合にも、小穴より中間室へ水を排出できることからシール部材の盛り上がりや脱落を防止することが可能となり、止水性能が向上する。

以下、この発明の実施例１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の縦断面図。図２はゴムシートの斜視図（一部断面）。図３は弁閉止時におけるシート部分の拡大断面図。図４は弁開放時におけるシート部分の拡大断面図である。

実施例１の流水検知装置は、ボディ１０、弁体２０、シール部材３０、シートリング４０等から構成される。

ボディ１０は、中空体であり両端には配管と接続するためのフランジが設けてある。内部は隔壁１１によって一次側Ｉと二次側ＩＩに分けられている。一次側Ｉは水源に通じる配管に接続され、二次側ＩＩはスプリンクラーヘッドが設けられた配管と接続する。

隔壁１１には穴が穿設されており、該穴の周面には水平な溝１２が刻設されている。該溝１２から外部へ通じる水路１３が設けられ、水路１３は警報発生装置５０へと通じている。

穴の下部には牝ネジ１４が設けられ、該牝ネジ１４には後述のシートリング４０の牡ネジ４１が螺入される。シートリング４０を穴に螺合させたことで、シートリング４０の外周と前述の溝１２との間に中間室１５という環状の空間が形成される。

弁体２０は、ボディ１０の一次側Ｉと二次側ＩＩとの流通を閉止・開放するもので、ボディ１０の内部に軸２１によって回動自在に設置されている。弁体中央には穴２２が穿設されている。

弁体２０の下面には凹み２３が設けられ、該凹み２３にシール部材３０を嵌合させ、さらに支持材２４のフランジ部２５によりシール部材３０を挟みこんでシール部材３０が外れないようにしている。

支持材２４の中心は上に伸びた円筒２６となっており、該円筒２６内部は逆止弁構造をしており、一次側Ｉから二次側ＩＩへの通水が可能となっている。これは、二次側ＩＩの水が微量の漏れや温度変化等によって二次側ＩＩの圧力が低下した場合に弁体２０が開く前に逆止弁が開放され二次側ＩＩに一次側Ｉの水を送る作用を有する。

支持材２４は前述のようにシール部材３０を弁体２０の下面に挟むようにして円筒２６を弁体の穴２２へ挿通させ、円筒２６の外周に設けられた牡ネジにロックナットを螺入させることで弁体２０に固定される。

シール部材３０は、弁体２０の下面に設置され、弁体２０の閉止時に弁座であるシートリング４０の上面に着座し、一次側Ｉから二次側ＩＩへ水が漏れないようにしている。シール部材３０はゴムのような弾性に富む材質から形成され、円盤形状をしている。

シール部材３０の下面には環状の突起３１が設けられ、該突起３１の中央には溝３２が刻設されている。また突起３１の縁は角部が削られ斜面３３、３３が形成されている。

またシール部材３０の上面と溝３２とを連通する水抜き穴３４を穿設すると、シール部材３０の弁体設置面側に流体が入り込んでしまった場合に該水抜き穴３４によって流体を排出することができる。

排出された水はシートリング４０に穿設された穴４３を通り中間室１５に流れ込み、さらに水路１３を通って警報発生装置５０の下方にオリフィスを介して設けられた排水配管Ｄに流れ込み外部へと排出される。

シートリング４０は、円筒形状をしており上端はフランジ４２となっている。フランジ４２には一つの円周上に複数の穴４３・・・が穿設されフランジ面を貫通している。

シートリング４０の外周下部には牡ネジ４１が螺設され、前述のようにボディ１０の牝ネジ１４と螺合してシートリング４０がボディ１０に設置される。

次に実施例１の流水検知装置の作用について説明する。

実施例１の流水検知装置は、ボディ１０の一次側Ｉが給水装置が設けられた配管と接続され、二次側ＩＩはスプリンクラーヘッドが設けられた配管と接続されており、一次側Ｉ及び二次側ＩＩは充水されていて、弁体２０は閉じた状態にある。

その際、弁体２０の下面に設置されたシール部材３０は、突起３１が弁座であるシートリング４０のフランジ４２と接触しており、突起３１に刻設された溝３２は、フランジ４２に穿設された複数の穴４３・・・上に位置している。

弁体２０が閉止した状態において、穴４３の上部には溝３２による環状の空間が形成され、フランジ４２は溝３２を境にした二重の環状をしたシールにより止水されている。穴４３にシール部材３０は接触していないことから、穴４３によるシールの押しグセを防止することが可能となる。

火災が発生すると、火災付近のスプリンクラーヘッドが作動して、配管内の水がスプリンクラーヘッドより流出する。

すると流水検知装置の二次側ＩＩの圧力が一次側Ｉの圧力よりも低下して、弁体２０が回動し、一次側Ｉの水が二次側ＩＩに流れ込む。と同時に弁体２０が開放されたことで弁座に穿設された穴４３にも水が流入し、中間室１５から水路１３を通り、警報発生装置５０に流れる。

警報発生装置５０は、水路１３から流れてきた水の圧力によって作動し、警報を発すると共に図示しないポンプを起動させて、一次側Ｉから二次側ＩＩへ送水を行い作動したスプリンクラーヘッドから水を連続的に散布して火災を鎮圧する。

上記実施例１のシール部材３０の別の形態を図５に示す。図５のシール部材３０１は前述と同様に環状の突起３１の下面が弁座接触面となっており、該弁座接触面の縁部分３５、３５が弁座側に突出しているものである。

続いて実施例２について図６を参照して説明する。図６は実施例２のシール部材の平面図である。図７は図６の応用例を示すものである。

実施例２における実施例１との相違点は、弁座に中間室に通じる複数の穴が穿設されており、各々の穴に対応するシールが弁体と弁座の間に設けられていることである。その他の部分は実施例１と同じ構成であるので説明は省略する。

図６に示すシール部材３０２は、円盤状をしており前述のように弁体２０の凹み２３に嵌合され、フランジ２５によって固定されている。シール部材３０２の弁座接触面３１には、弁座の穴位置と対応する箇所に該穴よりも大きい凹み３６、３６・・・が設けられており、シール部材３０２と弁座面の穴が接触しない構成となっている。また、応用例として図７には、前記穴の各々の位置に該穴よりも大径である環状のシール部３７、３７・・・が弁座側に突設され、各々のシール部３７が、シール部３７と同じ高さの突起によって連結されているものである。

図７のシール部材を使用すると、弁体が回動する際の一次側に対する二次側の作動圧力比を小さくすることができ、流水検知装置の作動性能が速くなる効果がある。つまりスプリンクラーヘッドが作動してから弁体が開放して警報が出力されるまでの時間が短くなる。特に流水検知装置の口径が大きい場合には有効である。

ここで作動圧力比について補足する。平時において一次側Ｉと二次側ＩＩは同圧であり弁体２０は閉止状態にある。これは弁体２０に加わる力が一次側Ｉより二次側ＩＩのほうが大きいことを表している。弁体２０に加わる力は、水圧と表面積との積によって表されるが、水圧が一次側Ｉと二次側ＩＩで等しい場合、表面積の大きさが弁体２０に加わる力に関係することになる。つまり一次側Ｉに対する二次側ＩＩの面積比が小さい程、二次側ＩＩの微小な減圧によって弁体２０が開放され、逆に一次側Ｉに対する二次側ＩＩの面積比が大きい程、二次側ＩＩと一次側Ｉの圧力差が大きくならないと弁体２０が開放されないことを表す。

図８は実施例１のシート部材（ａ）と図７のシート部材（ｂ）における一次側圧力と二次側圧力が作用する面積を表した図である。図８（ａ）における実施例１のシート部材における一次側に対する二次側の面積比は、図３に示した直径ｄ２の面積：直径ｄ１の面積となり、図８（ａ）では直径ｄ１の面積が交差線の範囲で示され、直径ｄ２の面積が前述交差線の範囲を加えた斜線の範囲となる。

一方、図８（ｂ）における一次側に対する二次側の面積比は、交差線の範囲を加えた斜線の範囲：交差線の範囲となる。図からも判断できるように、（ａ）の面積比に対して（ｂ）の面積比のほうが小さいので、（ｂ）のシート部材を用いた流水検知装置は作動性能が速くなる効果を有する。

実施例２の流水検知装置の作用は、実施例１と同様であるので説明は省略する。

上記に説明した構造の流水検知装置以外に、特開平４−２１００７３号公報に記載されている弁体が上下に摺動するリフト式の逆止弁構造をしたものにも本発明を適用することが可能である。

本発明の流水検知装置の縦断面図 ゴムシートの斜視図（一部断面） 弁閉止時におけるシート部分の拡大断面図 弁開放時におけるシート部分の拡大断面図 実施例１のシール部材の応用例 実施例２のシール部材の平面図 図６の応用例 実施例１と図７における一次側圧力と二次側圧力が作用する面積を表した図

１０ ボディ
１１ 隔壁
１２ 水平溝
１３ 水路
１５ 中間室
２０ 弁体
２１ 軸
２４ 支持材
３０ シール部材
３１ 環状突起
３２ 溝
３３ 斜面
３４ 水抜き穴
４０ シートリング
４２ フランジ
４３ 穴
５０ 警報発生装置

Claims (7)

1. 弁座面に環状の溝が刻設された、または円周上に複数の穴が穿設され、溝または穴の奥に環状の中間室が形成されている流水検知装置において、弁体と弁座の間にはシール部材が設けられ、シール部材の弁座接触面には環状の凹みが設けられていることを特徴とする流水検知装置。
   
2. 弁座面に環状の溝が刻設された、または円周上に複数の穴が穿設され、溝または穴の奥に環状の中間室が形成されている流水検知装置において、弁体と弁座の間にはシール部材が設けられ、シール部材における弁座接触面の縁部分が弁座側に突出していることを特徴とする流水検知装置。
   
3. 前記流水検知装置において、シール部材の弁座接触面は弁体下面より突出して設けられていることを特徴とする請求項１または２記載の流水検知装置。
   
4. 前記流水検知装置において、シール部材の弁座接触面は環状であり、該弁座接触面の幅は、環状に形成されている弁座面の幅よりも狭いことを特徴とする請求項１または２記載の流水検知装置。
   
5. 前記流水検知装置において、シール部材には上面から前記中間室へ通水可能な小穴が設けられていることを特徴とする請求項１または２記載の流水検知装置。
   
6. 弁座面の円周上に複数の穴が穿設され、該穴の奥に環状の中間室が形成されている流水検知装置において、弁体と弁座の間にはシール部材が設けられ、該シール部材における前記穴位置には該穴よりも大きい凹みが設けられていることを特徴とする流水検知装置。
   
7. 弁座面の円周上に複数の穴が穿設され、該穴の奥に環状の中間室が形成されている流水検知装置において、弁体と弁座の間に設けられるシール部材が、前記穴の各々の位置に該穴よりも大径である環状のシール部材が設置され、各々のシール部材が連結されていることを特徴とする流水検知装置。
   
   

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