JP2014012032A - 予作動式流水検知装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 弁体のシール構造がシンプルで、安定したシール性能を有するスイングチャッキ構造の予作動式流水検知装置を提供する。
【解決手段】 中空状の本体１の内部に開閉可能に設置された弁体２がスイングチャッキ構造をしており、弁体２の開放によって信号を出力する弁体開放検知手段５を備えており、弁体２の回動軸２１側に設置され、先端が弁体２の近傍に配置される第１位置と先端が弁体２から離れた第２位置との間を動力源３３によって移動可能なロッド３と、ロッド３と弁体２の間に設置される弁体制御部材４を有しており、弁体制御部材４は弁体２の中心に作用し、弁体２の開放を阻止するよう構成した。
【選択図】 図１

Description

本発明は、予作動式スプリンクラー設備に設置される予作動式流水検知装置に関するものである。

予作動式流水検知装置は、予作動スプリンクラー設備の配管上に設置されるものであり、一次側が水源と接続され二次側にはスプリンクラーヘッドが設置された配管と接続している。予作動式流水検知装置の弁体は常時閉じられており、該弁体はスプリンクラーヘッドの近傍に設置された火災感知器の作動によって開放される。

予作動式流水検知装置の構造の一例として、内部がスイングチャッキ式のものがある（特許文献１参照）。常時において弁体の端はロック手段により係止されて閉止状態に維持されている。火災時において火災感知器の作動によりロック手段の係止を解除して弁体が開放可能な構成となっている。

実開平２−３５７６０号公報

特許文献１の予作動式流水検知装置は、ロック手段が弁体の縁に作用しているので、弁体のロック手段が係合している側は弁座に強く押圧される。一方、弁体のロック手段と対向する側は弁体を弁座に押圧する力が弱く、弁体と弁座の間に僅かな隙間が生じる可能性があり弁体と弁座のシール性を確保するためにシール構造が複雑になるという問題があった。

さらに、通常の予作動式スプリンクラー設備では、予作動式流水検知装置の一次側流体の圧力が二次側流体の圧力よりも高く設定されており、これにより一次側の圧力によって弁体が開放する方向に付勢された状態にあり、弁体の二次側から弁座側に向けて強い力で均一に弁体を押圧しないとＯリング等のシール材の潰し量が不足して封止性能が低下するおそれがあった。

また近年においては、平時において二次側の流体圧力を所定範囲に制御可能な予作動式スプリンクラー設備が存在しており、弁体と弁座のシール性が良くないと少量ずつではあるが一次側の流体が二次側に漏れてしまうことが懸念される。これにより二次側の流体圧力が所定範囲を超えてしまい、頻繁に二次側の流体圧力を調整する機器が作動して、予作動式スプリンクラー設備のランニングコストが増加する可能性がある。

そこで本発明では、上記問題に鑑み、弁体のシール構造がシンプルであり安定したシール性能を有するスイングチャッキ構造の予作動式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、本発明は以下の予作動式流水検知装置を提供する。
すなわち、中空状の本体の内部に開閉可能に設置された弁体がスイングチャッキ構造をしており、弁体の開放によって信号を出力する弁体開放検知手段を備えており、弁体の回動軸側に設置され、先端が弁体の近傍に配置される第１位置と先端が弁体から離れた第２位置との間を動力源によって移動可能なロッドと、ロッドと弁体の間に設置される弁体制御部材を有しており、弁体制御部材は弁体の中心に作用し、ロッドが弁体制御部材を押圧することで弁体の開放を阻止することを特徴とした予作動式流水検知装置である。
これによれば、弁体制御部材とロッドが係合した状態（ロッドが第１位置にある状態）では弁体を閉止状態に維持し、弁体制御部材とロッドが離れた状態（ロッドが第２位置にある状態）では弁体を開放可能にすることができる。

予作動式流水検知装置が設置される予作動スプリンクラー設備では、通常二次側の圧力が一次側の圧力よりも低く設定されているので、弁体制御部材とロッドが離れて弁体が開放可能な状態になると、弁体は一次側の圧力により二次側へ押圧されて弁体が開放する。一方、弁体が開放した状態から閉止状態に戻す際にはロッドを第２位置から第１位置に移動させることでロッドと弁体制御部材が係合して弁体制御部材が弁体を閉止方向に移動させ、ロッドが第１位置に到達した段階でロッドが弁体制御部材を介して弁体の開放を阻止する。

ロッドが第１位置にあるとき、弁体制御部材は弁体の中心に作用するので弁体制御部材が弁体を押える力は弁体の全体に均一に作用する。これより、Ｏリング等の汎用的なシール材を弁体と弁座の間に設置することでシール性能を確保することができる。

ロッドが第２位置にあるとき、ロッドは弁体から離れて弁体が開閉可能な状態となる。こうすることで、例えば停電時にロッドが第２位置に移動するように構成すると本発明の予作動式流水検知装置を湿式の流水検知装置として作用させることができる。具体的に説明すると、ロッドが第１位置にあるときに停電となり火災が発生した場合、火災感知器から予作動式流水検知装置へ信号の受け渡しができなくなるおそれがあり、これによりロッドが第１位置に留まるので弁体が閉止状態を維持する。すると作動したスプリンクラーヘッドへ水を供給することができずに火災を延焼させてしまうおそれがある。しかしながら、停電時にロッドが第２位置に移動するように構成すると停電時には弁体が開放可能となり、火災が発生した場合にはスプリンクラーヘッドが作動して、そのスプリンクラーヘッドからの放水による流水によって予作動式流水検知装置の弁体が開いて作動したスプリンクラーヘッドへ水を送ることが可能となり火災を消火することができる。

前記本発明については、弁体制御部材は弁体の中心に固定設置して構成可能である。
弁体制御部材の一端を弁体の中心に固定設置して他端側にロッドを作用させることで、ロッドの力を弁体に直接伝えることができる。またロッドの力を弁体の中心に確実に伝えることができる。

前記本発明については、弁体制御部材は本体内に変位可能に設置することができる。
これによれば、弁体と弁体制御部材はそれぞれ変位可能に構成されており、弁体は弁体制御部材から間接的にロッドの力を受けることができる。弁体と弁体制御部材を切り離して変位可能に構成したことで、例えばロッドの動作に遅延して弁体制御部材を変位させることが可能となる。より具体的に説明すると、弁体制御部材にダンパー機構を設置してロッドの動作に遅延させて変位動作することで弁体の開閉動作を緩慢にすることができる。

前記本発明については、閉弁時において弁体制御部材の側面からロッドが作用するように構成可能である。
これによれば、弁体制御部材の側面をロッドで押圧することで弁体の開放方向への回動を阻止可能である。さらに弁体制御部材の側面から作用する力を弁体を弁座側に押圧する力として用いることができる。

前記本発明については、閉弁時において弁体制御部材に形成された斜面にロッドが作用するように構成可能である。
これによれば、ロッドの先端が斜面を押圧することで弁体の開放方向への回動を阻止するとともに、弁体の上側（弁座から離れる側）に移動することを阻止できる。具体的に説明すると弁体に作用する一次側の圧力が二次側の圧力よりも高い場合、弁体には二次側方向（弁体が弁座から離れる方向）へ移動する力が作用するが、弁体制御部材の斜面をロッドの先端が押圧していることで弁体を弁座側に押さえ付けることができる。また、ロッドの側面を弁体制御部材の端面に当接させることで同様の効果を得ることができる

前記本発明については、弁体が閉止から開放に至る動作を緩慢にして構成可能である。
前述のように予作動式流水検知装置が設置される予作動スプリンクラー設備では、通常二次側の圧力が一次側の圧力よりも低く設定されているので、弁体制御部材とロッドが離れて弁体が開放可能な状態になると、弁体は一次側の圧力により二次側へ押圧されて弁体が開放する。このとき弁体に作用する一次側の圧力と二次側の圧力の差が大きいと弁体は一次側の圧力により急激に開放動作して弁体や本体内部が破損するおそれがあるので、弁体の閉止から開放に至る動作を緩慢にすることで弁体や本体内部の破損を防ぐことができる。

前記本発明について、動力源はピストン機構であり筒状のチャンバー内を摺動可能なピストンにロッドが接続され、チャンバー内に流体を供給・排出することでピストンが移動可能な構成とした。
これによれば、動力源としてピストン機構を用いることでピストンを移動させるための流体として流水検知装置が接続された配管内の水を用いることができる。

前記本発明については、チャンバーの流体供給部と本体の一次側を接続し、チャンバーの流体排出部に電動弁を設置した。
これによれば、本体の一次側とチャンバーを接続することでピストンを移動させるための流体として一次側に充填されている流体を使用することができる。また流体排出部に電動弁を設置するとチャンバー内に流体を充填・排出することが可能となり、ピストンおよびロッドの移動が可能になる。

前記本発明については、チャンバーの流体排出部に流量制御可能な電動弁を設置した。
これによれば、チャンバーの流体排出部に流量制御可能な電動弁を設置したことで電動弁の弁体開放量を微量にすることによりチャンバー内の流体を少しずつ外部に排出してピストンおよびロッドの動きを遅くして弁体が閉止から開放に至る動作を緩慢にすることができる。

上記に説明したように本発明によれば、弁体のシール構造がシンプルで、安定したシール性能を有するスイングチャッキ構造の予作動式流水検知装置を実現することができる。

第１実施形態の予作動式流水検知装置の断面図 図１のＸ−Ｘ断面図 図２のＹ−Ｙ断面図 予作動式スプリンクラー設備の系統図 図１の弁体開放状態の断面図 第２実施形態の断面図 第３実施形態の断面図 図７の弁体開放状態の断面図 第４実施形態のピストン機構の断面図

第１実施形態（図１〜図５）
本発明の第１実施形態の予作動式流水検知装置１００は、本体１、弁体２、ロッド３、弁体制御部材４、弁体開放検知機構５から構成される。

本体１は中空状であり、上下の端には配管と接続するためのフランジ１１が形成されている。本体１の内部はスイングチャッキ構造となっており、内部の隔壁１２によって一次側Ｉと二次側ＩＩに仕切られており、隔壁１２には穴１３が穿設されている。穴１３には円筒形状のシートリング１４が設置されており、シートリング１４の一端側に弁体２が載置され、弁体２が載置される面が弁座１５となっている。本体１の二次側ＩＩには、二次側ＩＩ内の流体を外部に排出するための排水弁１６が設置されている。

弁体２は円板形状をしており弁座１５の上に回動自在に載置されている。弁体２の回動軸２１は二次側ＩＩに設置されており、回動軸２１が設置された側の本体１の外部から弁体２の近傍にかけてロッド３が配置されている。また弁体２の弁座１５との接触面の反対側には弁体制御部材４が固定設置されている。弁体２は弁体制御部材４を介してロッド３により押圧されており、開放方向への回動を阻止された状態にある。

弁体２において弁座１５と接触する面の内側には、シートリング１４の内側へ延出したスカート２２が形成されている。スカート２２は弁体２にボルト２２Ａによって固定設置されており、一次側Ｉ方向の端はやや先細りとなるテーパー状に形成されている。スカート２２の側面とシートリング１４の内側との間には間隙部２３が形成される。間隙部２３は弁体２の開放量を増加する作用を有している。

具体的に説明すると、二次側ＩＩの末端に接続された後述するスプリンクラーヘッド６２の近傍に設置されている火災感知器６４が作動するとロッド３が弁体２から離れる側へ移動して弁体２が開放可能な状態となる。弁体２には一次側Ｉ内の流体圧力と二次側ＩＩ内の流体圧力が作用しており、ロッド３が弁体２に作用している状態では一次側Ｉの圧力が二次側ＩＩの圧力よりも高く設定してあるので、ロッド３が弁体２から離れる側へ移動した直後においては一次側Ｉの圧力により弁体２が開放して一次側Ｉの流体が二次側ＩＩへ供給される。

やがて一次側Ｉの圧力と二次側ＩＩの圧力は同圧となり弁体２は弁座１５に着座する。その後に、スプリンクラーヘッド６２が火災の熱によって作動すると二次側ＩＩの圧力が減少するので一次側Ｉ内の流体圧力によって弁体２は弁座１５から離れて開放する。そのとき一次側Ｉから二次側ＩＩへ供給される水量は作動しているスプリンクラーヘッド６２から放水される水量しか通過しないので、スカート２２と間隙部２３により水が通過できる面積を絞ることで弁体２の開放（回動）量を増加することができる。

弁体２の開放量を増加させたことで、弁体開放検知機構５に用いられるスイッチ装置５６は汎用の安価なものを使用することが可能となる。また弁体２の開放量が大きいことにより、弁体開放検出範囲を広く設定することができるので、弁体開放検知性能が安定しており信頼性が高い弁体開放検知機構５を安価に製造することが可能となる。

ロッド３は本体１の外部から弁体２に向けて挿通されており、ロッド３の先端３１は弁体２の近傍に配置される。本体１の外部側の端３２は本体１の外部に設置されたピストン機構３３のピストン３４と接続されている。ピストン機構３３はロッド３の動力源であり、チャンバー３５内にピストン３４を摺動可能に設置してある。ロッド３とピストン３４は接続しており一緒にチャンバー３５内を移動可能である。

ピストン３４がチャンバー３５内の左側に移動した状態のときロッド３の先端３１は弁体２の近傍に配置され、この位置を第１位置とする。逆にピストン３４がチャンバー３５の右側に移動した状態のときロッド３の先端３１は弁体２から離れた位置に配置され、この位置を第２位置とする。

チャンバー３５には給水管３６と排水管３７が接続されている。給水管３６は本体１の一一次側Ｉと接続しており、一次側Ｉの流体がチャンバー３５内に充填される。排水管３７には電動弁ＥＶが設置されている。電動弁ＥＶは常時閉止状態となっており、火災感知器６４の作動によって開放する。

電動弁ＥＶが閉止しているときチャンバー３５内は一次側Ｉから供給管３６を通ってきた水が充填された状態となっており、ピストン３４は弁体２側に移動した位置つまりチャンバー３５の左側に配置される。電動弁ＥＶが開放してチャンバー３５内の水が排水管３７から排水されるとピストン３４とチャンバー３５の左端の間に設置されたバネ３４Ａの作用によりチャンバー３５の右側へ移動する。

電動弁ＥＶは停電時に開放状態となるものを用いると、停電時に予作動式流水検知装置１００を湿式流水検知装置として機能させることができる。具体的に説明すると、停電時にチャンバー３５内の水を排出してロッド３を第１位置から第２位置に移動可能としたことで弁体２が開閉可能な状態となり、特開２０１１−２５５０５８号公報や特開２０１１−１５２１８２号公報に記載された湿式流水検知装置と同じ機構・機能を有する。電動弁ＥＶとして例えば停電時にはバネの力により開放状態になるスプリングリターン式の電動弁を用いてもよい。または通電時に閉弁する電磁弁を用いることも可能である。

弁体制御部材４は棒状であり、前述のように一端が弁体２の弁座１５と接触する面と反対側に設置される。弁体制御部材４は弁体２の中心位置に固定設置され、本実施形態では弁体２の中心に螺刻された牝ネジに弁体制御部材４の牡ネジを螺合させて構成している。

弁体制御部材４を弁体２の中心位置に垂直に設置することで、弁体制御部材４が受ける力を弁体２の中心位置に作用させることができる。これにより弁体２の中心位置に力が作用することで弁体２から弁座１５に均一に力を作用させることができるので弁体２と弁座１５の間にＯリング２５を設置することでシール性が確保され、シール構造をシンプルなもので構成することができる。

弁体制御部材４にはロッド３が作用しているとともに、弁体２に印加されている流体圧力も作用している。より詳しく説明すると弁体２には一次側Ｉ内の流体圧力による力と二次側ＩＩ内の流体圧力による力が作用している。通常、一次側Ｉ内の流体圧力は二次側ＩＩ内の流体圧力よりも高く設定されているので、弁体２には二次側ＩＩ方向へ押し上げられる力が印加されている。

上記の弁体２に作用している力は弁体制御部材４を介してロッド３にも伝わっている。従ってロッド３が弁体制御部材４に及ぼす力は上記の弁体２に作用している力を上回らなければ弁体２を閉止状態に維持することができず、これによりチャンバー３５とピストン３４のサイズが設計される。ロッド３が弁体制御部材４から離れると、上記の弁体２に作用している力により弁体２は二次側ＩＩ方向へ押し上げられ開放動作する。

弁体開放検知機構５は図２に示すように弁体２の回動軸２１と反対側の本体１の外部に設置される。弁体開放検知機構５の検知棒５１は弁体２の周縁に形成された突出部２４の下面と接触している。この検知棒５１の突出部２４と接触している側の先端は鍔状に形成されたフランジ５２となっている。

検知棒５１は弁体開放検知機構５内に回動軸５３を有しており図１または図３において上下方向に揺動可能である。検知棒５１のフランジ５２は弁体開放検知機構５内の付勢部材である圧縮バネ５４によって弁体２の開放方向つまり図１において上方に付勢されている。従って弁体２が開放動作すると圧縮バネ５４の作用により検知棒５１のフランジ５２は図中上方へ回動動作する。一方、検知棒５１の弁体開放検知機構５内部に配置された側の端５５も下方へ回動変位する。検知棒５１の端５５の近傍に配置されたスイッチ装置５６は、端５５により係止されていたスイッチ押圧片５７が開放されスイッチ装置５６側に移動して、スイッチ装置５６をオン状態として外部に信号が出力される。

回動変位した検知棒５１は図３の二点鎖線で示すように、本体１の内部と弁体開放検知機構５の間の貫通穴１７の端に係留されており、弁体２が開放した後で閉止状態に戻るときには貫通穴１７の端に係留されている検知棒５１のフランジ５２が弁体２の突出部２４と係合するので、弁体２が弁座１５に着座する際には検知棒５１も元の状態に戻ることができる。尚、弁体開放検知機構５の詳しい内部構造は特開特開２０１１−１５２１８２号公報に記載されているので上記以外の部分の説明は省略する。

上記に説明した流水検知機構５の検知棒５１は二次側ＩＩに設置されているが、これに限らず一次側Ｉに設置することも可能である。この場合、検知棒５１の先端をスカート２２に接触させて弁体開放方向に付勢させて構成することができる。上記を含む流水検知機構の変形例として国際公開番号ＷＯ２０１０／１４７１１２号に記載されているものを本発明に適用することが可能である。

次に第１実施形態の予作動式流水検知装置１００の動作について説明する。

予作動式流水検知装置１００は予作動式スプリンクラー設備の配管上に設置される。図４に示すように予作動式流水検知装置Ａ１の一次側Ｉは貯水槽ＷやポンプＰが設置された一次側配管６１と接続され、二次側ＩＩは末端にスプリンクラーヘッド６２が設置された二次側配管６３と接続している。一次側配管６１および二次側配管６３には貯水槽からポンプＰで汲み上げた水が充填されている。ここで、一次側配管６１内の水の圧力よりも二次側配管６３内の水の圧力は低く設定されている。場合によっては二次側配管６３内の水の圧力を負圧とすることも可能である。

スプリンクラーヘッド６２の近傍には火災感知器６４が設置されており、火災感知器６４は予作動制御盤６５と電気的に接続され、予作動制御盤６５は電動弁ＥＶと電気的に接続されている。図１に示すように電動弁ＥＶは平時において閉止状態となっており、チャンバー３５内には一次側Ｉから給水管３６を通じて水が供給され、ピストン３４が図中左側に移動した状態となる。

ピストン３４に固定設置されたロッド３の先端は弁体制御部材４を押圧している。図１においてロッド３は弁体２の回動軸２１側から弁体制御部材４の側面を押圧しており、弁体２の開放を阻止している。このときピストン３４およびロッド３は第１位置に配置されている。

火災が発生すると、スプリンクラーヘッド６２の近傍に設置された火災感知器６４が作動する。火災感知器６４の作動信号は予作動制御盤６５に出力され、予作動制御盤６５は電動弁ＥＶへ開放信号を出力する。電動弁ＥＶが開放するとチャンバー３５内の水が排水管３７から外部へ流出してチャンバー３５内の圧力が低下する。

チャンバー３５内の圧力低下によりピストン３４を弁体制御部材４側に押圧する力が減少する。それによりピストン３４内の流体がロッド３の先端３１から弁体制御部材４を押圧する力よりも、チャンバー３５の左端に設置されたバネ３４Ａの作用および弁体２に作用している一次側Ｉの水の圧力による力が上回り、弁体制御部材４と弁体２は開放方向（図中時計回り）に回動してピストン３４およびロッド３は図中右側に移動を始める。

ピストン３４の移動によりロッド３の先端は図中右側へ移動する。弁体２は一次側Ｉ内の水の圧力によって二次側ＩＩの方向に押圧されているので、ロッド３の移動により弁体２も回動軸２１を支点として僅かに開放する。弁体２に設置された弁体制御部材４とロッド３は接触した状態を維持しながら徐々に開放動作する。

この間にもチャンバー３５内の水は排水され続けており、チャンバー３５内の水が排出されピストン３４が図５に示すように第２位置まで移動すると、弁体２が全開放状態となる。

やがて一次側Ｉと二次側ＩＩの水の圧力が略等しくなり、弁体２は自重によって弁座１５に着座する。このロッド３による弁体２の閉止状態が解除され弁体２が弁座１５に着座して閉止している状態において、予作動式流水検知装置１００は一般の湿式流水検知装置と同じ機能・作用を行うことができる。

火災感知器６４の作動後にスプリンクラーヘッド６２が火災の熱によって作動すると、作動したスプリンクラーヘッド６２から二次側配管６３内の水が放出されるので二次側配管６３および二次側ＩＩ内の水の圧力は減少する。

二次側ＩＩの水の圧力減少により、弁体２に一次側Ｉから作用する水の圧力による力が二次側ＩＩから作用する力を上回り、弁体２が開放動作する。このとき一次側Ｉから二次側ＩＩへ供給される水量は作動しているスプリンクラーヘッド６２から放水される水量しか通過しないので、弁体２は閉止位置から５〜１０°程度開いた状態となる。

この弁体２の開放による変位量を弁体開放検知機構５が検出して流水信号を出力する。具体的には図３にて二点鎖線で示すように検知棒５１を付勢する圧縮バネ５４が回動軸５３を中心としてフランジ５２側の端を図中上方に回動させる。また、スイッチ装置５６側の端５５を図中下方に回動させる。

ここで検知棒５１は弁体２の開放方向と離れる方向に回動する。具体的に説明すると、弁体２が開放するとき弁体２は時計回りに回動動作するが、検知棒５１は反時計回りに回動する。これにより弁体２の開放動作の軌跡と検知棒５１の回動動作の軌跡とは交わらないので、弁体２が急激に開放動作した場合に検知棒５１が弁体２の動作によって損傷することや過負荷を受けることを防止できる。

スイッチ装置５６側の端５５の回動によりスイッチ装置５６がオン状態となり、管理人室に設置されている受信盤に流水信号を出力して、館内の人々に火災が発生したことを報知することができる。また一方では、ポンプＰが連続運転を開始して貯水槽Ｗから汲み上げた水を作動したスプリンクラーヘッド６２から連続的に放出して室内へ散布し、火災を消し止めることができる。

次に予作動式流水検知装置１００を元の状態つまりロッド３により弁体２を閉止した状態に戻す動作について説明する。

まず、ポンプＰを停止して一次側配管６１および二次側配管６３内の水の流れを止める。このとき作動したスプリンクラーヘッドは新品のスプリンクラーヘッドに交換しておく。配管内の流水が無い状態では弁体２が弁座１５に着座しているので、この状態でロッド３を弁体２上に設置された弁体制御部材４と係合させる。

電動弁ＥＶを閉じるとチャンバー３５内に一次側Ｉの水が充填される。これによりピストン３４は図中左側に移動してピストン３４に固定接続されているロッド３も図中左側に移動する。ロッド３の先端３１が弁体制御部材４の側面に当たるとロッド３及びピストン３４の移動が阻止され、ロッド３の押圧力が弁体制御部材４を介して弁体２の中心に印加され、弁体２に均一に封止力が作用する。これによりロッド３により弁体２を閉止した状態に戻る。

第２実施形態（図６）
続いて本発明の第２実施形態の予作動式流水検知装置２００について説明する。第２実施形態における第１実施形態との差異点は、閉弁時において弁体制御部材に形成された斜面をロッドの先端が押圧する構成としたことである。これにより、弁体が閉止した状態から開放動作をする際の弁体の開放量を第１実施形態よりも小さくすることができ、急激な弁体開放動作を抑制することができる。尚、第１実施形態と構成が同じ部分については同符号を付して詳細な説明は省略する。

第２実施形態の弁体制御部材４の先端には斜面４１が形成されており、ロッド３の先端３１は斜面４１を押圧する構成である。弁体制御部材４の斜面４１によりロッド３の力を受けることで弁体２を弁座１５に押し付ける封止力と、弁体２の回動を阻止する力を弁体２に作用させることができる。また、弁体制御部材４は弁体２の中心位置に設置されており、斜面４１がロッド３から受ける力は弁体２の中心に伝わり、弁体２へ均一にロッド３の力を印加することができる。

これに加えて、弁体２が閉止状態から開放動作を行う際には、ロッド３の先端３１が斜面４１と接触していることで、ロッド３の移動量に対して弁体２の開放量を少なくすることができる。より具体的に説明すると、斜面４１の傾き角度θが弁体制御部材４の軸に対して垂直に近づく程、弁体２が閉止状態から開放動作を行う際にロッド３の移動量に対して弁体２の開放量を低減することができる。これにより、弁体２の急激な開放動作を抑えるとともに、弁体の開放量が少ない間に一次側Ｉから二次側ＩＩへ水を供給して一次側Ｉと二次側ＩＩの流体の圧力差を低減することが可能となる。

第３実施形態（図７〜図８）
次に本発明の第３実施形態の予作動式流水検知装置３００について説明する。第３実施形態における第１実施形態との差異点は、弁体制御部材と弁体を分離して設置し、各々が回動可能に構成したことである。これにより弁体制御部材に錘やダンパー等の遅延手段を設置してロッド３の移動時に弁体制御部材の動作を遅延させることができる。尚、第１実施形態と構成が同じ部分については同符号を付して詳細な説明は省略する。

第３実施形態の弁体制御部材４には回動軸４２が設置されており、弁体２とは別個に回動動作可能である。弁体制御部材４の弁体当接部４３は弁体２の中心位置を押圧可能となっておりロッド３から弁体制御部材４を介して弁体２に均一に封止力を印加することができる。

弁体制御部材４に遅延機能を持たせるために、弁体制御部材４を金属製にして自重により錘の作用を持たせることができる。また弁体制御部材４と回動軸４２を固定して一体に回動可能とし、回動軸４２の端部を本体１の外部に突出させて、回動軸４２の端部にロータリーダンパーを設置することも可能である。

これにより、弁体制御部材４の動作が緩慢となり、チャンバー３５内の流体が排出されてピストン３４およびロッド３が弁体２から離れる方向（図中右方向）へ移動する際には、ロッド３と弁体制御部材４は離れて動作する。ロッド３はバネ３４Ａの作用により動作し、弁体制御部材４は弁体２に作用する一次側Ｉの流体からの圧力により押圧されて回動動作する。弁体制御部材４の遅延機能によって弁体２は動作が緩慢となり急激な開放動作の発生を防いで、弁体２が開放動作した際の本体１の内部や弁体２の破損を防止することができる。

第４実施形態（図９）
続いて第４実施形態について説明する。第４実施形態は、動力源にピストン機構３３を用いピストン機構３３のピストン３４の動作を緩慢にする手段について説明する。尚、本体１や弁体２等のピストン機構３３以外の構成部分については、第１〜第３実施形態の何れかの構成を用いることができる。また先に説明したものと構成が同じ部分については同符号を付して詳細な説明は省略する。

ピストン３４およびロッド３の動作を緩慢にする手段として、図９に示すようにピストン３４のロッド３が設置された面と反対側の面に位置検出ロッド３８を設けて、位置検出ロッド３８の先端をチャンバー３５の外部に突出させる。位置検出ロッド３８の近傍にリミットスイッチＳ１を設置して位置検出ロッド３８の移動をリミットスイッチＳ１により検知することで、電動弁ＥＶの開閉制御を行いピストン３４の動きを緩慢にする。

具体的には、位置検出ロッド３８の先端に断部３９を形成し、断部３９の近傍にリミットスイッチＳ１を設置する。リミットスイッチＳ１、電動弁ＥＶ、火災感知器６４は予作動制御盤６５と電気的に接続されており、リミットスイッチＳ１と火災感知器６４の状態により電動弁ＥＶの開閉制御を可能とする。例えば、火災感知器６４が作動してから弁体２の微開状態を所定の間維持することで弁体２が閉止から開放に至る動作を緩慢にすることができる。

図９により説明すると、平時においては図９（ａ）に示すように、チャンバー３５内は充水されており、ピストン３４はチャンバー３５内の左側に位置している。また、リミットスイッチＳ１と位置検出ロッド３８の段部３９は接触しておらず、リミットスイッチＳ１はオフ状態にある。

火災が発生して火災感知器６４の作動により電動弁ＥＶを開放するとチャンバー３５内の水が排水管３７から排出され、ピストン３４が図中右側に移動する（図９（ｂ）参照）。ピストン３４の移動により位置検出ロッド３８も図中右側に移動して、位置検出ロッド３８の先端の段部３９がリミットスイッチＳ１と接触してオン状態にする。

リミットスイッチＳ１のオン信号により電動弁ＥＶは閉止される。電動弁ＥＶを閉止したことでチャンバー３５内には給水管３６を通じて水が供給され、ピストン３４は図中左側へ移動する。ピストン３４が左側に移動するとリミットスイッチＳ１はオフ状態となり、それにより電動弁ＥＶは再び開放する。

上記の動作を火災感知器６４が作動してから所定の時間繰り返した後に、リミットスイッチＳ１の状態に関わらず予作動制御盤６５から電動弁ＥＶに開放信号を出力して電動弁ＥＶを開放させ、その状態を維持する。これによりピストン３４はチャンバー３５の右端に移動してロッド３が弁体２から離れて弁体２が全開放可能となる。

上記においては、火災感知器６４の作動信号を受けてから所定時間経過後に電動弁ＥＶを開放状態に維持して弁体２を全開放可能としたが、これに限らず、火災感知器６４の作動信号を受けてから二次側配管６３内の圧力値が所定値以上となった場合に電動弁ＥＶを開放状態に維持することも可能である。あるいは、弁体開放検知機構５のスイッチ装置５６がオン状態となり信号を出力した際に電動弁ＥＶを開放状態に維持することもできる。

上記において第１実施形態から第４実施形態までを説明したが、既に説明したものを除いた他の実施形態として、ロッド３の動力源として前述のピストン機構３３の代わりに電動モーターや油圧機構を用いることができる。

また電動弁ＥＶの代わりに流量制御が可能なリニア式の電動弁を使用することができる。これによれば、リニア式の電動弁の弁体開放量を微量にすることにより、チャンバー３５内の流体を少しずつ外部に排出してピストン３４およびロッド３の動作を遅くして弁体２が閉止から開放に至る動作を緩慢にすることができる。

本発明の予作動式流水検知装置は、上記では二次側配管に水が充填されている湿式予作動スプリンクラー設備に設置した実施形態を説明したが、これに限らず二次側配管内の水を真空引きして負圧に維持した負圧予作動スプリンクラー設備に設置することも可能である。さらに、二次側配管に空気や不燃ガスを充填した乾式予作動スプリンクラー設備に設置することも可能である。

１００、２００、３００ 予作動式流水検知装置
１ 本体
２ 弁体
３ ロッド
４ 弁体制御部材
５ 弁体開放検知機構
１１ フランジ
１２ 隔壁
１４ シートリング
１５ 弁座
２１ 弁体の回動軸
２２ スカート部
２３ 間隙部
２４ 突出部
２５ Ｏリング
３３ ピストン機構
３４ ピストン
３５ チャンバー
３６ 給水管
３７ 排水管
４１ 斜面
４２ 弁体制御部材の回動軸
４３ 弁体当接部
５１ 検知棒
５２ フランジ
５３ 検知棒の回動軸
５４ バネ
５６ スイッチ装置
５７ スイッチ押圧片
６１ 一次側配管
６２ スプリンクラーヘッド
６３ 二次側配管
６４ 火災感知器
６５ 予作動制御盤
ＥＶ 電動弁

Claims (9)

1. 中空状の本体の内部に開閉可能に設置された弁体がスイングチャッキ構造であり弁体の開放によって信号を出力する弁体開放検知手段を備えており、、弁体の回動軸側に設置され、先端が弁体の近傍に配置される第１位置と先端が第１位置よりも弁体から離れた第２位置との間を動力源によって移動可能なロッドと、ロッドと弁体の間に設置される弁体制御部材を有しており、弁体制御部材は弁体の中心に作用し、ロッドが弁体制御部材を押圧することで弁体の開放を阻止することを特徴とした予作動式流水検知装置。
2. 弁体制御部材は弁体の中心に固定設置される請求項１記載の予作動式流水検知装置。
3. 弁体制御部材は本体内に変位可能に設置される請求項１または請求項２記載の予作動式流水検知装置。
4. 閉弁時において弁体制御部材の側面からロッドが作用する請求項１〜請求項３の何れか１項記載の予作動式流水検知装置。
5. 閉弁時において弁体制御部材に形成された斜面にロッドが作用する請求項１〜請求項３の何れか１項記載の予作動式流水検知装置。
6. 弁体が閉止から開放に至る動作を緩慢にした請求項１〜請求項５の何れか１項記載の予作動式流水検知装置。
7. 動力源はピストン機構であり筒状のチャンバー内を摺動可能なピストンにロッドが接続され、チャンバー内に流体を供給・排出することでピストンが移動可能な構成とした請求項１〜請求項６の何れか１項記載の予作動式流水検知装置。
8. チャンバーの流体供給部と本体の一次側を接続し、チャンバーの流体排出部に電動弁を設置した請求項７記載の予作動式流水検知装置。
9. チャンバーに流量制御可能な電動弁を設置した請求項８記載の予作動式流水検知装置。
   

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