JP2015119894A

JP2015119894A - 流水検知装置

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Publication number: JP2015119894A
Application number: JP2013266404A
Authority: JP
Inventors: 昇勇堀田; Noritake Hotta; 弘喜大野; Hiroyoshi Ono; 林　健司; Kenji Hayashi; 健司林
Original assignee: Kitz Corp
Current assignee: Kitz Corp
Priority date: 2013-12-25
Filing date: 2013-12-25
Publication date: 2015-07-02
Anticipated expiration: 2033-12-25
Also published as: JP6270464B2

Abstract

【課題】流路内に流水検出用の機構や部品を別に設けたり、特殊な流路構造に設けることなく、簡単な構成により大口径の流路の場合にも誤作動を防ぎつつ、規定流量において検知に必要な弁開度に動作できる流水検知装置を提供する。
【解決手段】ボデー１内に設けた円盤状の逆止弁体２の一端部に設けた回転軸１７を介して当該逆止弁体２を回動自在に設け、かつ逆止弁体２の回動動作を検知するスイッチ機構３を配設した。回転軸１７に逆止弁体２の開動作をサポートするバネ部材２０を装着し、このバネ部材２０の弾性力を回転軸１７に付与することにより規定流量の検知に必要な逆止弁体２の弁開度を得るようにした。
【選択図】図４

Description

本発明は、例えば、スプリンクラー設備に使用されて火災発生時などに流水を検知するために用いられ、特に、大口径の流路を検知する場合に好適な流水検知装置に関する。

通常、スプリンクラー設備には、スプリンクラーが作動したことを検出するために流水検知装置が設けられる。流水検知装置は、水圧によって作動する逆止弁構造の弁体を内部に有し、火災発生時のスプリンクラーの開放に応じてこの弁体が開状態になって流路が開かれ、弁体が開状態になったときに信号が検知される。この場合、流水検知装置の一次側と二次側とに水が満たされている状態で開放状態を検知する構成の場合に用いられるものとして、例えば、水圧の変化を圧力スイッチで測定して放水を検知する自動警報弁型や、弁開閉時の軸の回転をスイッチで検出する回転作動弁型の流水検知装置が一般に知られている。

これらの流水検知装置のうち、自動警報弁型としては、例えば、特許文献１の流水検知装置が開示されている。この流水検知装置では、弁座面に圧力検出孔が設けられ、弁体が開いたときには、流体がこの圧力検出孔に流れ込み、この圧力検出孔に続けて設けられた圧力スイッチに圧力を導入することで検出信号を発するようになっている。
一方、作動弁型としては、例えば、特許文献２の流水検知装置が開示されている。この流水検知装置では、逆止弁構造の弁体の軸受と対向する部分にレバー軸（ロッド軸）を介して弁開検出機構を配置することにより、弁開度が小さい場合でも検知を行えるようになっている。この弁開検出機構には、逆止弁構造の弁体の動作に追随するために引張りコイルばねが用いられている。

この場合、流水検知装置には、弁開時の信号を口径に関係なく規定の水量、例えば５０Ｌ／ｍｉｎの流量で検知しなければならないことが消防法で定められている。この種の流水検知装置では大口径の流路になり、弁体が大型になったり重くなった場合にも、スプリンクラーの開放に応じて一般のチェッキ弁よりも低圧力・小流量となる規定流量で流水を検知する必要がある。また、他の排水配管からの逆圧などに対する誤作動を防ぐ必要もある。

特開２００７−２５９８９９号公報特許第４６１６４１８号公報

前者の特許文献１のような自動警報弁型の流水検知装置は、スプリンクラー作動後に自動復旧させるためにドレンの流路を別に設ける必要があり、このドレン流路を設けることで、ゴミ詰まりが生じたり、シート面にゴミが噛み込んだり、他系統の排水時に逆圧が生じたときには誤報が生じたりして正常に弁体が動作できなくなる可能性がある。

一方、作動弁型の流水検知装置の場合、弁開度が小さい際にも弁体を確実に動作させるために、後者の特許文献２のように弁体の回転軸とは別のロッド軸を介して弁開検出機構を設けたときには、流体の外部漏れを防ぐためのシール部位が増えると共に、流体中のゴミや堆積物などがロッド軸に引っ掛かったり錆等が発生したりして弁開検出機構が正確に動作しなくなったり、ロッド軸側が常時流路に露出しているために腐食が生じるおそれもある。このロッド軸に引張りコイルばねを用いた機構は、弁体を全閉から全開状態まで付勢するものではなく、全閉状態から所定の開状態まで弁体の動作に追随するための機構にすぎず、また、引張りコイルばねにより付勢しているため、広い取付スペースが必要になるという問題もあった。

本発明は、従来の課題を解決するために開発したものであり、その目的とするところは、流路内に流水検出用の機構や部品を別に設けたり、特殊な流路構造に設けることなく、簡単な構成により大口径の流路の場合にも誤作動を防ぎつつ、規定流量において検知に必要な弁開度に動作できる流水検知装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、請求項１に係る発明は、ボデー内に設けた円盤状の逆止弁体の一端部に設けた回転軸を介して当該逆止弁体を回動自在に設け、かつ逆止弁体の回動動作を検知するスイッチ機構を配設した流水検知装置において、回転軸に逆止弁体の開動作をサポートするバネ部材を装着し、このバネ部材の弾性力を回転軸に付与することにより規定流量の検知に必要な逆止弁体の弁開度を得るようにした流水検知装置である。

請求項２に係る発明は、バネ部材は、逆止弁体の回転軸周りに設けたねじりコイルばねであり、このねじりコイルばねは、逆止弁体の弁開方向に弾発力を有し、この逆止弁体の弁閉状態の自重により弁開方向の弾発力を蓄積するようにした流水検知装置である。

請求項３に係る発明は、ねじりコイルばねは、一端部をスイッチ機構に設けた係止部に、他端部を回転軸に同軸に取付けた作動プレートに設けた係止部にそれぞれ係止して回転軸周りに弾発力を付与した流水検知装置である。

請求項４に係る発明は、バネ部材は、逆止弁体の回転軸に設けた定荷重バネであり、この定荷重バネは、逆止弁体の弁開方向に弾発力を有し、この逆止弁体の弁閉状態の自重により弁開方向の弾発力を蓄積するようにした流水検知装置である。

請求項５に係る発明は、定荷重バネは、回転軸に同軸に取付けた作動プレートに端部を取付けて回転軸周りに弾発力を付与した流水検知装置である。

請求項１に係る発明によると、回転軸に装着したバネ部材を介して規定流量の検知に必要な逆止弁体の弁開度を得るようにしていることで、流路内に流水検出用の機構や部品を別に設けたり、特殊な流路構造に設けることなく、簡単な構成により大口径の流路の場合にも誤作動を防ぎながら小さい規定流量の場合でも検知に十分な弁開度まで大きく逆止弁体を動作させて信号を確実に検知する。内部にゴミが詰まったり噛み込んだりするおそれも少なく、誤報を防止し、大型化を防いでコンパクト性を維持できる。バネ部材の弾性力を調整することで逆止弁体の動作角度を設定でき、所定の弁開度まで正確に逆止弁体を動作可能にできる。

請求項２に係る発明によると、バネ部材をねじりコイルばねとすることで、初期のバネ角度の設定で弾発力を大きくできるため、弁開状態に応じた弾発力を発揮して微少開度から全開時までの流水時に逆止弁体をスムーズに開動作させて、規定流量時に必要な弁開度を得ることができる。ねじりコイルばねを回転軸と同軸に配置することで、このねじりコイルばねが逆止弁体を邪魔して回動動作を妨げることがない。全開状態にもねじりコイルばねの弾発力が逆止弁体に加わることで、この逆止弁体の振動を防ぐことも可能になる。弁閉時の逆止弁体の自重によりねじりコイルばねの弾発力を蓄積していることで、この蓄積された弾発力で逆止弁体が確実に初期動作することが可能となる。

請求項３に係る発明によると、ねじりコイルばねをスイッチ機構内にコンパクト化を図りつつ内蔵することができ、このねじりコイルばねにより作動プレートを動作させて回転軸周りに弾発力を付与し、開動作時には規定流量の検知に必要な弁角度まで確実に逆止弁体を回転動作させることが可能となる。

請求項４に係る発明によると、バネ部材を定荷重バネとすることで、流水時には常に一定の弁開方向への荷重を与えて、流水時に微小開度から安定した動作で逆止弁体を回転させることができる。弁閉時の逆止弁体の自重により定荷重バネの弾発力を蓄積していることで、この蓄積された弾発力で逆止弁体が確実に初期動作することが可能となる。

請求項５に係る発明によると、定荷重バネを簡単に作動プレートに取付けでき、この定荷重バネにより作動プレートを直接動作させて回転軸周りに弾発力を付与し、開動作時には、規定流量の検知に必要な弁角度まで確実に逆止弁体を回転動作させることが可能となる。

本発明における流水検知装置の実施形態を示す斜視図である。図１の平面図である。図１の正面図である。（ａ）は、流水検知装置の全閉状態を示す断面図である。（ｂ）は、全閉時のスイッチ機構の内部を示す概略模式図である。（ｃ）は、係止部材を示す斜視図である。（ａ）は、流水検知装置の微開状態を示す断面図である。（ｂ）は、微開時のスイッチ機構の内部を示す概略模式図である。（ａ）は、流水検知装置の中間開度状態を示す断面図である。（ｂ）は、中間開度時のスイッチ機構の内部を示す概略模式図である。（ａ）は、流水検知装置の全開状態を示す断面図である。（ｂ）は、全開時のスイッチ機構の内部を示す概略模式図である。スプリンクラーシステムを示す模式図である。本発明における流水検知装置の他の実施形態のスイッチ機構を示す概略模式図である。

以下に、本発明における流水検知装置を実施形態に基づいて詳細に説明する。図１〜図３においては、本発明における流水検知装置の実施形態を示しており、この流水検知装置は、ボデー１を有し、このボデー１の内部に円盤状の逆止弁体２が設けられている。ボデー１の外部には、スイッチ機構３、一次及び二次側の圧力計４、排出弁機構５が配設されている。

ボデー１は、短筒形状に形成され、このボデー１の外周面１ａには、スイッチ機構３取付用の取付台座１０と、圧力計４取付用の台座１１と、排出弁機構５取付用の排出口部１２とがそれぞれ設けられる。取付台座１０は、ボデー１に形成された複数の突出部位の先端側に設けられ、台座１１には、逆止弁体２の一次側、二次側にそれぞれ連通するように取付穴１６が形成され、排出口部１２は、逆止弁体２の二次側から外部に連通するように形成されている。

図４〜図７に示すように、逆止弁体２は、回転軸１７が一端部に設けられ、この回転軸１７を中心にアーム１８を介してボデー１内を回動自在に設けられて、ボデー１内の流量を開閉するようになっている。アーム１８の背面側にはストッパー（当接部）１９が形成され、図７の逆止弁体２の全開時には、この当接部１９がボデー１の対向面に当接することで、図における下方側からの流水量が多い場合でも逆止弁体２がガタつくこと無く全開状態が保持される。

回転軸１７には、逆止弁体２の開動作をサポートするための後述するバネ部材２０が装着され、このバネ部材２０の弾性力を回転軸１７に付与することにより規定流量の検知に必要な逆止弁体２の弁開度を得るようになっている。

さらに、逆止弁体２には、ボデー１に形成された弁座面２１との間をシールするシール用Ｏリング２２が設けられ、このＯリング２２を介して案内体２３が逆止弁体２の中央部に設けられている。弁閉時には、Ｏリング２２により逆止弁体２と弁座面２１とがシールされて弁閉状態となる。

案内体２３は、一次側の外周部が傾斜状に形成されて先細状に設けられ、ボルト２４により中央部が逆止弁体２に固着される。案内体２３の取付け後には、弁閉時における弁座面２１側の流路が狭くなり、流水時には弁座面２１付近の流体圧が増すことで逆止弁体２が開きやすくなる。この案内体２３により逆止弁体２の回転角度をトリガーとして検知させ、その誤動作を防ぎつつ動作角度を増幅させて、スプリンクラー作動時の流水を確実に検知可能になる。

上記逆止弁体２は、回転軸１７を介してスイッチ機構３と接続され、このスイッチ機構３により逆止弁体２の回動動作が検知される。
図１〜図７において、スイッチ機構３は、直方体形状のケース体３０に収納され、この状態で取付台座１０に取付けられる。ケース体３０の内部には、作動プレート３１、３２、ロータリーダンパ３３、接点３５を有するリミットスイッチ３４、おもり３６、バネ部材２０、係止部となるねじ３７、プレート３８が設けられ、スイッチ機構３は、これらを介して逆止弁体２の回転動作を遅延し、この逆止弁体２や配管内部の瞬間的な圧力変動や流体漏れなどにおける誤作動を防ぎつつ、逆止弁体２の回転動作による流水を検知可能になっている。

作動プレート３１、３２は、それぞれ第１作動プレート、第２作動プレートからなっている。第１作動プレート３１は、回転軸１７に同軸に取付けられ、逆止弁体２の回動により自由端側が回動して流水検知することが可能に設けられている。第２作動プレート３２は、略Ｖ字形状に曲折形成されて曲折部３２ａが設けられ、この曲折部３２ａ付近においてロータリーダンパ３３と同軸に固定される。曲折部３２ａにおける屈曲角αは、例えば、約１５５°に設定される。第２作動プレート３２は、一端部が第１作動プレート３１の自由端側に係合可能に設けられ、他端部近傍にはおもり３６が設けられ、第２作動プレート３２の曲折部３２ａと第１作動プレート３１の自由端側との係合が外れたときに、おもり３６により第２作動プレート３２がロータリーダンパ３３を介して回転し、リミットスイッチ３４の接点３５をオンするようになっている。

第２作動プレート３２は、第１作動プレート３１の長手方向と所定角度に略く字形状に配置され、これによって第１作動プレート３１の回転軸１７取付け側から第２作動プレート３２のおもり３６側端部までの短寸の巾方向の長さが短くなる。図４（ｂ）において、略く字形状の角度βは、例えば約１３０°に設定される。また、第２作動プレート３２の弁閉時の状態から接点３５を押圧する状態までの回転角度θは、本実施形態では２１°となっているが、これらの角度θ、α、βは適宜変更可能である。

ロータリーダンパ３３は、ケース体３０内に固定され、通水時に第２作動プレート３２がリミットスイッチ３４をオンしようとするときの回転方向（図４（ｂ）において右回転方向）の負荷が、リミットスイッチ３４をオフする回転方向（同図において左回転方向）の負荷よりも大きくなっている。

リミットスイッチ３４は、ロータリーダンパ３３と同様にケース体３０に固定され、第２作動プレート３２のおもり３６側端部の位置に設けられる。逆止弁体２が弁開方向に所定角度回転して第２作動プレート３２がおもり３６で回転したときに、このおもり３６側端部がリミットスイッチ３４の接点３５をオンすることが可能になっている。

スイッチ機構３の回転軸１７側には、上記した第１作動プレート３１、第２作動プレート３２、ロータリーダンパ３３、リミットスイッチ３４、おもり３６が設けられ、非回転軸側、すなわち圧力計４や排出弁機構５に設けられたハンドル３９側には、電源供給や検出信号に用いられる図示しない電気ケーブルを接続可能な端子ユニット４０が設けられている。これにより、天井面や壁面などの設置面に向かう作業者が、電気ケーブルの接続や圧力計４の確認、排出弁機構５の操作などを円滑に行うことが可能となっている。

図４〜図７において、バネ部材２０は、ねじりコイルばねからなり、スイッチ機構３の内部の逆止弁体２の回転軸１７周りに設けられている。ねじりコイルばね２０は、逆止弁体２の弁開方向に弾発力を有し、この逆止弁体２の弁閉状態の自重により弁開方向の弾発力を蓄積するように装着されている。

具体的には、ねじりコイルばね２０は、一端部がスイッチ機構３の内部に係止部として設けられたねじ３７、他端部が回転軸１７に同軸に取付けられたプレート３８にそれぞれ係止され、これにより回転軸１７周りに弁開方向の弾発力Ｆ_１が付与される。
このねじりコイルばね２０により、規定流量以上の流水時に逆止弁体２が開方向に所定の角度以上回転し、この逆止弁体２をスイッチ機構３で検出することが可能になる。

ねじりコイルばね２０は、弾性力が蓄勢された状態において、図４（ｂ）に示すように略「つ」の字状に保持され、且つ、第１作動プレート３１よりも下方側に配置することができる。
従って、従来技術のように、逆止弁の弁開動作の際に作動片（レバー）が反時計回りに回動する方向にばね部材を配置する必要がないので、スイッチ機構３をコンパクトな構造とすることができる。

このスイッチ機構３において、図４（ｃ）に示した係止部材４２を第１作動プレート３１とは別部品によって設け、この係止部材４２を使用するようにしてもよい。係止部材４２は、ねじりコイルばね２０の他端部側に係止可能な係止片４３を有しており、係止部材４２を第１作動プレート３１と一体に動作するように回転軸１７に取付けるようにすれば、係止片４３がねじりコイルばね２０の他端側に係止することで、第１作動プレート３１の動作に伴ってねじりコイルばね２０に上記と同様に弾発力Ｆ_１が付与される。

この場合、弁体二次側における逆止弁体２と弁座面２１（管壁）との径方向の隙間を小さくすることで逆止弁体２が受ける流速を速くするとなおよい。これによって、後述する、流体から受ける力Ｆ_２を大きくすることができ、逆止弁体２の開口角度を大きくできる。

上述した構造により、逆止弁体２の回動が回転軸１７を介して第１作動プレート３１に伝達されると、この第１作動プレート３１から第２作動プレート３２に回動が伝達され、作動弁型の遅延機構であるスイッチ機構３を介して流水が検知される。

図１に示すように、圧力計４、４は、取付穴１６を介して台座１１に取付けられ、これら圧力計４、４で逆止弁体２の一次側と二次側との圧力をそれぞれ測定可能になっている。この圧力測定により、スプリンクラーの放水に必要な一、二次側の双方への所定水圧の負荷状況や、メンテナンス時等の流体漏れなどを確認できる。なお、圧力計４には、図４に示すように圧力遮断弁４１を設けてもよく、この場合、ボデー１内部やボデー１が取り付けられる配管内に水を充満させる際に、この圧力遮断弁４１を閉状態にすれば急激な圧力上昇による圧力計４の破損が防がれる。圧力計４の交換やメンテナンス時には、圧力遮断弁４１を閉状態にすればこれらの作業も容易になる。

図１の排出弁機構５は排水口部１２に取付けられ、この排出弁機構５を介してメンテナンス等においてボデー１及び配管内に蓄積した水を排出可能になっている。排水口部１２は、逆止弁体２よりも二次側のボデー側面に設けられ、この排出口部１２を開閉可能であれば適宜のバルブを排出弁機構５として用いることができ、ハンドル３９の回転により流水検知機構内部及び配管の二次側に蓄積された水を排出可能となる。

上述した流水検知装置をスプリンクラーシステムに用いる場合、例えば、図８に示す管路となる。このスプリンクラーシステム５０の管路には、流水検知装置の二次側にスプリンクラーヘッド５１、末端試験弁５２が設けられ、流水検知装置の一次側にバルブ５３、給水ポンプ５４、水槽５５、補助加圧ユニット（中間ポンプ）５６が設けられている。

スプリンクラーシステム５０が設けられた設備で火災が発生すると、スプリンクラーヘッド５１が弾けて水が噴射する。これに伴い、流量検知装置の二次側（スプリンクラーのノズル側）の水圧が低下するため流量検知装置の逆止弁体２が差圧によって開き、一次側（給水ポンプ５４側）の流体が二次側に流れ出す。

遅延時間以上の流水が続くと、流水検知装置のスイッチ機構３から信号が発せられる。この信号により警報及びスプリンクラーシステム５０が作動し、給水ポンプ５４によりスプリンクラーヘッド５１から本格的に水が噴射される。

このときの流水検知装置の動作は以下のようになる。
図４（ａ）は、流水検知装置の通常時（非流水時）の状態を示しており、流水検知装置の一、二次側に水が満たされ、Ｏリング２２により逆止弁体２と弁座面２１とがシールされた状態で弁閉状態になっている。

この弁閉状態における、逆止弁体２の自重Ｗ、ねじりコイルばね２０の弾発力Ｆ_１ａとの関係は、図４（ａ）のベクトル図において、自重Ｗ≧弾発力Ｆ_１ａと表すことができる。この関係により、弁閉状態におけるねじりコイルばね２０の弾発力Ｆ_１ａが蓄積される。

ここで、流体によって逆止弁体２が受ける力Ｆ_２は０（ゼロ）であるから、図示を省略する。また、逆止弁体２は、一次側からの流体によって浮力を受けているが、この浮力は逆止弁体２の体積により求められる定数であり、逆止弁の開度によって変わるものではないことから、説明を省略する。

この弁閉状態におけるスイッチ機構３の状態を図４（ｂ）に示す。ロータリーダンパ３３には、おもり３６により右回転しようとする力が加わっているが、上述のように弁閉状態が維持されており、回転軸１７は回転しないため、第２作動プレート３２による第１作動プレート３１の係合状態が維持される。従って、ロータリーダンパ３３は同図において右回転することなく、リミットスイッチ３４は作動しない。

図５（ａ）は、配管に設けられた別の流水検知装置の試験等によって瞬間的な圧力変動や漏水が生じ、中間ポンプ５６が作動して、２０Ｌ／ｍｉｎ以下、例えば５〜１０Ｌ／ｍｉｎ程度の微小流量の水が流れ、逆止弁が微開（開度１０°以下）の状態を示す。

この微開状態における、逆止弁体２の自重Ｗ、ねじりコイルばね２０の弾発力Ｆ_１ｂ、流体によって逆止弁体２が受ける力Ｆ_２ｂの関係は、図５（ａ）のベクトル図において、自重Ｗ≧弾発力Ｆ_１ｂ＋力Ｆ_２ｂと表すことができる。すなわち、ねじりコイルばね２０の弾発力Ｆ_１ｂを上記の関係を満たすように設定することにより、ねじりコイルばね２０によって逆止弁が大きく開いてしまうことなく、逆止弁の微開状態が維持される。
なお、ねじりコイルばねの弾発力Ｆ_１ｂは、図４におけるねじりコイルばね２０の弾発力Ｆ_１ａに比して、略同じか若干小さい値となる（弾発力Ｆ_１ｂ≦弾発力Ｆ_１ａ）。

ここで、自重Ｗ＝弾発力Ｆ_１ｂ＋力Ｆ_２ｂの関係は、逆止弁体２が図５（ａ）に示す開度に保持されることを示す。
また、自重Ｗ＞弾発力Ｆ_１ｂ＋力Ｆ_２ｂの関係を満たせば、逆止弁の開度は小さくなり、弁閉状態に至ることも有り得るが、流水を検知させる必要がない状態であることには変わりはなく、流水検知装置の使用にあたって支障はない。

上記の微開状態におけるスイッチ機構３の状態を図５（ｂ）に示す。ロータリーダンパ３３には、引き続きおもり３６により右回転しようとする力が加わっているが、回転軸１７の回転角度は微小のため、第２作動プレート３２による第１作動プレート３１の係合状態が維持される。従って、ロータリーダンパ３３は右回転することなく、リミットスイッチ３４は作動しない。これにより、微小流量時に流水検知信号が発信されることが防止される。

図６（ａ）は、流水検知装置が設置された建造物に火災が発生し、スプリンクラーヘッド５１が弾けて水が噴射し、流水検知装置の二次側の水圧が低下して逆止弁が差圧によって開き、２０Ｌ／ｍｉｎを越える水が流れる状態を示す。具体的には、図６（ａ）は、規定流量である５０Ｌ／ｍｉｎの水が流れ、逆止弁が中間開度（開度約１２〜１３°）となった状態を示す。

この中間開度における、弁体の自重Ｗ、ねじりコイルばね２０の弾発力Ｆ_１ｃ、流体によって逆止弁体２が受けるＦ_２ｃの関係は、図６（ａ）のベクトル図において、自重Ｗ≦弾発力Ｆ_１ｃ＋Ｆ_２ｃと表すことができる。すなわち、ねじりコイルばね２０の弾発力Ｆ_１ｃを上記の関係を満たすように設定することにより、規定流量における逆止弁の弁開度を、ねじりコイルばね２０の弾発力Ｆ_１ｃを利用して大きく得ることができ、スイッチ機構３における流水検知を確実に行うことができる。
なお、ねじりコイルばね２０の弾発力Ｆ_１ｃは、図５におけるねじりコイルばね２０の弾発力Ｆ_１ｂに比して若干小さい値となる（弾発力Ｆ_１ｃ≦弾発力Ｆ_１ｂ）。

ここで、自重Ｗ＝弾発力Ｆ_１ｃ＋力Ｆ_２ｃの関係は、逆止弁体２が図６（ａ）に示す開度に保持されることを示す。
また、自重Ｗ＜弾発力Ｆ_１ｃ＋力Ｆ_２ｃの関係を満たせば、逆止弁の開度は大きくなり、全開状態に至ることも有り得るが、流水を検知する状態であることには変わりはなく、流水検知装置の使用にあたって支障はない。

上記の中間開度状態におけるスイッチ機構３の状態を図６（ｂ）に示す。
この場合、回転軸１７を介して逆止弁体２と同軸に取付けられた第１作動プレート３１が逆止弁体２の回転角度と同じ角度で回転し、この第１作動プレート３１の自由端側の係合が第２作動プレート３２から外れる。このため、第２作動プレート３２はおもり３６の重さによって図の状態から右回転する。前記したようにロータリーダンパ３３の右回転方向の負荷が左回転方向の負荷よりも大きいため、第２作動プレート３２は、ロータリーダンパ３３の負荷に抗するように徐々に右回転し、第１作動プレート３１の係合が外れた所定時間経過後に、第２作動プレート３２がリミットスイッチ３４の接点３５を押してこのリミットスイッチ３４がオンの状態になる。

逆止弁体２が全開状態になり、第１作動プレート３１が第２作動プレート３２から外れたときから、この第２作動プレート３２によりリミットスイッチ３４がオンされるまでの遅延時間は、ロータリーダンパ３３の負荷の大きさや、第２作動プレート３２に対するおもり３６の位置や重さを調節することで適宜設定可能となる。
リミットスイッチ３４がオンの状態になると、図示しない外部の制御盤に逆止弁体２が所定時間開放したことを知らせる信号が発せられる。この信号により図示しない警報装置が作動し、火災の発生によるスプリンクラーシステム５０の作動が知らされる。

一方、流水検知装置内に５０Ｌ／ｍｉｎ以上の流量の水が流れ、第１作動プレート３１が図６（ａ）の状態まで水圧で押し上げられた場合でも、この状態が一定時間（例えば、２０秒間）維持されない場合には、流水が停止すると同時に逆止弁体２が閉状態まで回転し、第１作動プレート３１の係合により第２作動プレート３２がおもり３６の重さに抗して持ち上げられる。これにより、リミットスイッチ３４がオンになることがなく、予め設定した時間に応じて誤作動を防止できる。

図７（ａ）は、上述のようにリミットスイッチ３４がオンとなり、火災発生の警報および給水ポンプ５４が作動して、スプリンクラーヘッド５１から本格的に水が噴射された状態を示す。具体的には、図７（ａ）は、５０Ｌ／ｍｉｎを越える流体が流れ、逆止弁が全開となった状態を示す。

この弁閉状態における、逆止弁体２の自重Ｗ、ねじりコイルばね２０の弾発力Ｆ_１ｄ、流体によって逆止弁体２０が受ける力Ｆ_２ｄの関係は、図６の場合と同様に、図７（ａ）のベクトル図において、自重Ｗ≦弾発力Ｆ_１ｄ＋力Ｆ_２ｄと表すことができる。なお、ねじりコイルばね２０の弾発力Ｆ_１ｄは、図６におけるねじりコイルばね２０の弾発力Ｆ_１ｃに比して更に小さい値となる（弾発力Ｆ_１ｄ≦弾発力Ｆ_１ｃ）が、流体によって逆止弁体２が受ける力Ｆ_２ｄが更に大きくなるため、逆止弁が全開状態となる。

ここで、自重Ｗ＝弾発力Ｆ_１ｄ＋力Ｆ_２ｄの関係は、逆止弁体２が図７（ａ）に示す全開状態に保持されることを示す。
また、自重Ｗ＜弾発力Ｆ_１ｄ＋力Ｆ_２ｄの関係を満たせば、逆止弁の開度は図７（ａ）に示す全開状態のまま、逆止弁体２の当接部１９がボデー１に押し付けられる状態となる。

上記の中間開度状態におけるスイッチ機構４の状態を図７（ｂ）に示す。回転軸１７が更に回転し、第２作動プレート３２による第１作動プレート３１の係合が解除された状態継続する。これにより、第１作動プレート３１が右回転した状態も維持され、リミットスイッチ３４がオンとなった状態も維持される。

火災の鎮火等により給水ポンプ５４を停止させ、スプリンクラーヘッド５１への流水が停止すると、流水検知装置の二次側に水が蓄積して逆止弁体２の一次側と二次側との差圧が無くなり、逆止弁体２が自重で回転して図４（ａ）の弁閉状態になる。このとき、第１作動プレート３１が図４（ｂ）の状態まで回転し、この第１作動プレート３１の端部側が第２作動プレート３２の曲折部３２ａに係合してこの第２作動プレート３２を左回転させ、第２作動プレート３２がリミットスイッチ３４の接点３５から外れることでオフの状態となる。これにより、制御盤への信号が停止して警報装置の作動が停止する。

なお、メンテナンスや試験等により、流水検知装置の二次側の水を排出する場合には、手動ハンドル３９を開方向に回転させて排出弁機構５を開状態にする。これによって、流水検知装置の二次側に蓄積した水が排出口部１２から外部に排出される。

次に、本発明の流水検知装置の上記実施形態における作用を説明する。
本発明の流水検知装置は、前述したように回転軸１７に逆止弁体２の開動作をサポートするバネ部材であるねじりコイルばね２０を装着し、このねじりコイルばね２０の弾性力を回転軸１７に付与して規定流量の検知に必要な逆止弁体２の弁開度を得るようにしているため、大口径の場合にも検出用の軸等を別途設けることなく、重量の大きい逆止弁体２の開動作をねじりコイルばね２０でサポートして所定角度まで確実に回転させ、規定流量時において検知に十分な弁開度を得ることができる。

この場合、ねじりコイルばね２０を逆止弁体２の回転軸１７周りにスイッチ機構３内に設けていることで、このねじりコイルばね２０が常時流体にさらされることがなく、腐食等の錆による作動不良のおそれがない。ねじりコイルばね２０を回転軸１７に挿入して所定位置に配置できるため、スイッチ機構３内部の内部構造が簡略化し、省スペース化も可能になる。

さらに、ねじりコイルばね２０は、回転軸１７と同軸に設けられるため逆止弁体２の回動を妨げることがなく、全開時にも逆止弁体２に弾発力を伝えることでこの逆止弁体２を安定状態で全開位置に保持し、これにより全開時における逆止弁体２の振動を防いでばたつきを抑制し、騒音の発生も防止できる。しかも、ねじりコイルばね２０が最大に開く状態を逆止弁体２の全開状態と一致するように設定すれば、この逆止弁体２が全開状態を越える余分な弾性力を受けることがなく、弁全開時の衝撃を防止することも可能となる。ねじりコイルばね２０の弾性力を予め調整することで、５０Ｌ／ｍｉｎ以外の最低作動流量に対して弁体の作動角度を調整することもできる。

図９においては、本発明における流水検知装置の他の実施形態におけるスイッチ機構を示している。なお、この実施形態において前記実施形態と同一部分は同一符号によって表し、その説明を省略する。
この流水検知装置のスイッチ機構３では、バネ部材として図４の逆止弁体２の回転軸１７に定荷重バネ７０が設けられている。定荷重バネ７０は、逆止弁体２の巻き取り方向である弁開方向に弾発力を有し、この逆止弁体２の弁閉状態の自重により弁開方向の弾発力が蓄積されるようになっている。

図９（ａ）に示すように、定荷重バネ７０の端部７１は、略Ｌ字状に形成された作動プレートである、第１作動プレート７２の取付端部７３に取付けられる。作動プレート７２は、回転軸１７に同軸に取付けられて回転軸１７周りに弾発力を付与するようになっている。第１作動プレート７２には、取付端部７３と略９０°の角度で係合端部７４が設けられ、この係合端部７４が第２作動プレート３２に係合可能になっている。

図９（ａ）に示した弁閉時には、逆止弁体２の弁閉状態の自重により第１作動プレート７１を介して弁開方向の弾発力が定荷重バネ７０に蓄積される。このとき、第１作動プレート７１の係合端部７４が第２作動プレート３２の曲折部３２ａに係合している。弁開時には、図９（ｂ）の状態となり、係合端部７４の第２作動プレート３２への係合が外れてロータリーダンパ３３におもり３６により右回転しようとする力が加わり、第２作動プレート３２によりリミットスイッチ３４をオン可能となる。

このように、バネ部材を定荷重バネ７０としたときには、逆止弁体２を押上げる方向に一定荷重の力を加えることができるため、弁閉から弁開状態までの何れの開度においても安定した弁体開度が得られる。また、バネ部材としては、定荷重バネ以外にも、図示しない圧縮コイルばね、引張コイルばねなどを用いることも可能であり、これらを用いる場合、取付けスペースや部品点数の増加を考慮しながら装着し、ねじりコイルばねや定荷重バネと同様の機能を発揮することができる。

１ボデー
２逆止弁体
３スイッチ機構
１７回転軸
２０ねじりコイルばね（バネ部材）
３１、７２第１作動プレート（作動プレート）
３７ねじ（係止部）
７０定荷重バネ
７１端部

Claims

ボデー内に設けた円盤状の逆止弁体の一端部に設けた回転軸を介して当該逆止弁体を回動自在に設け、かつ逆止弁体の回動動作を検知するスイッチ機構を配設した流水検知装置において、前記回転軸に前記逆止弁体の開動作をサポートするバネ部材を装着し、このバネ部材の弾性力を前記回転軸に付与することにより規定流量の検知に必要な前記逆止弁体の弁開度を得るようにしたことを特徴とする流水検知装置。
前記バネ部材は、前記逆止弁体の回転軸周りに設けたねじりコイルばねであり、このねじりコイルばねは、前記逆止弁体の弁開方向に弾発力を有し、この逆止弁体の弁閉状態の自重により弁開方向の弾発力を蓄積するようにした請求項１に記載の流水検知装置。
前記ねじりコイルばねは、一端部を前記スイッチ機構に設けた係止部に、他端部を前記回転軸に同軸に取付けた作動プレートに設けた係止部にそれぞれ係止して前記回転軸周りに弾発力を付与した請求項２に記載の流水検知装置。
前記バネ部材は、前記逆止弁体の回転軸に設けた定荷重バネであり、この定荷重バネは、前記逆止弁体の弁開方向に弾発力を有し、この逆止弁体の弁閉状態の自重により弁開方向の弾発力を蓄積するようにした請求項１に記載の流水検知装置。
前記定荷重バネは、前記回転軸に同軸に取付けた作動プレートに端部を取付けて前記回転軸周りに弾発力を付与した請求項４に記載の流水検知装置。