JP2020069066A - 負圧湿式予作動スプリンクラー設備における流量制御弁 - Google Patents

Abstract

【課題】ピストン部の動作時における金属製部品同士の衝突による騒音を解消すると共に、ウォーターハンマーの発生を防止する。【解決手段】一端部が閉塞され、閉塞された側の端部側面の流入口３から流入する水を含んだ空気が他方側の端部の流出口４から流出するシリンダ部２と、該シリンダ部２内で水の圧力により前進移動可能に設けられたピストン部６と、該ピストン部６を後退移動方向に付勢するコイルバネ１１とによって構成される。平常時及びヘッド破損時には、後退位置にあって、流入口３から流入した水を含んだ空気は、大径の開口８からピストン部６内に流入し、シリンダ部２の流出口４から流出する。火災発生時には、流入した水の一部は大径の開口８を通ってピストン部６内に抜け、その他の水がピストン部６の閉塞部分６′を押し出す。その際、ピストン部６の外周部における大径の開口８から後部側の端部にかけて設けた溝７から少量の水が流出する。【選択図】図５

Description

本発明は、二次側配管内に水が充填され且つ火災発生時以外においては負圧状態とする負圧湿式予作動スプリンクラー設備における流量制御弁に関するものである。

従来における消火設備として、スプリンクラーヘッドの破損等が生じた場合に漏水を防止し、且つ火災発生時に速やかに放水する機能を有する、二次側配管内に水が充填され且つ火災発生時以外においては負圧状態とする負圧湿式予作動スプリンクラー設備がある。

図９は斯かる負圧湿式予作動スプリンクラー設備の概略構成図である。該図において１００は負圧湿式予作動スプリンクラー設備である。

１０１は消火水槽１０２から送水ポンプ１０３を介して立ち上がって配管された一次側配管である。１０４は前記一次側配管１０１に接続され、スプリンクラーヘッド１０５まで配管された二次側配管である。

１０６は前記一次側配管１０１と二次側配管１０４との間に設置され、火災発生時以外では閉状態が維持される予作動式流水検知装置である。１０７は天井部に設置された、火災を感知して火災信号を送出する火災感知器である。

１０８は前記二次側配管１０４に一端側１０８Ａを接続すると共に、他端側１０８Ｂを、真空ポンプ１０９から立ち上がって配管された吸気管１１０と、下端が前記消火水槽１０２まで垂下した排水管１１１とに接続された吸引管である。

１１２は前記吸引管１０８の途中部に設置された、前記二次側配管１０４内の負圧の状態の正常監視時には少量の、配管破損やスプリンクラーヘッド破損等の異常時には多量の流通量とし、放水時には閉止する流量制御弁である。また、該流量制御弁１１２は、図１０及び図１１に示すオリフィス付き自動弁であり、口径４０Ａの直動式電磁弁のものがある。そしてまた一例として、その定格はＤＣ２４ボルト、１，５８０ｍＡのものがある。

また、該流量制御弁１１２であるオリフィス付き自動弁は、図１０に示す如く、二次側配管１０４内の負圧の状態の正常時（緩慢な圧力上昇）には、入口側の開口１１２ａから本体内に流入した水を含んだ空気は、矢標で示すようにオリフィス（小孔）１１２Ａを通過することによって少量が出口側の開口１１２ｂに流れるようにされている。そしてまた、二次側配管１０４内の負圧の状態の異常時（圧力の急上昇）には、図１１に示す如く、通電によって電磁コイル１１２ｃ及びプランジャ１１２ｄを介して弁体１１２ｅを上昇させ、開放された本来の流路１１２Ｂを通って多量が出口側の開口１１２ｂに流れるようにされているものである。

また、図９において１１３は前記吸引管１０８の途中部における前記流量制御弁１１２より二次側配管１０４側の位置に設置された、二次側配管１０４内の圧力を検出する真空スイッチである。

１１４は火災発生時に前記火災感知器１０７からの火災信号を受信し、後記制御盤に該信号を送信する信号受信盤である。

１１５は前記信号受信盤１１４からの信号を受信し、前記予作動式流水検知装置１０６を開状態として前記一次側配管１０１と二次側配管１０４とを連通状態とすると共に、前記送水ポンプ１０３を作動させる制御盤である。尚、その他図中１１６は前記吸気管１１０の前記吸引管１０８への接続部分に設置した気水分離器、１１７は前記吸引管１０８の前記吸気管１１０と排水管１１１との接続部分に設置した逆止弁である。

そして、火災発生時以外のときには一次側配管１０１と二次側配管１０４のいずれにも水が充填されており、且つ二次側配管１０４内を、吸引管１０８及び吸気管１１０を介して真空ポンプ１０９で負圧状態とするものである。

また、火災発生時には、火災感知器１０７が火災を感知して火災信号を信号受信盤１１４に送信し、そして該信号受信盤１１４から該信号を制御盤１１５に送信する。該信号を受信した制御盤１１５は予作動式流水検知装置１０６を開状態とすると共に送水ポンプ１０３を作動させる。これによりスプリンクラーヘッド１０５から放水が連続して行われるものである。尚、斯かる際には、流量制御弁１１２であるオリフィス付き自動弁は、図１０に示す状態であって、真空ポンプ１０９の作動は停止される。

従来における負圧湿式予作動スプリンクラー設備は上記の通りである。しかし、斯かる設備には二次側配管内の負圧の状態を適正に保持する構成において問題がある。それは、吸引管１０８の途中部に設置された流量制御弁１１２としてオリフィス付き自動弁を用いていることによるものである。

而して、斯かるオリフィス付き自動弁は電磁弁であり、そして、斯かる電磁弁は、無通電時には閉止し、通電時に開放するなど制御方法がシンプルであるというメリットがある一方、消費電流が大きく、且つ弁体の開放中は通電し続けなければならず、大きな電源が必要となる。そして、上記の如く、従来の設備に用いられていたオリフィス付き自動弁は、口径４０Ａの直動式電磁弁のものがあり、そしてまた一例として、その定格はＤＣ２４ボルト、１，５８０ｍＡのものがあり、消費電流も大きく且つ弁体の開放に大きな電源が必要であった。

また、従来用いられていた電磁弁は、上記の通り消費電流も大きく且つ弁体の開放に大きな電源が必要であることから、停電時における問題もある。即ち、停電時において、二次側配管の破損等で二次側配管内の圧力が急上昇する事態が起き、弁を開放させる必要が生じることがあるが、その場合に備えて容量の大きい蓄電池を設けるか、非常電源設備による給電を行うなどの対策が必要であった。しかし、容量の大きい蓄電池を設ける場合には、蓄電池自体の大きさだけでなく、それを収納する制御盤の大きさも大きくなり、コストも増えることになる。また、非常電源設備による給電を行う場合には、予め非常電源設備の設計の際に電源容量を見込む必要があり、設備のリニューアルに対応できない等の問題があった。

そこで、本発明者は、上記負圧湿式予作動スプリンクラー設備において、それに用いる二次側配管内の圧力の適正保持用の流量制御弁として、電力消費の大きい従来のオリフィス付き自動弁に替わる電力不要の流量制御弁を、先に案出した。そして、これを用いることにより上記従来の問題点を悉く解消することができるようになった。

而して、本発明者が先に案出した流量制御弁は、図７及び図８に示した通りである。該図において、１は流量制御弁である。２は両端部が閉塞２Ａ、２Ｂされ、一方側の端部側面に設けた流入口３から流入する水を含んだ空気が他方側の端部の閉塞部分２Ｂに設けた流出口４及び該流出口４の内側に連成された該流出口４より小径の開口５から流出するシリンダ部である。尚、該シリンダ部２の一方側の端部側面に設ける流入口３は、シリンダ部２自体に設ける場合と、図示はしないがシリンダ部２の一方側の端部の閉塞部分２Ａを大きくしてこれに設ける場合とがある。６は前記シリンダ部２内で水の圧力により前進移動可能に設けられたピストン部であり、流入する水の圧力によって後記コイルバネの付勢力に抗して最前進位置まで移動することによりその閉塞部分が前記シリンダ部２の閉塞部分２Ｂの内側面に密接するようになされたものである。また、該ピストン部６は、前部側の端部が閉塞６′された円筒状をなし、他端部に外径が前記シリンダ部２の内径と等しいフランジ部６Ａを形成し、閉塞部分６′の、シリンダ部２における他方側の端部の閉塞部分２Ｂとの対向面に、ピストン部６における閉塞部分６′がシリンダ部２における他方側の端部の閉塞部分２Ｂに密接した状態において、両閉塞部分６′、２Ｂの間に、ピストン部６の外周とシリンダ部２における閉塞部分２Ｂの開口５との間に少量の流通量の流路を形成する溝７を設けると共に、円筒状部分に大径の開口８を設けてなるものである。

９は前記シリンダ部２の一方側の端部の閉塞部分２Ａに摺動自在に貫挿した点検棒であり、前記シリンダ部２内において後記コイルバネの付勢力に抗して前記ピストン部６をその最前進位置まで押し出すものである。また、該点検棒９は前部側の端部を前記ピストン部６の閉塞部分６′に接続している。また、該点検棒９の軸方向の略中央部には後退位置を規制するストッパ９Ｂが形成されると共に、シリンダ部２の一方側の端部の閉塞部分２Ａから突出する後部側の端部には、該シリンダ部２の閉塞部分２Ａから該点検棒９を囲むように突設した筒状部１０に出没するフランジ部９Ａを形成している。

１１は前記点検棒のフランジ部９Ａと前記シリンダ部２の閉塞部分２Ａとの間に縮設したコイルバネであり、前記点検棒９を介して前記ピストン部６を後退位置に向けて押圧付勢するものである。

そして、該コイルバネ１１の弾発力（バネ定数）は、火災発生時において二次側配管１０４内に一次側配管１０１から水が供給され、該水の一部が吸引管１０８内に流入したときの圧力によってのみ縮小する程度であることを要する。したがって、流入口３から水が流入し、その圧力が該コイルバネ１１の付勢力を超えている状態でピストン部６は前進移動が行われることになるものである。

また、前記筒状部１０と前記点検棒９のフランジ部９Ａとをもって点検棒の変位量の測定手段１２が構成されており、筒状部１０の突出端面１０ａと点検棒９のフランジ部９Ａの外端面９Ａ′との間隔Ｌ１を、ピストン部６が後退位置にあるときにおける該ピストン部６の閉塞部分６′とシリンダ部２の他方側の端部の閉塞部分２Ｂとの相互間隔Ｌ２に対応する間隔とするようになしている。これにより点検棒１０の動きを通してシリンダ部２内のピストン部６の動きや位置を外部から確認することができることになるものである。

また、上記流量制御弁１の作用は、次の通りである。
火災発生時以外のときにおける二次側配管の温度変化による体積膨張や流量制御管等からの微少な空気流入等による緩慢な圧力上昇があるときは、図７に示す如く、ピストン部６は後退位置にあり、シリンダ部２の流入口３から流入した水を含んだ空気は、ピストン部６の大径の開口８を通ってシリンダ部２の開口５と流出口４から流出する。

また、スプリンクラーヘッド等が破損して二次側配管内の圧力が急速に上昇したときには、ピストン部６は図７と同じ後退位置にあって、真空ポンプ１０９が作動する。そして、この吸引によって漏水が防止される。尚、その際において真空ポンプ１０９の吸引力はコイルバネ１１の弾発力より低いためピストン部６は移動しない。

また、火災発生時において一次側配管１０１から二次側配管１０４に水が供給され、その水の一部が吸引管１０８内に流入すると、図８に示す如く、その水の圧力によってコイルバネ１１の付勢力に抗してピストン部６が最前進位置まで移動し、その閉塞部分６′がシリンダ部２の閉塞部分２Ｂの内側面に密接する。また、このときにおいては真空ポンプ１０９は作動しない。そして、これにより水はピストン部６の溝７を通じて少量しか流れず、スプリンクラーヘッド１０５からの充分な放水が確保される。尚、ピストン部６の溝７から引き続き水が流出するが、該溝７からの流通量は少ないことから流出の影響は少ない。

そして、消火完了後、予作動式流水検知装置１０６が閉止すると、ピストン部６の溝７から水が流出することで二次側配管１０４内の圧力が減少し、ピストン部６はコイルバネ１１によって再び後退位置に戻される。

以上の如く、上記流量制御弁１は、電力を要することなく作動するものである。

また、上記流量制御弁１は、定期的に点検し、加圧水を流入させることなくピストン部６の動作を確認することができるようにした構成も備えている。

斯かる構成は、ピストン部６が後退位置にあって、流入口３から水を含んだ空気が流入し、これらが該ピストン部６の大径の開口８を通ってシリンダ部２の開口５と流出口４から流出する状態が長期間にわたって継続すると、ピストン部６の周囲やシリンダ部２の内面において水に含まれるカルシウムや不純物が析出したり、ゴミが付着し、実際の火災発生時においてピストン部６が正常に動作しない事態が起こる虞があることから、これを防ぐためのものである。

而して、該構成は、前記の通り、シリンダ部２の一方側の端部の閉塞部分２Ａに、前記シリンダ部２内において前記コイルバネ１１の付勢力に抗して前記ピストン部６をその最前進位置まで押し出す点検棒９を備えた構成である。

そして更に、前記の通り、筒状部１０と点検棒９のフランジ部９Ａとをもって点検棒の変位量の測定手段１２が構成されており、筒状部１０の突出端面１０ａと点検棒９のフランジ部９Ａの外端面９Ａ′との間隔Ｌ１を、ピストン部６が後退位置にあるときにおける該ピストン部６の閉塞部分６′とシリンダ部２の他方側の端部の閉塞部分２Ｂとの相互間隔Ｌ２に対応する間隔とするようになしているから、点検棒９の動きを通してシリンダ部２内のピストン部６の動きや位置を外部から確認することができることになるものである。

本発明者が先に案出した負圧湿式予作動スプリンクラー設備における流量制御弁１は、上記の如き構成、作用であり、そして上記の通りの効果を奏するものではあるが、本発明者は更にピストン動作時における、それの閉塞部分とシリンダ部の閉塞部分との最初の衝突により発生する衝撃音とバウンド現象によるピストン部とシリンダ部とのその後に繰り返される衝突による衝撃音による騒音と、ウォーターハンマーの発生による部品の毀損等の面から検討し、これらを改善すべく鋭意研究した結果、本発明の完成をみるに至ったものである。

即ち、本発明者が先に案出した流量制御弁１においては、ピストン部６の動作時においてその閉塞部分６′とシリンダ部２の閉塞部分２Ｂとの間で最初の衝突が起こり、そしてその閉塞部分６′がシリンダ部２の閉塞部分２Ｂと一旦接触した後で、大径の開口８からピストン部６とシリンダ部２の間の空間部に流入する水や衝突による跳ね返りによりピストン部６が後退方向に押し出されることによってバウンド現象が起き、ピストン部６の閉塞部分６′とシリンダ部２の他方側の端部の閉塞部分２Ｂとの間で何回も衝突が繰り返される。そして、ピストン部６とシリンダ部２はいずれも金属製であることから、これらの衝突によって発生する衝撃音が騒音となる虞があった。

また、ピストン部６は流入する水の圧力によって急速に移動し、その閉塞部分６′がシリンダ部２の他方側の端部の閉塞部分２Ｂの開口５を急激に締め切ることになるから、内部にウォーターハンマーが発生することがある。そして、この場合においては、その衝撃で配管に設置した表記しない圧力計等の部品が毀損することがあった。

そこで、本発明者はこれらの問題点を改善すべく更に鋭意研究した結果、ピストン部が前進したときにおいて、その前端部とシリンダ部との間で衝突が起こらないと共にピストン部のバウンド現象も起こらず、且つピストン部の動作時における前進移動速度を抑制することができるように構成することにより、上記の問題点を悉く改善することができるようになることを知見し、本発明の完成をみるに至ったものである。

而して、本発明の要旨とするところは、
予作動式流水検知装置と該予作動式流水検知装置の一次側に設けられ、基端側に給水手段が接続される一次側配管と、
該予作動式流水検知装置の二次側に設けられ、スプリンクラーヘッドが接続された二次側配管と、該二次側配管を負圧とする真空ポンプと該二次側配管と真空ポンプを接続する吸気管と、
前記二次側配管と前記吸気管との接続部に設けられ、
前記二次側配管から前記吸気管に流入する空気と水が通過する本体部と、該本体に設けたシリンダ部内で水の圧力により前進移動可能に設けられたピストン部と、該ピストン部を後退移動方向に付勢するコイルバネとによって構成され、
前記ピストン部は、外径が前記シリンダ部の内径と等しく、流入口から流入する水を含んだ空気の一部が直接前記大径の開口に流入する位置に後退し、更に、外周部における前記大径の開口から後部側の端部にかけて、流入する水の圧力によって前記コイルバネの付勢力に抗して最前進位置まで移動することによりその大径の開口が前記シリンダ部の内側面によって閉塞されることにより、流入を閉止することを特徴とする負圧湿式予作動スプリンクラー設備における流量制御弁
にある。

また、上記構成において、前記大径の開口が前記シリンダ部の内側面によって閉塞された状態において、前記ピストン部と前記シリンダ部との密接部分の間に、前記ピストン部の後部側の端部と前記大径の開口との間に少量の流路を形成する溝を設けるようにしてもよい。

また、上記構成において、更に、前記シリンダ部の端部の閉塞部分に、前部側の端部を前記ピストン部の閉塞部分に接続し、前記シリンダ部内において前記ピストン部をその最前進位置まで押し出す点検棒を備え、該点検棒の前記シリンダ部の閉塞部分から突出する後部側の端部に、該シリンダの閉塞部分から該点検棒を囲むように突設した筒状部に出没するフランジ部を形成すると共に、該フランジ部と前記シリンダ部の閉塞部分との間に、前記コイルバネを配設し、更に、前記点検棒のフランジ部の内側面に、前記ピストン部が最前進位置まで移動したときにおいて内端が前記シリンダ部の閉塞部分に当接する円筒状のストッパ部を形成する一方、前記シリンダ部の閉塞部分における前記円筒状のストッパ部が当接する部分に、弾性緩衝材を配設するようにしてもよい。

また、上記構成において、前記シリンダ部を、軸方向の中央部から流出口側にかけて内径を小さくなすと共に、大径の部分と小径の部分の境界部をテーパ状となし、前記ピストン部を前記シリンダ部の小径の部分に移動可能に設けるようになしてもよい。

また、上記構成において、前記ピストン部の流入口から流入する水を含んだ空気の一部が直接前記流入口から流入する位置に、流入する水を含んだ空気の流れを整流するための隆起部を設けるようになしてもよい。

本発明は上記の如き構成であり、ピストン部の閉塞部分は後部側にあり、且つピストン部にフランジ部が存在せず、更にシリンダ部の流出口側には閉塞部分が存在しないことから、ピストン部の前進移動時においてピストン部とシリンダ部との衝突が起こらず、且つまた、ピストン部の前部外周とシリンダ部の内側面との間に、ピストン部が最前進位置まで移動したときにおいて、本発明者が先に案出した流量制御弁の如き水が流入する空間部が出来ないことから、ピストン部のバウンド現象も起こらないものである。したがって、ピストン部の動作時において発生する、金属製部品同士の衝突による衝撃音が発生せず、もってこれの騒音問題を解消することができるものである。また、ピストン部はストレートの円筒状であり、本発明者が先に案出した流量制御弁の如きフランジ部が存在しないことから、構造が簡略化されて製造が容易になると共に、小型軽量化することもできるものである。

また、火災発生時において流入口から水が流入したときには、その水の一部がピストン部の大径の開口からピストン部内に流入することにより、ピストン部の急速な前進移動速度が抑制され、もって水流の急激な締め切り動作に伴うウォーターハンマーの発生を防止することができるものである。

また、斯かる作用は、流入口から流入する水の一部がピストン部の大径の開口からピストン部内に抜けることから、ピストン部の後部側の閉塞部分にかかる水圧をその分だけ減ずることができると共に、ピストン部内に流入した水がピストン部の前進移動への抵抗となることによるものである。

また、ピストン部が最前進位置まで移動したときにおいて、点検棒の後端側のフランジ部に形成した円筒状のストッパ部が、シリンダ部の閉塞部分に衝突するが、ピストン部の移動速度の抑制に加えて、シリンダ部の閉塞部分に配設した弾性緩衝材の作用によって衝突の衝撃は大幅に緩和され、もって大きな衝撃音が生ずることはなく、また配管に設置した表記しない圧力計等の部品が毀損することもないものである。

また、ピストン部は後部側、即ち、流入口側の端部を閉塞し、そして点検棒はこのピストン部の閉塞部分に接続していることから、点検棒を、本発明者が先に案出した流量制御弁におけるが如く、ピストン部の内部を通ってその先端側の閉塞部分に接続する場合に比してはるかに短くすることができるものである。もって、その分小型軽量化することができると共に、コストを下げることもできるものである。また、点検棒のピストン部への組立作業も行い易くなるものである。

また、上記の如く、ピストン部は後部側の端部を閉塞し、そして点検棒はこのピストン部の閉塞部分に接続していることから、本発明者が先に案出した流量制御弁におけるが如く、ピストン部内に点検棒が存在しないことから、損失軽減や小型化が可能となるものである。

本発明の実施形態に係る負圧湿式予作動スプリンクラー設備における流量制御弁の縦断側面図であり、平常時及びヘッド破損時の状態を示すものである。 同火災発生時及び点検時の状態を示すものである。 同ピストン部の半分を断面で示した拡大側面図である。 同ピストン部の後部側から看た拡大図である。 同火災発生時における作用を示す拡大縦断側面図である。 同ピストン部が最前進位置まで移動したときにおける作用を示す部分拡大縦断側面図である。 本発明者が先に案出した負圧湿式予作動スプリンクラー設備における流量制御弁の縦断側面図であり、平常時及びヘッド破損時の状態を示すものである。 同火災発生時の状態を示すものである。 従来の負圧湿式予作動スプリンクラー設備の概略構成図である。 従来の負圧湿式予作動スプリンクラー設備におけるオリフィス付き自動弁の作用説明図であり、二次側配管内の圧力の緩慢な上昇時の状態を示すものである。 従来の負圧湿式予作動スプリンクラー設備におけるオリフィス付き自動弁の作用説明図であり、二次側配管内の圧力の急速な上昇時の状態を示すものである。

以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照して説明する。

図中、１′は流量制御弁である。また、該流量制御弁１′は、以下ａ〜ｆの点において、上記本発明者が先に案出した負圧湿式予作動スプリンクラー設備における流量制御弁１と相違している。

ａ．シリンダ部２の構成において、先に案出した流量制御弁１においては、両端部を閉塞しているのに対して、本発明に係る流量制御弁１′においては、流入口３側の端部だけ閉塞２Ａし、流出口４側は開放している点。また、本実施形態においては、軸方向の中央部から流出口４側にかけて内径を小さくなすと共に、大径の部分２ａと小径の部分２ｂの境界部をテーパ状２ｃとなし、前記ピストン部６を前記シリンダ部２の小径の部分２ｂに移動可能に設けてなる点。
ｂ．ピストン部６の構成において、先に案出した流量制御弁１においては、前部側の端部を閉塞しているのに対して、本発明に係る流量制御弁１′においては、後部側、即ち、流入口側の端部を閉塞６′している点。
ｃ．ピストン部６の構成において、先に案出した流量制御弁１においては、後部側の端部に外径がシリンダ部２の内径と等しいフランジ部を形成しているのに対して、本発明に係る流量制御弁１′においては、外径がシリンダ部２の内径と等しいストレートの円筒状をなしている点。また、本実施形態においては、該ピストン部６はシリンダ部２の小径の部分２ｂに移動可能に設けている点。
ｄ．ピストン部６の構成において、先に案出した流量制御弁１においては、大径の開口８をシリンダ部２の内径より小径のピストン部６本体に設けているのに対して、本発明に係る流量制御弁１′においては、外径がシリンダ部２の内径と等しいピストン部６の閉塞部分６′寄りの位置に設けている点。
ｅ．ピストン部６の構成において、先に案出した流量制御弁１においては、ピストン部６が最前進位置まで移動したときにおいて少量の水を流通させる溝７を、前端部の閉塞部分の外側に設けているのに対して、本発明に係る流量制御弁１′においては、ピストン部６の外周部における大径の開口８から後部側の端部にかけて設けている点。
ｆ．点検棒９の構成において、先に案出した流量制御弁１においては、ピストン部６は、その前端の閉塞部分がシリンダ部２の閉塞部分に接触することによって前進が停止し、そしてこの位置を最前進位置としているのに対して、本発明に係る流量制御弁１′においては、点検棒９の後部側の端部に形成したフランジ部９Ａの内側面に円筒状のストッパ部１３を形成し、該ストッパ部１３をもってピストン部６の最前進位置を規制している点。並びに、該円筒状のストッパ部１３が接触するシリンダ部２の閉塞部分２Ａに弾性緩衝材１４を配設している点。

また、その他の構成においては、前記本発明者が先に案出した流量制御弁１と同様であるから、同一の部材には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。

而して、本実施形態に係る流量制御弁１′は、一端部が閉塞され、閉塞された側の端部側面の流入口３から流入する水を含んだ空気が他方側の端部の流出口４から流出するシリンダ部２と、該シリンダ部２内で水の圧力により前進移動可能に設けられたピストン部６と、該ピストン部６を後退移動方向に付勢するコイルバネ１１とによって構成され、前記ピストン部６は、外径が前記シリンダ部２の内径と等しく、後部側の端部が閉塞６′された円筒状をなすと共に、閉塞部分６′寄りの位置に大径の開口８を設け、流入口３から流入する水を含んだ空気の一部が直接前記大径の開口８に流入する位置に後退し、更に、外周部における前記大径の開口８から後部側の端部にかけて、流入する水の圧力によって前記コイルバネ１１の付勢力に抗して最前進位置まで移動することによりその大径の開口８が前記シリンダ部２の内側面によって閉塞された状態において、これらピストン部６とシリンダ部２との密接部分の間に、ピストン部６の後部側の端部と大径の開口８との間に少量の流通量の流路を形成する溝７を設けてなり、
更に、前記シリンダ部２の端部の閉塞部分２Ａに、前部側の端部を前記ピストン部６の閉塞部分６′に接続し、前記シリンダ部２内において前記ピストン部６をその最前進位置まで押し出す点検棒９を備え、該点検棒９の前記シリンダ部２の閉塞部分２Ａから突出する後部側の端部に、該シリンダ部２の閉塞部分２Ａから該点検棒９を囲むように突設した筒状部１０に出没するフランジ部９Ａを形成すると共に、該フランジ部９Ａと前記シリンダ部２の閉塞部分２Ａとの間に、前記コイルバネ１１を配設し、
更に、前記点検棒９のフランジ部９Ａの内側面に、前記ピストン部６が最前進位置まで移動したときにおいて内端が前記シリンダ部２の閉塞部分２Ａに当接する円筒状のストッパ部１３を形成する一方、前記シリンダ部２の閉塞部分２Ａにおける前記円筒状のストッパ部１３が当接する部分に、弾性緩衝材１４を配設してなるものである。尚、前記点検棒９の前端側の端部のピストン部６の閉塞部分６′への接続は、本実施形態においては、ピストン部６の閉塞部分６′に穿設した孔６ａへの点検棒９の前端部の嵌合によって行っている。

本実施形態においては、更にまた、上記構成において、前記シリンダ部２を、軸方向の中央部から流出口４側にかけて内径を小さくなすと共に、大径の部分２ａと小径の部分２ｂの境界部をテーパ状２ｃとなし、前記ピストン部６を前記シリンダ部２の小径の部分２ｂに移動可能に設けてなるものである。

尚、前記弾性緩衝材１４はゴムや合成樹脂材からなるものであり、弾性に富み、衝撃吸収力が高いものであればどのようなものでもよい。

また、本実施形態においては、シリンダ部２を、大径の部分２ａと小径の部分２ｂとなし、これらの境界部をテーパ状２ｃとなしているが、図示はしないが、本発明者が先に案出した流量制御弁１と同様にストレートな円筒状としてもよい。

また、前記点検棒９のフランジ部９Ａの外端面９Ａ′と前記筒状部１０の突出端面１０ａとの間隔Ｌ１は、前記ピストン部６の後退位置から最前進位置までの距離Ｌ２と一致しており、そしてまた、最前進位置におけるピストン部６と前記シリンダ部２の流出口４との間には若干の間隔Ｓがある。

尚、図中１５は、ピストン部６の流入口８から流入する水を含んだ空気の一部が直接前記流入口８から流入する位置に、流入する水を含んだ空気の流れを整流するために設けた切頭円錐形の隆起部であり、１６は前記隆起部１５と点検棒９を一体化するためのビスである。

次に、本実施形態の作用について説明する。
平常時及びスプリンクラーヘッド破損時における状態は、図１に示す通りであり、ピストン部６は後退位置にある。そして、シリンダ部２の流入口３から流入した水を含んだ空気は、大径の開口８からピストン部６内に流入し、更にシリンダ部２の流出口から流出するものである。

また、火災発生時及び点検時における状態は、図２に示す通りであり、ピストン部６は最前進位置にある。そしてまた、火災発生時においては、図５に示す如く、水がシリンダ部２の流入口３から流入すると、その一部はピストン部６の大径の開口８を通って該ピストン部６内に抜け、またその他の水はピストン部６の閉塞部分６′に当たってこれを前方に押し出す。そして、水の圧力によってコイルバネ１１の付勢力に抗してピストン部６が最前進位置まで移動し、その大径の開口８がシリンダ部２の内側面によって閉塞されたときにおいては、図６に示す如く、ピストン部６の外周部における大径の開口８から後部側の端部にかけて設けた溝７から少量の水が大径の開口８を経て流出するものである。そして、消火完了後、予作動式流水検知装置１０６が閉止し、真空ポンプが作動すると、ピストン部６の溝７から水が流出することで二次側配管１０４内の圧力が減少し、ピストン部６はコイルバネ１１によって再び後退位置に戻されるものである。

以上の通り、本実施形態においては、ピストン部６の閉塞部分６′は後部側にあり、且つピストン部６にフランジ部が存在せず、更にシリンダ部２の流出口４側には閉塞部分が存在しないことから、ピストン部６の前進移動時においてピストン部６とシリンダ部２との衝突が起こらず、且つまた、ピストン部６の前部外周とシリンダ部２の内側面との間に、ピストン部６が最前進位置まで移動したときにおいて、本発明者が先に案出した流量制御弁１の如き水が流入する空間部ができないことから、ピストン部６のバウンド現象も起こらないものである。したがって、ピストン部６の動作時において発生する、金属製部品同士の衝突による衝撃音が発生せず、もってこれの騒音問題を解消することができるものである。また、ピストン部６はストレートの円筒状であり、本発明者が先に案出した流量制御弁１の如きフランジ部が存在しないことから、構造が簡略化されて製造が容易になると共に、小型軽量化することもできるものである

また、火災発生時において流入口３から水が流入したときには、その水の一部がピストン部６の大径の開口８からピストン部６内に流入することにより、ピストン部６の急速な前進移動速度が抑制され、もって水流の急激な締め切り動作に伴うウォーターハンマーの発生を防止することができるものである。

また、斯かる作用は、流入口３から流入する水の一部がピストン６の大径の開口８からピストン部６内に抜けることから、ピストン部６の後部側の閉塞部分６′にかかる水圧をその分だけ減ずることができると共に、ピストン部６内に流入した水がピストン部６の前進移動への抵抗となることによるものである。

また、ピストン部６が最前進位置まで移動したときにおいて、点検棒９の後端側のフランジ部９Ａに形成した円筒状のストッパ部１３が、シリンダ部２の閉塞部分２Ａに衝突するが、ピストン部６の移動速度の抑制に加えて、シリンダ部２の閉塞部分２Ａに配設した弾性緩衝材１４の作用によって衝突の衝撃は大幅に緩和され、もって大きな衝撃音が生ずることはなく、また配管に設置した表記しない圧力計等の部品が毀損することもないものである。

また、ピストン部６は後部側、即ち、流入口３側の端部を閉塞６′し、そして点検棒９はこのピストン部６の閉塞部分６′に接続していることから、点検棒９を、本発明者が先に案出した流量制御弁１におけるが如く、ピストン部６の内部を通ってその先端側の閉塞部分に接続する場合に比してはるかに短くすることができるものである。もって、その分小型軽量化することができると共に、コストを下げることもできるものである。また、点検棒のピストン部への接続作業も行い易くなるものである。

また、ピストン部６は後部側の端部を閉塞６′し、そして点検棒９はこのピストン部６の閉塞部分６′に接続していることから、本発明者が先に案出した流量制御弁１におけるが如く、ピストン部６内に点検棒９が存在しないことから、その分ピストン部の内部空間を大きくすることができるものである。

１′ 流量制御弁
２ シリンダ部
２Ａ 閉塞部分
３ 流入口
４ 流出口
６ ピストン部
６′ 閉塞部分
７ 溝
８ 大径の開口
９ 点検棒
９Ａ フランジ部
１０ 筒状部
１１ コイルバネ
１２ 点検棒の変位量の測定手段
１３ 円筒状のストッパ部
１４ 弾性緩衝材
１５ 隆起

Claims (5)

1. 予作動式流水検知装置と該予作動式流水検知装置の一次側に設けられ、基端側に給水手段が接続される一次側配管と、
   該予作動式流水検知装置の二次側に設けられ、スプリンクラーヘッドが接続された二次側配管と、該二次側配管を負圧とする真空ポンプと該二次側配管と真空ポンプを接続する吸気管と、
   前記二次側配管と前記吸気管との接続部に設けられ、
   前記二次側配管から前記吸気管に流入する空気と水が通過する本体部と、該本体に設けたシリンダ部内で水の圧力により前進移動可能に設けられたピストン部と、該ピストン部を後退移動方向に付勢するコイルバネとによって構成され、
   前記ピストン部は、外径が前記シリンダ部の内径と等しく、流入口から流入する水を含んだ空気の一部が直接前記大径の開口に流入する位置に後退し、更に、外周部における前記大径の開口から後部側の端部にかけて、流入する水の圧力によって前記コイルバネの付勢力に抗して最前進位置まで移動することによりその大径の開口が前記シリンダ部の内側面によって閉塞されることにより、流入を閉止することを特徴とする負圧湿式予作動スプリンクラー設備における流量制御弁。
2. 前記大径の開口が前記シリンダ部の内側面によって閉塞された状態において、前記ピストン部と前記シリンダ部との密接部分の間に、前記ピストン部の後部側の端部と前記大径の開口との間に少量の流路を形成する溝が設けられていることを特徴とする請求項１記載の負圧湿式予作動スプリンクラー設備における流量制御弁。
3. 更に、前記シリンダ部の端部の閉塞部分に、前部側の端部を前記ピストン部の閉塞部分に接続し、前記シリンダ部内において前記ピストン部をその最前進位置まで押し出す点検棒を備え、該点検棒の前記シリンダ部の閉塞部分から突出する後部側の端部に、該シリンダの閉塞部分から該点検棒を囲むように突設した筒状部に出没するフランジ部を形成すると共に、該フランジ部と前記シリンダ部の閉塞部分との間に、前記コイルバネを配設し、更に、前記点検棒のフランジ部の内側面に、前記ピストン部が最前進位置まで移動したときにおいて内端が前記シリンダ部の閉塞部分に当接する円筒状のストッパ部を形成する一方、前記シリンダ部の閉塞部分における前記円筒状のストッパ部が当接する部分に、弾性緩衝材を配設してなることを特徴とする請求項２記載の負圧湿式予作動スプリンクラー設備における流量制御弁。
4. 前記シリンダ部を、軸方向の中央部から流出口側にかけて内径を小さくなすと共に、大径の部分と小径の部分の境界部をテーパ状となし、前記ピストン部を前記シリンダ部の小径の部分に移動可能に設けてなる請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の負圧湿式予作動スプリンクラー設備における流量制御弁。
5. 前記ピストン部の流入口から流入する水を含んだ空気の一部が直接前記流入口から流入する位置に、流入する水を含んだ空気の流れを整流する隆起部を有することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の負圧湿式予作動スプリンクラー設備における流量制御弁。
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   

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