JP2787734B2 - 自動弁 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は各種産業用流体制御手段
として使用するに適した自動弁に関するものであり、消
火用の自動弁として使用するにも適したものである。

【０００２】

【従来の技術】水、薬剤などの流体を送給するに際し
て、送給の中間で流体を遮断し、あるいは遮断を解除す
る形式で、送給を制御する各種の弁装置が公知である。

【０００３】火災発生に際して、消火用の水あるいは薬
剤の放出を制御する弁を、各種の起動手段によって開放
し、必要個所へ消火水あるいは消火薬剤を送給する各種
の弁装置もまた公知である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このような弁装置にお
いては、弁の開閉の際の急激な動作によってハンチング
が生じ、弁装置はもとより、流体送給システムもしくは
自動消火システム全体に悪影響を及ぼす場合がある。

【０００５】特に自動消火装置は、日常的には作動せ
ず、万一の火災発生時に初めて作動するのであるから、
例えば定期点検のために作動させた結果、ハンチングが
生じ弁装置もしくは消火システムの他の部分が故障する
と、実際に作動が必要とされる火災発生時に、消火の目
的を達成できなくなる危険がある。そのため、迅速で且
つ穏やかな作動を行いうる自動弁が要求されている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明においては、流入
口を有する一次側と、排出口を有する二次側を隔離する
隔壁に弁座を設置して該弁座に主弁を装着し、主弁の一
部に副弁が設置される副弁座を設けた。

【０００７】また、二次側から副弁及び主弁を押圧開弁
する押圧杆の端部を、別途設置したシリンダー内を摺動
するピストンに固定し、一次側からの水等の起動流体
を、ピストンによって仕切られたシリンダーの第一室と
第二室に順次供給し、第二室からの起動流体を二次側に
放出することにした。

【０００８】その間にそれら二つの室の内圧の差によっ
てピストンの移動させ、それによりまず副弁を開放し次
いで主弁を開放することにより、一次側から二次側への
水等の流入が迅速ではあるが穏やかに行われるようにし
た。

【０００９】閉弁の際にも、ピストンの摺動が流体の緩
衝を受け、段階的に且つ穏やかに、まず主弁が閉鎖され
た後に副弁が閉鎖されるようにした。

【００１０】

【実施例】図面に従い本発明の一実施例を説明すると、
１は内部が隔壁２によって流入口３を備えた一次側５と
排出口４を備えた二次側６に仕切られた本体である。

【００１１】７は隔壁２に設置された弁座８に一次側５
から隔壁２を貫通して設置された主弁である。９は主弁
７に設置された副弁座１０に一次側５から主弁７を貫通
して設置された副弁である。

【００１２】副弁９は一次側５内に延長筒部９ａを備
え、該延長筒部９ａには一次側５の蓋体１１に螺入され
た調整支持杆１２の端部が挿入されている。

【００１３】１３は本体１の二次側６に対して気密的に
設置されたシリンダーで、その開放端は底板１４により
閉鎖されており、内部にピストン１５が摺動自在に収容
されている。

【００１４】１６は一端がピストン１５に固定された押
圧杆で、シリンダー１３を貫通してピストン１５の摺動
方向と平行に二次側６内へ延長され、その他端は弁座８
と副弁座１０を貫通して、副弁９の二次側６に向いた面
に対向している。

【００１５】１７は主弁７を押圧するための押圧板で、
端部が副弁９に対向している押圧杆１６の端部から一定
の距離を置いた押圧杆１６上に固定されている。

【００１６】シリンダー１３には、ピストン１５と底板
１４の間に形成された第一室１８と、ピストン１５と押
圧杆１６が貫通するシリンダー１３の壁面との間に形成
された第二室１９が備えられている。

【００１７】シリンダー１３には、ピストン１５を摺動
させるため、第一室１８及び第二室１９の各々に、必要
な流体を供給するための入口２０、２２と、出口２１、
２３がそれぞれ穿設されている。

【００１８】シリンダー１３は、本体１及び底板１４に
よって気密的に包囲されているが、本体１には、前記入
口２０、２２及び出口２１、２３に必要な流体が出入り
できるように、入口通路２４、２６及び出口通路２５、
２７が穿設されている。

【００１９】図中、２８は一次側５に開口された分岐
口、２９は二次側６に開口された合流口である。３０は
調整支持杆１２の端部を保護するキャップで、蓋体１１
に螺着されている。また、３１は、蓋体１１と副弁９の
間に張設されたスプリングを示している。

【００２０】本体１の一次側５の流入口３は加圧水の供
給管（図示せず）に接続され、二次側６の排出口４は消
火用配管（図示せず）に接続されている。

【００２１】図面には自動弁を開閉するための制御用の
流通回路は示されていないが、水等の制御用流体は、一
次側５の分岐口２８からバルブ（図示せず）等を経て第
一室１８の入口通路２４からシリンダー１３の第一室１
８へ供給され、出口通路２５からオリフィス（図示せ
ず）等を経て減圧された状態で第二室１９の入口通路２
６から第二室１９に供給され、出口通路２７から合流口
２９を経て本体１の二次側６へ排出される。

【００２２】作動につき説明すると、図１の閉鎖状態か
ら弁を開放するには、一次側５の分岐口２８から前述の
ごとくシリンダー１３の第一室１８に流体を供給すれば
良い。

【００２３】流体が供給されると、シリンダー１３の第
二室１９の方が第一室１８よりも圧力が低くされている
ため、ピストン１５は第二室１９の容積を縮小する方向
に移動し、それに伴って押圧杆１６が移動して副弁９を
主弁７の副弁座１０から引き離す。

【００２４】これによって一次側５から二次側６への加
圧水の流入が開始される。その状態は図２に示されてい
る通りである。

【００２５】次いで更にピストン１５が移動を続ける
と、押圧杆１６の押圧板１７が主弁７を押圧し、それを
弁座８から引き離す。その動作が終了した状態は図３に
示す通りである。

【００２６】主弁７が弁座８から引き離されると、加圧
水は弁座８を経て一次側５から二次側６へ流入し、その
水は排出口４からスプリンクラーヘッド（図示せず）等
へ供給され消火の用に供される。

【００２７】主弁７と副弁９を閉鎖するには、バルブ
（図示せず）等を閉じて、シリンダー１３の第一室１８
への流体の供給を停止すれば良い。シリンダー１３の第
一室１８は第二室１９を介して二次側６の合流口２９に
通じており、第一室１８はオリフィス（図示せず）を介
して第二室１９に接続されているので、流体の供給が停
止されると、第一室１８内の圧力は第二室１９内の圧力
と等しくなる。

【００２８】また、一次側５には加圧水が供給され、二
次側６からはスプリンクラーヘッド等へ水が排出されて
いるから、二次側６の圧力は一次側５の圧力よりも低い
ことになる。

【００２９】従って、第一室１８への水の供給が停止さ
れると、主弁７は一次側５の圧力によって、押圧杆１６
の押圧板１７を押圧しつつ弁座８を閉鎖する方向へ移動
する。この動作が完了した状態は図２に示す通りであ
る。

【００３０】しかしながら、シリンダー１３の第一室１
８の流体は、前述のごとくオリフィス（図示せず）など
を経て第二室１９へ送給されているので、ピストン１５
の移動は第一室１８を急速に押し縮めることなく、第一
室１８の流体が徐々に第二室１９に流れ込み、段々に第
二室１９が拡大される形で行われることになる。

【００３１】従ってピストン１５の移動は極めて緩やか
なものとなる。

【００３２】それに伴い、副弁９はスプリング３１の作
用と一次側５の水圧によって、主弁７に設置された副弁
座１０を閉鎖する方向へ移動する。この動作が完了した
状態は図１に示す通りである。

【００３３】主弁７と副弁９の移動は、ピストン１５の
底板１４方向への移動を促すが、第一室１８には水が満
たされており、その水が第二室１９をへて二次側６に排
出されるに従ってピストン１５が移動することになるた
め、ピストン１５及び押圧杆１６と一体に移動する主弁
７及び副弁９もまた、ピストン１５と同様の緩やかな動
作で弁座８及び副弁座１０を閉鎖することになる。

【００３４】これら開閉に関する一連の動作は、バルブ
（図示せず）の手動による操作あるいは自動的な操作に
よって、段階的、緩やかに且つ確実に行いうる。従っ
て、本発明自動弁を点検する際にも迅速且つ緩やかに開
閉を行うことができるため、ハンチング等は発生しな
い。

【００３５】なお、主弁７及び副弁９の開き度合いは、
調整支持杆１２を回動して副弁９の移動量を調整するこ
とにより、簡単に調節することができ、同時に調整支持
杆１２は副弁９の移動の案内をも兼ねている。

【００３６】図４には、本発明自動弁が開放された状態
から、主弁７及び副弁９が閉鎖された状態の、一次側圧
力Ａ、二次側圧力Ｂ、シリンダー１３の第一室圧力Ｃ及
び第二室圧力Ｄの変化がグラフによって示されている。

【００３７】グラフの縦軸には圧力、横軸には経過時間
が採られており、横軸の点Ｐでバルブ（図示せず）が閉
鎖されると、点Ｑで主弁７が閉鎖され、点Ｒで副弁９が
閉鎖される。

【００３８】これら弁が閉鎖された場合にも、一次側圧
力Ａを示すグラフから明らかなごとく、弁の閉鎖に伴っ
て一次側圧力Ａが急激に大きく上昇することはない。こ
れは弁の閉鎖によるハンチングが発生しないことを意味
している。

【００３９】因に、本発明においては、主弁７及び副弁
９の開閉は水平方向に行われるが、このように開閉方向
を定めることにより、ピストン１５の移動方向をも水平
に定めることができる。

【００４０】従ってシリンダー１３へ流体を供給する入
口２０及び２２、出口２１及び２３を互いに垂直方向に
設置できるので、第一室１８及び第二室１９内のエア抜
きが無理なく円滑に行われる。

【００４１】

【発明の効果】以上のごとく本発明によると、ピストン
１５の作用により副弁９と主弁７が段階的且つ緩やかに
開閉されるので、ハンチングが発生せず故障の恐れのな
い自動弁を得ることができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】閉鎖状態における本発明自動弁の内部説明図で
ある。

【図２】副弁のみが開いた状態における図１と同様の図
面である。

【図３】副弁と主弁の両方が完全に開いた状態の図１と
同様の図面である。

【図４】主弁と副弁が閉鎖される際の装置内部の圧力変
化を示すグラフである。

【符号の説明】

１ 本体 ２ 隔壁 ３ 流入口 ４ 排出口 ５ 一次側 ６ 二次側 ７ 主弁 ８ 弁座 ９ 副弁 １０ 副弁座 １１ 蓋体 １２ 調整支持杆 １３ シリンダー １４ 底板 １５ ピストン １６ 押圧杆 １７ 押圧板 １８ 第一室 １９ 第二室 ２０ 入口 ２１ 出口 ２２ 入口 ２３ 出口 ２４ 入口通路 ２５ 出口通路 ２６ 入口通路 ２７ 出口通路 ２８ 分岐口 ２９ 合流口 ３０ キャップ ３１ スプリング Ａ 一次側圧力 Ｂ 二次側圧力 Ｃ 第一室圧力 Ｄ 第二室圧力 Ｐ バルブ閉鎖位置 Ｑ 主弁閉鎖位置 Ｒ 副弁閉鎖位置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F16K 31/122 F16K 1/44 F16K 47/02

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 本体の流入口を備えた一次側と排出口を
   備えた二次側を隔離する隔壁に弁座を設置して該弁座を
   閉鎖するために装着した主弁と、 主弁の一部に設置した副弁座に該副弁座を閉鎖するため
   に装着した副弁と、 一次側内部で副弁及び主弁の移動を案内調節する調整支
   持杆と、 二次側から副弁及び主弁を押圧するための押圧板を備え
   た押圧杆と、 押圧杆の端部に固定されたピストンと、 該ピストンがその内部を摺動するためのシリンダーと、 からなり、 ピストンによって仕切られたシリンダーの第一室に一次
   側の分岐口から流体を供給し、第一室内の流体を第二室
   へ送給し、第二室の流体を二次側の合流口に排出すべく
   するとともに、 シリンダーの第一室及び第二室がピストンを水平方向に
   移動せしめるように設置され、シリンダー内の空気が自
   動的に二次側の合流口から排出されるようにし、 且つ第一室と第二室との内部圧力に差圧を設けるように
   したことを特徴とする自動弁。