JP4026799B2 - 消防用設備の開閉弁装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、プラント防災設備等の消防用設備の開閉弁装置に関するもので、特に、長管路や大口径の水幕設備や放水砲等に設備される開閉弁装置である。
【０００２】
【従来の技術】
従来のプラント防災設備の開閉弁装置は、一次側配管と二次側配管とを接続する弁本体と、この弁本体の連通口を開閉する弁主体と、この弁主体の下方であって二次流路を介して対向するピストン室と、このピストン室内に配設され、前記弁主体より受圧面積の大きい制御ピストンと、この制御ピストンと前記弁主体とを連結するステムと、前記制御ピストンの下方に位置し加圧されることによって弁主体を開弁方向に動かすピストン室の加圧室と、この加圧室と前記一次側配管とを連通せしめる起動弁付導圧管と、から構成されている。
【０００３】
そして、火災発生時において、起動弁を開いて一次側配管内の消火水を加圧室に供給すると、制御ピストンが加圧室内の水圧により上方すなわち弁主体の方向に移動するので、ステムおよび弁主体も上方に移動し、弁主体が開弁する。弁主体の連通口が開くので、一次側配管の消火水が二次側配管へと流れ込み、管路を経て放水砲から放出される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の技術では、起動弁を開いて加圧室に消火水を供給すると、弁主体が急激に弁座から離れて一気に全開にまで至ってしまうので、一次側配管内の高圧消火水が、充水されていない二次側配管内を高速で圧送されることになる。そして消火水は管路を経て、放水砲から放射される時ノズル口でその流れが急激に絞られると、高圧消火水は流速も急に落とされるので、極めて大きな衝撃がノズルや配管設備にかかる、いわゆるウォーターハンマ現象が発生する。この発明は、上記事情に鑑み、過剰なウォーターハンマ現象の発生を防止する消防用設備の開閉弁装置を得ることを目的とする。
【０００５】
また、ウォーターハンマ現象は二次側管路の設備条件によりその発生は様々だが、一般に開弁時の流量を緩やかに立ち上げればウォーターハンマは避けられる。しかし火災時の初期消火は重要で、放水を出来るだけ早急にしたいという要求もある。この両方の条件を折衷させたウォーターハンマ防止用の開閉弁装置の構造というものは、管路全体の形状設備条件やポンプ設備容量によって異なり、一律の固定構造では対応できない。この発明の第二の目的は、現場などでも調整可能なウォーターハンマ対応構造を備え、ウォーターハンマ防止および初期消火に最適な条件が得られる消防用設備の開閉弁装置を得ることである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明は、一次側配管と二次側配管とを接続する弁本体と、この弁本体の連通口を開閉する弁主体と、この弁主体と流路を介して対向するピストン室と、このピストン室内に配設され、前記弁主体より受圧面積の大きい制御ピストンと、この制御ピストンと前記弁主体とを連結するステムと、該ステムの端部に取り付けられ、テーパ部を有するインジケータと、ロッド頭部を備える水撃防止用パイロット弁と、前記制御ピストンに隣接し加圧されることによって前記ステムを介して前記弁主体を開弁方向に動かす前記ピストン室の加圧室と、この加圧室と前記一次側配管とを連通せしめる導圧管と、前記二次側配管の充水を検知する充水検知手段と、を有する開閉弁装置において、前記導圧管は前記水撃防止用パイロット弁に連通して、前記一次側配管の消火水は二次側配管に流れ込むときに、前記インジケータのテーパ部と水撃防止用パイロット弁のロッド頭部とが当接する位置に依存した形で、前記水撃防止用パイロット弁は開弁または閉弁し前記弁主体を所定開度に維持して、前記検知手段の充水検知により充水感応用パイロット弁が閉弁することによって、前記加圧室への給水を制御し前記弁主体の全開方向へ移動することにより、前記目的を達成しようとするものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
この発明の参考例１を図１と図２により説明する。開閉弁本体１は一次側配管２０と二次側配管３０との間に接続され、この開閉弁本体１のケーシング４０は、この一次側配管２０が連通する一次流路２と、二次側配管３０が連通する二次流路３と、この二次流路３に隣接する、例えば下方に位置するピストン室１０とで構成されている。
【０００８】
開閉弁本体１には一次流路２と二次流路３を連通せしめる連通口４が形成されている。この連通口４の上縁部には弁主体５が着座する弁座６が形成されている。この弁主体５の上面には、一次流路２を介して対向するケーシング４０の天蓋４４との間に装着されたスプリングＳが圧接されており、下面には開弁時流量を緩やかに上げるためテーパ状のスカート７を備えている。
【０００９】
弁主体５と二次流路３を介して対向するピストン室１０には、弁主体５とステム１２を介して連結していると共に、弁主体５よりも大きな受圧面積を持つ制御ピストン１１が嵌着されている。ピストン室１０はこの制御ピストン１１により下方を加圧室１３、上方を減圧室１４に仕切られ、これら両室１３、１４は制御ピストン１１に形成された小径の脱気孔１５により連通されている。ケーシング４０の一部である減圧室１４の壁部には脱気孔１５より大きな流過面積を持つ排水弁１７付きの排水管１６が接続されている。なお、この排水弁１７は常時開である。
【００１０】
加圧室１３の底部はケーシング４０の底部開口部を塞ぐピストン室蓋体４１で形成されている。この蓋体４１の中央下面には、制御ピストン１１より下方に突出したステム１２の下端を受け入れ、かつ開度調整用ポジショナ５０の胴部５１を嵌着する有底筒状の突出部４２が形成されている。
【００１１】
この開度調整用ポジショナ５０は、有底円筒状の胴部５１と、この胴部５１の下部から胴部５１と同軸で突出し蓋体４１の突出部４２の底部に形成した雌ネジ孔４２ｂに螺入した長ネジ部５５とで構成されている。この長ネジ部５５の下端にスパナ掛け用の把持部５６が形成され、長ネジ部５５にはロックナット４３が蓋体４１の突出部４２の外側に螺装されている。
【００１２】
開度調整用ポジショナ５０の胴部５１の中間位置には胴部５１の径より僅かに小さい小径部５４が形成され、突出部４２に嵌着した時にこの小径部５４の周囲に空間部５３が形成される。一方胴部５１の内部にはシリンダ室５２が形成され、このシリンダ室５２と空間部５４を連通するシリンダ孔５４ａが小径部５４に形成されている。
【００１３】
シリンダ室５２の上端開口部にはステム１２の下端部１２ａが挿通可能で、弁主体５が開弁することに伴ってＯリングが装着可能に加工形成された下端部１２ａが通過する時シリンダ室５２と加圧室１３が連通しないように、シリンダ室５２よりも小径のシリンダ開口部５２ａを形成している。下端部１２ａの上方には、シリンダ開口部５２ａよりも小径で十分な長さのステム首部１２ｂを加工形成している。これによって、開度調整用ポジショナ５０と突出部４２とが半開維持手段を構成する。
【００１４】
突出部４２の側部には空間部５３に連通する一次圧孔ｈ１が形成され、蓋体４１には加圧室１３に連通する加圧室孔ｈ２が形成されている。 なお、ステム１２の上端１２ｃは、弁主体５の上面から突出し天蓋４４をパッキンを介して貫通しインジケータとして弁の開度を示すようになっている。
【００１５】
さて、一次圧孔ｈ１は一次側配管２０とは遠隔起動用電磁弁２５の付いた導圧管２６を介して接続されている。導圧管２６には一次圧孔ｈ１に向かって一次側配管２０から順に、メンテナンス弁２８、ストレーナ２９、遠隔起動用電磁弁２５、この電磁弁２５に並列配置の現場手動起動弁３２、二次圧設定用パイロット弁３４、オリフィス３１が接続されている。また、このオリフィス３１と一次圧孔ｈ１の間で分岐した導圧分管２６ａが、再開弁手段としての充水感応用パイロット弁３３を介して加圧室孔ｈ２に接続されている。
【００１６】
なお、遠隔起動用電磁弁２５および現場手動起動弁３２、そして充水感応用パイロット弁３３は常時閉である。また、メンテナンス弁２８、二次圧設定用パイロット弁３４は常時開である。 二次配管３０と充水感応用パイロット弁３３の感圧部とは感圧管２３を介して接続されている。この充水感応用パイロット弁３３と感圧管２３とは充水検知手段を構成する。また、二次配管３０と二次圧設定用パイロット弁３４の感圧部とは、感圧管２３およびこの感圧管２３から分岐した感圧分岐管２３ａを介して接続されている。
【００１７】
二次圧設定用パイロット弁３４は、常時開弁状態で、パイロット弁３４の感圧部に送られる圧力が設定値になると閉じられる弁であり、また充水感応用パイロット弁３３は、常時閉弁状態で、感圧部に送られる圧力が設定値になると開かれる弁である。これらのパイロット弁は一般のものであるが、二次圧設定用パイロット弁３４や充水感応用パイロット弁３３の構造は、たとえば特願平９−３３５８４６号に記載の全開補助パイロット弁３０と調圧パイロット弁２５の構造をそれぞれ用いることができる。以下の実施形態に用いられるパイロット弁についても同様である。
【００１８】
次に、本参考例１の作動について説明するが、まず開閉弁装置を開く場合について詳説する。 図示しない火災感知器からの火災信号を受けて、図示しない制御装置は遠隔起動用電磁弁２５に開弁信号を送出する。遠隔起動用電磁弁２５が開かれると、一次側配管２０の消火水は、導圧管２６を通って遠隔起動用電磁弁２５、二次圧設定用パイロット弁３４、オリフィス３１を通り突出部４２の一次圧孔ｈ１から入って、空間部５３、シリンダ孔５４ａ、シリンダ室５２、シリンダ開口部５２ａと順次通過して加圧室１３に加圧給水される。なお、図１および図２は、起動弁２５が開かれた直後の状態を示している。
【００１９】
当初は弁主体５は閉止状態なので、ステム１２の下端部１２ａは開度調整用ポジショナ５０のシリンダ室５２の中に入っていて、シリンダ開口部５２ａの所にはステム首部１２ｂが位置しており、このためシリンダ室５２と加圧室１３は連通状態になっている。
【００２０】
加圧室１３に加圧給水された消火水は加圧室１３内の空気を脱気孔１５から減圧室１４に排出させ、加圧室１３内が充水した後は消火水が脱気孔１５から減圧室１４に流れ込み、減圧室１４が充水した後は消火水は排水管１６から排水される。この際、加圧室１３が充水した時点で、弁主体５の受圧面積よりも大きな受圧面積を持つ制御ピストン１１は消火水の一次圧を下面に受け、弁主体５にかかる消火水の一次圧とスプリングＳの圧接力や摩擦力や弁主体５等の自重に抗して、制御ピストン１１を押し上げる。これによって、ステム１２を介して弁主体５は上に押し上げられる。
【００２１】
弁主体５が開き始めると一次流路２内の消火水は二次流路３を介して二次側配管３０に流れ込む。消火水が更に加圧室１３に給水され、制御ピストン１１が上昇するのに伴い、ステム１２の下端部１２ａが上昇しシリンダ開口部５２ａに位置すると、下端部１２ａの弁体としての機能によりシリンダ開口部５２ａを封止し、シリンダ室５２と加圧室１３は流路が絶たれる。
【００２２】
すると、消火水は加圧室13には給水されなくなり加圧室１３の圧力は脱気孔１５および排水管１６から逃げるので、弁主体５にかかる一次圧とスプリングＳ等の下向きの力により弁主体５は閉止方向へ動くようになる。すると、下端部１２ａがシリンダ開口部５２ａから離れて、シリンダ室５２から加圧室１３への消火水の給水が開始され、再び上昇し始めて弁主体５は開弁方向に動く。
【００２３】
このようなことが繰り返されるため、弁主体５は開度調整用ポジショナ５０によって調整されたシリンダ開口部５２ａの高さ位置で、半開状態のまま開弁動作が一旦停止する。なお、半開状態とは、弁主体５が全開に至らない状態で過剰なウォータハンマが発生せず、かつある程度二次側配管３０への流量も確保できる開度に弁主体５が開いている状態をさす。この開度は、ポンプ設備容量や二次側配管条件などその現場設備条件によって様々であり、それに対し開度調整用ポジショナ５０によってそれぞれ最適な開度に調整できる。
【００２４】
このように半開維持状態で二次側配管３０に充水されていくと、次第に二次側の圧力が増して行き、この二次圧が予め設定しておいた充水感応用パイロット弁３３の設定値、例えば２キログラム毎平方センチメートル（以降ｋｇ／ｃｍ２と表示）を越えると充水したものとみなす。そしてこの時、二次側配管の圧力は感圧管２３を介して伝わり、パイロット弁３３が開弁し、導圧分岐管２６ａを介して加圧室孔ｈ２を通り加圧室１３に給水される。すると、再び弁主体５は開弁方向（上方）に動き始める。
【００２５】
弁主体５の開度が大きくなり二次圧が高くなって、二次圧が二次圧設定用パイロット弁３４の設定圧力、例えば５ｋｇ／ｃｍ２を越えると、この圧力が感圧管２３および感圧分岐管２３ａを介して二次圧設定用パイロット弁３４の感応部に伝わるので、このパイロット弁３４が絞られて加圧室１３への給水が少なくなる。その給水流量が、脱気孔１５からの排水流量よりも少なくなってくると、制御ピストン１１および弁主体５は全開方向への上昇を止めて下降に転じる。このようになると、開閉弁本体１の流量が減じて来るので、二次圧が下がりだす。
【００２６】
また、逆に二次圧が設定圧力５ｋｇ／ｃｍ２より低くなれば、この圧力が感圧管２３等を介して伝わり、パイロット弁３４が開き出し、加圧室１３への給水流量が脱気孔１５からの排水流量よりも多くなってきて、制御ピストン１１および弁主体５は閉弁方向への下降を止めて上昇を始め、開閉弁本体１の流量が増加してきて、二次圧が上がりだす。結局、二次圧は設定圧力の前後を維持する。このようにして、二次圧設定用パイロット弁３４により二次側の圧力が調整される。
【００２７】
ところで、上記のような開閉弁装置の消防用設備をもつプラント防災設備においてその管路条件やポンプ設備容量などに応じて半開維持状態つまり一時停止状態の開度を現場などで変えたい場合がある。
【００２８】
その場合は、開度調整用ポジショナ５０のロックナット４３を緩めて把持部５６をスパナ等で回しシリンダ開口部５２ａの高さ位置を調整する。すなわち、一時停止開度を大き目にとりたい場合は把持部５６を右に回して、開度調整用ポジショナ５０を雌ネジ孔４２ｂにねじ込むようにして上昇させ高く設定し、逆に開度を小さ目にとりたい場合は把持部５６を左に回して、開度調整用ポジショナ５０を下降させ低く設定し、決定した所でロックナット４３を締める。なお、把持部５６と長ネジ部５５と雌ネジ孔４２ｂとで維持開度設定手段を構成している。
【００２９】
次に、開閉弁を閉じる場合について説明する。図示しない制御装置が操作されて、この制御装置は遠隔起動用電磁弁２５に閉弁信号を送出する。遠隔起動用電磁弁２５が閉じられると、一次側配管２０の消火水は、シリンダ室５２及び加圧室１３への給水を停止する。すると、加圧室の圧力は排水外圧すなわち大気圧とほぼ等しくなるので、弁主体５の一次側圧力と二次側圧力との差圧力およびスプリングＳの圧接力で弁主体５が押し下げられる。加圧室１３内の消火水は脱気孔１５を通って減圧室１４に移動し、弁主体５は弁座６に着座し全閉される。
【００３０】
また、弁主体５の閉弁により二次側配管３０の二次圧が減圧するので、この二次圧が充水感応用パイロット弁３３の設定値より低くなると充水感応用パイロット弁３３が閉じられて、この充水感応用パイロット弁３３も元の状態に戻る。
【００３１】
上記のように、弁本体５を開度調整用ポジショナ２１で適切な半開維持状態に設定でき、二次圧が所定圧以上になると、弁本体が全開となるので、ウオーターハンマ現象は防止でき、二次側への充水も遅れることも少なく達成できる。
【００３２】
次にこの発明の参考例２を図３と図４により説明するが、参考例１と同一図面符号はその名称も機能も同一である。
【００３３】
開閉弁本体１００において参考例１の開閉弁本体１と異なるのは、参考例１が、開閉弁本体１のステム１２の下端が制御ピストン１１から下方に突出してかつ加工形成されており、また、ピストン室蓋体４１に突出部４２が形成されているのに対し、参考例２が、ステム１１２の下端が制御ピストン１１から下方に大きく突出せず、かつ参考例１のステム首部１２ｂなどのようには加工形成されてはいないことと、ピストン室蓋体１４１には突出部が形成されていないこと、すなわち開度調整用ポジショナ５０が内臓されていない事である。
【００３４】
参考例２では、半開維持手段としての開度調整用ポジショナ装置１６０が別体となっており、この開度調整用ポジショナ装置１６０の筐体１４０は、開閉弁本体１００の天蓋４４に取り付けられた支持体ＳＴに、筐体１４０に設けられた支持部１４１が固定されている。筐体１４０は有底円筒状で下底１４４に開けられたステム孔１４４ａに、天蓋４４から貫通突出するステム１１２がパッキン等の水密構造を介して貫入している。
【００３５】
筐体１４０の中に円筒状に形成された円筒室１４５には開度調整用ポジショナ１５０の有底筒状の胴部１５１が嵌着されており、この胴部１５１の内部に形成されたシリンダ室１５２の下端のシリンダ開口部１５２ａがステム１１２の上端１１２ｂを嵌挿できるように設けられている。開度調整用ポジショナ１５０の上底には上端に把持部１５６を形成した長ネジ部１５５を突設しており、この長ネジ部１５５は筐体１４０の上底１４３に形成した雌ネジ孔１４３ａに螺入している。
【００３６】
なお、上記のステム１１２、シリンダ室１５２、胴部１５１、円筒室１４５、長ネジ部１５５、雌ネジ孔１４３ａは、図４に示すように全て同軸に位置している。また筐体１４０の外部の長ネジ部１５５にはロックナット１４６が螺装されている。
【００３７】
胴部１５１の中央部にはその上下端の外径よりも若干小さく形成された小径部１５４があり、円筒室１４５に嵌着している時はこの円筒室１４５の壁面との間に胴部１５１の中央側面全周に空間部１５３を形成する。小径部１５４にはこの空間部１５３とシリンダ室１５２とを連通するシリンダ孔１５４ａが設けられ、筐体１４０の側部１４２には空間部１５３と連通する連通孔ｈ３が設けられている。また筐体１４０の下部壁面にはステム１１２の臨む円筒室１４５、すなわちステム室１４５ａに連通する加圧孔ｈ４が設けられている。
【００３８】
さて、連通孔ｈ３は第一の導圧管１２０を介して一次側配管２０に接続されている。第一の導圧管１２０には連通孔ｈ３に向かって一次側配管２０から順に、起動弁１３０、オリフィス１３１が接続されている。加圧孔ｈ４は第二の導圧管１２１を介して開閉弁本体１００の加圧室１３に接続されている。
【００３９】
また、第二の導圧管１２１は途中で導圧分管１２２に分岐し、導圧分管１２２は再開弁手段としての充水感応用パイロット弁１３２を介して第一の導圧管１２０に接続されている。この充水感応用パイロット弁１３２の感圧部には感圧管１２３を介して二次側配管３０が接続されている。なお、この充水感応用パイロット弁１３２は常時閉で、感圧部が設定された圧力を越えた時に開弁する。また、充水感応用パイロット弁１３２と感圧管１２３とは充水検知手段を構成する。
【００４０】
一時停止の開度を変えたい場合は、開度調整用ポジショナ１５０のロックナット１４６を緩めて把持部１５６をスパナ等で回しシリンダ開口部１５２ａの高さ位置を調整する。調整後ロックナット１４６を締めて固定する。なお把持部１５６と長ネジ部１５５と雌ネジ孔１４３ａとで維持開度設定手段を構成している。また、支持体ＳＴとの取付高さを変えることでも維持開度を設定することができる。
【００４１】
次に上記参考例２の作動を説明する。図３および図４は、起動弁１３０が開かれた直後の状態を示している。 図示しない火災感知器からの火災信号を受けた図示しない制御装置により開弁信号が送られ常時は閉の起動弁１３０が開かれると、一次側配管２０の消火水は第一の導圧管１２０を通り起動弁１３０、オリフィス１３１、連通孔ｈ３、空間部１５３、シリンダ孔１５４ａ、シリンダ室１５２、ステム室１４５ａ、加圧孔ｈ４、第二の導圧管１２１と、順次通過して加圧室１３に給水される。
【００４２】
加圧室１３に給水されると制御ピストン１１が押し上げられ、制御ピストン１１に接続されているステム１１２を介して連結された弁主体５が開き始めると一次側配管２０内の消火水は連通口４を介して二次側配管３０に流れ込む。
【００４３】
消火水が更に加圧室１３に給水され制御ピストン１１が上昇するのに伴い、ステム上端１１２ｂが上昇しシリンダ開口部１５２ａに位置すると、ステム上端１１２ｂがシリンダ開口部１５２ａを封止し、ステム室１４５ａに消火水がいかなくなり、加圧室１３への流路が絶たれる。これによって、加圧室１３の圧力がなくなるので弁主体５は閉止方向へ動き始める。すると、ステム上端１１２ｂがシリンダ開口部１５２ａから離れて、シリンダ室１５２から加圧室１３への給水が開始され、再び弁主体５は上昇し始めて開弁方向に動く。
【００４４】
このようなことが繰り返されるため、弁主体５は開度調整用ポジショナ１５０のシリンダ開口部１５２ａの高さ位置とステム上端１１２ｂとの関係によって、半開状態で開弁動作が一旦停止する。
【００４５】
半開維持状態で二次側配管３０に給水されると、次第に二次側配管３０の水圧、すなわち二次圧が増して行き、この二次圧が予め設定しておいた充水感応用パイロット弁１３２の設定値、例えば２ｋｇ／ｃｍ２を越えると、二次圧が感圧管１２３を介してパイロット弁１３２に伝わるのでこのパイロット弁１３２が開弁する。すると一次側の消火水は第一の導圧管１２０を通り起動弁１３０、オリフィス１３１、導圧分管１２２、充水感応用パイロット弁１３２、第二の導圧管１２１を介して加圧室１３に給水される。
【００４６】
開弁動作がいったん停止していた弁主体５は更に開弁方向（上方）に動き始める。弁主体５の開弁により二次圧が設定圧２ｋｇ／ｃｍ２より下がる事はないので、充水感応用パイロット弁１３２は閉止されず給水を続けるため、開弁動作は全開までに至る。
【００４７】
ところで、半開維持状態つまり一時停止の開度を変えたい場合は、開度調整用ポジショナ１５０のロックナット１４６を緩めて把持部１５６をスパナ等で回しシリンダ開口部１５２ａの高さ位置を調整する。決定した所でロックナット１４６を締める。
【００４８】
なおこの開度調整用ポジショナ１５０ではねじで高さ位置を変えるようにしているが、それに限らずいかなる機構を使ってもよい。また、ポジショナ１５０の高さを変えずに、支持体ＳＴとの高さ位置をスライド固定可能な構造にして、アジャストするようにしてもよい。
【００４９】
その後、図示しない制御装置が操作されて閉弁信号が送られ起動弁１３０が閉じられると、一次側配管２０からの導圧管１２０，１２１、導圧分管１２２、充圧感応用パイロット弁１３２を介した加圧室１３への給水が停止され、加圧室１３の圧力はなくなるので、一次圧などが弁主体５を閉弁方向に押して弁主体５は閉弁に至る。
【００５０】
一方、弁主体５とともにステム１１２が下がり、ステム上端１１２ｂがシリンダ開口部１５２ａから離れて、二つの導圧管１２０、１２１がシリンダ室１５２を介して連通状態になって、開度調整用ポジショナ装置１６０が復旧する。また、弁主体５の閉弁により二次側配管３０の二次圧が減圧するので、この二次圧が充水感応用パイロット弁１３２の設定値より低くなると充水感応用パイロット弁１３２が閉じられて、この充水感応用パイロット弁１３２も元の状態に戻る。
【００５１】
この参考例２は上記のように構成したので、開閉弁本体１００が特製品である必要がなく、一般の弁を用いる事ができる。すなわち、弁の天蓋や隣接する壁などに支持体を介して開度調整用ポジショナ装置１6０を固定し、天蓋から突出するステム上端をそのまま、または径が合うようにアダプタを作りステム上端に挿入固定すればよい。このように、既存の開閉弁を取り替えることも、加工することもなくそのまま利用できる。
【００５２】
また、参考例１のように維持開度設定手段を開閉弁下端にではなく開閉弁の上端に設けたので開度設定操作がかなり容易である。また、重量物の開閉弁を組み付ける際に下端を損傷しないように気遣う必要もなく、本体の高さも不要に高く配置することもないので組み付けが楽である。
【００５３】
上記のように、弁本体５を開度調整用ポジショナ１５０で適切な半開維持状態に設定でき、二次圧が所定圧以上になると、弁本体が全開となるので、ウオーターハンマ現象は防止でき、二次側への充水も遅れることも少なく達成できる。
【００５４】
次にこの発明の実施形態１を図５と図６により説明するが、参考例１および参考例２と同一図面符号はその名称も機能も同一である。 実施形態１では、ステム１２の下端部１２ａや上端１１２ｂを弁体として扱うのではなく、ステム１１２に取り付けたインジケータ２５０の動きを捉えたロッド２４８を介して加圧室１３への流れを制御したものである。
【００５５】
開閉弁本体１００の天蓋４４から上方へ貫通突出するステム１１２には、上方に小径となるテーパ部２５１とこのテーパ部２５１の下に接続する円筒部２５２と任意の高さ位置でステム１１２に固定する止めネジ２５３等の固定手段とで構成するインジケータ２５０が取り付けられている。
【００５６】
弁本体１００のステム１１２に固定した弁主体５の全閉位置でインジケータ２５０のテーパ部２５１に近接し、弁主体５の半開停止開度位置でテーパ部２５１に当接するロッド頭部２４９を備えたロッド２４８が、水撃防止用パイロット弁２４０の、パッキンを介したロッド孔２４１ｃに摺動可能に装着されている。
【００５７】
パイロット弁２４０は、ロッド２４８が臨むロッド室２４７と、パイロット弁体２４４およびスプリングＳ０を備えた弁室２４２とから構成され、これらのロッド室２４７と弁室２４２は連通口２４６により連通している。なお、パイロット弁２４０の本体２４１は天蓋４４に支持体ＳＴを介して固定されている。
【００５８】
弁室２４２では、パイロット弁体２４４が、スプリングＳ０により閉弁方向に連通口２４６の周囲に形成した弁座２４５に圧接されている。ロッド室２４７では、ロッド頭部２４９に対する他端であるロッド２４８の先端が、連通口２４６に臨み、かつ連通口２４６を常時閉状態を保つパイロット弁体２４４に近接または当接している。
【００５９】
弁室２４２は一次圧孔ｈ５により逃がし配管２２２に連通しており、ロッド室２４７は逃がし孔ｈ６により第二逃がし配管２２３に連通している。この第二逃がし配管２２３には、二次側配管３０に感圧管２２４を介して感圧部に連通する、再開弁手段としての充水感応用パイロット弁２３２が接続され、充水感応用パイロット弁２３２を介して大気開放されている。
【００６０】
一次圧孔ｈ５は逃がし配管２２２とこの逃がし配管２２２の分岐元である導圧管２２０とを介して一次側配管２０に接続されている。この導圧管２２０は一次側配管から順に起動弁２３０、オリフィス２３１が接続されており、逃がし配管２２２が分岐する一方で、導圧管２２１が加圧室１３に接続されている。
【００６１】
なお、上記充水感応用パイロット弁２３２は、第二逃がし配管２２３ではなく、図５の点線で示すように逃がし配管２２２の方に接続してもよい。充水感応用パイロット弁２３２は常時開弁状態で、感圧部に設定圧以上の圧力が入ると閉弁する。水撃防止用パイロット弁２４０は常時閉弁状態であり、ロッド２４８がパイロット弁体２４４を弁室２４２側に押圧移動することにより開弁する。
【００６２】
なお、インジケータ２５０と、ロッド２４８を含めた水撃防止用パイロット弁２４０とは、半開維持手段を構成する。また、止めネジ２５３により任意に高さを設定できるインジケータ２５０は維持開度設定手段として働く。
【００６３】
次に上記実施形態１の作動を説明する。図５および図６は、起動弁２３０が開かれた直後の状態を示している。 図示しない火災感知器からの火災信号を受けた図示しない制御装置により開弁信号が送られ常時閉の起動弁２３０が開かれると、一次側配管２０の消火水は導圧管２２０を通りオリフィス２３１を通過して加圧室１３に給水される。
【００６４】
すると前述の第２の参考例と同様な動作をして、弁主体５が開き始めると一次側配管２０の消火水は二次側配管３０に流れ込む。この時、弁主体５に連結されたステム１１２に固定されたインジケータ２５０も上昇するが、テーパ部２５１に近接しているロッド頭部２４９には、まだ接しない。
【００６５】
弁主体５が更に上昇すると、インジケータ２５０が上昇し、テーパ部２５１にロッド頭部２４９が当接して、その後テーパ部２５１によりロッド頭部２４９を介してロッド２４８をロッド孔２４１ｃ内に押し入れていく。すると、ロッド２４８の先端に当接しているパイロット弁体２４４は、ロッド２４８によりスプリングＳ０の圧接力と、一次側の圧力がパイロット弁体２４４を押す力とに抗して押されることにより移動して開弁する。
【００６６】
これによって、弁室２４２とロッド室２４７とが連通口２４６を介して連通し、逃がし配管２２２から供給されていた導圧管２２０の一次圧は、一次圧孔ｈ５、弁室２４２、連通口２４６、ロッド室２４７、逃がし孔ｈ６、第二逃がし配管２２３を介し充水感応用パイロット弁２３２に至り、二次圧が設定圧以下なので開弁している充水感応用パイロット弁２３２を介して大気に逃がされる。
【００６７】
よって、逃がし配管２２２の減圧によって逃がし配管２２２から分岐した導圧管２２１を介して加圧室１３が減圧され、弁主体５は閉弁方向に動き始めるので、ステム１１２およびインジケータ２５０のテーパ部２５１が下降し始め、ロッドはスプリングＳ０等に押されて、ロッド頭部２４９はテーパ部２５１の斜面を摺動しながら押し戻される。すると、充水感応用パイロット弁２３２の弁体２４４が閉弁し始め、導圧管２２０からの一次圧は連通口２４６から逃がされなくなるので、加圧室１３の圧力が導圧管２２０、２２１から一次圧を供給されて上昇し、弁主体５が開弁方向へと動き始める。
【００６８】
以上のことが繰り返されるため、弁主体５はインジケータ２５０とロッド頭部２４９とが当接する位置に依存した形で、半開状態で開弁動作が一旦停止する。
【００６９】
半開維持状態で二次側配管３０に給水されると、次第に二次側配管３０の水圧、すなわち二次圧が増して行き、この二次圧が予め設定しておいた充水感応用パイロット弁２３２の設定値、例えば２ｋｇ／ｃｍ２を越えると、二次圧が感圧管２２４を介して充水感応用パイロット弁２３２に伝わるのでこのパイロット弁２３２が閉弁する。なおこの充水感応用パイロット弁２３２と感圧管２２４とは充水検知手段を構成する。
【００７０】
充水感応用パイロット弁２３２が閉弁することによって、導圧管２２０で加圧室１３に供給されていた圧力は、逃がし配管２２２等を通して逃がされる事がなくなるので、一次側の圧力消火水は導圧管２２０を通り起動弁２３０、オリフィス２３１、導圧管２２１を通って加圧室１３に給水される。
【００７１】
すると、再び弁主体５は開弁方向（上方）に動き始める。弁主体５の開弁により二次圧が設定圧２ｋｇ／ｃｍ２より下がる事はないので、充水感応用パイロット弁１３２は閉止されず給水を続けるため、開弁動作は全開までに至る。
【００７２】
消火が終了し、図示しない制御装置が操作されて閉弁信号が送られ起動弁２３０が閉じられると、一次側配管２０からの加圧室１３への給水が停止され、加圧室１３の圧力はなくなり、一次圧などが弁主体５を閉弁方向に押すので弁主体５は閉弁に至る。
【００７３】
一方、インジケータ２５０がステム１１２と共に下がり、ロッド２４８のインジケータ２５０による押し込みが解除され、ロッド２４８がスプリングＳ０により押し戻され、パイロット弁体２４４は閉弁する。また、弁主体５の閉弁により二次側配管３０の二次圧が減圧し、この二次圧が充水感応用パイロット弁２３２の設定値より低くなって充水感応用パイロット弁２３２が開かれ元の状態に戻る。このようにして水撃防止用パイロット弁２４０は復旧される。
【００７４】
この実施形態１は上記のように構成したので、開閉弁本体１００が特製品である必要がなく、一般の弁を用いる事ができる。すなわち、弁の天蓋や隣接する構造体などに支持体を介して水撃防止用パイロット弁２４０を固定し、天蓋から突出するステムにインジケータ２５０を取り付けるとよい。このように、既存の開閉弁を取り替えることも、加工することもなくそのまま利用できる。
【００７５】
なお、維持開度設定手段の他の例として、ステムにはインジケータではなく、傾斜を有する板をロッド頭部に対し適切に取りつけるようにしてもよい。また、ステムとロッドをリンクで連結してステムの上昇によってロッドが押し込まれるように構成してもよい。このときステム側のリンクの取り付け高さを調整できるようにしたり、リンクを伸縮設定可能にしたり、支持体ＳＴの位置を上下水平に位置設定可能にしてもよい。
【００７６】
また、ステムがある位置まで上昇したときスイッチが押され、このスイッチが押されている間パイロット弁体２４４が開弁しスイッチが押されなくなったときパイロット弁体２４４が閉弁するような電磁弁構造を有する水撃防止用パイロット弁２４０としてもよい。このときスイッチの高さ位置を調整するようにすればよい。
【００７７】
上記のように、弁本体５を、ステム１１２に取り付けたインジケータ２５０と水撃防止用パイロット弁２４０の取付け高さとで、適切な半開維持状態に設定でき、二次圧が所定圧以上になると、弁本体５が全開となるので、ウオーターハンマ現象は防止でき、二次側への充水も遅れることも少なく達成できる。
【００７８】
次にこの発明の参考例３を図７と図８により説明するが、参考例１、２また実施形態１と同一図面符号はその名称も機能も同一である。
【００７９】
参考例３は、実施形態１のようにインジケータ２５０の動きを捉えたロッド２４８を介して加圧室１３への流れを制御したものであるが、加圧室１３への供給圧力の圧抜き管路の開放制御をするのではなく、供給管路を閉止制御するものである。また、再開弁機構は、二次圧制御パイロット弁で圧抜き管路を遮断するのではなく、二次圧制御パイロット弁で供給管路を開放制御するものである。
【００８０】
開閉弁本体１００のステム１１２に固定した弁主体５の全閉位置でインジケータ２５０のテーパ部２５１に近接し、弁主体５の半開停止開度位置でテーパ部２５１に当接するロッド頭部３６１を備えた閉弁ロッド３６０が、パッキンを介して水撃防止用パイロット弁３４０のロッド孔３４１ａに摺動可能に装着されている。なおこのロッド頭部３６１は水平な軸を介して閉弁ロッド３６０に容易に回転するローラーとして形成されている。
【００８１】
この水撃防止用パイロット弁３４０の本体３４１は、設けられた支持部３４８が天蓋４４に支持体ＳＴを介して固定されている。水撃防止用パイロット弁３４０は、弁室３４３と一次圧室３４２と排水室３４７と開弁ロッド加圧室３４６とが順に連なるように構成されている。
【００８２】
弁室３４３の外壁には加圧室１３と第二の導圧管３２１を介して接続される弁室孔ｈ８が形成され、一次圧室３４２の外壁には一次側配管２０に第一の導圧管３２０を介して連通するよう接続される連通孔ｈ７が形成され、排水室３４７の外壁には大気に開口する逃がし孔３４１ｂが形成され、開弁ロッド加圧室３４６の外壁には二次側配管３０と常時閉の充水感応用パイロット弁３３２を設けた感圧管３２２を介して連通するよう接続される感圧孔ｈ９が形成されている。なお、第一の導圧管３２０には常時閉の起動弁３３０とオリフィス３３１とが接続されている。
【００８３】
一次圧室３４２と弁室３４３とを仕切る隔壁３４５には両室３４２、３４３を連通させる連通口３４５ａが設けられており、この連通口３４５ａの周囲の弁室側に形成された円筒部３４５ｂの端縁が、水撃防止用パイロット弁３４０の弁体３５３を着座させる弁座３４５ｃとして形成されている。
【００８４】
弁室３４３には、弁体３５３と、一端がこの弁体３５３の着座面側に装着圧接し他端が円筒部３４５ｂを遊嵌するとともに隔壁３４５に圧接するスプリングＳ２と、一端が弁体３５３の着座面の反対面に嵌着圧接し、他端が弁室３４３に臨む閉弁ロッド３６０の先端に設けられた座板３６２に圧接するスプリングＳ３と、が備えられている。通常時、すなわち開閉弁本体１００が閉じている時は、弁体３５３はスプリングＳ２、Ｓ３に支持されて着座しておらず、常時は開の状態を保っている。
【００８５】
一次圧室３４２には、排水室３４７との間に仕切られた隔壁３４４に形成された貫通孔３４４ａにパッキンを介して貫通し先端が連通口３４５ａに及ぶ開弁ロッド３５１が臨んでいる。この開弁ロッド３５１は、後端に、排水室３４７と開弁ロッド加圧室３４６とを仕切る開弁ピストン３５２が連結している。この開弁ピストン３５２には排水室３４７と開弁ロッド加圧室３４６とを連通し逃がし孔３４１ｂよりも小さな孔３５２ａが形成されている。
【００８６】
排水室３４７には、開弁ロッド加圧室３４６が無圧の時つまり通常時に、開弁ロッド３５１の先端が弁座３４５ｃよりも弁体３５３側に突出しないよう付勢または当接するスプリングＳ１を、隔壁３４４と開弁ピストン３５２の間に装着している。
【００８７】
なお、感圧管３２２と充水感応用パイロット弁３３２とは充水検知手段を構成する。インジケータ２５０と、ロッド３６０を含めた水撃防止用パイロット弁３４０とは、半開維持手段を構成する。また、充水感応用パイロット弁３３２は再開弁手段として働く。また、止めネジ２５３により任意に高さを設定できるインジケータ２５０は維持開度設定手段として働く。
【００８８】
次に上記参考例３の作動を説明する。図７および図８は、起動弁３３０が開かれた直後の状態を示している。 図示しない火災感知器からの火災信号を受けた図示しない制御装置により開弁信号が送られ常時は閉の起動弁３３０が開かれると、一次側配管２０の消火水は第一の導圧管３２０を通り起動弁３３０、オリフィス３３１、連通孔ｈ７、一次圧室３４２、連通口３４５ａ、弁室３４３、弁室孔ｈ８、第二の導圧管３２１、を順に通り、加圧室１３に給水される。
【００８９】
すると上記参考例２と同様な動作をして、弁主体５が開き始めると一次側配管２０の消火水は二次側配管３０に流れ込む。この時、弁主体５に連結されたステム１１２に固定されたインジケータ２５０も上昇するが、テーパ部２５１に近接しているロッド頭部３６１には、まだ接しない。
【００９０】
消火水が更に加圧室１３に給水され、制御ピストン１１が更に上昇すると、インジケータ２５０が上昇し、テーパ部２５１にロッド頭部３６１が当接して、その後テーパ部２５１によりロッド頭部３６１を介して停止ロッド３６０をロッド孔３４１ａに押し入れていく。すると、停止ロッド３６０の先端に設けられた座板３６２を押圧してスプリングＳ３、Ｓ２を圧縮させる。インジケータ２５０が上昇してロッド頭部３６１が円筒部２５２に至る前に、弁体３５３が弁座３４５ｃに着座し、導圧管３２０，３２１の加圧室１３への給水は断たれる。
【００９１】
すると、インジケータ２５０が下降して、停止ロッド３６０がスプリングＳ３、Ｓ２の圧接力により押し戻され、弁体３５３が開弁し、導圧管３２０，３２１より加圧室１３へ給水され、再びインジケータ２５０が上昇する。
【００９２】
このようなことが繰り返されるため、弁主体５はロッド頭部３６１が押圧されて弁体３５３が閉弁するインジケータ２５０の位置に調整することで、半開状態で開弁動作が一旦停止する。
【００９３】
半開維持状態で更に二次側配管３０に給水されると、次第に二次側配管３０の圧力、すなわち二次圧が増して行き、この二次圧が予め設定しておいた充水感応用パイロット弁３３２の設定値、例えば２ｋｇ／ｃｍ２を越えると、二次圧が感圧管３２２を介して充水感応用パイロット弁３３２に伝わるのでこのパイロット弁３３２が開弁する。
【００９４】
すると、感圧管３２２を通って二次側の消火水が開弁ロッド加圧室３４６に充水し、開弁ピストン３５２をスプリングＳ１や摩擦力に抗して押圧し弁体３５３側に移動させる。これに伴い開弁ロッド３５１の先端が着座している弁体３５３の中央部を突き押し、更にスプリングＳ３の圧接力にも抗して弁体３５３を強制的に押し開き開弁に至らせる。なお、感圧管３２２からの給水流量は、孔３５２ａを通り排水室３４７から逃がし孔３４１ｂへ排水される流量よりも大きい。
【００９５】
弁体３５３が開弁すると、一次側の圧力消火水は導圧管３２０、３２１を通り加圧室１３に給水され、再び弁主体５は開弁方向（上方）に動き始める。弁主体５の開弁により二次圧が設定圧２ｋｇ／ｃｍ２より下がる事はないので、充水感応用パイロット弁３３２は閉止されず給水を続けるため、弁主体５の開弁動作は全開までに至る。
【００９６】
その後、図示しない制御装置が操作されて閉弁信号が送られ起動弁３３０が閉じられると、一次側配管２０からの導圧管３２０、３２１、水撃防止用パイロット弁３４０を介する加圧室１３への給水が停止され、加圧室１３の圧力はなくなるので、一次圧などが弁主体５を閉弁方向に押すため弁主体５は閉弁状態に戻る。 一方インジケータ２５０がステム１１２と共に下がるので、ロッド３６０のインジケータ２５０による押し込みが解除され、ロッド３６０がスプリングＳ２，Ｓ３により押し戻され、水撃防止用パイロット弁３４０の弁体３５３が常時開弁状態となる。また弁主体５の閉弁により二次側配管３０の二次圧が減圧し、充水感応用パイロット弁３３２の設定値より低くなって充水感応用パイロット弁３３２が閉じられると、開弁ロッド加圧室３４６は孔３５２ａと逃がし孔３４１ｂを通して大気圧となるので、開弁ロッド３５１はスプリングＳ１により弁体３５３から離れる方向に押し戻され、水撃防止用パイロット弁３４０は復旧する。
【００９７】
この参考例は上記のように構成したので、開閉弁本体１００が特製品である必要がなく、既存の開閉弁を取り替えることも、加工することもなくそのまま利用できる。
【００９８】
上記のように、弁本体５を、ステム１１２に取り付けたインジケータ２５０と水撃防止用パイロット弁３４０の取付け高さとで、適切な半開維持状態に設定でき、二次圧が所定圧以上になると、弁本体５が全開となるので、ウオーターハンマ現象は防止でき、二次側への充水も遅れることも少なく達成できる。
【００９９】
次にこの発明の参考例４を図９と図１０により説明するが、参考例３と同一図面符号はその名称も機能も同一である。本参考例４は、参考例３で、外付けされた充水感応用パイロット弁の機能を水撃防止用パイロット弁に内臓させたものである。
【０１００】
水撃防止用パイロット弁４４０は、弁室３４３と一次圧室３４２と排水室３４７と開弁ロッド加圧室３４６と二次側受圧室４４８と調圧室４４９とが順次連なるように構成されている。弁室３４３と一次圧室３４２と排水室３４７は参考例３と同構成で、外部とも同じ連通状態を形成している。二次側受圧室４４８の外壁には二次側配管３０と感圧管３２２を介して接続される二次圧孔ｈ１０が形成されている。
【０１０１】
水撃防止用パイロット弁４４０は、参考例３で記載した構成に加えて、開弁ロッド加圧室３４６と二次側受圧室４４８とを仕切るとともに弁孔４４７ａが形成されている隔壁４４７と、受圧室４４８と調圧室４４９とを仕切る弁ピストン４５６を後端に備え、先端を円錐に形成し弁孔４４７ａに圧接せしめて開弁ロッド加圧室３４６と二次側受圧室４４８との連通を遮断する棒状の弁体４５７と、調圧室４４９にあって一端を弁ピストン４５６の後端側に圧接し他端を受け座４５４に装着したスプリングＳ４と、先端をこの受け座４５４の背面中心凹部に摺動圧接し筐体４４１のネジ孔４４１ａに螺入した調整ボルト４５３とで構成されている。調整ボルト４５３には外側にロックナット４５５が螺装されている。また、調圧室４４９の外壁には大気に連通する気抜き孔４４１ｂが形成されている。
【０１０２】
なお、感圧管４２２と、水撃防止用パイロット弁４４０の二次側受圧室４４８と調圧室４４９およびこの二室４４８，４４９に含まれる構成は隔壁４４７を含めて、充水検知手段を構成する。インジケータ２５０と、ロッド３６０を含めた水撃防止用パイロット弁４４０とは、半開維持手段を構成する。また、同時に水撃防止用パイロット弁４４０は再開弁手段としても働く。また、任意に高さを設定できるインジケータ２５０は維持開度設定手段として働く。
【０１０３】
次に上記参考例４の作動を説明する。図９および図１０は、起動弁３３０が開かれた直後の状態を示している。
【０１０４】
図示しない火災感知器からの火災信号を受けた図示しない制御装置により開弁信号が送られ常時は閉である起動弁３３０が開かれると、一次側配管２０の消火水は第一の導圧管３２０を通り起動弁３３０、オリフィス３３１、連通孔ｈ７、一次圧室３４２、連通口３４５ａ、弁室３４３、弁室孔ｈ８、第二の導圧管３２１を順に通り、加圧室１３に給水される。
【０１０５】
すると上記参考例３と同様な動作をして、弁主体５が開き始めると一次側配管２０の消火水は二次側配管３０に流れ込む。この時、弁主体５に連結されたステム１１２に固定されたインジケータ２５０も上昇して、テーパ部２５１によりロッド頭部３６１を介して停止ロッド３６０を押し入れ、座板３６２を押圧して、弁体３５３が弁座３４５ｃに着座し、導圧管３２１から加圧室１３への給水は断たれる。
【０１０６】
すると、インジケータ２５０が下降して、停止ロッド３６０がスプリングＳ３、Ｓ２の圧接力により押し戻され、弁体３５３が開弁する。導圧管３２１より加圧室１３へ再び給水され、インジケータ２５０が上昇する。
【０１０７】
このようなことが繰り返されるため、弁主体５は、ロッド頭部３６１が押圧されて弁体３５３が閉弁するインジケータ２５０の位置を設定することで、半開状態で開弁動作が一旦停止する。
【０１０８】
半開維持状態で二次側配管３０に給水されると、次第に二次側配管３０の圧力、すなわち二次圧が増して行き、この二次圧が感圧管４２２を介して二次側受圧室４４８に伝わり、この二次圧が予め設定しておいた調圧室４４９の設定値、例えば２ｋｇ／ｃｍ２を越えると、スプリングＳ４の圧接力と摩擦に抗して弁ピストン４５６を調圧室４４９側に動かすので、弁体４５７の先端が弁孔４４７ａから退いて開弁する。なお、上記調圧室４４９の設定値を変えたい場合には調整ボルト４５３を操作する。
【０１０９】
弁孔４４７ａからの給水流量が、孔３５２ａを通り開弁ロッド加圧室３４６から排水される流量よりも大きくなったとき、二次側の消火水が開弁ロッド加圧室３４６に充水し、開弁ピストン３５２を移動させ開弁ロッド３５１の先端が弁体３５３を強制的に押し開き、水撃防止用パイロット弁４４０を開弁に至らせる。すると、再び弁主体５は開弁方向（上方）に動き始め、その開弁動作は全開までに至る。
【０１１０】
その後、図示しない制御装置が操作されて閉弁信号が送られ起動弁３３０が閉じられると、一次側配管２０からの導圧管３２０、３２１、水撃防止用パイロット弁４４０を介する加圧室１３への給水が停止され、加圧室１３の圧力はなくなるので、一次圧などが弁主体５を閉弁方向に押すため弁主体５は閉弁状態に戻る。
【０１１１】
一方インジケータ２５０がステム１１２と共に下がるので、ロッド３６０のインジケータ２５０による押し込みが解除され、ロッド３６０がスプリングＳ２，Ｓ３により押し戻され、水撃防止用パイロット弁４４０の弁体３５３が常時開弁状態となる。また弁主体５の閉弁により、二次側配管３０の二次圧が減圧し調圧室４４９の設定値より低くなると、二次側受圧室４４８が減圧するのでスプリングＳ４の押圧力により弁体４５７の先端が弁孔４４７ａを閉止する。
【０１１２】
すると、開弁ロッド加圧室３４６内には給水がなくなるので、開弁ロッド３５１はスプリングＳ１により弁体３５３から離れる方向に押し戻され、水撃防止用パイロット弁４４０は復旧する。
【０１１３】
この参考例は上記のように構成したので、開閉弁本体１００が特製品である必要がなく、既存の開閉弁を加工することもなくそのまま利用できる。また、インジケータ２５０と水撃防止用パイロット弁４４０とは、半開維持手段および再開弁手段として働くので、部品数が少なく組み付けが楽である。
【０１１４】
上記のように、弁本体５を、ステム１１２に取り付けたインジケータ２５０と水撃防止用パイロット弁４４０の取付け高さとで、適切な半開維持状態に設定でき、二次圧が所定圧以上になると、弁本体５が全開となるので、ウオーターハンマ現象は防止でき、二次側への充水も遅れることも少なく達成できる。
【０１１５】
次にこの発明の参考例５を図１１と図６により説明するが、実施形態１と同一図面符号はその名称も機能も同一である。参考例５が実施形態１と異なる点は、導圧管と感圧管及び水撃防止用パイロット弁２４０に接続する管路系である。
【０１１６】
導圧管５２０は一次側配管２０から加圧室１３に接続されているが、導圧管５２０の途中には、常時閉の起動弁５３０、オリフィス５３１が接続され、オリフィス５３１に並列に導圧分管５２１を介した充水感応用パイロット弁５３３が接続されている。常時閉の充水感応用パイロット弁５３３の感圧部は感圧管５２５を介して二次側配管３０と接続されている。
【０１１７】
水撃防止用パイロット弁２４０の一次圧孔ｈ５には配管５２３により加圧室１３に接続され、逃がし孔ｈ６には逃がし配管５２４が接続され大気開放されている。感圧管５２５と充水感応用パイロット弁５３３は充水検知手段を構成する。インジケータ２５０と水撃防止用パイロット弁２４０は半開維持手段を、導圧分管５２１と充水感応用パイロット弁５３３とは再開弁手段を、インジケータ２５０は維持開度設定手段をそれぞれ構成する。
【０１１８】
次に上記参考例５の作動を説明する。図１１は起動弁５３０が開かれた直後の状態を示している。図示しない火災感知器からの火災信号を受けた図示しない制御装置により開弁信号が送られ常時は閉の起動弁５３０が開かれると、一次側配管２０の消火水は導圧管５２０およびオリフィス５３１を通り加圧室１３に至る。
【０１１９】
すると実施形態１と同様な動作をして、弁主体５（図５参照）が開き始めると一次側配管２０の消火水は二次側配管３０に流れ込み、ステム１１２に固定されたインジケータ２５０が上昇して、ロッド２４８を介して水撃防止用パイロット弁２４０が強制開弁され一次圧孔ｈ５と逃がし孔ｈ６は連通する。すると、加圧室１３の圧力消火水は、配管５２３、一次圧孔ｈ５、水撃防止用パイロット弁２４０、逃がし孔ｈ６、逃がし配管５２４を介して排水される。
【０１２０】
この排水流量と脱気孔１５からの排水流量の和は導圧管５２０からの給水流量よりも大きく設定すると、その後の作動は順に、加圧室１３減圧、制御ピストン１１下降、インジケータ２５０下降、ロッド２４８押し戻される、水撃防止用パイロット弁２４０閉弁、加圧室１３の配管５２３からの排水停止、導圧管からの給水による加圧室１３の加圧、制御ピストン１１上昇、インジケータ上昇…と繰り返され、逃がし配管５２４、脱気孔１５からの排水流量と導圧管５２０からの給水流量が釣り合ったところでインジケータ２５０は留まり、従って、弁主体５は、半開状態で開弁動作が一旦停止する。
【０１２１】
そのあと半開維持状態で二次側配管３０に給水されて、この二次側配管圧が設定値を越えると感圧管５２５を介して充水感応用パイロット弁５３３が開弁し、導圧管５２０から加圧室１３への給水流量は、オリフィス５３１からの給水流量に加えて、オリフィス５３１に並列配置されている充水感応用パイロット弁５３３からの給水流量が加わるので、水撃防止用パイロット弁２４０を通した排水流量と脱気孔１５からの排水流量の和よりも大きくなり、制御ピストン１１は再び全開方向に動き始める。加圧室１３へのこの合計供給流量が、最大合計排水流量よりも大きくとれば、その開弁動作は全開までに至る。
【０１２２】
この参考例は上記のように構成したので、開閉弁本体１００が特製品である必要がなく、既存の開閉弁を取り替えることも、加工することもなくそのまま利用できる。
【０１２３】
弁主体５を閉めたい場合は図示しない制御装置を操作する。すると閉弁信号が送られ起動弁５３０が閉じられ、一次側配管２０からの加圧室１３への給水が停止され、加圧室１３の圧力はなくなり、一次圧などが弁主体５を閉弁方向に押すので弁主体５は閉弁に至る。するとインジケータ２５０がステム１１２と共に下がり、ロッド２４８のインジケータ２５０による押し込みが解除され、ロッド２４８がスプリングＳ０により押し戻され、水撃防止用パイロット弁２４０が元の閉弁状態に戻る。
【０１２４】
また、弁主体５の閉弁により二次側配管３０の二次圧が減圧し、この二次圧が充水感応用パイロット弁５３３の設定値より低くなると、充水感応用パイロット弁５３３が閉じられ元の状態に戻る。
【０１２５】
この参考例は上記のように構成したので、開閉弁本体１００が特製品である必要がなく、既存の開閉弁を取り替えることも、加工することもなくそのまま利用できる。 また、上記のように、弁本体５を、ステムに取り付けたインジケータ２５０と水撃防止用パイロット弁２４０の取付け高さとで、適切な半開維持状態に設定でき、二次圧が所定圧以上になると、弁本体５が全開となるので、ウオーターハンマ現象は防止でき、二次側への充水も遅れることも少なく達成できる。
【０１２６】
次にこの発明の参考例６を図１２により説明するが、参考例５と同一図面符号はその名称も機能も同一である。参考例６が参考例５と共通する点は、開閉弁本体１００と一次側配管２０と二次側配管３０だけである。
【０１２７】
まず、導圧管５４０が一次側配管２０から常時閉の起動弁５５０、オリフィス５５１を介して加圧室１３に接続され、加圧室１３には排水管５４２が接続されて、加圧室１３の消火水が常時閉の開度維持電磁弁５５２を介して外部に排出できるようにしている。
【０１２８】
起動弁５５０とオリフィス５５１との間の導圧管５４０に、加圧室１３と排水管５４２を接続する導圧分管５４１の途中に、充水感応用パイロット弁５５３が接続されている。この導圧分管５４１と排水管５４２との接続部はｙ字管５５５が用いられ、開度維持電磁弁５５２側の排水管５４２と導圧分管５４１との間のなす角は鋭角、たとえば２０度をなしている。ｙ字管５５５の排水管５４２の下流には開度維持電磁弁５５２を介して逆止弁５５４を取り付けている。
【０１２９】
開閉弁本体１００の上面から突出しているステム１１２の上端１１２ｂの軌道内に、常時オフの跳ね返りスイッチＳＷ１のレバー先端ＳＬ１があり、上端１１２ｂの上昇によってレバー先端ＳＬ１が回動する。ＳＷ１は、開閉弁本体１００に取り付けられた高さ位置調整可能にスライド固定できる支持体ＳＬ１に搭載されている。上端１１２ｂの上昇通過によりレバー先端ＳＬ１は回動しステム１１２とは摺動状態でオンとなり、上端１１２ｂの下降離間によりレバー先端ＳＬ１は跳ね戻りオフとなる。このスイッチＳＷ１の信号線Ｌ１は開度維持電磁弁５５２につながれている。
【０１３０】
支持体ＳＬ１は、開閉弁本体１００等に固定する取付部と上方に延びる下部スライド部からなる下部品と、スイッチＳＷ１を取り付ける搭載部と下方に延びる長穴付きの上部スライド部からなる上部品との二つの部品からなり、それぞれのスライドを抱き合わせ長穴に挿通したネジで互いに固定して高さ調整するようにしたものである。
【０１３１】
充水感応用パイロット弁５５３は常時閉で、その感圧部と二次側配管３０とは感圧管５４５で接続されている。感圧管５４５と充水感応用パイロット弁５５３とは充水検知手段を、ＳＷ１と信号線Ｌ１と開度維持電磁弁５５２とは半開維持手段を、導圧分管５４１と充水感応用パイロット弁５５３とｙ字管５５５とは再開弁手段を、支持体ＳＴ１は維持開度設定手段を、それぞれ構成している。
【０１３２】
次に上記参考例６の作動を説明する。図１２は起動弁５５０が開かれた直後の状態を示している。図示しない火災感知器からの火災信号を受けた図示しない制御装置により開弁信号が送られ常時は閉の起動弁５５０が開かれると、一次側配管２０の消火水は導圧管５４０、起動弁５５０、およびオリフィス５５１を通り加圧室１３に給水される。
【０１３３】
すると参考例５と同様な動作をして、弁主体５が開き始めると一次側配管２０の消火水は二次側配管３０に流れ込み、ステム１１２が上昇してステム上端１１２ｂがスイッチＳＷ１のレバー先端ＳＬ１をオン側に倒す。すると、開度維持電磁弁５５２が開かれ加圧室１３の消火水が排水管５４２を通して排水されるが、給水流量よりも大きな流量で排水されるので、ステム１１２は下降し始めてステム上端１１２ｂがスイッチＳＷ１のレバー先端ＳＬ１から離れてオフとなり開度維持電磁弁５５２が閉となる。すると、また給水流量の方が大きいので、ステム１１２は上昇し出す。
【０１３４】
このようなことが繰り返され、レバー先端ＳＬ１の回動範囲でステム１１２が上下動を繰り返し、それに伴って、開閉弁本体１００は、上下動しながら半開状態を維持する。
【０１３５】
このとき、開度維持電磁弁５５２を通した排水流量と脱気孔１５からの排水流量の和は、導圧管５４０からの給水流量とは、平均的にならすと等しくなる。
【０１３６】
そのあと半開維持状態で二次側配管３０に給水されて、この二次側配管圧が設定値を越えると感圧管５２５を介して充水感応用パイロット弁５５３を開弁させる。すると、導圧管５４０から加圧室１３への給水流量は、オリフィス５５１からの給水流量に充水感応用パイロット弁５３３からの給水流量が加わるので、開度維持電磁弁５５２を通した排水流量と脱気孔１５からの排水流量の和よりも大きくなり、制御ピストン１１は再び全開方向に動き始める。
【０１３７】
ところで、充水感応用パイロット弁５３３を通った給水は、排水している排水管５４２にｙ字管５５５を介して逆流するように合流しているため、排水管５４２を通る排水は充水感応用パイロット弁５３３を通る給水力によってかなり制限されるか、全く排水しないことになるので、全開までの時間は短い。また排水管５４２に逆止弁５５４が取り付けられているので、導圧管５４０からの加圧室１３への給水力が強くても、排水管５４２の出口で吸引されて加圧室１３側に空気が取り込まれることはない。
【０１３８】
加圧室１３への合計供給流量が、最大合計排水流量よりも大きくとれば、その開弁動作は全開までに至る。
【０１３９】
弁主体５を閉めたい場合は図示しない制御装置を操作する。すると閉弁信号が送られ起動弁５５０が閉じられ、一次側配管２０からの加圧室１３への給水が停止され、加圧室１３の圧力はなくなり弁主体５は閉弁に至る。
【０１４０】
一方、弁主体５とともにステム１１２が下がり、ステム上端１１２ｂが跳ね返りスイッチＳＷ１のレバー先端ＳＬ１から離れてオフとなり、開度維持電磁弁５５２を閉に戻す。
【０１４１】
また、弁主体５の閉弁により二次側配管３０の二次圧が減圧し、この二次圧が充水感応用パイロット弁５５３の設定値より低くなると、充水感応用パイロット弁５５３が閉じられ元の状態に戻る。
【０１４２】
この参考例は上記のように構成したので、開閉弁本体１００が特製品である必要がなく、既存の開閉弁を取り替えることも、加工することもなくそのまま利用できる。 また、上記のように、弁本体５を、ステム上端１２ｂと跳ね返りスイッチＳＷ１の取付け高さとで、適切な半開維持状態に設定でき、二次圧が所定圧以上になると、弁本体５が全開となるので、ウオーターハンマ現象は防止でき、二次側への充水も遅れることも少なく達成できる。
【０１４３】
次にこの発明の参考例７を図１３と図４により説明するが、参考例２と同一図面符号はその名称も機能も同一である。参考例７が参考例２と異なる点は、導圧分管１２２が無いこと、加圧室１１２に排水管を設けたこと、この排水管に充水感応用パイロット弁及びオリフィスを配置したことである。そして更に、開度調整用ポジショナ６６０においてステム上端１１２ｂがシリンダ開口部１５２ａに隙間を設けた点である。
【０１４４】
まず、起動弁６３０を設けた第一の導圧管６２０が一次側配管２０と開度調整用ポジショナ装置６６０の連通孔ｈ３とに接続され、オリフィス６３２を設けた第二の導圧管６２１が開度調整用ポジショナ装置６６０の加圧孔ｈ４と加圧室１３とに接続されている。加圧室１３はオリフィス６３３と常時開の充水感応用パイロット弁６３１とを設けた排水管６２２に接続され、大気に開放されている。
【０１４５】
充水感応用パイロット弁６３１の感圧部と二次側配管３０とは感圧管６２３で接続されている。開度調整用ポジショナ装置６６０の胴部の内部に形成されたシリンダ室６５２の下端のシリンダ開口部６５２ａの口径がステム１１２の上端１１２ｂの径よりも少し大きく形成し、シリンダ開口部６５２ａに上端１１２ｂが挿入できるように設けられている。
【０１４６】
感圧管６２３と充水感応用パイロット弁６３１とは充水検知手段を、開度調整用ポジショナ装置６６０は半開維持手段を、充水感応用パイロット弁６３１が再開弁手段を、それぞれ構成している。
【０１４７】
次に上記参考例７の作動を説明する。図１３は起動弁６３０が開かれた直後の状態を示している。図示しない火災感知器からの火災信号を受けた図示しない制御装置により開弁信号が送られ常時は閉の起動弁６３０が開かれると、一次側配管２０の消火水は第一の導圧管６２０を通り、起動弁６３０、連通孔ｈ３、空間部１５３、シリンダ孔１５４ａ、シリンダ室６５２、ステム室１４５ａ、加圧孔ｈ４、第二の導圧管６２１、オリフィス６３２と、順次通過して加圧室１３に給水される。
【０１４８】
この第二の導圧管６２１からの給水流量は、脱気孔１５からの排水流量と排水管６２２からの排水流量の合計よりも大きく設定されているので、制御ピストン１１が押し上げられ、制御ピストン１１とステム１１２を介して連結された弁主体５（図３参照）が開き始めると一次側配管２０内の消火水は二次側配管３０に流れ込む。
【０１４９】
弁主体５が更に上昇するのに伴い、ステム上端１１２ｂが上昇しシリンダ開口部１５２ａに位置するようになると、ステム上端１１２ｂがシリンダ開口部１５２ａに隙間を形成しつつ挿入されるようになり、加圧室１３への流路が絞られる。
【０１５０】
この時の第二の導圧管６２１からの給水流量は、脱気孔１５からの排水流量と排水管６２２からの排水流量の合計よりも小さく設定されているので、制御ピストン１１が下降して弁主体５は閉止方向へ動き始める。すると、ステム上端１１２ｂがシリンダ開口部１５２ａから離れて、シリンダ室１５２から加圧室１３への給水流量が回復して増加する。するとまた上昇し始めて開弁方向に動く。
【０１５１】
このようなことが繰り返されるため、弁主体５は開度調整用ポジショナ装置６６０のシリンダ開口部６５２ａの高さ位置に依存した形で、半開状態で開弁動作が一旦停止する。
【０１５２】
半開維持状態で二次側配管３０に給水されると、次第に二次側配管３０の圧力、すなわち二次圧が増して行き、この二次圧が予め設定しておいた充水感応用パイロット弁６３１の設定値を越えると、二次圧を感圧管１２３で伝えるのでこのパイロット弁６３１が閉弁する。すると、ステム１１２ｂのシリンダ開口部６５２ａへの挿入で絞られた場合でも第二の導圧管６２１から供給される最小給水流量の方が、脱気孔１５からの排水流量よりも大きく設定しておいて、再び弁主体５を開弁方向（上方）に動き始めるようにする。その後は前述と同様な作動をして全開までに至る。
【０１５３】
弁主体５を閉めたい場合は図示しない制御装置を操作する。すると閉弁信号が送られ起動弁６３０が閉じられ、一次側配管２０からの加圧室１３への給水が停止され、加圧室１３の圧力はなくなり弁主体５は閉弁に至る。
【０１５４】
一方、弁主体５とともにステム１１２が下がり、ステム上端１１２ｂがシリンダ開口部６５２ａから離れて、二つの導圧管６２０、６２１がシリンダ室６５２を介して連通状態になって、開度調整用ポジショナ装置６６０が復旧する。また、弁主体５の閉弁により二次側配管３０の二次圧が減圧するので、この二次圧が充水感応用パイロット弁６３１の設定値より低くなると充水感応用パイロット弁６３１が開かれて、この充水感応用パイロット弁６３１も元の状態に戻る。
【０１５５】
なお、上記参考例７は隙間のある開度調整用ポジショナ装置６６０を用いたが、その代わりに隙間のない開度調整用ポジショナ装置１６０（図４参照）を用い、かつ、オリフィス６３２を、第二の導圧管６２１から外し、その代わりに起動弁６３０の二次側の第一の導圧管６２０と第二の導圧管６２１との間を接続する管に設ける、すなわち開度調整用ポジショナ装置１６０と並列に配するようにしてもよい。
【０１５６】
この参考例は上記のように構成したので、開閉弁本体１００が特製品である必要がなく、既存の開閉弁を取り替えることも、加工することもなくそのまま利用できる。 また、上記のように、弁本体５を開度調整用ポジショナ装置１６０、６６０で適切な半開維持状態に設定でき、二次圧が所定圧以上になると、弁本体５が全開となるので、ウオーターハンマ現象は防止でき、二次側への充水も遅れることも少なく達成できる。
【０１５７】
次にこの発明の参考例８を図１４により説明するが、参考例７と同一図面符号はその名称も機能も同一である。参考例８が参考例７と異なる点は、半開維持手段が開度調整用ポジショナ装置６６０ではなくてスイッチＳＷ２と電磁弁６５１及びオリフィス６５５に代わったことと、再開弁手段が充水感応用パイロット弁６３１ではなくて圧力スイッチＰＳと電磁弁６５３に代わったことである。
【０１５８】
まず、常時閉の起動弁６５０と常時開の開度維持電磁弁６５１とを設けた導圧管６４０が一次側配管２０と加圧室１３とに接続され、オリフィス６５５を設けた導圧分管６４１が開度維持電磁弁６５１と並列に導圧管６４０に接続されている。開閉弁本体１００の上面から突出しているステム１１２の上端１１２ｂの軌道内に常時オフの跳ね返りスイッチＳＷ２のレバー先端ＳＬ２があり、上端１１２ｂの上昇によってレバー先端ＳＬ２が回動する。ＳＷ２は、開閉弁本体１００に取り付けられた高さ位置調整可能にスライド固定できる支持体ＳＬ２に搭載されている。
【０１５９】
上端１１２ｂの上昇通過によりレバー先端ＳＬ２は回動しステム１１２とは摺動状態でオンとなり、上端１１２ｂの下降離間によりレバー先端ＳＬ２は跳ね戻りオフとなる。このスイッチＳＷ２の信号線Ｌ２は常時開の開度維持電磁弁６５１につながれている。開度維持電磁弁６５１はスイッチＳＷ２がオンの時は閉弁し、オフの時は開弁する。
【０１６０】
支持体ＳＬ２は、開閉弁本体１００等に固定する取付部とネジ孔を形成した太パイプを取付部の上方に設けた下部品と、スイッチＳＷ１を取り付ける搭載部とその下方に設けた細パイプからなる上部品との、二つの部品からなり、太パイプに細パイプを挿入しネジ孔に止めネジを螺入して、任意の高さで固定するようにしたものである。
【０１６１】
加圧室１３はオリフィス６５４と常時開の再開弁電磁弁６５３を直列に設けた排水管６４２に接続されて大気に開放されている。この再開弁電磁弁６５３は、二次側に取り付けられた圧力スイッチＰＳとが信号線Ｌ３でつながれている。
【０１６２】
なお、この圧力スイッチＰＳとこの信号線Ｌ３とは充水検知手段を、ＳＷ２と信号線Ｌ２と開度維持電磁弁６５１とは半開維持手段を、再開弁電磁弁６５３は再開弁手段を、支持体ＳＴ２は維持開度設定手段をそれぞれ構成している。
【０１６３】
次に上記参考例８の作動を説明する。図１４は起動弁６５０が開かれた直後の状態を示している。 図示しない火災感知器からの火災信号を受けた図示しない制御装置により開弁信号が送られ常時は閉の起動弁６５０が開かれると、一次側配管２０の消火水は導圧管６４０を通り、起動弁６５０、開度維持電磁弁６５１およびオリフィス６５５を通過して加圧室１３に入る。
【０１６４】
この導圧管６４０からの給水流量は、脱気孔１５からの排水流量と排水管６４２からの排水流量の合計よりも大きく設定するので、制御ピストン１１が押し上げられ、制御ピストン１１とステム１１２を介して連結された弁主体５（図３参照）が開き始めると一次側配管２０内の消火水は二次側配管３０に流れ込む。
【０１６５】
すると実施形態１と同様な動作をして、弁主体５が開き始めると一次側配管２０の消火水は二次側配管３０に流れ込み、ステム１１２が上昇してステム上端１１２ｂがスイッチＳＷ２のレバー先端ＳＬ２をオン側に倒す。すると、開度維持電磁弁６５１が閉じられ加圧室１３への給水はオリフィス６５５からだけとなる。このとき加圧室１３からの消火水は排水管６４２と脱気孔１５を通して給水流量よりも大きな流量で排水されるので、ステム１１２は下降しだしてステム上端１１２ｂがスイッチＳＷ２のレバー先端ＳＬ２から離れてオフとなる。すると、開度維持電磁弁６５１が開き、また給水流量の方が大きくなるので、ステム１１２は上昇し出す。
【０１６６】
このようなことが繰り返されレバー先端ＳＬ２の回動範囲でステム１１２が上下動を繰り返し、それに伴って、開閉弁本体１００は、上下動しながら半開状態を維持する。
【０１６７】
このとき、開度維持電磁弁６５１とオリフィス６５５を合流した給水流量と、脱気孔１５からと排水管６４２からとの合計の排水流量は、平均的にならすと等しくなる。
【０１６８】
そのあと半開維持状態で二次側配管３０に給水されて、この二次側配管圧が圧力スイッチＰＳの設定値を越えると信号線Ｌ３を介して、今まで排水していた再開弁電磁弁６５３を閉弁させる。すると、導圧管６４０から加圧室１３からの排水流量は脱気孔１５からだけとなり、オリフィス６５５の給水流量と開度維持電磁弁６５１の給水流量により排水流量にうち勝って、制御ピストン１１は再び全開方向に動き始める。
【０１６９】
弁主体５が更に上昇するのに伴い、ステム上端１１２ｂが上昇しスイッチＳＷ２をオンさせるので、開度維持電磁弁６５１が閉じられ、加圧室１３への流路はオリフィス６５５だけに絞られる。この時の加圧室１３への給水流量は、脱気孔１５からの排水流量よりも大きく設定するので、制御ピストン１１は上昇を続け主体５は開弁方向へ動く。その後は前述と同様な作動をして全開までに至る。
【０１７０】
弁主体５を閉めたい場合は図示しない制御装置を操作する。すると閉弁信号が送られ起動弁６５０が閉じられ、一次側配管２０からの加圧室１３への給水が停止され、加圧室１３の圧力はなくなり弁主体５は閉弁に至る。
【０１７１】
一方、弁主体５とともにステム１１２が下がり、ステム上端１１２ｂが跳ね返りスイッチＳＷ２のレバー先端ＳＬ２から離れてオフとなり、開度維持電磁弁６５１を開に戻す。また、弁主体５の閉弁により二次側配管３０の二次圧が減圧し、この二次圧が圧力スイッチＰＳの設定値より低くなると再開弁電磁弁６５３が開き元の状態に戻る。
【０１７２】
この参考例は上記のように構成したので、開閉弁本体１００が特製品である必要がなく、既存の開閉弁を取り替えることも、加工することもなくそのまま利用できる。 また、上記のように、弁本体５を、跳ね返りスイッチＳＷ２のステム上端１１２ｂに対する取付け高さで、適切な半開維持状態に設定でき、二次圧が所定圧以上になると、弁本体５が全開となるので、ウオーターハンマ現象は防止でき、二次側への充水も遅れることも少なく達成できる。
【０１７３】
ところで上記までの参考例または実施形態は全て、加圧することにより開くタイプの弁、所謂加圧開の弁であった。しかしこの発明は、減圧することにより開く減圧開のタイプの弁にも適応される。
【０１７４】
参考例９を図１５および図４を用いて説明するが、参考例２と同一図面符号はその名称も機能も同一である。
【０１７５】
まず、導圧管７２０が一次側配管２０と加圧室１３とに接続され、減圧室１４には、下流に向かって常時閉の起動弁７３０と常時閉の充水感応用パイロット弁７３１とが順に接続されて先端が大気に開放する排水管７２１が接続されている。この排水管７２１には起動弁７３０と充水感応用パイロット弁７３１との間から逃がし配管７２２が分岐しており、その配管７２２の他端は常時開の開度調整用ポジショナ装置１６０の加圧孔ｈ４に接続されている。
【０１７６】
この開度調整用ポジショナ装置１６０の連通孔ｈ３からはオリフィス７３２を設け大気に開放する第二逃がし配管７２３が接続されている。また常時閉の充水感応用パイロット弁７３１の感圧部には二次側配管３０と感圧管７２４を介して接続されている。
【０１７７】
なお、感圧管７２４と充水感応用パイロット弁７３１は充水検知手段を、開度調整用ポジショナ装置１６０は半開維持手段を、充水感応用パイロット弁７３１は再開弁手段を、それぞれ構成している。参考例９の作動を図１５および図３と図４を使って説明する。図１５および図４は、起動弁７３０が開かれた直後の状態を示している。平時、待機状態において一次側配管２０に常時高圧の一次圧たとえば１０ｋｇ／ｃｍ２がかかっているので加圧室１３および脱気孔１５で連通する減圧室１４までこの一次圧がかかっている状態である。この状態で火災等が発生したとき、図示しない火災感知器からの火災信号を受けた図示しない制御装置により開弁信号が送られ、常時は閉の起動弁７３０が開かれる。
【０１７８】
当初弁主体５は全閉でありステム１１２が最下端に位置しているので、図４に示すように連通孔ｈ３と加圧孔ｈ４とは連通しているため、減圧室１４は大気に連通し、減圧室１４の空気が急速に抜けていく。すると、一次側配管２０は減圧室１４等を介して大気との間で圧力勾配を生ずるので、一次側配管２０の消火水は、導圧管７２０を通り加圧室１３、脱気孔１５、減圧室１４、排水管７２１、起動弁７３０、逃がし配管７２２、加圧孔ｈ４、ステム室１４５ａ、シリンダ室１５２、シリンダ孔１５４ａ、空間部１５３，連通孔ｈ３、第二逃がし配管７２３、オリフィス７３２、大気、という流路を通って脱気の後、排水される。
【０１７９】
このとき、導圧管７２０の流過面積および排水管７２１以降の流過面積のいずれもが、脱気孔１５の流過面積より十分に大きいので、加圧室１３は殆ど一次圧に等しく、減圧室１４は大気圧に近いかなり低い圧となる。すなわち加圧室１３と減圧室１４との圧力差が大きく発生し、弁主体５の上にかかる一次圧による下方への力よりも制御ピストン１１の下からの力の方が大きく、その結果弁主体５を押し上げる。
【０１８０】
すると、ステム１１２の上端１１２ｂがシリンダ開口部１５２ａに挿入されて排水路を遮断するので減圧室１４は脱気孔１５を通じて急激に加圧室１３の圧力に近づく。すると加圧室１３と減圧室１４との差圧が小さくなるので上方への力が下方への力よりも小さくなり、弁主体５は下がり始める。すると上端１１２ｂがシリンダ開口部１５２ａから抜かれるので排水路が開き、再び加圧室１３と減圧室１４との圧力差が大きくなる。
【０１８１】
このようなことを繰り返すため、弁主体５は開度調整用ポジショナ１５０のシリンダ開口部１５２ａとステム１１２との隙間、つまり加圧室１３の圧力による上への力と、減圧室１４の圧力による力及び弁本体５にかかる下への力との和が均衡したところで、半開状態で開弁動作が一旦停止する。
【０１８２】
半開維持状態で二次側配管３０に給水されると、次第に二次側配管３０の圧力、すなわち二次圧が増して行き、この二次圧が予め設定しておいた充水感応用パイロット弁７３１の設定値を越えると、二次圧を感圧管７２４で伝えるのでこのパイロット弁７３１が開弁する。すると、脱気孔１５よりも充分に大きな流過面積でパイロット弁７３１が開かれるので、減圧室１４は十分に低圧になり、弁主体５は全開までに至る。尚、上記オリフィス７３２は逃がし配管７２２又は導圧管７２０に設けてもよい。
【０１８３】
弁主体５を閉めたい場合は、図示しない制御装置が操作されて閉弁信号が送られ起動弁７３０を閉じると、流路が絶たれ減圧室１４の圧力は加圧室１３と等しくなり、差圧が無いので開弁方向の力がなくなり、一次圧などが弁主体５を閉弁方向に押して弁主体５は閉弁に至る。
【０１８４】
一方、弁主体５とともにステム１１２が下がり、ステム上端１１２ｂがシリンダ開口部１５２ａから離れて、二つの逃がし配管７２２，７２３がシリンダ室１５２を介して連通状態になって、開度調整用ポジショナ装置１６０が復旧する。また、弁主体５の閉弁により二次側配管３０の二次圧が減圧するので、この二次圧が充水感応用パイロット弁７３１の設定値より低くなると充水感応用パイロット弁７３１が閉じられて、この充水感応用パイロット弁７３１も元の状態に戻る。
【０１８５】
上記参考例９は、半開維持手段として参考例２の開度調整用ポジショナ装置１６０を用いたが、その代わりに参考例３の水撃防止用パイロット弁３４０あるいは参考例４の水撃防止用パイロット弁４４０を用いてもよい。また、再開弁手段として排水管７２１に設けた充水感応用パイロット弁７３１を用いたが、その代わりに充水感応用パイロット弁および水撃防止用パイロット弁３４０を用いてもよい。
【０１８６】
すなわち、水撃防止用パイロット弁３４０を用いる場合においては、逃がし配管７２２を加圧孔ｈ４に接続する代わりに連通孔ｈ７に接続し、第二逃がし配管７２３を連通孔ｈ３に接続する代わりに弁室孔ｈ８に接続し、かつステム１１２にインジケータ２５０を装着する。このようにすると、ステム１１２の動きに連動して減圧室１４からの排水を減少制御し主弁体５を半開維持状態にする半開維持手段としての水撃防止用パイロット弁３４０を備えることができる。
【０１８７】
また、一方、充水感応用パイロット弁７３１は図１５の通りに排水管７２１の末尾につけるようにしてもよいが、図７のように、二次側配管３０に接続された感圧管を充水感応用パイロット弁を介して感圧孔ｈ９に接続するようにしてもよい。この場合、充水感応用パイロット弁は常時閉で、その感圧部には充水感応用パイロット弁の一次側の圧力をとるようにする。また、図１５における充水感応用パイロット弁７３１と分岐以降の下流の排水管７２１は除かれ、その結果排水管７２１と逃がし配管７２２とは直列に接続される形となる。
【０１８８】
このようにすると、充水感応用パイロット弁の充水検知によって、減圧室１４からの排水を半開維持状態よりも増大制御した再開弁手段としての水撃防止用パイロット弁３４０を備えることができる。
【０１８９】
この発明は上記参考例に限らず、あらゆる減圧開タイプの開閉弁に対応する。
【０１９０】
この参考例は上記のように構成したので、開閉弁本体１００が特製品である必要がなく、既存の開閉弁を取り替えることも、加工することもなくそのまま利用できる。また上記のように、弁本体５を開度調整用ポジショナ１５０で適切な半開維持状態に設定でき、二次圧が所定圧以上になると、弁本体５が全開となるので、ウオーターハンマ現象は防止でき、二次側への充水も遅れることも少なく達成できる。この発明は、上記参考例１乃至９および実施形態１に記載したことに限らず、各構成をそれぞれ互いに組み合わせるようにしてもよい。また、加圧室１３の一次側に設けられた起動弁は減圧室１４の二次側に設けてもよく、逆に減圧室１４の二次側に設けられた起動弁を加圧室１３の一次側に設けるようにしてもよい。また、以下に示すようにしてもよい。
【０１９１】
充水検知手段において、感圧管は二次側配管の直後に接続してもよいが、二次側配管の先端（ノズル側）の近くに接続してもよい。充水検知を圧力として検知するのではなく、消火水の流動を検知するようにしてもよい。例えば、二次側配管の先端側や中間距離あたりの配管内の上部位置に流動検知板を備えるようにしてもよい。このようにすると、起動初期には消火水は二次側配管の下部を流れるので検知せず、充水すると上部の検知板を流水の力で動かして検知される。
【０１９２】
また、同様に二次側配管内上部に一対の電極を備え、充水したときに電極間に消火水を介して通電されることで、充水を検知するようにしてもよい。また、熱電対を二次側配管内上部に備え、管内空気温度から急に消火水温度に変わる温度の変化を捕らえて、充水を検知するようにしてもよい。
【０１９３】
半開維持手段において、上記参考例ではステムとの連動関係を持たせるのに、ステムを半開維持手段に直接関わるようにしたが、ステムの変位を伝達する手段を用いて間接的にステムとの連動関係を持たせるようにしてもよい。例えば、ステムの変位の伝達手段として、ステムにリンク機構やワイヤーやバネを連結させたりしてもよい。また、ステム先端に磁石を取り付けて位置を検出する磁気スイッチや、ステムの軌道内に光路をおいてステムによる光遮断でステムの位置を検出する手段など、いかなる位置検出手段を用いてもよい。
【０１９４】
また、上記参考例または実施形態に記載された半開維持手段では特製の弁装置を用いるようにしたが、一般の弁を用いるようにしてもよい。例えば、実施形態１の水撃防止用パイロット弁２４０の代わりに、一般のボール弁またはグローブ弁を用い、開弁のハンドル部をレバー状の構造にして、ステムが上昇したときにボール弁等が開くように、レバーとステムをリンクするようにしてもよい。この場合、第二逃がし配管２２３に半開開度を維持するためのオリフィスを取り付けるようにする。
【０１９５】
また、参考例６や参考例８（図１２、図１４参照）において、半開維持手段は電磁弁を用いるようにしたが、その代わりに電動ニードル弁を用いてもよい。
【０１９６】
参考例６の場合（図１２参照）、ＳＷ１がオンになったとき電動弁の減速機付きのモーターが開弁方向に回りニードル弁が緩慢に開いていき、ステムが下がってＳＷ１がオフになったときモーターは閉弁方向に回りニードル弁が緩慢に閉じていくようにすると、電磁弁の時のように激しく開閉を繰り返さなくてすむ。
【０１９７】
上記参考例および実施形態では再開弁手段として、二次側配管圧力によって動作するようにしたパイロット弁を用いていたが、これに限らず電磁弁や他のいかなる手段も用いることができる。
【０１９８】
上記参考例および実施形態では維持開度設定手段は、ステムに弁体機能を持たせた時の弁連通口側の位置を調整可能にしたものや、ステムへの取付具の高さや半開維持手段の支持体の高さを調節可能にしたものであったが、ステムの変位の伝達手段としてステムと半開維持手段の間にリンク機構などを介在させた場合において、そのリンク機構に位置調整をできるようなものにしてもよい。
【０１９９】
【発明の効果】
以上のような構成なので、起動弁を開けることにより弁主体が上昇し、設定の開度で半開維持状態となる。このとき高圧の消火水は一次側配管から二次側配管に勢いよく流れ込むが、二次側配管に充水されるまで半開状態が維持される。従って、二次側配管の流水は緩和されてウオーターハンマ現象による異常な衝撃発生を回避できる消防用設備の開閉弁装置が得られるという効果がある。
【０２００】
また、半開維持手段に、所望の開度で弁主体が半開維持するようにした維持開度設定手段を設けたので、個々の設備配管条件やポンプ設備容量に応ずることができる、現場などでも調整可能なウォーターハンマ対応構造を備え、ウォーターハンマおよび初期消火に最適な条件が得られる開閉弁装置が得られるという効果がある。
【０２０１】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の参考例１を示す縦断面図である。
【図２】図１の要部拡大図である。
【図３】本発明の参考例２を示す系統図である。
【図４】図３の開度調整ポジショナ装置の縦断面図である。
【図５】本発明の実施形態１を示す系統図である。
【図６】図５の水撃防止用パイロット弁の縦断面図である。
【図７】本発明の参考例３を示す系統図である。
【図８】図７の要部拡大断面図である。
【図９】本発明の参考例４を示す系統図である。
【図１０】図９の要部拡大断面図である。
【図１１】本発明の参考例５を示す系統図である。
【図１２】本発明の参考例６を示す系統図である。
【図１３】本発明の参考例７を示す系統図である。
【図１４】本発明の参考例８を示す系統図である。
【図１５】本発明の参考例９を示す系統図である。
【符号の説明】
１,１００開閉弁本体、２一次流路、３二次流路、４連通口、５弁主体、１０ピストン室、１１制御ピストン、１２,１１２ステム、１３加圧室、１４減圧室、１５脱気孔、１７排水弁、２０一次側配管、２３,１２３,２２４,３２２,４２２,５２５,５４５感圧管、２５遠隔起動用電磁弁、１３０,２３０,３３０,５３０,６３０起動弁、２６,１２０,１２１,２２０,２２１,３２０,３２１,５２０,６２０,６２１,６４０導圧管、２６ａ、１２２,５２１,５４１,６４１導圧分管、３０二次側配管、３３,１３２,２３２,３３２,５３３,５５３,６３１充水感応用パイロット弁、４２突出部、５０,１５０開度調整用ポジショナ、１６０,６６０開度調整用ポジショナ装置、５２ａ,１５２ａ,６５２ａシリンダ開口部、５５,１５５長ネジ部、５６,１５６把持部、２４０,３４０,４４０水撃防止用パイロット弁、２４８ロッド、２５０インジケータ、２５３止めネジ、ＳＴ,ＳＴ１,ＳＴ２支持体、ＳＷ１,ＳＷ２跳ね返りスイッチ、５５２開度維持電磁弁、６５３再開弁電磁弁
--------------------------------------------------------------------------------

Claims (1)

1. 一次側配管と二次側配管とを接続する弁本体と、この弁本体の連通口を開閉する弁主体と、この弁主体と流路を介して対向するピストン室と、このピストン室内に配設され、前記弁主体より受圧面積の大きい制御ピストンと、この制御ピストンと前記弁主体とを連結するステムと、該ステムの端部に取り付けられ、テーパ部を有するインジケータと、ロッド頭部を備える水撃防止用パイロット弁と、前記制御ピストンに隣接し加圧されることによって前記ステムを介して前記弁主体を開弁方向に動かす前記ピストン室の加圧室と、この加圧室と前記一次側配管とを連通せしめる導圧管と、前記二次側配管の充水を検知する充水検知手段と、を有する開閉弁装置において、
   前記導圧管は前記水撃防止用パイロット弁に連通して、前記一次側配管の消火水は二次側配管に流れ込むときに、前記インジケータのテーパ部と水撃防止用パイロット弁のロッド頭部とが当接する位置に依存した形で、前記水撃防止用パイロット弁は開弁または閉弁し前記弁主体を所定開度に維持して、前記検知手段の充水検知により充水感応用パイロット弁が閉弁することによって、前記加圧室への給水を制御し前記弁主体の全開方向へ移動することを特徴とする消防用設備の開閉弁装置。

Images