JP4102551B2 - 自動弁 - Google Patents
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Description
【産業上の利用分野】
本発明は、とくに道路用トンネルなどでの散水システムに用いられる自動弁に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の散水システムについて、例えばトンネルに用いる場合、その長手方向を所定の距離ごと、25mや50mなどに区切って防火区画を設定し、火災発生時にその火点を含む防火区画を特定し、その防火区画の領域全体に散水する。図5にこの場合のシステムを概略的に示す。この散水システムは、貯水槽1の消火水を送水するポンプ2等の加圧水供給源と、この加圧水供給源に接続されてトンネル3内に延びてトンネル3内に加圧水を供給する主配管4と、トンネル3内でこの主配管4に接続された複数の分岐配管5とを備えている。
【0003】
主配管4は、トンネル3内ではいわゆる監査路6内に埋設されてトンネル3内に延びている。そして、各防火区画において、主配管4からトンネル3の側壁に沿って立ち上がり、それぞれの先端にはトンネル3内の所定領域内に加圧水を散水するための放水ヘッド7が接続されている。この放水ヘッド7は防火区画の大きさによって1個または複数の必要な個数が設けられる。分岐配管5には仕切弁8と、その二次側に設けられた自動弁10が設けられている。この自動弁10は、火災時等に開いて放水ヘッド7に加圧水を供給し、鎮火後に閉じて加圧水の供給を停止させるものである。
【0004】
このような自動弁10は、その一例として図6に示すように、弁座12が隔壁13により一次側Aと二次側Bとに区切られた本体14と、弁開口を開閉する弁体15と、弁体15に連結されて図示しないばねで付勢されたピストン17を内部に有するシリンダ18を有し、本弁15の開閉動作を行わせるシリンダ装置とを備えている。一次側Aは、ストレーナ19、遠隔起動弁20、排気弁21を有する加圧流路25を介して、シリンダ18内に配置された加圧室34に連通している。また、加圧流路25は、ニードル弁26および圧力調整装置27を備えて排圧流路35を介して二次側Bに連通している。
【0005】
そして、加圧流路25の遠隔起動弁20を開くと、一次圧がシリンダ18の加圧室34に導入され、ピストン17を押し上げ、弁体15を開動作させる。また、遠隔起動弁20を閉じると、加圧室34の圧力は二次側Bへ排圧され、弁体15が閉動作する。このように、必要に応じて配置された自動弁10の遠隔起動弁20を開閉することで、圧力調整装置27の機能に基づき二次側Bが調圧されながら、火災の発生した区画に対して散水を行うことができる。
【0006】
また、自動弁10の二次側Bから流水検知用圧力スイッチ30、自動排水弁31およびメンテ放水弁32が設けられ、自動排水弁31によって常時二次側Bが空とされ、メンテ放水弁32によって制水弁49の遮蔽時にメンテナンスのための放水動作を行わせることが可能となっている。さらに、圧力調整装置27からの排水流路35は二次側Bと接続されていて、自動弁10の通常の開放時と同様に、メンテナンスのための放水時にも二次側Bの圧力を圧力調整装置27によって検出でき、圧力調整装置27の流量調整機能によって加圧室34の加圧度合いが調整され、さらに弁体15の開度が調整されて、二次側Bは所定圧に調整されることとなる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
このような自動弁10において、二次側Bからの経路には自動排水弁31が設けられているので、弁座12に対する弁体15のシール不十分で漏水しているときに、自動排水弁31による排水の処理能力以内であれば、ヘッド7からの放水という不具合に至らないようになっているが、放置しておくと、処理できなくなり、ヘッド7から放水してトンネル6内を水浸しにすることが考えられる。したがって、自動弁10の漏水は初期に検知することが好ましく、この発明は、自動弁10の漏水を点検または常時監視することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明は、本体内を一次側と二次側とに隔壁によって区画して、該隔壁に形成された弁開口を閉鎖する弁体を備える自動弁であって、閉止時に前記弁開口から前記二次側を遮断し、前記弁開口に連続する中空流路を有するメンテ弁体を備え、該メンテ弁体の閉状態で前記中空流路に通じる配管に制御弁とともに圧力上昇を検知する検知手段を設けて、前記メンテ弁と同時に前記制御弁閉鎖時に前記検知手段が作動することで前記弁開口から前記弁体のシール不十分による漏水を検知することを特徴とするものである。
【0010】
さらに、上記各発明において、本体一次側に制御可能な制水弁を設けて、漏水の存在時に該制水弁を閉鎖制御するものであって、また、二次側からの排水経路に所定圧以下のときに開放して排水する自動排水弁が設けられているものである。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態について説明する。図1は、第1の実施形態としての自動弁を示す概略構成図であり、図2は図1の自動弁のメンテ弁体閉止時を示している。
【0012】
図において、この自動弁10aは、弁体61、メンテ弁体62によって両側から開閉される弁開口63を本体65内に備えている。弁体61は、開閉駆動されるシリンダ装置67に接続されていて、シリンダ装置67には、弁体61に連結されたピストン68と、これを摺動可能に収容してピストン68を押圧する加圧室Cを形成するシリンダ69とが備えられている。また、メンテ弁体62は、開閉駆動されるメンテシリンダ装置70に接続されていて、メンテシリンダ装置70には、メンテ弁体62に連結されたメンテピストン71と、このメンテピストン71を摺動可能に収容してメンテピストン71を押圧するメンテ加圧室Dを形成するメンテシリンダ72とが備えられている。このメンテ弁体62の閉止時には、弁開口63から二次側Bを遮断する。また、メンテシリンダ72には、メンテ弁体62の閉状態でメンテ弁体62内の中空流路に連通する排圧室Fが設けられている。
【0013】
そして、メンテシリンダ72の排圧室Fから圧力調整装置75へ通じるメンテ側配管80に遠隔で開閉操作可能なメンテ側制御弁117が設けられ、その排圧室F側に漏水監視用圧力スイッチ118が設けられている。この漏水監視用圧力スイッチ118は、低圧作動が行えるものであり(0.01〜0.02MPa程度)、メンテ弁体62の閉鎖時に、メンテ側制御弁117を閉鎖することにより(図2の状態)、閉じられた配管80を介して排圧室F内の微小な圧力上昇を検知することができる。
【0014】
また、弁体61に連動するピストン68の排圧を制限しながら排出するための二次側Bの圧力に応じた弁体61の開度調整を行う圧力調整装置75には、排圧流路を兼用する本体65からの配管78により接続され、この配管78は、本体65の二次側Bからの配管79に自動選択弁66を介して接続されるとともに、メンテ弁体62の閉鎖時に、その内部を経由して流路が形成されるメンテ側配管80が自動選択弁66の他方に接続されている。この自動選択弁66を介することで、二次側Bへ流水する場合および排圧室Fに流水が発生する場合の双方とも、その流水が圧力調整装置75に接続されるとともに、他方への流出は閉止されるようになっている。
【0015】
さらに、本体65の二次側Bから水抜きを行う排水流路85が設けられ、その排水流路85には、所定圧以上の加圧により閉止する自動排水弁115と、流路の逆側からの流水を防止する逆止弁86が設けられている。
【0016】
そして、図1の自動弁10aの動作について簡単に説明すると、平常時は、自動弁10aの弁体61は全閉、遠隔起動弁112は閉、遠隔試験弁113は閉、本体65の二次側Bは無圧で圧力スイッチ114はオフ、そして、自動排水弁115は流水による加圧を受けず開である。火災が発生したときに、遠隔により遠隔起動弁112が開き、加圧室Cが加圧されて弁体61が開き、自動弁10の開放が行われる。これによって流水が開始し、本体65の二次側Bが加圧されて圧力スイッチ114がオンとなり流水信号が発報される。このとき自動排水弁115は流水による所定圧以上の加圧を受けて閉である。二次側Bは、圧力調整装置75の作用によって弁体61の開度が調整されて所定の圧力に調圧され、その調圧によって放水ヘッド7からの適正な散水が行われる。
【0017】
火災の鎮火によって復旧させる場合、遠隔により遠隔起動弁112を閉じる。それによって弁体61が閉じ、二次側Bが減圧されて圧力スイッチ114はオフとなり、自動排水弁115は開いて二次側Bの残水が排出される。
【0018】
また、放水試験時には、遠隔により遠隔試験弁113を開き、メンテ弁体62のメンテ加圧室Dを加圧してメンテ弁体62を閉じる。メンテ弁リミットスイッチ111がオンしたことを確認して、放水試験準備を完了する。つぎに、遠隔により遠隔起動弁112を開き、上記の火災時と同様の動作を自動弁10に行わせる。このときの圧力スイッチ114のオンによる流水信号を確認した後、上記の復旧操作を行い、同様に、メンテ弁体62の復旧動作を遠隔試験弁113の閉止によって行わせ、元の状態に復旧させる。
【0019】
さらに、漏水試験時には、放水試験時と同様にメンテ弁体62を閉じるとともに遠隔によりメンテ側制御弁117を閉じる。この状態で漏水検知用圧力スイッチ118が所定時間作動しないことを確認する。もし、ここで低圧作動の漏水検知用圧力スイッチ118が作動すると、閉鎖された排圧室Fの圧力が上昇しており、本弁61のシール不良等で一次室Aの圧力水が流入していることになる。このような結果を確認して、メンテ弁体62およびメンテ側制御弁117を開制御して元の状態とする。また、漏水発生時には、メンテ弁体62を閉鎖して放水ヘッド7からの放水という実害を防止することができる。なお、漏水検知用圧力スイッチ118の代わりに、水位センサ等の検知手段を用いることができる。
【0020】
つぎに、図3は、第2の実施形態としての自動弁を示す概略構成図である。
【0021】
この自動弁10bは、従来の技術に示された自動弁10と同様であり、詳細な説明は省略するが、隔壁13により一次側Aと二次側Bとに区切られた本体14と、弁座12を開閉する弁体15と、弁体15に連結されて図示しないばねで付勢されたピストン17を内部に有するシリンダ18を有し、自動弁10と同様に開閉動作を行う。
【0022】
そして、この自動弁10bの特徴として、本体14の二次側Bに制水弁49を介して接続される二次側配管5bに漏水監視用圧力スイッチ121が設けられ、また、本体14の一次側Aに接続される一次側配管5aにモータによる電動制水弁122が設けられている。
【0023】
この漏水監視用圧力スイッチ121は、低圧作動で漏水が自動排水弁31の処理能力を超えて二次側Bに溜まりはじめ、さらに水位が漏水監視用圧力スイッチ121に至るとその圧力スイッチ121が作動する。その信号を図示しない防災盤を介してまたは直接に電動制水弁122に入力し、漏水を停止させるように電動制水弁122を閉止する。このとき、火災時に放水ヘッド7から放水する場合にも、漏水監視用圧力スイッチ121は作動してしまうので、起動弁20への起動信号がないという条件を加える必要がある。
【0024】
なお、漏水監視用圧力スイッチ121の代わりとして、水位センサなどの水位や圧力等を検出できる監視手段を用いることができ、このような自動弁10bの漏水を検知する方法では、通常状態において随時漏水を検知でき、電動制水弁122との組合せで放水ヘッド7からの放出という実害のない時点で漏水を停止させることができる。
【0025】
そして、図4は、第3の実施形態として自動弁を示す概略構成図である。
【0026】
この自動弁10cは、基本的な構造が第1の実施形態の自動弁10aと同様であり、また、漏水検知および停止のための方式としては、第2の実施形態と同様である。詳細な説明は省略するが、弁体61、メンテ弁体62による弁開口63を本体65内に備え、弁体61は、開閉駆動されるシリンダ装置67に接続されていて、シリンダ装置67には、弁体61に連結されたピストン68と、これを摺動可能に収容してピストン68を押圧する加圧室Cを形成するシリンダ69とが備えられている。また、メンテ弁体62は、開閉駆動されるメンテシリンダ装置70に接続されていて、メンテシリンダ装置70には、メンテ弁体62に連結されたメンテピストン71と、このメンテピストン71を摺動可能に収容してメンテピストン71を押圧するメンテ加圧室Dを形成するメンテシリンダ72とが備えられている。
【0027】
また、この自動弁10cの特徴として、第2の実施形態と同様に、本体65の二次側Bに接続される漏水監視用圧力スイッチ121が設けられ、また、本体65の一次側Aに接続される一次側配管5aにモータによる電動制水弁122が設けられ、漏水が自動排水弁115の処理能力を超えて二次側Bに溜まりはじめ、さらに水位が上がると漏水監視用圧力スイッチ121が作動し、その信号に基づき漏水を停止させるように電動制水弁122を閉止する。このときに起動弁20への起動信号がないという条件が必要なのは同様であり、漏水監視用圧力スイッチ121の代わりに水位や圧力等を検出できる手段を用いることができるのは同様である。なお、この自動弁10cの場合には、電動制水弁122を用いず、メンテ弁体62を閉鎖させて、漏水を別途排水しながら閉止してもよい。このような自動弁10cの漏水を検知する方法では、通常状態において随時漏水を検知でき、電動制水弁122との組合せで放水ヘッド7からの放出という実害のない時点で漏水を停止させることができる。
【0028】
上記各実施形態において、第1の実施形態は、自動弁10aに漏水試験による漏水検知の構成を設けたものであり、第2および第3の実施形態は、自動弁10b、10cに漏水発生時に対応するための漏水監視の構成を設けたものであり、これらを組合せたり、あるいは構成部材を相当する部材で置き換えることが可能なことは勿論である。
【0029】
以上のような、各実施形態に基づいて、本発明は、本体内を一次側と二次側とに隔壁によって区画して、該隔壁に形成された弁開口を閉鎖する弁体を備える自動弁であって、 閉止時に前記弁開口から前記二次側を遮断し、前記弁開口に連続する中空流路を有するメンテ弁体を備え、該メンテ弁体の閉状態で前記中空流路に通じる配管に制御弁とともに圧力上昇を検知する検知手段を設けて、前記メンテ弁と同時に前記制御弁閉鎖時に前記検知手段が作動することで前記弁開口から前記弁体のシール不十分による漏水を検知することができ、実害の発生する以前に対処することが可能となる。
【0031】
さらに、上記各発明において、本体一次側に制御可能な制水弁を設けて、漏水の存在時に該制水弁を閉鎖制御して、漏水を停止させるものであって、また、二次側からの排水経路に所定圧以下のときに開放して排水する自動排水弁が設けられて、少量の漏水では実害を出さないようにしているものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を利用した第1の実施形態の自動弁を示す概略構成図。
【図2】図1の別の状態を示す概略構成図。
【図3】本発明を利用した第2の実施形態の自動弁を示す概略構成図。
【図4】本発明を利用した第3の実施形態の自動弁を示す概略構成図。
【図5】従来の散水システムを示す概略系統図。
【図6】図5の自動弁を示す概略構成図。
【符号の説明】
10a、10b、10c 自動弁
118、121 漏水監視用圧力スイッチ
117 メンテ側制御弁
122 電動制水弁
Claims (2)
- 本体内を一次側と二次側とに隔壁によって区画して、該隔壁に形成された弁開口を閉鎖する弁体を備える自動弁であって、
閉止時に前記弁開口から前記二次側を遮断し、前記弁開口に連続する中空流路を有するメンテ弁体を備え、
該メンテ弁体の閉状態で前記中空流路に通じる配管に制御弁とともに圧力上昇を検知する検知手段を設けて、
前記メンテ弁と同時に前記制御弁閉鎖時に前記検知手段が作動することで前記弁開口から前記弁体のシール不十分による漏水を検知することを特徴とする自動弁。 - 本体一次側に制御可能な制水弁を設けて、漏水の存在時に該制水弁を閉鎖制御する請求項1の自動弁。
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