JP4387835B2 - Automatic valve device - Google Patents
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Description
本発明は、高速自動車道および自動車専用道路等のトンネルに設置された水噴霧設備に使用される自動弁装置に関する。
The present invention relates to an automatic valve device used for water spray equipment installed in a tunnel such as a highway and a motorway.
従来、一定の長さを超える高速自動車道および自動車専用道路等のトンネルにあっては非常設備として水噴霧設備を設置しており、トンネル内で火災が発生した場合、火災発生区画に対応して設置されている自動弁装置を起動することにより水噴霧ヘッドから放水し、火災の抑制と延焼を防止をする。 Conventionally, water spray equipment has been installed as emergency equipment in tunnels such as expressways and automobile roads that exceed a certain length, and if a fire breaks out in the tunnel, it corresponds to the fire occurrence zone. By activating the installed automatic valve device, water is discharged from the water spray head to suppress fire and prevent the spread of fire.
ところで、火災が発生した場合に、予告なしに水噴霧設備を起動して放水を開始すると、放水した区画の視界が確保できなくなり、通行車両が事故を起こしたり、避難者が迅速に避難できなくなる恐れがあることから、起動時に低圧で放水することにより水噴霧設備が起動したことを知らせる予告放水を行い、一定の遅延時間後、例えば10秒後に規定圧力に上げて本来の放水を開始する段階的な放水制御を行うようにしている。 By the way, in the event of a fire, if the water spray facility is activated and water discharge is started without prior notice, visibility of the discharged water area cannot be secured, a traffic vehicle can cause an accident, and evacuees cannot escape quickly Since there is a fear, a preliminary water discharge is performed to notify that the water spray facility has been started by discharging water at a low pressure at the time of startup, and after a certain delay time, for example, 10 seconds later, the stage is started to release the original water Water discharge control is performed.
このような段階的な放水機能を実現するためには、自動弁装置に設けた主弁の2次側圧力を低圧と規定圧の2段階に制御するため、予告散水用の調圧パイロット弁と本格散水用の調圧パイロット弁を別々に設け、シリコンオイルを使用したタイマユニットの動作により、まず予告散水用調圧パイロット弁により自動弁を低圧制御し、所定の遅延時間後に本格散水用調圧パイロット弁による規定圧制御に切替えるようにしている。
しかしながら、このような従来の段階放水機能を備えた自動弁装置にあっては、調圧用のパイロット弁が低圧と規定圧といった制御圧に応じて必要となり、装置構成が複雑となり、コスト高になるという問題がある。 However, in such an automatic valve device having a conventional stage water discharge function, a pilot valve for pressure adjustment is required according to the control pressure such as low pressure and specified pressure, and the device configuration is complicated and the cost is increased. There is a problem.
また予告放水から本格放水に切替える際の遅延時間の設定にシリコンオイルの粘性を利用したピストンの移動で予告放水用と本格放水用の調圧パイロット弁を切替えているため、シリコンオイルは使用温度により粘性が大きく変化し、温度が低い冬場では遅延時間が長めになり、温度の高い夏場では遅延時間が短くなり、予告放水時間を決める遅延時間が温度に依存して大きく変化し安定しないという問題があった。 In addition, the pressure adjustment pilot valve for the preliminary water discharge and the full water discharge is switched by moving the piston using the viscosity of the silicon oil to set the delay time when switching from the preliminary water discharge to the full water discharge. There is a problem that the delay time becomes longer in winter when the viscosity changes greatly and the temperature is low, the delay time becomes shorter in summer when the temperature is high, and the delay time that determines the noticeable water discharge time changes greatly depending on the temperature and is not stable. there were.
本発明は、シンプルな構成で段階的な放水を実現すると共に予告放水の遅延時間が正確に設定できるトンネル用水噴霧設備に使用される自動弁装置を提供することを目的とする。
An object of this invention is to provide the automatic valve apparatus used for the water spray installation for tunnels which implement | achieves stepwise water discharge with a simple structure and can set the delay time of advance water discharge accurately.
この目的を達成するため本発明は次のように構成する。本発明の自動弁装置は、
弁ボディ内の1次側と2次側を仕切る弁座に対し開閉自在に配置された主弁と、主弁を開閉駆動する主ピストンを主シリンダに摺動自在に備えた駆動機構と、主ピストンの移動に伴って主シリンダの閉鎖加圧側に対し流入流出自在な循環経路を形成し、主ピストンが所定の初期開度に達したとき循環経路を遮断して主ピストンを停止させる停止制御機構とを備えた自動弁と、
主シリンダの開放加圧側に1次側圧力水を供給して起動させる起動弁と、
主弁の初期開度への開放後に2次側に発生する所定の初期放水圧力により動作し、循環経路の遮断部位をバイパスして主ピストンの停止を解除する初期放水圧力制御弁と、
シリンダ室に対する2次側圧力水の流入出量の制御によるジスクの移動で所定遅延時間後に所定の低圧設定から所定の規定圧設定に設定又は規定圧設定に制御する圧力制御弁とを備えたことを特徴とする。
In order to achieve this object, the present invention is configured as follows. The automatic valve device of the present invention is
A main valve arranged to be openable and closable with respect to a valve seat separating the primary side and the secondary side in the valve body, a drive mechanism having a main piston slidably mounted on the main cylinder for driving the main valve to open and close, A stop control mechanism that forms a circulation path that can freely flow into and out of the main cylinder's closing and pressurizing side as the piston moves, and shuts off the main piston by blocking the circulation path when the main piston reaches a predetermined initial opening. An automatic valve with
A starting valve that is activated by supplying primary pressure water to the open pressure side of the main cylinder;
An initial water discharge pressure control valve that operates by a predetermined initial water discharge pressure generated on the secondary side after the main valve is opened to the initial opening, bypasses the shut-off portion of the circulation path, and releases the stop of the main piston;
A pressure control valve for controlling the setting from a predetermined low pressure setting to a predetermined specified pressure setting after a predetermined delay time by the movement of the disc by controlling the inflow / outflow amount of the secondary side pressure water with respect to the cylinder chamber; It is characterized by.
本発明の自動弁装置における停止制御機構は、主弁の駆動軸に連結されたステム上部に一体に形成されたスプール弁と、主シリンダ室の閉鎖加圧側を配管接続した第1ポートと、主弁の2次側を配管接続した第2ポートと、第1ポートと第2ポートの間に設けられ主弁を初期開度に移動した時のスプール弁の当接で流路を遮断する弁座とを備え、主シリンダの閉鎖加圧側を主弁の2次側にバイパス接続する配管に初期放水圧力制御弁を挿入接続したことを特徴とする。 The stop control mechanism in the automatic valve device of the present invention includes a spool valve integrally formed on an upper portion of a stem connected to a drive shaft of a main valve, a first port that pipe-connects a closing pressure side of the main cylinder chamber, A second port that connects the secondary side of the valve with a pipe, and a valve seat that is provided between the first port and the second port and shuts off the flow path when the main valve is moved to the initial opening degree. And an initial water discharge pressure control valve is inserted and connected to a pipe that bypass-connects the closing and pressurizing side of the main cylinder to the secondary side of the main valve.
本発明の自動弁装置における停止制御機構の他の形態にあっては、主弁の駆動軸の内部に同軸に配置されたアキュームレータ室にアキュームレータピストンを摺動自在に設けたアキュームレータと、アキュームレータピストンに連結されたステム上部に一体に形成されたスプール弁と、主シリンダ室の閉鎖加圧側を配管接続した流入流出ポートと、流入流出ポートとアキュームレータ室の間に設けられ主弁を初期開度に移動した時の主シリンダの閉鎖加圧側からの液の流入でアキュームレータピストンが移動した際のスプール弁の当接で流路を遮断する弁座とを備え、主シリンダと弁座よりもアキュームレータピストン側のアキュームレータ室とを連通する外部配管に初期放水圧力制御弁を挿入接続したことを特徴とする。
In another form of the stop control mechanism in the automatic valve device of the present invention, an accumulator piston slidably provided in an accumulator chamber disposed coaxially inside the drive shaft of the main valve, and an accumulator piston The spool valve that is integrally formed on the upper part of the connected stem, the inflow / outflow port that connects the closing and pressurizing side of the main cylinder chamber, and the main valve is moved between the inflow / outflow port and the accumulator chamber to the initial opening A valve seat that shuts off the flow path by the contact of the spool valve when the accumulator piston moves due to the inflow of liquid from the closing and pressurizing side of the main cylinder at the time, and the accumulator piston side of the main cylinder and the valve seat An initial water discharge pressure control valve is inserted and connected to an external pipe that communicates with the accumulator chamber.
ここで後者の停止制御機構は、主シリンダの閉鎖加圧側、アキュームレータ室及び両者を連通する配管系に制御油を充填して循環させる。
Here, the latter stop control mechanism fills and circulates the control oil in the closing and pressurizing side of the main cylinder , the accumulator chamber, and the piping system that communicates both.
本発明の自動弁装置によれば、予告放水のための低圧設定、低圧設定による圧力制御状態で所定遅延時間の設定、遅延時間経過による本格放水のための規定圧設定への切替えを1つの圧力調整弁の機能として実現することで、装置構成をシンプルにし、コストの低減を図ることができる。 According to the automatic valve device of the present invention, a low pressure setting for preliminary water discharge, a predetermined delay time setting in a pressure control state by low pressure setting, and a switching to a specified pressure setting for full-scale water discharge when the delay time elapses are performed by one pressure. By realizing it as a function of the regulating valve, the apparatus configuration can be simplified and the cost can be reduced.
また低圧設定の予告放水から規定圧設定の本格放水を開始するまでの遅延時間は、圧力調整弁で低圧設定から規定圧設定に切替えるピストン・シリンダ機構において、シリンダ室の一方から他方に流す流出量を絞り設定することで正確に決めることができ、シリコンオイルの粘性を利用した従来のタイマユニットのように、使用温度に依存して遅延時間が変動する問題を解消できる。
In addition, the delay time from the low pressure setting preliminary discharge to the start of full discharge at the specified pressure is the amount of outflow flowing from one side of the cylinder chamber to the other in the piston / cylinder mechanism that is switched from the low pressure setting to the specified pressure setting with the pressure adjustment valve. It is possible to determine accurately by setting the aperture to solve the problem that the delay time fluctuates depending on the operating temperature, as in a conventional timer unit using the viscosity of silicon oil.
図1は本発明による自動弁装置の実施形態を示した説明図である。図1において、本発明の自動弁装置は自動弁10、起動弁12、初期放水圧力制御弁15、圧力調整弁16、貯水タンク52で基本的に構成され、更に圧力スイッチ46、自動排水弁48及びテスト放水弁50を設けている。
FIG. 1 is an explanatory view showing an embodiment of an automatic valve device according to the present invention. 1, the automatic valve device of the present invention basically comprises an
自動弁10は弁ボディ20の一方に流入口22を持ち、他方に流出口24を持ち、流入口22側にはポンプ設備からの配管が接続され、流出口24にはトンネル内に設置した放水ヘッド側の配管が接続されている。この自動弁10の詳細は図2に取り出して示す。
The
図2において、自動弁10は、弁ボディ20の内部に仕切壁26を有し、仕切壁26の弁穴55に対し主弁30を配置している。弁穴55の上部には弁座28が形成され、弁座28に対し主弁30に設けた弁シール56を押圧することで弁を閉鎖状態としている。
In FIG. 2, the
主弁30はスリーブ32aと一体に備えた主ピストン32に連結されている。主ピストン32は主シリンダ34に摺動自在に設けられ、主ピストン32の下側に開放加圧側シリンダ室34aを形成し、上部に閉鎖加圧側シリンダ室34bを形成している。また主シリンダ34の内側にはシリンダ筒38が配置され、シリンダ筒38に対しても主ピストン32は摺動自在に挿入されている。
The
主シリンダ34の上部にはカバー62が装着され、カバー62の中にスプールロッドとして機能するステム40を装着した駆動軸36が配置され、駆動軸36の下端は主弁30にナット締めにより固定されている。ステム40は途中に弁体として機能するシール66を装着しており、このシール66の近傍のカバー62内の位置にスプール弁座64を形成している。
A cover 62 is mounted on the upper part of the
主シリンダ34に対しては、シリンダポートC1、C2が設けられ、図1に示したようにシリンダポートC1に対し配管L1、L2、L3を介して1次側の圧力水を導入することで主ピストン32を上方に移動することができる。このとき上側に位置する閉鎖加圧側シリンダ室34bには予め水が充填されており、閉鎖加圧側シリンダ室34bの水はシリンダポートC2から排出される。
Cylinder ports C1 and C2 are provided for the
またステム40を備えたカバー62に対しては、第1ポートとしてのポートS1と第2ポートしてのポートS2が設けられる。このポートS1、S2の間にスプール弁座64が位置する。尚、主弁30は下側にガイド部30aを一体に形成しており、主弁30の開閉時にガイド部30aを弁穴55に対し摺動させて開閉時の位置決めを行なっている。
The cover 62 having the
再び図1を参照するに、自動弁10の流入口22側に開口した1次側には1次圧取出口42が設けられ、ここから配管L1を接続して起動弁12に接続している。起動弁12は手動起動弁14が並列接続されている。起動弁12の2次側は配管L2により圧力調整弁16の入力ポートP1に接続される。圧力調整弁16の出力ポートP2は配管L3を介して自動弁10の開放加圧側シリンダ室34aに対するシリンダポートC1に接続されている。
Referring again to FIG. 1, a
また自動弁10の流出口24に開口した2次側には2次圧取出口44が設けられ、ここから配管L8が引き出され、圧力調整弁16のポートP4に接続される。更に配管L8は圧力調整弁16の圧力検知ポートP3に接続された後、初期放水圧力制御弁15側に接続される。また2次圧取出口44側に示すように配管L8には圧力スイッチ46が接続され、また排水側との間に自動排水弁48を接続し、これと並列にテスト放水弁50を接続している。
Further, a
自動弁10の閉鎖加圧側シリンダ室34bのシリンダポートC2は配管L5に接続され、更に配管L4を介してステム40側のポートS1に接続される。更にステム40側のポートS2は配管L6に接続され、この配管L6は圧力調整弁16側からの配管L8に接続される。
The cylinder port C2 of the closed pressurizing
ここで自動弁10のステム40側の配管L5、配管L4、ポートS1、ステム40の周囲の流路、ポートS2、配管L6となる経路は主ピストン32を開放側に駆動した際の閉鎖加圧側シリンダ室34bからの水の流出を行なう循環経路を構成しており、この循環経路とステム40及びそのシール66により本発明の自動弁装置の停止制御機構が構成されている。
Here, the pipe L5, the pipe L4, the port S1, and the flow path around the
この停止制御機構は起動弁12の動作により1次側圧力水を開放加圧側シリンダ室34aに導入して主ピストン32を駆動して弁座28を開放した際に、主弁30の開度を予め示した初期開度に移動して停止させるための機能を有する。即ち、図2の自動弁10を参照すると、主ピストン32が開放加圧側シリンダ室34aに対する1次側圧力水の導入を受けて上方に移動すると、これに伴って駆動軸36に装着しているステム40も上昇する。
The stop control mechanism controls the opening degree of the
初期状態においてステム40側のポートS1とポートS2は内部の流路を介して連通しているが、ステム40が上昇してシール66はスプール弁座64に当接すると、ポートS1、S2間が遮断され、この結果、図1におけるシリンダポートC2からの水の排出が止まり、主ピストン32が停止し、主弁30は所定の初期開度を維持することになる。
In the initial state, the port S1 and the port S2 on the
初期放水圧力制御弁15は自動弁10を初期開度に開いた状態で2次側に加圧用水を供給し、ヘッドからの予告放水が行なわれた際の2次側圧力の発生を受けて動作し、配管L4と配管L7の間を連通する。このため入力ポートI1、出力ポートI2、圧力検知ポートI3を有し、初期放水圧力制御弁15は、図1にあっては矢印15aを配管L7側から離すことで弁の閉鎖状態を表している。
The initial water discharge
自動弁10を初期開度に開放した後に2次側圧力が発生して初期放水圧力制御弁15が開くと、シリンダポートC2からの配管L5が初期放水圧力制御弁15を通って配管L7に連通し、配管L7は配管L8を介して自動弁10の2次側に接続されているため、自動弁10の主ピストン32の停止が解除されて、開閉駆動可能な状態となる。
When the secondary side pressure is generated after the
圧力調整弁16は自動弁10の開閉制御により、図3のタイムチャートに示すような放水圧力Pの制御を行なう。図3において、時刻t0で起動弁12を動作すると、自動弁10は初期開度に開放することで2次側に加圧用水が供給され、2次側圧力が配管L8を介して圧力調整弁16の圧力検知ポートP3に加わる。初期状態にあって圧力調整弁16は例えば2次側圧力を0.15MPaとする低圧設定の状態にあり、従って時刻t1より放水圧力P1を設定低圧に保つように圧力制御を行なう。
The
また圧力調整弁16は後の説明で明らかにするように、2次側圧力をポートP4に受けた際にピストンの駆動により設定圧を低圧設定から所定の遅延時間後に規定圧設定に切り替える機能を備えている。このため時刻t1から例えば5〜15秒の範囲内で設定した一定時間、例えば10秒経過する時刻t2で、それまでの低圧設定による圧力設定から規定圧、例えば0.34MPaの設定による圧力制御に段階的に切り替わる。このような図3の放水圧力の圧力制御によって、時刻t0から時刻t2までが予告放水の圧力制御であり、時刻t2以降が本格放水のための圧力制御となる。
The
図4は図1の初期放水圧力制御弁15の断面図である。図4において、初期放水圧力制御弁15は、弁ボディ201内にスプール200を摺動自在に設けており、スプール200の収納部に対しては入力ポートI1と出力ポートI2が開口されている。スプール200の上部にはスプリング202が組み込まれ、調整ボルト204によるスプリング荷重の設定で、弁を開動作させるための圧力を設定している。スプール200の下部にはピストン206が形成され、シリンダ208に摺動自在に組み込まれている。ピストン206の下側のシリンダ室には圧力検知ポートI3が開口している。
4 is a cross-sectional view of the initial water discharge
圧力検知ポートI3には図1に示すように自動弁10の二次側が配管L8を介して接続され、このため2次側圧力がスプリング202による設定圧を越えたときにピストン206に加わる力でスプリング202に抗してスプール200が上方に移動し、入力ポートI1と出力ポートI2の間が連通し、開動作となる。
As shown in FIG. 1, the secondary side of the
図5は図1の圧力調整弁16の断面図であり、図6はポートP2側を見た断面図を示している。図5において、圧力制御弁16は下部の圧力調整部70と上部の圧力設定部72で構成されている。圧力調整部70には入力ポートP1、圧力検知ポートP3、更に図6に示す出力ポートP2が設けられている。
5 is a sectional view of the
入力ポートP1はスプール弁76に対し連通され、スプール弁76は中間の鍔状の弁体部に対応してボディ側に弁座78を形成している。このため入力ポートP1から流入した圧力水はスプール弁76の周囲を通り、図6に示す出力ポートP2に流れる。この入力ポートP1から出力ポートP2に対する圧力水の流れに対し、圧力検知ポートP3に2次側圧力水を導入し、上部の圧力設定部72によりダイヤフラム弁74に加わる荷重との差圧に基づいてスプール弁76を開閉制御し、2次圧力がスプリング80で決まる設定圧となるように自動弁10に対する出力ポートP2の圧力を調整する。
The input port P1 communicates with the spool valve 76, and the spool valve 76 forms a valve seat 78 on the body side corresponding to the intermediate bowl-shaped valve body portion. Therefore, the pressure water flowing in from the input port P1 flows around the spool valve 76 and flows to the output port P2 shown in FIG. In response to the flow of pressure water from the input port P1 to the output port P2, secondary pressure water is introduced into the pressure detection port P3, and based on the differential pressure from the load applied to the
この圧力調整動作は、ダイヤフラム弁74に加わる圧力がスプリング80による設定圧を越えると、ダイヤフラム弁74が上方に変形してスプール弁76をリフトし、入力ポートP1と出力ポートP2(図6参照)の間を遮断し、自動弁10の開放加圧側シリンダ室34aに対する圧力水の供給を遮断することで、スプリング60(図2参照)の力で主弁30を閉方向に動作する。
In this pressure adjusting operation, when the pressure applied to the
逆に、ダイヤフラム弁74に加わる圧力がスプリング80による設定圧を下回ると、ダイヤフラム弁74が下方に変形してスプール弁76を押下げ、入力ポートP1と出力ポートP2(図6参照)の間を連通し、自動弁10の開放加圧側シリンダ室34aに圧力水を供給して主弁30開方向に動作する。これによって2次側圧力を設定圧に保つように自動弁10が制御される。
Conversely, when the pressure applied to the
図5の初期状態において、スプリング80はダイヤフラム弁74の上部と、ガイドスリット86に対するピン84の挿入で位置決めされたスライダ82との間隔で決まるスプリング力により低圧設定の状態にある。
In the initial state of FIG. 5, the
圧力調整弁16の上部に設けた圧力設定部72にはシリンダ90が設けられ、シリンダ90の中にジスク88が摺動自在に設けられている。ジスク88の下側にはフレーム95を介してプランジャ94が設けられており、プランジャ94の先端は下部のスライダ82にスプリング85を介して対向配置されている。
A
シリンダ90のシリンダ室90aにはポートP4で連通され、ここに2次側圧力水を導入する。またジスク88には逆止弁96が設けられ、初期的にポートP4に圧力水を導入した際に上側のシリンダ室90aから下側のシリンダ室90bに水を流して充満させるようにしている。これに対し、水が充満した状態でポートP4に2次側圧力が加わった際のジスク88の下降に対し、逆止弁96は下側から上側への水の流れを阻止する。
The
シリンダ90のシリンダ室90a、90bのそれぞれに対してはポートP5、P6が設けられ、この間を配管L9で接続し、配管L9の途中には流量を調整自在なニードル18が設けられている。
Ports P5 and P6 are provided for each of the
このためポートP4に2次側圧力水を導入した際のジスク88の移動速度はシリンダ室90bからシリンダ室90aに水を流すニードル18の設定流量により決まり、これによってジスク88が初期位置から先端のプランジャ94がスライダ82に挿接してスプリング80を押圧することで設定低圧から設定規定圧に切り替えるまでの遅延時間が決まる。
For this reason, the moving speed of the
次に図1の実施形態における放水制御を説明する。図1の通常監視状態にあっては自動弁10の主弁30は閉鎖しており、主ピストン32の上側の閉鎖加圧側シリンダ室34b、ステム40の周囲、ポートS1、S2及びシリンダポートC2に接続している配管L4、L5、L6、L7更に配管L8は貯水タンク52からの水により充水されている。
もちろん起動弁12は閉鎖状態にある。
Next, the water discharge control in the embodiment of FIG. 1 will be described. In the normal monitoring state of FIG. 1, the
Of course, the
トンネル火災の発生により放水を行なう際には、遠隔操作などにより起動弁12を動作して開放させる。起動弁12を開放すると1次圧取出口42から配管L1、L2を介して1次側消火用水が圧力調整弁16の入力ポートP1に供給され、出力ポートP2から配管L3を通って自動弁10の開放加圧側シリンダ室34aに供給される。
When water is discharged due to the occurrence of a tunnel fire, the
このため主ピストン32が上方に移動し、図7に示すように主弁30が開きはじめる。この主弁30の開放に伴い、ステム40も上方に移動するが、スプール弁座64(図2参照)に当接すると流路が遮断され、シリンダポートC2からの液の流出ができなくなり、主ピストン32が停止して主弁30を所定の初期開度に維持する。
Therefore, the
主弁30が初期開度に開放して1次側から2次側に加圧消火用水が供給されると、ヘッドからの放水に伴い2次側に圧力が発生する。この2次側に発生した圧力は2次圧取出口44から配管L8を経由して初期放水圧力制御弁15に加わり、図7の矢印15aで示す閉鎖位置から破線の矢印15bで示す開放位置に作動する。これは図4においてピストン206の力によりスプリング202に抗してスプール200が上方に移動し、入力ポートI1と出力ポートI2が連通した状態である。
When the
このためシリンダポートC2からの初期放水圧力制御弁15を通って循環経路が形成され、自動弁10における主ピストン32の停止状態が解除され、開閉駆動可能な状態となる。
For this reason, a circulation path is formed through the initial water discharge
また2次側に発生した圧力は圧力調整弁16の圧力検知ポートP3にも供給され、このとき圧力調整弁16は図5及び図6に示したように低圧設定状態にあり、放水圧力を低圧設定に保つように自動弁10に対する出力ポートP2からの供給圧力を強制し、低圧設定による放水圧力を維持する。
Further, the pressure generated on the secondary side is also supplied to the pressure detection port P3 of the
また自動弁10の初期開度により2次側に発生した圧力は圧力調整弁16のポートP4にも加わる。ポートP4に2次側圧力が加わると図5の圧力調整部70に設けているジスク88がニードル18の流量で決まる速度で下降を開始する。ジスク88は所定の遅延時間後に図8に示すようにプランジャ94をスプリング80の上部を支持しているスライダ82を押圧する位置に移動し、このジスク88によるスライダ82による押しこみでスプリング80を圧縮して、低圧設定から規定圧設定に切り替える。具体的にはスライダ82のピン84がガイドスリット86の下部に当接する位置にジスク88がストロークすると、その時点で所定の規定圧設定に切り替わる。
The pressure generated on the secondary side due to the initial opening of the
このように圧力調整弁16が低圧設定から規定圧設定に切り替わると、設定規定圧を維持するように主ピストン32の開放加圧側シリンダ室34aに対する供給圧力を制御し、これによって規定圧設定による本格放水を行なうことになる。
In this way, when the
放水の停止は起動弁12を非作動状態として閉鎖すればよい。起動弁12の閉鎖で圧力調整弁16に対する1次側圧力用水の供給が断たれれば出力ポートP2の圧力もなくなり、自動弁10の開放加圧側シリンダ室34aの圧力もなくなり、主弁30はスプリング60の力および閉鎖加圧側シリンダ34bより主ピストン32の上部に作用する力で閉鎖位置に戻る。この主弁30が閉鎖状態に戻る時の主ピストン32の動きを決める水の流出は圧力調整弁16、出力ポートP2から圧力検知ポートP3に戻る流路による遅延動作により、ゆるやかに行なわれる。
To stop the water discharge, the
図9は本発明による自動弁装置の他の実施形態を示した説明図である。図9において、この実施形態の自動弁装置は、自動弁100、起動弁12、初期放水圧力制御弁15、圧力調整弁16で基本的に構成され、更に圧力スイッチ46、自動排水弁48及びテスト放水弁50を設けている。起動弁12、初期放水圧力制御弁15及び圧力調整弁16は図1の実施形態と同じである。自動弁100の詳細は図10の断面図に示している。
FIG. 9 is an explanatory view showing another embodiment of the automatic valve device according to the present invention. In FIG. 9, the automatic valve device of this embodiment basically comprises an automatic valve 100, a
図10において、自動弁100は弁ボディ120の内部に形成した仕切壁126の部分に弁穴155を形成し、弁穴155の1次側に弁座128が形成され、ここに弁座128の弁シール156を閉接することで弁を閉鎖している。
In FIG. 10, the automatic valve 100 has a valve hole 155 formed in a part of a
主弁130は主ピストン132の下部にスリーブ132aを介して固定される。主ピストン132は主シリンダ134に摺動自在に設けられ、且つ中央に配置したシリンダ筒138に対して摺動自在に設けている。主弁130は連通穴131を持ち、2次側を円筒部132a内に連通している。
The main valve 130 is fixed to the lower part of the main piston 132 via a
主ピストン132の下側には開放加圧側シリンダ室134aが形成され、上側には閉鎖加圧側シリンダ室134bが形成される。シリンダ筒138の内部にはスプリング160を介してアキュームレータピストン162が摺動自在に設けられ、アキュームレータピストン162の上部にはステム140が連結されている。これによりアキュームレータピストン162の上側にアキュームレータシリンダ161を形成している。
An open pressure
ステム140が摺動自在に設けられたカバー170の内部には弁座164が形成される。弁座164に対応してステム140側にはシール166が設けられ、シール166の弁座164に対する挿接で内部流路を閉じるようにしている。
A
主シリンダ134側にはシリンダポートC1、C2、C3が設けられている。シリンダポートC1は開放加圧側シリンダ室134aに連通している。シリンダポートC2、C3は閉鎖加圧側シリンダ室134bに連通している。またステム140側のカバー170にはポートS1、S2が設けられている。
Cylinder ports C1, C2, and C3 are provided on the main cylinder 134 side. The cylinder port C1 communicates with the open pressure
ここでシリンダポートC3は配管L11によりステム140側のポートS1に接続されている。またシリンダポートC2は図9のように初期放水圧力制御弁15を介してステム140側のポートS2に接続されており、ポートS2は連通路165を介してアキュームレータシリンダ161に連通している。
Here, the cylinder port C3 is connected to the port S1 on the
再び図9を参照するに、この実施形態にあっては主ピストン132の上側の閉鎖加圧側シリンダ室134b、アキュームレータシリンダ161、ステム140の周囲配管L11、L12、L13には予め制御油を充満している。
Referring to FIG. 9 again, in this embodiment, the closed pressurizing
この図9の実施形態における停止制御機構は、主弁130の内部に同軸に配置されたアキュームレータ室161に摺動自在に設けたアキュームレータピストン162と、アキュームレータピストン162の駆動軸の上部に一体に形成されたステム140のシール166と、主シリンダ134の閉鎖加圧側シリンダ室134bを配管接続したポートS1と、ポートS1とアキュームレータシリンダ161の間に設けられ、主弁130を初期開度に移動した時の閉鎖加圧側シリンダ室134bからの液の流入でアキュームレータピストン162が移動した際のステム140のシール166の当接で流路を遮断する弁座164とで構成されている。
The stop control mechanism in the embodiment of FIG. 9 is formed integrally with an
次に図9の実施形態の放水圧力制御を説明する。この実施形態におけるトンネル火災時の放水圧力の制御パターンは図1の実施形態と同様、図3に示した低圧設定と規定圧設定の段階的圧力制御となる。 Next, the water discharge pressure control of the embodiment of FIG. 9 will be described. The control pattern of the water discharge pressure at the time of the tunnel fire in this embodiment is the stepwise pressure control of the low pressure setting and the specified pressure setting shown in FIG. 3 as in the embodiment of FIG.
まず起動弁12を作動すると、配管L1、L2、圧力調整弁16、配管L3を介して自動弁100におけるシリンダポートC1より開放加圧側シリンダ室134aに1次側圧力消火用水が供給され、主ピストン132が上方に移動される。これによって主弁130が開放を始め、2次側に加圧消火用水の供給を開始する。
First, when the
主ピストン132の上昇に伴い、上側の閉鎖加圧側シリンダ室134bの制御油は配管L11を通って、ステム140の周囲から下側のアキュームレータシリンダ161に流れ、アキュームレータピストン162が下降し、これに伴いステム140も下降する。
As the main piston 132 rises, the control oil in the upper closed pressure
ステム140がそのシール166を弁座128(図10参照)に挿接する位置に移動すると、内部流動が遮断され、主ピストン132が停止、このとき主弁130は図11に示すように所定の初期開度に開いている。主弁130が初期開度に開くことにより2次側に加圧消火用水が供給されてヘッドからの放水が開始されると、2次圧が発生する。
When the
この2次圧は主弁130の連通穴131を通ってアキュームレータピストン162の下側に作用しており、このためアキュームレータシリンダ161の制御油にも2次圧が加わり、これが配管L13を介して、初期放水圧力制御弁15に加わる。
This secondary pressure passes through the
一方、初期放水圧力制御弁15は2次側配管圧力が所定値を超えた時に矢印15aの閉鎖状態から破線の矢印15bのように開放位置に切り替り、入力ポートI1と出力ポートI2が連通した弁開状態となる。初期放水圧力制御弁15が開放すると配管L12、L13を介して接続しているポートS2とシリンダC2が連通し、開放加圧側シリンダ室134aとアキュームレータシリンダ161の間で制御油の流入流出が可能となることで、主ピストン132が駆動可能となる。
On the other hand, the initial water discharge
このとき圧力調整弁16は図5、図6に示したように低圧設定状態にあり、ヘッドからの放水圧力を設定低圧を保つように自動弁100の主弁130の開度を調整する。また2次圧の発生を受けて圧力調整弁16のポートP4に対する2次側加圧消火用水の供給で図5の圧力設定部72に設けているジスク88がストロークを開始し、ニードル18の設定流量で決まる所定の遅延時間後に図8に示したようにプランジャ94をスライダ82に挿接してピン84をガイドスリット86側に挿接する位置に押下げる。
At this time, the
これによってスプリング80の圧縮により低圧設定から規定圧設定に切り替える。このため圧力調整弁16は自動弁100の主弁130を切り替えた規定圧となるように制御し、規定圧設定による本格的な放水が行なわれる。
Thereby, the compression of the
放水停止は起動弁12を閉鎖すればよく、自動弁100の開放加圧側シリンダ室134aからの液が圧力調整弁16の出力ポートP2から圧力検知ポートP3を介して2次側に戻ることで主弁130をゆるやかに閉鎖する。
To stop the water discharge, the
尚、上記の実施形態における自動弁10、100としては初期開度に開いた際の停止動作につき主ピストンによる液排出側のシリンダ室からの液の流れをピストンの移動に伴って遮断することで停止する構造であるが、このようにピストンの動きを停止する際に加圧側のシリンダ室に対する液の流入ではなく、排出側のシリンダ室からの液の流出経路を遮断する場合の方が、液圧制御弁としての高度性と安定性の点で優れている。
In the above-described embodiment, the
また本発明は上記の実施形態に限定されずその目的と利点を損なうことのない適宜の変形を含む。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and includes appropriate modifications that do not impair the object and advantages thereof.
10、100:自動弁
12:起動弁
14:手動起動弁
15:初期放水圧力制御弁
16:圧力調整弁
18:ニードル
20、120:弁ボディ
22、122:流入口
24、124:流出口
26、126:仕切壁
28、78、128、164:弁座
30、130:主弁
32、132:主ピストン
32a、132a:スリーブ
34、134:主シリンダ
34a、134a:開放加圧側シリンダ室
34b、134b:閉鎖加圧側シリンダ室
36:駆動軸
38、138:シリンダ筒
40、140:ステム
42、142:1次圧取出口
44、143:2次圧取出口
46:圧力スイッチ
48:自動排水弁
50:テスト放水弁
52:貯水タンク
54:給水弁
55:弁穴
56、156:弁シール
60、80、160:スプリング
62、170:カバー
64:スプール弁座
66、166:シール
70:圧力調整部
72:圧力設定部
74:ダイヤフラム弁
75:シリンダ圧導入室
76:スプール弁
77:排出室
82:スライダ
84:ピン
86:ガイドスリット
88:ジスク
90:シリンダ
90a:1次シリンダ室
90b:2次シリンダ室
92:ストッパ
94:プランジャ
95:フレーム
96:逆止弁
131:連通穴
161:アキュームレータシリンダ
162:アキュームレータピストン
165:連通路
10, 100: Automatic valve 12: Start valve 14: Manual start valve 15: Initial water discharge pressure control valve 16: Pressure regulating valve 18: Needle 20, 120: Valve body 22, 122: Inlet 24, 124: Outlet 26, 126: partition walls 28, 78, 128, 164: valve seat 30, 130: main valve 32, 132: main piston 32a, 132a: sleeve 34, 134: main cylinder 34a, 134a: open pressure side cylinder chamber 34b, 134b: Closed pressurization side cylinder chamber 36: drive shaft 38, 138: cylinder cylinder 40, 140: stem 42, 142 : primary pressure outlet 44, 143 : secondary pressure outlet 46: pressure switch 48: automatic drain valve 50: test Water discharge valve 52: Water storage tank 54: Water supply valve 55: Valve hole 56, 156: Valve seals 60, 80, 160: Spring 62, 170: Cover 64: Sp Control valve seat 66, 166: seal 70: pressure adjusting unit 72: pressure setting unit 74: diaphragm valve 75: cylinder pressure introduction chamber 76: spool valve 77: discharge chamber 82: slider 84: pin 86: guide slit 88: disc 90: Cylinder 90a: Primary cylinder chamber 90b: Secondary cylinder chamber 92: Stopper 94: Plunger 95: Frame 96: Check valve 131: Communication hole 161: Accumulator cylinder 162: Accumulator piston 165: Communication passage
Claims (4)
前記主シリンダの開放加圧側に1次側圧力水を供給して起動させる起動弁と、
前記主弁の初期開度への開放後に2次側に発生する所定の初期放水圧力により動作し、前記循環経路の遮断部位をバイパスして前記主ピストンの停止を解除する初期放水圧力制御弁と、
シリンダ室に対する2次側圧力水の流入出量の制御によるジスクの移動で所定遅延時間後に所定の低圧設定から所定の規定圧設定に切替え、前記主シリンダの圧力調整による前記主弁の駆動により2次側放水圧力を設定された低圧設定又は規定圧設定に制御する圧力制御弁と、
を備えたことを特徴とする自動弁装置。
A main valve arranged to be openable and closable with respect to a valve seat separating the primary side and the secondary side in the valve body, and a drive mechanism slidably provided on a main cylinder for driving the main valve to open and close; As the main piston moves, a circulation path is formed that can freely flow into and out of the closing and pressurizing side of the main cylinder. When the main piston reaches a predetermined initial opening, the circulation path is interrupted and the main piston is shut off. An automatic valve having a stop control mechanism for stopping the piston;
A start valve that is activated by supplying primary pressure water to the open pressure side of the main cylinder;
An initial water discharge pressure control valve that operates by a predetermined initial water discharge pressure generated on the secondary side after the main valve is opened to the initial opening degree, and that bypasses the shut-off portion of the circulation path and releases the stop of the main piston; ,
When the disc is moved by controlling the amount of secondary pressure water flowing into and out of the cylinder chamber, the predetermined low pressure setting is switched to the predetermined specified pressure after a predetermined delay time, and the main valve is driven by adjusting the pressure of the main cylinder. A pressure control valve for controlling the secondary discharge pressure to a set low pressure setting or a specified pressure setting;
An automatic valve device characterized by comprising:
前記主弁の駆動軸に連結されたステム上部に一体に形成されたスプール弁と、
前記主シリンダの閉鎖加圧側を配管接続した第1ポートと、
前記主弁の2次側を配管接続した第2ポートと、
前記第1ポートと第2ポートの間に設けられ、前記主弁を初期開度に移動した時の前記スプール弁の当接で流路を遮断する弁座と、
を備え、前記主シリンダの閉鎖加圧側を前記主弁の2次側にバイパス接続する配管に前記初期放水圧力制御弁を挿入接続したことを特徴とする自動弁装置。
The automatic valve device according to claim 1, wherein the stop control mechanism includes:
A spool valve integrally formed on the upper part of the stem connected to the drive shaft of the main valve;
A first port connected by piping to the closed pressure side of the main cylinder;
A second port connected by piping to the secondary side of the main valve;
A valve seat that is provided between the first port and the second port and that shuts off the flow path by contact of the spool valve when the main valve is moved to an initial opening;
An automatic valve device characterized in that the initial water discharge pressure control valve is inserted and connected to a pipe that bypass-connects the closing and pressurizing side of the main cylinder to the secondary side of the main valve.
前記主弁の駆動軸の内部に同軸に配置されたアキュームレータ室にアキュームレータピストンを摺動自在に設けたアキュームレータと、
前記アキュームレータピストンに連結されたステム上部に一体に形成されたスプール弁と、
前記主シリンダの閉鎖加圧側を配管接続した流入流出ポートと、
前記流入流出ポートとアキュームレータ室の間に設けられ、前記主弁を初期開度に移動した時の前記主シリンダの閉鎖加圧側からの液の流入で前記アキュームレータピストンが移動した際の前記スプール弁の当接で流路を遮断する弁座と、
を備え、前記主シリンダと前記弁座よりも前記アキュームレータピストン側の前記アキュームレータ室とを連通する外部配管に前記初期放水圧力制御弁を挿入接続したことを特徴とする自動弁装置。
The automatic valve device according to claim 1, wherein the stop control mechanism includes:
An accumulator in which an accumulator piston is slidably provided in an accumulator chamber disposed coaxially within the drive shaft of the main valve;
A spool valve integrally formed on the upper part of the stem connected to the accumulator piston;
An inflow / outflow port piped to the closed pressure side of the main cylinder;
The spool valve is provided between the inflow / outflow port and the accumulator chamber, and the spool valve is moved when the accumulator piston is moved by the inflow of liquid from the closed pressure side of the main cylinder when the main valve is moved to the initial opening. A valve seat that shuts off the flow path by contact;
The automatic valve device is characterized in that the initial water discharge pressure control valve is inserted and connected to an external pipe that communicates the main cylinder and the accumulator chamber closer to the accumulator piston than the valve seat .
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