JP4475546B2 - 流水検知装置 - Google Patents

Description

本発明は、スプリンクラー設備や泡消火設備等の消火設備配管上に設置される流水検知装置に関するものである。

従来の流水検知装置はスイングチャッキ式の逆止弁構造をしており、本体内部が隔壁によって一次側室と二次側室に分けられている。該隔壁には連通口が穿設されており、連通口は軸支された弁体によって開閉可能な構造となっている。

流水検知装置は、常時弁体が閉じられた状態であり、二次側に接続されたスプリンクラーヘッドの開放によって二次側の圧力が低下することで弁体が回動して一次側から二次側へ流水が生じる。

その際の弁体の回動を検出して信号を出力するために、図６に示すように弁体に固定された軸４０が本体外部に突出されており、該軸４０の突出部分にレバー４２を取付けておき、弁体の回動によってレバー４２がリミットスイッチのアクチュエーター６７から離れて信号が出力されるものである。（例えば、特許文献１、２参照。）

特開平７−２６５４５４号公報 （第３−４頁、第２図） 特開平９−２９９５０２号公報 （第３−５頁、第１図）

上記の特許文献１に記載されている流水検知装置は、弁体と軸とレバーが固定されており、各々の部材の位置関係が厳しく定められている。各々の部品位置にバラツキがあると、弁体の回動によって信号が出力された際の弁体回動角度にバラツキが生じることとなり、個々の製品性能にバラツキが生じることになる。

製品出荷時には所定の回動角度で信号が出力されるように設定されているが、建物内に設置された後にレバー、軸、弁体を取外し止水部材の交換をして再び元の位置関係となるように取付け・調整することは非常に困難であった。

また特許文献２に記載されている流水検知装置は、弁体または弁座に止水部材が設置されておらず、配管の継ぎ目からの漏れ等で配管内の圧力が降下すると、流水検知装置の二次側の圧力も追従して降下してしまうという問題があった。

そこで本発明では、上記問題に鑑み、流水検知装置の二次側の流体が一次側へ漏れることを防止し、弁体を取外してシール部材の交換を容易に行なえるメンテナンス性に優れた流水検知装置を提供することを目的としている。

上記の目的を達成するために、請求項１記載の発明は、
消火設備配管上に設置される本体と、
スイングチャッキ式の逆止弁構造の弁体と、
弁体の回動軸に沿って弁体に設けた円筒部と、
弁座と接触し弁体の一次側と二次側の流路を閉塞するシール部材と、
円筒部に挿通されて弁体を回動可能に軸支する回動支持用の第１のヒンジピンと、
弁体の開閉と連動して回動し弁体の回動を伝達する回動伝達用の第２のヒンジピンとを備えており、弁体の回動角度によって流水を検知する流水検知装置について、
弁体の円筒部には係合部を設けるとともに第２のヒンジピンにはその軸回りに係合部と回転係合する係合手段を設け、それら係合部と係合手段は弁体の閉止位置において係合部が係合手段に対し略垂直方向に沿って移動可能として係合しており、
弁体の円筒部の内周面と第１のヒンジピンの外周面との間には隙間が形成されており、その隙間は、弁体の閉止位置において弁体の円筒部に設けた係合部の前記略垂直方向に沿う移動を許容し且つ弁体の弁座に向かう移動を許容してシール部材を弁座に対して押圧状態で密着させるように形成したものであることを特徴とする流水検知装置を提供する。

請求項２記載の発明は前記流水検知装置について、シール部材が閉止状態で弁座と接触する弁体の弁座接触面に設けられており、シール部材の内側に一次側に突出するスカートを取付ける。
請求項３記載の発明は前記流水検知装置について、第１のヒンジピンと第２のヒンジピンとを円筒部に沿う同軸上に配置する。
請求項４記載の発明は前記流水検知装置について、係合部と係合手段は弁体の閉止位置において弁体を垂直方向に沿って上下へ移動させることで接続・切り離し可能となっている。
請求項５記載の発明は前記流水検知装置について、係合部が弁体の閉止状態において溝の長手方向が略垂直方向に沿う縦溝であり、係合手段が該縦溝と係合する凸部である。
請求項６記載の発明は前記流水検知装置について、第２のヒンジピンは弁体の閉止位置で弁体の略垂直方向への移動により凸部が縦溝に対して係合・係合解除可能な回転角に固定される。
請求項７記載の発明は前記流水検知装置について、第２のヒンジピンを介して弁体を閉止方向に付勢する弾発体を備える。
請求項８記載の発明は前記流水検知装置について、弁体の回動に駆動する第２のヒンジピンの回転によって弁体の回動を検出する弁体回動検出手段を備える。

本発明によれば、弁体の回動を弁体回動検出手段に伝達する手段であるヒンジピンとカムが、弁体の係合部とヒンジピンの係合手段により容易に接続・切り離し可能な構成としたことで、弁体を容易に取外し、再設置が可能である。

また、弁体の円筒部において、係合部が設けられた側と反対の端には円筒部内径より僅かに小径である軸が挿通されており、弁体の開閉動作は該軸により軸支され、弁体を取外す際には該軸を円筒部より引抜いて弁体のみを取外すことが可能となる。

上記のように、弁体の回動伝達はヒンジピンにより行われ、弁体の回動は軸により軸支されており、弁体の円筒部内径と軸の外径には隙間があるので、弁体は閉止位置において僅かに縦方向に移動することができる。これにより平時（一次側と二次側の圧力が同じ状態）において弁体が閉止している状態では、弁体の一次側と二次側の受圧面積の差により、弁体が弁座に押圧されてシール部材が弁座に密着して二次側から一次側への漏れを防止することができる。

さらに本発明の流水検知装置は、弁体回動検出手段として、カム、レバー、遅延装置、リミットスイッチを用いると、簡易な装置により信号を出力することが可能であり、さらに遅延装置を設けたことによって水の振動等による瞬間的な弁体の開閉動作によっては信号が出力されない構成となる。

また、メンテナンス時において、弁体を取外して部品交換や修理をする際に、弁体とヒンジピンの係合を外すと、ヒンジピンに接続されているカムの自重によってヒンジピンが回転してしまう。弁体を再度ヒンジピンに係合させる場合に、ヒンジピンが回転したことにより係合部位置がずれてしまっているのでヒンジピンを回転させて係合部を正しい位置に戻さなければならない。そこで本発明の流水検知装置については、カムストッパーを設けることによりヒンジピンの回転を阻止し、弁体を取り付ける際の余分な手間をなくすことができる。

本発明の流水検知装置の縦断面図 図１のＸ−Ｘ断面 弁体の回動を信号発生手段に伝える弁体回動検出手段 図３の弁体回動検出手段の作動時の状態 本発明の流水検知装置が設置されたスプリンクラー設備の系統図 従来の流水検知装置

以下、この発明の実施例を図１から図４を参照して説明する。図１は本発明の流水検知装置の縦断面図である。図２は図１のＸ−Ｘ断面である。図３は弁体の回動を信号発生手段に伝える弁体回動検出手段である。図４は図３の弁体回動検出手段の作動時の状態である。

図１から図３に示す流水検知装置は、本体１、弁体２、弁体回動検出手段３から構成される。

本体１は、筒状で上下に配管と接続するためのフランジ４、４を有しており、内部は隔壁５によって一次側Ｉと二次側ＩＩに分けられる。本体１の二次側ＩＩにはメンテナンス用に開口１Ｂが設けられており、該開口１Ｂはカバー１Ａによって塞がれている。

隔壁５には連通口６が穿設されており、連通口６には弁座７が設置されている。弁座７には弁体２が載置され、弁体２の一端には円筒部８が形成されており、該円筒部８にヒンジピン９Ｂが挿通されており、弁体２が回動自在な構造となっている。

弁体２の弁座接触面にはゴム板やＯリング等のシール部材２６が設けられ、またシール面の内側には一次側にテーパー状に突出したスカート１０が設置されている。これは連通口６の一次側Ｉから二次側ＩＩへの流体の通過面積を小さくすることで、微量な流水が生じた場合でも弁体２が大きく回動するようにしたものである。

弁体２の円筒部８の一端には係合部である縦溝１１が刻設されており、該縦溝１１にヒンジピン９Ａの一端に係合手段として形成された凸部１２が接合され、弁体２の回動動作によってヒンジピン９Ａが駆動する。ヒンジピン９Ａの他端は、本体１を貫いて外部に突出された状態となっており、外部に突出した側の端にヒンジピン９Ａの動きを伝達するカム１３が設置されている。

円筒部８の縦溝１１が形成された側と反対の端には、ヒンジピン９Ｂが挿通される。ヒンジピン９Ｂは円筒部８の内径より僅かに小径であり、本体１の外側から穴１４を貫いて弁体２の円筒部８内に挿通される。ヒンジピン９Ｂを円筒部８に挿入した状態において、ヒンジピン９Ｂと円筒部８の内径には隙間が生じた状態である。ヒンジピン９Ｂは中間部分に牡ネジ１５を有しており、穴１４に刻設された牝ネジ１６と螺合され、着脱可能な構成となっている。

次に弁体回動検出手段３について説明する。弁体回動検出手段３は、カム１３、レバー１７、遅延機構１８、リミットスイッチ１９から構成される。

カム１３は、中心に長穴が穿設されており、略同断面形状を有するヒンジピン９Ａの一端２０が挿通された状態でヒンジピン９Ａと固定設置されている。カム１３は円盤を切欠いた形状をしており、円弧部２１の下端には穴が穿設され、弾発体２２Ａが接続される。弾発体２２Ａはカム１３を時計回りに付勢するもので、ヒンジピン９Ａを介して、弁体２を弁座７に押圧する構造となっている。

カム１３の近傍にはカムストッパー１３Ａが設けられている。該カムストッパー１３Ａは、メンテナンス時において弁体１を取外した際に、ヒンジピン９Ａがカム１３の自重および弾発体２２Ａの復元力によって回転するのを阻止するものである。

それにより、弁体２を本体１内に組み込む際には、ヒンジピン９Ａの凸部１２が略垂直状態となっているので、弁体２の縦溝１１を容易に凸部１２へ係合させることができる。

レバー１７は、平板を折り曲げた「Ｌ」字状であり、屈曲部分が軸支され回動可能な状態となっている。水平部２３はカム１３の円弧部２１と接触しており弾発体２２Ｂによって下方に付勢されている。垂直部２４は、遅延機構１８の起動手段であるプッシュロッド２５を常に押圧している。

遅延機構１８は、内部がエアダンパー構造となっている。エアダンパーについては一例として前述住の従来技術の項にある特許文献１（特開平７−２６５４５４号）に記載されているので説明は省略する。図４に示す状態からレバー１７が時計回りに回動してプッシュロッド２５からレバー１７の垂直部２４が離れると、エアダンパー内部に空気が流入して、プッシュロッド２５がリミットスイッチ１９側にゆっくり移動し、リミットスイッチ１９を作動させる。

リミットスイッチ１９は、常時においてスイッチがＯＦＦ状態のものを用いるが、弁体回動検出手段３の構成を変更して常時ＯＮ状態のものを使用することも可能である。

続いて、上記実施例の作動について図５を参照して説明する。図５は本発明の流水検知装置が設置されたスプリンクラー設備の系統図である。

本発明の流水検知装置は、図５に示すように一次側Ｉが水源Ｗおよび給水装置Ｐと接続され、二次側ＩＩにはスプリンクラーヘッドＨ、Ｈ、・・・が接続される。常時、配管内は充水されており、一次側Ｉおよび二次側ＩＩは同圧で、流水検知装置の弁体２は閉じた状態にある。

火災が発生して、スプリンクラーヘッドＨが作動すると二次側ＩＩに接続された配管内の水が作動したスプリンクラーヘッドＨから流出して、二次側ＩＩの圧力が降下する。二次側ＩＩの圧力が下がると、一次側Ｉの圧力による弁体２を押し上げる力によって弁体２が回動して、一次側Ｉより二次側ＩＩに流水が生じる。

弁体２の回動によってヒンジピン９Ａおよびカム１３が回動し、カム１３の回動によってレバー１７の水平部２３が押し上げられ、垂直部２４がプッシュロッド２５から離れる。

プッシュロッド２５は、遅延機構１８によってゆっくりリミットスイッチ１９側に移動し、リミットスイッチ１９を作動させる（図３）。リミットスイッチ１９から発生した信号によって給水装置Ｐが起動され、水源Ｗより水が作動したスプリンクラーヘッドＨに供給される。作動したスプリンクラーヘッドＨからは連続して水が散布され、火災を消し止めるものである。

次に、本発明の流水検知装置における弁体のメンテナンス手順について説明する。

弁体のシール部材２６にキズがついた場合に、弁体２を本体１から取り出してシール部材２６を交換するには、まず本体１の牝ネジ１６と螺合しているヒンジピン９Ｂの牡ネジ１５を緩めてヒンジピン９Ｂを引抜く。

次に、本体１のカバー１Ａを開ける。すると本体１の開口１Ｂより弁体２の円筒部８が見えるので、円筒部８を掴んで上方に持ち上げて外部に引抜き、弁体２を本体１から取り出す。

取り出された弁体２からスカート１０を外してシール部材２６を交換する。再びスカート１０を弁体２に取り付け、弁体２を本体１の開口１Ｂから本体内部に挿入する。

弁体２の円筒部８の縦溝１１を、ヒンジピン９Ａの凸部１２と接続させる。その際、カムストッパー１３Ａによってヒンジピン９Ａの凸部１２は略垂直状態になっているので、弁体２の縦溝１１と容易に係合することができる。

さらにヒンジピン９Ｂを本体１の外部から円筒部８に挿通させて牡ネジ１５と牝ネジ１６を螺合させる。カム１３を手動で回転させ、カム１３の回動に伴い弁体２が回動することを確認したらカバー１Ａを本体１に取り付けて開口１Ｂを塞いで作業を終了する。

１ 本体
２ 弁体
３ 弁体回動検出手段
７ 弁座
８ 弁体の円筒部
９Ａ、９Ｂ ヒンジピン
１０ スカート
１１ 溝
１２ 凸部
１３ カム
１７ レバー
１８ 遅延装置
１９ リミットスイッチ
２２Ａ、２２Ｂ 弾発体
２５ プッシュロッド
２６ シール部材

Claims (8)

1. 消火設備配管上に設置される本体と、
   スイングチャッキ式の逆止弁構造の弁体と、
   弁体の回動軸に沿って弁体に設けた円筒部と、
   弁座と接触し弁体の一次側と二次側の流路を閉塞するシール部材と、
   円筒部に挿通されて弁体を回動可能に軸支する回動支持用の第１のヒンジピンと、
   弁体の開閉と連動して回動し弁体の回動を伝達する回動伝達用の第２のヒンジピンとを備えており、弁体の回動角度によって流水を検知する流水検知装置において、
   弁体の円筒部には係合部を設けるとともに第２のヒンジピンにはその軸回りに係合部と回転係合する係合手段を設け、それら係合部と係合手段は弁体の閉止位置において係合部が係合手段に対し略垂直方向に沿って移動可能として係合しており、
   弁体の円筒部の内周面と第１のヒンジピンの外周面との間には隙間が形成されており、その隙間は弁体の閉止位置において弁体の円筒部に設けた係合部の前記略垂直方向に沿う移動を許容し且つ弁体の弁座に向かう移動を許容してシール部材を弁座に対して押圧状態で密着させるように形成したものであることを特徴とする流水検知装置。
2. シール部材は閉止状態で弁座と接触する弁体の弁座接触面に設けられており、シール部材の内側に一次側に突出するスカートを取付けた請求項１記載の流水検知装置。
3. 第１のヒンジピンと第２のヒンジピンとを円筒部に沿う同軸上に配置する請求項１又は請求項２記載の流水検知装置。
4. 係合部と係合手段は弁体の閉止位置において弁体を垂直方向に沿って上下へ移動させることで接続・切り離し可能となっている請求項１〜請求項３何れか１項記載の流水検知装置。
5. 係合部は弁体の閉止状態において溝の長手方向が略垂直方向に沿う縦溝であり、係合手段は該縦溝と係合する凸部である請求項１〜請求項４何れか１項記載の流水検知装置。
6. 第２のヒンジピンは弁体の閉止位置で弁体の略垂直方向への移動により凸部が縦溝に対して係合・係合解除可能な回転角に固定される請求項５記載の流水検知装置。
7. 第２のヒンジピンを介して弁体を閉止方向に付勢する弾発体を備える請求項１〜請求項６何れか１項記載の流水検知装置。
8. 弁体の回動に駆動する第２のヒンジピンの回転によって弁体の回動を検出する弁体回動検出手段を備える請求項１〜請求項７何れか１項記載の流水検知装置。

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