JP6905226B2 - 流水検知装置 - Google Patents

Description

本発明は、消火設備の配管に取り付けられる流水検知装置に関する。

流水検知装置は、流路を有する本体と、その本体に回動自在に取り付けられて流路を閉塞する弁体と、その弁体の回動を検知して信号を出力するスイッチと、を有している。かかる流水検知装置では、通常、弁体が流路に嵌装された弁座に載置され、流路が閉じられた状態にある。そして、スプリンクラーヘッドの開放に伴って二次側の圧力が低下すると、弁体が回動して一次側から二次側へ流水が生じる。

この種の流水検知装置では、弁体の回動をスイッチに伝達するため、弁体の回動軸が本体の外側に突出している。また、回動軸と本体の貫通孔の間にパッキン（シール材）が介在し、この貫通孔を封止している（例えば、特許文献１）。

特開２００５−１１４１７４号公報

このような流水検知装置では、配管内のゴミ（異物）がシール材に付着することがある。その場合、貫通孔から本体の外部に水漏れが生じたり、弁体の回動に支障が生じたりするおそれがある。

そこで、本発明は、配管内の異物が貫通孔を封止するシール材に付着することを防止することができる流水検知装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決すべく、本発明は、消火設備の配管に取り付けられ、流体の流路を有する本体と、前記本体に回動軸を介して回動自在に取り付けられ、前記流路を閉塞する弁体と、前記弁体の回動に応じて信号を出力するスイッチと、を具備し、前記本体は、前記回動軸を前記本体の外側に突出させるための貫通孔を有し、前記回動軸は、前記貫通孔と対向する前記回動軸の外周面に取り付けられ、前記貫通孔を封止するシール材と、前記シール材よりも前記流路側の前記外周面に取り付けられ、前記シール材への異物の付着を抑制する第１リング部材と、を含むことを特徴とする流水検知装置を提供する。

上記のような構成を有する本発明の流水検知装置では、前記回動軸が、前記シール材に対して前記第１リング部材とは反対側の前記外周面に取り付けられ、前記シール材の封止性能を確保する第２リング部材を更に有すること、が好ましい。

また、上記のような構成を有する本発明の流水検知装置では、前記第１リング部材及び前記第２リング部材のうち少なくとも一方が、疎水性の樹脂材料で作製されていること、が好ましい。

また、上記のような構成を有する本発明の流水検知装置では、前記シール材、前記第１リング部材、及び前記第２リング部材が、前記外周面に設けられた溝に装着されていること、が好ましい。

本発明によれば、配管内の異物が貫通孔を封止するシール材に付着することを防止することができる流水検知装置を提供することができる。

本発明の代表的な実施形態に係る流水検知装置１を示す正面図である。 図１の流水検知装置１の平面図である。 図１の流水検知装置１の左側面図である。 図１の流水検知装置１のＡ−Ａ線断面図である。 図２の領域Ｓの拡大図である。

以下、本発明の代表的な実施形態に係る流水検知装置１を、図面を参照しつつ詳細に説明する。ただし、本発明はこれら図面に限定されるものではない。また、図面は、本発明を概念的に説明するためのものであるから、理解容易のために、必要に応じて寸法、比又は数を誇張又は簡略化して表している場合もある。

流水検知装置１は、スプリンクラー設備、水噴霧消火設備、泡消火設備、特定駐車場用泡消火設備の構成部品として、それぞれの設備の配管に取り付けられる。流水検知装置１は、閉鎖型スプリンクラーヘッド、閉鎖型泡水溶液ヘッド又は一斉開放弁その他の弁の開放に伴う流水現象を検知し、信号又は警報を発する。

ここでは、本発明を作動弁型の流水検知装置に適用した例を説明する。ただし、本発明は、他のタイプの湿式の流水検知装置のみならず、乾式の流水検知装置や予作動式の流水検知装置にも適用可能である。

［流水検知装置の構造］
本実施形態に係る流水検知装置１の構造を説明する。流水検知装置１は、図１〜図４に示すように、本体１０、弁体３０、及びスイッチ５０を有する。以下、これらの構成要素を順に説明する。

（本体）
本体１０は、図４に示すように、送水ポンプ側（一次側）の配管に接続される流入口１１と、スプリンクラーヘッドなどの散水装置側（二次側）の配管に接続される流出口１２と、流入口１１及び流出口１２の間を繋ぐ流路１３と、を含む。流路１３には、弁体３０を収容する弁室１４が形成されている。

弁室１４は、流入口１１に繋がる開口に嵌装された弁座１６を有している。弁座１６は、弁体３０が載置される略リング状の部材であって、例えば真鍮のような金属材料で作製される。

本体１０には、図２に示すように、弁体３０のピン（回動軸）３５を挿通するための孔１７が形成されている。

本体１０には、ピン３５を本体１０の外側に突出させるための貫通孔１８が形成されている。追って詳しく説明するように、ピン３５は貫通孔１８には内挿されているが、ピン３５に装着されたＯリング４１によって、ピン３５と貫通孔１８との間は封止されている。これにより、本体１０の貫通孔１８から漏水することが防止されている。

ただし、貫通孔１８には、ピン３５（回動軸）を回動自在に支持する弁軸押さえ２２が装着されていてもよい。その場合、弁軸押さえ２２とピン３５との間がＯリング４１によって封止されることとなる。本実施形態では、このような場合を含めて、貫通孔１８がＯリング４１によって封止されていると言うこととする。

その他、本体１０は、図４に示すように、メンテナンス用の開口１９を有する。この開口１９は通常、カバー２０により塞がれている。メンテナンスの際にカバー２０が外され、開口１９を通じて例えば弁体３０の点検や交換が行われる。
本体１０はまた、図１に示すように、本体１０に接続される排水管（図示せず）を開閉するための排水弁２１を有する。

（弁体）
弁体３０は、本体１０の弁室１４に回動自在に取り付けられる略円盤状の部材である。弁体３０は、図４に示すように、弁座１６に載置されることで流路１３を閉塞する。

弁体３０は、図２及び図４に示すように、ピン３５（回動軸）に向かって延びるアーム３２を有している。アーム３２は、ピン３５を挿通するための孔３３，３４を有している。ピン３５がアーム３２の孔３３，３４及び本体３０の孔１７に挿通されることで、弁体３０が本体１０に連結される。

ここで、回動軸としてのピン３５は、単一の部材でもよいし、複数の構成部材を含んでいてもよい。例えば、ピン３５は、図５に示すように、本体１０から突出して貫通孔１８に挿通される作動軸３５Ａを別パーツとして含んでもよい。本実施形態において、ピン３５ないし回動軸と言うときには、このような作動軸３５Ａを含むものとする。

ピン３５は、孔３３，３４に挿通された状態で弁体３０に固定されている。ここでは、ピン３５の頭部近傍に形成されたネジ溝が孔３３の内周面に形成されたネジ溝と係合することで、ピン３５が弁体３０に固定されている。あるいは、ピン３５は、例えばロックボルトのような他の固定手段によって弁体３０に固定されてもよい。

ピン３５の作動軸３５Ａは、図２に示すように、本体１０（弁室１４）を貫いて外部に突出し、スイッチ５０の駆動軸５３と連結される。したがって、駆動軸５３は、弁体３０の回動に伴って回動する。これにより、弁体３０の回動動作はスイッチ５０側に伝達されることになる。

ピン３５には、上述したようにＯリング４１が装着されるとともに、このＯリング４１の両側にバックアップリング４２，４３が装着されている。このようなＯリング４１、バックアップリング４２，４３は、ピン３５の作動軸３５Ａにおいて本体１０の貫通孔１８に対向する外周面に形成された溝３５Ｂに嵌め込まれている。

具体的に説明すると、Ｏリング４１は、断面が略円形を呈した環状のシール材（パッキン）である。Ｏリング４１は、例えばゴム材料、樹脂材料、複合材料で製作される。Ｏリング４１は、ピン３５と本体１０の貫通孔１８（弁軸押さえ２２）とに挟まれて弾性変形することで、貫通孔１８を封止する。

Ｏリング４１の流路１３側（本体１０の内側）には、バックアップリング４２が取り付けられている。バックアップリング４２は、第１リング部材の一例であり、流路１３内のゴミ（異物）がＯリング４１に付着して、Ｏリング４１の封止機能を損なったり弁体３０のスムーズな回動を妨げたりすることを防止する。一般的なバックアップリングは、パッキン（シール材）が高圧により溝の隙間からはみ出すことを防止するために、低圧側に装着されるものであるが、本実施形態では、バックアップリング４２は、Ｏリング４１へのゴミの侵入を防止するために用いられる。バックアップリング４２はまた、流路１３内の水の貫通孔１８への浸入を抑制する役割を果たす。

バックアップリング４２は、例えばフッ素樹脂のような樹脂素材で成形され、疎水性を有することが好ましい。バックアップリング４２の形状は、渦巻状のスパイラル、環状の一部分に斜めの切断面を有するバイアスカット、環状のエンドレスなどのいずれでもよい。

Ｏリング４１に対してバックアップリング４２の反対側（本体１０の外側）には、バックアップリング４３が取り付けられている。バックアップリング４３は、第２リング部材の一例であり、Ｏリング４１が水圧によって本体１０の貫通孔１８（弁軸押さえ２２）と回動軸３５との隙間に食い込むことを防止し、Ｏリング４１の封止性能を確保する。本実施形態では、バックアップリング４３には、製造工程における組立ミスを防止する意図もある。

バックアップリング４３は、バックアップリング４２と同様に、樹脂素材で作製され、疎水性を有することが好ましい。また、バックアップリング４３の形状は、スパイラル、バイアスカット、エンドレスなどのいずれでもよい。

弁体３０はまた、図４に示すように、弁座１６に載置された状態において流入口１１側に突出する、テーパー形状の突出部３６を有する。突出部３６は、例えばポリアセタール（ＰＯＭ）などの樹脂で形成される。ＰＯＭは、自己潤滑性に優れ、金属製の弁座１６と組み合わせて使用した場合に摩耗しにくい。

（スイッチ）
スイッチ５０は、弁体３０の回動に応じて信号を出力する。かかるスイッチ５０は、図２及び図３に示すように、ケース５１、リミットスイッチ５２、駆動軸５３、テコ５４、押圧部５６、及び端子５７を含む。

ケース５１は、リミットスイッチ５２、駆動軸５３、テコ５４、押圧部５６、端子５７、切替スイッチ５８などの各種部品を収納している。

図２に示すように、ケース５１の本体１０側の側壁から駆動軸５３が突出している。かかる駆動軸５３は、弁体３０のピン３５に連結されて、ピン３５の回動をテコ５４に伝達する。

テコ５４は、駆動軸５３に取り付けられ、駆動軸５３の回動に応じて図３の方向Ｒに回動する。テコ５４は、下端部においてバネ５５に取り付けられ、上端部で押圧部５６を押圧するように付勢されている。なお、テコ５４は、例えば点検作業のために、ユーザ操作に応じて、駆動軸５３とは独立して駆動軸５３の周りに回動し、押圧部５６の押圧を解除するように構成されてもよい。

リミットスイッチ５２は、例えばローラ・レバー型のスイッチであって、先端にローラが取り付けられたレバーが押圧部５６によって押されると、信号を出力する。

押圧部５６は、リミットスイッチ５２を押圧する方向に付勢される一方で、テコ５４によって、リミットスイッチ５２から離間するように押し戻されている。したがって、駆動軸５３の回動（及びユーザ操作）に伴ってテコ５４が押圧部５６から遠ざかる方向に回動すると、押圧部５６はリミットスイッチ５２を押圧することになる。

端子５７は、電線を介してリミットスイッチ５２及び切替スイッチ５８のそれぞれと電気的に接続されている。切替スイッチ５８は、定常運転の状態（すなわち弁体３０の動作を監視している状態）と、メンテナンスのために定常運転を解除した状態と、を切り替える。

このようなスイッチ５０では、テコ５４は、弁体３０の回動に応じて回動し、押圧部５６の押圧状態を解除する。その結果、押圧部５６はリミットスイッチ５２をオン（又はオフ）させ、かかるオン（又はオフ）に応じた検知信号がリミットスイッチ５２から出力される。

［流水検知装置の動作］
上述した構造を有する流水検知装置１の動作を説明する。
流水検知装置１の本体１０の一次側（流入口１１側）及び二次側（流出口１２側）に、加圧水（又は加圧泡水溶液）が満たされている状態では、弁体３０は、弁座１６に載置されて流路１３を閉塞している。そして、閉鎖型スプリンクラーヘッド（閉鎖型泡水溶液ヘッド又は一斉開放弁その他の弁でもよい）が開放すると、二次側の圧力低下により弁体３０が弁座１６から離れて流路１３を開き、加圧水が一次側から二次側へ流出する。

上記のいずれの状態においても、バックアップリング４２は、ゴミが流路１３側からＯリング４１に侵入するのを阻止する。このことは、バックアップリング４２が疎水性を有することとも相俟って、Ｏリング４１へのゴミの付着の抑制効果を向上させ、ひいては貫通孔１８からの水漏れや弁体３０の回動の不良が防止される。

また、バックアップリング４３によって、Ｏリング４１のいわゆるはみ出し現象が防止されるとともに、貫通孔１８からの漏水も防止される。

更には、バックアップリング４２、４３によるＯリング４１のサンドイッチ構造を採用することで、製造工程において、バックアップリング４２、４３の一方又は両方を装着し忘れるといった組立ミスを抑制することができ、製品の信頼性の向上が期待される。

以上、本発明の代表的な実施形態について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、種々の設計変更が可能であり、それらも本発明に含まれる。

１・・・流水検知装置、
１０・・・本体、
１３・・・流路、
３０・・・弁体、
３５・・・ピン、
３５Ｂ・・・溝、
４１・・・Ｏリング、
４２、４３・・・バックアップリング
５０・・・スイッチ。

Claims (2)

1. 消火設備の配管に取り付けられ、流体の流路を有する本体と、
   前記本体に回動軸を介して回動自在に取り付けられ、前記流路を閉塞する弁体と、
   前記弁体の回動に応じて信号を出力するスイッチと、を具備し、
   前記本体は、前記回動軸を前記本体の外側に突出させるための貫通孔を有し、
   前記回動軸は、
   前記貫通孔と対向する前記回動軸の外周面に取り付けられ、前記貫通孔を封止するシール材と、
   前記シール材よりも前記流路側の前記外周面に取り付けられ、前記シール材への異物の付着を抑制する第１リング部材と、
   を含み、
   前記回動軸は、前記シール材に対して前記第１リング部材とは反対側の前記外周面に取り付けられ、前記シール材の封止性能を確保する第２リング部材を更に有し、
   前記第１リング部材及び前記第２リング部材のうち少なくとも一方は、疎水性の樹脂材料で作製されていること、
   を特徴とする流水検知装置。
2. 前記シール材、前記第１リング部材、及び前記第２リング部材は、前記外周面に設けられた溝に装着されていること、
   を特徴とする請求項１に記載の流水検知装置。

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