WO1994019632A1

WO1994019632A1 - Pressure regulating system for fire extinguishing equipment

Info

Publication number: WO1994019632A1
Application number: PCT/JP1994/000244
Authority: WO
Inventors: Hitoshi Yamada
Original assignee: Nohmi Bosai Ltd.
Priority date: 1993-02-18
Filing date: 1994-02-17
Publication date: 1994-09-01
Also published as: JPH06241334A; DE69428562D1; CN1104020A; EP0646744B1; DE69428562T2; CN1035838C; US5620017A; EP0646744A1; EP0646744A4

Description

明細書消火設備の調圧システム技術分野

この発明は、スプリンクラ消火設備等に用いられる消火設備の調圧システムに鬨するものである。背景技術

高層ビルにおけるスプリンクラ消火設備には、スプリンクラへッドに供給する水圧を調整するために、調圧弁と調圧パイロット弁とを有する調圧システムが設けられている。調圧パイロット弁の作動により調圧弁の二次側配管内が安定した圧力に調整される。

従来の調圧弁は、閉弁方向に付勢するばねと、弁体に固定されたピストンとによりその開度が調整されている。このピストンはシリンダに嵌着され、さらにシリンダは調圧パイ口ット弁の二次側に接続されている。そのため、調圧パイロット弁の二次側の水圧の変化に対応してピストンが弁体とともに摺動し、調圧弁の開度が変化する。

調圧パイロット弁の一次側は調圧弁の一次側に接続され、調圧パイロット弁の二次.側は調圧弁のシリンダに接続されている。また、調圧パイロット弁の弁体は、開弁方向に付勢されたシャフトに接続されている。このシャフトは、操作室のフラムに接続され、操作室は調圧弁の二次側に連通している。

調圧弁の二次側の水圧が高くなると、調圧パイロット弁の操作室のフラムが上昇してシャフトが閉弁方向に摺動し、逆に調圧弁の二次側の水圧が低くなると、調圧パイロット弁の操作室のフラムが下降してシャフトが開弁方向に摺動する。このようなシャフトの摺動を介して調圧パイロット弁から調圧弁のシリンダに供給される水圧を規制することにより、調圧弁の開度が調整されている。スプリンクラ消火設備では、ポンプの起動時等に水圧が急激に上昇したり、複数のスプリンクラヘッドの開き具合い等により水圧が下降することがある。

従来の調圧弁の主弁には、常に一次側あるいは二次側の圧力変動を助長する方向の力が加わっているので、一次側圧力の広い範囲において二次側圧力を調整することは困難であった。すなわち、一次側の圧力が広い範囲で変動すると、調圧動作により主弁がある開度を維持しょうとする時に、一次側圧力により主弁に作用する力が変化するので、主弁は所定の開度からずれを生じ、二次側圧方が所定圧からずれてしまう。

また、従来の調圧パイロット弁においても、一次側圧力が変動すると、主弁の上面及び下面のいずれか一方に大きな力が作用、するため、主弁の開度に影響が出てしまう。すなわち、調圧弁が二次側圧力を調整するため、調圧弁の開度を調整している時に一次側圧力が変化すると、調圧パイロット弁の開度が変化して調圧弁のシリンダ内圧が変化する。その結果、調圧弁の開度が変化し、調圧弁の二次側圧力を所定値に保持させることが困難となる。

また、従来は、閉弁方向に押圧するスプリングの弾力を調整することにより閉弁時のシール力を保持している。しかし、スプリングの弾力を強くすればするほど、シール力は大きくなるが、弁体の開度調整が困難となり、微妙な調整は不可能となる。逆に、スプリングカを弱くすると、弁体の開度調整は容易となるが、シール力が低下すると共に一次側の水圧の変化により大きな影響を受け、勝手に開弁する恐れが生じる。従って、スプリングの弾力を調整することによつて適切なシール力を保持することは困難である。

この発明は、上記事情に鑑み、調圧弁の一次側圧力が変動しても '安定に動作することができる調圧システムを提供することを目的とする。

また、この発明は、閉弁時において十分なシール力が得られる調圧弁を備えた調圧システムを提供することも目的としている。発明の開示

第 1の発明に係る消火設備の調圧システムは、調圧弁と、. この調圧弁の二次側圧力に応じて調圧弁の開度を制御する調圧パイロット弁とを有する調圧システムであって、調圧パイロット弁は、一次側圧力が導入されると共に弁座が形成された弁室と、前記弁室内に配設された弁体と、前記弁体を前記弁室の弁座に圧接させる付勢手段とを備え、前記弁体は前記弁室内に導入された一次側圧力により開弁方向の圧力を受ける第 1の面の受圧面積と閉弁方向の圧力を受ける第 2の面の受圧面積とが互いにほぼ等しく形成されたものである。第 2の発明に係る消火設備の調圧システムは、調圧弁と、この調圧弁の二次側圧力に応じて調圧弁の開度を制御する調圧パイ口ット弁とを有する調圧システムであって、調圧弁は、本体と、前記本体の一次側と二次側とを遮断する主弁と、前記主弁の背部に設けられ且つ前記本体の一次側と連通する弁内室とを備えたものである。また、第 3の発明に係る消火設備の調圧システムは、調圧弁と、この調圧弁の二次側圧力に応じて調圧弁の開度を制御する調圧パイロット弁とを有する調圧システムであって、調圧弁は、本体と、前記本体の一次側と二次側とを遮.断する主弁と、前記主弁が着座する弁座と、前記主弁に設けられ且つ前記弁座の一次側に嵌着されたスカートとを備え、前記スカートの嵌着径を前記弁座の一次側の径と同じくしたものである。図面の簡単な説明

図 1はこの発明の実施例に係る消火設備の調圧システムを示すブロック図、

図 2は実施例に用いられた調圧弁を示す縦断面図、

図 3は図 2の II 一 Π線断面図、

図 4は図 2の調圧弁に用いられたスカートを示す正面図、図 5は実施例に用いられた調圧パイロット弁を示す縦断面図、図 6は図 5の調圧パイロット弁の一部断面正面図、

図 7は図 5の要部拡大図、

図 8は図 2の調圧弁の開弁状態を示す要部拡大図、

図 9は図 5の調圧パイロット弁の開弁状態を示す要部拡大図、図 1 0は調圧弁の変形例を示す縦断面図、

図 1 1は調圧弁のさらに他の変形例を示す要部断面図である。発明を実施するための最良の形態

この発明の実施例を添付図面により説明するが、まず、図 1 に基づいて消火設備の調圧システムの概略を説明し、その後、調圧弁 N S Vと調圧パイロット弁 P Vをそれぞれ詳細に説明する。通常状態では、調圧弁 N S Vは閉止状態であり、二次側配管 2 P内は調圧パィロット弁 P V及び排圧パイロット弁 L Vにより低圧充水されている。この排圧パイロット弁 L Vは二次側配管 2 P内の水圧が上昇し過ぎた場合に開弁されるものである。

図示しない火災感知器が火災を検出すると、火災信号が端子箱 T Bに送られ、これによりモータ M , が始動し起動弁 U Vが開放される。

二次側配管 2 P内の圧力が調圧パイロット弁 P Vの設定圧力よりも低い場合に、すなわち、二次側配管 2 Pに接続されたスプリンクラ設備 S P内の閉鎖型スアリンクラヘッドの開放に伴う圧力低下によって、調圧パイロット弁 P Vの弁体 1 0 3が押し下げられて開弁する。すると、ポンプ Pに接続された一次側配管 1 P内の圧力水が調圧パイロット弁 P Vを介して調圧弁 N S Vの加圧口 2 5に入り、シリンダー次側室 2 3を加圧する。そのため、ピストン 3が開弁方向に移動するので調圧弁 N S Vの開度が大きくなり、二次側配管 2 P内の圧力が上昇する。

二次厠配管 2 P内の圧力が上昇して設定圧より高くなると、調圧パイロット弁 P Vの弁体 1 0 3が押し上げられて、閉弁方向に移動する。すると、シリンダー次側室 2 3内の加圧水はピストン 3の通孔 3 2を通り二次側配管 2 P内に排出される。このため、主弁 6は押し下げられて一次側配管 1 Pから二次側配管 2 Pへの圧力水の流れを絞るので、二次側配管 2 P内の圧力は低下する。

以上の動作の繰り返しにより、調圧弁 N S Vの一次側圧力の変動あるいは流量の変動に拘わらず、二次側圧力が設定圧力に維持される。

点検時には、起動弁 U Vを開放し、スプリンクラ設備 S Pのスァリンクラヘッドからの放水の代わりにモータ M ₂ を遠隔操作して遠隔テスト弁 C Vを開放する。これにより、火災時と同じ状態が再現され、システム全体のテストが可能となる。

なお、図 1 において、 T Vはテスト弁、 S Tはストレーナ、 O L はオリフィス、 P Mは圧力計、 P Sは圧力スィッチをそれぞれ示す。次に、調圧弁 N S Vの構造を図 2〜図 4に基づいて説明する。調圧弁 N S Vは、図 2及び図 3に示すように、本体 1の一次側 2 8 と二次側 2 7とが主弁 6により遮断されている。主弁 6には、シートリング 5に当接するシート 1 1が設けられている。このシート 1 1はシート内押え 7とシート外押え 8とにより挟持されている。シ一トリング 5は二重の弁座を構成し、その内径は D 1である。また、シートリング 5の着座部分 5 aにはシート 1 1が当接する流水検知室 3 1の流入口 3 1 aが設けられている。この流水検知室 3 1は、流水取出口 3 3に接続している。

主弁 6の下面 6 aには、シートリング 5の內周面に当接するスカート 1 2が突設されている。スカート 1 2は、主弁 6の移動のガイドとなるものであり、図 4に示されるように、外径（嵌着径） D 2 の直円筒状体で、その軸方向に複数のスリット 1 2 aが設けられている。主弁 6の上面 6 bには、バイパスボルト 9を介してピストン 3が固定されている。このように、バイパスボルト 9を用いて主弁 6とピストン 3 とを固定したので、バイパスボルト 9に貫通孔 9 a を形成することにより、簡便に主弁 6及びピストン 3を貫通する貫通孔を形成できる。従って、例えば、主弁及びピストンの双方にそれぞれ通孔を設け、これらを位置合わせしながら固定するような面倒な作業は不要となる。

図 3に示されるように、ピストン 3の上部の内径 L , は、その下部の内径 L ₂ より大きく形成されている。この下部の外径は 2 · L U , であり、スカート 1 2の外径 D 2及び弁座の内径 D 1 と等しい。ピストン 3はシリンダケース 2の筒状ガイド部 2 aに嵌着されているが、これらの内部側には、一次側 28と連通する弁内室 2 2が形成されている。

この弁内室 2 2にはピストン 3を閉弁方向に付勢するスプリング 1 0が圧設されている。ピストン 3の外周部には水平壁部 3 Fが形成され、この水平壁部 3 Fによりピストン 3の外周部にシリンダー次側室 2 3 とシリンダ二次側室 24とが区画されると共に水平壁部 3 Fにはこれらシリンダー次側室 2 3及び二次側室 24を連通せしめる通孔 3 2が形成されている。ピストン 3は、隔壁 4に嵌着されているが、この隔壁 4はピストン 3の外側のシリンダー次厠室 2 3 と二次側 2 7とを仕切っている。

シリンダ一次側室 2 3には調圧パイロット弁 P Vに接続される加圧口 2 5が設けられ、シリンダ二次側室 24には流水口 2 6が設けられている。

主弁 6の下面 6 aの受圧面の受圧面積は 7Γ L U , ²であり、一方主弁 6の背面 6 Cの受圧面 S ₂ の受圧面積はし D , ²である。図 3に示されるように、受圧面 S ₂ の半径 L D , は受圧面 S , の半径 L U , より大きいので、受圧面 S ₂ は受圧面 S , より大きな受圧面積を有することとなる。

シリンダー次側室 2 3におけるピストン 3の受圧面 S ₃ の受圧面、積は、シリンダケース 2の内径を 2 Lとして、 π ( L ^Z- L U , ² ) であり、シリンダ二次側室 24におけるピストン 3の受圧面 S ₄ の受圧面積は（ L ²— L D ）である。上述したように、半径 L U , は、半径 L D , より小さいので、受圧面 S ₃ は受圧面 S ₄ より大きな受圧面積を有する。

本体 1の二次側 2 7には、二次圧取出口 3 0を穿設したフランジ 2 7 a付きの短筒部 3 0 aが形成されているが、この短筒部 3 0 a は主弁 6から離れているので、この中を流れる二次側の圧力水は整流状態となる。従って、調圧弁からの二次側配管に二次圧取出用の専用の枝配管を形成しなくても、容易に整流状態で正確に二次圧を取り出すことが可能となる。

次に、調圧パイロット弁 P Vの構造を図 5〜図 7に基づいて説明する。図 5及び 6に示されるように、本体 1 0 1 には、 4方向に接続口が設けられている。これら接続口は、調圧弁 N S Vの一次圧取出口 2 9 と連通する一次側接続口 1 2 5 と、調圧弁 N S Vの二次圧取出口 3 0 と連通する二次側接続口 1 2 6 と、調圧弁 N S Vのシリンダ一次側室 2 3と連通するシリンダ接続口 1 2 7 と、プラグ 1 2 2により封鎖された閉鎖接続口 1 2 3 とから構成されている。

本体 1 0 1の内部には弁室 1 2 9が形成されている。この弁室 1 2 9の下端部はプラグ 1 0 2により封止され、その側壁に形成ざれた通孔 1 3 0を介して弁室 1 2 9は一次側接続口 1 2 5に連通している。図 7に示されるように、弁室 1 2 9には、スプリング 1 1 1 の押圧により突状の弁座 1 3 3に着座する半径 R Lの弁体 1 0 3が設けられている。この弁体 1 0 3の下面 1 0 3 aにはシリンダ 1 3 4とスプリング取付部 1 3 4 aとが設けられ、シリンダ 1 3 4にはプラグ 1 0 2のガイド部 1 0 2 aが嵌着されている。

シリンダ 1 3 4の内径 R ₂は弁座 1 3 3の開口部 1 3 3 aの径1^ と等しく形成されている。従って、閉弁時における弁体 1 0 3の下面 1 0 3 aの段状受圧面 S ₁₀の受圧面積 π ( R L ² - R ₂ ² ) と弁体 1 0 3の上面 1 0 3 bの着座外側受圧面 S , ,の受圧面積 7Γ ( R L ² - 1² ) とは等しくなる。

また、弁体 1 0 3の上面の座金内側受圧面 S , ₂の受圧面積は

7Γ R , ²であり、シリンダの内面受圧面 S ₁₃の受圧面積は 7Γ R ₂ ²であるが、半径 F , と半径 R ₂ とが等しいので、これら受圧面 S _{1 2}及び S ₁₃の受圧面積は等しくなる。

弁体 1 0 3の上面 1 0 3 bには、弁座 1 3 3に当接するシート 1 1 4 と、シリンダ 1 34内に連通する通孔 1 1 5 とが設けられている。また、弁体の上面 1 0 3 bには、スプリング 1 1 0により閉弁方向に付勢されているシャフト 1 04の一端が当接している。

このシャフト 1 04の他端は、フラム 1 0 8に固定されているが、このフラム 1 08はフラム押え 1 0 5 とピストン 1 0 6 とにより挟持されて操作室 1 28内に配設されている。この操作室 1 2 8は通孔 1 3 1 を介して二次側接続口 1 2 6に連通している。

操作室 1 2 8には通孔 1 3 1及び二次側接続口 1 2 6を介して二次側配管 2 Pからの圧力水 Wが導入され、一方、弁室 1 2 9には通孔 1 3 0及び一次側接続口 1 2 5を介して一次側配管 1 Pからの圧力水 Wが導入されている。

なお、 1 0 7はケース、 1 0 9はスプリング 1 1 0のスプリング受、 1 1 2はいたずらを防止するためのキヤップをそれぞれ示している。

次に、調圧弁 N S Vの動作について説明する。シリンダー次側室 2 3の加圧口 2 5は調圧パイロット弁 P Vのシリンダ接続口 1 2 7 に接続され、二次側配管 2 P内の減圧時など、調圧弁 N S Vを開放させたいときに、調圧パイロット弁 P Vから所定のシリンダ圧をシリンダ一次側室 2 3に導入する。

すると、ピストン 3が開方向に押されるので、図 8に示されるように、主弁 6が開方向に移動してシートリング 5から離れ、開弁する。そのため、調圧弁 N S Vの一次側 28の圧力水 Wが二次側 2 7 へ流れ込むと共に流入口 3 1 aから流水検知室 3 1 内に圧力水が流れ込み、これにより主弁 6の開放を報知する。

圧力水 Wによって、二次側配管 2 Pの圧力が上昇すると、調圧パイロット弁 P Vの操作室 1 2 8の圧力が上昇し、フラム 1 0 8が閉弁方向に移動するので、調圧パイロット弁 P Vの開度が小さくなり、調圧弁 N S Vのシリンダ一次側室 2 3に供給されるシリンダ圧も小さくなる。そのため,、ピストン 3が閉弁方向に移動するので、二次側 2 7の圧力が低下する。

このように、調圧弁 N S Vは調圧パイロット弁 P Vにより制御されながらピストン 3を介して主弁 6の開度を調整し、一次側 2 8の圧力水 Wの二次側 2 7への流入量を規制し、二次側 2 7の圧力を調整する。

この主弁 6の開度は、スプリング 1 0の弾性力と、一次側 2 8の圧力により主弁 6に作用する力と、シリンダー次側室 2 3内のシリンダ圧によりピストン 3に作用する力と、二次側 2 7の圧力によりピストン 3に作用する力とによって平衡が保たれているが、各圧力の変動が主弁 6の開度に影響しないようにするため、次のようにして主弁 6に作用する力を規制している。

主弁 6には、一次側 2 8の圧力が作用しているが、図 3に示されるように、主弁 6の下面 6 aの受圧面 S , には開弁方向の力 U P , が作用し、その背面 6 Cの受圧面 S ₂ にはバイパスボルト 9の貫通孔 9 aを介して弁内室 2 2に入った圧力水 Wにより閉弁方向の力 D P , が作用している。このとき、開弁方向の力 U P , を受ける受圧面積 7Γ L U ^は閉弁方向の力 D P , を受ける受圧面積 7Γ L D より若干小さいので、主弁 6にかかる力は閉弁方向の方が開弁方向より若干大きくなる。

そのめ、主弁 6にかかる一次側 2 8の圧力は、常に閉弁方向に主弁 6を付勢することになる。従って、一次側 2 8の圧力が急激に上昇する場合であっても、主弁 6には閉弁方向の力が加わる。一次側 2 8の圧力の上昇時には二次側 2 7圧力も上昇する方向へ影響されるので、主弁 6へは閉弁方向への影響が加わることが好ましい。

二次側 2 7の圧力は、一次側 2 8の圧力に比べて通常小さいが、この二次側 2 7の圧力は主弁 6の上面 6 bにかかる閉弁方向の力 D P 2 となる。また、シリンダー次側室 2 3内の圧力水 Wからはビストン 3を押し上げる開弁方向の力 U P Sがかかり、シリンダ二次側室 2 4内の圧力水 Wからはピストン 3を押し下げる閉弁方向の力 D P 2 が働く。

そして、二次側 2 7の圧力の急激な減少がある場合には、シリンダ圧に直接伝わらないので、閉弁方向の力 D P ₂ は小さくなるが、開弁方向の力 U P Sは小さくならない。

すなわち、この調圧弁 N S Vは、主弁 6の背面 6 C側に弁内室 2 2を形成し、主弁 6に加わる開度調整用以外の水圧をなるベく相殺することにより、主弁 6の動きが一次側 2 8の圧力の変化に影響されないようにしつつ二次側 2 7の圧力を調整するものである。

この実施例においては、一次側圧力と二次側圧力との境目は、主弁 6の開度に鬨係なく、常に一定の位置となる。すなわち、弁の開き始め時において主弁 6の開度が非常に小さい位置で圧力制御をしている場合、図 8に示されるように、流水はシート 1 1 とシートリング 5の内側との隙間 Sにて調整される。このとき、シートリング 5の内径 D 1の内側には一次側圧力 U P i がかかり、その外側には二次側圧力 U P ₂ がかかる。

一方、主弁 6の開度が大きい位置で調整している場合には、流水はスカート 1 2にて調整される。このとき、スカート 1 2の外径 D 2の内側には一次側圧力 U P , がかかり、その外側には二次側圧力 U P ₂ がかかる。

ここで、シートリング 5の内径 D 1 とスカート 1 2の外径 D 2とは等しいので、全閉から全開までの主弁 6の移動により発生する一次側圧力と二次側圧力の受圧面積の変化はほとんどない。すなわち、受圧面積の変化に起因して、主弁 6を開放したり、あるいは閉止しょうとする力は発生しない。このため、シリンダー次側室 2 3及び二次側室 2 4内の圧力を調整し、力のバランスをとりながら動いている主弁 6により安定した圧力制御が行われる。

また、主弁 6にスカート 1 2をつけたことにより、圧力制御がさらに安定したものとなっている。すなわち、図 4に示すように複数のスリツト 1 2 aを備えたスカート 1 2は主弁 6の開度変化に伴う開口面積の変化を緩やかにすることができるので、圧力の調整が容易となるのである。

上記の調圧弁 N S Vにおいては、一次側圧力の流水がシートリング 5に対してスカート 1 2が配置されている内側から外側へ流れるようにしてあるが、この流水方向は必ず守られなければならない。もし、これを逆方向にすると次のような問題が生ずる。

すなわち、主弁 6の開度が非常に小さい位置で圧力制御をしている場合、流水はシートリング 5とその外側との間に形成された隙間にて調整される。このとき、シートリング 5の外径 D 3の外側には一次側圧力がかかり、その内側には二次側圧力がかかる。一方、主弁 6の開度が大きい位置で圧力調整をしている場合、流水はスカート 1 2にて調整されるが、このときスカートの外径 D 2の外側には一次側圧力がかかり、その内側には二次側圧力がかかる。

ここで、スカート 1 2の外径 D 2がシ一トリング 5の外径 D 3より小さいので、主弁 6の開度の変化に伴って、一次側圧力と二次側圧力の差圧により上記の外径 D 2 と外径 D 3 との面積差に相当する力が主弁 6に加わることになる。そのため、主弁 6に作用する力のバランスが崩れ、主弁 6の開度での圧力制御は不安定となる。

次に、調圧パイロット弁 P Vの動作について説明する。予め調圧パイロット弁 P Vは、二次側圧力が設定値のとき、弁体 1 0 3 と弁座 1 3 3 との間隔が所定の値となるように、調整ねじ 1 1 3によりスプリング圧が調整される。この調整ねじ 1 1 3は、ロットナット 1 1 7により固定される。

二次側配管 2 Pの二次側圧力が設定値より高いときには、操作室 1 2 8の水圧が上昇してフラム 1 0 8を上方に変位させるので、スプリング 1 1 0の押圧に反してピストン 1 0 6が押し上げられ、シャフト 1 0 4 も上方に変位する。そのため、弁体 1 0 3は弁座 1 3 3に着座するので閉弁状態となり、一次厠から二次側への圧力水 W の供給は遮断される。従って、この調圧パイロット弁 P Vから調圧弁 N S Vのシリンダー次側室 2 3への圧力水 Wの供給は停止される。二次側配管 2 Pの二次側圧力が設定値より低いときには、操作室 1 2 8の水圧が低下してフラム 1 08を下方に変位させるので、弁体 1 0 3はスプリング 1 1 0により押し下げられて弁座 1 3 3から離れ、図 9の状態となって開弁する。

そのため、弁室 1 2 9は通孔 1 3 2を介してシリンダ接続口 1 2 7に通じるので、圧力水 Wは調整弁 N S Vのシリンダー次側室 2 3 内に流入し、シリンダー次側室 2 3内の圧力を上昇させる。これにより、調圧弁 N S Vのピストン 3が開弁方向に向かって移動するので、調圧弁 N S Vは開弁し、一次側 2 8の圧力が二次側配管 2 Pへ導入される。

一'次側圧力の二次側への導入が進んで二次側圧力が高くなり、設定値に達すると、調圧パイロッ卜弁 P Vの弁体 1 0 3は開度を小さくする。

弁体 1 0 3の開度は、弁室 1 2 9内のスプリング 1 1 1の弾性力と、一次側圧力により弁体 1 0 3に作用する力と、二次側配管 2 P 内の水圧によりフラム 1 0 8に作用する力と、フラム 1 0 8を開弁方向に押圧するスプリング 1 1 0の弾性力とによつて平衡が保たれているが、弁室 1 2 9内に導入される一次側配管 1 P内の水圧の変動が弁体 1 0 3の開閉に影響を与えないようにするため、次のようにして弁体 1 0 3にかかる一次側圧力を相殺している。

すなわち、図 7において、弁体 1 0 3の開閉時には、弁室 1 2 9 内の一次側圧力は弁体 1 0 3の下面 1 0 3 aの段状受圧面。及び上面 1 0 3 bの着座外側受圧面 Sいに作用する。ここで、受圧面 S ,。には閉弁方向の力 U Lが作用し、この力 U Lの受圧面積は 7Γ ( R L ²- R₂ ² ) である。一方、受圧面 S には開弁方向の力 D Lが作用し、この力 D Lの受圧面積は 7Γ ( R L ²- R ,²) である。

ところが、上述したように半径 FI , と半径 R₂ は等しいので、双方の受圧面 S :。及びの受圧面積は互いに等しくなる。そのため、弁体 1 0 3にかかる力 U Lと力 D Lは互いに打ち消し合い、弁体 1 0 3は弁室 1 2 9内の圧力変化の影響を受けない。

シリンダ 1 34内には、調圧弁 N S Vのシリンダー次側室 2 3のシリンダ圧が作用しており、このシリンダ圧は弁体 1 0 3の着座内側受圧面 S ₁₂とシリンダ 1 34の内面受圧面 S ₁₃とに作用する。ここで、受圧面 S ₁₂には開弁方向の力 D Hが作用し、この力 D Hの受圧面積は 7Γ R ,²である。一方、シリンダの内面受圧面 S ₁₃には閉弁方向の力 U Hが作用し、この力 U Hの受圧面積は 7Γ R ₂ ²である。

ところが、半径と半径 R₂ は等しいので、双方の受圧面 S ₁₂ 及び S ₁₃の受圧面積は互いに等しくなる。そのため、弁体 1 0 3にかかる力 D Hと U Hは互いに打ち消し合い、弁体 1 0 3はシリンダ圧の変化の影響を受けない。

なお、図 1 0に示すような調圧弁を用いることもできる。この図 1 0の調圧弁では、一次側 28の圧力が主弁 2 0 6の上面に作用して主弁 2 0 6に閉方向の力を与えると共に、スカート 2 1 2の内周面がシートリング 2 0 5の外周面と当接し、スカート 2 1 2の内径 (嵌着径 ) D 2 2 とシートリング 2 0 5の外径 D 3 とがほぼ等しく形成されている。図 1 0において、 2 2 2はバイパスボルト 2 0 9 を介して二次側 2 7に連通する弁内室、 2 2 3は加圧口 2 2 5 と連通しピストン 2 0 3を上下動せしめるシリンダ室をそれぞれ示す。図 2及び 3に示した調圧弁と同様の効果を奏する。

また、図 2及び 3に示した調圧弁において、複数のスリット 1 2 aが形成されたスカート 1 2の代わりに、図 1 1 に示されるように、断面逆台形状に形成されたスカート 1 1 2を用いても、同様の効果を奏する。

Claims

請求の範囲

1 . 調圧弁と、この調圧弁の二次側圧力に応じて調圧弁の開度を制御する調圧パイロット弁とを有する調圧システムであって、

調圧パイ口ット弁は、一次側圧力が導入されると共に弁座が形成された弁室と、前記弁室内に配設された弁体と、前記弁体を前記弁室の弁座に圧接させる付勢手段とを備え、

前記弁体は前記弁室内に導入された一次側圧力により開弁方向の圧力を受ける第 1の面の受圧面積と閉弁方向の圧力を受ける第 2の面の受圧面積とが互いにほぼ等しく形成されたことを特徴とする消火設備の調圧システム。

2 . 前記調圧パイロット弁は、さらに、前記弁室に連通されると共に一次側圧力が導入される一次側圧力接続口と、前記弁体の前記弁室の弁座に当接する着座面と反対側の面に設けられると共に弁座の開口部と同径のシリンダと、前記シリンダに揷着されたガイド部とを備え、

前記弁体は前記シリンダと着座面とを連通せしめる通孔を有する請求の範囲第 1項記載の消火設備の調圧システム。

3 . 前記調圧パイロット弁の弁体は、第 1の面としての着座外側受圧面と、第 2の面としての段状受圧面とを有する請求の範囲第 2項記載の消火設備の調圧システム。

4 . 前記調圧パイロット弁は、さらに、前記弁体を介して弁座に連通するシリンダ接続口と、前記弁体の着座面を押圧するシャフトと、前記シャフトに固定されたフラムと、前記調圧弁の二次側に接続される二次側接続口と、前記フラムが配設され且つ前記二次側接続口と連通する操作室とを備えた請求の範囲第 3項記載の消火設備の調圧システム。

5 . 前記調圧弁は、本体と、前記本体の一次側と二次側とを遮断する主弁と、前記主弁の背面上に設けられ且つ前記本体の一次側と連通する弁内室とを備えた請求の範囲第 1項記載の消火設備の調圧システム。

6 . 前記調圧弁の主弁は、開弁方向の圧力を受ける第 3の面より大きな受圧面積を有し且つ弁内室から閉弁方向の圧力を受ける第 4の面を有する請求の範囲第 5項記載の消火設備の調圧システム。

7 . 前記調圧弁は、さらに、前記主弁の背面に固定されたピストンと、前記ビストンを収容すると共に前記ビストンの外側にシリンダ室を区画するシリンダケースと、前記シリンダケース内に形成され且つ前記ビストンが嵌着される筒状ガイド部と、前記シリンダ室と二次側とを仕切る隔壁と、前記ピストンの外周部に形成されると共に前記シリンダ室をシリンダ一次側室とシリンダ二次側室とに仕切る水平壁部と、前記水平壁部に形成され且つシリンダ一次側室とシリンダ二次側室とを連通せしめる通孔とを備え、

前記弁内室は前記ピストンと前記筒状ガイド部により区画された請求の範囲第 6項記載の消火設備の調圧システム。

8 . 前記調圧弁は、前記ピストンを前記主弁に固定するためのバイパスボルトを有する請求の範囲第 7項記載の消火設備の調圧システム。

9 . 前記調圧パイ口ット弁は、前記調圧弁のシリンダ一次側室に接続された請求の範囲第 7項記載の消火設備の調圧システム。

1 0 . 調圧弁と、この調圧弁の二次側圧力に応じて調圧弁の開度を制御する調圧パイロット弁とを有する調圧システムであつて、調圧弁は、本体と、前記本体の一次側と二次側とを遮断する主弁と、前記主弁の背部に設けられ且つ前記本体の一次側と連通する弁内室とを備えたことを特徴とする消火設備の調圧システム。

1 1 . 前記調圧弁の主弁は、開弁方向の圧力を受ける第 3の面より大きな受圧面積を有し且つ弁内室から閉弁方向の圧力を受ける第 4 の面を有する請求の範囲第 1 0項記載の消火設備の調圧システム。

1 2 . 前記調圧弁は、さらに、前記主弁の背面に固定されたピストンと、前記ピストンを収容すると共に前記ピストンの外側にシリンダ室を区画するシリンダケースと、前記シリンダケース内に形成され且つ前記ピストンが嵌着される筒状ガイド部と、前記シリンダ室二次側とを仕切る隔壁と、前記ピストンの外周部に形成されると共に前記シリンダ室をシリンダー次側室とシリンダ二次側室とに仕切る水平壁部と、前記水平壁部に形成され且つシリンダ一次側室とシリンダ二次側室とを連通せしめる通孔とを備え、

前記弁内室は前記ピストンと前記筒状ガイド部により区画された請求の範囲第 1 1項記載の消火設備の調圧システム。

1 3 . 前記調圧弁は、前記ビストンを前記主弁に固定するためのバィパスボルトを有する請求の範囲第 1 2項記載の消火設備の調圧システム。

1 4 . 前記調圧パイ口ット弁は、前記調圧弁のシリンダ一次側室に接続された請求の範囲第 1 2項記載の消火設備の調圧システム。

1 5 . 前記調圧弁は、さらに、二次側に形成された短筒部と、前記短筒部に形成された二次側圧力取出口とを備えた請求の範囲第 1 0 項記載の消火設備の調圧システム。

1 6 . 調圧弁と、この調圧弁の二次側圧力に応じて調圧弁の開度を制御する調圧パイロット弁とを有する調圧システムであって、

調圧弁は、本体と、前記本体の一次側と二次側とを遮断する主弁と、前記主弁が着座する弁座と、前記主弁に設けられ且つ前記弁座の一次側に嵌着されたスカートとを備え、

前記スカートの嵌着径は前記弁座の一次側の径と同一であることを特徴とする消火設備の調圧システム。

1 7 . 前記調圧弁は、前記弁座に形成され且つ流水検知のための流入口を有する請求の範囲第 1 6項記載の消火設備の調圧システム。

1 8 . 前記調圧弁のスカートは、前記弁座の外径と同一の嵌着径を有する請求の範囲第 1 6項記載の消火設備の調圧システム。

1 9 . 前記調圧弁のスカートは、前記弁座の内径と同一の嵌着径を有する請求の範囲第 1 6項記載の消火設備の調圧システム。

2 0 . 前記調圧弁のスカートは、軸方向に複数のスリットが形成された直円筒状体である請求の範囲第 1 6項記載の消火設備の調圧システム。

2 1 . 前記調圧弁のスカートは、断面台形状に形成された請求の範囲第 1 6項記載の消火設備の調圧システム。