説明

流水検知装置

【課題】火災の発生時において通水して火災の発生と規模を迅速かつ確実に検知でき、一方、非火災時の誤作動を確実に防ぐようにした流水検知装置であり、全体をコンパクトに形成しつつ安定した動作を行うことができ、また、メンテナンスや修理も簡単に行うことができる流水検知装置を提供すること。
【解決手段】流入口11aと流出口11bを有するボデー11内に着座部45を設け、この着座部45に着座したボール弁体12をガイド20に案内されながら移動可能に設けると共に、ボール弁体12の所定移動範囲R内にこのボール弁体12の押圧で回転するボールガイド14を設け、このボールガイド14を介してボール弁体12の移動を遅延機構39を介して検知機構30に伝達した流水検知装置である。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、例えば、スプリンクラー設備に使用され、火災発生時などに流路を開けて水を流すために用いられる流水検知装置に関する。
【背景技術】
【0002】
一般に、この種の流水検知装置は、水の圧力によって作動する逆止弁構造の弁体を有し、この弁体を挟んで一次側・二次側がともに満水で加圧された状態で保持されている。弁体は二次側からの水圧によって常時閉止し、流水検知装置の一次側には放水時に作動するポンプ、二次側にはスプリンクラーヘッドが配管されている。
火災が発生すると、スプリンクラーヘッドが開放されて放水を開始し、放水が始まると流水検知装置の弁体が開状態になり流水流路が開かれる。弁体はスピンドルに接続された構造になっており、弁体が動作したときにはスピンドルが回転し、この回転を外部に設置された検出装置で検出して、この検出結果を信号として制御盤に送って警報装置を作動させるようになっている。
【0003】
流水検知装置は、通常は共同住宅等の建物内の複数箇所に設置されており、この流水検知装置と接続している給水管は建物内で繋がっている。このため、例えば、試験等によって流水検知装置の一次側の圧力が瞬間的に高くなるような圧力変動を発生させた場合には、別の流水検知装置が圧力変動の影響を受けて信号を発し、これにより誤作動を生じるおそれがある。
また、誤作動が生じる他の例として、二次側配管からの漏水など、スプリンクラーヘッドが開放する以外の要因によって少量の流水が発生する場合がある。
【0004】
このような場合の誤作動を防ぐため、少量の流水では信号を発生しないように設定する必要がある。このため、一般的に、流水検知装置には誤作動を防止するための遅延機構が設けられており、この遅延機構によって一定時間流水が継続しない場合には信号を発しないようになっている。
流水検知装置の誤作動を防ぐために許容する流水量としては、一般的に5〜10L/minの少流量が設定されており、この流量では検知装置が作動しないようになっている。
【0005】
このような遅延機構を有する流水検知装置として、例えば、特許文献1の流水検知装置がある。
この流水検知装置は、逆止弁体に装着したスピンドルを弁本体から外部へ突出させ、弁本体の回転動作を、回転速度減衰手段を介して信号発生手段であるリミットスイッチまで伝える構造になっている。
回転速度減衰手段は、スピンドルに一端が固定されたアームと、このアームの他端とスピンドルと平行な軸まわりに軸支された回転体とを連結する減衰用引張ばねとからなっている。また、回転体に噛合させた状態で、抵抗負荷を有するロータリーダンパーを備えている。
【0006】
この流水検知装置は、一次側から二次側への一定時間の流水があると、弁体が回転し、この回転に伴ってスピンドル、アームが回転し、減衰用引張ばねが伸長しながら回転体を引張って回転させて、この回転体の回転によりリミットスイッチをオンしている。
回転体は、ロータリーダンパーと減衰用引張ばねの作用により遅れて回転し、回転体が動作するために所定の時間において逆止弁体が開状態になるようにしている。これにより、少量通水時に回転体がリミットスイッチをオンするまで回転することがなく、検知装置の誤作動を防ぐようにしている。
【0007】
一方、特許文献2の流水検知装置は、プレート状の弁体に固着したピンの端を外部に突出させ、この突出部分に固着したカムと、このカムによって駆動するL字型のレバーと、このレバーを磁着する磁石を備えたものである。
【0008】
この流水検知装置に一定時間の水が流れると弁体が回転し、この弁体の回転によってカムが回転し、カムが所定量回転することによってレバーを動作させてタイマースイッチをオンするようにしている。
この流水検知装置は、磁石の磁着力によって弁体を閉方向に回転させる方向の力が働いているため、少量の通水時に弁体がごく僅かの量開いても磁着力によって元の閉状態に戻ってそれ以上開放することはない。これにより、レバーも回転しないため、タイマースイッチがオンになることがなく誤作動を防いだものとしている。
【特許文献1】特許第3655978号公報
【特許文献2】特許第3607180号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
しかしながら、特許文献1及び特許文献2の流水検知装置は、弁体からスピンドルや軸を介して直接遅延装置と接続し、弁体の開度に比例して遅延装置が連動するような機構であるため、遅延装置を動作しているロータリーダンパーを回転させるために大きな力が必要になっていた。このため、装置全体も大型化していた。また、弁体からロータリーダンパーに直接動力を伝達していることから、弁体の動作がロータリーダンパーの動作に悪影響を与えたり、或は、ロータリーダンパーの動作が弁体の動作に悪影響を与えることがあり、動作が安定していなかった。
【0010】
また、流水検知装置は、火災時に確実に作動するように定期的にメンテナンスを行う必要があるが、これらの流水検知装置は弁体にスピンドルや軸を一体に軸着し、このスピンドルや軸と、遅延機構を一体化した構造であるため、バルブ内部や遅延機構のメンテナンスや修理を行う場合に手間がかかるおそれがあった。
【0011】
特許文献1の流水検知装置は、弁体の動作によってスピンドルが回転したときに回動速度減衰手段を介して回転体を回転させるようにしたものであり、弁体の回転動作を直接回動速度減衰手段で抑制させることによって遅延時間を発生させているため、弁体が開状態になるまでに時間がかかるという問題があった。
また、弁体が回転するときの回転力が流体の流量や圧力に比例して大きくなるため、この大きな回転力を減衰させるために大きな減衰能力が必要になっていた。このため、例えば、開放されるスプリンクラーの数が変わった場合には、流量の変化に伴って遅延時間が変化することがあった。また、大きい減衰能力を有する回転速度減衰手段を設けるためには、機構全体が大型化するという問題があった。
【0012】
また、特許文献2の流水検知装置は、カムやレバーからなる駆動部、アラームやタイマーからなる遅延装置を別々に設けなければならないため、これらの機構全体のスペースが大きくなり、装置が大型化するという問題もあった。
【0013】
本発明は、上記した実情に鑑み、鋭意検討の結果開発に至ったものであり、その目的とするところは、火災の発生時において通水して火災の発生と規模を迅速かつ確実に検知でき、一方、非火災時の誤作動を確実に防ぐようにした流水検知装置であり、全体をコンパクトに形成しつつ安定した動作を行うことができ、また、メンテナンスや修理も簡単に行うことができる流水検知装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0014】
上記の目的を達成するため、請求項1記載の発明は、流入口と流出口を有するボデー内に着座部を設け、この着座部に着座したボール弁体をガイドに案内されながら移動可能に設けると共に、ボール弁体の所定移動範囲内にこのボール弁体の押圧で回転するボールガイドを設け、このボールガイドを介してボール弁体の移動を遅延機構を介して検知機構に伝達した流水検知装置である。
【0015】
請求項2記載の発明は、着座部の二次側の所定移動範囲内に絞り形状の絞り経路を形成した流水検知装置である。
【0016】
請求項3記載の発明は、ガイドの先端側近傍位置のボデーに開口部を形成し、この開口部よりボール弁体を取り出し可能に設けると共に、開口部にカバーを着脱自在に固着した流水検知装置である。
【0017】
請求項4記載の発明は、カバーには、ボールガイドの枢着部を軸着するスピンドルを設けた流水検知装置である。
【0018】
請求項5記載の発明は、遅延機構は、ボールガイドとの枢着部の回動に伴って回動し、一端側をばねの引張力によって回転体に係止可能に設けた作動部材と、中央部位が軸着し、一端側の作動部材との係止が外れたときに他端側に備えたスイッチ押圧部が引張ばねの引張力によって回転してリミットスイッチを作動可能に設けた回転体と、この回転体の中央部位と同軸に軸着し、一方向の回転の負荷が他方向の回転の負荷よりも大きいロータリーダンパーを備えた流水検知装置である。
【0019】
請求項6記載の発明は、引張ばねの回転体取付け側の基端部を、遅延機構の適宜位置に固着可能に設けた流水検知装置である。
【発明の効果】
【0020】
請求項1に係る発明によると、火災の発生時において通水し、この火災発生と規模を迅速かつ確実に検知でき、一方、非火災時の誤作動を確実に防ぐようにした流水検知装置であって、ボール弁体と遅延装置を直接接続することなく個別に動作できる構造にして全体をコンパクトに形成できる流水検知装置である。このとき、流量や圧力の変化によってボール弁体が移動するときの力や速度が変わっても遅延機構の動作に悪影響を与えることがなく、安定した動作を行うことができる。また、メンテナンスや修理も簡単に行うことができる流水検知装置である。
【0021】
請求項2に係る発明によると、スプリンクラーが作動して装置本体内に通水があったときにボール弁体を確実に作動させることができ、火災の発生を確実に検知することができる流水検知装置である。しかも、ボール弁体が動いたときに流量が急激に増加することがなく、圧力変動の発生や、漏水などによって僅かの水が本体内を流れたときの誤動作を防ぎ、流水動作時のみに検知装置を作動させることができる流水検知装置である。このとき、通水時の圧力損失を防ぎ、最小流量による小さい圧力でも確実に弁体を作動させて流水検知することができる流水検知装置である。
【0022】
請求項3に係る発明によると、開口部よりカバーを取り外してボール弁体を容易に取り出すことができ、メンテナンスや修理を簡単に行うことができる流水検知装置である。
【0023】
請求項4に係る発明によると、カバーとボールガイドを一体的に取り外すことができるため、装置本体内部の構造を簡略化することができ、組立てや、メンテナンス及び修理などを容易に行うことができる流水検知装置である。
【0024】
請求項5に係る発明によると、弁体の動作がリミットスイッチに直接伝わることがなく、弁体から切り離した別の動力によってリミットスイッチを動作させることができるため、通水時には安定した動作でリミットスイッチを作動でき、確実に検知機構を作動することができる流水検知装置である。また、遅延機構を小型化でき、全体をコンパクト化することができる流水検知装置である。
【0025】
請求項6に係る発明によると、流水の開始からリミットスイッチを作動させるまでの時間を調節することができ、配管の状況などに応じて、許容する流水量を適宜変更して圧力変動や漏水による誤動作を防ぐことができる流水検知装置である。
【発明を実施するための最良の形態】
【0026】
本発明における流水検知装置の一例を実施形態に基づいて詳しく説明する。
装置本体1は、例えば、図示しない放水流路の一次側と二次側の間に設置されており、図示しないスプリンクラーの一次側に設置される。
図1ないし図3に示すように、装置本体1は、バルブボデー11と検知機構30を備え、ボデー11内には、ボール弁体12と、ガイド部20と、ボールガイド14を有している。
【0027】
ボデー11は、一次側に流入口11a、二次側に流出口11bを有し、この流入口11aと流出口11bは流路13で連通されている。ボデー11は、鋳鉄、ステンレス等の鋳造手段により形成され、ボデー11内部には、ボール弁体12が着座する位置にシートリング44を螺着によって取付け、このシートリング44は、ボール弁体12用の着座部45を有している。
【0028】
ボール弁体12は、ボデー11に内蔵され、このボデー11内を移動して着座部45に着座して流路13を開閉可能に設けている。
ボール弁体12は、ゴム又は合成樹脂製、或は、図示しない金属製球体の外側にゴム又は合成樹脂を包囲したものであり、外径を着座部45や流出口11bよりも大きく形成している。更に、金属製球体を有する構造のボール弁体12である場合、この金属製球体の飛び出しを防止するために、外径を着座部45、流出口11b、及び、ガイド部20の幅よりも大きくすることが有効である。或は、着座部45、流出口11bに図示しない突部を設けて、この突部よりも金属製球体の外径を大きく形成して飛び出しを防止するようにしてもよい。
【0029】
ガイド部20は、ボデー11内部に形成し、着座部45に着座したボール弁体12をこのガイド部20に案内されながら移動可能に設け、流出口11b側への移動を阻止しつつ流路13を開放できるようにしている。ガイド部20の幅Wは、図4においてボール弁体12の外径Dよりも小さく形成し、これにより、ボール弁体12をボデー11に収納した後に、ボール弁体12が流路13を開放する側に動く際に、ガイド部20に沿ってボデー11内を移動自在になるようにしている。
【0030】
検知機構30は、ボデー11と別体に設けており、ボール弁体12の移動を検知部であるリミットスイッチ50に伝達することで、この検知機構30で流水検知時の信号を検出するようにしたものである。この検知機構30には、遅延機構39を設けている。
【0031】
ボデー11には、着座部45の二次側のボール弁体12の所定移動範囲R内に絞り形状の絞り経路65を設けている。絞り経路65は、ボール弁体12が検知機構30をオンする位置まで流路13内に沿って上昇するような縮径状に設けている。本実施形態においては、この絞り経路65は、ボール弁体12が移動したときに、このボール弁体12の移動に伴って回動する後述のボールガイド14に設けたスピンドル15の回転角度が約30°になるような長さLに設けている。この長さLは、本実施形態においては、約30mmとなる。
図4において、絞り経路65は、略パイプ状に形成し、この絞り経路65の内周面とボール弁体12の外周面とは約1mm程度のクリヤランスCLを有するようにしている。
【0032】
図10は、本発明における装置本体1の流量特性と、これと対比するために、一般的な流量調整弁(例えば、グローブ弁)の流量特性をそれぞれ実線、二点鎖線で示している。
このグラフにおいて、流量10%のときの装置本体1の状態を図2に示しており、このとき、バルブ開度は30%開の状態となっている。一方、一般的な流量調整弁は、同じ流量10%のときにバルブ開度が30%となっている。このように、装置本体1は、一般的な流量調節弁に比較して少ない流量で開度をより大きくとることができ、着座した状態からバルブ開度30%までの開度範囲に絞り経路65を設けていることにより、より早く全開状態になり、流水検知装置として高い機能性を発揮している。
【0033】
ガイド部20の先端近傍位置のボデー11には、ボール弁体12の径よりも大きい開口部17を形成し、この開口部17よりボール弁体12を収納・取り出し可能に設けている。さらに、この開口部17には、カバー18を着脱自在に固着し、このカバー18により、流路13と連通した開口部17を被蓋している。カバー18は、図示しないボルト・ナットでボデー11に固着しており、このボルト・ナットを外してカバー18を取り外すようにすれば、開口部17が開放可能となる。
【0034】
ボールガイド14は、図1、図6に示すように薄板により略U字状に形成し、このボールガイド14を、ボール弁体12の移動方向に回動自在に設けたスピンドル15にボルト14a止めして軸着している。また、ボールガイド14の枢着部14bを軸着するスピンドル15をカバー18に設けている。これにより、部品点数及び組立工数の削減を図って取付けを容易にしている。ボールガイド14は、ボール弁体12の所定移動範囲R内に、ガイド部20側に張り出すように取付けられ、ボール弁体12がガイド部20に沿って移動したときに、このボール弁体12に押圧されて回転するようにしている。このときボールガイド14はスピンドル15を中心に回転し、このボールガイド14を介してボール弁体12の移動を遅延機構39によって検知機構30に伝達している。
【0035】
スピンドル15は、カバー18を貫通するように取付け、その一端側をボデー11の外方に突出させて、ボールガイド14の回転動作をボデー11の外部に伝達可能に設けている。スピンドル15の外部突出側には、端部付近を平行に切り欠いて平行二面部15aを設けている。また、カバー18におけるスピンドル15の軸着部分には図示しないシール部材を介在させており、この部分からの水漏れを防いでいる。
【0036】
ボデー11の開口部17付近の上方位置には、図3に示すようにストッパ部11eを設けており、スピンドル15が回転し続けたときに、ボールガイド14がこのストッパ部11eに当接して回転が止まる構造になっている。これにより、ボール弁体12は、カバー18の内部まで入り込むことなく、ボールガイド14は、ストッパ部11eにガイドされて安定した状態で弁を開放している。
【0037】
シートリング44の一次側には、ボールシート42、42を一、二次側に装着した状態でボールジスク41を取付け、ボールジスク41の一次側からインサート43を螺着によってボデー11に取付け固定して、流入口11a側にボールバルブ40を構成している。
【0038】
ボールバルブ40は、消火終了後の止水を主な目的としており、また、装置本体1の試験時の止水にも使用される。止水時には、ボールジスク41に軸着した図示しないステムを手動操作或は自動操作によって回転させて流路を閉じる。本例においては、ボールバルブ40をボデー11内に一体に内蔵しているが、ボデー11と別体に設けて直列するように配管に接続してもよい。また、ボールバルブ40の代わりとして、バタフライバルブ等のバルブを設けることもできる。
【0039】
また、流路13と連通するように排水口21を形成し、この排水口21からボデー11内の水を排水可能に設けている。
排水口21は、図1において、できるだけ上側のボール弁体12が移動するガイド部20から離れた位置に設けており、この排水口21から圧が逃げ難くしてより効果的にボール弁体12を開状態にするようにしている。排水口21には、ボール弁22を螺着によって接続しており、このボール弁22を開閉することにより、ボデー11内の排水を行うことができるようにしている。ボール弁22の開閉は、操作ハンドル23を図1の矢印のように手動操作によって行う。
【0040】
排水口21は、ガイド部20から離れた位置に設けていることで、排水したときに排水口21からボール弁体12までの間に水が残留することが懸念されるが、この対策としては、例えば、カバー18等に図示しないプラグを設け、このプラグから水を排水することにより解決できる。
【0041】
ボデー11の流入出口11a、11b付近には、これらと連通する連通路11c、11dを設けており、この連通路11c、11dに連通して圧力遮断弁24、24をそれぞれ設けている。さらに、圧力遮断弁24、24の二次側には、圧力計25、25を設けている。
【0042】
圧力計25は、流水検知装置に一般的に取付けられるものであり、特に、図1のように圧力計25の間に圧力遮断弁24を介在させると、ボデー11内部やボデー11が装着される配管内に水を張る際に、この圧力遮断弁24を閉状態にしておくことで急激な圧力上昇による圧力計25の破損を防ぐことができる。また、圧力計25の交換やメンテナンス時等においても同様に閉状態にすることで、これらを容易に行うことができる。
【0043】
図7ないし図9に示した検知機構30は、ボール弁体12、ボールガイド14、スピンドル15、作動部材31、ばね32、ロータリーダンパー33、回転体34、引張ばね35、リミットスイッチ50を有している。この検知機構30は、ボール弁体12がボールガイド14を押圧してスピンドル15が回転したときに、このスピンドル15の回転を受けてリミットスイッチ50に伝達できるようにしている。
また、遅延機構39は、作動部材31と、ばね32、ロータリーダンパー33、回転体34、引張ばね35とからなり、リミットスイッチ50への伝達を遅延できるようにしている。
【0044】
作動部材31は、略プレート状に形成している。リンクロッド36は、作動部材31とスピンドル15とを接続するものであり、このリンクロッド36の一端側に形成した凹状二面部36aをスピンドル15の平行二面部15aに嵌合させ、他端側を作動部材31の一端側に固定ナット37で固定することで、作動部材31とボデー11側のスピンドル15を、このリンクロッド36により軸着している。これにより、作動部材31の一端側はボールガイド14と同軸に固着され、この作動部材31は、ボールガイド14との回動に伴って回動できるようにしている。
また、作動部材31の他端側は、ピン状に突出形成した突出部31aを設けている。この突出部31aは、スピンドル15が回転したときにリンクロッド36を中心に回転できるようにしている。
【0045】
作動部材31の一端側付近には取付孔31bが穿孔され、この取付孔31bと検知機構30に設けたボルト等の掛止め部30aの間にばね32が張設された状態で取付けられている。ばね32には引張力が働いており、この引張力によって、通常時には、図8のように作動部材31を引張り方向に回転させて回転体34に係止し、また、作動部材31の回転によってスピンドル15に取付けられたボールガイド14をボール弁体12の着座方向に回転させている。
【0046】
回転体34は、一端側に作動部材31の突出部31aと係止可能な係止部34bを設け、他端側に引張ばね35取付け用の取付穴34cを設け、係止部34bと取付穴34cとの中央部位に装着穴34aを設けている。また、引張ばね35取付け側にリミットスイッチ50押圧用の押圧部34dを設けている。回転体34は、軸着穴34aにおいてロータリーダンパー33の回転軸33aと同軸に軸着され、回転体34が回転するときには、ロータリーダンパー33に対して後述のような作用を働かせている。
【0047】
回転体34は、突出部31aに対して、係止部34bをばね32の引張力に対して抗する側から係止している。また、回転体34の他端側の取付穴34cと、ハウジング30cに突設して設けたボルト等の掛止め部30bの間には、引張ばね35を、引張力を働かせた状態で取付けている。回転体34は、作動部材31との係止が外れたときにスイッチ押圧部34dが引張ばね35の引張力によって回転してリミットスイッチ50を作動可能に設けている。
【0048】
引張ばね35の引張力による回転体34の回転力は、ばね32の引張力による作動部材31の回転力よりも小さくなるようにし、これにより、非火災時には、回転体34がリミットスイッチ40をオンする方向に回転することがなく、誤動作を防いでいる。
掛止め部30bは、ハウジング30cの適宜位置に設けることができ、この掛止め部30bの位置を変えることで引張ばね35の引張力を調節でき、ロータリーダンパー33による遅延時間を変更できるようにしている。
【0049】
また、回転体34における引張ばね35の取付側に六角ボルト・ナット38を設け、この六角ボルト・ナット38を重りとして、回転体34を作用させている。これにより、回転体34には引張ばね35の引張力に加えて、六角ボルト・ナット38の重さによるトルクが加わっている。この六角ボルト・ナット38は、引張ばね35の引張力を強くすることにより、省略することもできる。
【0050】
押圧部34dは、引張ばね35の引張り方向に突設して設け、回転体34が回転したときにこの押圧部34dがリミットスイッチ50の接点51に確実に接離してこのリミットスイッチ50をオンオフできるようにしている。
また、引張ばね35の回転体34取付け側の基端部35aを、遅延機構39の適宜位置に設けることができるようにしている。
【0051】
ロータリーダンパー33は、図示しないボルト等によって検知機構30のハウジング30cに固定し、回転体34の中央部位と同軸に固着している。
ロータリーダンパー33は、一方向の回転が他方向の回転よりも負荷が大きくなるように構成しており、通常利用されているものを用いることができる。これにより、通水時のスピンドル15がボール弁体12によって回転する方向の負荷が、止水時のスピンドル15が元の状態に戻ろうとする回転方向の負荷よりも大きくなるようにしている。
【0052】
ロータリーダンパー33としては、例えば、図示しない筒状ケースの内周摺動面に摺動板の外周摺動面を当接させるように収納し、筒状ケース内にグリース等の高粘性流体を封入し、高粘性流体による回転反力を利用して負荷を起こさせるようにしたものがある。さらに、この場合、一方向のみに対して回転反力を発生させるために、摺動板とこの摺動板に入力するための入力軸との間にラチェット車を介在させたものがある。また、これ以外にも各種のロータリーダンパーがあるが、本発明においては、ロータリーダンパーの構造に拘ることはなく、様々なロータリーダンパーを用いることができる。
【0053】
続いて、装置本体1の動作を説明する。
装置本体1が設置された集合住宅に火災が発生し、この火災によって図示しないスプリンクラーヘッドが開放されて放水が始まると、ボデー11内のボール弁体12が移動を開始する。
【0054】
ボール弁体12が着座部45に着座した状態からボールガイド14に接触するまでの間には、この移動空間において、ボールガイド14が動作することがなく、これにより、ボール弁体12がごく僅かの漏水によって動いたとしても検知機構30に影響を与えることがない。
【0055】
図4においては、ボール弁体12が着座部45に着座した状態を示しているが、着座部45の二次側の流路の内径dは、ボール弁体12の外径Dよりも僅かに拡径して絞り経路65を設け、この絞り経路65によって絞り経路65の内周面とボール弁体12の外周面との間に約1mm程度のごく僅かのクリヤランスCLを設けるようにしているため、着座した状態からボール弁体12の移動により流路13が開の状態になるまでの間に急激に流水が増加することがない。
【0056】
続いて、ボール弁体12がガイド部20に沿って移動して、ボールガイド14に接触すると、ボールガイド14を押し上げながら移動し、このボールガイド14に固着したスピンドル15が回転する。スピンドル15が回転すると、この回転に伴ってスピンドル15の先端側に固着された作動部材31が回転する。
このとき、ボール弁体12は、図1のボール弁体12が着座した状態を0°とし、この状態から図2のようにスピンドル15が約30°の角度に回転するまで、ボール弁体12は、絞り経路65内を上昇するように移動する。
【0057】
図2の状態までボール弁体12が移動すると(ボール弁体12が着座部45から約30mmの高さまで上昇すると)、図5に示すように、ボール弁体12と流路13との間には、クリヤランスCLよりも大きい空隙Sが生じ、この空隙S内をより大きい流量の水が流れる。
また、この状態において、ボールガイド14に固着されたスピンドル15の作用によって、後述のようにリミットスイッチ50の接点51が押され、バルブの開状態が検出される。
【0058】
絞り経路65は、図2の状態において、少なくとも最低作動流量である50L/minが流れるような口径に設定しているため、この絞り経路65によって少ない流量でボール弁体12が確実に移動を開始する。また、この絞り経路65内をボール弁体12が移動したときには、クリヤランスCLから空隙Sまでの状態に面積が徐々に拡径して流量が増加する。
【0059】
さらにボール弁体12が移動すると、図3のように、ボール弁体12に押されているボールガイド14がストッパ部11eに当接してボール弁体12の移動とボールガイド14の回転が停止し、バルブの全開状態となる。このとき、図6に示すように、ボール弁体12と流路13との間には最大の空隙S´が生じ、この空隙S´を最大流量(例えば、口径40Aの場合、350L/min)の水が流れる。
【0060】
スプリンクラーヘッドからの放水量は、開放されたヘッドの数によって異なるが、口径40Aの場合、火災を検知するために必要な最小流量が50L/min、最大流量が350L/minとなっている。最小流量を流すためのボール弁体12を図2の状態、最大流量を流すためのボール弁体12を図3の状態に設定することにより、最小流量から最大流量までの検知を行うことが可能になる。特に、最小流量である50L/minのときにボール弁体12を最小の開度で動作させていることにより、スプリンクラー全体の放水量が増加して各スプリンクラーの流量が少なくなった場合でも、確実に検知することができる。
【0061】
一方、検知機構30(遅延機構39)において、作動部材31は、通常時には、図8のようにばね32の引張力によってボール弁体12が閉止する方向に押圧されているが、ばね32の引張力による作動部材31の回転力よりも、スピンドル15がボール弁体12によって回転する回転力のほうが大きくなるように設定しているため、ボール弁体12が図2の状態まで移動したときに、作動部材31は図9のように回転する。
【0062】
回転体34は、係止部34bが、作動部材31の突出部31aに係止していることで、通常時には、図8のようにばね32によって引張られて押圧部34dがリミットスイッチ50の接点51から離れた状態で保持されているが、水が流れて作動部材31が弁開側に回転したときにはこの作動部材31の突出部31aが係止部34bから離間するように回転するため、回転体34は自由に回転できる状態になる。
【0063】
回転体34には、係止部34bの他端側に、リミットスイッチ40側に引張る方向に回転させる引張ばね35が設けられ、また、軸着穴34aにおいて、ロータリーダンパー33の回転軸33aに軸着されているため、作動部材31の係止が外れたときには、回転体34は、引張ばね35の引張方向に軸着穴34aを中心にゆっくりと回転運動を開始する。
【0064】
ボール弁体12がボールガイド14を押圧し、回転体34が自由に回転できる状態になったときから、押圧部34dがリミットスイッチ40をオンするまでの遅延時間は、引張ばね35とロータリーダンパー33による負荷の力を予め調整しておくことにより適宜設定することができる。
この遅延時間は、例えば、10秒程度に設定するのが望ましいが、装置本体1の設置場所や使用条件などによって変更してもよく、遅延時間を変更する場合は、引張ばね35のハウジングへの取付位置を変えることで引張力を調整でき、任意の遅延時間にすることができる。
【0065】
上記のように、回転体34は、負荷がかかっていることでゆっくりと回転し、所定の遅延時間が経過したのちに図9のように回転が完了してリミットスイッチ40をオンし、このリミットスイッチ40は、図示しない制御盤に対して弁体が開放したことを知らせる信号を発する。この信号によって図示しない警報装置が作動し、火災の発生によるスプリンクラーの動作を知らせるようにしている。
【0066】
次に、火災が鎮火してボデー11内への流水が停止すると、ボール弁体12は自重によりガイド部20に沿って一次側の着座部45まで戻り、これに伴って、作動部材31はばね32の引張力が働いて引張られ、スピンドル15、ボールガイド14が全閉方向に回転する。このとき、装置本体1の一次側に設置したボールバルブ40を全閉状態にして放水流路への流水を停止させるようにする。
【0067】
作動部材31は、突出部31aが回転体34の係止部34bを押圧するように回転するため、回転体34は引張ばね35の引張力に抗する方向に回転する。回転体34が回転すると、図8のように押圧部34dで押し込まれていた接点51が開放されてスイッチオフとなり、制御盤への信号が停止して警報装置の作動が停止する。
【0068】
一方、漏水などによって装置本体1内に5〜10L/min程度の微小流量の水が流れた場合には、この水量は50L/minに満たないため、ボール弁体12は、絞り経路65内を上昇するものの図2の状態まで達することがなく、作動部材31が完全に作動することはない。
【0069】
作動部材31の回転量が少なく、図9の状態まで達しない場合には、突出部31aに係止部34bが当たることによって回転体34は回転が抑止された状態になり途中で停止する。これにより、リミットスイッチ40はオンされることがなく、オフの状態を維持することができる。
【0070】
また、作動部材31が所定の位置まで完全に回転したとしても、この回転した状態を維持する時間が遅延時間(例えば10秒間)よりも短い場合には、回転体34にはロータリーダンパー33から負荷が加わっていることにより、回転体34が完全に回転することはない。これにより、流水時間が、例えば、9秒間である場合には、回転体34は引張ばね35の引張力によってリミットスイッチ40をオンする直前までは動作するが、流水が停止すると同時に作動部材31がばね32によって回転し、この作動部材31が回転体34を押圧してリミットスイッチ40のオフの方向に回転するため、リミットスイッチ40がオンになることはない。以上のように、漏水などの流水量が微小量である場合には、誤作動を防ぐことができる。
【0071】
なお、ロータリーダンパー33は、正逆両方の回転時に制動力(負荷)をかけるものと、片方の回転方向にのみ制動力がかかって逆回転時にはかからないものの2種類があり、必要に応じて何れかの仕様を選択することができる。
前者を使用すると、流水が停止したときにゆっくりと全閉位置に戻る作動が行われるため、配管にウォーターハンマーのような衝撃力が働くのを防ぐことができる。
一方、後者を使用すると、流水が停止したときに速やかに全閉位置に戻る作動が行われるため、スプリンクラーからの放水を急激に終了させることが可能となる。
【0072】
次に、本発明の上記実施形態における作用を説明する。
装置本体1は、ボール弁体12の所定移動範囲内R内にこのボール弁体12の押圧で回転するボールガイド14を設け、このボールガイド14を介してボール弁体12の移動を遅延機構39を介して検知機構30に伝達してリミットスイッチ50をオンオフするようにしているので、ボール弁体12から作動部材31までの動作と、回転体34によるリミットスイッチ50のオンオフ動作を別々に行うことができ、大きな作動力を必要とすることなくロータリーダンパー33を回転することができる。このため、装置本体1が大型化することもない。
【0073】
また、ボール弁体12と作動部材31は、上述のように互いに自由に動作できる構造であるため動作が不安定になることがなく、火災時には、ボール弁体12を迅速に開放して流路13を開くことができる。また、ボール弁体12は、ガイド部20に沿って移動するため大きな空間を必要とすることなく省スペース化できる。
【0074】
ロータリーダンパー33には、作動部材31から押圧力が加わることがなく、引張ばね35(と重りである六角ボルト・ナット38)の力によって動作させているため、ボール12弁体が急激に変動したときにもロータリーダンパー33が直接影響を受けることがない。このため流量の変化などにより遅延時間が変化することがない。
【0075】
しかも、遅延機構39は、検知機構30を構成する部材の一部を成すことにより、検知機構30に一体的に組み込むことができ、この検知機構30をバルブボデー11に一体的に取付けてコンパクト化を図ることができる。さらに、ロータリーダンパー33の回転軸33aに回転体34を軸着しているため一層の省スペース化を図ることができる。
【0076】
カバー18は、六角ボルト・ナット38を外すことにより容易に装置本体1から取り外すことができ、ボール弁体12やボールガイド14、スピンドル15を装置本体1から着脱して検知機構30や装置本体1内部のメンテナンスや修理を容易に行うことができる。
【0077】
なお、本実施形態における装置本体1は、ボール弁体12が開状態に動作する場合に遅延機構39によって遅延させて信号を送るようにしたものであるが、作動方向を逆にしてボール弁体12が閉方向に動作する場合に使用することもできる。
【0078】
スピンドル15の取出し方向は、ボデー11の左右どちら側でも可能であり、予め、ボデー11の左右両側にそれぞれスピンドル15を設けた装置本体を設けておくことにより、設置場所の状況に応じてこの装置本体を設置することができ、例えば、狭い設置場所などにも配設することができる。また、このスピンドル15は、ボデー側に設けることもできる。
【0079】
ボールガイドは、ボール弁体12の一次側に設置することもでき、この場合、ボールガイドを作動させてボール弁体12を強制的に開放させるような構造に設けることもできる。
【0080】
また、本発明の流水検知装置は、標準のボールチェッキ弁に応用することもできる。通常、ボールチェッキ弁は、弁体の動作状態を外部に伝える機構を備えていないが、上記実施形態のようにボールガイド14やスピンドル15を装着することによって、ボールチェッキ弁において、開度表示を伝えることができたり、全閉・中間開度時等において弁体を固定保持する部位を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【0081】
【図1】本発明の流水検知装置の一例を示した断面図である。
【図2】図1の流水検知装置の動作開始の状態を示した断面図である。
【図3】図1の流水検知装置の弁開状態を示した断面図である。
【図4】図1におけるA−A線断面図である。
【図5】図2におけるB−B線断面図である。
【図6】図2におけるC−C線要部断面図である。
【図7】検知機構を示した概略正面図である。
【図8】図1における遅延機構の作動状態を示した作用説明図である。
【図9】図3における遅延機構の作動状態を示した作用説明図である。
【図10】装置本体の流量特性を示したグラフである。
【符号の説明】
【0082】
1 装置本体
11 ボデー
11a 流入口
11b 流出口
12 ボール弁体
14 ボールガイド
20 ガイド部
30 検知機構
31 作動部材
32 ばね
33 ロータリーダンパー
34 回転体
35 引張ばね
39 遅延機構
45 着座部
50 リミットスイッチ(検知部)
R 所定移動範囲

【特許請求の範囲】
【請求項1】
流入口と流出口を有するボデー内に着座部を設け、この着座部に着座したボール弁体をガイドに案内されながら移動可能に設けると共に、前記ボール弁体の所定移動範囲内にこのボール弁体の押圧で回転するボールガイドを設け、このボールガイドを介して前記ボール弁体の移動を遅延機構を介して検知機構に伝達したことを特徴とする流水検知装置。
【請求項2】
前記着座部の二次側の所定移動範囲内に絞り形状の絞り経路を形成した請求項1記載の流水検知装置。
【請求項3】
前記ガイドの先端側近傍位置のボデーに開口部を形成し、この開口部よりボール弁体を取り出し可能に設けると共に、開口部にカバーを着脱自在に固着した請求項1又は2記載の流水検知装置。
【請求項4】
前記カバーには、前記ボールガイドの枢着部を軸着するスピンドルを設けた請求項3記載の流水検知装置。
【請求項5】
前記遅延機構は、前記ボールガイドとの枢着部の回動に伴って回動し、一端側をばねの引張力によって回転体に係止可能に設けた作動部材と、中央部位が軸着し、一端側の前記作動部材との係止が外れたときに他端側に備えたスイッチ押圧部が引張ばねの引張力によって回転してリミットスイッチを作動可能に設けた回転体と、この回転体の中央部位と同軸に軸着し、一方向の回転の負荷が他方向の回転の負荷よりも大きいロータリーダンパーを備えた請求項1乃至4の何れか1項に記載の流水検知装置。
【請求項6】
前記引張ばねの回転体取付け側の基端部を、前記遅延機構の適宜位置に固着可能に設けた請求項5記載の流水検知装置。



【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【公開番号】特開2007−327584(P2007−327584A)
【公開日】平成19年12月20日(2007.12.20)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−159997(P2006−159997)
【出願日】平成18年6月8日(2006.6.8)
【出願人】(304017476)東洋バルヴ株式会社 (14)
【Fターム(参考)】