流水検知装置
【課題】精度の高い安定した不作動流水制御と調圧制御を可能し、且つ流水検知信号を確実に出力可能とする。
【解決手段】流水検知装置１０は、配管途中に設けられ、２次側圧力の低下により本弁２４を開放して加圧水を給水し、圧力スイッチ４０により本弁２４の開放により流水検知信号を出力する。本弁駆動部は、シリンダ室３０に対し１次側圧力水を供給制し、ピストン２８をストロークして本弁２４を開放し、シリンダ室３０から１次側圧力水を排出して本弁２４を閉鎖する。本弁２４の１次側と２次側とバイパスするバイパス配管３６には制御弁５０が配置され、２次側圧力が締切設定圧力より低下すると制御弁５０の不作動流水機構５２が開いて２次側圧力を回復させ、更に２次側圧力が下がると制御弁５０の調圧パイロット機構５４が動作して本弁２４を開放する。圧力スイッチ４０はシリンダ室３０に１次加圧水を供給する配管に設けられ、流水検知信号を出力する。
【解決手段】流水検知装置１０は、配管途中に設けられ、２次側圧力の低下により本弁２４を開放して加圧水を給水し、圧力スイッチ４０により本弁２４の開放により流水検知信号を出力する。本弁駆動部は、シリンダ室３０に対し１次側圧力水を供給制し、ピストン２８をストロークして本弁２４を開放し、シリンダ室３０から１次側圧力水を排出して本弁２４を閉鎖する。本弁２４の１次側と２次側とバイパスするバイパス配管３６には制御弁５０が配置され、２次側圧力が締切設定圧力より低下すると制御弁５０の不作動流水機構５２が開いて２次側圧力を回復させ、更に２次側圧力が下がると制御弁５０の調圧パイロット機構５４が動作して本弁２４を開放する。圧力スイッチ４０はシリンダ室３０に１次加圧水を供給する配管に設けられ、流水検知信号を出力する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スプリンクラー設備等の消火設備における流水検知装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、スプリンクラー設備、泡消火設備、水噴霧設備においては、加圧送水装置からの加圧水をヘッドに供給する配管の途中に流水検知装置を設けている。
【０００３】
高層ビルに設置されるスプリンクラー設備等においては、加圧送水装置に近い低層階などでは、スプリンクラーヘッドの放水圧力が規定の上限を超える場合がある。このような部分には、流水検知装置の前段に減圧弁設備を設置して減圧を行っている。
【０００４】
図１３は減圧弁設備を設けた従来の流水検知装置を示す。図１３において、給水本管から低層階に分岐された分岐管には仕切弁２０２を介して流水検知装置２００が配置され、流水検知装置２００の前段には減圧弁設備２０４が設置される。減圧弁設備２０４は減圧弁２０５を設置すると共に、その１次側に仕切弁２０６とストレーナ２０８を設置し、２次側にも仕切弁２１０を設置している。また減圧弁２０５が故障しても加圧消火水を供給可能とするためバイパス管２１２を配置し、バイパス管２１２に仕切弁２１４を設けている。
【０００５】
通常は仕切弁２０６と２１０を開放状態にあり、仕切弁２１４は閉鎖状態にあることから、減圧弁２０５で減圧させた加圧消火水を流水検知装置２００に供給する。減圧弁２０５が故障した場合には仕切弁２１４を開放してバイパス管２１２より加圧消火水を流水検知装置２００に供給する。
【０００６】
しかしながら、減圧弁の設置にあたっては、多数の仕切弁や配管を必要とし、その結果設備スペースの増大だけではなく、弁類や配管材といった工業資材と施工工数も増加するという問題がある。
【０００７】
このような問題を解決するため、流水検知装置に減圧弁設備の機能を付加した図１４に示す２次側調圧機能付きの流水検知装置が提案されている（特許文献１）。
【０００８】
図１４において、２次側調圧機能付きの流水検知装置は、ピストン３１１とシリンダ室３１５を有したリフト型の弁体３１０について、弁体３１０の１次側と２次側を接続するバイパス経路３２２に設けた調圧パイロット弁３２５により流水検知装置の２次側圧力の監視を行い、２次側圧力が設定圧力値になるようにシリンダ室３１５の加圧水を流出制御を行い、弁体３１０のリフト量（開度）を制御している。
【０００９】
このような従来の２次側調圧機能付きの流水検知装置にあっては、シリンダ室３１５を弁体３１０の１次側に接続して１次側加圧水を導入しており、シリンダ室３１５の加圧水を調圧パイロット弁３２５を介して２次側に排出させることで圧力を下げてピストン３１１により弁体３１０をリフトして開くようにしている。弁体３１０の開放はロッド３１３の移動により外部に設けたリミットスイッチ３１２をオンし、流水検知信号を出力する。
【００１０】
また、通常監視状態で２次側の漏水等により圧力が低下した場合には、圧力低下により調圧パイロット弁３２５が開き、バイパス経路３２２を通して加圧水を２次側に供給して設定圧力値に回復させる弁体３１０を開放しない不作動流水量の供給動作を行う。
【００１１】
また、火災時にスプリンクラーが作動して一定量を超える流水があると、２次側圧力が急激に低下し、調圧パイロット弁３２５の開放に伴い、シリンダ室３１５の加圧水が２次側に流出して圧力が急激に低下し、これによってピストン３１１をリフトして弁体３１０を大きく開き、１次側の加圧水を２次側に供給して設定圧力値に回復させて継続的に供給する。このときシリンダ室３１５には１次側から加圧水が流れ込むが、バイパス経路３２２の１次側にオリフィス３２１を設けて１次側加圧水の供給を抑制し、シリンダ室３１５の圧力水を２次側に流出させている。
【００１２】
このようにスプリンクラーの作動時には調圧パイロット弁３２５の開放によるシリンダ室３１５の急激な減圧で弁体３１０を急速に開放させるため、スプリンクラーからの放水で低下した２次側圧力は急速に回復し、設定圧力値をオーバーシュートした後に、設定圧力値に安定する。
【００１３】
しかし、２次側圧力が設定圧力値を大きく越えると、２次側配管に例えば樹脂管などを使用していた場合に安全面で問題があることから、調圧パイロット弁３２５とは別に安全弁３３３を設け、２次側に高圧が加わらないようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特開平１１−１２８３８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかしながら、このような従来の２次側調圧機能付きの流水検知装置にあっては、２次側の少量の漏水などの圧力低下に対し、弁体３１０を作動させずに加圧消火水を一次側から二次側へ供給する不作動流水量制御と、火災時のヘッドの放水による本弁の作動による加圧水の供給を同じ調圧パイロット弁３２５およびバイパス経路で行っているため、高層ビルの低層階のように１次側圧力が高い場合、弁体３１０の開放時に２次側圧力が設定圧力値を大きく越えてオーバーシュートし、安定するまでの時間遅れが大きく、その間、２次側に設定圧力値を超える高圧がかかる問題がある。
【００１６】
このような弁体開放時に大きくオーバーシュートを生ずる原因は、バイパス経路３２２の１次側にオリフィス３２１を設けていることによる。即ち、２次側圧力の低下による調圧パイロット弁３２５の開放により弁体３１０を急速に開放して２次側圧力が増加すると、設定圧力値を超えた時に調圧パイロット弁３２５は閉鎖し、パイパス経路３２２からシリンダ室３１５に１次側加圧水を導入し、ピストン３１１の押下げにより弁体３１０を閉鎖方向に駆動する。
【００１７】
しかし、バイパス経路３２２の１次側にはオリフィス３２１が設けられているため、シリンダ室３１５に流れ込む１次側加圧水が制限され、ピストン３１０の動きが遅く、弁体３１０の閉鎖方向の応答性が低下し、その結果、２次側に大きなオーバーシュートを生じ、設定圧力値に安定するまでに時間がかかる。
【００１８】
特に、高層ビルの低層階のように１次側圧力が高圧の場合には、流水検知装置による減圧は充分にできず、弁開放から設定圧力値に安定するまでのあいだ、１次側圧力に近い高圧が２次側にかかるおそれがある。
【００１９】
このように２次側にかかる高圧を回避するため別途安全弁３３３を設けており、調圧パイロット弁３２５による弁体３１０の制御で設定圧力値を維持する制御が充分とはいえず、また、安全弁３３３を別途設ける必要があることから、装置構成がその分、複雑になる問題がある。
【００２０】
また、シリンダ室３１５にバイパス経路３２２により１次側を接続した状態で調圧パイロット弁３２５の開放によりシリンダ室３１５の圧力水を２次側に流出させて制御圧力を低下させているため、オリフィス３２１により１次側圧力水が制限されていたとしても、シリンダ室３１５から２次側への排出と１次側からのシリンダ室３１５への流入が同時に発生し、シリンダ室３１５からの圧力水の流出が妨げられることで応答性が低下する問題もある。
【００２１】
また図１４にあっては、弁体３１０の開放によるロッド３１３の動きをリミットスイッチ３１２で検出して流水検知信号を出力するようにしているが、これ以外に、弁体３１０の弁シート面にアラームポートを開口し、弁体３１０が開いたときにアラームポートから外部に設けた圧力スイッチに圧力水を導入してタイマを起動し、所定時間後に流水検知信号を出力する構造もとられている。しかし、弁シート面にアラームポートを設けて本弁の開放時に圧力センサに加圧水を導入して流水検知信号を出力する構造にあっては、弁シート面に開口したアラームポートにゴミ等の異物が付着して詰まる可能性があり、アラームポートに異物が付着して詰まると圧力スイッチが動作せず、本弁が開いても流水検知信号が得られなくなる問題がある。
【００２２】
本発明は、本弁を作動しない不作動流水量制御と本弁を作動する作動流水量制御を精度の高い安定した制御を可能し、且つ流水検知信号を確実に出力可能とする流水検知装置を提供することを特徴とする。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
本発明は、配管の途中に設けられ、２次側圧力の低下により本弁を開放して加圧水を給水し、流水検知部により流水検知信号を出力する流水検知装置に於いて、
本弁に連動するピストンをシリンダ室に収納自在に設け、シリンダ室に対する１次側圧力水の供給制御により本弁を開放し、シリンダ室からの１次側圧力水の排出制御により本弁を閉鎖する本弁駆動部と、
本弁の１次側と２次側とバイパスするバイパス配管に設けられ、不作動流水機構と調圧パイロット機構を備える制御弁と、
シリンダ室に１次側圧力水を供給する配管に接続され、前記シリンダ室に対する圧力を導入して所定圧力を超えた時にタイマを起動して所定時間後に流水検知信号を外部に出力する圧力スイッチと、
を設け、
制御弁の不作動流水機構は、２次側圧力が所定の締切設定圧力を超えている場合に１次側と２次側を切離し、２次側圧力が前記締切設定圧力以下に低下した場合に２次側に１次側圧力水を供給して２次側圧力を回復させる弁機構を備え、
制御弁の調圧パイロット機構は、２次側圧力が締切設定圧力に対し所定値だけ低い所定の調圧設定圧力に低下するまでシリンダ室の１次圧力水を外部に排出して本弁を閉鎖方向へ付勢し、２次側圧力が調圧設定圧力以下に低下した場合はシリンダ室に１次側圧力水を導入して本弁を開放させる弁機構を備えたことを特徴とする。
【００２４】
ここで、本弁は軸方向に、大弁と小弁を配置し、本弁駆動部のシリンダ室に摺動自在に設けたピストンの初期移動で小弁を開放し、更なるピストンの移動で小弁を開放したまま大弁を開放する複数弁構造を備える。
【００２５】
不作動流水機構は、
スプリング荷重を軸方向に設定するスプリングと、
ダイヤフラムの一方の面に前記スプリングのスプリング荷重を受けると共にダイヤフラムの他方の面に形成したダイヤフラム室に２次側圧力を導入し、スプリング荷重と２次側圧力との大小関係に応じて前記ダイヤフラムを変位させるダイヤフラム機構と、
１次側と２次側を連通する第１連通路と、
第１連通路を貫通して軸方向に移動自在に配置され、一端にスプリングを当接すると共に他端に前記ダイヤフラムを当接したプランジャと、
プランジャと一体に形成された弁体と、
を備え、
２次側圧力によるダイヤフラムの押圧力が前記スプリング荷重より大きい場合のダイヤフラムの一方向への変位により、プランジャの弁体により１次側から２次側への流路を閉鎖し、２次側圧力による前記ダイヤフラムの押圧力がスプリング荷重より小さい場合のダイヤフラムの逆方向への変位により、プランジャの弁体を開放し１次側から２次側への流路を開放し、
制御弁の調圧パイロット機構は、
１次側、２次側、シリンダ室及び外部の各々と連通する第２連通路を形成し、
不作動流水機構のプランジャと同一方向に移動自在に収納され、第２連通路を貫通して連通状態を切り換える弁体を有するプランジャと、
を備え、
２次側圧力の低下に伴い不作動流水機構をダイヤフラムの一方向への変位に連動して調圧パイロット機構のプランジャを移動させ、シリンダ室を１次側に連通して１次側圧力水をシリンダ室に導入して本弁を開放させ、一方、２次側圧力の増加に伴う前記ダイヤフラムの逆方向への変位に連動して調圧パイロット機構のプランジャを移動させ、シリンダ室を１次側から切り離し、同時に１次側圧力水を前記シリンダ室から外部に排出して本弁を閉鎖させる。
【００２６】
調圧パイロット機構のプランジャはダイヤフラムを間に介して同軸上に配置される。
【００２７】
流水検知装置に於いて、
不作動流水機構は、
スプリング荷重を軸方向に設定するスプリングと、
ダイヤフラムの一方の面に前記スプリングのスプリング荷重を受けると共にダイヤフラムの他方の面に形成したダイヤフラム室に２次側圧力を導入し、スプリング荷重と２次側圧力との大小関係に応じて前記ダイヤフラムを変位させるダイヤフラム機構と、
１次側と２次側弁室と、
第１弁室と第２弁室を連通する軸方向の弁穴と、
第１弁室、弁穴及び第２弁室を貫通して軸方向に移動自在に配置され、一端にスプリングを当接すると共に他端にダイヤフラムを当接したプランジャと、
プランジャと一体に形成され第１弁室に収納された弁体と、
を備え、
２次側圧力による前記ダイヤフラムの押圧力が前記スプリング荷重より大きい場合、ダイヤフラムの一方向への変位により、プランジャの弁体を弁シートに当接して１次側から２次側への流路を閉鎖し、２次側圧力による前記ダイヤフラムの押圧力がスプリング荷重より小さい場合のダイヤフラムの逆方向への変位により、プランジャの弁体を弁シートから離して１次側から２次側への流路を開放し、
制御弁の調圧パイロット機構は、
排出ポートの形成により外部に連通された第３弁室と、
第３弁室に隣接して軸方向に配置され、１次側圧力水を導入した第４弁室と、
第４弁室に隣接して軸方向に配置され、前記本弁の制御圧力を導入した第５弁室と、
記第３弁室と第４弁室を連通する軸方向の第１連通穴と、
第１連通穴に軸方向に移動自在に収納され、軸方向に弁穴を形成した第１プランジャと、
前記第１連通穴と同時に前記第３弁室を貫通して前記ダイヤフラム室に連通した第２連通穴と、
第２連通穴の第４弁室の開口部に形成され、第１プランジャの当接を受ける弁シートと、
第１プランジャを弁シートに当接する閉鎖方向に付勢するバルブスプリングと、
第２連通穴に軸方向に移動自在に設けられ、一端を前記ダイヤフラムに支持されると共に、他端を第１プランジャに相対させた第２プランジャと、
を備え、
２次側圧力の低下に伴い不作動流水機構を開放させるダイヤフラムの一方向への変位により、第２プランジャの先端を第１プランジャに当接させて移動させることにより、第３弁室と第４弁室の間の流路を閉鎖して排出ポートを切り離し、同時に第５弁室と第４弁室の流路を開いてシリンダ室に１次側圧力水を導入して本弁を開放させ、一方、２次側圧力の増加に伴うダイヤフラムの逆方向への変位により、第２プランジャの先端を第１プランジャから離す方向に移動させることにより、第５弁室と第４弁室の流路を閉鎖してシリンダ室を１次側から切り離し、同時に第３弁室と第４弁室の流路を開いてシリンダ室から１次側圧力水を排出して本弁を閉鎖させる。
【００２８】
また流水検知装置は、ダイヤフラムの２次側加圧面側に調圧パイロット機構を配置し、ダイヤフラムが破損した場合、スプリング荷重のみを受けることで不作動流水機構を連通状態に保持すると共に、調圧パイロット機構について２次側を前記シリンダ室に連通すると共に１次側を２次側及びシリンダ室から切離して本弁を開放状態に保持させる。
【００２９】
本弁駆動部のシリンダ室に１次側圧力水を導入して本弁を開放させる手動開放弁を設ける。
【００３０】
制御弁からシリンダ室に１次側圧力水を導入する配管に、制御弁に設けた調圧パイロット機構によるシリンダ室に対し１次側を切り離した状態で、シリンダ室を含む配管内の水を排水するオートドリップを設ける。
【００３１】
制御弁に設けた不作動流水機構の２次側バイパス配管に、所定の不作動流水量を流す定流量弁を配置する。
【発明の効果】
【００３２】
本発明によれば、不作動流水機構と調圧パイロット機構を備える制御弁によって調圧制御と不作動流水量制御を行うことができ、装置の小型化を達成することができる。
【００３３】
また、不作動流水機構と調圧パイロット機構を独立して設けたことで、不作動流水制御に影響されることなく、調圧パイロット制御により本弁を作動して２次側圧力を設定圧力値（締切設定圧力値）に高い応答性を持って精度良く制御することができ、１次側圧力が高圧であっても、本弁作動時に２次側圧力を大きくオーバーシュートして高圧にすることがなく、このため２次側高圧を防ぐために安全弁を設ける必要がなく、装置構成も簡単にできる。
【００３４】
またシリンダ室に１次側圧力水を供給する配管に接続され、シリンダ室に対する圧力を導入して所定圧力を超えた時にタイマを起動して所定時間後に流水検知信号を外部に出力する圧力スイッチを、シリンダ室に１次側圧力水を供給する配管に接続するようにしたため、本弁の弁シート面にアラームポートを開口して本弁開放により圧力スイッチに加圧水を導入して流水検知信号を出力させる構造に比べ、弁シート面に開口したアラームポートに対するゴミなどの異物の付着による不作動の問題が解消させ、本弁の開放により確実に流水検知信号が出力され、信頼性を向上できる。
【００３５】
また、不作動流水機構の２次側に定流量弁を配置することによって、１次側圧力の設定範囲が広い設備であっても、安定した不作動流水を２次側に供給して２次側圧力を設定圧力値に回復させることができる。
【００３６】
また、流水検知装置の主弁が何らかの原因で開弁しない場合は、手動開放弁を操作してシリンダ室の圧力水を強制的に排水して全開とすることができる。
【００３７】
また不作動流水機構と調圧パイロット機構の制御にダイヤフラム機構を使用し、ダイヤフラムが破損して機能を送出しても、不作動流水量弁機構と調圧パイロット機構は開放側に動作し、調圧機能は失われても本弁は開放側に動作して２次側に確実に圧力水を供給するフェイルセーフが果たされる。
【００３８】
また、２次側圧力が所定の締切設定圧力に調圧された状態にあっては、シリンダ室が１次側から切り離され、シリンダ室を含む配管の水はオートドリップにより排出され、シリンダ室に常時圧力水がないため、凍結による本弁の破損や破壊を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】通常監視状態における本発明による流水検知装置の実施形態を示した説明図
【図２】本実施形態における１次側及び２次側圧力と調圧パイロット弁機構、本弁および不作動流水量弁機構の動作の関係を示した説明図
【図３】通常監視状態における図１の制御弁を取り出し示した断面図
【図４】図１の実施形態における本弁開放作動状態を示した説明図
【図５】本弁開放作動状態における図４の制御弁を取り出し示した断面図
【図６】図１の実施形態における本弁閉鎖作動状態を示した説明図
【図７】本弁閉鎖作動状態における図６の制御弁を取り出して示した断面図
【図８】図１の実施形態における不作動流水状態を取り出し示した説明図
【図９】本弁に複数弁構造を用いた本発明による流水検知装置の他の実施形態を示した説明図
【図１０】図９の実施形態における本弁開放作動状態を示した説明図
【図１１】図９の実施形態における本弁閉鎖作動状態を示した説明図
【図１２】図９の実施形態における不作動流水状態を示した説明図
【図１３】減圧弁設備を設けた従来の流水検知装置を示した説明図
【図１４】２次側調圧機能を備えた従来の流水検知装置を示した説明図
【発明を実施するための形態】
【００４０】
図１は通常監視状態における本発明による流水検知装置の実施形態を示した説明図である。図１において、流水検知装置１０は、例えば高層ビル等の加圧給水装置が接続された給水本管から分岐された各階の分岐管の途中に設けられている。
【００４１】
流水検知装置１０は弁ボディ１２の下側に１次側の流入口１４を形成し、ここに仕切弁１６を介して１次側配管１８を接続している。弁ボディ１２の上側には２次側となる流出口２０が形成され、ここに２次側配管２２を接続し、２次側配管２２の先にはスプリンクラーヘッドが接続されている。
【００４２】
弁ボディ１２の内部には、本弁２４が後方に一体に形成したピストン２８により摺動自在に組み込まれており、弁ボディ１２側に一体に形成した弁シート２６に当接して、通常監視状態では閉鎖状態となっている。本弁２４の背後に形成されたピストン２８はシリンダ室３０に摺動自在に組み込まれている。
【００４３】
ピストン２８には同軸にガイドロッド３２が連結され、ガイドロッド３２の先端は左側に取り出されている。ピストン２８の背後（左側）にはスプリング２９が設けられ、ピストン２８を介して本弁２４を閉鎖方向に付勢している。本弁２４とピストン２８には連通穴３１を備えピストン２８の背後のシリンダ室と本弁２４の２次側を連通して、本弁２次側の加圧水をピストン背後側のシリンダ室へ流入/流出することにより、本弁２４の開閉が行われる。
【００４４】
本弁２４と一体に形成したピストン２８とシリンダ室３０は、流水検知装置１０に設けた本弁２４の本弁駆動機構を構成し、本弁駆動機構は本弁２４の１次側と２次側を接続するバイパス配管３６に設けた制御弁５０により制御される。
【００４５】
バイパス配管３６に設けた制御弁５０は、不作動流水量弁部５２と調圧パイロット弁部５４を同一軸上に一体に配置した弁構造を備えている。即ち制御弁５０は、不作動流水量弁機構と調圧パイロット弁機構という２つの弁機構を一体に備えている。
【００４６】
バイバス配管３６は弁ボディ１２の１次側から取り出され、制御弁５０に設けた不作動流水量弁部５２のポートａと調圧パイロット弁部５４のポートｃにそれぞれ分岐されて接続される。また制御弁５０に設けた不作動流水量弁部５２のポートｂから取り出されて弁ボディ１２の２次側に接続される。また制御弁５０に設けた調圧パイロット弁部５４のポートｄは弁ボディ１２の２次側圧力を導入するポートであり、ここにもバイパス配管３６の２次側が接続されている。
【００４７】
制御弁５０に設けた調圧パイロット弁部５４は調圧制御用のポートｅを持ち、ポートｅを配管４５から配管４８を介してシリンダ室３０のポートに接続している。シリンダ室３０に対する配管４８に対しては圧力スイッチ４０が接続され、シリンダ室３０に供給する圧力水を導入するようしにている。圧力スイッチ４０は流水検知部として機能し、制御弁５０に設けた調圧パイロット弁部５４のポートｅから本弁２４を開放するためにシリンダ室３０に供給する１次圧力水を導入し、所定圧力を超えた場合にタイマを起動し、所定時間後に流水検知信号を外部に出力する。
【００４８】
また、制御弁５０の１次側に設けたバイパス配管３６からシリンダ室３０に対する配管４８に対し配管３８が接続され、配管３８には手動開放弁５５が接続されている。
【００４９】
手動開放弁５５は、流水検知装置１０の本弁２４の開制御が何らかの原因でできなくなった異常時に、手動開放弁５５を開くことで、シリンダ室３０に１次側圧力水を強制的に導入し、１次側圧力によるピストン２８の押上げで本弁２４を全開位置に作動できるようにしている。この場合にも手動弁５５を介してシリンダ室３０に供給する１次側圧力水が圧力センサ４０に導入され、所定圧力を超えた場合にタイマを起動し、所定時間後に流水検知信号を外部に出力する。
【００５０】
また、手動開放弁５５は施工時における配管内のゴミを取り除くための配管フラッシング作業や、弁座にゴミなどがかみ込んだ際に手動で全開状態に開放させ、水流で取り除く作業にも利用できる。
【００５１】
シリンダ室３０に対する配管４８の反対側は排水管４４が接続され、排水管４４にオートドリップ４６を設けている。制御弁５０の調圧動作または手動開放弁５５の開操作で配管４８を介してシリンダ室３０に１次側圧力水を導入して本弁２４を開放した後に１次側との連通が切り離されると、シリンダ室３０及び配管４８に充水されている水はオートドリップ４６を通って排水され、シリンダ室３０及び配管４８を空にし、これによって寒冷地に設置した場合の冬場の凍結による本弁作動機構の破損や破壊が未然に防止できる。
【００５２】
制御弁５０に設けた不作動流水量弁部５２から引き出された２次側に対するバイパス配管３６の途中には定流量弁５８が設けられ、不作動流水量弁部５２の制御で流す不作動流水量を一定流量とするようにしている。定流量弁５８としては、簡単な場合はオリフィスであっても良いし、これ以外に、入力圧力の如何に関わらず流量を一定に保つ公知の定流量弁を使用することもできる。なお、流水検知装置１０の１次側には１次側圧力計が接続され、２次側には２次側圧力計が接続されるが、図示を省略している。
【００５３】
図２は本実施形態における１次側圧力及び２次側圧力と、調圧パイロット弁部５４、本弁２４及び不作動流水量弁部５２の動作の関係を示した説明図である。図２において、縦軸は圧力Ｐであり、１次側圧力Ｐ１に対し２次側の設定圧力値となる締切設定圧力Ｐ２が設定され、更に、これより低い位置に調圧パイロット設定圧力Ｐ３が設定されている。
【００５４】
なお１次側圧力Ｐ１は１次側圧力設定範囲Ａの中の一点であり、高層ビルの場合には、１次側圧力Ｐ１は１次側圧力範囲Ａの中で、低層階においては高く、高層階になるほど低い値をとるようになる。
【００５５】
図１に示した通常監視状態にあっては、本弁２４は閉鎖状態にあり、このとき２次側配管２２の圧力は予め定めた締切設定圧力Ｐ２となっている。
【００５６】
通常監視状態で２次側配管２２側の漏水などにより２次側圧力が締切設定圧力Ｐ２より低下すると、それまで閉鎖状態にあった不作動流水量弁部５２が開作動し、バイパス配管３６から開放した不作動流水量弁部５２を通って、更に定流量弁５８で決まる一定の不作動流水量の流水を２次側に供給し、低下した２次側圧力を締切設定圧力Ｐ２に回復させる。このとき本弁２４は閉鎖状態にあることから、このときの流水を不作動流水と呼んでいる。
【００５７】
火災などによりスプリンクラーヘッドが作動して２次側配管に一定量を超える流水が発生すると、２次側圧力は締切設定圧力Ｐ２から急速に低下し、まず不作動流水量弁部５２が開いてバイパス配管４８により１次側圧力水を２次側に供給するが、これでは２次側圧力は回復せず、締切設定圧力Ｐ２に対し所定値だけ低い位置に設定した調圧パイロット設定圧力Ｐ３を下回ると、本弁２４の開放による調圧制御が開始される。
【００５８】
ここで調圧パイロット弁部５４は、２次側圧力が調圧パイロット設定圧力Ｐ３に低下するまではシリンダ室３０をポートｅから弁内部の排出ポートを介して外部に連通すると同時に、１次側のバイパス配管３６との連通を切り離した状態としており、シリンダ室３０の圧力水はオートドリップ４６を通って抜け、本弁２４は１次側圧力水の押圧とピストン２８のスプリング２９による付勢により弁シート２６に押付けられた閉鎖状態を維持している。
【００５９】
この状態で２次側圧力が低下して調圧パイロット設定圧力Ｐ３以下になると、調圧パイロット弁部５４はポートｅを介してシリンダ室３０に１次側圧力水を供給する切替え状態となる。このためシリンダ室３０に１次側圧力水が供給されてピストン２８を左方向にストロークさせ、本弁２４の開放が行われる。
【００６０】
本弁２４が開放すると、１次側加圧水が２次側に供給されることで２次側圧力が回復し、２次側圧力が調圧パイロット設定圧力Ｐ３を超えると調圧パイロット弁部５４はシリンダ室３０をポートｅから弁内部の排出ポートを介して外部に連通することで再び本弁２４が閉鎖方向に移動され、以下、本弁２４を移動させて流量調整を繰り返しながら、調圧パイロット設定圧力Ｐ３を維持するように１次側圧力水を２次側に継続的に供給することになる。
【００６１】
図３は通常監視状態における図１の制御弁を取り出して示した断面図である。図３において、制御弁５０は上部にスプリング６２を組み込み、その下に不作動流水量弁部５２を配置し、続いてダイヤフラム７４とダイヤフラム室７６を備えたダイヤフラム機構を介して、同一軸線上となる下側に調圧パイロット弁部５４を配置している。
【００６２】
不作動流水量弁部５２には、１次側のバイパス配管３６が接続されたポートａを連通した第１弁室６４と、２次側のバイパス配管３６を接続したポートｂを連通した第２弁室６６を軸方向に配置し、第１弁室６４と第２弁室６６を結ぶ連通穴に対し、スプリング６２のスプリング荷重を受けたプランジャ６８を摺動自在に配置している。プランジャ６８の第１弁室６４の部分には弁体７０が設けられ、弁体７０の上側の弁穴の開口部には弁シート７２が形成されている。
【００６３】
不作動流水量弁部５２の下側にはダイヤフラム７４が配置され、ダイヤフラム７４の下側にダイヤフラム室７６が形成され、ダイヤフラム室７６には２次側のバイパス配管３６が接続されたポートｄに連通し、２次側圧力水をダイヤフラム室７６に導入している。不作動流水量弁部５２に設けたプランジャ６８は、上側についてはスプリング６２によるスプリング荷重を受け、下側についてはダイヤフラム７４のダイヤフラム室７６に導入した２次側圧力による押圧力を受けている。
【００６４】
ダイヤフラム７４の下側に配置した調圧パイロット弁部５４は、１次側のバイパス配管３６を接続したポートｃに連通した第４弁室８０を形成し、第４弁室８０とダイヤフラム７４側を連通する軸穴の途中に、シリンダ室３０へ配管４０により接続するポートｅを連通している。
【００６５】
第４弁室８０の下には第３弁室７８が形成され、第３弁室７８と第４弁室８０の間には軸方向の軸穴が形成され、この軸穴に第１プランジャ８４を摺動自在に組み込んでいる。第１プランジャ８４は、軸方向に連通穴８４ａを形成すると共に、上端に弁部８４ｂを形成し、更にバルブスプリング８５を設けている。第３室７８の下側はプラグ９０により閉鎖され、プラグ９０には外部に連通する排出ポート９２が形成されている。
【００６６】
シリンダ室３０に連通するポートｅが形成された軸穴となる第５弁室８２には、ダイヤフラム７４に連結された第２プランジャ８６が摺動自在に組み込まれており、第２プランジャ８６は、図示の通常監視状態にあっては、先端を第１プランジャ８４から離れた位置に配置しており、このため第１プランジャ８４はバルブスプリング８５により弁部８４ｂを弁シートに当接した閉鎖位置に保持され、シリンダ室３０に対するポートｅと１次側のポートｃとの連通を切り離している。
【００６７】
このような通常監視状態における制御弁５０にあっては、ダイヤフラム７４にはスプリング６２によるスプリング荷重がプランジャ６８を介して加わり、同時にダイヤフラム室７６に導入した２次側圧力による上向きの力が加わり、スプリング荷重と２次側圧力による力とのバランスにより決まる図示の位置にダイヤフラム７４が位置し、この通常監視状態におけるダイヤフラム７４の位置、即ち２次側圧力が図２に示した締切設定圧力Ｐ２にあるときには、プランジャ６８の弁体７０が弁シート７２に当接されて１次側と２次側の流路を閉鎖しており、不作動流水量弁部５２は閉鎖状態に置かれている。
【００６８】
一方、下側の調圧パイロット弁部５４にあっては、ダイヤフラム７４の通常監視状態における位置で第２プランジャ８６の先端は弁穴の内部に入った状態にあり、弁穴の開口の弁シートに対し、バルブスプリング８５により第１プランジャ８４が当接して閉鎖状態としている。
【００６９】
このため１次側のポートｃはシリンダ室３０に対するポートｅの連通から切り離され、
ポートｅは第１プランジャ８４の連通穴８ａから第３弁室７８及び排出ポート９２を介してシリンダ室３０を外部に連通して図１に示した流水検知装置１０の本弁２４は２次側に締切設定圧力Ｐ２を保持した閉鎖状態に置かれている。
【００７０】
図４は図１の実施形態について本弁開放作動状態を示した説明図である。図４にあっては、２次側配管２２側に設けたスプリンクラーヘッドが火災により作動して放水した場合であり、スプリンクラーヘッドからの放水により２次側圧力が急速に低下する。
【００７１】
２次側圧力が低下すると、図２に示したように、締切設定圧力Ｐ２を下回ったときに制御弁５０の不作動流水量弁部５２が開放し、バイパス配管３６を介して２次側に不作動流水を流すが、これだけでは２次側の圧力は回復せず、更に２次側圧力は低下する。
【００７２】
２次側圧力が図２に示した調圧パイロット設定圧力Ｐ３を下回ると、調圧パイロット弁部５４が動作してポートｃからポートｅへの連通に切り替わり、１次側圧力水をポートｅから配管４５，４８を介してシリンダ室３０に供給し、ピストン２８を左側にストロークすることで本弁２４を開放する。
【００７３】
また、本弁２４を開放するためにシリンダ室３０に供給する１次側圧力水が圧力センサ４０に導入され、所定圧力を超えた場合にタイマを起動し、所定時間後に外部の防災盤などに流水検知信号を出力して火災警報表示を行わせる。
【００７４】
図５は本弁開放作動状態における図４の制御弁５０を取り出して示した断面図である。図５にあっては、２次側圧力が図２に示した調圧パイロット設定圧力Ｐ３以下に低下した状態であり、この状態にあっては、ダイヤフラム室７６に加わる２次側圧力の低下による力に対し、スプリング６２によるスプリング荷重が打ち勝って、ダイヤフラム７４は下方に移動し、不作動流水量弁部５２の開状態を継続したまま、ダイヤフラム７４は第２プランジャ８６を下側に移動し、第２プランジャ８６の先端で第１プランジャ８４を押し下げる。
【００７５】
これによって第１プランジャ８４の連通穴８４ａが閉鎖されて排出ポート９２との連通が切り離され、同時に、弁部８４ｂが開口部の弁シートから離れる。したがって、シリンダ室３０に連通するポートｅが１次側のポートｃに連通し、このため図４に示したシリンダ室３０に１次圧力水がポートｅから流入し、ピストン２８を左側にストロークして本弁２４の開放動作が行われる。
【００７６】
図６は図１の実施形態について図５の本弁開放作動状態から本弁閉鎖作動状態に移行した場合を示した説明図である。図６にあっては、本弁２４が開放されると、２次側に対する１次側加圧水の供給により２次側圧力が回復し、２次側圧力が図２に示す調圧パイロット設定圧力Ｐ３に回復すると、調圧パイロット弁部５４が動作してポートｃからポートｅを切り離すと共にポートｅを排水ポートに連通し、シリンダ室３０から加圧水を排出することでピストン２８をフリー状態とし、１次側圧力水に押されて本弁２４を閉鎖する。
【００７７】
シリンダ室３０の加圧水の排水により圧力センサ４０に導入している圧力が所定値を下回ると、圧力スイッチ４０が復旧し、外部に対する流水検知信号の出力が断たれる。
【００７８】
図７は本弁閉鎖作動状態における図６の制御弁を取り出して示した断面図である。図７において、本弁２４の開放により２次側圧力が調圧パイロット設定圧力Ｐ３に回復すると、ダイヤフラム室７６に加わる２次側圧力による力がスプリング６２によるスプリング荷重が打ち勝ち、ダイヤフラム７４は第２プランジャ８６を上側に移動し、第１プランジャ８４の弁部８４ｂが弁座に当接し、更に第２プランジャ８６は図３に示したように上側に戻る。
【００７９】
これによって第１プランジャ８４の弁部８４ｂを第２プランジャ８６の開口部に押し当てて１次側のポートｃをポートｅの連通から切り離し、同時に、第１プランジャ８４の連通路８４ａを介してポートｅをプラグ９０の排出ポート９２に連通し、シリンダ室３０の加圧水を排出ポート９２から外部に排出し、図６に示した本弁２４を閉鎖させる。
【００８０】
このとき不作動流水量弁部５２に設けた弁体７０は、弁シート７２に当接する位置までは戻っておらず、不作動流水量弁部５２は開放状態を維持している。以後、２次側のスプリンクラーヘッドからの放水が継続している間は、調圧パイロット弁部５４は図２の調圧パイロット設定圧力Ｐ３を維持するように本弁２４の開閉制御を繰り返している。
【００８１】
図８は図１の実施形態における不作動状態を示した説明図である。図８にあっては、通常監視状態における漏水などにより２次側圧力が図２に示した所定の締切設定圧力Ｐ２を下回ると、制御弁５０の不作動流水量弁部５２が動作して１次側のポートａを２次側のポートｂに連通し、バイパス配管３６及び定流量弁５８を通して１次側圧力水を２次側に供給し、低下した２次側圧力を締切設定圧力Ｐ２に回復させる。
【００８２】
このとき２次側圧力は調圧パイロット設定圧力Ｐ３まで低下していないため、調圧パイロット弁部５４はシリンダ室３０をポートｅから排出ポートに連通し、ポートｅとポートｃは閉鎖状態を保っている。なお、図８の不作動流水状態における制御弁５０の動作は図７に示したと同じになる。
【００８３】
次に図３に示した制御弁５０の通常監視状態でダイヤフラム７４が破れた場合の動作を説明する。経年変化などの理由でダイヤフラム７４が破れると、ダイヤフラム室７６に対する２次側圧力水が漏洩し、ダイヤフラム７４を２次側圧力水により上側に押す力が失われる。このためダイヤフラム７４は、スプリング６２によるスプリング荷重のみを受けて下側に押されることになる。
【００８４】
スプリング６２によりダイヤフラム７４が下側の当接位置まで押されると、不作動流水量弁部５２についてはプランジャ６８の弁体７０が弁シート７２から離れることで、１次側を２次側に連通した開放状態となり、バイパス流路３６を不作動流水量弁部５２を介して２次側に連通した状態となる。
【００８５】
また調圧パイロット弁部５４にあっては、ダイヤフラム７４の当接位置までの下降により第２プランジャ８６が第１プランジャ８４を押し下げ、１次側のポートｃをポートｅに連通してシリンダ室３０に１次側圧力水をシリンダ室３０に供給し続けた状態となり、本弁２４を全開としている。
【００８６】
このように、制御弁５０に設けたダイヤフラム７４が破損しても、不作動流水量弁部５２及び調圧パイロット弁部５４は共に、バイパス配管３６を介して２次側に１次側加圧水を供給し、且つ本弁２４の開放により２次側に１次側加圧水を供給するフェイルセーフ側に動作し、ダイヤフラム７４の破損によって、漏水時あるいは火災時のスプリンクラー作動時に流水検知装置１０が確実に動作して２次側に加圧水を供給するフェイルセーフ動作を実現することができる。
【００８７】
図９は本弁に複数弁構造を用いた本発明による流水検知装置の他の実施形態を示した説明図であり、通常監視状態を示している。図９において、流水検知装置１０は弁ボディ１１２の下側に１次側の流入口１１４を形成し、ここに図１と同様に仕切弁を介して１次側配管を接続しているが、図示は省略している。弁ボディ１１２の上側には２次側となる流出口１２０が形成され、ここに図１と同様に２次側配管を接続し、２次側配管の先にはスプリンクラーヘッドが接続されているが、図示を省略している。
【００８８】
弁ボディ１１２の内部には、複数弁機構を備えた本体弁部１２４が設けられている。本体弁部１２４は弁シート１２６に対し開閉自在な大弁１３８と、大弁１３８に設けた弁シート１４２に対し開閉自在な小弁１４０で構成される。
【００８９】
大弁１３８の右側にはシリンダ室１３０が形成され、ピストン１２８を軸方向に摺動自在に組み込んでいる。シリンダ室１３０にはポート１３１が設けられ、ポート１３１に制御弁５０に設けた調圧パイロット弁部５４のポートｅからの配管４５を接続し、本弁部１２４の開放時に１次側圧力水を供給するようにしている。
【００９０】
ピストン１２８にはピストンロッド１３２が固定され、ピストンロッド１３２は左側にプッシュロッド部１３６を延在し、図示の本弁部１２４の閉鎖状態でプッシュロッド部１３６の先端に小弁１４０の右側を当てている。小弁１４０は左側の蓋部材１４８に固定支持したガイドロッド１４４の右側に先端のガイド穴１４５を摺動自在に嵌め込んでおり、蓋部材１４８との間にリターンスプリング１４６を配置して閉鎖方向に付勢している。
【００９１】
ピストンロッド１３２の左側に延在したプッシュロッド１３６の途中には押圧部材１３４が装着されており、ピストン１３２を左側となる開方向にストロークさせた場合、大弁１３８を押圧部材１３４により左側に押圧移動して弁シート１２６から離して開放させるようにしている。
【００９２】
ピストン１２８とシリンダ室１３０は、流水検知装置１０に設けた大弁１３８と小弁１４０の複数弁構造を備えた本弁部１２４の本弁駆動機構を構成し、本弁駆動機構は本弁部１２４の１次側ポート１５２と２次側ポート１５４を接続するバイパス配管３６に設けた制御弁５０により制御される。
【００９３】
バイパス配管３６に設けた制御弁５０は、図１の実施形態と同様、不作動流水量弁部５２と調圧パイロット弁部５４を同一軸上に一体に配置した弁構造を備えている。バイパス配管３６は弁ボディ１１２の１次側ポート１５２から取り出され、制御弁５０に設けた不作動流水量弁部５２のポートａと調圧パイロット弁部５４のポートｃにそれぞれ分岐されて接続される。また制御弁５０に設けた不作動流水量弁部５２のポートｂから取り出されて弁ボディ１１２の２次側ポート１５４に接続される。また制御弁５０に設けた調圧パイロット弁部５４のポートｄは弁ボディ１１２の２次側圧力を導入するポートであり、ここにもバイパス配管３６の２次側が接続されている。
【００９４】
制御弁５０に設けた調圧パイロット弁部５４は調圧制御用のポートｅを持ち、ポートｅを配管４５を介してシリンダ室１３０のポート１３１に接続している。シリンダ室１３０に対する配管４５に対しては圧力スイッチ４０が接続され、シリンダ室１３０に供給する圧力水を導入するようにしている。圧力スイッチ４０は流水検知部として機能し、制御弁５０に設けた調圧パイロット弁部５４のポートｅから本弁２４を開放するためにシリンダ室３０に供給する１次側圧力水を導入し、所定圧力を超えた場合にタイマを起動し、所定時間後に流水検知信号を外部に出力する。
【００９５】
また、制御弁５０の１次側に設けたバイパス配管３６からシリンダ室３０に対する配管４５に対し配管３８が接続され、配管３８には手動開放弁５５が接続されている。
【００９６】
手動開放弁５５は、流水検知装置１０の本弁部１２４の開制御が何らかの原因でできなくなった異常時に、手動開放弁５５を開くことで、シリンダ室１３０に１次側圧力水を強制的に導入し、１次側圧力によるピストン１２８のストロークで本弁部１２４を全開位置に作動できるようにしている。この場合にも手動弁５５を介してシリンダ室１３０に供給する１次側圧力水が圧力センサ４０に導入され、所定圧力を超えた場合にタイマを起動し、所定時間後に流水検知信号を外部に出力する。
【００９７】
また、手動開放弁５５は施工時における配管内のゴミを取り除くための配管フラッシング作業や、弁座にゴミなどがかみ込んだ際に手動で全開状態に開放させ、水流で取り除く作業にも利用できる。
【００９８】
シリンダ室１３０に対する配管４５に対しては排水管４４が接続され、排水管４４にオートドリップ４６を設けている。制御弁５０の調圧動作または手動開放弁５５の開操作で配管４５を介してシリンダ室１３０に１次圧力水を導入して本弁部１２４を開放した後に１次側との連通が切り離されると、シリンダ室１３０及び配管４５に充水されている水はオートドリップ４２を通って排水され、シリンダ室１３０及び配管４５を空にし、これによって寒冷地に設置した場合の冬場の凍結による本弁作動機構の破損や破壊が未然に防止できる。
【００９９】
制御弁５０に設けた不作動流水量弁部５２から引き出された２次側に対するバイパス配管３６の途中には定流量弁５８が設けられ、不作動流水量弁部５２の制御で流す不作動流水量を一定流量とするようにしている。定流量弁５８としては、簡単な場合はオリフィスであっても良いし、これ以外に、入力圧力の如何に関わらず流量を一定に保つ公知の定流量弁を使用することもできる。なお、流水検知装置１０の１次側には１次側圧力計が接続され、２次側には２次側圧力計が接続されるが、図示を省略している。
【０１００】
図９の実施形態における調圧パイロット弁部５４、本弁部１２４及び不作動流水量弁部５２の動作の関係を決める１次側圧力Ｐ１、１次側圧力設定範囲Ａ、締切設定圧力Ｐ２及び調圧パイロット設定圧力Ｐ３は図２に示したと同じになる。また図９の実施形態に設けた制御弁５０の内部構造は図３に示したと同じになる。
【０１０１】
図１０は図９の実施形態について本弁開放作動状態を示した説明図である。図１０にあっては、２次側配管側に設けたスプリンクラーヘッドが火災により作動して放水した場合であり、スプリンクラーヘッドからの放水により２次側圧力が急速に低下する。
【０１０２】
２次側圧力が低下すると、図２に示したように、締切設定圧力Ｐ２を下回ったときに制御弁５０の不作動流水量弁部５２が開放し、バイパス配管３６を介して２次側に不作動流水を流すが、これだけでは２次側の圧力は回復せず、更に２次側圧力は低下する。
【０１０３】
２次側圧力が図２に示した調圧パイロット設定圧力Ｐ３を下回ると、調圧パイロット弁部５４が動作してポートｃからポートｅへの連通に切り替わり、１次側圧力水をポートｅから配管４５を介してシリンダ室１３０に供給し、ピストン１２８を左側にストロークすることで本弁部１２４を開放する。
【０１０４】
本弁部１２４の開放動作は、ピストン１２８が左側にストロークすると、まず小弁１４０をプッシュロッド部１３６の先端でリターンスプリング１４６に抗して左側に押圧移動し、このため小弁１４０が大弁１３８側に固定している弁シート１４２から離れ、小弁１４０が最初に開放して１次側圧力水を２次側に流す。
【０１０５】
ピストン１２８が更に左側にストロークすると、プッシュロッド部１３６の途中に設けている押圧部材１３４が大弁１３８の右側に当り、弁ボディ１１２側に固定している弁シート１２６から大弁１３８が離れ、大弁１３８が開放して１次側圧力水を２次側に流す。このようにピストン１２８の開放方向へのストロークに応じて小弁１４０、大弁１３８の順番に開放動作が行われ、２次側に対する１次加圧水の供給量が段階的に増加し、二次側配管へ急激な充水を抑制する。
【０１０６】
また、本弁部１２４を開放するためにシリンダ室１３０に供給する１次側圧力水が圧力センサ４０に導入され、所定圧力を超えた場合にタイマを起動し、所定時間後に外部の防災盤などに流水検知信号を出力して火災警報表示を行わせる。なお、図１０の本弁開放作動状態における制御弁５０の動作は図５に示したと同じになる。
【０１０７】
図１１は図９の実施形態について図１０の本弁開放作動状態から本弁閉鎖作動状態に移行した場合を示した説明図である。図１１にあっては、本弁部１２４が開放されると、即ち小弁１４０と大弁１３８が順次開放されると、２次側に対する１次側加圧水の供給により２次側圧力が回復し、２次側圧力が図２に示す調圧パイロット設定圧力Ｐ３に回復すると、調圧パイロット弁部５４が動作してポートｃからポートｅを切り離すと共にポートｅを排水ポートに連通し、シリンダ室１３０から加圧水を排出することでピストン１２８をフリー状態とし、本弁部１２４を閉鎖する。
【０１０８】
即ち、シリンダ室１３０の加圧水排出でピストン１２８がフリー状態になると、ピストン１２８はリターンスプリング１４６によりプッシュロッド部１３６及びピストンロッド１３２を介して右側にストロークし、最初に大弁１３８が弁シート１２６に当接して閉鎖し、大弁１３８による１次加圧水の２次側への供給を停止する。このとき小弁１４０は依然として開放状態にある。更にピストン１２８が押し戻されると、小弁１４０が弁シート１４２に当接して閉鎖し、小弁１４０による１次加圧水の２次側への供給を停止し、完全な閉鎖状態とする。
【０１０９】
本弁部１２４を閉鎖する際のシリンダ室３０の制御弁５０による加圧水の排水により圧力センサ４０に導入している圧力が所定値を下回ると、圧力スイッチ４０が復旧し、外部に対する流水検知信号の出力が断たれる。なお、図１１の本弁閉鎖作動状態における制御弁５０の動作は図７に示したと同じになる。
【０１１０】
また大弁１３８を全閉とした後に小弁１４０を閉鎖している途中段階で２次側圧力が低下して図２に示した調圧パイロット設定圧力Ｐ３を下回った場合には、制御弁５０に設けた調圧パイロット弁部５４がポートｃとポートｅを連通して１次側圧力水をシリンダ室１３０に供給してピストン１２８を開方向にストロークし、閉鎖途中にあった小弁１４０が再び開方向に動作して２次側に対する１次加圧水の供給量を増加し、このような開閉を繰り返しながら調圧パイロット設定圧力Ｐ３を維持しながら作動したスプリンクラーヘッドからの散水を行わせることになる。
【０１１１】
勿論、小弁１４０のみの開閉による調圧パイロット設定圧力Ｐ３を維持する動作となるか、小弁１４０及び大弁１３８の両方の開閉による調圧パイロット設定圧力Ｐ３を維持する動作となるかは、そのときの２次側に対する供給流量に依存した２次側圧力の変動に応じて適宜選択的に行われる。
【０１１２】
図１２は図９の実施形態における不作動状態を示した説明図である。図１２にあっては、通常監視状態における漏水などにより２次側圧力が図２に示した所定の締切設定圧力Ｐ２を下回ると、制御弁５０の不作動流水量弁部５２が動作して１次側のポートａを２次側のポートｂに連通し、バイパス配管３６及び定流量弁５８を通して１次側圧力水を２次側に供給し、低下した２次側圧力を締切設定圧力Ｐ２に回復させる。
【０１１３】
このとき２次側圧力は調圧パイロット設定圧力Ｐ３まで低下していないため、調圧パイロット弁部５４はシリンダ室１３０をポートｅから排出ポートに連通した閉鎖状態を保っている。また、図１２の不作動流水状態における制御弁５０の動作は図７に示したと同じになる。
【０１１４】
なお上記の実施形態にあっては、制御弁５０に設けた不作動流水量弁部５２の２次側のバイパス配管に定流量弁５８を設けているが、１次側圧力範囲が広くない固定的に決まるような設備にあっては、定流量弁５８を設けなくともよい。
【０１１５】
また本発明は、その目的と利点を損なうことのない適宜の変形を含み、更に上記の実施形態に示した数値による限定は受けない。
【符号の説明】
【０１１６】
１０：流水検知装置
１２，１１２：弁ボディ
１８：１次側配管
２２：２次側配管
２４：本弁
２６，１２６，１４２：弁シート
２８，１２８：ピストン
３０，１３０：シリンダ室
３２，１４４：ガイドロッド
３６：バイパス配管
４０：圧力スイッチ
５０：制御弁
５２：不作動流水量弁部
５４：調圧パイロット弁部
５８：定流量弁
６２：スプリング
６８：プランジャ
８４：第１プランジャ
８４ａ：連通穴
８４ｂ：弁部
８６：第２プランジャ
１２４：本弁部
１３８：大弁
１４０：小弁
ａ〜ｅ：ポート
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スプリンクラー設備等の消火設備における流水検知装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、スプリンクラー設備、泡消火設備、水噴霧設備においては、加圧送水装置からの加圧水をヘッドに供給する配管の途中に流水検知装置を設けている。
【０００３】
高層ビルに設置されるスプリンクラー設備等においては、加圧送水装置に近い低層階などでは、スプリンクラーヘッドの放水圧力が規定の上限を超える場合がある。このような部分には、流水検知装置の前段に減圧弁設備を設置して減圧を行っている。
【０００４】
図１３は減圧弁設備を設けた従来の流水検知装置を示す。図１３において、給水本管から低層階に分岐された分岐管には仕切弁２０２を介して流水検知装置２００が配置され、流水検知装置２００の前段には減圧弁設備２０４が設置される。減圧弁設備２０４は減圧弁２０５を設置すると共に、その１次側に仕切弁２０６とストレーナ２０８を設置し、２次側にも仕切弁２１０を設置している。また減圧弁２０５が故障しても加圧消火水を供給可能とするためバイパス管２１２を配置し、バイパス管２１２に仕切弁２１４を設けている。
【０００５】
通常は仕切弁２０６と２１０を開放状態にあり、仕切弁２１４は閉鎖状態にあることから、減圧弁２０５で減圧させた加圧消火水を流水検知装置２００に供給する。減圧弁２０５が故障した場合には仕切弁２１４を開放してバイパス管２１２より加圧消火水を流水検知装置２００に供給する。
【０００６】
しかしながら、減圧弁の設置にあたっては、多数の仕切弁や配管を必要とし、その結果設備スペースの増大だけではなく、弁類や配管材といった工業資材と施工工数も増加するという問題がある。
【０００７】
このような問題を解決するため、流水検知装置に減圧弁設備の機能を付加した図１４に示す２次側調圧機能付きの流水検知装置が提案されている（特許文献１）。
【０００８】
図１４において、２次側調圧機能付きの流水検知装置は、ピストン３１１とシリンダ室３１５を有したリフト型の弁体３１０について、弁体３１０の１次側と２次側を接続するバイパス経路３２２に設けた調圧パイロット弁３２５により流水検知装置の２次側圧力の監視を行い、２次側圧力が設定圧力値になるようにシリンダ室３１５の加圧水を流出制御を行い、弁体３１０のリフト量（開度）を制御している。
【０００９】
このような従来の２次側調圧機能付きの流水検知装置にあっては、シリンダ室３１５を弁体３１０の１次側に接続して１次側加圧水を導入しており、シリンダ室３１５の加圧水を調圧パイロット弁３２５を介して２次側に排出させることで圧力を下げてピストン３１１により弁体３１０をリフトして開くようにしている。弁体３１０の開放はロッド３１３の移動により外部に設けたリミットスイッチ３１２をオンし、流水検知信号を出力する。
【００１０】
また、通常監視状態で２次側の漏水等により圧力が低下した場合には、圧力低下により調圧パイロット弁３２５が開き、バイパス経路３２２を通して加圧水を２次側に供給して設定圧力値に回復させる弁体３１０を開放しない不作動流水量の供給動作を行う。
【００１１】
また、火災時にスプリンクラーが作動して一定量を超える流水があると、２次側圧力が急激に低下し、調圧パイロット弁３２５の開放に伴い、シリンダ室３１５の加圧水が２次側に流出して圧力が急激に低下し、これによってピストン３１１をリフトして弁体３１０を大きく開き、１次側の加圧水を２次側に供給して設定圧力値に回復させて継続的に供給する。このときシリンダ室３１５には１次側から加圧水が流れ込むが、バイパス経路３２２の１次側にオリフィス３２１を設けて１次側加圧水の供給を抑制し、シリンダ室３１５の圧力水を２次側に流出させている。
【００１２】
このようにスプリンクラーの作動時には調圧パイロット弁３２５の開放によるシリンダ室３１５の急激な減圧で弁体３１０を急速に開放させるため、スプリンクラーからの放水で低下した２次側圧力は急速に回復し、設定圧力値をオーバーシュートした後に、設定圧力値に安定する。
【００１３】
しかし、２次側圧力が設定圧力値を大きく越えると、２次側配管に例えば樹脂管などを使用していた場合に安全面で問題があることから、調圧パイロット弁３２５とは別に安全弁３３３を設け、２次側に高圧が加わらないようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特開平１１−１２８３８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかしながら、このような従来の２次側調圧機能付きの流水検知装置にあっては、２次側の少量の漏水などの圧力低下に対し、弁体３１０を作動させずに加圧消火水を一次側から二次側へ供給する不作動流水量制御と、火災時のヘッドの放水による本弁の作動による加圧水の供給を同じ調圧パイロット弁３２５およびバイパス経路で行っているため、高層ビルの低層階のように１次側圧力が高い場合、弁体３１０の開放時に２次側圧力が設定圧力値を大きく越えてオーバーシュートし、安定するまでの時間遅れが大きく、その間、２次側に設定圧力値を超える高圧がかかる問題がある。
【００１６】
このような弁体開放時に大きくオーバーシュートを生ずる原因は、バイパス経路３２２の１次側にオリフィス３２１を設けていることによる。即ち、２次側圧力の低下による調圧パイロット弁３２５の開放により弁体３１０を急速に開放して２次側圧力が増加すると、設定圧力値を超えた時に調圧パイロット弁３２５は閉鎖し、パイパス経路３２２からシリンダ室３１５に１次側加圧水を導入し、ピストン３１１の押下げにより弁体３１０を閉鎖方向に駆動する。
【００１７】
しかし、バイパス経路３２２の１次側にはオリフィス３２１が設けられているため、シリンダ室３１５に流れ込む１次側加圧水が制限され、ピストン３１０の動きが遅く、弁体３１０の閉鎖方向の応答性が低下し、その結果、２次側に大きなオーバーシュートを生じ、設定圧力値に安定するまでに時間がかかる。
【００１８】
特に、高層ビルの低層階のように１次側圧力が高圧の場合には、流水検知装置による減圧は充分にできず、弁開放から設定圧力値に安定するまでのあいだ、１次側圧力に近い高圧が２次側にかかるおそれがある。
【００１９】
このように２次側にかかる高圧を回避するため別途安全弁３３３を設けており、調圧パイロット弁３２５による弁体３１０の制御で設定圧力値を維持する制御が充分とはいえず、また、安全弁３３３を別途設ける必要があることから、装置構成がその分、複雑になる問題がある。
【００２０】
また、シリンダ室３１５にバイパス経路３２２により１次側を接続した状態で調圧パイロット弁３２５の開放によりシリンダ室３１５の圧力水を２次側に流出させて制御圧力を低下させているため、オリフィス３２１により１次側圧力水が制限されていたとしても、シリンダ室３１５から２次側への排出と１次側からのシリンダ室３１５への流入が同時に発生し、シリンダ室３１５からの圧力水の流出が妨げられることで応答性が低下する問題もある。
【００２１】
また図１４にあっては、弁体３１０の開放によるロッド３１３の動きをリミットスイッチ３１２で検出して流水検知信号を出力するようにしているが、これ以外に、弁体３１０の弁シート面にアラームポートを開口し、弁体３１０が開いたときにアラームポートから外部に設けた圧力スイッチに圧力水を導入してタイマを起動し、所定時間後に流水検知信号を出力する構造もとられている。しかし、弁シート面にアラームポートを設けて本弁の開放時に圧力センサに加圧水を導入して流水検知信号を出力する構造にあっては、弁シート面に開口したアラームポートにゴミ等の異物が付着して詰まる可能性があり、アラームポートに異物が付着して詰まると圧力スイッチが動作せず、本弁が開いても流水検知信号が得られなくなる問題がある。
【００２２】
本発明は、本弁を作動しない不作動流水量制御と本弁を作動する作動流水量制御を精度の高い安定した制御を可能し、且つ流水検知信号を確実に出力可能とする流水検知装置を提供することを特徴とする。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
本発明は、配管の途中に設けられ、２次側圧力の低下により本弁を開放して加圧水を給水し、流水検知部により流水検知信号を出力する流水検知装置に於いて、
本弁に連動するピストンをシリンダ室に収納自在に設け、シリンダ室に対する１次側圧力水の供給制御により本弁を開放し、シリンダ室からの１次側圧力水の排出制御により本弁を閉鎖する本弁駆動部と、
本弁の１次側と２次側とバイパスするバイパス配管に設けられ、不作動流水機構と調圧パイロット機構を備える制御弁と、
シリンダ室に１次側圧力水を供給する配管に接続され、前記シリンダ室に対する圧力を導入して所定圧力を超えた時にタイマを起動して所定時間後に流水検知信号を外部に出力する圧力スイッチと、
を設け、
制御弁の不作動流水機構は、２次側圧力が所定の締切設定圧力を超えている場合に１次側と２次側を切離し、２次側圧力が前記締切設定圧力以下に低下した場合に２次側に１次側圧力水を供給して２次側圧力を回復させる弁機構を備え、
制御弁の調圧パイロット機構は、２次側圧力が締切設定圧力に対し所定値だけ低い所定の調圧設定圧力に低下するまでシリンダ室の１次圧力水を外部に排出して本弁を閉鎖方向へ付勢し、２次側圧力が調圧設定圧力以下に低下した場合はシリンダ室に１次側圧力水を導入して本弁を開放させる弁機構を備えたことを特徴とする。
【００２４】
ここで、本弁は軸方向に、大弁と小弁を配置し、本弁駆動部のシリンダ室に摺動自在に設けたピストンの初期移動で小弁を開放し、更なるピストンの移動で小弁を開放したまま大弁を開放する複数弁構造を備える。
【００２５】
不作動流水機構は、
スプリング荷重を軸方向に設定するスプリングと、
ダイヤフラムの一方の面に前記スプリングのスプリング荷重を受けると共にダイヤフラムの他方の面に形成したダイヤフラム室に２次側圧力を導入し、スプリング荷重と２次側圧力との大小関係に応じて前記ダイヤフラムを変位させるダイヤフラム機構と、
１次側と２次側を連通する第１連通路と、
第１連通路を貫通して軸方向に移動自在に配置され、一端にスプリングを当接すると共に他端に前記ダイヤフラムを当接したプランジャと、
プランジャと一体に形成された弁体と、
を備え、
２次側圧力によるダイヤフラムの押圧力が前記スプリング荷重より大きい場合のダイヤフラムの一方向への変位により、プランジャの弁体により１次側から２次側への流路を閉鎖し、２次側圧力による前記ダイヤフラムの押圧力がスプリング荷重より小さい場合のダイヤフラムの逆方向への変位により、プランジャの弁体を開放し１次側から２次側への流路を開放し、
制御弁の調圧パイロット機構は、
１次側、２次側、シリンダ室及び外部の各々と連通する第２連通路を形成し、
不作動流水機構のプランジャと同一方向に移動自在に収納され、第２連通路を貫通して連通状態を切り換える弁体を有するプランジャと、
を備え、
２次側圧力の低下に伴い不作動流水機構をダイヤフラムの一方向への変位に連動して調圧パイロット機構のプランジャを移動させ、シリンダ室を１次側に連通して１次側圧力水をシリンダ室に導入して本弁を開放させ、一方、２次側圧力の増加に伴う前記ダイヤフラムの逆方向への変位に連動して調圧パイロット機構のプランジャを移動させ、シリンダ室を１次側から切り離し、同時に１次側圧力水を前記シリンダ室から外部に排出して本弁を閉鎖させる。
【００２６】
調圧パイロット機構のプランジャはダイヤフラムを間に介して同軸上に配置される。
【００２７】
流水検知装置に於いて、
不作動流水機構は、
スプリング荷重を軸方向に設定するスプリングと、
ダイヤフラムの一方の面に前記スプリングのスプリング荷重を受けると共にダイヤフラムの他方の面に形成したダイヤフラム室に２次側圧力を導入し、スプリング荷重と２次側圧力との大小関係に応じて前記ダイヤフラムを変位させるダイヤフラム機構と、
１次側と２次側弁室と、
第１弁室と第２弁室を連通する軸方向の弁穴と、
第１弁室、弁穴及び第２弁室を貫通して軸方向に移動自在に配置され、一端にスプリングを当接すると共に他端にダイヤフラムを当接したプランジャと、
プランジャと一体に形成され第１弁室に収納された弁体と、
を備え、
２次側圧力による前記ダイヤフラムの押圧力が前記スプリング荷重より大きい場合、ダイヤフラムの一方向への変位により、プランジャの弁体を弁シートに当接して１次側から２次側への流路を閉鎖し、２次側圧力による前記ダイヤフラムの押圧力がスプリング荷重より小さい場合のダイヤフラムの逆方向への変位により、プランジャの弁体を弁シートから離して１次側から２次側への流路を開放し、
制御弁の調圧パイロット機構は、
排出ポートの形成により外部に連通された第３弁室と、
第３弁室に隣接して軸方向に配置され、１次側圧力水を導入した第４弁室と、
第４弁室に隣接して軸方向に配置され、前記本弁の制御圧力を導入した第５弁室と、
記第３弁室と第４弁室を連通する軸方向の第１連通穴と、
第１連通穴に軸方向に移動自在に収納され、軸方向に弁穴を形成した第１プランジャと、
前記第１連通穴と同時に前記第３弁室を貫通して前記ダイヤフラム室に連通した第２連通穴と、
第２連通穴の第４弁室の開口部に形成され、第１プランジャの当接を受ける弁シートと、
第１プランジャを弁シートに当接する閉鎖方向に付勢するバルブスプリングと、
第２連通穴に軸方向に移動自在に設けられ、一端を前記ダイヤフラムに支持されると共に、他端を第１プランジャに相対させた第２プランジャと、
を備え、
２次側圧力の低下に伴い不作動流水機構を開放させるダイヤフラムの一方向への変位により、第２プランジャの先端を第１プランジャに当接させて移動させることにより、第３弁室と第４弁室の間の流路を閉鎖して排出ポートを切り離し、同時に第５弁室と第４弁室の流路を開いてシリンダ室に１次側圧力水を導入して本弁を開放させ、一方、２次側圧力の増加に伴うダイヤフラムの逆方向への変位により、第２プランジャの先端を第１プランジャから離す方向に移動させることにより、第５弁室と第４弁室の流路を閉鎖してシリンダ室を１次側から切り離し、同時に第３弁室と第４弁室の流路を開いてシリンダ室から１次側圧力水を排出して本弁を閉鎖させる。
【００２８】
また流水検知装置は、ダイヤフラムの２次側加圧面側に調圧パイロット機構を配置し、ダイヤフラムが破損した場合、スプリング荷重のみを受けることで不作動流水機構を連通状態に保持すると共に、調圧パイロット機構について２次側を前記シリンダ室に連通すると共に１次側を２次側及びシリンダ室から切離して本弁を開放状態に保持させる。
【００２９】
本弁駆動部のシリンダ室に１次側圧力水を導入して本弁を開放させる手動開放弁を設ける。
【００３０】
制御弁からシリンダ室に１次側圧力水を導入する配管に、制御弁に設けた調圧パイロット機構によるシリンダ室に対し１次側を切り離した状態で、シリンダ室を含む配管内の水を排水するオートドリップを設ける。
【００３１】
制御弁に設けた不作動流水機構の２次側バイパス配管に、所定の不作動流水量を流す定流量弁を配置する。
【発明の効果】
【００３２】
本発明によれば、不作動流水機構と調圧パイロット機構を備える制御弁によって調圧制御と不作動流水量制御を行うことができ、装置の小型化を達成することができる。
【００３３】
また、不作動流水機構と調圧パイロット機構を独立して設けたことで、不作動流水制御に影響されることなく、調圧パイロット制御により本弁を作動して２次側圧力を設定圧力値（締切設定圧力値）に高い応答性を持って精度良く制御することができ、１次側圧力が高圧であっても、本弁作動時に２次側圧力を大きくオーバーシュートして高圧にすることがなく、このため２次側高圧を防ぐために安全弁を設ける必要がなく、装置構成も簡単にできる。
【００３４】
またシリンダ室に１次側圧力水を供給する配管に接続され、シリンダ室に対する圧力を導入して所定圧力を超えた時にタイマを起動して所定時間後に流水検知信号を外部に出力する圧力スイッチを、シリンダ室に１次側圧力水を供給する配管に接続するようにしたため、本弁の弁シート面にアラームポートを開口して本弁開放により圧力スイッチに加圧水を導入して流水検知信号を出力させる構造に比べ、弁シート面に開口したアラームポートに対するゴミなどの異物の付着による不作動の問題が解消させ、本弁の開放により確実に流水検知信号が出力され、信頼性を向上できる。
【００３５】
また、不作動流水機構の２次側に定流量弁を配置することによって、１次側圧力の設定範囲が広い設備であっても、安定した不作動流水を２次側に供給して２次側圧力を設定圧力値に回復させることができる。
【００３６】
また、流水検知装置の主弁が何らかの原因で開弁しない場合は、手動開放弁を操作してシリンダ室の圧力水を強制的に排水して全開とすることができる。
【００３７】
また不作動流水機構と調圧パイロット機構の制御にダイヤフラム機構を使用し、ダイヤフラムが破損して機能を送出しても、不作動流水量弁機構と調圧パイロット機構は開放側に動作し、調圧機能は失われても本弁は開放側に動作して２次側に確実に圧力水を供給するフェイルセーフが果たされる。
【００３８】
また、２次側圧力が所定の締切設定圧力に調圧された状態にあっては、シリンダ室が１次側から切り離され、シリンダ室を含む配管の水はオートドリップにより排出され、シリンダ室に常時圧力水がないため、凍結による本弁の破損や破壊を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】通常監視状態における本発明による流水検知装置の実施形態を示した説明図
【図２】本実施形態における１次側及び２次側圧力と調圧パイロット弁機構、本弁および不作動流水量弁機構の動作の関係を示した説明図
【図３】通常監視状態における図１の制御弁を取り出し示した断面図
【図４】図１の実施形態における本弁開放作動状態を示した説明図
【図５】本弁開放作動状態における図４の制御弁を取り出し示した断面図
【図６】図１の実施形態における本弁閉鎖作動状態を示した説明図
【図７】本弁閉鎖作動状態における図６の制御弁を取り出して示した断面図
【図８】図１の実施形態における不作動流水状態を取り出し示した説明図
【図９】本弁に複数弁構造を用いた本発明による流水検知装置の他の実施形態を示した説明図
【図１０】図９の実施形態における本弁開放作動状態を示した説明図
【図１１】図９の実施形態における本弁閉鎖作動状態を示した説明図
【図１２】図９の実施形態における不作動流水状態を示した説明図
【図１３】減圧弁設備を設けた従来の流水検知装置を示した説明図
【図１４】２次側調圧機能を備えた従来の流水検知装置を示した説明図
【発明を実施するための形態】
【００４０】
図１は通常監視状態における本発明による流水検知装置の実施形態を示した説明図である。図１において、流水検知装置１０は、例えば高層ビル等の加圧給水装置が接続された給水本管から分岐された各階の分岐管の途中に設けられている。
【００４１】
流水検知装置１０は弁ボディ１２の下側に１次側の流入口１４を形成し、ここに仕切弁１６を介して１次側配管１８を接続している。弁ボディ１２の上側には２次側となる流出口２０が形成され、ここに２次側配管２２を接続し、２次側配管２２の先にはスプリンクラーヘッドが接続されている。
【００４２】
弁ボディ１２の内部には、本弁２４が後方に一体に形成したピストン２８により摺動自在に組み込まれており、弁ボディ１２側に一体に形成した弁シート２６に当接して、通常監視状態では閉鎖状態となっている。本弁２４の背後に形成されたピストン２８はシリンダ室３０に摺動自在に組み込まれている。
【００４３】
ピストン２８には同軸にガイドロッド３２が連結され、ガイドロッド３２の先端は左側に取り出されている。ピストン２８の背後（左側）にはスプリング２９が設けられ、ピストン２８を介して本弁２４を閉鎖方向に付勢している。本弁２４とピストン２８には連通穴３１を備えピストン２８の背後のシリンダ室と本弁２４の２次側を連通して、本弁２次側の加圧水をピストン背後側のシリンダ室へ流入/流出することにより、本弁２４の開閉が行われる。
【００４４】
本弁２４と一体に形成したピストン２８とシリンダ室３０は、流水検知装置１０に設けた本弁２４の本弁駆動機構を構成し、本弁駆動機構は本弁２４の１次側と２次側を接続するバイパス配管３６に設けた制御弁５０により制御される。
【００４５】
バイパス配管３６に設けた制御弁５０は、不作動流水量弁部５２と調圧パイロット弁部５４を同一軸上に一体に配置した弁構造を備えている。即ち制御弁５０は、不作動流水量弁機構と調圧パイロット弁機構という２つの弁機構を一体に備えている。
【００４６】
バイバス配管３６は弁ボディ１２の１次側から取り出され、制御弁５０に設けた不作動流水量弁部５２のポートａと調圧パイロット弁部５４のポートｃにそれぞれ分岐されて接続される。また制御弁５０に設けた不作動流水量弁部５２のポートｂから取り出されて弁ボディ１２の２次側に接続される。また制御弁５０に設けた調圧パイロット弁部５４のポートｄは弁ボディ１２の２次側圧力を導入するポートであり、ここにもバイパス配管３６の２次側が接続されている。
【００４７】
制御弁５０に設けた調圧パイロット弁部５４は調圧制御用のポートｅを持ち、ポートｅを配管４５から配管４８を介してシリンダ室３０のポートに接続している。シリンダ室３０に対する配管４８に対しては圧力スイッチ４０が接続され、シリンダ室３０に供給する圧力水を導入するようしにている。圧力スイッチ４０は流水検知部として機能し、制御弁５０に設けた調圧パイロット弁部５４のポートｅから本弁２４を開放するためにシリンダ室３０に供給する１次圧力水を導入し、所定圧力を超えた場合にタイマを起動し、所定時間後に流水検知信号を外部に出力する。
【００４８】
また、制御弁５０の１次側に設けたバイパス配管３６からシリンダ室３０に対する配管４８に対し配管３８が接続され、配管３８には手動開放弁５５が接続されている。
【００４９】
手動開放弁５５は、流水検知装置１０の本弁２４の開制御が何らかの原因でできなくなった異常時に、手動開放弁５５を開くことで、シリンダ室３０に１次側圧力水を強制的に導入し、１次側圧力によるピストン２８の押上げで本弁２４を全開位置に作動できるようにしている。この場合にも手動弁５５を介してシリンダ室３０に供給する１次側圧力水が圧力センサ４０に導入され、所定圧力を超えた場合にタイマを起動し、所定時間後に流水検知信号を外部に出力する。
【００５０】
また、手動開放弁５５は施工時における配管内のゴミを取り除くための配管フラッシング作業や、弁座にゴミなどがかみ込んだ際に手動で全開状態に開放させ、水流で取り除く作業にも利用できる。
【００５１】
シリンダ室３０に対する配管４８の反対側は排水管４４が接続され、排水管４４にオートドリップ４６を設けている。制御弁５０の調圧動作または手動開放弁５５の開操作で配管４８を介してシリンダ室３０に１次側圧力水を導入して本弁２４を開放した後に１次側との連通が切り離されると、シリンダ室３０及び配管４８に充水されている水はオートドリップ４６を通って排水され、シリンダ室３０及び配管４８を空にし、これによって寒冷地に設置した場合の冬場の凍結による本弁作動機構の破損や破壊が未然に防止できる。
【００５２】
制御弁５０に設けた不作動流水量弁部５２から引き出された２次側に対するバイパス配管３６の途中には定流量弁５８が設けられ、不作動流水量弁部５２の制御で流す不作動流水量を一定流量とするようにしている。定流量弁５８としては、簡単な場合はオリフィスであっても良いし、これ以外に、入力圧力の如何に関わらず流量を一定に保つ公知の定流量弁を使用することもできる。なお、流水検知装置１０の１次側には１次側圧力計が接続され、２次側には２次側圧力計が接続されるが、図示を省略している。
【００５３】
図２は本実施形態における１次側圧力及び２次側圧力と、調圧パイロット弁部５４、本弁２４及び不作動流水量弁部５２の動作の関係を示した説明図である。図２において、縦軸は圧力Ｐであり、１次側圧力Ｐ１に対し２次側の設定圧力値となる締切設定圧力Ｐ２が設定され、更に、これより低い位置に調圧パイロット設定圧力Ｐ３が設定されている。
【００５４】
なお１次側圧力Ｐ１は１次側圧力設定範囲Ａの中の一点であり、高層ビルの場合には、１次側圧力Ｐ１は１次側圧力範囲Ａの中で、低層階においては高く、高層階になるほど低い値をとるようになる。
【００５５】
図１に示した通常監視状態にあっては、本弁２４は閉鎖状態にあり、このとき２次側配管２２の圧力は予め定めた締切設定圧力Ｐ２となっている。
【００５６】
通常監視状態で２次側配管２２側の漏水などにより２次側圧力が締切設定圧力Ｐ２より低下すると、それまで閉鎖状態にあった不作動流水量弁部５２が開作動し、バイパス配管３６から開放した不作動流水量弁部５２を通って、更に定流量弁５８で決まる一定の不作動流水量の流水を２次側に供給し、低下した２次側圧力を締切設定圧力Ｐ２に回復させる。このとき本弁２４は閉鎖状態にあることから、このときの流水を不作動流水と呼んでいる。
【００５７】
火災などによりスプリンクラーヘッドが作動して２次側配管に一定量を超える流水が発生すると、２次側圧力は締切設定圧力Ｐ２から急速に低下し、まず不作動流水量弁部５２が開いてバイパス配管４８により１次側圧力水を２次側に供給するが、これでは２次側圧力は回復せず、締切設定圧力Ｐ２に対し所定値だけ低い位置に設定した調圧パイロット設定圧力Ｐ３を下回ると、本弁２４の開放による調圧制御が開始される。
【００５８】
ここで調圧パイロット弁部５４は、２次側圧力が調圧パイロット設定圧力Ｐ３に低下するまではシリンダ室３０をポートｅから弁内部の排出ポートを介して外部に連通すると同時に、１次側のバイパス配管３６との連通を切り離した状態としており、シリンダ室３０の圧力水はオートドリップ４６を通って抜け、本弁２４は１次側圧力水の押圧とピストン２８のスプリング２９による付勢により弁シート２６に押付けられた閉鎖状態を維持している。
【００５９】
この状態で２次側圧力が低下して調圧パイロット設定圧力Ｐ３以下になると、調圧パイロット弁部５４はポートｅを介してシリンダ室３０に１次側圧力水を供給する切替え状態となる。このためシリンダ室３０に１次側圧力水が供給されてピストン２８を左方向にストロークさせ、本弁２４の開放が行われる。
【００６０】
本弁２４が開放すると、１次側加圧水が２次側に供給されることで２次側圧力が回復し、２次側圧力が調圧パイロット設定圧力Ｐ３を超えると調圧パイロット弁部５４はシリンダ室３０をポートｅから弁内部の排出ポートを介して外部に連通することで再び本弁２４が閉鎖方向に移動され、以下、本弁２４を移動させて流量調整を繰り返しながら、調圧パイロット設定圧力Ｐ３を維持するように１次側圧力水を２次側に継続的に供給することになる。
【００６１】
図３は通常監視状態における図１の制御弁を取り出して示した断面図である。図３において、制御弁５０は上部にスプリング６２を組み込み、その下に不作動流水量弁部５２を配置し、続いてダイヤフラム７４とダイヤフラム室７６を備えたダイヤフラム機構を介して、同一軸線上となる下側に調圧パイロット弁部５４を配置している。
【００６２】
不作動流水量弁部５２には、１次側のバイパス配管３６が接続されたポートａを連通した第１弁室６４と、２次側のバイパス配管３６を接続したポートｂを連通した第２弁室６６を軸方向に配置し、第１弁室６４と第２弁室６６を結ぶ連通穴に対し、スプリング６２のスプリング荷重を受けたプランジャ６８を摺動自在に配置している。プランジャ６８の第１弁室６４の部分には弁体７０が設けられ、弁体７０の上側の弁穴の開口部には弁シート７２が形成されている。
【００６３】
不作動流水量弁部５２の下側にはダイヤフラム７４が配置され、ダイヤフラム７４の下側にダイヤフラム室７６が形成され、ダイヤフラム室７６には２次側のバイパス配管３６が接続されたポートｄに連通し、２次側圧力水をダイヤフラム室７６に導入している。不作動流水量弁部５２に設けたプランジャ６８は、上側についてはスプリング６２によるスプリング荷重を受け、下側についてはダイヤフラム７４のダイヤフラム室７６に導入した２次側圧力による押圧力を受けている。
【００６４】
ダイヤフラム７４の下側に配置した調圧パイロット弁部５４は、１次側のバイパス配管３６を接続したポートｃに連通した第４弁室８０を形成し、第４弁室８０とダイヤフラム７４側を連通する軸穴の途中に、シリンダ室３０へ配管４０により接続するポートｅを連通している。
【００６５】
第４弁室８０の下には第３弁室７８が形成され、第３弁室７８と第４弁室８０の間には軸方向の軸穴が形成され、この軸穴に第１プランジャ８４を摺動自在に組み込んでいる。第１プランジャ８４は、軸方向に連通穴８４ａを形成すると共に、上端に弁部８４ｂを形成し、更にバルブスプリング８５を設けている。第３室７８の下側はプラグ９０により閉鎖され、プラグ９０には外部に連通する排出ポート９２が形成されている。
【００６６】
シリンダ室３０に連通するポートｅが形成された軸穴となる第５弁室８２には、ダイヤフラム７４に連結された第２プランジャ８６が摺動自在に組み込まれており、第２プランジャ８６は、図示の通常監視状態にあっては、先端を第１プランジャ８４から離れた位置に配置しており、このため第１プランジャ８４はバルブスプリング８５により弁部８４ｂを弁シートに当接した閉鎖位置に保持され、シリンダ室３０に対するポートｅと１次側のポートｃとの連通を切り離している。
【００６７】
このような通常監視状態における制御弁５０にあっては、ダイヤフラム７４にはスプリング６２によるスプリング荷重がプランジャ６８を介して加わり、同時にダイヤフラム室７６に導入した２次側圧力による上向きの力が加わり、スプリング荷重と２次側圧力による力とのバランスにより決まる図示の位置にダイヤフラム７４が位置し、この通常監視状態におけるダイヤフラム７４の位置、即ち２次側圧力が図２に示した締切設定圧力Ｐ２にあるときには、プランジャ６８の弁体７０が弁シート７２に当接されて１次側と２次側の流路を閉鎖しており、不作動流水量弁部５２は閉鎖状態に置かれている。
【００６８】
一方、下側の調圧パイロット弁部５４にあっては、ダイヤフラム７４の通常監視状態における位置で第２プランジャ８６の先端は弁穴の内部に入った状態にあり、弁穴の開口の弁シートに対し、バルブスプリング８５により第１プランジャ８４が当接して閉鎖状態としている。
【００６９】
このため１次側のポートｃはシリンダ室３０に対するポートｅの連通から切り離され、
ポートｅは第１プランジャ８４の連通穴８ａから第３弁室７８及び排出ポート９２を介してシリンダ室３０を外部に連通して図１に示した流水検知装置１０の本弁２４は２次側に締切設定圧力Ｐ２を保持した閉鎖状態に置かれている。
【００７０】
図４は図１の実施形態について本弁開放作動状態を示した説明図である。図４にあっては、２次側配管２２側に設けたスプリンクラーヘッドが火災により作動して放水した場合であり、スプリンクラーヘッドからの放水により２次側圧力が急速に低下する。
【００７１】
２次側圧力が低下すると、図２に示したように、締切設定圧力Ｐ２を下回ったときに制御弁５０の不作動流水量弁部５２が開放し、バイパス配管３６を介して２次側に不作動流水を流すが、これだけでは２次側の圧力は回復せず、更に２次側圧力は低下する。
【００７２】
２次側圧力が図２に示した調圧パイロット設定圧力Ｐ３を下回ると、調圧パイロット弁部５４が動作してポートｃからポートｅへの連通に切り替わり、１次側圧力水をポートｅから配管４５，４８を介してシリンダ室３０に供給し、ピストン２８を左側にストロークすることで本弁２４を開放する。
【００７３】
また、本弁２４を開放するためにシリンダ室３０に供給する１次側圧力水が圧力センサ４０に導入され、所定圧力を超えた場合にタイマを起動し、所定時間後に外部の防災盤などに流水検知信号を出力して火災警報表示を行わせる。
【００７４】
図５は本弁開放作動状態における図４の制御弁５０を取り出して示した断面図である。図５にあっては、２次側圧力が図２に示した調圧パイロット設定圧力Ｐ３以下に低下した状態であり、この状態にあっては、ダイヤフラム室７６に加わる２次側圧力の低下による力に対し、スプリング６２によるスプリング荷重が打ち勝って、ダイヤフラム７４は下方に移動し、不作動流水量弁部５２の開状態を継続したまま、ダイヤフラム７４は第２プランジャ８６を下側に移動し、第２プランジャ８６の先端で第１プランジャ８４を押し下げる。
【００７５】
これによって第１プランジャ８４の連通穴８４ａが閉鎖されて排出ポート９２との連通が切り離され、同時に、弁部８４ｂが開口部の弁シートから離れる。したがって、シリンダ室３０に連通するポートｅが１次側のポートｃに連通し、このため図４に示したシリンダ室３０に１次圧力水がポートｅから流入し、ピストン２８を左側にストロークして本弁２４の開放動作が行われる。
【００７６】
図６は図１の実施形態について図５の本弁開放作動状態から本弁閉鎖作動状態に移行した場合を示した説明図である。図６にあっては、本弁２４が開放されると、２次側に対する１次側加圧水の供給により２次側圧力が回復し、２次側圧力が図２に示す調圧パイロット設定圧力Ｐ３に回復すると、調圧パイロット弁部５４が動作してポートｃからポートｅを切り離すと共にポートｅを排水ポートに連通し、シリンダ室３０から加圧水を排出することでピストン２８をフリー状態とし、１次側圧力水に押されて本弁２４を閉鎖する。
【００７７】
シリンダ室３０の加圧水の排水により圧力センサ４０に導入している圧力が所定値を下回ると、圧力スイッチ４０が復旧し、外部に対する流水検知信号の出力が断たれる。
【００７８】
図７は本弁閉鎖作動状態における図６の制御弁を取り出して示した断面図である。図７において、本弁２４の開放により２次側圧力が調圧パイロット設定圧力Ｐ３に回復すると、ダイヤフラム室７６に加わる２次側圧力による力がスプリング６２によるスプリング荷重が打ち勝ち、ダイヤフラム７４は第２プランジャ８６を上側に移動し、第１プランジャ８４の弁部８４ｂが弁座に当接し、更に第２プランジャ８６は図３に示したように上側に戻る。
【００７９】
これによって第１プランジャ８４の弁部８４ｂを第２プランジャ８６の開口部に押し当てて１次側のポートｃをポートｅの連通から切り離し、同時に、第１プランジャ８４の連通路８４ａを介してポートｅをプラグ９０の排出ポート９２に連通し、シリンダ室３０の加圧水を排出ポート９２から外部に排出し、図６に示した本弁２４を閉鎖させる。
【００８０】
このとき不作動流水量弁部５２に設けた弁体７０は、弁シート７２に当接する位置までは戻っておらず、不作動流水量弁部５２は開放状態を維持している。以後、２次側のスプリンクラーヘッドからの放水が継続している間は、調圧パイロット弁部５４は図２の調圧パイロット設定圧力Ｐ３を維持するように本弁２４の開閉制御を繰り返している。
【００８１】
図８は図１の実施形態における不作動状態を示した説明図である。図８にあっては、通常監視状態における漏水などにより２次側圧力が図２に示した所定の締切設定圧力Ｐ２を下回ると、制御弁５０の不作動流水量弁部５２が動作して１次側のポートａを２次側のポートｂに連通し、バイパス配管３６及び定流量弁５８を通して１次側圧力水を２次側に供給し、低下した２次側圧力を締切設定圧力Ｐ２に回復させる。
【００８２】
このとき２次側圧力は調圧パイロット設定圧力Ｐ３まで低下していないため、調圧パイロット弁部５４はシリンダ室３０をポートｅから排出ポートに連通し、ポートｅとポートｃは閉鎖状態を保っている。なお、図８の不作動流水状態における制御弁５０の動作は図７に示したと同じになる。
【００８３】
次に図３に示した制御弁５０の通常監視状態でダイヤフラム７４が破れた場合の動作を説明する。経年変化などの理由でダイヤフラム７４が破れると、ダイヤフラム室７６に対する２次側圧力水が漏洩し、ダイヤフラム７４を２次側圧力水により上側に押す力が失われる。このためダイヤフラム７４は、スプリング６２によるスプリング荷重のみを受けて下側に押されることになる。
【００８４】
スプリング６２によりダイヤフラム７４が下側の当接位置まで押されると、不作動流水量弁部５２についてはプランジャ６８の弁体７０が弁シート７２から離れることで、１次側を２次側に連通した開放状態となり、バイパス流路３６を不作動流水量弁部５２を介して２次側に連通した状態となる。
【００８５】
また調圧パイロット弁部５４にあっては、ダイヤフラム７４の当接位置までの下降により第２プランジャ８６が第１プランジャ８４を押し下げ、１次側のポートｃをポートｅに連通してシリンダ室３０に１次側圧力水をシリンダ室３０に供給し続けた状態となり、本弁２４を全開としている。
【００８６】
このように、制御弁５０に設けたダイヤフラム７４が破損しても、不作動流水量弁部５２及び調圧パイロット弁部５４は共に、バイパス配管３６を介して２次側に１次側加圧水を供給し、且つ本弁２４の開放により２次側に１次側加圧水を供給するフェイルセーフ側に動作し、ダイヤフラム７４の破損によって、漏水時あるいは火災時のスプリンクラー作動時に流水検知装置１０が確実に動作して２次側に加圧水を供給するフェイルセーフ動作を実現することができる。
【００８７】
図９は本弁に複数弁構造を用いた本発明による流水検知装置の他の実施形態を示した説明図であり、通常監視状態を示している。図９において、流水検知装置１０は弁ボディ１１２の下側に１次側の流入口１１４を形成し、ここに図１と同様に仕切弁を介して１次側配管を接続しているが、図示は省略している。弁ボディ１１２の上側には２次側となる流出口１２０が形成され、ここに図１と同様に２次側配管を接続し、２次側配管の先にはスプリンクラーヘッドが接続されているが、図示を省略している。
【００８８】
弁ボディ１１２の内部には、複数弁機構を備えた本体弁部１２４が設けられている。本体弁部１２４は弁シート１２６に対し開閉自在な大弁１３８と、大弁１３８に設けた弁シート１４２に対し開閉自在な小弁１４０で構成される。
【００８９】
大弁１３８の右側にはシリンダ室１３０が形成され、ピストン１２８を軸方向に摺動自在に組み込んでいる。シリンダ室１３０にはポート１３１が設けられ、ポート１３１に制御弁５０に設けた調圧パイロット弁部５４のポートｅからの配管４５を接続し、本弁部１２４の開放時に１次側圧力水を供給するようにしている。
【００９０】
ピストン１２８にはピストンロッド１３２が固定され、ピストンロッド１３２は左側にプッシュロッド部１３６を延在し、図示の本弁部１２４の閉鎖状態でプッシュロッド部１３６の先端に小弁１４０の右側を当てている。小弁１４０は左側の蓋部材１４８に固定支持したガイドロッド１４４の右側に先端のガイド穴１４５を摺動自在に嵌め込んでおり、蓋部材１４８との間にリターンスプリング１４６を配置して閉鎖方向に付勢している。
【００９１】
ピストンロッド１３２の左側に延在したプッシュロッド１３６の途中には押圧部材１３４が装着されており、ピストン１３２を左側となる開方向にストロークさせた場合、大弁１３８を押圧部材１３４により左側に押圧移動して弁シート１２６から離して開放させるようにしている。
【００９２】
ピストン１２８とシリンダ室１３０は、流水検知装置１０に設けた大弁１３８と小弁１４０の複数弁構造を備えた本弁部１２４の本弁駆動機構を構成し、本弁駆動機構は本弁部１２４の１次側ポート１５２と２次側ポート１５４を接続するバイパス配管３６に設けた制御弁５０により制御される。
【００９３】
バイパス配管３６に設けた制御弁５０は、図１の実施形態と同様、不作動流水量弁部５２と調圧パイロット弁部５４を同一軸上に一体に配置した弁構造を備えている。バイパス配管３６は弁ボディ１１２の１次側ポート１５２から取り出され、制御弁５０に設けた不作動流水量弁部５２のポートａと調圧パイロット弁部５４のポートｃにそれぞれ分岐されて接続される。また制御弁５０に設けた不作動流水量弁部５２のポートｂから取り出されて弁ボディ１１２の２次側ポート１５４に接続される。また制御弁５０に設けた調圧パイロット弁部５４のポートｄは弁ボディ１１２の２次側圧力を導入するポートであり、ここにもバイパス配管３６の２次側が接続されている。
【００９４】
制御弁５０に設けた調圧パイロット弁部５４は調圧制御用のポートｅを持ち、ポートｅを配管４５を介してシリンダ室１３０のポート１３１に接続している。シリンダ室１３０に対する配管４５に対しては圧力スイッチ４０が接続され、シリンダ室１３０に供給する圧力水を導入するようにしている。圧力スイッチ４０は流水検知部として機能し、制御弁５０に設けた調圧パイロット弁部５４のポートｅから本弁２４を開放するためにシリンダ室３０に供給する１次側圧力水を導入し、所定圧力を超えた場合にタイマを起動し、所定時間後に流水検知信号を外部に出力する。
【００９５】
また、制御弁５０の１次側に設けたバイパス配管３６からシリンダ室３０に対する配管４５に対し配管３８が接続され、配管３８には手動開放弁５５が接続されている。
【００９６】
手動開放弁５５は、流水検知装置１０の本弁部１２４の開制御が何らかの原因でできなくなった異常時に、手動開放弁５５を開くことで、シリンダ室１３０に１次側圧力水を強制的に導入し、１次側圧力によるピストン１２８のストロークで本弁部１２４を全開位置に作動できるようにしている。この場合にも手動弁５５を介してシリンダ室１３０に供給する１次側圧力水が圧力センサ４０に導入され、所定圧力を超えた場合にタイマを起動し、所定時間後に流水検知信号を外部に出力する。
【００９７】
また、手動開放弁５５は施工時における配管内のゴミを取り除くための配管フラッシング作業や、弁座にゴミなどがかみ込んだ際に手動で全開状態に開放させ、水流で取り除く作業にも利用できる。
【００９８】
シリンダ室１３０に対する配管４５に対しては排水管４４が接続され、排水管４４にオートドリップ４６を設けている。制御弁５０の調圧動作または手動開放弁５５の開操作で配管４５を介してシリンダ室１３０に１次圧力水を導入して本弁部１２４を開放した後に１次側との連通が切り離されると、シリンダ室１３０及び配管４５に充水されている水はオートドリップ４２を通って排水され、シリンダ室１３０及び配管４５を空にし、これによって寒冷地に設置した場合の冬場の凍結による本弁作動機構の破損や破壊が未然に防止できる。
【００９９】
制御弁５０に設けた不作動流水量弁部５２から引き出された２次側に対するバイパス配管３６の途中には定流量弁５８が設けられ、不作動流水量弁部５２の制御で流す不作動流水量を一定流量とするようにしている。定流量弁５８としては、簡単な場合はオリフィスであっても良いし、これ以外に、入力圧力の如何に関わらず流量を一定に保つ公知の定流量弁を使用することもできる。なお、流水検知装置１０の１次側には１次側圧力計が接続され、２次側には２次側圧力計が接続されるが、図示を省略している。
【０１００】
図９の実施形態における調圧パイロット弁部５４、本弁部１２４及び不作動流水量弁部５２の動作の関係を決める１次側圧力Ｐ１、１次側圧力設定範囲Ａ、締切設定圧力Ｐ２及び調圧パイロット設定圧力Ｐ３は図２に示したと同じになる。また図９の実施形態に設けた制御弁５０の内部構造は図３に示したと同じになる。
【０１０１】
図１０は図９の実施形態について本弁開放作動状態を示した説明図である。図１０にあっては、２次側配管側に設けたスプリンクラーヘッドが火災により作動して放水した場合であり、スプリンクラーヘッドからの放水により２次側圧力が急速に低下する。
【０１０２】
２次側圧力が低下すると、図２に示したように、締切設定圧力Ｐ２を下回ったときに制御弁５０の不作動流水量弁部５２が開放し、バイパス配管３６を介して２次側に不作動流水を流すが、これだけでは２次側の圧力は回復せず、更に２次側圧力は低下する。
【０１０３】
２次側圧力が図２に示した調圧パイロット設定圧力Ｐ３を下回ると、調圧パイロット弁部５４が動作してポートｃからポートｅへの連通に切り替わり、１次側圧力水をポートｅから配管４５を介してシリンダ室１３０に供給し、ピストン１２８を左側にストロークすることで本弁部１２４を開放する。
【０１０４】
本弁部１２４の開放動作は、ピストン１２８が左側にストロークすると、まず小弁１４０をプッシュロッド部１３６の先端でリターンスプリング１４６に抗して左側に押圧移動し、このため小弁１４０が大弁１３８側に固定している弁シート１４２から離れ、小弁１４０が最初に開放して１次側圧力水を２次側に流す。
【０１０５】
ピストン１２８が更に左側にストロークすると、プッシュロッド部１３６の途中に設けている押圧部材１３４が大弁１３８の右側に当り、弁ボディ１１２側に固定している弁シート１２６から大弁１３８が離れ、大弁１３８が開放して１次側圧力水を２次側に流す。このようにピストン１２８の開放方向へのストロークに応じて小弁１４０、大弁１３８の順番に開放動作が行われ、２次側に対する１次加圧水の供給量が段階的に増加し、二次側配管へ急激な充水を抑制する。
【０１０６】
また、本弁部１２４を開放するためにシリンダ室１３０に供給する１次側圧力水が圧力センサ４０に導入され、所定圧力を超えた場合にタイマを起動し、所定時間後に外部の防災盤などに流水検知信号を出力して火災警報表示を行わせる。なお、図１０の本弁開放作動状態における制御弁５０の動作は図５に示したと同じになる。
【０１０７】
図１１は図９の実施形態について図１０の本弁開放作動状態から本弁閉鎖作動状態に移行した場合を示した説明図である。図１１にあっては、本弁部１２４が開放されると、即ち小弁１４０と大弁１３８が順次開放されると、２次側に対する１次側加圧水の供給により２次側圧力が回復し、２次側圧力が図２に示す調圧パイロット設定圧力Ｐ３に回復すると、調圧パイロット弁部５４が動作してポートｃからポートｅを切り離すと共にポートｅを排水ポートに連通し、シリンダ室１３０から加圧水を排出することでピストン１２８をフリー状態とし、本弁部１２４を閉鎖する。
【０１０８】
即ち、シリンダ室１３０の加圧水排出でピストン１２８がフリー状態になると、ピストン１２８はリターンスプリング１４６によりプッシュロッド部１３６及びピストンロッド１３２を介して右側にストロークし、最初に大弁１３８が弁シート１２６に当接して閉鎖し、大弁１３８による１次加圧水の２次側への供給を停止する。このとき小弁１４０は依然として開放状態にある。更にピストン１２８が押し戻されると、小弁１４０が弁シート１４２に当接して閉鎖し、小弁１４０による１次加圧水の２次側への供給を停止し、完全な閉鎖状態とする。
【０１０９】
本弁部１２４を閉鎖する際のシリンダ室３０の制御弁５０による加圧水の排水により圧力センサ４０に導入している圧力が所定値を下回ると、圧力スイッチ４０が復旧し、外部に対する流水検知信号の出力が断たれる。なお、図１１の本弁閉鎖作動状態における制御弁５０の動作は図７に示したと同じになる。
【０１１０】
また大弁１３８を全閉とした後に小弁１４０を閉鎖している途中段階で２次側圧力が低下して図２に示した調圧パイロット設定圧力Ｐ３を下回った場合には、制御弁５０に設けた調圧パイロット弁部５４がポートｃとポートｅを連通して１次側圧力水をシリンダ室１３０に供給してピストン１２８を開方向にストロークし、閉鎖途中にあった小弁１４０が再び開方向に動作して２次側に対する１次加圧水の供給量を増加し、このような開閉を繰り返しながら調圧パイロット設定圧力Ｐ３を維持しながら作動したスプリンクラーヘッドからの散水を行わせることになる。
【０１１１】
勿論、小弁１４０のみの開閉による調圧パイロット設定圧力Ｐ３を維持する動作となるか、小弁１４０及び大弁１３８の両方の開閉による調圧パイロット設定圧力Ｐ３を維持する動作となるかは、そのときの２次側に対する供給流量に依存した２次側圧力の変動に応じて適宜選択的に行われる。
【０１１２】
図１２は図９の実施形態における不作動状態を示した説明図である。図１２にあっては、通常監視状態における漏水などにより２次側圧力が図２に示した所定の締切設定圧力Ｐ２を下回ると、制御弁５０の不作動流水量弁部５２が動作して１次側のポートａを２次側のポートｂに連通し、バイパス配管３６及び定流量弁５８を通して１次側圧力水を２次側に供給し、低下した２次側圧力を締切設定圧力Ｐ２に回復させる。
【０１１３】
このとき２次側圧力は調圧パイロット設定圧力Ｐ３まで低下していないため、調圧パイロット弁部５４はシリンダ室１３０をポートｅから排出ポートに連通した閉鎖状態を保っている。また、図１２の不作動流水状態における制御弁５０の動作は図７に示したと同じになる。
【０１１４】
なお上記の実施形態にあっては、制御弁５０に設けた不作動流水量弁部５２の２次側のバイパス配管に定流量弁５８を設けているが、１次側圧力範囲が広くない固定的に決まるような設備にあっては、定流量弁５８を設けなくともよい。
【０１１５】
また本発明は、その目的と利点を損なうことのない適宜の変形を含み、更に上記の実施形態に示した数値による限定は受けない。
【符号の説明】
【０１１６】
１０：流水検知装置
１２，１１２：弁ボディ
１８：１次側配管
２２：２次側配管
２４：本弁
２６，１２６，１４２：弁シート
２８，１２８：ピストン
３０，１３０：シリンダ室
３２，１４４：ガイドロッド
３６：バイパス配管
４０：圧力スイッチ
５０：制御弁
５２：不作動流水量弁部
５４：調圧パイロット弁部
５８：定流量弁
６２：スプリング
６８：プランジャ
８４：第１プランジャ
８４ａ：連通穴
８４ｂ：弁部
８６：第２プランジャ
１２４：本弁部
１３８：大弁
１４０：小弁
ａ〜ｅ：ポート
【特許請求の範囲】
【請求項１】
配管の途中に設けられ、２次側圧力の低下により本弁を開放して加圧水を給水し、流水検知部により流水検知信号を出力する流水検知装置に於いて、
前記本弁に連動するピストンをシリンダ室に収納自在に設け、前記シリンダ室に対する１次側圧力水の供給制御により前記本弁を開放し、前記シリンダ室からの１次側圧力水の排出制御により前記本弁を閉鎖する本弁駆動部と、
前記本弁の１次側と２次側とバイパスするバイパス配管に設けられ、不作動流水機構と調圧パイロット機構を備える制御弁と、
前記シリンダ室に１次側圧力水を供給する配管に接続され、前記シリンダ室に対する圧力を導入して所定圧力を超えた時にタイマを起動して所定時間後に流水検知信号を外部に出力する圧力スイッチと、
を設け、
前記制御弁の不作動流水機構は、２次側圧力が所定の締切設定圧力を超えている場合に１次側と２次側を切離し、２次側圧力が前記締切設定圧力以下に低下した場合に２次側に１次側圧力水を供給して２次側圧力を回復させる弁機構を備え、
前記制御弁の調圧パイロット機構は、２次側圧力が前記締切設定圧力に対し所定値だけ低い所定の調圧設定圧力に低下するまで前記シリンダ室の１次圧力水を外部に排出して前記本弁を閉鎖方向へ付勢し、２次側圧力が前記調圧設定圧力以下に低下した場合は前記シリンダ室の１次側圧力水を導入して前記本弁を開放させる弁機構を備えたことを特徴とする流水検知装置。
【請求項２】
請求項１記載の流水検知装置に於いて、前記本弁は軸方向に、大弁と小弁を配置し、前記本弁駆動部のシリンダ室に摺動自在に設けたピストンの初期移動で前記小弁を開放し、更なる前記ピストンの移動で前記小弁を開放したまま前記大弁を開放する複数弁構造を備えたことを特徴とする流水検知装置。
【請求項３】
請求項１記載の流水検知装置に於いて、
前記不作動流水機構は、
スプリング荷重を軸方向に設定するスプリングと、
ダイヤフラムの一方の面に前記スプリングのスプリング荷重を受けると共に前記ダイヤフラムの他方の面に形成したダイヤフラム室に２次側圧力を導入し、前記スプリング荷重と２次側圧力との大小関係に応じて前記ダイヤフラムを変位させるダイヤフラム機構と、
前記１次側と２次側を連通する第１連通路と、
前記第１連通路を貫通して軸方向に移動自在に配置され、一端に前記スプリングを当接すると共に他端に前記ダイヤフラムを当接したプランジャと、
前記プランジャと一体に形成された弁体と、
を備え、
２次側圧力による前記ダイヤフラムの押圧力が前記スプリング荷重より大きい場合の前記ダイヤフラムの一方向への変位により、前記プランジャの弁体により１次側から２次側への流路を閉鎖し、２次側圧力による前記ダイヤフラムの押圧力が前記スプリング荷重より小さい場合の前記ダイヤフラムの逆方向への変位により、前記プランジャの弁体を開放し１次側から２次側への流路を開放し、
前記制御弁の調圧パイロット機構は、
前記１次側、２次側、シリンダ室及び外部の各々と連通する第２連通路を形成し、
前記不作動流水機構のプランジャと同一方向に移動自在に収納され、前記第２連通路を貫通して連通状態を切り換える弁体を有するプランジャと、
を備え、
２次側圧力の低下に伴い前記不作動流水機構を前記ダイヤフラムの一方向への変位に連動して前記調圧パイロット機構のプランジャを移動させ、前記シリンダ室を１次側に連通して１次側圧力水を前記シリンダ室に導入して本弁を開放させ、一方、２次側圧力の増加に伴う前記ダイヤフラムの逆方向への変位に連動して前記調圧パイロット機構のプランジャを移動させ、前記シリンダ室を１次側から切り離し、同時に１次側圧力水を前記シリンダ室から外部に排出して本弁を閉鎖させることを特徴とする流水検知装置。
【請求項４】
請求項３記載の流水検知装置に於いて、
前記不作動流水機構のプランジャと前記調圧パイロット機構のプランジャは前記ダイヤフラムを間に介して同軸上に配置されたことを特徴とする流水検知装置。
【請求項５】
請求項１記載の流水検知装置に於いて、
前記不作動流水機構は、
スプリング荷重を軸方向に設定するスプリングと、
ダイヤフラムの一方の面に前記スプリングのスプリング荷重を受けると共に前記ダイヤフラムの他方の面に形成したダイヤフラム室に２次側圧力を導入し、前記スプリング荷重と２次側圧力との大小関係に応じて前記ダイヤフラムを変位させるダイヤフラム機構と、
１次側と２次側弁室と、
前記第１弁室と第２弁室を連通する軸方向の弁穴と、
前記第１弁室、弁穴及び第２弁室を貫通して軸方向に移動自在に配置され、一端に前記スプリングを当接すると共に他端に前記ダイヤフラムを当接したプランジャと、
前記プランジャと一体に形成され前記第１弁室に収納された弁体と、
を備え、
２次側圧力による前記ダイヤフラムの押圧力が前記スプリング荷重より大きい場合の前記ダイヤフラムの一方向への変位により、前記プランジャの弁体を弁シートに当接して１次側から２次側への流路を閉鎖し、２次側圧力による前記ダイヤフラムの押圧力が前記スプリング荷重より小さい場合の前記ダイヤフラムの逆方向への変位により、前記プランジャの弁体を弁シートから離して１次側から２次側への流路を開放し、
前記制御弁の調圧パイロット機構は、
排出ポートの形成により外部に連通された第３弁室と、
前記第３弁室に隣接して軸方向に配置され、１次側圧力水を導入した第４弁室と、
前記第４弁室に隣接して軸方向に配置され、前記本弁の制御圧力を導入した第５弁室と、
前記第３弁室と第４弁室を連通する軸方向の第１連通穴と、
前記第１連通穴に軸方向に移動自在に収納され、軸方向に弁穴を形成した第１プランジャと、
前記第１連通穴と同時に前記第３弁室を貫通して前記ダイヤフラム室に連通した第２連通穴と、
前記第２連通穴の第４弁室の開口部に形成され、前記第１プランジャの当接を受ける弁シートと、
前記第１プランジャを弁シートに当接する閉鎖方向に付勢するバルブスプリングと、
前記第２連通穴に軸方向に移動自在に設けられ、一端を前記ダイヤフラムに支持されると共に、他端を前記第１プランジャに相対させた第２プランジャと、
を備え、
２次側圧力の低下に伴い前記不作動流水機構を開放させる前記ダイヤフラムの一方向への変位により、前記第２プランジャの先端を前記第１プランジャに当接させて移動させることにより、前記第３弁室と第４弁室の間の流路を閉鎖して排出ポートを切り離し、同時に前記第５弁室と第４弁室の流路を開いてシリンダ室に１次側圧力水を導入して本弁を開放させ、一方、２次側圧力の増加に伴う前記ダイヤフラムの逆方向への変位により、前記第２プランジャの先端を前記第１プランジャから離す方向に移動させることにより、前記第５弁室と第４弁室の流路を閉鎖して前記シリンダ室を１次側から切り離し、同時に前記第３弁室と第４弁室の流路を開いてシリンダ室から１次側圧力水を排出して本弁を閉鎖させることを特徴とする流水検知装置。
【請求項６】
請求項３、５記載の流水検知装置に於いて、前記ダイヤフラムの２次側加圧面側に前記調圧パイロット機構を配置し、前記ダイヤフラムが破損した場合、前記スプリング荷重のみを受けることで前記不作動流水機構を連通状態に保持すると共に、前記調圧パイロット機構について２次側を前記シリンダ室に連通すると共に１次側を２次側及び前記シリンダ室から切離して前記本弁を開放状態に保持させることを特徴とする流水検知装置。
【請求項７】
請求項１記載の流水検知装置に於いて、前記本弁駆動部のシリンダ室に１次側圧力水を導入して前記本弁を開放させる手動開放弁を設けたことを特徴とする流水検知装置。
【請求項８】
請求項１記載の流水検知装置に於いて、前記制御弁から前記シリンダ室に１次側圧力水を導入する配管に、前記制御弁に設けた調圧パイロット機構による前記シリンダ室に対し１次側を切り離した状態で、前記シリンダ室を含む前記配管内の水を排水するオートドリップを設けたことを特徴とする流水検知装置。
【請求項９】
請求項１記載の流水検知装置に於いて、前記制御弁に設けた不作動流水機構の２次側バイパス配管に、所定の不作動流水量を流す定流量弁を配置したことを特徴とする流水検知装置。
【請求項１】
配管の途中に設けられ、２次側圧力の低下により本弁を開放して加圧水を給水し、流水検知部により流水検知信号を出力する流水検知装置に於いて、
前記本弁に連動するピストンをシリンダ室に収納自在に設け、前記シリンダ室に対する１次側圧力水の供給制御により前記本弁を開放し、前記シリンダ室からの１次側圧力水の排出制御により前記本弁を閉鎖する本弁駆動部と、
前記本弁の１次側と２次側とバイパスするバイパス配管に設けられ、不作動流水機構と調圧パイロット機構を備える制御弁と、
前記シリンダ室に１次側圧力水を供給する配管に接続され、前記シリンダ室に対する圧力を導入して所定圧力を超えた時にタイマを起動して所定時間後に流水検知信号を外部に出力する圧力スイッチと、
を設け、
前記制御弁の不作動流水機構は、２次側圧力が所定の締切設定圧力を超えている場合に１次側と２次側を切離し、２次側圧力が前記締切設定圧力以下に低下した場合に２次側に１次側圧力水を供給して２次側圧力を回復させる弁機構を備え、
前記制御弁の調圧パイロット機構は、２次側圧力が前記締切設定圧力に対し所定値だけ低い所定の調圧設定圧力に低下するまで前記シリンダ室の１次圧力水を外部に排出して前記本弁を閉鎖方向へ付勢し、２次側圧力が前記調圧設定圧力以下に低下した場合は前記シリンダ室の１次側圧力水を導入して前記本弁を開放させる弁機構を備えたことを特徴とする流水検知装置。
【請求項２】
請求項１記載の流水検知装置に於いて、前記本弁は軸方向に、大弁と小弁を配置し、前記本弁駆動部のシリンダ室に摺動自在に設けたピストンの初期移動で前記小弁を開放し、更なる前記ピストンの移動で前記小弁を開放したまま前記大弁を開放する複数弁構造を備えたことを特徴とする流水検知装置。
【請求項３】
請求項１記載の流水検知装置に於いて、
前記不作動流水機構は、
スプリング荷重を軸方向に設定するスプリングと、
ダイヤフラムの一方の面に前記スプリングのスプリング荷重を受けると共に前記ダイヤフラムの他方の面に形成したダイヤフラム室に２次側圧力を導入し、前記スプリング荷重と２次側圧力との大小関係に応じて前記ダイヤフラムを変位させるダイヤフラム機構と、
前記１次側と２次側を連通する第１連通路と、
前記第１連通路を貫通して軸方向に移動自在に配置され、一端に前記スプリングを当接すると共に他端に前記ダイヤフラムを当接したプランジャと、
前記プランジャと一体に形成された弁体と、
を備え、
２次側圧力による前記ダイヤフラムの押圧力が前記スプリング荷重より大きい場合の前記ダイヤフラムの一方向への変位により、前記プランジャの弁体により１次側から２次側への流路を閉鎖し、２次側圧力による前記ダイヤフラムの押圧力が前記スプリング荷重より小さい場合の前記ダイヤフラムの逆方向への変位により、前記プランジャの弁体を開放し１次側から２次側への流路を開放し、
前記制御弁の調圧パイロット機構は、
前記１次側、２次側、シリンダ室及び外部の各々と連通する第２連通路を形成し、
前記不作動流水機構のプランジャと同一方向に移動自在に収納され、前記第２連通路を貫通して連通状態を切り換える弁体を有するプランジャと、
を備え、
２次側圧力の低下に伴い前記不作動流水機構を前記ダイヤフラムの一方向への変位に連動して前記調圧パイロット機構のプランジャを移動させ、前記シリンダ室を１次側に連通して１次側圧力水を前記シリンダ室に導入して本弁を開放させ、一方、２次側圧力の増加に伴う前記ダイヤフラムの逆方向への変位に連動して前記調圧パイロット機構のプランジャを移動させ、前記シリンダ室を１次側から切り離し、同時に１次側圧力水を前記シリンダ室から外部に排出して本弁を閉鎖させることを特徴とする流水検知装置。
【請求項４】
請求項３記載の流水検知装置に於いて、
前記不作動流水機構のプランジャと前記調圧パイロット機構のプランジャは前記ダイヤフラムを間に介して同軸上に配置されたことを特徴とする流水検知装置。
【請求項５】
請求項１記載の流水検知装置に於いて、
前記不作動流水機構は、
スプリング荷重を軸方向に設定するスプリングと、
ダイヤフラムの一方の面に前記スプリングのスプリング荷重を受けると共に前記ダイヤフラムの他方の面に形成したダイヤフラム室に２次側圧力を導入し、前記スプリング荷重と２次側圧力との大小関係に応じて前記ダイヤフラムを変位させるダイヤフラム機構と、
１次側と２次側弁室と、
前記第１弁室と第２弁室を連通する軸方向の弁穴と、
前記第１弁室、弁穴及び第２弁室を貫通して軸方向に移動自在に配置され、一端に前記スプリングを当接すると共に他端に前記ダイヤフラムを当接したプランジャと、
前記プランジャと一体に形成され前記第１弁室に収納された弁体と、
を備え、
２次側圧力による前記ダイヤフラムの押圧力が前記スプリング荷重より大きい場合の前記ダイヤフラムの一方向への変位により、前記プランジャの弁体を弁シートに当接して１次側から２次側への流路を閉鎖し、２次側圧力による前記ダイヤフラムの押圧力が前記スプリング荷重より小さい場合の前記ダイヤフラムの逆方向への変位により、前記プランジャの弁体を弁シートから離して１次側から２次側への流路を開放し、
前記制御弁の調圧パイロット機構は、
排出ポートの形成により外部に連通された第３弁室と、
前記第３弁室に隣接して軸方向に配置され、１次側圧力水を導入した第４弁室と、
前記第４弁室に隣接して軸方向に配置され、前記本弁の制御圧力を導入した第５弁室と、
前記第３弁室と第４弁室を連通する軸方向の第１連通穴と、
前記第１連通穴に軸方向に移動自在に収納され、軸方向に弁穴を形成した第１プランジャと、
前記第１連通穴と同時に前記第３弁室を貫通して前記ダイヤフラム室に連通した第２連通穴と、
前記第２連通穴の第４弁室の開口部に形成され、前記第１プランジャの当接を受ける弁シートと、
前記第１プランジャを弁シートに当接する閉鎖方向に付勢するバルブスプリングと、
前記第２連通穴に軸方向に移動自在に設けられ、一端を前記ダイヤフラムに支持されると共に、他端を前記第１プランジャに相対させた第２プランジャと、
を備え、
２次側圧力の低下に伴い前記不作動流水機構を開放させる前記ダイヤフラムの一方向への変位により、前記第２プランジャの先端を前記第１プランジャに当接させて移動させることにより、前記第３弁室と第４弁室の間の流路を閉鎖して排出ポートを切り離し、同時に前記第５弁室と第４弁室の流路を開いてシリンダ室に１次側圧力水を導入して本弁を開放させ、一方、２次側圧力の増加に伴う前記ダイヤフラムの逆方向への変位により、前記第２プランジャの先端を前記第１プランジャから離す方向に移動させることにより、前記第５弁室と第４弁室の流路を閉鎖して前記シリンダ室を１次側から切り離し、同時に前記第３弁室と第４弁室の流路を開いてシリンダ室から１次側圧力水を排出して本弁を閉鎖させることを特徴とする流水検知装置。
【請求項６】
請求項３、５記載の流水検知装置に於いて、前記ダイヤフラムの２次側加圧面側に前記調圧パイロット機構を配置し、前記ダイヤフラムが破損した場合、前記スプリング荷重のみを受けることで前記不作動流水機構を連通状態に保持すると共に、前記調圧パイロット機構について２次側を前記シリンダ室に連通すると共に１次側を２次側及び前記シリンダ室から切離して前記本弁を開放状態に保持させることを特徴とする流水検知装置。
【請求項７】
請求項１記載の流水検知装置に於いて、前記本弁駆動部のシリンダ室に１次側圧力水を導入して前記本弁を開放させる手動開放弁を設けたことを特徴とする流水検知装置。
【請求項８】
請求項１記載の流水検知装置に於いて、前記制御弁から前記シリンダ室に１次側圧力水を導入する配管に、前記制御弁に設けた調圧パイロット機構による前記シリンダ室に対し１次側を切り離した状態で、前記シリンダ室を含む前記配管内の水を排水するオートドリップを設けたことを特徴とする流水検知装置。
【請求項９】
請求項１記載の流水検知装置に於いて、前記制御弁に設けた不作動流水機構の２次側バイパス配管に、所定の不作動流水量を流す定流量弁を配置したことを特徴とする流水検知装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１２−５８８０７（Ｐ２０１２−５８８０７Ａ）
【公開日】平成２４年３月２２日（２０１２．３．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１９８５７３（Ｐ２０１０−１９８５７３）
【出願日】平成２２年９月６日（２０１０．９．６）
【出願人】（０００００３４０３）ホーチキ株式会社 (792)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月２２日（２０１２．３．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月６日（２０１０．９．６）
【出願人】（０００００３４０３）ホーチキ株式会社 (792)
【Ｆターム（参考）】
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