開閉弁ユニット
【課題】放水を行う際の水撃を低減でき、待機状態から放水を開始するまでの時間が短い消防設備用の開閉弁ユニットを提供すること。
【解決手段】開閉弁ユニット１は、自動弁４と、自動弁４の二次側に設けられた空気混入機構５とからなる。空気混入機構５はオリフィス１８とオリフィス１８の二次側に設けられた吸気管１９とからなり、自動弁４が開放状態となると、オリフィス１８を消防用水が通過し二次側が負圧となり、空気が導入されて気泡を含有する消防用水となり、開口３に到達して水撃圧力が発生するが、消防用水中の気泡がダンパーとなり水撃圧力が吸収される。
【解決手段】開閉弁ユニット１は、自動弁４と、自動弁４の二次側に設けられた空気混入機構５とからなる。空気混入機構５はオリフィス１８とオリフィス１８の二次側に設けられた吸気管１９とからなり、自動弁４が開放状態となると、オリフィス１８を消防用水が通過し二次側が負圧となり、空気が導入されて気泡を含有する消防用水となり、開口３に到達して水撃圧力が発生するが、消防用水中の気泡がダンパーとなり水撃圧力が吸収される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水撃（ウオーターハンマー）による衝撃圧を低減できる消防防災用放水・散水設備の開閉弁ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
スプリンクラー消火設備、放水銃設備、散水設備などの消防防災用の放水・散水設備では、当該設備用配管の途中に開閉弁が設けられ、配管の先端には放水銃や散水栓などの開口が設けられる。これらの消防防災用放水・散水設備の中でも、配管中の開閉弁の一次側（上流側）が充水・加圧され、二次側（下流側）が空隙とされた乾式の消防防災用設備配管では、開閉弁が開放された後に一次側の加圧水が二次側に勢いよく流れ込み、二次側の開口まで充水した瞬間に流速が急激に減少して水撃が発生する。この水撃による衝撃圧の大きさは、二次側配管が充水される前と後との水流速の差や水中の圧力波の伝播速度に依存することが知られている。こうした水撃による衝撃圧を低減するため、二次側配管が充水するまでの間、弁の開度を小さくして流速（初期流量）を抑制するようにした開閉弁が知られている（特許文献１、２）。
【０００３】
しかし、この開閉弁は、二次側への初期流量を制御するために、弁が半開の位置で一旦停止し、二次側の圧力上昇を検知したタイミングにて全開になるようにされているため、開閉弁から開口までの乾式配管が長い場合や、半開の開度を小さく設定した場合は、待機状態から放水までに長時間を要し、その間に火災が拡大したり、延焼したりする問題がある。また、仮に二次側の圧力上昇を検知する機構に不具合が発生した場合には、半開状態が持続し、充分な放水量が得られないという安全帰結上の不安もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１３６６３号公報
【特許文献２】特開平５−２５３３１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであり、放水を行う際の水撃による衝撃圧を低減でき、待機状態から放水を開始するまでの時間が短い消防防災用放水・散水設備の開閉弁ユニットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の開閉弁ユニットは、開閉弁を備え、該開閉弁の二次側配管が乾式であって放水のための開口を有する消防防災用放水・散水設備の配管に設置される開閉弁ユニットであって、前記開閉弁の一次側及び／又は二次側に設けられ前記配管流路の断面積が狭められた絞り部と、該絞り部の二次側に設けられた吸気口と、該吸気口からの逆流を防ぐ逆止弁と、を有する空気混入機構とが設けられていることを特徴とする。
【０００７】
本発明の開閉弁ユニットでは、開閉弁の一次側及び／又は二次側には、消防防災用放水・散水設備配管の断面積が狭められた絞り部と、絞り部の二次側に設けられた吸気口と、吸気口からの逆流を防ぐ逆止弁とを有する空気混入機構が設けられている。このため、開閉弁が駆動して消防用水が二次側の配管内に流入した場合、前記開閉弁の一次側及び／又は二次側に設けられた空気混入機構の絞り部の二次側が大気圧より低い圧力となり、吸気口から配管内に空気が流れ込み、消防用水に気泡が混入される。こうして気泡を含んだ消防用水は、二次側に設けられた開口に向かって進行し、開口に到達し、さらには開口から放水される。ここで、開口よりも上流側の消防用水の流速は、開口に到達してから突然に減速されるため、水撃による衝撃圧が発生する。しかし、配管内に存在する多くの気泡が衝撃圧によって収縮することにより、その衝撃圧を吸収することとなる。このため、放水を行う際の水撃による衝撃圧の伝播が抑制され、衝撃圧を確実に低減することができる。
また、開閉弁の開度を半開位置で止める機構を設けず、最初から全開とするため、待機状態から放水するまでの時間が短く、放水初期段階から、規定の放水量を得ることができる。
さらには、逆止弁の存在により、二次側配管充水後は、気泡が混入することなく、従来どおりの送水及び放水を行うことができる。
【０００８】
前記絞り部の最狭部分の流路断面積は、絞られていない部分の配管流路の断面積の３０％以上８０％未満であることが好ましい。絞り部の最狭部分の流路断面積が、絞られていない部分の配管流路の断面積の３０％以上であれば、圧力損失が小さく、絞り部を設けたことによる送水能力の低下も小さいため、開口からの充分な放水ができる。また、絞り部の最狭部分の断面積が８０％未満とすれば、絞り部の二次側の圧力低下の効果を充分とすることができ、吸気口からの空気を充分に取り込むことができる。このため、消防用水中の気泡の生成量が多くなり、ひいては水撃の衝撃圧の低減効果も充分なものとなる。
【０００９】
ここで空気混入機構が開閉弁の二次側に設けられている場合、絞り部は配管内径を徐々に絞り込むジェットであることが好ましい。ジェットは空気を取り込む能力が高く、水撃の衝撃圧の低減効果を優れたものとなる。また、吸気口をジェットの近くに配設しても、多くの空気を取り込むことができるため、開閉弁ユニットの小型化が可能となる。
【００１０】
さらには、ジェットの出口近傍に、ジェットの出口の開口径より大きく、配管内径未満の内径の入り口を有する筒状のデフューザーを設けることが好ましい。これにより、開閉弁ユニットの二次側の配管が、長距離の場合や鉛直方向に立ち上がるなどして水頭圧を生じた場合であっても、安定して空気を取り込むことができ、十分な水撃の衝撃圧の低減効果を奏することができる。さらに好ましいのは、デフューザーが下流に向かって大径とされたテーパ形状である。
【００１１】
また、空気混入機構は前記開閉弁の二次側に設けられていて、絞り部が配管内径を突然に小径とするオリフィスである場合には、開閉弁からオリフィスまでの距離は、配管内径の１．５倍以上であることが好ましい。開閉弁からの距離が配管内径の１．５倍以上の領域は層流領域となるため、吸気口からの空気の取り込みが安定し、ひいては水撃の衝撃圧の低減効果も安定なものとなるからである。
【００１２】
さらに、開閉弁は自動弁とすることができる。こうであれば、開閉弁本体のコントロールに、電力や圧縮空気などの他の動力源を必要とせず、開閉弁一次側の水圧のみで、開閉弁本体を開閉させることができる。
【００１３】
ここで、自動弁は一斉開放弁であることが好ましい。こうであれば、放水開始から放水速度が最大になるまでの時間を極めて短くすることができる。また、弁本体の圧力損失も低くすることができる。
【００１４】
また、自動弁は二次側の圧力を検知して開度を調整するパイロット機構を備えることが好ましい。こうであれば、開口の個数や放水量の変化に対しても、二次側の圧力を一定に制御することが可能となる。
【００１５】
また、自動弁は起動弁を有し、該起動弁の開放から弁開度が全開となるまでの時間が１５秒以内であることが好ましい。こうであれば、早期に防護対象を消火、あるいは防護対象への延焼を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施例１の開閉弁ユニットの待機状態を示した断面図である。
【図２】実施例１の開閉弁ユニットの起動直後の状態を示した断面図である。
【図３】実施例１の開閉弁ユニットの放水状態を示した断面図である。
【図４】開閉弁ユニットの特性を評価するための模擬消防防災設備の模式図である。
【図５】実施例の開閉弁ユニット（空気混入機構あり）の水撃圧力の経時変化を示すグラフである。
【図６】比較例の開閉弁ユニット（空気混入機構なし）の水撃圧力の経時変化を示すグラフである。
【図７】オリフィスの開度と水撃圧力の関係及びオリフィスの開度と圧力損失の関係を示すグラフである。
【図８】（ａ）は実施例２の開閉弁ユニットの待機状態を示した断面図である。（ｂ）はデフューザーを設けた実施例２の変形例である。
【図９】実施例２及びその変形例における、二次側圧力損失と空気吸引流量との関係を示すグラフである。
【図１０】実施例３の開閉弁ユニットの待機状態を示した断面図である。
【図１１】実施例３の開閉弁ユニットのパイロット弁４０部分の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の開閉弁ユニットは、開閉弁を備え、該開閉弁の二次側が乾式であって放水のための開口を有する消防防災用放水・散水設備の配管であれば設置することができる。このような消防防災用放水・散水設備としては、例えば、火災時に開閉弁が開放され、配管先端に設けられた放水銃やスプリンクラー水栓に消防用水を供給する火災消火システムや、火災の放射熱から設備を保護するための散水設備等が挙げられる。
【００１８】
また、本発明の開閉弁ユニットに用いられる開閉弁としては、特に限定はないが、二次側の圧力を制御することができる自動弁とすることが好ましい。自動弁であれば、圧力や流量を自動的に調節することができる。
【実施例】
【００１９】
以下、本発明を具体化した実施例を図面を参照しつつ説明する。
（実施例１）
＜構 成＞
図１に、実施例１の開閉弁ユニット１を示す。この開閉弁ユニット１は、消防防災用放水・散水設備の配管２の途中に挿入されている。配管２の先端には放水用の開口３が設けられており、他端は図示しない送水ポンプに接続されている。開閉弁ユニット１は自動弁４と、自動弁４の二次側に設けられた空気混入機構５とからなる。
【００２０】
自動弁４は一斉開放弁であり、一次側流路６と二次側流路７とを連通させるための連通孔８が設けられている。連通孔８の上縁部には弁座９が形成されており、弁座９には弁体１０が一次側の圧力を受けて圧着されており、弁体１０は同軸でスピンドル１１の先端に固定されている。スピンドル１１は一次側流路６と連通する弁内を上方に向かって貫通してピストン室１２に入り、さらにはピストン室１２の上端を貫通して上方に突出し、先端にハンドル１３が取り付けられている。スピンドル１１の中央にはピストン１４が同軸で固定されており、ピストン室１２を上下に分割している。ピストン１４はスピンドル１１とともにピストン室１２内を上下移動可能とされている。なお、スピンドル１１は、ピストン１４の上下動、およびハンドル１３の回転のいずれにおいても、連動して上下するようになっている。また、一次側流路６には起動用配管１６の一端側が接続されており、起動弁１７を経て他端側がピストン室１２内の下部と連通している。
【００２１】
また、自動弁４の二次側の配管２内には、二次側に向かって流路断面が５０％に狭められたオリフィス１８が設けられており、オリフィス１８の２次側には吸気管１９が接続されており、吸気管１９の先端には逆止弁２０が取り付けられている。オリフィス１８と吸気管１９と逆止弁２０とが空気混入機構５である。自動弁４とオリフィス１８の最狭部分との距離は配管２の内側直径の２倍とされている。
【００２２】
自動弁４は起動弁１７の開放から弁開度が全開となるまでの時間が１５秒以内とされている。
【００２３】
＜作用効果＞
（待機時）
以上のように構成された実施例１の開閉弁ユニット１では、待機状態においては、一次側流路６は消防用水が加圧状態で充填されており、二次側流路７は空の状態とされている。また起動弁１７は閉状態とされており、ピストン室１２内は空の状態とされている。このため、弁体１０は一次側流路６の消防用水から受ける圧力で弁座９に圧着されて連通孔８が閉鎖されており、これにより一次側流路６の消防用水の二次側流路７へ移動が阻止されている。
【００２４】
（起動時）
図２に示すように、起動弁１７を閉状態から開状態にすると、一次側流路６内の消防用水は起動用配管１６を経てピストン室１２に流入する。ピストン１４の受圧面積は、弁体１０の受圧面積よりも大きいため、ピストン室１２に流入した消防用水の圧力によってピストン１４が押し上げられ、スピンドル１１が弁体１０とともに上昇する。これにより、一次側流路６の消防用水は連通孔８を介して二次側流路７に流入し、オリフィス１８を通過する。ここで、オリフィス１８の二次側は大気圧よりも圧力が低くなり、吸気管１９から逆止弁２０を介して空気が配管２内に入り、消防用水と混合されて気泡が形成される。
【００２５】
（放水時）
そして、図３に示すように、気泡を含む消防用水はさらに配管２内を進み、ついには開口３に到達し、放水される。開口３は配管２の内径よりも狭くなっているため、開口３に到達した気泡を含む消防用水は突然速度が遅くなり、水撃による衝撃圧が発生する。この衝撃圧（圧縮波）は、気泡を含む消防用水の進行方向と逆向きに伝播する。しかし、この衝撃圧は消防用水に含まれる気泡の収縮によって吸収され、衝撃圧の伝播が低減される。
【００２６】
したがって、実施例１の開閉弁ユニット１によれば、放水を行う際の水撃圧を確実に低減することができる。また、弁体１０を連通孔８から一気に離して開度を最初から全開とし、さらには、起動弁４の開放から弁開度が全開となるまでの時間が１５秒以内と短いため、待機状態から放水するまでの時間が短い。さらには、逆止弁２０の存在により、二次側流路７が充水した後は、消防用水が吸気管１９から逆流することを防止することができる。
【００２７】
（比較例１）
比較例１の開閉弁ユニットは、空気混入機構空気混入機構５が設けられていない点を除き、実施例１の開閉弁ユニットと同様であり、同一の構成については同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００２８】
比較例１の開閉弁ユニットでは、空気混入機構が設けられていないため、起動弁１７を開けて自動弁４を開状態とし、一次側流路６の消防用水を二次側流路７に流入させても、消防用水中に気泡が混合されない。このため、開口３に到達した瞬間の消防用水の速度が急激に変化し、消防用水の進行方向と逆向きの水撃が発生しても、この水撃による衝撃圧力を吸収することができない。このため、二次側流路７、及び一次側流路６を含む配管全体へ、衝撃圧力が伝播することとなる。
【００２９】
−評価試験−
本発明の開閉弁ユニットの効果を確認するために、図４に示す模擬散水設備を作製し、評価試験を行った。この模擬散水設備は、実施例１の開閉弁ユニット１が二次側配管２１の一端に接続されており、他端には散水配管２２がＴ字状に接続されている。
ただし、自動弁４からオリフィス１８までの距離は０及び９．５ｄ（ｄは模擬散水設備配管２の内径）の２種類とし、オリフィス１８の開度（すなわち（オリフィス１８の最狭部分の流路断面積／模擬散水設備配管２の流路断面積））は、０．４、０．６、０．８及び１．０の４種類とし、合計８種類の開閉弁ユニットを作製した。なお、開度１．０とは、オリフィスを取り付けていないことを表す。
【００３０】
散水配管２２には左右に５個ずつ、合計１０個の開口２３が均等間隔で上方に突出するように設けられている。二次側配管２１及び散水配管２２の長さはともに１１ｍであり、自動弁４の一次側は一次側配管２４に接続されている。また、自動弁４の一次側及び二次側には、それぞれ圧力計Ｐ１及びＰ２が設置されており、散水配管２３の一端には圧力計Ｐ３が接続されている。圧力計Ｐ３はデータロガー２５に接続されており、圧力の経時記録が可能とされている。
【００３１】
比較例１の開閉弁ユニットについても、同様の模擬散水設備を作製し、その評価試験を行った。
【００３２】
測定条件はとおりである。
・自動弁４の開放前の一次側圧力：１．０ＭＰａ
・自動弁４の開放直後の初期流量：３９００Ｌ／ｍｉｎ
・開口２３の１個の吐出水量：１８６Ｌ／ｍｉｎ（０．７５ＭＰａ時）
・一次側配管２４：ＪＩＳ１０Ｋ １００Ａ ＳＧＰ管（メッキなし）
・二次側配管２１：ＪＩＳ１０Ｋ １００Ａ ＳＧＰ管（メッキなし）
長さ１１ｍ
・散水配管２２：ＪＩＳ１０Ｋ ８０Ａ ＳＧＰ管（メッキなし）
長さ５．５ｍ×２
【００３３】
（結 果）
データロガー５にて記録した水撃圧力の経時変化を図５及び図６に示す。ここで、図５は、自動弁４から開度０．６のオリフィス１８までの距離を９．５ｄとした空気混入機構の開閉弁ユニットの結果である。また、図６は空気混入機構を有さない開閉弁ユニットの結果である。
【００３４】
図６に示すように、空気混入機構を有さない比較例の開閉弁ユニットでは、圧力が急激に立ち上がり、最大で２．５ＭＰａという大きな水撃圧力が発生した。これに対し、空気混入機構を有する実施例の開閉弁ユニットでは、図５に示すように、空気混入機構を有しない比較例と比べて圧力の立ち上がりが緩やかであり、水撃圧の最大値も１．６ＭＰａとなり、３６％の低減となった。
【００３５】
また、「オリフィス１８の開度と水撃圧力の関係」については、図７（ａ）及び（ｂ）に示した。図中の「オリフィスのみの場合の水撃圧特性」の曲線は、吸気させずに測定した純粋なオリフィス１８の開度別水撃圧特性である。オリフィス１８の開度が小さいほど水撃圧力が低くなっているが、これはオリフィス１８によって、流量が絞られることによる。
【００３６】
次に、自動弁４からオリフィス１８までの距離を０として、吸気可能とした状態で測定した結果を、図中（ａ：菱形プロット）に示した。結果から分かるとおり、オリフィス１８の流量抑制によって低減された「オリフィスのみの場合の水撃圧特性」とほぼ同じ値であり、空気混入機構の効果が得られていないことが分かる。これは、自動弁４から近い位置では流れが乱流となり、空気混入機構が適切に作動していないためと考えられる。
【００３７】
一方、自動弁４からオリフィス１８までの距離を９．５ｄ、かつ、吸気可能とした状態で測定した結果を、図中（ｂ：正方形プロット）に示した。この場合、自動弁４からオリフィス１８までの距離を０とした場合よりも水撃値が低く、かつ、オリフィス１８の開度が小さいほど水撃圧も低くなっており、空気混入機構の効果が得られているが分かる。このため、経験上層流状態となる自動弁４から１．５倍以上の位置にオリフィス１８を設置することが好ましく、さらに好ましいのは２倍以上であり、最も好ましいのは５倍以上である。
【００３８】
一方、「オリフィス１８の開度と開閉弁ユニットの圧力損失」の関係については、図７（ｃ：破線（圧力損失値は縦軸表示値の０．１倍を読み値とする））に示すように、オリフィス１８の開度が小さいほど大きくなる傾向にある。
【００３９】
上記の結果から、オリフィス１８の開度を小さくして気泡を混入させ、水撃圧力を小さくすることと、開閉弁ユニット本体の圧力損失を小さくすることとは、二律背反の関係となることが分かった。このため、両者を勘案して開度を３０％以上８０％未満とすることが好ましい。さらに好ましいのは４０％以上７０％未満であり、最も好ましいのは４５％以上６５％未満である。
【００４０】
（実施例２）
実施例２の開閉弁ユニットは、図８（ａ）に示すように、実施例１の開閉弁ユニット１におけるオリフィス１８をジェット３０に替えたものである。ジェット３０は自動弁４の下流側の直後の位置に設けられている。こうであれば、オリフィスの場合と同じ通水流量であっても吸気量を多くすることができる。ジェット３０は一次側から二次側に向かって内径が徐々に小さくなる筒形状とされている。その他については実施例１の開閉弁ユニットと同様であり、同一の構成については同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００４１】
実施例２の開閉弁ユニットでは、ジェット３０が一次側から二次側に向かって内径が徐々に小さくされているため、オリフィス１８と同様、消防用水が流れることにより二次側の圧力が低下し、これによって吸気管１９から空気が取り込まれ、消防用水中に気泡を混入させる。このため、実施例１と同様、泡が水撃圧力を吸収し、放水を行う際の水撃圧を確実に低減することができる。また、ジェット３０は空気を取り込む能力が高く、水撃の衝撃圧の低減効果を優れたものとなる。さらに、吸気口２０がジェット３０に近接して設けられているにもかかわらず、十分な量の空気を取り込むことができた。このため、開閉弁ユニットの小型化が可能となる。
【００４２】
なお、実施例２の変形例として、図８（ｂ）に示すように、ジェット３０の出口近傍に、ジェットの出口の開口径より大きく、配管内径未満の内径の入口を有する筒状のデフューザー３１を設けてもよい。こうであれば、ジェット３０から開口３までの長さが長く、その間の圧力損が大きい場合でも、空気を取り込む能力が高いため、十分な水撃の衝撃圧の低減効果を奏することができた（図９参照）。さらには、デフューザーは下流に向かって大径となるテーパ形状であることが好ましい。
【００４３】
（実施例３）
実施例３は開閉弁ユニットの二次側配管の圧力を検知して開度を調整するパイロット機構を備えた開閉弁ユニットであり、図１０に示すように、パイロット弁４０のコントロール室４１と配管２とが圧力検知配管４２によって連結されており、パイロット弁４０の弁室４３が起動用配管１６と連結されている。パイロット弁４０と圧力検知配管４２とがパイロット機構である。
【００４４】
弁室４３内には図１１に示すように弁体４４と弁座４５が設けられており、弁体４４の上端はコントロール室４１側に上下に摺動可能に慣入されている。弁体４４の上端はコントロール室４１内のダイヤフラム４６に接続されており、ダイヤフラム４６の上側はコイルバネ４７に接続されている。コントロール室４１の上端から突出してコイルバネ４７の付勢力を調整する調整ハンドル４８が設けられている。
その他については実施例１の開閉弁ユニットと同様であり、同一の構成については同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００４５】
以上のように構成された実施例３の開閉弁ユニットでは、起動弁１７を開いて開閉弁４を開状態とし、消防用水を配管２に流入させると、配管２内の圧力が圧力検知配管４２によってパイロット弁４０のコントロール室４１のダイヤフラム４６の下部に伝えられ、コイルバネ４７の付勢力に打ち勝ってダイヤフラム４６を押し上げる。これにより弁室４３内の弁体４４が弁座４５に接近し、通水量が減少して開閉弁４のピストン室１２の圧力が低下する。ピストン室１２の圧力が低下するとピストン１４が下がり、開閉弁４の開度が低下する。これにより、配管２への消防用水の流入量が減り圧力が低下する。このようにして、開閉弁二次側の圧力が圧力検知配管４２によってパイロット弁４０のコントロール室４１のダイヤフラム４６の下部にフィードバックされ、圧力が下がりすぎた場合は、逆にコイルバネ４７の付勢力により弁体４４が弁座４５から離れ、通水量を増加させ再び自動弁４の開度を上昇させる。こうしたフィードバック機能によって、開閉弁の二次側の圧力が安定し、ひいては消防用水を安定的に送水することができる。
【００４６】
その他については、実施例１の開閉弁ユニットと同様の作用効果を奏することができる。
【００４７】
上記実施例１〜３では自動弁４の二次側に空気混入機構５を設置したが、一次側に設置してもよいし、一次側及び二次側の双方に設置してもよい。
また、この発明は上記発明の実施例の説明に何ら限定されるものではない。特許請求の範囲を逸脱せず、当業者が容易に想到できる範囲で種々の変形態様もこの発明に含まれる。
【符号の説明】
【００４８】
１…開閉弁ユニット
４…自動弁
３…開口
２…配管
１８、３０…絞り部（１８…オリフィス、３０…ジェット）
１９…吸気口（吸気管）
２０…逆止弁
５…空気混入機構
４０、４２…パイロット機構（４０…パイロット弁、４２…圧力検知配管）
１７…起動弁
３１…デフューザー
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水撃（ウオーターハンマー）による衝撃圧を低減できる消防防災用放水・散水設備の開閉弁ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
スプリンクラー消火設備、放水銃設備、散水設備などの消防防災用の放水・散水設備では、当該設備用配管の途中に開閉弁が設けられ、配管の先端には放水銃や散水栓などの開口が設けられる。これらの消防防災用放水・散水設備の中でも、配管中の開閉弁の一次側（上流側）が充水・加圧され、二次側（下流側）が空隙とされた乾式の消防防災用設備配管では、開閉弁が開放された後に一次側の加圧水が二次側に勢いよく流れ込み、二次側の開口まで充水した瞬間に流速が急激に減少して水撃が発生する。この水撃による衝撃圧の大きさは、二次側配管が充水される前と後との水流速の差や水中の圧力波の伝播速度に依存することが知られている。こうした水撃による衝撃圧を低減するため、二次側配管が充水するまでの間、弁の開度を小さくして流速（初期流量）を抑制するようにした開閉弁が知られている（特許文献１、２）。
【０００３】
しかし、この開閉弁は、二次側への初期流量を制御するために、弁が半開の位置で一旦停止し、二次側の圧力上昇を検知したタイミングにて全開になるようにされているため、開閉弁から開口までの乾式配管が長い場合や、半開の開度を小さく設定した場合は、待機状態から放水までに長時間を要し、その間に火災が拡大したり、延焼したりする問題がある。また、仮に二次側の圧力上昇を検知する機構に不具合が発生した場合には、半開状態が持続し、充分な放水量が得られないという安全帰結上の不安もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１３６６３号公報
【特許文献２】特開平５−２５３３１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであり、放水を行う際の水撃による衝撃圧を低減でき、待機状態から放水を開始するまでの時間が短い消防防災用放水・散水設備の開閉弁ユニットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の開閉弁ユニットは、開閉弁を備え、該開閉弁の二次側配管が乾式であって放水のための開口を有する消防防災用放水・散水設備の配管に設置される開閉弁ユニットであって、前記開閉弁の一次側及び／又は二次側に設けられ前記配管流路の断面積が狭められた絞り部と、該絞り部の二次側に設けられた吸気口と、該吸気口からの逆流を防ぐ逆止弁と、を有する空気混入機構とが設けられていることを特徴とする。
【０００７】
本発明の開閉弁ユニットでは、開閉弁の一次側及び／又は二次側には、消防防災用放水・散水設備配管の断面積が狭められた絞り部と、絞り部の二次側に設けられた吸気口と、吸気口からの逆流を防ぐ逆止弁とを有する空気混入機構が設けられている。このため、開閉弁が駆動して消防用水が二次側の配管内に流入した場合、前記開閉弁の一次側及び／又は二次側に設けられた空気混入機構の絞り部の二次側が大気圧より低い圧力となり、吸気口から配管内に空気が流れ込み、消防用水に気泡が混入される。こうして気泡を含んだ消防用水は、二次側に設けられた開口に向かって進行し、開口に到達し、さらには開口から放水される。ここで、開口よりも上流側の消防用水の流速は、開口に到達してから突然に減速されるため、水撃による衝撃圧が発生する。しかし、配管内に存在する多くの気泡が衝撃圧によって収縮することにより、その衝撃圧を吸収することとなる。このため、放水を行う際の水撃による衝撃圧の伝播が抑制され、衝撃圧を確実に低減することができる。
また、開閉弁の開度を半開位置で止める機構を設けず、最初から全開とするため、待機状態から放水するまでの時間が短く、放水初期段階から、規定の放水量を得ることができる。
さらには、逆止弁の存在により、二次側配管充水後は、気泡が混入することなく、従来どおりの送水及び放水を行うことができる。
【０００８】
前記絞り部の最狭部分の流路断面積は、絞られていない部分の配管流路の断面積の３０％以上８０％未満であることが好ましい。絞り部の最狭部分の流路断面積が、絞られていない部分の配管流路の断面積の３０％以上であれば、圧力損失が小さく、絞り部を設けたことによる送水能力の低下も小さいため、開口からの充分な放水ができる。また、絞り部の最狭部分の断面積が８０％未満とすれば、絞り部の二次側の圧力低下の効果を充分とすることができ、吸気口からの空気を充分に取り込むことができる。このため、消防用水中の気泡の生成量が多くなり、ひいては水撃の衝撃圧の低減効果も充分なものとなる。
【０００９】
ここで空気混入機構が開閉弁の二次側に設けられている場合、絞り部は配管内径を徐々に絞り込むジェットであることが好ましい。ジェットは空気を取り込む能力が高く、水撃の衝撃圧の低減効果を優れたものとなる。また、吸気口をジェットの近くに配設しても、多くの空気を取り込むことができるため、開閉弁ユニットの小型化が可能となる。
【００１０】
さらには、ジェットの出口近傍に、ジェットの出口の開口径より大きく、配管内径未満の内径の入り口を有する筒状のデフューザーを設けることが好ましい。これにより、開閉弁ユニットの二次側の配管が、長距離の場合や鉛直方向に立ち上がるなどして水頭圧を生じた場合であっても、安定して空気を取り込むことができ、十分な水撃の衝撃圧の低減効果を奏することができる。さらに好ましいのは、デフューザーが下流に向かって大径とされたテーパ形状である。
【００１１】
また、空気混入機構は前記開閉弁の二次側に設けられていて、絞り部が配管内径を突然に小径とするオリフィスである場合には、開閉弁からオリフィスまでの距離は、配管内径の１．５倍以上であることが好ましい。開閉弁からの距離が配管内径の１．５倍以上の領域は層流領域となるため、吸気口からの空気の取り込みが安定し、ひいては水撃の衝撃圧の低減効果も安定なものとなるからである。
【００１２】
さらに、開閉弁は自動弁とすることができる。こうであれば、開閉弁本体のコントロールに、電力や圧縮空気などの他の動力源を必要とせず、開閉弁一次側の水圧のみで、開閉弁本体を開閉させることができる。
【００１３】
ここで、自動弁は一斉開放弁であることが好ましい。こうであれば、放水開始から放水速度が最大になるまでの時間を極めて短くすることができる。また、弁本体の圧力損失も低くすることができる。
【００１４】
また、自動弁は二次側の圧力を検知して開度を調整するパイロット機構を備えることが好ましい。こうであれば、開口の個数や放水量の変化に対しても、二次側の圧力を一定に制御することが可能となる。
【００１５】
また、自動弁は起動弁を有し、該起動弁の開放から弁開度が全開となるまでの時間が１５秒以内であることが好ましい。こうであれば、早期に防護対象を消火、あるいは防護対象への延焼を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施例１の開閉弁ユニットの待機状態を示した断面図である。
【図２】実施例１の開閉弁ユニットの起動直後の状態を示した断面図である。
【図３】実施例１の開閉弁ユニットの放水状態を示した断面図である。
【図４】開閉弁ユニットの特性を評価するための模擬消防防災設備の模式図である。
【図５】実施例の開閉弁ユニット（空気混入機構あり）の水撃圧力の経時変化を示すグラフである。
【図６】比較例の開閉弁ユニット（空気混入機構なし）の水撃圧力の経時変化を示すグラフである。
【図７】オリフィスの開度と水撃圧力の関係及びオリフィスの開度と圧力損失の関係を示すグラフである。
【図８】（ａ）は実施例２の開閉弁ユニットの待機状態を示した断面図である。（ｂ）はデフューザーを設けた実施例２の変形例である。
【図９】実施例２及びその変形例における、二次側圧力損失と空気吸引流量との関係を示すグラフである。
【図１０】実施例３の開閉弁ユニットの待機状態を示した断面図である。
【図１１】実施例３の開閉弁ユニットのパイロット弁４０部分の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の開閉弁ユニットは、開閉弁を備え、該開閉弁の二次側が乾式であって放水のための開口を有する消防防災用放水・散水設備の配管であれば設置することができる。このような消防防災用放水・散水設備としては、例えば、火災時に開閉弁が開放され、配管先端に設けられた放水銃やスプリンクラー水栓に消防用水を供給する火災消火システムや、火災の放射熱から設備を保護するための散水設備等が挙げられる。
【００１８】
また、本発明の開閉弁ユニットに用いられる開閉弁としては、特に限定はないが、二次側の圧力を制御することができる自動弁とすることが好ましい。自動弁であれば、圧力や流量を自動的に調節することができる。
【実施例】
【００１９】
以下、本発明を具体化した実施例を図面を参照しつつ説明する。
（実施例１）
＜構 成＞
図１に、実施例１の開閉弁ユニット１を示す。この開閉弁ユニット１は、消防防災用放水・散水設備の配管２の途中に挿入されている。配管２の先端には放水用の開口３が設けられており、他端は図示しない送水ポンプに接続されている。開閉弁ユニット１は自動弁４と、自動弁４の二次側に設けられた空気混入機構５とからなる。
【００２０】
自動弁４は一斉開放弁であり、一次側流路６と二次側流路７とを連通させるための連通孔８が設けられている。連通孔８の上縁部には弁座９が形成されており、弁座９には弁体１０が一次側の圧力を受けて圧着されており、弁体１０は同軸でスピンドル１１の先端に固定されている。スピンドル１１は一次側流路６と連通する弁内を上方に向かって貫通してピストン室１２に入り、さらにはピストン室１２の上端を貫通して上方に突出し、先端にハンドル１３が取り付けられている。スピンドル１１の中央にはピストン１４が同軸で固定されており、ピストン室１２を上下に分割している。ピストン１４はスピンドル１１とともにピストン室１２内を上下移動可能とされている。なお、スピンドル１１は、ピストン１４の上下動、およびハンドル１３の回転のいずれにおいても、連動して上下するようになっている。また、一次側流路６には起動用配管１６の一端側が接続されており、起動弁１７を経て他端側がピストン室１２内の下部と連通している。
【００２１】
また、自動弁４の二次側の配管２内には、二次側に向かって流路断面が５０％に狭められたオリフィス１８が設けられており、オリフィス１８の２次側には吸気管１９が接続されており、吸気管１９の先端には逆止弁２０が取り付けられている。オリフィス１８と吸気管１９と逆止弁２０とが空気混入機構５である。自動弁４とオリフィス１８の最狭部分との距離は配管２の内側直径の２倍とされている。
【００２２】
自動弁４は起動弁１７の開放から弁開度が全開となるまでの時間が１５秒以内とされている。
【００２３】
＜作用効果＞
（待機時）
以上のように構成された実施例１の開閉弁ユニット１では、待機状態においては、一次側流路６は消防用水が加圧状態で充填されており、二次側流路７は空の状態とされている。また起動弁１７は閉状態とされており、ピストン室１２内は空の状態とされている。このため、弁体１０は一次側流路６の消防用水から受ける圧力で弁座９に圧着されて連通孔８が閉鎖されており、これにより一次側流路６の消防用水の二次側流路７へ移動が阻止されている。
【００２４】
（起動時）
図２に示すように、起動弁１７を閉状態から開状態にすると、一次側流路６内の消防用水は起動用配管１６を経てピストン室１２に流入する。ピストン１４の受圧面積は、弁体１０の受圧面積よりも大きいため、ピストン室１２に流入した消防用水の圧力によってピストン１４が押し上げられ、スピンドル１１が弁体１０とともに上昇する。これにより、一次側流路６の消防用水は連通孔８を介して二次側流路７に流入し、オリフィス１８を通過する。ここで、オリフィス１８の二次側は大気圧よりも圧力が低くなり、吸気管１９から逆止弁２０を介して空気が配管２内に入り、消防用水と混合されて気泡が形成される。
【００２５】
（放水時）
そして、図３に示すように、気泡を含む消防用水はさらに配管２内を進み、ついには開口３に到達し、放水される。開口３は配管２の内径よりも狭くなっているため、開口３に到達した気泡を含む消防用水は突然速度が遅くなり、水撃による衝撃圧が発生する。この衝撃圧（圧縮波）は、気泡を含む消防用水の進行方向と逆向きに伝播する。しかし、この衝撃圧は消防用水に含まれる気泡の収縮によって吸収され、衝撃圧の伝播が低減される。
【００２６】
したがって、実施例１の開閉弁ユニット１によれば、放水を行う際の水撃圧を確実に低減することができる。また、弁体１０を連通孔８から一気に離して開度を最初から全開とし、さらには、起動弁４の開放から弁開度が全開となるまでの時間が１５秒以内と短いため、待機状態から放水するまでの時間が短い。さらには、逆止弁２０の存在により、二次側流路７が充水した後は、消防用水が吸気管１９から逆流することを防止することができる。
【００２７】
（比較例１）
比較例１の開閉弁ユニットは、空気混入機構空気混入機構５が設けられていない点を除き、実施例１の開閉弁ユニットと同様であり、同一の構成については同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００２８】
比較例１の開閉弁ユニットでは、空気混入機構が設けられていないため、起動弁１７を開けて自動弁４を開状態とし、一次側流路６の消防用水を二次側流路７に流入させても、消防用水中に気泡が混合されない。このため、開口３に到達した瞬間の消防用水の速度が急激に変化し、消防用水の進行方向と逆向きの水撃が発生しても、この水撃による衝撃圧力を吸収することができない。このため、二次側流路７、及び一次側流路６を含む配管全体へ、衝撃圧力が伝播することとなる。
【００２９】
−評価試験−
本発明の開閉弁ユニットの効果を確認するために、図４に示す模擬散水設備を作製し、評価試験を行った。この模擬散水設備は、実施例１の開閉弁ユニット１が二次側配管２１の一端に接続されており、他端には散水配管２２がＴ字状に接続されている。
ただし、自動弁４からオリフィス１８までの距離は０及び９．５ｄ（ｄは模擬散水設備配管２の内径）の２種類とし、オリフィス１８の開度（すなわち（オリフィス１８の最狭部分の流路断面積／模擬散水設備配管２の流路断面積））は、０．４、０．６、０．８及び１．０の４種類とし、合計８種類の開閉弁ユニットを作製した。なお、開度１．０とは、オリフィスを取り付けていないことを表す。
【００３０】
散水配管２２には左右に５個ずつ、合計１０個の開口２３が均等間隔で上方に突出するように設けられている。二次側配管２１及び散水配管２２の長さはともに１１ｍであり、自動弁４の一次側は一次側配管２４に接続されている。また、自動弁４の一次側及び二次側には、それぞれ圧力計Ｐ１及びＰ２が設置されており、散水配管２３の一端には圧力計Ｐ３が接続されている。圧力計Ｐ３はデータロガー２５に接続されており、圧力の経時記録が可能とされている。
【００３１】
比較例１の開閉弁ユニットについても、同様の模擬散水設備を作製し、その評価試験を行った。
【００３２】
測定条件はとおりである。
・自動弁４の開放前の一次側圧力：１．０ＭＰａ
・自動弁４の開放直後の初期流量：３９００Ｌ／ｍｉｎ
・開口２３の１個の吐出水量：１８６Ｌ／ｍｉｎ（０．７５ＭＰａ時）
・一次側配管２４：ＪＩＳ１０Ｋ １００Ａ ＳＧＰ管（メッキなし）
・二次側配管２１：ＪＩＳ１０Ｋ １００Ａ ＳＧＰ管（メッキなし）
長さ１１ｍ
・散水配管２２：ＪＩＳ１０Ｋ ８０Ａ ＳＧＰ管（メッキなし）
長さ５．５ｍ×２
【００３３】
（結 果）
データロガー５にて記録した水撃圧力の経時変化を図５及び図６に示す。ここで、図５は、自動弁４から開度０．６のオリフィス１８までの距離を９．５ｄとした空気混入機構の開閉弁ユニットの結果である。また、図６は空気混入機構を有さない開閉弁ユニットの結果である。
【００３４】
図６に示すように、空気混入機構を有さない比較例の開閉弁ユニットでは、圧力が急激に立ち上がり、最大で２．５ＭＰａという大きな水撃圧力が発生した。これに対し、空気混入機構を有する実施例の開閉弁ユニットでは、図５に示すように、空気混入機構を有しない比較例と比べて圧力の立ち上がりが緩やかであり、水撃圧の最大値も１．６ＭＰａとなり、３６％の低減となった。
【００３５】
また、「オリフィス１８の開度と水撃圧力の関係」については、図７（ａ）及び（ｂ）に示した。図中の「オリフィスのみの場合の水撃圧特性」の曲線は、吸気させずに測定した純粋なオリフィス１８の開度別水撃圧特性である。オリフィス１８の開度が小さいほど水撃圧力が低くなっているが、これはオリフィス１８によって、流量が絞られることによる。
【００３６】
次に、自動弁４からオリフィス１８までの距離を０として、吸気可能とした状態で測定した結果を、図中（ａ：菱形プロット）に示した。結果から分かるとおり、オリフィス１８の流量抑制によって低減された「オリフィスのみの場合の水撃圧特性」とほぼ同じ値であり、空気混入機構の効果が得られていないことが分かる。これは、自動弁４から近い位置では流れが乱流となり、空気混入機構が適切に作動していないためと考えられる。
【００３７】
一方、自動弁４からオリフィス１８までの距離を９．５ｄ、かつ、吸気可能とした状態で測定した結果を、図中（ｂ：正方形プロット）に示した。この場合、自動弁４からオリフィス１８までの距離を０とした場合よりも水撃値が低く、かつ、オリフィス１８の開度が小さいほど水撃圧も低くなっており、空気混入機構の効果が得られているが分かる。このため、経験上層流状態となる自動弁４から１．５倍以上の位置にオリフィス１８を設置することが好ましく、さらに好ましいのは２倍以上であり、最も好ましいのは５倍以上である。
【００３８】
一方、「オリフィス１８の開度と開閉弁ユニットの圧力損失」の関係については、図７（ｃ：破線（圧力損失値は縦軸表示値の０．１倍を読み値とする））に示すように、オリフィス１８の開度が小さいほど大きくなる傾向にある。
【００３９】
上記の結果から、オリフィス１８の開度を小さくして気泡を混入させ、水撃圧力を小さくすることと、開閉弁ユニット本体の圧力損失を小さくすることとは、二律背反の関係となることが分かった。このため、両者を勘案して開度を３０％以上８０％未満とすることが好ましい。さらに好ましいのは４０％以上７０％未満であり、最も好ましいのは４５％以上６５％未満である。
【００４０】
（実施例２）
実施例２の開閉弁ユニットは、図８（ａ）に示すように、実施例１の開閉弁ユニット１におけるオリフィス１８をジェット３０に替えたものである。ジェット３０は自動弁４の下流側の直後の位置に設けられている。こうであれば、オリフィスの場合と同じ通水流量であっても吸気量を多くすることができる。ジェット３０は一次側から二次側に向かって内径が徐々に小さくなる筒形状とされている。その他については実施例１の開閉弁ユニットと同様であり、同一の構成については同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００４１】
実施例２の開閉弁ユニットでは、ジェット３０が一次側から二次側に向かって内径が徐々に小さくされているため、オリフィス１８と同様、消防用水が流れることにより二次側の圧力が低下し、これによって吸気管１９から空気が取り込まれ、消防用水中に気泡を混入させる。このため、実施例１と同様、泡が水撃圧力を吸収し、放水を行う際の水撃圧を確実に低減することができる。また、ジェット３０は空気を取り込む能力が高く、水撃の衝撃圧の低減効果を優れたものとなる。さらに、吸気口２０がジェット３０に近接して設けられているにもかかわらず、十分な量の空気を取り込むことができた。このため、開閉弁ユニットの小型化が可能となる。
【００４２】
なお、実施例２の変形例として、図８（ｂ）に示すように、ジェット３０の出口近傍に、ジェットの出口の開口径より大きく、配管内径未満の内径の入口を有する筒状のデフューザー３１を設けてもよい。こうであれば、ジェット３０から開口３までの長さが長く、その間の圧力損が大きい場合でも、空気を取り込む能力が高いため、十分な水撃の衝撃圧の低減効果を奏することができた（図９参照）。さらには、デフューザーは下流に向かって大径となるテーパ形状であることが好ましい。
【００４３】
（実施例３）
実施例３は開閉弁ユニットの二次側配管の圧力を検知して開度を調整するパイロット機構を備えた開閉弁ユニットであり、図１０に示すように、パイロット弁４０のコントロール室４１と配管２とが圧力検知配管４２によって連結されており、パイロット弁４０の弁室４３が起動用配管１６と連結されている。パイロット弁４０と圧力検知配管４２とがパイロット機構である。
【００４４】
弁室４３内には図１１に示すように弁体４４と弁座４５が設けられており、弁体４４の上端はコントロール室４１側に上下に摺動可能に慣入されている。弁体４４の上端はコントロール室４１内のダイヤフラム４６に接続されており、ダイヤフラム４６の上側はコイルバネ４７に接続されている。コントロール室４１の上端から突出してコイルバネ４７の付勢力を調整する調整ハンドル４８が設けられている。
その他については実施例１の開閉弁ユニットと同様であり、同一の構成については同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００４５】
以上のように構成された実施例３の開閉弁ユニットでは、起動弁１７を開いて開閉弁４を開状態とし、消防用水を配管２に流入させると、配管２内の圧力が圧力検知配管４２によってパイロット弁４０のコントロール室４１のダイヤフラム４６の下部に伝えられ、コイルバネ４７の付勢力に打ち勝ってダイヤフラム４６を押し上げる。これにより弁室４３内の弁体４４が弁座４５に接近し、通水量が減少して開閉弁４のピストン室１２の圧力が低下する。ピストン室１２の圧力が低下するとピストン１４が下がり、開閉弁４の開度が低下する。これにより、配管２への消防用水の流入量が減り圧力が低下する。このようにして、開閉弁二次側の圧力が圧力検知配管４２によってパイロット弁４０のコントロール室４１のダイヤフラム４６の下部にフィードバックされ、圧力が下がりすぎた場合は、逆にコイルバネ４７の付勢力により弁体４４が弁座４５から離れ、通水量を増加させ再び自動弁４の開度を上昇させる。こうしたフィードバック機能によって、開閉弁の二次側の圧力が安定し、ひいては消防用水を安定的に送水することができる。
【００４６】
その他については、実施例１の開閉弁ユニットと同様の作用効果を奏することができる。
【００４７】
上記実施例１〜３では自動弁４の二次側に空気混入機構５を設置したが、一次側に設置してもよいし、一次側及び二次側の双方に設置してもよい。
また、この発明は上記発明の実施例の説明に何ら限定されるものではない。特許請求の範囲を逸脱せず、当業者が容易に想到できる範囲で種々の変形態様もこの発明に含まれる。
【符号の説明】
【００４８】
１…開閉弁ユニット
４…自動弁
３…開口
２…配管
１８、３０…絞り部（１８…オリフィス、３０…ジェット）
１９…吸気口（吸気管）
２０…逆止弁
５…空気混入機構
４０、４２…パイロット機構（４０…パイロット弁、４２…圧力検知配管）
１７…起動弁
３１…デフューザー
【特許請求の範囲】
【請求項１】
開閉弁を備え、該開閉弁の二次側配管が乾式であって放水のための開口を有する消防防災用放水・散水設備の配管に設置される開閉弁ユニットであって、
前記開閉弁の一次側及び／又は二次側に設けられ前記配管流路の断面積が狭められた絞り部と、該絞り部の二次側に設けられた吸気口と、該吸気口からの逆流を防ぐ逆止弁と、を有する空気混入機構が設けられていることを特徴とする開閉弁ユニット。
【請求項２】
前記絞り部の最狭部分の流路断面積は、絞られていない部分の配管流路の断面積の３０％以上８０％未満であることを特徴とする請求項１に記載の開閉弁ユニット。
【請求項３】
前記空気混入機構は前記開閉弁の二次側に設けられており、前記絞り部はジェットであることを特徴とする請求項１又は２に記載の開閉弁ユニット。
【請求項４】
前記ジェットの出口近傍に、該ジェットの出口の開口径より大きく、配管内径未満の内径の入口を有する筒状のデフューザーが設けられていることを特徴とする請求項２に記載の開閉弁ユニット。
【請求項５】
前記空気混入機構は前記開閉弁の二次側に設けられており、前記絞り部は配管内径を突然に小径とするオリフィスであり、流路断面積を該開閉弁から前記オリフィスまでの距離は前記配管内径の１．５倍以上であることを特徴とする請求項１又は２に記載の開閉弁ユニット。
【請求項６】
前記開閉弁は自動弁であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の開閉弁ユニット。
【請求項７】
前記自動弁は一斉開放弁であることを特徴とする請求項６に記載の開閉弁ユニット。
【請求項８】
前記自動弁は二次側の圧力を検知して開度を調整するパイロット機構を備えることを特徴とする請求項６又は７に記載の開閉弁ユニット。
【請求項９】
前記自動弁は起動弁を有し、該起動弁の開放から弁開度が全開となるまでの時間が１５秒以内であることを特徴とする請求項６乃至８のいずれか１項に記載の開閉弁ユニット。
【請求項１】
開閉弁を備え、該開閉弁の二次側配管が乾式であって放水のための開口を有する消防防災用放水・散水設備の配管に設置される開閉弁ユニットであって、
前記開閉弁の一次側及び／又は二次側に設けられ前記配管流路の断面積が狭められた絞り部と、該絞り部の二次側に設けられた吸気口と、該吸気口からの逆流を防ぐ逆止弁と、を有する空気混入機構が設けられていることを特徴とする開閉弁ユニット。
【請求項２】
前記絞り部の最狭部分の流路断面積は、絞られていない部分の配管流路の断面積の３０％以上８０％未満であることを特徴とする請求項１に記載の開閉弁ユニット。
【請求項３】
前記空気混入機構は前記開閉弁の二次側に設けられており、前記絞り部はジェットであることを特徴とする請求項１又は２に記載の開閉弁ユニット。
【請求項４】
前記ジェットの出口近傍に、該ジェットの出口の開口径より大きく、配管内径未満の内径の入口を有する筒状のデフューザーが設けられていることを特徴とする請求項２に記載の開閉弁ユニット。
【請求項５】
前記空気混入機構は前記開閉弁の二次側に設けられており、前記絞り部は配管内径を突然に小径とするオリフィスであり、流路断面積を該開閉弁から前記オリフィスまでの距離は前記配管内径の１．５倍以上であることを特徴とする請求項１又は２に記載の開閉弁ユニット。
【請求項６】
前記開閉弁は自動弁であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の開閉弁ユニット。
【請求項７】
前記自動弁は一斉開放弁であることを特徴とする請求項６に記載の開閉弁ユニット。
【請求項８】
前記自動弁は二次側の圧力を検知して開度を調整するパイロット機構を備えることを特徴とする請求項６又は７に記載の開閉弁ユニット。
【請求項９】
前記自動弁は起動弁を有し、該起動弁の開放から弁開度が全開となるまでの時間が１５秒以内であることを特徴とする請求項６乃至８のいずれか１項に記載の開閉弁ユニット。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１３−７５１５６（Ｐ２０１３−７５１５６Ａ）
【公開日】平成２５年４月２５日（２０１３．４．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−２０１０７２（Ｐ２０１２−２０１０７２）
【出願日】平成２４年９月１３日（２０１２．９．１３）
【出願人】（０００１９２３３８）深田工業株式会社 (11)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月２５日（２０１３．４．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年９月１３日（２０１２．９．１３）
【出願人】（０００１９２３３８）深田工業株式会社 (11)
【Ｆターム（参考）】
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