(57)【要約】【課題】  消火栓ボックス内に設けられ、消火ホースからの放水圧を所定圧に自動調整することができる自動調圧弁を提供する。【解決手段】  筐体１の一半部内に消火用水の流入口２を有する一次側圧力室４が設けられ、他半部内に流出口３を有する二次側圧力室５が設けられていると共にこれらの圧力室４、５間に、コイルスプリング20によって二次側圧力室５側に付勢されている円筒状弁体６を筐体１の内周面に沿って摺動自在に配設されてあり、さらに、上記二次側圧力室５の中央部内に円盤状の弁座16を配設する一方、上記円筒状弁体６の一端に端面が一次側受圧面に形成した弁部6aを、他端に上記一次側受圧面よりも面積の大なる二次側受圧面を設けてこの二次側受圧面に作用する消火用水圧により円筒状弁体６を所定の開度となるまで上記弁座16に向かって移動させるように構成している。【選択図】    図３
2020118173.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一半部側に消火用水の流入口を有する一次側圧力室を備え、他半部側にこの一次側圧力室に対して同一軸線上に連通した流出口を有する二次側圧力室を備えてなる筒状の筐体と、上記一次側圧力室と二次側圧力室との間の上記筐体内に筐体の内周面に沿って摺動自在に配設され、その中空内部を、上記一次側圧力室と二次側圧力室とに同一軸線上で連通させた消火用水の流通路に形成している円筒状弁体と、この円筒状弁体の一端に形成している弁部に対向して上記一次側圧力室内に配設された円盤形状の弁座と、上記円筒状弁体の外周面上に配設されてこの円筒状弁体を上記二次側圧力室に向かって付勢しているコイルスプリングとを備え、上記円筒状弁体の上記弁部の端面を一次側受圧面に形成している一方、上記二次側圧力室に向けている端面を上記一次側受圧面よりも大径で面積の大なる二次側受圧面に形成していることを特徴とする自動調圧弁。
【請求項２】
筐体の内周面には円筒状弁体の一端部外周面に密接するＯリングを備えた内向き円環状突条部が設けられている一方、円筒状弁体の他端外周面には筐体の内周面に密接するＯリングを備えた外向き円環状突条部が設けられてあり、これらの円環状突条部の対向する面間にコイルスプリングが配設されていると共に二次側圧力室の一端側における筐体の内周面に円筒状弁体の他端部を受止する周段部を形成していることを特徴とする請求項１に記載の自動調圧弁。
【請求項３】
弁座は弁座取付部材に取り付けられてあり、この弁座取付部材の外周面と一次側圧力室を形成している筐体の内周面との数箇所間を整流機能を奏する板状の支持片によって連結していることを特徴とする請求項１に記載の自動調圧弁。
【請求項４】
筐体は一次側圧力室を有する一次側筐体部と、二次側圧力室を有する二次側筐体部と分割されていて、一次側筐体部と二次側筐体部との対向端部の螺合によって一体に連結していることを特徴とする請求項１に記載の自動調圧弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、消火設備における消火栓ボックス内に設けられて、火災発生時に消火ホースから放水される放水圧を所定圧に自動的に調整することができる自動調圧弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、消火設備における消火栓ボックス内に設けられる減圧弁（調圧弁）としては、例えば、特許文献１に記載されているように、流入口を有する一次側筐体と、流出口を有する二次側筐体とを水平方向に対設していると共に、これらの筐体に直交して一次側圧力をキャンセルするための対向一次側受圧面と二次側圧力を受ける二次側受圧面とを有するスプール弁体を設けた弁筐体部を上記筐体間に設け、さらに、このスプール弁体を上記二次側圧力に抗するスプリングによって弁座に対して開き勝手に付勢し、開弁状態において上記二次側圧力の作用により減圧動作を行い得るように構成した減圧弁が採用されている。
【０００３】
このように構成した減圧弁によれば、火災発生時に消火用水を流入口から流出口に流動させると、一次側圧力はスプール弁体の一次側受圧面によりキャンセルされ、上記二次側受圧面に作用する二次側圧力と上記スプリングの付勢力とがバランスするため、上記二次側圧力を上記一次側圧力に影響されない低圧力に減圧（調圧）することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２５４８６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記減圧弁によれば、流入口を有する一次側筐体と流出口を有する二次側筐体との間にこれらの筐体に直交させて上記スプール弁体を内装した弁筐体部を設けているために、構造が複雑化して全体が大型化し、狭い消火栓ボックス内への配設に制限を受ける虞れがあるばかりでなく、消火用水がスプール弁体を通過する際に、流入口からの流れ方向に対して直交する方向に開口した連通孔を通じてこの連通孔を開閉するスプール弁体に設けられた流量制御弁に沿って迂回しながら流出口側に流通するように構成しているため、消火用水を円滑に流動させることができなくなるといった問題点がある。
【０００６】
さらに、消火用水がスプール弁体に流突して乱流が発生し、スプール弁体が妄動して減圧動作が不安定になり、精度のよい減圧調整を行うことができなくなる虞れがある。
【０００７】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、構造が簡単で狭い消火栓ボックス内への配設が容易に行えるばかりでなく、消火用水を流入口から流出口に向かって最短距離で円滑に流通させながら安定した精度のよい放水圧の自動調整を可能にし得る自動調圧弁を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために本発明の自動調圧弁は、請求項１に記載したように、一半部側に消火用水の流入口を有する一次側圧力室を備え、他半部側にこの一次側圧力室に対して同一軸線上に連通した流出口を有する二次側圧力室を備えてなる筒状の筐体と、上記一次側圧力室と二次側圧力室との間の上記筐体内に筐体の内周面に沿って摺動自在に配設され、その中空内部を、上記一次側圧力室と二次側圧力室とに同一軸線上で連通させた消火用水の流通路に形成している円筒状弁体と、この円筒状弁体の一端に形成している弁部に対向して上記一次側圧力室内に配設された円盤形状の弁座と、上記円筒状弁体の外周面上に配設されてこの円筒状弁体を上記二次側圧力室に向かって付勢しているコイルスプリングとを備え、上記円筒状弁体の上記弁部の端面を一次側受圧面に形成している一方、上記二次側圧力室に向けている端面を上記一次側受圧面よりも大径で面積の大なる二次側受圧面に形成していることを特徴とする。
【０００９】
このように構成した自動調圧弁において、請求項２に係る発明は、筐体の内周面には円筒状弁体の一端部外周面に密接するＯリングを備えた内向き円環状突条部が設けられている一方、円筒状弁体の他端外周面には筐体の内周面に密接するＯリングを備えた外向き円環状突条部が設けられてあり、これらの円環状突条部の対向する面間にコイルスプリングが配設されていると共に二次側圧力室の一端側における筐体の内周面に円筒状弁体の他端部を受止する周段部を形成していることを特徴とする。
【００１０】
さらに、請求項３に係る発明は、上記弁座は弁座取付部材に取り付けられてあり、この弁座取付部材の外周面と一次側圧力室を形成している筐体の内周面との数箇所間を整流機能を奏する板状の支持片によって連結していることを特徴とする。
【００１１】
請求項４に係る発明は、上記筐体は一次側圧力室を有する一次側筐体部と、二次側圧力室を有する二次側筐体部と分割されていて、一次側筐体部と二次側筐体部との対向端部の螺合によって一体に連結していることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１に係る発明によれば、筒状の筐体内に消火用水の流入口を有する一次側圧力室と流出口を有する二次側圧力室、及びこれらの圧力室間に配設された円筒状弁体内の流通路とを同一軸線上にして連通させているので、構造が簡単で狭い消火栓ボックス内への配設が容易に行えるばかりでなく、消火用水を流入口から流出口に向かって最短距離で円滑に流通させることができる。
【００１３】
さらに、上記一次側圧力室内に上記円筒状弁体に対向させて円盤形状の弁座を配設していると共に、この弁座に対向する上記円筒状弁体の一端を弁部に形成し、且つ、この弁部の端面を一次側受圧面に形成している一方、上記二次側圧力室に向けている円筒状弁体の端面を上記一次側受圧面よりも大径で面積の大なる二次側受圧面に形成し、この円筒状弁体を筐体の内周面に沿って摺動自在に配設していると共に、円筒状弁体の外周面上に円筒状弁体を二次側圧力室に向かって付勢しているコイルスプリングを配設しているので、火災発生時に、消火用水を上記流入口から円筒状弁体内の流通路を通じて流出口へと流動させた際に、上記一次側圧力室内の流体圧の如何にかかわらず、上記二次側受圧面に作用する二次側圧力による閉弁力と、円筒状弁体に作用するコイルスプリングの弾発力による開弁力とが釣り合って、二次側の放水圧を所定圧に精度よく調整、維持することことができる。
【００１４】
請求項２に係る発明によれば、筐体の内周面に突設している内向き円環状突条部に設けたＯリングを円筒状弁体の一端部外周面に密接させている一方、この円筒状弁体の他端外周面に突設している外向き円環条突条部に設けたＯリングを筐体の内周面に密接させているので、筐体の内周面をガイドにして円筒状弁体を開弁、閉弁方向に円滑に摺動させることができる。
【００１５】
また、上記両円環状突条部の対向面間にコイルスプリングを配設してこのコイルスプリングにより円筒状弁体を二次側圧力室に向かって付勢しているので、二次側圧力室内をコイルスプリングの付勢力（弾発力）に応じた放水圧に設定することができる。
【００１６】
請求項３に係る発明によれば、上記弁座は弁座取付部材に取り付けられていて、この弁座取付部材の外周面と一次側圧力室を形成している筐体の内周面との数箇所間を整流機能を奏する板状の支持片によって連結しているので、乱流などを生じさせることなく消火用水を流入口から流出口に向かって円滑に流動させることができる。
【００１７】
さらに、請求項４に係る発明によれば、上記筐体は一次側圧力室を有する一次側筐体部と、二次側圧力室を有する二次側筐体部と分割されていて、一次側筐体部と二次側筐体部との対向端部の螺合によって一体に連結しているので、組立、分解が容易で構造が簡素化した自動調圧弁を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明自動調圧弁の縦断側面図。
【図２】そのＡ−Ａ線における縦断正面図。
【図３】放水時の作動状態を示す縦断側面図。
【図４】閉弁した状態の縦断側面図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の具体的な実施例を図面に基づいて説明すると、図１、図２において、自動調圧弁は、装置本体としての一定長さを有する筒状の筐体１を備え、この筐体１の一半部側の内部には消火用水の流入口２を有する一次側圧力室４が設けられてあり、他半部側の内部には上記流入口２を有する一次側圧力室４に対して同一軸線上（一直線上）に連通した消火用水の流出口３を有する二次側圧力室５が設けられている。なお、上記流入口２は筐体１の一端開口部によって形成されてあり、流出口３は筐体１の他端開口部によって形成されている。また、一次側圧力室４の内径よりも上記二次側圧力室５の内径を小径に形成している。
【００２０】
上記一次側圧力室４と二次側圧力室５との間の上記筐体１の中央部内には、円筒状弁体６が筐体１の内周面に沿って摺動自在に配設されている。この円筒状弁体６の中空内部はその中心を筐体１の中心線上、即ち、上記一次側圧力室４と二次側圧力室５との中心線上に配してこれらの一次側圧力室４と二次側圧力室５とに同一軸線上で連通させた消火用水の流通路７に形成されている。
【００２１】
上記円筒状弁体６における上記一次側圧力室４に向けて開口している一端部は一定厚みを有するリング形状の弁部6aに形成されていて、この弁部6aの端面を一次側受圧面８に形成している一方、円筒状弁体６における上記二次側圧力室５に向けて開口している他端部の外周面に一定厚みを有する円環状の突条部９（以下、外向き円環状突条部とする）が一体に設けられていて、この外向き円環状突条部９の二次側圧力室５側に向けている他端面10a とこの他端面の内周端に連なる上記円筒状弁体６の他端面10b とによって上記一次側受圧面８よりも大径で面積の大きい二次側受圧面10を形成している。
【００２２】
なお、上記二次側受圧面10を形成している外向き円環状突条部９の他端面10a における二次側圧力室５側に向かって露出している内周部側の面部と円筒状弁体６の他端面10b とは、内側に向かうに従って一端側に傾斜させた傾斜面に形成されていて、この傾斜面によって消火用水の流動を円滑に行えるようにしている。
【００２３】
さらに、円筒状弁体６の他端外周面に設けている上記外向き円環状突条部９の外周面にＯリング11を収納した凹溝12が設けられていてこのＯリング11を筐体１の内周面に筐体１の長さ方向に摺動可能に密接させている一方、筐体１の中央部の内周面には、内方に向かって一定厚みを有する円環状の突条部13（以下、内向き円環状突条部とする）が突設している。この内向き円環状突条部13の内周面にＯリング14を収納した凹溝15が設けられてあり、このＯリング14を円筒状弁体６の一端部外周面に密接させて、上記外向き円環状突条部９の外周面に装着しているＯリング11と共に円筒状弁体６を筐体１の内周面に沿って摺動可能に支持している。
【００２４】
筐体１の一半部内に設けている上記一次側圧力室４内には、上記円筒状弁体６の弁部6aに対向させて円盤形状の弁座16がその中心を円筒状弁体６と同一軸線上にして配設されている。この弁座16は円板状に形成された弁座取付部材17の弁座6a側に向けている面に形成された円形凹部内に取り付けられてあり、図２に示すように、この弁座取付部材17の外周面と一次側圧力室４を形成している筐体１の内周面との数カ所間（図においては周方向に180 度の間隔を存した２箇所）を一定厚みを有する板状の支持片18によって連結して、弁座取付部材17をその外周面と一次側圧力室４を形成している筐体１の内周面との間に消火用水の通路19を設けた状態にして一次側圧力室４内の中央部に配設、固定している。
【００２５】
上記支持片18はその両側面を互いに平行な面に形成されていて消火用水が上記通路19を通過する際に、整流機能を奏するように構成している。
【００２６】
さらに、上記円筒状弁体６の外周面と筐体１の内周面との間に形成されている空間部に円筒状弁体６の外周面に沿うようにしてコイルスプリング20が配設されてあり、このコイルスプリング20を所定の弾発力を発揮するように圧縮させた状態にして上記円筒状弁体６の他端部の外周面に突設している外向き円環状突条部９と上記筐体１の中央部の内周面に突設している内向き円環状突条部13との対向面間に配設されている。
【００２７】
上記二次側圧力室５の一端側における筐体１の内周面には、二次側圧力室５を小径に形成することによって周段部21が形成されてあり、この周段面21における上記円筒状弁体６の外向き円環状突条部９に対向するリング状の面を外向き円環状突条部９の外周部の端面を受止する受止面21a に形成している。
【００２８】
そして、常態においては、上記筐体１の内周面に突設している内向き円環状突条部13を支点として円筒状弁体６を上記二次側圧力室５に向かって付勢しているコイルスプリング20の弾発力によって円筒状弁体６の他端部に突設している外向き円環状突条部９の上記二次側受圧面10a における外周部側の面部が上記周段部21に形成している受止面21a に受止された状態を保持しており、この状態においては円筒状弁体６の弁部6aが内向き円環状突条部12の位置にあって、弁座16に対して最大限まで離間している。
【００２９】
上記筐体１は、上記一次側圧力室４を有する一次側筐体部1aと、上記二次側圧力室５を有する二次側筐体部1bとに二分割されてあり、一次側筐体部1aの他端部外周面に設けている雄螺子部22に二次側筐体部1bの一端部内周面に設けている雌螺子部23を螺合させて一体に連結することにより形成されている。なお、筐体１における上記流入口２の内周面には送水管の先端を接続するための雌螺子24が設けられてあり、上記流出口３の外周面には消火用ホースの基端を接続するための雄螺子25が設けられている。
【００３０】
上記のように構成した自動調圧弁は消火栓設備における消火栓ボックス内に設けられ、その流入口２に開閉弁を介して消火用水の供給源からの上記送水管が接続され、流出口３には上述したように消火用ホースが接続される。
【００３１】
自動調圧弁は上記のように消火栓ボックス内に配設され、火災発生時に送水管の開閉弁を開放すると、消火用水が供給源から送水管を通じて調圧弁の流入口２に圧送され、一次側圧力室４内から弁座16の外周側に設けている通路19を通じて円筒状弁体６の流通路７内を流動し、流通路７の終端から二次側圧力室５内を通じて流出口３から消火用ホースへと圧送される。
【００３２】
このような消火用水の流れにおいて、円筒状弁体６の一端部に設けられて一次側圧力室４側に向けている上記一次側受圧面８の面積よりも、円筒状弁体６の他端部に設けられて二次側圧力室５側に向けている二次側受圧面10の面積を大きくしているので、上記一次側受圧面８に作用する一次側圧力P1よりも、二次側受圧面10に作用する二次側圧力P2が上記二次側受圧面10と一次側受圧面８との面積の差に応じた圧力だけ高くなり、この圧力によって上記円筒状弁体６がコイルスプリング20の弾発力（付勢力）に抗して弁座16（閉止弁方向）に向かって摺動する。
【００３３】
弁座16に向かっての上記円筒状弁体６の摺動によってコイルスプリング20が圧縮して閉弁方向に付勢しているこのコイルスプリング20の付勢力が増大し、円筒状弁体６の弁部６と弁座16との間の弁の開度が狭まって、図３に示すように、コイルスプリング20の付勢力と上記二次側受圧面10に作用する二次側圧力P2とが釣り合った時に、円筒状弁体６の弁部6aと弁座16との間の弁の開度が決定し、一次側圧力室４側の消火用水の圧力にかかわらず、消火用ホースの先端ノズルから放出される二次側の放水圧を所定圧に設定することができる。
【００３４】
また、上記消火用ホースからの放水中において、放水圧、即ち、二次側圧力室５内の二次側圧力P2が高くなった場合には、上記円筒状弁体６がさらに弁座16側に向かって移動して弁の開度を小さくして消火用水の流量を制限する一方、二次側圧力P2が低くなった場合には、上記円筒状弁体６が弁座16から離間する方向に後退して弁の開度を大きくなるように制御することができる。
【００３５】
さらに、消火用ホースの手元のノズル開閉用ハンドルを閉止方向に操作して放水を停止させると、円筒状弁体６の二次側受圧面10に作用する二次側圧力室５内の流体圧が高くなり、円筒状弁体６がコイルスプリング20の付勢力に抗して弁座16に向かって急速に移動し、その弁部6aを弁座16に圧着させて一次側圧力室４と円筒状弁体６の流通路７との連通を遮断した閉弁状態にすることができる。
【符号の説明】
【００３６】
１  筐体
２  流入口
３  流出口
４  一次側圧力室
５  二次側圧力室
６  円筒状弁体
6a  弁部
８  一次側受圧面
10  二次側受圧面
16  弁座
17  弁座取付部材
18  支持片
20  コイルスプリング
【図１】
2020118173.tif 000003
【図２】
2020118173.tif 000004
【図３】
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【図４】
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