(57)【要約】      （修正有）【課題】消火栓弁及びその遠隔操作機構を含む消火栓装置の重要な機能の点検を遠隔且つ自動で行うことを可能とし、点検時の消費電力を低減し、点検対象機器の異常を確実に検知可能とする。【解決手段】外部から点検指示信号を受信した自動点検時に、パイロット電動弁５２の開制御により点検用切替弁５０のシリンダ室９４に消火用水を供給してピストン９０により弁体８２を移動し、流入口７６と流出口７８を連通すると共に流入口７６と排水口８０を切り離す放水切替位置から流入口７６と流出口７８を切り離す共に流入口７６と排水口８０を連通する排水切替位置に切り替える。続いて、電動アクチュエータ６０により消火栓弁４６を開駆動し、点検用切替弁５０を介して消火用水を排水ホース５８に流し、圧力センサー６８で排水圧力を測定して判定する。【選択図】図５
2020049035.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノズル付きのホースを引き出して放水する消火栓装置の機能点検を行う消火栓装置点検システムに於いて、
前記ホ―スに至る配管に消火栓弁に続いて設けられ、シリンダ室にピストンが設けられた駆動機構による弁体の移動により、流入口と流出口を連通すると共に前記流入口と排水口を切り離す放水切替位置と、前記流入口と前記流出口を切り離すと共に前記流入口と前記排水口を連通する排水切替位置とに切替える点検用切替弁と、
前記点検用切替弁の前記駆動機構に消火用水を供給する配管に設けられたパイロット電動弁と、
前記消火栓弁を開閉駆動するアクチュエータと、
前記点検用切替弁の前記放水切替位置又は前記排水切替位置を検出する切替位置検出器と、
点検開始により、前記パイロット電動弁を開制御して前記点検用切替弁を前記排水切替位置に切替え、前記切替位置検出器で前記排水切替位置が検出された場合に前記アクチュエータの制御により前記消火栓弁を開駆動して前記点検用切替弁を介して消火用水を排水側に流して点検させる点検制御部と、
が設けられたことを特徴とする消火栓装置点検システム。
【請求項２】
請求項１記載の消火栓装置点検システムに於いて、
前記点検制御部は、点検終了により、前記アクチュエータにより前記消火栓弁を閉制御して復旧させた後に、前記パイロット電動弁を閉制御して前記点検用切替弁を前記放水切替位置へ切り替えて復旧させることを特徴とする消火栓装置点検システム。
【請求項３】
請求項１記載の消火栓装置点検システムに於いて、
前記点検用切替弁の排水側に圧力センサーが設けられ、
前記点検制御部は、前記圧力センサーの検出圧力に基づき前記点検用切替弁から供給される消火用水の圧力が適しているかどうかを判定して報知させることを特徴とする消火栓装置点検システム。
【請求項４】
請求項１記載の消火栓装置点検システムに於いて、
前記点検制御部は、前記切替位置検出器による位置検出に基づき前記点検用切替弁が正しく動作したか否かを判定して報知させることを特徴とする消火栓装置点検システム。
【請求項５】
請求項１記載の消火栓装置点検システムに於いて、
前記点検用切替弁は、
弁ボディの内部が隔壁により前記流入口が形成された流入室と前記流出口が形成された流出室とに区切られ、
前記隔壁に形成された弁穴の前記流入室側に第１の弁座が形成されると共に、前記弁穴に相対した外殻に同軸に前記排出口が形成されると共に前記排出口の前記流入室側に前記第１の弁座に相対して第２の弁座が形成され、
前記第１の弁座と前記第２の弁座の間に前記駆動機構により軸方向に移動される弁体が配置され、
前記駆動機構は、前記シリンダ室に収納された前記ピストンをスプリングにより前記弁体を前記第２の弁座に当接させる前記放水切替位置に保持しており、前記パイロット電動弁の開制御による消火用水の供給により前記ピストンを前記第１の弁座に当接させる前記排水切替位置に移動させ、更に前記シリンダ室が所定の排水量を規制するオリフィスを介して排水側に接続されたことを特徴とする消火栓装置点検システム。
【請求項６】
請求項１記載の消火栓装置点検システムに於いて、
前記点検用切替弁は、前記排水口に着脱自在な継手を介して排水ホースを接続したことを特徴とする消火栓装置点検システム。
【請求項７】
請求項１記載の消火栓装置点検システムに於いて、
前記切替位置検出器は、
前記駆動機構による前記弁体の前記放水切替位置への移動を検出する放水切替位置検出器と、
前記駆動機構による前記弁体の前記排水切替位置への移動を検出する排水切替位置検出器と、
を備えたことを特徴とする消火栓装置点検システム。
【請求項８】
請求項７記載の消火栓装置点検システムに於いて、
前記放水切替位置検出器を、前記駆動機構により前記弁体を前記放水位置に移動させたときの前記ピストンの押圧を受けて放水切替位置を検出する第１の歪センサーとし、
前記排水位置検出器を、前記駆動機構により前記弁体を前記排水切替位置に移動させたときの前記ピストンの押圧を受けて排水切替位置を検出する第２の歪センサーとしたことを特徴とする消火栓装置点検システム。
【請求項９】
請求項１記載の消火栓装置点検システムに於いて、
前記アクチュエータを、モータにより駆動される電動アクチュエータとしたことを特徴とする消火栓装置点検システム。
【請求項１０】
請求項９記載の消火栓装置点検システムに於いて、
前記電動アクチュエータは駆動トルクが所定トルクを超えた場合に作動して駆動力を開放するトルクリミッターを備え、
前記点検制御部は前記トルクリミッターの作動を検出した場合に前記モータ駆動を停止して障害警報を出力させることを特徴とする消火栓装置点検システム。
【請求項１１】
弁ボディに流入口、第１の流出口及び第２の流出口を備え、シリンダ室にピストンが設けられた駆動機構による弁体の移動により、流入口と前記第１の流出口を連通すると共に前記流入口と前記第２の流出口を切り離す第１の切替位置と、前記流入口と前記第１の流出口を切り離す共に前記流入口と前記第２の流出口を連通する第２の切替位置とに切替えることを特徴とする三方切替弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ノズル付きのホースを引き出して消火するトンネル内に設置された消火栓装置を点検する消火栓装置点検システム及び三方切替弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、高速道路や自動車専用道路などのトンネル内に設置するトンネル非常用設備として消火栓装置が設けられており、消火栓装置は開放自在な消火栓扉を備え、先端にノズルを装着したホースと消火栓弁を含むバルブ類を収納している。
【０００３】
消火栓装置は、一般的に、トンネル側壁に沿って例えば５０メートル間隔でトンネル壁面に埋込み設置され、火災時に通行中の道路利用者を主な操作者として想定し、トンネル内で発生する比較的小規模の火災や初期段階での火災を消火するために設置されている。
【０００４】
トンネル消火栓装置は道路トンネルにおいては、初期消火手段として極めて重要な設備であり、道路管理者は定期的に点検を行い、保守維持管理に務めている。
【０００５】
しかしながら、道路供用後は、自動車が通行している中で点検を実施するなど、あるいは他の施設と合わせて実施する道路規制または道路通行止めの際に点検を実施するなど、時間的制約、また安全上の規制など、維持管理には課題が多い。
【０００６】
さらに、近年、都市型の長大トンネルが出現するにあたり、消火栓装置一台当りの点検時間と設置台数を掛け合わせた最低必要時間を考えると、連日の点検が必要となることもあり、点検の質の維持、向上を実現することは、さらに難しくなってきている。また、今後、社会的には少子高齢化が進むことが確実であり、技術の承継だけでなく、そもそも人員不足により、点検要員が確保できなくなるという問題の解決も喫緊の課題である。
【０００７】
このような課題を解決する方法として、特許文献１に示すトンネル消火栓装置の点検システムが提案されている。この点検システムでは、消火栓弁に並列して電動弁を設けると共と、これに続く自動調圧弁装置の二次側に三方切替電動弁を設け、自動点検を行う場合には、遠隔操作により三方切替電動弁をホースへの給水側から排水側に切替えた後に消火栓弁に並列した電動弁を開放して消火用水を排水側に流し、ノズル付きホースから放水したと同等な放水試験を行い、自動調圧弁により正常な放水圧力が得られるか否か点検している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１１−１２０７１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、このような従来の消火栓装置点検システムにあっては、消火栓弁の開閉動作、消火栓弁開閉レバーにより消火栓弁を開閉させるリンクワイヤーを用いた遠隔操作機構については点検ができておらず、自動調圧弁の設定値を中心とした点検となっているなど、またまだ点検者に依存する点検が残されているのが現状であり、より詳細に機能維持について点検ができ、省力化、高信頼性の確保をしたいという様々な要請に十分に応えられていない。
【００１０】
本発明は、消火栓弁及びその遠隔操作機構を含む消火栓装置の重要な機能の点検を遠隔且つ自動で行うことを可能とし、点検時の消費電力を低減し、点検対象機器の異常を確実に検知可能とする消火栓装置点検システム及び三方切替弁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】
【００１１】
（消火栓装置点検システム）
本発明は、ノズル付きのホースを引き出して放水する消火栓装置の点検を行う消火栓装置点検システムに於いて、
ホ―スに至る配管に消火栓弁及び自動調圧弁に続いて設けられ、シリンダ室にピストンが設けられた駆動機構による弁体の移動により、流入口と流出口を連通すると共に流入口と排水口を切り離す放水切替位置と、流入口と流出口を切り離す共に流入口と排水口を連通する排水切替位置とに切替える点検用切替弁と、
点検用切替弁の駆動機構に消火用水を供給する配管に設けられたパイロット電動弁と、
消火栓弁を開閉駆動するアクチュエータと、
点検用切替弁の放水切替位置又は排水切替位置を検出する切替位置検出器と、
点検開始により、パイロット電動弁の開制御により点検用切替弁を排水切替位置に切替え、切替位置検出器で排水切替位置が検出された場合にアクチュエータの制御により消火栓弁を開駆動して点検用切替弁を介して消火用水を排水側に流して点検させる点検制御部と、
が設けられたことを特徴とする。
【００１２】
（点検終了による復旧）
点検制御部は、点検終了により、アクチュエータにより消火栓弁を閉制御して復旧させた後に、パイロット電動弁を閉制御して点検用切替弁を放水切替位置へ切り替えて復旧させる。
【００１３】
（自動調圧弁の動作監視）
点検用切替弁の排水側に圧力センサーが設けられ、
点検制御部は、圧力センサーの検出圧力に基づき自動調圧弁の設定圧力及び調圧機能の適否を判定して報知させる。
【００１４】
（点検用切替弁の動作監視）
点検制御部は、切替位置検出器による位置検出に基づき点検用切替弁が正しく動作したか否かを判定して報知させる。
【００１５】
（点検用切替弁の構造）
点検用切替弁は、
弁ボディの内部が隔壁により流入口が形成された流入室と流出口が形成された流出室とに区切られ、
隔壁に形成された弁穴の流入室側に第１の弁座が形成されると共に、弁穴に相対した外殻に同軸に排出口が形成されると共に排出口の流入室側に第１の弁座に相対して第２の弁座が形成され、
第１の弁座と第２の弁座の間に駆動機構により軸方向に移動される弁体が配置され、
駆動機構は、シリンダ室に収納されたピストンをスプリングにより弁体を第２の弁座に当接させる放水切替位置に保持しており、パイロット電動弁の開制御による消火用水の供給によりピストンを第１の弁座に当接させる排水切替位置に移動させ、更にシリンダ室が所定の排水量を規制するオリフィスを介して排水側に接続される。
【００１６】
（切替位置検出器）
切替位置検出器は、
駆動機構による弁体の放水切替位置への移動を検出する放水切替位置検出器と、
駆動機構による弁体の排水切替位置への移動を検出する排水切替位置検出器と、
を備える。
【００１７】
（歪センサー）
放水切替位置検出器を、駆動機構により弁体を放水切替位置に移動させたときのピストンの押圧を受けて放水切替位置を検出する第１の歪センサ―とし、
排水切替位置検出器を、駆動機構により弁体を排水切替位置に移動させたときのピストンの押圧を受けて排水切替位置を検出する第２の歪センサ―とする。
【００１８】
（電動アクチュエータ）
アクチュエータを、モータにより駆動される電動アクチュエータとする。
【００１９】
（トルクセンサ）
電動アクチュエータは駆動トルクが所定トルクを超えた場合に作動して駆動力を開放するトルクリミッターを備え、
点検制御部はトルクリミッターの作動を検出した場合にモータ駆動を停止して障害警報を出力させる。
【００２０】
（三方切替弁）
本発明の別の形態にあっては、三方切替弁に於いて、
弁ボディに流入口、第１の流出口及び第２の流出口を備え、シリンダ室にピストンが設けられた駆動機構による弁体の移動により、流入口と第１の流出口を連通すると共に流入口と第２の流出口を切り離す第１の切替位置と、流入口と第１の流出口を切り離す共に流入口と第２の流出口を連通する第２の切替位置とに切替える。
【発明の効果】
【００２１】
（基本的な効果）
本発明は、ノズル付きのホースを引き出して放水する消火栓装置の機能点検を行う消火栓装置点検システムに於いて、ホ―スに至る給水配管に消火栓弁及び自動調圧弁に続いて設けられ、シリンダ室にピストンが設けられた駆動機構による弁体の移動により、流入口と流出口を連通すると共に流入口と排水口を切り離す放水切替位置と、流入口と流出口を切り離す共に流入口と排水口を連通する排水切替位置とに切替える点検用切替弁と、点検用切替弁の駆動機構に消火用水を供給する配管に設けられたパイロット電動弁と、消火栓弁を開閉駆動するアクチュエータと、点検用切替弁の放水切替位置又は排水切替位置を検出する切替位置検出器と、点検開始により、パイロット電動弁の開制御により点検用切替弁を排水切替位置に切替え、切替位置検出器で排水切替位置が検出された場合にアクチュエータの制御により消火栓弁を開駆動して点検用切替弁を介して消火用水を排水側に流して点検する点検制御部とが設けられたため、従来点検されていなかった消火栓弁及びその遠隔操作機構を含む消火栓装置の重要な機能の高度な点検を、トンネル内に設置された多数の消火栓装置について自動で連続的に行うことができる。
【００２２】
また、点検時に放水側から排水側に切り替える点検用切替弁は、パイロット電動弁による駆動機構に対する消火用水の供給で切り替えられる水圧駆動型であり、パイロット電動弁は小さい口径のパイロット配管に設けられた小型の電動弁とすることができ、消費電力の低減、トンネル内に敷設するケーブルサイズの縮小、非常用電源の容量低減等ができ、これに伴いコストを低減することができる。
【００２３】
また、点検時には、ホースからの誤放水を防止するために、最初に点検用切替弁を排水側に切り替えた後に消火栓弁を開放する必要があるが、パイロット電動弁の開制御により点検用切替弁がホース側を閉鎖して排水側を開放する排水切替位置に切り替えられると、排水切替位置への切り替えを切替位置検出器で検出してアクチュエータの駆動により消火栓弁を開放しており、点検用切替弁の排水側への切替えを確認した後に消火栓弁が開放されることで、ホースからの誤放水を確実に防止することができる。
【００２４】
（点検終了による復旧の効果）
また、点検制御部は、点検終了により、アクチュエータにより消火栓弁を閉制御して復旧させた後に、パイロット電動弁を閉制御して点検用切替弁を放水切替位置へ切り替えて復旧させるようにしたため、点検用消火栓弁を介して排水側に消火用水を流す点検が終了した場合には、まずアクチュエータにより消火栓弁を閉鎖して点検用切替弁を介して排水側に流している消火用水を止め、続いて、点検用切替弁を放水切替位置に繰り替えることで、ホース側に消火用水が流れ込んで滞留することを確実に防止する。
【００２５】
また、消火栓弁の閉鎖により点検用切替弁に対する消火用水の供給を停止した状態で弁体を排水切替位置から放水切替位置に切り替えると、その途中で、流出口と排出口が連通し、流出口はホースを介して大気に開放していることから、点検用切替弁の流入室及び１次側配管に滞留している消火用水は排水口から排出され、点検復旧に伴い確実に水抜きを行うことができる。
【００２６】
（自動調圧弁の動作監視による効果）
また、点検用切替弁の排水側に圧力センサーが設けられ、点検制御部は、圧力センサーの検出圧力に基づき自動調圧弁の設定圧力及び調圧機能の適否を判定して報知させるようにしたため、消火栓装置の自動点検により点検用切替弁を介して排水側に流れる消火用水の圧力から放水設定圧力の設定ずれを知って再調整したり、自動調圧弁の故障を知って修理交換するといった適切な対応ができる。
【００２７】
（点検用切替弁の動作監視による効果）
また、点検制御部は、切替位置検出器による位置検出に基づき点検用切替弁が正しく動作したか否かを判定して報知させるようにしたため、点検時に点検用切替弁が正しく切り替えられたか、異常を起こしたかを確実に検知して報知することができる。
【００２８】
（点検用切替弁の構造による効果）
また、点検用切替弁は、弁ボディの内部が隔壁により流入口が形成された流入室と流出口が形成された流出室とに区切られ、隔壁に形成された弁穴の流入室側に第１の弁座が形成されると共に、弁穴に相対した外殻に同軸に排出口が形成されると共に排出口の流入室側に第１の弁座に相対して第２の弁座が形成され、第１の弁座と第２の弁座の間に駆動機構により軸方向に移動される弁体が配置され、駆動機構は、シリンダ室に収納されたピストンをスプリングにより弁体を第２の弁座に当接させる放水切替位置に保持しており、パイロット電動弁の開制御による消火用水の供給によりピストンを第１の弁座に当接させる排水切替位置に移動させ、更にシリンダ室が所定の排水量を規制するオリフィスを介して排水側に接続されるようにしたため、駆動機構の水圧駆動による弁体の直進移動でホース側に連通する放水切替位置から排水側に連通する排水切替位置に切り替える三方切替弁としての機能が実現でき、弁体を回転させる従来の三方電動切替弁に比べ、弁体を第１又は第２の弁座に当接させることから、弁体を回転させる従来の三方電動切替弁のような水漏れがなく、確実に流入口を流出口又は排出口に選択的に切り替えることができる。
【００２９】
また、点検用切替弁は、通常時は、スプリングの力で弁体を放水切替位置に保持してホース側に連通すると共に排水側を全閉としており、電源の喪失とは無関係に放水切替位置を保持することで高いフェイルセーフ機能が得られる。
【００３０】
また、点検切替弁を切替駆動する駆動機構のシリンダ室はオリフィスを介して排水側に接続されて常時排水状態にあり、パイロット電動弁の動作による消火用水の供給がない限り、放水切替位置を保持しており、点検用切替弁を設けていても、火災時の消火栓弁開閉操作により確実に消火用水をホース側に供給して放水させることができる。
【００３１】
（排水口の継手による効果）
また、点検用切替弁は、排水口に着脱自在な継手を介して排水ホースを接続したため、例えば、町野式継手を設けることで排水ホースを着脱自在に設けており、消火栓装置の設置場所で手動点検する場合には、排水ホースを外して圧力計と試験ノズルが設けられた点検用ホースを排水口の継手に接続して点検放水を行うことができる。
【００３２】
（切替位置検出器の効果）
また、切替位置検出器は、駆動機構による弁体の放水切替位置への移動を検出する放水切替位置検出器と、駆動機構による弁体の排水切替位置への移動を検出する排水切替位置検出器とを備え、例えば、放水切替位置検出器を、駆動機構により弁体を放水切替位置に移動させたときのピストンの押圧を受けて放水切替位置を検出する第１の歪センサ―とし、排水切替位置検出器を、駆動機構により弁体を排水切替位置に移動させたときのピストンの押圧を受けて排水切替位置を検出する第２の歪センサ―としたため、点検時に点検用切替弁が正常に動作したか異常を起こしたかを確実に監視して対応できる。
【００３３】
また、切替位置検出器としてシリンダ内に歪センサーを設けたことで、ピストンの移動による力を検知して弁動作を確認することができ、また、リミットスイッチのようなスペースを取らず、機器の小型化を可能とする。更に、ピストンによる弁体そのものの動作が検知されることで、故障の有無の判別等、点検における信頼性が向上する。
【００３４】
（電動アクチュエータのトルクリミッターによる効果）
また、消火栓弁を開閉するアクチュエータを、モータにより駆動される電動アクチュエータとし、電動アクチュエータは駆動トルクが所定トルクを超えた場合に作動して駆動力を開放するトルクリミッターを備え、点検制御部はトルクリミッターの作動を検出した場合にモータ駆動を停止して障害警報を出力させるようにしたため、消火栓弁を開閉駆動する電動アクチュエータに過大なトルクが加わるとトルクリミッターが作動して異常過熱等を未然に防止し、また、トルクリミッターの作動を検出して警報することで、アクチュエータの異常を知って適切に対処できる。
【００３５】
（三方切替弁の効果）
本発明の別の形態にあっては、三方切替弁に於いて、弁ボディに流入口、第１の流出口及び第２の流出口を備え、シリンダ室にピストンが設けられた駆動機構による弁体の移動により、流入口と第１の流出口を連通すると共に流入口と第２の流出口を切り離す第１の切替位置と、流入口と第１の流出口を切り離す共に流入口と第２の流出口を連通する第２の切替位置とに切替えるように構成し、詳細には、弁ボディの内部が隔壁により流入口が形成された流入室と第１の流出口が形成された流出室とに区切られ、隔壁に形成された弁穴の流入室側に第１の弁座が形成されると共に、弁穴に相対した外殻に同軸に第２の流出口が形成されると共に第２の流出口の流入室側に第１の弁座に相対して第２の弁座が形成され、第１の弁座と第２の弁座の間に駆動機構により軸方向に移動される弁体が配置され、駆動機構は、シリンダ室に収納されたピストンをスプリングにより弁体を第２の弁座に当接させる第１の切替位置に保持しており、シリンダ室に対する消火用水の供給によりピストンを第１の弁座に当接させる第２の切替位置に移動させるようにしたため、駆動機構の水圧駆動による弁体の直進移動で流入口に対し第１又は第２の流出口を選択的に切り替える三方切替弁としての機能が実現でき、三方切替弁の切替動作は、小さい口径のパイロット配管に設けられた小型のパイロット電動弁により消火用水の供給で良いことから、消費電力の低減、ケーブルサイズの縮小、電源容量の低減等ができ、これに伴いコストを低減することができる。
【００３６】
また、弁体を回転させる従来の三方電動切替弁に比べ、弁体を第１又は第２の弁座に当接させることから、弁体を回転させる従来の三方電動切替弁のような水漏れがなく、確実に流入口を第１の流出口又は第２の流出口に選択的に切替えすることができる。
【００３７】
更に、三方切替弁は、通常時は、スプリングの力で弁体を第１の切替位置に保持して第１の流出口側に連通すると共に第２の流出口側を全閉としており、電源の喪失とは無関係に第１の切替位置を保持することで高いフェイルセーフ機能が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】消火栓装置の正面図。
【図２】消火栓装置の消火栓扉を開いた状態における平面図
【図３】消火栓装置の消火栓扉を開いた状態における側面図
【図４】消火栓点検システムの概略を示した説明図
【図５】消火栓点検システムを構成する機器構造の実施形態を示した説明図
【図６】火災時に消火栓弁開閉レバーを開操作した場合の動作を示した説明図
【図７】自動点検時の動作を示した説明図
【図８】消火栓装置点検システムの自動点検制御を示したフローチャート
【図９】水圧アクチュエータにより消火栓弁を開閉駆動する消火栓装置点検システムの他の実施形態を示した説明図
【発明を実施するための形態】
【００３９】
［消火栓装置の概要］
図１は消火栓装置の正面図、図２は消火栓装置の消火栓扉を開いた状態における平面図、図３は消火栓装置の消火栓扉を開いた状態における側面図である。
【００４０】
図１乃至図３に示すように、消火栓装置１０は、装置本体（筐体）１２の前面右側の扉開口に、消火栓扉１４と保守扉１５が設けられており、その内部がホース収納空間及びバルブ類収納空間となっている。
【００４１】
消火栓扉１４は前倒し式の開閉扉であり、扉下側のヒンジを中心に上側にある扉ハンドル１６を手前に引き出して前方下側に開放することができる。消火栓扉１４の上には、上側のヒンジを中心に上向きに開閉する保守扉１５が設けられており、点検時に消火栓扉１４を開いた後上方向に持ち上げることで開くことができる。
【００４２】
装置本体１２の左側扉開口に設けられた消火器扉２６の右側には通報装置扉１８が設けられ、ここに押釦通報装置（発信機）２０、赤色表示灯２２が設けられている。押釦通報装置２０は、透明な保護板の背後に押釦スイッチが配置されており、保護板を押し込むことで押釦スイッチがオンし、監視センターの防災受信盤に火災通報信号を送信して火災警報を出力させる。
【００４３】
赤色表示灯２２は常時点灯し、消火栓装置１０の設置場所が遠方から分かるようにしている。火災時には、押釦通報装置２０を押して火災通報信号が監視センターの防災受信盤に送信されて火災警報が出され、これに伴い応答信号が防災受信盤から送られて、赤色表示灯２２が点滅される。
【００４４】
通報装置扉１８の左側には消火器扉２６が設けられ、内部に２本の消火器２８が収納されている。
【００４５】
装置本体１２の消火栓扉１４の背後に形成されたホース収納空間にはホース３８が内巻きして収納され、ホース３８の先端には放水ノズル４０が装着され、放水ノズル４０は消火栓扉１４の裏面に配置されたノズルホルダー４２に着脱自在に保持されている。
【００４６】
ホース収納空間の右側に配置したバルブ類収納空間には、ポンプ設備からの配管が接続される消火配管接続口３０からホース接続口に至る配管系統に、給水弁３２、消火栓弁を含む放水バルブ系統が設けられている。
【００４７】
消火栓弁に対しては消火栓扉１４の裏側に配置された消火栓弁開閉レバー３６が設けられ、消火栓弁開閉レバー３６を操作すると、平行リンクワイヤー機構を介して消火栓弁の開閉操作が行われる。
【００４８】
［消火栓装置点検システムの概要］
図４は消火栓装置点検システムの概略を示した説明図である。図４に示すように、消火栓装置１０に対しては、給水本管４３から分岐された立上げ配管４４が消火配管接続口３０に接続され、消火配管接続口３０からホース３８の接続口に至る配管４５に、給水弁３２、消火栓弁４６及び自動調圧弁４８を含む放水バルブ系統が設けられている。
【００４９】
これに加え本実施形態の消火栓装置点検システムにあっては、自動調圧弁４８に続いて点検用切替弁５０が設けられ、点検用切替弁５０を水圧により開閉駆動するためパイロット電動弁５２が設けられる。
【００５０】
点検用切替弁５０は、ピストン・シリンダ機構による弁体の移動により、自動調圧弁４８の２次側となる流入口に対しホース３８が接続される放水ラインと排水ホース５８が接続される排水ラインを選択的に切り替える。点検用切替弁５０のシリンダ室はオリフィス５４及び逆止弁５６を介して排水側に接続される。
【００５１】
消火栓弁４６は平行リンクワイヤー機構を備えた遠隔操作機構６２を介して消火栓扉１４の裏面に設置された消火栓弁開閉レバー３６が連結されているが、本実施形態の消火栓装置点検システムにあっては、遠隔操作機構６２を介して消火栓弁４６を開閉駆動するための電動アクチュエータ６０が設けられる。電動アクチュエータ６０は消火栓弁４６に対する駆動トルクが所定トルクを超えた場合に作動して駆動力を開放するトルクリミッターを備えている。
【００５２】
消火栓装置１０の機能点検における動作状態を検知するためのセンサーとして、点検用切替弁５０のピストン・シリンダ機構のシリンダ室に放水切替位置検出器として機能する第１の歪センサー６４と排水切替位置検出器として機能する第２の歪センサー６６が設けられ、点検用切替弁５０に接続された排水ホース５８には排水圧力を検出する圧力センサー６８が設けられ、遠隔操作機構６２には消火栓弁４６の開閉を検出する開閉検出器７０が設けられ、更に、電動アクチュエータ６０にトルクリミッターの作動を検知するトルクリミッター作動センサ―６１が設けられている。
【００５３】
また、消火栓装置１０には消防隊が使用するポンプ起動スイッチ７２が設けられており、本実施形態の消火栓装置点検システムに対応して手動点検スイッチ７４が設けられる。
【００５４】
点検制御部７５は、コンピュータ回路を用いた制御部と有線通信を行う通信部を備える。通信部による通信は無線通信としても良い。点検制御部７５には、第１の歪センサー６４、第２の歪センサー６６、圧力センサー６８、開閉検出器７０、トルクリミッター作動センサー６１からの信号線が入力され、また、ポンプ起動スイッチ７２、手動点検スイッチ７４からの信号線が入力され、更に、パイロット電動弁５２と電動アクチュエータ６０に対し信号線が出力される。また、点検制御部７５に設けられた通信部からトンネルの監視室等に設置された防災受信盤に対し通信線が接続されている。
【００５５】
点検制御部７５は、自動点検に伴い防災受信盤から点検指示信号を受信した場合に、パイロット電動弁５２の開制御により点検用切替弁５０を排水切替位置に切り替え、第２の歪センサー６６により排水切替位置が検出された場合に電動アクチュエータ６０により消火栓弁４６を開駆動し、点検用切替弁５０を介して消火用水を排水ホース５８に流して点検する制御を行う。
【００５６】
［消火栓装置点検システムを構成する機器構造］
図５は消火栓点検システムを構成する機器構造の実施形態を示した説明図である。
【００５７】
（点検用切替弁）
図５に示すように、点検用切替弁５０は、ホ―スに至る配管４５に消火栓弁４６及び自動調圧弁４８に続いて設けられる。点検用切替弁５０の弁ボディ５１には流入口７６、流出口７８及び排水口８０が形成され、流入口７６には自動調圧弁４８の２次側からの配管が接続され、流出口７８にはホースに対する配管４７が接続され、排水口８０にはホース継手として例えば町野式継手１０６が設けられ、町野式継手１０６により排水ホース５８が着脱自在に接続されている。
【００５８】
弁ボディ５１の内部は隔壁８３により流入口７６が形成された流入室と流出口７８が形成された流出室とに区切られ、隔壁８３に形成された弁穴８４の流入室側にシートパッキンを備えた第１の弁座８５が形成されると共に、弁穴８４に相対したホディ外殻に同軸に排水口８０が形成されると共に排水口８０の流入室側に第１の弁座８５に相対してシートパッキンを備えた第２の弁座８８が形成されている。
【００５９】
第１の弁座８５と第２の弁座８８の間には、駆動機構として機能するピストン・シリンダ機構のピストン９０のピストンロッド９２に連結された軸方向に移動される弁体８２が配置されている。
【００６０】
点検用切替弁５０のピストン・シリンダ機構は、シリンダ室９４に摺動自在に収納されたピストン９０をスプリング９６により弁体８２を第２の弁座８８に当接させて排水口８０を閉鎖させる放水切替位置に保持している。
【００６１】
シリンダ室９４に対しては配管４５から分岐されたパイロット配管５３が接続され、パイロット配管５３にはパイロット電動弁５２が設けられ、通常状態でパイロット電動弁５２は閉鎖されており、シリンダ室９４に消火用水が供給されないことで、点検用切替弁５０は図示の放水切替位置を保持している。
【００６２】
ここで、消火栓弁４６及び自動調圧弁４８が設けられた配管４５のサイズは例えば口径３２〜４０ｍｍであるのに対し、パイロット配管５３のサイズは口径１０〜１５ｍｍであり、口径の大きな配管４５に設けた電動弁の消費電力は数十ワットになるのに対し、口径の小さいパイロット配管５３に設けるパイロット電動弁５２は小型の電動弁とすることができ、消費電力の低減、トンネル内に敷設するケーブルサイズの縮小、非常用電源の容量低減等ができ、これに伴いコストを低減することができる。
【００６３】
また、点検用切替弁５０のシリンダ室９４はオリフィス５４及び逆止弁５６を介して排水側に接続されており、パイロット電動弁５２が閉鎖された状態でシリンダ室９４から消火用水を排水させてスプリング９６によるピストン９０の押圧で放水切替位置の保持を可能とする。また、逆止弁５６は排水側からのシリンダ室９４に対する消火用水の逆流を阻止し、点検用切替弁５０を確実に放水切替位置に保持することを可能とする。
【００６４】
このような構造の点検用切替弁５０は、通常時は、パイロット電動弁５２が閉鎖されてシリンダ室９４に消火用水の供給がないことから、スプリング９６によるピストン９０の押圧で弁体８２を第２の弁座８８に当接させることにより、流入口７６と流出口７８を弁穴８４を介して連通させると共に排水口８０を閉鎖して流入口７６と切り離す放水切替位置に保持されている。
【００６５】
このように点検用切替弁５０は、通常時、スプリング９６の力で弁体８２を放水切替位置に保持して流入口７６をホース側の流出口７８に連通すると共に排水口８０を全閉としており、電源の喪失とは無関係に放水切替位置を保持することで高いフェイルセーフ機能が得られる。
【００６６】
点検用切替弁５０のシリンダ室９４には放水切替位置検出器として機能する第１の歪センサー６４が配置され、また、スプリング９６の収納側には排水切替位置検出器として機能する第２の歪センサー６６が配置されている。
【００６７】
第１の弁座８５と第２の弁座８８の間で弁体８２が移動する軸方向の間隔をＸとすると、第１の歪センサー６４は、スプリング９６により弁体８２が第２の弁座８８に当接して排水口８０を閉鎖している放水切替位置にあるときの押圧力による歪に応じた歪検出信号を放水切替位置検出信号として出力している。
【００６８】
また、シリンダ室９４に対する消火用水の供給でピストン９０がスプリング９６を圧縮して間隔Ｘだけ移動した場合に第２の歪センサー６６が押圧され、このときの押圧力による歪に応じた歪検出信号を排水切替位置検出信号として出力することになる。
【００６９】
点検用切替弁５０の排水口８０には町野式継手１０６が設けられ、排水ホース５８が着脱自在に接続されている。排水ホース５８の途中には圧力計付きの圧力センサー６８が設けられ、点検時に点検用切替弁５０を介して排水ホース５８に消火用水を排水して放水試験を行った場合の圧力を測定可能としている。なお、排水ホース５８に流量センサーを設け、放水試験を行った場合の流量を測定しても良い。
【００７０】
（電動アクチュエータ）
電動アクチュエータ６０はモータにより消火栓弁４６を開閉駆動させるアクチュエータであり、消火栓弁４６の弁軸は遠隔操作機構６２のプーリ９８に連結されていることから、電動アクチュエータ６０の出力を双方向クラッチ１０２を介してプーリ９８に連結している。
【００７１】
遠隔操作機構６２のプーリ９８に対応して消火栓扉側に設置された消火栓弁開閉レバー３６側にはプーリ１００が配置され、プーリ９８，１００の間をリンクワイヤー１０１で連結することにより、平行リンクワイヤー機構が構成され、消火栓弁開閉レバー３６の操作により消火栓弁４６を開閉する遠隔操作が行われる。消火栓弁開閉レバー３６の操作軸とプーリ１００の駆動軸との間には第２の双方向クラッチ１０４が配置されている。
【００７２】
電動アクチュエータ６０と消火栓弁４６との間に設けられた双方向クラッチ１０２は、入力軸１０２ａから出力軸１０２ｂへ回転を伝達するが、逆に、出力軸１０２ｂから入力軸１０２ａへは回転を伝達せずに空回りとなる一方向にのみ回転を伝達するクラッチ機能を備える。
【００７３】
この点は、消火栓弁開閉レバー３６側に設けられた第２の双方向クラッチ１０４も同様であり、入力軸１０４ａから出力軸１０４ｂへ回転を伝達するが、逆に、出力軸１０４ｂから入力軸１０４ａへは回転を伝達せずに空回りとなる一方向にのみ回転を伝達するクラッチ機能を備える。
【００７４】
電動アクチュエータ６０を駆動した場合、電動アクチュエータ６０の駆動軸の回転は双方向クラッチ１０２を介してプーリ９８及び消火栓弁４６の弁軸を回転させ、電動アクチュエータ６０により消火栓弁４６の開閉駆動ができる。
【００７５】
このとき、プ―リ９８の回転はリンクワイヤー１０１を介してプーリ１００に伝達されて回転するが、第２の双方向クラッチ１０４は出力軸１０４ｂからの回転入力となるために入力軸１０４ａは回転せずに空回りとなり、消火栓弁開閉レバー３６が動くことはない。
【００７６】
消火栓装置１０の自動点検は、図１に示したように、消火栓装置１０の消火栓扉１４を閉鎖した状態で行うこととなり、消火栓扉１４が閉鎖していると扉裏側に配置されている消火栓弁開閉レバー３６は周辺の部材に当たって動くことができない状態にある。
【００７７】
しかしながら、本実施形態の点検システムにあっては、第２の双方向クラッチ１０４を設けたことで、自動点検時に電動アクチュエータ６０により消火栓弁４６を開閉駆動しても消火栓弁開閉レバー３６は動かず、問題なく自動点検ができる。
【００７８】
一方、トンネル内での火災発生時には、道路利用者が消火栓扉１４を開いて放水ノズル付きのホース３８を引き出した後に消火栓弁開閉レバー３６を開操作することになる。このとき消火栓弁開閉レバー３６の開操作により第２の双方向クラッチ１０４を介してプーリ１００が回転され、リンクワイヤー１０１を介してプーリ９８が連動して回転され、消火栓弁４６が開駆動される。
【００７９】
しかしながら、プーリ９８の回転は双方向クラッチ１０２の出力軸１０２ｂからの回転入力となるため、入力軸１０２ａに回転が伝達されずに電動アクチュエータ６０に対し空回りとなり、電動アクチュエータ６０を設けていても消火栓弁開閉レバー３６の操作には影響がなく、電動アクチュエータ６０を設けていない場合と同様に、消火栓開閉レバー３６の操作により消火栓弁４６の開閉操作を行うことができる。
【００８０】
なお、消火栓装置１０の点検を消火栓扉を開いて行うこととした場合には、電動アクチュエータ６０による開閉駆動で消火栓弁開閉レバー３６が動いても良いことから、第２の双方向クラッチ１０４を設ける必要はない。
【００８１】
消火栓弁４６側のプーリ９８の軸部には、消火栓弁４６の開閉を検出する開閉検出器７０が設けられている。開閉検出器７０としては、例えば、消火栓弁４６の開を検出するリミットスイッチと、消火栓弁４６の閉を検出するリミットスイッチが設けられる。
【００８２】
開閉検出器７０は、消火栓装置１０の点検時における消火栓弁４６の開閉検出を行うと共に、消火栓開閉レバー３６を操作した場合の開検出信号はポンプ起動信号として用いられる。
【００８３】
なお、開閉検出器７０は、消火栓弁開閉レバー３６側のプーリ１００の軸部に設けても良く、この場合には、電動アクチュエータ６０による消火栓弁４６の開閉検出に加えて、遠隔操作機構６２による遠隔開閉機能を合わせて検出することができる。
【００８４】
また、モータ駆動される電動アクチュエータ６０にはトルクリミッターが内蔵されており、消火栓弁４６に対する駆動トルクが所定値を超えるとトルクトルクリミッターが作動して駆動力を開放し、モータ過熱による損傷を未然に防止可能としている。電動アクチュエータ６０のトルクリミッターが作動すると、例えばリミッターピンが突出することから、これをトルクリミッター作動センサー６１で検出するようにしている。
【００８５】
［消火栓装置の放水操作］
図６は火災時に消火栓弁開閉レバーを開操作した場合の動作を示した説明図である。トンネル内で車両事故等により火災が発生した場合、道路利用者は、トンネル内に設置された図１に示した消火栓装置１０の消火栓扉１４を図２及び図３に示すように開き、消火栓扉１４の内側に保持されている放水ノズル４０を取り出してホース３８を引き出し、続いて、消火栓弁開閉レバー３６の手前側の開位置に操作する。
【００８６】
図６に示すように、消火栓弁開閉レバー３６を開位置に操作すると、第２の双方向クラッチ１０４を介してプーリ１００が回転され、リンクワイヤー１０１を介してプーリ９８が連動回転され、これにより消火栓弁４６が開駆動される。このとき双方向クラッチ１０２は出力軸１０２ｂ側からの回転入力となるため、入力軸１０２ａに回転は伝達されず、電動アクチュエータ６０に影響されることなく消火栓弁４６を開操作することができる。
【００８７】
また、プーリ９８の回転により開閉検出器７０で消火栓弁４６の開検出が行われ、これに基づきポンプ起動信号が防災受信盤側に送信されて消火ポンプ設備の運転が開始され、加圧された消火用水の継続的な供給が開始される。
【００８８】
消火栓弁４６が開放されると、消火用水が自動調圧弁４８を介して点検用切替弁５０に供給され、このとき点検用切替弁５０はピストン９０のスプリング９６による押圧で弁体８２を第２の弁座８８に当接して排水口８０を閉鎖させた放水切替位置に保持されており、消火用水は開放状態にある弁穴８４から流出口７８に流れ、配管４７からホース側に供給され、放水ノズルから放水されることになる。
【００８９】
火災が鎮火して放水を止める場合には、消火栓弁開閉レバー３６を元の閉位置にもどすと、遠隔操作機構６２を介して消火栓弁４６が閉鎖位置に操作される。
【００９０】
［消火栓装置の自動点検］
図７は自動点検時の動作を示した説明図である。消火栓装置１０の自動点検は、防災受信盤側で点検開始操作が行われると、点検指示信号の送信により複数の消火栓装置１０の点検が順番に行われる。
【００９１】
図４に示した点検制御部７５は、防災受信盤から点検指示信号を受信すると、図７に示すように、まずパイロット電動弁５２を開制御し、パイロット配管５３により点検用切替弁５０のシリンダ室９４に消火用水を供給する。
【００９２】
シリンダ室９４に消火用水が供給されるとピストン９０がスプリング９６を圧縮しながら移動し、第２の弁座８８から弁体８２を移動して離すことで排水口８０を開き、間隔Ｘを移動すると第１の弁座８５に当接して弁穴８４を閉鎖することで、流入口７６と流出口７８を切り離し、放水切替位置から排水切替位置に切り替えられる。
【００９３】
点検用切替弁５０が排水切替位置に切り替えられると、ピストン９０の間隔Ｘの移動により第２の歪センサ―６６が押圧され、排水切替位置を示す歪検出信号が図４の点検制御部７５に出力され、点検制御部７５は点検用切替弁５０が正常に排水切替位置に切り替わったことを判別し、続いて、電動アクチュエータ６０を消火栓弁４６を開放する方向に開駆動させ、双方向クラッチ１０２及びプーリ９８を介して消火栓弁４６を開駆動させる。
【００９４】
消火栓弁４６が開駆動されると、１次側からの消火用水が自動調圧弁４８を介して点検用切替弁５０に供給され、このとき点検用切替弁５０は排水切替位置に切り替えられていることから、流入口７６から供給された消火用水は排水口８０から排水ホース５８に流れ、ホース３８の放水ノズル４０からの実放水に相当する水量を排水する点検放水を行う。
【００９５】
点検用切替弁５０に接続した排水ホース５８の圧力は圧力センサー６８で検出されて図４の点検制御部７５に出力されており、点検制御部７５は自動調圧弁４８に設定されている所定の設定圧力０．２９ＭＰａと比較し、設定圧力に対する所定の誤差範囲にあれば正常と判定し、誤差範囲を外れた場合は、設定ずれを判定して防災受信盤に障害信号を送信して設定圧力ずれを示す障害警報を出力させ、点検終了後に自動調圧弁４８の設定圧力の再調整作業を行わせることになる。
【００９６】
また、設定圧力を大きく下回ったり、逆に大きく上回った場合には、自動調圧弁４８の故障と判定して故障警報を防災受信盤から出力させ、点検終了後に自動調圧弁４８の修理交換を行わせることになる。
【００９７】
なお、点検中に、点検用切替弁５０のシリンダ室９４に供給された消火用水は、オリフィス５４及び逆止弁５６を介して排水側に流れているが、排水量はオリフィス５４により制限され、パイロット配管５３からの消火用水の供給量が排水量を十分に上回ってシリンダ室９４の水圧が維持され、ピストン９０により弁体８２を排水切替位置に保持できる。
【００９８】
圧力センサー６８による圧力判定が済むと、点検終了として点検復旧制御が行われる。点検復旧制御は防災受信盤からの指示で行っても良いし、点検制御部７５の制御手順として自動的に行っても良い。
【００９９】
点検復旧制御では、図４に示した点検制御部７５は、まず電動アクチュエータ６０を閉鎖方向に駆動して消火栓弁４６を閉鎖駆動させる制御を行う。これにより消火栓弁４６が閉鎖し、点検用切替弁５０に対する消火用水の供給が停止し、排水ホース５８に対する排水が停止される。
【０１００】
消火栓弁４６が閉鎖されると開閉検出器７０の閉鎖を検出することから、これに基づき点検制御部７５は続いてパイロット電動弁５２の閉制御を行う。パイロット電動弁５２が閉鎖されると点検用切替弁５０のシリンダ室９４に対する消火用水の供給が停止し、シリンダ室９４の消火用水はオリフィス５４で絞られた所定の水量で逆止弁５６を介して排水され、シリンダ室９４の圧力低下に伴いスプリング９６に押されてピストン９０が移動し、弁体８２が第２の弁座８８に当接して排水口８０を閉鎖する放水切替位置に切り替えられる。
【０１０１】
このように点検用切替弁５０が１次側からの消火用水の供給が停止された状態で排水切替位置から放水切替位置にオリフィス５４で規制された排水でゆっくり切り替わる場合、その過程で流出口７８と排水口８０が弁穴８４を介して連通した状態となり、流出口７８はホース３８を介して大気に開放されていることから、弁ボディ５１の流入室側から閉鎖した消火栓弁４６の２次側までの間に滞留している消火用水は排水ホース５８から排出され、配管内に残ることはない。
【０１０２】
点検用切替弁５０が放水切替位置に切り替わると、ピストン９０の押圧を受けた第１の歪センサー６４から放水切替位置の検出を示す歪検出信号が出力され、これにより点検制御部７５は点検用切替弁５０の復旧を知って点検終了を判定し、点検終了を防災受信盤に通知して次の消火栓装置の点検を行わせる。
【０１０３】
また、消火栓装置１０の点検は、図４に示した手動点検スイッチ７４を操作することで、前述した自動点検の場合と同様に、消火栓装置１０の設置場所で点検を行うこともできる。
【０１０４】
［消火栓装置の点検制御］
図８は消火栓装置点検システムの点検制御を示したフローチャートであり、図４に示した点検制御部７５による制御動作となる。
【０１０５】
図８に示すように、点検制御部７５はステップＳ１で防災受信盤からの点検指示信号の受信を判別するとステップＳ２に進み、パイロット電動弁５２を開制御し、点検用切替弁５０のピストン・シリンダ機構に消火用水を供給して図５に示した放水切替位置から図７に示した排水切替位置に切り替える切替駆動を行わせる。
【０１０６】
続いて、点検制御部７５はステップＳ３で第２の歪センサーの歪検出信号から排水切替位置の検出を判別するとステップＳ４に進み、電動アクチュエータ６０を開制御し、これにより消火栓弁４６を開駆動して消火用水を自動調圧弁４８を介して点検用切替弁５０に供給し、排水切替位置に切り替わっている点検用切替弁５０を介して排水ホース５８に消火用水を流す点検放水状態とする。
【０１０７】
続いて、点検制御部７５はステップＳ５に進み、排水ホース５８に設けられた圧力センサー６８により排水圧力を測定し、ステップＳ６で正常を判定するとステップＳ７で排水圧力正常信号を防災受信盤に送信し、一方、ステップＳ６で排水圧力の異常を判定した場合はステップＳ８で排水圧力異常信号を防災受信盤に送信する。
【０１０８】
続いて、点検制御部７５はステップＳ９で防災受信盤から点検終了信号の受信を判別するとステップＳ１０に進み、電動アクチュエータ６０を閉制御して消火栓弁４６を閉鎖して点検用切替弁５０を経由して点検排水を停止させ、続いて、ステップＳ１１でパイロット電動弁５２を閉制御して点検用切替弁５０を放水切替位置に切替え駆動させ、ステップＳ１２で第１の歪センサー６４の歪検出信号により放水切替位置の検出を判別するとステップＳ１３に進み、防災受信盤に点検終了信号を送信して一連の点検制御を終了する。
【０１０９】
［水圧アクチュエータによる消火栓弁の開閉駆動］
図９は水圧アクチュエータにより消火栓弁を開閉駆動する消火栓装置点検システムの他の実施形態を示した説明図である。
【０１１０】
図５の実施形態にあっては、消火栓弁４６の開閉駆動に電動アクチュエータ６０を設けていたが、本実施形態にあっては、図９に示すように、消火栓弁４６の開閉駆動に水圧アクチュエータ１１０を設けている。
【０１１１】
水圧アクチュエータ１１０は、第２の駆動機構として機能する水圧駆動機構１１０とラック・ピニオン機構で構成される。水圧駆動機構１１０は、シリンダ室１１４に摺動自在にピストン１１６が設けられ、ピストン１１６はスプリング１１８により初期位置に保持されている。シリンダ室１１４には配管４５から分岐されたパイロット配管１２８が接続され、パイロット配管１２８には第２のパイロット電動弁１３０が設けられている。また、シリンダ室１１４はオリフィス１１５を介して排水側に接続される。
【０１１２】
水圧駆動機構絵１１０のピストン１１６からのピストンロッド１２０にはラックギア１２２が連結され、ラックギア１２２にはピニオンギア１２４が噛み合わされる。ラックギア１２２とピニオンギア１２４で構成されるラック・ピニオン機構は、水圧駆動機構１１２のピストン１１６による直線運動を回転運動に変換する。
【０１１３】
ピニオンギア１２４の回転軸は双方向クラッチ１２６を介して消火栓弁４６の弁軸に連結されている。双方向クラッチ１２６は図５の双方向クラッチ１０２と同じものであり、入力軸１２６ａから出力軸１２６ｂに回転を伝達するが、逆に、出力軸１２６ｂから入力軸１２６ａには回転を伝達しない。
【０１１４】
それ以外の構成及び機能は図５の実施形態と同じになることから、同一符号を付して説明は省略する。
【０１１５】
本実施形態にあっては、消火栓装置１０の点検時に、パイロット電動弁５２の開制御により点検用切替弁５０が排水切替位置に切替駆動されると、続いて、水圧アクチュエータ１１０の第２のパイロット電動弁１３０が開制御される。
【０１１６】
第２のパイロット電動弁１３０が開制御されると、消火用水が水圧駆動機構１１２のシリンダ室１１４に供給され、ピストン１１６がスプリング１１８を圧縮しながら移動し、ラックギア１２２の直線移動によりピニオンギア１１４を回転させ、双方向クラッチ１２６を介して消火栓弁４６を開駆動する。
【０１１７】
これにより開放された消火栓弁４６から自動調圧弁４８を介して点検用切替弁５０に消火用水が供給され、排水ホース５８に消火用水を流す点検放水が行われ、圧力センサー６８により排水圧力が測定して判定される。
【０１１８】
なお、点検中に、水圧駆動機構１１０のシリンダ室１１４に供給された消火用水は、オリフィス１１５を介して排水側に流れているが、排水量はオリフィス１１５により制限され、パイロット配管１２８からの消火用水の供給量が排水量を十分に上回ってシリンダ室１１４の水圧が維持され、ピストン１１６によりラック・ピニオン機構を介して消火栓弁４６を開放位置に保持できる。
【０１１９】
排水圧力を測定する点検放水が終了すると、まず、第２のパイロット電動弁１３０が閉制御され、水圧駆動機構１１２のシリンダ室１１４に対する消火用水の供給が停止され、シリンダ室１１４の消火用水はオリフィス１１５を介して排水されることで圧力が低下し、スプリング１１８によりピストン１１６が初期位置に押し戻され、ラックギア１２２によりピニオンギア１２４が逆方向に回転し、双方向クラッチ１２６を介して消火栓弁４６が閉駆動されて閉じる。
【０１２０】
続いて、パイロット電動弁５２の閉制御により点検用切替弁５０が放水切替位置に復旧し、一連の点検動作が終了する。
【０１２１】
本実施形態の水圧アクチュエータ１１０にあっては、配管４５のサイズは例えば口径４０〜４５ｍｍであるのに対し、パイロット配管１２８のサイズは口径１０〜１５ｍｍであり、配管４５に設ける電動弁に比べ、また、図４のモータを備えた電動アクチュエータ６０に比べ、パイロット配管１２８に設ける第２のパイロット電動弁１３０は小型の電動弁とすることができ、消費電力の低減、トンネル内に敷設するケーブルサイズの縮小、非常用電源の容量低減等ができ、これに伴いコストを低減することができる。
【０１２２】
［三方切替弁］
上記の実施形態は、消火栓装置点検システムに用いる点検用切替弁５０を示しているが、点検用切替弁５０は、一般的には、三方切替弁として使用することができる。
【０１２３】
点検用切替弁５０を一般的な三方切替弁とした場合には、図５に示すように、弁ボディ５１に流入口７６、第１の流出口７８及び第２の流出口８０（ここでは排水口８０を第２の流出口８０とする）を備え、ピストン・シリンダ機構による弁体８２の移動により、流入口７６と第１の流出口７８を連通すると共に流入口７６と第２の流出口８０を切り離す第１の切替位置と、流入口７６と第１の流出口７８を切り離す共に流入口７６と第２の流出口８０を連通する第２の切替位置とに切替える構造を備える。
【０１２４】
また、弁ボディ５１の内部が隔壁８３により流入口７６が形成された流入室と第１の流出口７８が形成された流出室とに区切られ、隔壁８３に形成された弁穴８４の流入室側に第１の弁座８５が形成されると共に、弁穴８４に相対したボディ外殻に同軸に第２の流出口８０が形成されると共に第２の流出口８０の流入室側に第１の弁座８５に相対して第２の弁座８８が形成され、第１の弁座８５と第２の弁座８８の間にピストン・シリンダ機構により軸方向に移動される弁体８２が配置され、ピストン・シリンダ機構は、シリンダ室９４に収納されたピストン９０をスプリング９６により弁体８２を第２の弁座８８に当接させる第１の切替位置に保持しており、シリンダ室９４に対する消火用水の供給によりピストン９０を第１の弁座８５に当接させる第２の切替位置に移動させるように構成している。
【０１２５】
このような構成により、ピストン・シリンダ機構の水圧駆動による弁体８２の直進移動で流入口７６に対し第１又は第２の流出口７８，８０を選択的に切り替える三方切替弁としての機能が実現でき、三方切替弁の切替動作は、小さい口径のパイロット配管に設けられた小型のパイロット電動弁により消火用水の供給で良いことから、消費電力の低減、ケーブルサイズの縮小、電源容量の低減等ができ、これに伴いコストを低減することができる。
【０１２６】
また、弁体を回転させる従来の三方電動切替弁に比べ、弁体８２を第１又は第２の弁座８５，８８に当接させることから、弁体を回転させる従来の三方電動切替弁のような水漏れがなく、確実に流入口７６を第１の流出口７８又は第２の流出口８０に選択的に切替えすることができる。
【０１２７】
また、三方切替弁として機能する点検用切替弁５０は、通常は、スプリング９６の力で弁体８２を第１の切替位置に保持して第１の流出口７８側に連通すると共に第２の流出口８０側を全閉としており、電源の喪失とは無関係に第１の切替位置を保持することで高いフェイルセーフ機能が得られる。
【０１２８】
［本発明の変形例］
（弁体及び弁座の監視）
上記の実施形態にあっては、各種のセンサーにより弁の開閉を検出しているが、更に、弁体や弁座のシールに歪センサーや接触センサーを埋め込み、弁体の着座状態を監視できるようにしても良い。これにより弁体に対するゴミ詰まりの発見、弁体動作の異常等をいち早く検知して、障害の未然防止や予防保全が可能となる。
【０１２９】
（センサー電源）
上記の実施形態にあっては、各種センサーは外部からの電源供給により動作させているが、水流により振動が発生する位置に圧電式発電素子や磁歪式発電素子を配置して、センサー電源として利用しても良い。これにより外部からのセンサー電源の供給が不要となり、コストダウンとシステムの簡素化ができる。
【０１３０】
例えば、点検用切替弁５０に設けられたスプリング９６に圧電式発電素子をコーティングして、センサ―電源とする。具体的には、スプリング９６の表面に、下側電極層、圧電層及び上側電極層を積層形成し、下側電極層と上側電極層から一対のリード線を外部に取り出す構造とする。
【０１３１】
その製造方法は、金属製のスプリング９６の表面上に銀ペーストを塗布して下部電極層を形成し、その表面に圧電性溶剤をスプレーコートした後、熱風乾燥して膜を生成し、次に、膜の表面より所定距離だけ離間したコロナ電極から所定の高電圧を所定時間印加して分極して圧電層を生成し、圧電層の上面に銀ペースを塗布して上部電極層を形成し、最後に上部電極層と下部電極層に導電接着剤を用いてリード線を接着する。これによりスプリング９６に圧電式発電素子を簡単且つ容易に設けることができ、圧電式発電素子を設けてもスプリング９６としての機能を損なうことはない。
【０１３２】
（その他）
上記の実施形態では点検用切替弁５０の前段に自動調圧弁４８を設けているが、自動調圧弁４８の代わりに定流量弁等の水流制御部を設けるようにしても良い。圧力センサー６８はいずれにせよ点検用切替弁５０から供給される消火用水の圧力を監視し、水流制御部の動作が正しいかどうかを確認可能とする。
【０１３３】
また、上記の実施形態では位置検出器として歪みセンサを用いたが、物理スイッチの組み合わせ等の適宜方法を使用しても良い。例えば、ピストンロッド９２をピストン９０及びシリンダ室９４を貫通するように延伸させ、ピストンロッド先端に水平なスイッチ押圧部を設け、放水切替位置においてスイッチ押圧部に接触する放水切替位置検出スイッチと、排水切替位置においてスイッチ押圧部に接触する排水切替位置検出スイッチを設ける。このような構成とすることで、消火用水で満たされるシリンダ室９４と異なる位置において位置検出が可能となり、配線等の自由度が増す。
【０１３４】
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】
【０１３５】
１０：消火栓装置
１２：装置本体
１４：消火栓扉
１５：保守扉
１６：扉ハンドル
１８：通報装置扉
２０：押釦通報装置
２２：赤色表示灯
２４：スピーカ
２５：ヒンジ
２６：消火器扉
２８：消火器
３０：消火配管接続口
３２：給水弁
３６：消火栓弁開閉レバー
３８：ホース
４０：放水ノズル
４２：ノズルホルダー
４３：給水本管
４４：立上げ配管
４５，４７：配管
４６：消火栓弁
４８：自動調圧弁
５０：点検用切替弁
５１：弁ボディ
５２：パイロット電動弁
５３，１２８：パイロット配管
５４：オリフィス
５６：逆止弁
５８：排水ホース
６０：電動アクチュエータ
６１：トルクリミッター作動センサー
６２：遠隔操作機構
６４：第１の歪センサー
６６：第２の歪センサー
６８：圧力センサー
７０：開閉検出器
７２：ポンプ起動スイッチ
７４：手動点検スイッチ
７５：点検制御部
７６：流入口
７８：流出口
８０：排水口
８２：弁体
８３：隔壁
８４：弁穴
８６：第１の弁座
８８：第２の弁座
９０：ピストン
９２：ピストンロッド
９４：シリンダ室
９６：スプリング
９８，１００：プーリ
１０１：リンクワイヤー
１０２，１０４，１２６：双方向クラッチ
１０２ａ，１０４ａ，１２６ａ：入力軸
１０２ｂ，１０４ｂ，１２６ｂ：出力軸
１１０：水圧アクチュエータ
１１２：水圧駆動機構
１１４：シリンダ室
１１６：ピストン
１１８：スプリング
１２０：ピストンロッド
１２２：ラックギア
１２４：ピニオンギア
１３０：第２のパイロット電動弁
【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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