(57)【要約】      （修正有）【課題】ウォーターハンマーの発生を効率よく抑制すると共に、バウンド現象の発生も抑制する。【解決手段】負圧湿式予作動スプリンクラー設備における流量制御弁は、一端部が閉塞され、軸方向の中央部側面の流入口３から流入する水を含んだ空気が他方側の端部の流出口４から流出するシリンダ部２と、シリンダ部２内で真空ポンプで生成される負圧により前進移動してシリンダ部２の流入口３と流出口４とを連通状態とするピストン部６と、ピストン部６を後退移動方向に付勢して、負圧が解除されたピストン部６をシリンダ部２の流入口３と流出口４との連通を遮断するよう移動させるコイルバネ１１とによって構成される。平常時及びスプリンクラーヘッド破損時には、ピストン部６は前進位置にあり、火災発生時には、信号によって真空ポンプが停止すると、ピストン部６はコイルバネ１１によって後退位置に移動する。【選択図】図１
2020089627.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
負圧湿式予作動スプリンクラー設備において、
予作動式流水検知装置と該予作動式流水検知装置の一次側に設けられ、基端側に給水手段が接続される一次側配管と、
該予作動式流水検知装の二次側に設けられ、スプリンクラーヘッドが接続された二次側配管と、該二次側配管を負圧とする真空ポンプと該二次側配管と真空ポンプを接続する吸気管と、
前記二次側配管と前記吸気管との接続部に設けられ、
前記二次側配管から前記吸気管に流入する空気と水が通過する本体部と、該本体部に設けたシリンダ部内で真空ポンプで生成される負圧により移動可能に設けられたピストン部と、
前記負圧による前記ピストン部の移動に抗するコイルバネとによって構成され、
前記ピストン部の外周部の一部に、空気と水が流入できる開口と、該空気と水が流入できない閉塞部があり、
前記シリンダ部には、空気と水が通過する流入口と流出口があり、
前記負圧によりピストン部が移動すると、前記シリンダ部の流入口が前記ピストン部の開口と一致連通し、
真空ポンプの停止によって、前記二次側配管の負圧が解除され、前記コイルバネの復元力により前記ピストン部が移動することで、
シリンダ部の流入口がピストン部の閉塞部と一致し、前記連通が閉塞され、空気と水の流入を閉止することを特徴とする負圧湿式予作動スプリンクラー設備における流量制御弁。
【請求項２】
前記ピストン部の内部は空洞をなし、前記ピストン部の一端は閉塞され、他端は前記空洞と連通開口し、該空洞内を前記空気と水が他端を経て前記連通開口を通過し、シリンダ部の流出口より流れ出る構造を特徴とする請求項１に記載の負圧湿式予作動スプリンクラー設備における流量制御弁。
【請求項３】
前記シリンダ部の流入口がピストン部の閉塞部と一致し、前記連通が閉塞され、空気と水の流入を閉止する前記ピストン部の閉塞部には、少量の流路が設けられ、
前記連通が閉塞されたとき、前記シリンダ部の流入口より前記ピストン部の閉塞部の少量の流路を経て、少量の空気と水が前記シリンダ部の流出口より流出できることを特徴とする請求項１又は２に記載の負圧湿式予作動スプリンクラー設備における流量制御弁。
【請求項４】
負圧湿式予作動スプリンクラー設備において、
予作動式流水検知装置と該予作動式流水検知装置の一次側に設けられ、基端側に給水手段が接続される一次側配管と、
該予作動式流水検知装の二次側に設けられ、スプリンクラーヘッドが接続された二次側配管と、該二次側配管を負圧とする真空ポンプと該二次側配管と真空ポンプを接続する吸気管と、
前記二次側配管と前記吸気管との接続部に設けられ、
前記二次側配管から前記吸気管に流入する空気と水が通過する本体部と、該本体部に設けたシリンダ部内で真空ポンプで生成される負圧により移動可能に設けられたピストン部と、
前記負圧による前記ピストン部の移動に抗するコイルバネとによって構成され、
前記ピストン部の外周部の一部に、空気と水が流入できる流入開口があり、該ピストン部の流入開口に対向する前記ピストン部の外周部の一部に、空気と水が流出できる流出開口と、該空気と水が流出できない閉塞部を有し、
真空ポンプの停止によって、前記二次側配管の負圧が解除され、前記コイルバネの復元力により前記ピストン部が移動することで、
前記シリンダ部の流出口が前記ピストン部の閉塞部と一致し、前記連通が閉塞され、空気と水の流入を閉止することを特徴とする負圧湿式予作動スプリンクラー設備における流量制御弁。
【請求項５】
前記真空ポンプで生成される負圧によりピストン部が移動すると、前記シリンダ部の流入口が前記ピストン部の流入開口と一致連通し、前記シリンダ部の流出口と前記ピストン部の流出開口が一致連通したとき、
前記シリンダ部の流入口と前記ピストン部の流入開口とが一致してなす流入開口面積に比べて、前記シリンダ部の流出口と前記ピストン部の流出開口とが一致してなす流出開口面積が小さいことを特徴とする請求項４に記載の負圧湿式予作動スプリンクラー設備における流量制御弁。
【請求項６】
前記シリンダ部の流出口とピストン部の閉塞部と一致し、前記連通開口が閉塞され、空気と水の流入を閉止する前記ピストン部の閉塞部には、少量の流路が設けられ、
前記連通開口が閉塞されたとき、前記シリンダ部の流入口より前記ピストン部の閉塞部の少量の流路を経て、少量の空気と水が前記シリンダ部の流出口より流出できることを特徴とする請求項４又は５に記載の負圧湿式予作動スプリンクラー設備における流量制御弁。
【請求項７】
前記ピストン部の回転防止構造を備えてなる請求項１乃至６のいずれかに記載の負圧湿式予作動スプリンクラー設備における流量制御弁。
【請求項８】
前記ピストン部の回転防止構造が、前記ピストン部の外周面に、該ピストン部の軸方向に沿ってもうけたガイド溝と、前記シリンダ部に設けた、先端部が前記ガイド溝に摺動自在に嵌入するガイドピンをもって構成してなる回転軸防止構造である請求項７に記載の負圧湿式予作動スプリンクラー設備における流量制御弁。
【請求項９】
前記シリンダ部の流入口に、複数の開口を同心円状に配置した流量制御板を配設してなる請求項１乃至８のいずれかに記載の負圧湿式予作動スプリンクラー設備における流量制御弁。
【請求項１０】
前記シリンダ部における閉塞部分を前記ピストン部の移動軸線上に貫通する点検棒が設けられ、前記ピストン部の閉塞部分と点検棒が接続固定され、シリンダ部の外部より前記ピストン部を移動させることができる構造を有する請求項１乃至９のいずれかに記載の負圧湿式予作動スプリンクラー設備における流量制御弁。
【請求項１１】
前記コイルバネは前記点検棒とシリンダ部における閉塞部分との間に設けられていることを特徴とする請求項１０に記載の負圧湿式予作動スプリンクラー設備における流量制御弁。
【請求項１２】
前記ピストン部とシリンダ部における閉塞部分との間の夫々が当接する部分に弾性緩衝材を配設してなる請求項４乃至６のいずれかに記載の負圧湿式予作動スプリンクラー設備における流量制御弁。
【請求項１３】
前記点検棒とシリンダ部における閉塞部分との間の夫々が当接する部分に弾性緩衝材を配設してなる請求項１０に記載の負圧湿式予作動スプリンクラー設備における流量制御弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二次側配管内に水が充填され且つ火災発生時以外においては負圧状態とする負圧湿式予作動スプリンクラー設備における流量制御弁に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来における消火設備として、スプリンクラーヘッドの破損等が生じた場合に漏水を防止し、且つ火災発生時に速やかに放水する機能を有する、二次側配管内に水が充填され且つ火災発生時以外においては負圧状態とする負圧湿式予作動スプリンクラー設備がある。
【０００３】
図１９は斯かる負圧湿式予作動スプリンクラー設備の概略構成図である。該図において１００は負圧湿式予作動スプリンクラー設備である。
【０００４】
１０１は消火水槽１０２から送水ポンプ１０３を介して立ち上がって配管された一次側配管である。１０４は前記一次側配管１０１に接続され、スプリンクラーヘッド１０５まで配管された二次側配管である。
【０００５】
１０６は前記一次側配管１０１と二次側配管１０４との間に設置され、火災発生時以外では閉状態が維持される予作動式流水検知装置である。１０７は天井部に設置された、火災を感知して火災信号を送出する火災感知器である。
【０００６】
１０８は前記二次側配管１０４に一端側１０８Ａを接続すると共に、他端側１０８Ｂを、真空ポンプ１０９から立ち上がって配管された吸気管１１０と、下端が前記消火水槽１０２まで垂下した排水管１１１とに接続された吸引管である。
【０００７】
１１２は前記吸引管１０８の途中部に設置された、前記二次側配管１０４内の負圧の状態の正常監視時には少量の、配管破損やスプリンクラーヘッド破損等の異常時には多量の流通量とし、放水時には閉止する流量制御弁である。また、該流量制御弁１１２は、図２０及び図２１に示すオリフィス付き自動弁であり、口径４０Ａの直動式電磁弁のものがある。そしてまた一例として、その定格はＤＣ２４ボルト、１，５８０ｍＡのものがある。
【０００８】
また、該流量制御弁１１２であるオリフィス付き自動弁は、図２０に示す如く、二次側配管１０４内の負圧の状態の正常時（緩慢な圧力上昇）には、入口側の開口１１２ａから本体内に流入した水を含んだ空気は、矢標で示すようにオリフィス（小孔）１１２Ａを通過することによって少量が出口側の開口１１２ｂに流れるようにされている。そしてまた、二次側配管１０４内の負圧の状態の異常時（圧力の急上昇）には、図２１に示す如く、通電によって電磁コイル１１２ｃ及びプランジャ１１２ｄを介して弁体１１２ｅを上昇させ、開放された本来の流路１１２Ｂを通って多量が出口側の開口１１２ｂに流れるようにされているものである。
【０００９】
また、図１９において１１３は前記吸引管１０８の途中部における前記流量制御弁１１２より二次側配管１０４側の位置に設置された、二次側配管１０４内の圧力を検出する真空スイッチである。
【００１０】
１１４は火災発生時に前記火災感知器１０７からの火災信号を受信し、後記制御盤に該信号を送信する信号受信盤である。
【００１１】
１１５は前記信号受信盤１１４からの信号を受信し、前記予作動式流水検知装置１０６を開状態として前記一次側配管１０１と二次側配管１０４とを連通状態とすると共に、前記送水ポンプ１０３を作動させる制御盤である。尚、その他図中１１６は前記吸気管１１０の前記吸引管１０８への接続部分に設置した気水分離器、１１７は前記吸引管１０８の前記吸気管１１０と排水管１１１との接続部分に設置した逆止弁である。
【００１２】
そして、火災発生時以外のときには一次側配管１０１と二次側配管１０４のいずれにも水が充填されており、且つ二次側配管１０４内を、吸引管１０８及び吸気管１１０を介して真空ポンプ１０９で負圧状態とするものである。
【００１３】
また、火災発生時には、火災感知器１０７が火災を感知して火災信号を信号受信盤１１４に送信し、そして該信号受信盤１１４から該信号を制御盤１１５に送信する。該信号を受信した制御盤１１５は予作動式流水検知装置１０６を開状態とすると共に送水ポンプ１０３を作動させる。これによりスプリンクラーヘッド１０５から放水が連続して行われるものである。尚、斯かる際には、流量制御弁１１２であるオリフィス付き自動弁は、図２０に示す状態であって、真空ポンプ１０９の作動は停止される。
【００１４】
従来における負圧湿式予作動スプリンクラー設備は上記の通りである。しかし、斯かる設備には二次側配管内の負圧の状態を適正に保持する構成において問題がある。それは、吸引管１０８の途中部に設置された流量制御弁１１２として、図２０及び図２１に示すオリフィス付き自動弁を用いていることによるものである。
【００１５】
而して、斯かるオリフィス付き自動弁は電磁弁であり、そして、斯かる電磁弁は、無通電時には閉止し、通電時に開放するなど制御方法がシンプルであるというメリットがある一方、消費電流が大きく、且つ弁体の開放中は通電し続けなければならず、大きな電源が必要となる。そして、上記の如く、従来の設備に用いられていたオリフィス付き自動弁は、口径４０Ａの直動式電磁弁のものがあり、そしてまた一例として、その定格はＤＣ２４ボルト、１，５８０ｍＡのものがあり、消費電流も大きく且つ弁体の開放に大きな電源が必要であった。
【００１６】
また、従来用いられていた電磁弁は、上記の通り消費電流も大きく且つ弁体の開放に大きな電源が必要であることから、停電時における問題もある。即ち、停電時において、二次側配管の破損等で二次側配管内の圧力が急上昇する事態が起き、弁を開放させる必要が生じることがあるが、その場合に備えて容量の大きい蓄電池を設けるか、非常電源設備による給電を行うなどの対策が必要であった。しかし、容量の大きい蓄電池を設ける場合には、蓄電池自体の大きさだけでなく、それを収納する制御盤の大きさも大きくなり、コストも増えることになる。また、非常電源設備による給電を行う場合には、予め非常電源設備の設計の際に電源容量を見込む必要があり、設備のリニューアルに対応できない等の問題があった。
【００１７】
そこで、本特許出願人は、上記負圧湿式予作動スプリンクラー設備において、それに用いる二次側配管内の圧力の適正保持用の流量制御弁として、電力消費の大きい従来のオリフィス付き自動弁に替わる電力不要の流量制御弁を、先に提案した。そして、これを用いることにより上記従来の問題点を悉く解消することができるようになった。
【００１８】
而して、本特許出願人が先に提案した流量制御弁は、図１７及び図１８に示した通りである。該図において、１は流量制御弁である。２は両端部が閉塞２Ａ、２Ｂされ、一方側の端部側面に設けた流入口３から流入する水を含んだ空気が他方側の端部の閉塞部分２Ｂに設けた流出口４及び該流出口４の内側に連成された該流出口４より小径の開口５から流出するシリンダ部である。尚、該シリンダ部２の一方側の端部側面に設ける流入口３は、シリンダ部２自体に設ける場合と、図示はしないがシリンダ部２の一方側の端部の閉塞部分２Ａを大きくしてこれに設ける場合とがある。６は前記シリンダ部２内で水の圧力により前進移動可能に設けられたピストン部であり、流入する水の圧力によって後記コイルバネの付勢力に抗して最前進位置まで移動することによりその閉塞部分が前記シリンダ部２の閉塞部分２Ｂの内側面に密接するようになされたものである。また、該ピストン部６は、前部側の端部が閉塞６′された円筒状をなし、他端部に外径が前記シリンダ部２の内径と等しいフランジ部６Ａを形成し、閉塞部分６′の、シリンダ部２における他方側の端部の閉塞部分２Ｂとの対向面に、ピストン部６における閉塞部分６′がシリンダ部２における他方側の端部の閉塞部分２Ｂに密接した状態において、両閉塞部分６′、２Ｂの間に、ピストン部６の外周とシリンダ部２における閉塞部分２Ｂの開口５との間に少量の流通量の流路を形成する溝７を設けると共に、円筒状部分に大径の開口８を設けてなるものである。
【００１９】
９は前記シリンダ部２の一方側の端部の閉塞部分２Ａに摺動自在に貫挿した点検棒であり、前記シリンダ部２内において後記コイルバネの付勢力に抗して前記ピストン部６をその最前進位置まで押し出すものである。また、該点検棒９は前部側の端部を前記ピストン部６の閉塞部分６′に接続している。また、該点検棒９の軸方向の略中央部には後退位置を規制するストッパ９Ｂが形成されると共に、シリンダ部２の一方側の端部の閉塞部分２Ａから突出する後部側の端部には、該シリンダ部２の閉塞部分２Ａから該点検棒９を囲むように突設した筒状部１０に出没するフランジ部９Ａを形成している。
【００２０】
１１は前記点検棒のフランジ部９Ａと前記シリンダ部２の閉塞部分２Ａとの間に縮設したコイルバネであり、前記点検棒９を介して前記ピストン部６を後退位置に向けて押圧付勢するものである。
【００２１】
そして、該コイルバネ１１の弾発力（バネ定数）は、火災発生時において二次側配管１０４内に一次側配管１０１から水が供給され、該水の一部が吸引管１０８内に流入したときの圧力によってのみ縮小する程度であることを要する。したがって、流入口３から水が流入し、その圧力が該コイルバネ１１の付勢力を超えている状態でピストン部６は前進移動が行われることになるものである。
【００２２】
また、前記筒状部１０と前記点検棒９のフランジ部９Ａとをもって点検棒の変位量の測定手段１２が構成されており、筒状部１０の突出端面１０ａと点検棒９のフランジ部９Ａの外端面９Ａ′との間隔Ｌ１を、ピストン部６が後退位置にあるときにおける該ピストン部６の閉塞部分６′とシリンダ部２の他方側の端部の閉塞部分２Ｂとの相互間隔Ｌ２に対応する間隔とするようになしている。これにより点検棒１０の動きを通してシリンダ部２内のピストン部６の動きや位置を外部から確認することができることになるものである。
【００２３】
また、上記流量制御弁１の作用は、次の通りである。
火災発生時以外のときにおける二次側配管の温度変化による体積膨張や流量制御管等からの微少な空気流入等による緩慢な圧力上昇があるときは、図１７に示す如く、ピストン部６は後退位置にあり、シリンダ部２の流入口３から流入した水を含んだ空気は、ピストン部６の大径の開口８を通ってシリンダ部２の開口５と流出口４から流出する。
【００２４】
また、スプリンクラーヘッド等が破損して二次側配管内の圧力が急速に上昇したときには、ピストン部６は図１７と同じ後退位置にあって、真空ポンプ１０９が作動する。そして、この吸引によって漏水が防止される。尚、その際において真空ポンプ１０９の吸引力はコイルバネ１１の弾発力より低いためピストン部６は移動しない。
【００２５】
また、火災発生時において一次側配管１０１から二次側配管１０４に水が供給され、その水の一部が吸引管１０８内に流入すると、図１８に示す如く、その水の圧力によってコイルバネ１１の付勢力に抗してピストン部６が最前進位置まで移動し、その閉塞部分６′がシリンダ部２の閉塞部分２Ｂの内側面に密接する。また、このときにおいては真空ポンプ１０９は作動しない。そして、これにより水はピストン部６の溝７を通じて少量しか流れず、スプリンクラーヘッド１０５からの充分な放水が確保される。尚、ピストン部６の溝７から引き続き水が流出するが、該溝７からの流通量は少ないことから流出の影響は少ない。
【００２６】
そして、消火完了後、予作動式流水検知装置１０６が閉止すると、ピストン部６の溝７から水が流出することで二次側配管１０４内の圧力が減少し、ピストン部６はコイルバネ１１によって再び後退位置に戻される。
【００２７】
以上の如く、上記流量制御弁１は、電力を要することなく作動するものである。
【００２８】
また、上記流量制御弁１は、定期的に点検し、加圧水を流入させることなくピストン部６の動作を確認することができるようにした構成も備えている。
【００２９】
斯かる構成は、ピストン部６が後退位置にあって、流入口３から水を含んだ空気が流入し、これらが該ピストン部６の大径の開口８を通ってシリンダ部２の開口５と流出口４から流出する状態が長期間にわたって継続すると、ピストン部６の周囲やシリンダ部２の内面において水に含まれるカルシウムや不純物が析出したり、ゴミが付着し、実際の火災発生時においてピストン部６が正常に動作しない事態が起こる虞があることから、これを防ぐためのものである。
【００３０】
而して、該構成は、前記の通り、シリンダ部２の一方側の端部の閉塞部分２Ａに、前記シリンダ部２内において前記コイルバネ１１の付勢力に抗して前記ピストン部６をその最前進位置まで押し出す点検棒９を備えた構成である。
【００３１】
そして更に、前記の通り、筒状部１０と点検棒９のフランジ部９Ａとをもって点検棒の変位量の測定手段１２が構成されており、筒状部１０の突出端面１０ａと点検棒９のフランジ部９Ａの外端面９Ａ′との間隔Ｌ１を、ピストン部６が後退位置にあるときにおける該ピストン部６の閉塞部分６′とシリンダ部２の他方側の端部の閉塞部分２Ｂとの相互間隔Ｌ２に対応する間隔とするようになしているから、点検棒９の動きを通してシリンダ部２内のピストン部６の動きや位置を外部から確認することができることになるものである。
【００３２】
本特許出願人が先に提案した上記図１７及び図１８に示した負圧湿式予作動スプリンクラー設備における流量制御弁１は、上記の如き構成、作用であり、そして上記の通りの効果を奏するものではあるが、ピストン動作時における、それの閉塞部分とシリンダ部の閉塞部分との最初の衝突により発生する衝撃音とバウンド現象によるピストン部とシリンダ部とのその後に繰り返される衝突による衝撃音による騒音と、ウォーターハンマーの発生による部品の毀損等の改善すべき問題点もある。
【００３３】
即ち、本特許出願人が先に提案した流量制御弁１においては、ピストン部６の動作時においてその閉塞部分６′とシリンダ部２の閉塞部分２Ｂとの間で最初の衝突が起こり、そしてその閉塞部分６′がシリンダ部２の閉塞部分２Ｂと一旦接触した後で、大径の開口８からピストン部６とシリンダ部２の間の空間部に流入する水や衝突による跳ね返りによりピストン部６が後退方向に押し出されることによってバウンド現象が起き、ピストン部６の閉塞部分６′とシリンダ部２の他方側の端部の閉塞部分２Ｂとの間で何回も衝突が繰り返される。そして、ピストン部６とシリンダ部２はいずれも金属製であることから、これらの衝突によって発生する衝撃音が騒音となる虞があった。
【００３４】
また、ピストン部６は流入する水の圧力によって急速に移動し、その閉塞部分６′がシリンダ部２の他方側の端部の閉塞部分２Ｂの開口５を急激に締め切ることになるから、内部にウォーターハンマーが発生することがある。そして、この場合においては、その衝撃で配管に設置した表記しない圧力計等の部品が毀損することがあった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００３５】
本発明は上記の点に鑑みなされたものであって、本特許出願人が先に提案した流量制御弁における問題点である衝突によって発生する衝撃音の解消と、ウォーターハンマーの発生を効率よく抑制することができると共に、バウンド現象の発生を抑制することもできるようになした流量制御弁を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００３６】
而して、本発明の要旨とするところは、
負圧湿式予作動スプリンクラー設備において、
予作動式流水検知装置と該予作動式流水検知装置の一次側に設けられ、基端側に給水手段が接続される一次側配管と、
該予作動式流水検知装の二次側に設けられ、スプリンクラーヘッドが接続された二次側配管と、該二次側配管を負圧とする真空ポンプと該二次側配管と真空ポンプを接続する吸気管と、
前記二次側配管と前記吸気管との接続部に設けられ、
前記二次側配管から前記吸気管に流入する空気と水が通過する本体部と、該本体部に設けたシリンダ部内で真空ポンプで生成される負圧により移動可能に設けられたピストン部と、
前記負圧による前記ピストン部の移動に抗するコイルバネとによって構成され、
前記ピストン部の外周部の一部に、空気と水が流入できる開口と、該空気と水が流入できない閉塞部があり、
前記シリンダ部には、空気と水が通過する流入口と流出口があり、
前記負圧によりピストン部が移動すると、前記シリンダ部の流入口が前記ピストン部の開口と一致連通し、
真空ポンプの停止によって、前記二次側配管の負圧が解除され、前記コイルバネの復元力により前記ピストン部が移動することで、
シリンダ部の流入口がピストン部の閉塞部と一致し、前記連通が閉塞され、空気と水の流入を閉止することを特徴とする負圧湿式予作動スプリンクラー設備における流量制御弁
にある。
【００３７】
また、上記構成において、前記ピストン部の内部は空洞をなし、前記ピストン部の一端は閉塞され、他端は前記空洞と連通開口し、該空洞内を前記空気と水が他端を経て前記連通開口を通過し、シリンダ部の流出口より流れ出る構造としてもよい。
【００３８】
また、上記構成において、前記シリンダ部の流入口がピストン部の閉塞部と一致し、前記連通が閉塞され、空気と水の流入を閉止する前記ピストン部の閉塞部には、少量の流路が設けられ、
前記連通が閉塞されたとき、前記シリンダ部の流入口より前記ピストン部の閉塞部の少量の流路を経て、少量の空気と水が前記シリンダ部の流出口より流出できるようにしてもよい。
【００３９】
また、負圧湿式予作動スプリンクラー設備において、
予作動式流水検知装置と該予作動式流水検知装置の一次側に設けられ、基端側に給水手段が接続される一次側配管と、
該予作動式流水検知装の二次側に設けられ、スプリンクラーヘッドが接続された二次側配管と、該二次側配管を負圧とする真空ポンプと該二次側配管と真空ポンプを接続する吸気管と、
前記二次側配管と前記吸気管との接続部に設けられ、
前記二次側配管から前記吸気管に流入する空気と水が通過する本体部と、該本体部に設けたシリンダ部内で真空ポンプで生成される負圧により移動可能に設けられたピストン部と、
前記負圧による前記ピストン部の移動に抗するコイルバネとによって構成され、
前記ピストン部の外周部の一部に、空気と水が流入できる流入開口があり、該ピストン部の流入開口に対向する前記ピストン部の外周部の一部に、空気と水が流出できる流出開口と、該空気と水が流出できない閉塞部を有し、
真空ポンプの停止によって、前記二次側配管の負圧が解除され、前記コイルバネの復元力により前記ピストン部が移動することで、
前記シリンダ部の流出口が前記ピストン部の閉塞部と一致し、前記連通が閉塞され、空気と水の流入を閉止することを特徴とする負圧湿式予作動スプリンクラー設備における流量制御弁をも、その要旨とするものである。
【００４０】
また、上記構成において、前記真空ポンプで生成される負圧によりピストン部が移動すると、前記シリンダ部の流入口が前記ピストン部の流入開口と一致連通し、前記シリンダ部の流出口と前記ピストン部の流出開口が一致連通したとき、
前記シリンダ部の流入口と前記ピストン部の流入開口とが一致してなす流入開口面積に比べて、前記シリンダ部の流出口と前記ピストン部の流出開口とが一致してなす流出開口面積が小さいようにしてもよい。
【００４１】
また、上記構成において、前記シリンダ部の流出口とピストン部の閉塞部と一致し、前記連通開口が閉塞され、空気と水の流入を閉止する前記ピストン部の閉塞部には、少量の流路が設けられ、
前記連通開口が閉塞されたとき、前記シリンダ部の流入口より前記ピストン部の閉塞部の少量の流路を経て、少量の空気と水が前記シリンダ部の流出口より流出できるようにしてもよい。
【００４２】
また、上記構成において、前記ピストン部の回転防止構造を備えるようにしてもよい。
【００４３】
また、上記構成において、前記ピストン部の回転防止構造が、前記ピストン部の外周面に、該ピストン部の軸方向に沿って設けたガイド溝と、前記シリンダ部に設けた、先端部が前記ガイド溝に摺動自在に嵌入するガイドピンをもって構成してなる回転軸防止構造であるようにしてもよい。
【００４４】
また、上記構成において、前記シリンダ部の流入口に、複数の開口を同心円状に配置した流量制御板を配設するようにしてもよい。
【００４５】
また、上記構成において、前記シリンダ部における閉塞部分を前記ピストン部の移動軸線上に貫通する点検棒が設けられ、前記ピストン部の閉塞部分と点検棒が接続固定され、シリンダ部の外部より前記ピストン部を移動させることができる構造を有するようにしてもよい。
【００４６】
また、上記構成において、前記コイルバネは前記点検棒とシリンダ部における閉塞部分との間に設けられているようにしてもよい。
【００４７】
また、上記構成において、前記ピストン部とシリンダ部における閉塞部分との間の夫々が当接する部分に弾性緩衝材を配設するようにしてもよい。
【００４８】
また、上記構成において、前記点検棒とシリンダ部における閉塞部分との間の夫々が当接する部分に弾性緩衝材を配設するようにしてもよい。
【発明の効果】
【００４９】
本発明によれば、本特許出願人が先に提案した流量制御弁の問題点である衝突によって発生する衝撃音の解消と、ウォーターハンマーの発生を効率よく抑制することができるものである。また、バウンド現象の発生を抑制することもできるものである。
【００５０】
本発明に係る発明は、真空ポンプで生成される負圧でピストン部を移動させ、そしてこの移動を通してシリンダ部における流入口と流出口の流路を開放せしめ、また、火災発生時における真空ポンプの作動停止に伴う負圧の解除によりコイルバネの復元力により反対方向に移動させ、そしてこの移動を通してシリンダ部における流入口と流出口の流路を遮断するようになしたものである。
【００５１】
このような構成において、火災発生時に送水ポンプが作動を開始し、真空ポンプが作動を停止したとき、二次側配管と真空ポンプを接続する吸気管内の圧力の上昇は緩慢であることから、送水ポンプの圧力と負圧とのせめぎ合いが発生し、ピストン部は比較的ゆっくりと閉じる動作となる。したがって、シリンダ部における流入口と流出口の流路を急激に遮断することがないから、ウォーターハンマーの発生を効率よく抑制することができるものである。且つまた、バウンド現象の発生を抑制することもできるものである。
【００５２】
また、シリンダ部における流入口と流出口の流路がＬ字状をなす場合（請求項１の場合）には、シリンダ部における流入口側に流路の開閉機構が位置しており、消火完了後において平常の監視状態への復旧時には、真空ポンプで生成される負圧が直接ピストン部の軸線方向にかかることになり、直接ピストン部を移動させる力が働くことから、ピストン部がシリンダ部における流入口と流出口の流路を開放する平常の監視状態に復旧するまでの時間が短くて済むものである。
【００５３】
また、シリンダ部における流入口と流出口が直線状をなす場合（請求項４の場合）には、施工時の作業性が向上するメリットを有するものである。
【００５４】
また、シリンダ部における流入口がピストン部の閉塞部と一致し、シリンダ部の流入口とピストン部の開口との連通が閉塞され、空気と水の流入を閉止するピストン部の閉塞部には、少量の流路が設けられ、
前記連通が閉塞されたとき、シリンダ部の流入口よりピストン部の閉塞部の少量の流路を経て、少量の空気と水がシリンダ部の流出口より流出できるようになした場合には、消火完了後に予作動式流水検知装置が閉止し、放水を停止した時、その後においても引き続きピストン部の閉塞部に設けた流路から少量づつ水を大径の開口を介して流出させることができ、そしてこの水を真空ポンプの吸引力によって強制的に吸い出せば、流量制御弁の平常時の監視状態への復旧までに要する時間を短縮することができるものである。
【００５５】
また、シリンダ部における流入口と流出口の流路が直線状をなす場合（請求項４の場合）において、真空ポンプで生成される負圧によりピストン部が移動すると、シリンダ部の流入口が前記ピストン部の流入開口と一致連通し、シリンダ部の流出口と前記ピストン部の流出開口が一致連通したとき、
シリンダ部の流入口とピストン部の流入開口とが一致してなす流入開口面積に比べて、シリンダ部の流出口と前記ピストン部の流出開口とが一致してなす流出口面積が小さいようになした場合には、開放から閉止への動作時の圧力差が適切に得られることになり、開放から閉止へのピストン部の後退移動動作を迅速且つ確実に行うことができるようになるものである。即ち、平常監視時に作動している真空ポンプの吸引力による負圧によってピストン部はシリンダ部の流入口と流出口とが連通状態となる位置に移動し、この状態に保たれている。そして、火災検出時に信号によって真空ポンプが作動を停止すると、負圧が解除されてピストン部は後退方向に移動しようとするが、しかし、吸気管内の負圧は維持される（圧力上昇が極めて緩慢）ため、ピストン部はコイルバネに抗したまますぐには移動しようとしない。一方、同時に火災検出時に送水ポンプが起動し、二次側配管内の圧力が水流とともに高くなる。このとき、前記の通り流入側と流出側の開口には所定の比率の開口面積差があることにより、ピストン部内に水が溜まって圧力が高まり、もって、吸気管内の負圧は維持されても後退移動動作を行うことができるものである。
【００５６】
また、シリンダ部における流入口と流出口の流路が直線状をなす場合（請求項４の場合）において、シリンダ部の流出口とピストン部の閉塞部とが一致し、シリンダ部の流出口とピストン部の流出開口との連通が閉塞され、空気と水の流入を閉止するピストン部の閉塞部には、少量の流路が設けられ、
連通が閉塞されたとき、前記シリンダ部の流入口よりピストン部の閉塞部の少量の流路を経て、少量の空気と水が前記シリンダ部の流出口より流出できるようになした場合には、消火完了後に予作動式流水検知装置が閉止し、放水を停止した時、その後においても引き続きピストン部の閉塞部に設けた流路から少量づつ水を流出開口を介して流出させることができ、そしてこの水を真空ポンプの吸引力によって強制的に吸い出せば、流量制御弁の平常時の監視状態への復旧までに要する時間を短縮することができるものである。
【００５７】
また、ピストン部の回転軸防止構造を備えた場合には、シリンダ部の流入口と流出口と、ピストン部の開口の夫々との位置ずれを防ぐことができるものである。
【００５８】
また、ピストン部の回転軸防止構造がピストン部の外周面に、該ピストン部の軸方向に沿ってもうけたガイド溝と、シリンダ部に設けた、先端部が前記ガイド溝に摺動自在に嵌入するガイドピンとをもって構成してなる回転軸防止構造である場合には、ピストン部の回転軸防止構造を容易に且つ低コストで構成することができるものである。
【００５９】
また、シリンダ部の流入口に、複数の開口を同心円状に配置した流量制御板を配設した場合には、ピストン部に流入する加圧水量を制限し、緩慢な圧力上昇にすることができるものである。
【００６０】
また、シリンダ部における閉塞部分をピストン部の移動軸線上に貫通する点検棒が設けられ、ピストン部の閉塞部分と点検棒が接続固定され、シリンダ部の外部より前記ピストン部を移動させることができる構造を有するようになした場合には、点検時に真空ポンプを停止した状態においてピストン部の作動を確認することができるものである。
【００６１】
また、ピストン部とシリンダ部における閉塞部分との間の夫々が当接する部分に弾性緩衝材を配設してなる場合には、弾性緩衝材により、ピストン部がシリンダ部の閉塞部分に衝突する際の衝撃を緩和することができるものである。
【００６２】
また、点検棒とシリンダ部における閉塞部分との間の夫々が当接する部分に弾性緩衝材を配設してなる場合には、弾性緩衝材により、点検棒がシリンダ部の閉塞部分に衝突する際の衝撃を緩和することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の第１実施形態に係る負圧湿式予作動スプリンクラー設備における流量制御弁の縦断側面図であり、平常時及びスプリンクラーヘッド破損時、並びに点検時の状態を示すものである。
【図２】同火災発生時の状態を示すものである。
【図３】同ピストン部の正面図である。
【図４】図３中Ａ−Ａ線断面図である。
【図５】同ピストン部の平面図である。
【図６】同ピストン部の底面図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係る負圧湿式予作動スプリンクラー設備における流量制御弁の縦断側面図であり、平常時及びスプリンクラーヘッド破損時、並びに点検時の状態を示すものである。
【図８】同火災発生時の状態を示すものである。
【図９】同ピストン部の正面図である。
【図１０】図９中Ｂ−Ｂ線断面図である。
【図１１】同ピストン部の左側面図である。
【図１２】同ピストン部の右側面図である。
【図１３】同ピストン部の平面図である。
【図１４】図１３中Ｃ−Ｃ線断面図である。
【図１５】同底面図である。
【図１６】同流量制御板の平面図である。
【図１７】本特許出願人が先に提案した負圧湿式予作動スプリンクラー設備における流量制御弁の縦断側面図であり、平常時及びスプリンクラーヘッド破損時の状態を示すものである。
【図１８】同火災発生時の状態を示すものである。
【図１９】従来の負圧湿式予作動スプリンクラー設備の概略構成図である。
【図２０】従来の負圧湿式予作動スプリンクラー設備におけるオリフィス付き自動弁の作用説明図であり、二次側配管内の圧力の緩慢な上昇時の状態を示すものである。
【図２１】従来の負圧湿式予作動スプリンクラー設備におけるオリフィス付き自動弁の作用説明図であり、二次側配管内の圧力の急速な上昇時の状態を示すものである。
【発明を実施するための形態】
【００６４】
以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照して説明する。
【００６５】
先ず、図１乃至図６に示す本発明の第１実施形態に係る流量制御弁１″について説明する。
【００６６】
該本実施形態に係る流量制御弁１″は、
一端部が閉塞２Ａされ、軸方向の略中央部側面の流入口３から流入する水を含んだ空気が他方側の端部の流出口４から流出するシリンダ部２と、該シリンダ部２内で真空ポンプで生成される負圧により前進移動して前記シリンダ部の流入口３と流出口４とを連通状態とするピストン部６と、該ピストン部６を後退移動方向に付勢して、負圧が解除された該ピストン部６を前記シリンダ部２の流入口３と流出口４との連通を遮断するよう移動させるコイルバネ１１とによって構成され、前記ピストン部６は外径が前記シリンダ部２の内径と等しく、後部側の端部が閉塞６′された円筒状をなすと共に、閉塞部分６′寄りの前記シリンダ部２の流入口３と向き合う側の位置に大径の開口８を設け、シリンダ部２の流入口３から流入する水を含んだ空気が前記大径の開口８に流入する位置に前進し、更に、外周部における前記大径の開口８から前部側に向けて、前記コイルバネ１１により後退位置まで移動することによりその大径の開口８が前記シリンダ部２の内側面によって閉塞された状態（シリンダ部２の流入口３がピストン部６の閉塞部により閉塞された状態）において、これらピストン部６とシリンダ部２との間に、シリンダ部２の流入口３と大径の開口８との間に少量の流通量の流路を形成する溝７を設けてなるものである。
また、前記シリンダ部２の端部の閉塞部分２Ａに、前部側の端部を前記ピストン部６の閉塞部分６′に接続し、前記シリンダ部２内において前記ピストン部６をその最前進位置まで押し出す点検棒９を備えている。更に、該点検棒９の前記シリンダ部２の閉塞部分２Ａから突出する後部側の端部に、該シリンダ部２の閉塞部分２Ａから該点検棒９を囲むように突設した筒状部１０に出没するフランジ部９Ａを形成すると共に、該フランジ部９Ａと前記シリンダ部２の閉塞部分２Ａとの間に、前記コイルバネ１１を配設している。そして、
更に、前記点検棒９のフランジ部９Ａの内側面に、前記ピストン部６が最前進位置まで移動したときにおいて内端が前記シリンダ部２の閉塞部分２Ａに当接する円筒状のストッパ部１３を形成している。また、シリンダ部２の閉塞部分２Ａにおける円筒状のストッパ部１３が当接する部分には、弾性緩衝材１４を配設している。また、前記コイルバネ１１は、真空ポンプの吸引力よりも弱い弾発力としている。
【００６７】
本実施形態においては、更にまた、上記構成において、ピストン部６の外周面に、該ピストン部６の軸方向に沿って設けたガイド溝１５ａと、シリンダ部２に設けた、先端部が前記ガイド溝１５ａに摺動自在に嵌入するガイドピン１５ｂとをもって構成するピストン部の回転防止構造１５を備えている。
【００６８】
また、シリンダ部２の流入口３には、図１６に示す、複数の開口１６ａを同心円状に配置した流量制御板１６を配設している。これによりピストン部６に流入する加圧水量を制限し、緩慢な圧力上昇にすることができる。
【００６９】
次に、本実施形態の作用について説明する。
平常時及びスプリンクラーヘッド破損時における状態は、図１に示す通りであり、真空ポンプの吸引力による負圧によってピストン部６は前進位置にある。そして、シリンダ部２の流入口３から流入した水を含んだ空気は、大径の開口８からピストン部６内に流入し、更にシリンダ部２の流出口４から流出するものである。
【００７０】
また、火災発生時における状態は、図２に示す通りであり、ピストン部６は後退位置となるものである。具体的には、火災が発生すると信号によって真空ポンプの作動が停止する。そして、これにより負圧が解除され、ピストン部６はコイルバネ１１によって後退方向に移動させられるものである。図２に示す如く、ピストン部６が最も後退した位置に移動すると、ピストン部６の大径の開口８は、シリンダ部２の流入口３との連通位置からずれ、シリンダ部２の内側面によって閉塞される。一方で、シリンダ部２の流入口３はピストン部６の閉塞部によって閉塞される。また、このときにおいては、シリンダ部２の流入口３に流入した水は、ピストン部６の外周部に設けた溝７から少量づつ大径の開口８を経て流出する。
【００７１】
而して、本実施形態は、上記の如く、真空ポンプで生成される負圧でピストン部６を移動させ、そしてこの移動を通してシリンダ部２における流入口３と流出口４の流路を開放せしめ、また、火災発生時における真空ポンプの作動停止に伴う負圧の解除によりコイルバネ１１の復元力により反対方向に移動させ、そしてこの移動を通してシリンダ部２における流入口３と流出口４の流路を遮断するようになしたものである。
【００７２】
このような構成において、火災発生時に送水ポンプが作動を開始し、真空ポンプが作動を停止したとき、二次側配管と真空ポンプを接続する吸気管内の圧力の上昇は緩慢であることから、送水ポンプの圧力と負圧とのせめぎ合いが発生し、ピストン部６は比較的ゆっくりと閉じる動作となる。したがって、シリンダ部２における流入口３と流出口４の流路を急激に遮断することがないから、ウォーターハンマーの発生を効率よく抑制することができるものである。且つまた、バウンド現象の発生を抑制することもできるものである。
【００７３】
また、シリンダ部２における流入口３側に流路の開閉機構が位置しており、消火完了後において平常の監視状態への復旧時には、真空ポンプで生成される負圧が直接ピストン部６の軸線方向にかかることになり、直接ピストン部６を移動させる力が働くことから、ピストン部６がシリンダ部２における流入口３と流出口４の流路を開放する平常の監視状態に復旧する時間が短くて済むものである。
【００７４】
また、点検時においては、真空ポンプの作動を停止し、図２に示した状態において点検棒９を押し出し、ピストン部６を図１に示す位置まで移動させるものである。そして、この状態はフランジ部９Ａの外端面９Ａ′と筒状部１０の突出端面１０ａが同一平面となることから、外部から確認することができるものである。
【００７５】
そして、真空ポンプの吸引力によってピストン部６の溝７から水を強制的に吸い出すようになしたものであり、もって流量制御弁の平常時の監視状態への復旧までに要する時間を短縮することができるものである。
【００７６】
また、シリンダ部２の閉塞部分２Ａにおける円筒状のストッパ部１３が当接する部分に、弾性緩衝材１４を配設してなることにより、ピストン部６が真空ポンプの吸引力によって負圧になり、最前進位置まで移動したときにおいて、弾性緩衝材１４により、円筒状のストッパ部１３がシリンダ部２の閉塞部分２Ａに衝突する際の衝撃を緩和することができるものである。
【００７７】
また、ピストン部６の外周面に、該ピストン部６の軸方向に沿って設けたガイド溝１５ａと、シリンダ部２に設けた、先端部が前記ガイド溝１５ａに摺動自在に嵌入するガイドピン１５ｂとをもって構成してなる回転防止構造１５を備えてなることにより、シリンダ部２の流入口３とピストン部６の大径の開口８との位置ずれを防ぐことができるものであると共に、ピストン部６の回転防止構造１５を容易に且つ低コストで構成することができるものである。
【００７８】
また、シリンダ部２の流入口３に、図１６に示す、複数の開口１６ａを同心円状に配置した流量制御板１６を配設してなることにより、ピストン部６に流入する加圧水量を制限し、緩慢な圧力上昇にすることができるものである。
【００７９】
次に、図７乃至図１６に示す本発明の第２実施形態に係る流量制御弁１’’’について説明する。
【００８０】
該第２実施形態に係る流量制御弁１’’’と、前記第１実施形態に係る流量制御弁１″とは、以下ａ．、ｂ．の点において相違するものである。
ａ．シリンダ部２の構成において第１実施形態に係る流量制御弁１″においては、一端側のみ閉塞２Ａし、他端側を流出口４としているのに対して、本実施形態においては、両端部を閉塞２Ａ、２Ｂし、その流入口３と流出口４とを同一軸線上に設けてなる点。
ｂ．ピストン部６の構成において、第１実施形態に係る流量制御弁１″においては、シリンダ部２の流入口３と向き合う位置に１つの大径の開口８を設けているのに対して、本実施形態においては、シリンダ部２の流入口３と流出口４の夫々と向き合う位置に流入開口８と流出開口８′を設け、そして、これら流入開口８と流出開口８′は、シリンダ部２の流入口３側の流入開口８を、シリンダ部２の流出口４側の流出開口８′より所要の程度大きくなし、即ち、シリンダ部２の流入口３とピストン部６の流入開口８とが一致してなす流入開口面積に比べて、シリンダ部２の流出口４とピストン部６の流出開口８′とが一致してなす流出開口面積が小さくなるようになし、更に該シリンダ部２の流出口４側の流出開口８′は、ピストン部６が後退位置にあるときにシリンダ部２の流出口４と連通しない位置に設ける点。尚、ピストン部６が後退位置にあるときにおいて、ピストン部６のシリンダ部２の流入口３側の流入開口８は、該流入口３と連通状態を継続している。
【００８１】
また、その他の構成においては、第１実施形態に係る流量制御弁１″と同様であるから、同一の部材には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
【００８２】
而して、本実施形態に係る流量制御弁１’’’は、前記第１実施形態における流量制御弁１″と同様の構成において、両端部が閉塞２Ａ、２Ｂされ、軸方向の略中央部に同一軸線となる流入口３と流出口４を設けたシリンダ部２と、該シリンダ２内で真空ポンプで生成される負圧により前進移動して前記シリンダ部２の流入口３と流出口４とを連通状態とするピストン部６と、該ピストン部６を後退移動方向に付勢して、負圧が解除された該ピストン部６を前記シリンダ部２の流入口３と流出口４との連通を遮断するよう移動させるコイルバネ１１とによって構成され、前記ピストン部６は、外径が前記シリンダ部２の内径と等しく、後部側の端部が閉塞６′された円筒状をなすと共に、閉塞部分６′寄りの前記シリンダ部２の流入口３と流出口４の夫々と向き合う位置に流入開口８と流出開口８′を設け、且つ該シリンダ部２の流入口３側の流入開口８をシリンダ部２の流出口４側の流出開口８′より大きくなす、即ち、シリンダ部２の流入口３とピストン部６の流入開口８とが一致してなす流入開口面積に比べて、シリンダ部２の流出口４とピストン部６の流出開口８′とが一致してなす流出開口面積が小さくなるようになすと共に、シリンダ部２の流出口４側の流出開口８′を、前記ピストン部６が後退したときにシリンダ部２の流出口４と連通しない位置となし、
シリンダ部２の流入口３から流入する水を含んだ空気が前記流入開口８、流出開口８′を経てシリンダ部２の流出口４に流出する位置に前進し、更に、外周部におけるシリンダ部２の流出口４側の流出開口８′から前部側に向けて、前記コイルバネ１１により後退位置まで移動することによりシリンダ部２の流出口４側の流出開口８′が前記シリンダ部２の内側面によって閉塞された状態（シリンダ部２の流出口４がピストン部６の閉塞部により閉塞された状態）において、これらピストン部６とシリンダ部２との間に、シリンダ部２の流出口４側の流出開口８′とシリンダ部２の流出口４との間に少量の流通量の流路を形成する溝７を設けてなるものである。尚、前記少量の流路となる溝７を設けた部分とそれより前の部分が、シリンダ部２の流出口４を閉塞する、ピストン部６における閉塞部となるものである。
【００８３】
また、本実施形態においては、上記構成において、シリンダ部２の閉塞部分２Ａにおけるピストン部６が当接する部分に、弾性緩衝材１４′を配設している。
【００８４】
本実施形態においては、更にまた、上記構成において、ピストン部６の外周面に、該ピストン部６の軸方向に沿って設けたガイド溝１５ａ′と、シリンダ部２に設けた、先端部が前記ガイド溝１５ａ′に摺動自在に嵌入するガイドピン１５ｂ′とをもって構成するピストン部の回転防止構造１５′を備えている。
【００８５】
また、前記第１実施形態に係る流量制御弁１″と同様に、シリンダ部２の流入口３には、図１６に示す、複数の開口１６ａを同心円状に配置した流量制御板１６を配設している。またその他図中、１７、１８はＯリングであり、１９はＯリングを装填するための溝である。
【００８６】
次に、本実施形態の作用について説明する。
平常時及びスプリンクラーヘッド破損時における状態は、図７に示す通りであり、真空ポンプで生成される負圧によってピストン部６は前進位置にある。そして、シリンダ部２の流入口３から流入した水を含んだ空気は、流入開口８からピストン部６内に流入し、シリンダ部２の流出口４側の流出開口８′を経てシリンダ部２の流出口４から流出するものである。
【００８７】
また、火災発生時における状態は、図８に示す通りであり、ピストン部６は後退位置となるものである。具体的には、火災が発生すると信号によって真空ポンプの作動が停止する。そして、これにより負圧が解除され、ピストン部６はコイルバネ１１によって後退方向に移動させられるものである。図８に示す如く、ピストン部６が最も後退した位置に移動すると、ピストン部６のシリンダ部２の流入口３側の流入開口８は、該流入口３と連通状態を継続するが、ピストン部６のシリンダ部２の流出口４側の流出開口８′は、シリンダ部２の流出口４との連通位置からずれ、シリンダ部２の内側面によって閉塞される。一方で、シリンダ部２の流出口４はピストン部６の閉塞部分によって閉塞される。また、このときにシリンダ部２の流出口４側の流出開口８′と、ピストン部６の外周部に設けた溝７から少量づつシリンダ部２の流出口４に流出する。
【００８８】
而して、本実施形態は、上記の如く、真空ポンプで生成される負圧でピストン部６を移動させ、そしてこの移動を通してシリンダ部２における流入口３と流出口４の流路を開放せしめ、また、火災発生時における真空ポンプの作動停止に伴う負圧の解除によりコイルバネ１１の復元力により反対方向に移動させ、そしてこの移動を通してシリンダ部２における流入口３と流出口４の流路を遮断するようになしたものである。
【００８９】
このような構成において、火災発生時に送水ポンプが作動を開始し、真空ポンプが作動を停止したとき、二次側配管と真空ポンプを接続する吸気管内の圧力の上昇は緩慢であることから、送水ポンプの圧力と負圧とのせめぎ合いが発生し、ピストン部６は比較的ゆっくりと閉じる動作となる。したがって、シリンダ部２における流入口３と流出口４の流路を急激に遮断することがないから、ウォーターハンマーの発生を効率よく抑制することができるものである。且つまた、バウンド現象の発生を抑制することができるものである。
【００９０】
また、シリンダ部２における流入口３と流出口４の流路が直線状をなしており、シリンダ部２における流入口３と流出口４が一直線であることから、施工時の作業性が向上するメリットを有するものである。
【００９１】
また、ピストン部６が前進位置にあるときにおいて、シリンダ部２の流入口３とピストン部６の流入開口８とが一致してなす流入開口面積に比べて、シリンダ部２の流出口４とピストン部６の流出開口８′が一致してなす流出開口面積が小さいことから、開放から閉止への動作時の圧力差が適切に得られることになり、開放から閉止へのピストン部６の後退移動動作を迅速且つ確実に行うことができるようになるものである。即ち、平常監視時に作動している真空ポンプの吸引力による負圧によってピストン部６はシリンダ部２の流入口３と流出口４とが連通状態となる位置に移動し、この状態に保たれている。そして、火災検出時に信号によって真空ポンプが作動を停止すると、負圧が解除されてピストン部６は後退方向に移動しようとするが、しかし、吸気管内の負圧は維持される（圧力上昇が極めて緩慢）ため、ピストン部６はコイルバネ１１に抗したまますぐには移動しようとしない。一方、同時に火災検出時に送水ポンプが起動し、二次側配管内の圧力が水流とともに高くなる。このとき、前記の通り流入側と流出側の開口には所定の比率の開口面積差があることにより、ピストン部６内に水が溜まって圧力が高まり、もって、吸気管内の負圧は維持されても確実に後退移動動作を行うことができるものである。
【００９２】
また、ピストン部６の閉塞部に溝７により少量の流路が設けられているから、シリンダ部２の流出口４が閉塞されたとき、該少量の流路を経て少量の空気と水がシリンダ部２の流出口４から流出するものである。これにより、消火完了後に予作動式流水検知装置が閉止し、放水を停止した時、真空ポンプの吸引力によって強制的に吸い出せるので、流量制御弁の平常時の監視状態への復旧までに要する時間を短縮することができるものである。
【００９３】
また、点検時においては、真空ポンプの作動を停止し、図８に示した状態において点検棒９を押し出し、ピストン部６を図７に示す位置まで移動させるものである。そして、この状態はフランジ部９Ａの外端面９Ａ′と筒状部１０の突出端面１０ａが同一平面となることから、外部から確認することができるものである。
【符号の説明】
【００９４】
１″、１’’’  流量制御弁
２  シリンダ部
２Ａ,２Ｂ  閉塞部分
３  流入口
４  流出口
６  ピストン部
６′  閉塞部分
７  溝
８、８′  流出開口
９  点検棒
９Ａ  フランジ部
１０  筒状部
１１  コイルバネ
１２  点検棒の変位量の測定手段
１３  円筒状のストッパ部
１４、１４′  弾性緩衝材
１５、１５′  ピストン部の回転防止構造
１６  流量制御板
【図１】
2020089627.tif 000003
【図２】
2020089627.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【手続補正書】
【提出日】令和1年11月1日(2019.11.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
予作動式流水検知装置と、該予作動式流水検知装置の一次側に設けられ、基端側に給水手段が接続される一次側配管と、
該予作動式流水検知装置の二次側に設けられ、スプリンクラーヘッドが接続された二次側配管と、該二次側配管を負圧とする真空ポンプと、該二次側配管と真空ポンプを接続する吸気管とを備えた負圧湿式予作動スプリンクラー設備における前記二次側配管と前記吸気管との接続部に設けられ、
前記二次側配管から前記吸気管に流入する空気と水が通過する本体部と、該本体部に設けたシリンダ部内で真空ポンプで生成される負圧により移動可能に設けられたピストン部と、
前記負圧による前記ピストン部の移動に抗するコイルバネとによって構成され、
前記ピストン部の外周部の一部に、空気と水が流入できる開口と、該空気と水が流入できない閉塞部があり、
前記シリンダ部には、空気と水が通過する流入口と流出口があり、
前記負圧によりピストン部が移動すると、前記シリンダ部の流入口が前記ピストン部の開口と一致連通し、シリンダ部の流入口と流出口が連通し、
真空ポンプの停止によって、前記二次側配管の負圧が解除され、前記コイルバネの復元力により前記ピストン部が移動することで、
シリンダ部の流入口がピストン部の閉塞部と一致し、シリンダ部の流入口と流出口の連通を遮断し、空気と水の流入を閉止することを特徴とする負圧湿式予作動スプリンクラー設備における流量制御弁。
【請求項２】
前記ピストン部の内部は空洞をなし、前記ピストン部の一端は閉塞され、他端は前記空洞と連通開口し、該空洞内を前記空気と水が他端を経て前記連通開口を通過し、シリンダ部の流出口より流れ出る構造を特徴とする請求項１に記載の負圧湿式予作動スプリンクラー設備における流量制御弁。
【請求項３】
前記シリンダ部の流入口がピストン部の閉塞部と一致し、シリンダ部の流入口と流出口の連通を遮断し、空気と水の流入を閉止する前記ピストン部の閉塞部には、少量の流路が設けられ、シリンダ部の流入口と流出口の連通が遮断されたとき、前記シリンダ部の流入口より前記ピストン部の閉塞部の少量の流路を経て、少量の空気と水が前記シリンダ部の流出口より流出できることを特徴とする請求項１又は２に記載の負圧湿式予作動スプリンクラー設備における流量制御弁。
【請求項４】
予作動式流水検知装置と、該予作動式流水検知装置の一次側に設けられ、基端側に給水手段が接続される一次側配管と、
該予作動式流水検知装置の二次側に設けられ、スプリンクラーヘッドが接続された二次側配管と、該二次側配管を負圧とする真空ポンプと、該二次側配管と真空ポンプを接続する吸気管とを備えた負圧湿式予作動スプリンクラー設備における前記二次側配管と前記吸気管との接続部に設けられ、
前記二次側配管から前記吸気管に流入する空気と水が通過する本体部と、該本体部に設けたシリンダ部内で真空ポンプで生成される負圧により移動可能に設けられたピストン部と、
前記負圧による前記ピストン部の移動に抗するコイルバネとによって構成され、
前記ピストン部の外周部の一部に、空気と水が流入できる流入開口があり、該ピストン部の流入開口に対向する前記ピストン部の外周部の一部に、空気と水が流出できる流出開口と、該空気と水が流出できない閉塞部を有し、
前記シリンダ部には、空気と水が通過する流入口と流出口があり、
真空ポンプで生成される負圧によりピストン部が移動すると、前記シリンダ部の流入口が前記ピストン部の流入開口と一致連通すると共に、前記シリンダ部の流出口と前記ピストン部の流出開口が一致連通し、シリンダ部の流入口と流出口が連通し、
真空ポンプの停止によって、前記二次側配管の負圧が解除され、前記コイルバネの復元力により前記ピストン部が移動することで、
前記シリンダ部の流出口が前記ピストン部の閉塞部と一致し、シリンダ部の流入口と流出口の連通を遮断し、空気と水の流入を閉止することを特徴とする負圧湿式予作動スプリンクラー設備における流量制御弁。
【請求項５】
前記真空ポンプで生成される負圧によりピストン部が移動すると、前記シリンダ部の流入口が前記ピストン部の流入開口と一致連通し、前記シリンダ部の流出口と前記ピストン部の流出開口が一致連通したとき、
前記シリンダ部の流入口と前記ピストン部の流入開口とが一致してなす流入開口面積に比べて、前記シリンダ部の流出口と前記ピストン部の流出開口とが一致してなす流出開口面積が小さいことを特徴とする請求項４に記載の負圧湿式予作動スプリンクラー設備における流量制御弁。
【請求項６】
前記シリンダ部の流出口とピストン部の閉塞部と一致し、シリンダ部の流入口と流出口の連通を遮断し、空気と水の流入を閉止する前記ピストン部の閉塞部には、少量の流路が設けられ、シリンダ部の流入口と流出口の連通が遮断されたとき、前記シリンダ部の流入口より前記ピストン部の閉塞部の少量の流路を経て、少量の空気と水が前記シリンダ部の流出口より流出できることを特徴とする請求項４又は５に記載の負圧湿式予作動スプリンクラー設備における流量制御弁。
【請求項７】
前記ピストン部の回転防止構造を備えてなる請求項１乃至６のいずれかに記載の負圧湿式予作動スプリンクラー設備における流量制御弁。
【請求項８】
前記ピストン部の回転防止構造が、前記ピストン部の外周面に、該ピストン部の軸方向に沿って設けたガイド溝と、前記シリンダ部に設けた、先端部が前記ガイド溝に摺動自在に嵌入するガイドピンをもって構成してなる回転防止構造である請求項７に記載の負圧湿式予作動スプリンクラー設備における流量制御弁。
【請求項９】
前記シリンダ部の流入口に、複数の開口を同心円状に配置した流量制御板を配設してなる請求項１乃至８のいずれかに記載の負圧湿式予作動スプリンクラー設備における流量制御弁。
【請求項１０】
前記シリンダ部における閉塞部分を前記ピストン部の移動軸線上に貫通する点検棒が設けられ、前記ピストン部の閉塞部分と点検棒が接続固定され、シリンダ部の外部より前記ピストン部を移動させることができる構造を有する請求項１乃至９のいずれかに記載の負圧湿式予作動スプリンクラー設備における流量制御弁。
【請求項１１】
前記コイルバネは前記点検棒とシリンダ部における閉塞部分との間に設けられていることを特徴とする請求項１０に記載の負圧湿式予作動スプリンクラー設備における流量制御弁。
【請求項１２】
前記ピストン部とシリンダ部における閉塞部分との間の夫々が当接する部分に弾性緩衝材を配設してなる請求項４乃至６のいずれかに記載の負圧湿式予作動スプリンクラー設備における流量制御弁。
【請求項１３】
前記点検棒とシリンダ部における閉塞部分との間の夫々が当接する部分に弾性緩衝材を配設してなる請求項１０に記載の負圧湿式予作動スプリンクラー設備における流量制御弁。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３６】
而して、本発明の要旨とするところは、
予作動式流水検知装置と、該予作動式流水検知装置の一次側に設けられ、基端側に給水手段が接続される一次側配管と、
該予作動式流水検知装置の二次側に設けられ、スプリンクラーヘッドが接続された二次側配管と、該二次側配管を負圧とする真空ポンプと、該二次側配管と真空ポンプを接続する吸気管とを備えた負圧湿式予作動スプリンクラー設備における前記二次側配管と前記吸気管との接続部に設けられ、
前記二次側配管から前記吸気管に流入する空気と水が通過する本体部と、該本体部に設けたシリンダ部内で真空ポンプで生成される負圧により移動可能に設けられたピストン部と、
前記負圧による前記ピストン部の移動に抗するコイルバネとによって構成され、
前記ピストン部の外周部の一部に、空気と水が流入できる開口と、該空気と水が流入できない閉塞部があり、
前記シリンダ部には、空気と水が通過する流入口と流出口があり、
前記負圧によりピストン部が移動すると、前記シリンダ部の流入口が前記ピストン部の開口と一致連通し、シリンダ部の流入口と流出口が連通し、
真空ポンプの停止によって、前記二次側配管の負圧が解除され、前記コイルバネの復元力により前記ピストン部が移動することで、
シリンダ部の流入口がピストン部の閉塞部と一致し、シリンダ部の流入口と流出口の連通を遮断し、空気と水の流入を閉止することを特徴とする負圧湿式予作動スプリンクラー設備における流量制御弁
にある。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３８】
また、上記構成において、前記シリンダ部の流入口がピストン部の閉塞部と一致し、シリンダ部の流入口と流出口の連通が遮断され、空気と水の流入を閉止する前記ピストン部の閉塞部には、少量の流路が設けられ、
シリンダ部の流入口と流出口の連通が遮断されたとき、前記シリンダ部の流入口より前記ピストン部の閉塞部の少量の流路を経て、少量の空気と水が前記シリンダ部の流出口より流出できるようにしてもよい。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３９】
また、予作動式流水検知装置と、該予作動式流水検知装置の一次側に設けられ、基端側に給水手段が接続される一次側配管と、
該予作動式流水検知装置の二次側に設けられ、スプリンクラーヘッドが接続された二次側配管と、該二次側配管を負圧とする真空ポンプと、該二次側配管と真空ポンプを接続する吸気管とを備えた負圧湿式予作動スプリンクラー設備における前記二次側配管と前記吸気管との接続部に設けられ、
前記二次側配管から前記吸気管に流入する空気と水が通過する本体部と、該本体部に設けたシリンダ部内で真空ポンプで生成される負圧により移動可能に設けられたピストン部と、
前記負圧による前記ピストン部の移動に抗するコイルバネとによって構成され、
前記ピストン部の外周部の一部に、空気と水が流入できる流入開口があり、該ピストン部の流入開口に対向する前記ピストン部の外周部の一部に、空気と水が流出できる流出開口と、該空気と水が流出できない閉塞部を有し、
前記シリンダ部には、空気と水が通過する流入口と流出口があり、
真空ポンプで生成される負圧によりピストン部が移動すると、前記シリンダ部の流入口が前記ピストン部の流入開口と一致連通すると共に、前記シリンダ部の流出口と前記ピストン部の流出開口が一致連通し、シリンダ部の流入口と流出口が連通し、
真空ポンプの停止によって、前記二次側配管の負圧が解除され、前記コイルバネの復元力により前記ピストン部が移動することで、
前記シリンダ部の流出口が前記ピストン部の閉塞部と一致し、シリンダ部の流入口と流出口の連通を遮断し、空気と水の流入を閉止することを特徴とする負圧湿式予作動スプリンクラー設備における流量制御弁をも、その要旨とするものである。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４１】
また、上記構成において、前記シリンダ部の流出口とピストン部の閉塞部と一致し、シリンダ部の流入口と流出口の連通が遮断され、空気と水の流入を閉止する前記ピストン部の閉塞部には、少量の流路が設けられ、
シリンダ部の流入口と流出口の連通が遮断されたとき、前記シリンダ部の流入口より前記ピストン部の閉塞部の少量の流路を経て、少量の空気と水が前記シリンダ部の流出口より流出できるようにしてもよい。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４３】
また、上記構成において、前記ピストン部の回転防止構造が、前記ピストン部の外周面に、該ピストン部の軸方向に沿って設けたガイド溝と、前記シリンダ部に設けた、先端部が前記ガイド溝に摺動自在に嵌入するガイドピンをもって構成してなる回転防止構造であるようにしてもよい。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５７】
また、ピストン部の回転防止構造を備えた場合には、シリンダ部の流入口と流出口と、ピストン部の開口の夫々との位置ずれを防ぐことができるものである。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５８】
また、ピストン部の回転防止構造がピストン部の外周面に、該ピストン部の軸方向に沿って設けたガイド溝と、シリンダ部に設けた、先端部が前記ガイド溝に摺動自在に嵌入するガイドピンとをもって構成してなる回転防止構造である場合には、ピストン部の回転防止構造を容易に且つ低コストで構成することができるものである。