(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダ内にその軸心方向に摺動自在に配設されて該シリンダ内を軸心方向の一側の加圧室と他側のピストン室とに画成し、該加圧室への加圧媒体の供給により該加圧室の容積が縮小される第１位置から該加圧室の容積が拡張される第２位置に移動する第１ピストンと、
上記第１ピストンと該第１ピストンから反加圧室側に所定距離離れた第３位置との間を上記シリンダの軸心方向に往復移動可能に上記ピストン室内に配設された第２ピストンと、
上記第１ピストンと上記第２ピストンとの間に縮設されて、該第２ピストンを上記第３位置に位置させるように付勢する作動スプリングと、
上記加圧室への上記加圧媒体の供給が停止された際に、上記作動スプリングおよび第２ピストンを介して該第１ピストンを上記第２位置から上記第１位置に復帰させるように上記第２ピストンを付勢する復帰スプリングと、
上記シリンダの上記ピストン室の反加圧室側に隣接して設けられ、流体が充填された流体室と、
上記流体室内に上記シリンダの軸心方向に摺動自在に配設されて該流体室内をピストン室側の第１流体室と反ピストン室側の第２流体室とに画成し、該第１流体室と該第２流体室とを連通する板オリフィスが設けられた制動用仕切板と、
上記制動用仕切板が固着されて上記流体室を挿通して上記シリンダの軸心方向に移動可能に配設され、一端が上記第２ピストンに固着されたシャフトと、
上記流体室の反シリンダ側に配設され、上記シャフトに押圧されて開弁若しくは閉弁状態をとる弁体および上記弁体を閉弁若しくは開弁状態に復帰させるばねを有する開閉弁と、
を備えたことを特徴とするタイマー弁。
【請求項２】
上記第１流体室から上記第２流体室への上記流体の流通を許容し、かつ、該第２流体室から該第１流体室への上記流体の流通を阻止する逆止弁が上記制動用仕切板に設けられていることを特徴とする請求項１記載のタイマー弁。
【請求項３】
位置調整用ボルトが軸方向を上記シリンダの軸心方向に一致させて該シリンダに螺合状態に取り付けられて記加圧室内への延出量が可変とされ、上記第１ピストンが上記復帰スプリングの付勢力により上記位置調整用ボルトの延出端に当接されて上記第１位置に位置決めされることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のタイマー弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば高速自動車道等のトンネルに設置されて段階的な放水を実現する段階放水自動弁装置における初期放水と規定圧放水との切り換え時間の計測に適したタイマー弁に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の段階放水自動弁装置では、圧力調整弁を用いて、所定の遅延時間経過後に初期放水から規定圧放水に切り換えている（例えば、特許文献１参照）。この圧力調整弁では、ジスクがシリンダ内に摺動自在に設けられ、シリンダ内が上シリンダ室と下シリンダ室と分けられている。そして、上シリンダ室と下シリンダ室とが配管で連通され、ニードル弁がその配管途中に設けられている。さらに、逆止弁がジスクに設けられ、二次側加圧水がシリンダに導入されると、上シリンダ室から下シリンダ室に流し、充満させるようにしている。そして、水が充満された状態で上シリンダ室に二次側圧力が加わった際のジスクの下降に対し、逆止弁は下シリンダ室から上シリンダ室への水の流れを阻止する。このジスクの移動速度は、配管を介して下シリンダ室から上シリンダ室に水を流すニードル弁の流量により決まる。そこで、ニードル弁の流量を所定流量に設定し、水が充満された状態で二次側加圧水をシリンダに導入して、初期放水から規定圧放水への切り換え時間（遅延時間）を制御している。
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２４８９７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の圧力調整弁は、二次側加圧水をシリンダに供給してジスクを下降させているので、二次側加圧水の圧力変動により遅延時間が変動してしまうという不具合があった。
また、上シリンダ室と下シリンダ室とを連通している配管途中に設けられたニードル弁の流量を調整して、シリンダ内を下降するジスクの速度を制御しているので、配管の壁面と流体との間の摩擦から流体の粘度の影響が大きくなり、即ち流体の温度特性の影響が大きくなり、設定時間が変動してしまうという不具合もあった。
【０００５】
この発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、作動スプリングのばね力を駆動力として使用して、加圧水の圧力変動の影響を排除し、さらには板オリフィスにより制動用仕切板の下降速度を制御して流体の温度特性による影響を排除し、簡易に正確に時間を計測できるタイマー弁を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明によるタイマー弁は、シリンダ内にその軸心方向に摺動自在に配設されて該シリンダ内を軸心方向の一側の加圧室と他側のピストン室とに画成し、該加圧室への加圧媒体の供給により該加圧室の容積が縮小される第１位置から該加圧室の容積が拡張される第２位置に移動する第１ピストンと、上記第１ピストンと該第１ピストンから反加圧室側に所定距離離れた第３位置との間を上記シリンダの軸心方向に往復移動可能に上記ピストン室内に配設された第２ピストンと、上記第１ピストンと上記第２ピストンとの間に縮設されて、該第２ピストンを上記第３位置に位置させるように付勢する作動スプリングと、上記加圧室への上記加圧媒体の供給が停止された際に、上記作動スプリングおよび第２ピストンを介して該第１ピストンを上記第２位置から上記第１位置に復帰させるように上記第２ピストンを付勢する復帰スプリングと、を備えている。さらに、上記シリンダの上記ピストン室の反加圧室側に隣接して設けられ、流体が充填された流体室と、上記流体室内に上記シリンダの軸心方向に摺動自在に配設されて該流体室内をピストン室側の第１流体室と反ピストン室側の第２流体室とに画成し、該第１流体室と該第２流体室とを連通する板オリフィスが設けられた制動用仕切板と、上記制動用仕切板が固着されて上記流体室を挿通して上記シリンダの軸心方向に移動可能に配設され、一端が上記第２ピストンに固着されたシャフトと、上記流体室の反シリンダ側に配設され、上記シャフトに押圧されて開弁若しくは閉弁状態をとる弁体および上記弁体を閉弁若しくは開弁状態に復帰させるばねを有する開閉弁と、を備えている。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、加圧媒体が加圧室に供給されると、第１ピストンは第１位置から第２位置に移動する。この時、制動用仕切板は、流体が板オリフィスを介して第２流体室から該第１流体室に流入することで移動するので、制動用仕切板の移動速度、つまり第２ピストンの移動速度は極めて遅くなる。その結果、第２ピストンが移動する代わりに、作動スプリングが収縮する。これにより、駆動力が作動スプリングに蓄勢される。そして、第１ピストンが第２位置に位置すると、作動スプリングに起動力が放勢され、復帰スプリングの抵抗力、さらには制動用仕切板に作用する流体の抵抗力を受けながら、第２ピストンが第３位置まで移動する。そこで、シャフトの流体室からの延出量が最大となり、ばねの蓄勢力に抗して弁体を押圧し、開閉弁を開弁若しくは閉弁する。
【０００８】
このように、加圧媒体は第１ピストンを第１位置から第２位置まで移動させるために寄与し、開閉弁を開弁若しくは閉弁状態から閉弁若しくは開弁させるまでの時間は、作動スプリングに蓄勢された起動力および制動用仕切板に作用する流体の抵抗力によって決まる。そこで、加圧媒体の圧力が急激に変動しても、上記時間は何等影響されない。
また、制動用仕切板は、流体が板オリフィスを介して第２流体室から第２流体室に流入することで移動するので、制動用仕切板の移動速度は流体の温度特性の影響を受けにくく、上記時間は環境温度に拘わらず、安定したものとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１はこの発明の一実施例におけるタイマー弁の構成を示す断面図、図２はこの発明の一実施例におけるタイマー弁の動作を説明するための断面図であり、図２の（ａ）はタイマー弁の起動時の状態を示し、図２の（ｂ）はタイマー弁の動作時の状態を示している。図３はこの発明のタイマー弁を適用した段階放水自動弁装置を示す構成図である。
【００１０】
図１において、それぞれ有底円筒状に形成された一対の第１および第２シリンダ１，２が、開口を相対してセパレータ３を挟持して締着固定されている。そして、有底円筒状に形成された第１ピストン４が、開口をセパレータ３に向けて第１シリンダ１内に摺動可能に、かつ、第１シリンダ１の軸心方向に往復移動可能に配設され、第１シリンダ１内を加圧室８とピストン室とに画成している。さらに、有底円筒状に形成された第２ピストン５が、開口をセパレータ３に向けて、ピストン室内、即ち第１ピストン４内に配設されている。そして、作動スプリング６が、第１ピストン４の内底面と第２ピストン５の開口縁部から径方向外側に突設されたフランジ部５ａとの間に縮設されている。さらに、復帰スプリング７が、第２ピストン５の内底面とセパレータ３との間に縮設されている。
【００１１】
ここで、加圧室８は第１シリンダ１と第１ピストン４とにより構成され、加圧媒体である加圧水が第１シリンダ１の底部に形成されたポートＰ３を介して加圧室８に供給できるようになっている。また、空気穴９が、第１ピストン４により画成された第１シリンダ１内の反加圧室側の空間（ピストン室）と外部とを連通するように第１シリンダ１に穿設されている。さらに、第１ピストン位置調整用ボルト１０が、軸方向を第１シリンダ１の軸心方向に一致させて第１シリンダ１の底部に螺着されている。
また、作動スプリング６のばね力が復帰スプリング７のばね力よりも大きく設定されている。そして、加圧室８に加圧水が供給されていない初期状態では、第２ピストン５のフランジ部５ａは作動スプリング６の付勢力により第１ピストン４のフランジ部４ａに当接している。つまり、第２ピストン５は第３位置に位置している。さらに、初期状態では、第１ピストン４は、復帰スプリング７の付勢力により第１ピストン位置調整用ボルト１０の加圧室８内に延出する端部に当接している。つまり、第１ピストン４は第１位置に位置している。
【００１２】
流体室１１は第２シリンダ２とセパレータ３とにより構成された密閉空間であり、流体としてのシリコーンオイル１２が内部に充填されている。そして、シャフト１３が流体室１１を貫通して、第２シリンダ２の軸心方向に往復移動可能に配設されている。このシャフト１３の一端は第２ピストン５の底部に固着され、他端は後述する開閉弁１７側に延出している。また、シャフト１３とセパレータ３との間、さらにはシャフト１３と第２シリンダ２の底部との間にはそれぞれＯリングが介装され、シリコーンオイル１２の漏出を防止して摺動移動できるようになっている。
【００１３】
制動用仕切板１４が流体室１１を第２シリンダ２の軸方向に、第１シリンダ側の第１流体室１１ａと反第１シリンダ側の第２流体室１１ｂとに分離するようにシャフト１３に固着されている。この制動用仕切板１４は、シャフト１３の移動に連動して、第２シリンダ２の内周壁面に摺動して移動する。また、板オリフィス１５が第１および第２流体室１１ａ，１１ｂを連通するように制動用仕切板１４に形成されている。さらに、逆止弁１６が制動用仕切板１４に形成されている。この逆止弁１６は、シャフト１３が開閉弁１７側に移動（下降）する時の第２流体室１１ｂから第１流体室１１ａへのシリコーンオイル１２の流入を阻止し、シャフト１３が加圧室８側に移動（上昇）する時の第１流体室１１ａから第２流体室１１ｂへのシリコーンオイル１２の流入を許容する。
【００１４】
開閉弁１７は、入力ポートＰ１と、出力ポートＰ２と、入力ポートＰ１と出力ポートＰ２との間を開閉する弁体１８と、入力ポートＰ１と出力ポートＰ２との間を開放するように弁体１８を付勢するばね１９と、を備え、常開式である。そして、開閉弁１７は、シャフト１３を介して弁体１８に作用する作動スプリング６のばね力により、入力ポートＰ１と出力ポートＰ２との間が閉弁される。
【００１５】
つぎに、このように構成されたタイマー弁１００の動作について説明する。
まず、初期状態では、図１に示されるように、第２ピストン５のフランジ部５ａが作動スプリング６の付勢力により第１ピストン４のフランジ部４ａに当接している。また、第１ピストン４が復帰スプリング７の付勢力により第１ピストン位置調整用ボルト１０の加圧室８内への延出端に当接している。即ち、第１ピストン４が第１ピストン位置調整用ボルト１０によって設定された上限に位置している。
【００１６】
ついで、加圧水がポートＰ３から加圧室８内に供給され、加圧室８内に充満すると、第１ピストン４を下降させる力が発生する。この下降力は、第１ピストン４、作動スプリング６および第２ピストン５を介してシャフト１３に伝達され、シャフト１３を下降させるように作用する。そして、シャフト１３の下降とともに、制動用仕切板１４が下降する。この時、第２流体室１１ｂ内のシリコーンオイル１２は、逆止弁１６から第１流体室１１ａへの流入を阻止され、板オリフィス１５から第１流体室１１ａに流入する。その結果、制動用仕切板１４には大きな抵抗力が作用する。そこで、図２の（ａ）に示されるように、第２ピストン５が下降する代わりに、作動スプリング６が収縮して、第１ピストン４が、そのフランジ部４ａがセパレータ３に当接する下限（第２位置）まで下降する。これにより、タイマー弁の駆動力が作動スプリング６に蓄勢される。
【００１７】
ついで、収縮された作動スプリング６が、シリコーンオイル１２の抵抗力と復帰スプリング７の反力を受けながら、伸長する、即ち作動スプリング６の蓄勢力が放勢される。この作動スプリング６の伸長動作に連動して、第２ピストン５、シャフト１３および制動用仕切板１４が下降する。この時、制動用仕切板１４の下降に伴い、第２流体室１１ｂ内のシリコーンオイル１２が板オリフィス１５から第１流体室１１ａに流入するので、シャフト１３、即ち第２ピストン５は徐々に下降する。そして、図２の（ｂ）に示されるように、第２ピストン５のフランジ部５ａが第１ピストン４のフランジ部４ａに当接するまで下降すると、シャフト１３が弁体１８をばね１９の付勢力に抗して下げ、入力ポートＰ１と出力ポートＰ２との間の流路が閉止される。この時、復帰スプリング７は収縮され、復帰力が蓄勢される。
【００１８】
ついで、ポートＰ３からの加圧水の供給が停止されると、第１ピストン４に作用する下降力が消滅する。そこで、復帰スプリング７の蓄勢力が放勢される。即ち、収縮された復帰スプリング７が伸長し、第２ピストン５を上昇させ、シャフト１３を上昇させる。この時、第１流体室１１ａ内のシリコーンオイル１２は、主に逆止弁１６から第２流体室１１ｂに流入する。その結果、制動用仕切板１４には大きな抵抗力が作用せず、速やかに上昇する。そこで、第１ピストン４が第２ピストン５とともに上昇し、第１ピストン位置調整用ボルト１０の加圧室８内への延出端に当接し、初期状態に復帰する。
【００１９】
このように構成されたタイマー弁１００では、第１ピストン位置調整用ボルト１０の進退量を変えることで、即ち加圧室８内への延出量をかえることで、第１ピストン４の初期位置（第１位置）が変えられる。これにより、復帰スプリング７の長さが変えられるので、シャフト１３のストローク量が変えられ、加圧水の供給から開閉弁１７を閉弁するまでの閉弁時間が変えられる。
また、制動用仕切板１４の下降動作時、第２流体室１１ｂ内のシリコーンオイル１２が制動用仕切板１４に設けられた板オリフィス１５を介して第１流体室１１ａに流入する。従って、制動用仕切板１４の下降速度は流体の粘度、即ち流体の温度特性の影響をうけなくなり、板オリフィス１５の口径で制御される。
そこで、板オリフィス１５の口径は決まっているので、第１ピストン位置調整用ボルト１０の加圧室８内への延出量を調整するという簡易な調整作業だけで、開閉弁１７の閉弁時間を設定することができる。しかも、この設定された閉弁時間は、環境温度に左右されず、安定したものとなる。
【００２０】
また、加圧水は、第１ピストン４を下限まで下降させるもので、シャフト１３を下降させるようには作用しない。つまり、シャフト１３は、加圧水の供給により第１ピストン４が下限まで下降した際に作動スプリング６に蓄勢された駆動力により下降する。そこで、加圧水の圧力変動は開閉弁１７の閉弁時間に全く影響しない。
【００２１】
なお、上記説明では、常開式の開閉弁１７を用い、閉弁時間を計測するものとして説明しているが、常閉式の開閉弁を用い、開弁時間を計測するようにしてもよい。
【００２２】
つぎに、図３に示される段階放水自動弁装置を用いて本タイマー弁１００の効果について説明する。
図３において、段階放水自動弁装置は、主弁２６の開度を変化させて、一次側流路２２から二次側流路２３に流れる一次側加圧水の流量を調整する自動弁２００と、一次側加圧水が供給されて、所定の遅延時間経過後に主弁２６の開度を初期開度から設定開度に切り換えるタイマー弁１００と、自動弁２００の主弁２６の主弁駆動機構およびタイマー弁１００に一次側加圧水を供給して自動弁装置を起動する起動弁３００と、二次側加圧水の圧力が所定圧力に達したことを感知して主弁２６の開度を設定開度に制御する調圧パイロット弁４００と、を備えている。
【００２３】
まず、自動弁２００の構造について説明する。
弁ボディ２１は、一次側配管（図示せず）が接続される一次側流路２２と、二次側配管（図示せず）が接続される二次側流路２３と、一次側流路２２と二次側流路２３とを連通する連通孔２４と、軸心を連通孔２４の孔中心に一致させて、かつ、二次側流路２３を挟んで連通孔２４と相対して、二次側流路２３に開口するように形成された円筒状のシリンダ２５と、を備えている。
【００２４】
主弁２６は、ディスク部２７と、ディスク部２７の一側の縁部近傍から周方向に等角ピッチで主弁２６の軸心方向に延設された４本のガイド部２８と、ディスク部２７の一側中央部に凹設されたステム嵌合凹部２９と、ディスク部２７の外周部に嵌着されたＯリング３０と、を備えている。そして、主弁２６は、一次側流路２２側からガイド部２８を連通孔２４に挿入して、摺動自在に装着されている。
【００２５】
ガイドロッド３１は、ディスク部２７の他側中央部に突設され、蓋体３２に穿設されたロッド挿通孔３２ａに摺動自在に嵌挿されている。そして、Ｏリング３３が、ガイドロッド３１とロッド挿通孔３２ａとの間に介装され、一次側流路２２からロッド挿通孔３２ａを介しての流体の漏れを防止している。また、スプリング３４がディスク部２７と蓋体３２との間に縮設され、ディスク部２７を二次側流路２３側に押圧している。これにより、Ｏリング３０が連通孔２４の外周縁部で構成される弁座２４ａに密接し、一次側流路２２と二次側流路２３との間の流路を閉止している。また、後述するピストン３６の作動により、ガイドロッド３１がロッド挿通孔３２ａに案内されて図３中左方向に移動し、主弁２６が弁座２４ａから離反し、一次側流路２２と二次側流路２３との間の流路が開放される。なお、各Ｏリングは流体の漏出を防止するために配設されるものであり、以下その説明は省略する。
【００２６】
シリンダ蓋体３５は、シリンダ２５の反二次側流路２３側の開口を塞口するように弁ボディ２１にＯリングを介装させて取り付けられている。そして、ピストン３６がシリンダ２５内に摺動自在に挿入され、Ｏリング３７がピストン３６の外周部に嵌装されて、シリンダ２５内が二次側流路２３側のピストン室２５ａとシリンダ蓋体３５側の作動室２５ｂとに区画されている。さらに、ストッパ３８が、シリンダ２５の内壁面の二次側流路２３側の開口端部に周方向の全周にわたって径方向に突設され、ピストン３６の二次側流路２３側への移動量を規制している。また、流出入流路３９が、作動室２５ｂと外部とを連通するようにシリンダ蓋体３５に形成されている。さらに、ステム４０が、一端をピストン３６の中心位置に固着され、他端をディスク部２７のステム嵌合凹部２９に嵌着されて、その軸心がシリンダ２５の軸心に一致するように取り付けられている。ここで、シリンダ２５、スプリング３４、シリンダ蓋体３５、ピストン３６およびステム４０などにより主弁駆動機構が構成されている。
【００２７】
このシリンダ蓋体３５には、開口がシリンダ２５の軸心と同軸に開けられている。そして、円筒状のケース４１が、シリンダ２５の軸心と同軸にして、ケース４１の一端側に形成されたフランジ部をシリンダ蓋体３５の開口部にＯリングを介装させて取り付けられている。また、排水ポート４２がケース４１の内外を連通するように穿設されている。
リフト設定アジャスタ４３は、円筒状に作製され、ケース４１の他端側内壁面に形成された雌ねじ部に螺合されて進退自在に装着されている。また、貫通孔４４がアジャスタ４３の内外を連通するように穿設されている。そして、一対のＯリング４５が軸方向に所定距離離れて、かつ排水ポート４２および貫通孔４４を挟み込むようにケース４１の内周壁面とアジャスタ４３の外周壁面との間に介装されている。
【００２８】
また、アジャスタ４３の貫通孔４４の他端側の位置で、その中心穴４７に小径部が形成されている。シャフト４６の一端がピストン３６に固着され、他端側がアジャスタ４３の中心穴４７の小径部に挿入されて、シリンダ２５の軸心に一致するように配設されている。そして、この小径部がガイドとなり、シャフト４６がピストン３６の移動に連動して、シリンダ２５の軸心方向に移動する。この時、シャフト４６の一端側に突設された大径部４６ａがアジャスタ４３の中心穴４７の内壁面を摺動移動する。
ここで、ケース４１、アジャスタ４３、シャフト４６などにより停止制御機構が構成されている。また、ケース４１およびアジャスタ４３がガイド部材に相当し、アジャスタ４３の中心穴４７がガイド孔に相当する。
【００２９】
なお、アジャスタ４３のケース４１に対する進退量を変えることで、初期状態から大径部４６ａがアジャスタ４３の中心穴４７から抜ける（大径部４６ａと中心穴４７との摺動関係がなくなる）までのピストン３６のストローク量が変えられる。つまり、アジャスタ４３のケース４１に対する進退量を調整することで、主弁２６の初期開度が調整される。
【００３０】
調圧パイロット弁４００は、常閉式であり、二次側流路２３内の二次側加圧水の圧力が所定圧力に達したときに動作し、開弁する。つまり、調圧パイロット弁４００の作動圧を調整することで、規定圧放水の圧力が調整される。
ここで、第１配管５０は、一端を起動弁３００を介して自動弁２００の一次側流路２２に接続され、他端をタイマー弁１００のポートＰ３に接続されている。そして、分岐配管５１が第１配管５０の起動弁３００の下流側から分岐し、自動弁２００の流出入流路３９および調圧パイロット弁４００の入力ポートに接続されている。また、第２配管５２が、一端を自動弁２００の二次側流路２３に接続され、他端を調圧パイロット弁４００の作動室に接続されている。さらに、第３配管５３が、一端を自動弁２００の排水ポート４２に接続され、他端を開閉弁１７の入力ポートＰ１に接続されている。なお、板オリフィス５４が第１配管５０の分岐配管５１との接続部の起動弁３００側に配設されている。
【００３１】
つぎに、このように構成された段階放水自動弁装置の動作について説明する。
まず、起動弁３００が作動すると、一次側流路２２内の一次側加圧水が、第１配管５０、分岐配管５１および流出入流路３９を介して作動室２５ｂ内に流入し、充満される。この時、一次側加圧水のアジャスタ４３の中心穴４７内への流入が大径部４６ａにより阻止され、作動室２５ｂ内の圧力が上昇し、ピストン３６が図３中左側に移動する。このピストン３６の移動力がステム４０を介して主弁２６に伝達され、主弁２６がスプリング３４の付勢力に抗して図３中左側に移動する。そして、大径部４６ａがアジャスタ４３の中心穴４７から抜け出ると、作動室２５ｂが貫通孔４４および排水ポート４２を介して第３配管５３と連通される。そこで、流出入流路３９から作動室２５ｂ内に流入した一次側加圧水は、貫通孔４４および排水ポート４２を介して第３配管５３に流入する。そして、第３配管５３内を流通した一次側加圧水は、入力ポートＰ１から常開式の開閉弁１７に流入し、出力ポートＰ２から排水される。そこで、作動室２５ｂ内の圧力が一定に保たれ、ピストン３６には、それ以上の移動力が作用せず、主弁２６は、初期開度に維持される。
【００３２】
そこで、一次側加圧水が、一次側流路２２内から二次側流路２３内に流入する。そして、一次側加圧水が二次側流路２３に充水され、二次側加圧水となって二次側配管（図示せず）を流通し、水噴霧ノズル（図示せず）から放水される。この時、水噴霧ノズルから放水は、低圧放水となる。
【００３３】
一方、起動弁３００の作動と同時に、一次側流路２２内の一次側加圧水が、第１配管５０を流通し、タイマー弁１００のポートＰ３から加圧室８に供給される。一次側加圧水が加圧室８内に充満すると、第１ピストン４が下降を開始する。そして、第１ピストン４の下降力が作動スプリング６を介して第２ピストン５に伝達され、シャフト１３を下降させるように作用する。この時、逆止弁１６が閉弁し、大きなシリコーンオイル１２の抵抗力が発生する。そこで、第２ピストン５が下降する代わりに、作動スプリング６が収縮して、第１ピストン４が下限まで下降する。
【００３４】
ついで、作動スプリング６が、シリコーンオイル１２の抵抗力と復帰スプリング７の反力を受けながら、伸長する。この作動スプリング６の伸長動作に連動して、第２流体室１１ｂ内のシリコーンオイル１２が板オリフィス１５から第１流体室１１ａに流入し、シャフト１３、即ち第２ピストン５が徐々に下降する。そして、第２ピストン５のフランジ部５ａが第１ピストン４のフランジ部４ａに当接するまで下降すると、シャフト１３が弁体１８をばね１９の付勢力に抗して下げ、入力ポートＰ１と出力ポートＰ２との間の流路が閉止される。この時、復帰スプリング７は収縮され、復帰力が蓄勢される。
【００３５】
これにより、出力ポートＰ２からの一次側加圧水の排水が停止される。そこで、流出入流路３９から流入する一次側加圧水により作動室２５ｂ内の圧力が再度上昇し、ピストン３６が図３中左側に移動する。これにより、主弁２６が更に開かれ、一次側流路２２内から二次側流路２３内に流入する一次側加圧水の流量が増加する。
【００３６】
二次側流路２３内の二次側加圧水は、第２配管５２を介して調圧パイロット弁４００の作動室に供給されている。そして、二次側流路２３内の二次側加圧水の圧力が所定圧力より高くなると、調圧パイロット弁４００が開弁される。これにより、分岐配管５１を介して自動弁２００の作動室２５ｂ内に供給される一次側加圧水は、調圧パイロット弁４００の出力ポートから排水される。そこで、作動室２５ｂ内の圧力が一定に保たれ、ピストン３６には、それ以上の移動力が作用せず、主弁２６は、設定開度に維持される。
そこで、一次側加圧水が、一次側流路２内から二次側流路３内に流入し、所定圧力となった二次側加圧水が二次側配管を流通し、水噴霧ノズルから放水される。この時、水噴霧ノズルから放水は、規定圧放水となる。
【００３７】
ついで、起動弁３００が閉弁されると、分岐配管５１を介して自動弁２００の作動室２５ｂへの一次側加圧水の供給がなくなり、作動室２５ｂ内の一次側加圧水は、調圧パイロット弁４００の出力ポートから排水される。そこで、スプリング３４の付勢力により、主弁２６が閉弁され、ピストン３６が初期状態まで移動する。同時に、ポートＰ３からの一次側加圧水の供給がなくなり、復帰スプリング７の復帰力が放勢され、第２ピストン５およびシャフト１３が上昇を開始する。この第２ピストン５の上昇に同期して第１ピストン４が上昇する。この時、逆止弁１６が開弁し、シリコーンオイル１２が第１流体室１１ａから第２流体室１１ｂに速やかに流入し、初期状態に復帰する。
そして、開閉弁１７の弁体１８がばね１９の付勢力により上昇され、入力ポートＰ１と出力ポートＰ２との間の流路が開放され、第３配管５３内に一次側加圧水が排水され、初期状態に戻る。
【００３８】
この段階放水自動弁装置では、起動弁３００の作動により一次側加圧水をタイマー弁１００に供給して遅延時間の計測を開始し、遅延時間経過後に、主弁２６を初期開度から設定開度に開くようにしているので、初期放水から遅延時間経過後に規定圧放水に確実に移行することができる。
【００３９】
また、主弁２６の初期開度は、ケース４１に対するアジャスタ４３の進退量を変えることで調整できる。また、規定圧放水の圧力は、調圧パイロット弁４００の作動圧力を変えることで調整できる。さらに、遅延時間は、第１ピストン位置調整用ボルト１０の進退量を変えることで調整できる。従って、それぞれの調整が互いに干渉せず、現場での調整作業が著しく簡易となる。
【００４０】
また、タイマー弁１００が、一次側加圧水を遅延時間の計測開始のトリガーとしてのみ使用し、作動スプリング６により遅延時間を計測しているので、一次側加圧水が急激に変動しても、遅延時間の計測に影響がなく、遅延時間を正確に計測できる。
また、流体室１１にシリコーンオイル１２を充填し、制動用仕切板１４を移動させつつ、シリコーンオイル１２を制動用仕切板１４に形成した板オリフィス１５を介して第２流体室１１ｂから第１流体室１１ａに移動させるようにしているので、流体の温度特性による影響がなくなり、遅延時間を正確に計測できる。
なお、流体としてシリコーンオイル１２を用いるものとしているが、流体はシリコーンオイル１２に限定されるものではなく、例えば水を用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】この発明の一実施例におけるタイマー弁の構成を示す断面図である。
【図２】この発明の一実施例におけるタイマー弁の動作を説明するための断面図である。
【図３】この発明のタイマー弁を適用した段階放水自動弁装置を示す構成図である。
【符号の説明】
【００４２】
１  第１シリンダ、４  第１ピストン、５  第２ピストン、６  作動スプリング、７  復帰スプリング、８  加圧室、１０  第１ピストン位置調整用ボルト、１１  流体室、１１ａ  第１流体室、１１ｂ  第２流体室、１３  シャフト、１４  制動用仕切板、１５  板オリフィス、１６  逆止弁、１７  開閉弁、１８  弁体、１９  ばね。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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