(57)【要約】    【課題】シンプルな構成で段階的な放水を実現すると共に予告放水の遅延時間を正確に設定し、コストダウンを図る。    【解決手段】起動弁１２を動作すると自動弁１０における主シリンダ３４の開放加圧側シリンダ室３４ａに１次側圧力水が供給され、主ピストン３２の移動に伴って主シリンダ３４の閉鎖加圧側からスプール流路６０を通り、排出ポートＳ１、配管Ｌ４、Ｌ５を通って自動弁１０の２次側へ流れる第１排出経路が形成される。主ピストン３２が初期開度に達すると、シール６２がスプール流路６４を遮断して主ピストン３２を停止させる。主弁３０の初期開度への開放後に２次側に発生する所定の初期放水圧力により初期放水圧力制御弁１５を動作し、シリンダポートＣ２から配管Ｌ４、Ｌ５を通って自動弁１０の２次側へ流れる第２排出経路が形成され、主ピストン３２の停止を解除する。圧力調整弁１６は、初期状態は予告放水のための低圧設定であり、２次側圧力水の流入出量の制御によるピストンの移動で所定遅延時間後に低圧設定から本格放水のための規定圧設定に切替える。    【選択図】      図１
2005249074.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
弁ボディ内の１次側と２次側を仕切る弁座に対し開閉自在に配置された主弁と、オリフィスを有する主ピストンを主シリンダに摺動自在に備えて前記主弁を開閉駆動する駆動機構と、前記主シリンダの閉鎖加圧側を前記主弁の２次側に連通して排水させる第１排水経路を有し、前記駆動機構により前記主弁が所定の初期開度に達したときに前記第１排水経路を遮断して前記主ピストンを停止させる停止制御機構とを備えた自動弁と、
前記主シリンダの開放加圧側に１次側圧力水を供給して前記主弁を開放させる起動弁と、
前記主シリンダの閉鎖加圧側を前記主弁の２次側に連通して排水させる第２排水経路に設けられ、前記主弁の初期開度への開放後に２次側に発生する所定の初期放水圧力により開動作し、前記第２排水経路を前記主弁の２次側に連通して前記主ピストンの停止を解除する初期放水圧力制御弁と、
前記起動弁の開動作による１次側圧力水の供給で所定の低圧設定に切替え、前記初期放水圧力制御弁の開動作による前記主弁の２次側への排出により所定遅延時間後に所定の規定圧設定に切替え、前記主弁の２次側放水圧力を設定された低圧又は規定圧に調整する圧力調整弁と、
を備えたことを特徴とする自動弁装置。
【請求項２】
請求項１記載の自動弁装置に於いて、前記停止制御機構は、
前記主弁の駆動軸に連結されたステムに一体に形成されたスプール弁と、
前記主弁を初期開度に駆動した時の前記スプール弁体の当接により外部配管を介して前記主弁の２次側に至る前記第１排水経路を遮断して前記主ピストンを停止させる弁座と、
を備えたことを特徴とする自動弁装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高速自動車道および自動車専用道路等のトンネルに設置された水噴霧設備に使用される自動弁装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、一定の長さを超える高速自動車道および自動車専用道路等のトンネルにあっては非常設備として水噴霧設備を設置しており、トンネル内で火災が発生した場合、火災発生区画に対応して設置されている自動弁装置を起動することにより水噴霧ヘッドから放水し、火災の抑制と延焼を防止する。
【０００３】
ところで、火災が発生した場合に、予告なしに水噴霧設備を起動して放水を開始すると、放水した区画の視界が確保できなくなり、通行車両が事故を起したり、避難者が迅速に避難できなくなる恐れがあることから、起動時に低圧で放水することにより水噴霧設備が起動したことを知らせる予告放水を行い、一定の遅延時間後、例えば１０秒後に規定圧力に上げて本来の放水を開始する段階的な放水制御を行うようにしている。
【０００４】
このような段階的な放水機能を実現するためには、自動弁装置に設けた主弁の２次側圧力を低圧と規定圧の２段階に制御するため、予告放水用の調圧パイロット弁と本格放水用の調圧パイロット弁を別々に設け、シリコンオイルを使用したタイマユニットの動作により、まず予告放水用調圧パイロット弁により自動弁を低圧制御し、所定の遅延時間後に本格散水用調圧パイロット弁による規定圧制御に切替えるようにしている。
【特許文献１】特開２００２−３５５３２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このような従来の段階放水機能を備えた自動弁装置にあっては、調圧用のパイロット弁が低圧と規定圧といった制御圧に応じて必要となり、装置構成が複雑となり、コスト高になるという問題がある。
【０００６】
また予告放水から本格放水に切替える際の遅延時間の設定にシリコンオイルの粘性を利用したピストンの移動で予告放水用と本格放水用の調圧パイロット弁を切替えているため、シリコンオイルは使用温度により粘性が大きく変化し、温度が低い冬場では遅延時間が長めになり、温度の高い夏場では遅延時間が短くなり、予告放水時間を決める遅延時間が温度に依存して大きく変化し安定しないという問題があった。
【０００７】
本発明は、シンプルな構成で段階的な放水を実現すると共に予告放水の遅延時間が正確に設定できるトンネル用水噴霧設備に使用される自動弁装置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】
【０００８】
この目的を達成するため本発明は次のように構成する。本発明の自動弁装置は、
弁ボディ内の１次側と２次側を仕切る弁座に対し開閉自在に配置された主弁と、オリフィスを有する主ピストンを主シリンダに摺動自在に備えて主弁を開閉駆動する駆動機構と、主シリンダの閉鎖加圧側を主弁の２次側に連通して排水させる第１排水経路を有し、駆動機構により前記主弁が所定の初期開度に達したときに第１排水経路を遮断して前記主ピストンを停止させる停止制御機構とを備えた自動弁と、
主シリンダの開放加圧側に１次側圧力水を供給して前記主弁を開放させる起動弁と、
主シリンダの閉鎖加圧側を主弁の２次側に連通して排水させる第２排水経路に設けられ、主弁の初期開度への開放後に２次側に発生する所定の初期放水圧力により開動作し、第２排水経路を主弁の２次側に連通して主ピストンの停止を解除する初期放水圧力制御弁と、
起動弁の開動作による１次側圧力水の供給で所定の低圧設定に切替え、初期放水圧力制御弁の開動作による主弁の２次側への排出により所定遅延時間後に所定の規定圧設定に切替え、主弁の２次側放水圧力を設定低圧又は設定規定に調整する圧力制御弁とおける停止制御機構は、前記主弁の駆動軸に連結されたステムに一体に形成されたスプール弁と、主弁を初期開度に駆動した時のスプール弁体の当接により外部配管を介して主弁の２次側に至る第１排水経路を遮断して主ピストンを停止させる弁座とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の自動弁装置によれば、予告放水のための低圧設定、低圧設定による圧力制御状態で所定遅延時間の設定、遅延時間経過による本格放水のための規定圧設定への切替えを１つの圧力調整弁の機能として実現することで、装置構成をシンプルにし、コストの低減を図ることができる。
【００１０】
また低圧設定の予告放水から規定圧設定の本格放水を開始するまでの遅延時間は、設定切替用のシリンダから排出する流出量を絞り設定することで正確に決めることができ、シリコンオイルの粘性を利用した従来のタイマユニットのように、使用温度に依存して遅延時間が変動する問題を解消できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１は本発明による自動弁装置の実施形態を示した説明図である。図１において、本発明の自動弁装置は、自動弁１０、起動弁１２、手動起動弁１４、初期放水圧力制御弁１５、圧力調整弁１６で基本的に構成され、更に圧力スイッチ４６、自動排水弁４８及びテスト放水弁５０を設けている。
【００１２】
自動弁１０は弁ボディ２０の一方に流入口２２を持ち、他方に流出口２４を持ち、流入口２２側にはポンプ設備からの配管が接続され、流出口２４側にはトンネル内に設置した放水ヘッド側の配管が接続されている。この自動弁１０の詳細は図２に取り出して説明する。
【００１３】
図２において、自動弁１０は弁ボディ２０の内部に仕切壁２６を有し、仕切壁２６の弁穴５５に対し、主弁３０を配置している。弁穴５５の上部には弁座２８が形成され、弁座２８に対しては主弁３０に設けたシール５２を当接することで弁を閉鎖状態としている。
【００１４】
主弁３０はスリーブ３２ａを一体に備えた主ピストン３２に連結されている。主ピストン３２は主シリンダ３４に摺動自在に組み込まれ、主ピストン３２の下側に開放加圧側シリンダ室３４ａを形成し、上部に閉鎖加圧側シリンダ室３４ｂを形成している。
【００１５】
主シリンダ３４の上部にはカバー５６が装着され、カバー５６の中に円筒状のスプールボディ５８を固定し、スプールボディ５８の中に弁駆動軸３６と一体に形成されたスプールロッドとして機能するステム４０を摺動自在に配置している。またカバー５６と主弁３０との間にスプリング５４を介装し、主弁３０を閉鎖方向に付勢している。
【００１６】
ステム４０の外周とスプールボディ５８の間には所定の隙間を形成することによってスプール流路６０が設けられる。またステム４０にはシール６２が装着され、図示の主弁３０の閉位置でスプール流路６０を開き、主弁３０を所定の初期開度に開くとスプール流路６０を閉鎖するようにしている。
【００１７】
主シリンダ３４の開放加圧側シリンダ室３４ａに対しては、シリンダポートＣ１が連通し、また閉鎖加圧側シリンダ室３４ｂに対しては、シリンダポートＣ２が連通している。またカバー５６にはポートＳ１が設けられ、ステム４０とスプールボディ５８の間のスプール流路６０に連通している。尚、主シリンダ３４の下側には仕切蓋３５が配置され、主シリンダ３４内を密閉状態に閉鎖している。
【００１８】
再び図１を参照するに、自動弁１０の流入口２２側に開口した１次側には１次圧取出口４２が設けられ、ここから配管Ｌ１を取り出して起動弁１２に接続している。起動弁１２は遠隔的に制御される電動弁などを使用している。起動弁１２には手動起動弁１４が並列接続されている。
【００１９】
起動弁１２の２次側は配管Ｌ２により圧力調整弁１６の入力ポートＰ１に接続される。更に配管Ｌ２は一定圧力に制御する圧力制御弁（定圧弁）６４を介してポートＰ４に接続される。圧力調整弁１６の出力ポートＰ２は配管Ｌ３を介して、自動弁１０の開放加圧側シリンダ室３４ａに対するシリンダポートＣ１に接続されている。
【００２０】
また自動弁１０の流出口２４に開放した２次側には２次圧取出口４４が設けられ、ここから配管Ｌ５が引き出され、配管Ｌ８の分岐により圧力調整弁１６の圧力検知ポートＰ３に接続される。
【００２１】
更に配管Ｌ５は初期放水圧力制御弁１５の入力ポートＩ２及び圧力検知ポートＩ３に接続された後、配管Ｌ４によって自動弁１０のシリンダポートＣ２の上部に位置するポートＳ１に接続される。また２次圧取出口４４側に示すように配管Ｌ５には圧力スイッチ４６が接続され、また排水側との間に自動排水弁４８を接続し、これと並列にテスト放水弁５０を接続している。
【００２２】
自動弁１０の開動作は起動弁１２または手動起動弁１４を開くことにより、圧力調整弁１６を経由してシリンダポートＣ１より開放加圧側シリンダ室３４ａに１次側圧力水を導入することで行う。初期状態で主シリンダ３４の上部の閉鎖加圧側シリンダ室３４ｂ側は空状態にあり、このため開放加圧側シリンダ室３４ａに１次側圧力水を供給すると、主ピストン３２に設けたオリフィス３８を通って閉鎖加圧側シリンダ室３４ｂに１次側圧力が充水され、スプール流路６０、ポートＳ１、配管Ｌ４、Ｌ５を通って自動弁１０の２次側に排水される第１排水経路が形成されている。
【００２３】
主ピストン３２にはオリフィス３８が設けられていることから、オリフィス３８を通る圧力水の差圧に応じた力で主ピストン３２が開放側、すなわち上方に移動する。主ピストン３２の移動で主弁３０が所定の初期開度に移動すると、ステム４０に設けているシール６２がスプールボディ５８の下端のスプール流路６０の入口に位置し、これによってスプール流路６０が閉鎖される。シール６２によりスプール流路６０が閉鎖されると閉鎖加圧側シリンダ室３４ｂからの水の流出が阻止される。このため主ピストン３２は主弁３０を所定の初期開度に開いて停止する。
【００２４】
自動弁１０における主シリンダ３４の閉鎖加圧側シリンダ室３４ｂはシリンダポートＣ２から配管Ｌ６、初期放水圧力制御弁１５を介して配管Ｌ５より自動弁１０の２次側に連通し、これによって第２排水経路を形成している。
【００２５】
初期放水圧力制御弁１５は初期状態にあって入力ポートＩ１と出力ポートＩ２の間を閉じており、自動弁１０の主弁３０が初期開度に開放して２次側に圧力水を供給し、ヘッドからの放水で２次側に放水圧力が発生すると、この２次側圧力が圧力検知ポートＩ３に作用して初期放水圧力制御弁１５が開動作を行う。
【００２６】
初期放水圧力制御弁１５が２次側圧力を受けて開動作すると、入力ポートＩ１と出力ポートＩ２の間が連通し、主弁３０を初期開度に開放して停止している主ピストン３２の閉鎖加圧側シリンダ室３４ｂに対しシリンダポートＣ２から配管Ｌ６、Ｌ５を介して２次側に至る第２排水経路が形成され、主ピストン３２が開放動作可能となる。
【００２７】
ここで自動弁１０の停止制御機構は、起動弁１２または手動起動弁１４を開動作した際に、主ピストン３２の駆動で主弁３０が初期開度に達してステム４０のシール６２によりスプール流路６０を閉鎖し、起動弁１２の２次側に対する第１排水経路（ポートＳ１、配管Ｌ４、Ｌ５、２次圧取出口４４となる経路）を遮断し、これにより主ピストン３２を停止させる機構部分となる。
【００２８】
圧力調整弁１６は自動弁１０の開制御により図３のタイムチャートに示すような放水圧力Ｐの制御を行う。図３において、時刻ｔ０で例えば起動弁１２を開動作すると、自動弁１０は初期開度に開放することで２次側に加圧放水を供給し、ヘッドからの放水で発生した２次側圧力が配管Ｌ５、Ｌ７を介して圧力調整弁の圧力検知ポートＰ３に加わる。このとき圧力調整弁１６は例えば２次側圧力を０．１５ＭＰａとする低圧設定の状態にあり、従って時刻ｔ１より放水圧力Ｐを設定低圧に保つように圧力制御を行う。
【００２９】
また圧力調整弁１６は初期状態にあっては、内蔵したスプリングの力により所定の規定圧設定状態にあり、起動弁１２または手動起動弁１４の開動作で配管Ｌ２より１次側圧力水の供給を受けると、圧力制御弁６４を介してポートＰ４から内部のシリンダ室に圧力水を導入し、これによって内蔵したジスクを駆動して低圧設定状態に切り替わる。
【００３０】
起動弁１２を開動作すると自動弁１０の主弁３０は初期開度に開放し、これによって２次側に放水圧力が発生すると初期放水圧力制御弁１５が開動作し、入力ポートＩ１と出力ポートＩ２が連通し、配管Ｌ６が配管Ｌ５を介して自動弁１０の２次側に連通する。このため圧力調整弁１６のポートＰ４より内部のシリンダ室に充填されてジスクを移動した圧力水はポートＰ５からニードル６８で決まる一定流量をもって配置される。この結果、初期放水圧力制御弁１５が開動作してから所定の遅延時間後に、圧力調整弁１６において低圧設定位置に移動したジスクが初期状態、即ち規定圧設定状態に戻る。
【００３１】
このため図３において初期放水圧力制御弁１５が開動作した時刻ｔ１から例えば５〜１５秒の範囲で設定した一定時間、例えば１０秒を経過する時刻ｔ２で圧力調整弁１６による低圧設定から、規定圧設定たとえば０．３４ＭＰａの設定による圧力制御に段階的に切り替わる。このような図３の放水圧力Ｐの制御によって時刻ｔ０から時刻ｔ２までが予告放水の圧力制御であり、時刻ｔ２以降が本格放水のための圧力制御となる。
【００３２】
図４は図１の初期放水圧力制御弁の断面図である。図４において、初期放水圧力制御弁１５は弁ボディ６８と上部のカバー７０で構成される。弁ボディ６８の上部にはダイヤフラム室７４が形成され、その上にダイヤフラム７２をカバー７０の取付けで装着している。
【００３３】
ダイヤフラム７２に対しては上部にスプリング７６が設けられ、スプリング７６の上部には設定圧力調整ネジ７８が設けられ、スプリング７６の圧縮状態を調整することで、初期放水圧力制御弁１５を開動作するための圧力設定を行っている。
【００３４】
ダイヤフラム室７４の下側には弁室７７が形成され、ここに弁体７５を収納しており、弁体７５の上部はダイヤフラム７２に支持され、スプリング７６の一端を当接している。弁体７５は弁座８０への当接で閉鎖状態にあり、弁座８０の上側を入力ポートＩ１に連通し、下側を出力ポートＩ２に連通している。
【００３５】
また初期放水圧力制御弁１５は、ダイヤフラム７２が破損した際に開方向に動作するフェールセーフ構造を備えている。このフェールセーフ構造は、弁体７５の下側にスプリング８３を介してフェールセーフピストン８２を配置し、フェールセーフピストン８２の上部のロッドを弁体７５の下部に当接している。フェールセーフピストン８２のシリンダ室８６にはポートＩ５が設けられ、また上部のカバー７０にはポートＩ４が設けられ、ポートＩ５との間を配管Ｌ７で接続している。
【００３６】
このような構造を持つ初期放水圧力制御弁１５は、ダイヤフラム室７４に連通した圧力検知ポートＩ３に対し、図１のように配管Ｌ５によって自動弁１０の２次側圧力を供給しており、２次側圧力がスプリング７６で設定した設定圧を超えると、図５のようにダイヤフラム７２がスプリング７６に抗して上方に変形し、弁体７５をリフトして入力ポートＩ１と出力ポートＩ２の間を連通する開動作を行う。
【００３７】
図６は初期放水圧力制御弁１５でダイヤフラム７２が破損した場合の動作状態である。ダイヤフラム７２が破損した状態で圧力検知ポートＩ３に供給されている２次側からの供給水の圧力が上昇すると、ダイヤフラム７２の破損部分を通って２次側圧力水がカバー７０の中に流れ込む。
【００３８】
さらにカバー７０内に流れ込んだ圧力水はポートＩ４から配管Ｌ７を通って、ポートＩ５からシリンダ室８６に供給され、フェールセーフピストン８２が上方に押し上げられ、これによって弁体７５を押し上げて入力ポートＩ１と出力ポートＩ２の間をフェールセーフ動作により強制的に連通する。
【００３９】
このため初期放水圧力制御弁１５のダイヤフラム７２が破損していたとしても、圧力検知ポートＩ３に加わる圧力が設定圧を超えると必ず開動作をすることができ、図１に示した本発明による自動弁装置を初期放水圧力制御弁１５におけるダイヤフラム７２の破損状態であっても正常に動作することができる。
【００４０】
図７は図１の圧力調整弁１６の断面図であり、図８は出力ポートＰ２側を見た断面図を示している。
【００４１】
図７において、圧力制御弁１６は下部の圧力調整部９０と上部の圧力設定部９２で構成されている。圧力調整部９０は入力ポートＰ１、圧力検知ポートＰ３、更に図８に示す出力ポートＰ２が設けられている。
【００４２】
入力ポートＰ１はスプール弁９６に対し連通され、スプール弁９６は中間の鍔状の弁体部に対応してボディ側に弁座９８を形成して、初期状態で流路を開いている。このため入力ポートＰ１から入力した圧力水はスプール弁９６の周囲を通り、図８に示す出力ポートＰ２に流れる。
【００４３】
圧力検知ポートＰ３は上部のダイヤフラム室９５に連通しており、ダイヤフラム室９５にはダイヤフラム弁９４が配置されている。ダイヤフラム弁９４には２本のスプリング１００、１０２の一端が当接されている。
【００４４】
内側のスプリング１００はリテーナ１０４に他端を当接し、リテーナ１０４は上部の設定圧力調整ネジ１０６の先端に当接している。外側に位置するスプリング１０２はジスク１０８に上部を当接している。ジスク１０８はシリンダ１１１に摺動自在に設けられ、ジスク１０８の下側にシリンダ室１１０を形成している。ジスク１０８はカバー１１４側との間にスプリング１１２を組み込んでいる。
【００４５】
スプリング１００は設定圧力調整ネジ１０６で決まるスプリング圧縮力（スプリング荷重）により所定の低圧設定を行っている。またプリング１００のスプリング荷重に外側のスプリング１０２のスプリング荷重を加えた合計スプリング荷重により規定圧設定を行っている。
【００４６】
圧力調整弁１６は初期状態にあっては、図１に示したようにポートＰ４に対する１次側圧力水の供給がないことから、ジスク１０８はスプリング１１２の押圧で決まるシリンダ１１１内の位置にあり、スプリング１００、１０２の合計スプリング荷重をダイヤフラム弁９４に加えることで規定圧設定状態となっている。
【００４７】
図１において、起動弁１２を開動作すると１次側圧力水が配管Ｌ１から圧力制御弁（定圧弁）６４を介してポートＰ４に供給され、シリンダ室１１０に充水される。そのときポートＰ５側の配管Ｌ６は図１の初期放水圧力制御弁１５の入力ポートＩ１に接続されているが、このとき初期放水圧力制御弁１５は閉鎖状態にあるため、ポートＰ５側からの排水は行われない。
【００４８】
このためポートＰ４から供給された圧力水（但し、圧力制御弁６４より一定圧に調整されている圧力水）はシリンダ室１１０に充満された後、ジスク１０８を図９のように上部のカバー１１４に当接する位置に移動させる。このジスク１０８の移動によりスプリング１０２のダイヤフラム弁９４に対するスプリング荷重が解除され、ダイヤフラム弁９４にはスプリング１００のスプリング荷重のみが加わり、これによって圧力調整弁１６は低圧設定に切り替わる。
【００４９】
図１において起動弁１２を開動作すると、自動弁１０は主弁３０を初期開度に開放してヘッドから消火用水を放水させ、発生した２次側に放水圧力を受けて初期放水圧力制御弁１５が開動作し、入力ポートＩ１と出力ポートＩ２が連通し、配管Ｌ５を介して２次側に至る排水経路ができる。
【００５０】
このため圧力調整弁１６においてポートＰ５からニードル６６を通って２次側に至る排水経路ができ、図９のシリンダ室１１０に供給されていた加圧水がポートＰ５からニードル６６で決まる設定流量で排水される。
【００５１】
このため初期放水圧力制御弁１５の開動作から所定の遅延時間を経過すると、図９の状態にストロークしていたジスク１０８がシリンダ室１１０からの排水によりが再び図７及び図８に示す初期状態、即ち規定圧設定状態に戻り、これによって所定の遅延時間後における低圧設定から規定圧設定への切り替えが行われる。
【００５２】
圧力調整弁１６による自動弁１０の２次側圧力の調整動作は、ダイヤフラム弁９４に加わる圧力がスプリング１００による設定低圧、またはスプリング１００、１０２による設定規定圧を超えると、ダイヤフラム弁９４が上方に変形してスプール弁９６をリフトし、入力ポートＰ１と出力ポートＰ２（図８参照）の間を遮断し、自動弁１０の開放加圧側シリンダ室３４ａに対する圧力水の供給を遮断することで、スプリング５４（図２参照）の力で主弁３０を閉方向に動作する。
【００５３】
逆にダイヤフラム弁９４に加わる圧力がスプリング１００、１０２による設定圧を下回ると、ダイヤフラム弁９４が下方に変形してスプール弁９６を押し下げ、入力ポートＰ１と出力ポートＰ２（図８参照）の間を連通し、自動弁１０の開放加圧側シリンダ室３４ａに圧力水を供給して主弁３０を開方向に動作する。これによって圧力調整弁１６は２次側圧力を設定圧に保つように自動弁１０を制御する。
【００５４】
次に図１の実施形態における放水制御を説明する。図１の通常監視状態にあっては、自動弁１０の主弁３０は閉じており、起動弁１２及び手動起動弁１４も閉じている。
【００５５】
トンネル火災の発生により放水を行う際には遠隔操作により起動弁１２を動作して開放する。起動弁１２を開放すると１次側取出口から配管Ｌ１、Ｌ２を介して１次側圧力水が圧力調整弁１６の入力ポートＰ１に供給される。
【００５６】
このとき圧力調整弁１６は図７、図８に示したように開状態にあるため、出力ポートＰ２から配管Ｌ３を通って自動弁１０の開放加圧側シリンダ室３４ａに圧力水を供給する。開放加圧側シリンダ室３４ａに供給された加圧水は主ピストン３２とオリフィス３８を通って閉鎖加圧側シリンダ室３４ｂに充水された後、ステム４０の外側のスプール流路６０からポートＳ１に流れ、更に配管Ｌ４、Ｌ５、２次圧取出口４４から主弁３０の２次側にいわゆる第１排水経路を通って排水される。
【００５７】
このとき主ピストン３２にはオリフィス３８で発生される差圧に応じた駆動力が生じ、主弁３０を開方向に移動する。主ピストン３２に対する主弁３０の開動作でステム４０が上方に移動し、そのシール６２がスプール流路６０の下端部に開放すると、スプール流路６０が遮断され、閉鎖加圧側シリンダ室３４ｂからの排水が止まる。このため主ピストン３２が停止し、これによって主弁３０は所定の初期開度に維持される。
【００５８】
図１０は自動弁１０の主弁３０が起動弁１２の開動作で初期開度に動作した状態を示しており、これによって１次側から２次側に消火用水が供給される。このとき圧力調整弁１６にあっては、配管Ｌ２から供給された１次加圧水を圧力制御弁６４を介してポートＰ４から図７、図８に示したシリンダ室１１０に供給しており、シリンダ室１１０に加圧水が充満すると図９のようにジスク１０８を移動して低圧設定状態に切り替わる。
【００５９】
自動弁１０における主弁３０の初期開度への開放で２次側に消火用水が供給されヘッドから放水されると、２次側に放水圧力が発生し、この２次側圧力が配管Ｌ５を介して初期放水圧力制御弁１５の圧力検知ポートＩ３に加わり、図５に示したように初期放水圧力制御弁１５が開動作し、入力ポートＩ１と出力ポートＩ２が連通する。
【００６０】
これによって自動弁１０におけるシリンダポートＣ２から配管Ｌ６、初期放水圧力制御弁１５及び配管Ｌ５を通って２次側に至る第２排水経路が形成され、閉鎖加圧側シリンダ室３４ｂからの水の排出を可能とすることで、主ピストン３２の停止状態が解除される。
【００６１】
また初期放水圧力制御弁１５の開動作による第２排水経路が形成されると、圧力調整弁１６のポートＰ５からニードル６８を通って図９のようにジスク１０８を低圧設定状態に移動していたシリンダ室１１０からの排水が開始され、所定時間後に図７、図８に示すようにジスク１０８が初期位置に戻り、規定圧設定に切り替わる。
【００６２】
このように圧力調整弁１６が低圧設定から規定圧設定に切り替わると、設定規定圧を維持するように自動弁１０の開放加圧側シリンダ室３４ａに対する圧力水の供給を制御し、これによって規定圧設定による本格放水を行う。
【００６３】
放水停止は起動弁１２を非作動状態として閉鎖すればよい。起動弁１２を閉鎖すると圧力調整弁１６を経由した自動弁１０の開放加圧側シリンダ室３４ａに対する１次側圧力水の供給が断たれ、主ピストン３２はスプリング５４の力で閉鎖位置に戻る。この主弁３０が閉鎖位置に戻すための主ピストン３２の戻りは、図７の圧力調整弁１６における圧力検知ポートＰ３から下側のチャンバ９７、スプール弁９６の内部通路、更に図８の出力ポートＰ２となる経路で所定の絞りをもって行われる。この絞りによる遅延動作で緩やかに主ピストン３２が移動して主弁３０を閉じる。
【００６４】
尚、本発明は上記の実施形態に限定されず、その目的と利点を損なわない適宜の変形を含む。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明による自動弁装置の実施形態を示した説明図
【図２】図１の自動弁の断面図
【図３】図１の実施形態により制御される放水圧力のタイムチャート
【図４】図１の初期放水圧力制御弁の断面図
【図５】２次側放水圧力の発生で開動作した図４の初期放水圧力制御弁の断面図
【図６】ダイヤフラムが破損した場合のフェールセーフ動作を示した初期放水圧力制御弁の断面図
【図７】図１の圧力調整弁の断面図
【図８】図７の圧力調整弁におけるシリンダポート部分の断面図
【図９】２次側放水圧力の発生で低圧設定状態に動作した図７の圧力調整弁の断面図
【図１０】図１の実施形態において起動弁の動作により初期放水状態に動作した自動弁装置の説明図
【符号の説明】
【００６６】
１０：自動弁
１２：起動弁
１４：手動起動弁
１５：初期放水圧力制御弁
１６：圧力調整弁
２０：弁ボディ
２２：流入口
２４：流出口
２６：仕切壁
２８：弁座
３０：主弁
３２：主ピストン
３４：主シリンダ
３４ａ：開放加圧側シリンダ室
３４ｂ：閉鎖加圧側シリンダ室
３５：仕切蓋
３６：駆動軸
３８：オリフィス
４０：ステム
４２：１次圧取出口
４４：２次圧取出口
４６：圧力スイッチ
４８：自動排水弁
５０：テスト放水弁
５２：シール
５４、７６、８３：スプリング
５５：弁穴
５６：カバー
５８：スプールボディ
６０：スプール流路
６２：シール
６４：圧力制御弁
６６：ニードル
６８：ボティ
７０：カバー
７２、９４：ダイヤフラム
７４：ダイヤフラム室
７５：弁体
７７：弁室
７８，１０６：設定圧力調整ネジ
８０：弁座
８２：フェールセーフピストン
８６：シリンダ室
９０：圧力調整部
９２：圧力設定部
９５：シリンダ圧導入室
９６：スプール弁
９８：弁座
１００、１０２、１１２：スプリング
１０４：リテーナ
１０８：ジスク
１１０：シリンダ室
１１１：シリンダ
【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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【図１０】
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【手続補正書】
【提出日】平成16年3月12日(2004.3.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
この目的を達成するため本発明は次のように構成する。本発明の自動弁装置は、
弁ボディ内の１次側と２次側を仕切る弁座に対し開閉自在に配置された主弁と、オリフィスを有する主ピストンを主シリンダに摺動自在に備えて主弁を開閉駆動する駆動機構と、主シリンダの閉鎖加圧側を主弁の２次側に連通して排水させる第１排水経路を有し、駆動機構により前記主弁が所定の初期開度に達したときに第１排水経路を遮断して前記主ピストンを停止させる停止制御機構とを備えた自動弁と、
主シリンダの開放加圧側に１次側圧力水を供給して前記主弁を開放させる起動弁と、
主シリンダの閉鎖加圧側を主弁の２次側に連通して排水させる第２排水経路に設けられ、主弁の初期開度への開放後に２次側に発生する所定の初期放水圧力により開動作し、第２排水経路を主弁の２次側に連通して主ピストンの停止を解除する初期放水圧力制御弁と、
起動弁の開動作による１次側圧力水の供給で所定の低圧設定に切替え、初期放水圧力制御弁の開動作による主弁の２次側への排出により所定遅延時間後に所定の規定圧設定に切替え、主弁の２次側放水圧力を設定低圧又は設定規定に調整する圧力制御弁とを備えたことを特徴とする。また停止制御機構は、前記主弁の駆動軸に連結されたステムに一体に形成されたスプール弁と、主弁を初期開度に駆動した時のスプール弁体の当接により外部配管を介して主弁の２次側に至る第１排水経路を遮断して主ピストンを停止させる弁座とを備えたことを特徴とする。
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図５】
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【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図６】
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