(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーシング内部で流体の圧力によって弁体がシリンダリング内を液密的に摺動して弁座の開閉を行う弁装置において、弁体を収容してその内部で摺動させる為のシリンダリングを弁体の摺動方向に任意に移動させることが出来るようにし、移動したシリンダリングが弁体の周囲において弁体の当接すべき弁座の周囲を液密的に包囲して弁座にいたる流体を弁体と弁座の状況にかかわりなく完全に遮断することができることを特徴とする弁装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、一斉開放弁などに使用するに適した弁装置に係わるものであり、特に弁装置内部に送水元側流路と弁体が当接する弁座との間を完全に遮断する手段を有することを特徴とする。
【０００２】
【従来の技術】
流体の送給及び遮断を自動制御する為の弁装置は各種の形式が提供されており、管路の必要な個所にそれらの弁装置が設置されている。このような弁装置の送水元側（一次側）には、弁装置の保守点検あるいは当該弁装置と送水先側（二次側）末端との間の各種作業のために、仕切り弁が連設されるのが一般的で、仕切り弁により送水を完全に停止して、当該弁装置から送水先末端へかけての作業が行われる。
【０００３】
弁装置に仕切り弁を連設することは弁装置の設置空間の容積を嵩高にする為、仕切り弁を設置することなく弁装置内部に流体の遮断手段を設けた自動弁も各種の物が提案されている。それらのものの一例を挙げると、弁装置の弁本体の一次側或いは二次側に仕切り弁に代わる流体遮断手段を配置し、外部からそれら流体遮断手段を操作することによって弁本体への流体の供給或いは弁本体からの流体の流出を停止して、別途の仕切り弁設置を省略する形式のものが提案されている。
【０００４】
弁装置に仕切り弁に該当する流体遮断手段を包含させると言う発想で設計された弁装置は、付加された流体遮断手段の構造が弁装置全体の構造を複雑にし、弁装置全体の体積並びに重量もおのずと増加することが避けられず、弁本体或いは弁本体が当接して流体を遮断する弁座の故障交換に対応することが不可能に近く、解決のために弁装置全体を交換しようとすれば、外部に別途仕切り弁が設置されていない為、一次側の上流にある元弁を閉鎖して作業を行う必要が生まれる。
【０００５】
水圧や流量の変化を直接利用して弁を開閉する形式の自動弁だけでなく、水圧や流量を別途装置で検出してその演算結果にしたがって外部から電気的に弁を制御する形式であっても、弁本体或いは弁座の修理或いは交換に際しては、全て同じような困難に対処しなければならない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
解決しようとする問題点は、例えば駐車場のスプリンクラー設備に汎用される一斉開放弁としての使用に適するような弁装置において、弁装置と別個の仕切り弁を使用しないで弁装置への流体の供給を迅速に遮断若しくは復旧出来ること、それに使用される流体遮断手段が弁装置の構造を悪戯に複雑にしないこと、流体遮断手段が弁装置全体の体積を増加させないこと、弁装置の全体を交換することなく弁本体及びそれに関連する部品の交換修理を容易且つ迅速に行えること、等などである。
【０００７】
特に部品の交換修理に関する問題は、弁装置の要部である弁体、弁座、および弁体の固定され流体遮断のために弁座に当接するシールなどが破損した場合に備えて要求されるものである。そのような事故は頻繁に発生する種類のものではないが、例えば新規の配管と弁装置の施工を完了した時点では、長距離にわたる配管の中に管の切削や接続の際に生じた大量の金属片が残留しており、設備の使用開始前にフラッシングによってそれらを管路の末端から外部へ排出するが、それでも残留した残留物が弁体、弁座あるいはシールに悪影響を与える場合がある。
管路に充填される消火用などの流体が薬剤である場合に、それら薬剤を無駄に排出して管路を空にして弁装置の修理を行うことはきわめて不経済であるので、このような万一の修理に備えて、仕切り弁の作用効果を有する弁装置が必要とされる。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、弁体をピストンの如く摺動させて流体制御を行うこの種弁装置の構造に着目し、弁体が唯一の可動部分であるという基本的発想を排除し、弁体以外の部分を可動的に設計することによって、流体の遮断及び復旧を制御できるようにすべく構造を追及した。弁体をピストンになぞらえることが出来る構造において、該ピストンが当接摺動する弁装置ケーシングの内壁はシリンダスリーブと考えることができる。この場合、シリンダスリーブに該当する部分はピストンの液密的な摺動を助長する為に、弁本体が鋳鉄製である場合に別途の金属を使用して弁本体とは別個の部品として製造されることもある。従って、シリンダスリーブに該当する部分を別個の部品として製造することは容易であり、それを弁装置外部からの操作で弁本体とは関係なく動作させる発想は実現性を有している。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図６は一斉開放弁として使用することができる一般的な弁装置の概念図で、ケーシング１は隔壁２によって図中左方の一次側各隔室３と同右方の二次側隔室４に区切られており、隔壁２の貫通孔には環状の弁座５が嵌装されている。二次側隔室４の底部開口はドレーン用の底板６により閉鎖されており、底板６にはドレーンプラグ７が嵌着されている。一次側隔室３の上方にはシリンダリング８が内挿固定されており、更に蓋板９により密閉されてシリンダ室１０をが形成されている。シリンダ室１０内において、シリンダリング８には摺動自在に弁体１１が内装され、シリンダリング８に沿って上下に摺動自在に配置されている。
【００１０】
１２は蓋体９を螺入貫通してシリンダ室１０に突出している案内杆で、その先端は弁体１１に陥入している。なお、蓋体９にはシリンダ室１０内部の流体をパイロット弁（図示せず）などの制御手段に導くための導通孔１３が穿設されるとともに、蓋体９と弁体１１の間には弁体１１を弁座５に向けて付勢するスプリング１４が張設され、弁体１１の下部には弁座５に圧接して流体の流通を遮断するシール１５が設置されている。１６は弁体１１に埋設された不還弁で、一次側隔室３の流体をシリンダ室１０に導く役目を果たすものである。図６の状態で、弁体１１のシール１５は弁座５を閉鎖しており、一次側隔室３の流体は二次側隔室４に流入することを阻止されている。
【００１１】
使用に際しては、導通路１３と二次側隔室４に接続される管路（図示せず）の間にパイロット弁（図示せず）を介在させ、パイロット弁の圧力設定を行っておき、管路全体に流体を充満させ、弁体１１を下降させて弁座５を閉鎖する。一次側隔室３内の流体は不還弁１６を経てシリンダ室１０に流入し、二次側隔室４の流体圧がパイロット弁の設定圧より高く、パイロット弁が閉鎖されている限り、シリンダ室１０の圧力が一次側隔室３の圧力に達するまでシリンダ室１０に流入を続け、その圧力が弁体１１に加えられて弁体１１が弁座５を閉鎖しつづける。
送水先側管路に接続された二次側隔室４内の圧力がパイロット弁の設定圧力よりも低下すると、パイロット弁は開となり、弁装置のシリンダ室１０内の流体は導通路１３からパイロット弁を経て送水先側管路あるいは二次側隔室４へ流出するが、一次側隔室３からシリンダ室１０への流体の供給は不還弁１６を介して行われるので、シリンダ室１０への流体供給よりも導通路１３からの流出が勝り、シリンダ室１０内の流体圧は低下する。
【００１２】
それによって弁体１１の受けていた圧力が減少し、弁座を閉鎖する状態であったバランスが崩れ、弁体１１は図中上方へ摺動し、シール１５が弁座５から開離して、一次側隔室３内の流体が二次側隔室４へ流入し、送水先側管路へ流体が供給されることになる。流体の供給によって二次側隔室４内の圧力がパイロット弁の設定圧を超えると、パイロット弁が閉となり、導通路１３からの流体の流出は止まり、一次側隔室３内の流体がシリンダ室１０に供給されつづけ、シリンダ室１０内の流体の圧力が高まると、その圧力によって弁体１１がシリンダリング８内を摺動下降し、弁体１１のシール１５が弁座５に圧接して、一次側隔室３から二次側隔室４への流体の流入は遮断される。
【００１３】
以上のような従来装置の作動を踏まえた上で、本発明の実施例においては、図１から図５に示すごとく、シリンダリング８を噛合する弁本体の内壁のねじ２０に沿って回動下降できるようにし、その回動は案内杆１２と同心的に設置した回動軸１７によって操作することにした。回動軸１７の回動はその端部の設置した回動盤１８を介してシリンダリング８に伝達され、シリンダリング８は回動することによって弁本体の内壁に設置したねじ２０に沿って回動下降する。回動下降したシリンダリング８は下端が隔壁２に当接し、弁座５の周囲を覆って一次側隔室３と弁座５の間の導通を完全に遮断する。これによって送水元側の流体は弁座に到達することができなくなるので、送水元側に仕切り弁を設置したのと同様の結果が得られる。シリンダリング８によって流体を遮断した後は、蓋体９を外して、シリンダリング８内部にある弁体１１を抜去し、修理交換を自在に行うことができる。因みに１９は回動盤１８に穿設された透孔で、シリンダ室１０内の流体を導通路１３へ送給するために設置されている。
【００１４】
図１から図５について、本発明装置の動作を説明すると、図１においてシリンダリング８は図中最上方にあり、それに嵌装された弁体１１は図中最下方に位置し、シール１５は弁座５に当接して一次側隔室３の流体が二次側隔室４へ流入しないように遮断している。この状態から二次側隔室４あるいはそれに接続された管路内の流体圧力の変化によって弁装置が図２のごとく「開」となる動作は、前述の図６の従来例の場合と全く同様に行われる。平常の動作では、図１の「閉」と図２の「開」の間を弁体１１が往復動することで、流体の遮断および送給が繰り返される。
【００１５】
本発明弁装置に仕切りの動作をさせる場合には、一次側隔室３の流体をそのままの状態にしておき、図１から回動軸１７を回動してそれにより回動盤１８を介してシリンダリング８を回動し、シリンダリング８を弁装置のケーシング１内壁に設置したねじ２０に沿って螺動させ、弁体１１の位置を変更せずにシリンダリング８のみを図中下方へ移動させる。移動が完了した状態は図３に示すとおりであり、シリンダリング８の端部は弁座５の周囲で隔壁２に当接して、一次側隔室３と弁座５の関係を完全に遮断する。因みに弁座５の周囲に設置した弁環２１は、下降してきたシリンダリング８の弁座５に対する液密性を高めるためにシリンダリング８に当接する目的を有するもので、図示例の場合にはシリンダリング８の内壁にその周縁が当接するように配置されているが、弁環２１の周縁を延長して、下降してきたシリンダリング８が弁環２１の周縁に載置されるようにしてもよい。
【００１６】
図３のごとくシリンダリング８が一次側隔室３の流体を遮断したならば、ボルト２２を螺脱して蓋体９を外し、図４のごとく内部の弁体１１を引き出せば必要な作業が行える。作業後の復帰手順は、以上の説明を逆に辿ることによって迅速に行える。本発明において新規に着想された可動的なシリンダリング８について、なお補足説明をすると、シリンダリング８は図５に示すごとき構造で、図中上部には回動盤１８に噛合する切り欠き８１と、弁装置のケーシング１内壁に液密的かつ可動的に接触するためのシールリング８２を備え、それに連続する縮径部８３にはケーシング１の内壁に設置したねじ２０に螺合するねじ山８４が穿設されている。
【００１７】
図示例に従った以上の説明において、てすべての動作は上下方向に行われる場合を述べたが、弁装置は図示例と異なる角度で設置される場合も多く、弁体１１などの摺動は上下方向に限らず水平でもまた適宜必要な傾きもをった方向でも、弁装置の取り付け状態に従って任意に行えるものである。また、一次側隔室、送水元側、二次側隔室、送水先側などの用語は、説明の便宜上使用したものであり、これらの用語に本発明が限定されるものではない。
【００１８】
【発明の効果】
以上のごとく本発明によると、別途の仕切り弁を設置することなく仕切り弁作用を具備させた弁装置を得られるとともに、それによって弁装置の体積や重量を大幅に増加させることなく、構造は簡単であるが作用が確実でかつ安価に製品を提供できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明実施例弁装置の通常使用における閉状態の断面図である。
【図２】本発明実施例弁装置の通常状態における開状態の断面図である。
【図３】本発明実施例弁装置の非常状態のおける遮断状態の断面図である。
【図４】図３の遮断状態から弁体を抜去した状態の断面図である。
【図５】本発明に使用されるシリンダリングの概念的斜面図である。
【図６】従来の弁装置の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
１    ケーシング
２    隔壁
３    一次側隔室
４    二次側隔室
５    弁座
８    シリンダリング
９    蓋体
１０  シリンダ室
１１  弁体
１２  案内杆
１３  導通路
１５  シール
１６  不還弁
１７  回動杆
１８  回動盤
１９  透孔
２０  ねじ
２１  弁環
【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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