(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
閉鎖型スプリンクラヘッドが二次側配管に設けられ、該二次側配管が流水検知弁を介して給水管に直結された一次側配管に接続され、生活用末端給水栓が上記二次側配管の上記閉鎖型スプリンクラヘッドの下流側に設けられてなり、上記流水検知弁の作動流量が上記閉鎖型スプリンクラヘッドの流量より小さく、かつ、上記生活用末端給水栓の流量より大きく設定された流水検知装置付きスプリンクラ設備において、
上記流水検知弁の弁体の急峻な移動に対しては制動作用を発揮して該弁体の移動を阻止し、該弁体の緩慢な移動に対しては制動作用を発揮しない制動手段を備え、
上記制動手段が、回転軸に固定されて取り付けられて、上記弁体の軸部に設けられたラックに歯合し、該弁体の移動に連動して回転する円筒状のピニオンと、上記ピニオン内に同軸に配設された制動円筒と、上記制動円筒の内壁面に接離可能に配設された制動部材と、両端が上記制動部材と上記回転軸との連結されたスプリングと、を備え、上記制動部材が、上記ピニオンの急速な回転時に作用する遠心力により、上記スプリングのばね力に抗して上記制動円筒の内壁面に当接させて該ピニオンの回転を制動するように構成されたガバナ機構であることを特徴とする流水検知装置付きスプリンクラ設備。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、スプリンクラ配管が水道管に直結された流水検知装置付きスプリンクラ設備に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の、例えば一般家庭におけるスプリンクラ設備は、スプリンクラ配管に第１流水検知装置、閉鎖型スプリンクラヘッド、第２流水検知装置および生活用水栓を順次直列に配設していた。
この従来のスプリンクラ設備では、生活用水栓を開放し、トイレ等でスプリンクラ配管内の水を使用すると、第１および第２流水検知装置の両者に水が流れるので、両装置が流水信号を発する。そのため、生活用水栓が使用されていることが判別される。
これに対し、火災等で閉鎖型スプリンクラヘッドが開放すると、第２流水検知装置には水が流れず、第１流水検知装置にのみ水が流れる。そのため、第１流水検知装置のみが流水信号を発し、閉鎖型スプリンクラヘッドが開放されていることが判別される。
【０００３】
しかし、上記従来のスプリンクラ設備では、火災が発生し閉鎖型スプリンクラヘッドが開放されたか否かをチェックするために、２台の流水検知装置が必要となり、かつ、２台の流水検知装置からの流水信号をチェックし判断しなければならず、機器費用、工事費が嵩み低コスト化が図られないという欠点あった。
【０００４】
その改善策として、出願人は、流水検知弁の二次側配管に大容量放出口と小容量放出口とをそれぞれ開閉可能に設け、該流水検知弁の作動流量を、大容量放出口の流量より小さく、かつ、小容量放出口の流量より大きく設定し、大容量放出口と小容量放出口との流量差から大容量放出口からの放水を検出するようにした流水検知装置付きスプリンクラ設備を特願平９−８１３０５号公報に提案している。
【０００５】
図４は特願平９−８１３０５号公報に記載された流水検知装置付きスプリンクラ設備を模式的に示す系統図である。
図４において、流水検知弁１の一次側配管２０には、メンテナンス用等の停止弁２が設けられ、二次側配管２１には、住宅用スプリンクラヘッド３および定流量弁４が設けられている。そして、一次側配管２０は給水管２２に接続され、二次側配管２１の末端にはトイレ、散水栓等の生活用末端給水栓５が設けられている。
なお、図４中、６は排水弁、７は圧力計遮断弁、８は圧力計、９はトイレのタンクや散水栓、１０はコントロールボックスである。
【０００６】
ついで、流水検知弁１の構成を図５を参照しつつ説明する。
この流水検知弁１は、弁座２３に当接する弁体２４と、該弁体２４に連結されたマグネット２５と、該マグネット２５と対向する近接スイッチであるリードスイッチ２６とを備えている。そして、弁体２４の上面側には、弁座２３に向かって付勢するスプリング２７が設けられ、下面側には、弁体２４の摺動を円滑にするガイド部２８が設けられている。
ここで、流水検知弁１の作動流量は２０Ｌ／ｍｉｎ、スプリンクラヘッド３の流量は３０Ｌ／ｍｉｎ、定流量弁４の流量は１０Ｌ／ｍｉｎである。即ち、流水検知弁１の作動流量は、スプリンクラヘッド３の流量より小さく、定流量弁４の流量より大きく設定されている。
【０００７】
つぎに、この流水検知装置付きスプリンクラ設備の動作について説明する。
トイレ等の末端給水栓５が開かれると、定流量弁４により一定流量、即ち１０Ｌ／ｍｉｎの水がタンク９に放出される。これにより、二次側配管２１内の水圧が低下する。
そのため、水Ｗにより押圧されている弁体２４は矢印Ａ１の方向に移動し開弁するので、一次側配管２０内の水が二次側配管２１内に流れ込む。
この時、弁体２４の移動に伴いマグネット２５も同方向に移動するが、この移動量はごくわずかであり、マグネット２５はリードスイッチ２６をオンできる程接近せず、リードスイッチ２６のオフ状態が維持される。
このように、定流量弁４が閉鎖型スプリンクラヘッド３の下流側に設けられているので、末端給水栓５が開けられることにより、二次側配管２１内に溜まっている水は全部排出され、停滞水の発生が防止される。
末端給水栓５が閉じられると、二次側配管２１内には水の流れがなくなり、弁体２４がスプリング２７の付勢力により弁座２３に当接し、流水検知弁１が閉じられる。
【０００８】
火災により閉鎖型スプリンクラヘッド３が開くと、二次側配管２１内の水はヘッド３から３０Ｌ／ｍｉｎの流量で放出され、二次側配管２１内の水圧が低下する。
そのため、水Ｗにより押圧されている弁体２４は矢印Ａ１の方向に移動し開弁するので、一次側配管２０内の水が二次側配管２１内に流れ込む。
この時、弁体２４の移動に伴いマグネット２５も同方向に移動するが、その流量（３０Ｌ／ｍｉｎ）が流水検知弁１の作動流量（２０Ｌ／ｍｉｎ）より大きいので、その移動量は大きい。そのため、マグネット２５はリードスイッチ２６に接近し、リードスイッチ２６がオン状態となり、ヘッド３から放水されていることが検知される。
【０００９】
このように、この流水検知装置付きスプリンクラ設備によれば、１台の流水検知弁１により閉鎖型スプリンクラヘッド３が開放されているか否かが検知でき、機器費用、工事費が削減でき、低コスト化が図られる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
従来の流水検知装置付きスプリンクラ設備は以上のように構成されているので、同一住宅内における、例えばワンタッチレバー式の給水栓の開閉により発生する水撃が給水管２２および一次側配管２０を介して天井の二次側配管２１にまで伝播してしまう。その結果、水撃が二次側配管２１を伝播する際に振動音が発生し、また水撃の通過により開弁した弁体２４が閉弁する際に弁体２４と弁座２３との衝撃音が発生し、入居者に著しい不快感を与えるとともに、閉鎖型スプリンクラヘッド３の損傷を発生させてしまうという課題があった。
【００１１】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、水撃の二次側配管への伝播を防止して、快適な生活環境を供するとともに、スプリンクラヘッドの損傷を防止できる流水検知装置付きスプリンクラ設備を得ることを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る流水検知装置付きスプリンクラ設備は、閉鎖型スプリンクラヘッドが二次側配管に設けられ、該二次側配管が流水検知弁を介して給水管に直結された一次側配管に接続され、生活用末端給水栓が上記二次側配管の上記閉鎖型スプリンクラヘッドの下流側に設けられてなり、上記流水検知弁の作動流量が上記閉鎖型スプリンクラヘッドの流量より小さく、かつ、上記生活用末端給水栓の流量より大きく設定された流水検知装置付きスプリンクラ設備において、上記流水検知弁の弁体の急峻な移動に対しては制動作用を発揮して該弁体の移動を阻止し、該弁体の緩慢な移動に対しては制動作用を発揮しない制動手段を備え、上記制動手段が、回転軸に固定されて取り付けられて、上記弁体の軸部に設けられたラックに歯合し、該弁体の移動に連動して回転する円筒状のピニオンと、上記ピニオン内に同軸に配設された制動円筒と、上記制動円筒の内壁面に接離可能に配設された制動部材と、両端が上記制動部材と上記回転軸との連結されたスプリングと、を備え、上記制動部材が、上記ピニオンの急速な回転時に作用する遠心力により、上記スプリングのばね力に抗して上記制動円筒の内壁面に当接させて該ピニオンの回転を制動するように構成されたガバナ機構である。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図について説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１に係る流水検知装置付きスプリンクラ設備を模式的に示す系統図、図２はこの発明の実施の形態１に係る流水検知装置付きスプリンクラ設備に用いられる流水検知弁を示す図であり、図２の（ａ）は検出弁全体を示す断面図、図２の（ｂ）はガバナ機構を示す断面図である。なお、各図において図４に示した従来の流水検知装置付きスプリンクラ設備と同一または相当部分には同一符号を付し、その説明を省略する。
図１において、流水検知弁３０の一次側配管２０には、メンテナンス用等の停止弁２が設けられ、二次側配管２１には、閉鎖型スプリンクラヘッド３および定流量弁４が設けられている。そして、一次側配管２０は給水管２２に接続され、二次側配管２１の末端にはトイレ、散水栓等の生活用末端給水栓５が設けられている。
【００１６】
ついで、流水検知弁３０の構成を図２を参照しつつ説明する。
この流水検知弁３０は、図２の（ａ）に示されるように、弁座３３が設けられ、一次側配管２０および二次側配管２１が接続される第１ハウジング３１と、この第１ハウジング３１に気密に連結された第２ハウジング３２と、軸部３５ａがこの第２ハウジング３２に設けられたガイド穴３２ａに摺動自在に配設された弁体３５と、弁体３５を弁座３３に当接させる方向に付勢するスプリング３６と、弁体３５の軸部３５ａの先端側に配設されたマグネット３７と、マグネット３７と対向するように第２ハウジング３２に配設されたリードスイッチ３４と、軸部３５ａに設けられたラック３５ｂに係合して弁体３５の急峻な移動を制動する制動手段としてのガバナ機構３８とから構成されている。
このガバナ機構３８は、図２の（ｂ）に示されるように、第２ハウジング３２に軸支された回転軸４０に固定されて、ラック３５ｂと歯合する円筒状のピニオン４１と、第２ハウジング３２に固定されて、このピニオン４１の内周側に同軸に配設された制動円筒４２と、回転軸４０から径方向外方向に延設され、先端が開口されたガイド筒４３と、このガイド筒４３内に摺動移動可能に配設された制動部材４４と、両端を回転軸４０および制動部材４４に連結されたスプリング４５とから構成されている。
ここで、流水検知弁３０の作動流量は２０Ｌ／ｍｉｎ、スプリンクラヘッド３の流量は３０Ｌ／ｍｉｎ、定流量弁４の流量は１０Ｌ／ｍｉｎである。即ち、流水検知弁３０の作動流量は、スプリンクラヘッド３の流量より小さく、定流量弁４の流量より大きく設定されている。
【００１７】
つぎに、この実施の形態１の動作について説明する。
トイレ等の末端給水栓５が開かれると、定流量弁４により一定流量、即ち１０Ｌ／ｍｉｎの水がタンク９に放出される。これにより、二次側配管２１内の水圧が低下する。
そのため、水Ｗにより押圧されている弁体３５は矢印Ａ１の方向に移動し開弁するので、一次側配管２０内の水が二次側配管２１内に流れ込む。
この時、この弁体３５の移動に伴いマグネット３７も同方向に移動するが、弁体３５の移動量はごくわずかであり、マグネット３７はリードスイッチ３４をオンできる程接近せず、リードスイッチ３４のオフ状態が維持される。
このように、定流量弁４が閉鎖型スプリンクラヘッド３の下流側に設けられているので、末端給水栓５が開けられることにより、二次側配管２１内に溜まっている水は全部排出され、停滞水の発生が防止される。
そして、末端給水栓５が閉じられると、二次側配管２１内には水の流れがなくなり、弁体３５がスプリング３６の付勢力により弁座３３に当接し、流水検知弁３０が閉じられる。
【００１８】
一方、火災により閉鎖型スプリンクラヘッド３が開くと、二次側配管２１内の水はヘッド３から３０Ｌ／ｍｉｎの流量で放出され、二次側配管２１内の水圧が低下する。
そのため、水Ｗにより押圧されている弁体３５は矢印Ａ１の方向に移動し開弁するので、一次側配管２０内の水が二次側配管２１内に流れ込む。
この時、弁体３５の移動に伴いマグネット２７も同方向に移動するが、その流量（３０Ｌ／ｍｉｎ）が流水検知弁３０の作動流量（２０Ｌ／ｍｉｎ）より大きいので、その移動量は大きい。そのため、マグネット３７はリードスイッチ３４に接近し、リードスイッチ３４がオン状態となり、ヘッド３から放水されていることが検知される。
【００１９】
上述の弁体３５の移動に伴いラック３５ｂと歯合するピニオン４１が回転される。この時、末端給水栓５やスプリンクラヘッド３が作動すると、二次側配管２１内の水は連続的に流出されるので、弁体３５は緩やかに上昇する。そこで、ピニオン４１の回転速度も遅く、制動部材４４には小さな遠心力しか作用しないので、制動部材４４がスプリング４５のばね力に抗してガイド筒４３の開口から突出して制動管４２の内壁面に当接するには至らない。そのため、弁体３５が弁座３３から離反して開弁し、一次側配管２０内の水が二次側配管２１内に流れ込むことになる。
【００２０】
ここで、同一住宅内において、給水管２２に接続された図示しない、例えばワンタッチレバー式の給水栓が開閉されると、この給水栓の開閉に起因して水撃が発生する。この水撃は給水管２２を伝播し、さらに一次側配管２０を伝播して弁体３５にまで到達する。そして、弁体３５に作用する水圧が水撃の到達により急激に上昇し、弁体３５は急激に上昇する。この時、ラック３５ｂと歯合するピニオン４１が急速に回転しようとし、大きな遠心力が制動部材４４に作用するので、制動部材４４はスプリング４５のばね力に抗してガイド筒４３の開口から突出して制動管４２の内壁面に当接する。そして、制動部材４４と制動管４２の内壁面との間に大きな摩擦力が発生し、ピニオン４１の回転が停止される。即ち、弁体３５は、水撃が到達するとわずかに弁座３３から離反するが、それ以上離反せず、水撃の二次側配管２１への侵入が著しく低減される。また、弁体３５に作用する水圧の急激な変動が収まると、弁体３５は緩やかに下降し衝撃音を発生することなく弁座３３に着座する。
【００２１】
なお、断水により一次側配管２０の圧力が低下すると、弁体３５は自重およびスプリング３６の付勢力により弁座３３に当接し、流水検知弁３０が閉弁され、二次側配管２１から一次側配管２０への逆流が防止される。
【００２２】
このように、この実施の形態１によれば、１台の流水検知弁３０により閉鎖型スプリンクラヘッド３が開放されているか否かが検知でき、機器費用、工事費が削減でき、低コスト化が図られる。
また、流水検知弁３０にガバナ機構３８が設けられているので、同一住宅内において、例えばワンタッチレバー式の給水栓の開閉により水撃が発生しても、給水管２２および一次側配管２０を介して天井の二次側配管２１への水撃の侵入が極めて低減され、水撃による二次側配管２１の振動音の発生が抑制され、さらに水撃の到達後の閉弁時の衝撃音もなく、入居者に快適な生活環境を供することができるとともに、水撃による閉鎖型スプリンクラヘッド３の損傷を未然に防止することができる。
また、制動手段がガバナ機構３８で構成されているので、簡易な構成で二次側配管２１への水撃の侵入を効果的に抑えることができる。
【００２３】
なお、ガバナ機構は、上記ガバナ機構３８の構成に限定されるものではなく、回転部材、可動側制動部材および固定側制動部材を備え、回転部材により弁体３５の直線運動を回転運動に変換し、該回転部材の回転運動により可動側制動部材に遠心力を作用させて可動側制動部材を固定側制動部材に係合させ、弁体３５の直線運動を制動できる機構であればよい。
【００２４】
実施の形態２．
図３はこの発明の実施の形態２に係る流水検知装置付きスプリンクラ設備に用いられる流水検知弁を示す断面図である。
図３において、流水検知弁３０Ａは、気密室４６が第２ハウジング３２に設けられ、ガイド穴３２ａ内に挿入された弁体３５の軸部３５ａの先端側が気密室４６内に延出され、ピストン４８が該軸部３５ａの先端に設けられ、オリフィス４９がピストン４８に設けられ、さらにオイル５０が気密室４６内に充填されて構成された制動手段としての油圧ダンパを有している。また、シール部材４７により水が気密室４６に侵入しないようになっており、マグネット３７がピストン４８に配設されている。
なお、この実施の形態２は、ガバナ機構３８に代えて油圧ダンパを用いた点を除いて上記実施の形態１と同様に構成されている。
また、流水検知弁３０Ａの作動流量は２０Ｌ／ｍｉｎ、スプリンクラヘッド３の流量は３０Ｌ／ｍｉｎ、定流量弁４の流量は１０Ｌ／ｍｉｎである。即ち、流水検知弁３０Ａの作動流量は、スプリンクラヘッド３の流量より小さく、定流量弁４の流量より大きく設定されている。
【００２５】
つぎに、この実施の形態２による油圧ダンパの動作を説明する。
ピストン４８は弁体３５の昇降動作に同期して気密室４６内を移動する。そして、ピストン４８の上昇移動の際には、気密室４６の上部側のオイル５０がオリフィス４９を通って下部側に移動し、ピストン４８の下降移動の際には、気密室４６の下部側のオイル５０がオリフィス４９を通って上部側に移動する。この時、ピストン４８の移動速度が遅い場合には、オリフィス４９を介してのオイル５０の移動がピストン４８の昇降動作に追従できるが、ピストン４８の移動速度が速くなる程、オリフィス４９を介してのオイル５０の移動がピストン４８の昇降動作に追従できなくなる。即ち、この油圧ダンパは、ピストン４８の移動速度が速くなると、ピストン４８の移動を停止させるように作用する。
【００２６】
そこで、この検出装置付きスプリンクラ設備においても、流水トイレ等の末端給水栓５が開かれ、二次側配管２１内の水がタンク９に放出されると、弁体３５は矢印Ａ１の方向に移動し開弁して、一次側配管２０内の水が二次側配管２１内に流れ込む。
この時、この弁体３５の移動に伴いマグネット３７も同方向に移動するが、弁体３５の移動量はごくわずかであり、マグネット３７はリードスイッチ３４をオンできる程接近せず、リードスイッチ３４のオフ状態が維持される。
そして、末端給水栓５が閉じられると、二次側配管２１内には水の流れがなくなり、弁体３５がスプリング３６の付勢力により弁座３３に当接し、流水検知弁３０Ａが閉じられる。
一方、火災により閉鎖型スプリンクラヘッド３が開かれ、二次側配管２１内の水はヘッド３から放出されると、弁体３５は矢印Ａ１の方向に移動し開弁して、一次側配管２０内の水が二次側配管２１内に流れ込む。
この時、弁体３５の移動に伴いマグネット３７も同方向に移動するが、その流量（３０Ｌ／ｍｉｎ）が流水検知弁３０Ａの作動流量（２０Ｌ／ｍｉｎ）より大きいので、その移動量は大きい。そのため、マグネット３７はリードスイッチ３４に接近し、リードスイッチ３４がオン状態となり、ヘッド３から放水されていることが検知される。
【００２７】
また、同一住宅内において、給水管２２に接続された図示しない、例えばワンタッチレバー式の給水栓が開閉されると、この給水栓の開閉に起因して水撃が発生する。この水撃は給水管２２を伝播し、さらに一次側配管２０を伝播して弁体３５にまで到達する。そして、弁体３５に作用する水圧が水撃の到達により急激に上昇し、弁体３５は急激に上昇する。この時、弁体３５（ピストン４８）は急速に上昇しようとするが、オリフィス４９による流体抵抗が大きくなり、弁体３５（ピストン４８）の上昇動作が停止される。即ち、弁体３５は、水撃が到達するとわずかに弁座３３から離反するが、それ以上離反せず、水撃の二次側配管２１への侵入が著しく低減される。また、弁体３５に作用する水圧の急激な変動が収まると、弁体３５は緩やかに下降し衝撃音を発生することなく弁座３３に着座する。
【００２８】
従って、この実施の形態２においても、上記実施の形態１と同様の効果が得られる。
また、この実施の形態２では、制動手段として油圧ダンパを用いて水撃の二次側配管２１への侵入を抑えるようにしているので、上記ガバナ機構３８に比べて摩耗部分がなく、優れた耐久性が得られる。
【００２９】
なお、上記各実施の形態では、流水検知弁３０、３０Ａの作動流量を２０Ｌ／ｍｉｎ、スプリンクラヘッド３の流量を３０Ｌ／ｍｉｎ、定流量弁４の流量を１０Ｌ／ｍｉｎとしているが、本発明では各流量がこれらの値に限定されるものではなく、流水検知弁３０、３０Ａの作動流量が、スプリンクラヘッド３の流量より小さく、かつ、定流量弁４の流量より大きく設定されていればよい。
【００３０】
【発明の効果】
この発明は、以上のように構成されているので、以下に記載されるような効果を奏する。
【００３１】
この発明によれば、閉鎖型スプリンクラヘッドが二次側配管に設けられ、該二次側配管が流水検知弁を介して給水管に直結された一次側配管に接続され、生活用末端給水栓が上記二次側配管の上記閉鎖型スプリンクラヘッドの下流側に設けられてなり、上記流水検知弁の作動流量が上記閉鎖型スプリンクラヘッドの流量より小さく、かつ、上記生活用末端給水栓の流量より大きく設定された流水検知装置付きスプリンクラ設備において、上記流水検知弁の弁体の急峻な移動に対しては制動作用を発揮して該弁体の移動を阻止し、該弁体の緩慢な移動に対しては制動作用を発揮しない制動手段を備え、上記制動手段が、回転軸に固定されて取り付けられて、上記弁体の軸部に設けられたラックに歯合し、該弁体の移動に連動して回転する円筒状のピニオンと、上記ピニオン内に同軸に配設された制動円筒と、上記制動円筒の内壁面に接離可能に配設された制動部材と、両端が上記制動部材と上記回転軸との連結されたスプリングと、を備え、上記制動部材が、上記ピニオンの急速な回転時に作用する遠心力により、上記スプリングのばね力に抗して上記制動円筒の内壁面に当接させて該ピニオンの回転を制動するように構成されたガバナ機構である。そこで、簡易な構成で二次側配管への水撃の侵入を効果的に抑えることができ、水撃による振動音や閉弁時の衝撃音の発生が抑えられ、快適な生活環境が供せられるとともに、スプリンクラヘッドの損傷を防止できる流水検知装置付きスプリンクラ設備が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の実施の形態１に係る流水検知装置付きスプリンクラ設備を模式的に示す系統図である。
【図２】  この発明の実施の形態１に係る流水検知装置付きスプリンクラ設備に用いられる流水検知弁を示す断面図である。
【図３】  この発明の実施の形態２に係る流水検知装置付きスプリンクラ設備に用いられる流水検知弁を示す断面図である。
【図４】  従来の流水検知装置付きスプリンクラ設備を模式的に示す系統図である。
【図５】  従来の流水検知装置付きスプリンクラ設備に用いられる流水検知弁を示す断面図である。
【符号の説明】
３  閉鎖型スプリンクラヘッド、５  生活用末端給水栓、２０  一次側配管、２１  二次側配管、２２  給水管、３０、３０Ａ  流水検知弁、３５  弁体、３８  ガバナ機構（制動手段）、４６  気密室（油圧ダンパ、制動手段）、４８  ピストン（油圧ダンパ、制動手段）、４９  オリフィス（油圧ダンパ、制動手段）、５０  オイル（油圧ダンパ、制動手段）。
【図１】
0003933295.tif 000002
【図２】
0003933295.tif 000003
【図３】
0003933295.tif 000004
【図４】
0003933295.tif 000005
【図５】
0003933295.tif 000006