JP2018187218A - 流水検知装置 - Google Patents

Abstract

【課題】弁体の突出部と弁座との間の隙間をできるだけ小さくしつつ、部品間の干渉を抑制することができる流水検知装置の提供。【解決手段】消火設備の配管に取り付けられ、流体の流入口、前記流体の流出口、及び、前記流入口及び流出口を繋ぐ流路を有する本体と、前記本体に回動自在に取り付けられ、前記流路を閉塞する弁体と、前記弁体の回動に応じて信号を出力するスイッチと、を備え、前記弁体は、前記流路を閉塞した状態において前記弁体の回動軸に向かう方向に沿って揺動可能であること、を特徴とする流水検知装置。【選択図】図２

Description

本発明は、消火設備の配管に取り付けられる流水検知装置に関する。

流水検知装置は、流路を有する本体と、その本体に回動自在に取り付けられて流路を閉塞する弁体と、その弁体の回動を検知して信号を出力するスイッチと、を有している。かかる流水検知装置では、通常、弁体が流路に嵌装された弁座に載置され、流路が閉じられた状態にある。そして、スプリンクラーヘッドの開放に伴って二次側の圧力が低下すると、弁体が回動して一次側から二次側へ流水が生じる。

かかる弁体は、弁体及び本体に形成された軸孔に軸を挿通することで本体に取り付けられている。このとき、スイッチが弁体の回動を適切に検出するため、上記の軸は軸孔に隙間なく挿通されている（例えば、特許文献１）。

特開平７−２６５４５４号公報

ところで、例えば大型の流水検知装置では、弁体の回動を有効に検出するため、弁体の突出部と弁座との間の隙間をできるだけ小さくすることが好ましい。一方で、これらの部品間の干渉を抑制する必要がある。

そこで、本発明は、弁体の突出部と弁座との間の隙間をできるだけ小さくしつつ、部品間の干渉を抑制することができる流水検知装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決すべく、本発明は、消火設備の配管に取り付けられる流水検知装置であって、流体の流入口、前記流体の流出口、及び、前記流入口及び流出口を繋ぐ流路を有する本体と、前記本体に回動自在に取り付けられ、前記流路を閉塞する弁体と、前記弁体の回動に応じて信号を出力するスイッチと、を備え、前記弁体は、前記流路を閉塞した状態において前記弁体の回動軸に向かう方向に沿って揺動可能であること、を特徴とする流水検知装置を提供する。

上記のような構成を有する本発明の流水検知装置では、前記弁体が、前記回動軸に向かって延び、先端に前記回動軸が取り付けられるアームを有し、前記本体が、前記回動軸を挿通し、前記回動軸との間に前記弁体の揺動を許容する隙間が形成された孔を有すること、が好ましい。

また、上記のような構成を有する本発明の流水検知装置では、前記弁体が、前記流路の閉塞状態において前記流入口側に突出するテーパー状の突出部を有し、前記突出部が、先端部の外面に、丸みを帯びた曲面を有すること、が好ましい。

また、上記のような構成を有する本発明の流水検知装置では、前記本体が、前記弁体を載置するためのリング状の弁座を有し、前記弁座が、前記弁体の載置面と内周面との間に、丸みを帯びた接続面を有すること、が好ましい。

本発明によれば、弁体の突出部と弁座との間の隙間をできるだけ小さくしつつ、部品間の干渉を抑制することができる流水検知装置を提供することができる。

本発明の実施形態に係る流水検知装置１を概略的に示す正面図である。 図１の流水検知装置１のＡ−Ａ線断面図である。 図１の流水検知装置１の平面図である。 図１の流水検知装置１の左側面図である。 図１の流水検知装置１の分解断面図である。 図１の流水検知装置１において弁体３０が回動した状態を示す断面図である。

以下、本発明の代表的な実施形態に係る流水検知装置１を、図面を参照しつつ詳細に説明する。ただし、本発明はこれら図面に限定されるものではない。また、図面は、本発明を概念的に説明するためのものであるから、理解容易のために、必要に応じて寸法、比又は数を誇張又は簡略化して表している場合もある。

流水検知装置１は、スプリンクラー設備、水噴霧消火設備、泡消火設備、特定駐車場用泡消火設備の構成部品として、それぞれの設備の配管に取り付けられる。流水検知装置１は、閉鎖型スプリンクラーヘッド、閉鎖型泡水溶液ヘッド又は一斉開放弁その他の弁の開放に伴う流水現象を検知し、信号又は警報を発する。

ここでは、本発明を作動弁型の流水検知装置に適用した例を説明する。ただし、本発明は、他のタイプの湿式の流水検知装置のみならず、乾式の流水検知装置や予作動式の流水検知装置にも適用可能である。

［流水検知装置の構造］
本実施形態に係る流水検知装置１の構造を説明する。流水検知装置１は、図１及び図２に示すように、本体１０、弁体３０、及びスイッチ５０を有する。

（本体）
本体１０は、図２に示すように、送水ポンプ側（一次側）の配管に接続される流入口１１と、スプリンクラーヘッドなどの散水装置側（二次側）の配管に接続される流出口１２と、流入口１１及び流出口１２の間を繋ぐ流路１３と、を含む。流路１３には、弁体３０を収容する弁室１４が形成されている。

弁室１４は、図５に示すように、流入口１１に繋がる開口１５を有している。この開口１５には、弁座１６が嵌装されている。

弁座１６は、弁体３０が載置されるリング状の金属部材である。弁座１６は、例えば真鍮のような金属材料で作製される。

弁座１６は、弁体３０が載置される平坦な載置面（鍔状部分）１６Ａ（流出口１２側を向く平面）、内面（円筒状部分）１６Ｂ、及び、これらの面１６Ａ，１６Ｂ同士を繋ぐ、丸みを帯びた接続面（Ｒ状部分）１６Ｃを有している。この接続面１６Ｃは、後述する弁体３０の突出部３６が弁体３０の回動の際に弁座１６と干渉することを抑制するために設けられている。

本体１０には、弁体３０のピン３５を挿通するための孔１７が形成されている。孔１７とピン３５との間には、弁体３０が方向Ｄ（図２及び３参照）に沿って揺動するための十分な隙間Ｓが形成されている。本実施形態においては、図２に示すように、ピン３５の横断面が略円状であるのに対して、ピン３５が挿通された孔１７の横断面が、例えば略楕円形状ないしは単心円形状であるため、この隙間Ｓが確保されている。

この隙間Ｓが、ピン３５の両側の隙間の合計で例えば１ｍｍ（ピン３５の直径１１ｍｍに対し、孔１７の内径１２ｍｍ）であると、弁座１６及び突出部３６の製造上のバラツキに関わらずこれら部品の干渉を抑制することが可能となる。

孔１７の内面に沿って、図示しない筒状のカラーが挿入されている。かかるカラーは、例えばポリアセタール（ＰＯＭ）のような樹脂素材で作成されている。このようなカラーが本体１０（孔１７）とピン３５との間に介在することで、弁体３０の円滑な回動が確保される。

本体１０には、ピン３５を本体１０の外部に突出させるための貫通孔１８が形成されている。これにより、ピン３５は、スイッチ５０の駆動軸５３と連結される。

その他、本体１０は、メンテナンス用の開口１９を有する。この開口１９は通常、カバー２０により塞がれている。メンテナンスの際にカバー２０が外され、開口１９を通じて例えば弁体３０の点検や交換が行われる。
本体１０はまた、本体１０に接続される排水管（図示せず）を開閉するための排水弁２１を有する。

（弁体）
弁体３０は、本体１０の弁室１４に回動自在に取り付けられる略円盤状の部材であり、図２及び図６に示すように、弁室１４に形成された開口１５を閉塞する。弁体３０は、弁座１６に載置された状態、すなわち流路１３（開口１５）を閉塞した状態において弁座１６に対向する平らな面３１を有する（図６参照）。

弁体３０は、ピン３５（回動軸）に向かって延びるアーム３２を有している。アーム３２は、弁体３０を本体１０に連結するための部分であり、ピン３５を挿通するための孔３３，３４を有している。

ピン３５は、孔３３，３４に挿通された状態で弁体３０に固定されている。ここで、ピン３５の孔３３側の先端部の外周面にはネジ溝（図示せず）が形成されており、このネジ溝が孔３３の内周面に形成されたネジ溝（図示せず）と係合することで、ピン３５が弁体３０に固定される。あるいは、ピン３５は、例えばロックボルトのような他の固定手段によって弁体３０に固定されてもよい。

ピン３５の他の先端部は、図３に示すように、本体１０（弁室１４）を貫いて外部に突出し、スイッチ５０の駆動軸５３と連結される。したがって、ピン３５は、弁体３０の回動に伴って回動する。これにより、弁体３０の回動動作はスイッチ５０側に伝達されることになる。

上述したように、ピン３５は、本体１０の孔１７にも挿通されている。ピン３５の外周面と孔１７の内周面との間には、方向Ｄに沿って十分な隙間Ｓがある。かかる隙間Ｓにより、弁体３０が回動の際に方向Ｄに揺動することが許容されるため、弁体３０と弁座１６とが干渉することなくスムーズに回動が可能となる。また、後述する突出部３６と弁座１６とが接触した場合でも、弁体３０の揺動によって弁座１６との接触状態が解消し、正常な動作に復帰することができる。

なお、本実施形態では、ピン（弁軸）３５は、弁座１６の載置面１６Ａよりも下方に配置されている。

弁体３０はまた、弁座１６に載置された状態において流入口１１側に突出する突出部３６を有する。突出部３６は、例えばポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等のエンジニアプラスチックなどの合成樹脂で形成される。なかでもＰＯＭは、自己潤滑性に優れ、金属製の弁座１６と組み合わせて使用した場合に摩耗しにくい。

ここで、突出部３６は略円筒形状であるが、その外径は、弁体３０側では弁座１６の内径とほぼ同一であり、流入口１１側に向かうにつれて縮小して、隙間Ｇを大きくしている。すなわち、突出部３６はテーパー状を呈している。かかる突出部３６のテーパー形状は、上述した接続面１６ｃと同様に、弁体３０の突出部３６が弁体３０の回動の際（特に流路１３を閉塞する際）に弁座１６と干渉すること（例えば部品寸法のバラツキ等に伴う部品間の干渉を含む。）を抑制するものであり、また、弁体３０の回動を有効に検出するように、突出部３６と弁座１６との間の隙間Ｇをできるだけ小さくするためである。

更に突出部３６は、上記のような部品間の干渉をより確実に抑制するため、先端部の外面側に、丸みを帯びた曲面３６Ａを有する（図６参照）。かかる曲面３６Ａは、弁座１６の接続面１６Ｃ、及び、上述したピン３５と本体１０の孔１７との間の隙間Ｓと相俟って、弁体３０の回動の際に部品間の干渉を抑制し、突出部３６の弁座１６への出し入れをスムーズに行わせる。この点については追って述べる。

例えば、突出部３６の外径（直径）における許容誤差が１．５ｍｍであるとき、曲面３６Ａの曲率半径が５ｍｍになるように曲面３６Ａを形成すればよい。このような寸法で突出部３６を製作することで、製造過程で部品寸法にバラツキが生じた場合でも部品間の干渉を抑制することが可能となる。

（スイッチ）
スイッチ５０は、弁体３０の回動に応じて信号を出力する。かかるスイッチ５０は、図３及び図４に示すように、ケース５１、リミットスイッチ５２、駆動軸５３、テコ５４、押圧部５６、及び端子５７を含む。

ケース５１は、リミットスイッチ５２、駆動軸５３、テコ５４、押圧部５６、端子５７、切替スイッチ５８などの各種部品を収納している。

図３に示すように、ケース５１の本体１０側の側面から駆動軸５３が突出している。かかる駆動軸５３は、弁体３０のピン３５に連結されて、ピン３５の回動をテコ５４に伝達する。

テコ５４は、駆動軸５３に取り付けられ、駆動軸５３の回動に応じて回動する。テコ５４は、下端部においてバネ５５に取り付けられ、上端部で押圧部５６を押圧するように付勢されている。なお、テコ５４は、例えば点検作業のために、ユーザ操作に応じて、駆動軸５３とは独立して駆動軸５３の周りに回動し、押圧部５６の押圧を解除するように構成されてもよい。

リミットスイッチ５２は、例えばローラ・レバー型のスイッチであって、先端にローラが取り付けられたレバーが押圧部５６によって押されると、信号を出力する。

押圧部５６は、リミットスイッチ５２を押圧する方向に付勢される一方で、テコ５４によって、リミットスイッチ５２から離間するように押し戻されている。したがって、駆動軸５３の回動（及びユーザ操作）に伴ってテコ５４が押圧部５６から遠ざかる方向Ｒに回動すると、押圧部５６はリミットスイッチ５２を押圧することになる。

端子５７は、電線を介してリミットスイッチ５２及び切替スイッチ５８のそれぞれと電気的に接続されている。切替スイッチ５８は、定常運転の状態（すなわち弁体３０の動作を監視している状態）と、メンテナンスのために定常運転を解除した状態と、を切り替える。

このようなスイッチ５０では、テコ５４は、弁体３０の回動に応じて回動し、押圧部５６の押圧状態を解除する。その結果、押圧部５６はリミットスイッチ５２をオン（又はオフ）させ、かかるオン（又はオフ）に応じた検知信号がリミットスイッチ５２から出力される。

［流水検知装置の動作］
上述した構造を有する流水検知装置１の動作を説明する。
流水検知装置１の本体１０の一次側（流入口１１側）及び二次側（流出口１２側）に、加圧水（又は加圧泡水溶液）が満たされている状態において、閉鎖型スプリンクラーヘッド（閉鎖型泡水溶液ヘッド又は一斉開放弁その他の弁でもよい）が開放すると、二次側の圧力低下により弁体３０が開き、加圧水が一次側から二次側へ流出する。

このとき、弁体３０の突出部３６の先端部の曲面３６Ａと弁座１６の接続面１６Ｃにより、図６に示すように、弁体３０と弁座１６との間の干渉が抑制される。また、弁体３０と弁座１６との間に干渉が生じた場合でも、弁体３０が図２及び図３の方向Ｄに揺動することで、干渉状態が解消される。その結果、弁体３０のスムーズな回動動作（開動作）が確保される。

また、弁体３０が図６に示す開いた状態から図２に示す閉じた状態に戻るときや、弁体３０がメンテナンスのために取り外されるとき及びその後に再び取り付けられるときに、弁体３０が、弁座１６に干渉することなくスムーズに弁座１６に載置される。また、弁体３０が弁座１６と干渉した場合でも、弁体３０が図２及び図３の方向Ｄに揺動することで、干渉状態が直ちに解消される。

以上、本発明の代表的な実施形態について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、種々の設計変更が可能であり、それらも本発明に含まれる。

１・・・流水検知装置、
１０・・・本体、
１１・・・流入口、
１２・・・流出口、
１３・・・流路、
１６・・・弁座、
１７・・・孔、
３０・・・弁体、
３２・・・アーム、
３５・・・ピン、
５０・・・スイッチ、
Ｓ・・・隙間。

Claims (4)

1. 消火設備の配管に取り付けられ、流体の流入口、前記流体の流出口、及び、前記流入口及び流出口を繋ぐ流路を有する本体と、
   前記本体に回動自在に取り付けられ、前記流路を閉塞する弁体と、
   前記弁体の回動に応じて信号を出力するスイッチと、を備え、
   前記弁体は、前記流路を閉塞した状態において前記弁体の回動軸に向かう方向に沿って揺動可能であること、
   を特徴とする流水検知装置。
2. 前記弁体は、前記回動軸に向かって延び、先端に前記回動軸が取り付けられるアームを有し、
   前記本体は、前記回動軸を挿通し、前記回動軸との間に前記弁体の揺動を許容する隙間が形成された孔を有すること、
   を特徴とする請求項１に記載の流水検知装置。
3. 前記弁体は、前記流路の閉塞状態において前記流入口側に突出するテーパー状の突出部を有し、
   前記突出部は、先端部の外面に、丸みを帯びた曲面を有すること、
   を特徴とする請求項１又は２に記載の流水検知装置。
4. 前記本体は、前記弁体を載置するためのリング状の弁座を有し、
   前記弁座は、前記弁体の載置面と内周面との間に、丸みを帯びた接続面を有すること、
   を特徴とする請求項３に記載の流水検知装置。