開放弁

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【発明の名称】	開放弁
【発明者】	【氏名】平井弘毅【住所又は居所】東京都千代田区九段南４丁目７番３号能美防災株式会社内
【要約】	【課題】開放弁の開放速度と、閉止速度とを水撃作用を起こさないように個別に調整することができるようにする。【解決手段】シリンダ室１２を加圧することにより、弁体９を開放させる加圧開放型の開放弁１Ｃにおいて、シリンダ室に配管１４を接続し、その配管に配管内を流れる水の流量を調整する流量調整装置３０を設けた。流量調整装置は、シリンダ室へ流入する方向の流量とシリンダ室から流出する方向の流量とが異なるように調整される。シリンダ室へ流入する方向の流量は、シリンダ室から流出する方向の流量に比べ、少なくなるように調整され、弁体の閉止速度を低下させずに、開放速度のみを低下させてある。流量調整装置は、逆止弁構造の弁部材３１と、流量を規制するオリフィス部材３３とから構成される。

【特許請求の範囲】
【請求項１】本体内を一次側および二次側に区画して、それらを連通する開口を弁体で封じ、該弁体をシリンダ室内のピストンに結合し、該シリンダ室を加圧又は減圧することにより、弁体を開閉させる開放弁において、前記シリンダ室に配管を接続し、該配管に配管内を流れる水の流量を調整する流量調整装置を設け、該流量調整装置は、前記シリンダ室へ流入する方向の流量と前記シリンダ室から流出する方向の流量とが異なるように調整されることを特徴とする開放弁。
【請求項２】前記開放弁は、前記シリンダ室へ水が流入すると、前記弁体が開放する加圧開放型の開放弁であり、前記シリンダ室へ流入する方向の流量は、前記シリンダ室から流出する方向の流量に比べ、少なくなるように調整されることを特徴とする請求項１記載の開放弁。
【請求項３】前記流量調整装置は、逆止弁構造の弁部材と、流量を規制するオリフィス部材とからなることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の開放弁。

【発明の詳細な説明】【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、開放弁に関するもので、特に消火設備に使用される開放弁に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】特開２００１－１２４２３４号などに、消火設備で使用される開放弁としての自動弁が開示されている。従来の開放弁について図４を用いて説明する。
【０００３】開放弁１は、隔壁７によって、その本体２内部が一次側３および二次側４に区画して分割されている。一次側３には図示しない加圧給水装置からの一次側配管５が接続されるとともに、二次側４には図示しない開放型の散水ヘッドへつながる二次側配管６が接続されている。
【０００４】本体２の一次側３には加圧された圧力水が充填され、また、二次側４は大気開放された状態となっている。一次側３および二次側４に区画する隔壁７には、それらを連通する開口が設けられ、その開口の周囲には弁座８が形成されている。この弁座８には、開口を封じる弁体９が設けられ、弁体９は図４の見た目で左右方向に摺動することで、開放状態または閉止状態となる。
【０００５】弁体９は、ロッド１０の一端に結合されていて、さらにロッド１０の他端にはピストン１１が結合されることにより、弁体９はピストン１１に連動する。このピストン１１は、シリンダ室１２内に設けられている。シリンダ室１２において、ピストン１１の弁体９側には加圧室１３が構成されている。
【０００６】加圧室１３には、接続配管１４が接続されており、この接続配管１４は、加圧配管１５を介して本体２の一次側３に接続されている。加圧配管１５には遠隔又は手動によって開閉される起動弁１６が備えられる。また、接続配管１４には、接続配管１４内を流れる水の流量を可変に調整するためのニードル弁１９ｐが設けられる。加圧配管１５と接続配管１４との経路から分岐して排水配管１７が設けられ、流量を絞るためのオリフィス１８が備えられている。
【０００７】このような開放弁１は、起動弁１６を開閉して、加圧室１３を加圧することにより弁体９の開閉動作が行われる。この開放弁１の動きについて簡単に説明する。常時は起動弁１６は閉止状態となっており、加圧室１３は無加圧状態であり、弁体９は弁座８に着座している。
【０００８】起動弁１６を手動または遠隔的に開放すると、一次側３の圧力水が加圧配管１５および接続配管１４を通じてシリンダ１２室内の加圧室１３に導入され、その圧力水によってピストン１１が押し上げられ（図では左方向で移動）、連動する弁体９が開放動作を行う。その結果、本体２の一次側３まで導入されていた圧力水が弁体９の開放によって二次側４に流入して二次側配管６に圧力水が供給される。
【０００９】そして、起動弁１６を開放状態から閉止状態にすると、加圧室１３への圧力水の供給が遮断される。このため、加圧室１３から接続配管１４および排水配管１７を通じて圧力が排出され、それによってピストン１１が下がり（図では右方向へ移動）、連動する弁体９が閉止動作を行う。こうして、弁体９が弁座８に着座することで一次側３と二次側４とが遮られ、圧力水は一次側３に封じられることになる。
【００１０】この開放弁１の動作において、接続配管１４にニードル弁１９ｐを設けないと、加圧室１３に流れる水量が制限されず、水撃現象が生じる。そこでニードル弁１９ｐを設けない場合の動作について簡単に説明する。
【００１１】起動弁１６を開いて加圧室１３に消火水を供給すると、弁体９が急激に弁座８から離れて一気に全開にまで至ってしまう。このため一次側配管５内の高圧消火水が、充水されていない二次側配管６内に高速で圧送されることになる。この消火水は管路を経て、散水ヘッドのノズル口でその流れが急激に絞られると、流速が急に落とされ、極めて大きな衝撃がノズルや配管設備にかかる。このように、ニードル弁１９ｐを設けずに、弁体９の開閉が急速に行われると、一次側３の加圧水が一気に流れたり、また止まったりすることで、配管系統に水撃作用が生じてしまう。
【００１２】そのため、この従来の開放弁１では、ニードル弁１９ｐによって加圧室１３への圧力水の導入または排出を制限している。この時、単に流量を絞れば良いというのものではない。つまり、開放弁１は消火のための散水システムなどに使用されるが、その際に、開放弁１を開放しても消火水（圧力水）が放出されるのに時間がかかるというのでは、システムの機能が発揮し得なくなる。従って、開放弁１は用いられるシステムにおいて、機能を発揮できる範囲で極力水撃作用を起こさないように、ニードル弁１９ｐによって流量が調整されている。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】流量調整用のニードル弁１９ｐは、加圧室１３へ接続される接続配管１４の流量を制限している。このため、加圧室１３に圧力水を導入するとき、および排出するときの双方同一に制限することになる。つまり弁体の開放速度を低下させると、同時に閉止速度も低下してしまうことになる。このことは調圧までの時間や、閉止時間が長くなりあまり望ましくない。そこで本発明は、開放弁の開放動作および閉鎖動作の調整をそれぞれ個別に最適に設定できる開放弁を得ることを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明は、本体内を一次側および二次側に区画して、それらを連通する開口を弁体で封じ、該弁体をシリンダ室内のピストンに結合し、該シリンダ室を加圧又は減圧することにより、弁体を開閉させる開放弁において、前記シリンダ室に配管を接続し、該配管に配管内を流れる水の流量を調整する流量調整装置を設け、該流量調整装置は、前記シリンダ室へ流入する方向の流量と前記シリンダ室から流出する方向の流量とが異なるように調整されることを特徴とするものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について説明する。図１は、本発明の開放弁の概略構成を示したものである。なお、図１において、従来技術（図４）と同じ部分には同じ符号をつけて説明を省略する。
【００１６】図１において、開放弁１Ｃはシリンダ室１２の加圧室１３を加圧することで、開放する加圧開放型の弁である。即ち、従来技術と同じように、この開放弁１Ｃは、シリンダ室１２の加圧室１３へ加圧水が流入して加圧室１３内が加圧されると、弁体９が開放する。
【００１７】本実施形態と従来技術との違いは、ニードル弁１９ｐの代わりに流量調整装置３０を、加圧室１３に接続された接続配管１４に設けた点である。そこで、接続配管１４内を流れる水の流量を調整する流量調整装置３０について図２を用いて説明する。
【００１８】図２は、本実施形態の流量調整装置３０の一例を示した概略断面図である。なお図２において、図２（Ａ）は開放時、つまり一次側３からシリンダ室１２側へ水が流れる場合を示している。また図２（Ｂ）は閉止時、つまりシリンダ室１２から排水配管１７側へ水が流れる場合を示している。
【００１９】流量調整装置３０は、ある一方向にのみ開放する逆止弁構造の弁部材３１と、流量を規制するオリフィス部材３３とから構成されている。
【００２０】流量調整装置３０内には、直径Ａの開口部３４を有する弁座３５が設けられている。この弁座３５の開口部３４は、常時は弁部材３１によって閉じられている。弁部材３１は一端が軸止されており、シリンダ室１２側から水が流出するとき、回動して開放するようになっている。
【００２１】この弁部材３１の中央には、開口部３４と対向して連通するオリフィス部材３３が形成されている。このオリフィス部材３３のオリフィス径Ｂは、開口部３４の径Ａよりも小さく形成されている。
【００２２】このような構成により、流量調整装置３０は、シリンダ室１２へ流入する方向の流量とシリンダ室１２から流出する方向の流量とが異なるように調整されている。特に、シリンダ室１２へ流入する方向の流量が、シリンダ室１２から流出する方向の流量に比べ、少なくなるように調整されている。
【００２３】次にこの流量調整装置３０の動作について説明する。火災が発生し、遠隔又は手動により起動弁１６が開放されると、一次側３の水が流量調整装置３０に供給される。この時、弁部材３１は、逆止弁構造のため、開放されない（図２（Ａ）参照）。このため供給された水は、オリフィス部材３３によって制限されて、開口部３４を通って、シリンダ室１２の加圧室１３に流入することになる。従って、加圧室１３への流量は微少であり、弁体９開放時の水撃の発生を抑えることができる。
【００２４】つづいて火災の消火が完了して起動弁１６が閉止された場合について説明する。この場合には、加圧室１３内の水が流量調整装置３０に供給されて、排水配管１７から排水されることになる。この時には、弁部材３１が軸を中心に回動して開放する（図２（Ｂ）参照）。このため加圧室１３からの水は、開口部３４の大きさに基づいて、開放時に比べ多めに流れる。従って、ある程度流量を抑えて、水撃の発生を防止しながら、弁体９の閉止時間が長くなることを防ぐことができる。
【００２５】このように、流量調整装置３０により、シリンダ１２室へ流入する方向の流量とシリンダ室１２から流出する方向の流量とが異なるように調整したので、開放弁の開放速度（時間）と、閉止速度（時間）とを水撃作用を起こさないように個別に調整することが可能となる。
【００２６】また加圧開放型の開放弁１Ｃにおいて、シリンダ室１２へ流入する方向の流量を、シリンダ室１２から流出する方向の流量に比べ、少なくなるように調整したので、弁体９の閉止速度を低下させずに、開放速度のみを低下させることが可能となる。
【００２７】次に流量調整装置の他の実施形態を図３を用いて説明する。図３は、本実施形態の流量調整装置４０の一例を示した概略断面図である。なお図３において、図３（Ａ）は開放時、つまり一次側３からシリンダ室１２側へ水が流れる場合を示している。また図３（Ｂ）は閉止時、つまりシリンダ室１２から排水配管１７側へ水が流れる場合を示している。
【００２８】流量調整装置４０は、ある一方向にのみ開放する逆止弁構造の弁部材４１と、流量を規制するオリフィス部材４３とを備えている。
【００２９】流量調整装置４０内には、中心に直径Ｃの開口部４４を有するようにテーパ状にすぼめられた弁座体４５が設けられている。この弁座体４５の開口部４４は、直径Ｃより大きいボール状の弁部材４１によって閉じられる。弁部材４１は、シリンダ室１２側から水が流出するときは、弁座体４５から離れて、弁座体４５の反対側に設けた金網４６で止められるようになっている。
【００３０】弁座体４５の一部には、オリフィス部材４３が形成されている。このオリフィス部材４３のオリフィス径Ｄは、開口部４４の径Ｃよりも小さく形成されている。
【００３１】このような構成により、流量調整装置４０は、シリンダ室１２へ流入する方向の流量とシリンダ室１２から流出する方向の流量とが異なるように調整されている。特に、シリンダ室１２へ流入する方向の流量が、シリンダ室１２から流出する方向の流量に比べ、少なくなるように調整されている。
【００３２】つまり起動弁１６を開放させ、弁体９を開放させる時には、図３（Ａ）に示すように、弁部材４１によって弁座体４５の開口部４４がふさがれ、オリフィス部材４３のみから水が流れ、流量は微少に制限される。これに対し、起動弁１６を閉止し、弁体９が閉じる時には、図３（Ｂ）に示すように、弁部材４１は、水流によって弁座体４５の開口部４４から離され、金網４６にあたる。よって、水は開口部４４の大きさに基づいて流れるので、開放時に比べ多量に流れることになる。
【００３３】この図３で示される流量調整装置４０においても、図２の流量調整装置３０と同様に、開放弁の開放速度（時間）と、閉止速度（時間）とを水撃作用を起こさないように個別に調整することができるという作用効果を得ることができ、弁体の閉止速度を低下させずに、開放速度のみを低下させることが可能である。
【００３４】なお本実施の形態においては、開放弁１を加圧室１３に水を導入して弁体９を開放させる加圧開放型の弁として説明したが、減圧開放型の弁とすることもできる。この場合には、シリンダ室１３内のピストン１１の加圧室１３とは逆側の位置に加圧室を設ける。そしてその加圧室に一次側３から常時開放された起動弁１６を介して接続配管１４を接続し、常時、ピストン１１に加圧水の圧力がかかるようにして、弁体９を閉じておく。なおこの加圧配管１５には、オリフィス１８を備えた排水配管１７が接続され、また接続配管１４に流量調整装置３０が設けられる。
【００３５】こうして火災時に、起動弁１６を閉止させると、排水配管１７から加圧室の水が抜けて、ピストン１１への加圧をなくすことで、ピストン１１と共に弁体９が開放するようになる。そして起動弁１６を開放させれば、流量調整装置３０で流量を調整されながら、加圧室に水が入り、弁体９は閉じる。
【００３６】
【発明の効果】本発明は以上にように構成され、流量調整装置により、シリンダ室へ流入する方向の流量とシリンダ室から流出する方向の流量とが異なるように調整した。このため、開放弁の開放速度（時間）と、閉止速度（時間）とを水撃作用を起こさないように個別に調整することができる。
【００３７】また加圧開放型の開放弁において、シリンダ室へ流入する方向の流量を、シリンダ室から流出する方向の流量に比べ、少なくなるように調整した。このため、弁体の閉止速度を低下させずに、開放速度のみを低下させることができる。
【００３８】また流量調整装置は、逆止弁構造の弁部材と、流量を規制するオリフィス部材とからなる。このため、構造が非常に簡単である。

【出願人】	【識別番号】０００２３３８２６【氏名又は名称】能美防災株式会社【住所又は居所】東京都千代田区九段南４丁目７番３号
【出願日】	平成１３年１１月２６日（２００１．１１．２６）
【代理人】
【公開番号】	特開２００３－１５９３４７（Ｐ２００３－１５９３４７Ａ）
【公開日】	平成１５年６月３日（２００３．６．３）
【出願番号】	特願２００１－３５９７６７（Ｐ２００１－３５９７６７）