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【発明の名称】 消火剤貯蔵容器用バルブ装置
【発明者】 【氏名】竹田 勝
【住所又は居所】兵庫県尼崎市下坂部４丁目６番１号 株式会社ネリキ内

【氏名】尾井 彗良
【住所又は居所】兵庫県尼崎市下坂部４丁目６番１号 株式会社ネリキ内

【氏名】籠本 光正
【住所又は居所】兵庫県尼崎市下坂部４丁目６番１号 株式会社ネリキ内

【氏名】前川 普治
【住所又は居所】兵庫県尼崎市下坂部４丁目６番１号 株式会社ネリキ内

【氏名】土塚 茂
【住所又は居所】兵庫県神戸市西区高塚台３丁目２番地１６ 川重防災工業株式会社内
【要約】 【課題】充填圧を高めて消火剤貯蔵量の増大を図り、しかも装置全体を小形にでき、安価に実施できるようにする。

【解決手段】ハウジング(２)に入口路(５)と閉止弁室(６)と出口路(７)を順に形成し、閉止弁室(６)に閉止部材(15)を摺動可能に挿入する。閉止弁室(６)の出口路(７)側に閉止弁座(16)を形成し、閉止部材(15)を付勢手段(17)で閉止弁座(16)に向けて付勢する。閉止部材(15)を挟んで閉止弁座(16)とは反対側に作動室(18)を形成する。この作動室(18)は封止板(21)で封止された排気路(20)を備える。上記の閉止部材(15)の外周面に無端環状の封止部材(26)を装着し、閉止弁室(６)の内周面に摺動面を形成する。上記の封止部材(26)に、閉止弁室(６)と作動室(18)とを連通する連通路を形成する。
【特許請求の範囲】
【請求項１】 ハウジング(２)に入口路(５)と閉止弁室(６)と出口路(７)を順に形成して、この閉止弁室(６)に閉止部材(15)を摺動可能に挿入し、上記の閉止弁室(６)の出口路(７)側に閉止弁座(16)を形成し、上記の閉止部材(15)を付勢手段(17)により上記の閉止弁座(16)に向けて付勢し、上記の閉止部材(15)を挟んで閉止弁座(16)とは反対側に作動室(18)を形成し、この作動室(18)は封止板(21)で封止された排気路(20)を備え、上記の閉止部材(15)の外周面(24)とこれに対面する閉止弁室(６)の内周面(27)との、いずれか一方に無端環状の封止部材(26)を装着するとともに、他方にこの封止部材(26)が摺接する摺動面(28)を形成し、上記の封止部材(26)と摺動面(28)との少なくとも一方に、上記の閉止弁室(６)と作動室(18)とを連通する連通路(30)を形成したことを特徴とする、消火剤貯蔵容器用バルブ装置。
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、消火剤貯蔵容器に貯蔵された消火剤を、消火対象区画内へ速やかに放出するバルブ装置に関し、更に詳しくは、充填圧を高めて消火剤貯蔵量の増大を図りながら、しかも装置全体を小形にでき、安価に実施できる消火剤貯蔵容器用バルブ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、窒素ガスなどの消火剤を貯蔵した容器に付設され、この貯蔵容器から消火対象区画内へ速やかに消火剤を放出するバルブ装置としては、例えば図８に記載のように、遊動子タイプの閉止部材を備えたものがある。
【０００３】即ち、このバルブ装置(51)は、ハウジング(52)の脚ねじ部(53)が消火剤貯蔵容器(図示せず)の首部に接続され、図における左側面に形成したノズル(54)に消火設備の配管(図示せず)が接続される。上記のハウジング(52)内には、入口路(55)と閉止弁室(56)と出口路(57)が順に形成され、閉止弁室(56)に遊動子、即ち、ピストン状の閉止部材(58)が摺動可能に挿入されている。閉止弁室(56)の出口路(57)側には閉止弁座(59)が形成されており、上記の閉止部材(58)は閉弁ばね(60)により上記の閉止弁座(59)に向けて弾圧されている。
【０００４】上記の閉止部材(58)を挟んで閉止弁座(59)とは反対側に作動室(61)が形成されており、この作動室(61)は、上記の閉止部材(58)の外周面(62)とこれに対面する閉止弁室(56)内面の摺動面(63)との間の間隙を介して、上記の閉止弁室(56)や入口路(55)と連通している。また、上記の作動室(61)の後方(図における右側)には蓋部材(64)が固定してあり、この蓋部材(64)に作動室(61)と外部空間とを連通する排気路(65)が形成され、この排気路(65)はその内端側に設けた封止板(66)により密封されている。
【０００５】上記のバルブ装置から消火剤貯蔵容器へ消火剤を充填する場合は、上記の出口路(57)に充填装置(図示せず)が接続される。この出口路(57)に供給された消火剤は、その充填圧力で閉止部材(58)を閉弁ばね(60)の弾圧力に抗して開弁し、閉止弁室(56)と入口路(55)を経て消火剤貯蔵容器に充填される。このとき、上記の閉止部材(58)の外周面(62)とこれに対面する上記の摺動面(63)との間には間隙があるので、消火剤の一部がこの間隙から作動室(61)へ流入し、消火剤の充填が進むと閉止弁室(56)内と作動室(61)内との圧力差がなくなる。これにより、充填完了時には閉止部材(58)が閉弁ばね(60)に弾圧されて閉弁姿勢に切り換わる。
【０００６】火災が発生すると、上記の蓋部材(64)に形成した操作口(67)から刃体が挿入され、上記の封止板(66)に開口が形成される。これにより作動室(61)内の消火剤が上記の排気路(65)から外部空間へ排出され、上記の閉止弁室(56)から消火剤が上記の閉止部材(58)と摺動面(63)との間の間隙を通過して作動室(61)に流入する。しかし、上記の排気路(65)は、例えば直径が８mm程度と大きいため、上記の消火剤の流入量よりも排気路(65)からの排出量が多く、作動室(61)は大気圧にまで速やかに減圧される。この結果、上記の閉止部材(58)が閉止弁室(56)の内圧により閉弁ばね(60)の弾圧力に抗して開弁移動し、消火剤は貯蔵容器から入口路(55)と閉止弁室(56)と出口路(57)を順に経て消火対象区画内へ供給される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上記の消火剤は、近年、オゾン層の破壊に関する問題から、ハロンガスに代わって窒素ガス等の使用が提案されている。この消火剤としての窒素ガスは消火に多量のガスが必要とされること等から、大量の消火剤をコンパクトに貯蔵できるように、消火剤貯蔵容器は例えば３０ＭＰａのような高圧化が望まれている。
【０００８】しかしながら、上記従来のバルブ装置は、貯蔵圧を高くすると上記の作動室の内圧も高くなることから、上記の封止板の強度を高めるために肉厚を厚くしたり高強度材料を用いたりする必要がある。また、封止板の強度が高くなると刃体の挿入による破封に大きな力が必要となるので、刃体も強化する必要がある。さらに、封止板を高い締付軸力で締め付ける必要もある。これらの結果、装置全体が高価につくうえ、大形化する問題がある。
【０００９】封止板の強度を高めることなく消火剤貯蔵容器の高圧化を図るために、前記の排気路を、例えば直径３mm程度に小さくすることが考えられる。この場合には、封止板の破封時に作動室からの消火剤の排出速度が遅くなることから、閉止弁室から作動室への流入量を充分に少なくするため、閉止部材とハウジングの摺動面との間隙を小さくする必要がある。しかしながら、上記の閉止部材が閉止弁室内を円滑に摺動移動できるための間隙は、加工精度の観点から極端に小さくすることができない。このため、上記の消火剤の流入量を充分に少なくできず、閉止部材を速やかに開弁移動させることができない問題がある。
【００１０】また、上記の閉止部材とハウジングの摺動面との間に、切断端面を有する螺旋状のリング部材(いわゆるバックアップリング)を装着することが考えられる。しかしながら、本来このバックアップリングは部材間を密封するものではないため、閉止部材の全周に亘って上記の摺動面との間を密封することができず、さらに螺旋状に非封止部が形成されることから、上記の閉止部材と摺動面との間を通過する消火剤量を所定量以下に制限することが容易でない。
【００１１】本発明は上記の問題点を解消し、充填圧を高めて消火剤貯蔵量の増大を図りながら、しかも装置全体を小形にでき、安価に実施できる消火剤貯蔵容器用バルブ装置を提供することを技術的課題とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の課題を解決するため、例えば本発明の実施の形態を示す図１から図７に基づいて説明すると、消火剤貯蔵容器用バルブ装置を次のように構成したものである。即ち、ハウジング(２)に入口路(５)と閉止弁室(６)と出口路(７)を順に形成して、この閉止弁室(６)に閉止部材(15)を摺動可能に挿入し、上記の閉止弁室(６)の出口路(７)側に閉止弁座(16)を形成し、上記の閉止部材(15)を付勢手段(17)により上記の閉止弁座(16)に向けて付勢し、上記の閉止部材(15)を挟んで閉止弁座(16)とは反対側に作動室(18)を形成し、この作動室(18)は封止板(21)で封止された排気路(20)を備え、上記の閉止部材(15)の外周面(24)とこれに対面する閉止弁室(６)の内周面(27)との、いずれか一方に無端環状の封止部材(26)を装着するとともに、他方にこの封止部材(26)が摺接する摺動面(28)を形成し、上記の封止部材(26)と摺動面(28)との少なくとも一方に、上記の閉止弁室(６)と作動室(18)とを連通する連通路(30)を形成したことを特徴とする。
【００１３】上記の連通路を環状の封止部材に設ける場合は、封止部材の表面へ溝状に設けてもよく、或いは、封止部材を貫通する孔状に設けてもよい。また、上記の連通路を摺動面へ溝状に設ける場合は、螺旋状に形成してもよく、或いは閉止部材の軸心と平行な直線状に設けてもよい。なお、この連通路は１箇所のみに設けても良く、周方向の複数箇所に設けても良い。
【００１４】
【作用】消火剤を充填する際、消火剤の一部は閉止弁室から上記の連通路を経て上記の作動室に流入する。このため、充填終了時には閉止弁室と作動室との圧力差が無くなり、閉止部材が閉弁ばねに弾圧されて閉弁姿勢に切り換わる。一方、上記の連通路以外では、閉止弁室と作動室との間は封止部材により封止されていることから、上記の連通路を所定の小さな流路面積に設定することにより、作動室への流入する消火剤量を上記の排出路からの排出量に比べて充分少量にすることができる。この結果、火災発生時に上記の封止板が破封されると、作動室内の消火剤が排気路から排出されるとともに作動室が速やかに減圧され、閉止部材が円滑に開弁する。
【００１５】
【発明の実施の形態】図１から図４は本発明の第１実施形態を示し、図１は消火剤貯蔵容器用バルブ装置の縦断立面図、図２は図１のII−II線矢視断面図、図３は図１のＡ部の拡大断面図、図４は環状封止部材の平面図である。
【００１６】図１に示すように、このバルブ装置(１)のハウジング(２)は、下方に脚ねじ部(2a)を備えており、この脚ねじ部(2a)が消火剤貯蔵容器(３)に接続される。上記の脚ねじ部(2a)の下面には入口穴(４)が開口してある。ハウジング(２)内には、上記の入口穴(４)から順に、入口路(５)と閉止弁室(６)と出口路(７)が順に形成されている。
【００１７】図１と図２に示すように、上記の出口路(７)の中間部には減圧弁(８)が設けてあり、出口路(７)の外端部に出口穴(９)が開口してある。この出口穴(９)に消火設備の配管(図示せず)が接続される。なお、上記の閉止弁室(６)の上方には充填口(10)との間に充填路(11)が形成してあり、この充填路(11)をニードル弁(12)で開閉できるように構成してある。また、上記の入口路(５)はその中間部で、安全弁(13)に連通するガス逃し路(14)を分岐させてある。
【００１８】上記の閉止弁室(６)には、ピストン状の閉止部材である遊動子(15)が摺動可能に挿入してある。また、上記の出口路(７)が閉止弁室(６)に開口する開口端の周囲に閉止弁座(16)が形成してあり、上記の遊動子(15)はこの閉止弁座(16)に向けて、付勢手段である閉弁ばね(17)により弾圧してある。
【００１９】上記の遊動子(15)の後方(図における右側)、即ち、遊動子(15)を挟んで閉止弁座(16)とは反対側に作動室(18)が形成してある。この作動室(18)の後壁は蓋部材(19)で密封されており、この蓋部材(19)に作動室(18)と外部空間とを連通する小径(例えば、直径３mm)の排気路(20)が形成してある。
【００２０】上記の排気路(20)の中間部には、封止板(21)が板押え(22)で固定されており、この封止板(21)により排気路(20)が封止されている。上記の板押え(22)には操作口(23)が設けてあり、上記の封止板(21)を開封操作するための、刃体等の開封具(図示せず)をこの操作口(23)から挿入できるように構成してある。
【００２１】図１に示すように、上記の遊動子(15)は、本体部(15ａ)と固定リング部(15ｂ)とからなり、この固定リング部(15ｂ)を本体部(15ａ)に螺着固定することで、遊動子(15)の外周面(24)に環状の凹溝(25)が形成される。図１及び図３に示すように、上記の凹溝(25)には断面がＵ字形の、無端環状の封止部材(26)が装着してある。一方、遊動子(15)の外周面(24)と対面する閉止弁室(６)の内周面(27)には、上記の封止部材(26)が摺接する摺動面(28)が形成してある。
【００２２】図３と図４に示すように、上記の封止部材(26)の外側のリップ(29)には、その１箇所を切り欠いて溝状の連通路(30)が形成してあり、上記の閉止弁室(６)と作動室(18)とはこの連通路(30)を介して互いに連通してある。なお、この実施形態では封止部材(26)の１箇所に連通路(30)を形成したが、本発明では封止部材の複数箇所に連通路を形成してもよい。
【００２３】次に、上記のバルブ装置(１)から消火剤貯蔵容器(３)へ消火剤を充填する手順について説明する。なお、上記の消火剤としては、消火性能を有する任意のガス或いはその液化物を用いることができ、例えば、窒素や、二酸化炭素、ヘプタフルオロプロパン等のハロゲン化物消火剤、などを挙げることができる。前記の充填口(10)に充填装置(図示せず)を接続し、前記のニードル弁(12)を開弁する。これにより消火剤は、充填路(11)と閉止弁室(６)と入口路(５)とを順に通過して入口穴(４)から消火剤貯蔵容器(３)内へ充填される。このとき、閉止弁室(６)の内圧は充填圧で高まるので、遊動子(15)は閉弁ばね(17)の弾圧力に抗して開弁方向へ移動する。
【００２４】上記の閉止弁室(６)内の消火剤は、その一部が上記の連通路(30)を介して作動室(18)へ流入し、これにより作動室(18)の内圧は徐々に高まる。そしてさらに充填が進み、充填作業の終了時には閉止弁室(６)内と作動室(18)内との圧力差がなくなるので、遊動子(15)が閉弁ばね(17)に弾圧されて閉弁姿勢に切換わる。なお、この第１実施形態では、消火剤を上記の充填口(10)から充填したが、これに代えて、上記の減圧弁(８)を強制的に開弁しておき、出口穴から消火剤を充填するように構成してもよい。
【００２５】火災が発生すると、前記の操作口(23)から刃体等の破封手段が挿入され、上記の封止板(21)に開口が形成される。これにより作動室(18)内の消火剤は上記の排気路(20)から外部空間へ排出され、上記の閉止弁室(６)からは消火剤が上記の連通路(30)を通過して作動室(18)に流入する。しかし、この連通路(30)は流路面積が小さいため、これを通過する消火剤量は上記の排気路(20)からの排出量に比べて充分に少ない。この結果、作動室(18)が速やかに減圧され、遊動子(15)が閉弁ばね(17)の弾圧力に抗して円滑に開弁し、貯蔵容器(３)内の消火剤は入口路(５)と閉止弁室(６)を経て出口路(７)へ流出し、前記の減圧弁(８)で所定の圧力に減圧されたのち、消火対象区画内へ供給される。
【００２６】上記の第１実施形態では、Ｕ字形の封止部材(26)のうち、上記の摺動面(28)に摺接する外側のリップの一部を切り欠くことで上記の連通路(30)を構成したが、例えば図５に示す変形例のように他の形状の連通路を形成することもできる。即ち、図５(ａ)に示す第１変形例は、封止部材(26)の外側面の全幅に亘って溝状の連通路(30)を形成したものである。また、図５(ｂ)に示す第２変形例は、封止部材(26)を貫通する透孔により連通路(30)を構成したものである。
【００２７】なお、この第１実施形態では上記の封止部材(26)を閉止部材(15)の外周面に装着したが、これに代えて、閉止弁室(６)の内周面に装着してもよい。
【００２８】図６は本発明の第２実施形態を示す、消火剤貯蔵容器用バルブ装置の要部の断面図である。この第２実施形態では、上記の第１実施形態と異なり、閉止弁室(６)の内周面(27)に無端環状の封止部材(26)を装着してあり、閉止部材である遊動子(15)の外周面(24)に上記の封止部材(26)が摺接する摺動面(28)を形成してある。上記の封止部材(26)は、内周面が均一な封止面に形成してあり、前記の第１実施形態のような連通路を有していない。一方、上記の遊動子(15)には、上記の摺動面(28)に溝状の連通路(30)が２重螺旋状に形成してある。
【００２９】その他の構成は上記の第１実施形態と同様であり、同様に作動するので、説明を省略する。
【００３０】なお、この第２実施形態では摺動面に２本の連通路(30)を形成したが、この連通路は１本のみ形成してもよく、或いは３本以上形成してもよい。また、例えば図７に示す変形例のように、上記の連通路(30)は遊動子(15)の軸心と平行に、直線状に形成してもよい。
【００３１】上記の第２実施形態では封止部材(26)を閉止弁室(６)の内周面(27)に装着したが、これに代えてこの封止部材(26)を遊動子(15)の外周面(24)に装着し、閉止弁室(６)の内周面(27)に摺動面(28)を形成して、この摺動面(28)に溝状の連通路を形成してもよい。
【００３２】上記の実施形態では減圧弁を備えたバルブ装置について説明したが、本発明は減圧弁を備えていないバルブ装置にも適用でき、また充填路や安全弁などの他の構成も上記の実施形態のものに限定されないことは言うまでもない。
【００３３】
【発明の効果】本発明は上記のように構成されることから、次の作用効果を奏する。
【００３４】作動室からの排気路を小径に形成しても、作動室を速やかに減圧でき、閉止部材を円滑に開弁させることができる。従って、排気路に装着する封止板を強化することなく、充填圧を高めて消火剤貯蔵量の増大を図ることができる。しかも排気路を小径に形成できるので、高い締付軸力を必要とせず、さらに封止板は強化する必要がないので、刃体等を強化したり破封装置を大形化する必要がないことから、装置全体を小形に構成でき、安価に実施することができる。
【出願人】 【識別番号】５９１０３８６０２
【氏名又は名称】株式会社ネリキ
【住所又は居所】兵庫県尼崎市下坂部４丁目６番１号
【識別番号】３９００１０３４２
【氏名又は名称】川重防災工業株式会社
【住所又は居所】兵庫県神戸市西区高塚台３丁目２番地１６
【出願日】 平成１４年４月２６日（２００２．４．２６）
【代理人】 【識別番号】１０００６８８９２
【弁理士】
【氏名又は名称】北谷 寿一
【公開番号】 特開２００３−３１０７８３（Ｐ２００３−３１０７８３Ａ）
【公開日】 平成１５年１１月５日（２００３．１１．５）
【出願番号】 特願２００２−１２５０８４（Ｐ２００２−１２５０８４）