JP3905231B2 - 圧力調整弁 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の技術分野】
本発明は、火災時に水噴霧ヘッドから消火用水を散水するトンネル等の消火設備のヘッド放水圧力を給水配管に設けた主弁の制御で規定圧力に調整する圧力制御弁に関する。
【０００２】
【従来技術】
従来、交通量が多く距離の長いトンネル等には、ヘッドから消火用水を放水して火災を消火する消火設備が設置されている。このようなトンネル用消火設備は５０ｍ毎に放水区画を設定しており、区画毎に複数の水噴霧ヘッドを設置して放水を可能としている。
【０００３】
区画毎に設けた複数の水噴霧ヘッドは、同じく区画毎に設けた自動弁（主弁）の２次側に接続され、火災時には、火災発生区画を含む例えば２区画の自動弁を開放制御して各水噴霧ヘッドから加圧供給した消火用水を放水する。
【０００４】
各区画に設けた自動弁は、弁体を開閉制御するアクチュエータとしてピストンシリンダ機構を備えており、パイロット電動弁を遠隔的に開放するか又は手動軌道弁を開放することで、給水配管の１次圧をピストンシリンダ機構に供給して自動弁を開放する。
【０００５】
しかし、自動弁を一定開度に開くだけでは、１次配管側の圧力が変化すると、水噴霧ヘッドからの放水される消火用水の圧力が変化し、消火性能が安定しない。そこで、自動弁に対し火災による水噴霧ヘッドからの放水時に、ヘッド放水圧力を規定圧力、例えば３．５Ｋｇｆ／ｃｍ2 に調整するための圧力調整弁を設けている。
【０００６】
この圧力調整弁は、自動弁の２次側配管の圧力（以下「２次圧」という）を導入して予め設定した規定圧力と比較し、２次圧が規定圧力より低くなったら自動弁の開度を上げて２次圧を上昇させ、２次圧が規定圧力より高くなったら自動弁の開度を下げて２次圧を低下させ、このような弁開度の調整により２次圧を予め設定した規定圧力に保つ。
【０００７】
このような圧力調整弁を使用した自動弁の圧力調整機構としては、自動弁のピストンシリンダ機構から圧力を抜く際に、圧力調整弁に流れるシリンダ室からの加圧水を大気開放の排水管へ流す大気排水方式と、自動弁の２次側に流す２次側排水方式がある。
【０００８】
図９は大気排水方式をとる従来の圧力調整機構を備えた消火設備である。図９において、主弁１０は、弁体２４を開閉駆動するピストンシリンダ機構を備える。ピストンシリンダ機構１５は、ピストン１６の内側に第１シリンダ室１８を形成すると共に、外側にスプリング２２を備えた第２シリンダ室２０を形成している。この第２シリンダ室２０は、ピストン１６のロッド内に形成した連通路により主弁１０の２次側と常時連通している。
【０００９】
主弁１０の１次側には消火配管（図示せず）が接続され、加圧水が充填されている。主弁１０の２次側には仕切弁としてのバタフライ弁１１が設けられ、バタフライ弁１１の２次側に区画内に設けている複数の水噴霧ヘッドが配管により分岐接続される。
【００１０】
主弁１０の開閉は遠隔駆動の電動弁（パイロット弁）３０で行う。電動弁３０には手動起動弁３２が並列に接続される。主弁１０を開放した状態での２次圧の調整は、圧力調整弁１２０で行う。圧力調整弁１２０は、シリンダポートＣＬ、２次圧ポートとパイロットポートを兼ねた２次圧パイロットポートＰ２／ＰＬ、ドレインポートＤＰを有する。
【００１１】
火災時の主弁１０の開放は、例えば遠隔制御で電動弁３０を開いて行う。電動弁３０を開くと、主弁１０の１次圧が止め弁２６を経由して導入され、電動弁３０からオリフィス２８を通ってピストンシリンダ機構の第１ピストン室１８に供給され、同時に圧力調整弁１２０のシリンダポートＣＬにも１次圧が加わる。
【００１２】
第１ピストン室１８に１次圧が導入されると、スプリング２０に抗してピストン１６が外側にストロークし、弁２４が開いて２次側に加圧水を供給し水噴霧ヘッドから放水させる。このとき弁２４の開放による２次圧が圧力調整弁１２０の２次圧パイロットポートＰ２／ＰＬに導入される。
【００１３】
圧力調整弁１２０は、２次圧パイロットポートＰ２／ＰＬから導入した２次圧を予めスプリング荷重で設定した調整目標となる規定圧力と比較している。このとき２次圧が規定圧力より高くなったとすると、圧力調整弁１２０は、シリンダポートＣＬをドレインポートＤＰに連通するように内蔵した弁機構を作動し、第１シリンダ室１８からドレインポートＤＰに加圧水を流し、第１シリンダ室１８の圧力を下げる。このためピストン１６は弁２４を閉じる方向にストロークし、２次圧を規定圧力となるように低下させる。
【００１４】
また２次圧が規定圧力より低くなったとすると、圧力調整弁１２０は、シリンダポートＣＬをドレインポートＤＰから切り離すように内蔵した弁機構を作動し、第１シリンダ室１８が１次圧に保たれ、この状態で第２シリンダ室２０の圧力が２次圧の低下に応じて下がる。このためピストン１６は弁２４を開く方向にストロークし、２次圧を規定圧力となるように増加させる。
【００１５】
このような圧力調整弁１２０は、規定圧力に対する２次圧の増減に応じて第１シリンダ室１８に対する１次圧の導入とドレインポートＤＰへの排出を繰り返すことによる弁２４の開閉によって、水噴霧ヘッドからの放水圧力を規定圧力に保つ。
【００１６】
火災を消火してから主弁１０を閉鎖する場合には、電動弁３０を閉じる。電動弁を閉じると、第１シリンダ室１８に対する１次圧の導入が絶たれる。このため圧力調整弁１２０のシリンダポートＣＬと２次圧パイロットポートＰ２／ＰＬとの間の内部弁機構の隙間（内部オリフィス流路）を通って第１シリンダ室１８の加圧水が２次側に流れ、第１シリンダ室１８の圧力が第２シリンダ室２０の２次圧に近づく。第１シリンダ室１８の圧力がシリンダ室２０の圧力に近づくと、スプリング２２の力でピストン１６がストロークして弁２４を閉じる。
【００１７】
図１０は、図９について圧力調整弁１２０をシンボルで現わしている。シンボルで示した圧力調整弁１２０は、シリンダポートＣＬ、２次圧ポートＰ２、及びパイロットポートＰＬを備える。尚、２次圧ポートＰ２とパイロットポートＰＬは、図９の２次圧パイロットポートＰ２／ＰＬを分けたものである。
【００１８】
圧力調整弁１２０は、パイロットポートＰＬに導入した２次圧による力と、対向位置に配置したスプリング１６０による規定圧力を決める設定荷重との力のバランスで動作する。
【００１９】
電動弁３０を開いた主弁１０の開放動作時及び２次圧がスプリング荷重で決まる規定圧力以下の時、圧力調整弁１２０は、図示の左側に位置にあり、シリンダポートＣＬとドレインポートＤＰを切り離している。
【００２０】
パイロットポートＰＬの２次圧がスプリング荷重で決まる規定圧力を超えると圧力調整弁１２０は右側の位置に切り替わり、シリンダポートＣＬがドレインポートＤＰに連通し、第１シリンダ室１８の加圧水を大気開放の排水管に流して圧力を下げる。尚、シリンダポートＣＬと２次圧ポートＰ２は、いずれの切替位置にあっても、内部弁機構の隙間で決まる内部オリフィス流路１８０を介して連通している。
【００２１】
図１１は、図９，１０に示した大気排水方式における主弁１０及び圧力調整弁１２０の概略構造であり、主弁１０を閉鎖した平常監視時を表わしている。主弁１０のピストンシリンダ機構１５は、スプリング２２を収納した第２シリンダ室２０がビストンロッド内の連通路により２次側に連通している。また主弁１０の２次側には水噴霧ヘッド２５が分岐接続されている。
【００２２】
圧力調整弁１２０は、ダイヤフラム１４８の圧力室にパイロットポートＰＬから２次圧を導入し、スプリング１６０とのバランスでダイヤフラム１４８を変位させ、これによって弁１５０を開閉し、弁１５０を開いた場合には、第１シリンダ室１８の加圧水をシリンダポートＣＬから導入して大気に排出する。
【００２３】
図１２は、電動弁３０を開いた場合の主弁１０の開放時と開放後に２次圧が固定圧力に上昇するまでの場合の動作である。電動弁３０を開くと、主弁１０の第１シリンダ室１８に１次圧が供給され、スプリング２２に抗してピストン１６を外側にストロークして弁２４を開き、２次側に加圧水を流し、水噴霧ヘッド２５から放水する。
【００２４】
このとき圧力調整弁１２０のシリンダポートＣＬには１次圧が導入され、パイロットポートＰＬには２次圧が導入され、２次圧がスプリング１６０の設定荷重による規定圧力以下にあるので、弁１５０は閉じている。このため２次圧が規定圧力より低い間、ピストン１６は弁２４を開放側にストロークし続け、２次圧が上昇する。
【００２５】
図１３は、水噴霧ヘッド２５からの放水中に２次圧が規定圧力より高くなった場合である。２次圧が規定圧力より高くなると、圧力調整弁１２０はスプリング１６０に抗してダイヤフラム１４８を押し上げ、弁１５０が開いてシリンダポートＣＬを大気に連通し、第１シリンダ室１８から大気に加圧水を排出し、第１シリンダ室１８の圧力を下げる。このためピストン１６は弁２４を閉じる方向にストロークし、２次圧を規定圧力となるように低下させる。
【００２６】
図１４は、火災が消火した後に主弁１０を閉鎖する場合である。電動弁３０を閉じると、第１シリンダ室１８に対する１次圧の導入が断たれ、圧力調整弁１２０のシリンダポートＣＬと２次圧ポートＰ２との間の隙間（図１０の内部オリフィス流路１８０に相当）を通して第１シリンダ室１８の加圧水が２次側に流れ、第１シリンダ室１８の圧力が第２シリンダ室２０の２次圧と同圧となるように序々に低下する。この第１シリンダ室１８の圧力低下に伴い、スプリング２２の力でピストン１６が徐々にストロークして弁２４を閉じる。
【００２７】
図１５は、従来の２次側排水方式であり、図１６は図１５の圧力調整弁をシンボルで表している。この２次連通方式の圧力調整弁２２０は、１次圧ポートＰ１、シリンダポートＣＬ、２次圧ポートとパイロットポートを兼ねた２次圧パイロットポートＰ２／ＰＬを備える。
【００２８】
図１６のシンボル表現された圧力調整弁２２０を参照するに、左右の切替位置は、調整目標とする２次側の規定圧力を決めるスプリング２６０の設定荷重とパイロットポートＰＬに導入した２次圧による力のバランスで決まる。即ち、２次圧が規定圧力より低いとき左側の切替位置にあり、２次圧が規定圧力より高くなると右側の位置に切替わる。
【００２９】
２次圧が規定圧力より低いときの左側の切替位置で圧力調整弁２２０は、１次圧ポートＰ１をシリンダポートＣＬに連通し、同時に内部オリフィス流路２５０を介して１次圧ポートＰ１を２次圧ポートＰ２に連通している。これに対し２次圧が規定圧力より高くなる右側の切替位置では、１次圧ポートＰ１を切り離し、シリンダポートＣＬを２次圧ポートＰ２に内部オリフィス流路２５０を介して連通する。
【００３０】
図１７は、図１４，図１５の２次側排水方式に使用する圧力調整弁２２０の断面図である。図１７（Ａ）において、弁内部にはスプリング２２５で閉鎖方向に付勢されたスプール弁２１０が設けられ、スプール弁２１０はプランジャ２３０を介してダイヤフラム部２４８に当接している。スプール弁２１０はプランジャ２３０側に弁シート２４０を装着している。ダイヤフラム部２４８には２次側規定圧力を決める設定荷重がスプリング２６０により加えられている。
【００３１】
１次圧ポートＰ１はスプール弁２１０の弁室に１次圧を導入する。２次圧パイロットポートＰ２／ＰＬは２次圧をダイヤフラム部２４８の加圧室に導入する。スプール弁２１０とダイヤフラム部２４８との間に設けたプランジャ２３０はＯリング等でシールされておらず、プランジャ２３０の周囲の隙間が図１６の内部オリフィス流路２５０を形成している。
【００３２】
シリンダポートＣＬは、図１７（Ａ）の破線のように、プランジャ２３０に直交する方向に形成されている。図１７（Ｂ）は、図１７（Ａ）に対し直交す方向の断面であり、シリンダポートＣＬがプランジャ２３０の周囲の隙間に連通している。
【００３３】
図１５，図１６で電動弁３０を開くと、図１７（Ａ）の１次圧ポートＰ１に加圧水の１次圧が導入され、スプール弁２１０のバルブ室を通ってプランジャ２３０の周囲から図１７（Ｂ）のシリンダポートＣＬに連通し、主弁１０の第１シリンダ室１８に加圧水を流して１次圧を供給する。これによって主弁１０が開き２次側に加圧水が流れ、２次圧パイロットポート２Ｐ／ＰＬに２次圧が導入される。
【００３４】
水噴霧ヘッドからの放水中に２次圧が規定圧力より高くなると、ダイヤフラム部２４８がスプリング２６０に抗して上方に動き、プランジャ２３０を介してスプール弁２１０も上昇し、弁シート２４０が弁座の部分に当接し、１次圧ポートＰ１とシリンダポートＣＬとの間を閉鎖して切り離す。
【００３５】
これが図１６の圧力調整弁２２０の右側位置への切替えである。このとき、１次圧ポートＰ１から切り離されたシリンダポートＣＬは、ブランジャ２３０の周囲の隙間で形成される図１６の内部オリフィス流路２５０を通ってダイヤフラム部２４８の圧力室から２次圧パイロットポート２Ｐ／ＰＬに連通している。
【００３６】
このため図１６の主弁１０における第１シリンダ室１８の加圧水は、プランジャ２３０の隙間を通って２次圧パイロットポート２Ｐ／ＰＬから主弁１０の２次側に流れ、第１シリンダ室１８の圧力が下がる。このためピストン１６は弁２４を閉じる方向にストロークし、上昇した２次圧を規定圧力に下げる。
【００３７】
火災が消火して主弁１０を閉鎖するために電動弁３０を閉じると、第１シリンダ室１８の加圧水は、圧力調整弁２２０のシリンダポートＣＬからプランジャ２３０の隙間を通って２次圧パイロットポートＰ２／ＰＬに流れ、このため第１シリンダ室１８の圧力が徐々に低下して第２シリンダ室２０に近づき、スプリング２２の力で弁２４をゆっくり閉鎖する。
【００３８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、主弁のシリンダ室から圧力調整弁に流れる加圧水を、大気開放の排水管に流す図９〜図１４の大気排出方式の圧力調整機構では、圧力調整弁が主弁のシリンダからの加圧水を大気に開放するために、圧力調整弁の制御に対し主弁の追従が速いというメリットがあるが、圧力調整弁からの排水を処理するドレイン配管が必要となり、施工が面倒となりコストも高くなる。また、冬場に冷気がドレイン配管を通って圧力調整弁を凍結させたという事例もあり、凍結防止の処理が必要となる。
【００３９】
また主弁のシリンダ室から圧力調整弁に流れる加圧水を、主弁の２次側に流す図１５〜図１７の２次側排出方式の圧力調整機構では、配水管を設置する必要がなく、配水管による凍結の問題もないが、主弁シリンダ室の加圧水を圧力調整弁の内部オリフィス流路を通して主弁２次側に流す際に、主弁シリンダ室と２次側との差圧が少ないため、圧力調整弁の制御に対し主弁の追従が遅くなり、２次圧を規定圧力にするための調整に時間がかかる。
【００４０】
また、火災を消火して主弁１０を閉鎖する場合に、電動弁３０を閉じてから所定時間以内（例えば３０秒以内）に主弁１０の弁２４が完全に閉じることが要望されている。電動弁３０を閉じてから所定時間以内に主弁１０の弁２４が完全に閉じるように、圧力調整弁１２０の内部オリフィス流路１８０，２５０の隙間を広めにしておく必要がある。そして、弁２４が一定の速度で閉まっていくため、完全に閉じたときに衝撃がかかる。
【００４１】
本発明は、主弁シリンダ室の加圧水を２次側に流して主弁２次圧を規定圧力に調整する際の応答時間を短くして追従性を高め、更に弁が完全に閉まるときの衝撃を抑えるようにした圧力調整弁を提供することを目的とする。
【００４２】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するため本発明は次のように構成する。まず本発明は、加圧用水を供給する配管に設置された主弁の開閉用ピストンシリンダ機構に対し、ピストンで仕切られた一方の第１シリンダ室に１次圧と２次圧を切替え導入し且つ他方の第２シリンダ室に常時２次圧を導入し、第１シリンダ室に対する１次圧と２次圧の切替えに対応したピストンの動きにより弁体を開閉動作して２次圧を規定圧力に調整する圧力調整弁を対象とする。
【００４３】
このような圧力調整弁として本発明は、主弁の１次側を接続して１次圧を導入する１次圧ポートと、主弁の第１シリンダ室を接続するシリンダポートと、主弁の２次側を接続して２次圧を導入する２次圧ポートと、主弁の２次側を接続して２次圧をパイロット圧として導入するパイロットポートと、調整目標となる主弁２次側の規定圧力を設定する圧力設定スプリングと、圧力設定スプリングの力とパイロットポートから導入された２次圧の力がバランスする位置に変位するするダイヤフラムと、１次圧ポートとシリンダポートとの間を開閉する第１弁部と、シリンダポートと２次圧ポートとの連通量を制御する第２弁部と、を備え、ダイヤフラムの変位に連動し、２次圧が規定圧力より低い場合は、第１弁部は１次圧ポートをシリンダポートに連通して１次圧を第１シリンダ室に供給すると共に第２弁部はシリンダポートと２次圧ポートとの連通を切り離す方向に制御し、２次圧が規定圧力より高い場合は、第１弁部は１次圧ポートから前記シリンダポートを切り離すと共に第２弁部はシリンダポートと前記２次圧ポートとの連通量を多くする方向に制御するパイロット弁機構とを備えたことを特徴とする。
【００４４】
このような本発明の圧力調整弁によれば、主弁を開いて水噴霧ヘッドからの放水中に、２次圧が規定圧力より高くなると、パイロット弁機構が１次圧ポートからシリンダポートを切り離し、シリンダポートを２次圧ポートに低損失で連通させ、シリンダポートの加圧水を主弁２次側に流す。
【００４５】
このときシリンダポートと２次圧ポートとの間は、従来のようにプランジャ部材の隙間で形成される損失の大きい内部オリフィス流路ではなく、パイロット弁機構の開放動作で損失の低いポート間の連通が得られ、主弁の第１シリンダ室の加圧水を直ちに主弁２次側に流して圧力を下げ、主弁が短時間に弁を閉じる方向に動作して規定圧力となるように２次圧を下げることができ、２次圧変動に対する圧力調整のための主弁の追従性を高めることができる。
【００４６】
また主弁シリンダ室からの加圧水を圧力調整弁を通して主弁２次側に流すことで圧力を調整しているため、主弁シリンダからの加圧水を大気開放の排水管に流す圧力調整弁のような排水管が不要となり、施工が簡単でコストも安くなる。また、冬場の冷気による排水管を経由した圧力調整弁の凍結を防止できる。
【００４７】
ここで、パイロット弁機構は、ダイヤフラム圧力室、シリンダポート連通部、１次圧導入室及び２次圧導入室を順番に通って形成したスプール穴と、スプール穴に摺動自在に収納されたスプール弁体と、シリンダポート連通部と１次圧導入室との間を開閉するスプール弁体に一体に形成した第１弁部と、第１弁部がシリンダポート連通部と１次圧導入室との間を開放したときに１次圧導入室と２次圧導入室の間を閉鎖し、第１弁部がシリンダポート連通部と１次圧導入室との間を閉鎖した時に１次圧導入室と２次圧導入室の間を開放する第２弁部とを備える。パイロット弁機構の第１弁部は、１次圧導入室のスプール穴開口部に形成した弁座と、スプール弁外周の１次圧導入室の位置にフランジ状に形成された弁体とで構成する。また第２弁部は、シリンダポート連通部からスプール内部を通って２次圧導入室のスプール先端に開口する内部流路と、この内部流路が開口するスプール先端で形成した弁体と、スプール先端の弁体が当接するプラグ部材の当接面である弁座とで構成する。
【００４８】
更に本発明の圧力調整弁は、シリンダポートと２次圧ポートとの間に、パイロット弁機構によるシリンダポートと２次圧ポートと切離し状態で、絞り込まれたバイパス経路を形成して主弁の第１シリンダ室の加圧水を主弁２次側に流す閉鎖遅延弁を設ける。この閉鎖遅延弁は、シリンダポートと２次圧ポートとの間に形成したパイパス経路に絞り調整自在なニードル弁を設ける。
【００４９】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の圧力調整弁を用いた圧力調整機構の説明図である。
【００５０】
図１において、主弁１０は１次側に図示しない給水配管によって加圧水の供給を受け、２次側に設けたバタフライ弁１１を介して、例えばトンネルの５０メートル単位の区画ごとに設置した複数の水噴霧ヘッドを分岐接続している。
【００５１】
主弁１０にはアクチュエータとしてシリンダピストン機構１５が設けられている。シリンダピストン機構１５は、シリンダ内にピストン１６を摺動自在に設け、弁２４側に第１シリンダ室１８を形成し、外側にスプリング２２を組み込んだ第２シリンダ室２０を形成している。スプリング２２を組み込んだ第２シリンダ室２０は、図１１に示した主弁１０の概略構造のように、ピストン１６のロッド内の内部通路によって主弁２次側と連通している。
【００５２】
主弁１０の開閉は、１次側から分岐した配管に設けている止め弁２６及びオリフィス２８に続いて設けた遠隔制御される電導弁３０の開閉で行われる。電導弁３０と並列には手動起動弁３２が設けられている。電導弁３０の２次側は、本発明の圧力調整弁１２を経由して主弁１０の第１シリンダ室１８に接続されている。
【００５３】
本発明の圧力調整弁１２は、１次圧ポートＰ１、シリンダポートＣＬ、パイロットポートＰＬ、２次圧ポートＰ２を備える。１次圧ポートＰ１には電導弁３０の２次側が接続され、電導弁３０または手動起動弁３２を開くことで主弁１０の１次側の加圧が供給される。
【００５４】
シリンダポートＣＬは主弁１０の第１シリンダ室１８と接続される。パイロットポートＰＬ及び２次圧ポートＰ２は、テスト用制水弁３４を介して主弁１０の２次側と接続される。テスト用制水弁３４は３方切替弁であり、平常監視状態では主弁１０の２次側と圧力調整弁１２側を連通するように切り替わっている。
【００５５】
テスト用制水弁３４の２次側には自動排水弁３６とテスト用放水弁３８が並列接続され、２次側を配水管に接続している。またテスト用制水弁３４の２次側には圧力スイッチ４０が設けられ、テスト用放水弁３８を開いて主弁１０の開放によるテスト放水を行ったときの加圧水の流れを圧力変化から検出できるようにしている。
【００５６】
図２は、図１の本発明の圧力調整弁１２をシンボル表現で表わした圧力調整機構の説明図である。
【００５７】
シンボル表現された圧力調整弁１２は、左右に分けて示す２つの切替位置をもち、この切替位置は左側に設けた圧力設定スプリング６０のスプリング荷重と、右側のパイロットポートＰＬに加わる２次圧による力のバランスで切り替わる。
【００５８】
第２弁体１００は、パイロットポートＰＬの水圧により、１次圧ポート及びシリンダポートＣＬと２次圧ポートＰ２との連通量を制御するものであり、初期状態では極わずかに連通してほぼ切り離された状態であり、パイロットポートＰＬの圧力が上昇するにつれ、連通量が多くなるものである。
【００５９】
主弁１０を作動して、パイロットポートＰＬに加わる２次圧が圧力設定スプリング６０で決まる主弁１０の２次側の調整目標となる規定圧力より低い場合は、図示の左側の切替位置となり、１次圧ポートＰ１がシリンダポートＣＬに連通し、２次圧ポートＰ２は第２弁体１００により１次圧ポートＰ１及びシリンダポートＣＬと絞られて連通した状態である。
【００６０】
パイロットポートＰＬに加わる２次圧が圧力設定スプリング６０で決まる規定圧力より高くなると、圧力調整弁１２は右側の切替位置に切り替わる。この右側の切替位置では、１次圧ポートＰ１がシリンダポートＣＬから切り離され、シリンダポートＣＬと２次圧ポートＰ２が完全に連通する。
【００６１】
更に、圧力調整弁１２のシリンダポートＣＬと２次圧ポートＰ２及びパイロットポートＰＬの分岐部分に対しては閉鎖遅延弁１４が設けられている。この閉鎖遅延弁１４は、本発明の圧力調整弁１２に一体に組み込まれ、シリンダポートＣＬと主弁１０の２次側に通じるパイロットポートＰＬとの間にオリフィス流路を形成し常時連通しているもので、閉鎖遅延部１４は主弁１０を閉じる際に第１シリンダ室１８の加圧水をゆっくり抜くことで、主弁１０を閉鎖する際の衝撃を和らげる。
【００６２】
ここで図２の圧力調整機構について、主弁開放からヘッド散水中の圧力制御、更に主弁停止までの動作を説明する。
【００６３】
定常監視状態にあっては、電導弁３０及び手動起動弁３２の両方が閉じており、主弁１０の弁２４はスプリング２２の力で閉じられ、１次側にのみ給水配管による加圧水が加わっている。この状態で主弁１０に対応した区画で火災が発生したとすると、遠隔制御により電導弁３０を開放する。もちろん、現場にいる場合には手動起動弁３２を手動で開いてもよい。
【００６４】
電導弁３０を開くと、主弁１０の１次側に加わっている加圧水が止め弁２６、電導弁３０を介して圧力調整弁１２の１次圧ポートＰ１に供給され、圧力調整弁１２を通ってシリンダポートＣＬから主弁１０の第１シリンダ室１８に供給される。
【００６５】
この１次側からの圧力調整弁１２を経由した加圧水を第１シリンダ室１８に受けて、ピストン１６がスプリング２２に抗して外側にストロークし、弁２４を開くようになる。この弁２４が開くことで１次側の加圧水が２次側に流れ、バタフライ弁１１を介して２次側配管から水噴霧ヘッドに供給されて消火用水の散水が開始される。
【００６６】
弁２４を開いて２次側に加圧水が流れると、テスト用制水弁３４を経由して圧力調整弁１２の２次圧ポートＰ２及びパイロットポートＰＬのそれぞれに２次側加圧水が供給され、主弁１０の２次圧が加わる。
【００６７】
パイロットポートＰＬに加わる主弁１０の２次圧による力が、圧力設定スプリング６０で決まる２次側規定圧力より低い間は、ピストン１６によって弁２４が開放し続け、これによって主弁１０の２次側圧力が規定圧力に向かって上昇する。２次側圧力が上昇すると、第２弁体１００を流れる連通量が初期状態より多くなる。
【００６８】
次に主弁１０が開いた水噴霧ヘッドからの放水状態で、主弁１０の２次側圧力が圧力設定スプリング６０で決まる規定圧力より高くなると、圧力調整弁１２はそれまでの左側の位置から右側の位置に切り替わる。
【００６９】
右側の位置に切り替わると、１次圧ポートＰ１がシリンダポートＣＬから切り離され、シリンダポートＣＬが２次圧ポートＰ２に完全に連通する。このため、第１シリンダ室１８の１次圧となっていた加圧水は、そのときの主弁１０の低い方の２次圧との差圧により圧力調整弁１２の第２弁体１００及び閉鎖遅延弁１４を通って主弁１０の２次側に流れ、これによって第１シリンダ室１８の圧力が低下する。
【００７０】
第１シリンダ室１８の圧力が低下すると、スプリング２２の力及び第２シリンダ室に導入されている２次圧を受けてピストン１６が弁２４を閉じる方向にストロークし、弁２４の開度が少なくすることで、２次圧が規定圧力に下げられる。
【００７１】
以下同様に、圧力調整弁１２の圧力設定スプリング６０のスプリング荷重で決まる２次側規定圧力に対するパイロットポートＰＬに加わる２次圧による力の大小関係に応じた弁切替えにより、主弁１０のピストンシリンダ機構１５は２次圧を規定圧力に保つように弁２４を開閉動作し、これによって２次側の水噴霧ヘッドに供給される加圧用水が規定圧力に調整される。
【００７２】
水噴霧ヘッドからの放水により火災が消火したら、電導弁３０を閉鎖する。電導弁３０を閉鎖すると圧力調整弁１２の１次圧ポートＰ１に対する１次側加圧水の供給が断たれ、このとき圧力調整弁１２は左側の切替位置にあるが、パイロットポートＰＬの圧力がかかっているので、シリンダポートＣＬと２次圧ポートＰ２の連通による流通量は初期状態よりも多い。
【００７３】
さらに、シリンダポートＣＬと２次圧ポートＰ２の間は閉鎖遅延弁１４のバイパス流路で連通されている。このため、第１シリンダ室１８の１次圧にある加圧水は、圧力調整弁１２の第２弁体１００の絞り流量と閉鎖遅延弁１４で決まる絞り流量の総流量で主弁１０の２次側に流れ、１次シリンダ室１８の圧力が低下する。
【００７４】
この第１シリンダ室１８の圧力の低下に伴い、ピストン１６が弁２４を閉じる方向に弁２４が完全に閉まる間際まで早くストロークし、その後、弁２４が完全に閉まる間際では、パイロット圧力ＰＬの圧力の低下により第２弁体１００が初期状態のほぼ閉じた状態となり、閉鎖遅延弁１４の流量のみとなり、弁２４が緩やかに閉じる方向にストロークし、衝撃を起こすことなく弁２４を閉鎖し、再び１次側に加圧水が充満された初期状態に復旧する。
【００７５】
一方、圧力調整機構を定期的に点検する際の動作試験において、テスト用制水弁３４の２次側のテスト回路が使用される。このテスト回路は主弁１０を開いても水噴霧ヘッド側に水を放水することなく、実際に加圧水を放水したと同等な実放水試験ができる。
【００７６】
即ち、テスト時にはバタフライ弁１１を閉鎖し、テスト用制水弁３４を圧力調整弁１２側からテスト用放水弁３８側に切り替える。この状態で例えば電動弁３０を遠隔操作により開くと、１次側の加圧水が圧力調整弁１２を経由してピストンシリンダ機構１５の第１シリンダ室１８に供給され、ピストン１６がスプリング２２に抗して出力し、弁２４を開くことで２次側に加圧水を流す。
【００７７】
２次側に流れ込んだ加圧水は、テスト用制水弁３４からテスト用放水弁３８を通って排出される。このときテスト用放水弁３８は例えば主弁１０の２次側に接続している水噴霧ヘッド数に対応した放水流量を流し、実際に水噴霧ヘッドから放水したと同じ動作状態が得られる。
【００７８】
自動排水弁３６はテスト用放水弁３８を閉じたときに自動的に開いて、主弁１０からの加圧水を排水する。このテスト時には圧力調整弁１２のパイロットポートＰＬには主弁１０の２次圧が加わらないことから、圧力調整動作は行われない。
【００７９】
図３は、図１，図２の圧力調整機構に使用した本発明の圧力調整弁１２の実施形態を示した断面図である。
【００８０】
図３において、本発明の圧力調整弁１２は、ボディ４２の上部にケース４４を装着し、その上部にキャップ４５を装着している。ボディ４２の右側には１次圧ポートＰ１が設けられ、ボディ４２の左側にはパイロットポートＰＬが設けられている。
【００８１】
またボディ４２の下部には２次圧ポートＰ２が設けられている。更にボディ４２に内蔵したスプール弁７０に直交した破線の位置には、シリンダポートＣＬが設けられている。このシリンダポートＣＬは、図３の直交する断面を表わした図４から、その位置が分かる。図４のシリンダポートＣＬに対抗した位置には閉鎖遅延弁１４が組み込まれている。
【００８２】
再び図３を参照するに、ボディ４２の左側に設けたパイロットポートＰＬは、ボディ４２の上部側に設けたダイヤフラム圧力室４６に連通している。ダイヤフラム圧力室４６には、ゴム製のダイヤフラム４８が組み込まれ、ダイヤフラム４８の中央部は２枚の押さえ金５０，５２により支持され、押さえ金５０の上部の埋め込みボルト５６に押さえ金５２を通し、ナット５８で固定している。
【００８３】
ダイヤフラム４８の押え金５２とケース４４の上部のスプリングシート６２の間には、調整目標となる規定圧力を設定するための圧力設定スプリング６０が組み込まれている。圧力設定スプリング６０の上部のスプリングシート６２に続いては調整ボルト６４がねじ込み固定され、ロックナット６６により調整ボルト６４による圧力設定スプリング６０のスプリング荷重を決めるストローク長が設定される。
【００８４】
ボディ４２の右側に設けた１次圧ポートＰ１は、ボディ中央の１次圧導入室７６に連通している。１次圧導入室７６の上部にはダイヤフラム圧力室４６に至るスプール穴７２が形成され、また１次圧導入室７６の下部に装着したプラグ８０にもスプール穴８４が設けられ、上下のスプール穴７２，８４に摺動自在にスプール弁７０を組み込んでいる。
【００８５】
スプール弁７０は、上部先端をダイヤフラム４８の押え金５０の下部に当接しており、スプール弁７０の下端はプラグ８０に続いて下部よりねじ込んだプラグ８８の端面に当接している。またスプール弁７０の１次圧導入室７６の組込み位置にはバルブスプリング９０が組み込まれ、スプール弁７０を上方に付勢している。
【００８６】
スプール弁７０の上部のスプール穴７２の位置、及びスプール弁７０の下部のプラグ８０のスプール穴８４の位置のそれぞれにはシール７４，８６が設けられ、ダイヤフラム圧力室４６と１次圧導入室７６との間、及び１次圧導入室７６とその下の２次圧導入室７８の間を密閉状態に仕切っている。なお、プラグ８０のボディ４０に対する組込み部分にもシール８２が設けられている。ここで、シール７４，８２，８６としては例えばＯリングが使用される。
【００８７】
スプール弁７０は内部軸方向に内部通路９６を形成している。内部通路９６は、スプール弁体７０の上部側で１次圧導入室７６に開放したスプール穴７２の下側の台形部に対し連通穴９８を設けて連通している。 １次圧導入室７６内でバルブスプリング９０の上部を形成しているフランジ状の部分は、１次圧導入室７６に対するスプール穴７２に続く大径穴の開口部に形成した弁座９４によってスプール弁７０の第１弁部を構成する。このため、弁部９２は第１弁体となり、弁座９４は第１弁座となる。この第１弁部はダイヤフラム４８が圧力設定スプリング６０に抗して上方に移動すると、第１弁体９２が第１弁座９４に当接し、１次圧導入室７６を介して連通していた１次圧ポートＰ１とシリンダポートＣＬとの連通を切り離す。
【００８８】
スプール弁７０の内部通路９６は、２次圧導入室７８に位置するスプール先端の開口部を第２弁部の第２弁体１００としており、このスプール先端が当接するプラグ８８の当接面を第２弁座１０２としている。図示のスプール弁７０の初期位置で、２次圧導入室７８に位置する内部流路９６のスプール下端部の第２弁体１００は、プラグ８８の当接面と第２弁座１０２に当接して連通を遮断している。
【００８９】
ここで、第２弁体１００と第２弁座１０２の間には密閉用のシールは設けられておらず、逆に第２弁体１００を構成するスプール下端部は周囲のエッジ部分がアール状に丸められている。このため、圧力が高い１次圧導入室７６からスプール弁７０の内部通路９６を通って、２次圧ポートＰ２に絞られた加圧水の流れが定常的に生ずることになる。
【００９０】
なお、第２弁体１００と第２弁座１０２の間にシールを設けていないのは後述する閉鎖遅延弁１４で、バイパス通路１０４を完全に閉めて設定してしまった場合に主弁１０が閉弁できないという事態を防ぐために、わずかな排水路を設けている。
【００９１】
この加圧水の流れは、図１，図２にように平常時の主弁１０の閉鎖状態で、主弁１０の第１シリンダ室１８と２次側との間に２次側配管の温度差等による差圧が生じても、シリンダポートＣＬと２次圧ポートＰ２の間のスプール弁７０の内部通路９６を通るわずかな流れにより、差圧をなくすようになる。
【００９２】
次に図４の閉鎖遅延弁１４を説明する。閉鎖遅延弁１４は、ニードル弁１０５を備えており、ニードル弁１０５はバイパス通路１０４に先端を挿入している。バイパス通路１０４はシリンダポートＣＬに至るシリンダポート連通部７５に、スプール弁７０の周囲を通って連通している。
【００９３】
バイパス通路１０４はニードル弁１０５を通過した後、閉鎖遅延弁１４の内部を通ってバイパス通路１０６によりダイヤフラム圧力室４６に連通し、ダイヤフラム圧力室４６は図３に示したようにパイロットポートＰＬに連通している。即ち閉鎖遅延弁１４は、図４のシリンダポートＣＬと図３のパイロットポートＰＬとを結ぶバイパス通路１０４にニードル弁１０５を設け、バイパス流量を決めている。
【００９４】
ニードル弁１０５の背後には調整ボルト１１０が一体に形成され、調整ボルト１１０はプラグ１０８にねじ込まれ、調整ボルト１１０の締め込み又は緩めにより、バイパス通路１０４に対するニードル弁１０５の押し込み量を変え、ニードル弁１０５の開度を決める。調整ボルト１１０によるニードル弁１０５の調整位置は、ロックナット１１２による締付けで固定される。
【００９５】
次に図５〜図７を参照して、図３，図４に示した本発明の圧力調整弁の動作を説明する。
【００９６】
図５は、図１において水噴霧ヘッドからの放水のため電導弁３０を開いて主弁１０を開放する際の本発明による圧力調整弁１２の動作である。
【００９７】
電導弁３０を開いた場合には、図５（Ａ）における１次圧ポートＰ１に電導弁３０を経由して主弁１０の１次側の加圧水が供給され、１次圧ポートＰ１から１次圧導入室７６に入り、このときスプール弁７０の第１弁体９２は開いていることから、スプール弁７０の周囲を通って、図５（Ｂ）の直交方向に形成しているシリンダポートＣＬに流れ、シリンダポートＣＬから図１の主弁１０の第１シリンダ室１８に加圧水の１次圧を供給する。
【００９８】
このため図１のピストン１６がスプリング２２に抗してストロークし、弁２４を開くことで１次側への加圧水を２次側に流し、水噴霧ヘッドからの放水を始める。主弁１０が開き始めて２次圧が圧力設定スプリング６０のスプリング荷重で決まる規定圧力より低い間は、図５（Ａ）（Ｂ）の動作状態が保たれ、主弁１０の弁２４が開き続けることで２次圧が規定圧力に向かって増加する。
【００９９】
なお、弁２４が開いたことで２次側圧力がダイヤフラム圧力室４６に入ることでダイヤフラム４８を少し押し上げる。そのためスプール弁７０が少し上昇し、下端が第２弁座１０２から少し離れ、２次圧ポートＰ２への流量がわずかに増える。
【０１００】
図６は、主弁１０が開放した後の放水中に、２次圧が規定圧力より高くなった場合の本発明による圧力調整弁１２の動作状態である。主弁１０の２次圧が規定圧力より高くなると、パイロットポートＰＬからダイヤフラム圧力室４６に加わっている２次圧も上昇し、圧力設定スプリング６０をダイヤフラム４８が押し上げる。このダイヤフラム４８の動きに伴ってスプール弁７０が上方にストロークし、第１弁体９２が弁座に当接して、１次圧ポートＰ１と直交方向に位置するシリンダポートＣＬ、即ち図６（Ｂ）のシリンダポートＣＬの連通を遮断する。
【０１０１】
同時に、スプール弁７０が上方に移動したことで、スプール下端部の第２弁体１００が弁座１０２からさらに離れて流路を完全に開く。このため図６（Ｂ）のように、シリンダポートＣＬに主弁１０の第１シリンダ室１８から加わっている加圧水がスプール弁７０の上部から内部通路９６を通って下方の２次圧導入室７８に流れ出し、２次圧ポートＰ２を通って図１の主弁１０の２次側に流れる。
【０１０２】
このシリンダポートＣＬからスプール弁７０の内部通路９６を通って２次圧ポートＰ２に加圧水が流れる際に損失はほとんどなく、第１シリンダ室１８と２次側との差圧に応じて加圧水が速やかに流れて第１シリンダ室１８の圧力を下げ、主弁１０のピストン１６が素早く動いて弁２４を閉じる方向に移動することで、上昇した２次圧を規定圧力に低下させる。
【０１０３】
なお、同時に閉鎖遅延弁１４を介してシリンダポートＣＬからパイロットポートＰＬへも流れるが、２次圧ポートＰ２への流量の方が多い。
【０１０４】
もちろん、図６の状態から主弁１０の２次圧が規定圧力より低下すると、再び図５の動作状態に戻り、２次圧を規定圧力に回復するように主弁１０の弁２４を開くように駆動する。
【０１０５】
図７は、水噴霧ヘッドからの放水により消火が完了して主弁１０を閉鎖するときの本発明による圧力調整弁１２の動作である。図１で開放状態にあった電動弁３０を閉じると、圧力調整弁の１次圧ポートＰ１に対する加圧水の供給が断たれる。
【０１０６】
パイロット弁３０を閉めたときは、パイロットポートＰＬの２次圧がダイヤフラム４８を加圧しているために、スプール弁７０が初期状態よりいくらか上昇しており、第２弁体１００が少し上昇している。そのため、シリンダポートＣＬの加圧水は、第２弁体１００を流れる流量と、閉鎖遅延弁１４を構成するニードル弁１０５の絞り流量で決まる加圧水の流量との合計量で第１シリンダ室１８の圧力を低下させ、弁２４を閉じる方向に早くストロークさせる。
【０１０７】
その後、弁２４が完全に閉まる間際になると、パイロットポートＰＬの２次圧が低下するため、図７（Ａ）（Ｂ）のように、ダイヤフラム４６が初期位置に戻り、実質的に図７（Ｂ）に示すシリンダポートＣＬとボディ下側の２次圧ポートＰ２の連通が遮断される。
【０１０８】
すると、図７（Ｂ）に示すように、圧力調整弁１２に設けている閉鎖遅延弁１４を構成するニードル弁１０５の絞り流量で決まる加圧水の流れのみでシリンダポートＣＬからパイロットポートＰＬを介して２次側に排水され、この加圧水の流れに応じた主弁１０の第１シリンダ室１８の圧力低下に伴い、徐々にピストン１６がスプリング２２に押されて、閉鎖遅延弁１４の遅延量で決まる所定時間後に弁２４がゆっくり閉鎖し、水噴霧ヘッドからの放水を停止する。
【０１０９】
ここで、主弁１０の停止時における第１シリンダ部１８から主弁２次側への加圧水の流れは、図７に示した閉鎖遅延弁１４のニードル弁１０５で決まる絞り量に加え、そのときのスプール弁７０の内部通路を通る第２弁体１００の漏れ量を加えた量として流れるが、第２弁体１００の閉鎖状態での漏れ量はごくわずかであり、実質的には閉鎖遅延弁１４のバイパス量で決まる閉鎖遅延が行われる。
【０１１０】
図８はパイロット弁３０を閉じてから弁２４が完全に閉まるまでの従来と本実施形態の弁２４の動作比較を表す図であり、同一時間で弁を閉鎖させた場合の動作を示す。縦軸にシリンダ室の圧力を横軸に示す。
【０１１１】
点線ａは従来の圧力変化の推移であり、オリフィス流路１８０，２５０，３０２からのみ圧力低下が行われるので、一定の傾きで圧力が低下し、一定の速度で弁が閉まっていく。その為、所定時間ｔ１位内に弁が完全に閉まるようにするためには、オリフィス流路１８０，２５０をやや多めの流量に設定しなくてはならない。
【０１１２】
実線ｂは本実施形態の圧力変化の推移であり、時間ｔ２までの実線ｂに示すようにパイロット弁３０を閉じたときは、第２弁体１００及び閉鎖遅延弁１４の両方から流れるため、点線ａよりも早く圧力低下を行うことができ、弁２４が従来より閉まる方に早く動く。圧力が低下していき所定圧力まで低下すると、時間ｔ２において第２弁体１００が閉じ、その後の弁２４が完全に閉鎖するまでは閉鎖遅延弁１４のみで決まる流量で圧力低下していく。よって、弁２４が緩やかに閉鎖していく。つまり、従来と同じ時間ｔ１で完全に閉鎖するように設定する場合、第２弁体１００と閉鎖遅延弁１４を使用して弁２４が完全に示す直前まで早く閉めることができるために、閉鎖遅延弁１４の絞り流量を従来のオリフィス流路の絞り流量より少なく設定することができ、残りのｔ１−ｔ２の時間でゆっくり閉めることができるので閉鎖時の衝撃を抑えることができる。
【０１１３】
尚、上記の実施形態にあっては、圧力調整弁１２のボディ４２に閉鎖遅延弁１４を一体に組み込んでいるが、ボディ４２にバイパスポートを設け、このバイパスポートに閉鎖遅延弁を配管により外部接続してもよい。
【０１１４】
また上記の実施形態は、バイパス絞り量を可変できるニードル弁を閉鎖遅延弁に使用する場合を例にとるものであったが、バイパス量をバイパス通路にオリフィス等を設けてバイパス量を固定的に設置した閉鎖遅延弁であってもよいことはもちろんである。
【０１１５】
また、上記の実施形態は、閉鎖遅延弁をシリンダポートＣＬとパイロットポートＰＬを結んだ構成であるが、シリンダポートＣＬと２次圧ポートＰ２を結ぶ構成であっても良い。
【０１１６】
また上記の実施形態は、トンネル消火設備に用いられる自動弁を主弁とした場合の圧力調整を例にとるものであったが、これ以外に屋内のスプリンクラー消火設備の分岐管に設けているピストンシリンダ機構をアクチュエータとして備えた自動警報弁を主弁として、本発明による圧力調整弁で圧力調整を行うようにしても良く、本発明が制御対象とする主弁による限定は受けず、適宜の主弁を対象として圧力調整を行うことができる。
【０１１７】
【発明の効果】
以上説明してきたように本発明によれば、主弁を開いた水噴霧ヘッドからの放水中に主弁２次圧が調整目標としての規定圧力より高くなると、内蔵したパイロット弁機構が１次圧ポートからシリンダポートを切り離し、切り離した
シリンダポートを２次圧ポートに連通し、主弁シリンダ室の加圧水を主弁２次側に低損失で流すため、２次圧の変動に対する圧力調整のための主弁の追従性が高められ、応答性の良い２次側圧力を規定圧力に保つ圧力調整が実現できる。
【０１１８】
また主弁シリンダ室からの加圧水を圧力調整弁を通して主弁２次側に流すことで圧力を調整しているため、主弁シリンダ室から加圧水を大気開放の配水管に流す従来の圧力調整弁のような配水管が不要となり、施工が簡単でコストも安くできる。また、冬場の冷気による配水管を経由した圧力調整弁の凍結を防止できる。
【０１１９】
また、弁を閉める際には、途中までは第２弁部及び閉鎖遅延弁との両方から主弁２次側に流し、弁を閉める間際に閉鎖遅延弁のみの排水となるので、弁を閉めるときの衝撃を抑えることができる。
【０１２０】
また、第２弁部はシール構造となっていないので、もし閉鎖遅延弁によるバイパス流路が閉ざされたとしても、第２弁部からわずかずつ排水されるので主弁が閉じないということを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の圧力調整弁を用いた主弁の圧力制御機構の説明図
【図２】図１につき本発明の圧力調整弁をシンボル表現した主弁の圧力制御機構の説明図
【図３】本発明による圧力調整弁の実施形態を示した断面図
【図４】図３に直交する方向の断面図
【図５】電動弁を開いた主弁開放時の本発明による圧力調整弁の動作説明図
【図６】水噴霧ヘッド放水中に主弁２次圧が規定圧力より高くなった時の本発明による圧力調整弁の動作説明図
【図７】電動弁を閉じた主弁閉鎖時の本発明による圧力調整弁の動作説明図
【図８】主弁を閉じるまでの従来と本実施形態の動作比較を説明する図
【図９】主弁シリンダからの加圧水を圧力調整弁を通して大気開放の排水管に流す大気側排水方式の圧力調整機構の説明図
【図１０】図９の圧力調整弁をシンボル表現した大気側排水方式の圧力調整機構の説明図
【図１１】大気側排水方式の圧力調整機構を主弁と圧力調整弁の概略構造で示した説明図
【図１２】図１１について電動弁を開いた主弁開放時の動作説明図
【図１３】図１１について水噴霧ヘッド放水中に主弁２次圧が規定圧力より高くなった時の動作説明図
【図１４】図１１について電動弁を閉じた主弁閉鎖時の動作説明図
【図１５】主弁シリンダからの加圧水を圧力調整弁を通して主弁２次側に流す２次側排水方式の圧力調整機構の説明図
【図１６】図１５の圧力調整弁をシンボル表現した大気側排水方式の圧力調整機構の説明図
【図１７】図１５，図１６で使用する圧力調整弁の構造を示した断面図
【符号の説明】
１０：主弁
１１：バタフライ弁
１２：圧力調整弁
１４：閉鎖遅延弁
１５：ピストンシリンダ機構（主弁アクチュエータ）
１６：ピストン
１８：第１シリンダ室
２０：第２シリンダ室
２２：スプリング
２４：弁
２６：止め弁
２８：オリフィス
３０：電動弁（主弁起動停止用）
３２：手動起動弁
３４：テスト用制水弁
３６：自動排水弁
３８：テスト用放水弁
４０：圧力スイッチ
４２：ボディ
４４：ケース
４５：キャップ
４６：ダイヤフラム圧力室
４８：ダイヤフラム
５０，５２：押え金
５６：埋込みボルト
５８：ナット
６０：圧力設定スプリング
６２：スプリングシート
６４：調整ボルト
６６：ロックナット
７０：スプール弁
７２：８４：スプール穴
７４，８２，８４：シール（Ｏリング）
７６：１次圧導入室
７８：２次圧導入室
８０，８８：プラグ
９０：バルブスプリング
９２：第１弁体
９４：第１弁座
９６：内部通路
９８：連通穴
１００：第２弁体
１０２：第２弁座
１０４，１０６：バイパス通路
１０５：ニードル弁
１０８：プラグ
１１０：調整ボルト
１１２：ロックナット
Ｐ１：１次圧ポート
Ｐ２：２次圧ポート
ＣＬ：シリンダポート
ＰＬ：パイロットポート

Claims (4)

1. 加圧水を供給する配管に設置された主弁の開閉用ピストンシリンダ機構に対し、ピストンで仕切られた一方の第１シリンダ室に１次圧と２次圧を切替え導入し且つ他方の第２シリンダ室に常時２次圧を導入し、前記第１シリンダ室に対する１次圧と２次圧の切替えに対応した前記ピストンの動きにより弁体を開閉動作して２次圧を規定圧力に調整する圧力調整弁に於いて、
   前記主弁の１次側を接続して１次圧を導入する１次圧ポートと、
   前記主弁の第１シリンダ室を接続するシリンダポートと、
   前記主弁の２次側を接続して２次圧を導入する２次圧ポートと、
   前記主弁の２次側を接続して２次圧をパイロット圧として導入するパイロットポートと、
   調整目標となる主弁２次側の規定圧力を設定する圧力設定スプリングと、
   前記圧力設定スプリングの力と前記パイロットポートから導入された２次圧の力がバランスする位置に変位するするダイヤフラムと、
   前記ダイヤフラムの変位に連動し、前記２次圧が規定圧力より低い場合は、前記１次圧ポートを前記シリンダポートに連通して１次圧を前記第１シリンダ室に供給し、前記２次圧が規定圧力より高い場合は、前記１次圧ポートから前記シリンダポートを切り離し、シリンダポートを前記２次圧ポートに連通するパイロット弁機構と、を備え、更に、
   前記シリンダポートと前記２次圧ポートまたは前記パイロットポートとの間に、絞り込まれたバイパス経路を形成して前記主弁の第１シリンダ室の加圧水を主弁２次側に流す閉鎖遅延弁を設けたことを特徴とする圧力調整弁。
2. 請求項１記載の圧力調整弁に於いて、前記閉鎖遅延弁は、前記シリンダポートと前記２次圧ポートまたは前記パイロットポートとの間に形成したバイパス経路に絞り調整自在なニードル弁を設けたことを特徴とする圧力調整弁。
3. 請求項１に記載の圧力調整弁に於いて、前記パイロット弁機構は、
   前記ダイヤフラム圧力室、シリンダポート連通部、１次圧導入室及び２次圧導入室を順番に通って形成したスプール穴と、
   前記スプール穴に摺動自在に収納されたスプール弁と、
   前記シリンダポート連通部と前記１次圧導入室との間を開閉する前記スプール弁に一体形成した第１弁部と、
   前記パイロットポートの圧力上昇による前記第１弁部の閉鎖方向の制御に関連して開放方向に制御し、前記パイロットポートの圧力低下による前記第１弁部の開放方向の制御に関連して閉鎖方向に制御する第２弁部と、を備えたことを特徴とする圧力調整弁。
4. 請求項３記載の圧力調整弁に於いて、
   前記第１弁部は、前記１次圧導入室のスプール穴開口部に形成した弁座と、前記スプール弁外周の前記１次圧導入室の位置にフランジ状に形成された弁体とで構成し、
   前記第２弁部は、前記シリンダポート連通部からスプール内部を通って前記２次圧導入室のスプール先端に開口する内部流路と、該内部流路が開口するスプール先端部に形成した弁体と、前記スプール先端部の弁体が当接するプラグ部材の当接面である弁座とで構成したことを特徴とする圧力調整弁。

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