JPH0470915B2 - - Google Patents

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【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、炭化水素などの燃料が点火されて急
速に広がる火焔や爆発を鎮火するための鎮火器に
関し、特に鎮火用の圧力ガスを放出する弁部材と
この弁部材の作動状態を感知して報知するための
感知部材とを備えた鎮火器用弁装置に関する。

［従来の技術］ 上記機能を有する弁とその特定用途の状況は、
本出願で引用される米国特許第４，579，315号に
記載されている。この弁においては、ピストン又
はポペツト弁部材が機械的引掛装置で準備状態に
保持されているが、通常それは放出ポートから急
速に放出しようとする加圧された液化ガスを閉じ
込めている。この引掛け装置を外すには、弁部材
に掛る圧力差には関係ない僅かな動き、低摩擦，
低慣性で行われる。引掛け外しは適当な検出器の
出力に反応して電気的に作動されるか又は手で作
動される。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、鎮火剤を充填した弁装置を複数個組
合せて使用するような場合、１つ又は複数個の弁
装置を最も効果的に作動させるには、指示ランプ
表示のようなテレメータ又は遠隔表示で、(1)鎮火
剤ガス圧が予定の鎮火能力以下の数値に下つたこ
と及び(2)ガス放出中であることを表示することが
必要である。これらの表示のうち第１の表示は比
較的低速度の反応装置でよいが、第２の表示は特
に急速（数ミリセカンド）を要する。これは、若
し複数の弁装置のうちの第１の弁装置の放出が、
検出された火に対し不充分であれば（又はこの第
１の弁装置が機能せず、火災信号に反応して放出
しないならば）、次位の弁装置が殆んど同時に火
災信号に対して作動出来るようになつていなけれ
ばならないからである。

本発明の主たる目的は、上記の必要性を満足さ
せ得る改良された弁装置を提供することにあり、
特に複数個の組合せで使用した場合に１個だけを
作動させるか、あるいは必要に応じて連続的に作
動させるような使用に適した弁装置を提供しよう
とするものである。

本発明の他の目的は、弁装置に規定閾値以下の
圧力低下のあることを電気的に表示するか、弁装
置からの鎮火剤の放出を殆んど即座に報知する機
能を単一の圧力反応ユニツトによつて達成できる
ようにすることにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、上流室に連結したボトル内に加圧下
で鎮火剤を充填し、通常は閉じた状態に釣合つて
いる弁部材の急速開作動によつて前記ボトル内の
前記鎮火剤を下流室を介して急速放出させる鎮火
器の弁装置であつて、該弁装置は鎮火剤放出感知
部材を含み、該鎮火剤放出感知部材は、非作動位
置と作動位置間に動く作動部品の機械的変位に反
応して切換を行うスイツチと、該スイツチの作動
部品と作動的に関連された液圧反応可動ピストン
手段とを含み、前記ピストン手段は、前記上流室
の圧力にのみ反応する比較的小さい面積のヘツド
端部と、前記下流室の圧力にのみ反応する比較的
大きい面積の尾端部、前記ヘツド端部及び尾端部
との間に設けた通気手段、該通気手段を前記ヘツ
ド端部から遮断し、その結果前記ヘツド端部を前
記上流室の圧力下におくよう遮断する第１のシー
ル手段及び前記通気手段を前記尾端部から遮断
し、その結果前記尾端部を前記下流室の圧力下に
おくよう遮断する第２のシール手段を有すること
を特徴とする。

［作用］ 前記ヘツド端部、前記尾端部はそれぞれ、同軸
的に関連した第１，第２の封入ピストン部品によ
つて実現され、単一のスイツチが第１及び第２の
封入ピストン部品によつて作動され、これらのピ
ストン部品はスイツチ作動方向から離れる方向に
装着されている。第１のピストン部品は面積が小
さく、そのスイツチ作動関係は第２の（大きい面
積）ピストン部品と衝合して行われる。この第１
のピストン部品は、上流の弁室すなわち弁部材
（ポペツト）の閉じられた位置より上流側への液
圧連結を介して鎮火剤充填圧に絶えず反応してい
る。この上流側で感知される圧力が上記の予定範
囲以上にある限り、ねばりのある負荷力が超克さ
れてスイツチの機械的作動装置が維持されるが、
範囲以下に圧力低下があると機械的作動が解除さ
れ、スイツチの状態が変る。第２のピストン部品
の下流側は比較的大きい面積からなり、弁の下流
室へ、液圧連結を介して絶えず曝されている。通
常、下流室は大気圧下にあるが、鎮火剤放出によ
つて一時的に圧力が上昇し第２のピストン部品が
一時的にねばりのある負荷力に加わるようにな
り、直ちに電気スイツチの作動を終らせる。

［実施例］ 第１図において、本発明は、上流室１１を形成
しつつ上方に突出するねじ切り入口ポートを有す
る弁装置１０に適用して示されている。この入口
ポートに、加圧液化鎮火剤ガスの急速放出（第１
図に図示しない出口ポートを介して）のためにひ
つくり返した形でボトル１２が載置されている。
例示のために、鎮火剤液が１３の位置に示され、
液体はハロゲン1301で知られるフレオンベースの
デユポン社製品である。この鎮火剤は液体で窒素
のような促進ガスの中に保存され、放出時に素早
くガス状態に変る。ゲージ１４が外部に見える
が、ボトル内の加圧状態を示す。以下に説明する
ように弁装置１０は、ボトル内部のものを放出す
るのにソレノイド駆動される。ベルクランク１
５，リンク１６そしてクランク１７からなる手動
オーバーライド機構がボトルからの任意放出のた
めにつけることができる。取外しできるロツクア
ウト用のピン１８がクランク１７の予期せぬ作動
を阻止する。そしてピン１８には可撓性の連結用
のケーブル１９がついていてクランク１７から外
されたときの紛失防止となつている。

第２図において、第１図の弁が、垂直軸２２に
沿つた長孔に沿つた孔を有する枠２１からなるこ
とが示され、この垂直軸２２上に入口又は上流室
１１が設けられている。孔は大きな長円形部から
なる放出ポート２４と横向きに連通する大きな凡
そ中央部の下流室２３によつて特徴づけられる。
上流室及び下流室１１と２３との間に、滑かな円
筒形のランド２５が円筒状のピストン弁部材（又
はポペツト）２６を受入れ支持し、別々の弾性Ｏ
−リングが弁部材２６の２本の周縁溝内に設けら
れ、図示したように弁部材２６が閉じられた上方
位置にあるとき下流室２３から加圧された鎮火剤
液が洩れないよう二重にシールしている。下流室
２３の下側の垂直軸２２上の孔が補助的に穿た
れ、フランジブツシユ２７と弾性材からなる環状
の緩衝材２８が入る肩部を形成している。コレツ
ト２９の環状ベースリングはフランジブツシユ２
７内の肩部にあり、弁部材軸３０の細長い円筒表
面のための半径方向の支持をしており、その弁部
材軸３０は弁部材２６と一体に形成され、長軸方
向に穿孔され弁部材２６の圧力反応に際して慣性
遅延を最小にするようになつている。

枠２１はカツプ形状の枠端部材３１で延長され
て枠２１にボルトで固定され、ソレノイドコイル
３２及び関連するトロイダルコアを同軸的に収納
するキヤビテイを形成する。このコアは高透磁性
の磁束透過材からなり、上方で半径方向に延びる
環状部３５と一体に連結される内環状脚３３，外
環状脚３４からなり、枠２１の底面の孔３６に同
軸的に嵌合されている。ソレノイドのトロイダル
磁束路は内環状脚３３−外環状脚３４の底端と環
状の接片板３７との間の短いエアギヤツプを介し
て閉じられ、この接片板３７はスリーブ状の接片
軸３８に対して滑動するように支えられ、内環状
脚３３の円筒状孔上で案内される。弁部材軸３０
の細径の底端部は枠端部材３１の底部の中心孔３
９に案内されている。

第２図に示すように機械的に引掛けられた閉じ
られた弁を維持するために弁部材軸３０は細径部
４０で示す位置で細くなり、半径は小さくなるが
円周部が長い肩部を形成し、好ましくは、カムと
して機能するために半径平面に対してきつちり10
度をなす傾斜面をなす。コレツト２９は一定の角
度で配位された複数の細長いコレツト指４１を有
している。各コレツト指４１はその長さ方向に沿
つた抵抗を受けない弾性により半径方向に移動す
るコレツト端４２を有する。各コレツト端４２の
外形は傾斜αを有する踵状となつてコレツト端４
２が内側へ指向した際軸肩部（細径部４０の隣
り）へ係合するようになつている。内環状脚３３
の孔に滑動する短いスリーブ４３が図示した位置
にあり、弁部材２６の上流側で高圧になつたとき
に、図示した通常閉じられた状態から弁部材２６
が外れるのを阻止している。第１のコイルスプリ
ング４４がフランジブツシユ２７と滑動リング４
５との間に圧縮されているが、全てのコレツト端
４２の半径方向の外方に伸びる肩部と衝合する滑
動リング４５によつて圧縮状態にある。スリーブ
４３が滑動リング４５に対して軸の上方へ駆動す
るように衝合しており、ソレノイドが作動される
と、コレツト端４２と肩部で係合しているリング
を引離す。第２のコイルスプリング４６は接片軸
３８の肩部とコレツト２９の低い方の指の端部と
の間に圧縮されており、機械的衝撃で弁が不意に
開いたりしないようにしている。

ソレノイドの作動には爆発検出器（図示しな
い）による出力信号でソレノイドコイル３２が励
起されることも含む。ソレノイドコイル３２が励
起されると接片板３７が内環状脚３３−外環状脚
３４に対する隙間を閉じさせ、これにより接片軸
３８を、コレツト端４２に対してスリーブ４３が
上方に移動するように駆動する。この移動によつ
てスリーブ４３内の上方及び下方のランドがコレ
ツト端４２を半径方向の内側へと抑制している状
態が解除されるのでコレツト端４２は半径方向の
外向きに、弁部材２６（係合する傾斜αの外方へ
のカム作動に助けられて）上にかかる圧力ガスの
軸方向で下向きの力に素早く反応して動き、それ
によつて弁部材２６を開放してガスの下降と緩衝
材２８の衝撃を得る。弁部材２６は直ちに開かれ
鎮火剤ガスが放出ポート２４を通して枠２１の横
方向へと放出される。

外部機構を構成しているベルクランク１５−リ
ンク１６−クランク１７は手動又はその他の作動
によつてスリーブ４３とコレツト端４２との引掛
けを外す手段として作用する。枠端部材３１は、
その間にベルクランク１５をピン５２で支持する
サイドアーム５０，５１（５１はピン５２を間に
して紙面に関して上側に位置するので図示されな
い）を一体に含み、更にその間にクランク１７を
ピン５５で支持する一対のラグ又はトラニオン５
３−５４（５４はピン５５を間にして紙面に関し
て上側に位置するので図示されない）を一体に含
む。圧縮スプリング５６がクランク１７を絶えず
第２図に示す位置へ付勢し、そのスプリング５６
はクランク１７上のテールストツパで制限されて
いる。クランク１７の横孔５８はスプリング５６
の横外方に位置し、第１図に関連して記載されて
いるロツクピン１８を受容するようになつてい
る。

クランク１７の先端にはピン５７が設けられて
おり、このピン５７はベルクランク１５をピン５
２を中心として時計方向に回動させるように操作
すると図中上方に変位する。ここでは図示されて
いないが、枠端部材３１の底部壁には下端側がピ
ン５７の先端に係合し、上端側が接片板３７に係
合した可動ピンが挿設されている。この可動ピン
はばね部材により図中下方に付勢されており、ベ
ルクランク１５の操作によりピン５７が上動する
と、可動ピンが接片板３７を上方に変位させるこ
とにより、前述した動作で弁部材２６が開にされ
る。

第３図は第２図に示された弁装置に組合されて
その圧力低下及び作動状態を報知するために必要
な圧力作動ユニツト６０（鎮火剤放出感知部材）
の構成を示す。この圧力作動ユニツト６０は、第
４図に示すように、枠２１と枠端部材３１とで形
成された収納空間に収容されている。すなわち、
枠２１と枠端部材３１とを横方向に延長させ（第
３図では便宜上、横に倒した状態で示されてい
る）、その延長部に収納空間を形成している。特
に、枠２１の延長部には圧力連結部６１，６２が
それぞれ設けられ、第３図に示された圧力連結部
６１は第２図に示された圧力連結部６１を介して
上流室１１に連通し、圧力連結部６２は下流室２
３に連通するようにされている。

圧力作動ユニツト６０は電気的なスイツチ６３
と２つの独立機能を果すための機械的作動関係に
ある。２つの機能とは、 (1) ボトル１２（及び上流室１１）内の鎮火剤放
出圧力が予め定められた値より小さくなつた場合
にスイツチ６３の状態を変える。

(2) 弁のガス放出作動の場合にスイツチ６３の状
態に一時的に同じ変化をもたらすことである。

特に、圧力作動ユニツト６０は予め組立てられ
た副組立体であり、段々のついた外部輪郭を有す
る機械加工された枠体６４の内側に又はそれに連
結されており、一連の弾性体Ｏ−リング６５−６
６−６７が、枠体６４と圧力作動ユニツト６０が
入つている弁の枠２１の孔との間の周回りで、軸
方向に互いに間隔をとつて設けられた３つの領域
６８−６９−７０で圧力液体を圧力下にそれぞれ
封入する。圧力作動ユニツト６０はこの弁の枠２
１の孔内にねじ７１によつて固定され、コツプ状
の枠端部材３１が枠２１にボルトで固定されたと
き完全に囲まれるが、その際弾性Ｏ−リング７２
が枠端部材３１と枠体６４との間の肩部に圧縮さ
れる。コツプ状のブツシユ７３がねじ７４で固定
されねじ７５で枠体６４の孔に対して密閉され
る。ブツシユ７３はスイツチ組立体６３を固定す
る手段であつてその作動釦７６が軸方向で圧力作
動ユニツト６０のピストン部品と対向する。

第１の比較的小さい面積のピストンヘツド端部
８０が、枠体６４の径の細い内側端部の孔の中に
軸８１で案内されている。ベロー８２がピストン
ヘツド端部８０の頭部端と枠体６４の細径端との
間の軸方向ギヤツプＧを被覆し、上流室１１の圧
力が唯ピストンヘツド端部８０の頭部端部のみに
（６１−６８を介して）加えられるように、すな
わち、ピストンヘツド端部８０が作動釦７６の方
向へ押圧されるようになつている。ベロー８２は
金属製であり、軸方向への移動に抵抗する力、す
なわち、ピストンヘツド端部８０の圧力による変
位に抗する力を発揮する。

第２の比較的大きい面積を有するピストンは単
品構造を持つが２個の部品からなる。１つはコツ
プ形状のピストン部品８５であり、枠体６４の反
対側の孔の中で密閉された軸移動を行うための周
囲パツキング押え８６であり他の１つはピストン
部品８５内であつてその閉端部にある頭部付の軸
部品８７である。軸部品８７は同軸的にスプリン
グ８８を圧縮して固定ブツシユ７３と軸部品８７
の頭部との間に作用し、絶えずピストン部品８５
を第３図に示した限定位置の方向、すなわち、枠
体６４の内側の細径端壁に当るまでの位置へと駆
動する。枠体６４の複数の半径方向の通気路８９
が６５−６６の密閉領域間で、大気へ８９′で通
じるマニホールド６９と連通している。

この通気路８９，８９′は、以下のような役目
を持つ。すなわち、後述する動作によつて圧力連
結部６２を介して空間７０に高圧ガスが流入した
際に、この高圧ガスが枠体６４の内壁と周囲パツ
キング押え８６との間の隙間を通してピストン部
品８５のヘツド端部にできる空間に流入する場合
がある。このようにして流入した高圧ガスは、ス
イツチ６３の復旧動作に影響を及ぼすので好まし
くない。通気路８９，８９′はこのような高圧ガ
スを大気中に逃がす役目を果たす。

第３図において、各部品は非作動状態で示され
ている。すなわち、ピストンヘツド端部８０に作
用するガス圧力はなく、２３−６２−７０（そし
てピストン部品８５の尾端部８５′の広い有効範
囲全域に）における下流室圧力は大気圧となつて
いる。ピストンヘツド端部８０の軸８１はピスト
ン部品８５の頭部端と、従つて軸部８７を介して
作動釦７６と圧力で押されて衝合し釣合つてい
る。唯、ボトル１２内に出発圧力（例えば
350psi）が充分に昂まつたときにのみピストンヘ
ツド端部８０がピストン部品８５−軸部品８７
を、スプリング８８及びベロー８２の対抗力に抗
してＧの程度だけ移動させることができる。この
ようにしてこの出発圧力を超えたときのみスイツ
チ６３での作動状態の変化が得られる。そしてボ
トル圧力が漏洩などで出発圧力以下に下がるとス
プリング８８の予め有する力がピストン部品を戻
し、その結果作動釦７６を非作動位置に戻す。説
明されているスイツチ作動は、予定された圧力に
関してボトル圧をモニタにして、圧力によつて作
動されるスイツチ６３の最初の作動状態である。

第３図の構造はスイツチ６３の第２の作動状態
をも示す。この第２の状態において、スイツチ６
３は作動条件下に入り（作動釦７６が押され、ボ
トル１２内で充分に上記の圧力状態にある）、そ
して火災探知器（図示しない）がソレノイド３２
に励起信号を発生させると、それによつて弁部材
２６が開放されて完全に開いた状態に駆動され
る。圧力が下流室２３（それにより更にピストン
部品８５の比較的広い尾端部８５′領域に渉つて）
で一時的に急激に上昇する。この一時的圧力は尾
端部８５′領域と一体になつて、前記のスプリン
グの力の助けを得てピストン部品８５に作用する
比較的大きな一時的な力に展開され、静止摩擦や
慣性抵抗を克服し、ピスン部品８５−軸部品８７
−ピストンヘツド端部８０は、スイツチ６３を戻
してその非作動条件となる方向へ爆発的に促進さ
れる。この一時的反応の速度値は、当初の設計目
的であるスイツチ６３をその非作動状態（最初の
弁部材２６の開きが始まつたとき）に戻すための
の５ミリセカンドを考慮すると、説明した構造で
は２倍以上、すなわち、２ミリセカンド以内であ
るという事実から算定される。

本発明の開示された実施例は概述の全ての目的
に合致している。一旦軸の引掛けが外れると、圧
力ガスの放出が弁を開にするだけではなく、弁の
下流室に一時的に放出ガス圧が自動計測スイツチ
６３を殆んど爆発的に非作動位置へ戻すのに使用
される。更に、同じ自動計測スイツチが、弁の引
掛けを外すときまで絶えず充分なガス圧力（上記
出発圧力）を表示するのにも役立つことを看過し
てはならない。

本発明は好ましい実施例をもとにし詳細に説明
されたが、本発明の範囲を外れずに多くの変形は
可能である。例えば、第３図において、３つの
別々のピストン部品（８０−８５−８７）が示さ
れたが、このことは必ずしもピストン手段が３つ
からなることを意味しない。事実、３つのこの部
品は同じように動きそして同じ変位で作動されて
一体に動いているので単体部品で造られ得る。重
要なことは、ピストンヘツド端部８０の有効領域
がピストン部品８５の尾端の実質的に広い領域に
比較して小さいこと及び周辺シールが周辺通気マ
ニホールドを、上流室圧をヘツド端部にのみ及び
下流室圧を尾端にのみ通じるように局限するよう
に形成されていることである。特に、ヘツド端の
有効面積と尾端の有効面積の比は、ピストン手段
を圧力変化に応じて高速で作動させるために重要
な値であり、ヘツド端の有効面積と尾端の有効面
積との比は、１：1.28から１：４の範囲に設定す
るのが望ましいことが確認されている。

［発明の効果］ 以上説明してきたように本発明の弁装置によれ
ば、ボトル内の鎮火剤圧力の低下を検出すると共
に、鎮火剤の放出を速やかに検出して高速で表示
させることができる。このような弁装置は、複数
個で使用するのに適している。すなわち、火災発
生時に第１の弁装置を作動させ、不充分であれば
即座に次位の弁装置を次々に作動させてゆくとい
うような作動形態をとることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は加圧下で液化鎮火剤ガスを収納した充
填びんへ組込んで示した本発明の火焔鎮火弁装置
を単純化した拡大図である。第２図は第１図に示
された弁装置の垂直断面拡大図である。第３図は
第１図及び第２図の弁部材と共に作動するスイツ
チ作動装置の長手方向部分断面図であり、その作
動状態、特に下流室２３に高圧ガスが流入してピ
ストンヘツド端部８０を図中左方に移動させた状
態を示す。第４図は枠２１と枠端部材３１との関
係を第２図の矢印Ａ方向から見た図である。 図中、１０は弁装置、１１は上流室、１２はボ
トル、１４はゲージ、１５はベルクランク、１６
はリンク、１７はクランク、１８，５５，５７は
ピン、１９はケーブル、２１は枠、２３は下流
室、２４は放出ポート、２５はランド、２６は弁
部材、２７はフランジブツシユ、２８は緩衝材、
２９はコレツト、３０は弁部材軸、３１は枠端部
材、３２はソレノイドコイル、３３は内環状脚、
３４は外環状脚、３５は環状部、３６は孔、３７
は接片板、３８は接片軸、３９は中心孔、４０は
細径部、４１はコレツト指、４２はコレツト端、
４３はスリーブ、４４はコイルスプリング、４５
は滑動リング、４６はコイルスプリング、６０は
圧力作動ユニツト、６１，６２は圧力連結部、６
３はスイツチ、６４は枠体、６５，６６，６７は
Ｏ−リング、７３はブツシユ、７６は作動釦、８
０はピストンヘツド端部、８１は軸、８２はベロ
ー、８５はピストン部品、８５′は尾端部、８７
は軸部品、８８はスプリング、８９は通気路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 上流室１１に連結したボトル１２内に加圧下
   で鎮火剤を充填し、通常は閉じた状態に釣合つて
   いる弁部材２６の急速開作動によつて前記ボトル
   内の前記鎮火剤を下流室２３を介して急速放出さ
   せる鎮火器の弁装置であつて、該弁装置は鎮火剤
   放出感知部材を含み、該鎮火剤放出感知部材は、
   非作動位置と作動位置間に動く作動部品の機械的
   変位に反応して切換を行うスイツチ６３と、該ス
   イツチの作動部品と作動的に関連された液圧反応
   可動ピストン手段とを含み、前記ピストン手段
   は、前記上流室の圧力にのみ反応する比較的小さ
   い面積のヘツド端部８０と、前記下流室の圧力に
   のみ反応する比較的大きい面積の尾端部８５′、
   前記ヘツド端部及び尾端部との間に設けた通気手
   段８９，８９′、該通気手段を前記ヘツド端部か
   ら遮断し、その結果前記ヘツド端部を前記上流室
   の圧力下におくよう遮断する第１のシール手段６
   ５及び前記通気手段を前記尾端部から遮断し、そ
   の結果前記尾端部を前記下流室の圧力下におくよ
   う遮断する第２のシール手段６６を有することを
   特徴とする鎮火器用弁装置。 ２ 前記ピストン手段が前記スイツチの作動位置
   を解除する方向にスプリング付勢されていること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の鎮火器
   用弁装置。 ３ 前記ヘツド端部と前記尾端部との有効比が
   １：1.28から１：４の範囲である特許請求の範囲
   第１項記載の鎮火器用弁装置。 ４ 前記スイツチと前記ピストン手段が、鎮火弁
   体の孔にねじ取付する手段を有する管状体の内側
   であつてそれに維持されるユニツト扱い副組立体
   部品であることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の鎮火器用弁装置。 ５ 前記管状体は、前記尾端部が密閉状態で軸方
   向に滑動係合する比較的大径の孔部と前記ヘツド
   端部が軸方向に可動な細径部を有することを特徴
   とする特許請求の範囲第４項記載の鎮火器用弁装
   置。