JP5956304B2 - Automatic valve device - Google Patents
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Description
この発明は、例えば高速自動車道等のトンネルに設置されて放水ヘッドに加圧水を供給して放水させる自動弁装置の弁体を開閉駆動するアクチュエータの加圧水の排水に用いられる定流量ニードル弁のような流量調整弁に関するものである。 The present invention is, for example, a constant flow needle valve used for draining pressurized water of an actuator that is installed in a tunnel such as a highway and is used to open and close a valve body of an automatic valve device that supplies and discharges pressurized water to a water discharge head. The present invention relates to a flow regulating valve.
従来の散水システムがトンネルに用いられる場合、トンネルの長手方向を所定の距離毎に区切って防火区画を設定し、火災発生時にその火元を含む防火区画を特定し、その防火区画の領域全体に散水する。この散水システムでは、加圧水供給源に接続された主配管が埋設されてトンネル内に敷設され、各防火区画において、分岐配管が主配管から分岐してトンネルの側壁に沿って立ち上がり、その先端に放水ヘッドが接続される。放水ヘッドは防火区画の大きさに合わせて必要な個数が設けられる。各分岐配管には、仕切り弁が設けられ、さらに、その二次側に自動弁装置が設けられる。この自動弁装置は、火災発生時に開いて放水ヘッドに加圧水を供給し、鎮火後閉じて放水ヘッドへの加圧水の供給を停止させる。 When a conventional watering system is used for a tunnel, a fire prevention zone is set by dividing the longitudinal direction of the tunnel into a predetermined distance, and a fire prevention zone including the source of the fire is specified at the time of a fire, and the entire area of the fire prevention zone is specified. Sprinkle water. In this watering system, the main pipe connected to the pressurized water supply source is buried and laid in the tunnel, and in each fire prevention section, the branch pipe branches off from the main pipe and rises along the side wall of the tunnel, and water is discharged at the tip of the water. The head is connected. The required number of water discharge heads is provided according to the size of the fire prevention compartment. Each branch pipe is provided with a gate valve, and further, an automatic valve device is provided on the secondary side thereof. This automatic valve device opens when a fire occurs and supplies pressurized water to the water discharge head, and closes after the fire is extinguished to stop the supply of pressurized water to the water discharge head.
このような従来の自動弁装置は、放水ヘッドに加圧水を供給する自動弁と、自動弁の弁体を開閉駆動するアクチュエータと、アクチュエータに所定圧力に調整された駆動用の加圧水を供給する圧力調整弁と、アクチュエータに対する加圧水の供給が停止した状態で圧力調整弁を経由してアクチュエータの加圧水を排水させる自動排水弁と、などを備えている(例えば、特許文献1参照)。 Such a conventional automatic valve device includes an automatic valve that supplies pressurized water to the water discharge head, an actuator that opens and closes the valve body of the automatic valve, and a pressure adjustment that supplies pressurized water for driving adjusted to a predetermined pressure to the actuator. And an automatic drain valve for draining the pressurized water of the actuator via the pressure regulating valve in a state where the supply of the pressurized water to the actuator is stopped (see, for example, Patent Document 1).
従来の自動弁装置においては、放水ヘッドからの放水が終了し、アクチュエータに対する加圧水の供給が停止した状態となると、アクチュエータ内の加圧水が、圧力調整弁内に入り、オリフィスを通って圧力調整弁の配管側の部屋に移動する。ついで、圧力調整弁から配管に流れ出し、配管内を流れて自動排水弁からドレインに排水され、アクチュエータ内の圧力が低下し、自動弁の弁体が閉じられる。 In the conventional automatic valve device, when the water discharge from the water discharge head is finished and the supply of the pressurized water to the actuator is stopped, the pressurized water in the actuator enters the pressure adjusting valve, passes through the orifice, Move to the room on the piping side. Next, it flows out from the pressure regulating valve to the pipe, flows through the pipe and is drained from the automatic drain valve to the drain, the pressure in the actuator is lowered, and the valve body of the automatic valve is closed.
この圧力調整弁内のオリフィスは、アクチュエータによる圧力調整時に、アクチュエータの動作に影響を及ぼさず、かつ放水終了後に自動弁を閉弁させるためにアクチュエータの加圧水を排水させるときに、過度の水撃を発生させないように、微小な隙間に調整されていた。また、自動弁のサイズは、必要な消火水の流量に応じて複数あり、このサイズに応じてアクチュエータ内を排圧するための流量が変わるので、オリフィス等での開度調整による流量が各サイズに対応できなければならない。 The orifice in the pressure regulating valve does not affect the operation of the actuator when adjusting the pressure by the actuator, and does not cause excessive water hammer when draining the pressurized water of the actuator in order to close the automatic valve after the end of water discharge. In order not to generate, it was adjusted to a minute gap. In addition, there are multiple automatic valve sizes depending on the required flow rate of the fire extinguishing water, and the flow rate for exhausting the actuator varies depending on this size. Must be able to respond.
この発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、主に自動弁の開閉速度調整に用いられる流量調整弁であって、自動弁のサイズに合わせて簡便に流量が調整できることを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and is a flow rate adjusting valve mainly used for adjusting the opening / closing speed of an automatic valve, and is capable of easily adjusting the flow rate according to the size of the automatic valve. Objective.
この発明による自動弁装置は、二次側流路に接続された放水ヘッドに加圧水を供給して放水させる自動弁装置であって、流入孔を介して加圧水が流入する流入ポートと、(加圧水を外部に排出するために)外部とを連通する排水ポートを有し、該排水ポート内に多段オリフィスを配設し、該多段オリフィスは流入孔の口径より大きい口径のオリフィスで構成され、前記多段オリフィスの複数の段数によって排水流量を調整する流量調整弁と、主弁と、シリンダと、シリンダ内に画成される作動室内の加圧水に応じて前記主弁を開閉駆動するためのピストンを有する自動弁と、を備え、前記放水ヘッドからの放水停止後、前記主弁を閉止するために前記作動室内の加圧水が排出されるように、前記作動室に流入ポートを接続したことを特徴とする。
さらに、この発明による自動弁装置は、前記多段オリフィスは、自動弁のサイズに合わせ、必要な段数に設定されることを特徴とする。
An automatic valve device according to the present invention is an automatic valve device that supplies pressurized water to a water discharge head connected to a secondary side flow path and discharges the water, an inflow port through which the pressurized water flows through an inflow hole, A drain port communicating with the outside (for discharging to the outside), a multi-stage orifice is disposed in the drain port, and the multi-stage orifice is composed of an orifice having a diameter larger than the diameter of the inflow hole; An automatic valve having a flow rate adjusting valve that adjusts the drainage flow rate by a plurality of stages, a main valve, a cylinder, and a piston for opening and closing the main valve according to pressurized water in a working chamber defined in the cylinder And an inflow port is connected to the working chamber so that pressurized water in the working chamber is discharged to close the main valve after the water discharge from the water discharge head is stopped. .
Furthermore, the automatic valve device according to the present invention is characterized in that the multistage orifice is set to a required number of stages in accordance with the size of the automatic valve.
この発明によれば、排水ポート内に多段オリフィスを配設しているので、接続される自動弁のサイズに応じて、多段オリフィスの段数を設定して流量を調整することができ、自動弁のサイズ毎に口径の異なるオリフィスや調整用のニードル弁等を用意する必要はない。 According to this invention, since the multistage orifice is disposed in the drainage port, the flow rate can be adjusted by setting the number of stages of the multistage orifice according to the size of the automatic valve to be connected. There is no need to prepare orifices with different diameters or adjusting needle valves for each size.
以下、本発明の流量調整弁の好適な実施の形態につき図面を用いて説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of a flow regulating valve of the present invention will be described with reference to the drawings.
実施の形態1.
図1はこの発明の実施の形態1に係る流量調整弁としての定流量ニードル弁の定常状態を示す断面図、図2はこの発明の実施の形態1に係る定流量ニードル弁の作動状態を示す断面図である。
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a sectional view showing a steady state of a constant flow needle valve as a flow control valve according to Embodiment 1 of the present invention, and FIG. 2 shows an operating state of the constant flow needle valve according to Embodiment 1 of the present invention. It is sectional drawing.
図1において、定流量ニードル弁1は、流入孔14を介して一次圧が流入する一次圧流入室6を有する流入ポート5、流量調整室8、流量調整室8と外部とを連通する排水ポート23、および一次圧流入室6と流量調整室8との間に配設された基準圧設定機構としての基準圧室7を有するボディ2と、基準圧室7と流量調整室8とを隔離するようにボディ2内に配設され、基準圧室7側および流量調整室8側に変位可能に構成されたニードル支持部15と、ボディ2の基準圧室7と一次圧流入室6との間の隔壁を貫通して一端が一次圧流入室6内に延出するように、長さ方向をニードル支持部15の変位方向に一致させてニードル支持部15に支持され、ニードル支持部15の変位に連動して、一端が流入孔14に接離するように変位するニードル18と、一次圧流入室6と流量調整室8とを連通する連通路21と、排水ポート23内に配設された多段オリフィス24と、を備えている。 In FIG. 1, the constant flow needle valve 1 includes an inflow port 5 having a primary pressure inflow chamber 6 into which a primary pressure flows through an inflow hole 14, a flow rate adjustment chamber 8, a drainage port 23 that communicates the flow rate adjustment chamber 8 with the outside. The body 2 having a reference pressure chamber 7 as a reference pressure setting mechanism disposed between the primary pressure inflow chamber 6 and the flow rate adjustment chamber 8 is separated from the reference pressure chamber 7 and the flow rate adjustment chamber 8. A needle support portion 15 disposed in the body 2 and configured to be displaceable to the reference pressure chamber 7 side and the flow rate adjustment chamber 8 side, and a partition between the reference pressure chamber 7 and the primary pressure inflow chamber 6 of the body 2 are provided. The length is aligned with the displacement direction of the needle support 15 so that one end extends into the primary pressure inflow chamber 6 and is supported by the needle support 15, and in conjunction with the displacement of the needle support 15. , One end is displaced so as to be in contact with and away from the inflow hole 14 And $ 18, and a communication passage 21 for communicating the primary fluid entering 6 flow regulating chamber 8, a multi-stage orifice 24 which is disposed within the drain port 23.
ボディ2は、流入ポート5および流入ポート5の一次圧流入室6と隔離された基準圧室7が形成された第1ボディ3と、流量調整室8および排水ポート23が形成された第2ボディ4と、から構成されている。嵌着部9が、基準圧室7と隔離されて、第1ボディ3に有底円筒状に凹設され、その内周面に雌ねじ部9aが形成されている。連通穴10が、基準圧室7と外部とを連通するように第1ボディ3に形成されている。 The body 2 includes a first body 3 in which a reference pressure chamber 7 isolated from the inflow port 5 and the primary pressure inflow chamber 6 of the inflow port 5 is formed, and a second body 4 in which a flow rate adjusting chamber 8 and a drainage port 23 are formed. And is composed of. The fitting portion 9 is isolated from the reference pressure chamber 7 and is recessed in the first body 3 in a bottomed cylindrical shape, and an internal thread portion 9a is formed on the inner peripheral surface thereof. A communication hole 10 is formed in the first body 3 so as to communicate the reference pressure chamber 7 and the outside.
接続ニップル11は、外周面に第1雄ねじ部12aが形成された有底円筒状の第1筒部12と、底部を介して第1筒部12と同軸に形成され、外周面に第2雄ねじ部13aが形成された有底円筒状の第2筒部13と、第1筒部12と第2筒部13との底部、すなわち隔壁に同軸に穿設された流入孔14と、を備えている。そして、接続ニップル11が、第1雄ねじ部12aを雌ねじ部9aに螺着して、嵌着部9に装着される。嵌着部9と第1筒部12の螺着部にOリング20が装着され、嵌着部9と第1筒部12の螺着部のシールが確保されている。第1筒部12と嵌着部9とにより画成された空間が、一次圧流入室6を構成する。 The connecting nipple 11 is formed coaxially with the first cylindrical portion 12 through the bottom, and has a bottomed cylindrical first cylindrical portion 12 having a first male threaded portion 12a formed on the outer peripheral surface, and a second male screw on the outer peripheral surface. A bottomed cylindrical second tube portion 13 formed with a portion 13a, and bottom portions of the first tube portion 12 and the second tube portion 13, that is, an inflow hole 14 formed coaxially in the partition wall. Yes. Then, the connection nipple 11 is attached to the fitting portion 9 by screwing the first male screw portion 12a to the female screw portion 9a. An O-ring 20 is attached to the screwed portions of the fitting portion 9 and the first tube portion 12, and a seal between the screwed portions of the fitting portion 9 and the first tube portion 12 is ensured. A space defined by the first cylindrical portion 12 and the fitting portion 9 constitutes the primary pressure inflow chamber 6.
ニードル支持部15は、リング平板状に作製された可動部16と、可動部16の内周部に装着されたホルダ部17と、を備えている。ニードル支持部15は、可動部16の外周部を第1ボディ3と第2ボディ4との間に加圧挟持され、流量調整室8と基準圧室7とを隔離している。可動部16は、例えばポリエステル布をニトリルブタジエンゴムでサンドイッチして作成されている。この可動部16は、ポリエステル布をニトリルブタジエンゴム間に介装させて剛性を付与し、バネ性を有している。そこで、ニードル支持部15は、流量調整室8側および基準圧室7側に変位可能となっている。 The needle support portion 15 includes a movable portion 16 made in a ring flat plate shape, and a holder portion 17 attached to the inner peripheral portion of the movable portion 16. The needle support portion 15 pressurizes and holds the outer peripheral portion of the movable portion 16 between the first body 3 and the second body 4 and separates the flow rate adjusting chamber 8 and the reference pressure chamber 7. The movable part 16 is made by sandwiching a polyester cloth with nitrile butadiene rubber, for example. The movable portion 16 is provided with rigidity by interposing a polyester cloth between nitrile butadiene rubbers, and has a spring property. Therefore, the needle support portion 15 can be displaced toward the flow rate adjustment chamber 8 side and the reference pressure chamber 7 side.
ニードル18は、長さ方向中央部を大径とする段付き円柱状に作製されている。ニードル18は、第1ボディ3の基準圧室7と一次圧流入室6との間の隔壁を貫通して一端を一次圧流入室6内に延出させ、かつホルダ部17を貫通して他端を流量調整室8内に延出させ、他端に螺着されたナット19を締着して、ホルダ部17をナット19と大径部18aとの間に加圧挟持し、ニードル支持部15に支持されている。ホルダ部17のニードル18の貫通部および第1ボディ3のニードル18の貫通部にOリング20が装着され、基準圧室7と流量調整室8との間のシール、および基準圧室7と一次圧流入室6との間のシールが確保されている。 The needle 18 is formed in a stepped columnar shape having a large diameter in the center in the length direction. The needle 18 passes through the partition wall between the reference pressure chamber 7 and the primary pressure inflow chamber 6 of the first body 3, extends one end into the primary pressure inflow chamber 6, and penetrates the holder portion 17 to connect the other end. A nut 19 that is extended into the flow rate adjusting chamber 8 and screwed to the other end is fastened, and the holder portion 17 is pressure-clamped between the nut 19 and the large diameter portion 18a. It is supported. An O-ring 20 is attached to the penetrating portion of the needle 18 of the holder portion 17 and the penetrating portion of the needle 18 of the first body 3, and the seal between the reference pressure chamber 7 and the flow rate adjusting chamber 8, and the reference pressure chamber 7 and the primary A seal with the pressure inflow chamber 6 is secured.
ニードル18は、嵌着部9および第1筒部12と同軸に配設され、ニードル支持部15がニードル18の長さ方向と直交するように配設されている。そこで、ニードル18は、ニードル支持部15の変位に連動して長さ方向に変位し、その一端が流入孔14に接離する。なお、ニードル18の一端が円錐形に形成され、流入孔14のニードル対向面がニードル18の一端と同じ頂角の切頭円錐形に形成されている。 The needle 18 is disposed coaxially with the fitting portion 9 and the first tube portion 12, and the needle support portion 15 is disposed so as to be orthogonal to the length direction of the needle 18. Therefore, the needle 18 is displaced in the length direction in conjunction with the displacement of the needle support portion 15, and one end thereof contacts and separates from the inflow hole 14. One end of the needle 18 is formed in a conical shape, and the needle facing surface of the inflow hole 14 is formed in a truncated conical shape having the same apex angle as one end of the needle 18.
連通路21が、ニードル18の軸心を通って一次圧流入室6と流量調整室8とを連通するように形成されている。スプリング22が基準圧室7の底部とホルダ部17との間に縮設され、ニードル支持部15を流量調整室8側に付勢している。そして、定常状態では、ホルダ部17が第2ボディ4の肩部4aに当接し、ニードル18の一端と流入孔14との間の隙間が確保される。
多段オリフィス24は、隣り合うオリフィスの径方向位置および周方向位置の少なくとも一方が異なるように、排水ポート23内に軸方向に所定の間隔で複数連設して構成され、各オリフィスの口径を小さくすることなく、全体として大きな流路抵抗を実現している。そして、多段オリフィス24は、オリフィスの段数によって排水流量を規定する。すなわち、後述する自動弁装置の自動弁100は必要な消火水の流量に応じてサイズが選択され、例えば80Aから150Aの配管に合わせた大きさとなり、多段オリフィス24の段数は、例えば、80Aでは5段、100Aでは4段、125Aでは3段、150Aでは1段とし、それぞれ必要な段数に設定される。
A communication passage 21 is formed to communicate the primary pressure inflow chamber 6 and the flow rate adjustment chamber 8 through the axis of the needle 18. A spring 22 is contracted between the bottom of the reference pressure chamber 7 and the holder portion 17 to urge the needle support portion 15 toward the flow rate adjustment chamber 8. In the steady state, the holder portion 17 comes into contact with the shoulder portion 4a of the second body 4, and a gap between one end of the needle 18 and the inflow hole 14 is secured.
The multi-stage orifice 24 is configured by connecting a plurality of adjacent orifices in the drain port 23 at predetermined intervals in the axial direction so that at least one of the radial position and the circumferential position of adjacent orifices is different. Therefore, a large flow resistance is realized as a whole. The multistage orifice 24 defines the drainage flow rate according to the number of orifices. That is, the size of the automatic valve 100 of the automatic valve device to be described later is selected according to the required flow rate of the fire extinguishing water, and is sized according to the piping from 80A to 150A, for example. Five stages, four stages for 100A, three stages for 125A, and one stage for 150A are set to the required number of stages.
このように構成された定流量ニードル弁1の動作について説明する。
この定流量ニードル弁1では、多段オリフィス24が排水ポート23に配設され、排水流量を規定している。すなわち、所定の排水流量が得られるように、多段オリフィス24の流路抵抗が設定されている。そこで、流入孔14の口径は、その流路抵抗が多段オリフィス24の流路抵抗より小さくなるように設定される。つまり、流入孔14の口径は、排水流量に影響しないように大きく形成される。しかし、多段オリフィス24での異物の詰まりを防止する観点から、流入孔14の口径を多段オリフィス24の各オリフィスの口径より小さくすることが望ましい。
The operation of the constant flow needle valve 1 configured as described above will be described.
In this constant flow needle valve 1, a multistage orifice 24 is disposed in the drainage port 23 to regulate the drainage flow rate. That is, the channel resistance of the multistage orifice 24 is set so that a predetermined drainage flow rate is obtained. Therefore, the diameter of the inflow hole 14 is set so that its flow resistance is smaller than that of the multistage orifice 24. That is, the diameter of the inflow hole 14 is formed large so as not to affect the drainage flow rate. However, from the viewpoint of preventing clogging of foreign matter at the multistage orifice 24, it is desirable that the diameter of the inflow hole 14 be smaller than the diameter of each orifice of the multistage orifice 24.
定常状態では、図1に示されるように、ホルダ部17がスプリング22の付勢力により流量調整室8側に押圧され、第2ボディ4の肩部4aに当接している。そこで、ニードル18の一端と流入孔14との間に所定の隙間が確保される。すなわち、定流量ニードル弁1は常開型である。また、基準圧室7には、連通穴10を介して大気が導入されている。 In the steady state, as shown in FIG. 1, the holder portion 17 is pressed toward the flow rate adjusting chamber 8 by the urging force of the spring 22 and is in contact with the shoulder portion 4 a of the second body 4. Therefore, a predetermined gap is secured between one end of the needle 18 and the inflow hole 14. That is, the constant flow needle valve 1 is a normally open type. In addition, air is introduced into the reference pressure chamber 7 through the communication hole 10.
ついで、水が流入孔14とニードル18の一端との間から一次圧流入室6に流入する。一次圧流入室6に流入した水は、連通路21を通って流量調整室8内に流入する。流量調整室8内に流入した水が、多段オリフィス24を通って排水ポート23から排水される。このとき、流入孔14の流路抵抗が多段オリフィス24の流路抵抗より小さく構成されているので、流入ポート5からの流入量が排水ポート23からの排水量より多くなり、流量調整室8内の圧力が上昇する。 Next, water flows into the primary pressure inflow chamber 6 from between the inflow hole 14 and one end of the needle 18. The water flowing into the primary pressure inflow chamber 6 flows into the flow rate adjustment chamber 8 through the communication path 21. Water flowing into the flow rate adjusting chamber 8 is drained from the drain port 23 through the multistage orifice 24. At this time, since the flow resistance of the inflow hole 14 is configured to be smaller than the flow resistance of the multistage orifice 24, the amount of inflow from the inflow port 5 becomes larger than the amount of drainage from the drainage port 23, Pressure increases.
そして、図2に示されるように、流量調整室8内の圧力が、基準圧室7内の圧力とスプリング22の付勢力と流入する水がニードル18の一端面に作用する圧力との総和よりも大きくなると、ニードル支持部15が基準圧室7側に変位し、ニードル18の一端と流入孔14との間の隙間が狭まる。これにより、排水ポート23からの排水量が流入ポート5からの流入量より多くなり、流量調整室8内の圧力が低下する。 As shown in FIG. 2, the pressure in the flow rate adjusting chamber 8 is determined by the sum of the pressure in the reference pressure chamber 7, the urging force of the spring 22, and the pressure at which the inflowing water acts on one end surface of the needle 18. If it becomes larger, the needle support portion 15 is displaced toward the reference pressure chamber 7 side, and the gap between one end of the needle 18 and the inflow hole 14 is narrowed. As a result, the amount of drainage from the drainage port 23 becomes larger than the amount of inflow from the inflow port 5, and the pressure in the flow rate adjusting chamber 8 decreases.
そして、流量調整室8内の圧力が、基準圧室7内の圧力とスプリング22の付勢力と流入する水がニードル18の一端面に作用する圧力との総和よりも小さくなると、ニードル支持部15が流量調整室8側に変位し、ニードル18の一端と流入孔14との間の隙間が広くなる。これにより、流入ポート5からの流入量が排水ポート23からの排水量より多くなり、流量調整室8内の圧力が上昇する。この動作が繰り返され、ニードル18の一端と流入孔14との間の隙間が、流量調整室8内の圧力と、基準圧室7内の圧力とスプリング22の付勢力と流入する水がニードル18の一端面に作用する圧力との総和とがつり合う隙間に収束し、定流量ニードル弁1の排水ポート23からの排水量が一定となる。 When the pressure in the flow rate adjustment chamber 8 becomes smaller than the sum of the pressure in the reference pressure chamber 7, the biasing force of the spring 22, and the pressure at which the inflowing water acts on one end surface of the needle 18, the needle support portion 15. Is displaced toward the flow rate adjusting chamber 8, and the gap between one end of the needle 18 and the inflow hole 14 is widened. Thereby, the inflow amount from the inflow port 5 becomes larger than the drainage amount from the drainage port 23, and the pressure in the flow volume adjustment chamber 8 rises. This operation is repeated, and the gap between one end of the needle 18 and the inflow hole 14 causes the pressure in the flow rate adjusting chamber 8, the pressure in the reference pressure chamber 7, the urging force of the spring 22, and the flowing water to flow into the needle 18. The amount of drainage from the drainage port 23 of the constant flow needle valve 1 becomes constant by converging in a gap in which the sum of the pressure acting on one end surface of the nozzle and the sum is balanced.
このように、定流量ニードル弁1は、ニードル18が流量調整室8内の圧力変動に連動して変位し、ニードル18の一端と流入孔14との間の隙間が拡大、縮小する。そこで、流入する水に含まれる異物がニードル18の一端と流入孔14との間に詰まっても、ニードル18が離反するときに、詰まっていた異物が外れる。これにより、異物がニードル18の一端と流入孔14との間に詰まり、ニードル18が流入孔14に固着されるような事態の発生が回避され、定流量ニードル弁1の安定した動作が実現される。
なお、定流量ニードル弁として、本発明の流量調整弁を説明しているが、ニードル18の変位を調整するよう、スプリング22に手動での微調整用の押圧機構を形成してもよく、さらに、手動での流量調整ニードル弁として、例えば、スプリング22を用いずにニードル18の位置調整を直接手動で行えるようにしてもよい。
As described above, in the constant flow needle valve 1, the needle 18 is displaced in conjunction with the pressure fluctuation in the flow rate adjusting chamber 8, and the gap between one end of the needle 18 and the inflow hole 14 is enlarged or reduced. Therefore, even if foreign matter contained in the inflowing water is clogged between one end of the needle 18 and the inflow hole 14, the clogged foreign matter is removed when the needle 18 is separated. As a result, the occurrence of a situation in which foreign matter is clogged between one end of the needle 18 and the inflow hole 14 and the needle 18 is fixed to the inflow hole 14 is avoided, and stable operation of the constant flow needle valve 1 is realized. The
Although the flow rate adjustment valve of the present invention has been described as a constant flow rate needle valve, a manual fine adjustment pressing mechanism may be formed on the spring 22 so as to adjust the displacement of the needle 18. As a manual flow rate adjusting needle valve, for example, the position of the needle 18 may be directly adjusted manually without using the spring 22.
排水流量の規定部を多段オリフィス24で構成しているので、排水流量の規定部を1つのオリフィスで構成する場合にくらべて、オリフィスの口径を大きくすることができる。そこで、異物がオリフィスに詰まり、あるいは生成物がオリフィスに生成されて、定流量ニードル弁1が動作不能となるような事態の発生が抑制される。 Since the drainage flow rate defining part is constituted by the multistage orifice 24, the orifice diameter can be made larger than when the drainage flow rate regulating part is constituted by one orifice. Therefore, the occurrence of a situation where the foreign substance is clogged in the orifice or the product is produced in the orifice and the constant flow needle valve 1 becomes inoperable is suppressed.
流入孔14が排水流量の規定部を構成していないので、流入孔14の口径を大きくすることができる。そこで、生成物が流入孔14に生成されて、定流量ニードル弁1が動作不能となるような事態の発生が抑制される。また、流入孔14の口径を多段オリフィス24の各オリフィスの口径より小さくすれば、オリフィスの口径より大きな異物の多段オリフィス24側への進入がなく、多段オリフィス24での異物の詰まりの発生が確実になくなる。 Since the inflow hole 14 does not constitute a drainage flow rate regulating portion, the diameter of the inflow hole 14 can be increased. Therefore, the occurrence of a situation in which the product is generated in the inflow hole 14 and the constant flow needle valve 1 becomes inoperable is suppressed. Further, if the diameter of the inflow hole 14 is made smaller than the diameter of each orifice of the multistage orifice 24, foreign matters larger than the orifice diameter do not enter the multistage orifice 24 side, and the occurrence of clogging of foreign matters in the multistage orifice 24 is ensured. It disappears.
多段オリフィス24が排水流量を規定しているので、工場出荷段階で、所定の排水流量となるように多段オリフィス24の段数を設定でき、現場での調整作業が不要となる。又、メンテナンス後に排水流量が設定値となるように再調整する必要がない。
接続ニップル11が第1ボディ3に着脱可能に取り付けられているので、第2筒部13の第2雄ねじ部13aのサイズの異なる接続ニップル11を用意しておけば、現場で定流量ニードル弁1を配管に簡易に接続することができる。
Since the multistage orifice 24 regulates the drainage flow rate, the number of stages of the multistage orifice 24 can be set so as to obtain a predetermined drainage flow rate at the factory shipment stage, and no adjustment work is required on site. Moreover, there is no need to readjust the drainage flow rate to the set value after maintenance.
Since the connection nipple 11 is detachably attached to the first body 3, if the connection nipple 11 having a different size of the second male screw portion 13a of the second cylindrical portion 13 is prepared, the constant flow needle valve 1 can be obtained on site. Can be easily connected to the piping.
連通路21がニードル18に形成されているので、一次圧流入室6と流量調整室8とを連通する連通配管を第1ボディ3と第2ボディ4とに取り付ける必要がない。そこで、構成が簡素化され、定流量ニードル弁1の小型化および低コスト化が図られる。
スプリング22がニードル支持部15を流量調整室8側に付勢してホルダ部17を第2ボディ4の肩部4aに当接させているので、振動などにより、ニードル18の一端と流入孔14との間の隙間が変動することが無く、定流量ニードル弁1の安定した動作が確保される。
Since the communication passage 21 is formed in the needle 18, it is not necessary to attach a communication pipe that connects the primary pressure inflow chamber 6 and the flow rate adjustment chamber 8 to the first body 3 and the second body 4. Therefore, the configuration is simplified, and the constant flow needle valve 1 can be reduced in size and cost.
Since the spring 22 urges the needle support portion 15 toward the flow rate adjusting chamber 8 to bring the holder portion 17 into contact with the shoulder portion 4a of the second body 4, one end of the needle 18 and the inflow hole 14 are caused by vibration or the like. The stable flow of the constant flow needle valve 1 is ensured.
なお、上記実施の形態1では、ニードル支持部の可動部が、ポリエステル布をニトリルブタジエンゴムでサンドイッチして作製されているものとしているが、可動部は、その構成に限定されず、作動流体、ここでは水を透過せず、かつバネ性を有していればよく、例えばダイヤフラムを用いることができる。 In the first embodiment, the movable part of the needle support part is made by sandwiching a polyester cloth with nitrile butadiene rubber, but the movable part is not limited to the configuration, and the working fluid, Here, it is only necessary that water does not pass therethrough and has a spring property. For example, a diaphragm can be used.
また、上記実施の形態1では、スプリングがニードル支持部と基準圧室の底部との間に縮設されているものとしているが、スプリングを省略してもよい。この場合、ニードル支持部の可動部のバネ性を利用し、定常状態で、ニードルの一端と流入孔との間の隙間が所定値となるように、ニードル支持部によるニードルの支持構造を設計すればよい。 In the first embodiment, the spring is contracted between the needle support portion and the bottom of the reference pressure chamber, but the spring may be omitted. In this case, the support structure of the needle by the needle support portion should be designed so that the clearance between the one end of the needle and the inflow hole becomes a predetermined value in the steady state using the spring property of the movable portion of the needle support portion. That's fine.
また、上記実施の形態1では、連通路がニードルに形成されているものとしているが、一次圧流入室と流量調整室とを連通する連通配管を第1ボディと第2ボディとに取り付けてもよい。
また、上記実施の形態1では、スプリングがニードル支持部を流量調整室側に付勢するように基準圧室内に配設されているものとしているが、スプリングは、ニードル支持部を流量調整室側に付勢するように流量調整室内に配設されてもよい。
In the first embodiment, the communication passage is formed in the needle. However, a communication pipe that connects the primary pressure inflow chamber and the flow rate adjustment chamber may be attached to the first body and the second body. .
In the first embodiment, the spring is disposed in the reference pressure chamber so as to urge the needle support portion toward the flow rate adjustment chamber. However, the spring moves the needle support portion toward the flow rate adjustment chamber. It may be arranged in the flow rate adjustment chamber so as to be biased.
実施の形態2.
この実施の形態2は、実施の形態1の定流量ニードル弁を用いた自動弁装置に関するものである。
図3はこの発明の実施の形態2に係る自動弁装置を示す概略構成図である。
Embodiment 2. FIG.
The second embodiment relates to an automatic valve device using the constant flow needle valve of the first embodiment.
FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing an automatic valve device according to Embodiment 2 of the present invention.
図3において、自動弁装置は、主弁37の開度を変化させて、一次側流路32から二次側流路33に流れる一次側加圧水の流量を調整する自動弁100と、自動弁100の主弁37の主弁駆動機構に一次側加圧水を供給して自動弁装置を起動する起動弁200と、二次側加圧水の圧力が所定圧力に達したことを感知して主弁37の開度を設定開度に制御する圧力調整弁400と、自動弁100の二次側に配置され、放水ヘッド46から放水時には開放し、また放水ヘッド46から放水せず、自動弁100のテストをするときなどに閉鎖する制水弁55と、二次側流路33内の二次側加圧水を排水する排水ユニット300と、自動弁100の二次側加圧水の圧力が所定の放水圧以上となると放水信号を監視室などに発信する圧力スイッチ50と、を備えている。 In FIG. 3, the automatic valve device changes the opening degree of the main valve 37 to adjust the flow rate of primary pressurized water flowing from the primary side flow path 32 to the secondary side flow path 33, and the automatic valve 100. The main valve drive mechanism of the main valve 37 is supplied with primary side pressurized water to start the automatic valve device, and when the secondary side pressurized water pressure reaches a predetermined pressure, the main valve 37 is opened. The pressure regulating valve 400 for controlling the degree of opening to the set opening and the secondary side of the automatic valve 100 are opened when water is discharged from the water discharge head 46, and the automatic valve 100 is tested without discharging water from the water discharge head 46. Water control valve 55 that closes at times, drainage unit 300 that drains secondary pressurized water in secondary flow path 33, and water discharge when the pressure of the secondary pressurized water of automatic valve 100 exceeds a predetermined water discharge pressure. A pressure switch 50 for transmitting a signal to a monitoring room, etc. It is equipped with a.
この自動弁装置は、例えば、高速自動車道等のトンネルに設置され、自動弁100の一次側流路32が主配管(図示せず)に接続され、二次側流路33が制水弁55を介して二次側配管45に接続され、放水ヘッド46が二次側配管45の先端に設けられている。この自動弁装置は、火災発生時に自動弁100が開いて放水ヘッド46に加圧水を供給し、鎮火後閉じて放水ヘッド46への加圧水の供給を停止させる。 This automatic valve device is installed, for example, in a tunnel such as a highway, a primary flow path 32 of the automatic valve 100 is connected to a main pipe (not shown), and a secondary flow path 33 is a water control valve 55. Is connected to the secondary side pipe 45, and a water discharge head 46 is provided at the tip of the secondary side pipe 45. In the automatic valve device, when the fire occurs, the automatic valve 100 opens to supply pressurized water to the water discharge head 46, closes after the fire is extinguished, and stops the supply of pressurized water to the water discharge head 46.
つぎに、自動弁100の構造について説明する。
自動弁100は、胴本体部31aと胴本体部31aの両側に同軸に相対して配設される一次側および二次側管路31b、31cとからなる胴体部31を備える。胴本体部31aは、同軸に配設された一次側および二次側管路31b,31cの軸心(以降、胴体部軸心とする)と直交する断面形状が円形であり、かつ該円形断面の直径が一次側管路31bから二次側管路31cに向かって徐々に大きくなり、最大値を経て徐々に小さくなる外形形状の膨出体形状に作製されている。
Next, the structure of the automatic valve 100 will be described.
The automatic valve 100 includes a body portion 31 including a body main body portion 31a and primary and secondary pipe lines 31b and 31c that are coaxially disposed on both sides of the body main body portion 31a. The trunk main body 31a has a circular cross-sectional shape orthogonal to the axes of the primary and secondary pipes 31b and 31c (hereinafter referred to as the trunk axis) arranged coaxially, and the circular cross section. The diameter is gradually increased from the primary side pipe line 31b toward the secondary side pipe line 31c, and is formed into a bulging body shape having an outer shape that gradually decreases through a maximum value.
隔離壁34が胴体部31内を一次側流路32と二次側流路33とに区画するように配設されている。連通孔35が一次側流路32と二次側流路33とを連通するように隔離壁34に穿設されている。一次側流路32には、一次側加圧水が一次側管路31bを介して供給され、二次側流路33は、二次側管路31cを介して二次側配管45に接続される。有底円筒状のシリンダ36が、軸心を連通孔35の孔中心に一致させて、かつ、二次側流路33を挟んで連通孔35と相対して、二次側流路33に開口するように胴本体部31aに形成されている。このシリンダ36は、シリンダ36の軸心を胴体部31の軸心と直交させて胴本体部31aの円形断面が最大径の部位に突設されている。 An isolation wall 34 is disposed so as to partition the inside of the body portion 31 into a primary side flow path 32 and a secondary side flow path 33. A communication hole 35 is formed in the isolation wall 34 so as to communicate the primary side flow path 32 and the secondary side flow path 33. Primary side pressurized water is supplied to the primary side flow path 32 via the primary side pipe line 31b, and the secondary side flow path 33 is connected to the secondary side pipe 45 via the secondary side pipe line 31c. A cylindrical cylinder 36 with a bottom is opened to the secondary side flow path 33 with the axis aligned with the hole center of the communication hole 35 and opposed to the communication hole 35 across the secondary side flow path 33. It is formed in the trunk body part 31a. The cylinder 36 has a circular cross-section of the trunk body 31 a protruding at a portion having the maximum diameter with the axis of the cylinder 36 orthogonal to the axis of the trunk 31.
主弁37が胴体部31の一次側流路32内に連通孔35の外周縁部に形成される弁座34aに胴体部31の軸心と直交する方向に接離可能に配設されている。また、付勢手段としてのスプリング38が主弁37を二次側流路33側に押圧するように一次側流路32内に縮設されている。これにより、主弁37が弁座34aに密接し、一次側流路32と二次側流路33との間の流路を閉止している。 A main valve 37 is disposed in a primary side flow path 32 of the body part 31 at a valve seat 34 a formed at the outer peripheral edge of the communication hole 35 so as to be able to contact and separate in a direction perpendicular to the axis of the body part 31. . Further, a spring 38 as an urging means is provided in the primary side flow path 32 so as to press the main valve 37 toward the secondary side flow path 33. As a result, the main valve 37 is in close contact with the valve seat 34 a and closes the flow path between the primary flow path 32 and the secondary flow path 33.
ピストン39がシリンダ36内に摺動可能に挿入され、Oリング40がピストン39の外周部に嵌装されて、シリンダ36内が二次側流路33側のピストン室36aと二次側流路33と反対側の作動室36bとに区画されている。さらに、ステム41が、一端をピストン39の中心位置に固着され、他端を主弁37の中心位置に嵌着されて、その軸心がシリンダ36の軸心に一致するように取り付けられている。ここで、シリンダ36、スプリング38、ピストン39およびステム41などにより主弁駆動機構が構成されている。そして、シリンダ36の軸心が主弁37の接離方向に一致している。 The piston 39 is slidably inserted into the cylinder 36, the O-ring 40 is fitted to the outer peripheral portion of the piston 39, and the inside of the cylinder 36 is connected to the piston chamber 36a on the secondary side flow path 33 side and the secondary side flow path. 33 and a working chamber 36b on the opposite side. Further, the stem 41 is attached so that one end is fixed to the center position of the piston 39 and the other end is fitted to the center position of the main valve 37, and the axis thereof coincides with the axis of the cylinder 36. . Here, the cylinder 36, the spring 38, the piston 39, the stem 41, and the like constitute a main valve drive mechanism. The axis of the cylinder 36 coincides with the contact / separation direction of the main valve 37.
起動弁200は、パイロット弁48と、手動起動弁49と、からなり、並列に接続されて第1配管60に配設されている。また、止め弁47が第1配管60の起動弁200の上流側に配設されている。
制水弁55は、制水弁取付フランジ57を用いて胴体部31の二次側管路31cに取り付けられている。
排水ユニット300は、自動排水弁51と、手動によるボール弁52とからなり、第2配管61に配設されている。圧力スイッチ50が第2配管61に配設されている。
The start valve 200 includes a pilot valve 48 and a manual start valve 49, and is connected to the first pipe 60 in parallel. A stop valve 47 is disposed on the upstream side of the start valve 200 in the first pipe 60.
The water control valve 55 is attached to the secondary side conduit 31 c of the body portion 31 using a water control valve mounting flange 57.
The drainage unit 300 includes an automatic drain valve 51 and a manual ball valve 52, and is disposed in the second pipe 61. A pressure switch 50 is disposed in the second pipe 61.
定流量ニードル弁1は、第1配管60の起動弁200の下流側の分岐配管63に接続ニップル11の第2筒部13の第2雄ねじ部13aを締着して取り付けられている。この定流量ニードル弁1は、作動室36b内の一次側加圧水を排水ポート23から排水して主弁37を閉弁させる放水停止後の主弁37の閉弁機構として機能する。そして、主弁37の設定された閉弁時間が得られるように多段オリフィス24の流路抵抗が設定される。多段オリフィス24の流路抵抗は、オリフィスの段数により調整でき、例えば、80Aでは5段、100Aでは4段、125Aでは3段、150Aでは1段とし、それぞれ必要な段数に設定される。このようにして、多段オリフィス24は、オリフィスの段数によって排水流量を規定する。なお、排水流量がシリンダ36の直径や圧力調整弁400等の周辺機器を接続するための計装配管の容量などに関係することから、多段オリフィス24の段数は、弁サイズに直接比例するわけではない。 The constant flow needle valve 1 is attached to the branch pipe 63 downstream of the start valve 200 of the first pipe 60 by fastening the second male screw part 13a of the second cylinder part 13 of the connection nipple 11. The constant flow needle valve 1 functions as a valve closing mechanism for the main valve 37 after the water discharge is stopped so that the primary pressurized water in the working chamber 36b is drained from the drain port 23 and the main valve 37 is closed. The flow path resistance of the multistage orifice 24 is set so that the set valve closing time of the main valve 37 is obtained. The flow resistance of the multi-stage orifice 24 can be adjusted by the number of orifice stages. For example, 80A is 5 stages, 100A is 4 stages, 125A is 3 stages, 150A is 1 stage, and is set to the required number of stages. In this way, the multistage orifice 24 defines the drainage flow rate by the number of orifice stages. The number of stages of the multistage orifice 24 is not directly proportional to the valve size because the drainage flow rate is related to the diameter of the cylinder 36 and the capacity of the instrumentation pipe for connecting peripheral devices such as the pressure regulating valve 400. Absent.
圧力調整弁400は、ダイヤフラム70がスプリングケース71と弁ボディ75とに挟持されて構成されている。スプリングケース71は、有底円筒状に作製されている。そして、自動弁100の二次側の規定圧力を設定するためのスプリング荷重を加えるスプリング72がスプリングシート73とダイヤフラム70との間に縮設されている。さらに、圧力調整用ボルト74がスプリングケース71の頂部を貫通するように螺着されており、圧力調整用ボルト74のスプリングケース71内への延出量を調整することによりスプリング72の収縮量を調整でき、スプリング荷重を調整できる。 The pressure regulating valve 400 is configured by sandwiching a diaphragm 70 between a spring case 71 and a valve body 75. The spring case 71 is produced in a bottomed cylindrical shape. A spring 72 that applies a spring load for setting a prescribed pressure on the secondary side of the automatic valve 100 is contracted between the spring seat 73 and the diaphragm 70. Further, a pressure adjusting bolt 74 is screwed so as to penetrate the top of the spring case 71, and the amount of contraction of the spring 72 can be reduced by adjusting the amount of extension of the pressure adjusting bolt 74 into the spring case 71. Adjustable, spring load can be adjusted.
弁ボディ75には、ダイヤフラム70により画成される二次圧導入室76と、一次圧導入室77と、一次圧導入室77と大気とを連通する排水ポート78と、が形成されている。
軸棒79は、一端をダイヤフラム70に固着され、二次圧導入室76を通過して弁ボディ75を貫通して一次圧導入室77内に延出するように配設され、ダイヤフラム70の変位に連動して往復移動可能に構成されている。なお、軸棒79の弁ボディ75の貫通部にはOリングが装着され、二次圧導入室76と一次圧導入室77との間のシールが確保されている。
The valve body 75 is formed with a secondary pressure introducing chamber 76 defined by the diaphragm 70, a primary pressure introducing chamber 77, and a drain port 78 that communicates the primary pressure introducing chamber 77 with the atmosphere.
The shaft rod 79 is fixed to the diaphragm 70 at one end, is disposed so as to pass through the secondary pressure introduction chamber 76, pass through the valve body 75, and extend into the primary pressure introduction chamber 77. It is configured to be able to reciprocate in conjunction with. In addition, an O-ring is attached to the penetrating portion of the valve body 75 of the shaft rod 79, and a seal between the secondary pressure introducing chamber 76 and the primary pressure introducing chamber 77 is secured.
このように構成された圧力調整弁400では、圧力調整用ボルト74のスプリングケース71内への延出量が調整され、スプリング荷重が設定値となるように調整される。そして、ダイヤフラム70は、スプリング荷重により一次圧導入室77側に変位し、排水ポート78が閉弁状態となっている(初期状態)。 In the pressure adjustment valve 400 configured in this way, the amount of extension of the pressure adjustment bolt 74 into the spring case 71 is adjusted, and the spring load is adjusted to a set value. The diaphragm 70 is displaced toward the primary pressure introduction chamber 77 by the spring load, and the drain port 78 is in a closed state (initial state).
また、二次圧が二次圧導入室76に導入されると、二次圧導入室76内の圧力が上昇する。そして、二次圧導入室76内の圧力がスプリング荷重に勝ると、ダイヤフラム70はスプリングケース71側に変位し、排水ポート78が開弁状態となる。これにより、一次圧導入室77内に導入されている一次圧が排水ポート78から排出される。また、二次圧導入室76内の圧力が低下してスプリング荷重より劣ると、ダイヤフラム70は一次圧導入室77側に変位し、排水ポート78が閉弁状態となる。これにより、排水ポート78からの一次圧の排出が停止される。なお、圧力調整弁400は、常閉式の圧力調整弁である。 Further, when the secondary pressure is introduced into the secondary pressure introduction chamber 76, the pressure in the secondary pressure introduction chamber 76 increases. When the pressure in the secondary pressure introducing chamber 76 exceeds the spring load, the diaphragm 70 is displaced toward the spring case 71 and the drainage port 78 is opened. As a result, the primary pressure introduced into the primary pressure introduction chamber 77 is discharged from the drain port 78. When the pressure in the secondary pressure introduction chamber 76 decreases and is inferior to the spring load, the diaphragm 70 is displaced toward the primary pressure introduction chamber 77, and the drainage port 78 is closed. Thereby, the discharge of the primary pressure from the drainage port 78 is stopped. The pressure regulating valve 400 is a normally closed pressure regulating valve.
この圧力調整弁400は、後述するように、二次側流路33内の二次側加圧水の圧力が所定圧力に達したときに開弁し、放水の規定圧を設定する規定圧設定機構として機能する。そして、スプリング荷重を調整することで、放水の規定圧を調整できる。 As will be described later, the pressure regulating valve 400 is opened when the pressure of the secondary side pressurized water in the secondary side flow path 33 reaches a predetermined pressure, and serves as a specified pressure setting mechanism for setting the specified pressure of water discharge. Function. And the regulation pressure of water discharge can be adjusted by adjusting a spring load.
つぎに、配管系統について説明する。
第1配管60は、一端が起動弁200を介して自動弁100の一次側流路32に接続され、他端が自動弁100の作動室36bに接続されている。そして、第2配管61は、一端が自動弁100の二次側流路33に接続され、他端が圧力調整弁400の二次圧導入室76に接続されている。また、第3配管62は、第1配管60から分岐し、圧力調整弁400の一次圧導入室77に接続されている。
Next, the piping system will be described.
One end of the first pipe 60 is connected to the primary flow path 32 of the automatic valve 100 via the start valve 200, and the other end is connected to the working chamber 36 b of the automatic valve 100. The second pipe 61 has one end connected to the secondary flow path 33 of the automatic valve 100 and the other end connected to the secondary pressure introducing chamber 76 of the pressure regulating valve 400. The third pipe 62 branches from the first pipe 60 and is connected to the primary pressure introduction chamber 77 of the pressure regulating valve 400.
つぎに、このように構成された自動弁装置の動作について図3乃至図6を参照しつつ説明する。図4はこの発明の実施の形態2に係る自動弁装置における放水時の2次側圧力の上昇動作を説明する図、図5はこの発明の実施の形態2に係る自動弁装置における放水時の2次側圧力の低下動作を説明する図、図6はこの発明の実施の形態2に係る自動弁装置における放水停止動作を説明する図である。 Next, the operation of the automatic valve device configured as described above will be described with reference to FIGS. FIG. 4 is a diagram for explaining the operation of increasing the secondary pressure at the time of water discharge in the automatic valve device according to Embodiment 2 of the present invention, and FIG. FIG. 6 is a diagram for explaining the operation for lowering the secondary side pressure, and FIG. 6 is a diagram for explaining the water discharge stopping operation in the automatic valve device according to Embodiment 2 of the present invention.
まず、監視状態では、図3に示されるように、制水弁55が操作ハンドル56を操作して開放され、止め弁47が開放され、自動排水弁51が大気圧により開放され、ボール弁52が閉止される。 First, in the monitoring state, as shown in FIG. 3, the water control valve 55 is opened by operating the operation handle 56, the stop valve 47 is opened, the automatic drain valve 51 is opened by the atmospheric pressure, and the ball valve 52 is opened. Is closed.
ついで、パイロット弁48または手動起動弁49が開放されると、主配管(図示せず)から一次側流路32内に供給された一次側加圧水が、第1配管60および第3配管62を介して一次圧導入室77内に流入、充水される。また、一次側加圧水が、流入孔14から一次圧流入室6内に流入し、連通路21を通って流量調整室8内に流入、充水される。そして、流量調整室8内に流入した一側加圧水は、多段オリフィス24を通って排水ポート23から排水される。 Next, when the pilot valve 48 or the manual start valve 49 is opened, the primary pressurized water supplied from the main pipe (not shown) into the primary flow path 32 passes through the first pipe 60 and the third pipe 62. Into the primary pressure introduction chamber 77 and filled with water. Further, the primary-side pressurized water flows into the primary pressure inflow chamber 6 from the inflow hole 14, flows into the flow rate adjustment chamber 8 through the communication path 21, and is filled with water. Then, the one-side pressurized water that has flowed into the flow rate adjusting chamber 8 is drained from the drain port 23 through the multistage orifice 24.
また、パイロット弁48または手動起動弁49の開放と同時に、一次側加圧水が、第1配管60を介して作動室36b内に流入、充水される。これにより、作動室36b内の圧力が上昇し、ピストン39が図3中左側に移動する。このピストン39の移動力がステム41を介して主弁37に伝達され、主弁37がスプリング38の付勢力に抗して図3中左側に移動する。そして、主弁37が弁座34aから離反し、一次側加圧水が、一次側流路32内から二次側流路33内に流入する。そして、図4に示されるように、一次側加圧水が二次側流路33に充水され、二次側加圧水となって二次側配管45を流通し、放水ヘッド46から放水される。 Simultaneously with the opening of the pilot valve 48 or the manual activation valve 49, the primary side pressurized water flows into the working chamber 36b through the first pipe 60 and is filled with water. Thereby, the pressure in the working chamber 36b rises, and the piston 39 moves to the left side in FIG. The moving force of the piston 39 is transmitted to the main valve 37 via the stem 41, and the main valve 37 moves to the left in FIG. 3 against the biasing force of the spring 38. Then, the main valve 37 is separated from the valve seat 34 a, and the primary side pressurized water flows from the primary side flow path 32 into the secondary side flow path 33. Then, as shown in FIG. 4, the primary side pressurized water is filled in the secondary side flow path 33, becomes secondary side pressurized water, flows through the secondary side pipe 45, and is discharged from the water discharge head 46.
二次側流路33内の二次側加圧水は、自動排水弁51を閉止させるとともに、第2配管61を介して圧力調整弁400の二次圧導入室76に供給される。そして、二次側流路33内の二次側加圧水の圧力が上昇し、二次圧導入室76内の圧力が所定圧力より高くなると、圧力調整弁400が開弁される。これにより、第1配管60を介して自動弁100の作動室36b内に供給される一次側加圧水は、図5に示されるように、第3配管62および一次圧導入室77を介して圧力調整弁400の排水ポート78から排水される。そこで、作動室36b内の圧力が低下し、ピストン39が、図5中右側に移動し、主弁37の開度が小さくなる。 The secondary-side pressurized water in the secondary-side flow path 33 closes the automatic drain valve 51 and is supplied to the secondary pressure introduction chamber 76 of the pressure regulating valve 400 via the second pipe 61. Then, when the pressure of the secondary side pressurized water in the secondary side flow path 33 rises and the pressure in the secondary pressure introduction chamber 76 becomes higher than a predetermined pressure, the pressure regulating valve 400 is opened. Thereby, the primary side pressurized water supplied into the working chamber 36b of the automatic valve 100 through the first pipe 60 is pressure-adjusted through the third pipe 62 and the primary pressure introducing chamber 77 as shown in FIG. The water is discharged from the drain port 78 of the valve 400. Therefore, the pressure in the working chamber 36b decreases, the piston 39 moves to the right side in FIG. 5, and the opening degree of the main valve 37 decreases.
ついで、主弁37の開度が小さくなり、一次側流路32内から二次側流路33内に流入する一次側加圧水の流量が少なくなる。そして、二次側流路33内の二次側加圧水の圧力が低下し、二次圧導入室76内の圧力が所定圧力より低くなると、圧力調整弁400が図4に示されるように閉弁される。これにより、一次側加圧水が、第1配管60を介して自動弁100の作動室36b内に供給され、作動室36b内の圧力が上昇し、ピストン39が、図4中左側に移動し、主弁37の開度が大きくなる。このように、圧力調整弁400の開弁/閉弁動作が繰り返され、二次側加圧水の圧力が所定圧力に調整される。そして、所定圧力に調整された二次側加圧水が放水ヘッド46から放水される。 Next, the opening of the main valve 37 is reduced, and the flow rate of the primary pressurized water flowing from the primary side flow path 32 into the secondary side flow path 33 is reduced. When the pressure of the secondary side pressurized water in the secondary side flow path 33 decreases and the pressure in the secondary pressure introduction chamber 76 becomes lower than a predetermined pressure, the pressure regulating valve 400 is closed as shown in FIG. Is done. As a result, the primary pressurized water is supplied into the working chamber 36b of the automatic valve 100 through the first pipe 60, the pressure in the working chamber 36b rises, and the piston 39 moves to the left in FIG. The opening degree of the valve 37 is increased. Thus, the valve opening / closing operation of the pressure regulating valve 400 is repeated, and the pressure of the secondary side pressurized water is adjusted to a predetermined pressure. Then, the secondary pressurized water adjusted to a predetermined pressure is discharged from the discharge head 46.
放水ヘッド46からの放水が終了し、パイロット弁48および手動起動弁49が閉弁されると、第1配管60を介して自動弁100の作動室36bへの一次側加圧水の供給がなくなる。そして、作動室36b内の一次側加圧水は、図6に矢印で示されるように、第1配管60を流れ、流入孔14から一次圧流入室6内に流入し、連通路21を通って流量調整室8内に流入し、多段オリフィス24を通って排水ポート23から排水される。また、一次圧導入室77内の一次側加圧水は、第3配管62を通って第1配管60に流れ、定流量ニードル弁1の排水ポート23から排水される。そして、スプリング38の付勢力が作動室36b内の一次側加圧水の圧力に勝り、主弁37が閉弁される。 When the water discharge from the water discharge head 46 is finished and the pilot valve 48 and the manual activation valve 49 are closed, the supply of the primary side pressurized water to the working chamber 36b of the automatic valve 100 via the first pipe 60 is stopped. Then, the primary pressurized water in the working chamber 36 b flows through the first pipe 60 and flows into the primary pressure inflow chamber 6 through the inflow hole 14 as shown by an arrow in FIG. It flows into the chamber 8 and drains from the drain port 23 through the multistage orifice 24. The primary pressurized water in the primary pressure introduction chamber 77 flows through the third pipe 62 to the first pipe 60 and is drained from the drain port 23 of the constant flow needle valve 1. Then, the urging force of the spring 38 exceeds the pressure of the primary pressurized water in the working chamber 36b, and the main valve 37 is closed.
主弁37が閉弁されると、自動排水弁51が開放され、二次側配管45、二次側流路33および二次圧導入室76内の残水が第2配管61を介して自動排水弁51から排水される。 When the main valve 37 is closed, the automatic drain valve 51 is opened, and the residual water in the secondary side pipe 45, the secondary side flow path 33 and the secondary pressure introduction chamber 76 is automatically passed through the second pipe 61. Drained from the drain valve 51.
ここで、定流量ニードル弁1は、常開型であるので、第1配管60を流通する一次側加圧水の一部が常時排水されるが、定流量ニードル弁1からの排水流量は少なく、主弁37の開閉動作には影響を与えない。 Here, since the constant flow needle valve 1 is a normally open type, a part of the primary pressurized water flowing through the first pipe 60 is always drained, but the drainage flow rate from the constant flow needle valve 1 is small, The opening / closing operation of the valve 37 is not affected.
ついで、自動弁100の開閉動作の確認や圧力調整弁400の設定確認を行う場合、操作ハンドル56を操作して制水弁55が閉止される。この時、自動排水弁51は大気圧により開放され、ボール弁52が閉止される。そして、起動弁200を操作し、主弁37を開閉して、自動弁100の開閉動作の確認や圧力調整弁400の設定確認を行う。 Next, when checking the opening / closing operation of the automatic valve 100 or checking the setting of the pressure adjusting valve 400, the operation handle 56 is operated to close the water control valve 55. At this time, the automatic drain valve 51 is opened by the atmospheric pressure, and the ball valve 52 is closed. Then, the start valve 200 is operated, the main valve 37 is opened and closed, and the opening / closing operation of the automatic valve 100 is confirmed and the setting of the pressure regulating valve 400 is confirmed.
このように構成された自動弁装置では、定流量ニードル弁1を第1配管60の起動弁200の下流側に配設し、放水停止後の主弁37の閉弁機構を構成している。 In the automatic valve device configured as described above, the constant flow needle valve 1 is disposed on the downstream side of the start valve 200 of the first pipe 60 to constitute a valve closing mechanism of the main valve 37 after the water discharge is stopped.
定流量ニードル弁1では、排水ポート23からの排水流量が一定となるので、自動弁100の主弁37の開度が同じであれば、シリンダ36の作動室36b内への一次側加圧水の供給停止から自動弁100の主弁37の閉弁までの時間が、一次圧の高低によらず一定となる。また、主弁37の閉弁スピードが一定となるので、放水停止後、主弁37が直ぐさま閉弁することに起因する、構成部品の耐久性に影響を及ぼす水撃の発生が抑制され、自動弁装置の信頼性を高めることができる。 In the constant flow needle valve 1, since the flow rate of drainage from the drainage port 23 is constant, if the opening degree of the main valve 37 of the automatic valve 100 is the same, the supply of primary pressurized water into the working chamber 36b of the cylinder 36 is performed. The time from the stop to the closing of the main valve 37 of the automatic valve 100 is constant regardless of the level of the primary pressure. Moreover, since the valve closing speed of the main valve 37 is constant, the occurrence of water hammer that affects the durability of the component parts due to the main valve 37 closing immediately after water discharge is stopped is suppressed, The reliability of the automatic valve device can be increased.
また、定流量ニードル弁1は、放水停止後、作動室36b内の一次側加圧水が排水ポート23から排水される。そこで、作業者が排水ポート23から排水されていることを見ることで、主弁37の閉弁動作中であることを確認できる。さらに、作業者が排水ポート23からの排水が無くなることを見ることで、主弁37が閉弁されたことを確認できる。 In the constant flow needle valve 1, the primary pressurized water in the working chamber 36 b is drained from the drain port 23 after the water discharge is stopped. Therefore, it can be confirmed that the main valve 37 is being closed by seeing that the operator is draining from the drain port 23. Further, the operator can confirm that the main valve 37 is closed by observing that the drainage from the drainage port 23 disappears.
また、定流量ニードル弁1は、ニードル18の一端と流入孔14との間への異物の挟まりや生成物の生成が発生しにくいので、異物の挟まりや生成物の生成により、主弁37の閉弁時間が長くなる、あるいは主弁37が閉じられなくなるという不具合の発生が未然に回避され、長期的に安定した動作を実現できる。 Further, the constant flow needle valve 1 is less prone to foreign matter pinching and product generation between one end of the needle 18 and the inflow hole 14. Occurrence of a problem that the valve closing time becomes long or the main valve 37 cannot be closed is avoided in advance, and stable operation can be realized in the long term.
なお、上記実施の形態2では、低圧放水を行わない自動弁装置を例にあげて説明しているが、規定圧放水前に低圧放水を行う自動弁装置にも本発明を適用することができる。
また、上記実施の形態2では、定流量ニードル弁は、トンネルなどに設置される自動弁装置の放水停止後にシリンダの作動室内の一次側加圧水を排水するものとしているが、この定流量ニードル弁は、これに限定されず、他の機器の排水に適用しても同様の効果が得られる。また、放水停止後の排水に限らず、放水開始時に開弁速度を調整するため、シリンダの作動室内への一次側加圧水の流入調整の排水に適用しても同様の効果が得られる。
また、上記実施の形態2では、定流量ニードル弁が、一次側加圧水を作動室に供給する第1配管の分岐配管に装着されるものとしているが、定流量ニードル弁は、第1配管に装着する必要はなく、放水停止後に、作動室内の一次側加圧水を排水できればよく、例えば、作動室に直付けしてもよい。
In the second embodiment, an automatic valve device that does not perform low-pressure water discharge is described as an example. However, the present invention can also be applied to an automatic valve device that performs low-pressure water discharge before specified pressure water discharge. .
In the second embodiment, the constant flow needle valve drains the primary pressurized water in the working chamber of the cylinder after the water stoppage of the automatic valve device installed in the tunnel or the like. However, the present invention is not limited to this, and the same effect can be obtained when applied to the drainage of other equipment. Moreover, since the valve opening speed is adjusted at the start of water discharge as well as the water discharge after the water discharge is stopped, the same effect can be obtained when applied to the drain adjustment for the inflow of the primary side pressurized water into the working chamber of the cylinder.
In the second embodiment, the constant flow needle valve is attached to the branch pipe of the first pipe that supplies the primary pressurized water to the working chamber, but the constant flow needle valve is attached to the first pipe. It is not necessary to do so, and it is sufficient that the primary pressurized water in the working chamber can be drained after stopping the water discharge, and may be directly attached to the working chamber, for example.
1 定流量ニードル弁、2 ボディ、5 流入ポート、6 一次圧流入室、7 基準圧室、8 流量調整室、9 嵌着部、9a 雌ねじ部、11 接続ニップル、12 第1筒部、12a 第1雄ねじ部、13 第2筒部、14 流入孔、15 ニードル支持部、18 ニードル、21 連通路、22 スプリング、23 排水ポート、24 多段オリフィス、31 胴体部、32 一次側流路、33 二次側流路、34 隔壁、35 連通孔、36 シリンダ、36b 作動室、37 主弁、39 ピストン、46 放水ヘッド、100 自動弁。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Constant flow needle valve, 2 Body, 5 Inflow port, 6 Primary pressure inflow chamber, 7 Reference pressure chamber, 8 Flow rate adjustment chamber, 9 Fit part, 9a Female thread part, 11 Connection nipple, 12 1st cylinder part, 12a 1st Male thread part, 13 Second cylinder part, 14 Inflow hole, 15 Needle support part, 18 Needle, 21 Communication path, 22 Spring, 23 Drain port, 24 Multistage orifice, 31 Body part, 32 Primary side flow path, 33 Secondary side Flow path, 34 partition, 35 communication hole, 36 cylinder, 36b working chamber, 37 main valve, 39 piston, 46 water discharge head, 100 automatic valve.
Claims (2)
流入孔を介して加圧水が流入する流入ポートと、外部とを連通する排水ポートを有し、該排水ポート内に多段オリフィスを配設し、該多段オリフィスは流入孔の口径より大きい口径のオリフィスで構成され、前記多段オリフィスの複数の段数によって排水流量を調整する流量調整弁と、
主弁と、シリンダと、シリンダ内に画成される作動室内の加圧水に応じて前記主弁を開閉駆動するためのピストンを有する自動弁と、を備え、
前記放水ヘッドからの放水停止後、前記主弁を閉止するために前記作動室内の加圧水が排出されるように、前記作動室に流入ポートを接続したことを特徴とする自動弁装置。 An automatic valve device for supplying pressurized water to a water discharge head connected to a secondary side flow path to discharge water,
It has an inflow port through which pressurized water flows through an inflow hole and a drainage port communicating with the outside, and a multistage orifice is disposed in the drainage port, and the multistage orifice is an orifice having a diameter larger than the diameter of the inflow hole. A flow rate adjusting valve configured to adjust the drainage flow rate according to the number of stages of the multistage orifice;
A main valve, a cylinder, and an automatic valve having a piston for opening and closing the main valve in response to pressurized water in a working chamber defined in the cylinder,
An automatic valve device, wherein after the water discharge from the water discharge head is stopped, an inflow port is connected to the working chamber so that pressurized water in the working chamber is discharged to close the main valve.
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