CN111432894A

CN111432894A - 喷洒头

Info

Publication number: CN111432894A
Application number: CN201880078040.4A
Authority: CN
Inventors: 小岩康明
Original assignee: Senju Fire Extinguisher Co ltd
Current assignee: Senju Fire Extinguisher Co ltd; Senju Sprinkler Co Ltd
Priority date: 2017-12-20
Filing date: 2018-08-09
Publication date: 2020-07-17
Also published as: WO2019123711A1; TW201932160A; US20210094051A1; JPWO2019123711A1

Abstract

本发明提供能够同时满足向地面的洒水量和壁面的湿润的喷洒头。喷洒头(S1)具有：主体(1)，在内部具有与供水配管连接的喷嘴(12)；一对臂(14)，从主体(1)向喷嘴(12)的喷水方向延伸，臂(14)的顶端与在喷嘴(12)的中心轴上设置的柱状的凸台(15)连结，压紧螺钉(16)，与在凸台(15)的内部具有的内螺纹(15B)螺接，所述压紧螺钉(16)的顶端向喷嘴(12)侧突出；以及多个狭缝，从设置于凸台的顶端的圆板状的导流板(2)的外周朝向喷嘴的中心轴刻设，所述喷洒头还设置有从导流板(2)的中心朝向外周逐渐变细的锥形狭缝(25)，锥形狭缝(25)与狭缝的宽度恒定的直狭缝(23)相邻设置。

Description

喷洒头

技术领域

本发明涉及灭火用的喷洒头，特别是涉及住宅用的喷洒头。

背景技术

喷洒设备设置于建筑内，感知火灾的热并自动地动作而洒水来进行灭火。喷洒头在内部具有喷嘴，喷嘴与连接至供水源的配管连接，平时喷嘴处于关闭状态。在火灾发生而喷洒头因热进行动作时，喷嘴被打开，从喷嘴排放出填充在配管内的水。喷洒头在喷嘴的出口的延长线上具有使水向四周飞散的导流板，与导流板碰撞的水在规定的范围内散布，以对火灾进行镇压和扑灭。

喷洒设备设置于商业设施、公共设施、住宅等，并规定了用于设置、施工的标准。在美国由国家消防协会标准(the National Fire Protection Association standards，NFPA)规定为NFPA 13，并规定了用于与建筑物的用途相对应的喷洒设备的设计以及设置的标准。住宅用喷洒设备的标准有NFPA 13D、13R。另外，作为住宅用喷洒头的标准由美国安全监测实验室(Underwriters Laboratories(UL LLC))规定为UL 1626。

UL 1626中规定了住宅用喷洒头不仅要向地面洒水，也要向壁面进行洒水。关于向壁面的洒水，壁面的湿润必须在从顶棚面朝向地面的规定距离以下。美国专利第6516893号、美国专利第7201234号记载有以往的住宅用喷洒头。

现有技术

专利文献

专利文献1：美国专利第6516893号说明书

专利文献2：美国专利第7201234号说明书

发明内容

发明要解决的问题

在上述中，向地面的洒水量和壁面的湿润之间存在权衡关系。本发明的目的在于，提供能够同时满足向地面的洒水量和壁面的湿润的喷洒头。

解决问题的手段

为达到上述的目的，本发明提供如下的喷洒头。

该喷洒头具有：主体，在内部具有与供水配管连接的喷嘴；一对臂，从主体向喷嘴的喷水方向延伸，臂的顶端与在喷嘴的中心轴上设置的柱状的凸台连结，压紧螺钉，与在凸台的内部具有的内螺纹螺接，所述压紧螺钉的顶端向喷嘴侧突出；圆板状的导流板，设置于凸台的顶端；以及多个狭缝，从导流板的外周朝向喷嘴的中心轴刻设，所述喷洒头还设置有从导流板的中心朝向外周逐渐变细的锥形狭缝，锥形狭缝与狭缝的宽度恒定的直狭缝相邻设置。

上述的喷洒头为住宅用喷洒头，由喷嘴的流量和喷水压力导出的K因子的值为3～5.8。在导流板中具有从其外周朝向喷嘴的中心轴刻设的多个狭缝，还设置有从导流板的中心朝向外周逐渐变细的锥形狭缝。锥形狭缝的喷嘴中心轴侧的端部形成为圆弧状，导流板的外周侧的端部的宽度小于所述圆弧的直径。在锥形狭缝中，从喷嘴中心轴侧的端部排放出的水向下排放，从而向地面的洒水量增加。另一方面，从导流板的外周侧的端部排出的水越接近顶端，由于狭缝的宽度变窄且流速越上升，因此，水越向壁面方向飞散。

锥形狭缝具有既抑制飞行距离的降低又使向地面的洒水量增加的效果。锥形狭缝能够与喷嘴中心轴侧的宽度和导流板的外周侧的宽度相同的直狭缝相邻配置或与一对臂通过的平面相邻配置。通过上述，能够控制向地面的洒水量和壁面的湿润。

锥形狭缝的角度为8°～10°，由此，若角度变小，则不能获得上述的效果。相反，若角度太大，则会使从导流板的外周侧的端部排出的水的水势衰减，从而壁面方向的飞行距离变短。

除此之外，通过导流板以及设置有导流板的凸台、设置于凸台的压紧螺钉的形状，能够防止紊流的产生。更具体地说明，通过在从喷嘴排放的水最先碰撞的压紧螺钉的顶端以及压紧螺钉与凸台的边界部分难以产生紊流的结构，从而使洒水图形的控制变得容易。

压紧螺钉的顶端向喷嘴侧突出且其形状是尖的。由此，具有水流的阻力变小，并且将与顶端碰撞的水向四方均匀分配的效果。从压紧螺钉的顶端至凸台侧为斜面，水流沿斜面流动。沿斜面的延长线与凸台的外周端的曲面接近或相接，水流从斜面沿凸台外周端的曲面顺畅地流动。并且，通过凸台的外周而到达导流板的平面的水流通过设置于导流板的外周的狭缝朝向地面飞散，或者到达导流板的外周而朝向壁面飞散。

此时，与一对臂通过的平面垂直地交叉且通过喷嘴的中心轴的线的方向是由于臂妨碍水流的影响最少的位置，对水流没有妨碍，从而水流顺畅地流动。因此，由于水势强，水向更远处飞散，因此，壁面能够获得超过规定的湿润高度的洒水量。但是，另一方面，存在喷洒头正下方的近距离范围内的洒水量不足的倾向。相对于此，使该位置的狭缝比其他狭缝长以将水流引导至地面，从而能够增加近距离范围内的洒水量。由此，能够对地面进行均匀的洒水，并且壁面也能够获得期望的湿润高度。

发明效果

如上所述，根据本发明，能够实现能够同时满足向地面的洒水量和壁面的湿润的喷洒头。而且，通过在压紧螺钉的顶端和凸台抑制紊流的产生，从而防止紊流的产生。而且，根据上述结构的喷洒头，能够实现能够以最小的流量完成UL 1626中规定的洒水试验以及灭火试验的喷洒头。

附图说明

图1是本发明的喷洒头的外观图。

图2是图1的II-II剖视图。

图3是图2的凸台周围的放大图。

图4是导流板的俯视图。

图5是表示喷洒头和洒水试验设备之间的位置关系的图。

图6是图1的6-6剖视图。

具体实施方式

图1以及图2所示的本发明的喷洒头S1由主体1、导流板2、阀3和热敏分解部4构成。

主体1为中空状，外部设置有用于与顶棚背面的配管连接的外螺纹11，内部是喷嘴12。关于喷嘴12的尺寸，由喷嘴12的流量和喷水压力导出的K因子的值在3至5.8的范围内，在本实施方式中，K因子的值是4.9。与配管连接的外螺纹11的尺寸为NPT1/2或R1/2。

在喷嘴12的出口附近设置有大致矩形的基座13，并设置有从基座13向喷嘴12的喷水方向延伸的一对臂14。臂14具有与喷嘴的中心轴A大致平行延伸的直线部14A、从直线部14A的端部连结至设置于喷嘴12的中心轴A的凸台15的交叉部14B。如图3所示，交叉部14B比直线部14A细且截面形状为椭圆形。

凸台15呈锥形圆柱状，在其顶端设置有导流板2，与导流板2相接的一侧的凸台15的直径D1为9～10mm。凸台15的喷嘴12侧的直径小于导流板2侧的直径D1。凸台15的喷嘴12侧的外周端15A为曲面形状，曲面的半径在1mm～3mm的范围内，在本实施方式中为2mm。

在凸台15的内部设置有内螺纹15B，供压紧螺钉(インプレスネジ)16拧入。压紧螺钉16的顶端16A是尖的且具有斜面16B。顶端16A与喷嘴12相对，优选地，斜面16B的角度α在80°～100°的范围内，在本实施方式中为90°。顶端16A的顶点呈球面状，优选地，球面半径为2mm以下，在本实施方式中为1mm以下。

压紧螺钉16具有经由热敏分解部4将阀3向喷嘴12侧按压的功能。在图3中，沿压紧螺钉16的顶端16A的斜面16B的延长线16C与凸台15的外周端15A的曲面接近或相接，当沿顶端16A的表面流动的水通过外周端15A时，不会妨碍水流动，从而防止紊流的产生。此时，压紧螺钉16的斜面16B和凸台15的喷嘴12侧的端面之间的间隔a为2mm以下，更优选为1mm以下。若间隔大于上述范围，则产生紊流的可能性变大。

图4所示的导流板2为圆板形状，其外周直径在28～32mm的范围内，在本实施方式中为30mm。在导流板2的周缘设置有多个狭缝。狭缝以从导流板2的周缘朝向中心侧的方式形成。

在图4中，虚线所示的臂14设置在直线B上。直线B表示通过一对臂14的平面，在与直线B垂直交叉且通过中心轴A的线C的线上设置有狭缝22(第三直狭缝)。狭缝22与其他的狭缝相比是最长的狭缝。狭缝21与狭缝22相邻设置。狭缝21、22是狭缝的宽度恒定的“直狭缝”，且喷嘴中心轴侧的宽度和导流板的外周侧的宽度相等。

在一对臂14通过的直线B上刻设有狭缝23，在将中心轴A作为轴将直线B旋转45°的位置刻设最短的狭缝24。与狭缝23相邻地刻设有锥形狭缝25。另外，与狭缝24相邻地刻设锥形狭缝26。

包括作为直狭缝的狭缝21～24以及锥形狭缝25、26的狭缝的总数在16～28个的范围内，在本实施方式中为24个。狭缝21～24的宽度W被设定在1～2mm的范围内。导流板2相对于线B呈对称形状，相对于线C也呈对称形状。

狭缝21～24形成为，喷嘴的中心轴A侧的端部呈圆弧状，从该圆弧状的端部至导流板的外周侧的端部为止宽度恒定。圆弧的直径尺寸与所述的狭缝21～24的宽度W相同。另外，狭缝的宽度小于臂14的交叉部14B的宽度。

锥形狭缝25、26的喷嘴的中心轴A侧的端部呈圆弧状，圆弧的直径d为1.5～2mm。圆弧的直径d小于臂14的交叉部14B的宽度。在锥形狭缝25、26中，导流板2的外周侧的端部的宽度W1为1～1.6mm，狭缝的角度α为8°～10°。此外，圆弧的直径d大于外周侧的端的宽度W1。锥形狭缝25、26的形状呈液滴型，圆弧部分和锥形部分的边界是光滑的而没有凹凸不平。

在图5所示的喷洒头S1和洒水试验设备的位置关系中，喷洒头S1设置于横竖方向上无间隙地排列的水采样块M的角的位置的顶棚。图中的点划线表示设置于与水采样块M相邻的位置的壁面。在图5中，在箭头X方向配置有臂14，在箭头Y方向上配置有狭缝22。在UL1626中，需要对一个块M确保规定的水量以上的水量。在该试验设备中，能够对喷洒头S1的防护区域的1/4测量洒水量。洒水图形反应导流板2的形状而呈大致圆形，理想地，优选将水均匀地散布在位于图5的虚线所示的1/4的圆中的全部的水采样块上。

然而，臂14妨碍从喷嘴12排放出的水流，从而水向箭头X方向的飞行距离比向Y方向上的飞行距离短。相反，在Y方向上则具有向远离喷洒头S1的区域Y1的洒水量多，而向靠近喷洒头S1的区域Y2的洒水量少的倾向，但能够通过调整狭缝22的长度来减少向区域Y1的洒水量并增加向区域Y2的洒水量，从而使水大致均匀地散布至洒水块整体。由此，能够任意控制向区域Y1、Y2的洒水量。

另外，与臂14相邻配置的锥形狭缝25增加了臂14方向(图中，箭头X方向)的地面洒水用。具体地说明，臂14妨碍从喷嘴12排放出的水流，从而具有臂14方向的洒水量不足的倾向，但通过锥形狭缝25补偿了向地面以及壁面的洒水量。设置在两个锥形狭缝25之间的狭缝23的长度比锥形狭缝25长。

锥形狭缝26与狭缝24相邻配置。狭缝24被设置在距离喷洒头S1最远的区域Y3的方向上，狭缝24构成为，抑制狭缝24的长度以延长洒水飞行距离而使水能够到达壁面。因此，虽然具有向地面的洒水量不足的倾向，但通过锥形狭缝26不降低飞行距离而确保向区域Y3的地面的洒水量。狭缝24的长度比锥形狭缝26短。

阀3在平时堵塞喷嘴12的出口。阀3由阀盖31、圆盘32、蝶形弹簧33构成。阀盖31呈筒状，其一端侧为球状的底部31A。另一端侧被扩径并设置有台阶31B。

在台阶31B的内周侧搭载有圆盘状的圆盘32。圆盘32在中心具有凹部32A，热敏分解部4的支柱42的一端与凹部32A卡合。

在台阶31B的外周侧卡止有蝶形弹簧33。蝶形弹簧33从阀盖31的底部31A插通。蝶形弹簧33的表面被氟树脂覆盖。蝶形弹簧33的外周缘配置在喷嘴12的出口端，在将压紧螺钉16拧入凸台15的内螺纹15B时，蝶形弹簧33经由热敏分解部4被按压而发生弹性变形，从而成为被压扁的形状。此时，氟树脂起到密封材料的作用而将喷嘴12密封。

热敏分解部4由连杆41、支柱42和杆43构成。连杆41是通过火灾的热而进行动作的热敏体，通过低熔点合金将两张薄金属板44接合而构成。低熔点合金使用熔点在60～200℃的范围内的合金，一般使用熔点为72℃或96℃的低熔点合金。

两张呈大致四边形的两张金属板44在一端具有孔45，在另一端设置匚字型的缺口部46。两张金属板44在将设置有缺口部46的一侧的端部重叠的状态下通过低融点合金接合。此时，在一方的金属板44的孔45的位置重叠有另一方的金属板44的缺口部46。在接合后的连杆41的两个孔45中分别插通有支柱42和杆43。

支柱42是长条型，一端与在喷嘴12的出口设置的阀3的圆盘32卡合，另一端与杆43的顶端卡合。如上所述，支柱42插通连杆41的孔45。在支柱42的中间设置有突起47，将连杆41与在突起47的附近设置的槽47A卡止。

杆43通过将细长的板弯曲成大致L字型而构成。如上所述，杆43的一端侧插通连杆41的孔45。杆43的另一端侧与支柱42卡合，在杆43上设置有与支柱42的顶端卡合的槽48。

在设置有槽48的面的背面的面上设置有凹部49。凹部49设置于比槽48更靠近杆43的另一端的位置。压紧螺钉16与凹部49接触。若压紧螺钉16的顶端按压杆43的凹部49，则对杆43作用以卡止支柱42的槽48为支点旋转的力。然而，杆43的一端侧插通连杆41的孔45，从而阻止杆43的旋转。由此，构成热敏分解部4的连杆41、支柱42和杆43维持卡合状态。另外，压紧螺钉16经由热敏分解部4将阀3向喷嘴12侧按压保持。

在火灾时，若连杆41的低熔点合金熔融，则一方的金属板44因上述的杆43的旋转而从另一方的金属板44剥离。由此，热敏分解部4的卡合状态被解除，连杆41、支柱42和杆43的卡合脱离，并且由支柱42支撑的阀3与喷嘴12分离并脱落，从而喷嘴12被打开。

以上，对本发明的实施方式进行了说明，在下面说明除此之外的结构和作用。

在如上所述的实施方式中，与杆43的压紧螺钉16卡合的部位的形状为凹部49，但不限于此，也可以形成为突起形状。此时，压紧螺钉16的顶端形状能够变更为与所述突起形状对应的凹部或槽。

另外，也能够应用于在热敏分解部4中使用了玻璃阀的喷洒头。此时，压紧螺钉16的顶端形状也可以为能够容纳玻璃阀的凹形状。

全部的狭缝21～26能够构成为，与在导流板2的外周上相邻的狭缝之间的间隔28相等。狭缝21～26也可以配置在从导流板2的外周通过喷嘴的中心轴A的假想直线上。狭缝21～24的宽度可以全部相同。狭缝25、26的角度α也可以相同。或者，若在8～10°的范围内，则也可以是不同的角度。

最长的狭缝22设置于距离线C最近的位置。尽管在上述的实施方式中设置在线C上，但也能够与线C相邻设置，并且能够获得相同的效果。

附图标记的说明：

S1 喷洒头

1 主体

2 导流板

3 阀

4 热敏分解部

12 喷嘴

14 臂

15 凸台

15A 凸台的外周端

16 压紧螺钉

16B 斜面

21、23、24 狭缝

22 狭缝(第一狭缝)

25、26 锥形狭缝

31 阀盖

32 圆盘

33 蝶形弹簧

41 连杆

42 支柱

43 杆

Claims

1.一种喷洒头，其特征在于，

具有：

主体，在内部具有与供水配管连接的喷嘴；

一对臂，从主体向喷嘴的喷水方向延伸，臂的顶端与在喷嘴的中心轴上设置的柱状的凸台连结，

压紧螺钉，与在凸台的内部具有的内螺纹螺接，所述压紧螺钉的顶端向喷嘴侧突出；

圆板状的导流板，设置于凸台的顶端；以及

多个狭缝，从导流板的外周朝向喷嘴的中心轴刻设，

所述喷洒头还设置有从导流板的中心朝向外周逐渐变细的锥形狭缝，锥形狭缝与狭缝的宽度恒定的直狭缝相邻设置。

2.根据权利要求1所述的喷洒头，其中，

在直狭缝的两侧设置有锥形狭缝。

3.一种喷洒头，其特征在于，

具有：

主体，在内部具有与供水配管连接的喷嘴；

圆板状的导流板，设置于凸台的顶端；以及

多个狭缝，从导流板的外周朝向喷嘴的中心轴刻设，

所述喷洒头还设置有从导流板的中心朝向外周逐渐变细的锥形狭缝，锥形狭缝与一对臂通过的平面相邻设置。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的喷洒头，其中，

狭缝的宽度恒定的第一直狭缝设置在一对臂通过的平面上，与第一直狭缝相邻地设置有锥形狭缝。

5.根据权利要求4所述的喷洒头，其中，

第一直狭缝比相邻的锥形狭缝长。

6.一种喷洒头，其特征在于，

具有：

主体，在内部具有与供水配管连接的喷嘴；

圆板状的导流板，设置于凸台的顶端；以及

多个狭缝，从导流板的外周朝向喷嘴的中心轴刻设，

所述喷洒头还设置有从导流板的中心朝向外周逐渐变细的锥形狭缝，

狭缝的宽度恒定的第二直狭缝设置于相对于一对臂通过的平面以喷嘴的中心轴作为轴旋转45°的位置，与第二直狭缝相邻地设置有锥形狭缝。

7.根据权利要求6所述的喷洒头，其中，

第二直狭缝比相邻的锥形狭缝短。

8.根据权利要求1～7中任一项所述的喷洒头，其中，

锥形狭缝的喷嘴的中心轴侧的端部为圆弧状，导流板的外周侧的端部的宽度小于所述圆弧的直径。

9.根据权利要求1～8中任一项所述的喷洒头，，其中，

锥形狭缝的角度为8°～10°。

10.根据权利要求1～9中任一项所述的喷洒头，其中，

所述圆弧的直径小于臂的宽度。

11.根据权利要求1～10中任一项所述的喷洒头，其中，

凸台的喷嘴侧的外周端为曲面形状，沿压紧螺钉的顶端形状的延长线与所述曲面接近或相接。

12.根据权利要求1～11中任一项所述的喷洒头，其中，

压紧螺钉顶端的斜面的角度为100°～80°。

13.根据权利要求12所述的喷洒头，其中，

压紧螺钉的顶端为尖的，其顶点为曲面状，曲面半径在2mm以下。

14.根据权利要求1～13中任一项所述的所述的喷洒头，其中，

凸台的喷嘴侧的外周端为曲面状。

15.根据权利要求14所述的所述的喷洒头，其中，

凸台的喷嘴侧的外周端的曲面半径为1mm～3mm。

16.根据权利要求1～15中任一项所述的所述的喷洒头，其中，

由喷嘴的流量和喷水压力导出的K因子的值为3～5.8。

17.根据权利要求1～16中任一项所述的所述的喷洒头，其中，

设置于距离与一对臂通过的平面垂直地交叉且通过喷嘴的中心轴的线最近的位置的第三直狭缝与其他狭缝相比最长。