JP2001327621A - スプリンクラーヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】腐食雰囲気下において、スプリンクラーヘッド
の構成要素が腐食、もしくは腐食生成物が生じること
で、スプリンクラーヘッドの感度や作動性、もしくは止
水性が低下することを防止する。 【解決手段】スプリンクラーヘッドの構成要素に物体と
水との接触角が１２０以上１８０度未満の撥水被膜を施
してスプリンクラーヘッド表面への腐食蒸気の付着を防
止することで腐食や腐食性生物が生じることを防止す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、消火用のスプリ
ンクラーヘッドに関する。

【０００２】

【従来の技術】閉鎖型スプリンクラーヘッドは天井、若
しくは側壁に設置され、火災発生の初期において防護エ
リア内の火災の熱を感知し、スプリンクラーヘッドの感
熱体分解部分を熱により分解,落下させ、それに伴い止
水部分の止水能力を失わせることにより、止水されてい
た水が防護エリア内に散水し、火災を抑制、消火する設
備である。

【０００３】閉鎖型スプリンクラーヘッドの一つに本体
を天井内に埋め込み、火災発生時にデフレクターを天井
の下まで落下させるフラッシュ型スプリンクラーヘッド
がある。フラッシュ型スプリンクラーヘッドは天井面か
らの突出部が少なく、外観も良好なことからインテリア
デザイン的にも優れたものであり、インテリアデザイン
を重んじる近代的ビル、地下道、低天井、共同住宅等の
天井に広く取付けられている.

【０００４】天井埋め込み式スプリンクラーヘッドの火
災時の作動については特公昭５８−３６９８５に記され
ているのでここでは省略する。

【０００５】ところで、火災が発生し、スプリンクラー
ヘッドが作動すると、作動したヘッドから大量の水が散
布されて消火が行われるが、火災がある程度大きくなっ
てスプリンクラーヘッドが作動したのでは、大きな火災
を消火する為に大量の水を散布しなければならない。し
かし、大量の水が散布されると、大量の水は床を伝わっ
て隣接した部屋に流出したり、天井から階下の部屋に漏
れ出たりする.火災現場では消火を行う為、火災現場に
ある事務機、重要書類などが水濡れすることはやむを得
ないことであるが、火災現場でない隣室や階下の部屋が
水で濡らされることは好ましいことではない。

【０００６】そのため関係者からはなるべく早い時期に
水を散布して火災を鎮火させることが出来るスプリンク
ラーヘッドが要求されるようになって来た。初期火災の
小さな熱気流を感知して,すばやく作動するスプリンク
ラーヘッドを速動型スプリンクラーヘッドという。

【０００７】また、速動型スプリンクラーヘッドに類似
して、近年広域型スプリンクラーヘッドが登場し実用化
されている。広域型スプリンクラーヘッドは速動型のス
プリンクラーヘッドの中でもその散水性能において、よ
り広い防護面積をもつスプリンクラーヘッドである。

【０００８】広域型スプリンクラーヘッドは通常のスプ
リンクラーヘッドよりも広い防護面積をもつことで、ス
プリンクラーヘッドの設置間隔を広くでき、その結果ス
プリンクラーヘッドの設置数を減らことでコストの低減
ができることを特徴としたスプリンクラーヘッドであ
る。広域型スプリンクラーヘッドは、通常のスプリンク
ラーヘッドに比べ広い防護面積を持つ代わりに、同流
量、同流量時の散水密度が小さくなり、更に設置間隔が
大きくなることから、通常のスプリンクラーヘッドより
感度を上げ、すばやく、より遠くの火災を発見し消火し
なければならず、速動型ヘッドよりも更に高い感度が要
求される。

【０００９】スプリンクラーヘッドの感度を向上させる
には感熱分解部分に使用する可溶合金の量を少なくした
り,可溶合金の設置位置を感熱分解部分の最下位にして
なるべく火元に近づけたりする手段がある。

【００１０】集熱板とは熱伝導が良好な材料で出来た面
積の大きな板状物を感熱分解部分に取付けたもので、火
災の熱を集熱板によってできるだけ多く吸収し、それを
感熱分解部分の可溶合金に伝播して可溶合金を早く溶融
させることによりスプリンクラーヘッドの作動を早める
ものである。

【００１１】図１は複数枚の集熱板を設置した高感度型
の天井埋め込み式スプリンクラーヘッド１００の断面
図、図２は図１の感熱体分解部１０の断面図である。

【００１２】集熱板１１は１枚から複数枚の熱伝導率の
高い薄板材料（例えば銅系材料）で形成され、十分に広
い表面積を持つことでスプリンクラーヘッド１００周り
の熱をすばやく感知して、該熱を効果的にスプリンクラ
ーヘッドの可溶合金１３に伝えることで、火災が小規模
の内にスプリンクラーヘッドを作動させる役目をするス
プリンクラーヘッドの構成要素の一つである。

【００１３】スプリンクラーヘッド１００の設置時はカ
バー１２と集熱板１１が天井より突出し、集熱板１１に
より火災発生時に生じる天井近傍流の熱をすばやく感知
するので、感熱体分解部１０から可溶合金１３へ熱が伝
わり感熱体分解部１０が分解するまでの過程が迅速とな
り、スプリンクラーヘッドをすばやく作動させることが
出来る。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、気流に対し
て大きな表面積を持つということは腐食雰囲気中に対し
ても露出する部分も多くなることで腐食しやすくなった
り、もしくは集熱板表面および、集熱板と集熱板の間に
水蒸気が付着し、腐食生成物が生じやすい条件が作り出
されてしまう。

【００１５】スプリンクラーヘッドの集熱板表面が腐食
するもしくは、腐食雰囲気中の粒子、例えば塩化ナトリ
ウムなどが析出すると、腐食により集熱板自体の熱伝導
率が低下するばかりでなく、腐食生成物により集熱板と
集熱板の間が埋まり集熱板全体の表面積が狭くなり、そ
の結果スプリンクラーヘッドの感度、作動性を低下させ
る問題を生じることになる。特に、集熱板間が腐食粒子
の析出により埋まる問題はスプリンクラーヘッドの感度
を著しく低下させる。

【００１６】高感度、速動性が要求される高感度、広域
型スプリンクラーヘッドにおいて感度が低下すれば、実
際に火災が生じた際に、スプリンクラーヘッドの作動が
遅れ、スプリンクラーヘッドの消火能力を超えた火災に
対して散水を行われ、その結果スプリンクラーヘッドが
作動しても火災を消火出来ず、火災の損失を莫大なもの
にしてしまう危険性がある。

【００１７】また、高感度、通常の感度に関わらず、ス
プリンクラーヘッド感熱体分解部分の作動分解部分にお
いても、腐食や、腐食生成物により作動に必要な経路が
確保できなくなり、スプリンクラーヘッドの作動性が低
下、もしくは作動時に分解部が完全に分解しない、いわ
ゆるロッジメントが起こる危険性があり、これも火災の
損失を莫大なものにしてしまう危険性がある。

【００１８】また、止水部が腐食により浸食され、止水
効果を失い、スプリンクラーヘッドから配管内の水が漏
洩してしまう危険性もある。

【００１９】そこで本発明の発明者は、感熱体分解部や
止水部が腐食され、もしくは腐食生成物による、スプリ
ンクラーヘッドの感度や作動性、止水性が低下すること
を防止するスプリンクラーヘッドの提供を目的としてい
る。

【課題を解決する為の手段】

【００２０】腐食雰囲気中において、スプリンクラーヘ
ッドの表面に腐食生成物が発生する原因としては以下の
ことが上げられる。

【００２１】飽和腐食蒸気中ではスプリンクラーヘッド
の表面に腐食蒸気が付着し、水滴をスプリンクラー表面
に生じる。スプリンクラーヘッド表面と腐食蒸気の水滴
の接触角が小さいと水滴とスプリンクラーヘッド表面の
接触面積が大きくなり、水滴が移動するのに必要な力が
大きくなってしまい、結果水滴はスプリンクラーヘッド
表面へ付着したままとなる。

【００２２】一度水滴が付着してしまうと、水滴同士が
接触などによって水滴自体の体積が大きくなりスプリン
クラーヘッド表面との接触面積が増大する。するとスプ
リンクラーヘッド表面は水滴つまり、腐食溶液に曝され
ることになりスプリンクラーヘッド表面は腐食されやす
い状態となる。

【００２３】そこで本発明者は腐食蒸気とスプリンクラ
ーヘッド表面の接触角を高めることで、スプリンクラー
ヘッド表面に腐食蒸気が付着する、もしくは腐食生成物
によるスプリンクラーヘッドの感度、作動性、止水性が
低下することを防止できることに着目した。

【００２４】ここで接触角とは図３に示すような水滴Ａ
と物体表面Bの接触部とのなす角αを示す。

【００２５】上記接触角を高めるために、本発明ではス
プリンクラーヘッドの感熱体分解部や止水部の全体もし
くは一部に撥水被膜を施したスプリンクラーヘッドを提
供する。

【００２６】

【実施の形態】以下に本発明の実施の形態を示す。

【００２７】腐食や腐食生成物によりスプリンクラーヘ
ッドの感度が低下することを防止する為に、撥水被膜を
集熱板やカバーに施しても良い。

【００２８】また腐食や腐食生成物によるヘッドの作動
性、及び感度の低下を防止する為に、撥水被膜を感熱分
解部全体、もしくは一部に施しても良い。

【００２９】また、腐食や腐食粒子の析出による止水性
の低下を防止する為に、撥水被膜をパッキンやシート面
に施しても良い。

【００３０】撥水材料は物体との接触角と水滴の接触角
が１２０度以上１８０度未満となる材料で良い。

【００３１】

【実施例】以下、図を用いて本発明におけるスプリンク
ラーヘッドについて説明していく。

【００３２】図１は広域型スプリンクラーヘッド１００
の断面図である。スプリンクラーヘッドの構成は従来の
スプリンクラーヘッドと同様であり、特開平７−２３１
９０公報に掲載されているので説明を省略する。

【００３３】スプリンクラーヘッドのカバー１２の下部
には複数枚の集熱板１１が取付けられており、可溶合金
１３近傍で大きな表面積を持つことで効果的に熱を可溶
合金１３に伝える役目をしている。

【００３４】スプリンクラーヘッドは可溶合金１３近傍
に大きな面積をもたせ効果的に可溶合金１３に熱を伝え
る目的でカバー１２下部に集熱板１１を複数枚取付けて
いる。

【００３５】スプリンクラーヘッドの集熱板と集熱板の
間、およびカバー１２表面には撥水被膜が施されてい
る。

【００３６】撥水被膜を施すことで、集熱板表面に塩水
蒸気が付着し、塩化ナトリウムの析出によって集熱板間
が埋まることや、集熱板が腐食すること防ぐ役目をして
いる。

【００３７】撥水被膜を施す為の撥水材料として水と物
体との接触角が１５０°以上の超撥水材料を用いる。

【００３８】次に本発明で行った、腐食試験中にスプリ
ンクラーヘッドが曝された場合の、撥水被膜の効果につ
いて説明する。

【００３９】図１に示すような高感度型スプリンクラー
ヘッドで撥水被膜を施した試料と施していない試料を準
備し、腐食試験を行った。

【００４０】以下撥水被膜をほどこしたスプリンクラー
ヘッドと、撥水被膜を施していないスプリンクラーヘッ
ドを用いた場合の試験結果について比較する。

【００４１】試験の結果、撥水皮膜をほどこしていない
でものは、集熱板と集熱板の間に腐食生成物が生じ、集
熱板間を埋めてしまい、更に集熱板自体にも腐食が見ら
れたが、撥水被膜を施したスプリンクラーヘッドは集熱
板間に水が入ることがなく、集熱板間の腐食および、腐
食性生物が生じなかった。

【００４２】塩水噴霧試験後，感度試験を行った結果、
撥水被膜を施したスプリンクラーヘッドの感度は、該塩
水噴霧試験を行っていないスプリンクラーヘッドと大き
な相違が見られなかったが、撥水被膜を施していないス
プリンクラーヘッドでは,集熱板間を埋めた腐食性生物
により、感度が著しく低下した。

【００４３】これは撥水材料を塗布することで、腐食や
腐食性生物によるスプリンクラーヘッドの感度の低下を
抑制できたことを示している。

【００４４】本発明では、腐食や、腐食腐食性生物によ
るスプリンクラーヘッドの感度の低下を抑える目的でス
プリンクラーヘッドのカバー１２および集熱板１１表面
に撥水被膜を施したが、感熱体分解部分１０やシート面
とパッキンからなる止水部分２０の一部または全体に撥
水被膜を施すことにより、腐食によるスプリンクラーヘ
ッドの感度の低下だけでなく、作動性、止水性の低下を
防ぐことが出来ることは言うまでもない。

【００４５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のスプリン
クラーヘッドはスプリンクラーヘッドの感熱分解部分や
止水部の全て、もしくは一部に撥水皮膜を施すことによ
り、腐食蒸気が感熱分解部や止水部に付着し、腐食する
ことや腐食性生物が生じることによりスプリンクラーヘ
ッドの感度、作動性、止水性が低下することを防止でき
るという優れた特徴をもったスプリンクラーヘッドであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】高感度型スプリンクラーヘッドの正面断面図

【図２】図１の感熱体分解部の正面断面図

【図３】水と物体の接触角の模式図

【符号の説明】

１００ スプリンクラーヘッド １０ 感熱体分解部 ２０ 止水部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】消火用スプリンクラーヘッドにおいてスプ
   リンクラーヘッドの構成要素に、水滴と物体との接触角
   が１２０以上１８０度未満である撥水被膜を施した事を
   特徴とするスプリンクラーヘッド。
2. 【請求項2】前記構成要素とはスプリンクラーヘッドの
   集熱板もしくはカバーである請求項１記載のスプリンク
   ラーヘッド。
3. 【請求項３】前記構成要素とはスプリンクラーヘッドの
   感熱体分解部分である請求項１記載のスプリンクラーヘ
   ッド。
4. 【請求項４】前記構成要素とはスプリンクラーヘッドの
   止水部分である請求項１記載のスプリンクラーヘッド。