JP2004000695A

JP2004000695A - スプリンクラーヘッド

Info

Publication number: JP2004000695A
Application number: JP2003205814A
Authority: JP
Inventors: Yukio Tateno; 舘野　幸雄
Original assignee: Nohmi Bosai Ltd
Current assignee: Nohmi Bosai Ltd
Priority date: 2003-08-04
Filing date: 2003-08-04
Publication date: 2004-01-08
Anticipated expiration: 2016-07-03
Also published as: JP3846591B2

Abstract

【課題】連結部材（フレームヨーク）の有無に無関係にデフレクタによる消火水の散水分布を均一化させること。
【解決手段】散水孔７を有するデフレクタ６を備え、該デフレクタにより本体２の放水口２２から放出された消火水を散水させるスプリンクラーヘッドにおいて、散水孔を、デフレクタの周辺で開口するスリットから形成し、そのスリットを、開口部側が広い溝幅からなる広狭２段構成のスリットで構成した。そのスリットの広い幅の部分は、フレームヨーク４の幅よりも広く形成されている。
また、デフレクタは、外側の周辺部を下方に折り曲げて逆皿型に成形される。またスリットとして、開口部側が狭められたデルタ型のスリットを設け、そのスリットの截断面を、水平面に対して上向きに傾斜させた。
【選択図】　図８

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、火災の発生に伴う熱によって弁体を開放して放水口から放出される消火水や泡水溶液等の消火用液体をデフレクタで散水させるスプリンクラーヘッド　に係り、さらに詳しくは連結部材に垂設されたデフレクタによる散水分布を均一化させるスプリンクラーヘッド　に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の従来のスプリンクラーヘッド　に、実公昭５６−４８２８８号公報記載の装置がある。この装置の構成を、図１１（ａ）　，（ｂ）　に示す。図１１の（ａ）　，（ｂ）　において、１０１はフレームヨーク型スプリンクラーヘッド　のノズルである。１０３はメインデフレクタ、１０４はボス、１０５はフレームヨーク、１０６はサブデフレクタである。
【０００３】
ノズル１０１の先端に、フレームヨーク１０５によって吊設されたメインデフレクタ１０３を有している。メインデフレクタ１０３には隣接した状態でサブデフレクタ１０６が設置されていて、これらはボス４に固定されている。上方に屈曲したサブデフレクタ１０６の端部は、鍔状に横方向にも屈曲した皿状である。また、フレームヨーク１０５の下部に位置する部分は、切欠いてある。サブデフレクタ１０６の羽根の形状は、２本のフレームヨーク１０５の中間が大きく両側は順々に小さくなっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
図１１に示された従来のフレームヨーク型スプリンクラーヘッド　には、上述したようにメインとサブの２個のデフレクタ１０３と１０６が設けられている。特に、サブデフレクタ１０６の羽根の形状は、フレームヨーク１０５の中間は大きく両側は順々に小さく作られている。したがって、構造が複雑でコストアップになり、その上２個のデフレクタ１０３と１０６の相対的な取付位置の調整が面倒になる等の問題点があった。
【０００５】
本発明は、上記のような従来装置の問題点を解消するためになされたもので、構造が簡単かつ組立てが容易で、フレームヨークの有無に無関係にデフレクタによる消火用液体の散水分布を均一化することのできるスプリンクラーヘッドを実現することを目的としたものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、散水孔を有するデフレクタを備え、該デフレクタにより本体の放出口から放出された消火水を散水させるスプリンクラーヘッドにおいて、前記散水孔は、デフレクタの周辺で開口するスリットから形成され、該スリットを、開口部側が広い溝幅からなる広狭２段構成のスリットで構成したことを特徴とするものである。
また、散水孔を有するデフレクタを備え、該デフレクタにより本体の放出口から放出された消火水を散水させるスプリンクラーヘッドにおいて、前記デフレクタを逆皿型に形成したことを特徴とするものである。
【０００７】
また、散水孔を有するデフレクタを備え、該デフレクタにより本体の放出口から放出された消火水を散水させるスプリンクラーヘッドにおいて、前記散水孔は、デフレクタの周辺で開口するスリットから形成され、該スリットを、開口部側が狭められたデルタ型のスリットで構成したことを特徴とするものである。
また、散水孔を有するデフレクタを備え、該デフレクタにより本体の放出口から放出された消火水を散水させるスプリンクラーヘッドにおいて、前記散水孔は、デフレクタの周辺で開口するスリットから形成され、該スリットの截断面を、水平面に対して上向きに傾斜させたことを特徴とするものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
実施形態１．
図１は本発明の実施形態１の正面図、図２は図１の底面図、図３は図１の側断面図である。本発明の実施形態の図面には、３個のフレームヨークを持ったフレームが例示されている。図１乃至３において、１はスプリンクラーヘッド　、２はスプリンクラーヘッド　１の本体である。２１は本体２の外周に螺設された取付ネジ、２２は中心部を貫通する放水口、２３は六角ボルト型のフランジである。また、２４はフランジ２３の内部に設けられた雌ネジ、２５は弁室、２６は放水口２２の開口部に形成された弁座である。
【０００９】
３は止水弁、４は３本のフレームヨーク４ａ　，４ｂ　，４ｃ　を持つフレーム、５はグラスバルブである。フレームヨーク４ａ　〜４ｃ　は、等角間隔に本体２の下方に垂設されている。３１は止水弁３における凸字状の弁体、３２は皿バネ、３３は下向き中空矢印形のバルブガイド、３４はガスケットである。ガスケット３４には銅のような軟質の金属薄板が用いられて図示の形状に成型され、弁体３１と皿バネ３２及びバルブガイド３３を一体に包囲して止水弁３が構成されている。このような止水弁３の構造により火災発生時の弁部材の弁室２５の付近のロッジメント（ｌｏｇｅｍｅｎｔ）を防止して、止水弁３の開放に即応した正常な散水動作に移行させるようになっている。
【００１０】
４１はフレーム４の環状部、４２は環状部４１に形成され前記雌ネジ２４に螺合する雄ネジ、４３はスタッド、４４はアーム、４５はボスである。スタッド４３とアーム４４はフレームヨーク４ａ　〜４ｃ　の垂直部と水平部を構成し、アーム４４はいずれも半径方向に集中して軸心のボス４５に連結されている。アーム４４は縦断面が鋭角三角形のナイフ状に形成され、放水口２２から投射された消火水の放水に強い抵抗を与えないような構造になっている。
【００１１】
４６はボス４５の上端に設けられた円環状の保持部、４７は下端にカシメ穴を形成した装着部である。保持部４６上にはグラスバルブ５が介装されて、本体２側のバルブガイド３３の中空部との間に挟持されている。保持部４６上に保持されたグラスバルブ５には、分子結合力が弱く容易に破壊し易いアンプル状のガラス管の内部に熱膨張率の大きい液体が封入されて感熱型の火災センサとしての機能を果たすようになっている。
【００１２】
６はデフレクタである。デフレクタ６の構造が、図４の（ａ）　，（ｂ）　及び図５に示されている。デフレクタ６は、例えばプレス加工により、厚さが１．２ｍｍ程度の金属板を２９φ（ｍｍ）（半径ｒ＝１４．５ｍｍ）の円形な輪郭形状に打ち抜いて作られている。６１はデフレクタ６の中心に設けられた装着孔、６２は装着孔６１の回りの半径がほぼｒ／２の同心円状で無加工の平面部、７は厚さ方向に截設された多数の散水孔である（７は散水孔の総称）。
【００１３】
散水孔７は３本のフレームヨーク４ａ　〜４ｃ　の数に対応して、３つの散水孔群７ａ　，７ｂ　，７ｃ　に分けられている。各散水孔群７ａ　〜７ｃ　はそれぞれフレームヨーク４ａ　，４ｂ　，４ｃ　の中心を通る垂直方向の垂設面ｒａ，ｒｂ，ｒｃに平行な截断面７０を持ち、外周縁に開口する等しい溝幅のスリット７１１，７１２…で構成されている。散水孔７は垂設面ｒａ，ｒｂ，ｒｃを対称面にして、各群７ａ　，７ｂ　，７ｃ　毎に両側が対称構造をなしている。そして、装着孔６１を装着部４７に嵌め合わせてカシメにより、デフレクタ６がフレーム４の下端に装着されている。ｗ，ｗ１，ｗ２　は消火水である。
【００１４】
このような構成の本発明の実施形態１のスプリンクラーヘッド　１の組立て動作を、次に説明する。予め、上述のようにカシメ穴の周辺をカシメて、デフレクタ６とフレーム４とを一体に固定して置く。また、図示されていないが、天井裏に消火水ｗを供給する給水管が配管され、接続管が天井面の近くで床面に向かって開口している。そして、バルブの操作により給水管に、消火水ｗが一定水圧を受けて供給されるように構成されているものとする。
【００１５】
先ず、本体２を逆さにして、止水弁３を弁室２５内に図示の方向で挿入する。この状態でフランジ２３の内側の雌ネジ２４に、既にデフレクタ６を固定したフレーム４の雄ネジ４２の先を僅かに螺合させる。グラスバルブ５を取出して、尖端を弁室２５内に挿入されたバルブガイド３３の中空部に当てがう。バルブガイド３３に当てがわれたグラスバルブ５を軸心上に支えながら、フレーム４の雄ネジ４２を捩じ込むと保持部４６がグラスバルブ５の底部に接触する。そのまま雄ネジ４２を静かに螺進させると、加圧されて挟持されたグラスバルブ５が止水弁３を弁座２６に押し付けて放水口２２が塞がれる。グラスバルブ５に両側から加わる押圧力の大きさは、フレーム４の螺入深さで調節される。
【００１６】
而して、本体２とフレーム４の間にグラスバルブ５が保持されて、スプリンクラーヘッド　１の単体の組み付けが終了する。組付けの済んだスプリンクラーヘッド　１は、デフレクタ６を床面に向けて天井裏に配管済みの給水管に接続されて天井面に取り付けられる。配管済みの給水管へのスプリンクラーヘッド　１の接続には、六角ボルト型のフランジ２３と給水管の接続口に螺入される取付ネジ２１が利用される。スプリンクラーヘッド　１の接続状態で止水弁３の上流側が給水管内の消火水ｗに連通し、連通した消火水ｗはグラスバルブ５に押付けられた止水弁３により放出が阻止されている。
【００１７】
ここで、火災が発生すると、建物内部の対流現象により火炎が上昇して天井面に熱気流が流れる。流動する熱気流は、天井面に取り付けられたスプリンクラーヘッド　１のグラスバルブ５を加熱する。グラスバルブ５の加熱で封入液が熱膨張して、ガラス管が破裂する。そして、今まで弁座２６を塞いでいた止水弁３が、給水管内の消火水ｗの圧力を受けて噴き落とされる。この結果、本体２の放水口２２が開いて、消火水ｗが出口で圧力から解放されて一定の広がり角度の立体角状になって下方に放出される。
【００１８】
放水口２２から立体角状に放出された消火水ｗの大部分は、デフレクタ６に向かって直進して各散水孔群７ａ　〜７ｃ　の全散水孔７のスリット７１１，７１２…の隙間を透過してから或る拡がりをもって直接床面上に散水される。また、直進してデフレクタ６の表面に当った水は、跳ね飛ばされて主にデフレクタ６の周辺部から下方の床面上に散水される。一方、ボス４５の円錐面やナイフ状のアーム４４の刃部の傾斜面に投射された消火水ｗは、各投射面で屈折して進行方向が転向される。
【００１９】
特に、アーム４４は垂設面ｒａ，ｒｂ，ｒｃに沿って３方向に設けられているので、このままでは各アーム４４の裏側に図５の２点鎖線で示すような消火水ｗを透過させない３箇所の非透過帯ｖが生じることになる。この場合の散水分布を示す平面図が、図６に示されている。図６は同一幅の散水孔を放射状に形成したデフレクタの散水分布を模式的に示したもので、３方向に形成されて消火水ｗが散布されない扇形の無散布エリアＡが形成される。無散布エリアＡは、上記の非透過帯ｖに対応する投影像である。
【００２０】
これに対して、この発明の実施形態１では前記のように、円板状のデフレクタ６の散水孔７をフレームヨーク４ａ〜４ｃを中心にした対称形の散水孔群７ａ〜７ｃを形成した。そして、各群７ａ〜７ｃの散水孔７を、全て垂設面ｒａ，ｒｂ，ｒｃに平行な截断面７０を持つスリット７１１，７１２…で構成した。このため、前述のような放水口２２から直進した消火水ｗが、対向する複数の散水孔７の截断面７０に直接当たって屈折することになる。また、アーム４４等の傾斜面で屈折した消火水ｗも、上記截断面７０に当たって副屈折することになる。
【００２１】
これらの截断面７０で屈折及び副屈折する消火水ｗの転向動作が、図５の矢印のｗ１　とｗ２　で示されている。図示のように、対向する截断面７０に当たって屈折及び副屈折した消火水ｗは、各群７ａ〜７ｃ毎にそれぞれのフレームヨーク４ａ〜４ｃの裏側に回り込むことになる。このようにして各群７ａ〜７ｃの散水孔７によって、群毎に前記の非透過帯ｖに基ずく扇形の無散布エリアＡの発生が防止されることになる。本発明の実施形態１による無散布エリアＡが補償されたときの散水分布が、図７に示されている。図７の斜線の粗密で示すように、周辺部と中心部では散水密度に差が生じる。
【００２２】
実施形態２．
図８は本発明の実施形態２のデフレクタ６の構成を示す説明図、図９は図６に対応する断面図である。図８と９に示された実施形態２ではデフレクタ６が、実施形態１の同心円状の平面部６２の円周の付近から外側の周辺部を下方に折り曲げて逆皿型に成形されている。デフレクタ６を逆皿型に成形するための折曲角θは、ここではほぼ１０°に選定されている。また、デフレクタ６の厚さ方向を截設して打ち抜いた散水孔７は、フレームヨーク４ａ　，４ｂ　，４ｃ　を挟んで対称構造の３つの散水孔群７ａ　，７ｂ　，７ｃ　で構成されていることは実施形態１と同様である。
【００２３】
散水孔群７ａ　，７ｂ　，７ｃ　を構成する散水孔７は、開口部が広い溝幅で広狭２段構成のスリット７２１と、開口部が狭められたデルタ型のスリット７２２、及び深い切込みで放射状の細溝型のスリット７２３からなっている。デルタ型のスリット７２２は、垂設面ｒａ，ｒｂ，ｒｃ側の截断面が平行で他方の截断面が不平行になっている。特に、デルタ型のスリット７２２の不平行側の截断面７０は、デフレクタ６の逆皿型の折曲げにより水平面に対して幾分上向きに傾斜している。そして、３個の細溝型のスリット７２３の中心を通る垂設面ｒｄ　を対称面にして、両側に対称形の散水孔群７ａ　，７ｂ　，７ｃ　が形成されている。
【００２４】
実施形態２のデフレクタ６の場合も、火災発生時における消火水ｗの放水までの動作は実施形態１と同一である。しかしながら、実施形態２のデフレクタ６には、２段構成のスリット７２１とデルタ型のスリット７２２が設けられている。したがって、放出口２２から放出されてデフレクタ６に直進した消火水ｗの一部は、フレームヨーク４ａ　〜４ｃ　とスリット７２１の広幅部分との隙間を透過する。この隙間を透過した消火水ｗは、フレームヨーク４ａ　〜４ｃ　の周辺部裏側の床面上に散水される。また、深い切込みの細溝型のスリット７２３を透過した消火水ｗが、そのままデフレクタ６の軸心方向に僅かに侵入して散水される。
【００２５】
一方、直進した他の一部の消火水ｗはデルタ型のスリット７２２の上向きの截断面７０に投射されてフレームヨーク４ａ　，４ｂ　，４ｃ　の裏側を散水する。この外、前述のアーム４４やボス４５の傾斜面で屈折した消火水ｗも、この截断面７０の散水に加わることになる。特に、截断面７０は垂設面ｒａ，ｒｂ，ｒｃに不平行で求心方向に対面する面成分を持つので、これらの散水はデフレクタ６の真下の軸心部に到達する。この結果、実施形態２のデフレクタ６によれば３種類のスリット７２１〜７２３が協働して多面的な散水に寄与して、消火水ｗが円形の広範囲に亘って均一に散布されることになる。このときの散水の分布状態が、図１０に示されている。
【００２６】
なお、上述の実施形態１，２ではフレームヨークが３個の場合を例示して説明したが、フレームヨークが２個または４個以上の場合にも本発明を適用することもできる。この場合の散水孔群の群数は、フレームヨーク数の増減に応じて増減されることになる。また、実施形態１では散水孔群が均一幅のスリットで偏平なデフレクタの場合を例示して説明したが、実施形態２と同様に求心方向に屈折及び副屈折させるような截断面を設ける構造にすることもできる。このように構成すれば、図１０のような円形の散水分布で、しかも散水密度の高いデフレクタを実現することができる。また、散水孔がデフレクタの周辺で開口するスリットを図示して説明したが、開口部のない閉鎖形の散水孔にも本発明を適用することができる。さらに、デフレクタが落下して連結部材としての連結棒で保持されるフラッシュ型にもこの発明を適用してもよく、消火水が泡水溶液などの消火用液体の場合にも本発明を応用することができる。
【００２７】
【発明の効果】
デフレクタを垂設した連結部材によって消火用液体を透過させない非透過帯がある場合でも、床面上には消火用液体の無散布エリアの生じるようなことがない。したがって、火災の発生と同時に放水口から放出された消火用液体を、連結部材の下部に装着されたデフレクタに投射して床面上に均一に散水させることができる。よって、本発明によれば、構造が簡単かつ組立てが容易で、連結部材の有無に無関係にデフレクタによる消火用液体の散水分布を均一化することのできるスプリンクラーヘッド　を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態１の正面図である。
【図２】図１の底面図である。
【図３】図１の側断面図である。
【図４】本発明の実施形態１のデフレクタの構成を示す説明図である。
【図５】本発明の実施形態１のＸ−Ｘ拡大断面図である。
【図６】本発明を説明するための従来の散水分布を示す平面図である。
【図７】本発明の実施形態１の散水分布を示す平面図である。
【図８】本発明の実施形態２のデフレクタの構成を示す説明図である。
【図９】本発明の実施形態２の拡大断面図である。
【図１０】本発明の実施形態２の散水分布を示す平面図である。
【図１１】従来装置の構成説明図である。
【符号の説明】
１　スプリンクラーヘッド、　　２　本体、　３　止水弁、　４　フレーム、
４ａ　，４ｂ　，４ｃ　フレームヨーク（連結部材）、　５　グラスバルブ、
６　デフレクタ、　７　散水孔、　７ａ　，７ｂ　，７ｃ　散水孔群、２５　弁室、
２１　取付ネジ、　２２　放水口、　２３　フランジ、　２４　雌ネジ、
２６　弁座、　３１　弁体、　３２　皿バネ、　３３　バルブガイド、
３４　ガスケット、　４１　環状部、　４２　雄ネジ、　４３　スタッド、
４４　アーム、　４５　ボス、　４６　保持部、　４７　装着部、　６１　装着孔、６２　平面部、　７０　截断面、　７１　２段構成のスリット、
７２　デルタ型のスリット、　７３　細溝型のスリット、　Ａ　無散布エリア、
ｒａ，ｒｂ，ｒｃ，ｒｄ　垂設面、　ｖ　非透過帯　、
ｗ，ｗ１　，ｗ２　…　消火水（消火用液体）

Claims

散水孔を有するデフレクタを備え、該デフレクタにより本体の放出口から放出された消火水を散水させるスプリンクラーヘッドにおいて、
前記散水孔は、デフレクタの周辺で開口するスリットから形成され、
該スリットを、開口部側が広い溝幅からなる広狭２段構成のスリットで構成したことを特徴とするスプリンクラーヘッド。
下端に前記デフレクタを装着し、前記本体に垂設されたフレームヨークを設け、
前記スリットの広幅部分は、該フレームヨークとの間に隙間が形成され、該隙間から前記消火水を透過させることを特徴とする請求項１記載のスプリンクラーヘッド。
散水孔を有するデフレクタを備え、該デフレクタにより本体の放出口から放出された消火水を散水させるスプリンクラーヘッドにおいて、
前記デフレクタを逆皿型に形成したことを特徴とするスプリンクラーヘッド。
前記デフレクタは、同心円状の平面部の円周付近から外側の周辺部を下方に折り曲げて逆皿型に成形されることを特徴とする請求項３記載のスプリンクラーヘッド。
散水孔を有するデフレクタを備え、該デフレクタにより本体の放出口から放出された消火水を散水させるスプリンクラーヘッドにおいて、
前記散水孔は、デフレクタの周辺で開口するスリットから形成され、
該スリットを、開口部側が狭められたデルタ型のスリットで構成したことを特徴とするスプリンクラーヘッド。
該スリットの截断面を、水平面に対して上向きに傾斜させたことを特徴とする請求項５記載のスプリンクラーヘッド。
散水孔を有するデフレクタを備え、該デフレクタにより本体の放出口から放出された消火水を散水させるスプリンクラーヘッドにおいて、
前記散水孔は、デフレクタの周辺で開口するスリットから形成され、
該スリットの截断面を、水平面に対して上向きに傾斜させたことを特徴とするスプリンクラーヘッド。