JP2004000695A - スプリンクラーヘッド - Google Patents
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Abstract
【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
【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 (7)
- 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。
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