JP2005177264A - スプリンクラーヘッド - Google Patents

Abstract

【課題】 鉛やカドミウム等を含まない低融点合金が使用されたスプリンクラーヘッドであり、スプリンクラーヘッドの作動温度（低融点合金の溶融温度）が建物の大部分に設置される普通温度域仕様であり、長期間の設置にも耐えられる強度を有するスプリンクラーヘッドの提供。
【解決手段】 スプリンクラーヘッドの感熱分解部分に、成分の重量パーセントが、Ｂｉ：５２〜６３％、Ｓｎ：１５〜１９％、Ｉｎ：２２〜２８％であり融点が75℃以上79℃未満の低融点合金が用いられ、該スプリンクラーヘッドの火災発生から作動に至るまでの時間が、普通温度区分のスプリンクラーヘッドと同等またはそれよりも速くした。
【選択図】 図１

Description

本発明は、火災発生時に水を散布して消火を行なうスプリンクラーヘッドに関する。

スプリンクラーヘッドは、火災の異常高温で感熱分解部分が分解し、該感熱分解部分で保持していた弁体を開放することにより、水を散布して消火を行うものである。

スプリンクラーヘッドの感熱分解部分に使用する感熱材料としては、液体と低融点合金がある。

感熱分解部分の感熱材料に用いられる液体は、アルコールである。アルコールを用いた感熱分解部分をグラスバルブ型と称しており、アルコールは、ガラス製のアンプルの中に少量の空気と一緒に充填されている。

グラスバルブ型は、アンプルをスプリンクラーヘッドの弁体と本体間に設置することにより弁体を閉塞している。グラスバルブ型は、火災が発生するとアンプル内のアルコールが沸騰し、気化することにより内圧を高めてアンプルを破壊する。そしてアンプルで保持していた弁体を開放するものである。

感熱分解部分の感熱材料として低融点合金を用いたものは、低融点合金が配合組成や配合比率等によって融点が定まっているため、スプリンクラーヘッドの感熱分解部分に用いた場合、作動にバラツキが生じないという優れた特長を有している。

低融点合金を用いたスプリンクラーヘッドは、シリンダー内に低融点合金を充填し、さらに該低融点合金をプランジャーが押圧している構造で、シリンダーとプランジャーが他の構成部品を介して弁体を保持したり、本体に係合したりしている。

上記構造の感熱分解部分を組み込んだスプリンクラーヘッドでは、火災が発生するとシリンダー内の低融点合金が溶融してプランジャーがシリンダー内に没入することにより感熱分解部分の構成部品がバランスを崩して分解し、弁体を開放するものである。

上記の低融点合金には鉛やカドミウム等の有害物質が含まれており、これらの鉛やカドミウム等の有害成分を含まない環境に配慮した低融点合金が使用されているスプリンクラーヘッドの発明がなされている（例えば、特許文献１参照。）。

ところで、スプリンクラーヘッドは、それぞれの取り付け場所に合った温度の低融点合金が用いられている。例えば高層住宅やデパートのような一般の建物ではなるべく早く作動して初期消火が行なえるように、比較的融点の低い７２℃の低融点合金が使用された普通温度区分のスプリンクラーヘッドを設置している。

逆に厨房や暖房装置の温風の吹き出し口付近においては、低融点合金の融点が９６℃や１３９℃の中間温度、高温度区分であるスプリンクラーヘッドが使用され、火災時以外にスプリンクラーヘッドが作動しないようにしている。

一般的に建物内の大部分には、融点が７２℃の低融点合金が使用されたスプリンクラーヘッドが設置されるので、前述の鉛やカドミウムが含まれない低融点合金の溶融温度が、７２℃のような普通温度区分に該当するスプリンクラーヘッドの需要が多い。

しかしながら、特許文献１に記載されている融点が７２℃の低融点合金では、作動において何ら支障はないが、数十年に渡る長期間の設置に耐えられるだけの強度において問題があることから実用には至っていなかった。

特開２００２−７８８１５号公報（第３−４頁、第１図）

本発明では上記問題に鑑み、鉛やカドミウム等を含まない低融点合金が使用されたスプリンクラーヘッドであり、スプリンクラーヘッドの作動温度（低融点合金の溶融温度）が建物の大部分に設置される普通温度域仕様であり、長期間の設置にも耐えられる強度を有するスプリンクラーヘッドの提供を目的とする。

上記の目的を達成するために、請求項１記載の発明は、スプリンクラーヘッドの感熱分解部分に、融点が75℃以上79℃未満の低融点合金が用いられ、該スプリンクラーヘッドの火災発生から作動に至るまでの時間が、普通温度区分のスプリンクラーヘッドと同等またはそれよりも速いスプリンクラーヘッドである。

請求項２記載の発明は、上記に用いられる低融点合金の成分の重量パーセントが、Ｂｉ：５２〜６３％、Ｓｎ：１５〜１９％、Ｉｎ：２２〜２８％である請求項１記載のスプリンクラーヘッドである。

スプリンクラーヘッドの温度区分としては、７５℃未満が普通温度区分として用いられ、７５℃以上１２１℃未満は中間温度区分に属する。しかしながら、長期間の設置に耐えられるだけの強度を有しており有害物質を含まなく、且つ長期間の設置に耐える強度を有する低融点合金が現時点では普通温度区分帯に存在しない。

そこで融点が75℃以上で79℃未満の請求項２に記載した成分の低融点合金を用いて、さらにスプリンクラーヘッドが火災発生から作動に至るまでの時間を、普通温度区分のスプリンクラーヘッドと同等またはそれよりも速くすることで、普通温度区分のスプリンクラーヘッドと同じく建物の大部分に設置が可能なスプリンクラーヘッドを提供することが可能となる。

スプリンクラーヘッドが火災発生から作動に至るまでの時間を、普通温度区分のスプリンクラーヘッドと同等またはそれよりも速くするためには、スプリンクラーヘッドの集熱効果を高めたり、低融点合金の量を少なくすることで実現が可能である。

本発明のスプリンクラーヘッドは、一般的に用いられる普通温度区分のスプリンクラーヘッドであり、鉛やカドミウム等の有害成分を含まない低融点合金が使用されているので、建物を建てかえる際に大量にスプリンクラーヘッドを廃棄する場合においても有害成分が含まれていないので処分にかかる費用が削減できる。

また、融点が75℃以上79℃未満の低融点合金を使用していても、スプリンクラーヘッドが火災発生から作動に至るまでの時間が、建物の大部分に用いられている普通温度区分のスプリンクラーヘッドと同等またはそれよりも速くしたことで、火災時には迅速に作動して消火が行えるスプリンクラーヘッドを提供できる。

さらに本発明のスプリンクラーヘッドは、低融点合金が長期間の設置にも耐えられる強度を有した実用可能なスプリンクラーヘッドである。

以下、この発明の実施例を図１を参照して説明する。図１は本発明のスプリンクラーヘッドの断面図である。

スプリンクラーヘッドＳは、本体１、フレーム２、弁体３、デフレクター４、および感熱分解部分５から構成されている。

本体１は中央に導水孔６が穿接されており、下端は弁座７となっている。また本体１の外周上部には牡ネジ８が螺設され、その下端はフランジ９となっている。

フレーム２は円筒状であり、下端は内側フランジ１０となっていて、上端は前述フランジ９に螺合している。

弁体３は上部にパッキン１１が被着されていて、平時、本体１の弁座７を水密状態に密封している。

デフレクター４は、円盤状で周囲に多数の羽根が形成されており、作動時、リング１２で吊設されるようになっている。デフレクター４は、前述弁体３の下部に配設されている。

感熱分解部分５は、フレーム２の下部に配設されており、ガイドポスト１３を介して弁体３を保持している。

感熱分解部分５は、シリンダー１４、プランジャー１５、低融点合金１６、支持板１７、天秤１８、一対のレバー１９、１９から構成されている。

シリンダー１４内には前述の低融点合金１６が充填されており、その上にプランジャー１５が載置されている。シリンダー１４は天秤１８の中央孔と接続されており、天秤の両端はレバー１９、１９の孔に係合している。プランジャー１５の上部には止めネジ２０が載置されており、該止めネジは上部で支持板１７に螺合している。レバー１９、１９は上部が屈曲しており、該屈曲したところで支持板１７と係合している。レバー１９、１９は、屈曲した端部が前述フレーム２の内側フランジ１０に載置され、屈曲部先端がガイドポスト１３に接している。

上記低融点合金の成分の重量パーセントは、Ｂｉ：５７．５％、Ｓｎ：１７．３％、Ｉｎ：２５．２％であるが、実際の低融点合金においては成分に多少のばらつきが生じる可能性がある。

感熱分解部分５に集熱効果を高める為にヒートコレクター２２を設置すると、ヒートコレクター２２が吸収した熱をシリンダー１４内の低融点合金１６に伝えることが可能となり、低融点合金１６の溶融にかかる時間を短縮することが可能となる。

ヒートコレクター２２は、熱伝導性能が良好な銅やアルミニウム等から形成することが望ましい。ヒートコレクター２２の設置数および大きさを変えることで低融点合金１６が溶融するまでの時間を調節することができる。

上記構成のスプリンクラーヘッドについて、「閉鎖型スプリンクラーヘッドの技術上の規格を定める省令」に記載されているヒュージブルリンクの強度試験を実施したところ、上記省令を満足する試験結果を得ることができた。また、作動試験に関しても上記省令を満足する結果を得ることができた。

本発明のスプリンクラーヘッドの断面図

符号の説明

１ 本体
２ フレーム
３ 弁体
４ デフレクター
５ 感熱分解部
１４ シリンダー
１５ プランジャー
１６ 低融点合金
２２ ヒートコレクター

Claims (2)

1. スプリンクラーヘッドの感熱分解部分に、融点が75℃以上79℃未満の低融点合金が用いられ、該スプリンクラーヘッドの火災発生から作動に至るまでの時間が、普通温度区分のスプリンクラーヘッドと同等またはそれよりも速いことを特徴とするスプリンクラーヘッド。
   
2. 上記に用いられる低融点合金の成分の重量パーセントが、Ｂｉ：５２〜６３％、Ｓｎ：１５〜１９％、Ｉｎ：２２〜２８％であ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。
   

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