JP2006524125A - スプレーヘッドの媒体流路を遮断する装置及びスプレーヘッド - Google Patents

Abstract

スプレーヘッドの媒体流路を遮断する装置であって、流路内に配置され、未破損時に、（遮断部材の）第１の側から第２の側にかけて媒体流の流路を遮断する、バーストディスク等の遮断部材（１）を備え、遮断部材の第１の側では、第１の圧力（ｐ１）が流路（２）において支配的であり、第２の側では、第２の圧力（ｐ２）が流路（３）において支配的であり、遮断部材は、その第１の側と第２の側の差圧が、予め設定された値に達すると、遮断部材により媒体流路を形成するように破裂するように構成される。装置は、遮断部材の破裂の少なくとも直前において媒体の圧力が低い側の遮断部材に少なくとも設けられる支持部材（４）を備え、支持部材は、少なくとも２つの位置間、すなわち、遮断部材の第１の側と第２の側の流路の差圧が予め設定された値よりも高い場合であっても破裂され得ないように支持部材が遮断部材を支持する第１の位置及び支持部材が遮断部材を支持しない第２の位置間を移動することができる。

Description

［発明の背景］
本発明は、請求項１のプリアンブルに定義された、スプレーヘッドの媒体流路を遮断する装置に関する。当該装置は、流路内に配置された、バーストディスク等の遮断部材を備える。未破損時に、遮断部材は、当該遮断部材の第１の側から当該遮断部材の第２の側への媒体流の流路を遮断する。遮断部材の第１の側では、第１の圧力が流路において支配的であり、遮断部材の第２の側では、第２の圧力が流路において支配的である。遮断部材は、遮断部材の第１の側と第２の側との差圧が予め設定された値に達すると、遮断部材を通る媒体のための流路を形成するために破裂するように構成されている。

本発明は、また、請求項７に定義されるスプレーヘッドにも関する。

消火技術において、液体源及び噴霧ノズル間に配置される、支配的な圧力により破裂可能な部材（バーストディスク、ラプチャーディスク）を消火媒体の流路に設ける解決策は既知である。バーストディスクの異なる側の流路における差圧が所定値を超えると破裂が起こるが、これは各バーストディスクの特性である。このようなタイプの解決策は、例えば、刊行物「Fire Protection Handbook」（第１８版、１９９７年、頁６〜２００)に記載されている。明細書ＤＥ１９９４８３２４は、対応する解決策を開示している。従来の解決策において、バーストディスクは、差圧が十分に増加すると破裂するように設計される。したがって、例えば、誤動作のために配管に生じる付随する圧力変動によりバーストディスクが破裂し得るため、ここでも同様に余分なコストが著しくかかる。差圧が非常に高い値に達するまでバーストディスクが破裂しないように設計されている場合、火災状況においてシステムの信頼性の高い動作を危うくしかねない。よって、別個の装置を用いてバーストディスクを穿孔することによってバーストディスクを破裂させる解決策が開発されている。これらは、動作において必ずしも満足しえるものではなく、又、複雑であるとともに作動するために外部からのエネルギーを必要とする。

その一方では、消火技術において既知の従来装置は、非作動状態で液体流路を遮断する弁部材が設けられたスプリンクラーヘッドを備え、スプリンクラーがトリガされた時点で作動するとき、例えば熱作動式アンプルが破損した時点で作動するときに、消火媒体が１つ又は複数のノズルに流入することができる位置に移動する。これらの解決策は、Ｏリング等の動的シールを用いて、非作動状態での弁部材及び流路壁間の空間をシールする。リング状シールを用いるこのような形式のスプリンクラーヘッドは、米国特許第５、９６７，２３９号（Sprakel他）に開示されている。最近、消火目的のために用いられるスプレーヘッドにおいて動的シールの使用を排除する必要性が見受けられる。さらに、弁部材又はシャフトとスプリンクラー本体との間の空隙は通常、非常に小さくつくられなければならない。

本発明の目的は、信頼性の高い動作を確実にするために遮断部材に関連する全く新しい形式の解決策を実現することである。その一方で、第２の目的は、動的シールを使用しないスプレーヘッドに関連する経済的な解決策を実現することである。

［発明の簡潔な説明］
本発明の装置は、媒体の圧力が遮断部材の破裂の少なくとも直前において低い方の遮断部材の側に少なくとも配置される支持部材を備えることを特徴とし、支持部材は、少なくとも２つの位置間、すなわち、遮断部材の第１の側と第２の側の流路の差圧が予め設定された値よりも高い場合であっても破損され得ないように支持部材が遮断部材を支持する第１の位置、及び支持部材が遮断部材を支持しない第２の位置間を移動することができる。

本発明の装置は、請求項２乃至７に記載の事柄をさらに特徴とする。

本発明の解決策は多数の重要な利点を有する。遮断部材を支持する部材を設けることにより、所望の状況での遮断部材の信頼性の高い破裂が実現される。ロック可能支持部材構成を用いることによって、支持部材が所望の状況で未破損状態に保持される、信頼性の高い解決策が実現される。支持部材と関連する解放部材を設けることによって、第２の位置への支持部材の所望の移動を実現することが可能である。温度依存性解放部材を用いることによって、消火システムにおける使用のための優れた解決策が実現される。本発明の遮断システムをスプレーヘッドに関連して用いることによって、消火システムにおける使用のための優れた解決策が実現され、動的シールの必要性がなくなる。さらに、シャフトとスプリンクラーヘッドとの間に小さな空隙を有する必要がなくなるため、製造上の技術的な利点が提供される。同時に、空間をさほど占めないとともに動作の信頼性が非常に高い非常に小型の構造が実現される。調整部材を有するスプリンクラーヘッドを設けることにより、支持力を所望に応じて調整することができ、その一方で、種々の寸法を有する感熱部材、すなわち、アンプル等のトリガ部材を、スプリンクラーにおいて用いることができる。

以下に、添付の図面を参照しながら本発明を詳細に例示に言及して説明する。

［発明の詳細な説明］
図１は、本発明による構成を概略形態で示す。本解決策では、スプレーヘッドが待機状態にあるときに通常は第１の圧力ｐ１が支配的である、スプレーヘッドの媒体流路２、３を備える。媒体流路には、未破損状態において流路２、３を遮断する遮断部材１、好ましくはバーストディスク（ラプチャーディスク）又は等価物が設けられる。流路には支持部材４が配置され、この図では、支持部材４は、流路２の第１の圧力ｐ１に対して遮断部材１の反対側３に配置されている。遮断部材１、並びに遮断部材１及び考えられ得る第２の圧力ｐ２に作用する支持部材４はともに、媒体の圧力ｐ１に耐える。支持部材４が遮断部材を支持する位置から解放されると、遮断部材１が破裂し、媒体流路において媒体を遮断部材の第２の側に流すことができるようになっている。

遮断部材は、例えば、支持装置の支持作用がなければ、第１の圧力ｐ１の作用により破裂するように設計されている。一実施形態では、第１の圧力ｐ１は通常、４〜２５バールである。

一実施形態では、支持装置の支持部材は例えばピストンであり、待機位置にあるピストンの前面は、圧力に抗する遮断部材面に当接する。支持装置が作動して支持位置から解放された場合、ピストンは、遮断部材を支持する位置から離れ、その結果、遮断部材は、第１の圧力の作用により破裂することになる。

図に示された実施形態では、本発明の解決策は、スプレーヘッド、特に消防活動の際に用いるスプリンクラーヘッドとともに適用される。本解決策では、トリガ装置、例えば所与の温度で破裂するとともに破裂した状態で支持位置から第２の位置に支持装置の支持部材を解放するアンプル(ampoule)が設けられ、ここでは、支持部材は、破裂することが意図される遮断部材面を支持しない。

スプレーヘッドの媒体流路を遮断する装置は、流路内に配置される遮断部材１（バーストディスク等）を備え、遮断部材１は、未破損状態において遮断部材の第１の側から遮断部材の第２の側への媒体流の流路を遮断する。遮断部材の第１の側では、第１の圧力（ｐ１）が流路２において支配的であり、第２の側では、第２の圧力（ｐ２）が流路３において支配的である。遮断部材１は、遮断部材の第１の側と第２の側との差圧が予め設定された値に達すると破裂するようになっているため、遮断部材により媒体流路が形成される。支持部材４は、遮断部材において、遮断部材の破裂の少なくとも直前に、媒体の圧力がより低い側に少なくとも設けられる。支持部材４は、少なくとも２つの位置間、すなわち、遮断部材の第１の側と第２の側の流路の差圧が予め設定された値よりも高い場合であっても破損され得ないように支持部材が遮断部材を支持する第１の位置と、支持部材が遮断部材を支持しない第２の位置との間を移動することができる。

当該装置は、支持部材４を第１の位置にロックする手段５、６を備える。当該装置は、第１の位置から支持部材４を解放する手段５を備える。図に示した実施形態では、支持部材をロック及び／又は解放する手段は感熱部材５を含む。感熱部材５は、例えば、消防活動においてそれ自体既知である、所与の温度で破裂又は溶融するアンプルとすることができる。図に示された実施形態では、支持部材４はピストン部材である。ピストン部材４には、遮断部材１が破裂した後で媒体を流れやすくするように設計された１つ又は複数の孔７すなわち溝路を設けることができる。図に示す実施形態では、支持部材には、第１の位置から第２の位置に支持部材をより効果的に移動させる肩部８が設けられている。

一実施形態では、当該装置は、消火システムにおいて消火媒体用の流路に装着される。当該装置はまた、消火媒体として水性液体ミストを用いたシステムでの使用にも特に良好に適用可能である。

本発明の装置は、スプレーヘッド、特にスプリンクラーヘッドとともに使用するために構成することができる。

本発明はまた、請求項１による装置に設けられるスプレーヘッドにも関する。図１では、スプレーヘッド本体１３には、媒体流路としても機能を果たすボア（穴）３が設けられる。少なくとも１つのノズル１２用に該ボアからの流路が設けられている。スプレーヘッド本体には、ボア２、１５が設けられたスリーブ１４を固定することができるねじ山１６が形成されている。ボア１５、２は、スプレーヘッドへの媒体流路としての機能を果たす。スプレーヘッド本体のボア３には、遮断部材１（特にバーストディスク等）に当接する肩部１７が配置されている。遮断部材は、好ましくは、スリーブ及び肩部間のボア内で押圧され、未破損時に、スリーブのボア２からスプレーヘッド本体のボア３にかけての流路を遮断するようになっている。スプレーヘッド本体のボア３には、支持部材４が配置され、支持部材４は、第１の位置にて支持部材４の遮断表面を支持する。図に示した例では、支持部材は、遮断部材を支持する第１の位置にロック装置５、６によりロックされる。支持部材は、スプレーヘッド本体内に形成された支持部６から成り、この支持部６が、支持部材４を第１の位置から解放する手段５を支持する。図に示した実施形態では、支持部材をロック及び／又は解放する手段は、感熱部材５を含む。感熱部材５は例えば、消防活動においてそれ自体既知である、所定の温度で破裂するように設計されているアンプルとすることができる。同様に、感熱部材５は、所定の温度で溶融することができる。当然のことながら、支持部材を解放する他のタイプの装置を用いてもよく、そのため、それら装置は、例えば、消火システムの制御システムが発する信号に基づいて作動することができることも考えられる。支持部材４内には、図に見られるようにアンプルの上端がはめ込まれるように構成されているボア９が形成されている。アンプル５と支持部材４とを合わせた全長は、アンプルが所定位置あるときに支持部材がロックされて遮断部材１の（破裂するように設計された）表面を支持するように調整されている。

支持部６は、例えば、スプレーヘッド本体１３に形成されたねじ山及び支持部６に形成された対応する逆ねじ山により調整できるように構成されていることが好ましい。これにより、特に、遮断部材１に加えられる支持力を適したレベルに調整することが可能になるか、又は、同様に、スプレーヘッドの寸法、特に長さが異なる種々の感熱部材５に適合するようにすることができる。このことは、設置作業も容易にする。

図に示した実施形態では、流路は、支持部材４を越えた側２におけるよりも支持部材４の側３における直径が幾分広くなっており、遮断部材は、支持部材の支持面４’（通常はその両端）に対向する面１’を有する。対向面１’は通常、破裂するように設計された表面を取り囲む環状面である。

本発明のスプレーヘッドの一般的動作は、ここでは詳述されていないが、当業者には自明であると考えられる。この関連において、米国特許第６，３１８，４７４号を参照されたい。

本発明は、上述した実施形態に限定されず、添付の特許請求の範囲内で変更することができることは当業者には自明である。

スプレーヘッドに関連して本発明による装置を示す図である。

Claims (8)

1. スプレーヘッドの媒体流路を遮断する装置であって、
   バーストディスク等の遮断部材（１）を備え、該遮断部材は、該流路内に配置され、未破損時に、遮断部材の第１の側から遮断部材の第２の側への媒体流の流路を遮断し、
   該遮断部材の第１の側では、第１の圧力（ｐ１）が流路（２）において支配的であり、該第２の側では、第２の圧力（ｐ２）が流路（３）において支配的であり、該遮断部材の第１の側と該第２の側との差圧が、予め設定された値に達すると、該遮断部材を通して媒体流路が形成されるように該遮断部材（１）が破裂するように構成され、
   該遮断部材の破裂の少なくとも直前において媒体の圧力が低い方の遮断部材の側に少なくとも設けられる支持部材（４）を備え、該支持部材は、少なくとも２つの位置間、すなわち、該遮断部材の第１の側と該第２の側の流路の差圧が予め設定された値よりも高い場合であっても該遮断部材が破裂され得ないように該支持部材が該遮断部材（１）を支持する第１の位置と、該支持部材が該遮断部材を支持しない第２の位置との間を移動することができることを特徴とする、スプレーヘッドの媒体流路を遮断する装置。
2. 前記支持部材（４）を前記第１の位置にロックする手段（５、６）を備えることを特徴とする、請求項１に記載のスプレーヘッドの媒体流路を遮断する装置。
3. 前記支持部材（４）を前記第１の位置から解放する手段（５）を備えることを特徴とする、請求項１又は２に記載のスプレーヘッドの媒体流路を遮断する装置。
4. 前記支持部材（４）をロック及び／又は解放する手段は、感熱部材（５）を含むことを特徴とする、請求項１ないし３のいずれかに記載のスプレーヘッドの媒体流路を遮断する装置。
5. 消火媒体の流路内に配置されることを特徴とする、請求項１ないし４のいずれかに記載のスプレーヘッドの媒体流路を遮断する装置。
6. スプレーヘッド、特にスプリンクラーヘッド内に配置されることを特徴とする、請求項１ないし５のいずれかに記載のスプレーヘッドの媒体流路を遮断する装置。
7. 前記支持部材（４）はピストン部材であることを特徴とする、請求項１ないし６のいずれかに記載のスプレーヘッドの媒体流路を遮断する装置。
8. 請求項１に記載のスプレーヘッドの媒体流路を遮断する装置が設けられたスプレーヘッド。
   

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