JP2007236443A - スプリンクラヘッド - Google Patents

Abstract

【課題】腐食性ガスによる影響を排除することにより、スプリンクラヘッドの作動を正常に維持する。
【解決手段】シリンダ３１内に半田３５を設け、該半田３５上部にピストン３７を設けたスプリンクラヘッドＳＰにおいて、前記ピストン３７に、前記半田より溶融温度が高く、かつ、耐腐食性のあるＯリング４０を設けて前記半田３５をシールする。
【選択図】図1

Description

この発明は、消火設備に用いられるスプリンクラヘッドに関するものであり、特に、腐食性のガスが発生する場所に好適なスプリンクラヘッドに関するものである。

スプリンクラヘッドには、定格温度で溶融する半田(感熱体)が設けられている。このスプリンクラヘッドは、一般のビル以外にも工場等にも設置されているが、特殊な工場、例えば、メッキ工場や樹脂成型工場などでは、腐食性のガスが発生する環境雰囲気となることがある。また、このような工場以外にも特定の温泉では、アンモニアガスが発生することがあり、これらのガスによってスプリンクラヘッドの感熱体に悪影響を及ぼすこと、例えば、半田の定格温度が変化することある。

このような腐食性ガスの影響を防止するスプリンクラヘッドとして、次のようなスプリンクラヘッドがある(例えば、特許文献１参照)。
即ち、このヘッドは、シリンダ内に感熱体を収容して、その上部にピストンを設けたものにおいて、該ピストンと前記シリンダの間の隙間を感熱体の溶融温度よりも低い軟化点の合成樹脂を充墳することで、感熱体と外気との接触をなくすものである。

実公昭５８−２６６９１号公報

しかし、従来のスプリンクラヘッドは、充墳した合成樹脂によりピストンが固着したり、又は、火災時に感熱体より先に溶けた合成樹脂によって、溶融した感熱体がシリンダからスムーズに流出できなくなり、火災時におけるヘッドの正常の作動を妨げる場合がある。

この発明は、上記事情に鑑み、腐食性ガスによる影響を排除することにより、スプリンクラヘッドの作動を正常に維持することを目的とする。

この発明は、シリンダ内に感熱体を設け、該感熱体上部にピストンを設けたスプリンクラヘッドにおいて、前記シリンダ内に、前記感熱体より溶融温度が高く、かつ、耐腐食性のある封止部材を設け、該封止部材により前記感熱体に外気を接触させないことを特徴とする。

この発明は、第１シリンダに感熱体とピストンが収納され、該第１シリンダに第２シリンダが連結され、前記シリンダ内に、前記ピストンを押圧するロッドが挿着されているスプリンクラヘッドにおいて、前記シリンダ内に、前記感熱体より溶融温度が高く、かつ、耐腐食性のある封止部材を設け、前記ロッドとシリンダ間をシールすることを特徴とする。

この発明は、シリンダ内に感熱体を設け、該感熱体上部にピストンを設けたスプリンクラヘッドにおいて、前記ピストンの上部に、該ピストンを押圧するロッドを設け、該ロッドの上部にシリンダの上部開口よりも大きい蓋部材を設け、該蓋部材と前記シリンダの上部開口との間に、前記感熱体より溶融温度が高く、かつ、耐腐食性のある封止部材を設けたことを特徴とする。

この発明の感熱体より溶融温度が高く、かつ、耐腐食性のある封止部材は、カルレッツ（登録商標）からなるＯリング又はＵパッキンであることを特徴とする。

この発明は、ピストンとシリンダ間の隙間は、感熱体より溶融温度が高く、かつ、耐腐食性のある封止部材によって塞がれているので、シリンダ内の感熱体は外気と遮断され、環境に腐食性ガスが存在しても、感熱体がその影響を受けることはない。

また、この封止部材は、耐熱性にも優れたカルレッツであるので、感熱体より先に溶けたりすることはなく、また、耐薬品性にも優れ、腐食性ガスの環境下に設置されても、溶けたりしてピストンに固着したりすることがないので、火災時に確実にヘッドが動作する。
更に、ピストンに取り付けられる形状は、Ｏリング又はＵパッキンなので、取付けは非常に簡単である。

本件発明者は、前記課題を解決するためには、ピストンの摺動に悪影響を与えない様に、Ｏリングを用いてシリンダをシールすれば良い、と考えた。しかし、スプリンクラヘッドにシリコン系のＯリングを用いることは、タブー視されている。その理由は、シリコン系のＯリングは、ゴムで形成されているため、火災時にスプリンクラヘッドが高熱を受けると、溶けてピストンに固着してしまう恐れがあるからである。

そこで、本件発明者は、上記問題を解決できる封止部材を調査したところ、感熱体より溶融温度が高く、かつ、耐腐食性のあるＯリング又はＵパッキンを発見した。このＯリング又はＵパッキンは、「カルレッツ」(登録商標)、と呼ばれる材料で形成された封止部材である。

前記カルレッツ(登録商標)は、米国デュポン社が開発した、パーフロロエラストマーに分類される高分子材料で、フッ素樹脂、フッ素ゴムともに、優れた耐熱、耐薬品特性をもつことで知られている。耐熱性に関してはＰＴＦＥ(フッ素樹脂)の持つ耐熱性と同等で３１６℃を誇るものであり、あらゆるゴム材料の中で最高の耐熱性を示す。

耐薬品に関しては、１８００種類以上もの化学薬品や有機溶媒に対して耐薬品性を示し、フッ素ゴムでは使用が困難であった薬品においても安定性を示す。カルレッツの化学構造は、エストラマーの特徴である主鎖部：ＴＦＥ(テトラフルオロエチレン)、枝分かれ部：ＰＭＶＥ(パーフロロメチルビニルエーテル)、および架橋部から成り、完全にフッ素化されており、テフロン（登録商標）と極めて似た構造をしている。

この発明は、上記知見に基づいて完成されたものであり、
前記シリンダに、前記感熱体より溶融温度が高く、かつ、耐腐食性のある封止部材を設けて感熱体をシールしたり、又は、前記ピストンの上部に、該ピストンを押圧するロッドを設け、該ロッドの上部にシリンダの上部開口よりも大きい蓋部材を設け、該蓋部材と前記シリンダの上部開口との間に、前記感熱体より溶融温度が高く、かつ、耐腐食性のある封止部材を設けて感熱体をシールするものである。

この発明の実施例１を図１により説明する。
スプリンクラヘッドＳＰのヘッド本体１には、放水口３が設けられ、その下部には鍔部５が設けられている。この鍔部５には筒状フレーム７が螺着され、このフレーム７には荷重調節用のスリット９が設けられている。この筒状フレーム７には、感熱分解部Sが設けられている。

１３はデフレクタ、１５は前記放水口３を閉鎖する弁体、１７はアームガイドの基板、１９は前記基板１７の長手方向の両側に設けた一対のガイド片、２１は第１アーム２３と第２アーム２５により支持されているバランサであり、このバランサ２１の中央凹部には、弁体１５の凸部が当接している。２７はリンク押え板、２９は椀状の受熱板、３０はアーム支持板、をそれぞれ示す。

前記受熱板２９は、第１シリンダ３１と第２シリンダ３３とにより挟持されている。第１シリンダ３１には、感熱体、例えば、７２℃で溶融する半田３５が収納され、該半田３５の上面には、ピストン３７が重設されている。この第１シリンダ３１の上部は、拡径部となっており、該拡径部には、第２シリンダ３３の嵌着部が挿着されて、両者は連結されている。前記第１シリンダ３１の外周面には、複数枚の水平受熱板３６が配設されている。

前記ピストン３７は、ピストンロッド３９により押圧されている。このピストンロッド３９の先端部は円錐台状に形成され、その後端部は、リンク押え板２７に螺着されている。前記ロッド３９には、Ｏリング４０が嵌着されており、第2シリンダ３３内に設けたＯリング４０により、第２シリンダ３３と該ロッド３９間の隙間は完全にシールされて感熱体３５に外気を接触させないようにしてある。

前記Ｏリング４０は、感熱体３５よりも溶融温度が高く、かつ、耐腐食性のある材料で形成された封止部材である。この材料として、例えば、前記「カルレッツ」(登録商標)が用いられる。

次に、本実施例の作動について説明する。
スプリンクラ消火設備のスプリンクラヘッドＳＰは、腐食性ガスが発生する工場に設けられている。そのため、該スプリンクラヘッドＳＰは、常時腐食性ガスに触れることになるが、前記Ｏリング４０は、感熱体より溶融温度が高く、かつ、耐腐食性を有するので、シール性が低下することがない。そのため、第１シリンダ３１内に腐食性ガスが侵入することがないので、前記半田３５の定格温度が変化する等の、前記ガスによる悪影響を受けることはない。

火災が発生し、その火災熱により、前記半田３５が溶融すると、ピストン３７が摺動する。又、前記０リング４０は、潤滑性が良く、又、前記半田３５より先に溶融することがないため、ピストン３９に固着しないので、ピストン３９の摺動を妨げることがない。そのため、ピストン３９は、半田３５の溶融に伴い、迅速に摺動することができる。

前記ピストン３７が摺動すると、感熱分解部Ｓの第１アーム２３、第２アーム２５が外れ、弁体３を支持しているバランサ２１が落下する。そのため、弁体３が落下するので、放水口３が開放され、放水が開始される。

この発明の実施例２を図２により説明するが、図１と同一図面符号はその名称も機能も同一である。この実施例と実施例１との相違点は、Ｏリングの代わりに、パッキン４１を用いたことである。

パッキン４１は、円板状に形成され、その中央部には、ピストンロッド３９の先端部が挿着される貫通穴が設けられている。該パッキン４１は、前記Ｏリング４０と同様に、「カルレッツ」(登録商標)により形成されている。このパッキン４１の外周部は、ピストン３７の上端面と第１シリンダ３１の段部に載置され、その外周部上面は、第２シリンダ３３の先端部により押圧されている。このパッキン４１は、前記Ｏリングと同一機能を有するので、前記封止部材の概念には、このパッキンも含まれるものとする。

この発明の実施例３を図３により説明するが、図１と同一図面符号はその名称も機能も同一である。この実施例と実施例１との相違点は、前記Ｏリングをシリンダ内に設ける代わりに、第2シリンダ３３の上端面に設けることである。
即ち、第２シリンダ３３のフランジ３３ａに、前記Ｏリング４５を載置し、該Ｏリング４５を、蓋部材４３により押圧し、該シリンダ３３を密封する。前記Ｏリング４５は、前記Ｏリング４０と同一材料、即ち、「カルレッツ」(登録商標)により形成されている。前記蓋部材４３は、ピストンロッド３９の中程に固定され、その径は、第２シリンダ３３の上部開口の径よりも大きく形成され、例えば、フランジ３９ａの外径と同径に形成されている。
この実施例に於いては、Ｏリング４５とピストンロッド３９が接触していないので、スプリンクラヘッドＳＰの作動時、ピストンロッド３９の摺動が全く妨げられず、ヘッドの作動性が良い。

以上の実施例では、感熱体より溶融温度が高く、かつ耐腐食性のある部材としてＯリング形状のカルレッツを使用した場合で説明したが、その形状は、０リングでなくても構わない。Ｏリング形状でない実施例４を、図４、図５により説明する

図４に示すように、実施例１〜３のＯリングと同一機能であるカルレッツを、断面がＵ字状又はレ字状のパッキンで形成してもよい（以下、「Ｕパッキン」と呼ぶ）。このＵパッキン４７をピストンロッド４９に取り付けた状態を図５に示す。図５において、Ｕパッキン４７の貫通穴４８内にピストンロッド４９が挿着されており、ピストンロッド４９において、Ｕパッキン４７の取付位置の上下には、フランジ部５１，５２が設けられている。

フランジ部５１，５２の間隔は、Ｕパッキン４７の高さとほぼ同じであり、ピストンロッド４９にフランジ部５１，５２を設けて、Ｕパッキン４７を上下から挟み込むように保持している。このようにすることで、スプリンクラヘッドＳＰの動作時に、ピストンロッド４９に摺動にあわせてＵパッキン４７を強制的に動かすことができるので、
ヘッドの作動性は良い。

なお、Ｕパッキン４７のピストンロッド４９への取付けは、Ｕパッキン４７の貫通穴４８を大きく広げた状態で、取付器具などを利用して、ピストンロッド４９のフランジ部５１又は５２を通す。この際、取付作業を容易にするために、フランジ部５１，５２の形状をテーパ形状にしてもよい。特に、カルレッツをＵ字状に形成することで、Ｕパッキン４７の外周側にある羽根４７Ｃが、シリンダ３３内面に変形しながら接触するので、シリンダ３３又はピストンロッド４９の大きさに関係なく、シリンダ３３とピストン４９間の隙間を確実に塞いで密閉性を高めることが可能となる。

この発明の実施例は、上記に限定されるものではなく、例えば、前記０リングをピストンに直接嵌着し、シリンダとピストンの間を密封しても良い。この場合には、火災時感熱体が流出だけのスペースをシリンダ内に設けておく。

本件発明の第1実施例を示す縦断面図である。 本件発明の第2実施例を示す縦断面図である。 本件発明の第３実施例を示す縦断面図である。 本件発明の第４実施例を示す図で、Uパッキンの縦断面図である。 本件発明の第４実施例を示す図で、前記Ｕパッキンをピストンロッドに装着して状態を示す縦断面図である。

符号の説明

３１：第１シリンダ
３３：第２シリンダ
３５：感熱体
３７：ピストン
３９：ピストンロッド
４０：Ｏリング
ＳＰ：スプリンクラヘッド

Claims (4)

1. シリンダ内に感熱体を設け、該感熱体上部にピストンを設けたスプリンクラヘッドにおいて、
   前記シリンダ内に、前記感熱体より溶融温度が高く、かつ、耐腐食性のある封止部材を設け、該封止部材により前記感熱体に外気を接触させないことを特徴とするスプリンクラヘッド。
2. 第１シリンダに感熱体とピストンが収納され、該第１シリンダに第２シリンダが連結され、前記シリンダ内に、前記ピストンを押圧するロッドが挿着されているスプリンクラヘッドにおいて、
   前記シリンダ内に、前記感熱体より溶融温度が高く、かつ、耐腐食性のある封止部材を設け、前記ロッドとシリンダ間をシールすることを特徴とするスプリンクラヘッド。
3. シリンダ内に感熱体を設け、該感熱体上部にピストンを設けたスプリンクラヘッドにおいて、
   前記ピストンの上部に、該ピストンを押圧するロッドを設け、該ロッドの上部にシリンダの上部開口よりも大きい蓋部材を設け、該蓋部材と前記シリンダの上部開口との間に、前記感熱体より溶融温度が高く、かつ、耐腐食性のある封止部材を設けたことを特徴とするスプリンクラヘッド。
4. 前記感熱体より溶融温度が高く、かつ、耐腐食性のある封止部材は、カルレッツ(登録商標)からなるＯリング又はＵパッキンであることを特徴とする請求項１、２、又は、３記載のスプリンクラヘッド。

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