JP2007301183A - スプリンクラーヘッド - Google Patents

Abstract

【課題】 ノズルを有する本体が給水管と接続され、該ノズルを閉止する弁体が円筒形状であり本体に設置されたフレーム内に係止された感熱作動部によって保持されており、感熱作動部の解放を促す弾発手段が設けられているスプリンクラーヘッドにおいて、スプリンクラーヘッドが作動するときの付勢手段を有しており、かつ部品にかかるコストが低減可能なスプリンクラーヘッドを提供する。
【解決手段】 感熱作動部と弁体との間に介在されるサドルが弾発手段を有するように構成した。さらにサドルは弁体を押圧するためのセットスクリューと螺合可能な牝ネジが設けられ、該牝ネジにセットスクリューを螺合することによりサドルを弾性変形させるようにした。
【選択図】 図１

Description

本発明は、消火用のスプリンクラーヘッドに関するものである。

スプリンクラーヘッドは火災の熱を感知して弁体が開放され、水を散布することで消火が行われるものである。スプリンクラーヘッドはノズルが給水配管に接続されており、常時ノズルは感熱作動部によって支持され閉止状態にある。火災の熱によって感熱作動部が作動すると弁体の支持が解除されてノズルが開放し、給水配管内の水がノズルより放出する。ノズルより放出された水はスプリンクラーヘッドの下端に設置されたデフレクターに衝突して室内に均一に散布され、火災を抑制して消火に至らすものである。

建物内に設置されるスプリンクラーヘッドは、現在では大多数が埋込型のスプリンクラーヘッドとなっている。該スプリンクラーヘッドは、ノズル部分が天井裏に設置されるので天井面から突出する部分が少なく室内の美観を損なわないことから意匠性に優れたものである。

ところで、スプリンクラーヘッドは長期間ノズルを閉止状態に維持するために、弁体にはノズルを閉止する方向に荷重が加えられている。また、弁体は感熱作動部によって閉止状態に維持されており、感熱作動部にも弁体と同様に荷重が加えられている。本構造のスプリンクラーヘッドの一例として特許文献１に記載されているものがある。

図１０に示すスプリンクラーヘッドは、弁体５１が感熱作動部５２によって支持されており、感熱作動部５２はフレーム５３の下端の内フランジ５４に係止されている。前述のように弁体５１にはノズル５５を閉止するための荷重が加えられており、該荷重はノズル５５を有する本体５６の牝ネジ５７と感熱作動部５２が係止されたフレーム５３の牡ネジ５８を螺合することにより印加される。

従って感熱作動部５２が係止されているフレーム５３の内フランジ５４には、上記荷重が印加されていることになる。一方、フレーム５３の感熱開放部が係止された部分の上部にはスリット５９が形成されており、荷重が印加された際にはスリット５９が弾性変形される。火災時において感熱作動部５２は火災の熱によって作動するが、作動の際にスリット５９の弾性によって感熱作動部５２が付勢されてフレーム５３から外れ、確実に弁体５１が開放されるように構成されている。

また、弁体を閉止状態に維持するための荷重を皿バネによって印加する構造のスプリンクラーヘッド（特許文献２参照）があり、該スプリンクラーヘッドは作動時に皿バネの弾発力を利用して感熱作動部を勢いよく作動させて弁体の閉止を解除し、確実に弁体が開放されるように構成されている。

特開平７−２８４５４５号公報 実開平２−１０９６６１号公報

上記のスプリンクラーヘッドにおいて、作動時に勢いを付けて感熱作動部を作動させるためにフレームに弾発作用を持たせたり、皿バネを介在させたりしている。しかしながら、特許文献１のスプリンクラーヘッドは弾性を持たせるためにフレーム側面にスリットを形成したり、本体とネジ締結する部分に牡ネジを螺刻する等、加工工程が多くコストダウンが難しいものであった。

フレームの加工工程を削減するために特許文献２のスプリンクラーヘッドのように皿バネを介在させればフレーム側面のスリットの加工工程は削減できるが、皿バネが追加されたことによるコストの増加分が生じ、フレームのコストダウン効果はさほど期待できない。

そこで本発明では、スプリンクラーヘッドが作動するときの付勢手段を有しており、かつ部品にかかるコストが低減可能なスプリンクラーヘッドを提供することを目的としている。

上記の目的を達成するために、本発明者はフレームの代わりに付勢手段を持たせることができる部品として、弁体と感熱作動部との間に介在されるサドルに着目し本発明を成した。

請求項１記載の発明は、ノズルを有する本体が給水管と接続され、該ノズルを閉止する弁体が円筒形状であり本体に設置されたフレーム内に係止された感熱作動部によって保持されており、感熱作動部の解放を促す弾発手段が設けられているスプリンクラーヘッドにおいて、感熱作動部と弁体との間に介在されるサドルが弾発手段を有しているスプリンクラーヘッドである。

請求項２記載の発明は、前記スプリンクラーヘッドにおいて、弁体とデフレクターが固定設置されており、作動時にデフレクターはフレーム内にあるピンに沿って下方へ摺動し、ピンの下端よって吊設される構造のスプリンクラーヘッドであり、サドルは断面がコ字型をしておりフレームに係止されるレバー同士が対向して設置されるための位置決め手段を有し、さらにデフレクターを吊設するピンとレバーとの間には隔壁が形成されてい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である。

請求項３記載の発明は、前記スプリンクラーヘッドにおいて、サドルは弁体を押圧するためのセットスクリューと螺合可能な牝ネジを有する請求項１記載のスプリンクラーヘッドである。

請求項４記載の発明は、前記スプリンクラーヘッドにおいて、フレームは塑性加工により形成される請求項１記載のスプリンクラーヘッドである。

請求項５記載の発明は、前記スプリンクラーヘッドにおいて、フレームの感熱作動部の係止部には係止片を介して感熱作動部が係止されている請求項４記載のスプリンクラーヘッドである。

請求項６記載の発明は、前記スプリンクラーヘッドにおいて、フレームは本体に嵌合によって取付けられる請求項1記載のスプリンクラーヘッドである。

請求項７記載の発明は、前記スプリンクラーヘッドにおいて、感熱作動部は一対のレバーと、２枚の薄板が低融点合金によって接合されたリンクから構成される請求項１記載のスプリンクラーヘッドである。

請求項１記載の発明によれば、部品点数を増加させずにサドルに弾発手段を設けることにより、フレーム側面のスリット加工が不要となり、その分のコストダウンが可能となる。

請求項２記載の発明によれば、サドルの断面がコ字型であるので、コ字型部の内部にレバーを設置し、外部にデフレクターを吊設するピンを配置することでレバーとピンが干渉せずに作動することができる。

請求項３記載の発明によれば、サドルに牝ネジを設けたことによりセットスクリューを該牝ネジに螺入することで、セットスクリューの先端によって弁体を押圧する荷重を印加することが可能となり、さらにサドルに弾発力を付与することが可能となる。

請求項４記載の発明によれば、先に述べたようにフレームの側面にスリット加工が不要となったことで、プレス加工や鍛造等によってフレームを形成することが可能となる。また請求項６の発明と組み合わせることで本体と接続するための牡ネジも不要となることから、切削工程が不要となりかなりのコストダウン効果が期待できる。

請求項５記載の発明によれば、上記のフレームを塑性加工により形成した場合、感熱作動部が係止される面の強度や滑り性、腐食性等を考慮して、例えばフレームとは異なる材料からなる環状部材を介して感熱作動部を係止させることも可能である。

請求項６記載の発明は、前述の請求項３の発明と組み合わせて実施することにより、サドルにセットスクリューを螺入させることで弁体および感熱作動部に荷重が印加されるので、従来のように本体とフレームとを螺合によって荷重を印加する必要が無くなったことからフレームと本体を嵌合によって接続することが可能である。

請求項７記載の発明によれば、感熱作動部の構成を一対のレバーと、２枚の薄板が低融点合金によって接合されたリンクから構成したことで、感熱作動部の部品点数が減りコストダウンが可能となる。

本発明のスプリンクラーヘッドは、サドルに弾発手段を持たせることにより、フレームの切削工程が削減できる等コストダウンが可能となるものである。また請求項３の構成を用いることで、サドルに直接弾性変形する力を与えられる構成になる。

さらに、請求項６記載の発明のように、本体とフレームとが嵌合され、抜け止めとしてカシメ加工やピンを挿入することも可能である。また、本体とフレームとの接合はロウ付けや溶接により行うことも可能である。

さらに上記発明と合わせて請求項７の発明を実施すれば更なるコストダウン効果が期待できる。

以下、この発明の実施例１を図から図５を参照して説明する。図１は実施例１のスプリンクラーヘッドの断面図、図２は実施例１のスプリンクラーヘッドの分解斜視図、図３は図２に示したサドルのＸ−Ｘ断面図、図４は図２の感熱作動部の分解斜視図、図５は実施例１のスプリンクラーヘッドが作動した際の断面図である。

実施例１のスプリンクラーヘッドは、図１および図２に示す本体１、フレーム２、弁体３、デフレクター４、サドル５、感熱作動部６、ヒートコレクター７から構成される。

本体１は、内部にノズル８が形成され、外周面に給水配管と接続するための牡ネジ９が螺刻されている。ノズル８の下端面は断面が楔型をしており、弁体３との間に介在されるパッキン１０に食い込んでノズル８内の水が封止される。本体１の外周下部はフランジ状に拡張されており、該フランジ部の内周にはフレーム２と螺合するための牝ネジ１１が設けられている。

フレーム２は、円筒形状であり前述の本体１の牝ネジ１１と螺合される牡ネジ１２が外周面に設けられている。フレーム２の下部内周には中心に向かってせり出している内フランジ１３が形成され、該内フランジ１３には感熱作動部６が係止される。

弁体３は常時において本体１のノズル８を閉止するものであり、サドル５を介してノズル８の下端へ荷重が印加されている。弁体３とノズル８の下端との間には前述のパッキン１０が介在している。弁体３の下部はデフレクター４の中心穴に固定設置されている。

デフレクター４は、スプリンクラーヘッドが作動してノズル８から放出された水をデフレクターに衝突させて室内に均一に散布させるものである。デフレクター４の周縁には複数の穴１４が穿設されており、該穴１４にピン１５が挿通される。デフレクター４とピン１５は摺動可能であり、ピン１５の下端には外側に拡張された段１６が形成されスプリンクラーヘッドの作動時にはデフレクター４が係止される。

ピン１５の上端はガイドリング１７に固定設置される。ガイドリング１７はフレーム２内に収容され、本体１とガイドリング１７の間に設置されている圧縮バネ１８によって下方に付勢されている。ガイドリング１７はスプリンクラーヘッドの作動時にフレーム２の内フランジ１３に係止される。

サドル５は、弁体３と感熱作動部６との間に設置されるものであり、断面がコ字状で内部に感熱作動部６のレバー１９の頂部が接触している。サドル５はレバー１９、１９が対向して設置されるように断面をコ字型にすることでレバー１９の設置位置を規制している。さらに近接しているピン１５がレバー１９に接触しないように位置決めする作用も有している。

また、サドル５に設置された４本の脚５ａは、フレーム２の下端まで垂下しており、作動時にサドル５内部の感熱作動部６がフレーム２に引っかからずに落下されるようにガイドする作用を有している。

サドル５は本体１の牝ネジ１２とフレーム２の牡ネジ１１が螺合されることで、レバー１９の端部２０からサドル５を介して弁体３がノズル８の下端に向かって押圧される。弁体３の下端がサドル５に接触しているのでサドル５からレバー１９の頂部を下方に押圧する力が作用する。その際、サドル５は弁体３の下端から下方へ押圧される力とレバー１９、１９により上方へ押圧される力により弾性変形が生じた状態にある。

感熱作動部６は、前述の一対のレバー１９、１９および支持板２１、天秤２２、セットスクリュー２３、感熱体２４から構成される。感熱作動部６の詳細な構成については公知であり、前述の特許文献１にも掲載されているので構成についての詳しい説明は省略する。

感熱作動部６はレバー１９によってフレーム２の内フランジ１３に係止されており、サドル５から下方へ向かって力が作用している。該下方側への力によってレバー１９には端部２０を支点として回転させる力が発生するが、レバー１９の下方に係止された天秤２２によって回転が阻害されている。レバー１９が回転するためには天秤２２を上方へ移動させて天秤２２との係止を解除しなければならない。

天秤２２には内部に低融点合金２５が充填された感熱体２４が設置されており、感熱体２４内の低融点合金２５が火災の熱によって溶融することで天秤２２が上方に移動し、レバー１９の係止が解除されてレバー１９、１９が回動して感熱作動部６が分解作動される。

ヒートコレクター７は、熱伝導効率の良い金属板から構成され、前述の感熱体２４と接続されている。ヒートコレクター７は火災の熱を吸収して感熱体２４に伝え、低融点合金２５の溶融を促す作用を有している。

次に実施例１のスプリンクラーヘッドの作動について説明する。

上記のスプリンクラーヘッドは本体１が給水管と接続され、ノズル８内には水が充填された状態にある。サドル５は感熱作動部６をフレーム２に係止しているレバー１９、１９の頂部および弁体３の下端により押圧された状態にあり、レバー１９、１９にはサドル５の弾性力によって下方への力が付勢されているとともに、弁体３にもノズル８の下端方向への力が加えられノズル８を密閉している。

火災が発生すると、ヒートコレクター７から熱が吸収され感熱体２４へ熱が伝わり、感熱体２４内の低融点合金２５が溶融する。低融点合金２５の溶融によってレバー１９、１９と天秤２２の係止が解除され、レバー１９、１９がフレーム２の内フランジ１３との係止部を支点として外側へ回動し、感熱作動部６を構成する部品がスプリンクラーヘッドより脱落する。

その際、サドル５の弾性によりレバー１９、１９は勢いよく回動され、フレーム２から放出される。サドル５および弁体３を支持していたレバー１９、１９が放出されるとサドル５および弁体３も落下する。弁体３の落下とともに弁体３に固定設置されたデフレクター４およびデフレクター４に設置されたピン１５、ガイドリング１７も落下する。

ガイドリング１７は、フレーム２の内フランジ１３に係止され、デフレクター４が吊設された状態となる（図５参照）。弁体３が落下したことでノズル８が開放され、給水配管内の水がノズル８より放出されてデフレクター４に衝突し、四方へ散布されて火災の抑制・消火が行われる。

続いて、実施例２のスプリンクラーヘッドについて図６から図９を参照して説明する。図６は実施例２のスプリンクラーヘッドの断面図、図７はサドルの断面図、図８はレバーの底面図、図９はヒートコレクターの平面図である。

実施例２のスプリンクラーヘッドは実施例１と同様な構成であるため、構成が同じ本体１、フレーム２、弁体３、デフレクター４には同符号を付して詳細な説明は省略する。

実施例１との相違点は、サドルに荷重を加える手段が異なることによる構造の違いであり、具体的には図７に示すサドル３１の中心に牝ネジ３２を螺刻して、該牝ネジ３２にセットスクリュー３３を螺合させ、セットスクリュー３３の先端により弁体３をノズル下端へ押圧する力を印加するように構成したことである。

さらにサドル３１を中心から端に向かって水平より下方に傾斜させて形成すると、荷重を印加した状態において中心部と端部が水平になるように構成することもできる。

図６に示すスプリンクラーヘッドの感熱作動部３０は、一対のレバー３４、３４およびリンク３５から構成される。レバー３４は、実施例１と同じように一端がフレーム２の内フランジ１３に係止され、他端側にはリンク３５が係止されている。

図６および図８に示すレバー３４は断面形状が「く」の字型に屈曲しており、該「く」の字部分の屈曲部３６には、開口３７が設けられている。屈曲部３６は一対のレバー３４同士で接触した状態で設置されている。開口３７によって接触面は２つに分けられ、各々の面には凸部３８及び凹部３９が形成され、互いに嵌合した状態で屈曲部３６が接触している。

リンク３５は同じ形状の２枚の薄板４０、４０を対向させた状態で低融点合金４１によって接合したものである。リンク３５には穴４２が穿設されており、該穴４２にはレバー３４、３４が係止される。火災時にはリンク３５を接合している低融点合金４１が溶融してリンク３５の薄板４０、４０が剥れ、実施例１と同様にレバー３４が外側に回転して弁体３の係止が解除される。

続いて、実施例２のスプリンクラーヘッドの弁体３をノズル８側に押圧する手順について説明する。

図６のように組立られたスプリンクラーヘッドは、リンク３５の中心穴から、サドル３１に螺合しているセットスクリュー３３をノズル側へ螺入することによりセットスクリュー３３の先端が弁体３をノズル８の下端に向かって押圧される。

また、サドル３１の端部はレバー３４、３４の頂部を押圧して、レバー３４の端がフレーム２の内フランジ１３に押圧する力が印加される。

サドル３１は弁体３およびレバー３４に印加される力に比例して弾性変形が生じ、スプリンクラーヘッドが作動する際の反発力を有することが可能となる。

実施例１のスプリンクラーヘッドの断面図 実施例１のスプリンクラーヘッドの分解斜視図 サドルのＸ−Ｘ断面図 図２の感熱作動部の分解斜視図 実施例１のスプリンクラーヘッドが作動した際の断面図 実施例２のスプリンクラーヘッドの断面図 サドルの断面図 レバーの底面図 リンクの平面図 特許文献１記載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、３１ サドル
６ 感熱作動部
７ ヒートコレクター
８ ノズル
１３ 内フランジ
１５ ピン
１７ ガイドリング
１９、３４ レバー
３３ セットスクリュー
３５ リンク

Claims (7)

1. ノズルを有する本体が給水管と接続され、該ノズルを閉止する弁体が円筒形状であり本体に設置されたフレーム内に係止された感熱作動部によって保持されており、感熱作動部の解放を促す弾発手段が設けられているスプリンクラーヘッドにおいて、感熱作動部と弁体との間に介在されるサドルが弾発手段を有していることを特徴とするスプリンクラーヘッド。
2. 前記スプリンクラーヘッドにおいて、弁体とデフレクターが固定設置されており、作動時にデフレクターはフレーム内にあるピンに沿って下方へ摺動し、ピンの下端よって吊設される構造のスプリンクラーヘッドであり、サドルは断面がコ字型をしておりフレームに係止されるレバー同士が対向して設置されるための位置決め手段を有し、さらにデフレクターを吊設するピンとレバーとの間には隔壁が形成されてい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。
3. 前記スプリンクラーヘッドにおいて、サドルは弁体を押圧するためのセットスクリューと螺合可能な牝ネジを有す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。
4. 前記スプリンクラーヘッドにおいて、フレームは塑性加工により形成され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。
5. 前記スプリンクラーヘッドにおいて、フレームの感熱作動部の係止部には係止片を介して感熱作動部が係止されていることを特徴とする請求項４記載のスプリンクラーヘッド。
6. 前記スプリンクラーヘッドにおいて、フレームは本体に嵌合によって取付けられ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。
7. 前記スプリンクラーヘッドにおいて、感熱作動部は一対のレバーと、２枚の薄板が低融点合金によって接合されたリンクから構成され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。
   
   

Images