JP2008178722A - スプリンクラーヘッド - Google Patents

Abstract

【課題】 スプリンクラーヘッドの表面処理および組立にかかるコストを削減する。
【解決手段】 内部に低融点合金が充填されたシリンダー１８がカバー２５で覆われ、該シリンダー１８とヒートコレクター６には双方の部材への接続手段が設けられているスプリンクラーヘッドにおいて、シリンダー１８に接続される前の状態でヒートコレクター６と椀状のカバー２５が接続され、ヒートコレクター６と椀状のカバー２５の結合体を構成する。

【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。

従来のスプリンクラーヘッドは、一端に給水源に続いた配管と接続可能なノズルを有し、他端には低融点合金が充填されたシリンダーを有している。シリンダーは感熱作動部内に組み込まれており、平時において感熱作動部は、ノズルを閉止する弁体を支持している。また、シリンダーにはヒートコレクターが設置されており、火災による熱をより多く吸収する効果がある。

上記スプリンクラーヘッドは天井面や壁面に埋め込まれた状態で設置され、ヒートコレクターは天井面や壁面から少し突出した状態にある。火災時にはスプリンクラーヘッドのヒートコレクターが火災の熱を吸収してシリンダー内の低融点合金を溶融させることで感熱作動部が作動し、スプリンクラーヘッド内部の弁体を開放することでスプリンクラーヘッドから水が散布されて火災を消し止めるものである。

近年、スプリンクラーヘッドは、１個当たりの散水範囲を拡大した製品の需要が増えている。スプリンクラーヘッドの散水範囲が拡大されると、建物内に設置されるスプリンクラーヘッドの数を削減できることでコスト削減に効果がある。

スプリンクラーヘッドの散水範囲の拡大に伴い、火災を感知する範囲も同様に拡大される必要があり、より遠い位置の火災を感知するために、スプリンクラーヘッドに複数のヒートコレクターを設置したものが一般的に用いられるようになってきた。

ところで、スプリンクラーヘッドは建物内に設置されるため、室内の美観を損ねないように、壁や天井と同じような色で塗装されたり、表面に錆の発生やゴミの付着を防止するための表面処理が施される。

スプリンクラーヘッドへの表面処理は、基本的に部品単位で表面処理を施しているのであるが、前述のようにヒートコレクターの枚数が増えると、製造面において部材の増加によるコストアップのデメリットが発生する。

つまり、部品点数が増加する程、表面処理費用も増加するという問題が発生するのであるが、この点についての改善手段の一例として本出願人により出願されたものがある（特許文献１参照）。

特開２００２−５９０７２号公報 （第３頁、第３図）

特許文献１によれば、表面処理を行なわない状態で組立られたスプリンクラーヘッドにマスキング材をセットして塗装部分のみ塗装を行なうものである。この場合、塗装は組立済の製品に１回の処理のみで行なわれるので、表面処理にかかるコストが削減できるメリットを有するものである。

しかしながら、塗装が失敗した場合、製品単位で良品を補充しなければならない問題があった。また、塗装以外の表面処理、例えばメッキ処理には適用できないものであった。

また、上記のスプリンクラーヘッドは塗装処理は一度に行なうことが可能であるが、カバーやヒートコレクターをシリンダーに接続する際には各々の部品をシリンダーに取付けていくものであり、組立にかかる工数も複数に及ぶものであった。

そこで本発明では、上記問題に鑑み、スプリンクラーヘッドの表面処理や組立にかかるコストを削減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、請求項１記載の発明は、内部に低融点合金が充填されたシリンダーがカバーで覆われ、該シリンダーとヒートコレクターには双方の部材への接続手段が設けられているスプリンクラーヘッドにおいて、シリンダーに接続される前の状態でヒートコレクターと椀状のカバーが接続されていることを特徴とす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、ヒートコレクターとカバーの接続は、嵌合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、ヒートコレクターとカバーの接続は、溶接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、ヒートコレクター中央に立設された円筒部が、カバーの底面円筒部内に嵌め込まれて固定されていることを特徴とする請求項２または３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、カバーの周面に複数の穴が穿設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へッドである。

本発明によれば、ヒートコレクターとカバーを接続して結合した後にシリンダーに接続される構成としたことで、ヒートコレクターとカバーを一つの結合体にすることが可能となる。上記構成としたことで、カバーとヒートコレクターをシリンダーに接続する際には、従来のようにカバーやヒートコレクターを各々シリンダーに取付けていく必要がなく、カバーも含めて一度の取付け作業でシリンダーに接続することが可能となる。

また、カバーとヒートコレクターを接続して結合体としてからシリンダーに接続することで、カバーはヒートコレクターとシリンダーによって挟持された状態となる。カバーとヒートコレクターの結合体の接合強度が不十分であっても、シリンダーとヒートコレクターとの接合が螺合等の強度が充分なものであれば機能に影響を及ぼすことはない。

上記のことから、カバーとヒートコレクターとの接続は、簡易的な手段によりコストをかけずに行なうことが可能となる。

さらに、シリンダーを覆うカバーの周面に複数の穴を設けることで、火災の際にはシリンダーに直接熱気流が届き、スプリンクラーヘッドの作動を早める効果があり、その分ヒートコレクターの設置枚数を減らすことが可能となる。

また、従来技術にあるマスキングを施してカバーとヒートコレクターのみを塗装する方法は、カバーの周面に穴があいていると内部に塗料が侵入してしまう問題があるが、カバーとヒートコレクターを結合体としたことで、該結合体のみに塗装を行い、塗装が乾いてから結合体をシリンダーに接続させることができる。

本発明を実施するにあたって、カバーとヒートコレクターとの接続手段は、嵌合、溶接、ろう付、カシメ、螺合等考えられるが、多大なコストや専用設備を必要としない嵌合によるものが好ましい。ヒートコレクターとシリンダーの接続手段としては、充分な接合強度が得られるように、螺合や、カシメ等による接続を行なうのが好ましい。

また、カバーとヒートコレクターとの結合体への表面処理は、塗料や薬剤の塗付、コーティング、メッキ、その他に梨地処理のような部材表面への凹凸加工や熱処理等も含む。

以下、この発明の実施例を図１から図２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、図２は図１の要部拡大図、図３はヒートコレクターを２枚設置した状態である。

図１に示すスプリンクラーヘッドは、本体１、フレーム２、弁体３、デフレクター４、感熱作動部５、およびヒートコレクター６等から構成されている。

本体１は、中央に導水孔７が穿設されており、その下端は弁座８となっていて、外周上部は牡ネジ９が螺設され、下端にはフランジ１０が形成されている。

フレーム２は、円筒状であり、下端は内方フランジ１１となっていて、上端は前述本体１のフランジ１０に螺合している。

弁体３は、上部にパッキンが被着されており、平時、本体１の弁座８を閉塞している。

デフレクター４は、皿状で周囲に多数の羽根が形成されており、羽根の上にはリング１２が載置されていて、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の下部に設置されている。

感熱作動部５は、フレーム２の下部に設置されており、ガイドポスト１３を介して弁体３を保持している。

ここで感熱作動部５について詳細に説明する。上部が外方に屈曲した一対のレバー１４、１４は、屈曲した部分の下端が前述フレーム２の内方フランジ１１に係合している。該レバーには上方に支持板１５が係合し、下方には天秤１６が係合している。

支持板１５には、止めネジ１７が螺合されており、天秤１６にはシリンダー１８が係合されている。シリンダー１８上部に形成されたフランジ１９が天秤１６の中央に穿設された穴に係合される。シリンダー１８の底面には、下方に向かって牡ネジ２０が設けられている。該牡ネジ２０は、ヒートコレクター６の中央に設けられた牝ネジ２１と螺合される。

シリンダー１８内には低融点合金２２が充填されている。低融点合金２２はスプリンクラーヘッドを取り付ける場所に応じて各種の温度のものを選択する。例えば一般の事務所、居間のようなところには融点が７２℃のものを使用し、厨房のように火を使うところでは９６℃、サウナのように周囲が高温となるところには１３９℃や１８３℃の融点を有する低融点合金を使用する。

該低融点合金２２の上には、プランジャー２３が載置され、プランジャー２３はシリンダー１８内に嵌入された状態にある。プランジャー２３の上部は、逆円錐形の溝が刻設されており、該溝には前述止めネジ１７の下端部が載置されている。

ヒートコレクター６は、薄い円盤形状をしており、熱伝導性能が良好な、銅や銅合金、アルミニウム等の材料から形成されている。ヒートコレクター６の中央は、円筒部２４が立設されている。

円筒部２４の外部は、カバー２５の底面円筒部内に嵌合により接続されている。本実施例では、嵌合により接続しているが、溶接や、ろう付、カシメ、螺合等の他の接続手段によって接続することも可能である。

カバー２５の側面と底面の境界付近には複数の穴２６が穿設されており、該穴２６は、放射状に均一間隔で穿設されている。

ヒートコレクター６とカバー２５は接続された状態で塗装やメッキ、コーティング等の表面処理が施され、その後シリンダー１８の牡ネジ２０と、円筒部２４内の牝ネジ２１とが螺合される。これにより、従来のように部品単位で表面処理を施すよりも、表面処理が必要であるヒートコレクター６とカバー２５とを接続した状態で表面処理を行なうことで、塗装やメッキにかかる表面処理が一度で済み、それにかかる費用が削減される効果を有する。

図１、２においては、ヒートコレクター６が１枚のみ設置されているが、図３のようにヒートコレクター６とカバー２５との間に、新たなヒートコレクター３０を設けることにより２枚以上設置することも可能である。

続いて、上記構造のスプリンクラーヘッドの作動について説明する。

火災が発生すると、火災の熱が上昇気流となって天井に達し、天井に取り付けたスプリンクラーヘッドを熱する。スプリンクラーヘッドでは、ヒートコレクター６が火元に近い下部に設置されており、しかもシリンダー１８から直接気流の熱を吸収できるようにカバー２５には複数の穴２６が穿設されているため、シリンダー１８の側面からも気流の熱を多く受けることができる。またヒートコレクター６とカバー２５とは溶接により接合されているので、ヒートコレクター６からカバー２５を介してシリンダー１８底面に熱が伝わる際に、熱損失を少なくすることができる。

シリンダー１８に伝播された熱は、効率よくシリンダー１８に蓄積され、シリンダー１８内に充填された低融点合金２２を早急に溶解するようになる。

スプリンクラーヘッドでは、弁体３を押圧する力が感熱作動部５を構成する一対のレバー１４・１４、支持板１５、止めネジ１７を介してプランジャー２９に掛かっているため、プランジャー２３で押圧されていた低融点合金２２が溶融すると、プランジャー２３がシリンダー１８内に没入する。すると、天秤１６で係止されていた一対のレバー１４、１４の係止が解かれ、それぞれのレバーの下部が外方に回動してフレーム２の内方フランジ１１に係合していたレバーの屈曲端部が外れ、感熱作動部５が分解して全ての構成部品は下方に落下していく。

感熱作動部５の分解落下とともに、レバー１４の屈曲頂部で保持していたガイドポスト１３が落下し、デフレクター４と一体となった弁体３およびデフレクター４で保持されていたリング１２も落下する。デフレクター４は、リング１２に吊設され、またリング１２はフレーム２の内方フランジ１１で係止される仕組みとなっているため、リング１２が内方フランジ１１で係止されるとデフレクター４も途中で落下が停止する。

弁体３が落下して弁座８を開放するため、配管より送られる水が導水孔７から噴出される。噴出された水は、途中で止まったデフレクター４に当たって四方に散布され、火炎にかかって消火を行う。

本発明のスプリンクラーヘッドの断面図 図１の要部拡大図 ヒートコレクターを２枚設置した状態

符号の説明

１ 本体
２ フレーム
３ 弁体
４ デフレクター
５ 感熱作動部
６ ヒートコレクター
１８ シリンダー
２２ 低融点合金
２５ カバー

Claims (5)

1. 内部に低融点合金が充填されたシリンダーがカバーで覆われ、該シリンダーとヒートコレクターには双方の部材への接続手段が設けられているスプリンクラーヘッドにおいて、シリンダーに接続される前の状態でヒートコレクターと椀状のカバーが接続され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、ヒートコレクターとカバーの接続は、嵌合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。
3. 前記スプリンクラーヘッドにおいて、ヒートコレクターとカバーの接続は、溶接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。
4. 前記スプリンクラーヘッドにおいて、ヒートコレクター中央に立設された円筒部が、カバーの底面円筒部内に嵌め込まれて固定されていることを特徴とする請求項２または３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、カバーの周面に複数の穴が穿設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へッド。
   

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