JP2009207629A - スプリンクラヘッド及び湿式の予作動式スプリンクラ消火設備 - Google Patents

Abstract

【課題】非火災時には、スプリンクラヘッドの感熱分解部品が外力や劣化等により破損しても、弁体が開かないようにする。
【解決手段】配管２に接続され、放水口６を有するヘッド本体８と、前記放水口を塞ぐ弁体１４と、該弁体を支持するグラスバルブ１８と、を備えたスプリンクラヘッド４において、前記弁体の下流側に設けられ、前記グラスバルブ１８が分解されたときに、前記弁体にかかる前記配管内の圧力が放水時の圧力より低いと、前記弁体が前記放水口を閉止状態に維持する弁体保持手段１５、を設ける。
【選択図】図１

Description

この発明は，建物等の消火に用いられる、スプリンクラヘッド及び湿式の予作動式スプリンクラ消火設備に関するものである。

従来の湿式のスプリンクラヘッドは、放水口を有するヘッド本体と、前記放水口を塞ぐ弁体と、該弁体を支持する感熱分解部品とを備えるものであり、前記感熱分解部品が火災の熱により分解すると、放水口が開放されて放水が開始される（例えば、特許文献１、参照）。

特開平１１−２０６９０７号公報

従来例では、火災が発生していないとき（以下、「非火災時」という」）、スプリンクラヘッドの感熱分解部品が外力や劣化等により破損すると、二次側配管内に満たされている水が放出される。そのため、前記ヘッド下方においてある品物や床が水をかぶってしまう。

この発明は、上記事情に鑑み、非火災時には、スプリンクラヘッドの感熱分解部品が外力や劣化等により破損しても、弁体が開かないようにすることを目的とする。

この発明は、配管に接続され、放水口を有するヘッド本体と、前記放水口を塞ぐ弁体と、該弁体を支持する感熱分解部品と、を備えたスプリンクラヘッドにおいて、 前記弁体の上流側、又は、下流側に設けられ、前記感熱分解部品が分解されたときに、前記弁体にかかる前記配管内の圧力が放水時の圧力より低いと、前記弁体が前記放水口を閉止状態に維持する弁体保持手段、を有することを特徴とする。

この発明は、前記弁体にかかる前記配管内の圧力が放水時の圧力以上に高いと、前記弁体保持手段が変形又は破損することで、前記放水口を開放状態にすることを特徴とする。

この発明は、前記放水口と対向するデフレクタと、該デフレクタとヘッド本体とを連結するフレームと、前記感熱分解部品をなすグラスバルブと、を備え、前記弁体保持手段は、柱状体をなし、前記弁体と一体的に固定され、周縁部にばね部品の装着部及び係止部品の溝部を設ける支柱と、前記溝部と前記フレームにおいて前記溝部に対向する位置に設けられた凹部とに嵌合させる係止部品と、を有することを特徴とする。

この発明は、前記ヘッド本体の下部に螺着されるフレームと、前記感熱分解部品をなし、分解方向に傾斜した脚部を備え、前記フレームのフランジ部に係止して前記弁体を支持する一対のアームを有し、火災発生時に分解するリンク部と、を備え、 前記弁体保持手段は、柱状体をなし、前記弁体と一体的に固定され、周縁部にはばね部品の装着部及び係止部品用の溝部を設ける支柱と、前記溝部と前記フレームにおいて前記溝部に対向する位置に設けられた凹部とに嵌合させる係止部品と、を有することを特徴とする。

この発明は、前記請求項１乃至４のいずれかのスプリンクラヘッドが接続され、非火災時に充水される二次側配管と、前記スプリンクラヘッドと同じ防護区域に設置された火災感知器と、前記二次側配管の基端部に設けられ、非火災時は閉止される開放弁と、を備えた湿式の予作動式スプリンクラ消火設備において、非火災時は、感熱分解部品が分解しても、弁体は弁体保持手段により放水口に押圧されて閉弁状態を維持し、火災時は、まず、前記火災感知器が火災を検知した時に前記開放弁が開放されて二次側配管内の圧力が上昇し、その後に、前記スプリンクラヘッドが火災を検知した時に、前記感熱分解部品が分解することにより、前記二次側配管内の圧力に押されて前記弁体又は弁体保持手段が摺動落下し、開弁状態になって放水開始することを特徴とする。

この発明は、弁体の上流側、又は、下流側に設けられ、前記感熱分解部品が分解されたときに、前記弁体にかかる前記配管内の圧力が放水時の圧力より低いと、前記弁体が前記放水口を閉止状態に維持する弁体保持手段、を備えているので、非火災時に、感熱分解部品が分解しても、弁体は閉止状態を維持する。従って、従来例のような問題の発生を回避することができる。

この発明の第１実施の形態を図１〜図５により説明する。
湿式の予作動式スプリンクラ消火設備１の二次側配管２には、間隔をおいて複数のスプリンクラヘッド４が配設されている。このスプリンクラヘッド４は、フレーム型スプリンクラヘッドであり、放水口６を有するヘッド本体８を備えている。前記放水口６は、デフレクタ１０に対向して設けられている。前記デフレクタ１０と前記ヘッド本体８は、フレーム１２を介して連結されている。

前記放水口６は、弁体１４により塞がれている。この弁体１４は、弁体保持手段１５を介してグラスバルブ１８により支持されている。
ここで、弁体保持手段１５とは、弁体１４の上流側、又は、下流側に設けられ、感熱分解部品が分解されたときに、前記弁体１４にかかる前記配管２内の圧力が火災を検知して動作した放水時の圧力より低いと、前記弁体１４を保持して前記放水口６を閉止状態に維持させるものをいう。

この実施の形態で用いる弁体保持手段１５は、柱状体をなし、前記弁体１４と一体的に固定され、周縁部にばね部品２２の装着部２４及び係止部品２６用の溝部２８を有する支柱１６と、前記溝部２８と前記フレーム１２において前記溝部２８に対向する位置に設けられた凹部３０とに嵌合される、例えば、2個の球状の係止部品２６と、前記弁体１４が放水口6内で閉止状態を維持したまま摺動可能な様に設けられたOリング９と、を備えている。前記ばね部品２２は、係止部品２６を弁体１４から離間する方向に付勢するコイルばねであるが、コイルばねの代わりに皿ばね等を用いても良い。また、係止部品２６は、例えば、１つのCリングで構成しても良い。前記支柱１６は、前記係止部品２６を介してフレーム１２に固定されているが、前記支柱１６は、非火災時における二次側配管２内の圧力の大きさでは、動かないように、フレーム１２に固定されている。なお、前記Oリング９と前記放水口６との接触具合によって、非火災時に閉止状態にする二次側配管２内の圧力を調整できる。

前記グラスバルブ１８は、感熱分解部品であり、火災の熱を受けると、充填されているアルコールが膨張し、割れる。このグラスバルブ１８の先端部は、支柱１６の挿入穴１６ａに装着され、その後端部は支持部材２０により支持されている。前記支持部材２０は、フレーム１２の下端部に螺着され、該支持部材２０を回転させることによりグラスバルブ１８にかかる圧力を調整することができる。

前記スプリンクラヘッド４と同じ防護区域には、複数の火災感知器３１が設けられているが、該火災感知器３１は火災を検知したときに火災信号を制御盤３３に送信する。

二次側配管２の基端部には、開放弁３５が設けられている。この開放弁３５は、制御盤３３が前記火災感知器３１から火災信号を受けたときに、該制御盤３３の開放指令により開放される。

前記開放弁３５の入口側には、一次側配管３７が接続されているが、この一次側配管３７には、ポンプ４０を介して水源水槽３９が接続されている。又、この一次側配管３７には、圧力空気層４２が連結され、該圧力空気層４２の圧力スイッチ４１の圧力信号は、ポンプ制御盤４５に入力され、該ポンプ制御盤４５は、前記圧力信号に基いて前記ポンプ４０の起動を制御する。

次に、本実施の形態の作動について説明する。
ヘッド異常状態時：
まず、初めに、火災が発生していない状態、即ち、非火災時に感熱分解部品が外力により破損した場合（ヘッド異常状態）について説明する。
非火災時は、開放弁３５が閉じられ、二次側配管２内の圧力は、一次側配管３７内の圧力に比べ、低くなっている。そのため、グラスバルブ１８と弁体保持手段１５とにより支持されている、弁体１４は、閉止状態を維持する。

スプリンクラヘッド４に外力が加わり、グラスバルブ１８が破損すると、該グラスバルブ１８による前記弁体１４の支持を得られなくなる。
しかし、図２に示すように、前記弁体１４は、弁体保持手段１５により保持されるので、閉弁状態を維持することができる。この時、開放弁３５は閉止状態であり、一次側配管３７内の消火水ｗは、二次側配管内に流入しないので、該二次側配管２内の圧力が上昇することはない。

次に、前記ヘッド異常状態において、火災が発生した場合について説明する。
火災が発生した状態、即ち、火災時には、まず、火災感知器３１が火災を検知すると、火災信号が制御盤３３に送信され、該制御盤３３は前記火災信号に基いて開放弁３５を開放させる。

開放弁３５の開放により一次側配管３７内の消火水ｗが二次側配管２内に流れ込み、該二次側配管２内の圧力が急上昇する。
そうすると、弁体１４は、図３を経て図４に示すように、放水方向に移動し落下するので、放水口６が開放され、放水が開始される。

図３の状態では、弁体１４の摺動により、支柱１６の溝部２８から係止部品２６が外れる。更に、該係止部品２６は、凹部３０の脇の頂部３０aによって、内側に誘導されるとともに、ばね部品２２は上方に縮まる。

図４の状態では、前記フレーム１２と支柱１６とを連結していた係止部品２６が溝部２８及び凹部３０から外れるので、前記弁体１４及び支柱１６は、落下する。そのため、放水口６は完全に開放され、放水が開始される。

ヘッド正常状態時：
前記非火災時において、前記感熱分解部品が破損していない場合（ヘッド正常状態）について説明する。
火災が発生し火災感知器３１が該火災を検知すると、火災信号が制御盤３３に送信され、該制御盤３３は前記火災信号に基いて開放弁３５を開放させる。

前記開放弁３５の開放により一次側配管３７内の消火水ｗが二次側配管２内に流入する。しかし、この段階では、前記弁体１４は、弁体保持手段１５及びグラスバルブ１８により支持されているので、閉弁状態を維持する。

火災の熱気流により、グラスバルブ１８内のアルコールが膨張すると、該グラスバルブ１８は破壊する。そうすると、弁体１４及び弁体保持手段１５は、前記二次配管２内の、圧力の上昇している消火水ｗに押されて落下するので、放水口６が開き、放水が開始される。前記放水口６から放出された消火水ｗは、デフレクタ１０に衝突して流れ方向を変えられながら、防護区域内に飛散する。
この実施の形態によると、制御盤３３は、火災感知器３１の火災信号だけを受信すると、開放弁３５を開放させるので、スプリンクラヘッド４は作動すると同時に放水開始できる。

この発明の第２実施の形態を図６により説明するが、図１〜図５と同一図面符号は、その名称も機能も同一である。
前記第１実施の形態と本実施の形態との相違点は、弁体保持手段の構成である。

即ち、この実施の形態の弁体保持手段１５Ａは、支柱１６の中央部に設けたガラス製の中板４８と、フレーム１２の内面に設けた係止突起５０と、を備え、前記中板４８は係止突起５０により保持されている。前記中板４８は、非火災時における二次側配管２内の消火水の圧力を受けても、破壊しない程度の破壊強度を備えているが、その破壊強度の設定については、必要に応じて適宜選択される。又、中板４８の材質も必ずしもガラスでなくともよく、ガラス板相当の破壊強度を有する合成樹脂等を用いることもできる。

この発明の第３実施の形態を図７により説明するが、図１〜図５と同一図面符号は、その名称も機能も同一である。
この実施例と第１実施の形態との相違点は、スプリンクラヘッドとして、フレーム型ヘッドの代わりに、フラッシュ型ヘッドを用いたことである。
このフラッシュ型スプリンクラヘッド４Ｂは、円筒状のフレーム１２Ｂと、感熱分解部品をなすリンク部５７とを備えている。

前記フレーム１２Ｂは、フランジ部５３を備え、ヘッド本体８の下部に螺着されている。前記リンク部５７は、分解方向に傾斜した脚部５１を備え、前記フレーム１２Ｂの前記フランジ部５３に係止して前記弁体１４及び弁体保持手段１５を支持する一対のアーム５５、５６を備えている。

なお、図７において、５９はデフレクタ、６１はアームガイドの基板、６３は前記基板６１の長手方向の両側に設けた一対のガイド片、６５は第１アーム５５と第２アーム５６により支持されているバランサであり、このバランサ６５の中央凹部には、支柱１６を支持する押圧部材６７の突起部が当接している。６９はリンク押え板、７０は椀状の受熱板、７２はアーム支持板、をそれぞれ示す。

受熱板７０は、第１シリンダ７４と第２シリンダ７５とにより挟持されている。第１シリンダ７４には、感熱体である半田７７が収納され、該半田７７の上面には、ピストン７９が重設されている。前記ピストン７９は、ピストンロッド８０により押圧されている。前記第１シリンダ７４の外周面には、上下二枚の水平受熱板８２，８３が軸方向に間隔をおいて配設されている。

この実施の形態では、火災の熱気流によりそれぞれの受熱板７０、８２、８３が加熱されると、その熱が半田７７に伝達される。そして、半田７７に伝達された熱が所定温度（溶融温度）に達すると、該半田７７が溶融してアーム５５、５６がはじけ、リンク部５７が分解する。なお、マルチ型ヘッドでも同様の効果を得られる。

この発明の実施の形態は、上記に限定されるものではなく、例えば、次のようにしても良い。
（１）弁体保持手段は、弁体の二次側に設ける代わりに、その一次側に設けても良い。

（２）弁体保持手段は、感熱分解部品が分解されたときに、弁体にかかる二次側配管内の圧力が、非火災時の二次側配管内の圧力と等しい場合には、前記弁体が前記放水口を閉止状態に維持する様にしても良い。

本発明の第１実施の形態を示すスプリンクラヘッドの縦断面図である。 図１の変化した状態を示す縦断面図である。 図２の変化した状態を示す縦断面図である。 図３の変化した状態を示す縦断面図である。 本発明の第１実施の形態を示すスプリンクラ消火設備の構成図である。 本発明の第２実施の形態を示すスプリンクラヘッドの縦断面図である。 本発明の第３実施の形態を示すスプリンクラヘッドの縦断面図である。

符号の説明

１ 湿式の予作動式スプリンクラ消火設備
２ 二次側配管
４ スプリンクラヘッド
６ 放水口
８ ヘッド本体
１２ フレーム
１４ 弁体
１５ 弁体保持手段
１６ 支柱
１８ グラスバルブ
２６ 係止部品
３５ 開放弁

Claims (5)

1. 配管に接続され、放水口を有するヘッド本体と、前記放水口を塞ぐ弁体と、該弁体を支持する感熱分解部品と、を備えたスプリンクラヘッドにおいて、 前記弁体の上流側、又は、下流側に設けられ、前記感熱分解部品が分解されたときに、前記弁体にかかる前記配管内の圧力が放水時の圧力より低いと、前記弁体が前記放水口を閉止状態に維持する弁体保持手段、を有することを特徴とするスプリンクラヘッド。
2. 前記感熱分解部品が分解されたときに、前記弁体にかかる前記配管内の圧力が放水時の圧力以上に高いと、前記弁体保持手段が変形又は破損することで、前記放水口を開放状態にすることを特徴とする請求項１記載のスプリンクラヘッド。
3. 前記放水口と対向するデフレクタと、該デフレクタとヘッド本体とを連結するフレームと、前記感熱分解部品をなすグラスバルブと、を備え、
   前記弁体保持手段は、柱状体をなし、前記弁体と一体的に固定され、周縁部にばね部品の装着部及び係止部品用の溝部を設ける支柱と、前記溝部と前記フレームにおいて前記溝部に対向する位置に設けられた凹部とに嵌合される係止部品と、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ヘッド。
4. 前記ヘッド本体の下部に螺着されるフレームと、前記感熱分解部品をなし、分解方向に傾斜した脚部を備え、前記フレームのフランジ部に係止して前記弁体を支持する一対のアームを有し、火災発生時に分解するリンク部と、を備え、 前記弁体保持手段は、柱状体をなし、前記弁体と一体的に固定され、周縁部にはばね部品の装着部及び係止部品用の溝部を設ける支柱と、前記溝部と前記フレームにおいて前記溝部に対向する位置に設けられた凹部とに嵌合される係止部品と、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ヘッド。
5. 請求項１乃至４のいずれかのスプリンクラヘッドが接続され、非火災時に充水される二次側配管と、前記スプリンクラヘッドと同じ防護区域に設置された火災感知器と、前記二次側配管の基端部に設けられ、非火災時は閉止される開放弁と、を備えた湿式の予作動式スプリンクラ消火設備において、
   非火災時は、感熱分解部品が分解しても、弁体は弁体保持手段により放水口に押圧されて閉弁状態を維持し、
   火災時は、まず、前記火災感知器が火災を検知した時に前記開放弁が開放されて二次側配管内の圧力が上昇し、
   その後に、前記スプリンクラヘッドが火災を検知した時に、前記感熱分解部品が分解することにより、前記二次側配管内の圧力に押されて前記弁体又は弁体保持手段が摺動落下し、開弁状態になって放水開始することを特徴とする湿式の予作動式スプリンクラ消火設備。

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