JP2012085749A - スプリンクラーヘッド用の止水機能付着脱継手、及び消火用のスプリンクラー設備 - Google Patents

Abstract

【課題】水が充満された配管とスプリンクラーヘッドとを、これらの間を止水した状態で着脱することを可能にするスプリンクラーヘッド用の継手を提供する。
【解決手段】スプリンクラーヘッド１００と結合されるプラグ５０と、配管４と結合され、プラグ５０が着脱されるソケット２０とを備えるスプリンクラーヘッド用の継手１０であって、ソケット２０は、プラグ５０が装着された状態では流路を開放し、プラグ５０が離脱した状態では流路を閉塞する止水機構２１を備える。この止水機構２１は、プラグ５０がソケット２０から離脱した状態において、配管４の側への押し込み操作をされた場合に、流路を開放する。
【選択図】図３

Description

本発明は、スプリンクラーヘッド用の止水機能付着脱継手、及び消火用のスプリンクラー設備に関する。

ビル等の建築物に設置される消火用のスプリンクラー設備において、スプリンクラーヘッドの交換等のメンテナンスを可能とするために、スプリンクラーヘッドを配管に対して着脱可能に接続する継手を用いることが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００９―１４２３７６号公報

スプリンクラー設備は、スプリンクラーヘッドの感熱部である可溶片が熱で溶けると、配管内に充満された水が、スプリンクラーヘッド側へ流れてスプリンクラーヘッドから放出される。ここで、当該スプリンクラー設備では、火災発生時に瞬時に放水できるように、常時、配管内に水が充満されている。これに対し、特許文献１に記載の継手は、継手内の流路を開閉する止水機構を備えておらず、スプリンクラーヘッドを取り外した際に止水することができない。従って、特許文献１に記載の継手を閉鎖型で湿式のスプリンクラー設備で用いた場合には、スプリンクラーヘッドを継手から取り外した際に配管内の水が継手から放出されてしまう。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、水が充満された配管とスプリンクラーヘッドとを、これらの間を止水した状態で着脱することを可能にするスプリンクラーヘッド用の継手を提供するものである。

上記課題を解決するために、本発明に係るスプリンクラーヘッド用の継手は、スプリンクラーヘッドが結合されるプラグと、内部に水が供給される配管と結合され、前記プラグが着脱可能に取り付けられるソケットとを備えるスプリンクラーヘッド用の継手であって、前記ソケットは、前記プラグが取り付けられた状態では、前記配管から前記スプリンクラーヘッドに水を供給するための流路を開放し、前記プラグが取り外された状態では、前記流路を閉塞する止水機構を備える。

上記スプリンクラーヘッド用の継手において、前記止水機構は、前記プラグが前記ソケットから取り外された状態において、前記配管の側への押し込み操作をされた場合に、前記流路を開放してもよい。

上記スプリンクラーヘッド用の継手において、前記止水機構は、前記ソケットの内部に固定された固定部と、前記固定部と嵌合して流路を閉塞する位置と、前記固定部から前記配管の側に離間して流路を開放する位置との間で移動可能に配され、前記プラグが着脱する移動部と、前記移動部よりも前記配管の側に配され、前記移動部を前記スプリンクラーヘッドの側へ付勢する付勢部材と、を備えてもよい。

上記課題を解決するために、本発明に係る消火用のスプリンクラー設備は、上記のスプリンクラーヘッド用の継手と、水が充満されている配管と、前記継手により前記配管に接続されたスプリンクラーヘッドと、を備える。

本発明によれば、水が充満された配管とスプリンクラーヘッドとを、これらの間を止水した状態で着脱することが可能になる。

一実施形態に係るスプリンクラーヘッド用の継手を備える消火用のスプリンクラー設備の概略構成を示す図である。 スプリンクラーヘッドを結合した状態の継手を示す片側断面図である。 図２の要部を拡大して示す片側断面図である。 スプリンクラーヘッドを取り外した状態の継手の要部を拡大して示す片側断面図である。

以下、本発明の一実施形態を、図面を参照しながら説明する。図１は、一実施形態に係るスプリンクラーヘッド用の継手１０を備える消火用のスプリンクラー設備１の概略構成を示す図である。この図に示すように、スプリンクラー設備１は、ビル等の建物の天井２等に設置された複数のスプリンクラーヘッド１００と、地下や屋上等に設置された水槽３からスプリンクラーヘッド１００に給水する配管４と、配管４に設けられたポンプ５、流水検知装置６及び複数の継手１０とを備えている。

スプリンクラー設備１では、配管４内に水が充満しており、スプリンクラーヘッド１００の感熱部である可溶片が熱で溶けると、直ちに、配管４内の水がスプリンクラーヘッド１００側へ流れてスプリンクラーヘッド１００から放出される。また、配管４内で流水が起こると、流水検知装置６により検知され、不図示の警報装置が作動する。

配管４は、主配管４Ａと、主配管４Ａから分岐した、複数の接続配管４Ｂとを備えている。各接続配管４Ｂの先端には、継手１０を介してスプリンクラーヘッド１００が接続されている。また、ポンプ５は、水槽３内の水を配管４へ供給する。

図２は、スプリンクラーヘッド１００を結合した状態の継手１０を示す片側断面図であり、図３は、図２の要部を拡大して示す片側断面図である。また、図４は、スプリンクラーヘッド１００を取り外した状態の継手１０の要部を拡大して示す片側断面図である。これらの図に示すように、継手１０は、接続配管４Ｂに結合されるソケット２０と、スプリンクラーヘッド１００が結合されソケット２０に着脱可能に結合されるプラグ５０とを備えている。

ソケット２０は、プラグ５０が着脱されるソケット本体２２と、ソケット本体２２内に配された止水機構２１と、一端（図２での下端）がソケット本体２２に他端（図２での上端）が接続配管４Ｂに結合されるユニオン２８と、ソケット本体２２の一端（プラグ５０側）が挿入されたスリーブ３０とを備えている。これらの部材は、樹脂材料または金属材料により形成されている。なお、以下の説明では、継手１０のプラグ５０側またはスプリンクラーヘッド１００側を先端側と称し、その反対側、即ち継手１０の接続配管４Ｂ側を基端側と称する。また、先端側の端部を先端部と称し、基端側の端部を基端部と称する。

図３及び図４に示すように、ソケット本体２２及びユニオン２８は、円筒形状の部材であり、ソケット本体２２の基端部の内周に形成されたネジ穴２２Ａと、ユニオン２８の先端部の外周に形成されたネジ部２８Ａとが螺合することにより結合している。また、ユニオン２８のネジ部２８Ａより基端側には六角ナット部２８Ｂが形成されており、六角ナット部２８Ｂとネジ部２８Ａとの間の段差部には、Ｏリング３２が嵌合している。ここで、Ｏリング３２は、ソケット本体２２の基端部とユニオン２８の上記段差部との間で押圧されている。

また、図２に示すように、ユニオン２８の基端部の外周にはネジ部２８Ｃが形成されており、このネジ部２８Ｃが接続配管４Ｂに形成されたネジ穴と螺合することにより、ユニオン２８の基端部と接続配管４Ｂと結合される。

また、止水機構２１は、バルブカラー２６とピストン２４とを備える。バルブカラー２６は、円環状の部材であり、ソケット本体２２内においてユニオン２８より先端側に配されている。

図３及び図４に示すように、ソケット本体２２の内周面におけるネジ部２２Ａの近傍には、ソケット本体２２の内径が縮小することにより段差部２２Ｂが形成されている。また、バルブカラー２６の外周面の基端部には、外径側に突出した凸部２６Ａが形成されている。この凸部２６Ａは、ユニオン２８Ａの先端部とソケット本体２２の段差部２２Ｂとの間に嵌り込んでいる。また、バルブカラー２６の外周面には溝が形成されており、この溝にシールＯリング３４が嵌め込まれている。このシールＯリング３４は、バルブカラー２６の外周面とソケット本体２２の内周面との間で止水している。また、バルブカラー２６の内径は、基端側から先端側へかけて縮小しており、バルブカラー２６の先端部には、最小径部２６Ｂが形成されている。なお、バルブカラー２６の基端部の内径は、ユニオン２８の先端部の内径と同一である。

ピストン２４は、ソケット本体２２内に継手１０の軸方向に移動可能に配された部材であり、その基端側のバルブ部２４Ｃは、バルブカラー２６内およびユニオン２８内に配され、その先端側のピストン部２４Ｐは、ソケット本体２２内におけるバルブカラー２６より先端側に配されている。ピストン部２４Ｐは、円環状に形成されており、ソケット本体２２内にその軸方向に摺動自在に嵌り込んでいる。また、ピストン部２４Ｐの外周面には溝が形成されており、この溝にシールＯリング３６が嵌め込まれている。このシールＯリング３６は、ピストン部２４Ｐの外周面とソケット本体２２の内周面との間で止水している。また、ピストン部２４Ｐの外周面とソケット本体２２の内周面とには、それぞれ、互に係合する係合部２４Ｂ、２２Ｃが形成されており、これらにより、ピストン２４の先端側への移動量が制限される。

また、バルブ部２４Ｃは、円板状に形成されており、その軸心に対して対称に配された柱状の連結部分２４Ｄによりピストン部２４Ｐに連結されている。ここで、ピストン部２４Ｐの係合部２４Ｂとソケット本体２２の係合部２２Ｃとが係合した状態で、バルブ部２４Ｃは、バルブカラー２６の最小径部２６Ｂに嵌りこむ。また、バルブ部２４Ｃの外周面には溝が形成されており、この溝にシールＯリング３８が嵌め込まれている。このシールＯリング３８は、バルブ部２４Ｃの外周面とバルブカラー２６の最小径部２６Ｂとの間で止水する。

また、バルブ部２４Ｃの外径は、ユニオン２８の内径より小さいことから、バルブ部２４Ｃがユニオン２８内に位置する状態（バルブ部２４Ｃが最小径部２６Ｂに嵌り込んでいない状態）では、ピストン部２４Ｐの内部とバルブカラー２６の内部とユニオン２８の内部とが連通する。

また、ユニオン２８内にはピストンスプリング４０が配されている。ピストンスプリング４０は、圧縮コイルバネである。バルブ部２４Ｃにはピストンスプリング４０の先端部と係合する凹部２４Ｆが形成され、ユニオン２８の内周面にはピストンスプリング４０の基端部と係合する段差部２８Ｄが形成されている。ここで、ピストンスプリング４０は、弾性力によりピストン２４を先端側へ付勢している。

プラグ５０は、円筒形状の部材であり、その先端側には六角ナット部５０Ａが形成されている。この六角ナット部５０Ａにはネジ穴５０Ｂが形成され、スプリンクラーヘッド１００の基端側にはネジ部１００Ａが形成されており、これらが螺合することにより、プラグ５０とスプリンクラーヘッド１００とが結合している。また、プラグ５０の基端側とピストン部２４Ｐの内周面とにはそれぞれ係合部５０Ｃ、２４Ｇが形成されており、これらが係合する。また、ピストン部２４Ｐの内周面には溝が形成されており、この溝にはシールＯリング４２が嵌め込まれている。このシールＯリング４２は、プラグ５０の係合部５０Ｃとピストン部２４Ｐの係合部２４Ｇとの間で止水する。

スリーブ３０は、円環状の部材であり、ソケット本体２２の先端側に摺動自在に取り付けられている。ソケット本体２２の先端部にはストップリング４４が取り付けられており、このストップリング４４により、スリーブ３０の先端側への移動量が制限される。また、スリーブ３０の内部にはスリーブスプリング４６が配されている。このスリーブスプリング４６は圧縮コイルバネであり、その内側にはソケット本体２２の先端側が挿通されている。スリーブ３０とソケット本体２２との間にはスリーブスプリング４６を収容する収容部３０Ａが形成されている。ここで、スリーブスプリング４６は、弾性力でスリーブ３０を先端側へ付勢している。

また、ソケット本体２２の先端部（ストップリング４４より基端側）には、複数（例えば、８個）のボール４８が、ソケット本体２２の周方向に所定間隔（例えば、４５°間隔）おきに配されている。各ボール４８は、ソケット本体２２の先端部を貫通する円孔２２Ｅ内に配されている。また、プラグ５０の外周面には、ボール４８が係合する溝５０Ｄが形成されている。また、スリーブ３０の先端部にはストップリング４４と係合する係合部３０Ｂが形成されている。

図３に示すように、プラグ５０がソケット２０に装着された状態では、スリーブ３０の係合部３０Ｂがストップリング４４と係合する。また、ボール４８が、プラグ５０の溝５０Ｄとソケット本体２２の円孔２２Ｅとスリーブ３０の内周面とに囲まれた空間に収容されて、溝５０Ｄと係合する。この状態では、スリーブ３０がスリーブスプリング４６によりストップリング４４に圧接され、ボール４８が溝５０Ｄに嵌った状態で拘束されることにより、プラグ５０がソケット本体２２に固定される。

また、プラグ５０がソケット本体２２に固定された状態では、ピストン２４のピストン部２４Ｐが、プラグ５０により、ピストンスプリング４０の付勢力に抗して基端側へ押し上げられる。この状態で、ピストン部２４Ｐは、プラグ５０とバルブカラー２６とに挟み込まれ、バルブ部２４Ｃは、バルブカラー２６の最小径部２６Ｂに嵌りこんだ状態から基端側へ後退する。これにより、ユニオン２８の内部と、バルブカラー２６の内部とピストン部２４Ｐの内部とプラグ５０の内部と、そしてスプリンクラーヘッド１００の内部とが連通する。

一方、図４に示すように、プラグ５０がソケット２０から取り外された状態では、ボール４８が、ピストン部２４Ｐの外周面とソケット本体２２の円孔２２Ｅとスリーブ３０の係合部３０Ｂとに囲まれた空間に収容されて、スリーブ３０の係合部３０Ｂと係合する。この状態では、スリーブ３０がスリーブスプリング４６によりボール４８に圧接され、ボール４８が係合部３０Ｂに嵌った状態で拘束されることにより、スリーブ３０がソケット本体２２に固定される。

また、スリーブ３０がソケット本体２２に固定された状態では、ピストンスプリング４０により、ピストン部２４Ｐの係合部２４Ｂとソケット本体２２の係合部２２Ｃとが係合する。この状態で、バルブ部２４ＣのシールＯリング３８が、バルブカラー２６の内周面に圧接する。これにより、バルブ部２４Ｃとバルブカラー２６とシールＯリング３８とによって、接続配管４Ｂからスプリンクラーヘッド１００へ延びる流路が閉塞され、止水機能が発揮される。

ここで、スプリンクラーヘッド１００及びプラグ５０をソケット２０に対して着脱する方法について説明する。スプリンクラーヘッド１００及びプラグ５０をソケット２０から取り外す際には、スリーブ３０を、スリーブスプリング４６の付勢力に抗して、基端側に移動させる。これにより、スリーブ３０とプラグ５０とによるボール４８の拘束が開放されることによって、ボール４８とプラグ５０との係合が解除され、ピストン２４、プラグ５０及びスプリンクラーヘッド１００が、ピストンスプリング４０の付勢力により先端側へ移動し、スプリンクラーヘッド１００及びプラグ５０が、ソケット２０から離脱する。

この状態では、図４に示すように、ピストン２４のバルブ部２４Ｃ及びシールＯリング３８が、バルブカラー２６の最小径部２６Ｂと嵌合することによって、接続配管４Ｂからスプリンクラーヘッド１００へ延びる流路が閉塞され、止水機能が発揮される。また、スリーブ３０は、スリーブスプリング４６によりボール４８に圧接された状態で固定される。

また、スプリンクラーヘッド１００及びプラグ５０をソケット２０に装着する際には、プラグ５０を、ソケット２０の先端部に挿入してピストン部２４Ｐと結合させる。そして、プラグ５０及びピストン２４を、ピストンスプリング４０の付勢力に抗して基端側へ押し込む。これにより、スリーブ３０とピストン部２４Ｐとによるボール４８の拘束が開放され、ボール４８がプラグ５０の溝５０Ｄに係合し、スプリンクラーヘッド１００及びプラグ５０が、ソケット２０に装着される。

この状態では、図３に示すように、バルブ部２４Ｃ及びシールＯリング３８が、バルブカラー２６の最小径部２６Ｂから基端側へ離間することによって、接続配管４Ｂからスプリンクラーヘッド１００へ延びる流路が開放される。また、スリーブ３０がスリーブスプリング４６の付勢力によりストップリング４４に圧接された状態で固定される。

ところで、本実施形態のスプリンクラー設備１では、主配管４Ａから分岐した接続配管４Ｂの先端にスプリンクラーヘッド１００が設けられているが、接続配管４Ｂの屈曲部には空気が溜まり易くなっている。ここで、接続配管４Ｂ内に空気が溜まっていると、接続配管４Ｂ内の水圧が低下することにより、主配管４Ａから接続配管４Ｂへ水が流れ、流水検知装置６が流水を検知する場合がある。この場合、警報装置が誤作動してしまう。

このため、配管４内の空気を抜くために配管４内の水を排出する作業をする必要がある。以下、当該作業について説明する。
まず、スプリンクラーヘッド１００及びプラグ５０をソケット２０から取り外す。この作業の方法は上述したとおりであり、この作業を行った段階では、ソケット２０内において止水機構２１により止水されることから、配管４内の水がソケット２０から放出されることはない。

次に、止水機構２１の止水機能を解除する作業を行う。この作業では、ソケット２０の先端からピストン２４の内部に棒状の冶工具を挿入し、該冶工具により、ピストン２４をピストンスプリング４０の付勢力に抗して配管４の側に押し込む。これにより、バルブ部２４Ｃがバルブカラー２６から配管４の側に離間し、止水機構２１の止水機能が解除される。

以上により、配管４内の水が、ソケット２０から排出されると共に、配管４内に溜まった空気が抜ける。なお、当該作業は、ソケット２０の下方にソケット２０からの排水を受ける容器を置いて行えばよい。そして、空気が十分に抜けたと判断されたら、冶工具をソケット２０から抜き出して、再びソケット２０を止水状態とすればよい。

以上、本実施形態に係る継手１０では、止水機構２１が、プラグ５０が装着された状態では、接続配管４Ｂからスプリンクラーヘッド１００へ延びる流路を開放し、プラグ５０が離脱した状態では当該流路を閉塞する。これにより、スプリンクラーヘッド１００を、水が充満している配管４から、これらの間を止水した状態で取り外すことができる。従って、スプリンクラー設備１の竣工後であっても、容易にスプリンクラーヘッド１００を取り外して交換等のメンテナンスをすることができる。

また、本実施形態に係る継手１０では、止水機構２１が、プラグ５０がソケット２０から離脱した状態において、配管４の側へ押し込み操作をされた場合に、流路を開放する。これにより、配管４内の水を、ソケット２０から排出して、配管４内に溜まった空気を抜くことができる。

また、本実施形態に係る継手１０では、止水機構２１が、バルブカラー２６と、ピストン２４と、ピストンスプリング４０とを備える。バルブカラー２６は、ソケット２０の内部に固定されている。また、ピストン２４は、バルブカラー２６と嵌合して流路を閉塞する位置と、バルブカラー２６から配管４の側に離間して流路を開放する位置との間で移動可能に配されており、プラグ５０が着脱される。さらに、ピストンスプリング４０は、ピストン２４よりも配管４の側に配され、ピストン２４をスプリンクラーヘッド１００の側へ付勢する。

以上のような構成の止水機構２１では、プラグ５０がソケット２０に押し込まれたり上述の棒状の冶工具による配管４の側への押し込み操作がされたりすると、ピストン２４が、ピストンスプリング４０の付勢力に抗して配管４の側に押し込まれることにより、流路が開放される。一方、プラグ５０がソケット２０から抜き出されたり冶工具による配管４の側への押し込み操作が解除されたりすると、ピストン２４が、ピストンスプリング４０の付勢力でバルブカラー２６に圧接されることにより、流路が閉塞される。

従って、プラグ５０や冶工具を、ソケット２０に対して押し込んだり抜き出したりする操作によって、流路を開閉でき、以って、水が充満された配管４とスプリンクラーヘッド１００とをこれらの間を止水した状態で着脱したり、配管４内から水を排出したりする作業を、容易に行うことができる。ここで、継手１０では、スリーブ３０を動かすのみでプラグ５０をソケット２０から離脱させ、プラグ５０を押し込むのみでプラグ５０をソケット２０に装着させることができる。即ち、ワンタッチでスプリンクラーヘッド１００を配管４に対して着脱できるので、取付けや交換が容易になり省力化が図れて、作業性が特に優れている。

ここで、本実施形態に係る継手１０を、現段階ではスプリンクラーヘッド１００を設置する予定が無い接続配管４Ｂに予備的に設置しておくことで、将来、スプリンクラーヘッド１００を増設する必要が生じた際に、容易に対応することができる。

なお、本実施形態に係る継手１０では、スリーブ３０やボール４８等によりプラグ５０をソケット本体２２に対して係合させる構造を用いたが、プラグ５０をソケット本体２２に対して螺合させる構造を用いてもよい。

また、本実施形態に係る継手１０では、プラグ５０をソケット２０から取り外した際に配管４からスプリンクラーヘッド１００へ水を供給するための流路を閉鎖する止水機構２１を、ソケット２０側にのみ設けたが、プラグ５０側にも設置してよい。この場合、プラグ５０をソケット２０から取り外した際に、プラグ５０側でも止水機能が発揮されることから、プラグ５０内に溜まった高圧の水がプラグ５０の上流端（係合部５０Ｃ）から噴出することを防止できる。特に、スプリンクラーヘッド１００の配置の変更等により、プラグ５０に配管を介してスプリンクラーヘッド１００を取付ける場合、プラグ５０に止水機構を設けていなければ、プラグ５０をソケット２０から取り外した際に、上記配管内の水が多量に噴出することになるが、プラグ５０に止水機構を設けることで、そのような事態になることを防止できる。

１ スプリンクラー設備、２ 天井、３ 水槽、４ 配管、４Ａ 主配管、４Ｂ 接続配管、５ポンプ、６ 流水検知装置、１０ 継手、２０ ソケット、２１ 止水機構、２２ ソケット本体、２４ ピストン（移動部）、２６ バルブカラー（固定部）、２８ ユニオン、３０ スリーブ、３２ Ｏリング、３４，３６，３８，４２ シールＯリング、４０ ピストンスプリング（付勢部材）、４４ ストッパリング、４６ スリーブスプリング、４８ ボール、５０ プラグ、１００ スプリンクラーヘッド

Claims (4)

1. スプリンクラーヘッドが結合されるプラグと、内部に水が供給される配管と結合され、前記プラグが着脱可能に取り付けられるソケットとを備えるスプリンクラーヘッド用の継手であって、
   前記ソケットは、前記プラグが取り付けられた状態では、前記配管から前記スプリンクラーヘッドに水を供給するための流路を開放し、前記プラグが取り外された状態では、前記流路を閉塞する止水機構を備えるスプリンクラーヘッド用の継手。
2. 前記止水機構は、前記プラグが前記ソケットから取り外された状態において、前記配管の側への押し込み操作をされた場合に、前記流路を開放する請求項１に記載のスプリンクラーヘッド用の継手。
3. 前記止水機構は、
   前記ソケットの内部に固定された固定部と、
   前記固定部と嵌合して流路を閉塞する位置と、前記固定部から前記配管の側に離間して流路を開放する位置との間で移動可能に配され、前記プラグが着脱する移動部と、
   前記移動部よりも前記配管の側に配され、前記移動部を前記スプリンクラーヘッドの側へ付勢する付勢部材と、
   を備える請求項２に記載のスプリンクラーヘッド用の継手。
4. 請求項１から請求項３までの何れか１項に記載のスプリンクラーヘッド用の継手と、
   水が充満されている配管と、
   前記継手により前記配管に接続されたスプリンクラーヘッドと、
   を備える消火用のスプリンクラー設備。

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