JP2012147821A - スプリンクラーヘッド - Google Patents

Abstract

【課題】 意匠性を損なわずに、火災時には迅速に作動可能なスプリンクラーヘッドを提供する。
【解決手段】 一端が消火設備配管に接続された筒状の本体１、本体内部に形成されたノズルを閉止する弁体３、弁体３を支持し火災時には分解作動する感熱分解部５、感熱分解部５に組み込まれ内部に低融点合金２２が充填された感熱体、感熱体に接続されたヒートコレクターから成り、感熱体は、低融点合金２２を収容する筒状のシリンダー１８と低融点合金２２を押圧するプランジャー２３から構成され、前記ヒートコレクターを直接シリンダー１８の底面に固定し、最下部に設けられた第１のヒートコレクター２５には斜め下方へ傾斜した斜面部２５Ａが形成され、該斜面部上または近傍に気流が通過可能なスリット２５Ｂを設けた。
【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、天井や壁面に設置され、火災の際に作動して水を散布し消火を行うものである。スプリンクラーヘッドの一例として、特許文献１に記載のものがある。

図１６に示す特許文献１のスプリンクラーヘッド１００は、下部に層状に設置されたヒートコレクター１１１を有しており、火災時には火災による熱気流をヒートコレクター１１１が吸収してシリンダー内の可溶合金１１３に熱が伝わり迅速にスプリンクラーヘッドが作動する。

特開２００１−３２７６２１（第１図）

図１６に示す特許文献１のスプリンクラーヘッド１００は、ヒートコレクター１１１が４枚設置されており、カバー１１２より下側が天井から突出して設置される。ヒートコレクター１１１が天井から突出していることから、建物の用途や天井の高さによっては室内の意匠性が損なわれてしまうおそれがある。あるいは天井から突出しているヒートコレクター１１１に物が当たってヒートコレクター１１１が変形することにより意匠性が損なわれてしまうことが考えられる。

そこで本発明では上記問題に鑑み、意匠性を損なわずに、火災時には迅速に作動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。

上記目的を達成すべく本発明は以下のスプリンクラーヘッドを提供する。
（１）即ち本発明は、一端が消火設備配管に接続された筒状の本体、本体内部に形成されたノズルを閉止する弁体、弁体を支持し火災時には分解作動する感熱分解部、感熱分解部に組み込まれ内部に低融点合金が充填された感熱体、感熱体に接続されたヒートコレクターから成り、感熱体は、低融点合金を収容する筒状のシリンダーと低融点合金を押圧するプランジャーから構成され、前記ヒートコレクターを直接シリンダー底面に固定し、最下部に設けられた第１のヒートコレクターには斜め下方へ傾斜した斜面部によって該斜面部内に空間が形成され、該斜面部上または近傍に前記空間へ気流が通過可能なスリットを設けたことを特徴とする。

本発明のスプリンクラーヘッドでは、第１のヒートコレクターに斜面部を設けたことにより熱気流が斜面に沿って流れることができる。また第１のヒートコレクターに斜面部を形成したことで外径を変更せずに表面積を増加させることができ、平面状の場合と比較して熱吸収効率が向上する。さらに斜面部上またはその近傍にスリットを形成したことで熱気流がスリットを通過可能となり第１のヒートコレクター全体で効率よく熱を吸収することができる。

具体的に説明すると、熱気流が第１のヒートコレクターの横方向から流れてきた場合、熱気流は第１のヒートコレクターの斜面に当たり斜面の外側から熱を吸収して感熱体に熱が伝播される。また斜面上またはその近傍に形成されたスリットを熱気流が通過して斜面の内側の空間に流入し、斜面の内側の面から熱気流の熱を吸収して感熱体に熱を伝播することができる。第１のヒートコレクターには複数のスリットが形成されているので一方のスリットから流入してきた熱気流は他方のスリットより排出可能であり、熱気流が前述の空間内に留まらずに常に流れが生じていることからヒートコレクターの外側と内側から効率よく熱を吸収して感熱体に熱を伝播することができる。

また、熱気流が第１のヒートコレクターの下方から流れてきた場合には、スリットを通過した熱気流が感熱体側に流れて感熱体の表面から熱を吸収することができる。具体的に説明すると第１のヒートコレクターにスリットが形成されていない場合には下方から流れてきた熱気流は第１のヒートコレクターの表面に当たり該表面に沿って流れ、ヒートコレクターの縁から外方へ流れ出ないと感熱体側に流れることができないが、第１のヒートコレクターにスリットが形成されているとスリットを通過して容易に感熱体側へ熱気流が通過することができる。

第１のヒートコレクターと感熱体の間に別途ヒートコレクターを設置すると、第１のヒートコレクターの下方から流れてきた熱気流がスリットを通過して第１のヒートコレクターと感熱体の間に設置されたヒートコレクターの側に熱気流を流すことが可能となり、該ヒートコレクターは熱気流から熱を吸収して感熱体に伝播することができる。

さらに、複数枚のヒートコレクターをシリンダー底面１箇所に直接接触させた状態で固定させることでヒートコレクターが収集した熱を感熱体へ損失無く伝えて感熱体内部の低融点合金の溶融を促進することができる。また、複数枚のヒートコレクターを直接重ねて設置したことでヒートコレクターの設置高さを抑えることができ、それによりヒートコレクターの天井からの突出量を抑えることが可能となる。

上記においてスリットとは、ヒートコレクター上に穿設された穴またはヒートコレクターの縁から中心側へ切欠かれた溝を指す。その形状は円形、長丸型、楕円形、矩形、多角形およびこれら形状を組み合わせた形状とすることも可能である。さらにスリットは開口状のものと、スリットの縁の一部を切起こして形成した斜面部を有するものを含む。

（２）第１のヒートコレクターに隣接して設置された第２のヒートコレクターにはスリットが設けられており、該スリットは第１のヒートコレクターと第２のヒートコレクターを重ねた状態で、スリット同士が部分的に重なり合っているものとして構成できる。
これによれば、第１のヒートコレクターのスリットを通過した熱気流が、第２のヒートコレクターの表面に当たり第２のヒートコレクターより熱を吸収することができる。また第２のヒートコレクターと感熱体の間に別途ヒートコレクターを設置すると、第１のヒートコレクター側から流れてきた熱気流が第２のヒートコレクターのスリットを通過して、第２のヒートコレクターと感熱体の間に設置されたヒートコレクターの側に熱気流を流すことが可能となり、該ヒートコレクターは熱気流から熱を吸収して感熱体に伝播することができる。

（３）感熱分解部は、感熱体を平板状の天秤に係合させた状態で一対のレバーの間に配置させ、レバーの下部は天秤の周縁の突起と係合されており、レバーの上部は支持板と係合され、支持板の牝ネジにセットスクリューを螺入して該セットスクリューによりプランジャーを押圧して構成され、ヒートコレクターとシリンダー底面の間には第３のヒートコレクターが設けられ、第３のヒートコレクターは上方に傾斜した斜面部が形成されており該斜面部のレバーの設置された側には切欠きを形成したことで構成できる。
これによれば、感熱分解部が分解作動した際に第３のヒートコレクターにレバーが干渉することによる作動不良を回避することができる。

（４）第１のヒートコレクターおよび第２のヒートコレクターにはスリット位置の位置合わせ手段が設置されていることで構成できる。
これによれば、第１のヒートコレクターおよび第２のヒートコレクターのスリット位置を容易に適切な位置に配置させることが可能となる。具体的に説明すると第１のヒートコレクターと第２のヒートコレクターが接触する箇所に凹凸形状の嵌合部を設けることで実現可能である。

（５）ヒートコレクターの外方にはヒートコレクターを覆い隠し、火災の熱によって作動して落下するカバープレートが設けてあることで構成可能である。
これによれば、ヒートコレクターの外方にヒートコレクターを覆い隠すカバープレートを設置することでスプリンクラーヘッドの意匠性が向上する。さらにカバープレートが設置されていてもカバープレートと天井の隙間から流入してくる熱気流をヒートコレクターが効率的に吸収して感熱体へ熱を伝えることができるので、カバープレートの接合手段が火災の熱で解除され、カバープレートが落下した際に遅滞なくスプリンクラーヘッドが作動する。

（６）ヒートコレクター上に形成されたスリットの縁の一部を斜め方向に延出させて斜面部を形成したことで構成可能である。
これによれば、スリットの縁に斜面部を形成することができ、火災時に斜面部にあたった熱気流が斜面部に沿って流れ、スリットを通過することができる。

具体的に説明すると、ヒートコレクターの周縁部の第１の点からヒートコレクター中心側に向かって形成されたスリットと、該スリットのヒートコレクター中心側の端とヒートコレクター周縁部の第２の点を結ぶ線によって折り曲げることで斜面部を形成することができる。

（７）ヒートコレクターの縁の一部を斜め方向に屈曲させて斜面部を形成したことで構成可能である。
これによれば、例えばヒートコレクターが矩形の場合には角部を折り曲げることで容易に斜面部を形成することが可能である。

（８）ヒートコレクターの断面形状を波型形状としたことで構成可能である。
これによれば、ヒートコレクターの断面形状を波型にしたことで、外径を変更せずに表面積を増加させることができ、平面状の場合と比較して熱吸収効率が向上する。

本発明によれば、ヒートコレクターの斜面部上またはその近傍に形成したスリットによりヒートコレクターの熱吸収効率を向上させることができる。さらに各々のヒートコレクターが熱を吸収して感熱体に熱を効率よく伝えることができ、感熱体内部の低融点合金の溶融を促して迅速にスプリンクラーヘッドを作動させることが可能となる。これに加えて、複数枚のヒートコレクターを直接重ねてシリンダーの底面に直接設置したので、ヒートコレクターの設置高さを抑えることができる。これによりヒートコレクターの天井からの突出量が抑えられ意匠性を損ねないスプリンクラーヘッドを提供することができる。

第１実施形態のスプリンクラーヘッドの断面図 図１の感熱分解部の拡大図 感熱分解部の底面図 図３のヒートコレクター部分の平面形状図 図３のＸ−Ｘ断面図 第１実施形態の分解斜視図（ヒートコレクターは含まない） 図１のスプリンクラーヘッドの作動状態図 第２実施形態のスプリンクラーヘッドの断面図 図８のＹ−Ｙ断面図 第２実施形態のスプリンクラーヘッドの感熱分解部の断面図 図８の平面図 第２実施形態の分解断面図（サポートカップは含まない） 図８のスプリンクラーヘッドの作動状態図 第２実施形態の変形例１ 第２実施形態の変形例２ 特許文献１のスプリンクラーヘッド

第１実施形態（図１〜図７）
本発明の第１実施形態のスプリンクラーヘッドＡ１は本体１、フレーム２、弁体３、デフレクター部４、感熱分解部５、ヒートコレクター部６から構成される。

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は平時、本体１の弁座８を閉塞している。

デフレクター部４は、皿状で周囲に多数の羽根が形成されているデフレクターＤと、該デフレクターＤの上にはリング１２が載置されていて、作動時デフレクターＤはリング１２に垂設されたピンＰを介してリング１２で吊設されるようになっている。デフレクターＤは前述弁体３の下部に設置されており、ピンＰに沿って摺動可能となっている。

感熱作動部５は、フレーム２の下部に設置されており、断面形状が逆Ｕ字型をしたガイドポスト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１６Ａに係合される。

シリンダー１８の底部の外面には、ヒートコレクター部６が接続される係合筒１８Ａが下方へ突設されている。係合筒１８Ａは筒状をしており、その外径はシリンダー１８の外径より小さい。

シリンダー１８にヒートコレクター部６が設置される前の段階では係合筒１８Ａは図５の点線で示すようにストレート形状をしている。係合筒１８Ａにヒートコレクター部６を挿通させた後、係合筒１８Ａの先端を外方に屈曲させることでヒートコレクター部６がシリンダー１８に接触した状態で固定設置される。

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。

ヒートコレクター部６は、薄板から形成され層状に重ねて構成されている。ヒートコレクター部６は下側から順に第１のヒートコレクター２５、第２のヒートコレクター２６、第３のヒートコレクター２７から成る。

第１のヒートコレクター２５は斜め下方へ傾斜した斜面部２５Ａを有しており、斜面部２５Ａの内側には空間２８が形成されている。斜面部２５Ａには気流が通過可能な円形をしたスリット２５Ｂが複数穿設されている。図３および図４（ｃ）に示す第１実施形態ではスリット２５Ｂは６個穿設されている。第１のヒートコレクター２５の中心にはシリンダー１８の係合筒１８Ａに挿通される穴２５Ｃが穿設されている。

第２のヒートコレクター２６は円盤形状をしている。第２のヒートコレクター２６も第１のヒートコレクター２５と同様に気流が通過可能な円形のスリット２６Ｂが穿設されている。図４（ｂ）に示す第１実施形態ではスリット２６Ｂは６個穿設されている。第２のヒートコレクター２６の中心にはシリンダー１８の係合筒１８Ａに挿通される穴２６Ｃが穿設されている。

第１のヒートコレクター２５のスリット２５Ｂと、第２のヒートコレクター２６のスリット２６Ｂは図３に示すように底面から見た状態でスリット２５Ｂとスリット２６Ｂの一部が重なり、第１のヒートコレクターの底面側からの気流がスリット２５Ｂとスリット２６Ｂを通過可能な状態に配置される。製造時において、このスリット２５Ｂとスリット２６Ｂの配置を容易に行うために、第１のヒートコレクター２５および第２のヒートコレクター２６に位置決め手段が設置されている。

位置決め手段とは図５に示すように、第１のヒートコレクターの穴２５Ｃ付近の第２のヒートコレクターと接触する部分に穴２５Ｄを穿設しておき、第２のヒートコレクター２６側には穴２５Ｄと対応する位置に、第１のヒートコレクター２５側に突出した凸部２６Ｄを突設したものである。これにより第１のヒートコレクター２５の穴２５Ｃおよび第２のヒートコレクター２６の穴２６Ｃをシリンダー１８の係合筒１８Ａに挿通した際に穴２５Ｄと凸部２６Ｄを嵌合させることで、スリット２５Ｂとスリット２６Ｂの配置を容易に行うことができる。

第１実施形態では穴２５Ｄと凸部２６Ｄを同心円上に３箇所設けているが、これに限らず１箇所にすることでも実現可能である。

第３のヒートコレクター２７は斜め上方、つまりシリンダー１８底面からフレーム２の方向に傾斜した斜面部２７Ａを有している。斜面部２７Ａには前述のレバー１４との干渉を回避するための切欠き２７Ｂが形成されている。図４（ａ）に示す第１実施形態では切欠き２７Ｂは点線で示す一対のレバー１４が配置される方向に形成されている。第３のヒートコレクター２７の中心にはシリンダー１８の係合筒１８Ａに挿通される穴２７Ｃが穿設されている。

上記の第１のヒートコレクター２５、第２のヒートコレクター２６、第３のヒートコレクター２７は、シリンダー１８の係合筒１８Ａに挿通され、係合筒１８Ａの先端を外方に屈曲させることでシリンダー１８に接触した状態で固定設置される。

これ以外の方法でヒートコレクター部６をシリンダー１８に固定設置する方法として、溶接やろう付け、導電性接着剤を用いた接着による方法が可能である。

次に、上記構造のスプリンクラーヘッドＡ１の組立手順について説明する。

本発明のスプリンクラーヘッドは、図６に示すように、円筒状のフレーム２の内部に感熱分解部５のユニットを入れ、一対のレバー１４の屈曲部の先端をフレーム２の内方フランジ１１に係止させる。続いてレバー１４、１４の上部にガイドポスト１３を載置する。ガイドポスト１３の上には、デフレクターＤ、弁体３、リング１２、ピンＰから構成されたデフレクター部４が載置され、弁体３の底面がガイドポスト１３に接触する。

デフレクター部４のリング１２の上から、スプリングＳを介して本体１が配置され、本体１のフランジ１０の内周に設けられた牝ネジと、フレーム２の外周の牡ネジを螺合することで感熱作動部５、ガイドポスト１３、デフレクター部４、スプリングＳがフレーム２内に収容される。

続いて図示しないヒートコレクター部６をシリンダー１８の係合筒１８Ａに挿通させる。その際、第３のヒートコレクター２７がレバー１４の下部と干渉しないようにレバー１４の位置に切欠き２７Ｂが配置されるように調整する。また、図３で示すように第１のヒートコレクター２５のスリット２５Ｂと第２のヒートコレクター２６のスリット２６Ｂの一部が重なるように配置する。

ヒートコレクター部６は係合筒１８Ａに挿通する前の段階で３枚を接続してユニット化しておいてもよい。

最後に係合筒１８Ａの先端を外方に押圧して屈曲させることでヒートコレクター部６がシリンダー１８の底面に直接固定設置され組立が完了する。

続いて、上記のスプリンクラーヘッドＡ１の作動について説明する。

スプリンクラーヘッドＡ１は天井裏に敷設された配管Ｔと本体１の牡ネジ９により接続されており、導水孔７内は充水された状態にある。天井Ｃに穿設された穴ＨからスプリンクラーヘッドＡ１のヒートコレクター部６のみが突出した状態で設置されている。

火災が発生すると、火災の熱が上昇気流となって天井Ｃに達し、天井Ｃに設置されたスプリンクラーヘッドが加熱される。スプリンクラーヘッドはヒートコレクター部６が火元に近い下部に設置されているので火災による熱気流の熱を多く受けて吸収することができる。

ヒートコレクター部６は第１のヒートコレクター２５に形成された斜面部２５Ａにより、天井Ｃの下面に沿ってヒートコレクター部６に到達した横方向から流れてきた熱気流と、熱による上昇気流によりヒートコレクター部６の下方から流れてきた熱気流の両方から熱を効率よく吸収することができる。

さらに斜面部２５Ａに穿設したスリット２５Ｂによって横方向から流れてきた熱気流は、スリット２５Ｂを通過して第１のヒートコレクター２５の熱気流が流れてくる側と反対側の面にも到達することができ、第１のヒートコレクター２５の全体で熱を吸収することが可能である。

これに加えてスリット２５Ｂを通過して斜面部２５Ａの内側の空間２８に流入してきた熱気流およびヒートコレクター部６の下方から斜面部２５Ａの内側の空間２８に流入してきた熱気流は、スリット２５Ｂを通過して第２のヒートコレクター２６側へ流れることができ、第２のヒートコレクター２６からも熱を吸収することができる。同様に第２のヒートコレクターのスリット２６Ｂから第３のヒートコレクター２７へ熱気流が流れることができ、第３のヒートコレクター２７からも熱を吸収することができる。

また、第１のヒートコレクター２５のスリット２５Ｂと第２のヒートコレクター２６のスリット２６Ｂの一部が重なる状態でヒートコレクター部６が設置されていることで、斜面部２５Ａの内側からスリット２５Ｂを通過した熱気流が第２のヒートコレクター２６のスリット２６Ｂを通過する熱気流と、第２のヒートコレクター２６の下面に沿って流れる熱気流とに分散され、前者の熱気流は第３のヒートコレクター２７により熱を吸収することができ、後者は第２のヒートコレクター２６により熱を吸収することができる。

ヒートコレクター部６により吸収された熱はシリンダー１８の底面に伝わり、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。

スプリンクラーヘッドＡ１では、弁体３を押圧する力が感熱分解部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２３に印加しているため、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Ｄと一体となった弁体３およびデフレクターＤで保持されていたリング１２も落下する。デフレクターＤは、リング１２およびピンＰにより吊設され、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Ｄも途中で落下が停止する。

弁体３が落下して弁座８から離れるため、配管Ｔ内の水が導水孔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Ｄに当たって四方に散布され、消火を行なう。

第２実施形態（図８〜図１３）
第２実施形態のスプリンクラーヘッドＡ２について、第１実施形態と構造が同じ箇所については同符号を付して説明は省略する。以下に第１実施形態との差異点を記す。

第２実施形態の本体３０は、第１実施形態の本体１とフレーム２が一体となった形状をしている。また内方フランジ１１にレバー挿通溝１１Ａを形成しており、感熱分解部５のレバー１４、１４の上端をレバー挿通溝１１Ａに通過させた後、回転させて内方フランジ１１上にレバー１４を係止することができる。

また、本体３０の外周部にはデフレクターＤを吊設するためのピンＰ２を係止する係合突起３０Ａが２箇所形成されている。係合突起３０ＡにはピンＰ２が摺動可能な穴３０Ｂが穿設されており、穴３０ＢにピンＰ２が挿通されている。

ピンＰ２の上端には鍔部Ｐ３が形成されており、穴３０Ｂの上端面にピンＰ２の鍔部Ｐ３が係止可能となっている。ピンＰ２の下端はデフレクターＤに固定されている。

デフレクターＤは本体３０の外方に設置されている。第１実施形態で導水孔７を塞いでいた弁体３の代わりに板状の弁体３１が設置されている。弁体３１は後述するネジＮにより導水孔７側へ押圧され、常時において導水孔７を閉塞している。

感熱分解部５について第１実施形態と構造が異なる止めネジ１７、シリンダー１８、プランジャー２３について説明する。まず止めネジ１７には貫通穴１７Ａを設けた。該貫通穴１７Ａを設けたことにより、貫通穴１７Ａにドライバー等の工具を挿通させてガイドポスト１３に形成した牝ネジ１３Ａに螺入されたネジＮを回転させ、ネジＮの先端を弁体３１に押圧させることができる。

シリンダー１８は底面に穴１８Ｂが穿設され、低融点合金２２も穴１８Ｂと略同径の穴を有するリング状となっている。シリンダー１８の底面には第１実施形態と同様に外方へ突出して形成された係合筒１８Ａが設けられているが、係合筒１８Ａの内径は前述の穴１８Ｂの内径に等しい。

プランジャー２３は筒状をしており外周部には段部２３Ａが形成されている。段部２３Ａより上側、つまり止めネジ１７側は大径部２３Ｂとなっており、その外径はシリンダー１８の内周径より僅かに小さく形成されている。段部２３Ａの下側は小径部２３Ｃであり、その外径は大径部２３Ｂの外径よりも小さく前述の穴１８Ｂの内径より僅かに小径となっている。

図１０において、段部２３Ａは低融点合金２２の表面上に載置されており、大径部２３Ｂはシリンダー１８の内周部に近接した状態にあり小径部２３Ｃは穴１８Ｂおよび低融点合金２２の穴に挿通された状態にある。またプランジャー２３の小径部２３の先端は、シリンダー１８の底面よりも突出している。

第２実施形態のスプリンクラーヘッドＡ２は本体１の外方に筒状のサポートカップ４１が設置され、さらにサポートカップ４１と係合する筒状のリテーナー４２およびリテーナー４２の下端に設置されヒートコレクター部６を覆い隠すカバープレート４３が設置されている。

サポートカップ４１は本体３０の牡ネジ９の根元部分に固定される。図１１に示すように該固定部分４１Ａと周面４１Ｂの間を接続する複数の梁４１Ｃが設置されており、複数の梁４１Ｃの間には開口４１Ｄが設けてある。周面には螺旋溝４１Ｅが刻設されている。

リテーナー４２は筒状であり、周面にはサポートカップ４１の周面には突起４２Ａが複数設置されている。突起４２Ａは螺旋溝４１Ｅと係合して回転させることでリテーナー４２が上下方向へ移動可能となっている。

リテーナー４２の下端には外方へ拡張して形成したフランジ４２Ｂが形成されている。フランジ４２Ｂから、さらに下方へ延出された複数本の脚４２Ｃが設置されており、脚４２Ｃの先端側はフランジ４２と略平行に折り曲げられ、カバープレート４３の接合部４２Ｄが形成されている。

またフランジ４２Ｂの上方には開口４２Ｅが複数形成されており、火災時においてリテーナー４２内に流入してきた熱気流の通過を促す効果を有している。

カバープレート４３は円盤形状をしており、室内側に配置される面は室内の色と同系色に装飾されている。カバープレート４３はリテーナー４２の接合部４２Ｄと低融点合金４４によって接合される。低融点合金４４はシリンダー１８内の低融点合金２２よりも融点の低いものを使用する。そうすることにより火災時には低融点合金４４が先に溶融するので、低融点合金２２の溶融により感熱分解部５が分解作動する前にカバープレート４３を落下させることができる。

カバープレート４３とリテーナー４２のフランジ４２Ｂの間には隙間４５が形成されている。この隙間４５は火災時にリテーナー４２内に配置されたヒートコレクター部６に火災による熱気流を流入させるために設けてある。

次に第２実施形態のスプリンクラーヘッドＡ２の組立手順について説明する。

まず図１２に示すように本体３０の牡ネジ９側を下向きに配置して、弁座８上に弁体３１を載置する。さらにガイドポスト１３の牝ネジ１３ＡにネジＮを螺合させてガイドポスト１３を弁体３１の上に載置する。

続いて、内方フランジ１１のレバー挿通溝１１Ａに、ユニット状態の感熱分解部５のレバー１４、１４を挿通させ、レバー１４の上部がガイドポスト１３の内部に収容された状態にする。次に感熱分解部５を回転させてレバー１４、１４の先端をレバー挿通溝１１Ａから離れた位置、具体的にはレバー挿通溝１１Ａから９０°回転させた位置にセットして、止めネジ１７の貫通穴１７Ａにドライバー等の工具を挿通させてネジＮを回転させて弁体３１側にネジＮを移動させる。ネジＮの移動により、弁体３１は弁座８側に押圧されるとともに、レバー１４、１４はガイドポスト１３を介して先端が内方フランジ１１に押圧される。

ネジＮを所定のトルクで締め付けることにより弁体３１が導水孔７を押圧する荷重をコントロールすることが可能である。

次に２本のピンＰ２をそれぞれ本体３０の穴３０Ｂに挿通させ、ピンＰ２のデフレクターＤ側の端をデフレクターＤに固定する。続いて図示しないサポートカップ４１を本体３０の牡ネジ９の根元部分に固定する。ここまででスプリンクラーヘッドの製品としての組立手順は完了する。

一方、リテーナー４２とカバープレート４３は前述のように低融点合金４４によりリテーナー４２の接続部Ｄとカバープレート４３の裏面が接合された状態でユニット化されている。

リテーナー４２およびカバープレート４３は、上記のスプリンクラーヘッドＡ２を配管Ｔに接続して天井Ｃを施工した後にサポートカップ４１に接続され、リテーナー４２の突起４２Ａをサポートカップ４１の螺旋溝４１Ｅに螺合させて接続する。

このとき消火設備配管の接続口と天井Ｃの下面までの間の距離は、設計上や施工上、消火設備配管の接続口ごとに異なることがある。このような場合にはサポートカップ４１に対するリテーナー４２の差し込み長さを調整することで個々の接続口と天井Ｃの下面との間の距離に対応して設置することが可能である。

続いて、第２実施形態のスプリンクラーヘッドＡ２の作動について説明する。

スプリンクラーヘッドＡ２は天井裏に敷設された配管Ｔと本体１の牡ネジ９により接続されており、導水孔７内は充水された状態にある。天井Ｃに穿設された穴Ｈはカバープレート４３により覆い隠されており、リテーナー４２のフランジ４２Ｂは天井ボードの下面と接触または近接した状態にあり、天井ボードの下面とカバープレート４３の縁の間には気流が通過可能な隙間４５が形成されている。

火災が発生すると、火災の熱が上昇気流となって天井Ｃに達し、天井Ｃに設置されたカバープレート４３が加熱されるとともにカバープレート４３と天井の間の隙間４５から火災による熱気流がリテーナー４２内へ流入する。

リテーナー４２内に流入した熱気流は、カバープレート４３付近に設置されたヒートコレクター部６に到達し、ヒートコレクター部６は熱気流から熱を吸収してシリンダー１８内の低融点合金２２に熱を伝える。

また、リテーナー４２内に流入してきた熱気流はリテーナー４２の開口４２Ｅや、サポートカップ４１上方の開口４１Ｄを通過して排出される。これによりリテーナー４２内の気流の流動が促進され、隙間４５から熱気流がリテーナー４２内に流入しやすくしている。

火災の熱によりカバープレート４３とリテーナー４２を接合している低融点合金４４が溶融してカバープレート４３が落下する。また、デフレクターＤもカバープレート４３の落下とともに下方へ移動し、ピンＰ２の鍔部Ｐ３が係合突起３０Ａと係合してデフレクターＤが吊設した状態となる。カバープレート４３の落下により室内からヒートコレクター部６が露出した状態になる。

これにより、ヒートコレクター部６は底面側からも熱気流を受けることができ、より多くの熱がシリンダー１８を介して低融点合金２２に伝え、低融点合金２２が溶融する。

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内方フランジ１１に係合していたレバー１４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。

感熱分解部５により支持されていた弁体３１も落下して導水孔７が開放され、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、吊設されたデフレクターＤに当たって四方に散布され、消火を行なう。

第２実施形態の変形例１
第２実施形態の変形例として、カバープレート４３を天井側に固定することでも構成可能である。一例として実公平０７−３７６３８号に記載されているように蓋部材が取付けられた取り付け体を天井下面にビスで固定設置することで構成することも可能である。

第２実施形態の変形例２（図１４〜図１５）
第２実施形態においてはヒートコレクター部６を３枚のヒートコレクターにより構成したが、これに限らず２枚または１枚の構成としてもよい。具体的には第１のヒートコレクター２５と第２のヒートコレクター２６による組み合わせや、第１のヒートコレクター２５と第３のヒートコレクター２７による組み合わせとしてもよい。

これに加えてヒートコレクターの断面を波型形状にすると、同じ外形で平面形状のものと比較して表面積が大きくなり熱吸収効率が向上する。

さらにヒートコレクターの形状として第２実施形態においては円形であったが、円形以外の構成として図１４（ａ）に示すように第２のヒートコレクター２６の形状を多角形状にしたり、同図１４（ｂ）に示すように第３のヒートコレクター２７の形状を矩形の一部を円弧状に切欠いた形に構成することもできる。

また、ヒートコレクターのスリット形状として、図１４（ａ）のスリット２５Ｈのような湾曲した長丸型や、同図（ｂ）のスリット２６Ｈのような矩形としてもよい。

さらに第１のヒートコレクターの形状を、図１５（ａ）に示すように略四角形状のスリットＳ１の一辺に面を残すように略「コ」字型の溝Ｍ１を刻設しておき、溝Ｍ１の両端を結ぶ点線に沿って切起こし部Ｋ１を斜め方向に折り曲げることで斜面部を形成することができる。斜面部である切起こし部Ｋ１はヒートコレクターの縁から中心に向かって下方に傾斜する斜面となる。切起こし部Ｋ１を５箇所設けたことで、切起こし部Ｋ１は互いに向かい合わずに配置される。これにより、２つの切起こし部Ｋ１の間の隙間からヒートコレクターの中心側に向かって流れてきた気流は、該隙間と対向するきり起こし部Ｋ１に当たり、切起こし部Ｋ１の斜面に沿って流れてシリンダー１８側に流れることができる。

また、同図（ｂ）では多角形状の外形の辺から中心側に向かって切欠かれた溝Ｍ２が形成され、溝Ｍ２の中心側の端と外形の角部を結ぶ点線に沿って切起こし部Ｋ２を斜め方向へ折り曲げると斜面部を形成することができる。これに加えて、さらに二点鎖線に沿って斜め方向へ折り曲げると面Ｋ３が切起こし部Ｋ２とは異なる斜面部となり、一つのヒートコレクター上に２つの斜面部を形成可能である。

さらに同図（ｃ）は１枚のヒートコレクターを層状に折り曲げて構成したヒートコレクター部６であり、長丸型のスリットＳ３、Ｓ３を境にして左から第１面：６１、第２面：６２、第３面：６３とし、各面の中心にはシリンダー１８の係止筒１８Ａへ挿通可能な穴６４が穿設されている。

ヒートコレクターを層状に形成するために、まず中央の第２面６２を基準として第１面６１を第２面６２の下側へ点線６５に沿って折り曲げる。同様に第３面６３を第２面６２の上側へ点線６６に沿って折り曲げる。次に第１面６１および第３面６３の羽根６７を点線６８に沿って第２面６２と反対の方向に折り曲げて斜面部を形成する。羽根６７と第１面６１の間および羽根６７と第３面６３の間にはスリットＳ４が形成されており、斜面部を沿って流れる熱気流はスリットＳ４を通過して第２面６２に到達することができる。また、スリットＳ３は前述の切欠き２７Ｂと同じ作用を有しており、スプリンクラーヘッドの作動時にレバー１４とヒートコレクターが干渉することを防止している。

図１５（ｃ）の変形例では、第１面〜第３面のそれぞれにシリンダー１８の係止筒１８Ａに挿通される穴６４を設けたことで各面は穴６４付近で接触した状態にあり、各面で収集した熱を穴６４付近から効率的にシリンダー１８内の低融点合金２２へ伝えることができる。

上記の第２実施形態の変形例においては、ヒートコレクター部６がカバープレート４３により覆い隠されているのでヒートコレクターの形状により室内およびスプリンクラーヘッドＡ２の意匠性を損なうことはない。

１、３０ 本体
２ フレーム
３、３１ 弁体
４ デフレクター部
５ 感熱分解部
６ ヒートコレクター部
７ 導水孔
８ 弁座
１１ 内方フランジ
１１Ａ レバー挿通溝
１３ ガイドポスト
１４ レバー
１５ 支持板
１６ 天秤
１７ 止めネジ
１８ シリンダー
１８Ａ 係合筒
２２ 低融点合金
２３ プランジャー
２５ 第１のヒートコレクター
２５Ａ、２７Ａ 斜面部
２５Ｂ、２６Ｂ スリット
２５Ｃ、２６Ｃ、２７Ｃ 穴
２６ 第２のヒートコレクター
２７ 第３のヒートコレクター
２７Ｂ 切欠き
２８ 空間
４１ サポートカップ
４２ リテーナー
４３ カバープレート
４５ 隙間
Ａ１、Ａ２ スプリンクラーヘッド

Claims (8)

1. 一端が消火設備配管に接続された筒状の本体、本体内部に形成されたノズルを閉止する弁体、弁体を支持し火災時には分解作動する感熱分解部、感熱分解部に組み込まれ内部に低融点合金が充填された感熱体、感熱体に接続されたヒートコレクターから成り、
   感熱体は、低融点合金を収容する筒状のシリンダーと低融点合金を押圧するプランジャーから構成され、前記ヒートコレクターを直接シリンダー底面に固定し、
   最下部に設けられた第１のヒートコレクターには斜め下方へ傾斜した斜面部によって該斜面部内に空間が形成され、該斜面部上または近傍に前記空間へ気流が通過可能なスリットを設けたことを特徴とするスプリンクラーヘッド。
2. 第１のヒートコレクターに隣接して設置された第２のヒートコレクターにはスリットが設けられており、該スリットは第１のヒートコレクターと第２のヒートコレクターを重ねた状態で、スリット同士が部分的に重なり合っている請求項１記載のスプリンクラーヘッド。
3. 感熱分解部は、感熱体を平板状の天秤に係合させた状態で一対のレバーの間に配置させ、レバーの下部は天秤の周縁の突起と係合されており、レバーの上部は支持板と係合され、支持板の牝ネジにセットスクリューを螺入して該セットスクリューによりプランジャーを押圧して構成され、ヒートコレクターとシリンダー底面の間には第３のヒートコレクターが設けられ、第３のヒートコレクターは上方に傾斜した斜面部が形成されており該斜面部のレバーの設置された側には切欠きを形成した請求項１または請求項２記載のスプリンクラーヘッド。
4. 第１のヒートコレクターおよび第２のヒートコレクターにはスリット位置の位置合わせ手段が設置されている請求項１から請求項３の何れか１項記載のスプリンクラーヘッド。
5. ヒートコレクターの外方にはヒートコレクターを覆い隠し、火災の熱によって作動して落下するカバープレートが設けてある請求項１から請求項４の何れか１項記載のスプリンクラーヘッド。
6. ヒートコレクター上に形成されたスリットの縁の一部を斜め方向に延出させて斜面部を形成した請求項１から請求項５の何れか１項記載のスプリンクラーヘッド。
7. ヒートコレクターの縁の一部を斜め方向に屈曲させて斜面部を形成した請求項１から請求項６の何れか１項記載のスプリンクラーヘッド。
8. ヒートコレクターの断面形状が波型形状である請求項１から請求項７の何れか１項記載のスプリンクラーヘッド。
   

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