JP2013081753A - スプリンクラヘッド - Google Patents
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Abstract
【解決手段】フランジ52bが下端部に形成されたピストン52と、フランジ52b上に設けられた半田55と、フランジ52b及び半田55を収容したシリンダー53、56、57と、フランジ52bとシリンダー53、56、57との間に設けられ、火災時に溶融した半田55が流出する半田流出口90、92、94と、シリンダー53、56、57の開放部を覆って設けられた感熱板72〜74とを有し、シリンダー53、56、57上又は感熱板72〜74上に設けられた空間91、93、95に、溶融した半田55が流入して溜まる。
【選択図】図1
Description
特許文献1に記載の技術は、加熱されることで分割ケーシングの隙間部分から易融性物質(半田)が流出し、通常時にスプリンクラヘッドから消火水が放出するのを止めている感熱作動部が本体から脱落し、スプリンクラヘッドから消火水が放出されるようになっている。
実施の形態1.
図1は、実施の形態1に係るスプリンクラヘッド100の概要構成を説明するための断面図である。
スプリンクラヘッド100は、スプリンクラヘッド100に供給される消火水が流れる配管に接続されるヘッド本体10、ヘッド本体10に接続されるフレーム20、ヘッド本体10の放水口を塞ぐ弁体30、スプリンクラヘッド100から放出される消火水を拡散する散水部40及び通常時(放水動作しないとき)に弁体30を支持する弁体支持機構50を備えている。
本実施の形態1に係るスプリンクラヘッド100は、弁体支持機構50に設けられた易融性物質の収容方法に改良が加えられており、スプリンクラヘッド100が設置される空間の腐食ガスなどによって半田55が腐食してしまうことを抑制することができるようになっている。
なお、以下の説明においては、易融性物質が半田55であるものとして説明する。また、スプリンクラヘッド100が放水動作をしないときを通常時又は監視状態時と称するものとする。また、図1を含め、以下の図面では各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。さらに、以下の図面における上下は、紙面から見た上下と対応している。
ヘッド本体10の外周部にはフランジ13が形成されており、フランジ13の上側のヘッド本体10の外周部には給水管に接続されるねじ部14が形成されており、また、フランジ13の下側の内周部には、フレーム20が取り付けられるためのねじ部15が形成されている。
ヘッド本体10の内側には上述の放水筒16が下方に突出して形成されている。また、放水筒16の下端部には、後述の弁体30が設けられる弁座17が形成されている。
なお、ヘッド本体10は、フランジ13の下側の内周部と放水筒16との間に略リング状の空間18が形成されており、この空間18には後述のガイドロッド42が収納される。
なお、弁体30の凹部30bの直径はセットスクリュー65の頭部の外径に対して略同一の大きさとし、さらに、弁体フランジ30aは弁体30が水平面(図1の左右)に対して傾かないように弁座17に当接させるとよい。これにより、セットスクリュー65の中心軸が鉛直方向に対してずれてしまい、皿ばね32及びスライダー62も鉛直方向に対してずれた状態で固定されることを防止することができる。これにより、皿ばね32及びスライダー62は、放水動作時に傾斜することが抑制され、弁体30が放水口12を開放させる動作確実性を向上させることができる。
デフレクタ41は、中央に開口部を有する円板によって構成されており、その開口部に弁体30の下部が挿入された状態で、弁体30の弁体フランジ30a下面に取り付けられている(固定されている)。また、デフレクタ41には、ガイドロッド42(たとえば3本)が挿入される挿入穴(たとえば3個)が設けられており、ガイドロッド42の下端は、その挿入穴から突出した状態でデフレクタ41に固着されている。したがって、これらの弁体30、デフレクタ41及びガイドロッド42は一体的に構成されている。
ストッパリング43の外径は、フレーム20の内径よりわずかに小さく形成されている。そして、ストッパリング43の外径位置、すなわちストッパリング43の外周には、上方に突起したガイド部43aが設けられている。ストッパリング43が降下する際には、このガイド部43aが、フレーム20の内側面にガイドされる。
このように、散水部40は、放水動作時において、デフレクタ41がガイド部43aによりガイドされながらガイドロッド42と共に下降するように構成されているので、デフレクタ41の下降動作が円滑に行われるようになっている。
半田55は、ドーナツ形状をしており、火災時に発生する熱により溶融する。この半田55は、ピストン52の上部から挿入され、後述するピストン52のフランジ52b上に設置される。
感熱板72aは感熱板72の最上部に位置し、断面クランク型であって略ドーナツ形状をしており、ピストン52に挿入されて設けられている。また、シリンダー53の上部には水平の金属板がかしめられて設けられている。感熱板72aは、上面が断熱材54と接し、下面がシリンダー53と、シリンダー53にかしめられた金属板に接して設けられている。すなわち、シリンダー53にかしめられた金属板は感熱板72aと半田55とで挟まれており、この金属板によりシリンダー53は保持されている。なお、感熱板72aは断熱材54を介してバランサー63に押圧されているため、感熱板72aはシリンダー53の上部を押圧する。これにより、感熱板72aは、シリンダー53とともに半田55を覆うための略密閉された空間を形成するとともに、半田55が溶融するとシリンダー53とともに下降し、ピストン52のフランジ52bで半田55を押圧する。
感熱板72b、72cは、略ドーナツ形状をしており、後述のシリンダー53の突出部53cに挿入されて設けられている。
ここで、この立設部53bの内面と、ピストン52のフランジ52bの先端(外縁)との間には、溶融した半田55が流れ込む半田流出口である隙間90が形成されている。これにより、溶融した半田55は、平坦部53aに流れ込むようになっている。つまり、溶融した半田55はシリンダー53内に溜まるようになっており、シリンダー53から外部には流出しない。
図2は、図1に図示されるスプリンクラヘッド100の半田55が溶融した状態の説明図である。図1及び図2を参照してスプリンクラヘッド100の動作について説明する。
そして、溶融した半田55は押圧されて、隙間90から流出する。すなわち、溶融した半田55は、フランジ52bの上面側から隙間90を介して、平坦部53aの上面、フランジ52bの下面側、立設部53bの内面、及びセットスクリュー65の下端面によって形成される空間91に流入する。言い換えると、溶融した半田55は、熱気流が当たっているシリンダー53に囲まれた空間91に流入する。
本実施の形態1に係るスプリンクラヘッド100のシリンダー53は、感熱板72aとともに半田55を完全に覆うため、半田55がスプリンクラヘッド100の設置される空間の腐食ガスなどによって、腐食することはなくなる。すなわち、半田55は、スプリンクラヘッド100が設置される空間に露出して設けられていないので、腐食ガスなどによって、腐食することはなくなる。これにより、半田55の腐食によって半田55が溶融しにくくなること等が抑制されるため、スプリンクラヘッド100の火災時における動作確実性を向上させることができる。また、半田55はスプリンクラヘッド100から外部へ流出しないため、環境負荷も大きく軽減する。
また、溶融した半田55は、熱気流が当たっており、熱伝導率の良い素材で伝熱損失が小さくなるように一体に形成したシリンダー53に囲まれているため、空間91に流入しても冷えて固まることはないため、スプリンクラヘッド100の動作確実性をさらに向上させている。
図3は、実施の形態2に係るスプリンクラヘッド200の概要構成を説明するための断面図である。本実施の形態2は、実施の形態1の感熱部の感熱板及びシリンダーに対応する構成が異なる。以下、本実施の形態2では、実施の形態1との相違点を中心に説明するものとする。
スプリンクラヘッド200は、熱を半田55に伝達する感熱部58を有している。
この感熱部58は、熱により溶融する半田55、スプリンクラヘッド100が設置される空間の熱を半田55に伝達させる感熱板73、及び半田55が収容されるシリンダー56を有している。
感熱板73bは、断面クランク型であって略ドーナツ形状をしている。具体的には、感熱板73bは、シリンダー56、半田55及びピストン52の下部が収められるように上側に突出する凹形状が形成され、該凹形状にピストン52の円筒部52aが挿入される開口が形成されている。また、感熱板73bは、上面が感熱板73aに接し、凹形状内周面がシリンダー56に接して設けられている。このため、感熱板73bは断熱材54及び感熱板73aを介してバランサー63に押圧されているため、感熱板73bはシリンダー56の上部を押圧する。
言い換えると、熱気流が平坦部56aに当たるシリンダー56が、半田55に直接接していることになる。そして、シリンダー56は、ピストン52のフランジ52bの外縁との間に、半田55が流出できる程度の隙間92を維持しており、半田55が溶融したときには、フランジ52bの外縁に対して摺動するものである。シリンダー56は感熱板73bの凹形状に圧入され、凹形状内周面と圧接されて保持されている。なお、シリンダー53は熱伝導率の良い素材、例えば銅、銅合金又はアルミで構成されると良い。また、平坦部56a、及び立設部56bは別体でもよいが、本実施の形態2のように、一体に形成すると熱気流から受熱した熱の半田55への伝熱損失が小さくなる。
平坦部56aは、通常時において、上面がフランジ52bの下面及びセットスクリュー65の下端面に対向するように設けられている。また、平坦部56aの上面の外周には、平坦部56aに対して上方に立設する立設部56bが設けられている。この平坦部56aは、半田55が溶融するとフランジ52bとの対向間隔が広がり、溶融した半田55が流れ込む空間93を形成する。
ここで、立設部56bと感熱板73bとは、図3に図示されるように、接触するように設けられているとよい。これにより、立設部56bと感熱板73bの間から腐食ガスが進入することが抑制される分、半田55が腐食ガスにさらされてしまうことを抑制することができる。なお、この立設部56bの内面と、ピストン52のフランジ52bの先端との間には、溶融した半田55が流れ込む半田流出口である隙間92が形成されている。これにより、溶融した半田55は、空間93に流れ込むようになっている。つまり、溶融した半田55はシリンダー56内に溜まるようになっており、シリンダー56から外部には流出しない。
本実施の形態2に係るスプリンクラヘッド200のシリンダー56は、感熱板73bとともに半田55を覆うため、半田55がスプリンクラヘッド200の設置される空間の腐食ガスなどによって、腐食することはなくなる。すなわち、半田55は、スプリンクラヘッド200が設置される空間に露出して設けられていないので、腐食ガスなどによって、腐食しない。これにより、半田55の腐食によって半田55が溶融しにくくなることがないため、スプリンクラヘッド200の火災時における動作確実性を向上させることができる。
また、溶融した半田55は、熱伝導率の良い素材で、伝熱損失が小さくなるように一体に形成したシリンダー56に直接接しており、シリンダー56の平坦部56aは熱気流が当たるため、伝熱損失がなく、受熱した熱が立設部56bまで伝わるので、スプリンクラヘッド200をさらに高感度にすることができる。そして、溶融した半田55は、熱気流が当たるシリンダー56に囲まれているため、空間93に流入しても冷えて固まることはないため、スプリンクラヘッド200の動作確実性をさらに向上させている。
図4は、実施の形態3に係るスプリンクラヘッド300の概要構成を説明するための断面図である。本実施の形態3も、実施の形態1、2の感熱部の感熱板及びシリンダーに対応する構成が異なる。以下、本実施の形態3では、実施の形態1、2との相違点を中心に説明するものとする。
スプリンクラヘッド300は、熱を半田55に伝達する感熱部59を有している。
この感熱部59は、熱により溶融する半田55、スプリンクラヘッド300が設置される空間の熱を半田55に伝達させる感熱板74、及び半田55が収容されるシリンダー57を有している。
感熱板74bは、円板形状をしており、シリンダー57と係合して設けられている。この感熱板74bの上面は、ピストン52のフランジ52bの下面及びセットスクリュー65の下端面に対向するように設けられる。感熱板74bには、図4(b)に図示されるように、シリンダー57に形成されたツメ部(図示省略)と係合する係止部96が形成されている。例えば、シリンダー57のツメ部を係止部96に挿入し、かしめて固定する。これより、感熱板74bは、シリンダー57と係合する。また、半田55が溶融すると、感熱板74bは、フランジ52bとの対向間隔が広がり、溶融した半田55が流れ込む空間95が広がっていく。なお、図4(b)には係止部96が4つ記載されているが、それより少なくても良く、係止部96の個数が少ない方が熱の伝導性は良くなる。
なお、シリンダー57は熱伝導率の良い素材、例えば銅、銅合金又はアルミで構成されると良い。また、平坦部57a、及び立設部57bは別体でもよいが、本実施の形態3のように、一体に形成すると熱気流から受熱した熱の半田55への伝熱損失が小さくなる。
本実施の形態3に係るスプリンクラヘッド300のシリンダー57は、シリンダー57によって半田55を完全に覆うため、半田55がスプリンクラヘッド300の設置される空間の腐食ガスなどによって、腐食することはなくなる。すなわち、半田55は、スプリンクラヘッド300が設置される空間に露出して設けられていないので、腐食ガスなどによって、腐食することはない。これにより、半田55の腐食によって半田55が溶融しにくくなることはなく、スプリンクラヘッド300の火災時における動作確実性を向上させることができる。
また、円板状の感熱板74bをシリンダー57の下面に対向して設けたため、ピストン52及びシリンダー57の下部にも感熱板が位置する。従って、より効率よく集熱することができる。
また、感熱板74bは1つの部材(1枚の平板)で形成されるため伝熱損失がなく、熱気流が当たるため、空間95に流入した溶融した半田55は、空間95で冷えて固まることはないので、スプリンクラヘッド300の動作確実性がさらに向上する。
また、シリンダー57に感熱板74bをかしめて固定するため、シリンダー57の開口部に、半田55が流出しないようにプレートを圧入する場合に比べて寸法管理が容易であり、安定した量産が可能となる。
さらに、シリンダー57と感熱板74を別体にしているため、半田55のクリープにより変形しないようにシリンダー57をある程度、強度のある厚さにしても、感熱板74を薄くできる。そのため、感熱板74は熱容量が小さくなるため、スプリンクラヘッド300の感度が上昇する。
さらに、実施の形態1〜3における空間91、93、95は、半田55の溶融前に形成されておらず、半田55が溶融してシリンダー53、56、57が下降することに伴い形成されるものでもよいし、半田55の溶融前に予め空間91、93、95が形成されていてもよい。
図5は、図3に図示されるスプリンクラヘッド200のシリンダー56に貫通穴80Aを形成し、当該貫通穴80Aにシール81Aを設けた状態の説明図である。図6は、図4に図示されるスプリンクラヘッド300の感熱板74bに貫通穴80Bを形成し、当該貫通穴80Bにシール81Bを設けた状態の説明図である。なお、図5(a)がスプリンクラヘッド200の縦断面図であり、図5(b)がシリンダー56の下側からシリンダー56を見た図である。以下、本実施の形態4では、実施の形態1〜3との相違点を中心に説明するものとする。
そこで、このピストン52の雌ねじ52cと、セットスクリュー65の雄ねじとの結合部82には、結合部82がゆるまないようにするため、接着剤が塗布される。すなわち、本実施の形態4では、「結合部82のうちの結合部82の下側部分」に接着剤を塗布する際の作業を容易とすることが可能となる改良が加えられている。なお、以下の説明においては、結合部82に接着剤を塗布することは、「結合部82のうちの結合部82の下側部分」に接着剤を塗布することを指す。
さらに、スプリンクラヘッド200が動作しても、半田55がシリンダー56と感熱板73bからなる空間93から流出することはないため、環境負荷の小さいスプリンクラヘッド200を得ることができる。
そして、貫通穴80Aの内径は、たとえば、セットスクリュー65の外径(つまり、結合部82の径)と同じか、それより大きい径に設定すると、ピストン52の雌ねじ52cとセットスクリュー65の雄ねじとの結合部82が露出して、確実に接着剤を塗布することが容易にとなる。反対に、貫通穴80Aの内径を、セットスクリュー65の外径(つまり、結合部82の径)より小さい径にしても良い。この場合、シール81Aを貼付しなくても、スプリンクラヘッド200が設置される空間の腐食ガスなどが感熱部58内に流入する量を抑制することができ、かつ結合部82に接着剤を塗布することが可能となる。
反対に、貫通穴80Bの内径を、セットスクリュー65の外径(つまり、結合部82の径)より小さい径にしても良い。すなわち、感熱板74bはシリンダー57の開放部の一部を覆って設けられている。言い換えると、結合部82より小径の貫通穴80B以外の感熱板74bの平板で、シリンダー57の開口部を覆っている。この場合、スプリンクラヘッド300が設置される空間の腐食ガスなどが感熱部59内に流入する量をさらに抑制することができ、かつ結合部82に接着剤を塗布することが可能となる。感熱板74bの貫通穴80Bがシリンダー57の開口部の径より小径であっても、シール81Bを貼付しても良く、その場合、さらに腐食ガスの影響を小さくすることができ、動作確実性が増すことになる。
シール81A、81Bについては、たとえば、腐食性及び耐熱性に優れた樹脂、アルミニウムやステンレスなどで構成するとよいが、貫通穴80A、80Bを覆うように接着剤が貼付してある紙シールを貼付すれば足りる。
すなわち、スプリンクラヘッドには、半田を収容するシリンダーが、下側から上側に突出して形成される凹部を有し、言い換えると、上端が塞がっている(有底である)円筒状の形状を有しており、当該凹部の中央部にピストンを挿入する開口部が形成されているものがある。なお、ピストンには、その下端側に、シリンダーの開口部の径より径が大きいフランジが形成されている。
このように、シールで凹部の蓋がなされるため、フランジの外周端部と凹部の内面との間の隙間が、スプリンクラヘッドの設置される空間に露出せず、腐食ガスが流入してしまうことを防止することができる。また、凹部の高さを大きく形成する分、シールの上面とピストンの下面との間隔が確保されて、半田の溶融する空間を確保することができる。
Claims (4)
- フランジが下端部に形成されたピストンと、
前記フランジ上に設けられた半田と、
前記フランジ及び前記半田を収容したシリンダーと、
前記フランジと前記シリンダーとの間に設けられ、火災時に溶融した半田が流出する半田流出口と、
前記シリンダーの開放部の一部を覆って設けられた感熱板とを有し、
前記シリンダー上又は感熱板上に設けられた空間に、溶融した半田が流入して溜まることを特徴とするスプリンクラヘッド。 - 前記シリンダーは、下部が開放された形状からなり、
前記感熱板は、前記シリンダーの前記開放された下部を覆うように設けられたことを特徴とする請求項1に記載のスプリンクラヘッド。 - 前記シリンダーは、上部が開放された形状からなり、
前記感熱板は、前記シリンダーの前記開放された上部を覆うように設けられたことを特徴とする請求項1に記載のスプリンクラヘッド。 - フランジが下端部に形成されたピストンと、前記フランジ上に設けられた半田と、前記フランジ及び前記半田を収容したシリンダーと、前記フランジと前記シリンダーとの間に設けられ、火災時に溶融した半田が流出する半田流出口と、火災の熱を受熱する感熱板とを有するスプリンクラヘッドにおいて、
前記シリンダーは、下部に開放部を有する形状からなり、
前記感熱板は、中央部に少なくとも前記シリンダーの開放部より小径の貫通穴を有し、前記シリンダーの開放部の一部を覆うように設けられたことを特徴とするスプリンクラヘッド。
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