JP2014136000A - スプリンクラーヘッド - Google Patents

Abstract

【課題】 外径寸法が小さく且つ全長寸法を抑えたコンパクトなスプリンクラーヘッドを提供する。
【解決手段】 消火液を流すノズル１４を有する本体１と、弁体３を保持しており火災時には火災の熱により分解して本体１から脱落し弁体３を開放する感熱分解部６と、ノズル１４の出口の延長上に設置され消火液を衝突させて四方へ飛散させるデフレクター４１から成り、本体１に接続された筒状のフレーム２内にはガイドリング５が設置されており、フレーム２の下端にはガイドリング５の外周部が係止可能な段部２２が形成され、ガイドリング５の内周部５１と係合可能でデフレクター４に設置された接続部（アーム４３）を本体１のノズル出口側の空間１５内に収容した。
【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、内部にノズルを有する本体が充水された消火設備配管と接続されており、火災が発生したときに火災の熱を感知して自動的に作動し、ノズルから水を放出・散布して消火を行うものである。

スプリンクラーヘッドは天井に設置され、上記の消火設備配管やノズルは天井裏に配置されている。スプリンクラーヘッドは室内の美観に配慮してなるべく目立たないものが好まれており、天井からの突出部が少ないフラッシュ型スプリンクラーヘッドや、スプリンクラーヘッドが室内側から見えないようにカバープレートで覆い隠したコンシールド型スプリンクラーヘッド等が存在する。

上記のスプリンクラーヘッドにおいて、外径が小さいスプリンクラーヘッドの要望がある。外径が小さいことで天井に対して目立たず室内の美観に配慮したスプリンクラーヘッドの設置が可能になる。また施工の面においても天井ボードに穿設されるスプリンクラーヘッド挿通穴の径が小さくて済み、穴あけ作業の省力化が図れる。外径が小さいスプリンクラーヘッドとして例えば特許文献１に記載のスプリンクラーヘッドがある。

実開平５−５１３６９号公報

特許文献１のスプリンクラーヘッドは、外径寸法は小さいが全長寸法が通常のスプリンクラーヘッドよりも長い構成となっている。近年において、共同住宅等においては天井裏の高さ寸法を制限して室内空間をより広く構成しているものがあり、このような物件では上記のスプリンクラーヘッドは意匠性が優れているものの天井裏の高さ寸法の制約によって設置が困難となっていた。

そこで本発明では、上記問題に鑑み、外径寸法が小さく且つ全長寸法を抑えたコンパクト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。

上記の目的を達成するために、本発明は以下のスプリンクラーヘッドを提供する。
すなわち、消火液を流すノズルを有する本体と、弁体を保持しており火災時には火災の熱により分解して本体から脱落し弁体を開放する感熱分解部と、ノズル出口の延長上に設置され消火液を衝突させて四方へ飛散させるデフレクターから成り、本体に接続された筒状のフレーム内にはガイドリングが設置されており、フレーム下端にはガイドリングの外周部が係止可能な段部が形成され、ガイドリングの内周部と係合可能な接続部がデフレクターに設置されており、接続部は本体のノズル出口側の空間内に収容されているスプリンクラーヘッドである。

特許文献１のスプリンクラーヘッドは、デフレクターユニットの収容スペースを確保しているために全長寸法が長くなっている。本発明では、デフレクターユニットからガイドリングを分離してガイドリングをフレーム内部に収容させ、デフレクターに設置された接続部を本体内に収容させることで全長寸法を抑えたスプリンクラーヘッドを構成することができる。

前記本発明について、接続部はデフレクター上に設置されたアームとして構成可能である。
これによれば、アームによってデフレクターをガイドリングの内周部と係合させることでスプリンクラーヘッドが作動したときにガイドリングを介してデフレクターをフレーム下端から下方へ突出させて係止することができる。アームの形状としては、例えばアームをデフレクターの外周部に立設してその先端をガイドリングの内周部と係合可能なように屈曲させて構成することができる。

前記本発明について、アームの端にはストッパーが設置されており、ストッパーとガイドリングが係合するように構成可能である。
これによれば、ストッパーをリング状に形成してストッパーの外周部とガイドリングの内周部とを係合させることで、係合面積が大きくなり係合強度を向上することができる。

前記本発明について、ストッパーの外周面とガイドリングの内周面に形成したテーパー面が係合するように構成可能である。
これによれば、ストッパーとガイドリングをテーパー面で係合させたことで係合面積を確保しつつ、デフレクターの外径寸法を大きくすることができる。デフレクターの外径寸法が大きいことでノズルから放出された消火液をより遠くへ飛散させることができる。

本発明によれば、外径寸法が小さく且つ全長寸法を抑えたコンパクトな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のスプリンクラーヘッドの作動時の断面図 弁体、デフレクターユニット、ガイドリングの分解断面図 デフレクターユニットの変形例 第２実施形態のスプリンクラーヘッドの断面図 図５のスプリンクラーヘッドの作動時の断面図

第１実施形態（図１〜図３）
図１に示すスプリンクラーヘッドＳ１は、本体１、フレーム２、弁体３、デフレクターユニット４、ガイドリング５、感熱分解部６から構成される。

本体１は筒状をしており、外周面には給水配管と接続する牡ネジ１１が形成されている。牡ネジ１１の根元側は外方に拡張した鍔部１２となっている。鍔部１２の外周部はレンチ等の締結工具が係合される部分となっており外周部の形状は六角形や八角形をしている。鍔部１２の内側には牝ネジ１３が形成されており、後述するフレーム２の牡ネジ２１と螺合可能である。

本体１の内部はノズル１４となっており、牡ネジ１１によって接続された給水配管Ｐ内に充填されている水をノズル１４から放出する。ノズル１４は弁体３により閉塞されている。ノズル１４から牝ネジ１３までの間には空間１５が形成されている。空間１５は牡ネジ１１の内部側に形成されており、空間１５の内径はノズル１４の内径よりも大径となっている。空間１５にはデフレクターユニット４が収容される。

フレーム２は筒状であり、その内径はデフレクターユニット４よりも大径である。フレーム２の上端には前述の牝ネジ１３と螺合可能な牡ネジ２１が形成されている。下端にはフレームの内側に突出して形成された段部２２が形成されている。

弁体３は円筒形状をしており、ノズル１４の出口側の端にはリング状のシール部材３１が設置される。シール部材３１はゴムやフッ素樹脂から形成され、弁体３の上面に載置または貼付して設置される。

弁体３の外周部には段３Ａが形成され、シール部材３１側の端の外径は大きく段３Ａより下方の端は外径が小さく構成される。弁体３の貫通穴３Ｂにはボルト３２の牡ネジ部３２ａが挿通される。ボルト３２の頭部３２ｂはノズル１４側に突出して設置され、牡ネジ３２ａと頭部３２ｂの境の段部はシール部材３１に当接される。

弁体３の下端（ノズル１４側と反対側の端）には円柱形状の支柱３３が設置される。支柱３３の上端側には牝ネジ３３ａが形成されており、牝ネジ３３ａは前述のボルト３２の牡ネジ３２ａに弁体３の穴Ｂと後述するデフレクターユニット４の中心穴４１ａを挿通させて牝ネジ３３ａと螺合される。支柱３３の下端は鍔部３３ｂが形成されており端面は球面形状となっている。鍔部３３ｂは後述するガイドポスト７や円盤状バネ部材８の上に載置される。

デフレクターユニット４はデフレクター４１とストッパー４２から構成される。

デフレクター４１は円盤形状をしており、中心には支柱３３が摺動可能な中心穴４１ａが穿設されている。デフレクター４１の外縁部には複数の爪４１ｂがノズル１４側に向かって屈曲して形成されている。また、デフレクター４１とストッパー４２を連結するアーム４３も爪４１ｂと同様にデフレクター４１の外縁部からノズル１４側に屈曲して形成されている。本実施形態においてアーム４３は４箇所設置しているが、これに限らず２〜６箇所設置することができる。

ストッパー４２はリング形状をしており外周面４４は下方に向かって先細りのテーパー形状となっている。内周面にはアーム４３が嵌め込まれる溝４２ａが形成されている。溝４２ａにアーム４３の先端を嵌め込んだ後に溶接やロウ付けによりストッパー４２とアーム４３を結合させる。図１においてストッパー４２とアーム４３が本体１の空間１５内に収容される。

コイルバネ４４は支柱３３の鍔部３３ｂとデフレクター４１の間に設置されており、弁体３を下方へ付勢している。コイルバネ４４は感熱分解部６が分解作動したときに弁体３をノズル１４から引き離す作用を有している。

ガイドリング５はリング形状であり、外径はフレーム２の内径よりも僅かに小さくガイドリング５がフレーム２内を摺動可能である。ガイドリング５は平時において感熱分解部６の上に載置されており、スプリンクラーヘッドＳ１が作動して感熱分解部６が脱落するとフレーム２の内周面に沿って下方へ移動して、外周部５２が段部２２に係止される。

ガイドリング５の内周部５１は下方に屈曲されたテーパー形状となっている。内周部５１は前述のストッパー４２の外周面４４と係合してデフレクターユニット４を支持することができる。上記において、ストッパー４２とアーム４３はガイドリング５の内周部５１と係合可能な「接続部」として機能する。

ガイドリング５がフレーム２の内部を摺動する際のガイドとして外周部５２にフレーム２の内周面に沿って形成した突出部５３を複数設置することが可能である。突出部５３によりガイドリング５がフレーム２内で傾くことを防止できる。

感熱分解部６はフレーム２の段部２２に係止されており、ガイドポスト７と円盤状バネ部材８を介して弁体３をノズル１４に押圧保持している。感熱分解部６は火災の熱によって分解作動してフレーム２から脱落する。感熱分解部６やガイドポスト７、円盤状バネ部材８の詳細な構造・作用については公知であり、実開平５−５１３６８号公報や実開平５−５１３６９号公報、特開平１１−２９９９２１号公報等に記載されているので詳細な説明は省略する。

続いて第１実施形態のスプリンクラーヘッドＳ１の作動について説明する。

平時においてスプリンクラーヘッドＳ１は図中二点鎖線で示す給水配管Ｐに接続されている。給水配管Ｐの内部には水が充填されており、給水配管Ｐと接続された本体１のノズル１４内も充水されている。

ノズル１４は弁体３により閉塞されており、弁体３と接続している支柱３３は円盤状バネ部材８とガイドポスト７を介して感熱分解部６により支持されている。感熱分解部６はフレーム２の段部２２に係合している。感熱分解部６は天井ボードＣから室内側に突出して設置され、天井ボードＣにはスプリンクラーヘッドＳ１を挿通するための穴Ｃ１が穿設されている。

火災が発生すると、感熱分解部６に組み込まれた低融点合金６１が溶融して感熱分解部６が分解作動する。分解作動した感熱分解部６はガイドポスト７や円盤状バネ部材８とともにフレーム２から脱落する。感熱分解部６が脱落したことで弁体３をノズル１４側に押圧支持する力は解除され、弁体３はコイルバネ４４の作用によって図中下方へ移動する。

弁体３はデフレクター４の中心穴４１ａに沿って下方へ移動する。またデフレクターユニット４およびガイドリング５も感熱分解部６の脱落に伴い図中下方へ移動する。ガイドリング５の外周部はフレーム２の段部２２に着座し、内周部５１にはデフレクター４１と結合されたストッパー４２の外周面が係合され、デフレクターユニット４が吊設される。

ノズル１４から放出された水が弁体３およびデフレクター４１に衝突して四方へ飛散され火災を消火する。以上のようにして本実施形態のスプリンクラーヘッドＳ１は火災を感知して消火を行う。

上記の第１実施形態ではストッパー４２とアーム４３を空間１５内に収容して構成したが、これに限らずデフレクター４１を含めて空間１５内に収容させて構成することもできる。また、ストッパー４２の形状として外周面４４がテーパー形状の実施形態を示したが図４に示すように外周面４４ａの形状がテーパーの無いストレート形状にしても実施可能である。

第２実施形態（図５〜図６）
続いて第２実施形態のスプリンクラーヘッドＳ２について説明する。第２実施形態と第１実施形態との差異点は、接続部をデフレクターの中心部に設置したものである。本実施形態の本体１、フレーム２、感熱分解部６等の第１実施形態と構造が略同じ箇所は同符号を付して詳細な説明は省略する。

弁体３５は円柱形状をしており、ノズル１４の出口側の端にはシール部材３５ａが設置される。反対側の端には牡ネジ３６が形成されている。弁体３５の外周部には段３５ｂが形成されており、ノズル１４側の外径が牡ネジ３６側の外径よりも大きく形成されている。

支柱３７は円柱状であり、前述の牡ネジ３６と螺合する牝ネジ３７ａを一端側に有する。他端側には鍔部３３ｂが形成されている。支柱３７の外周径は弁体３５の牡ネジ３６側の外径よりも小さく形成している。支柱３７にはデフレクター４５の中心穴４５ａが挿通される。

支柱３７は、デフレクター４５と弁体３５の間に設置された「支持部材」であり、弁体３５の牡ネジ３６が設けられた側の外周部に形成した段部がガイドリング５５との係合部３８となる。

デフレクター４５は円盤状であり外周部に複数の爪４１ｂを有する。本実施形態のデフレクター４５の中心穴４５ａ付近は弁体３５の方向に突出して形成されている。デフレクター４５の中心穴４５ａは支柱３７に挿通されており、デフレクター４５は支柱３７に沿って摺動可能である。

ガイドリング５５は、リング形状であり外径はフレーム２の内径よりも僅かに小さくガイドリング５がフレーム２内を摺動可能である。ガイドリング５５の中心部には支柱３７が摺動可能な中心穴５６が穿設されており、中心穴５６の縁に前述の係合部３８が係合可能である。

ガイドリング５５の外周部５２と中心穴５６の間には、通水穴５７が複数穿設されている。通水穴５７はノズル１４から放出された水をデフレクター４５側に通過させるものである。

続いて第２実施形態のスプリンクラーヘッドＳ２の作動について説明する。

火災が発生してから感熱分解部６が分解作動してフレーム２から脱落するまでは第１実施形態と同様である。感熱分解部６が作動したことで弁体３５およびガイドリング５５は図中下方へ移動する。

弁体３５と接続している支柱３７はガイドリング５５の中心穴５６に沿って下方へ移動して係合部３８が中心穴５６の縁に係止される。デフレクター４５は支柱３７の鍔部３３ｂに係合され、デフレクター４５が吊設される。また、ガイドリング５５もフレーム２内を下方へ移動して鍔部２２に係止され、図６に示すようにデフレクター４５はフレーム２の下端から下方へ突出している。

ノズル１４から放出された水がガイドリング５の通水穴５７を通過して支柱３７に沿って流れ、デフレクター４５から四方へ飛散して火災を消火する。以上のようにして本実施形態のスプリンクラーヘッドＳ２は火災を感知して消火を行う。

上記の第２実施形態の変形例として、ガイドリング５５の中心穴５６と係合可能な「係合部」を支柱３７の外周部に設置することも可能である。また、デフレクター４５を支柱３７の鍔部３３ｂに接続しているが、固定設置することも可能である。

Ｓ１、Ｓ２ スプリンクラーヘッド
１ 本体
２ フレーム
３、３５ 弁体
４ デフレクターユニット
５、５５ ガイドリング
６ 感熱分解部
７ ガイドポスト
８ 円盤状バネ部材
１４ ノズル
１５ 空間
２２ 段部
３１、３５ａ シール部材
３２ ボルト
３３、３７ 支柱
３８ 係合部
４１、４５ デフレクター
４２ ストッパー
４３ アーム（接続部）
４４ コイルバネ
５６ 中心穴
５７ 通水穴

Claims (8)

1. 消火液を流すノズルを有する本体と、
   ノズルの出口を閉塞する弁体と、
   弁体を保持しており火災時には火災の熱により分解して本体から脱落し弁体を開放する感熱分解部と、ノズル出口の延長上に設置され消火液を衝突させて四方へ飛散させるデフレクターから成り、
   本体に接続された筒状のフレーム内にはガイドリングが設置されており、
   フレーム下端にはガイドリングの外周部が係止可能な段部が形成され、
   ガイドリングの内周部と係合可能な接続部がデフレクターに設置されており、
   接続部は本体のノズル出口側の空間内に収容されていることを特徴としたスプリンクラーヘッド。
2. 接続部はデフレクター上に設置されたアームである請求項１記載のスプリンクラーヘッド。
3. アームの端にはストッパーが設置されており、ストッパーとガイドリングが係合する請求項１または請求項２記載のスプリンクラーヘッド。
4. ストッパーの外周面とガイドリングの内周面に形成したテーパー面が係合する請求項１〜請求項３の何れか１項記載のスプリンクラーヘッド。
5. 接続部はデフレクターと弁体の間に設置された支持部材であり、支持部材または弁体にガイドリングとの係合部を設置した請求項１記載のスプリンクラーヘッド。
6. 支持部材はデフレクターの中心穴に沿って摺動可能である請求項５記載のスプリンクラーヘッド。
7. 支持部材の一端はデフレクターと接続している請求項５または請求項６記載のスプリンクラーヘッド。
8. ガイドリングの内周部と外周部の間に通水穴が形成されている請求項５〜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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