JP2014144153A - スプリンクラーヘッド - Google Patents

Abstract

【課題】弁体に均一に荷重を印加するとともに部品点数を削減することができるスプリンクラーヘッドを提供する。
【解決手段】スプリンクラーヘッドＳＨは、ノズル１１を有する本体１と、ノズル１１の出口を閉塞する弁体３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スプリンクラーヘッドの弁体３を開放する感熱分解部５と、弁体３と感熱分解部５との間に設置した皿バネ７０とを備える。皿バネ７０の中心穴は、頭部８１を球面状としたセットピン８０と係合しており、その頭部８１によって皿バネ７０の荷重を弁体３に付与させる。
【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。

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、水を散布して消火を行うものである。

上記スプリンクラーヘッドにおいて、常時はノズルを閉止する弁体を保持し、火災時には火災の熱により分解してスプリンクラーヘッドの弁体を開放する部分を感熱分解部と言う。感熱分解部の構成部品のなかで熱を感知する感熱体には融点が低い低融点合金が使用されており、低融点合金は有底筒状のシリンダー内に入れられ、さらにシリンダー内には低融点合金の表面上にプランジャーが配置される。

感熱分解部は本体のノズルが閉止される位置に弁体を支持し、さらに前述のプランジャーをシリンダーの底面側に押圧しており、火災の熱により低融点合金が溶融してシリンダー内から溶け出し、プランジャーがシリンダー内に没入することで感熱分解部が分解作動して弁体の支持が解除され弁体が開放する。弁体の開放によって本体のノズルから消火設備配管に充填されていた水が外部に放出される。

上記のスプリンクラーヘッドについては、感熱分解部が本体との係合を解除して脱落するまでの間、皿バネにより弁体を閉止状態に支持するものが知られている。

その具体例として特許文献１のスプリンクラーヘッドでは、次のような理由から感熱分解部と弁体の間に皿バネを設置している。即ち、火災が発生すると低融点合金が溶融して感熱分解部の構成部品が少しずつ変位して本体との係合を解除する。感熱分解部は弁体を支持しているので僅かな変位によって弁体と弁座が離れるとノズル内の水が外部に流出してしまい、火災の熱によって溶けた低融点合金を冷却してスプリンクラーヘッドの作動を途中で停止させてしまうおそれがある。

こうした作動停止を防止するため、特許文献１のスプリンクラーヘッドでは弁体と感熱分解部の間に皿バネを設置することで、感熱分解部が変位し始める際に起きる弁体の変位を皿バネが吸収して弁体の閉止状態を維持できるようにしている。

特開２０１２−１０５９５２号

こうした上記のスプリンクラーヘッドでは、皿バネと弁体の間にワッシャーが設置されており、皿バネはワッシャーを介して弁体の下面を支持している。ワッシャーは皿バネの荷重を均等に弁体と感熱分解部に印加するためのものである。

より具体的に説明すると、例えば感熱分解部が傾きながら作動した場合、それと接触する皿バネも傾くことによって弁体に与える荷重が不均一となってしまうおそれがある。この不都合を解消するには、例えば皿バネの内周部が感熱分解部側を付勢するように構成することでその影響を小さく抑えることができる。

しかしながら、皿バネの外周部が弁体を押圧するように配置されてしまうと、傾いた皿バネから直接弁体に荷重を印加することができないことから、皿バネと弁体の間にワッシャーを設置することで皿バネの荷重をワッシャーを介して弁体に印加させている。ところがこのことが、部品点数が多くなる一つの要因となっていた。

そこで本発明では、弁体に均一に荷重を印加するとともに部品点数を削減することができるスプリンクラーヘッドの提供を目的とする。

上記目的を達成するために、本発明が提供するスプリンクラーヘッドは以下の特徴を有する。
即ち、消火液を放出するノズルを有する本体と、ノズルの出口を閉塞する弁体と、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、弁体にノズルの出口を閉塞する力を付与するバネ部材とを備えるスプリンクラーヘッドについて、バネ部材との係止部を有しており、バネ部材の弾発力を受けて弁体を閉止方向に付勢するピン状の押圧部材を備えることを特徴とする。

ピン状の押圧部材にバネ部材との係止部を設け、この押圧部材がバネ部材の弾発力を受けて弁体を閉止方向に付勢するため、バネ部材の弾発力をピン状の押圧部材の軸方向に沿って確実に弁体の閉止力として作用させることができる。また、従来使用していたワッシャーの使用を廃止できるため、部品点数の少ない簡易な構造とすることができる。

前記本発明は、押圧部材の押圧部又は押圧部材の付勢を受ける弁体の押圧受け部かの少なくとも何れかが球面状の当接面とする。
このように何れかを球面状の当接面とすると、押圧部材が傾斜した状態でも弁体にバネ部材の荷重を均一に付与することができるので、弁体がノズル端から離れることなく感熱分解部が脱落するまでの間、弁体によりノズルの閉止状態を確実に維持することができる。

前記本発明は、弁体が押圧受け部として、押圧部材の押圧部を差し込む凹部を有する。
これによれば、弁体の凹部に押圧部材の押圧部を挿入させることで、スプリンクラーヘッドが外力による衝撃を受けた際に、組み合わされている部品がずれることを防止可能である。また、押圧部材の押圧部を弁体の穴に収容させたことで、弁体とバネ部材の間の不要なスペースを無くし、スプリンクラーヘッドを小型化することができる。

前記本発明は、感熱分解部がピン状の押圧部材を感熱分解部の中心軸に沿って保持する保持孔を有する。
これによれば、平時や消火作動時に感熱分解部の姿勢が傾いても、その軸方向に沿って押圧部材に対して確実にバネ部材の弾発力を作用させることができる。

前記本発明は、保持孔に挿入する押圧部材の挿入部分がテーパー形状である。
これによれば、スプリンクラーヘッドの作動するときに感熱分解部が傾いて作動した場合、感熱分解部に挿通されている側の端が、感熱分解部の構成品と干渉することを防止できるので感熱分解部がスプリンクラーヘッドからスムーズに脱落することができる。

前記本発明は、バネ部材が、外周縁に対して内周縁が弁体側に突出しており、該内周縁が押圧部材の係止部と係止する環状の皿バネである。
これによれば皿バネの弾発力を確実に押圧部材に伝達することができ、またスプリンクラーヘッドの構造を簡略化することができる。

本発明によれば、感熱分解部が傾きながら作動した場合であっても、押圧部材により弁体に均一に荷重を印加することができるので、動作信頼性の高いスプリンクラーヘッドとすることができる。また、押圧部材の係合部にバネ部材を係合させたことで部品点数を削減することができるので、従来よりも簡易な構造のスプリンクラーヘッドを提供することができる。

本発明の一実施形態による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経過を示す断面図 図１で示す感熱分解部の拡大断面図 図１で示す感熱部の分解断面図 図１で示す弁体、散水部、皿バネ、セットピンの分解断面図

以下、本発明の一実施形態によるスプリンクラーヘッドについて図面を参照しつつ説明する。本実施形態のスプリンクラーヘッドＳＨは、本体１、フレーム２、弁体３、散水部４、感熱分解部５を備える。

〔本体１〕
本体１は中空状であり、内部は円筒状のノズル１１となっている。本体１の外部の一端側には図１中二点鎖線で示す給水配管と接続する牡ネジ１２が形成されている。他端側には外部へ拡張したフランジ１３が形成され、そこにはフレーム２と接続するための牝ネジ１４が形成されている。ノズル１１のフランジ１３側の端は、図中下方にフランジ１３よりも突出して延出された筒部１５となっており、その端面は弁体３が着座する弁座１６となっている。

〔フレーム２〕
フレーム２は円筒状であり、一端側には本体１の牝ネジ１４と螺合する牡ネジが形成されている。他端側には内側に突出して形成された内フランジ２１が形成されており、そこには後述する感熱分解部５が係止される。フレーム２の外周部には溝が刻設されており、この溝にシーリングプレートＣＰが係合設置される。

〔弁体３〕
弁体３は円盤形状をしており、ノズル１１の弁座１６に着座している。弁体３の中心部にはノズル１１側に突出した凸部３１が形成されている。凸部３１が形成された面と反対側の面には凹部３２が形成されており、凹部３２には後述するセットピン８０の頭部が入り込み弁体３を弁座１６に対して押圧して保持している。凹部３２の縁には凹部３２に沿って延出された筒部３３が形成されている。

〔散水部４〕
散水部４は、デフレクター４１、ピン４２、ガイドリング４３を備える。

〔デフレクター４１〕
デフレクター４１は円盤状であり、周縁部には散水を制御する複数のスリットが形成されている。中心には穴４１Ａが穿設されており、穴４１Ａには弁体３の筒部３３が挿通される。デフレクター４１は筒部３３を挿通した状態で回転可能であり、デフレクター４１が弁体３１から外れないように接続される。デフレクター４１の周縁部にはピン４２を挿通するための穴４１Ｂが複数穿設されている。

〔ピン４２〕
ピン４２は棒状であり、一端側にフランジ４２Ａが形成されている。ピン４２は後述するガイドリング４３の穴４３Ａに挿通された後、フランジ４２Ａが形成された側と反対側の端をデフレクター４１の穴４１Ｂに挿通させてデフレクター４１と固定接続される。

〔ガイドリング４３〕
ガイドリング４３は環状であり、外径はフレーム２の内径よりも小さく、内径は本体１の筒部１５の外径よりも大きい。ガイドリング４３には複数の穴４３Ａが穿設されており、それぞれの穴４３Ａにはピン４２が挿通される。穴４３Ａの内径は、ピン４２の外径よりも僅かに大きく、ガイドリング４３はピン４２の軸方向に沿って自由に移動可能となっている。

ガイドリング４３は、平時において本体１の筒部１５の外周部に挿通され、フレーム２の内部に収容されている。ガイドリング４３と本体１のフランジ１３の間にはフレーム２の内部に収容されたコイルバネ４４が設置されており、コイルバネ４４によってガイドリング４３は感熱分解部５側に付勢されている。感熱分解部５が分解作動してフレーム２から脱落すると、ガイドリング４３はコイルバネ４４の作用により図中下方へ移動して内フランジ２１に係止される。

〔感熱分解部５〕
感熱分解部５は、感熱部５０、ボール保持機構６０を備える。

〔感熱部５０〕
感熱部５０は、プランジャー５１、シリンダー５２、低融点合金５３、断熱材５４を有する（図３）。

〔プランジャー５１〕
プランジャー５１は筒状をしており、下部にフランジ部５１Ａが形成されている。フランジ部５１Ａの外径はシリンダー５２の内径よりも小さい。プランジャー５１のフランジ部５１Ａが形成された側と反対側の端５１Ｂは、シリンダー５２の中心穴５２Ａに挿通される。

プランジャー５１の端５１Ｂには牡ネジ５１Ｃが刻設される。牡ネジ５１Ｃとフランジ部５１Ａの間には薄肉部として溝５１Ｄが形成されている。溝５１Ｄは断熱材５４の内周部と近接する位置に形成され、後述する低融点合金５３の溶融によってバランサー６３および断熱材５４が下方へ移動しても溝５１Ｄは断熱材５４の内周部の範囲内に収まる。より具体的に説明すると、スプリンクラーヘッドＳＨが作動するときにバランサー６３と断熱材５４の内周部がプランジャー５１の外周部に沿ってシリンダー５２側に移動する際に、溝５１Ｄがバランサー６３や断熱材５４との間に隙間を形成する。これによりバランサー６３や断熱材５４の端がプランジャー５１の外周部に引っかかって作動の妨げとなることを防止できる。

また溝５１Ｄ（薄肉部）によって意図的に強度が弱い部分を設けたことで、スプリンクラーヘッドＳＨが下方から外力を受けた場合に、薄肉の溝５１Ｄの部分が座屈して外周側に膨出して変形する。このとき溝５１Ｄとバランサー６３の穴６３Ｂの内周部との間には、この変形を許容する空間が形成されており、この変形によって外力による衝撃を吸収することができる。

一方、プランジャー５１が変形すると作動信頼性の低下が懸念される。しかしながら、プランジャー５１のフランジ部５１Ａの先端をシリンダー５２の内部に配置し、さらに後述するヒートコレクター５５の下面５５Ｄをシリンダー５２の開口端より下方へ配置したことで、スプリンクラーヘッドＳＨが外力による衝撃を受けた際に、プランジャー５１より先にヒートコレクター５５やシリンダー５２の開口部が変形をして衝撃を緩和することで溝５１Ｄの過剰な変形を抑制することができる。これにより溝５１Ｄの変形をスプリンクラーヘッドの作動に支障をきたさない程度の変形に留めることができる。

〔シリンダー５２〕
シリンダー５２は、有底円筒形状をしており底面の中心には穴５２Ａが穿設されている。シリンダー５２の内部には段５２Ｂが形成されており、段５２Ｂより底面側（図４中上側）には低融点合金５３とプランジャー５１のフランジ部５１Ａが配置される。段５２Ｂより開口側（図４中下側）の内径は、低融点合金５３が充填されている底面側の内径よりも大きく形成されている。

〔ヒートコレクター５５〕
シリンダー５２の外部にはヒートコレクター５５が設置される。ヒートコレクター５５は椀状をしており、その中心部にはシリンダー５２の外径と略等しい内径の穴５５Ａが穿設されている。ヒートコレクター５５は銅や銅合金の薄板から形成されており熱伝導性能が良好である。ヒートコレクター５５には穴５５Ａの縁からシリンダー５２側に向かって筒部５５Ｂが形成されている。筒部５５Ｂはシリンダー５２の外周部に接続される。これによりヒートコレクター５５が吸収した火災の熱をシリンダー５２内部の低融点合金５３に伝播することができる。

シリンダー５２にヒートコレクター５５を接続する具体的な方法としては、先ずシリンダー５２の外周部を筒部５５Ｂに挿通させ、シリンダー５２の外周側の段５２Ｃと筒部５５Ｂの上端部を係合させる。筒部５５Ｂの上端部は内側に屈曲して形成されており、段５２Ｃと係合可能である。その後、筒部５５Ｂの外周面（より具体的には下面５５Ｄと筒部５５Ｂの上端部の中間付近）の数箇所を内側へ押圧してかしめ固定する（図３）。このときシリンダー５２の側面の変形は段５２Ｂ、５２Ｃよりも下方（シリンダー５２の開口側）のみに生じる。また、かしめ固定の際にシリンダー５２の側面が内側へ凹んで変形する可能性があるが、変形は段５２Ｂ、５２Ｃより下方に生じるので、段５２Ｂ、５２Ｃの上方に配置されているフランジ部５１Ａや低融点合金５３には何ら影響を及ぼさない。

また、段５２Ｂによりシリンダー５２の開口側の内径とフランジ５１Ａの外径には差があることから、この差よりもかしめ固定によるシリンダー５２の側面の変形量が少なければスプリンクラーヘッドＳＨの動作に支障をきたすことはない。

シリンダー５２とヒートコレクター５５は、それぞれ別体で形成して接続した構造としている。このためシリンダー５２には外力によって変形しない十分な強度を持たせる一方で、ヒートコレクター５５には外力によって変形することで衝撃を緩和させる作用を持たせることで、スプリンクラーヘッドＳＨの作動性能を確実なものとし且つ耐衝撃性能を高めている。また、ヒートコレクター５５の厚さ（板厚）はシリンダー５２の側面部の厚さ（板厚）よりも薄くなっている。したがってヒートコレクター５５の集熱効果が向上され、火災が発生してからスプリンクラーヘッドＳＨが作動するまでの時間を早めることができる。

ヒートコレクター５５は椀状をしていることから、ヒートコレクター５５の下面５５Ｄおよび側面から天井下面に沿って流れてくる水平方向の火災の熱気流をより多く吸収することができる（図１）。特にヒートコレクター５５の側面には複数の穴５５Ｃが形成されており、その中心軸Ｌ側（図３）にはシリンダー５２の段５２Ｂ，５２Ｃより底面側（図中上側）の側面が配置されている。したがって段５２Ｂ，５２Ｃより底面側の側面が穴５５Ｃによって露出され、火災時に穴５５Ｃを通過してヒートコレクター５５の中に流入してきた熱気流がシリンダー５２の段５２Ｂ，５２Ｃより底面側の側面にて直接熱を吸収して内部の低融点合金５３に熱を効率的に伝えることができる。

ヒートコレクター５５に外力が印加された場合、シリンダー５２はヒートコレクター５５によって覆い隠されているのでシリンダー５２に直接外力が作用することを防止できる。しかしながら、シリンダー５２とヒートコレクター５５が接続する段５２Ｂ，５２Ｃより開口側（図中下側）の側面が変形する可能性がある。これに対して、低融点合金５３およびプランジャー５１のフランジ部５１Ａは段５２Ｂ，５２Ｃよりも底面側（図中上側）に配置されているので、外力による変形のリスクを低減できる。また開口側の側面が変形しても段５２Ｂ，５２Ｃの底面側の部分が変形していなければスプリンクラーヘッドＳＨの作動に支障をきたすことはない。

ヒートコレクター５５の厚さはシリンダー５２の側面の厚さよりも薄く形成している。これによりヒートコレクター５５の熱収集効率が向上してシリンダー５２内の低融点合金５３の溶融を促進することができる。一方、スプリンクラーヘッドＳＨに外力が印加された場合には、ヒートコレクター５５が外力により変形することで衝撃を緩和するとともに、シリンダー５２は外力によって変形しない程度の強度を有しているのでスプリンクラーヘッドの作動信頼性を確保できる。特に、低融点合金５３およびプランジャー５１のフランジ部５１Ａが収容されている段５２Ｂよりも底面側の側面の厚さを開口側の側面の厚さよりも厚く形成することで作動信頼性をさらに高めることができる。

ヒートコレクター５５の下面５５Ｄはシリンダー５２の開口端よりも下方に配置されている。これにより、スプリンクラーヘッドＳＨの下方から外力が印加された場合に、外力によりヒートコレクター５５が変形することで衝撃を緩和させ、シリンダー５２やプランジャー５１へのダメージを抑えることができる。

〔キャップ５７〕
シリンダー５２の開口側の内周部にはキャップ５７が嵌め込まれる。キャップ５７はリング形状をしており中心部はフランジ部５１Ａ側に突出した筒部５７Ａが形成されている。筒部５７Ａの端面はフランジ部５１Ａの下面に近接または当接しており、筒部５７Ａの外周面とシリンダー５２の内周面との間には環状の空間５７Ｂが形成される。

この空間５７Ｂには、火災により低融点合金５３が溶融した際にシリンダー５２の内周部とフランジ部５１Ａの外周部の隙間からシリンダー５２の開口側に流出した低融点合金５３を収容させることができる。

キャップ５７はスプリンクラーヘッドの下側から外力が加わった際に、ヒートコレクター５５およびシリンダー５２、プランジャー５１の変形を防止する作用を有する。また、シリンダー５２内に異物が入るのを防止する作用がある。具体的にはシリンダー５２の内部に塵や腐食生成物の付着を防止する。

〔低融点合金５３〕
低融点合金５３はシリンダー５２に収容されリング状をしており、内径は穴５２Ａの内径と略等しい。低融点合金５３の下面にはプランジャー５１のフランジ部５１Ａの平面が当接しており、プランジャー５１の端５１Ｂが低融点合金５３と穴５２Ａを貫いて設置されている。このときフランジ部５１Ａの外周面は、シリンダー５２の段５２Ｂより底面側の内周部に近接して配置されている。

低融点合金５３は火災の熱で溶融してシリンダー５２の内周部とプランジャー５１のフランジ部５１Ａの外周部の隙間からシリンダー５２の開口側（下側）へ流出する。低融点合金５３には融点が約７０℃〜１４０℃の範囲にあるものが使用される。

〔断熱材５４〕
断熱材５４は、リング状をしており、シリンダー５２の外部底面（上面部）とボール保持機構６０の間に設置される。断熱材５４の中心穴には、シリンダー５２と低融点合金５３に挿通したプランジャー５１が挿通されている。断熱材５４とシリンダー５２の間には板状のヒートコレクター５６を設置している。ヒートコレクター５６によってシリンダー５２の底面側から低融点合金５３に熱を伝播することができる。

〔ボール保持機構６０〕
ボール保持機構６０は、ボール６１、スライダー６２、バランサー６３を有する。

〔ボール６１〕
ボール６１は、フレーム２の内フランジ２１と、スライダー６２、バランサー６３と係止して保持されている。本実施形態ではボール６１を８個設置している。

〔スライダー６２〕
スライダー６２は円盤状であり下面周縁に形成された斜面部６２Ａでボール６１を押圧している。ボール６１はスライダー６２と内フランジ２１との接触部によってスプリンクラーヘッドＳＨの中心側に付勢されている。バランサー６３は外周部に形成された斜面部６３Ａによりボール６１を支持しており、前述のスライダー６２の押圧力によってボール６１が中心側に動くのを阻止している。

スライダー６２は中心部に牝ネジ６２Ｂが形成されており、プランジャー５１の牡ネジ５１Ｃと螺合される。

〔バランサー６３〕
バランサー６３は円盤状をしており、前述の斜面部６３Ａによってボール６１が中心側へ動くことを阻止している。バランサー６３には中心部に穴６３Ｂが穿設されており、バランサー６３の穴６３Ｂにはプランジャー５１が挿通される。バランサー６３はプランジャー５１に沿って上下方向に移動可能となっている。

感熱部５０のプランジャー５１をバランサー６３の穴６３を挿通させてスライダー６２の牝ネジ６２Ｂと牡ネジ５１Ｃを螺合させると、スライダー６２の斜面部６２Ａとバランサー６３の斜面部６３Ａによりボール６１が外側へ押し出されるのでフレーム２の内フランジ２１にボール６１を係止することができる。

火災時には感熱部５０の低融点合金５３が溶融してシリンダー５２の空間５７Ｂに流出することでバランサー６３がシリンダー５２側に移動可能になる。ボール６１はスライダー６２によって付勢されており、ボール６１がバランサー６３の斜面部６３Ａを押圧する。この押圧力によりバランサー６３はシリンダー５２側に移動してボール６１が内側へ移動する。これによりボール６１とフレーム２の内フランジ２１との係合が解除され、ボール保持機構６０は感熱部５０とともに脱落する。

〔皿バネ７０〕
ボール保持機構６０と弁体３の間には、「バネ部材」としての皿バネ７０と「ピン状の押圧部材」としてのセットピン８０が設けられる。皿バネ７０の外周縁はボール保持機構６０のスライダー６２の上面に載置される。中心穴にはセットピン８０が挿通され、セットピン８０の頭部８１が弁体３０の凹部３２に挿通され弁体３０を弁座１６側に押圧する。

皿バネ７０は、少なくとも無負荷の状態で外周縁に対して内周縁が上方に突出する傘状で且つ中央部に孔のある環状に形成されている（図５）。この皿バネ７０は、内周縁においてセットピン８０と係止することで弁体３０を弁座１６側に付勢しているとともに外周縁においてスライダー６２を図中下方へ付勢している。

〔セットピン８０〕
セットピン８０は、弁体３０側が頭部８１（押圧部）となっており、ボール保持機構６０側が頭部８１の外径よりも小径である脚部８２（挿入部分）となっている。頭部８１は弁体３０の凹部３２（押圧受け部）に挿入されている。頭部８１の外径は凹部３２の内径よりも僅かに小径となっており、頭部８１の先端（当接面）は球面形状をしている。

脚部８２は棒状であり、感熱分解部５の中心軸に沿うプランジャー５１の筒内に固定せずに挿通されている。したがって脚部８２の外径はプランジャー５１の内周径よりも小さい。脚部８２の先端部は先細りのテーパー部８２Ａとなっており、感熱分解部５が分解作動するときにプランジャー５１の内周部と脚部８２の先端が干渉することを防止している。

頭部８１と脚部８２の間には段部８３が形成されている。段部８３の外径は皿バネ７０の中心穴径よりも僅かに小径であり、段部８３には皿バネ７０が挿通される。段部８３と頭部８１の間の平面８４（係止部）には皿バネ７０の内周縁が当接しており、皿バネ７０の荷重（弾発力）は平面８４を介して頭部８１から弁体３０に付与される。

〔スプリンクラーヘッドＳＨの動作〕
続いて本実施形態のスプリンクラーヘッドＳＨの動作について図２を参照して説明する。

図２（ａ）に示すようにスプリンクラーヘッドＳＨは図示しない給水配管に接続されており、ノズル１１内は充水状態にある。弁体３とボール保持機構６０の間に設置された皿バネ７０は、セットピン８０の頭部８１を介して弁体３０を弁座１６側に付勢しているとともにスライダー６２を図中下方へ付勢している。

火災が発生すると火災の熱気流をヒートコレクター５５、５６が吸収してシリンダー５２内の低融点合金５３に熱を伝える。これにより低融点合金５３は溶融してシリンダー５２の内周部とプランジャー５１のフランジ部５１Ａの外周部の隙間からシリンダー５２の開口側の空間５７Ｂへ流出する。低融点合金５３が流出することでバランサー６３はシリンダー５２側に移動可能になる。

ボール６１には皿バネ７０によって付勢されたスライダー６２と内フランジ２１との接触部によりスプリンクラーヘッドＳＨの中心側へ移動する力が作用していることから、ボール６１はバランサー６３の斜面部６３Ａを押圧する。この押圧力によりバランサー６３はシリンダー５２側（図中下方）に移動してボール６１が内側へ移動する（図２（ｂ）参照）。これによりボール６１とフレーム２の内フランジ２１との係合が解除され、ボール保持機構６０は感熱部５０とともに脱落する（図２（ｃ）参照）。

ボール６１が中心側への移動を開始して感熱分解部５（ボール保持機構６０）が脱落するまでの間、皿バネ７０に係止して付勢されているセットピン８０が弁体３０を弁座１６側に押圧しており、弁体３０の閉止状態を維持している。
即ち、感熱分解部５（ボール保持機構６０）を脱落させるために最低限必要とされる低融点合金５３の溶融によるバランサー６３の変位量（低融点合金５３の高さ）よりも無負荷状態の皿バネ７０の高さ（外周縁と内周縁の高低差）の方が大きく設定されているため、皿バネ７０が無負荷状態に復元してボール保持機構６０が脱落するまでの間、皿バネ７０がセットピン８０を押圧し続けて弁体３０の閉止状態を維持している。
そして、図２（ｂ）に示すように感熱分解部５（ボール保持機構６０）が傾きながら動作した場合、皿バネ７０およびセットピン８０も傾いてしまうが、このような傾いた状態となってもセットピン８０の頭部８１が球面形状をしているのでセットピン８０と係合している皿バネ７０の荷重を頭部８１を介して弁体３０に均一に付与することができることから、感熱分解部５（ボール保持機構６０）が脱落するまでの間、弁体３０の閉止状態を維持することができる。

また、感熱分解部５（ボール保持機構６０）が傾くことでセットピン８０の脚部８２の先端が、プランジャー５１の内周部と干渉してスムーズに抜けないおそれがあるが、テーパー部８２Ａを設けたことによりこれを防止してボール保持機構６０が脱落するまでの動作をスムーズに行うことができる。

ボール保持部６０の脱落に続き、皿バネ７０、セットピン８０も脱落する。そして弁体３０も弁座１６から離れて降下しノズル１１内の水が放出される。またコイルバネ４４によって付勢されていたガイドリング４３が下方に移動してフレーム２の内フランジ２１に係止される。弁体３０の降下とともに弁体３０に接続しているデフレクター４１、ピン４２も下方に移動するが、ピン４２のフランジ４２Ａがガイドリング４３に係止されると、その場でデフレクター４１が吊るされた状態に維持される。

ノズルから放出された水は、吊された状態の弁体３０およびデフレクター４１に衝突して四方へ散布され、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ＳＨは火災を感知して消火する。

〔実施形態の変形例〕
前記実施形態では「押圧受け部」として弁体３の裏面に凹部３２を設けその底面を平面形状とし、「押圧部」としてセットピン８０の頭部８１を球面形状とする例を示したが、以下のように変形して実施することが可能である。

（１）前記実施形態とは逆に、凹部３２の底面を下向きに突出する球面形状とし、頭部８１を平面形状とする変形例。

（２）凹部３２の底面を平面形状とし、頭部８１を先端が平面となる円柱形状、多角柱形状、円錐台形状、又は多角錐台形状とする変形例。
但し、セットピン８０が傾斜した場合の凹部３２への接触状態について、それらの頭部８１を非球面状とする変形例と前記実施形態と比較すると、前記実施形態の方が優れた特徴を有する。即ち、頭部８１を非球面状とする場合、セットピン８０が傾斜すると頭部８１の先端の角部が凹部３２の底面と接触する。したがって凹部３２の中心から離れた位置で弁体３に皿バネ７０の弾発力を付与することになり、弁体３の閉止力が不安定となる。
これに対して、頭部８１を球面形状とする前記実施形態では、セットピン８０が傾斜した場合でも、球面形状の頭部８１が凹部３２の底面を転がる。このため、セットピン８０が傾斜せず真っ直ぐに凹部３２の底面に突き当たる正規の当接位置に近い位置で頭部８１を凹部３２の底面に接触させて皿バネ７０の弾発力を付与することができ、確実に弁体３への閉止力を付与することができる。

（３）凹部３２の底面を平面形状ではなくすり鉢状、球面状に凹む凹面とし、頭部８１を球面形状とする変形例。

（４）凹部３２を凹む球面形状とし、頭部８１の先端面を凹む球面形状とするとともにその先端面と球面形状の凹部３２との間にセットピン８０とともに「押圧部材」を構成する球体を設ける変形例。

１ 本体
２ フレーム
３ 弁体
４ 散水部
５ 感熱分解部
１１ ノズル
３２ 凹部（押圧受け部）
３３ 筒部
４１ デフレクター
４２ ピン
４３ ガイドリング
５０ 感熱部
５１ プランジャー
５２ シリンダー
５３ 低融点合金
５４ 断熱材
５５、５６ ヒートコレクター
５７ キャップ
６０ ボール保持機構
６１ ボール
６２ スライダー
６３ バランサー
７０ 皿バネ（バネ部材）
８０ セットピン（ピン状の押圧部材）
８１ 頭部（押圧部、当接面）
８２ 脚部
８２Ａ テーパー部
８３ 段部
８４ 平面（係止部）

Claims (6)

1. 消火液を放出するノズルを有する本体と、
   ノズルの出口を閉塞する弁体と、
   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、
   弁体にノズルの出口を閉塞する力を付与するバネ部材とを備えるスプリンクラーヘッドにおいて、
   バネ部材との係止部を有しており、バネ部材の弾発力を受けて弁体を閉止方向に付勢するピン状の押圧部材を備えることを特徴とするスプリンクラーヘッド。
2. 押圧部材の押圧部又は押圧部材の付勢を受ける弁体の押圧受け部かの少なくとも何れかが球面状の当接面である請求項１記載のスプリンクラーヘッド。
3. 弁体が押圧受け部として、押圧部材の押圧部を差し込む凹部を有する請求項１又は請求項２記載のスプリンクラーヘッド。
4. 感熱分解部がピン状の押圧部材を感熱分解部の中心軸に沿って保持する保持孔を有する請求項１〜請求項３何れか１項記載のスプリンクラーヘッド。
5. 保持孔に挿入する押圧部材の挿入部分がテーパー形状である請求項４記載のスプリンクラーヘッド。
6. バネ部材は、外周縁に対して内周縁が弁体側に突出しており、該内周縁が押圧部材の係止部と係止する環状の皿バネである請求項１〜請求項５何れか１項記載のスプリンクラーヘッド。

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