JP2015085018A - スプリンクラーヘッド - Google Patents

Abstract

【課題】トリガー機構の初期動作を迅速に行い、かつ弁体の開弁時にコイルばねの付勢力を十分に得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本体１０内の吐水口１５を閉止する弁体２とスプリンクラーヘッド本体１０との間に縮装したコイルばね３８の付勢力によって弁体２の開弁を許容するトリガー機構４に、弁体２に当接して開弁動作を規制するスライダー４２と、温度ヒューズ４７を介してスライダー４２に支持したバランサー用プレート４３と、フレーム１１下端の環状段部２０に対しバランサー用プレート４３を介してスライダー４２を温度ヒューズ４７の未溶出時に係止する係止部材４４とを設ける。弁体２の下面とスライダー４２との間に縮装した皿ばね３９を、温度ヒューズ４７が溶出し始めた際にコイルばね３８よりも先に復元させ、係止部材４４によるスライダー４２の係止状態を積極的に解除させる。【選択図】図１

Description

本発明は、例えば高層ビルなどの各フロアの天井部分に設置される自動消火設備であるスプリンクラー消火設備において、各階に敷設された消火配水管の末端に接続されるスプリンクラーヘッドの改良に関する。

一般に、この種のスプリンクラーヘッドとしては、消火配水管に接続されるスプリンクラーヘッド筐体と、このスプリンクラーヘッド筐体内に設けた吐水口にシールリングを介して摺動自在に相嵌され、当該吐水口を下方から閉止する弁体と、スプリンクラーヘッド筐体と弁体との間に縮装され、シールリングの摺動抵抗に抗して吐水口を開くように弁体を下方へ付勢するコイルばねと、弁体の下端に接離可能に当接し、火災に起因する高温を検出したときに弁体の下端から離脱してコイルばねの付勢力による前記弁体の開弁を許容するトリガー機構とを具備したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

トリガー機構は、スプリンクラーヘッド筐体内に設けられ、かつ弁体の下面に対し離接可能に当接した状態で弁体の開弁を規制する規制部材と、火災に起因する高温時に溶出して体積が減少する固形の温度ヒューズを介して規制部材に対し下方へ移動可能に支持された支持部材と、スプリンクラーヘッド筐体の下端を縮径させた環状段部に対し支持部材を介して規制部材を温度ヒューズの未溶出時に係止する係止部材とを備えている。

そして、弁体の開弁を許容するトリガー機構の動作は、火災に起因する高温を感熱した際に溶出する温度ヒューズの体積減少に伴って支持部材が規制部材に対し下方へ移動することで開始され、係止部材によるスプリンクラーヘッド筐体下端の環状段部に対する支持部材を介した規制部材の係止状態を解消して当該係止部材を弁体の下端より下方へ離脱させている。

この場合、規制部材に対し温度ヒューズを介して支持される支持部材には、コイルばねの付勢力が、弁体、規制部材及び係止部材を介して作用している。このため、温度ヒューズの溶出がコイルばねの付勢力によって助長され、火災に起因する高温を感熱した際に支持部材が規制部材に対し速やかに下方へ移動して、係止部材によるスプリンクラーヘッド筐体下端の環状段部に対する支持部材を介した規制部材の係止状態がいち早く解消され、規制部材を弁体の下端から離脱させるトリガー機構の初期動作が円滑に行われるようになっている。

特開平８−３０８９５３号

ところで、消火配管内に滞留する消火用水中に含まれるゴミなどの不純物や溶存している鉱物質などの異物がシールリングの摺動面や弁体の弁座面に長期の間に沈着すると、弁体の摺動抵抗が増大することがある。その場合、コイルばねの付勢力は、シールリングの摺動面や弁座面に沈着する消火用水中の不純物や異物による弁体の摺動抵抗の増大を考慮して設定されてはいるものの、規制部材を介して支持部材を下方へ移動させる際に用いられると、弁体の摺動動作に必要な付勢力が不足するおそれがあり、その対策が切望されていた。

一方、係止部材によるスプリンクラーヘッド筐体下端の環状段部に対する支持部材を介した規制部材の係止状態においても、その部材同士の当たり面が、長期の間に付着する不純物や異物又は塵埃などによって固着してしまうおそれがある。そのため、トリガー機構の初期動作を円滑に行う上で、支持部材を規制部材に対し速やかに下方へ移動させる際にきっかけとなる付勢力が必要であることは明白であった。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、支持部材を速やかに下方へ移動させる際にきっかけとなる付勢力を得てトリガー機構の初期動作を迅速に行うことができるとともに、弁体の円滑な摺動動作に必要なコイルばねの付勢力を十分に得ることができるスプリンクラーヘッドを提供することにある。

前記目的を達成するため、本発明では、消火配水管に接続されるスプリンクラーヘッド筐体と、このスプリンクラーヘッド筐体内の吐水口にシールリングを介して摺動自在に相嵌され、当該吐水口を下方から閉止する弁体と、前記スプリンクラーヘッド筐体と前記弁体との間に縮装され、前記シールリングの摺動抵抗に抗して前記吐水口を開くように前記弁体を下方へ付勢するコイルばねと、このコイルばねの付勢力に抗して前記弁体の下端に接離可能に当接し、火災に起因する高温を感熱した際に前記弁体の下端から離脱して前記コイルばねの付勢力による前記弁体の開弁を許容するトリガー機構とを具備し、前記トリガー機構は、前記スプリンクラーヘッド筐体内に設けられ、かつ前記弁体の下面に対し離接可能に当接した状態で前記弁体の開弁動作を規制する規制部材と、火災に起因する高温を感熱した際に溶出して体積が減少する固形の温度ヒューズを介して前記規制部材に対し下方へ移動可能に支持された支持部材と、前記スプリンクラーヘッド筐体の下端を縮径させた環状段部に対し前記支持部材を介して前記規制部材を前記温度ヒューズの未溶出時（平常時）に係止する係止部材とを備えたスプリンクラーヘッドを前提とする。そして、前記弁体の下面と前記規制部材との間に、前記コイルばねよりもばね定数が大きい付勢手段を縮装し、前記付勢手段を、前記温度ヒューズが溶出し始めた際に前記コイルばねよりも先に復元させ、前記係止部材による、前記環状段部に対する前記支持部材を介した前記規制部材の係止状態を、積極的に解除させることを特徴としている。

また、前記付勢手段として、皿ばねを適用することが好ましい。

以上、要するに、弁体の下面と規制部材との間にコイルばねよりもばね定数が大きい付勢手段を縮装し、この付勢手段を、温度ヒューズが溶出し始めた際にコイルばねよりも先に復元させ、係止部材による、環状段部に対する支持部材を介した規制部材の係止状態を、積極的に解除させることで、規制部材に対し温度ヒューズを介して支持される支持部材には、コイルばねの付勢力は作用せず、これよりもばね定数が大きい付勢手段の付勢力が、弁体、規制部材及び係止部材を介して作用している。このため、係止部材による環状段部に対する支持部材を介した規制部材の係止状態において、その部材同士の当たり面が長期の間に付着する不純物や異物又は塵埃などによって固着していても、火災に起因する高温を感熱した際に支持部材が規制部材に対し速やかに下方へ移動する際のきっかけとなる付勢力が付勢手段により得られて、係止部材による環状段部に対する支持部材を介した規制部材の係止状態がいち早く解消され、規制部材が離脱して弁体の開弁を許容するトリガー機構の動作が円滑に行われることになる。
これにより、コイルばねよりもばね定数が大きい付勢手段の付勢力によってトリガー機構の初期動作を迅速に行うことができる。その上、付勢手段の復元後にこれよりもばね定数が小さいコイルばねが復元するので、支持部材を下方へ移動させる際にコイルばねの付勢力が用いられることがなく、弁体の円滑な摺動動作に必要なコイルばねの付勢力を十分に得ることができる。
しかも、平常時（火災に起因する高温を感熱しない時）に付勢手段の付勢力が弁体にも作用することで、弁体が弁座面に対し強固に押圧されて消火用水の浸入を効果的に遮断し、消火用水中の不純物や異物の弁座面に対する沈着が可及的に抑制されて、消火用水中の不純物や異物による弁体の摺動抵抗の増大を抑えることができる。

また、付勢手段として皿ばねを適用することで、付勢手段を設けるに当たって設置スペースのコンパクト化が図れ、コンパクトでかつ強力な付勢手段を提供することができる。

本発明の第１の実施の形態に係るスプリンクラーヘッドの縦断側面図である。 図１のスプリンクラーヘッドの皿ばね付近の拡大図である。 図１のスプリンクラーヘッドの皿ばね付近を外側方から見た側面図である。 図１のスプリンクラーヘッドのＡ−Ａ線における断面図である。 図４の皿ばねの平面図である。 図５のＢ−Ｂ線における断面図である。 図１のスプリンクラーヘッドのトリガー機構の初期動作の状態を示す縦断面図である。 図１のスプリンクラーヘッドのトリガー機構の係止部材による係止が解除された状態を示す縦断面図である。 図１のスプリンクラーヘッドの弁体の開弁動作完了状態を示す縦断面図である。 本発明の第２の実施の形態に係るスプリンクラーヘッドの縦断側面図である。 図１０のスプリンクラーヘッドの皿ばね付近の拡大図である。 図１０のスプリンクラーヘッドの皿ばね付近を外側方から見た側面図である。 図１０のスプリンクラーヘッドのＣ−Ｃ線における断面図である。 図１３の皿ばねの平面図である。 図１４のＤ−Ｄ線における断面図である。 本発明の第３の実施の形態に係るスプリンクラーヘッドの縦断側面図である。 図１６のスプリンクラーヘッドの皿ばね付近の拡大図である。 図１６のスプリンクラーヘッドの皿ばね付近を外側方から見た側面図である。 図１６のスプリンクラーヘッドのＥ−Ｅ線における断面図である。 図１９の皿ばねの平面図である。 図２０のＦ−Ｆ線における断面図である。 本発明の第４の実施の形態に係るスプリンクラーヘッドの縦断側面図である。 図２２のスプリンクラーヘッドの皿ばね付近の拡大図である。 図２２のスプリンクラーヘッドの皿ばね付近を外側方から見た側面図である。 図２２のスプリンクラーヘッドのＧ−Ｇ線における断面図である。 図２５の皿ばねの平面図である。 図２６のＨ−Ｈ線における断面図である。

以下、本発明の実施の形態に係るスプリンクラーヘッドを図面に基づいて説明する。

図１は本発明の第１の実施の形態に係るスプリンクラーヘッドの縦断側面図を示している。図１において、１はスプリンクラーヘッドであって、このスプリンクラーヘッド１は、図示しない天井内に敷設された消火配水管（図示せず）から分岐する枝管Ｗの末端にそれぞれ取り付けられ、後述するスプリンクラーヘッド本体１０の吐水口１５に消火配水管の枝管Ｗからの圧力水（消火用水）が供給されるように接続されている。

スプリンクラーヘッド１は、略円筒形に形成されたスプリンクラーヘッド本体１０と、このスプリンクラーヘッド本体１０の下側に取り付けられた略円筒形状のフレーム１１とを備え、これらによって、スプリンクラーヘッド筐体が構成されている。スプリンクラーヘッド本体１０は、その内周面に枝管Ｗと連通する流路を有し、この流路の下端に吐水口１５を開口させている。このスプリンクラーヘッド本体１０の上部には、枝管Ｗの末端に螺着される接続用の雄ねじ部１２が外周面上に設けられている。また、スプリンクラーヘッド本体１０には、吐水口１５の周壁の下面より当該周壁と同心円上に上方へ凹設された環状溝１９が設けられ、この環状溝１９を挟んで互いに同心円状の内周側部分１３と環状の外周側部分１４とが設けられている。また、外周側部分１４は、六角形状に形成されたレンチ係合部１６を外周面に有しているとともに、フレーム１１の上端部に形成された雄ねじ部１７に螺合する雌ねじ部１８を内周面に有し、フレーム１１の上端部を外冠している。また、フレーム１１の下端には、内周面を縮径させた環状段部２０が設けられている。

また、スプリンクラーヘッド１は、平常時にスプリンクラーヘッド本体１０内の吐水口１５の内周面にシールリング２１を介して摺動自在に相嵌されて当該吐水口１５を閉止する弁体２を備えている。この弁体２は、吐水口１５の内周面に摺接する円柱状の弁体部分２２と、この弁体部分２２の上面の中心付近より上方へ一体的に突設された突出部分２３と、弁体部分２２の下面の内径側よりそれと同心円上に下方へ一体的に突設された円筒状のボス部分２４とを備えている。弁体部分２２の外周面上には、シールリング２１をスプリンクラーヘッド本体１０下部の内周面に形成された段差状の弁座部分２５の内周面に当接させるように収容する環状凹部２６が設けられている。突出部分２３は、弾頭状に膨出し、基端部が弁体部分２２の上面に対し括れた状態でなだらかに連結されている。ボス部分２４の内周面には雌ねじ部２７が設けられ、この雌ねじ部２７には、後述するコイルばね３８を装着するための装着ボルト２８が下方から螺着されている。この場合、弁体２には消火配水管から枝管Ｗを介して常時一定の水圧が作用している。

弁体２の下方には、弁体２が開弁して吐水口１５を開いた際に下降する弁体２を吊持する吊持部材３１が設けられている。この吊持部材３１は、下降してきた弁体２を収納する弁体収納部３２を下部に備えている。この弁体収納部３２には、複数の支持アーム３３が上方に延出されている。この支持アーム３３の上端部分には、弁体２の開弁時にフレーム１１下端の環状段部２０に掛止される大きさのリング３５が取り付けられている。このリング３５は、弁体２の閉弁時にスプリンクラーヘッド本体１０の環状溝１９の底部に収容されている。また、吊持部材３１は、吐水口１５から放出される消火用水を拡散して放水するデフレクターとしての機能を備えている。更に、弁体収納部３２の周縁部分には、吐水口５から放出される消火用水を拡散して放水させるフィン状の突起３６が略等間隔に設けられている。また、弁体収納部３２の周縁部分には、リング部材３２１が取り付けられている。

また、吊持部材３１の下側には、弁体２の開弁時に吊持部材３１の下端部分をフレーム１１の環状段部２０に引っ掛けることなく下方へガイドするガイド部材３７が取り付けられている。このガイド部材３７と装着ボルト２８の頭部との間には、後述するトリガー機構４の動作時にシールリング２１の摺動抵抗に打ち勝つ付勢力によって弁体２を開弁させる円錐状のコイルばね３８が縮装されている。このコイルばね３８は、平常時にガイド部材３７を介して弁体収納部３２を上方へ付勢し、その周縁部分のリング部材３２１を内周側部分１３の下面に押圧することで、吊持部材３１及びガイド部材３７の位置を安定させた状態で、弁体２に対し装着ボルト２８を介して付勢力を作用している。また、ガイド部材３７は、弁体収納部３２の下面に対し凹凸嵌合されて周方向への回転を規制している。

また、スプリンクラーヘッド１は、火災に起因する高温を検出したときに吐水口１５を開くように弁体２を開弁させるトリガー機構４を備えている。トリガー機構４は、上端部に固着したナット部材４０が弁体２に対し装着ボルト２８を介して当接する支持ピン４１と、ナット部材４０の下面に当接して支持ピン４１が中心を貫通し、当該支持ピン４１に対し上方移動が不可に取り付けられた規制部材としての円盤状のスライダー４２と、スライダー４２の下方において対峙し、中心を貫通する支持ピン４１に摺動可能に支持されたバランサー用プレート４３と、平常時にフレーム１１下端の環状段部２０に対しバランサー用プレート４３を介してスライダー４２が脱落しないように係止する複数のボールからなる係止部材４４と、バランサー用プレート４３の下端と支持ピン４１の下端との間に設けられた感熱作動部４５とを備えている。感熱作動部４５には、火災に起因する高温を検出した際に溶出して体積が減少する固形の温度ヒューズ４７が収容されている。支持ピン４１の上端は、ナット部材４０よりも上方へ突出し、装着ボルト２８の頭頂面（図１では下面）に凹設された凹部２８１に遊嵌状態で挿通されている。

スライダー４２は、弁体２の下面に対しナット部材４０及び装着ボルト２８を介して離接可能に当接することで、平常時の弁体２の開弁動作を規制する規制部材としての機能を有している。スライダー４２の外径側縁部には、係止部材４４に対しそれぞれ上方から当接するように上方へ膨出させた膨出部４２１が周方向等間隔置きに設けられ、この膨出部４２１の下面を通って中心側への係止部材４４の移動を可能にしている。また、バランサー用プレート４３は、温度ヒューズ４７を介してスライダー４２に対し支持ピン４１に沿って下方へ移動可能に支持された支持部材としての機能を有している。そして、係止部材４４は、温度ヒューズ４７の溶出によって、フレーム１１下端の環状段部２０に対するバランサー用プレート４３を介したスライダー４２の係止状態を解除してスライダー４２及びバランサー用プレート４３の下方への移動を許容している。

感熱作動部４５は、バランサー用プレート４３の下端に断熱材４６を介して取り付けられて下方へ延びる略円筒形状のプレート側フランジ４５１と、支持ピン４１の下端に内周面が螺着されて下方へ延びる略円筒形状のピン側フランジ４５２とを備えている。プレート側フランジ４５１は、断熱材４６の下面に沿って半径方向外方へ延びる延設部４５４と、この延設部４５４の外端より下方へ延びる下側環部４５５とを備えている。この下側環部４５５の下端には、その下端より半径方向外方へ拡径された感熱板４５６が一体的に設けられている。また、ピン側フランジ４５２は、支持ピン４１の下端部に螺着されて下方へ延びる環部４５７と、この環部４５７の下端より半径方向外方へ屈曲させた屈曲部４５８を備えている。この屈曲部４５８の先端（外方端）は、プレート側フランジ４５１の下側環部４５５の内周面の中途部に対し近接している。そして、温度ヒューズ４７は、プレート側フランジ４５１の延設部４５４及び下側環部４５５とピン側フランジ４５２の環部４５７及び屈曲部４５８とで囲まれた空間４５９に収容されている。この温度ヒューズ４７は、火災に起因する高温の感熱時、つまり火災に起因する高温が感熱板４５６を介してプレート側フランジ４５１に伝達された際に、屈曲部４５８の先端と下側環部４５５の内周面の中途部との間の隙間を介して溶出し、体積が減少する。

このようにトリガー機構４を構成することで、バランサー用プレート４３は、平常時に、フレーム１１下端の環状段部２０に対しスライダー４２と共に係止部材４４によって係止された状態で、断熱材４６、プレート側フランジ４５１、温度ヒューズ４７及びピン側フランジ４５２を介してスライダー４２の支持ピン４１に固定されている。このとき、コイルばね３８は、装着ボルト２８が支持ピン４１のナット部材４０に当接しているためにガイド部材３７との間で収縮している。

図２はスプリンクラーヘッド１の皿ばね付近の拡大図、図３はスプリンクラーヘッド１の皿ばね付近を外側方から見た側面図、図４は図１のスプリンクラーヘッド１のＡ−Ａ線における断面図、図５は皿ばねの平面図、図６は図５のＢ−Ｂ線における断面図をそれぞれ示している。

図２〜図６において、装着ボルト２８の頭頂面と支持ピン４１のナット部材４０との間には、コイルばね３８よりもばね定数が大きい付勢手段としての皿ばね３９が縮装されている。この皿ばね３９は、装着ボルト２８の頭頂面の外径とほぼ同じ外径に形成され、弁体２の下面及びスライダー４２の各膨出部４２１よりも内側の内径側縁部に対して付勢力を付与している。そして、皿ばね３９は、温度ヒューズ４７が溶出し始めた際にコイルばね３８よりも先に復元してスライダー４２及び係止部材４４を介してバランサー用プレート４３を下方へ押し下げ、係止部材４４による、フレーム１１下端の環状段部２０に対するバランサー用プレート４３を介したスライダー４２の係止状態を、積極的に解除させている。また、装着ボルト２８には、その頭頂面の内径側より膨出するボス部２８２が設けられている。このボス部２８２は、圧縮時の皿ばね３９の厚みと略一致する高さに設定され、皿ばね３９の位置決めに供される。この場合、皿ばね３９は、その復元時に自身の厚みと略半分のストローク長に復元する。

次に、スプリンクラーヘッド１の火災時の動作を説明する。

図７はスプリンクラーヘッドのトリガー機構の初期動作の状態を示す縦断面図、図８はスプリンクラーヘッドのトリガー機構の係止部材による係止が解除された状態を示す縦断面図、図９はスプリンクラーヘッドの弁体の開弁動作完了状態を示す縦断面図をそれぞれ示している。

先ず、火災が発生し、この火災に起因する高温を感熱、つまり熱気や炎による熱が感熱板４５６を介してプレート側フランジ４５１に伝達されると、図７に示すように、空間４５９内の温度ヒューズ４７は、屈曲部４５８の先端と下側環部４５５の内周面の中途部との間の隙間を介して溶出し、体積が減少し始める。

このとき、装着ボルト２８の頭頂面と支持ピン４１のナット部材４０との間の皿ばね３９が、コイルばね３８よりも先に復元し、この皿ばね３９の復元に伴いスライダー４２及び係止部材４４を介してバランサー用プレート４３を下方へ速やかに押し下げる。このように、バランサー用プレート４３を速やかに下方へ移動させる際のきっかけとなる付勢力が皿ばね３９により得られることになり、この皿ばね３９の付勢力によって係止部材４４に分力が作用し、この分力によって係止部材４４がフレーム１１の内壁から離れ始めることで、係止部材４４による環状段部２０に対するバランサー用プレート４３を介したスライダー４２の係止状態がいち早く解消される。

次いで、図８に示すように、温度ヒューズ４７のさらなる体積減少に伴い、バランサー用プレート４３が下方へさらに下降して、係止部材４４による、フレーム１１下端の環状段部２０に対するバランサー用プレート４３を介したスライダー４２の係止状態を、積極的に解除し、係止部材４４がフレーム１１下端の環状段部２０から離脱して、弁体２の開弁を許容するトリガー機構４の初期動作が円滑に行われることになる。このとき、コイルばね３８が復元し始め、弁体２の開弁動作を開始する。

その後、コイルばね３８の復元が完了して弁体２の開弁動作を終えると、図９に示すように、吐水口１５からの消火用水の水圧により弁体２が、フレーム１１下端の環状段部２０に掛止されたリング３５に吊持部材３１を介して吊持された状態で、消火用水を衝突させて四方に拡散し、消火動作を開始する。

したがって、本実施の形態では、装着ボルト２８を介した弁体２の下面と、ナット部材４０を介したスライダー４２との間に、コイルばね３８よりもばね定数が大きい皿ばね３９を縮装し、この皿ばね３９を、温度ヒューズ４７が溶出し始めた際にコイルばね３８よりも先に復元させ、係止部材４４による、環状段部２０に対するバランサー用プレート４３を介したスライダー４２の係止状態を、積極的に解除させているので、スライダー４２に対し温度ヒューズ４７を介して支持されるバランサー用プレート４３には、コイルばね３８の付勢力は作用せず、これよりもばね定数が大きい皿ばね３９の付勢力が、弁体２、スライダー４２及び係止部材４４を介して作用している。このため、係止部材４４による環状段部２０に対するバランサー用プレート４３を介したスライダー４２の係止状態において、その部材２０，４２〜４４同士の当たり面が長期の間に付着する不純物や異物又は塵埃などによって固着していても、火災に起因する高温を感熱した際にバランサー用プレート４３がスライダー４２に対し速やかに下方へ移動する際のきっかけとなる付勢力が皿ばね３９により得られて、係止部材４４による、環状段部２０に対するバランサー用プレート４３を介したスライダー４２の係止状態が、いち早く解消され、スライダー４２が離脱して弁体２の開弁を許容するトリガー機構４の動作が円滑に行われることになる。

これにより、コイルばね３８よりもばね定数が大きい皿ばね３９の付勢力によってトリガー機構４の初期動作を迅速に行うことができる。その上、皿ばね３９の復元後にこれよりもばね定数が小さいコイルばね３８が復元するので、バランサー用プレート４３を下方へ移動させる際にコイルばね３８の付勢力が用いられることがなく、弁体２の円滑な摺動動作に必要なコイルばね３８の付勢力を十分に得ることができる。

しかも、平常時（火災に起因する高温を感熱しない時）に皿ばね３９の付勢力が装着ボルト２８を介して弁体２にも作用しているので、弁体２が弁座部分２５の段差面に対し強固に押圧されて弁座部分２５への消火用水の浸入を効果的に遮断し、消火用水中の不純物や異物の弁座部分２５に対する沈着が可及的に抑制されて、消火用水中の不純物や異物による弁体２の摺動抵抗の増大を抑えることができる。

また、装着ボルト２８を介した弁体２の下面とナット部材４０を介したスライダー４２との間に付勢手段としての皿ばね３９を設けることで、付勢手段の設置スペースのコンパクト化が図れ、コンパクトでかつ強力な付勢手段を提供することができる。

次に、本発明の第２の実施の形態を図１０〜図１５に基づいて説明する。

この実施の形態では、皿ばねの構成を変更している。図１０は本発明の第２の実施の形態に係るスプリンクラーヘッド１の縦断側面図、図１１はスプリンクラーヘッド１の皿ばね付近の拡大図、図１２はスプリンクラーヘッド１の皿ばね付近を外側方から見た側面図、図１３は図１０のスプリンクラーヘッド１のＣ−Ｃ線における断面図、図１４は皿ばねの平面図、図１５は図１４のＤ−Ｄ線における断面図をそれぞれ示している。なお、皿ばねを除くその他の構成は、前記第１の実施の形態と同じであり、同一部分については、同じ符号を付して、その詳細な説明は省略する。

すなわち、本実施の形態では、図１０〜図１５に示すように、装着ボルト２８の頭頂面とスライダー４２の各膨出部４２１の外端部との間には、コイルばね３８よりもばね定数が大きい付勢手段としての皿ばね５１が縮装されている。この皿ばね５１は、ナット部材４０の外径よりも大きくスライダー４２の外径に近い大径に形成され、復元時に装着ボルト２８の頭頂面とスライダー４２の各膨出部４２１の外端部との間で復元する。この場合、皿ばね５１は、その復元時に自身の厚みと略同等分のストローク長に復元する。

したがって、本実施の形態では、装着ボルト２８の頭頂面とスライダー４２の各膨出部４２１の外端部との間に縮装した皿ばね５１がスライダー４２の外径に近い大径に形成されているので、火災に起因する高温を感熱した際にバランサー用プレート４３がスライダー４２に対し速やかに下方へ移動する際のきっかけとなる付勢力が得られるのはもちろんのこと、復元時に自身の厚みと略同等分のストローク長に皿ばね５１を復元させ、バランサー用プレート４３をさらに下方へ付勢して温度ヒューズ４７の溶出を促進することでトリガー機構４の初期動作をより迅速に行うことができる。

次に、本発明の第３の実施の形態を図１６〜図２１に基づいて説明する。

この実施の形態では、皿ばねの構成を変更している。図１６は本発明の第３の実施の形態に係るスプリンクラーヘッド１の縦断側面図、図１７はスプリンクラーヘッド１の皿ばね付近の拡大図、図１８はスプリンクラーヘッド１の皿ばね付近を外側方から見た側面図、図１９はスプリンクラーヘッド１のＥ−Ｅ線における断面図、図２０は皿ばねの平面図、図２１は図２０のＦ−Ｆ線における断面図をそれぞれ示している。なお、皿ばねを除くその他の構成は、前記第１の実施の形態と同じであり、同一部分については、同じ符号を付して、その詳細な説明は省略する。

すなわち、本実施の形態では、図１６〜図２１に示すように、装着ボルト２８の頭頂面とスライダー４２の各膨出部４２１の外端部との間には、コイルばね３８よりもばね定数が大きい付勢手段としての皿ばね５２が縮装されている。この皿ばね５２は、ナット部材４０の外径よりも大きくスライダー４２の外径に近い大径に形成されている。そして、皿ばね５２は、その内径側部分が円盤状に形成されているのに対し、外径側部分が周方向で断続的に切り欠かれた櫛刃状に形成されている。この皿ばね５２の外径側部分には、スライダー４２の各膨出部４２１にそれぞれ当接する当接片５２１と、この各当接片５２１の間に設けられ、各膨出部４２１同士の間にそれぞれ係合して皿ばね５２の周方向の位置決めを行う係合片５２２とが交互に設けられている。各係合片５２２は、各当接片５２１よりも半径方向の長さが短く設定されている。また、皿ばね５２は、その復元時に外径側部分に比してばね定数の高い内径側部分が先に復元する。このとき、バランサー用プレート４３がスライダー４２に対し速やかに下方へ移動する際のきっかけとなる付勢力が外径側部分の各当接片５２１の復元のみによって十分に得られる。このことから、皿ばね５２は、内径側部分を復元させているものの、外径側部分（各当接片５２１）を圧縮させた未復元状態で、装着ボルト２８の頭頂面とスライダー４２の各膨出部４２１の外端部との間に縮装され、復元時には外径側部分の各当接片５２１のみが装着ボルト２８の頭頂面とスライダー４２の各膨出部４２１の外端部との間で自身の厚みと略同等分のストローク長に復元する。

したがって、本実施の形態では、装着ボルト２８の頭頂面とスライダー４２の各膨出部４２１の外端部との間に縮装した皿ばね５２は、その復元時に未復元状態の各当接片５２１のみが自身の厚みと略同等分のストローク長に復元するので、火災に起因する高温を感熱した際にバランサー用プレート４３がスライダー４２に対し速やかに下方へ移動する際のきっかけとなる付勢力が得られるのはもちろんのこと、バランサー用プレート４３をさらに下方へ付勢して温度ヒューズ４７の溶出を促進することでトリガー機構４の初期動作をより迅速に行うことができる。

しかも、皿ばね５２が、各膨出部４２１同士の間にそれぞれ係合して周方向の位置決めを行う係合片５２２を有しているので、各当接片５２１が各膨出部４２１の上面に常時当接し、皿ばね５２の各当接片５２１の付勢力によってトリガー機構４の迅速な初期動作を確実に行うことができる。

次に、本発明の第４の実施の形態を図２２〜図２７に基づいて説明する。

この実施の形態では、皿ばねの構成を変更している。図２２は本発明の第４の実施の形態に係るスプリンクラーヘッド１の縦断側面図、図２３はスプリンクラーヘッド１の皿ばね付近の拡大図、図２４はスプリンクラーヘッド１の皿ばね付近を外側方から見た側面図、図２５は図２２のスプリンクラーヘッド１のＧ−Ｇ線における断面図、図２６は皿ばねの平面図、図２７は図２６のＨ−Ｈ線における断面図をそれぞれ示している。なお、皿ばねを除くその他の構成は、前記第１の実施の形態と同じであり、同一部分については、同じ符号を付して、その詳細な説明は省略する。

すなわち、本実施の形態では、図２２〜図２７に示すように、装着ボルト２８の頭頂面とスライダー４２の各膨出部４２１の外端部との間には、コイルばね３８よりもばね定数が大きい付勢手段としての皿ばね５３が縮装されている。この皿ばね５３は、ナット部材４０の外径よりも大きくスライダー４２の外径に近い大径に形成されている。そして、皿ばね５３は、その外径側部分が円盤状に形成されているのに対し、内径側部分が周方向で断続的に切り欠かれた櫛刃状に形成されている。この皿ばね５３の内径側部分には、装着ボルト２８の頭頂面にそれぞれ当接する当接片５３１が周方向等間隔置きに設けられている。また、皿ばね５３は、その復元時に内径側部分に比してばね定数の高い外径側部分が先に復元する。このとき、バランサー用プレート４３がスライダー４２に対し速やかに下方へ移動する際のきっかけとなる付勢力が内径側部分の各当接片５３１の復元のみによって十分に得られる。このことから、皿ばね５３は、外径側部分を復元させているものの、内径側部分（各当接片５３１）を圧縮させた未復元状態で、装着ボルト２８の頭頂面とスライダー４２の各膨出部４２１の外端部との間に縮装され、復元時には内径側部分の各当接片５３１のみが装着ボルト２８の頭頂面とスライダー４２の各膨出部４２１の外端部との間で自身の厚みと略同等分のストローク長に復元する。

したがって、本実施の形態では、装着ボルト２８の頭頂面とスライダー４２の各膨出部４２１の外端部との間に縮装した皿ばね５３は、その復元時に未復元状態の各当接片５３１のみが自身の厚みと略同等分のストローク長に復元するので、火災に起因する高温を感熱した際にバランサー用プレート４３がスライダー４２に対し速やかに下方へ移動する際のきっかけとなる付勢力が得られるのはもちろんのこと、バランサー用プレート４３をさらに下方へ付勢して温度ヒューズ４７の溶出を促進することでトリガー機構４の初期動作をより迅速に行うことができる。

なお、本発明は、前記各実施の形態に限定されるものではなく、その他種々の変形例を包含している。例えば、前記各実施の形態では、付勢手段として皿ばねを用いたが、装着ボルトの頭頂面と支持ピンのナット部材又はスライダーの各膨出部の外端部との間に複数の板ばねを環状に配置して縮装されていてもよく、コイルばねよりもばね定数が大きい付勢手段であればなんでもよい。

また、前記各実施の形態では、消火配水管の枝管Ｗから供給される圧力水を用いたが、圧力水に薬剤を添加して混合された消火流体が用いられていてもよいのはいうまでもない。

１ スプリンクラーヘッド
１０ スプリンクラーヘッド本体（スプリンクラーヘッド筐体）
１１ フレーム（スプリンクラーヘッド筐体）
１５ 吐水口
２ 弁体
２０ 環状段部
２１ シールリング
３８ コイルばね
３９ 皿ばね（付勢手段）
４ トリガー機構
４２ スライダー（規制部材）
４３ バランサー用プレート（支持部材）
４４ 係止部材
４７ 温度ヒューズ
５１ 皿ばね（付勢手段）
５２ 皿ばね（付勢手段）

Claims (2)

1. 消火配水管に接続されるスプリンクラーヘッド筐体と、このスプリンクラーヘッド筐体内の吐水口にシールリングを介して摺動自在に相嵌され、当該吐水口を下方から閉止する弁体と、前記スプリンクラーヘッド筐体と前記弁体との間に縮装され、前記シールリングの摺動抵抗に抗して前記吐水口を開くように前記弁体を下方へ付勢するコイルばねと、このコイルばねの付勢力に抗して前記弁体の下端に接離可能に当接し、火災に起因する高温を感熱した際に前記弁体の下端から離脱して前記コイルばねの付勢力による前記弁体の開弁を許容するトリガー機構とを具備し、前記トリガー機構は、前記スプリンクラーヘッド筐体内に設けられ、かつ前記弁体の下面に対し離接可能に当接した状態で前記弁体の開弁動作を規制する規制部材と、火災に起因する高温を感熱した際に溶出して体積が減少する固形の温度ヒューズを介して前記規制部材に対し下方へ移動可能に支持された支持部材と、前記スプリンクラーヘッド筐体の下端を縮径させた環状段部に対し前記支持部材を介して前記規制部材を前記温度ヒューズの未溶出時に係止する係止部材とを備えたスプリンクラーヘッドであって、
   前記弁体の下面と前記規制部材との間には、前記コイルばねよりもばね定数が大きい付勢手段が縮装されており、
   前記付勢手段は、前記温度ヒューズが溶出し始めた際に前記コイルばねよりも先に復元し、前記係止部材による、前記環状段部に対する前記支持部材を介した前記規制部材の係止状態を、積極的に解除させていることを特徴とするスプリンクラーヘッド。
2. 前記付勢手段としては、皿ばねが適用されている請求項１に記載のスプリンクラーヘッド。

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