JP2631197B2 - スプリンクラーヘッド - Google Patents

スプリンクラーヘッド

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JP2631197B2 JP6101587A JP10158794A JP2631197B2 JP 2631197 B2 JP2631197 B2 JP 2631197B2 JP 6101587 A JP6101587 A JP 6101587A JP 10158794 A JP10158794 A JP 10158794A JP 2631197 B2 JP2631197 B2 JP 2631197B2
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  • Fire-Extinguishing By Fire Departments, And Fire-Extinguishing Equipment And Control Thereof (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、消火用のスプリンクラ
ーヘッド、特に感熱分解部分が低融点合金を押圧する構
造のスプリンクラーヘッドに関する。
【0002】
【従来の技術】スプリンクラーヘッドは、火災が発生し
たときに火災の熱を感知し、自動的に水を散布して消火
を行うものである。スプリンクラーヘッドで火災の熱に
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
分を感熱分解部分といい、一般に熱を感知する部分には
低融点合金やガラス瓶にアルコールと少量の空気を封じ
込めたグラスバルブが使用されている。
【0003】グラスバルブは、火災発生時にアルコール
と空気の熱膨張でガラス瓶が破壊されることにより分解
するものであるが、ガラス瓶の厚さや空気量等の条件で
ガラス瓶の破壊する温度が一定とならないため、信頼性
に欠けるものであった。一方、低融点合金を使用した感
熱分解部分は、低融点合金の溶融温度が常に一定である
ため、必ず所定の温度で分解するという信頼性に富むも
のである。そのため、近時では低融点合金を設置した感
熱分解部分が多く使用されている。
【0004】ところでスプリンクラーヘッドは、火災が
発生した場合、なるべく早く作動して水を散布するよう
なものが好ましい。なぜならば火災が小さいうちに初期
消火が行えれば、スプリンクラーヘッドからの散水時間
が短くなり、水による二次災害が少なくなるからであ
る。即ち、スプリンクラーヘッドの作動が早くて、火災
が小さいうちに消火できれば水の散布量が少なくて済
み、スプリンクラーヘッドから散布された水が火災発生
場所でない隣室や階下に流入して、高価な家具や敷物、
或はコンピューターや複写機等の事務機、さらには重要
書類を水濡させるという水損を少なくできるものであ
る。
【0005】そのため近時では、火災発生時に作動が早
く行われる速動型のスプリンクラーヘッドが要求される
ようになってきた。
【0006】スプリンクラーヘッドを速動型にするに
は、火災から発生する熱を大量に吸収し、大量の熱を低
融点合金に伝播して低融点合金の溶解を早めたり、低融
点合金に伝播してきた熱を逃がさないようにして効率よ
く低融点合金を溶解したりすることが考えられる。
【0007】火災の熱を大量に吸収するには、実開平5
−91714号に示すように、感熱分解部分の下部に複
数枚の集熱板を設置し、大きな表面積の集熱板で大量の
熱を吸収する手段がある。
【0008】また低融点合金に集まった熱を逃がさない
で効率的に低融点合金を溶解させるには、実開平5−1
1963号に示されているようにプランジャーを押圧す
るピストンピンを先細りにし、プランジャーとピストン
ピンとの接触面積を小さくして低融点合金の上に載置さ
れたプランジャーから逃げる熱を極力少なくする手段が
ある。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】集熱板を複数枚設置す
ることは、火災の熱を大量に収集するのに大いに効果が
あるものの、これだけでは熱が逃げるのも多く、期待し
た程の速動性が得られないことがあった。
【0010】一方、プランジャーから逃げる熱を少なく
するために、ピストンピンを先細りにすることも速動性
に大いに効果はあるが、ピストンピンを先細りにすると
強度的に弱くなるという問題が生じてくる。つまり、ス
プリンクラーヘッドでは、水の噴出口である弁座を密閉
して水を漏洩させないようにしなければならず、そのた
めに弁座を密閉する弁体に強い力をかけてある。該弁体
は感熱分解部分で保持されているため、感熱分解部分に
も強い力が掛かっている。しかも、この強い力は長期
間、即ちスプリンクラーヘッド製造後、火災で作動する
か、或はスプリンクラーヘッドを取り付けた建物が取り
壊されるまでの相当長い期間、例えば数十年以上に渡っ
て強い力がクリープとなって掛かかりっぱなしとなるこ
ともある。従って、感熱分解部分の部品が強度的に弱い
ものであると、このクリープにより変形して弁体の密着
度を弱め、漏水を起こしたり、或は感熱分解部分のバラ
ンスが崩れて分解し、火災でもないのに散水したりする
という事故を起こしてしまう。
【0011】本発明は、低融点合金へ伝播された熱を逃
がさないようにするにもかかわらず、感熱分解部分を構
成する部品が長期間の強いクリープに対しても十分耐え
られるというスプリンクラーヘッドを提供することにあ
る。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明者は、二体間の熱
の伝播を少なくするためには、二体間の接触面積を小さ
くすればよく、また接触部の強度を強くするには接触部
分を長くすればよいことに着目して本発明を完成させ
た。
【0013】本発明は、感熱分解部分がシリンダー、シ
リンダー内に充填された低融点合金、および低融点合金
上に載置されたプランジャーから構成されており、シリ
ンダーには外部に係合部が形成されているとともに、該
シリンダーの係合部は接触面積が小さく、しかも機械的
強度が強い状態で保持体に係合されていることを特徴と
するスプリンクラーヘッドである。
【0014】
【作用】シリンダーの外部に係合部を形成して保持体に
係合させるようにしたため、シリンダーと保持体との接
触面積を小さくできるにもかかわらず、これらの接触部
分は長くなっている。従って、シリンダーに溜った熱は
逃げにくく、しかも強度的には十分な強度を有すること
になる。
【0015】
【実施例】以下、図面に基づいて本発明の感熱分解部分
について説明する。図1は本発明のスプリンクラーヘッ
ドの正面断面図、図2は要部の拡大断面図、図3は他の
実施例の要部拡大断面図である。
【0016】実施例に示すスプリンクラーヘッドはフラ
ッシュ型であり、本体1、フレーム2、弁体3、デフレ
クター4、感熱分解部分5、および集熱板6等から構成
されている。
【0017】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。
【0018】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。
【0019】弁体3は、上部にパッキンが被着されてお
り、平時、本体1の弁座8を閉塞している。
【0020】デフレクター4は、皿状で周囲に多数の羽
根が形成されており、羽根の上にはリング12が載置さ
れていて、作動時、リングで吊設されるようになってい
る。デフレクター4は前述弁体3の下部に設置されてい
る。
【0021】感熱分解部分5は、フレーム2の下部に設
置されており、ガイドポスト13を介して弁体3を保持
している。
【0022】ここで感熱分解部分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1
1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。
【0023】支持板15には、下端が半球状となった止
めネジ17が螺合されており、天秤16には保持体18
が係合されている。図1、2に示す保持体は円筒状で上
部にフランジ19、下部に内方フランジ20が形成され
ており、上部のフランジ19が天秤16に穿設された穴
21に係合されている。保持体は、ステンレスのように
熱伝導性のよくない材料を用いると、後述シリンダーか
らの熱を逃がしにくくなる。
【0024】保持体18には、上部にフランジ22が形
成されたシリンダー23が挿入され、保持体18の内方
フランジ20とシリンダー23のフランジ22とが係合
している。これらの係合部の接触は、保持体18の内方
フランジ20の上面と、シリンダー23のフランジ22
の下面での接触であるため、接触面積は極めて小さい。
しかしながら、これらの接触部分は円状であるため、接
触面積が小さいにもかかわらず、長くなっており、機械
的強度は強いものである。
【0025】シリンダー23は有底筒状で、下部には牡
ネジ24が螺設され、その内側には牝ネジ25が螺設さ
れている。牡ネジ24には椀状のカバー26が螺合され
ている。該カバーは、感熱分解部分5を覆い隠す効果
と、火災の熱を収集する効果を有している。また牝ネジ
25には、平ネジ27が螺入されており、平ネジ頭部と
シリンダー23間には集熱板6が挟持されている。従っ
て、カバーと集熱板は、シリンダーとの接触面積が大き
いため、シリンダーへの熱の伝播は良好となっている。
【0026】シリンダー23内には低融点合金28が充
填されている。低融点合金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72℃、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℃の低融
点合金を使用する。
【0027】該低融点合金の上には、プランジャー29
が載置されている。プランジャー29の上部は、逆円錐
形の溝30が刻設されており、該溝には前述止めネジ1
7の下端部が載置されている。プランジャーの溝30が
逆円錐形であり、止めネジの下端が半球形であるため、
これらの接触部は、円状の線接触となり、接触面積は極
めて小さいものである。
【0028】シリンダー、平ネジ、カバー、集熱板等は
熱伝導の良好な真鍮や青銅のような銅合金で作製すると
カバーや集熱板で収集した火災の熱を低融点合金に早く
伝播することができる。
【0029】次に上記構造の感熱分解部分を有する本発
明スプリンクラーヘッドの作動状態について説明する。
【0030】火災が発生すると、火災の熱が上昇気流と
なって天井に達し、天井に取り付けたスプリンクラーヘ
ッドを熱する。スプリンクラーヘッドでは、集熱板やカ
バーが火元に近い下部に設置されており、しかも表面積
が大きくなっているため、気流の熱を多く受ける。また
集熱板やカバーは直接シリンダーに取り付けられている
ため、集熱板とカバーで受けた熱は直ぐにシリンダーに
伝播される。
【0031】シリンダーに伝播された熱は、シリンダー
に接している保持体や止めネジにも伝播しようとする
が、シリンダーと保持体とはシリンダー上部のフランジ
と保持体下部の内方フランジとの接触であり、接触面積
が非常に小さいため、この接触部からは熱は伝播しにく
い。また、保持体を熱伝導の悪いステンレス製にしてお
くと、さらに熱の伝播が少なくなる。
【0032】プランジャーと止めネジとは、プランジャ
ーの逆円錐形の溝と半球形との線接触であるため、接触
面積が小さく、プランジャーから止めネジへの熱の伝播
も極めて少ない。
【0033】従って、シリンダーに伝播された熱は、他
の部品へ伝播されることなくシリンダーに蓄積されるた
め、シリンダーの温度が急激に上昇し、その熱がシリン
ダー内に充填された低融点合金を早急に溶解するように
なる。
【0034】スプリンクラーヘッドでは、弁体を押圧す
る力が感熱分解部分を構成する一対のレバー14・1
4、支持板15、止めネジ17を介してプランジャー2
9に掛かっているため、プランジャーで押圧されていた
低融点合金28が溶融すると、プランジャー29がシリ
ンダー23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
熱分解部分が分解して全ての構成部品は下方に落下して
いく。
【0035】感熱分解部分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4と一体となった弁体3およびデフレ
クター4で保持されていたリング12も落下する。とこ
ろがデフレクター4は、リング12に吊設され、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、リングが内方フランジで係止
されるとデフレクターも途中で落下が停止する。
【0036】弁体3が落下して弁座8を開放するため、
図示しない配管で送られる水が導水孔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4に
当たって四方に散布され、火炎にかかって消火を行う。
【0037】図3は本発明の他の実施例の要部拡大断面
図であり、これは保持体18が天秤16と一体となった
ものである。
【0038】なお、実施例では、シリンダーと係合する
保持体としては円筒状のもので示したが、シリンダーを
接触面積が小さくなるように係合して、シリンダーに蓄
積された熱の伝播を防止することができるものであれ
ば、如何なる構造のものでも採用できるものである。
【0039】また、実施例はフラッシュ型スプリンクラ
ーヘッドで示したが、感熱分解部分が低融点合金を押圧
する構造のものであれば、マルチ型やフレームヨーク型
等のスプリンクラーヘッドにも採用可能である。
【0040】以上説明した如く、本発明のスプリンクラ
ーヘッドは、シリンダーに伝播された熱を、シリンダー
から他の部品へ伝播させないようにシリンダーと保持体
との接触面積を小さくしたにもかかわらず、シリンダー
と保持体との接触部は十分な機械的強度を有する構造と
なっているため、長期間のクリープに対しても接触部が
変形したり、破壊したりすることがないという速動性と
信頼性に優れたものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のスプリンクラーヘッドの正面断面図
【図2】要部の拡大断面図
【図3】他の実施例の要部拡大断面図
【符号の説明】
1 本体 2 フレーム 3 弁体 4 デフレクター 5 感熱分解部分 6 集熱板 17 止めネジ 18 保持体 19 フランジ 20 内方フランジ 22 フランジ 23 シリンダー 26 カバー 28 低融点合金 29 プランジャー

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 感熱分解部分がシリンダー、シリンダー
    内に充填された低融点合金、および低融点合金上に載置
    されたプランジャーから構成されており、シリンダーに
    は外部に係合部が形成されているとともに、該シリンダ
    ーの係合部は接触面積が小さく、しかも機械的強度が強
    い状態で保持体に係合されていることを特徴とするスプ
    リンクラーヘッド。
  2. 【請求項2】 前記保持体は、上部にフランジが形成さ
    れ、下部に内方フランジが形成された円筒体であること
    を特徴とする請求項1記載のスプリンクラーヘッド。
  3. 【請求項3】 前記保持体は、天秤と一体となった円筒
    体であることを特徴とする請求項1記載のスプリンクラ
    ーヘッド。
  4. 【請求項4】 前記保持体は、ステンレス製であること
    を特徴とする請求項1記載のスプリンクラーヘッド
  5. 【請求項5】 前記シリンダーの係合部は、外方に突出
    したフランジであることを特徴とする請求項1記載のス
    プリンクラーヘッド。
  6. 【請求項6】 前記保持体には、内方に突出したフラン
    ジが形成されていることを特徴とする請求項1記載のス
    プリンクラーヘッド。
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