JP2881557B2 - スプリンクラーヘッドの止水部 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はオフィスやホテルその他
工場等に於いて敷設した消火配水管の端部に取り付ける
スプリンクラーヘッドの止水部の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のスプリンクラーヘッドの止水部
は、消火用水を放出するノズルの口端縁（弁座）に、弁
体を耐放出水圧にて圧接し、該ノズルの口端縁と接する
弁体面上に設けたガスケット（銅製パッキング）を介し
て密着させ、水密を保つように構成したものが主流とな
っていた（例えば、実公昭５２−３２６３５号、実公昭
５３−８２３９号、実開昭６０−１９５０５６号、実公
平２−２９９７２号、実開平４−１０３１６７号公報等
参照）。

【０００３】また、上記の他にガスケット（銅製パッキ
ング）を介さないで直接ノズルの口端縁と弁体とを密着
させるようにした止水部もある（例えば、米国特許第４
６１８００２号公報参照）。

【０００４】その他、ノズルの先端寄り内周部に環状溝
を設け、該環状溝内に嵌入したＯリングを介して蓋部材
の突起を嵌入し、水密を保つようにしたものもある（例
えば、実開昭５６−８０１６３号公報参照）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記前者止水
部即ち第１の従来例では、口端縁を尖らせたノズルに弁
体を圧接する事により弁体の表面に設けたガスケット
（銅等の軟質金属）にノズルの口端縁を食い込ませて、
密着を図り水密を保つものであるが、食い込ませるとは
言っても所詮金属同士であるからそれには限度がある
が、これによって封水するには強力な押圧力が必要であ
り、しかも、このような強力な圧力に耐えるには、それ
に見合った材料の選定や設計上の配慮が必要となり、高
価となる欠点があった。

【０００６】それ許かりでなく、全製品にばらつきがな
く確実に封水作用をするには、ノズルの口端縁の加工精
度、弁体表面の仕上がり精度等に充分な配慮が必要であ
ると共に、徹底した品質管理が要求され、熟練者や一定
の品質管理要員が必要となり、生産性に大きく影響を与
えているのが現状である。

【０００７】また前記第２の従来例では、ガスケット即
ちパッキング材を用いない構造であるから、ガスケット
を介在したものに較べて、弁体とノズルとの接触部に於
ける高い加工精度が要求されるので、この種構成の止水
部は現実には殆ど実施されていない。

【０００８】更に前記第３の従来例では、Ｏリングより
上流側にノズルと突起との当接部がなく、Ｏリングと突
起との摺動部が大量の防火用水中に露出した状態となっ
ており、その結果、防火用水中に溶存している鉱物質或
いは他の異物がＯリングと突起との摺動部に長期の間に
沈着して、突起が摺動不能となることがあった。本発明
は係る上記従来例の欠点の改善を図ろうとするものであ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】感熱手段が熱応動して止
水部の封水保持手段を解除し放水するようにしたスプリ
ンクラーヘッドにおいて、該封水保持手段と連動する弁
体をスプリンクラーヘッド内の放水ノズルに、シールリ
ングを介して摺動自由に相嵌し、該弁体に離脱用ばねを
作用させて封水を解除するようにしてなる。

【００１０】

【作用】感熱手段が熱応動して封水保持手段を解除した
時、該封水保持手段と連動する弁体が、ばねの弾力によ
って放水ノズルから離脱し、防火用水を放出する。

【００１１】

【実施例】先ず本発明の概要を述べると、スプリンクラ
ーヘッド本体内の放水ノズルと、該放水ノズルを閉止す
る弁体と、感熱手段によって支配され且つ前記弁体に連
動する封水保持手段とからなり、該保持手段を解く事に
より止水部を開放するようにしている。

【００１２】先ず、止水部Ａは、図１に示すように消火
配水管の先端部に取着するスプリンクラーヘッド本体１
の一方に放水ノズル４を突出し、該放水ノズル４の外周
部には、デフレクター７を支持アーム８によって垂下保
持したデフレクターリング９を緩嵌すると共に、該デフ
レクター７を押し上げた時、デフレクターリング９の内
周上端縁が、放水ノズル４の外周上端に形成した段部５
に当接してデフレクター７の位置を安定させるか、図４
の如く放水ノズル４の下部を適宜延ばし、その延長部６
の下端とデフレクター７とを当接させて位置の安定を図
っても良い。

【００１３】そして、放水ノズル４の下部寄り内周に形
成した広径部には弁体１４を嵌入して、環状溝１５内の
Ｏリング（シールリング）１６によって該弁体１４と放
水ノズル４との水密を保持し、更にデフレクター７の中
央部に緩挿したボルト１７（弁体）の上端には該弁体１
４を螺合定着すると共に、該ボルト１７の頭部１８とデ
フレクター７との間に弁体１４を放水ノズル４から瞬時
に離脱させるための円錐コイルばね１９を弾介し、後述
する封水保持手段Ｂが解除されたとき、消火用水の水圧
に関係なく弁体１４を開放するようにしている。

【００１４】また、弁体１４の上端周縁の一部を広径段
部４´と突き合わせ状に面接触又は線接触させて該Ｏリ
ング１６の上流側を非水密的に閉鎖し、ヘッド本体１の
通水孔とこれに通ずる配管内に充満する大量の消火用水
中に溶存する鉱物質などの異物がＯリングの部分まで浸
入することを阻止し、Ｏリング１６の摺動部及びその周
辺への沈着を防止し、弁体の摺動抵抗をなくする。

【００１５】また、図５のように弁体１４をボルト１７
によってデフレクター７に定着し、デフレクターリング
９とヘッド本体１の上下間略中央部に形成したナット状
部２の天面３との間に円錐コイルばね１９を弾介しても
良い。

【００１６】次に封水保持手段Ｂは、ヘッド本体１のナ
ット状部２にフレーム１０の上端螺子部１１を螺着し、
該フレーム１０の下端に形成した掛止突縁１２に、加圧
板２０の放射状凹所と差動板２６の周縁段部間に挟持し
たボール２７の一部を掛止し、該加圧板２０の中央を縦
貫するセットボルト２１の上端を前記ボルト１７の頭部
１８に当接して、加圧板２０と差動板２６との間隙を後
述の感熱手段により一定に保つことによって、ボール２
７の位置を安定させ、弁体１４を放水ノズル４内に嵌入
して止水した状態を維持するようにしている。

【００１７】そして感熱手段Ｃは、差動板２６に基端部
を嵌着した感熱体シリンダー２３と、該感熱体シリンダ
ー２３内に緩嵌し、且つ、中央部を前記セットボルト２
１に螺着した感熱体ピストン２２と、該感熱体ピストト
ン２２と前記感熱体シリンダー２３との間に介在したド
ーナツ状の可溶片２５（半田など低温溶融金属）とによ
って構成され、可溶片２５の介在によって加圧板２０と
差動板２６との間隙を一定に保つようにしている。尚、
感熱体シリンダー２３には熱感知を良好にするための感
熱板２４を上下に一体或いは一体的に連設している。

【００１８】次に上記実施例の動作に就いて述べると、
スプリンクラーヘッド本体１は、図１の状態で消火配水
管の先端に取着され、弁体１４には常時一定の水圧が作
用しているものとし、例えば火災が発生したとすると、
熱気や炎による熱は先ず感熱手段Ｃの感熱板２４から可
溶片２５へ伝導して該可溶片２５を溶融する。

【００１９】この時、感熱体ピストン２２と感熱体シリ
ンダー２３には、可溶片２５を挟んで円錐コイルばね１
９の弾力がボール２７を介して向き合って作用している
ので、可溶片２５は図２のように感熱体ピストン２２と
感熱体シリンダー２３との間隙から溶出する。

【００２０】その結果、加圧板２０と差動板２６との緊
張が緩み、常時作用している円錐コイルばね１９の弾力
によって、フレーム１０の掛止突縁１２と加圧板２０と
の迫り合いにより、ボール２７は中心方向へ向かう分力
をうけ、加圧板２０の放射状凹所に沿って移動を促すよ
うになし、これに伴って差動板２６は可溶片２５の溶出
相当量だけ下降し、やがて掛止突縁１２と該ボール２７
との掛合が外れて封水保持手段Ｂは解除し、更に前記円
錐コイルばね１９の余剰弾力で加圧板２０と差動板２６
は共に図３のようにフレーム１０の下端開口１３から離
脱する。

【００２１】そして、封水保持手段Ｂの離脱に伴って止
水部Ａも、弁体１４の自重及び消火用水の水圧によって
フレーム１０の下端開口１３から突出するが、この時、
デフレクターリング９はフレーム１０の下端の掛止突縁
１２に掛止される。従って弁体１４は、デフレクター７
と共に支持アーム８を介して該デフレクターリング９に
より垂下保持される。

【００２２】スプリンクラーヘッド本体１の放水ノズル
４から噴出する消火用水は、支持アーム８によって垂下
保持している弁体１４及びデフレクター７と強力に衝突
して四方に拡散し、消火動作を開始することになる。上
述のように本発明の最も要旨とするところは、放水ノズ
ル４内に弁体１４を摺動可能に挿入したことにより加工
精度が緩和され、且つ確実に止水作用を発揮する事であ
る。

【００２３】また図６、７に示す他の実施例について説
明すると、止水部Ａは、拡散板７ａ（前記デフレクター
７に代わるもの）の中央を上向きに貫通したボルト１７
の頭部１８と、該拡散板７ａとの対向面間に円錐コイル
ばね１９を彈介すると共に、ヘッド本体１ａの通水孔内
に挿入した弁体１４を該ボルト１７の先端に螺着して、
封水解除時に該ばね１９の弾力によって弁体１４を通水
孔から離脱するようにしている。

【００２４】そして、該ヘッド本体１ａのナット状部２
には、外周に複数個の傾斜噴水孔２８を穿設したフレー
ム１０ａの上端螺子部１１を螺着し、封水保持手段Ｂを
構成する。また、加圧板２０と差動板２６との間のボー
ル２７を該フレーム１０ａの下端掛止突縁に掛止する事
により、前記ボルト１７を押し上げて止水状態を維持す
る。尚、封水保持手段Ｂ及び感熱手段Ｃは、前記実施例
と同様であるから重複を避けるため説明を省略する。

【００２５】次にその動作について述べると、通常の場
合、消火用水は前記実施例と同様に図６の状態でヘッド
本体１ａ内の弁体１４によって止水されており、火災が
発生すると、先ず感熱手段Ｃが感知動作（図１乃至３と
全く同じ動作であるから説明を省略する）を開始し、封
水保持手段Ｂにおける加圧板２０と差動板２６との緊張
が緩み、これと相俟ってボール２７は、フレーム１０ａ
の掛止突縁と加圧板２０との迫り合いによって中心方向
へ移動し、封水保持手段Ｂを解除する。

【００２６】そして、円錐コイルばね１９は、その弾力
によって弁体１４を開放すると同時に、封水保持手段Ｂ
及び感熱手段Ｃを一挙にフレーム１０ａから下方へ押し
出し、更に弁体１４に作用する消火用水の水圧によっ
て、弁体１４及び散水板７ａを押し下げると、散水板７
ａがフレーム１０ａの掛止突縁１２に掛止され、消火用
水は該散水板７ａに衝突して噴水孔２８から四方へ強力
に散水する。

【００２７】尚、図７は、図６と著しい差異はないが、
上記保持手段Ｂのうちボール２７を単にＣ形リング２７
ａと置き換えたもので、可溶片が溶出して、加圧板２０
と差動板２６との緊張が解けたとき、加圧板２０とフレ
ーム下端部の掛止突縁１２との迫り合いによって、該Ｃ
形リング２７ａの直径（曲げ径）が縮小して該掛止突縁
１２から外れ、保持状態が解除される。

【００２８】また、上記のような封水保持手段Ｂや感熱
手段Ｃからなるスプリンクラーヘッドに限らず、図８に
示す感熱手段からなるスプリンクラーヘッド（実公昭５
２−３２６３５号）にも応用できる。即ちスプリンクラ
ーヘッド本体１ｂの通水孔に挿入した弁体１４の茎杆１
７ａにばね受け板７ｂを緩嵌し、該ばね受け板７ｂと茎
杆１７ａの下端に形成したフランジ１８ａとの間にコイ
ルばね１９ａを弾介し、茎杆下端のフランジ１８ａを感
熱硝子管２９に圧接させてなる。

【００２９】この種実施例では感熱手段が可溶片による
前記各実施例とは全く異なるが、しかし、止水部は本発
明を何ら矛盾なく取り入れる事ができる。即ち、感熱硝
子管２９が熱に感応して破壊すると、先ず、ばね１９ａ
の弾力が積極的に茎杆下端のフランジ１８ａに作用して
弁体１４を下降させると共に、消火用水の水圧も加わっ
て弁体１４をスプリンクラーヘッドから離脱させる。

【００３０】その結果、防火用水はヘッド本体の両側開
口部３０から噴出し、更にスプリンクラーヘッド本体１
ｂの下端に設けた散水板７ｂに衝突して四方へ拡散し消
火動作を行う。

【００３１】更に、図１０、１１及び１２は、何れも本
発明要部の変更例を示すもので、このうち図１０は、放
水ノズル４の内周に環状溝１５を凹設して、ここにＯリ
ング１６を嵌入し、弁体１４ａと内接させた場合であ
る。

【００３２】また、図１１及び１２は、放水ノズル４ａ
の外側に被せる冠状弁の例であり、図１１は、冠状弁１
４ｂの内周面に環状溝１５を凹設すると共に、該環状溝
１５内にＯリング１６を嵌入して、放水ノズル４ａの下
部の小径段部６ａに被嵌して水密を保つと共に、弁体１
４ｂの底面の一部を小径段部６ａの端面６ａ´と当接さ
せて、Ｏリング１６の上流側を非水密的に閉鎖し、前記
図１の実施例の場合と同様に、ヘッド本体１の通水孔と
これに通ずる配管内に充満する大量の消火用水中に溶存
する鉱物質などの異物がＯリングの部分へ浸入すること
を阻止し、Ｏリング１６の摺動部及びその周辺への沈着
により生じる摺動抵抗をなくする。

【００３３】更に、放水ノズル４ａの外周部には、上方
段部と該冠状弁１４ｂの上端縁との間にコイルばね１９
ａを介在して冠状弁１４ｂを常時開放するように弾圧し
ており、冠状弁１４ｂには、デフレクター７を取着す
る。そして、冠状弁１４ｂの動作は、上述した保持部Ｂ
の解除動作で開始され、該ばね１９ａによって一挙に分
離するが、詳細は重複を避ける為に省略する。

【００３４】また、図１２は、放水ノズル４ａの外周に
環状溝１５を形成すると共に、該環状溝１５にＯリング
１６を嵌入し、環状弁１４ｃを被嵌したもので、動作及
び機能は前記図１１の例と全く同様であり、ここでの詳
細説明は省略する。

【００３５】尚、上記各実施例のＯリング１６は、何れ
も断面円形（楕円又は小判形等を含む）であるが、これ
に限らず図１３の如く断面Ｕ字形のシールリング１６ａ
か、又は図１４の如く断面Ｘ字形のシールリング１６ｂ
など何れでも良い。

【００３６】

【発明の効果】本発明は、弁体をプラグ状になし、Ｏリ
ングを介して放水ノズル内に嵌入したことにより弁体と
放水ノズル内面との緊密度を高精度に保つ必要がなく、
加工上のばらつきにも充分に対応が可能となり、加工が
著しく容易である。

【００３７】放水ノズル内に弁体を挿入するようにした
事により、従来のガスケット加工が不要となり、弁体自
体の加工が容易である。

【００３８】また、放水ノズル内に弁体を挿入して止水
するようにした事により、従来のようにガスケットに放
水ノズル先端のエッジ部を食い込ませる時のような加圧
力を必要としないから、各部材の強度上の配慮も緩和さ
れる。

【００３９】弁体を放水ノズルの外側に被せる冠状弁と
すること事により、弁体の内径が大きくなり内面加工即
ち環状溝を削設し易くなる。

【００４０】シールリングより上流側で、放水ノズルの
内周に弁体の一部と当接する段部を設けるか、或いは放
水ノズル端面と弁体とを当接させて遮断することによ
り、大量の消火用水中に溶存している鉱物質或いは他の
異物がシールリング、又はその周辺に沈着することを阻
止でき、弁体が摺動する際沈着物により生じる摺動抵抗
がなく、円滑に弁体の離脱動作ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明止水部を有するスプリンクラーヘッ
ドの縦断面図

【図２】 同上動作初期の状態を示す縦断面図

【図３】 同上動作終了時の状態を示す縦断面図

【図４】 図１の他の実施例を示す縦断面図

【図５】 同上の一部変更例を示す縦断面図

【図６】 同上他の実施例を示す縦断面図

【図７】 同上の一部変更例を示す縦断面図

【図８】 感熱手段の異なるスプリンクラーヘッドの
一部切欠縦断面図

【図９】 図８のＸ−Ｘ平面図

【図１０】 弁体の異なる実施例を示す部分縦断面図

【図１１】 冠状弁の装着例を示す部分縦断面図

【図１２】 同上の一部変更例を示す縦断面図

【図１３】 パッキングの変更例を示す縦断面図

【図１４】 同上他の変更例を示す縦断面図

【符号の説明】

１ ヘッド本体 ４ 放水ノズル ４′ 広径段部 １４、１４ａ 弁体 １４ｂ、１４ｃ 冠状弁 １６、１６ａ、１６ｂ Ｏリング（シールリング） １７、１７ａ ボルト Ａ 止水部 Ｂ 封水保持手段 Ｃ 感熱手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) A62C 37/11 A62C 35/68

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】感熱手段が熱応動した時、止水部の封水保
   持手段を解除するようにしたスプリンクラーヘッドにお
   いて、該スプリンクラーヘッドの放水ノズルに該封水保
   持手段と連動する弁体を、シールリングを介して摺動自
   在に相嵌すると共に、デフレクターを貫く弁杆の端部と
   該デフレクターとの間に該弁体を中心とするコイルばね
   を弾介させることにより、前記シールリングの摺動抵抗
   に打ち勝つ付勢力によって、前記感熱手段が感応した
   時、弁体を放水ノズルから離脱させることを特徴とする
   スプリンクラーヘッドの止水部。
2. 【請求項２】感熱手段が熱応動した時、止水部の封水保
   持手段を解除するようにしたスプリンクラーヘッドにお
   いて、該スプリンクラーヘッドの放水ノズルに該封水保
   持手段と連動する弁体を、シールリングを介して摺動自
   在に相嵌すると共に、放水ノズル外周部と弁体或いはデ
   フレクターリングとの間に該弁体を中心とするコイルば
   ねを弾介させることにより、前記シールリングの摺動抵
   抗に打ち勝つ付勢力によって、前記感熱手段が感応した
   時、弁体を放水ノズルから離脱させることを特徴とする
   スプリンクラーヘッドの止水部。
3. 【請求項３】シールリングより上流側で弁体の先端の一
   部を放水ノズルと面接触或いは線接触させたことを特徴
   とする請求項１又は請求項２記載のスプリンクラーヘッ
   ドの止水部。