JP3184305U - スプリンクラーヘッド - Google Patents

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Abstract

【課題】スプリンクラーヘッドを室内側から隠蔽するカバープレートを備えたスプリンクラーヘッドをコンパクトに構成可能であり、カバープレートと天井下面の間の隙間から流入する気流の流動性が良好なスプリンクラーヘッドを提供する。
【解決手段】一端側が消火設備配管と連通し、他端側に放水口1Bを有する配管接続部1Aと、一端側が放水口と連通し、他端側に開口端を有する筒状のフレーム部2と、放水口を閉止する弁体3の押圧力を保持するとともに押圧力の反力が作用するレバーを有する感熱分解部4を備えるスプリンクラーヘッドAにおいて、フレーム部が、配管接続部の外方に突出する外周面を有し、外周面における対向位置に、レバーが係止する梁状部と、外周面を配管接続部側から梁状部まで欠如する開口部とを有し、フレーム部外周面にスプリンクラーヘッドを室内側から隠蔽するカバープレート7を係止する係止溝Mが刻設される。
【選択図】図1

Description

本考案は、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、建物内の天井面や壁面に設置され、一端に給水源に続いた配管と接続可能なノズルを有し、他端には感熱作動部が設けられている。平時において感熱作動部はノズルを閉止する弁体を支持している。
上記スプリンクラーヘッドの一例として、天井面や壁面に埋め込まれた状態で設置され、スプリンクラーヘッドを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がある。コンシールド型スプリンクラーヘッドは、意匠性に優れたスプリンクラーヘッドとして用いられており、例えば特許文献1に記載されたものがある。図10に示す特許文献1のコンシールド型スプリンクラーヘッドは、スプリンクラーヘッド本体101の外部に筒部材102が設置されている。該筒部材102には、下部にカバープレート104が設置され筒部材102と螺合可能なリテーナー103が接合される。
また、図9に示す特許文献2に記載のコンシールド型スプリンクラーヘッドは、前述の円筒部材102が無いタイプのコンシールド型スプリンクラーヘッドであり、スプリンクラーヘッドSHの外周面に刻設された螺旋溝に、下端にカバープレート113が設置された円筒状のリテーナー111の内周面に形成された突起114が係合する構造となっている。
国際公開第2010/38253号 特開2005−270155号公報
上記特許文献1、2のスプリンクラーヘッドにおいて、カバープレート104、113と天井下面の間には僅かな隙間が設けられている。該隙間から火災による熱気流が流入してスプリンクラーヘッド本体を加熱して作動を促すように構成されている。特許文献1のスプリンクラーヘッドにおいては、筒部材102の上部に図示しない開口を形成して前記隙間から流入してきた気流を開口より排出させることで気流の流動を促進させている。
特許文献1のスプリンクラーヘッドは、前述のようにカバープレート104と天井下面の間の隙間から流入してくる気流の流動性は良好であるが、筒部材102の設置によりスプリンクラーヘッドが大型化してしまうという問題があった。
一方、特許文献2のスプリンクラーヘッドは、特許文献1のスプリンクラーヘッドと比較してコンパクトに構成可能であり、特許文献1の筒部材102が不用なためコストダウンが可能であるが、前記隙間から流入してきた気流が外部に抜けにくいので気流の流動性が良好ではないという問題があった。
そこで本考案では、上記問題に鑑み、スプリンクラーヘッドをコンパクトに構成可能であり、カバープレートと天井下面の間の隙間から流入してくる気流の流動性が良好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、本考案は以下のスプリンクラーヘッドを提供する。
一端側が消火設備配管と連通し、他端側に放水口を有する配管接続部と、一端側が前記放水口と連通し、他端側に開口端を有する筒状のフレーム部と、前記放水口を閉止する弁体の押圧力を保持するとともに該押圧力の反力が作用するレバーを有する感熱分解部とを備えるスプリンクラーヘッドにおいて、前記フレーム部が、配管接続部の外方に突出する外周面を有しており、該外周面における対向位置に、前記レバーが係止する梁状部と、該外周面を配管接続部側から梁状部まで欠如する開口部とを有し、フレーム部外周面にスプリンクラーヘッドを室内側から隠蔽するカバープレートを係止する係止溝が刻設されていることを特徴とする。
本考案のフレーム部には、配管接続部の外方に突出する外周面を有しており、該外周面における対向位置に、前記レバーが係止する梁状部と、該外周面を配管接続部型から梁状部まで欠如する開口部とを有する。またフレーム部外周面にカバープレートを係止する係止溝を設けたことで、従来技術にある下端にカバープレートが設置されたリテーナーを係止溝に係合させることができる。これにより従来技術の筒部材を設置する必要がなくスプリンクラーヘッドをコンパクトに構成可能であり、かつカバープレートと天井下面の間の隙間から流入してくる気流を開口部から排出することで気流の流動を促進することができる。
前記本考案は、放水口より放出された水を四方へ飛散させるデフレクターを保持するデフレクター係止部をフレーム部の内周側に形成できる。
これによれば、フレーム部の外周面に前述のリテーナーが係合され、フレーム部の内周側に設けたデフレクター係止部によりデフレクターを係止することができる。
前記本考案は、デフレクター係止部にはデフレクターを吊設可能なガイドピンが設置され、ガイドピンの軸の延長上にあるフレーム部の配管接続部側にガイドピン挿通穴を形成することができる。
これによれば、ガイドピンをガイドピン挿通穴からデフレクター係止部に係合させることが可能となる。また、ガイドピン挿通穴は前述のカバープレートと天井下面の間の隙間から流入してくる気流を排出する作用も有する。
本考案のスプリンクラーヘッドによれば、スプリンクラーヘッドをコンパクトに構成可能であり、カバープレートと天井下面の間の隙間から流入してくる気流の流動性を良好にすることができる。
本考案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本体の斜視図 図2の底面図 図2の側面図 感熱分解部の断面図 感熱分解部の分解斜視図 シリンダー・プランジャーの分解断面図 図1のスプリンクラーヘッドの施工時における断面図 特許文献2のスプリンクラーヘッドの断面図 特許文献1のスプリンクラーヘッドの断面図
以下、本考案のスプリンクラーヘッドについて図1〜図8を参照して説明する。
第1実施形態のスプリンクラーヘッドAは、本体1、弁体3、感熱分解部4、デフレクター5、カバープレート7を備えており、コンシールド型スプリンクラーヘッドとして構成されている。
図1から図4に示す本体1は中空状であり、一端は充水された配管と接続可能な牡ネジが形成された配管接続部1Aとなっている。配管接続部1Aの他端側は放水口1Bとなっている。放水口1Bの端は弁体3によって閉塞されている。
配管接続部1Aと放水口1Bの間には外周部の断面形状が多角形であるレンチ係止部1Cが形成されている。レンチ係止部1Cは断面形状が六角形をしており、六角形の対向する一辺1D、1Dが他の辺よりも長く形成されている。
レンチ係止部1Cから放水側に向けて筒状のフレーム部2が形成されており、フレーム部2の外径は前述の六角形の一辺1D、1D間より大きく、フレーム部2の外周の一部が辺1Dから突出して形成されている。
フレーム部2の外周横断面形状は、円の2箇所を平行に切欠いた形状をしており、具体的には切欠かれた2箇所の直線部と各直線部の間の円弧部とが形成されている。2箇所の直線部は辺1Dの面とフラットに形成されている。
従ってフレーム部2の外周面には断面円弧状の曲面部2Aと断面直線状の平面部2Bが形成されている。平面部2Bはフレーム部2の外周面を配管接続部1Aの側から後述する梁状部2Jまで切り欠くように形成された切欠面部として形成されており、そこに開口2Eが形成されている。フレーム部2の下部の外周断面形状は、平面部2Bが無くなり曲面部2Aと同じ半径寸法である円形となっている。即ち平面部2Bの下方にはフレーム部2の周方向に沿って架設した円弧状部分でなる梁状部2Jが形成されている。この梁状部2Jはフレーム部2の筒軸を中心とする対向位置に形成されている。
フレーム部2の内周下部(曲面部2Aの下部と梁状部2Jの内周面)には内側に向かって拡張して形成された内方フランジ2Cが形成されている。曲面部2Aの下部に位置する内方フランジ2Cにはレバー挿通溝2D、2Dが形成されている(図1)。
レバー挿通溝2Dから略90°回転したフレーム部2の平面部2Bには開口2Eが形成されている。開口2Eはフレーム部2の内側を曲線部2Aの外径寸法より小さく且つ2つの平面部2B間の寸法より大きい径寸法で切削することで形成される。
開口2Eの下方に位置する梁状部2Jの内方フランジ2Cは、後述する感熱分解部4のレバー11が係止されるレバー係止部2Fとなる。開口2Eの下方の梁状部2Jにレバー係止部2Fを設けたことで、レバー係止部2Fに放水口1B側からフレーム部2の下端側へ荷重を印加すると、梁状部2Jは印加された荷重によって弾性変形するが、開口2Eを設けない場合と比較して梁状部2Jの弾性変形による変形量を大きくすることができる。そしてこの梁状部2Jの弾性変形(たわみ)がバネ力となり、そのバネ力はスプリンクラーヘッドAが作動した際に感熱分解部4の構成部品を外へはね飛ばす作用を有しておりロッジメントの防止に機能する。
レバー挿通溝2Dより下方には、フレーム部2の下端より下方へ垂下して形成されたデフレクター係止部2Gがフレーム部2の内周側に突出して形成されている。フレーム部2と放水口1Bとの境には、弁体3が収容可能な段部2Hが形成されている。段部2Hにより弁体3が振動や衝撃等によって放水口1Bから位置ずれした際の移動を段部2H内に留めて弁体3が放水口1Bから位置ずれして放水口1B内の水が漏れることを防止している。
図2、3において、デフレクター係止部2Gには後述のガイドピン5Cが挿通される貫通穴Hが形成されており、該貫通穴Hの軸の延長上にあるレンチ係止部1Cには切欠きKが形成されている。切欠きKによりフレーム部2の内側とレンチ係止部Cの外側を連通するガイドピン挿通穴K1が形成される。
弁体3は円盤形状であり、前述の段部2Hに収容される。弁体3は後述するコンプレッションスクリュー21により放水口1Bの端に押圧され放水口1Bを閉塞している。
感熱分解部4はフレーム部2の梁状部2Jに形成された内方フランジ2C(レバー係止部2F)に係止され、火災時には火災の熱によって分解作動して弁体3を解放する。感熱分解部4は、レバー11、支持板12、バランサー13、シリンダー14、プランジャー15、低融点合金16、セットスクリュー17から構成される。
感熱分解部4は図4に示すようなユニット部品として構成され、ユニット部品として保管、運搬が可能である。スプリンクラーヘッドの組立時においても図4で示すユニット部品の状態で本体1に組み込まれる。
レバー11は、一対で用いられており一端が内方フランジ2Cに係止され外方に屈曲した形状をしている。レバー11の上部には左右対称に設けられた突起11Aが形成され(図5)、下部には矩形の穴11Bが穿設されている。一対のレバー11の間には支持板12とバランサー13が係止され、支持板12は突起11Aと係止し、バランサー13は下部の穴11Bに係止される。バランサー13の中心部には穴13Aが穿設されており、該穴13Aにシリンダー14が挿入される。
シリンダー14は円筒形状をしており、内部には段が形成され、大径部14Aと小径部14Bが形成されている。大径部14Aには円環状の低融点合金16が収容されている。また大径部14A側の端には鍔部14Cが形成されており、該鍔部14Cがバランサー13の穴13Aと係合する。小径部14Bの内径は環状の低融点合金16の内径と略等しい。
小径部14Bの先端はヒートコレクター18、19を挟んだ状態で折り曲げられ、ヒートコレクター18、19がシリンダー14に設置される。ヒートコレクター18、19は熱伝導性が良好な銅や銅合金等の金属から形成され、火災による熱を吸収してシリンダー14内の低融点合金16に伝える作用を有する。
プランジャー15の外周部は段により大径部15Aと小径部15Bが形成されている。大径部15の外径はシリンダー14の大径部14Aの内径より僅かに小さく形成される。小径部15Bの外径はシリンダー14の小径部の内径および低融点合金16の内径より僅かに小さく形成される。
プランジャー15は、シリンダー14の大径部14A側から挿通され、小径部15Bと、大径部15Aと小径部15Bの境の段部15Cとが低融点合金16に接触する。プランジャー15をシリンダー14に挿通した状態において、プランジャー15の外周面はシリンダー14Bおよび低融点合金16の内周面と摺動可能となっている。
プランジャー15には貫通穴15Dが穿設されており、貫通穴15Dの中間にはセットスクリュー17の先端が接触する段部15Eが形成されている。
セットスクリュー17は筒形をしており外部には牡ネジ17Aが螺刻されている。牡ネジ17Aを支持板12の牝ネジ12Aに螺入すると、セットスクリュー17の先端がプランジャー15の段部15Eを押圧するので低融点合金16はプランジャー15の段部15Eとシリンダー14の底部14Dにより圧縮方向の力が作用した状態にある。
また一対のレバー11に係合した支持板12とバランサー13もレバー11との係止が強まる方向へ力が印加され、レバー11と支持板12、バランサー13の係合状態が保持される。これにより感熱分解部4がユニットとして構成される。
感熱分解部4と弁体3の間にはサドル20が設置される。サドル20は金属の板材から形成されており、一面には一対のレバー11が係合する凹部20Aが形成されている。凹部20A、20Aの間には、牝ネジ20Bが螺刻されており、該牝ネジ20Bにはコンプレッションスクリュー21が螺入されている。このコンプレッションスクリュー21とサドル20は本考案の荷重発生部材を構成する。
コンプレッションスクリュー21を感熱分解部4側から弁体3に向かって牝ネジ20Bに螺入すると、コンプレッションスクリュー21の先端が弁体3を押圧して、弁体3が放水口1Bの端に押圧され放水口1Bを閉塞するとともに、一対のレバー11が係止されているフレーム部2の内方フランジ2Cを下方に押圧する。これによって梁状部2Jが弾性変形し極僅かな変位が生じる。このような梁状部2Jのたわみによる変位によって、分解作動時に感熱分解部4の構成部品をフレーム部2の外にはじき飛ばすバネ力が生じる。本実施形態ではコンプレッションスクリュー21とサドル20による簡易な部品構成と簡単な組立作業によって、弁体3の止水性と梁状部2Jのたわみ変形とに必要な荷重を得ることができる。
デフレクター5は、平板状で周囲に複数のスリット5Aが形成されている。デフレクター5にはガイドピン5Cが嵌合される穴5B、5Bが穿設されており、該穴5Bにガイドピン5Cの一端が挿通され、カシメ固定される。ガイドピン5Cは本体1のデフレクター係止部2Gに穿設された貫通穴Hに挿通されている。ガイドピン5Cは貫通穴Hに挿通された状態で摺動可能である。ガイドピン5Cの他端側には鍔部5Dが形成されており、本体1のデフレクター係止部2Gの貫通穴Hの端面に係止可能である。
カバープレート7は、本体1や感熱分解部4、デフレクター5を覆い隠す薄板状の蓋7Aと、円筒形状のリテーナー7Bから構成される。カバープレート7は、本体1の配管接続部1Aを消火設備配管に接続した後にフレーム部2の外周面に層状に刻設された係止溝Mに接続されることから、前述の本体1とは別部品として組立てられる。
蓋7Aは円盤形状であり材質は熱を伝播しやすい銅や銅合金を用いる。リテーナー7Bは筒状であり下端から垂下した複数の脚の先端が折り曲げられ、蓋7Aとの接続面7Cが形成されている。接続面7Cと蓋7Aは低融点合金7Dにより接合される。低融点合金7Dは前述のシリンダー14内の低融点合金16より融点が低いものを用いる。
リテーナーの下端に設置された接続面7Cより、やや上方にはフランジFが形成されている。フランジFはスプリンクラーヘッドの施工時に天井ボードWに当接して設置される。フランジ7Eが天井ボードWに当接した状態において、蓋7AとフランジF(天井ボードW)の間には隙間が形成される。この隙間を通過して室内の気流が本体1や感熱分解部4が内部に設置されたリテーナー7B内に流入可能である。
リテーナー7Bの周面には前述のフレーム部2の係止溝Mと係合可能な突起7Eが形成されている。該突起7Eはリテーナー7Bの周面に切り込みを入れ、突起7Eが斜め下方に突出するように形成されている
フレーム部2にリテーナー7Bを嵌め入れる際には突起7Eは係止溝M上で弾性変形して係止溝M上を通過することが可能である。従って、フレーム部2にリテーナー7Bを嵌め込む際にはリテーナー7Bをフレーム部2に押し込むワンプッシュ操作で設置可能である。
また、突起7Eはリテーナー7Bに上下2段設けられている。これは上段または下段のどちらか一方が梁状部2Jの外周面に刻設された係止溝Mと係合できるようにしている。
続いて、第1実施形態のスプリンクラーヘッドの組立手順および施工手順について説明する。
先ず、本体1のフレーム部2の端から弁体3を段部2H内に嵌め入れる。続いてコンプレッションスクリュー21が螺合されたサドル20をフレーム部2内に入れる。
さらにサドル20の凹部20Aの位置にレバー11が係合するように、予め組立てておいた図5の状態の感熱分解部4をフレーム部2内に挿入する。その際、レバー11を内方フランジ2Cのレバー挿通溝2Dを通過させてフレーム部2内に挿入し、レバー11の先端が内方フランジ2Cより奥へ挿通した後に感熱分解部4を回転させて凹部20Aとレバー11を係合させる。さらに感熱分解部4を回転させ、レバー11の位置がレバー挿通溝2Dから略90°回転した位置にセットする。
続いて感熱分解部4のセットスクリュー17の貫通穴からコンプレッションスクリュー21を回転可能なレンチやドライバー等の工具を挿通させ、コンプレッションスクリュー21を牝ネジ20Bに螺入させる。するとコンプレッションスクリュー21の先端が弁体3を押圧するとともにレバー11の先端が内方フランジ2Cを押圧して内方フランジ2Cを弾性変形させる。コンプレッションスクリュー21を所定のトルクで締め付けることにより弁体3が放出口1Bを押圧する荷重を所定範囲内にコントロールすることが可能である。このようにフレーム部2の内部に弁体3等の構成部品をすべて入れた後に、貫通穴に工具を挿入しコンプレッションスクリュー21を牝ネジ20Bに螺合させることで組立作業が完了するので、組立作業を容易に行うことができる。
次にデフレクター5を本体1に設置する。ガイドピン5Cを本体1の切欠きKから挿通してレバー挿通溝2Dを通過させ、さらにデフレクター係止部2Gに穿設された貫通穴Hに挿通した後、ガイドピン5Cの端とデフレクター5の穴5Bをカシメ固定する。ここまででスプリンクラーヘッドの製品としての組立手順は完了する。
カバープレート7は、上記の製品を配管に接続して天井ボードWを施工した後(図8の状態)にフレーム部2に接続される。カバープレート7の設置は、カバープレート7の突起7Eをフレーム部2の係止溝Mに係合させて接続する。
このとき消火設備配管の接続口と天井面との間の距離は、設計上や施工上、消火設備配管の接続口ごとに異なることがある。このような場合にはフレーム部2に対するリテーナー7Bの差し込み長さを調整することで、個々の接続口と天井面との間の距離に対応して設置することが可能である。
例えば図1ではフレーム部2に対してリテーナー7Bが最も深く差し込まれているが、図1よりも配管の接続口と天井面との間が離れている場合にはリテーナー7Bの差し込み長さを浅くすればよい。
そしてこの場合に、本実施形態ではデフレクター係止部2Gが天井面にできるだけ近いフレーム部2の下端側に設けられており、デフレクター5の移動範囲を大きくしている。このためリテーナー7Bの差し込み長さが浅く、デフレクター5が図1よりも下方位置でカバープレート7の裏面に載置させた状態になったとしても問題なく施工することができる。即ちコンシールド型スプリンクラーヘッドAの施工上の取付調整代を大きく取ることができ施工が容易になる。
以上によって図1に示すスプリンクラーヘッドの組立が完了する。
次に上記スプリンクラーヘッドの作用・効果について説明する。
フレーム部2の平面部2Bに開口2Eを形成し、かつ円筒状のリテーナー7Bをフレーム部2の外周面に刻設した係止溝Mに係合可能としたことで、リテーナー7Bの内周面とフレーム2の平面部2Bの間に空間が形成される。室内側の気流は天井ボードWと蓋7Aの間の隙間からリテーナー7B内に流入して、開口2Eを通過して前記空間より天井裏側へ排出される。これによって火災時において室内側の熱気流がリテーナー7B内を通過して天井裏側へ効率よく流動することができ、蓋7Aが設置された状態においてリテーナー7B内に設置された感熱分解部4に熱を伝えることができる。
レンチ係止部1Cに切欠きKを形成して、該切欠きKにより形成されたガイドピン挿通穴K1からガイドピン5Cを挿入する。さらにガイドピン5Cはレバー挿通溝2Dを通過してデフレクター係止部2Gの貫通穴Hに挿通可能としたことで、デフレクター係止部2Gをフレーム部2の内周側に設置し、フレーム部2の外周側に係止溝Mを刻設してリテーナー7Bを係止溝Mに係止させた。これにより特許文献1の筒部材102を設置する必要がなく部品点数の削減が行える。
またガイドピン挿通穴K1は、前述の天井ボードWと蓋7Aの間の隙間から流入してくる室内側の気流を天井裏側へ排出する作用も有している。
レンチ係止部1Cのフレーム部2の外周から突出した辺にレンチを係合させて、本体1の配管接続部1Aである牡ネジを配管に螺入させて接続可能とした。
リテーナー7Bの突起7Eを、上下2段設置した。これにより上段または下段のどちらか一方が梁状部2Jの外周面に刻設された係止溝Mと係合可能であり、リテーナー7Bをフレーム部2に安定して係合することができる。
A スプリンクラーヘッド
1 本体
1A 配管接続部
1B 放水口
1C レンチ係止部
2 フレーム部
2A 曲面部
2B 平面部
2C 内方フランジ
2D レバー挿通溝
2E 開口(開口部)
2F レバー係止部
2G デフレクター係止部
2H 段部
2J 梁状部
3 弁体
4 感熱分解部
5 デフレクター
7 カバープレート
11 レバー
12 支持板
13 バランサー
14 シリンダー
15 プランジャー
16 低融点合金
17 セットスクリュー
20 サドル
21 コンプレッションスクリュー
F フランジ
K 切欠き
K1 ガイドピン挿通穴
M 係止溝

Claims (3)

  1. 一端側が消火設備配管と連通し、他端側に放水口を有する配管接続部と、
    一端側が前記放水口と連通し、他端側に開口端を有する筒状のフレーム部と、
    前記放水口を閉止する弁体の押圧力を保持するとともに該押圧力の反力が作用するレバーを有する感熱分解部とを備えるスプリンクラーヘッドにおいて、
    前記フレーム部が、配管接続部の外方に突出する外周面を有しており、
    該外周面における対向位置に、前記レバーが係止する梁状部と、該外周面を配管接続部側から梁状部まで欠如する開口部とを有し、フレーム部外周面にスプリンクラーヘッドを室内側から隠蔽するカバープレートを係止する係止溝が刻設されていることを特徴とするスプリンクラーヘッド。
  2. 放水口より放出された水を四方へ飛散させるデフレクターを保持するデフレクター係止部がフレーム部の内周側に形成されている第1項に記載のスプリンクラーヘッド。
  3. デフレクター係止部にはデフレクターを吊設可能なガイドピンが設置され、ガイドピンの軸の延長上にあるフレーム部の配管接続部側にはガイドピン挿通穴が形成されている第1項または第2項に記載のスプリンクラーヘッド。


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