JP3498228B2 - スプリンクラヘッド - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、火災の発生による
熱によって放水口を自動的に開栓して消火水を散水する
閉鎖型のスプリンクラヘッドに係り、さらに詳しくは、
デフレクタからの散水量を全周に亘ってほぼ平均化する
ことのできるスプリンクラヘッドに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば、フレーム型のスプリンクラヘッ
ドにおいては、放水口には通常は常時加圧水が供給され
ており、弁体により放水口が閉塞されている。その際、
十分なシール性を得るために、弁体と放水口の間は銅パ
ッキンでシールされており、さらに、弁体及び低融点合
金やグラスバルブなどの感熱体を馬蹄形状のアームから
なるフレームによって支持し、大きな荷重をかけて弁体
のシール性を確保している。そして、火災が発生する
と、その熱により低融点合金又はグラスバルブ（以下両
者を合わせて感熱体ということがある）が分解又は破裂
し、この感熱体により放水口に圧接されていた弁体が落
下し、開放された放水口から消火水が放水されてフレー
ムの下方に設けられたデフレクタにより散水され、火災
を消火する。

【０００３】ところで、従来のフレーム型のスプリンク
ラヘッドにおいては、火災時に放水する際、デフレクタ
を支持するアームが邪魔になって、アームの裏側の部分
の散水量が他の部分に比べて少なくなってしまうという
問題がある。また、フラッシュ型のスプリンクラヘッド
においても、火災時に放水する際、同様にデフレクタを
支持するガイドロッドが邪魔になって、ガイドロッドの
近傍の部分の散水量が他の部分に比べて少なくなってし
まう。

【０００４】このような問題を解決するために、例え
ば、実開昭５４−７６００号公報には、メインデフレク
タとサブデフレクタの２個のデフレクタをフレームヨー
クのボスに固定し、対向配置された２本のフレームヨー
クと直交する部分のメインデフレクタのスリット上にサ
ブデフレクタを配設し、散水量を平均化するようにした
フレームヨーク型スプリンクラヘッドが記載されてい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記のようなフレーム
ヨーク型スプリンクラヘッドは、デフレクタを２個設け
なければならないので、構造が複雑でコストアップにな
り、その上調整が面倒で意匠的にもあまり好ましくな
い。

【０００６】本発明は、上記の課題を解決すべくなされ
たもので、構造が簡単で、意匠的にほとんど影響を受け
ることなく、デフレクタの全周に亘って散水量をほぼ平
均化することのできるスプリンクラヘッドを得ることを
目的としたものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、アームを有す
るフレームと、該フレームに結合されるデフレクタとを
備えたスプリンクラヘッドにおいて、前記デフレクタの
中心部に、前記フレームのボスが嵌入される貫通穴を設
けると共に、前記デフレクタの上面に、該貫通穴と同心
的に凹部を設け、該凹部により、前記デフレクタへ落下
した消火水の一部を前記アームの裏側へ散水する位置に
導くようにしたものである。また、前記デフレクタの上
面に整流部材を配置し、該整流部材は、前記アームに対
応する側に消火水を多量に流すための傾斜面を有し、前
記整流部材上に落下した消火水を前記傾斜面に沿って前
記アーム側へ戻すように分流して散水するようにしたも
のである。

【０００８】

【発明の実施の形態】

実施形態１．図１は本発明の第１の実施形態の正面図、
図２は図１のＡ−Ａ断面図、図３は図１の縦断面図であ
る。図において、２は本体で、中心部に放水口４を有し
外周におねじが設けられたねじ部３と、ねじ部３の下端
部にこれと一体に設けられ、外周に着脱工具の係止部が
形成されたフランジ部５とからなり、フランジ部５の内
周面にはめねじ６が設けられ、かつ中心部には放水口４
より大径の凹部７が形成されている。

【０００９】８は弁部材で、ほぼ凸字状で中心部に下方
に開口する凹部１０が設けられた弁体９と、皿ばね１１
と、中心部に貫通穴１３が設けられ下部に傾斜面が形成
されたほぼ逆傘状のバルブガイド１２と、例えば銅の如
き金属材料を形成加工してなるほぼ凸字状のガスケット
１４とからなっており、逆傘状のバルブガイド１２によ
りグラスバルブ２０が破裂した際にロッジメントを起り
にくくしてある。そして、弁体９、皿ばね１１及びバル
ブガイド１２を順次ガスケット１４内に挿入し、ガスケ
ット１４の下部を内側に折曲げてこれらを一体に覆い、
ガスケット１４、弁体９、皿ばね１１及びバルブガイド
１２を一体に結合して弁部材８を構成したものである。
このように一体に結合することで、グラスバルブ２０が
破裂した際に弁体９とバルブガイド１２が分離するのを
防止している。

【００１０】１５はフレームで、一端はリング状に形成
されて外周に本体２のフランジ部５に設けためねじ６に
螺合するおねじ１６を有し、このおねじ１６の下面から
は等間隔（１２０°間隔）で支持（吊設）部材である３
本のアーム１７ａ，１７ｂ，１７ｃが垂下しており、こ
のアーム１７ａ〜１７ｃは下部で中心部に向って折曲げ
られ、ボス１８に連結されている。１９はボス１８の中
心部に設けられ、後述のグラスバルブ２０を支持する支
承部である。なお、これらアーム１７ａ〜１７ｃは中心
部方向に向って断面が偏平な長方形状又は楕円形状に形
成されて、熱気流がグラスバルブ２０へ流れ易くなって
いる。２０は弁部材８のバルブガイド１２とフレーム１
５のボス１８との間に介装された円柱状のグラスバルブ
で、内部には例えばアルコールの如き熱膨張剤が封入さ
れており、上端部は細く形成されている。

【００１１】２１はフレーム１５のボス１８に結合され
た円形のデフレクタで、外周にはほぼ等間隔で上方に折
曲げられた多数の羽根２３が設けられており、中心部に
はフレーム１５のボス１８の下部が嵌入される貫通穴２
４が設けられている。２５はデフクレタ２１の上面２２
（放水口４側）に、貫通穴２４と同心的に設けられた凹
部である。なお、実施例では、デフレクタ２１の直径が
３０ｍｍの場合、凹部２５の直径を約１５ｍｍ、深さを
約０．５ｍｍとした。

【００１２】上記のような各部からなるスプリンクラヘ
ッド１を組立てるには、先ず、デフレクタ２１の貫通穴
２４にフレーム１５のボス１８の下部を嵌入し、かし
め、ねじ止めなどにより固定する。次に、本体２の凹部
７に弁部材８を嵌入し、この状態で本体２のめねじ６に
フレーム１５のおねじ１６を仮螺入し、グラスバルブ２
０の先端部をバルブガイド１２の貫通穴１３に挿入する
と共に、他端をフレーム１５のボス１８に設けた支承部
１９に嵌合する。そして、フレーム１５のおねじ１６を
本体２のめねじ６に螺入すれば、グラスバルブ２０は弁
部材８のバルブガイド１２とフレーム１５との間に支承
され、本体２とフレーム１５とは一体に結合されて弁部
材８を保持し、放水口４を閉塞する。このとき、グラス
バルブ２０に加わる荷重は、本体２へのフレーム１５の
螺入量を加減することにより調整される。

【００１３】このようなスプリンクラヘッド１は、その
ねじ部３を天井に設けた給水管に螺入することにより天
井面に取付けられる。このとき、弁部材８には給水管か
らの加圧水により大きな荷重が加えられるが、弁部材８
はバルブガイド１２とボス１８の支承部１９との間に介
装されたグラスバルブ２０によって保持され、かつ、本
体２と弁体９との間は弾性を有するガスケット１４によ
ってシールされているので、加圧水が漏洩するおそれは
ない。

【００１４】火災が発生して熱気流が流動すると、この
熱気流はフレーム１５のアーム１７ａ〜１７ｃの間を通
ってグラスバルブ２０に接触し、グラスバルブ２０を加
熱する。熱気流によりグラスバルブ２０が加熱され、内
部に封入された熱膨張剤が膨張昇圧してグラスバルブ２
０が破裂すると、弁部材８は自重及び消火水の水圧によ
りアーム１７ａ〜１７ｃの間から落下し、放水口４から
放水する。

【００１５】このとき、放水口４から放水された消火水
は、ボス１８の頂部やアーム１７ａ〜１７ｃの一部に当
ってデフレクタ２１に落下する。このためデフレクタ２
１へ落ちる消火水の量は、アーム１７ａ〜１７ｃの下側
付近は他の部分に比べて少なくなっている。デフレクタ
２１へ落下した消火水の一部はデフレクタ２１の凹部２
５内に落下し、また一部は凹部２５の周囲に落下する。
そして、凹部２５の周囲に落下した消火水は、羽根２３
の間から下方に散水される。一方、凹部２５内に落下し
た消火水の一部は、図２の矢印Ａで示すようにそのまま
段部２６を乗り越えて散水されるものもあるが、段部２
６を乗り越えられなかった消火水は、矢印Ｂで示すよう
に消火水の量の少ないアーム１７ａ〜１７ｃの下側付近
へ向かう水流となる。この水流は段部２６に沿って流動
しながら段部２６を乗り越えるか、又は他の水流（矢印
Ｃ）と衝突して段部２６を乗り越え、羽根２３の間から
散水される。このように凹部２６は、デフレクタ２１へ
落下した消火水の一部をアーム１７ａ〜１７ｃの裏側へ
散水する位置へ導くことで、そこから散水される消火水
の量を増やすように作用する。

【００１６】このようにして、凹部２５内に落下した消
火水は、凹部２５から外方に向ってほぼ平均して溢水し
て羽根２３の間から散水されるので、フレーム１５のア
ーム１７ａ〜１７ｃに影響されることなく、デフレクタ
２１の全周に亘って散水量をほぼ平均化することができ
る。

【００１７】実施形態２．図４は本発明の第２の実施形
態の要部を示す平面図である。本実施形態はデフレクタ
２１の上面２２に、フレーム１５の各アーム１７ａ〜１
７ｃの基部側を頂点とするほぼ三角形状の凹部２５ａを
設けたものである。上記のように構成した本実施形態に
おいては、放水口４から放水された消火水の大部分は凹
部２５ａ内に落下し、一部はその外側に落下して羽根２
３の間から散水される。そして、凹部２５ａ内に落下し
た消火水は段部２６に沿ってそれぞれアーム１７ａ〜１
７ｃ方向に流れて羽根２３の間から散水されると共に、
一部の消火水は凹部２５ａの段部２６を乗り越えて散水
されるので、第１の実施形態の場合と同様にデフレクタ
２１の全周に亘って散水量をほぼ平均化することができ
る。

【００１８】なお、本実施形態における凹部２５ａは図
示の形状に限定するものではなく、デフレクタ２１の周
囲から散水される水量が平均化するように適宜変更する
ことができる。また、凹部２５ａの周縁の段部２６の一
部又は全部を低くするなど、適宜変更することができ
る。

【００１９】実施形態３．図５は本発明の第３の実施形
態の正面図、図６はその底面図、図７は図５の縦断面図
である。なお、第１の実施形態（図１〜図３）と同じ部
分にはこれと同じ符号を付し、説明を省略する。本実施
形態においては、デフレクタ２１ａの上面の、フレーム
１５の各アーム１７ａ〜１７ｃのほぼ中間部に対応する
部分をほぼ水平とし（以下水平部２８ａ，２８ｂ，２８
ｃという）、その両側である各アーム１７ａ〜１７ｃに
対応する面を外周側が下方に傾斜する傾斜面２７ａ，２
７ｂ，２７ｃになるように曲げ加工してデフレクタ２１
ａを形成したものである。実施例では、直径３０ｍｍの
デフレクタ２１ａにおいて、水平部２８ａ〜２８ｃと、
傾斜面２７ａ〜２７ｂの最低部との距離（図７のｈ）は
約１ｍｍであった。

【００２０】上記のように構成した本実施形態のスプリ
ンクラヘッドにおいて、放水口４から放水された消火水
は、ボス１８の頂部やアーム１７ａ〜１７ｃの一部に当
ってデフレクタ２１ａ上に落下する。このため、デフレ
クタ２１ａへ落ちる消火水の量は、アーム１７ａ〜１７
ｃの下部付近は他の部分に比べて少なくなっている。本
実施形態においては、図８に示すように、水平部２８ａ
〜２８ｃ上に落下した消火水はその一部が羽根２３の間
から散水され、大部分は水平部２８ａ〜２８ｃを分水嶺
として左右に分流し、傾斜面２７ａ〜２７ｃに沿って流
れて各羽根２３の間から散水される。このように、傾斜
面２７ａ〜２７ｃは、デフレクタ２１ａに落下した消火
水の一部をアーム１７ａ〜１７ｃの裏側へ導くことによ
り、そこから散水される消火水の量を増やすように作用
し、デフレクタ２１ａの周囲から散水される消火水の量
をほぼ平均化することができる。

【００２１】実施形態４．図９は本発明の第４の実施形
態の要部を示す模式図である。３０は截頭三角錐状の整
流部を構成する整流部材で、中心部にはフレーム１５の
ボス１８の下端部が嵌入される貫通穴２４が設けられて
いる。この整流部材３０は、（ｂ）図に示すように、デ
フレクタ２１ｂの上面に、その各傾斜面の中央部がフレ
ーム１５のアーム１７ａ〜１７ｃにそれぞれ対応するよ
うに配置され、その底面を接着剤その他の手段によりデ
フレクタ２１ｂに固着したものである。

【００２２】上記のように構成した本実施形態において
は、放水口４から放水された消火水は、ボス１８の頂部
やアーム１７ａ〜１７ｃの一部に当ってデフレクタ２１
ｂに落下する。このため、デフレクタ２１ｂへ落ちる消
火水の量は、アーム１７ａ〜１７ｃの下側付近は他の部
分に比べて少なくなっている。そして、デフレクタ２１
ｂに落下した消火水のうち、整流部材３０の周囲に落下
した消火水はそのまま羽根２３の間から散水され、整流
部材３０上に落下した消火水は、その傾斜面に沿って、
消火水をアーム１７ａ〜１７ｃ側へ戻すように分流して
散水されるので、デフレクタ２１ｂの全周に亘って消火
水の散水量をほぼ平均化することができる。このよう
に、本実施形態においては、整流部材３０の傾斜面はあ
る方向へ流れる消火水の水量を減らし、ある方向（アー
ム側）へ流れる消火水の水量を増加させる機能を有す
る。

【００２３】上記の第１〜第４の実施形態においては、
何れも３本のアーム１７ａ〜１７ｃを有するフレーム１
５を備えたスプリンクラヘッドの場合について述べた
が、本発明はこれに限定するものではなく、２本のアー
ムを有するフレーム、あるいは、４本以上のアームを有
するフレームを備えたスプリンクラヘッドにも実施する
ことができる。この場合、第２の実施形態（図４）にお
いてフレームのアームが２本の場合は、対向するアーム
に対応してデフレクタ２１にほぼＩ字状の凹部を設けれ
ばよく、アームが４本の場合は、ほぼ四角形状の凹部を
設ければよい。

【００２４】また、第３の実施形態（図５〜図８）にお
いては、アームが２本の場合は、デフレクタ２１ａの対
向するアームと直交する部分をほぼ水平にしてその両側
に傾斜面を設けてほぼ山形状に形成すればよく、アーム
が４本の場合は、デフレクタ２１ａのアームに対応する
部分にそれぞれ傾斜面を形成すればよい。さらに、第４
の実施形態においては、アームが２本の場合は後述の第
５、第６の実施形態を実施すればよく、アームが４本の
場合は、截頭四角錐状の整流部材をその傾斜面がアーム
と対応するように取付ければよい。

【００２５】実施形態５．図１０は本発明の第５の実施
形態の要部を示す模式図である。本実施形態はフレーム
のアームが２本のスプリンクラヘッドのデフレクタに関
するもので、３１は三角柱状の整流部材で、長手方向の
中央部にはフレームのボスの下端部が嵌入される貫通穴
２４が設けられている。この整流部材３１は、（ｂ）図
に示すように、デフレクタ２１ｂの上面に、その傾斜面
がフレームのアーム１７ａ，１７ｂ側に位置するように
その底面を接着剤等により固着したものである。本実施
形態においても、第４の実施形態と同様の効果を得るこ
とができる。

【００２６】実施形態６．本発明の第６の実施形態の要
部を図１１に示す。本実施形態は、断面長方形状の板材
の上面の幅方向の中央部を低くして谷状に形成して両側
に傾斜面を設け、長手方向の中央部に貫通穴２４を設け
て整流部材３２を構成し、この整流部材３２をその谷部
３３をフレーム１７ａ，１７ｂ側に位置させてデフレク
タ２１ｂの上面に固着したものである。

【００２７】上記のような本実施形態において、放水口
４が開放されて消火水がデフレクタ２１ｂ上に落下する
と、整流部材３２の周囲に落下した消火水は羽根２３の
間から散水される。一方、整流部材３２上に落下した消
火水は、両斜面を伝わって谷部３３に集まり、アーム１
７ａ，１７ｂ方向に流出して散水される。これにより、
デフレクタ２１ｂから散水される消火水の散水量を全周
に亘ってほぼ平均化することができる。なお、この場
合、谷部３３を貫通穴２４側が高く、両端部側が低くな
るように形成してもよい。

【００２８】上記の第４〜第６の実施形態においては、
整流部材３０〜３２をデフレクタ２１ｂとは別に設け、
これをデフレクタ２１ｂの上面に接着剤等で固着した場
合を示したが、デフレクタ２１ｂを成形加工してデフレ
クタ２１ｂに直接整流部を設けてもよい。

【００２９】また、上記の各実施形態においては、図示
の構造のフレーム形のスプリンクラヘッドのデフレクタ
に本発明を実施した場合を示したが、他の構造のフレー
ム形のデフレクタにも本発明を実施することができる。
さらに、本発明をフレーム形のスプリンクラヘッドに実
施した場合を示したが、ガイドロッドにより支持される
フラッシュ形のスプリンクラヘッドのデフレクタにも本
発明を実施することができる。なお、この場合は、ガイ
ドロッドがフレーム形のスプリンクラヘッドのアーム、
したがって支持（吊設）部材に対応する。また、本発明
は、デフレクタが上方に設置されるアップライト型、デ
フレクタが下方に設置されるペンダント型のスプリンク
ラヘッドの両者に実施することができ、さらに、デフレ
クタがアームのボス上に設けられたスプリンクラヘッド
にも実現することができる。

【００３０】

【発明の効果】本発明は、アームを有するフレームと、
該フレームに結合されるデフレクタとを備えたスプリン
クラヘッドにおいて、 （１）デフレクタの中心部に、フレームのボスが嵌入さ
れる貫通穴を設けると共に、デフレクタの上面に、貫通
穴と同心的に凹部を設け、凹部により、デフレクタへ落
下した消火水の一部をアームの裏側へ散水する位置に導
くようにし、 （２）また、デフレクタの上面に整流部材を配置し、こ
の整流部材は、アームに対応する側に消火水を多量に流
すための傾斜面を有し、整流部材上に落下した消火水を
傾斜面に沿ってアーム側へ戻すように分流して散水する
ようにしたので、火災の発生により放水口からデフレク
タ上に落下した消火水の水量を、デフレクタの周囲から
ほぼ平均化して散水することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態の正面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。

【図３】図１の縦断面図である。

【図４】本発明の第２の実施形態の要部の平面図であ
る。

【図５】本発明の第３の実施形態の正面図である。

【図６】図５の底面図である。

【図７】図５の縦断面図である。

【図８】第３の実施形態の作用説明図である。

【図９】本発明の第４の実施形態の要部の模式図であ
る。

【図１０】本発明の第５の実施形態の要部の模式図であ
る。

【図１１】本発明の第６の実施形態の要部の模式図であ
る。

【符号の説明】

１ スプリンクラヘッド ２ 本体 ４ 放水口 ８ 弁部材 １５ フレーム １７ａ〜１７ｃ アーム １８ ボス ２０ グラスバルブ ２１，２１ａ，２１ｂ デフレクタ ２３ 羽根 ２４ 貫通穴 ２５，２５ａ 凹部 ２６ 段部 ２７ａ〜２７ｃ 傾斜面 ２８ａ〜２８ｃ 水平部 ３０，３１，３２ 整流部材 ３３ 谷部

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アームを有するフレームと、該フレーム
   に結合されるデフレクタとを備えたスプリンクラヘッド
   において、前記デフレクタの中心部に、前記フレームのボスが嵌入
   される貫通穴を設けると共に、前記デフレクタの上面
   に、該貫通穴と同心的に凹部を設け、 該凹部により、前記デフレクタへ落下した消火水の一部
   を前記アームの裏側へ散水する位置に導く ことを特徴と
   するスプリンクラヘッド。
2. 【請求項２】 アームを有するフレームと、該フレーム
   に結合されるデフレクタとを備えたスプリンクラヘッド
   において、 前記デフレクタの上面に整流部材を配置し、 該整流部材は、前記アームに対応する側に消火水を多量
   に流すための傾斜面を有し、前記整流部材上に落下した
   消火水を前記傾斜面に沿って前記アーム側へ戻すように
   分流して散水する ことを特徴とするスプリンクラヘッ
   ド。