JP3498231B2 - スプリンクラーヘッド - 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、火災の発生に伴う
熱によって弁体を開放して放水口から放出される消火水
や泡水溶液等の消火用液体をデフレクタで散水させるス
プリンクラーヘッドに係り、さらに詳しくは連結部材に
垂設されたデフレクタによる散水分布を均一化させるス
プリンクラーヘッドに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種の従来のスプリンクラーヘッド
に、実公昭５６−４８２８８号公報記載の装置がある。
この装置の構成を、図１１(a) ，(b) に示す。図１１の
(a) ，(b) において、１０１はフレームヨーク型スプリ
ンクラーヘッドのノズルである。１０３はメインデフレ
クタ、１０４はボス、１０５はフレームヨーク、１０６
はサブデフレクタである。

【０００３】ノズル１０１の先端に、フレームヨーク１
０５によって吊設されたメインデフレクタ１０３を有し
ている。メインデフレクタ１０３には隣接した状態でサ
ブデフレクタ１０６が設置されていて、これらはボス４
に固定されている。上方に屈曲したサブデフレクタ１０
６の端部は、鍔状に横方向にも屈曲した皿状である。ま
た、フレームヨーク１０５の下部に位置する部分は、切
欠いてある。サブデフレクタ１０６の羽根の形状は、２
本のフレームヨーク１０５の中間が大きく両側は順々に
小さくなっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】図１１に示された従来
のフレームヨーク型スプリンクラーヘッドには、上述し
たようにメインとサブの２個のデフレクタ１０３と１０
６が設けられている。特に、サブデフレクタ１０６の羽
根の形状は、フレームヨーク１０５の中間は大きく両側
は順々に小さく作られている。したがって、構造が複雑
でコストアップになり、その上２個のデフレクタ１０３
と１０６の相対的な取付位置の調整が面倒になる等の問
題点があった。

【０００５】本発明は、上記のような従来装置の問題点
を解消するためになされたもので、構造が簡単かつ組立
てが容易で、フレームヨークの有無に無関係にデフレク
タによる消火用液体の散水分布を均一化することのでき
るスプリンクラーヘッドを実現することを目的としたも
のである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、本体に垂設さ
れた連結部材の下部に装着されて厚さ方向に截設された
散水孔により本体の放出口から放出された消火用液体を
散水させるデフレクタを備えたスプリンクラーヘッドに
おいて、連結部材の数に対応して分けられ、このそれぞ
れの連結部材の中心を通る垂設面に平行な截断面を持つ
複数の前記散水孔で構成される散水孔群を有するスプリ
ンクラーヘッドを構成したものである。また、散水孔を
連結部材の垂設面に対して対称構造の散水孔群で構成し
たスプリンクラーヘッドを構成したものである。

【０００７】 また、散水孔には、連結部材の垂設面側
の截断面が平行であり、かつ他方の截断面が不平行であ
り、外周縁に開口する開口部が狭められたデルタ型の散
水孔があるスプリンクラーヘッドを構成したものであ
る。

【０００８】

【発明の実施の形態】

実施形態１．図１は本発明の実施形態１の正面図、図２
は図１の底面図、図３は図１の側断面図である。本発明
の実施形態の図面には、３個のフレームヨークを持った
フレームが例示されている。図１乃至３において、１は
スプリンクラーヘッド、２はスプリンクラーヘッド１の
本体である。２１は本体２の外周に螺設された取付ネ
ジ、２２は中心部を貫通する放水口、２３は六角ボルト
型のフランジである。また、２４はフランジ２３の内部
に設けられた雌ネジ、２５は弁室、２６は放水口２２の
開口部に形成された弁座である。

【０００９】３は止水弁、４は３本のフレームヨーク４
a ，４b ，４c を持つフレーム、５はグラスバルブであ
る。フレームヨーク４a 〜４c は、等角間隔に本体２の
下方に垂設されている。３１は止水弁３における凸字状
の弁体、３２は皿バネ、３３は下向き中空矢印形のバル
ブガイド、３４はガスケットである。ガスケット３４に
は銅のような軟質の金属薄板が用いられて図示の形状に
成型され、弁体３１と皿バネ３２及びバルブガイド３３
を一体に包囲して止水弁３が構成されている。このよう
な止水弁３の構造により火災発生時の弁部材の弁室２５
の付近のロッジメント（logement）を防止して、止水弁
３の開放に即応した正常な散水動作に移行させるように
なっている。

【００１０】４１はフレーム４の環状部、４２は環状部
４１に形成され前記雌ネジ２４に螺合する雄ネジ、４３
はスタッド、４４はアーム、４５はボスである。スタッ
ド４３とアーム４４はフレームヨーク４a 〜４c の垂直
部と水平部を構成し、アーム４４はいずれも半径方向に
集中して軸心のボス４５に連結されている。アーム４４
は縦断面が鋭角三角形のナイフ状に形成され、放水口２
２から投射された消火水の放水に強い抵抗を与えないよ
うな構造になっている。

【００１１】４６はボス４５の上端に設けられた円環状
の保持部、４７は下端にカシメ穴を形成した装着部であ
る。保持部４６上にはグラスバルブ５が介装されて、本
体２側のバルブガイド３３の中空部との間に挟持されて
いる。保持部４６上に保持されたグラスバルブ５には、
分子結合力が弱く容易に破壊し易いアンプル状のガラス
管の内部に熱膨張率の大きい液体が封入されて感熱型の
火災センサとしての機能を果たすようになっている。

【００１２】６はデフレクタである。デフレクタ６の構
造が、図４の(a) ，(b) 及び図５に示されている。デフ
レクタ６は、例えばプレス加工により、厚さが１．２mm
程度の金属板を２９φ(mm)（半径ｒ＝１４．５mm）の円
形な輪郭形状に打ち抜いて作られている。６１はデフレ
クタ６の中心に設けられた装着孔、６２は装着孔６１の
回りの半径がほぼｒ／２の同心円状で無加工の平面部、
７は厚さ方向に截設された多数の散水孔である（７は散
水孔の総称）。

【００１３】散水孔７は３本のフレームヨーク４a 〜４
c の数に対応して、３つの散水孔群７a ，７b ，７c に
分けられている。各散水孔群７a 〜７c はそれぞれフレ
ームヨーク４a ，４b ，４c の中心を通る垂直方向の垂
設面ra，rb，rcに平行な截断面７０を持ち、外周縁に開
口する等しい溝幅のスリット７11，７12…で構成されて
いる。散水孔７は垂設面ra，rb，rcを対称面にして、各
群７a ，７b ，７c 毎に両側が対称構造をなしている。
そして、装着孔６１を装着部４７に嵌め合わせてカシメ
により、デフレクタ６がフレーム４の下端に装着されて
いる。ｗ，ｗ1，ｗ2 は消火水である。

【００１４】このような構成の本発明の実施形態１のス
プリンクラーヘッド１の組立て動作を、次に説明する。
予め、上述のようにカシメ穴の周辺をカシメて、デフレ
クタ６とフレーム４とを一体に固定して置く。また、図
示されていないが、天井裏に消火水ｗを供給する給水管
が配管され、接続管が天井面の近くで床面に向かって開
口している。そして、バルブの操作により給水管に、消
火水ｗが一定水圧を受けて供給されるように構成されて
いるものとする。

【００１５】先ず、本体２を逆さにして、止水弁３を弁
室２５内に図示の方向で挿入する。この状態でフランジ
２３の内側の雌ネジ２４に、既にデフレクタ６を固定し
たフレーム４の雄ネジ４２の先を僅かに螺合させる。グ
ラスバルブ５を取出して、尖端を弁室２５内に挿入され
たバルブガイド３３の中空部に当てがう。バルブガイド
３３に当てがわれたグラスバルブ５を軸心上に支えなが
ら、フレーム４の雄ネジ４２を捩じ込むと保持部４６が
グラスバルブ５の底部に接触する。そのまま雄ネジ４２
を静かに螺進させると、加圧されて挟持されたグラスバ
ルブ５が止水弁３を弁座２６に押し付けて放水口２２が
塞がれる。グラスバルブ５に両側から加わる押圧力の大
きさは、フレーム４の螺入深さで調節される。

【００１６】而して、本体２とフレーム４の間にグラス
バルブ５が保持されて、スプリンクラーヘッド１の単体
の組み付けが終了する。組付けの済んだスプリンクラー
ヘッド１は、デフレクタ６を床面に向けて天井裏に配管
済みの給水管に接続されて天井面に取り付けられる。配
管済みの給水管へのスプリンクラーヘッド１の接続に
は、六角ボルト型のフランジ２３と給水管の接続口に螺
入される取付ネジ２１が利用される。スプリンクラーヘ
ッド１の接続状態で止水弁３の上流側が給水管内の消火
水ｗに連通し、連通した消火水ｗはグラスバルブ５に押
付けられた止水弁３により放出が阻止されている。

【００１７】ここで、火災が発生すると、建物内部の対
流現象により火炎が上昇して天井面に熱気流が流れる。
流動する熱気流は、天井面に取り付けられたスプリンク
ラーヘッド１のグラスバルブ５を加熱する。グラスバル
ブ５の加熱で封入液が熱膨張して、ガラス管が破裂す
る。そして、今まで弁座２６を塞いでいた止水弁３が、
給水管内の消火水ｗの圧力を受けて噴き落とされる。こ
の結果、本体２の放水口２２が開いて、消火水ｗが出口
で圧力から解放されて一定の広がり角度の立体角状にな
って下方に放出される。

【００１８】放水口２２から立体角状に放出された消火
水ｗの大部分は、デフレクタ６に向かって直進して各散
水孔群７a 〜７c の全散水孔７のスリット７11，７12…
の隙間を透過してから或る拡がりをもって直接床面上に
散水される。また、直進してデフレクタ６の表面に当っ
た水は、跳ね飛ばされて主にデフレクタ６の周辺部から
下方の床面上に散水される。一方、ボス４５の円錐面や
ナイフ状のアーム４４の刃部の傾斜面に投射された消火
水ｗは、各投射面で屈折して進行方向が転向される。

【００１９】特に、アーム４４は垂設面ra，rb，rcに沿
って３方向に設けられているので、このままでは各アー
ム４４の裏側に図５の２点鎖線で示すような消火水ｗを
透過させない３箇所の非透過帯ｖが生じることになる。
この場合の散水分布を示す平面図が、図６に示されてい
る。図６は同一幅の散水孔を放射状に形成したデフレク
タの散水分布を模式的に示したもので、３方向に形成さ
れて消火水ｗが散布されない扇形の無散布エリアＡが形
成される。無散布エリアＡは、上記の非透過帯ｖに対応
する投影像である。

【００２０】これに対して、この発明の実施形態１では
前記のように、円板状のデフレクタ６の散水孔７をフレ
ームヨーク４ａ〜４ｃを中心にした対称形の散水孔群７
ａ〜７ｃを形成した。そして、各群７ａ〜７ｃの散水孔
７を、全て垂設面ra，rb，rcに平行な截断面７０を持つ
スリット７11，７12…で構成した。このため、前述のよ
うな放水口２２から直進した消火水ｗが、対向する複数
の散水孔７の截断面７０に直接当たって屈折することに
なる。また、アーム４４等の傾斜面で屈折した消火水ｗ
も、上記截断面７０に当たって副屈折することになる。

【００２１】これらの截断面７０で屈折及び副屈折する
消火水ｗの転向動作が、図５の矢印のｗ1 とｗ2 で示さ
れている。図示のように、対向する截断面７０に当たっ
て屈折及び副屈折した消火水ｗは、各群７ａ〜７ｃ毎に
それぞれのフレームヨーク４ａ〜４ｃの裏側に回り込む
ことになる。このようにして各群７ａ〜７ｃの散水孔７
によって、群毎に前記の非透過帯ｖに基ずく扇形の無散
布エリアＡの発生が防止されることになる。本発明の実
施形態１による無散布エリアＡが補償されたときの散水
分布が、図７に示されている。図７の斜線の粗密で示す
ように、周辺部と中心部では散水密度に差が生じる。

【００２２】実施形態２．図８は本発明の実施形態２の
デフレクタ６の構成を示す説明図、図９は図６に対応す
る断面図である。図８と９に示された実施形態２ではデ
フレクタ６が、実施形態１の同心円状の平面部６２の円
周の付近から外側の周辺部を下方に折り曲げて逆皿型に
成形されている。デフレクタ６を逆皿型に成形するため
の折曲角θは、ここではほぼ１０°に選定されている。
また、デフレクタ６の厚さ方向を截設して打ち抜いた散
水孔７は、フレームヨーク４a ，４b ，４c を挟んで対
称構造の３つの散水孔群７a ，７b ，７c で構成されて
いることは実施形態１と同様である。

【００２３】散水孔群７a ，７b ，７c を構成する散水
孔７は、開口部が広い溝幅で広狭２段構成のスリット７
21と、開口部が狭められたデルタ型のスリット７22、及
び深い切込みで放射状の細溝型のスリット７23からなっ
ている。デルタ型のスリット７22は、垂設面ra，rb，rc
側の截断面が平行で他方の截断面が不平行になってい
る。特に、デルタ型のスリット７22の不平行側の截断面
７０は、デフレクタ６の逆皿型の折曲げにより水平面に
対して幾分上向きに傾斜している。そして、３個の細溝
型のスリット７23の中心を通る垂設面ｒd を対称面にし
て、両側に対称形の散水孔群７a ，７b ，７c が形成さ
れている。

【００２４】実施形態２のデフレクタ６の場合も、火災
発生時における消火水ｗの放水までの動作は実施形態１
と同一である。しかしながら、実施形態２のデフレクタ
６には、２段構成のスリット７21とデルタ型のスリット
７22が設けられている。したがって、放出口２２から放
出されてデフレクタ６に直進した消火水ｗの一部は、フ
レームヨーク４a 〜４c とスリット７21の広幅部分との
隙間を透過する。この隙間を透過した消火水ｗは、フレ
ームヨーク４a 〜４c の周辺部裏側の床面上に散水され
る。また、深い切込みの細溝型のスリット７23を透過し
た消火水ｗが、そのままデフレクタ６の軸心方向に僅か
に侵入して散水される。

【００２５】一方、直進した他の一部の消火水ｗはデル
タ型のスリット７22の上向きの截断面７０に投射されて
フレームヨーク４a ，４b ，４c の裏側を散水する。こ
の外、前述のアーム４４やボス４５の傾斜面で屈折した
消火水ｗも、この截断面７０の散水に加わることにな
る。特に、截断面７０は垂設面ra，rb，rcに不平行で求
心方向に対面する面成分を持つので、これらの散水はデ
フレクタ６の真下の軸心部に到達する。この結果、実施
形態２のデフレクタ６によれば３種類のスリット７21〜
７23が協働して多面的な散水に寄与して、消火水ｗが円
形の広範囲に亘って均一に散布されることになる。この
ときの散水の分布状態が、図１０に示されている。

【００２６】なお、上述の実施形態１，２ではフレーム
ヨークが３個の場合を例示して説明したが、フレームヨ
ークが２個または４個以上の場合にも本発明を適用する
こともできる。この場合の散水孔群の群数は、フレーム
ヨーク数の増減に応じて増減されることになる。また、
実施形態１では散水孔群が均一幅のスリットで偏平なデ
フレクタの場合を例示して説明したが、実施形態２と同
様に求心方向に屈折及び副屈折させるような截断面を設
ける構造にすることもできる。このように構成すれば、
図１０のような円形の散水分布で、しかも散水密度の高
いデフレクタを実現することができる。また、散水孔が
デフレクタの周辺で開口するスリットを図示して説明し
たが、開口部のない閉鎖形の散水孔にも本発明を適用す
ることができる。さらに、デフレクタが落下して連結部
材としての連結棒で保持されるフラッシュ型にもこの発
明を適用してもよく、消火水が泡水溶液などの消火用液
体の場合にも本発明を応用することができる。

【００２７】

【発明の効果】本発明は、本体に垂設された連結部材の
下部に装着されて厚さ方向に截設された散水孔により本
体の放出口から放出された消火用液体を散水させるデフ
レクタを備えたスプリンクラーヘッドにおいて、連結部
材の数に対応して分けられ、このそれぞれの連結部材の
中心を通る垂設面に平行な截断面を持つ複数の前記散水
孔で構成される散水孔群を有するスプリンクラーヘッド
を構成した。また、散水孔を連結部材の垂設面に対して
対称構造の散水孔群で構成したスプリンクラーヘッドを
構成した。

【００２８】 また、散水孔には、連結部材の垂設面側
の截断面が平行であり、かつ他方の截断面が不平行であ
り、外周縁に開口する開口部が狭められたデルタ型の散
水孔があるスプリンクラーヘッドを構成した。

【００２９】 この結果、デフレクタを垂設した連結部
材によって消火用液体を透過させない非透過帯がある場
合でも、対向する截断面に当たって屈折及び副屈折した
消火用液体が、各散水孔群毎にそれぞれの連結部材の裏
側に回り込み、床面上には消火用液体の無散布エリアの
生じるようなことがない。したがって、火災の発生と同
時に放水口から放出された消火用液体を、連結部材の下
部に装着されたデフレクタに投射して床面上に均一に散
水させることができる。よって、本発明によれば、構造
が簡単かつ組立てが容易で、連結部材の有無に無関係に
デフレクタによる消火用液体の散水分布を均一化するこ
とのできるスプリンクラーヘッドを提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態１の正面図である。

【図２】図１の底面図である。

【図３】図１の側断面図である。

【図４】本発明の実施形態１のデフレクタの構成を示す
説明図である。

【図５】本発明の実施形態１のＸ−Ｘ拡大断面図であ
る。

【図６】本発明を説明するための従来の散水分布を示す
平面図である。

【図７】本発明の実施形態１の散水分布を示す平面図で
ある。

【図８】本発明の実施形態２のデフレクタの構成を示す
説明図である。

【図９】本発明の実施形態２の拡大断面図である。

【図１０】本発明の実施形態２の散水分布を示す平面図
である。

【図１１】従来装置の構成説明図である。

【符号の説明】

１ スプリンクラーヘッド ２ 本体 ３ 止水弁 ４ フレーム ４a ，４b ，４c フレームヨーク（連結部材） ５ グラスバルブ ６ デフレクタ ７ 散水孔 ７a ，７b ，７c 散水孔群 ２１ 取付ネジ ２２ 放水口 ２３ フランジ ２４ 雌ネジ ２５ 弁室 ２６ 弁座 ３１ 弁体 ３２ 皿バネ ３３ バルブガイド ３４ ガスケット ４１ 環状部 ４２ 雄ネジ ４３ スタッド ４４ アーム ４５ ボス ４６ 保持部 ４７ 装着部 ６１ 装着孔 ６２ 平面部 ７０ 截断面 ７１ ２段構成のスリット ７２ デルタ型のスリット ７３ 細溝型のスリット Ａ 無散布エリア ra，rb，rc，rd 垂設面 ｖ 非透過帯 ｗ，ｗ1 ，ｗ2 … 消火水（消火用液体）

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 本体に垂設された連結部材の下部に装着
   されて厚さ方向に截設された散水孔により前記本体の放
   出口から放出された消火用液体を散水させるデフレクタ
   を備えたスプリンクラーヘッドにおいて、前記連結部材の数に対応して分けられ、このそれぞれの
   連結部材の中心を通る垂設面に平行な截断面を持つ複数
   の前記散水孔で構成される散水孔群を有する ことを特徴
   とするスプリンクラーヘッド。
2. 【請求項２】 前記散水孔を連結部材の垂設面に対して
   対称構造の散水孔群で構成した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】 前記散水孔には、前記連結部材の前記垂
   設面側の截断面が平行であり、かつ他方の截断面が不平
   行であり、外周縁に開口する開口部が狭められたデルタ
   型の散水孔があることを特徴とする請求項１又は２記載
   のスプリンクラーヘッド。