JP3622138B2 - スプリンクラヘッドカバー - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は天井面におけるスプリンクラヘッド設置部の開口を塞ぐと共に、スプリンクラヘッドを外的衝撃から守るスプリンクラヘッドカバーに関する。
【0002】
【従来の技術】
天井面に取り付けられたスプリンクラヘッドが外的衝撃を受けて暴発するのを防止すると共に、スプリンクラヘッド取付部の隙間を塞いで意匠的にもよくするためのスプリンクラヘッドカバーが例えば実公平7−37638号公報に提案されている。図21は同公報に提案されたスプリンクラヘッド用ガード(同公報に言う「スプリンクラヘッド用ガード」は、本明細書に言うところのスプリンクラヘッドカバーに相当するものである。)を取り付けた状態の説明図、図22はスプリンクラヘッド用ガードの分解斜視図である。
【0003】
ガードは、取り付け体61、バネ材62、蓋部材63および低融点合金64から構成されている。取り付け体61は円環状であり、周囲に複数の突出部65が形成され,その中に木ネジを通すことのできる穴66が穿設されている。該取り付け体61にはL字形の複数の脚67が設置されている。脚67は低融点合金64が半田付けできるような材料からできている。該低融点合金64はスプリンクラーヘッドの作動温度よりも低い融点をもつようなものにする。
【0004】
バネ材62は前述した取り付け体61と略同一大の皿バネであり、取り付け体61の脚67と一致するところには切欠68が形成されている。
蓋部材63は凹状となっており、上部周囲には取り付け体61と略同一大のフランジ69が形成されている。該フランジ69は取り付け体61の脚67と低融点合金64で接合するため、半田付けできる材料でなければならない。また、蓋部材の周囲には複数の開口70が設けられている。
【0005】
ガードの組立は、バネ材62の切欠68に取り付け体61の脚67を入れ,蓋部材63のフランジ69上に脚67を置いてから、脚67とフランジ69とを低融点合金64で接着する。このようにして組立てられたガードは、スプリンクラーヘッド55が取り付けられた天井50の穴53と略同芯にして取り付ける。該取り付けは、取り付け体61の穴66に木ネジ74を通して天井50に直接取り付ける。
【0006】
次に上記のように構成された従来のガードの作動について説明する。火災が発生するとガードが熱せられ、取り付け体61と蓋部材63を接着していた低融点合金64が溶ける。この時、蓋部材63に蓋部材63を落下させるようなバネカが作用しているため蓋部材63の自重に加えてバネカで蓋部材63が完全に落下する。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の実公平7−37638号公報に開示されたスプリンクラヘッド用ガードの場合には、低融点合金64が火災の熱で溶けることによって蓋部材63が取り付け体61から外れる構造であるため、原則として4箇所の低融点合金64の全てが溶解しなければ、蓋部材63が取り付け体61から外れない。このため、スプリンクラヘッドが作動するまでに長時間を要するという問題がある。
【0008】
なお、4箇所の接着を比較的弱くしておき、4箇所のうちのいずれか1箇所が外れれば他の3箇所はバネ材62の付勢力に抗しきれずに、蓋部材63が外れるようにすることも考えられるが、そのような構成にすると、蓋部材63の取付が不安定となり、長期間に亘る径年変化あるいは取付前の輸送中の振動等により接着部が外れてしまうことが考えられ、信頼性のある構造とは言えなくなってしまう。
【0009】
また、同号公報のスプリンクラヘッド用ガードの場合には、低融点合金64が外気に触れる状態にあるので、例えば駐車場などに設置した場合には、排気ガスに含まれる腐食性のある亜硫酸ガスによって低融点合金64の性状が変化してしまい、接着強度が低下してカバーが外れてしまうという問題があった。
【0010】
さらに、蓋部材33には複数の開口70が設けられており、スプリンクラーヘッド55の感知部が外気に触れる構造になっている。このため、上記と同様に、感知部に腐食性のあるガスが触れることによって、腐食生成物が層をなすことになり、感知遅れが発生するという問題もあった。
【0011】
本発明はかかる課題を解決するためになされたものであり、通常時には簡単に外れることはなく、火災の際には確実に作動するスプリンクラヘッドカバーを提供することを目的としている。
【0012】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るスプリンクラヘッドカバーは、天井材又はスプリンクラヘッドに取り付け可能に構成されると共に、開口部を有し該開口部の周縁部に係止部を有する本体と、該本体の開口を覆うカバー体と、一端側が前記カバー体側に取り付けられ、他端側に前記本体の係止部に係合する係合部を有する複数の保持具とを備え、該保持具と前記カバー体との間に介装された低融点金属を、保持具及びカバー体に接着せずに圧縮した状態とすることで、前記保持具をカバー体に対して係合状態に保持するものである。
【0013】
また、前記カバー体と前記本体の間に設置され、前記カバー体を外側斜め下方に付勢する付勢手段を設けたものである。
【0015】
また、前記本体は樹脂性の部材で、前記カバー体は熱伝導率の良い部材であるものである。
【0016】
さらに、スプリンクラヘッド又は天井材に取り付け可能に構成されると共に、下方に開口部を有する円筒形状からなる本体と、該本体の開口を覆うカバー体と、該カバー体と前記本体との間に設けられる低融点金属とを備え、前記スプリンクラヘッドの感知部を覆うスプリンクラヘッドカバーにおいて、前記本体の下端外周部に、前記本体と前記カバー体との隙間を塞ぐ腐食防止カバーを設け、該腐食防止カバーを、前記本体の外径が挿入できる大きさに形成された開口部を中央に有するドーナツ状の円板から構成し、前記スプリンクラヘッドカバーを密閉型としたものである。
【0019】
【発明の実施の形態】
実施の形態1.
図1は本発明の一実施の形態であるスプリンクラヘッドカバーの設置状態における側面断面図、図2は平面図(但し、図2においては天井板は省略されている。)である。以下、図1に基づいて本実施の形態を説明する。
図において、50は天井板であり、スプリンクラヘッド設置用の開口53が設けられている。55は開口53に臨ませて設置されたスプリンクラヘッド、1は開口53を塞ぐように設置されてスプリンクラヘッドカバーである。
【0020】
スプリンクラヘッドカバー1は、スプリンクラヘッド55に固定される例えば樹脂製の本体3、この本体3の下端側に本体3と離脱可能に設置され、スプリンクラヘッド55の感知部を覆うと共に開口53を塞ぐカバー体5、カバー体5の内面側に固定されたプロテクタ7、一端側がプロテクタ7に揺動可能に取り付けられ他端側が本体3の下端に係止してカバー体5を本体3に保持させる保持具としての保持金具9、保持金具9とカバー体5との間に設置されて保持金具9を起立状態に支持する半田10、本体3とプロテクタ7との間に設置されてプロテクタ7を下方に付勢する付勢手段としてのバネ部材11とから構成されている。以下、これら各構成部材を詳細に説明する。
【0021】
図3、図4はそれぞれ本体3の側面断面図、平面図である。以下、図3及び図4に基づいて本体3を説明する。本体3は概略円筒形状からなり、天井材、又はスプリンクラヘッドに取付可能に構成されると共に、開口部を有する。開口部の下端外周縁部には外側に向かって下方に末広がり状に傾斜する係止部としての傾斜面15が全周に亘って形成されている。また、上端側内面には段部17が形成され、この段部17より上の部分は内面半径が大きくなると共に、その内面半径が大きくなった部分の内周面にはスプリンクラヘッド55をねじ込むためのネジが形成されている。
【0022】
ここで、本体3の上端側内周面に段部17を設けた理由を説明する。スプリンクラヘッド55には、本体3の上端内周面に形成したネジに螺合するネジ部55aが形成されているが、このネジ部55aにはスプリンクラヘッド55を配管に取りつける際に工具を係合させるための溝55bが設けられている(図1参照)。このため、段部17が無い場合には本体3をスプリンクラヘッド55に取りつけた際に本体3とスプリンクラヘッド55との間で溝55bの部分が隙間となってしまい、その間隙から腐食性の気体が流入してしまう。
そこで、溝55bの深さよりも幅の大きい段部17を形成することによって、本体3をスプリンクラヘッド55に取りつけた際に段部17が溝55bの底よりも内側に位置することになり、本体3とスプリンクラヘッド55との間に隙間ができるのを防止するようにしたものである。
【0023】
次に、本体3の開口を覆うカバー体5について説明する。カバー体5は熱伝導率のよい銅、アルミなどの材料を有底枠体状に形成して構成されており、その内面側には樹脂製のプロテクタ7が設置されている。
図5はプロテクタ7の底面図、図6は平面図、図7は図5におけるB方向から見た側面図、図8は図5におけるA−A断面図である。図5乃至図8に基づいてプロテクタ7の形状を説明する。
【0024】
プロテクタ7は概略円筒形に形成され、その外周にはカバー体5の内面に沿うように複数のリブ19が設けられている(図5、図7参照)。この複数のリブ19を設けたのは、プロテクタ7自体の容積を小さくして熱容量を小さくすると共に、カバー体5との接触面積を小さくすることによって、カバー体5の熱をプロテクタ7が奪うのを極力防止して、半田10の溶融を促進させ、カバーの作動遅れを防止するためである。
また、プロテクタ7の外周面の120度の位置には、保持金具9を揺動可能に保持するための溝部21が3箇所設けられている。
さらに、プロテクタ7の外周面における溝部21の上方には半田10を保持するための切欠部22が設けられている(図7、図8参照)。
また、プロテクタ7の内周面の120度離した3箇所には、バネ部材11を設置するための凸部23が形成されている(図6、図8参照)。
【0025】
図9、図10はそれぞれバネ部材11の平面図、側面図である。次に、図9、図10に基づいてバネ部材について説明する。バネ部材11は、中央部にリング状の板からなる基部25と、この基部25の外周の3箇所から上方に延出する板バネ部27,29,31とから構成されている。板バネ部27,29,31は、一端を基部25の外周部と一体となった固定端とし、他端を自由端として基部25から上方に向けて螺旋状に延出させた構成である。そして、各板バネ部27,29,31は内側に向かって捻られており(図10参照)、長さ方向に関して、固定端側から自由端側に向かって上方に傾斜すると共に厚み方向に関して、外側から内側に向かって下方に傾斜している。また、自由端側の端部は水平方向に向かって折曲され、上方に向かうことなく、外側から内側に向かってのみ傾斜した形状になっている。
なお、図9の板バネ27、29、31上の点線部分は折り曲げ部分を示している。
【0026】
さらに、基部25の外周部の3箇所にはプロテクタ7の内周部に形成された凸部23に嵌合する切欠き25a,25b,25cが形成されている。この切欠き25a,25b,25cと凸部23が嵌合することによって、バネ部材11の位置決めができるようになっている。
【0027】
図11は保持金具9の斜視図である。保持金具9は、図11に示すように、略T字状の底片部9a、底片部9aのT字の足から垂直上方に連続して立設された立片部9b、立片部9bの先端から内側上方向に向けて傾斜する係合部としての傾斜片9cから構成されいる。そして、底片部9aの腕の部分をプロテクタ7の外周部に形成された溝部21に挿入することによって、保持金具9はプロテクタ7に揺動可能に取りつけられることになる。
【0028】
次に、再び図1に基づいて、スプリンクラヘッドカバー1の組立手順を説明する。
まず、プロテクタ7の内部にバネ部材11を設置する。このとき、バネ部材11の基部25に形成された切欠き25a,25b,25cをプロテクタ7の内周部に形成された凸部23に嵌合させる。
次に、プロテクタ7の内側と、本体3の下端の開口部を対向配置させる。このとき、本体3の開口縁部と板バネ部27,29,31の先端部が対向するようにする。この状態で、本体3をプロテクタ7に押しつけるようにすると、板バネ部27,29,31が本体3の開口縁部によって押し縮められる。板バネ部27,29,31が押し縮められて、本体3とプロテクタ7とが所望の位置関係になった状態で、この状態を治具によって保持させる。
【0029】
次に、プロテクタ7の外周部に保持金具9を設置する。設置に際しては、保持金具9の底片部9aの腕の部分をプロテクタ7に形成された溝部21に挿入すると共に、傾斜片9cを本体3の下端外周に形成された傾斜面15に当接させるようにする。
次に、半田10をプロテクタ7の切欠部22に設置する。この状態でプロテクタ7をカバー体5に挿入する。プロテクタ7の外周形状とカバー体5の内面形状がちょうど合うように形成されているので、プロテクタ7とカバー体5とは圧入状態となり、両者は一体化する(以下、プロテクタ7とカバー体5が一体化したものを「カバー体側」という。)。なお、両者の一体化を確実にするために、カバー体5の上端部をかしめるようにする。
カバー体5のかしめは完全には折り曲げないで、略45度の角度で折り曲げる。これはカバー体5とプロテクタ7との接触面積を必要以上に増やさないためである(図1参照)。またこの時、半田10は、保持金具9の立片部9bとカバー体の間に圧縮された状態にあり、両者には、接着されていない。
【0030】
以上のようにして、プロテクタ7にカバー体5を取りつけた状態で、治具を外す。このとき、板バネ部27,29,31のバネ力によって、本体3とカバー体側は離れようとするが、両者は保持金具9によって保持されることになる。
このように、半田10を接着する必要がないので、スプリンクラヘッドカバー1の組立は極めて簡単に行うことができる。
【0031】
図12は組立状態における、本体3からカバー体側(保持金具9及びバネ部材11はプロテクタ7に取りつけられているので、保持金具9及びバネ部材11に作用する力はカバー体側に作用することになる。)に働く力の関係を示したものである。以下、カバー体側を設置した状態における力の関係を説明する。
【0032】
保持金具9は本体3の傾斜面15から斜め上方向きの力Rを受け、またバネ部材11は本体3の開口端部から斜め下方向きの力Sを受ける。バネ部材11が斜め下方向きの力Sを受けるのは、板バネ部27,29,31が外側から内側に向けて傾斜する形状になっているからである。
ここで力R,Sをそれぞれ水平方向の分力R1,S1と垂直方向の分力R2,S2に分解すると、垂直方向の分力R2,S2が釣り合うことになる。また、水平方向の分力R1,S1は図13に示すように、3個の保持金具9に作用する3力で釣り合い状態になる。
【0033】
図14乃至図17は本実施の形態の動作を説明する説明図であり、図14乃至図16は一部断面を含む側面図(各図における(a)図)と、平面図(各図における(b)図)から構成されている。図14乃至図17に基づいて動作を説明する。
図14に示す監視状態から、火災時の熱によって図中左端の保持金具9を支持している半田10が溶け始めると、図15(a)に示すように、保持金具9が本体3の傾斜面15に押されて外側に傾き始め、さらに半田10が溶けると保持金具9の傾きが増し、図16(a)に示すように傾斜片9cと傾斜面15の係合が外れる。
【0034】
保持金具9の傾斜片9cと傾斜面15の係合のうち一箇所が外れると、カバー体側には係合状態にある2箇所からのみ力を受けることになる。このようにカバー体側には係合状態にある2箇所からのみ力を受けることになると、釣り合い状態にあった水平方向の3つの分力R1,S1の釣り合いが崩れ、カバー体側には係合状態にある2箇所の本体3の傾斜面15から受ける分力R1,S1を合わせた図中右方向の水平力を受けることになる。図16(b)にはこの力の関係を図示しており、カバー体5が受ける分力R1,S1の合力をTとして示しており、カバー体5は2つの力Tの図中右方向の分力T2の合力である2*T2の力を受けることになる。
【0035】
カバー体5はこの水平力2*T2によって図中右方向にすべり、他の2箇所における保持金具9と本体3の傾斜面15との係合が外れることになる。これによって、図17に示すように、カバー体側は本体3から完全に外れて下方に落下する。そして、カバー体5が落下した後は、スプリンクラヘッド55が火災の熱によって作動することになる。
【0036】
このように、本実施の形態においては、保持金具9の傾斜片9cを本体3の傾斜面15に係合させると共に、本体3を内側上方に向けて押す(カバー体側を外側下方に向けて押す)バネ部材11を設けたので、1個の保持金具9の係合が火災の熱により外れると、カバー体側には水平方向の力が作用することになり、この力の作用によりカバー体側を確実に外すことができる。
【0037】
また、カバー体側の取り付けを、従来例のように半田等で接着するのではなく、半田10を支持部材として利用する構造であるため、経年変化や外気の影響などによる接着力の低下により、カバー体5が不用意に外れたりすることがない。また半田10はカバー体5の底部ではなく、側部に設けられるので、天井下面に沿って流れる熱気流があたりやすく、火災時に溶融しやすい。
【0038】
また、本実施の形態においては本体3を樹脂製にしたので、金属の場合に比較して熱伝導性が悪く、火災の熱が本体3に奪われることが少なくなるので、スプリンクラヘッド55の作動遅れを防止できる。
【0039】
また、プロテクタ7を設け、該プロテクタ7を保持金具9を介して本体3に取り付けているので、カバー体5の下方から外力が加えられても、その力はスプリンクラヘッドの感熱部に作用することがない。
【0040】
なお、上記の実施の形態においては、カバー体の薄型化を図るためバネ部材11として板バネを用いた例を示したが、本発明はこれに限られるものではなく、他の付勢手段であってもよく、要するに本体3の開口端部を内側上方に向けて付勢できるものであればよい。
【0041】
また、保持金具9を3個用いた例を示したが、これに限られるものではなく、2個であってもあるいは4個以上であってもよい。ただ、1個の保持金具9と本体3との係合が外れたときに、カバー体側に水平方向の力が加えられ、この力を受けたカバー体側が滑って保持金具9と本体3との係合が外れるような構成であればよい。
また、本体3はスプリンクラヘッドに取り付けられるものを例示したが、天井材に取り付けられるものであっても構わない。
また、保持金具は半田と接着させる必要がないので、樹脂により構成してもよい。
また、半田をカバー体の側部ではなく、底部に設けるようにしてもよい。例えば、保持金具の形状を、底に平面を持つ形状とし、その一部を本実施形態のプロテクタのような部材により係止させ、保持金具の平面とカバー体の間に半田を挟んで、半田が溶融した際に、保持金具を揺動させるようにする。
【0042】
実施の形態2.
図18は本発明の実施の形態2の側面断面図であり、実施の形態1を示した図1と同一部分には同一の符号が付してある。
この実施の形態2においては、実施の形態1における本体3の下端外周部に本体3とカバー体5との隙間を塞ぐ腐食防止カバー35を設置したものである。図19は腐食防止カバー35の底面図、図20は図19におけるA−A線に沿う断面図を示しており、これらの図に示すように腐食防止カバー35は、中央に開口37を有するドーナツ状の円板からなり、開口部37は本体3がちょうど挿入できる大きさに形成されている。
【0043】
また、腐食防止カバー35には段部39が形成されており、周縁部より中央寄りの部分が取りつけ状態において、上方に向かって凹んだ形状になっている。これは、腐食防止カバー35を設置したときに、保持金具9の上端が腐食防止カバー35に当たるのを防止するためである。
【0044】
このように本実施の形態においては、腐食防止カバー35を設けることにより、外気がスプリンクラヘッドカバー1内に侵入するのを防止することができる。このため、課題の項で説明した、亜硫酸ガスによるスプリンクラヘッドの錆の発生を防止することができ、錆によるヘッドの作動遅れを防止できる。
【0045】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明においては、一端側がカバー体側に取り付けられ、他端側に本体の係止部に係合する係合部を有する複数の保持具を備え、該保持具と前記カバー体との間に介装された低融点金属を、保持具及びカバー体に接着せずに圧縮した状態とすることで、前記保持具をカバー体に対して係合状態に保持するようにしたので、従来例のように半田等で接着する構造でなく、経年変化や外気の影響などによる接着力の低下により、カバー体5が不用意に外れたりすることがない。
【0046】
また、複数の保持具の係合部を本体の下方に傾斜した係止部に係合させることによってカバー体を本体に取り付けると共に、前記カバー体を外側斜め下方に付勢する付勢手段を備え、1個の保持具が火災の熱によりカバー体から外れたときにカバー体に水平方向の力が作用し、この力の作用によりカバー体が本体から外れるようにしたので、1個の保持具が外れると確実にカバー体を外すことができ、よって感度を向上させることができる。
【0047】
さらに、本体の下端外周部に、本体とカバー体との隙間を塞ぐ腐食防止カバーを設け、該腐食防止カバーを、前記本体の外径が挿入できる大きさに形成された開口部を中央に有するドーナツ状の円板から構成し、スプリンクラヘッドカバーを密閉型としたので、スプリンクラヘッドやその他の部分に対する腐食性ガスの影響を防止できる。
【0048】
また、本体を熱伝導性の悪い樹脂性の部材で形成するとともに、カバー体を熱伝導率の良い部材から構成したので、火災の熱が本体に奪われることが少なくなるので、スプリンクラヘッドの作動遅れを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態のスプリンクラヘッドカバーの設置状態における側面断面である。
【図2】本発明の一実施の形態のスプリンクラヘッドカバーの設置状態における平面図である。
【図3】本発明の一実施の形態における本体の側面断面図である。
【図4】本発明の一実施の形態における本体の平面図である。
【図5】本発明の一実施の形態におけるプロテクタの底面図である。
【図6】本発明の一実施の形態におけるプロテクタの平面図である。
【図7】本発明の一実施の形態におけるプロテクタの側面図である。
【図8】本発明の一実施の形態におけるプロテクタの側面断面図である。
【図9】本発明の一実施の形態におけるバネ部材の平面図である。
【図10】本発明の一実施の形態におけるバネ部材の側面図である。
【図11】本発明の一実施の形態における保持金具の斜視図である。
【図12】本発明の一実施の形態におけるカバー体側に作用する力の説明図である。
【図13】本発明の一実施の形態におけるカバー体側に作用する力の説明図である。
【図14】本発明の一実施の形態のスプリンクラヘッドカバーの作動の説明図である。
【図15】本発明の一実施の形態のスプリンクラヘッドカバーの作動の説明図である。
【図16】本発明の一実施の形態のスプリンクラヘッドカバーの作動の説明図である。
【図17】本発明の一実施の形態のスプリンクラヘッドカバーの作動の説明図である。
【図18】本発明の他の実施の形態のスプリンクラヘッドカバーの設置状態における側面断面である。
【図19】本発明の他の実施の形態のスプリンクラヘッドカバーの設置状態における平面図である。
【図20】本発明の他の実施の形態の腐食防止カバーの側面断面図である。
【図21】従来のスプリンクラヘッド用ガードの説明図である。
【図22】従来のスプリンクラヘッド用ガードの分解斜視図である。
【符号の説明】
1 スプリンクラヘッドカバー
3 本体
5 カバー体
7 プロテクタ
9 保持金具
10 半田
11 バネ部材
Claims (4)
- 天井材又はスプリンクラヘッドに取り付け可能に構成されると共に、開口部を有し該開口部の周縁部に係止部を有する本体と、
該本体の開口を覆うカバー体と、
一端側が前記カバー体側に取り付けられ、他端側に前記本体の係止部に係合する係合部を有する複数の保持具とを備え、
該保持具と前記カバー体との間に介装された低融点金属を、保持具及びカバー体に接着せずに圧縮した状態とすることで、前記保持具をカバー体に対して係合状態に保持することを特徴とするスプリンクラヘッドカバー。 - 前記カバー体と前記本体の間に設置され、前記カバー体を外側斜め下方に付勢する付勢手段を設けたことを特徴とする請求項1記載のスプリンクラへッドカバー。
- 前記本体は樹脂性の部材で、前記カバー体は熱伝導率の良い部材である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ヘッドカバー。
いつもお世話になっています。 - スプリンクラヘッド又は天井材に取り付け可能に構成されると共に、下方に開口部を有する円筒形状からなる本体と、該本体の開口を覆うカバー体と、該カバー体と前記本体との間に設けられる低融点金属とを備え、前記スプリンクラヘッドの感知部を覆うスプリンクラヘッドカバーにおいて、
前記本体の下端外周部に、前記本体と前記カバー体との隙間を塞ぐ腐食防止カバーを設け、
該腐食防止カバーを、前記本体の外径が挿入できる大きさに形成された開口部を中央に有するドーナツ状の円板から構成し、
前記スプリンクラヘッドカバーを密閉型としたことを特徴とするスプリンクラへッドカバー。
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