JP3957052B2 - 解放可能なカバー付きのスプリンクラー - Google Patents

Description

【０００１】
本発明は、ホルダー本体、少なくも１個のノズル、熱作動型解放手段、及びカバーを具備したスプリンクラーであって、カバーは、保護位置において、スプリンクラーが非作動モードにあるときは解放手段を機械式に保護するために前記ノズルの前面に固定され、そしてスプリンクラーが作動モードにあるときは解放手段が暴露され解放手段の解放後にノズルが消火用媒体を噴出できるようにノズルを邪魔しない解放位置に移動可能であり、ホルダー本体は消火用媒体の到来用の入口を備えるスプリンクラーに関する。
【０００２】
かかるスプリンクラーは、例えばＵＳ３７２７６９５号、ＵＳ４０１４３８８号及びＵＳ４８８００６３号より知られる。カバーは、解放手段を機械式に保護するように働き（ＵＳ３７２７６９５号）、或いは非作動モードにおいて例えば天井に隠される美的な外観を有する形式のスプリンクラー（ＵＳ３７２７６９５号及びＵＳ４０１４３８８号）を提供する。かかる隠されたスプリンクラーにおいては、カバーは、主に、美的理由から逸らせ板を後退位置に保つように作用する。
【０００３】
これら公知のスプリンクラーにおいては、カバーは、これを定位置に保持している金属が熱に暴露されて熔融すると下方に落ちる。カバーが落ちると、直ちにスプリンクラーの熱作動型解放手段が加熱されスプリンクラーを解放する。
【０００４】
従って、これら公知のスプリンクラーは、カバーが移動されたとき、ほとんど同時に、ノズルが消火用媒体の噴出を開始することを特徴とする。
【０００５】
ある種の状況／環境においては、スプリンクラーは、スプリンクラーの火災への到達性能を妨害し或いは火災の際の消火用媒体の供給を中止させることさえあり得る土ほこり、塵埃、堆積物及びその他の物質に曝される。スプリンクラーは、設置後、何年間も必要なときに作動する目的で設けられ、従ってスプリンクラーは必然的に環境内の土ほこりに曝される。ノズルの前面に設置された板形式のカバー（例えば、ＵＳ４０１４３８８号及びＵＳ４８８００６３号）又はカップ形式のカバー（ＵＳ３７２７６９５号）は、主に衝撃に対する機械的な保護を提供する。土ほこりに対してはある程度の保護を提供するが、これら公知のスプリンクラーは土ほこりの問題がない環境に取り付けられる。ある種の環境では、スプリンクラーが全く取り付けられないほど土ほこりと不純物の量が多く、スプリンクラーは信頼できる作動をしないであろうと考えられる。しかし、これら用途のあるものにおいては、スプリンクラーが最も望まれる場合がある。例えば自動車のような可燃性の高価な設備を輸送する開放型鉄道車両に言及することができる。その他の応用には塗装工場及び製鋼所がある。
【０００６】
消火設備における他の大きい問題は、火点位置においてできるだけ迅速に、即ち、火点の最寄りに設置されたスプリンクラーの手段により消火作業を行うような方法での火災検知と消火との同期である。
【０００７】
前記の問題は、例えば、火災に近くないスプリンクラーに火災の熱が伝えられるような風の状況の場合に存在する。スプリンクラーが急速に加熱される解放機構を持つならば、スプリンクラーは火災のない場所で消火用媒体の噴出を開始するであろう。このため、この種の環境においては、比較的解放の遅いものが使用される。しかし、スプリンクラーの解放を遅くすると火災の広がる時間はより長くなる。消火活動の遅い開始は、可能ならば、当然避けるべきである。上の理由から、公知のスプリンクラーは前記の環境では希望のようにうまく作動することはできない。
【０００８】
機械的負荷がスプリンクラーを不必要に解放させることもあり得る（特に設備の解放手段が故障した場合）。かかる機械的負荷は、工場、車庫及びカーフェリーにおけるトラック、ローリーなどにより生じた衝撃により作られる。
【０００９】
ある環境においては、爆発による火災発生の危険がある。かかる環境においては、スプリンクラーのアンプルは、火災のない場合でも、或いはスプリンクラーの付近に火災の危険がある場合でも圧力により解放されることがある。かかる環境には、変圧器、ペンキ格納箱及びペンキ貯蔵所が含まれる。
【００１０】
【発明の概要】
本発明の目的及び理念は、単純な構造を有し、かつ煙道ガスからの熱に直接暴露されたときはスプリンクラーが作動せず又は解放されない非作動モードを有するが、熱の影響なしに、待機モードと呼ばれる別のモードに設定し得るスプリンクラーを提供することである。この待機モードは、煙道ガスからの熱に暴露されたとき急速に解放された状態になるモードである。従って、スプリンクラーは、スプリンクラーに向けられた煙道ガスからの熱により作動させられることなく、非作動モードから待機モードに移行させることができる。典型的に、スプリンクラーの構造は、ノズルフーム及びその他の構成要素は、スプリンクラーの火災への到達性能、或いは消火用媒体の供給を妨害する土ほこり、堆積物及びその他の物質に対して同時に保護される。スプリンクラーは、カバーの唯一の機能が土ほこり、塵埃及び／又は堆積物に対してアンプルを保護することである環境、即ち、熱に対してアンプルを保護するスプリンクラーの性質が大きくない環境において有利に使用される。
【００１１】
以上の目的に対して、本発明のスプリンクラーは、ホルダー本体に関して移動可能な装置であってかつ流体圧力下でホルダー本体に関して移動させられて固定機構に力を加えて固定機構を解放させこれによりカバーを前記解放位置に移動させ解放手段を露出させてスプリンクラーを待機モード、即ち解放手段が熱に反応してスプリンクラーを解放させこれを作動モードに置き得るように完全状態にある待機モードに置く前記移動可能な装置を備えることを特徴とする。
【００１２】
移動可能な装置は、この移動可能な装置を移動させるように配列されかつ圧力室における流体圧力下で固定機構に力を加える突起区域をを備えることが好ましい。
【００１３】
移動可能な装置は、ホルダー保護と共に圧力室を定めるスリーブ状部品を備え、このスリーブ状部品は圧力室の面積内の投影面積を備える。かかる構造は単純でかつ作動が信頼できる。
【００１４】
圧力室は、スリーブが非作動モードにあるときは、通路を経て入口と連通できる。これは、入口における消火用媒体の圧力が固定機構に対して前記の力を提供する場合である。これが、スプリンクラーを待機モードに移行させる極めて簡単な方法である。
【００１５】
或いは、パイプ内の流体圧力が固定機構に対して前記の力を提供するように、圧力室は、制御パイプと呼ばれるパイプ手段により連通する。この実施例は、長いパイプラインを有するいわゆるウエットパイプシステム、即ち、加圧された消火用媒体が管路内及び非作動モードにあるスプリンクラーの入口内にあるシステムのためのスプリンクラーを獲得する目的に特に適する。制御管路は、パイプラインの寸法及び圧力と比較して小さい寸法及び低い圧力とすることができる。
【００１６】
スリーブ状部品が使用される場合は、これは、スリーブ状部品が、圧力室の面積内に第１の円筒状内面及び第２の円筒状内面を有する円筒状部分を備え、前記円筒状内面間にショルダーを形成するように第１の円筒状内面が第２の円筒状内面より大きい直径を有し、このショルダーがリング面積として前記投影面積を定めることが好ましい。かかる円筒状部分は、製作が容易でありかつホルダー本体への取付けが容易である。更にこの場合は、スリーブ状部品は、圧力室に供給される流体が圧力室の外に流れないように第１の円筒状内面に置かれた第１のシールリングと第２の円筒状内面に置かれた第２のリングシールとによりホルダー部分に対して封鎖されることが好ましい。これが、待機モードにあるときのスプリンクラーの漏洩に対する確りした保持の簡単な方法を提供する。
【００１７】
スリーブ状部品が使用されるとき、スプリンクラーが待機モードにある場合、第３のシールリングに対してきつく当たるように配置された第３の円筒状内面を備えることが好ましい。これが漏洩に対する特別なシーリングを提供し、第１及び第３のリングシールの両者を漏洩に対してシールする。
【００１８】
カバーは、好ましくは第３のリングシールよりなるシールの手段によりスプリンクラーに対して好ましくは気密に配列される。これが、土ほこりに対する有効な保護を有するスプリンクラーを提供する。カバーは、好ましくは第３のリングシール用の円筒状の溝を備え、この溝は、カバーが前記保護位置にあるときにリングシールに圧縮力を加えるように配列され、このためリングシールがカバーを前記保護位置内の定位置に保持する。
【００１９】
本発明の好ましい実施例が請求項２ないし１６に明らかにされる。
【００２０】
このスプリンクラーの重要な利点は、これが塵埃及び不純物に激しく暴露し得ることであり、即ち、スプリンクラーを信頼して作動させることは考えられず、更にこのため決して設置されなかった用途に使用することができる。かかる用途においては、本発明のスプリンクラーは、問題なしに典型的に煙り感知器からの信号に応じて作動することができる。別の重要な利点は、スプリンクラーが、手動により、或いはある点では高温の煙道ガスを含んだものとは異なった火災検知器の手段により、熱に迅速に反応できる待機モードに移行させられるより前は、これが、熱、典型的には高温の煙道ガスからの熱に暴露されたときスプリンクラーの解放を避け得る環境に置かれかつ使用され得ることである。これは、恐らくは、火災の場所においてのみ消火用媒体を排出する消防システムの構築に使用することができることを意味する。スプリンクラーの作動開始及び非作動モードから待機モードへの移行は、かかる予備的な作動を行わせる熱への短時間の暴露なしに、（別の検知システムを使用する）流体圧力の手段による別の方法で極めて迅速に達成することができる。この方法は、スプリンクラーを待機モードに移行させるためにスプリンクラーに熱を向けない。流体圧力は、例えば始動ポンプを手動操作する手段により、又はスプリンクラーに流体を輸送するために弁を開くことにより、或いは消防システム／スプリンクラーを作動させる信号を与える火災検知器の手段（例えば、表面の熱又は熱輻射に反応する煙り、熱の検知器、又は光学式炎検知器）により作ることができる。信号をポンプに与えてスプリンクラーへの消火用媒体の供給を開始させることができ、或いはスプリンクラーに流体（例えば、消火用媒体）を供給するために弁を開く信号を与えるように検知器を配列することができる。本発明のスプリンクラーの構造は非常に簡単であり、熱作動式解放手段として通常のガラスアンプルを持つことができ、またノズルを通常の方法で置くことができる。解放手段のようなスプリンクラーの感知用要素は、スプリンクラーを不必要に解放させる可能性のある機械的な衝撃に対して保護される。
【００２１】
【詳細な説明】
以下、本発明は付属図面を参照し説明されるであろう。
【００２２】
図１は、第１の非作動モードにおける本発明のスプリンクラーを示す。スプリンクラーは、ノズルフレーム１及びホルダー１９の手段によりノズルフレームに取り付けられたガラスアンプル１８を備える。複数のノズル２を有するノズルフレーム１は、ねじ連結の手段によりホルダー本体３に取り付けられ、一方、この本体は、ホルダー本体３の入口５に消火用媒体を供給する管路４に取り付けられ、更にノズルフレームの上方部分２２に取り付けられる。
【００２３】
ホルダー本体３は円筒状スリーブ６により囲まれる。スリーブ６は、ホルダー本体３に関して移動することができる。スリーブ６とホルダー本体３との間に圧力室７が配置される。圧力室７は、スリーブ６がスリーブの第１の円筒状内面９よりも大きい直径の第２の円筒状内面８を有するとして形成される。円筒状の面８と９との間の通路がショルダー１０を定める。圧力室７はホルダー本体３に設けられたリング溝１１によっても定められる。
【００２４】
圧力室７は、一般に番号１２で示された通路を介して入口５と連絡する。
【００２５】
スリーブ６は、第１の円筒状内面９における第１のリングシール２３及び第２の円筒状内面８における第２のリングシール２４の手段によりホルダー本体３に対して封鎖される。リングシール２３、２４は、それぞれホルダー本体３のリング溝２５及び２６に取り付けられる。これが簡単な構造を提供する。スリーブ６はシール２３、２４用の対応するが浅いリング溝を有し、これらの溝は第１の円筒状内面９に設けられる。
【００２６】
スプリンクラーは、カップ状のカバー１３を備え、このカバーはガラスアンプル１８とノズル２とを覆い、かつリングシール１４の手段によりフランジ状部品１５に固定され、一方、この部品はホルダー本体３に固定される。カバー１３は、リングシール１４を受け入れる円筒状の溝１７を備える。リングシール１４は、溝１６と円筒状の溝１７との間で幾分か締め付けられることが適切である。円筒状の溝１７とリングシール１４とは、カバーを保護位置における定位置に保持する固定機構を提供すると言うことができる。カバー１３は、リングシール１４によりスプリンクラーに安定して取り付けられるだけでなく、ノズル２及びガラスアンプル１８のようなスプリンクラーの重要部品も保護しかつスプリンクラーの周囲から気密に封鎖することもできる。これは、前記カバー１３なしでは時間の経過に伴ってスプリンクラーを使用不能にし又はその作動を信頼できなくさせるる土ほこりに曝される種々の環境内におけるスプリンクラーの使用が意図されるため重要である。
【００２７】
図１において、カバー１３は保護位置にあり、これは、例えばローリーの排出ガスから高温ガスがスプリンクラーに向かって短時間だけ流れる場合における望ましくない暴露からアンプル１８を保護する熱カバーとしても作用する。この高温ガスは、スプリンクラーの付近に火災が全くない場合にスプリンクラーに消火用媒体の消費をさせるであろう。スプリンクラーが例えば解放型鉄道車両のような輸送用車両に取り付けられたときは、火災の際に、かかる高温の空気の流れが生ずる可能性がある。
【００２８】
図１におけるスプリンクラーは、管路４から通路１２への圧力流体の供給による予備作動により待機モードに置くことができる。この方法で、流体圧力がショルダー１０を押し、この方法でスリーブ６を下方に押そうとする力を作る。力の大きさは、ホルダー本体の長手方向（即ち、管路４の長手方向）で見たときのショルダー１０の定めるリング面の投影又は投影面積１０Ａと流体圧力との積により決定される。この力の大きさがリングショルダー１４と溝１７とにより作られた固定機構を開くに要する力を越えたとき、カバー１３が外れ、そしてスリーブの下端２１により押されて図２に示された位置に移動する。
【００２９】
図２及び１は、スリーブ６がフランジ状部品１５上に支持される停止部３９を備えることを示す。このため、フランジ状部品は阻止部品１５と呼ぶことができる。
【００３０】
カバー１３は、これがスプリンクラーから落ちた図２に示された位置にあるとき、スリーブ６から解放され、図３に示されるような解放位置に置かれる。この方法で、スプリンクラーは待機モードに置かれる。
【００３１】
スリーブ６は第３の円筒状内面２７を備え、この面は、スプリンクラーが待機モードにあるとき、リングシール１４を締め付ける方法で支持するように配列される。図２は、リングシール２３が何かの理由で締付けを維持できない場合に、シールリング１４が漏洩に対する追加の安全保障を与えることを示す。
【００３２】
スリーブ６の上方部分３０は、リングシール２４をホルダー本体３上に気密に支持するに十分な高さを持つ。
【００３３】
スプリンクラーが図３に示される待機モードにあるときは、スプリンクラーは、ガラスアンプル１８が熱により破裂させられた後で、通常の方法で解放することができる。アンプルが破裂すると、ノズル２は消火用媒体を噴出させることができる。
【００３４】
番号２８は、鎖又は類似の長い部材２９の一方の端部を受け入れる係留用部品を示す。この部材の他方の端部は、スプリンクラーの付近、例えば管路に固定される。部材２９は、スプリンクラーが非作動モードから作動モードに移行したときのカップ１３の落下を防止する。
【００３５】
図４は、本発明のスプリンクラーの別の実施例を示す。この図では、図１において使用された番号と類似の番号は対応する構成要素を指す。この実施例は、例えば圧力室７’と入口５’との間の通路がない点が図１のものと異なる。スプリンクラーは待機モードに作動され、このモードにおいて、ホルダー本体３内のダクト４６’の手段により圧力室７’と連通するパイプ４ａ’により、カバー１３’は（図３におけるように）移動されるが、アンプル１８’は完全状態のままである。パイプ４ａ’内に流体圧力を作ることにより、カバー１３’は、図１の実施例について説明されたように下方に移動される。カバー１３’を移動させる流体は消火用媒体と同じ圧力の流体である必要はない。気体又は液体となし得るこの流体は、スプリンクラーの消火用媒体とは関連しない。スプリンクラーが非作動モードにあるときは、パイプ４ａ’は入口５’と連通しない。パイプ４ａ’は、用途に応じて、スプリンクラーが作動モードにあるとき、入口５’と連通する必要さえない。
【００３６】
図４のスプリンクラーは、図１及び３のスプリンクラーとは異なり、スプリンクラーを待機状態にすることなしに、例えばパイプ４が「ウエットパイプ」であるときに使用し得る入口５’における消火用媒体圧力を持つことができる。これは、長い管路４が使用される場合に重要である。即ち、長い管路は、これを消火用媒体で満たすために時間を要し、そのため「ウエットパイプ」型の管路が前記用途に好ましい。
【００３７】
本発明は、例を引用して以上説明された。本発明の詳細は、この例と比べて特許請求の範囲内で多くの点について変更可能であることを注意すべきである。スリーブ状部分６の代わりに別形式の移動可能な装置、例えば、流体圧力下で移動し、カバーを定位置に保持している固定機構を開くピストン装置が実行可能である。熱作動型のアンプルは、多くの場合、ガラスアンプルであることが好ましいがこれに限る必要はない。熱作動型解放装置は、例えば低温度で溶ける共晶合金又はその他の物質、又は熱で変形する部品で置き換えることができる。スプリンクラーは、例えばＷＯ ９５／３１２５２号又はＷＯ ９６／０８２９１号における例のような圧力補償型スプリンクラーとすることができるが、より便利なもの、従って非圧力補償型とすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 第１の非作動モードにおける本発明のスプリンクラーを示す。
【図２】 作動直後のモードにある図１のスプリンクラーを示す。
【図３】 待機モードにおける図１及び図２のスプリンクラーを示す。
【図４】 本発明のスプリンクラーの別の実施例を示す。

Claims (16)

1. ホルダー本体（３、３’）、少なくも１個のノズル（２、２’）、熱作動型解放手段（１８，１８’）、及びカバー（１３、１３‘）を備えたスプリンクラーであって、カバーは、保護位置において、スプリンクラーが非作動モードにあるときは解放手段を機械式に保護するために固定機構（１４、１７、１４’、１７’）によってホルダー本体に対してカバー（１３、１３‘）を固定するように前記ノズルの前面に固定され、そしてスプリンクラーが作動モードにあるときは解放手段が暴露され解放手段の解放後にノズルが消火用媒体を噴出できるようにノズルを邪魔しない解放位置に移動可能であり、ホルダー本体は消火用媒体の到来用の入口（５、５’）を備え，ホルダー本体（３、３’）に関して移動可能な装置（６，６’）でありかつ流体圧力下でホルダー本体に関して移動させられて固定機構（１４、１７、１４’、１７’）に力を加えて固定機構を解放させこれによりカバーを前記解放位置に移動させ解放手段（１８、１８’）を露出させて、環境の影響を受けていない状態にある解放手段（１８、１８’）が熱に反応してスプリンクラーを解放させスプリンクラーが作動モードに移り得る待機モードにスプリンクラーを置く前記移動可能な装置を備えることを特徴とするスプリンクラー。
2. 移動可能な装置（６，６’）に投影面積（１０Ａ、１０Ａ’）が設けられ、これが、圧力室（７、７’）の流体圧力下で固定機構（１４、１７、１４’、１７’）に力を加えるように配列されることを特徴とする請求項１に請求されたスプリンクラー。
3. 移動可能な装置が、ホルダー本体（３、３’）と共に圧力室（７、７’）を定めるスリーブ状部品（６，６）を備え、スリーブ状部品（６，６）が圧力室（７、７’）の面積内に投影面積を有することを特徴とする請求項２に請求されたスプリンクラー。
4. スプリンクラーが非作動モードにあるとき、圧力室（７）が通路（１２）を経て入口（５）と連通し、入口内の媒体圧力が固定機構（１４、１７）に対して前記力を加えるように配列されていることを特徴とする請求項２又は３に請求されたスプリンクラー。
5. 圧力室（７’）が通路（４６’）を経てパイプ（４ａ）と連通し、パイプ内の流体圧力が固定機構（１４’、１７’）に力を加えるように配列されることを特徴とする請求項２又は３に請求されたスプリンクラー。
6. スプリンクラーが非作動モードにあるとき、パイプ（４ａ’）が入口（５’）と連通しないことを特徴とする請求項５に請求されたスプリンクラー。
7. スリーブ状部品（６、６’）が圧力室（７、７’）の面積内に第１の円筒状内面（９、９’）と第２の円筒状内面（８、８’）とを備え、前記円筒状内面間にショルダー（１０、１０’）を形成するように第１の円筒状内面が第２の円筒状内面より大きい直径を有し、ショルダーがリング面積（１０Ａ、１０Ａ’）として前記投影面積を定めていることを特徴とする請求項３に請求されたスプリンクラー。
8. 圧力室（７、７’）に供給された流体がスリーブ状部品（６、６’）を通過して圧力室から流出できないような方法で、スリーブ状部品（６、６’）がシーリング手段（２３、２４、２３’、２４’）によりホルダー本体（３、３’）に対して封鎖されることを特徴とする請求項７に請求されたスプリンクラー。
9. 前記シーリング手段が、第１の円筒状内面（９、９’）に位置決めされた第１のリングシール（２３、２３’）及び第２の円筒状内面（８、８’）に位置決めされた第２のリングシール（２４、２４’）を備えることを特徴とする請求項８に請求されたスプリンクラー。
10. 第１及び第２のリングシール（それぞれ２３と２４、２３’と２４’）が、ホルダー本体（３、３’）の対応したリング溝（それぞれ２５と２６、２５’と２６’）内に位置決めされることを特徴とする請求項９に請求されたスプリンクラー。
11. スリーブ状部品（６、６’）が、ホルダー本体に関するスリーブ状部品の移動を制限するために、ホルダー本体（３、３’）に関して静止している阻止用部品（１５、１５’）と接触するように配列された停止部（１９、１９’）を備えることを特徴とする請求項３に請求されたスプリンクラー。
12. カバー（１３、１３’）が第３のシール（１４、１４’）の手段によりスプリンクラーに対して気密に配列されることを特徴とする請求項１に請求されたスプリンクラー。
13. 第３のシールが、円筒状の溝（１７．１７’）を備えたカバー（１３、１３’）用のリングシール（１４、１４’）よりなり、この溝とリングシールと手段によりカバーが保護位置における定位置に保持されることを特徴とする請求項１２に請求されたスプリンクラー。
14. スプリンクラーが待機モードに移行されたとき、スリーブ状部品（６、６’）が、リングシール（１４、１４’）の手段によりスプリンクラー上にしっかり支持されるように配列された第３の円筒状内面（２７、２７’）を備えることを特徴とする請求項１３に請求されたスプリンクラー。
15. カバーがカップ（１３、１３’）として形成され、かつ柔軟な長い部材（２９、２９’）の係留用端部を受け入れる係留用部分（２８、２８’）を備えることを特徴とする請求項１３に請求されたスプリンクラー。
16. スプリンクラーが、ホルダー本体（３、３’）に取外し可能に係留されたノズルフレーム（１、１’）を備えることを特徴とする請求項１３に請求されたスプリンクラー。

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