JP3977928B2

JP3977928B2 - Flush type sprinkler head

Info

Publication number: JP3977928B2
Application number: JP20248698A
Authority: JP
Inventors: 利秀辻; 賢昭外村; 傑下川
Original assignee: Hochiki Corp
Current assignee: Hochiki Corp
Priority date: 1998-07-17
Filing date: 1998-07-17
Publication date: 2007-09-19
Anticipated expiration: 2018-07-17
Also published as: JP2000033129A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、火災発生時にノズル先端がヘッド本体より落下して消火用水を用水を散水するフラッシュ型スプリンクラーヘッドノズルに関し、特に、ノズル部を旋回させながら消火用水を散水させるフラッシュ型スプリンクラーヘッドノズルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のフラッシュ型スプリンクラーヘッドとしては、例えば特開昭５８−６９５８３号のものがある。
【０００３】
このフラッシュ型スプリンクラーヘッドは、平常時は、デフレクターを備えた弁体アッセンブリィが感熱分解部による支持でヘッド本体に格納されて散水口を閉鎖しており、火災を感知すると熱分解部が脱落し、弁体アッセンブリィが一定距離まで落下して散水口を開き、弁体アッセンブリィに噴出した消火用水を衝突させ、消火用水をデフレクターで分散させて粒状態に散水している。
【０００４】
しかし、このような従来のフラッシュ型スプリンクラーヘッドにあっては、１個のノズル当り例えば８０リットル／分以上という所定流量の連続放射となっていたため、火災消火能力に対して比較的多くの消火用水の量が必要であり、当然消火する対象物以外の物にも放射されるため、放射した消火用水による二次災害、
いわゆる水損が大きくなるという問題点があった。また設備的には、水槽、ポンプが大容量となる上、配管サイズも大きくなり、設備全体の費用が高くなるという問題点もあった。
【０００５】
また従来のフラッシュ型スプリンクラーヘッドでは、防護範囲全体に均一に散水させるため、水をデフレクターで分散させて粒状にして散水している。そのため、火災の勢いが強い場合には、分散された水は粒子径が小さいため、火災の気流に負けて火災の深部に達する前に蒸発し、火災の抑制に時間がかかり、また全く消火できないこともある。このため水の量も多くなり、水損による被害も大きくなる。
【０００６】
更に、防護範囲内のある一点から見ると、粒状の水により、一瞬その一点の火災の炎が弱まったとしても、その地点の付近の炎により一度かかった水が蒸発し、
付近の炎によって再び燃え始める。このため完全に消火するまでに時間がかかる。
【０００７】
そこで本願発明者にあっては、図１１のように、火災消火能力を確保しながら、
消火用散水ノズル１個あたりの放射量を低減することで水損を少なくし、水槽、ポンプなどの容量を小容量とし設置費用を低減することができるノズル旋回型のフラッシュ型スプリンクラーヘッドを提案している（特願平９−１７３６１０号）。
【０００８】
図１１において、フラッシュ型スプリンクラーヘッド１は、ノズル本体２にスリット１０穴を備えた旋回自在なノズル部８を設け、定常監視状態にあっては感熱分解部４によって弁体１１を流入路５を閉鎖する位置に保持している。
【０００９】
火災により所定温度に達すると感熱分解部４が熱分解して脱落し、図１２のように、ノズル部８の保持を解除して下降させて先端を露出すると共に、流入路５を開いて消火用水を流す。このため消火用水がインペラ６ａに当って駆動部６を回転し、駆動部６の回転は減速部７で減速された後に下方にスライドしたノズル部８に伝えられ、ノズル部８を回転させる。
【００１０】
このノズル部８の回転により、ノズル部８のスリット穴１０からの消火用水の放出による散布パターンを、所定の防護範囲内を走査して所定の防護範囲内全域に散水させる。
【００１１】
このようなフラッシュ型スプリンクラーヘッドによれば、防護範囲内にある部分を集中的に散水するように散布パターンを形成し、防護範囲内を走査するようにしたので、火災に対して瞬間的には従来より大量の消火液が放射されるため、従来の８０リットル／分の防護範囲全域放射のスプリンクラーヘッドと例えば４０リットル／分の回転走査で１ｒｐｍ程度の場合と比較すると、防護範囲内全体でみて少ない水量にもかかわらず、より高い消火能力が得られる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このようなノズル部を旋回させるフラッシュ型スプリンクラーヘッドにあっては、図１１のように、ヘッド本体２の先端側に感熱分解部４によってノズル部８を保持するための感熱保持用ボール１０１と、図１１のように火災時に下降したノズル部８を回転自在に支持するための回転用ボール１００を必要としている。
【００１３】
このように感熱保持用ボールと回転用ボールを個別に必要とすることから部品数が増加し、またボールを設置するためのボール座部が２カ所に必要となり、ヘッド全体の高さが大きくなる問題があった。
【００１４】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたもので、部品点数の低減とヘッドの小型化及び組立を容易にしてコストの低減を図るようにしたフラッシュ型スプリンクラーヘッドを提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するため本発明は次のように構成する。本発明のフラッシュ型スプリンクラーヘッドは、ヘッド本体、ノズル部、駆動部、及び感熱分解部で構成される。ヘッド部は、消火用水が圧送される消火用配管に接続される。ノズル部は、所定の防護範囲内の特定部分に集中的に散水する散布パターンを形成するヘッド本体に対し旋回自在に装着される。
【００１６】
駆動部は、ノズル部から消火用水を散水する際の水流を駆動源としてノズル部を回転させる。感熱分解部は、定常監視状態で流入路を閉鎖する位置にノズル部を保持し、火災により所定温度に達して熱分解した際にノズル部の保持を解除して下降させてノズル部先端を露出すると共に流入路を開いて消火用水を流す。
【００１７】
このような構成のフラッシュ型スプリンクラーヘッドにつき本発明にあっては、
ノズル部先端を支持する感熱分解部の開口側外周にヘッド移動方向に直交するヘッド本体外周方向に対し第１テーパ角βをもった環状の第１テーパ面を形成し、またヘッド本体のノズル先端を露出させる開口端部の内縁に第１テーパ面に相対してヘッド移動方向に直交するヘッド本体外周方向に対し第２テーパ角γをもった環状の第２テーパ面を形成し、第１テーパ面と第２テーパ面の間の複数箇所にボールを配置し、定常監視状態ではヘッド本体に対しヘッド部を感熱分解部を介して固定支持し、火災により感熱分解部が熱分解した際には第１テーパ面による押圧を受けて第２テーパ面上をヘッド本体外周方向に移動して下降したノズル部を回転自在に支持することを特徴とする。
【００１８】
このため、ヘッド本体に対しノズル部を感熱分解部によって保持する感熱保持用のボールと、火災時に移動したノズル部を回転自在に支持する回転用ボールを１つのボールで共用することができ、部品数が低減し、加工組立てが容易となり、
結果としてコストダウンできる。
【００１９】
ここでボールは、感熱分解部の熱分解によりノズル部の支持が解除された際に、
第１テーパ面の移動に対し第２テーパ面を逆方向に移動してノズル先端の保持を解除するように、第１テーパ角βと第２テーパ角γを設定する。
【００２０】
即ち、第１テーパ面の移動量を１とした時のボールの逆方向の移動量Δｈとして定義される移動比Ｍを
Ｍ＝ cosβ sinγ／ sin（β−γ）
とした場合、移動比Ｍを１以上とするように第１テーパ角βと第２テーパ角γを設定する。
【００２１】
駆動部は、駆動軸の回転を入力し所定の減速比に従って減速してノズル部を回転させる減速機構を備える。更に、ボールを配置した部位にノズル部の回転を確認する確認穴をヘッド本体に形成したことで、放水状態でのヘッド部の回転を確認できると共に、定常監視状態にあってはボールの配置位置によりヘッド部等が正しい位置にセットされているか確認できる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
図１は本発明によるフラッシュ型スプリンクラーヘッドの実施形態の断面図である。
【００２３】
図１において、本発明のフラッシュ型スプリンクラーヘッド１は、ヘッド本体２の上部に消火用水（又は消火液）を加圧供給する給水管に接続する接続ネジ部３を有し、下部に火災による所定温度で離脱する感熱分解部４を突出している。ヘッド本体２は、上部よりケース２ａ，２ｂ，２ｃ及びボディキャップ２ｄを順次ねじ込み固定した円筒状の部材で構成される。
【００２４】
ヘッド本体２の上部の接続ネジ部３内には、加圧された消火用水を流入する流入路５が形成されており、流入路５の途中の弁座１１ａの部分に軸１２の先端に一体に形成した弁体１１を定常監視状態で配置して、流入路５を閉じている。この弁体１１による流入路５の閉鎖で分けられた二次側流入路５ｂにはストレーナ１４が配置され、消火液または消火用水中のゴミを除去し、後述する駆動部６やノズル部８にゴミがつまるのを防ぐ。
【００２５】
弁体１１で閉鎖した流入路５に続いては駆動部６が設けられている。駆動部６は、ケース２ｂの内部に一体形成したハウジング１６に装着したベアリング１７の外側に回転自在に支持したケーシング６ｂに一体に複数枚のインペラ６ａを形成しており、弁体１１を開くことで流入路５から流入した水流をインペラ６ａで受けてケーシング６ｂを回転駆動できるようにしている。
【００２６】
駆動部６の内部には減速部７が設けられている。減速部７として、この実施形態にあっては、ダブル遊星歯車機構が設けられている。即ち、ケース２ｂのハウジング１６に対しねじ込み固定した中心に弁体１１の軸１２を通したハウジング１５にサンギア１８ａを固定し、サンギア１８ａの外側にプラネタリギア１９を噛み合わせ、プラネタリギア１９に駆動部６のケーシング６ｂに固定したインターナルギア２１を噛み合わせている。プラネタリギア１９はネジシャフトによりキャリアケース２０に回転自在に装着されている。
【００２７】
続いてハウジング１５の外側にサンギア１８ａと同様、サンギア１８ｂが固定され、サンギア１８ｂにはプラネタリギア２２が噛み合っており、プラネタリギア２２にはキャリアケース２０に固定したインターナルギア２３が噛み合っている。
【００２８】
プラネタリギア２２はネジシャフトによりキャリアケース２４に連結されており、キャリアケース２４がダブル遊星歯車機構の減速した出力回転を取り出す出力部となる。減速回転の出力部となるキャリアケース２４の下端は、破線のようにヘッド本体２の下方に延在されて固定ガイド２５を一体に形成している。
【００２９】
図２は図１の減速部７に設けているダブル遊星歯車機構を取り出している。このダブル遊星歯車機構にあっては、サンギア１８ａが固定されており、サンギア１８ａに噛み合わせたプラネタリギア１９を介して駆動部６の回転をインターナルギア２１で入力している。プラネタリギア１９はキャリアケース２０に回転自在に装着され、キャリアケース２０は２段目のインターナルギア２３に回転を伝える。
【００３０】
インターナルギア２３の内側にはプラネタリギア２２が設けられ、サンギア１８ａと同様に、固定されたサンギア１８ｂに噛み合っている。プラネタリギア２２はキャリアケース２４に回転自在に装着され、キャリアケース２４が駆動部６の入力回転を減速した出力回転を外部に取り出す。
【００３１】
再び図１を参照するに、上部に弁体１１を備えた軸１２の下端は、減速部７を装着しているハウジング１５を貫通して下方に取り出され、先端に止めネジ３５によりリテーナ３４を装着し、キャリアケース２４側のストッパ部材２９との間にスプリング３０を組み込んでいる。スプリング３０は図示の状態で圧縮され、ストッパ部材２９に対しリテーナ３４側を下方に付勢している。
【００３２】
駆動部６の内側に設けた減速部７に続いては、ノズル部８が設けられている。ノズル部８は先端を台形円錐に絞り込んだ円筒体であり、この実施形態にあっては、第１部材８Ａ、第２部材８Ｂ及び第３部材８Ｃを組み合わせた分割構造を持っている。
【００３３】
ノズル部８の上部側にフランジ部を形成している第１部材８Ａは、上部外周面に形成した溝に四フッ化エチレン樹脂シート３２（以下「シート３２」という）を装着しており、シート３２の装着面と反対にはノズルリング３６が装着され、その下端をストッパ面３６ａとしている。
【００３４】
シート３２は、感熱分解部４が熱分解により脱落してノズル部８が下降した時、下部のボディキャップ２ｄの内縁上部のシート圧着段部３３に接触してノズル部８の周囲の空間から下側に水流が漏れ出すのを防ぐ。
【００３５】
シート圧着段部３３に続いてはボール５０が円周方向の例えば３カ所に組み込まれている。ボール５０は、定常監視状態にあっては、ヘッド部８を感熱分解部４を介してヘッド本体２の下部内縁に保持する感熱保持用ボールとして機能する。
また火災により感熱分解部４が熱分解して離脱することでヘッド部８が下降した場合には、ノズルリング３６の下端に位置するストッパ面３６ａがボール５０に当接し、ヘッド部８を回転自在に支持する回転用ボールとして機能する。
【００３６】
ノズル部８は、減速部７の減速回転が出力されるキャリアケース２４から延在した固定ガイド部２５を破線のように軸方向に貫通してガイド部を備えており、感熱作動機構４が脱落するとスプリング３０の押圧と自重で固定ガイド２５に沿って下降し、ヘッド本体２の下部のボディキャップ２ｄの下端より外部にノズル部８が突出される。
【００３７】
第１部材８Ａ，第２部材８Ｂ及び第３部材８Ｃを組み合わせた構造のノズル部８は、軸方向に沿った各部材の組合せ面に複数のスリット穴１０を開口している。このスリット穴１０により、防護範囲内の特定部分に集中的に散水する。
感熱分解部４は、ノズル部８の先端に配置したトレー状態のバランサー４０をボール５０を介してボディキャップ２ｄの内縁に支持しており、ボール５０をスライダー４２の周囲に開口したボール収納部に嵌め入れることで、係止している。
【００３８】
スライダー４２の中央下部にはネジ部４２ａが形成され、このネジ部４２ａにナット付き取付フランジ４８をネジ込み、ボディプレート４１、断熱材４３、集熱盤４４及びヒューズ４７を支持している。更に集熱盤４４の上部には２枚の集熱板４５，４６が組み付けられている。
【００３９】
この感熱分解部４にあっては、火災による熱を受けて所定温度に上昇するとヒューズ４７が溶け、ボール５０が組立荷重によりスライダー４２から外側に離脱し、スライダー４２及びボディプレート４１が脱落し、これに伴ってバランサー４０も脱落し、ノズル部８の保持が解除されて下方に突出するようになる。
【００４０】
図３は、図１の熱分解部４が火災による所定温度で離脱しノズル部８が突出した消火用水の放水動作状態の断面図である。
【００４１】
火災による所定温度への上昇で図１の熱分解部４が熱分解により脱落すると、スプリング３０の力及びノズル部８の自重によりノズル部８が図示のようにヘッド本体２の下部に突出し、同時に軸１２も下降して弁体１１が弁座１１ａから離れて、それまで閉じていた流入路５を開く。このため、接続ネジ部３側に接続している図示しない給水配管からの加圧された消火液または消火用水は矢印のように流入路５を通って駆動部６の周囲に流れ込み、インペラ６ａを水流が通ることで回転力を発生してハウジング６ｂが回転する。
【００４２】
駆動部６の回転は内側に設けた減速部７により減速され、減速回転がキャリアケース２４より延在した固定ガイド部２５に伝えられる。このときノズル部８は固定ガイド２５に沿って下側に下降した図示の位置にあり、減速部７のキャリアケース２４の減速回転を固定ガイド２５を介して受けることで、例えば水量が４０リットル／分だとすると１ｒｐｍ程度で減速回転される。
【００４３】
駆動部６を通った水流は固定ガイド２５の部分からノズル部８の内部に流れ込み、中心から外側方向に直線溝の形成で開口しているスリット穴１０より外部に散水される。
【００４４】
図４はボール５０を介した感熱分解部４によるノズル部８の保持構造を拡大して取り出している。ノズル部８の先端に配置されたバランサー４０は、上向きに開いた外周面にボール５０と当接する第１テーパ面６０を形成している。この第１テーパ面６０のノズル部８の移動方向（垂直方向）に直交する方向（水平方向）
に対するテーパ角として、ノズル部移動方向の反対方向側に所定の第１テーパ角βを設定しており、第１テーパ面６０によりボール５０を外周方向及び下方に力を与えている。
【００４５】
バランサー４０の第１テーパ面６０に相対したボディキャップ２ｄの内面ヘッジ部には、ボール５０が当接する第２テーパ面６２が形成される。この第２テーパ面６２は、水平方向に対するテーパ角として第２テーパ角γを設定している。
【００４６】
バランサー４０の第１テーパ面６０とボディキャップ２ｄ側の第２テーパ面６２との間に配置されたボール５０は、下方から組み込んだスライダー４２の側面に形成したボール収納穴４２ｂに嵌め込まれている。このボール５０に対するスライダー４２の嵌込み及び第１テーパ面６０に相対する第２テーパ面６２によって、第１テーパ面６０でヘッド本体２の外周方向に押されているボール５０の位置を保持し、さらにボディキャップ２ｄ側にスライダー４２が保持される。
【００４７】
スライダー４２の下部中央に突出されたネジ部４２ａには、間にボディプレート４１、断熱材４３、集熱盤４４、更にヒューズ４７が組み込まれ、感熱分解部４を構成している。ボール５０が組み込まれたボディキャップ２ｄ内の第２テーパ面６２に続いては、感熱分解部４が分解したときにボール５０の移動を受けるフラットなボール受座５２が形成され、ここにボール５０が破線のように移動した場合の案内を行うため、ボールゲージリング３７を配置している。
【００４８】
図５は図４のボールゲージリング３７を平面的に取り出している。ボールゲージリング３７のボール５０の組込み位置には内周から外周に向かってガイド溝５８が形成され、図４の感熱保持状態から離脱したボール５０がフラットなボール受座５２に移動できるように案内している。
【００４９】
再び図４を参照するに、ボール５０の組込み位置に対応したボディキャップ２ｄの外壁部分には確認穴５６が形成され、外部よりボール５０の位置が確認できるようにしている。即ち、確認穴５６から見て図示の位置にボール５０があれば感熱保持状態にあり、感熱分解部４の熱分解による脱落で破線のようにボール５０が外側に移動していればヘッド部８の回転状態にあることが分かる。
【００５０】
図６は、図４のボール５０を配置しているノズル部８側の第１テーパ面６０とボディキャップ２ｄ側の第２テーパ面６２を模式的に取り出し、第１テーパ面６０の第１テーパ角βと第２テーパ面６２の第２テーパ角γの決め方を説明する。
【００５１】
図６において、ボディ用の第２テーパ面６２の位置は固定であり、これに対しヘッド部８側を支持しているバランサー４０側の第１テーパ面６０は、図４の定常監視状態における感熱保持状態でボール５０を保持した位置にあり、感熱分解部４が熱分解すると、ボール５０をノズル部８の移動方向とは逆方向に移動させ、
ボール５０ａのように第２テーパ面６２からフラットなボール受座５２に移動させる直前の位置となる第１テーパ面６０ａへ移動する。
【００５２】
このように感熱保持の際の第１テーパ面６０と熱分解によりボール５０を移動させたときの第１テーパ面６０ａのバランサー４０の下方への移動量ａに対し、ボール５０は５０ａに移動したとき、逆向きの上昇方向の移動量Δｈを持つことになる。
【００５３】
ここでバランサー４０の移動量をノズル下降量ａとし、このノズル下降量ａの移動に伴うボール５０の移動量をボール上昇量Δｈとし、ノズル下降量ａ＝１としたときのボール上昇量Δｈの比率を移動比Ｍと定義する。
【００５４】
この移動比Ｍは図６の幾何学的関係から次式で求められる。
【００５５】
移動比Ｍ＝（ボール上昇量Δｈ）／（ノズル下降量ａ）
＝ｃｏｓβ ｓｉｎγ／ｓｉｎ（β―γ）（１）
図７は（１）式の移動比Ｍを求めるための図６における三角形ＯＰＱの部分を取り出している。図７において、先ず長さＯＱ＝Ｋとすると、ボール５０の半径ｄとなるＰＱとの間には
ｃｏｓβ＝ｄ／Ｋ（２）
の関係がある。したがって、長さＫは
Ｋ＝ｄ／ｃｏｓβ （３）
となる。ここで三角形ＯＰＱと三角形Ｏ´Ｐ´Ｑとの関係を見ると、長さＰＰ´＝ｃとした場合、次のような関係が得られる。
【００５６】
（ｄ／ cosβ）：ｄ＝（ｄ／ cosβ−ａ）：（ｄ−ｃ）
ａ＝ｃ／ cosβ
ｃ＝ａ cosβ （４）
またボール上昇量Δｈを持つ三角形ＰＲＳと三角形ＰＴＱにおいて、各ＲＰＱの成す角度をθとすると、三角形ＰＲＰ´には次の関係がある。
【００５７】
cosθ＝ｃ／Ｌ
Ｌ＝ｃ／ cocθ （５）
ここで、各ＲＰＰ´の成す角度θは
θ＝９０°−β＋γ （６）
であることから、 cosθは

となる。このため、三角形ＰＲＳにあっては、
sinγ＝Δｈ／Ｌ（８）
の関係が得られる。この（８）式からボール上昇量Δｈを求めると、

となる。このボール上昇量Δｈの値を（１）式に代入して移動比Ｍを得ることができる。
【００５８】
本発明にあっては、ノズル下降量ａに対し、図４の破線のようにボール５０が速やかに移動して保持を解除できるようにするために必要となる。したがって本発明にあっては、（１）式の移動比Ｍが１より大きくなるように、第１テーパ角βと第２テーパ角γを設定する。
【００５９】
図８は第１テーパ角βを４５°から１°単位に増加し、また第２テーパ角γを４５°まで１°単位に増加させたときの（１）式による移動比Ｍの算出結果であり、太線の右上側の領域が移動比Ｍが１を超えている。例えばβ＝５０°、γ＝４５°の場合には、移動比Ｍ＝５．２２となり、ノズル下降量ａ＝１の動きに対しボール上昇量Δｈとして５倍以上の動きを得ることができる。
【００６０】
またβ＝５０°、γ＝４０°の場合には移動比Ｍ＝２．３８となり、この場合にもノズル下降量ａ＝１に対し２．３８倍となるボール上昇量Δｈを得ることができる。
【００６１】
この場合の１以上となる移動比Ｍを得るための第１テーパ角βと第２テーパ角γの関係は図８の右上側の領域であればよいが、実用的には
４５°≦β≦６５°
３０°≦γ≦４５°
とすることが望ましい。
【００６２】
一方、図４においてノズル部８から下向きに加わるノズル押圧荷重をＦ１、バランサー４０及びボール５０を介してボディキャップ２ｄ側が受ける感熱分解支持荷重をＦ２とすると、（１）式で与えられる移動比によって両者の間には次式の関係が得られる。
【００６３】
感熱分解支持荷重Ｆ２＝ノズル押圧荷重Ｆ１／移動比Ｍ（９）
このノズル押圧荷重Ｆ１と感熱分解支持荷重Ｆ２の関係から移動比Ｍは１以上の値であることから、ボディキャップ２ｄ側にはノズル押圧荷重Ｆ１を移動比Ｍ分の１に減少させて加えることができる。このため、ノズル部８側の押圧荷重Ｆ１が大きくとも、移動比Ｍによってボディキャップ２ｄ側に加わる熱分解支持荷重Ｆ２を小さくすることができ、ボディキャップ２ｄ側の支持構造を軽量小型化することができる。
【００６４】
更に図４の組付け状態にあっては、スライダー４２の下部中央のネジ部４ａに取付けフランジ４８のナットを締め付けることで、ボディプレート４１を固定側としてスライダー４２がボール５０を第２テーパ面６２に押圧する組付け荷重を生ずる。この組付け荷重についても、第２テーパ面６２のテーパ角γに応じた垂直方向の分力としてボディキャップ２ｄの第２テーパ面６２を形成した内縁張り出し部に加わり、その分だけ荷重を低減して支持構造を簡単にすることができる。
【００６５】
図９は本発明によるフラッシュ型スプリンクラーヘッドの他の実施形態であり、
図１の実施形態にあっては、駆動部６に遊星歯車機構を用いた減速部７を設けているが、この実施形態には減速部を設けずに構造を簡単にしたことを特徴とする。
【００６６】
図９において、フラッシュ型スプリンクラーヘッド１Ａは、ヘッド本体２の上部に流入路５を備えた接続ネジ部３を有し、流入路５に続いて設けた弁座１１ａに駆動軸１２に一体に形成した弁体１１を収納して流入路５を閉鎖している。駆動軸１２の下端にはヘッド部８がスプリング６４を介在した状態でネジ止めにより固定される。ヘッド部８は先端側を円錐上に絞っており、円錐面にスリット１０ａを開口している。
【００６７】
ヘッド本体２ａの下部にはボディキャップ２ｄが装着され、ボディキャップ２ｄの下部開口部に感熱分解部４を装着し、ボール５０を介してヘッド部８を流入路５の閉鎖状態に保持している。ボール５０はヘッド部８の先端側に配置したバランサー４０の外周面に形成した第１テーパ面６０と、ボディキャップ２ｄの下部内縁のフラットなボール受座に続いて形成した第２テーパ面６２との間に配置され、感熱分解部４の上部に位置するスライド４２の外周面の開口穴を嵌め込むことで保持し、取付けフランジ４２のねじ込みによるボディプレート４１のボディキャップ２ｄの下端に対する押圧で組み付けている。
【００６８】
このボール５０を配置した第１テーパ面６０及び第２テーパ面６２の構造は、図４に拡大して取り出した第１実施形態の場合と同じであり、図６の幾何学的関係によって（１）式に従ったノズル下降量ａを１としたときのボール移動量Δｈを１以上とする移動比Ｍが得られるように、図８に従った第１テーパ角βと第２テーパ角γの設定が行われている。
【００６９】
図１０は図９のフラッシュ型スプリンクラーヘッド１Ａが火災による熱を受けて動作した状態である。即ち図９において、感熱分解部４のヒューズ４７が溶けると、ボディキャップ２ｄ側に対するスライダー４２とボディプレート４１の組付けが解放され、スプリング６４の力及び流入路５から流入した消火用水の圧力による荷重を受けて図４の破線のようにボール５０が外側に離脱し、感熱分解部４が脱落する。
【００７０】
このため、ヘッド部８の感熱保持が解除されて図１０のように下降し、ヘッド部８の上側の回転フランジ６６の下端が外側に離脱したボール５０に当接し、回転自在に支持される。このとき流入路５から流れ込んだ消火用水は駆動軸１２の先端に装着したインペラ６ａを通る際に回転力を駆動軸１２に伝え、これによってボール５０で支持されたヘッド部８が回転し、スリット１０ａから消火用水を散水し、散水パターンを所定の防護範囲内を走査して防護範囲内全域に散水させる。
【００７１】
更に図９の実施形態にあっても、ボール５０を組み込んだボディキャップ２ｄの側面には確認穴５６が開口されており、図１０のようにヘッド部８が下降して回転状態になると、ボール５０が確認穴５６から見えることでヘッド部８の回転を確認することができる。
【００７２】
尚、本発明は上記の実施形態に限定されず、その目的と利点を損なわない範囲で適宜の変形を含むものである。
【００７３】
【発明の効果】
以上説明してきたように本発明によれば、ヘッド本体に対し回転自在なノズル部を感熱分解部によって保持する感熱保持用のボールと、火災時に移動したノズル部を回転自在に支持する回転用ボールを１つのボールで共用することができ、部品点数が低減し、またボールを組み込むボール受座が１つでよいことから、構造が簡単で組立て加工が容易となり、ヘッド全体の大きさを小型化でき、結果として十分なコストダウンを図ることができる。
【００７４】
またボールをヘッド側のテーパ面とボディ側のテーパ面の間に配置し、各テーパ面のテーパ角としてヘッド側の下降量に対し逆向きのボール上昇量が１以上となるように各テーパ面のテーパ角を最適設定したことで、感熱分解部の熱分解によるヘッド側のわずかな下降に対し、大きな移動量をもってボールを保持状態から離脱させ、敏速且つ確実にヘッド部の保持を解除して下降させることにより、ヘッド回転による散水ができる。
【００７５】
特に長期間、感熱保持状態にあることでボールが固着状態にあっても、熱分解部の作動でボールがスライドして回転位置に移動するため、ボールが固着してノズルの回転に無駄が起きるような問題がなく、長期間設置していても、火災時にあっては確実にヘッド部を突出して旋回駆動させることができ、信頼性が高い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるフラッシュ型スプリンクラーヘッドの実施形態の断面図
【図２】図１の減速部に使用したダブル遊星歯車機構の説明図
【図３】図１の感熱作動状態の断面図
【図４】図１のボール組込部分を拡大した説明図
【図５】図４のボールゲージリングの平面図
【図６】図４のボール組込み部分の幾何学構造の説明図
【図７】図６の三角形ＯＰＱを取り出した説明図
【図８】テーパ角β、γに対する本発明におけボール移動比Ｍの算出値の説明図
【図９】減速部を持たない本発明によるフラッシュ型スプリンクラーヘッドの他の実施形態の断面図
【図１０】図９の感熱作動状態の断面図
【図１１】感熱保持用ボールと回転用ボールを備えたフラッシュ型スプリンクラーヘッドの断面図
【図１２】図１１の感熱作動状態の断面図
【符号の説明】
１，１Ａ：フラッシュ型スプリンクラーヘッド
２：ヘッド本体
２ｄ：ボディキャップ
４：感熱分解部
５：流入路
６：駆動部
７：減速部
８：ヘッド部
１０，１０ａ：スリット穴
１１：弁体
１２：駆動軸
３７：ボールゲージリング
４０：バランサー
４１：ポディプレート
４２：スライダ
４２ａ：ネジ部
４２ｂ：ボール収納穴
４３：断熱材
４４：集熱盤
４５，４６：集熱プレート
４７：ヒューズ
４８：取付フランジ
５０：ボール
５２：ボール受座
５６：確認穴
５８：ガイド溝
６０：第１テーパ面
６２：第２テーパ面
６４：スプリング
β：第１テーパ角
γ：第２テーパ角[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a flash-type sprinkler head nozzle that sprays water for extinguishing water when a nozzle tip falls from a head body in the event of a fire, and particularly relates to a flash-type sprinkler head nozzle that sprinkles water for fire extinguishing while rotating a nozzle portion.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as this type of flash-type sprinkler head, for example, there is one disclosed in JP-A-58-69583.
[0003]
In this flash type sprinkler head, the valve assembly with a deflector is normally stored in the head body supported by the thermal decomposition unit and the water spout is closed, and the thermal decomposition unit drops off when a fire is detected. The valve body assembly drops to a certain distance, opens the water spout, collides with the fire-extinguishing water sprayed on the valve body assembly, disperses the fire-extinguishing water with a deflector, and sprays it into a granular state.
[0004]
However, in such a conventional flash type sprinkler head, since continuous radiation at a predetermined flow rate of, for example, 80 liters / minute or more per nozzle, a relatively large amount of water for fire extinguishing is required for the fire extinguishing capability. Is necessary, and naturally it is radiated to things other than the object to be extinguished.
There was a problem that so-called water loss increased. In terms of equipment, there are problems that the water tank and the pump have a large capacity, the pipe size becomes large, and the cost of the whole equipment becomes high.
[0005]
In addition, in the conventional flash type sprinkler head, water is dispersed in a granular form by a deflector to spray water uniformly over the entire protection range. Therefore, when there is a strong fire momentum, the dispersed water has a small particle size, so it will evaporate before reaching the depths of the fire by losing the fire air flow, it takes time to suppress the fire, and it cannot be extinguished at all Sometimes. For this reason, the amount of water increases and the damage caused by water loss increases.
[0006]
Furthermore, when seen from a certain point within the protection range, even if the fire flame at that point is weakened momentarily by the granular water, the water once applied by the flame near that point evaporates,
It begins to burn again by the nearby flame. For this reason, it takes time to extinguish completely.
[0007]
Therefore, in the present inventors, as shown in FIG.
We propose a swirl-type flush sprinkler head that can reduce water loss by reducing the amount of radiation per sprinkler nozzle for fire extinguishing, and reduce the installation cost by reducing the capacity of water tanks and pumps. (Japanese Patent Application No. 9-173610).
[0008]
In FIG. 11, the flash type sprinkler head 1 is provided with a swivelable nozzle portion 8 provided with a slit 10 hole in the nozzle body 2, and in a steady monitoring state, the valve body 11 is moved through the inflow path 5 by the thermal decomposition unit 4. Hold in the closed position.
[0009]
When the temperature reaches a predetermined temperature due to a fire, the thermal decomposition unit 4 is thermally decomposed and dropped, and as shown in FIG. 12, the holding of the nozzle unit 8 is released and lowered to expose the tip, and the inflow passage 5 is opened to extinguish the fire. Run water. For this reason, the water for fire extinguishing hits the impeller 6a to rotate the drive unit 6, and the rotation of the drive unit 6 is transmitted to the nozzle unit 8 slid downward after being decelerated by the reduction unit 7, thereby rotating the nozzle unit 8.
[0010]
By the rotation of the nozzle portion 8, the spray pattern due to the discharge of the fire-extinguishing water from the slit hole 10 of the nozzle portion 8 is scanned within the predetermined protection range and sprayed throughout the predetermined protection range.
[0011]
According to such a flash-type sprinkler head, the spray pattern is formed so as to irrigate the area within the protection range intensively, and the protection range is scanned. Compared to the conventional sprinkler head that radiates over the entire protection range of 80 liters / minute and, for example, about 1 rpm with a rotational scan of 40 liters / minute, a larger amount of fire extinguishing liquid is radiated than before. Despite the small amount of water, higher fire extinguishing ability is obtained.
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
However, in such a flash-type sprinkler head that rotates the nozzle portion, as shown in FIG. 11, a heat-sensitive holding ball 101 for holding the nozzle portion 8 by the thermal decomposition portion 4 on the tip side of the head body 2. Then, as shown in FIG. 11, a rotating ball 100 is required for rotatably supporting the nozzle portion 8 lowered in the event of a fire.
[0013]
Thus, since the heat-sensitive holding ball and the rotating ball are separately required, the number of parts is increased, and two ball seats for installing the ball are required, which increases the height of the entire head. There was a problem.
[0014]
The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide a flash type sprinkler head in which the number of parts is reduced, the head is downsized and assembled, and the cost is reduced. And
[0015]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve this object, the present invention is configured as follows. The flash-type sprinkler head of the present invention includes a head body, a nozzle unit, a drive unit, and a thermal decomposition unit. The head part is connected to a fire extinguishing pipe through which fire extinguishing water is pumped. The nozzle portion is pivotably attached to a head main body that forms a spray pattern that sprays water intensively on a specific portion within a predetermined protection range.
[0016]
A drive part rotates a nozzle part by making into a drive source the water flow at the time of sprinkling water for fire extinguishing from a nozzle part. The thermal decomposition part holds the nozzle part at a position where the inflow path is closed in a steady monitoring state, and when the thermal decomposition reaches a predetermined temperature due to a fire, the nozzle part is released and lowered to expose the tip of the nozzle part. At the same time, the inflow passage is opened and water for fire extinguishing is poured.
[0017]
In the present invention, the flash-type sprinkler head having such a configuration,
An annular first taper surface having a first taper angle β with respect to the head body outer peripheral direction orthogonal to the head moving direction is formed on the opening side outer periphery of the thermal decomposition portion that supports the nozzle tip, and the nozzle tip of the head main body An annular second taper surface having a second taper angle γ with respect to the outer peripheral direction of the head body perpendicular to the head moving direction is formed on the inner edge of the opening end portion exposing the first taper surface. When balls are placed at multiple locations between the surface and the second taper surface, the head part is fixedly supported to the head body via the thermal decomposition part in the steady monitoring state, and when the thermal decomposition part is thermally decomposed by a fire The nozzle portion that receives pressure from the first taper surface and moves on the second taper surface in the outer peripheral direction of the head body and descends is supported rotatably.
[0018]
For this reason, a single ball can be used for both the heat-sensitive holding ball that holds the nozzle portion with respect to the head body by the thermal decomposition portion and the rotating ball that rotatably supports the nozzle portion moved in the event of a fire. The number is reduced and the processing and assembly becomes easy.
As a result, the cost can be reduced.
[0019]
Here, when the support of the nozzle part is released by the thermal decomposition of the thermal decomposition part,
The first taper angle β and the second taper angle γ are set so as to release the holding of the nozzle tip by moving the second taper surface in the opposite direction to the movement of the first taper surface.
[0020]
That is, the movement ratio M defined as the movement amount Δh in the reverse direction of the ball when the movement amount of the first taper surface is 1, is defined as M = cosβ sinγ / sin (β−γ)
In this case, the first taper angle β and the second taper angle γ are set so that the movement ratio M is 1 or more.
[0021]
The drive unit includes a reduction mechanism that inputs rotation of the drive shaft and decelerates the nozzle unit in accordance with a predetermined reduction ratio. In addition, by forming a check hole in the head body to check the rotation of the nozzle part at the part where the ball is placed, the rotation of the head part in the water discharge state can be confirmed, and the ball placement position in the steady monitoring state By this, it can be confirmed whether the head portion or the like is set at the correct position.
[0022]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a cross-sectional view of an embodiment of a flash sprinkler head according to the present invention.
[0023]
In FIG. 1, a flash sprinkler head 1 according to the present invention has a connection screw portion 3 connected to a water supply pipe for supplying pressurized water for extinguishing (or extinguishing liquid) to the upper part of a head body 2, and a predetermined part due to fire at the lower part. The thermal decomposition part 4 which detach | leaves with temperature protrudes. The head body 2 is constituted by a cylindrical member in which

cases

2a, 2b, 2c and a body cap 2d are screwed and fixed sequentially from the top.
[0024]
An inflow passage 5 through which pressurized fire-fighting water flows is formed in the connection screw portion 3 at the top of the head main body 2, and is integrated with the tip of the shaft 12 at a portion of the valve seat 11 a in the middle of the inflow passage 5. The valve body 11 formed in the above is disposed in a steady monitoring state, and the inflow passage 5 is closed. A strainer 14 is disposed in the secondary inflow path 5b divided by the closing of the inflow path 5 by the valve body 11, and removes the fire extinguishing liquid or the water in the fire extinguishing water. Prevent clogging up garbage.
[0025]
Following the inflow path 5 closed by the valve body 11, a drive unit 6 is provided. The drive unit 6 is formed integrally with a plurality of impellers 6a on a casing 6b rotatably supported on the outside of a bearing 17 attached to a housing 16 integrally formed inside the case 2b, and opens the valve body 11. The casing 6b can be rotated by receiving the water flow flowing in from the inflow path 5 by the impeller 6a.
[0026]
A deceleration unit 7 is provided inside the drive unit 6. In this embodiment, a double planetary gear mechanism is provided as the speed reduction unit 7. That is, the sun gear 18a is fixed to the housing 15 in which the shaft 12 of the valve body 11 is passed through the center of the housing 2b that is screwed and fixed, the planetary gear 19 is engaged with the outside of the sun gear 18a, and the drive unit is connected to the planetary gear 19. 6 is engaged with an internal gear 21 fixed to the casing 6b. The planetary gear 19 is rotatably mounted on the carrier case 20 by a screw shaft.
[0027]
Subsequently, the sun gear 18b is fixed to the outside of the housing 15 like the sun gear 18a, the planetary gear 22 is engaged with the sun gear 18b, and the internal gear 23 fixed to the carrier case 20 is engaged with the planetary gear 22.
[0028]
The planetary gear 22 is connected to the carrier case 24 by a screw shaft, and the carrier case 24 serves as an output unit that extracts the reduced output rotation of the double planetary gear mechanism. A lower end of the carrier case 24 serving as an output part of the reduced speed rotation extends below the head main body 2 as shown by a broken line and integrally forms a fixed guide 25.
[0029]
FIG. 2 shows the double planetary gear mechanism provided in the speed reduction unit 7 of FIG. In this double planetary gear mechanism, the sun gear 18a is fixed, and the rotation of the drive unit 6 is input by the internal gear 21 through the planetary gear 19 meshed with the sun gear 18a. The planetary gear 19 is rotatably mounted on the carrier case 20, and the carrier case 20 transmits the rotation to the second-stage internal gear 23.
[0030]
A planetary gear 22 is provided inside the internal gear 23 and meshes with a fixed sun gear 18b in the same manner as the sun gear 18a. The planetary gear 22 is rotatably mounted on a carrier case 24, and the carrier case 24 takes out the output rotation obtained by reducing the input rotation of the drive unit 6 to the outside.
[0031]
Referring again to FIG. 1, the lower end of the shaft 12 having the valve body 11 at the upper portion is taken out downward through the housing 15 in which the speed reduction portion 7 is mounted, and a retainer 34 is attached to the tip by a set screw 35. The spring 30 is assembled between the stopper member 29 on the carrier case 24 side. The spring 30 is compressed in the state shown in the figure, and urges the retainer 34 side downward against the stopper member 29.
[0032]
Following the speed reduction unit 7 provided inside the drive unit 6, a nozzle unit 8 is provided. The nozzle portion 8 is a cylindrical body whose tip is narrowed down to a trapezoidal cone. In this embodiment, the nozzle portion 8 has a divided structure in which the first member 8A, the second member 8B, and the third member 8C are combined.
[0033]
The first member 8A forming a flange portion on the upper side of the nozzle portion 8 has a tetrafluoroethylene resin sheet 32 (hereinafter referred to as “sheet 32”) mounted in a groove formed on the upper outer peripheral surface. A nozzle ring 36 is mounted opposite to the mounting surface 32, and its lower end is used as a stopper surface 36a.
[0034]
When the thermal decomposition unit 4 is dropped by thermal decomposition and the nozzle unit 8 is lowered, the sheet 32 comes into contact with the sheet crimping step unit 33 at the upper inner edge of the lower body cap 2d and falls from the space around the nozzle unit 8. Prevent water from leaking to the side.
[0035]
Following the sheet pressing step 33, balls 50 are incorporated in, for example, three locations in the circumferential direction. In the steady monitoring state, the ball 50 functions as a heat-sensitive holding ball that holds the head unit 8 on the lower inner edge of the head body 2 via the thermal decomposition unit 4.
In addition, when the head part 8 descends due to thermal decomposition of the thermal decomposition part 4 due to a fire, the stopper surface 36a located at the lower end of the nozzle ring 36 comes into contact with the ball 50, and the head part 8 can rotate freely. It functions as a ball for rotation that supports it.
[0036]
The nozzle portion 8 includes a guide portion that penetrates the fixed guide portion 25 extending from the carrier case 24 that outputs the reduced speed rotation of the speed reduction portion 7 in the axial direction as indicated by a broken line, and the thermal operation mechanism 4 is dropped. Then, the spring 30 descends along the fixed guide 25 due to the pressure and weight of the spring 30, and the nozzle portion 8 projects outside from the lower end of the body cap 2 d at the lower part of the head body 2.
[0037]
The nozzle portion 8 having a structure in which the first member 8A, the second member 8B, and the third member 8C are combined has a plurality of slit holes 10 opened in the combination surface of the members along the axial direction. The slit hole 10 sprays water intensively on a specific part within the protection range.
The thermal decomposition unit 4 supports a balancer 40 in a tray state disposed at the tip of the nozzle unit 8 on the inner edge of the body cap 2d via a ball 50, and the ball 50 is formed in a ball storage unit opened around the slider 42. It is locked by fitting.
[0038]
A screw portion 42 a is formed at the lower center of the slider 42, and a mounting flange 48 with a nut is screwed into the screw portion 42 a to support the body plate 41, the heat insulating material 43, the heat collection board 44 and the fuse 47. Further, two

heat collecting plates

45 and 46 are assembled on the upper portion of the heat collecting plate 44.
[0039]
In this thermal decomposition part 4, the fuse 47 is melted when heated to a predetermined temperature by receiving heat from the fire, the ball 50 is detached from the slider 42 due to the assembly load, and the slider 42 and the body plate 41 fall off. Along with this, the balancer 40 also falls off, the holding of the nozzle part 8 is released, and it protrudes downward.
[0040]
FIG. 3 is a cross-sectional view of a water discharge operation state of the fire-extinguishing water in which the thermal decomposition unit 4 of FIG.
[0041]
When the pyrolysis unit 4 in FIG. 1 falls off due to pyrolysis due to a rise to a predetermined temperature due to a fire, the nozzle unit 8 protrudes to the lower part of the head body 2 as shown in the figure by the force of the spring 30 and the weight of the nozzle unit 8, and at the same time The shaft 12 is also lowered and the valve body 11 is separated from the valve seat 11a to open the inflow passage 5 that has been closed. For this reason, pressurized fire extinguishing liquid or water for fire extinguishing from a water supply pipe (not shown) connected to the connecting screw part 3 side flows into the periphery of the drive part 6 through the inflow path 5 as indicated by an arrow, and the impeller 6a is inserted into the impeller 6a. When the water flow passes, a rotational force is generated and the housing 6b rotates.
[0042]
The rotation of the drive unit 6 is decelerated by the decelerating unit 7 provided inside, and the decelerated rotation is transmitted to the fixed guide unit 25 extending from the carrier case 24. At this time, the nozzle portion 8 is at the position shown in the figure, which is lowered downward along the fixed guide 25. By receiving the reduced rotation of the carrier case 24 of the reduction portion 7 through the fixed guide 25, for example, the amount of water is 40 liters / liter. If it is minutes, it is decelerated and rotated at about 1 rpm.
[0043]
The water flow that has passed through the drive unit 6 flows into the nozzle unit 8 from the portion of the fixed guide 25, and is sprinkled to the outside through the slit hole 10 that is opened from the center by forming a linear groove.
[0044]
In FIG. 4, the holding structure of the nozzle part 8 by the thermal decomposition part 4 via the ball 50 is enlarged and taken out. The balancer 40 disposed at the tip of the nozzle portion 8 forms a first tapered surface 60 that contacts the ball 50 on the outer peripheral surface that opens upward. A direction (horizontal direction) orthogonal to the moving direction (vertical direction) of the nozzle portion 8 of the first tapered surface 60.
As a taper angle, a predetermined first taper angle β is set on the opposite side of the moving direction of the nozzle portion, and a force is applied to the ball 50 in the outer circumferential direction and downward by the first taper surface 60.
[0045]
A second taper surface 62 with which the ball 50 abuts is formed on the inner surface hedging portion of the body cap 2d facing the first taper surface 60 of the balancer 40. The second taper surface 62 sets a second taper angle γ as a taper angle with respect to the horizontal direction.
[0046]
The ball 50 disposed between the first taper surface 60 of the balancer 40 and the second taper surface 62 on the body cap 2d side is fitted in a ball storage hole 42b formed on the side surface of the slider 42 incorporated from below. . The position of the ball 50 pressed in the outer peripheral direction of the head main body 2 by the first taper surface 60 is maintained by the insertion of the slider 42 into the ball 50 and the second taper surface 62 opposite to the first taper surface 60. Further, the slider 42 is held on the body cap 2d side.
[0047]
A body plate 41, a heat insulating material 43, a heat collecting plate 44, and a fuse 47 are incorporated in the screw portion 42 a protruding from the lower center of the slider 42 to constitute the heat-sensitive decomposition portion 4. Following the second tapered surface 62 in the body cap 2d in which the ball 50 is incorporated, a flat ball seat 52 is formed to receive the movement of the ball 50 when the thermal decomposition portion 4 is disassembled. A ball gauge ring 37 is arranged to guide the movement of the ball as indicated by the broken line.
[0048]
5 is a plan view of the ball gauge ring 37 of FIG. A guide groove 58 is formed from the inner periphery to the outer periphery at the position where the ball 50 of the ball gauge ring 37 is assembled, and guides the ball 50 detached from the heat-sensitive holding state of FIG. 4 so that it can move to the flat ball seat 52. is doing.
[0049]
Referring to FIG. 4 again, a confirmation hole 56 is formed in the outer wall portion of the body cap 2d corresponding to the position where the ball 50 is assembled, so that the position of the ball 50 can be confirmed from the outside. That is, if the ball 50 is in the position shown in the figure as viewed from the confirmation hole 56, the heat-sensitive holding state is established, and if the ball 50 moves outward as indicated by the broken line due to the thermal decomposition of the thermal decomposition unit 4, the head unit 8 is moved. It turns out that it is in the rotation state.
[0050]
FIG. 6 schematically shows the first taper surface 60 on the nozzle portion 8 side where the ball 50 of FIG. 4 is disposed and the second taper surface 62 on the body cap 2d side. How to determine the angle β and the second taper angle γ of the second taper surface 62 will be described.
[0051]
In FIG. 6, the position of the second tapered surface 62 for the body is fixed, whereas the first tapered surface 60 on the balancer 40 side supporting the head 8 side is heat sensitive in the steady monitoring state of FIG. When the ball 50 is held in the holding state and the thermal decomposition unit 4 is thermally decomposed, the ball 50 is moved in a direction opposite to the moving direction of the nozzle unit 8,
It moves to the 1st taper surface 60a used as the position just before moving from the 2nd taper surface 62 to the flat ball seat 52 like the ball 50a.
[0052]
As described above, the ball 50 moved to 50a with respect to the movement amount a of the first taper surface 60a below the balancer 40 when the ball 50 is moved by thermal decomposition with the first taper surface 60 at the time of heat-sensitive holding. At this time, it has a moving amount Δh in the reverse upward direction.
[0053]
Here, the amount of movement of the balancer 40 is the nozzle lowering amount a, the amount of movement of the ball 50 associated with the movement of the nozzle lowering amount a is the ball rising amount Δh, and the ball rising amount Δh when the nozzle lowering amount a = 1. The ratio is defined as the movement ratio M.
[0054]
This movement ratio M is obtained from the geometric relationship shown in FIG.
[0055]
Movement ratio M = (ball raising amount Δh) / (nozzle lowering amount a)
= Cosβ sinγ / sin (β-γ) (1)
FIG. 7 shows a portion of the triangle OPQ in FIG. 6 for obtaining the movement ratio M of the equation (1). 7, first, when the length OQ = K, between the PQ to a half diameter d of the ball 50
cos β = d / K (2)
There is a relationship. Therefore, the length K is
K = d / cosβ (3)
It becomes. Here, looking at the relationship between the triangle OPQ and the triangle O′P′Q, when the length PP ′ = c, the following relationship is obtained.
[0056]
(D / cosβ): d = (d / cosβ-a): (dc)
a = c / cosβ
c = a cosβ (4)
Further, in the triangle PRS and the triangle PTQ having the ball rising amount Δh, if the angle formed by each RPQ is θ, the triangle PRP ′ has the following relationship.
[0057]
cosθ = c / L
L = c / cocθ (5)
Here, the angle θ formed by each RPP ′ is θ = 90 ° −β + γ (6)
Therefore, cosθ is

It becomes. For this reason, in the triangle PRS,
sinγ = Δh / L (8)
The relationship is obtained. When the ball rise amount Δh is obtained from the equation (8),

It becomes. The movement ratio M can be obtained by substituting the value of the ball rising amount Δh into the equation (1).
[0058]
In the present invention, it is necessary to allow the ball 50 to move quickly and release the holding as shown by the broken line in FIG. Therefore, in the present invention, the first taper angle β and the second taper angle γ are set so that the movement ratio M in the equation (1) is larger than 1.
[0059]
FIG. 8 shows the calculation result of the movement ratio M according to the equation (1) when the first taper angle β is increased from 45 ° to 1 ° and the second taper angle γ is increased from 45 ° to 1 °. Yes, the area on the upper right side of the bold line has a movement ratio M exceeding 1. For example, when β = 50 ° and γ = 45 °, the movement ratio M = 5.22, and a movement that is five times or more as the ball rising amount Δh can be obtained with respect to the movement of the nozzle lowering amount a = 1.
[0060]
Further, when β = 50 ° and γ = 40 °, the movement ratio M = 2.38, and in this case also, it is possible to obtain the ball rising amount Δh that is 2.38 times the nozzle lowering amount a = 1. .
[0061]
In this case, the relationship between the first taper angle β and the second taper angle γ for obtaining a movement ratio M of 1 or more may be in the upper right region of FIG. 8, but practically 45 ° ≦ β ≦. 65 °
30 ° ≦ γ ≦ 45 °
Is desirable.
[0062]
On the other hand, if the nozzle pressing load applied downward from the nozzle portion 8 in FIG. 4 is F1, and the thermal decomposition support load received on the body cap 2d side via the balancer 40 and the ball 50 is F2, the movement ratio given by the equation (1) The following relationship is obtained between the two.
[0063]
Thermal decomposition support load F2 = Nozzle pressing load F1 / movement ratio M (9)
Since the movement ratio M is a value of 1 or more due to the relationship between the nozzle pressing load F1 and the thermal decomposition support load F2, the nozzle pressing load F1 is applied to the body cap 2d side while being reduced to 1 / M. Can do. For this reason, even if the pressing load F1 on the nozzle portion 8 side is large, the thermal decomposition support load F2 applied to the body cap 2d side by the movement ratio M can be reduced, and the support structure on the body cap 2d side can be reduced in weight and size. Can do.
[0064]
Further, in the assembled state of FIG. 4, the nut 42 of the mounting flange 48 is fastened to the screw portion 4 a at the lower center of the slider 42, so that the slider 42 moves the ball 50 to the second tapered surface 62 with the body plate 41 as the fixed side. An assembling load is generated that presses against. This assembling load is also applied to the inner edge protruding portion of the body cap 2d where the second tapered surface 62 is formed as a vertical component force corresponding to the taper angle γ of the second tapered surface 62, and the load is reduced accordingly. Thus, the support structure can be simplified.
[0065]
FIG. 9 shows another embodiment of the flash sprinkler head according to the present invention.
In the embodiment of FIG. 1, the drive unit 6 is provided with a speed reduction unit 7 using a planetary gear mechanism, but this embodiment is characterized in that the structure is simplified without providing the speed reduction unit. .
[0066]
In FIG. 9, the flash sprinkler head 1 </ b> A has a connection screw portion 3 having an inflow path 5 at the top of the head body 2, and is formed integrally with a drive shaft 12 on a valve seat 11 a provided following the inflow path 5. The inflow path 5 is closed with the valve body 11 accommodated. The head portion 8 is fixed to the lower end of the drive shaft 12 by screws with a spring 64 interposed. The head portion 8 has its tip side constricted on a cone, and a slit 10a is opened in the conical surface.
[0067]
A body cap 2d is attached to the lower portion of the head main body 2a, the thermal decomposition portion 4 is attached to the lower opening of the body cap 2d, and the head portion 8 is held in the closed state of the inflow passage 5 via the balls 50. . The ball 50 includes a first tapered surface 60 formed on the outer peripheral surface of the balancer 40 disposed on the front end side of the head portion 8, and a second tapered surface 62 formed following the flat ball seat on the lower inner edge of the body cap 2d. And is held by fitting an opening hole on the outer peripheral surface of the slide 42 positioned above the thermal decomposition unit 4 and assembled by pressing the lower end of the body cap 2d of the body plate 41 by screwing the mounting flange 42 ing.
[0068]
The structures of the first taper surface 60 and the second taper surface 62 on which the balls 50 are disposed are the same as those in the first embodiment taken out in an enlarged manner in FIG. 8), the first taper angle β and the second taper angle γ according to FIG. 8 are obtained so that a movement ratio M is obtained in which the ball movement amount Δh is 1 or more when the nozzle descending amount a is set to 1. Settings have been made.
[0069]
FIG. 10 shows a state in which the flash sprinkler head 1A of FIG. 9 is operated by receiving heat from a fire. That is, in FIG. 9, when the fuse 47 of the thermal decomposition unit 4 is melted, the assembly of the slider 42 and the body plate 41 to the body cap 2 d side is released, and due to the force of the spring 64 and the pressure of the fire-extinguishing water flowing in from the inflow path 5. Upon receiving the load, the ball 50 is detached to the outside as indicated by the broken line in FIG. 4, and the thermal decomposition unit 4 falls off.
[0070]
For this reason, the heat-sensitive holding of the head portion 8 is released and the head portion 8 is lowered as shown in FIG. 10, and the lower end of the rotary flange 66 on the upper side of the head portion 8 is in contact with the ball 50 that has been released to the outside and is supported rotatably. At this time, the fire-fighting water that has flowed in from the inflow passage 5 transmits a rotational force to the drive shaft 12 when passing through the impeller 6a attached to the tip of the drive shaft 12, whereby the head portion 8 supported by the ball 50 rotates, and the slit Water for fire extinguishing is sprayed from 10a, and the spray pattern is scanned within a predetermined protection range to spray the entire area within the protection range.
[0071]
Further, even in the embodiment of FIG. 9, a confirmation hole 56 is opened on the side surface of the body cap 2d incorporating the ball 50. When the head portion 8 is lowered and rotated as shown in FIG. The rotation of the head unit 8 can be confirmed by viewing 50 from the confirmation hole 56.
[0072]
In addition, this invention is not limited to said embodiment, In the range which does not impair the objective and advantage, it includes a suitable deformation | transformation.
[0073]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the heat-sensitive holding ball that holds the nozzle portion that is rotatable with respect to the head body by the thermal decomposition portion, and the rotating ball that rotatably supports the nozzle portion that has moved in the event of a fire. Can be shared by one ball, the number of parts is reduced, and only one ball seat is required to incorporate the ball, so the structure is simple and assembly is easy, and the overall head size is reduced. As a result, a sufficient cost reduction can be achieved.
[0074]
Further, the ball is disposed between the taper surface on the head side and the taper surface on the body side, and each taper surface has a taper angle of each taper surface so that the amount of ball rise in the opposite direction to the head side descent amount is 1 or more. With the optimal taper angle, the ball is released from the holding state with a large amount of movement against the slight descent on the head side due to thermal decomposition of the thermal decomposition unit, and the holding of the head unit is released quickly and reliably. By lowering, water can be sprayed by rotating the head.
[0075]
In particular, even if the ball is in a fixed state due to the heat-sensitive holding state for a long period of time, the ball slides and moves to the rotation position by the operation of the thermal decomposition unit, so that the ball is fixed and the rotation of the nozzle is wasted. Even if it is installed for a long period of time, there is no such problem, and in the event of a fire, the head part can be reliably protruded and driven to rotate, and the reliability is high.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of an embodiment of a flash sprinkler head according to the present invention. FIG. 2 is an explanatory view of a double planetary gear mechanism used in the speed reduction unit of FIG. 4 is an enlarged explanatory view of the ball mounting portion of FIG. 1. FIG. 5 is a plan view of the ball gauge ring of FIG. 4. FIG. 6 is an explanatory view of the geometric structure of the ball mounting portion of FIG. FIG. 8 is a diagram illustrating the calculated value of the ball movement ratio M in the present invention with respect to the taper angles β and γ. FIG. 9 is a diagram of the flash-type sprinkler head according to the present invention having no speed reducing portion. FIG. 10 is a cross-sectional view of the heat-sensitive operation state of FIG. 9. FIG. 11 is a cross-sectional view of a flash-type sprinkler head including a heat-sensitive holding ball and a rotating ball. Cross section of operating state Explanation of]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,1A: Flash-type sprinkler head 2: Head main body 2d: Body cap 4: Thermal decomposition part 5: Inflow path 6: Drive part 7: Deceleration part 8:

Head part

10, 10a: Slit hole 11: Valve body 12: Drive Shaft 37: Ball gauge ring 40: Balancer 41: Podi plate 42: Slider 42a: Screw part 42b: Ball storage hole 43: Heat insulating material 44: Heat collecting plate 45, 46: Heat collecting plate 47: Fuse 48: Mounting flange 50: Ball 52: Ball seat 56: Confirmation hole 58: Guide groove 60: First taper surface 62: Second taper surface 64: Spring β: First taper angle γ: Second taper angle

Claims

A head body connected to a fire-fighting pipe to which fire-fighting water is pumped,
A nozzle part that is swivelable with respect to the head main body to form a spray pattern that sprays water intensively on a specific part within a predetermined protection range;
A drive unit that rotates the nozzle unit using a water flow at the time of sprinkling the fire-extinguishing water from the nozzle unit as a drive source;
The nozzle part is held at a position where the inflow path is closed in a steady monitoring state, and when the temperature reaches a predetermined temperature due to a fire and is thermally decomposed, the nozzle part is released and lowered to expose the tip of the nozzle part. A thermal decomposition section that opens the inflow passage and allows water for fire extinguishing to flow; and
In the flash type sprinkler head with
An annular first taper surface formed on the outer periphery of the thermal decomposition portion that supports the tip of the nozzle portion and having a first taper angle β with respect to the head body outer circumferential direction orthogonal to the head moving direction;
An annular first end formed on the inner edge of the opening end portion that exposes the nozzle tip of the head body, facing the first taper surface, and having a second taper angle γ with respect to the head body outer peripheral direction perpendicular to the head movement direction. 2 taper surfaces;
It is disposed at a plurality of locations between the first taper surface and the second taper surface, and in a steady monitoring state, the head portion is fixedly supported to the head body via a thermal decomposition portion, and the thermal decomposition portion is heated by a fire. When disassembled, a ball that receives pressure from the first taper surface, moves on the second taper surface in the outer peripheral direction of the head body, and rotatably supports the nozzle portion that is lowered;
A flash-type sprinkler head characterized by comprising:

2. The flash sprinkler head according to claim 1, wherein the ball has the second taper with respect to the movement of the first taper surface when the support of the nozzle portion is released by thermal decomposition of the thermal decomposition portion. The flush-type sprinkler head, wherein the first taper angle β and the second taper angle γ are set so as to move the surface in the opposite direction to release the holding of the nozzle tip.

In the flash-type sprinkler head according to claim 2, wherein, when defining the mobile ratio M = Delta] h / 1 when a Delta] h the reverse movement amount before Symbol ball to the movement amount of the first tapered surface and 1 The movement ratio M is
M = cos β sin γ / sin (β-γ)
The flash-type sprinkler head is characterized in that the first taper angle β and the second taper angle γ are set so that the movement ratio M is 1 or more.

2. The flash type sprinkler head according to claim 1, wherein the drive unit includes a reduction mechanism that inputs rotation of a drive shaft and decelerates the nozzle unit according to a predetermined reduction ratio. Type sprinkler head.

2. The flash sprinkler head according to claim 1, wherein the head main body is formed with a confirmation hole for confirming the rotation of the nozzle portion at a portion where the ball is disposed.