JP4054747B2 - スプリンクラーヘッド - Google Patents

Description

本発明は、オフィスやホテルその他工場などにおいて、天井側に敷設された消火排水管の端部に取り付けられるスプリンクラーヘッドに関する。

一般にスプリンクラーヘッドは、消火排水管の先端部に取り付けられるヘッド本体と、このヘッド本体の吐水口を閉塞するバルブと、前記円筒形フレームの内部にあってバルブを閉塞状態に保持し、火災時の熱を受けて分解することにより、前記吐水口を開放すると共に、散水用のデフレクターを吊り下げ状態に突出させる感熱分解部とで構成されている。

ここにおいて、従来のスプリンクラーヘッドでは、デフレクターは、例えば、軸棒を介してバルブの下側に取り付けられており、吐水口の下方に脱落したバルブを抜け落ち不可に保持する保持片を設けることにより、火災が生じた際、デフレクターが軸棒で下部円筒フレームの下側に吊り下げ状態に支持されるようになっていた。（例えば、特許文献１参照）。

また、この他にデフレクターをバルブの下方に一体的に取り付け、これを円筒形フレームに摺動可能に内接したデフレクターリングに、支持杆を介して吊り下げられるように取り付け、吐水口が開放された際にデフレクターリングが円筒形フレームの下端で抜け止めされることにより、デフレクターをバルブと共に本体の下側に吊り下げ支持するようにしたものもあった。（例えば、特許文献２参照）。

また、従来のスプリンクラーヘッドでは、排水管から供給された消火用水は、吐水口から真っ直ぐ下方に噴出し、その下方に位置したデフレクターに衝突することにより、広範囲に拡散されるようになっていた。そのため従来のデフレクターは、周囲にスリットが設けられた円筒形、あるいは逆傘状に形成されていた。
特公昭５３−４７６３９号公報（第１−２頁、第５図） 特公平７−１６５３１号公報（第２−４頁、第１１図）

上述した従来のスプリンクラーヘッドは、いずれもデフレクターが所定の長さの軸杆や支持杆で吊り下げられるようになっていたので、ヘッド本体や円筒形フレームは、この軸杆や支持杆を収納するだけの長さを必要とし、上下方向の寸法が大きくなるので、配管に取り付ける据付作業性が悪くなったり、天井から下方に大きく突出したりするという問題点があった。

また、従来のスプリンクラーヘッドでは、消火用水がデフレクターに向かって真っ直ぐ噴出し、デフレクターに衝突することにより、周囲に飛ばされるようになっていたので、拡散ムラを生じ易く、必ずしも速やか、かつ効率的な消火がなされないという問題点もあった。

本発明は、上記従来のスプリンクラーヘッドが有していた問題点の解決を課題とする。

上記の課題を解決するために、本発明のうち、請求項１記載の発明は、消火排水管の先端部に取り付けられるヘッド本体と、このヘッド本体の吐水口を閉塞するバルブと、ヘッド本体の下側に一体的に取り付けられる円筒形フレームと、この円筒形フレームの内部にあって、バルブを閉塞状態に保持し、火災時の熱を受けて分解することにより、前記吐水口を開放すると共に、散水用のデフレクターを吊り下げ状態に突出させる感熱分解部とを具備したスプリンクラーヘッドにおいて、上記バルブとデフレクターとを伸縮可能なシャフトで連結し、かつ、該シャフトを、ヘッド本体側に固定された支持板を貫通させると共に、この支持板との間に介在したばねで、常時、外方突出方向に付勢し、支持板には、作動時に吐水口から噴出した消火用水を、渦巻き状に案内する複数の傾斜した導水孔あるいは導水溝を設けたことを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明の構成中、火災時に吊り下げ状態に突出するデフレクターを、平面視略円板状で外周部分に複数の羽根が屈曲形成され、かつ、平面部分に複数の切欠部が設けられた回転可能なものと、限定したことを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項２記載の発明の構成中、デフレクターの外周部分に形成された羽根を、その形状や大きさ、あるいは傾斜角度が相違したものと限定し、このデフレクターに衝突した消火用水が不規則に拡散するようにしたことを特徴とする。

本発明のうち、請求項１記載の発明では、散水用のデフレクターを吊り下げ状態に支持するシャフトを伸縮可能としたので、散水に必要なデフレクターの突出寸法を確保しつつ、スプリンクラーヘッド自体をコンパクトに形成することができる。よって、天井内などの狭小な個所への取り付けが可能になると共に、天井面から大きく張り出すおそれもなく、体裁が良くなると共に、他の物の接触による不慮の事故も防止されるという効果がある。また、シャフトが貫通した支持板には、複数の傾斜した導水孔あるいは導水溝を設け、吐水口から噴出した消火用水を、渦巻き状に案内して下方に噴出させるようにしたので、デフレクターに消火用水が満遍なく当ることとなり、周囲への散水が偏ることなく、広範囲になされるという効果がある。

請求項２記載の発明では、デフレクターを、平面視略円板状で外周部分に複数の羽根が屈曲形成され、かつ、平面部分に複数の切欠部が設けられた回転可能なものとしたので、吐水口から噴出した消火用水が周囲に拡散されるのは、勿論の事、デフレクターの直下にも一部の消火用水が分散して散水されることなり、一層、迅速かつ能率的な消火がなされるという効果がある。

請求項３記載の発明は、デフレクターの外周部分に形成される上記複数の羽根の形状や大きさ、あるいは傾斜角度を変えることとしたので、このデフレクターに衝突した消火用水が不規則に拡散することとなる。よって、偏って散水されるおそれがなく、より確実、かつ迅速な消火がなされるという効果がある。

以下、本発明を図示した最良の形態に基づき説明する。

図１は、本発明に係るスプリンクラーヘッドの止水時の状態を示した縦断面図、図２は、その作動時の状態を示した縦断面図である。このスプリンクラーヘッドは、従来のものと同様に、屋内の天井側に敷設された消火排水管（図示せず）の端部に取り付けられるヘッド本体１と、このヘッド本体１の吐水口１ａを閉塞するバルブ３と、ヘッド本体１の下側に一体的に取り付けられる円筒形フレーム２と、この円筒形フレーム２の内部にあって、上記バルブ３を閉塞状態に保持すると共に、火災時に下方に突出する散水用のデフレクター８を収納状態に保持する感熱分解部１５とを具備している。

上記感熱分解部１５は、セットピン１１と、このセットピン１１が貫通した略円板状の押圧部材９と移動部材１０、この押圧部材９と移動部材１０との間に位置した複数の金属製のボール１２、セットピン１１の下端に取り付けられたリング状の可溶片１４（溶融金属）、及びこの可溶片１４を介してセットピン１１の下端に取り付けられた感熱板１３とで構成されている。

上記セットピン１１は、上端をデフレクター８の裏面中心に形成された保持凹所８ａに挿入することにより、位置決め保持されるようになっており、円筒形フレーム２内に設けられた後述する円錐コイルばね５で、下方に押圧されている。したがって、抜け止め鍔部１７を介してデフレクター８の裏面に接した押圧部材９も下方に押圧されることとなり、その外周下方に位置したボール１２も下方に押圧される。この時、ボール１２が収納された円筒形フレーム２の下端内周には、段部２ａが設けられ、この段部２ａによりボール１２は、内方に移動する方向の力を受けるが、その内側に移動部材１０が位置しているため、ボール１２は移動することができず、そのせりあいにより、セットピン１１に一体的に組み付けられた感熱分解部１５を、脱落不可に筒状フレーム２内に保持している。

上記バルブ３は、周囲にＯリング１６が装着された厚肉の円盤状のものであり、ヘッド本体１の吐水口１ａに設けられた広径段部１ｂ内に嵌入することにより、この吐水口１ａを水密に塞ぐようになっている。

また、このバルブ３と上記デフレクター８は、シャフト４を介して連結されており、このシャフト４は、筒状フレーム２の上端に固定された支持板６を貫通すると共に、その下端に設けられた大径部４１ａと支持板６との間に介挿された上述の円錐コイルばね５で、常時、下方に突出する方向、即ちバルブ３が開放される方向に付勢されている。

また、筒状フレーム２の内部には、漏斗状に下方が縮径された導水部材７が、デフレクター８に載置された状態で摺動可能に設けられている。

ここにおいて、本発明のスプリンクラーヘッドでは、バルブ３とデフレクター８を連結したシャフト４が、外筒４ａと、この外筒４ａ内に摺動可能、抜脱不可に挿入された中筒４ｂ、及びこの中筒４ｂ内に摺動可能、抜脱不可に挿入された芯軸４ｃとで伸縮可能に構成されている。

また、シャフト４が貫通した支持板６には、図３に示すようにシャフトの貫通孔６ｂの周囲に、それぞれが同心円に沿った方向に傾斜した複数の導水孔６ａが、設けられている。

デフレクター８は、金属板を打ち抜き、プレスして形成されたものであり、図４並びに図５に示すように、所定間隔おきに切欠部８ｃ，８ｄが設けられた平面視、略円板状で、この切欠部８ｃ，８ｄ間の外周部分を上向きに屈曲して羽根８ｂを形成したものである。なお、前記切欠部８ｃ，８ｄは、中心方向への切り込み深さの深いもの８ｄと、浅いもの８ｃとが交互に並んでいる。

なお、このデフレクター８は、上述した伸縮可能なシャフト４の下端に取り付けられ、該シャフト４で回転自在に吊り下げ支持されるようになっている。

本発明のスプリンクラーヘッドは、上記の構成を有している。

なお、図１並びに図２において、符号１ｃは、本体１の側面に水漏れ検査用に設けられた開口を塞いだプラグを示しており、このプラグで本体１の内部に埃や異物が侵入しないようにしている。

次に火災発生時の一連動作について述べると、まず火災が発生し、下方に位置した感熱板１３が火災からの熱を受けると、この熱は感熱板１３の中央部分に設けられた凹所１３ａへと伝わり、この凹所１３ａ内に収納された可溶片１４が受熱し、溶融し始める。この時、この可溶片１４は、セットピン１１の下端に取り付けられた鍔部材１１ａで抜け落ち不可に支持されているが、溶融することにより、この鍔部材１１ａの周囲と前記凹所１３ａとの間に形成された隙間から滴下し、次第にその体積が減少する。そして、この体積の減少に伴って、可溶片１４で支持されていた感熱板は、次第に下降し、この感熱板１３の下降に伴って、その上側に支持されていた移動部材１０も次第に下方へと移動する。このことにより、内側の支持を失ったボール１２は、押圧部材９からの付勢力により、やがて筒状フレーム２の下端に設けられた段部２ａを乗り越え、このことで前記ボール１２のせりあいにより筒状フレーム２内に保持されていた感熱分解部１５は、円錐コイルばね５の付勢力により一気に筒状フレーム２から下方に押し出され、セットピン１１がデフレクター裏面の保持凹所８ａから抜けることにより、スプリンクラーヘッドから脱落する。

また、この時、シャフト４の外筒４ａが下方に押し出されるので、この動きに伴ってバルブ３も下方に引っ張られ、ヘッド本体１の吐水口１ａが開放される。さらにデフレクター８もその下側に位置した感熱分解部１５が脱落し、その支持を失い、吐水口１ａから噴出する消火用水の勢いと相まって、伸縮可能に構成されたシャフト４が伸び、図２に示すように、筒状フレーム２の下側に突出した状態に、このシャフト４で吊り下げ支持される。

また、このことにより、デフレクター８で支持されていた導水部材７も、その支持を失い、筒状フレーム２内を下方へと移動し、掛止段部２ｂで抜け止めされた状態に筒状フレーム２の下部寄りに保持される。

以上のようにして、スプリンクラヘッドが作動状態へと移行し、開放された吐水口１ａから噴出した消火用水は、支持板６に設けられた複数の傾斜した導水孔６ａを通過することにより、渦巻き状に案内されて下方へと吹き出し、その下側に位置した導水部材７で中央寄りに収束された上で、デフレクター８上に落下する。デフレクター８は、この渦巻き状に落下した消火用水の勢いで回転し、周囲の羽根８ｂで跳ね返った消火用水を周囲に飛ばすと共に、その平面部分に設けられた大きさの異なった複数の切欠部８ｃ，８ｄから一部の消火用水を下方にも落下させ、このようにして、スプリンクラーヘッドが設置された下側の一定の範囲内にムラなく、消火用水を拡散させるようになっている。

以上のようにして、本発明のスプリンクラヘッドでは、その上下方向の寸法が小さいにも係わらず、水を拡散させる能力は、従来の大型のスプリンクラーヘッドと何ら遜色は無く、迅速に火災時に鎮火がはかられるようになっている。

図６は、本発明の他の実施形態を示した縦断面図であり、この場合、シャフト２４は、外筒２４ａと芯軸２４ｂの二段で構成し、外筒２４ａを下向きに付勢するばねをコイルばね２５としたものであり、他の構成は、形状の相違を除けば、上述したものと全く同じである。従って、火災時の熱を感熱板１３を介して受けて、可溶片１４が溶解し、移動部材１０が下降することにより、ボール１２のせりあいで保持されていた感熱分解部１５が脱落し、外筒２４ａが下方に押し出されることにより、バルブ３が引っ張られて、図７に示すように吐水口１ａが開放され、同時に支持を失ったデフレクター８と導水部材２７が、吐水口１ａから噴出する消火用水の圧力とあいまって下降するという一連の動作も前記のものと全く同じである。

図８、図９は、シャフトが貫通した支持板の他の例を示しており、この場合は、支持板２６を板材で構成すると共に、中心のシャフト貫通孔２６ｂの周囲に設けられる導水孔２６ａを、同方向回りに傾斜した打ち抜き片２６ｃを残して形成している。

図１０、図１１は、支持板のさらに他の例を示しており、この場合は、導水孔の代りに、シャフト貫通孔３６ｂが設けられた支持板３６の外周部分に、所定間隔おきに導水溝３６ａを同方向回りに傾斜させて設けている。

なお、図示した実施の形態では、支持板６を円筒形フレーム２の上端部分に取り付けた例を示したが、これらの支持板６，２６，３６は、スプリンクラーヘッドの内部に不動に固定されていれば良く、例えば、ヘッド本体１の内側に固定したり、あるいはこのヘッド本体１と円筒形フレーム２（または２０）との間に挟み込むようにして取り付けても良い。

図１２と図１３は、デフレクターの他の例を示した平面図と断面図であり、このように、デフレクター２８の周囲に屈曲形成される羽根２８ｂ，２８ｃの角度や大きさを変えても良く、このようにすれば、このデフレクター２８に当たった消火用水が、不規則に周囲に飛ばされ、デフレクターが回転することにより、深さの異なった切欠部２８ｄ，２８ｅの働きと相まって消火用水が周囲に満遍なく拡散されることとなる。

本発明に係るスプリンクラーヘッドの止水時の状態を示した縦断面図である。 図１に示したスプリンクラーヘッドの作動時の状態を示す。 支持板の平面図である。 デフレクターの平面図である。 図４のＡ−Ａ線の断面図である。 スプリンクラーヘッドの他の例を示した止水時の縦断面図である。 図６に示したスプリンクラーヘッドの作動時の状態を示す。 支持板の他の例を示した平面図である。 図８のＢ−Ｂ線の断面図である。 支持板のさらに他の例を示した平面図である。 図１０に示した支持板の側面図である。 デフレクターの他の例を示した平面図である。 図１２のＣ−Ｃ線の断面図である。

符号の説明

１ ヘッド本体
１ａ 吐水口
１ｂ 広径段部
２，２０ 円筒形フレーム
２ａ，２０ａ 段部
２ｂ，２０ｂ 掛止段部
３ バルブ
４，２４ シャフト
４ａ，２４ａ 外筒
４ｂ 中筒
４ｃ，２４ｂ 芯軸
５ 円錐コイルばね
６，２６，３６ 支持板
６ａ，２６ａ 導水孔
３６ａ 導水溝
２６ｃ 打ち抜き片
７，２７ 導水部材
８，２８ デフレクター
８ｂ，２８ｂ，２８ｃ 羽根
８ｃ，８ｄ，２８ｄ，２８ｅ 切欠部
９ 押圧部材
１０ 移動部材
１１ セットピン
１２ ボール
１３ 感熱板
１４ 可溶片
１５ 感熱分解部
１６ Ｏリング
２５ コイルばね

Claims (3)

1. 消火排水管の先端部に取り付けられるヘッド本体と、このヘッド本体の吐水口を閉塞するバルブと、ヘッド本体の下側に一体的に取り付けられる円筒形フレームと、この円筒形フレームの内部にあって、バルブを閉塞状態に保持し、火災時の熱を受けて分解することにより、前記吐水口を開放すると共に、散水用のデフレクターを吊り下げ状態に突出させる感熱分解部とを具備したスプリンクラーヘッドにおいて、
   上記バルブとデフレクターは、伸縮可能なシャフトを介して連結され、かつ、該シャフトは、ヘッド本体側に固定された支持板を貫通すると共に、この支持板との間に介在したばねで、常時、外方突出方向に付勢されており、前記支持板には、作動時に吐水口から噴出した消火用水を、渦巻き状に案内する複数の傾斜した導水孔あるいは導水溝が設けられたことを特徴とするスプリンクラーヘッド。
2. 火災時に吊り下げ状態に突出するデフレクターが、平面視略円板状で外周部分に複数の羽根が屈曲形成され、かつ、平面部分に複数の切欠部が設けられた回転可能なものである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. デフレクターの外周部分に形成された上記複数の羽根の形状や大きさ、あるいは傾斜角度が相違し、このデフレクターに衝突した消火用水が不規則に拡散するようになされたことを特徴とする請求項２に記載のスプリンクラーヘッド。

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