JP4605618B2 - スプリンクラーヘッド - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、消火配管に接続され、定常時に消火配管に充填された加圧消火用水を密閉し、火災時に加圧供給された消火用水を放水する閉鎖型のスプリンクラーヘッドに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、スプリンクラー消火設備にあっては、建物内の防護区画となる部屋の天井内に分岐管を配管し、分岐管から引き出された立下がり管の先端に天井面の露出した状態でスプリンクラーヘッドを接続している。定常時、スプリンクラーヘッドは、弁体を感熱機構等によって閉鎖状態に保持して消火配管に充填された加圧消火用水を密閉し、火災時には感熱差動機構に設けた可溶合金の融解により熱分解して弁体を開放させ、加圧供給された消火用水を放水するようにしている。
【0003】
このような従来のスプリンクラーヘッドにあっては、図4のように、弁体104のシール部材113として銅製のものを使用している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来のスプリンクラーヘッドにあっては、シール性を高めるためにシール部材に大きな押圧荷重を加える必要があり、同時にシール荷重に耐え得るような強度が感熱作動機構に要求され、更にシール部材が腐食しやすいという問題があった。
【0005】
この解決方法として、図5のように、弁体214のシール部材にゴム製のOリング216を使用し、従来の金属パッキンに比べより少ない荷重で、シール性、耐腐食性、耐侯性を保つようにしている。
【0006】
しかしながら、ゴム製のOリング216を使用すると、長年使用しているうちに変質して弁体や放水口端部に癒着し、円滑に作動できなくなったり、あるいはシール漏れが発生する恐れがある。
【0007】
本発明は、ゴム製のシール部材を使用した場合の変質や劣化による癒着を防止して腐食性及び耐侯性を高めたスプリンクラーヘッドを提供することを目的とする。
【0008】
【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。まず本発明は、消火配管に接続され、定常時にゴム製シール部材を装着した弁体を弁収納穴の中に閉鎖状態に保持して消火配管に充満された加圧消火用水を密閉し、火災時に弁体を開放作動して加圧供給された消火用水を放水する閉鎖型のスプリンクラーヘッドを対象とする。
【0009】
このような構造のスプリンクラーヘッドにつき本発明は、弁体に装着したゴム製シール部材が接触する弁収納穴の部位に非金属部を設けたことを特徴とする。この非金属部は弁収納穴に装着された合成脂製のカラー部材である。また非金属部は、弁収納穴にコーティングされたフッ素樹脂製膜又は含フッ素樹脂膜であってもよい。
【0010】
このように本発明は弁体に装着したゴム製シール部材が接触する弁収納穴の部分を合成樹脂製といった非金属部としたことで、ゴムと金属が直接接触して起きるゴムの変質や劣化による金属との癒着が確実に防止され、長年使用していても火災時に確実に開放作動し、耐腐食性および耐候性を保つことができる。
【0011】
また本発明は、ゴム製シール部材として含フッ素樹脂コーティング材によりゴム母材をコーティングし、これによりゴムシール部材の始動摩擦を非常に小さくすることができる。
【0012】
更に本発明は、弁体を合成樹脂製とするか、或いは金属部材にフッ素樹脂製膜又は含フッ素樹脂膜をコーティングした部材とすることで、弁体の始動摩擦を非常に小さくすることができる。
【0013】
【発明の実施の形態】
図1は本発明のスプリンクラーヘッドの実施形態の断面図である。図1において、スプリンクラーヘッド1はヘッド本体2を有し、ヘッド本体2の上部に放水穴3aを備えたヘッド接続部3を一体に形成し、接続ネジ部3bによってスプリンクラー消火設備の分岐管から立ち下げられた消火配管4にねじ込み固定することで、天井面の取付穴11の中に位置している。
【0014】
ヘッド本体2を貫通する放水穴3aは、ヘッド本体の段付孔3cに合成樹脂製のカラー部材50を圧入固定することで形成される。合成樹脂製のカラー部材50は、先端側に開口形成した弁収納穴5の中にシール部材7を装着した弁体6を収納している。
【0015】
弁収納穴5に収納配置された弁体6の下には感熱作動機構10が設けられ閉鎖位置に支持している。弁体6は、外周にシール溝8を形成しており、シール溝8にゴム製のシール部材7を装着しており、ゴム製のシール部材7は合成樹脂製のカラー部材50による非金属部に接触している。カラー部材50には、合成樹脂を使用する。
【0016】
合成樹脂としては、フッ素樹脂、PENT、PPS、PEEKに代表される耐薬品性にすぐれ、かつ低摩擦係数を有する樹脂で作られたものである。
【0017】
図2は図1の弁体6のシール構造を取出している。弁体6は合成樹脂製のカラー部材50に成形した弁収納穴5の中にシール部材7を装着して密閉状態で保持されている。この実施形態において、弁体6のシール溝8に装着されたシール部材7は、ゴム母材7aを含フッ素樹脂コーティング材7bによりコーティングしたOリングである。
【0018】
このシール部材7は、ゴム母材7aとしてのOリングを準備し、このOリングに含フッ素樹脂に熱可塑性樹脂等のバインダを混合したコーティング材を均一に吹付けて乾燥させたものであり、含フッ素樹脂コーティング材7bの塗膜は非常に薄く、ゴム母材7aの弾性がそのまま得られる。
【0019】
再び図1を参照するに、感熱作動機構10は、弁体6を固着したデフレクター18を配置し、更にサドル20を設けている。デフレクター18の周縁は上方に屈曲され、ガイドリング22を介してヘッド本体2側との間にスプリング23を入れている。サドル20の下方には一対のレバー24の上部の屈曲部の先端が当接している。一対のレバー24の上部の間には支持板26が組み込まれている。この支持板26は中央にネジ36を装着すると共に左右の係止溝に外側からレバー24が入っている。
【0020】
支持板26の下側にはシリンダ28が配置され、シリンダ28の中に低温ハンダ30を介してプランジャ32の先端が位置している。プランジャ32は下側の段部に両側から一対の天秤34の先端を係合しており、天秤34の外側はレバー24の下側の開口部24cに嵌め込まれている。シリンダ28の上部となる支持板26のネジ穴には止ネジ36がねじ込まれ、シリンダ28の端面に形成したザグリ穴を押接している。プランジャ32の下側にはネジ38によりキャップ状の集熱板40が固着されている。
【0021】
更に、複数のガイドピン42がガイドリング22側から下げられており、ガイドピン42にはデフレクター18が摺動自在に嵌め込まれている。上部の弁体6から下部の集熱板40まで至る機構構造は、フレーム44のヘッド本体2の下部に対するねじ込みで組込固定される。
【0022】
このフレーム44のヘッド本体2による組立荷重によりサドル20に先端を当接したレバー24には、組立荷重F1,F2が図示のように作用し、レバー24は外側に開こうとする回転モーメントを受けており、この回転モーメントはプランジャ32に係止された天秤34により阻止されている。
【0023】
次に図1,2の実施形態の動作を説明する。定常時にあっては、図1,図2のように、弁体6は感熱作動機構10の組込みによってヘッド本体2の弁収納穴5に位置し、シール部材7によって放水穴3aに対する消火配管4に充填した加圧消火用水を密閉している。
【0024】
このときシール部材7は、図2に拡大して示すように、合成樹脂製のカラー部材50に形成された弁収納穴5の中に位置し、シール部材7はカラー部材50を形成している合成樹脂と接触している。このため長年の使用しているうちにシール部材の変質や劣化が起きても、金属に接触している場合のような癒着は起きない。
【0025】
またシール部材7は、シール溝8の中に配置され、ゴム母材7aの弾性変形によって弁収納穴5の内周面及びシール溝8の外周面に含フッ素コーティング材7bを密着させている。同時に放水穴3aに充填された加圧消火用水の圧力をゴム母材7aが受けて弾性変形し、弁収納穴5の内周面及びシール溝8の外周面に含フッ素コーティング材7bを密着させている。
【0026】
このようなシール部材7でシール性を得るための変形には、下部に位置する感熱作動機構10の組付荷重は基本的に不要であり、感熱作動機構10は加圧消火用水の圧力に抗して弁体6を図示の閉鎖位置に保持する組立荷重を与えるだけでよい。
【0027】
このようにゴム母材7aの弾性力を利用してシール部材7の接触面積を大きくとることができるため、より小さい荷重でシール性を保つことができる。またシール部材7は、放水穴3a側に充填した消火用水に常に接しているが、ゴム母材7aを含フッ素コーティング材7bでコーティングしているため、ゴム母材7aが直接消火用水に触れることはなく、ゴム母材7aの耐変質劣化性が確保できる。
【0028】
またシール部材7の開放側は大気に触れているが、同様に含フッ素コーティング材7bでコーティングしているためにゴム母材7aが直接大気に触れず、耐候性が確保される。
【0029】
更に、シール部材7は、ヘッド本体2の弁収納穴5に含フッ素コーティング材7bで接触しているため、長期間作動しなくとも癒着することはなく、火災時には円滑に弁体6を移動させることができる。
【0030】
尚、弁体6の上面と放水穴3aの下部の段部とが接しており、消火用水中のゴミがシール部材7の付近で溜らないようにしている。
【0031】
次に火災時の動作を説明する。スプリンクラーヘッド1は、火災時に集熱板40に火災の熱を受ける。このため低温ハンダ30が溶融温度に達して溶けると、プランジャ32が上方に移動し、シリンダ28とプランジャ32による天秤34の係止が解除される。天秤34が外れるとレバー24の係止も解除され、天秤34及びレバー24が外れて落下し、これに伴いサドル20より下側の部材は全て落下する。
【0032】
このようにしてスプリンクラーヘッド10の作動が行なわれると、サドル20により上部に支持されていた弁体6、デフレクター18及びカイドリング22がスプリング23の力でフレーム44の下段まで落下し、デフレクター18はガイドリング22から下げられているガイドピン42の先端位置に保持される。同時にヘッド本体2の弁収納穴5が開放され、消火用水が放水され、デフレクター18に当って散布される。
【0033】
図3は本発明の他の実施形態であり、ヘッド本体3にカラー部材50を圧入する代りに、放水穴3a及び弁収納穴5を形成し、放水穴3a及び弁収納穴5の内壁に含フッ素樹脂をコーティングして含フッ素樹脂膜60を形成したことを特徴とする。
【0034】
このため弁収納穴5に収納保持された弁体6に装着したシール部材9は、含フッ素樹脂膜60と接触することとなり、このため長年の使用しているうちにシール部材の変質や劣化が起きても、金属に接触している場合のような癒着は起きない。
【0035】
この実施形態においても、弁体6のシール溝8に装着されたシール部材9は、図1と同じゴム母材9aを含フッ素樹脂コーティング材9bによりコーティングしたOリングを使用している。
【0036】
また本発明の別の実施形態については、弁体6として図1のカラー部材50のような合成樹脂製としてもよい。また弁体6として、金属部材にフッ素樹脂膜又は含フッ素樹脂膜をコーティングした部材としてもよい。このため弁体6と弁収納穴5の接触が合成樹脂と含フッ素樹脂となり、長年使用していても、火災により弁体6の保持が解除された時の始動摩擦を非常に小さくすることができる。
【0037】
尚、上記の実施形態はシール部材としてゴム母材を含フッ素樹脂コーティング材によりコーティングしたOリングを使用しているが、ゴム母材のみとしたOリングであっても、ゴムと合成樹脂の接触となるため、長年使用してOリングの変質や劣化が起きても、癒着するようなことは起きない。
【0038】
尚、シール部材7のゴム母材7aとしてフッ素ゴムを使用すると、さらに耐熱性、耐薬品性、耐候性を向上することができる。更に、ゴム母材7aとしてシリコンゴムを使用してもよい。
【0039】
更にまた本発明のスプリンクラーヘッドは、シール部材にゴム母材を使用するものであれば、実施形態のスプリンクラーヘッドの構造に限定されず、適宜の構造のものにつき、そのまま適用することができる。
【0040】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、弁体に装着したゴム製シール部材が接触する弁収納穴側を合成樹脂等の非金属部としたため、ゴムシール部材が直接金属部に触れることがなく、長年の使用によりゴムシール部材に変質や劣化が起きても弁収納穴側との癒着が確実に防止され、確実な火災作動を得ることができる。
【0041】
またシール部材としてゴム母材を含フッ素樹脂でコーティングしたことで、ゴム母材自体が直接消火用水や接触部に触れないため、変質や劣化による癒着が防止され、耐変質劣化性を高めることができ、シール部材の始動摩擦を非常に小さくすることができ、少ない力で円滑な弁体の開放動作が確保できる。
【0042】
更に弁体そのものを合成樹脂で形成するか又は樹脂コーティングしたことで、弁体の始動摩擦を非常に小さくすることができ、少ない力で円滑な弁体の開放動作が確保できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示した断面図
【図2】図1の弁体シール構造を取出した断面図
【図3】図1の弁体シール構造を取出した本発明の他の実施形態の断面図
【図4】銅製シール部材を用いた従来のスプリンクラーヘッドの断面図
【図5】Oリングを用いた従来のスプリンクラーヘッドの断面図
【符号の説明】
1:スプリンクラーヘッド
2:ヘッド本体
3:ヘッド接続部
3a:放水穴
3b:接続ネジ部
3c:段付穴
4:消火配管
5:弁収納穴
6:弁体
7,9:シール部材
7a,9a,:ゴム母材
7b,9b:含フッ素樹脂コーティング
8:シール溝
10:感熱作動機構
18:デフレクター
20:サドル
22:ガイドリング
23:スプリング
24:レバー
26:支持板
28:シリンダ
30:低温ハンダ
32:プランジャ
34:天秤
36:止ネジ
38:ネジ
40:集熱板
42:ガイドピン
44:フレーム
50:カラー部材(合成樹脂製)
60:含フッ素樹脂膜
Claims (1)
- 消火配管に接続され、定常時にゴム製シール部材を装着した弁体を弁収納穴の中に閉鎖状態に保持して前記消火配管に充満された加圧消火用水を密閉し、火災時に前記弁体を開放作動して加圧供給された消火用水を放水する閉鎖型のスプリンクラーヘッドに於いて、
前記弁体に装着したゴム製シール部材が接触する弁収納穴の部位に合成樹脂製のカラー部材を装着したことを特徴とするスプリンクラーヘッド。
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