JP4825884B2 - スプリンクラーヘッド - Google Patents

Description

本発明は、例えば高層ビルなどの各フロアの天井部分に設置される自動消火設備であるスプリンクラー消火設備において、各階に敷設されたスプリンクラー配管の末端に接続されるスプリンクラーヘッドの改良に関する。

一般に、この種のスプリンクラーヘッドは、消火配水管に接続されるスプリンクラーヘッド本体内に吐水口を水圧乃至開口付勢手段の開弁力に抗して閉止する弁体と、所定の高温を検出したときに前記吐水口を開くように前記バルブを操作させる感熱作動部とを備えている。
上記感熱作動部としては本出願人が先に提案しているように、スプリンクラーヘッド本体１０４に固定され下方が開口するフレーム１１１と、スプリンクラーヘッド本体１０４内を昇降可能に設けられた弁体１０８と、当該弁体１０８の下端部とフレーム１１１との間に設けられた温度ヒューズ１２３と、当該温度ヒューズ１２３が一定の体積にあるときは弁体１０８が吐水口１０５を閉止した状態に保ち、温度ヒューズ１２３が火災の熱により溶出し、体積が減少若しくは無くなった時にスプリンクラーヘッド本体１０４の下端の吐水口１０５を開くトリガー機構１１０とを備えて形成されている（図１３参照）。

上記トリガー機構１１０は、図１３に示すように温度フューズ１２３の体積が減少して弁体１０８が下降してトリガー機構１１０部分がスプリンクラーヘッド本体１０４外に分離する状態になるまで、弁体１０８を所定の位置に導くためのガイド部材１１３がトリガー機構１１０と弁体１０８との間に設けてある。
このガイド部材１１３は、トリガー機構１１０と弁体１０８との当接面部分に遊嵌状に設けられているために、ガイド部材１１３が先に抜け出てしまい、吊持部材１１２が残されてしまうと、図１４に示すように、吊持部材１１２の下端の角部がフレーム１１１の段部１１９に引っかかって弁体１０８が開口しにくくなったり、放水の分布が偏ったりして十分な消火ができなくなってしまうおそれがあった。
特に、スプリンクラーヘッド１０１が例えば階段やエスカレータの天井面のように傾斜面に取り付けられた場合、上記問題が顕著に現れる。

また、火災等の発生で温度フューズ１２３の体積が減少し、トリガー機構１１０がスプリンクラーヘッド本体１０４外に分離するときに、ガイド部材１１３もトリガー機構１１０につづいてスプリンクラーヘッド１０１の外に放出される。
こうしてスプリンクラーヘッド１０１の外に放出されるガイド部材１１３は、図１４に示すように、金属製薄板をプレスで複数の突出片１０７が周囲に等間隔に形成され、この突出片１０７はエッジ部分が鋭利になっているために、例えば避難者が室内から脱出しようとするときに、このガイド部材１１３を踏みつけてしまうと、突出片１０７が足に刺さり傷ついてしまい歩行不能になってしまうおそれもあった。

特願２００８−７５４８０号

本発明は、上記問題点に鑑みて提案されたもので、スプリンクラーヘッドの取り付け場所が傾斜面であっても確実に消火放水できるとともに、避難者が傷ついたりする恐れのない安全性の高いスプリンクラーヘッドを提供することができるようにすることを目的とするものである。

上記目的を達成するために、本発明にかかるスプリンクラーヘッドは、消火配水管に接続されるスプリンクラーヘッド本体と、該スプリンクラーヘッド本体内の吐水口を閉止する弁体と、所定の高温を検出したときに前記吐水口を開くように前記弁体を操作する感熱作動部を有するトリガー機構とを備え、前記感熱作動部は、前記スプリンクラーヘッド本体に固定され、かつ下端内周部分に段部を有して下方に開口する筒状部材と、この筒状部材内の収納部に収納され、所定の高温を検出すると溶け出す温度ヒューズと、この温度ヒューズが一定の体積にあるときは前記弁体が吐水口を閉止した状態に保つ一方、前記温度ヒューズが溶出して体積が減少した時に前記弁体を下降させて吐水口が開口されるように弁体を操作するように構成され、前記トリガー機構の上面を前記弁体の下端面に当接させるとともに、前記トリガー機構の感熱作動部の作動時に下降する前記弁体を案内するガイド部材と、このガイド部材で案内されて下降する弁体の下降時に当該弁体を収納した状態で前記筒状部材の開口を介して当該筒状部材の下方位置に吊持し、その弁体収納部の周縁部分に前記吐水口からの圧力水を拡散して放水する突起を有する吊持部材とを備えてなるスプリンクラーヘッドであって、前記ガイド部材は、前記弁体の下降時に前記吐水口からの圧力水を拡散させて周囲に略均等に放水する突片を有し、かつ前記吊持部材の下端部分を当該吊持部材の弁体収納部に収納した弁体と共に前記筒状部材の断部との引っかかりを回避しつつ案内する斜面を有して当該吊持部材の下端に固定手段により固定され、前記ガイド部材が前記筒状部材の開口を介して前記弁体と共に下方に下降して前記吊持部材に吊持されたときに当該吊持部材に前記弁体とともに吊持されることを特徴とするものである。

本発明にかかるスプリンクラーヘッドは、弁体を収納した吊持部材の下端部分を筒状部材の段部との引っかかりを回避しつつ案内する斜面を有するガイド部材を吊持部材の下端に固定手段により固定することにより、筒状部材の開口を介して当該筒状部材の下方位置に弁体が下降して吊持部材に吊持される時、ガイド部材も弁体とともに吊持部材に吊持されるようにしてあるので、トリガー機構が吐水口から外部に放出され、弁体が下降して吊持部材に受け止められる開弁時、ガイド部材も弁体とともに吊持部材に吊持された状態になる。
これにより、弁体は吊持部材に吊持されるまでガイド部材でガイドされるので、スプリンクラーヘッドが傾斜面に取り付けられた場合でも、弁体が偏ったりガイド部材が吐水口部分に引っかかったりすることがなく、確実に消火放水させることができる利点がある。

しかも、開弁後もガイド部材が吊持部材に吊持されるので、避難するものがスプリンクラーヘッド本体外に放出されたガイド部材を踏んで傷つくこともなく、安全性の高いものにすることができる利点もある。

は本発明のスプリンクラーヘッドの使用状態を示す概略図である。 は本発明のスプリンクラーヘッドの縦断面図である。 は本発明のスプリンクラーヘッドのガイド部材の平面図である。 は本発明のスプリンクラーヘッドのガイド部材の縦断正面図である。 は本発明のスプリンクラーヘッドの作動を説明する半縦断面図である。 は本発明のスプリンクラーヘッドの作動を説明する半縦断面図である。 は本発明のスプリンクラーヘッドの作動を説明する半縦断面図である。 は本発明のスプリンクラーヘッドの作動を説明する半縦断面図である。 は本発明のスプリンクラーヘッドのガイド部材の取り付け状態の変形例を示す要部の半縦断面図である。 は本発明のスプリンクラーヘッドのガイド部材の取り付け状態の別の変形例を示す要部の半縦断面図である。 は本発明のスプリンクラーヘッドのガイド部材の変形例を示す斜視図である。 は本発明のスプリンクラーヘッドのガイド部材の別の変形例を示す斜視図である。 は従来のスプリンクラーヘッドの半縦断面図である。 は従来のスプリンクラーヘッドの作動を接笑みする半縦断面図である。

本発明のスプリンクラーヘッドでは吊持部材の下面と弁体の下端部分との間に吐水口の水圧と協働してトリガー機構を外方に押圧付勢する押圧手段を設け、押圧手段と吊持部材との間にガイド部材を挟着させてガイド部材の固定手段を形成することが望ましい。
こうしたものでは、大きな変更もなく従来の機種にも簡単に実施することができる利点がある。

また、ガイド部材と押圧手段との間に座金を設けてガイド部材の固定手段を形成したり、ガイド部材を吊持部材に溶着固定して固定手段を形成することや、ガイド部材の周縁部分に散水機能をもたせるようにすることも望ましい。
ガイド部材と押圧手段との間に座金を設けてガイド部材の固定手段を形成する場合、例えば押圧手段をコイルスプリングで構成し、その圧力を調整したときに、残留する応力を座金部分で吸収してなくすことができ、ガイド部材に回転成分を与えることがない。
これにより弁体を正確に摺動させることができる利点もある。

そして、ガイド部材の周縁部分に散水機能をもたせるようにすると、吐水口からの圧力水は周辺に均一に撒布ことができ、上記効果に加えてスプリンクラーヘッドの高い消火性能を発揮させることができる利点もある。

以下、本発明にかかるスプリンクラーヘッドの最も好ましい実施の例を図面に基づいて詳述する。
図１は、本発明に係るスプリンクラーヘッドの使用状態の概略図、図２は本発明のスプリンクラーヘッド１の縦断面図であって、図中符号１はスプリンクラーヘッドを全体的に示す。
このスプリンクラーヘッド１は、天井（図示せず）内に敷設された消火配水管２から分岐された枝管３の末端に取り付けられ、後述するように、スプリンクラーヘッド本体４の吐水口５部分に前記消火配水管２からの圧力水が供給されるように接続されている。

また、このスプリンクラーヘッド１は、外周に接続用のねじ部６と六角形のレンチ係合部７が設けられた略円筒形に形成されたスプリンクラーヘッド本体４と、このスプリンクラーヘッド本体４内にあって、正常時にはスプリンクラーヘッド本体４内に形成された吐水口５の内周面に圧接して通水を阻止する弁体８と、この弁体８の閉止状態を維持するようにその下側に設けられ、感熱作動部９を備えたトリガー機構１０と、この感熱作動部９のトリガー機構１０部分を覆うようにスプリンクラーヘッド本体４の下側に取り付けられた略円筒形のフレーム１１（筒状部材）と、このフレーム１１内に火災の発生でトリガー機構１０が作動した時に下降する弁体８を吊持する吊持部材１２と、吊持部材１２の下方に取り付けられたガイド部材１３とを備えてなる。
吊持部材１２は、吐水口５から放出される圧力水を拡散して放水するディフレクターを兼ねている。

上記トリガー機構１０は、後述する弁体８の下面中央部から垂下されたスプリング装着用ボルト１４の下面に、上端面が当接する支持ピン１５と、この支持ピン１５に上方移動が不可に取り付けられた円盤状のスライダー１６と、スライダー１６と向き合い、スライダー１６を貫通した支持ピン１５に摺動可能に取り付けられたバランサー用プレート１７と、スライダー１６とこれに対面するバランサー用プレート１７およびフレーム１１の下端内周部分に形成された段部１９との間でせり合って通常時にはこれらが脱落しないように保持された複数のボールからなる係止部材２０と、バランサー用プレート１７の下端に断熱材１８を介して支持ピン１５の下端に取り付けられ、支持ピン１５の下端周辺部に温度ヒューズ収納部２１を形成し、この温度ヒューズ収納部２１に温度ヒューズ２３を収納し、その下端開口部を支持ピン１５の下端部に取り付けたフランジ２２で蓋してなる感熱作動部９とを備えて構成されている。

上記のようにトリガー機構１０を形成すると、バランサー用プレート１７は、スライダー１６との間に係止部材２０と、フレーム１１の下端内周部分に形成された段部１９を挟持した状態で断熱材１８、温度ヒューズ２３、温度ヒューズ２３及びフランジ２２を介して支持ピン１５に固定され、スライダー１６で押圧された係止部材２０は、段部１９を乗り越えることができず、これにより感熱作動部９は、フレーム１１内に保持されることから、最終的にフランジ２２で下方への移動が不可能な状態に支持される。

上記弁体８は、厚い円板状の上面部分に円錐状部分２４を突出形成し、円板の周面部分にはスプリンクラーヘッド本体４の下部の内周面に形成された弁座部分２５に当接するオーリング２６を装着するとともに、円板状の下面中央部分から内周面に雌ネジ２７が刻設された円筒状のボス２８が垂下されており、ボス２８の雌ネジ２７には、スプリング装着用ボルト１４が取り付けられている。
このスプリング装着用ボルト１４でコイルスプリング（押圧手段）２９と、ガイド部材１３が吊持部材１２との間に挟着された状態でボス２８に取り付けられており、スプリング装着用ボルト１４の下面部分が上記支持ピン１５の上面に当接している。

吊持部材１２は、その下部に下降してきた弁体８を収納する弁体収納部３０が形成され、この弁体収納部３０から複数の支持アーム３１が上方に延出され、その上端部分にフレーム１１の下端内周部分に形成された段部１９に掛止する大きさのリング３２が取り付けられて構成されている。
また、吊持部材１２の弁体収納部３０の周縁部分は吐水口５から放出される圧力水を拡散して放水するためにフィン状の突起３３が略等間隔に設けてある。

そして、吊持部材１２とコイルスプリング２９との間に挟着されるガイド部材１３は、図３および図４に示すように形成されており、このコイルスプリング２９がガイド部材１３の固定手段となっている。
すなわち、吊持部材１２とコイルスプリング２９との間に挟着される円板状部分３４と、この円板状部分３４には中央部に上記弁体８の下面中央部から垂下された上記円筒状のボス２８部分が貫通する貫通孔３５とその周縁に軽量化用の複数の小孔３６が形成されるとともに、円板状部分３４の周縁から一旦斜め上方に折り曲げられ、その上方部分を垂直に折り曲げ形成してなる突片３７を設けた形状に金属製薄板をプレス成形して形成してある。
この突片３７は図８に示すように、吐水口５からの圧力水を拡散する作用を有する。

上記のように構成された本発明のスプリンクラーヘッド１は、図１に示すように天井内に敷設された消火配水管２から分岐された枝管３の末端に取り付けられる。
そして、火災の発生により、感熱作動部９が火災からの熱を受けると、この熱は、感熱作動部９及びフランジ２２の中央部分から温度ヒューズ収納部２１へと伝わり、温度ヒューズ収納部２１内に収納された温度ヒューズ２３が熱せられる。
この時、感熱作動部９が受けた熱は、直接あるいは温度ヒューズ２３等を介して支持ピン１５へと伝わるが、質量の大きなバランサー用プレート１７には断熱材１８によりその熱伝導（放熱）が阻止されるので、その熱伝導は最小限に抑えられることとなる。

これにより、温度ヒューズ２３は即座に溶融温度にまで昇温し、図５に示すように溶け出す。
溶け出した温度ヒューズ２３は、温度ヒューズ収納部２１とフランジ２２との間の隙間から漏れ出て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、スライダー１６とバランサープレート１７との間が広がるために係止部材２０が段部１９でないほうに押されて温度ヒューズ２３で支持されていたトリガー機構１０部分が次第に下降する。
そしてトリガー機構１０の係止部材２０は、図６に示すように円錐状のコイルバネ２９で付勢されたスライダー１６の押圧力を受けながら、フレーム１１の下端内周に設けられた段部１９を乗り越える。

係止部材２０がフレーム１１の下端内周に設けられた段部１９を乗り越えると、これまでフレーム１１内に保持されていたトリガー機構１０部分は、図７に示すようにコイルスプリング２９の弾性力及び吐水口５に供給される消火配水管２からの圧力水の圧力により一気にフレーム１１から下方に押し出される。
このようにトリガー機構１０部分が押し出されると、吐水口５を塞いでいた弁体８は、消火配水管２内の圧力水の圧力で、下方に押し出されるので、図８に示すように、吐水口５が開放され、消火配水管２内の圧力水が吐水口５から勢い良く下方に放射状に噴出して放水される。

こうして弁体８の下降により、吐水口５が開かれる放水時、その弁体８は、フレーム１１内に収納されている吊持部材１２の弁体収納部３０に受け止められて収納されるので、吐水口５の水圧を受けて吊持部材１２を下方に引き出すように作用する。
その結果、吊持部材１２は弁体８と共に、フレーム１１内を瞬時に滑落し、その上端のリング３２がフレーム１１の段部１９に係止されることにより、フレーム１１から吊り下げられた状態で停止する。
下降した弁体８は弁体収納部３０に収納された状態で、吊持部材１２の下端部分がフレーム１１の段部１９に引っかかることなく、ガイド部材１３で所定の位置に下降するまで案内されるとともに、そのガイド部材１３は吊持部材１２の下端部分に固定されているので、この開弁時にもスプリンクラーヘッド１の外方に散逸することがない。
こうして、フレーム１１から吊り下げられた状態で停止した吊持部材１２に保持された弁体８の上面の円錐状部分２４に、吐出口５から噴出した圧力水流が勢い良く衝突することにより、この圧力水流を周囲に飛散させ、さらにガイド部材１３の突片３７で、吐水口５からの圧力水を拡散させて周囲に略均等に放水して良好な消火が行われる。

火災発生でトリガー機構１０が弁体８を下降させるときにガイド部材１３でガイドされるので、スプリンクラーヘッド１を傾斜しているような面に取り付けても、弁体８の下降が阻害されることがない。
これにより、スプリンクラーヘッド１の取り付け場所が限定されることがなく、取りつけ場所を広範囲なものにすることができる。
また、弁体８の開弁時にもガイド部材１３がスプリンクラーヘッド１の外方に散逸することがないので、避難者が散逸したガイド部材１３を踏みつけて傷ついたりすることがない。

尚、上記実施の形態では、ガイド部材１３の固定手段として、ガイド部材１３を吊持部材１２とコイルスプリング２９との間に挟着するようにしてあるが、こうしたものに限られず、例えば図９に示すように、コイルスプリング２９との間に座金４０を介してガイド部材１３を取り付けるようにすることができる。
このように座金４０を介してガイド部材１３を吊持部材１２とコイルスプリング２９との間に取り付ける場合にはスプリング装着用ボルト１４の締め込み時にその回転操作による捩れがコイルスプリング２９に残留するのを解消することができる。

また、図１０に示すように、ガイド部材１３を吊持部材１２に溶着（固定手段）３８により直接取り付けるようにすることも可能である。
さらに、上記実施の形態では、ガイド部材１３の円板状部分３４の周縁から、吐水口５の圧力水を拡散する作用をする突片３７を設けるようにしてあるが、図１１に示すように突片３７のない椀形にすることができるし、この椀形のガイド部材１３に圧力水を拡散する作用を持たせる場合には図１２に示すように周辺部分に円や楕円の透孔３９を形成することが考えられる。

１・・・スプリンクラーヘッド
４・・・スプリンクラーヘッド本体
５・・・吐水口
８・・・弁体
９・・・感熱作動部
１０・・トリガー機構
１２・・・吊持部材
１３・・・ガイド部材
２９・・・コイルスプリング（固定手段）
２３・・・温度ヒューズ

Claims (4)

1. 消火配水管に接続されるスプリンクラーヘッド本体と、該スプリンクラーヘッド本体内の吐水口を閉止する弁体と、所定の高温を検出したときに前記吐水口を開くように前記弁体を操作する感熱作動部を有するトリガー機構とを備え、前記感熱作動部は、前記スプリンクラーヘッド本体に固定され、かつ下端内周部分に段部を有して下方に開口する筒状部材と、この筒状部材内の収納部に収納され、所定の高温を検出すると溶け出す温度ヒューズと、この温度ヒューズが一定の体積にあるときは前記弁体が吐水口を閉止した状態に保つ一方、前記温度ヒューズが溶出して体積が減少した時に前記弁体を下降させて吐水口が開口されるように弁体を操作するように構成され、前記トリガー機構の上面を前記弁体の下端面に当接させるとともに、前記トリガー機構の感熱作動部の作動時に下降する前記弁体を案内するガイド部材と、このガイド部材で案内されて下降する弁体の下降時に当該弁体を収納した状態で前記筒状部材の開口を介して当該筒状部材の下方位置に吊持し、その弁体収納部の周縁部分に前記吐水口からの圧力水を拡散して放水する突起を有する吊持部材とを備えてなるスプリンクラーヘッドであって、
   前記ガイド部材は、前記弁体の下降時に前記吐水口からの圧力水を拡散させて周囲に略均等に放水する突片を有し、かつ前記吊持部材の下端部分を当該吊持部材の下端部に収納した弁体と共に前記筒状部材の断部との引っかかりを回避しつつ案内する斜面を有して当該吊持部材の下端に固定手段により固定され、前記ガイド部材が前記筒状部材の開口を介して前記弁体と共に下方に下降して前記吊持部材に吊持されたときに当該吊持部材に前記弁体とともに吊持されることを特徴とするスプリンクラーヘッド。
2. 前記吊持部材の下面と前記弁体の下端部分との間に吐水口の水圧と協働して前記トリガー機構を外方に押圧付勢する押圧手段を設け、この押圧手段と前記吊持部材との間に前記ガイド部材を挟着させて当該ガイド部材の固定手段を形成している請求項１に記載のスプリンクラーヘッド。
3. 前記ガイド部材を前記吊持部材に溶着固定して前記固定手段を形成している請求項１に記載のスプリンクラーヘッド。
4. 前記押圧手段が、コイルスプリングで構成されている請求項２に記載のスプリンクラーヘッド。

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