JP4906754B2 - スプリンクラヘッド - Google Patents

Description

本発明は、スプリンクラヘッドに係り、より詳しくは、耐衝撃性に優れたスプリンクラヘッドに関するものである。

従来のスプリンクラヘッドに、本体の放水口を弁体で閉塞し、この弁体をリンク機構によって支持したものがある。このリンク機構は一対のレバー（アームともいう）を有しており、レバーの先端部をフレーム（カバー）に設けた円筒の段部に係止させることによりフレームに固定されている。
そして、火災時の熱によってリンク機構の感熱体を構成する低融点合金が溶けることによりリンク機構が分解し、これに支持されている弁体が落下して放水口から放水が行われ、火災を消火するようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。

実公昭５６−４９６３５号公報（第１−２頁、第１図）

特許文献１のスプリンクラヘッドの弁体は、リンク機構によって下から支持されているが、リンク機構自体は、フレームの円筒に設けた段部の２か所にレバーの先端部が係止されているだけなので、スプリンクラヘッドやスプリンクラヘッドが取付けられている配管になんらかの衝撃が加えられると、弁体やリンク機構がずれるおそれがある。
例えば、スプリンクラヘッドのフレームから突出しているリンク機構の下部に棒などが当たるなどして何らかの外力が加わった場合、その衝撃により弁体が動くなどして放水口の周囲にある弁座からずれて水漏れを起こすおそれがある。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、外力が加えられてもリンク機構や弁体がずれたりすることのない、耐衝撃性に優れたスプリンクラヘッドを提供することを目的としたものである。

本発明に係るスプリンクラヘッドは、放水口を有するヘッド本体と、該ヘッド本体の下部に接続されたフレームと、前記放水口を閉塞する弁体と、感熱体を有し前記弁体を支持するリンク機構と、該リンク機構の下部に設けられた感熱板とを備えたスプリンクラヘッドにおいて、前記フレーム内から感熱板に至る全領域又はその一部に、前記感熱体より低い温度で固体から液化する樹脂を充填したものである。

上記の樹脂を、前記フレーム内だけ、前記フレーム内の弁体の周囲だけ、前記リンク機構の周囲だけ、又は前記フレームの底部から突出した部分だけのいずれかに充填した。

本発明によれば、フレーム内から感熱板に至る全領域又はその一部に、感熱体より低い温度で固体から液化する樹脂を充填したので、外力が加えられてもリンク機構や弁体がずれることがなく、漏水や動作不良を生ずることのない耐衝撃性に優れた信頼性の高いスプリンクラヘッドを得ることができる。

［実施の形態１］
図１は本発明の実施の形態１に係るスプリンクラヘッドの縦断面図である。
図において、１は断面円形のヘッド本体で、外周におねじが設けられた第１のねじ部２と、その下端部にこれと一体に設けられた例えば六角形状のつば部３と、つば部３の下部にこれと一体に設けられ、外周におねじが設けられた第２のねじ部４とからなり、中心部には軸方向に貫通する放水口５が設けられている。そして、放水口５の下部は拡径されて後述の弁体が収容される凹部６が形成されており、放水口５と凹部６との間には弁座７が設けられている。

１０は有底円筒状のフレームで、ヘッド本体１の下部に接続される。このフレーム１０の内壁の上部にはヘッド本体１の第２のねじ部４に螺合するめねじ１１が設けられており、めねじ１１の下方内周にはフランジ部１２が形成されている。１４はフランジ部１２と底部１３との間において、周方向に所定の間隔で設けられた複数の散水口、１５は底部１３に設けられた図の左右方向に長い小判状の開口部である。

２０はヘッド本体１の放水口５を閉塞する弁体で、放水口５より小径で放水口５内に挿入される弁本体２１、放水口５の下端部より大径で弁本体２１と一体に形成され、凹部６内に挿入されるフランジ部２２、フランジ部２２の中心部において下方に突設された突起部２３からなり、突起部２３の外周には複数のかしめ片が設けられている。

３０はアームガイドで、ほぼ長方形の基板３１、その長片側の両縁部を下方に折曲げた板状のガイド片３３ａ，３３ｂによって形成されている。そして基板３１の中心部に設けた穴３２が弁体２０の突起部２３に挿入され、かしめ片により固定されて弁体２０と一体に結合されている。
３５はほぼコ字状のバランサ（図の垂直方向の両側に短い脚部が設けられている）で、中心部には弁体２０の突起部２３が当接する凹部が設けられている。

４０は一対のアーム４１ａ，４１ｂ、アーム支持板４４、リンク押え板４６、感熱体４９等を有するリンク機構で、アーム４１ａ，４１ｂは上端部が外側にほぼ円弧状に折り曲げられた頭部と脚部とによりほぼ逆Ｊ字状に形成され、脚部には第１の係止穴４２と第２の係止穴４３が設けられている。
アーム支持板４４は中心部に貫通穴４５が設けられ、両側にアーム４１ａ，４１ｂの第２の係止穴４３に係止する係止片を備えている。

４６はリンク押え板で、中心部にねじ穴を有し、両側にアーム４１ａ，４１ｂの第１の係止穴４２に遊嵌する嵌合片が設けられている。
４７は有底円筒状のシリンダで、上端部外周にはフランジが設けられており、底部の下面にはねじ部４８が突設されている。そして、フランジが当接するまでアーム支持板４４の貫通穴に挿入され、その位置でアーム支持板４４に支持されている。

４９はシリンダ４７内に収容された例えばコンプレッションはんだからなる感熱体である可溶合金、５０は可溶合金４９の上方においてシリンダ４７内に摺動可能に収容された第１のピストンである。また、５１は一端に設けたねじがリンク押え板４６のねじ穴に螺入され、他端が第１のピストン５０に当接する第２のピストンである。
５２はアーム支持板４４やシリンダ４７などの外周を覆う椀状の感熱板兼保護カバー（以下、保護カバーという）、５４は感熱板で、両者は一体化されて感熱板５４のめねじ５５をシリンダ４７のねじ部４８に螺合することによりシリンダ４７に取付けられる。このように、感熱板５４はリンク機構４０の下部に設けられている。

６０はフレーム１０内の上端部から感熱板５４に至る全領域に充填された、可溶合金４９より低い温度で固体から液化する樹脂、つまり、可溶合金４９の融点（一般に７２℃程度）より低い融点（例えば、４０℃〜５０℃）の、例えば、パラフィンの如き樹脂である（以下、このような性質の樹脂を、単に樹脂６０と記す）。

次に、上記のような各部からなる本実施の形態の組立手順の一例について説明する。なお、リンク機構４０はあらかじめ組立てられているものとする。
先ず、ヘッド本体１を第１のねじ部２を下にして直立させ、アームガイド３０に固定された弁体２０の弁本体２１を放水口５内に挿入し、フランジ部２２を弁座７に当接させる。ついで、アームガイド３０のガイド片３３ａ，３３ｂの間にバランサ３５を挿入し、その凹部を弁体２０の突起部２３に当接させる。

この状態でアームガイド３０のガイド片３３ａ，３３ｂの間にリンク機構４０を挿入し、アーム４１ａ，４１ｂの頭部をバランサ３５の下面に当接させる。そして、下方からアームガイド３０とリンク機構４０を覆うようにフレーム１０を挿入し、めねじ１１をヘッド本体１の第２のねじ部４に螺合して、両者を一体に結合する。このとき、アーム４１ａ，４１ｂの頭部の先端部が、フレーム１０のフランジ１２に係止する。

次に、フレーム１０の底部１３に設けた開口部１５や外周に設けた散水口１４からフレーム１０内に液化した樹脂６０を充填し、ついで、シリンダ４７に保護カバー５２及び感熱板５４を取付ける。
最後に、ヘッド本体１の第１のねじ部２を上にして保持し、フレーム１０の底部１３と保護カバー５２との間、保護カバー５２内及び保護カバー５２と感熱板５４との間に、液化した樹脂６０を充填する。樹脂６０が固化すれば組立が完了する。フレーム１０の外部に樹脂６０を充填する場合は、必要に応じて、感熱板５４やリンク機構４０を型枠の中に入れ、その型枠内に樹脂を注入するようにしてもよい。なお、上記の説明は組立手順の一例を示すもので、これに限定するものではない。

次に、上記のように構成したスプリンクラヘッドの作用を説明する。
火災が発生してその熱及び周辺からの熱気流によりスプリンクラヘッドが加熱されて、その温度が４０℃〜５０℃に達すると、フレーム１０内の上端部から感熱板５４に至る全領域に充填され固化している樹脂が液化し、散水口１４やフレーム１０の底部１３に設けた開口部１５、フレーム１０と保護カバー５２の間や保護カバー５２と感熱板５４の間から外部に流出する。なお、保護カバー５２は椀状に形成されて液化した樹脂が流出しにくいので、底部に複数の開口部５３を設けておくことが望ましい。

さらに、周辺温度が上昇すると、感熱板５４の温度が上昇し、これによって加熱された可溶合金４９が溶融し始め、その一部がシリンダ４７と第１のピストン５０の間から流出する。このため、シリンダ４７及びこれに固定されたアーム支持板４４が上昇し、アーム支持板４４の係止片の両者又はいずれか一方が第２の係止穴４３から外れて、両アーム４１ａ，４１ｂ又は少なくとも一方のアーム４１ａ（又は４１ｂ）が、フレーム１０のフランジ部１２を支点として外方に回動する。この結果、アーム４１ａ，４１ｂ又はいずれか一方のアーム４１ａ（又は４１ｂ）とアーム支持板４４との係合が外れて、リンク機構４０が分解する。
これにより、保護カバー５２を含むリンク機構４０及びバランサ３５は、フレーム１０の底部１３に設けた開口部１５から外部に落下する。

同時に、弁体２０と一体化されたアームガイド３０は、自重と消火水の圧力により、そのガイド片３３ａ，３３ｂがフレーム１０の開口部１５に沿って下降し、弁体２０のフランジ２２がフレーム１０の底部１３に着座し、開口部１５を閉塞する。これにより、放水口５が開口され、消火水はフレーム１０内を通って散水口１４から放水される。

上記のように構成した本実施の形態によれば、フレーム１０内から感熱板５４に至る全領域に、可溶合金４９の融点より低い融点の樹脂６０を充填し、その固化により構成部品を一体的に構成したので、リンク機構４０の下端部に設けた感熱板５４などに外力が加えられても、感熱板５４などが変形することがない。
また、リンク機構４０を構成する一対のアーム４１ａ，４１ｂは、フレーム１０内を移動できる隙間（空間）がないため、感熱板５４などに強い衝撃が加えられても動きが規制されて、位置ずれを生ずることがない。

さらに、弁体２０の周囲には、余分なスペースが全くないため、スプリンクラヘッドに衝撃が加えられても位置ずれを生ずることなく、このため、弁体２０が弁座７からずれるのを防止できるので、衝撃による水漏れ事故を防止することができる。
また、樹脂６０を充填したことにより、シリンダ４７内に設けた可溶合金４９が外気と接触することがないので、可溶合金４９の耐腐食性を向上することができる。
このように、本実施の形態によれば、水漏れや誤動作を防止することができる耐衝撃性に優れた信頼性の高いスプリンクラヘッドを得ることができる。

［実施の形態２］
実施の形態１においては、フレーム１０から感熱板５４に至る全領域に樹脂６０を充填した場合を示したが、本実施の形態を含む以下に説明する各実施の形態は、フレーム１０内の上端部から感熱板５４に至る領域の一部に樹脂６０を充填したものである。
本実施の形態は、フレーム１０内だけに樹脂６０を充填したもので、本実施の形態によれば、弁体２０の周囲及びリンク機構４０を構成する一対のアーム４１ａ，４１ｂの周囲に樹脂６０が充填されているので、弁体２０がずれたりアーム４１ａ，４１ｂが移動したりする隙間がないため、スプリンクラヘッドに衝撃が加えられても弁体２０が弁座７からずれて水漏れを生じたり、アーム４１ａ，４１ｂがずれたりすることがない。

［実施の形態３］
図２は本発明の実施の形態３に係るスプリンクラヘッドの縦断面図である。なお、実施の形態１と同じ部分にはこれと同じ符号を付し、説明を省略する。
本実施の形態は、弁体２０の周囲だけに樹脂６０を充填したものである。

本実施の形態によれば、弁体２０の周囲には樹脂６０が充填されて余分なスペースが全くないため、スプリンクラヘッドに衝撃が加えられても弁体２０に位置ずれを生ずることがない。このため弁体２０が弁座７からずれることがないので、衝撃による水漏れを防止することができる耐衝撃性に優れた信頼性の高いスプリンクラヘッドを得ることができる。

［実施の形態４］
本実施の形態は、リンク機構４０の周囲だけに樹脂５５を充填したものである。
本実施の形態によれば一対のアーム４１ａ，４１ｂやアーム支持板４４の周囲には樹脂５５が充填されてすき間が存在しないので、スプリンクラヘッドに衝撃が加えられてもアーム４１ａ，４１ｂ等にずれを生ずることがなく、ヘッドの誤動作を防止できる。また、アーム４１ａ，４１ｂの位置ずれに起因する弁体２０のずれも防止できるので、衝撃による水漏れを防止できる。

［実施の形態５］
図３は本発明の実施の形態５に係るスプリンクラヘッドの縦断面図である。なお、実施の形態１と同じ部分にはこれと同じ符号を付し、説明を省略する。
本実施の形態は、フレーム１０から下方に突出した部分、すなわち、フレーム１０の下面、保護カバー５２内及び保護カバー５２と感熱板５４との間に、樹脂６０を充填したものである。これは、この部分がフレーム１０の下端部より突出して、一番外力を受け易いからである。

本実施の形態によれば、リンク機構４０を構成する一対のアーム４１ａ，４１ｂ、アーム支持板４４、保護カバー５２、シリンダ４７及び感熱板５４が、固化した樹脂６０により一体に固定されているので、感熱板５４などに衝撃が加えられても、リンク機構４０がずれたりすることがない。また、可溶合金４９が外気に触れて腐食することもない。なお、本実施の形態において、実施の形態３の発明を組合わせて、さらに弁体２０の周囲にも樹脂を充填させるようにしてもよい。

本発明で使用する樹脂としては、スプリンクラヘッドの感熱部で使用される感熱体より低い温度で固体から液化する樹脂であればよいので、ヘッドの感熱体が例えば１０４℃で溶融する場合には、樹脂の融点は、実施例で説明したものより高い温度の７０℃くらいであってもよい。
また、樹脂としては、粘性が低く、液化した際、スプリンクラヘッドのフレームから流出しやすいものを使用することが好ましく、例えば、スプリンクラヘッドの感熱体が溶融する前に、その樹脂を流出させれば、リンク機構の分解動作やヘッドの放水時にあたって、その樹脂が分解動作や放水動作の妨げる要因となることはない。
また、樹脂としては、その硬さが硬いほど、構成部品の位置ずれを防止でき、柔らかい場合では、衝撃によってつぶれるので衝撃を吸収しやすくなる。

フレーム内に充填する樹脂は、一種類の樹脂でなくてもよく、例えば、弁体の周囲と、感熱板の周囲とを異なる樹脂でかためるようにしてもよい。特にフレーム内への樹脂の充填のほうが面倒となるので、フレーム内へ充填する樹脂としては、粘性が低く流動性の高いもののほうがよい。また樹脂に着色することも可能であるが、この場合、フレームより外にある部分を着色した樹脂で充填すると、外観検査時において、不具合がないか見つけやすくなる。この際着色した樹脂は、高い温度になると変色する樹脂を使用してもよい。
フレーム内へ樹脂を充填する場合、隙間なく樹脂を充填させた場合で説明したが、樹脂内に空気の塊を所々に設けるようにして樹脂を充填させてもよい。この場合は、フレーム内への樹脂の充填量が減るので、結果として、樹脂の溶融時に、フレームから樹脂が抜けやすくなる。

上記の説明では、図示のスプリンクラヘッドに本発明を実施した場合を示したが、これに限定するものではなく、他の構造のスプリンクラヘッドにも本発明を実施することができる。

本発明の実施の形態１に係るスプリンクラヘッドの縦断面図である。 本発明の実施の形態３に係るスプリンクラヘッドの縦断面図である。 本発明の実施の形態５に係るスプリンクラヘッドの縦断面図である。

符号の説明

１ ヘッド本体、７ 弁座、１０ フレーム、１２ フランジ、２０ 弁体、３０ アームガイド、３５ バランサ、４０ リンク機構、４１ａ，４１ｂ アーム、４４ アーム支持板、４６ リンク押え板、４７ シリンダ、４９ 可溶合金（感熱体）、５０ 第１のピストン、５１ 第２のピストン、５２ 保護カバー、５４ 感熱板、６０ 樹脂。

Claims (5)

1. 放水口を有するヘッド本体と、該ヘッド本体の下部に接続されたフレームと、前記放水口を閉塞する弁体と、感熱体を有し前記弁体を支持するリンク機構と、該リンク機構の下部に設けられた感熱板とを備えたスプリンクラヘッドにおいて、
   前記フレーム内から感熱板に至る全領域又はその一部に、前記感熱体より低い温度で固体から液化する樹脂を充填したことを特徴とするスプリンクラヘッド。
2. 前記樹脂を、前記フレーム内だけに充填したことを特徴とする請求項１記載のスプリンクラヘッド。
3. 前記樹脂を、前記フレーム内の前記弁体の周囲だけに充填したことを特徴とする請求項２記載のスプリンクラヘッド。
4. 前記樹脂を、前記リンク機構の周囲だけに充填したことを特徴とする請求項１記載のスプリンクラヘッド。
5. 前記樹脂を、前記フレーム内の底部から突出した部分だけに充填したことを特徴とする請求項１記載のスプリンクラヘッド。

Images