JP5078037B2 - スプリンクラーヘッド - Google Patents

Description

本発明は、消火用のスプリンクラーヘッドに関するものである。

消火用のスプリンクラーヘッドは、給水配管と内部のノズルが接続されており火災の熱を感知して作動し、ノズルから水を放出してノズルの先に設けられた板状のデフレクターに水を衝突させて室内に水を飛散させて消火を行うものである。

スプリンクラーヘッドは、火災の異常高温で感熱分解部分が分解し、該感熱分解部分で保持していた弁体を開放することにより、水を散布して消火を行うものである。

スプリンクラーヘッドの感熱分解部分に使用する感熱材料として低融点合金が用いられていることが広く知られている。感熱分解部分の感熱材料として低融点合金を用いたスプリンクラーヘッドは、低融点合金が配合組成や配合比率等によって融点が定まっているため、作動にバラツキが生じないという優れた特長を有している。低融点合金を用いた感熱分解部分の一例として、ラップジョイント型のものがある。

ラップジョイント型とは、二枚の板状の金属板を低融点合金で接着したものである。ラップジョイント型では、それぞれの金属板の端部にレバーの一端を係合し、他端側でスプリンクラーヘッドの弁体を保持する構造になっている。ラップジョイント型の感熱分解部分を組み込んだスプリンクラーヘッドでは、火災が発生すると火災の熱で低融点合金が溶融し、金属板が分離してレバーが外れ、弁体を開放する。

図７に一例としてラップジョイント型の感熱分解部が設置されたスプリンクラーヘッドを示す（特許文献１参照。）。該スプリンクラーヘッドは、本体110にノズル114が形成されており、該ノズル114の出口がシール部材130を介して弁体126により閉止されている。弁体126はノズル114側とは反対の面から調整ねじ134によって押圧されており、該調整ネジ134は弁体126と、前述のレバーに相当する一対のピン138の間に介在している調整板136の中央の牝ネジ部と螺合している。

ピン138の一端は本体110の下端142に形成された段部に係止されており、前述の調整板136と本体下端142の段部によって挟持されている。ピン138の他端には、２枚の金属板を低融点合金で接合したリンク40が係止されている。

火災時には金属板を接合している低融点合金が溶融して２枚の金属板が分離されるとともにピン138も本体110から外れて弁体126が開放されるものである。弁体126の開放によってノズル114内の水が放出され火災が消し止められる。

米国特許明細書 第６１５２２３６号 ＦＩＧ．１

上記構造のスプリンクラーヘッドは、弁体をノズル出口に押圧することと、ピンを本体下端の段部に係止させるために、調整板の牝ネジ部に調整ねじを螺入させて弁体およびピンに荷重を印加している。調整板に調整ねじをドライバー等の工具を挿通させて螺入させるために、リンクの中心には穴が設けられ、さらにピンとピンの間には充分なスペースが設けられている。

調整ねじを調整板に螺入する際にピンが偏って設置されると、リンクが斜めに設置されてしまったり、ピンにかかる荷重にも偏りが生じ、リンクに設定以上の荷重が印加される可能性がある。

また、大地震等によりスプリンクラーヘッドに衝撃が加わった際に、ピンの位置がずれてしまいそれが原因となって後に不時放水を起こすおそれがある。

そこで本発明では、上記問題に鑑み、リンクに均一に荷重が印加され、かつ衝撃に強いスプリンクラーヘッドを提供することを目的としている。

上記の目的を達成するために、給水配管に接続されるノズルを有した本体と、ノズルの出口が弁体によって閉止され、該弁体はノズルとは反対側の面より止めねじによってノズル側に押圧されており、止めねじは弁体とレバーの間に介在されているサドルの牝ネジ部と螺合され、一対のレバーは一端が本体の下端に設けられた段部に係止されており、サドルに止めねじを螺入することにより弁体はノズルの端に押圧されるとともにレバーが段部とサドルによって狭持され、レバーの他端に２枚の金属板を低融点合金によって接合させた感熱分解部が係止される構造のスプリンクラーヘッドにおいて、レバーは、感熱分解部を係止した状態でレバー同士が接触した状態を維持可能な接触部がレバーの中間部分に設けられ、レバーの中間部分にはサドルの牝ネジの軸上に空間が設けられていることを特徴とするスプリンクラーヘッドである。

また、前記スプリンクラーヘッドにおいて、レバーの形状は中間部分がＬ字状に屈曲して形成されているスプリンクラーヘッドである。

また、前記スプリンクラーヘッドにおいて、レバーの屈曲部に設けられた空間は、孔であるスプリンクラーヘッドである。

また、前記スプリンクラーヘッドにおいて、レバーの屈曲部に設けられた空間は、切欠きであるスプリンクラーヘッドである。

また、前記スプリンクラーヘッドにおいて、レバーの接触部は、一方のレバーの中間部分から他方のレバー側へ延出されているスプリンクラーヘッドである。

請求項１記載の発明によれば、一対のレバー同士を接触させて組み立てたことにより、製造時のレバーの位置ズレや偏りを防止することができる。また、衝撃を受けた際にもレバーが接触していないものと比較して、位置ズレやそれに伴う荷重の偏りを防止することができる。さらに、製造時においてもレバー下端にリンクを設置した状態で静止させることができ、ユニット状態でのロット管理・製造が可能となる。

請求項２記載の発明によれば、接触部として例えば嵌合形状を設けることでレバー同士の接合や位置合わせが容易となり、製造時において組立効率が向上される。

請求項３記載の発明によれば、レバーの屈曲部に設けられる空間を孔としたことで、容易に形成可能であり部品形状がシンメトリーになることで、一対のレバーを同じ部品で構成することができる。また請求項４記載によれば、空間の形状を切欠き状としたことで、請求項２の接触部について切欠きを利用して構成することも可能である。

請求項５記載の発明によれば、レバーの形状および空間の形成を容易に行うことができる。

本発明を実施するにあたって、請求項１に記載の接触部は、各々のレバーが接触する平面を設けるとともに、平面をグリースで分離可能に接合する他、凸凹等の嵌合形状によって構成することも可能である。

さらに、レバー屈曲部に設けられた空間は、開口であってもよいし切欠きによって形成することも可能である。

以下、この発明の実施例を図１から図６を参照して説明する。図１は本発明のスプリンクラーヘッドの断面図、図２は図１に示すＸ−Ｘ断面図、図３はレバーの他の実施形態、図４は他の実施形態のレバーが組み込まれたスプリンクラーヘッドの断面図、図５はリンクの分解斜視図、図６は図１のスプリンクラーヘッドの作動時の状態を表す。

図１、２に示すスプリンクラーヘッドは、本体１、弁体２、デフレクター３、サドル４、一対のレバー５、リンク６から構成される。

本体１は、内部にノズル７を有する円筒形状であり、ノズル７の外周部には給水配管と接続するための牡ネジ８が螺刻されている。牡ネジ８の下方は外側に拡張されたフランジ状の鍔部９となっており、鍔部９には本体１と接続される円筒１０を固定設置するための孔１１が等間隔で複数穿設されている。

円筒１０は前述のように本体１に固定設置されるものであり、上端には本体の鍔部９に設けられた孔１１に嵌入れられる突起１２が形成されている。該突起１２を鍔部９の孔１１に挿入して突起１２の先端に荷重を加えて変形させることで円筒１０が本体１に固定される。円筒１０の下端は内側に張り出した段部１３が形成されている。該段部１３にはレバー５の一端が係止されている。

円筒１０の外周には円筒形状をしたリテーナー１４が嵌められている。リテーナー１4は円筒１０と摺動可能であり、内面に形成された爪１５によって円筒に係止される。リテーナー１４の下端はフランジ状に外側に拡がった鍔部１６になっており、本体１の牡ネジ８を給水配管に接続した後に、鍔部１６の上面が天井下面に接触するように位置調整される。

弁体２はノズル７の出口を封止するものであり弁体２の鍔部がシール部材１７を介してノズル７の端に押圧されている。弁体２には板状のデフレクター３が固定設置されている。デフレクター３はノズル７が開放された際にノズル７から放出される水を衝突させて、室内へ均一に飛散させる作用を有する。

デフレクター３の周縁付近には孔が穿設されており、該孔には下端に鍔部を有するガイドピン１８が挿通されている。ガイドピン１８の上端側は円筒１０内を摺動可能なガイドリング１９に固定されており、ノズル７が開放された際に弁体２の落下とともにデフレクター３およびガイドピン１８、ガイドリング１９も落下し、ガイドリング１９が円筒１０の段部１３に係止されることでデフレクター３が所定の位置で吊るされた状態になる。

平時において、弁体２はノズル７側に押圧する力を受けており、ノズル７の封止面とは反対側から止めねじ２０によってノズル７側に押圧されている。止めねじ２０は弁体２とレバー５の間に介在されている板状のサドル４の中央に設けられた牝ネジ２１と螺合している。サドル４の牝ネジ２１に止めねじ２０をレバー５側からノズル７側に向かって螺入していくと、弁体２はノズル７の端に押圧されるとともに、サドル４の端部と円筒１０の段部１３に挟まれているレバー５にもサドル４から荷重が印加される。

レバー５は前述のように、一端が円筒１０の段部１３に係止されており、他端がリンク６に係止されている。サドル４からレバー５に印加された荷重によってレバー５は円筒１０の段部１３に係止されている端を支点として、他端が外向きに回動する方向の力が作用しているが、他端がリンク６に係止されていることで回動を阻止されている。

レバー５は略Ｌ字状に屈曲しており、円筒１０側に係止される端は円弧状に屈曲され、端面は略水平となるように形成されている。円弧状の屈曲部の頂部にはサドル４が載置されている。円弧状の屈曲部から他端側は垂直方向へ伸びており、端にはリンク６を係止するためのＶ字溝が刻設されている。

レバー５は、Ｌ字状の中間にあるコーナー部分の屈曲部２２は略垂直に形成され、レバー５の下端にリンク６が設置された状態において、レバー５同士の屈曲部２２が接触した状態になる。互いの屈曲部２２が接触した状態において、屈曲部２２には空間２３が形成され、止めねじ２０をレバー５のリンク６側から空間２３を通して、サドル４の牝ネジ２１に螺合させることができる。

屈曲部２２の垂直面には、図３（ａ）に示すように突起２２ａと窪み２２ｂのような凸凹が形成されており一対のレバーが凸凹によって嵌合可能となっている。屈曲部の形状としてはこの他に、図３（ｂ）に示すような凸凹が縦溝として形成されたものや、同図（ｃ）のように切欠きを用いて嵌合しているものでもよい。

また、他のレバー形状として、図４のスプリンクラーヘッドに組み込まれているレバー５ａは、前述のレバー５と同様に円筒１０側に係止される端は円弧状に屈曲され、端面は略水平となるように形成されている。円弧状の屈曲部から他端側は垂直方向へ伸びており、端にはリンク６を係止するためのＶ字溝が刻設されている。加えて一方のレバー５ａの両側面から、他方のレバー５ａに向かって接触部２２ｃが延出されており、一方のレバー５ａの接触部２２ｃが他方のレバー５ａに接触した状態になっている。

該接触部２２ｃは、図４に示すように一対のレバー５ａの中間部分で各々の接触部２２ｃが接触するように構成してもよいし、一方のレバー５ａのみに接触部２２ｃを設けることも可能である。あるいは、レバー５ａの一方の端面のみに接触部２２ｃを形成することも可能である。

リンク６は、図５に示すようにコ字型をした２枚の金属板２４を互い違いに重ね合わせ、低融点合金によって接合したものであり、接合状態において中央に矩形の穴が形成される。該穴の端部にレバー５を係止するための係止部が設けられている。また、該穴は止めねじ２０をサドル４に螺入させる際に、止めねじ２０の締付工具が挿通可能なように設けている。

次に、本発明のスプリンクラーヘッドの組立手順について説明する。

まず、一対のレバー５の接触部２２同士を組合せ、下端にリンク６を係止させる。続いて弁体２とデフレクター３を固定させ、デフレクター３の周縁付近の孔にガイドピン１８を通し、ガイドピン１８、１８の端をガイドリング１９に固定する。

円筒１０に前述の組立状態のレバー５、５およびリンク６を、レバー５の上側の先端が円筒１０の段部１３に係止されるよう円筒１０内に挿入する。続いて、サドル４、デフレクター３と弁体２、ガイドリング１９等の組立品、シール部材１７を円筒内に順次入れる。

次に、円筒１０と本体１とを接合させる。本体１の下方から円筒１０の突起１２を孔１１に嵌入れた状態で、突起１２の先端に荷重を加えて変形させ、本体１と円筒１０とを固定する。そして、サドル４の牝ネジ２１に止めねじ２０を螺合させる。その際、止めねじ２０はリンク６の孔およびレバー５の空間２３を通過して牝ネジ２１と螺合される。

止めねじ２０を牝ネジ２２に螺入させることによって、止めねじ２０の先端が弁体２をノズル７の出口端に押圧させる。同時に、レバー５にもサドル４を介して荷重が印加され、レバー５は外側に回転する方向に力が作用して、リンク６に引張荷重が印加された状態となる。

続いて、本発明のスプリンクラーヘッドの作動について説明する。

本発明のスプリンクラーヘッドは、本体１の牡ネジ８によって給水配管に接続され、下端のリンク６部分が天井面と略同じ高さになるように設置され、リテーナー１４の鍔部１６が天井下面に接触した状態に設置されている。火災が発生すると、火災の熱によって加熱された空気が上昇して天井下面を漂う。天井下面の熱気流は、リンク６に熱を伝え、リンク６を接合している低融点合金を溶融させる。低融点合金の溶融によってリンク６を構成していた２枚の金属板２４は離れ、金属板２４に係止されていたレバー５のリンク６を係止していた側の端が外側に向かって回動する。

レバー５が回動することで円筒１０の段部１３からレバー５が外れると、レバー５により保持されていた弁体２、デフレクター３、サドル４が落下する。すると、ガイドピン１８によってデフレクター３と連結しているガイドリング１９が、円筒１０内を摺動して下方に移動し段部１３に係止され、デフレクター３は所定の位置で吊設される。弁体２が落下したことによりノズル７が開放され給水配管内の水が放出される。

ノズル７より放出された水はデフレクター３および弁体２に衝突し、四方に飛散して室内に均一に散布され、火災を消火に至らす。

本発明のスプリンクラーヘッドの断面図 図１に示すＸ−Ｘ断面図 レバーの他の実施形態 他の実施形態のレバーが組み込まれたスプリンクラーヘッドの断面図 リンクの分解斜視図 図１のスプリンクラーヘッドの作動時の状態 従来のスプリンクラーヘッドの断面図

符号の説明

１ 本体
２ 弁体
３ デフレクター
４ サドル
５ レバー
６ リンク
７ ノズル
１０ 円筒
１４ リテーナー
１７ シール部材
１８ ガイドピン
１９ ガイドリング
２０ 止めねじ
２２ 接触部
２３ 空間

Claims (5)

1. 給水配管に接続されるノズルを有した本体と、ノズルの出口が弁体によって閉止され、該弁体はノズルとは反対側の面より止めねじによってノズル側に押圧されており、止めねじは弁体とレバーの間に介在されているサドルの牝ネジ部と螺合され、一対のレバーは一端が本体の下端に設けられた段部に係止されており、サドルに止めねじを螺入することにより弁体はノズルの端に押圧されるとともにレバーが段部とサドルによって狭持され、レバーの他端に２枚の金属板を低融点合金によって接合させた感熱分解部が係止される構造のスプリンクラーヘッドにおいて、レバーは、感熱分解部を係止した状態でレバー同士が接触した状態を維持可能な接触部がレバーの中間部分に設けられ、レバーの中間部分にはサドルの牝ネジの軸上に空間が設けられていることを特徴とするスプリンクラーヘッド。
2. 前記スプリンクラーヘッドにおいて、レバーの形状は中間部分がＬ字状に屈曲して形成されている請求項１記載のスプリンクラーヘッド。
3. 前記スプリンクラーヘッドにおいて、レバーの屈曲部に設けられた空間は、孔である請求項２記載のスプリンクラーヘッド。
4. 前記スプリンクラーヘッドにおいて、レバーの屈曲部に設けられた空間は、切欠きである請求項２記載のスプリンクラーヘッド。
5. 前記スプリンクラーヘッドにおいて、レバーの接触部は、一方のレバーの中間部分から他方のレバー側へ延出されている請求項１記載のスプリンクラーヘッド。

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