JP5279772B2

JP5279772B2 - 閉鎖型スプリンクラヘッド

Info

Publication number: JP5279772B2
Application number: JP2010177966A
Authority: JP
Inventors: 博隆亀石
Original assignee: Nohmi Bosai Ltd
Current assignee: Nohmi Bosai Ltd
Priority date: 2010-08-06
Filing date: 2010-08-06
Publication date: 2013-09-04
Anticipated expiration: 2025-03-01
Also published as: JP2010240499A

Description

この発明は、消火用の閉鎖型スプリンクラヘッドに関するもので、更に述べると、特定方向の感度が他の方向のそれよりも高く設計されている閉鎖型スプリンクラヘッドに関するものである。

従来の閉鎖型スプリンクヘッドの下端には、火災を感知するための感熱板が設けられている。この感熱板は、円板形状に形成され、全方向、即ち３６０度どの方向で火災が発生しても、火災の熱気流からの熱量が等しければ、感熱板の中央にある可溶合金（半田）には、等しい熱量が届き、火災方向によって作動時間が変化することはない（例えば、特許文献１、参照）。

特許第３３５６８６２号

閉鎖型スプリンクラヘッドの設置環境によっては、ガスコンロ等の加熱器具が設置されている調理室等のように、特定方向に可燃物が多く火源となりうる可能性が高くなるような環境がある。この様な環境では、その可燃物が多い方向に対して、スプリンクラヘッドの感度を向上させることが望まれる。
ところが、従来の閉鎖型スプリンクラヘッドでは、前述の通り、全方向均一の感度であるので、上記要望を満たすことができない。

この発明は、上記事情に鑑み、感熱板の特定方向の感度を他の方向のそれより高くすることを目的とする。

スプリンクラヘッドの下方に、感熱体を収容した感熱板が取付けられる閉鎖型スプリンクラヘッドにおいて；前記感熱板は、上下一対の感熱翼から構成され、前記上下の感熱翼に挟まれ、かつ前記感熱体を収容する筒体に接して断熱材を設け、前記断熱材が設けられていない方向の感度を、前記断熱材を設けている方向の感度より高くして、前記断熱材により熱気流の流れを規制することを特徴とする。

この発明は、以上の様に構成したので、感熱板の感度は、全方向均一ではなく、特定方向が他の方向に比べ高い。そのため、例えば、特定方向に可燃物が多く火源となりうる可能性が高くなるような環境では、その可燃物の多い方向、即ち特定方向、の熱を早期に感知し、消火することができる。

本件発明の第１参考例を示す正面図である。本件発明の第１参考例を示す底面図である。図１のIII−III線断面図である。開弁状態を示す縦断面図である。感熱翼の平面図である。図５のVI−VI線断面図である。図５のVII−VII線断面図である。スプリンクラヘッドの配置を示す図である。本件発明の第２参考例を示す平面図である。図９のX−X線断面図である。本件発明の第３参考例を示す正面図である。本件発明の第３参考例を示す底面図である。本件発明の第３参考例の感熱翼を示す正面図である。図１３のXIII−XIII線断面図である。本件発明の第４参考例を示す平面図である。図１５のXVI−XVI線断面図である。本件発明の第５参考例を示す平面図である。図１７のXVIII−XVIII線断面図である。図１７のXIX−XIX線断面図である。図１９のXX−XX線断面図である。本件発明の第６参考例を示す平面図である。図２１のXXII−XXII線断面図である。図２１のXXIII−XXIII線断面図である。図２３のXXIV−XXIV線断面図である。本件発明の第７参考例を示す正面図である。本件発明の第７参考例を示す底面図である。感熱翼の平面図である。図２７のXXVIII−XXVIII線断面図である。図２７のXXIX−XXIX線断面図である。本件発明の第１実施例を示す正面図である。図３０のXXXI−XXXI線断面図である。図３１のXXXII−XXXII線断面図である。本件発明の第２実施例を示す縦断面図である。本件発明の第３実施例を示す縦断面図である。本件発明の第８参考例を示す平面図である。本件発明の第８参考例を示す正面図である。スプリンクラヘッドの配置を示す平面図である。

本件発明者は、感熱板の特定方向の感度を他の方向のそれより高くするには、感熱板の形状、取付位置、構造に工夫を施せば良い、と考え研究実験を重ねた。その結果、次のことがわかった。
感熱板の一部に断熱手段を設けること。この断熱手段として、例えば、感熱板の特定方向に断熱部材を設けたり、又は、方向によって熱伝導率の異なる感熱板同士を接合する。
この発明は、前記知見に基づいてなされたものである。

この発明の第１参考例を図１〜図８により説明する。
調理室Ｒの窓W側には、ガスコンロＧが設けられ、その天井Ｆ裏には、図示しない給水配管が設けられ、又、前記天井Ｆの表面中央部近傍には、前記給水配管に接続された閉鎖型スプリンクラヘッドＳＰが設けられている。このスプリンクラヘッドＳＰは、所謂フラッシュ型であり、スプリンクラヘッドの下方には、可溶合金である感熱体を収容した感熱板が取り付けられている。

このスプリンクラヘドＳＰのヘッド本体１は、消火水を放出する放水路２と、円筒フレーム４が螺着される鍔部３と、を備えている。前記放水路２の放水口は、弁体５により封鎖されている。前記円筒フレーム４は、周側壁に荷重調整用スリットと、ストッパリング１０の着座部を有する底板と、を備えている。前記ストッパリング１０は、円筒フレーム４内を摺動落下する、デフレクタ８の連結棒９の上端縁に取り付けられている。

アームガイド１１の中央部に、上記弁体５の下面に設けた突起を嵌挿し、前記弁体５と前記アームガイド１１とを一体にする。なお、ストッパリング１０は環状の板体に形成され、その環状の板体に切り込みを入れて複数個の舌片を折曲形成し、アームガイド１１を常時下方に付勢する板ばねの働きをする。

感熱分解のリンク機構ＬＳは、弁体５を放水口に押圧し封鎖せしめるが、この機構ＬＳは、次の様に構成されている。アームガイド１１の蓋体の下面にバランサ１２が配設されている。このバランサ１２は、基板の中央部に設けた支点受溝と、その両側縁部を内方に折曲した側板と、を備えている。バランサ１２は、弁体５の突起を支点受溝で支承しているが、このバランサ１２の基板は、一対のアーム１３の頭部により支持されている。このアーム１３は、上記円筒フレーム４の荷重調整用スリットに懸架されている。

両アーム１３、１３の肩部間にリンク押さえ板１４を架設してアーム１３を支持する。該リンク押え板１４をピストンロッド１５の上端部に固定し、該ピストンロッド１５の下端部をシリンダ２２に遊装する。このシリンダ２２の下端部は、金属製感熱板１８に固定された金属製有底筒体１９であるが、この筒体１９は、外形が長辺１９Ｌと短辺１９Ｓを有する長方形状体であり、その中央部には円形の収納穴１９ｈが形成されている。この有底筒体１９の外周部には、上下一対の感熱翼１８ａ、１８ａと椀状の感熱翼兼カバー１８ｂとが設けられている。前記短辺１９Ｓと長辺１９Ｌとの比19S／19Lは、例えば、１／２、に形成されている。

感熱翼１８ａ、１８ａは、気流空間ｔを介して対向する、合同な長方形状板体であり、前記感熱翼１８ａ、１８ａの重心（中心点）Ｐは、スプリンクラヘッドＳＰの軸心Ｃ上に位置している。前記感熱翼１８a、１８ａの長辺１８Ｌは、前記筒体１９の長辺１９Ｌと平行であり、又、前記感熱翼１８a、１８ａの短辺１８Ｓは、前記筒体１９の短辺１９Ｓと平行である。前記短辺１８Ｓと長辺１８Ｌとの比18S／18Lは、例えば、１／４に形成されている。

感熱翼１８ａの面積は、有底筒体１９の上面の面積より大きく、例えば、１０倍の大きさである。前記長辺１８Ｌと長辺１９Ｌとの間隔Ｗ１は、前記短辺１８Ｓと短辺１９Ｓとの間隔Ｌ１より短い。そのため、長辺側が、短辺側に比べ可溶合金２０に近く、又、熱を受ける辺の長さも長いので、長辺側で火災が発生すると、短辺側よりも早く可溶合金２０を溶かすことができる。従って、長辺側が短辺側より感度が良い。

有底筒体１９の収納穴１９ｈには、円柱状の可溶合金２０が充填され、その上にはセラミックの断熱材２１が重合されている。該断熱材２１は上記ピストンロッド１５により押圧されている。

シリンダ２２は、上部にフランジが設けられている。このフランジとアーム支持板２３との間にセラミックの断熱材を介在させ、有底筒体１９の感熱翼１８ａでとらえた熱が、ピストンロッド１５やアーム支持板２３に逃げるのを防止している。デフレクタ８の衝突板の周縁部は、平面に対し、ほぼ５〜２０度上方へ折曲している。

次に、この参考例の作動について説明する。
閉鎖型スプリンクラヘッドＳＰは、調理室Ｒの中央部に配設され、感熱板１８の感熱翼１８ａは、一方の長辺１８ＬがガスコンロＧ側を向き、他方の長辺１８Ｌは、ガスコンロＧと反対側を向いている。

ガスコンロＧを使用中に、火災が発生すると、感熱翼１８ａ，１８ａが感熱し、その熱は可溶合金２０を溶かす。この時、長辺１８Ｌは、短辺１８Ｓより可溶合金２０に近く（Ｗ１＜Ｌ１）、更に、短辺１８Ｓより長く熱気流に触れやすいので、長辺１８Ｌ側からの熱は早く可溶合金２０に到達し、溶融を開始させる。即ち、長辺側方向が短辺側方向より感度が高く、ガスコンロＧの火災を早く感知できる。

可溶合金２０が、溶融すると、ピストンロッド１５が摺動してアーム１３、アーム支持板２３、リンク押え板１４、バランサ１２，感熱板１８が落下するとともに、弁体５はアームガイド１１に案内されながらフレーム４内を落下する。そして、該アームガイド１１がデフレクタに当接すると、弁体５は落下を停止し、図４に示す状態となる。なお、デフレクタ８はストッパリング１０がフレームの底部に当接すると、落下が停止する。

消火水Ｗは、放水路２を通り放水口から弁体５に向かって放出されると共に、デフレクタ８により分散されながら散布される。

この発明の第２参考例を図９、図１０により説明するが、図１〜図８と同一図面符号はその名称も機能も同一である。
この参考例と第１参考例との相違点は、次の通りである。
（１）感熱板１８IIの感熱翼１８ａ、１８ａは、長方形であるが、短辺１８Ｓと長辺１８Ｌとの比18S/18Lは、第１参考例よりも大きく、例えば、５／８である。

（２）有底筒体１９IIは、感熱翼１８ａの中央部に円形の収納穴１９ｈを有するが、その外形は、円形であるので、所謂円筒体である。
この参考例においては、長辺１８Ｌ側が短辺１８Ｓ側に比べ、感度が高い。

この発明の第３参考例を図１１〜図１４により説明するが、図１〜図８と同一図面符号はその名称も機能も同一である。
この参考例と第１参考例との相違点は、次の通りである。
（１）感熱板１８IIIの感熱翼１８ａ、１８ａは、三角形であること。この三角形は二等辺三角形であるが、必ずしも二辺が等しくなくても良い。

（２）有底筒体１９IIIは、円形の収納穴１９ｈを有するが、その外形は、感熱翼１８ａと相似な三角形である。この外形は、必ずしも前記の様に相似な三角形にする必要はない。前記有底筒体１９IIIと感熱翼１８ａの重心Ｐは、ヘッド本体１の中心軸Ｃ上に位置している。

この参考例では、感熱翼１８ａの頂角１８ｄが可溶合金２０から最も離れているので、この方向での火災感知が最も遅くなる。従って、スプリンクラヘッドＳＰを配設する際には、この頂角１８ｄ側を火災発生の危険性の少ない方向に向けることが好ましい。

この発明の第４参考例を図１５、図１６により説明するが、図１〜図８と同一面符号はその名称も機能も同一である。
この参考例と第１参考例との相違点は、次の通りである。
（１）感熱板１８IVの感熱翼１８ａ、１８ａは、楕円形であること。この楕円の大きさ等は、必要に応じて適宜選択される。

（２）有底筒体１９IVは、円形の収納穴１９ｈを有するが、その外形は、円形であり、所謂円筒体である。この有底筒体１９IVと感熱板１８IVの重心（中心）Ｐは、ヘッド本体１の中心軸Ｃ上に位置している。
この参考例では、長円弧１８ｅ側が、短円弧１８ｆ側より可溶合金２０に近いので、長円弧側方向が短円弧側方向に比べ、感度が高い。

この発明の第５参考例を図１７〜図２０により説明するが、図１〜図８と同一図面符号はその名称も機能も同一である。
この参考例と第１参考例との相違点は、次の通りである。
（１）感熱板１８Vの感熱翼１８ａ、１８ａは、円形であること。この円の大きさ等は、必要に応じて適宜選択される。

（２）有底筒体１９Vは、円形の収納穴１９ｈを有するが、その外形は、楕円形であること。
この参考例では、有低筒体１９vの長円弧１９ｅ側が、短円弧１９ｆ側より可溶合金２０に近いので、長円弧１９ｅ側の感度が短円弧１９ｆ側より高い。

この発明の第６参考例を図２１〜図２４により説明するが、図１７〜図２０と同一図面符号はその名称も機能も同一である。
この参考例と第５参考例との相違点は、有底筒体１９VIの外形が、楕円形の代わりに、長方形であること。
この参考例では、有底筒体１９VIの長辺１９Ｌ側が短辺１９Ｓ側に比べ、可溶合金２０に近く、且つ、熱を受ける辺が長いので、感度が高い。

この発明の第７参考例を図２５〜図２９により説明するが、図１〜図８と同一図面符号はその名称も機能も同一である。
この参考例と第１参考例との相違点は、感熱板１８VIIの感熱翼１８ａ、１８ａの重心（中心）Ｐ１と、有底筒体１９VIIの重心Ｐ２と、収納穴１９ｈの中心Ｐ0とが、それぞれ異なった位置にあること。中心Ｐ0は、ヘッド本体１の中心軸Ｃ上に位置しているが、感熱板１８VIの感熱翼１８ａ、１８ａと有底筒体１９VIIは、ヘッド本体１の中心軸Ｃからずれている。

この様に偏心させると、感熱板１８VII長辺１８Ｌの左側部分１８ＬＬが右側部分１８ＬＲに比べ、可溶合金２０との距離が近くなるので、この左側部分１８ＬＬ方向の感度が高い。

この発明の第１実施例を図３０〜図３２により説明するが、図９、図１０と同一図面符号はその名称も機能も同一である。
この実施例と第２参考例の相違点は、次の通りである。
（１）感熱板１８VIIIの感熱翼１８ａが、円形であること。

（２）下側の感熱翼１８ａの上面には、上向規制部３０が設けられている。
この規制部３０は、有底筒体１９IIの左側及び右側に円弧状に設けられ、複数の円弧状片３０ａから構成されている。この円弧状片３０ａは、円周方向に隙間ｔ１をおいて複数配設されている。

上側の感熱翼１８ａの下面には、下向規制部３１が設けられている。この規制部３１は、有底筒体１９IIの左側及び右側に円弧状に設けられ、複数の円弧状片３１ａから構成されている。この円弧状片３０ａは、円周方向に隙間ｔ１をおいて複数配設されている。前記規制部３０と規制部３１は、隙間ｔ0をおいて対向している。

この実施例では、火災により発生する熱気流は、上下の感熱翼１８ａ，１８ａ間の隙間ｔに入るが、紙面の左右方向からの熱気流に対しては、規制部３０，３１により流れを規制され、前記熱気流は、前記隙間ｔよりも狭い隙間ｔ0、ｔ１を通って有底筒体IIに向う。一方、前記規制部３０，３１の存在しない部分（自由部分）では、前記隙間ｔ内を自由に熱気流が流れるので、この方向の熱気流は規制部３０，３１のある部分（規制部分）の熱気流より早く可溶合金２０に伝わるので、感度が高くなる。

この発明の第２実施例を図３３により説明するが、図３０〜図３２と同一図面符号はその名称も機能も同一である。
この実施例と第１実施例との相違点は、感熱翼に規制部を設ける代わりに、断熱材３５を設けたことである。この断熱材３５は、断面方形状に形成され、感熱板１８IXの上下の感熱翼１８ａ、１８ａに挟まれ、かつ、有底筒体１９IIに接して設けられているが、その形状、配設位置等は、必要に応じて適宜選択される。この実施例では、断熱材３５の設けられている方向の熱伝達が悪くなるので、この方向の感度は、断熱材３５を設けない方向のそれより悪くなる。

この発明の第３実施例を図３４により説明するが、図３３と同一図面符号はその名称も機能も同一である。
この実施例と第２実施例との相違点は、断熱材を設ける代わりに、特定方向を向いている感熱板１８Xの感熱翼の部分１８ｇを、他の部分１８ｈより熱伝導率の良い材料で形成したことである。この参考例では、特定方向の感度が、他の方向のそれより高くなる。

なお、感熱翼を、均一な熱伝導率を有する金属で形成し、特定方向に熱伝導率の異なる他の材料を張り合わせたり、又は、コーテイングして、特定方向の感度を他の方向と異なるようにしてもよい。

この発明の第８参考例を図３５〜図３７により説明するが、図１〜図８と同一面符号はその名称も機能も同一である。
この参考例と第１参考例との相違は、デフレクタ４０が、円形の変わりに、長方形である点である。

このデフレクタ４０の短辺４０Ｓは、例えば、感熱翼１８ａの短辺１８Ｓとほぼ等しく、又、その長辺４０Ｌは、前記感熱翼１８ａの長辺１８Ｌよりも長く、例えば、約２倍、である。前記両者４０，１８の長辺４０Ｌ、１８Ｌは直交しており、その重心Ｐは、それぞれヘッド本体１の中心軸Ｃ上に位置している。

図３７に示す様に、調理室Ｒを２つの長方形部屋Ｒ１，Ｒ２に等分割し、各長方形部屋Ｒ１，Ｒ２の中央部上方にそれぞれ閉鎖型スプリンクラヘッドＳＰを配設する。この時、前記感熱翼１８ａの一方の長辺１８Ｌは、ガスコンロＧ側を向いており、又、デフレクタ４０の一方の短辺４０Ｓは、ガスコンロＧ側を向き、その長辺４０Ｌは前記感熱翼１８ａの長辺１８Ｌと直交している。

感熱板１８の感熱翼１８ａは、長方形部屋Ｒ１，Ｒ２の火災監視を行っているが、長方形に形成されているので、その火災監視領域１８Ｋは、長方形部屋Ｒ１，Ｒ２と同形の長方形である。又、デフレクタ４０は、長方形なので、その散水領域４０Ｗは長方形である。この火災監視領域１８Ｋと散水領域４０Ｗは、同形であり、長方形部屋Ｒ１，Ｒ２の形状と一致している。

この火災監視領域１８Kと散水領域４０Wの形状が一致するということについて、より詳細に説明する。
まず、感熱板１８は、今まで説明したように、可溶合金までの距離及び熱気流との接触面積の大きさから、長辺１８L側が短辺１８S側よりも感度が高く火災を早期に検知できる。このことをいい換えると、長辺18L側の方がより遠方の火災を検知することが可能であり、逆に、短辺１８S側では、ヘッド近傍の火災しか検知できない。このため、この様な矩形の感熱板１８の長辺１８L側が長く、短辺１８S側が短い長方形状のエリアとなる。

続いて、矩形のデフレクタ４０について説明する。
放水口から放水された水は、デフレクタ４０上に沿って放水される。この短辺４０S方向に向って流れる水は、デフレクタ４０上を流れる距離が長いため、火災が発生すると、感熱翼１８ａのガスコンロＧ側の長辺１８Ｌが長いことから、より遠方まで放水され、逆に長辺４０L方向に向って流れる水は、デフレクタ４０上を流れる距離は短いので、近傍にしか散水できない。このため、デフレクタ４０による散水領域４０Wは、デフレクタ４０の短辺４０ｓ側が長く、長辺４０L側が短い長方形状のエリアとなる。即ち、感熱板１８の長辺とデフレクタ４０の長辺とが直交するように設けることで、その火災監視領域１８Kと散水領域４０Wはほぼ同じ形状となり、一致する。

ガスコンロＧ近傍で火災が発生すると、感熱板１８aのガスコンロG側の長辺１８Lが感熱し、可溶合金を溶融させる。そうすると、該スプリンクライヘッドの放水口が開き、消火水がデフレクタ４０により分散されながら散水領域４０Ｗに散布される。

この時、このデフレクタ４０の散水領域４０Ｗは、長方形部屋Ｒ１，Ｒ２と同形の長方形なので、消火水は該部屋Ｒ１、Ｒ２だけに満遍なく散布される。従って、従来例のような円形散水領域と異なり、隣接する消火領域の一部を重ねなくても、自己の担当する散水領域に満遍なく散水することができるので、消火水の無駄使いを防止することができる。

本実施の形態においては、同じ形状の２枚の感熱翼を備えた感熱板を用いて説明したが、感熱翼は１枚又は３枚以上であってもかまわない。また、２枚の感熱翼は異なる形状のものを使用しても良い。

１ヘッド本体、５弁体、８デフレクタ、１８感熱板、１８ａ感熱翼、
１８Ｌ長辺、１８Ｓ短辺、１９有底筒体、３０規制部、
ＳＰ閉鎖型スプリンクラヘッド

Claims

スプリンクラヘッドの下方に、感熱体を収容した感熱板が取付けられる閉鎖型スプリンクラヘッドにおいて；
前記感熱板は、上下一対の感熱翼から構成され、
前記上下の感熱翼に挟まれ、かつ前記感熱体を収容する筒体に接して断熱材を設け、
前記断熱材が設けられていない方向の感度を、前記断熱材を設けている方向の感度より高くして、前記断熱材により熱気流の流れを規制することを特徴とする閉鎖型スプリンクラヘッド。
スプリンクラヘッドの下方に、感熱体を収容した感熱板が取付けられる閉鎖型スプリンクラヘッドにおいて；
前記感熱板は、上下一対の感熱翼から構成され、
上側の感熱翼の下面に下向規制部を設け、かつ下側の感熱翼の上面に、前記下向規制部と対向する位置に上向規制部を設け、
前記両規制部が設けられていない方向の感度を、前記両規制部が設けられている方向の感度より高くして、前記両規制部により熱気流の流れを規制することを特徴とする閉鎖型スプリンクラヘッド。
スプリンクラヘッドの下方に、感熱体を収容した感熱板が取付けられる閉鎖型スプリンクラヘッドにおいて；
前記感熱板のある部分を、他の部分より熱伝導率の良い材料で形成し、特定方向の感度を、他の方向の感度より高めることを特徴とする閉鎖型スプリンクラヘッド。
スプリンクラヘッドの下方に、感熱体を収容した感熱板が取付けられる閉鎖型スプリンクラヘッドにおいて；
前記感熱板の一部をコーティングして、特定方向の感度を、他の方向の感度と異なるようにすることを特徴とする閉鎖型スプリンクラヘッド。