JP5796112B2 - 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。

スプリンクラーヘッドは、建物内の天井面や壁面に設置され、一端に給水源に続いた配管と接続可能なノズルを有し、他端には感熱作動部が設けられている。平時において感熱作動部はノズルを閉止する弁体を支持している。

従来のスプリンクラーヘッドとして図１３のスプリンクラーヘッドが知られている（特許文献１）。このスプリンクラーヘッド５０は配管接続部５１とフレーム５２とをネジ５１Ａにより螺合する構造となっている。配管接続部５１とフレーム５２とを螺合させると、フレーム５２の下端の内方フランジ５２Ａに係止されているレバー５５とサドルＳが配管接続部５１の方向に変位し、その変位するサドルＳからの押圧を受けた弁体５４がノズル端５３に対して密着することでノズル端５３が閉塞されるようになっている。

また、レバー５５が係止する内方フランジ５２Ａの上部には、スリット状の開口５２Ｂが形成されている。この開口５２Ｂを形成することで、フレーム５２には開口５２Ｂの下側に梁状部５２Ｃが形成され、その内周面に段部でなる前述の内方フランジ５２Ａが形成されることとなる。梁状部５２Ｃは、レバー５５が内方フランジ５２Ａに係止することで開口５２Ｂと逆の方向（図中下方向）への荷重を加わるとたわみが生じてバネ性が得られる。つまり配管接続部５１とフレーム５２とを螺合させると開口５２Ｂの下部に配置したレバー５５によって梁状部５２Ｃにたわみが生じ、そのたわみがバネ力となる。このバネ力は、スプリンクラーヘッド５０が作動した際に感熱分解部５７の構成部品をスプリンクラーヘッド５０の外へはね飛ばす作用を有しておりロッジメント（分解時の感熱分解部５７の部品詰まり）の防止に役立っている。

特開平７−２８４５４５号 実公昭５６−４９６３６号

前述のようなスプリンクラーヘッド５０については配管接続部５１やフレーム５２が鍛造部品であり重量が嵩むことから軽量化が要請されている。即ち天井裏等に敷設される消火設備配管には通常多数のスプリンクラーヘッド５０が設置されている。そのため個々のスプリンクラーヘッド５０が重いと消火設備配管全体としての重量も嵩むことになり、その重みを支持するために多くの支持金具を使用しなければならず、全体的な設備コストが高くなる問題がある。また、これまで消火設備配管としては主に金属管が使用されてきたが、近年では金属管に替わって安価で軽量でありヘッダー工法（この工法の一例として特開平１０−５２５１２号公報参照）により施工性が良好な樹脂管も使用されるようになってきている。このため長期間に亘って樹脂管に作用する重量負荷をできるだけ軽減するには、樹脂管に接続する個々のスプリンクラーヘッド５０をより軽量化することが望ましい。

以上のような従来技術を背景になされたのが本発明である。その目的はスプリンクラーヘッドの軽量化にある。

上記目的を達成すべく本発明は以下のスプリンクラーヘッドを提供する。

本発明は、一端側が消火設備配管と連通し、他端側に放水口を有する配管接続部と、 一端側が前記放水口と連通し、他端側に開口端を有する筒状のフレーム部と、前記放水口を閉止する弁体の押圧力を保持するとともに該押圧力の反力が作用するレバーを有する感熱分解部とを備えるスプリンクラーヘッドについて、前記フレーム部が、配管接続部の外方に突出する外周面を有しており、該外周面における対向位置に、前記レバーが係止する梁状部と、該外周面を配管接続部側から梁状部まで欠如する開口部とを有することを特徴とする。

本発明のフレーム部には、配管接続部の外方に突出する外周面を有しており、該外周面における対向位置に、前記レバーが係止する梁状部と、該外周面を配管接続部側から梁状部まで欠如する開口部とを有する。このため本発明ではフレーム部を大幅に軽量化することができる。したがって消火設備配管に作用する荷重を軽減することができ、また運搬時、消火設備配管への取付作業時の重量負荷による負担も軽減できる。
また梁状部が対向位置にあるため、感熱分解部のレバーの押圧荷重を各梁状部に偏りなく作用させることができ、各梁状部のたわみによるバネ力を均等に発揮させることができる。このため感熱分解部を長年に亘って継続的に安定して保持することができる。また、各梁状部のたわみによる均等なバネ力は、感熱分解部の分解作動時に、その構成部品をフレーム部の軸方向ではね飛ばすことができロッジメント防止に機能させることができる。なお、以上のような対向位置に形成される梁状部と開口部は１組だけでなく２組以上形成してもよい。

前記本発明は、フレーム部の開口端が感熱分解部を挿入可能なものとして構成できる。
これによれば、フレーム部の開口端から感熱分解部を挿入できるので、感熱分解部を容易にフレーム部の内部に組み込むことができる。
この場合、感熱分解部がユニット部品でなるものである場合には、ユニット部品としての感熱分解部をフレーム部の開口端から容易に挿入することができるので、組立作業を簡略化することができる。

前記本発明は、開口部を梁状部の外周面よりもフレーム部の中心軸側の内方位置に設けることができる。
従来技術のフレーム５２にあるスリット状の開口５２Ｂを形成するには、フレーム５２の内周面及び外周面を切削加工する工程だけでなく、大型のマシニングセンタによる複雑な切削加工を伴う専用工程が必要である。しかしながらそのような専用工程に依存しなくても開口５２Ｂを形成することができれば、部品単体としてもスプリンクラーヘッド５０全体としても製造コストを低減できる。
そこで本発明では開口部を梁状部の外周面よりもフレーム部の中心軸側の内方位置に設ける。こうすることで、梁状部の内周面の切削加工と同時に開口部を形成することが可能となり、開口部を形成するための専用工程に依存しなくても、開口部を形成し梁状部を設ける製造コストを低減することができる。

前記本発明は、配管接続部とフレーム部が一体構造の鍛造加工体とすることができる。
これによれば、配管接続部とフレーム部が別部品である場合と比較して部品点数を削減することができ、コストダウンを図ることが可能である。

前記本発明は、感熱分解部が複数の部品を組み合わせたユニット部品とすることができる。
本発明によれば感熱分解部の構成部品をフレーム部に一つ一つ組み込んでいく必要がないため、組立工程を簡略化することができ生産コストを低減できる。またユニット部品であるため組立時の取扱性も良い。

前記本発明は、梁状部の内周面に感熱分解部のレバーと係止するレバー係止部を設けることができる。
これによれば、感熱分解部をフレーム部の内部に組み込むことができる。感熱分解部をレバー係止部に対して係止させるには、例えば２枚の薄板を低融点合金で接合したリンクと該リンクが係合する一対のレバーとを備える感熱分解部を用いる場合、レバーの一端をレバー係止部に係止させながら他端をリンクに係合させて組み込むことができる。また前述したユニット部品としての感熱分解部の場合、レバーをフレーム部の内周面のレバー係止部に対して係止させるだけでよく、容易に組み込むことが可能である。

前記本発明は、フレーム部の内周面にフレーム部の内部に感熱分解部のレバーを挿通させるレバー挿通溝を設けることができる。
これによれば、感熱分解部をフレーム部に挿入する際にレバー係止部が邪魔にならず作業性良く容易に挿入することができる。
そして感熱分解部は、レバーをレバー挿通溝に挿通させることでフレーム部の内部に差し込まれ、フレーム部の軸回りに回転させることでレバーがレバー係止部に対して係止するものとして構成できる。これによれば、感熱分解部を回転させればレバーがレバー係止部に係止するので容易に組立作業を行うことができる。
以上のようなレバー挿通溝は例えばレバー係止部から略２０〜９０°回転した位置に形成することができる。

前記本発明は、フレーム部の開口端の外側にデフレクターを備えることができる。
これによれば、スプリンクラーヘッドの仕様・用途に応じた形状のデフレクターをフレーム外部に設置することができるようになり、配管接続部、フレーム部、感熱分解部を共通化した多種類のスプリンクラーヘッドを展開することができる。また、本発明によれば、フレーム部の外部にデフレクターを備えるので、特許文献２で示すようなフレーム部の内部にデフレクターを収納する構造よりもフレーム部を短くしてスプリンクラーヘッドを軽量化できる。

前記本発明は、フレーム部の外周面にデフレクターを保持するデフレクター係止部を設けることができる。
これによれば、スプリンクラーヘッドの仕様・用途に応じた形状のデフレクターをフレーム外部に設置することができるようになり、配管接続部、フレーム部、感熱分解部を共通化した多種類のスプリンクラーヘッドを展開することができる。

前記本発明は、一端側にデフレクターが取付けられ、他端側がフレーム部に設けたデフレクター係止部と係止するガイドピンを備えることができる。
これによれば、ガイドピンを使った簡易な構造でデフレクターを確実に作動させることができる。

前記本発明は、デフレクター係止部をフレーム部の外周面におけるレバー挿通溝の外方位置に設けることができる。
これによれば、感熱分解部のレバーの位置とデフレクター係止部とが離間するため、感熱分解部の分解作動時のロッジメントを有効に防止できる。即ち外周面にデフレクター係止部を設けたフレーム部の内周面にはレバー挿通溝があることから、感熱分解部のレバーを係止することができない。したがってレバーはデフレクター係止部から離れた位置にあるレバー係止部に対して係止する。これによって本発明では、スプリンクラーヘッドの作動時に感熱分解部が分解作動してレバーが飛散・落下する際にレバーがガイドピンと衝突することを防止することができ、分解作動時のロッジメントを防止することができる。

前記本発明は、デフレクター係止部をレバー係止部よりもフレーム部の開口端側に設けることができる。
これによれば、例えばデフレクター係止部を放水口の放水方向へ延出し、その先端にデフレクターを備えるフレームヨーク型スプリンクラーヘッドとして構成することができる。なおこの場合には、デフレクター係止部（アーム）をフレーム部の一部として構成することができ、またデフレクター係止部（アーム）をフレーム部とは別部材として構成することもできる。
また、コンシールド型スプリンクラーヘッドでは、カバープレート以外の部品が天井裏に配置され、火災時にはデフレクターがスライド移動して天井下面から突出することで散水を行うが、正常な散水分布性能を得るにはデフレクターを天井下面からできるだけ突出させるのが好ましい。その突出量を増やすには、デフレクターを保持するガイドピンの長さを長くしたり、ガイドピンのストロークを長くすればよいが、製造コストが高くついてしまうという不都合がある。そこで本発明のようにデフレクター係止部をレバー係止部よりもフレーム部の開口端側に設ける構成として、デフレクター係止部をできるだけ天井面に近く位置させることで、ガイドピンやそのストロークの長尺化に依存しなくても天井面からのデフレクターの突出量を大きくできるようにしている。そして天井面からのデフレクターの突出量、即ちデフレクターの移動範囲を大きくできるので、消火設備配管の接続口と天井面との間の距離に施工上の相違があっても、デフレクターの移動範囲であればそれを吸収でき、コンシールド型スプリンクラーヘッドの施工上の取付調整範囲を拡大することができ施工が容易になる。

前記本発明は、弁体と感熱分解部との間に設置されており、弁体と梁状部に係止する感熱分解部のレバーとを相互に逆方向に付勢して、弁体が放水口を止水する押圧荷重を発生する荷重発生部材を備えることができる。
より具体的には荷重発生部材として、弁体を放水口に押圧するコンプレッションスクリューと、コンプレッションスクリューと螺合可能な牝ネジを有し、該牝ネジに対するコンプレッションスクリューの螺合によって感熱分解部を弁体の放水口に対する押圧方向と逆方向に付勢して、感熱分解部のレバーを梁状部に押圧状態で係止させるサドルと、を備えることができる。
これによれば、コンプレッションスクリューとサドルの牝ネジとの螺合によって、弁体と感熱分解部とが離間方向に付勢されて、弁体の放水口に対する押圧力と感熱分解部のレバーによる梁状部のたわみ変形とを発生させることができる。こうした簡易な部品構成と簡単な組立作業によって、弁体の止水性と梁状部のたわみ変形とに必要な荷重を得ることができる。

前記本発明は、感熱分解部に貫通穴が設けられており、該貫通穴に挿入した工具でサドルの牝ネジに対するコンプレッションスクリューの螺合量を調整可能となっている。
これによれば、フレーム部の内部に弁体等のすべての構成部品を入れてしまい、その後に感熱分解部の貫通穴を通じて挿入した工具によってコンプレッションスクリューの螺合量を調整することで組立作業が完了するので、組立作業を容易に行うことができる。

前記本発明は、配管接続部とフレーム部とからなる本体に、フレーム部を収容する有底筒状のサポートカップを備えることができる。
これによれば、天井内に埋め込んで設置されるコンシールド型スプリンクラーヘッドや、常時はデフレクターが天井近傍に保持されており作動時にデフレクターが天井から突出して散水を行うフラッシュ型スプリンクラーヘッドを構成することができる。

前記本発明は、本体とサポートカップとが多角形状の連結部により連結したものとして構成できる。
これによれば、本体とサポートカップとが供回りしないよう強固に連結することができる。

前記本発明は、天井の開口に設置したスプリンクラーヘッドが外部に露出しないよう目隠しするカバープレートと、カバープレートを保持するとともにサポートカップを保持する筒状のリテーナーとを備えるものとして構成できる。
これによれば、スプリンクラーヘッドやスプリンクラーヘッドが貫通している天井ボードの穴を隠して目立たなくさせ、室内の美観を損ねないコンシールド型スプリンクラーヘッドとして実施することができる。
さらに前記本発明は、サポートカップの外周面に螺合溝を設けるとともにリテーナーに該螺合溝と螺合する係止部を設けるものとして構成できる。これによればサポートカップとリテーナーとを螺合により容易に接続することができる。

前記本発明は、 天井の開口に設置したスプリンクラーヘッドの外周面と該開口の縁との間を目隠しするシーリングプレートと、シーリングプレートを保持するとともにサポートカップを保持する筒状のリテーナーとを備えるものとして構成できる。
これによれば、スプリンクラーヘッドやスプリンクラーヘッドが貫通している天井ボードの穴を隠して目立たなくさせ、室内の美観を損ねないシーリングプレート付きのフラッシュ型スプリンクラーヘッドとして実施することができる。
さらに前記本発明は、サポートカップの外周面に螺合溝を設けるとともにリテーナーに該螺合溝と螺合する係止部を設けるものとして構成できる。これによればサポートカップとリテーナーとを螺合により容易に接続することができる。

前記本発明は、上端側にフレーム部の外周面に対する取付部を有し、下端側にデフレクターを設けた断面Ｕ字状のアームを備えるものとして構成できる。
これによれば、フレーム型スプリンクラーヘッドとして構成できる。

前記本発明は、一端側が消火設備配管と連通し、他端側に放水口を有する配管接続部と、一端側が前記放水口と連通し、他端側に開口端を有する筒状のフレーム部とを有する本体と、前記フレーム部の開口端の外側に設置されるデフレクターと、前記放水口を閉止する弁体の押圧力を保持するとともに該押圧力の反力が作用するレバーを有する感熱分解部とを備えており、前記フレーム部が、その周方向に沿って架設され前記レバーが係止する梁状部を有するスプリンクラーヘッドについて、前記本体が、前記フレーム部の外側を覆う筒状部と、開口が形成された底部と、を有するサポートカップと、前記サポートカップの前記底部の開口と供回り可能に係合するサポートカップ係止部とを備えることを特徴とする。
これによれば、フレーム部の外部にデフレクターを備えるので、特許文献２で示すようなフレーム部の内部にデフレクターを収納する構造よりもフレーム部を短くしてスプリンクラーヘッドを軽量化できる。また、スプリンクラーヘッドの仕様・用途に応じた形状のデフレクターをフレーム外部に設置することができ、配管接続部、フレーム部、感熱分解部を共通化した多種類のスプリンクラーヘッドを展開することができる。さらにサポートカップを備えることで、前記本発明と同様に、コンシールド型スプリンクラーヘッドやフラッシュ型スプリンクラーヘッドなど様々なスプリンクラーヘッドを提供できる。

本発明のスプリンクラーヘッドによれば、スプリンクラーヘッドを軽量化することができるため、消火設備配管に作用する重量負荷を軽減することができる。これによって、消火設備配管の軽量化に寄与することができ、配管の支持金具の使用を減少して設備コストを低減することができる。また消火設備配管として金属管に替えて使用する樹脂管の経年劣化を抑制することもできる。さらに運搬時、消火設備配管への設置作業時の重量負荷による作業負担も軽減できる。

第１実施形態のスプリンクラーヘッドの断面図 図１のスプリンクラーヘッドの本体の正面図 図２の側面図 感熱分解部の断面図 感熱分解部の分解斜視図 シリンダー・プランジャーの分解断面図 図１のスプリンクラーヘッドの施工時における断面図 図７のＸ−Ｘ断面図 図７のＹ部拡大図 第２実施形態のスプリンクラーヘッドの断面図 第３実施形態のスプリンクラーヘッドの断面図 実施形態の変形例によるスプリンクラーヘッドの断面図 従来のスプリンクラーヘッドの断面図

第１実施形態（図１〜図９）
以下、本発明のスプリンクラーヘッド第１実施形態について図１〜図９を参照して説明する。

第１実施形態のスプリンクラーヘッドＡは、本体１、弁体３、感熱分解部４、デフレクター５、サポートカップ６、カバープレート７を備えており、コンシールド型スプリンクラーヘッドとして構成されている。

図１から図３に示す本体１は中空状であり、一端は充水された配管と接続可能な牡ネジが形成された配管接続部１Ａとなっている。配管接続部１Ａの他端側は放水口１Ｂとなっている。放水口１Ｂの端は弁体３によって閉塞されている。

配管接続部１Ａと放水口１Ｂの間には外周部の断面形状が多角形であるサポートカップ係止部１Ｃが形成されている。サポートカップ係止部１Ｃより放水口１Ｂ側には、サポートカップ係止部１Ｃの外周部より大きな外周を有する鍔部が形成されており、その鍔部の縁から放水側に向けて筒状のフレーム部２が形成されている。本体１は前述の配管接続部１Ａと配管接続部１Ａより大きな外周面を有するフレーム部２とで構成されている。

フレーム部２の外周横断面形状は、円の２箇所を平行に切欠いた形状をしており、具体的には切欠かれた２箇所の直線部と各直線部の間の円弧部とが形成されている。従ってフレーム部２の外周面には断面円弧状の曲面部２Ａと断面直線状の平面部２Ｂが形成されている。平面部２Ｂはフレーム部２の外周面を配管接続部１Ａの側から後述する梁状部２Ｊまで切り欠くように形成された切欠面部として形成されており、そこに開口２Ｅが形成されている。フレーム部２の下部の外周断面形状は、平面部２Ｂが無くなり曲面部２Ａと同じ半径寸法である円形となっている。即ち平面部２Ｂの下方にはフレーム部２の周方向に沿って架設した円弧状部分でなる梁状部２Ｊが形成されている。この梁状部２Ｊはフレーム部２の筒軸を中心とする対向位置に形成されている。

フレーム部２の内周下部（曲面部２Ａの下部と梁状部２Ｊの内周面）には内側に向かって拡張して形成された内方フランジ２Ｃが形成されている。曲面部２Ａの下部に位置する内方フランジ２Ｃにはレバー挿通溝２Ｄ、２Ｄが形成されている（図１）。

レバー挿通溝２Ｄから略９０°回転したフレーム部２の平面部２Ｂには開口２Ｅが形成されている。開口２Ｅはフレーム部２の内側を曲線部２Ａの外径寸法より小さく且つ２つの平面部２Ｂ間の寸法より大きい径寸法で切削することで形成される。

開口２Ｅの下方に位置する梁状部２Ｊの内方フランジ２Ｃは、後述する感熱分解部４のレバー１１が係止されるレバー係止部２Ｆとなる。開口２Ｅの下方の梁状部２Ｊにレバー係止部２Ｆを設けたことで、レバー係止部２Ｆに放水口１Ｂ側からフレーム部２の下端側へ荷重を印加すると、梁状部２Ｊは印加された荷重によって弾性変形するが、開口２Ｅを設けない場合と比較して梁状部２Ｊの弾性変形による変形量を大きくすることができる。そしてこの梁状部２Ｊの弾性変形（たわみ）がバネ力となり、そのバネ力はスプリンクラーヘッドＡが作動した際に感熱分解部４の構成部品を外へはね飛ばす作用を有しておりロッジメントの防止に機能する。

レバー挿通溝２Ｄの外周側にはフレーム部２の下端より下方へ垂下して形成されたデフレクター係止部２Ｇが形成されている。フレーム部２と放水口１Ｂとの境には、弁体３が収容可能な段部２Ｈが形成されている。段部２Ｈにより弁体３が振動や衝撃等によって放水口１Ｂから位置ずれした際の移動を段部２Ｈ内に留めて弁体３が放水口１Ｂから位置ずれして放水口１Ｂ内の水が漏れることを防止している。

弁体３は円盤形状であり、前述の段部２Ｈに収容される。弁体３は後述するコンプレッションスクリュー２１により放水口１Ｂの端に押圧され放水口１Ｂを閉塞している。

感熱分解部４はフレーム部２の梁状部２Ｊに形成された内方フランジ２Ｃ（レバー係止部２Ｆ）に係止され、火災時には火災の熱によって分解作動して弁体３を解放する。感熱分解部４は、レバー１１、支持板１２、バランサー１３、シリンダー１４、プランジャー１５、低融点合金１６、セットスクリュー１７から構成される。

感熱分解部４は図４に示すようなユニット部品として構成され、ユニット部品として保管、運搬が可能である。スプリンクラーヘッドの組立時においても図４で示すユニット部品の状態で本体１に組み込まれる。

レバー１１は、一対で用いられており一端が内方フランジ２Ｃに係止され外方に屈曲した形状をしている。レバー１１の上部には左右対称に設けられた突起１１Ａが形成され（図５）、下部には矩形の穴１１Ｂが穿設されている。一対のレバー１１の間には支持板１２とバランサー１３が係止され、支持板１２は突起１１Ａと係止し、バランサー１３は下部の穴１１Ｂに係止される。バランサー１３の中心部には穴１３Ａが穿設されており、該穴１３Ａにシリンダー１４が挿入される。

シリンダー１４は円筒形状をしており、内部には段が形成され、大径部１４Ａと小径部１４Ｂが形成されている。大径部１４Ａには円環状の低融点合金１６が収容されている。また大径部１４Ａ側の端には鍔部１４Ｃが形成されており、該鍔部１４Ｃがバランサー１３の穴１３Ａと係合する。小径部１４Ｂの内径は環状の低融点合金１６の内径と略等しい。

小径部１４Ｂの先端はヒートコレクター１８、１９を挟んだ状態で折り曲げられ、ヒートコレクター１８、１９がシリンダー１４に設置される。ヒートコレクター１８、１９は熱伝導性が良好な銅や銅合金等の金属から形成され、火災による熱を吸収してシリンダー１４内の低融点合金１６に伝える作用を有する。

プランジャー１５の外周部は段により大径部１５Ａと小径部１５Ｂが形成されている。大径部１５Ａの外径はシリンダー１４の大径部１４Ａの内径より僅かに小さく形成される。小径部１５Ｂの外径はシリンダー１４の小径部の内径および低融点合金１６の内径より僅かに小さく形成される。

プランジャー１５は、シリンダー１４の大径部１４Ａ側から挿通され、小径部１５Ｂと、大径部１５Ａと小径部１５Ｂの境の段部１５Ｃとが低融点合金１６に接触する。プランジャー１５をシリンダー１４に挿通した状態において、プランジャー１５の外周面はシリンダー１４および低融点合金１６の内周面と摺動可能となっている。

プランジャー１５には貫通穴１５Ｄが穿設されており、貫通穴１５Ｄの中間にはセットスクリュー１７の先端が接触する段部１５Ｅが形成されている。

セットスクリュー１７は筒形をしており外部には牡ネジ１７Ａが螺刻されている。牡ネジ１７Ａを支持板１２の牝ネジ１２Ａに螺入すると、セットスクリュー１７の先端がプランジャー１５の段部１５Ｅを押圧するので低融点合金１６はプランジャー１５の段部１５Ｅとシリンダー１４の底部１４Ｄにより圧縮方向の力が作用した状態にある。

また一対のレバー１１に係合した支持板１２とバランサー１３もレバー１１との係止が強まる方向へ力が印加され、レバー１１と支持板１２、バランサー１３の係合状態が保持される。これにより感熱分解部４がユニットとして構成される。

感熱分解部４と弁体３の間にはサドル２０が設置される。サドル２０は金属の板材から形成されており、一面には一対のレバー１１が係合する凹部２０Ａが形成されている。凹部２０Ａ、２０Ａの間には、牝ネジ２０Ｂが螺刻されており、該牝ネジ２０Ｂにはコンプレッションスクリュー２１が螺入されている。このコンプレッションスクリュー２１とサドル２０は本発明の荷重発生部材を構成する。

コンプレッションスクリュー２１を感熱分解部４側から弁体３に向かって牝ネジ２０Ｂに螺入すると、コンプレッションスクリュー２１の先端が弁体３を押圧して、弁体３が放水口１Ｂの端に押圧され放水口１Ｂを閉塞するとともに、一対のレバー１１が係止されているフレーム部２の内方フランジ２Ｃを下方に押圧する。これによって梁状部２Ｊが弾性変形し極僅かな変位が生じる。このような梁状部２Ｊのたわみによる変位によって、分解作動時に感熱分解部４の構成部品をフレーム部２の外にはじき飛ばすバネ力が生じる。本実施形態ではコンプレッションスクリュー２１とサドル２０による簡易な部品構成と簡単な組立作業によって、弁体３の止水性と梁状部２Ｊのたわみ変形とに必要な荷重を得ることができる。

デフレクター５は、平板状で周囲に複数のスリット５Ａが形成されている。デフレクター５にはガイドピン５Ｃが嵌合される穴５Ｂ、５Ｂが穿設されており、該穴５Ｂにガイドピン５Ｃの一端が挿通され、カシメ固定される。ガイドピン５Ｃは本体１のデフレクター係止部２Ｇに穿設された穴５Ｅに挿通されている。ガイドピン５Ｃは穴５Ｅに挿通された状態で摺動可能である。ガイドピン５Ｃの他端側には鍔部５Ｄが形成されており、本体１のデフレクター係止部２Ｇの穴５Ｅの端面に係止可能である。

サポートカップ６は、本体１のフレーム部２の外側を覆う有底円筒形状の部材である。サポートカップ６の底部６Ａには前述の本体１のサポートカップ係止部１Ｃと嵌合可能な開口６Ｂが形成されている。サポートカップ係止部１Ｃと開口６Ｂを嵌合させることで、サポートカップ６が本体１に対して回転することを防止できる。

開口６Ｂの周縁には外側へ向かって立設した筒状部６Ｃが形成されている。筒状部６Ｃの端面の位置はサポートカップ係止部１Ｃの端面より配管接続部１Ａ側にあり、筒状部６Ｃの端は本体１の配管接続部１Ａとサポートカップ係止部１Ｃとの間の括れ部１Ｄ付近に位置する。筒状部６Ｃの根元の数箇所に切り込みを入れた後、切り込みの上部を外周側から括れ部１Ｄ側に押圧して切り込みの上部を括れ部１Ｄ側に変形させ係合部６Ｄを形成することで係合部６Ｄと括れ部１Ｄが係合され、サポートカップ６を本体１に固定設置することができる。

サポートカップ６の底面内側には前述の開口６Ｂと同様な開口が形成されたベースプレート６Ｅが設置されている。またサポートカップ６の底面６Ａの周縁付近には均等間隔で複数の開口６Ｆが穿設されている。開口６Ｆはサポートカップの底面６Ａから側面６Ｇにまで及んでいる。側面６Ｇの端面側には螺旋溝６Ｈが形成されている。

カバープレート７は、サポートカップ６内の本体１や感熱分解部４、デフレクター５を覆い隠す薄板状の蓋７Ａと、円筒形状のリテーナー７Ｂから構成される。カバープレート７は、本体１の配管接続部１Ａを消火設備配管に接続した後にサポートカップ６に接続されることから、前述の本体１やサポートカップ６とは別部品として組立てられる。

蓋７Ａは円盤形状であり材質は熱を伝播しやすい銅や銅合金を用いる。リテーナー７Ｂは筒状であり下端から垂下した複数の脚の先端が折り曲げられ、蓋７Ａとの接続面７Ｃが形成されている。接続面７Ｃと蓋７Ａは低融点合金７Ｄにより接合される。低融点合金７Ｄは前述のシリンダー１４内の低融点合金１６より融点が低いものを用いる。

リテーナー７Ｂの周面には前述のサポートカップ６の螺旋溝６Ｈと螺合可能な突起７Ｅが形成されている。該突起７Ｅはリテーナー７Ｂの周面に切り込みを入れ、突起７Ｅが斜め下方に突出するように形成されている。突起７Ｅはストッパーの作用を有しておりサポートカップ６の螺旋溝６Ｈと螺合状態の際にリテーナー７Ｂを下方に引き抜こうとすると突起７Ｅが螺旋溝６Ｈに引っ掛かり抜け止めとなる。

逆にサポートカップ６にリテーナー７Ｂを嵌め入れる際には突起７Ｅは螺旋溝６Ｈ上で弾性変形して螺旋溝６Ｈ上を通過することが可能である。従って、サポートカップ６にリテーナー７Ｂを嵌め込む際にはリテーナー７Ｂをサポートカップ６に押し込むワンプッシュ操作で設置可能である。

続いて、第１実施形態のスプリンクラーヘッドの組立手順および施工手順について説明する。

先ず、本体１のフレーム部２の端から弁体３を段部２Ｈ内に嵌め入れる。続いてコンプレッションスクリュー２１が螺合されたサドル２０をフレーム部２内に入れる。

さらにサドル２０の凹部２０Ａの位置にレバー１１が係合するように、予め組立てておいた図４の状態の感熱分解部４をフレーム部２内に挿入する。その際、レバー１１を内方フランジ２Ｃのレバー挿通溝２Ｄを通過させてフレーム部２内に挿入し、レバー１１の先端が内方フランジ２Ｃより奥へ挿通した後に感熱分解部４を回転させて凹部２０Ａとレバー１１を係合させる。さらに感熱分解部４を回転させ、レバー１１の位置がレバー挿通溝２Ｄから略９０°回転した位置にセットする。

続いて感熱分解部４のセットスクリュー１７の貫通穴からコンプレッションスクリュー２１を回転可能なレンチやドライバー等の工具を挿通させ、コンプレッションスクリュー２１を牝ネジ２０Ｂに螺入させる。するとコンプレッションスクリュー２１の先端が弁体３を押圧するとともにレバー１１の先端が内方フランジ２Ｃを押圧して内方フランジ２Ｃを弾性変形させる。コンプレッションスクリュー２１を所定のトルクで締め付けることにより弁体３が放出口１Ｂを押圧する荷重を所定範囲内にコントロールすることが可能である。このようにフレーム部２の内部に弁体３等の構成部品をすべて入れた後に、貫通穴に工具を挿入しコンプレッションスクリュー２１を牝ネジ２０Ｂに螺合させることで組立作業が完了するので、組立作業を容易に行うことができる。

次にデフレクター５を本体１に設置する。ガイドピン５Ｃを本体１のデフレクター係止部２Ｇに穿設された穴５Ｅに挿通した後、ガイドピン５Ｃの端とデフレクター５の穴５Ｂをカシメ固定する。

続いて、サポートカップ６を本体１に設置する。本体１のサポートカップ係止部１Ｃとサポートカップ６の筒状部６Ｃを嵌め合わせた状態で、筒状部６Ｃの根元の数箇所に切り込みを穿設する。その後切り込みの上部を筒状部６Ｃの外周側から括れ部１Ｄに向かって押圧すると、切り込みの上部が括れ部１Ｄの外周形状に沿って変形され係合部６Ｄが形成される。係合部６Ｄと括れ部１Ｄが係合されてサポートカップ６が本体１に固定完了となる。ここまででスプリンクラーヘッドの製品としての組立手順は完了する。

カバープレート７は、上記の製品を配管に接続して天井ボードＷＣを施工した後（図７の状態）にサポートカップ６に接続される。カバープレート７の設置は、カバープレート７の突起７Ｅをサポートカップ６の螺旋溝６Ｈに螺合させて接続する。

このとき消火設備配管の接続口と天井面との間の距離は、設計上や施工上、消火設備配管の接続口ごとに異なることがある。このような場合にはサポートカップ６に対するリテーナー７Ｂの差し込み長さを調整することで、個々の接続口と天井面との間の距離に対応して設置することが可能である。

例えば図１ではサポートカップ６に対してリテーナー７Ｂが最も深く差し込まれているが、図１よりも配管の接続口と天井面との間が離れている場合にはリテーナー７Ｂの差し込み長さを浅くすればよい。

そしてこの場合に、本実施形態ではデフレクター係止部２Ｇを天井面にできるだけ近いフレーム部２の開口端側に設けられており、デフレクター５の移動範囲が大きい。このためリテーナー７Ｂの差し込み長さが浅く、デフレクター５が図１よりも下方位置でカバープレート７の裏面に載置させた状態になったとしても問題なく施工することができる。即ちコンシールド型スプリンクラーヘッドＡの施工上の取付調整代を大きく取ることができ施工が容易になる。

以上によって図１に示すスプリンクラーヘッドの組立が完了する。

次に第１実施形態のスプリンクラーヘッドＡの作用・効果について説明する。

フレーム部２には、配管接続部１Ａの外方に突出する外周面が形成されており、該外周面における対向位置に、感熱分解部４のレバー１１が係止する梁状部２Ｊ（内方フランジ２Ｃ）と、該外周面を配管接続部１Ａの側から梁状部２Ｊまで欠如する開口２Ｅとを有するため、フレーム部２を大幅に軽量化することができる。したがって、消火設備配管に作用する荷重を軽減することができ、また運搬時、消火設備配管への取付作業時の重量負荷による負担も軽減できる。

フレーム部２には相互に対向位置に梁状部２Ｊが形成されているため、感熱分解部４のレバー１１の押圧荷重を双方の梁状部２Ｊに均等に掛けることができ、各梁状部２Ｊのたわみによるバネ力を均等に発揮させることができる。このため感熱分解部４を長年に亘って継続的に安定して保持することができる。また、各梁状部２Ｊのたわみによる均等なバネ力は、感熱分解部４の分解作動時に、その構成部品をフレーム部の軸方向ではね飛ばすことができロッジメント防止に機能させることができる。

フレーム部２には感熱分解部４を挿入可能な開口端が形成されている。したがってフレーム部２の開口端から感熱分解部４を挿入できるので、感熱分解部４を容易に組み込むことができる。また、本実施形態の感熱分解部４はユニット部品であるため、フレーム部２の内部に組み込みながら感熱分解部４を組み立てる必要がなく、組立作業を簡略化することができる。

フレーム部２の開口２Ｅは梁状部２Ｊの外周面よりもフレーム部２の中心軸側の内方位置に設けられている。こうすることで、梁状部２Ｊの内周面の切削加工と同時に開口２Ｅを形成することが可能となる。したがって開口２Ｅを形成するための専用工程に依存しなくても、開口２Ｅを形成して梁状部２Ｊを設ける製造コストを低減することができる。

本実施形態では配管接続部１Ａとフレーム部２が一体構造の鍛造加工体であるため、それらが別部品である場合と比較して部品点数を削減することができ、コストダウンを図ることが可能である。

フレーム部２の内方フランジ２Ｃには感熱分解部４のレバー１１を挿通させるレバー挿通溝２Ｄが形成されているので、感熱分解部４をフレーム部２に挿入する際に内方フランジ２Ｃが邪魔にならず作業性良く容易に挿入することができる。
そして感熱分解部４は、レバー１１をレバー挿通溝２Ｄに挿通させた後にフレーム部２の軸回りに回転させることでレバー１１が内方フランジ２Ｃに対して係止する。このため組立作業を容易に行うことができる。

本実施形態ではフレーム部２の開口端の外側にデフレクター５を備えている。このためデフレクター５はスプリンクラーヘッドの仕様・用途に応じて様々な形状のものを取り付けることで容易に別個の製品を構成することが可能である。つまり、デフレクター５を設置する前の段階の構成品は様々な製品に共通して使用することができ、所望のスプリンクラーヘッドの仕様・用途に応じたデフレクター５を設置することで簡易に仕様の異なる製品をつくることができる。また、特許文献２で示すようなフレーム部の内部にデフレクターを収納する構造よりもフレーム部を短くしてスプリンクラーヘッドを軽量化できる。

本実施形態では、デフレクター係止部２Ｇをフレーム部２の外周面におけるレバー挿通溝２Ｄの外方位置に設けている。こうすることで感熱分解部４のレバー１１の位置とデフレクター係止部２Ｇとが離間するため、感熱分解部４の分解作動時のロッジメントを有効に防止できる。即ち外周面にデフレクター係止部２Ｇを設けたフレーム部２の内周面にはレバー挿通溝２Ｄが位置する。このため感熱分解部４のレバー１１はデフレクター係止部２Ｇの内周面側位置で係止することができない。したがってレバー１１はデフレクター係止部２Ｇから離れた位置にある内方フランジ２Ｃに対して係止せざるを得ない。これによってスプリンクラーヘッドＡの作動時に感熱分解部４が分解作動してレバー１１が飛散・落下する際にレバー１１がガイドピン５Ｃと衝突することを防止することができ、分解作動時のロッジメントを防止することができる。

第２実施形態（図１０）
次に本発明の第２実施形態について図１０を参照して説明する。

図１０に示す第２実施形態のスプリンクラーヘッドＢはフラッシュ型のスプリンクラーヘッドである。第２実施形態において第１実施形態と構成が同様な箇所については同符号を付して詳細な説明は省略する。

第２実施形態と第１実施形態との差異点について説明する。第２実施形態は、第１実施形態のカバープレート７をシーリングプレート３０に置き換えたものである。シーリングプレート３０はカバープレート７と同様にサポートカップ６の螺旋溝６Ｈと接続可能なリテーナー７Ｂを有する。リテーナー７Ｂの下端は鍔状に拡張されておりプレート３１が形成されている。プレート３１は天井ボードＷＣの穴を覆い隠す作用を有する。

図１０において天井ボードＷＣの下側（室内側）からは、デフレクター５が露出した状態となっている。デフレクター５およびプレート３１は天井ボードＷＣの色に合わせて塗装等の表面処理を施してもよい。デフレクター５は天井ボードＷＣより突出させないで設置するために、ガイドピン５Ｃとデフレクター係止部２Ｇの穴５Ｅを低融点合金３２により接合している。低融点合金３２は感熱分解部４に用いられている低融点合金１６よりも融点が低いものを用いる。

第２実施形態のスプリンクラーヘッドＢによれば、第１実施形態のスプリンクラーヘッドＡと同様の作用・効果を奏することができる。また、常時においてデフレクター５を天井ボードＷＣから突出させずに設置したことで室内の美観を損なわずにスプリンクラーヘッドを設置可能である。

第３実施形態（図１１）
続いて本発明の第３実施形態について図１１を参照して説明する。

図１１に示す第３実施形態のスプリンクラーヘッドＣはフレームヨーク型のスプリンクラーヘッドである。第３実施形態において第１実施形態と構成が同様な箇所については同符号を付して詳細な説明は省略する。

第３実施形態と第１実施形態との差異点について説明する。第３実施形態では、フレーム部２にデフレクター係止部としてのアーム３５、３５が接続されている。アーム３５、３５の端は放水口１Ｂの延長上で連結されており連結部には放水口１Ｂ側に突出したボス部３６が形成されている。ボス部３６の反対側には板状のデフレクター３７が固定設置されている。尚、図示していないがアーム３５、３５はフレーム部２にネジ止め、溶接、ろう付け等の方法で設置する。

第３実施形態によれば、感熱分解部４を本体１に組み込んだ後にフレーム部２にアーム３５を設置して、該アーム３５の先端にはデフレクター３７を設置することが可能であり、所望の仕様や用途に応じた形状のデフレクター３７を設置することで多種類の製品をつくることが可能となる。またアーム３５は放水口１Ｂから放出される水流をデフレクター３７にて支持可能な強度を有していれば、アーム３５をピンや薄板にて構成することが可能である。アーム３５をピンや薄板で構成することでアーム３５が放水口１Ｂから放出された水流の妨げにならないように構成可能である。

各実施形態の変形例（図１２）
第１実施形態〜第３実施形態の感熱分解部４については、これに替えて２枚の薄板を低融点合金で接合したリンクと該リンクが係合される一対のレバーによって構成される感熱分解部を用いることが可能である（特開２００８−１５４６９７号公報参照）。そのような感熱分解部３６を使った第１実施形態の変形例を図１２に示す。この感熱分解部３６はレバー３７の一端を内方フランジ２Ｃ（レバー係止部２Ｆ）に係止させながら他端をリンク３８に係合させてフレーム部２のレバー係止部２Ｆへ組み込むことが可能である。

第１実施形態では、サドル２０の牝ネジ２０Ｂにコンプレッションスクリュー２１を螺合させてからフレーム部２の内部に組み込む例を示したが、サドル２０にコンプレッションスクリュー２１を予め螺合させずに、フレーム部２の内部に所定の構成部品を入れてから感熱分解部４のセットスクリュー１７の貫通穴を通じてコンプレッションスクリュー２１を挿入しサドル２０の牝ネジ２０Ｂに螺合させる構成としてもよい。

第３実施形態のアーム３５はフレーム部２と別部品としたものを例示したが、フレーム部２の一部にアーム部３５を一体形成したものを用いることもできる。

Ａ スプリンクラーヘッド（第１実施形態）
Ｂ スプリンクラーヘッド（第２実施形態）
Ｃ スプリンクラーヘッド（第３実施形態）
１ 本体
１Ａ 配管接続部
１Ｂ 放水口
２ フレーム部
２Ｂ 平面部
２Ｃ 内方フランジ
２Ｄ レバー挿通溝
２Ｅ 開口（開口部）
２Ｆ レバー係止部
２Ｇ デフレクター係止部
２Ｈ 段部
２Ｊ 梁状部
３ 弁体
４ 感熱分解部
５、３７ デフレクター
６ サポートカップ
７ カバープレート７
１１ レバー
１２ 支持板
１３ バランサー
１４ シリンダー
１５ プランジャー
１６、３２ 低融点合金
１７ セットスクリュー
２０ サドル
２１ コンプレッションスクリュー
３０ シーリングプレート
３５ アーム（デフレクター係止部）
３６ 感熱分解部
３７ レバー
３８ リンク

Claims (10)

1. 一端側が消火設備配管と連通し、他端側に放水口を有する配管接続部と、一端側が前記放水口と連通し、他端側に開口端を有する筒状のフレーム部とを有する本体と、
   前記フレーム部の開口端の外側に設置されるデフレクターと、
   前記放水口を閉止する弁体の押圧力を保持するとともに該押圧力の反力が作用するレバーを有する感熱分解部とを備えており、
   前記フレーム部が、その周方向に沿って架設され前記レバーが係止する梁状部を有するスプリンクラーヘッドにおいて、
   前記本体が、
   前記フレーム部の外側を覆う筒状部と、開口が形成された底部と、を有するサポートカップと、
   前記サポートカップの前記底部の開口と供回り可能に係合するサポートカップ係止部とを備えており、
   前記サポートカップ係止部は外周部が多角形状であることを特徴とするスプリンクラーヘッド。
   
2. 一端側が消火設備配管と連通し、他端側に放水口を有する配管接続部と、一端側が前記放水口と連通し、他端側に開口端を有する筒状のフレーム部とを有する本体と、
   前記フレーム部の開口端の外側に設置されるデフレクターと、
   前記放水口を閉止する弁体の押圧力を保持するとともに該押圧力の反力が作用するレバーを有する感熱分解部とを備えており、
   前記フレーム部が、その周方向に沿って架設され前記レバーが係止する梁状部を有するスプリンクラーヘッドにおいて、
   前記本体が、
   前記フレーム部の外側を覆う筒状部と、開口が形成された底部と、を有するサポートカップと、
   前記サポートカップの前記底部の開口と供回り可能に係合するサポートカップ係止部とを備え、
   前記サポートカップと前記本体の間に、前記サポートカップ係止部と係合可能な開口を有するベースプレートを備えることを特徴とするスプリンクラーヘッド。
   
3. 一端側が消火設備配管と連通し、他端側に放水口を有する配管接続部と、一端側が前記放水口と連通し、他端側に開口端を有する筒状のフレーム部とを有する本体と、
   前記フレーム部の開口端の外側に設置されるデフレクターと、
   前記放水口を閉止する弁体の押圧力を保持するとともに該押圧力の反力が作用するレバーを有する感熱分解部とを備えており、
   前記フレーム部が、その周方向に沿って架設され前記レバーが係止する梁状部を有するスプリンクラーヘッドにおいて、
   前記本体が、
   前記フレーム部の外側を覆う筒状部と、開口が形成された底部と、を有するサポートカップと、
   前記サポートカップの前記底部の開口と供回り可能に係合するサポートカップ係止部とを備え、
   前記サポートカップの前記底部の開口の周縁には、前記サポートカップ係止部と係合する筒状部を有し、
   前記筒状部に形成された切り込みの上部を外周側から前記本体の中心軸側に変形させた係合部を有することを特徴とするスプリンクラーヘッド。
   
4. 一端側が消火設備配管と連通し、他端側に放水口を有する配管接続部と、一端側が前記放水口と連通し、他端側に開口端を有する筒状のフレーム部とを有する本体と、
   前記フレーム部の開口端の外側に設置されるデフレクターと、
   前記放水口を閉止する弁体の押圧力を保持するとともに該押圧力の反力が作用するレバーを有する感熱分解部とを備えており、
   前記フレーム部が、その周方向に沿って架設され前記レバーが係止する梁状部を有するスプリンクラーヘッドにおいて、
   前記本体が、
   前記フレーム部の外側を覆う筒状部と、開口が形成された底部と、を有するサポートカップと、
   前記サポートカップの前記底部の開口と供回り可能に係合するサポートカップ係止部とを備えており、
   前記サポートカップの前記底部の開口の周縁には、前記サポートカップ係止部と係合する筒状部を有しており、
   前記サポートカップ係止部の外周部と前記筒状部の内周には、それらの周方向に沿う複数箇所に、相互に対向して配置される平面部分を有しており供回り可能に係合することを特徴とするスプリンクラーヘッド。
   
5. 前記サポートカップ係止部は、前記フレーム部の外周よりも前記本体の中心軸側に形成されている請求項１〜請求項４何れか１項記載のスプリンクラーヘッド。
   
6. 前記サポートカップの前記底部の周縁に、複数の開口を有する請求項１〜請求項５何れか１項記載のスプリンクラーヘッド。
   
7. 前記サポートカップの前記底部の周縁に形成された開口が、筒状部にまで及んでいる請求項６記載のスプリンクラーヘッド。
   
8. 天井の開口に設置したスプリンクラーヘッドが外部に露出しないよう目隠しするカバープレートと、カバープレートを保持するとともに前記サポートカップを保持する筒状のリテーナーとを備える請求項１〜請求項７何れか１項記載のスプリンクラーヘッド
   
9. 前記フレーム部の前記開口端の外側に設けるデフレクターと、
   一端側に前記デフレクターが取付けられるガイドピンと、
   前記フレーム部に設けられ、前記ガイドピンを当該フレーム部の筒軸方向に沿って移動可能に保持するデフレクター係止部と、を備える請求項１〜請求項８何れか１項記載のスプリンクラーヘッド。
   
10. 前記サポートカップと前記フレーム部の間には前記ガイドピンが移動可能な空間を有する請求項９記載のスプリンクラーヘッド。
    
    

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