JP6138214B2 - スプリンクラヘッド - Google Patents
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Description
図1は、本発明の実施形態1に係るスプリンクラヘッドの縦断面図である。
このスプリンクラヘッド1は、ヘッド本体10、フレーム20、弁体30、散水部40及び弁体支持機構50(ボール保持機構60)を備えている。
弁体30は弁座17と接触し、止水を保つためのフランジ部31と、フランジ部31の下側に突出した、円筒状の脚部とを有しており、この脚部は、その上部がデフレクタ41の中央開口部(穴)よりわずかに小径の溝部となっており、溝部の下側がデフレクタ41の中央開口部の穴径よりもわずかに大径の円筒形状となっている。このため、デフレクタ41は、弁体30への接続箇所(溝部)で、回動可能な状態となっている。
感熱部51は、プランジャー52、感熱板53及び断熱材54を備えている。
図2(a)〜(d)は、スプリンクラヘッド1の動作過程を示した図である。
本実施の形態では、放水動作時において、デフレクタ41は、ガイド部材43aによりガイドされながらガイドロッド42と共に下降するので、デフレクタ41の下降動作が円滑に行われる。またストッパリング43をフレーム20の高さ方向のほぼ中間に設けることで、ストッパリング43自体の下降量も減らせるので、放水時の動作がスムーズになる。
図3は、プランジャー52の詳細を示した断面図である。
図1のプランジャー52は、上記のように、その先端部が感熱板53よりも下方に突出して設けられている。図1からその該当部分を抽出すると、図3に示されるようになるが、何らかの物がスプリンクラヘッド1にぶつかった場合(特に下方から)には、プランジャー52がこのように突出しているので、その物がプランジャー52に当たり、感熱板53に、その物が当たるのが避けられる。プランジャー52は、感熱板53に比べてその剛性が高くなるような部材で構成されているので、変形するおそれがない。このため、プランジャー52が感熱板53に食い込むようなおそれがなく、作動不良が起きない。
まず、スライダー62、ボール61などからなるボール保持機構60を有するスプリンクラヘッド1に求められる構成について説明する。ボール61がフレーム20の係止段部22から完全に外れる前に、弁体30が弁座17から離れると、作動途中の漏水によって不作動を生じるおそれがあることから、スプリンクラヘッド1には、弁体を支える残存荷重が必要となる。また、残存荷重を確保するためには、スライダー62の下降量(作動ストロークという)を抑える必要がある。このため、従来では、コイルばねのような変位量の大きいばねを使用することで、スライダー62の作動ストロークよりもコイルばねの変位量を大きくして、作動途中の水漏れを防止している。
次に、図1の皿ばね64について説明する。
図4(a)(b)(c)(d)(e)は、皿ばねの平面図、正面図、側面図、斜視図、及びE−E断面図である。
この皿ばね64は、荷重を受ける部分と、内周部(中心側)に形成される撓む部分とに分けられる。荷重を受ける部分は、皿ばねの外周部(周縁部)が相当し、撓む部分はスリット部の形状が相当する。これらの2つの部分をバランス良く変化させることで、皿ばねを任意の荷重と撓み量にすることが可能になっている。更に、応力を分散させるため、割れたりバックリングが発生したりすることはない。このため、従来の皿ばねでは達成できなかった高荷重と高変位量の2つを両立している。
図6は、本発明の実施の形態2に係るスプリンクラヘッドの縦断面図であり、図7は、図6のスプリンクラヘッドの分解斜視図である。これらの図において、図1と同一図面符号はその名称及び機能が同一であり、上記の実施の形態との相違点を中心に説明する。なお、図7はコイルばね44の図示が省略されている。
ヘッド本体10とフレーム20との結合関係は、ヘッド本体10に雌ねじが設けられ、フレーム20に雄ねじが設けられており、フレーム20の雄ねじがヘッド本体10の雌ねじに係合して両者が結合されている。このため、ヘッド本体10とフレーム20との結合関係において、図1の実施の形態とは、雄ねじと雌ねじの関係が逆になっている。
スプリンクラヘッドの弁体30は、弁体30の下方にセットスクリュー65の上部が収まる凹部がある点では同じであるが、セットスクリュー65内に挿通された皿ばね64と、弁体30との間には、ワッシャーBが設けられる。ワッシャーBは、所定の厚みを有するドーナツ状の円板である。散水部40のデフレクタ41の下面には、図5に示すように、ガイドロッド42の下端、及びガイドロッド42と対向する部分の下方に折り曲げられたデフレクタ41の羽(爪)等が出っ張り部分として形成されることから、このワッシャーBを設けることでデフレクタ41の下面の出っ張り部分をワッシャーBの上面でうけて、皿ばね64に均等な力をかけるようにしてある。
スプリンクラヘッドの散水部40は、その基本構成は図1の実施の形態と同じであるが、コイルばね44が、ヘッド本体10の空間18の上部とストッパリング43との間に装着されており、この点が図1の例とは相違している。
図8は、弁体支持機構50のプランジャー52の断面図である。
弁体支持機構50のプランジャー52は、その先端部が感熱板カバー80よりも下方に突出して設けられている。何らかの物がスプリンクラヘッド1にぶつかった場合(特に下方から)には、プランジャー52がこのように突出しているので、その物がプランジャー52に当たり、感熱板カバー80に、その物が当たるのが避けられる。プランジャー52は、感熱板カバー80に比べてその剛性が高くなるような部材で構成されているので、変形するおそれがない。このため、プランジャー52が感熱板カバー80に食い込むようなおそれがなく、作動不良が起きない。
図9(a)(b)(c)は、感熱板カバー80の平面図、正面図及びC−C断面図である。
感熱板カバー80は、実施形態1の感熱板53をお椀状に形成して、上側にある感熱板71を覆えるようにした点で、実施形態1と異なる。つまり、感熱板カバー80は、下側がお椀状に形成されており、上部が開口し、その中央部にはプランジャーが挿通する開口部80aが形成されている。更に、その周壁には、外気を感熱板71側に取り込むためのスリット状の開口部80bが形成されている。感熱板カバー80は、感熱板71を収納し、その開口部80bはその高さ方向の中央部に感熱板71の周縁部が位置するようにして感熱板71の周縁部が露出するようにし(図6参照)、熱気流が感熱板71の周縁部に直接触れるように構成されている。このように開口部80bを通過した熱気流が直接当たるように、感熱板71の外径は、フレーム20の係止段部22の内周側の径とほぼ等しい大きなものが使用されている。
図10(a)(b)は、ボール保持機構60のスライダー62の斜視図及び正面図である。?実施の形態1のスライダー62は、平らな板の下面を全周にわたって切削してボール61の接触面である凹部62aを形成したものである。これに対して、本実施形態2のスライダー62は、平らな板をプレス加工したものである。つまりボール61との接触面の部分だけを斜め上方に折り曲げて凹部62aを形成したものである。
図11(a)〜(e)は、皿ばね64の平面図、正面図、右側面図、斜視図、E−E断面図である。
この皿ばね64は、外周部64eとそれから中心に向かって突起した突起部64fとから構成されている。外周部64eは荷重を受ける機能を果たし、突起部64fはたわみ(変位量)として機能するように構成されている。突起部64fは、図示のように、ほぼ同じ幅(平行)から成っており、その根元は円弧状に形成されている。突起部64fの先端同士の間隔は、図4の貫通穴64aの径と同様な長さとなっている。また、この皿ばね64は、中心に向かうに従って高くなるように形成されており、そして、ワッシャーAとワッシャーBとによって挟み込まれるようにして構成されている(図6参照)。このようにして構成したことにより皿ばね64それ自体の構成と均等な力が加わることにより、従来の皿ばねが例えば3枚必要であったとしても、1枚の皿ばね64で同様な機能を得ることが可能になっている。
セットスクリュー65の頭部は弁体30の底面の凹部32に収容されている。実施形態1ではセットスクリュー65の頭部外周と弁体30の凹部32の内周の隙間はごく僅かである。しかしながら、本実施形態では大きな隙間32Aが形成されるようにしている(図6参照)。さらにセットスクリュー65の頭部端面は球面状に形成されており、凹部32の底面とは球面部が接触している。
そして、感熱体55が溶融し始めると、溶融した感熱体55はプランジャー52と感熱板カバー80との間に形成された隙間から流出してその体積が減少する。
本発明の各実施形態においては、ボール、スライダー、バランサーによるボール保持機構を備えた弁体支持機構によって弁体を支持するスプリンクラヘッドで実施形態を説明したが、感熱体である半田を圧縮する一般的なピストンを有するフラッシュ型のスプリンクラヘッド、例えば、一対のアームから弁体支持機構を構成したレバー式のスプリンクラヘッドに本発明を適用するようにしてもよい。
Claims (3)
- 放水口を有するヘッド本体と、
該放水口の下端又は内側に設けられた弁体と、
該弁体を支持する弁体支持機構とを備え、
該弁体支持機構は、
下部にフランジ部を有する円筒状のプランジャーと、
該プランジャーのフランジ部に設けられる感熱体と、
前記感熱体に接し、前記ヘッド本体の軸芯に対して直交して設けられた感熱板と、
前記感熱板を保護する感熱板カバーと、
前記弁体の下側に設けられ、前記プランジャーに結合するセットスクリューと、
前記弁体と前記感熱体との間に設けられ、内部の貫通穴に前記プランジャーと前記セットスクリューとに貫通されるバランサーと、
前記弁体と前記バランサーとの間に設けられ、前記セットスクリューに貫通されるスライダーと、
を備え、
前記感熱板は、前記プランジャーの前記フランジ部に設けられた感熱体を覆う突部と、該突部に連続し、前記ヘッド本体の軸芯に対して直交する方向に延びた円板部とを有しており、
前記プランジャーは、その上端部が前記バランサーと前記スライダーとの間の間隙に位置すると共に、内部に孔を有する周壁部を有し、
前記周壁部は、前記感熱体の内周面との接触部分に前記セットスクリューとの結合部分よりも内外径差が小さい薄肉部を有し、
前記薄肉部は、前記バランサーと前記感熱体の間に設置された断熱材との接触部分にまで及んでいることを特徴とするスプリンクラヘッド。 - 前記プランジャーの前記孔に断熱部材を設置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。
- 前記断熱部材が前記プランジャーの端面より突出する突出部を有することを特徴とする請求項2記載のスプリンクラヘッド。
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