JP6208324B2 - スプリンクラーヘッドカバー - Google Patents

Description

本発明は、通常時はカバープレートによりスプリンクラーヘッドを覆い隠しており、火災時にはカバープレートが脱落してスプリンクラーヘッドが露出するスプリンクラーヘッドカバーに関するものである。

従来のスプリンクラーヘッドカバーとして、筒状のハウジングの下端にカバープレートが接合されているスプリンクラーヘッドカバーがある（例えば、特許文献１、２参照。）。

図６に示すスプリンクラーヘッドカバー１００は、筒状のハウジング１０１と円盤状のカバープレート１０２から構成されている。ハウジング１０１は弾性を有する部材により構成され、内部にスプリンクラーヘッドＳＨを収容可能である。ハウジング１０１の内周部の上部には爪１０３が下方へ向かって突出して形成されている。爪１０３はスプリンクラーヘッドＳＨの外周面に刻設された螺旋溝Ｒと螺合可能である。

ハウジング１０１の下端には下方へ延出して形成された複数の脚１０４が形成されており、脚１０４の先端は折り曲げられ、カバープレート１０２との接続部１０５が形成されている。接続部１０５は低融点合金１０６によってカバープレート１０２と接続される。火災時には低融点合金１０６が溶融することで、接続部１０５からカバープレート１０２が脱落して、ハウジング１０１内に収容されているスプリンクラーヘッドＳＨが露出する。

上記のスプリンクラーヘッドカバー１００において、カバープレート１０２と接合部１０５を接合する際には、溶融状態の低融点合金１０６によりカバープレート１０２と接合部１０５に半田付けして接合させている。そのため、カバープレート１０２と接合部１０５を含むハウジング１０１は半田付け性の良好な銅や黄銅などの材料を用いている。あるいは、ハウジング１０１およびカバープレート１０２の表面に半田付け性を良好にするため銅メッキ等の表面処理を施している。

特開２０１１−１７２６５３号公報 特開２００５−２７０１５５号公報

上記の半田付けの工程では、低融点合金１０６を加熱して溶融状態とし、溶融状態の低融点合金１０６に接合部１０５とカバープレート１０２を付着させ、低融点合金１０６が冷えて固まるのを待たなければならず、一連の工程に時間を要していた。

さらに、低融点合金１０６を溶融させる温度や、冷却時間、フラックス剤の選定等の条件や作業者のスキル等によって接合不良が発生するおそれがあった。低融点合金内部の接合不良を外観で判断するのは困難であり、接合不良によって接合強度が不足すると、後に接合部１０５からカバープレート１０２が剥離してしまうおそれがあった。

そこで本発明では、上記問題に鑑み、火災の熱によってカバープレートが落下するスプリンクラーヘッドカバーにおいて、ハウジングとカバープレートの接合工程を簡素化できるスプリンクラーヘッドカバー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、本発明は以下のスプリンクラーヘッドカバーを提供する。
すなわち、スプリンクラーヘッドと接続される筒状のハウジングと、ハウジングの下方に設置されるカバープレートと、ハウジングとカバープレートの間に介在する低融点合金とを備え、低融点合金は所定の形状を有する半田片からなり、低融点合金の表面に設置した粘着部材を介して低融点合金がハウジングまたはカバープレートと接合しているものである。
これによれば、低融点合金の表面に設置した粘着部材を介してハウジングとカバープレートを接合することで、従来品のようにハウジングとカバープレートの接合工程において、低融点合金を加熱して溶融する工程と、溶融状態の低融点合金を冷却して固化する工程を省くことができる。さらに低融点合金の半田付けのように作業者のスキルが必要な作業がなくなり作業条件も減ることから工程が簡素化され、従来よりも容易に作業を行うことが可能となる。

上記の接着部材として接着剤を両面に塗布または染み込ませたシート片を低融点合金の表面に設置して用いることもできる。または、粘着部材としてゼリー状や高粘度の接着剤を用いることができる。これらの構成により接着剤が不要な部分に垂れ流れることを防止して必要な部分のみ接着することができる。従って、ハウジングとカバープレートの接合工程における作業効率を向上することができる。

前記本発明については、ハウジングの下部にカバープレートとの接合部を複数形成することが可能である。これによれば、ハウジングとカバープレートとを所定の空間を隔てて設置することが可能である。前記空間によりハウジング内部に気流を取り込むことができる。

また、ハウジングと低融点合金の間に断熱層を設けると、カバープレートから低融点合金に伝播された熱を断熱層により熱の伝播を遮断することで熱が低融点合金に蓄積され、低融点合金の溶融を促す効果がある。

さらに、粘着部材が弾性を有することでスプリンクラーヘッドカバーを誤って落下させた場合に、粘着部材の弾性により衝撃を吸収・緩和することで低融点合金や粘着部材の破損を防ぐことができる。

粘着部材を紫外線により硬化可能とすることで、低融点合金とハウジング・カバープレートの接合をすみやかに行うことができる。

本発明によれば、低融点合金を粘着部材によってハウジングとカバープレートに接合させることで、低融点合金を溶融させずにハウジングとカバープレートを接合できるのでハウジングとカバープレートの接合工程を簡素化することができる。

第１実施形態のスプリンクラーヘッドカバーをスプリンクラーヘッドに装着した際の断面図 第１実施形態のスプリンクラーヘッドカバーの平面図 図２のＸ−Ｘ線の分解断面図 カバープレートと低融点合金を接着剤で接合した変形例：（ａ）断面図、（ｂ）平面図 （ａ）第２実施形態の低融点合金の斜視図、（ｂ）第２実施形態の低融点合金部分の要部断面図 従来のスプリンクラーヘッドカバーの断面図

第１実施形態（図１〜図４）
本発明の実施形態のスプリンクラーヘッドカバーＳＣ１は、ハウジング１、カバープレート２、低融点合金３、接合部材４を備える。

ハウジング１は筒状であり、筒部５にはスプリンクラーヘッドＳＨとの係合構造を有する。具体的には筒部５の内周側にスプリンクラーヘッドＳＨと係合するための爪６が複数設置されている。爪６はスプリンクラーヘッドＳＨの外周部に形成されている螺旋溝７と係合可能であり、ハウジング１を回転させることで爪６が螺旋溝７に沿って移動することでハウジング１が図中上下に移動可能である。

筒部５の下方には鍔部８が外方に拡張して形成されている。図１および図２では鍔部８が筒部５の全周に渡って形成されているが、これに限らず鍔部８を筒部５の数箇所に部分的に形成することも可能である。鍔部８は図１に示すように天井下面に近接した位置に配置される。

鍔部８の近傍には脚９が下方に向かって形成されている。脚９の先端は折り曲げられ、カバープレート２との接続部１０となっている。接続部１０は鍔部８と略平行になるように折り曲げられている。接続部１０は鍔部８に対して段差を設けたことで、ハウジング１とカバープレート２とを所定の空間１５を隔てて設置することが可能である。前記空間によりハウジング１の内部に気流を取り込むことができる。

カバープレート２は薄板の金属板から形成されている。具体的には黄銅や銅から形成されており、火災時の熱を吸収しやすくしている。カバープレート２の室内側に露出する面（図中では下面）には塗装やメッキ等の表面処理が施されている。

カバープレート２と鍔部８との間には板バネ２Ａが設置されている。板バネ２Ａは低融点合金３が火災の熱で溶融したときにカバープレート２の落下を促す作用を有する。

低融点合金３はハウジング１の接続部１０とカバープレート２の間に介在される。低融点合金３はスプリンクラーヘッドＳＨの作動温度よりも低い融点を持つ合金であり、スプリンクラーヘッドの作動温度が７２℃の場合、低融点合金３の融点は５０〜６５℃のものを用いる。

低融点合金３は直方体をしており、図３に示すように接続部１０に接続する第１の面１１と、第１の面１１の反対側にカバープレートと接続する第２の面１２とを有する。この第１の面１１と第２の面１２の表面に粘着部材４を設置する。

本実施形態において低融点合金３はハウジング１の各接続部１０に１個づつ設置されるが、その際に低融点合金３の厚さ寸法Ｈが均一でないと接続部１０とカバープレート２との間に隙間が生じるおそれがある。低融点合金３の厚さ寸法Ｈを均一化することで接続部１０とカバープレート２との接合が安定する。

また、低融点合金３の体積を均一化することで、火災の熱により各接続部１０の低融点合金３が溶融するタイミングにばらつきが生じることを防止できる。さらに、低融点合金３の表面積を増やすと火災の熱を低融点合金３が吸収しやすくなり、火災の初期段階で低融点合金３を溶融させてカバープレート２を落下させることができる。低融点合金３の表面積を増やすための具体的な例として、低融点合金３の側面に溝や穴を形成する。

粘着部材４は低融点合金３と接続部１０、カバープレート２を接合するものである。粘着部材４の一例として両面テープ１３を用いる。両面テープ１３は、フィルムや紙、布等の基材の表面に接着剤を塗布または染み込ませたシート片である。接着剤を接続面１０や低融点合金３の第１の面１１の表面に直接塗布する場合、接着剤が垂れ流れて低融点合金３の側面等の不要な部分へ接着剤が付着するおそれがあるが、両面テープ１３を使用することで接続部１０と第１の面１１のみを接合することができる。

両面テープ１３の基材に弾性を有する材料を用いることでスプリンクラーヘッドカバーＳＣ１を誤って落下させた場合でも、粘着部材の弾性により衝撃を吸収・緩和することができる。これにより低融点合金３や粘着部材４の変形・割れ・欠損等を防ぐことができる。

両面テープ１３は前述の低融点合金３の第１の面１１と第２の面１２に貼付され、低融点合金３と接続部１０、カバープレート２が接合される。その際、第１の面１１に貼付する両面テープ１３は、第２の面１２に貼付する両面テープよりも厚いものを使用するのが好ましい。これにより第１の面に貼付する両面テープ１３が断熱層の役割をしてカバープレート２から低融点合金３に伝播された熱を接続部１０に伝えにくくして低融点合金３に熱を留まらせて溶融を促す効果がある。

上記の変形例として両面テープ１３の代わりに接着剤１４を用いることができる。接着剤１４は高粘度のものやゼリー状のものを用いると不要な部分へ垂れ流れることを防止できる。図４に示すようにカバープレート２と低融点合金３の第２の面１２を接触させた状態で第２の面の縁に接着剤１４をディスペンサー等で注いで塗布する。接着剤１４を第２の面１２の縁に塗布することでカバープレート２の上面と低融点合金３の側面下方が接合される。図４では接着剤１４は第２の面の縁の３箇所に塗布されているが、第２の面の縁の全周に塗布してもよい。

カバープレート２と低融点合金３の側面下方を接着剤１４で接合したことで、第２の面１２とカバープレート２が直に接触した状態になる。従って、カバープレート２が吸収した熱は直接低融点合金３に伝播され、火災時に低融点合金３が溶融するまでに要する時間を早くすることができる。

上記の接着剤の例として、紫外線硬化型接着剤を用いると、紫外線を照射することで接着剤が直ちに固化するので接合作業を短時間で行うことができる。また、弾性を有する接着剤を用いると、スプリンクラーヘッドカバーＳＣ１を誤って落下させた場合でも、接着剤１４の弾性により衝撃を吸収・緩和することができる。これにより低融点合金３の変形・割れ・欠損等を防止したり、カバープレート２の剥離を防ぐことができる。あるいは、熱伝導性を有する接着剤１４を用いると、カバープレート２が吸収した熱を接着剤１４を介して低融点合金３に伝播することができ、低融点合金３の溶融を促すことができる。

尚、上記の接着剤を先に説明した両面テープ１３のように基材に塗布または染み込ませて用いることも可能である。

続いて本実施形態のスプリンクラーヘッドカバーの火災時の動作について説明する。

図１に示すスプリンクラーヘッドカバーＳＣ１は、スプリンクラーヘッドＳＨの外周部の螺旋溝７と係合している。鍔部８は天井下面に近接した位置に配置され、鍔部８とカバープレート２の間には所定間隔の隙間１５が設けられている。

火災が発生すると、火災の熱による気流が天井下面に滞留する。火災の熱気流はカバープレート２や、隙間１５を通過して低融点合金３に到達する。カバープレート２や低融点合金３は熱気流から熱を吸収する。カバープレート２が吸収した熱は低融点合金３にも伝播して低融点合金３の溶融を促す。

接続部１０と接合している粘着部材４（両面テープ１３）はカバープレート２の面に付着している粘着部材４よりも厚く断熱効果を有しているので、低融点合金３に伝播された熱が接続部１０へ伝わりにくくなっている。ゆえに熱が低融点合金３に留まり、その熱によって低融点合金３が溶融する。

低融点合金３が溶融したことで接続部１０とカバープレート２の接合状態は解除され、カバープレート２はその自重と板バネ２Ａの作用により脱落する。カバープレート２が脱落するとハウジング１の内部のスプリンクラーヘッドＳＨが露出して、スプリンクラーヘッドＳＨに熱がより多く伝わりスプリンクラーヘッドＳＨが作動して水を散布することで火災の鎮圧が行われる。

第２実施形態（図５）
本発明の第２実施形態として、低融点合金がＬ字型形状をしたスプリンクラーヘッドカバーについて説明する。尚、第１実施形態と構造が同じ箇所には同符号を付して詳細な説明は省略する。

第２実施形態の低融点合金２０は、図５（ａ）に示すようにＬ字型をしており、板状の低融点合金を中間部分で略９０°屈曲させた形状をしている。低融点合金２０の屈曲部分を境として一方の側にはハウジング１と接合する第１の面１１が設けられ、他方の側にはカバープレート２と接合する第２の面１２が設けられている。

第１の面１１には穴２１が穿設されている。穴２１はハウジング１の脚９に形成された突起２２に挿通される。ハウジング１に３箇所設けられた各々の脚９の突起２２を低融点合金２０の穴２１に挿通すると脚９と低融点合金２０が係合する。

この状態で、低融点合金２０の第２の面１２をカバープレート２に載置させる。各々の低融点合金２０の第２の面１２の縁に接着剤１４を滴下させ、カバープレート２と低融点合金２０を接合する。

これにより、低融点合金２０はハウジング１とカバープレート２と接合された状態になる。上記に加えて穴２１および突起２２の周囲にも接着剤１４を塗布して固化させると接合強度が向上する。

このとき接着剤１４としてゼリー状や高粘度の接着剤を用いると接着剤が垂れ流れることがなく穴２１および突起２２の周囲のみ接着剤１４にて接合することができる。

第１、２実施形態で説明した本発明においては、低融点合金２０を溶融させずにハウジング１とカバープレート２と接合できるので、従来のように低融点合金の加熱〜固化に要する作業時間が削減されるとともに、作業者が高度なスキルを持っていなくても所定の品質を有するスプリンクラーヘッドカバーを製造可能である。

第２実施形態においては上記の効果に加えて、接着剤１４を図５（ｂ）に矢印で示したＡ方向からディスペンサー等を用いて穴２１の部分と第２の面１２の縁へ一度に塗布することができるので作業効率を向上することができる。さらに接着剤１４として紫外線硬化型接着剤を用いると、接着剤の塗布後に紫外線を照射させることで接着剤の固化にかかる時間を短縮することができる。

１ ハウジング
２ カバープレート
３ 低融点合金
４ 粘着部材
８ 鍔部
９ 脚
１０ 接続部
１１ 第１の面
１２ 第２の面
１３ 両面テープ（シート片）
１４ 接着剤

Claims (8)

1. スプリンクラーヘッドと接続される筒状のハウジングと、
   前記ハウジングの下方に設置されるカバープレートと、
   前記ハウジングと前記カバープレートの間に介在する複数の低融点合金とを備え、
   前記ハウジングには前記カバープレートとの接合部が複数形成されており、
   前記複数の低融点合金は所定の板形状でそれぞれ均一な厚さを有する半田片からなり、
   前記半田片の第１の面と前記ハウジングの前記接合部とを接合する第１の粘着部材と、前記半田片の第２の面と前記カバープレートとを接合する第２の粘着部材とを備えることを特徴とするスプリンクラーヘッドカバー。
2. 前記粘着部材は両面に接着剤を塗布または染み込ませたシート片である請求項１記載のスプリンクラーヘッドカバー。
3. 前記粘着部材はゼリー状接着剤または高粘度の接着剤である請求項１記載のスプリンクラーヘッドカバー。
4. 前記ハウジングの前記接合部と前記半田片との間に前記粘着部材でなる断熱層を有する請求項１〜請求項３の何れか１項記載のスプリンクラーヘッドカバー。
5. 前記粘着部材は弾性を有する請求項１〜請求項４の何れか１項記載のスプリンクラーヘッドカバー。
6. 前記粘着部材は紫外線硬化型接着剤である請求項１〜請求項５の何れか１項記載のスプリンクラーヘッドカバー。
7. 前記粘着部材は、熱伝導性を有する接着剤である請求項１〜請求項６の何れか１項記載のスプリンクラーヘッドカバー。
8. 複数設置される前記半田片の体積は均一である請求項１〜請求項７の何れか１項記載のスプリンクラーヘッドカバー。

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