JP6401610B2 - 消火用スプリンクラーのためのｘブレースおよび可撓性接続部 - Google Patents

Description

本発明は、一般に、消火用スプリンクラーシステムに関し、より詳細には、スプリンクラーシステムに使用される消火用スプリンクラーヘッドに関する。

関連出願の相互参照
本出願は、米国特許法第１２０条の下で、全ての目的のために本願に引用して援用する、２０１１年７月６日に出願された「Ｘ−Ｂｒａｃｅ Ｖａｌｖｅ Ａｎｄ Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ Ｆｏｒ Ｆｉｒｅ Ｓｐｒｉｎｋｌｅｒｓ」と題する米国特許非仮出願第１３／１７６，８３４号の利益を主張するものであり、さらに、米国特許法第１１９条（ｅ）の下で、その各々を全ての目的のために本願に引用して援用する、２０１１年６月１３日に出願された「Ｓｐｒｉｎｋｌｅｒ Ｈｏｓｅ Ａｓｓｅｍｂｌｙ」と題する米国特許仮出願第６１／４９６，３４７号、および２０１１年５月２７日に出願された「Ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ Ｒｅｓｉｓｔａｎｔ Ｓｔｒａｉｇｈｔ ｏｒ Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｄｒｙ Ｆｉｒｅ Ｓｐｒｉｎｋｌｅｒ Ｔｕｂｅ Ｗｉｔｈ Ｘ−Ｂｒａｃｅ」と題する米国特許仮出願第６１／４９０，７３７号の利益を主張するものである。

市販の消火用スプリンクラーシステムで使用するための先行技術の従来の乾式バレルスプリンクラーが、固定長で、消火用システムの設置業者に販売されている。設置業者は、まず、スプリンクラーシステムのための分岐配管を設置し、次いで、乾式バレル消火用スプリンクラーを設置するのに適した長さを測定しなければならない。設置業者は、測定された長さに従って、設置のために消火用スプリンクラーを注文する。通常、配達には７から１０営業日を要し、設置および構築計画の完了が遅れる。測定に誤りがあり、消火用スプリンクラーを別の長さで再注文しなければならない場合には、より長期の遅延が発生する。

乾式消火用スプリンクラーシステムは、しばしば、そのようなシステム内で濃縮物が捕捉されることに起因して急速に劣化する。硬直な乾式スプリンクラーシステムの場合、しばしば、分岐配管から所望の消火用スプリンクラーヘッドの位置まで剛体配管の経路を定めるために、取付け部品の数を増加させることが必要とされる。この取付け部品の数を増加させることは、結果的に、濃縮物を排出することができずに、これが集まってしまう可能性がある場所を増やすことにつながる。さらに、乾式消火用スプリンクラーシステムは、そのようなスプリンクラーシステムの動作中に放出される空気または不活性ガスで満たされている。システムから空気を放出しかつ火災区域に水を供給する応答時間は、火災を阻止するために重要である。乾式消火用スプリンクラーシステムの経路を定めるために必要な配管および取付け部品を付加することにより、排気および水で満たすことに必要な容量は増大する。

米国特許第５７４３３３７号明細書 米国特許第５５７０７４５号明細書

消火用スプリンクラーのための新規のＸブレース弁および可撓性接続部が開示されている。Ｘブレースは、フレキシブル（柔軟な）消火用スプリンクラーヘッドに含まれていることが好ましいが、また、リジット（硬直な）スプリンクラー設置物内でも使用可能である。フレキシブル消火用スプリンクラーヘッドは、家庭用衣類洗濯機を配管するのに一般的に使用されるものと類似した蛇腹または網組のホースから構成されている可撓性の本体構造体を有する、垂下した乾式消火用スプリンクラーヘッドであることが好ましい。スプリンクラーノズルは、可撓性ホースにより好ましくは形成されている導管の第１の端部に固定されている。スプリンクラーノズルは、第１の取付け部品と、スプリンクラーオリフィスと、ヒューズ要素とを有する。ヒューズ要素は、周囲温度が所定の温度に達すると壊われる、流体で満たされたガラスバルブによって形成されていることが好ましい。第２の取付け部品が、可撓性導管の第２の端部に固定されており、弁が、第２の取付け部品に取り付けられている。弁は、第２の取付け部品にピボット可能に取り付けられておりかつラッチ止め位置から非ラッチ止め位置まで移動可能な弁要素を含む。可撓性リンクが、スプリンクラーノズルから弁ラッチまで延在している。ヒューズ要素の破壊により可撓性リンクが解放され、ラッチ止め位置から非ラッチ止め位置まで移動し、弁を解除し、弁がその中を通過する流動を通過させるために開く。可撓性リンクは、プラグを有するばね付勢されたプランジャをもたらし、プラグは、スプリンクラーオリフィス内に嵌合して、オリフィスを通過する流体流に抗してこれを封止する。ばねからの張力がロッドまたはプランジャをＸブレース弁ラッチの内部から引き抜くことにより、弁要素を解放して弁を開き、弁の中に水を通す。

本発明およびその利点をより完全に理解するために、ここで、添付の図面と併せて以下の説明を参照し、図１から図７は、以下に記載するように、本発明に従って作製される消火用スプリンクラー装置のためのＸブレース弁および可撓性接続部の種々の態様を示している。

本発明に従って作製されるフレキシブル乾式消火用スプリンクラーヘッドの部分切取り側面立面図である。 図１の切断線２−２に沿った、図１のフレキシブル消火用スプリンクラーヘッドの断面図であり、非ラッチ止め位置にあるＸブレース弁ラッチの正面立面図を示す図である。 図２のＸブレースラッチのスライダロックの側面立面図であり、解除位置にあるスライダロックを示す図である。 図１の切断線２−２に沿った、図１のフレキシブル消火用スプリンクラーヘッドの断面図であり、ラッチ止め位置にあるＸブレース弁ラッチの正面立面図を示す図である。 図４のＸブレースラッチのスライダロックの側面立面図であり、ラッチ止め位置にあるスライダロックを示す図である。 図５のスライダロックの分解図である。 代替的ロックピンの側面立面図である。

図を参照すると、図１は、本発明に従って作製されるフレキシブル乾式消火用スプリンクラーヘッド１２の一部破断側面立面図である。スプリンクラーヘッド１２は導管１４を有し、導管は、網組金属の外被を備えて形成されているものなどの可撓性導管として設けられている。スプリンクラーノズル１６は、可撓性導管１４の第１の端部に取り付けられており、コネクタ取付け部品３２が、導管１４の第２の端部に取り付けられている。スプリンクラーノズル１６は、取付け部品１８と、スプリンクラーオリフィスと、ヒューズ要素２２とを含むことが好ましく、ヒューズ要素２２は、液体で満たされたガラスバルブなどの他の消火用スプリンクラーヘッドで従来からよく使用されているものでよい。ヒューズ要素２２は、所定の温度にさらされると壊れる。また、拡散器２６または噴霧プレートと支持アーム２８とが設けられている。コネクタ取付け部品３２は、間にエルボ取付け部品４０を備えて、可撓性導管１４の第２の端部に固定されていることが好ましい。コネクタ取付け部品３２は、スプリンクラーヘッド１２をスプリンクラー分岐配管３６内の管Ｔ３４に接続することが好ましい。コネクタ連結器３８が、取付け部品３２を管Ｔ３４に固定している。弁４２が、取付け部品３２と可撓性導管１４との間に設けられていることが好ましい。弁４２は、クラッパ弁などのスイング逆止弁であることが好ましく、回動してシール４８をシール座部５０に当接して係合させるピボット４６により取り付けられているスイング式弁要素４４すなわちクラッパを含むことが好ましい。Ｘブレース弁ラッチ５４が、ヒューズ要素２２が高温への暴露に応答して壊れて、スプリンクラーヘッド１２が水を流すために開かれるまで、弁要素４４をラッチ止め位置に固定するために設けられている。

可撓性リンク５６が、弁ラッチ５４からスプリンクラーノズル１６まで延在している。可撓性リンク５６の第１の端部が、本明細書の以下に記載されているとおり弁ラッチ５４をラッチ止め位置に固定するために、弁ラッチ５４内に嵌合するリンクピン５８を有する。リンクピン５８の第２の端部が、ヒューズ要素２２の破壊に因るスプリンクラープラグ２４の除去により可撓性リンク５６の下方運動が可能になるように、可撓性リンク５６をスプリンクラープラグ２４に固定するプラグアダプタ６０を有する。可撓性リンク５６の中間部６２が、プラグアダプタ６０をリンクピン５８に接続している。セントラライザブレース６４が、可撓性リンク５６を可撓性導管１４の内部で中心に位置させるために示されている。付勢部材６６が、取付け部品１８とオリフィス２０と可撓性リンク５６との間に接続されているトーションばねにより実現されていることが好ましい。連結器６８が、可撓性リンク５６を付勢部材６６の逃げ端部に結合しており、付勢部材はトーションばねにより実現されていることが好ましい。付勢部材６６は、可撓性リンク５６を移動させて、リンクピン５８を弁ラッチ５４内での係合から引き抜く原動力を供給する。弁ラッチ５４に隣接している取付け部品４０の一部が、アンダーカット７０を有することが好ましい。アンダーカット７０は、周方向に延在している溝部により形成することができ、また、径方向に取付け部品４０の第１の端部内に形成されており取付け部品４０の外周に沿って延在している開口部により、周方向において離間されて、全く正反対の配置で形成することができる。

図２は、図１の切断線２−２に沿った、図１の可撓性スプリンクラーヘッド１２の断面図であり、非ラッチ止め位置にあるＸブレース式弁ラッチ５４の正面立面図を示す図である。図３は、図２のスライダロック７２の側面立面図であり、解除位置にあるロックピン７４を示す図である。弁ラッチ５４は、８つのスライダロック７２を有して示されており、各スライダロック７２の長手方向軸線８６は、角度的に間隔をあけて整列して配置されている。長手方向軸線がブレース中心部９４の中心点の周囲に等しい角度間隔で配置されている。ブレース中心部９４に可撓性リンク５６が結合しているときには、ブレース中心部は、可撓性リンク５６およびリンクピン５８の中心に位置する長手方向軸線と同軸である。ブレース中心部９４は、弁ラッチ５４の中心に配置された部分を画定し、ブレースアーム８８の第１の端部が固定されているリンクピンガイド９６の内側に画定されている。スライダロック７２は各々、ブレースアーム８８とロックピン７４とを有することが好ましい。いくつかの実施形態では、ブレースアーム８８は、弁要素４４の一部として一体的に形成されていてもよい。ロックピン７４は、従動端部８２と隆起端部８４とを備えた細長い心棒８０を有する。従動端部８２および隆起端部８４は丸形状であることが好ましい。固定ショルダ部７８が、隆起端部８４から離間されて存在する。付勢部材７６が、ブレースアーム８８上に設けられている固定ショルダ部７８と止め具９２との間に延在する巻きコイルばねにより実現されていることが好ましい。付勢部材７６は、ロックピン７４を隆起端部８４から従動端部８２へ向かう方向に付勢する。ブレースアーム８８は、長手方向軸線８６のそれぞれの長手方向軸線に沿って往復するロックピン７４をブレースアーム８８に摺動可能に保持する保持器９０をさらに含む。リンクピン５８がブレース中心部９４の内部に位置していない場合、従動端部８２がブレース中心部９４内に突出するように、ロックピン７４は、スライダロック７２のそれぞれのスライダロックおよび関連するブレースアーム８８の従動端部８２の方へ自由に移動する。

図４は、図１の切断線２−２に沿った、図１の可撓性スプリンクラーヘッド１２の断面図であり、ラッチ止め位置にあるＸブレース弁ラッチ５４の正面立面図を示す図である。図５は、図４で示したＸブレース弁ラッチ５４のブレースアーム８８およびロックピン７４の側面立面図であり、また図６は分解図であり、ラッチ止め位置にあるロックピン７４を示している。可撓性リンク５６は初期の位置に示されており、図１に示されているとおり、リンクピン５８が弁ラッチ５４のブレース中心部９４の内部に係合している。ブレース中心部９４の内部に係合しているリンクピン５８が、スライダロック７２それぞれのロックピン７４をブレース中心部９４から径方向外側に押すことにより、隆起端部８４を径方向に延出させてアンダーカット７０内に入れ、弁要素４４を閉位置に固定する。リンクピン５８がブレース中心部９４の内部から除去されると、付勢部材７６は、ロックピンを、図４および図５に示されているラッチ止め位置から、図２および図３に示されている解除位置に移動させ、弁要素４４は、スプリンクラー分岐配管３６の内部の流体圧力下で開く。

図７は、代替的ロックピン１００の側面立面図である。ロックピン１００は、巻きコイルばねにより実現されている付勢部材１０２を有する。ロックピン１００は、細長い心棒１０６と、従動端部１０８と、隆起端部１１０とを有することが好ましい。従動端部１０８および隆起端部１１０は丸い端部であることが好ましい。付勢部材１０２を間に受容するために、固定ショルダ部１０４が隆起端部１１０から離間されて設けられている。

水蒸気が可撓性スプリンクラーヘッド１２の内部から排出されるように、通気口９８が、取付け部品１８およびエルボ取付け部品４０に設けられていることが好ましい。他の実施形態では、通気口９８を設けるのではなく、窒素または別の不活性ガスが可撓性スプリンクラーヘッド１２の内部に封止されて、水蒸気がスプリンクラーヘッド１２の内部に保持されないようにすることができる。

また、本発明のＸブレース弁要素は湿式スプリンクラー設置物内で、硬直なスプリンクラーヘッド内で、使用されてもよい。硬直なスプリンクラーヘッドでは、可撓性リンク５６が、固体ロッドまたは剛体管などの剛体リンクに置き換えることができ、可撓性導管１４は、管または管類などの剛体管状部材と交換することができる。

本発明は、乾式消火用スプリンクラー設置物において使用するためのフレキシブルスプリンクラーヘッドの利点を提供する。Ｘブレース構造は、ヒューズ要素が壊れ、次に付勢部材が可撓性リンクをＸブレース構造の内部から引き抜き、弁要素を解放して開き、水が可撓性スプリンクラーヘッドを通って流動することを可能にするまで、弁要素をラッチ止め位置に係止する。

好適な実施形態を詳細に記載したが、添付の特許請求の範囲により定められる、本発明の精神および範囲から逸脱することなく、本明細書において種々の変更、置換、および修正を施すことができることを理解されたい。
＜付記＞
［１］
フレキシブル乾式スプリンクラーヘッドであって、
第１の端部および第２の端部を有し、流体源に連結するように構成されている可撓性導管と、
可撓性導管の第１の端部に取り付けられているスプリンクラーノズルと、
可撓性導管の第２の端部の近傍に配設されておりかつ開状態および閉状態を有する弁であって、当該弁が開状態にあるときに流体源からの流体が可撓性導管を通って流動することを可能にし、かつ閉状態にあるときに流体源からの流体が可撓性導管を通って流動しないようにするように構成されている、弁と、
を備えることを特徴とするフレキシブル乾式スプリンクラーヘッド。
［２］
上記［１］に記載のフレキシブル乾式スプリンクラーヘッドであって、弁が、閉状態から開状態に移動すると、スプリンクラーノズルが開き、流体がスプリンクラーノズルを通って流動することを可能にすることを特徴とするフレキシブル乾式スプリンクラーヘッド。
［３］
上記［１］に記載のフレキシブル乾式スプリンクラーヘッドであって、可撓性導管は蛇腹ホースを含むことを特徴とするフレキシブル乾式スプリンクラーヘッド。
［４］
上記［３］に記載のフレキシブル乾式スプリンクラーヘッドであって、可撓性導管は網組金属の外被を含むことを特徴とするフレキシブル乾式スプリンクラーヘッド。
［５］
上記［１］に記載のフレキシブル乾式スプリンクラーヘッドであって、可撓性導管は直角に曲げることができることを特徴とするフレキシブル乾式スプリンクラーヘッド。
［６］
上記［１］に記載のフレキシブル乾式スプリンクラーヘッドであって、フレキシブル乾式スプリンクラーヘッドを消火用スプリンクラーシステムのスプリンクラー分岐配管に固定するように構成され、可撓性導管の第２の端部に取り付けられているコネクタ取付け部品をさらに備えることを特徴とするフレキシブル乾式スプリンクラーヘッド。
［７］
上記［１］に記載のフレキシブル乾式スプリンクラーヘッドであって、弁は逆止弁であることを特徴とするフレキシブル乾式スプリンクラーヘッド。
［８］
上記［１］に記載のフレキシブル乾式スプリンクラーヘッドであって、弁はクラッパ弁であることを特徴とするフレキシブル乾式スプリンクラーヘッド。
［９］
上記［１］に記載のフレキシブル乾式スプリンクラーヘッドであって、スプリンクラーノズルは、所定の温度にさらされると壊れる要素を含むことを特徴とするフレキシブル乾式スプリンクラーヘッド。
［１０］
上記［９］に記載のフレキシブル乾式スプリンクラーヘッドであって、前記要素が壊れることにより、弁を開状態に移動させることが可能になるように、スプリンクラーノズルと弁との間に延在し、かつそれらに連結されているリンクをさらに備えることを特徴とするフレキシブル乾式スプリンクラーヘッド。
［１１］
上記［１０］に記載のフレキシブル乾式スプリンクラーヘッドであって、リンクは、前記要素が壊れる以前において弁を閉状態に維持することを特徴とするフレキシブル乾式スプリンクラーヘッド。

Claims (21)

1. フレキシブル乾式スプリンクラーヘッドであって、
   第１の端部および第２の端部を有し、流体源に連結されるように構成されている可撓性導管と、
   所定の温度にさらされると壊れる要素を含み、可撓性導管の前記第１の端部に取り付けられているスプリンクラーノズルと、
   可撓性導管の第２の端部の近傍に配設されておりかつ開状態および閉状態を有する弁であって、当該弁が開状態にあるときに流体源からの流体が可撓性導管を通って流動することを可能にし、かつ弁が閉状態にあるときに流体源からの流体が可撓性導管を通って流動しないようにするように構成されている、弁と、
   スプリンクラーノズルと弁との間の可撓性導管の内部に延在している可撓性リンクと、
   を備え、
   スプリンクラーノズル、弁、および可撓性リンクは、前記要素が壊れることにより、可撓性リンクが弁を閉状態から開状態に移動させることが可能になるように構成されている、
   ことを特徴とするフレキシブル乾式スプリンクラーヘッド。
2. 請求項１に記載のフレキシブル乾式スプリンクラーヘッドであって、可撓性導管は蛇腹ホースを含むことを特徴とするフレキシブル乾式スプリンクラーヘッド。
3. 請求項２に記載のフレキシブル乾式スプリンクラーヘッドであって、可撓性導管は網組金属の外被を含むことを特徴とするフレキシブル乾式スプリンクラーヘッド。
4. 請求項１に記載のフレキシブル乾式スプリンクラーヘッドであって、可撓性導管は直角に曲げることができることを特徴とするフレキシブル乾式スプリンクラーヘッド。
5. 請求項１に記載のフレキシブル乾式スプリンクラーヘッドであって、弁は、ラッチ止め位置から解除位置まで移動可能な弁要素を含み、弁要素は、当該弁要素がラッチ止め位置にあるとき弁を閉位置に維持し、一方、解除位置にあるとき弁が開位置にあることを可能にすることを特徴とするフレキシブル乾式スプリンクラーヘッド。
6. 請求項５に記載のフレキシブル乾式スプリンクラーヘッドであって、さらに、可撓性リンクの第１の端部に取り付けられ弁要素と結合するリンクピンを備えることを特徴とするフレキシブル乾式スプリンクラーヘッド。
7. 請求項６に記載のフレキシブル乾式スプリンクラーヘッドであって、リンクピンは、弁要素をラッチ止め位置に維持することを特徴とするフレキシブル乾式スプリンクラーヘッド。
8. 請求項７に記載のフレキシブル乾式スプリンクラーヘッドであって、前記要素が壊れることにより、可撓性リンクがスプリンクラーノズルの方へ移動し、それによりリンクピンが弁要素から外れることを特徴とするフレキシブル乾式スプリンクラーヘッド。
9. 請求項８に記載のフレキシブル乾式スプリンクラーヘッドであって、可撓性リンクは、スプリンクラーノズルに連結されている第２の端部を有することを特徴とするフレキシブル乾式スプリンクラーヘッド。
10. 請求項１に記載のフレキシブル乾式スプリンクラーヘッドであって、さらに、可撓性導管の内部において中心に可撓性リンクを位置させる、スプリンクラーノズルと弁との間に設けられる少なくとも１つのブレースを備えることを特徴とするフレキシブル乾式スプリンクラーヘッド。
11. 請求項１に記載のフレキシブル乾式スプリンクラーヘッドであって、さらに、可撓性リンクに接続されておりかつ可撓性リンクをスプリンクラーノズルの方へ付勢する付勢部材を備えることを特徴とするフレキシブル乾式スプリンクラーヘッド。
12. 請求項１に記載のフレキシブル乾式スプリンクラーヘッドであって、さらに、可撓性リンクに接続されている付勢部材を備え、前記要素が壊れることにより、付勢部材は可撓性リンクを引っ張ることを特徴とするフレキシブル乾式スプリンクラーヘッド。
13. 乾式スプリンクラーヘッドであって、
    第１の端部および第２の端部を有し、流体源に連結するように構成されている導管と、
    導管の第１の端部に取り付けられ、開状態と閉状態を有するスプリンクラーノズルと、
    導管の第２の端部の近傍に配設されておりかつ開状態および閉状態を有する弁であって、当該弁が開状態にあるときに流体源からの流体が導管を通って流動することを可能にし、かつ閉状態にあるときに流体源からの流体が導管を通って流動しないようにするように構成されている、弁と、
    長手方向に可撓性を有し、スプリンクラーノズルと弁との間に延在し、かつそれらに連結されているリンクと、を備え、
    スプリンクラーノズルが閉状態から開状態に変化して流体がスプリンクラーノズルを通って流動することが可能となったとき、リンクがスプリンクラーノズルの方向に移動することによって弁が閉状態から開状態に移動されることを特徴とする乾式スプリンクラーヘッド。
14. 請求項１３に記載の乾式スプリンクラーヘッドであって、スプリンクラーノズルは、所定の温度にさらされると壊れる要素を含み、前記要素が壊れることにより、リンクが弁を開状態に移動させることを特徴とする乾式スプリンクラーヘッド。
15. 請求項１４に記載の乾式スプリンクラーヘッドであって、リンクが導管内部に配置されることを特徴とする乾式スプリンクラーヘッド。
16. 請求項１５に記載の乾式スプリンクラーヘッドであって、弁は、ラッチ止め位置から解除位置まで移動可能な弁要素を含み、弁要素は、当該弁要素がラッチ止め位置にあるとき弁を閉位置に維持し、一方、解除位置にあるとき弁が開位置にあることを可能にすることを特徴とする乾式スプリンクラーヘッド。
17. 請求項１６に記載の乾式スプリンクラーヘッドであって、さらに、リンクの第１の端部に取り付けられ弁要素と結合するリンクピンを備えることを特徴とする乾式スプリンクラーヘッド。
18. 請求項１７に記載の乾式スプリンクラーヘッドであって、リンクピンは、弁要素をラッチ止め位置に維持することを特徴とする乾式スプリンクラーヘッド。
19. 請求項１８に記載の乾式スプリンクラーヘッドであって、前記要素が壊れることにより、リンクがスプリンクラーノズルの方へ移動し、それによりリンクピンが弁要素から外れることを特徴とする乾式スプリンクラーヘッド。
20. 請求項１３に記載の乾式スプリンクラーヘッドであって、さらに、リンクに接続されておりかつリンクをスプリンクラーノズルの方へ付勢する付勢部材を備えることを特徴とする乾式スプリンクラーヘッド。
21. 請求項１４に記載の乾式スプリンクラーヘッドであって、さらに、リンクに接続されている付勢部材を備え、前記要素が壊れることにより、付勢部材はリンクを引っ張ることを特徴とする乾式スプリンクラーヘッド。
    
    

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