JP6535523B2 - スプリンクラーヘッド用継手 - Google Patents

Description

本発明は、消火用のスプリンクラーヘッドが接続される継手に関するものである。

消火用のスプリンクラーヘッドは主に建物の天井面に設置されており、火災時に自動的に作動して水を散布し消火を行うものである。スプリンクラーヘッドは天井裏に敷設された消火設備配管と接続されており、消火設備配管は水源と接続しており常時水が充填されている。

スプリンクラーヘッドは天井面に所定間隔で設置されており、建物の設計時に設置位置が定められる。所定の位置にスプリンクラーヘッドを設置するため、スプリンクラーヘッドと消火設備配管は、可撓性を有する金属性のフレキ配管や樹脂配管を介して接続されていることが多い。

スプリンクラーヘッドと配管の接続部はネジ構造となっており、スプリンクラーヘッドの牡ネジにシールテープを巻いてから、配管側の牝ネジと螺合接続している。このネジを所定のトルクで締付けることでシールテープが牡ネジと牝ネジの隙間に密着して水漏れを防いでいる。しかしながら、作業に不慣れなものが行うとシールテープの巻き方が悪かったり、締付け時のトルクが不足すると水漏れが生じてしまうことがあった。水漏れが生じた場合には手直しを行うため、施工効率が低下する要因となっていた。

この解決策として、例えば特許文献１に記載されたスプリンクラーヘッドの取付構造がある。これはシールテープを用いずに、継手の内周にシール部材としてＯリングを設置したものである。

特開２００４−３５７９８１号公報

上記の特許文献１のスプリンクラーヘッドの取付構造は、Ｏリングにより作業者の技量によらず水漏れを防ぐことが可能であるが、Ｏリングの設置により継手とスプリンクラーヘッドの全長が増加してしまうという問題がある。

近年において、特にマンション等の共同住宅では天井裏の懐寸法が狭くなっており、継手やスプリンクラーヘッドの全長が増加すると、天井裏の空間にスプリンクラーヘッドが納まりきらず、室内側への突出量が増えてしまい意匠的に好ましくない。

そこで本発明では、上記問題に鑑み、作業者の技量に左右されず漏れを防止可能であり、さらに天井裏の懐寸法が狭い場合においても設置可能なスプリンクラーヘッド用継手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、筒状をした継手本体の一端側は給水源に続く配管と接続されており、他端側はスプリンクラーヘッドのノズルに差し込まれる挿通部を備え、挿通部とノズルの間にはシール部材が設置されており、挿通部の外周面から所定間隔を隔てた箇所に、ノズルの外部に形成された牡ネジと係合する突起が形成されていることを特徴とするスプリンクラーヘッド用継手である。挿通部をスプリンクラーヘッドのノズル内部に差し込み、挿通部とノズルの間にシール部材を設置することで継手の全長を増加させることなくシール部材を継手内部に組み込むことができる。また、挿通部とノズルの間にシール部材を設置したことでネジが多少緩んでもシール性能に影響を及ぼさない構成にすることができる。

また、スプリンクラーヘッドの継手本体への着脱時において、シール部材が設置された挿通部とスプリンクラーヘッドの牡ネジを係合する突起との間が、所定の間隔によって隔てられているので、シール部材にスプリンクラーヘッドの牡ネジのネジ山が触れたり干渉することがなく、牡ネジの鋭角部によってシール部材に傷が付かない構成にしている。さらに挿通部はノズルの内部に挿通されるので、Ｏリングのような止水部材を複数設置することも可能であり、継手やスプリンクラーヘッドの全長を増やすことなくシール部材を複数設置させてシール性を向上させることができる。

スプリンクラーヘッドの牡ネジと係合する突起は、継手本体の挿通部の外周面から所定間隔を隔てて設置された筒部の内周部に設置される。突起は具体的には、前記牡ネジと螺合可能な牝ネジとして構成可能である。あるいは牡ネジの溝に対応する位置に筒部の内周面から突出して設置された複数の突起として構成可能である。この複数の突起は、筒部の側面を貫通する複数の穴の内部に設置されたピンとすることも可能であり、筒部の外部に設置したスリーブによりピンの先端を筒部の内周面から突出させてスプリンクラーヘッドの牡ネジの方向に移動可能である。

前記シール部材は、挿通部の外周面とノズルの内周面の間に設置されており、シール部材を環状として、挿通部の外周面に刻設された溝に埋め込んで設置することができる。またこれに対応してノズルの内周面にシール部材が当接するシール面を設置すると安定したシール性能を得ることができる。

また、牝ネジの端面を挿通部の端面よりもスプリンクラーヘッド側に突出して設置すると、スプリンクラーヘッドを取り外す際に、ネジの係合状態が外れるよりも先にシール部材の止水作用が解除されることから継手内部に残留していた流体の圧力が降下した後にネジの係合が外れるのでスプリンクラーヘッドを安全に取り外すことができる。

本発明によれば、挿通部をスプリンクラーヘッドのノズル内部に差し込み、挿通部とノズルの間にシール部材を設置することで継手の全長を増加させることなくシール部材を継手内部に組み込むことができる。また天井裏の懐寸法が狭い場合においてもスプリンクラーヘッドを設置可能な継手構造を実現することができる。さらに挿通部とノズルの間にＯリングのようなシール部材を設置することで作業者の技量によらず漏れを防止可能なスプリンクラーヘッド用継手を提供することができる。

第１実施形態のスプリンクラーヘッド用継手とスプリンクラーヘッドの断面図。 図１の二点鎖線の内側の拡大図（スプリンクラーヘッド取付時）。 図１の二点鎖線の内側の拡大図（スプリンクラーヘッド取付後）。 図１のスプリンクラーヘッド用継手の分解斜視図（一部断面、バネ３は省略）。 図１のＸ−Ｘ断面図であり、（ａ）はスリーブ２を反時計回りに回転させた状態。（ｂ）はスリーブ２を時計回りに回転させた状態。 図１のスプリンクラーヘッド取付後の断面図。 図６の状態からスプリンクラーヘッドを取外すときの断面図。 第２実施形態のスプリンクラーヘッド用継手にスプリンクラーヘッドを取付けた状態の断面図。 第２実施形態のスプリンクラーヘッド用継手の変形例の断面図。

第１実施形態（図１〜図７）
本発明の第１実施形態のスプリンクラーヘッド用継手１００は、継手本体１、スリーブ２、バネ３から構成される。

継手本体１は、円筒形状をしており、一端が給水源に続く配管Ｐと接続されている。他端側はスプリンクラーヘッド５のノズル５１に差し込まれる挿通部１１となっている。継手本体１の内径は一端側から他端側に向かうに従い小径となっており、挿通部１１の最小内径は５ｍｍ〜１５ｍｍ程度である。

挿通部１１の外周面には環状に溝が刻設され、溝の内部にＯリングのようなシール部材１２、１３が設置されている。図中において挿通部１１の上方には段１４が形成されており、段１４にはスプリンクラーヘッド５の端面が当接される。シール部材１２、１３は、挿通部１１に設置されているが、これに替えてスプリンクラーヘッド５のノズル５１の内周面に設置することも可能である。

挿通部１１の外部には、筒状をした筒部１５が固定設置される。筒部１５の内周面は挿通部１１の外周面から離間して設置されており、筒部１５の内周面と挿通部１１の外周面との間の空間にスプリンクラーヘッドの牡ネジ５２が挿通される。これにより継手本体１を挿通部１１と筒部１５の二重構造にして、挿通部１１をスプリンクラーヘッド５のノズル５１の内部に差し込ませ、挿通部１１とノズル５１の間にシール部材１２、１３を設置することで継手本体１の全長を増加させることなくシール部材１２、１３を継手内部に組み込むことができる。

また、筒部１５の内周面と挿通部１１の外周面との間の空間にスプリンクラーヘッドの牡ネジ５２を挿通させることで、牡ネジ５２は筒部１５の内周面と対向し、ノズル内周面が挿通部１１の外周面と対向するので、挿通部１１に設置されたシール部材１２、１３に牡ネジ５１のネジ山が触れたり干渉することがなく、牡ネジ５２のネジ山の先端等によってシール部材１２、１３に傷が付くことを防止できる。

筒部１５には側面を貫通する複数の穴１６が穿設されており、穴１６は牝ネジ５２の溝に対応する位置に穿設されている。穴１６の内部にはピン１７が差し込まれており、ピン１７の先端は先細りしたテーパー状に形成されており、牡ネジ５２のネジ山の溝に係合可能である。その反対側の端には鍔１８が形成されている。穴１６には鍔１８が収容可能な段１９が形成されている。鍔１８の端面は曲面状に形成されており、後述するリング２７が鍔１８に引っかかることなくスムーズに上下方向に移動できるようにしている。

筒部１５の上部外周には、継手本体１の中心軸Ａと平行な溝Ｍが複数刻設されている。溝Ｍは後述するスリーブ２の爪２１と係合される。

スリーブ２は筒部１５の外部に設置されている。スリーブ２は筒状をしており、上部の内周面には前述の縦溝Ｍと係合される爪２１が複数設置されている。爪２１はスリーブ２の周面を周方向に沿って切欠かれて形成しており、爪２１はスリーブの外周側に弾性変形可能である。爪２１の先端部２２はスリーブ２の内周面よりも僅かに内側に突出しており、先端部２２とスリーブ２の内周面との間には緩やかな斜面が形成されている。爪２１の端面２３は溝Ｍに当接して回転を阻止するストッパーとなっている。これによりスリーブ２は一方向にのみ回転可能となっている。

より具体的に説明すると、図５（ｂ）に示すようにスリーブ２を時計回りに回転させると、爪２１の先端部２２は斜面により溝Ｍを乗り越えて外側に弾性変形して回転可能である。一方、図５（ａ）に示すようにスリーブ２が反時計回りに回転させると、先端部２２の端面２３が溝Ｍの側面に当接して係止され回転が阻止される。これによってネジが締まる方向への回転を許容してスプリンクラーヘッド５が継手本体１から外れる方向に回転することを防止している。

スリーブ２の爪２１は前述のとおり溝Ｍと係合しており、スリーブ２は溝Ｍに沿って図中上下方向に移動可能である。スリーブ２の内部には段２５が形成されており、段２５と縦溝Ｍの端面との間にはバネ３が設置されている。バネ３はコイルスプリングであり、スリーブ２をスプリンクラーヘッド５の方向に付勢している。

スリーブ２の段部２５よりも下方には、スプリンクラーヘッド５の外周部５３と係合可能な係合部として凸部２６が形成されている。凸部２６はスプリンクラーヘッド５の外周部５３に形成された凹部５４と係合可能である。スリーブ２はバネ３によってスプリンクラーヘッド５の方向に付勢されているので、凸部２６と凹部５４は常に係合した状態を維持している（図２参照）。

段部２５と凸部２６の間には、環状をしたリング２７がスリーブ２に固定設置されている。リング２７の内周は、上方が小径部２８となっており筒部１５の外周径よりも僅かに大径となっている。リング２７の下方は上方よりも大きな内径を有する大径部２９となっている。小径部２８と大径部２９の間は斜面によって接続されている。

リング２７の内周面はピン１７の鍔１８を押圧する面となっており、リング２７は金属材料により構成される。リング２７のスリーブ２を上方に移動させると、鍔１８の位置に大径部２９が配置されてピン１７の先端は筒部１５の内周面からはみ出さずに筒部１５の内周面の内部に配置される（図２参照）。スリーブ２を下方に移動させると、小径部２８の内周面が鍔１８を押圧して段１９の内部に収容され、ピン１７の先端が筒部１５の内周面から牡ネジ５２側に突出する（図３参照）。

スプリンクラーヘッド５は上端側に給水源と接続される牡ネジ５２を有しており、牡ネジ５２の内部はノズル５１が形成されている。スプリンクラーヘッド５の詳細構造については公知であり、本発明に関する部分のみを説明して、それ以外の部分の詳細な説明は省略する。

スプリンクラーヘッド５のノズル５１にはシール部材１２、１３が接触するシール面５１Ａが形成されている。シール面５１Ａは平滑な内周面となっており、シール面５１Ａよりも下方は内径が絞られている。ノズル５１の最小内径は挿通部１１の最小内径よりも小さい。ノズル５１の下端は弁５５によって常時閉塞されており、火災時には弁５５がノズル５１から離れて配管Ｐに充填されている水がノズル５１から放出される。

牡ネジ５２の形状は、一般的に管用テーパーネジが用いられており、サイズはＲ１／２が主流である。スプリンクラーヘッド５の外周部５３には牡ネジ５２を回転させるためにレンチ等の工具を係合させる溝や突起等の工具係合部が設けられている。本実施形態においては、スプリンクラーヘッドの外周側面に形成された凹部５４に工具を係合させる構造となっている。

続いて第１実施形態によるスプリンクラーヘッド用継手１００とスプリンクラーヘッド５０の着脱手順を説明する。

先に取付手順を説明する。スリーブ２を継手本体１の一端側に引き上げ、挿通部１１にスプリンクラーヘッド５のノズル５１を差し込ませる。このとき、ピン１７の先端は筒部１５の内周面よりも内側に配置される。スプリンクラーヘッド５が止水部材１２、１３に当接したら、スリーブ２から手を離す。スリーブ２はバネ３の作用によりスプリンクラーヘッド５の方向に移動する。

そしてスプリンクラーヘッド５を牡ネジ５２が締まる方向に回転させて、ピン１７を牡ネジ５２としっかり係合させる。また回転動作の際に、スリーブ２の凸部２６と凹部５４の位置が重なるとバネ３の作用により凸部２６が凹部５４と係合して、スリーブ２とスプリンクラーヘッド５が供回りする。ここで爪２１が弾性変形により溝Ｍを乗り越えて継手本体１に対してスリーブ２が回転可能となる。スプリンクラーヘッド５の端部が継手本体１の段１４に当たり、牡ネジ５２の回転ができなくなったら取付が完了する。

上記以外の取付方法として、スリーブ２を引き上げずに、筒部１５の内部にスプリンクラーヘッド５のノズル５１を挿入させて牡ネジ５２が締まる方向に回転させると、ピン１７と牡ネジ５２が螺合しながらノズル５１を挿通部１１に差し込むことができる。回転の途中でスリーブ２の凸部２６と凹部５４の位置が重なるとバネ３の作用により凸部２６が凹部５４と係合して、スリーブ２とスプリンクラーヘッド５が供回りする。スプリンクラーヘッド５の端面が段１４に当接するまでねじ込んだら取付を完了する。

次に取り外し手順を説明する。スプリンクラーヘッド５は天井に設置された状態であり、継手本体１は天井裏に設置された状態にある。この状態において、溝Ｍと爪２１が係合しており、さらに凸部２６と凹部５４が係合しているので、スプリンクラーヘッド５は継手本体１とスリーブ２によって回転を阻止されている。

まずスプリンクラーヘッド５にレンチＲを係合させる。具体的には筒状をしたレンチＲの内部にスプリンクラーヘッド５を挿通させ、レンチＲの内周端に形成された凸部Ｒ１とスプリンクラーヘッド５の凹部５４と係合させる。すると、レンチＲの先端によりスリーブ２の下端が上方に押上げられ、スリーブ２の凸部２６と凹部５４の係合が解除される（図７参照）。この状態でスプリンクラーヘッド５を外れる方向に回転させて継手本体１からスプリンクラーヘッド５を取り外す。

第２実施形態（図８）
第２実施形態のスプリンクラーヘッド用継手２００は、牡ネジ５２と螺合可能な牝ネジとしたものである。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。

図８に示すスプリンクラーヘッド用継手２００は、筒部１５の内周面に牝ネジ６１が形成されている。牝ネジ６１と牡ネジ５２の接続構造は、通常のネジ構造のようにスプリンクラーヘッド５を回転させて取付ける構造である。牡ネジ５２の形状が管用テーパーネジの場合、牝ネジ６１の形状は管用テーパーネジとしたり、あるいは管用平行ネジを用いることができる。

図８において、挿通部１１の下端面に対して牝ネジ６１の端面はスプリンクラーヘッド５の方向に突出して設置されている。これにより、スプリンクラーヘッド５を取り外す際に、ネジの係合状態が外れるよりも先にシール部材１２、１３の止水作用が解除されることから継手本体１の内部に残留していた流体の圧力が降下した後にネジの係合が外れるのでスプリンクラーヘッド５を安全に取り外すことができる。

第２実施形態のスプリンクラーヘッド用継手２００とスプリンクラーヘッド５０の取付手順については、通常のネジ接合と同様に行うことができる。先ず、スプリンクラーヘッド５の牡ネジ５１を継手本体１の牝ネジ６１に螺入させる。すると、スリーブ２の下端とスプリンクラーヘッド５の外周部５３が近づく。さらに螺入を続けるとスリーブ２の凸部２６と外周部５３の凹部５４が係合する。スプリンクラーヘッド５の端部が継手本体１の段１４に当たり、牡ネジ５２の回転ができなくなったら取付が完了する。

取り外しの手順は第１実施形態と同じであるので説明は省略する。第２実施形態においては、取付、取り外しの手順が通常のネジ接続と同じであることから、作業者が直感的に作業手順を理解することができる。それに加えてスリーブ２がバネ３によってスプリンクラーヘッド５の方向に付勢されていることから、牡ネジ５２を牝ネジ６１に螺入させる過程で自動的に凸部２６と凹部５４が係合され、牡ネジ５２が締まる方向にのみ回転可能となり、継手本体１が天井裏に設置された後も牡ネジ５２が外れる方向に回転することを防止する。

第２実施形態の変形例（図９）
上記に説明した第２実施形態の変形例として、図９に示すように牡ネジ５２との係合構造を、牡ネジ５２の溝に対応する位置に筒部１５の内周面よりも牡ネジ５２側に突出して設置された複数の突起７１として構成することも可能である。突起７１は前述の牝ネジ６１のように連続した螺旋状の溝ではなく、筒部１５の内周面に牡ネジ５２の溝に対応する位置に設置した複数の突起７１により構成したものである。図９において突起７１を設置した牡ネジ係合部材７２を筒部１５の内周部に組み込んで構成することもできる。

１００、２００ スプリンクラーヘッド用継手
１ 継手本体
２ スリーブ
３ バネ
５ スプリンクラーヘッド
１１ 挿通部
１２、１３ シール部材
１４ 段
１５ 筒部
１６ 穴
１７ ピン
２１ 爪
２６ 凸部
２７ リング
５１ ノズル
５２ 牡ネジ
５４ 凹部
６１ 牝ネジ
７１ 突起
Ｍ 溝

Claims (14)

1. 筒状をした継手本体の一端側は給水源に続く配管と接続されており、
   他端側はスプリンクラーヘッドのノズルに差し込まれる挿通部を備え、
   前記挿通部と前記ノズルの間にはシール部材が設置されており、
   前記挿通部の外周面から所定間隔を隔てた箇所に、前記ノズルの外部に形成された牡ネジと係合する突起が形成され、
   前記シール部材は、挿通部の外周面とノズルの内周面の間に設置されていることを特徴とするスプリンクラーヘッド用継手。
2. 前記スプリンクラーヘッドの牡ネジと係合する前記突起は、前記挿通部の外周面から所定間隔を隔てて設置された筒部の内周部に設置される請求項１記載のスプリンクラーヘッド用継手。
3. 前記スプリンクラーヘッドの牡ネジと係合する前記突起は、前記スプリンクラーヘッドの牡ネジと螺合可能な牝ネジである請求項１または請求項２記載のスプリンクラーヘッド用継手。
4. 前記スプリンクラーヘッドの牡ネジと係合する前記突起は、前記スプリンクラーヘッドの牡ネジの溝に対応する位置に前記筒部の内周面から突出して設置された複数の突起である請求項１または請求項２記載のスプリンクラーヘッド用継手。
5. 前記突起の先端は前記スプリンクラーヘッドの牡ネジの方向に移動可能である請求項４記載のスプリンクラーヘッド用継手。
6. 前記突起は、前記筒部の側面を貫いた穴の内部に設置されたピンである請求項５記載のスプリンクラーヘッド用継手。
7. 前記突起は前記筒部の外部に設置したスリーブにより移動可能である請求項５または請求項６記載のスプリンクラーヘッド用継手。
8. シール部材は環状であり、挿通部の外周面に刻設された溝に埋め込まれて設置されている請求項１〜請求項７何れか１項記載のスプリンクラーヘッド用継手。
9. 前記牝ネジの端面は前記挿通部の端面よりも前記スプリンクラーヘッド側に突出している請求項３記載のスプリンクラーヘッド用継手。
10. 前記継手本体における前記挿通部と前記一端側の間には前記スプリンクラーヘッドの前記ノズルの端面が当接する段が形成されている請求項１〜請求項９何れか１項記載のスプリンクラーヘッド用継手。
11. 前記継手本体の内径は一端側が大径であり、他端側が小径である請求項１〜請求項１０何れか１項記載のスプリンクラーヘッド用継手。
12. 筒状をした継手本体の一端側は給水源に続く配管と接続されており、
    他端側はスプリンクラーヘッドのノズルに差し込まれる挿通部を備え、
    前記挿通部と前記ノズルの間にはシール部材が設置され、
    前記挿通部の外周面から所定間隔を隔てた箇所に、前記ノズルの外部に形成された牡ネジと係合する突起が形成されており、
    前記挿通部の最小内径は前記ノズルの最小内径よりも大きいことを特徴とするスプリンクラーヘッド用継手。
13. 前記挿通部の最小内径は、５ｍｍ〜１５ｍｍである請求項１２記載のスプリンクラーヘッド用継手。
14. 前記継手本体の外周面には前記スリーブの移動する方向に溝が形成され、前記スリーブの内面には前記溝と係合可能な爪が設置されており、前記スリーブの下端には前記スプリンクラーヘッドの外周形状と係合可能な係合部が形成されている請求項１〜請求項１３何れか１項記載のスプリンクラーヘッド用継手。

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