JP6846261B2 - Sprinkler head - Google Patents
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Description
本発明は、消火用のスプリンクラーヘッドに関するものである。 The present invention relates to a sprinkler head for fire extinguishing.
スプリンクラーヘッドは火災の際に自動的に作動して水を散布するものであり、給水配管に接続されたノズルと、火災の熱によって作動する感熱分解部を備えている。平時においてノズルの出口は弁体により閉止されている。弁体には感熱分解部を介してノズルの出口を閉止する荷重が印加されており、さらに弁体と感熱分解部の間には皿ばねが設置されておりノズルの出口を閉止する方向に弁体を押圧している。 The sprinkler head automatically operates in the event of a fire to spray water, and has a nozzle connected to a water supply pipe and a heat-sensitive decomposition unit that operates by the heat of the fire. In normal times, the nozzle outlet is closed by a valve body. A load for closing the nozzle outlet is applied to the valve body via the heat-sensitive decomposition part, and a disc spring is installed between the valve body and the heat-sensitive decomposition part to close the nozzle outlet. I'm pressing my body.
こうしたスプリンクラーヘッドには、感熱分解部にボールやリングを用いたものが知られている(例えば、特許文献1参照。)。これらのスプリンクラーヘッドでは、作動して水を散布するのに必要な構成部品の移動量が大きく設定されており、例えば平時において外力を受けたような場合でもノズルを閉止する荷重が低下しにくい耐衝撃性に優れる特徴を有している。 As such a sprinkler head, one using a ball or a ring for a heat-sensitive decomposition portion is known (see, for example, Patent Document 1). In these sprinkler heads, the amount of movement of the components required to operate and spray water is set large, and the load for closing the nozzle does not easily decrease even when an external force is applied in normal times, for example. It has a feature of excellent impact resistance.
前述の特許文献1のスプリンクラーヘッドでは、外力を受けた場合にはボールや他の構成部品に多少の位置ずれが生じるが、そうした位置ずれについてはスプリンクラーヘッドが作動して散水するに至るまでの移動量よりも小さく作動には至らない。これに対して火災により低融点合金が溶融するといずれかのボールが動き出し、感熱分解部が脱落するに至るまでには複数個のボールがフレームの段部から外れて感熱分解部を支持していたバランスが崩れる。これによりフレームの段部に感熱分解部を保持できなくなり、感熱分解部が脱落して弁体が開放されスプリンクラーヘッドの作動に至る。
In the sprinkler head of
また、上記の低融点合金の溶融から感熱分解部が脱落するまでの間、ノズルの出口であるノズル端に弁体を保持させておくために、感熱分解部と弁体の間に皿ばねが設置されている。この皿ばねは、スプリンクラーヘッドが作動に至る際の感熱分解部の構成部品の移動量をそのたわみ量(変位量)により吸収して、ノズル端に弁体を保持させるものである。そのため前述のようにスプリンクラーヘッドの作動に必要な感熱分解部の構成部品の移動量が大きい場合には、弁体をノズル端に保持するために、皿ばねには大きなたわみ量が必要となる。 Further, in order to hold the valve body at the nozzle end, which is the outlet of the nozzle, from the melting of the above-mentioned low melting point alloy until the heat-sensitive decomposition part falls off, a disc spring is provided between the heat-sensitive decomposition part and the valve body. is set up. This disc spring absorbs the amount of movement of the component parts of the heat-sensitive decomposition part when the sprinkler head is activated by the amount of deflection (displacement amount), and holds the valve body at the nozzle end. Therefore, as described above, when the amount of movement of the components of the heat-sensitive decomposition portion required for operating the sprinkler head is large, the disc spring needs a large amount of deflection in order to hold the valve body at the nozzle end.
この皿ばねのたわみ量が十分でないと、スプリンクラーヘッドの作動の途中でノズル端から弁体が離れてノズル内の水が漏れ出してくるおそれがある。ノズルから漏れた水が感熱分解部を伝わり低融点合金に及ぶと、溶融状態の低融点合金が冷やされ固化してしまい、スプリンクラーヘッドの作動が途中で止まってしまうおそれがある。そのため皿ばねには、所定の弁体の閉止荷重を発揮しつつ十分なたわみ量を持たせるのが好ましい。皿ばねに十分なたわみ量を持たせるには、無荷重時の皿ばねの高さ(自由高さ)を大きくすることが考えられるが、高さだけでなく皿ばねの外径も大きくする必要があるため、スプリンクラーヘッド全体が大型化してしまうという課題がある。 If the amount of deflection of this disc spring is not sufficient, the valve body may separate from the nozzle end during the operation of the sprinkler head, and water in the nozzle may leak out. If the water leaking from the nozzle travels through the heat-sensitive decomposition part and reaches the low-melting-point alloy, the molten low-melting-point alloy is cooled and solidified, and the sprinkler head may stop operating halfway. Therefore, it is preferable that the disc spring has a sufficient amount of deflection while exerting a predetermined closing load of the valve body. In order to give the disc spring a sufficient amount of deflection, it is conceivable to increase the height (free height) of the disc spring when there is no load, but it is necessary to increase not only the height but also the outer diameter of the disc spring. Therefore, there is a problem that the entire sprinkler head becomes large.
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。本発明は、皿ばねを大型化しなくても、低融点合金の溶融からスプリンクラーヘッドが作動に至るまでの間に弁体をノズル端に安定して保持することができるスプリンクラーヘッドの提供を目的としている。 It is the present invention that has been made against the background of the above-mentioned prior art. An object of the present invention is to provide a sprinkler head capable of stably holding a valve body at a nozzle end from melting of a low melting point alloy to operation of a sprinkler head without increasing the size of a disc spring. There is.
上記目的を達成するために、本発明のスプリンクラーヘッドは以下のように構成される。 In order to achieve the above object, the sprinkler head of the present invention is configured as follows.
すなわち本発明は、内部にノズルを有する本体と、前記ノズルの出口を閉鎖する弁体と、前記弁体の閉止状態を維持するとともに低融点合金の溶融により分解作動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、前記感熱分解部と前記弁体の間に設置され、前記分解作動時における前記感熱分解部の移動をたわみ変形により吸収して前記弁体による前記閉止状態を維持する主皿ばねと、前記主皿ばねに重ねて設置され、前記主皿ばねの前記たわみ変形によるたわみ量を補完するたわみ量を有する補助皿ばねとを備えることを特徴とする。 That is, the present invention is a sprinkler including a main body having a nozzle inside, a valve body that closes the outlet of the nozzle, and a heat-sensitive decomposition portion that maintains the closed state of the valve body and decomposes by melting a low melting point alloy. The head is a main disc spring that is installed between the heat-sensitive decomposition unit and the valve body and absorbs the movement of the heat-sensitive decomposition unit during the decomposition operation by bending deformation to maintain the closed state by the valve body. It is characterized by being provided with an auxiliary disc spring that is installed on the main disc spring and has a deflection amount that complements the deflection amount due to the deflection deformation of the main disc spring.
本発明によれば、主皿ばねのたわみ量を補助皿ばねのたわみ量で補完することができるため、主皿ばねの高さと外径を大きくしなくても、分解作動時における感熱分解部の構成部品の移動を、主皿ばねと補助皿ばねとを合わせたより大きなたわみ量によって吸収することが可能となる。これにより低融点合金の溶融からスプリンクラーヘッドが作動に至るまでの間に弁体をノズルの出口となるノズル端に安定して保持することができる。 According to the present invention, the amount of deflection of the main disc spring can be supplemented by the amount of deflection of the auxiliary disc spring, so that the heat-sensitive decomposition portion during the disassembly operation can be performed without increasing the height and outer diameter of the main disc spring. The movement of the component can be absorbed by the larger amount of deflection of the main disc spring and the auxiliary disc spring combined. As a result, the valve body can be stably held at the nozzle end, which is the outlet of the nozzle, from the melting of the low melting point alloy to the operation of the sprinkler head.
前記本発明については、前記補助皿ばねの外径が前記主皿ばねの外径よりも大きく形成されており、前記主皿ばねの外縁が前記補助皿ばねの斜面に載置されているように構成できる。本発明によれば、補助皿ばねが、その斜面によって主皿ばねの外縁を支持することで、主皿ばねのたわみ変形動作を安定させることができる。したがって補助皿ばねに主皿ばねの「支持部材」としての機能を持たせることができる。また、大径の補助皿ばねの斜面によって小径の主皿ばねの外縁を支持することで、主皿ばねが横ずれし難くなり、主皿ばねを補助皿ばねに載置した状態での中心軸の位置ずれを防止することができる。 In the present invention, the outer diameter of the auxiliary disc spring is formed to be larger than the outer diameter of the main disc spring, so that the outer edge of the main disc spring is placed on the slope of the auxiliary disc spring. Can be configured. According to the present invention, the auxiliary disc spring supports the outer edge of the main disc spring by its slope, so that the bending deformation operation of the main disc spring can be stabilized. Therefore, the auxiliary disc spring can have a function as a "support member" of the main disc spring. In addition, by supporting the outer edge of the small-diameter main disc spring by the slope of the large-diameter auxiliary disc spring, the main disc spring is less likely to shift laterally, and the central axis with the main disc spring mounted on the auxiliary disc spring It is possible to prevent misalignment.
前記本発明については、前記補助皿ばねのたわみ量は前記主皿ばねのたわみ量よりも小さいように構成できる。本発明によれば、補助皿ばねのたわみ量が主皿ばねのたわみ量よりも小さいので、補助皿ばねのたわみ変形による動きを小さくして、主皿ばねのたわみ変形を安定して発揮させることができる。 また、前述のように補助皿ばねは、主皿ばねを安定して保持する「支持部材」としての機能を有する。そのため本発明によれば、補助皿ばねのたわみ量が主皿ばねよりも少ないので、補助皿ばねによる主皿ばねに対する支持が腰高とならないため、安定して主皿ばねを支持することができる。 In the present invention, the amount of deflection of the auxiliary disc spring can be configured to be smaller than the amount of deflection of the main disc spring. According to the present invention, since the amount of deflection of the auxiliary disc spring is smaller than the amount of deflection of the main disc spring, the movement due to the deflection deformation of the auxiliary disc spring is reduced, and the deflection deformation of the main disc spring is stably exhibited. Can be done. Further, as described above, the auxiliary disc spring has a function as a "support member" for stably holding the main disc spring. Therefore, according to the present invention, since the amount of deflection of the auxiliary disc spring is smaller than that of the main disc spring, the support of the auxiliary disc spring to the main disc spring does not become high, so that the main disc spring can be stably supported.
以上のような主皿ばねと補助皿ばねは、ばね特性が異なるものを用いることができる。ばね特性を異ならせる例としては、厚さ、無荷重時の高さ(自由高さ)、材料、硬さの違い、中心穴の形状等があり、主皿ばねと補助皿ばねは、こうした異なるばね特性を有する異質な皿ばねの組み合わせとして構成することができる。また、主皿ばねと補助皿ばねは、それぞれ複数設けるものとして構成することもできる。 As the main disc spring and the auxiliary disc spring as described above, those having different spring characteristics can be used. Examples of different spring characteristics include thickness, height under no load (free height), material, difference in hardness, shape of center hole, etc., and the main disc spring and the auxiliary disc spring are different. It can be configured as a combination of different disc springs with spring characteristics. Further, a plurality of main disc springs and a plurality of auxiliary disc springs may be provided.
本発明によれば、皿ばねを大型化しなくても、低融点合金の溶融からスプリンクラーヘッドが作動に至るまでの間に弁体をノズル端に安定して保持することができるスプリンクラーヘッドを提供することができる。 According to the present invention, there is provided a sprinkler head capable of stably holding a valve body at a nozzle end from melting of a low melting point alloy to operation of a sprinkler head without increasing the size of a disc spring. be able to.
本発明のスプリンクラーヘッドの一実施形態について図面を参照しつつ説明する。スプリンクラーヘッドSは、本体1、フレーム2、弁体3、散水部4、組合せ皿ばね5、感熱分解部6を備えている。
An embodiment of the sprinkler head of the present invention will be described with reference to the drawings. The sprinkler head S includes a
本体1は、円筒状に形成されており、その内部にはノズル11が形成されている。本体1の外周の上端側には給水配管(図示略)に接続されるネジ部12が設けられており、その内面側にはノズル11が伸長しており、その下端にはノズル11の出口となるノズル端11aが形成されている。ノズル端11aは弁体3と当接しており、平時は弁体3により閉止されている。本体1の外周の中間部分にはフランジ部1aが突出しており、フランジ部1aの内縁部にはフレーム2と接続されるネジ部13が形成されている。
The
フレーム2は、円筒状に形成されており、その上端にはネジ部21が設けられ前述の本体1のネジ部13に対して螺合接続される。フレーム2の下端の内周には内向きに突出する環状の段部22が形成され、段部22には後述のボール61が係止する。
The
弁体3は、円盤状に形成されており、ノズル端11aと当接して閉止している。弁体3のノズル11と対向する面には、ノズル11の内部に入り込む突起31が形成されている。その反対面には凹み32が形成されており、凹み32には後述するセットスクリュー64が挿通される。凹み32の内周とセットスクリュー64の外周の間には隙間を有しているが、この隙間を小さくすると作動時にセットスクリュー64が傾くことを抑えてロッジメントの発生を抑制できる。弁体3の突起31の基端外周には、ノズル端11aが当接する円環状の当接面33が形成されている。弁体3は、図2で示すように円盤状のデフレクター41に取付けられており、デフレクター41は弁体3に対して回転可能である。
The
弁体3とノズル端11aとの間にはシール部材としてフッ素樹脂製の止水シートが設置されている(図示略)。止水シートは、弁体3の当接面33またはノズル端11aに貼付される。止水シートはこれに換えてフッ素樹脂によるコーティング層として設けてもよい。
A fluororesin waterproof sheet is installed as a sealing member between the
散水部4は、図2で示すように、デフレクター41、ガイドリング42、ピン43を備えている。散水部4は、フレーム2の内周とノズル11の出口側の外周の間の内部空間に収容される。
As shown in FIG. 2, the watering
デフレクター41は、前述の弁体3と一体に組み込まれており、デフレクター41の中心穴には弁体3の凹み32を形成する円筒状の周壁34が挿通されている。デフレクター41の周縁には複数のスリット45が刻まれており、このスリット45の形状により散水パターンをコントロールしている。またデフレクター41の周縁にはピン43が挿通されて固定される穴が複数設置されている。
The
ガイドリング42は、リング状に形成されており、内周径はノズル11の出口側の外周径よりも大きい。ガイドリング42の外周径は、フレーム2の内周径よりも僅かに小さく、またフレーム2の段部22の内周径よりも大きい。ガイドリング42はフレーム2の内周面に沿って摺動可能であり、スプリンクラーヘッドの作動時には段部22に係留される。ガイドリング42には、ピン43が挿通される穴が複数設置されており、その位置はデフレクター41に設置されたピン43が挿通される穴の位置に対応している。ガイドリング42の上部には、ガイドリング42をフレーム2の段部22に付勢するコイルスプリング49が設置されている(図1)。
The
ピン43は、細い棒状に形成されており、一端側には鍔部48が形成されている。ピン43は、前述のデフレクター41とガイドリング42の穴に挿通され、鍔部48が無い他端側からガイドリング42、デフレクター41の順に挿通される。挿通後、ピン43の他端側をカシメ加工によりデフレクター41に固定設置する。これにより、ガイドリング42はピン43に沿って摺動可能になる。
The
組合せ皿ばね5は、弁体3と感熱分解部6の間に設置される。組合せ皿ばね5は、弁体3に接している主皿ばね51と、感熱分解部6に接している補助皿ばね52とを有している。両方の主皿ばね51と補助皿ばね52の中央にはそれぞれ貫通穴51C、52Cが設けられており、貫通穴51C、52Cには後述するセットスクリュー64の頭部64Bが挿通される。
The
本実施形態において、補助皿ばね52の外径は主皿ばね51の外径よりも大きい。補助皿ばね52の外径はガイドリング42の外径およびフレーム2の段部22の内周径よりも小径である。図1において、主皿ばね51および補助皿ばね52の外周と、フレーム2の内周面は離間した状態にある。
In the present embodiment, the outer diameter of the
主皿ばね51は、円環状の外周部51Aと、その内周から中心に向かって片持ち梁状に伸長するばね片部51Bから構成されている。外周部51Aは荷重を受ける機能を有し、ばね片部51Bはたわみ(変位量)として機能するように構成されている。ばね片部51Bは、図示のように6か所設置されており、ほぼ同じ幅(平行)に形成されており、その基端部は円弧状に広がる弧状縁として形成されている。ばね片部51Bの先端どうしの間隔(主皿ばね51の内径)は、セットスクリュー64の頭部64Bの外径よりも僅かに大径となっている。また、主皿ばね51は、外周側から中心に向かうに従って高くなるように形成されている。
The
補助皿ばね52は、主皿ばね51のたわみ変形によるたわみ量を補完するたわみ量を有する皿ばねである。主皿ばね51と同様に外周部52Aと短ばね片部52Bから構成されている。短ばね片部52Bは主皿ばね51のばね片部51Bよりも短く、たわみ量が少ない。短ばね片部52Bは4箇所設置されており、ほぼ同じ幅(平行)に形成されており、その基端部は円弧状に広がる弧状縁として形成されている。短ばね片部52Bの先端どうしの間隔(補助皿ばね52の内径)は、セットスクリュー64の頭部64Bの外径よりも僅かに大径となっている。
The
また、補助皿ばね52は、外周側から中心に向かうに従って高くなるように形成されている。補助皿ばね52の無荷重時の自由高さは、主皿ばね51のそれよりも小さい。上記より補助皿ばね52は主皿ばね51と比較して大径となっている。このため補助皿ばね52が、その内側傾斜面52Dによって主皿ばね51の外縁を支持することで、主皿ばね51がたわみ変形する動作を安定させることができる。したがって補助皿ばね52は主皿ばね51の「支持部材」としての機能を有する。また、補助皿ばね52は主皿ばね51と比較して、無荷重時の自由高さが平坦に近い形状となっている。補助皿ばね52は、主皿ばね51を安定して保持する「支持部材」としての機能を有する。このため補助皿ばね52の無荷重時の自由高さが平坦に近くたわみ量が主皿ばね51よりも少ないので、補助皿ばね52による主皿ばね51に対する支持が腰高とならず、安定して主皿ばね51を支持することができる。さらに、補助皿ばね52の板厚は主皿ばね51の板厚よりも厚く形成されており、主皿ばね51よりも補助皿ばね52のたわみ量を小さくすることができる。また補助皿ばね52の無荷重時の外径は後述のスライダー62の外径よりも小さく形成されている。
Further, the
主皿ばね51と補助皿ばね52は、お互いの外縁側が接するように組み合わされ、それらの貫通穴51C、52Cにはセットスクリュー64の頭部64Bが挿通される。これにより主皿ばね51の外縁と、補助皿ばね52の外周部52Aの漏斗状ないしすり鉢状の内側傾斜面52Dとの間の摩擦抵抗により、主皿ばね51と補助皿ばね52に荷重を印加する際、または荷重を除去する際に中心軸の位置ずれを防止することができる。したがって、主皿ばね51と補助皿ばね52には均等に荷重が付与され、過負荷による破損や荷重の偏りによるスプリンクラーヘッドSの作動不良を防止することができる。
The
主皿ばね51は弁体3側に設置されており、補助皿ばね52は感熱分解部6側に設置されている。このような構成にすると、補助皿ばね52のたわみ量が少ないのでスプリンクラーヘッドSの作動時に、セットスクリュー64の頭部64Bが補助皿ばね52に挿通された状態のままで、補助皿ばね52を感熱分解部6とともにフレーム2の外に脱落させることができる。これにより作動過程において補助皿ばね52の外周縁がフレーム2の内周と干渉するのを防止できる。
The
感熱分解部6は、複数のボール61、スライダー62、バランサー63、セットスクリュー64、プランジャー65、シリンダー66を備えている。
The heat-
複数のボール61は、鋼製の球体であり、本実施形態では同じサイズのものを8つ使用する。ボール61は円盤状のスライダー62の周縁に形成された凹みに収容されている。ボール61の外周下部はフレーム2の段部22に係止され、スライダー62がボール61を上方から押圧している。これにより各ボール61にはスプリンクラーヘッドSの中心軸側に移動する力が常時作用している。
The plurality of
スライダー62は、円盤状に形成されており、前述のようにバランサー63側と対向する面の周縁にボール61と同数の8つの凹みが形成されている。凹みは、スライダー62の周方向で均等間隔で設置されており、これにより8つのボール61に印加される荷重が均一となる。荷重が均一となることで一部の部品へ荷重が集中することを防いで部品の損傷を防止するとともに、荷重の不均一によるスライダー62の傾きを防ぐ。これによりスライダー62上に設置された組合せ皿ばね5によるノズル端11aを閉止する荷重が、ノズル11の中心に印加されるのでノズル端11aに均一に荷重が印加され、ノズル11からの水漏れを防止できる。
The
バランサー63は、円筒状に形成されており、外周面上部が、ボール61の内側に設置され、その側面に形成された段部63Aによりボール61の移動を阻止している。スライダー62とバランサー63は中央に貫通穴を有している。スライダー62の貫通穴にはセットスクリュー64の脚部が挿通され、バランサー63の貫通穴にはプランジャー65が挿通されている。
The
セットスクリュー64は、頭部64Bと脚部64Cとを有する。頭部64Bは前述の凹み32と、主皿ばね51の貫通穴51Cと、補助皿ばね52の貫通穴52Cに挿通されている。セットスクリュー64の頭部64Bの先端は球面状に形成されている。脚部64Cの先端側は牡ネジ64Aとなっており、スライダー62の貫通穴に挿通された後、プランジャー65の内周に設置された牝ネジ65Aと螺合される。
The
セットスクリュー64の頭部64Bの高さは、積層された複数枚の組合せ皿ばね5の自由高さよりも大きくなるように形成されており、組合せ皿ばね5を重ね合わせた際にガイドの役割を果たす。セットスクリュー64の頭部64Bの高さが低い場合、組立時に組合せ皿ばね5が必要以上に潰れて機能しなくなるおそれがあることから、そのようなことがない程度にセットスクリュー64の頭部64Bの高さを設定することで、安定した状態で組合せ皿ばね5を保持することが可能となる。また、セットスクリュー64の頭部64Bが挿通される弁体3の凹み32の内径を組合せ皿ばね5の内径と同等にすることができ、これによりスプリンクラーヘッドSが作動するときのセットスクリュー64の傾きを抑えてロッジメントの発生を抑制することができる。
The height of the
プランジャー65は、円筒状に形成されており、上端の内周には前述の牝ネジ65Aが形成されている。プランジャー65の上端はバランサー63の上端を超える長さを有している。プランジャー65の下端には、図3で示すように鍔部65Bが形成されており、鍔部65Bの上面にはリング状の低融点合金67が載置されている。この低融点合金67を覆うようにシリンダー66が設置されている。
The
鍔部65Bの内側には、プランジャー65の下端から牝ネジ65Aに続く穴65Cが形成されている。穴65Cの内径は牝ネジ65Aの呼び径よりも大きく、プランジャー65の外周径と穴65Cの内周径の間には薄肉部65Dが設置される。薄肉部65Dは牝ネジ65Aや鍔部65Bと比較して断面積が小さく熱伝導効率が良くないので鍔部65B側で吸収した熱を牝ネジ65A側に伝わりにくくしている。また薄肉部65Dの強度を補うために穴65Cに樹脂製のキャップを挿入して構成してもよい。
A
シリンダー66は、銅または銅合金にて形成されており、シリンダー66の表面から吸収した熱を低融点合金67に伝わりやすくしている。シリンダー66は低融点合金67が収容される凹み66Aを有しており、凹みの中央にプランジャー65が挿通される貫通穴が設置されている。凹み66Aの縁には外部に向かって拡張された円盤部66Bが設置されており、円盤部66Bの外縁はフレーム2の方向に立設された側面部66Cとなっている。側面部66Cには長穴状の開口部66Dが複数設置されている。開口部66Dを通過して外部の気流が凹み66Aの外周面に到達することができ、火災の際には凹み66Aの内部に収容された低融点合金67に気流からの熱が伝わりやすくなっている。
The
凹み66Aとバランサー63の下端の間には、リング状の断熱材68が設置され、断熱材68によってシリンダー66に伝わった火災の熱がバランサー63に伝搬するのを阻止している。前述の穴65Cを断熱材68の位置まで形成することができ、これにより断熱効果がさらに向上する。
A ring-shaped
図5において、断熱材68と凹み66Aの間には、円盤状の感熱板69が設置されている。感熱板69は銅や銅合金にて形成され、表面で吸収した熱を凹み66Aの内部の低融点合金67に伝わりやすくしている。
In FIG. 5, a disk-shaped heat
次に、図1のスプリンクラーヘッドSの動作を図6により説明する。図6(a)〜(d)は、スプリンクラーヘッドSの作動過程を示す図である。 Next, the operation of the sprinkler head S of FIG. 1 will be described with reference to FIG. 6 (a) to 6 (d) are views showing the operating process of the sprinkler head S.
(a)スプリンクラーヘッドSの監視状態においては、本体1のノズル11には加圧された消火水が供給されており、弁体3には消火水の圧力が加えられている(図6(a))。
(A) In the monitoring state of the sprinkler head S, pressurized fire extinguishing water is supplied to the
(b)火災が発生し、その熱気流がシリンダー66に当たると熱が低融点合金67に伝わる。そして、低融点合金67が周囲から加熱されて溶融し始めると、溶融した低融点合金67はプランジャー65とシリンダー66の凹み66A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(図6(b))。
(B) When a fire breaks out and the hot airflow hits the
低融点合金67が溶融して凹み66Aの外部に流出すると、シリンダー66は低融点合金67の流出量に対応して降下する。シリンダー66が降下すると、シリンダー66の上に設置されている断熱材68及びバランサー63が降下する(図6(b))。
When the low
バランサー63が降下すると、バランサー63とスライダー62との間の間隙が広がり、中心軸方向(内側)に付勢されているボール61がバランサー63の段部63Aを越えて内側に移動し、フレーム2の段部22とボール61との係合が解かれる。
When the
感熱分解部6が分解作動してその構成部品が移動するまでの間、即ちボール61が段部22から外れて組合せ皿ばね5及び感熱分解部6が降下するまでの間に、主皿ばね51と補助皿ばね52が無荷重状態に復元するまでのたわみ変形により、弁体3はノズル端11aに圧接されてノズル11の閉止状態を維持することができる。即ち、主皿ばね51と補助皿ばね52が平板状に圧縮された有荷重状態から無荷重状態に復元するまでのたわみ量(変位量)が残っている間、弁体3への荷重を印加し続けて、感熱分解部6が完全に落下するまで弁体3がノズル11を塞ぐことができる。このとき補助皿ばね52は、そのたわみ変形によるたわみ量によって、主皿ばね51のたわみ変形によるたわみ量を補完する。このように主皿ばね51と補助皿ばね52を備えるスプリンクラーヘッドSによれば、それらの組合せにより得られる大きなたわみ量によって、分解作動時における感熱分解部6の構成部品の移動量を吸収することができ、低融点合金67の溶融からスプリンクラーヘッドSが作動に至るまでの間に弁体3をノズル端11aに安定して保持することができる。
The
ここで主皿ばね51は弁体3と接しており、補助皿ばね52はスライダー62と接している。感熱分解部6が傾いて作動した場合(図6(b)参照)、補助皿ばね52はスライダー62の傾きに従い、主皿ばね51と補助皿ばね52の軸芯がずれてしまうが、主皿ばね51の外縁が補助皿ばね52の外周部52Aの内側傾斜面52Dに接しているので、その摩擦抵抗により主皿ばね51の過度な軸芯のずれを抑制することができる。主皿ばね51のばね片部51Bは弁体3の底面に突出する周壁34の先端に接しており、主皿ばね51と補助皿ばね52の荷重を安定して弁体3に付与することができる。
Here, the
(c)弁体3の下に配置されていた感熱分解部6が落下すると、組合せ皿ばね5および弁体3が降下する。その際、補助皿ばね52はたわみ量が少なく無荷重状態における高さが低いため、感熱分解部6のセットスクリュー64の頭部64Bが挿通された状態のままで降下する。主皿ばね51は補助皿ばね52に続いてセットスクリュー64の頭部64Bが挿通された状態のままか、あるいは頭部64Bから離脱してフレーム2の外に降下する。主皿ばね51の外径は補助皿ばね52よりも小径なのでフレーム2の内周との干渉を避けることができる。
(C) When the heat-
また、弁体3の降下に伴って、弁体3に取り付けられているデフレクター41、デフレクター41に取り付けられているガイドリング42とピン43が降下する。ピン43が降下すると、その上部にある鍔部43Aがガイドリング42に係止され、ガイドリング42はフレーム2の段部22に係止され、弁体3及びデフレクター41がピン43によりフレーム2から吊り下げられた状態になる。
Further, as the
(d)以上のようにして弁体3が降下するとノズル11は開放され、加圧された消火水がデフレクター41に衝突して四方へ飛散され火災を消火する(図6(d))。
(D) When the
実施形態の変形例
前記実施形態では、主皿ばね51を弁体3側に設置し、補助皿ばね52を感熱分解部6側に設置する例を示した。これに対して、たわみ量の大きい主皿ばね51を感熱分解部6側に設置し、補助皿ばね52を弁体3側に設置すると、スプリンクラーヘッドSの作動過程で、主皿ばね51がフレーム2の段部22に引っ掛かりにくくすることができる。具体的に説明すると、スプリンクラーヘッドSの作動過程において主皿ばね51は無荷重状態でフレーム2から脱落する。その際、主皿ばね51の断面形状が漏斗状ないしすり鉢状であるため、主皿ばね51が傾いた状態で脱落して外周部51Aが段部22に接触しても、外周部51Aが段部22に引っ掛かりにくくなっている。さらに、補助皿ばね52のたわみ量が少ないので、スプリンクラーヘッドSの作動時に感熱分解部6が傾いても弁体3側の補助皿ばね52が傾きにくく、弁体3に作用する組合せ皿ばね5の全体の荷重の偏りを抑制することができる。
Deformation Example of the Embodiment In the above-described embodiment, an example in which the
前記実施形態では図4に示す補助皿ばね52を例示したが、例えば図7に示す変形例の補助皿ばね53を用いてもよい。補助皿ばね53は、外周側から中心に向かうに従って高くなるように形成されており、その外径は前記実施形態の補助皿ばね52とほぼ同じである。補助皿ばね53の外縁とセットスクリュー64の頭部64Bを挿通する中心の貫通穴53Cの間には、円弧形状をした複数のスリット53Aが形成されている。スリット53Aの内縁のコーナー部は丸みが付けられ応力の集中を避けている。複数のスリット53Aの間のばね片部53Bは補助皿ばね53に荷重が印加された際にたわみによって弾性変形する箇所となっている。図7に示す補助皿ばね53以外にも、補助皿ばね52(、53)の無荷重時の高さが、主皿ばね51のそれよりも小さく、主皿ばね51と比較して大径であり、且つ無荷重時の高さが主皿ばね51よりも平坦に近い形状であれば補助皿ばねとして使用できる。
In the above embodiment, the
S スプリンクラーヘッド
1 本体
1a フランジ部
2 フレーム
3 弁体
4 散水部
5 組合せ皿ばね
6 感熱分解部
11 ノズル
11a ノズル端
13 ネジ部
21 ネジ部
22 段部
31 突起
32 凹み
33 当接面
34 周壁
41 デフレクター
42 ガイドリング
43 ピン
51 主皿ばね
51A 外周部
51B ばね片部
51C 貫通穴
52 補助皿ばね
52A 外周部
52B 短ばね片部
52C 貫通穴
52D 内側傾斜面
53 補助皿ばね(変形例)
53A スリット
53B ばね片部
53C 貫通穴
53D 内側傾斜面
61 ボール
62 スライダー
63 バランサー
63A 段部
64 セットスクリュー
64A 牡ネジ
64B 頭部
64C 脚部
65 プランジャー
65A 牝ネジ
65B 鍔部
66 シリンダー
67 低融点合金
68 断熱材
S sprinkler head
1
3 valve body
4 Sprinkler
5 Combination disc spring
6 Thermal decomposition unit
11
53A Slit
67 Low melting point alloy
68 Insulation
Claims (3)
前記ノズルの出口を閉止する弁体と、
前記弁体の閉止状態を維持するとともに低融点合金の溶融により分解作動する感熱分解部とを備えるスプリンクラーヘッドにおいて、
円環状の外周部の内周から中心に向かって片持ち梁状に伸長するばね片部が設けられ、前記感熱分解部と前記弁体の間に設置され、前記分解作動時における前記感熱分解部の構成部品の移動をたわみ変形により吸収して前記弁体による前記閉止状態を維持する主皿ばねと、
円環状の外周部の内周から中心に向かって片持ち梁状に伸長し、前記ばね片部よりも短い短ばね片部が設けられ、前記主皿ばねに重ねて設置され、前記主皿ばねの前記たわみ変形によるたわみ量を補完するたわみ量を有する補助皿ばねとを備え、
前記補助皿ばねのたわみ量は前記主皿ばねのたわみ量よりも小さく、
前記補助皿ばねの外径は、前記主皿ばねの外径よりも大きく形成されており、
前記主皿ばねの外縁は、前記補助皿ばねの斜面に載置されていることを特徴とするスプリンクラーヘッド。 The main body with a nozzle inside and
A valve body that closes the outlet of the nozzle and
In a sprinkler head provided with a heat-sensitive decomposition portion that maintains the closed state of the valve body and decomposes and operates by melting the low melting point alloy.
A spring piece portion extending in a cantilever shape from the inner circumference of the outer peripheral portion of the annulus toward the center is provided, and is installed between the heat-sensitive decomposition portion and the valve body, and the heat-sensitive decomposition portion at the time of the decomposition operation. A main disc spring that absorbs the movement of the component parts by bending and deforming to maintain the closed state by the valve body, and
A short spring piece portion extending from the inner circumference of the outer peripheral portion of the annular shape toward the center in a cantilever shape and shorter than the spring piece portion is provided, and is installed so as to be overlapped with the main disc spring. It is equipped with an auxiliary disc spring having a deflection amount that complements the deflection amount due to the deflection deformation of the above .
The amount of deflection of the auxiliary disc spring is smaller than the amount of deflection of the main disc spring.
The outer diameter of the auxiliary disc spring is formed to be larger than the outer diameter of the main disc spring.
It said main disc outer edge of the spring, sprinkler head is characterized that you have placed on the inclined surface of the auxiliary disc spring.
前記ノズルの出口を閉止する弁体と、A valve body that closes the outlet of the nozzle and
前記弁体の閉止状態を維持するセットスクリューが設けられるとともに低融点合金の溶融により分解作動する感熱分解部とを備えるスプリンクラーヘッドにおいて、In a sprinkler head provided with a set screw for maintaining the closed state of the valve body and a heat-sensitive decomposition portion which is decomposed and operated by melting a low melting point alloy.
前記感熱分解部と前記弁体の間に設置され、前記分解作動時における前記感熱分解部の構成部品の移動をたわみ変形により吸収して前記弁体による前記閉止状態を維持する主皿ばねと、A main disc spring that is installed between the heat-sensitive decomposition unit and the valve body and absorbs the movement of the component parts of the heat-sensitive decomposition unit during the decomposition operation by bending deformation to maintain the closed state by the valve body.
前記主皿ばねに重ねて設置され、前記主皿ばねの前記たわみ変形によるたわみ量を補完するたわみ量を有する補助皿ばねと、を備え、An auxiliary disc spring, which is installed so as to be stacked on the main disc spring and has a deflection amount that complements the deflection amount due to the deflection deformation of the main disc spring, is provided.
前記補助皿ばねのたわみ量は前記主皿ばねのたわみ量よりも小さく、The amount of deflection of the auxiliary disc spring is smaller than the amount of deflection of the main disc spring.
前記主皿ばねと補助皿ばねは、前記主皿ばねと前記補助皿ばねの貫通穴に前記セットスクリューの頭部が挿通され、The head of the set screw is inserted into the through hole of the main disc spring and the auxiliary disc spring in the main disc spring and the auxiliary disc spring.
前記主皿ばねが前記弁体側に配置され、前記補助皿ばねが前記感熱分解部側に配置され、前記スプリンクラーヘッドの作動時に、前記セットスクリューの頭部が前記補助皿ばねに挿通された状態のままで、前記補助皿ばねが前記感熱分解部とともにフレームの外に脱落することを特徴とするスプリンクラーヘッド。The main disc spring is arranged on the valve body side, the auxiliary disc spring is arranged on the heat-sensitive decomposition portion side, and the head of the set screw is inserted into the auxiliary disc spring when the sprinkler head is operated. A sprinkler head characterized in that the auxiliary disc spring falls off the frame together with the heat-sensitive decomposition portion.
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