JP7054355B2 - スプリンクラーヘッド - Google Patents

Description

本発明は、高天井のアトリウム空間等の壁面に水平に取付けられ、放水口が開放されたスプリンクラーヘッドに関する。

従来、高天井のアトリウム空間等の壁面に水平に設置される側壁開放型のスプリンクラーヘッドが知られている。

図５は開放型として知られた従来のスプリンクラーヘッドを示した説明図であり、図５（Ａ）は側面から見た半断面を示し、図５（Ｂ）は正面を示す。図５に示すように、従来のスプリンクラーヘッド２００は、防護区画の壁面２０１に設置され、ヘッド本体２０２の放水口２０４の上部にアッパープレート２０６が配置されると共に放水口２０４の前方にデフレクター２０８が配置されている。

スプリンクラーヘッド２００は、火災感知器が火災を検出して発報した場合に、ヘッド本体２０２に対する配管に設けられた一斉開放弁が開放して消火用水が供給され、開放状態にある放水口２０４から噴射した消火用水をデフレクター２０８に衝突させて飛散させることにより消火するようにしている。

また、スプリンクラーには、放水口を閉鎖する感熱分解部とデフレクターを備え、火災が発生したときの熱で感熱分解部を分解・脱落させて放水口を開き、放水口から噴射した消火用水をデフレクターに衝突させて飛散させるスプリンクラーヘッドも知られている。

特開２００６－１１０１８７号公報 特開２００６－１９１９６１号公報

しかしながら、このような従来のスプリンクラーヘッドにあっては、防護区画における壁面に設置されて利用者の視線に晒されることとなり、高天井のアトリウム空間等のように高いデザイン性が要求される施設の意匠性を大きく損なう問題がある。

本発明は、設置場所の意匠性を損なうことなく壁面への設置を可能とするスプリンクラーヘッドを提供することを目的とする。

（ロータヘッドを用いたヘッド可動部を備えるスプリンクラーヘッド）
本発明は、壁面に埋込設置されたヘッド本体と、
ヘッド本体に設けられ、消火用水が供給されない通常時は壁面と略同一面を形成する初期位置に位置し、消火用水が供給された場合に放水口が壁面から露出する放水位置に可動し消火用水を放水口から散水させるヘッド可動部と、
を備えたスプリンクラーヘッドであって、
ヘッド本体は、
壁面側を開口し、ヘッド可動部が設けられるロータ室と、
ロータ室に消火用水を供給する流路と、
を備え、
ヘッド可動部は、
ロータ室に回動自在に設けられ、外周の一部にフラット面が形成されると共に、フラット面を除く外周の異なる位置に内部で連通した流入口と放水口とが形成されたロータヘッドを備え、
初期位置は、フラット面が壁面に略面一となり、放水口がヘッド本体の流路から消火用水の供給を受けられる位置であり、放水位置は、放水口が壁面から露出し、流入口がヘッド本体の流路から消火用水の供給を受けられる位置であることを特徴とする。

（位置決め構造）
通常時にロータヘッドを初期位置に位置決めし、消火用水が供給された場合にロータヘッドを放水位置に位置決めする位置決め構造が、ヘッド本体及びヘッド可動部に設けられる。

（ロータヘッドの水車羽根構造）
ロータヘッドは、フラット面が形成されていない側の流入口と放水口との間に、ヘッド本体の流路からの消火用水の供給によりロータヘッドを放水位置に向けて回転させる水車羽根構造が設けられる。

（放射状のテーパー溝による水車羽根構造）
ロータヘッドの水車羽根構造は、ロータヘッドの中心から外周に向けて放射状に複数のテーパー溝が形成されると共に外周にテーパー溝に続く横溝が形成される。

（ロータヘッド流入口のシール）
ロータ室は、ロータヘッドが放水位置に回転したときにロータ室とロータヘッドの流入口との間の隙間をシールするシール部材が設けられる。

（初期位置復帰用のバネ又はウェイト）
ロータヘッドは、消火用水の供給が停止した場合に初期位置に戻る付勢部材又はウェイトを備える。

（可動デフレクターを用いたヘッド可動部を備えるスプリンクラーヘッド）
本発明は、壁面に埋込設置されたヘッド本体と、
ヘッド本体に設けられ、消火用水が供給されない通常時は壁面と略同一面を形成する初期位置に位置し、消火用水が供給された場合に壁面から露出する放水位置に可動し消火用水を散水させるヘッド可動部と、
を備えたスプリンクラーヘッドであって、
ヘッド本体は、放水口を備え、
ヘッド可動部は、
壁面に埋込設置されたヘッド本体の壁面側に一端が回動自在に軸支され、初期位置では壁面と略面一となり、消火用水が供給された場合に初期位置から放水位置に回転する回転プレートと、
回転プレートの他端側に設けられ、初期位置では壁面の内部に位置し、消火用水が供給された場合に回転プレートの回転により初期位置から放水位置に可動して壁面から露出し、ヘッド本体の放水口から放水された消火用水を当接させて飛散させる可動デフレクターと、
を備えたことを特徴とする。

（初期位置復帰用のバネ又はウェイト）
可動デフレクターは、消火用水の供給が停止した場合に初期位置に戻る付勢部材又はウェイトを備える。

（基本的な効果）
本発明は、壁面に取付けられるスプリンクラーヘッドに於いて、壁面に埋込設置されたヘッド本体と、ヘッド本体に組み込まれ、消火用水が供給されない通常時は外側を壁面と面一とし、消火用水が供給された場合に放水口を壁面の前方に位置して消火用水を散水させるヘッド可動部とが設けられたため、通常時は壁面に埋込設置された側壁開放型スプリンクラーヘッドは、壁面と略面一となるように放水口を閉鎖して外部からは見えず、スプリンクラーヘッドが壁面の一部として溶け込むようになり、側壁開放型スプリンクラーヘッドを壁面に設置しても、設置場所の意匠性を損なうことがない。また、閉鎖型スプリンクラーヘッドは壁面に埋め込み設置されて外部に突出していないことから、清掃等により物が当たって破損することを確実に防止できる。

（ロータヘッドを用いたヘッド可動部の効果）
また、ヘッド本体には、壁面に開口した半円筒形のロータ室が設けられ、ロータ室には消火用水の流出口が形成されており、ヘッド可動部は、ロータ室に回転自在に設けられ、外周面の一部をフラット面とし、フラット面を除く外周面の異なる位置に内部で連通した流入口と放水口が形成されたロータヘッドと、消火用水の供給のない通常時はロータヘッドをフラット面が壁面に略面一となり、放水口がロータ室の流出口を臨む初期位置に保持され、消火用水が供給された場合に、放水口が壁面から露出し、流入口がロータ室の流出口に相対した放水位置に回転させる位置決め構造とが設けられたため、ロータヘッドを用いたコンパクトな構造により壁面に埋め込まれて外側を壁面と面一にする初期位置とすることができ、また、火災発生時の消火用水の供給によりロータヘッドが回転することで放水口を壁面の外側に突出させて消火用水を散水させることができる。

（ロータヘッドの水車羽根構造による効果）
また、ロータヘッドは、フラット面の片側に近い外周面に放出口を開口すると共にフラット面の反対側に近い外周面に流入口を開口しており、流入口と放水口の間の外周面及び当該外周面に続く側面に、ヘッド本体からの消火用水の供給によりロータヘッドを放水位置に向けて回転させる水車羽根構造が設けられたため、初期位置にあるロータヘッドの放水口側にヘッド本体から消火用水が供給されてロータヘッドが回転を始めると、放水口に続いて形成されている水車羽根構造にヘッド本体から供給された消火用水が当ってロータヘッドの放水位置への回転が付勢され、消火用水の供給でロータヘッドを確実且つ迅速に放水位置に回転して壁面から突出した放水口から消火用水を散水できる。

（放射状のテーパ溝による水車羽根構造の効果）
また、ロータヘッドの水車羽根構造は、ロータヘッドの側壁から外周面に向けて放射状に複数のテーパー溝が形成されると共に外周面にテーパー溝に続く横溝が形成されたため、消火用水でロータヘッドを放水位置に回転させるための水車羽根構造を簡単且つ容易に設けることができる。

（ロータヘッド流入口のシールによる効果）
また、ロータ室に形成した流出口の開口に、放水位置に回転して相対したロータヘッドの流入口との間の隙間をシールするシール部材が設けられたため、ロータヘッドが放水位置に回転したときに、ロータ室の流出口からロータヘッドの流入口へ供給される消火用水がロータヘッドの周囲の隙間から水漏れすることを確実に防止できる。

（初期位置復帰用のバネ又はウェイト）
また、ロータヘッドは、消火用水の供給が停止した場合に初期位置に戻る付勢部材又はウェイトを備えたため、放水位置に回転したロータヘッドは、消火用水の供給を停止すると、バネ等の付勢部材の力またはウェイトによる重みで壁面に閉じて略面一とする初期位置に自動的に戻ることができる。

（可動デフレクターを用いたヘッド可動部の効果）
また、ヘッド本体は、壁面に開口した取付穴の内部に配置されており、ヘッド可動部は、ヘッド本体の前方となる前記取付穴の開口に一端が回動自在に軸支され、消火用水の供給がない通常時は前記壁面と略面一となるように取付穴の開口を閉鎖する初期位置とし、消火用水が供給された場合に壁面から突出した放水位置に回動され、ヘッド本体から放出された消火用水の当接を受けて飛散させる可動デフレクターとしたため、壁面に設けたヘッド本体の取付穴の開口に開閉自在に可動デフレクターを設けるという簡単な構造により、通常時は壁面の取付穴の開口を閉鎖して壁面と面一にする初期位置とすることができ、また、火災発生時の消火用水の供給により可動デフレクターが壁面の外側に回動して消火用水を散水させることができる。

また、ヘッド可動部にバネを用いた場合には、水圧の具合によって放水方向や散水分布にムラができるが、本発明にあっては、ヘッド本体から放出された消火用水の当接を受けて可動デフレクターが放水位置に回動されており、放水方向と散水分布を安定させることができる。

（初期位置復帰用のバネ又はウェイトによる効果）
また、可動デフレクターは、消火用水の供給が停止した場合に初期位置に戻る付勢部材又はウェイトを備えたため、放水位置に回動した可動デフレクターは、消火用水の供給を停止すると、バネ等の付勢部材の力またはウェイトによる重みで壁面に閉じて略面一とする初期位置に自動的に戻ることができる。

スプリンラーヘッドの第１実施形態を示した説明図 図１のスプリンクラーヘッドの放水動作を示した説明図 スプリンラーヘッドの第２実施形態を示した説明図 図３のスプリンクラーヘッドの放水動作を示した説明図 従来のスプリンクラーヘッドを示した説明図

［スプリンクラーヘッドの第１実施形態］
図１はスプリンラーヘッドの第１実施形態を示した説明図であり、図１（Ａ）は側面から見た断面を示し、図１（Ｂ）はロータヘッドを断面にして示し、図１（Ｃ）は正面を示す。

（構造）
図１に示すように、本実施形態の側壁開放型のスプリンクラーヘッド１０は、ヘッド本体１２、ロータヘッド２０及び表カバー２５で構成される。

ヘッド本体１２は壁面１１の取付穴の内部に配置され、壁面11側に開口した半円筒形のロータ室２１が設けられ、背後に流入口１４が形成されると共に前方のロータ室２１に開口する流出口１６が形成され、その間を流路１８で連通している。

ロータヘッド２０は、外周面２０ｂの一部を面取りしてフラット面２０ａとした円盤状の部材であり、軸２２によりロータ室２１に回転自在に設けられ、ヘッド本体１２の前方に開口したネジ部１２ａに対する表カバー２５のねじ込みにより、フラット面２０ａを壁面１１と面一となるように組み込まれている。

ロータヘッド２０は、図１（Ｂ）の断面に示すように、フラット面２０ａの上側に近い外周面２０ｂに楔形に開口した放水口２６が形成され、フラット面２０ａの下側に近い外周面２０ｂに流入口２４が形成され、その間を内部流路２８により連通している。

ロータヘッド２０の流入口２４と放水口２６の間の側面及び外周面２０ｂには風車羽根構造３０が形成されている。水車羽根構造３０は、ロータヘッド２０の側面の中心側から外周に向けて放射状に複数本のテーパー溝３０ａが形成され、外周面２０ｂで横溝３０ｂとなり、ヘッド本体１２の流出口１６から供給される消火用水を水車羽根構造３０で受けてロータヘッド２０を反時計回りに回転させる力を発生するようにしている。

また、ヘッド本体１２に形成されたロータ室２１に開口した流出口１６にはシール３２が配置され、ロータヘッド２０が回転して流入口２４がヘッド本体１２の流出口１６に相対したときに、ロータヘッド２０とロータ室２１の間の隙間をシールしてロータヘッド２０の周囲からの水漏れを防止させる。

ロータヘッド２０は位置決め構造により、図示の初期位置と図２に示す放水位置とに位置決めされる。ロータヘッド２０の初期位置への位置決めは、例えば軸２２に設けられた図示しないコイルバネ等により、ロータヘッド２０のエッジ２０ｃがロータ室２１のストッパー段部２１ａに当接することで行われる。

また、ロータヘッド２０の放水位置への位置決めは、消火用水の供給により回転したロータヘッド２０のエッジ２０ｄがロータ室２１のストッパー段部２１ｂに当接することで行われる。

ここで、本実施形態のスプリンクラーヘッド１０は、消火用水が供給されない通常時、ロータヘッド２０が図示の初期位置にあり、壁面１１と面一となるようにロータヘッド２０のフラット面２０ａが表カバー２５の開口を閉鎖して外部からは見ないようにしており、スプリンクラーヘッド１０が壁面１１の一部として溶け込むようになり、スプリンクラーヘッド１０を壁面１１に設置しても、設置場所の意匠性を損なうことがない。

（放水動作）
図２は図１のスプリンクラーヘッドの放水動作を示した説明図であり、図２（Ａ）は側面から見た断面を示し、図２（Ｂ）はロータヘッドを断面にして示す。

本実施形態のスプリンクラーヘッド１０が設置された部屋で火災が発生して火災感知器が発報すると、ヘッド本体１２の流入口１４に接続されている配管に設けられた一斉開放弁が開制御されると共に消火ポンプ設備が起動し、スプリンクラーヘッド１０に消火用水が供給される。

図１に示したヘッド本体１２の流入口１４に供給された消火用水は、流路１８を通って流出口１６からロータ室２１に入り、ロータ室２１に配置されているロータヘッド２０の放水口２６側に当り、これによりロータヘッド２０を反時計回りに付勢して回転させる。

ロータヘッド２０が回転を始めると水車羽根構造３０が流出口１６側に位置し、これにより流出口１６からの消火用水は水車羽根構造３０に当たってロータヘッド２０に回転力を付与し、この結果、ロータヘッド２０は図２に示すエッジ２０ｄがストッパー段部２１ｂに当接する放水位置に回転して停止し、放水口２６は壁面１１から前方に突出した位置に回転し、放水口２６から消火用水が散水される。

このときロータヘッド２０の流入口２４はロータ室２１に設けた流出口１６のシール３２の中に位置し、ヘッド本体１２の流出口１６からの消火用水はロータヘッド２０の周囲に漏れ出すことなく、流入口２４から内部流路２８を通って放出口２６に供給されて散水される。

火災が鎮火して消火用水の供給が停止すると、放水位置に回転していたロータヘッド２０は軸２２に設けられた図示しないコイルバネの力で図１に示した初期位置に戻り、ロータヘッド２０のフラット面２０ａにより表カバー２５の開口を閉鎖して壁面１１に面一とした閉鎖位置とする。

［スプリンクラーヘッドの第２実施形態］
図３はスプリンラーヘッドの第２実施形態を示した説明図であり、図３（Ａ）は側面から見た断面を示し、図３（Ｂ）は正面を示す。

（構造）
本実施形態のスプリンクラーヘッド１００は、ヘッド本体１０２、可動デフレクター１０８及び回転プレート１１０で構成される。ヘッド本体１０２は壁面１１の取付穴１０１の内部に配置され、後方に流入口１０４が形成され、前方に放水口１０６が形成されている。

ヘッド本体１０２の前方の取付穴１０１の開口縁部には、内部の固定部材１１４に対し蝶番１１２を介して回転プレート１１０が回転自在に軸支される。回転プレート１１０の先端内側となる下端には、略直交する方向に可動デフレクター１０８の一端が固定されている。可動デフレクター１０８は内側にヘッドコーン１１６が配置され、ヘッドコーン１１６の周囲の板面には放射状にスリット穴が形成されている。

ヘッド本体１０２に対し消火用水の供給がない通常時、蝶番１１２に設けられた図示しないコイルバネ等の付勢部材により、回転プレート１１０は壁面１１の開口を閉鎖して壁面１１に対し回転プレート１１０の板面を面一とする初期位置に置かれている。このとき可動デフレクター１０８は取付穴１０１の内部に位置している。

このため本実施形態のスプリンクラーヘッド１００は、消火用水が供給されない通常時、回転プレート１１０が図示の初期位置にあり、壁面１１と面一となるように回転プレート１１０の板面が取付穴１０１の開口を閉鎖して外部からは見えないようにしており、スプリンクラーヘッド１００が壁面１１の一部として溶け込むようになり、スプリンクラーヘッド１００を壁面１１に設置しても、設置場所の意匠性を損なうことがない。

（放水動作）
図４は図３のスプリンクラーヘッドの放水動作を示した説明図であり、図４（Ａ）は側面から見た断面を示し、図４（Ｂ）は正面を示す。

本実施形態のスプリンクラーヘッド１００が設置された部屋で火災が発生して火災感知器が発報すると、ヘッド本体１０２の流入口１０４に接続されている配管に設けられた一斉開放弁が開制御されると共に消火ポンプ設備が起動し、スプリンクラーヘッド１００に消火用水が供給される。

図３に示したヘッド本体１０２の流入口１０４に供給された消火用水は、放水口１０６から前方に放水され、取付穴１０１の開口を閉鎖している回転プレート１１０に消火用水が当たることで、図４に示すように、回転プレート１１０を上向きに回動させ、可動デフレクター１０８を壁面１１から突出した前方となる放水位置に移動させ、ヘッド本体１０２の放水口１０６から放水された消火用水を可動デフレクター１０８に衝突して飛散させ、消火用水を散水させる。

このとき回転プレート１１０はヘッド本体１０２から放水される消火用水の上側に位置することから、放水された消火用水の上方への飛散を防止する飛散防止プレートとして機能する。

火災が鎮火して消火用水の供給が停止すると、放水位置に回転していた回転プレート１１０は蝶番１１２に設けられた図示しないコイルバネの力及び可動デフレクター１０８の重みで、図３に示した初期位置に戻り、回転プレート１１０により取付穴１０１の開口を閉鎖して壁面１１に面一とする。

［本発明の変形例］
（ヘッド可動部）
上記の実施形態は、ヘッド可動部として、ロータヘッド又は可動デフレクターを用いたヘッド可動部を例にとったが、これに限定されず、消火用水が供給されない通常時は外側を壁面と面一とし、消火用水が供給された場合に放水口を壁面の前方に位置して消火用水を散水させる適宜のヘッド可動部の構造が含まれる。

（放水位置での係止構造）
上記の実施形態は、ヘッド可動部として機能するロータヘッド又は可動デフレクターは放水を停止すると初期位置に戻るように構成しているが、ロータヘッド又は可動デフレクターを放水位置にラッチ等で係止するようにしても良い。これによりヘッドからの散水分布を確実にし、また、放水したことが放水停止後に確認できる。

（その他）
本発明は上記の実施形態に限定されず、その目的と利点を損なうことのない適宜の変形を含み、更に上記の実施形態に示した数値による限定は受けない。

１０，１００：スプリンクラーヘッド
１１：壁面
１２，１０２：ヘッド本体
１４，２４，１０４：流入口
１６，１０６：流出口
１８：流路
２８：内部流路
２０：ロータヘッド
２０ａ：フラット面
２０ｂ：外周面
２０ｃ，２０ｄ：エッジ
２１：ロータ室
２１ａ，２１ｂ：ストッパー段部
２２：軸
２５：表カバー
２６，１０６：放水口
３０：水車羽根構造
３０ａ：テーパー溝
３０ｂ：横溝
３２：シール
１０１：取付穴
１０８：可動デフレクター
１１０：回転プレート
１１２：蝶番
１１４：固定部材
１１６：ヘッドコーン

Claims (8)

1. 壁面に埋込設置されたヘッド本体と、
   前記ヘッド本体に設けられ、消火用水が供給されない通常時は前記壁面と略同一面を形成する初期位置に位置し、消火用水が供給された場合に放水口が前記壁面から露出する放水位置に可動し消火用水を前記放水口から散水させるヘッド可動部と、
   を備えたスプリンクラーヘッドであって、
   前記ヘッド本体は、
   前記壁面側を開口し、前記ヘッド可動部が設けられるロータ室と、
   前記ロータ室に消火用水を供給する流路と、
   を備え、
   前記ヘッド可動部は、
   前記ロータ室に回動自在に設けられ、外周の一部にフラット面が形成されると共に、前記フラット面を除く前記外周の異なる位置に内部で連通した流入口と放水口とが形成されたロータヘッドを備え、
   前記初期位置は、前記フラット面が前記壁面に略面一となり、前記放水口が前記ヘッド本体の前記流路から消火用水の供給を受けられる位置であり、前記放水位置は、前記放水口が前記壁面から露出し、前記流入口が前記ヘッド本体の前記流路から消火用水の供給を受けられる位置であることを特徴とするスプリンクラーヘッド。
   
2. 請求項１記載のスプリンクラーヘッドに於いて、
   前記通常時に前記ロータヘッドを前記初期位置に位置決めし、消火用水が供給された場合に前記ロータヘッドを前記放水位置に位置決めする位置決め構造が、前記ヘッド本体及び前記ヘッド可動部に設けられたことを特徴とするスプリンクラーヘッド。
   
3. 請求項１又は２記載のスプリンクラーヘッドに於いて、
   前記ロータヘッドは、前記フラット面が形成されていない側の前記流入口と前記放水口との間に、前記ヘッド本体の前記流路からの消火用水の供給により前記ロータヘッドを前記放水位置に向けて回転させる水車羽根構造が設けられたことを特徴とするスプリンクラーヘッド。
   
4. 請求項３記載のスプリンクラーヘッドに於いて、
   前記ロータヘッドの前記水車羽根構造は、ロータヘッドの中心から外周に向けて放射状に複数のテーパー溝が形成されると共に前記外周に前記テーパー溝に続く横溝が形成されたことを特徴とするスプリンクラーヘッド。
   
5. 請求項１乃至４何れかに記載のスプリンクラーヘッドに於いて、
   前記ロータ室は、前記ロータヘッドが前記放水位置に回転したときに前記ロータ室と前記ロータヘッドの前記流入口のとの間の隙間をシールするシール部材が設けられたことを特徴とするスプリンクラーヘッド。
   
6. 請求項１乃至５何れかに記載のスプリンクラーヘッドに於いて、
   前記ロータヘッドは、前記消火用水の供給が停止した場合に前記初期位置に戻る付勢部材又はウェイトを備えたことを特徴とするスプリンクラーヘッド。
   
7. 壁面に埋込設置されたヘッド本体と、
   前記ヘッド本体に設けられ、消火用水が供給されない通常時は前記壁面と略同一面を形成する初期位置に位置し、消火用水が供給された場合に前記壁面から露出する放水位置に可動し消火用水を散水させるヘッド可動部と、
   を備えたスプリンクラーヘッドであって、
   前記ヘッド本体は、放水口を備え、
   前記ヘッド可動部は、
   前記壁面に埋込設置されたヘッド本体の壁面側に一端が回動自在に軸支され、前記初期位置では前記壁面と略面一となり、消火用水が供給された場合に前記初期位置から前記放水位置に回転する回転プレートと、
   前記回転プレートの他端側に設けられ、前記初期位置では前記壁面の内部に位置し、消火用水が供給された場合に前記回転プレートの回転により前記初期位置から前記放水位置に可動して前記壁面から露出し、前記ヘッド本体の前記放水口から放水された消火用水を当接させて飛散させる可動デフレクターと、
   を備えたことを特徴とするスプリンクラーヘッド。
   
8. 請求項７記載のスプリンクラーヘッドに於いて、
   前記ヘッド可動部は、前記消火用水の供給が停止した場合に前記初期位置に戻る付勢部材又はウェイトを備えたことを特徴とするスプリンクラーヘッド。

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