JP7245762B2 - スプリンクラー用継手 - Google Patents

Description

この発明は、スプリンクラー設備の給水管路に用いられるスプリンクラー用継手に関するものである。

例えば特許文献１に開示された管継手のように、パイプに差し込むだけで簡単に接続できるメカニカルジョイントが提案されている。特許文献１の管継手は、パイプの端部に内挿するための挿入用凸部が形成された管継手本体と、挿入用凸部が内挿されたパイプの端部に外嵌された筒状のスリーブとから構成されている。そして、管継手は、挿入用凸部の外周面に形成された抜け止め部材装着用溝部に装着された抜け止め部材が、挿入用凸部のパイプへの差し込みを許容する一方で、挿入用凸部のパイプからの抜け出しを規制するようになっている。

特許第５５７６６９１号公報

閉鎖型湿式のスプリンクラー設備では、スプリンクラーヘッドまでの給水管路に水が満たされている。そして、火災が発生した場合、スプリンクラーヘッドの感熱部の可溶片が熱で溶けてシール部分が開くことで検知装置が作動し、これにより水が供給されてスプリンクラーヘッドから放水される。火災が発生した場合、給水管路が高熱に晒されることがあり、スプリンクラーヘッドの感熱部が溶けて検知装置が作動するまで、水が満たされて水圧がかかった給水管路から水が漏れないように耐える必要がある。特に、前述したような機械的な接続構造の管継手であると、炎であぶられるなどにより高温に晒されるとパイプの端部が開いてしまって、パイプが挿入用凸部から外れるおそれがある。

本発明は、従来の技術に係る前記問題に鑑み、これらを好適に解決するべく提案されたものであって、耐火性に優れたスプリンクラー用継手を提供することを目的とする。

前記課題を克服し、所期の目的を達成するため、本願の請求項１に係る発明のスプリンクラー用継手は、
スプリンクラー設備の給水管路に用いられるスプリンクラー用継手であって、
給水管の内側に差し込まれる配管接続部、および該配管接続部に設けられて、前記給水管を配管接続部から抜け止めする係止機構を有する継手本体と、
前記配管接続部を差し込んだ前記給水管の外側を囲って前記継手本体に取り付けられるスリーブと、を備え、
前記スリーブには、前記配管接続部が差し込まれた前記給水管の外側に嵌まる筒状に形成された内筒部と、該スリーブの外殻を構成する筒状に形成された外筒部との間に、空洞部が設けられていることを要旨とする。
請求項１に係る発明によれば、スリーブにおける内筒部と外筒部との間に空洞部が設けられているので、外筒部が高温に晒されたとしても、空洞部の空気層で断熱して、内筒部および内筒部で囲った給水管に熱が伝わることを抑えることができる。これにより、火災発生時に、内筒部および給水管の軟化を防止して、給水管を継手本体から抜けないように保つことができる。

請求項２に係る発明では、前記スリーブを前記継手本体に取り付けた際に、前記空洞部は、該継手本体によって塞がれることを要旨とする。
請求項２に係る発明によれば、スリーブの空洞部が継手本体に塞がれるので、空洞部に炎が侵入することを防止でき、これにより火災発生時に内筒部および給水管の軟化を防止して、給水管を継手本体から抜けないように保つことができる。

請求項３に係る発明では、前記スリーブは、
前記内筒部の一端部および前記外筒部の一端部を繋ぐと共に前記空洞部を塞ぐ連結部と、
前記内筒部における前記連結部と反対側の端部に形成され、前記配管接続部の根元側に引っ掛かって該スリーブを前記継手本体から抜け止めする係合部と、を備えていることを要旨とする。
請求項３に係る発明によれば、スリーブを継手本体に取り付けるための係合部が内筒部に設けられているので、外筒部が高温に晒されたとしても、空洞部の空気層で断熱して、内筒部の係合部に熱が伝わることを抑えることができる。これにより、火災発生時に、内筒部の軟化を防止して、スリーブが継手本体から外れないように保つことができる。

請求項４に係る発明では、前記内筒部には、前記外筒部と独立した端部から軸方向へ延びるスリットが形成されていることを要旨とする。
請求項４に係る発明によれば、内筒部にスリットを形成することで、内筒部が撓み易くなって、スリーブを継手本体に取り付け易くすることができる。

請求項５に係る発明では、前記空洞部は、前記スリーブを前記継手本体に取り付けた際に、前記係止機構の外側を囲うように設けられていることを要旨とする。
請求項５に係る発明によれば、配管接続部を差し込んだ給水管を抜け止めする係止機構の外側を囲うように空洞部を設けることで、空洞部の空気層で断熱して、係止機構に熱が伝わることを抑えることができる。これにより、火災発生時に、係止機構の軟化を防止して、給水管を継手本体から抜けないように保つことができる。

本発明に係るスプリンクラー用継手によれば、耐火性に優れている。

本発明の実施例に係るスプリンクラー設備の配管経路を概略的に示す平面図である。 実施例のスプリンクラー設備の配管経路を概略的に示す側面図である。 実施例のヘッダー継手を分解して示す側面図である。 実施例のヘッダー継手を分解して示す断面図である。 実施例のスリーブを示す断面図であって、図４と異なる位置で切断している。 実施例のスリーブを開放端から示す図である。 実施例のヘッダー継手を示す断面図である。 実施例のヘッド継手を分解して示す側面図であり、一部を切断した断面としている。 実施例のヘッド継手を示す側面図であり、一部を切断した断面としている。

次に、本発明に係るスプリンクラー用継手につき、好適な実施例を挙げて、添付図面を参照して以下に説明する。

図１および図２に示すように、実施例に係るスプリンクラー設備は、給水上流側の給水配管１０に接続するヘッダー１２と、ヘッダー１２に接続するヘッダー継手(スプリンクラー用継手)１４と、ヘッダー継手１４に接続する枝配管(給水管)１６とを備えている。また、スプリンクラー設備は、枝配管１６に接続するヘッド継手１８と、ヘッド継手１８に接続するスプリンクラーヘッド２０とを備えている。実施例では、スプリンクラー設備のうちで建築物の天井に設けられる配管経路が、金属等の直管からなる給水配管１０から、ヘッダー１２において複数(実施例では４系統)に分岐している。また、ヘッダー１２から分岐した枝配管１６の先端には、放水口を下に向けたスプリンクラーヘッド２０がヘッド継手１８を介して接続されている。なお、天井には、複数のスプリンクラーヘッド２０が所定間隔をあけて並べて配置されており、実施例では、同じヘッダー１２に繋がる４つのスプリンクラーヘッド２０が、ヘッダー１２を中心とする四角形の角に位置するように配置されている(図１参照)。実施例のスプリンクラー設備は、給水管路に水が満たされている閉鎖型湿式と呼ばれる方式である。スプリンクラー設備は、火災が発生した場合、スプリンクラーヘッド２０の感熱部の可溶片が熱で溶けてシール部分が開くことで検知装置(図示せず)が作動し、これにより水が供給されてスプリンクラーヘッド２０から放水される。

図３、図４および図７に示すように、実施例に係るヘッダー継手１４は、枝配管１６と接続される継手本体２２と、継手本体２２に接続された枝配管１６を覆うように継手本体２２に取り付けられるスリーブ２４とを備えている。ヘッダー継手１４は、継手本体２２に設けられた配管接続部２６に枝配管１６を接続すると共に、継手本体２２に設けられたヘッダー接続部２８をヘッダー１２の分岐接続部１２ａに接続することで、ヘッダー１２と枝配管１６とを繋げている。実施例では、直列して配置された配管接続部２６とヘッダー接続部２８とが、継手本体２２における異なる端部に設けられている。

図３および図４に示すように、配管接続部２６は、円筒状に形成されている。配管接続部２６には、ロック溝部３０が外周面全周に亘って凹状に形成されている。実施例の配管接続部２６は、給水上下流方向に離して設けられた２条のロック溝部３０,３０を備えており、ロック溝部３０のそれぞれにロックリング３２が配置されている。ロックリング３２は、Ｃリングのように端が繋がっていない円環状に形成された金属等からなる部材である。ロックリング３２は、配管接続部２６の外周面に沿って周方向へ回転可能な状態でロック溝部３０に保持されている。ロック溝部３０には、給水下流側に延在するロック案内面３０ａが、給水上流側から下流側へ向かうにつれて外方へ傾くように形成され、ロック案内面３０ａに当たったロックリング３２を外方へ向けて拡開するように案内する。

図３および図４に示すように、配管接続部２６は、外周面全周に亘って凹状に形成されたシール溝部３４を備えている。シール溝部３４には、ゴム等の弾力性がある材料からなる円環形状のシール部材Ｓが配置されている。なお、シール部材Ｓは、例えばＯリング等の汎用品を用いることができる。シール部材Ｓは、配管接続部２６の外周面に沿って周方向へ回転可能な状態で、シール溝部３４に保持されている。実施例の配管接続部２６には、給水上下流方向に離して配置された２条のロック溝部３０,３０の間に２条のシール溝部３４,３４が設けられ、シール溝部３４のそれぞれにシール部材Ｓが配置されている。

図７に示すように、配管接続部２６は、枝配管１６の内側に差し込む(配管接続部２６の外側に枝配管１６を嵌め合わせる)ことで、枝配管１６の内周面によってロックリング３２が内方へ押されて縮径する。これにより、枝配管１６がロックリング３２を乗り越えて配管接続部２６への嵌め合わせが許容される。枝配管１６がロックリング３２を乗り越えると、枝配管１６の内周面にシール部材Ｓが当たり、配管接続部２６と枝配管１６との間が封止された状態で両者が接続する。配管接続部２６と枝配管１６との接続状態では、配管接続部２６に対して回転可能に保持されたロックリング３２およびシール部材Ｓの回転、あるいはロックリング３２およびシール部材Ｓに対して枝配管１６が摺動することで、配管接続部２６を軸とした枝配管１６の相対的な回転が許容される。配管接続部２６から枝配管１６が相対的に抜ける方向に力が加わると、枝配管１６の内周面に押されたロックリング３２がロック案内面３０ａの傾斜により外方へ付勢されることになる。これにより、ロックリング３２が枝配管１６の内周面に対してくさびのように引っ掛かって、配管接続部２６からの枝配管１６の抜け出しが規制される。このように、配管接続部２６には、ロックリング３２とロック案内面３０ａとによって、枝配管１６を配管接続部２６から抜け止めする係止機構が構成されている。係止機構は、配管接続部２６と枝配管１６とのワンタッチ接続を許容すると共に、接続した配管接続部２６と枝配管１６との相対的な回転を許容するようになっている。

図４に示すように、実施例のヘッダー接続部２８は、円筒状に形成されており、Ｏリング等のシール部材Ｓおよびシール部材Ｓを押さえるためのプッシャー２８ａが内側に配置されている。また、ヘッダー接続部２８には、ヘッダー接続部２８の径方向に移動可能なリテーナ２８ｂが設けられている。ヘッダー接続部２８は、リテーナ２８ｂを退避位置にしたもとで分岐接続部１２ａに嵌め合わせた後に、リテーナ２８ｂを係合位置にスライドすることで、リテーナ２８ｂを分岐接続部１２ａに引っ掛けて抜け止めする。

図７に示すように、スリーブ２４は、配管接続部２６が差し込まれた枝配管１６の外側を囲って、継手本体２２に取り付けられる。スリーブ２４は、配管接続部２６が差し込まれた枝配管１６の外側に嵌まる筒状に形成された内筒部３６と、該スリーブ２４の外殻を構成する筒状に形成された外筒部３８とを備え、内筒部３６と外筒部３８との間に、空洞部４０が設けられている(図５および図７参照)。このように、スリーブ２４は、枝配管１６を囲む内筒部３６と、内筒部３６と間隔をあけて外側に配置された外筒部３８との２重構造になっている。ここで、空洞部４０は、スリーブ２４を継手本体２２に取り付けた際に、前述した係止機構の外側を囲うように設けられている。

図５に示すように、スリーブ２４は、内筒部３６および外筒部３８における給水下流側の端部が、連結部４２によって繋がっている。スリーブ２４は、空洞部４０における給水下流側が連結部４２で塞がれると共に、空洞部４０における給水上流側があいている。スリーブ２４は、継手本体２２に取り付けた際に、空洞部４０における給水上流側が継手本体２２によって塞がれるように構成されている(図７参照)。より具体的には、スリーブ２４は、外筒部３８における給水上流側の端部が、内筒部３６における給水上流側の端部よりも給水上流側へ張り出すように形成されている。スリーブ２４を取り付けた際に、外筒部３８は、配管接続部２６よりも大径に形成された継手本体２２の外周部の外側に嵌まり、内筒部３６は、配管接続部２６と継手本体２２の外周部との間の段部２２ａに当たるようになっている。このとき、空洞部４０は、段部２２ａによって給水上流側の開口が塞がれる。

図７に示すように、スリーブ２４は、内筒部３６の給水上流側の端部に形成され、配管接続部２６の根元側に設けられた係合受部２７に引っ掛かってスリーブ２４を継手本体２２から抜け止めする係合部４４を備えている。内筒部３６において、連結部４２と係合部４４とは、互いに反対側の端部に離して設けられている。係合部４４は、内筒部３６において、連結部４２で連結されずに外筒部３８から独立した端部に設けられているともいえる。係合部４４は、内筒部３６の内側へ張り出す爪状に形成され、配管接続部２６の外周面から外側へ張り出すように鍔状に形成された係合受部２７と引っ掛かるようになっている。スリーブ２４は、係合部４４と係合受部２７とが引っ掛かったとき、空洞部４０における連結部４２と反対側にあく開口が継手本体２２(段部２２ａ)によって塞がれる。内筒部３６には、複数(実施例では３箇所)の係合部４４が、周方向に所要間隔(実施例では等間隔)をあけて設けられている(図６参照)。

図５および図６に示すように、内筒部３６には、外筒部３８から独立した端部(給水上流側の端部)から軸方向へ延びるスリット４６が形成されている。内筒部３６には、複数(実施例では３箇所)のスリット４６が、周方向に所要間隔(実施例では等間隔)をあけて設けられている。スリット４６は、周方向に隣り合う係合部４４,４４の間(実施例では中間)に配置されており、内筒部３６の途中位置(実施例では約１／３)まで延びている。

図６に示すように、スリーブ２４には、内筒部３６と外筒部３８との間を繋ぐ補強部４８が、空洞部４０に設けられている。補強部４８は、軸方向に延びる壁状に形成されている。スリーブ２４には、複数(実施例では３箇所)の補強部４８が、周方向に所要間隔(実施例では等間隔)をあけて設けられている。補強部４８は、スリット４６の軸方向の延長線上に設けられ、スリット４６の閉塞端から連結部４２までに亘って形成されている。空洞部４０は、連結部４２で塞がれた閉塞端側が補強部４８によって区分されている。

図４～図６に示すように、スリーブ２４には、内筒部３６の内面から内側へ突出する突起５０が設けられている。内筒部３６には、複数(実施例では３箇所)の突起５０が、周方向に所要間隔(実施例では等間隔)をあけて設けられている。突起５０は、スリット４６の軸方向の延長線上に設けられている。スリーブ２４では、係合部４４が、スリット４６、補強部４８および突起５０と周方向に位置をずらして配置されると共に、スリット４６、補強部４８および突起５０が軸方向の延長線上に揃えて配置されている。

図８および図９に示すように、実施例に係るヘッド継手１８は、枝配管１６と接続される継手本体２２と、継手本体２２に接続された枝配管１６を覆うように継手本体２２に取り付けられるスリーブ２４とを備えている。ヘッド継手１８は、継手本体２２に設けられた配管接続部２６に枝配管１６を接続すると共に、継手本体２２に設けられたヘッド接続部５２をスプリンクラーヘッド２０に接続することで、スプリンクラーヘッド２０と枝配管１６とを繋げている。ヘッド継手１８の継手本体２２は、枝配管１６に繋がる入口の向きとスプリンクラーヘッド２０に繋がる出口側の向きとが、９０°異なるエルボであり、配管接続部２６とヘッド接続部５２とが異なる端部に設けられている。

図８および図９に示すように、ヘッド継手１８の配管接続部２６は、ヘッダー継手１４の配管接続部２６と給水上下流方向の向きが異なるほかは、ヘッダー継手１４の配管接続部２６と同様の構成である。同様に、ヘッド継手１８のスリーブ２４は、ヘッダー継手１４のスリーブ２４と給水上下流方向の向きが異なるほかは、ヘッダー継手１４のスリーブ２４と同様の構成である。従って、ヘッド継手１８の配管接続部２６およびスリーブ２４についても、ヘッダー継手の配管接続部２６およびスリーブ２４と同じ符号を付して、説明を省略する。実施例のヘッド接続部５２は、継手本体２２に取り付けられたナット状部材であり、雌ねじ部分にスプリンクラーヘッド２０をねじ込んで接続される。

ヘッダー継手１４およびヘッド継手１８は、合成樹脂や金属あるいはこれらの複合により構成することができるが、軽量にするために合成樹脂を主体とすることが好ましい。実施例のヘッダー継手１４およびヘッド継手１８は、ロックリング３２およびシール部材Ｓを除いて合成樹脂によって一体的に形成された成形品であり、例えば、耐熱性や耐薬品性に優れ、難燃剤を添加しなくても自己消化性を有するポリフェニレンサルファイド樹脂(ＰＰＳ)などにガラス繊維などの繊維強化材が入ったもの等がスプリンクラー設備用として好適である。なお、ヘッド接続部５２は、鋳鉄などの金属素材を用いることが好ましい。

前述した「ワンタッチ接続」とは、２つの接続対象のうちの一方を他方に相対的に嵌めるだけで、２つの接続対象のうちの一方または両方に設けられた係止機構が他方に引っ掛かったり、他方に食い込んだり、他方を絞り込んだりするなどの機械的な方式によって２つの接続対象同士が抜け止めされる接続態様をいう。従って、「ワンタッチ接続」は、接着剤や溶着などの化学的な方式による接続や、２つの接続対象のうちの一方を他方へねじ込むねじ接続や、配管バンドによるバンド接続などの一方を他方に嵌め込んだ後に別の固定具により接続する態様よりも、接続対象同士を簡単に接続することができ、また、接着剤や溶着装置や工具や固定具などの別のものを用意する必要もない。「ワンタッチ接続」は、２つの接続対象の接続の仕方が直感的に判り易く、技術力や経験がない作業者であっても、２つの接続対象を容易に、かつ効率的に接続することができる。

枝配管１６は、湾曲変形可能な可撓性を有する可撓管が用いられている。また、枝配管１６は、力を加えていない状態において、径方向へ曲げたり、直線状に伸ばしたりした形状を保つことができる形状保持性を有していることが望ましい。枝配管１６としては、合成樹脂や金属、あるいはこれらの複合材料などを用いることができるが、軽量化と耐熱性とを両立させる観点から、例えば、アルミニウム(バリア層)を内層ポリエチレン(母材)と外層ポリエチレン(保護層)の間に接着性樹脂を介してサンドイッチ状に挟んで構成されたアルミ複合ポリエチレン管が好ましい。枝配管１６は、ヘッダー継手１４の配管接続部２６およびヘッド継手１８の配管接続部２６と接続するために、端末をねじ加工するなど、特に加工を必要としない。

ヘッダー継手１４およびヘッド継手１８は、スリーブ２４における内筒部３６と外筒部３８との間に空洞部４０が設けられている。従って、外筒部３８が高温に晒されたとしても、空洞部４０の空気層で断熱して、内筒部３６および内筒部３６で囲った枝配管１６に熱が伝わることを抑えることができる。これにより、火災発生時に、内筒部３６の軟化を防止して、内筒部３６で枝配管１６を押さえて継手本体２２の配管接続部２６から抜けないように保つことができる。また、火災発生時に、枝配管１６自体の軟化を防止して、枝配管１６を継手本体２２の配管接続部２６から抜けないように保つことができる。このように、ヘッダー継手１４およびヘッド継手１８は、耐火性に優れているので、火災発生時に検知装置が作動してスプリンクラーヘッド２０から放水されるまでの時間に亘って給水経路を適切に保つことができる。

ヘッダー継手１４およびヘッド継手１８は、スリーブ２４の空洞部４０が継手本体２２に塞がれるので、火災発生時に空洞部４０に炎が侵入することを防止できる。これにより、火災発生時に内筒部３６および枝配管１６の軟化を防止して、枝配管１６を継手本体２２から抜けないように保つことができる。

ヘッダー継手１４およびヘッド継手１８は、スリーブ２４を継手本体２２に取り付けるための係合部４４が内筒部３６に設けられているので、外筒部３８が高温に晒されたとしても、空洞部４０の空気層で断熱して、内筒部３６の係合部４４に熱が伝わることを抑えることができる。これにより、火災発生時に、内筒部３６および係合部４４の軟化を防止して、スリーブ２４を継手本体２２から外れないように保つことができる。また、ヘッダー継手１４およびヘッド継手１８は、スリーブ２４の空洞部４０が連結部４２で塞がれるので、火災発生時に空洞部４０に炎が侵入することを防止できる。これにより、火災発生時に内筒部３６および枝配管１６の軟化を防止して、枝配管１６を継手本体２２から抜けないように保つことができる。

ヘッダー継手１４およびヘッド継手１８は、内筒部３６における外筒部３８と独立した端部から軸方向へ延びるスリット４６が形成されているので、内筒部３６が撓み易くなって、スリーブ２４を継手本体２２に取り付け易くすることができる。特に、内筒部３６における外筒部３８と独立した端部には、係合部４４が設けられるので、スリーブ２４を継手本体２２に取り付ける際に、スリット４６による内筒部３６のばね性を用いて係合部４４が係合受部２７を乗り越え易くなる。これにより、スリーブ２４を継手本体２２に取り付ける際に、係合部４４および／または係合受部２７が破損してしまうことを防止できる。

ヘッダー継手１４およびヘッド継手１８は、配管接続部２６を差し込んだ枝配管１６を抜け止めする係止機構の外側を囲うように空洞部４０を設けることで、空洞部４０の空気層で断熱して、係止機構に熱が伝わることを抑えることができる。これにより、火災発生時に、係止機構の軟化を防止して、枝配管１６を継手本体２２から抜けないように保つことができる。また、スリーブ２４の空洞部４０により、内筒部３６の弾性変形による径方向への変位が妨げられないことは言うまでもない。

１４ ヘッダー継手(スプリンクラー用継手)，１６ 枝配管(給水管)，
１８ ヘッド継手(スプリンクラー用継手)，２２ 継手本体，２４ スリーブ，
２６ 配管接続部，３６ 内筒部，３８ 外筒部，４０ 空洞部，４２ 連結部，
４４ 係合部，４６ スリット

Claims (5)

1. スプリンクラー設備の給水管路に用いられるスプリンクラー用継手であって、
   給水管の内側に差し込まれる配管接続部、および該配管接続部に設けられて、前記給水管を配管接続部から抜け止めする係止機構を有する継手本体と、
   前記配管接続部を差し込んだ前記給水管の外側を囲って前記継手本体に取り付けられるスリーブと、を備え、
   前記スリーブには、前記配管接続部が差し込まれた前記給水管の外側に嵌まる筒状に形成された内筒部と、該スリーブの外殻を構成する筒状に形成された外筒部との間に、空洞部が設けられている
   ことを特徴とするスプリンクラー用継手。
2. 前記スリーブを前記継手本体に取り付けた際に、前記空洞部は、該継手本体によって塞がれる請求項１記載のスプリンクラー用継手。
3. 前記スリーブは、
   前記内筒部の一端部および前記外筒部の一端部を繋ぐと共に前記空洞部を塞ぐ連結部と、
   前記内筒部における前記連結部と反対側の端部に形成され、前記配管接続部の根元側に引っ掛かって該スリーブを前記継手本体から抜け止めする係合部と、を備えている請求項１または２記載のスプリンクラー用継手。
4. 前記内筒部には、前記外筒部と独立した端部から軸方向へ延びるスリットが形成されている請求項１～３の何れか一項に記載のスプリンクラー用継手。
5. 前記空洞部は、前記スリーブを前記継手本体に取り付けた際に、前記係止機構の外側を囲うように設けられている請求項１～４の何れか一項に記載のスプリンクラー用継手。

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