JPH03137953A - 回転式スプリンクラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、回転式スプリンクラに関する。回転式スプリ
ンクラの通常の形式は、その軸方向に噴流を放出するノ
ズルと、軸方向噴流と一列をなして同ノズルに対して回
転可能に装着され、また軸方向噴流により衝突される面
構造を有し、同噴流をノズルの側面に偏向させることに
より回転するロータとを含む。しかし、そのような回転
式スプリンクラは高速度で回転する傾向を有し、そのた
めスプリンクラの有効範囲が減少する。この理由のゆえ
に、そのようなスプリンクラは、ノズルに対してロータ
と共に回転可能な第一面と、ノズルに対して回転不能な
第二面と、ロータの回転を減速するための両面間の粘性
液とを有する減速装置を具備している。そのような減速
装置を具備したスプリンクラは、米国特許第４６６０７
６６号および第４７９６８１１号に記載されている。こ
れらの両特許に記載されたスプリンクラにおいては、ノ
ズルに対してロータと共に回転できる面はロータに固定
されたピンの形状をしており、ノズルに対して回転でき
ない面はノズルに固定された回転式スプリンクラの部分
に形成された空所の形状をしている。

本発明の目的は、前記の形式ではあるが、以下ｌこより
詳細１こ説明されるいくつかの長所を有する改良された
減速装置構造を含む回転式スプリンクラを提供すること
にある。

本発明にしたがって、その軸方向に噴流を放出するノズ
ルと、軸方向噴流と一列をなして同ノズルに対して回転
可能に装着され、また軸方向噴流により衝突される面構
造を有し、同噴流をノズルの側面に偏向させることによ
り回転するロータと、ノズルに対してロータと共に回転
可能な第一面およびノズルに対して回転不能な第二面な
らびに前記の第一面と第二面との間の粘性液を有する減
速装置とからなる回転式スプリンクラが提供されるが、
減速装置の前記第一面は軸方向噴流により衝突される前
記面構造を持つロータの反対側の面に形成された空所で
あり、減速装置の前記第二面は前記ノズルに対して回転
不能に装着され、また前記空所内に配置されたピンによ
り担持されるのであり、さらに前記ロータは前記空所を
閉じると共に前記ピンを収容するための開口を以て形成
されたふたと、前記ふたにより担持され、また空所を密
封するために前記ピンと接触する環状密封面を含むシー
ルとを含み、シールの前記環状面は前記空所内の粘性液
に常時浸漬されるように配置されている。

前記の諸特徴によりもたらされる重要な長所は、既知の
この形式のスプリンクラよりもはるかに小型のスプリン
クラが構成できることである。つまり既知のスプリンク
ラ（例えば前記の２つの引用された特許に記載されたも
の）においては、減速装置の空所はノズルに固定された
部分、例えばノズルに固定されたブリッジ脚などｌこ形
成されている。したがって、当該部分（例えばブリッジ
脚）はソケットの所要高さを受容するために十分な厚さ
を有しなければならない。本発明では、ロータがその偏
向機能を果すために一定の最小高さを持たなければなら
ないゆえに、ロータのこの所要の高さは減速装置のピン
を収容するためのソケットを形成するために利用される
のであり、したがってロータを回転可能に装着するため
にノズルに取り付けられる取付部材の厚さを太き（する
必要がな（なる。

寮際に本発明の前記の諸特徴にしたがって製作すした回
転式スプリンクラの全高は、同じ流量に対する既知の形
式の回転式スプリンクラに比べておよそ５０％も低くで
きることが判明した。

本発明のその他の特徴および長所は、以下の説明から明
らかにされるであろう。

本発明は、添付図面１こ関連して以下に例示のために説
明されている。

第１図は、本発明にしたがって製作された回転式スプリ
ンクラの一態様を示す縦断面図である。

第２図は、第１図の拡大部分図である。

第３図、第４図、第５図は、第２図のそれぞれｌ［［−
１１１線、ＩＶ−ＩＶ線、Ｖ−Ｖ線についての拡大断面
図である。

第６図および第７図は、本発明にしたがって製作された
２つの別仕様の回転式スプリンクラを示す縦断面図であ
る。

第１図は、圧力水の供給源に接続可能な外円筒形状を有
し、またノズルの軸２０６に平行な噴流を生じるための
貫通穴２０４を以て形成さレタノズル２０２を含む回転
式スプリンクラを示している。図示された回転式スプリ
ンクラの従来の使用方法では、ノズル２０２はその軸２
０６が垂直方向に延びるように取り付けられる。

図示されたスプリンクラはさらに、ノズル２０２に固定
された下側水平脚２０８ａと、ノズルの側面の垂直脚２
０８ｂと、ノズルの上方に位置する上側水平脚２０８０
とを有するブリッジ２０８を含む。ブリッジ２０８は、
ノズル２０２に対して軸方向に一列になっている全体的
に２１０と表示されたロータを回転可能に装着するため
に用いられる。このために、ロータ２１０の下端はノズ
ル２０２に対して回転可能なソケット２１２を以て形成
され、ブリッジ脚２０８Ｃもロータを回転可能に装着す
るだめのソケット２１４を以て形成される。両ソケット
２１２および２１４は互いに、またノズル穴２０４の軸
２０６とも一列をなしている。

ロータ２１０のソケット２１２は、ロータが軸方向に移
動できるようにロータをノズル２０２上に浮動的に装着
すると共に、ノズルに対して回転可能に装着する。した
がって、スプリンクラが作動しない時には、ロータ２１
０はその自重によりノズル２０２の上面に当着し、その
ためノズル穴２０４は昆虫やごみなどの侵入ｌこ対して
密閉される。スプリンクラが作動する時には、ノズル穴
２０４から放出される圧力水がロータ２１０を上昇させ
（第１図の状態）、それを軸２０６のまわりに回転させ
る。

ロータ２１０の下面はそれぞれ約９０°の孤を描いて延
びる湾曲形状の一対の管路つまりみぞ２１０ａ、２１０
ｂを以て形成されるが、各管路の下端はノズル穴２０４
と一列をなしており、また各管路の上端はほぼ水平に、
あるいは水平からやや上に傾斜して延びている。かくし
てロータ２１０の下面はノズル２０２から軸方向に放出
される水流を受けてそれをノズルの側面に偏向させるこ
とにより、ロータを回転させると共にスプリンクラの側
面に２条の水流を発生させる。

前述したごとく、そのような回転式スプリンクラは回転
が上がりすぎる傾向を有し、それによりスプリンクラの
到達範囲が実質的に減少するため、ロータの回転を遅く
するための減速装置を設けることが知られている。第１
図に示された回転式スプリンクラは前述した粘性液形式
の減速装置を含むが、それは新規な構造のものであり、
既知の装置に比べてい（つかの長所を有している。

第１図に示された回転式スプリンクラ１こ含まれる減速
装置は、軸方向噴流（こより衝突される管路構造２１０
ａ、２１０ｂを持つ面の反対側のロータ２１０面に形成
された空所２２０からなる。減速装置はさらに、ノズル
２０６に対して固定されたブリッジ脚２０８Ｃに回転不
能に結合されたピン２２２を含む。ピン２２２の下抱は
、スカート２２４を担持している。ピンおよびそのスカ
ートのいずれも、ロータ２１０に形成された空所２２０
に収容されている。空所２２０はふた２２６により閉じ
られるが、このふたはピン２２２に対して密封関係にあ
るシール２２８をも担持している。空所２２０は、ロー
タ２１０のピン２２２に対する、またそれによりノズル
２０２に対する回転を遅くするために有効な粘性液で満
たされる。

特に第３図に示されるように、ブリッジ脚２０８０に形
成されたソケット２１４は非円筒形横断面を有しており
、このソケットに収容されるピン２２２の部分も非円筒
形横断面を有している。したがって、ピン２２２はノズ
ル２０２に対して回転することは阻止されるが、軸方向
にノズルに接近したり、あるいはノズルから離れること
は可能である。

空所２２０は、ピン２２２の内側端２２２ａに対するベ
アリングとして機能する中央円筒部２２０ａと、より大
きなｌ径を持つ外側円筒部２２０ｂと、これらの内円筒
部２２０　ａ　、　２２０ｂを接合する円錐部２２０ｃ
とを以て形成される。

スカート２２４は、ピン２２２に固定され、またピンに
対して半径方向に延びる内側部２２４ａと、ピンに対し
て軸方向に延びる外側部２２４ｂを以て形成される。内
側部２２４ａは空所部２２００の円錐形状に合致した円
錐形状をしており、またスカートの外側環状部２２４ｂ
は空所部２２０ｂの円筒形状に合致した円筒形状をして
いる。スカートの内側円錐部２２４ａは複数の開口２２
４Ｃにより穿孔されており、またスカートの外側環状部
２２４ｂは複数の軸穴２２４ｄ（第５図）を以て形成さ
れているため、空所２２０内の粘性液が自由に通過でき
る。

空所２２０を閉じるふた２２６は、ピン２２２を自由に
受容するための中央開口２２６ａを以て形成される。ふ
た２２６の外周は、ロータ２１０にスナップ作用線めで
取り付けられるように適合している。ロータ２１０は、
空所２２０の上端の環状肩部２１００と、その外面の環
状へＩＪ　２１０　ｄとを以て形成される０ロータの２
つの管路構造２１０ａ、２１０ｂは、噴流軸２０６と同
軸の接合部２１０ｅを形成する。ふた２２６はさらにそ
の下面に凹所２２６ｂの環状列を以て形成され（第４図
）、複数の半径方向に延びるリブ２２６ｏとの境界を定
めるが、これらのリブはふたがロータにスナップ留めさ
れる時にロータ２１０の内側と係合する。

凹所２２６ｂは空所２２０への粘性液の当初光てんと共
に、必要とされる際の再充てんにも利用されるが、これ
については以下により詳しく説明される。

ふた２２６に固定されたシール２２８は、ふたの中央に
形成された相補的な円錐部２２６ｄに取り付けられた第
一円錐部２２８ａとピン２２２の外面に接触する環状密
封面２２８ｃと共にその内端に形成された第二円錐部２
２８ｂとを以て形成される。

第１図に示されたスプリンクラは、さらにピン２２２に
固定され、またカバー２２６およびそれが取り付けられ
たロータ２１０の一部をおおうじゃへい体２３０を含む
。しゃへい体２３０は、一般に円板形状の内側部２３０
ａと、カバ−２２６が取り付けられているロータ２１０
の部分を包囲するための円筒形状を持つ外側板２３０ｂ
とを含む。しゃへい体２３０の円板部２３０ａならびに
外側板２３０ｂはふた２２６とそれが取り付けられてい
るロータ２１０の部分に近接した位置にあって、ロータ
２１０とピン２−２２との間にほこりが侵入することを
阻止するラビリンス２３２を構成している。しゃへい体
２３０、ふた２２６ならびにロータ２１０の相対面は、
形成されるラビリンスの効果を高めるために、特に第１
図に示されたような不規則な形状にすることができる。

第１図〜第５図に示されたスプリンクラは、以下のやり
方で使用される。

最初に、ロータをスプリンクラから外し、ロータ２１０
内の空所２２０に粘性液を充てんする。ピン２２２とそ
のスカート２２４を空所２２０に挿入し、シール２２８
を含むふた２２６をスナップ留めでロータ２１０の外端
にはめ込む。ピン２２２の一端をそれにその時またはあ
らかしめ固定されたじゃへい体２３０と共に、ロータ２
１０のふた２２６およびそのシール２２８の中へ通し、
ピン２２２の他端をロータの下面がノズル２０２と一列
になるようにブリッジ脚２０８Ｃによりソケット２１４
内に収納する。

ロータ内の空所２２０を閉じるためにふた２２６をロー
タ２１０の外端にスナップ留めしたならば、空所内の余
剰の粘性液はふた２２６の凹所２２６ｂにより構成され
る開口から流出し得る。そのような凹所は粘性液の空所
２２０への当初光てんだけでな（、その後に必要とされ
る再充てんにも利用される。

シール２２８の環状密封面２２８ｃが空所内の粘性液中
に常に浸漬されていることも１判るであろう。これは、
たとえ粘性液が空所を完全に充てんできない場合にも、
環状シールが空所の低い所に位置しているからである。

このように環状密封面２２８Ｃが常に粘性液中に浸漬さ
れることを確保することにより、密封面の乾燥が阻止さ
れ、ピン２２２に対する低摩擦シールが実現されるため
、シールの摩耗が低減され、その寿命が延びるのである
。

スプリンクラが作動していない時には、ロータ２１０は
その自重によりノズル２０２上に降下するため、ロータ
の下面にあるソケット２１２がスプリンクラの休止中の
ほこりや昆虫などの侵入を阻止する。スプリンクラが作
動し始めると同時に、ノズル２０２から放出される圧力
水がロータ２１０の下面に衝突し、それにより第１図（
こ示されるようにロータが持ち上げられる。

この上昇運動は、ブリッジ脚２０８Ｃのソケット２１４
内のピン２２２の運動により可能となる。

ノズル２０２から放出される噴流はロータ２１０の下面
の２つの湾曲管路２１０　ａ、２１０ｂにより２条の水
流に分けられるが、これらの水流はスプリンクラの側面
に偏向される。ノズル２０２からの噴流のロータ２１０
の下面への衝突はロータも回転させるため、スプリンク
ラの側面に偏向される二条の水流はスプリンクラの周囲
に３６０°の散水パターンを生じる。

ロータ２１０のこの回転中に、ロータと共に回転する空
所の内面とロータと共に回転しない空所内に配設された
ピン２２２およびそのスカート２２４の面との間の空所
２２０内の粘性液は、ロータの回転に対して減速力を及
ぼす。この減速力はロータ２１０の回転を抑制する作用
を為すため、それにより散水範囲はロータの回転が減速
されないスプリンクラに比べて拡大される。

前述したように、粘性液用空所２２０をノズル２０２に
固定された部分ではなく、ロータ２１０内に形成するこ
とにより、スプリンクラは同じ流量に対してこれまで可
能であったものよりもはるかに小さな構造とすることが
できる。

図示されたスプリンクラの構造上のこの小型化は、スカ
ート２２４をピン２２２の内側端かつ空所内に配置する
ことを含む前記の他の構造的緒特性によりさらに高めら
れる。前述したように、これらの構造的特徴により、ス
プリンクラは同じ流量に対する既知の粘性液減速形式の
ものに比べておよそ５０％もサイズを減少することがで
きる。

第６図は第１図〜第５図に関連して説ＦＪＡされたもの
と基本的に同じ構造を持つ回転式スプリンクラを示して
いるが、ロータ３１０において３１０ａおよび３１０ｂ
で表わされた２つの管路構造が噴流の軸２０６に対して
同軸の接合部（第１図の２１０８で示されたもの）を構
成せず、ノズル３０２からの噴流の軸に対して偏心して
いる第６図の３１０ａで表わされた接合部を構成してい
る点が異なる。そのような構造は、スプリンクラの周囲
により均一に散水できることが判明している。

第７図はさらに別の変更態様を示しているが、この場合
にはロータ４１０はノズル４０２から放出される噴流に
より衝突される単一管路４１０ａを以て形成されている
ため、スプリンクラの側面に一条の水流が生じ、ロータ
の回転と共に回転する。

その他のすべての点において、第６図および第７図−ζ
示されたスプリンクラは第１図〜第５図に関連して説明
されたものと同一の構造を有しており、また同じやり方
で作動する。

本発明はいくつかの好ましい実施態様Ｉζ関連して説明
されているが、本発明の多くの他の変更、修正ならびに
応用が可能であるこきは明らかであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は１本発明にしたがって製作された回転式スプリ
ンクラの一態様を示す縦断面図である。 第２図は、第１図の拡大部分図である。 第３図は、第４図、第５図は、第２図のそれぞれ１１線
、　■−■線、Ｖ−Ｖ線についての拡大断面図である。 第６図および第７図は１本発明にしたがって製作された
２つの別仕様の回転式スプリンクラを示す縦断面図であ
る。 ２０２・・・ノＸ　／Ｌ／、２０６・・軸、２０８・・
・ブリッジ、２１０−ｏ−タ、２１０ａ、２２０ｂ−・
・管路、２１Ｑｃ・・・環状肩部、２１０ｅ・・・接合
部。 ２１２．２１４・・・ソケット、２２０・・・空所、２
２０ａ・・・Ｐ１部、２２２・・・ピン、２２４・・・
スカート、２２４ａ・・・内側円錐部、２２４ｂ・・・
外側環状部、２２４ｃ・・・関口、２２４ｄ・・・軸穴
、２２６−ｉり、２２６　ａ　＝中央ｎ　口、２２６ｂ
・・凹所、２２６ｃ・・・リブ、２２６ｄ・・・円錐部
、２２８・・・シーノベ　２２８　ａ　＝・・第一円錐
部、２２８ｂ・・・第二円錐部、２２８ｏ・・・環状密
封面、２３０・・・しゃへい体、３０２・・・ノズル、
３１゜＝ロータ、　　３１０ａ　、　３１０ｂ・・・管
Ｍ、　　４０２・・・ノズル、４１ｏ・・・ロータ、４
１０ａ・・・単一管路。 φ（１９８９Ｊ−リミテッド 平成２ ど月ノづと′日 廷ｎ庫云人スプリンタう ３、補正をする者 事件との関係 セ＝本ｊ＃激 特工１赳預ん ４゜ ｍ’ｓ　　７グロ仝−ム・］ンサルタン・ソ・リミ九ド
　　　　　　　ット１ん

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、その軸方向に噴流を放出するノズルと、軸方向噴流
   と一列をなして同ノズルに対して回転可能に装着され、
   また軸方向噴流により衝突される面構造を有し、同噴流
   をノズルの側面に偏向させることにより回転するロータ
   と、ノズルに対してロータと共に回転可能な第一面およ
   びノズルに対して回転不能な第二面ならびに前記の第一
   面と第二面との間の粘性液を有する減速装置とからなり
   、減速装置の前記第一面は軸方向噴流により衝突される
   前記面構造を持つロータの反対側の面に形成された空所
   であり、減速装置の前記第二面は前記ノズルに対して回
   転不能に装着され、また前記空所内に配置されたピンに
   より担持されており、さらに前記ロータは前記空所を閉
   じると共に前記ピンを収容するための開口を以て形成さ
   れたふたと、前記ふたにより担持され、また空所を密封
   するために前記ピンと接触する環状密封面を含むシール
   とを含み、シールの前記環状面は前記空所内の粘性液に
   常時浸漬されるように配置されている回転式スプリンク
   ラ。 ２、前記空所が実質的な円筒部を含むこと、また前記ピ
   ンが空所の前記の実質的な円筒部内に配設され、空所内
   の粘性液に浸漬されているスカートを含むことを特徴と
   する請求項１記載の回転式スプリンクラ。 ３、前記スカートが、ピンに固定され、またそれに対し
   て一般に半径方向に延びる内側部と、ピンに対して一般
   に軸方向に延びる外側環状部とを以て形成されることを
   特徴とする請求項２記載の回転式スプリンクラ。 ４、スカートの前記内側部が、粘性液を自由に貫流させ
   る複数の開口を以て形成されることを特徴とする請求項
   ３記載の回転式スプリンクラ。 ５、前記空所の一方の面が円錐形状であること、またス
   カートの前記内側部が空所の前記の一方の面に隣接し、
   またそれと同じ円錐形状であることを特徴とする請求項
   ３または請求項４のいずれかに記載の回転式スプリンク
   ラ。 ６、前記シールが、前記ふたに取り付けられた第一部分
   と、前記ピンと接触する前記環状密封面を以て形成され
   る第二部分とを含むことを特徴とする請求項１〜５のい
   ずれかに記載の回転式スプリンクラ。 ７、シールの前記第一部分が前記ふたに形成された相補
   的な円錐部分を受容するための円錐形ソケットを以て形
   成されることを特徴とする請求項６記載の回転式スプリ
   ンクラ。 ８、前記ピンが前記ふたに固定され、また前記ふたとそ
   れを取り付けているロータの部分とをおおうしやへい体
   を含むことを特徴とする請求項７記載の回転式スプリン
   クラ。 ９、前記しやへい体がふたを取り付けているロータの部
   分を包囲する側板を含んでいること、さらに前記しやへ
   い体およびその側板の内面がふたおよびふたを取り付け
   ているロータの部分に近接していることにより、ロータ
   とピンとの間でのほこりの侵入を阻止するラビリンスが
   構成されることを特徴とする請求項８記載の回転式スプ
   リンクラ。 １０、さらに前記ノズルに固定されたピン取付部材を含
   んでおり、前記のピン取付部材が前記ピンを受容するた
   めのソケットを以て形成され、前記ソケットならびにそ
   こに受容された前記ピン部分が非円形横断面形状である
   ため、ノズルに対するピンの回転は阻止されるが、ノズ
   ルの軸方向へのピンの運動は許容されることを特徴とす
   る請求項１〜９のいずれかに記載の回転式スプリンクラ
   。