JPH07501957A - 広範囲型天井スプリンクラー及びシステム - 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】 ｒ　ｊ　スズ１ンクラー　びシステム （発明の背景） 従来の火災保護技術の考え方は、約１００乃至２００平方フイート（約９．２９ 乃至１８．５８ｍ”　）以上の室内を保護するために多数のスプリンクラ−を使 用し、それにより各スプリンクラ−により保護される最大平均領域を限定しよう とすることに向けられてきている。感覚火災脅威（ｐｅｒｃｅｉｖｅｄ　ｆｉｒ ｅ　ｔｈｒｅａｔ）が高まるにつれ、各スプリンクラ−のカバーする推奨保護範 囲は小さくなる。そうした考え方は、例えば”国立火災保護協会の発行した”ス プリンクラ−システムの設置のための基準ＮＦＰＡ−１３のような一般に受け入 れられた工業基準に於て具体化されてきた。

国立火災保護協会によればＮＦＰＡ−１３は“自動スプリンクラ−委員会”の指 導の下に１８９６年に最初に印刷されそれ以降継続的に改正されてきたものであ る。

ＮＦＰＡ−１３ではスプリンクラ−システムのための一般的な火災を３つのカテ ゴリー、即ち、小火災、普通火災、大火災に分けている。ＮＦＰＡ−１３によっ て定義されるように、小火災空間とは、内容物の量及び或５＞は燃焼性が低く且 つ火炎の熱放出量が比較的小さい空間である。普通火災空間とは、内容物の量及 び或いは燃焼性が、高低範囲での小火災空間のそれと等しいか或いはもっと大き く、可燃物の量が中庸であり、備蓄品の高さが１２フイート（約３．６メートル ）を越えず、従って火炎による熱放出量が中庸ないし高い割合のものであると予 測される火災空間であり、そして大火災空間とは、内容物の量及び燃焼性が極め て高くしかも可燃性或いは燃焼性の液体、塵、布くずその他材料が存在し、従っ て火炎が高い割合での熱放射量を伴いつつ急速に広がる恐れが極めて高いと予測 される空間である０本発明は特に、大抵の商業的設備として最も可能性のある小 火災及び普通火災空間を対称とするものである。

スプリンクラ−の最大保護範囲もまたＮＦＰＡ−１３に定義される。スプリンク ラ−の保護範囲は少なくとも矩形であり、また四角形であり、その面積は”Ｓ” ×”Ｌ”に等しい、”Ｓ”とは、対象となるスプリンクラ−から、同一の送水ラ インの上流側或いは下流側の、最も遠い間隔で隣接するスプリンクラ−までの距 離か或いは対象となるスプリンクラ−が壁に向って伸延する送水ラインの最後の スプリンクラ−である場合には、スプリンクラ−から壁までの距離の２倍の距離 との内の大きい方であり、”Ｌ“は、対象となるスプリンクラ−を支持する枝管 の横方向の側部の何れかに隣接する最も遠い間隔の枝管に直交する方向での距離 か或いは、対象となるスプリンクラ−と壁との間に隣り合う枝管が無い場合は、 対象となるスプリンクラ−を支持する枝管の側部の何れかの側に隣接する最も間 隔の遠い壁までの直交方向での距離の２倍の距離の内の大きい方である。スプリ ンクラ−の保護範囲をオーバーラツプさせた小火災空間では、各スプリンクラ− の保護範囲はスプリンクラ−の数で部屋の面積を割った値であると考えられる。

１９７３年まで、ＮＦＰＡ−１３には、小火災空間に対しスプリンクラーー基当 り２２５平方フイート（約２０．９ｍ２）の全最大保護範囲が許容されるために 、側方に隣接する横方向の枝管の最大間隔を１５フイート（約４．５メートル） 、同一の枝管に沿って隣接する標準型スプリンクラ−間の間隔を１５フイート（ 約４．５メートル）、隣接する壁までの距離をその半分の距離までとすることが 指定された。またＮＦＰＡ−１３には、普通火災空間に対し標準型スプリンクラ ーー基当り１３０平方フイート（約１２．０８ｍ”　）の全最大保護範囲が許容 されるために、側方に隣接する横方向の枝管の間隔を１５フイート（約４．５メ ートル）まで、区公は、同一の枝管に於て隣り合うスプリンクラ−間の間隔を１ ５フイート（約４．５メートル）までとし、壁カイ隣接する場合にはこの壁まで の距離をそれら間隔の半分の距離までとすることも指定された。備蓄物の高さカ イ高し１（１２フイート（約３．６メートルを越える））普通火災空間では、ス プリンクラーー基当りの許容最大保護範囲は１００平方フイート（ｍ２）であっ た。

１９７３年に、セクション４−１．１．１．３カイ採用されこれがＮＦＰＡ−１ ３に組み込まれた。このセクションには、 ”試験所の承認或いは認可に基づいて設置する場合、特定のスプリンクラ−を、 セクション４−２及び４−５に指定されるよりも広い保護範囲或いは間隔に於て 設置可能である。”と銘記される。

セクション４−２及び４−５が定義された当時の最大１９８７年、ＮＦＰＡ−１ ３の前記セクションは以下のように改正された。

”−一−に指定されるそれと異なる位置及び間隔での特定のスプリンクラ−の特 別のスプリンクラ−設置は、火災カテゴリーに関する火災実験、分与状態、床及 び壁の濡れ状態、構造要素による分与の妨害状況を評価する実験、そして、感度 に対する反応を特徴付ける実験に基きその使用が適切であると認められた場合に 認可されるべきである。” 保険業者実験社”ＵＬ”は、スプリンクラ−の実験及び承認のために米国で最も 広範にではないにせよ最も広く使用される独立した実験所の１つである。ＮＦＰ Ａ−１３基準に合うスプリンクラ−に対するこの会社での主たるスプリンクラ− 実験基準は、”火災保護サービスのための自動スプリンクラ−”ＵＬ１９９であ る。本発明の完成時点ではＵＬ１９９には自動スプリンクラ−のための実験条件 は、通常オリフィスサイズは１／４乃至１７／３２インチ（約６．３５乃至１３ ．５ミリ）まで変化された。米国で最も広く販売され且つ使用される天井スプリ ンクラ−でのオリフィスサイズは通常１／２インチ（約１２．７ミリ）であり、 この天井スプリンクラ−はＵＬ、ＮＦＰＡ及び工業会では”標準型スプリンクラ −”と称された。オリフィス直径が約１７７３２インチ（約１３．５ミリ）のス プリンクラ−は”大型スプリンクラ−”と称されたが、ＵＬ１９９では”標準” サイズ型スプリンクラ−と考えられた。

本発明以前、既存の標準型スプリンクラ−を改変することによるＮＦＰＡ−１３ 基準のセクション４−１゜１．１．３に基づく保護範囲の拡大が、小火災空間に 於てのみ実証された０例えば、１９８７年、中央スプリンクラ−協会（以下、単 にセントラルとも称する）により、調節ペンダント型の標準型スプリンクラ−を 使用しての保護範囲の拡大が紹介された。これはＵＬによって、スプリンクラー ー基当りの保護範囲が４００平方フイート（約３７．１６ｍ”）まで、各スプリ ンクラ−間及びそれらスプリンクラ−を設ける枝管間の間隔が２゜フィート（約 ６メートル）までの小火災空間に対するものとして認可された。セントラルが先 駆的に標準型スプリンクラ−を使用して小火災空間での保護範囲拡大を果たした 後、工業界がこれに続いた。

セントラルは標準型スプリンクラ−を使用しての小火災空間での保護範囲拡大性 を実証したが、これが工業界に普通火災空間のための保護範囲拡大を提供する可 能性を確立させ或いは示唆することはなかった。普通火災空間に於て、保護範囲 をＮＦＰＡ−１３基準に指定される１３０平方フイート（約１２．０８ｍ”　） の最大保護範囲よりも大きくしようとすれば幾つかの問題に直面する。

最初の問題は、スプリンクラ−の保護範囲を増大させるためにはスプリンクラ− の送達水量を指数関数的に増大させる必要があることである。この為には作動圧 力を標準型スプリンクラ−のそれよりもずっと高くしなければならない。例えば 、保護範囲中への最小平均送達密度が１平方フィート当り（約０．０９２９ｆｔ ’　）毎分０．１ガロン（ＧＰＭ）（毎分約０１３８リツトル）であることを基 に、種々の保護範囲に対する小火災空間のためのスプリンクラ−をＮＦＰＡが指 定し、ＵＬが承認している。普通火災空間保護用としての承認を得るためには０ ．１６乃至０．２１ＧＰＭ／ｆｔ”　（毎分的０．６乃至０．７９リツトル／　 ０　、０９２９　ｍ　”　）の範囲の送達密度を有することが必要である。最近 、この範囲は０．１５乃至０．２０ＧＰＭ／ｆｔ”　（毎分的０．５６乃至０． ７５７リツトル／　０　、０９２９　ｍ　”　）の１つに減少された。

スプリンクラ−の放出係数、即ち”Ｋファクター”がスプリンクラ−を通しての 水の水圧の関数としての量を決定する。Ｋファクターは、スプリンクラ−の出口 オリフィスを貫く毎分ガロン数をスプリンクラ−に送られる１インチ当りのポン ド数での水の圧力の平方根で割った値に等しい、ＵＬ１９９では、標準型スプリ ンクラ−（オリフィス直径１／２インチ（約１２，７ミリ））を放出係数が５． ３から５．８±５パーセントのものとして定義し、大型スプリンクラ−をその放 出係数が７．４から８．２±５パーセントのものとして定義する。

標準型スプリンクラ−の場合、従来の２２５平方フイート（約２０．９ｍ”）の 保護範囲（各スプリンクラ−間隔及び枝管間隔が１５フイート（約４．５メート ／Ｌ、））０．１　ＧＰＭ／ｆ　ｔ”　（毎分的０．３８リツトル１０．０９２ ９ｍ”）の最小密度を提供するためにはその最小圧力を約１６Ｐｓｉ（約１　、 　１２　ｋ　ｇｗ／ｍ”　）とする必要がある。前記間隔を１／３乃至２ｏフイ ート（約０．１乃至６メートル）に増大するとスプリンクラーー基当りの保護範 囲（４００平方フイート（約３７゜１６ｍ”　）までの）は殆ど倍となるが、そ の最小圧力を５０ｐｓｉ（即ち間隔が１５フイート（約４．５メートル）の場合 の干割増し以上としなくてはならない。

標準的な１３０平方フイート（約１２．０８ｍ”　）の保護範囲に普通火災のた めの最小密度０．１５ＧＰＭ／ｆｔ”　（８分約０．５６８’Ｊットル１０．０ ９２９ｍ２）の水密度を提供するために要する最小圧力は約１２ｐｓｉ（約０． ８４ｋｇｗ／ｍ”　）である。保護範囲を２２５平方フイート（約２０．９ｍ” 　）に（最大間隔を１５フイート（約４．５メートル）として）拡大するために は最小圧力を約３６ｐｓｆ　（約２．５３ｋｇｗ／ｍ２）とする必要がある。標 準型スプリンクラ−の間隔を１６フイート四方（約４．８メートル四方）、１８ フイート四方（約５．４メートル四方）、２ｏフイート四方（約６メートル四方 ）に増やすと、必要最小圧力は夫々的５０ｐｓｉ　（約３．５１　ｋｇｗ／ｍ” 　）　、７５ｐｓｉ（約５．２７ｋｇｖ４／ｍ”　）　、１００ｐｓ　Ｌ　（約 ７．０３ｋｇｗ／ｍ”　）以上となる。前記各間隔に対し０．２０ＧＰＭ／ｆｔ ２　（毎分的０．７５リツトル１０．９２９ｍ２）の最小密度を提供するには必 要最小圧力は夫々、約６５．８５，１３５．２００ＰＳＩ以上（約４．５６．５ ．９７．９，４９そして１４．０６ｋ　ｇ　ｗ　／　ｍ”　）となる。

スプリンクラ−の最小圧力を約３５ｐｓｉ　（約２．４６ｋｇｗ／ｍ”　）とす るには、米国内に存在し得る普通火災空間の少なくとも幾つかにブースターポン プを設ける必要があり、約５０ｐｓｉ　（約３．５１ｋｇｗ／ｍ２）とするため にはその大多数にブースターポンプを設ける必要があり、約６０ｐｓｉ　（約４ ．２１ｋｇｗ／ｍ２）とするためには８０乃至９０パーセントにブースターポン プを設ける必要があり、約７５ｐｓｉ　（約５．２７　ｋ　ｇｗ／ｍ”　）とす るためには殆ど全ての普通火災空間にブースターポンプを設ける必要があると考 えられる。そうしたブースターポンプの取り付はコストは代表的には約３５００ ０ドルよりも大きい、斯くして、殆どではないにせよ多くの存在し得る普通火災 空間では、ブースターポンプを設け、標準型スプリンクラ−を使用するシステム での保護範囲拡大を支援する必要がある。

第２の問題は、必要送達水量が、受は入れ可能な水準での一様性及び有効密度下 にそうした拡大範囲に満足に送達されるものであるか否か、或いはどうすればそ う出来るのかだれも知らないことである。単に圧力を従来の小火災空間のための 圧力から普通火災空間用のスプリンクラ−のそれに増大する、或いは従来の拡大 された小火災保護範囲用のスプリンクラ−の圧力とするのみでは、拡大状態での 分与或いは保護範囲へのもっと高密度での送達が提供されるとは予測出来ない、 大部分の既存の普通火災空間用のスプリンクラ−はデフレクタ−を有し、このデ フレクタ−が水の放出パターンを最適化し斯くしてスプリンクラ−の保護範囲を 先に言及した最大値（１３０平方フイート（約１２．０８ｍ”）とする。圧力の 増大によりスプリンクラ−が同じ限定範囲にもつと多量の水を送達するようにな ることが予測される程度である。議論したように、１６平方フイート（約１．４ ８ｍ２　）の範囲に既存の標準型スプリンクラ−１拡大保護範囲用スプリンクラ −を通し普通火災保護範囲の上端に必要な水密度を送達するためには、殆どでは ないにせよ多くの場合ブースターポンプが必要である。

圧力をブーストし分与パターンを変化させたとしても水の分布が予想通り適切な ものになる保証はない、十分な高圧力下では別の分与現象が生じ得る０分与され る水は保護範囲に達する以前に霧となり、結局送達されなくなる可能性もある。

別の可能性としては、デフレクタ−が水柱に効果的に打ち勝つに従い分与パター ンが崩れ、高圧時に一段と拘束された分与パターンが実際に発生ずることがある 。単純に水圧を増大させるだけでは適正な水の送達成いは分与を予測することは 不可能である。これが、ＮＦＰＡ及びＵＬが共に、拡大保護範囲のために製造さ れたスプリンクラ−を要求し、或いはそうした状況下で火災からの効果的な保護 を実証する火災時分与を要求する理由である。

第３の問題点は、ＵＬにしろその他認識される実験室にしろ、普通火災空間での 保護範囲拡張を承認するためにスプリンクラ−或いはスプリンクラ−システムを 実験するための確立された手順或いは基準を持たないことである。ＮＦＰＡ−１ ３基準下でそのようなスプリンクラ−を提供する可能性は少なくとも１９７３年 以降存在したが、そのようなスプリンクラ−を試験したり提供したりする者はか つてなかった。スプリンクラ−のエンジニア達は代表的には、認定された性能試 験及び基準、例えばＵＬのそれを満足させるためのスプリンクラ−を設計するの であり、認定されず且つ確立された試験或いは性能基準も無いことから一般のス プリンクラ−エンジニア達に普通火災保護範囲を拡大するための設計方法を正し く理解する者は無かったのである。

実際問題として、米国内の、ＵＬの承認を受けない或いは認定された他の、独立 した主要な実験所や協会の承認或いは認可するスプリンクラ−の商業的価値は、 実験或いは認可されたスプリンクラ−に対する州及び地方機関及び種々の火災保 険会社の条件から、もしあったとしても極く僅かである。

（発明の概要） 本発明はその１様相に於て天井スプリンクラ−を提供する。この天井スプリンク ラ−は、その一端に出口オリフィスを具備してなる全体にチューブ状の胴部にし て、８．７以上のにファクターを有し、このにファクターが胴部を流れる毎分当 りのガロン数を、胴部中に送水される１平方インチ当りのポンド数での水圧の平 方根で除した値に等しい胴部と、出口オリフィスを少なくとも全体的に閉じるプ ラグと、プラグを釈放自在に維持する引き金要素と、出口オリフィスに相対する 主要表面を有するデフレクタ−と、デフレクタ−及び胴部な、出口オリフィスと 全体的に整列し且つ出口オリフィスから主要表面が離間する状態で連結しそれに より、プラグ釈放後に出口オリフィスを水柱として放出される水の衝撃を受ける ようにする支持体とを含んでいる。デフレクタ−及び支持体は水流を水柱の全周 囲から一般に半径方向外側に反らすような形状及び位置とされる。天井スプリン クラ−を同型の３基の天井スプリンクラ−と共に配列して少なくとも２００平方 フイート（約１８．５８ｍ”）の範囲の矩形形状を画定し、矩形形状の４つのコ ーナ一部分の各々に各−基の天井スプリンクラ−を位置付け、デフレクタ−をス プリンクラ−の画定する矩形形状部分と平行で且つ少なくとも同一長さの一般に 円滑な天井位置或いは天井から２フイート（約０．６メートル）以内の距離に位 置決めし、前記４基の天井スプリンクラ−の各々に、矩形形状の平方フィート（ 約０．９２９ｍ”　）での面積の値に、少なくとも０．１５ＧＰＭ／ｆ　ｔ”　 （毎分的０．５６リツトル１０．９２９ｍ”）である選択放出密度を乗じた値に 等しい放出量で水が流れるようにするための圧力で送水した場合、４基のスプリ ンクラ−からの水は天井スプリンクラ−のデフレクタ−の下方７．５フイート（ 約２．２５メートル）未満の位置で各天井スプリンクラ−に関し中心位置決めし た四角形範囲上に放出される。この四角形範囲はその側辺がスプリンクラ−の形 成する矩形形状の側辺よりも少なくとも６フイート（約１．８メートル）短（、 この四角形範囲が４基の天井スプリンクラ−からＧＰＭ／ｆｔ”での選択密度と 少なくとも等しいＧＰＭ／ｆ　ｔ”での平均密度の水を受ける。前記四角形範囲 での各平方フィート（約０．０９２９ｍ”　）部分は少なくとも０．０２ＧＰＭ の水を受ける。

本発明の他の様相によれば天井スプリンクラ−が提供され、この天井スプリンク ラ−は、その一端に出口オリフィスを具備する全体にチューブ状の胴部にして、 ８．７以上のにファクターを有し、このにファクターが胴部を流れる毎分当りの ガロン数を、胴部中に送水される１平方インチ（約６．４５平方ミリ）当りのボ ンド数での水圧の平方根で除した値に等しい胴部と、出口オリフィスを少なくと も全体的に閉じるプラグと、出口オリフィスを閉じるプラグを釈放自在に維持す る引き全要素と、出口オリフィスに相対する主要表面を有するデフレクタ−と、 デフレクタ−及び胴部を、出口オリフィスと全体的に整列し且つ出口オリフィス から主要表面が離間する状態で連結しそれにより、プラグ釈放後に出口オリフィ スから水柱として放出される水の衝撃を受けるようにする支持体とを含んでいる 。主要表面は実質的に平坦でありその外周は全体的に円形であり主要表面の中心 の周囲には複数のスロットが等間隔で配設される。各スロットはデフレクタ−を 貫いて伸延し、デフレクタ−の外周部から少なくとも全体的に半径方向内側に、 主要表面の中心から１．５インチ（約３８．１ミリ）以上接近しない距離伸延す る。主要表面の外径は少なくとも１、フインチ（約４３．２ミリ）であり、０． ８インチ（約２０３ミリ）より大きい外径の中央の環状の平坦領域が出口オリフ ィスと相対する。

本発明の他の様相に於ては、構造体内部で天井に近接し、天井の下方に位置付け られた天井スプリンクラ−システムであって、本システムにより保護されるべき 連続範囲の上方に組み込まれてなる天井スプリンクラ−システムが提供される。

前記連続範囲は、天井の下方に位置付けられ且つ、構造体内部で天井の直下の床 の上方に位置付けられる１本システムは構造体内部の天井に近接して位置付けら れ且つ保護するべき連続範囲の上方に位置付けられた第１の水送水導管と、第１ の複数の天井スプリンクラ−とを含み、各天井スプリンクラ−が、第１の水送水 導管と連結され出口オリフィスを具備してなる全体的にチューブ状の胴部と、出 口オリフィスと相対する主要表面を具備するデフレクタ−と、このデフレクタ− を胴部に連結するための支持体とを含んでいる。各デフレクタ−の１つの主要表 面が出口オリフィスと整列する状態で出口オリフィスから離間され、天井スプリ ンクラ−作動後に水柱状態で出口オリフィスから放出される水を受ける。チュー ブ状の胴部の各々は８．７以上のにファクターを有し、このにファクターは胴部 を流れる毎分当りのガロン数を、胴部中に送水される１平方インチ（約６．４５ 平方ミリ）当りのボンド数での水圧の平方根で除した値に等しい。第１の複数の 天井スプリンクラ−の各デフレクタ−の１つの主要表面は、天井スプリンクラ− 作動後、連続範囲と相対する天井位置或いはその下方に位置付けられそれにより 、天井スプリンクラ−の作動後は天井スプリンクラ−の一般に半径方向外側の周 囲部分及び天井スプリンクラ−の下方の前記連続範囲に水柱を分与する。第１の 複数の天井スプリンクラ−の少なくとも一対の天井スプリンクラ−が第１の送水 導管上で相互に隣接し且つそれらの間に垂直壁の存在しない状態で前記第１の送 水導管上で１５フイート（約４．５メートル）以上離間される。

本発明の更に他の様相に従えば、構造体内部で天井に近接し、天井の下方に位置 付けられた天井スプリンクラ−システムであって、本システムにより保護される べき連続範囲の上方に組み込まれてなる天井スプリンクラ−システムが提供され る。前記連続範囲は、天井の下方に位置付けられ且つ構造体内部で天井の直下の 床の上方に位置付けられる。本システムには、構造体内部の天井に近接して位置 付けられ且つ保護するべき連続範囲の上方に位置付けた第１の送水導管と、第１ の複数の天井スプリンクラ−とを含み、各天井スプリンクラ−が、第１の送水導 管と連結され出口オリフィスを具備してなる全体的にチューブ状の胴部と、少な くとも全体的に出口オリフィスを閉じる状態で釈放自在に維持されるプラグと、 出口オリフィスと相対する主要表面を具備するデフレクタ−と、このデフレクタ −を胴部に連結するための支持体とを含んでいる。各デフレクタ−の１つの主要 表面が出口オリフィスと整列する状態でこの出口オリフィスから離間され、プラ グの作動後に水柱状態で出口オリフィスから放出される水を受ける。各胴部は８ ．７以上のにファクターを有し、このにファクターは胴部を流れる毎分当りのガ ロン数を、胴部中に送水される１平方インチ（約６．４５平方ミリ）当りのボン ド数での水圧の平方根で除した値に等しい、第１の複数の天井スプリンクラ−の 各デフレクタ−の１つの主要表面は、少なくとも天井スプリンクラ−の作動後に 保護するべき連続範囲と相対する天井位置或いはその下方に位置付けられる。天 井スプリンクラ−はその作動後に天井スプリンクラ−の一般に半径方向外側の周 囲部分及び天井スプリンクラ−の下方の前記連続範囲に水を分与するための構造 とされる。第１の送水導管が本システムの、前記第１の送水導管の横方向の一方 側に隣接する第２の送水導管から１５フイート（約４．５メートル）以上離間さ れる。第２の送水導管は第１の送水導管と全体的に平行であり、天井に近接し且 つ前記連続領域の上方に位置付けられ、また第１の送水導管に隣接する天井スプ リンクラ−支持用の他の導管が本システムの第１の送水導管に隣接しない場合は この隣接する壁から７．５フイート（約２．２５メートル）以上能して位置付け られる。

本発明の他の様相に於ては、構造体内部で天井に近接し、天井の下方に位置付け られた天井スプリンクラ−システムであって、本システムにより保護されるべき 連続範囲の上方に組み込んでなる天井スプリンクラ−システムが提供される。前 記連続範囲は、天井の下方に位置付けられ且つ、構造体内部で天井の直下の床の 上方に位置付けられる。本システムは、構造体内部の天井に近接して位置付けら れ且つ保護するべき連続範囲の上方に位置付けた第１の送水導管と、第１の複数 の天井スプリンクラ−とを含み、各天井スプリンクラ−が、第１の送水導管と連 結され出口オリフィスを具備してなる全体的にチューブ状の胴部と、出口オリフ ィスと相対する主要表面を具備するデフレクタ−と、このデフレクタ−な胴部に 連結するための支持体とを含んでいる。各デフレクタ−の１つの主要表面が出口 オリフィスと整列する状態で出口オリフィスから離間され、天井スプリンクラ− 作動後に水柱状態で出口オリフィスから放出される水を受ける。少なくとも一基 の天井スプリンクラ−のチューブ状の胴部が８．７以上のにファクターを有し、 このにファクターは胴部を流れる毎分当りのガロン数を、胴部中に送水される１ 平方インチ（約６．４５平方ミリ）当りのボンド数での水圧の平方根で除した値 に等しい。−基のデフレクタ−の１つの主要表面が、天井スプリンクラ−作動後 に保護するべき連続範囲と相対する天井位置或いはその下方に位置付けられ、天 井スプリンクラ−作動後は一基の天井スプリンクラ−の一般に半径方向外側の全 周囲及び−基の天井スプリンクラ−の下方の前記連続範囲の一部分に水柱を分与 する。−基の天井スプリンクラ−が、ＳにＬを乗じた保護領域の一部分の上方に 取り付けられる。Ｓは、−基の天井スプリンクラ−から、この−基の天井スプリ ンクラ−に隣接する第１の送水導管の最も遠くに取り付けた天井スプリンクラ− までの第１の送水導管に直交する方向での距離と、前記−基の天井スプリンクラ −と構造体の壁との間に第１の送水導管により支持される他の天井スプリンクラ −が無い場合の、隣接するその壁までの距離の２倍の距離との内の大きい方であ り、Ｌは、第１の送水導管から、本システムの複数の天井スプリンクラ−を保護 範囲上方で天井に近接して支持する送水導管の最も遠くに取り付けられ前記第１ の送水導管の横方向の側部に隣接する送水導管までの、第１の送水導管に直交す る方向での距離と、他に平行状態で隣接する本システムの送水導管が無い場合の 、第１の送水導管の横方向の側部から隣接する壁までの前記第１の送水導管に直 交する方向での距離の２倍の距離との内の大きい方である。ＳＸＬは約２００平 方フイート（約１８．５８ｍ”）或いはそれ以上である。

１様相に於て本発明は天井スプリンクラ−を提供し、この天井スプリンクラ−は 、その一端に出口オリフィスを具備してなる全体にチューブ状の胴部にして、８ ．７以上のにファクターを有し、このにファクターが、胴部を流れる毎分当りの ガロン数を、胴部中に送水される１平方インチ（約６．４５平方ミリ）当りのボ ンド数での水圧の平方根で除した値に等しい胴部と、出口オリフィスを少なくと も全体的に閉じるプラグと、出口オリフィスを閉じるプラグを釈放自在に維持す る引き全要素と、出口オリフィスに相対する主要表面を有するデフレクタ−と、 デフレクタ−及び胴部な、出口オリフィスと全体的に整列し且つ出口オリフィス から主要表面が離間する状態で連結しそれにより、プラグ釈放後に出口オリフィ スから水柱として放出される水の衝撃を受けるようにする支持体とを含んでいる 。デフレクタ−及び支持体は水柱の全周囲に一般に半径方向外側に水流をそらせ るよう構成され且つ位置決めされ、加圧状態でＯ，ＬＯＧＰＭ／ｆｔ”（毎分約 ０．３８リットル１０．０９２９ｍ”）或いはそれ以上のある平均放出密度での 水を２５６平方フイート（約２３．７８ｍ”）或いはそれ以上の連続する平坦領 域に分与する。そして実際に、デフレクタ−をこの連続する平坦領域とこの領域 と平行な平坦な天井との間の、またこの平坦領域の上方７．５フイート（約２． ２５メートル）より大きく無くしかも天井の下方２フイート（約０．６メートル ）未満の距離の間のある位置に位置決めした場合、連続する平坦領域の２フイー ト四方（約０．６メートル四方）の各部分に、１平方フイート（約０．０９２９ ｍ”　）当りの平均で、平均放出密度の大きさの少なくとも１０パーセントの毎 分ガロンでの密度の水を送達する。

本発明の更に他の様相に於て本発明は火災保護用の天井スプリンクラ−の設置方 法を提供する０本方法には、複数の天井スプリンクラ−を、建物の内部の天井に 全体的に近接し且つ建物の内部の天井と相対する床部分の上方の少なくとも１本 の送水管に連接する連接段階にして、各天井スプリンクラ−かにファクターが８ ，７以上であるチューブ状の胴部を含み、このにファクターが、胴部を流れる毎 分当りのガロン数を、胴部内に送水される１平方インチ（約６．４５平方ミリ） 当りのボンド数での水圧の平方根で除した値に等しく、デフレクタ−が胴部の出 口オリフィスと整列する状態で出口オリフィスから離間されそれにより、前記デ フレクタ−が天井スプリンクラ−作動時に水柱状態でこの出口オリフィスから囲 の少なくとも約１５フイート四方（約４．５メートル四方）の範囲の保護空間に 実質的に一様に送達し、前記範囲の保護空間が各天井スプリンクラ−位置に中心 を有し且つ床面よりも低く無く且つ各天井スプリンクラ−のデフレクタ−の下方 的７．５フイート（約２．２５メートル）未満の距離に位置付けられてなる連接 段階と、相互に隣り合う前記複数の天井スプリンクラ−を、最も接近して隣り合 う少なくとも一対の天井スプリンクラ−が相互に１５フイート（約４．５メート ル）以上離間されるよう離間する離間段階とを含んでいる。

（図面の簡単な説明） 図１は本発明に従うペンダント型天井スプリンクラ−の好ましい具体例の部分断 面側面図である。

図２は本発明の好ましい具体例に於けるデフレクタ−の底部側の平面図である。

図３は図２のデフレクタ−の側面図である。

図４はデフレクタ−の断面図である。

図５は好ましい具体例のペンダント型天井スプリンクラ−を使用してなる天井ス プリンクラ−システムの配置を示す側面図である。

図６は５のシステムの部分破除した平面図である。

図７は乾式のペンダント型天井スプリンクラ−ヘッドの部分破除した側面図であ る。

埋め込み型天井スプリンクラ−の側面図である。

図８は埋め込み型天井スプリンクラ−の断面側面図である。

図９は図８の天井スプリンクラ−を９０度回転させた状態での断面側面図である 。

図１Ｏは図８及び図９の天井スプリンクラ−のデフレクタ−の平面図である。

図１１は図１０のデフレクタ−の、図１Ｏの線１１−１１で切断した側方断面図 である。

図１２は別懇様の埋め込み型天井スプリンクラ−の断面側面図である。

図１３は図１２の天井スプリンクラ−の、線１３−１３で切断した断面図である 。

（具体例の詳細な説明） 以下の説明の中で使用する幾つかの用語は都合上用いるに過ぎないものであり、 これに限定するものではない。

”右“、“左“、”下方”、”上方”等は参照される図中での方向を表す、”半 径方向に”及び”軸線方向に”とは、参照される物体、構成要素或は構造に対す る夫々直交方向及び中心軸線に沿った方向に対し参照されるものであり、一方、 ”内側に”及び“外側に”とはデバイス或は構造の幾何学的中心に対しての、夫 々接近及び後退を意味する。用語には特記した言葉の派生語や類義語が含まれ、 図中、同じ参照番号は同じ要素を表す。

図１を参照するに、ペンダント型のフレーム式天井スプリンクラ−（以下、単に 天井スプリンクラ−とも称する）の好ましい具体例が全体を参照番号１ｏで示さ れている。天井スプリンクラ−１０は好ましくはワンピース型のフレーム１１を 含み、このフレーム１１は概略チューブ状の胴部】２と、この胴部に相接するヨ ーク２０とにより構成される。

胴部１２が通路１３を画定し、通路１３が、人口１４を画定する一方の開放端部 と出口オリフィス１６を画定し入口１４に対向する他方の開放端部とを有してい る。

胴部１２にはねじ溝３６を設け、前記入口１４を、幾つかの天井スプリンクラ− への送水導管から伸延する送水管或は送水ステムにねじ込み可能とし、また平行 状態で対向する少なくとも一対の平坦なフランジ側面（その１つが番号３８で示 される）を設け、ここにレンチを噛せて胴部１２を送水管に固定出来るようにす るのが好ましい。

ヨーク２０を胴部１２と一体化し且つ継ぎ目のない状態で形成し、鏡像をなす２ 本のアーム２２及び２４を設け、これらアームを出口オリフィスの放出軸線Ａ− Ａに関する長手方向に於て胴部１２から遠方に伸延させるのが好ましい、アーム ２２及び２４は放出軸線Ａ−Ａ上に中心を持つ交差部或はナックル２６の位置に 収斂させるのが好ましい。プラグ１８を出口オリフィス１６内に位置決めし、出 口オリフィス１６の胴部１２を貫く通路１３を少なくとも実質的に閉塞させる。

湿式の天井スプリンクラ−ではプラグ１８は貫通孔を有さす従って作動射水圧が 加わる。乾式の天井スプリンクラ−は図７に示される如きものであり、プラグ１ １８には代表的に小孔１１８ａが設けられ、この小孔１１８ａが天井スプリンク ラ−からの残余水分或は凝縮物の排流を可能とする。

その概略を番号２８で示す熱応答式の釈放デバイスをプラグ１８とナックル２６ との間に位置決めし、出ロオリフィス１６内部にプラグ１８を保持させる。釈放 デバイス２８を、説明した如き熱応答性の、破壊性のデバイスとするのが好まし いが、図７に番号１２８で示すようなアルコール充填ガラス球とし、図８及び９ に番号２２８で示す熱釈放式のリンク及びレバーデバイスとし、或はその他好適 な、熱破壊性の或はそうでない場合には熱作動式の釈放性デバイス、または好適 な、電気釈放式デバイスを使用しても良い、それら釈放デバイス及び要素は当業 者には周知である。釈放デバイス２８は可融性の合金を含み、ステンレス鋼製の ボールが中空ブロンズ製の中央支柱内にこの合金をシールする０合金がその定格 温度で溶けるとボールが押し上げられて中央支柱内に入り込み、２つのエジェク タ２９を釈放してプラグ１８を自由状態とする。図示された熱応答式の釈放デバ イス２８は例示目的のみのためのものであり、例えば、その一端をプラグ１８の 中央の凹所に受容させ、他端を、ナックル２６を貫く穿孔内にねじ込んだ調整ね じ３４の先端部の凹所内に受容させる０本発明のデフレクタ−４０を、その中央 穿孔４１を調整ねじ３４の一端を貫く状態で取り付け、胴部１２と連結するヨー ク２ｏにしっかりと保持させるか或はナックル２６に直結して固定してフレーム １１に支持するのが好ましい、好ましいデフレクタ−４０は、対向する円形の上 方主表面４２及び下方主表面４３を有する。上方主表面４２は出口オリフィス１ ６と全体に整合し且つ出口オリフィスから離間し、好ましくイスと相対し、天井 スプリンクラ−１０の作動時に出口オリフィス１６から図３及び４に矢印Ｆで示 される方向に放出される水の衝撃を受ける。

天井スプリンクラ−１０は、デフレクタ−４０の形状や出口オリフィスの寸法形 状の幾つかの点で従来のフレーム式天井スプリンクラ−のそれとは異なる０本発 明の１様相に於ては天井スプリンクラ−の胴部が”特大型の”及び”超大型の” オリフィス寸法を有し、そのにファクターは大きい、詳しく言えば、本発明の天 井スプリンクラ−の胴部のにファクターは標準型オリフィスのそれよりもずっと 大きく、また大型オリフィスを有する天井スプリンクラ−のそれよりも大きい、 大型オリフィスでのにファクターは７．４乃至８．２±５パーセント（或は最大 にファクター８．７）である、直径約ｏ、６４インチ（約１６．３ミリ）の”特 大型”オリフィス及び直径約０．７０インチ（約１７．８ミリ）の“超大型”オ リフィスを使用してにファクターを８．７以上、代表的には夫々１１及び１４と するのが好ましい、そうした特大型及び超大型のオリフィスを有する天井スプリ ンクラ−によれば比較的大量の水を送給可能になると共に、水流創出のために提 供されるべき最小水圧の最小化が可能となる。この方策の大きな利点は、散布の ための水圧をブーストする補助ポンプを設ける必要性が排除され得る点にある。

特大型オリフィス式の天井スプリンクラ−の好ましい胴部１２は約１．２５イン チ（約３１．８ミリ）の公称高さを有し、内部の通路は直径約０．７フインチ（ 約１９．６ミリ）である。この通路は夾角約８乃至８．５度に於て円錐状に下方 に傾斜し、その出口端付近での直径は約０．６３インチ（約１６ミリ）となり、 この直径のままで少なくとも約０．１インチ（約２．５ミリ）伸延する１通路の 最後の０．６５インチ（約１６．５ミリ）の部分はプラグの釈放要件と適合する よう形状付けされる０通路は同一直径での円筒状として良く、或は、例えば切頭 円錐状に外側に拡開させ得る。胴部１２にはアーム２２．２４が設けられ、これ らのアームがナックル２６を出口オリフィス１６から約１．２５インチ（約３１ ．８ミリ）の距離に支持する。ナックル２６は、直径段０．４インチ（約１０． ２ミリ）で出口オリフィスと相対する平坦な端部ノーズを有し、この端部ノーズ からは夾角約８乃至１０度で切頭円錐状に側壁が外側に拡開する状態で伸延し、 そのデフレクタ−の直上位置までの全高は約０．３５インチ（約８．９ミリ）で ある。

超大型オリフィスを具備する天井スプリンクラ−での好ましい胴部１２は公称高 さが約１インチ（約２５．４ミリ）であり、内部の通路は直径約０．７６インチ （約１９．３ミリ）である、この通路は夾角約５度で円錐状に下方に傾斜して直 径約０．フインチ（約１７，８ミリ）となり、その直径のままで１７８インチ（ 約３．１８ミリ）伸延する。この直径−足部分を越える天井スプリンクラ−の出 口端部（オリフィス）もやはり、プラグを受けそして釈放するための好適な形状 とされる。

図２にはデフレクタ−４０の下方の主表面４３が示される。この下方主表面４３ の形状は好ましくは、出口オリフィス１６と相対する上方主表面４２と同一であ る。

胴部１２の近接側の端部とデフレクタ−４０の上方主表面４２との間の間隔を約 １．３３インチ（約３３．８ミリ）とするのが好ましい０本発明の天井スプリン クラ−のデフレクタ−４０は公称外径が出口オリフィス１６の幅寸法よりも大き く且つ出口オリフィス１６を出る水柱の幅寸法よりも大きい、更に詳しくは、フ レーム形式の天井スプリンクラ−での前記公称外径は、少なくとも例示されたチ ューブ状の胴部からデフレクタ−までの間隔に於ては約１．７及び約２．３イン チ（約３３．２ミリ乃至５８．４ミリ）の間或はそれ以上である。少なくとも１ ６、好ましくは約２４の、一様な角度で離間させたスロットを設けることを提案 する。番号４４で示す長寸スロットを短寸スロット４５と交互させるのが好まし い。長寸スロット４４及び短寸スロット４５は各々、デフレクタ−４０の曲線形 状、好ましくは円形の外周４６から一般に半径方向内側に伸延される。各スロッ トの幅寸法は約０．０３乃至０．０９５インチ（約０．７６乃至２４ミリ）の間 の範囲とし、好ましくは約０．０４乃至約０．０６インチ（約１．０乃至１５ミ リ）の範囲とするよう提案する。各スロットを１１５インチ（約５．１ミリ）或 はそれ以上の距離半径方向内側に伸延させる。その場合、長寸スロット４４をデ フレクタ−４０の、放出軸線Ａ−Ａに沿って位置付けた中心に約０．５インチ（ 約１２．７ミリ）、好ましくは約０．６インチ（約１５．２ミリ）以上接近しな い状態で半径方向内側に伸延させるよう提案する。上方主表面４２及び下方主表 面４３は中実で平坦な中央角度付部分を有し、この中央角度付き部分の直径は、 例示したチューブ状の胴部とデフレクタ−との間の間隔に対しては少なくとも１ インチ（約２５．４ミリ）、好ましくは約１．２インチ（約３０．５ミリ）或は それ以上である。好ましくはこの中央角度付は部分を中実とし、取付は用の中央 開口部を別としてスロットその他の水を通す開口部は設けない、同様に好ましく は、長寸スロット４４及び短寸スロット４５の提供する全開放面積は外周部分よ りも内側でのデフレクタ−の上方主表面４２及び下方主表面４３の全表面積の約 １０％且つ約３０％未満とされる。

１つの好ましいペンダント／凹所ペンダント型の天井スプリンクラ−１０でのチ ューブ状の胴部１２の公称直径は約０．６４インチ（約１６．０１ミリ）であり 、図３に示されるような外径１．８６インチ（約４７．２ミリ）の本来平坦な円 形のデフレクタ−と組み合わせた場合、公称にファクター約１１を提供する。前 記デフレクタ−は各々０．０６２インチ（約１．５８ミリ）の公称幅寸法を有し 、デフレクタ−の円形の縁部４６から半径方向内側に向けて夫々０１２７５イン チ及び０．３５インチ（約６．９８ミリ及び８．９ミリ）伸延する。出口オリフ ィスと上方主表面４２との間の公称間隔は約１．６インチ（約４０．６ミリ）で ある、この天井スプリンクラ−が、隣り合う一対の天井スプリンクラ−間の最小 間隔が１３フイート（約３．９メートル）、最大間隔が少なくとも１６フイート （約４．８メートル）、天井スプリンクラ−から隣り合う任意の壁までの距離が ８フイート（約２．４メートル）までの距離である状態で少なくとも０．１５及 び少なくとも０．２１ＧＰＭ／ｆｔ”（毎分０．７９リットル１０．０９２９ｍ ”　）までの最小水密度での水を天井スプリンクラーー基当り約２５６平方フイ ート（約２３．７８ｍ２）の最大普通大災保護範囲に送達することが実証された 。この普通火災保護範囲は、これらの天井スプリンクラ−のデフレクタ−を保護 対象であることろの隣接空間から上方に少なくとも７．５フイート（約２．２５ メートル）までの距離離間させ且つ３フイート（約０．９メートル）もの近さに 接近させ、またこの部分を覆う天井から約１．５フイート（約０．４５メートル ）未満の距離の位置に配設した状態で提供された。この普通火災保護範囲は都合 良くは、単数或は複数の天井スプリンクラ−の下方の普通火災保護範囲内の且つ また単数或は複数の天井スプリンクラ−を取り囲む構造体の壁の範囲内の物品或 は構造物の上層を画定する。

現在好ましいペンダント型／凹所ペンダント型の天井スプリンクラ−１０のに於 ては公称直径が０．フインチ（約１７．８ミリ）、公称にファクターが１４以上 の出口オリフィスを具備する胴部１２が使用され、約２．３インチ（約５８．４ ミリ）の外径を有する現在好ましい円形のデフレクタ−４０が、図３に示される ようにやはり本来平坦とされている。胴部１２はナックル２６を出口オリフィス １６から約１．２５インチ（約３１．８ミリ）の距離の位置で支持するアーム２ ２．２４を有し、ナックル２６は３／８インチ（約９．５ミリ）の丸み付けした ノーズ部を有する。このノーズ部の切頭円錐形状の側壁が夾角約１８度で外側に 拡開し、デフレクタ−の真上までのその高さは約０．３５インチ（約８．９ミリ ）である０幅約０．０６２インチ（約１．５８ミリ）の長寸及び短寸の各スロッ トが等角度間隔で交互に２４箇所に設けられる。長寸スロット４４は円形縁部４ ６から約０５フインチ（約１４．４ミリ）、短寸スロットが約０゜５インチ（約 １２．７ミリ）、夫々半径方向内側に伸延される。このスプリンクラ−が、隣り 合う天井スプリンクラ−間及び隣り合う枝管間の最小間隔が１３フイート（約３ ．９メートル）、最大間隔が少なくとも２０フイート（約６メートル）である状 態で少なくとも０．１５及び少なくとも０．２１ＧＰＭ／ｆｔ”　（毎分０．７ ９リツトル／　０　、０９２９　ｍ　”　）までの最小水密度を天井スブリイク ラーー基当り少なくとも最大約４００平方フイート（約３７．２ｍ”　）の最大 普通火災保護範囲に送達することが実証された。この最大普通火災保護範囲はこ れらの天井スプリンクラ−のデフレクタ−を保護対象である隣接空間の上方に少 なくとも７．５フイート（約２．２５メートル）まで離間させ且つ３フこの部分 を覆う天井から約１．５フイート（約０．４５メートル）未満の距離に配設した 状態で提供された。前記普通火災保護範囲はここでも、単数或は複数の天井スプ リンクラ−に直接相対し且つ下方の用品或は構造物の上層であると考えられた。

これらの２つのペンダント型／凹所ペンダント型天井スプリンクラ−構成は共に 、少なくとも１３フイート四方（約３．９メートル四方）よりも小さく無い範囲 から少なくとも２０フイート四方（約６メートル四方）の範囲を連続的にカバー する。この範囲での連続的カバーは全て、普通火災保護範囲のための要求最大水 密度の値であるところの０．２１ＧＰＭ／ｆｔ”　（毎分０．７９リットル１０ ．０９２９ｍ”）という密度に対する天井スプリンクラーー基当りの最小設計圧 力である約３５ｐｓｉ（約２．４６ｋｇｗ／ｃｍ”　）未満の圧力範囲内で提供 された。

本発明を、図４に示すようにデフレクタ−４０の最も外側の環状部分４０ａを円 錐形状とし、夾角αを約１４０度或はそれ以上、好ましくは約１５０度から約１ ７０度とする一方、環状部分４０ａの取り巻く本来平坦な環状部分４０ｂを中央 に設け、これを放出軸線Ａ−Ａと直交状態に配向して直立型の天井スプリンクラ −に適合するのが好ましい、説明したチューブ状胴部とデフレクタ−との間の間 隔並びに構成に対しては、中央の環状部分４０ｂの外径を少なくとも約１インチ （約２５．４ミリ）、好ましくは１．２インチ（約３ｏ、５ミリ）とするのが好 ましく、またデフレクタ−の全直径を約２インチ（約５０ミリ）或はそれ以上、 好ましくは約２乃至２．３インチ（約５０乃至５８．４ミリ）とするのが好まし い。各スロットを各デフレクタ−の外周部分から半径方向内側に、切頭円錐形状 部分の長さの多くの部分乃至大半に沿って伸延させるのが好ましい。スロットは この場合でもデフレクタ−を軸方向に完全に貫いて伸延される。その他の点では これらデフレクタ−は、可変長さのスロットを設ける点も含め、ペンダント型の 天井スプリンクラ−のデフレクタ−と同じである。

現在好ましい直立型の天井スプリンクラ−構成に於ては、胴部１２を具備するフ レーム１１が使用され、胴部１２の公称オリフィス直径は約０．６４インチ（約 １５．２ミリ）であり、実質的に平坦であるも尚、若干切頭円錐形状のデフレク タ−と組み合わせた場合、公称にファクター約１１を提供する。このデフレクタ −は外径が２インチ（約５０ミリ）の本来平坦な形状を有し、図４に概略示され るように、その中央環状部分を外側の環状円錐部分が取り巻く。デフレクタ−４ ０′もまた中央開口４１′を有し、この中央開口には好ましくは２４の公称幅が 各々０．０４６インチ（約１．１７ミリ）のスロットが等間隔に配設され、デフ レクタ−の円形の縁部４６°から半径方向内側に約０．３４５インチ及び０．４ ２インチ（約８．７６ミリ及び１０．７ミリ）の長さで夫々中心軸線に向けて伸 延する。平坦な中央環状部分４０ｂ°は直径約１．２インチ（約３０．５：す） であり、一方、外側環状部分４０ａ°は夾角αを約１５２度（中央環状部分４０ ｂ′から約１４度偏倚する状態）とする円錐状である。この天井スプリンクラ− が、隣り合う天井スプリンクラ−間及び隣り合う枝管間の最小間隔が１３フイー ト（約３．９メートル）、同最大間隔が少なくとも１６フイート（約４．８メー トル）、（隣り合う壁との最大間隔は８フイート（約２．４メートル））である 状態で少なくとも０．１５から少なくとも０．２１ＧＰＭ／ｆｔ”　（毎分０． ７９リツトル１０．０９２９ｍ”　）（少なくとも０．１５から少なくとも０． ２１　ＧＰＭｌｏ、０９２９ｍ”　）までの最小の水密度を、天井スプリンクラ ーー基当り少なくとも約２５６平方フイート（約２３．７８ｍ２）の最大普通火 災保護範囲に送達することが実証された。この最大普通火災保護範囲はこれらの 天井スプリンクラ−のデフレクタ−を、隣接する被保護空間の上方に少なくとも ７．５フイート（約２．２５メートル）まで離し且つ３フイート（約０．９メー トル）もの近さに接近させ、またこの部分を覆う天井から約１．５フイート（約 ０．４５メートル）未満の距離に配設した状態で提供された。

現在好ましい第２の直立型天井スプリンクラ−構成に於ては、公称オリフィス直 径が０．ツイフチ（約１７．８ミリ）の胴部１２を有するスプリンクラ−フレー ム１１が使用される。この胴部は、別の、現在好ましい円形のデフレクタ−４０ °と共に１４以上の公称にファクターを提供する。デフレクタ−４０°は外径的 ２．３インチ（約５８．４５ミリ）であり、図４に示されるように実質的に平坦 で且つ若干切頭円錐形状を有する。各々幅が約０．０６２インチ（約１．５８ミ リ）である長寸及び短寸の２４のスロットが等間隔で交互に設けられ、長寸スロ ットが円形の外側の縁部４６から約０．５フインチ（約１４．５ミリ）の長さで 半径方向内側に伸延し、一方、短寸スロットが約０．５インチ（約１２．７ミリ ）の長さで半径方向内側に伸延する。デフレクタ−の中央環状部分４０ｂ’は外 径的１．２インチ（約３１．８ミリ）であり、外側円錐部分４０ａ°が約１７０ 度（平坦な中央環状部分４０ｂ’から５度偏倚する）の夾角αを画定する。この 天井スプリンクラ−が、隣り合う天井スプリンクラ−間及び隣り合う枝管間の最 小間隔が１５フイート（約４，５メートル）、同最大間隔が少なくとも２０フイ ート（約６メートル）、（隣り合う壁との最大間隔は１０フイート（約３メート ル））である状態で少なくとも０．１５から少なくとも０．２１０ＰＭ／ｆ　ｔ ”　（毎分０．７９リットル１０．０９２９ｍ”）（少なくとも０．１５から少 なくとも０．２１ＧＰＭ１０．０９２９ｍ”　）までの最小の水密度を、天井ス プリンクラーー基当り少なくとも最大約４００平方フイート（約３７．２ｍ”　 ）の最大普通火災保護範囲に送達することが実証された。この最大火災保護範囲 は、これらの天井スプリンクラ−のデフレクタ−を、保護されるべき隣り合う開 放部分の上方に少なくとも７．５フイート（約２．２５メートル）まで離し且つ 僅か３フイート（約０．９メートル）まで接近させ、またこの開放部分を覆う天 井から約１．５フイート（約０．４５メートル）未満の距離に配設した状態で提 供された。

先に説明した第１の直立型の天井スプリンクラ−構成と組み合わせることにより 、これら第１及び第２の２つの直立型の天井スプリンクラ−が、最小１３フイー ト（約３．９メートル）から最大少なくとも２０フイート（約６メートル）まで のスプリンクラ−間隔及び枝管間隔範囲を連続的にカバー可能となる。上記連続 的カバーは、全ての普通火災保護範囲のためにＮＦＰＡ−１３基準が要求するよ うに、天井から２フイート（約０．６メートル）の範囲内にデフレクタ−を位置 付けた場合に、天井スプリンクラーー基当り約３５ｐｓｉ　（約２．４６Ｋｇｗ ／ｃｍ”）未満の最小設計圧力に於て提供される。これらの天井スプリンクラ− の水の分与が火災保護範囲の上方７５フイート（約２．２５メートル）から約３ フイート（約０．９メートル）の高さに於て実証されたが、この分与を７．５フ ィート以上及び３フィート未満（約２．２５メートル以上及び０．９メートル未 満）の高さに於ても維持可能であると考えられる。これらスプリンクラ−は各々 、表示したディメンションでの火災保護範囲における１８インチ（約４０．５ミ リ）未満の上方距離に対し有効であると定格される。

図５には本発明のフレーム形式の、凹所ペンダント型の天井スプリンクラ−１０ の好ましい具体例を使用する天井スプリンクラ−システムの概略が示される。凹 所ペンダント型の天井スプリンクラ−が、少なくとも天井Ｃに設けられ、また好 ましい具体例である天井スプリンクラ−１０の場合は天井Ｃを貫いて伸延し、構 造体内部の相対する連続空間Ｆを保護する０本システムにより保護される連続空 間Ｆの実際の火災保護範囲の境界は、構造体内の天井とこの天井の真下で且つ構 造体内部の連続空間Ｆを少なくとも全体的に取り巻く床との間から一般に伸延す る垂直壁Ｗにより画定される。少なくともＵＬが普通火災型（”商業的に定格さ れた”）として承認する天井スプリンクラ−の作動高さは、床からのデフレクタ −の高さでは無くむしろ天井スプリンクラ−よりも下方の構造体の最も高い部分 或は被保護範囲の最も高い内容物からの距離に基づいて決まる。図５では連続空 間Ｆは天井スプリンクラ−１０の下方の有効保護範囲を表し、またこの連続空間 Ｆは本来常に天井の真下の床部分よりも上方に位置付けられる。直立状態での、 ペンダント型或は凹所ペンダント型の天井スプリンクラ−のデフレクターでの下 方デツキ或は天井Ｃからの許容間隔は少なくとも１インチ（約２５．４ミリ）で あり、普通火災保護範囲内の任意の天井構造部分の下方約２フイート（約０．６ メートル）未満の位置である。ここに記載した特定構造の各天井スプリンクラ− に於てはシステム内の同一の枝管Ｂ＋或はＢ、で最も接近して隣り合う一対の天 井スプリンクラ−１０間に水平方向間隔”Ｓ“が許容されると共に、横方向に隣 接する枝管Ｂ＋、Ｂａ間には垂直方向間隔”Ｌ”が許容される（図６参照）６本 発明による天井スプリンクラ−を含む天井スプリンクラ−１０では通常、隣り合 う単数或は複数の壁Ｗからは、定格最大間隔Ｓ或はＬの半分未満の距離の間隔を 置くべきである。

本発明の天井スプリンクラ−による広範囲をカバーしての水の分与が、４基の同 一の天井スプリンクラ−をスプリンクラ−の保護範囲を表す矩形形状の４つのコ ーナ一部分に各々１基位置付けた状態で試験された。この配列構成には２本の平 行な枝管Ｂ、、Ｂ！の各々に２基の天井スプリンクラ−が取付けられた。これま では広範囲型天井スプリンクラ−は同一の最大スプリンクラ−間隔及び最大枝管 間隔に対し実質的に対称的に定格され或は認可されてきたが、もっと非対称の矩 形形状での分与を提供する長円形状での水分与模様を使用するスプリンクラ−を 開発し且つこの目的のために設置することは不可能ではない。天井スプリンクラ −を、そのデフレクタ−を天井Ｃの表面の下方に位置付けた共通平面内に横設す る状態で設置するのが好ましい、前記共通平面は、凹所ペンダント型及びペンダ ント型の天井スプリンクラ−では４基の天井スプリンクラ−により画定される矩 形形状と、約２乃至４インチ（約５０乃至１００ミリ）の距離の範囲で（直立型 に於ては約７インチ（約１７７．８ミリ））少なくとも同一長さを有し且つこの 矩形形状と平行である０作動に際し、４基の天井スプリンクラ−からこれら４基 の天井スプリンクラ−の画定する矩形形状の下方に中心位置決めされ且つこの矩 形形状と平行な四角形領域Ａに水が噴射される。四角形領域Ａの各側辺は、前記 天井スプリンクラ−の画定する矩形形状の短編よりも少なくとも６フイート（約 １．８メートル）短い。４基の天井スプリンクラ−のデフレクタ−から四角形領 域Ａの平面までの最大垂直距離Ｈを７．５フイート（約２．２５メートル）とし 、一方、最小間隔を、天井スプリンクラ−の許す限り接近させつつも尚、分与の ための条件を満足させる距離、好ましくは天井スプリンクラ−のデフレクタ−の 平面と四角形領域Ａとの間で３フイート（約０９メートル）までの近さとするの が好ましい。水が、（ａ）火災保護範囲が保護されるために必要と考えられる最 小分与密度に（ｂ）天井スプリンクラ−により画定される矩形形状部分を乗じた 値二に等しいＧＰＭ　（約３．７８５リツトル／分）での流量に於て４基の天井 スプリンクラ−の各々に送られた。種々の火災のだめの最小分与密度は：小火災 に対しては０．１０ＧＰＭ　（約０．３７８リツトル／分）、普通火災に対して は０．１５乃至０．２０ＧＰＭ　（約０．０５７乃至０．０７６リツトル／分） 、（従来は０．１６乃至０．２１ＧＰＭ（約０．６０６乃至０．７９５リツトル ／分）であった、水が、測定可能量を得るに十分長い時間、例えば数分間、１平 方フイート（約０．０９２９ｍ２）の容器Ｐに収集された。この容器の開口が四 角形領域Ａを画定した。

容器Ｐの上方７．５フイート（約２．２５メートル）の高さＨに位置付けた場合 、本発明の天井スプリンクラ−は四角形領域Ａに対し、四角形領域Ａの面積に、 ＧＰＭ／ｆｔ”（毎分約３．７８５リツトル１００９２９ｍ１　）での選択放出 密度或はそれ以上の密度を乗じた値に等しい流量で水を送達した。更には、選択 放出密度の少なくとも５０パーセント或はそれ以上の密度で全四角形領域Ａ内の 各１平方フイート（約０．０９２９ｍ”　）の容器に水が送達され、また１平方 フイート（約０１０９２９ｍ”）当り平均で少なくとも２／３或はそれ以上の放 出密度で、水が四角形領域Ａの各４平方フイート（約０．３７ｍ”）の部分に送 達される。従って、例えば選択放出密度が０．１５ＧＰＭ／ｆ　ｔ”　（毎分約 ０．５６８リツトル／　０　、０９２９　ｍ　”　）であれば実際は、１平方フ イート（約０．０９２９ｍ”）当り平均して少なくとも０．１５ＧＰＭ（毎分約 ０．５６８リツトル）の水が四角形領域Ａ全体に送達され、１平方フイート（約 ０．０９２９ｍ”　）当り平均して、少なくとも０．０７５ＧＰＭ　（毎分約０ ．２８４リツトル）の密度の水が１平方フイート（約０．０９２９ｍ”　）の各 容器に送達され、少なくとも０．１０ＧＰＭ（毎分約０．３７９リツトル）の水 が四角形領域の各４平方フイート（約０．３７ｍ２）の部分に送達される。

説明した好ましい具体例の天井スプリンクラ−のデフレクタ−の面と四角形領域 Ａとの間の距離を３フイート（約０９メートル）もの近さとした場合、４基の天 井スプリンクラ−は１平方フイート（約０．０９２９ｍ２）当り平均して実際に は選択放出密度と等しい密度の水を送達する。この場合本発明の天井スプリンク ラ−は更に、１平方フイート（約０．０９２９ｍ”　）当り平均して四角形領域 Ａの各１平方フイート（約０．０９２９ｍ”）部分に少なくとも０．０３ＧＰＭ 　（毎分約０．１１３リツトル）の密度で水を送達し、また選択放出密度の少な くとも半分の密度で四角形領域の各４平方フイート（約０．３７ｍ”）の部分に 水を送達する。

本発明は、普通火災保護範囲を拡大する経済的手段並びに経済的方法を初めて提 供する。本発明によれば、そうした保護範囲の拡張を提供するための正味のコス トの削減が可能となる６本発明の天井スプリンクラ−の製造費用は標準オリフィ ス型のスプリンクラ−の製造費用に代表されるそれである。しかしながら、大抵 の設備での保護範囲拡大のために必要な天井スプリンクラ−及び枝管の数はずっ と少なく、また圧力ブースト用ポンプを設置する必要も無い、圧力ブースト用ポ ンプの必要性が全くなくなること自体にも、本発明の経済的利益がある。

しかしながら、スプリンクラ−システムの設備コストの大半は構成部品のコスト ではなく取付けのための人件費により構成される０本発明の天井スプリンクラ− 及びスプリンクラ−システムにより、大抵の場合ではないにせよ多くの場合、任 意の与えられた面積での保護を提供するために必要な天井スプリンクラ−及び枝 管の数はずっと少なくなることから、そうしたコストが大幅に減少する。本発明 の天井スプリンクラ−は更に、４００平方フイート（約３７．２ｍ”　）に対し 天井スプリンクラーー基当りに要求される最終設計圧力が約１３ｐｓｉ（約０． ９１　Ｋｇ／ｃｍ”　）という極めて低い小火災保護範囲に対し使用出来る利益 もある。この場合、特大型オリフィス（Ｋファクターが約１１の）の天井スプリ ンクラ−を使用することにより、供給水圧のための補助装置或はブースト装置を 必要とすることなく、送達距離を延長可能である。

本発明の好ましい具体例の幾つかの特定の構成が説明され且つその改変例が提案 されたが、当業者には本発明の広い発明概念を離れることなくその他の変更を為 し得ることを認識されよう。

例えば、図７には本発明の、ペンダント型の乾式天井スプリンクラ−１００が示 される。この乾式天井スプリンクラ−１００には同一のワンピース型のフレーム １１が含まれ、チューブ状の胴部１２と、これに隣り合うヨーク２０と、ペンダ ント型様式のデフレクタ−４０が設けられる。先に説明したように、プラグ１１ ８には小孔１１８ａが設けられ、胴部１２中に捕捉され得る凝縮物がこの小孔を 通して釈放される。プラグ１１８には更に、アルコール充填型ガラス球形態の破 壊性の熱応答型釈放要素１２８が取付けられる。また、調整ねじ３４の自由端に はビンテール３４ａ取付けられ、このビンテールが調整ねじ３４上でデフレクタ −４０を支持し且つナックル２６を貫いての調整ねじ３４のねじ込みと熱応答型 釈放要素１２８に対する圧力調節のための好都合な手段を提供する。胴部１２の 入口端１４が番号１５０で示される従来通りの乾式ペンダント型アセンブリーと 連結される。

アセンブリー１５０は外側チューブ１５２及び内側チューブ１５４を含み、これ らチューブは通路１３中を伸延仕手プラグ１１８上に支持される。内側チューブ １５４上には複数のボールベアリング１５８がスラストベアリング１５９により 支持され、アセンブリー１５０の外側チューブの丸み付けした入口端部に押し当 てる状態でシール部材１６０を支持する。前記丸み付けした入口端部自体は、枝 管その他送給導管の従来式の”Ｔ”型フィッティング°中にねじ込まれている。

ここでもフレーム形式の天井スプリンクラ−が説明されたが、当業者には本発明 による教示事項を、例えば米国特許第４０１４３８８号、４４９１１８２号、４ ５０８１７５号、４６１８００１号、４６３０６８８号、４９７６３２０号、５ ０８３６１６号、５０９４１９８号、そして出願番号第０７／７６９９１７号及 び０７／８７５９２８号に記載される種々の形式の、ドロップダウン型の埋め込 み式天井スプリンクラ−に対し組込み可能であることを認識されよう。

図８及び９には埋め込み式天井スプリンクラ−２００の第１の具体例の側方断面 が示され、デフレクタ−支持部材２２０を支持するチューブ状の胴部２１２を具 備している。この胴部２１２が通路２１３を画定し、通路２１３は入口２１４を 画定する一方の開放端部と出口オリフィスを受けるプラグ２１８を画定する対向 する開放端部とを含み、前記プラグ２１８が天井スプリンクラ−が作動されるま で出口オリフィスを閉じる構成となっている。胴部２１２の、出口オリフィス端 部から半径方向外側に環状フランジ２０２が伸延し、この環状フランジ２０２が 結局、胴部のチューブ延長部分２０４を支持する。このチューブ延長部分２０４ の遠方端は半径方向内側及び外側に拡開して夫々内側円形フランジ２０５及び外 側円形フランジ２０６を画定する。

デフレクタ−支持部材２２０が、軸線方向に対称状態で伸延するアーム２２２及 び２２４を含むのが好ましい、各アームの遠方端は内側に曲げられ夫々内側フラ ンジ部分２２３及び外側フランジ２２５を画定する。これら内側フランジ部分２ ２３及び外側フランジ２２５を貫く軸線方向の開口がデフレクタ−ガイドビン２ ２７及び２２８を夫々摺動自在に受ける。デフレクタ−ガイドビン２２７及び２ ２８は、それらの軸線方向の各端部を好適な様式にて拡開させ、フランジ部分の 開口を通り抜けてないようにする。フレフタ−ガイドビン２２７及び２２８の遠 方端を、縫い付けなどの従来手段によりデフレクタ−４０を通ししっかりと固定 するのが好ましい。

図９にはリンク−レバーアセンブリー２３０を熱応答性デバイスとして使用し、 天井スプリンクラ−作動時までプラグ２１８を天井スプリンクラ−の出口オリフ ィス内に保持する構成が例示される。一対の同一のレバー２３４を軸線方向の曲 げ加工端部の各々に設けるのが好ましい。各レバーの曲げ加工端部の一方を胴部 ２１２の内側円形フランジ２０５上で支持させる一方、その曲げ加工端部のエル ボ部分を、プラグ２１８の外側表面に直径方向に対向する状態で設けた２つの同 一の凹所２１９の一方に受容させる。全体にＵ字型の平坦なリンク２３６の同一 の一対のアームが重ねられ、各レバー２３４の曲げ加工端部の他方の周囲ではん だと共に保持され、レバーのこれら端部を加圧状態に保持する。このように、プ ラグ２１８上でチューブ状の胴部２１２内部の水により提供される系統的負荷が レバー２３４単独により支持される。デフレクタ−支持部材２２０は、スプリン クラ−作動以前に系統的負荷を受けることがない。

プレート２５２を、はんだ等の好適な手段により取付は用カラー２５６の脚部２ ５４に付設して調節自在の天井カバー２５０とするのが好ましい、取付は用カラ ー２５６の外側側面を段加工し、チューブ状ブラケット２０Ｂの段加工部分内部 に受容させる。チューブ状ブラケット２０８の段加工部分は結局、環状フランジ ２０２を覆う状態で該環状フランジにより支持され、次いで胴部２１２に当接し てデフレクタ−２４０に関するプレート２５２の位置決めを調節自在とする。

図１０及び１１にはデフレクタ−２４０の平面図及び側方断面図が夫々示される 。デフレクタ−２４０には中央突出部２４２を設け、この中央突出部をプラグ２ １８に向けて軸線方向に伸延させこれを本来平坦な環状部分２４４が取り巻くよ うにし、環状部分２４４にはデフレクタ−の円形の外側の外周部２４６から半径 方向内側に向けて複数のスロット２４５を伸延させるのが好ましい、直径方向に 対向して設けた穿孔２４７．２４８がガイドビン２２７及び２２８の遠方端を受 ける。

中央突出部２４２或は同等の構造が、天井スプリンクラ−の周囲の水柱からのあ る範囲の水の分与を得るために必要ではないにせよ望ましいことが分かった。こ の中央突出部の外径或は最大ディメンションを、この中央突出部に到達する水柱 の外径に相当し得るがしかしそれ未満のものとし、また中央突出部の外側表面を 直線的（例えば円錐形）にでは無く丸み付け（例えば楕円形や半球形）し、水柱 からこの中央突出部を取り巻く環状部分２４４に水を連続的に反射させるように するのが好ましい９例えば、特大型オリフィスを具備する胴部を有する天井スプ リンクラ−を使用した場合、水柱の直径は約９／１６インチ（約１４．３ミリ） となることが分かった。中央突出部の半径（外側表面での半径）は０．２５イン チ（約６．３５ミリ）とすべきである、外径約１インチ乃至１．３７５インチ（ 約２５．４乃至３４．９３ミリ）である環状部分２４４を使用する場合、２０フ イート四方（約６メートル四方）での少なくとも小火災保護範囲の密度での水の 分与が実現された。ＥＩＩ状部分の直径を変更すると天井スプリンクラ−周囲で の水の分布の直径が変化することが分かった。記載した中央突出部では外径約１ インチ（約２５．４ミリ）の環状部分を使用することにより、約２２５平方フイ ート（約２０．９ｍ２）の範囲（１５フイート四方（約４．５メートル四方）が カバーされ、一方、外径０．７５インチ乃至０８フインチ（約１９．１ミリ乃至 ２２．１ミリ）の環状部分を使用すると普通火災保護範囲の密度での分与である １３０平方フイート（約１２．０８ｍ”）（１０フイート×１３フイート（約３ メートルＸ約３．９メートル））の範囲がカバーされた。中央突出部の形状及び ディメンション、環状部分の外径そしておそらくはスロットの数、幅そして長さ を適切に改変することにより普通火災保護範囲の密度での水の分与をこの埋込式 の天井スプリンクラ−を使用して実現可能であると考えられる。好ましくは、各 々幅約０．０６インチ（約１．５ミリ）長さ０．３６インチ（約９．１ミリ）で ある僅か１２のスロットのみが必要とされる。

天井スプリンクラ−２００を、胴部２１２のプラグ２１８を使用して適宜の送給 ステム中にねじ込み、熱応答性の釈放アセンブリー２３０を組み込む。ガイドビ ン２２７及び２２８をハウジング２２０中に完全に引き込め次いで天井カバー２ ５０を天井スプリンクラ−の残余部分に取り付ける。作動に際し天井カバー２５ ０が熱を吸収し、プレート２５２を取付は用カラー２５６に保持するはんだが溶 融すると前記プレートが釈放され、熱応答性の釈放アセンブリー２３０が直接熱 にさらされるようになる。適宜の温度（急速釈放のためには１６５”Ｆ（約７３ ．９℃））に加熱されると個々のリンク部材２３８を相互に保持するはんだが解 けてレバー２３４が釈放されプラグ２１８が釈放される。プラグ２１８はその背 後から加わる水圧により出口オリフィスから飛び出してデフレクタ−２４０の頂 部に当り、ガイドビン２２７．２２８を下方の内側拡開端部に移動させる。デフ レクタ−の平面は、完全に展開した状態では天井スプリンクラ−２００を取付け た天井の下方表面の下方約１．５インチ（約３８．１ミリ）或はそれ以上の距離 にあるのが好ましい。

前述の天井スプリンクラ−具体例が、小火災保護範囲拡大のためのＵＬ基準に対 し成功裡に試験された。従って、本天井スプリンクラ−のデフレクタ−な分与領 域の上方７．５フイート（約２．２５メートル）の高さに位置決めし、天井スプ リンクラ−を通し選択保護範囲（例えば２０フイート四方（約６メートル四方） ）に放出密度的０．１　ＧＰＭ／ｆ　ｔ”　（毎分的０．３７８リツトル１０． ０９２９ｍ”）を提供する圧力で送水した場合、本天井スプリンクラ−は分与領 域の各１平方フイート（約０．０９２９ｍ”　）内に微量よりも多い水を送達し 、更に、８フイート（約２．４メートル）の高さの壁及びと考え得る最大のディ メンション（２０フイート四方（約６メートル四方）とを有する実験室での作動 高さに取付けた場合、天井スプリンクラ−は実験領域に対する天井スプリンクラ −のための最小流量（０，１ＧＰＭ／ｆｔ”　（毎分的０．３７８リットル１０ ．０９２９ｍ２））で１分間作動させた場合、壁の全領域を床面から最小高さ３ ０インチ（約７６．２センチ）までの範囲を濡らした。

図１２及び１３には天井スプリンクラ−の胴部及びデフレクタ−の支持体３１０ を交互に組み合わせた状態が示される。これら胴部及び支持体は図８及び９に示 される胴部２１２及び支持体２２０に代替可能であり、或はそうでない場合には 熱応答性の釈放アセンブリー或は要素を胴部３１２のみから支持しそれにより、 水圧からの系統的負荷がデフレクタ−の支持体３１０内の胴部３１２に加わらな いようにするための他の既知の配列構成と共に使用するべく改変可能である。直 径方向に対向し軸線方向に伸延するアーム３２２及び３２４が胴部３１２の、半 径方向外側に伸延するフランジ部分３０２から支持され、その外側周囲部分には レンチを受けるための平行状態で対向する複数組の表面を設は得る。ｙＡ状のウ ェブ３２６がアーム３２２及び３２４の、胴部３１２のフランジ部分３０２から 遠い方の端部位置で支持される。ガイドビンを摺動自在に受けるための穿孔３２ ２ａ及び３２４ａが環状のウェブ３２６を貫いて設けられる。これらガイドビン はガイドビン２２６及び２２８と類似のものであり、デフレクタ−２４０と類似 のデフレクタ−を支持し且つガイドビン及びデフレクタ−をアーム３２２及び３ ２４から支持する。環状のウニ１３２６を貫く開口３２８が、水柱“ＷＣ”の自 由流通を可能とする。　本発明の好ましい具体例を説明したが、これらの好まし い具体例は例示的なものである０例えば、２つの考え得る構成の埋め込み式の天 井スプリンクラ−を説明したが、その他の数多くの構成とすることが可能である 。例えば、デフレクタ−支持体を設ければ、僅か１本及び２本以上の”アーム” を胴部から伸延させる状態で設け、ガイドビンを支持することが出来る。更に、 ガイドビン支持体を完全に無くし、半径方向外側に伸延するフランジを好ましく は胴部の外側端部付近に、例えば米国特許第４４９１１８２号及び４９２６９４ ６号に記載されるような態様で設け、このフランジにガイドビンを直接支持させ ることが可能である。

これら全ての埋め込み大天井スプリンクラ−の設計形状での重要点は、天井スプ リンクラ−の作動後その出口オリフィスを通して流れる水その他消火液の内部に 伸延するアームやナックルを含むヨーク２０をなくしたことである０図８から１ ３に示される天井スプリンクラ−の設計形状によれば本質的にではないにせよ実 質的に、出口オリフィスを貫いて相対するデフレクタ−の主表面に向かう妨害さ れない水柱状態での流れが得られた。この妨害されない流れにより、フレーム形 式の天井スプリンクラ−での同一の分与を達成するに要する大きさよりも一般に 小さいデフレクタ−な使用して、より広い範囲をカバーする水の分与が可能であ ることが分かった。

開示したデフレクタ−を使用してそうした広範囲に適切密度での水を分与する能 力が実証されたことにより、当業者にはその他のデフレクタ−形状を使用しての 分与が可能であることを認識されよう、最も簡単には、開示したデフレクタ−の 関連ディメンションを、デフレクタ−と胴部の近接端部との間の間隔を単に変更 するのみで変更可能である。しかしながら、本発明の今後の全ての変形例では、 一般に水平方向の大型液滴での噴霧横様が採用されそれが好ましいデフレクタ− 及び天井スブリンフロントページの続き

Claims (17)

【特許請求の範囲】
1. １．天井スプリンクラーであって、 その一端に出口オリフィスを具備してなる全体にチューブ状の胴部にして、８． ７以上のＫファクターを有し、該Ｋファクターが、胴部を流れる毎分当りのガロ ン数を、胴部中に送水される１平方インチ当りのポンド数での水圧での平方根で 除した値に等しい胴部と、出口オリフィスを少なくとも全体的に閉じるプラグと 、 出口オリフィスを閉じるプラグを釈放自在に維持する引き金要素と、 出口オリフィスに相対する主要表面を有するデフレクターと、 デフレクター及び胴部を、出口オリフィスと全体的に整列し且つ出口オリフィス から主要表面が離間する状態で連結しそれにより、プラグ釈放後に出口オリフィ スから水柱として放出される水の衝撃を受けるようにするための支持体とを含み 、 デフレクター及び支持体が、水流を水柱の全周囲から一般に半径方向外側にそら せるようにするための形状とされ且つ位置決めされ、前記天井スプリンクラーを 同型の３基の天井スプリンクラーと共に配列して少なくとも２００平方フィート （約１８．６ｍ２）の範囲の矩形形状を画定し、この矩形形状の４つのコーナー 部分の各々に各１基の天井スプリンクラーを位置付ける場合、デフレクターが、 ４基の天井スプリンクラーの画定する矩形形状部分と平行であり且つ少なくとも 同一長さの、全体的に円滑な天井位置或いは天井から２フィート（約０．６メー トル）以内の距離に位置決めされ、前記４基の天井スプリンクラーの各々に、こ れら各天井スプリンクラーを貫いて、天井スプリンクラーの形成する矩形形状の 平方フィート（約０．０９２９ｍ２）での面積に、少なくとも０．１５ＧＰＭ／ ｆｔ２（毎分約０．５６リットル／０．０９２９ｍ２）である選択放出密度を乗 じた値に等しい放出量で水が流れるようにするための十分な圧力で水が送水され 、４基の同型のスプリンクラーからの水が、天井スプリンクラーのデフレクター の下方７．５フィート（約２．２５メートル）未満の位置で各天井スプリンクラ ーに関し中心位置決めした四角形範囲上に放出され、該四角形範囲が、その側辺 が４基の天井スプリンクラーの形成する矩形形状の側辺よりも少なくとも６フィ ート（約１．８メートル）短く、該四角形範囲が４基の天井スプリンクラーから ＧＰＭ／ｆｔ２での選択放出密度と少なくとも等しいＧＰＭ／ｆｔ２での平均密 度の水を受け、四角形範囲の各１平方フィート（約０．０９２９ｍ２）の受ける 水密度が少なくとも０．０２ＧＰＭ（毎分約０．０７５７リットル／０．０９２ ９ｍ２）である天井スプリンクラー。
2. ２．四角形範囲が、該四角形範囲を、矩形形状を画定する天井スプリンクラーの デフレクターの下方の３フィート（約０．９メートル）未満の距離に位置付けた 場合に言及された水密度での水を受ける請求の範囲１の天井スプリンクラー。
3. ３．天井スプリンクラーであって、 その一端に出口オリフィスを具備してなる全体にチューブ状の胴部にして、８． ７以上のＫファクターを有し、該Ｋファクターが、胴部を流れる毎分当りのガロ ン数を、胴部中に送水される１平方インチ（約０．０９２９ｍ２平方ミリ）当り のポンド数での水圧の平方根で除した値に等しい胴部と、 出口オリフィスを少なくとも全体的に閉じるプラグと、 該プラグを釈放自在に維持する引き金要素と、出口オリフィスに相対する主要表 面を有するデフレクターと、 デフレクター及び胴部を、出口オリフィスと全体的に整列し且つ出口オリフィス から主要表面が離間する状態で連結しそれにより、プラグ釈放後に出口オリフィ スから水柱として放出される水の衝撃を受けるようにする支持体とを含み、 主要表面が実質的に平坦でありその外周が全体的に円形であり、主要表面の中心 の周囲には複数のスロットが等間隔で配設され、各スロットがデフレクターを貫 いて伸延し且つ外周部から少なくとも全体的に半径方向内側に、主要表面の中心 から１．５インチ（約３８．１ミリ）以上接近しない距離に於て伸延し、主要表 面の外径が少なくとも１．７インチ（約４３．２ミリ）であり、０．８インチ（ 約２０．３ミリ）よりも大きい外径の中央の環状の平坦領域が出口オリフィスと 相対してなる天井スプリンクラー。
4. ４．デフレクターが、該デフレクターの湾曲形状の外周部からその中心に向けて 半径方向内側に伸延する少なくとも１６のスロットを含み、該スロットの少なく とも一部分がデフレクターの前記外周部から半径方向内側に少なくとも１．２５ インチ（約３１．７５ミリ）の距離伸延してなる請求の範囲３の天井スプリンク ラー。
5. ５．スロットがデフレクターの外周部により包囲される全面積の約１０乃至３０ パーセントを構成してなる請求の範囲３の天井スプリンクラー。
6. ６．構造体内部で天井に近接し且つ保護されるべき連続範囲の上方に組み込まれ 、前記連続範囲が構造体内部で天井に相対する床の上方且つ天井の下方に位置付 けられてなる天井スプリンクラーシステムであって、天井に近接して位置付けら れ且つ保護するべき連続範囲の上方に位置付けられた第１の送水導管と、第１の 複数のスプリンクラーとを含み、各々のスプリンクラーが、第１の送水導管と連 結され出口オリフィスを具備してなる全体的にチューブ状の胴部と、 出口オリフィスと相対する主要表面を具備するデフレクターと、 該デフレクターを胴部に連結するための支持体とを含み、 各デフレクターが、出口オリフィスと整列し且つ出口オリフィスから離間され、 スプリンクラー作動後に水柱状態で出口オリフィスから放出される水を受ける１ つの主要表面を有し、 各胴部が８．７以上のＫファクターを有し、該Ｋファクターが、胴部を流れる毎 分当りのガロン数を、胴部中に送水される１平方インチ（約６．４５平方ミリ） 当りのポンド数での水圧の平方根で除した値に等しく、第１の複数のスプリンク ラーの各デフレクターの１つの主要表面が、スプリンクラー作動後に保護するべ き連続範囲と相対する天井位置或いはその下方に位置付けられそれによりスプリ ンクラー作動後にスプリンクラーの一般に半径方向外側の周囲部分及びスプリン クラーの下方の前記連続範囲に水柱を分与し、 第１の複数のスプリンクラーの少なくとも一対のスプリンクラーが第１の送水導 管上で相互に隣接し且つそれらの間に垂直壁を設けた状態で前記第１の送水導管 上で少なくとも１６フィート（約４．８メートル）以上離間されてなる天井スプ リンクラーシステム。
7. ７．一対の天井スプリンクラーが第１の送水導管上で少なくとも１６フィート（ 約４．８メートル）以上離間されてなる請求の範囲６の天井スプリンクラーシス テム。
8. ８．一対の天井スプリンクラーが第１の送水導管上で少なくとも２０フィート（ 約６メートル）以上離間されてなる請求の範囲６の天井スプリンクラーシステム 。
9. ９．各天井スプリンクラーのデフレクターの外径寸法が約１．７インチ（約４３ ．１８ミリ）或いはそれ以上である請求の範囲６の天井スプリンクラーシステム 。
10. １０．チューブ状の胴部の各々が約１４或いはそれ以上のＫファクターを有して なる請求の範囲６の天井スプリンクラーシステム。
11. １１．構造体内部に位置付けられた第２の送水導管にして、該第２の送水導管の 少なくとも一部分が、天井に近接し且つ保護範囲の上方で第１の送水導管と横方 向に側面を連ねる状態で平行に伸延してなる第２の送水導管と、 第２の複数の天井スプリンクラーにして、各天井スプリンクラーが第２の送水導 管と連結され全体にチューブ状の胴部を含み、該胴部がＫファクターが８．７以 上である出口オリフィスを具備し、該出口オリフィスと対向し且つ天井位置或い は天井の下方位置にデフレクターが位置付けられ、第２の総水道管が、第１の総 水道管の横方向の一方の側に隣接するシステムにおける最も近接する導管であり 、第１の総水道管及び第２の送水導管間の、該第の送水道管及び第２の送水導管 に直交する方向での距離が少なくとも１６フィート（約４．８メートル）である 請求の範囲６の天井スプリンクラーシステム。
12. １２．第１の送水導管及び第２の送水導管間の、該第の送水導管及び第２の送水 導管に直交する方向での距離が少なくとも１８フィート（約５．４メートル）で ある請求の範囲６の天井スプリンクラーシステム。
13. １３．第１の送水導管及び第２の送水導管間の、該第の送水導管及び第２の送水 導管に直交する方向での距離が少なくとも約２０フィート（約６メートル）であ る請求の範囲６の天井スプリンクラーシステム。
14. １４．構造体中で天井に近接し且つ構造体中の被保護範囲の上方に組み込んでな る天井スプリンクラーシステムであって、 構造体内部の天井に近接し且つ被保護範囲の上方の構造体内部に位置付けられた 第１の水送給導管と、第１の複数のスプリンクラーとを含み、各々のスプリンク ラーが、第１の送水導管と連結され出口オリフィスを具備してなる全体的にチュ ーブ状の胴部と、 出口オリフィスを少なくとも全体的に閉じる位置で出口オリフィス内に釈放自在 に維持されてなるプラグと、 デフレクターと、 該デフレクターを胴部に連結する支持体とを含み、各デフレクターが、プラグ釈 放後、出口オリフィスから水柱状態で放出する水流れを受けるための１つの主要 表面を具備し、各胴部が８．７以上のＫファクターを有し、該Ｋファクターが、 胴部を流れる毎分当りのガロン数を、胴部中に送給される１平方インチ（約６． ４５平方ミリ）当りのポンド数での水圧の平方根で除した値に等しく、第１の複 数のスプリンクラーの各デフレクターの１つの主要表面が、少なくともスプリン クラーの作動後に被保護範囲と相対する天井位置或いはその下方に位置付けられ 、またスプリンクラーの作動後にスプリンクラーの一般に半径方向外側の全周囲 及びスプリンクラーの下方の被保護範囲に水を分与する形状とされ、第１の送水 導管が本システムの、前記第１の送水導管の横方向の一方側の側面に隣接する第 ２の送水導管から１５フィート（約４．５メートル）以上離間され、１本の送水 導管が第１の送水導管と全体的に平行状態で天井に近接され且つ前記被保護範囲 の上方に位置付けられ、また、第１の送水導管に隣接するスプリンクラー支持用 の他の導管が本システムの第１の送水導管に隣接しない場合はこの隣接する壁か ら７．５フィート（約２．２５メートル）以上離して位置付けられてなる天井ス プリンクラーシステム。
15. １５．天井に近接し且つ構造体内部の天井の直下の床の上方に位置付けられた被 保護範囲の上方で構造体中に組み込んでなる天井スプリンクラーシステムであっ て、構造体内部の天井に近接し且つ被保護範囲の上方に位置付けられた第１の送 水導管と、 第１の複数のスプリンクラーとを含み、各々のスプリンクラーが、第１の送水導 管と連結され出口オリフィスを具備してなる全体的にチューブ状の胴部と、出口 オリフィスと相対する主要表面を具備するデフレクターと、デフレクターを胴部 に連結するための支持体とを含み、 デフレクターの１つの主要表面が、プラグ釈放後、出口オリフィスから水柱状態 で放出する水流れを受けるための１つの主要表面を具備し、各胴部が８．７以上 のＫファクターを有し、該Ｋファクターが、胴部を流れる毎分当りのガロン数を 、胴部中に送給される１平方インチ（約６．４５平方ミリ）当りのポンド数での 水圧の平方根で除した値に等しく、デフレクターの１つの主要表面が、１基のス プリンクラーの作動後に該一基のスプリンクラーの一般に半径方向外側の全周囲 及びスプリンクラーの下方の被保護範囲に水を分与する形状とされ、該一基のス プリンクラーが被保護範囲の上方に設置され、該被保護範囲がＳにＬを乗じた面 積に等しく、Ｓが、１基のスプリンクラーから該一基のスプリンクラーに隣接す る第１の送給導管における最も遠いスプリンクラーまでの距離と、前記一基のス プリンクラーと構造体の壁との間に第１の送給導管導管により支持される他のス プリンクラーが無い場合における、構造体の隣接する壁までの距離の２倍の距離 との内の大きい方であり、Ｌが、第１の送水導管の横方向の側部に隣接し且つ天 井に近接し被保護範囲上方の複数のスプリンクラーを支持する最も遠い送水導管 までの、前記第１の送水導管に対する直交方向での距離と、他に平行状態で隣接 する本システムの送給導管が無い場合に於ける、第１の送給導管の横方向の側部 から隣接する壁魔での前記第１の送給導管に直交する方向での距離の２倍の距離 との内の大きい方であり、Ｓ×Ｌが約２００平方フィート（約１８．６ｍ２）或 いはそれ以上である天井スプリンクラーシステム。
16. １６．天井スプリンクラーであって、 一端部に出口オリフィスを具備してなる全体にチューブ状の胴部にして、８．７ 以上のＫファクターを有し、このＫファクターが、胴部を流れる毎分当りのガロ ン数を、胴部中に送給される１平方インチ（約６．４５平方ミリ）当りのポンド 数での水圧の平方根で除した値に等しい胴部と、 出口オリフィスを少なくとも全体的に閉じるプラグと、 出口オリフィスを閉じるプラグを釈放自在に維持する引き金要素と、 出口オリフィスに相対する主要表面を有するデフレクターと、 デフレクター及び胴部を、出口オリフィスと全体的に整列し且つ出口オリフィス から主要表面が離間する状態で連結しそれにより、プラグの釈放後に出口オリフ ィスを出る水柱として放出される水の衝撃を受けるようにする支持体とを含み、 デフレクター及び支持体が水柱の全周囲の一般に半径方向外側に水流をそらせる ための形状とされ且つ位置決めされ、加圧された状態で０．１５ＧＰＭ／ｆｔ２ （毎分約０．５６リットル／０．９２９ｍ２）或いはそれ以上のある平均放出密 度で水を２２５平方フィート（約２０．９ｍ２）或いはそれ以上の平坦な連続範 囲に分与し、デフレクターをこの平坦な連続範囲と、該平坦な連続範囲と平行な 平坦な天井との間の、また平坦な連続範囲の上方７．５フィート（約２．２５メ ートル）より大きく無く且つ天井の下方２フィート（約０．６メートル）の距離 未満の間のある位置に位置決めした場合、実際には、平坦な連続範囲の各２平方 フィート（約０．１８ｍ２）の各範囲部分に、１平方フィート（約０．０９２９ ｍ２）当りの平均で、平均放出密度の少なくとも２０パーセントにおける毎分ガ ロンでの密度の水を送達してなる天井スプリンクラー。
17. １７．火災用の天井スプリンクラーの設置方法であって、 複数の天井スプリンクラーを、建物の内部で全体的に天井に近接し且つ天井と相 対する床部分の上方の少なくとも１本の送水管に連接する連接段階にして、各天 井スプリンクラーがＫファクターが８．７以上であるチューブ状の胴部を含み、 このＫファクターが、胴部を流れる毎分当りのガロン数を、胴部内に送給される １平方インチ（約６．４５平方ミリ）当りのポンド数での水圧の平方根で除した 値に等しく、デフレクターが胴部の出口オリフィスから離間し且つ整列しそれに より、前記デフレクターが天井スプリンクラー作動時に水柱状態でこの出口オリ フィスから放出される水を受け、各デフレクターが、この水を各天井スプリンク ラーの周囲の少なくとも約１５×１５フィート（約４．５×４．５メートル）の 範囲の開放空間を覆って実質的に一様に送達し、前記範囲の保護空間が各天井ス プリンクラー位置に中心位置決めされ且つ床面よりも低く無く且つ各天井スプリ ンクラーのデフレクターの下方約７．５フィート（約２．２５メートル）未満の 距離に位置付けられてなる連接段階と、 相互に隣り合う前記複数の天井スプリンクラーを、最も接近して隣り合う少なく とも一対の天井スプリンクラーが相互に１５フィート（約４．５メートル）以上 離間されるよう離間する離間段階とを含んでなる火災用の天井スプリンクラーの 設置方法。