JPH08173570A - スプリンクラーヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 フレームヨーク型においては散布状態に影響
のあるフレームヨークを細くて薄く、しかも一本にする
ことができ、またマルチ型においては天井面からの突出
を少なくして外的衝撃に遭遇しにくくし、さらにまたフ
ラッシュ型においては製造を容易にして安価にすること
ができる。 【構成】 平時、ノズル２と弁体９とを形状記憶合金１
１で係合保持しており、火災発生時には保持が解かれて
弁体を解放することにより、ノズルから消火液を散布し
て消火を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、火災発生時に火災の異
常高温を感知して消火液を散布する消火用のスプリンク
ラーヘッドに関する。

【０００２】

【従来の技術】スプリンクラーヘッドの種類としてはフ
レームヨーク型、マルチ型、フラッシュ型がある。

【０００３】フレームヨーク型とは、図８に示すように
ノズル２を弁体９が閉塞しており、ノズルの周囲から二
本のフレームヨーク３、３が馬蹄形に突出している。二
本のフレームヨークの結合部はボス４となっており、そ
して弁体９とボス４間に感熱分解部分Ｋが設置されてい
る。フレームヨーク型は、フレームヨークが大きく突出
しているため、外観はよくないが、安価であることから
工場や駐車場のように外観を重視しないようなところに
取り付けられる。

【０００４】マルチ型とは、図９に示すように大きなフ
ランジ状の本体１の中心にノズル２が形成されており、
該ノズルに弁体７が設置されている。そして本体１の周
囲には多数の穴を穿設した椀状のカバー１４が取り付け
られている。マルチ型のカバー１４は中心に大きな穴Ｈ
が開いており、該穴と弁体７間に感熱分解部分Ｋが設置
されている。マルチ型は外観が優れているため、今日の
インテリアデザインを重視する建物には最適なものとい
える。

【０００５】フラッシュ型とは、図１０に示すように弁
体７と一体となったデフレクター２６が平時フレームＦ
内に収納されており、火災が発生するとデフレクター２
６が一定距離だけ摺動落下するようになっている。フラ
ッシュ型はデフレクター２６とフレーム下部間に感熱分
解部分Ｋが設置されている。このフラッシュ型は天井内
に埋め込むことができるため、天井面からの突出をほと
んどなくすことができ、外的衝撃には遭遇しにくいとい
う優れた特長を有している。

【０００６】これら全てのスプリンクラーヘッドは、火
災の熱で分解する感熱分解部分が必ず設置されていた。
感熱分解部分はノズルを閉塞している弁体を保持してい
て、火災の熱で分解すると弁体を落下させることにより
ノズルを開放してノズルから消火液を噴出させるもので
ある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところでフレームヨー
ク型は、安価であるという特長を有しているものの、消
火液の散布状態が今一つ満足できるものではなかった。
その原因は、ノズルの両側から突出した太い二本のフレ
ームヨークにある。つまりフレームヨーク型では弁体と
フレームヨークの内側間に感熱分解部分を設置しなけれ
ばならない構造であり、ノズルからの消火液の漏洩を防
ぐため、感熱分解部分には弁体をノズルに強く押し付け
る力がかかっている。従って、それを支えるフレームヨ
ークは太くて丈夫なものが必ず二本必要となるものであ
った。

【０００８】フレームヨーク型では火災発生時にノズル
から噴出された消火液がフレームヨークの外側下部に設
置されたデフレクターに当たる前にボスに当たり、そし
て二本の太いフレームヨークに当たるため、このフレー
ムヨークで二つの流れに分断される。分断された消火液
はフレームヨークに対して両側方向には均一に散布され
るが、フレームヨーク方向には散布量が少なくなってし
まう。そこでフレームヨーク型で完全な均一散布を行う
のであれば、フレームヨークが全くないものが望ましい
が、デフレクターを設置する必要上からフレームヨーク
をなくすことはできない。しかしながらフレームヨーク
をさらに細くして、しかも一本にすることができれば、
ノズルから噴出した消火液は二つに分断されなくなり、
フレームヨークの影響が少なくなる。

【０００９】マルチ型は天井面からの突出が少なく、ま
た美的効果については、ほとんど完成されたものといえ
るが、最近の建物に対しては十分に満足できるものでは
なかった。それは従来のマルチ型は天井面からの突出が
少ないといえども、それでも未だ天井面からの突出は大
きく、また感熱分解部分の一部が外部に出てしまってい
るからである。

【００１０】つまり最近の建物は、高層で多数階となっ
てきているため、各階の床と天井間の間隔が短いという
所謂「低天井」である。このような低天井にマルチ型を
取り付けた場合、長い物を持った人がマルチ型の下を通
ると、長い物の先端が少し突出したマルチ型に当たり、
さらに外部に出ている感熱分解部分に当たって、これを
破壊し、消火液を散布させてしまうという暴発事故を起
こすことになる。そのため、マルチ型ではさらに天井面
からの突出が少なく、しかも感熱分解部分が全く外部に
出ていないものが望まれるようになってきている。

【００１１】フラッシュ型は、全体が天井内に入ってし
まうため、低天井に取り付けても外的衝撃に遭遇するこ
とはほとんどない。しかしながら、フラッシュ型は、平
時はデフレクターがフレーム内に収納され、火災発生時
にそれがフレーム内から摺動落下する構造であるため、
狭い空間への感熱分解部分の組み込みに手間がかかると
いう問題があった。

【００１２】本発明は、フレームヨーク型に対してはフ
レームヨークに細いものが使用でき、しかもたった一本
のフレームヨークでも十分機能を果たせるようになり、
またマルチ型に対しては天井面からの突出をさらに少な
くできるばかりでなく、従来のように感熱分解部分の一
部を外部に出すようなことがないものであり、さらにま
たフラッシュ型に対しては内部構造を簡単にして製造を
容易にすることができるというスプリンクラーヘッドを
提供することにある。

【００１３】本発明者等が従来の各種のスプリンクラー
ヘッドにおける欠点について鋭意検討を行った結果、従
来の全てのスプリンクラーヘッドにおける欠点は感熱分
解部分を設置しなければならなかったが故のものである
ことが分かった。つまり感熱分解部分は多数の部品から
構成されており、部品の製造と組立に多大な手間がかか
るばかりでなく、如何に小さい感熱分解部分でも弁体を
保持するためには或る程度の大きさが必要であった。そ
の感熱分解部分がフレームヨーク型では太いフレームヨ
ークを二本必要とし、フラッシュ型では製造を困難に
し、マルチ型では外部に出たりしてしまう原因となって
いた。

【００１４】構造が簡単な感熱分解部分としては、従来
よりガラス製アンプルの中にアルコールのように沸点の
低い溶剤と少量の空気を充填したグラスバルブというも
のがあった。グラスバルブは、火災の熱で内部の空気が
熱膨張するとともに、アルコールが沸騰して内圧を高め
ることによりアンプルを破壊して、アンプルで保持して
いた弁体を落下させるものである。しかしながら、グラ
スバルブは外的衝撃に弱いばかりでなく、製造上作動温
度の管理が非常に難しいという問題があった。これはア
ンプルがガラスの厚さや空気の充填量によって、破壊さ
れる温度や時間が定まらないからである。

【００１５】また感熱分解部分の構造を簡単にするため
に、感熱分解部分の構成部品の一部に形状記憶合金を組
み込んだものもある（実公昭５６−１８１３０号）。こ
の形状記憶合金を組み込んだスプリンクラーヘッドは、
構造が簡単であるため感熱分解部分の部品点数が少なく
組立が容易であり、しかも必ず所定の温度で作動すると
いう信頼性に富むものである。しかしながら、これは感
熱分解部分に形状記憶合金を組み込んだものであるた
め、感熱分解部分であることに変わりがなく、前述のよ
うな欠点は免れなかった。

【００１６】

【課題を解決するための手段】そこで本発明者等は、ス
プリンクラーヘッドから感熱分解部分をなくしても必ず
火災発生時にスプリンクラーヘッドが作動することがで
きるようにすれば、従来のスプリンクラーヘッドにおけ
る欠点が全て解消できることに着目して本発明を完成さ
せた。

【００１７】本発明は、平時は弁体がノズルを閉塞して
おり、火災発生時に弁体がノズルを開放してノズルから
消火液を散布することにより消火を行うスプリンクラー
ヘッドにおいて、平時はノズルに係合して弁体を保持
し、火災発生時に所定の温度になると弁体の保持を解く
ことのできる形状記憶合金がノズルに設置されているこ
とを特徴とするスプリンクラーヘッドである。

【００１８】本発明に使用する形状記憶合金は、平時に
ノズルに係合していて弁体を保持し、火災発生時に弁体
の保持を解くようなものであれば如何なる形状でもよ
い。ノズルに係合して弁体を保持する形状としては、有
底筒状、無底筒状、或いはかすがい状等が適している。

【００１９】

【作用】形状記憶合金をノズルに係合させて弁体を保持
するようにすると、感熱分解部分を全く必要としなくな
り、スプリンクラーヘッドの内部に感熱分解部分を設置
するスペースが全く不要となる。その結果、フレームヨ
ーク型ではフレームが一本で、しかも細いもので済み、
マルチ型では天井からの突出が小さくなり、フラッシュ
型では製造がきわめて容易となる。

【００２０】

【実施例】以下図面に基づいて本発明を説明する。図１
は本発明に係るフレームヨーク型スプリンクラーヘッド
の断面図、図２は同正面図、図３は同要部拡大断面図、
図４は本発明に係るマルチ型スプリンクラーヘッドの半
断面図、図５は同要部拡大断面図、図６は本発明に係る
フラッシュ型スプリンクラーヘッドの半断面図、図７は
同要部拡大断面図である。

【００２１】先ず本発明に係るフレームヨーク型スプリ
ンクラーヘッドについて説明する。

【００２２】フレームヨーク型は、本体１の下部がノズ
ル２となっており、該ノズルの近傍から一本のフレーム
ヨーク３が下方に突出している。本発明に使用するフレ
ームヨークは、火災発生時にノズルから噴出する消火液
の圧力に耐えられることができるようなものであれば、
従来のものよりも細くて厚さの薄いものでよい。フレー
ムヨークの下部はボス４を形成しており、ボスの下端に
はデフレクター５が設置されている。

【００２３】ノズル２内にはＯリング６を嵌め込んだ封
止片７が設置されている。該封止片はノズル２の内側と
水密状態で、しかも摺動容易となっている。

【００２４】ノズル２の下端には、ノズル２の外径と同
一径で、下部にフランジ８を有する弁体９が設置されて
いる。該弁体と前述封止片７とはネジ１０で固定されて
いる。

【００２５】ノズル２と弁体９を無底筒状の形状記憶合
金１１が保持している。ここに使用する無底筒状の形状
記憶合金は、室温では内径がノズル２の外径と弁体９の
外径よりほんの少しだけ小さいもので、所定の温度、例
えば１００℃になると全体が外方に開いて内径が大きく
なり、室温になると外方に開いていたものが元に戻ると
いう可逆性を有している。従って、室温では無底筒状の
形状記憶合金１１がノズル２の外側と弁体９の外側を締
め付けていて、弁体２が落下するのを防いでいる。

【００２６】そして形状記憶合金１１の外側には、弁体
９のフランジ８と本体１間に圧縮バネ１２が設置されて
おり、弁体９は常時下方にバネ付勢されている。

【００２７】本発明に係るフレームヨーク型スプリンク
ラーヘッドは、火災が発生すると、火災の熱で円筒状の
形状記憶合金が外方に開き、形状記憶合金が保持してい
たノズル２と弁体９を解放する。すると弁体９は圧縮バ
ネ１２でバネ付勢されているため、弁体９を下方に押し
やる。このとき弁体９は封止片７とネジ１０で固定され
ているため、封止片７も弁体とともに移動し、下方に落
下するようになる。弁体と封止片の落下は、圧縮バネの
バネ力だけでなく、スプリンクラーヘッドを取り付けた
配管内の消火液の圧力でも下方に落下させられるもので
ある。

【００２８】このようにしてノズル２を閉塞していた弁
体９と封止片７がなくなると、消火液がノズルから噴出
し、ボス４に当たる。ボス４にはフレームヨークがある
が、フレームヨークは、たったの一本であり、しかも従
来のものよいも細く、また厚さも薄いため、ボスに当た
った消火液は、ほんの少しフレームヨークに影響される
だけでデフレクター５に流れていく。フレームヨークで
の影響は、フレームヨークが一本であるため、円形散
布、つまり３６０度のうちの僅かの部分であり、またフ
レームヨークを細くて薄いものにしておけば、その影響
も従来のものよりも非常に少なくなる。デフレクターに
流れた消火液は、ここで分散され、四方に散布されて消
火を行う。

【００２９】次に本発明に係るマルチ型スプリンクラー
ヘッドについて説明する。

【００３０】マルチ型は、本体１の下部がノズル２とな
っており、ノズルの少し上のところにフランジ１３が形
成されている。フランジ１３には従来のマルチ型よりも
高さの低い椀状のカバー１４が設置されている。該椀状
のカバーには、中央にガイド孔１５と周辺に多数の散水
孔１６…が穿設されている。ノズル２の外側は、上部の
外径が下部の外径よりも少し小さくなった円錐台形とな
っている。

【００３１】ノズル２の外側には、断熱材１７を介して
有底筒状の形状記憶合金１８が嵌合されている。ここに
使用する有底筒状の形状記憶合金は、室温では上部の内
径がノズル上部の外径よりも少し細くなっており、所定
の温度になると上部が外方に開き、また室温になると上
部が内方に狭まるという可逆性を有したものである。従
って、平時では形状記憶合金がノズル２の外側上部を締
め付けていて、封止片７が落下するのを防いでいる。

【００３２】封止片７、断熱材１７、形状記憶合金１８
はガイド棒１９で一体に固定されており、ガイド棒１９
はカバー１４から突出しない程度にカバー１４のガイド
孔１５に挿入されている。

【００３３】本発明に係るマルチ型スプリンクラーヘッ
ドは、火災が発生すると、火災の熱で有底筒状の形状記
憶合金１８の上部が外方に開き、形状記憶合金１８と断
熱材１７が落下する。このとき封止片７、断熱材１７、
形状記憶合金１８はガイド棒１９で一体に固定されてい
るため、これらはガイド棒１９がガイド孔１５に沿って
落下するのにともなって真っすぐに落下し、カバー１４
の内部中央で停止する。このようにしてノズル２が解放
されると消火液はノズル２から噴出し、カバー１４内に
充満して散水孔１６…から四方に散布される。

【００３４】そして最後に本発明に係るフラッシュ型ス
プリンクラーヘッドについて説明する。

【００３５】フラッシュ型は、本体１の下部がノズル２
となっており、ノズル２の少し離れた上方にはフランジ
２０が形成され、該フランジには円筒状の外壁２１が形
成されている。ノズル２には上部をノズル内に挿入した
封止弁２２が設置されている。封止弁２２は小径の上部
と大径の下部からなる凸状であり、上部はノズル２の中
に容易に挿入でき、下部はノズル２の外径と略同一径と
なっている。該封止弁の上部にはＯリング６が嵌め込ま
れており、ここで水密状態を保つようになっている。

【００３６】封止弁２２の下部は、かすがい状の形状記
憶合金２３でノズル２の外側に保持されている。この保
持状態は、ノズルの外側と封止弁２２の下部にそれぞれ
刻設された溝２４、２５に、かすがい状形状記憶合金２
３の屈曲した両端が係合されている。ここに使用する形
状記憶合金は、室温では図に示すように長辺部が真っす
ぐであるが、所定の温度、たとえば１００℃になると外
側に反るようになっているものである。

【００３７】封止弁２２の下側にはデフレクター２６が
固定されて一体となっている。デフレクター２６には上
部にストッパー２７を有する吊設棒２８が設置されてい
る。該吊設棒は外壁２１に架設された停止部２９の孔を
通して設置されている。

【００３８】外壁２１の下部には装飾板３０が取り付け
られている。外壁２１に対する装飾板３０の取り付けは
緩い状態であり、デフレクターの落下で容易に外れるよ
うになっている。

【００３９】このフラッシュ型スプリンクラーヘッドは
火災が発生すると、かすがい状の形状記憶合金２３が外
方に反り、両端の屈曲部がノズル２の溝２４と封止弁２
２の溝２５から外れる。すると消火液の圧力で封止弁２
２が下方に押され、封止弁と一体となったデフレクター
２６も下方に落下する。デフレクター２６には、上部に
ストッパー２７を有する複数の吊設棒２８が設置されて
いるため、ストッパー２７が停止部２９で係止されて落
下が途中で停止する。このようにして途中で落下が停止
したデフレクター２６にノズル２から噴出してきた消火
液が当たって四方に散布され、消火が行われる。

【００４０】

【発明の効果】本発明によれば、フレームヨーク型では
フレームヨークを一本にし、しかもそれを細くて薄いも
のにすることができるため、フレームヨークによる散布
の影響を極力少なくして均一散布を可能にする。またマ
ルチ型ではカバーの高さを低くするとともに、カバーか
らの突出物を全くなくすことができるため、低天井に取
り付けても外的衝撃に遭遇しにくくなる。さらにまたフ
ラッシュ型では内部構造を従来にものに比べて極めて簡
単にすることができるため、製造が容易となる。以上の
如く本発明のスプリンクラーヘッドは、散布機能、信頼
性、経済性の面で従来にない優れた効果を奏するもので
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るフレームヨーク型スプリンクラー
ヘッドの断面図

【図２】本発明に係るフレームヨーク型スプリンクラー
ヘッドの正面図

【図３】本発明に係るフレームヨーク型スプリンクラー
ヘッドの要部拡大断面図

【図４】本発明に係るマルチ型スプリンクラーヘッドの
半断面図

【図５】本発明に係るマルチ型スプリンクラーヘッドの
要部拡大断面図

【図６】本発明に係るフラッシュ型スプリンクラーヘッ
ドの半断面図

【図７】本発明に係るフラッシュ型スプリンクラーヘッ
ドの要部拡大断面図

【図８】従来のフレームヨーク型スプリンクラーヘッド
の正面図

【図９】従来のマルチ型スプリンクラーヘッドの半断面
図

【図１０】従来のフラッシュ型スプリンクラーヘッドの
半断面図

【符号の説明】

１ 本体 ２ ノズル ３ フレームヨーク ５ デフレクター ６ Ｏリング ７ 封止片 ９ 弁体 １１ 形状記憶合金 １２ 圧縮バネ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 平時は弁体がノズルを閉塞しており、火
   災発生時に弁体がノズルを開放してノズルから消火液を
   散布することにより消火を行うスプリンクラーヘッドに
   おいて、平時はノズルに係合して弁体を保持し、火災発
   生時に所定の温度になると弁体の保持を解くことのでき
   る形状記憶合金がノズルに設置されていることを特徴と
   するスプリンクラーヘッド。
2. 【請求項２】 前記形状記憶合金は、無底筒状であっ
   て、平時に無底筒状の立ち上がり部がノズルに係合し、
   立ち上がり部の端部が弁体を保持していることを特徴と
   する請求項１記載のスプリンクラーヘッド。
3. 【請求項３】 前記形状記憶合金は、有底筒状であっ
   て、平時に有底筒状の立ち上がり部がノズルに係合し、
   底部が弁体を保持していることを特徴とする請求項１記
   載のスプリンクラーヘッド。
4. 【請求項４】 前記形状記憶合金は、かすがい状であっ
   て、平時にかすがいの屈曲部がノズルと弁体を保持して
   いることを特徴とする請求項１記載のスプリンクラーヘ
   ッド。