JPH0838643A - スプリンクラヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 感熱体の感度を向上させると共にその方向性
をなくし、さらに、部品点数を少なくして荷重の調整を
簡単にし、また、感熱体の保護機能を高めるこのとでき
るフレーム型のスプリンクラヘッドを得ること。 【構成】 放水口、この放水口を開閉する弁体及びアー
ム１７ａ〜１７ｃを有するフレーム１５等からなり、ア
ーム１７ａ〜１７ｃを少なくとも３本設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、火災の発生による熱に
より自動的に開栓して散水するスプリンクラヘッドに関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】閉鎖型のスプリンクラヘッドの放水口に
は常時加圧水が供給されており、弁体によりその放水口
が閉塞されている。その際、十分なシール性を得るため
に、弁体と放水口との間は銅パッキンでシールされてお
り、さらに、低融点合金やグラスバルブなどの感熱体及
び弁体を馬蹄形状のアームからなるフレームにより支持
し、大きな荷重をかけて弁体のシール性を確保してい
る。

【０００３】図６は実公平５−２４３４８号公報に記載
されたフレーム型のスプリンクラヘッドを示すもので、
配管に螺入するねじ部２２と、ねじ部２２の反対側にボ
ス２４を有する馬蹄形状のフレームヨーク２３ａ，２３
ｂとを一体に構成し、ボス２４と放水口を閉塞する弁体
２５との間に感熱体を構成する分解部分２６を配設した
ものである。なお、２７はデフレクタである。

【０００４】上記のようなフレーム型のスプリンクラヘ
ッドにおいて、火災が発生して熱気流が分解部分２６に
触れて分解部分２６が加熱されると、分解部分２６が分
解して弁体２５と共に落下し、放水口が開放されて配管
中の水が放出され、デフレクタ２７により周囲に散水さ
れる。

【０００５】また、図７は実公昭５７−３３３１号公報
に記載されたフレーム型のスプリンクラヘッドで、外周
にねじを有する導水口３１の外周縁にフランジ３２を付
設し、銅パッキン３４を介して導水口３１を閉塞する弁
３３をグラスバルブ３５で支承し、支持体３６のアーム
３７ａ，３７ｂをフランジ３２に挿通してナットで固定
したものである。３８は支持体３６の下部中央部に設け
た調整ねじで、弁３３との間にグラスバルブ３５を支持
すると共に、弁３３に加わる荷重を所定の値に調整する
ためのものである。

【０００６】このようなフレーム型のスプリンクラヘッ
ドにおいて、火災が発生してグラスバルブ３５に熱気流
が触れると、グラスバルブ３５内のアルコールの如き熱
膨張剤が膨張昇圧して破裂し、弁３３が落下して導水口
３１を開放し、散水する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記のようなフレーム
型のスプリンクラヘッドは、フレームのアーム方向から
の熱気流に対する感度が著しく低い。これは、上記のよ
うな大きな荷重に耐えるためにはアームの断面積を大き
くしなければならないため、図８に示すように、例え
ば、アーム３７ａ方向からの熱気流は、グラスバルブ３
５に直接触れずに素通りして反対方向に抜けてしまうか
らである。一方、アーム３７ａ，３７ｂと直交する方向
からの熱気流は直接グラスバルブ３５に当るので、グラ
スバルブ３５は正常な感度で動作し、破裂する。このこ
とは、図５に示したスプリンクラヘッドにおいても同様
である。このように、フレーム型のスプリンクラヘッド
は、感熱体の感度に方向性を有することは避けられない
とされていた。

【０００８】また、グラスバルブ３５を用いたスプリン
クラヘッドにおいては、上記のような問題を解決するた
めに、グラスバルブ３５の径を大きくしてアーム方向の
熱気流が触れ易いようにすることも可能であるが、この
ようにするとグラスバルブ３５の肉厚が厚くなり、結果
として感度が低下するという問題が生じる。

【０００９】さらに、低融点合金やグラスバルブの如き
感熱体はきわめて重要な部分であり、外部から衝撃など
が加えられると、破損して漏水などの不慮の事故が発生
することがある。しかしながら、感熱体は２本のアーム
によって保護されているだけなので、外力によって破壊
され易いという問題があった。また、フレームの受座に
荷重の調整を兼ねた止めねじ３８を設ける必要があり、
調整が面倒であるばかりでなく、部品点数が増加してコ
ストアップを招いていた。

【００１０】また、弁により比較的弾性は小さいが耐腐
食性に優れた銅パッキンを介して放水口をシールしてい
るが、銅パッキンの場合は、通常、１００ｋｇｆ程度の
大きな荷重を掛けないと完全にシールすることはできな
い。一方、グラスバルブは、設定荷重の４倍の荷重に耐
えられる強度のものを使用しなければならないので、弁
に掛ける荷重が大きくなるほどグラスバルブの径が大き
くなり、ガラスも厚くなるため感度の低下は避けられな
かった。

【００１１】本発明は、上記の課題を解決すべくなされ
たもので、感熱部の方向性をなくして感度の向上をはか
り、さらに、部品点数を少なくして荷重の調整を簡単に
し、また、感熱体の保護機能を高めることのできるフレ
ーム型のスプリンクラヘッドを得ることを目的としたも
のである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明に係るスプリンク
ラヘッドは、次のように構成したものである。 （１）放水口を有するねじ部、この放水口を開閉する弁
体、アームを有するフレーム及び感熱体等からなるスプ
リンクラヘッドにおいて、上記アームを少なくとも３本
設けたものである。 （２）上記（１）のスプリンクラヘッドにおいて、アー
ムを等間隔に設けると共に、各アームの間を弁体が通過
できる程度の間隔に形成したものである。

【００１３】（３）中心部に放水口を有し外周にねじ部
が設けられた本体、放水口を開閉する弁体、アームを有
するフレーム及び感熱体等からなるスプリンクラヘッド
において、本体とフレームとを別体に構成し、本体の下
部にねじを設けると共に、フレームの上部に本体のねじ
に螺合するねじを設けたものである。 （４）中心部に放水口を有するねじ部及び中心部に放水
口より大径の凹部が形成され外周側にめねじが設けられ
てねじ部の下部にこれと一体に設けられたフランジ部か
らなる本体と、本体の凹部に嵌入される弁体と、本体の
めねじに螺合するおねじが設けられたリング状のねじ部
の下面から少なくとも３本のアームが等間隔で垂下し、
アームの下端部が受座に一体に結合されたフレームと、
一端が弁体又は弁体に結合されたバルブガイドに支持さ
れ、他端が受座に支持される感熱体と、フレームの下部
に装着されるデフレクタとを備えたものである。

【００１４】（５）上記（１），（２），（３），
（４）のスプリンクラヘッドにおいて、感熱体をグラス
バルブで構成すると共に、本体と弁体との間にフッ化樹
脂のシールパッキンを介装したものである。

【００１５】

【作用】

（１）火災の発生によって熱気流が流動すると、この熱
気流はスプリンクラヘッドの少なくとも３本のアームの
間から流入し、感熱体に触れてこれを加熱する。また、
アームの内側に当った熱気流の一部はこれに反射して感
熱体を加熱する。また、弁体とフレームの間に介装した
感熱体を少なくとも３本のアームで外力から保護する。 （２）火災が発生し、その熱気流により感熱体が加熱さ
れて分解すると、弁体はアームの間から落下する。

【００１６】（３）本体のねじにフレームのねじを螺合
し、本体とフレームを一体的に結合する。また、弁体と
フレームとの間に介装された感熱体に加わる荷重を、上
記ねじの締付量を加減することにより調整する。 （４）本体のフランジ部の凹部に弾性材からなるシール
パッキンを介して弁体を嵌入して放水口を閉塞し、本体
のめねじにフレームのおねじを仮螺入する。そして、弁
体又は弁体に結合したバルブガイドとフレームの受座と
の間に感熱体を介装し、フレームを本体に螺入して一体
的に結合する。火災が発生して熱気流により感熱体が加
熱されて破壊されると、感熱体及び弁体がフレームのア
ームの間から落下して本体の放水口を開放し、散水す
る。

【００１７】（５）本体と弁体との間にフッ化樹脂のシ
ールパッキンを介装することにより、小さい荷重で弁体
を確実にシールすることができ、本体とフレームの間に
耐荷重の小さいグラスバルブを使用することができる。

【００１８】

【実施例】

実施例１ 図１は本発明実施例の正面図、図２はそのＡ−Ａ断面
図、図３は図１の要部の分解斜視図である。図におい
て、２は本体で、中心部に放水口４を有し外周におねじ
が設けられたねじ部３と、ねじ部３の下端部にこれと一
体に設けられ、外周に着脱工具の係止部が形成されたフ
ランジ部５とからなり、フランジ部５の内周面にはめね
じ６が設けられ、かつ中心部には放水口４より大径の凹
部７が形成されている。

【００１９】８は大径部と小径部とからなる断面ほぼ凸
字状の弁体で、大径部は本体２の凹部７に嵌合可能に形
成されており、下面中心部には円筒状の凹部９が設けら
れている。１０は例えば、鉄、ステレンスの如きリング
状の金属材料（ばね鋼）からなる皿ばねにフッ化樹脂を
コーティングしてなるシールパッキンである。なお、金
属材料にフッ化樹脂をコーティングしたパッキンに代え
て、フッ化樹脂からなるパッキンを用いてもよい。１１
は中心部に貫通穴１２を有し、大径部と小径部とからな
る断面凸字状のバルブガイドで、小径部は弁体８の凹部
９に嵌合可能に形成されている。１３は荷重調整用の皿
ばねであり、シールパッキン１０に皿ばねを使用しない
場合は、図のように、弁体８とバルブガイド１１との間
に挿入される。なお、シールパッキン１０に皿ばねを使
用する場合は、皿ばね１３を省略して、弁体８とバルブ
ガイド１１を一体に構成してもよい。

【００２０】１５はフレームで、一端には外周に本体２
のフランジ部５に設けためねじ６に螺合するリング状の
おねじ部１６を有し、このおねじ部１６の下面からは等
間隔（１２０°間隔）で３本のアーム１７ａ，１７ｂ，
１７ｃが垂下しており、このアーム１７ａ〜１７ｃは下
部で中心部に向って折曲げられ、一体に連結されて受座
１８を構成している。１９は受座１８に設けられ、後述
のグラスバルブ２１を支持する支承部である。なお、こ
れらアーム１７ａ〜１７ｃは中心部方向に向って断面が
偏平な板状又は楕円形状に形成されている。

【００２１】２０はフレーム１５の下端部に装着された
デフレクタ、２１は例えばアルコールの如き熱膨張剤が
封入された円柱状のグラスバルブで、先端部は細く形成
されている。なお、フレーム１５のアーム１７ａ〜１７
ｃの間隔は、グラスバルブ２１の破裂時に弁体８が確実
に落下しうる広さに形成されている。また、フレーム１
５は３本のアーム１７ａ〜１７ｃによって構成されてい
るので、各アーム１７ａ〜１７ｃの断面積を、従来の２
本の場合に比べて小さくすることができる。なお、本実
施例においては、アーム１７ａ〜１７ｃの径は４ｍｍ程
度であった。

【００２２】上記のような各部からなるスプリンクラヘ
ッドは、本体２の凹部７にフッ化樹脂をコーティングし
たパッキン１０を介して弁体８を嵌入し、ついで、弁体
８の凹部９に下方向に付勢される皿ばね１３を介してバ
ルブガイド１１の小径部を嵌入する。この状態で本体２
のめねじ６にフレーム１５のおねじ部１６を仮螺入し、
グラスバルブ２１の先端部をバルブガイド１１の貫通穴
１２に挿入すると共に、他端をフレーム１５の支承部１
９に嵌合する。

【００２３】そして、フレーム１５のおねじ部１６を本
体２のめねじ６に螺入すれば、グラスバルブ２１はバル
ブガイド１１とフレーム１５との間に支承され、本体２
とフレーム１５とは一体的に結合される。このとき、グ
ラスバルブ２１に加わる荷重は、本体２へのフレーム１
５の螺入量を加減することにより調整される。なお、バ
ルブガイド１１を省略し、グラスバルブ２１の先端部を
弁体８に支持させるようにしてもよい。

【００２４】このようなスプリンクラヘッド１は、その
ねじ部３を天井に設けた給水管に螺入することにより天
井面に取付けられる。このとき、弁体８には給水管から
の加圧水により大きな荷重が加えられるが、弁体８はバ
ルブガイド１１と受座１８の支承部１９との間に介装さ
れたグラスバルブ２１によって保持され、かつ、本体２
と弁体８との間は弾性の大きいフッ化樹脂をコーティン
グしたパッキン１０によってシールされているので、加
圧水が漏洩するおそれはない。

【００２５】火災が発生して熱気流が流動すると、この
熱気流は図４に示すように、フレーム１５のアーム１７
ａ〜１７ｃの間を通ってグラスバルブ２１に接触し、グ
ラスバルブ２１を加熱する。この場合、前述のようにア
ーム１７ａ〜１７ｃの断面積が小さいので、アーム１７
ａ〜１７ｃによる悪影響は小さい。また、アーム１７ａ
〜１７ｃは等間隔に設けられているので、例えば、アー
ム１７ａ方向から流れてきた熱気流の一部は、他のアー
ム１７ｂ，１７ｃの裏側（反射面）に当り、反射してグ
ラスバルブ２１に触れるので、グラスバルブ２１の加熱
が促進される。すなわち、グラスバルブ２１の感度が向
上し、また、方向性をなくすことができる。

【００２６】熱気流によりグラスバルブ２１が加熱さ
れ、内部に封入された熱膨張剤が膨張昇圧してグラスバ
ルブ２１が破裂すると弁体８がアーム１７ａ〜１７ｃの
間から落下し、放水口４から放水してデフレクタ２０を
介して散水する。

【００２７】次に、従来の２本のアームを備えたフレー
ム形のスプリンクラヘッドと、本実施例に係るスプリン
クラヘッドとの試験結果を表１に示す。なお、試験は、
スプリンクラヘッドを温度１００（℃）、風速１．５
（ｍ／ｓ）の雰囲気下に設置して行い、横軸を時間、縦
軸を温度にして表される曲線の時定数を測定した。

【００２８】

【表１】

【００２９】表１の従来例の数値からも明らかなよう
に、アーム方向から熱気流を送った場合は、アームと直
交する方向から熱気流を送った場合の６倍程度、時定数
の値が大きくなり、感度が熱気流の方向によって著しく
異なることがわかると共に、アーム方向からの熱気流に
対してはかなり感度が低下することがわかる。これに対
して、本実施例においては、その違いを２．５倍程度に
押えることができ、方向性をほとんどなくすことができ
る。

【００３０】実施例２ 図５は本発明の第２の実施例の斜視図である。本実施例
は４本のアーム１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄを等間
隔に設けたもので、アーム１７ａ〜１７ｄの数を増すこ
とにより、３本の場合以上にその厚さ（径）を薄く（細
く）することができ、感度の方向性をなくすと共に、グ
ラスバルブ２１の保護機能を高めることができる。

【００３１】本実施例においては、アーム１７ａ〜１７
ｄの断面を細長い長方形とし、その長辺側が隣接するア
ームのアーム方向からの熱気流をグラスバルブ２１方向
へ反射させる反射面となる。例えば、アーム１７ｂ方向
からグラスバルブ２１に向って流れる熱気流は、アーム
１７ａ，１７ｃの反射面に当って２方向に分れ、その一
方は外方へ向うが、他方はグラスバルブ２１へ向い、グ
ラスバルブ２１を効率よく加熱する。

【００３２】上記の説明では、主として本発明をグラス
バルブからなる感熱体を使用したフレーム型のスプリン
クラヘッドに実施した場合を示したが、低融点合金など
を使用したフレーム型スプリンクラヘッドにも本発明を
実施することができる。また、フレームに３本又は４本
のアームを設けた場合を示したが、アームの間から弁体
の落下を確保できる範囲で５本又はそれ以上のアームを
設けてもよい。なお、本発明において、アームを等間隔
に設ければアームの間から弁体が落下し易いが、弁体の
小形化などをはかれば、必ずしも等間隔にしなくてもよ
い。

【００３３】さらに、上記の説明では、ねじ部及びフラ
ンジ部からなる本体と、ねじ部、アーム及び受座とから
なるフレームとを別体に構成し、ねじにより一体に結合
する場合を示したが、本発明はこれに限定するものでは
なく、例えば、図６に示したねじ部とフレームを一体に
構成したスプリンクラヘッド、あるいは、図７に示した
フレームのアームをフランジにねじ止めする方式のスプ
リンクラヘッドにも本発明を実施することができる。た
だし、この場合は、感熱体を支持し、荷重を調整する止
めねじを受座に設けることが必要である。

【００３４】しかしながら、アームをフランジにねじ止
めする方式においては、フランジ上の３個のナットを均
等に締付ける必要があるため荷重の調整が面倒であり、
また、ナットの大きさだけフランジが大きくなってしま
う。さらに、アームの上端部にねじを設ける必要があ
り、アームが長くなってしまうという問題もある。

【００３５】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、次のような効果を得ることができる。 （１）フレーム型のスプリンクラヘッドにおいて、アー
ムを少なくとも３本設けたので、従来の２本のアームの
場合に比べてアームの断面積を小さくすることができ、
このため、火災によるアーム方向の熱気流も感熱体に触
れ易くなり、さらに熱気流の流入側に対向するアームに
反射して感熱体に触れるため加熱が促進され、感度が向
上し、方向性をなくすことができる。

【００３６】また、フレーム形のスプリンクラヘッドに
おいて、散水の際アームによって散水の死角部分が生じ
るが、本発明のように少なくとも３本以上のアームを設
けてその外径又は厚さを小さくすることにより、散水の
死角部分を減らすことができ、さらにその死角部分を分
散することができるので、より均一な散水分布が得られ
る。さらに、アームを少なくとも３本設けたので、アー
ム内に設けた感熱体の保護機能を高めることができる。

【００３７】（２）上記（１）のスプリンクラヘッドに
おいて、アームを等間隔に設け、かつアームの間隔を弁
体が通過しうる程度に形成したので、火災によりヘッド
が分解したときは、弁体はアームに引掛ることなく確実
に落下することができる。このため、弁体がアームの間
に残って散水の邪魔になるおそれはない。

【００３８】（３）本体とフレームとをねじにより一体
に結合し、かつこのねじにより弁体や感熱体に加わる荷
重を調整するようにしたので、弁体や感熱体の取付けが
容易になるばかりでなく、荷重調整用のねじが不要にな
り、部品点数を減らすことができる。また、フレームの
構造が複雑な本発明においても、本体とフレームを別体
にしてねじで結合するようにしたので、金型の構造が簡
単になるため、一度の工程で多数個の成型が可能にな
り、大幅なコストダウンができる。

【００３９】（４）中心部に放水口を有するねじ部及び
中心部に放水口より大径の凹部が形成され外周側にめね
じが設けられてねじ部の下部にこれと一体に形成された
フランジ部からなる本体と、弾性材からなるシールパッ
キンを介して本体の凹部に嵌入される弁体と、本体のめ
ねじに螺合するおねじが設けられたリング状のねじ部の
下面から少なくとも３本のアームが等間隔で垂下し、ア
ームの下端部が受座に一体に結合されたフレームと、一
端が弁体又は弁体に結合されたバルブガイドに支持さ
れ、他端がフレームの受座に支持される感熱体と、フレ
ームの下部に装着されたデフレクタとによって構成した
ので、上記（１）〜（４）の効果を得ることができる。

【００４０】（５）上記（１），（２），（３），
（４）のスプリンクラヘッドにおいて、感熱体をグラス
バルブで構成すると共に、本体と弁体との間に金属材料
にフッ化樹脂をコーティングした弾性に富んだシールパ
ッキンを介装したので、小さい荷重（４０ｋｇｆ程度）
で弁体を確実にシールすることができる。また、このた
め耐荷重の小さい、したがって薄形で小径（実施例では
外径３ｍｍ）のグラスバルブを使用できるので、感度を
向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例の正面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。

【図３】図１の要部の分解斜視図である。

【図４】第１の実施例の作用説明図である。

【図５】本発明の第２の実施例の斜視図である。

【図６】従来のフレーム型のスプリンクラヘッドの一例
の正面図である。

【図７】従来のフレーム型のスプリンクラヘッドの他の
例の正面図である。

【図８】図６のスプリンクラヘッドの作用説明図であ
る。

【符号の説明】

１ スプリンクラヘッド ２ 本体 ３ ねじ部 ４ 放水口 ５ フランジ部 ６ めねじ ７ 凹部 ８ 弁体 ９ 凹部 １０ シールパッキン １１ バルブガイド １２ 貫通穴 １５ フレーム １６ おねじ部 １７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄ アーム １８ 受座 ２０ デフレクタ ２１ グラスバルブ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 放水口を有するねじ部、前記放水口を開
   閉する弁体、アームを有するフレーム及び感熱体等から
   なるスプリンクラヘッドにおいて、 前記アームを少なくとも３本設けたことを特徴とするス
   プリンクラヘッド。
2. 【請求項２】 アームを等間隔に設け、かつ各アーム間
   をスプリンクラヘッドの分解時に弁体が通過しうる程度
   の間隔に形成したことを特徴とする請求項１記載のスプ
   リンクラヘッド。
3. 【請求項３】 中心部に放水口を有し外周にねじが設け
   られた本体、前記放水口を開閉する弁体、アームを有す
   るフレーム及び感熱体等からなるスプリンクラヘッドに
   おいて、 前記本体とフレームとを別体に構成し、前記本体の下部
   にねじを設けると共に、前記フレームの上部に本体のね
   じに螺合するねじを設けたことを特徴とするスプリンク
   ラヘッド。
4. 【請求項４】 中心部に放水口を有するねじ部、及び中
   心部に前記放水口より大径の凹部が形成され外周側にめ
   ねじが設けられて前記ねじ部の下部にこれと一体に形成
   されたフランジ部からなる本体と、 前記本体の凹部に嵌入される弁体と、 前記本体のめねじに螺合するおねじが設けられたリング
   状のねじ部の下面から少なくとも３本のアームが等間隔
   で垂下し、該アームの下端部が受座に一体に結合された
   フレームと、 一端が前記弁体又は該弁体に結合されたバルブガイドに
   支持され、他端が前記受座に支持される感熱体と、 前記フレームの下部に装着されるデフレクタとを備えた
   ことを特徴とするスプリンクラヘッド。
5. 【請求項５】 感熱体をグラスバルブで構成すると共
   に、本体と弁体との間にフッ化樹脂のシールパッキンを
   介装したことを特徴とする請求項１，２，３又は４記載
   のスプリンクラヘッド。