JPH1157057A - 固定式消火設備の消火用散水ノズル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 消火能力を高め、放射量を小さくして水害の
被害を小さくし、ポンプなどの容量を小容量としてコス
トを低減し、更に形状記憶合金を用いて火災時に決めら
れた温度で正確に弁を開放作動して消火用水を散水す
る。 【解決手段】第１感熱作動部124 の形状記憶合金120A,1
20B が所定の記憶回復温度T1に加熱されると、その復元
力でパイロット弁112A,112B を作動しバルブピストン10
0 を開放可能状態とする。第２感熱作動部125 は、可溶
合金47により記憶回復温度T1より高い所定の散水開始温
度T2に達すると熱分解してスプール弁11の閉鎖保持を解
除して消火用水を散水させる。散水は、ノズル部８によ
り所定の防護範囲内の特定部分に集中的に散水する散布
パターンを形成し、散水時の水流で駆動部６を駆動して
減速部７で減速し、ノズル部８を回転させて散布パター
ンを走査して防護範囲全域に散水する。鎮火で記憶回復
温度T1以下に温度が低下すると、復旧スプリング117A,1
17B が形状記憶合金120A,120B を初期形状に変形させ、
弁機構を閉鎖状態に作動して散水を停止させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、スプリンクラー消
火設備などの固定式消火設備に使用される固定式消火設
備の消火用散水ノズルに関し、特に、火災による温度上
昇で弁を開放して自動的に散水し、鎮火による温度低下
で弁を閉鎖して自動的に散水を停止する自動開閉型の消
火用散水ノズルに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のスプリンクラー消火設備
に使用される消火用散水ノズルとしては、防護範囲全体
に均一に散水させるため、水をデフレクタで分散させて
粒状態に散水しており、例えば図２２に示すようなもの
がある（特開平５−６９７３０号）。

【０００３】図２２はヒュージブルリンク式の消火用散
水ノズルを示し、ノズル本体２０１に散水口２０２が形
成され、散水口２０２に設けた栓２０３とデフレクタ２
０４との間に一対のレバー２０５ａ，２０５ｂを接触点
２０６ａ，２０６ｂ，２０６ｃによって係止し、栓２０
３を閉鎖状態に支持している。レバー２０５ａとレバー
２０５ｂは感熱体としての可溶合金２０７で固着された
一対のリンク２０８ａ，２０８ｂが装着され、栓２０３
の閉鎖状態を維持している。

【０００４】火災の発生による温度上昇で可溶合金２０
７が溶けると、一対のリンク２０８ａ，２０８ｂが矢印
で示すように分解し、レバー２０５ａ，２０５ｂの係止
が解除され、水圧によってレバー２０５ａ，２０５ｂが
弾け、散水口２０２から栓２０３が脱落して加圧水が散
水口２０２から噴出し、散水が開始される。このとき散
水口２０２から噴出した水は、デクレクタ２０４に当た
って防護範囲全体に均一に散水される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の消火用散水ノズルにあっては、１個のノズル
当り例えば８０リットル／分以上という所定流量の連続
放射となっていたため、火災消火能力に対して比較的多
くの消火液あるいは水の量が必要であり、当然消火する
対象物以外の物にも放射されるため、放射した消火液あ
るいは水による二次災害、いわゆる水損が大きくなると
いう問題点があった。また設備的には、水槽、ポンプが
大容量となる上、配管サイズも大きくなり、設備全体の
費用が高くなるという問題点もあった。

【０００６】また従来の散水ノズルでは、防護範囲全体
に均一に散水させるため、水をデフレクタで分散させて
粒状にして散水している。そのため、火災の勢いが強い
場合には、分散された水は粒子径が小さいため、火災の
気流に負けて火災の深部に達する前に蒸発し、火災の抑
制に時間がかかり、また全く消火できないこともある。
このため水の量も多くなり、水損による被害も大きくな
る。

【０００７】更に、防護範囲内のある一点から見ると、
粒状の水により、一瞬その一点の火災の炎が弱まったと
しても、その地点の付近の炎により一度かかった水が蒸
発し、付近の炎によって再び燃え始める。このため完全
に消火するまでに時間がかかる。また従来のスプリンク
ラーヘッドは、消火配管に対するヘッド接続部の給水口
とヘッド先端の散水口とを結ぶ流路を、可溶合金等の火
災時の熱で解ける感熱材によって封止しておき、所定温
度以上になると感熱材が溶けて流路を開放することによ
り、散水が行われる構成となっている。

【０００８】このため、スプリンクラーヘッドが火災に
よる熱気流を受けて作動することによって一度流路が開
放されると、鎮火後も給水源からの消火用水の供給が無
くなるまで、もしくは係員が現場を確認して手動でバル
ブを閉めるまで散水が続けられ、消火用水の散水による
被害が大きかった。そこで、形状記憶合金等を使用し
て、火災による温度上昇で弁を開放して消火用水を自動
的に散水し、鎮火による温度低下で弁を閉鎖して散水を
自動的に停止するスプリンクラーヘッドが提案されてい
る。このような自動開閉型のスプリンクラーヘッドとし
ては例えば図２３のものが知られている（特開昭５−１
２３４１９号）。

【０００９】図２３のスプリンクラーヘッドは、本体３
０１の下部にコイルバネ状の形状記憶合金３２０を設け
ており、火災により規定温度を越えると形状記憶合金３
２０が予め記憶したコイルバネを伸ばした形状に復元
し、バネ３１３に抗して弁軸３１１に設けたパイロット
弁体３１２を押し上げてパイロット弁孔３１０を開く。
このためピストン３０８の上側の部屋の圧力が低下し、
ピストン３０８が上昇してゴムパッキン３１４が弁座か
ら離れ、散水口３１６から消火用水を放出させる。

【００１０】消火用水の放出により火災が鎮火して温度
が低下すると、形状記憶合金３２０は記憶形状への復元
力は低下し、バネ３１３に押されてパイロット弁体３１
２が押し下げられてパイロット弁孔３１０が閉じる。こ
のためパイロット導入孔３０４からの消火用水の圧力導
入でピストン３０８が押し下げられてゴムパッキン３１
４を閉じ、散水を自動的に停止する。

【００１１】しかしながら、このような形状記憶合金を
用いた自動開閉型のスプリンクラーヘッドにあっては、
火災時に、予め決められた規定温度で弁を開放させて確
実に作動させることができないという問題があった。図
２４は形状記憶合金の温度に対する弾性係数であり、復
元力は弾性係数に比例する関係にある。形状記憶合金
は、低温時はマルテンサイト相の結晶状態にあり、温度
が増加するとオーステナイト相の結晶状態に遷移し、そ
の間に２相領域として知られた形状記憶領域がある。こ
の形状記憶領域は、温度方向で例えば数十度以上といっ
た幅をもっている。

【００１２】このような特性の形状記憶合金３２０を用
いて火災時に弁を開放させるためには、まず火災による
熱気流を受けたときに散水を開始するため規定の作動温
度Ｔ１を決め、この作動温度Ｔ１に対応したＰ点の弾性
係数Ｇ１を求める。弾性係数Ｇ１が求まると、コイルバ
ネ形状をもつ記憶形状合金３２０の作動温度Ｔ１におけ
る復元力が決まり、この復元力でパイロット弁体３１２
が開くようにバネ３１３の力を設定する。

【００１３】そして、規定の作動温度Ｔ１に加熱した状
態で、形状記憶合金３２０を伸展した記憶形状に変形さ
せ、その後に常温に戻して記憶前の初期形状に縮めて図
２３のように組み込む。しかし、形状記憶合金は、図２
４のように、温度上昇に伴って形状記憶領域で弾性係数
が序々に増加し、このため記憶形状への復元力も除々に
増加する。これに対しパイロット弁体３１２を開放させ
るための力は、バネ３１３の力以外にピストン室３０９
に導入された消火用水の圧力や弁軸３１１の摺動抵抗等
によって変動し、ある程度のバラ付きをもっている。

【００１４】このため規定の作動温度Ｔ１で形状記憶合
金３２０に伸展形状を記憶して規定の復元力を設定して
いたとしても、温度上昇に伴って復元力は序々に増加す
るため、パイロット弁３１２の開放力が低下している場
合は規定の作動温度Ｔ１より低めの温度で散水を開始
し、またパイロット弁３１２の開放力が増加している場
合は、規定の作動温度Ｔ１より高い温度で散水を開始す
ることになる。

【００１５】この結果、火災時に受ける熱気流による規
定の作動温度Ｔ１への到達で確実に散水を開始する保証
はなく、散水を開始する作動温度が安定しないという問
題があり、信頼性に欠けることから量産することが極め
て困難であった。また、火災時にピストン３０８が上昇
して放水口３１６から消火用水を放出するとスプリンク
ラーヘッドより下方に散水されるため、消火用水が蓋３
１５にかかってしまい、消火用水自体で形状記憶合金３
２０を冷却して、火災がまだ鎮火していないにもかかわ
らず、スプリンクラーヘッドが放水を停止してしまう。

【００１６】更に、スプリンクラーヘッドに物がぶつか
って蓋３１５などが損壊した場合には、消火用水が散水
され、水損が発生する。もしくは火災時にスプリンクラ
ーヘッドが作動しないこともある。もしくは、物がぶつ
かって損壊したことにより消火用水が散水され、水損が
発生する場合がある。本発明は、このような問題点に鑑
みてなされたものであって、火災消火能力を確保しなが
ら、消火用散水ノズル１個あたりの放射量を低減するこ
とで水損を少なくし、水槽、ポンプなどの容量を小容量
とし設置費用を低減することができ、更に、形状記憶合
金を用いて火災時に決められた温度で正確に弁を開放作
動して消火用水を散水することができ、信頼性と量産性
に優れた自動開閉型を採用した固定消火設備の消火用散
水ノズルを提供することを目的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明は次のように構成する。本発明は、加圧消火
用水が充填された消火配管に接続され火災時に加圧供給
された消火用水を散水する固定式消火設備の消火用散水
ノズルを対象とする。このような消火用散水ノズルとし
ては、本発明にあっては、所定の防護範囲内の特定部分
に集中的に散水する散布パターンを形成する旋回自在な
ノズル部と、ノズル部から消火液又は消火用水を散水す
る際の水流を駆動源として駆動軸を回転させる駆動部
と、駆動部の回転を入力し所定の減速比に従って減速し
てノズル部を回転させ散布パターンを所定の防護範囲内
を走査して所定の防護範囲内全域に散水させる減速部と
を備える。

【００１８】更に、形状記憶合金と復旧付勢部材を備
え、所定の記憶回復温度より低い温度の時は復旧付勢部
材により形状記憶合金を初期形状に変形させて弁機構を
散水停止位置に保持し、記憶回復温度に達した時は形状
状記憶合金の記憶形状への復元力で弁機構を散水位置へ
作動可能な状態とする第１感熱作動部と、記憶回復温度
より高い所定の散水開始温度を設定し、散水開始温度よ
り低い温度の時は、第１感熱作動部の作動状態に関わら
ず弁機構を閉鎖状態に保持し、散水開始温度に達した時
は、熱により分解して第１感熱作動機構の閉鎖保持を解
除して消火用水を散水させる第２感熱作動部とを設け
る。

【００１９】この第１感熱作動部は、第２感熱作動部の
作動による散水中に、記憶回復温度より低い温度に低下
した時は、復旧付勢部材により形状記憶合金を初期形状
に変形させることにより弁機構を閉鎖状態に作動して散
水を停止させる。このような構成を備えた本発明の消火
用散水ノズルによれば、防護範囲内にある部分を集中的
に散水するように散布パターンを形成し、防護範囲内を
走査するようにしたので、火災に対して瞬間的には従来
の散水ノズルより大量の消火液が放射されるため、従来
の８０リットル／分の防護範囲全域放射の散水ノズルと
例えば４０リットル／分の回転走査で１ｒｐｍ程度の場
合と比較すると、防護範囲内全体でみて少ない水量にも
かかわらず、より高い消火能力が得られる。

【００２０】また、本発明は、瞬時的には散水量が増え
ると同時に、消火対象物にあたる水の打力及び粒子径も
増すので、消火能力が増加する。即ち、本発明において
は、水は分散された粒状ではなく、特定の部分に集中的
に散水される打力の強い水の塊として消火対象物に散水
されるため、火災気流に負けることなく火災の深部まで
到達して消火能力が高くなり、火災抑制までの時間が短
くて済み、従って鎮火までの水量も少なくて済む。また
塊状態の水で消火するため、一度消火した部分が再び燃
え上がることを抑制し、一度消火された場所を継続して
鎮火状態にできる。

【００２１】また、少ない放射量で消火できるため、い
わゆる水損の被害を小さくすることができる。更に、放
射水の水槽が小さくなり、ポンプが小容量となり、自家
発電設備等バックアップ設備も小容量となり、配管サイ
ズも小さくなるため、低コストとなる。また、防護範囲
を従来の散水ノズルと比較して大きくした場合でも、走
査時間を調整することにより、火災に対しては瞬間的に
は大量の水を放射することができ、同等以上の消火性能
が得られることから、従来の散水ノズルと比較して、ノ
ズルの設置個数を減らすことができる。

【００２２】また本発明の消火用散水ノズルにあって
は、火災による熱気流を受けると、まず低めに設定して
いる記憶回復温度に達した時に、形状記憶合金が記憶形
状に変形する復元力を生じ、第１感熱作動部を作動して
弁機構を散水可能状態とする。この状態で更に熱気流に
よる温度が上昇して規定の散水開始温度に達すると、可
溶合金やグラスバルブ等を使用した第２感熱作動部が熱
により分解し、散水可能状態に既に動作している第１感
熱作動部の保持を解除して散水を開始できる。

【００２３】このため形状記憶合金の記憶回復温度に幅
があっても、散水開始温度を第２感熱作動部に感熱材と
して設けている可溶金属やグラスバルブにより規定温度
に設定して保証することができ、形状記憶合金を用いた
自動開閉型の消火用散水ノズルの信頼性を確保して量産
を可能とする。また第１感熱作動部と第２感熱作動部の
両方が働いて初めて散水が開始される構造としているた
め、監視時に例えば物をぶつけて破損したような場合に
も、両方を破損により作動状態としてしまうことはほと
んどありえず、破損による散水を確実に防止できる。ま
た、いずれか一方が壊れても、他方の機能により火災時
には必ず作動することができる。

【００２４】また散水による火災が鎮火して温度が低下
すると、形状記憶合金が復旧付勢部材によって初期形状
に変形されることで第１感熱作動部の弁機構が閉鎖状態
となって自動的に散水を停止し、火災消火後の水損を最
小限に抑えることができる。また散水を停止するための
温度は、第２感熱作動機構に設定している散水開始温度
に対し低めに設定した形状回復温度となり、この散水停
止温度を十分に低くすることで、消火後の再発火の可能
性を大幅に低減できる。

【００２５】第１感熱作動部は、散水による温度低下で
形状記憶合金を初期形状に変形させて散水を停止させた
後に再び記憶回復温度に達した時は、形状記憶合金の記
憶形状への復元力で弁機構を散水位置へ作動して再散水
させる。このため散水停止後に万が一、再度燃え上がっ
たような場合にも、再散水が自動的に行われ、確実に消
火できる。

【００２６】第１感熱作動部は、形状記憶合金を第２感
熱作動部の周囲に複数配置し、複数の形状記憶合金の少
なくとも１つが記憶回復温度への到達で作動した時の復
元力で弁機構を散水位置へ作動可能な状態とする。この
ように形状記憶合金を複数配置したことで、火災時の熱
気流の方向による温度差をなくし、確実に散水作動でき
る。

【００２７】また複数の形状記憶合金の全てが初期形状
に復旧した時に弁機構を閉鎖状態に作動して散水を停止
させる。このため周囲のいずれかの方向から熱気流を受
けている限り散水は停止されず、確実に消火できる。ま
た、形状記憶合金は、第２感知部が作動して下方に露出
するノズル部の位置よりも上方に配置することにより、
消火用水自体で形状記憶合金が冷却して鎮火前の放水停
止を防ぐことができると共に、形状記憶合金に向かう熱
気流を消火用水で遮って誤動作することを防ぐことがで
きる。

【００２８】第１感熱作動部に使用する形状記憶合金
は、初期形状として軸方向に縮んだコイルバネ形状を有
し、記憶回復温度への到達で軸方向に伸展したコイルバ
ネ形状に変形する。更に、第２感熱作動部は、散水開始
温度に到達した時の熱で分解して離脱させる可溶合金又
はグラスバルブを備え、これによって散水開始温度を正
確に設定できる。

【００２９】これ以外にも、例えばＮｉＴｉ合金を用い
た形状記憶合金は、その材質的な特徴として耐腐食性が
高く、更に、散水の開始と停止につき、火災感知器によ
る火災検出信号に頼らないため、火災感知器の誤作動に
よる散水の問題がなく、信頼性が高い。更に、本発明に
あっては、ノズル部をスリット穴の配列部分を通る面で
複数の部材に分割し、各分割部材の組合せ面にスリット
穴を形成する複数の溝を形成して組み合わせたことで、
ノズル部の外周面に任意の放射方向をもって配列される
複数のスリット穴の加工形成が容易にでき、防護区域に
対するノズルからの散布パターンを必要に応じて任意の
形状、幅、位置とすることが自由にできる。

【００３０】ここで、ノズル部は、先端を円錐形状に絞
り込んだ円筒体であり、円筒体を複数部材に分割し、各
分割部材の組合せ面のいずれか一方にスリット穴を形成
する直線溝を内部の流入路から外周面に向けて固有の放
射角度を設定して連通させる。更に、第１及び第２感熱
作動部で弁体を自動開閉する消火用散水ノズルとした場
合、ノズル本体に対し流入路側から駆動部、減速部、ノ
ズル部を順に配置し、駆動部に対しノズル部を軸方向に
摺動自在で軸回りに一体回転するスライド連結部を介し
て連結し、感熱作動機構の分解時にノズル部をスライド
させた状態で駆動部の回転を減速部を介してノズル部に
伝達する。

【００３１】

【発明の実施の形態】図１は本発明による固定式消火設
備の消火用散水ノズルの実施形態の断面図であり、図２
に下側から見た半分の端面図を示している。図１におい
て本発明の消火用散水ノズル１は、ノズル本体２の上部
に消火液または消火用水を加圧供給する給水管に接続す
る接続ネジ部３を有する。ノズル本体２は、上部よりケ
ース２ａ，２ｂ，２ｃ及び２ｄを順次ねじ込み固定した
円筒状の部材で構成される。

【００３２】ノズル本体２には、先端側のケース２ｃの
周囲に配置している形状記憶合金１２０Ａ，１２０Ｂが
所定の記憶回復温度Ｔ１に達したときの復元力によりバ
ルブピストン１００を開放可能状態とするための第１感
熱作動部１２４が設けられる。またノズル本体２の先端
側には、形状記憶合金１２０Ａ，１２０Ｂの記憶回復感
度Ｔ１より高目に設定した散水開始温度Ｔ２による可溶
合金４７の溶解で弁機構であるスプール弁１１の閉鎖を
解除して散水させる第２感熱作動部１２５が設けられて
いる。

【００３３】ノズル本体２の上部の接続ネジ部３内には
加圧された消火液または消火用水を流入する流入路５が
形成されており、流入路５の奥のスプール穴５ａに軸１
２の先端に一体に形成したスプール弁１１を定常監視状
態で配置し、流入路５を閉じている。スプール弁１１に
装着されたＯリングはフッ素ゴム製のものである。スプ
ール弁１１で閉鎖した流入路５に続いては駆動部６が設
けられている。駆動部６の流入側には、消火用水に混入
しているゴミを除去するストレーナ２１が配置される。
駆動部６は、ケース２ａの内部にねじ込み固定したハウ
ジング１６に装着したベアリング１７の外側に回転自在
に支持したケーシング６ｂと一体に複数枚のインペラ６
ａを形成しており、スプール弁１１を開くことで流入路
５から流入した水流をインペラ６ａで受けてケーシング
６ｂを回転駆動できるようにしている。

【００３４】駆動部６の内部には減速部７が設けられて
いる。減速部７としてこの実施形態にあっては、ダブル
遊星歯車機構が設けられている。即ち、ケース２ｂのハ
ウジング１６に対しねじ込み固定した中心にスプール弁
１１の軸１２を通したハウジング１５にサンギア１８ａ
を固定し、サンギア１８ａの外側にプラネタリギア１９
を噛み合わせ、プラネタリギア１９に駆動部６のケーシ
ング６ｂに固定したインターナルギア２１を噛み合わせ
ている。プラネタリギア１９はネジシャフトによりキャ
リアケース２０に回転自在に装着されている。

【００３５】続いてハウジング１５の外側にサンギア１
８ａと同様、サンギア１８ｂが固定され、サンギア１８
ｂにはプラネタリギア２２が噛み合っており、プラネタ
リギア２２にはキャリアケース２０に固定したインター
ナルギア２３が噛み合っている。プラネタリギア２２は
ネジシャフトによりキャリアケース２４に連結されてお
り、キャリアケース２４がダブル遊星歯車機構の減速し
た出力回転を取り出す出力部となる。減速回転の出力部
となるキャリアケース２４の下端は、破線のようにノズ
ル本体２の下方に延在されて固定ガイド２５を一体に形
成している。

【００３６】図３は図１の減速部７に設けているダブル
遊星歯車機構を取り出している。このダブル遊星歯車機
構にあっては、サンギア１８ａが固定されており、サン
ギア１８ａに噛み合わせたプラネタリギア１９を介して
駆動部６の回転をインターナルギア２１で入力してい
る。プラネタリギア１９はキャリアケース２０に回転自
在に装着され、キャリアケース２０は２段目のインター
ナルギア２３に回転を伝える。

【００３７】インターナルギア２３の内側にはプラネタ
リギア２２が設けられ、サンギア１８ａと同様に、固定
されたサンギア１８ｂに噛み合っている。プラネタリギ
ア２２はキャリアケース２４に回転自在に装着され、キ
ャリアケース２４が駆動部６の入力回転を減速した出力
回転を外部に取り出す。再び図１を参照するに、上部に
スプール弁１１を備えた軸１２の下端は、減速部７を装
着しているハウジング１５を貫通して下方に取り出さ
れ、先端に止めネジ３５によりリテーナ３４を装着し、
キャリアケース２４側のストッパ部材２９との間にスプ
リング３０を組み込んでいる。スプリング３０は図示の
状態で圧縮され、ストッパ部材２９に対しリテーナ３４
側を下方に付勢している。

【００３８】駆動部６の内側に設けた減速部７に続いて
は、ノズル部８が設けられている。ノズル部８は先端を
台形円錐に絞り込んだ円筒体であり、この実施形態にあ
っては、第１部材８Ａ、第２部材８Ｂ及び第３部材８Ｃ
を組み合わせた分割構造を持っている。ノズル部８の上
部側にフランジ部を形成している第１部材８Ａは、上部
外周面に形成した溝に四フッ化エチレンシート３２（以
下「シート３２」という）を装着しており、シート３２
の装着面と反対側の面をストッパ面３６としている。シ
ート３２は第２感熱作動部１２５が熱分解により脱落し
てノズル部８が下降した時、下部のケース２ｄの上部内
縁のシート圧着段部３３に接触してノズル部８の周囲の
空間から下側に水流が漏れ出すのを防ぐ。

【００３９】またシート圧着段部３３に続いてはストッ
パボール３７が組み込まれており、ノズル部８が下降し
た時、上部の鍔部の下側に位置するストッパ面３６がス
トッパボール３７に当接して抜け止めされる。ノズル部
８は減速部７の減速回転が出力されるキャリアケース２
４から延在した固定ガイド部２５を破線のように軸方向
に貫通してガイド部を備えており、第２感熱作動部１２
５が作動するとスプリング３０の押圧と自重で固定ガイ
ド２５に沿って下降し、ノズル本体２の下部のケース２
ｄの下端より外部にノズル部８が突出される。

【００４０】第１部材８Ａ，第２部材８Ｂ及び第３部材
８Ｃを組み合わせた構造のノズル部８は、軸方向に沿っ
た各部材の組合せ面に複数のスリット穴１０を開口して
いる。第２感熱作動部１２５は、ノズル部８を図示の収
納位置に保持する支持プレート４２をロックボール３８
を介して下側に組み付けたプッシャプレート４３で支持
しており、プッシャプレート４３は中心部を断熱材４０
を介して集熱板４４に支持されており、更に集熱板４４
は所定の散水開始温度Ｔ２で溶ける可溶合金４７によっ
てネジ穴付きの取付フランジ４８に固定している。

【００４１】取付フランジ４８はプッシャプレート４３
に中央下部より延在したネジ部４９にねじ込み固定され
ている。更に集熱板４４の上部には２枚の集熱板４５，
４６が組み付けられている。この第２感熱作動部１２５
にあっては、火災による熱を受けて所定の散水開始温度
Ｔ２に上昇すると可溶合金４７が溶け、ロックボール３
８を支持しているプッシャプレート４３が緩んでロック
ボール３８の係止を解除し、プレッシャプレート４３と
共に支持プレート４２も脱落し、ノズル部８の保持が解
除され、図１の左半断面のように下方に突出するように
なる。

【００４２】即ち、第２感熱作動部１２５が熱分解によ
り作動すると、スプリング３０の力及びノズル部８の自
重によりノズル部８が図示のようにノズル本体２の下部
に突出し、同時に軸１２も下降してスプール弁１１がス
プール穴５ａから離れて、それまで閉じていた流入路５
を開く。このため、接続ネジ部３側に接続している図示
しない給水配管からの加圧された消火用水は流入路５を
通って駆動部６の周囲に流れ込み、インペラ６ａを水流
が通ることで回転力を発生してハウジング６ｂが回転す
る。

【００４３】駆動部６の回転は内側に設けた減速部７に
より減速され、減速回転がキャリアケース２４より延在
した固定ガイド部２５に伝えられる。このときノズル部
８は固定ガイド２５に沿って下側に下降した左半断面の
位置にあり、減速部７のキャリアケース２４の減速回転
を固定ガイド２５を介して受けることで、例えば水量が
４０リットル／分だとすると１ｒｐｍ程度で減速回転さ
れる。

【００４４】駆動部６を通った水流は固定ガイド２５の
部分からノズル部８の内部に流れ込み、中心から外側方
向に直線溝の形成で開口しているスリット穴１０より外
部に散水される。図４は図１に示した本発明の消火用散
水ノズル１に設けているノズル部８の組立分解図であ
る。本発明のノズル部８は、中央に位置するノズル部本
体となる第１部材８Ａ、第１部材８Ａの下側の空洞部に
両側から組み付けられる一対の第２部材８Ｂ、第２部材
８Ｂのそれぞれの外側に組み付けられる一対の第３部材
８Ｃで構成され、ボルト７２のナット７３により固定さ
れる。

【００４５】図５は図４の第１部材８Ａの説明図であ
り、図５（Ａ）が平面図、図５（Ｂ）が正面半断面図、
図５（Ｃ）が側面半断面図、図５（Ｄ）が底面図であ
る。なお図５（Ａ）（Ｄ）については、対称構造となる
ことから中心線の片側を表している。この第１部材８Ａ
は例えば図５（Ｂ）から明らかなように、上部に円板状
の鍔部５０を形成しており、鍔部５０の上面外側にシー
ト嵌合溝５６を形成している。このシート嵌合溝５６に
は、図１のようにシート３２が装着される。鍔部５０の
下側には円筒部５７を介して略Ｕ字型の支持アーム５１
が一体に形成される。

【００４６】円筒部５７の内部には図１に示した減速部
７のキャリアケース２４より延在した固定ガイド２５が
収納されるスライド溝５２が形成され、その内側が流入
路５３となっている。下部に設けた支持アーム５１は先
端に位置決め突起５４を形成しており、その下側に受け
穴５５が形成され、受け穴５５には図１の感熱作動機構
４に設けている支持プレート４２の中心部の突起が嵌合
される。

【００４７】円筒部５７の内側に形成したスライド溝５
２は、図５（Ａ）の平面図から明らかなように扇形に開
口されており、この部分に図１のキャリアケース２４よ
り延在した断面円弧状の固定ガイド部材２５が位置す
る。図６は図５に示した第１部材８Ａの支持アーム５１
の両側に組み付けられる第２部材８Ｂと第３部材８Ｃの
組立アッセンブリィである。この組立アッセンブリィか
ら明らかなように、本発明にあっては、ノズル部８に形
成するスリット穴の配列方向に沿って第１部材８Ａ、第
２部材８Ｂ及び第３部材８Ｃに分割することを基本とし
ている。このためスリット穴１０は、各分割部材の組み
合せ面に内側の流入路から外側に向かって溝加工するこ
とにより形成できる。

【００４８】図７は図６の組立アッセンブリィにおける
第２部材８Ｂの説明図である。ここで図７（Ａ）は内側
から見た正面図、図７（Ｂ）はそのＸ−Ｘ断面図、図７
（Ｃ）は外側から見た背面図、図７（Ｄ）は平面図、図
７（Ｅ）は底面図である。このような第２部材８Ｂは、
内側の組み合わせ面６０にスリット穴１０を形成する複
数の直線溝を所定方向に形成している。このような組み
合せ面６０に対する直線溝の形成によりスリット穴１０
が形成できるため、スリット穴１０の開口及び方向につ
いても簡単な直線溝加工で自由に形成することができ
る。

【００４９】第２部材８Ｂの上部には、図７（Ｂ）のＸ
−Ｘ断面から明らかなように鍔部６３が延在しており、
鍔部６３の下側を切り欠いて図８に示す第３部材の組み
合せ面６２を形成している。また第２部材８Ｂの内側は
流入路６５を形成しており、流入路６５の下部に、図５
に示した第１部材８Ａの支持アーム５１側の位置決め突
起５４に嵌合する位置決め凹部６１を形成している。更
に図７（Ｃ）のように、外周側に図８の第３部材８Ｃを
組み付けるための取み合せ面６２を加工したことで、内
側の流入路６５に開放する開口部６４が形成されてい
る。

【００５０】図８は図６の第３部材８Ｃの説明図であ
る。ここで図８（Ａ）は内側から見た正面図、図８
（Ｂ）はＹ−Ｙ断面図、図８（Ｃ）は外側から見た背面
図、図８（Ｄ）は図８（Ａ）の左側の組合せ面７０ｂを
正面に見た図、図８（Ｅ）は組合せ面７０ｂ側の図８
（Ａ）の側面図、図８（Ｆ）は平面図、図８（Ｅ）は底
面図である。

【００５１】この第３部材８Ｃは平面的に見ると扇形形
状を持ち、内側の組合せ面７０ａ，７０ｂのそれぞれに
図８（Ａ）のように所定の散水方向に向けて直線溝を形
成することで、複数のスリット穴１０を形成している。
このスリット穴１０についても、図８（Ｅ）の組合せ面
７０ｂの側面図から明らかなように、中心から外側に向
かって任意の放射角度による直線溝の加工で任意の大き
さと方向を持つスリット穴１０を容易に形成することが
できる。

【００５２】また第３部材８Ｃにはボルト通し穴７１が
外側より２箇所に形成されており、図４のように、両側
に位置する第３部材８Ｃに対しボルト７２とナット７３
により、間に第１部材８Ａを中心に両側に第２部材８Ｂ
を配置して組み付けることで、図１のようなノズル部８
の組立構造を得ることができる。このような第１部材８
Ａ、第２部材８Ｂ及び第３部材８Ｃの組立体でなるノズ
ル部８によれば、平面から見て周囲の６箇所に向けて軸
方向に並んだスリット穴１０の配列が形成される。

【００５３】次に図１のノズル本体２に設けた第１感熱
作動部１２４を説明する。第１感熱作動部１２４は、バ
ルブピストン１００（弁機構）、パイロット弁１１２
Ａ，１１２Ｂ、復旧スプリング（復旧付勢部材）１１７
Ａ，１１７Ｂ及び形状記憶合金１２０Ａ，１２０Ｂで構
成される。まずバルブピストン１００は、スプール穴５
ａに設けたスプール弁１１の二次側に配置される。即
ち、円筒状の弁体１０１の上側内周にダイヤフラム１０
２ａの外周を嵌合し、ダイヤフラム１０２ｂの内側をス
プール穴５ａの外側にホルダ１０６のネジ込みで固定し
ている。また弁体１０１の下部外周にダイヤフラム１０
２ｂの内周を嵌合し、ダイヤフラム１０２ｂの外周をケ
ース２ｂ側に固定している。

【００５４】弁体１０１の下端部にはバルブシート１０
３がネジ止め固定され、ノズル本体２のケース２ｂ内に
装着したハウジング１６の軸方向に形成した連通穴１０
４の流入口を閉鎖している。また弁体１０１は、スプリ
ング１０５を備え、バルブシート１０３の閉鎖方向に付
勢している。スプリング１０５が収納されたバルブピス
トン１００のダイヤフラム室に対しては、ノズル本体２
の周囲壁の下部に内蔵した２つのパイロット弁１１２
Ａ，１１２Ｂが設けられる。パイロット弁１１２Ａ，１
１２Ｂは、パイロット弁室１１２ｂにパイロット弁体１
１２ａを収納しており、パイロット弁体１１２ａの下部
より弁軸１１５ａを下方に取り出している。

【００５５】スプリング１０５が収納されたバルブピス
トン１００のダイヤフラム室は、第２感熱部１２４の作
動でスプール弁１１が開いた時、スプール穴５ａを通っ
た加圧消火用水によるパイロット圧を、左側のパイロッ
ト弁１１２Ａから右側のパイロット弁１１２Ｂを経由し
て受け、弁体１０１を左半断面のようにスプリング１０
５に抗して上方にバルブシート１０３を移動し、ハウジ
ング１６の連通穴１０４を開放している。

【００５６】このパイロット圧を供給するための流路
は、ケース２ｂの内側のケース２ｄとの間にスペーサ１
０８を配置し、スペーサ１０８の外周側と内周側の隙間
で形成される。まず左側のパイロット弁１１２Ａの上部
には、スペーサ１０８の内周側のパイロット流路１１０
ａがスペーサリング１１３のパイロット溝１１０ｂ及び
そのパイロット穴１１０ｃを介してバルブリング１１４
に形成したパイロット弁１１２Ａのパイロット弁室１１
２ｂに連通している。ここでパイロット流路１１０ａ
は、ハウジング１６の軸方向に形成したパイロット穴１
０７を介してバルブピストン１００の二次側に連通して
いる。

【００５７】パイロット弁１１２Ａのパイロット弁室１
１２ｂは、図９（Ａ）に取出したスペーサリング１１３
とバルブリング１１４から明らかなように、バルブリン
グ１１４の下端面のパイロット溝１１ｄから軸方向のス
ルーホール１１０ｅを通って上部に位置するスペーサリ
ング１１３の下端面のパイロット溝１１０ｆに至り、そ
して右側のパイロット弁１１２Ｂのパイロット弁室１１
２ｂにパイロット穴１１０ｇで連通する。

【００５８】右側のパイロット弁１１２Ｂのパイロット
弁室１１２ｂは、側面のパイロット穴１１０ｈから図１
のスペーサ１０８の外周部のパイロット溝１１０ｉを通
り、ケース２ａのパイロット穴１１０ｊによりスプリン
グ１０５を収納したバルブビストン１００のダイヤフラ
ム室に連通している。パイロット弁１１２Ａ，１１２Ｂ
のパイロット弁体１１２ａの下部にはバルブ支持部材１
１５が配置され、カバー１１８を装着したバルブ支持部
材１１５の収納部から内部に向けてパイロット排出路１
１６を形成している。

【００５９】ここで、パイロット排出路１１６をヘッド
内側に開口している理由は、パイロット弁１１２Ａ，１
１２Ｂの作動によるパイロット圧の排出でパイロット排
出路１１６から排出された消火用水がヘッド下部外周に
配置している形状記憶合金１２０Ａ，１２０Ｂにかか
り、熱気流による加熱温度を消火用水で直接冷却してし
まうことを防止するためである。

【００６０】パイロット弁１１２Ａ，１１２Ｂに対して
は、その下側に復旧スプリング（復旧付勢部材）１１７
Ａ，１１７Ｂと形状記憶合金１２０Ａ，１２０Ｂが、間
にリテーナ１１９を介して互いに押し合うように配置さ
れ、下端はリテーナ１２１の装着で支持される。形状記
憶合金１２０Ａ，１２０Ｂは、この実施形態にあっては
コイルスプリング状に巻き回された形状をもち、ヘッド
本体２の下部のケース２ｃの周囲の２ケ所に組み込まれ
ている。形状記憶合金１２０Ａ，１２０Ｂとしては、例
えばＮｉＴｉ合金等を用いた耐腐蝕性の高い一方向性の
ものを使用している。ここで形状記憶合金の一方向性と
は、所定の記憶回復温度で一定の形状を記憶させた後に
低温で初期形状に変形させ、その後に変態点以上の記憶
回復温度に加熱すると記憶した形状に戻るが、その後に
再び低温にしても、低温で変形した初期形状にはならな
いことを意味する。

【００６１】このような一方向性の形状記憶合金１２０
Ａ，１２０Ｂには、所定の記憶回復温度Ｔ１でコイルバ
ネを軸方向に引き伸ばした復元形状が記憶され、低温に
戻した状態で右半断面の形状記憶合金１２０Ｂのよう
に、初期形状に縮めてリテーナ１１９，１２１の間に組
み込んでいる。この形状記憶合金１２０Ａ，１２０Ｂの
低温状態での初期形状による復元力Ｆ１は、パイロット
弁１１２Ａ，１１２Ｂ側に組み込んでいる復旧スプリン
グ１１７Ａ，１１７Ｂの復元力Ｆ２より十分に低く、復
旧スプリング１１７Ａ，１１７Ｂの復元力Ｆ２による押
圧を受けて右半断面の形状記憶合金１２０Ｂのように初
期形状に保っている。低温時にあっては形状記憶合金１
２０Ｂのように初期形状となっているため、復旧スプリ
ング１１７Ｂの復元力Ｆ２でパイロット弁体１１２ａ
は、図示のようにパイロット排出路１１６を閉鎖する位
置に保持されている。しかし、スプール弁１１は閉じて
いるため、パイロット弁１１２Ａ，１１２Ｂを経由した
バルブピストン１００へのパイロット圧の供給は行われ
ず、スプリング１０５の力で弁体１０１は右半断面のよ
うにバルブシート１０３で連通穴１０４を閉鎖してい
る。

【００６２】これに対し、火災による熱気流をスプリン
クラーヘッド１が受けてヘッド散水部１ｃの周囲に組み
込んでいる形状記憶合金１１２Ａ，１１２Ｂが加熱され
ると、記憶形状に戻ろうとする復元力Ｆ１が増加し、復
旧スプリング１１７Ａ，１１７Ｂの復元力Ｆ２を超えた
時に弁軸１１５ａにより左半断面のようにパイロット弁
体１１２ａを上側に押し上げ、パイロット弁室１１２ｂ
に対するパイロット排出路１１６を開き、同時に上部の
パイロット穴１１０ｇを閉じる。

【００６３】このためバルブピストン１００のダイヤフ
ラム室がパイロット排出路１１６を通って大気に開放さ
れる。この状態で第２感熱作動部１２５の可溶合金４７
が火災による熱で溶け、分離脱落により弁軸１２の保持
が解除された時、加圧消火用水でスプール弁１１がスプ
ール穴５ａから抜けて流路を開放し、それより低い形状
記憶温度で第１感熱作動部６のバルブピストン１００の
弁体１０１は既に開放可能な状態にあることから、流入
路５からの加圧消火用水はダイヤフラム１０２ａ，１０
２ｂにあたり、弁体１０１を押し上げバルブシート１０
３を連通穴１０４から離して開放状態とし、連通穴１０
４を通り、駆動部６のインペラ６ａの通過で回転力を付
与し、最終的にヘッド部８に供給され、ヘッド部８の旋
回に伴って散水される。

【００６４】ここで、第１感熱作動部１２４に設けたパ
イロット弁１１２Ａ，１１２Ｂの作動でバルブピストン
１００の開放可能状態を作り出す形状記憶合金１２０
Ａ，１２０Ｂの復元温度をＴ１、第２感熱作動部１２５
が作動する可溶合金４７の溶融温度で決まる散水開始温
度をＴ２とすると、散水開始温度Ｔ２に対し形状記憶合
金１２０Ａ，１２０Ｂの記憶回復温度Ｔ１を低めに設定
している。

【００６５】このため火災による熱気流を受けたとき
に、まず形状記憶合金１２０Ａ，１２０Ｂが記憶回復温
度Ｔ１に上昇して、パイロット弁１１２Ａ，１１２Ｂの
作動によりバルブピストン１００を開放可能状態とし、
次に火災による熱気流で散水開始温度Ｔ２に達したとき
の可溶合金４７の溶解で、第２感熱作動部１２４により
弁軸１２を介してスプール弁１１の保持が解除されて散
水が開始される。

【００６６】この散水が開始される可溶合金４７の散水
開始温度Ｔ２は、可溶合金４７の材質等によって正確に
決まっており、形状記憶合金１２０Ａ，１２０Ｂの記憶
回復温度Ｔ１は散水開始の前段階の作動であることか
ら、形状記憶合金１２０Ａ，１２０Ｂの復元力が温度上
昇に対し幅をもっていても、この影響を受けることな
く、可溶合金４７の材質で決まる所定の散水開始温度Ｔ
２で確実に散水を行うことができる。

【００６７】図１０は図１の消火用散水ノズル１に設け
たコイルバネ形状をもった形状記憶合金１２０Ａ，１２
０Ｂの温度Ｔに対するその弾性係数Ｇの実測特性であ
る。例えば第２感熱作動部１２５の可溶合金４７で決ま
る散水開始温度Ｔ２をＴ２＝７４℃とすると、形状記憶
合金の復元力によるパイロット弁１１２Ａ，１１２Ｂの
作動温度範囲を例えばＴ１＝３０〜６０℃の範囲、例え
ばＴ１＝５０℃に設定する。

【００６８】具体的に説明すると、図１０の温度Ｔ１＝
５０℃のときの弾性係数Ｇ50に基づく形状記憶合金１２
０Ａ，１２０Ｂの復元力Ｆ１にバランスしてパイロット
弁体１１２ａがパイロット排出路１１６の流路を閉鎖す
る位置となるように、復旧スプリング１１７Ａ，１１７
Ｂの復元力Ｆ２を決める。即ち、形状記憶合金１２０
Ａ，１２０Ｂの復元力Ｆ１に対し復旧スプリング１１７
Ａ，１１７Ｂの復元力Ｆ２が等しいか若干大きめに設定
する。

【００６９】これにより形状記憶合金１２０Ａ，１２０
Ｂの温度がＴ１＝５０℃に達すると、その復元力Ｆ１が
復旧スプリング１１７の復元力Ｆ２に打ち勝ってパイロ
ット弁体１１２ａを押し上げ、同時にパイロット穴１１
０ｃ，１１０ｇを閉鎖して、バルブピストン１００のダ
イヤフラム室からのパイロット圧を排出状態とする。な
お、ケース２ｃの外周に設けた複数の形状記憶合金１２
０のうち、一つでも形状回復温度Ｔ１に達すれば、パイ
ロット弁体１１２ａを上昇させて放水可能状態とする。
これにより、気流の影響による温度検知の遅れを防ぎ、
熱気流の方向に関係なく確実に火災温度を検知して放水
が行われる。

【００７０】また、第２感熱作動部１２５の周囲に配置
した複数の形状記憶合金１２０は、第２感熱作動部１２
５の作動時に所定位置まで下降して、周囲に消火用水を
散水するノズル部８の露出位置よりも上方に位置してい
る。よって、放水する消火用水で形状記憶合金１２０を
冷却することなく、更に天井面とノズル部８との間に形
状記憶合金１２０に向かう熱気流の通路を設けてあるこ
とから、周囲の熱を正確に検出でき、鎮火前に放水停止
するような誤作動を防いでいる。

【００７１】次に図１の実施形態の火災による熱気流を
受けたときの感熱動作を図１１を参照しながら説明す
る。図１１は消火用散水ノズル１の周囲の温度における
各部の動作を示したグラフである。なお、曲線ａは火源
直上における温度曲線を示し、曲線ｂは火源直上から離
れて配置された消火用散水ノズル１における周囲の温度
曲線を示している。

【００７２】定常監視状態となる低温時にあっては、第
１感熱作動部１２４に設けた形状記憶合金１２０Ａ，１
２０Ｂの定常温度での復元力Ｆ１に対し復旧スプリング
１１７Ａ，１１７Ｂの復元力Ｆ２が大きく、図１の右半
断面の形状記憶合金１２０Ａのように、初期形状に縮め
られている。このためパイロット弁１１２Ａ，１１２Ｂ
はパイロット弁体１１２ａによりパイロット排出路１１
６への連通を閉鎖した弁位置に保持されている。

【００７３】図１２は定常監視状態でのパイロット弁１
１２Ａ，１１２Ｂの作動状態の概略図であり、給水側の
パイロット穴１１０ｃをバルブピストン１００のダイヤ
フラム室に達するパイロット穴１１０ｈに連通している
が、スプール弁１１が閉じているので、加圧消火用水の
流入によるパイロット圧の供給は行われていない。この
状態で火災による熱気流を受けると、形状記憶合金１２
０Ａ，１２０Ｂは形状記憶を行った所定の記憶回復温度
Ｔ１に達したときにその復元力Ｆ１が復旧スプリング１
１７Ａ，１１７Ｂの復元力Ｆ２に打ち勝ち、弁軸１１５
ａによりパイロット弁体１１２ａを押し上げ、図１３の
ように、給水側のパイロット流路を閉鎖すると同時にバ
ルブピストン１００の弁室をパイロット排出路１１６に
開放する。しかしながら、このとき第２感熱作動部１２
５は作動しておらず、弁軸１２がスプール弁体１１をス
プール穴５ａに位置する閉鎖状態に保持しているため加
圧消火用水の供給は行われていない。

【００７４】このように第１感熱作動部１２４が作動し
た状態で火災による熱気流による温度が更に上昇し、第
２感熱作動部１２５の可溶合金４７が溶ける散水開始温
度Ｔ２に上昇すると、可溶合金４７が溶けてロックボー
ル２７によるロックが解除され、感熱作動機構の部材が
分解して脱落する。このため弁軸１２及びヘッド部８の
閉鎖状態での保持が解除され、弁軸１２及びヘッド部８
は流入路５からの消火用水の圧力を受けて下降し、スプ
ール穴５ａを開放する。このため流入路５からの消火用
水は、スプール穴５ａから流入し、ダイヤフラム１０２
ａ及び連通穴１３０を通ってダイヤフラム１０２ｂを下
から加圧し、弁体１０１を押し上げて連通穴１０４を開
放する。そして消火用水は、連通穴１０４を通り駆動部
６のインペラ６ａによりケーシング６ｂを回した後、ヘ
ッド部８内に入って、そのノズル穴１０から散水され
る。駆動部６の回転は減速部７で減速された後、下部に
下降したヘッド部８に伝達され、ヘッド部８を旋回させ
ながら消火用水を散水する。

【００７５】このときパイロット弁１１２Ａ，１１２Ｂ
は、図１３のように給水側を閉じており、スプール弁１
１の開放で加圧消火用水からパイロット穴１０７、パイ
ロット流路１１０ａ、パイロット溝１１０ｂを通ってパ
イロット穴１１０ｃにパイロット圧の供給を受けても、
バルブピストン１００の弁室に対するパイロット圧の供
給は行わない。またバルブピストン１００の弁体１０１
は、加圧消火用水に押されて図１の左判断面のようにス
プリング１０５に抗して上昇し、バルブシート１０３に
よる連通穴１０４の開放状態を維持し、ノズル部８から
の散水が継続される。

【００７６】このようなヘッド部８の旋回に伴う消火用
水の散水によって火災が鎮火すると、熱気流を受けなく
なることで温度が低下する。この温度低下により形状記
憶合金１１２Ａ，１１２Ｂが記憶回復温度Ｔ１以下に下
がると、形状記憶合金１２０Ａ，１２０Ｂの復元力Ｆ１
が復旧スプリング１１７Ａ，１１７Ｂの復元力Ｆ２より
小さくなり、復旧スプリング１１７Ａ，１１７Ｂに押さ
れて形状記憶合金１２０Ａ，１２０Ｂは初期形状に変形
される。

【００７７】図１４は、最初に形状記憶合金１２０Ａの
温度が記憶回復温度Ｔ１以下に低下して初期形状に復旧
した場合であり、パイロット弁１１２Ａの復旧で形状記
憶合金１２０Ａ側のパイロット排出路１１６を閉鎖して
パイロット圧がパイロット弁１１２Ｂの給水側に加わる
が、形状記憶合金１２０Ｂは記憶回復温度Ｔ１を越えて
パイロット弁体１１２ａによるパイロット穴１１０ｇの
閉鎖でパイロット穴１１０への流路を閉じているため、
バルブピストン１００のダイヤフラム室に対するパイロ
ット圧の供給は行われない。

【００７８】続いて、図１５のように、形状記憶合金１
２０Ｂの温度も記憶回復温度Ｔ１以下に低下して初期形
状に復旧すると、パイロット弁１１２Ｂの復旧でパイロ
ット排出路１１６が閉鎖されパイロット穴１１０ｇと１
１０ｈが連通し、パイロット圧がパイロット穴１１０
ｈ、パイロット溝１１０ｅ、パイロット穴１１０ｊを通
ってバルブピストン１００の弁室に加えられる。このた
めバルブピストン１００の弁体１０１が押し下げられ、
バルブシート１０３を連通穴１０４に押圧して流路を閉
鎖する。これによって消火用水の散水が自動的に停止さ
れる。

【００７９】消火用水の散水が自動停止した後に、万が
一、再度燃え上がって熱気流を受けて図１１の破線曲線
で示したように形状記憶合金１２０Ａ，１２０Ｂの両方
又はいずれか一方が記憶回復温度Ｔ１に上昇すると、パ
イロット弁１１２Ａ，１１２Ｂが再び作動してパイロッ
ト排出路１１６を開放することによりバルブピストン１
００内のパイロット圧が低下する。図１６は一方の形状
記憶合金１２０Ａが記憶回復温度Ｔ１に上昇してパイロ
ット弁１１２Ａを再び作動した場合であり、バルブピス
トン１００のダイヤフラム室はパイロット排出路１１６
と連通する。

【００８０】このとき第２感熱作動部１２５は既に作動
していることから、ダイヤフラム室内のパイロット圧の
低下に伴って弁体１０１はダイヤフラム１０２ａ，１０
２ｂを押し上げる加圧消火用水の圧力で図１左半断面の
ように上昇し、バルブシート１０３で閉鎖していた連通
穴１０４を開放し、消火用水の散水が再開される。もち
ろん、散水を再開した後に火災が鎮火して全ての形状記
憶合金１２０Ａ，１２０Ｂの温度が記憶回復温度Ｔ１以
下に下がれば、復旧スプリング１１７Ａ，１１７Ｂの復
元力Ｆ２を受けて形状記憶合金１２０Ａ，１２０Ｂは初
期形状に変形し、パイロット弁１１２Ａ，１１２Ｂがバ
ルブピストン１００のダイヤフラム室に対するパイロッ
ト圧の供給状態に切り替わり、これによって弁体１０１
がバルブシート１０３を連通穴１０４に押し付けて閉鎖
することで、散水停止となる。

【００８１】図１７は図１に示した本発明の消火用散水
ノズル１の作動状態におけるノズル部８から散水される
消火用水の散水パターンの説明図である。天井面に設置
された本発明の消火用散水ノズルが火災による熱を受け
て作動すると、図示のようにノズル部８が突出した状態
で周囲６箇所に配列しているスリット穴１０より供給さ
れた消火液または消火用水の散水による放水パターン８
０が得られる。

【００８２】このノズル部８からの放水パターン８０に
よって、所定の防護範囲８２に６方向に向いた棒状の散
布パターン８１ａ，８１ｂが得られ、このときノズル部
８は散水による水流を受けて駆動部６の回転により矢印
方向に回転し、その結果、各散布パターン８１は防護範
囲８２内を１ｒｐｍ程度の低速度で回転走査することに
なり、結果的に防護範囲全域に散水することになる。

【００８３】ノズル部８のスリット穴１０が縦方向に配
列しているので、実際にはノズル部８からの散水はスポ
ット状の散水パターンが連続的に並んだ散布パターンと
なるが、各スポット状の散水パターンが消火対象面に当
った際に飛散、および消火対象面を流れることにより、
スポット状の散水パターンが広がって隣同志が繋った帯
状の散布パターン８１となる。

【００８４】このように帯状の散布パターン８１にする
ために、第２部材８Ｂ、第３部材８Ｃに形成するスリッ
ト穴１０の溝の方向をそれぞれ設定している。つまり、
図７、図８に示すように、第２部材、第３部材に形成す
るスリット穴１０につき、遠くに散水するヘッド部８の
上側のスリット穴１０は横方向に溝を形成し、近くに散
水するヘッド部８の下側のスリット穴１０は下方向に形
成する。そして、スポット状の散水パターンが消火対象
面に散水される際に繋って帯状の散布パターン８１にな
るように、それぞれスリット穴１０の溝の方向を設定す
る。

【００８５】尚、スリット穴１０の大きさを変えること
で、一つのスリット穴１０から散水される消火液の量を
変えることができる。ノズル部８の上側のスリット穴１
０は、消火用散水ノズル１の位置から離れた防護範囲に
散水するため、スリット穴１０を近距離に散水する下側
のスリット穴１０よりも大きくして、水量を多くして遠
くに散水する。

【００８６】通常、ノズル部８は直径２ｃｍ程度の小さ
なものであるから、それぞれが方向、穴の大きさが相違
する複数のスポット穴を１個の円柱部材に形成しようと
しても、技術上困難である。ところが、本発明のような
溝を形成した分割部材を組立てることにより、容易に複
数の穴の開いた小さいノズル部８を形成することができ
る。

【００８７】ここで図４の組立アッセンブリィから明ら
かなように、第２部材８Ｂの組合せ面のスリット穴１０
は、その間に入る図５の第１部材８Ａの支持アーム５１
との組合せで軸方向に２列のスリット穴１０を形成する
こととなり、この２列のスリット穴は近接していること
から、図１７の散布パターンにあっては、１つの棒状の
散布パターン８１ａとなり、一列のスリット穴１０の散
布パターン８１ｂに比べるとその幅が広くなる。

【００８８】このように、防護範囲の特定部分に集中的
に散水することで、熱気流が消火用水を散水している各
放水パターン８０同志の間から、消火用水で遮られ冷却
されることなく直接消火用散水ノズル１に向かうため、
温度検出を正確に行え、放水停止動作のタイミングを鎮
火時に合わせることができる。尚、減速部７を設けた理
由は、ノズル部８を駆動部６のケーシング６ｂの回転力
のみで回転させると、かなりの高速でノズル部８が回転
してしまい、ノズル部８から散水された消火用水は塊状
から粒状に分散し、防護範囲内の特定部分に集中的に散
水する散布パターンが形成できなくなり、防護範囲のあ
る一点から見ると一回の走査で到達する消火用水の水量
が少なくなり、粒子径も小さくなり、また消火用水の打
力も低減して消火能力が低下してしまうからである。

【００８９】これを防止し、集中的に散水する散布パタ
ーンを形成するため散布パターンの走査の速度を散布パ
ターンの走査の形状が維持できる程度の比較的低速度に
する必要があるために減速部７を設けている。図１８は
図１７の防護範囲８２内のある一箇所から見た散水量の
時間的変化であり、図１８（Ａ）は従来の消火用散水ノ
ズルの散水量であり、図１８（Ｂ）が本発明の消火用散
水ノズルの散水量である。

【００９０】図１８（Ａ）の従来の消火用散水ノズルに
あっては、防護範囲８２のある一箇所から見ても常に一
定の水量の水が散水されている。これに対し図１８
（Ｂ）の本発明の消火用散水ノズルにあっては、散布パ
ターン８１ａ，８１ｂの回転走査速度に依存した一定の
周期で間欠的に大量の水が散水されることになる。この
ように本発明の消火用散水ノズルを用いると、防護範囲
８２のある一部分から見た場合に、火災に対して瞬間的
には従来の散水ノズルよりも大量の消火用水または消火
液が散水され、一定水量を継続して散水するよりも瞬間
的に集中して大量の水を散水した方が高い消火能力が得
られる。このため、例えば従来の８０リットル／分の防
護範囲８２の全域放射の散水ノズルと例えば本発明によ
る消火ノズルで散水量を４０リットル／分、走査速度を
１ｒｐｍ程度とした場合と比較すると、防護範囲８２の
全体的に見て少ない水量にも関わらず、より高い消火能
力が得られる。

【００９１】また本発明の消火用散水ノズルにあって
は、少ない散水量で消火できるため、いわゆる水損の被
害を小さくすることができる。このことから、消火用水
の水槽も小さくでき、更に従来の消火能力と同等とした
場合には、従来よりも配管内の水圧を抑えることができ
るため、消火ポンプが小容量で済み、更には自家発電設
備などのバックアップ設備も小容量とでき、配管サイズ
も小さくなるために、設備コストを大幅に低減できる。

【００９２】また防護範囲８２内のある一箇所から見れ
ば、従来のように防護範囲８２内全体に散水するのと比
べ、本発明にあっては、瞬間的には散水量が増えると同
時に消火対象物に到達する水の打力及び粒子径も増すの
で、消火能力が増大する。即ち本発明においては、水は
分散された粒状ではなく特定の部分に集中的に散水され
る打力の強い水の塊として消火対象物に散水されるた
め、火災気流に負けることなく火災深部まで到達して消
火能力が高くなる。

【００９３】このため、火災抑制までの時間が短くて済
み、したがって鎮火までの水量も少なくて済む。更に塊
状態の水で消火するため、一度消火した部分が再び燃え
上がることがなくなり、一度消火された場所を継続して
鎮火状態にできる。図１９は本発明の散水による消火の
様子を従来と対比して示している。図１９（Ｃ）は従来
の散水パターンであり、従来の散水能力では防護範囲８
２全体に均一に散水させるため、消火用水をデフレクタ
で分散させて粒状にして散水しており、防護範囲８２内
に比較的粒子径の小さな様々な大きさをもった粒状の水
によるスポット状散布パターン８４が得られる。

【００９４】そのため火災の勢いが強い場合には、分散
された水は粒子径が小さいため火災の気流に負け、炎８
３の深部に達する前に蒸発し火災の抑制に時間が掛か
り、また全く消火できないこともある。このため消火用
水の量も多くなり、水損による被害も大きくなる。更に
防護範囲８２内のある一点から見ると、粒状の水により
一瞬、その一点の火災の炎８３が弱まったとしても、そ
の時点の付近の炎８３により一度掛かった水が蒸発し、
付近の炎によって再び燃え始める。このため、完全に消
火するまでには時間が掛かる。

【００９５】図１９（Ａ）（Ｂ）は本発明による帯状の
散布パターンの散水であり、防護範囲８２内のある部分
に集中的に大量の消火用水を散水する散布パターン８１
を形成している。このため、瞬間的には散水量が増える
と同時に、消火対象物に当たる消火用水の打力及び粒子
径も増すので、消火能力が増大する。即ち、本発明の散
布パターン８１においては、消火用水は図１９（Ｃ）の
ように分散された粒状ではなく、特定の部分に集中的に
散水される打力の強い水の塊として消火対象物に散水さ
れる。このため、火災気流に負けることなく炎８３の深
部まで到達して消火能力が高くなり、火災抑制までの時
間が短くて済み、したがって鎮火までの水量も少なくて
済む。

【００９６】また図１９（Ｂ）のように、散布パターン
８１で防護範囲８２の全域を走査して塊状の水で消火す
るため、一度消火した鎮火部分８５が再び燃え上がるこ
とを抑え、一度消火された場所を継続して鎮火状態に維
持できる。更に防護範囲８２内のある部分に大量の水を
散水するようにノズル部８を形成したため、防護範囲８
２を従来の散水ノズルと比べて大きくした場合でも、走
査時間を調整することにより火災に対しては瞬間的には
大量の水を散水することができ、従来と同等以上の消火
性能が得られることから、従来の散水ノズルに比べノズ
ルの設置個数を減らすことができる。

【００９７】例えば取付ピッチ２．３メートルで所定の
防護範囲８２に８個の散水ノズルを従来設置していた場
合に対し、本発明によれば、取付ピッチを２．６メート
ルとすることができ、その結果、設置する散水ノズルの
個数を４個に減らすことができる。図２０は本発明の消
火用散水ノズルの第２実施形態であり、軸方向の中心線
の右側に低温時の放水停止状態の断面を左側に火災によ
る熱気流を受けて放水動作を行った状態の断面を示して
いる。なお、左断面におけるスプール弁１１、軸１２、
駆動部６、ヘッド部８は外観正面図を示す。また、この
図２０において図１と共通するものには同一の符号を付
してその説明を省略する。

【００９８】図２０において、消火用散水ノズル１は、
上部よりケース２ａ，２ｃ，２ｄ，２ｅがねじ込み固定
され、ケース２ｂがケース２ｃ，２ｅの外周を囲んでい
る。ケース２ｅの内部にシリンダ１３１を組み込んでい
る。シリンダ１３１内には弁軸１２に形成されたアクチ
ュエータピストン１２ａが摺動自在に組み込んでいる。

【００９９】シリンダ１３１はアクチュエータピストン
１２ａによって下部のシリンダ室１３１ａと上部のシリ
ンダ室１３１ｂに仕切られている。アクチュエータピス
トン１２ａはパイロット弁１１２Ａ，１１２Ｂにより作
動される。ケース２ａ，２ｅにはスプール穴５ａからパ
イロット弁１１２にパイロット圧を供給するパイロット
流入路１３２，１３３が形成されている。Ｏリング１３
４はパイロット供給路１３２と１３３が連通する箇所に
おいて中央部に穴が開いている。

【０１００】シリンダ１３１のシリンダ室１３１ａに対
してはパイロット流入路１３５が形成されており、パイ
ロット穴１１０ｈを通る加圧消火用水がシリンダ室１３
１ａに供給される。シリンダ１３１のアクチュエータピ
ストン１２ａの上側となるシリンダ室１３１ｂに対して
は大気連通路１３６，１３７が開口している。また、ケ
ース２ｅより下方の駆動部６、減速部７、パイロット弁
１１２、形状記憶合金１２０の構造は図１の実施形態と
同じである。

【０１０１】次に図２０の実施形態の火災の熱気流を受
けたときの感熱動作を説明する。通常監視状態となる低
温時にあっては、形状記憶合金１２０Ａ，１２０Ｂは定
温状態により復旧スプリング１１７の復元力により初期
形状に縮められている。このため、パイロット弁１１２
Ａ，１１２Ｂはパイロット弁体１１２ａによりパイロッ
ト排出路１１６への連通を閉鎖した弁位置に保持されて
いる。

【０１０２】この状態で火災による熱気流を受けると、
形状記憶合金１２０Ａ，１２０Ｂが記憶回復温度Ｔ１に
達したときにパイロット弁体１１２ａを押し上げ、給水
側のパイロット穴１１０ｇを閉鎖すると同時に、シリン
ダ１３１のシリンダ室１３１ａをパイロット穴１３５を
介してパイロット流路１１６に開放する。しかしなが
ら、このとき第２感熱作動部１２５は作動しておらず、
弁軸１２及びスプール弁体１１をスプール穴５ａに位置
する閉鎖状態に保持している。

【０１０３】このように第１感熱作動部１２４が作動し
た状態で、更に散水開始温度Ｔ２に上昇すると、可溶合
金４７が溶けて感熱作動機構の部材が分解して脱落す
る。このため弁軸１２及びヘッド部８が消火用水の圧力
を受けて下降しスプール穴５ａを開放する。このため流
入路５からの消火用水はスプール穴５ａから連通穴１０
４を通り駆動部６のケーシング６ｂを回した後、ヘッド
部８に散水される。

【０１０４】このとき、パイロット弁１１２Ａ，１１２
Ｂは給水側のパイロット穴１１０ｇを閉じており、スプ
ール弁１１の開放でパイロット流入路１３２，１３３を
通ってパイロット穴１１０ｃにパイロット圧の供給を受
けても、シリンダ室１３１ａに対するパイロット圧の供
給は行わない。ヘッド部８からの消火用水の散水によっ
て火災が鎮火すると、熱気流を受けなくなることで温度
が低下する。この温度低下により形状記憶合金１２０
Ａ，１２０Ｂが記憶回復温度Ｔ１以下に下がると、形状
記憶合金１２０の復元力が減少し、復旧スプリング１１
７に押されて形状記憶合金は初期形状に変形される。

【０１０５】このときパイロット弁１１２のパイロット
弁体１１２ａは、パイロット排出路１１６を閉じると同
時にパイロット流入路１１０ｇを開き、流入口５に対す
る加圧消火用水の圧力がパイロット圧力としてシリンダ
１３１のシリンダ室１３１ａに供給される。このためア
クチュエータピストン１２ａによってスプール弁体１１
が押し上げられ、スプール穴５ａに嵌まり込んで流路を
閉鎖する。これによって消火用水の放水が自動的に停止
される。

【０１０６】消火用水の放水が自動停止した後に、万が
一、再度燃え上がって熱気流を受けて形状記憶合金１２
０が記憶回復温度Ｔ１に上昇すると、パイロット弁１１
２が再び作動してシリンダ室１３１ａのパイロット圧を
排出させる。このとき第２感熱作動部１２５は既に作動
していることから、シリンダ室１３１ａからのパイロッ
ト圧の排出に伴って消火用水の圧力によってスプール弁
体１１はスプール穴５ａから下方に引き出されて流路を
開放し、消火用水の放水が再開される。このように放水
開始、放水停止の動作をスプール弁１１によるスプール
穴５ａの開閉で行うようにしても良い。

【０１０７】図２１はノズル部８から散水される散布パ
ターン８１の別の形態を示す。図２１（Ａ）はノズル部
８の周方向に９０°の間隔をおいて４個の半径部となる
スリットを形成した場合であり、防護範囲８２に対し帯
状の散布パターン８１をクロスさせた十字形状の散布パ
ターンが得られる。図２１（Ｂ）はノズル部８に１８０
°の間隔をおいて２つの半径部となるスリットを形成し
た場合であり、防護範囲８２において直径方向に帯状の
散布パターン８１が得られる。更に図２１（Ｃ）はノズ
ル部８の周方向に１０°程度の短い角度間隔をおいて３
つの半径部となるスリットを形成した場合であり、この
場合には防護範囲８２において半径方向に放射状に広が
った３つの散布パターン８１を得ることができる。

【０１０８】尚、本発明の実施形態は、図４のようにノ
ズル部８を１つの第１部材８Ａ、２つの第２部材８Ｂ、
及び２つの第３部材８Ｃに分割する場合を例にとってい
るが、ノズル部８の外周軸方向に配列するスリット穴に
沿った位置を分割して組合せ面とすることで、任意の散
布パターンに対応した分割構造とできる。また図４の分
割構造を維持したまま各部材の組合せ面に直線溝を形成
するか否か選択することで、スリット穴の配列位置を変
化させて散布パターンの数を適宜に決めることもでき
る。

【０１０９】更に、スリット穴１０の形状は、四角に溝
を形成するに限らず、半円や三角形状などでも良い。更
に、第２感熱作動部１２５で散水開始を行わせる感熱部
材として可溶合金を使用しているが、可溶拘禁の代わり
にグラスバルブを用いて散水開始温度Ｔ２でのグラスバ
ルブの破壊で感熱作動させる構造であってもよい。

【０１１０】更にまた、本発明は上記の実施形態に限定
されず、第１感熱作動部１２４を感熱作動するための復
元力を発生する形状記憶合金の記憶回復温度Ｔ１を、第
２感熱作動部１２５で散水開始を行わせる可溶合金やグ
ラスバルブ等により散水開始温度Ｔ２より低めに設定す
る構造であれば、適宜の構造をとることができ、実施形
態による限定は受けない。

【０１１１】また、本発明の実施形態においては、形状
記憶合金１２０はコイルスプリング状に巻き回された形
状であったが、例えばバネ板形状のものを使用し、初期
状態では中央部で円弧状に屈曲し、記憶回復温度Ｔ１に
達すると屈曲部が伸展する等の構造のものでもよい。さ
らに本発明の実施形態のヘッド部８においては、複数部
材を組合せ、複数のスリット穴を並べた構造のものであ
ったが、これに限定されず、防護範囲内の特定の箇所に
集中的に散水する散布パターンを形成する構造のヘッド
部であればよい。例えば、円球状のヘッドにスリットを
設けて図１７、図２１に示すような散水パターンを形成
してもよい。

【０１１２】また、形状記憶合金１２０と復旧付勢部材
は、必ずしも互いに押し合う構成でなくとも良く、形状
記憶合金１２０が記憶回復温度Ｔ１より低い場合に、初
期形状に戻すように復旧付勢部材が作用する対向した関
係であればよい。

【０１１３】

【発明の効果】以上説明してきたように本発明によれ
ば、防護範囲内にある部分を集中的に散布するように散
布パターンを形成し、防護範囲内を走査するようにした
ので、火災に対して瞬時的には大量の消火液または消火
用水が散布されるため、より高い消火能力が得られ、水
損の被害も小さくなる。

【０１１４】また従来と同程度の消火能力とした場合に
は、配管内の水圧を低くでき、水槽、ポンプなどの容量
も少なくて済み、更に配管サイズも小さくなり、更に防
護範囲内のある部分に集中的に散水するようにノズル部
を形成しているために、防護範囲を従来より広くしても
従来と同程度の消火能力が維持でき、このためノズルの
設置個数も低減でき、その結果、設備コストを低減する
ことができる。

【０１１５】更にノズル部をスリット穴の配列部分を通
る面で複数の部材に分割し、各分割部材の組合せ面にス
リット穴を形成する複数の直線溝を加工形成して組み合
わせたことで、ノズル部の外周面に任意の散布方向を持
って配列される複数のスリット穴の加工形成が容易にで
き、防護区域に対するノズル部からの散布パターンを必
要に応じて任意の方向、位置、形状とすることが自由に
できる。

【０１１６】更に本発明は、火災による熱気流を受ける
と、まず低めに設定している形状記憶合金の記憶回復温
度に達したときの復元力によって第１感熱作動部を作動
して弁機構を散水可能状態とし、この状態で更に熱気流
による温度が上昇して規定の散水開始温度に達すると、
可溶合金やグラスバルブ等を使用した第２感熱作動部が
熱分解して、第１感熱作動部によって既に散水可能状態
となっている弁機構の保持を解除して散水を開始でき、
この結果、形状記憶合金の記憶回復温度に幅があって
も、散水開始温度を可溶合金やグラスバルブ等により規
定温度に正確に設定して散水開始温度を保証し、形状記
憶合金を用いた自動開閉型のスプリンクラーヘッドの信
頼性を確保して、同時に量産を可能とする。

【０１１７】また形状記憶合金を用いた第１感熱作動部
と可溶合金やグラスバルブを用いた第２感熱作動部の両
方が働いて初めて散水が開始される構造としているた
め、監視時にスプリンクラーヘッドに例えば物をぶつけ
て破損したような場合にも、同時に両方が破損により作
動することはほとんどないことから、破損による散水を
確実に防止できる。

【０１１８】また散水により火災が鎮火して温度が下が
ると、形状記憶合金の復元力が低下して、復旧スプリン
グによって初期形状に変形され、これによって第１感熱
作動部の弁機構が閉鎖状態となって自動的に散水を停止
し、火災消火後の水損を最小限に抑えることができる。
また散水を停止するための温度は可溶合金やグラスバル
ブで決まる散水開始温度に対し十分に低めに設定した形
状記憶合金の記憶回復温度であり、このように散水停止
のための温度が十分に低くできることで、消火後の再発
火の可能性を大幅に低減できる。

【０１１９】もちろん、消火後の再発火による熱気流を
受けると所定の記憶回復温度で再度第１感熱作動部の弁
機構が作動して再散水でき、万が一最初の消火が不十分
であったような場合にも、再散水で確実に消火できる。
更に形状記憶合金は、その材質的な特徴として耐腐食性
が高く、長期間に亘る設置監視にあっても、確実に火災
による熱気流を受けたときに動作して高い信頼性が保証
できる。更にまた、散水の停止と開始について火災感知
器などによる火災検出信号に全く頼る必要がないため、
火災感知器の誤作動による散水の問題がなく、固定式消
火設備に設置した際の信頼性を保証できる。

【０１２０】また、防護範囲内の特定部分に集中的の散
布パターンを形成して散水を行うため、散布パターン以
外の散水していない箇所からは、熱気流が消火用水で遮
られることがなく消火用散水ノズルに致達でき、正確な
温度検知が可能であり、鎮火前に散水停止するようなこ
とを防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の消火用散水ノズルの実施形態を監視状
態と散水状態の各々につき半断面で示した断面図

【図２】図１の底部側の端面図

【図３】図１の減速に使用したダブル遊星歯車機構の説
明図

【図４】図１のノズル部の組立分解図

【図５】図４の第１部材の説明図

【図６】図４の第２及び第３部材の組立アッセンブリの
説明図

【図７】図４の第２部材の説明図

【図８】図４の第３部材の説明図

【図９】図１の形状記憶合金の温度に対する弾性係数を
実測した特性図

【図１０】図１のパイロット弁を設けているスペーサリ
ングとバルブリングを取出して示した説明図

【図１１】本発明の実施形態の動作を説明する図

【図１２】図１のパイロット弁の定常監視状態での作動
説明図

【図１３】図１のパイロット弁の火災時の散水状態にお
ける作動説明図

【図１４】散水中に片側のパイロット弁が復旧した場合
の作動説明図

【図１５】散水中に両方のパイロット弁が復旧しして散
水停止した場合の作動説明図

【図１６】散水停止後に片方のパイロット弁が作動して
散水を再開した場合の作動説明図

【図１７】図１の作動状態における散水動作の説明図

【図１８】防護範囲の一箇所から見た本発明の散水量を
従来と対比して示したタイムチャート

【図１９】本発明の散布パターンによる消火の様子を従
来と対比して示した説明図

【図２０】本発明の他の実施形態を監視状態と放水状態
の各々につき半断面で示した断面図

【図２１】本発明による散布パターンの他の形態を示し
た説明図

【図２２】従来例を示した説明図

【図２３】従来の自動開閉型のスプリンクラーヘッドの
断面図

【図２４】形状記憶金属の温度に対する弾性係数の特性
図

【符号の説明】 【符号の説明】

１：消火用散水ノズル ２：ノズル本体 ３：接続ネジ部 ５：流入路 ５ａ：スプール穴 ６：駆動部 ６ａ：インペラ ６ｂ：ケーシング ７：減速部（ダブル遊星歯車機構） ８：ノズル部 ８Ａ：第１部材 ８Ｂ：第２部材 ８Ｃ：第３部材 １０：スリット穴 １１：スプール弁 ４７：可溶合金（散水開始温度Ｔ２） ８０：散水パターン ８１：散布パターン ８２：防護範囲 １００：バルブピストン １０１：弁体 １０２ａ，１０２ｂ：タイヤフラム １０３：バルブシート １０４：連通穴 １０５：スプリング １０８：スペーサ １１２Ａ，１１２Ｂ：パイロット弁 １１６：パイロット排出路 １１７Ａ，１１７Ｂ：復旧スプリング（復旧付勢部材） １２０Ａ，１２０Ｂ：形状記憶合金（記憶回復温度Ｔ
１） １２４：第１感熱作動部 １２５：第２感熱作動部

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】加圧消火用水が充填された消火配管に接続
   され火災時に加圧供給された消火用水を散水する固定式
   消火設備の消火用散水ノズルに於いて、 所定の防護範囲内の特定部分に集中的に散水する散布パ
   ターンを形成する旋回自在なノズル部と、 前記ノズル部から消火用水を散水する際の水流を駆動源
   として駆動軸を回転させる駆動部と、 前記駆動部の駆動軸の回転を入力し所定の減速比に従っ
   て減速して前記ノズル部を回転させ、前記散布パターン
   を前記所定の防護範囲内を走査して前記所定の防護範囲
   内全域に散水させる減速部と、 形状記憶合金と復旧付勢部材を備え、所定の記憶回復温
   度より低い温度の時は前記復旧付勢部材により前記形状
   記憶合金を初期形状に変形させて弁機構を散水停止位置
   に保持し、前記記憶回復温度に達した時は前記形状記憶
   合金の記憶形状への復元力で前記弁機構を散水位置へ作
   動可能な状態とする第１感熱作動部と、 前記記憶回復温度より高い所定の散水開始温度を設定
   し、該散水開始温度より低い温度の時は、前記第１感熱
   作動部の作動状態に関わらず前記弁機構を閉鎖状態に保
   持し、前記散水開始温度に達した時は、熱により分解し
   て前記第１感熱作動機構の閉鎖保持を解除して消火用水
   を散水させる第２感熱作動部と、を備えたことを特徴と
   する固定式消火設備の消火用散水ノズル。
2. 【請求項２】請求項１記載の固定式消火設備の消火用散
   水ノズルに於いて、前記第１感熱作動部は、前記第２感
   熱作動部の作動による散水中に、前記記憶回復温度より
   低い温度に低下した時は、前記復旧付勢部材により形状
   記憶合金を初期形状に変形させることにより前記弁機構
   を閉鎖状態に作動して散水を停止させることを特徴とす
   る固定式消火設備の消火用散水ノズル。
3. 【請求項３】請求項２記載の固定式消火設備の消火用散
   水ノズルに於いて、前記第１感熱作動部は、前記復旧付
   勢部材により前記形状記憶合金を初期形状に変形させて
   散水を停止させた後に、前記記憶回復温度に達した時は
   前記形状記憶合金の記憶形状への復元力で前記弁機構を
   散水位置へ作動して再散水させることを特徴とする固定
   式消火設備の消火用散水ノズル。
4. 【請求項４】請求項１乃至３のいずれかに記載の固定式
   消火設備の消火用散水ノズルに於いて、 前記第１感熱作動部は、前記形状記憶合金を前記第２感
   熱作動部の周囲に複数配置し、複数の形状記憶合金の少
   くとも１つが前記記憶回復温度への到達で作動した時の
   復元力で前記弁機構を散水位置へ作動可能な状態とし、
   散水中に複数の形状記憶合金の全てが初期形状に復旧し
   た時に前記弁機構を閉鎖状態に作動して散水を停止させ
   ることを特徴とする固定式消火設備の消火用散水ノズ
   ル。
5. 【請求項５】請求項４記載の固定式消火設備の消火用散
   水ノズルに於いて、前記複数の形状記憶合金は前記第２
   の感熱作動部が作動した際に下方に露出する散水部の位
   置よりも上方に配置することを特徴とする固定式消火設
   備の消火用散水ノズル。
6. 【請求項６】請求項１乃至５のいずれかに記載の固定式
   消火設備の消火用散水ノズルに於いて、前記形状記憶合
   金は、前記初期形状として軸方向に縮んだコイルバネ形
   状を有し、前記記憶回復温度への到達で軸方向に伸展し
   たコイルバネ形状に変形することを特徴とする固定式消
   火設備の消火用散水ノズル。
7. 【請求項７】請求項１記載の消火用散水ノズルに於い
   て、前記ノズル部は、先端を円錐形状に絞り込んだ円筒
   体であり、該円筒体を複数部材に分割し、各分割部材の
   組合せ面のいずれか一方にスリット穴を形成する直線溝
   を内部の流入路から外周面に向けて固有の放射角度を設
   定して連通させたことを特徴とする消火用散水ノズル。
8. 【請求項８】請求項１記載の消火用散水ノズルに於い
   て、ノズル本体に対し前記流入路側から前記駆動部、前
   記減速部、及びノズル部を順に配置し、前記駆動部に対
   し前記ノズル部を軸方向に摺動自在で軸回りに一体回転
   するスライド連結部を介して連結し、前記第２感熱作動
   部の熱分解時に前記ノズル部をスライドさせた状態で前
   記駆動部の回転を前記減速部を介して前記ノズル部に伝
   達することを特徴とする消火用散水ノズル。