スプリンクラヘッド
【課題】椀形状の感熱板を複数用いることで、限られたスペースで広い表面積が得られ、受熱効率を更に向上させたスプリンクラヘッドを提供する。
【解決手段】スプリンクラヘッド１００は、筒状のシリンダー５０と、シリンダー５０内に設けられた半田９９と、半田９９を押圧する第１のピストン５４と、半田９９に直接又は間接的に接するように椀状に形成された第１感熱板６３と、第１感熱板６３を内部に収容するように椀状に形成された第２感熱板６１と、を備えている。
【解決手段】スプリンクラヘッド１００は、筒状のシリンダー５０と、シリンダー５０内に設けられた半田９９と、半田９９を押圧する第１のピストン５４と、半田９９に直接又は間接的に接するように椀状に形成された第１感熱板６３と、第１感熱板６３を内部に収容するように椀状に形成された第２感熱板６１と、を備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スプリンクラヘッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のスプリンクラヘッドには、お椀形状の感熱板を用いることで、限られたスペースで広い表面積が得られ、受熱効率を向上させるようにしたものがある。そのようなものとして、「保持体１８の外周下部には牡ネジ２４が螺刻されており、該牡ネジ２４には気流遮断部材として椀状のカバー２６が螺合されている。該カバー２６は、感熱作動部５を覆い隠す効果と、火災による熱気流の上昇を阻止する効果を有する。」というものがある（たとえば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２７９２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載されているような従来のスプリンクラヘッドにおいては、マクロ的な気流の流れを考慮すると、ヘッドに当たった気流の一部がヘッド下方へ逃げてしまっており、受熱効率が低下していた。
【０００５】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、最下の感熱板に、他の感熱板よりも径の大きいものを用いることで、限られたスペースで広い表面積が得られ、受熱効率を更に向上させたスプリンクラヘッドを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係るスプリンクラヘッドは、筒状のシリンダーと、シリンダー内に設けられた半田と、シリンダー内に設けられ、半田を押圧するピストンと、半田に直接的又は間接的に接するように椀状に形成された第１感熱板と、シリンダーに接続され、第１感熱板の少なくとも一部を内部に収容するように椀状に形成された第２感熱板と、を有するものである。
【０００７】
本発明に係るスプリンクラヘッドは、下端にフランジが形成されたピストンと、ピストンのフランジ上に設けられた半田と、半田に直接的又は間接的に接するように半田の上部に取り付けられ、椀状に形成された第１感熱板と、半田の上部に取り付けられ、半田を収容するシリンダーを構成し、第１感熱板の少なくとも一部を内部に収容するように椀状に形成された第２感熱板と、を有するものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係るスプリンクラヘッドによれば、第１感熱板の下方へ逃げる気流の熱量を第２感熱板により受熱でき、高感度化を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態１に係るスプリンクラヘッドの断面構成の一例を示す縦断面図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係るスプリンクラヘッドの分解斜視図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係るスプリンクラヘッドのリンク機構の分解斜視図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係るスプリンクラヘッドの動作を説明する概略図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係るスプリンクラヘッドの第２感熱板及び第１感熱板のいくつかの形状を示す概略図である。
【図６】本発明の実施の形態２に係るスプリンクラヘッドの断面構成図である。
【図７】本発明の実施の形態３に係るスプリンクラヘッドの断面構成の一例を示す縦断面図である。
【図８】本発明の実施の形態３に係るスプリンクラヘッドの動作を説明する概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係るスプリンクラヘッド１００の断面構成の一例を示す縦断面図である。図２は、スプリンクラヘッド１００の分解斜視図である。図３は、リンク機構４０の分解斜視図である。図４は、スプリンクラヘッド１００の動作を説明する概略図である。図１〜図４に基づいて、スプリンクラヘッド１００の構成及び動作について説明する。なお、図１を含め、以下の図面においては、各構成部材同士の大きさの関係を限定するものではなく、実際のものとは異なる場合がある。また、図２では、第２感熱板６１及び第１感熱板６３の図示を省略している。
【００１１】
［スプリンクラヘッド１００の構成］
図１に示すように、スプリンクラヘッド１００は、ヘッド本体１、フレーム１０、弁体２０、アームガイド３０、バランサー３５、リンク機構４０、第２感熱板６１、及び、第１感熱板６３を備えている。
【００１２】
（ヘッド本体１）
ヘッド本体１は、外周に設けられたねじ部と、ねじ部の下端部に設けられたフランジ部３と、フランジ部３の下端側外周にフランジ部３と一体に形成されたねじ部と、からなり、中心部にはこれらねじ部、フランジ部３を貫通して放水口５が設けられている。そして、放水口５の下部は、拡径されて後述の弁体２０が収容される凹部６が形成されており、放水口５と凹部６との間には弁座７が設けられている。
【００１３】
（フレーム１０）
フレーム１０は、有底円筒状であり、内壁の上部にはヘッド本体１のねじ部に螺合されるねじ部が設けられており、ねじ部の下方（高さ方向の中央部よりやや下方）には係止段部１２が形成されている。フレーム１０の係止段部１２の下方には、散水口１５が形成されている。
【００１４】
（弁体２０）
弁体２０は、ヘッド本体１の放水口５を開閉するものである。
【００１５】
（リンク機構４０）
リンク機構４０は、図３に示すように、一対のアーム４１、アーム支持板４６、シリンダー５０、第１のピストン５４、リンク押え板５５、第２のピストン５９等からなる。
【００１６】
アーム４１は、図３に示すように、ほぼ逆Ｊ字状に形成されており、脚部４３には第１の係止穴４４と第２の係止穴４５が設けられている。
【００１７】
また、アーム４１の脚部４３に設けた第１の係止穴４４の下面は、外側から内側に向って下り斜面に形成されており、また、頭部４２の幅は、バランサー３５の側壁の間に遊嵌しうる幅に、バランサー３５の脚部の幅は、アームガイド３０のガイド片の間に遊嵌しうる幅に形成されている。
【００１８】
アーム支持板４６は、アーム４１の間に配設されて係止片４９がアーム４１の第１の係止穴４４に係止される。
【００１９】
シリンダー５０は、図３に示すように、つば部５１が当接するまでアーム支持板４６の貫通穴４８に挿入され、その位置でアーム支持板４６と一体に固定される。このシリンダー５０の内部には、たとえばコンプレッション半田からなる半田９９が収容されている。第１のピストン５４は、半田９９を押圧するようにシリンダー５０内に摺動可能に収容されている。
【００２０】
リンク押え板５５は、図３に示すように、中心部にねじ穴５７を有しアーム支持板４６の本体４７の幅より若干狭い幅の四角形の本体５６と、その両側に突設された嵌合片５８からなり、両アーム４１の間に配設されて嵌合片５８が両アーム４１の第２の係止穴４５に遊嵌する。第２のピストン５９は、一端に設けたねじ部６０がリンク押え板５５のねじ穴５７に螺入され、他端が第１のピストン５４に当接する。
【００２１】
（第２感熱板６１）
第２感熱板６１は、フレーム１０とほぼ同径で、第１感熱板６３を内部に収容するように椀状に形成され、受熱板を兼ね、シリンダー５０に接続され、リンク機構４０等を下側から覆うものである。この第２感熱板６１は、中心部に突出しているねじ部５２（雌ねじ）を有する。シリンダー５０のねじ部５２に、ねじ部５２より径の大きい開口部を有する第１感熱板６３を通し、シリンダー５０のねじ部５２と第２感熱板６１を螺合させる。つまり、第１感熱板６３を、シリンダー５０と第２感熱板６１で挟むように固定する。これにより、第２感熱板６１は、フレーム１０やリンク機構４０の下面を覆って固定される。第２感熱板６１の側壁の少なくとも一部には、開口部の一例であるスリット６１ａが設けられている。
【００２２】
このスリット６１ａは、後述する第１感熱板６３に熱気流があたるようにするための空気の流出入口として機能する。なお、第２感熱板６１は、その上端部がフレーム１０の散水口１５を覆う高さまで延伸させてもよい。また、第２感熱板６１の中心部には、ねじ部５２が螺合するねじ部６２が設けられている。さらに、スリット６１ａの形状や大きさ、個数、形成方法などを特に限定するものではない。空気の流れは図１に矢印で示している（矢印Ａ、矢印Ｂ）。なお、開口部の一例としてスリット６１ａを挙げて説明したが、開口部の形状をスリット形状に限定するものではない。
【００２３】
（第１感熱板６３）
第１感熱板６３は、第２感熱板６１内に設けられ、シリンダー５０を介して半田９９と間接的に接しており、第２感熱板６１よりも小径の椀状に形成されている。第１感熱板６３はシリンダー５０を介さず、直接半田９９と接しても良い。この第１感熱板６３は、第２感熱板６１のスリット６１ａの下部とほぼ同じ高さの水平部６３ａと、第２感熱板６１のスリット６１ａの高さとほぼ同じ長さの垂直部６３ｂと、を有している。こうすることで、スリット６１ａから流入した空気（矢印Ａ）の熱量を第１感熱板６３の垂直部６３ｂで受熱しつつ、スプリンクラヘッド１００の下方へ逃げようとする空気（矢印Ｂ）の熱量を第２感熱板６１の底面及び第１感熱板６３の水平部６３ａの下面の双方で受熱でき、スプリンクラヘッド１００が高感度化を実現している。
【００２４】
なお、図１では、第２感熱板６１及び第１感熱板６３が取り付けられた状態において、第１感熱板６３の上部が第２感熱板６１の上部よりも低い位置となる場合を例に示しているが、第２感熱板６１及び第１感熱板６３の形状を図１に示すものに限定するものではない。第２感熱板６１及び第１感熱板６３の形状のバリエーションについては、図５で詳細に説明するものとする。
【００２５】
［スプリンクラヘッド１００の動作］
火災が発生して第２感熱板６１及び第１感熱板６３が加熱され、その熱及び周辺からの熱気流により半田９９が加熱されると、半田９９が溶融し始め、溶融した半田９９の一部はシリンダー５０と第１のピストン５４との間に形成された間隙から流出する。そのため、シリンダー５０及びこれに固定されたアーム支持板４６等、リンク機構４０は分解する。これにより、第２感熱板６１及び第１感熱板６３を含むリンク機構４０及びバランサー３５は、外部に落下する。
【００２６】
同時に、弁体２０と一体化されたアームガイド３０は、自重と消火水の圧力によりフレーム１０の開口部の両側縁に沿って下降し、弁体２０のフランジ部がフレーム１０の底部に着座してフレーム１０の開口部を閉塞する。これにより、放水口５が開口され、消火水は、フレーム１０内を通って散水口１５からほぼ均一に散水される。
【００２７】
図５は、第２感熱板６１及び第１感熱板６３のいくつかの形状を示す概略図である。図５に基づいて、第２感熱板６１及び第１感熱板６３の形状のバリエーションについて説明する。なお、図５では、第２感熱板６１及び第１感熱板６３の形状を（ａ）〜（ｄ）に分けて説明するが、これらのうちから第２感熱板６１、第１感熱板６３をそれぞれ適宜選択して組み合わせてもよい。また、図５に示す内容は、実施の形態２でも同様に適用することができる。
【００２８】
図５（ａ）では、第２感熱板６１及び第１感熱板６３が取り付けられた状態において、第１感熱板６３の上部が第２感熱板６１の上部（端部の位置）よりも高い位置となる場合を例に示している。このような位置関係の場合、第１感熱板６３の上部が突出している分、スリット６１ａを通り抜けてきた熱気流が当たるので、スプリンクラヘッド１００の高感度化が図れる。
【００２９】
図５（ｂ）では、第２感熱板６１のスリット６１ａの高さを大きくした場合を例に示している。このようにすれば、第１感熱板６３の内部に流れ込む空気の量を増やすことが可能になる。よって、スプリンクラヘッド１００の高感度化を更に向上させることができる。
【００３０】
図５（ｃ）では、第１感熱板６３の水平部６３ａ側に別の感熱部材６４ａを設けた状態を示している。この感熱部材６４ａは、断面視した状態において外周壁が上方に向かって拡径するようなテーパー形状になっている。このようにすれば、第１感熱板６３の内部に流れ込んだ空気の熱量を受熱する表面積を増やすことが可能になる。よって、スプリンクラヘッド１００の高感度化を更に向上させることができる。なお、感熱部材６４ａの形状を図５（ｃ）に示す形状に限定するものではない。たとえば、感熱部材６４ａを平たい椀状に構成してもよい。また、感熱部材６４ａの角部を湾曲部に変更してもよい。
【００３１】
図５（ｄ）では、第１感熱板６３の水平部６３ａ側に別の感熱板６４ｂを設けた状態を示している。この感熱板６４ｂは、第１感熱板６３の水平部６３ａから外側に向かって延設するように設けられている。このようにすれば、第１感熱板６３の内部に流れ込んだ空気の熱量を受熱する表面積を増やすことが可能になる。よって、スプリンクラヘッド１００の高感度化を更に向上させることができる。なお、感熱板６４ｂの形状を図５（ｄ）に示す形状に限定するものではない。たとえば、感熱板６４ｂを波状の平板で構成したり、所定の角度で何度か折り曲げて構成したりしてもよい。
【００３２】
このように、第１感熱板６３の水平部６３ａは、スリット６１ａに対向する位置にあればよい。また、第１感熱板６３と第２感熱板６１の上部（端部）の位置は同じ高さでも良いが、高さが異なると、より高感度化が図れる。第１感熱板６３の上部が第２感熱板６１の上部より高い位置にある場合、第１感熱板６３の上部が突出している分、スリット６１ａを通り抜けてきた熱気流が当たるので、スプリンクラヘッド１００の高感度化が図れる。一方、第１感熱板６３の上部が第２感熱板６１の上部より低い位置にある場合、第１感熱板６３の上部の位置を低くすると、第１感熱板６３の体積が減るので、第１感熱板６３の熱容量も減少し、第１感熱板６３は暖まりやすくなる。よって高感度化が可能となる。第１感熱板６３の上部を第２感熱板６１の上部より低い位置に設ける場合、スリット６１ａを通った熱気流はスリット６１ａより上の第１感熱板６３には当たりづらいので、スリット６１ａと対向する位置に第１感熱板６３の上部を設けると、スリット６１ａを通った熱気流を効率よく受けることができる。
【００３３】
［実施の形態１の有する効果］
実施の形態１に係るスプリンクラヘッド１００によれば、第２感熱板６１の内部に第１感熱板６３を設置したので、スプリンクラヘッド１００の下方へ逃げてしまっていた空気の熱量を第２感熱板６１及び第１感熱板６３の双方で受熱でき、高感度化を実現できる。
【００３４】
実施の形態２．
図６は、本発明の実施の形態２に係るスプリンクラヘッド１００の断面構成図である。なお、実施の形態２では、上述の実施の形態１との相違点について詳細に説明するものとし、実施の形態１に対応している部材については同じ符号をつけて説明を省略する。
【００３５】
（第２感熱板６１）
第２感熱板６１はフレーム１０の径とほぼ同じであり、第１感熱板６３の外径より大きい円板状に形成され、感熱板の最下に水平に設けられる。第２感熱板６１は、受熱板を兼ね、シリンダー５０に接続されるものである。第２感熱板６１は、中心部に突出しているねじ部５２（雌ねじ）を有する。シリンダー５０のねじ部５２に、ねじ部５２より径の大きい開口部を有する第１感熱板６３を通し、シリンダー５０のねじ部５２と第２感熱板６１を螺合させる。つまり第１感熱板６３を、シリンダー５０と第２感熱板６１で挟むように固定する。これにより、第２感熱板６１は、また、第２感熱板６１の中心部には、ねじ部５２が螺合するねじ部６２が設けられている。また、空気の流れは図６に矢印で示している（矢印Ａ、矢印Ｂ）。
【００３６】
（第１感熱板６３）
第１感熱板６３は、第２感熱板６１の上部に設けられ、シリンダー５０を介して半田９９と間接的に接しており、第２感熱板６１よりも小径の椀状に形成されている。第１感熱板６３はシリンダー５０を介さず、直接半田９９と接しても良い。この第１感熱板６３は、水平に設けられる第２感熱板６１より高い位置にある水平部６３ａと、水平部６３ａの周縁から上方に立設する垂直部６３ｂと、を有している。こうすることで、スプリンクラヘッド１００に対して横方向から当たる熱気流（矢印Ａ）の熱量を第１感熱板６３の垂直部６３ｂで受熱しつつ、スプリンクラヘッド１００の下方へ逃げようとする空気（矢印Ｂ）の熱量を第２感熱板６１の底面及び第１感熱板６３の水平部６３ａの下面の双方で受熱でき、スプリンクラヘッド１００が高感度化を実現している。
【００３７】
[実施の形態２の有する効果]
実施の形態２に係るスプリンクラヘッド１００によれば、平板状で、第１感熱板６３より径の大きな第２感熱板６１を第１感熱板６３の下の位置に設置したので、第１感熱板６３に当たってスプリンクラヘッド１００の下方へ逃げてしまっていた熱気流を第２感熱板６１及び第１感熱板６３の双方で受熱でき、高感度化を実現できる。
【００３８】
実施の形態３．
図７は、本発明の実施の形態３に係るスプリンクラヘッド１００Ａの断面構成の一例を示す縦断面図である。図８は、スプリンクラヘッド１００Ａの動作を説明する概略図である。図７及び図８に基づいて、スプリンクラヘッド１００Ａの構成及び動作について説明する。なお、この実施の形態３では上述した実施の形態１との相違点を中心に説明するものとし、実施の形態１と同一の箇所については説明を割愛するものとする。また、実施の形態１に対応している部材については符号の末尾に「Ａ」を付記している。
【００３９】
［スプリンクラヘッド１００Ａの構成］
このスプリンクラヘッド１００Ａは、ヘッド本体１Ａ、フレーム１０Ａ、弁体２０Ａ、散水部１１０及び弁体支持機構１２０を備えている。
【００４０】
（ヘッド本体１Ａ）
ヘッド本体１Ａは、中心部が開口されている。この開口は、後述の放水筒１９とともに放水口５Ａを形成する。ヘッド本体１Ａの外周部にはフランジ部３Ａが形成されており、フランジ部３Ａの上側のヘッド本体１Ａの外周部には給水管（図示省略）に接続されるねじ部が形成されており、また、フランジ部３Ａの下側の内周部には、後述するフレーム１０Ａが取り付けられるためのねじ部が形成されている。ヘッド本体１Ａの内側には円筒状の放水筒１９が下方に突出して形成されている。また、放水筒１９の下端部には、たとえば平らに形成された弁座７Ａが形成されており、弁座７Ａに皿ばね３２の上面側が当接するように配置されている。なお、ヘッド本体１Ａは、フランジ部３Ａの下側の内周部と放水筒１９との間に略穴状または略リング状の空間１８が形成されており、この空間１８には後述のガイドロッド１１２が収納される。
【００４１】
（フレーム１０Ａ）
フレーム１０Ａは、円筒状に形成されている。フレーム１０Ａの上部の外周部にはねじ部が形成され、ヘッド本体１Ａの下部側に形成されたねじ部に取付けられる。フレーム１０Ａの下部には、内側に突出した係止段部１２Ａが設けられ、係止段部１２Ａには後述のボール１３１が係止される。
【００４２】
（弁体２０Ａ）
弁体２０Ａは、フランジ部２０ｂＡを有し、このフランジ部２０ｂＡの上側には皿ばね３２が配置されており、この皿ばね３２とともにヘッド本体１Ａの放水筒１９を塞いでいる。なお、皿ばね３２にはテフロン（登録商標）シートが設けられるか、テフロン（登録商標）コーティングが施される。弁体２０Ａの下部には後述のセットスクリュー６５の頭部が当接されている。弁体２０Ａは、後述する弁体支持機構１２０によって支えられている。
【００４３】
（散水部１１０）
散水部１１０は、デフレクタ１１１、ガイドロッド１１２、ストッパリング１１３（及び弁体２０Ａ）を備えている。デフレクタ１１１は、中央に開口部を有する円板によって構成されており、その開口部に弁体２０Ａの下部が挿入された状態で、弁体２０Ａのフランジ部２０ｂＡ下面に取り付けられている（固定されている）。また、デフレクタ１１１には、ガイドロッド１１２（例えば３本）が挿入される挿入穴（例えば３個）が設けられており、ガイドロッド１１２の下端は、その挿入穴から突出した状態でデフレクタ１１１に固着されている。したがって、これらの弁体２０Ａ、デフレクタ１１１及びガイドロッド１１２は一体的に構成されている。
【００４４】
通常時は、ストッパリング１１３は、図７に示される位置にあるが、放水動作時には、デフレクタ１１１、ガイドロッド１１２及びストッパリング１１３が下降する。ストッパリング１１３の外径は、フレーム１０Ａの係止段部１２Ａの内径よりも大きく形成され、放水動作時に、弁体支持機構１２０が落下すると、ストッパリング１１３はフレーム１０Ａの係止段部１２Ａまで下降する。
【００４５】
ストッパリング１１３の中央に設けられた穴の内径は、放水筒１９の外径よりわずかに大きく形成されており、そして、その穴の周囲の縁に下方に突起したガイド部を設けておくとよい。ストッパリング１１３は降下する際には、このガイド部により、ヘッド本体１Ａの下部に形成された放水筒１９の外周にガイドされる。
【００４６】
（弁体支持機構１２０）
弁体支持機構１２０は、感熱部１２１、ボール保持機構１３０及びセットスクリュー６５を備えている。
【００４７】
感熱部１２１は、ピストン７２、第２感熱板６１Ａ、第１感熱板６３Ａ及び断熱材７４を備えている。ピストン７２は、円筒状に形成され、下部にフランジ７２ａが形成されている。ピストン７２の内部には、雌ねじ７２ｂが形成され、セットスクリュー６５の脚部にある雄ねじがねじ込まれ両者は結合している。ピストン７２の上部からドーナツ状の半田９９が挿入され、ピストン７２のフランジ７２ａ上に載っている。この半田９９の上部に、円板状であって、断面クランク型であってシリンダーを構成する第２感熱板６１Ａが設けられている。すなわち、この第２感熱板６１Ａは、ピストン７２のフランジ７２ａに設けられた半田９９Ａを覆う突部（垂直部）７３ａと、この突部７３ａに連続し、ヘッド本体１Ａの軸芯に対して直交する方向に延びた円板部７３ｂとを備えている。
【００４８】
第２感熱板６１Ａは、椀状に形成され、受熱板を兼ね、シリンダーを構成するものである。この第２感熱板６１Ａは、中心部に突出しているねじ部５２に第１感熱板６３Ａの中心部に螺合することにより、フレーム１０Ａ等の下面を覆って固定される。第２感熱板６１Ａの側壁の少なくとも一部には、開口部の一例であるスリット６１ａＡが設けられている。このスリット６１ａＡは、空気の流出入口として機能する。なお、第２感熱板６１Ａは、その上端部がフレーム１０Ａの下部を覆う高さまで延伸させてもよい。さらに、スリット６１ａＡの形状や大きさ、個数、形成方法などを特に限定するものではない。なお、開口部の一例としてスリット６１ａＡを挙げて説明したが、開口部の形状をスリット形状に限定するものではない。
【００４９】
そして、第２感熱板６１Ａには、後述するボール保持機構１３０によって半田９９Ａを圧縮するように力がかかっている。また、ピストン７２のフランジ７２ａの外周面と第２感熱板６１Ａ（突部７３ａ）の内周面との間には半田９９Ａが流出するための間隙が形成される。
【００５０】
第１感熱板６３Ａは、第２感熱板６１Ａ内に設けられ、シリンダーを構成する第２感熱板６１Ａを介して半田９９と間接的に接しており、第２感熱板６１Ａよりも小径の椀状に形成されている。第１感熱板６３Ａはシリンダーを構成する第２感熱板６１Ａを介さず、直接半田９９と接しても良い。この第１感熱板６３Ａは、第２感熱板６１Ａのスリット６１ａＡの下部とほぼ同じ高さの水平部６３ａＡと、第２感熱板６１Ａのスリット６１ａＡの高さとほぼ同じ長さの垂直部６３ｂＡと、を有している。こうすることで、スリット６１ａＡから流入した空気の熱量を第１感熱板６３Ａの垂直部６３ｂで受熱しつつ、スプリンクラヘッド１００Ａの下方へ逃げようとする空気の熱量を第２感熱板６１Ａの底面及び第１感熱板６３Ａの水平部６３ａＡの下面の双方で受熱でき、スプリンクラヘッド１００Ａが高感度化を実現している。
【００５１】
なお、図７では、第２感熱板６１Ａ及び第１感熱板６３Ａが取り付けられた状態において、第１感熱板６３Ａの上部が第２感熱板６１Ａの上部よりも低い位置となる場合を例に示しているが、第２感熱板６１Ａ及び第１感熱板６３Ａの形状を図７に示すものに限定するものではない。第２感熱板６１Ａ及び第１感熱板６３Ａの形状のバリエーションについては、図５で説明した通り種々のものが考えられる。
【００５２】
第１感熱板６３Ａの上部には、ドーナツ状の断熱材７４が設けられ、第１感熱板６３Ａで受熱した熱が後述するバランサー１３３側に逃げないようにしてある。
【００５３】
ボール保持機構１３０は、ボール１３１、スライダー１３２及びバランサー１３３を備えている。なお、バランサー１３３は半田９９Ａを押圧する機能を有することからピストンに相当する機能を果たす。
【００５４】
ボール１３１の外周下部は、フレーム１０Ａの係止段部１２Ａに係止されている。この状態で、ボール１３１を上から押さえるのがスライダー１３２であり、スライダー１３２からボール１３１に力がかかることで、ボール１３１には内側に入り込む方向に力が作用する。バランサー１３３は、ボール１３１の内側に設けられ、この内側に入りこもうとするボール１３１の動きを規制する。スライダー１３２及びバランサー１３３ともに円板状に形成され、中央には貫通穴があり、バランサー１３３の貫通穴にはセットスクリュー６５が貫通している。バランサー１３３の貫通穴はセットスクリュー６５の外径よりも僅かに大きく、両者は結合していない。
【００５５】
バランサー１３３は、貫通穴を有する筒部と、その筒部の上方に設けられた円板部とを組み合わせた形状となっている。バランサー１３３の外周下部には段部が形成されている。この外周下部の段部は、フレーム１０Ａの係止段部１２Ａの内周下部にある段部に、当接するように構成されており、バランサー１３３の下側から外力がかかった場合には、この部分で衝撃を吸収する。また、バランサー１３３の筒部の下部であって中央の貫通穴の周りには、断熱材７４がはまる段部１３３ａが突出し、バランサー１３３の円板部の上部には、ボール１３１があたる傾斜部１３３ｂが突出して形成されている。
【００５６】
スライダー１３２の外周側下部には凹部１３２ａが形成され、その凹部１３２ａのボール１３１が接する面は、下方に向かって内側に傾斜するようにテーパー状（傾斜部）に形成されている。
【００５７】
ボール１３１には、皿ばね３２のバネ力が、弁体２０Ａ、セットスクリュー６５をスライダー１３２を介して伝達され、常に内側に移動するように力がかかり、その結果、また、バランサー１３３を下方に移動させるように力が作用する。したがって、半田９９Ａが溶融して流出すれば、バランサー１３３が下方に移動し、それに伴って、ボール１３１が内側に入り込み、フレーム１０Ａの係止段部１２Ａとの係止状態が解除されるので、ボール保持機構１３０は感熱部１２１と共に落下する。ボール保持機構１３０が落下すれば、それに伴って、散水部１１０を構成する弁体２０Ａ、ストッパリング１１３等が落下して、放水が行われることになる。
【００５８】
セットスクリュー６５は、頭部と脚部とからなるボルトであって、その脚部の下部がピストン７２の上部と結合することで、ボール保持機構１３０としてのバランサー１３３、スライダー１３２及び感熱部１２１を一体化している。
【００５９】
上記のようなスプリンクラヘッド１００Ａには、図７の状態においては、放水口５Ａの消火水の水圧や部品の組立荷重がボール１３１に作用し、ボール１３１は内側（中心側）に移動しようとするが、ボール１３１は、バランサー１３３によってその移動が阻止されており、ボール保持機構１３０はボール１３１を保持している。そして、この状態においては、弁体２０Ａ及び皿ばね３２がヘッド本体１Ａの放水口５Ａを封止している。このため、スプリンクラヘッド１００Ａには、加圧された消火水が供給されるが、消火水は漏れない。また、散水部１１０は、弁体２０Ａにデフレクタ１１１が固定され、デフレクタ１１１にガイドロッド１１２が固定されており、弁体２０Ａが放水口５Ａを封止している状態では、ガイドロッド１１２がヘッド本体１Ａの空間１８に収納された状態になっている。
【００６０】
［スプリンクラヘッド１００Ａの動作］
図７に示すように、スプリンクラヘッド１００Ａの監視状態においては、ヘッド本体１Ａの放水口５Ａには加圧された消火水が供給されており、弁体２０Ａには消火水の圧力が加えられている。火災が発生し、その熱気流が第２感熱板６１Ａ、第１感熱板６３Ａに当たるとこれらが加熱され、第２感熱板６１Ａ、第１感熱板６３Ａの熱は半田９９Ａへ伝播する。そして、半田９９Ａが周囲から加熱されて溶融し始めると、溶融した半田９９Ａはピストン７２と第２感熱板６１Ａ（突部７３ａ）との間に形成された間隙から流出してその体積が減少する。
【００６１】
このときバランサー１３３によって上方から押されたボール１３１が内側に移動することになるが、ボール１３１が移動しても皿ばね３２は弁座７Ａに圧接されて、弁体２０Ａ及び皿ばね３２は放水口５Ａを塞いだ状態を維持する。
【００６２】
図８（ａ）に示すように、半田９９Ａが溶融して外部に流出すると、第２感熱板６１Ａ、第１感熱板６３Ａは半田９９Ａの流出量に対応して降下する。第２感熱板６１Ａ、第１感熱板６３Ａが降下すると、第２感熱板６１Ａ、第１感熱板６３Ａの上に取り付けられている断熱材７４及びバランサー１３３が降下する。
【００６３】
図８（ｂ）に示すように、バランサー１３３が降下すると、バランサー１３３とスライダー１３２との間の間隙が広がり、内側に付勢されているボール１３１がバランサー１３３の傾斜部１３３ｂを越えて内側に移動し、フレーム１０Ａの係止段部１２Ａとボール１３１との係合が解かれる。それによって、弁体２０Ａ及び弁体支持機構１２０は降下する。
【００６４】
図８（ｃ）に示すように、弁体２０Ａの下に配置されている皿ばね３２を含む弁体支持機構１２０は落下すると、弁体２０Ａが降下する。また、弁体２０Ａの降下に伴って、弁体２０Ａに取り付けられているデフレクタ１１１、デフレクタ１１１に取り付けられているガイドロッド１１２、及びストッパリング１１３が降下する。ガイドロッド１１２が降下すると、ストッパリング１１３はフレーム１０Ａの係止段部１２Ａに係止され、弁体２０Ａ及びデフレクタ１１１がガイドロッド１１２によりフレーム１０Ａから吊り下げられた状態になる。
【００６５】
実施の形態３では、放水動作時において、デフレクタ１１１は、ガイドロッド１１２と共に下降するので、デフレクタ１１１の下降動作が円滑に行われる。
【００６６】
以上のようにして、弁体２０Ａが降下すると放水口５Ａは開放され、加圧された消火水がデフレクタ１１１から散水されて火災を消火する。
【００６７】
［スプリンクラヘッド１００Ａの有する効果］
実施の形態３に係るスプリンクラヘッド１００Ａによれば、第２感熱板６１Ａの内部に第１感熱板６３Ａを設置したので、スプリンクラヘッド１００Ａの下方へ逃げてしまっていた空気の熱量を第２感熱板６１Ａ及び第１感熱板６３Ａの双方で受熱でき、高感度化を実現できる。
【符号の説明】
【００６８】
１ ヘッド本体、１Ａ ヘッド本体、３ フランジ部、３Ａ フランジ部、５ 放水口、５Ａ 放水口、６ 凹部、７ 弁座、７Ａ 弁座、１０ フレーム、１０Ａ フレーム、１２ 係止段部、１２Ａ 係止段部、１５ 散水口、１８ 空間、１９ 放水筒、２０ 弁体、２０Ａ 弁体、２０ａ 弁本体、２０ｂ フランジ部、２０ｂＡ フランジ部、２０ｃ かしめ片、２１ 突起部、２３ 上面、２３ａ パッキン、３０ アームガイド、３２ 皿ばね、３５ バランサー、４０ リンク機構、４１ アーム、４２ 頭部、４３ 脚部、４４ 第１の係止穴、４５ 第２の係止穴、４６ アーム支持板、４７ 本体、４８ 貫通穴、４９ 係止片、５０ シリンダー、５１ つば部、５２ ねじ部、５４ 第１のピストン、５５ リンク押え板、５６ 本体、５７ ねじ穴、５８ 嵌合片、５９ 第２のピストン、６０ ねじ部、６１ 第２感熱板、６１Ａ 第２感熱板、６１ａ スリット、６１ａＡ スリット、６２ ねじ部、６３ 第１感熱板、６３Ａ 第１感熱板、６３ａ 水平部、６３ａＡ 水平部、６３ｂ 垂直部、６３ｂＡ 垂直部、６４ａ 感熱部材、６４ｂ 感熱板、６５ セットスクリュー、７２ ピストン、７２ａ フランジ、７２ｂ 雌ねじ、７３ａ 突部、７３ｂ 円板部、７４ 断熱材、９９ 半田、９９Ａ 半田、１００ スプリンクラヘッド、１００Ａ スプリンクラヘッド、１１０ 散水部、１１１ デフレクタ、１１２ ガイドロッド、１１３ ストッパリング、１２０ 弁体支持機構、１２１ 感熱部、１３０ ボール保持機構、１３１ ボール、１３２ スライダー、１３２ａ 凹部、１３３ バランサー、１３３ａ 段部、１３３ｂ 傾斜部。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スプリンクラヘッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のスプリンクラヘッドには、お椀形状の感熱板を用いることで、限られたスペースで広い表面積が得られ、受熱効率を向上させるようにしたものがある。そのようなものとして、「保持体１８の外周下部には牡ネジ２４が螺刻されており、該牡ネジ２４には気流遮断部材として椀状のカバー２６が螺合されている。該カバー２６は、感熱作動部５を覆い隠す効果と、火災による熱気流の上昇を阻止する効果を有する。」というものがある（たとえば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２７９２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載されているような従来のスプリンクラヘッドにおいては、マクロ的な気流の流れを考慮すると、ヘッドに当たった気流の一部がヘッド下方へ逃げてしまっており、受熱効率が低下していた。
【０００５】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、最下の感熱板に、他の感熱板よりも径の大きいものを用いることで、限られたスペースで広い表面積が得られ、受熱効率を更に向上させたスプリンクラヘッドを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係るスプリンクラヘッドは、筒状のシリンダーと、シリンダー内に設けられた半田と、シリンダー内に設けられ、半田を押圧するピストンと、半田に直接的又は間接的に接するように椀状に形成された第１感熱板と、シリンダーに接続され、第１感熱板の少なくとも一部を内部に収容するように椀状に形成された第２感熱板と、を有するものである。
【０００７】
本発明に係るスプリンクラヘッドは、下端にフランジが形成されたピストンと、ピストンのフランジ上に設けられた半田と、半田に直接的又は間接的に接するように半田の上部に取り付けられ、椀状に形成された第１感熱板と、半田の上部に取り付けられ、半田を収容するシリンダーを構成し、第１感熱板の少なくとも一部を内部に収容するように椀状に形成された第２感熱板と、を有するものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係るスプリンクラヘッドによれば、第１感熱板の下方へ逃げる気流の熱量を第２感熱板により受熱でき、高感度化を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態１に係るスプリンクラヘッドの断面構成の一例を示す縦断面図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係るスプリンクラヘッドの分解斜視図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係るスプリンクラヘッドのリンク機構の分解斜視図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係るスプリンクラヘッドの動作を説明する概略図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係るスプリンクラヘッドの第２感熱板及び第１感熱板のいくつかの形状を示す概略図である。
【図６】本発明の実施の形態２に係るスプリンクラヘッドの断面構成図である。
【図７】本発明の実施の形態３に係るスプリンクラヘッドの断面構成の一例を示す縦断面図である。
【図８】本発明の実施の形態３に係るスプリンクラヘッドの動作を説明する概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係るスプリンクラヘッド１００の断面構成の一例を示す縦断面図である。図２は、スプリンクラヘッド１００の分解斜視図である。図３は、リンク機構４０の分解斜視図である。図４は、スプリンクラヘッド１００の動作を説明する概略図である。図１〜図４に基づいて、スプリンクラヘッド１００の構成及び動作について説明する。なお、図１を含め、以下の図面においては、各構成部材同士の大きさの関係を限定するものではなく、実際のものとは異なる場合がある。また、図２では、第２感熱板６１及び第１感熱板６３の図示を省略している。
【００１１】
［スプリンクラヘッド１００の構成］
図１に示すように、スプリンクラヘッド１００は、ヘッド本体１、フレーム１０、弁体２０、アームガイド３０、バランサー３５、リンク機構４０、第２感熱板６１、及び、第１感熱板６３を備えている。
【００１２】
（ヘッド本体１）
ヘッド本体１は、外周に設けられたねじ部と、ねじ部の下端部に設けられたフランジ部３と、フランジ部３の下端側外周にフランジ部３と一体に形成されたねじ部と、からなり、中心部にはこれらねじ部、フランジ部３を貫通して放水口５が設けられている。そして、放水口５の下部は、拡径されて後述の弁体２０が収容される凹部６が形成されており、放水口５と凹部６との間には弁座７が設けられている。
【００１３】
（フレーム１０）
フレーム１０は、有底円筒状であり、内壁の上部にはヘッド本体１のねじ部に螺合されるねじ部が設けられており、ねじ部の下方（高さ方向の中央部よりやや下方）には係止段部１２が形成されている。フレーム１０の係止段部１２の下方には、散水口１５が形成されている。
【００１４】
（弁体２０）
弁体２０は、ヘッド本体１の放水口５を開閉するものである。
【００１５】
（リンク機構４０）
リンク機構４０は、図３に示すように、一対のアーム４１、アーム支持板４６、シリンダー５０、第１のピストン５４、リンク押え板５５、第２のピストン５９等からなる。
【００１６】
アーム４１は、図３に示すように、ほぼ逆Ｊ字状に形成されており、脚部４３には第１の係止穴４４と第２の係止穴４５が設けられている。
【００１７】
また、アーム４１の脚部４３に設けた第１の係止穴４４の下面は、外側から内側に向って下り斜面に形成されており、また、頭部４２の幅は、バランサー３５の側壁の間に遊嵌しうる幅に、バランサー３５の脚部の幅は、アームガイド３０のガイド片の間に遊嵌しうる幅に形成されている。
【００１８】
アーム支持板４６は、アーム４１の間に配設されて係止片４９がアーム４１の第１の係止穴４４に係止される。
【００１９】
シリンダー５０は、図３に示すように、つば部５１が当接するまでアーム支持板４６の貫通穴４８に挿入され、その位置でアーム支持板４６と一体に固定される。このシリンダー５０の内部には、たとえばコンプレッション半田からなる半田９９が収容されている。第１のピストン５４は、半田９９を押圧するようにシリンダー５０内に摺動可能に収容されている。
【００２０】
リンク押え板５５は、図３に示すように、中心部にねじ穴５７を有しアーム支持板４６の本体４７の幅より若干狭い幅の四角形の本体５６と、その両側に突設された嵌合片５８からなり、両アーム４１の間に配設されて嵌合片５８が両アーム４１の第２の係止穴４５に遊嵌する。第２のピストン５９は、一端に設けたねじ部６０がリンク押え板５５のねじ穴５７に螺入され、他端が第１のピストン５４に当接する。
【００２１】
（第２感熱板６１）
第２感熱板６１は、フレーム１０とほぼ同径で、第１感熱板６３を内部に収容するように椀状に形成され、受熱板を兼ね、シリンダー５０に接続され、リンク機構４０等を下側から覆うものである。この第２感熱板６１は、中心部に突出しているねじ部５２（雌ねじ）を有する。シリンダー５０のねじ部５２に、ねじ部５２より径の大きい開口部を有する第１感熱板６３を通し、シリンダー５０のねじ部５２と第２感熱板６１を螺合させる。つまり、第１感熱板６３を、シリンダー５０と第２感熱板６１で挟むように固定する。これにより、第２感熱板６１は、フレーム１０やリンク機構４０の下面を覆って固定される。第２感熱板６１の側壁の少なくとも一部には、開口部の一例であるスリット６１ａが設けられている。
【００２２】
このスリット６１ａは、後述する第１感熱板６３に熱気流があたるようにするための空気の流出入口として機能する。なお、第２感熱板６１は、その上端部がフレーム１０の散水口１５を覆う高さまで延伸させてもよい。また、第２感熱板６１の中心部には、ねじ部５２が螺合するねじ部６２が設けられている。さらに、スリット６１ａの形状や大きさ、個数、形成方法などを特に限定するものではない。空気の流れは図１に矢印で示している（矢印Ａ、矢印Ｂ）。なお、開口部の一例としてスリット６１ａを挙げて説明したが、開口部の形状をスリット形状に限定するものではない。
【００２３】
（第１感熱板６３）
第１感熱板６３は、第２感熱板６１内に設けられ、シリンダー５０を介して半田９９と間接的に接しており、第２感熱板６１よりも小径の椀状に形成されている。第１感熱板６３はシリンダー５０を介さず、直接半田９９と接しても良い。この第１感熱板６３は、第２感熱板６１のスリット６１ａの下部とほぼ同じ高さの水平部６３ａと、第２感熱板６１のスリット６１ａの高さとほぼ同じ長さの垂直部６３ｂと、を有している。こうすることで、スリット６１ａから流入した空気（矢印Ａ）の熱量を第１感熱板６３の垂直部６３ｂで受熱しつつ、スプリンクラヘッド１００の下方へ逃げようとする空気（矢印Ｂ）の熱量を第２感熱板６１の底面及び第１感熱板６３の水平部６３ａの下面の双方で受熱でき、スプリンクラヘッド１００が高感度化を実現している。
【００２４】
なお、図１では、第２感熱板６１及び第１感熱板６３が取り付けられた状態において、第１感熱板６３の上部が第２感熱板６１の上部よりも低い位置となる場合を例に示しているが、第２感熱板６１及び第１感熱板６３の形状を図１に示すものに限定するものではない。第２感熱板６１及び第１感熱板６３の形状のバリエーションについては、図５で詳細に説明するものとする。
【００２５】
［スプリンクラヘッド１００の動作］
火災が発生して第２感熱板６１及び第１感熱板６３が加熱され、その熱及び周辺からの熱気流により半田９９が加熱されると、半田９９が溶融し始め、溶融した半田９９の一部はシリンダー５０と第１のピストン５４との間に形成された間隙から流出する。そのため、シリンダー５０及びこれに固定されたアーム支持板４６等、リンク機構４０は分解する。これにより、第２感熱板６１及び第１感熱板６３を含むリンク機構４０及びバランサー３５は、外部に落下する。
【００２６】
同時に、弁体２０と一体化されたアームガイド３０は、自重と消火水の圧力によりフレーム１０の開口部の両側縁に沿って下降し、弁体２０のフランジ部がフレーム１０の底部に着座してフレーム１０の開口部を閉塞する。これにより、放水口５が開口され、消火水は、フレーム１０内を通って散水口１５からほぼ均一に散水される。
【００２７】
図５は、第２感熱板６１及び第１感熱板６３のいくつかの形状を示す概略図である。図５に基づいて、第２感熱板６１及び第１感熱板６３の形状のバリエーションについて説明する。なお、図５では、第２感熱板６１及び第１感熱板６３の形状を（ａ）〜（ｄ）に分けて説明するが、これらのうちから第２感熱板６１、第１感熱板６３をそれぞれ適宜選択して組み合わせてもよい。また、図５に示す内容は、実施の形態２でも同様に適用することができる。
【００２８】
図５（ａ）では、第２感熱板６１及び第１感熱板６３が取り付けられた状態において、第１感熱板６３の上部が第２感熱板６１の上部（端部の位置）よりも高い位置となる場合を例に示している。このような位置関係の場合、第１感熱板６３の上部が突出している分、スリット６１ａを通り抜けてきた熱気流が当たるので、スプリンクラヘッド１００の高感度化が図れる。
【００２９】
図５（ｂ）では、第２感熱板６１のスリット６１ａの高さを大きくした場合を例に示している。このようにすれば、第１感熱板６３の内部に流れ込む空気の量を増やすことが可能になる。よって、スプリンクラヘッド１００の高感度化を更に向上させることができる。
【００３０】
図５（ｃ）では、第１感熱板６３の水平部６３ａ側に別の感熱部材６４ａを設けた状態を示している。この感熱部材６４ａは、断面視した状態において外周壁が上方に向かって拡径するようなテーパー形状になっている。このようにすれば、第１感熱板６３の内部に流れ込んだ空気の熱量を受熱する表面積を増やすことが可能になる。よって、スプリンクラヘッド１００の高感度化を更に向上させることができる。なお、感熱部材６４ａの形状を図５（ｃ）に示す形状に限定するものではない。たとえば、感熱部材６４ａを平たい椀状に構成してもよい。また、感熱部材６４ａの角部を湾曲部に変更してもよい。
【００３１】
図５（ｄ）では、第１感熱板６３の水平部６３ａ側に別の感熱板６４ｂを設けた状態を示している。この感熱板６４ｂは、第１感熱板６３の水平部６３ａから外側に向かって延設するように設けられている。このようにすれば、第１感熱板６３の内部に流れ込んだ空気の熱量を受熱する表面積を増やすことが可能になる。よって、スプリンクラヘッド１００の高感度化を更に向上させることができる。なお、感熱板６４ｂの形状を図５（ｄ）に示す形状に限定するものではない。たとえば、感熱板６４ｂを波状の平板で構成したり、所定の角度で何度か折り曲げて構成したりしてもよい。
【００３２】
このように、第１感熱板６３の水平部６３ａは、スリット６１ａに対向する位置にあればよい。また、第１感熱板６３と第２感熱板６１の上部（端部）の位置は同じ高さでも良いが、高さが異なると、より高感度化が図れる。第１感熱板６３の上部が第２感熱板６１の上部より高い位置にある場合、第１感熱板６３の上部が突出している分、スリット６１ａを通り抜けてきた熱気流が当たるので、スプリンクラヘッド１００の高感度化が図れる。一方、第１感熱板６３の上部が第２感熱板６１の上部より低い位置にある場合、第１感熱板６３の上部の位置を低くすると、第１感熱板６３の体積が減るので、第１感熱板６３の熱容量も減少し、第１感熱板６３は暖まりやすくなる。よって高感度化が可能となる。第１感熱板６３の上部を第２感熱板６１の上部より低い位置に設ける場合、スリット６１ａを通った熱気流はスリット６１ａより上の第１感熱板６３には当たりづらいので、スリット６１ａと対向する位置に第１感熱板６３の上部を設けると、スリット６１ａを通った熱気流を効率よく受けることができる。
【００３３】
［実施の形態１の有する効果］
実施の形態１に係るスプリンクラヘッド１００によれば、第２感熱板６１の内部に第１感熱板６３を設置したので、スプリンクラヘッド１００の下方へ逃げてしまっていた空気の熱量を第２感熱板６１及び第１感熱板６３の双方で受熱でき、高感度化を実現できる。
【００３４】
実施の形態２．
図６は、本発明の実施の形態２に係るスプリンクラヘッド１００の断面構成図である。なお、実施の形態２では、上述の実施の形態１との相違点について詳細に説明するものとし、実施の形態１に対応している部材については同じ符号をつけて説明を省略する。
【００３５】
（第２感熱板６１）
第２感熱板６１はフレーム１０の径とほぼ同じであり、第１感熱板６３の外径より大きい円板状に形成され、感熱板の最下に水平に設けられる。第２感熱板６１は、受熱板を兼ね、シリンダー５０に接続されるものである。第２感熱板６１は、中心部に突出しているねじ部５２（雌ねじ）を有する。シリンダー５０のねじ部５２に、ねじ部５２より径の大きい開口部を有する第１感熱板６３を通し、シリンダー５０のねじ部５２と第２感熱板６１を螺合させる。つまり第１感熱板６３を、シリンダー５０と第２感熱板６１で挟むように固定する。これにより、第２感熱板６１は、また、第２感熱板６１の中心部には、ねじ部５２が螺合するねじ部６２が設けられている。また、空気の流れは図６に矢印で示している（矢印Ａ、矢印Ｂ）。
【００３６】
（第１感熱板６３）
第１感熱板６３は、第２感熱板６１の上部に設けられ、シリンダー５０を介して半田９９と間接的に接しており、第２感熱板６１よりも小径の椀状に形成されている。第１感熱板６３はシリンダー５０を介さず、直接半田９９と接しても良い。この第１感熱板６３は、水平に設けられる第２感熱板６１より高い位置にある水平部６３ａと、水平部６３ａの周縁から上方に立設する垂直部６３ｂと、を有している。こうすることで、スプリンクラヘッド１００に対して横方向から当たる熱気流（矢印Ａ）の熱量を第１感熱板６３の垂直部６３ｂで受熱しつつ、スプリンクラヘッド１００の下方へ逃げようとする空気（矢印Ｂ）の熱量を第２感熱板６１の底面及び第１感熱板６３の水平部６３ａの下面の双方で受熱でき、スプリンクラヘッド１００が高感度化を実現している。
【００３７】
[実施の形態２の有する効果]
実施の形態２に係るスプリンクラヘッド１００によれば、平板状で、第１感熱板６３より径の大きな第２感熱板６１を第１感熱板６３の下の位置に設置したので、第１感熱板６３に当たってスプリンクラヘッド１００の下方へ逃げてしまっていた熱気流を第２感熱板６１及び第１感熱板６３の双方で受熱でき、高感度化を実現できる。
【００３８】
実施の形態３．
図７は、本発明の実施の形態３に係るスプリンクラヘッド１００Ａの断面構成の一例を示す縦断面図である。図８は、スプリンクラヘッド１００Ａの動作を説明する概略図である。図７及び図８に基づいて、スプリンクラヘッド１００Ａの構成及び動作について説明する。なお、この実施の形態３では上述した実施の形態１との相違点を中心に説明するものとし、実施の形態１と同一の箇所については説明を割愛するものとする。また、実施の形態１に対応している部材については符号の末尾に「Ａ」を付記している。
【００３９】
［スプリンクラヘッド１００Ａの構成］
このスプリンクラヘッド１００Ａは、ヘッド本体１Ａ、フレーム１０Ａ、弁体２０Ａ、散水部１１０及び弁体支持機構１２０を備えている。
【００４０】
（ヘッド本体１Ａ）
ヘッド本体１Ａは、中心部が開口されている。この開口は、後述の放水筒１９とともに放水口５Ａを形成する。ヘッド本体１Ａの外周部にはフランジ部３Ａが形成されており、フランジ部３Ａの上側のヘッド本体１Ａの外周部には給水管（図示省略）に接続されるねじ部が形成されており、また、フランジ部３Ａの下側の内周部には、後述するフレーム１０Ａが取り付けられるためのねじ部が形成されている。ヘッド本体１Ａの内側には円筒状の放水筒１９が下方に突出して形成されている。また、放水筒１９の下端部には、たとえば平らに形成された弁座７Ａが形成されており、弁座７Ａに皿ばね３２の上面側が当接するように配置されている。なお、ヘッド本体１Ａは、フランジ部３Ａの下側の内周部と放水筒１９との間に略穴状または略リング状の空間１８が形成されており、この空間１８には後述のガイドロッド１１２が収納される。
【００４１】
（フレーム１０Ａ）
フレーム１０Ａは、円筒状に形成されている。フレーム１０Ａの上部の外周部にはねじ部が形成され、ヘッド本体１Ａの下部側に形成されたねじ部に取付けられる。フレーム１０Ａの下部には、内側に突出した係止段部１２Ａが設けられ、係止段部１２Ａには後述のボール１３１が係止される。
【００４２】
（弁体２０Ａ）
弁体２０Ａは、フランジ部２０ｂＡを有し、このフランジ部２０ｂＡの上側には皿ばね３２が配置されており、この皿ばね３２とともにヘッド本体１Ａの放水筒１９を塞いでいる。なお、皿ばね３２にはテフロン（登録商標）シートが設けられるか、テフロン（登録商標）コーティングが施される。弁体２０Ａの下部には後述のセットスクリュー６５の頭部が当接されている。弁体２０Ａは、後述する弁体支持機構１２０によって支えられている。
【００４３】
（散水部１１０）
散水部１１０は、デフレクタ１１１、ガイドロッド１１２、ストッパリング１１３（及び弁体２０Ａ）を備えている。デフレクタ１１１は、中央に開口部を有する円板によって構成されており、その開口部に弁体２０Ａの下部が挿入された状態で、弁体２０Ａのフランジ部２０ｂＡ下面に取り付けられている（固定されている）。また、デフレクタ１１１には、ガイドロッド１１２（例えば３本）が挿入される挿入穴（例えば３個）が設けられており、ガイドロッド１１２の下端は、その挿入穴から突出した状態でデフレクタ１１１に固着されている。したがって、これらの弁体２０Ａ、デフレクタ１１１及びガイドロッド１１２は一体的に構成されている。
【００４４】
通常時は、ストッパリング１１３は、図７に示される位置にあるが、放水動作時には、デフレクタ１１１、ガイドロッド１１２及びストッパリング１１３が下降する。ストッパリング１１３の外径は、フレーム１０Ａの係止段部１２Ａの内径よりも大きく形成され、放水動作時に、弁体支持機構１２０が落下すると、ストッパリング１１３はフレーム１０Ａの係止段部１２Ａまで下降する。
【００４５】
ストッパリング１１３の中央に設けられた穴の内径は、放水筒１９の外径よりわずかに大きく形成されており、そして、その穴の周囲の縁に下方に突起したガイド部を設けておくとよい。ストッパリング１１３は降下する際には、このガイド部により、ヘッド本体１Ａの下部に形成された放水筒１９の外周にガイドされる。
【００４６】
（弁体支持機構１２０）
弁体支持機構１２０は、感熱部１２１、ボール保持機構１３０及びセットスクリュー６５を備えている。
【００４７】
感熱部１２１は、ピストン７２、第２感熱板６１Ａ、第１感熱板６３Ａ及び断熱材７４を備えている。ピストン７２は、円筒状に形成され、下部にフランジ７２ａが形成されている。ピストン７２の内部には、雌ねじ７２ｂが形成され、セットスクリュー６５の脚部にある雄ねじがねじ込まれ両者は結合している。ピストン７２の上部からドーナツ状の半田９９が挿入され、ピストン７２のフランジ７２ａ上に載っている。この半田９９の上部に、円板状であって、断面クランク型であってシリンダーを構成する第２感熱板６１Ａが設けられている。すなわち、この第２感熱板６１Ａは、ピストン７２のフランジ７２ａに設けられた半田９９Ａを覆う突部（垂直部）７３ａと、この突部７３ａに連続し、ヘッド本体１Ａの軸芯に対して直交する方向に延びた円板部７３ｂとを備えている。
【００４８】
第２感熱板６１Ａは、椀状に形成され、受熱板を兼ね、シリンダーを構成するものである。この第２感熱板６１Ａは、中心部に突出しているねじ部５２に第１感熱板６３Ａの中心部に螺合することにより、フレーム１０Ａ等の下面を覆って固定される。第２感熱板６１Ａの側壁の少なくとも一部には、開口部の一例であるスリット６１ａＡが設けられている。このスリット６１ａＡは、空気の流出入口として機能する。なお、第２感熱板６１Ａは、その上端部がフレーム１０Ａの下部を覆う高さまで延伸させてもよい。さらに、スリット６１ａＡの形状や大きさ、個数、形成方法などを特に限定するものではない。なお、開口部の一例としてスリット６１ａＡを挙げて説明したが、開口部の形状をスリット形状に限定するものではない。
【００４９】
そして、第２感熱板６１Ａには、後述するボール保持機構１３０によって半田９９Ａを圧縮するように力がかかっている。また、ピストン７２のフランジ７２ａの外周面と第２感熱板６１Ａ（突部７３ａ）の内周面との間には半田９９Ａが流出するための間隙が形成される。
【００５０】
第１感熱板６３Ａは、第２感熱板６１Ａ内に設けられ、シリンダーを構成する第２感熱板６１Ａを介して半田９９と間接的に接しており、第２感熱板６１Ａよりも小径の椀状に形成されている。第１感熱板６３Ａはシリンダーを構成する第２感熱板６１Ａを介さず、直接半田９９と接しても良い。この第１感熱板６３Ａは、第２感熱板６１Ａのスリット６１ａＡの下部とほぼ同じ高さの水平部６３ａＡと、第２感熱板６１Ａのスリット６１ａＡの高さとほぼ同じ長さの垂直部６３ｂＡと、を有している。こうすることで、スリット６１ａＡから流入した空気の熱量を第１感熱板６３Ａの垂直部６３ｂで受熱しつつ、スプリンクラヘッド１００Ａの下方へ逃げようとする空気の熱量を第２感熱板６１Ａの底面及び第１感熱板６３Ａの水平部６３ａＡの下面の双方で受熱でき、スプリンクラヘッド１００Ａが高感度化を実現している。
【００５１】
なお、図７では、第２感熱板６１Ａ及び第１感熱板６３Ａが取り付けられた状態において、第１感熱板６３Ａの上部が第２感熱板６１Ａの上部よりも低い位置となる場合を例に示しているが、第２感熱板６１Ａ及び第１感熱板６３Ａの形状を図７に示すものに限定するものではない。第２感熱板６１Ａ及び第１感熱板６３Ａの形状のバリエーションについては、図５で説明した通り種々のものが考えられる。
【００５２】
第１感熱板６３Ａの上部には、ドーナツ状の断熱材７４が設けられ、第１感熱板６３Ａで受熱した熱が後述するバランサー１３３側に逃げないようにしてある。
【００５３】
ボール保持機構１３０は、ボール１３１、スライダー１３２及びバランサー１３３を備えている。なお、バランサー１３３は半田９９Ａを押圧する機能を有することからピストンに相当する機能を果たす。
【００５４】
ボール１３１の外周下部は、フレーム１０Ａの係止段部１２Ａに係止されている。この状態で、ボール１３１を上から押さえるのがスライダー１３２であり、スライダー１３２からボール１３１に力がかかることで、ボール１３１には内側に入り込む方向に力が作用する。バランサー１３３は、ボール１３１の内側に設けられ、この内側に入りこもうとするボール１３１の動きを規制する。スライダー１３２及びバランサー１３３ともに円板状に形成され、中央には貫通穴があり、バランサー１３３の貫通穴にはセットスクリュー６５が貫通している。バランサー１３３の貫通穴はセットスクリュー６５の外径よりも僅かに大きく、両者は結合していない。
【００５５】
バランサー１３３は、貫通穴を有する筒部と、その筒部の上方に設けられた円板部とを組み合わせた形状となっている。バランサー１３３の外周下部には段部が形成されている。この外周下部の段部は、フレーム１０Ａの係止段部１２Ａの内周下部にある段部に、当接するように構成されており、バランサー１３３の下側から外力がかかった場合には、この部分で衝撃を吸収する。また、バランサー１３３の筒部の下部であって中央の貫通穴の周りには、断熱材７４がはまる段部１３３ａが突出し、バランサー１３３の円板部の上部には、ボール１３１があたる傾斜部１３３ｂが突出して形成されている。
【００５６】
スライダー１３２の外周側下部には凹部１３２ａが形成され、その凹部１３２ａのボール１３１が接する面は、下方に向かって内側に傾斜するようにテーパー状（傾斜部）に形成されている。
【００５７】
ボール１３１には、皿ばね３２のバネ力が、弁体２０Ａ、セットスクリュー６５をスライダー１３２を介して伝達され、常に内側に移動するように力がかかり、その結果、また、バランサー１３３を下方に移動させるように力が作用する。したがって、半田９９Ａが溶融して流出すれば、バランサー１３３が下方に移動し、それに伴って、ボール１３１が内側に入り込み、フレーム１０Ａの係止段部１２Ａとの係止状態が解除されるので、ボール保持機構１３０は感熱部１２１と共に落下する。ボール保持機構１３０が落下すれば、それに伴って、散水部１１０を構成する弁体２０Ａ、ストッパリング１１３等が落下して、放水が行われることになる。
【００５８】
セットスクリュー６５は、頭部と脚部とからなるボルトであって、その脚部の下部がピストン７２の上部と結合することで、ボール保持機構１３０としてのバランサー１３３、スライダー１３２及び感熱部１２１を一体化している。
【００５９】
上記のようなスプリンクラヘッド１００Ａには、図７の状態においては、放水口５Ａの消火水の水圧や部品の組立荷重がボール１３１に作用し、ボール１３１は内側（中心側）に移動しようとするが、ボール１３１は、バランサー１３３によってその移動が阻止されており、ボール保持機構１３０はボール１３１を保持している。そして、この状態においては、弁体２０Ａ及び皿ばね３２がヘッド本体１Ａの放水口５Ａを封止している。このため、スプリンクラヘッド１００Ａには、加圧された消火水が供給されるが、消火水は漏れない。また、散水部１１０は、弁体２０Ａにデフレクタ１１１が固定され、デフレクタ１１１にガイドロッド１１２が固定されており、弁体２０Ａが放水口５Ａを封止している状態では、ガイドロッド１１２がヘッド本体１Ａの空間１８に収納された状態になっている。
【００６０】
［スプリンクラヘッド１００Ａの動作］
図７に示すように、スプリンクラヘッド１００Ａの監視状態においては、ヘッド本体１Ａの放水口５Ａには加圧された消火水が供給されており、弁体２０Ａには消火水の圧力が加えられている。火災が発生し、その熱気流が第２感熱板６１Ａ、第１感熱板６３Ａに当たるとこれらが加熱され、第２感熱板６１Ａ、第１感熱板６３Ａの熱は半田９９Ａへ伝播する。そして、半田９９Ａが周囲から加熱されて溶融し始めると、溶融した半田９９Ａはピストン７２と第２感熱板６１Ａ（突部７３ａ）との間に形成された間隙から流出してその体積が減少する。
【００６１】
このときバランサー１３３によって上方から押されたボール１３１が内側に移動することになるが、ボール１３１が移動しても皿ばね３２は弁座７Ａに圧接されて、弁体２０Ａ及び皿ばね３２は放水口５Ａを塞いだ状態を維持する。
【００６２】
図８（ａ）に示すように、半田９９Ａが溶融して外部に流出すると、第２感熱板６１Ａ、第１感熱板６３Ａは半田９９Ａの流出量に対応して降下する。第２感熱板６１Ａ、第１感熱板６３Ａが降下すると、第２感熱板６１Ａ、第１感熱板６３Ａの上に取り付けられている断熱材７４及びバランサー１３３が降下する。
【００６３】
図８（ｂ）に示すように、バランサー１３３が降下すると、バランサー１３３とスライダー１３２との間の間隙が広がり、内側に付勢されているボール１３１がバランサー１３３の傾斜部１３３ｂを越えて内側に移動し、フレーム１０Ａの係止段部１２Ａとボール１３１との係合が解かれる。それによって、弁体２０Ａ及び弁体支持機構１２０は降下する。
【００６４】
図８（ｃ）に示すように、弁体２０Ａの下に配置されている皿ばね３２を含む弁体支持機構１２０は落下すると、弁体２０Ａが降下する。また、弁体２０Ａの降下に伴って、弁体２０Ａに取り付けられているデフレクタ１１１、デフレクタ１１１に取り付けられているガイドロッド１１２、及びストッパリング１１３が降下する。ガイドロッド１１２が降下すると、ストッパリング１１３はフレーム１０Ａの係止段部１２Ａに係止され、弁体２０Ａ及びデフレクタ１１１がガイドロッド１１２によりフレーム１０Ａから吊り下げられた状態になる。
【００６５】
実施の形態３では、放水動作時において、デフレクタ１１１は、ガイドロッド１１２と共に下降するので、デフレクタ１１１の下降動作が円滑に行われる。
【００６６】
以上のようにして、弁体２０Ａが降下すると放水口５Ａは開放され、加圧された消火水がデフレクタ１１１から散水されて火災を消火する。
【００６７】
［スプリンクラヘッド１００Ａの有する効果］
実施の形態３に係るスプリンクラヘッド１００Ａによれば、第２感熱板６１Ａの内部に第１感熱板６３Ａを設置したので、スプリンクラヘッド１００Ａの下方へ逃げてしまっていた空気の熱量を第２感熱板６１Ａ及び第１感熱板６３Ａの双方で受熱でき、高感度化を実現できる。
【符号の説明】
【００６８】
１ ヘッド本体、１Ａ ヘッド本体、３ フランジ部、３Ａ フランジ部、５ 放水口、５Ａ 放水口、６ 凹部、７ 弁座、７Ａ 弁座、１０ フレーム、１０Ａ フレーム、１２ 係止段部、１２Ａ 係止段部、１５ 散水口、１８ 空間、１９ 放水筒、２０ 弁体、２０Ａ 弁体、２０ａ 弁本体、２０ｂ フランジ部、２０ｂＡ フランジ部、２０ｃ かしめ片、２１ 突起部、２３ 上面、２３ａ パッキン、３０ アームガイド、３２ 皿ばね、３５ バランサー、４０ リンク機構、４１ アーム、４２ 頭部、４３ 脚部、４４ 第１の係止穴、４５ 第２の係止穴、４６ アーム支持板、４７ 本体、４８ 貫通穴、４９ 係止片、５０ シリンダー、５１ つば部、５２ ねじ部、５４ 第１のピストン、５５ リンク押え板、５６ 本体、５７ ねじ穴、５８ 嵌合片、５９ 第２のピストン、６０ ねじ部、６１ 第２感熱板、６１Ａ 第２感熱板、６１ａ スリット、６１ａＡ スリット、６２ ねじ部、６３ 第１感熱板、６３Ａ 第１感熱板、６３ａ 水平部、６３ａＡ 水平部、６３ｂ 垂直部、６３ｂＡ 垂直部、６４ａ 感熱部材、６４ｂ 感熱板、６５ セットスクリュー、７２ ピストン、７２ａ フランジ、７２ｂ 雌ねじ、７３ａ 突部、７３ｂ 円板部、７４ 断熱材、９９ 半田、９９Ａ 半田、１００ スプリンクラヘッド、１００Ａ スプリンクラヘッド、１１０ 散水部、１１１ デフレクタ、１１２ ガイドロッド、１１３ ストッパリング、１２０ 弁体支持機構、１２１ 感熱部、１３０ ボール保持機構、１３１ ボール、１３２ スライダー、１３２ａ 凹部、１３３ バランサー、１３３ａ 段部、１３３ｂ 傾斜部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状のシリンダーと、
前記シリンダー内に設けられた半田と、
前記シリンダー内に設けられ、前記半田を押圧するピストンと、
前記半田に直接的又は間接的に接するように椀状に形成された第１感熱板と、
前記シリンダーに接続され、前記第１感熱板の少なくとも一部を内部に収容するように椀状に形成された第２感熱板と、
を有することを特徴とするスプリンクラヘッド。
【請求項２】
下端にフランジが形成されたピストンと、
前記ピストンのフランジ上に設けられた半田と、
前記半田に直接的又は間接的に接するように前記半田の上部に取り付けられ、椀状に形成された第１感熱板と、
前記半田の上部に取り付けられ、前記半田を収容するシリンダーを構成し、前記第１感熱板の少なくとも一部を内部に収容するように椀状に形成された第２感熱板と、
を有することを特徴とするスプリンクラヘッド。
【請求項３】
前記第２感熱板の側壁の少なくとも一部に開口部を設け、
前記第１感熱板は、
前記開口部の下部とほぼ同じ高さの水平部と、
前記開口部の高さとほぼ同じ長さの垂直部と、
を有することを特徴とする請求項１又は２に記載のスプリンクラヘッド。
【請求項４】
筒状のシリンダーと、
前記シリンダー内に設けられた半田と、
前記シリンダー内に設けられ、前記半田を押圧するピストンと、
前記半田に直接的又は間接的に接するように椀状に形成された第１感熱板と、
前記シリンダーに接続され、前記第１感熱板の外径よりも大きく板状に形成された第２感熱板と、
を有することを特徴とするスプリンクラヘッド。
【請求項１】
筒状のシリンダーと、
前記シリンダー内に設けられた半田と、
前記シリンダー内に設けられ、前記半田を押圧するピストンと、
前記半田に直接的又は間接的に接するように椀状に形成された第１感熱板と、
前記シリンダーに接続され、前記第１感熱板の少なくとも一部を内部に収容するように椀状に形成された第２感熱板と、
を有することを特徴とするスプリンクラヘッド。
【請求項２】
下端にフランジが形成されたピストンと、
前記ピストンのフランジ上に設けられた半田と、
前記半田に直接的又は間接的に接するように前記半田の上部に取り付けられ、椀状に形成された第１感熱板と、
前記半田の上部に取り付けられ、前記半田を収容するシリンダーを構成し、前記第１感熱板の少なくとも一部を内部に収容するように椀状に形成された第２感熱板と、
を有することを特徴とするスプリンクラヘッド。
【請求項３】
前記第２感熱板の側壁の少なくとも一部に開口部を設け、
前記第１感熱板は、
前記開口部の下部とほぼ同じ高さの水平部と、
前記開口部の高さとほぼ同じ長さの垂直部と、
を有することを特徴とする請求項１又は２に記載のスプリンクラヘッド。
【請求項４】
筒状のシリンダーと、
前記シリンダー内に設けられた半田と、
前記シリンダー内に設けられ、前記半田を押圧するピストンと、
前記半田に直接的又は間接的に接するように椀状に形成された第１感熱板と、
前記シリンダーに接続され、前記第１感熱板の外径よりも大きく板状に形成された第２感熱板と、
を有することを特徴とするスプリンクラヘッド。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１３−８１５２３（Ｐ２０１３−８１５２３Ａ）
【公開日】平成２５年５月９日（２０１３．５．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２２１８３７（Ｐ２０１１−２２１８３７）
【出願日】平成２３年１０月６日（２０１１．１０．６）
【出願人】（０００２３３８２６）能美防災株式会社 (918)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月９日（２０１３．５．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月６日（２０１１．１０．６）
【出願人】（０００２３３８２６）能美防災株式会社 (918)
【Ｆターム（参考）】
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