スプリンクラヘッド
【課題】易融性物質の腐食を抑制し、放水動作時における動作確実性を向上させるスプリンクラヘッドを提供することを目的としている。
【解決手段】フランジ５２ｂが下端部に形成されたピストン５２と、フランジ５２ｂ上に設けられた半田５５と、フランジ５２ｂ及び半田５５を収容したシリンダー５３、５６、５７と、フランジ５２ｂとシリンダー５３、５６、５７との間に設けられ、火災時に溶融した半田５５が流出する半田流出口９０、９２、９４と、シリンダー５３、５６、５７の開放部を覆って設けられた感熱板７２〜７４とを有し、シリンダー５３、５６、５７上又は感熱板７２〜７４上に設けられた空間９１、９３、９５に、溶融した半田５５が流入して溜まる。
【解決手段】フランジ５２ｂが下端部に形成されたピストン５２と、フランジ５２ｂ上に設けられた半田５５と、フランジ５２ｂ及び半田５５を収容したシリンダー５３、５６、５７と、フランジ５２ｂとシリンダー５３、５６、５７との間に設けられ、火災時に溶融した半田５５が流出する半田流出口９０、９２、９４と、シリンダー５３、５６、５７の開放部を覆って設けられた感熱板７２〜７４とを有し、シリンダー５３、５６、５７上又は感熱板７２〜７４上に設けられた空間９１、９３、９５に、溶融した半田５５が流入して溜まる。
【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し、特に、スプリンクラヘッドの易融性物質の収容方法に改良が加えられたものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のスプリンクラヘッドには、「両端に通し穴を備えた中空円筒体と外側面の一部を各々含むように分割した分割ケーシングを有し、前記分割ケーシングの間に前記易融性物質の周囲を包み込んだ状態で挟み込む組立構造とした」ものが提案されている（たとえば、特許文献１参照）。
特許文献１に記載の技術は、加熱されることで分割ケーシングの隙間部分から易融性物質（半田）が流出し、通常時にスプリンクラヘッドから消火水が放出するのを止めている感熱作動部が本体から脱落し、スプリンクラヘッドから消火水が放出されるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−３０４８８７号公報（たとえば、段落［００３１］、［００３２］、及び図５参照）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の技術は、易融性物質が流出する隙間部分が、スプリンクラヘッドの設置される空間に露出している。このように、スプリンクラヘッドの易融性物質の流出位置が、スプリンクラヘッドの設置される空間に露出していると、隙間部分を介して易融性物質を腐食させる物質が侵入しやすくなる。この隙間部分に易融性物質を腐食させる物質が侵入すると、当該隙間部分に腐食生成物が生じて易融性物質の流出が妨げられ、スプリンクラヘッドの動作が不確実なものとなる虞がある。
【０００５】
本発明は、以上のような課題を解決するためになされたもので、易融性物質の腐食を抑制し、放水動作時における動作確実性を向上させる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、フランジが下端部に形成されたピストンと、フランジ上に設けられた半田と、フランジ及び半田を収容したシリンダーと、フランジとシリンダーとの間に設けられ、火災時に溶融した半田が流出する半田流出口と、シリンダーの開放部の一部を覆って設けられた感熱板とを有し、シリンダー上又は感熱板上に設けられた空間に、溶融した半田が流入して溜まるものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係るスプリンクラヘッドによれば、シリンダーの開放部の一部が感熱板に覆われることにより、半田の腐食が抑制され、放水動作時における動作確実性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【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概要構成を説明するための断面図である。
【図２】図１に図示されるスプリンクラヘッドの半田が溶融した状態の説明図である。
【図３】本発明の実施の形態２に係るスプリンクラヘッドの概要構成を説明するための断面図である。
【図４】本発明の実施の形態３に係るスプリンクラヘッドの概要構成を説明するための断面図である。
【図５】図３に図示されるスプリンクラヘッドのシリンダーに貫通穴を形成し、当該貫通穴にシールを設けた状態の説明図である。
【図６】図４に図示されるスプリンクラヘッドの感熱板に貫通穴を形成し、当該貫通穴にシールを設けた状態の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係るスプリンクラヘッド１００の概要構成を説明するための断面図である。
スプリンクラヘッド１００は、スプリンクラヘッド１００に供給される消火水が流れる配管に接続されるヘッド本体１０、ヘッド本体１０に接続されるフレーム２０、ヘッド本体１０の放水口を塞ぐ弁体３０、スプリンクラヘッド１００から放出される消火水を拡散する散水部４０及び通常時（放水動作しないとき）に弁体３０を支持する弁体支持機構５０を備えている。
本実施の形態１に係るスプリンクラヘッド１００は、弁体支持機構５０に設けられた易融性物質の収容方法に改良が加えられており、スプリンクラヘッド１００が設置される空間の腐食ガスなどによって半田５５が腐食してしまうことを抑制することができるようになっている。
なお、以下の説明においては、易融性物質が半田５５であるものとして説明する。また、スプリンクラヘッド１００が放水動作をしないときを通常時又は監視状態時と称するものとする。また、図１を含め、以下の図面では各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。さらに、以下の図面における上下は、紙面から見た上下と対応している。
【００１０】
ヘッド本体１０は、消火水が流れる給水管に接続され、当該給水管からヘッド本体１０を介してスプリンクラヘッド１００内に消火水が供給されるものである。ヘッド本体１０は、消火水を放水するための放水口１２を有している。この放水口１２は、ヘッド本体１０の中心部に形成された開口部１１、及びヘッド本体１０の内側に下方に突出して形成された円筒状の放水筒１６によって構成されている。
ヘッド本体１０の外周部にはフランジ１３が形成されており、フランジ１３の上側のヘッド本体１０の外周部には給水管に接続されるねじ部１４が形成されており、また、フランジ１３の下側の内周部には、フレーム２０が取り付けられるためのねじ部１５が形成されている。
ヘッド本体１０の内側には上述の放水筒１６が下方に突出して形成されている。また、放水筒１６の下端部には、後述の弁体３０が設けられる弁座１７が形成されている。
なお、ヘッド本体１０は、フランジ１３の下側の内周部と放水筒１６との間に略リング状の空間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４２が収納される。
【００１１】
フレーム２０は、円筒状に形成され、ヘッド本体１０に接続されるものである。フレーム２０の上部の外周部にはねじ部２１が形成され、ヘッド本体１０の下部側に形成されたねじ部１５に取付けられる。フレーム２０の下部には、内側に突出した係止段部２２が設けられ、係止段部２２には後述のボール６１が係止される。
【００１２】
弁体３０は、通常時にヘッド本体１０の開口部１１から消火水が放出されることを防止するものである。この弁体３０の上部には、弁座１７と当接する弁体フランジ３０ａが形成されている。また、弁体３０は、その下部が後述の皿ばね３２によって上側に押しつけられており、ヘッド本体１０の放水筒１６を塞いでいる。なお、弁体３０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３０の下部の中央部には、後述のセットスクリュー６５の頭部が設けられる凹部３０ｂが形成される。この弁体３０は、弁体支持機構５０によって支えられている。
なお、弁体３０の凹部３０ｂの直径はセットスクリュー６５の頭部の外径に対して略同一の大きさとし、さらに、弁体フランジ３０ａは弁体３０が水平面（図１の左右）に対して傾かないように弁座１７に当接させるとよい。これにより、セットスクリュー６５の中心軸が鉛直方向に対してずれてしまい、皿ばね３２及びスライダー６２も鉛直方向に対してずれた状態で固定されることを防止することができる。これにより、皿ばね３２及びスライダー６２は、放水動作時に傾斜することが抑制され、弁体３０が放水口１２を開放させる動作確実性を向上させることができる。
【００１３】
散水部４０は、弁体３０の下部に固定されるデフレクタ４１、デフレクタ４１に接続されるガイドロッド４２、及びガイドロッド４２に接続され、放水動作時に係止段部２２に引っかかるまで下降するストッパリング４３を備えている。
デフレクタ４１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３０の下部が挿入された状態で、弁体３０の弁体フランジ３０ａ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４１には、ガイドロッド４２（たとえば３本）が挿入される挿入穴（たとえば３個）が設けられており、ガイドロッド４２の下端は、その挿入穴から突出した状態でデフレクタ４１に固着されている。したがって、これらの弁体３０、デフレクタ４１及びガイドロッド４２は一体的に構成されている。
【００１４】
ストッパリング４３は、通常時において図１に示されるように、フレーム２０の上部にあるが、放水動作時においてデフレクタ４１、ガイドロッド４２及びストッパリング４３とともに降下する。ストッパリング４３の外径は、フレーム２０の係止段部２２の内径よりも大きく形成されている。これにより、放水動作時に弁体支持機構５０が落下すると、ストッパリング４３はフレーム２０の係止段部２２まで下降して止まる。
ストッパリング４３の外径は、フレーム２０の内径よりわずかに小さく形成されている。そして、ストッパリング４３の外径位置、すなわちストッパリング４３の外周には、上方に突起したガイド部４３ａが設けられている。ストッパリング４３が降下する際には、このガイド部４３ａが、フレーム２０の内側面にガイドされる。
このように、散水部４０は、放水動作時において、デフレクタ４１がガイド部４３ａによりガイドされながらガイドロッド４２と共に下降するように構成されているので、デフレクタ４１の下降動作が円滑に行われるようになっている。
【００１５】
弁体支持機構５０は、通常時において弁体３０がヘッド本体１０の開口部１１を塞ぐように、弁体３０を支持するものである。弁体支持機構５０は、熱を半田５５に伝達する感熱部５１、フレーム２０の下部に設けられるボール保持機構６０、各種部品同士を固定するものであるセットスクリュー６５を備えている。
【００１６】
感熱部５１は、熱により溶融する半田５５、半田５５を押圧するピストン５２、スプリンクラヘッド１００が設置される空間の熱を受熱し、半田５５に伝達させる感熱板７２、感熱板７２の熱を効率的に半田５５に伝達させるための断熱材５４、及び半田５５が収容されるシリンダー５３を備えている。
半田５５は、ドーナツ形状をしており、火災時に発生する熱により溶融する。この半田５５は、ピストン５２の上部から挿入され、後述するピストン５２のフランジ５２ｂ上に設置される。
【００１７】
ピストン５２は、後述のボール保持機構６０のバランサー６３とともに、半田５５を押圧するものである。このピストン５２は、円筒状に形成された円筒部５２ａと、円筒部５２ａの下部に形成されたフランジ５２ｂとから構成されている。そして、このフランジ５２ｂは、上方向に半田５５を押圧している。また、円筒部５２ａの内面には、雌ねじ５２ｃ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、ピストン５２とセットスクリュー６５とが結合している。
【００１８】
感熱板７２は、スプリンクラヘッド１００が設置される空間の熱を半田５５に伝達させるものである。感熱板７２は、円板状の感熱板７２ａ〜７２ｃより構成されている。
感熱板７２ａは感熱板７２の最上部に位置し、断面クランク型であって略ドーナツ形状をしており、ピストン５２に挿入されて設けられている。また、シリンダー５３の上部には水平の金属板がかしめられて設けられている。感熱板７２ａは、上面が断熱材５４と接し、下面がシリンダー５３と、シリンダー５３にかしめられた金属板に接して設けられている。すなわち、シリンダー５３にかしめられた金属板は感熱板７２ａと半田５５とで挟まれており、この金属板によりシリンダー５３は保持されている。なお、感熱板７２ａは断熱材５４を介してバランサー６３に押圧されているため、感熱板７２ａはシリンダー５３の上部を押圧する。これにより、感熱板７２ａは、シリンダー５３とともに半田５５を覆うための略密閉された空間を形成するとともに、半田５５が溶融するとシリンダー５３とともに下降し、ピストン５２のフランジ５２ｂで半田５５を押圧する。
感熱板７２ｂ、７２ｃは、略ドーナツ形状をしており、後述のシリンダー５３の突出部５３ｃに挿入されて設けられている。
【００１９】
断熱材５４は、感熱板７２ａの熱がボール保持機構６０のバランサー６３側に逃げないようにするものである。この断熱材５４は、略ドーナツ形状をしており、上部がバランサー６３の段部６３ａにはめられ、下部が感熱板７２と接して設けられている。また、この断熱材５４は、ピストン５２の円筒部５２ａに挿入されて設けられている。断熱材５４は、バランサー６３によって押圧されているため、感熱板７２ａを押圧する。
【００２０】
シリンダー５３は、半田５５を収容し、ピストン５２のフランジ５２ｂの外縁との間に半田５５が流出できる程度の隙間９０を維持しており、半田５５が溶融したときにはフランジ５２ｂの外縁に対して摺動するものである。このシリンダー５３は、フランジ５２ｂの下面に対向するように水平に形成された平坦部５３ａ、平坦部５３ａの外周部分から上方に立設された立設部５３ｂ、及び平坦部５３ａの下面中央部から下方に突出するように形成された突出部５３ｃが一体に形成されたものである。シリンダー５３の平坦部５３ａの内径は、ピストン５２のフランジ５２ｂの直径より少し大きく形成され、通常時は平坦部５３ａの上面とフランジ５２ｂの下面は接している。すなわち、シリンダー５３は、上部のみが開放された、フランジ５２ｂ及び半田５５を収容する容器である。なお、シリンダー５３は熱伝導率の良い素材、例えば銅、銅合金又はアルミで構成されると良い。また、平坦部５３ａ、立設部５３ｂ、及び突出部５３ｃは別体でもよいが、本実施の形態１のように、一体に形成すると熱気流から受熱した熱の半田５５への伝熱損失が小さくなる。
【００２１】
平坦部５３ａは、通常時において、上面がフランジ５２ｂの下面及びセットスクリュー６５の下端面に対向するように設けられている。また、平坦部５３ａはその下面に感熱板７２ｂが設けられる。また、平坦部５３ａの上面の外周には、平坦部５３ａに対して上方に立設する立設部５３ｂが設けられている。さらに、平坦部５３ａの下面の中央部には、平坦部５３ａに対して下方に突出する突出部５３ｃが形成されている。なお、この平坦部５３ａは、半田５５が溶融するとフランジ５２ｂとの対向間隔が広がり、その広がった間隔に溶融した半田５５が流れ込むようになっている。
【００２２】
立設部５３ｂは、平坦部５３ａの外周部分から上方に立設される。この立設部５３ｂとピストン５２の円筒部５２ａとの間に半田５５が設けられている。この立設部５３ｂは、半田５５の側面部を覆っている。また、立設部５３ｂの上部は、断熱材５４及び感熱板７２ａを介してバランサー６３に押圧されている。このため、感熱板７２ａによりシリンダー５３の上部の開放部分が覆われる。すなわち、通常時においては、立設部５３ｂ、ピストン５２及び感熱板７２ａによって形成される空間に半田５５が設置される。
ここで、この立設部５３ｂの内面と、ピストン５２のフランジ５２ｂの先端（外縁）との間には、溶融した半田５５が流れ込む半田流出口である隙間９０が形成されている。これにより、溶融した半田５５は、平坦部５３ａに流れ込むようになっている。つまり、溶融した半田５５はシリンダー５３内に溜まるようになっており、シリンダー５３から外部には流出しない。
【００２３】
突出部５３ｃは、平坦部５３ａの下面中央部から下方に突出するように形成されている。この突出部５３ｃに中央が開口している感熱板７２ｂ、７２ｃが挿入されて設けられている。
【００２４】
ボール保持機構６０（保持部）は、ボール６１、外周側下部にボール６１と接する凹部６２ａが形成されたスライダー６２、スライダー６２と弁体３０の間に設けられる皿ばね３２、及び半田５５を押圧するバランサー６３を備えている。なお、バランサー６３は、断熱材５４を介して感熱板７２ａを押圧しているため、感熱板７２ａ及びピストン５２によって半田５５を押圧させるものとして機能する。
【００２５】
ボール６１は、その下部が、フレーム２０の係止段部２２及びバランサー６３に接触して係止されている。また、この状態において、ボール６１は、スライダー６２によって上から押さえられているためスライダー６２からボール６１に力がかかり、ボール６１には内側に入り込む方向に力が作用する。すなわち、ボール６１には、皿ばね３２のばね力がスライダー６２を介して伝達され、常に内側に移動するように力がかかっている。その結果、ボール６１は、バランサー６３を下方に移動させるように力が作用している。
【００２６】
スライダー６２は、略ドーナツ形状であって外周側下部にボール６１と接する凹部６２ａが形成されたものである。この凹部６２ａは、ボール６１と接する面に、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。また、凹部６２ａとボール６１とが接する面の反対側、すなわちスライダー６２の外周側上部において、スライダー６２と皿ばね３２とが接している。また、このスライダー６２の中央には、セットスクリュー６５が挿入される。
【００２７】
皿ばね３２は、中央に向かうほど上側に突出するように形成された断面ハ字型の略ドーナツ形状をしており、ばねとしての機能を有するものである。皿ばね３２は、上部が弁体３０と接し、下部がスライダー６２と接するようにして設けられている。なお、この皿ばね３２の中央には、セットスクリュー６５が挿入される。
【００２８】
バランサー６３は、略ドーナツ形状をしており、その外周側上部には傾斜部６３ｂがあり、その傾斜部６３ｂによってボール６１の動きを規制するものである。すなわち、バランサー６３は、外周側上部の傾斜部６３ｂがボール６１の内側に設けられ、この内側に入りこもうとするボール６１の動きを規制するものである。このバランサー６３には、中央に貫通穴が形成されている。そして、この貫通穴はセットスクリュー６５及びピストン５２が挿入される。なお、バランサー６３の貫通穴はピストン５２の外径よりも僅かに大きく、バランサー６３とピストン５２とは結合していない。
【００２９】
バランサー６３の外周下部は、一回り大きくなるように段部が形成されている。この外周下部の段部は、フレーム２０の係止段部２２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６３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６３の下部であって中央の貫通穴の周りには、断熱材５４がはまる段部６３ａが突出して形成されている。
【００３０】
ここで、半田５５が溶融して流出した際のボール保持機構６０の動きについて説明する。半田５５が溶融するとバランサー６３が下方に移動し、それに伴って、ボール６１が内側に入り込む。これにより、フレーム２０の係止段部２２との係止状態が解除され、ボール保持機構６０は感熱部５１と共に落下する。ボール保持機構６０が落下すれば、それに伴って、散水部４０を構成する弁体３０、ストッパリング４３などが落下して、放水が行われる。
【００３１】
セットスクリュー６５は、各種部品同士を固定するものである。このセットスクリュー６５は、頭部と脚部とから構成される。セットスクリュー６５の頭部は、弁体３０の凹部３０ｂにはめ込まれている。また、セットスクリュー６５の頭部には皿ばね３２が挿入されて設けられ、セットスクリュー６５の脚部にはスライダー６２、バランサー６３及びピストン５２が挿入されて設けられている。なお、セットスクリュー６５の脚部は、ピストン５２の雌ねじ５２ｃにより結合しており、ボール保持機構６０と感熱部５１とを一体化させている。
【００３２】
上記のようなスプリンクラヘッド１００には、図１の状態においては、放水口１２の消火水の水圧や部品の組立荷重がボール６１に作用し、ボール６１は内側（中心側）に移動しようとする。しかし、ボール６１はバランサー６３によってその移動が阻止されており、ボール保持機構６０はボール６１を保持している。そして、この状態においては、弁体３０がヘッド本体１０の放水口１２を塞いでいる。このため、スプリンクラヘッド１００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４０は、弁体３０にデフレクタ４１が固定され、デフレクタ４１にガイドロッド４２が固定されており、弁体３０が放水口１２を塞いでいる状態では、ガイドロッド４２がヘッド本体１０の空間１８に収納された状態になっている。
【００３３】
［動作説明］
図２は、図１に図示されるスプリンクラヘッド１００の半田５５が溶融した状態の説明図である。図１及び図２を参照してスプリンクラヘッド１００の動作について説明する。
【００３４】
スプリンクラヘッド１００は、監視状態時において、ヘッド本体１０の放水口１２には加圧された消火水が供給されており、弁体３０には消火水の圧力が加えられている（図１参照）。火災が発生し、その熱気流が感熱板７２及びシリンダー５３に当たると加熱され、感熱板７２及びシリンダー５３の熱は半田５５へ伝達する。
【００３５】
そして、半田５５が周囲から加熱されて溶融し始めると、断熱材５４、感熱板７２ａ、及びシリンダー５３はバランサー６３によって押圧されているため、断熱材５４、感熱板７２ａ、及びシリンダー５３が一緒に下降する。ここで、半田５５が溶融するとピストン５２も下降するが、バランサー６３に押圧されていない分、断熱材５４、感熱板７２ａ、及びシリンダー５３と比較すると下降速度が小さい。したがって、半田５５が溶融し始めると、半田５５は感熱板７２ａとピストン５２のフランジ５２ｂの上面とによって押圧されることとなる。一方、平坦部５３ａの上面とフランジ５２ｂの下面との対向間隔については広がり空間９１が形成される。つまり、シリンダー５３上に、溶融した半田を溜める半田貯留部（空間９１）がある。
そして、溶融した半田５５は押圧されて、隙間９０から流出する。すなわち、溶融した半田５５は、フランジ５２ｂの上面側から隙間９０を介して、平坦部５３ａの上面、フランジ５２ｂの下面側、立設部５３ｂの内面、及びセットスクリュー６５の下端面によって形成される空間９１に流入する。言い換えると、溶融した半田５５は、熱気流が当たっているシリンダー５３に囲まれた空間９１に流入する。
【００３６】
このように半田５５が周囲から加熱されて溶融し始めるとき、スライダー６２によって上方から押されたボール６１は内側に移動することになるが、ボール６１が移動しても皿ばね３２（図１参照）は弁体３０とスライダー６２とに圧接されている。このため、弁体３０は、放水口１２を塞いだ状態を維持している。
【００３７】
半田５５が溶融して空間９１に流入すると、感熱板７２及びシリンダー５３は半田５５の流出量に対応して降下する。感熱板７２及びシリンダー５３の降下に追従し、感熱板７２ａの上に取り付けられている断熱材５４及びバランサー６３が降下する。バランサー６３が降下すると、バランサー６３とスライダー６２との間の間隙が広がり、内側に付勢されているボール６１がバランサー６３の傾斜部６３ｂを越えて内側に移動する。これにより、フレーム２０の係止段部２２とボール６１との係合が解かれ、弁体支持機構５０は降下する。
【００３８】
弁体支持機構５０が降下すると、弁体３０が降下する。また、弁体３０の降下に伴って、弁体３０に取り付けられているデフレクタ４１、デフレクタ４１に取り付けられているガイドロッド４２、及びストッパリング４３が降下する。ガイドロッド４２が降下すると、ストッパリング４３はフレーム２０の係止段部２２に係止され、弁体３０及びデフレクタ４１がガイドロッド４２によりフレーム２０から吊り下げられた状態になる。弁体３０が降下すると放水口１２は開放され、加圧された消火水がデフレクタ４１から散水されて火災を消火する。
【００３９】
［スプリンクラヘッド１００の有する効果］
本実施の形態１に係るスプリンクラヘッド１００のシリンダー５３は、感熱板７２ａとともに半田５５を完全に覆うため、半田５５がスプリンクラヘッド１００の設置される空間の腐食ガスなどによって、腐食することはなくなる。すなわち、半田５５は、スプリンクラヘッド１００が設置される空間に露出して設けられていないので、腐食ガスなどによって、腐食することはなくなる。これにより、半田５５の腐食によって半田５５が溶融しにくくなること等が抑制されるため、スプリンクラヘッド１００の火災時における動作確実性を向上させることができる。また、半田５５はスプリンクラヘッド１００から外部へ流出しないため、環境負荷も大きく軽減する。
また、溶融した半田５５は、熱気流が当たっており、熱伝導率の良い素材で伝熱損失が小さくなるように一体に形成したシリンダー５３に囲まれているため、空間９１に流入しても冷えて固まることはないため、スプリンクラヘッド１００の動作確実性をさらに向上させている。
【００４０】
実施の形態２．
図３は、実施の形態２に係るスプリンクラヘッド２００の概要構成を説明するための断面図である。本実施の形態２は、実施の形態１の感熱部の感熱板及びシリンダーに対応する構成が異なる。以下、本実施の形態２では、実施の形態１との相違点を中心に説明するものとする。
スプリンクラヘッド２００は、熱を半田５５に伝達する感熱部５８を有している。
この感熱部５８は、熱により溶融する半田５５、スプリンクラヘッド１００が設置される空間の熱を半田５５に伝達させる感熱板７３、及び半田５５が収容されるシリンダー５６を有している。
【００４１】
感熱板７３は、感熱板７３ａ、７３ｂより構成されている。感熱板７３ａは、略ドーナツ形状をしており、ピストン５２の円筒部５２ａが挿入される。この感熱板７３ａは、上面が断熱材５４に接し、下面が感熱板７３ｂに接して設けられている。このため、感熱板７３ａは断熱材５４を介してバランサー６３に押圧され、感熱板７３ａは感熱板７３ｂを押圧する。
感熱板７３ｂは、断面クランク型であって略ドーナツ形状をしている。具体的には、感熱板７３ｂは、シリンダー５６、半田５５及びピストン５２の下部が収められるように上側に突出する凹形状が形成され、該凹形状にピストン５２の円筒部５２ａが挿入される開口が形成されている。また、感熱板７３ｂは、上面が感熱板７３ａに接し、凹形状内周面がシリンダー５６に接して設けられている。このため、感熱板７３ｂは断熱材５４及び感熱板７３ａを介してバランサー６３に押圧されているため、感熱板７３ｂはシリンダー５６の上部を押圧する。
【００４２】
シリンダー５６は、ピストン５２のフランジ５２ｂの下面に対向するように形成された平坦部５６ａ、平坦部５６ａの外周部分から上方に立設された立設部５６ｂが一体に形成されたものである。すなわち、シリンダー５６は、上部のみが開放されており、フランジ５２ｂ及び半田５５を収容する容器である。
言い換えると、熱気流が平坦部５６ａに当たるシリンダー５６が、半田５５に直接接していることになる。そして、シリンダー５６は、ピストン５２のフランジ５２ｂの外縁との間に、半田５５が流出できる程度の隙間９２を維持しており、半田５５が溶融したときには、フランジ５２ｂの外縁に対して摺動するものである。シリンダー５６は感熱板７３ｂの凹形状に圧入され、凹形状内周面と圧接されて保持されている。なお、シリンダー５３は熱伝導率の良い素材、例えば銅、銅合金又はアルミで構成されると良い。また、平坦部５６ａ、及び立設部５６ｂは別体でもよいが、本実施の形態２のように、一体に形成すると熱気流から受熱した熱の半田５５への伝熱損失が小さくなる。
平坦部５６ａは、通常時において、上面がフランジ５２ｂの下面及びセットスクリュー６５の下端面に対向するように設けられている。また、平坦部５６ａの上面の外周には、平坦部５６ａに対して上方に立設する立設部５６ｂが設けられている。この平坦部５６ａは、半田５５が溶融するとフランジ５２ｂとの対向間隔が広がり、溶融した半田５５が流れ込む空間９３を形成する。
【００４３】
立設部５６ｂは、平坦部５６ａの外周部分から上方に立設される。この立設部５６ｂの内側とピストン５２の円筒部５２ａとの間に半田５５が設けられている。この立設部５６ｂの内壁は、半田５５の側面部を覆っている。また、立設部５６ｂの上部は、断熱材５４及び感熱板７３を介してバランサー６３によって押圧されている。このため、感熱板７３によりシリンダー５６の上部の開放部分が覆われる。つまりこの感熱板７３ｂにより、半田５５の上部が覆われている。すなわち、通常時においては、立設部５６ｂ、ピストン５２及び感熱板７３ｂによって形成される空間に半田５５が設置される。
ここで、立設部５６ｂと感熱板７３ｂとは、図３に図示されるように、接触するように設けられているとよい。これにより、立設部５６ｂと感熱板７３ｂの間から腐食ガスが進入することが抑制される分、半田５５が腐食ガスにさらされてしまうことを抑制することができる。なお、この立設部５６ｂの内面と、ピストン５２のフランジ５２ｂの先端との間には、溶融した半田５５が流れ込む半田流出口である隙間９２が形成されている。これにより、溶融した半田５５は、空間９３に流れ込むようになっている。つまり、溶融した半田５５はシリンダー５６内に溜まるようになっており、シリンダー５６から外部には流出しない。
【００４４】
［スプリンクラヘッド２００の有する効果］
本実施の形態２に係るスプリンクラヘッド２００のシリンダー５６は、感熱板７３ｂとともに半田５５を覆うため、半田５５がスプリンクラヘッド２００の設置される空間の腐食ガスなどによって、腐食することはなくなる。すなわち、半田５５は、スプリンクラヘッド２００が設置される空間に露出して設けられていないので、腐食ガスなどによって、腐食しない。これにより、半田５５の腐食によって半田５５が溶融しにくくなることがないため、スプリンクラヘッド２００の火災時における動作確実性を向上させることができる。
また、溶融した半田５５は、熱伝導率の良い素材で、伝熱損失が小さくなるように一体に形成したシリンダー５６に直接接しており、シリンダー５６の平坦部５６ａは熱気流が当たるため、伝熱損失がなく、受熱した熱が立設部５６ｂまで伝わるので、スプリンクラヘッド２００をさらに高感度にすることができる。そして、溶融した半田５５は、熱気流が当たるシリンダー５６に囲まれているため、空間９３に流入しても冷えて固まることはないため、スプリンクラヘッド２００の動作確実性をさらに向上させている。
【００４５】
実施の形態３．
図４は、実施の形態３に係るスプリンクラヘッド３００の概要構成を説明するための断面図である。本実施の形態３も、実施の形態１、２の感熱部の感熱板及びシリンダーに対応する構成が異なる。以下、本実施の形態３では、実施の形態１、２との相違点を中心に説明するものとする。
スプリンクラヘッド３００は、熱を半田５５に伝達する感熱部５９を有している。
この感熱部５９は、熱により溶融する半田５５、スプリンクラヘッド３００が設置される空間の熱を半田５５に伝達させる感熱板７４、及び半田５５が収容されるシリンダー５７を有している。
【００４６】
感熱板７４は、感熱板７４ａ、７４ｂより構成されている。感熱板７４ａは、略ドーナツ形状をしており、ピストン５２の円筒部５２ａが挿入される。この感熱板７４ａは、上面が断熱材に接し、下面がシリンダー５７に接して設けられている。このため、感熱板７４ａは断熱材５４を介してバランサー６３に押圧され、感熱板７４ａはシリンダー５７を押圧する。
感熱板７４ｂは、円板形状をしており、シリンダー５７と係合して設けられている。この感熱板７４ｂの上面は、ピストン５２のフランジ５２ｂの下面及びセットスクリュー６５の下端面に対向するように設けられる。感熱板７４ｂには、図４（ｂ）に図示されるように、シリンダー５７に形成されたツメ部（図示省略）と係合する係止部９６が形成されている。例えば、シリンダー５７のツメ部を係止部９６に挿入し、かしめて固定する。これより、感熱板７４ｂは、シリンダー５７と係合する。また、半田５５が溶融すると、感熱板７４ｂは、フランジ５２ｂとの対向間隔が広がり、溶融した半田５５が流れ込む空間９５が広がっていく。なお、図４（ｂ）には係止部９６が４つ記載されているが、それより少なくても良く、係止部９６の個数が少ない方が熱の伝導性は良くなる。
【００４７】
シリンダー５７は、フランジ５２ｂの上面に対向するように設けられた平坦部５７ａ、平坦部５７ａの外周部分から下方に立設された立設部５７ｂが一体に形成されたものである。すなわち、シリンダー５７は、下部のみが開放された、フランジ５２ｂ及び半田５５を収容する容器である。言い換えると、シリンダー５７の下部の開放部は、熱気流から熱を受熱する感熱板７４ｂによって覆われている。そして、シリンダー５７は、ピストン５２のフランジ５２ｂの外縁との間に、半田５５が流出できる程度の隙間９２を維持しており、半田５５が溶融したときには、フランジ５２ｂの外縁に対して摺動するものである。
なお、シリンダー５７は熱伝導率の良い素材、例えば銅、銅合金又はアルミで構成されると良い。また、平坦部５７ａ、及び立設部５７ｂは別体でもよいが、本実施の形態３のように、一体に形成すると熱気流から受熱した熱の半田５５への伝熱損失が小さくなる。
【００４８】
平坦部５７ａは、通常時において、上面が感熱板７４ａの下面に対向するように設けられ、下面が半田５５の上面に対向するように設けられている。また、平坦部５７ａの下面の外周には、平坦部５７ａに対して下方に向かって立設する立設部５７ｂが設けられている。また、平坦部５７ａは、断熱材５４及び感熱板７４を介してバランサー６３によって押圧されている。このため、半田５５は、平坦部５７ａの下面とピストン５２のフランジ５２ｂの上面とにより押圧される。なお、通常時においては、平坦部５７ａ、立設部５７ｂ、及びピストン５２によって形成される空間に半田５５が設置される。
【００４９】
立設部５７ｂは、平坦部５７ａの外周部分から下方に立設されたものである。この立設部５７ｂの内側に半田５５が設けられている。この立設部５７ｂは、半田５５の側面部を覆っている。また、立設部５７ｂの下部には、感熱板７４ｂと係合するためのツメ部が形成されている。なお、この立設部５７ｂの内面と、ピストン５２のフランジ５２ｂの先端との間には、溶融した半田５５が流れ込む半田流出口である隙間９４が形成されている。これにより、溶融した半田５５は、空間９５に流れ込むようになっている。つまり、溶融した半田５５は感熱板７４ｂ上であり、シリンダー５７内に溜まるようになっており、シリンダー５７から外部には流出しない。
【００５０】
［スプリンクラヘッド３００の有する効果］
本実施の形態３に係るスプリンクラヘッド３００のシリンダー５７は、シリンダー５７によって半田５５を完全に覆うため、半田５５がスプリンクラヘッド３００の設置される空間の腐食ガスなどによって、腐食することはなくなる。すなわち、半田５５は、スプリンクラヘッド３００が設置される空間に露出して設けられていないので、腐食ガスなどによって、腐食することはない。これにより、半田５５の腐食によって半田５５が溶融しにくくなることはなく、スプリンクラヘッド３００の火災時における動作確実性を向上させることができる。
また、円板状の感熱板７４ｂをシリンダー５７の下面に対向して設けたため、ピストン５２及びシリンダー５７の下部にも感熱板が位置する。従って、より効率よく集熱することができる。
また、感熱板７４ｂは１つの部材（１枚の平板）で形成されるため伝熱損失がなく、熱気流が当たるため、空間９５に流入した溶融した半田５５は、空間９５で冷えて固まることはないので、スプリンクラヘッド３００の動作確実性がさらに向上する。
また、シリンダー５７に感熱板７４ｂをかしめて固定するため、シリンダー５７の開口部に、半田５５が流出しないようにプレートを圧入する場合に比べて寸法管理が容易であり、安定した量産が可能となる。
さらに、シリンダー５７と感熱板７４を別体にしているため、半田５５のクリープにより変形しないようにシリンダー５７をある程度、強度のある厚さにしても、感熱板７４を薄くできる。そのため、感熱板７４は熱容量が小さくなるため、スプリンクラヘッド３００の感度が上昇する。
【００５１】
また、実施の形態１〜３では、シリンダー５３、５６、５７とピストン５２との間に形成された隙間９０、９２、９４から溶融した半田５５が流出する構成を説明した。ここで、溶融した半田５５が流出する空間９１、９３、９５に連通するように、たとえばピストン５２のフランジ５２ｂに開口を形成し、この開口から溶融した半田５５を流出させる構成としてもよい。
さらに、実施の形態１〜３における空間９１、９３、９５は、半田５５の溶融前に形成されておらず、半田５５が溶融してシリンダー５３、５６、５７が下降することに伴い形成されるものでもよいし、半田５５の溶融前に予め空間９１、９３、９５が形成されていてもよい。
【００５２】
実施の形態４．
図５は、図３に図示されるスプリンクラヘッド２００のシリンダー５６に貫通穴８０Ａを形成し、当該貫通穴８０Ａにシール８１Ａを設けた状態の説明図である。図６は、図４に図示されるスプリンクラヘッド３００の感熱板７４ｂに貫通穴８０Ｂを形成し、当該貫通穴８０Ｂにシール８１Ｂを設けた状態の説明図である。なお、図５（ａ）がスプリンクラヘッド２００の縦断面図であり、図５（ｂ）がシリンダー５６の下側からシリンダー５６を見た図である。以下、本実施の形態４では、実施の形態１〜３との相違点を中心に説明するものとする。
【００５３】
ピストン５２は、円筒部５２ａの内面に形成された雌ねじ５２ｃが、セットスクリュー６５の脚部の雄ねじにねじ込まれて、セットスクリュー６５と結合（螺合）している。しかしながら、雌ねじ５２ｃと雄ねじとの結合が時間とともにゆるんでしまい、感熱部５８、５９が脱落してしまう可能性がある。
そこで、このピストン５２の雌ねじ５２ｃと、セットスクリュー６５の雄ねじとの結合部８２には、結合部８２がゆるまないようにするため、接着剤が塗布される。すなわち、本実施の形態４では、「結合部８２のうちの結合部８２の下側部分」に接着剤を塗布する際の作業を容易とすることが可能となる改良が加えられている。なお、以下の説明においては、結合部８２に接着剤を塗布することは、「結合部８２のうちの結合部８２の下側部分」に接着剤を塗布することを指す。
【００５４】
図５に示すように、実施の形態４では、実施の形態２のスプリンクラヘッド２００において、シリンダー５６の下部に位置する平坦部５６ａの中央部に、シリンダー５６の外部と内部とを貫通する貫通穴８０Ａを有している。この貫通穴８０Ａは、ピストン５２の下面側であって、ピストン５２の雌ねじ５２ｃとセットスクリュー６５の雄ねじとの結合部８２に対応する位置に形成されている。これにより、ピストン５２及びシリンダー５６の組み立てを終えた後に、この貫通穴８０Ａを介して結合部８２に接着剤を塗布することが可能となっている。
【００５５】
なお、この貫通穴８０Ａには、貫通穴８０Ａの径よりも大きく、貫通穴８０Ａを完全に塞ぐことができるシール８１Ａが設けられる。すなわち、貫通穴８０Ａを介して露出する結合部８２に接着剤を塗布した後に、シール８１Ａを取り付けることで、スプリンクラヘッド２００が設置される空間の腐食ガスなどが感熱部５８内に流入せず、半田５５の腐食を防止することができる。そして、半田５５の腐食によって半田５５が溶融しにくくなることがないため、スプリンクラヘッド２００の火災時における動作確実性を向上させることができる。
さらに、スプリンクラヘッド２００が動作しても、半田５５がシリンダー５６と感熱板７３ｂからなる空間９３から流出することはないため、環境負荷の小さいスプリンクラヘッド２００を得ることができる。
そして、貫通穴８０Ａの内径は、たとえば、セットスクリュー６５の外径（つまり、結合部８２の径）と同じか、それより大きい径に設定すると、ピストン５２の雌ねじ５２ｃとセットスクリュー６５の雄ねじとの結合部８２が露出して、確実に接着剤を塗布することが容易にとなる。反対に、貫通穴８０Ａの内径を、セットスクリュー６５の外径（つまり、結合部８２の径）より小さい径にしても良い。この場合、シール８１Ａを貼付しなくても、スプリンクラヘッド２００が設置される空間の腐食ガスなどが感熱部５８内に流入する量を抑制することができ、かつ結合部８２に接着剤を塗布することが可能となる。
【００５６】
一方、図６に示すように、実施の形態４では、実施の形態３のスプリンクラヘッド３００において、感熱板７４のうち、最も下に位置する感熱板７４ｂの中央部に、感熱板７４ｂを貫通する貫通穴８０Ｂを形成している。この貫通穴８０Ｂは、ピストン５２の下面側であってピストン５２の雌ねじ５２ｃとセットスクリュー６５の雄ねじとの結合部８２に対応する位置に形成されている。これにより、ピストン５２及びシリンダー５７の組み立てを終えた後に、この貫通穴８０Ｂを介して結合部８２に接着剤を塗布することが可能となっている。
【００５７】
なお、この貫通穴８０Ｂには、貫通穴８０Ｂの径よりも大きく、貫通穴８０Ｂを完全に塞ぐことができるシール８１Ｂが設けられる。すなわち、貫通穴８０Ｂを介して露出する結合部８２に接着剤を塗布した後に、シール８１Ｂを取り付けることで、スプリンクラヘッド３００が設置される空間の腐食ガスなどが感熱部５９内に流入せず、半田５５の腐食を防止することができる。そして、半田５５の腐食によって半田５５が溶融しにくくなることがないため、スプリンクラヘッド３００の火災時における動作確実性を向上させることができる。さらに、スプリンクラヘッド３００が動作しても、半田５５がシリンダー５７と感熱板７４ｂからなる空間９５から流出することはないため、環境負荷の小さいスプリンクラヘッド３００を得ることができる。
【００５８】
なお、感熱板７４ｂの貫通穴８０Ｂは、少なくともシリンダー５７の開口部の径より小径であれば、シール８１Ｂがなくとも、貫通穴８０Ｂがシリンダー５７の開口部と同径以上である場合に比べて、腐食ガスなどが感熱部５９内に流入する量を抑制することが可能となる。貫通穴８０Ｂの内径が、シリンダー５７の開口部の内径より小径であり、かつセットスクリュー６５の外径（つまり、結合部８２の径）と同じか、それより大きい径に設定する場合は、ピストン５２の雌ねじ５２ｃとセットスクリュー６５の雄ねじとの結合部８２が露出して、確実に接着剤を塗布することが容易となる。
反対に、貫通穴８０Ｂの内径を、セットスクリュー６５の外径（つまり、結合部８２の径）より小さい径にしても良い。すなわち、感熱板７４ｂはシリンダー５７の開放部の一部を覆って設けられている。言い換えると、結合部８２より小径の貫通穴８０Ｂ以外の感熱板７４ｂの平板で、シリンダー５７の開口部を覆っている。この場合、スプリンクラヘッド３００が設置される空間の腐食ガスなどが感熱部５９内に流入する量をさらに抑制することができ、かつ結合部８２に接着剤を塗布することが可能となる。感熱板７４ｂの貫通穴８０Ｂがシリンダー５７の開口部の径より小径であっても、シール８１Ｂを貼付しても良く、その場合、さらに腐食ガスの影響を小さくすることができ、動作確実性が増すことになる。
シール８１Ａ、８１Ｂについては、たとえば、腐食性及び耐熱性に優れた樹脂、アルミニウムやステンレスなどで構成するとよいが、貫通穴８０Ａ、８０Ｂを覆うように接着剤が貼付してある紙シールを貼付すれば足りる。
【００５９】
また、以下のようなスプリンクラヘッドの構成においても、本実施の形態４のように雌ねじと雄ねじとの結合部に接着剤を塗布すること、及び、半田の腐食を防止することができる。
すなわち、スプリンクラヘッドには、半田を収容するシリンダーが、下側から上側に突出して形成される凹部を有し、言い換えると、上端が塞がっている（有底である）円筒状の形状を有しており、当該凹部の中央部にピストンを挿入する開口部が形成されているものがある。なお、ピストンには、その下端側に、シリンダーの開口部の径より径が大きいフランジが形成されている。
【００６０】
このようなスプリンクラヘッドのシリンダーは、フランジに半田を設けたピストンの上端側を、シリンダーの開口部に挿入していきスプリンクラヘッドを組み立てる。組み立てた状態では、フランジの外周端部と凹部の内面の垂直面との間に隙間が形成されており、溶融した半田が下側に流出するようになっている。ここで、この構成のスプリンクラヘッドについては、ピストンの下面側が露出しているため、ピストン及びシリンダーを組み立てた後においても、ピストンとセットスクリューとの結合部を固定する接着剤を塗布することが可能である。
【００６１】
また、この構成のスプリンクラヘッドの場合には、シリンダーの凹部を深く形成する、つまり凹部の高さを大きく形成するとよい。すなわち、スプリンクラヘッドが組み立てられた状態において、「ピストンの下面の高さ位置」よりも「シリンダーの凹部の下端側の高さ位置」の方が低くなるようにシリンダーを形成するとよい。そして、接着剤を塗布した後に、シリンダーの凹部の下側開放部分を覆うようにシールで蓋をするとよい。
このように、シールで凹部の蓋がなされるため、フランジの外周端部と凹部の内面との間の隙間が、スプリンクラヘッドの設置される空間に露出せず、腐食ガスが流入してしまうことを防止することができる。また、凹部の高さを大きく形成する分、シールの上面とピストンの下面との間隔が確保されて、半田の溶融する空間を確保することができる。
【符号の説明】
【００６２】
１０ ヘッド本体、１１ 開口部、１２ 放水口、１３ フランジ、１４、１５ ねじ部、１６ 放水筒、１７ 弁座、１８ 空間、２０ フレーム、２１ ねじ部、２２ 係止段部、３０ 弁体、３０ａ 弁体フランジ、３０ｂ 凹部、３２ 皿ばね、４０ 散水部、４１ デフレクタ、４２ ガイドロッド、４３ ストッパリング、４３ａ ガイド部、５０ 弁体支持機構 、５１ 感熱部、５２ ピストン、５２ａ 円筒部、５２ｂ フランジ、５２ｃ 雌ねじ、５３ シリンダー、５３ａ 平坦部、５３ｂ 立設部、５３ｃ 突出部、５４ 断熱材、５５ 半田、５６ シリンダー、５６ａ 平坦部、５６ｂ 立設部、５７ シリンダー、５７ａ 平坦部、５７ｂ 立設部、５８ 感熱部、５９ 感熱部、６０ ボール保持機構、６１ ボール、６２ スライダー、６２ａ 凹部、６３ バランサー、６３ａ 段部、６３ｂ 傾斜部、６５ セットスクリュー、７２ 感熱板、７２ａ〜７２ｃ 感熱板、７３ 感熱板、７３ａ、７３ｂ 感熱板、７４ 感熱板、７４ａ、７４ｂ 感熱板、８０Ａ、８０Ｂ 貫通穴、８１Ａ、８１Ｂ シール、８２ 結合部、９０ 隙間、９１ 空間、９２ 隙間、９３ 空間、９４ 隙間、９５ 空間、１００、２００、３００ スプリンクラヘッド。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スプリンクラヘッドに関し、特に、スプリンクラヘッドの易融性物質の収容方法に改良が加えられたものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のスプリンクラヘッドには、「両端に通し穴を備えた中空円筒体と外側面の一部を各々含むように分割した分割ケーシングを有し、前記分割ケーシングの間に前記易融性物質の周囲を包み込んだ状態で挟み込む組立構造とした」ものが提案されている（たとえば、特許文献１参照）。
特許文献１に記載の技術は、加熱されることで分割ケーシングの隙間部分から易融性物質（半田）が流出し、通常時にスプリンクラヘッドから消火水が放出するのを止めている感熱作動部が本体から脱落し、スプリンクラヘッドから消火水が放出されるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−３０４８８７号公報（たとえば、段落［００３１］、［００３２］、及び図５参照）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の技術は、易融性物質が流出する隙間部分が、スプリンクラヘッドの設置される空間に露出している。このように、スプリンクラヘッドの易融性物質の流出位置が、スプリンクラヘッドの設置される空間に露出していると、隙間部分を介して易融性物質を腐食させる物質が侵入しやすくなる。この隙間部分に易融性物質を腐食させる物質が侵入すると、当該隙間部分に腐食生成物が生じて易融性物質の流出が妨げられ、スプリンクラヘッドの動作が不確実なものとなる虞がある。
【０００５】
本発明は、以上のような課題を解決するためになされたもので、易融性物質の腐食を抑制し、放水動作時における動作確実性を向上させる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、フランジが下端部に形成されたピストンと、フランジ上に設けられた半田と、フランジ及び半田を収容したシリンダーと、フランジとシリンダーとの間に設けられ、火災時に溶融した半田が流出する半田流出口と、シリンダーの開放部の一部を覆って設けられた感熱板とを有し、シリンダー上又は感熱板上に設けられた空間に、溶融した半田が流入して溜まるものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係るスプリンクラヘッドによれば、シリンダーの開放部の一部が感熱板に覆われることにより、半田の腐食が抑制され、放水動作時における動作確実性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【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概要構成を説明するための断面図である。
【図２】図１に図示されるスプリンクラヘッドの半田が溶融した状態の説明図である。
【図３】本発明の実施の形態２に係るスプリンクラヘッドの概要構成を説明するための断面図である。
【図４】本発明の実施の形態３に係るスプリンクラヘッドの概要構成を説明するための断面図である。
【図５】図３に図示されるスプリンクラヘッドのシリンダーに貫通穴を形成し、当該貫通穴にシールを設けた状態の説明図である。
【図６】図４に図示されるスプリンクラヘッドの感熱板に貫通穴を形成し、当該貫通穴にシールを設けた状態の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係るスプリンクラヘッド１００の概要構成を説明するための断面図である。
スプリンクラヘッド１００は、スプリンクラヘッド１００に供給される消火水が流れる配管に接続されるヘッド本体１０、ヘッド本体１０に接続されるフレーム２０、ヘッド本体１０の放水口を塞ぐ弁体３０、スプリンクラヘッド１００から放出される消火水を拡散する散水部４０及び通常時（放水動作しないとき）に弁体３０を支持する弁体支持機構５０を備えている。
本実施の形態１に係るスプリンクラヘッド１００は、弁体支持機構５０に設けられた易融性物質の収容方法に改良が加えられており、スプリンクラヘッド１００が設置される空間の腐食ガスなどによって半田５５が腐食してしまうことを抑制することができるようになっている。
なお、以下の説明においては、易融性物質が半田５５であるものとして説明する。また、スプリンクラヘッド１００が放水動作をしないときを通常時又は監視状態時と称するものとする。また、図１を含め、以下の図面では各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。さらに、以下の図面における上下は、紙面から見た上下と対応している。
【００１０】
ヘッド本体１０は、消火水が流れる給水管に接続され、当該給水管からヘッド本体１０を介してスプリンクラヘッド１００内に消火水が供給されるものである。ヘッド本体１０は、消火水を放水するための放水口１２を有している。この放水口１２は、ヘッド本体１０の中心部に形成された開口部１１、及びヘッド本体１０の内側に下方に突出して形成された円筒状の放水筒１６によって構成されている。
ヘッド本体１０の外周部にはフランジ１３が形成されており、フランジ１３の上側のヘッド本体１０の外周部には給水管に接続されるねじ部１４が形成されており、また、フランジ１３の下側の内周部には、フレーム２０が取り付けられるためのねじ部１５が形成されている。
ヘッド本体１０の内側には上述の放水筒１６が下方に突出して形成されている。また、放水筒１６の下端部には、後述の弁体３０が設けられる弁座１７が形成されている。
なお、ヘッド本体１０は、フランジ１３の下側の内周部と放水筒１６との間に略リング状の空間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４２が収納される。
【００１１】
フレーム２０は、円筒状に形成され、ヘッド本体１０に接続されるものである。フレーム２０の上部の外周部にはねじ部２１が形成され、ヘッド本体１０の下部側に形成されたねじ部１５に取付けられる。フレーム２０の下部には、内側に突出した係止段部２２が設けられ、係止段部２２には後述のボール６１が係止される。
【００１２】
弁体３０は、通常時にヘッド本体１０の開口部１１から消火水が放出されることを防止するものである。この弁体３０の上部には、弁座１７と当接する弁体フランジ３０ａが形成されている。また、弁体３０は、その下部が後述の皿ばね３２によって上側に押しつけられており、ヘッド本体１０の放水筒１６を塞いでいる。なお、弁体３０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３０の下部の中央部には、後述のセットスクリュー６５の頭部が設けられる凹部３０ｂが形成される。この弁体３０は、弁体支持機構５０によって支えられている。
なお、弁体３０の凹部３０ｂの直径はセットスクリュー６５の頭部の外径に対して略同一の大きさとし、さらに、弁体フランジ３０ａは弁体３０が水平面（図１の左右）に対して傾かないように弁座１７に当接させるとよい。これにより、セットスクリュー６５の中心軸が鉛直方向に対してずれてしまい、皿ばね３２及びスライダー６２も鉛直方向に対してずれた状態で固定されることを防止することができる。これにより、皿ばね３２及びスライダー６２は、放水動作時に傾斜することが抑制され、弁体３０が放水口１２を開放させる動作確実性を向上させることができる。
【００１３】
散水部４０は、弁体３０の下部に固定されるデフレクタ４１、デフレクタ４１に接続されるガイドロッド４２、及びガイドロッド４２に接続され、放水動作時に係止段部２２に引っかかるまで下降するストッパリング４３を備えている。
デフレクタ４１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３０の下部が挿入された状態で、弁体３０の弁体フランジ３０ａ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４１には、ガイドロッド４２（たとえば３本）が挿入される挿入穴（たとえば３個）が設けられており、ガイドロッド４２の下端は、その挿入穴から突出した状態でデフレクタ４１に固着されている。したがって、これらの弁体３０、デフレクタ４１及びガイドロッド４２は一体的に構成されている。
【００１４】
ストッパリング４３は、通常時において図１に示されるように、フレーム２０の上部にあるが、放水動作時においてデフレクタ４１、ガイドロッド４２及びストッパリング４３とともに降下する。ストッパリング４３の外径は、フレーム２０の係止段部２２の内径よりも大きく形成されている。これにより、放水動作時に弁体支持機構５０が落下すると、ストッパリング４３はフレーム２０の係止段部２２まで下降して止まる。
ストッパリング４３の外径は、フレーム２０の内径よりわずかに小さく形成されている。そして、ストッパリング４３の外径位置、すなわちストッパリング４３の外周には、上方に突起したガイド部４３ａが設けられている。ストッパリング４３が降下する際には、このガイド部４３ａが、フレーム２０の内側面にガイドされる。
このように、散水部４０は、放水動作時において、デフレクタ４１がガイド部４３ａによりガイドされながらガイドロッド４２と共に下降するように構成されているので、デフレクタ４１の下降動作が円滑に行われるようになっている。
【００１５】
弁体支持機構５０は、通常時において弁体３０がヘッド本体１０の開口部１１を塞ぐように、弁体３０を支持するものである。弁体支持機構５０は、熱を半田５５に伝達する感熱部５１、フレーム２０の下部に設けられるボール保持機構６０、各種部品同士を固定するものであるセットスクリュー６５を備えている。
【００１６】
感熱部５１は、熱により溶融する半田５５、半田５５を押圧するピストン５２、スプリンクラヘッド１００が設置される空間の熱を受熱し、半田５５に伝達させる感熱板７２、感熱板７２の熱を効率的に半田５５に伝達させるための断熱材５４、及び半田５５が収容されるシリンダー５３を備えている。
半田５５は、ドーナツ形状をしており、火災時に発生する熱により溶融する。この半田５５は、ピストン５２の上部から挿入され、後述するピストン５２のフランジ５２ｂ上に設置される。
【００１７】
ピストン５２は、後述のボール保持機構６０のバランサー６３とともに、半田５５を押圧するものである。このピストン５２は、円筒状に形成された円筒部５２ａと、円筒部５２ａの下部に形成されたフランジ５２ｂとから構成されている。そして、このフランジ５２ｂは、上方向に半田５５を押圧している。また、円筒部５２ａの内面には、雌ねじ５２ｃ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、ピストン５２とセットスクリュー６５とが結合している。
【００１８】
感熱板７２は、スプリンクラヘッド１００が設置される空間の熱を半田５５に伝達させるものである。感熱板７２は、円板状の感熱板７２ａ〜７２ｃより構成されている。
感熱板７２ａは感熱板７２の最上部に位置し、断面クランク型であって略ドーナツ形状をしており、ピストン５２に挿入されて設けられている。また、シリンダー５３の上部には水平の金属板がかしめられて設けられている。感熱板７２ａは、上面が断熱材５４と接し、下面がシリンダー５３と、シリンダー５３にかしめられた金属板に接して設けられている。すなわち、シリンダー５３にかしめられた金属板は感熱板７２ａと半田５５とで挟まれており、この金属板によりシリンダー５３は保持されている。なお、感熱板７２ａは断熱材５４を介してバランサー６３に押圧されているため、感熱板７２ａはシリンダー５３の上部を押圧する。これにより、感熱板７２ａは、シリンダー５３とともに半田５５を覆うための略密閉された空間を形成するとともに、半田５５が溶融するとシリンダー５３とともに下降し、ピストン５２のフランジ５２ｂで半田５５を押圧する。
感熱板７２ｂ、７２ｃは、略ドーナツ形状をしており、後述のシリンダー５３の突出部５３ｃに挿入されて設けられている。
【００１９】
断熱材５４は、感熱板７２ａの熱がボール保持機構６０のバランサー６３側に逃げないようにするものである。この断熱材５４は、略ドーナツ形状をしており、上部がバランサー６３の段部６３ａにはめられ、下部が感熱板７２と接して設けられている。また、この断熱材５４は、ピストン５２の円筒部５２ａに挿入されて設けられている。断熱材５４は、バランサー６３によって押圧されているため、感熱板７２ａを押圧する。
【００２０】
シリンダー５３は、半田５５を収容し、ピストン５２のフランジ５２ｂの外縁との間に半田５５が流出できる程度の隙間９０を維持しており、半田５５が溶融したときにはフランジ５２ｂの外縁に対して摺動するものである。このシリンダー５３は、フランジ５２ｂの下面に対向するように水平に形成された平坦部５３ａ、平坦部５３ａの外周部分から上方に立設された立設部５３ｂ、及び平坦部５３ａの下面中央部から下方に突出するように形成された突出部５３ｃが一体に形成されたものである。シリンダー５３の平坦部５３ａの内径は、ピストン５２のフランジ５２ｂの直径より少し大きく形成され、通常時は平坦部５３ａの上面とフランジ５２ｂの下面は接している。すなわち、シリンダー５３は、上部のみが開放された、フランジ５２ｂ及び半田５５を収容する容器である。なお、シリンダー５３は熱伝導率の良い素材、例えば銅、銅合金又はアルミで構成されると良い。また、平坦部５３ａ、立設部５３ｂ、及び突出部５３ｃは別体でもよいが、本実施の形態１のように、一体に形成すると熱気流から受熱した熱の半田５５への伝熱損失が小さくなる。
【００２１】
平坦部５３ａは、通常時において、上面がフランジ５２ｂの下面及びセットスクリュー６５の下端面に対向するように設けられている。また、平坦部５３ａはその下面に感熱板７２ｂが設けられる。また、平坦部５３ａの上面の外周には、平坦部５３ａに対して上方に立設する立設部５３ｂが設けられている。さらに、平坦部５３ａの下面の中央部には、平坦部５３ａに対して下方に突出する突出部５３ｃが形成されている。なお、この平坦部５３ａは、半田５５が溶融するとフランジ５２ｂとの対向間隔が広がり、その広がった間隔に溶融した半田５５が流れ込むようになっている。
【００２２】
立設部５３ｂは、平坦部５３ａの外周部分から上方に立設される。この立設部５３ｂとピストン５２の円筒部５２ａとの間に半田５５が設けられている。この立設部５３ｂは、半田５５の側面部を覆っている。また、立設部５３ｂの上部は、断熱材５４及び感熱板７２ａを介してバランサー６３に押圧されている。このため、感熱板７２ａによりシリンダー５３の上部の開放部分が覆われる。すなわち、通常時においては、立設部５３ｂ、ピストン５２及び感熱板７２ａによって形成される空間に半田５５が設置される。
ここで、この立設部５３ｂの内面と、ピストン５２のフランジ５２ｂの先端（外縁）との間には、溶融した半田５５が流れ込む半田流出口である隙間９０が形成されている。これにより、溶融した半田５５は、平坦部５３ａに流れ込むようになっている。つまり、溶融した半田５５はシリンダー５３内に溜まるようになっており、シリンダー５３から外部には流出しない。
【００２３】
突出部５３ｃは、平坦部５３ａの下面中央部から下方に突出するように形成されている。この突出部５３ｃに中央が開口している感熱板７２ｂ、７２ｃが挿入されて設けられている。
【００２４】
ボール保持機構６０（保持部）は、ボール６１、外周側下部にボール６１と接する凹部６２ａが形成されたスライダー６２、スライダー６２と弁体３０の間に設けられる皿ばね３２、及び半田５５を押圧するバランサー６３を備えている。なお、バランサー６３は、断熱材５４を介して感熱板７２ａを押圧しているため、感熱板７２ａ及びピストン５２によって半田５５を押圧させるものとして機能する。
【００２５】
ボール６１は、その下部が、フレーム２０の係止段部２２及びバランサー６３に接触して係止されている。また、この状態において、ボール６１は、スライダー６２によって上から押さえられているためスライダー６２からボール６１に力がかかり、ボール６１には内側に入り込む方向に力が作用する。すなわち、ボール６１には、皿ばね３２のばね力がスライダー６２を介して伝達され、常に内側に移動するように力がかかっている。その結果、ボール６１は、バランサー６３を下方に移動させるように力が作用している。
【００２６】
スライダー６２は、略ドーナツ形状であって外周側下部にボール６１と接する凹部６２ａが形成されたものである。この凹部６２ａは、ボール６１と接する面に、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。また、凹部６２ａとボール６１とが接する面の反対側、すなわちスライダー６２の外周側上部において、スライダー６２と皿ばね３２とが接している。また、このスライダー６２の中央には、セットスクリュー６５が挿入される。
【００２７】
皿ばね３２は、中央に向かうほど上側に突出するように形成された断面ハ字型の略ドーナツ形状をしており、ばねとしての機能を有するものである。皿ばね３２は、上部が弁体３０と接し、下部がスライダー６２と接するようにして設けられている。なお、この皿ばね３２の中央には、セットスクリュー６５が挿入される。
【００２８】
バランサー６３は、略ドーナツ形状をしており、その外周側上部には傾斜部６３ｂがあり、その傾斜部６３ｂによってボール６１の動きを規制するものである。すなわち、バランサー６３は、外周側上部の傾斜部６３ｂがボール６１の内側に設けられ、この内側に入りこもうとするボール６１の動きを規制するものである。このバランサー６３には、中央に貫通穴が形成されている。そして、この貫通穴はセットスクリュー６５及びピストン５２が挿入される。なお、バランサー６３の貫通穴はピストン５２の外径よりも僅かに大きく、バランサー６３とピストン５２とは結合していない。
【００２９】
バランサー６３の外周下部は、一回り大きくなるように段部が形成されている。この外周下部の段部は、フレーム２０の係止段部２２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６３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６３の下部であって中央の貫通穴の周りには、断熱材５４がはまる段部６３ａが突出して形成されている。
【００３０】
ここで、半田５５が溶融して流出した際のボール保持機構６０の動きについて説明する。半田５５が溶融するとバランサー６３が下方に移動し、それに伴って、ボール６１が内側に入り込む。これにより、フレーム２０の係止段部２２との係止状態が解除され、ボール保持機構６０は感熱部５１と共に落下する。ボール保持機構６０が落下すれば、それに伴って、散水部４０を構成する弁体３０、ストッパリング４３などが落下して、放水が行われる。
【００３１】
セットスクリュー６５は、各種部品同士を固定するものである。このセットスクリュー６５は、頭部と脚部とから構成される。セットスクリュー６５の頭部は、弁体３０の凹部３０ｂにはめ込まれている。また、セットスクリュー６５の頭部には皿ばね３２が挿入されて設けられ、セットスクリュー６５の脚部にはスライダー６２、バランサー６３及びピストン５２が挿入されて設けられている。なお、セットスクリュー６５の脚部は、ピストン５２の雌ねじ５２ｃにより結合しており、ボール保持機構６０と感熱部５１とを一体化させている。
【００３２】
上記のようなスプリンクラヘッド１００には、図１の状態においては、放水口１２の消火水の水圧や部品の組立荷重がボール６１に作用し、ボール６１は内側（中心側）に移動しようとする。しかし、ボール６１はバランサー６３によってその移動が阻止されており、ボール保持機構６０はボール６１を保持している。そして、この状態においては、弁体３０がヘッド本体１０の放水口１２を塞いでいる。このため、スプリンクラヘッド１００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４０は、弁体３０にデフレクタ４１が固定され、デフレクタ４１にガイドロッド４２が固定されており、弁体３０が放水口１２を塞いでいる状態では、ガイドロッド４２がヘッド本体１０の空間１８に収納された状態になっている。
【００３３】
［動作説明］
図２は、図１に図示されるスプリンクラヘッド１００の半田５５が溶融した状態の説明図である。図１及び図２を参照してスプリンクラヘッド１００の動作について説明する。
【００３４】
スプリンクラヘッド１００は、監視状態時において、ヘッド本体１０の放水口１２には加圧された消火水が供給されており、弁体３０には消火水の圧力が加えられている（図１参照）。火災が発生し、その熱気流が感熱板７２及びシリンダー５３に当たると加熱され、感熱板７２及びシリンダー５３の熱は半田５５へ伝達する。
【００３５】
そして、半田５５が周囲から加熱されて溶融し始めると、断熱材５４、感熱板７２ａ、及びシリンダー５３はバランサー６３によって押圧されているため、断熱材５４、感熱板７２ａ、及びシリンダー５３が一緒に下降する。ここで、半田５５が溶融するとピストン５２も下降するが、バランサー６３に押圧されていない分、断熱材５４、感熱板７２ａ、及びシリンダー５３と比較すると下降速度が小さい。したがって、半田５５が溶融し始めると、半田５５は感熱板７２ａとピストン５２のフランジ５２ｂの上面とによって押圧されることとなる。一方、平坦部５３ａの上面とフランジ５２ｂの下面との対向間隔については広がり空間９１が形成される。つまり、シリンダー５３上に、溶融した半田を溜める半田貯留部（空間９１）がある。
そして、溶融した半田５５は押圧されて、隙間９０から流出する。すなわち、溶融した半田５５は、フランジ５２ｂの上面側から隙間９０を介して、平坦部５３ａの上面、フランジ５２ｂの下面側、立設部５３ｂの内面、及びセットスクリュー６５の下端面によって形成される空間９１に流入する。言い換えると、溶融した半田５５は、熱気流が当たっているシリンダー５３に囲まれた空間９１に流入する。
【００３６】
このように半田５５が周囲から加熱されて溶融し始めるとき、スライダー６２によって上方から押されたボール６１は内側に移動することになるが、ボール６１が移動しても皿ばね３２（図１参照）は弁体３０とスライダー６２とに圧接されている。このため、弁体３０は、放水口１２を塞いだ状態を維持している。
【００３７】
半田５５が溶融して空間９１に流入すると、感熱板７２及びシリンダー５３は半田５５の流出量に対応して降下する。感熱板７２及びシリンダー５３の降下に追従し、感熱板７２ａの上に取り付けられている断熱材５４及びバランサー６３が降下する。バランサー６３が降下すると、バランサー６３とスライダー６２との間の間隙が広がり、内側に付勢されているボール６１がバランサー６３の傾斜部６３ｂを越えて内側に移動する。これにより、フレーム２０の係止段部２２とボール６１との係合が解かれ、弁体支持機構５０は降下する。
【００３８】
弁体支持機構５０が降下すると、弁体３０が降下する。また、弁体３０の降下に伴って、弁体３０に取り付けられているデフレクタ４１、デフレクタ４１に取り付けられているガイドロッド４２、及びストッパリング４３が降下する。ガイドロッド４２が降下すると、ストッパリング４３はフレーム２０の係止段部２２に係止され、弁体３０及びデフレクタ４１がガイドロッド４２によりフレーム２０から吊り下げられた状態になる。弁体３０が降下すると放水口１２は開放され、加圧された消火水がデフレクタ４１から散水されて火災を消火する。
【００３９】
［スプリンクラヘッド１００の有する効果］
本実施の形態１に係るスプリンクラヘッド１００のシリンダー５３は、感熱板７２ａとともに半田５５を完全に覆うため、半田５５がスプリンクラヘッド１００の設置される空間の腐食ガスなどによって、腐食することはなくなる。すなわち、半田５５は、スプリンクラヘッド１００が設置される空間に露出して設けられていないので、腐食ガスなどによって、腐食することはなくなる。これにより、半田５５の腐食によって半田５５が溶融しにくくなること等が抑制されるため、スプリンクラヘッド１００の火災時における動作確実性を向上させることができる。また、半田５５はスプリンクラヘッド１００から外部へ流出しないため、環境負荷も大きく軽減する。
また、溶融した半田５５は、熱気流が当たっており、熱伝導率の良い素材で伝熱損失が小さくなるように一体に形成したシリンダー５３に囲まれているため、空間９１に流入しても冷えて固まることはないため、スプリンクラヘッド１００の動作確実性をさらに向上させている。
【００４０】
実施の形態２．
図３は、実施の形態２に係るスプリンクラヘッド２００の概要構成を説明するための断面図である。本実施の形態２は、実施の形態１の感熱部の感熱板及びシリンダーに対応する構成が異なる。以下、本実施の形態２では、実施の形態１との相違点を中心に説明するものとする。
スプリンクラヘッド２００は、熱を半田５５に伝達する感熱部５８を有している。
この感熱部５８は、熱により溶融する半田５５、スプリンクラヘッド１００が設置される空間の熱を半田５５に伝達させる感熱板７３、及び半田５５が収容されるシリンダー５６を有している。
【００４１】
感熱板７３は、感熱板７３ａ、７３ｂより構成されている。感熱板７３ａは、略ドーナツ形状をしており、ピストン５２の円筒部５２ａが挿入される。この感熱板７３ａは、上面が断熱材５４に接し、下面が感熱板７３ｂに接して設けられている。このため、感熱板７３ａは断熱材５４を介してバランサー６３に押圧され、感熱板７３ａは感熱板７３ｂを押圧する。
感熱板７３ｂは、断面クランク型であって略ドーナツ形状をしている。具体的には、感熱板７３ｂは、シリンダー５６、半田５５及びピストン５２の下部が収められるように上側に突出する凹形状が形成され、該凹形状にピストン５２の円筒部５２ａが挿入される開口が形成されている。また、感熱板７３ｂは、上面が感熱板７３ａに接し、凹形状内周面がシリンダー５６に接して設けられている。このため、感熱板７３ｂは断熱材５４及び感熱板７３ａを介してバランサー６３に押圧されているため、感熱板７３ｂはシリンダー５６の上部を押圧する。
【００４２】
シリンダー５６は、ピストン５２のフランジ５２ｂの下面に対向するように形成された平坦部５６ａ、平坦部５６ａの外周部分から上方に立設された立設部５６ｂが一体に形成されたものである。すなわち、シリンダー５６は、上部のみが開放されており、フランジ５２ｂ及び半田５５を収容する容器である。
言い換えると、熱気流が平坦部５６ａに当たるシリンダー５６が、半田５５に直接接していることになる。そして、シリンダー５６は、ピストン５２のフランジ５２ｂの外縁との間に、半田５５が流出できる程度の隙間９２を維持しており、半田５５が溶融したときには、フランジ５２ｂの外縁に対して摺動するものである。シリンダー５６は感熱板７３ｂの凹形状に圧入され、凹形状内周面と圧接されて保持されている。なお、シリンダー５３は熱伝導率の良い素材、例えば銅、銅合金又はアルミで構成されると良い。また、平坦部５６ａ、及び立設部５６ｂは別体でもよいが、本実施の形態２のように、一体に形成すると熱気流から受熱した熱の半田５５への伝熱損失が小さくなる。
平坦部５６ａは、通常時において、上面がフランジ５２ｂの下面及びセットスクリュー６５の下端面に対向するように設けられている。また、平坦部５６ａの上面の外周には、平坦部５６ａに対して上方に立設する立設部５６ｂが設けられている。この平坦部５６ａは、半田５５が溶融するとフランジ５２ｂとの対向間隔が広がり、溶融した半田５５が流れ込む空間９３を形成する。
【００４３】
立設部５６ｂは、平坦部５６ａの外周部分から上方に立設される。この立設部５６ｂの内側とピストン５２の円筒部５２ａとの間に半田５５が設けられている。この立設部５６ｂの内壁は、半田５５の側面部を覆っている。また、立設部５６ｂの上部は、断熱材５４及び感熱板７３を介してバランサー６３によって押圧されている。このため、感熱板７３によりシリンダー５６の上部の開放部分が覆われる。つまりこの感熱板７３ｂにより、半田５５の上部が覆われている。すなわち、通常時においては、立設部５６ｂ、ピストン５２及び感熱板７３ｂによって形成される空間に半田５５が設置される。
ここで、立設部５６ｂと感熱板７３ｂとは、図３に図示されるように、接触するように設けられているとよい。これにより、立設部５６ｂと感熱板７３ｂの間から腐食ガスが進入することが抑制される分、半田５５が腐食ガスにさらされてしまうことを抑制することができる。なお、この立設部５６ｂの内面と、ピストン５２のフランジ５２ｂの先端との間には、溶融した半田５５が流れ込む半田流出口である隙間９２が形成されている。これにより、溶融した半田５５は、空間９３に流れ込むようになっている。つまり、溶融した半田５５はシリンダー５６内に溜まるようになっており、シリンダー５６から外部には流出しない。
【００４４】
［スプリンクラヘッド２００の有する効果］
本実施の形態２に係るスプリンクラヘッド２００のシリンダー５６は、感熱板７３ｂとともに半田５５を覆うため、半田５５がスプリンクラヘッド２００の設置される空間の腐食ガスなどによって、腐食することはなくなる。すなわち、半田５５は、スプリンクラヘッド２００が設置される空間に露出して設けられていないので、腐食ガスなどによって、腐食しない。これにより、半田５５の腐食によって半田５５が溶融しにくくなることがないため、スプリンクラヘッド２００の火災時における動作確実性を向上させることができる。
また、溶融した半田５５は、熱伝導率の良い素材で、伝熱損失が小さくなるように一体に形成したシリンダー５６に直接接しており、シリンダー５６の平坦部５６ａは熱気流が当たるため、伝熱損失がなく、受熱した熱が立設部５６ｂまで伝わるので、スプリンクラヘッド２００をさらに高感度にすることができる。そして、溶融した半田５５は、熱気流が当たるシリンダー５６に囲まれているため、空間９３に流入しても冷えて固まることはないため、スプリンクラヘッド２００の動作確実性をさらに向上させている。
【００４５】
実施の形態３．
図４は、実施の形態３に係るスプリンクラヘッド３００の概要構成を説明するための断面図である。本実施の形態３も、実施の形態１、２の感熱部の感熱板及びシリンダーに対応する構成が異なる。以下、本実施の形態３では、実施の形態１、２との相違点を中心に説明するものとする。
スプリンクラヘッド３００は、熱を半田５５に伝達する感熱部５９を有している。
この感熱部５９は、熱により溶融する半田５５、スプリンクラヘッド３００が設置される空間の熱を半田５５に伝達させる感熱板７４、及び半田５５が収容されるシリンダー５７を有している。
【００４６】
感熱板７４は、感熱板７４ａ、７４ｂより構成されている。感熱板７４ａは、略ドーナツ形状をしており、ピストン５２の円筒部５２ａが挿入される。この感熱板７４ａは、上面が断熱材に接し、下面がシリンダー５７に接して設けられている。このため、感熱板７４ａは断熱材５４を介してバランサー６３に押圧され、感熱板７４ａはシリンダー５７を押圧する。
感熱板７４ｂは、円板形状をしており、シリンダー５７と係合して設けられている。この感熱板７４ｂの上面は、ピストン５２のフランジ５２ｂの下面及びセットスクリュー６５の下端面に対向するように設けられる。感熱板７４ｂには、図４（ｂ）に図示されるように、シリンダー５７に形成されたツメ部（図示省略）と係合する係止部９６が形成されている。例えば、シリンダー５７のツメ部を係止部９６に挿入し、かしめて固定する。これより、感熱板７４ｂは、シリンダー５７と係合する。また、半田５５が溶融すると、感熱板７４ｂは、フランジ５２ｂとの対向間隔が広がり、溶融した半田５５が流れ込む空間９５が広がっていく。なお、図４（ｂ）には係止部９６が４つ記載されているが、それより少なくても良く、係止部９６の個数が少ない方が熱の伝導性は良くなる。
【００４７】
シリンダー５７は、フランジ５２ｂの上面に対向するように設けられた平坦部５７ａ、平坦部５７ａの外周部分から下方に立設された立設部５７ｂが一体に形成されたものである。すなわち、シリンダー５７は、下部のみが開放された、フランジ５２ｂ及び半田５５を収容する容器である。言い換えると、シリンダー５７の下部の開放部は、熱気流から熱を受熱する感熱板７４ｂによって覆われている。そして、シリンダー５７は、ピストン５２のフランジ５２ｂの外縁との間に、半田５５が流出できる程度の隙間９２を維持しており、半田５５が溶融したときには、フランジ５２ｂの外縁に対して摺動するものである。
なお、シリンダー５７は熱伝導率の良い素材、例えば銅、銅合金又はアルミで構成されると良い。また、平坦部５７ａ、及び立設部５７ｂは別体でもよいが、本実施の形態３のように、一体に形成すると熱気流から受熱した熱の半田５５への伝熱損失が小さくなる。
【００４８】
平坦部５７ａは、通常時において、上面が感熱板７４ａの下面に対向するように設けられ、下面が半田５５の上面に対向するように設けられている。また、平坦部５７ａの下面の外周には、平坦部５７ａに対して下方に向かって立設する立設部５７ｂが設けられている。また、平坦部５７ａは、断熱材５４及び感熱板７４を介してバランサー６３によって押圧されている。このため、半田５５は、平坦部５７ａの下面とピストン５２のフランジ５２ｂの上面とにより押圧される。なお、通常時においては、平坦部５７ａ、立設部５７ｂ、及びピストン５２によって形成される空間に半田５５が設置される。
【００４９】
立設部５７ｂは、平坦部５７ａの外周部分から下方に立設されたものである。この立設部５７ｂの内側に半田５５が設けられている。この立設部５７ｂは、半田５５の側面部を覆っている。また、立設部５７ｂの下部には、感熱板７４ｂと係合するためのツメ部が形成されている。なお、この立設部５７ｂの内面と、ピストン５２のフランジ５２ｂの先端との間には、溶融した半田５５が流れ込む半田流出口である隙間９４が形成されている。これにより、溶融した半田５５は、空間９５に流れ込むようになっている。つまり、溶融した半田５５は感熱板７４ｂ上であり、シリンダー５７内に溜まるようになっており、シリンダー５７から外部には流出しない。
【００５０】
［スプリンクラヘッド３００の有する効果］
本実施の形態３に係るスプリンクラヘッド３００のシリンダー５７は、シリンダー５７によって半田５５を完全に覆うため、半田５５がスプリンクラヘッド３００の設置される空間の腐食ガスなどによって、腐食することはなくなる。すなわち、半田５５は、スプリンクラヘッド３００が設置される空間に露出して設けられていないので、腐食ガスなどによって、腐食することはない。これにより、半田５５の腐食によって半田５５が溶融しにくくなることはなく、スプリンクラヘッド３００の火災時における動作確実性を向上させることができる。
また、円板状の感熱板７４ｂをシリンダー５７の下面に対向して設けたため、ピストン５２及びシリンダー５７の下部にも感熱板が位置する。従って、より効率よく集熱することができる。
また、感熱板７４ｂは１つの部材（１枚の平板）で形成されるため伝熱損失がなく、熱気流が当たるため、空間９５に流入した溶融した半田５５は、空間９５で冷えて固まることはないので、スプリンクラヘッド３００の動作確実性がさらに向上する。
また、シリンダー５７に感熱板７４ｂをかしめて固定するため、シリンダー５７の開口部に、半田５５が流出しないようにプレートを圧入する場合に比べて寸法管理が容易であり、安定した量産が可能となる。
さらに、シリンダー５７と感熱板７４を別体にしているため、半田５５のクリープにより変形しないようにシリンダー５７をある程度、強度のある厚さにしても、感熱板７４を薄くできる。そのため、感熱板７４は熱容量が小さくなるため、スプリンクラヘッド３００の感度が上昇する。
【００５１】
また、実施の形態１〜３では、シリンダー５３、５６、５７とピストン５２との間に形成された隙間９０、９２、９４から溶融した半田５５が流出する構成を説明した。ここで、溶融した半田５５が流出する空間９１、９３、９５に連通するように、たとえばピストン５２のフランジ５２ｂに開口を形成し、この開口から溶融した半田５５を流出させる構成としてもよい。
さらに、実施の形態１〜３における空間９１、９３、９５は、半田５５の溶融前に形成されておらず、半田５５が溶融してシリンダー５３、５６、５７が下降することに伴い形成されるものでもよいし、半田５５の溶融前に予め空間９１、９３、９５が形成されていてもよい。
【００５２】
実施の形態４．
図５は、図３に図示されるスプリンクラヘッド２００のシリンダー５６に貫通穴８０Ａを形成し、当該貫通穴８０Ａにシール８１Ａを設けた状態の説明図である。図６は、図４に図示されるスプリンクラヘッド３００の感熱板７４ｂに貫通穴８０Ｂを形成し、当該貫通穴８０Ｂにシール８１Ｂを設けた状態の説明図である。なお、図５（ａ）がスプリンクラヘッド２００の縦断面図であり、図５（ｂ）がシリンダー５６の下側からシリンダー５６を見た図である。以下、本実施の形態４では、実施の形態１〜３との相違点を中心に説明するものとする。
【００５３】
ピストン５２は、円筒部５２ａの内面に形成された雌ねじ５２ｃが、セットスクリュー６５の脚部の雄ねじにねじ込まれて、セットスクリュー６５と結合（螺合）している。しかしながら、雌ねじ５２ｃと雄ねじとの結合が時間とともにゆるんでしまい、感熱部５８、５９が脱落してしまう可能性がある。
そこで、このピストン５２の雌ねじ５２ｃと、セットスクリュー６５の雄ねじとの結合部８２には、結合部８２がゆるまないようにするため、接着剤が塗布される。すなわち、本実施の形態４では、「結合部８２のうちの結合部８２の下側部分」に接着剤を塗布する際の作業を容易とすることが可能となる改良が加えられている。なお、以下の説明においては、結合部８２に接着剤を塗布することは、「結合部８２のうちの結合部８２の下側部分」に接着剤を塗布することを指す。
【００５４】
図５に示すように、実施の形態４では、実施の形態２のスプリンクラヘッド２００において、シリンダー５６の下部に位置する平坦部５６ａの中央部に、シリンダー５６の外部と内部とを貫通する貫通穴８０Ａを有している。この貫通穴８０Ａは、ピストン５２の下面側であって、ピストン５２の雌ねじ５２ｃとセットスクリュー６５の雄ねじとの結合部８２に対応する位置に形成されている。これにより、ピストン５２及びシリンダー５６の組み立てを終えた後に、この貫通穴８０Ａを介して結合部８２に接着剤を塗布することが可能となっている。
【００５５】
なお、この貫通穴８０Ａには、貫通穴８０Ａの径よりも大きく、貫通穴８０Ａを完全に塞ぐことができるシール８１Ａが設けられる。すなわち、貫通穴８０Ａを介して露出する結合部８２に接着剤を塗布した後に、シール８１Ａを取り付けることで、スプリンクラヘッド２００が設置される空間の腐食ガスなどが感熱部５８内に流入せず、半田５５の腐食を防止することができる。そして、半田５５の腐食によって半田５５が溶融しにくくなることがないため、スプリンクラヘッド２００の火災時における動作確実性を向上させることができる。
さらに、スプリンクラヘッド２００が動作しても、半田５５がシリンダー５６と感熱板７３ｂからなる空間９３から流出することはないため、環境負荷の小さいスプリンクラヘッド２００を得ることができる。
そして、貫通穴８０Ａの内径は、たとえば、セットスクリュー６５の外径（つまり、結合部８２の径）と同じか、それより大きい径に設定すると、ピストン５２の雌ねじ５２ｃとセットスクリュー６５の雄ねじとの結合部８２が露出して、確実に接着剤を塗布することが容易にとなる。反対に、貫通穴８０Ａの内径を、セットスクリュー６５の外径（つまり、結合部８２の径）より小さい径にしても良い。この場合、シール８１Ａを貼付しなくても、スプリンクラヘッド２００が設置される空間の腐食ガスなどが感熱部５８内に流入する量を抑制することができ、かつ結合部８２に接着剤を塗布することが可能となる。
【００５６】
一方、図６に示すように、実施の形態４では、実施の形態３のスプリンクラヘッド３００において、感熱板７４のうち、最も下に位置する感熱板７４ｂの中央部に、感熱板７４ｂを貫通する貫通穴８０Ｂを形成している。この貫通穴８０Ｂは、ピストン５２の下面側であってピストン５２の雌ねじ５２ｃとセットスクリュー６５の雄ねじとの結合部８２に対応する位置に形成されている。これにより、ピストン５２及びシリンダー５７の組み立てを終えた後に、この貫通穴８０Ｂを介して結合部８２に接着剤を塗布することが可能となっている。
【００５７】
なお、この貫通穴８０Ｂには、貫通穴８０Ｂの径よりも大きく、貫通穴８０Ｂを完全に塞ぐことができるシール８１Ｂが設けられる。すなわち、貫通穴８０Ｂを介して露出する結合部８２に接着剤を塗布した後に、シール８１Ｂを取り付けることで、スプリンクラヘッド３００が設置される空間の腐食ガスなどが感熱部５９内に流入せず、半田５５の腐食を防止することができる。そして、半田５５の腐食によって半田５５が溶融しにくくなることがないため、スプリンクラヘッド３００の火災時における動作確実性を向上させることができる。さらに、スプリンクラヘッド３００が動作しても、半田５５がシリンダー５７と感熱板７４ｂからなる空間９５から流出することはないため、環境負荷の小さいスプリンクラヘッド３００を得ることができる。
【００５８】
なお、感熱板７４ｂの貫通穴８０Ｂは、少なくともシリンダー５７の開口部の径より小径であれば、シール８１Ｂがなくとも、貫通穴８０Ｂがシリンダー５７の開口部と同径以上である場合に比べて、腐食ガスなどが感熱部５９内に流入する量を抑制することが可能となる。貫通穴８０Ｂの内径が、シリンダー５７の開口部の内径より小径であり、かつセットスクリュー６５の外径（つまり、結合部８２の径）と同じか、それより大きい径に設定する場合は、ピストン５２の雌ねじ５２ｃとセットスクリュー６５の雄ねじとの結合部８２が露出して、確実に接着剤を塗布することが容易となる。
反対に、貫通穴８０Ｂの内径を、セットスクリュー６５の外径（つまり、結合部８２の径）より小さい径にしても良い。すなわち、感熱板７４ｂはシリンダー５７の開放部の一部を覆って設けられている。言い換えると、結合部８２より小径の貫通穴８０Ｂ以外の感熱板７４ｂの平板で、シリンダー５７の開口部を覆っている。この場合、スプリンクラヘッド３００が設置される空間の腐食ガスなどが感熱部５９内に流入する量をさらに抑制することができ、かつ結合部８２に接着剤を塗布することが可能となる。感熱板７４ｂの貫通穴８０Ｂがシリンダー５７の開口部の径より小径であっても、シール８１Ｂを貼付しても良く、その場合、さらに腐食ガスの影響を小さくすることができ、動作確実性が増すことになる。
シール８１Ａ、８１Ｂについては、たとえば、腐食性及び耐熱性に優れた樹脂、アルミニウムやステンレスなどで構成するとよいが、貫通穴８０Ａ、８０Ｂを覆うように接着剤が貼付してある紙シールを貼付すれば足りる。
【００５９】
また、以下のようなスプリンクラヘッドの構成においても、本実施の形態４のように雌ねじと雄ねじとの結合部に接着剤を塗布すること、及び、半田の腐食を防止することができる。
すなわち、スプリンクラヘッドには、半田を収容するシリンダーが、下側から上側に突出して形成される凹部を有し、言い換えると、上端が塞がっている（有底である）円筒状の形状を有しており、当該凹部の中央部にピストンを挿入する開口部が形成されているものがある。なお、ピストンには、その下端側に、シリンダーの開口部の径より径が大きいフランジが形成されている。
【００６０】
このようなスプリンクラヘッドのシリンダーは、フランジに半田を設けたピストンの上端側を、シリンダーの開口部に挿入していきスプリンクラヘッドを組み立てる。組み立てた状態では、フランジの外周端部と凹部の内面の垂直面との間に隙間が形成されており、溶融した半田が下側に流出するようになっている。ここで、この構成のスプリンクラヘッドについては、ピストンの下面側が露出しているため、ピストン及びシリンダーを組み立てた後においても、ピストンとセットスクリューとの結合部を固定する接着剤を塗布することが可能である。
【００６１】
また、この構成のスプリンクラヘッドの場合には、シリンダーの凹部を深く形成する、つまり凹部の高さを大きく形成するとよい。すなわち、スプリンクラヘッドが組み立てられた状態において、「ピストンの下面の高さ位置」よりも「シリンダーの凹部の下端側の高さ位置」の方が低くなるようにシリンダーを形成するとよい。そして、接着剤を塗布した後に、シリンダーの凹部の下側開放部分を覆うようにシールで蓋をするとよい。
このように、シールで凹部の蓋がなされるため、フランジの外周端部と凹部の内面との間の隙間が、スプリンクラヘッドの設置される空間に露出せず、腐食ガスが流入してしまうことを防止することができる。また、凹部の高さを大きく形成する分、シールの上面とピストンの下面との間隔が確保されて、半田の溶融する空間を確保することができる。
【符号の説明】
【００６２】
１０ ヘッド本体、１１ 開口部、１２ 放水口、１３ フランジ、１４、１５ ねじ部、１６ 放水筒、１７ 弁座、１８ 空間、２０ フレーム、２１ ねじ部、２２ 係止段部、３０ 弁体、３０ａ 弁体フランジ、３０ｂ 凹部、３２ 皿ばね、４０ 散水部、４１ デフレクタ、４２ ガイドロッド、４３ ストッパリング、４３ａ ガイド部、５０ 弁体支持機構 、５１ 感熱部、５２ ピストン、５２ａ 円筒部、５２ｂ フランジ、５２ｃ 雌ねじ、５３ シリンダー、５３ａ 平坦部、５３ｂ 立設部、５３ｃ 突出部、５４ 断熱材、５５ 半田、５６ シリンダー、５６ａ 平坦部、５６ｂ 立設部、５７ シリンダー、５７ａ 平坦部、５７ｂ 立設部、５８ 感熱部、５９ 感熱部、６０ ボール保持機構、６１ ボール、６２ スライダー、６２ａ 凹部、６３ バランサー、６３ａ 段部、６３ｂ 傾斜部、６５ セットスクリュー、７２ 感熱板、７２ａ〜７２ｃ 感熱板、７３ 感熱板、７３ａ、７３ｂ 感熱板、７４ 感熱板、７４ａ、７４ｂ 感熱板、８０Ａ、８０Ｂ 貫通穴、８１Ａ、８１Ｂ シール、８２ 結合部、９０ 隙間、９１ 空間、９２ 隙間、９３ 空間、９４ 隙間、９５ 空間、１００、２００、３００ スプリンクラヘッド。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フランジが下端部に形成されたピストンと、
前記フランジ上に設けられた半田と、
前記フランジ及び前記半田を収容したシリンダーと、
前記フランジと前記シリンダーとの間に設けられ、火災時に溶融した半田が流出する半田流出口と、
前記シリンダーの開放部の一部を覆って設けられた感熱板とを有し、
前記シリンダー上又は感熱板上に設けられた空間に、溶融した半田が流入して溜まることを特徴とするスプリンクラヘッド。
【請求項２】
前記シリンダーは、下部が開放された形状からなり、
前記感熱板は、前記シリンダーの前記開放された下部を覆うように設けられたことを特徴とする請求項１に記載のスプリンクラヘッド。
【請求項３】
前記シリンダーは、上部が開放された形状からなり、
前記感熱板は、前記シリンダーの前記開放された上部を覆うように設けられたことを特徴とする請求項１に記載のスプリンクラヘッド。
【請求項４】
フランジが下端部に形成されたピストンと、前記フランジ上に設けられた半田と、前記フランジ及び前記半田を収容したシリンダーと、前記フランジと前記シリンダーとの間に設けられ、火災時に溶融した半田が流出する半田流出口と、火災の熱を受熱する感熱板とを有するスプリンクラヘッドにおいて、
前記シリンダーは、下部に開放部を有する形状からなり、
前記感熱板は、中央部に少なくとも前記シリンダーの開放部より小径の貫通穴を有し、前記シリンダーの開放部の一部を覆うように設けられたことを特徴とするスプリンクラヘッド。
【請求項１】
フランジが下端部に形成されたピストンと、
前記フランジ上に設けられた半田と、
前記フランジ及び前記半田を収容したシリンダーと、
前記フランジと前記シリンダーとの間に設けられ、火災時に溶融した半田が流出する半田流出口と、
前記シリンダーの開放部の一部を覆って設けられた感熱板とを有し、
前記シリンダー上又は感熱板上に設けられた空間に、溶融した半田が流入して溜まることを特徴とするスプリンクラヘッド。
【請求項２】
前記シリンダーは、下部が開放された形状からなり、
前記感熱板は、前記シリンダーの前記開放された下部を覆うように設けられたことを特徴とする請求項１に記載のスプリンクラヘッド。
【請求項３】
前記シリンダーは、上部が開放された形状からなり、
前記感熱板は、前記シリンダーの前記開放された上部を覆うように設けられたことを特徴とする請求項１に記載のスプリンクラヘッド。
【請求項４】
フランジが下端部に形成されたピストンと、前記フランジ上に設けられた半田と、前記フランジ及び前記半田を収容したシリンダーと、前記フランジと前記シリンダーとの間に設けられ、火災時に溶融した半田が流出する半田流出口と、火災の熱を受熱する感熱板とを有するスプリンクラヘッドにおいて、
前記シリンダーは、下部に開放部を有する形状からなり、
前記感熱板は、中央部に少なくとも前記シリンダーの開放部より小径の貫通穴を有し、前記シリンダーの開放部の一部を覆うように設けられた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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１３−８１７５３（Ｐ２０１３−８１７５３Ａ）
【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２０１２−１２２９８９（Ｐ２０１２−１２２９８９）
【出願日】平成２４年５月３０日（２０１２．５．３０）
【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２４年５月３０日（２０１２．５．３０）
【出願人】（０００２３３８２６）能美防災株式会社 (918)
【Ｆターム（参考）】
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