スプリンクラーヘッド
【課題】スプリンクラーヘッドの散水範囲を拡大可能であり、さらにデフレクター上に部品が係留することを防止可能なスプリンクラーヘッドを提供する。
【解決手段】内部にノズル６を有する本体１と、本体外部のノズル出口の延長上に設置され、ノズル６から放出された水を四方へ飛散させるデフレクターＤと、ノズル６を閉塞する弁体７と、弁体７とデフレクターＤの間に設置され、弁体７をノズル６端に押圧保持しており、火災の熱によって低融点合金が溶融して分解作動する感熱分解部５と、本体１およびデフレクターＤを収容する筒状部材と、筒状部材の下端に設置されたカバープレート４とを備え、カバープレート４は筒状部材の下端に形成されたフランジ１５に設けられた脚部１８と低融点合金１９により接続しており、フランジ１５と筒状部材の側面１６との境界部１７の形状を斜面またはアール形状とした。
【解決手段】内部にノズル６を有する本体１と、本体外部のノズル出口の延長上に設置され、ノズル６から放出された水を四方へ飛散させるデフレクターＤと、ノズル６を閉塞する弁体７と、弁体７とデフレクターＤの間に設置され、弁体７をノズル６端に押圧保持しており、火災の熱によって低融点合金が溶融して分解作動する感熱分解部５と、本体１およびデフレクターＤを収容する筒状部材と、筒状部材の下端に設置されたカバープレート４とを備え、カバープレート４は筒状部材の下端に形成されたフランジ１５に設けられた脚部１８と低融点合金１９により接続しており、フランジ１５と筒状部材の側面１６との境界部１７の形状を斜面またはアール形状とした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、消火用のスプリンクラーヘッドに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
スプリンクラーヘッドは、建物内の天井面や壁面に設置され、一端に給水源に続いた配管と接続可能なノズルを有し、他端には感熱分解部が設けられている。平時において感熱分解部はノズルを閉止する弁体を支持している。火災の熱によって感熱分解部が分解作動するとノズルが開放され、ノズルと接続している配管内の水が放出される。放出された水はノズル出口の延長上に配置されたデフレクターに衝突して四方へ散布され火災を消し止める。
【０００３】
上記スプリンクラーヘッドの一例として、本体の外部に筒状部材を備え、筒状部材の下端に設置されたカバープレートにより筒状部材内部の本体や感熱分解部を隠したスプリンクラーヘッドが特許文献１に記載されている。
【０００４】
特許文献１のスプリンクラーヘッドは、感熱分解部と導水孔（ノズル）の出口の間にデフレクターが配置された構造であり、デフレクターは常時フレーム内に収容されている。フレームの外部に係合して設置された筒状のハウジングの下端にはカバープレートが設置されており、カバープレートとハウジングは低融点合金によって接合されている。低融点合金は感熱分解部の内部に組み込まれた低融点合金よりも融点が低いものを使用する。
【０００５】
火災が発生すると、カバープレートとハウジングを接合している低融点合金が溶融してカバープレートが落下する。カバープレートが落下したことで、ハウジング内部の感熱分解部が露出して火災の熱によって感熱分解部内の低融点合金に熱が伝わり溶融して感熱分解部が分解作動する。感熱分解部の構成部品が落下するとともに、感熱分解部により支持されていた弁体が導水孔から離れる。弁体はデフレクターとともにフレーム内をピンに沿って下方に移動して所定位置に係止され、ノズルから放出された水を受けて四方へ飛散して火災を消し止める。
【０００６】
ところで、スプリンクラーヘッドは天井に所定間隔で設置され、スプリンクラーヘッドを設置する間隔はスプリンクラーヘッドの散水範囲により定められている。近年、散水範囲を拡大することで室内に設置されるスプリンクラーヘッドの設置個数を低減可能なスプリンクラーヘッドの需要が高まっている。
【０００７】
スプリンクラーヘッドから飛散される水の飛距離を伸ばして散水範囲を拡大する一つの手段として、デフレクターの外径を大きくすることがあげられるが、特許文献１のスプリンクラーヘッドはデフレクターがフレーム内に収容されているので、デフレクターの外径を大きくすることに制限があった。この問題の一つの解決案として特許文献２には、デフレクターをフレームの外に設置したスプリンクラーが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００５−２７９０８３号公報
【特許文献２】特許２００３−３３９９０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献２のスプリンクラーヘッドは火災時に感熱分解部が分解作動したときに感熱分解部の構成部品がデフレクター上に落下して、ノズルから放出された水流によりデフレクター上を移動して外部に放出される。このときにごく稀にではあるが、感熱分解部の構成部品がデフレクター上に引っかかって係留してしまうことがあった。より具体的に説明すると、スプリンクラーヘッドが作動すると感熱分解部が分解作動して外部に放出されるが、デフレクターと天井の間を感熱分解部の構成部品が通過する際に構成部品が引っかかってしまいデフレクター上に係留されてしまうことがあった（図９）。
【００１０】
この現象によって散水形状が乱れて散水密度に偏りが生じ、本来スプリンクラーヘッドが持っている性能が完全に発揮できないという問題があった。
【００１１】
そこで本発明では、上記問題に鑑み、スプリンクラーヘッドの散水範囲を拡大可能であり、さらにデフレクター上に部品が係留することを防止可能なスプリンクラー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】
【００１２】
上記の目的を達成するために、本発明は以下のスプリンクラーヘッドを提供する。
内部にノズルを有する本体と、本体外部のノズル出口の延長上に設置され、ノズルから放出された水を四方へ飛散させるデフレクターと、ノズルを閉塞する弁体と、弁体とデフレクターの間に設置され、弁体をノズル端に押圧保持しており、低融点合金が充填されたシリンダーとシリンダーに熱を伝えるヒートコレクターが設置され火災の熱によって低融点合金が溶融して分解作動する感熱分解部と、本体およびデフレクターを収容する筒状部材と、筒状部材の下端に設置されたカバープレートとを備え、カバープレートは筒状部材の下端に形成されたフランジから延出して設けられた脚部と接続しており、フランジと筒状部材の側面との境界部の形状を斜面またはアール形状としたことを特徴とするスプリンクラーヘッドである。
これによれば、火災時に分解作動してデフレクター上に落下してきた感熱分解部の構成部品が、ノズルから放出された水の勢いによってデフレクター上を移動して外部へ放出される際に、筒状部材のフランジと筒状部材の側面との境界部の形状が斜面またはアール形状となっていることで部品が引っかかることを防止可能である。さらに境界部の形状を斜面またはアール形状とすることで、境界部にノズルから放出される水が衝突して、水流の勢いが弱まってしまうことを抑制できる。これにより境界部に部品が引っかかった場合でもノズルから放出される水の勢いによって部品を外部に流出させることが可能となる。
【００１３】
また本発明については、筒状部材のフランジと筒状部材の側面との境界部の斜面部寸法またはアール形状の半径寸法を、フランジの幅に対して２０％〜８０％としたものであり、より好ましくは３０％〜６５％としたものである。これによりノズルから放出される水が境界部に衝突して弱まることを抑制する作用に加えて、フランジの強度を向上させ変形を防止する作用を有する。
【００１４】
さらに、フランジと筒状部材の側面との境界部に開口または切欠きを形成することにより同様の効果を得ることができる。より具体的に説明すると、火災時に分解作動してデフレクター上に落下してきた感熱分解部の構成品が、ノズルから放出された水の勢いによってデフレクター上を移動して外部へ放出される際に、筒状部材のフランジと筒状部材の側面との境界部に開口または切欠きが形成されていることで部品が引っかかることなく通過可能となる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、散水範囲を拡大するためにデフレクターをスプリンクラーヘッドの外部に設置した場合において、筒状部材のフランジと側面との境界部の形状を斜面またはアール形状としたことで、感熱分解部が分解作動して外部へ放出される際の部品の引っかかりを防止することにより、正規の散水分布形状を得ることが可能なスプリンクラーヘッドを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明のスプリンクラーヘッドの断面図
【図２】図１のＹ−Ｙ断面図
【図３】感熱分解部分の断面図
【図４】感熱分解部分の分解斜視図
【図５】シリンダー、低融点合金、プランジャーの分解断面図
【図６】フランジ幅に対する境界部の寸法の説明図
【図７】図２のスプリンクラーヘッドの作動過程の断面図
【図８】図１のスプリンクラーヘッドの放水時の断面図
【図９】従来のスプリンクラーヘッドの放水時の断面図
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本実施形態のスプリンクラーヘッドＡは、スプリンクラーヘッド本体１、筒状部材であるサポートカップ２およびリテーナー３、カバープレート４から構成される。
【００１８】
スプリンクラーヘッド本体１は、天井面や壁面に設置され、天井裏の配管（図１において二点鎖線で示す）と接続されている。スプリンクラーヘッド本体１は、上部にノズル６を有しており下部に感熱分解部５が設置されている。感熱分解部５によってノズル６の末端に設置された弁体７をノズル６側に保持している。
【００１９】
感熱分解部５はスプリンクラーヘッド本体１の下部に形成された内方フランジ１Ｃに係止され、火災時には火災の熱によって分解作動して弁体７を解放する。感熱分解部５は、レバー５１、支持板５２、バランサー５３、シリンダー５４、プランジャー５５、低融点合金５６、セットスクリュー５７等から構成される。
【００２０】
感熱分解部５は図３に示すようなユニット部品として構成され、ユニット部品として保管、運搬が可能である。スプリンクラーヘッドの組立時においても図３で示すユニット部品の状態で本体１に組み込まれる。
【００２１】
レバー５１は、一対で用いられており一端が内方フランジ１Ｃに係止され外方に屈曲した形状をしている。レバー５１の上部には左右対称に設けられた突起５１Ａが形成され（図４）、下部には矩形の穴５１Ｂが穿設されている。一対のレバー５１の間には支持板５２とバランサー５３が係止され、支持板５２は突起５１Ａと係止し、バランサー５３は下部の穴５１Ｂに係止される。バランサー５３の中心部には穴５３Ａが穿設されており、該穴５３Ａにシリンダー５４が挿入される。
【００２２】
シリンダー５４は円筒形状をしており、図５に示すように内部には段が形成され、大径部５４Ａと小径部５４Ｂが形成されている。大径部５４Ａには円環状の低融点合金５６が収容されている。また大径部５４Ａ側の端には鍔部５４Ｃが形成されており、該鍔部５４Ｃがバランサー５３の穴５３Ａと係合する。小径部５４Ｂの内径は環状の低融点合金５６の内径と略等しい。
【００２３】
小径部５４Ｂの先端は、図３に示すように複数枚層状に重ねられたヒートコレクター５８を挟んだ状態で折り曲げられ、ヒートコレクター５８がシリンダー５４の外部底面に設置される。ヒートコレクター５８を層状に重ねた状態でシリンダー５４の外部底面に設置したことで、シリンダー５４とヒートコレクター５８をコンパクトに構成し、感熱分解部５が分解作動した際にデフレクターＤと後述するフランジ１５の間から外部へ放出しやすいようにしている。
【００２４】
ヒートコレクター５８は熱伝導性が良好な銅や銅合金等の金属の薄板から形成され、火災による熱を吸収してシリンダー５４内の低融点合金５６に伝える作用を有する。
【００２５】
プランジャー５５の外周部は段により大径部５５Ａと小径部５５Ｂが形成されている。大径部５５Ａの外径はシリンダー５４の大径部５４Ａの内径より僅かに小さく形成される。小径部５５Ｂの外径はシリンダー５４の小径部５４Ｂの内径および低融点合金５６の内径より僅かに小さく形成される。
【００２６】
プランジャー５５は、シリンダー５４の大径部５４Ａ側から挿通され、小径部５５Ｂと、大径部５５Ａと小径部５５Ｂの境の段部５５Ｃとが低融点合金５６に接触する。プランジャー５５をシリンダー５４に挿通した状態において、プランジャー５５の外周面はシリンダー５４および低融点合金５６の内周面と摺動可能となっている。
【００２７】
プランジャー５５には貫通穴５５Ｄが穿設されており、貫通穴５５Ｄの中間にはセットスクリュー５７の先端が接触する段部５５Ｅが形成されている。
【００２８】
セットスクリュー５７は筒形をしており外部には牡ネジ５７Ａが螺刻されている。牡ネジ５７Ａを支持板５２の牝ネジ５２Ａに螺入すると、セットスクリュー５７の先端がプランジャー５５の段部５５Ｅを押圧するので低融点合金５６はプランジャー５５の段部５５Ｅとシリンダー５４の底部５４Ｄにより圧縮方向の力が作用した状態にある。
【００２９】
また一対のレバー５１に係合した支持板５２とバランサー５３もレバー５１との係止が強まる方向へ力が印加され、レバー５１と支持板５２、バランサー５３の係合状態が保持される。これにより感熱分解部５がユニットとして構成される。
【００３０】
感熱分解部５は、火災の熱でシリンダー５４内の低融点合金５６が溶融することで感熱分解部５が分解作動して、感熱分解部５にて保持していた弁体７が解放されることでノズル６から水が放出される。
【００３１】
感熱分解部５と弁体７の間にはサドル８が設置されているサドル８の中心には牝ネジ２０Ｂ螺刻されており、該牝ネジ２０Ｂにコンプレッションスクリュー９が螺入されている。図２に示すようにサドル８の下面は一対のレバー５１、５１の上に載置されており、サドル８の上方には弁体７が配置される。コンプレッションスクリュー９を牝ネジ２０Ｂにねじ込んで弁体７側に移動させるとコンプレッションスクリュー９の上端が弁体７をノズル６の方向へ押圧する。またサドル８によってレバー５１、５１の屈曲部側の先端５１Ｂが本体１の内方フランジ１Ｃに押圧され、感熱分解部５が本体１内に係止される。
【００３２】
感熱分解部５の下方にはデフレクターＤが設置されている。デフレクターＤは２本のピンＰによって吊設されている。ピンＰは本体１の外周部の突起に穿設された穴１Ｂに挿通されており、ピンＰの上部に形成された鍔部が穴１Ｂの上端面に係合可能な構成となっている。
【００３３】
ノズル６の外方は前述の配管と接続するための牡ネジ１０が螺刻されている。牡ネジ１０の根元部分１１にはサポートカップ２が固定設置されている。
【００３４】
サポートカップ２は筒状であり後述のリテーナー３と組み合わせて筒状部材を構成する。サポートカップ２の上端側には端面１２を有しており、端面１２には穴１２Ａが穿設されている。穴１２Ａにはスプリンクラーヘッド１の牡ネジ１０が挿通され、端面１２の外部に突出している。穴１２Ａの周囲には気流出口１２Ｂが複数形成されている。気流出口１２Ｂの開口部面積が大きい程、サポートカップ２およびリテーナー３内の気体の排出効果が向上する。
【００３５】
サポートカップ２の側面には、リテーナー３と着脱可能に接続できる螺旋溝１３が刻設されている。
【００３６】
リテーナー３は筒状であり、前述のサポートカップ２の螺旋溝１３と螺合可能な係合部１４が側面に形成されている。係合部１４は螺旋溝１３側の斜め下方へ突出して切り起こされた形状をしており、サポートカップ２にリテーナー３を取付ける際にはリテーナー３をサポートカップ２側に挿通させると係合部１４の折り曲げ部側が先に螺旋溝１３に当たるので係合部１４の先端側は弾性により変形して螺旋溝１３を乗り越えて通過可能である。反対にサポートカップ２からリテーナー３を取外す際には、リテーナー３を下方に引張っても係合部１４の先端が螺旋溝１３に係合されて引き抜くことができないのでリテーナー３を回転させて螺旋溝１３に沿って係合部１４を回転させて取外す。
【００３７】
リテーナー３の下端には外方へ拡張して形成したフランジ１５が設置されている。フランジ１５とリテーナー３の側面１６の境界部１７はアール形状となっており、感熱分解部５が分解作動してスプリンクラーヘッドＡの外部に放出される際に境界部１７に引っかかることを防止している。
【００３８】
図６（ａ）に示すように、境界部１７のアール部の寸法はフランジ１５の幅Ｗに対して２０％〜８０％の半径寸法ｒを有するアール形状とし、より好ましくはフランジ１５の幅Ｗに対して３０％〜６５％とするのが良い。より具体的にはフランジ部１５の幅Ｗを８ｍｍとした場合、アール部の半径寸法ｒは２〜６ｍｍ程度とし、より好ましくは３〜５ｍｍ程度とする。また図６（ｂ）に示すように境界部１７を斜面とする場合には、斜面部寸法Ｓをフランジ１５の幅Ｗに対して２０〜８０％とし、より好ましくはフランジ１５の幅Ｗに対して３０％〜６５％とするのが良い。
【００３９】
これによりノズル６から放出される水流が境界部１７に衝突して水流の勢いが弱まることを抑制できる。また境界部１７の形状をアール形状や斜面としたことでフランジ部１５の強度を向上することができる。
【００４０】
フランジ１５から下方へ延出して形成された脚部１８の先端はフランジ１５と略平行に折り曲げられ接合部１８Ａが形成されている。接合部１８Ａは低融点合金１９によりカバープレート４と接合される。低融点合金１９は感熱分解部５のシリンダー５４に充填されている低融点合金５６よりも融点が低いものを用いる。
【００４１】
カバープレート４は薄板を円盤状に形成したものであり、外周縁はリテーナー３側に屈曲されている。カバープレート４の内側は前述のように低融点合金１９によってリテーナー３の接合部１８Ａと接合される。
【００４２】
カバープレート４とフランジ１５との間には隙間２０が設けられており、該隙間２０から天井Ｔの下面を漂う気流をリテーナー３内に導入することができる。
【００４３】
続いて本発明のスプリンクラーヘッドの作動について説明する。
【００４４】
図１に示すようにスプリンクラーヘッド本体１は天井裏の配管（二点鎖線にて図示）に接続された後、カバープレート４と接合しているリテーナー３をサポートカップ２に接続させ、リテーナー３のフランジ１５の上面が天井Ｔの下面に接した状態で設置されている。フランジ１５の下面とカバープレート４の縁の間には隙間２０が設けられており、隙間２０から気流がリテーナー３の内部に流入可能な構成となっている。
【００４５】
火災が発生すると、火災による熱気流が上昇して天井Ｔの下面に滞留する。熱気流は隙間２０からリテーナー３内に流入してサポートカップ２の気流出口１２Ｂより排出され、リテーナー３の下端側からサポートカップ２の上端側へ向かう気流が生じ、該気流からシリンダー５４内の低融点合金５６へ熱が伝播される。
【００４６】
リテーナー３とカバープレート４を接合している低融点合金１９は低融点合金５６よりも融点が低いので低融点合金５６よりも早い段階で溶融してカバープレート４が落下する。カバープレート４が落下したことでスプリンクラーヘッド１が露出され、天井Ｔの下面の熱気流からシリンダー５４およびヒートコレクター５８が熱を吸収しやすい状態になり、シリンダー５４内の低融点合金５６が溶融してプランジャー５５がシリンダー５４の底面側に移動する。これによりレバー５１と支持板５２、バランサー５３の間の力のバランスが崩れ、バランサー５３とレバー５１の穴５１Ｂとの係合が解除されてバランサー５３およびシリンダー５４が脱落する。さらにバランサー５３とレバー５１の係合が解除されたことで、レバー５１の下端が外方に向かって回転動作して内方フランジ１Ｃとの係合が解除され、レバー５１およびレバー５１と係合していた支持板５２が脱落して感熱分解部５が分解作動する（図７）。
【００４７】
感熱分解部５の作動によりノズル６が開放されて水が放出され、放出された水はデフレクターＤに衝突して四方へ飛散する。また前述の感熱分解部５の構成部品がデフレクターＤの上に落下して水流により外部へ放出される（図８）。
【００４８】
ここでリテーナー３の境界部１７がアール形状をしていることでノズル６から放出された水流が境界部１７に衝突した際に勢いが弱まることを抑制されるので、仮にシリンダー５４に接続されているヒートコレクター５８の縁が境界部１７に係留しても水流の勢いによって外部へ放出することが可能である。同様に他の感熱分解部５の構成部品も境界部１７へ係留することなく外部へ放出される。
【符号の説明】
【００４９】
Ａ スプリンクラーヘッド
１ スプリンクラーヘッド本体
２ サポートカップ
３ リテーナー
４ カバープレート
５ 感熱分解部
５４ シリンダー
５６ 低融点合金
５８ ヒートコレクター
６ ノズル
７ 弁体
１３ 螺旋溝
１４ 係合部
１５ フランジ
１６ リテーナー側面
１７ 境界部
１８ 脚部
１８Ａ 接合部
１９ 低融点合金
２０ 隙間
【技術分野】
【０００１】
本発明は、消火用のスプリンクラーヘッドに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
スプリンクラーヘッドは、建物内の天井面や壁面に設置され、一端に給水源に続いた配管と接続可能なノズルを有し、他端には感熱分解部が設けられている。平時において感熱分解部はノズルを閉止する弁体を支持している。火災の熱によって感熱分解部が分解作動するとノズルが開放され、ノズルと接続している配管内の水が放出される。放出された水はノズル出口の延長上に配置されたデフレクターに衝突して四方へ散布され火災を消し止める。
【０００３】
上記スプリンクラーヘッドの一例として、本体の外部に筒状部材を備え、筒状部材の下端に設置されたカバープレートにより筒状部材内部の本体や感熱分解部を隠したスプリンクラーヘッドが特許文献１に記載されている。
【０００４】
特許文献１のスプリンクラーヘッドは、感熱分解部と導水孔（ノズル）の出口の間にデフレクターが配置された構造であり、デフレクターは常時フレーム内に収容されている。フレームの外部に係合して設置された筒状のハウジングの下端にはカバープレートが設置されており、カバープレートとハウジングは低融点合金によって接合されている。低融点合金は感熱分解部の内部に組み込まれた低融点合金よりも融点が低いものを使用する。
【０００５】
火災が発生すると、カバープレートとハウジングを接合している低融点合金が溶融してカバープレートが落下する。カバープレートが落下したことで、ハウジング内部の感熱分解部が露出して火災の熱によって感熱分解部内の低融点合金に熱が伝わり溶融して感熱分解部が分解作動する。感熱分解部の構成部品が落下するとともに、感熱分解部により支持されていた弁体が導水孔から離れる。弁体はデフレクターとともにフレーム内をピンに沿って下方に移動して所定位置に係止され、ノズルから放出された水を受けて四方へ飛散して火災を消し止める。
【０００６】
ところで、スプリンクラーヘッドは天井に所定間隔で設置され、スプリンクラーヘッドを設置する間隔はスプリンクラーヘッドの散水範囲により定められている。近年、散水範囲を拡大することで室内に設置されるスプリンクラーヘッドの設置個数を低減可能なスプリンクラーヘッドの需要が高まっている。
【０００７】
スプリンクラーヘッドから飛散される水の飛距離を伸ばして散水範囲を拡大する一つの手段として、デフレクターの外径を大きくすることがあげられるが、特許文献１のスプリンクラーヘッドはデフレクターがフレーム内に収容されているので、デフレクターの外径を大きくすることに制限があった。この問題の一つの解決案として特許文献２には、デフレクターをフレームの外に設置したスプリンクラーが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００５−２７９０８３号公報
【特許文献２】特許２００３−３３９９０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献２のスプリンクラーヘッドは火災時に感熱分解部が分解作動したときに感熱分解部の構成部品がデフレクター上に落下して、ノズルから放出された水流によりデフレクター上を移動して外部に放出される。このときにごく稀にではあるが、感熱分解部の構成部品がデフレクター上に引っかかって係留してしまうことがあった。より具体的に説明すると、スプリンクラーヘッドが作動すると感熱分解部が分解作動して外部に放出されるが、デフレクターと天井の間を感熱分解部の構成部品が通過する際に構成部品が引っかかってしまいデフレクター上に係留されてしまうことがあった（図９）。
【００１０】
この現象によって散水形状が乱れて散水密度に偏りが生じ、本来スプリンクラーヘッドが持っている性能が完全に発揮できないという問題があった。
【００１１】
そこで本発明では、上記問題に鑑み、スプリンクラーヘッドの散水範囲を拡大可能であり、さらにデフレクター上に部品が係留することを防止可能なスプリンクラー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】
【００１２】
上記の目的を達成するために、本発明は以下のスプリンクラーヘッドを提供する。
内部にノズルを有する本体と、本体外部のノズル出口の延長上に設置され、ノズルから放出された水を四方へ飛散させるデフレクターと、ノズルを閉塞する弁体と、弁体とデフレクターの間に設置され、弁体をノズル端に押圧保持しており、低融点合金が充填されたシリンダーとシリンダーに熱を伝えるヒートコレクターが設置され火災の熱によって低融点合金が溶融して分解作動する感熱分解部と、本体およびデフレクターを収容する筒状部材と、筒状部材の下端に設置されたカバープレートとを備え、カバープレートは筒状部材の下端に形成されたフランジから延出して設けられた脚部と接続しており、フランジと筒状部材の側面との境界部の形状を斜面またはアール形状としたことを特徴とするスプリンクラーヘッドである。
これによれば、火災時に分解作動してデフレクター上に落下してきた感熱分解部の構成部品が、ノズルから放出された水の勢いによってデフレクター上を移動して外部へ放出される際に、筒状部材のフランジと筒状部材の側面との境界部の形状が斜面またはアール形状となっていることで部品が引っかかることを防止可能である。さらに境界部の形状を斜面またはアール形状とすることで、境界部にノズルから放出される水が衝突して、水流の勢いが弱まってしまうことを抑制できる。これにより境界部に部品が引っかかった場合でもノズルから放出される水の勢いによって部品を外部に流出させることが可能となる。
【００１３】
また本発明については、筒状部材のフランジと筒状部材の側面との境界部の斜面部寸法またはアール形状の半径寸法を、フランジの幅に対して２０％〜８０％としたものであり、より好ましくは３０％〜６５％としたものである。これによりノズルから放出される水が境界部に衝突して弱まることを抑制する作用に加えて、フランジの強度を向上させ変形を防止する作用を有する。
【００１４】
さらに、フランジと筒状部材の側面との境界部に開口または切欠きを形成することにより同様の効果を得ることができる。より具体的に説明すると、火災時に分解作動してデフレクター上に落下してきた感熱分解部の構成品が、ノズルから放出された水の勢いによってデフレクター上を移動して外部へ放出される際に、筒状部材のフランジと筒状部材の側面との境界部に開口または切欠きが形成されていることで部品が引っかかることなく通過可能となる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、散水範囲を拡大するためにデフレクターをスプリンクラーヘッドの外部に設置した場合において、筒状部材のフランジと側面との境界部の形状を斜面またはアール形状としたことで、感熱分解部が分解作動して外部へ放出される際の部品の引っかかりを防止することにより、正規の散水分布形状を得ることが可能なスプリンクラーヘッドを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明のスプリンクラーヘッドの断面図
【図２】図１のＹ−Ｙ断面図
【図３】感熱分解部分の断面図
【図４】感熱分解部分の分解斜視図
【図５】シリンダー、低融点合金、プランジャーの分解断面図
【図６】フランジ幅に対する境界部の寸法の説明図
【図７】図２のスプリンクラーヘッドの作動過程の断面図
【図８】図１のスプリンクラーヘッドの放水時の断面図
【図９】従来のスプリンクラーヘッドの放水時の断面図
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本実施形態のスプリンクラーヘッドＡは、スプリンクラーヘッド本体１、筒状部材であるサポートカップ２およびリテーナー３、カバープレート４から構成される。
【００１８】
スプリンクラーヘッド本体１は、天井面や壁面に設置され、天井裏の配管（図１において二点鎖線で示す）と接続されている。スプリンクラーヘッド本体１は、上部にノズル６を有しており下部に感熱分解部５が設置されている。感熱分解部５によってノズル６の末端に設置された弁体７をノズル６側に保持している。
【００１９】
感熱分解部５はスプリンクラーヘッド本体１の下部に形成された内方フランジ１Ｃに係止され、火災時には火災の熱によって分解作動して弁体７を解放する。感熱分解部５は、レバー５１、支持板５２、バランサー５３、シリンダー５４、プランジャー５５、低融点合金５６、セットスクリュー５７等から構成される。
【００２０】
感熱分解部５は図３に示すようなユニット部品として構成され、ユニット部品として保管、運搬が可能である。スプリンクラーヘッドの組立時においても図３で示すユニット部品の状態で本体１に組み込まれる。
【００２１】
レバー５１は、一対で用いられており一端が内方フランジ１Ｃに係止され外方に屈曲した形状をしている。レバー５１の上部には左右対称に設けられた突起５１Ａが形成され（図４）、下部には矩形の穴５１Ｂが穿設されている。一対のレバー５１の間には支持板５２とバランサー５３が係止され、支持板５２は突起５１Ａと係止し、バランサー５３は下部の穴５１Ｂに係止される。バランサー５３の中心部には穴５３Ａが穿設されており、該穴５３Ａにシリンダー５４が挿入される。
【００２２】
シリンダー５４は円筒形状をしており、図５に示すように内部には段が形成され、大径部５４Ａと小径部５４Ｂが形成されている。大径部５４Ａには円環状の低融点合金５６が収容されている。また大径部５４Ａ側の端には鍔部５４Ｃが形成されており、該鍔部５４Ｃがバランサー５３の穴５３Ａと係合する。小径部５４Ｂの内径は環状の低融点合金５６の内径と略等しい。
【００２３】
小径部５４Ｂの先端は、図３に示すように複数枚層状に重ねられたヒートコレクター５８を挟んだ状態で折り曲げられ、ヒートコレクター５８がシリンダー５４の外部底面に設置される。ヒートコレクター５８を層状に重ねた状態でシリンダー５４の外部底面に設置したことで、シリンダー５４とヒートコレクター５８をコンパクトに構成し、感熱分解部５が分解作動した際にデフレクターＤと後述するフランジ１５の間から外部へ放出しやすいようにしている。
【００２４】
ヒートコレクター５８は熱伝導性が良好な銅や銅合金等の金属の薄板から形成され、火災による熱を吸収してシリンダー５４内の低融点合金５６に伝える作用を有する。
【００２５】
プランジャー５５の外周部は段により大径部５５Ａと小径部５５Ｂが形成されている。大径部５５Ａの外径はシリンダー５４の大径部５４Ａの内径より僅かに小さく形成される。小径部５５Ｂの外径はシリンダー５４の小径部５４Ｂの内径および低融点合金５６の内径より僅かに小さく形成される。
【００２６】
プランジャー５５は、シリンダー５４の大径部５４Ａ側から挿通され、小径部５５Ｂと、大径部５５Ａと小径部５５Ｂの境の段部５５Ｃとが低融点合金５６に接触する。プランジャー５５をシリンダー５４に挿通した状態において、プランジャー５５の外周面はシリンダー５４および低融点合金５６の内周面と摺動可能となっている。
【００２７】
プランジャー５５には貫通穴５５Ｄが穿設されており、貫通穴５５Ｄの中間にはセットスクリュー５７の先端が接触する段部５５Ｅが形成されている。
【００２８】
セットスクリュー５７は筒形をしており外部には牡ネジ５７Ａが螺刻されている。牡ネジ５７Ａを支持板５２の牝ネジ５２Ａに螺入すると、セットスクリュー５７の先端がプランジャー５５の段部５５Ｅを押圧するので低融点合金５６はプランジャー５５の段部５５Ｅとシリンダー５４の底部５４Ｄにより圧縮方向の力が作用した状態にある。
【００２９】
また一対のレバー５１に係合した支持板５２とバランサー５３もレバー５１との係止が強まる方向へ力が印加され、レバー５１と支持板５２、バランサー５３の係合状態が保持される。これにより感熱分解部５がユニットとして構成される。
【００３０】
感熱分解部５は、火災の熱でシリンダー５４内の低融点合金５６が溶融することで感熱分解部５が分解作動して、感熱分解部５にて保持していた弁体７が解放されることでノズル６から水が放出される。
【００３１】
感熱分解部５と弁体７の間にはサドル８が設置されているサドル８の中心には牝ネジ２０Ｂ螺刻されており、該牝ネジ２０Ｂにコンプレッションスクリュー９が螺入されている。図２に示すようにサドル８の下面は一対のレバー５１、５１の上に載置されており、サドル８の上方には弁体７が配置される。コンプレッションスクリュー９を牝ネジ２０Ｂにねじ込んで弁体７側に移動させるとコンプレッションスクリュー９の上端が弁体７をノズル６の方向へ押圧する。またサドル８によってレバー５１、５１の屈曲部側の先端５１Ｂが本体１の内方フランジ１Ｃに押圧され、感熱分解部５が本体１内に係止される。
【００３２】
感熱分解部５の下方にはデフレクターＤが設置されている。デフレクターＤは２本のピンＰによって吊設されている。ピンＰは本体１の外周部の突起に穿設された穴１Ｂに挿通されており、ピンＰの上部に形成された鍔部が穴１Ｂの上端面に係合可能な構成となっている。
【００３３】
ノズル６の外方は前述の配管と接続するための牡ネジ１０が螺刻されている。牡ネジ１０の根元部分１１にはサポートカップ２が固定設置されている。
【００３４】
サポートカップ２は筒状であり後述のリテーナー３と組み合わせて筒状部材を構成する。サポートカップ２の上端側には端面１２を有しており、端面１２には穴１２Ａが穿設されている。穴１２Ａにはスプリンクラーヘッド１の牡ネジ１０が挿通され、端面１２の外部に突出している。穴１２Ａの周囲には気流出口１２Ｂが複数形成されている。気流出口１２Ｂの開口部面積が大きい程、サポートカップ２およびリテーナー３内の気体の排出効果が向上する。
【００３５】
サポートカップ２の側面には、リテーナー３と着脱可能に接続できる螺旋溝１３が刻設されている。
【００３６】
リテーナー３は筒状であり、前述のサポートカップ２の螺旋溝１３と螺合可能な係合部１４が側面に形成されている。係合部１４は螺旋溝１３側の斜め下方へ突出して切り起こされた形状をしており、サポートカップ２にリテーナー３を取付ける際にはリテーナー３をサポートカップ２側に挿通させると係合部１４の折り曲げ部側が先に螺旋溝１３に当たるので係合部１４の先端側は弾性により変形して螺旋溝１３を乗り越えて通過可能である。反対にサポートカップ２からリテーナー３を取外す際には、リテーナー３を下方に引張っても係合部１４の先端が螺旋溝１３に係合されて引き抜くことができないのでリテーナー３を回転させて螺旋溝１３に沿って係合部１４を回転させて取外す。
【００３７】
リテーナー３の下端には外方へ拡張して形成したフランジ１５が設置されている。フランジ１５とリテーナー３の側面１６の境界部１７はアール形状となっており、感熱分解部５が分解作動してスプリンクラーヘッドＡの外部に放出される際に境界部１７に引っかかることを防止している。
【００３８】
図６（ａ）に示すように、境界部１７のアール部の寸法はフランジ１５の幅Ｗに対して２０％〜８０％の半径寸法ｒを有するアール形状とし、より好ましくはフランジ１５の幅Ｗに対して３０％〜６５％とするのが良い。より具体的にはフランジ部１５の幅Ｗを８ｍｍとした場合、アール部の半径寸法ｒは２〜６ｍｍ程度とし、より好ましくは３〜５ｍｍ程度とする。また図６（ｂ）に示すように境界部１７を斜面とする場合には、斜面部寸法Ｓをフランジ１５の幅Ｗに対して２０〜８０％とし、より好ましくはフランジ１５の幅Ｗに対して３０％〜６５％とするのが良い。
【００３９】
これによりノズル６から放出される水流が境界部１７に衝突して水流の勢いが弱まることを抑制できる。また境界部１７の形状をアール形状や斜面としたことでフランジ部１５の強度を向上することができる。
【００４０】
フランジ１５から下方へ延出して形成された脚部１８の先端はフランジ１５と略平行に折り曲げられ接合部１８Ａが形成されている。接合部１８Ａは低融点合金１９によりカバープレート４と接合される。低融点合金１９は感熱分解部５のシリンダー５４に充填されている低融点合金５６よりも融点が低いものを用いる。
【００４１】
カバープレート４は薄板を円盤状に形成したものであり、外周縁はリテーナー３側に屈曲されている。カバープレート４の内側は前述のように低融点合金１９によってリテーナー３の接合部１８Ａと接合される。
【００４２】
カバープレート４とフランジ１５との間には隙間２０が設けられており、該隙間２０から天井Ｔの下面を漂う気流をリテーナー３内に導入することができる。
【００４３】
続いて本発明のスプリンクラーヘッドの作動について説明する。
【００４４】
図１に示すようにスプリンクラーヘッド本体１は天井裏の配管（二点鎖線にて図示）に接続された後、カバープレート４と接合しているリテーナー３をサポートカップ２に接続させ、リテーナー３のフランジ１５の上面が天井Ｔの下面に接した状態で設置されている。フランジ１５の下面とカバープレート４の縁の間には隙間２０が設けられており、隙間２０から気流がリテーナー３の内部に流入可能な構成となっている。
【００４５】
火災が発生すると、火災による熱気流が上昇して天井Ｔの下面に滞留する。熱気流は隙間２０からリテーナー３内に流入してサポートカップ２の気流出口１２Ｂより排出され、リテーナー３の下端側からサポートカップ２の上端側へ向かう気流が生じ、該気流からシリンダー５４内の低融点合金５６へ熱が伝播される。
【００４６】
リテーナー３とカバープレート４を接合している低融点合金１９は低融点合金５６よりも融点が低いので低融点合金５６よりも早い段階で溶融してカバープレート４が落下する。カバープレート４が落下したことでスプリンクラーヘッド１が露出され、天井Ｔの下面の熱気流からシリンダー５４およびヒートコレクター５８が熱を吸収しやすい状態になり、シリンダー５４内の低融点合金５６が溶融してプランジャー５５がシリンダー５４の底面側に移動する。これによりレバー５１と支持板５２、バランサー５３の間の力のバランスが崩れ、バランサー５３とレバー５１の穴５１Ｂとの係合が解除されてバランサー５３およびシリンダー５４が脱落する。さらにバランサー５３とレバー５１の係合が解除されたことで、レバー５１の下端が外方に向かって回転動作して内方フランジ１Ｃとの係合が解除され、レバー５１およびレバー５１と係合していた支持板５２が脱落して感熱分解部５が分解作動する（図７）。
【００４７】
感熱分解部５の作動によりノズル６が開放されて水が放出され、放出された水はデフレクターＤに衝突して四方へ飛散する。また前述の感熱分解部５の構成部品がデフレクターＤの上に落下して水流により外部へ放出される（図８）。
【００４８】
ここでリテーナー３の境界部１７がアール形状をしていることでノズル６から放出された水流が境界部１７に衝突した際に勢いが弱まることを抑制されるので、仮にシリンダー５４に接続されているヒートコレクター５８の縁が境界部１７に係留しても水流の勢いによって外部へ放出することが可能である。同様に他の感熱分解部５の構成部品も境界部１７へ係留することなく外部へ放出される。
【符号の説明】
【００４９】
Ａ スプリンクラーヘッド
１ スプリンクラーヘッド本体
２ サポートカップ
３ リテーナー
４ カバープレート
５ 感熱分解部
５４ シリンダー
５６ 低融点合金
５８ ヒートコレクター
６ ノズル
７ 弁体
１３ 螺旋溝
１４ 係合部
１５ フランジ
１６ リテーナー側面
１７ 境界部
１８ 脚部
１８Ａ 接合部
１９ 低融点合金
２０ 隙間
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部にノズルを有する本体と、本体外部のノズル出口の延長上に設置され、ノズルから放出された水を四方へ飛散させるデフレクターと、ノズルを閉塞する弁体と、弁体とデフレクターの間に設置され、弁体をノズル端に押圧保持しており、低融点合金が充填されたシリンダーとシリンダーに熱を伝えるヒートコレクターが設置され火災の熱によって低融点合金が溶融して分解作動する感熱分解部と、本体およびデフレクターを収容する筒状部材と、筒状部材の下端に設置されたカバープレートとを備え、カバープレートは筒状部材の下端に形成されたフランジから延出して設けられた脚部と接続しており、フランジと筒状部材の側面との境界部の形状を斜面またはアール形状としたことを特徴とするスプリンクラーヘッド。
【請求項２】
筒状部材のフランジと筒状部材の側面との境界部の斜面部寸法またはアール形状の半径寸法を、フランジの幅に対して２０％〜８０％とした請求項１記載のスプリンクラーヘッド。
【請求項３】
フランジと筒状部材の側面との境界部に開口または切欠きを形成した請求項１または請求項２記載のスプリンクラーヘッド。
【請求項１】
内部にノズルを有する本体と、本体外部のノズル出口の延長上に設置され、ノズルから放出された水を四方へ飛散させるデフレクターと、ノズルを閉塞する弁体と、弁体とデフレクターの間に設置され、弁体をノズル端に押圧保持しており、低融点合金が充填されたシリンダーとシリンダーに熱を伝えるヒートコレクターが設置され火災の熱によって低融点合金が溶融して分解作動する感熱分解部と、本体およびデフレクターを収容する筒状部材と、筒状部材の下端に設置されたカバープレートとを備え、カバープレートは筒状部材の下端に形成されたフランジから延出して設けられた脚部と接続しており、フランジと筒状部材の側面との境界部の形状を斜面またはアール形状としたことを特徴とするスプリンクラーヘッド。
【請求項２】
筒状部材のフランジと筒状部材の側面との境界部の斜面部寸法またはアール形状の半径寸法を、フランジの幅に対して２０％〜８０％とした請求項１記載のスプリンクラーヘッド。
【請求項３】
フランジと筒状部材の側面との境界部に開口または切欠きを形成した請求項１または請求項２記載のスプリンクラーヘッド。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１３−７８４９７（Ｐ２０１３−７８４９７Ａ）
【公開日】平成２５年５月２日（２０１３．５．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２２０６１９（Ｐ２０１１−２２０６１９）
【出願日】平成２３年１０月５日（２０１１．１０．５）
【出願人】（０００１９９１８６）千住スプリンクラー株式会社 (87)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月２日（２０１３．５．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月５日（２０１１．１０．５）
【出願人】（０００１９９１８６）千住スプリンクラー株式会社 (87)
【Ｆターム（参考）】
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