スプリンクラー取付機構
【課題】スプリンクラーヘッドを接続するスプリンクラー配管をより強固に固定できるスプリンクラー取付機構を提供することを目的とする。
【解決手段】当て具３０の二つの板３１、３２の間にブラッケット２０の側面部２２を配置し、上面孔２４と下面孔２５にスリーブ１１０を通し、スリーブ１１０と第２板３２の間に角バー１５０を配置して、ボルト１４０を当て具３０の通し孔３４に通してブラッケット２０の雌ねじ２７ａに螺合させて、ボルト１４０を締めると、ボルト１４０の先端が第２板３２に当接して、第２板３２は角バーに当接して、角バー１５０はスリーブ１１０に当接して、スリーブ１１０はブラケット２０の上面孔２４及び下面孔２５の側面に当接して固定される。
【解決手段】当て具３０の二つの板３１、３２の間にブラッケット２０の側面部２２を配置し、上面孔２４と下面孔２５にスリーブ１１０を通し、スリーブ１１０と第２板３２の間に角バー１５０を配置して、ボルト１４０を当て具３０の通し孔３４に通してブラッケット２０の雌ねじ２７ａに螺合させて、ボルト１４０を締めると、ボルト１４０の先端が第２板３２に当接して、第２板３２は角バーに当接して、角バー１５０はスリーブ１１０に当接して、スリーブ１１０はブラケット２０の上面孔２４及び下面孔２５の側面に当接して固定される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スプリンクラー取付機構に関し、特に、スプリンクラーヘッドを接続するスプリンクラー配管をより強固に固定できるスプリンクラー取付機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
消防用のスプリンクラーは、火災発生時の初期消火を図る設備として有効な手段であると広く認識されている。スプリンクラーは、水源と加圧送水装置、配管、制御弁、流水検知装置（アラーム弁）、スプリンクラー配管、スプリンクラーヘッドから構成されている。スプリンクラー配管は送水本管から分岐されたスプリンクラー配管が天井裏に配管され、天井に設置されるスプリンクラーヘッドに接続される。スプリンクラーヘッドがねじ込み固定されるスプリンクラー配管端は、固定金具により角バーと呼ばれる、例えば、肉厚０．６ｍｍ程度の断面１６ｍｍ×１６ｍｍの矩形のパイプに固定され、角バーは天井取付けフレームに固定された取付け座となるフレームに水平に固定される。
【０００３】
最新の高層建築物では、枝管まで消火水が充填されない乾式や予作動式スプリンクラーシステムが採用される事例が増加している。センサーの誤動作等により止水栓が開放されスプリンクラーヘッドまで消火水が充填される事例が少なからず発生している。その場合、スプリンクラーのメンテナンス業者はその都度スプリンクラーヘッドの水抜き作業を行う必要がある。また、調理作業場に取り付けられているスプリンクラーヘッドも高い湿度、雰囲気中の油分等により錆が発生しやすいので、定期的にスプリンクラーヘッドの交換作業が必要となる。これらの理由により、以前と比較してスプリンクラーシステムの据付後のメンテナンス作業の中でスプリンクラーヘッドの脱着作業の頻度が格段に増加している。
【０００４】
角バーとスプリンクラー配管は固定金具の中に設けた空間を互いに直交接触しながら貫通し、固定金具に付属するボルトで押され固定金具に対して押し当てられ接触・固定される方法が一般的である。
【０００５】
図６は、従来のスプリンクラー取付機構を示す斜視図である。スリーブ１１０は外面が多角形で内側にスプリンクラー配管１６０を通すことができる筒状形状である。スプリンクラー配管１６０の先端には、スプリンクラーヘッド１７０が取り付けられる。ブラケット１２０は、コの字形状であり上面と下面に孔１２１を有しており、ここにスリーブ１１０を通過可能となっている。また、コの字の内側にはスリーブ１１０より中側に角バー１５０を配置することができる。さらに、蝶ボルト１４０は、コの字の側面１２２に有する雌ねじに螺合して貫通可能となっている。これにより、蝶ボルト１４０を回すと、蝶ボルト１４０先端が角バー１５０を押し、さらに、角バー１５０はスリーブ１１０を押す。そして、スリーブ１１０は、ブラケット１２０の孔１２１の（角バーと反対側の）側面に当接して全体が固定されるようになっている。
【０００６】
また、例えば、特許文献１には、蝶ボルトを用いたスプリンクラーヘッド取付部品の固定金具が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平９−６５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
スプリンクラーヘッドの脱着作業のコストを抑えるためには、天井下からすべての作業を完遂することが最良であることは自明である。しかしながら、スプリンクラーヘッド本体しか露出しておらず、天井下からはスプリンクラーヘッドに脱着用工具を掛けることは出来るが、スプリンクラーヘッドがねじ込まれているスプリンクラー配管には工具を掛けることは出来ない。スプリンクラーヘッドを緩める際にスプリンクラーヘッドのねじ込まれているスプリンクラー配管にもねじるトルクが掛かるが、スプリンクラー配管を固定している固定金具がスプリンクラーヘッドの脱着トルクに抗してスプリンクラー配管を固定する機能を十分発揮しない場合は、スプリンクラーヘッドをねじった際にスプリンクラー配管も共回りしてしまい、天井下からのスプリンクラーヘッドの脱着作業は困難となる。その場合、天井下で作業者がスプリンクラーヘッドを脱着する際に、補助作業者が天井裏に上がってスプリンクラー配管を工具で固定する必要がある。単独作業者で工事が出来ないので、作業時間・コストが増加することは避けられない。
【０００９】
現在、一般に市販されているスプリンクラー配管の固定金具はスプリンクラーヘッドの脱着の指定トルクである２０−３０Ｎ・ｍに抗してスプリンクラー配管の供回りが起きない強固に固定できる製品は存在せず、スプリンクラー配管の供回りを起こさない固定金具の開発が望まれている。
【００１０】
またスプリンクラー配管の固定と同時にスプリンクラー配管の垂直な固定の維持も重要である。スプリンクラー散水はスプリンクラーヘッドを中心に円盤状の範囲に為されるので、個々のスプリンクラーの散水範囲に基づいて対象スペースに満遍なく散水できるように設置位置を計画される。しかしながら、一部のスプリンクラーが垂直に設置されていない場合、その散水エリアが移動、変形して、散水されないスペースが発生する可能性が生じる。また、工事監修者から工事施行後の美観が重要視される傾向があり、脱着工事後の検収の際にスプリンクラーヘッドが不作為に傾斜している場合は、工事のやり直しを求められる事例も発生している。
【００１１】
また、角バーは他の部材と比較して板厚が非常に薄く、スプリンクラー配管にねじりの力が加わると、角バーをボルトに押し返す力が発生し、角バーのボルトに当たっている部分が凹んでしまう。角バーが凹むとボルトとの間に新たな隙間が発生して固定金具の中の圧縮による固定状態が解消されてしまい、スプリンクラー配管はまったく固定されていない状態になる。スプリンクラー配管の固定状態が解除されると、スプリンクラーヘッドの取付けが垂直を保持することが、難しく、火災発生時の放水の際の反作用によりスプリンクラーヘッドがスプリンクラー配管の長手方向に激しく振動を起こし、最悪の場合は天井裏に入り込んでしまい、所定の初期消火の機能が果たせない場合も想定される。
【００１２】
取付け時に固定具がスプリンクラー配管を正確に垂直に固定出来ずスプリンクラーヘッドがある方向にある角度を持って取り付けられている場合やスプリンクラーヘッドの脱着時のトルクにより固定金具によるスプリンクラー配管の固定が緩み、スプリンクラーヘッドが傾く状態が発生した場合、防災上の重大な問題となりうる。
【００１３】
市販されている固定金具の多くはボルトが直接角バーを押す構造になっているが、スプリンクラー配管を回転させる力が加わる際にスプリンクラー配管の周囲が回り防止のために多角形状になっていると多角形の角の部分が角バーをボルトに向かって押し返す動作が発生し、角バーの板厚が薄いのでボルトの先端に押されて容易に凹んでしまう。角バーの板厚を厚くすれば凹む問題は容易に解決するが、製品コストを抑えるために板厚０．６ｍｍが基準寸法で世間一般に広く流通しているため、この板厚の角バーを使用することを前提に対策を講じる必要がある。
【００１４】
例えば、図６で示した従来のスプリンクラー取付機構においては、蝶ボルト１４０で角バー１５０を固定しているため、スプリンクラーヘッド１７０をねじ込む際等に、ブラケット１２０の全体に負荷がかかると、図７に示すように角バー１５０にボルト１４０の先端が押圧することにより生じたキズやヘコミ２００の変形により隙間が生じる。これにより固定が不安定となる可能性がある。また、スリーブ１１０の多角形の外側の３側面がブラケット１２０の孔１２１の（角バー１５０の反対側の）３辺で接するように設計されていると、実際の精度では、３辺が均一にスリーブ１１０の側面に接触することなく、１辺に集中して接することになり、スリーブ１１０を安定的に支える反作用が生じないので、金具の保持力が低下する。
【００１５】
このように、スプリンクラーノズルをねじ込む際や、緩める際に発生する、ねじりトルクに耐えてスプリンクラー配管が供回りせず、強固に固定する金具、固定方法については開発されてこなかった。そのため、最悪の場合、天井ボードを外したり、天井裏に作業員が潜って配管端にパイプレンチを掛けて配管がねじれない様に固定してノズルを工具で緩めたりねじ込んだりする作業が必要となり、大幅に作業が増える状況が頻発している。そのため、配管を工具等で固定することなく天井の下側からスプリンクラーノズルに専用工具を掛けて脱着作業をした際にスプリンクラー配管が供回りしないことの要求が高まってきている。
【００１６】
本発明は、上記課題に鑑みて、スプリンクラーヘッドを接続するスプリンクラー配管をより強固に固定できるスプリンクラー取付機構を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記目的を達成するため、本発明のスプリンクラー取付機構は、スプリンクラーヘッドを接続するスプリンクラー配管を内部に保持する筒状のスリーブを角バーに固定するスプリンクラー取付機構において、ブラケットと、当て具と、ボルトとを備え、前記ブラッケットは、上面孔を有する上面部と、雌ねじが形成される側面部と、下面孔を有する下面部とによるコの字状形状であり、前記当て具は、一定間隔をおいて向かい合って配置された、通し孔を有する第１板と、第２板とを有し、これらの板の少なくとも一端が接続され、前記当て具の二つの板の間に前記ブラッケットの側面部を配置し、前記上面孔と前記下面孔に前記スリーブを通し、前記スリーブと前記第２板の間に前記角バーを配置して、前記ボルトを前記当て具の通し孔に通して前記ブラッケットの雌ねじに螺合させて、前記ボルトを締めると、前記ボルトの先端が前記第２板に当接して、前記第２板は前記角バーに当接して、前記角バーは前記スリーブに当接して、前記スリーブは前記ブラケットの上面孔及び下面孔の側面に当接して固定されることを特徴とする。
【００１８】
さらに本発明のスプリンクラー取付機構は、前記スリーブの外側は多角形で形成され、前記ブラケットの上面孔及び下面孔は、固定の際に前記スリーブの多角形の２側面のみを当接させるようにすることを特徴とする。
さらに本発明のスプリンクラー取付機構は、前記当て具は、Ｕ字状、コの字状又はロの字状の形状であることを特徴とする
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、スプリンクラー取付機構において、スプリンクラーヘッドを接続するスプリンクラー配管をより強固に固定できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明のスプリンクラー取付機構の一実施形態を示す斜視図である。
【図２】スリーブの一例を示す斜視図である。
【図３】ブラケットの一例を示す斜視図である。
【図４】当て具の一例を示す斜視図である。
【図５】本発明のスプリンクラー取付機構の一実施形態を示す平面図である。
【図６】従来のスプリンクラー取付機構を示す斜視図である。
【図７】従来のスプリンクラー取付機構による蝶ボルトの跡を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明を実施するための形態を説明する。
【００２２】
図１は、本発明のスプリンクラー取付機構の一実施形態を示す斜視図である。図２〜図４は、スリーブ１１０、ブラケット２０、当て具３０の例を示している。また、図５は、本発明のスプリンクラー取付機構の一実施形態を示す平面図である。
【００２３】
スリーブ１１０は、スプリンクラー配管６０を被うもので、外側１１２が多角形で形成され、内側１１１は中空となっており、中にスプリンクラー配管６０を保持すことができる筒状形状である。スプリンクラー配管６０は近くにスプリンクラーヘッド７０を接続するための取り付け口を有している。本実施形態では、外側は正８角形による例を示している。材料としては、例えば、アルミ、鉄、鉄鋳物、その他金属、樹脂等が挙げられる。なお、スプリンクラー配管６０には配管継手も含まれている。
【００２４】
ブラケット２０は、コの字形状であって、上面部２１と、側面部２２と、下面部２３を有している。
【００２５】
上面部２１と下面部２３には、上面孔２４と下面孔２５を有しており、これらの孔は、図５に示すように、それぞれ、第１当接辺２４ａ、２５ａと第２当接辺２４ｂ、２５ｂを有している。これは、スリーブ１１０の外側１１２の多角形の２側面が（側面部２２と反対側で）当接するようになっている。また、第１当接辺２４ａ、２５ａと第２当接辺２４ｂ、２５ｂの間には逃げ部２４ｃ、２５ｃを有し、スリーブ１１０の外側側面が当接しないようになっている。また、側面部２２側の第１当接辺２４ａ、２５ａと第２当接辺２４ｂ、２５ｂを結ぶ接続辺２４ｄ、２５ｄは、スプリンクラーヘッド７０や大きさや形状が異なるスリーブでも入るように余裕をもった形状となっている。
【００２６】
側面部２２の中央付近には、ボルト孔２６を有し、その奥（内側）には、雌ねじ部２７ａを有するナット２７が溶接等で固定されている。ナット２７は表（外側）とすることも出来る。なお、ボルト孔２６自体をネジ穴加工として雌ねじ部２７ａとすることもできる。
【００２７】
ブラケット２０は、金属製として、プレス加工等により作成することができる。また、ブラケット２０の上面部２１及び下面部２３の少なくとも一方には、内側（角バー１５０側）へふくらむ凸部２８を有することができる。これは、角バーとの間隔を極力小さくすることで、角バー１５０のブラケット２０に対する回転の動きを規制するものである。なお、凸部２８は図３で示される数や大きさに限定されるものではなく、角バー１５０を全面でおさえるような構造でもよい。
【００２８】
ブラケット２０の具体例をあげれば、１．６ｍｍ程度の厚みの板状の金属板を折り曲げ加工をしてコの字形状に折り曲げ加工し、板は２箇所で９０度に折り曲げられて３面で構成する。対向する部分（上面部２１と下面部２３）は互いに平行を保ち、対抗部分の間の間隔は１６ｍｍ×１６ｍｍの角バーがスムーズに通すことが出来る１７ｍｍ前後に設定される。折り曲げられた長辺部分２面（上面部２１と下面部２３）の中央部に夫々同一形状の孔（上面孔２４と下面孔２５）が同芯上に空けられ、その孔の内径はスプリンクラーヘッド１７０やスリーブ１１０（約φ３７ｍｍ）より若干大きいので、スプリンクラー配管６０と配管にネジ込まれたスプリンクラーヘッド７０が貫通できる。
【００２９】
当て具３０は、一定間隔をおいて向かいあって配置された第１板３１と第２板３２の一端（又は両端）を接続部３３で接続した形状である。全体の形状は、Ｕ字状やコの字形状、もしくは、ロの字状の形状でもよく、図では、全体をＵ字状形状とし、第１板３１と第２板３２はほぼ平行に配置されている。Ｕ字状形状とすれば、材質を金属として、プレス加工で一体に作成することができる。また、第１板３１には、中央付近に通し孔３４を有し、蝶ボルト１４０のボルト部１４１が挿入可能となっている。なお、蝶ボルト１４０からの力を受けることを考慮すると、第２板３２の板厚（もしくは当て具３０全体の板厚）は角バー１５０の板厚より厚くすれば、とりわけ有効である。例えば、０．６ｍｍ弱厚の角バー１５０であれば、３ｍｍ厚程度の板厚とすることが挙げられる。
【００３０】
角バー１５０は、規格化された角パイプ等の角状材料であり、前述したように、例えば、肉厚０．６ｍｍ程度の断面で、１６ｍｍ×１６ｍｍの矩形のパイプが挙げられる。角バー１５０は、天井裏等に設置されている既存のものが適用できる。例えば、天井取り付けフレームに固定された取り付けフレームに設置されるなどしてスプリンクラーの設置位置に合わせて取り付けられている。本発明は、この角バー１５０にスリーブ１１０を介してスプリンクラー配管６０やスプリンクラーヘッド７０を固定するものである。
【００３１】
スプリンクラーヘッド７０は、スプリンクラー配管６０に螺合などにより取り付けられている。スプリンクラー配管６０は、スリーブ１１０の内側に配置され、巻き出し配管継手でも適用できる。
【００３２】
蝶ボルト１４０は、雄ねじを有する軸部１４１と手で回転させることが可能な頭部１４２から構成される。なお、蝶ボルト１４０は、手で回すことができる利点があるが、工具を使う他の種類のボルトでも適用可能である。
【００３３】
次に、本発明のスプリンクラー取付機構の取り付けについて説明する。
【００３４】
ブラケット２０の側面部２２の横側から、当て具３０を差し込み、第１板３１と第２板３２の間に側面部２２が配置され、第１板３１がブラケット２０の外側、第２板３２がブラケット２０の内側に位置するようにする。そして、ボルト孔２６と通し孔３４を合わせて、通し孔３４に蝶ボルト１４０の軸部１４１を挿入し、雌ねじ部２７ａと螺合させ貫通させる。一方、スリーブ１１０をブラケット２０の上面孔２４と下面孔２５を通して配置される。さらに、当て具３０の第２板３２とスリーブ１１０の間には角バー１５０が配置される。角バー１５０は、ブラケット２０の側面部２２と平行に、ブラケット２０のコの字の内側を通っている。
【００３５】
この状態で、蝶ボルト１４０の頭部１４２を締め付ける方向に回転させると、軸部１４１の先端が、当て具３０の第２板３２に当接しながら押す。さらに、第２板３２は、角バー１５０に当接しながら押し、さらに、角バー１５０は、スリーブ１１０の（角バー１５０側の）１側面に当接しながら押し、さらに、スリーブ１１０の反対側の２面がブラケット２０の上面孔２４の第１当接辺２４ａと第２当接辺２４ｂ、及び、下面孔２５の第１当接辺２５ａと第２当接辺２５ｂに当接する。このことにより、全体が固定される。
【００３６】
この固定は、当て具３０の第２板３２で蝶ボルト１４０の先端を受けて、第２板３２で角バー１５０と面接触して押すことにより、接触する面積を広げて面圧を下げて押し込むことができる。これにより、ボルトにより強い圧力をかけても角バー１５０が変形することなく、角バー１５０のキズやヘコミを防止できる。
【００３７】
第１当接辺２４ａ、２５ａと第２当接辺２４ｂ、２５ｂは、ハの字に構成されていると、図５に示すように、８角形のスリーブ１１０は、角バー１５０と反対側に位置する２つの２側面が当接する。この２つの２側面は、１つの側面を挟んでいる。このとき、蝶ボルト１４０を締めることで伝わる角バー１５０からの力Ａは、力ａと力ａ´に分解される。これに対して、ブラケット１２０からの反力ｂ、ｂ´が、接触しているスリーブ１１０の２側面へ伝わる。これにより、スリーブ１１０には、孔２４、２５の幅を狭める力ｃとｃ´が働く。スリーブ１１０をひねる力が働くとスリーブ１１０の角（図５の丸印部分）がブラケット２０の孔２４、２５を押し拡げようとするが、力ｃ、ｃ´が穴の広がるのを押さえ、強固にスリーブ１１０の回転を止める作用として働く。これらの力により、スプリンクラーヘッド７０を取り付け取り外しの際に生じるねじる力に対向し、強固にスリーブ１１０を保持する。なお、図５では、正八角形に対応するため９０°挟み角度を有するハの字となっている。
【００３８】
また、当て具３０は、全体又は接続部３３を弾性体として、蝶ボルト１４０を締めたときに、第１板３１と第２板３２の距離が離れる方向に力が作用させておくようにすれば、第１板３１から蝶ボルト１４０の頭部１４２側に力がかかり蝶ボルト１４０のゆるみ止めとなる。同時に第２板３２から角バー１５０にも力がさらにかかり、締め付け力を増すことができる。また、当て具３０の通し孔３４に蝶ボルト１４０を通しておくことは、ボルトがゆるんだときの当て具３０の落下防止の効果も発揮する。さらに、この構造により、あらかじめ蝶ボルト１４０と当て具３０を取り付けた状態としておくことができるので、スプリンクラー配管の取り付け工事の際に当て板を現場で組み込む手間が不要になる。
【００３９】
本発明に基づき実際にブラケット２０や当て具３０を上述した具体的な寸法で製作し、スプリンクラーヘッド７０の脱着作業の指定トルクである２０−３０Ｎ・ｍで耐トルク試験を具体的に行った。その結果、スプリンクラー配管の回りは発生せず、ブラケット２０、角バー１５０の変形も生じなかった。また、４０Ｎ・ｍを越えるトルク試験でも同様の結果を得た。耐トルク試験を複数回繰り返しても回り止めの性能は維持され、ブラケット２０、角バー１５０、スリーブ１１０等に変形が生じないことを確認された。角バー１５０が水平に設置されている場合、角バー１５０の長さ方向、角バー１５０に直交する方向の両方向についてスプリンクラー配管６０を垂直に固定出来ることを確認できた。
【符号の説明】
【００４０】
２０ ブラケット
２１ 上面部
２２ 側面部
２３ 下面部
２４ 上面孔
２４ａ 上面孔第１当接辺
２４ｂ 上面孔第２当接辺
２５ 下面孔
２５ａ 下面孔第１当接辺
２５ｂ 下面孔第２当接辺
２７ａ 雌ねじ部
３０ 当て具
３１ 第１板
３２ 第２板
３３ 接続部
３４ 通し孔
６０ スプリンクラー配管
７０ スプリンクラーヘッド
１１０ スリーブ
１４０ 蝶ボルト
１４１ ボルト部
１４２ 頭部
１５０ 角バー
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スプリンクラー取付機構に関し、特に、スプリンクラーヘッドを接続するスプリンクラー配管をより強固に固定できるスプリンクラー取付機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
消防用のスプリンクラーは、火災発生時の初期消火を図る設備として有効な手段であると広く認識されている。スプリンクラーは、水源と加圧送水装置、配管、制御弁、流水検知装置（アラーム弁）、スプリンクラー配管、スプリンクラーヘッドから構成されている。スプリンクラー配管は送水本管から分岐されたスプリンクラー配管が天井裏に配管され、天井に設置されるスプリンクラーヘッドに接続される。スプリンクラーヘッドがねじ込み固定されるスプリンクラー配管端は、固定金具により角バーと呼ばれる、例えば、肉厚０．６ｍｍ程度の断面１６ｍｍ×１６ｍｍの矩形のパイプに固定され、角バーは天井取付けフレームに固定された取付け座となるフレームに水平に固定される。
【０００３】
最新の高層建築物では、枝管まで消火水が充填されない乾式や予作動式スプリンクラーシステムが採用される事例が増加している。センサーの誤動作等により止水栓が開放されスプリンクラーヘッドまで消火水が充填される事例が少なからず発生している。その場合、スプリンクラーのメンテナンス業者はその都度スプリンクラーヘッドの水抜き作業を行う必要がある。また、調理作業場に取り付けられているスプリンクラーヘッドも高い湿度、雰囲気中の油分等により錆が発生しやすいので、定期的にスプリンクラーヘッドの交換作業が必要となる。これらの理由により、以前と比較してスプリンクラーシステムの据付後のメンテナンス作業の中でスプリンクラーヘッドの脱着作業の頻度が格段に増加している。
【０００４】
角バーとスプリンクラー配管は固定金具の中に設けた空間を互いに直交接触しながら貫通し、固定金具に付属するボルトで押され固定金具に対して押し当てられ接触・固定される方法が一般的である。
【０００５】
図６は、従来のスプリンクラー取付機構を示す斜視図である。スリーブ１１０は外面が多角形で内側にスプリンクラー配管１６０を通すことができる筒状形状である。スプリンクラー配管１６０の先端には、スプリンクラーヘッド１７０が取り付けられる。ブラケット１２０は、コの字形状であり上面と下面に孔１２１を有しており、ここにスリーブ１１０を通過可能となっている。また、コの字の内側にはスリーブ１１０より中側に角バー１５０を配置することができる。さらに、蝶ボルト１４０は、コの字の側面１２２に有する雌ねじに螺合して貫通可能となっている。これにより、蝶ボルト１４０を回すと、蝶ボルト１４０先端が角バー１５０を押し、さらに、角バー１５０はスリーブ１１０を押す。そして、スリーブ１１０は、ブラケット１２０の孔１２１の（角バーと反対側の）側面に当接して全体が固定されるようになっている。
【０００６】
また、例えば、特許文献１には、蝶ボルトを用いたスプリンクラーヘッド取付部品の固定金具が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平９−６５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
スプリンクラーヘッドの脱着作業のコストを抑えるためには、天井下からすべての作業を完遂することが最良であることは自明である。しかしながら、スプリンクラーヘッド本体しか露出しておらず、天井下からはスプリンクラーヘッドに脱着用工具を掛けることは出来るが、スプリンクラーヘッドがねじ込まれているスプリンクラー配管には工具を掛けることは出来ない。スプリンクラーヘッドを緩める際にスプリンクラーヘッドのねじ込まれているスプリンクラー配管にもねじるトルクが掛かるが、スプリンクラー配管を固定している固定金具がスプリンクラーヘッドの脱着トルクに抗してスプリンクラー配管を固定する機能を十分発揮しない場合は、スプリンクラーヘッドをねじった際にスプリンクラー配管も共回りしてしまい、天井下からのスプリンクラーヘッドの脱着作業は困難となる。その場合、天井下で作業者がスプリンクラーヘッドを脱着する際に、補助作業者が天井裏に上がってスプリンクラー配管を工具で固定する必要がある。単独作業者で工事が出来ないので、作業時間・コストが増加することは避けられない。
【０００９】
現在、一般に市販されているスプリンクラー配管の固定金具はスプリンクラーヘッドの脱着の指定トルクである２０−３０Ｎ・ｍに抗してスプリンクラー配管の供回りが起きない強固に固定できる製品は存在せず、スプリンクラー配管の供回りを起こさない固定金具の開発が望まれている。
【００１０】
またスプリンクラー配管の固定と同時にスプリンクラー配管の垂直な固定の維持も重要である。スプリンクラー散水はスプリンクラーヘッドを中心に円盤状の範囲に為されるので、個々のスプリンクラーの散水範囲に基づいて対象スペースに満遍なく散水できるように設置位置を計画される。しかしながら、一部のスプリンクラーが垂直に設置されていない場合、その散水エリアが移動、変形して、散水されないスペースが発生する可能性が生じる。また、工事監修者から工事施行後の美観が重要視される傾向があり、脱着工事後の検収の際にスプリンクラーヘッドが不作為に傾斜している場合は、工事のやり直しを求められる事例も発生している。
【００１１】
また、角バーは他の部材と比較して板厚が非常に薄く、スプリンクラー配管にねじりの力が加わると、角バーをボルトに押し返す力が発生し、角バーのボルトに当たっている部分が凹んでしまう。角バーが凹むとボルトとの間に新たな隙間が発生して固定金具の中の圧縮による固定状態が解消されてしまい、スプリンクラー配管はまったく固定されていない状態になる。スプリンクラー配管の固定状態が解除されると、スプリンクラーヘッドの取付けが垂直を保持することが、難しく、火災発生時の放水の際の反作用によりスプリンクラーヘッドがスプリンクラー配管の長手方向に激しく振動を起こし、最悪の場合は天井裏に入り込んでしまい、所定の初期消火の機能が果たせない場合も想定される。
【００１２】
取付け時に固定具がスプリンクラー配管を正確に垂直に固定出来ずスプリンクラーヘッドがある方向にある角度を持って取り付けられている場合やスプリンクラーヘッドの脱着時のトルクにより固定金具によるスプリンクラー配管の固定が緩み、スプリンクラーヘッドが傾く状態が発生した場合、防災上の重大な問題となりうる。
【００１３】
市販されている固定金具の多くはボルトが直接角バーを押す構造になっているが、スプリンクラー配管を回転させる力が加わる際にスプリンクラー配管の周囲が回り防止のために多角形状になっていると多角形の角の部分が角バーをボルトに向かって押し返す動作が発生し、角バーの板厚が薄いのでボルトの先端に押されて容易に凹んでしまう。角バーの板厚を厚くすれば凹む問題は容易に解決するが、製品コストを抑えるために板厚０．６ｍｍが基準寸法で世間一般に広く流通しているため、この板厚の角バーを使用することを前提に対策を講じる必要がある。
【００１４】
例えば、図６で示した従来のスプリンクラー取付機構においては、蝶ボルト１４０で角バー１５０を固定しているため、スプリンクラーヘッド１７０をねじ込む際等に、ブラケット１２０の全体に負荷がかかると、図７に示すように角バー１５０にボルト１４０の先端が押圧することにより生じたキズやヘコミ２００の変形により隙間が生じる。これにより固定が不安定となる可能性がある。また、スリーブ１１０の多角形の外側の３側面がブラケット１２０の孔１２１の（角バー１５０の反対側の）３辺で接するように設計されていると、実際の精度では、３辺が均一にスリーブ１１０の側面に接触することなく、１辺に集中して接することになり、スリーブ１１０を安定的に支える反作用が生じないので、金具の保持力が低下する。
【００１５】
このように、スプリンクラーノズルをねじ込む際や、緩める際に発生する、ねじりトルクに耐えてスプリンクラー配管が供回りせず、強固に固定する金具、固定方法については開発されてこなかった。そのため、最悪の場合、天井ボードを外したり、天井裏に作業員が潜って配管端にパイプレンチを掛けて配管がねじれない様に固定してノズルを工具で緩めたりねじ込んだりする作業が必要となり、大幅に作業が増える状況が頻発している。そのため、配管を工具等で固定することなく天井の下側からスプリンクラーノズルに専用工具を掛けて脱着作業をした際にスプリンクラー配管が供回りしないことの要求が高まってきている。
【００１６】
本発明は、上記課題に鑑みて、スプリンクラーヘッドを接続するスプリンクラー配管をより強固に固定できるスプリンクラー取付機構を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記目的を達成するため、本発明のスプリンクラー取付機構は、スプリンクラーヘッドを接続するスプリンクラー配管を内部に保持する筒状のスリーブを角バーに固定するスプリンクラー取付機構において、ブラケットと、当て具と、ボルトとを備え、前記ブラッケットは、上面孔を有する上面部と、雌ねじが形成される側面部と、下面孔を有する下面部とによるコの字状形状であり、前記当て具は、一定間隔をおいて向かい合って配置された、通し孔を有する第１板と、第２板とを有し、これらの板の少なくとも一端が接続され、前記当て具の二つの板の間に前記ブラッケットの側面部を配置し、前記上面孔と前記下面孔に前記スリーブを通し、前記スリーブと前記第２板の間に前記角バーを配置して、前記ボルトを前記当て具の通し孔に通して前記ブラッケットの雌ねじに螺合させて、前記ボルトを締めると、前記ボルトの先端が前記第２板に当接して、前記第２板は前記角バーに当接して、前記角バーは前記スリーブに当接して、前記スリーブは前記ブラケットの上面孔及び下面孔の側面に当接して固定されることを特徴とする。
【００１８】
さらに本発明のスプリンクラー取付機構は、前記スリーブの外側は多角形で形成され、前記ブラケットの上面孔及び下面孔は、固定の際に前記スリーブの多角形の２側面のみを当接させるようにすることを特徴とする。
さらに本発明のスプリンクラー取付機構は、前記当て具は、Ｕ字状、コの字状又はロの字状の形状であることを特徴とする
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、スプリンクラー取付機構において、スプリンクラーヘッドを接続するスプリンクラー配管をより強固に固定できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明のスプリンクラー取付機構の一実施形態を示す斜視図である。
【図２】スリーブの一例を示す斜視図である。
【図３】ブラケットの一例を示す斜視図である。
【図４】当て具の一例を示す斜視図である。
【図５】本発明のスプリンクラー取付機構の一実施形態を示す平面図である。
【図６】従来のスプリンクラー取付機構を示す斜視図である。
【図７】従来のスプリンクラー取付機構による蝶ボルトの跡を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明を実施するための形態を説明する。
【００２２】
図１は、本発明のスプリンクラー取付機構の一実施形態を示す斜視図である。図２〜図４は、スリーブ１１０、ブラケット２０、当て具３０の例を示している。また、図５は、本発明のスプリンクラー取付機構の一実施形態を示す平面図である。
【００２３】
スリーブ１１０は、スプリンクラー配管６０を被うもので、外側１１２が多角形で形成され、内側１１１は中空となっており、中にスプリンクラー配管６０を保持すことができる筒状形状である。スプリンクラー配管６０は近くにスプリンクラーヘッド７０を接続するための取り付け口を有している。本実施形態では、外側は正８角形による例を示している。材料としては、例えば、アルミ、鉄、鉄鋳物、その他金属、樹脂等が挙げられる。なお、スプリンクラー配管６０には配管継手も含まれている。
【００２４】
ブラケット２０は、コの字形状であって、上面部２１と、側面部２２と、下面部２３を有している。
【００２５】
上面部２１と下面部２３には、上面孔２４と下面孔２５を有しており、これらの孔は、図５に示すように、それぞれ、第１当接辺２４ａ、２５ａと第２当接辺２４ｂ、２５ｂを有している。これは、スリーブ１１０の外側１１２の多角形の２側面が（側面部２２と反対側で）当接するようになっている。また、第１当接辺２４ａ、２５ａと第２当接辺２４ｂ、２５ｂの間には逃げ部２４ｃ、２５ｃを有し、スリーブ１１０の外側側面が当接しないようになっている。また、側面部２２側の第１当接辺２４ａ、２５ａと第２当接辺２４ｂ、２５ｂを結ぶ接続辺２４ｄ、２５ｄは、スプリンクラーヘッド７０や大きさや形状が異なるスリーブでも入るように余裕をもった形状となっている。
【００２６】
側面部２２の中央付近には、ボルト孔２６を有し、その奥（内側）には、雌ねじ部２７ａを有するナット２７が溶接等で固定されている。ナット２７は表（外側）とすることも出来る。なお、ボルト孔２６自体をネジ穴加工として雌ねじ部２７ａとすることもできる。
【００２７】
ブラケット２０は、金属製として、プレス加工等により作成することができる。また、ブラケット２０の上面部２１及び下面部２３の少なくとも一方には、内側（角バー１５０側）へふくらむ凸部２８を有することができる。これは、角バーとの間隔を極力小さくすることで、角バー１５０のブラケット２０に対する回転の動きを規制するものである。なお、凸部２８は図３で示される数や大きさに限定されるものではなく、角バー１５０を全面でおさえるような構造でもよい。
【００２８】
ブラケット２０の具体例をあげれば、１．６ｍｍ程度の厚みの板状の金属板を折り曲げ加工をしてコの字形状に折り曲げ加工し、板は２箇所で９０度に折り曲げられて３面で構成する。対向する部分（上面部２１と下面部２３）は互いに平行を保ち、対抗部分の間の間隔は１６ｍｍ×１６ｍｍの角バーがスムーズに通すことが出来る１７ｍｍ前後に設定される。折り曲げられた長辺部分２面（上面部２１と下面部２３）の中央部に夫々同一形状の孔（上面孔２４と下面孔２５）が同芯上に空けられ、その孔の内径はスプリンクラーヘッド１７０やスリーブ１１０（約φ３７ｍｍ）より若干大きいので、スプリンクラー配管６０と配管にネジ込まれたスプリンクラーヘッド７０が貫通できる。
【００２９】
当て具３０は、一定間隔をおいて向かいあって配置された第１板３１と第２板３２の一端（又は両端）を接続部３３で接続した形状である。全体の形状は、Ｕ字状やコの字形状、もしくは、ロの字状の形状でもよく、図では、全体をＵ字状形状とし、第１板３１と第２板３２はほぼ平行に配置されている。Ｕ字状形状とすれば、材質を金属として、プレス加工で一体に作成することができる。また、第１板３１には、中央付近に通し孔３４を有し、蝶ボルト１４０のボルト部１４１が挿入可能となっている。なお、蝶ボルト１４０からの力を受けることを考慮すると、第２板３２の板厚（もしくは当て具３０全体の板厚）は角バー１５０の板厚より厚くすれば、とりわけ有効である。例えば、０．６ｍｍ弱厚の角バー１５０であれば、３ｍｍ厚程度の板厚とすることが挙げられる。
【００３０】
角バー１５０は、規格化された角パイプ等の角状材料であり、前述したように、例えば、肉厚０．６ｍｍ程度の断面で、１６ｍｍ×１６ｍｍの矩形のパイプが挙げられる。角バー１５０は、天井裏等に設置されている既存のものが適用できる。例えば、天井取り付けフレームに固定された取り付けフレームに設置されるなどしてスプリンクラーの設置位置に合わせて取り付けられている。本発明は、この角バー１５０にスリーブ１１０を介してスプリンクラー配管６０やスプリンクラーヘッド７０を固定するものである。
【００３１】
スプリンクラーヘッド７０は、スプリンクラー配管６０に螺合などにより取り付けられている。スプリンクラー配管６０は、スリーブ１１０の内側に配置され、巻き出し配管継手でも適用できる。
【００３２】
蝶ボルト１４０は、雄ねじを有する軸部１４１と手で回転させることが可能な頭部１４２から構成される。なお、蝶ボルト１４０は、手で回すことができる利点があるが、工具を使う他の種類のボルトでも適用可能である。
【００３３】
次に、本発明のスプリンクラー取付機構の取り付けについて説明する。
【００３４】
ブラケット２０の側面部２２の横側から、当て具３０を差し込み、第１板３１と第２板３２の間に側面部２２が配置され、第１板３１がブラケット２０の外側、第２板３２がブラケット２０の内側に位置するようにする。そして、ボルト孔２６と通し孔３４を合わせて、通し孔３４に蝶ボルト１４０の軸部１４１を挿入し、雌ねじ部２７ａと螺合させ貫通させる。一方、スリーブ１１０をブラケット２０の上面孔２４と下面孔２５を通して配置される。さらに、当て具３０の第２板３２とスリーブ１１０の間には角バー１５０が配置される。角バー１５０は、ブラケット２０の側面部２２と平行に、ブラケット２０のコの字の内側を通っている。
【００３５】
この状態で、蝶ボルト１４０の頭部１４２を締め付ける方向に回転させると、軸部１４１の先端が、当て具３０の第２板３２に当接しながら押す。さらに、第２板３２は、角バー１５０に当接しながら押し、さらに、角バー１５０は、スリーブ１１０の（角バー１５０側の）１側面に当接しながら押し、さらに、スリーブ１１０の反対側の２面がブラケット２０の上面孔２４の第１当接辺２４ａと第２当接辺２４ｂ、及び、下面孔２５の第１当接辺２５ａと第２当接辺２５ｂに当接する。このことにより、全体が固定される。
【００３６】
この固定は、当て具３０の第２板３２で蝶ボルト１４０の先端を受けて、第２板３２で角バー１５０と面接触して押すことにより、接触する面積を広げて面圧を下げて押し込むことができる。これにより、ボルトにより強い圧力をかけても角バー１５０が変形することなく、角バー１５０のキズやヘコミを防止できる。
【００３７】
第１当接辺２４ａ、２５ａと第２当接辺２４ｂ、２５ｂは、ハの字に構成されていると、図５に示すように、８角形のスリーブ１１０は、角バー１５０と反対側に位置する２つの２側面が当接する。この２つの２側面は、１つの側面を挟んでいる。このとき、蝶ボルト１４０を締めることで伝わる角バー１５０からの力Ａは、力ａと力ａ´に分解される。これに対して、ブラケット１２０からの反力ｂ、ｂ´が、接触しているスリーブ１１０の２側面へ伝わる。これにより、スリーブ１１０には、孔２４、２５の幅を狭める力ｃとｃ´が働く。スリーブ１１０をひねる力が働くとスリーブ１１０の角（図５の丸印部分）がブラケット２０の孔２４、２５を押し拡げようとするが、力ｃ、ｃ´が穴の広がるのを押さえ、強固にスリーブ１１０の回転を止める作用として働く。これらの力により、スプリンクラーヘッド７０を取り付け取り外しの際に生じるねじる力に対向し、強固にスリーブ１１０を保持する。なお、図５では、正八角形に対応するため９０°挟み角度を有するハの字となっている。
【００３８】
また、当て具３０は、全体又は接続部３３を弾性体として、蝶ボルト１４０を締めたときに、第１板３１と第２板３２の距離が離れる方向に力が作用させておくようにすれば、第１板３１から蝶ボルト１４０の頭部１４２側に力がかかり蝶ボルト１４０のゆるみ止めとなる。同時に第２板３２から角バー１５０にも力がさらにかかり、締め付け力を増すことができる。また、当て具３０の通し孔３４に蝶ボルト１４０を通しておくことは、ボルトがゆるんだときの当て具３０の落下防止の効果も発揮する。さらに、この構造により、あらかじめ蝶ボルト１４０と当て具３０を取り付けた状態としておくことができるので、スプリンクラー配管の取り付け工事の際に当て板を現場で組み込む手間が不要になる。
【００３９】
本発明に基づき実際にブラケット２０や当て具３０を上述した具体的な寸法で製作し、スプリンクラーヘッド７０の脱着作業の指定トルクである２０−３０Ｎ・ｍで耐トルク試験を具体的に行った。その結果、スプリンクラー配管の回りは発生せず、ブラケット２０、角バー１５０の変形も生じなかった。また、４０Ｎ・ｍを越えるトルク試験でも同様の結果を得た。耐トルク試験を複数回繰り返しても回り止めの性能は維持され、ブラケット２０、角バー１５０、スリーブ１１０等に変形が生じないことを確認された。角バー１５０が水平に設置されている場合、角バー１５０の長さ方向、角バー１５０に直交する方向の両方向についてスプリンクラー配管６０を垂直に固定出来ることを確認できた。
【符号の説明】
【００４０】
２０ ブラケット
２１ 上面部
２２ 側面部
２３ 下面部
２４ 上面孔
２４ａ 上面孔第１当接辺
２４ｂ 上面孔第２当接辺
２５ 下面孔
２５ａ 下面孔第１当接辺
２５ｂ 下面孔第２当接辺
２７ａ 雌ねじ部
３０ 当て具
３１ 第１板
３２ 第２板
３３ 接続部
３４ 通し孔
６０ スプリンクラー配管
７０ スプリンクラーヘッド
１１０ スリーブ
１４０ 蝶ボルト
１４１ ボルト部
１４２ 頭部
１５０ 角バー
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スプリンクラーヘッドを接続するスプリンクラー配管を内部に保持する筒状のスリーブを角バーに固定するスプリンクラー取付機構において、
ブラケットと、当て具と、ボルトとを備え、
前記ブラッケットは、上面孔を有する上面部と、雌ねじが形成される側面部と、下面孔を有する下面部とによるコの字状形状であり、
前記当て具は、一定間隔をおいて向かい合って配置された、通し孔を有する第１板と、第２板とを有し、これらの板の少なくとも一端が接続され、
前記当て具の二つの板の間に前記ブラッケットの側面部を配置し、前記上面孔と前記下面孔に前記スリーブを通し、前記スリーブと前記第２板の間に前記角バーを配置して、前記ボルトを前記当て具の通し孔に通して前記ブラッケットの雌ねじに螺合させて、前記ボルトを締めると、前記ボルトの先端が前記第２板に当接して、前記第２板は前記角バーに当接して、前記角バーは前記スリーブに当接して、前記スリーブは前記ブラケットの上面孔及び下面孔の側面に当接して固定されることを特徴とするスプリンクラー取付機構。
【請求項２】
請求項１に記載のスプリンクラー取付機構において、
前記スリーブの外側は多角形で形成され、前記ブラケットの上面孔及び下面孔は、固定の際に前記スリーブの多角形の２側面のみを当接させるようにすることを特徴とするスプリンクラー取付機構。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のスプリンクラー取付機構において、
前記当て具は、Ｕ字状、コの字状又はロの字状の形状であることを特徴とするスプリンクラー取付機構。
【請求項１】
スプリンクラーヘッドを接続するスプリンクラー配管を内部に保持する筒状のスリーブを角バーに固定するスプリンクラー取付機構において、
ブラケットと、当て具と、ボルトとを備え、
前記ブラッケットは、上面孔を有する上面部と、雌ねじが形成される側面部と、下面孔を有する下面部とによるコの字状形状であり、
前記当て具は、一定間隔をおいて向かい合って配置された、通し孔を有する第１板と、第２板とを有し、これらの板の少なくとも一端が接続され、
前記当て具の二つの板の間に前記ブラッケットの側面部を配置し、前記上面孔と前記下面孔に前記スリーブを通し、前記スリーブと前記第２板の間に前記角バーを配置して、前記ボルトを前記当て具の通し孔に通して前記ブラッケットの雌ねじに螺合させて、前記ボルトを締めると、前記ボルトの先端が前記第２板に当接して、前記第２板は前記角バーに当接して、前記角バーは前記スリーブに当接して、前記スリーブは前記ブラケットの上面孔及び下面孔の側面に当接して固定されることを特徴とするスプリンクラー取付機構。
【請求項２】
請求項１に記載のスプリンクラー取付機構において、
前記スリーブの外側は多角形で形成され、前記ブラケットの上面孔及び下面孔は、固定の際に前記スリーブの多角形の２側面のみを当接させるようにすることを特徴とするスプリンクラー取付機構。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のスプリンクラー取付機構において、
前記当て具は、Ｕ字状、コの字状又はロの字状の形状であることを特徴とするスプリンクラー取付機構。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−１０８３３（Ｐ２０１２−１０８３３Ａ）
【公開日】平成２４年１月１９日（２０１２．１．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１４８６２０（Ｐ２０１０−１４８６２０）
【出願日】平成２２年６月３０日（２０１０．６．３０）
【出願人】（５９３０００９７１）株式会社テクノフレックス (12)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１月１９日（２０１２．１．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月３０日（２０１０．６．３０）
【出願人】（５９３０００９７１）株式会社テクノフレックス (12)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]