水道水取込用のスプリンクラーヘッド用分岐継手及びスプリンクラー設備
【課題】分岐管部内の停滞水の置き換え時間の迅速化、および圧力損失（等価管長）の低減を図る。
【解決手段】水平管部４と分岐管部５の交差部分の内部に設けられた隔壁７が分岐管部５の内部を上流側流路５１と下流側流路５２とに二分するとともに上流側流路５１のスプリンクラーヘッド側端部５１ａと下流側流路５２のスプリンクラーヘッド側端部５２ａとを連通する形に形成し、且つ、隔壁７の分岐管部５内から水平管部４内に向けて突出する突出量ｐは、水平管部４の内径ｄ１の１／２以下かつ１／８以上に設定した。
【解決手段】水平管部４と分岐管部５の交差部分の内部に設けられた隔壁７が分岐管部５の内部を上流側流路５１と下流側流路５２とに二分するとともに上流側流路５１のスプリンクラーヘッド側端部５１ａと下流側流路５２のスプリンクラーヘッド側端部５２ａとを連通する形に形成し、且つ、隔壁７の分岐管部５内から水平管部４内に向けて突出する突出量ｐは、水平管部４の内径ｄ１の１／２以下かつ１／８以上に設定した。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般住宅の上水道設備の配管を利用した住宅用のスプリンクラー設備において上水道設備から分岐した給水管とスプリンクラーヘッドとを接続する水道水取込用のスプリンクラーヘッド用分岐継手及びスプリンクラー設備に係り、より詳しくは、かかる分岐継手の分岐管部内に水が停滞するという死水発生の防止対策を講じた水道水取込用のスプリンクラーヘッド用分岐継手及びスプリンクラー設備に関する。
【背景技術】
【０００２】
住宅用のスプリンクラー設備は、上水道設備から分岐した給水管の途中にＴ型継手を接続し、このＴ型継手の分岐管部にスプリンクラーヘッドを接続している。
従来、かかる水道水取込用のスプリンクラーヘッド用分岐継手における死水防止対策としては種々のものが提案されており、枚挙にいとまがないが、就中、Ｔ型継手内に隔壁を設けて、平常時にＴ型継手の分岐管部やスプリンクラーヘッド内に強制的に水を流入させて死水の発生を防止するもの（特許文献１参照）、Ｔ型継手の分岐管部に接続されるスプリンクラーヘッドの導水口の内径を、放水口の内径よりも十分大きくすることで、前記導水口内で渦流を発生させて死水の発生を防止するもの（特許文献２参照）、あるいはＴ型継手の水平管部と分岐管部を有する垂直管路との交差部分に、垂直管路の内径よりも大きい径で円筒状にくり貫くことで段差を設けて、垂直管路に流入する水流の量を増やして死水の発生を防止するものがある（特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開昭５４−５３９９号公報
【特許文献２】特開平０２−２３９８７８号公報
【特許文献３】特開２００５−３３７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、上記先行技術のいずれにおいても、継手の分岐管部内の停滞水の置き換え（入れ替え）は可能であるが、停滞水の置き換え時間が長くかかり過ぎたり、置き換え時間が早い場合は圧力損失（等価管長）が大きくなるという問題がある。
とくに、上記特許文献１に記載のスプリンクラーヘッド接続金具のように、Ｔ型継手の水平管部内に隔壁が該水平管部の内径の半分以上を遮断する形で配設されたものでは、継手内の流水が隔壁にまともに衝突するので、流水抵抗はかなり大きくなって圧力損失が大きく、第２番目及びそれ以降のＴ型継手からのスプリンクラーヘッドへの水量が不十分となったり、あるいは給水管末端側の蛇口あるいはトイレタンク等への給水量はかなり小さくなる、という問題がある。
【０００５】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、上記のような、上水道設備から分岐した給水管の途中にスプリンクラーヘッドを接続する水道水取込用のスプリンクラーヘッド用分岐継手及びスプリンクラー設備において、分岐継手の内部形状を改良することにより分岐管部内の停滞水の置き換え時間の迅速化、および圧力損失（等価管長）の低減を図れる水道水取込用のスプリンクラーヘッド用分岐継手及びスプリンクラー設備を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のスプリンクラーヘッド用分岐継手は、請求項１に記載のように、上水道設備から分岐した給水管とスプリンクラーヘッドとを接続する分岐継手であって、両端に前記給水管に接続される接続口を有する水平管部と、この水平管部の中間部位から分岐され前記スプリンクラーヘッドに接続される分岐管部とを有するＴ型の継手本体と、前記水平管部と前記分岐管部の交差部分の内部に設けられた隔壁とを備えた水道水取込用のスプリンクラーヘッド用分岐継手継手において、前記隔壁は前記分岐管部の内部を上流側流路と下流側流路とに二分するとともに前記上流側流路のスプリンクラーヘッド側端部と前記下流側流路のスプリンクラーヘッド側端部とを連通する形に形成し、且つ、前記水平管部の内部に臨む前記隔壁の水平管部側端部の、前記分岐管部内から前記水平管部内に向けて突出する突出量は、前記水平管部の内径の１／２以下かつ１／８以上に設定していることに特徴を有するものである。
【０００７】
上記構成の水道水取込用のスプリンクラーヘッド用分岐継手によると、給水管から水平管部内を流れる水流の一部は隔壁の水平管部側端部と水平管部の内壁との間の空隙（水平管部の内径の１／２を越える空隙）を通過すると同時に、前記水流の余の一部は隔壁に衝突して分岐管部内の上流側流路をスプリンクラーヘッドに向かって流入し、この水流はスプリンクラーヘッドに到達後に進行方向を下流側流路に変えて水平管部内へ向かって戻る。したがって、常に分岐管部内の水は置き換えられ、死水発生を防止できる。
【０００８】
とくに、水平管部の内部に臨む隔壁の水平管部側端部の、分岐管部内から水平管部内に向けて突出する突出量は、水平管部の内径の１／２以下かつ１／８以上に設定しているので、分岐管部内の水を給水管から水平管部内を流れる新しい水に置き換えるに要する時間が早く、また、水平管部内の水流が隔壁に衝突するときの流水抵抗は、水平管部の内部に臨む隔壁の水平管部側端部の、分岐管部内から水平管部内に向けて突出する突出量が水平管部の内径の１／２を越える場合に比べて小さくなり、それだけ圧力損失を低減できる。
後述する実施例においても明らかにされるように、停滞水の置き換え時間については、一般住宅等の流量６Ｌ／分で０．５〜１分以内に停滞水が置き換えられ、これにより本分岐継手の下流側のトイレや洗面所で１回水が流されるたび（トイレで１分程度、洗面で３０秒程度）に分岐管部内の停滞水が置き換えられることになる。
等価管長（圧力損失）については、水道の供給圧が０．３ＭＰａ（水頭で３０ｍ）で、スプリンクラーヘッドの放水圧力が０．０５ＭＰａ（５ｍ）である場合、最大でも圧力損失（設定水量３０Ｌ／分の時）３ｍ以内に低減することができ、したがって、第２番目及びそれ以降の分岐継手からのスプリンクラーヘッドへの水量が不十分となったり、給水管末端側の蛇口あるいはトイレタンク等への給水量が減少するなどの問題を解消できる。
【０００９】
請求項１記載の水道水取込用のスプリンクラーヘッド用分岐継手は、請求項２に記載のように、前記突出量は、前記水平管部の内径の１／４〜１／３に設定することが停滞水の置き換えをより速くするとともに圧力損失をより小さくするうえで好ましい。
【００１０】
本発明のスプリンクラー設備は、請求項３に記載のように、上水道設備を有すると共にこの上水道設備から分岐した給水管とスプリンクラーヘッドとを水道水取込用のスプリンクラーヘッド用分岐継手で接続し、該スプリンクラーヘッド用分岐継手は、両端に前記給水管に接続される接続口を有する水平管部と、この水平管部の中間部位から分岐され前記スプリンクラーヘッドに接続される分岐管部とを有するＴ型の継手本体と、前記水平管部と前記分岐管部の交差部分の内部に設けられた隔壁とを備えている、スプリンクラー設備において、前記隔壁は前記分岐管部の内部を上流側流路と下流側流路とに二分するとともに前記上流側流路のスプリンクラーヘッド側端部と前記下流側流路のスプリンクラーヘッド側端部とを連通する形に形成し、且つ、前記水平管部の内部に臨む前記隔壁の水平管部側端部の、前記分岐管部内から前記水平管部内に向けて突出する突出量は、前記水平管部の内径の１／２以下かつ１／８以上に設定していることに特徴を有するものである。
【００１１】
上記構成のスプリンクラー設備によると、上水道設備から分岐の給水管から水平管部内を流れる水流の一部は隔壁の水平管部側端部と水平管部の内壁との間の空隙（水平管部の内径の１／２を越える空隙）を通過すると同時に、前記水流の余の一部は隔壁に衝突して分岐管部内の上流側流路をスプリンクラーヘッドに向かって流入し、この水流はスプリンクラーヘッドに到達後に進行方向を下流側流路に変えて水平管部内へ向かって戻る。したがって、常に分岐管部内の水は置き換えられ、死水発生を防止できる。
【００１２】
とくに、水平管部の内部に臨む隔壁の水平管部側端部の、分岐管部内から水平管部内に向けて突出する突出量は、水平管部の内径の１／２以下かつ１／８以上に設定しているので、分岐管部内の水を給水管から水平管部内を流れる新しい水に置き換えるに要する時間が早く、また、水平管部内の水流が隔壁に衝突するときの流水抵抗は、水平管部の内部に臨む隔壁の水平管部側端部の、分岐管部内から水平管部内に向けて突出する突出量が水平管部の内径の１／２を越える場合に比べて小さくなり、それだけ圧力損失を低減できる。
既に段落［０００８］で述べたように、停滞水の置き換え時間については、一般住宅等の流量６Ｌ／分で０．５〜１分以内に停滞水が置き換えられ、これにより本分岐継手の下流側のトイレや洗面所で１回水が流されるたび（トイレで１分程度、洗面で３０秒程度）に分岐管部内の停滞水が置き換えられることになる。
また、等価管長（圧力損失）については、水道の供給圧が０．３ＭＰａ（水頭で３０ｍ）で、スプリンクラーヘッドの放水圧力が０．０５ＭＰａ（５ｍ）である場合、最大でも圧力損失（設定水量３０Ｌ／分の時）３ｍ以内に低減することができ、したがって、第２番目及びそれ以降の分岐継手からのスプリンクラーヘッドへの水量が不十分となったり、給水管末端側の蛇口あるいはトイレタンク等への給水量が減少するなどの問題を解消できる。
【００１３】
請求項３記載のスプリンクラー設備は、請求項４に記載のように、前記突出量は、前記水平管部の内径の１／４〜１／３に設定することが停滞水の置き換えをより速くするとともに圧力損失をより小さくするうえで好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の水道水取込用のスプリンクラーヘッド用分岐継手及びスプリンクラー設備によれば、分岐管部内の停滞水の置き換えが速く行なえ、すなわち給水管末端側のトイレや洗面所で１回水が流されるたびに分岐管部内の停滞水が置き換えられ、しかも圧力損失（等価管長）を低減できるため第２番目及びそれ以降の分岐継手からのスプリンクラーヘッドへの水量が不十分となったり、給水管末端側の蛇口あるいはトイレタンク等への給水量の減少、つまり給水管末端側の蛇口あるいはトイレタンク等の使用時の流量の減少を防止できて有利である。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１実施形態例を示す水道水取込用のスプリンクラーヘッド用分岐継手の正面図である。
【図２】同分岐継手の側面図である。
【図３】図２におけるＡ−Ａ線断面図をスプリンクラーヘッド装着状態で示す。
【図４】図１におけるＢ−Ｂ線断面図である。
【図５】本発明の第２実施形態例を示す水道水取込用のスプリンクラーヘッド用分岐継手の正面図である。
【図６】同分岐継手の側面図である。
【図７】本発明の第３実施形態例を示す水道水取込用のスプリンクラーヘッド用分岐継手の正面図である。
【図８】同分岐継手の側面図である。
【図９】実施例１〜５、比較例１〜４の分岐継手についての停滞水の置き換え時間、等価管長の試験結果を示す図表である。
【図１０】実施例６〜１０、比較例５〜８の分岐継手についての停滞水の置き換え時間、等価管長の試験結果を示す図表である。
【図１１】実施例１１〜１５、比較例９〜１２の分岐継手についての停滞水の置き換え時間、等価管長の試験結果を示す図表である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の好適な実施形態を図面に基づき説明する。
【００１７】
本発明の第１実施形態例に係る水道水取込用のスプリンクラーヘッド用分岐継手（以下、単に「分岐継手」ともいう。）およびスプリンクラー設備について図１〜図４を参照して説明する。この実施形態の分岐継手１は、上水道設備から分岐した給水管２の途中に閉鎖型のスプリンクラーヘッド３を接続するためのものである。
分岐継手１は青銅や黄銅等金属製であって、図３、図４に示すように、水平管部４、及び水平管部４の中間部位から下向きに分岐させた比較的長い分岐管部５とを有するＴ型の継手本体６と、水平管部４と分岐管部５との交差部分の内部に後述する所定箇所に一体に設けられた隔壁７とを備える。水平管部４の両端には雌ねじを内周に有する接続口８，９を設け、一端の上流側の接続口８は上水道設備から分岐した給水管２ａとねじ込み接続し、他端の下流側の接続口９は図外の第２番目及びそれ以降のＴ型継手やトイレタンクや蛇口等に続く給水管２ｂにねじ込み接続される。分岐管部５の端部には雌ねじ１０を内周に有する接続口１１を設け、この接続口１１にスプリンクラーヘッド３をねじ込み接続する。
【００１８】
図３において、上記隔壁７は、分岐管部５の管軸Ｘ上に配設して分岐管部５の内部を上流側流路５１と下流側流路５２とに二分するとともに上流側流路５１のスプリンクラーヘッド側端部（出口側）５１ａと下流側流路５２のスプリンクラーヘッド側端部（入口側）５２ａとをＵ字形状に連通する形に形成する。そして、水平管部４の内部に臨む隔壁７の水平管部側端部（突出端部）７ａは分岐管部５内から水平管部４内へ向けて突出させるが、その突出量ｐは水平管部４の内径ｄ１の１／２以下１／８以上の範囲に設定する。突出量ｐが水平管部４の内径ｄ１の１／２を越えると給水管２内の上流側からの流水が隔壁７に衝突したときの流水抵抗が大きくなり、圧力損失が大きくなり、１／８未満では停滞水の置き換え時間が長くかかり過ぎる。停滞水の置き換えをより速くするとともに圧力損失をより小さくするうえで、より好ましい突出量ｐは水平管部４の内径ｄ１の１／４〜１／３に設定することである。
【００１９】
なお、隔壁７の突出端部７ａの形状は、図２、図４のように円弧状に形成してあるが、水平管部４の水平管軸Ｙと平行、あるいは両角取り等に形成することもできる。
【００２０】
図３において、閉鎖型のスプリンクラーヘッド３は、上端側に導水口１２を、下端側に図外の感熱部やシール機構を持つ放水口１３を有する周知のものである。このヘッド３は導水口１２の外周に設けた雄ねじ１２ａを分岐継手１の分岐管部５の雌ねじ１０にねじ込むことにより、ヘッド３の導水口１２が分岐継手１内と連通するよう分岐管部５に接続される。
【００２１】
次に、上記分岐継手１及びスプリンクラー設備の作動について説明する。
いま、給水管２ｂの末端に設置されている、例えば図外のトイレタンク等の水栓が開栓されると、給水管２（２ａ，２ｂ）内にはトイレタンク等へ向かって水が流れる。このとき、給水管２ａと給水管２ｂとの間に接続されている分岐継手１の水平管部４内を流れる水流Ｗ（図３参照）の一部は隔壁７の水平管部側端部（突出端部）７ａと水平管部４の内壁との間の空隙（水平管部４の内径ｄ１の１／２を越える空隙）を通過すると同時に、水流Ｗの余の一部は隔壁７に衝突して上流側流路５１内に向かって流入し、この水流は分岐管部５内のスプリンクラーヘッド３に到達後に下流側流路５２に向かう流れに変えて下流側流路５２より水平管部４へ向かって戻り出る。したがって、常に分岐管部５内の水は給水管２ａから水平管部４内を流れる新しい水に置き換えられ、分岐管部５内での水の停滞を防止できる。
分岐管部５内の隔壁７によりスプリンクラーヘッド３の接続位置近くにまで流水を送り込む形であるため、分岐管部５が少々長くても該分岐管部５内での水の滞留防止防止効果が十分に得られる。
【００２２】
隔壁７の突出量pは水平管部４の内径ｄ１の１／２以下かつ１／８以上に設定しているので、分岐管部５内の水を給水管２ａから水平管部４内を流れる新しい水に置き換えるに要する時間が早い。すなわち、一般住宅等の流量６Ｌ／分で０．５〜１分以内に停滞水が置き換えられ、これにより本分岐継手１の下流側のトイレや洗面所で１回水が流されるたび（トイレで１分程度、洗面で３０秒程度）に分岐管部５内の停滞水が置き換えられる。
また、水平管部４内の水流が隔壁７に衝突するときの流水抵抗は、隔壁７の突出量pが水平管部４の内径ｄ１の１／２を越える場合に比べて小さくなり、それだけ圧力損失を低減できる。例えば、水道の供給圧が０．３ＭＰａ（水頭で３０ｍ）で、スプリンクラーヘッド３の放水圧力が０．０５ＭＰａ（５ｍ）である場合、最大でも圧力損失（設定水量３０Ｌ／分の時）３ｍ以内に低減することができ、したがって、図外の第２番目及びそれ以降の分岐継手からのスプリンクラーヘッドへの水量が不十分となったり、給水管２の末端側の図外の蛇口あるいはトイレタンク等への給水量が減少するのを防止できる。
【００２３】
次に、本発明の第２実施形態例に係る水道水取込用のスプリンクラーヘッド用分岐継手およびスプリンクラー設備を図５、図６を参照にして説明する。
この実施形態の金属製の分岐継手１では、水平管部４の中間部位から下向きに分岐させた分岐管部５を第１実施形態の分岐継手１の分岐管部５の長さよりも短く形成したものである。死水発生を防ぐために停滞水の置き換えを速く行うとともに、圧力損失を低減するために、水平管部４と分岐管部５との交差部分の内部に隔壁７を一体に設け、この隔壁７は、分岐管部５の内部を上流側流路５１と下流側流路５２とに二分するとともに上流側流路５１のスプリンクラーヘッド側端部（出口側）５１ａと下流側流路５２のスプリンクラーヘッド側端部（入口側）５２ａとをＵ字形状に連通する形に形成する。そして、水平管部４の内部に臨む隔壁７の水平管部側端部（突出端部）７ａの、分岐管部５内から水平管部４内に向けて突出する突出量ｐは、水平管部４の内径ｄ１の１／２以下１／８以上の範囲、より好ましくは水平管部４の内径ｄ１の１／３に設定することは第１実施形態例の場合と同様である。なお、この実施形態の場合における隔壁７の突出端部７ａの形状は図６のように水平管部４の水平管軸Ｙと平行に形成している。
【００２４】
次に、本発明の第３実施形態例に係る水道水取込用のスプリンクラーヘッド用分岐継手およびスプリンクラー設備を図７、図８を参照にして説明する。
この実施形態の分岐継手１は合成樹脂製であって、水平管部４の中間部位から下向きに分岐させた分岐管部５を、第２実施形態の場合と同様に第１実施形態の分岐継手１の分岐管部５の長さよりも短く形成したものである。また、水平管部４の両端には接続口８，９を設け、一端の上流側の接続口８には上水道設備から分岐した給水管２ａが熱融着で接続され、他端の下流側の接続口９には図外のトイレタンクや蛇口等に続く給水管２ｂが熱融着で接続される。分岐管部５の端部に設けた接続口１１にはアダプタ１４を熱融着で接続し、このアダプタ１４にスプリンクラーヘッド（図示せず）を取り付ける。
【００２５】
この実施形態の分岐継手１においても、死水発生を防ぐために停滞水の置き換えを速く行うとともに、圧力損失を低減するために、水平管部４と分岐管部５との交差部分の内部に隔壁７を一体に設け、この隔壁７は、分岐管部５の内部を上流側流路５１と下流側流路５２とに二分するとともに上流側流路５１のスプリンクラーヘッド側端部（出口側）５１ａと下流側流路５２のスプリンクラーヘッド側端部（入口側）５２ａとをＵ字形状に連通する形に形成する。そして、水平管部４の内部に臨む隔壁７の水平管部側端部（突出端部）７ａの、分岐管部５内から水平管部４内に向けて突出する突出量ｐは水平管部４の内径ｄ１の１／２以下１／８以上の範囲、より好ましくは水平管部４の内径ｄ１の１／４〜１／３に設定することは第１、２実施形態例の場合と同様である。なお、この実施形態の場合における隔壁７の突出端部７ａの形状は図８のように水平管部４の水平管軸Ｙと平行に形成している。
【実施例１】
【００２６】
図１〜図４に示す第１実施形態例の分岐継手１において、水平管部４の長さＬ１（図１参照）は６４ｍｍ、水平管部４の内径ｄ１（図３参照）を２４．２mm、分岐管部５の長さＬ２（図１参照）は７３．５ｍｍ、分岐管部５の内径ｄ２（図３参照）を２２ｍｍ、隔壁７の長さＬ３（図３参照）は６３．４＋ｐ（隔壁７の突出量）ｍｍ、隔壁７の突出量ｐは内径ｄ１の１／２（＝１２．１ｍｍ）とした。
【実施例２】
【００２７】
隔壁７の突出量ｐを内径ｄ１の１／３（＝８．１ｍｍ）とした以外は実施例１の場合と同じである。
【実施例３】
【００２８】
隔壁７の突出量ｐを内径ｄ１の１／４（＝６ｍｍ）とした以外は実施例１の場合と同じである。
【実施例４】
【００２９】
隔壁７の突出量ｐを内径ｄ１の１／６（＝４ｍｍ）とした以外は実施例１の場合と同じである。
【実施例５】
【００３０】
隔壁７の突出量ｐを内径ｄ１の１／８（＝３ｍｍ）とした以外は実施例１の場合と同じである。
【比較例１】
【００３１】
隔壁７の突出量ｐを内径ｄ１の３／４（＝１８．２ｍｍ）とした以外は実施例１の場合と同じである。
【比較例２】
【００３２】
隔壁７の突出量ｐを内径ｄ１の３／５（＝１４．５ｍｍ）とした以外は実施例１の場合と同じである。
【比較例３】
【００３３】
隔壁７の突出量ｐを内径ｄ１の１／１０（＝２．４ｍｍ）とした以外は実施例１の場合と同じである。
【比較例４】
【００３４】
隔壁７の突出量ｐを内径ｄ１の１／１２（＝２ｍｍ）とした以外は実施例１の場合と同じである。
【００３５】
実施例１〜５、比較例１〜４の各分岐継手についての流量を６Ｌ／分とした時の停滞水の置き換え時間、および等価管長（設定水量３０Ｌ／分の時）を比較した。なお、実施例１〜５、比較例１〜４の各分岐継手についての流量を６Ｌ／分とした時の停滞水の置き換え時間の測定法は、実施例１〜５、比較例１〜４の各分岐継手と同じ分岐継手を内部透視可能なアクリル樹脂で作成し、所定の流量６Ｌ／分を流した時の各分岐継手内の停滞部に入れた色水（例えば、赤色水）の置き換え時間を測定した。
【００３６】
この比較結果は図９の図表に示すとおりである。
停滞水の置き換え時間については、本分岐継手１の下流側のトイレや洗面所で１回水が流されるたびに分岐管部５内の停滞水が置き換わることが望ましい。一般住宅等において、トイレや洗面での標準流量は６Ｌ／分で水が流される時間はトイレで１分、洗面で３０秒程度であることからすれば、前記流量で０．５〜１分以内に停滞水が置き換えられれば、本分岐継手１の機能として十分な性能を持っていると言うことができる。
等価管長（圧力損失）については、本分岐継手１は水道直結式のスプリンクラー設備に使われるが、水道の供給圧は高くて０．３ＭＰａ（水頭で３０ｍ）である。一方、スプリンクラーヘッド３は０．０５ＭＰａ（５ｍ）の放水圧力が必要である。すなわち、メーター以降の圧力損失（設定水量３０Ｌ／分の時）は最大でも２５ｍに抑えなくてはならないことになる。したがって、配管設計上、本分岐継手１の圧力損失は低ければ低いほど良いということになるが、本分岐継手１としては圧力損失（設定水量３０Ｌ／分の時）は最大でも３ｍ以内が望ましい。（但し、本分岐継手１を３個まで直列につなげる場合が考えられるが、この場合は３×３＝９ｍとなる。）
図９の図表から、比較例１、２では停滞水の置き換え時間が１／４分で早いが、等価管長（圧力損失）が５ｍ、６ｍであって非常に大きい。比較例３、４では等価管長が０．１ｍでかなり小さいが、停滞水の置き換え時間が２分、５分であってかなり遅い。
これに対し、実施例１、４、５は停滞水の置き換え時間が比較例３、４のそれよりも早く、かつ圧力損失が比較例１、２のそれよりも小さく、流量６Ｌ／分で１分以内に停滞水が置き換えられるとともに、圧力損失（設定水量３０Ｌ／分の時）は３ｍ以内に抑えられる。とくに、実施例２、３は流量６Ｌ／分で１／３分以内に停滞水が置き換えられるとともに、圧力損失（設定水量３０Ｌ／分の時）は１．２ｍ以内にまで抑えられて極めて有利である。
【実施例６】
【００３７】
図５〜図６に示す第２実施形態例の分岐継手１において、水平管部４の長さＬ１（図５参照）は６４ｍｍ、水平管部４の内径ｄ１（図５参照）を２４．２mm、分岐管部５の長さＬ２（図５参照）は２２．５ｍｍ、分岐管部５の内径ｄ２（図５参照）を２２ｍｍ、隔壁７の長さＬ３（図５参照）は７＋ｐｍｍ、隔壁７の突出量ｐ（図５参照）は内径ｄ１の１／２（＝１２．１ｍｍ）とした。
【実施例７】
【００３８】
隔壁７の突出量ｐを内径ｄ１の１／３（＝８．１ｍｍ）とした以外は実施例６の場合と同じである。
【実施例８】
【００３９】
隔壁７の突出量ｐを内径ｄ１の１／４（＝６ｍｍ）とした以外は実施例６の場合と同じである。
【実施例９】
【００４０】
隔壁７の突出量ｐを内径ｄ１の１／６（＝４ｍｍ）とした以外は実施例６の場合と同じである。
【実施例１０】
【００４１】
隔壁７の突出量ｐを内径ｄ１の１／８（＝３ｍｍ）とした以外は実施例６の場合と同じである。
【比較例５】
【００４２】
隔壁７の突出量ｐを内径ｄ１の３／４（＝１８．２ｍｍ）とした以外は実施例６の場合と同じである。
【比較例６】
【００４３】
隔壁７の突出量ｐを内径ｄ１の３／５（＝１４．５ｍｍ）とした以外は実施例６の場合と同じである。
【比較例７】
【００４４】
隔壁７の突出量ｐを内径ｄ１の１／１０（＝２．４ｍｍ）とした以外は実施例６の場合と同じである。
【比較例８】
【００４５】
隔壁７の突出量ｐを内径ｄ１の１／１２（＝２ｍｍ）とした以外は実施例６の場合と同じである。
【００４６】
実施例６〜１０、比較例５〜８の分岐継手についての流量を６Ｌ／分とした時の停滞水の置き換え時間、および等価管長（設定水量３０Ｌ／分の時）を比較した。なお、実施例６〜１０、比較例５〜８の各分岐継手についての流量を６Ｌ／分とした時の停滞水の置き換え時間の測定法は、実施例６〜１０、比較例５〜８の各分岐継手と同じ分岐継手を内部透視可能なアクリル樹脂で作成し、所定の流量６Ｌ／分を流した時の各分岐継手内の停滞部に入れた色水（例えば、赤色水）の置き換え時間を測定した。
この比較結果は図１０の図表に示すとおりである。
比較例５、６では停滞水の置き換え時間が１／４分で早いが、等価管長（圧力損失）が６ｍ、４ｍであって非常に大きい。比較例７、８では等価管長が０．１ｍでかなり小さいが、停滞水の置き換え時間が１分、５分であってかなり遅い。
これに対し、実施例６、９、１０は停滞水の置き換え時間が比較例７、８のそれよりも早く、かつ圧力損失が比較例５、６のそれよりも小さく、流量６Ｌ／分で１／３分以内に停滞水が置き換えられるとともに、圧力損失（設定水量３０Ｌ／分の時）は１ｍ以内に抑えられる。とくに、実施例７、８は流量６Ｌ／分で１／４分以内に停滞水が置き換えられるとともに、圧力損失（設定水量３０Ｌ／分の時）は０．５ｍ以内に抑えられて極めて有利である。
【実施例１１】
【００４７】
図７〜図８に示す第３実施形態例の分岐継手１において、水平管部４の長さＬ１（図７参照）は３３ｍｍ、水平管部４の内径ｄ１（図７参照）を１８mm、分岐管部５の長さＬ２（図７参照）は１８ｍｍ、分岐管部５の内径ｄ２（図７参照）を１３ｍｍ、隔壁７の長さＬ３（図７参照）は５＋ｐｍｍ、隔壁７の突出量ｐ（図７参照）は内径ｄ１の１／２（＝９ｍｍ）とした。
【実施例１２】
【００４８】
隔壁７の突出量ｐを内径ｄ１の１／３（＝６ｍｍ）とした以外は実施例１１の場合と同じである。
【実施例１３】
【００４９】
隔壁７の突出量ｐを内径ｄ１の１／４（＝４．５ｍｍ）とした以外は実施例１１の場合と同じである。
【実施例１４】
【００５０】
隔壁７の突出量ｐを内径ｄ１の１／６（＝３ｍｍ）とした以外は実施例１１の場合と同じである。
【実施例１５】
【００５１】
隔壁７の突出量ｐを内径ｄ１の１／８（＝２．３ｍｍ）とした以外は実施例１１の場合と同じである。
【比較例９】
【００５２】
隔壁７の突出量ｐを内径ｄ１の３／４（＝１３．５ｍｍ）とした以外は実施例１１の場合と同じである。
【比較例１０】
【００５３】
隔壁７の突出量ｐを内径ｄ１の３／５（＝１０．８ｍｍ）とした以外は実施例１１の場合と同じである。
【比較例１１】
【００５４】
隔壁７の突出量ｐを内径ｄ１の１／１０（＝１．８ｍｍ）とした以外は実施例１１の場合と同じである。
【比較例１２】
【００５５】
隔壁７の突出量ｐを内径ｄ１の１／１２（＝１．５ｍｍ）とした以外は実施例１１の場合と同じである。
【００５６】
実施例１１〜１５、比較例９〜１２の分岐継手についての流量６Ｌ／分とした時の停滞水の置き換え時間、および等価管長（設定流量３０Ｌ／分の時）を比較した。なお、実施例１１〜１５、比較例９〜１２の各分岐継手についての流量を６Ｌ／分とした時の停滞水の置き換え時間の測定法は、実施例１１〜１５、比較例９〜１２の各分岐継手と同じ分岐継手を内部透視可能なアクリル樹脂で作成し、所定の流量６Ｌ／分を流した時の各分岐継手内の停滞部に入れた色水（例えば、赤色水）の置き換え時間を測定した。
この比較結果は図１１の図表に示すとおりである。
比較例９、１０では停滞水の置き換え時間が１／４分で早いが、等価管長（圧力損失）が８ｍ、５ｍであって非常に大きい。比較例１１、１２等価管長が０．１ｍでかなり小さいが、停滞水の置き換え時間が３分であってかなり遅い。
これに対し、実施例１１、１４、１５は停滞水の置き換え時間が比較例１１、１２のそれよりも早く、かつ圧力損失が比較例９、１０のそれよりも小さく、流量６Ｌ／分で１／３分以内に停滞水が置き換えられるとともに、圧力損失（設定水量３０Ｌ／分の時）は２ｍ以内に抑えられる。とくに、実施例１２、１３は流量６Ｌ／分で１／４分以内に停滞水が置き換えられるとともに、圧力損失（設定水量３０Ｌ／分の時）は１ｍ以内に抑えられて有利である。
【符号の説明】
【００５７】
１ 分岐継手
２、２ａ、２ｂ 給水管
３ スプリンクラーヘッド
４ 水平管部
５ 分岐管部
６ 継手本体
７ 隔壁
７ａ 隔壁の水平管部側端部（突出端部）
８，９ 接続口
５１ 上流側流路
５１ａ 上流側流路のスプリンクラーヘッド側端部
５２ 下流側流路
５２ａ 下流側流路のスプリンクラーヘッド側端部
ｄ１ 水平管部の内径
ｐ 突出量
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般住宅の上水道設備の配管を利用した住宅用のスプリンクラー設備において上水道設備から分岐した給水管とスプリンクラーヘッドとを接続する水道水取込用のスプリンクラーヘッド用分岐継手及びスプリンクラー設備に係り、より詳しくは、かかる分岐継手の分岐管部内に水が停滞するという死水発生の防止対策を講じた水道水取込用のスプリンクラーヘッド用分岐継手及びスプリンクラー設備に関する。
【背景技術】
【０００２】
住宅用のスプリンクラー設備は、上水道設備から分岐した給水管の途中にＴ型継手を接続し、このＴ型継手の分岐管部にスプリンクラーヘッドを接続している。
従来、かかる水道水取込用のスプリンクラーヘッド用分岐継手における死水防止対策としては種々のものが提案されており、枚挙にいとまがないが、就中、Ｔ型継手内に隔壁を設けて、平常時にＴ型継手の分岐管部やスプリンクラーヘッド内に強制的に水を流入させて死水の発生を防止するもの（特許文献１参照）、Ｔ型継手の分岐管部に接続されるスプリンクラーヘッドの導水口の内径を、放水口の内径よりも十分大きくすることで、前記導水口内で渦流を発生させて死水の発生を防止するもの（特許文献２参照）、あるいはＴ型継手の水平管部と分岐管部を有する垂直管路との交差部分に、垂直管路の内径よりも大きい径で円筒状にくり貫くことで段差を設けて、垂直管路に流入する水流の量を増やして死水の発生を防止するものがある（特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開昭５４−５３９９号公報
【特許文献２】特開平０２−２３９８７８号公報
【特許文献３】特開２００５−３３７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、上記先行技術のいずれにおいても、継手の分岐管部内の停滞水の置き換え（入れ替え）は可能であるが、停滞水の置き換え時間が長くかかり過ぎたり、置き換え時間が早い場合は圧力損失（等価管長）が大きくなるという問題がある。
とくに、上記特許文献１に記載のスプリンクラーヘッド接続金具のように、Ｔ型継手の水平管部内に隔壁が該水平管部の内径の半分以上を遮断する形で配設されたものでは、継手内の流水が隔壁にまともに衝突するので、流水抵抗はかなり大きくなって圧力損失が大きく、第２番目及びそれ以降のＴ型継手からのスプリンクラーヘッドへの水量が不十分となったり、あるいは給水管末端側の蛇口あるいはトイレタンク等への給水量はかなり小さくなる、という問題がある。
【０００５】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、上記のような、上水道設備から分岐した給水管の途中にスプリンクラーヘッドを接続する水道水取込用のスプリンクラーヘッド用分岐継手及びスプリンクラー設備において、分岐継手の内部形状を改良することにより分岐管部内の停滞水の置き換え時間の迅速化、および圧力損失（等価管長）の低減を図れる水道水取込用のスプリンクラーヘッド用分岐継手及びスプリンクラー設備を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のスプリンクラーヘッド用分岐継手は、請求項１に記載のように、上水道設備から分岐した給水管とスプリンクラーヘッドとを接続する分岐継手であって、両端に前記給水管に接続される接続口を有する水平管部と、この水平管部の中間部位から分岐され前記スプリンクラーヘッドに接続される分岐管部とを有するＴ型の継手本体と、前記水平管部と前記分岐管部の交差部分の内部に設けられた隔壁とを備えた水道水取込用のスプリンクラーヘッド用分岐継手継手において、前記隔壁は前記分岐管部の内部を上流側流路と下流側流路とに二分するとともに前記上流側流路のスプリンクラーヘッド側端部と前記下流側流路のスプリンクラーヘッド側端部とを連通する形に形成し、且つ、前記水平管部の内部に臨む前記隔壁の水平管部側端部の、前記分岐管部内から前記水平管部内に向けて突出する突出量は、前記水平管部の内径の１／２以下かつ１／８以上に設定していることに特徴を有するものである。
【０００７】
上記構成の水道水取込用のスプリンクラーヘッド用分岐継手によると、給水管から水平管部内を流れる水流の一部は隔壁の水平管部側端部と水平管部の内壁との間の空隙（水平管部の内径の１／２を越える空隙）を通過すると同時に、前記水流の余の一部は隔壁に衝突して分岐管部内の上流側流路をスプリンクラーヘッドに向かって流入し、この水流はスプリンクラーヘッドに到達後に進行方向を下流側流路に変えて水平管部内へ向かって戻る。したがって、常に分岐管部内の水は置き換えられ、死水発生を防止できる。
【０００８】
とくに、水平管部の内部に臨む隔壁の水平管部側端部の、分岐管部内から水平管部内に向けて突出する突出量は、水平管部の内径の１／２以下かつ１／８以上に設定しているので、分岐管部内の水を給水管から水平管部内を流れる新しい水に置き換えるに要する時間が早く、また、水平管部内の水流が隔壁に衝突するときの流水抵抗は、水平管部の内部に臨む隔壁の水平管部側端部の、分岐管部内から水平管部内に向けて突出する突出量が水平管部の内径の１／２を越える場合に比べて小さくなり、それだけ圧力損失を低減できる。
後述する実施例においても明らかにされるように、停滞水の置き換え時間については、一般住宅等の流量６Ｌ／分で０．５〜１分以内に停滞水が置き換えられ、これにより本分岐継手の下流側のトイレや洗面所で１回水が流されるたび（トイレで１分程度、洗面で３０秒程度）に分岐管部内の停滞水が置き換えられることになる。
等価管長（圧力損失）については、水道の供給圧が０．３ＭＰａ（水頭で３０ｍ）で、スプリンクラーヘッドの放水圧力が０．０５ＭＰａ（５ｍ）である場合、最大でも圧力損失（設定水量３０Ｌ／分の時）３ｍ以内に低減することができ、したがって、第２番目及びそれ以降の分岐継手からのスプリンクラーヘッドへの水量が不十分となったり、給水管末端側の蛇口あるいはトイレタンク等への給水量が減少するなどの問題を解消できる。
【０００９】
請求項１記載の水道水取込用のスプリンクラーヘッド用分岐継手は、請求項２に記載のように、前記突出量は、前記水平管部の内径の１／４〜１／３に設定することが停滞水の置き換えをより速くするとともに圧力損失をより小さくするうえで好ましい。
【００１０】
本発明のスプリンクラー設備は、請求項３に記載のように、上水道設備を有すると共にこの上水道設備から分岐した給水管とスプリンクラーヘッドとを水道水取込用のスプリンクラーヘッド用分岐継手で接続し、該スプリンクラーヘッド用分岐継手は、両端に前記給水管に接続される接続口を有する水平管部と、この水平管部の中間部位から分岐され前記スプリンクラーヘッドに接続される分岐管部とを有するＴ型の継手本体と、前記水平管部と前記分岐管部の交差部分の内部に設けられた隔壁とを備えている、スプリンクラー設備において、前記隔壁は前記分岐管部の内部を上流側流路と下流側流路とに二分するとともに前記上流側流路のスプリンクラーヘッド側端部と前記下流側流路のスプリンクラーヘッド側端部とを連通する形に形成し、且つ、前記水平管部の内部に臨む前記隔壁の水平管部側端部の、前記分岐管部内から前記水平管部内に向けて突出する突出量は、前記水平管部の内径の１／２以下かつ１／８以上に設定していることに特徴を有するものである。
【００１１】
上記構成のスプリンクラー設備によると、上水道設備から分岐の給水管から水平管部内を流れる水流の一部は隔壁の水平管部側端部と水平管部の内壁との間の空隙（水平管部の内径の１／２を越える空隙）を通過すると同時に、前記水流の余の一部は隔壁に衝突して分岐管部内の上流側流路をスプリンクラーヘッドに向かって流入し、この水流はスプリンクラーヘッドに到達後に進行方向を下流側流路に変えて水平管部内へ向かって戻る。したがって、常に分岐管部内の水は置き換えられ、死水発生を防止できる。
【００１２】
とくに、水平管部の内部に臨む隔壁の水平管部側端部の、分岐管部内から水平管部内に向けて突出する突出量は、水平管部の内径の１／２以下かつ１／８以上に設定しているので、分岐管部内の水を給水管から水平管部内を流れる新しい水に置き換えるに要する時間が早く、また、水平管部内の水流が隔壁に衝突するときの流水抵抗は、水平管部の内部に臨む隔壁の水平管部側端部の、分岐管部内から水平管部内に向けて突出する突出量が水平管部の内径の１／２を越える場合に比べて小さくなり、それだけ圧力損失を低減できる。
既に段落［０００８］で述べたように、停滞水の置き換え時間については、一般住宅等の流量６Ｌ／分で０．５〜１分以内に停滞水が置き換えられ、これにより本分岐継手の下流側のトイレや洗面所で１回水が流されるたび（トイレで１分程度、洗面で３０秒程度）に分岐管部内の停滞水が置き換えられることになる。
また、等価管長（圧力損失）については、水道の供給圧が０．３ＭＰａ（水頭で３０ｍ）で、スプリンクラーヘッドの放水圧力が０．０５ＭＰａ（５ｍ）である場合、最大でも圧力損失（設定水量３０Ｌ／分の時）３ｍ以内に低減することができ、したがって、第２番目及びそれ以降の分岐継手からのスプリンクラーヘッドへの水量が不十分となったり、給水管末端側の蛇口あるいはトイレタンク等への給水量が減少するなどの問題を解消できる。
【００１３】
請求項３記載のスプリンクラー設備は、請求項４に記載のように、前記突出量は、前記水平管部の内径の１／４〜１／３に設定することが停滞水の置き換えをより速くするとともに圧力損失をより小さくするうえで好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の水道水取込用のスプリンクラーヘッド用分岐継手及びスプリンクラー設備によれば、分岐管部内の停滞水の置き換えが速く行なえ、すなわち給水管末端側のトイレや洗面所で１回水が流されるたびに分岐管部内の停滞水が置き換えられ、しかも圧力損失（等価管長）を低減できるため第２番目及びそれ以降の分岐継手からのスプリンクラーヘッドへの水量が不十分となったり、給水管末端側の蛇口あるいはトイレタンク等への給水量の減少、つまり給水管末端側の蛇口あるいはトイレタンク等の使用時の流量の減少を防止できて有利である。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１実施形態例を示す水道水取込用のスプリンクラーヘッド用分岐継手の正面図である。
【図２】同分岐継手の側面図である。
【図３】図２におけるＡ−Ａ線断面図をスプリンクラーヘッド装着状態で示す。
【図４】図１におけるＢ−Ｂ線断面図である。
【図５】本発明の第２実施形態例を示す水道水取込用のスプリンクラーヘッド用分岐継手の正面図である。
【図６】同分岐継手の側面図である。
【図７】本発明の第３実施形態例を示す水道水取込用のスプリンクラーヘッド用分岐継手の正面図である。
【図８】同分岐継手の側面図である。
【図９】実施例１〜５、比較例１〜４の分岐継手についての停滞水の置き換え時間、等価管長の試験結果を示す図表である。
【図１０】実施例６〜１０、比較例５〜８の分岐継手についての停滞水の置き換え時間、等価管長の試験結果を示す図表である。
【図１１】実施例１１〜１５、比較例９〜１２の分岐継手についての停滞水の置き換え時間、等価管長の試験結果を示す図表である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の好適な実施形態を図面に基づき説明する。
【００１７】
本発明の第１実施形態例に係る水道水取込用のスプリンクラーヘッド用分岐継手（以下、単に「分岐継手」ともいう。）およびスプリンクラー設備について図１〜図４を参照して説明する。この実施形態の分岐継手１は、上水道設備から分岐した給水管２の途中に閉鎖型のスプリンクラーヘッド３を接続するためのものである。
分岐継手１は青銅や黄銅等金属製であって、図３、図４に示すように、水平管部４、及び水平管部４の中間部位から下向きに分岐させた比較的長い分岐管部５とを有するＴ型の継手本体６と、水平管部４と分岐管部５との交差部分の内部に後述する所定箇所に一体に設けられた隔壁７とを備える。水平管部４の両端には雌ねじを内周に有する接続口８，９を設け、一端の上流側の接続口８は上水道設備から分岐した給水管２ａとねじ込み接続し、他端の下流側の接続口９は図外の第２番目及びそれ以降のＴ型継手やトイレタンクや蛇口等に続く給水管２ｂにねじ込み接続される。分岐管部５の端部には雌ねじ１０を内周に有する接続口１１を設け、この接続口１１にスプリンクラーヘッド３をねじ込み接続する。
【００１８】
図３において、上記隔壁７は、分岐管部５の管軸Ｘ上に配設して分岐管部５の内部を上流側流路５１と下流側流路５２とに二分するとともに上流側流路５１のスプリンクラーヘッド側端部（出口側）５１ａと下流側流路５２のスプリンクラーヘッド側端部（入口側）５２ａとをＵ字形状に連通する形に形成する。そして、水平管部４の内部に臨む隔壁７の水平管部側端部（突出端部）７ａは分岐管部５内から水平管部４内へ向けて突出させるが、その突出量ｐは水平管部４の内径ｄ１の１／２以下１／８以上の範囲に設定する。突出量ｐが水平管部４の内径ｄ１の１／２を越えると給水管２内の上流側からの流水が隔壁７に衝突したときの流水抵抗が大きくなり、圧力損失が大きくなり、１／８未満では停滞水の置き換え時間が長くかかり過ぎる。停滞水の置き換えをより速くするとともに圧力損失をより小さくするうえで、より好ましい突出量ｐは水平管部４の内径ｄ１の１／４〜１／３に設定することである。
【００１９】
なお、隔壁７の突出端部７ａの形状は、図２、図４のように円弧状に形成してあるが、水平管部４の水平管軸Ｙと平行、あるいは両角取り等に形成することもできる。
【００２０】
図３において、閉鎖型のスプリンクラーヘッド３は、上端側に導水口１２を、下端側に図外の感熱部やシール機構を持つ放水口１３を有する周知のものである。このヘッド３は導水口１２の外周に設けた雄ねじ１２ａを分岐継手１の分岐管部５の雌ねじ１０にねじ込むことにより、ヘッド３の導水口１２が分岐継手１内と連通するよう分岐管部５に接続される。
【００２１】
次に、上記分岐継手１及びスプリンクラー設備の作動について説明する。
いま、給水管２ｂの末端に設置されている、例えば図外のトイレタンク等の水栓が開栓されると、給水管２（２ａ，２ｂ）内にはトイレタンク等へ向かって水が流れる。このとき、給水管２ａと給水管２ｂとの間に接続されている分岐継手１の水平管部４内を流れる水流Ｗ（図３参照）の一部は隔壁７の水平管部側端部（突出端部）７ａと水平管部４の内壁との間の空隙（水平管部４の内径ｄ１の１／２を越える空隙）を通過すると同時に、水流Ｗの余の一部は隔壁７に衝突して上流側流路５１内に向かって流入し、この水流は分岐管部５内のスプリンクラーヘッド３に到達後に下流側流路５２に向かう流れに変えて下流側流路５２より水平管部４へ向かって戻り出る。したがって、常に分岐管部５内の水は給水管２ａから水平管部４内を流れる新しい水に置き換えられ、分岐管部５内での水の停滞を防止できる。
分岐管部５内の隔壁７によりスプリンクラーヘッド３の接続位置近くにまで流水を送り込む形であるため、分岐管部５が少々長くても該分岐管部５内での水の滞留防止防止効果が十分に得られる。
【００２２】
隔壁７の突出量pは水平管部４の内径ｄ１の１／２以下かつ１／８以上に設定しているので、分岐管部５内の水を給水管２ａから水平管部４内を流れる新しい水に置き換えるに要する時間が早い。すなわち、一般住宅等の流量６Ｌ／分で０．５〜１分以内に停滞水が置き換えられ、これにより本分岐継手１の下流側のトイレや洗面所で１回水が流されるたび（トイレで１分程度、洗面で３０秒程度）に分岐管部５内の停滞水が置き換えられる。
また、水平管部４内の水流が隔壁７に衝突するときの流水抵抗は、隔壁７の突出量pが水平管部４の内径ｄ１の１／２を越える場合に比べて小さくなり、それだけ圧力損失を低減できる。例えば、水道の供給圧が０．３ＭＰａ（水頭で３０ｍ）で、スプリンクラーヘッド３の放水圧力が０．０５ＭＰａ（５ｍ）である場合、最大でも圧力損失（設定水量３０Ｌ／分の時）３ｍ以内に低減することができ、したがって、図外の第２番目及びそれ以降の分岐継手からのスプリンクラーヘッドへの水量が不十分となったり、給水管２の末端側の図外の蛇口あるいはトイレタンク等への給水量が減少するのを防止できる。
【００２３】
次に、本発明の第２実施形態例に係る水道水取込用のスプリンクラーヘッド用分岐継手およびスプリンクラー設備を図５、図６を参照にして説明する。
この実施形態の金属製の分岐継手１では、水平管部４の中間部位から下向きに分岐させた分岐管部５を第１実施形態の分岐継手１の分岐管部５の長さよりも短く形成したものである。死水発生を防ぐために停滞水の置き換えを速く行うとともに、圧力損失を低減するために、水平管部４と分岐管部５との交差部分の内部に隔壁７を一体に設け、この隔壁７は、分岐管部５の内部を上流側流路５１と下流側流路５２とに二分するとともに上流側流路５１のスプリンクラーヘッド側端部（出口側）５１ａと下流側流路５２のスプリンクラーヘッド側端部（入口側）５２ａとをＵ字形状に連通する形に形成する。そして、水平管部４の内部に臨む隔壁７の水平管部側端部（突出端部）７ａの、分岐管部５内から水平管部４内に向けて突出する突出量ｐは、水平管部４の内径ｄ１の１／２以下１／８以上の範囲、より好ましくは水平管部４の内径ｄ１の１／３に設定することは第１実施形態例の場合と同様である。なお、この実施形態の場合における隔壁７の突出端部７ａの形状は図６のように水平管部４の水平管軸Ｙと平行に形成している。
【００２４】
次に、本発明の第３実施形態例に係る水道水取込用のスプリンクラーヘッド用分岐継手およびスプリンクラー設備を図７、図８を参照にして説明する。
この実施形態の分岐継手１は合成樹脂製であって、水平管部４の中間部位から下向きに分岐させた分岐管部５を、第２実施形態の場合と同様に第１実施形態の分岐継手１の分岐管部５の長さよりも短く形成したものである。また、水平管部４の両端には接続口８，９を設け、一端の上流側の接続口８には上水道設備から分岐した給水管２ａが熱融着で接続され、他端の下流側の接続口９には図外のトイレタンクや蛇口等に続く給水管２ｂが熱融着で接続される。分岐管部５の端部に設けた接続口１１にはアダプタ１４を熱融着で接続し、このアダプタ１４にスプリンクラーヘッド（図示せず）を取り付ける。
【００２５】
この実施形態の分岐継手１においても、死水発生を防ぐために停滞水の置き換えを速く行うとともに、圧力損失を低減するために、水平管部４と分岐管部５との交差部分の内部に隔壁７を一体に設け、この隔壁７は、分岐管部５の内部を上流側流路５１と下流側流路５２とに二分するとともに上流側流路５１のスプリンクラーヘッド側端部（出口側）５１ａと下流側流路５２のスプリンクラーヘッド側端部（入口側）５２ａとをＵ字形状に連通する形に形成する。そして、水平管部４の内部に臨む隔壁７の水平管部側端部（突出端部）７ａの、分岐管部５内から水平管部４内に向けて突出する突出量ｐは水平管部４の内径ｄ１の１／２以下１／８以上の範囲、より好ましくは水平管部４の内径ｄ１の１／４〜１／３に設定することは第１、２実施形態例の場合と同様である。なお、この実施形態の場合における隔壁７の突出端部７ａの形状は図８のように水平管部４の水平管軸Ｙと平行に形成している。
【実施例１】
【００２６】
図１〜図４に示す第１実施形態例の分岐継手１において、水平管部４の長さＬ１（図１参照）は６４ｍｍ、水平管部４の内径ｄ１（図３参照）を２４．２mm、分岐管部５の長さＬ２（図１参照）は７３．５ｍｍ、分岐管部５の内径ｄ２（図３参照）を２２ｍｍ、隔壁７の長さＬ３（図３参照）は６３．４＋ｐ（隔壁７の突出量）ｍｍ、隔壁７の突出量ｐは内径ｄ１の１／２（＝１２．１ｍｍ）とした。
【実施例２】
【００２７】
隔壁７の突出量ｐを内径ｄ１の１／３（＝８．１ｍｍ）とした以外は実施例１の場合と同じである。
【実施例３】
【００２８】
隔壁７の突出量ｐを内径ｄ１の１／４（＝６ｍｍ）とした以外は実施例１の場合と同じである。
【実施例４】
【００２９】
隔壁７の突出量ｐを内径ｄ１の１／６（＝４ｍｍ）とした以外は実施例１の場合と同じである。
【実施例５】
【００３０】
隔壁７の突出量ｐを内径ｄ１の１／８（＝３ｍｍ）とした以外は実施例１の場合と同じである。
【比較例１】
【００３１】
隔壁７の突出量ｐを内径ｄ１の３／４（＝１８．２ｍｍ）とした以外は実施例１の場合と同じである。
【比較例２】
【００３２】
隔壁７の突出量ｐを内径ｄ１の３／５（＝１４．５ｍｍ）とした以外は実施例１の場合と同じである。
【比較例３】
【００３３】
隔壁７の突出量ｐを内径ｄ１の１／１０（＝２．４ｍｍ）とした以外は実施例１の場合と同じである。
【比較例４】
【００３４】
隔壁７の突出量ｐを内径ｄ１の１／１２（＝２ｍｍ）とした以外は実施例１の場合と同じである。
【００３５】
実施例１〜５、比較例１〜４の各分岐継手についての流量を６Ｌ／分とした時の停滞水の置き換え時間、および等価管長（設定水量３０Ｌ／分の時）を比較した。なお、実施例１〜５、比較例１〜４の各分岐継手についての流量を６Ｌ／分とした時の停滞水の置き換え時間の測定法は、実施例１〜５、比較例１〜４の各分岐継手と同じ分岐継手を内部透視可能なアクリル樹脂で作成し、所定の流量６Ｌ／分を流した時の各分岐継手内の停滞部に入れた色水（例えば、赤色水）の置き換え時間を測定した。
【００３６】
この比較結果は図９の図表に示すとおりである。
停滞水の置き換え時間については、本分岐継手１の下流側のトイレや洗面所で１回水が流されるたびに分岐管部５内の停滞水が置き換わることが望ましい。一般住宅等において、トイレや洗面での標準流量は６Ｌ／分で水が流される時間はトイレで１分、洗面で３０秒程度であることからすれば、前記流量で０．５〜１分以内に停滞水が置き換えられれば、本分岐継手１の機能として十分な性能を持っていると言うことができる。
等価管長（圧力損失）については、本分岐継手１は水道直結式のスプリンクラー設備に使われるが、水道の供給圧は高くて０．３ＭＰａ（水頭で３０ｍ）である。一方、スプリンクラーヘッド３は０．０５ＭＰａ（５ｍ）の放水圧力が必要である。すなわち、メーター以降の圧力損失（設定水量３０Ｌ／分の時）は最大でも２５ｍに抑えなくてはならないことになる。したがって、配管設計上、本分岐継手１の圧力損失は低ければ低いほど良いということになるが、本分岐継手１としては圧力損失（設定水量３０Ｌ／分の時）は最大でも３ｍ以内が望ましい。（但し、本分岐継手１を３個まで直列につなげる場合が考えられるが、この場合は３×３＝９ｍとなる。）
図９の図表から、比較例１、２では停滞水の置き換え時間が１／４分で早いが、等価管長（圧力損失）が５ｍ、６ｍであって非常に大きい。比較例３、４では等価管長が０．１ｍでかなり小さいが、停滞水の置き換え時間が２分、５分であってかなり遅い。
これに対し、実施例１、４、５は停滞水の置き換え時間が比較例３、４のそれよりも早く、かつ圧力損失が比較例１、２のそれよりも小さく、流量６Ｌ／分で１分以内に停滞水が置き換えられるとともに、圧力損失（設定水量３０Ｌ／分の時）は３ｍ以内に抑えられる。とくに、実施例２、３は流量６Ｌ／分で１／３分以内に停滞水が置き換えられるとともに、圧力損失（設定水量３０Ｌ／分の時）は１．２ｍ以内にまで抑えられて極めて有利である。
【実施例６】
【００３７】
図５〜図６に示す第２実施形態例の分岐継手１において、水平管部４の長さＬ１（図５参照）は６４ｍｍ、水平管部４の内径ｄ１（図５参照）を２４．２mm、分岐管部５の長さＬ２（図５参照）は２２．５ｍｍ、分岐管部５の内径ｄ２（図５参照）を２２ｍｍ、隔壁７の長さＬ３（図５参照）は７＋ｐｍｍ、隔壁７の突出量ｐ（図５参照）は内径ｄ１の１／２（＝１２．１ｍｍ）とした。
【実施例７】
【００３８】
隔壁７の突出量ｐを内径ｄ１の１／３（＝８．１ｍｍ）とした以外は実施例６の場合と同じである。
【実施例８】
【００３９】
隔壁７の突出量ｐを内径ｄ１の１／４（＝６ｍｍ）とした以外は実施例６の場合と同じである。
【実施例９】
【００４０】
隔壁７の突出量ｐを内径ｄ１の１／６（＝４ｍｍ）とした以外は実施例６の場合と同じである。
【実施例１０】
【００４１】
隔壁７の突出量ｐを内径ｄ１の１／８（＝３ｍｍ）とした以外は実施例６の場合と同じである。
【比較例５】
【００４２】
隔壁７の突出量ｐを内径ｄ１の３／４（＝１８．２ｍｍ）とした以外は実施例６の場合と同じである。
【比較例６】
【００４３】
隔壁７の突出量ｐを内径ｄ１の３／５（＝１４．５ｍｍ）とした以外は実施例６の場合と同じである。
【比較例７】
【００４４】
隔壁７の突出量ｐを内径ｄ１の１／１０（＝２．４ｍｍ）とした以外は実施例６の場合と同じである。
【比較例８】
【００４５】
隔壁７の突出量ｐを内径ｄ１の１／１２（＝２ｍｍ）とした以外は実施例６の場合と同じである。
【００４６】
実施例６〜１０、比較例５〜８の分岐継手についての流量を６Ｌ／分とした時の停滞水の置き換え時間、および等価管長（設定水量３０Ｌ／分の時）を比較した。なお、実施例６〜１０、比較例５〜８の各分岐継手についての流量を６Ｌ／分とした時の停滞水の置き換え時間の測定法は、実施例６〜１０、比較例５〜８の各分岐継手と同じ分岐継手を内部透視可能なアクリル樹脂で作成し、所定の流量６Ｌ／分を流した時の各分岐継手内の停滞部に入れた色水（例えば、赤色水）の置き換え時間を測定した。
この比較結果は図１０の図表に示すとおりである。
比較例５、６では停滞水の置き換え時間が１／４分で早いが、等価管長（圧力損失）が６ｍ、４ｍであって非常に大きい。比較例７、８では等価管長が０．１ｍでかなり小さいが、停滞水の置き換え時間が１分、５分であってかなり遅い。
これに対し、実施例６、９、１０は停滞水の置き換え時間が比較例７、８のそれよりも早く、かつ圧力損失が比較例５、６のそれよりも小さく、流量６Ｌ／分で１／３分以内に停滞水が置き換えられるとともに、圧力損失（設定水量３０Ｌ／分の時）は１ｍ以内に抑えられる。とくに、実施例７、８は流量６Ｌ／分で１／４分以内に停滞水が置き換えられるとともに、圧力損失（設定水量３０Ｌ／分の時）は０．５ｍ以内に抑えられて極めて有利である。
【実施例１１】
【００４７】
図７〜図８に示す第３実施形態例の分岐継手１において、水平管部４の長さＬ１（図７参照）は３３ｍｍ、水平管部４の内径ｄ１（図７参照）を１８mm、分岐管部５の長さＬ２（図７参照）は１８ｍｍ、分岐管部５の内径ｄ２（図７参照）を１３ｍｍ、隔壁７の長さＬ３（図７参照）は５＋ｐｍｍ、隔壁７の突出量ｐ（図７参照）は内径ｄ１の１／２（＝９ｍｍ）とした。
【実施例１２】
【００４８】
隔壁７の突出量ｐを内径ｄ１の１／３（＝６ｍｍ）とした以外は実施例１１の場合と同じである。
【実施例１３】
【００４９】
隔壁７の突出量ｐを内径ｄ１の１／４（＝４．５ｍｍ）とした以外は実施例１１の場合と同じである。
【実施例１４】
【００５０】
隔壁７の突出量ｐを内径ｄ１の１／６（＝３ｍｍ）とした以外は実施例１１の場合と同じである。
【実施例１５】
【００５１】
隔壁７の突出量ｐを内径ｄ１の１／８（＝２．３ｍｍ）とした以外は実施例１１の場合と同じである。
【比較例９】
【００５２】
隔壁７の突出量ｐを内径ｄ１の３／４（＝１３．５ｍｍ）とした以外は実施例１１の場合と同じである。
【比較例１０】
【００５３】
隔壁７の突出量ｐを内径ｄ１の３／５（＝１０．８ｍｍ）とした以外は実施例１１の場合と同じである。
【比較例１１】
【００５４】
隔壁７の突出量ｐを内径ｄ１の１／１０（＝１．８ｍｍ）とした以外は実施例１１の場合と同じである。
【比較例１２】
【００５５】
隔壁７の突出量ｐを内径ｄ１の１／１２（＝１．５ｍｍ）とした以外は実施例１１の場合と同じである。
【００５６】
実施例１１〜１５、比較例９〜１２の分岐継手についての流量６Ｌ／分とした時の停滞水の置き換え時間、および等価管長（設定流量３０Ｌ／分の時）を比較した。なお、実施例１１〜１５、比較例９〜１２の各分岐継手についての流量を６Ｌ／分とした時の停滞水の置き換え時間の測定法は、実施例１１〜１５、比較例９〜１２の各分岐継手と同じ分岐継手を内部透視可能なアクリル樹脂で作成し、所定の流量６Ｌ／分を流した時の各分岐継手内の停滞部に入れた色水（例えば、赤色水）の置き換え時間を測定した。
この比較結果は図１１の図表に示すとおりである。
比較例９、１０では停滞水の置き換え時間が１／４分で早いが、等価管長（圧力損失）が８ｍ、５ｍであって非常に大きい。比較例１１、１２等価管長が０．１ｍでかなり小さいが、停滞水の置き換え時間が３分であってかなり遅い。
これに対し、実施例１１、１４、１５は停滞水の置き換え時間が比較例１１、１２のそれよりも早く、かつ圧力損失が比較例９、１０のそれよりも小さく、流量６Ｌ／分で１／３分以内に停滞水が置き換えられるとともに、圧力損失（設定水量３０Ｌ／分の時）は２ｍ以内に抑えられる。とくに、実施例１２、１３は流量６Ｌ／分で１／４分以内に停滞水が置き換えられるとともに、圧力損失（設定水量３０Ｌ／分の時）は１ｍ以内に抑えられて有利である。
【符号の説明】
【００５７】
１ 分岐継手
２、２ａ、２ｂ 給水管
３ スプリンクラーヘッド
４ 水平管部
５ 分岐管部
６ 継手本体
７ 隔壁
７ａ 隔壁の水平管部側端部（突出端部）
８，９ 接続口
５１ 上流側流路
５１ａ 上流側流路のスプリンクラーヘッド側端部
５２ 下流側流路
５２ａ 下流側流路のスプリンクラーヘッド側端部
ｄ１ 水平管部の内径
ｐ 突出量
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上水道設備から分岐した給水管とスプリンクラーヘッドとを接続する分岐継手であって、両端に前記給水管に接続される接続口を有する水平管部と、この水平管部の中間部位から分岐され前記スプリンクラーヘッドに接続される分岐管部とを有するＴ型の継手本体と、前記水平管部と前記分岐管部の交差部分の内部に設けられた隔壁とを備えた水道水取込用のスプリンクラーヘッド用分岐継手において、
前記隔壁は前記分岐管部の内部を上流側流路と下流側流路とに二分するとともに前記上流側流路のスプリンクラーヘッド側端部と前記下流側流路のスプリンクラーヘッド側端部とを連通する形に形成し、且つ、前記水平管部の内部に臨む前記隔壁の水平管部側端部の、前記分岐管部内から前記水平管部内に向けて突出する突出量は、前記水平管部の内径の１／２以下かつ１／８以上に設定していることを特徴とする、水道水取込用のスプリンクラーヘッド用分岐継手。
【請求項２】
前記突出量は、前記水平管部の内径の１／４〜１／３に設定している、請求項１記載の水道水取込用のスプリンクラーヘッド用分岐継手。
【請求項３】
上水道設備を有し、この水道設備から分岐した給水管とスプリンクラーヘッドとを水道水取込用のスプリンクラーヘッド用分岐継手で接続し、該スプリンクラーヘッド用分岐継手は、両端に前記給水管に接続される接続口を有する水平管部と、この水平管部の中間部位から分岐され前記スプリンクラーヘッドに接続される分岐管部とを有するＴ型の継手本体と、前記水平管部と前記分岐管部の交差部分の内部に設けられた隔壁とを備えている、スプリンクラー設備において、
前記隔壁は前記分岐管部の内部を上流側流路と下流側流路とに二分するとともに前記上流側流路のスプリンクラーヘッド側端部と前記下流側流路のスプリンクラーヘッド側端部とを連通する形に形成し、且つ、前記水平管部の内部に臨む前記隔壁の水平管部側端部の、前記分岐管部内から前記水平管部内に向けて突出する突出量は、前記水平管部の内径の１／２以下かつ１／８以上に設定していることを特徴とする、スプリンクラー設備。
【請求項４】
前記突出量は、前記水平管部の内径の１／４〜１／３に設定している、請求項３記載のスプリンクラー設備。
【請求項１】
上水道設備から分岐した給水管とスプリンクラーヘッドとを接続する分岐継手であって、両端に前記給水管に接続される接続口を有する水平管部と、この水平管部の中間部位から分岐され前記スプリンクラーヘッドに接続される分岐管部とを有するＴ型の継手本体と、前記水平管部と前記分岐管部の交差部分の内部に設けられた隔壁とを備えた水道水取込用のスプリンクラーヘッド用分岐継手において、
前記隔壁は前記分岐管部の内部を上流側流路と下流側流路とに二分するとともに前記上流側流路のスプリンクラーヘッド側端部と前記下流側流路のスプリンクラーヘッド側端部とを連通する形に形成し、且つ、前記水平管部の内部に臨む前記隔壁の水平管部側端部の、前記分岐管部内から前記水平管部内に向けて突出する突出量は、前記水平管部の内径の１／２以下かつ１／８以上に設定していることを特徴とする、水道水取込用のスプリンクラーヘッド用分岐継手。
【請求項２】
前記突出量は、前記水平管部の内径の１／４〜１／３に設定している、請求項１記載の水道水取込用のスプリンクラーヘッド用分岐継手。
【請求項３】
上水道設備を有し、この水道設備から分岐した給水管とスプリンクラーヘッドとを水道水取込用のスプリンクラーヘッド用分岐継手で接続し、該スプリンクラーヘッド用分岐継手は、両端に前記給水管に接続される接続口を有する水平管部と、この水平管部の中間部位から分岐され前記スプリンクラーヘッドに接続される分岐管部とを有するＴ型の継手本体と、前記水平管部と前記分岐管部の交差部分の内部に設けられた隔壁とを備えている、スプリンクラー設備において、
前記隔壁は前記分岐管部の内部を上流側流路と下流側流路とに二分するとともに前記上流側流路のスプリンクラーヘッド側端部と前記下流側流路のスプリンクラーヘッド側端部とを連通する形に形成し、且つ、前記水平管部の内部に臨む前記隔壁の水平管部側端部の、前記分岐管部内から前記水平管部内に向けて突出する突出量は、前記水平管部の内径の１／２以下かつ１／８以上に設定していることを特徴とする、スプリンクラー設備。
【請求項４】
前記突出量は、前記水平管部の内径の１／４〜１／３に設定している、請求項３記載のスプリンクラー設備。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１１−３０８６５（Ｐ２０１１−３０８６５Ａ）
【公開日】平成２３年２月１７日（２０１１．２．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１８１２３９（Ｐ２００９−１８１２３９）
【出願日】平成２１年８月４日（２００９．８．４）
【出願人】（０００２３１１２１）ＪＦＥ継手株式会社 (140)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年２月１７日（２０１１．２．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年８月４日（２００９．８．４）
【出願人】（０００２３１１２１）ＪＦＥ継手株式会社 (140)
【Ｆターム（参考）】
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