(57)【要約】【課題】支柱が爪と略同一円周上に配置されたデフレクタを有するスプリンクラヘッドにおいて、支柱の裏側への散水量を増加させて均一散水を実現できるスプリンクラヘッドを提供する。【解決手段】本発明に係るスプリンクラヘッド１は、円周縁部に所定の間隔を離して複数の爪３７を立設したデフレクタ１９と、デフレクタ１９を吊設する支柱１５とを備えたものであって、複数の爪３７と支柱１５とが、略同一円周上に配置され、複数の爪３７のうち支柱１５を挟む両側の爪における支柱１５側の縦辺部を上端側が支柱１５から離れる方向に傾斜する傾斜辺部３７ｓとしたことを特徴とするものである。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円周縁部に所定の間隔を離して複数の爪を立設したデフレクタと、該デフレクタを吊設する支柱とを備えたスプリンクラヘッドであって、
前記複数の爪と前記支柱とが、略同一円周上に配置され、前記複数の爪のうち前記支柱を挟む両側の爪における前記支柱側の縦辺部を上端側が支柱から離れる方向に傾斜する傾斜辺部としたことを特徴とするスプリンクラヘッド。
【請求項２】
円周縁部に所定の間隔を離して複数の爪を立設したデフレクタと、該デフレクタを吊設する支柱とを備えたスプリンクラヘッドであって、
前記複数の爪のうち前記支柱を挟む両側の爪において、
前記デフレクタの中心と前記爪の周方向の中心を結ぶ法線と、前記爪の内面に沿う直線との成す角度のうち前記支柱を挟む角度が、９０°を超えるように前記爪の向きを設定したことを特徴とするスプリンクラヘッド。
【請求項３】
前記支柱を挟む両側の爪における前記支柱側の縦辺部を、上端側が支柱から離れる方向に傾斜する傾斜辺部としたことを特徴とする請求項２に記載のスプリンクラヘッド。
【請求項４】
前記支柱を挟む両側の爪における前記傾斜辺部と反対側の縦辺部を、前記傾斜辺部の傾斜角度よりも小さい傾斜角度で前記支柱側に傾斜させたことを特徴とする請求項１又は３に記載のスプリンクラヘッド。
【請求項５】
前記支柱は、その外面の径方向の位置が、前記支柱を挟む両側の爪の外面よりも径方向内側であって、かつ前記爪の内面の位置よりも径方向外側に配置されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のスプリンクラヘッド。
【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ヘッドに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
スプリンクラヘッドは、内部にノズルを有するヘッド本体が充水された消火設備配管と接続されており、火災が発生したときに火災の熱を感知して自動的に作動し、ノズルから水を放出・散布して消火を行うものである。
【０００３】
このようなスプリンクラヘッドの例として例えば特許文献１に開示がある。特許文献１に開示されたスプリンクラヘッドのデフレクタは、円盤形状をしており、デフレクタの外縁部には複数の爪がノズル側に向かって屈曲して形成されている。また、デフレクタとストッパーを連結する複数本のアームも爪と同様にデフレクタの外縁部からノズル側に屈曲して、爪とほぼ同一円周上に形成されている。
【０００４】
上記のようなスプリンクラヘッドにおいて、放水口から放水された消火水は、デフレクタに衝突して、しぶきとなって周囲に飛び散り、デフレクタの外縁部に形成された爪に衝突した水流は、上方に向きを変えて遠方へ散水され、爪と爪の隙間から流出する消火水は近くの散水をカバーする。
【０００５】
しかし、デフレクタにはこれを吊設するための複数のアームが設けられており、アームは爪とは違ってデフレクタから上方に連続して形成されているため、アームが設けられた箇所では、消火水がアームに衝突してアームの裏側方向（アームの外側方向）への散水量が少なくなり、均一な散水が行えないという問題がある。
【０００６】
このような問題に関し、特許文献２においては、「周縁部に間隔をおいて複数の爪を立設したデフレクタと、該デフレクタを支持する支柱とを備えたスプリンクラヘッドにおいて、前記支柱と対向する爪の両側にある爪の高さを、他の爪の高さよりも高くすること（特許文献２の請求項１参照）、及び前記両側の爪が、前記支柱と対向する爪側を、ほぼ三角形状に切り欠くこと（特許文献２の請求項６参照）」が開示されている。
【０００７】
特許文献２における支柱は、特許文献１のように１枚の金属板を屈曲成形して形成したものではなく、円盤状のデフレクタとは別体の円柱形状のロッドをデフレクタに設けた嵌着穴に立設したものである。そのため、支柱は、デフレクタに設けられた爪よりも径方向内側に配置され、デフレクタの外周縁における支柱と対向する位置には上記のように他の爪と同一円周上に爪が設けられている。そして、支柱と対向する位置に設けた爪の両側にある爪の高さを他の爪よりも高くし、さらに当該爪を三角形状にしている。
このような構成を採用することで、支柱の裏側への散水量を多くして、均一散水を実現できるとしている。
【０００８】
上記の構造を採用することで支柱の裏側への散水量が増加する理由について、特許文献２においては、放水口から放水された消火水の挙動と共に以下のように説明している。
放水口から放水された消火水はデフレクタ上の外周部に向かって進行し、支柱に衝突した水流は２又に分かれて爪に向かった進行する。この水流が、支柱と対向する浅立爪の両側にある高さの高い三角直立爪にあたり、浅立爪側に向かう。このとき、高さの高い三角直立爪は面積が大きいため、他の爪よりも多くの水流を受け止めることができるため、浅爪側に向かう水流を多くして、浅爪の裏側、すなわち支柱の裏側への散水量を増やすことができる。
また、三角直立爪３２は、切り欠かれており、浅立爪３１側に向かって上端を三角形状に傾斜させているので、水流ｗ３は浅立爪３１側に流れやすくなっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１４−１３６０００号公報
【特許文献２】特開２００７−２６７７９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
特許文献２に開示された技術は、支柱とデフレクタが別体に構成されたいわゆる支柱別体型のものであり、支柱がデフレクタにおける爪が設けられた位置よりも径方向内側に立設されていることを前提として浅立爪を設けることで支柱の裏側への散水量を増やすというものである。
しかし、本願発明が対象としているものは、特許文献１に開示されているような、支柱と爪とが一体的に形成されて支柱が他の爪と略同一円周上に配置されるいわゆる支柱一体型のものであり、支柱が略同一円周上にいる場合、支柱裏に、飛距離を得るために存在している浅立爪を設けることができないため、デフレクタに衝突した水流の流れが異なる。
そのため、特許文献２に開示されたメカニズムを、支柱一体型のデフレクタに適用することはできない。
【００１１】
本発明は、かかる課題を解決するためになされたものであり、支柱が爪と略同一円周上に配置されたデフレクタを有するスプリンクラヘッドにおいて、支柱の裏側への散水量を増加させて均一散水を実現でき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】
【００１２】
（１）本発明に係るスプリンクラヘッドは、円周縁部に所定の間隔を離して複数の爪を立設したデフレクタと、該デフレクタを吊設する支柱とを備えたものであって、
前記複数の爪と前記支柱とが、略同一円周上に配置され、前記複数の爪のうち前記支柱を挟む両側の爪における前記支柱側の縦辺部を上端側が支柱から離れる方向に傾斜する傾斜辺部としたことを特徴とするものである。
【００１３】
（２）また、円周縁部に所定の間隔を離して複数の爪を立設したデフレクタと、該デフレクタを吊設する支柱とを備えたスプリンクラヘッドであって、
前記複数の爪のうち前記支柱を挟む両側の爪において、
前記デフレクタの中心と前記爪の周方向の中心を結ぶ法線と、前記爪の内面に沿う直線との成す角度のうち前記支柱を挟む角度が、９０°を超えるように前記爪の向きを設定したことを特徴とするものである。
【００１４】
（３）また、上記（２）に記載のものにおいて、前記支柱を挟む両側の爪における前記支柱側の縦辺部を、上端側が支柱から離れる方向に傾斜する傾斜辺部としたことを特徴とするものである。
【００１５】
（４）また、上記（１）又は（３）に記載のものにおいて、前記支柱を挟む両側の爪における前記傾斜辺部と反対側の縦辺部を、前記傾斜辺部の傾斜角度よりも小さい傾斜角度で前記支柱側に傾斜させたことを特徴とするものである。
【００１６】
（５）また、上記（１）乃至（４）のいずれかに記載のものにおいて、前記支柱は、その外面の径方向の位置が、前記支柱を挟む両側の爪の外面よりも径方向内側であって、かつ前記爪の内面の位置よりも径方向外側に配置されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明においては、複数の爪と支柱とが、略同一円周上に配置され、前記複数の爪のうち前記支柱を挟む両側の爪における前記支柱側の縦辺部を上端側が支柱から離れる方向に傾斜する傾斜辺部としたことにより、支柱側へ飛び出す消火水が上向きの速度成分をもち、かつ支柱と前記両側の爪によって形成された隙間からの散水となることによって、遠方への散水が可能となり、支柱の裏面側への散水を可能として均一散水を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本実施の形態に係るスプリンクラヘッドのデフレクタの斜視図である。
【図２】図１に示したデフレクタの側面図である。
【図３】図１に示したデフレクタの平面図である。
【図４】図１に示したデフレクタが設置されるスプリンクラヘッドの断面図である。
【図５】他の実施の形態に係るデフレクタの斜視図である。
【図６】図５に示したデフレクタの側面図である。
【図７】図５に示したデフレクタの平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
［実施の形態１］
本実施の形態に係るスプリンクラヘッド１は、図４に示すように、ヘッド本体３の中央に放水口５を設け、そのフランジ部７には、円筒フレーム９が螺着されている。円筒フレーム９には、弁体１１を放水口５に押し付けて加圧された消火水を封止する感熱分解部１３と、支柱１５を有し、支柱１５を介してストッパリング１７に連結されているデフレクタ１９と、が設けられている。
【００２０】
感熱分解部１３は、セットピン２１、皿ばね２３、スライダー２５、ボール２７、バランサー２９、プランジャー３１、断熱材３３、感熱カバー３５、半田３６を備えて構成されている。
以下、本願発明の特徴である、デフレクタ１９について図１〜図３に基づいて詳細に説明する。なお図４では屈曲して示した支柱１５を簡略化のため、図１〜３においては、直線状に図示している。
【００２１】
デフレクタ１９は、特許文献１と同様に、金属板を曲げ成形して一体成形されたものであり、図１〜図３に示すように、円盤状の中央に弁体１１が配置される円形の開口部を有し、外周縁に複数の爪３７と支柱１５とが略同一円周上に配置されている。
そして、複数の爪３７のうち支柱１５を挟む両側の爪における支柱１５側の縦辺部を上端側が、支柱１５から離れる方向に傾斜する傾斜辺部３７ｓになっている。傾斜角度は、図１（ａ）に示すように、θ１である。
また、支柱１５を挟む爪以外の爪は、図１（ａ）に示すように、両側の辺部が略垂直になっている。もっとも、この支柱１５を挟む爪以外の爪の両側の辺部は垂直に限定されたものではなく、種々の形状であてもよい。例えば、支柱１５を挟む爪（片辺傾斜爪３７ａ）の反対側の縦辺のように、θ２のような傾斜を持たせてもよい（図１（ｂ）参照）。
以下、複数の爪の全体を指す場合には爪３７と表記し、支柱１５を挟む両側の爪を指すときには片辺傾斜爪３７ａと表記し、両側の辺部が略垂直な他の爪を指すときには両辺直立爪３７ｂと表記して説明する。
【００２２】
支柱１５を挟む両側を片辺傾斜爪３７ａとしたことで、支柱１５と片辺傾斜爪３７ａとの間には、図２に示すように、台形状の隙間が形成されている。
また、支柱１５は、その外面の径方向の位置（図３における一点鎖線の位置）が、片辺傾斜爪３７ａの外面よりも径方向内側であって、かつ片辺傾斜爪３７ａの内面の位置（図３における破線の位置）よりも径方向外側に配置されている。すなわち、支柱１５の外面の径方向の位置が、片辺傾斜爪３７ａの厚みの範囲内に配置されている。
【００２３】
上記のように構成されたデフレクタ１９における、放水口５から放水された消火水の挙動について説明する。
放水口５から放出される消火水は、弁体１１（図４参照）に衝突して分散され、デフレクタ１９上をその外周縁に向かって移動する。この分散された消火水は、デフレクタ１９の外周縁にある片辺傾斜爪３７ａ及び両辺直立爪３７ｂに衝突して斜め上方へ、あるいは両辺直立爪３７ｂと片辺傾斜爪３７ａの隙間から外方へ、また、あるいは片辺傾斜爪３７ａと支柱１５の隙間から外方へ放出されて散水される。
両辺直立爪３７ｂ及び片辺傾斜爪３７ａに衝突し、各爪３７の上辺から飛び出す消火水は、上方へ向きを変えることで、上向きの速度成分をもって比較的遠くへ散水される。
【００２４】
本実施の形態においては、支柱１５を挟む両側を片辺傾斜爪３７ａとしたことで、支柱１５の裏面側への散水量を多くして、均一散水に近い散水を実現しているが、その理由について詳細に説明する。
片辺傾斜爪３７ａにおける支柱１５側の辺が支柱１５から離れる方向に傾斜している傾斜辺部３７ｓとなっていることで、傾斜辺部３７ｓから外方に飛び出す消火水は、傾斜辺部３７ｓに対して直交方向、すなわち斜め上方への速度成分をもって飛び出す（図２参照）。このため、傾斜辺部３７ｓから飛び出す消火水は、遠方まで散水されることになり、支柱１５の裏面側への散水量が多くなる。
【００２５】
また、支柱１５と片辺傾斜爪３７ａとの間には、台形状の隙間が形成されているため、この隙間から散水される消火水は、隙間を通ることで流速が増し、例えばホースの口を指で押さえて縦向きに扁平にしたときに水が縦方向に広がって、かつ遠くまで飛ぶのと同じように、縦方向に遠くまで散水される。
また、形成された隙間は、その根元側は幅が狭く、上部に行くにつれ広くなる形状をしている。このため、根元側からスプリンクラヘッド近傍に散水される消火水の量が少なくなり、上部から散水される消火水の量が増え、より遠くに散水が可能である。
このように、支柱１５を挟む両側の爪を片辺傾斜爪３７ａとしたことで、傾斜辺部３７ｓによって斜め上方の速度成分が付与されること、及び台形状の隙間が形成されることにより縦方向でかつ流速が増すこと、さらには隙間の上部からの散水量が増加することの、相乗効果によって消火水が支柱１５の裏面側の遠方まで散水されることになる。
これによって、均一散水を実現している。
【００２６】
また、本実施の形態のデフレクタ１９は、前述したように、支柱１５の外面の径方向の位置が、片辺傾斜爪３７ａの厚みの範囲内に配置されている。この構成によって、上記に加えて以下のような作用効果を奏することができる。
片辺傾斜爪３７ａの内面に衝突した消火水は、前述したように、支柱１５側にも誘導されるが、仮に支柱１５の外面の径方向位置が片辺傾斜爪３７ａの厚みの範囲を超えて外側にあるとすれば、片辺傾斜爪３７ａの内面よりも支柱１５の内面が径方向外側に位置することになる。この場合、片辺傾斜爪３７ａの内面に衝突した消火水は、支柱１５の内面よりも内側に入り込み、支柱１５の裏面側への散水量の増加に寄与する消火水量が少なくなる。
【００２７】
上記の理由からすれば、支柱１５の外面の径方向位置は、片辺傾斜爪３７ａの内面の径方向位置よりもさらに内側に配置するのが好ましいように思われる。
しかしながら、支柱１５の外面の位置が、片辺傾斜爪３７ａの厚みの範囲を超えてさらに内側に配置されると、支柱１５と片辺傾斜爪３７ａとの間に径方向でも隙間ができることになり、上述した支柱１５と片辺傾斜爪３７ａで形成される周方向の隙間による効果、すなわち縦方向に広がって、かつ遠くまで散水するという効果が薄れることになる。
また、隙間が大きくなることで、隙間からの散水量が多くなり、スプリンクラヘッド近傍には多く散水されるが、片辺傾斜爪３７ａの上辺を通過して散水される消火水の量が減り、結果として遠くへ散水できなくなる。
それ故、支柱１５の外面の径方向の位置が、片辺傾斜爪３７ａの厚みの範囲内に配置することが好ましく、これによって支柱１５の裏面側への散水量の増加と、遠方への散水の効果を高めることができる。
【００２８】
なお、上記の説明では、片辺傾斜爪３７ａの反対側の縦辺は、図１（ａ）に示すように、傾斜角度が０°の略垂直になっている例であったが、この片辺傾斜爪３７ａの反対側の縦辺は、図１（ｂ）に示すように、支柱１５側に傾斜させてもよい。
反対側の縦辺を傾斜させることで、この縦辺を通過する消火水も上向きの速度成分を持つことになり、遠方まで散水できる。支柱１５の近傍の消火水を遠方まで散水できるようにすることで、支柱１５の裏面側への散水量を増やすことができる。
【００２９】
この場合、支柱１５側の縦辺の傾斜角度をθ１、反対側の縦辺の傾斜角度をθ２とすれば、θ１＞θ２とするのが好ましい。片辺傾斜爪３７ａに衝突した消火水にとって傾斜角度が大きい傾斜辺部３７ｓの方が抵抗が小さくなるため、θ１＞θ２とすることで、片辺傾斜爪３７ａに衝突した消火水は抵抗の少ない支柱１５側に誘導されやすく、これによって支柱１５側への水量を多くすることができる。
【００３０】
［実施の形態２］
実施の形態２に係るデフレクタ３９について、図５〜図７に基づいて説明する。なお、図５〜図７において、実施の形態１を示した図１〜３と同一部分には同一の符号を付して説明を省略する。
本実施の形態に係るデフレクタ３９は、支柱１５を挟む両側の爪を、デフレクタ３９の中心と爪の周方向の中心を結ぶ法線（図７の一点鎖線）と、爪の内面に沿う直線（破線）との成す角度のうち支柱１５を挟む角度が、９０°を超えるように爪の向きを設定した向変爪３７ｃとしたものである。これによって、向変爪３７ｃは、支柱１５側が開くような向きに設定されている。
【００３１】
また、支柱１５は、実施の形態１と同様に、その外面の径方向の位置（図７における一点鎖線の位置）が、向変爪３７ｃの外面の位置よりも径方向内側であって、かつ向変爪３７ｃの内面の位置（図７における破線の位置）よりも径方向外側に配置されている。すなわち、支柱１５の外面の径方向の位置が、向変爪３７ｃの厚みの範囲内に配置されている。
【００３２】
なお、本実施の形態では、支柱１５を挟む両側の向変爪３７ｃは実施の形態１とその向きが変わっているため、向変爪３７ｃの外面の径方向の位置とは、図７に示すように、向変爪３７ｃの外面における最も内側の位置Ａを結ぶ円弧の位置（Ａ点を結ぶ破線）とし、向変爪３７ｃの内面の径方向の位置とは、図７に示すように、向変爪３７ｃの内面における最も内側の位置Ｂを結ぶ円弧の位置（Ｂ点を結ぶ破線）としている。
【００３３】
本実施の形態においては、支柱１５を挟む両側の爪を向変爪３７ｃとしたことで、支柱１５の裏面側への散水量を多くして、均一散水に近い散水を実現しているが、その理由について詳細に説明する。
向変爪３７ｃは、支柱１５側が開くような向きになっていることで、向変爪３７ｃに衝突した消火水は、支柱１５側に向けて誘導される。そのため、支柱１５側に向かう消火水量が多くなっている。
【００３４】
また、支柱１５と向変爪３７ｃとの間には、縦方向の隙間が形成されているため、実施の形態１で述べたのと同様の理由により、縦方向に遠くまで散水される。
つまり、支柱１５を挟む両側の爪を向変爪３７ｃとしたことで、支柱１５側に向かう消火水量が増加すること、及び縦方向の隙間が形成されることにより縦方向でかつ流速が増すことの、相乗効果によって消火水が支柱１５の裏面側の遠方まで散水されることになる。
これによって、均一散水を実現している。
【００３５】
また、本実施の形態の向変爪３７ｃは、図６に示すように、その上辺が支柱１５側に傾くように傾斜しているため、向変爪３７ｃの上辺から飛び出す消火水が支柱１５側に誘導されるので、このような作用によって支柱１５の裏面側の散水量を多くすることができる。
【００３６】
また、本実施の形態のデフレクタ３９は、前述したように、支柱１５の外面の径方向の位置が、向変爪３７ｃの厚みの範囲内に配置されている。この構成は、基本的には実施の形態１と同様であり、実施の形態１で述べたのと同様の理由により、支柱１５の裏面側への散水量の増加と、遠方への散水の効果を高めることができる。
【００３７】
なお、向変爪３７ｃにおける支柱１５側の縦辺を、実施の形態１の片辺傾斜爪３７ａのように支柱１５から離れるように傾斜させてもよい。このようにすることで、本実施の形態の効果に加えて実施の形態１において説明した効果も併せて奏することができる。
また、向変爪３７ｃにおける支柱１５と反対側の縦辺についても、実施の形態１と同様に支柱１５側に傾斜させてもよい。
また、向変爪３７ｃにおける支柱１５側の縦辺と支柱１５と反対側の縦辺を共に傾斜させる場合には、実施の形態１で説明したように、支柱１５側の縦辺の傾斜角度を大きくするのが望ましい。
【００３８】
なお、上記の実施の形態１、２で説明した例では、支柱１５の外面の径方向の位置が、片辺傾斜爪３７ａ又は向変爪３７ｃの厚みの範囲内に配置されており、上記のような作用効果を奏しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、複数の爪３７と支柱１５とが略同一円周上に配置されておればよく、支柱１５の外面の径方向の位置が、片辺傾斜爪３７ａ又は向変爪３７ｃの内面の径方向の位置と略一致しているものも含む。
【００３９】
なお、本明細書においては、爪３７の縦辺部を垂直辺や傾斜辺と表記し、図面上もこのように図示しているが、これは爪３７を模式的に長方形や台形で表しているためであり、実際にデフレクタを制作する場合には縦辺部が根元から先端まで直線となっているとは限らず、角部に丸みが付いたり、曲線や変曲点を含む線で構成されたりする場合もあり、本発明はこのような態様を含むことは言うまでもない。
【符号の説明】
【００４０】
１  スプリンクラヘッド
３  ヘッド本体
５  放水口
７  フランジ部
９  円筒フレーム
１１  弁体
１３  感熱分解部
１５  支柱
１７  ストッパリング
１９  デフレクタ（実施の形態１）
２１  セットピン
２３  皿ばね
２５  スライダー
２７  ボール
２９  バランサー
３１  プランジャー
３３  断熱材
３５  感熱カバー
３６  半田
３７  爪
３７ａ  片辺傾斜爪
３７ｂ  両辺直立爪
３７ｓ  傾斜辺部
３７ｃ  向変爪
３９  デフレクタ（実施の形態２）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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