(57)【要約】【課題】弁のデフレクタへのロッジメントを確実に防止しながら製造コストを削減することができる消火用ヘッドの提供。【解決手段】  消火液を噴射する噴射口を有する本体と、前記噴射口から噴射される前記消火液が衝突するデフレクタと、前記噴射口を閉塞し、外周面に周方向に沿って溝が形成された頭部を有する弁と、前記弁を前記噴射口に密着させるとともに、所定の熱量を感知すると前記弁と前記噴射口との密着状態を解除する感熱体と、前記本体から前記デフレクタに向かって延び、前記弁が間に介在するように配置される一対のアームと、前記一対のアームの間に掛け渡されるとともに前記弁の前記溝に係合し、前記弁を前記噴射液の噴射方向と略直交する方向に付勢する線状のバネと、を具備し、前記弁の前記頭部の外径は、前記一対のアームの間の距離の半分以下であること、を特徴とする消火用ヘッド。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
消火液を噴射する噴射口を有する本体と、
前記噴射口から噴射される前記消火液が衝突するデフレクタと、
前記噴射口を閉塞し、外周面に周方向に沿って溝が形成された頭部を有する弁と、
前記弁を前記噴射口に密着させるとともに、所定の熱量を感知すると前記弁と前記噴射口との密着状態を解除する感熱体と、
前記本体から前記デフレクタに向かって延び、前記弁が間に介在するように配置される一対のアームと、
前記一対のアームの間に掛け渡されるとともに前記弁の前記溝に係合し、前記弁を前記噴射液の噴射方向と略直交する方向に付勢する線状のバネと、を具備し、
前記弁の前記頭部の外径は、前記一対のアームの間の距離の半分以下であること、
を特徴とする消火用ヘッド。
【請求項２】
前記溝は、前記頭部の全周に亘って形成されていること、
を特徴とする請求項１に記載の消火用ヘッド。
【請求項３】
前記溝は、前記デフレクタ側から見て前記バネの全長のうち少なくとも２／３を露出させるように形成されていること、
を特徴とする請求項１又は２に記載の消火用ヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、消火液を散水する消火用ヘッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
スプリンクラヘッドでは、感熱開弁部材が火災の熱を感知すると破裂又は変形し、弁体が放水口から外れて、放水口が開放される。放水口から放出された消火用水はデフレクタに衝突し、飛散する。このスプリンクラヘッドにおいて、放水時に、弁体がデフレクタ中央部に留まり、正常な散水が行われない、所謂ロッジメントが発生することがある。
【０００３】
このようなロッジメントを防止するべく、弁体に横方向の力を加えるためのバネを装着したスプリンクラヘッドが知られている。そして、バネが施工者の服などに引っ掛かったりすることを防止すべく、弁体の上端部に大径部を形成し、大径部の外周は、リング状溝とフレームのほぼ中間の位置まで拡径し、大径部は、デフレクタ側に露出するばねのほぼ半分を覆う大きさに形成されたスプリンクラヘッドが知られている（例えば特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４３９８４５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上述したスプリンクラヘッドでは、弁体の形状が複雑であり、しかもその寸法が大きくならざるを得ないため、製造コストが嵩む。また、大きな弁体のロッジメントを確実に防止するために、十分な性能を有するばねを採用する必要があり、この点もまた製造コストを増加させる要因となる。
【０００６】
そこで、本発明は、弁のデフレクタへのロッジメントを確実に防止しながら製造コストを削減することができる消火用ヘッド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】
【０００７】
上述した課題を解決すべく、本発明は、
消火液を噴射する噴射口を有する本体と、
前記噴射口から噴射される前記消火液が衝突するデフレクタと、
前記噴射口を閉塞し、外周面に周方向に沿って溝が形成された頭部を有する弁と、
前記弁を前記噴射口に密着させるとともに、所定の熱量を感知すると前記弁と前記噴射口との密着状態を解除する感熱体と、
前記本体から前記デフレクタに向かって延び、前記弁が間に介在するように配置される一対のアームと、
前記一対のアームの間に掛け渡されるとともに前記弁の前記溝に係合し、前記弁を前記噴射液の噴射方向と略直交する方向に付勢する線状のバネと、を具備し、
前記弁の前記頭部の外径は、前記一対のアームの間の距離の半分以下であること、
を特徴とする消火用ヘッドを提供する。
【０００８】
上記のような構成を有する本発明の消火用ヘッドでは、前記溝が、前記頭部の全周に亘って形成されていること、が好ましい。
【０００９】
上記のような構成を有する本発明の消火用ヘッドでは、前記溝は、前記デフレクタ側から見て前記バネの全長のうち少なくとも２／３を露出させるように形成されていること、が好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、弁のデフレクタへのロッジメントを確実に防止しながら製造コストを削減することができる消火用ヘッドを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１実施形態に係る消火用ヘッドの概略を示す斜視図である。
【図２】図１の消火用ヘッドの側面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】図２のＢ−Ｂ線断面図である。
【図５】図１の消火用ヘッドを構成する弁の斜視図である。
【図６】感熱体が破砕した状態の図１の消火用ヘッドの斜視図である。
【図７】弁が噴射口から押し出されている状態の図１の消火用ヘッドの斜視図である。
【図８】弁が噴射口から押し出された状態の図１の消火用ヘッドの斜視図である。
【図９】第２実施形態に係る消火用ヘッドの概略を示す斜視図である。
【図１０】図９の消火用ヘッドの側面図である。
【図１１】図１０のＣ−Ｃ線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の代表的な実施形態に係る消火用ヘッドを、図面を参照しつつ詳細に説明する。ただし、本発明はこれら図面に限定されるものではない。また、図面は、本発明を概念的に説明するためのものであるから、理解容易のために、必要に応じて寸法、比又は数を誇張又は簡略化して表している場合もある。
【００１３】
説明の便宜上、図面上の座標軸を次のように定める。つまり、Ｚ軸の正方向を略鉛直上向きとし、Ｘ軸方向を、Ｚ軸に直交するとともに一対のアーム５１，５２（１５１，１５２）が整列する方向とする。Ｙ軸方向をＸ軸とＺ軸とに直交する方向とする。
したがって、以下の説明において「上」とはＺ軸の正方向を指し、「下」とはＺ軸の負方向を指す。
【００１４】
消火用ヘッドは、消火液供給用の配管に接続された状態で使用されるところ、ここでは、消火用ヘッドの一例として、配管内に常時消火液が満たされる閉鎖型ヘッドを挙げる。第１実施形態は、消火液の噴射口が略鉛直下方（Ｚ軸の負側）を向く下向きタイプの閉鎖型ヘッドへの適用例であり、第２実施形態は、消火液の噴射口が略鉛直上方（Ｚ軸の正側）を向く上向きタイプの閉鎖型ヘッドへの適用例である。したがって、Ｚ軸は噴射方向（略鉛直下方及び略鉛直上方）を示しているともいえる。
なお、ここで使用される消火液は、泡消火薬剤を所定の割合で含む泡水溶液でもよいし、水でもよいものとする。
【００１５】
＜第１実施形態＞
図１〜図８を参照して、第１実施形態に係る消火用ヘッド１を説明する。
消火用ヘッド１は、図１に示すように、本体１０、弁２０、感熱体３０、デフレクタ４０、フレーム５０、及びバネ６０を含んで構成される下向きの閉鎖型ヘッドである。以下、これらの構成要素を具体的に説明する。
【００１６】
本体１０は、図示しない消火液供給用の配管に接続され、当該配管から供給される消火液を噴射する筒状部材である。本体１０は、図３に示すように、流入口１１、噴射口１２、流路１３、及びネジ部１４を含む。
【００１７】
流入口１１は、消火液が流れ込む開口部であり、噴射口１２は、図８のように、デフレクタ４０に向かって消火液を噴射する開口部である。流入口１１と噴射口１２との間に亘って、管状の流路１３が形成されている。また、本体１０の外周面には、配管への取付けのために、ネジ部１４が形成されている。
【００１８】
弁２０は、噴射口１２を閉塞する弁体であり、例えば真鍮などの金属材料で作製される。弁２０は、図５に示すように、筒状部２１、及び、その一端に設けられた頭部２２を有している。
【００１９】
頭部２２は、円盤状ないしは鍔状をなし、図３に示すように、噴射口１２の径よりも大きい外径を有する。また、頭部２２は、中央に、感熱体３０の先端部を受け入れるための穴２５を有する。
【００２０】
頭部２２の外周面には、周方向に沿って溝２６が形成されている。この溝２６には、図４に示すように、バネ６０をフレーム５０（アーム５１，５２）間に架け渡す際に、バネ６０が挿入される。そして、弾性変形した状態のバネ６０が溝２６に引っ掛かることでバネ６０と弁２０とが係合し、バネ６０による弁２０の付勢（図１の方向Ｐへの押圧）が保持されることとなる。
【００２１】
溝２６は、頭部２２の全周に亘って設けられることが好ましい（図４参照）。これにより、バネ６０の装着の際に弁２０の向きに注意を払う必要がなくなり、バネ６０の弁２０及びアーム５１，５２への取付けが容易となる。このことは、消火用ヘッド１の製造コストの削減に寄与する。
【００２２】
溝２６は、図４に示すように、デフレクタ４０側から見てバネ６０の全長のうち少なくとも２／３を露出させるように形成されていることが好ましい。弁２０とバネ６０との間の接触面積を制限することで、バネ６０の復元力を効率的に弁２０に伝達することができるので、後述する弁２０の小型化・軽量化とあいまって、バネ６０の必要性能の低下に伴うコスト削減を図ることができる。
【００２３】
頭部２２の外径Ｌは、図４に示すように、フレーム５０（アーム５１，５２）間の距離Ｍの半分以下であることが好ましい。換言すると、式（１）：Ｌ≦０．５×Ｍ（但し、Ｌ及びＭの単位は同じとする。）が成り立つのが好ましい。これにより、弁２０の小型化及び軽量化を図ることができ、弁２０の材料費の削減を図ることができる。また、バネ６０によって弁２０をより確実に飛ばすことができるとともに、ロッジメント防止のために必要なバネ６０の復元力が小さくて済むため、バネ６０の性能を下げることもでき、このこともまた費用削減につながる。
【００２４】
筒状部２１における頭部２２側の端部の外径は、噴射口１２の径とほぼ等しいか、やや小さい。すなわち、筒状部２１の頭部２２側の端部において噴射口１２との間の隙間を小さくすることで、弁２０の封止性能を高め、消火液の漏れを防いでいる。
【００２５】
また、筒状部２１における先端（頭部２２側とは反対側の端部）の外径は、頭部２２側の端部の外径より小さく、小径部２３を形成している。図７に示すように、弁２０が小径部２３に至るまで押し出されると、弁２０の頭部２２がバネ６０の押圧によって傾き、これにより弁２０のデフレクタ４０へのロッジメントを抑制している。なお、小径部２３には、外径が徐々に変化するテーパー部２４が接続されている。ただし、テーパー部２４は、例えば段差状でもよい。
【００２６】
したがって、図３に示すように、筒状部２１の先端が噴射口１２を介して本体１０内に挿入された状態では、弁２０は、頭部２２において噴射口１２の縁に接触し、噴射口１２を閉塞することになる。なお、弁２０（頭部２２）と噴射口１２との間に、消火液の漏れを防止するためのシール材を介在させてもよい。
【００２７】
次いで、感熱体３０は、弁２０が噴射口１２に密着するように弁２０を押圧するとともに（図３参照）、所定の熱量を感知すると弁２０の押圧を解除し、噴射口１２からの消火液の噴射を可能にする（図６〜図８参照）。感熱体３０は、例えばグラスバルブであって、図３に示すように、一端において弁２０の穴２５に挿入され、他端においてネジ３１に支持されている。
【００２８】
デフレクタ４０は、本体１０から噴射された消火液が衝突する円板状部材であり、図２に示すように、消火液の噴射方向（Ｚ軸方向）とほぼ直交するように（ＸＹ平面にほぼ平行に）配置されている。消火液がデフレクタ４０に衝突し分散することで、所定の散水分布を得ることが可能となる。
【００２９】
デフレクタ４０には、図１に示すように、外縁から中心に向かう複数のスリット４１が設けられ、複数のスリット４１の間に舌片４２が形成されている。かかるスリット４１により、消火用ヘッド１の鉛直下方にも十分な水量を確保することができる。ここでは、スリット４１は、デフレクタ４０の外周方向に等間隔で設けられているが、この間隔は、要求される散水性能に応じて適宜変更されてよい。
【００３０】
舌片４２は、概ねＸＹ軸に平行であるが、必要な散水分布に応じて、上向き又は下向き（Ｚ軸の正側又は負側）に傾くように調整されてもよい（図２参照）。これによって消火液をより均等に分散させることができる。
【００３１】
次いでフレーム５０を説明すると、フレーム５０は、本体１０とデフレクタ４０とを連結する部材である。フレーム５０は、図１に示すように、本体１０から消火液の噴射方向（Ｚ軸の負方向）に沿って延びる一対のアーム５１，５２と、アーム５１，５２の先端部同士を繋ぐ接続部５３と、を含む。接続部５３には、デフレクタ４０が取り付けられているとともに、感熱体３０を支持するネジ部３１が装着されている。
【００３２】
アーム５１，５２の間には、バネ６０が架け渡されている。バネ６０は、例えばステンレス鋼などの金属材料で作製された、線状のバネないしワイヤーである。バネ６０は、外力を加えない状態では、ほぼ直線状であってもよいし屈曲していてもよいが、アーム５１，５２間に装着された状態では、弁２０を適度に弾き飛ばすほどの復元力を有している必要がある。
【００３３】
バネ６０は、図４に示すように、略Ｌ字状に弾性変形した状態で、両端をアーム５１，５２に係止されるとともに、中央付近で弁２０の溝２６に嵌め込まれている。したがって、バネ６０は、その復元力により、弁２０を図１の方向Ｐ（消火液の噴射方向と直交する方向）に押圧している。なお、バネ６０の両端は、例えば組立者や施工者の服への引っ掛かりを防止するべく、アーム５１，５２側に折り曲げられてもよいし、本体１０に添うように折り曲げられてもよい。
【００３４】
その結果、弁２０は、状態の変化に応じて次のように振る舞う。
つまり、通常の状態では、消火用ヘッド１は、図１のように、噴射口１２が弁２０によって閉塞された状態にあり、配管から供給された消火液は、加圧された状態で本体１０内に留まっている。
【００３５】
感熱体３０が所定の熱量を感知すると、感熱体３０は、破壊ないし変形する（図６参照）。そうすると、弁２０は、消火液の圧力に抗することができなくなり、図７に示すように噴射口１２から外れようとする。このとき、テーパー部２４まで噴射口１２から外れた状態の弁２０は、バネ６０による押圧により、頭部２２が図７の方向Ｑに傾く。
【００３６】
更に、弁２０が完全に噴射口１２から外れると、本体１０内の消火液が、噴射口１２からデフレクタ４０に向かって噴射し、デフレクタ４０から散水することになる。このとき、弁２０の頭部２２は、図８のように、復元中のバネ６０に弾かれて、噴射口１２とネジ部３１（デフレクタ４０の中央）とを結ぶ方向から外れる。これにより、弁２０がデフレクタ４０の中央に乗って正常な散水を妨げること、つまり、ロッジメントを確実に抑制することができる。
【００３７】
しかも、弁２０の頭部２２の外径Ｌは、アーム５１，５２間の距離Ｍの半分以下であることで、弁２０の小型化及び軽量化を図ることができる。これにより、バネ６０によって弁２０をより確実に飛ばすことができるとともに、ロッジメント防止のために必要なバネ６０の復元力が小さくて済むため、バネ６０の性能を下げることができ、費用削減につながる。
【００３８】
＜第２実施形態＞
図９〜図１１を参照して、第２実施形態に係る消火用ヘッド２を説明する。
消火用ヘッド２は、上向きの閉鎖型ヘッドであり、図９に示すように、本体１１０、弁１２０、感熱体１３０、デフレクタ１４０、フレーム１５０、及びバネ１６０を含んで構成される。
【００３９】
消火用ヘッド２は、取付向きにおいて第１実施形態に係る消火用ヘッド１と異なるものの、構成要素のうち本体１１０、弁１２０、感熱体１３０、フレーム１５０、及びバネ１６０は、第１実施形態に係る消火用ヘッド１の対応する構成要素と同様である。したがって、これらの同様な構成要素の詳細な説明を省略する。
【００４０】
そして、消火用ヘッド２は、取付向きにおいて第１実施形態に係る消火用ヘッド１と異なるために、デフレクタ１４０の構成において第１実施形態に係るデフレクタ４０と異なっている。具体的には、デフレクタ１４０は、図９に示すように、平板状を呈しており、外縁に複数の爪部１４１を有している。
【００４１】
かかる爪部１４１は、衝突する消火液をより確実に下方に方向づける小片であって、デフレクタ１４０の外縁から噴射口１１２側に延びている。ここでは、爪部１４１は、デフレクタ１４０の外周に沿って等間隔で配置されているが、これに限られない。
【００４２】
また、爪部１４１は、先端が下方を向くように延びていればよく、全ての爪部１４１が鉛直下向きに揃っている必要はない。爪部１４１の向きを不揃いにすることで、消火液をより均等に分散することができる。なお、爪部１４１の寸法、向き及び配置間隔は、要求される散水性能に応じて適宜設定されてよい。
【００４３】
次いで、消火用ヘッド２の動作を説明する。消火用ヘッド２の動作は、基本的に第１実施形態に係る消火用ヘッド１と同様である。ただし、消火用ヘッド２の向きが第１実施形態に係る消火用ヘッド１と異なることに伴い、消火用ヘッド２は次のように動作する。
【００４４】
つまり、消火用ヘッド２は、通常の状態では、図１１に示すように、噴射口１１２が弁１２０によって閉塞された状態にある。感熱体１３０が所定の熱量を感知すると、感熱体１３０は破壊ないし変形し、弁１２０は、噴射口１１２から外れる。その結果、本体１１０内の消火液が噴射口１１２からデフレクタ１４０に向かって噴射し、デフレクタ１４０及び爪部１４１に衝突して散水されることになる。
【００４５】
このとき、バネ１６０は弁１２０を図９の方向Ｒに付勢（押圧）しているため、弁１２０が噴射口１１２から外れたとき、弁１２０は、デフレクタ１４０の中央（ネジ部１３１）に向かう方向から外れる。これにより、弁１２０のロッジメントを確実に抑制することができる。
【００４６】
第２実施形態に係る弁１２０もまた、第１実施形態に係る弁２０と同様に小型化及び軽量化されており、バネ６０の性能の低減による費用削減に資する。
【００４７】
以上、本発明の代表的な実施形態について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、種々の設計変更が可能であり、それらも本発明に含まれる。
【符号の説明】
【００４８】
１，２・・・消火用ヘッド、
１０，１１０・・・本体、
１２，１１２・・・噴射口、
２０，１２０・・・弁、
２６，１２６・・・溝
３０，１３０・・・感熱体、
４０，１４０・・・デフレクタ、
５０，１５０・・・フレーム、
５１，５２，１５１，１５２・・・アーム
６０，１６０・・・バネ。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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