(57)【要約】      （修正有）【課題】直立スプリンクラーは夫々のスプリンクラーのために別々のパイプを使用することが必要となり、構成部品数が増加する。【解決手段】スプリンクラー１００の入力端で流体を受け入れる入力オリフィス１１０と、スプリンクラーの出力端で流体を出力する出力オリフィス１２５とを有する防火用直立スプリンクラー。このスプリンクラーは、出力端に位置する接続部分１１５と、接続部分と出力端の間に延設される本体１０１を有する。一組のフレーム腕部１３５は、出力端から延設されるとともに、出口オリフィスと軸線方向に整列されて位置決めされたハブ１４０で合体される。反らせ板１６０は、このハブの上に位置されるとともに、出力オリフィスから出力される流体を実質的に出力端に戻す方向に向かわせるように構成される。【選択図】図１
2008168114.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スプリンクラーの入力端で流体を受け入れる入力オリフィスと、
スプリンクラーの出力端で流体を出力する出力オリフィスと、
前記入力オリフィスと前記出力オリフィスとの間で延設され、前記入力端に位置する接続部分と延設部分とを有する本体と、
前記出力端から延設されるとともに、前記出口オリフィスと軸線方向に整列して位置決めされたハブにおいて合体される一組のフレーム腕部と、
前記ハブの上に配置されるとともに、前記出力オリフィスから出力される流体を前記出力端に戻す方向に向かわせるように構成された反らせ板と、
を備えることを特徴とする防火用直立スプリンクラー。
【請求項２】
前記延設部分の長さは、前記接続部分の長さと少なくとも同じであることを特徴とする請求項１に記載の防火用直立スプリンクラー。
【請求項３】
前記延設部分の長さは、少なくとも30.48ｍｍ(1.2インチ）であることを特徴とする請求項１に記載の防火用直立スプリンクラー。
【請求項４】
前記接続部分の上方に位置し、溝付継手を受け入れる周辺溝を、さらに備えることを特徴とする請求項１に記載の防火用直立スプリンクラー。
【請求項５】
前記延設部分の長さは、前記接続部分の長さと少なくとも同じであることを特徴とする請求項４に記載の防火用直立スプリンクラー。
【請求項６】
前記延設部分の長さは、少なくとも30.48ｍｍ(1.2インチ）であることを特徴とする請求項４に記載の防火用直立スプリンクラー。
【請求項７】
前記接続部分の上方に位置するレンチボスをさらに備え、前記接続部分はネジ部を有することを特徴とする請求項１に記載の防火用直立スプリンクラー。
【請求項８】
前記接続部分の長さは、少なくとも30.48ｍｍ(1.2インチ）であることを特徴とする請求項７に記載の防火用直立スプリンクラー。
【請求項９】
前記レンチボスは、前記本体の前記出力端よりも前記入力端に近く位置決めされることをことを特徴とする請求項７に記載の防火用直立スプリンクラー。
【請求項１０】
前記入力オリフィスは、25.4ｍｍ（1インチ）呼び径（NPT）の直径を有することを特徴とする請求項１に記載の防火用直立スプリンクラー。
【請求項１１】
前記スプリンクラーは、16.8以上のK-ファクターを有することを特徴とする請求項１に記載の防火用直立スプリンクラー。
【請求項１２】
前記スプリンクラーは、19.6以上のK-ファクターを有することを特徴とする請求項１に記載の防火用直立スプリンクラー。
【請求項１３】
前記スプリンクラーは、25.2以上のK-ファクターを有することを特徴とする請求項１に記載の防火用直立スプリンクラー。
【請求項１４】
前記ハブとシールキャップとの間に位置し、前記シールキャップを前記出力オリフィスの上で保持する開放機構を、さらに備えることを特徴とする請求項１に記載の防火用直立スプリンクラー。
【請求項１５】
前記開放機構は、溶融可能なリンクを備えることを特徴とする請求項１４に記載の防火用直立スプリンクラー。
【請求項１６】
前記開放機構は、もろい球を備えることを特徴とする請求項１４に記載の防火用直立スプリンクラー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は自動式防火用スプリンクラーに係り、特に延設された本体を有する直立スプリンクラーに関する。
【背景技術】
【０００２】
防火用スプリンクラーは、水などの消火用の液体が圧縮状態にされた導管に対して従来から接続されている。典型的なスプリンクラーによれば、導管に対して接続されるネジ部を有する本体と、消火の制御及び抑制の双方またはいずれかを行うように流体を出力するための出力オリフィスとを有する。出力オリフィスは、開放機構によって適所に保持されるシールキャップによって封鎖される。開放機構は所定の条件下でキャップを開放するように設計されており、消火用の流体の流れが開始される。典型的な開放機構によれば、例えば熱に敏感な要素である、もろい球または溶融式リンクを含み、ラッチ機構を含む場合もある。
【０００３】
従来の特定のスプリンクラーによれば、ベース部分から拡張されてハブ部分で合体される１対の腕部を有することで、フレームを形成している。ハブ部分は、ベース部分の出力オリフィスから離間されており、縦軸方向に揃えられている。ハブ部分は、初期荷重力を開放機構に対して適用するように構成された止めねじを有するであろう。出力された液体の分散を行うために、出力オリフィスを横切るように反らせ板がハブの上に取り付けられるであろう。
【０００４】
防火用スプリンクラーは、天井内張に沿うように配管された流体導管に対して取り付けられることで導管から下向きに設けられる「ペンダント」と呼ばれる構成と、上向きに設けられる「直立」と呼ばれる構成とがある。直立スプリンクラーは、「スプリグ(sprig)」または「スプリグアップ（sprig-up)」と呼ばれ、単一のスプリンクラーに供給するように導管から垂直に延びた供給ラインに接続されるであろう。
【０００５】
スプリグは、パイプの短い部分(「ニップル」と呼ばれる)を、「ティー」に取り付けるか、または突き合わせ溶接によって形成されるであろう。ティー分岐部が、例えばパイプに対して機械的ティーを取り付けることで形成され、ティー分岐部はパイプと合致するベースと、ベースから拡張されたネジ部または溝部とを備えるであろう。突き合わせ溶接される分岐部は、例えばウエルドレット（登録商標）(ボニー  フォージ マウント  ユニオン、ペンシルバニア州)のように供給管に継手を溶接することで形成され、これによれば供給管の輪郭に合致する鍛鋼製の供給管となる。スプリンクラーは、スプリグの端部のネジ部に対する螺合接続により取り付けられる。溝接続部を有する分岐継手の場合では、パイプの一部は、スプリンクラーの端部のネジ部を受けるために一端に溝部を設け他端にネジ部を設けた「アダプターニップル」となるであろう。
【０００６】
従来のスプリグ構成の欠点の一つとして、夫々のスプリンクラーのために別々のパイプを使用することが必要となるので、システムにおける構成部品数が増加することが挙げられる。また分岐部にパイプ部分を接続し、パイプ部分にスプリンクラーを接続する別々の作業工程が必要となるので設置の工期が長くなる。さらに、スプリンクラーと導管の間のポート数が倍になる(すなわち、１つのスプリンクラーあたり２つの接続を必要とする)構成であるので漏出の確率が増加する。この上、従来の直立スプリンクラーのボディーは溝接続のためにアダプターなしで接続するようには構成されない。
【０００７】
スプリンクラーは、「制御モード」または「抑圧モード」に一般的に分類されるであろう。制御モードのスプリンクラーは、水の分布によって火災の規模を制限するように設計されることで、熱発生率および予めぬれた隣接の可燃物を減少させる一方で、構造的な損害を避けるために天井内張のガス温度を制御するように構成される。抑圧モードのスプリンクラーは、火災の熱発生率を急激に低下させ、燃焼表面への水のダイレクトかつ十分な噴射を行う手段により火災の再成長を防ぐように設計されている。
【０００８】
スプリンクラーの熱感度は、特定のスプリンクラーまたは組立体に取り付けられた熱感応式開放機構が動作する速さを測定して決定される。この熱感度を測定する一つの方法は、標準化されたテスト条件下で測定される反応時間係数（RTI）を求めることがある。高速応答型として定義されるスプリンクラーは、50m-s1/2 以下の反応時間係数を有する熱素子を備えている。標準の反応速度を有するとして定義されるスプリンクラーは、80m-s1/2 以上の反応時間係数を有する熱素子を備えている。
【０００９】
UL199(アンダーライターズ研究所、第11版、2005年11月4日「防火用の自動スプリンクラー標準」)に定義される「特定の制御モード機構」のスプリンクラーは、収納された商品を火災から保護できるように、NFPA  13の規定（「スプリンクラーシステム設置標準」、国立防火協会、2002版）または、特定の使用条件規定（例えば特定の危険施設または建築用)を満足できるように設計される。NFPA 13のセクション3.6.2,12に従う特定の制御モードスプリンクラー(記憶機構使用)は、所定の保護目的のために特定の数のスプリンクラーを最小作動圧力で動作できる一種の噴霧式スプリンクラーである。このようなスプリンクラーは、NFPA 13の第12章においてクラスIからIVで指定される商品であるプラスチック製の保管商品、種々雑多な保管商品およびNFPA 13の第12章（セクション12.1.2.3を見よ）に帰属する他の商品を保護するために使用される。
【００１０】
NFPA 13のセクション8.5と8.6は、ペンダントスプリンクラーおよび直立スプリンクラーの取り付け条件について規定している。特にセクションは8.6.5.2.1.3は、スプリンクラーの溶射パターンを妨げる可能性のある障害物がある場合の、標準の直立スプリンクラーの取り付け間隔を規定している。しかしながら、セクション8.6.5.2.1.8に示されるように、これらの取り付け間隔の要求事項はスプリグアップを用いずに、3インチ未満の直径を有する供給管に直接取り付けられる直立スプリンクラーには適用されない。したがって、スプリグアップを用いず取り付けられるように設計されるスプリンクラーによれば、あまり厳しくない取り付け間隔で取り付けられる利点を備えている。
【００１１】
セクション8.5と8.11は、保管倉庫用途として設置される制御モードスプリンクラーに関する要求事項を規定している。セクション8.11.5は、スプリンクラー噴射を妨げる障害物が近くに存在する場合における、特殊用途の制御モードスプリンクラーの設置に要求となる事項を規定している。セクション8.11.5.2.2は、スプリンクラーが直径が2インチ未満の分岐管に直接取り付けることを許可している。スプリンクラーは、より大きい直径の分岐管にも直接取り付けられるであろう。しかしながら、特定の最小距離が、スプリグアップ(またはライザーニップル（riser nipples))を使用する場合に適用されることになる。具体的には、ライザーニップルを介して水が供給されるスプリンクラーの場合には、反らせ板は2.5インチのパイプの中心線から最小13インチ以上離れていなければならず、3インチのパイプの中心線から最小15インチ離れていなければならない。したがって, スプリグアップを用いずに取り付けられるように設計されるスプリンクラーを設置する場合には、より多くの自由度が許容される利点がある。
【発明の開示】
【００１２】
本発明の一態様によれば、スプリンクラーの入力端で流体を受け入れる入力オリフィスと、スプリンクラーの出力端で流体を出力する出力オリフィスとを有する防火用直立スプリンクラーが提供される。このスプリンクラーの本体は、入力オリフィスと出力オリフィスとの間で延設され、本体は出力端に位置する接続部分と延設部分とを有する。一組のフレーム腕部は、出力端から延設されるとともに、出口オリフィスと軸線方向に整列されて位置決めされたハブで合体される。反らせ板は、ハブの上に位置されるとともに、出力オリフィスから出力される流体を出力端に戻す方向に向かわせるように構成される。
【００１３】
本発明の複数の実施形態によれば、一つ以上の以下の特徴が含まれる。
【００１４】
上記の延設部分の長さは、接続部分の長さと少なくとも同じであるか、または少なくとも約30.48ｍｍ(1.2インチ）である。
【００１５】
上記の本体は、接続部分の上方に位置し、溝付継手を受け入れる周辺溝を有する。
【００１６】
上記の本体は、接続部分の上方に位置するレンチボスを備え、接続部分はネジ加工されるであろう。このレンチボスは、本体の出力端よりも入力端に近い位置に実質的に位置決めされる。
【００１７】
上記の入力オリフィスは、1インチ呼び（NPT）の直径を有するであろう。スプリンクラーは、約16.8、約19.6、約25.2以上のK-ファクターを有するであろう。スプリンクラーは、ハブとシールキャップとの間に位置し、シールキャップを出力オリフィスの上で保持する開放機構を有するであろう。この開放機構は、溶融可能なリンクまたはもろい球を含むであろう。
【００１８】
上記の目的及び他の目的、特徴、利点は後述する本発明の好適な実施形態の説明から明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
図1と図2は、軸方向に沿う流体通路を規定した筒状の本体101を有する本発明の直立スプリンクラー100を図示している。本体101の端部において、導管(不図示)から水などの消火用の流体を受け入れるための入力オリフィス110を備えている。また本体101には出力端部において出力オリフィス125を備えている。
【００２０】
ネジを形成した接続部分115がスプリンクラー100の入力端に設けられており、スプリンクラーを導管に接続可能にすることで、流体を流体通路に供給できるようにしている。外周面に例えば対向面または多角形を有する突起を有したレンチボス120が形成されており、レンチまたは同種の工具を使用して導管に対してスプリンクラー100を接続可能にしている。望ましくはレンチボス120は、接続部分115のすぐ上に配置されると良い。
【００２１】
本体101にはレンチボス120と出力オリフィス125との間で拡張される延設部分105が設けられる。以下に詳しく述べるように、レンチボス120などのように本体101から突出する構造物によって遮られるであろうスプリンクラーの噴射パターンがこの延設部分105によって改良されることになる。
【００２２】
入力オリフィス110は、例えば1インチのNPT(国家規格の管用ねじ)の直径を備えるであろう。スプリンクラーは、スプリンクラーの入口におよそ19.6のK-ファクターを備え、このKはKK＝Q/√Pから規定される。ここで、Qは1分あたりのガロンで表現される出水率であり、pはスプリンクラーの入口の残留圧力であり1平方インチあたりのポンドで決定される。他のK-ファクターであるおよそ16.8以上の構成も熟考されることになる。スプリンクラーには例えば10フィートｘ10フィートの面積の適用範囲と、最大適用範囲である100平方フィートで最大のl75psiの最大作動圧力が与えられるかもしれない。また、他の適用範囲として例えば12フィート×12フィートまたは8フィート×12フィートも可能である。
【００２３】
出力オリフィス125は、シールキャップ130によって封鎖される(このシールキャップは平たんかつリング形のスプリング132で取り囲まれる場合もある)。出力端から延設されるとともに、出口オリフィス125と軸線方向に整列されて位置決めされたハブ140で合体される2本のフレーム腕部135が延設されている。以下に述べるように、溶融可能なリンク組立体150などの開放機構がハブ140とシールキャップ130の間に位置決めされることで、出力オリフィス125の上でシールキャップを保持している。
【００２４】
図1と図2に、さらに図示されているように、スプリンクラー100は、例えば熱反応要素である溶融可能なリンク235を有するリンク組立体150からなる開放機構を有しており、この開放機構をハブ140とシールキャップ130の間に位置させることで、出力オリフィス125の上でシールキャップを保持している。図2の断面図に図示されるように、このリンク組立体150はハブ140から上向きに延びた止めねじ210で位置決めされるレバー205を含んでいる。支柱215は、シールキャップ130とレバー205の間に位置しており、この支柱215の一端がシールキャップ130の面上のスロット220内に、また支柱の他端がレバーのスロット225内に夫々位置しており、止めねじ210からわずかにオフセットされている。
【００２５】
シールキャップ130に加わる流体圧力によって支柱215に上向きの力が発生する結果、レバー205から延設された端部230が支柱215から離れるように回転する(すなわち、レバー205は図2において反時計回りの回転を行う)。このようにして発生するレバー205の回転力は溶融可能なリンク235に対して張力を発生させた状態で、レバー205から延設された端部230と支柱215のフック240の間にリンクが取り付けられる。
【００２６】
この溶融可能なリンク235は、例えばベリリウムニッケル合金からなる2枚の薄い金属板を備えており、一方がレバー205にまた他方が支柱215に接続されている。これらの金属板は、所定温度で溶けるはんだを重ねたオーバーラッピング法で接合される。このリンク235は、レバー205と支柱215とにより発生する張力の作用によって、所定温度で分離されることでレバー205と支柱215とが外側に揺動可能となる。この結果、シールキャップ130が開放されて流体がオリフィス125から流出する状態となる。例えばもろい球またはセンサと、支柱と、レバー組立体を含むような他の形式の開放機構も無論使用可能である。
【００２７】
反らせ板60がハブ140の上に配置されており、スプリンクラー100が起動されたときに出力される流体を下向きの方向に指示させることで、スプリンクラー100で保護されるべき領域へ水が向かうようにしている。この特定の実施形態における反らせ板160は、流体通路の軸線の中心に置かれ、凹形の側が出力オリフィス125に面した状態で直交している円錐のディスクとして設けられている。このディスの周囲には、異なった長さと形状を有した多数の歯165が設けられている。
【００２８】
上向きに吐出後に、上記の反らせ板160によって下向きに偏向させられた流体の一部は、本体101の上端の縁部170に衝突して、スプリンクラー100の下側の出力密度が他の部分よりも小さくなるシャドウを引き起す。図2に図示されるように、このシャドウの角度（α）は、本体101の上端の縁部170と垂直方向との間でなす角度として定義され、この角度（α）は反らせ板160の下側面が、ハブ140に当接するポイント204を頂点としている。このシャドウ角度（α）は、スプリンクラー100の寸法から計算されるので、スプリンクラーの下側の円錐形の出力密度領域が、どの程度のサイズになるかの理論上の見積りが可能となる。
【００２９】
このシャドウ角度（α）は、以下の通りに計算されるであろう。反らせ板160の下側面と本体101の上端の縁部170との間で定義される寸法であるD2を、約2インチ（別の実施形態では約2.06インチであろう）とする。本体101はその直径寸法(W)が1.1インチ以上、望ましくは約30.48ｍｍ(1.2インチ）である。ハブ140は、半径寸法Xとして、約O.125インチから約0.325インチ、望ましくは約0.3インチを有している。以上から、シャドウ角度（α）は、シャドウ角度（α）＝逆正接[(W/2)-X) /D2]の式から求められることになる。
【００３０】
D2＝2.06インチ、X＝0.3インチおよびW＝30.48ｍｍ(1.2インチ）の実施形態によれば、シャドウ角度（α）は、約8度となるであろう。また他の実施形態によれば、シャドウ角度（α）は約6〜13度の間となるであろう。上記のように円筒状のスプリンクラー本体101には、レンチボス120の上方に延設される延設部分105を有する。したがって、シャドウ角度（α）は、レンチボス120の幅寸法よりもむしろ延設部分105の直径寸法(W)によって定義される。この結果、図3を参照して後述するようにレンチボス320がスプリンクラーの上端の縁部330を定義した従来のスプリンクラーと比べて、狭い角度のシャドウ角度（α）となる。
【００３１】
このスプリンクラー100は、入力オリフィス110から反らせ板160の頂点まで測定したときに、約4.6インチの全高を備えており、本体101の長さは約30.48ｍｍ(1.2インチ）（レンチボス120の上端の縁部からスプリンクラーの本体101の縁部170まで）となる。他の実施形態によれば、本体101が約1.25〜約1.5インチの間の長さを有するであろう。
【００３２】
図3は、本体301を有する従来の直立スプリンクラー300を図示しており、本体301には入力端のねじ部315と、このねじ部のすぐ傍において本体301の出力端に設けられるレンチボス330を備えている。本体301は、レンチボス320から延設されていない。
【００３３】
上記のように、シャドウ角度（α）は、反らせ板360の下側面がハブ340の縁部に当接するポイント305を頂点とし、スプリンクラー300の縁部330と垂線との間で定義される（図3では、反らせ板360の下側面の位置が示されていないので、おおよその位置がポイント305で示されている）。本体301の上部の縁部330はレンチボス320で定義されており、このレンチボスはスプリンクラーの残りの部分よりも広い幅であることから、より大きなシャドウ角度（α）となっている。例えば、レンチボス320は、1.5インチの幅寸法であり、レンチボス320より下方のスプリンクラーの残りの部分は、30.48ｍｍ(1.2インチ）の直径である。
【００３４】
レンチボス320が1.5インチの幅寸法であり、スプリンクラーの残りの部分が図2で図示したような寸法を有する従来のスプリンクラーによれば、シャドウ角度（α）は、12度となるのに対し、図2の構成の場合には8度となる。この結果、従来のスプリンクラーによればその下方におけるかなり大きなシャドウ範囲となってしまう。この上、従来のスプリンクラー300のシャドウ角度（α）はレンチボス320の形状により決定される 本体301の周囲の周りの影響を受けることになる。したがって、四角形のレンチボス320の場合には、スプリンクラー300のシャドウ角度（α）は、正方形の角部分においては12度以上となるであろう。
【００３５】
図4は、本体40lを有した直立スプリンクラー400を、溝付き接続継手を使用して取り付ける構成を示した実施形態を図示している。周辺溝407が例えば本体401の入力端から約0.6インチ離れた、本体の入力端の近くに位置している。本体40lは、この溝407の下方に接続部分415を有しており、溝407の上方に延設部分405を有している。溝付き接続状態を得るために、スプリンクラーの接続部分415が同様の溝付き継手を備えた分岐接続部（不図示）の端部に突き合わされる(または近接される)。スプリンクラーと分岐継手の突合せ面の周りには、細長い「Ｃ」字形状の溝付き継手が取り付けられている。この継手はスプリンクラーの溝407と分岐管の溝に嵌合することで各部品を結合させる。漏出を防ぐために部品の端を囲むガスケットの上に継手が位置される。
【００３６】
図4の構成によれば、図3を参照して上述した構成との比較において、レンチボスが不要となるのでより大きなシャドウ角度となる問題がなくなる。したがって、図4の構成では、図2で示される構成例に類似したシャドウ角度（α）（8度）にすることができるであろう。さらに、溝付き継手によりスプリグアップを使用せずに容易に接続することができる。これに対して従来のスプリンクラーでは溝付き継手を使用して接続するためにはアダプターが必要となる。
【００３７】
図7〜図6は、従来のスプリンクラーと本発明の直立スプリンクラー(スプリグ  アップの有無に無関係に)とを比較して得られた理論上の計算結果を示す図表である。これらの計算は、スプリンクラーと供給管の寸法とそれらの間の接続である例えば分岐継手に基づいている。
【００３８】
図5は、延設部分505を有する本体501を備える本発明による直立スプリンクラー500を示しており、ネジを形成した分岐接続部506を用いて供給管503に取り付けられている。この供給管503は、内側の直径寸法である例えば2インチ、3インチと、2.375インチまたは3.5インチの外径寸法(OD)を夫々備えている。この事例による分岐継手は、1.25インチの高さと1.90インチの直径寸法とを有しており、2インチまたは3インチの供給管に用いられる。上述したように寸法(D2)は、反らせ板560の下側面と本体501の上部の縁部570の間で定義されることになる。スプリンクラーの本体501の上部の縁部570は直径(W)であり、ハブ540は半径寸法のXを有する。高さ(H)は、反らせ板560の上端と供給管503の中心線の間で定義される。
【００３９】
比較を行う目的で、供給管の上に取り付けられた従来のスプリンクラーについても同様の設定で定義される。具体的には、直径(W)はレンチボスの幅寸法(すなわち平たんなレンチボスの縁部間の距離)で定義されることになり、従来のスプリンクラーの上部における縁部を形成することになる。所望の高さHは、スプリグアップを使用することで得られるが、この高さは配管の断面形状やアダプターなどの様々な構成となる。
【００４０】
シャドウの直径(S)は、スプリンクラーの下方において特定の距離離れた円錐形の直径を有する範囲に対応する。供給管503(スプリンクラーの構造とは対照的に)によって引き起こされるシャドウ効果を説明するためのシャドウの直径(S)は、供給管503の直径(OD)に対応するベースライン値を備えるものと考慮される。このベースライン値は、ΔSで定義される量として、後述するようにスプリンクラーの有する特定の寸法に応じて変動する。供給管とスプリンクラーの寸法から求まるシャドウの直径(S’)は、S'＝S＋ΔS式から求まる。このS'値は、ベースライン値のシャドウ直径（S）以下またはこれに等しいか、これ以上となるであろう。
【００４１】
図6Aは、本発明のスプリンクラーを2インチまたは3インチの供給管（図5に図示したように）に取り付けた場合のシャドウ効果の計算結果である。これらの場合にD2＝2.06インチであり、X＝0.3インチである。供給管の中心線から反らせ板の上端の間の高さ(H)は、供給管の直径に応じて(どちらの場合もスプリンクラーの高さは約4.6インチであるが)、6.1インチまたは7インチである。円筒部の直径(W)は二つ値として、1.1インチまたは30.48ｍｍ(1.2インチ）について計算された結果、シャドウ角度（α）として、7度または8度が得られた。
【００４２】
図6Aに関する事例では、ベースラインのシャドウ直径(S)が、管外径(OD)と等しい。よって、合成されたシャドウ直径S'は、S'＝2(H tan α＋X)式から計算される。
【００４３】
特異なシャドウ直径ΔSは、ベースラインのシャドウ直径(S)の割り合いとして得られるので、ΔS＝(S'−S)/ S式から計算される。
【００４４】
図6Aに示されるように本発明に基づくスプリンクラーによれば、合成されたシャドウ直径（S'）は、ベースラインのシャドウ直径(S)に等しいかそれ以下となり、シャドウ直径ΔSはマイナスまたは略ゼロとなる。このことは、供給管によって引き起こされるシャドウ効果が増加されないことを意味している。この結果、供給管外径寸法とスプリンクラー高さの所定の組合せ如何にかかわらず、最小のシャドウ直径が維持されることになる。
【００４５】
さらにまた、供給管外径寸法以下の合成シャドウ直径(S')、すなわち負のΔS値を有することで、スプリンクラーから出力された水の一部は供給管の表面に向けられる（パイプ洗浄と呼ばれる）。このパイプ洗浄は、供給管の表面上における表面張力で全体に周り込み、その後重力作用で供給管の下側表面から落下して行われる。したがって、パイプ洗浄により供給管のベースラインシャドウ直径Sの中で水が低下する。この作用は供給管の下方での出力流体の濃度を増加させるので、スプリンクラーの消化能力が改良されることになる。
【００４６】
図6Bは、従来のスプリンクラーを2インチまたは3インチの供給管に取り付けた計算結果の図表である。寸法Wは、レンチボス（1.5インチ）で決定されるスプリンクラーの上端側の幅寸法である。上記のように、D2＝2.06インチであり、X＝0.3インチである。反らせ板の上端と供給管の中心線の間で定義される高さ(H)は、スプリグ  アップを含み7インチである。比較のために、本事例では従来のスプリンクラーのためにスプリグ  アップの無い事例を示しており、供給管の直径(どちらの場合もスプリンクラーの高さは2.8インチである)に応じて高さは4.8インチまたは5.5インチとなる。概してスプリグ  アップがほとんどの従来の構成で使用されるだろう。
【００４７】
図6Bに図示されるように、供給管の合成されたシャドウの直径(S')は、供給管ODよりも大きく、ΔSは正の値であるので、7インチとなる。実際的には、2インチの供給管による場合には、シャドウの直径(S')は、供給管によるシャドウの直径（S）により、これよりも50％大きくなる。
【００４８】
図7は、スプリンクラーの制御された消火特性である合成されたシャドウの直径(S')の効果を例証している。貯蔵用途で保護されるべき商品はスプリンクラーの下方に特定の距離分離間されており、スプリンクラーは特定の構成を備えている。例えば、収納箱に入れられている商品が反らせ板(14)(Hc＝36インチ)の上端から3フィート下に格納されると仮定すると、スプリンクラーは12インチの収納箱の中心に置かれる。従来のスプリンクラーによれば、商品(Sc)に噴射するときに影の部分となるシャドウの直径は16インチであるが、これに対して本発明によるスプリンクラーでは11インチとなる。このことは、従来のスプリンクラーの出力パターンである円錐形状のシャドウの内側部分は、収納箱の縁部を洗うことになる。これとは対称的に、本発明の出力パターンである円錐形状のシャドウの内側部分は、収納箱との間の間隙部分に流体を落下させるようになるので、より良好な消火制御が提供されることになる。
【００４９】
本発明は、例えば特定の業務における制御モードのスプリンクラー用として使用されることが分かる。UL 199の規定によると、記憶機構スプリンクラー(領域/密度スプリンクラーと呼ばれる）について、大規模な試験が行われてから、スプリンクラーを配列することで、所定の構成の商品上に取り付けられる。本発明のスプリンクラーは、グループAまたはBのプラスチックを含むクラスI-IVの商品を単列配置、二重配置、多重列配置した構成、または積層された構成を火災から保護するように設計される。また本発明のスプリンクラーによれば、カートンに入っていない(露出された)発泡プラスチック製品(棚上に載置または重ねた状態）、カートンに入れられた発泡プラスチック製品(棚上に載置または重ねられた状態）、パレット上の保管物(木かプラスチック製品を棚上または床面の両方)を火災から保護するように設計される。本発明は、約30インチから約40インチの高さの建築物であって、約25インチ〜約45インチの高さの貯蔵高さ用に設計され、約15psi/76gpmから30psi/107gpmの範囲の流体圧力で使用される。
【００５０】
本発明にかかる最も最適な実施形態について記載したが、本発明は、これらの実施形態に限定されないことは言うまでもない。本発明は、特許請求の範囲及び思想に規定される様々な変形例も含むことになる。
【００５１】
本発明は、本発明の実施形態を記載した詳細な説明と以下の図面を参照することでより明瞭に理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】は、本発明の延設された本体を有する直立スプリンクラーの外観斜視図である。
【図２】は、フレーム腕部の面に直交する面で破断して示した、延設された本体を有する直立スプリンクラーの断面図である。
【図３】は、延設された本体のない従来の直立スプリンクラーの側面図である。
【図４】図4は、延設された本体を、溝付き接続用に構成した場合の直立スプリンクラーの外観斜視図である。
【図５】は、供給導管に取り付けられた直立スプリンクラーの側面図である。
【図６Ａ】は、本発明のスプリンクラーの備えるシャドウフェクトの計算結果を要約して示した図表である。
【図６Ｂ】は、従来のスプリンクラーの備えるシャドウフェクトの計算結果を要約して示した図表である。
【図７】は、本発明のスプリンクラーが積み重ねられた商品に関して及ぼすシャドウエフェクトの計算結果を示した図表である。
【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６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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【外国語明細書】
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