(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
消火配管に接続され、定常時にゴム製シール部材を装着した弁体を弁収納穴の中に閉鎖状態に保持して前記消火配管に充満された加圧消火用水を密閉し、火災時に前記弁体を開放作動して加圧供給された消火用水を放水する閉鎖型のスプリンクラーヘッドに於いて、
前記弁体に装着したゴム製シール部材が接触する弁収納穴の部位に合成樹脂製のカラー部材を装着したことを特徴とするスプリンクラーヘッド。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、消火配管に接続され、定常時に消火配管に充填された加圧消火用水を密閉し、火災時に加圧供給された消火用水を放水する閉鎖型のスプリンクラーヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、スプリンクラー消火設備にあっては、建物内の防護区画となる部屋の天井内に分岐管を配管し、分岐管から引き出された立下がり管の先端に天井面の露出した状態でスプリンクラーヘッドを接続している。定常時、スプリンクラーヘッドは、弁体を感熱機構等によって閉鎖状態に保持して消火配管に充填された加圧消火用水を密閉し、火災時には感熱差動機構に設けた可溶合金の融解により熱分解して弁体を開放させ、加圧供給された消火用水を放水するようにしている。
【０００３】
このような従来のスプリンクラーヘッドにあっては、図４のように、弁体１０４のシール部材１１３として銅製のものを使用している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来のスプリンクラーヘッドにあっては、シール性を高めるためにシール部材に大きな押圧荷重を加える必要があり、同時にシール荷重に耐え得るような強度が感熱作動機構に要求され、更にシール部材が腐食しやすいという問題があった。
【０００５】
この解決方法として、図５のように、弁体２１４のシール部材にゴム製のＯリング２１６を使用し、従来の金属パッキンに比べより少ない荷重で、シール性、耐腐食性、耐侯性を保つようにしている。
【０００６】
しかしながら、ゴム製のＯリング２１６を使用すると、長年使用しているうちに変質して弁体や放水口端部に癒着し、円滑に作動できなくなったり、あるいはシール漏れが発生する恐れがある。
【０００７】
本発明は、ゴム製のシール部材を使用した場合の変質や劣化による癒着を防止して腐食性及び耐侯性を高めたスプリンクラーヘッドを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するため本発明は、次のように構成する。まず本発明は、消火配管に接続され、定常時にゴム製シール部材を装着した弁体を弁収納穴の中に閉鎖状態に保持して消火配管に充満された加圧消火用水を密閉し、火災時に弁体を開放作動して加圧供給された消火用水を放水する閉鎖型のスプリンクラーヘッドを対象とする。
【０００９】
このような構造のスプリンクラーヘッドにつき本発明は、弁体に装着したゴム製シール部材が接触する弁収納穴の部位に非金属部を設けたことを特徴とする。この非金属部は弁収納穴に装着された合成脂製のカラー部材である。また非金属部は、弁収納穴にコーティングされたフッ素樹脂製膜又は含フッ素樹脂膜であってもよい。
【００１０】
このように本発明は弁体に装着したゴム製シール部材が接触する弁収納穴の部分を合成樹脂製といった非金属部としたことで、ゴムと金属が直接接触して起きるゴムの変質や劣化による金属との癒着が確実に防止され、長年使用していても火災時に確実に開放作動し、耐腐食性および耐候性を保つことができる。
【００１１】
また本発明は、ゴム製シール部材として含フッ素樹脂コーティング材によりゴム母材をコーティングし、これによりゴムシール部材の始動摩擦を非常に小さくすることができる。
【００１２】
更に本発明は、弁体を合成樹脂製とするか、或いは金属部材にフッ素樹脂製膜又は含フッ素樹脂膜をコーティングした部材とすることで、弁体の始動摩擦を非常に小さくすることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１は本発明のスプリンクラーヘッドの実施形態の断面図である。図１において、スプリンクラーヘッド１はヘッド本体２を有し、ヘッド本体２の上部に放水穴３ａを備えたヘッド接続部３を一体に形成し、接続ネジ部３ｂによってスプリンクラー消火設備の分岐管から立ち下げられた消火配管４にねじ込み固定することで、天井面の取付穴１１の中に位置している。
【００１４】
ヘッド本体２を貫通する放水穴３ａは、ヘッド本体の段付孔３ｃに合成樹脂製のカラー部材５０を圧入固定することで形成される。合成樹脂製のカラー部材５０は、先端側に開口形成した弁収納穴５の中にシール部材７を装着した弁体６を収納している。
【００１５】
弁収納穴５に収納配置された弁体６の下には感熱作動機構１０が設けられ閉鎖位置に支持している。弁体６は、外周にシール溝８を形成しており、シール溝８にゴム製のシール部材７を装着しており、ゴム製のシール部材７は合成樹脂製のカラー部材５０による非金属部に接触している。カラー部材５０には、合成樹脂を使用する。
【００１６】
合成樹脂としては、フッ素樹脂、ＰＥＮＴ、ＰＰＳ、ＰＥＥＫに代表される耐薬品性にすぐれ、かつ低摩擦係数を有する樹脂で作られたものである。
【００１７】
図２は図１の弁体６のシール構造を取出している。弁体６は合成樹脂製のカラー部材５０に成形した弁収納穴５の中にシール部材７を装着して密閉状態で保持されている。この実施形態において、弁体６のシール溝８に装着されたシール部材７は、ゴム母材７ａを含フッ素樹脂コーティング材７ｂによりコーティングしたＯリングである。
【００１８】
このシール部材７は、ゴム母材７ａとしてのＯリングを準備し、このＯリングに含フッ素樹脂に熱可塑性樹脂等のバインダを混合したコーティング材を均一に吹付けて乾燥させたものであり、含フッ素樹脂コーティング材７ｂの塗膜は非常に薄く、ゴム母材７ａの弾性がそのまま得られる。
【００１９】
再び図１を参照するに、感熱作動機構１０は、弁体６を固着したデフレクター１８を配置し、更にサドル２０を設けている。デフレクター１８の周縁は上方に屈曲され、ガイドリング２２を介してヘッド本体２側との間にスプリング２３を入れている。サドル２０の下方には一対のレバー２４の上部の屈曲部の先端が当接している。一対のレバー２４の上部の間には支持板２６が組み込まれている。この支持板２６は中央にネジ３６を装着すると共に左右の係止溝に外側からレバー２４が入っている。
【００２０】
支持板２６の下側にはシリンダ２８が配置され、シリンダ２８の中に低温ハンダ３０を介してプランジャ３２の先端が位置している。プランジャ３２は下側の段部に両側から一対の天秤３４の先端を係合しており、天秤３４の外側はレバー２４の下側の開口部２４ｃに嵌め込まれている。シリンダ２８の上部となる支持板２６のネジ穴には止ネジ３６がねじ込まれ、シリンダ２８の端面に形成したザグリ穴を押接している。プランジャ３２の下側にはネジ３８によりキャップ状の集熱板４０が固着されている。
【００２１】
更に、複数のガイドピン４２がガイドリング２２側から下げられており、ガイドピン４２にはデフレクター１８が摺動自在に嵌め込まれている。上部の弁体６から下部の集熱板４０まで至る機構構造は、フレーム４４のヘッド本体２の下部に対するねじ込みで組込固定される。
【００２２】
このフレーム４４のヘッド本体２による組立荷重によりサドル２０に先端を当接したレバー２４には、組立荷重Ｆ１，Ｆ２が図示のように作用し、レバー２４は外側に開こうとする回転モーメントを受けており、この回転モーメントはプランジャ３２に係止された天秤３４により阻止されている。
【００２３】
次に図１，２の実施形態の動作を説明する。定常時にあっては、図１，図２のように、弁体６は感熱作動機構１０の組込みによってヘッド本体２の弁収納穴５に位置し、シール部材７によって放水穴３ａに対する消火配管４に充填した加圧消火用水を密閉している。
【００２４】
このときシール部材７は、図２に拡大して示すように、合成樹脂製のカラー部材５０に形成された弁収納穴５の中に位置し、シール部材７はカラー部材５０を形成している合成樹脂と接触している。このため長年の使用しているうちにシール部材の変質や劣化が起きても、金属に接触している場合のような癒着は起きない。
【００２５】
またシール部材７は、シール溝８の中に配置され、ゴム母材７ａの弾性変形によって弁収納穴５の内周面及びシール溝８の外周面に含フッ素コーティング材７ｂを密着させている。同時に放水穴３ａに充填された加圧消火用水の圧力をゴム母材７ａが受けて弾性変形し、弁収納穴５の内周面及びシール溝８の外周面に含フッ素コーティング材７ｂを密着させている。
【００２６】
このようなシール部材７でシール性を得るための変形には、下部に位置する感熱作動機構１０の組付荷重は基本的に不要であり、感熱作動機構１０は加圧消火用水の圧力に抗して弁体６を図示の閉鎖位置に保持する組立荷重を与えるだけでよい。
【００２７】
このようにゴム母材７ａの弾性力を利用してシール部材７の接触面積を大きくとることができるため、より小さい荷重でシール性を保つことができる。またシール部材７は、放水穴３ａ側に充填した消火用水に常に接しているが、ゴム母材７ａを含フッ素コーティング材７ｂでコーティングしているため、ゴム母材７ａが直接消火用水に触れることはなく、ゴム母材７ａの耐変質劣化性が確保できる。
【００２８】
またシール部材７の開放側は大気に触れているが、同様に含フッ素コーティング材７ｂでコーティングしているためにゴム母材７ａが直接大気に触れず、耐候性が確保される。
【００２９】
更に、シール部材７は、ヘッド本体２の弁収納穴５に含フッ素コーティング材７ｂで接触しているため、長期間作動しなくとも癒着することはなく、火災時には円滑に弁体６を移動させることができる。
【００３０】
尚、弁体６の上面と放水穴３ａの下部の段部とが接しており、消火用水中のゴミがシール部材７の付近で溜らないようにしている。
【００３１】
次に火災時の動作を説明する。スプリンクラーヘッド１は、火災時に集熱板４０に火災の熱を受ける。このため低温ハンダ３０が溶融温度に達して溶けると、プランジャ３２が上方に移動し、シリンダ２８とプランジャ３２による天秤３４の係止が解除される。天秤３４が外れるとレバー２４の係止も解除され、天秤３４及びレバー２４が外れて落下し、これに伴いサドル２０より下側の部材は全て落下する。
【００３２】
このようにしてスプリンクラーヘッド１０の作動が行なわれると、サドル２０により上部に支持されていた弁体６、デフレクター１８及びカイドリング２２がスプリング２３の力でフレーム４４の下段まで落下し、デフレクター１８はガイドリング２２から下げられているガイドピン４２の先端位置に保持される。同時にヘッド本体２の弁収納穴５が開放され、消火用水が放水され、デフレクター１８に当って散布される。
【００３３】
図３は本発明の他の実施形態であり、ヘッド本体３にカラー部材５０を圧入する代りに、放水穴３ａ及び弁収納穴５を形成し、放水穴３ａ及び弁収納穴５の内壁に含フッ素樹脂をコーティングして含フッ素樹脂膜６０を形成したことを特徴とする。
【００３４】
このため弁収納穴５に収納保持された弁体６に装着したシール部材９は、含フッ素樹脂膜６０と接触することとなり、このため長年の使用しているうちにシール部材の変質や劣化が起きても、金属に接触している場合のような癒着は起きない。
【００３５】
この実施形態においても、弁体６のシール溝８に装着されたシール部材９は、図１と同じゴム母材９ａを含フッ素樹脂コーティング材９ｂによりコーティングしたＯリングを使用している。
【００３６】
また本発明の別の実施形態については、弁体６として図１のカラー部材５０のような合成樹脂製としてもよい。また弁体６として、金属部材にフッ素樹脂膜又は含フッ素樹脂膜をコーティングした部材としてもよい。このため弁体６と弁収納穴５の接触が合成樹脂と含フッ素樹脂となり、長年使用していても、火災により弁体６の保持が解除された時の始動摩擦を非常に小さくすることができる。
【００３７】
尚、上記の実施形態はシール部材としてゴム母材を含フッ素樹脂コーティング材によりコーティングしたＯリングを使用しているが、ゴム母材のみとしたＯリングであっても、ゴムと合成樹脂の接触となるため、長年使用してＯリングの変質や劣化が起きても、癒着するようなことは起きない。
【００３８】
尚、シール部材７のゴム母材７ａとしてフッ素ゴムを使用すると、さらに耐熱性、耐薬品性、耐候性を向上することができる。更に、ゴム母材７ａとしてシリコンゴムを使用してもよい。
【００３９】
更にまた本発明のスプリンクラーヘッドは、シール部材にゴム母材を使用するものであれば、実施形態のスプリンクラーヘッドの構造に限定されず、適宜の構造のものにつき、そのまま適用することができる。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、弁体に装着したゴム製シール部材が接触する弁収納穴側を合成樹脂等の非金属部としたため、ゴムシール部材が直接金属部に触れることがなく、長年の使用によりゴムシール部材に変質や劣化が起きても弁収納穴側との癒着が確実に防止され、確実な火災作動を得ることができる。
【００４１】
またシール部材としてゴム母材を含フッ素樹脂でコーティングしたことで、ゴム母材自体が直接消火用水や接触部に触れないため、変質や劣化による癒着が防止され、耐変質劣化性を高めることができ、シール部材の始動摩擦を非常に小さくすることができ、少ない力で円滑な弁体の開放動作が確保できる。
【００４２】
更に弁体そのものを合成樹脂で形成するか又は樹脂コーティングしたことで、弁体の始動摩擦を非常に小さくすることができ、少ない力で円滑な弁体の開放動作が確保できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示した断面図
【図２】図１の弁体シール構造を取出した断面図
【図３】図１の弁体シール構造を取出した本発明の他の実施形態の断面図
【図４】銅製シール部材を用いた従来のスプリンクラーヘッドの断面図
【図５】Ｏリングを用いた従来のスプリンクラーヘッドの断面図
【符号の説明】
１：スプリンクラーヘッド
２：ヘッド本体
３：ヘッド接続部
３ａ：放水穴
３ｂ：接続ネジ部
３ｃ：段付穴
４：消火配管
５：弁収納穴
６：弁体
７，９：シール部材
７ａ，９ａ，：ゴム母材
７ｂ，９ｂ：含フッ素樹脂コーティング
８：シール溝
１０：感熱作動機構
１８：デフレクター
２０：サドル
２２：ガイドリング
２３：スプリング
２４：レバー
２６：支持板
２８：シリンダ
３０：低温ハンダ
３２：プランジャ
３４：天秤
３６：止ネジ
３８：ネジ
４０：集熱板
４２：ガイドピン
４４：フレーム
５０：カラー部材（合成樹脂製）
６０：含フッ素樹脂膜
【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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