(57)【要約】【課題】外力を受けた際の漏水を防止することができるスプリンクラヘッドを得る。【解決手段】放水口２を有するヘッド本体１と、放水口２を塞ぐ弁体１５と、弁体１５を支持する感熱分解機構３０と、放水口２と弁体１５との間に介設された皿ばね１７とを備えたスプリンクラヘッドにおいて、弁体１５の放水口側外周部に、上部に突出した段部５４を設け、弁体１５の上面５３とヘッド本体１の放水口端縁９との間に間隙を形成するものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
放水口を有するヘッド本体と、前記放水口を塞ぐ弁体と、該弁体を支持する感熱分解機構と、前記放水口と前記弁体との間に介設された皿ばねとを備えたスプリンクラヘッドにおいて、
前記弁体の放水口側外周部に、上部に突出した段部を設け、当該弁体の本体部上面と前記ヘッド本体の放水口端縁との間に間隙を形成することを特徴とするスプリンクラヘッド。
【請求項２】
放水口を有するヘッド本体と、前記放水口を塞ぐ弁体と、該弁体を支持する感熱分解機構と、前記放水口と前記弁体との間に介設された皿ばねとを備えたスプリンクラヘッドにおいて、
前記ヘッド本体の放水口端縁に下方に突出した段部を設け、該段部と前記弁体外周部とを当接させ、前記弁体の本体部上面と前記ヘッド本体の放水口端縁との間に間隙を形成することを特徴とするスプリンクラヘッド。
【請求項３】
前記段部は、前記皿ばねが所定の変位量となるように、当該弁体の本体部上面と前記ヘッド本体の放水口端縁との間に間隙を形成することを特徴とする請求項１又は２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、スプリンクラヘッドに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のスプリンクラヘッドにおいては、皿バネからなる弾発体が、ヘッド本体の周縁部（放水口端縁）と栓体の鍔部の上面部間に介装されてなり、ロックネジの螺入により、栓体の鍔部にて上方に押圧力を受けてヘッド本体の周縁部間で一定の押圧力をもって緊張状態で保持されるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】実公平７−４８２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のスプリンクラヘッドにおいては、外的衝撃により感熱分解機構等を介して弁体が上方向（放水口方向）の押圧力を受けると、皿ばねが過剰に変位し、塑性変形を起こして復元力が低下し、放水口と弁体との水密を保つことができず、漏水する恐れがあるという問題点があった。
【０００５】
また、外的衝撃により皿ばねが放水口と弁体との間で狭圧されると、皿ばねの表層（例えばフッ化樹脂コーティング）が破損して水密を保つことができず、漏水する恐れがあるという問題点があった。
【０００６】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、外力を受けた際の漏水を防止することができるスプリンクラヘッドを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係るスプリンクラヘッドは、放水口を有するヘッド本体と、前記放水口を塞ぐ弁体と、該弁体を支持する感熱分解機構と、前記放水口と前記弁体との間に介設された皿ばねとを備えたスプリンクラヘッドにおいて、前記弁体の放水口側外周部に、上部に突出した段部を設け、当該弁体の本体部上面と前記ヘッド本体の放水口端縁との間に間隙を形成するものである。
【０００８】
また、放水口を有するヘッド本体と、前記放水口を塞ぐ弁体と、該弁体を支持する感熱分解機構と、前記放水口と前記弁体との間に介設された皿ばねとを備えたスプリンクラヘッドにおいて、前記ヘッド本体の放水口端縁に下方に突出した段部を設け、該段部と前記弁体外周部とを当接させ、前記弁体の本体部上面と前記ヘッド本体の放水口端縁との間に間隙を形成するものである。
【０００９】
また、前記段部は、前記皿ばねが所定の変位量となるように、当該弁体の本体部上面と前記ヘッド本体の放水口端縁との間に間隙を形成するものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明においては、段部を設けて弁体の本体部上面とヘッド本体の放水口端縁との間に間隙を形成したので、スプリンクラヘッドが外力を受けた際に皿ばねが過剰に変位することがなく、また皿ばね表層の破損を防止することができ、漏水を生じにくくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
実施形態１．
図１は本発明の実施形態１に係る縦断面図、図２は図１のヘッド本体の縦断面図、図３は図１のフレームの縦断面図、図４は図１の弁体の縦断面図、図５は図１の弁体の要部拡大断面図である。図６は図１のデフレクタアッセンブリを示す図、図７は図１の感熱分解機構を示す図、図８は図１の感熱板を示すもので、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図、図９は図１の外観図である。
【００１２】
図において、１はヘッド本体で、中心部が貫設され、内部に放水口２を有する。フランジ４の上面には給水管に接続されるねじ部３が設けられ、フランジ４の下面には、後述するフレーム１０が螺合されるねじ部５が設けられた円筒部６が突設されている。円筒部６には、後述する支柱２３が遊嵌合される孔７が周方向に形成されている。また円筒部６の内周面側には、後述するロックボール７１が当接するテーパ面が形成された溝部８が形成されている。フレーム１０は、ヘッド本体１と接続されるものであればよく、例えば、両者は一体にしてもよく、この場合にはフレーム１０はフレーム部となる。
【００１３】
１０はヘッド本体１に結合された円筒状のフレームで、円筒部６よりも長く形成されており、上部にはヘッド本体１のねじ部５に螺合されるめねじ部１１が設けられており、下端部にはフランジ状の段部１２が内側に環状で形成されている。
【００１４】
１５は弁体で、ヘッド本体１の放水口２を塞ぐ。弁体１５は、ヘッド本体１の円筒部６の内径より僅かに小さい外径の本体部５１、本体部５１の中央上面に突設されヘッド本体１の放水口２内に挿入される頭部５２、本体部５１の放水口側である上面５３の外周部に上部に突設された段部５４から構成される。
【００１５】
弁体１５と放水口２との間には、例えばフッ化樹脂がコーティングされ、断面ほぼハ字状で円形の皿ばね１７が介設されている。皿ばね１７は、ドーナツ状に形成され、中央には連結用の穴が設けられる。この連結穴の内径は、弁体１５の頭部５２の外径とほぼ同じであり、連結穴により、皿ばね１７は弁体１５の頭部５２に取り付けられる。この皿ばね１７は、放水口２の下端外周にある放水口端縁９に接している。また、図５に示すように、弁体１５の段部５４の上面は、皿ばね１７の外側でヘッド本体１の放水口端縁９と当接し、皿ばね１７が所定の変位量となるように、弁体１５の上面５３とヘッド本体１の放水口端縁９の下面との間に間隙を形成する。これにより、皿ばね１７の外周側には上向に作用する所定の復元力が生じて、皿ばね１７の外周縁が放水口端縁９と圧接し、また内周側には下方に作用する所定の復元力が生じて、皿ばね１７の内周縁が弁体１５の上面５３と圧接し、放水口２と弁体１５との水密を保つ。尚、耐腐食性を向上させるため、フッ化樹脂コーティングを施しているが、これは省略しても良い。
この皿ばね１７にかかわる弁体１５の構成を言い換えると、弁体１５の本体部５１の上面５３には、外周部分に所定の高さの環状段部が形成されるように、凹部が形成されており、その凹部に皿ばね１７が収容されているということができる。
【００１６】
２０はデフレクタアッセンブリで、デフレクタ２１、支柱２３、ストッパリング２５、弁体１５から構成される。支柱２３は、その上端及び下端にフランジ状の係止部が形成され、ヘッド本体１の孔７に挿入されている。ストッパリング２５は、支柱２３が遊嵌合される貫通孔が周方向に設けられ、その内径は弁体１５の本体部５１の外径より僅かに大きく形成され、外径はフレーム１０の内径より小さく、かつ、放水時における降下時にフレーム１０の段部１２に係止する大きさに形成されている。円板状のデフレクタ２１は、支柱２３が嵌合される貫通孔が周方向に設けられ、その外径はフレーム１０の段部１２の内径より小さく形成され、内径は弁体１５の本体部５１の外径より小さく形成され、放水時における降下時に弁体１５を係止する。
【００１７】
３０は弁体１５を支持する感熱分解機構で、ボール支持筒３１、感熱部４０、ガード部材３５から構成される。円筒状のボール支持筒３１は、フレーム１０内に摺動可能に配設され、その上部の側面には、後述するロックボール７１の挿入穴３２が例えば６つ形成されている。またその下部において内側は縮径されて、内周面には後述するシリンダ４１が螺合されるねじ部が形成され、下部の外周面には、後述するガード部材３５が螺合されるねじ部が形成されている。尚、挿入穴３２の内径は、ロックボール７１の外径より大きく形成されている。またボール支持筒３１の上部外径は、弁体１５の本体部５１とほぼ同型に形成され、本体部５１の下面に環状の段部を形成することで、ボール支持筒３１の上部に弁体１５が係止するようにしている。
【００１８】
感熱部４０は、シリンダ４１、感熱板４２、可溶合金６２、ピストン６３から構成される。シリンダ４１は、有底円筒状に形成され、その外周上部に設けられたねじ部によりボール支持筒３１と螺合し、その下部はボール支持筒３１の下端から突出している。またその下面には感熱板４２の連結穴を挿入した後、カシメ付けて感熱板４２を一体化して固定している。
【００１９】
可溶合金６２は、例えばコンプレッション半田等からなる感熱素子であり、シリンダ４１内のピストン６３の下方に収容され、熱によって溶融する。この可溶合金６２は、ボール支持筒３１の下面から下方に突出しており、熱気流に当たりやすい位置に設けられる。感熱素子となる可溶合金６２は、合金でなくてもよく、例えば樹脂からなる可溶片であってもよい。
【００２０】
ピストン６３は、断面Ｔ字型に形成され、シリンダ４１内において可溶合金６２の上に上下に摺動可能に収容される。またピストン６３の上部には円板状のロックボール受け部６４が設けられ、その外径はボール支持筒３１上部の内径より僅かに小さく形成されている。またこのロックボール受け部６４の外周には、傾斜角がそれぞれ異なる２段の傾斜面からなり、ロックボール７１が当接する傾斜面（テーパ面）が設けられている。
【００２１】
ロックボール７１は、鋼材等からなり、ボール支持筒３１の挿入穴３２に入って、ヘッド本体１の溝部８及びロックボール受け部６４の傾斜面で当接して、感熱分解機構３０がヘッド本体１及びフレーム１０から離脱するのを阻止している。
【００２２】
感熱板４２は、中央部が円錐台状に折曲した円板で、中心部には連結穴４３が設けられており、その上部４４がシリンダ４１底面にカシメ付けて固定され、傾斜面４５がシリンダ４１内に収容された可溶合金６２に向かって傾斜するように折曲している。感熱板４２の下部４６はほぼ水平に形成され、ガード部材３５の下方まで延出している。また、感熱板４２の下部４６とガード部材３５の下端との間には、所定の隙間（熱気流空間）が設けられている。尚、本実施形態では感熱板４２が１枚の場合を説明するが、これに限らず複数設けても良い。
【００２３】
ガード部材３５は、ほぼ円筒体でその上部の外径は縮径され、その外径はフレーム１０の段部１２の内径より小さく形成され、またその上部の内径は縮径され、ボール支持筒３１が螺合されるねじ部が形成されている。また、ガード部材３５の外周側には下側が拡径される段部が設けられ、フレーム１０の段部１２の下面と上下方向に当接する当接部３７が形成されている。そして当接部３７より下側は下方に向かって先細りのテーパ状に形成されている。このガード部材３５の高さは、ボール支持筒３１と螺合した際に、その下端が、可溶合金６２よりも下方であって、かつ感熱板４２の下部４６よりも上方となるように選ばれている。さらにガード部材３５は、感熱分解機構３０のボール支持筒３１と、ヘッド本体１に結合されたフレーム１０との間に、両者のすき間を塞ぐように設けられ、つまり両者の隙間を塞げる幅を有しており、フレーム１０内部を封止する。
【００２４】
上記のようなスプリンクラヘッドにおいては、弁体１５によりヘッド本体１の放水口２を組立荷重で封止して水漏れを防止しており、この組立荷重がボール支持筒３１を介してロックボール７１に下向きに作用する。ロックボール７１はこの荷重によりヘッド本体１の溝部８のテーパ面に圧接される。このため、ロックボール７１には常に内側に入ろうとする力が作用している。しかしながら、ロックボール７１はピストン６３のロックボール受け部６４の当接面により移動が阻止されているためその位置に保持され、ボール支持筒３１をロックしている。
【００２５】
次に、本実施形態の作用を説明する。
図１０はスプリンクラヘッドが警戒状態にある場合を示すもので、ヘッド本体１の放水口２には加圧された消火水が供給されており、弁体１５には消火水の圧力が加えられている。このとき、弁体１５は組立加重により段部５４と放水口端縁９とが当接するように保持されている。そして弁体１５の上面５３と放水口端縁９との間隙により、皿ばね１７が所定の変位量となるように変位し、その復元力により放水口２と弁体１５との間の水密を保っている。
【００２６】
いま、火災が発生すると、天井板（図示せず）の下面を沿ってその熱気流が横方又は下方から上方に流動して感熱板４２に当たって加熱され、その熱がシリンダ４１へ伝播する。そしてシリンダ４１内に収容された可溶合金６２が周囲から加熱されて溶融し始め、溶融した可溶合金６２はシリンダ４１とピストン６３の間から流出してその体積が減少する。
【００２７】
このとき、図１０の矢印で示すように、横方向からの熱気流は、感熱板４２を加熱するとともに、感熱板４２の下部４６とガード部材３５下端との間の隙間（熱気流空間）に流入し、傾斜面４５の傾斜に沿って上昇してシリンダ４１に直接当たってシリンダ４１を加熱する。また、下方からの熱気流も傾斜面４５の下面側に沿って上昇してシリンダ４１の下面側を加熱する。このため、可溶合金６２がガード部材３５の下端部より上方に設けられ、スプリンクラヘッドの外部に突設されていなくても受熱効率が向上して、シリンダ４１内の可溶合金６２は短時間で溶融する。
【００２８】
可溶合金６２が溶融してその体積が減少すると、図１１に示すように、ピストン６３のロックボール受け部６４が下降する。これにより、ロックボール７１はヘッド本体１の溝部８から外れて、ボール支持筒３１の内側に入り込みボール支持筒３１のロックが解除される。
【００２９】
そして、図１２に示すように、感熱分解機構３０は自重及び消火水の水圧により下降して、フレーム１０から離脱して落下する。同時に、弁体１５を含むデフレクタアッセンブリ２０も自重及び消火水の水圧によって落下し、ストッパリング２５がフレーム１０の段部１２上に着座して停止する。このとき、弁体１５はボール支持筒３１にガイドされて降下し、デフレクタ２１上に着座する。これにより、ヘッド本体１の放水口２が開放され、消火水はデフレクタ２１から散水されて火災を消火する。
【００３０】
ところで、上記のようなスプリンクラヘッドにおいて、感熱分解機構３０に下方から外的衝撃が加わると、その外力は弁体１５に伝わり、弁体１５が上方へ押圧されることとなる。
例えば、弁体１５に段部５４が形成されていない場合、弁体１５に加わった押圧力により、皿ばね１７は所定の変位量を超えて変位する。そして、その変位が弾性領域を超えると塑性変形を起こして復元力が低下する。これにより、放水口２と弁体１５との水密を保つことができず、消火水が漏水する恐れがある。また、弁体１５に加わった押圧力により、皿ばね１７が放水口端縁９と弁体１５との間で狭圧されると、皿ばね１７の例えばフッ化樹脂コーティングが破損して水密を保つことができず、消火水が漏水する恐れがある。
【００３１】
本実施形態１においては、弁体１５の上面５３の外周部に段部５４を形成し、段部５４と放水口端縁９とが当接して、弁体１５の上面５３と放水口端縁９との間に間隙を形成している。このため、弁体１５が外的衝撃により上方へ押圧されたとしても、段部５４により制止され、その外力はヘッド本体１が吸収し、皿ばね１７には外力がかからない。よって、皿ばね１７が所定の変位量以上に変位することはなく、また皿ばね１７が放水口端縁９と弁体１５との間で狭圧されることがない。したがって、外的衝撃による皿ばね１７の復元力の低下や、皿ばね１７の表層（例えばフッ化樹脂がコーティング）の破損を防止することができ、外力を受けた際の漏水を生じにくくすることができる。
【００３２】
また、弁体１５の段部５４は、皿ばね１７が所定の変位量となるように、弁体１５の上面５３と放水口端縁９との間に間隙を形成するので、弁体１５の段部５４と放水口端縁９とが当接するように組み立てることにより、皿ばね１７の変位量を所望の変位量に設定することができ、変位量を設定するための煩雑な調整を行う必要がなくなり、組み立てを簡素化することができる。
【００３３】
実施形態２．
実施形態１では、水密を保てるように皿ばね１７が所定の変位量となる高さの間隙を放水口端縁９と弁体１５の上面５３との間に設けたが、次のようにしても良い。
以下、本発明の実施形態２に係るスプリンクラヘッドを説明するが、上記実施形態１と同一部分については同一符号を付し、その説明を省略する。
【００３４】
図１３は本発明の実施形態２に係る弁体の要部拡大断面図である。図１３に示すように、本実施の形態２においては、ヘッド本体１の放水口端縁９に、下方へ突出した段部５５を設けている。この段部５５の下面は弁体１５外周部の上面と当接し、皿ばね１７が所定の変位量となるように、弁体１５の上面５３と皿ばね１７が接する放水口端縁９との間に間隙を形成する。
このような構成によっても、上記実施形態１と同様に、外力を受けた際の漏水を生じにくくすることができ、組み立てを簡素化することができる。
【００３５】
尚、上記実施形態１及び２においてはガード部材３５を設ける場合を説明した。ボール支持筒３１と螺合するガード部材３５を設け、その下端が可溶合金６２よりも下方であって、かつ可溶合金６２の外周に位置して、外力を受けるようにしている。このため、可溶合金６２を含む感熱分解機構３０及びこれに支持される弁体１５は、外力の影響を受けにくくすることができる。したがって、可溶合金６２を含む感熱分解機構３０及びこれに支持される弁体１５の外的衝撃による破壊又は変形を防止して誤動作や漏水を生じにくくすることができる。
【００３６】
また、ガード部材３５に、フレーム１０の段部１２に当接する当接部３７を設け、当該ガード部材３５が受けた外力を、フレーム１０に伝達するようにしている。このため、ガード部材３５が受けた外力が、感熱分解機構３０又は弁体１５に加わりにくくなり、可溶合金６２を含む感熱分解機構３０及びこれに支持される弁体１５の外的衝撃による破壊又は変形を防止して誤動作や漏水を生じにくくすることができる。
【００３７】
また、ガード部材３５は、その内周面をボール支持筒３１と螺合し、外周面を当接部３７によりフレーム１０と当接して、感熱分解機構３０とフレーム１０とのすき間を塞いでフレーム１０内部を封止している。このため、フレーム１０（及びヘッド本体１）内部が密封構造になるため、腐食性の高い雰囲気中に設置されても、感熱分解機構３０のロックボール７１や可溶合金６２等は腐食するおそれがない。
【００３８】
また、ガード部材３５をフレーム１０より内側に設けることで、可溶合金６２のより近傍で外力を受けることができ、可溶合金６２を含む感熱分解機構３０が外力を受けるのを防止することができる。
【００３９】
また、上記のようなガード部材３５を設けて、可溶合金６２がガード部材３５の下端部より上方に位置する場合であっても、感熱板４２を可溶合金６２に向かって傾斜する傾斜面４５を有するように折曲したので、熱気流は、感熱板４２の下部４６とガード部材３５下端との間の隙間に流入し、傾斜面４５の傾斜に沿って上昇してシリンダ４１に直接当たってシリンダ４１を加熱することができる。したがって、可溶合金６２がヘッドの外部に突設されていない場合であっても、受熱効率を向上させることができる。
【００４０】
尚、上記実施形態１及び２においては、ガード部材３５がボール支持筒３１に螺合する場合を説明したが、本発明はこれに限らず、ボール支持筒３１にガード部材３５を一体形成するようにしても良い。
なお、各実施形態において、傾斜面を有する感熱板とガード部材とを両方備えたスプリンクラヘッドを用いて説明したが、これらは本発明においては、任意の構成であるので、省略してもよい。
また、感熱分解機構に関してはボールを使用したもので説明したが、ボールに限定されず、一対のレバーを利用したリンク機構で感熱分解機構を構成してもよく、要は、弁体を支持し、火災時に分解または破裂する機構であれば、他の感熱分解機構を使用してもよい。
また、ガード部材は、感熱素子の外周に位置するとしたが、これは全周である必要はなく、特定方向の外周部分だけをガードするものであってもよい。また、感熱板は、感熱素子に向かって熱気流を流す傾斜面が結果として形成されていればよく、折曲でなく、例えば、平板の感熱板と傾斜面となる感熱板とを溶接などにより接合させて、一体化させるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の実施形態１に係る縦断面図である。
【図２】図１のヘッド本体の縦断面図である。
【図３】図１のフレームの縦断面図である。
【図４】図１の弁体の縦断面図である。
【図５】図１の弁体の要部拡大断面図である。
【図６】図１のデフレクタアッセンブリを示す図である。
【図７】図１の感熱分解機構を示す図である。
【図８】図１の感熱板を示すもので、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図である。
【図９】図１の外観図である。
【図１０】本発明の実施形態１に係る作用説明図である。
【図１１】本発明の実施形態１に係る作用説明図である。
【図１２】本発明の実施形態１に係る作用説明図である。
【図１３】本発明の実施形態２に係る弁体の要部拡大断面図である。
【符号の説明】
【００４２】
１  ヘッド本体、２  放水口、３  ねじ部、４  フランジ、５  ねじ部、６  円筒部、７  孔、８  溝部、９  放水口端縁、１０  フレーム、１１  めねじ部、１２  段部、１５  弁体、２０  デフレクタアッセンブリ、２１  デフレクタ、２３  支柱、２５  ストッパリング、３０  感熱分解機構、３１  ボール支持筒、３２  挿入穴、３５  ガード部材、３７  当接部、３８  切り欠き、４０  感熱部、４１  シリンダ、４２  感熱板、４３  連結穴、４４  上部、４５  傾斜面、４６  下部、５１  本体部、５２  頭部、５３  上面、５４  段部、５５  段部、６２  可溶合金、６３  ピストン、６４  ロックボール受け部、７１  ロックボール。
【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】
2009291272.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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