(57)【要約】  【課題】高圧時には放水量を減少させ、低圧時には規定放水量を確保できるようにする。  【解決手段】放水口７が形成されたヘッド本体１と、該放水口７を塞ぐ弁体１４と、該弁体を支持する感熱部材１６と、を有するスプリンクラヘッドＳＰにおいて；前記ヘッド本体１の放水流路３に開口した環状溝９を、該ヘッド本体１の内側に設け、前記放水流路３を通過する高圧時の水Ｗの流れを前記放水流路３の中心３ｃ側に寄せる。  【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に放水口が形成されたヘッド本体と、該放水口を塞ぐ弁体と、該弁体を支持する感熱部材と、を有するスプリンクラヘッドにおいて；
前記ヘッド本体の放水流路に開口した環状溝を、該ヘッド本体の内側に設け、
該環状溝内に生じる渦流により、前記放水流路を通過する高圧時の水の流れを前記放水流路の中心側に寄せることを特徴とするスプリンクラヘッド。
【請求項２】
前記環状溝は、前記放水口の近傍に設けられていることを特徴とする請求項１記載のスプリンクラヘッド。
【請求項３】
前記環状溝の深さと高さは、ほぼ同じであ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】
この発明は、建物の天井等に配設され、消火装置として用いられる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、通常0.1MPaの圧力で80Ｌ／minの規定放水量を確保するように作られている。ところが、高層ビルでは、高層階のスプリンクラヘッドに所定圧で給水させようとすると、低層階のスプリンクラヘッドには、配管内の落差圧の影響で、高層階よりも高圧がかかる。このため、低層階に設置されるスプリンクラヘッドは、高層階に配設されるスプリンクラヘッドに比べ、放水圧が高くなってしまう。
【０００３】
スプリンクラヘッドの放水量Ｑは、Ｑ＝ｋ√p  に準じることから、圧力ｐが高くなればなるほど放水量は増大する。
又、水圧が高いと、スプリンクラヘッドから放出される水の粒子が噴霧状になってしまい、消火効率が悪くなるとともに、火災鎮火後も消火水が大量に散水されることから、消火後の水損も大きくなる恐れがある。
【０００４】
そこで、前記問題を解決するため、スプリンクラヘッド毎に定流量機構を設けることが提案されている（例えば、特許文献１、参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−２８２３７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来例の定流量機構は、放水口（放水流路）を狭めるものであり、低圧時における規定放水量を確保できない恐れがある。即ち、高圧、例えば、１MPa時における放水量の増大を規制することはできるが、低圧、例えば、0.1MPa時には、前記定流量機構が流水の妨げとなり、規定放水量を放水できなくなる場合が生じうる。
【０００７】
この発明は、上記事情に鑑み、高圧時には放水量を減少させ、低圧時には規定放水量を確保できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明は、放水口が形成されたヘッド本体と、該放水口を塞ぐ弁体と、該弁体を支持する感熱部材と、を有するスプリンクラヘッドにおいて；前記ヘッド本体の放水流路に開口した環状溝を、該ヘッド本体の内側に設け、該環状溝内に生じる渦流により、前記放水流路を通過する高圧時の水の流れを前記放水流路の中心側に寄せることを特徴とする。
【０００９】
この発明の環状溝は、前記放水口の近傍に設けられていることを特徴とする。この発明の環状溝の深さと高さは、ほぼ同じであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
この発明は、以上のように構成したので、環状溝近傍の水流速度は、前記放水流路の中心側の水流速度よりも比較的遅くなりながら中心側の水流が速いことから、中心部の水圧が低下し、それに比べ環状溝側の水圧は前記放水流路の中心側に比べ高くなる。
【００１１】
そのため、環状溝内の水の流れは、放水流路内を通過する水の流れを前記放水流路の中心側に押し寄せるので、放水流路は狭められ、あたかも縮径された様な状態（キャビテイフロー）となり、該環状溝近傍の放水流路を流れる水量は減少する。従って、高圧時において多大な放水量とならないので、水損を防止することができる。
【００１２】
低圧で放水が行われるときは、放水流路の中心側と環状溝近傍と間における圧力差はあまりない。そのため、高圧時のように、環状溝近傍で水流が狭められることがないので、放水量は減少しない。従って、低圧時においては、規定放水量を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
この発明の第１実施形態を図１、図２により説明する。
スプリンクラヘッドｓｐのヘッド本体１は、筒状に形成され、その内側には放水流路３が設けられ、その外側にはねじ部５が設けられている。前記放水流路３は直円筒状に形成され、その横断面は、全長に渡って同一径の円形に形成されている。
【００１４】
前記放水流路３の出口は、放水口７となっており、該放水口７近傍には環状溝９が設けられているが、該環状溝９は、放水口７の上流側の内周壁面３ａに形成されている。この環状溝９は、前記内周壁面３ａに縦断面コ字状の凹部がリング状に繋がって一体となっており、前記放水流路３に開口している。
【００１５】
なお、環状溝９の凹部は、間欠的にリング状に繋がっていても良い。
前記環状溝９の深さｄと高さｈは、ほほぼ同一の寸法に形成されており、例えば、ｄ＝ｈ＝0.1mm〜5.0mmであるが、この寸法は、必要に応じて適宜選択される。なお、前記深さｄを、前記高さｈより少し大きくすることも可能である。
【００１６】
前記環状溝９は、放水口７から長さL、例えば、L＝5.0mm、離れた位置に形成されているが、この位置は、必要に応じて適宜選択される。
実験によると、環状溝９を放水流路３のほぼ中間部よりも放水口７側の内周壁面３ａに位置させることにより、好的な結果をえることができた。
【００１７】
次に、本実施形態の作動について説明する。
常時：
高層ビルの天井に配設されているスプリンクラヘッドｓｐは、図２に示すように、放水口７が弁体１４により閉塞されている。この弁体１４は感熱部材であるグラスバルブ１６により支持され、このグラスバルブ１６の下端部は、フーム１０の下端部に螺着された止めねじ１８により保持されている。
【００１８】
異常時：
火災が発生すると、グラスバルブ１６が火災の熱により膨張し破裂するので、弁体１４が落下し、放水口７が開放される（図１参照）。
【００１９】
そのため、該スプリンクラヘッドｓｐには、図示しない消火配管、分岐管を介して消火水ｗが圧送されているので、該消火水ｗは放水口７から放水される。
【００２０】
この時、低層階、例えば、１階に設けられているスプリンクラヘッドｓｐでは、該スプリンクラヘッドｓｐの放水流路３内を流れる消火水ｗは、高圧、例えば、1.0MPaとなるが、その流下の途中で内周壁面３ａ側の消火水ｗは環状溝９内に流入し、渦流ｗ1となる。
【００２１】
ここで、渦流ｗ１の流れは、放水流路３の中心３ｃ側を流れる水の流れに比べ、流れが低速で、前記中心３ｃ部分と比べ相対的に圧力が高い。このため、環状溝9内の水の流れが、放水流路３を通過する高圧時の水の流れを放水流路３の中心３ｃ側（ヘッド本体１の軸心側）に押し寄せることになる。
【００２２】
この結果、あたかも放水流路３が絞られ縮径したような状態となるので、放水口7を通過する流量が減少する。従って、従来と異なり、高圧時における多大な放水量による水損の発生を防止することができる。
【００２３】
又、低圧で放水が行われる場合には、前記環状溝９近傍の水圧と前記放水流路３の中心３ｃ側の水圧の差はほとんどない。そのため、高圧時のように、水流が狭められることがないので、放水量が減少することもない。即ち、低圧時の場合には、従来と同様に、規定放水量を確保することができる。
【００２４】
この発明の第2実施形態を図3により説明するが、図１、図2と同一図面符号は、その名称も機能も同一である。
この実施形態と第1実施形態との相違は、スプリンクラヘッドがフラッシュ型スプリンクラヘッドである点、及び放水流路３の縦断面は環状溝９の上流側が逆円錐台状、その下流側が直円柱状となっている点、である。
【００２５】
このスプリンクラヘッドでは、感熱部材である半田２０の溶融により感熱分解リンク機講２２が分解し、弁体16が落下して放水口７が開放される。
なお、図３において、２３は鍔部、２４はバランサ、２５は円筒フレーム、２６は受熱板、２７は保護カバー、をそれぞれ示す。
【００２６】
この発明の第３実施形態を図４により説明するが、図１、図２と同一図面符号は、その名称も機能も同一である。
この実施形態と第1実施形態との相違は、環状溝２９の形状が、断面方形の両方の下側隅部が面取りされＲ面となっていることである。
【００２７】
この発明の第４実施形態を図５により説明するが、図１、図２と同一図面符号は、その名称も機能も同一である。
この実施形態と第１実施形態との相違は、環状溝３９の形状が、蛇腹状となっている点、及び放水流路３の縦断面は環状溝３９の上流側が逆円錐台状、その下流側が直円柱状となっている点、である。
【００２８】
この発明の第５実施形態を図６により説明するが、図１、図2と同一図面符号は、その名称も機能も同一である。
この実施形態と第1実施形態との相違点は、環状溝４９の形状が、ねじ状となっていることである。
【００２９】
実験例：
環状溝の無いスプリンクラヘッド（「現行品」という」）及び環状溝を有する本件発明のスプリンクラヘッドα、βについて、圧力(MPａ)と放水量(Ｌ／min)との関係を実験したところ、図７の結果を得た。
【００３０】
なお、スプリンクラヘッドαは、第２実施形態に相当するタイプのスプリンクラヘッド、スプリンクラヘッドβは、環状溝９の位置がスプリンクラヘッドαより更に放水口７から離れた（放水流路３のほぼ中間部の内周壁面の位置）タイプのスプリンクラヘッド、である。更に述べると、スプリンクラヘッドαはヘッド本体１の内周壁面が放水口７側に向って小さくなるテーパー状であり、スプリンクラヘッドβはヘッド本体１の内周壁面の径が変わらないストレート形状になっている。
【００３１】
この図から明らかなように、圧力0.1MPａでは、本件発明のスプリンクラヘッド（α及びβ）は、８０Ｌ／min、現行品は８０Ｌ／minであった。従って、低圧時には、現行品と同一放水量を確保することができる。
【００３２】
圧力0.4MPａでは、本件発明のスプリンクラヘッドαは１４５Ｌ／min、βは、１２５Ｌ／min、現行品は、１６０Ｌ／minである。又、圧力1MPａでは本件発明のスプリンクラヘッドαは２２４Ｌ／min、スプリンクラヘッドβは、１９５Ｌ／min、現行品は、２５４Ｌ／minであった。
従って、高圧時において、本件発明では、現行品に比べ、大幅に放水量を減少させることができる。
【００３３】
なお、本実験から、環状溝を有するスプリンクラヘッドα、βでは、その配設位置により放水量の減少効果に相違があることがわかった。
前記圧力1.0MPａにおいて、スプリンクラヘッドαは、
（２５４Ｌ／min―２２４Ｌ／min）／２５４Ｌ／min＝１２
即ち、１２％カットしているのに対し、スプリンクラヘッドβは、
（２５４Ｌ／min―１９５Ｌ／min）／２５４／min＝２３
即ち、２３％カットしている。
このように環状溝が、放水流路のほぼ中間部よりも放水口側の内周壁面に位置する場合には、きわめて大きなカット率が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本件発明の第１実施形態を示す縦断面拡大図である。
【図２】本件発明の第１実施形態を示す縦断面である。
【図３】本件発明の第２実施形態を示す縦断面である。
【図４】本件発明の第３実施形態を示す要部縦断面図である。
【図５】本件発明の第４実施形態を示す要部縦断面図である。
【図６】本件発明の第５実施形態を示す要部縦断面図である。
【図７】実験結果を示すグラフである。
【符号の説明】
【００３５】
１  ヘッド本体
３  放水流路
７  放水口
９  環状溝
【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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