(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
加圧消火用水が充填された消火配管に接続され、火災時に加圧供給された消火用水を放水する閉鎖型スプリンクラーヘッドに於いて、
複数個の二方向性の形状記憶合金をヘッド本体周囲に分散配置して各々がヘッド本体周囲の１部分側の温度を感知し、複数の形状記憶合金の全てが所定温度より低い温度の時は前記形状記憶合金が低温側の形状に変形して弁機構を放水停止位置に保持し、複数の形状記憶合金の少くとも１つが前記所定温度以上に達した時は前記形状記憶合金が高温側の形状に変形して前記弁機構を放水位置へ作動可能な状態とする散水部よりも上方に配置された第１感熱作動部と、
前記所定温度より高い所定の放水開始温度を設定し、該放水開始温度より低い温度の時は、前記第１感熱作動部の作動状態に関わらず前記弁機構を閉鎖状態に保持し、前記放水開始温度に達した時は、熱により分解して前記弁機構の閉鎖保持を解除して消火用水を放水させる第２感熱作動部と、
を備えたことを特徴とするスプリンクラーヘッド。
【請求項２】
請求項１記載のスプリンクラーヘッドに於いて、前記第１感熱作動部は、前記第２感熱作動部の作動による放水中に、前記所定温度より低い温度に低下した時は、前記形状記憶合金が低温側の形状に変形することにより前記弁機構を閉鎖状態に作動して放水を停止させることを特徴とするスプリンクラーヘッド。
【請求項３】
請求項２記載のスプリンクラーヘッドに於いて、前記第１感熱作動部は、前記形状記憶合金が低温側の形状に変形して放水を停止させた後に、前記所定温度に達した時は前記形状記憶合金が高温側の形状に変形して前記弁機構を放水位置へ作動して再放水させることを特徴とするスプリンクラーヘッド。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載のスプリンクラーヘッドに於いて、前記形状記憶合金は、前記低温側の形状として軸方向に縮んだコイルバネ形状を有し、前記所定温度への到達で軸方向に伸展したコイルバネ形状に変形することを特徴とするスプリンクラーヘッド。
【請求項５】
請求項１乃至３のいずれかに記載のスプリンクラーヘッドに於いて、前記形状記憶合金は、前記低温側の形状として中央を円弧状に屈曲した板バネ形状を有し、前記所定温度への到達で軸方向に伸展した板バネ形状に変形することを特徴とするスプリンクラーヘッド。
【請求項６】
請求項１記載のスプリンクラーヘッドに於いて、前記第１感熱作動部の弁機構は、
流入口から放水口に至る流路の途中に開閉自在に配置された主弁と、
パイロット圧の供給で前記主弁を閉鎖位置に作動し、パイロット圧の排出で前記主弁を開放位置に作動して放水させるアクチュエータと、
前記形状記憶合金の低温側の形状による弁位置でパイロット圧を前記アクチュエータに供給して前記主弁を閉鎖状態とし、前記形状記憶合金の高温側の形状による弁位置でパイロット圧を前記アクチュエータから排出させて前記主弁を開放状態として放水させるパイロット弁と、
を備えたことを特徴とするスプリンクラーヘッド。
【請求項７】
請求項６記載のスプリンクラーヘッドに於いて、前記アクチュエータは、通常時、前記第２感熱作動部により閉鎖位置に保持される軸部材を一体に備えたダイヤフラムピストン又はピストンをパイロット圧の導入と排出により摺動自在に備えたことを特徴とするスプリンクラーヘッド。
【請求項８】
請求項１記載のスプリンクラーヘッドに於いて、前記第１感熱作動部の弁機構は、
流入口から放水口に至る流路の途中に開閉自在に配置され、前記第２感熱作動部により閉鎖位置に保持され、前記放水開始温度に達した時の保持解除により開放位置に作動して放水させる第１弁部材と、
前記第１弁部材の二次側の流路に配置されて該流路を開閉自在な第２弁部材と、
流入口側からのパイロット圧の導入で前記第２弁部材を閉鎖位置に作動し、パイロット圧の排出で前記第２弁部材を開放位置に作動して放水させるアクチュエータと、
前記形状記憶合金の低温側の形状による弁位置で前記アクチュエータにパイロット圧を導入して前記第２弁部材を閉鎖位置とし、前記形状記憶合金の高温側の形状による弁位置でパイロット圧を排出して前記第２弁部材を開放位置に移動させて放水させ、更に、前記第１弁部材が開放位置に作動した後に前記形状記憶合金が低温側の形状に変形した際のパイロット圧の再導入で前記第２弁部材を閉鎖位置に作動させて放水を停止させるパイロット弁と、
を備えたことを特徴とするスプリンクラーヘッド。
【請求項９】
請求項１記載のスプリンクラーヘッドに於いて、前記第２感熱作動部は、前記放水開始温度に到達した時の熱で分解して離脱させる可溶合金又はグラスバルブを備えたことを特徴とする閉鎖型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、火災による周囲温度の上昇で弁を開放作動して消火用水を自動的に放水すると共に、火災鎮火による周囲温度の低下で弁を閉鎖駆動して消火用水の放水を自動的に停止する自動開閉型のスプリンクラーヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のスプリンクラーヘッドは、消火配管に対するヘッド接続部の給水口とヘッド先端の放水口とを結ぶ流路を、可溶合金等の火災時の熱で解ける感熱材によって封止しておき、所定温度以上になると感熱材が溶けて流路を開放することにより、放水が行われる構成となっている。
【０００３】
このため、スプリンクラーヘッドが火災による熱気流を受けて作動することによって一度流路が開放されると、鎮火後も給水源からの消火用水の供給が無くなるまで、もしくは係員が現場を確認して手動でバルブを閉めるまで放水が続けられ、消火用水の放水による被害が大きかった。
【０００４】
そこで、形状記憶合金等を使用して、火災による温度上昇で弁を開放して消火用水を自動的に放水し、鎮火による温度低下で弁を閉鎖して放水を自動的に停止するスプリンクラーヘッドが提案されている。このような自動開閉型のスプリンクラーヘッドとしては例えば図９のものが知られている（特開平５−１２３４１９号）。
【０００５】
図９のスプリンクラーヘッドは、本体１０１の下部にコイルバネ状の一方向性の形状記憶合金１２０を設けており、火災により規定温度を越えると形状記憶合金１２０が予め記憶したコイルバネを伸ばした形状に復元し、バネ１１３に抗して弁軸１１１に設けたパイロット弁体１１２を押し上げてパイロット弁孔１１０を開く。このためピストン１０８の上側の部屋の圧力が低下し、ピストン１０８が上昇してゴムパッキン１１４が弁座から離れ、放水口１１６から消火用水を放出させる。
【０００６】
消火用水の放出により火災が鎮火して温度が低下すると、形状記憶合金１２０は記憶形状への復元力は低下し、バネ１１３に押されてパイロット弁体１１２が押し下げられてパイロット弁孔１１０が閉じる。このためパイロット導入孔１０４からの消火用水の圧力導入でピストン１０８が押し下げられてゴムパッキン１１４で弁座を閉じ、放水を自動的に停止する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような形状記憶合金を用いた自動開閉型のスプリンクラーヘッドにあっては、火災時に、予め決められた規定温度で弁を開放させて確実に作動させることができないという問題があった。
【０００８】
図１０は形状記憶合金の温度に対する弾性係数であり、復元力は弾性係数に比例する関係にある。形状記憶合金は、低温時はマルテンサイト相の結晶状態にあり、温度が増加するとオーステナイト相の結晶状態に遷移し、その間に２相領域として知られた形状記憶領域がある。この形状記憶領域は、温度方向で例えば数十度以上といった幅をもっている。
【０００９】
このような特性の形状記憶合金１２０を用いて火災時に弁を開放させるためには、まず火災による熱気流を受けたときに放水を開始するため規定の作動温度Ｔ１を決め、この作動温度Ｔ１に対応したＰ点の弾性係数Ｇ１を求める。弾性係数Ｇ１が求まると、コイルバネ形状をもつ形状記憶合金１２０の作動温度Ｔ１における復元力が決まり、この復元力でパイロット弁体１１２が開くようにバネ１１３の力を設定する。
【００１０】
そして、規定の作動温度Ｔ１に加熱した状態で、形状記憶合金１２０を伸展した記憶形状に変形させ、その後に常温に戻して記憶前の初期形状に縮めて図９のように組み込む。
【００１１】
しかし、形状記憶合金は、図１０のように、温度上昇に伴って形状記憶領域で弾性係数が序々に増加し、このため記憶形状への復元力も除々に増加する。これに対しパイロット弁体１１２を開放させるための力は、バネ１１３の力以外にピストン室１０９に導入された消火用水の圧力や弁軸１１１の摺動抵抗等によって変動し、ある程度のバラ付きをもっている。
【００１２】
このため規定の作動温度Ｔ１で形状記憶合金１２０に伸展形状を記憶して規定の復元力を設定していたとしても、温度上昇に伴って復元力は序々に増加するため、パイロット弁１１２の開放力が低下していると規定の作動温度Ｔ１より低めの温度で放水を開始し、またパイロット弁１１２の開放力が増加していると、規定の作動温度Ｔ１より高い温度で放水を開始することになる。
【００１３】
この結果、火災時に受ける熱気流による規定の作動温度Ｔ１への到達で確実に放水を開始する保証はなく、放水を開始する作動温度が安定しないという問題があり、信頼性に欠けることから量産することが極めて困難であった。
【００１４】
また、火災時にピストン１０８が上昇して放水口１１６から消火用水を放出するとスプリンクラーヘッドより下方に散水されるため、消火用水が蓋１１５にかかってしまい、消火用水自体で形状記憶合金１２０を冷却して、火災がまだ鎮火していないにもかかわらずスプリンクラーヘッドが放水停止してしまう。
【００１５】
更に、スプリンクラーヘッドに物がぶつかって蓋１１５などが損壊した場合には、火災時にスプリンクラーヘッドが作動しないこともある。
【００１６】
本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたもので、形状記憶合金を用いて火災時に決められた温度で正確に弁を開放作動して消火用水を放水することができ、信頼性と量産性に優れた自動開閉型のスプリンクラーヘッドを提供することを目的とする。
【００１７】
【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、
加圧消火用水が充填された消火配管に接続され、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を対象とする。
【００１８】
このような閉鎖型のスプリンクラーヘッドとして本発明にあっては、複数個の二方向性の形状記憶合金をヘッド本体周囲に分散配置して各々がヘッド本体周囲の１部分側の温度を感知し、複数の形状記憶合金の全てが所定温度より低い温度の時は形状記憶合金が低温側の形状に変形して弁機構を放水停止位置に保持し、複数の形状記憶合金の少くとも１つが所定温度以上に達した時は形状記憶合金が高温側の形状に変形して弁機構を放水位置へ作動可能な状態とする散水部よりも上方に配置された第１感熱作動部と、所定温度より高い所定の放水開始温度を設定し、放水開始温度より低い温度の時は、第１感熱作動部の作動状態に関わらず弁機構を閉鎖状態に保持し、放水開始温度に達した時は、熱により分解して弁機構の閉鎖保持を解除して消火用水を放水させる第２感熱作動部とを備えたことを特徴とする。
【００１９】
そして、第１感熱作動部は、第２感熱作動部の作動による放水中に、所定温度より低い温度に低下した時は、形状記憶合金が低温側の形状に変形し、弁機構を閉鎖状態に作動して放水を停止させる。
【００２０】
このような本発明のスプリンクラーヘッドにあっては、ヘッド本体周囲に分散配置した複数の形状記憶合金の少なくとも１つが、火災による熱気流を受け、所定温度以上に達した時に、形状記憶合金が高温側の形状に変形し、第１感熱作動部を作動して弁機構を放水可能状態とする。この状態で更に熱気流による温度が上昇して規定の放水開始温度に達すると、可溶合金やグラスバルブ等を使用した第２感熱作動部が熱により分解し、放水可能状態に既に動作している第１感熱作動部の保持を解除して放水を開始できる。
【００２１】
このため形状記憶合金が低温側の形状から高温側の形状に変化する温度に幅があっても、放水開始温度を第２感熱作動部に感熱材として設けている可溶金属やグラスバルブにより規定温度に設定して保証することができ、形状記憶合金を用いた自動開閉型のスプリンクラーヘッドの信頼性を確保して量産を可能とする。
【００２２】
また第１感熱作動部と第２感熱作動部の両方が働いて初めて放水が開始される構造としているため、監視時に例えば物をぶつけて破損したような場合にも、両方を破損により作動状態としてしまうことはほとんどありえず、破損による放水を確実に防止できる。
【００２３】
また放水による火災が鎮火して温度が低下すると、形状記憶合金が低温側の形状に変形することによって、第１感熱作動部の弁機構が閉鎖状態となって自動的に放水を停止し、火災消火後の水損を最小限に抑えることができる。
【００２４】
また放水を停止するための温度は、第２感熱作動機構に設定している放水開始温度に対し低めに設定した所定温度となり、この放水停止温度を十分に低くすることで、消火後の再発火の可能性を大幅に低減できる。
【００２５】
このように記憶形状金属をヘッド本体周囲に分散して複数配置したことで、火災時の熱気流の方向による温度差をなくし、確実に放水作動できる。
【００２６】
また形状記憶合金は、散水部よりも上方に配置することにより、消火用水自体で形状記憶合金が冷却して鎮火前の放水停止を防ぐことができると共に、形状記憶合金に向かう熱気流を消火用水で遮って誤動作することを防ぐことができる。
【００２７】
第１感熱作動部は、放水による温度低下で形状記憶合金が低温側の形状に変形して放水を停止させた後に再び所定温度以上に達した時は、形状記憶合金の高温側の形状への変形で弁機構を放水位置へ作動して再放水させる。このため放水停止後に万が一、再度燃え上がったような場合にも、再放水が自動的に行われ、確実に消火できる。
【００２８】
第１感熱作動部に使用する形状記憶合金は、低温側の形状として軸方向に縮んだコイルバネ形状を有し、所定温度以上に到すると軸方向に伸展したコイルバネ形状に変形する。また形状記憶合金は、低温側の形状として中央を円弧状に屈曲した板バネ形状としてもよく、所定温度への到達で軸方向に伸展した板バネ形状に変形する。
【００２９】
第１感熱作動部の弁機構は、流入口から放水口に至る流路の途中に開閉自在に配置された主弁と、パイロット圧の供給で主弁を閉鎖位置に作動し、パイロット圧の排出で主弁を開放位置に作動して放水させるアクチュエータと、形状記憶合金の低温側の形状による弁位置でパイロット圧をアクチュエータに供給して主弁を閉鎖状態とし、形状記憶合金の高温側の形状による弁位置でパイロット圧をアクチュエータから排出させて主弁を開放状態として放水させるパイロット弁とを備える。
【００３０】
ここで、アクチュエータは、第２感熱作動部により閉鎖位置に保持される軸部材を備えたダイヤフラムピストン又はピストンを、パイロット圧の導入と排出により摺動自在に備える。
【００３１】
第１感熱作動部の弁構造の他の形態としては、流入口から放水口に至る流路の途中に開閉自在に配置され、第２感熱作動部により閉鎖位置に保持され、放水開始温度に達した時の保持解除により開放位置に作動して放水させる第１弁部材と、第１弁部材の二次側の流路に配置されて流路を開閉自在な第２弁部材と、流入口側からのパイロット圧の導入で第２弁部材を閉鎖位置に作動し、パイロット圧の排出で第２弁部材を開放位置に作動して放水させるアクチュエータと、形状記憶合金の低温側の形状による弁位置でアクチュエータにパイロット圧を導入して第２弁部材を閉鎖位置とし、形状記憶合金の高温側の形状への変形による弁位置でパイロット圧を排出して第２弁部材を開放位置に移動させて放水させ、更に、第１弁部材が開放位置に作動した後に形状記憶合金が定温尾側の形状に変形した際のパイロット圧の再導入で第２弁部材を閉鎖位置に作動させて放水を停止させるパイロット弁とを備える。
【００３２】
更に、第２感熱作動部は、放水開始温度に到達した時の熱で分解して離脱させる可溶合金又はグラスバルブを備え、これによって放水開始温度を正確に設定できる。
【００３３】
これ以外にも、例えばＮｉＴｉ合金を用いた形状記憶合金は、その材質的な特徴として耐腐食性が高く、更に、放水の開始と停止につき、火災感知器による火災検出信号に頼らないため、火災感知器の誤作動による放水の問題がなく、信頼性が高い。
【００３４】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の自動開閉型のスプリンクラーヘッドの第１実施形態の断面図であり、軸方向の中心線の右側に放水を停止している定常監視状態の断面構造を示し、左側に火災による熱気流を受けて放水動作した状態の断面構造を示している。
【００３５】
図１において、スプリンクラーヘッド１は、上部よりヘッド接続部１ａ、ヘッド本体部１ｂ及びヘッド放水部１ｃの軸方向のねじ込みで構成され、中央のヘッド本体部１ｂの内部にはアクチュエータ収納部１ｄが組み込まれている。
【００３６】
ヘッド接続部１ａは加圧消火用水が供給される給水配管に接続される接続ネジ４を有し、流入口３によって給水配管に充填されている加圧された消火用水を導入している。この流入口３の突き当たり部分には、ゴミを除去するためのストレーナ２１が装着されている。
【００３７】
ストレーナ２１の組み込み部分に続いてはスプール穴３ａが設けられ、スプール穴３ａは内部流路３ｂに連通し、更にアクチュエータ収納部１ｄの軸方向周辺部に設けている連通穴２０を通って下部の内部流路３ｃに至り、最終的にヘッド放水部１ｃの内部に開口した放水口５に連通している。
【００３８】
流入口３に続いて形成されたスプール穴３ａには、定常監視状態でスプール弁体７ａが位置し、流入口３と内部流路３ｂの間を閉鎖している。スプール弁体７ａは弁軸７ｃの一端に形成されており、スプール弁体７ａに続いてはアクチュエータ収納部１ｄの部分にピストン部７ｂを一体に形成している。アクチュエータ収納部１ｄの内部には、スプール弁体７ａを開閉駆動するためのアクチュエータ８が組み込まれている。
【００３９】
アクチュエータ８は弁軸７ｃに一体に形成したピストン部７ｂにダイヤフラム８ａの内周部を装着し、ダイヤフラム８ａの外周部を上下に分割した構造のアクチュエータ収納部１ｄの間に挟み込み固定している。これによってダイヤフラム８ａの収納室は、下側のダイヤフラム室９ａと上側のダイヤフラム室９ｂに仕切られている。
【００４０】
アクチュエータ８に対しては、ヘッド本体部１ｂの右側に示すようにパイロット弁１２が設けられている。パイロット弁１２はパイロット弁室１２ｂにパイロット弁体１２ａを収納しており、パイロット弁体１２ａの下部より弁軸１２ｃを下方に取り出している。
【００４１】
パイロット弁室１２ｂに対しては流入口３のストレーナ２１の組み込み部分からパイロット流入路１５が連通される。またパイロット弁室１２ｂはパイロット供給路１６によってダイヤフラム室９ａに連通される。更に、パイロット弁体１２ａの下部からヘッド放水部１ｃの内側の開放部分に向けてパイロット排出路１８が連通されている。
【００４２】
ここで、パイロット排出路１８をヘッド放水部１ｃの内側に開口している理由は、パイロット弁１２の作動によるパイロット圧の排出でパイロット排出路１８から排出された消火用水がヘッド放水部１ｃの外側に配置している２方向性の形状記憶合金１０にかかり、熱気流による加熱温度を冷却してしまうことを防止するためである。
【００４３】
パイロット弁１２の下側には、二方向性の形状記憶合金１０が配置される。即ち、形状記憶合金１０は、ヘッド放水部１ｃの下端部外周の鍔部１ｅの内側とヘッド放水部１ｃの外周を囲む円筒状のスペーサ１１の間の複数箇所に配置され、この実施形態にあってはコイルスプリング状に巻き回された形状をもち、スペーサ１１及びヘッド放水部１ｃにカシメ等での端部が固定されている。
【００４４】
形状記憶合金１０としては、例えばＮｉＴｉ合金等を用いた耐腐食性の高い二方向性のものを使用している。ここで形状記憶合金の二方向性とは、所定温度以上に加熱すると高温側の形状に変形し、その後に再び所定温度より下げると、低温側の形状に戻ることを意味し、温度により何度でも高温側もしくは低温側の形状に変形するものである。
【００４５】
このような二方向性の形状記憶合金１０には、所定温度Ｔ１以上の高温側でコイルバネを軸方向に引き伸ばした高温側の形状に変形し、所定温度Ｔ１より低い低温側で、コイルバネを軸方向に縮めた形状に変形する。
【００４６】
所定温度Ｔ１より低い低温時は、形状記憶合金１０が低温側の形状に縮まろうとする変形力により、パイロット弁体１２ａは、図示のようにパイロット排出路１８を閉鎖する位置に保持されている。このため流入口３に供給されている加圧消火用水から分岐したパイロット流入路１５によるパイロット圧は、パイロット弁１２からパイロット供給路１６を通ってアクチュエータ８のダイヤフラム室９ａに供給され、ダイヤフラム８ａと共にピストン部７ｂを図示のように上方に押し上げ、これによってスプール弁体７ａをスプール穴３ａに嵌め入れて流入口３から内部流路３ｂに至る流路を閉鎖している。
【００４７】
これに対し、火災による熱気流をスプリンクラーヘッド１が受けてヘッド放水部１ｃの周囲に組み込んでいる形状記憶合金１０が所定温度Ｔ１以上に加熱されると、形状記憶合金１０が高温側の形状に伸び、スペーサ１１を介して弁軸１２ｃによりパイロット弁体１２ａを上側に押し上げ、パイロット弁室１２ｂに対するパイロット排出路１８を開き、同時にパイロット流入路１５を閉じる。
【００４８】
このためアクチュエータ８のダイヤフラム室９ａに供給されていたパイロット圧がパイロット排出路１８を通って抜け、スプール弁体７ａに作用している消火用水の圧力を受けてスプール弁体７ａを下方に押す力が生じ、スプール穴３ａを開放可能な状態とする。
【００４９】
図２は図１のヘッド本体部１ｂのＡ−Ａ断面であり、内部に組み込んだアクチュエータ収納部１ｄの周辺部に２箇所に分けて連通穴２０を設けており、中央にアクチュエータ８のダイヤフラム室９ａが形成されている。ダイヤフラム室９ａには、ヘッド本体部１２ｂ側に組み込まれているパイロット弁１２のパイロット弁室１２ｂからのパイロット供給路１６が開口し、更に上部に向けてパイロット流入路１５が設けられている。
【００５０】
更に図１の左半断面から明らかなように、ダイヤフラム８ａの上側のダイヤフラム室９ｂは大気連通路１７により大気に開放しており、ピストン部７ｂの上下動が可能となっている。
【００５１】
このような図１，３のスプリンクラーヘッド１に設けられているスプール弁体７ａ、アクチュエータ８、形状記憶合金１０及びパイロット弁１２を含む構造によって、本発明における第１感熱作動部６が構成されている。
【００５２】
この第１感熱作動部６に対しては、ヘッド放水部１ｃ側に第２感熱作動部２２が設けられている。第２感熱作動部２２は放水口５の下部にデフレクタ２３を下降自在に収納し、可溶合金３０を用いた感熱作動機構により保持している。即ち、デフレクタ２３の中央部には支持部材２４が装着され、支持部材２４の中央の凹部にスプール弁体７ａ及びピストン部７ｂを一体に備えた弁軸７ｃの先端を当接している。
【００５３】
支持部材２４は可溶合金３０を備えた感熱作動機構により支持されている。この感熱作動機構は、支持プレート２５、押え板２６、ロックボール２７、集熱板２８，２９、可溶合金３０、スペーサ３１及び止めネジ３２で構成される。即ち、止めネジ３２により可溶合金３０を固着した２枚の集熱板２８，２９をスペーサ３１及び押え板２６を介して支持プレート２５にねじ込み固定し、この状態で支持プレート２５と押え板２６の外周部にロックボール２７を嵌め入れた状態でヘッド放水部１ｃの内側の鍔部１ｇとその下の嵌合凹部１ｆに図示のように嵌め込むことで支持固定している。
【００５４】
第２感熱作動部２２は、火災による熱気流を受けて可溶合金３０が解けると、スペーサ３１を介して支持している押え板２６が緩むことでロックボール２７が支持プレート２５との隙間に入り込み、左半断面の下部に示すように支持プレート２５より下側の部分がヘッド放水部１ｃから分離脱落し、弁軸７ｃの保持を解除するようになる。第２感熱作動部２２が作動すると、ヘッド放水部１ｃ内に収納されていたデフレクタ２３（散水部）が下降し、スプリンクラーヘッド１の下方に露出する。
【００５５】
この第２感熱作動部２２の可溶合金３０が火災による熱で溶けたときの分離脱落により弁軸７ｃの保持が解除された時、それより低い所定温度Ｔ１以上となった際の形状記憶合金１０の高温側の形状への変形により、第１感熱作動部６のスプール弁体７ａは既に開放可能な状態にある。このため、弁軸７ｃの保持が解除されるとスプール弁体７ａがスプール穴３ａから抜けて流路を開放し、流入口３からの加圧消火用水はアクチュエータ収納部１ｄの連通穴２０、更に内部流路３ｃを通って放水口５から放出され、デフレクタ２３に当たって周囲に散水される。
【００５６】
ここで、第１感熱作動部６に設けたパイロット弁１２の作動でアクチュエータ８によるスプール弁体７ａの開放可能状態を作り出す形状記憶合金１０の低温側形状から高温側形状に変形する所定温度をＴ１、第２感熱作動部２２が作動する可溶合金３０の溶融温度で決まる放水開始温度をＴ２とすると、放水開始温度Ｔ２に対し形状記憶合金１０の記憶回復温度Ｔ１を低めに設定している。
【００５７】
このため火災による熱気流を受けたときに、まず形状記憶合金１０が所定温度Ｔ１に上昇して、パイロット弁１２の作動によりアクチュエータ８をスプール弁体７ａの開放可能状態とし、次に火災による熱気流で放水開始温度Ｔ２に達したときの可溶合金３０の溶解で、第２感熱作動部２２による弁軸７ｃを介してスプール弁体７ａの保持が解除されて放水が開始される。
【００５８】
この放水が開始される可溶合金３０の放水開始温度Ｔ２は、可溶合金３０の材質によって正確に決まっており、形状記憶合金１０の低温側形状から高温側形状に変形する所定温度Ｔ１は温度上昇に対し幅をもっていても、この影響を受けることなく、可溶合金３０の材質で決まる所定の放水開始温度Ｔ２で確実に放水を行うことができる。
【００５９】
図３は、本発明で使用する二方向性の形状記憶合金１０の温度に対する弾性係数Ｇの特性図であり、変形力は弾性係数に比例する関係にある。形状記憶合金１０は、所定温度Ｔ１より低い低温時は低温側の形状に変形しており、温度が所定温度Ｔ１以上に増加すると高温側の形状に遷移する。その間に変態領域がある。本発明に使用する二方向性の形状記憶合金としては、変態領域の幅が狭く、所定温度Ｔ１の前後で変形力を決める弾性係数Ｇが急俊に変化するものを使用する。図４は、図１のスプリンクラーヘッド１に設けたコイルバネ形状をもった二方向性の形状記憶合金１０の温度Ｔに対するその弾性係数Ｇの実測特性である。例えば第２感熱作動部２２の可溶合金３０で決まる放水開始温度をＴ２＝７４℃とすると、形状記憶合金１０の変形によるパイロット弁１２の作動温度範囲を例えばＴ１＝３０〜６０℃の範囲、例えばＴ１＝５０℃に設定する。
【００６０】
具体的に説明すると、図４の温度５０℃のときの弾性係数Ｇ50に基づく形状記憶合金１０の変形によりパイロット弁体１２ａのパイロット排出路１８の流路を閉鎖する位置となるように、高温側でコイルバネが伸びる形状を決める。
【００６１】
これにより形状記憶合金１０の温度がＴ１＝５０℃に達すると、形状記憶合金１０が低温側の縮んだ形状から高温側の伸びた形状に変形し、パイロット弁体１２ａを押し上げ、同時にパイロット流入路１５を閉鎖して、アクチュエータ８のダイヤフラム室９ａからのパイロット圧の排出状態とする。
【００６２】
尚、ヘッド放水部１ｃの外周に設けた複数の形状記憶合金１０のうち、一つでも所定温度Ｔ１以上に達すれば、スペーサ１１を上昇させ、パイロット弁体１２を作動させて放水可能状態とする。これにより、気流の影響による温度検知の遅れを防ぎ、熱気流の方向に関係なく確実に火災温度を検知して放水が行われる。
【００６３】
また、ヘッド放水部１ｃの端部外周に延在した鍔部１ｅは、デフレクタ２３にあたって放水される消火用水が形状記憶合金１０にかかり、直接冷却して鎮火前に放水を停止することを防ぐ水避けの機能も有している。
【００６４】
また、第２感熱作動部２２の周囲に配置した複数の形状記憶合金１０は、第２感熱作動部２２の作動時に、周囲に消火用水を散水する散水部としてのデフレクタ２３の露出位置よりも上方に位置している。よって、放水する消火用水で形状記憶合金１０を冷却することなく、更に消火用水により形状記憶合金１０に向かう熱気流を遮って、鎮火前に放水停止することを防ぎ、周囲の熱を正確に検出して誤作動を防いでいる。
【００６５】
次に図１の実施形態の動作を図４を参照しながら説明する。図４はスプリンクラーヘッドの周囲の温度における各部の動作を示したグラフである。ここで、曲線ａは火源直上における温度曲線を示し、曲線ｂは火源直上から離れて配置されたスプリンクラーヘッド１における周囲の温度曲線を示している。
【００６６】
定常監視状態となる低温時にあっては、第１感熱作動部６に設けた形状記憶合金１０の低温側のコイルバネを縮める低温側の形状への変形力で、スペーサ１１を介してパイロット弁１２のパイロット弁体１２ａを図示の初期位置とし、パイロット流入路１５をパイロット弁室１２ｂに開放し、パイロット排出路１８を閉鎖した弁位置に保持されている。
【００６７】
従って、流入口３に供給されている消火配管に充填している加圧消火用水からの圧力がパイロット圧としてアクチュエータ８のダイヤフラム室９ａに供給され、ダイヤフラム８ａ及びピストン部７ｂを図示のように上方に押し上げ、弁軸３ｃの先端のスプール弁体７ａをスプール穴３ａに位置させて、内部流路３ｂに対する流入口３からの流路を閉鎖している。
【００６８】
この状態で火災による熱気流を受けると、形状記憶合金１０は所定温度Ｔ１以上に達したときにコイルバネを伸した高温側の形状に変形し、スペーサ１１を介して弁軸１２ｃによりパイロット弁体１２ａを押し上げ、パイロット流入路１５を閉鎖すると同時にパイロット排出路１８をパイロット弁室１２ｂに対し開放する。
【００６９】
そのため、アクチュエータ８のダイヤフラム室９ａに供給されていたパイロット圧は、パイロット供給路１６、パイロット弁室１２ｂを通ってパイロット排出路１８から排出され、スプール本体７ａをスプール穴３ａの閉鎖位置に押す力が解除される。しかしながら、このとき第２感熱作動部２２は作動しておらず、弁軸７ｃをスプール弁体７ａがスプール穴３ａに位置する閉鎖状態に保持している。
【００７０】
このように第１感熱作動部６が作動した状態で火災による熱気流による温度が更に上昇し、第２感熱作動部２２の可溶合金３０が溶ける放水開始温度Ｔ２に上昇すると、可溶合金３０が溶けて支持プレート２６がスペーサ３１及び周熱板２８，２９と共に下がり、ロックボール２７によるロックが解除され、図１の左半断面の下部に示すように支持プレート２５より下側の感熱作動機構の部材が分解して脱落する。
【００７１】
このため支持部材２４による弁軸７ｃの閉鎖状態での保持が解除され、デフレクタ２３と共にヘッド放水部１ｃの開口部１ｈに落下して鍔部１ｇにより保持される。このような弁軸７ｃの保持解除により、既にアクチュエータ８はスプール弁体７ａの開放状態への作動を可能としていることから、スプール弁体７ａは流入口３からの消火用水の圧力を受けて下降し、スプール穴３ａを開放する。
【００７２】
このため流入口３からの消火用水はスプール穴３ａ、内部流路３ｂ、貫通穴２０及び内部流路３ｃを通って放水口５からデフレクタ２３に向けて放出され、デフレクタ２３に当たって周囲に散水される。消火用水の放水で炎の勢いが衰えることで、図４の曲線ｂに示すように、熱気流の温度が徐々に低下する。
【００７３】
このような消火用水の放水によって火災が鎮火すると、熱気流を受けなくなることで温度が低下する。この温度低下により形状記憶合金１０が所定温度Ｔ１より低い温度に下がると、形状記憶合金１０がコイルバネを縮める低温側の形状に変形し、スペーサ１１を介してパイロット弁１２のパイロット弁体１２ａを初期位置に戻す。
【００７４】
このためパイロット弁１２のパイロット弁体１２ａは、パイロット排出路１８を閉じると同時に、パイロット流入路１５を開き、流入口３に対する加圧消火用水の圧力がパイロット圧力としてアクチュエータ８のダイヤフラム室９ａに供給される。このためダイヤフラム８ａ及びピストン部７ｂによってスプール弁体７ａが押し上げられ、スプール穴３ａに嵌まり込んで流路を閉鎖する。これによって消火用水の放水が自動的に停止される。
【００７５】
消火用水の放水が自動停止した後に、万が一、図４の破線で示すように、再度燃え上がって熱気流を受けて形状記憶合金１０が所定温度Ｔ１以上に上昇すると、パイロット弁１２が再び作動してダイヤフラム室９ａのパイロット圧を排出させる。このとき第２感熱作動部２２は既に作動していることから、ダイヤフラム室９ａからのパイロット圧の排出に伴う消火用水の圧力によってスプール弁体７ａはスプール穴３ａから下方に引き出されて流路を開放し、消火用水の放水が再開される。
【００７６】
もちろん、放水を再開した後に火災が鎮火して形状記憶合金１０の温度が所定温度Ｔ１より低い温度に下がれば、形状記憶合金１０はコイルバネを縮めた低温側の形状に変形し、パイロット弁１２がダイヤフラム室９ａに対するパイロット圧の供給状態に切り替わり、これによってスプール弁体７ａがスプール穴３ａに戻って再び流路を閉鎖し、放水停止となる。
【００７７】
図５は本発明の自動開閉型のスプリンクラーヘッドの第２実施形態であり、軸方向の中心線の右側に低温時の放水停止状態の断面を、左側に火災による熱気流を受けて放水動作を行った状態の断面を示している。この第２実施形態にあっては、第２感熱作動部２２にグラスバルブを使用している。
【００７８】
図５において、自動開閉型のスプリンクラーヘッド１は、上部よりヘッド接続部１ａ、ヘッド本体部１ｂ、ヘッド放水部１ｃのねじ込み構造で構成され、ヘッド本体部１ｂの内部にアクチュエータ収納部１ｄを組み込んでいる。ヘッド接続部１ａには流入口３が設けられ、その突き当たり部分にスプール穴３ａを形成し、弁軸７ｃの一端に形成したスプール弁体７ａを摺動自在に組み込んでいる。
【００７９】
ヘッド本体部１ｂの内部に収納されたアクチュエータ収納部１ｂにはアクチュエータ８が組み込まれており、この実施形態にあっては、アクチュエータ８としてダイヤフラムピストンの代わりに、弁軸７ｃにアクチュエータピストン７ｄを形成し、シリンダ９に摺動自在に組み込んでいる。
【００８０】
シリンダ９はアクチュエータピストン７ｄによって下部のシリンダ室９ｃと上部のシリンダ室９ｄに仕切られている。アクチュエータ８は複数のパイロット弁１２により作動される。パイロット弁１２は、パイロット弁体１２ａをパイロット弁室１２ｂに組み込んでおり、パイロット弁室１２ｂには上部よりパイロット流入路１５が連通し、またシリンダ室９ｃに対しパイロット供給路１６を連通している。
【００８１】
更にパイロット弁体１２ａの下部からは一体に弁軸１３が延在され、この弁軸１３の収納におけるヘッド放水部１ｃの内側にパイロット排出路１８を開口している。弁軸１３の先端はスペーサ１１に固定され、スペーサ１１の下側に二方向性の形状記憶合金１０を組み込んでいる。
【００８２】
このスプール弁体７ａ、アクチュエータ８、形状記憶合金１０及びパイロット弁１２を含む構造によって、この実施形態における第１感熱作動部６が構成されている。
【００８３】
図６は図５のヘッド本体部１ｂのＢ−Ｂ断面である。この断面から明らかなように、ヘッド本体１ｂの内部にはアクチュエータ収納部１ｄが組み込まれており、アクチュエータ収納部１ｄには２箇所に分けて連通穴２０が形成されている。またアクチュエータ収納部１ｄの中心部分にはシリンダ９が形成され、中央をスプール弁体７ａ及びアクチュエータピストン７ｄを備えた弁軸７ｃが貫通している。
【００８４】
シリンダ９のシリンダ室に対しては、形状記憶合金の数だけ設けたパイロット弁室１２ｂよりパイロット供給路１６が連通し、内１つのパイロット弁室１２ｂからは上部に向けてパイロット流入路１５が形成されている。
【００８５】
再び図６を参照するに、シリンダ９のアクチュエータピストンの上側となるシリンダ室９ｄに対しては大気連通路１７が開口している。ヘッド放水部１ｃに対しては第２感熱作動部２２が設けられる。
【００８６】
この実施形態の第２感熱作動部２２にあっては、図１の可溶合金３０の代わりにグラスバルブ３６を使用している。グラスバルブ３６は、弁軸７ｃの下端とヘッド放水部１ｃの下部開口部に装着したデフレクタ３７の中央の支持部材３８にねじ込み固定した支持部材３９との間に配置され、弁軸７ｃの先端のスプール弁体７ａをスプール穴３ａに位置する閉鎖位置に保持している。
【００８７】
このグラスバルブ３６によるスプール弁体７ａの位置は、支持部材３９に対する支持部材３８のねじ込み調整で若干の位置調整ができる。グラスバルブ３６は周知のように、カプセル状のガラス容器の中にアルコール系の溶液を封入しており、熱気流を受けたときに溶液が膨脹してガラスカプセルを破壊する構造であり、所定の作動温度、即ち本発明のスプリンクラーヘッド１における規定の放水開始温度Ｔ２を設定している。このグラスバルブ３６で決まる放水開始温度Ｔ２に対し、第１感熱作動部６に設けている形状記憶合金１０の形状が変化する所定温度Ｔ１は低めの温度に設定されている。
【００８８】
更に図５の実施形態にあっては、ヘッド放水部１ｃの周囲に形状記憶合金１０を複数配置すると同時に、各形状記憶合金１０ごとにスペーサ１１、パイロット弁１２を設けている。
【００８９】
このようにスプリンクラーヘッド１の周囲の複数箇所に形状記憶合金１０、復旧スプリング１４及びパイロット弁１２を設けたことで、火災による熱気流の方向にかかわらず、最も熱気流を受け易い位置の形状記憶合金１０が最初に作動してパイロット弁１２によるシリンダ室９ｃからのパイロット圧の排出を行い、次に熱気流による温度がグラスバルブ３６で決まる放水開始温度Ｔ２に達すると、グラスバルブ３６の破壊によりスプール弁体７ａの閉鎖保持が解除されて消火用水の放水が行われる。
【００９０】
これに対し放水開始後で火災が鎮火したときの温度低下による放水停止は、スプリンクラーヘッド１の周囲の複数箇所に設けている形状記憶合金１０の全てが所定温度Ｔ１以下となって、コイルバネを縮めた低温側の形状に変形したときのパイロット弁１２の復旧で初めてアクチュエータ８のシリンダ室９ｃに対するパイロット圧の供給が有効となり、このときアクチュエータピストン７ｄの押し上げでスプール弁体７ａがスプール穴３ａに戻って流路を閉鎖して放水を停止するようになる。
【００９１】
図７は本発明による自動開閉型のスプリンクラーヘッドの第３実施形態であり、
軸方向の中心線の右側に低温時の放水停止状態の断面を、左側に火災による熱気流を受けて放水動作を行った状態の断面を示している。
【００９２】
図７の第３実施形態にあっても、スプリンクラーヘッド１はヘッド接続部１ａ、
ヘッド本体部１ｂ及びヘッド放水部１ｃを軸方向にねじ込み固定した分割構造をもっている。ヘッド接続部１ａには流入口３が設けられ、流入口３の奥にストレーナ２１が組み込まれ、続いてスプール弁体７ａを収納するスプール穴３ａを形成している。
【００９３】
スプール弁体７ａは第１弁機構４１を構成しており、弁軸７ｃの先端を下部に装着した第２感熱作動部２２で閉鎖状態に保持しているだけである。この第１弁機構４１の周囲には第２弁機構４２が設けられる。第２弁機構４２は、ヘッド接続部１ａとヘッド本体部１ｂの仕切壁５０で区切られたシリンダ４３の中に、バルブピストン４４を上部にスプリング４５を介して摺動自在に組み込んでいる。
【００９４】
バルブピストン４４は、流入口３に続くスプール穴３ａを囲んで形成された円筒状のガイド部５１に小径部４４ａの内周穴を摺動自在に組み込み、円筒部４４ｂを介して軸方向に段下げした大径部４４ｃをシリンダ４３に摺動自在に組み込んでおり、更に大径部４４ｃの端面にバルブシール４６を装着し、ヘッド本体部１ｂの仕切壁５０の端面に対する押圧で開閉動作を行うようにしている。
【００９５】
図８は図７のＣ−Ｃ断面であり、ヘッド本体部１ｂの仕切壁５０に２箇所に分けて連通穴２０を形成しており、その中央部にはスプール弁体７ａを備えた弁軸７ｃが貫通しており、また周壁の部分にはパイロット弁１２に対するパイロット流入路１５が形成されている。
【００９６】
再び図７を参照するに、バルブピストン４４のスプリング４５が組み込まれたシリンダ室に対しては、流入口３よりパイロット流入路４８が開口されている。またヘッド本体部１ｂにはパイロット弁１２が設けられており、パイロット弁１２のパイロット弁室１２ｂに第２弁機構４２のシリンダ室からパイロット流入路１５を連通している。更にパイロット弁体１２ａの反対側はパイロット排出路１８によりヘッド放水部１ｃの内側に開口している。
【００９７】
パイロット弁１２の弁軸１２ｃは下方に取り出されており、弁軸１２ｃの先端に円筒状のスペーサ１１を固着し、スペーサ１１の下部とヘッド放水部１ｃの端部外周に延在した鍔部１ｅとの間に二方向性の形状記憶合金４０を両端のカシメ固定等で配置している。この実施形態において形状記憶合金４０は、所定温度Ｔ１より低い低温側の形状として、中央部で円弧状に屈曲したバネ板形状のものを使用しており、火災による熱気流を受けて所定温度Ｔ１以上に達すると、左半断面のように円弧部分が伸展した高温側の形状に変形する。
【００９８】
このような第２弁機構４２、形状記憶合金４０及びパイロット弁１２によって、この実施形態における第１感熱作動部６が構成されている。尚、第２弁機構４２は、パイロット圧の導入排出で作動するアクチュエータの機能も有する。
【００９９】
またヘッド放水部１ｃ側に設けられた第２感熱作動部２２は、図１の第１実施形態と同じ可溶合金３０を用いたものを使用している。更に可溶合金３０で決まる第２感熱作動部２２による放水開始温度Ｔ２に対し、第１感熱作動部６に設けている形状記憶合金４０の記憶回復温度Ｔ１は低めに設定されている。
【０１００】
次に図７の第３実施形態の動作を説明する。所定温度Ｔ１より低い低温となる定常監視状態にあっては、図７の右半断面のように、形状記憶合金４０は中央を円弧状に屈曲した板バネ形状となる低温側の形状に変形しており、このときパイロット弁１２はパイロット弁体１２ａによってパイロット排出路１８との連通を閉鎖している。
【０１０１】
このため、第２弁機構４２のシリンダ室に対してはパイロット流入路４８より加圧消火用水の圧力が加わり、スプリング４６の力と合わせてバルブピストン４４を押し下げ、大径部４４ｃの端面に装着しているバルブシール４６をヘッド本体部１ｂの仕切壁５０に押圧して弁閉鎖状態としている。
【０１０２】
このような低温の定常監視状態で火災による熱気流を受けて形状記憶合金４０が所定温度Ｔ１以上に加熱されると、形状記憶合金４０が軸方向に伸展した高温側の形状に変形し、スペーサ１１を介して弁軸１２ｃによりパイロット弁体１２ａを押し上げ、パイロット流入路１５をパイロット排出路１８に開放し、第２弁機構４２のシリンダ室に加わっている圧力を排出する。このためバルブピストン４４は、スプリング４５のみにより閉鎖状態に押圧支持されている。
【０１０３】
続いて熱気流による温度が上昇して放水開始温度Ｔ２に到達すると、第２感熱作動部２２に設けている可溶合金３０が溶け、左半断面の下側のように支持プレート２５より下側に位置する部材が分離して脱落する。これによって弁軸７ｃを介した第１弁機構４１におけるスプール弁体７ａの閉鎖状態での保持が解除され、スプール弁体７ａは流入口３からの消火用水の圧力を受けて下降し、スプール収納部４７に収納される。  このため、流入口３及びスプール穴３ａを通って加圧消火用水がバルブピストン４４の内側に流れ込み、スプリング４５に抗してバルブピストン４４を左半断面のように上方に押し上げ、バルブシール４６による第２弁機構４２の閉鎖状態が解除されて開放する。流入した消火用水は仕切壁５０の周辺部に破線のように開口した連通穴２０を通って下部の放水口５から放出され、第２感熱作動部２２の感熱作動で下側に落ちているデフレクタ２３に当たって周囲に散水される。
【０１０４】
スプリンクラーヘッド１からの消火用水の散水で火災が鎮火し、熱気流がなくなって温度が低下し、所定温度Ｔ１より低くなったときに形状記憶合金４０が右半断面のように、中央を円弧状に屈曲した板バネ形状となる低温側の形状に変形し、パイロット弁１２のパイロット弁体１２ａがパイロット排出路１８に対する連通を遮断する。
【０１０５】
このため、バルブピストン４４のシリンダ室に対しパイロット流入路４８より加圧消火用水の圧力が導入され、バルブピストン４４が右半断面のように下降してバルブシール４６を仕切壁５０に当接し、貫通穴２０に至る流入路を閉鎖し、放水が自動的に停止される。
【０１０６】
また放水停止後に再度火災となって熱気流により形状記憶合金４０の所定温度Ｔ１以上になると、形状記憶合金４０が軸方向に伸展した高温側の形状に変形し、パイロット弁１２のパイロット弁体１２ａが作動してパイロット排出路１８に対する連通状態となり、第２弁機構４２のスプリング４５を組み込んだシリンダ室に加わる圧力が排出されることで、バルブピストン４４の内側に加わっている消火用水の圧力でバルブピストン４４は左半断面のように上昇し、バルブシール４６を仕切壁５０の端面から離して再び流路を開放して再放水させる。もちろん、再放水により形状記憶合金４０が所定温度Ｔ１以下に下がれば、再び放水停止を自動的に行うようになる。
【０１０７】
尚、本発明は上記の実施形態に限定されず、第１感熱作動部を感熱作動するために低温側の形状から高温側の形状に変形する形状記憶合金の所定温度Ｔ１を、第２感熱作動部で放水開始を行わせる可溶合金やグラスバルブ等による放水開始温度Ｔ２より低めに設定する構造であれば、適宜の構造をとることができ、実施形態による限定は受けない。
【０１０８】
【発明の効果】
以上説明してきたように本発明によれば、火災による熱気流を受けると、まず形状記憶合金が所定温度以上に達したときの低温側の形状から高温側の形状への変形によって第１感熱作動部を作動して弁機構を放水可能状態とし、この状態で更に熱気流による温度が上昇して規定の放水開始温度に達すると、可溶合金やグラスバルブ等を使用した第２感熱作動部が熱分解して、第１感熱作動部によって既に放水可能状態となっている弁機構の保持を解除して放水を開始でき、この結果、形状記憶合金が変形する所定温度に幅があっても、放水開始温度を可溶合金やグラスバルブ等により規定温度に正確に設定して放水開始温度を保証し、形状記憶合金を用いた自動開閉型のスプリンクラーヘッドの信頼性を確保して、同時に量産を可能とする。また、このように形状記憶合金を、ヘッド本体周囲に分散して複数配置したことで、火災時の熱気流の方向による温度差をなくし、確実に放水作動できる。
【０１０９】
また形状記憶合金を用いた第１感熱作動部と可溶合金やグラスバルブを用いた第２感熱作動部の両方が働いて初めて放水が開始される構造としているため、監視時にスプリンクラーヘッドに例えば物をぶつけて破損したような場合にも、同時に両方が破損により作動することはほとんどないことから、破損による放水を確実に防止できる。
【０１１０】
また、放水により火災が鎮火して温度が下がると、形状記憶合金が高温側の形状から低温側の形状に変形し、これによって第１感熱作動部の弁機構が閉鎖状態となって自動的に放水を停止し、火災消火後の水損を最小限に抑えることができる。
【０１１１】
また、放水を停止するための温度は可溶合金やグラスバルブで決まる放水開始温度に対し十分に低めに設定した形状記憶合金の記憶回復温度であり、このように放水停止のための温度が十分に低くできることで、消火後の再発火の可能性を大幅に低減できる。
【０１１２】
もちろん、消火後の再発火による熱気流を受けると所定温度以上での形状記憶合金の高温側の形状への変形で、再度第１感熱作動部の弁機構が作動して再放水でき、万が一最初の消火が不十分であったような場合にも、再放水で確実に消火できる。
【０１１３】
更に形状記憶合金は、その材質的な特徴として耐腐食性が高く、長期間に亘る設置監視にあっても、確実に火災による熱気流を受けたときに動作して高い信頼性が保証できる。更にまた、放水の停止と開始について火災感知器などによる火災検出信号に全く頼る必要がないため、火災感知器の誤作動による放水の問題がなく、固定式消火設備に設置した際の信頼性を保証できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態を監視状態と放水状態の各々につき半断面で示した断面図
【図２】図１のＡ−Ａ断面図
【図３】本発明に使用する二方向性の形状記憶金属の温度に対する弾性係数の特性図
【図４】本発明の第１実施形態の動作を説明する説明図
【図５】本発明の第２実施形態を監視状態と放水状態の各々につき半断面で示した断面図
【図６】図５のＢ−Ｂ断面図
【図７】本発明の第３実施形態を監視状態と放水状態の各々につき半断面で示した断面図
【図８】図７のＣ−Ｃ断面図
【図９】従来のスプリンクラーヘッドの断面図
【図１０】形状記憶金属の温度に対する弾性係数の特性図
【符号の説明】
１：スプリンクラーヘッド
３ｂ，３ｃ：内部流路
６：第１感熱作動部
７ａ：スプール弁体
７ｂ：ピストン部
７ｃ：弁軸
８：アクチュエータ
８ａ：ダイヤフラム
９ａ，９ｂ：ダイヤフラム室
１０：形状記憶合金（二方向性）
１２：パイロット弁
１２ａ：パイロット弁体
１２ｂ：パイロット弁室
１２ｃ：弁軸
１５：パイロット流入路
１６：パイロット供給路
１８：パイロット排出路
２２：第２感熱作動部
３０：可溶合金
３６：グラスバルブ
４０：形状記憶合金（二方向性）
４１：第１弁機構
４２：第２弁機構
４３：シリンダ室
４４：バルブピストン
４６：バルブシール
４７：スプール受け穴
４８：パイロット流入路
【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】
0003807706.tif 000008
【図８】
0003807706.tif 000009
【図９】
0003807706.tif 000010
【図１０】
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