(57)【要約】防火システムの部品を遠隔地から機械的に起動させるための熱始動構造は、起動部を備えている。起動部は基部と可動部材とを含む。付勢部材は可動部材に、基部に対する起動前の位置から起動後の位置に向かって力を加える。熱応答素子は、所定の熱力学的状態に到達して構造上の整合性を失うまでは、可動部材を起動前の位置に保持している。可撓性コネクタは中空の可撓性外側ケーブルハウジングを含む。可撓性外側ケーブルハウジングの一端は基部に定常的に接続され（好ましくは、固定され）ている。外側ケーブルハウジングの中では可撓性ケーブルが摺動可能である。可撓性ケーブルの一端は可動部材に定常的に接続され（好ましくは、固定され）ている。熱応答素子が構造上の整合性を失うと、可動部材の動きに伴って可撓性ケーブルが外側ケーブルハウジングに対して移動する。
2020527388.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
防火システムの部品を遠隔地から機械的に起動させるための熱始動構造であって、
基部と、
前記基部に対して移動可能な可動部材と、
前記可動部材に対して起動前の位置から起動後の位置へ向かって力を加えるように、前記基部に対して位置している付勢部材と、
所定の熱力学的状態に到達するまでは、前記可動部材を前記起動前の位置に保持しており、前記所定の熱力学的状態の下では構造上の整合性を失う熱応答素子と、
前記熱応答素子によって拘束されており、前記熱応答素子が前記所定の熱力学的状態の下で構造上の整合性を失うまで、前記可動部材を前記起動前の位置に保持している阻止部材と
を有する起動部、
および、
前記防火システムの部品に定常的に接続された第１端と、前記基部に定常的に接続された第２端とを含む中空の可撓性外側ケーブルハウジングと、
前記可撓性外側ケーブルハウジングの中に摺動可能に位置しており、第１端と第２端とを含む可撓性内側部材と
を有する可撓性コネクタ
を備え、
前記可撓性内側部材の第２端が前記可動部材に定常的に接続されていることにより、前記熱応答素子が前記所定の熱力学的状態の下で構造上の整合性を失った際、前記可動部材の動きに伴って前記可撓性内側部材の第２端が前記可撓性外側ケーブルハウジングに対して移動する
ことを特徴とする熱始動構造。
【請求項２】
前記可動部材は軌道に沿って移動し、前記熱応答素子は前記軌道から外れている、請求項１に記載の熱始動構造。
【請求項３】
前記起動部の基部は、長軸、基端、先端、前記長軸と実質的に平行に広がる空洞、先端の開口部、および前記基部から前記開口部よりも先へ張り出している張出部を含み、
前記熱応答素子は前記張出部によって支持されており、
前記張出部は、前記阻止部材に結合した支点を含み、前記熱応答素子が前記所定の熱力学的状態の下で構造上の整合性を失った際、前記阻止部材が、前記支点のまわりの回転を含む運動を行う、
請求項２に記載の熱始動構造。
【請求項４】
前記張出部は、前記熱応答素子のための覆いを含み、
前記覆いは、周囲の気体を前記熱応答素子に触れさせる開口部を含み、
前記熱応答素子の周は前記開口部よりも内側に位置する、
請求項３に記載の熱始動構造。
【請求項５】
前記張出部は２枚の平行板を含み、前記支点は横断部材を含む、請求項４に記載の熱始動構造。
【請求項６】
前記張出部は、前記覆いを含む熱応答素子部と、前記支点を含む支点部とを有し、
前記熱応答素子部は前記支点部の更に先へ広がっている、
請求項４に記載の熱始動構造。
【請求項７】
前記張出部に結合しており、前記熱始動構造が取り付けられている面に結合可能である調節輪
を更に備えた、請求項４に記載の熱始動構造。
【請求項８】
前記阻止部材は前記張出部に、回転可能に取り付けられている、請求項４に記載の熱始動構造。
【請求項９】
前記横断部材は、シャフトと、前記シャフトに取り付けられた軸受部材とを含み、
前記阻止部材は、前記シャフトに回転可能に取り付けられたレバーを含む、
請求項５に記載の熱始動構造。
【請求項１０】
前記軸受部材は耐腐食材を含む、請求項９に記載の熱始動構造。
【請求項１１】
前記耐腐食材はポリテトラフルオロエチレンを含む、請求項１０に記載の熱始動構造。
【請求項１２】
前記張出部は、前記熱応答素子を支持する、ネジが切られた可動支持部を含む、請求項３に記載の熱始動構造。
【請求項１３】
前記可撓性外側ケーブルハウジングの第１端は前記防火システムの部品に固定されており、前記可撓性内側部材の第１端は、前記防火システムの部品の可動部分に機械的に接続されている、請求項１に記載の熱始動構造。
【請求項１４】
前記防火システムの部品はバルブであり、前記バルブは、
入口、少なくとも１つの出口、および、前記入口と各出口との間を繋ぐ流路を含む本体と、
回転可能に取り付けられたレバーによって、前記流路を閉じるように前記流路を遮って支持されることが可能なシール部材と
を有し、
前記シール部材は、封止位置にある場合、レバーによって前記流路を遮って支持されており、
前記レバーは、前記レバーに結合したラッチによって封止位置に保持されており、
前記可撓性外側ケーブルハウジングの第１端は前記ラッチと機械的に結合しており、前記可撓性内側部材の第１端の動きに伴って前記ラッチを前記レバーに対して移動させる、
請求項１に記載の熱始動構造。
【請求項１５】
入口、少なくとも１つの出口、および、前記入口と各出口との間を繋ぐ流路を含む本体と、
回転可能に取り付けられたレバーによって前記流路を塞ぐように前記流路を遮って支持されることが可能であって、前記レバーに取り外し可能に結合したラッチによって封止位置に支持されて前記流路を遮っているシール部材と
を有するバルブ、
基部と、
前記基部に対して移動可能な可動部材と、
前記可動部材に対して起動前の位置から起動後の位置へ向かって力を加えるように、前記基部に対して位置している付勢部材と、
所定の熱力学的状態に到達するまでは、前記可動部材を前記起動前の位置に保持しており、前記所定の熱力学的状態の下では構造上の整合性を失う熱応答素子と、
前記熱応答素子によって拘束されており、前記熱応答素子が前記所定の熱力学的状態の下で構造上の整合性を失うまで、前記可動部材を前記起動前の位置に保持している阻止部材と
を有する起動部、
前記防火システムの部品に定常的に接続された第１端と、前記基部に定常的に接続された第２端とを含む中空の可撓性外側ケーブルハウジングと、
前記可撓性外側ケーブルハウジングの中に摺動可能に位置しており、第１端と第２端とを含む可撓性内側部材と
を有する可撓性コネクタ、
および、
前記少なくとも１つの出口に連通した、少なくとも１つの散水装置
を備え、
前記可撓性内側部材の第２端が前記可動部材に定常的に接続されていることにより、前記熱応答素子が前記所定の熱力学的状態の下で構造上の整合性を失った際、前記可動部材の動きに伴って前記可撓性内側部材の第２端が前記可撓性外側ケーブルハウジングに対して移動する
ことを特徴とする乾式スプリンクラー装置。
【請求項１６】
少なくとも１つの散水装置は、熱応答素子とプラグとを備えた自動式スプリンクラー、または、熱応答素子もプラグも備えていない開放式スプリンクラーである、請求項１５に記載の乾式スプリンクラー装置。
【請求項１７】
基部と、
前記基部に対して移動可能な可動部材と、
前記可動部材に対して起動前の位置から起動後の位置へ向かって力を加えるように、前記基部に対して位置している付勢部材と、
所定の熱力学的状態に到達するまでは、前記可動部材を前記起動前の位置に保持しており、前記所定の熱力学的状態の下では構造上の整合性を失う熱応答素子と、
前記熱応答素子によって拘束されており、前記熱応答素子が前記所定の熱力学的状態の下で構造上の整合性を失うまで、前記可動部材を前記起動前の位置に保持している阻止部材と
を有する第２起動部、
および、
前記防火システムの部品に定常的に接続された第１端と、前記基部に定常的に接続された第２端とを含む中空の可撓性外側ケーブルハウジングと、
前記可撓性外側ケーブルハウジングの中に摺動可能に位置しており、第１端と第２端とを含む可撓性内側部材と
を有する第２可撓性コネクタ
を更に備え、
前記可撓性内側部材の第２端が前記可動部材に定常的に接続されていることにより、前記熱応答素子が前記所定の熱力学的状態の下で構造上の整合性を失った際、前記可動部材の動きに伴って前記可撓性内側部材の第２端が前記可撓性外側ケーブルハウジングに対して移動し、
前記可撓性内側部材の第１端が、プランジャーとクランクとのいずれかを通して前記ラッチに機械的に接続されている、
請求項１５に記載の乾式スプリンクラー装置。
【請求項１８】
乾式スプリンクラー装置の提供方法であって、
バルブの入口を水道の枝管へ接続するステップと、
熱応答素子を備えた起動部を前記バルブへ、ボーデンケーブルで機械的に接続して、前記熱応答素子が物理的な整合性を失うことに応じて前記バルブが開くようにするステップと、
前記バルブから受けた水が撒かれるように、散水装置を前記バルブの出口に連通させるステップと
を備え、
前記起動部が、
基部と、
前記基部に対して移動可能な可動部材と、
前記可動部材に対して起動前の位置から起動後の位置へ向かって力を加えるように、前記基部に対して位置している付勢部材と、
所定の熱力学的状態に到達するまでは、前記可動部材を前記起動前の位置に保持しており、前記所定の熱力学的状態の下では構造上の整合性を失う熱応答素子と、
前記熱応答素子によって拘束されており、前記熱応答素子が前記所定の熱力学的状態の下で構造上の整合性を失うまで、前記可動部材を前記起動前の位置に保持している阻止部材と
を有することを特徴とする提供方法。
【請求項１９】
乾式スプリンクラー装置の設置方法であって、
前記乾式スプリンクラー装置が、
バルブと、
熱応答素子を含む起動部と、
前記起動部を前記バルブへ機械的に接続して、前記熱応答素子が物理的な整合性を失うことに応じて前記バルブを開かせる可撓性のボーデンケーブルと
を備え、
前記設置方法が、
バルブの入口を給水管へ連通させるステップと、
前記バルブから離れた場所に散水装置を設置して、中間の配管を通して前記散水装置を前記バルブの出口へ接続するステップと、
前記バルブから離れた場所に前記起動部を設置して、前記ボーデンケーブルで前記バルブを前記起動部へ操作可能に接続するステップと
を備え、
前記起動部が、
基部と、
前記基部に対して移動可能な可動部材と、
前記可動部材に対して起動前の位置から起動後の位置へ向かって力を加えるように、前記基部に対して位置している付勢部材と、
所定の熱力学的状態に到達するまでは、前記可動部材を前記起動前の位置に保持しており、前記所定の熱力学的状態の下では構造上の整合性を失う熱応答素子と、
前記熱応答素子によって拘束されており、前記熱応答素子が前記所定の熱力学的状態の下で構造上の整合性を失うまで、前記可動部材を前記起動前の位置に保持している阻止部材と
を有することを特徴とする設置方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、防火技術全般に関し、特に、防火システムの起動部、および防火システムで利用されるバルブに関する。
【背景技術】
【０００２】
火災用スプリンクラーシステムの設置と動作とは、全国的に認められている規約に従わなければならない。特許文献１で適切に指摘されているように、冷蔵庫、暖房のない屋内領域、通路等、凍結状態に曝されている領域、または凍結状態に曝され得る領域では、乾式スプリンクラーが使われる。典型的な乾式配管システムでは供給管が、その中の水が凍らない所に伸びている。このような供給管に乾式スプリンクラーは取り付けられ、水が凍りうる所まで引かれている。
【０００３】
特許文献１で更に指摘されているように、乾式スプリンクラーの典型的な構成にはある管（ドロップ）が含まれている。この管の入口には、（その入口を消火システムの供給管網に接続するための）管継手、火災等で起動する前の管に水が入るのを防ぐシール部材、および、そのシール部材を、スプリンクラーが起動するまで、入口に維持する機構が付いている。典型的には、管の反対側、すなわち出口には、出口とディフレクタとを備えたノズルが付いている。管は時々換気され、管内に生じた結露が排水される。このような乾式スプリンクラーは、たとえば特許文献２に開示されている。この文献に大まかに示されているように、起動機構は、棒、その他の同様に硬い構造物を含む。この棒は管を通ってノズルと入口との間に伸びており、その入口にシール部材を維持している。起動機構は更に熱応答素子を含む。この熱応答素子はノズルの所で上記の棒等を支持することにより、入口の所でシール部材を支持している。その他に、管はまたノズルでも密封されている。ノズルの所で上記の棒がシール部材によって支持され、そのシール部材自身が熱応答素子によって支持されている。このような配置では、２つのシール部材に挟まれた管の空間が、乾いた空気または窒素等のガスで加圧されているか、不凍液等の液体で満たされている。温度が上昇した場合、熱応答素子が壊れ、上記の棒が動いて入口用のシール部材（および管のノズルにある出口用のシール部材）が開放される。その結果、供給管から管を通ってノズルへ水が流れ込むことができる。
【０００４】
特許文献２に開示されたタイプの乾式スプリンクラーでは、硬い管すなわち「ドロップ」の部分が、湿式の枝管（暖房のある領域に位置する。）から暖房のない領域へ伸びて、そこでノズルを含んでいる。ドロップの部分は精密に並べられ、設置されなければならない一方、商業建築物または工業建築物において典型的に見つかる様々な建築上の障害、構造上の障害、および機械的な障害を避けねばならない。施工者はまず、スプリンクラーシステムの湿式供給配管の主管と枝管とを設置しなければならず、次に、枝管から、天井等に対して所望の高さに位置するノズルまで、各乾式スプリンクラーに適した長さを測らなければならない。枝管と天井、またはノズルの所望の位置との間隔が一般には、正確に決められた距離ではないからである。起動用の棒は入口のシール部材とノズル出口のシール部材、またはその他、出口に位置する支持部材との間に伸びていなければならないので、特許文献２に開示されたような乾式スプリンクラーはそれぞれ、与えられた長さに合わせて作られた特注品である。施工者は設置すべき乾式スプリンクラーを、１インチの数分の１（たとえば１／８）の精度で測られた長さに合わせて注文する。搬送者は、典型的には少なくとも７営業日から１０営業日をかけて、在庫によっては、何週間もかけて注文品を運ぶ。これにより、設置および建築計画の完成が遅れる。測定またはスプリンクラーの製造にミスがあったり、スプリンクラーが搬送中に損傷したりして、スプリンクラーの交換が必要になった場合、遅れは更に大きくなり、設置の完成が更に遅れる。
【０００５】
乾式スプリンクラーに「柔らかい」ドロップ管を設けることによって設置上の困難を曲がりなりにも乗り越える製造者もいる。このような「乾式」スプリンクラーは特許文献１に開示されている。特許文献１によれば、ドロップ管１の入口に位置するシール部材４とスプリンクラーヘッドにある管の出口に位置するシール部材１２との間で流体が加圧されることにより、シール部材４が適所に保持される。この配置は、施工者による設置と製造者による製造とにある程度の柔軟性を与える一方、最終利用者には複雑な圧力制御システムを残すこととなる。このシステムは、柔らかい管の中の圧力が、供給管の枝管から入口のシール部材を通して水が漏れるのを防ぐのに適したレベルにあることを保証し続けるものである。
【０００６】
可撓性ドロップ１４を備えた、タイプの異なる乾式スプリンクラー１２が特許文献３に開示されている。可撓性ドロップ１４は、クラッパー４４のような回転するバルブ部材と、可融部２２によってノズル２０の出口に保持されたプラグ２４との間に位置する。この可撓性ドロップ１４の中央を柔らかいリンク５６が通っている。このリンク５６は十分に柔らかいので、可撓性ドロップ１４の湾曲に順応する。開口部２２における可融部２２の融解によってスプリンクラーが起動すると、プラグ２４と、リンクの一端を引っ張っているばね６６とが解放されて、リンクの他端を離す。その他端は、クラッパー４４を閉じた状態に保持する「Ｘブレースバルブラッチ」と呼ばれるもの５４の中に位置している。このスプリンクラーは、適当な流体で加圧したり、ベント穴９８を通して外気に開放したりすることが可能である。しかし、ラッチ５４がきれいに解放されることを保証するものが説明されていない。ラッチ５４は曲がり管に沿ってねじれることなく摺動しなければならず、クラッパー４４の通路から取り出されねばならない。また、管１４の大きな湾曲部には内部ブレース６４が設けられなければならない。さもなくば、熱応答素子が始動したときに、柔らかいリンク５６が大きくたるんでラッチから引き戻せなくなる危険がある。
【０００７】
特許文献４には別の乾式スプリンクラー１００が開示されている。このスプリンクラー１００には、ネジが切られた入口１と、反対側の出口２とに接続された可撓性ドロップ管３が備えられている。これは、管に湾曲があっても、入口のバルブ構造１３と出口のプラグ５３との間に伸びている柔らかいリンク１０が管の湾曲部でたるまないことを保証する別の構成である。スプリンクラー１００は、プラグ５３とスペーサー４５とを保持する壊れやすい部材５６の崩壊によって起動する。スペーサー４５が動いてリンク１０を引っ張り、リンク１０が、入口に位置する容器１１に付いているカラー３６を捻って、その容器１１を機械的に破壊する。段落３８に与えられている例では、この構成によってほぼ１／２インチのたるみを取ることができる。
【０００８】
乾式スプリンクラーの設計には、管が柔らかくても、設置の長さについて数分の１インチ以内の製造精度が必要である。特許文献４に開示された乾式スプリンクラーでさえ、許される余裕は、上記の他の乾式スプリンクラーよりは大きいものの、１インチには満たない。その結果、乾式スプリンクラーはすべて、製造元に発注して製造させねばならないので、施工者および最終購入者にとって湿式スプリンクラーシステムの設置に比べて多額の費用と長い時間とが必要である。
【０００９】
特許文献５には、柔らかい管（可撓性ドロップとしても知られている。）と染み出し穴とを備えた乾式スプリンクラーの設置が記載されている。しかし、実際には、市販されている、柔らかい管を備えた乾式スプリンクラーのほとんどすべてで、柔らかい管が比較的長く、シール構造を閉じ込めている同様に長い内管を含む。圧力が加わると柔らかい管は変形するので、もしその管が内管なしで単体で使われていれば、漏れの問題が生じる。
【００１０】
可撓性ドロップのもう１つの欠点は、天井に接続しなければならないブラケットを必要とすることにある。可撓性ドロップが取り付け可能な天井構造の種類には限りがあるからである。
【００１１】
湿式スプリンクラーシステムと同等な乾式スプリンクラーを施工者に、特注で測定させることも、工場で組み立てさせることもなく、現場で製造させ、設置させることのできるシステムがあれば、防火産業を革命的に変化させるだろう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１３／０１９９８０３号明細書
【特許文献２】米国特許第５７７５４３１号明細書
【特許文献３】米国特許第８８８７８２２号明細書
【特許文献４】米国特許出願公開第２０１３／０３１９６９６号明細書
【特許文献５】米国特許出願公開第２０１２／０２９８３８３号明細書
【発明の概要】
【００１３】
簡単に述べれば、本発明の好ましい実施形態では、熱始動構造が防火システムの部品を遠隔地から機械的に起動させるように構成されている。この熱始動構造は起動部を備えている。この起動部は、基部と、この基部に対して移動可能な可動部材とを含む。付勢部材は、可動部材に対して起動前の位置から起動後の位置へ向かって力を加えるように、基部に対して位置している。熱応答素子は、所定の熱力学的状態に到達するまでは、可動部材を起動前の位置に保持している。熱応答素子は、所定の熱力学的状態の下では構造上の整合性を失う。阻止部材は熱応答素子によって拘束されており、熱応答素子が所定の熱力学的状態の下で構造上の整合性を失うまで、可動部材を起動前の位置に保持している。可撓性コネクタは中空の外側ケーブルハウジングを含む。この外側ケーブルハウジングの第１端は防火システムの部品に定常的に接続されており、第２端は基部に定常的に接続されている。外側ケーブルハウジングの中には可撓性内側部材が摺動可能に位置しており、第１端と第２端とを含む。その第２端は可動部材に定常的に接続されている。これにより、熱応答素子が所定の熱力学的状態の下で構造上の整合性を失った際、可動部材の動きに伴って可撓性内側部材の第２端が可撓性外側ケーブルハウジングに対して移動する。
【００１４】
別の観点によれば、本発明の好ましい実施形態では、乾式スプリンクラー装置がバルブを備えている。このバルブの本体は、入口、少なくとも１つの出口、およびその入口を各出口に繋ぐ流路を含む。シール部材は、回転可能に取り付けられたレバーにより、その流路を遮って塞ぐように支持されることが可能である。シール部材は、レバーに取り外し可能に結合したラッチによって封止位置に支持されており、流路を遮っている。起動部は基部と、その基部に対して移動可能な可動部材とを含む。付勢部材は、可動部材に対して起動前の位置から起動後の位置へ向かって力を加えるように、基部に対して位置している。熱応答素子は、所定の熱力学的状態に到達するまで、可動部材を起動前の位置に保持している。熱応答素子は、所定の熱力学的状態の下では、構造上の整合性を失う。阻止部材は熱応答素子によって拘束されており、熱応答素子が所定の熱力学的状態の下で構造上の整合性を失うまで、可動部材を起動前の位置に保持している。可撓性コネクタは、少なくとも、中空の外側ケーブルハウジングを含む。この外側ケーブルハウジングの第１端は防火システムの部品に定常的に接続されており、第２端は基部に定常的に接続されている。外側ケーブルハウジングの中には可撓性内側部材が摺動可能に位置している。可撓性内側部材は第１端と第２端とを含む。その第２端は可動部材に定常的に接続されている。これにより、熱応答素子が所定の熱力学的状態の下で構造上の整合性を失った際、可動部材の動きに伴って可撓性内側部材の第２端が可撓性外側ケーブルハウジングに対して移動する。少なくとも１つの散水装置がバルブ本体の少なくとも１つの出口と連通している。
【００１５】
別の観点によれば、本発明の好ましい実施形態は乾式スプリンクラー装置の提供方法である。この方法は次のステップを備えている。バルブの入口を水道の枝管へ接続するステップ。熱応答素子を備えた起動部をバルブへ、ボーデンケーブルで機械的に接続して、熱応答素子が物理的な整合性を失うことに応じてバルブが開くようにするステップ。バルブから受けた水が撒かれるように、散水装置をバルブの出口に連通させるステップ。起動部は、基部と、その基部に対して移動可能な可動部材とを含む。付勢部材は、可動部材に対して起動前の位置から起動後の位置へ向かって力を加えるように、基部に対して位置している。熱応答素子は、所定の熱力学的状態に到達するまでは、可動部材を起動前の位置に保持している。熱応答素子は、所定の熱力学的状態の下では、構造上の整合性を失う。阻止部材は熱応答素子によって拘束されており、熱応答素子が所定の熱力学的状態の下で構造上の整合性を失うまで、可動部材を起動前の位置に保持している。
【００１６】
別の観点によれば、本発明の好ましい実施形態は乾式スプリンクラー装置の設置方法である。乾式スプリンクラー装置は、バルブ、熱応答素子を備えた起動部、および可撓性のボーデンケーブルを含む。ボーデンケーブルは、起動部をバルブに機械的に結合させて、熱応答素子が物理的な整合性を失うことに応じてバルブを開かせる。この設置方法は次のステップを含む。バルブの入口を給水管へ連通させるステップ。バルブから離れた場所に散水装置を設置して、中間の配管を通して散水装置をバルブの出口へ接続するステップ。バルブから離れた場所に起動部を設置するステップ。バルブは起動部に、ボーデンケーブルで操作可能に接続されている。起動部は、基部と、その基部に対して移動可能な可動部材とを含む。付勢部材は、可動部材に対して起動前の位置から起動後の位置へ向かって力を加えるように、基部に対して位置している。熱応答素子は、所定の熱力学的状態に到達するまでは、可動部材を起動前の位置に保持している。熱応答素子は、所定の熱力学的状態の下では構造上の整合性を失う。阻止部材は熱応答素子によって拘束されており、熱応答素子が所定の熱力学的状態の下で構造上の整合性を失うまで、可動部材を起動前の位置に保持している。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
上記の概要は、発明の好ましい実施形態について後述される詳細な説明と共に、添付の図面に関連付けて読むことにより、より良く理解されるであろう。発明の説明を目的として、図面は現時点で好ましい実施形態を示している。しかし、示されている配置および手段の詳細に発明が限定されないことは、理解されるべきである。
【００１８】
【図１】本発明による可撓性コネクタを通して火災用スプリンクラーシステムの部品に接続された起動部を含む、本発明の熱始動構造のブロック図である。
【図２】発明の好ましい実施形態による可撓性コネクタにより、火災用スプリンクラーシステムの部品であるバルブに接続された熱始動構造の起動部の斜視図である。
【図３】装置が起動する前における、図２の構造の断面図である。この図からは、オプションである調節輪１００が除去されている。
【図４】図３の構造の断面図であって、その構造が起動した状態を示す。
【図５】図３の構造を部分的に拡大した斜視図であって、起動部の部分を示す。
【図６】図３の構造を部分的に拡大した斜視図であって、起動部の部分を示す。
【図７】図３の構造を部分的に拡大した斜視図であって、起動部の部分を示す。
【図８】図３の構造を部分的に拡大した斜視図と断面図とであって、起動部の部分を示す。
【図９】図３の構造で利用される別の起動部を部分的に拡大した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下の説明では、便宜を図る目的のみで、ある種の用語が使用される。それらの用語で発明は限定されない。単語「下側」、「底」、「上側」、「頂上」、「前」、および「後」は、参照される図面において方向を示す。単語「内側」は、この開示に則って説明される部品、およびその指定された一部の幾何学的中心へ向かう方向を示し、単語「外側」はその中心から離れる方向を示す。特に示されない限り、「ａ」、「ａｎ」、「ｔｈｅ」は要素が１つであることを限定するものではなく、「少なくとも１つ」を意味するように読まれるべきである。用語には、上記の語の他、それらの派生語および類義語も含まれる。
【００２０】
図１に示されているように、本発明の好ましい実施形態のブロック図では、熱始動構造１０が防火システムの部品１６を遠隔地から機械的に起動させるように構成されている。熱始動構造１０は起動部１２と可撓性コネクタ１４とを備えている。可撓性コネクタ１４は、起動部１２に防火システムの部品１６を、遠隔地から機械的に起動させることができる。好ましい実施形態（後述参照。）では防火システムの部品１６として次のものが挙げられる。入口２５と１以上の出口２７とを含み、液体、一般には水を１以上のスプリンクラーに放出するバルブ２０。スロー（ｔｈｒｏｗ）、磁石等の機械的な可動体を含むスイッチまたはリレー（図示せず。たとえば、リードスイッチまたはリレー）。その他、機械的な入力によって起動可能な防火システム装置。
【００２１】
別の実施形態では、図２−図８に示されているように、熱始動構造１０が起動部６０と可撓性コネクタ５０とを含む。可撓性コネクタ５０は防火システムの部品（図２に示されているようにバルブ２０である。）を遠隔地から機械的に起動させる。その他に、この出願では特に示されていないが、防火システムの部品はスイッチまたはリレーを含んでいてもよい。
【００２２】
バルブ２０は、詳細にはたとえばポペット弁であり、熱始動構造の可撓性コネクタ５０と起動部６０と共に、図２−図４に示されている。なお、バルブ２０に代えて別のタイプのバルブ、非限定的な例では、クラッパー弁、または出口が複数のバルブが設置されてもよい。熱始動構造１０の起動部６０は、基部６２と、その基部６２に対して移動可能（好ましくは並進可能）である可動部材６４とを含む。起動部６０の基部６２は、長軸７４、基端７６、先端７８、空洞８０、先端の開口部８２、および、２本の張出脚８４、８５から成る張出部を含む。空洞８０は長軸と実質的に平行に広がっており、付勢部材６６を収めている。張出脚８４、８５は基部６２から先端の開口部８２よりも先まで伸びている。熱応答素子６８は張出部によって支持されている。張出部は、基部６２から先端の開口部８２よりも先まで伸びている構造、またはその構造の一部であればどんなものでも良い。熱応答素子６８は、アルコールで満たされたガラス製の容器として描かれているが、その他に、他の液体で満たされたガラス製の容器、バイメタル製の円盤、壊れやすいリンク、ハンダづけされたリンク等、少なくとも所定の温度まで十分に加熱されると壊れて運動を引き起こす構造（図示せず。）であってもよい。
【００２３】
付勢部材６６は、可動部材６４を先端側へ動かすように、すなわち、可動部材６４に対して、図３に示されている起動前の位置から、図４に示されている起動後の位置へ向かって力を加えるように、基部６２に対して（この例では、空洞８０の中に）位置している。付勢部材６６は最初は圧縮状態であり（図２参照。）、可動部材６４を摩擦力等に抗して動かすのに十分な力を発生させるように選択されている。熱応答素子６８は、所定の熱力学的状態に到達するまで、可動部材６４を起動前の位置（後述参照。）に保持している。その所定の熱力学的状態の下では熱応答素子６８が構造上の整合性を失う。その他に、起動部６０には、可動部材６４の運動状態を変えるためのスイッチ（図示せず。）が取り付けられていてもよい。
【００２４】
阻止部材７０は熱応答素子６８を拘束している。阻止部材７０は最初は、熱応答素子６８が所定の熱力学的状態の下で構造上の整合性を失うまで、可動部材６４を起動前の位置に保持している。
【００２５】
可動部材６４は軌道７２（図３、図４に破線で示されている。）に沿って移動する。熱応答素子６８は軌道７２から外れている。その結果、熱応答素子６８は好ましくは、可動部材６４の軌道７２を妨げないので、可動部材６４の移動距離は熱応答素子６８のサイズには制限されない。張出脚８５は支点８６を含む。支点８６は阻止部材７０の一端に嵌まっているので、熱応答素子６８が構造上の整合性を失うと阻止部材７０が動いて、支点８６のまわりを反時計方向に回転する。実施形態によっては阻止部材７０の動きに、支点８６のまわりの回転と、支点８６に対する摺動等の他の動きとが組み合わされている。図に示されている実施形態では、阻止部材７０はシャフト１０２（図８参照。）によって支点８６のまわりに回転可能に取り付けられている。その他に、図９に示されているように、阻止部材７０が支点８６に単に置かれており、可動部材６４から受ける力で適所に支持されている。図９の実施形態では、熱応答素子６８が構造上の整合性を失った際、阻止部材７０の動きが一般に、支点８６に対する摺動と回転との組み合わせとなる。
【００２６】
張出脚８４は熱応答素子６８用の覆い８８を含む。この覆い８８には開口部９０があり、それを通して周囲の気体が熱応答素子６８に触れることができる。図５を参照すると、その開口部９０よりも内側に熱応答素子６８の周６８Ａが位置しているので、たとえば輸送中または設置中に熱応答素子６８が誤って破壊される可能性が低い。
【００２７】
図５−図８を参照すると、張出脚８５は２枚の平行板９２を含む。図８を参照すると、支点の横断部材がシャフト１０２と、そのシャフト１０２に取り付けられた２個の軸受部材１０４とを含む。軸受部材１０４は好ましくは耐腐食材を含む。たとえば、軸受部材は耐腐食材から形成され、耐腐食材で覆われ、または耐腐食材に埋め込まれいてもよい。ある実施形態では、耐腐食材がポリテトラフルオロエチレンを含む。阻止部材７０は張出脚８５によって張出部に回転可能に取り付けられている。図に示されている実施形態では阻止部材７０が、シャフト１０２に取り付けられたレバーである。張出脚８４には、覆い８８を含む熱応答素子部９６があり、張出脚８５には、支点８６を含む支点部９８がある。図に示されている実施形態では、熱応答素子部９６が支点部９８よりも更に先へ伸びている。熱始動構造１０は、オプションとして、調節輪１００（図２参照。）を含んでいてもよい。調節輪１００は張出脚８４に結合しており、熱始動構造１０が取り付けられている面に結合する。
【００２８】
図２−図４を参照すると、可撓性コネクタ５０は中空の可撓性外側ケーブルハウジング５２を含む。このハウジング５２の第１端５２ａは防火システムの部品（図示されている実施形態ではバルブ２０）に定常的に接続されており、第２端５２ｂは熱始動構造１０の基部６２に定常的に接続されている。ある実施形態では可撓性コネクタが、ここに描かれているようなボーデンケーブルである。しかし、可撓性コネクタは、バルブ２０と起動部６０との間で力を伝達するための他の柔軟な部材を含んでいてもよい。必須ではないが、可撓性外側ケーブルハウジング５２の第１端５２ａが防火システムの部品（ここではバルブ２０）に固定されていてもよく、可撓性内側部材５４の第１端５４ａが防火システムの部品（バルブ２０等）の可動部分に機械的に接続されていてもよい。基部６２は上側スペーサー部６２ａを含み、そこからセンサー部６２ｂが伸びている。基部６２は単一の部材として示されているが、複数の部品が結合した集合体であってもよい。
【００２９】
図３、図４を参照すると、可撓性コネクタ５０は、互いに対向する第１端５４ａと第２端５４ｂとを持つ可撓性内側部材５４を含む。可撓性内側部材５４は、ケーブル、柔らかい管、柔らかいワイヤー、またはその他の柔らかい物体であってもよい。受けた力を、変形することなく維持するほどに、長手方向の剛性が十分に高ければよい。これにより、可動部材６４からバルブ２０等、防火システムの部品へ運動を伝えるという可撓性内側部材の性能を損なうことがない。可撓性内側部材５４は中空の可撓性外側ケーブルハウジング５２の中に摺動可能に位置している。可撓性内側部材５４の第２端５４ｂは可動部材６４に定常的に接続されているので、熱応答素子６８が所定の熱力学的状態の下で構造上の整合性を失った際、可動部材６４の動きに伴って可撓性内側部材５４の第２端５４ｂは可撓性外側ケーブルハウジングに対して移動する。
【００３０】
図３、図４が示す実施形態はそれぞれ、起動前の位置と起動後の位置とを示している。起動後の位置は、熱応答素子６８が構造上の整合性を失った後の位置である。図に示されているように、バルブ２０はポペット弁であるが、上記のとおり、機械的な動きで起動する防火システムの部品であればどれでも、たとえばクラッパー弁またはスイッチでも、ここに開示された装置の構成要素と共に、１つのシステムとして利用可能である。バルブ２０の本体２２は入口２４と出口２６とを含む。入口２４には雄ねじが設けられており、湿式の供給管（図示せず。）から伸びているティー、または雌ねじの切られた管に入口２４はねじ込まれている。出口２６には雌ねじが設けられており、雄ねじの切られた配管を受け入れている。バルブ２０は入口２５と出口２７とを含む。ある実施形態（図示せず。）ではバルブ２０が、流路４０で入口２５に接続された出口２７を２つ以上含んでいてもよい。シール部材２８は、回転可能に取り付けられたレバー３０によって、流路４０を遮って塞ぐように支持されることができる。シール部材２８は、レバー３０の一端に結合し、かつ回転可能に取り付けられたラッチ３２によって封止位置に保持されている。好ましくは、調節ねじ３４がレバー３０に設けられており、シール部材２８に加えられる機械的な圧力を変えることができる。２本の平行な交差部材（そのうちの１本３６が図示されている。）が本体２２の流路４０を横断しており、一端が、本体２２の内側壁の穴２２ａの中に収められたピン３９の中にあり、他端が取り外し可能なカバー２３に位置する。図の示す交差部材３６を含む２本の交差部材は、レバー３０とラッチ３２との回転軸を支えている。中空のボス２９は２本の交差部材の間に形成されており、シール部材２８の軸部２８ａを摺動可能に収めている。付勢部材、たとえば圧縮されたコイルばね４２が、レバー３０に取り外し可能に嵌め込まれたラッチ３２に力を加える。ラッチ３２には可撓性内側部材５４の第１端５４ａが機械的に結合しているので、第１端５４ａが動くとラッチ３２がレバー３０に対して動く。ラッチ３２は、ピンで接続された回転軸３２ａのまわりに回転する。同様に、レバー３０は、ピンで接続された回転軸３０ａのまわりに回転する。ラッチ３２が可撓性コネクタ５０の可撓性内側部材５４の第１端５４ａと接続されている一方で、カバー２３には、可撓性コネクタの可撓性外側ケーブルハウジング５２の第１端５２ａを受け入れるためのポート５１が開けられている。カバー２３は２本のネジ２３ａで固定されている（図２参照）。
【００３１】
図２−図４に示されている実施形態では、好ましくは、バルブ本体に、出口２６と出口２７とを含む出口部１２０がある（図３、図４参照）。好ましくは、バルブ本体２２の入口２４には結合面１２２もある（図３、図４参照）。バルブ本体２２は更に回転ナット１２４を含む。回転ナット１２４の内面１２６は結合面１２２に適合可能であって、結合面１２２と共に耐水シールを形成する。バルブ本体２２は保持部材１２８を含む。保持部材１２８はバルブ本体２２から突き出ており、回転ナット１２４に結合して回転ナット１２４に対するバルブ本体２２の下降を抑えている。好ましくは、回転ナット１２４はシール部材を含む。このシール部材は、図３、図４に示されているように、Ｏリング１３０の形をしており、耐水シールを形成している。図示されている実施形態はまた、第２シール部材も含む。すなわち、図に示されているように、Ｏリング１３０を２つ含む。図に示されている実施形態では、回転ナット１２４に雄ねじ（ねじ部１３２）が切られており、そこに配管（図示せず。）が接続される。その他に、回転ナット１２４、結合面１２２、および保持部材１２８が省略され、雄ねじで置き換えられてもよい。これは、たとえば、本件の原出願である米国特許出願第１５／２２２，７７０号（米国特許出願公開第２０１７／００２８２３８号）の図４、図５、図７、図１２−図１８Ａに示されている。
【００３２】
可撓性コネクタ５０の可撓性内側部材５４の第２端５４ｂは可動部材６４と定常的に接続されているので、可動部材６４の動きに伴って可撓性外側ケーブルハウジング５２に対して移動する。
【００３３】
熱始動構造１０を利用したバルブ２０の動作はわかりやすい。バルブ２０は図２の構造の中に設置されている。熱応答素子６８が所定の熱力学的状態まで加熱されて壊れると、阻止部材７０が開放されて、可動部材６４が軌道７２に沿って移動可能になる。初期状態では圧縮されていた付勢部材６６は、コイルばね４２の付勢力に抗してラッチ３２を（反時計方向に）回転させてレバー３０から外すのに十分な力を発生させるように選択されている。コイルばね４２の代わりに、本発明の属する技術分野で知られている他の付勢部材が使用されてもよい。入口２５における流体の圧力がシール部材２８とレバー３０とを入口２５から中央のチャンバー４０の中に押し退けるので、水または他の流体がレバー３０とラッチ３２とを通り抜けて出口２７を通して流れる。
【００３４】
発明による熱始動構造は、図２−図９に示されているように構成されており、少なくとも１つの散水装置への水の流れを制御する。散水装置は、熱応答素子とプラグとを持つ自動式火災用スプリンクラーであるか、または熱応答素子もプラグも持たない開放式火災用スプリンクラーである。この発明の優れた利点は、試験機関によって品質が保証された従来の自動式スプリンクラーに適用される。品質の保証された自動式スプリンクラーが、熱応答素子またはプラグを持たない開放式として設置され、熱始動構造１０とバルブ２０とで形成される予作動バルブ構造と組み合わされる場合、品質の保証された乾式スプリンクラーと同等なものになり得る。通常、新規の乾式スプリンクラーはいずれも、ＵＬ１９９、ＦＭ２０００、またはその他の認定プログラムに完全に合格しなければならない。そのプログラムには、散水試験、腐食試験、および他の試験の長い繰り返しが含まれる。試験にはおそらく、とても高額な火災試験も含まれる。熱始動構造１０とバルブ２０とで形成される予作動バルブ構造の利点は、試験機関で認定された開放式スプリンクラーと組み合わせることができる点である。この予作動バルブ構造を、以前に承認された自動式スプリンクラーと組み合わせれば、この組み合わせが乾式スプリンクラー装置として承認されるのに必要なスプリンクラーに対する認定試験の数を最小限に抑えることができる。
【００３５】
別の観点によれば、本発明の好ましい実施形態は乾式スプリンクラー装置の提供方法である。この方法は、図２−図９に例示されている一連の装置のうちの１台を組み立てる工程を含む。この方法は次のステップを含む。バルブ２０の入口２５を水道の枝管へ接続するステップ。熱応答素子６８を備えた起動部６０をバルブ２０にボーデンケーブル（可撓性コネクタ５０）で機械的に接続して、熱応答素子６８が物理的な整合性を失うのに応じてバルブ２０が開くようにするステップ。散水装置にバルブ２０の出口２７を連通させてバルブ２０から受けた水が撒かれるようにするステップ。起動部６０は基部６２と、その基部６２に対して移動可能な可動部材６４とを含む。付勢部材６６は、可動部材６４に対して起動前の位置（図３参照。）から起動後の位置（図４参照。）へ向かって力を加えるように、基部６２に対して位置している。熱応答素子６８は、所定の熱力学的状態に到達するまで、可動部材６４を起動前の位置に保持している。その所定の熱力学的状態の下で熱応答素子６８は構造上の整合性を失う。阻止部材７０は熱応答素子６８に拘束されており、熱応答素子６８が所定の熱力学的状態の下で構造上の整合性を失うまで、可動部材６４を起動前の位置に保持している。熱応答素子６８は、ネジの切られた移動可能な支持部材１０６によって支持されている。この支持部材１０６には、熱応答素子６８の長さを調節する機能が与えられている。
【００３６】
別の観点によれば、本発明の好ましい実施形態は乾式スプリンクラー装置の設置方法である。この乾式スプリンクラー装置は、バルブ２０、熱応答素子６８を含む起動部６０、および可撓性のボーデンケーブル（可撓性コネクタ５０）を備えている。このボーデンケーブルは起動部６０をバルブ２０に機械的に結合させて、熱応答素子６８が物理的な整合性を失うのに応じてバルブ２０が開くようにしている。この方法は次のステップを含む。バルブ２０の入口２５を給水管に連通させるステップ。バルブ２０から離れた位置に散水装置を設置して、中間の配管を通してバルブ２０の出口２７に接続するステップ。バルブ２０から離れた位置に起動部６０を設置するステップ。バルブ２０は起動部６０とボーデンケーブルで動作可能に接続されている。起動部６０は基部６２と、その基部６２に対して移動可能な可動部材６４とを含む。付勢部材６６は、可動部材６４に対して起動前の位置（図３参照。）から起動後の位置へ向かって力を加えるように、基部６２に対して位置している。熱応答素子６８は、所定の熱力学的状態に到達するまで、可動部材６４を起動前の位置に保持している。その所定の熱力学的状態の下で熱応答素子６８は構造上の整合性を失う。阻止部材７０は熱応答素子６８に拘束されており、熱応答素子６８が所定の熱力学的状態の下で構造上の整合性を失うまで、可動部材６４を起動前の位置に保持している。
【００３７】
熱始動構造１０には、起動部６０の位置をスプリンクラーヘッドまたはその他の制御対象の装置１６（図１参照。）の位置とは変えさせる機能があるので、起動部６０の位置を火災の特定とそれへの対応とに最適な場所にすると共に、スプリンクラーまたはその他の防火装置の位置を散水に最適な場所にすることができる。
【００３８】
本発明による起動部６０では熱応答素子６８が、可動部材６４の軌道７４から外れている。その結果、可動部材６４の移動距離が熱応答素子６８の寸法には制限されない。好ましくは、可撓性内側部材５４の第１端５４ａが最初は、ラッチ３２に近い距離に位置づけられている（図３参照）。これにより、起動部６０は、第１端５４ａが最初はラッチ３２に接触している場合よりも、誤作動に対して強い。それ故、図示されている本発明の実施形態による起動部６０は、たとえば米国特許出願公開第２０１７／００２８２３８号に開示されているような同様な装置よりも、可撓性内側部材５４をより大きく動かすことが必要な状況に適している。
【００３９】
本発明による装置の他の可能な使用方法としては、木造の屋根裏およびその他の燃えやすい隠れ場所（障害物の有無にかかわらない。）における防火がある。
【００４０】
発明の実施形態の多くではスプリンクラーが多数与えられている。これらのスプリンクラーは、これまでは、屋根裏用の火災試験に使われることも合格しそうにもなかった。本発明によるシステムの起動部は、屋根の頂上等、火災の熱を検出して素早く起動するのに最適な場所に配置可能である。一方、その起動部にバルブ部を通して接続されたスプリンクラーヘッドは、屋根の頂上、そこから離れた場所、および／または屋根の傾斜から離れた場所等、防火または設置に最適な場所に配置可能である。すなわち、散水に最適であり、および／または、潜在的な火元の近くの場所に配置可能である。
【００４１】
本発明の実施形態では、これらの場所に従来のあらゆるタイプ（垂下型、側壁型、直立型、標準のスプレー型）のスプリンクラーヘッドを、プラグすなわち熱応答素子のない開放式の構成であっても、設置することができる。本発明の提供方法によれば更に、その応用に適した、他の新たな概念による散布方法およびスプリンクラーヘッドを開発することも可能である。その上、従来の自動式スプリンクラーヘッドを、それらの仕様上の最大散水面積（仕様に記載された通常の散水面積が１３０平方フィートを超えている場合、少なくとも１３０平方フィートよりも大きい。）に従い、屋根裏および他の燃えやすい隠れ場所で使用される従来の自動式スプリンクラーに現時点で課せられている水力学的要請に違反することなく、設置することができる。本発明のバルブ部に接続された開放式スプリンクラーヘッドでは、必要であれば、散水パターンを垂直方向から広げることもできる。発明の実施形態では、スプリンクラーを防火に最適な場所に置くと共に、起動部を起動に最適な場所に置くことができる。これは、標準的なスプリンクラーでは単一の装置として与えられていた機能を別々にしたことによる。したがって、使用される水を現在必要な量よりも少なくする機会を与えることもできる。
【００４２】
これらの利点は、更に別の「問題のある場所」に設置されたスプリンクラーシステムについても得られる。本発明による提供方法は、従来の自動式スプリンクラーヘッドを開放式として利用して、屋根裏への乾式スプリンクラーシステムの設置を可能にする。バルブ部は暖房の効いた、水の凍らない領域に置かれてもよく、そこから離れた冷たい、水の凍りやすい領域に起動部とスプリンクラーヘッドとが置かれてもよい。その他に、暖房の効いた、水の凍らない領域と起動部との間の距離が発明による予作動バルブ構造の可撓性コネクタの長さよりも大きい場合、その予作動バルブ構造が冷たい、水の凍りやすい領域に置かれ、その領域よりも上流である暖房の効いた、水の凍らない領域に乾式バルブが置かれることにより、その予作動バルブ構造に水が与えられてもよい。
【００４３】
本発明のバルブ部によって給水されるスプリンクラーヘッドを設置することにより、それらのヘッドの位置を、火元への放水を十分に早く、かつ火元へ十分に近づけるように最適化することができる。これにより、散水密度が０．１ガロン／（分・平方フィート）未満（現時点で必要とされる最小値）であるという実験室における火災試験にも合格させることができる。
【００４４】
別の応用としては、凍結状態にあるトラック積載ドックでの防火がある。本発明による熱始動構造であれば、とても高価で複雑な乾式スプリンクラーシステムを、既存の認可された開放型スプリンクラーで置き換えることができる。凍結領域にはスプリンクラーが設置され、暖房の効いた領域にバルブ部が設置されればよい。この考え方であれば、発明によって許される散水速度と戦略的な配置とにより、緊急時の散水密度を緊急度が軽い場合での値（５０％未満）にまで下げることができる。
【００４５】
本発明による熱始動構造と乾式スプリンクラー装置とには様々な変形例があるが、これらには、従来の乾式スプリンクラーに比べて多くの利点がある。
【００４６】
周知の乾式スプリンクラーはすべて、特定の設置に対し、数分の１インチの長さの範囲内でサイズが決められなければならない。周知の乾式スプリンクラーのいずれにも、現場で長さを調節するための設計が、如何なる種類についても為されていない。せいぜい、現場で最短長を調節するための設計しか為されていない。その結果、長さの測定はすべて施工者が、現場ではなく工場で行わなければならない。以前に述べたとおり、スプリンクラーごとに工場で注文製造しなければならないという問題と、長さには測定誤差または製造誤差があるという問題とに加え、注文製造のスプリンクラーには、施工者の元へ輸送しなければならないので輸送中に損傷するかも知れないという問題がある。
【００４７】
市販の乾式スプリンクラーヘッドは最大の長さ／高さが４フィートである。これにより湿式の給水管からの最大距離が決まる。本発明の熱始動構造は、最大長が４フィート以上である単一の可撓性コネクタを備えることができる。可撓性コネクタは、たとえば、１、２、または３フィート刻みで異なる長さであってもよい。これらの選択肢はいずれも、従来の乾式スプリンクラーが特注の長さであることに比べれば、費用が大幅に削減され、設置が大幅に多様化される。
【００４８】
従来の自動式スプリンクラーヘッド、すなわちＮＦＰＡ１３において承認されて規定された実験室で試験されたスプリンクラーヘッドは、発明の熱始動構造と予作動バルブとに現場で取り付け可能である。この取り付けは、残りの火災用スプリンクラーシステムの設置と同時に行うことができる。施工者は単に、従来の湿式スプリンクラーシステムに対して行うように、ある長さの配管（すなわちドロップ）を切り、または組み立てて、従来の開放式または自動式スプリンクラーヘッドをドロップに取り付ければよい。施工者はシステムの設置を、遅れることも、特別な工程を行うこともなく、終えることができる。残りの取引が終えられる間にも、防火機能は直ちに利用可能である。従来の乾式スプリンクラーシステムであれば、特注である従来の乾式スプリンクラーが設置されるまでは、給水管が設置された後、何日間も、更には何週間も、防火機能は何もない。
【００４９】
従来の自動式スプリンクラーヘッドが乾式スプリンクラー装置に設置可能であること自体、大きな利点である。従来の乾式スプリンクラーシステムの施工者は、従来の乾式スプリンクラーを発注するには、特徴的な長さに加えて他の特徴を特定しなければならない。これらの特徴には、方向（側壁型、直立型、垂下型。垂下型であれば、露出型か、埋込型か、隠し型か。）、動作温度、散水口のサイズ、仕上げ、および／または色が含まれる。様々な製造元が利用可能で、在庫があって入手可能な従来の自動式スプリンクラーヘッドには、何千とは言わないまでも何百もの種類がある。これらは本発明のバルブ部と共に、何千もの特徴の組み合わせを満たすことができる。本発明による乾式スプリンクラー装置の中ではバルブ部のみが、広く認められている試験機関による承認を必要とするので、実際には従来の如何なる自動式スプリンクラーヘッドも（開放型であれ、閉鎖型であれ、）本発明のバルブ部と制限なしで設置されて、乾式システムを構築することが可能である。
【００５０】
火災用スプリンクラーの異なる特徴の組み合わせには、何千とは言わないまでも何百もの種類があり、多くの製造元は自動式スプリンクラーヘッドのこれらの組み合わせを売ろうとする。一方、乾式スプリンクラーのこれらの組み合わせのうち、約１／１０以下しか提供されていない。各乾式スプリンクラーは他のものとは無関係に、承認機関で、動作、腐食、その他の能力特性に関して試験されなければならないからである。広く認められている試験機関の１つで承認試験を受けるのには、乾式スプリンクラーごとに５００００ドルを超える金額が必要であるので、製造元は利用可能な乾式スプリンクラーの種類を制限している。湿式システムで利用可能なスプリンクラーヘッドの全種類に対して承認に必要な費用に見合うほど、市場は大きくないからである。一旦承認されれば、本発明の熱始動構造を備えた予作動バルブは、乾式スプリンクラー装置として設置されるべき従来の自動式スプリンクラーヘッドに対し、事実上いずれの製造元によるかにも、いずれの試験機関で承認されたかにもよらず、利用可能である。これにより、スプリンクラーシステムの設計者、ビルの所有者、および施工者は、使用すべきスプリンクラーヘッドを実質上制限なく選択することができるので、設置費用を削減することもできる。
【００５１】
本発明のバルブ部は機械的に始動可能であるので、スプリンクラーヘッドとは別に分けて遠隔地から、自動的に、または要求に応じて、始動させられるように構成され、または装備されてもよい。
【００５２】
本発明の熱始動構造は、起動部６０の熱応答素子６８の動作温度を、接続されている（すなわち閉鎖型）スプリンクラーヘッドの動作温度と比べて低くし、または高くすることにより、温度が、閉鎖型スプリンクラーヘッドの定格温度を下回った場合、超えた場合、または等しくなった場合のいずれでも、自動的に始動するように構成可能である。これにより、必要であれば、起動前に水をスプリンクラーヘッドに予め詰めておくことも、スプリンクラーヘッドが開いた後まで水を詰めるのを遅らせることもできる。
【００５３】
２段階で起動させることにより、本発明の熱始動構造は、破壊行為または不測の破損、誤作動、水損を防ぐ効果も高い。これについては、保険会社とビルの所有者との両方の関心が高い。スプリンクラーが通常の起動の前に破損した場合でも、たとえば、容器、その他の熱応答素子が偶然壊れた場合、または欠陥品であった場合（すなわち漏れがあった場合）でも、散水がされない。本発明の「独立した」起動部６０がスプリンクラーの破損によっては始動しないからである。これにより、意図しない起動による水損を防ぐだけでなく、システムを保護サービスから引き離すことも、交換品を製造元の工場から取り寄せるのを待つこともなく、すぐに現場を復旧させることができる。従来の湿式システムと同様に、本発明のシステムは現場で十分修理可能である。（ヘッドを修理している間システムを動作状態に維持することは費用が非常にかかり、洗練された設備が必要である。）
【００５４】
自動式（すなわち閉鎖型）スプリンクラーヘッドを備えたシステムの熱始動構造が、スプリンクラーの起動前にバルブを開くように構成されている場合、防火能力は向上する。スプリンクラーヘッドから水が流れ出す前に逃がすべき空気がないからである。状態がスプリンクラーヘッドの起動温度に到達する前に、バルブ部がスプリンクラーヘッドを水で満たす。
【００５５】
本発明の熱始動構造を備えた予作動バルブでは、通常、乾式スプリンクラーが必要とされる領域で、ドロップとしてプラスチック製の配管を使用することが可能である。バルブ部は、凍結温度から保護された領域、および／または凍結温度にはならない領域に設置可能である。このことは、設置にかかる時間と費用とが大幅に削減されることを意味する。特に居住施設用の緊急度が軽いシステムには、その全体でプラスチック製の配管の使用が許されているからである。システムの構造は、熱応答素子６８の選択により、どんな自動式（すなわち閉鎖型）スプリンクラーで利用される熱応答素子が起動する温度よりも高い温度で動作するように構成可能である。これにより、起動部６０とスプリンクラーとの両方の熱応答素子６８がそれぞれの起動温度に到達するまでは、ドロップの中に水がなく、加圧されたままであることが保証される。
【００５６】
応答素子６８等の破壊によって起動部６０が作動する一方、自動式（すなわち閉鎖型）スプリンクラーヘッドが起動しない場合、起動部６０の露出部分は、起動部６０が作動して水が凍結しうる領域にあることを示す、天井の下に置かれた視覚的な指標となる。スプリンクラーから水が漏れている場合、ポタポタと落ちる水滴は、ドロップ管が水で満たされており、散水が可能であることを示す第２の指標を与える。
【００５７】
圧縮ガスと不凍の「乾式」スプリンクラーとに代わるかなり経済的な代用物を与えることに加え、２段階の動作により不動産の被害に対する安全性をその不動産の所有者に与えるので、本発明の熱始動構造には、経済的な住宅用乾式スプリンクラーシステムを実現する可能性がある。
【００５８】
上記の実施形態に、その広い発明の概念から外れることなく、変更が加えられ得ることは、当業者には評価されるであろう。それ故、本発明が、開示された特定の実施形態に限定されずに、添付の特許請求の範囲によって定義された本発明の精神と範囲との中で行われる変更にも及ぶことを意図していることは理解される。
【図１】
2020527388.tif 000003
【図２】
2020527388.tif 000004
【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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【図８】
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【図９】
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【手続補正書】
【提出日】令和1年5月13日(2019.5.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
防火システムの部品を遠隔地から機械的に起動させるための熱始動構造であって、
基部と、
前記基部に対して移動可能な可動部材と、
前記可動部材に対して起動前の位置から起動後の位置へ向かって力を加えるように、前記基部に対して位置している付勢部材と、
所定の熱力学的状態に到達するまでは、前記可動部材を前記起動前の位置に保持しており、前記所定の熱力学的状態の下では構造上の整合性を失う熱応答素子と、
前記熱応答素子によって拘束されており、前記熱応答素子が前記所定の熱力学的状態の下で構造上の整合性を失うまで、前記可動部材を前記起動前の位置に保持している阻止部材と
を有する起動部、
および、
前記防火システムの部品に定常的に接続された第１端と、前記基部に定常的に接続された第２端とを含む中空の可撓性外側ケーブルハウジングと、
前記可撓性外側ケーブルハウジングの中に摺動可能に位置しており、第１端と第２端とを含む可撓性内側部材と
を有する可撓性コネクタ
を備え、
前記可撓性内側部材の第２端が前記可動部材に定常的に接続されていることにより、前記熱応答素子が前記所定の熱力学的状態の下で構造上の整合性を失った際、前記可動部材の動きに伴って前記可撓性内側部材の第２端が前記可撓性外側ケーブルハウジングに対して移動し、
前記可撓性外側ケーブルハウジングは前記防火システムに関連する水道管とは異なり、
前記可動部材は軌道に沿って移動し、前記阻止部材は前記軌道を遮ることにより、前記可動部材を拘束する
ことを特徴とする熱始動構造。
【請求項２】
防火システムの部品を遠隔地から機械的に起動させるための熱始動構造であって、
基部と、
前記基部に対して移動可能な可動部材と、
前記可動部材に対して起動前の位置から起動後の位置へ向かって力を加えるように、前記基部に対して位置している付勢部材と、
所定の熱力学的状態に到達するまでは、前記可動部材を前記起動前の位置に保持しており、前記所定の熱力学的状態の下では構造上の整合性を失う熱応答素子と、
前記熱応答素子によって拘束されており、前記熱応答素子が前記所定の熱力学的状態の下で構造上の整合性を失うまで、前記可動部材を前記起動前の位置に保持している阻止部材と
を有する起動部、
および、
前記防火システムの部品に定常的に接続された第１端と、前記基部に定常的に接続された第２端とを含む中空の可撓性外側ケーブルハウジングと、
前記可撓性外側ケーブルハウジングの中に摺動可能に位置しており、第１端と第２端とを含む可撓性内側部材と
を有する可撓性コネクタ
を備え、
前記可撓性内側部材の第２端が前記可動部材に定常的に接続されていることにより、前記熱応答素子が前記所定の熱力学的状態の下で構造上の整合性を失った際、前記可動部材の動きに伴って前記可撓性内側部材の第２端が前記可撓性外側ケーブルハウジングに対して移動し、
前記可動部材は軌道に沿って移動し、前記熱応答素子は前記軌道から外れている、
ことを特徴とする熱始動構造。
【請求項３】
前記起動部の基部は、長軸、基端、先端、前記長軸と実質的に平行に広がる空洞、先端の開口部、および前記基部から前記開口部よりも先へ張り出している張出部を含み、
前記熱応答素子は前記張出部によって支持されており、
前記張出部は、前記阻止部材に結合した支点を含み、前記熱応答素子が前記所定の熱力学的状態の下で構造上の整合性を失った際、前記阻止部材が、前記支点のまわりの回転を含む運動を行う、
請求項２に記載の熱始動構造。
【請求項４】
前記張出部は、前記熱応答素子のための覆いを含み、
前記覆いは、周囲の気体を前記熱応答素子に触れさせる開口部を含み、
前記熱応答素子の周は前記開口部よりも内側に位置する、
請求項３に記載の熱始動構造。
【請求項５】
前記張出部は２枚の平行板を含み、前記支点は横断部材を含む、請求項４に記載の熱始動構造。
【請求項６】
前記張出部は、前記覆いを含む熱応答素子部と、前記支点を含む支点部とを有し、
前記熱応答素子部は前記支点部の更に先へ広がっている、
請求項４に記載の熱始動構造。
【請求項７】
前記張出部に結合しており、前記熱始動構造が取り付けられている面に結合可能である調節輪
を更に備えた、請求項４に記載の熱始動構造。
【請求項８】
前記阻止部材は前記張出部に、回転可能に取り付けられている、請求項４に記載の熱始動構造。
【請求項９】
前記横断部材は、シャフトと、前記シャフトに取り付けられた軸受部材とを含み、
前記阻止部材は、前記シャフトに回転可能に取り付けられたレバーを含む、
請求項５に記載の熱始動構造。
【請求項１０】
前記軸受部材は耐腐食材を含む、請求項９に記載の熱始動構造。
【請求項１１】
前記耐腐食材はポリテトラフルオロエチレンを含む、請求項１０に記載の熱始動構造。
【請求項１２】
前記張出部は、前記熱応答素子を支持する、ネジが切られた可動支持部を含む、請求項３に記載の熱始動構造。
【請求項１３】
前記可撓性外側ケーブルハウジングの第１端は前記防火システムの部品に固定されており、前記可撓性内側部材の第１端は、前記防火システムの部品の可動部分に機械的に接続されている、請求項１に記載の熱始動構造。
【請求項１４】
前記防火システムの部品はバルブであり、前記バルブは、
入口、少なくとも１つの出口、および、前記入口と各出口との間を繋ぐ流路を含む本体と、
回転可能に取り付けられたレバーによって、前記流路を閉じるように前記流路を遮って支持されることが可能なシール部材と
を有し、
前記シール部材は、封止位置にある場合、レバーによって前記流路を遮って支持されており、
前記レバーは、前記レバーに結合したラッチによって封止位置に保持されており、
前記可撓性外側ケーブルハウジングの第１端は前記ラッチと機械的に結合しており、前記可撓性内側部材の第１端の動きに伴って前記ラッチを前記レバーに対して移動させる、
請求項１に記載の熱始動構造。
【請求項１５】
入口、少なくとも１つの出口、および、前記入口と各出口との間を繋ぐ流路を含む本体と、
回転可能に取り付けられたレバーによって前記流路を塞ぐように前記流路を遮って支持されることが可能であって、前記レバーに取り外し可能に結合したラッチによって封止位置に支持されて前記流路を遮っているシール部材と
を有するバルブ、
基部と、
前記基部に対して移動可能な可動部材と、
前記可動部材に対して起動前の位置から起動後の位置へ向かって力を加えるように、前記基部に対して位置している付勢部材と、
所定の熱力学的状態に到達するまでは、前記可動部材を前記起動前の位置に保持しており、前記所定の熱力学的状態の下では構造上の整合性を失う熱応答素子と、
前記熱応答素子によって拘束されており、前記熱応答素子が前記所定の熱力学的状態の下で構造上の整合性を失うまで、前記可動部材を前記起動前の位置に保持している阻止部材と
を有する起動部、
前記防火システムの部品に定常的に接続された第１端と、前記基部に定常的に接続された第２端とを含む中空の可撓性外側ケーブルハウジングと、
前記可撓性外側ケーブルハウジングの中に摺動可能に位置しており、第１端と第２端とを含む可撓性内側部材と
を有する可撓性コネクタ、
および、
前記少なくとも１つの出口に連通した、少なくとも１つの散水装置
を備え、
前記可撓性内側部材の第２端が前記可動部材に定常的に接続されていることにより、前記熱応答素子が前記所定の熱力学的状態の下で構造上の整合性を失った際、前記可動部材の動きに伴って前記可撓性内側部材の第２端が前記可撓性外側ケーブルハウジングに対して移動し、
前記可撓性外側ケーブルハウジングは前記防火システムに関連する水道管とは異なり、
前記可動部材は軌道に沿って移動し、前記阻止部材は前記軌道を遮ることにより、前記可動部材を拘束する
ことを特徴とする乾式スプリンクラー装置。
【請求項１６】
少なくとも１つの散水装置は、熱応答素子とプラグとを備えた自動式スプリンクラー、または、熱応答素子もプラグも備えていない開放式スプリンクラーである、請求項１５に記載の乾式スプリンクラー装置。
【請求項１７】
基部と、
前記基部に対して移動可能な可動部材と、
前記可動部材に対して起動前の位置から起動後の位置へ向かって力を加えるように、前記基部に対して位置している付勢部材と、
所定の熱力学的状態に到達するまでは、前記可動部材を前記起動前の位置に保持しており、前記所定の熱力学的状態の下では構造上の整合性を失う熱応答素子と、
前記熱応答素子によって拘束されており、前記熱応答素子が前記所定の熱力学的状態の下で構造上の整合性を失うまで、前記可動部材を前記起動前の位置に保持している阻止部材と
を有する第２起動部、
および、
前記バルブに定常的に接続された第１端と、前記基部に定常的に接続された第２端とを含む中空の可撓性外側ケーブルハウジングと、
前記可撓性外側ケーブルハウジングの中に摺動可能に位置しており、第１端と第２端とを含む可撓性内側部材と
を有する第２可撓性コネクタ
を更に備え、
前記可撓性内側部材の第２端が前記可動部材に定常的に接続されていることにより、前記熱応答素子が前記所定の熱力学的状態の下で構造上の整合性を失った際、前記可動部材の動きに伴って前記可撓性内側部材の第２端が前記可撓性外側ケーブルハウジングに対して移動し、
前記可撓性内側部材の第１端が、プランジャーとクランクとのいずれかを通して前記ラッチに機械的に接続されている、
請求項１５に記載の乾式スプリンクラー装置。
【請求項１８】
乾式スプリンクラー装置の提供方法であって、
バルブの入口を水道の枝管へ接続するステップと、
熱応答素子を備えた起動部を前記バルブへ、ボーデンケーブルで機械的に接続して、前記熱応答素子が物理的な整合性を失うことに応じて前記バルブが開くようにするステップと、
前記バルブから受けた水が撒かれるように、散水装置を前記バルブの出口に連通させるステップと
を備え、
前記起動部が、
基部と、
前記基部に対して移動可能な可動部材と、
前記可動部材に対して起動前の位置から起動後の位置へ向かって力を加えるように、前記基部に対して位置している付勢部材と、
所定の熱力学的状態に到達するまでは、前記可動部材を前記起動前の位置に保持しており、前記所定の熱力学的状態の下では構造上の整合性を失う前記熱応答素子と、
前記熱応答素子によって拘束されており、前記熱応答素子が前記所定の熱力学的状態の下で構造上の整合性を失うまで、前記可動部材を前記起動前の位置に保持している阻止部材と
を有し、
前記可動部材は軌道に沿って移動し、前記阻止部材は前記軌道を遮ることにより、前記可動部材を拘束する
ことを特徴とする提供方法。
【請求項１９】
乾式スプリンクラー装置の設置方法であって、
前記乾式スプリンクラー装置が、
バルブと、
熱応答素子を含む起動部と、
前記起動部を前記バルブへ機械的に接続して、前記熱応答素子が物理的な整合性を失うことに応じて前記バルブを開かせる可撓性のボーデンケーブルと
を備え、
前記設置方法が、
バルブの入口を給水管へ連通させるステップと、
前記バルブから離れた場所に散水装置を設置して、中間の配管を通して前記散水装置を前記バルブの出口へ接続するステップと、
前記バルブから離れた場所に前記起動部を設置して、前記ボーデンケーブルで前記バルブを前記起動部へ操作可能に接続するステップと
を備え、
前記起動部が、
基部と、
前記基部に対して移動可能な可動部材と、
前記可動部材に対して起動前の位置から起動後の位置へ向かって力を加えるように、前記基部に対して位置している付勢部材と、
所定の熱力学的状態に到達するまでは、前記可動部材を前記起動前の位置に保持しており、前記所定の熱力学的状態の下では構造上の整合性を失う前記熱応答素子と、
前記熱応答素子によって拘束されており、前記熱応答素子が前記所定の熱力学的状態の下で構造上の整合性を失うまで、前記可動部材を前記起動前の位置に保持している阻止部材と
を有し、
前記可動部材は軌道に沿って移動し、前記阻止部材は前記軌道を遮ることにより、前記可動部材を拘束する
ことを特徴とする設置方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
図３、図４が示す実施形態はそれぞれ、起動前の位置と起動後の位置とを示している。起動後の位置は、熱応答素子６８が構造上の整合性を失った後の位置である。図に示されているように、バルブ２０はポペット弁であるが、上記のとおり、機械的な動きで起動する防火システムの部品であればどれでも、たとえばクラッパー弁またはスイッチでも、ここに開示された装置の構成要素と共に、１つのシステムとして利用可能である。バルブ２０の本体２２は入口２４と出口２６とを含む。入口２４には雄ねじが設けられており、湿式の供給管（図示せず。）から伸びているティー、または雌ねじの切られた管に入口２４はねじ込まれている。出口２６には雌ねじが設けられており、雄ねじの切られた配管を受け入れている。バルブ２０は入口２５と出口２７とを含む。ある実施形態（図示せず。）ではバルブ２０が、流路４０で入口２５に接続された出口２７を２つ以上含んでいてもよい。シール部材２８は、回転可能に取り付けられたレバー３０によって、流路４０を遮って塞ぐように支持されることができる。シール部材２８は、レバー３０の一端に結合し、かつ回転可能に取り付けられたラッチ３２によって封止位置に保持されている。好ましくは、調節ねじ３４がレバー３０に設けられており、シール部材２８に加えられる機械的な圧力を変えることができる。２本の平行な交差部材（そのうちの１本３６が図示されている。）が本体２２の流路４０を横断しており、一端が、本体２２の内側壁の穴２２ａの中に収められたピン３９の中にあり、他端が取り外し可能なカバー２３に位置する。図の示す交差部材３６を含む２本の交差部材は、レバー３０とラッチ３２との回転軸を支えている。中空のボス２９は２本の交差部材の間に形成されており、シール部材２８の軸部２８ａを摺動可能に収めている。付勢部材、たとえば圧縮されたコイルばね４２が、レバー３０に取り外し可能に嵌め込まれたラッチ３２に力を加える。ラッチ３２には可撓性内側部材５４の第１端５４ａが機械的に結合しているので、第１端５４ａが動くとラッチ３２がレバー３０に対して動く。ラッチ３２は、ピンで接続された回転軸３２ａのまわりに回転する。同様に、レバー３０は、ピンで接続された回転軸３０ａのまわりに回転する。ラッチ３２が可撓性コネクタ５０の可撓性内側部材５４の第１端５４ａと接続されている一方で、カバー２３には、可撓性コネクタの可撓性外側ケーブルハウジング５２の第１端５２ａを受け入れるためのポート５１が開けられている。可撓性コネクタ５０は、防火システムに関連する水道管とは異なるので、それらの水道管が接続されるバルブ２０の入口２５でも出口２７でもなく、ポート５１に接続されている。カバー２３は２本のネジ２３ａで固定されている（図２参照）。
【国際調査報告】
2020527388.tif 000012