JPS6339263B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本願発明は、弁座上に載つている弁頭を支持し
ている、温度に依存している安全部材を備えてい
る自動消火装置のためのスプリンクラに関する。

スプリンクラは、交番する水圧に対して異なつ
た気圧と温度状況にあつて長年たつても密封状態
を維持しなければならず、しかも放水の場合には
附着せずこの部分が開かれる必要がある。大抵の
感温放水機構は可能な限り敏感にかつ確実に応動
しなければならない。

押圧装置を有する通常のスプリンクラの構造体
は、大抵比較的剛性のある弁頭が使用され、この
弁頭は強固な弁座で弾性反力部によつて押圧され
ている。上記反力部は放水部材、上記放水機構の
一つでもある若干の中間部材およびスプリンクラ
本体とから構成される。長年の連続稼動の場合の
個々の構成部分の種々の熱膨張およびこれに対す
る追従・作用を均衝させるため或る種のばね特性
が必要となる。放水機構として金属に較べて著し
く偏差のある温度膨張を有するたる形ガラス体の
場合、大抵なお特殊なばね体を必要とする。

押圧装置は、その構造が簡単であり従つて自動
密封する、例えばＯ−リングを有する空間密封装
置に較べると比較的に少ない要件で取付けられ、
上記Ｏ−リングは材料の永久弾性特性を附加的に
延長させる。

スプリンクラの感温放水機構の強度は実際に、
予測される永続荷重に従つて設定されなければな
らない。というのは従来の釈放部材の許容疲労強
度は共融ハンダまたはたる形ガラス体では短時間
負荷性のほんの僅かに過ぎないからである。

密封作用をばね負荷が行う安全バルブに相当す
る上述のスプリンクラ構造体の場合、当接部、従
つて解放部材の常用圧（12.5バールまで）の場合
の負荷は、上記弁頭が全体として持上り始める最
高試験圧（60バール以上まで）の場合と同様大き
い。永続荷重は、同時に最大に生じる力に相当
し、特に強力、従つて鈍いまたは複雑な放水機構
にしなければならない。

空間密封装置を有する別のスプリンクラ構造体
にあつては、自動密封作用によつて永続荷重を最
高試験圧の場合の負荷に較べて相応して低下させ
なければならない。しかも従来スプリンクラの全
稼動範囲にわたつて総ての要求に応えない永久弾
性材料が必要となる。

他の実施例（ドイツ特許第1258278号）は、液
圧力によつて補助的に押圧しカラー状に突出する
弾性弁頭を使用することによつて比較的僅少な永
続荷重を達している。しかもこの実施例は製造技
術上適正なコストである。

本発明の目的は、自体有利な押圧装置を有する
スプリンクラにあつて簡単な組立によつて放水機
構への永続荷重を減少させるスプリンクラを提供
するにある。

バルブ開口部と、このバルブ開口部を囲繞して
環状の弁座となる広い環状の平坦な面を有する剛
性のスプリンクラ本体を備え、このスプリンクラ
本体はまた弁頭押圧兼釈放装置を有し、前記バル
ブ開口部にはこのバルブ開口部を横切つて弁座の
中心に面していて、バルブ開口部の液圧流体の圧
力を直接受ける自己保持強度をもち弾性的に撓む
弁頭を備え、この弁頭は、前記弁頭押圧兼釈放装
置よりの押圧力を受けて前記弁座に係合して密封
する外周を有し、その外周は、環状の弁座の外面
で半径方向に膨張変形可能であり、弁頭は前記弁
頭押圧兼釈放装置よりの押圧力を受けてスプリン
クラ本体に対抗してこれに係合する中央領域を有
し、その中央領域と外周とは前記弁頭押圧兼釈放
装置によつて加えられる押圧力によつて、弁頭に
連続した弾性的な撓みと変形を生じさせ、かつ前
記力はバルブ開口部の液圧流体の一様な力に対抗
して弁頭押圧兼釈放装置の釈放によつて釈放され
るによつて解決される。

このスプリンクラの作動方法を解りよくするた
め、この弁頭が中心部で反力部によつて支持され
る弁頭と比較して説明する。縁部の彎曲が同一で
ある場合、均一に配分されて環状に縁部で作用す
る力の場合よりも大きい荷重に耐える。即ち、上
記弁頭は、ばねのように第１負荷の場合に、第２
負荷の場合よりも丈夫であり、均一荷重に関する
弾性率が環状荷重に関する弾性率よりも大きい。
漏洩圧（60バール以上まで）、弁頭が縁部で持上
るとき、均一に分布せる荷重となる。著しく低い
稼動圧（12.5バールまで）の場合、弁座によつて
環状に及ぼされる密封力が彎曲に対して実質的に
かなりのものとなるのに、液圧力の影響は小さく
なる。

弾性弁頭を有する本発明による装置の場合、比
較的強固な反力部のために、この弁頭の縁部の彎
曲が実際上一定であり、しかも反力部が耐えねば
ならぬ力は常用圧の場合にはその際の僅かな弾性
率のために漏洩圧の下にあるよりも小さくなる。
放水部材の強度を決定する永続荷重は、従つて逆
に硬直した弁頭と弾性反力部を使用する押圧装置
を有する通常のスプリンクラの場合よりも少な
い。これらの放水部材は、軽快に従つて余り鈍く
なく実施できる。その際本発明による装置の構造
は複雑でなく、同時に達成できる大きいばねスト
ロークは、簡単かつ確実な組立にとつて良好であ
る。補助ばね体は例えばたる形ガラス体に対して
設けなくて済む。

この弾性弁頭の形状を適当にすることによつて
更に作動範囲のばね特性曲線に平坦な経過を与え
ることができ、この範囲の示差弾性率を零にする
ことができる。従つて、何年もの連続作動の個々
の構造部分の順応の場合および著しい温度変動の
場合ですらほぼ一定の荷重を保持できる。放水機
構およびスプリンクラ本体は、もはや弾性的に構
成する必要がなく、このため上記部分の設計と構
造の場合大きい自由度が約束され、従つてこの部
分が簡易化される。

本発明によるスプリンクラの弁頭は、製造技術
の点でおよびばね特性曲線の制御の点で色々な異
なつた様式で形成することができ、しかも少くと
も環状切込みで十分弾性的に形成しなければなら
ない。切込みを剛性にする場合は、他の部分を適
宜弾性的に形成する必要がある。この弁頭の中心
部の補強部または、補強部に似た働らきをする挿
入体を有する適当な切込みは、均一荷重に関する
弾性率に対する環状荷重に関する弾性率の割合、
従つて漏洩圧による負荷に対する永続荷重の割合
を変動させる。この弁頭の全体表面積Ｆで補強ま
たは切欠かれる面積の配分に従つて、それぞれ補
強部のない一貫している弁頭の場合零に等しい表
面積から、漏洩圧Ｌの場合の負圧に対する永続荷
重にとつて以下の値が結果として得られる、Ｆが
０の場合約2/3Ｌであり、Ｆが1/3Ｌに等しい場合
約1/2Ｌであり、Ｆが2/3に等しい場合約1/3Ｌに
等しい。

以下に添附図面に図示した実施例つき本発明を
詳しく説明する。

第１図から第７図には、極めて異なる弁頭を有
する多様な組合わせで使用できる各種の密封ライ
ニングと共に押圧密封装置が示されている。これ
らの押圧密封装置の場合、しばしば挿入される密
封ライニングは、密封間隙の表面平坦性ならびに
表面粗さを補償する機能を有する。例えば弛るい
円板または環体として或は積層体として使用でき
る密封ライニングは、比較的軟質の、非附着性
の、押圧面で変形される例えば軟質銅またはポリ
テトラフルオールエチレンの如き材料から成る。
しかもこのような特殊密封ライニングは、この密
封の表面特性を適当に処理した際設けなくて済
む。

第１図に示すスプリンクラは、バルブ開口１０
と弁座２を有するスプリンクラ本体を有する。バ
ルブ開口１０は、密封ライニング３を有する弾性
弁頭４を介して押圧密封装置によつて閉鎖されて
いる。バルブデイスク４は、反力部９に放水機構
５、締付けねじ６および共通に反力部１−５−６
を形成するスプリンクラ本体１によつて反力部面
９に支持されている。火災の場合放水機構５が作
用し従つて弁頭４を作動させ、これによりバルブ
開口１０から消火水が出て撒水ヘツド７によつて
火災現場に一面に撒布される。本発明による実施
においては、反力部１−５−６は弾性弁頭４に対
して強固に当接される必要がある。反力部１−５
−６の反力面９に対して弁座２によつて測定され
る剛性または弾性率を少くとも等しく、しかも好
しくは取り付けた状態の環状負荷に関して弁頭４
の示差弾性率よりも大きくしなければならない。

第１図の弁頭４は、特別の補強を設けた同一厚
さのほぼ平坦な円板から成る。この場合密封ライ
ニング３は一貫して可撓性のある円板として構成
されており、この円板は液圧力を弁頭４に支障な
く作用させる。

第２図は、補強中央部を有する弁頭２４を示し
ており、これは円錐形状の、従つて安定形状にし
たほぼ同一厚さの弾性円板部材によつて形成され
ている。同様に安定形状部材を有する弁頭は、プ
レス、絞りまたは打抜き等の加工によつて例えば
凸面または凹面、円錐面または彎曲面の多様な形
状に容易に形成される。密封ライニング２３とし
ては弛るく挿入された或いはその弁頭デイスフと
結合された穿孔デイスクを示している。

第３図では、補強する構造部分３８を弾性弁頭
３４に裏当てしてあり、構造部分の直径が補強さ
れた表面部分を簡単に決定する。構造部分３８は
独立した部分とする必要がなく放水機構構５の構
成部分として形成することができる。更に第３図
の場合、弁頭３８の外側縁部が変形できることが
示されており、従つて押圧密封作用に対する鋭利
な密封エツジが形成される。従つて同時に作動範
囲のばね特性曲線に対して平坦な延長部を形成す
ることができる。密封ライニング３３は、弁座２
に載置させる狭い環体として構成してある。

第４図の弁頭４４は、中心にある肥厚部によつ
て補強してあり、打抜きまたは非切削加工により
特別なばね特性と密封縁部とを有する異なつた形
状で形成される。図示した押圧装置では、特定の
密封ライニングが設けられていない、というのは
鋭い縁部と良好な表面性質によつて申し分のない
密封作用を達成できるからである。

第５図の弁頭は、例えば市販の弁頭と適合する
挿入体５８、ならびに密封ライニング５３の如き
ほぼ平坦な環状ばね機素５４から成り、上記密封
ライニングは、ばね機素５４の外側と内側縁部を
同時に密封させるように構成されている。挿入部
５８は、例えば旋盤加工、絞り加工またはダイカ
スト加工部分のような多種の形状に形成され、釈
放機構を取りつけるため補強部付と補強部なしに
して形成され、また若干プレス、折り曲げ、接着
によつてばね機素５４の内側縁部に固定密封され
ている。

第５，６，７図による実施例は、放水部材とし
て各種のたる形ガラス体５５，５７を取りつける
ため特に適している。

第６図の弁頭は一方では直接たる形ガラス体５
５から、他方では環状ばね機素６４から構成さ
れ、上記機素の場合、引き込まれる内側縁部が弁
頭の強固な中央部分を拡大し、同時にたる形ガラ
ス体５５に対する良好な支持面となつている。密
封ライニング６３は、ばね機素６４全体の被覆部
として示され、これには例えば合成物質または軟
質金属が適している。この被覆部は、同時に密封
ライニングとしてまた侵蝕防止部として働く。

第７図の弁座７４は、引込められる内側縁部を
閉鎖される容器に形成したばね機素６４から成
り、これによつて内側への第２密封装置は設けら
れていない。密封ライニング７３は、弁頭の外側
の被覆部として示してある。

第１から第７図までの弁頭は10年間の連続運転
でもそのばね弾性特性を維持する。同時にこのス
プリンクラの広汎な温度使用範囲に注目に値す
る。上記材料は、例えば第６図による被覆部の如
く異なつた様式で保護されない場合、耐蝕性のも
のにしなければならない。

上記弾性機素は変形度が僅少な場合には例えば
部材４、部材５４および部材３４も同様既にばね
焼入した材料から抜き形成される。変形度が中位
から比較的多くなつた場合、例えば部材２４、部
材６４および部材７４として、プレス加工と絞り
加工自体により、または形成後硬化処理できるば
ね材料の使用が有利である。

第１図に示すスプリンクラは、弾性弁頭および
比較的剛性の反力部を有する本発明によるスプリ
ンクラの多様な実施例のうちの唯１つの様式を示
しているにすぎない。例えば上記スプリンクラの
それぞれ所望の水の撒布状態と組立様式に従つて
撒布デイスク７を種々に形成できる。放水機構５
または５５，７５として実際上スプリンクラで公
知の例えば各種のハンダで固定したレバー装置ま
たはたる形ガラス体の如き公知の構成の総てが適
している。

スプリンクラ本体１は、例えば一つの部分或い
は多数の部分から色々な形状に形成でき、異なつ
た数のアームならびに直接形成した撒布デイスク
を備えてこのデイスクと締付けねじで或いは締付
けねじによらず別の締付け機素を用いて構成する
ことができる。本発明はカバー内に沈めた撒布デ
イスクを火災の場合突出させる様式のスプリンク
ラ構造にあつて、或いは弁頭が長いロツドにわた
つて支持されている所謂懸垂乾燥スプリンクラに
あつても有利に使用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、ほぼ平坦な円板として形成された弁
頭を有する本発明によるスプリンクラの断面図、
第２図は、補強するため中心で変形される弁頭を
有する第１図の詳細図、第３図は、補強する構造
部分で裏当てされた弁頭を有する第１図の詳細
図、第４図は、補強するため中心で肥厚せる弁頭
を有する第１図の詳細図、第５図は、挿入体を有
する環状ばね機素として構成された弁頭と放水機
構としてたる形ガラス体を有する第１図の説明
図、第６図は、環状に形成された機素から構成す
る弁頭と放水機構としてのたる形ガラス体を有す
る第１図の詳細図、第７図は、たる形ガラス体を
収容するための補強部を有する形成されたばね機
素として構成された弁頭と放水機構としてのたる
形ガラス体を有する第１図による詳細図を示す。 １，５，６……反力部、２……弁座、４……弁
頭、９……反力面。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 弁座上に載つている弁頭を支持し、温度に依
   存して弁頭を釈放する安全部材を備えている自動
   消火装置のためのスプリンクラにおいて、バルブ
   開口部１０と、このバルブ開口部を囲繞して環状
   の弁座２となる広い環状の平坦な面を有する剛性
   のスプリンクラ本体１を備え、このスプリンクラ
   本体１はまた弁頭押圧兼釈放装置５，６を有し、
   前記バルブ開口部１０にはこのバルブ開口部を横
   切つて弁座の中心に面していて、バルブ開口部の
   液圧流体の圧力を直接受ける自己保持強度をもち
   弾性的に撓む弁頭４を備え、この弁頭は、前記弁
   頭押圧兼釈放装置５，６よりの押圧力を受けて前
   記弁座２に係合して密封する外周を有し、その外
   周は、環状の弁座の外面で半径方向に膨張変形可
   能であり、弁頭は前記弁頭押圧兼釈放装置５，６
   よりの押圧力を受けてスプリンクラ本体１に対抗
   してこれに係合する中央領域９を有し、その中央
   領域と外周とは前記弁頭押圧兼釈放装置５，６に
   よつて加えられる押圧力によつて、弁頭に連続し
   た弾性的な撓みと変形を生じさせ、かつ前記力は
   バルブ開口部の液圧流体の一様な圧力に対抗し、
   弁頭押圧兼釈放装置５，６の釈放によつて釈放さ
   れることを特徴とする、上記スプリンクラ。 ２ 弁頭が偏平な円板４として形成されている、
   特許請求の範囲第１項に記載のスプリンクラ。 ３ 弁頭４がその中央領域２４内で変形されてい
   る、特許請求の範囲第２項に記載のスプリンク
   ラ。 ４ 弁頭４がその中央領域４４内で補強されてい
   る、特許請求の範囲第２項に記載のスプリンク
   ラ。 ５ 弁頭４の上方に中央領域内で付加的な部分３
   ８が設けられている、特許請求の範囲第２項に記
   載のスプリンクラ。 ６ 弁頭４が環状の弾性要素５４，６４として形
   成されている、特許請求の範囲第１項に記載のス
   プリンクラ。 ７ 環状の弾性要素６４がその中央領域内で変形
   により剛性に形成されている、特許請求の範囲第
   ６項に記載のスプリンクラ。 ８ 環状の弾性要素５４内に安全部材５５を担持
   している挿入体５８が中央で支持されている、特
   許請求の範囲第６項に記載のスプリンクラ。