JP5060715B2 - 住宅用スプリンクラーヘッド接続用の継手 - Google Patents

Description

本発明は、一般住宅の上水道配管を利用した住宅用スプリンクラー設備において上水道から分岐した給水管と閉鎖型スプリンクラーヘッドとを接続する継手に係り、より詳しくはスプリンクラーヘッド内に水が長期間停滞するという死水発生の防止対策を講じた住宅用スプリンクラーヘッド接続用の継手に関する。

住宅用スプリンクラー設備は、上水道から分岐した給水管の途中にＴ型継手を接続し、このＴ型継手の分岐管部に閉鎖型スプリンクラーヘッドを接続している。
従来、かかる住宅用の閉鎖型スプリンクラーヘッドにおける死水防止対策としては種々のものが提案されており、枚挙にいとまがないが、就中、Ｔ型継手内に仕切板を設けて、平常時にＴ型継手分岐管部、閉鎖型スプリンクラーヘッド内に強制的に水を流入させて死水の発生を防止するもの（特許文献１参照）、Ｔ型継手の分岐管部に接続されるスプリンクラーヘッドの導水口の内径を、放水口の内径よりも十分大きくすることで、前記導水口内で渦流を発生させて死水の発生を防止するもの（特許文献２参照）、あるいはＴ型継手の水平管部と分岐管部を有する垂直管路との交差部分に、垂直管路の内径よりも大きい径で円筒状にくり貫くことで段差を設けて、垂直管路に流入する水流の量を増やして死水の発生を防止するものがある（特許文献３参照。）。

実開昭５４−５３９９号公報 特開平０２−２３９８７８号公報 特開２００５−３３７号公報

しかしながら、上記公知技術では、いずれのものも、閉鎖型スプリンクラーヘッド内部の水の入れ替えは或る程度は可能であるが、閉鎖型スプリンクラーヘッド内の深部においては殆ど水の入れ替わりが達成されておらず、十分な死水対策とはなっていない。
とくに、上記特許文献１に記載のスプリンクラーヘッド接続具のように、Ｔ型継手の水平管部内に仕切板が水平管軸と直交するよう配設されたものでは、継手内の流水が仕切板にまともに衝突するので、流水抵抗はかなり大きくなって配管損失が大きく、給水管末端側の蛇口あるいはトイレタンク等への給水量はかなり小さくなる、という問題がある。

本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、上記のような、上水道から分岐した給水管の途中にスプリンクラーヘッドを接続する継手において、スプリンクラーヘッド内の深部まで水の入れ替えが十分に行え、スプリンクラーヘッド内での死水発生防止を全うすることのできる住宅用スプリンクラーヘッド接続用の継手を提供することにある。
また本発明の目的は、給水管内の水流をスプリンクラーヘッド内へ流水抵抗少なく流入させることにより配管損失の低減、給水管末端側の蛇口あるいはトイレタンク等への給水量の減少防止を図れる住宅用スプリンクラーヘッド接続用の継手を提供することにある。

本発明は、上水道から分岐した給水管の途中にスプリンクラーヘッドを接続する継手において、両端に前記給水管に接続される接続口を有する水平管部と、この水平管部の中間部位から分岐され前記スプリンクラーヘッドに接続される分岐管部とを有するＴ型の継手本体と、前記水平管部の内周の前記分岐管部内と対向する箇所である前記水平管部の内周上部から該分岐管部内に向かって突設された邪魔板とを備え、前記邪魔板は、前記分岐管部の上方から見て、前記水平管軸に対して斜交するよう傾斜状に配設され、前記邪魔板が前記水平管部内周の前記分岐管部内と対向する箇所から前記分岐管部内に向かって前記水平管部内径の略半分の位置にまで延びるよう突設されており、前記邪魔板の上流側の側面は、前記水平管部内の水流を前記分岐管部内に向かう流れに変える傾斜面が形成されていることに特徴を有するものである。
また、本発明は、上水道から分岐した給水管の途中にスプリンクラーヘッドを接続する継手において、両端に前記給水管に接続される接続口を有する水平管部と、この水平管部の中間部位から分岐され前記スプリンクラーヘッドに接続される分岐管部とを有するＴ型の継手本体と、前記水平管部の内周の前記分岐管部内と対向する箇所である前記水平管部の内周上部から該分岐管部内に向かって突設された邪魔板とを備え、前記邪魔板は、前記分岐管部の上方から見て、前記水平管軸に対して斜交するよう傾斜状に配設され、前記邪魔板が前記水平管部内周の前記分岐管部内と対向する箇所から前記分岐管部内に向かって前記水平管部内径の略半分の位置にまで延びるよう突設されており、前記邪魔板は、その上流側の側面が、前記水平管軸に平行な断面において、上流側の前記接続口に近接した位置から前記分岐管部内に向かうにつれて傾斜し、且つ、前記邪魔板の、前記水平管軸に直交する上流側の側面が、前記水平管軸に直交する断面において前記水平管部の内周上部の外方向側の位置から水平管部の中心方向に向けて傾斜していることに特徴を有する発明とするのも好ましい。

ひとつの好適な態様として、前記邪魔板の前記水平管軸に対する傾斜角度は、邪魔板が水平管軸と直交する状態を０°、水平管軸と平行な状態を９０°とする条件下で、３０〜８０°、より好ましくは４５〜６５°に設定することができる。また、前記邪魔板の上流側の側面は、前記水平管部内の水流を前記分岐管部内に向かう渦流に変える凹曲面に形成することが好ましい。

本発明の住宅用スプリンクラーヘッド接続用の継手によれば、給水管から継手の水平管部内を流れる水流の一部は邪魔板に衝突して分岐管部内に向かって流入し、この水流は分岐管部内のスプリンクラーヘッド接続部に到達後邪魔板の下流側に向かって分岐管部外へ流出する。したがって、分岐管部内の水は流出して滞留せず、スプリンクラーヘッド内での死水発生を完全に防止することができる。

とくに、邪魔板は分岐管部の上方から見て水平管軸に対して斜交するよう傾斜状に配設されているので、給水管内の水流が邪魔板に衝突後分岐管部内に迅速確実に流入することができ、水平管部内の水流が邪魔板に衝突するとき、流水抵抗は邪魔板が水平管軸と直交する状態に配設されるものに比べて小さくなり、配管損失を低減でき、給水管末端側の蛇口あるいはトイレタンク等への給水量の減少、つまり給水管末端側の蛇口あるいはトイレタンク等の使用時の流量の減少を防止できる。

邪魔板は、水平管部内周の分岐管部内と対向する箇所から分岐管部内に向かって水平管部内径の略半分の位置にまで延びるよう突設されていると、流水抵抗の減少効果をより高めることができて有利である。
邪魔板の上流側の側面は、前記水平管部内の水流を前記分岐管部内に向かう渦流に変える凹曲面に形成すると、水平管部内を流れる水流は邪魔板に衝突して分岐管部内及びスプリンクラーヘッド内に向かって渦状となって流入することで水の入れ替えをより一層促進することができて有利である。

本発明の好適な実施形態を図面に基づき説明する。図１は本発明の一実施例を示す住宅用スプリンクラーヘッド接続用の継手の平面図、図２は同継手の正面図、図３は同継手の側面図、図４はスプリンクラーヘッドを装着状態で示す図１におけるＡ−Ａ線断面図、図５は図２におけるＢ−Ｂ線断面図、図６は図２におけるＣ−Ｃ線断面図、図７は図１の住宅用スプリンクラーヘッドが設置されたスプリンクラー設備の配管系統図の一例である。

本発明に係る住宅用スプリンクラーヘッド接続用の継手１は、図７のように上水道から分岐した給水管２の途中に閉鎖型のスプリンクラーヘッド（以下、「スプリンクラーヘッド」という。）３を接続するためのものである。
図１〜図７に示すように、継手１は、水平管部４、及び水平管部４の中間部位から下向きに分岐させた分岐管部５とを有するＴ型の継手本体６と、水平管部４の内周の分岐管部５と対向する箇所（内周上部）から分岐管部５内に向かって一体に突設された邪魔板７とを備える。水平管部４の両端には接続口８、９を有し、一端の上流側の接続口８は上水道から分岐した給水管２と接続し、他端の下流側の接続口９はトイレタンク１０あるいは蛇口（図示省略）等に続く給水管２に接続される。分岐管部５の内周には雌ねじ５ａを設けている。継手本体６の外壁の数箇所には継手１を梁等に取り付けるための取付孔６１を設けている。

上記邪魔板７は、給水管２内の上流側からの流水Ｗが邪魔板７に衝突したとき流水抵抗を少なくして分岐管部５内に向かって迅速確実に流入し易くするために、図６に示すように、分岐管部５の上方から見て、水平管軸Ｘに対して斜交するよう傾斜状に配設されている。邪魔板７の水平管軸Ｘに対する傾斜角度θは、図６のように邪魔板７が水平管軸Ｘと直交する状態を０°、水平管軸Ｘと平行な状態を９０°とする条件の下で、３０〜８０°に設定する。傾斜角度θが３０°未満では給水管２内の上流側からの流水が邪魔板７に衝突したときの流水抵抗が大きくなり、８０°を超えると給水管２内の上流側からの流水を邪魔板７を介して分岐管部５、スプリンクラーヘッド３の最深部にまで十分に流入させにくい。したがって、より好ましくは４５〜６５°の範囲、最も好ましくは６０°に設定する。

また、邪魔板７は、水平管部４の内周の分岐管部５内と対向する箇所から分岐管部５に向かって水平管部４の内径の略半分の位置にまで延びるよう一体に突設されている。これにより邪魔板７が水平管部４内径の半分よりも更に下方に長く延ばされて分岐管部５内に接近ないし到達するまで形成されるものに比べて流水抵抗をより減少できる。
なお、ここでいう「水平管部４の内径の略半分の位置」とは、水平管部４の内径の中心の位置に完全一致する位置という意味だけでなく、その水平管部４の内径の中心の位置から「半分」の寸法公差の範囲を逸脱しない程度の位置である場合も含むことを意味している。
また、邪魔板７の上流側の側面７ａは、水平管部４内の水流を分岐管部５内に向かう流れに変える傾斜面に形成されている。その側面７ａの傾斜面は、図示例では分岐管部５内に向かって流れる渦流を形成しやすい様に凹曲面に形成することにより分岐管部５内に渦流を流入させて水の入れ替えを促進するが、平坦な斜面に形成するものであってもよい。

図４において、上記スプリンクラーヘッド３は、周知のように、上端側に導水口１１を、下端側に放水口１２を有する円筒状のヘッド本体１３を備える。このヘッド本体１３は導水口１１の外周に設けた雄ねじ１１ａを、継手１の分岐管部５の雌ねじ５ａにねじ込むことにより、ヘッド本体１３の導水口１１が継手１内と連通するよう分岐管部５に接続される。ヘッド本体１３の放水口１２は、平常時、デフレクター兼用のバルブ１４で塞がれ、バルブ１４は感熱分解部分１５で支持され、感熱分解部分１５はヘッド本体１３の下部に備えられた感熱分解部分支持部１６で支持される。

上記デフレクター兼用のバルブ１４は、ヘッド本体１３の下部に、放水口１２を塞ぐ上昇位置と、放水口１２から下方へ所定距離だけ降下して放水口１２を開放する降下位置とにわたって、数本の案内棒１７の案内下で、上下動可能に取り付けられる。案内棒１７はヘッド本体１３の下部から外方へ一体に張出したフランジ１８に設けた案内孔１９に挿通され、この案内棒１７の下端部はバルブ１４の外周縁部に一体的に結合され、案内棒１７の上端には抜止頭部１７ａを有し、作動時、この抜止頭部１７ａが案内孔１９の開口上端部に達するまでバルブ１４と共に降下する。

感熱分解部分１５は、火災発生時、火災の熱で低融点合金２０が溶融することによりバランスを崩して分解しヘッド本体１３から落下するようになっている。すなわち、感熱分解部分１５は、半田等低融点合金２０、上下一対の挟持体２１、２２、係止リング２３、複数の集熱板２４、２５、集熱板支持部材２６などを備える。上下一対の挟持体２１、２２は、上側の挟持体２１の下面中央から下向きに一体に突設した下方開放筒状のボス２７を、下側の挟持体２２の中央に下向きに一体に突設した上下開放筒状のボス２８の内部に遊嵌することで上側の挟持体２１に対し下側の挟持体２２を上下動自在に結合される。
係止リング２３は弾性線材からなるリング状又は円周一部切欠のリング状に形成されて拡縮径変形自在であって、各挟持体２１、２２の外周縁部に拡径状態に装着されるとともに、ヘッド本体１３のフランジ１８から垂設された感熱分解部分支持部１６の内向き凸部３１に係止される。これにより上下一対の挟持体２１、２２は係止リング２３を介して感熱分解部分支持部１６に支持されるとともに、上側の挟持体２１の上面でバルブ１４が皿ばね３２を介して支持される。集熱板支持部材２６は挟持体２１のボス２７内に固定されて集熱板２４、２５を支持するともに、集熱板２４と鍔部３４との間に低融点合金２０を介在している。

かくして、火災が発生すると、火災の熱気流が複数の集熱板２４、２５に当たって、これらの集熱板２４、２５を加熱し、その熱を低融点合金２０へ伝播する。低融点合金２０が溶解して落下すると、複数の集熱板２４、２５が集熱板支持部材２６の鍔部３４上に降下すると共に、下側の挟持体２２が上側の挟持体２１のボス２７に沿って降下し、これに伴い上下の挟持体２１、２２間に隙間が生じ、係止リング２３が縮径して挟持体２１、２２の外周縁部のテーパ面２９、３０間に入り込むことで感熱分解部分支持部１６の凹部３１ａとの係止状態が解除され、上下の挟持体２１、２２、複数の集熱板２４、２５及び感熱分解部分支持部１６を含む感熱分解部分１５全体がヘッド本体１３から脱落する。この脱落に伴い、デフレクター兼用のバルブ１４が案内棒１７ごとヘッド本体１３の放水口１２から下方へ所定距離だけ降下する。バルブ１４の降下により放水口１２が開放する。すると、継手１内を流れる水は導水口１１からヘッド本体１３内に流入して放水口１２から放出され、バルブ１４の上端面に衝突し、室内に散水されることになる。

次に、上記継手１の作動について説明する。
いま、図４のように給水管２の末端に設置されているトイレタンク１０の水栓が開栓されると、給水管２内にはトイレタンク１０に向かって水が流れ、このとき、給水管２の途中に接続されている継手１の水平管部４内を流れる水流Ｗの一部は邪魔板７に衝突して分岐管部５内に向かって渦状となって流入し、この渦流は分岐管部５内のスプリンクラーヘッド３内のバルブ１４に到達後邪魔板７の下流側に向かって分岐管部５外へ流出する。したがって、分岐管部５内の水は流出して滞留せず、分岐管部５内及びスプリンクラーヘッド１内での死水の発生を防ぐことができる。

分岐管部５の上方から見て水平管軸Ｘに対して斜交するように配設されている邪魔板７によれば、水平管部４内の水流が邪魔板７に衝突するとき流水抵抗が小さくなり、また邪魔板７は、水平管部４内周の分岐管部５内と対向する箇所から分岐管部５内に向かって水平管部４内径の略半分の位置にまで延びるよう突設されて流水抵抗をより減少できる。したがって、給水管２末端側のトイレタンク１０あるいは蛇口等への給水量の減少をよく防止できる。

本発明の一実施例を示す住宅用スプリンクラーヘッド接続用の継手の平面図 である。 同継手の正面図である。 同継手の側面図である。 図１におけるＡ−Ａ線断面図をスプリンクラーヘッド装着状態で示す。 図２におけるＢ−Ｂ線断面図である。 図２におけるＣ−Ｃ線断面図である。 図１の住宅用スプリンクラーヘッドが設置されたスプリンクラー設備の配管 系統図の一例である。

１ 継手
２ 給水管
３ スプリンクラーヘッド
４ 水平管部
５ 分岐管部
６ 継手本体
７ 邪魔板
７ａ 邪魔板の上流側の側面
８、９ 接続口
Ｘ 水平管軸

Claims (5)

1. 上水道から分岐した給水管の途中にスプリンクラーヘッドを接続する継手において、
   両端に前記給水管に接続される接続口を有する水平管部と、この水平管部の中間部位から分岐され前記スプリンクラーヘッドに接続される分岐管部とを有するＴ型の継手本体と、前記水平管部の内周の前記分岐管部内と対向する箇所である前記水平管部の内周上部から該分岐管部内に向かって突設された邪魔板とを備え、
   前記邪魔板は、前記分岐管部の上方から見て、前記水平管軸に対して斜交するよう傾斜状に配設され、前記邪魔板が前記水平管部内周の前記分岐管部内と対向する箇所から前記分岐管部内に向かって前記水平管部内径の略半分の位置にまで延びるよう突設されており、
   前記邪魔板の上流側の側面は、前記水平管部内の水流を前記分岐管部内に向かう流れに変える傾斜面が形成されていることを特徴とする、住宅用スプリンクラーヘッド接続用の継手。
2. 上水道から分岐した給水管の途中にスプリンクラーヘッドを接続する継手において、
   両端に前記給水管に接続される接続口を有する水平管部と、この水平管部の中間部位から分岐され前記スプリンクラーヘッドに接続される分岐管部とを有するＴ型の継手本体と、前記水平管部の内周の前記分岐管部内と対向する箇所である前記水平管部の内周上部から該分岐管部内に向かって突設された邪魔板とを備え、
   前記邪魔板は、前記分岐管部の上方から見て、前記水平管軸に対して斜交するよう傾斜状に配設され、前記邪魔板が前記水平管部内周の前記分岐管部内と対向する箇所から前記分岐管部内に向かって前記水平管部内径の略半分の位置にまで延びるよう突設されており、
   前記邪魔板は、その上流側の側面が、前記水平管軸に平行な断面において、上流側の前記接続口に近接した位置から前記分岐管部内に向かうにつれて傾斜し、且つ、前記邪魔板の、前記水平管軸に直交する上流側の側面が、前記水平管軸に直交する断面において前記水平管部の内周上部の外方向側の位置から水平管部の中心方向に向けて傾斜していることを特徴とする、住宅用スプリンクラーヘッド接続用の継手。
3. 前記邪魔板の前記水平管軸に対する傾斜角度は、邪魔板が水平管軸と直交する状態を０°、水平管軸と平行な状態を９０°とする条件下で、３０〜８０°に設定されている、請求項１または請求項２に記載の住宅用スプリンクラーヘッド接続用の継手。
4. 前記邪魔板の前記水平管軸に対する傾斜角度は、邪魔板が水平管軸と直交する状態を０°、水平管軸と平行な状態を９０°とする条件下で、４５〜６５°に設定されている、請求項１または請求項２に記載の住宅用スプリンクラーヘッド接続用の継手。
5. 前記邪魔板の上流側の側面が、前記水平管部内の水流を前記分岐管部内に向かう渦流に変える凹曲面に形成されている、請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の住宅用スプリンクラーヘッド接続用の継手。

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