JP6727529B2 - スプリンクラーヘッド用継手 - Google Patents

Description

本発明は、消火用のスプリンクラーヘッドが接続される継手に関するものである。

消火用のスプリンクラーヘッドは主に建物の天井面に設置されており、火災時に自動的に作動して水を散布し消火を行うものである。スプリンクラーヘッドは天井裏に敷設された消火設備配管と接続されており、消火設備配管は水源と接続しており常時水が充填されている。スプリンクラーヘッドの一例として特許文献１に記載されたものがある。

スプリンクラーヘッドは天井面に所定間隔で設置されており、建物の設計時に設置位置が定められる。所定の位置にスプリンクラーヘッドを設置するため、スプリンクラーヘッドと消火設備配管は、可撓性を有する金属性のフレキ配管や樹脂配管（ＣＰＶＣ配管、耐熱性樹脂管、架橋ポリエチレン管、等）を介して接続されていることが多い。

スプリンクラーヘッドと配管の接続部はネジ構造となっており、スプリンクラーヘッドの牡ネジにシールテープを巻いてから、配管側の牝ネジと螺合接続している。このネジを所定のトルクで締付けることでシールテープが牡ネジと牝ネジの隙間に密着して水漏れを防いでいる。しかしながら、作業に不慣れなものが行うとシールテープの巻き方が悪かったり、締付け時のトルクが不足すると水漏れが生じてしまうことがあった。水漏れが生じた場合には手直しを行うため、施工効率が低下する要因となっていた。

この解決策として、例えば図１１に記載されたスプリンクラーヘッドＳの取付構造がある。これはシールテープを用いずに、継手９０の牝ネジ９１の奥にシール部材９２を設置したもので、スプリンクラーヘッドＳの牡ネジ９３を継手９０の牝ネジ９１に螺合させることで牡ネジ９３の端面がシール部材９２を押圧している。

特開２０１２−１７９３０８号公報

図１１のスプリンクラーヘッドの取付構造を用いることで、シールテープを使わなくても水漏れを防ぐことが可能であるが、振動等によりネジが緩むとシール材を押圧する力が弱まり、漏れが発生する恐れがある。

そこで本発明では、上記問題に鑑み、継手に取り付けられたスプリンクラーヘッドのネジの緩みを防止可能なスプリンクラーヘッド用継手を提供することを目的としている。

上記の目的を達成するために本発明は、スプリンクラーヘッドとネジ構造により接続する継手構造であり、筒状をした継手本体の外部に筒状のスリーブが設置されており、該スリーブの一端側は継手本体の中心軸と平行な方向にスライド移動可能であり、スリーブの他端側には、スプリンクラーヘッドの外周形状と係合可能な係合部を有することを特徴としたスプリンクラーヘッド用継手である。

これによれば、スリーブの他端側に設けられたスプリンクラーヘッドとの係合部をスリーブの移動によって、係合・解除することが可能となる。継手本体の外周面に中心軸と平行な縦溝を形成し、スリーブには縦溝と係合される爪を設置することで、継手本体の縦溝によってスリーブが軸回りに回転することが阻止される。また縦溝と爪によりスリーブの移動方向・距離を規制している。

またスリーブには、ネジが締まる方向への回転のみを許容する構成にすることができる。さらに具体的には、爪はネジが締まる方向への回転によって弾性変形して縦溝との係合が外れることができる。一方、ネジがゆるむ方法への回転によって爪は縦溝に係止され回転が阻止される。

また、スリーブを継手本体に設置された付勢部材により、スプリンクラーヘッド側に付勢させると、スプリンクラーヘッドと係合状態にあるスリーブの係合部が振動等によって外れることを防止できる。これとは別にスリーブと継手本体の間に、スリーブを継手本体の上段位置および下段位置に保持する係止構造を備えることもできる。

スリーブの係合部について、係合部を半径方向に弾性変形可能とすることで、スプリンクラーヘッドの外周サイズに対応して係合部を変形させることができる。また、係合部をスプリンクラーヘッドの外周形状に合わせて中心軸方向に変形可能に構成することもできる。

上記に説明したスプリンクラーヘッド用継手において、継手本体に挿通されるスプリンクラーヘッドの周面と継手本体の周面との間にシール部材を設置すると、従来のようにスプリンクラーヘッドの端面をシール部材に押圧して止水する構造の場合、ネジの緩みによりシール部材を押圧する力が弱まり漏れを生じるおそれがあったが、継手本体とスプリンクラーヘッドの周面にシール部材を設置したことでネジが多少緩んでもシール性能に影響を及ぼさない構成にすることができる。

また、従来構造ではスプリンクラーヘッドの端面をシール部材に強く押し付けるために強い力でネジの締め付けを行っていたが、本発明では継手本体とスプリンクラーヘッドの周面にシール部材を設置したので、ネジ込みの過程でシール性能を確保することができる。これにより強い力でネジを締め付ける必要がなく、作業者の疲労を軽減することができる。

牝ネジの端面を挿通部の端面よりもスプリンクラーヘッド側に突出して設置すると、スプリンクラーヘッドを取り外す際に、ネジの係合状態が外れるよりも先にシール部材の止水作用が解除されることから継手内部に残留していた流体の圧力が降下した後にネジの係合が外れるのでスプリンクラーヘッドを交換する際に安全に取外し作業を行うことができる。

本発明によれば、ネジの緩みを防止可能なスプリンクラーヘッド用継手を提供することができる。またこれにより作業者の技量によらず漏れの発生が抑えられるので作業効率の向上が図られる。

第１実施形態のスプリンクラーヘッド用継手とスプリンクラーヘッドの断面図。 図１のスプリンクラーヘッド取付後の断面図。 図１のスプリンクラーヘッド用継手の分解斜視図（一部断面、バネ３は省略）。 図１のＸ−Ｘ断面図であり、（ａ）はスリーブ２を反時計回りに回転させた状態。（ｂ）はスリーブ２を時計回りに回転させた状態。 図２の状態からスプリンクラーヘッドを取外すときの断面図。 第２実施形態のスプリンクラーヘッド用継手とスプリンクラーヘッドの断面図（取付後）。 第３実施形態のスプリンクラーヘッド用継手とスプリンクラーヘッドの断面図。 図７のスプリンクラーヘッド取付後の断面図。 第４実施形態のスプリンクラーヘッド用継手であり、（ａ）は断面図。（ｂ）は底面図。 図９のスプリンクラーヘッド取付後の断面図。 従来の継手構造の断面図。

第１実施形態（図１〜図５）
本発明の第１実施形態のスプリンクラーヘッド用継手１００は、継手本体１、スリーブ２、バネ３から構成される。

継手本体１は、円筒形状をしており、一端が給水源に続く配管Ｐと接続されている。他端側はスプリンクラーヘッド５のノズル５１に差し込まれる挿通部１１となっている。配管Ｐは金属製のフレキ配管や、樹脂配管（ＣＰＶＣ配管、耐熱性樹脂管、架橋ポリエチレン管、等）を用いることができる。配管Ｐが金属製の場合、継手本体１とは溶接やカシメ等により接合される。配管Ｐが樹脂管の場合、融着や接着剤等により接合される。継手本体１の内径は一端側から他端側に向かうに従い小径となっており、挿通部１１の最小内径は５ｍｍ〜１５ｍｍ程度である。

挿通部１１の外周面には環状に溝が刻設され、溝の内部にＯリングのような環状のシール部材１２、１３が設置されている。図中において挿通部１１の上方には段１４が形成されており、段１４にはスプリンクラーヘッド５の端面が当接される。シール部材１２、１３は、挿通部１１に設置されているが、これに替えてスプリンクラーヘッド５のノズル５１の内周面に設置することも可能である。

挿通部１１の外部には、筒状をした筒部１５が固定設置される。筒部１５の内周面は挿通部１１の外周面から離間して設置されており、筒部１５の内周面と挿通部１１の外周面との間の空間にスプリンクラーヘッドの牡ネジ５２が挿通される。これにより継手本体１を挿通部１１と筒部１５の二重構造にして、挿通部１１をスプリンクラーヘッド５のノズル５１の内部に差し込ませ、挿通部１１とノズル５１の間にシール部材１２、１３を設置することで継手本体１の全長を増加させることなくシール部材１２、１３を継手内部に組み込むことができる。

また、筒部１５の内周面と挿通部１１の外周面との間の空間にスプリンクラーヘッドの牡ネジ５２を挿通させることで、牡ネジ５２は筒部１５の内周面と対向し、ノズル内周面が挿通部１１の外周面と対向するので、挿通部１１に設置されたシール部材１２、１３に牡ネジ５１のネジ山が触れたり干渉することがなく、牡ネジ５２のネジ山の先端等によってシール部材１２、１３に傷が付くことを防止できる。

筒部１５の内周面には牝ネジ１６が形成されている。牝ネジ１６と牡ネジ５２の接続構造は、通常のネジ構造のようにスプリンクラーヘッド５を回転させて取付ける構造である。牡ネジ５２の形状が管用テーパーネジの場合、牝ネジ１６の形状は管用テーパーネジとしたり、あるいは管用平行ネジを用いることができる。

図中において、挿通部１１の下端面に対して牝ネジ１６の端面はスプリンクラーヘッド５の方向に突出して設置されている。これにより、スプリンクラーヘッド５を取り外す際に、ネジの係合状態が外れるよりも先にシール部材１２、１３の止水作用が解除されることから継手本体１の内部に残留していた流体の圧力が降下した後にネジの係合が外れるのでスプリンクラーヘッド５を安全に取り外すことができる。

筒部１５の上部外周には、継手本体１の中心軸Ａと平行な溝Ｍが複数刻設されている。溝Ｍは後述するスリーブ２の爪２１と係合される。

スリーブ２は筒部１５の外部に設置されている。スリーブ２は筒状をしており、上部の内周面には前述の縦溝Ｍと係合される爪２１が複数設置されている。爪２１はスリーブ２の周面を周方向に沿って切欠かれて形成しており、爪２１はスリーブの外周側に弾性変形可能である。爪２１の先端部２２はスリーブ２の内周面よりも僅かに内側に突出しており、先端部２２とスリーブ２の内周面との間には緩やかな斜面が形成されている。爪２１の端面２３は溝Ｍに当接して回転を阻止するストッパーとなっている。これによりスリーブ２は一方向にのみ回転可能となっている。

より具体的に説明すると、図４（ｂ）に示すようにスリーブ２を時計回りに回転させると、爪２１の先端部２２は斜面により溝Ｍを乗り越えて外側に弾性変形して回転可能である。一方、図４（ａ）に示すようにスリーブ２が反時計回りに回転させると、先端部２２の端面２３が溝Ｍの側面に当接して係止され回転が阻止される。これによってネジが締まる方向への回転のみを許容してスプリンクラーヘッド５が継手本体１から外れる方向に回転することを防止している。

スリーブ２の爪２１は前述のとおり溝Ｍと係合しており、スリーブ２は溝Ｍに沿って図中上下方向に移動可能である。スリーブ２の内部には段２５が形成されており、段２５と縦溝Ｍの端面との間にはバネ３が設置されている。バネ３はコイルスプリングであり、スリーブ２をスプリンクラーヘッド５の方向に付勢している。

スリーブ２の段部２５よりも下方には、スプリンクラーヘッド５の外周部５３と係合可能な係合部として凸部２６が形成されている。凸部２６はスプリンクラーヘッド５の外周部５３に形成された凹部５４と係合可能である。スリーブ２はバネ３によってスプリンクラーヘッド５の方向に付勢されているので、凸部２６と凹部５４は常に係合した状態を維持している（図２参照）。

スプリンクラーヘッド５は上端側に給水源と接続される牡ネジ５２を有しており、牡ネジ５２の内部はノズル５１が形成されている。スプリンクラーヘッド５の詳細構造については公知であり、本発明に関する部分のみを説明して、それ以外の部分の詳細な説明は省略する。

スプリンクラーヘッド５のノズル５１にはシール部材１２、１３が接触するシール面５１Ａが形成されている。シール面５１Ａは平滑な内周面となっており、シール面５１Ａよりも下方は内径が絞られている。ノズル５１の最小内径は挿通部１１の最小内径よりも小さい。ノズル５１の下端は弁５５によって常時閉塞されており、火災時には弁５５がノズル５１から離れて配管Ｐに充填されている水がノズル５１から放出される。

牡ネジ５２の形状は、一般的に管用テーパーネジが用いられており、サイズはＲ１／２が主流である。スプリンクラーヘッド５の外周部５３には牡ネジ５２を回転させるためにレンチ等の工具を係合させる溝や突起等の工具係合部が設けられている。本実施形態においては、スプリンクラーヘッドの外周側面に形成された凹部５４に工具を係合させる構造となっている。

続いて第１実施形態によるスプリンクラーヘッド用継手１００とスプリンクラーヘッド５０の着脱手順を説明する。

先に取付手順を説明する。第１実施形態のスプリンクラーヘッド用継手１００とスプリンクラーヘッド５０の取付手順については、通常のネジ接合と同様に行うことができる。先ず、スプリンクラーヘッド５の牡ネジ５１を継手本体１の牝ネジ６１に螺入させる。すると、スリーブ２の下端とスプリンクラーヘッド５の外周部５３が近づく。

回転の途中でスリーブ２の凸部２６と凹部５４の位置が重なるとバネ３の作用により凸部２６が凹部５４と係合して、スリーブ２とスプリンクラーヘッド５が供回りする。ここで爪２１が弾性変形により溝Ｍを乗り越えて継手本体１に対してスリーブ２が回転可能となる。スプリンクラーヘッド５の端部が継手本体１の段１４に当たり、牡ネジ５２の回転ができなくなったら取付が完了する。

次に取り外し手順を説明する。スプリンクラーヘッド５は天井に設置された状態であり、継手本体１は天井裏に設置された状態にある。この状態において、溝Ｍと爪２１が係合しており、さらに凸部２６と凹部５４が係合しているので、スプリンクラーヘッド５は継手本体１とスリーブ２によって回転を阻止されている。

最初にスプリンクラーヘッド５にレンチＲを係合させる。具体的には筒状をしたレンチＲの内部にスプリンクラーヘッド５を挿通させ、レンチＲの内周端に形成された凸部Ｒ１とスプリンクラーヘッド５の凹部５４と係合させる。

すると、スリーブ２の下端がレンチＲの先端により上方に押上げられ、スリーブ２の凸部２６と凹部５４の係合が解除される（図５参照）。この状態でスプリンクラーヘッド５を外れる方向に回転させて継手本体１からスプリンクラーヘッド５を取り外す。

第２実施形態（図６）
第２実施形態のスプリンクラーヘッド用継手２００は、第１実施形態の爪２１をスプリンクラーヘッド５の凹部５４と係合可能な係合部として構成したものである。以下、第１実施形態と構造が同じ箇所には同符号を付して詳細な説明は省略する。

図６に示すスリーブ２の上部内周には、本体１の溝Ｍと係合する爪７２が形成されている。爪７２はスリーブ２の内周面よりも内側に突き出た突起であり、溝Ｍの内部に嵌め込まれている。これによりスリーブ２は爪７２と溝Ｍによって動作方向を規制され中心軸Ａと平行な方向に移動可能である。

スリーブ２の下端には、第１実施形態の爪２１と同様な構成の可動爪７３が設置されている。可動爪７３は半径方向に弾性変形可能であり、凹部５４と係合するとネジが締まる方向への回転のみを許容し、スプリンクラーヘッド５が継手本体１から外れる方向に回転することを防止している。

上記の構成により、継手本体１０にスプリンクラーヘッド５を螺合させる過程において、可動爪７３とスプリンクラーヘッド５の凹部５４が係合する。スプリンクラーヘッド５を締める方向に回転させると可動爪７３は半径方向に弾性変形して凹部５４を乗り越え、スプリンクラーヘッド５が回転可能である。スプリンクラーヘッド５の端面が段１４に当接するまでねじ込んで取付を完了した後、係合爪７３の作用により、スプリンクラーヘッド５が継手本体１から外れる方向に回転することを防止している。

第３実施形態（図７、図８）
第３実施形態のスプリンクラーヘッド用継手３００は、継手本体１０にスプリンクラーヘッド５が取付られた後にネジの回転を阻止する構造であり、先に説明した２つの実施形態と比較してシンプルな構成にすることができる。

図７に示すスリーブ２の上部内周には、第２実施形態と同様な爪７２が形成されている。爪７２の上部には筒部１５の外周面に形成された環状溝７４と係合可能な係合片７５が設けられている。係合片７５は外方に弾性変形可能であり、環状溝７４を乗り越えてスリーブ２が上下方向に移動可能としている。

爪７２の下方には突起７６が設置されている。図７に示すように係止片７５が環状溝７４と係合している状態において突起７６は溝Ｍの下端に形成された鍔部７７の上方に位置している。図８に示すようにスリーブ２がスプリンクラーヘッド５と係合した状態において、突起７６は鍔部７７を乗り越えて爪７２と突起７６によって鍔部７７を挟み込むように係合している。

上記に説明した構造は、スリーブ２を継手本体１の上段位置および下段位置に保持する係止構造であり、これによりスリーブ２は図７のように継手本体１０の環状溝７４と係合した上段位置と、図８のように鍔部７７と係合した下段位置の２つの位置で係止可能である。

継手本体１０にスプリンクラーヘッド５を取付ける際には、スリーブ２を上段位置で係止させ、継手本体１０の牝ネジ１６とスプリンクラーヘッド５の牡ネジ５２を螺合させる。その後、スリーブ２を下段位置に移動させて、スリーブ２の下端の凸部２６とスプリンクラーヘッド５の凹部５４を係合させる。スリーブ２は爪７２と縦溝Ｍにより回転を阻止されているのでスリーブ２によりスプリンクラーヘッド５の回転が阻止される。

スプリンクラーヘッド５を取外す際には、スリーブ２を上段位置に移動させることでスリーブ２とスプリンクラーヘッド５との係合が解除される。尚、爪７２は第１実施形態の爪２１と置き換えて構成することも可能である。

第４実施形態（図９、図１０）
第４実施形態のスプリンクラーヘッド用継手４００は、スプリンクラーヘッドの外周形状と係合可能な係合部を、スプリンクラーヘッドの外周形状に合わせて変形可能な構成にしたものである。

図９において、スリーブ２の下端には、断面が正六角形をした細い棒状のピン７８が密集して設置されている（図９（ｂ）参照）。ピン７８は隣接したピン７８と側面同士が接触しており、周囲のピン７８と互いに係合された状態にある。ピン７８は常時においてスリーブ２の下端側に保持されている。ピン７８の上方には空間７９が形成されており、ピン７８が上方に移動可能な構成となっている。

上記の構成により、継手本体１０にスプリンクラーヘッド５を螺合させる過程において、スプリンクラーヘッド５の外周部５３の上端面に接触したピン７８は押上げられ、上方の空間７９に移動する。凹部５４と重なる位置に配置されているピン７８は押上げられることなくその場に保持される（図１０参照）。これにより凹部５４の内部にピン７８が残り、スリーブ２とスプリンクラーヘッド５が供回り可能に係合する。爪２１が弾性変形することで溝Ｍを乗り越え、スプリンクラーヘッド５の端面を段部１４に当接するまで回転させることができる。

第４実施形態の変形例として、第３実施形態にて説明したスリーブ２と継手本体１０の係合構造を用いてスリーブ２が上段位置と下段位置に移動可能な構成にすることも可能である。

１００、２００、３００、４００ スプリンクラーヘッド用継手
１ 継手本体
２ スリーブ
３ バネ
５ スプリンクラーヘッド
１１ 挿通部
１２、１３ シール部材
１４ 段
１５ 筒部
１６ 牝ネジ
２１ 爪
２６ 凸部
２７ リング
５１ ノズル
５２ 牡ネジ
５４ 凹部
７２ 爪
７３ 可動爪
７５ 係合片
７８ ピン
Ａ 継手本体の中心軸
Ｍ 溝

Claims (9)

1. スプリンクラーヘッドとネジ構造により接続する継手構造であり、筒状をした継手本体の外部に筒状のスリーブが設置されており、該スリーブの一端側は前記継手本体の中心軸と平行な方向にスライド移動可能であり、
   前記スリーブは、ネジが締まる方向への回転のみを許容し、その他端側には、前記スプリンクラーヘッドの外周形状と係合可能な係合部を有することを特徴としたスプリンクラーヘッド用継手。
2. 前記継手本体の外周面には中心軸と平行な縦溝が形成されており、前記スリーブには前記縦溝と係合される爪が設置されている請求項１記載のスプリンクラーヘッド用継手。
3. 前記爪はネジが締まる方向への回転によって弾性変形して前記縦溝との係合が外れる請求項２記載のスプリンクラーヘッド用継手。
4. 前記爪はネジがゆるむ方法への回転によって前記縦溝に係止され回転が阻止される請求項２または請求項３記載のスプリンクラーヘッド用継手。
5. 前記スリーブは前記継手本体に設置された付勢部材により、前記スプリンクラーヘッド側に付勢されている請求項１〜請求項４何れか１項記載のスプリンクラーヘッド用継手。
6. 前記スリーブと前記継手本体の間には、前記スリーブを前記継手本体の上段位置および下段位置に保持する係止構造を備える請求項１〜請求項５何れか１項記載のスプリンクラーヘッド用継手。
7. 前記係合部は半径方向に弾性変形可能である請求項１〜請求項６何れか１項記載のスプリンクラーヘッド用継手。
8. スプリンクラーヘッドとネジ構造により接続する継手構造であり、筒状をした継手本体の外部に筒状のスリーブが設置されており、該スリーブの一端側は前記継手本体の中心軸と平行な方向にスライド移動可能であり、
   前記スリーブの他端側には、前記スプリンクラーヘッドの外周形状と係合可能な係合部を有しており、
   前記係合部は、前記継手本体の中心軸と平行な方向に移動可能な複数のピンを密集させて設置し、該ピンは前記継手本体の中心軸と平行な方向に移動してスプリンクラーヘッドの外周形状に合わせて変形可能であることを特徴とするスプリンクラーヘッド用継手。
9. 前記継手本体に挿通される前記スプリンクラーヘッドの周面と前記継手本体の周面との間にシール部材を設置した請求項１〜請求項８何れか１項記載のスプリンクラーヘッド用継手。

Images