喷水头的制作方法

专利名称：喷水头的制作方法
技术领域：
本发明涉及喷水头。
背景技术：
以往有的喷水头在框架内设有碟形弹簧等弹簧构件。弹簧构件用于调整内部的组装负荷的改变，以及使挡环等构件落下等。此外，也有在放水动作时为了使阀体保持与阀座压力接触的状态，而使用碟形弹簧(例如参照专利文献I)。 在上述以往的喷水头上，为防止在发生火灾时工作的中途漏水，使碟形弹簧具有规定的行程。为具有规定的行程，使用带有多个放射状通孔的碟形弹簧，并组合两个所述碟形弹簧，将两个碟形弹簧的中央的连接孔相互贴合后用铆钉连接为一体。成为一体的两个碟形弹簧收容在设置于框架内侧的圆筒状的筒体内。现有技术文献专利文献专利文献I日本专利公开公报特开平8-173571号一体化的碟形弹簧设置在阀体与活塞构件组成的分解部压件之间，当喷水头的组装负荷过大时，可能会发生碟形弹簧被压溃后，碟形弹簧不能复原或破损的故障。此外，由于碟形弹簧仅收容在圆筒状的筒体中，所以有难以定位的问题。

发明内容
为解决上述问题，本发明的目的是提供能防止因负荷过大使碟形弹簧破损的喷水头。此外，本发明的目的是提供能将碟形弹簧稳定地保持在规定的位置的喷水头。为实现所述目的，本发明的喷水头包括喷头主体，内部具有放水筒；框架，与所述喷头主体连接；阀体，在所述框架的内部堵塞所述放水筒的放水口 ；热敏部，支承所述阀体；以及碟形弹簧，设置在所述阀体和所述热敏部之间，所述喷水头的特征在于，在所述阀体的下部设置有与所述热敏部连接的定位螺钉，所述碟形弹簧的中央形成有通孔，通过与所述热敏部连接的所述定位螺钉插过所述通孔来保持所述碟形弹簧。根据本发明的喷水头，阀体的下部设置连接热敏部的定位螺钉，且定位螺钉插通碟形弹簧中央的通孔。因此碟形弹簧被定位螺钉定位，不会在框架内移动。按照本发明，所述定位螺钉包括形成有间隙的头部，所述间隙用于在所述阀体和与所述阀体对置的热敏部侧的相对面之间以规定负荷夹持所述碟形弹簧。根据本发明，定位螺钉的头部在阀体和与阀体对置的热敏部侧的相对面之间、形成用于以规定负荷夹持碟形弹簧的间隙，所以头部发挥衬垫的功能，从而阻止过大的组装负荷作用于碟形弹簧而将其压溃。这样能够防止碟形弹簧因负荷过大而破损。按照本发明，定位螺钉包括头部和脚部，且头部的高度高于以定位螺钉保持的碟形弹簧的配置高度。定位螺钉具有头部和脚部，且头部的高度高于碟形弹簧的配置高度。因此，组装时，碟形弹簧不会被过分压垮，能以稳定状态保持碟形弹簧。按照本发明，碟形弹簧的通孔与定位螺钉的头部的外径大体相等，或略大于定位螺钉的头部的外径。由于碟形弹簧的通孔与定位螺钉的头部的外径大体相等，或略大于定位螺钉的头部的外径，所以组装时能防止碟形弹簧的偏心配置，能够稳定保持碟形弹簧。按照本发明，碟形弹簧包括承受负荷的部分，形成在外周部上；以及挠曲部分，形成在内周部上。因此，通过使上述两部分平衡变化，能使碟形弹簧对应任意的负荷和挠曲量。
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按照本发明，碟形弹簧包括以通孔为中心放射状延伸的多个切口。碟形弹簧通过具备以通孔为中心放射状延伸的多个切口，能使碟形弹簧对应任意的负荷和挠曲量，从而能够防止碟形弹簧由于应力集中而破裂。按照本发明，碟形弹簧在相邻的切口间具有呈三角形状且角为圆弧状的通孔。利用在碟形弹簧上设置所述通孔，能够分散碟形弹簧的各部分上作用的应力。因此在作用大负荷(或大应力)时，能消除在产生高应力后碟形弹簧破裂或出现裂纹的问题。按照本发明，在与定位螺钉的头部相对的阀体的底部，设置有插入并卡合定位螺钉的头部的孔。根据本发明，能将阀体和定位螺钉正确组装为例如同心状，并可以确保进行分解工作。按照本发明，在与定位螺钉的头部相对的阀体的底部，设置有具有间隙的孔，该孔用以插入定位螺钉的头部，并在与该头部之间进行分解动作时允许定位螺钉的头部的倾斜动作。根据本发明，通过在定位螺钉的头部与孔之间，在孔的内部设置允许头部的倾斜的间隙，能够避免进行分解动作时定位螺钉倾斜后挂住孔的内部而使动作迟滞的问题。由此可以确保进行分解动作。按照本发明，定位螺钉的头部为端部倒角形状或曲面形状。这样即使在定位螺钉倾斜进行分解动作时，由于头部为倒角形状或曲面形状，是难以挂住的形状，所以能够确保避免挂在孔的内部而使动作迟滞。按照本发明，在碟形弹簧和阀体之间设置有直径大于碟形弹簧的外径且接触碟形弹簧的外周部的垫圈。在进行分解动作时如果阀体倾斜，则从放水筒漏出的水溅到热敏部上后会发生停止工作的危险。根据本发明，利用垫圈接触碟形弹簧的外周部，可以从碟形弹簧的外周部向垫圈施加均匀的负荷。因此即使在定位螺钉倾斜进行分解动作时，通过承受均匀负荷的垫圈，阀体也能保持不发生倾斜，从而能够避免前述的问题。按照本发明，碟形弹簧相对外周部呈中心侧突出的形状，且突出一侧的面朝向热敏部侧配置。根据本发明，在定位螺钉倾斜进行分解动作时，由于碟形弹簧的突出一侧的面朝向热敏部侧配置，所以在碟形弹簧的局部上吸收定位螺钉的倾斜，能够使垫圈不发生倾斜。因此即使在定位螺钉倾斜进行分解动作时，通过承受均匀负荷的垫圈，阀体也能保持不发生倾斜，从而能够避免前述的问题。按照本发明的喷水头，可以防止碟形弹簧因负荷过大而破损，能够将碟形弹簧稳定保持在规定的位置。因此可以确保稳定进行灭火工作。


图I是本发明第I实施方式的喷水头的纵断面图。图2是表示图I所示喷水头的动作状态的断面图。
图3是表示图I的阀芯的具体结构的断面图。图4是表不阀芯的变形例(其I)的断面图。图5是表示阀芯的变形例(其2)的断面图。图6是表示阀芯的变形例(其3)的断面图。图7是表示滑块的变形例(其I)的断面图。图8是表示滑块的变形例(其2)的断面图。图9是图I所不碟形弹簧的俯视图、主视图、侧视图、立体图和E-E断面图。图10是挡0环的立体图。图11是本发明第2实施方式的喷水头的纵断面图。图12是图11所示喷水头的分解立体图。图13是表不图11所不热敏板盖的俯视图、主视图、C-C断面图。图14是表示图11所示滑块的立体图(从下方观察的状态)和主视图。图15是表不图11所不碟形弹簧的俯视图、主视图、侧视图、立体图和E-E断面图。图16是表示图11所示喷水头的动作状态的断面图。图17是表示热敏部的变形例的局部放大图。图18是表示热敏部的其他变形例的局部放大图。图19是具有隔热构件的阀芯的局部放大图。附图标记说明I喷水头，10喷头主体，11开口部，12放水口，13凸缘，14、15螺纹部，16放水筒，17阀座，18空间，20框架，21螺纹部，22卡止台阶部，30阀体，31凸缘部，32凹部，40喷水部，41导流板，41a插入孔，42导杆，42a台阶部，43挡环，43a引导构件，44螺旋弹簧，50阀体支承机构，51热敏部，52阀芯，52a凸缘部，52b内螺纹，53热敏板，54隔热件，55热敏体，60滚珠保持机构，61滚珠，62滑块，62a凹部，63平衡器，64碟形弹簧，65定位螺钉，71热敏板，80热敏板盖，81隔热构件。
具体实施例方式第I实施方式(图I 图10)图I是本发明第I实施方式的喷水头的纵断面图。所述喷水头I包括喷头主体10 ;框架20 ;阀体30 ;喷水部40和阀体支承机构50(滚珠保持机构60)。喷头主体10的中心部设有开口。所述开口部11与后述的放水筒16—同形成放水口 12。喷头主体10的外周部上形成凸缘13，凸缘13上侧的喷头主体10的外周部上形成连接供水管的螺纹部14，此外，凸缘13下侧的外周部上形成用于安装后述的框架20的螺纹部15。喷头主体10的内侧形成有向下方突出的圆筒状的放水筒16。此外，放水筒16的下端部上形成有例如平坦的阀座17，且该阀座被阀体30堵塞。所述放水筒16的下端部上也可以设置用于使阀体30外周嵌入的台阶部。另外，喷头主体10的凸缘13下侧的内周部与放水筒16之间形成大体孔状或大体环状的空间18，所述空间18中收容有后述的导杆42。框架20形成为圆筒状。框架20的上部的内周部上形成螺纹部21，该螺纹部21安装在喷头主体10的下部侧上形成的螺纹部15上。框架20的下部设置有向内侧突出的卡止台阶部22,后述的滚珠61卡止在卡止台阶部22上。
阀体30形成为凸状，下部具有凸缘部31，利用所述凸缘部31堵塞喷头主体10的阀座17。另外阀座17上设置有特氟龙(Teflon登录商标)片，或涂敷有特氟龙(登录商标)。阀体30的下部中央形成凹部32，凹部32中插入后述的定位螺钉65的头部。阀体30被后述的阀体支承机构50支承。喷水部40包括导流板41，导杆42，挡环43 (和阀体30)。喷水部40设置在框架20内。另外，导流板41可以设置在框架20的下方，所以至少喷水部40的一部分设置在框架20的内部。导流板41由中央带有开口部的圆板构成，在阀体30的下部插入所述开口部中的状态下，导流板41安装(固定)在阀体30的凸缘部31的下表面。此外，导流板41上设有用于插入导杆42 (例如三根)的插入孔41a (例如三个)，导杆42的下端以从所述插入孔41a突出的状态固定在导流板41上。因此，所述阀体30、导流板41和导杆42—体构成。另外，具体说明将导流板41安装到阀体30的状态。阀体30包括与阀座17接触并用以保持止水的凸缘部31 ;以及突出于凸缘部31下侧的圆筒状的脚部，所述脚部的上部为直径略小于导流板41的中央开口部(孔)的小径的槽部，槽部的下侧形成直径略大于导流板41的中央开口部孔径的大径的圆筒形状。因此，导流板41在与阀体30的连接部位(槽部)上处于能转动的状态。导杆42的上端形成挡块用的加粗的台阶部42a，导杆42上以能上下移动的状态安装有形成为甜面包圈状的挡环43 (参照图10)。挡环43上设有用于插通导杆42的插通孔(例如三个)，通过所述插通孔，挡环43以在进行放水动作时沿导杆42上滑动、能移动到卡止台阶部22的状态安装在导杆42上。改变方向观察，导杆42在进行放水动作时，以能沿挡环43的插通孔向下方移动的状态安装在挡环43上。另外，所述插通孔小于台阶部42a。一般情况下，所述挡环43设置在导流板41上，且在框架20的高度方向的大体中间、与框架20上设置的切口相对的位置上。另外，所述切口不一定设置在与挡环43相对的位置上。一般情况下，挡环43的下表面在螺旋弹簧44的推压下位于与导流板41的上表面大体重合的位置，进行放水动作时，导流板41和导杆42下降，导杆42的上端的台阶部42a下降到接触挡环43为止(参照图2的(C))。挡环43的外径大于框架20的卡止台阶部22的内径，进行放水动作时，阀体支承机构50落下后，挡环43在螺旋弹簧44的推压下下降到框架20的卡止台阶部22。另外，螺旋弹簧44具有能接触框架20的内周面的大小(外径)，并被设置在喷头主体10的外周部的下方和挡环43的外周部之间，螺旋弹簧44的设置不需要大空间。设置在挡环43中央的孔的内径，略大于放水筒16的外径。并且挡环43内周侧的例如三处设置有断面L形的引导构件43a，所述引导构件43a由挡环43内周的一部分借助切槽向上方弯折而形成。挡环43下降时 ，通过所述引导构件43a，被喷头主体10下部上形成的放水筒16的外周所引导。可以适当设定引导构件43a的数量和间距，以使挡环43能平衡下降。阀体支承机构50包括热敏部51 ;滚珠保持机构60 ;碟形弹簧64和定位螺钉65。热敏部51包括阀芯52 ;热敏板53和隔热件54。阀芯52为圆筒状，且下部形成凸缘部52a。此外，凸缘部52a的下表面从热敏板53下表面突出形成。阀芯52的内部形成内螺纹52b，内螺纹52b拧在定位螺钉65的脚部的外螺纹上，两者螺纹连接。从阀芯52的上部插入甜面包圈状的热敏体(例如焊锡等)55，并将该热敏体55装载在阀芯52的凸缘部52a上。所述热敏体55的上部设置有圆板状的、断面为曲柄形的热敏板53。即，所述热敏板53包括突出部53a，覆盖阀芯52的凸缘部52a上设置的热敏体55 ;以及圆板部53b，连接所述突出部53a，且在垂直喷头主体10的轴芯的方向上延伸。并且，热敏板53上通过后述的滚珠保持机构60作用有压缩热敏体55的力。热敏板53的上部设置有甜面包圈状的隔热件54，从而使热敏板53受到的热不会传递到后述的平衡器63—侧。另外如图I所示，隔热件54和热敏板53之间，根据需要可以设置大直径的其他的热敏板71。滚珠保持机构60包括滚珠61 ;滑块62;平衡器63和碟形弹簧64。另外，由于平衡器63具有压缩热敏体55的作用，所以发挥着相当于活塞的功能。滚珠61的外周下部卡止在框架20的卡止台阶部22上。在该状态下，从上方按压滚珠61的是滑块62，通过从滑块62对滚珠61施加力，滚珠61上作用有进入内侧方向上的力。平衡器63设置在滚珠61的内侧，限制将要进入所述内侧的滚珠61的运动。滑块62和平衡器63都形成为圆板状，且中央设有通孔，阀芯52贯通平衡器63的通孔。阀芯52的外径略小于平衡器63的通孔的内径，所以两者并未结合。此外滑块62的通孔的内径，略大于定位螺钉65的脚部的外径，两者也没有结合。平衡器63形成为带通孔的筒部与设置在该筒部上方的圆板部相组合的形状。平衡器63的外周下部形成台阶部。所述外周下部的台阶部，与框架20的卡止台阶部22的内周下部上的台阶部抵接，当从平衡器63的下侧作用有外力时，通过该部分吸收冲击。此外，平衡器63的筒部的下部上、中央的通孔的周围突出设置有台阶部63a，所述台阶部63a用于嵌入隔热件54，且平衡器63的圆板部的上部上，突出形成有接触滚珠61的承载滚珠用的台阶部63b。滑块62的外周侧下部形成凹部62a，所述凹部62a的接触滚珠61的面，形成为朝向下方在内侧上倾斜的锥状(倾斜部)。如上所述，由于滚珠61上一直作用有使其向内侧移动的力，所以平衡器63上作用有使其朝向下方移动的力，此外滑块62上作用有使其朝向上方移动的力。因此，如果作为热敏体55的焊锡熔化后流出时，平衡器63向下方移动，伴之滚珠61进入内侧，其与框架20的卡止台阶部22的卡止状态被解除，所以滚珠保持机构60与热敏部51 —起落下。滚珠保持机构60落下后，随之构成喷水部40的阀体30、挡环43等落下，并进行放水。定位螺钉65是由加粗的头部和细径的脚部构成的螺栓，通过其脚部的下部与阀芯52的上部结合，作为滚珠保持机构60的平衡器63、滑块62和热敏部51成为一体。如图9所示，使用的碟形弹簧64中央带有通孔64a。并且，从中央的通孔64a以相等的60°间隔设置放射状切口 64b。此外切口 64b之间设置有通孔64c。所述碟形弹簧64由一枚或多枚组合构成，例如在上下方向组合三枚，配置在阀体30和滑块62之间。另外，所述碟形弹簧64具体后述。碟形弹簧64在通孔64a内插通定位螺钉65后，设置在阀体30和滑块62之间。即，碟形弹簧64的通孔64a，形成为与定位螺钉65头部的外径大致相同，或略大于所述定位螺钉65头部的外径。此外，定位螺钉65的头部的高度大于层叠的多枚碟形弹簧64的自由高度，在层叠碟形弹簧64时定位螺钉65起到引导作用。定位螺钉65的头部的高度如果过低，则组装时使碟形弹簧64超过变形限度将不起作用，所以设定定位螺钉65头部的高度要避免上述问题，才能以稳定的状态保持碟形弹簧64。上述喷水头I在图I的状态中，放水口 12的灭火水的水压和部件的组装负荷作用于滚珠61，尽管滚珠61有向内侧(中心侧)移动的趋势，但滚珠61的移动被平衡器63阻止，滚珠保持机构60保持滚珠。并且，在所述状态中，碟形弹簧64向上方推压阀体30，阀体30封闭喷头主体10的放水口 12。因此，尽管加压后的灭火水被提供给喷水头1，但灭火水也不会泄露。此外喷水部40中，在导流板41固定在阀体30上、导杆42固定在导流板41上且阀体30封闭放水口 12的状态下，导杆42处于被收容在喷头主体10的空间18的状态。下面说明图I的喷水头I的动作。图2的(a) (d)是表示喷水头I的动作过程的图。(a)在喷水头I的监视状态中，将加压后的灭火水提供给喷头主体10的放水口 12，阀体30受到灭火水的压力(参照图I)。火灾发生后，热气流接触热敏板53后使其被加热，热敏板53的热量传向热敏体55。并且，热敏体55周围被加热后开始熔化时，熔化的热敏体55从阀芯52与热敏板53 (突出部53a)之间形成的间隙流出后其体积减小(图2的(a))。此时被滑块62从上方按压的滚珠61承受向内侧移动的力，且即使如后所述平衡器63向热敏板53侧下降后，滚珠61移动，阀体30也与阀座17压力接触，保持堵塞放水口12的状态。这是因为碟形弹簧64的作用，通过重叠多枚碟形弹簧64，碟形弹簧64具有尽量保持利用阀体30密封的规定量的行程。这样在直至滚珠保持机构60完全落下为止，都能防止阀体30离开阀座17，确保能进行工作。(b)热敏体55熔化后流出到外部，热敏板53对应热敏体55的流出量而下降。热敏板53下降后，安装在热敏板53上的隔热件54和平衡器63下降。平衡器63下降后，平衡器63与滑块62之间的间隙扩大，被朝向内侧施加有作用力的滚珠61越过平衡器63的台阶部63b向内侧移动，从而框架20的卡止台阶部22与滚珠61的卡合被解除。这样，阀体30和阀体支承机构50下降(图2的(b))。(c)包含配置在阀体30下方的碟形弹簧64的阀体支承机构50落下后，阀体30下降。此外，伴随阀体30的下降，阀体30上安装的导流板41、导流板41上安装的导杆42和挡环43下降。导杆42下降后，其上部的台阶部42a卡止在挡环43上，挡环43卡止在框架20的卡止台阶部22上，阀体30和导流板41处于利用导杆42悬挂于框架20的状态(图2的(c))。另外，所述动作中，挡环43直到卡止在卡止台阶部22上为止都与导杆42 —起下降，有时在挡环43卡止后只有导杆42进一步下降。在本实施方式中，当进行放水动作时，由于导流板41边通过引导构件43a引导边和导杆42 —起下降，所以导流板41的下降动作得以顺畅进行。此外通过将挡环43设置在框架20的高度方向的大体中间，也减少了挡环43自身的下降量，使放水时的动作得以顺利进行。而且，挡环43的引导构件43a向上方弯折，因此，不易成为放水时的喷水障碍。关 于这一点，尽管以往的引导构件也有向下方弯折的，但此时如果引导构件过长、过粗，则放水时、接触阀体的水反射时等，水会碰到引导构件，引导构件成为喷水的障碍。即，通过将引导构件43a向上方弯折，并在放水时与阀体30离开距離，能防止引导构件43a成为喷水障碍。(d)这样，阀体30下降后放水口 12开放，加压后的灭火水通过导流板41并喷水灭火(图2⑷)。接着，分别具体说明构成本发明的喷水头各部件的阀芯52、滑块62和碟形弹簧64的特征部分。(阀芯52)图3是具体表示阀芯52的断面图。如上所述，图I的阀芯52的前端部比热敏板53更向下方突出设置。从图I抽出上述部分则如图3所示，当某种物体撞到喷水头I上(特别是从下方)，由于阀芯52如上所述突出设置，该物体碰到阀芯52，从而避免了该物体碰到热敏板53。因为阀芯52由刚性比热敏板53高的构件构成，所以没有变形的危险。因此，没有阀芯52被吞入热敏板53的危险，不会发生动作不良。此外，阀芯52具有其上端部达到平衡器63上端的长度(参照图I )，定位螺钉65与阀芯52结合后刚性变高。因此，即使作用有相对喷水头I来自横向的外力，阀芯52或定位螺钉65也不会变形，不会产生动作不良。特别是，由于平衡器63的外周下部的台阶部卡止于卡止台阶部22的内周下部的台阶部，所以对来自横向和下方的外力承受能力强，并将承受的外力向框架2传递。接着，基于图4 图6说明对应相对喷水头I来自斜下方的外力的阀芯52的结构例。图4是在阀芯52的下端的凸缘部52a的上部设置加粗的台阶52c的示例。换言之，是在凸缘部52a的下部设置直径缩小的台阶的示例。通过在阀芯52的凸缘部52a上设置所述的台阶52c，由于外力首先接触角部(B点)，所以能防止角部(A点)因朝向下方和斜下方的外力而变形。此外，即使假设角部(B点)发生变形，由于其变形部分的上部侧形成有加粗的台阶部52c，所以也不会产生所述变形部分堵塞阀芯52和热敏板53之间形成的间隙52d，或阀芯52和热敏板53因变形咬合、结合的危险，不会影响动作性。图5的(a)、(b)是在阀芯52的凸缘部52a的下端设置圆角的R面52e或锥面(倒角C面)52f的示例。通过将阀芯52的凸缘部52a的下端形成直径小于所述凸缘部52a的上部的形状，即使假设下端部因来自下方和斜下方的外力发生了变形，也不会产生所述变形部分堵塞间隙52d，或阀芯52和热敏板53因变形咬合、结合的危险，不会影响动作性。图6为在阀芯52的凸缘部52a的上部设置台阶，并且在其下部设置锥面52g的示例，成为组合了图4和图5的(b)的形状。通过将阀芯52的凸缘部52a的部分形成所述形状，即使因来自下方和斜下方的外力，凸缘部52a下端部发生变形，也不会产生所述变形部分堵塞间隙52d，或阀芯52和热敏板53因变形咬合、结合的危险，不会影响动作性。所述本发明的阀芯52，通过在凸缘部52a的下端设置台阶或锥面或者R面，即使因来自下方和斜下方的外力，下端部发生变形，由于凸缘部52a的下部侧与热敏板53的突出部53a离开规定的间隙配置，换言之，凸缘部52a的下部侧保持以规定的间隙与热敏板53的突出部53a内接配置的位置关系，所以即使热敏板53上作用外力后产生变形，也不会影 响动作性。另外，也可以在间隙中填充焊锡。(滑块62)首先，说明对具有滚珠保持机构60的喷水头I的结构要求，所述滚珠保持机构60由所述滑块62、滚珠61等组成。因为在滚珠61完全脱离框架20的卡止台阶部22之前，如果阀体30离开阀座17，则会产生因动作中途的漏水而不工作的危险，所以喷水头I上需要支承阀体的残留负荷。此外，为保证残留负荷，需要控制滑块62的下降量(称动作行程)。因此，以往通过使用螺旋弹簧这种变形量大的弹簧，使螺旋弹簧的变形量超过滑块62的动作行程，来防止动作中途的漏水。本发明通过变更滑块62的形状，减小滑块62的动作行程，并且致力于改变碟形弹簧64的形状，加大了碟形弹簧自身的变形量，从而不必使用体积大的螺旋弹簧即可达到要求。此处返回图I观察滑块62的形状，滑块62的外周部侧的凹部62a的、与滚珠61接触的面形成为锥面，所述锥面接触滚珠61。通过采用所述形状的滑块62，滚珠61进入滑块62的内侧并登上平衡器63时的、滑块62的轴向的移动量(动作行程)，会小于滑块62的内侧不设置凹部的平坦状态(以往例)时的轴向的移动量(动作行程)，因此，能减小碟形弹簧64必要的变形量，即减小了到滚珠61完全脱离卡止台阶部22为止使阀体30压力接触阀座17的必要的行程。下面根据图7和图8说明所述滑块62的变形例。图7是在滑块62上形成滚珠的退避部62b的示例。退避部62b由滑块62下表面上形成的凹部构成。在所述图中，滚珠61的接触面上、台阶部形成面的始点(A点)的位置，位于从滚珠中心位置在滚珠半径以下的范围内喷头轴心侧(B的范围内)。在所述图7中，喷水头动作时，滚珠61进入滑块62内侧的情况下，由于滚珠61向上方的退避部62b内移动进入，所以加快了滚珠61脱离卡止台阶部22的动作自身，因此通过减小滚珠61的轴向的移动量，缩小了动作行程。图8是图7的滑块62的滚珠的接触面上形成锥面的示例。所述滑块62为图I的锥面与图7的退避部62b组合的示例。(碟形弹簧64)
接着，说明图I的碟形弹簧64。图9的(a)、(b)、(C)、(d)、(e)分别为碟形弹簧的俯视图、主视图、侧视图、立体图和E-E断面图。所述碟形弹簧64主体的中央设有通孔64a，并以连接所述通孔的方式，以平均60°的间隔设置放射状的六条切口 64b。切口 64b从中央的通孔64a到外周侧的前端部宽度大致相等。相邻的切口间设置有外周侧扩大的扇形(三角形状中角为圆弧状)的通孔64c。通孔64c的内周侧的角度最小，通孔64c的尺寸小于中央的通孔64a，此外通孔64c的外周侧的宽度大于切口 64b的宽度。从碟形弹簧64的中心到通孔64c的外周侧的距离，与从碟形弹簧64的中心到切口 64b的外周侧的距离大体相等。相邻的切口 64b相互之间的部分，是相当于以往示例的碟形弹簧的竖片的突起部64f。所述突起部64f朝向内周侧且上方倾斜，作为后述的挠曲部分发挥功能。S卩，所述碟形弹簧64具有带通孔64c的、内周侧呈尖锐状的大致三角形的突起部。另外，碟形弹簧64 的主体的外周部，构成承受负荷的碟形弹簧部64e。如上所述，所述碟形弹簧64设置有六条切口 64b，如果将所述切口 64b的个数减少到例如四条(以往例)，则应力变高，会因此产生碟形弹簧断裂、翘曲，容易老化等问题。此夕卜，当切口 64b在十条以上时(以往例)，会产生负荷不足、挠度量不足、碟形弹簧不能复原等问题。因此，在本实施方式中，将切口 64b的个数设为例如六个。此外，切口 64b之间设有通孔64c，是为了减小碟形弹簧64上的应力。切口 64b之间如果没有通孔64c，会在施加大负荷(或大应力)时，产生高应力，导致碟形弹簧破裂、出现裂纹等问题。此外，切口间的通孔64c的形状为三角形中将角做成圆弧状(扇型)，这是为了分散各部分上的应力。另外，所述通孔的形状如果像以往那样为长孔和四边形则不能分散应力，当承受大负荷时，碟形弹簧会破裂。此外，从另外的方面说明上述的碟形弹簧64的优点。所述碟形弹簧64分为承载负荷的部分，以及内周部(中心侧)上形成的挠曲部分。承载负荷的部分相当于碟形弹簧64的外周部(周向边缘部)，挠曲部分相当于突起部64f(切口部)的形状。通过将所述两部分平衡变化设置，能使碟形弹簧64适应任意的负荷和挠度量。而且，由于使应力分散，不会发生破裂和翘曲。因此，同时实现了以往的碟形弹簧所不能达到的高负荷和高变形量。在本实施方式中，使用的碟形弹簧64断面为莲藕状，由呈放射状的切口 64b以及设置在切口 64b间的通孔64c所构成，从而保证组装负荷以及止水所需要的行程，但是喷水头上使用的碟形弹簧的形状不限于上述形状。例如，只要具有组装负荷和止水需要的行程，且具备耐蚀性，可以适当组合使用一枚到多枚类似的碟形弹簧。第2实施方式(图11 图16)图11是本发明第2实施方式的喷水头的纵断面图，图12是图11的喷水头的分解立体图。在这些图中，与图I相同的附图标记其名称和功能相同，下面围绕和上述的实施方式的不同点进行说明。(喷头主体10)喷头主体10与框架20的结合关系为在喷头主体10上设置内螺纹，并在框架20上设置外螺纹，框架20的外螺纹与喷头主体10的内螺纹配合，使两者结合。因此，在喷头主体10与框架20的结合关系上，与图I的实施方式的外螺纹和内螺纹的关系相反。(阀体30)关于喷水头的 阀体30，在阀体30的下方设置有收容定位螺钉65的上部的凹部这一点与上述相同，但是在内部插通定位螺钉65的碟形弹簧64和阀体30之间设有垫圈B。垫圈B为具有规定厚度的甜面包圈状的圆板。如图11所示，在喷水部40的导流板41的下表面上，由于导杆42的下端以及与导杆42相对的部分的下方被弯折的导流板41的叶片(爪)等，形成为探出部分，所以通过设置所述垫圈B，垫圈B的上表面承载导流板41的下表面的探出部分，使碟形弹簧64上受力均匀。(喷水部40)喷水头的喷水部40的基本结构与图I的第I实施方式相同，但是螺旋弹簧44安装在喷头主体10的空间18的上部与挡环43之间，这点与图I的示例不同。(阀芯52)阀芯52的基本结构与图5的(b)的示例相同。S卩，阀体支承机构50的阀芯52的前端部比热敏板盖80更向下方突出设置。当某物体撞上喷水头I时(特别是从下方)，由于阀芯52如上所述突出设置，所以该物体碰到阀芯52，从而避免了该物体接触热敏板盖80。由于阀芯52由刚性高于热敏板盖80的部件构成，所以没有发生变形的危险。因此，不存在阀芯52进入热敏板盖80的危险，不会发生工作不良。此外，由于阀芯52的上端部具有达到平衡器63上端的长度(参照图11)，定位螺钉65与阀芯52连接，刚性变大。因此，即使被施加相对喷水头I来自横向的外力，阀芯52或定位螺钉65也没有发生变形的危险，不会发生工作不良。特别是，由于平衡器63的外周下部的台阶部，卡止在卡止台阶部22的内周下部的台阶部上，所以更能承受来自横向和下方的外力，并将受到的外力向框架20传递。阀芯52的凸缘部52a的下端上设有锥面(倒角C面)52f。通过将阀芯52的凸缘部52a的下端形成直径小于所述凸缘部52a的上部的形状，即使下端部因来自下方和斜下方的外力产生变形，也不会产生所述变形部分堵塞间隙52d，或阀芯52和热敏板盖80因变形咬合、结合的危险，不会影响动作性。(热敏板盖80)图13的(a)、(b)、(C)分别是热敏板盖80的俯视图、主视图和C-C断面图。与第I实施方式不同的是，热敏板盖80将第I实施方式的热敏板53形成碗状，并覆盖上侧的热敏板71。即，热敏板盖80形成为碗状,其圆环状的侧壁部的上部为开口，且其中央部形成阀芯插通的开口部80a。侧壁部上形成切口状的开口部80b，所述开口部80b用于将外部空气取入热敏板71侧。热敏板盖80收容热敏板71，且热敏板71的周向边缘部位于热敏板盖80的开口部80b的高度方向的中央部分,从而热敏板71的周向边缘部处于露出状态(参照图11)，热气流可以直接接触热敏板71的周向边缘部。使用的热敏板71的外径与框架20的卡止台阶部22的内周侧的直径大致相等，从而使通过所述开口部80b的热气流直接接触热敏板71。另外，如图11和图12所示，热敏板71形成为平板状，并借助金属制的热敏板盖80的开口 80a的外侧部分与热敏体55热连接。并且如上所述，热敏板71收容在热敏板盖80中。另外，由于热敏板71只要能把热量传递给热敏体55即可，所以只要能进行所述传热，热敏板71可以与热敏体55直接或间接接触。热敏板盖80由金属构件构成，与图I的热敏板71同样，热敏板盖80的下部包裹热敏体55而形成，并与热敏体55接触(参照图11)，也发挥着热敏板的功能。热敏板盖80起到在外力下保护热敏板71的作用，在与热敏板71使用相同材料时其厚度加大。例如，热敏板71的板厚为0. 05mm 0. Imm时，热敏板盖80的板厚为0. 2mm 0. 3mm。另外热敏板盖80的开口部80b的高度设计为开口部80b的下边与热敏体55的上表面高度大致相同或位于所述上表面下侧的位置，并且，开口部80b的宽度大于甜面包圈状的热敏体55的外径(即阀芯52的外径)。这样， 通过开口部80b的热气流促进热敏体55的加热。尽管热敏板盖80的开口部80b的面积越大或个数越多，越可以向热敏板71送入热气流，但是由于在开口部彼此相对形成的状态下热气流容易流动，并且开口部与开口部之间形成的梁(柱)越大越利于承受外力(强度变强)，所以在本实施方式中，等间隔设置了四个开口部80b。(滑块62)图14的(a)、(b)分别是滚珠保持机构60的滑块62的立体图和主视图。第I实施方式的滑块62是将平坦的板的下表面在整个周向上进行切削后形成与滚珠61的接触面、即凹部62a。而本实施方式的滑块62是对平坦的板进行冲压加工而形成。即仅仅将与滚珠61之间的接触面的部分向斜上方弯折后形成凹部62a。另外，滑块62与碟形弹簧64之间设有垫圈A。垫圈A由甜面包圈状的薄圆板构成。设置垫圈A的原因，是由于滑块62外周的与滚珠61的接触部向上方弯折，所以配合上述倾斜，垫圈A起到保持碟形弹簧64与滑块62之间的距离的衬垫的功能。(碟形弹簧64)图15的(a) (e)分别是本实施方式的碟形弹簧64的俯视图、主视图、右侧视图、立体图、E-E断面图。在所述碟形弹簧64主体的中央设有中央通孔64a，且所述碟形弹簧64包括构成其周边的外周部64e (以下也称碟形弹簧部)；以及从所述外周部向中心突起的突起部(梁部)64f。外周部64e发挥承载负荷的功能，内周部的突起部64f作为挠曲部分发挥功能。碟形弹簧64上以平均60°的间隔设有放射状的六条突起部64f。如图所示，从外周侧到内周侧的前端部，所述突起部64f以大体相同宽度(平行)形成，且突起部64f 的根部形成圆弧状并连接外周部64e，与前端侧相比，突起部64f的根部宽度略微变大。突起部64f的前端相互之间的间隔、即通孔64a的直径，与图9的通孔64a的直径相同。此外，所述碟形弹簧64的外周部64e和突起部64f越朝向中心越高(向上侧倾斜)。相邻的突起部64f之间形成外周侧扩大的扇形(三角形状下，外周侧的角为圆弧状)通孔64c。通孔64c的直径尺寸略小于中央的通孔64a，此外，外周侧的宽度大于突起部64f的宽度，而内周侧的宽度与突起部64f的宽度大体相等。以与位于中央的通孔64a连接的方式，放射状设置多个、例如六个所述通孔64c。对于碟形弹簧64的直径方向的长度，外周部64e的长度、突起部64f的长度以及中央的通孔64a的直径的长度，形成大体相等的平衡形状。所述碟形弹簧64分为突起部64f和外周部64e的碟形弹簧部，突起部64f承担挠曲(变形量)、碟形弹簧部64e承担负荷的特性，从而分别发挥各自的功能。接着，说明所述碟形弹簧64的四个特征。(I)突起部64f的幅宽平行如果突起部64f的幅宽为前端侧变细的形状，则当突起部64f挠曲时能承受的负荷容易降低。这是因为，突起部64f的根部为兼作碟形弹簧部64e的形状，所以突起部64f的挠曲吸收了碟形弹簧部64e的挠曲，结果负荷降低。因此，如突起部64f的幅宽形成为，在作为与外周部64e的连接部分的根部上最宽，从根部以上前端侧平行形成，则会产生即使突起部64f发生挠曲，能承受的负荷也难以降低的效果。即，通过突起部64f承担挠曲(变形量)，外周部(碟形弹簧部)64e承受负荷的特性，从而分别发挥各自的 功能，突起部64f的挠曲不会影响外周部64e的挠曲。(2)突起部64f的幅宽小于通孔64c的外周侧的幅宽如果突起部64f的幅宽大于通孔64c的直径，则当作用有大负荷(或大应力)时，由于突起部64f的根部产生应力集中，因此非常容易断裂。反之如果突起部64f过细，则由于突起部64f的根部同样会发生应力集中，也很容易断裂。因此，突起部64f的长度与幅宽的平衡十分重要，本发明的碟形弹簧，以突起部64f的幅宽突起部64f的长度=I :3为目标。(3)突起部64f的长度与外周侧的碟形弹簧部64e的长度大体相等突起部64f的长度短则能承受高负荷，但变形量小。此外，如果突起部64f的长度相对外周部64e过长，则位移量大但能承受的负荷低。因此，在外径尺寸受限的碟形弹簧上，通过使突起部64f的长度与外周部64e的长度大体相等，能同时实现高负荷和高位移量。(4)相邻的突起部64f与突起部64f的前端之间的间隔，为突起部64f与突起部64f的后端的间隔(通孔64c的外周侧(圆弧部分))的长度的一半左右如果通孔64c的形状不是扇形形状，则当施加大负荷时，突起部64f的根部会产生应力集中，并容易断裂。在突起部64f与碟形弹簧部64e的连接部上设置大的圆弧(倒圆角)是重要的，因为可以利用所述圆弧使应力分散。此外，通过将通孔64c的形状做成角部呈圆弧的形状，突起部64f与外周部64e (碟形弹簧部)彼此的功能分担明确，可以得到兼备高负荷与高位移量的碟形弹簧。所述碟形弹簧64越朝向中心越高，并且被垫圈A和垫圈B夹持(参照图11)。通过具有上述结构，因碟形弹簧64自身的结构以及均匀施加力，以往需要例如三枚碟形弹簧，而现在用上述的一枚碟形弹簧64就能得到同样的效果。(定位螺钉65)定位螺钉65的头部收容在阀体30的底面的凹部32上。第I实施方式中定位螺钉65的头部外周与阀体30的凹部32的内周之间的间隙微小。但是本实施方式中形成了宽大的间隙32A。而且定位螺钉65的头部端面形成球面状，所形成的球面部与凹部32的底面接触。此外，插通定位螺钉65的头部的碟形弹簧64配置为碟形弹簧64的外周向边缘在阀体30 —侧，碟形弹簧64的内周向边缘在滑块62 —侧。
上述结构允许定位螺钉65在凹部32的内部倾斜。即如图16的(b)所示，滚珠保持机构60倾斜动作时，由于定位螺钉65的头部为球面部，减小了其与阀体30的凹部32的底面的摩擦阻力。此外通过设置定位螺钉65的头部和阀体30的凹部32之间的间隙32A，定位螺钉65在凹部32的内部能倾斜，因此定位螺钉65容易追随滚珠保持机构60的倾斜。并且当碟形弹簧64从压缩状态恢复无负荷状态时，间隙32A吸收滚珠保持机构60的倾斜以防止垫圈B倾斜。这样即使定位螺钉65发生倾斜，也能保持阀体30的封闭状态，直到滚珠保持机构60从框架20脱落为止，阀体30不会打开而导致喷头主体10的水从放水筒16漏出。接着说明第2实施方式的喷水头I的动作。因为基本的动作与第I实施方式的说明(国际公开文本的段落0044 0047)相同,所以围绕基于第2实施方式固有的结构的动作进行说明。图16的(a) (d)是表示喷水头I的动作过程的图。(a)第I实施方式中火灾发生后，其热气流接触并加热热敏板53并向热敏体55传 热。而本实施方式中，通过热敏板71和热敏板盖80接触热气流并被加热，来向热敏体55 传热。并且，热敏体55开始熔化后，熔化的热敏体55从阀芯52和热敏板盖80之间形成的间隙流出，且热敏体55的体积减少。此时被滑块62从上方按压的滚珠61受到向内侧移动的力，如后所述即使平衡器63朝热敏盖80侧下降后滚珠61移动，阀体30也保持与阀座17压力接触而堵塞放水口 12的状态。这是依靠碟形弹簧64的作用，碟形弹簧64越朝向中心越高，并被垫圈A和垫圈B夹持，所以碟形弹簧64具有尽量保持阀体30的密封的规定量的行程。这样到滚珠保持机构60完全落下为止，都能防止阀体30离开阀座17，以保证可以工作。(b)热敏体55熔化后向外部流出时，热敏板盖80对应热敏体55的流出量而下降。热敏板盖80下降后，安装在热敏板盖80上的隔热件54和平衡器63下降。平衡器63下降后，平衡器63与滑块62之间的间隙扩大，内侧上施加有作用力的滚珠61越过平衡器63的台阶部63b向内侧移动，框架20的卡止台阶部22与滚珠61的卡合被解除。从而，阀体30和阀体支承机构50下降(图16的(b))。(c)阀体30的下方配置的包含垫圈B、碟形弹簧64、垫圈A的阀体支承机构50落下后，阀体30下降。此外，伴随阀体30的下降，阀体30上安装的导流板41、导流板41上安装的导杆42和挡环43下降(图16的(C))。(d)导杆42下降后，导杆42上部的台阶部42a卡止在挡环43上，且挡环43卡止在框架20的卡止台阶部22上，阀体30和导流板41利用导杆42处在悬挂于框架20的状态。如上所述，阀体30下降后放水口 12打开，加压后的灭火水借助导流板41喷出，从而进行灭火(图16的(d))。实施方式的变形例(图17 图19)在本发明的各实施方式中，说明了用阀体支承机构支承阀体的喷水头，所述阀体支承机构包括由滚珠、滑块、平衡器构成的滚珠保持机构，不过本发明也可以应用于具有作为压缩热敏体的焊锡的一般性活塞的冲水型喷水头，例如由一对臂构成阀体支承机构的杠杆式的喷水头。
此外，在本发明的各实施方式中，使阀体与放水筒下端的阀座压力接触，但是阀体也可以设置在放水筒的内侧。另外，在本发明的各实施方式中，只有挡环被安装为相对导杆能滑动的状态，但也可以将导流板安装为相对导杆能滑动的状态。以上表示了第2实施方式的热敏板盖80的周壁上设置切口状的开口部80b的示例，但如图17所示也可以构成不设置开口部80b的热敏板53。另外，图17表示了没有热敏板71的实施方式，也可以设置热敏板71。此外，第2实施方式表示了具有热敏板71的实施方式，但也可以如图18所示构成不具备热敏板71的实施方式。所述实施方式中表示了阀芯52上形成有孔、且该孔相对外部开放的示例，但如图19所示也可以设置堵塞孔的隔热构件81。通过设置所述的堵塞阀芯52的孔的隔 热构件81，能加强阀芯52的壁厚变薄的部分，且由于具备隔热效果所以还能保证灵敏性。此外，隔热构件81从阀芯52的端面突出设置。因此物体从下方碰撞时容易接触最突出的隔热构件81，可以使影响灭火时动作的阀芯52和热敏板53尽可能不变形。另外，第2实施方式的阀芯52上也可以设置图19所示的隔热构件81。此外隔热构件81可以由硬质材料、例如硬质树脂形成。
权利要求
1.一种喷水头，包括 喷头主体，内部具有放水筒； 框架，与所述喷头主体连接； 阀体，在所述框架的内部堵塞所述放水筒的放水口； 热敏部，支承所述阀体；以及 碟形弹簧，设置在所述阀体和所述热敏部之间， 所述喷水头的特征在于， 在所述阀体的下部设置有与所述热敏部连接的定位螺钉， 所述碟形弹簧的中央形成有通孔，通过与所述热敏部连接的所述定位螺钉插过所述通孔来保持所述碟形弹簧。
2.根据权利要求I所述的喷水头，其特征在于，所述定位螺钉包括形成有间隙的头部，所述间隙用于在所述阀体和与所述阀体对置的热敏部侧的相对面之间以规定负荷夹持所述碟形弹簧。
3.根据权利要求I所述的喷水头，其特征在于，所述定位螺钉包括头部和脚部，且所述头部的高度高于以所述定位螺钉保持的所述碟形弹簧的配置高度。
4.根据权利要求2或3所述的喷水头，其特征在于，所述碟形弹簧的通孔与所述定位螺钉的头部的外径大体相等，或略大于所述定位螺钉的头部的外径。
5.根据权利要求I 4中任意一项所述的喷水头，其特征在于，所述碟形弹簧包括承受负荷的部分，形成在外周部上；以及挠曲部分，形成在内周部上。
6.根据权利要求I 5中任意一项所述的喷水头，其特征在于，所述碟形弹簧包括以通孔为中心放射状延伸的多个切口。
7.根据权利要求6所述的喷水头，其特征在于，所述碟形弹簧在相邻的切口之间具有呈三角形状且角为圆弧状的通孔。
8.根据权利要求2 7中任意一项所述的喷水头，其特征在于，在与所述定位螺钉的头部相对的所述阀体的底部，设置有插入并卡合所述定位螺钉的头部的孔。
9.根据权利要求2 7中任意一项所述的喷水头，其特征在于，在与所述定位螺钉的头部相对的所述阀体的底部，设置有具有间隙的孔，该孔用以插入定位螺钉的头部，并在与该头部之间进行分解动作时允许所述定位螺钉的头部的倾斜动作。
10.根据权利要求9所述的喷水头，其特征在于，所述定位螺钉的头部为端部倒角形状或曲面形状。
11.根据权利要求I 10中任意一项所述的喷水头，其特征在于，在所述碟形弹簧和所述阀体之间设置有直径大于所述碟形弹簧的外径且接触碟形弹簧的外周部的垫圈。
12.根据权利要求I 11中任意一项所述的喷水头，其特征在于，所述碟形弹簧相对外周部呈中心侧突出的形状，且突出一侧的面朝向热敏部侧配置。
全文摘要
本发明提供一种喷水头，可以防止碟形弹簧因负荷过大而破损，并可以将碟形弹簧稳定保持在规定的位置。该喷水头(1)包括喷头主体(10)，内部具有放水筒(16)；框架(20)，与喷头主体(10)连接；阀体(30)，设置在框架(20)的内部，堵塞放水筒(16)的放水口(12)；热敏部(51)，支承阀体(30)；以及碟形弹簧(64)，设置在阀体(30)和热敏部(51)之间。在阀体(30)的下部设置与热敏部(51)连接的定位螺钉(65)，定位螺钉(65)插过碟形弹簧(64)中央的通孔(64a)。定位螺钉(65)由头部和脚部构成，且头部的高度高于配置的碟形弹簧(64)的高度。
文档编号A62C37/12GK102711927SQ201180006315
公开日2012年10月3日 申请日期2011年1月26日 优先权日2010年1月28日
发明者亀石博隆, 村上匡史 申请人:能美防灾株式会社