JP3516180B2 - 流体継手及びその連結方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】この発明は、流体継手及びその連
結方法に関するものであり、流体、例えば、火災時に用
いられる消火水の給水用ジョイントとして利用される。 【０００２】 【従来の技術】従来の給水用ジョイントは、給水ジョイ
ントと、該給水ジョイントに接続される取込ジョイント
とから構成されている。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】従来例の給水用ジョイ
ントには次の様な問題がある。 （１）給水ジョイントと取込ジョイントとを接続する際
には、支持具を用いて強固に固定しなければならない。
そのため、両者の着脱作業が面倒となるとともに設備費
も増加する。 【０００４】（２）両ジョイントの接触面間には、水漏
れを防止するためパッキンを介在せしめている。しか
し、このパッキンは老朽化すると水漏れが生じるので、
交換しなければならない。その上、パッキンの老朽程度
を監視しなければならないので、保守点検が面倒であ
る。 【０００５】この発明は、上記事情に鑑み、流体継手の
着脱を簡単、かつ、確実に行えるようにすることを目的
とする。他の目的は保守点検の容易化を図ることであ
る。 【０００６】 【課題を解決するための手段】この発明は、供給管体の
接触面と受給管体の接触面とを当接させ、該供給管体の
縮径された放出口と該受給管体の受給口とを連通せしめ
た流体継手であって、該供給管体の接触面と該受給管体
の接触面の間に該放出口及び該受給口と連通する吸引部
を設け、更に、該供給管体又は該受給管体に、該供給管
体の接触面と該受給管体の接触面とが当接した時にポン
プの制御スイッチを作動させるマイクロスイッチを設け
ることを特徴とする流体継手、により前記目的を達成し
ようとするものである。 【０００７】 【作用】受給管体の接触面と供給管体の接触面とを当接
させ、供給管体の放出口と受給管体の受給口とを連通さ
せる。供給管体に圧力流体を供給すると、該圧力流体は
放出口で絞り込まれ、圧力エネルギは速度エネルギーに
変換される。そして、該流体は受給口に流入し、受給管
体内で再び圧力エネルギに変換された後排出される。 【０００８】この時、放出口、受給口近傍の流体圧力は
著しく低下し負圧となるので、吸引部内も負圧となる。
そのため、供給管体の接触面と受給管体の接触面は互い
に強く引き合うので、両管体は強固に接続されて一体と
なる。 【０００９】 【実施例】この発明の第１実施例を図１により説明す
る。流体継手１０は供給管体２０と受給管体３０とから
構成されている。 【００１０】供給管体２０の供給路２３は直径Ｄに形成
されているが、その先端部は絞り込まれ、断面円錐台状
をなしている。放出口２１の直径ｄは、前記直径Ｄに比
べ大幅に縮径されている。両直径の割合ｄ／Ｄは必要に
応じて適宜決定されるが、例えば、ｄ／Ｄは１／５が選
ばれる。 【００１１】供給管体２０の先端にはフランジ２２が設
けられている。この供給管体２０の先端面は接触面２４
をなしているが、この接触面２４は、平滑に、かつ、軸
心Ｃに対して垂直状に形成されている。 【００１２】受給管体３０には受給路３３が設けられて
いるが、この受給路３３は、出口３６に向って次第に広
がっている。受給口３１の直径ｗは前記放出口２１の直
径ｄより若干大きく形成されている。該両直径の割合ｄ
／ｗは必要に応じて適宜選択され、例えば、ｄ／ｗは
０．９が選ばれる。該放出口２１と受給口３１とは対向
しており、両口２１、３１の軸心は流体継手１０の軸心
Ｃ上に位置している。 【００１３】受給管体３０の後端には、フランジ３２が
設けられている。この受給管体３０の後端面は、接触面
３４をなしているが、この接触面３４は平滑に、かつ、
軸心Ｃに対して垂直状に形成されている。 【００１４】この接触面３４は、Ｏリング３５を介して
前記接触面２４に当接しているが、両接触面２４、３４
間にはわずかな隙間があり、この隙間が吸引部Ｇを形成
している。 【００１５】この吸引部Ｇは放出口２１、受給口３１と
連通し、両口２１、３１間における圧力と同圧、即ち、
負圧となっている。なお、両接触面２４、３４の面積の
大きさは、必要に応じて適宜選択されるが、その面積が
大きくなるに従って吸引力が増大する。 【００１６】次に本実施例の作用につき説明する。一点
鎖線の位置にある受給管体３０Ａを移動して、フランジ
３２を供給管体２０のフランジ２２に当て、接触面２
４、３４を当接させる。 【００１７】供給管体２０の入口２６に流体、例えば、
消火用水Ｓを圧力Ｐ1で供給すると、該水Ｓは供給路２
３を通りながら放出口２１で絞り込まれ、該水の圧力Ｐ
1は速度水頭に変換された後、放出口２１から受給口３
１に供給されるとともに、受給路３３内で再び圧力水頭
に変換され、圧力Ｐ3で出口３６から排出される。 【００１８】この時の放出口２１からの放水圧力Ｐ2
は、ベルヌーイの定理に基いて次式により求められる。 Ｐ2＝Ｐ1−Ｑ²／２ｇＳ₁ ² 【００１９】この式において、Ｑは放出口２１の流量、
Ｓ₁は放出口２１の断面積、ｇは重力加速度、をそれぞ
れ示す。従って、流量Ｑ、圧力Ｐ1が一定の場合には放
出圧力Ｐ2は放出口２１の断面積Ｓ₁の関数となり、断面
積Ｓ₁を選択することにより放水圧力Ｐ2の値を負にする
ことができる。 【００２０】この様に放水圧力Ｐ2は、供給路２３及び
受給路３３中で最も小さな圧力となる。例えば、供給路
２３の圧力Ｐ1が１０ｋｇ／ｃｍ²であり、受給路３３の
圧力Ｐ3が８ｋｇ／ｃｍ²である時には、放水圧力Ｐ2は
−１ｋｇ／ｃｍ²となる。 【００２１】この放水圧力Ｐ2は、接触面２４、３４間
の吸引部Ｇの圧力となるので、両接触面２４、３４は吸
引部Ｇを介して強く引き合い吸着する。これにより両管
体２０、３０は強固に接続されて一体となる。 【００２２】給水中に両管体２０、３０を互いに反対方
向に引っ張っても、前記吸引部Ｇにおける吸引力のため
両者２０、３０を引き離すことはできない。しかし、供
給管体２０への給水を停止すると、前記吸引部Ｇにおけ
る吸引力はなくなるので、両者２０、３０は自動的に吸
着が解除され、離れてしまう。 【００２３】本発明の第２実施例を図２、図３により説
明するが、図１と同一図面符号はその名称も機能も同一
である。この実施例は流体継手を立体駐車場の消火設備
に用いた場合である。この実施例と第１実施例の流体継
手と異なる主な点は、（１）受給管体と供給管体が当接
した時に自動的に区画バルブを開弁させたり、給水ポン
プ（図示せず）を駆動させる制御装置のスイッチが入
り、又、両者が離れると該スイッチが切れること、
（２）フランジ２２に受給管体３０のフランジ３２が位
置合せしながら当接しやすい様にガイドＲを設けたこ
と、である。 【００２４】図３において、２０は流体継手１０の受給
管体３０と対向して壁面４７に設けられた供給管体であ
り、この供給管体２０は区画バルブ４４を介して泡消火
剤の貯蔵部（図示しない）と接続されている。４１は車
両Ｊを搭載し、モ−タ４５及び従動する３つの案内輪４
８によって昇降される自動車搭載部、４２は自動車搭載
部４１に設けられ、配管４３を介して流体継手の受給管
体３０に接続されている泡ヘッド、４６は立体駐車場４
０の自動車出入口、５０は自動車搭載部４１に設けら
れ、火災受信機（図示しない）と、例えば、無線によっ
て接続される火災感知器である。 【００２５】Ｆは受給管体３０を摺動自在に支持する自
動車搭載部４１に設けられた固定部材、ＣＲはピストン
ＰＳのシリンダで、このピストンＰＳはばねＳＰの力に
抗してアームＡＭを押圧し、受給管体３０を伸縮させ
る。ＭＳはアームの先端部ａｍによりオン、オフされる
マイクロスイッチである。 【００２６】自動車搭載部４１Ａで、火災が発生した場
合には、火災感知器５０Ａが動作し、火災信号を図示し
ない火災受信機に送出する。該火災受信機は火災信号を
受信すると、その火災信号に基づいて火災発生位置、即
ち、自動車搭載部４１Ａを判別し、その情報を制御盤
（図示しない）に送出する。該制御盤は、その情報に基
づき、自動車搭載部４１Ａに対応する区画バルブ４４Ａ
に開弁命令を送出するとともに、シリンダＣＲに接続指
令を送出する。 【００２７】シリンダＣＲがピストンＰＳを矢印Ａ方向
に伸長させると、アームＡＭは、ばねＳＰの作用（引張
り力）により下方に回転せず、同方向に押されて受給管
体３０が前方に伸び、受給管体３０のフランジ３２はガ
イドＲにより案内されながら供給管体２０のフランジ２
２に接合する。更にピストンが同方向に伸びると、ばね
ＳＰが伸び、アームＡＭの先端ａｍが下方に回転しマイ
クロスイッチＭＳを押圧する。 これにより、図示しな
いポンプのスイッチが入る。 【００２８】そうすると、泡消火剤がその貯蔵部（図示
しない）から開弁された区画バルブ４４Ａ、流体継手１
０の供給管体２０、受給管体３０を介して供給され、自
動車搭載部４１Ａの泡ヘッド４２で発泡し放出される。 【００２９】消火作業終了後、制御盤の指示によりピス
トンＰＳが前記矢印Ａ方向と逆方向に移動するとマイク
ロスイッチＭＳはオフとなるとともに、受給管体３０も
元の位置に戻る。また、受給管体３０のフランジ３２の
接触面３４に貫通してロッドを設けるとともに、供給管
体２０のフランジ２２の接触面３２にマイクロスイッチ
ＭＳを設け、受給管体３０の延伸によりそのロッドがマ
イクロスイッチに当接して図示しないポンプのスイッチ
が入るようにしても良い。なお、本実施例では受給管体
３０を伸縮自在なものとして供給管体２０にマイクロス
イッチを設けたが、それとは逆に供給管体２０を伸縮自
在なものとして、受給管体３０にマイクロスイッチを設
けても良い。 【００３０】この発明の第３実施例を図４、図５により
説明する。この実施例は給水源としての消火栓６１に流
体継手１０を用いた場合である。この実施例と第１実施
例との主なる相違点は、供給管体２０の供給路２３が急
激に狭くなっており、かつ、入口２６と放出口２１との
直径の割合ｄ／Ｄが第１施例よりも小さく、例えばｄ／
Ｄは１／２に形成されていることである。 【００３１】図４、図５において、給水源、例えば消火
栓６１と、その消火栓６１に接続された消火ホース６０
は、消火栓６１の一端に設けられた流体継手１０の供給
管体２０と消火ホース６０の一端に設けられた流体継手
の受給管体３０とを介して導水状態においては、該管体
３０を該管体２０に固定させる支持具がない状態で接続
されている。これは、導水状態では、流体継手１０の供
給管体２０と流水継手１０の受給管体３０とが吸引部Ｇ
を介して相互に引き合うことによる。 【００３２】このため、ホースを踏みつけるなど、何等
かの理由でホース内の導水が中断した場合には自動的に
供給管体２０と受給管体３０との接続が解除されること
になる。従って、該ホース６０が水圧で破損することを
防止でき、消火活動が終了した場合などに導水が中止さ
れた場合にも流体継手の供給管体２０と受給管体３０と
が自動的に外れるため、あとかたずけも簡単にできる。 【００３３】本発明の第４実施例を図６により説明する
が、この実施例が第２実施例の流体継手１０と異なる点
は、フランジ３２に吸引部Ｇと連通する通孔ｈを形成
し、該通孔ｈをホースＨを介して泡原液タンクＢＴに接
続したこと、である。 【００３４】この実施例では、供給管体２０の入口２６
に消火用水Ｓを供給すると、放出口２１近傍が負圧とな
り、泡原液タンクＢＴ内の泡原液Ｂは通孔ｈを介して吸
引部Ｇに吸い込まれ、放出口２１から受給口３１に入る
消火用水Ｓに混合され、泡消火剤ＳＢが形成される。 【００３５】上記実施例では、流体継手を用いて消火用
水を供給する場合について説明したが、この流体継手の
用途はこれに限定されるものではなく、例えば、石油、
ガスなどの流体用の管継手として用いることができるこ
とは勿論である。 【００３６】 【発明の効果】この発明は以上の様に構成したので、供
給管体の接触面と受給管体の接触面を当接させた後、供
給管体に圧力流体を供給すると、放出口近傍が負圧とな
り、吸引部は負圧となる。そのため、両接触面は互いに
引き合うので供給管体と受給管体とは強固に接続され一
体となる。 【００３７】又、供給管体への圧力液体の供給を停止す
ると、吸引部は大気圧となるので吸引力がなくなり両管
体は分離する。このように、本発明によれば、簡単に、
しかも確実に流体継手の着脱をすることができる。 【００３８】更に、従来例に比べ継手の保守点検が容易
となる。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明の第１実施例を示す縦断面図である。 【図２】本発明の第２実施例を示す縦断面図である。 【図３】図２の要部拡大図である。 【図４】本発明の第３実施例を示す側面図である。 【図５】図４のV−V線断面拡大図である。 【図６】本発明の第４実施例を示す縦断面図である。 【符号の説明】 １０ 流体継手 ２０ 供給管体 ２１ 放出口 ２３ 供給路 ２４ 接触面 ２６ 入口 ３０ 受給管体 ３１ 受給口 ３３ 受給路 ３４ 接触面 ３６ 出口

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 供給管体の接触面と受給管体の接触面と
   を当接させ、該供給管体の縮径された放出口と該受給管
   体の受給口とを連通せしめた流体継手であって、 該供給管体の接触面と該受給管体の接触面の間に該放出
   口及び該受給口と連通する吸引部を設け、 更に、該供給管体又は該受給管体に、該供給管体の接触
   面と該受給管体の接触面とが当接した時にポンプの制御
   スイッチを作動させるマイクロスイッチを設けることを
   特徴とする流体継手。