JPH0647826U - 測定機構付きカップリング - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 放水流路の途中に簡単に接続でき、持ち運び
容易な測定機構付きカップリングを得る。 【構成】 カップリング本体１００は、放水流路の途中
にカップリング１１０，１２０を介して接続され、内部
に流路断面積を変えるオリフィスを備えている。オリフ
ィスによって流速が変わる二箇所の流体圧を圧力センサ
ー１５０，１６０で検出し、信号線１５３，１６３及び
延長コード２１０を介して表示器２００に送る。表示器
２００では、指定されたモードに応じて流量，積算流
量，圧力等が表示部２０４にデジタル表示される。延長
コード２１０は、ソケット１９０でカップリング本体２
００に着脱自在になっている。カップリング本体２００
には軸方向に離間するほぼ三角形状の支持用側板１７
１，１７２が設けられており、支持用側板１７１，１７
２の底辺を着地させるとき、配置状態が安定化する。ま
た、支持用側板１７１，１７２は、把手としても使用さ
れる棒状の連結具１７３，１７４で連結されている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、消防ポンプ等の流体圧送ポンプから引き出された放水流路に簡単に 取り付けられる測定機構付きカップリングに関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来の消防ポンプは、たとえば図１に示すような構造をもっている。すなわち 、水源から吸水ホースを経て送り込まれた水を取入れる吸水口１ａを、エンジン ２ａで駆動されるポンプによって、放出口１ｂから放水ホースを経て高圧水とし て放出する。エンジン２ａは、メインスイッチ２ｄでセルモータを回転させ、或 いはリコイルスタータ２ｂを人力で操作することにより始動される。また、放水 開始に当っては、水源からの水を呼び水としてポンプ内に導入するため、真空ポ ンプが組み込まれている。記号２ｃは、真空ポンプのオイルリザーバを示す。 放水量や放水圧等を調節するため、スロットルダイヤル３ａ，チョークノブ３ ｂ，バキュームゲージ３ｃ，プレッシャーゲージ３ｄ，ティクラノブ３ｆ等を備 えた操作パネルが、消防ポンプの本体側面に設けられている。これらの操作部に よってエンジン２ａの回転数が制御され、所定条件下での放水が行われる。また 、放水状態は、操作パネルに設けた表示器３ｅに表示される。

【０００３】 プレッシャーゲージ３ｄは、ポンプ部１ｅの水の圧力を表示する。また、スロ ットルダイヤル３ａの操作或いはハンドル１ｄによる放水バルブ１ｃの開閉によ って、必要水量に変更する。しかし、建物等の障害物によって消防ポンプの位置 から放水ホースの筒先が見えない場合があり、このとき放水ホースの筒先におい て消火に必要とする適正な水量を得られないことがある。 このような使用形態から、放出口１ｂから送り出される水の圧力や流量等を正 確に把握する必要がある。この種の流体流量を検出するものとしては、たとえば 実公昭５９−２８３２６号公報で紹介されている差圧流量計がある。

【０００４】 この差圧流量計は、図２に示すように、管路４ａの途中に下流側に向かって縮 小するテーパ部４ｂを形成し、テーパ部４ｂに続けてスロート部４ｃを設けてい る。そして、テーパ部４ｂ及びスロート部４ｃを挟んだ管路４ａの上流側部分及 び下流側部分に、差圧取出し用検出端５ａ，６ａを設けている。 差圧取出し用検出端５ａは、ダイヤフラム５ｂにより圧力伝達媒体５ｃを封入 するように、管路４ａの一部に形成したフランジ５ｄにダイヤフラムフランジ５ ｅを固着している。他方の差圧取出し用検出端６ａも、ダイヤフラム６ｂにより 圧力伝達媒体６ｃを封入するように、管路４ａの一部に形成したフランジ６ｄに ダイヤフラムフランジ６ｅを固着している。

【０００５】 ダイヤフラムフランジ５ｅ，６ｅには、圧力伝達媒体５ｃ，６ｃが収容されて いる空間に開口した検出路５ｆ，６ｆが設けられている。検出路５ｆ，６ｆは、 差圧計７ａの区画室７ｂ，７ｃにそれぞれ導通している。区画室７ｂと区画室７ ｃとの間を仕切るダイヤフラム７ｄに、ダイヤフラム７ｄの変位に応じて揺動す る指示針７ｅが取り付けられている。指示針７ｅの先端は、目盛り７ｆを指して いる。 差圧取出し用検出端５ａ側の圧力が差圧取出し用検出端６ａ側の圧力よりも高 くなったとき、圧力伝達媒体５ｃが検出路５ｆを介して区画室７ｂに流入し、そ れに伴って区画室７ｃ内の圧力伝達媒体６ｃが検出路６ｆを介してダイヤフラム ６ｂに向けて送り出される。その結果、ダイヤフラム７ｄが図中右側に変位し、 この変位量が流量に換算されて指示針７ｅで目盛り７ｆ上に表示される。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

従来の差圧流量計は、図２に示されているように特殊な形状をもった管路４ａ を必要とする。また、管路４ａの途中で検出した差圧によって流量を測定する方 式であるため、配管時に差圧流量計を組み込む設計及び作業が要求される。 ところが、消防ポンプ等の流体圧送ポンプにおいては、機種や使用年数等に応 じて流量計を備えていないものもある。このようなポンプに、図２に示した構造 の差圧流量計を組み込むことは、ポンプ本体側に大きな設計変更を必要とし、実 用的ではない。

【０００７】 そこで、本考案者等は、放水ホース等が接続される放出口に装着されるカップ リングに流量検出機能をもたせることにより、単にカップリングを交換するだけ で既存の流体圧送ポンプを使用した場合でも正確な流量測定を可能にしたカップ リングを開発し、実願平３−５４７８１号として提案した。 本考案は、このカップリングに更に改良を加え、液体圧送ポンプから放水筒ま での任意の箇所に装着され、正確且つ容易に流量等を測定することができる測定 機構付きカップリングを提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

本考案の測定機構付きカップリングは、その目的を達成するため、流路の上流 側端部に接続される流入側カップリングと、前記流路の下流側端部に接続される 流出側カップリングと、前記流入側カップリングと前記流出側カップリングとを 接続する圧力検出用筒部と、該圧力検出用筒部の流入側端部近傍から軸方向に延 びた流入側円筒部と、該流入側円筒部の下流側端部から軸心方向に突出し、更に 流出側に向かって延長する環状のオリフィスと、該オリフィスの下流側根元から 流出側端部近傍まで延びた流出側円筒部と、前記流入側円筒部と前記オリフィス の上流側根元との間で前記圧力検出用筒部の内部空間に開口した第１検出孔と、 前記オリフィスの下流側根元と前記流出側円筒部との間に形成された袋状空間部 に開口した第２検出孔と、前記第１検出孔に臨む上流側圧力センサーと、前記第 ２検出孔に臨む下流側圧力センサーと、前記上流側圧力センサー及び前記下流側 圧力センサーで検出された圧力信号に基づき指定されたモードで流量値，積算流 量値，圧力等を表示する表示器とを備え、前記上流側圧力センサー及び前記下流 側圧力センサーに前記表示器が着脱自在に接続されることを特徴とする。

【０００９】 ここで、一辺が据え置き部となるほぼ三角形状をした一対の支持用側板を圧力 検出用筒部の軸方向に離間して設け、搬送時に把手として使用される棒状の連結 具で支持用側板を互いに連結することが好ましい。また、支持用側板の間で、上 流側圧力センサー及び下流側圧力センサーを圧力検出用筒部内に嵌め込むことが できる。

【００１０】

【実施例】

以下、図面を参照しながら、本考案を消防用ポンプに適用した実施例を説明す る。なお、本考案は、消防用ポンプに拘束されるものではなく、液体，気体，各 種懸濁液等を圧送する他のポンプに対しても同様に適用される。 本実施例の測定機構付きカップリングは、全体を図３の斜視図で示すように、 カップリング本体１００に延長コード２１０を介して表示器２００を接続してい る。

【００１１】 カップリング本体１００は、流体圧送ポンプ１０の放出口１１から放水ホース １２を経て放水筒１３に至る放水流路の途中何れにも設けることができる。図４ において、１００Ａは放出口１１と放水ホース１２との接続部に介在させた状態 、１００Ｂは放水ホース１２・・の途中に介在させた状態、１００Ｃは放水ホー ス１２と放水筒１３との接続部に介在させた状態をそれぞれ示す。カップリング 本体１００は、放水流路に１個又は必要に応じて複数個設けることができる。 カップリング本体１００は、放水流路の上流側に嵌め込まれる流入側カップリ ング１１０と下流側に嵌め込まれる流出側カップリング１２０との間に圧力検出 用筒部１３０を備えている。

【００１２】 流入側カップリング１１０は、図５に示すように、嵌挿された放水流路の上流 側端部１４に設けた大径部１４Ａを係止するロック爪１１３を備えている。ロッ ク爪１１３は、板バネ１１４によって軸心方向に付勢されている。流入側カップ リング１１０の奥行側内周面には、圧力検出用筒部１３０の外周面に刻設された 雄ネジに螺合される雌ネジ１１２が形成されている。 放水流路の上流側端部１４の大径部１４Ａは、流入側カップリング１１０を貫 通して圧力検出用筒部１３０の端面１３１を経て入側段部１３２に当接する。端 面１３１と入側段部１３２との間にはシール１３３を収容する環状凹部が形成さ れている。放水流路の上流側端部１４を完全に押し込んだとき、上流側端部１４ の外周面にシール１３３が押し当てられ、カップリング本体１００が上流側端部 １４に液密接続される。

【００１３】 接続を解除する場合には、上流側端部１４に設けた小径部１４Ｂに嵌合させた ホース外し金具１４Ｃを図５の左方向にスライドさせ、板バネ１１４に抗してロ ック爪１１３を跳ね上げる。これにより、ロック爪１１３による係止状態が解除 され、上流側端部１４が流入側カップリング１１０から引き抜かれる。 流出側カップリング１２０は、筒状本体１２１の上流側外周面に刻設した雄ネ ジ部１２２で圧力検出用筒部１３０に螺合される。筒状本体１２１の下流側に段 部１２３が形成されており、圧力検出用筒部１３０の下流側端面１３４と段部１ ２３との間でスライドするホース外し金具１２４が筒状本体１２１に外挿されて いる。

【００１４】 放水流路の下流側端部２０は、流出側カップリング１２０に嵌挿される内径を もつリング状の接続金具２１に係止突起２２及びＯリング２３を取り付けている 。係止突起２２は、スプリング２４によって半径方向内向きに付勢されている。 接続金具２１はホース本体２５に接続されており、ホース本体２５の外周面にク ランプ２６が固着されている。 下流側端部２０にカップリング本体１００を接続するとき、係止突起２２が流 出側カップリング１２０の大径部１２５を乗り越えて段部１２３に係止される。 下流側端部２０からカップリング本体１００を取り外すとき、ホース外し金具１ ２４を図５で左側にスライドさせ、スプリング２４の弾撥力に抗して係止突起２ ２を接続金具２１の半径方向外側に後退させる。これにより、段部１２３との係 合状態から係止突起２２が開放され、カップリング本体１００がワンタッチで放 水流路の下流側端部２０から取り外される。

【００１５】 圧力検出用筒部１３０の内面に入側段部１３２から下流側に一定した内径Ｄを もつ流入側円筒部１３５が形成されており、流入側円筒部１３５の出側端部から オリフィス１３６が圧力検出用筒部１３０の軸心に向かって突出すると共に、流 出側に向かって延長する環状に形成されている。圧力検出用筒部１３０の内部断 面は、オリフィス１３６によって流入側円筒部１３５の内径Ｄよりも小さな内径 ｄまで絞り込まれる。 オリフィス１３６よりも出側は、流入側円筒部１３５と同じ内径Ｄをもつ流出 側円筒部１３７になっている。オリフィス１３６としては、図示したような湾曲 面を持つものの他に、オリフィス１３６の出側根元部と出側円筒部１３７との間 に高圧水が滞留する袋状空間部１３８が形成される限り、種々の形状に設計する ことができる。

【００１６】 オリフィス１３６に近い流入側円筒部１３５の一部に、第１検出孔１４１が開 口している。湾曲したオリフィス１３６の出側側面と出側円筒部１３７の内周面 との間に形成された袋状空間部１３８に、第２検出孔１４２が開口している。検 出孔１４１，１４２は、図６に示すように、常時プラグ１４３で閉塞されている ドレイン孔１４４を介して外部に連通している。プラグ１４３をドレイン孔１４ ４から取り外したとき、検出孔１４１，１４２に残留している水が外部に排出さ れる。

【００１７】 第１検出孔１４１に、上流側圧力センサー１５０が臨んでいる。上流側圧力セ ンサー１５０は、図７に示すように、周面にネジ山が刻設された先端部１５１を 備えており、圧力検出用筒部１３０の内部に形成した孔部に先端部１５１をねじ 込まれる。このねじ込み作業を容易にするため、周面の軸心対称位置に一対の平 坦部１５２が形成されている。第１検出孔１４１に上流側圧力センサー１５０を 装着した状態で、先端部１５１に内蔵した圧力検知部（図示せず）が第１検出孔 １４１内の流体圧を検出する。検出値は、信号線１５３から取り出され、延長コ ード２１０を経て表示器２００に送られる。

【００１８】 第２検出孔１４２に装着される下流側センサー１６０も同様な構造をもってい る。下流側圧力センサー１６０の先端部１６１に内蔵された圧力検知部（図示せ ず）で検出された第２検出孔１４２内の流体圧が信号線１６３から取り出され、 同様に延長コード２１０を経て表示器２００に送られる。 圧力検出用筒部１３０の両端面に、支持用側板１７１，１７２が取り付けられ ている。支持用側板１７１，１７２は、図６に示すようにほぼ三角形状になって おり、底辺両側部が連結具１７３，１７４で互いに連結された支持部１７０とな っている。カップリング本体１００は、支持用側板１７１，１７２の三角形底辺 側を下にして据え置くとき（図３参照）、地面等に安定した状態で配置される。 また、左右の連結具１７３，１７４が把手として使用され、容易に持ち運ぶこと ができる。

【００１９】 圧力検出用筒部１３０の上方外周には、上側からみてＨ型のリブ１８０が形成 されている。リブ１８０は、図８に示すように、管軸方向に直交する互いに平行 な上流側端壁１８１及び下流側端壁１８２をもち、管軸方向に延びるウエブ壁１ ８３を端壁１８１，１８２の間に設けている。端壁１８１，１８２には、カバー １８４がネジ止めされるボルト孔１８５，１８６が刻設されている。 ウエブ壁１８３の中央部に、ソケット１９０を収容する中央凹部１８７が形成 されている。また、端壁１８１，１８２とウエブ壁１８３との間は、圧力センサ ー１５０，１６０から延びた信号線１５３，１６３の何れか一方を収容する溝部 １８８，１８９となっている。

【００２０】 ソケット１９０は、中央凹部１８７に嵌め込まれた状態でウエブ壁１８３のボ ルト孔１８３ａにボルト１９１，１９２をねじ込むことにより固定される。ソケ ット１９０には、延長コード２１０の端部に取り付けられたプラグ１９３が脱着 自在に差し込まれる。 延長コード２１０は、接続具２１１を介して表示器２００に接続されている。 延長コード２１０は、接続具２１１の箇所でも分離可能になっている。表示器２ ００は、オン・オフスイッチ２０１，モード切替えスイッチ２０２，リセットス イッチ２０３を備えている。オン・オフスイッチ２０１の操作で電源が投入され 、モード切替えスイッチ２０２の操作で流量値，積算流量値，圧力値等のモード が選択され、表示部２０４に流量値，積算流量値，圧力値等がデジタル表示され る。また、環境条件等の変化に伴って最初のゼロ表示がずれた場合、リセットス イッチ２０３でゼロ表示を再度設定する。

【００２１】 各スイッチ２０１〜２０３は、作業者が片手で接続具２１１を握り、その片手 の指で操作することができる。また、延長コード２１０を省略し、表示器２００ を直接カップリング本体１００に着脱自在に接続し、表示部２０４を各センサー １５０，１６０に接続することもできる。 流入側カップリング１１０を放水流路の上流側端部１４に接続し、流出側カッ プリング１２０を下流側端部２０に接続して流体圧送ポンプ１０を駆動させたと き、圧力検出用筒部１３０の円筒状内部空間を高圧水が流れる。高圧水は、オリ フィス１３６で流路断面積が絞られるに従って流速を増し、流出側カップリング １２０から送り出される。

【００２２】 第１検出孔１４１が開口した部分での圧力検出用筒部１３０の内部断面積はπ Ｄ²/４であり、オリフィス１３６の先端部の内部断面積はπｄ²/４である。した がって、放出口１１から放水ホース１４にかけ各部一定した流量ｋで高圧水が流 れると仮定すると、第１検出孔１４１の開口部分における高圧水の流速は４ｋ／ πＤ² 、オリフィス１３６を通過時点で高圧水の流速は４ｋ／πｄ² となる。そ して、オリフィス１３６を通過した後では、内部断面積がπＤ²/４の出側円筒部 １３７を通るため、高圧水の流速は４ｋ／πＤ² となる。

【００２３】 流速差（４ｋ／πｄ² −４ｋ／πＤ²)によって、袋状空間部１３８に滞留ぎみ に存在している高圧水が引っ張られ、袋状空間部１３８が減圧状態になる。その 結果、第１検出孔１４１で検出された流体圧Ｐ₁ と第２検出孔１４２で検出され た流体圧Ｐ₂ との間に圧力差ΔＰ (＝Ｐ₁ −Ｐ₂)が生じる。それぞれの流体圧Ｐ ₁ 及びＰ₂ は、圧力センサー１５０，１６０で検出され、信号線１５３，１６３ を介して表示器２００に送られる。表示器２００では、選択されたモードで流体 圧Ｐ₁ 及びＰ₂ や流体圧Ｐ₁ 及びＰ₂ に基づいて演算された流量値，積算流量値 ，圧力差ΔＰ等が表示部２０４に表示される。

【００２４】 以上の構造をもつ測定機構付きカップリングは、図４に示すように流体圧送ポ ンプ１０の放出口１１から放水筒１３に至る放水流路の何れの箇所に設けること もできる。放出口１１，放水ホース１２，放水筒１３等に対する着脱は、カップ リング１１０，１２０を介して簡単に行われる。たとえば、放水ホース１２の途 中に装着したとき、図３に示すように支持用側板１７１，１７２の底辺が着地面 となるため、測定機構付きカップリングの据え置き状態が安定化する。しかも、 支持用側板１７１，１７２に差し渡した棒状の連結具１７３，１７４が把手とし て使用され、測定機構付きカップリングを簡単に持ち運ぶことができる。 表示器２００は、ソケット１９０からプラグ１９３を引き抜くことによりカッ プリング本体１００から容易に分離され、作業者のポケット等に収容される。そ のため、圧力，流量，積算流量等を調査したいときだけ、表示器２００をカップ リング本体１００に接続した検出状態とすることができる。したがって、放水活 動自体に支障を来すことなく、しかも必要な情報が得られる。

【００２５】

【考案の効果】

以上に説明したように、本考案の測定機構付きカップリングは、流体圧送ポン プの放出口から放水筒に至る放水流路の何れの箇所にも容易に組み込むことがで き、持ち運びが簡単な構造になっている。また、表示器がカップリング本体から 容易に分離される方式を採用しているため、消火等の放水活動に支障を来すこと がない汎用性の高いものとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 従来の可搬式消防ポンプ

【図２】 従来の差圧を利用した流量計

【図３】 本考案の測定機構付きカップリングの全体斜
視図

【図４】 同測定機構付きカップリングの放水流路に対
する組み込み箇所

【図５】 同測定機構付きカップリングの内部構造

【図６】 同測定機構付きカップリングの上流側からみ
た一部断面図

【図７】 同測定機構付きカップリングに装着される圧
力センサー

【図８】 同測定機構付きカップリングの上部に設けた
延長コードの接続部

【符号の説明】

１４ 放水流路の上流側端部 ２０ 放水流路の下流
側端部 １００ カップリング本体 １１０ 流入側カップ
リング １２０ 流出側カップリング １３０ 圧力検出用筒
部 １３５ 流入側円筒部 １３６ オリフィス １３７ 流出側円筒部 １３８ 袋状空間部 １４１ 第１検出孔 １４２ 第２検出孔 １５０ 上流側圧力センサー １６０ 下流側圧力セ
ンサー １７１，１７２ 支持用側板 １７３，１７４ 棒状
の連結具 ２００ 表示器 ２１０ 延長コード

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 流路の上流側端部に接続される流入側カ
   ップリングと、前記流路の下流側端部に接続される流出
   側カップリングと、前記流入側カップリングと前記流出
   側カップリングとを接続する圧力検出用筒部と、該圧力
   検出用筒部の流入側端部近傍から軸方向に延びた流入側
   円筒部と、該流入側円筒部の下流側端部から軸心方向に
   突出し、更に流出側に向かって延長する環状のオリフィ
   スと、該オリフィスの下流側根元から流出側端部近傍ま
   で延びた流出側円筒部と、前記流入側円筒部と前記オリ
   フィスの上流側根元との間で前記圧力検出用筒部の内部
   空間に開口した第１検出孔と、前記オリフィスの下流側
   根元と前記流出側円筒部との間に形成された袋状空間部
   に開口した第２検出孔と、前記第１検出孔に臨む上流側
   圧力センサーと、前記第２検出孔に臨む下流側圧力セン
   サーと、前記上流側圧力センサー及び前記下流側圧力セ
   ンサーで検出された圧力信号に基づき指定されたモード
   で流量値，積算流量値，圧力等を表示する表示器とを備
   え、前記上流側圧力センサー及び前記下流側圧力センサ
   ーに前記表示器が着脱自在に接続されることを特徴とす
   る測定機構付きカップリング。
2. 【請求項２】 一辺が据え置き部となる形状をもった一
   対の支持用側板を請求項１記載の圧力検出用筒部の軸方
   向に離間して設け、搬送時に把手として使用される棒状
   の連結具で前記支持用側板を互いに連結したことを特徴
   とする測定機構付きカップリング。