JP6450182B2 - 継手 - Google Patents
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本発明の継手によれば、分岐管部内での水の停滞を効果的に抑制できる。
本例では、主管部10、分岐管部20、及び仕切部30が、鋳型の中に中子を入れて砲金を流し込む鋳造工程を経て、一体成型されている。ただし、主管部10、分岐管部20、及び仕切部30は、それぞれ、別部材で構成されていてもよく、また、砲金以外の金属や樹脂等、任意の材料からなるものでもよい。
なお、以下では、説明の便宜のために、主管部10の第1管端10a側の配管接続口11に上流側の給水配管が接続され、主管部10の第2管端10b側の配管接続口12に下流側の給水配管が接続されるものとして、説明する。
また、本例の継手1は、分岐管部20の管軸線C2を含むとともに主管部10の管軸線C1に平行な第1仮想平面に対して対称(すなわち、図3における前後に対称)に構成されている。
また、配管接続口11、12は、外周側部材40を有しなくてもよい。その場合、配管接続口11、12は、例えば、水道水の給水配管(図示せず)が主管部10の両側の管端部の外周面又は内周面に、螺合や接着されて接続されるように、構成されてもよい。
このような構成により、スプリンクラヘッド50が作動していない間、配管末端の給水栓が開放されて給水が行われる際には、上流側の給水配管から主管部10の第1管端10aに入った水の一部が、主流路MFを流れて、第2管端10bを出て下流側の給水配管へ流れる。一方、主流路MFに入った水以外の水は、第1分岐流路BF1に入り、第1分岐流路BF1を出た後は、その一部の水が仕切部30に沿って流れて第2分岐流路BF2に入り、残りの水は仕切部30とスプリンクラヘッド50との間の領域内にあった水を攪拌しつつ混ざりあうことで希釈した後、第2分岐流路BF2に入る。第2分岐流路BF2に入った水は、その後、主流路MFから出た水と合流されて、主管部10内で第2管端10bに向けて流れる。
仮に、仕切部30における、分岐管部20の先端20b側の端部が、分岐管部20の雌ねじ20aに対応する内周側に配置される場合、仕切部30に沿って第1分岐流路BF1を流れた後の水が仕切部30に沿って流れず、第2分岐流路BF2に向かって流れにくくなるおそれがあるので、好ましくない。
そして、分岐管部20の管軸線C2を含むとともに主管部10の管軸線C1に平行な第1仮想平面に沿う断面において、分岐管部20の管軸線C2に対して第1管端10a側にある分岐管部20の内壁面は、分岐管部20の管軸線C2に対して傾斜している部分を有している。これにより、第1分岐流路BF1から分岐管部20の先端20b側へ流れる水の流れを、分岐管部20の管軸線C2に対して斜めに向けることができるので、第1分岐流路BF1から出た水による、分岐管部20内での水を撹拌する作用と、混ざり合うことによる希釈する作用とを、向上させ、分岐管部20内での水の停滞をより効果的に抑制できる。
なお、第1仮想平面に沿う断面において、分岐管部20の管軸線C2に対して第1管端10a側にある分岐管部20の内周面の、分岐管部20の管軸線C2に対して傾斜している部分は、その分岐管部20の管軸線C2に対する鋭角側の傾斜角度が、0度よりも大きく25度以下であることが好ましく、図3の例では、15度である。
また、本明細書において、主流路MF、第1分岐流路BF1、及び第2分岐流路BF2のそれぞれについて、「流路の断面積」とは、分岐管部20の管軸線C2を含むとともに主管部10の管軸線C1に平行な第1仮想平面に沿う断面における、該流路の中心線に対して、垂直な仮想平面に沿う、該流路の断面の面積を指す。なお、「第1仮想平面に沿う断面における、該流路の中心線」とは、第1仮想平面に沿う断面において、該流路を区画する継手1の内壁面と仕切部30の壁面とから等間隔の位置を延在する仮想線を指す。
ただし、第1分岐流路BF1が、その少なくとも一部分で、その断面積が分岐管部20の先端20b側に向かうにつれて徐々に減少される限り、第1仮想平面に沿う断面において、第1分岐流路BF1を区画する、継手1の内壁面と仕切部30の壁面との間隔は、分岐管部20の先端20b側に向かうにつれて、一定にされてもよいし、あるいは、任意の態様で変化してもよい。
ここで、「第1分岐流路BF1の入口の断面積」は、分岐管部20の管軸線C2を含むとともに主管部10の管軸線C1に平行な第1仮想平面に沿う断面における、第1分岐流路BF1の中心線に対して、垂直な仮想平面に沿う、第1分岐流路BF1の断面のうち、仕切部30における、第1管端10a側に突出するコーナ部を区画する、第1管端10a側に凸に湾曲した壁面(アール)の、分岐管部20の先端20b側の端を通る断面S1の、面積を指す。なお、第1仮想平面に沿う断面において、「仕切部30における、第1管端10a側に突出するコーナ部を区画する、第1管端10a側に凸に湾曲した壁面(アール)の、分岐管部20の先端20b側の端」とは、仕切部30のうち、第1管端10a側に突出するコーナ部よりも分岐管部20の先端20b側の部分において、第1分岐流路BF1を区画する壁面が、図3の例のように第2管端10b側に向けて凸に湾曲している場合は、上記第1管端10a側に凸に湾曲した壁面と上記第2管端10b側に凸に湾曲した壁面との間の変曲点を指す。一方、第1仮想平面に沿う断面において、仕切部30のうち、第1管端10a側に突出するコーナ部よりも分岐管部20の先端20b側の部分で、第1分岐流路BF1を区画する壁面が、直線状に延在している場合は、上記第1管端10a側に凸に湾曲した壁面と上記直線状に延在する壁面との連結点を指す。
また、「第1分岐流路BF1の出口の断面積」は、第1仮想平面に沿う断面における、第1分岐流路BF1の中心線に対して、垂直な仮想平面に沿う、第1分岐流路BF1の断面のうち、最小の断面S2の、面積を指す。
なお、主流路MFの入口の断面積と第1分岐流路BF1の入口の断面積との和に対する、第1分岐流路BF1の入口の断面積の割合が、40%未満である場合、主流路MFを流れる水の流量が増える分、継手1の圧力損失を低くすることができるものの、第1分岐流路BF1内に流れる水の流量ひいては流速を十分高めることができないことから、分岐管部20内での水の停滞を十分に抑制できないおそれがある。一方、主流路MFの入口の断面積と第1分岐流路BF1の入口の断面積との和に対する、第1分岐流路BF1の入口の断面積の割合が、80%を超える場合、第1分岐流路BF1内に流れる水の流量ひいては流速を十分に高められる分、分岐管部20内での水の停滞を効果的に抑制できるものの、主流路MFへ流れずに仕切部30の壁面に当たりながら第1分岐流路BF1内を流れる水の流量が増える分、継手1の圧力損失が過度に高くなり得る。
図の例では、主流路MFの入口の断面積と第1分岐流路BF1の入口の断面積との和に対する、第1分岐流路BF1の入口の断面積の割合が、約42.6%である。
ここで、「主流路MFの入口の断面積」は、分岐管部20の管軸線C2を含むとともに主管部10の管軸線C1に平行な第1仮想平面に沿う断面における、主流路MFの中心線に対して、垂直な仮想平面に沿う、主流路MFの断面のうち、仕切部30における、第1管端10a側に突出するコーナ部を区画する、第1管端10a側に凸に湾曲した壁面(アール)の、第2管端10b側の端を通る断面S3の、面積を指す。
また、第1分岐流路BF1から分岐管部20の先端20b側に向かって、分岐管部20の管軸線C2に対して傾斜して水が進入するため、分岐管部20内の水を効果的に撹拌ひいては希釈することが出来る。
ここで、「第1仮想平面に沿う断面において、仕切部30における、第1分岐流路BF1のうち少なくとも第1分岐流路BF1の入口側の一部分を区画する壁面の接線が、分岐管部20の管軸線C2の方向に対して第1管端10a側に向けて傾斜している」とは、第1仮想平面に沿う断面において、仕切部30における第1分岐流路BF1のうち少なくとも入口側の一部分を区画する壁面上の任意の点から主流路MF側に引いた接線方向の線分が、該点を通る分岐管部20の管軸線C2方向の直線に対して、第1管端10a側に傾いていることを指している。
また、第1仮想平面に沿う断面において、仕切部30における、第1分岐流路BF1のうち少なくとも一部分を区画する壁面が、クロソイド曲線等の緩和曲線状に、第2管端10b側に向けて凸に湾曲していると、さらに好適である。これにより、第1管端10aからの水が仕切部30の壁面へ当たることを抑制することが出来る。したがって、第1分岐流路BF1内を流れる水の、水勢の低下を抑制しつつ、主管部10の管軸線C1に沿う方向から分岐管部20の管軸線C2に沿う方向へと水の流れを滑らかに変化させることが出来る。
ここで、「第1仮想平面に沿う断面において、仕切部30における、第2分岐流路BF2のうち少なくとも出口側の一部分を区画する壁面の接線が、分岐管部20の管軸線C2の方向に対して第2管端10b側に向けて傾斜している」とは、第1仮想平面に沿う断面において、仕切部30における第2分岐流路BF2のうち少なくとも出口側の一部分を区画する壁面上の任意の点から主流路MF側に引いた接線方向の線分が、該点を通る分岐管部20の管軸線C2方向の直線に対して、第2管端10b側に傾いていることを指している。
さらに、この場合、図の例のように、第1仮想平面に沿う断面において、仕切部30における主流路MFの少なくとも一部分を区画する壁面が、まっすぐに延在していることが、好適である。この構成により、第2分岐流路BF2から出た水が主流路MFから出た水と合流する際の、水の流速低下をさらに抑制することができる。なお、図の例では、第1仮想平面に沿う断面において、仕切部30における主流路MFの大部分を区画する壁面が、主管部10の管軸線C1に対して略平行に延在している。
なお、第1仮想平面に沿う断面において、仕切部30における、第1管端10a側に突出するコーナ部が、アールのない、尖った形状を有する場合、上述した「第1分岐流路BF1の入口の断面積」とは、第1仮想平面に沿う断面における、第1分岐流路BF1の中心線に対して、垂直な仮想平面に沿う、第1分岐流路BF1の断面のうち、仕切部30における、第1管端10a側に突出するコーナ部の、尖った突出先端を通る断面S1の、面積を指す。また、この場合、上述した「主流路MFの入口の断面積」は、第1仮想平面に沿う断面における、主流路MFの中心線に対して、垂直な仮想平面に沿う、主流路MFの断面のうち、仕切部30における、第1管端10a側に突出するコーナ部の、尖った突出先端を通る断面S3の、面積を指す。
また、第1仮想平面に沿う断面において、仕切部30における、分岐管部20の先端20b側に突出するコーナ部が、アールのない、尖った形状を有する場合、上述した「第1分岐流路BF1の出口の断面積」とは、第1仮想平面に沿う断面における、第1分岐流路BF1の中心線に対して、垂直な仮想平面に沿う、第1分岐流路BF1の断面のうち、分岐管部20の先端20b側に突出するコーナ部の、尖った突出先端を通る断面S2の、面積を指す。
Claims (4)
- 主管部と、
前記主管部から分岐した分岐管部と、
を備えた継手であって、
前記継手の管路内には、流路を区画する仕切部が設けられ、
前記継手の内壁面と前記仕切部とにより、前記主管部内で前記主管部の第1管端側から前記主管部の第2管端側へ流体を導く主流路と、前記第1管端側からの流体のうち前記主流路に入らなかった流体を前記分岐管部の先端側へ導く第1分岐流路と、前記分岐管部の先端側からの流体を前記主流路からの流体と合流させる第2分岐流路とが、それぞれ区画され、
前記第1分岐流路は、その少なくとも一部分で、その断面積が前記分岐管部の先端側に向かうにつれて徐々に減少されており、
前記分岐管部の管軸線を含むとともに前記主管部の管軸線に平行な仮想平面に沿う断面において、
前記仕切部における、前記第1分岐流路を区画する壁面が、前記第2管端側に向けて凸に湾曲しており、
前記仕切部は、前記分岐管部の先端側に突出するとともに湾曲しているコーナ部を有していることを特徴とする、継手。 - 前記第1分岐流路の出口の断面積が、前記第1分岐流路の入口の断面積の0.4〜0.5倍である、請求項1に記載の継手。
- 前記主流路の入口の断面積と前記第1分岐流路の入口の断面積との和に対する、前記第1分岐流路の入口の断面積の割合が、40〜80%である、請求項1又は2に記載の継手。
- 前記分岐管部の管軸線を含むとともに前記主管部の管軸線に平行な仮想平面に沿う断面において、前記分岐管部の管軸線に対して前記第1管端側にある前記分岐管部の内壁面が、前記分岐管部の管軸線に対して傾斜している部分を有する、請求項1〜3のいずれか一項に記載の継手。
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