説明

調整可能スプリンクラヘッドライザ

内部を有する第1および第2のパイプ部を含む伸張可能なパイプの長さを伸張する装置は、端部壁と第1のパイプ部に連結された開放端とを有するシリンダを含む。ピストンは、シリンダに摺動可能かつ密閉可能に係合して受け入れられ、第2のパイプ部に連結されている。ピストンとシリンダと端部壁とが、パイプの内部から物理的に隔離されたチャンバを規定する。チャンバに制御流体を導入することにより、ピストンがシリンダに対して移動し、それによりパイプが伸張される。上記装置を、スプリンクラヘッドライザ装置に適用し地中スプリンクラシステムの一部として埋めることができる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は概して、パイプの長さを調整することに関し、特にスプリンクラヘッドライザの高さを調整する装置および方法に関する。
【背景技術】
【0002】
ゴルフコース、芝生、およびその他の草で覆われた領域では、見た目がよく健全な状態を保つために頻繁に水やりをする必要がある。必要な水やりをするために、分布配置されたパイプおよびスプリンクラヘッドアタッチメントのネットワークを地表下に配備できることが当該分野で周知である。このような地下システムは使用中は見えず、水やりをする度に設置することが不要であり、単に作動させればよいだけである。
【0003】
ゴルフコース設計の分野では、地中スプリンクラヘッドとそれに関連するパイプ網が一般的である。しかしゴルフコースで地中スプリンクラシステムを用いる場合、スプリンクラヘッドの周りで行うゴルフというゲームの性格のために、独自の設計要件が発生する。
【0004】
第1に、スプリンクラヘッドの上面をできるだけ周囲の地面と同じ高さにすることが必要である。スプリンクラヘッドが周囲の地面から突き出していると、スプリンクラヘッドに接するか又は近づくかもしれないゴルフボールに対して妨害または妨げとなる可能性がある。逆にスプリンクラヘッドが周囲の地面から低い位置にあると、ゴルフコースの地表に窪みを作る可能性があり、その結果ゴルフボールが窪みにはまり易くなる。そのためスプリンクラヘッドアセンブリの上面が周囲の地面と面一でないと、上記の妨げのせいでスプリンクラがプレイヤーの楽しみを低減し、その結果ゴルフコースの好ましさを低下させてしまう可能性がある。
【0005】
第2に、ゴルフコースのメンテナンスとして、ゴルフコースの上面に砂または他の土材料をまくという作業が頻繁に行われる。このようにゴルフコースに土が追加されると、スプリンクラヘッドの上面が周囲の地面に対して低くなる可能性がある。そのため、スプリンクラヘッドを分布配置されたパイプ網より高くしてスプリンクラヘッドの上面を周囲の地面と面一に保つ作業が頻繁に必要である。これまでこの作業を行うためには、スプリンクラを掘り出してスプリンクラヘッドの高さを水道ラインに対して調整することが必要であった。これは通常、従来のスイングジョイントの角度を変更することによって達成される。ゴルフコースのスプリンクラヘッドを1つずつ掘り出して高さを調整する作業は時間がかかり高価であると理解される。さらに、定期的にスプリンクラヘッドを掘り出すことは、必要な調整を行っている期間、スプリンクラヘッド近傍をプレイ不可能にすることになる。
【0006】
これに加えて、ゴルフコースなどの草で覆われた表面は、草刈り機を用いて定期的に草刈りをしなければならない。ゴルフコースなどの地所では、草刈り機はかなりの重量を有する大きな装置である。ゴルフコースの草刈りが行われている間、草刈り機の車輪が地中のスプリンクラ上を通過する可能性がある。これにより短時間の間、スプリンクラヘッドおよびその下の装置に草刈り機の大重量がかかる。
【0007】
そのためスプリンクラヘッドアセンブリ下の構造物は、上面に機械の重量を受けても下のパイプ構造が壊れたり漏れを起こしたりしてその結果掘り出して修理しなければならないようなことがないように、十分強靱かつフレキシキブルでなければならない。装置はさらに、スプリンクラヘッドが上面に草刈り機の重量を受けても高さを元に戻して周囲の地面と面一となることを可能にしなければならない。
【0008】
調整可能な長さを有して容易にスプリンクラヘッドの高さを調整可能にするスプリンクラヘッドライザを提供するために、いくつかの試みがなされてきた。この問題を解決するために考えられてきた試みはすべて欠点があり、そのために採用が限られている。これらの試みの多くはまだ、埋め込まれた調整手段にアクセスするためにスプリンクラヘッドライザアセンブリを掘り出すことを必要としている。
【0009】
さらにこれまでの試みの多くは、1対の入れ子式ボディ間のねじ部(threading)またはねじ山(ridges)に依存している。これらの試みは固定構造に依存して、ライザアセンブリを伸張し草刈り機の圧迫力に抵抗させている。付与される草刈り機の重量が非常に大きい場合、このようなメカニズムはダメージを受けたり詰まったりし得るという点で不利である。さらにこのようなメカニズムは、泥および他の物質が含まれることにより詰まる傾向がある。
【0010】
これまでに考えられてきた他の試みは、2つの入れ子式部材間の連結を安定化する付勢部材に依存している。これらのメカニズムは、付勢部材と入れ子式部材との摩擦的または非可逆的係合に依存してこれらの間の相関的位置を安定化させている。これらのメカニズムは、スプリンクラヘッドが例えば草刈り機の重量によって強制的に押し下げられた後はスプリンクラヘッドの高さを設置位置に戻すことができないという点で不利である。
【0011】
最後に、1つの入れ子式部材の1部分を別の入れ子式部材内の螺旋状バネ上に乗せることを可能にする試みがなされてきた。これらのメカニズムは典型的には、スプリンクラヘッドライザを通過する水流内にバネと入れ子装置とを含んでおり、そのため水およびその中に含まれる鉱物によって汚れたり腐食したりする傾向がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0012】
必要とされているのは、掘り出さなくても高さの調整が可能であるスプリンクラヘッドライザ装置であって、スプリンクラヘッドにかかる草刈り機の重量に耐えることができて装置自体および周囲のパイプにダメージを与えないスプリンクラヘッドライザ装置である。ライザ装置が、高さ調整手段を土または水中の他の物質による汚れから保護することも望ましい。
【課題を解決するための手段】
【0013】
従って、本発明は、内部を有する第1および第2のパイプ部を含む伸張可能なパイプを伸張する装置であって、端部壁と開放端とを有し、第1のパイプ部に連結されたシリンダと、シリンダに摺動可能かつ密閉可能に係合して受け入れられ、第2のパイプ部に連結されたピストンであって、シリンダおよび端部壁と共にチャンバを規定するピストンとを含み、チャンバが、制御流体を受けて、それによりピストンをシリンダに対して移動させてパイプを伸張するように作動可能であり、チャンバが、パイプ部の内部から物理的に隔離されている、装置を提供する。
【0014】
本発明の第1の実施形態によると、それぞれが内部を有する、軸整合した第1および第2のパイプ部を含むパイプの長さを変更する装置が提供される。装置は、端部壁と開放端とを有し、第1のパイプ部に連結可能なシリンダと、シリンダに摺動可能かつ密閉可能に係合して受け入れられたピストンとを含む。ピストンは第2のパイプ部に連結可能であり、ピストンとシリンダと端部壁とがチャンバを規定する。チャンバは、制御流体を受けて、それによりピストンをシリンダに対して移動させて第1のパイプ部と第2のパイプ部との間の距離を変化させる一方で、パイプ部間の流体連通を許可するように適合されている。チャンバはさらに、第1および第2のパイプ部の内部から物理的に隔離されている。
【0015】
本発明のさらなる実施形態によると、第1の円筒状パイプ部と、第1のパイプ部と軸整合して、内部を有する共通のパイプを形成する第2の円筒状パイプ部とを含むスプリンクラヘッドライザ装置が提供される。装置はさらに、端部壁と第1のパイプ部に連結された開放端とを有するシリンダと、シリンダに摺動可能かつ密閉可能に係合して受け入れられたピストンとを含む。ピストンは第2のパイプ部に連結されており、ピストンとシリンダと端部壁とがチャンバを規定する。チャンバは、制御流体を受けて、それによりピストンをシリンダに対して移動させて第1のパイプ部と第2のパイプ部との間の距離を変更する一方で、パイプ部間の流体連通を許可するように適合されている。チャンバはさらに、パイプの内部から物理的に隔離されている。
【0016】
本発明のさらなる実施形態によると、流体を運搬するように作動可能なパイプの長さを変更する方法が提供される。方法は、第1および第2のパイプ部を含むパイプであって、第1および第2のパイプ部が互いに軸整合しかつ貫通する共通の密閉通路を規定する、パイプを提供することを含む。方法はさらに、第1のパイプ部に連結したチャンバに制御流体を導入して、それによりチャンバ内に摺動可能かつ密閉可能に収容されたピストンであって第2のパイプ部に連結されているピストンを移動させることを含む。ピストンの移動は第1のパイプ部と第2のパイプ部との間の距離を変化させ、チャンバは第1および第2のパイプ部を介する共通の密閉通路から物理的に隔離されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【0017】
(第1の実施形態)
図1に、本発明の第1の実施形態による調整可能スプリンクラヘッドライザアセンブリ14を含む地中スプリンクラシステムを概して参照符号10で示す。地中スプリンクラシステムは、スプリンクラヘッドアセンブリ12と、スプリンクラヘッドライザアセンブリ14と、スイングジョイント16と、水道管18とを含む。スプリンクラヘッドアセンブリ12とスイングジョイント16と水道管18とは当該分野において従来技術である。
【0018】
スイングジョイント16は、第1および第2の回動可能ジョイントを有する管状ボディを含む。管状ボディは、水道管本体部に連結されたピボット回りにスイングアームアセンブリを回動させることにより、スプリンクラヘッドが設置されている期間に亘ってスプリンクラヘッドの高さを調整可能にする。調整可能なスプリンクラヘッドライザアセンブリ14は、ねじによりスイングジョイント16に取り付けられていてもよい。スプリンクラヘッドアセンブリ12は、ねじによりスプリンクラヘッドライザアセンブリに取り付けられていてもよい。これにより、スイングジョイント16とスプリンクラヘッドライザアセンブリ14とが、水道管18とスプリンクラヘッドアセンブリ12との間の連続した水導管路を形成する。
【0019】
従来の地中スプリンクラシステムでは、スプリンクラヘッドの高さは設置時にスイングジョイント16によって調整することができる。本発明によると、スプリンクラヘッドの高さはさらに設置後も調整可能スプリンクラヘッドライザアセンブリ14によって調整することができる。本発明のこの実施形態ではスイングジョイント16が含まれているが、このようなアセンブリは必ずしも必要ではなく、スプリンクラヘッドライザアセンブリ14が水道管18に直接連結されていてもよい。
【0020】
図2に、本発明の第1の実施形態による調整可能スプリンクラヘッドライザアセンブリ14が組み立てられた状態の断面図を示す。スプリンクラヘッドライザアセンブリ14は、第1および第2の端部20および22をそれぞれ互いに対向する側に有する、実質的に細長い伸張可能管状ボディを含む。スプリンクラヘッドライザアセンブリ14は、シリンダ部30と、ピストン部80と、ガードリング120とを含む。
【0021】
図3に、第1の実施形態のシリンダ部の詳細な断面図を概して参照符号30で示す。シリンダ部30は、細長い円筒状の第1のパイプ部32を含み、パイプ部32は外側管状シェル34に取り囲まれている。端部壁36がシェル34をパイプ32に連結している。第1のパイプ部32は、軸38を有する細長い円筒状ボディを含み、スプリンクラヘッドライザアセンブリ14の第1の端部20を含む。第1のパイプ部32はさらに、外表面42と、貫通する孔41を規定する内表面40と、第1の端部20にある外側ねじ部44とを含む。添付の図面には外側ねじ部44が示されているが、スプリンクラヘッドライザアセンブリ14をスプリンクラヘッドアセンブリ12に連結するためには他の方法を用いてもよいことが理解される。このような別の連結手段は、糊、ハンダ、または圧縮取付によりスプリンクラヘッドライザアセンブリをスプリンクラヘッドアセンブリに連結することを含むがこれらに限られない。さらに、シリンダ部の内側ねじ部をスプリンクラヘッドアセンブリの外側ねじ部に連結してもよい。第1のパイプ部32はさらに、第2の端部48の内表面40に1以上の内側溝46を含んでいてもよく、内側溝46は各々Oリング50を受けるようになっている。
【0022】
シェル34は、軸38を中心として第1のパイプ部32と同軸状に整合した細長い円筒状ボディを含む。シェル34は、内表面52と外表面54とを含む。外表面54は、外側ねじ部56と止めねじ穴58とを含んでいてもよい。
【0023】
端部壁36は、第1および第2の半径間に実質的に平面状の環状ディスクを含み、第1および第2の半径はそれぞれ内側エッジ60および外側エッジ62を規定する。端部壁36は軸38に直交していてもよく、内表面64と外表面66とを含む。端部壁は、内側エッジで第1のパイプ部32と連結しており、外側エッジでシェル34と連結している。パイプ部32の外表面42と、シェル34の内表面52と、端部壁36の内表面64とが環状キャビティ68を規定し、環状キャビティ68は開口下端70を有する。端部壁36はさらに、貫通する孔72を含み、これにより制御流体がキャビティ68に導入されるようになっていてもよい。孔72はねじ切りして対応するねじ切りされた第1の流体制御供給管(図1の140)を受け入れるようにしてもよい。
【0024】
図4に、第1の実施形態のピストン部80の断面図を示す。ピストンボディは、環状ピストン84に取り囲まれた第2のパイプ部82を含む。第2のパイプ部82は、自由端である第1の端部86を有する細長い管状ボディを含む。第2のパイプ部の反対側の端部はピストン84と合体し、スプリンクラヘッドライザアセンブリ14の第2の端部22を規定する。第2のパイプ部82は、外表面94と、貫通する孔98を規定する内表面96とを含む。孔98は第2の端部22に隣接しており、内側ねじ部88を含んでいてもよい。添付の図面には内側ねじ部88が示されているが、スプリンクラヘッドライザアセンブリをスイングジョイント16または水道管18に連結するためには他の方法を用いてもよいことが理解される。このような別の連結手段は、糊、ハンダ、または圧縮取付によりスプリンクラヘッドライザアセンブリをスプリンクラヘッドアセンブリに連結することを含むがこれらに限られない。さらに、ピストン部の外側ねじ部をスプリンクラヘッドアセンブリの内側ねじ部に連結してもよい。
【0025】
ピストン84は、ピストンヘッド100と連結部102とを含む。ピストンヘッド100は、軸38に整合する環状ボディを含む。ピストンヘッド100は、環状外表面104と、環状内表面106と、ディスク形状の端部表面108とを有する。外表面104は円形状の溝110を含んでいてもよく、溝110はOリング112を受けるようになっている。ピストンヘッド100は、ピストン連結部102によって第2の端部22に連結されている。ピストン連結部102は、ピストンヘッド100と第2の端部22との間に延びる細長い管状ボディから構成されている。ピストン連結部102はさらに、中心軸を有する円筒状外表面118を含み、この中心軸は軸38と同軸状である。
【0026】
図5に、第1の実施形態のガードリング120の断面図を示す。ガードリング120は、軸38と共通の軸を有する環状リング122と、内側下フランジ124とを含む。内側下フランジは内側エッジ126を有し、内側エッジ126は開口128を規定する。開口128は、ピストン連結部102の円筒状外表面118の半径に合致する半径を有する。ガードリング120はさらに、内側ねじ部130と止めねじ孔132とを含み、内側ねじ部130は円筒状ボディのねじ部56と係合するように作動可能である。
【0027】
図2に示すように、ピストン部80はシリンダ部30内に受け入れられるが、その際、ピストン84がキャビディ68内に摺動可能かつ密閉可能に係合して受け入れられるように、そして第2のパイプ部82が第1のパイプ部32内に受け入れられるようになっている。すべてのパーツは共通の軸38と同軸状である。ピストン84はキャビティ68内に受け入れられるが、その際、外表面104がシェル34の内表面52に摺動可能に係合するように、そして内表面106が第1のパイプ部32の外表面42と摺動可能に係合するようになっている。Oリング112は好ましくは、ピストンとシリンダ部との連結部を密閉するように作用する。このように組み立てられると、シリンダ部とピストンヘッド100との間に第1の密閉制御チャンバ74が形成される。具体的には、シェル34の内表面52と、第1のパイプ部32の外表面42と、端部壁36の内表面64とピストンヘッド100の端部表面108とが第1の密閉制御チャンバ74を形成する。第1の密閉制御チャンバ74は、ピストン84がシリンダ部内で軸38に沿って移動するにつれて変化する容積を有する。
【0028】
その際ガードリング120が、シェル34の外側ねじ部56に安定的に取り付けられて、シリンダ部の底端部を封止するようになっていてもよい。ガードリング120がシェルに安定的に取り付けられると、ガードリングの開口128がピストン連結部102の円筒状外表面118と密接に係合し、その結果ライザ装置が周囲の土、水および他の物質によって汚されることを阻止するようになっていてもよい。ガードリング120はさらに、止めねじがガードリングの止めねじ孔132とシェルの止めねじ穴58とを通過することによってシェルに安定的に取り付けられていてもよい。さらに、スプリンクラヘッドライザアセンブリが伸張された場合、シリンダ部に対する解放ポートとして止めねじ穴58またはシェル内の追加の穴が用いられてもよいことが理解される。止めねじ穴はガードリング120に含まれていてもよいし、必要であれば取り外し可能なプラグを含んでいてもよい。取り外し可能なプラグは、シリンダ内の圧力が所定のレベルに達すると取り外されてシリンダ内の圧力を緩和することができる。
【0029】
上記のシリンダ部構造およびピストン構造は必ずしも環状構造に限られないことが理解される。同じ結果を得るために上記に具体的に述べたもの以外のシリンダ部構造およびピストン構造を用いてもよい。具体的には、シリンダ部およびピストンが円形状を有し、それぞれ第1および第2のパイプ部32および82に隣接して設けられていてもよい。このような構造では、隣接するシリンダ部が第1のパイプ部32に連結し、封止されたピストンが第2のパイプ部82に連結していてもよい。さらに装置が、第1および第2のパイプ部周囲に設けられた複数のシリンダ部およびそれに関連する複数のピストンを含んでいてもよい。このような複数のシリンダ部およびピストンは、それぞれ第1および第2のパイプ部32および82周囲に、不規則なまたは規則的な半径を有する周縁アレイパターンで配置されていてもよい。他の実施形態では、第1および第2のパイプ部32および82の各々は必ずしも軸整合しなくてもよいことが理解される。
【0030】
第1の実施形態によるスプリンクラヘッドライザアセンブリ14は、図1に示すような地下スプリンクラシステムの一部として設置されてもよい。地下スプリンクラシステムは、水道管18と、スイングジョイント16と、スプリンクラヘッドアセンブリ12とを含んでいてもよい。水は水道管18によってシステムに供給される。この水はスイングジョイント16を通ってスプリンクラヘッドライザアセンブリ14の第2の端部22にある孔98に流れ込む。その後水は孔41を通って第1の端部20に達し、その後スプリンクラヘッドアセンブリ12に流れ込む。
【0031】
図1および図2を参照して、第1の制御流体供給管140がスプリンクラヘッドライザ装置の孔72に連結していてもよい。第1の制御流体供給管140は、孔72に連結可能な細長い管を含み、第1の密閉制御チャンバ74を制御流体源に連通させる。第1の制御流体供給管は、スプリンクラヘッドの上面146に隣接して設けられた自由端144を含む。第1の制御流体供給管の長さ方向の大半は自由に浮遊していてもよいし、スプリンクラヘッドアセンブリに安定的に取り付けられていてもよい。第1の制御流体供給管はさらに、スプリンクラヘッドアセンブリに組み込まれていてもよい。
【0032】
作用を以下に述べる。ユーザは図1に示すように、第1の制御流体供給管140の自由端144に流体源およびポンプ(図示せず)を連結することができる。ポンプは、圧力下において制御流体を第1の制御流体供給管140に供給するように作動可能である。その後第1の制御流体供給管140は、スプリンクラヘッドライザアセンブリの孔72に連結された第2の端部142を介して流体を供給する。
【0033】
ユーザはこのようにして、第1の密閉制御チャンバ74内の制御流体の量を増減することができる。第1の密閉制御チャンバ74内の制御流体の量を変更することにより、シリンダ部30に対するピストン84の位置が変更される。シリンダ部30に対するピストン84の位置が変更されるにつれて、スプリンクラヘッドライザアセンブリ14の第1の端部20と第2の端部22との間の距離が変化する。
【0034】
制御流体は、液圧流体、水、または他の適切な流体を含み得るがこれらに限られない。環境的に安全で粘性の流体である制御流体を用いることが好ましい。このような流体の例は、植物および穀類ベースのオイルおよびグリースならびに環境的に安全な凍結しない溶液を含み得る。さらに、凍結の危険がない場所では制御流体として水を用いてもよい。
【0035】
このように、スプリンクラヘッドアセンブリの上面146の高さは、供給元である水道管18に対して調整することができる。ユーザはこのようにして、スプリンクラヘッドの上面146を所望の高さに維持するために土を入れた場合および時間をかけて追加の土を加えた場合と同様に、周囲の地面に対してスプリンクラヘッドの高さを調整して〜内の変位を見積もることができる。
【0036】
上記ではスプリンクラヘッドライザアセンブリ14およびスプリンクラヘッドアセンブリ12は別々のコンポーネントとして記載したが、スプリンクラヘッドライザ装置がスプリンクラヘッドアセンブリを含むように形成されてもよいことがさらに理解される。このような実施形態によると、スプリンクラヘッドは第1のパイプ部から連続しているものとして形成される。別のこのような実施形態では、流体は第1の密閉制御チャンバ74から、スプリンクラヘッド内部の供給管を介して供給されてもよい。別のこのような実施形態のいくつかでは、端部壁36がスプリンクラヘッド表面に近接するように開示されてもよく、従って流体源およびポンプが直接孔72に連結されてもよい。
【0037】
(第2の実施形態)
図6に、本発明の第2の実施形態による調整可能スプリンクラヘッドライザ装置が組み立てられた状態の断面図を概して参照符号200で示す。スプリンクラヘッドライザ装置200は、シリンダ部210と、ピストン部240と、ガードリング280とを含む。
【0038】
図7に、第2の実施形態によるシリンダ部の詳細な断面図を概して参照符号210で示す。シリンダ部210は、細長い円筒状の第1のパイプ部212を含み、パイプ部212は外側管状シェル218に取り囲まれている。端部壁220が外側管状シェル218を第1のパイプ212に連結している。第1のパイプ部212は、外表面214と、貫通する孔217を規定する内表面216とを含む。第1のパイプ部212はさらに、外側ねじ部222を含む。外側ねじ部222は、シリンダ部210をスプリンクラヘッドアセンブリ12(図1)に連結するように作動可能な構成を有する。しかし、シリンダ部210をスプリンクラヘッドアセンブリ12に連結するためには、糊、ハンダ、圧縮取付または内側ねじ部などの他の方法を用いてもよいことが理解される。
【0039】
第1のパイプ部212は、外表面214に1以上の溝224を含む。溝224は各々Oリング226を受けるように作動可能な構成を有する。製造プロセスによっては、第1の実施形態の第1のパイプ部32の内表面40に内側溝46を形成するよりも、第1のパイプ部212の外表面214に溝224を形成する方が容易であることが判明している。さらに製造プロセスによっては、図7に示すように第1のパイプ部212のうち端部壁220から外側管状シェル218を越えて延びた部分に溝224を形成するのであれば、第1のパイプ部212の外表面214に溝224を形成する方が容易であることが判明している。
【0040】
外側管状シェル218は、内表面228と、外表面230と、外側ねじ部232とを有する細長い円筒状ボディを含む。第2の実施形態では、外側管状シェル218は、止めねじ穴58を含まない。端部壁220は、内表面221と孔236とを含んでおり、第1の実施形態の端部壁36に実質的に似ている。第1のパイプ部212の外表面214と、外側管状シェル218の内表面228と、端部壁220の内表面221とがキャビティ234を規定する。
【0041】
図8に、第2の実施形態のピストン部の断面図を概して参照符号240で示す。ピストン部240は第2のパイプ部242を含み、第2のパイプ部240は環状ピストン250に連結されている。第2のパイプ部242は、貫通する孔248を規定する内表面244を含む。内表面244は内側ねじ部246を含み、内側ねじ部246は、ピストン部240をスイングジョイント16または水道管18(図1)に連結するように作動可能な構成を有する。ピストン部240をスイングジョイント16または水道管18に連結するためには、糊、ハンダ、圧縮取付または外側ねじ部などの他の方法を用いてもよいことが理解される。
【0042】
第2の実施形態では、第2のパイプ部242は実質的に環状ピストン250の長さ方向に延びていない。製造プロセスによっては、第2のパイプ部が実質的に環状ピストンの長さ方向に延びるピストン部を製造するよりもピストン部240を製造する方が容易であることが判明している。
【0043】
第2の実施形態では、環状ピストン250は、環状外表面251と、環状内表面252と、ピストンヘッド254とを含む。ピストンヘッド254は、環状外表面256と、ディスク形状端部表面258とを含む。外表面256は円形状の溝260を含み、溝260はOリング262を受けるように作動可能な構成を有する。内表面252は円形状の溝264を含み、溝264はOリング266を受けるように作動可能な構成を有する。しかし他の実施形態では、円形状溝260および264ならびにOリング262および266を省略してもよい。特に、円形状溝264およびOリング266は省略してもよい。なぜなら、外表面214と環状内表面252との間の密閉は上記のOリング226によって提供されるからである。
【0044】
図9に、第2の実施形態のガードリングの断面図を概して参照符号280で示す。ガードリング280は、環状リング282と、内側下フランジ284とを含む。内側下フランジ284は内側エッジ286を有し、内側エッジ286は開口288を規定する。開口288は、環状ピストン250(図8)が内部を通過して環状外表面251が内側エッジ286に対して摺動可能かつ密閉可能に係合するに適した半径を有する。内側エッジ286は円形状溝290を含み、円形状溝290はOリング292を受けるように作動可能な構成を有する。ガードリング280はさらに、内側ねじ部294を含み、内側ねじ部294は、シリンダ部210(図7)の外側ねじ部232と係合するように作動可能な構成を有するが、シリンダ部210をガードリング280に連結するためには、糊またはハンダなどの他の方法を用いてもよいことが理解される。第2の実施形態では、ガードリング280は止めねじ孔132を含まない。しかし第2の実施形態では、ガードリング280は貫通する孔296を含む。
【0045】
図6を参照して、ピストン部240の環状ピストン250は、シリンダ部210のキャビティ234内に受け入れられるが、その際、ピストンヘッド254の外側Oリング262および環状外表面256が、外側環状シェル218の内表面228に対して摺動可能かつ密閉可能に係合するように、そして環状ピストン250の内側Oリング266および環状内表面252が、第1のパイプ部212のOリング226および外表面214に対して摺動可能かつ密閉可能に係合するようになっている。このようにして、ピストンヘッド254と端部壁220との間に第1の密閉制御流体チャンバ297が形成され、孔217と孔248とがスプリンクラヘッドライザ装置200を貫通する連続密閉水路を形成する。ガードリング280はシリンダ部210に連結されていてもよいが、その際、環状ピストン250の環状外表面251が、ガードリング280の内側下フランジ284のOリング292および内側エッジ286に対して摺動可能かつ密閉可能に係合するようになっている。第1および第2のパイプ部212および242は軸整合しているように図示されているが、第1および第2のパイプ部は必ずしも軸整合しなくてもよいことが理解される。
【0046】
スプリンクラヘッドライザ装置200のこの組み立ての結果および作用は、第1の実施形態に関して上記したものと実質的に同様である。しかし第2の実施形態では、環状ピストン250と外側管状シェル218とガードリング280とが第2の密閉制御流体チャンバ298を規定している。第2の流体制御供給管(図示せず)が孔296に連結されていてもよく、その場合、ユーザは圧力下において制御流体を第2の密閉制御流体チャンバ298に供給することができる。このように第2の実施形態では、ユーザが圧力下において制御流体を孔236と孔296とを介して「二重作動」制御流体チャンバ297および298にそれぞれ別々に供給することができ、それによりピストン部240に対してシリンダ部210に補足的力が付与される。
【0047】
(第3の実施形態)
図10に、本発明の第3の実施形態によるスプリンクラヘッドライザ装置を概して参照符号300で示す。スプリンクラヘッドライザ装置300は、シリンダ部302と、ピストン部304と、ガードリング310とを含む。ピストン部304はピストンヘッド306を含み、ピストンヘッド306はディスク形状下面308を含む。ガードリング310は、内側下フランジ312を含む。スプリンクラヘッドライザ装置300は、第1の実施形態または第2の実施形態の要素を含み、さらに環状下面308を内側下フランジ312から離す方向に付勢するバネ310を含む。バネ310は、密閉された水路内の水圧が環状下面308を内側下フランジ312方向に付勢する潜在的傾向に対して抵抗するという利点を有することができる。しかし他の実施形態では、バネ310は環状下面308を内側下フランジ312方向に付勢してもよい。
【0048】
本発明の具体的実施形態を記載し説明してきた。上記実施形態は本発明を説明するためだけのものであり本発明を限定するものではないと考えられるべきであり、本発明は請求の範囲によってのみ解釈されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【0049】
【図1】図1は、本発明の第1の実施形態による地中スプリンクラヘッドが設置された状態を示す側面図である。
【図2】図2は、本発明の第1の実施形態によるスプリンクラヘッドライザ装置の断面図である。
【図3】図3は、図2のスプリンクラヘッドライザ装置のシリンダ部の断面図である。
【図4】図4は、図2のスプリンクラヘッドライザ装置のピストン部の断面図である。
【図5】図5は、図2のスプリンクラヘッドライザ装置のガードリングの断面図である。
【図6】図6は、本発明の第2の実施形態によるスプリンクラヘッドライザ装置の断面図である。
【図7】図7は、図6のスプリンクラヘッドライザ装置のシリンダ部の断面図である。
【図8】図8は、図6のスプリンクラヘッドライザ装置のピストン部の断面図である。
【図9】図8は、図6のスプリンクラヘッドライザ装置のガードリングの断面図である。
【図10】図10は、本発明の第3の実施形態によるスプリンクラヘッドライザ装置の断面図である。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
それぞれが内部を有する第1および第2のパイプ部を含むパイプの長さを変更する装置であって
端部壁と開放端とを有し、前記第1のパイプ部に連結可能なシリンダと、
前記シリンダに摺動可能かつ密閉可能に係合して受け入れられ、前記第2のパイプ部に連結可能なピストンであって、前記シリンダおよび前記端部壁と共に第1のチャンバを規定するピストンとを含み、
前記第1および第2のパイプ部間の流体連通が許可されているとき、前記第1のチャンバが、前記ピストンを前記シリンダに対して移動させるための第1の制御流体を受けて、前記第1のパイプ部と前記第2のパイプ部との間の距離を変えるようにされ、
前記第1のチャンバが、前記第1および第2のパイプ部の内部から物理的に隔離されている、装置。
【請求項2】
前記第1のチャンバが、前記第1のパイプ部周囲に設けられた環形状を有する、請求項1に記載の装置。
【請求項3】
前記第1のパイプ部が前記第1のチャンバの内壁を規定し、前記ピストンが前記第1のパイプ部に対して摺動可能かつ密閉可能である、請求項2に記載の装置。
【請求項4】
前記シリンダが、第1の供給ラインを受けて前記第1の制御流体を前記第1のチャンバに供給するように作動可能な第1の流入ポートをさらに含む、請求項1に記載の装置。
【請求項5】
前記第1の流入ポートが前記端部壁を貫通する第1の孔を含む、請求項4に記載の装置。
【請求項6】
前記第1の孔がねじ切りされている、請求項5に記載の装置。
【請求項7】
前記第1の孔に螺嵌される第1の供給管であって、第1のポンプに連結されて前記第1の制御流体を前記第1のチャンバに供給するように適合された自由端を有する第1の供給管をさらに含む、請求項6に記載の装置。
【請求項8】
前記伸張可能なパイプが、埋め込まれたスプリンクラヘッドライザを含む、請求項1に記載の装置。
【請求項9】
前記シリンダの前記開放端を前記ピストン周囲に摺動可能に封止するように適合されたガードリングをさらに含む、請求項1に記載の装置。
【請求項10】
前記ガードリングと前記ピストンと前記シリンダとが、第2のチャンバであって、第2の制御流体を受けて前記ピストンを前記シリンダに対して移動させ、前記第1のパイプ部と前記第2のパイプ部との間の距離を変化させるように適合された第2のチャンバを規定する、請求項9に記載の装置。
【請求項11】
前記ガードリングが、第2の供給ラインを受けて前記第2の制御流体を前記第2のチャンバに供給するように作動可能な第2の流入ポートをさらに含む、請求項10に記載の装置。
【請求項12】
前記第2の流入ポートが、第2のねじ切りされた孔を含む、請求項11に記載の装置。
【請求項13】
さらに、前記第2の流入ポート内に螺嵌される第2の供給管を含み、
前記第2の供給管は、前記第2の制御流体を前記第2のチャンバに供給するために第2のポンプに連結するように適合された自由端を有する、請求項12に記載の装置。
【請求項14】
前記ピストン部に対してある方向に前記ガードリングを付勢するように作動可能な構成を有するバネをさらに含む、請求項9に記載の装置。
【請求項15】
前記第1のパイプ部が、前記第2のパイプ部に対して摺動可能かつ密閉可能に係合する、請求項1に記載の装置。
【請求項16】
前記第1のパイプ部が、前記端部壁から前記シリンダを越えて延びる、請求項1に記載の装置。
【請求項17】
第1のパイプ部と、
前記第1のパイプ部と共に、内部を有する共通のパイプを形成する第2のパイプ部と、
端部壁と開放端とを有し、前記第1のパイプ部に連結されたシリンダと、
前記シリンダに摺動可能かつ密閉可能に係合して受け入れられ、前記第2のパイプ部に連結されるピストンであって、前記シリンダおよび前記端部壁と共に第1のチャンバを規定するピストンとを含み、
前記パイプ部間の流体連通が許可されるとき、前記第1のチャンバが、第1の制御流体を受けて前記ピストンを前記シリンダに対して移動させて前記第1のパイプ部と前記第2のパイプ部との間の距離を変えるように適合され、
前記第1のチャンバが、前記共通のパイプの前記内部から物理的に隔離されている、スプリンクラヘッドライザ装置。
【請求項18】
前記第1のパイプ部が、前記第2のパイプ部に摺動可能かつ密閉可能に受け入れられる、請求項17に記載の装置。
【請求項19】
前記第2のパイプ部が、前記第1のパイプ部に摺動可能かつ密閉可能に受け入れられる、請求項17に記載の装置。
【請求項20】
前記第1および第2のパイプ部が、互いに対向する第1および第2のねじ切りされた端部をそれぞれ含む、請求項17に記載の装置。
【請求項21】
前記シリンダが、第1の供給管を受けて第1の制御流体を前記第1のチャンバに供給するように適合された第1の流入ポートをさらに含む、請求項17に記載の装置。
【請求項22】
前記第1の流入ポートが、前記シリンダの前記端部壁を貫通する孔を含む、請求項21に記載の装置。
【請求項23】
前記孔がねじ切りされている、請求項22に記載の装置。
【請求項24】
前記第1の供給管が前記孔に螺嵌され、前記第1の供給管が、第1のポンプに連結されて前記第1の制御流体を前記第1のチャンバに供給するように適合された自由端を含む、請求項23に記載の装置。
【請求項25】
前記第1の供給管の前記自由端が、前記装置に連結されたスプリンクラヘッドに隣接して設けられるように適合された、請求項24に記載の装置。
【請求項26】
前記第1のパイプ部が、前記第1のパイプ部の自由端に設けられたスプリンクラヘッドをさらに含む、請求項21に記載の装置。
【請求項27】
前記第1の供給管が前記孔と連通しており、前記第1の供給管が、前記スプリンクラヘッド近傍に設けられた自由端を含む、請求項26に記載の装置。
【請求項28】
前記供給管が前記スプリンクラヘッドに取り付けられている、請求項27に記載の装置。
【請求項29】
前記供給管が、前記スプリンクラヘッドと一体化されている、請求項28に記載の装置。
【請求項30】
前記第1および第2のパイプ部に隣接する複数の前記シリンダと対応する複数のピストンとをさらに含む、請求項22に記載の装置。
【請求項31】
前記複数のシリンダおよび対応する複数のピストンが、前記第1および第2のパイプ部周囲において周縁アレイ状態に配置されている、請求項30に記載の装置。
【請求項32】
前記第1のチャンバが、前記第1および第2のパイプ部周囲に設けられた環形状を有する、請求項22に記載の装置。
【請求項33】
前記第1のパイプ部が前記環状チャンバの内壁を規定し、前記ピストンが前記第1のパイプ部に対して摺動可能かつ密閉可能に係合している、請求項32に記載の装置。
【請求項34】
前記シリンダの前記開放端を前記ピストン周囲に摺動可能に封止するように適合されたガードリングをさらに含む、請求項17に記載の装置。
【請求項35】
前記ガードリングと前記ピストンと前記シリンダとが、第2のチャンバであって、第2の制御流体を受けて前記ピストンを前記シリンダに対して移動させ、前記第1のパイプ部と前記第2のパイプ部との間の距離を変化させるように適合された第2のチャンバを規定する、請求項34に記載の装置。
【請求項36】
前記ガードリングが、第2の供給ラインを受けて前記第2の制御流体を前記第2のチャンバに供給するように作動可能な第2の流入ポートをさらに含む、請求項35に記載の装置。
【請求項37】
前記第2の流入ポートが、ねじ切りされた孔を含む、請求項36に記載の装置。
【請求項38】
前記第2の流入ポートに螺嵌される第2の供給管であって、第2のポンプに連結されて前記第2の制御流体を前記第2のチャンバに供給するように適合された自由端を有する第2の供給管をさらに含む、請求項37に記載の装置。
【請求項39】
前記第1のパイプ部が、前記端部壁から前記シリンダを越えて延びる、請求項17に記載の装置。
【請求項40】
前記ピストン部に対してある方向に前記ガードリングを付勢するように作動可能な構成を有するバネをさらに含む、請求項34に記載の装置。
【請求項41】
流体を運搬するように作動可能なパイプの長さを変更する方法であって
第1および第2のパイプ部を含むパイプであって、前記第1および第2のパイプ部が互いに軸整合しかつ貫通する共通の密閉通路を規定する、パイプを提供する工程と、
前記第1のパイプ部に連結したチャンバに制御流体を導入して、それにより前記チャンバ内に摺動可能かつ密閉可能に収容されたピストンであって前記第2のパイプ部に連結されているピストンを移動させる工程とを含み、
前記ピストンの移動が前記第1のパイプ部と前記第2のパイプ部との間の距離を変化させ、前記チャンバが前記第1および第2のパイプ部を介する前記共通の密閉通路から物理的に隔離されている、方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【公表番号】特表2010−506099(P2010−506099A)
【公表日】平成22年2月25日(2010.2.25)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−503382(P2009−503382)
【出願日】平成19年4月4日(2007.4.4)
【国際出願番号】PCT/CA2007/000564
【国際公開番号】WO2007/112588
【国際公開日】平成19年10月11日(2007.10.11)
【出願人】(508298329)
【Fターム(参考)】