(57)【要約】【解決手段】  本発明は、携帯式給水栓および携帯式給水栓を使用したシステムに関するものである。このような１つの携帯式給水栓は、給水栓本体と、前記給水栓本体に連結した水圧シリンダと、前記給水栓本体への給水主管連動システム構造を含む。前記給水主管連動構造は、前記水圧シリンダから延出する、作動装置と協動して、第１の位置と第２の位置との間を移動する少なくとも１つのロッキング部材を有する。前記携帯式給水栓は、前記ロッキング部材が前記第２位置にあるとき、給水主管に物理的に連結している。【選択図】      図８
2007502924.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
携帯式給水栓であって、
給水栓本体と、
前記給水栓本体に連結し、作動装置を有する水圧シリンダと、
前記給水栓本体に連結した給水主管連動構造であって、前記連動構造は、前記作動装置と協動して、給水主管構成部品に連動するために、第１の位置と第２の位置との間を移動する少なくとも１つのロッキング部材を有する、前記連動構造と
を有する携帯式給水栓。
【請求項２】
請求項１の携帯式給水栓であって、この携帯式給水栓は、さらに、
前記給水栓本体に連結した給水主管シール構造を有し、前記シール構造は前記給水栓本体の内部若しくは外部表面から膨張可能なシールを有するものである。
【請求項３】
請求項２の携帯式給水栓において、前記給水主管シール構造は前記給水主管連動構造と相互連結しており、前記少なくとも１つのロッキング部材の前記第２の位置への移動が前記シールの膨張と実質的に同時に生起するものである。
【請求項４】
請求項１の携帯式給水栓であって、この携帯式給水栓は、さらに、
前記給水栓本体に連結した給水主管シール構造を有し、前記シール構造はピストンとそこに配置された水圧流体を有する第２の水圧シリンダと、前記第２の水圧シリンダと流体連通する膨張性シールと、前記水圧流体が充分に圧縮されて前記シールを膨張させるように、前記ピストンを移動させる前記作動装置と協動するプランジャとを有するものである。
【請求項５】
請求項２の携帯式給水栓において、前記作動装置はシャフトと、このシャフトに付随するカラー（環状の部品）とを有し、前記カラーはカム表面を含むものである。
【請求項６】
請求項５の携帯式給水栓において、前記カム表面は前記給水主管シール構造を作動させる第１のテーパーと、前記給水主管連動構造を作動させる第２のテーパーとを有するものである。
【請求項７】
請求項１の携帯式給水栓において、前記給水主管連動構造は、ピストンとそこに配置された水圧流体を有する第２の水圧シリンダと、前記作動装置を連動するための第１の端部と前記ピストンを連動するための第２の端を含むプランジャとを有し、前記少なくとも１つのロッキング部材は前記第２の水圧シリンダと流体連通することにより、前記ピストンの配置は前記少なくとも１つのロッキング部材をその第１の位置からその第２の位置に移動させるように前記ピストンを移動させるものである。
【請求項８】
請求項７の携帯式給水栓であって、この携帯式給水栓は、さらに、
膨張性シールを含む給水主管シール構造と、前記膨張性シールと前記第２の水圧シリンダとの間に挿入された流体導管とを有するものである。
【請求項９】
請求項１の携帯式給水栓であって、この携帯式給水栓は、さらに、
前記給水栓本体に連結した手動ポンプを有し、前記水圧シリンダ内の流体を圧縮するものである。
【請求項１０】
携帯式給水栓であって、
給水栓本体と、
前記給水栓本体に連結した給水主管連動構造であって、前記連動構造は給水主管要素と連動するために非連動位置から連動位置に移動することができる少なくとも１つのロッキング部材を含む、前記給水主管連動構造と、
前記給水栓本体に連結した給水主管シール構造であって、膨張性シールを含む前記シール構造とを有し、
前記連動構造が前記シール構造と相互連結することにより、前記連動構造と前記シール構造の中の１つの作動が前記連動構造と前記シール構造のもう一方の作動を引き起こすものである、携帯式給水栓。
【請求項１１】
請求項１０の携帯式給水栓において、前記連動構造と前記シール構造の中の１つは水圧シリンダを含み、前記連動構造と前記シール構造は流体導管を通して相互連結されているもである。
【請求項１２】
携帯式給水栓であって、
給水栓本体と、
前記携帯式給水栓と給水主管要素との間に防止シールを作成する、前記給水栓本体から放射状に膨張する気泡シールと、
を有する携帯式給水栓。
【請求項１３】
請求項１２の携帯式給水栓において、前記気泡シールは気体媒体によって膨張する。
【請求項１４】
請求項１２の携帯式給水栓において、前記気泡シールは流体媒体によって膨張する。
【請求項１５】
請求項１２の携帯式給水栓において、前記給水栓本体は、そこに配置された、前記気泡シールで終端する導管を有し、前記シールに流体媒体を連通するものである。
【請求項１６】
請求項１２の携帯式給水栓において、前記給水栓本体は、ピストンとそこに配置される水圧流体を保持し且つ前記気泡シールと流体連通する水圧シリンダを有し、また、前記気泡シールは前記ピストンの移動を通して膨張する。
【請求項１７】
携帯式給水栓システムであって、
給水栓本体を含む携帯式給水栓と、
その中に給水栓弁を有する給水主管に前記携帯式給水栓を固定するための連動構造であって、この連動構造は、前記給水栓弁の作動から独立して給水主管に固定できる、給水栓本体に付帯した給水栓コネクタを含む、前記連動構造と
を有する携帯式給水栓システム。
【請求項１８】
請求項１７のシステムにおいて、前記連動構造は、前記給水栓コネクタと結合することができ、且つ給水主管スタンドパイプに付着することができるパイプコネクタをさらに含むものである。
【請求項１９】
請求項１８のシステムにおいて、前記給水栓コネクタは前記給水栓本体内部に配置されたシャフトと、前記シャフトから放射状に延出する少なくとも１つのフィンとを有し、前記少なくとも１つのフィンは前記パイプコネクタのネジ部と結合可能なネジ部を含むものである。
【請求項２０】
請求項１８のシステムにおいて、前記給水栓コネクタは前記給水栓本体の外部表面から延出する複数のラグを有し、前記パイプコネクタは多方向スロットを有し、それぞれのスロットは複数のラグの１つを受け入れられる構成されているものである。
【請求項２１】
請求項１８のシステムにおいて、前記給水栓コネクタは複数の多方向スロットを有し、前記パイプコネクタは複数のピンを有し、各ピンは複数の多方向スロットの１つに挿入できるものである。
【請求項２２】
請求項２１のシステムにおいて、前記複数の多方向スロットは、前記給水栓本体の外部表面から延出する環の中に配置されている。
【請求項２３】
請求項１８のシステムにおいて、前記給水栓コネクタは前記給水栓本体の外部表面から延出する複数のトグルクランプを有し、前記トグルクランプのそれぞれはラッチを含み、前記パイプコネクタは前記ラッチを受け入れるように構成された溝を有するものである。
【請求項２４】
請求項１８のシステムにおいて、前記給水栓コネクタはそこから延出するボールを有するバネ仕掛けヒンジを含み、前記パイプコネクタは前記ボールを受け入れるように構成された溝を有するものである。
【請求項２５】
請求項１８のシステムにおいて、前記給水栓コネクタは前記給水栓本体の外部表面から延出する第１のラグを有し、記パイプコネクタは前記第１のラグと結合可能な第２のラグを有するものである。
【請求項２６】
請求項１８のシステムであって、このシステムは、さらに、
前記給水栓コネクタと前記パイプコネクタの間に配置された少なくとも１つのシールを有するものである。
【請求項２７】
携帯給水栓システムであって、
地下に配置され、携帯式給水栓を受け入れるように構成された給水主管パイプと、
地上からの前記給水主管パイプへのアクセスと、
前記アクセスの場所を識別するための、前記アクセスに近接した電子信号装置と
を有する携帯式給水栓システム。
【請求項２８】
請求項２７のシステムにおいて、前記電子信号装置は無線周波数送信機を含むものである。
【請求項２９】
請求項２７のシステムにおいて、前記電子信号装置は全地球測位サテライト装置を含むものである。
【請求項３０】
請求項２７のシステムにおいて、前記電子信号装置は前記アクセスの上に配置されたカバー（蓋）に付帯しているものである。
【請求項３１】
請求項２７のシステムにおいて、このシステムは、さらに、
請求項１に従った携帯式給水栓を有するものである。
【請求項３２】
請求項２７のシステムにおいて、このシステムは、さらに、
請求項１０に従った携帯式給水栓を有するものである。
【請求項３３】
請求項２７のシステムにおいて、このシステムは、さらに、
請求項１２に従った携帯式給水栓を有するものである。
【請求項３４】
携帯式給水栓システムであって、
地下に配置され、携帯式給水栓を受け入れるように構成された給水主管パイプと、
地上からの前記給水主管パイプへのアクセスと、
前記アクセスの上に広がるカバーであって、電子的若しくは磁気的に無効化できるロッキング構造を含むものである、前記蓋と
を有する携帯式給水栓システム。
【請求項３５】
請求項３４のシステムにおいて、前記ロッキング構造は前記カバーの上に配置された電子キーパッドを使用して無効化されるものである。
【請求項３６】
請求項３４のシステムにおいて、前記ロッキング構造は、磁界に曝されたときに連動位置から非連動位置に移動する複数のピンを含むものである。
【請求項３７】
請求項３４のシステムにおいて、このシステムは、さらに、
請求項１に従った携帯式給水栓を有するものである。
【請求項３８】
請求項３４のシステムにおいて、このシステムは、さらに、
請求項１０に従った携帯式給水栓を有するものである。
【請求項３９】
請求項３４のシステムにおいて、このシステムは、さらに、
請求項１２に従った携帯式給水栓を有するものである。
【請求項４０】
携帯式給水栓システムであって、
地下に配置され、携帯式給水栓を受け入れるように構成された給水主管パイプと、
前記給水主管パイプと携帯式給水栓連結パイプとの間に配置されている横弁およびシュー連結器と
を有する携帯式給水栓システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２００３年８月２０日に伴に申請された米国仮出願第６０／４９６，４９８および６０／４９６，５１４号の利益を主張するものである。これらの仮出願の開示は、この参照によりここに組み込まれる。
【０００２】
本発明は、携帯式給水栓およびそれを使用したシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００３】
従来の消防活動システムは地下給水本管網を含み、それは地上に位置する多くの給水栓（消火栓）に連結されている。この給水栓は典型的には、鋳鉄若しくは鋼鉄から作られており、給水網の特定の場所の設けられている。このようなシステムがいくつかの目的を満足させることは認識されているが、いくつかの不都合な点もある。例えば、前記給水栓は極度に硬い材料で構成され、地上に配置されているのため、安全上の問題がある。自動車若しくはその他の車両が給水栓に衝突し、車と給水栓のどちらか一方若しくは両方を損傷する危険性がある。給水栓が損傷すると、給水本管の水圧が減少する。同様に、人が恒久的に据えられた給水栓に不注意に接触して、怪我をする恐れがある。
【０００４】
その他の不都合は、給水栓が一般に歩道の縁石側に位置することから生じる。例えば、利用可能な駐車スペースの量が減少する。寒冷地では、前記給水栓の周辺から雪を除去しなければならない。さらには、従来の給水栓はアクセスしやすいので、特に高温の環境では、しばしば娯楽目的のために開栓される。給水栓を開くと、水位若しくは水圧の低下を招き、近隣の消防活動若しくは通常のビジネス／家庭での使用に悪影響を与える恐れがある。
【０００５】
これらの不都合が理由で、携帯式給水栓を使用することが過去にも提案されてきた。このような給水栓の１つが米国特許第５，９０１，７３８号公報で開示されており、この開示はこの本明細書への参照により組み込まれる。携帯式給水栓は消防隊が持ち運び、消防水を提供するために給水本管に取り付けられる。携帯式給水栓は恒久に据え付けられていないので、車若しくは人々が不慮に接触する可能性が少ない。また、除去できるので、縁石側に配置される必要がない。例えば、通りの中央に所在するアクセスポートを通して給水本管に付着できる。これによって駐車スペースを解放し、車が前記給水本管へのアクセスを妨害する可能性を減少させ、みだりに弄られる可能性を減らす。そして一般に、通りから雪を除去するのをより迅速にする。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、携帯式給水栓および携帯式給水栓を使用するシステムに関するものである。好ましい給水栓の実施形態は、水圧を以下の機能のうちの少なくとも１つに使用する。即ち、前記給水栓を給水本管へ物理的に連結する機能、前記給水栓を給水主管へシールする機能、および前記給水栓を通しておよびそれから水が流れるように給水本管弁を操作する機能である。１つの好ましい実施形態に従って、給水栓本体と、前記給水栓本体に連結した水圧シリンダと、前記給水栓本体に連結した連動構造とを有する携帯式給水栓を本明細書で提供する。前記給水本管連動構造は作動装置と協動して、前記水圧シリンダから延出し、第１の位置と第２の位置との間を移動する少なくとも１つのロッキング部材を有することができる。前記ロッキング部材が前記第２の位置にあるとき、前記給水栓は給水主管に物理的に連結される。
【０００７】
別の好ましい実施形態に従って、給水栓本体と、前記給水栓本体に連結する給水本管連動構造と、前記給水栓本体に連結する給水本管シール構造とを有する携帯式給水栓を本明細書で提供する。前記連動構造は、非連動位置から連動位置に移動できる少なくとも１つのロッキング部材を含むことができる。シール構造は、膨張性シールを含むことが望ましい。前記連動とシール構造を相互に結合して、前記構造の一方が作動するともう一方も作動するようにしてもよい。
【０００８】
第３の好ましい実施形態に従って、給水栓本体と、前記給水栓本体と給水本管要素との間の防水シールを達成できる前記給水栓本体から放射状に膨張する気泡シールとを有する携帯式給水栓をここで提供する。
【０００９】
本発明はさらに、給水栓本体と、給水栓弁を含んだ給水本管パイプに前記携帯式給水栓を固定する連動構造とを有する携帯式給水栓システムを提供する。前記連動構造は、前記給水栓弁の作動から独立して、給水本管に固定できる前記給水栓本体に付帯した給水栓コネクタを含む。
【００１０】
給水本管場所装置および／または安全装置を有する携帯式給水栓システムも本発明によって提供されている。１つの好ましい実施形態に従って、携帯式給水栓を受け入れるように構成された給水本管パイプと、前記給水本管パイプへのアクセスと、前記アクセスの場所を識別する電子信号装置と、を有する携帯式給水栓システムを提供している。別の好ましい実施形態に従って、携帯式給水栓を受け入れるように構成された給水本管パイプと、前記給水本管パイプへのアクセスと、電子的若しくは磁気的に無効化できるロッキング構造を含んだ前記アクセスを覆う蓋と、を有する携帯式給水栓システムをここで提供する。
【００１１】
これらおよび様々なその他の新規な機能、およびそれぞれの利点は、ここに添付されてこの一部を形成する前記請求で、その特殊性と共に指摘されている。しかしながら、本発明の側面をよりよく理解するために、図面を参照するが、図面には図示する実施形態が存在し、説明する事柄に随伴して、これに関するさらなる部分を形成する。ここでは、多くの実施形態が説明されているが、開示する本発明は、これらの実施形態の様々な組合せを含むものであり、実施携帯の組合せでは、１つの実施携帯の全機能が別の実施携帯の全機能のなかに含まれるものではないことを理解すべきである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明は、携帯式給水栓およびそのような給水栓を使用するシステムに関するものである。火事が報告された場合、前記火事に近い給水本管を探すことが主要な関心事である。本発明が提供する機能の１つは、応答する消防団に位置信号を送信する給水本管測位装置である。前記測位装置は、地理的データの他に、その他の情報を送信および受信してもよい。例として、図１および２に関して、マンホール１形式の給水本管アクセスは測位装置で探すことができる。典型的な測位装置３が、マンホール蓋５の裏面に固定されている。１つの好ましい実施形態では、測位装置３は無線周波数（ＲＦ）送信機を含んでいる。別の好ましい測位装置３は、全地球測位サテライト機器を含んでいる。前記測位装置がマンホール蓋５に固定されている所が示されているが、この代わりに、例えば給水本管パイプなどの他の地下構造物若しくは例えば電柱などの近隣の地上構造物に固定されてもよい。
【００１３】
選択した給水本管アクセスを一旦探し出したら、消防団員は前記地下給水本管へのアクセスに邪魔になる前記マンホール蓋およびその他の物品を除去しなければならない。前記マンホールへの未許可侵入を防ぐために、本発明では安全装置も提供している。図３は、１つの好ましい安全装置、即ちマンホール蓋５の下に備わるロッキング可能な蓋板７を図示している。蓋板７は、例えば、前記蓋板が除去されるのを防止するためのロッキング位置に放射状に外側に伸びるロッキングピン９を使用する。電子キーパッド１１は、蓋板７の上面１３に所在する。正しいコードが入力されると、ロッキングピン９が引っ込み、蓋板７が除去されるのを許容する。電子的無効化の代りに、磁気技術を使用して蓋板７を解錠できる。例えば、磁石によってロッキングピンを引っ込める。図４は、ロッキングピンを適切な磁場に曝すことによって、磁気的に引っ込めることができるロッキングピン１７を有する蓋板１５を示している。機械的組合せ若しくは鍵ロッキングのような、予備の無効化構造を使用してもよい。このような予備無効化構造を前記主要構造として使用し、電子的および磁気的技術を予備無効化として提供してもよい。さらには、別個の蓋（例えば、蓋板７）を必要としないように、マンホール蓋自体が、本発明に従った安全機能を使用してもよい。
【００１４】
前記給水本管への自由なアクセスによって、本発明に従った携帯式給水栓は前記給水源に連結できる。図５および６は、給水本管スタンドパイプ２０に連結する前および後の１つの好ましい携帯式給水栓１９を示している。前記連結には給水本管連動構造および給水本管シール構造の両方を使用することが望ましい。前記連動構造は機械的完全性（例えば、固定）を提供し、前記シール構造は防水シールを提供する。
【００１５】
図７および７Ｂに関して、１つの好ましい連動構造は水圧を使用する。携帯式給水栓１９は、上域２７から中央に延出する水圧シリンダ２５を有する給水栓本体２３を含んでいる。水圧シリンダ２５は、作動ロッド２９と、作動ロッド２９を下方に駆動するピストン３１と、水圧をピストン３１から除去したときに作動ロッド２９が上方の休止位置に戻るためのばね３３と、を含む。水圧を生成してピストン３１に適用するための手動ポンプ３５が前記給水栓本体に付帯している。手動ポンプ３５が給水栓本体２３に恒久的に付帯しているように図示されているが、それ自体が携帯式かまたは消防車に連結されている、例えば電気若しくは電池作動式ポンプのような移動式手動ポンプ若しくはその他の補助ポンプを受け入れられるように、携帯式給水栓をデザインしてもよい。
【００１６】
対立する一対のロッキング部材３７は給水栓本体２３の底部３６に所在する。異なった数と構造のロッキング部材も使用できる。各ロッキング部材３７は、ばねプランジャ４１に装着したロッキングピン３９を含む。止めナット４３が前記連動構造一式を給水栓本体２３内に保持する。前記ロッキング部材が非連動位置にある所が描かれており、ロッキングピン３９は、前記給水栓本体の外面４５に少なくとも接着するまで引っ込んでいる。ばねプランジャ４１に力が加えられると、ばね４２が圧縮され、ロッキングピン３９が外部に伸びて、溝付きのパイプコネクタのように給水本管パイプ若しくは配管と連動する。ばねプランジャ４１にこのような力を加える１つの方法は水圧仕掛けの作動ロッド２９を通してである。フィン若しくはギアのような他の作動タイプを使用してもよい。また、水圧の代りに圧空若しくは機械的オペレータを使用してもよい。
【００１７】
図７および７Ｂに示す好ましい実施形態では、カム表面４９を有するカラー（環状の部品）４７は、テーパーによって規定されており、作動ロッド２９の上に配置される。カラー４７はさまざまな方法で作動ロッド２９に付着できるが、これには例えば、ドエルピン、ネジ式および溶接による方法が含まれる。この代りに、カラーが不必要になるように、前記作動ロッド自体に機械加工でカム若しくは別の相互作用表面を提供してもよい。手動ポンプ３５を稼動させると、ピストン３１に対して水圧が加わり、作動ロッド２９を下方に駆動する。前記作動ロッドが下方に移動するにつれて、カム若しくはテーパーカラー表面４９がばねプランジャ４１に力を徐々に加えて、ロッキングピン３９が非連動位置から連動位置に移動するようにする。
【００１８】
水圧がピストン３１から取り除かれると、ばね３３は作動ロッド２９を元の位置に戻し、ばね４２はロッキングピン３９を非連動位置に戻す。すると、前記携帯式給水栓を前記給水本管から取り除くことができる。
【００１９】
別の携帯式給水栓５３が図８および８Ｂに図示されている。この実施形態では、水圧を使用して、給水本管連動構造と給水本管シール構造の両方を作動させる。前記連動構造の機能は、図７および７Ｂで示した前記実施形態と類似しており、同じ参照番号を有する。前記シール構造は、ロッキング部材３７と整列している一対の水圧シリンダ５９に配置されている圧縮水圧流体５７で、膨張する気泡シール５５を含んでいる。気泡シール５５の形は環状で、前記給水栓本体の周囲に連続的に配置されていることが望ましい。多数の別個の気泡嚢によって規定される他の気泡配置および気泡シールを使用してもよい。
【００２０】
各水圧シリンダ５９は、ばねプランジャ６１と、ばねプランジャ６１にネジ連結するピストン６３と、伸縮ばね６５と、止めナット６７と、を含む。作動ロッドカラー６９は、２つのテーパー、即ち前記給水本管シール構造を作動させる第１のテーパー７３、前記給水本管連動構造を作動させる第２のテーパー７５、によって規定されるカム表面７１を有する。手動ポンプ３５を稼動すると、水圧がピストン３１に加わり、作動ロッド２９を下方に駆動する。前記作動ロッドが下方に移動するに従って、前記第１のテーパー表面７３がばねプランジャ６１およびピストン６３に力を加える。ピストンの移動がシリンダ５９内の水圧流体５７を圧縮し、止めナット６７のオリフィス７９を通して流体を押して気泡シールを膨張させる。前記第２のテーパー表面７５は、図７および７Ｂに示した前記実施形態に伴った前記説明と同じような方法で、前記連動構造を作動させる。前記各ばねプランジャへの第１および第２のテーパーの配置と相対的位置は、連動とシールとが実質的に同時に生起するようにする。しかし、前記カラーのカム表面若しくはカラーのない作動装置自体のカム表面を修正して、連動とシールの順序と方法を変更できる。
【００２１】
相互に連結した連動およびシール構造を有する携帯式給水栓も本発明によって提供されている。例えば、図９および９Ｂに関して、給水栓８１はロッキング部材８５と関連する一対の対立する水圧シリンダ８３を有し、これは流体管９１を通して膨張気泡シール８９に水圧流体を連通する。各水圧シリンダ８３は、ピストン９５に連結したばねプランジャ９３と、伸縮バネ９７と、オーバーライドばね９９と、ロッキングピン１０１とを含む。ばねプランジャ９３およびピストン９５を移動させると、ロッキングピン１０１が連動位置まで放射状に外側に伸びて、前記給水栓本体を給水本管パイプ若しくは連結金具に固定する。この移動は、シリンダ８３と流体管９１に所在する水圧流体８７を充分に圧縮して、水泡シール８９を膨張させて防水シールを達成する。図９Ｂに示すように、このような移動は作動ロッド１０３の下方移動から生起するが、これは遠心に所在するカラー１０５を使用する。カラー１０５は、ばねプランジャ９３と相互作用するカム表面１０７を有する。図９Ｂの前記作動ロッド１０３は、水圧手動ポンプ１０９で伸びるが、その他の方法も同様に使用できる。
【００２２】
図７〜９で示した前記携帯式給水栓の実施形態での前記作動ロッドは、前記携帯式給水栓を通して水が流れるように、給水本管弁も開けることができる。例えば、図６に関して、前記携帯式給水栓実施形態内部の前記作動ロッドは、給水本管３１４から延出する垂直スタンドパイプ２０内部に配置されている第２の作動ロッド３００と連動できる。前記第２の作動ロッド３００は、携帯式給水栓の前記作動ロッドからの作動を受けた場合、弁座３２４から給水栓弁３２０を移動させ、水が前記給水本管から流れ出て、前記垂直スタンドパイプを通り、それから前記携帯式給水栓を通って昇ってゆけるようにする。水圧が前記構造から除かれた際は、１若しくはそれ以上の伸縮バネ３３０を前記第２の作動ロッド３００に連結して、前記給水栓弁３２０を元に戻すことができる。
【００２３】
このようにして、水圧手動ポンプ（若しくは他のポンプ）の１つの簡単な上下運動を通して、３つの機能が達成できる。例として、図９に示したのと同じような給水栓実施形態では、手動ポンプの最初３回の動作は、３６０度の回転を許容しながら前記給水栓が垂直に外れないようにロッキングピンを連動し、第４から６回の動作で気泡シールを膨張させ、第７から２８回の動作で給水本管弁を開く。これら３つの機能は２０秒以内に達成されることが望ましい。
【００２４】
図７〜９に図示されている前記給水本管連動およびシール構造は、作動ロッドとカラーの相互作用に依存して、前記構造の構成要素（例えば、ロッキングピンおよび膨張性シール）に圧力を適用する。本発明で考案している代替実施形態では、手動ポンプ若しくはその他の補助ポンプによって圧縮される水圧流体によって、構造構成要素に直接に力を適用できる。即ち、介入する作動ロッド若しくはその他の構造部は必要とされない。例えば、前記主管水圧シリンダと流体連通する二次的水圧シリンダ若しくは水圧流体導管が使用できる。このような設定では全ての工程を停止する安全装置システムを提供できる。即ち、障害が生じると、給水栓弁が閉じ、前記給水本管から前記携帯式給水栓が非連動になる。
【００２５】
図１０〜１６に関して、多数の代替給水本管連動システムと構造が示されているが、これらは必ずしも水圧の助けを使用する必要がない。これらの連動構造は一般に２つの主要な構成要素を有する。即ち１）前記給水栓本体に付帯した給水栓コネクタおよび、２）給水本管パイプに付帯できるパイプコネクタである。図１０に示すように、給水栓コネクタ１１１は、給水栓本体１１５内部に垂直に延出するシャフト１１３と、前記シャフトから延出する複数の相隔たるフィン１１７と、を含んでいる。ある好ましい実施形態では、３つのフィンが使用される。前記フィンは、前記シャフトと一体的に作成できるし、または別個に作成して前記シャフトに例えば溶接で付着してもよい。各フィン１１７は、パイプコネクタ１２３のネジ部１２１と結合するネジ部１１９を有する。この構造を使用して携帯式給水栓を付着するには、消防員は２つのネジ部を整列して、安全な連結を得るまで前記給水栓を回転させる。
【００２６】
図１１に示す別の給水栓コネクタ１２５は、前記給水栓本体の外部表面１２９から延出する多数のラグ１２７を含む。ラグ１２７は前記給水栓本体に配置されている連続的環から伸びてもよく、若しくはラグ１２７が別個の部材として伸びてもよい。対応するパイプコネクタ１３１は、対応する数の多方向スロット、即ち終端が水平スロット１３３になる垂直スロット（図示せず）を含むことが望ましい。前記ラグを個別の前記垂直スロットに落とし、前記給水栓を回転させて、前記ラグが前記水平スロットに所在して前記給水栓が上方に移動したり前記給水本管パイプから外れたりするのを防止するようにする。１若しくはそれ以上の前記水平スロットが、例えばテーパー表面のようなカム表面を有し、回転中に前記連結が締るように前記ラグが動いて行くことが望ましい。
【００２７】
図１２は、給水栓コネクタ１３５を図示しているが、これは一般に給水栓本体１３７の延長で、そこには複数の多方向スロット１３９が形成されている。パイプコネクタ１４１はピン１４３を使用するが、各ピンは多方向スロット１３９の１つに挿入できる。上記のように、前記多方向スロット１３９の少なくとも１つがカム表面を有し、より安全な給水栓−給水本管の連結を提供することが望ましい。同じような連動構造が図１３に図示されているが、給水栓コネクタ１４４は、ここでは平行な延長部の中の代りに前記給水栓本体上の環１４７の中に形成されている、多方向スロット１４５を使用する。環１４７が前記給水栓本体の周りに不連続構造を有し、スロットが単一方向だけに、例えば水平方向だけに向けられるようにすることも選択的に使用してもよい。結合パイプコネクタは図１１のものと同じような機能（および同じ参照番号）を有する。
【００２８】
図１４に関して、パイプコネクタ１５１と結合できる給水栓コネクタ１４９を含んだ、別の典型的連動構造が示されている。給水栓コネクタ１４９は前記給水栓外部表面に付帯している複数（２つが望ましい）のトグルクランプ１５３を含んでいる。パイプコネクタ１５１は溝１５７を有し、この溝は連続でもよいし、または不連続の溝部分を含んでもよい。各トグルクランプ１５３は、アーム１５９と、前記アームの端にあって溝１５７にかみ合うラッチ１６１とを有する。前記クランプが開き位置から閉じ位置に移動すると、堅い接合が達成されるように、前記アームは引っ込み。
【００２９】
別の連動構造実施形態が図１５に図示されている。前記構造結合は、ボールのようなラッチ部１６７がその端に所在するバネ仕掛けヒンジ１６５を有する給水栓コネクタ１６３を含む。結合可能なパイプコネクタ１６９は、ラッチ部１６７が嵌まり込む溝１７１を有する。パイプコネクタ１６９が給水本管パイプに固定されると、給水栓はちょうどその上に配置され、最小限の力で下方へ移動させると、ラッチ部１６７はバネ１７３の圧縮を通して上方に移動し、溝１７１にパチリと嵌まる。前記給水栓を取り除くかまたは再配置するには、できれば道具を使用せずに、消防員はラッチ部１６７が溝１７１から外れるまでヒンジ１６５を単に外側に回転させるだけでよい。
【００３０】
図１６に関して、典型的連動構造は、第１のラグ１７７を有する給水栓コネクタ１７５と第２のラグ１８１を有するパイプコネクタ１７９とを含む。前記それぞれのラグ１７７、１８１は組み合うように設計されている。このタイプの連動機能は典型的には、ストルツ（ＳＴＯＲＴＺ）タイプのコネクタとして参照される。図示する前記ラグはＬ字型であるが、他の配置も本発明によって包括されている。
【００３１】
給水栓コネクタとパイプコネクタ表面との間でシールが使用されることが望ましい。前記シールは構造の固い連動を促進し、前記給水栓と給水本管との間の防水シールを提供する。図１７〜２１は、数々の好ましい防水シールのタイプと配置を描いている。前記シールは１つだけのタイプの結合コネクタ（図１１に表示されたものと同じような連結）とだけ使用されているように描写されているが、前記シールはその他のタイプの結合可能な消火器とパイプコネクタでの使用にも適応できる。そして、ある状況下では、１若しくはそれ以上のシールが使用されてもよい。
【００３２】
図１７に関して、給水栓コネクタ１２５とパイプコネクタ１３１のそれぞれの水平表面１８５、１８７の間に配置されている、平らなラバー表面シール１８３を示している。図１８は、望むらくは成形可能なラバー材料から作られたストルツタイプのリップシール１８９を示している。前記リップシールの薄い断面は、前記シールのより簡単な偏向／圧縮を可能にする。また、前記給水栓本体内部の水圧はより堅固なシールを作成するのに役立つ。バネ稼動のＴＰＦＥファイス・カップシール１９１が図１９に図示されている。カップシール１９１内部のリーフタイプのバネが、前記シールの対立する側面を強制的に、給水栓コネクタおよびパイプコネクタの各水平表面１８５、１８７に対して分岐させる。図２０に図示するように、図１９の前記カップシール１９１は、結合した給水栓コネクタとパイプコネクタのそれぞれの垂直表面１９３、１９５の間に配置されてもよい。最後に、図２１は、前記それぞれの垂直表面１９３、１９５の間にあるＯ環稼動のＴＰＦＥラジアルバンドシール１９７を示している。
【００３３】
図１０〜１６で示した前記代替給水本管連動構造のように、代替給水本管シール構造は必ずしも水力の助けを必要としない。例えば、図２２に関して、携帯式給水栓は、側壁２０５を有する給水栓本体２０３と、給水栓本体２０３に配置された導管２０７と、および側壁２０５のくぼみ２１１に座す気泡シール２０９とを含む。様々な流体および気体媒体が導管２０７を通して連通でき、気泡シール２０９を流体膨張若しくは気体膨脹させる。弁システム（図示せず）は前記給水栓本体の上から伸びて、例えば、圧縮空気若しくは水を通路に導入できるようにする。
【００３４】
給水本管のパイプシステムは典型的には、給水栓機能によって作動する地下の給水栓弁を使用し、消防活動中には前記給水栓からおよびそれを通して水が流れることを許容する。恒久的若しくは携帯式給水栓（例えば、本発明によって提供される携帯式給水栓）の利用を容易にするために、前記給水本管と前記給水本管から給水栓へ垂直に延出する接続パイプとの間に横弁とシュー連結（図６の３４０を参照）を配置できる。前記横弁３４４は、例えば、マンホール蓋(若しくはその他の給水本管)および隣接した前記垂直接続パイプを通して挿入される手動操作の作動ロッド３４８を通して作動できる。前記横弁の作動には、選択的に空圧若しくは水圧を使用できる。図２３−２５は、３つの好ましい横弁とシュー連結の実施形態を図示しており、それぞれが横弁２１２と給水栓垂直スタンドパイプに対する連結２１３とを有している。図示した前記実施携帯は、その構造と利用可能なパイプ接続の数によって変動する。
【００３５】
本発明の構造と機能の詳細と共に上記記載により、本発明の数々の特徴と利点を説明してきたが、前記開示は単に説明を目的としたものであることを理解されるべきである。従って、付随の請求の範囲が説明される言葉の広義な意味によって示される本発明の原則の及ぶ限りの範囲内において、特に形状、サイズ、および機能配置などの詳細な変更を行ってよいものである。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】図１は、マンホール形状の給水本管アクセスを有する通りの透視図である。
【図２】図２は、マンホールの部分的断面図であり、マンホールカバーはその表面の１つに付帯された測位装置を有する。
【図３】図３は、本発明に従った、１つの好ましい安全装置実施形態の断面図である。
【図４】図４は、別の好ましい安全装置実施形態の断面図である。
【図５】図５は、本発明によって提供される、好ましい携帯式給水栓実施形態の透視図である。
【図６】図６は、本発明に従った、給水本管に添付された携帯式給水栓の部分断面図である。
【図７】図７は、水圧を利用した好ましい給水本管連動構造の部分的断面図である。
【図７ｂ】図７Ｂは、図７で７ｂと指定された破線によって指示された部分の詳細図である。
【図８】図８は、第２の好ましい給水本管連動構造および給水本管シール構造の部分断面図である。
【図８ｂ】図８Ｂは、図８で８ｂと指定された破線地域によって指示された部分の詳細図である。
【図９】図９は、主管シール構造と相互連結した給水本管連動構造を有する携帯式給水栓実施形態の部分断面図である。
【図９ｂ】図９Ｂは、図９で９ｂと指定された破線によって指示された部分の詳細図である。
【図１０】図１０〜１６は、作動に水圧を必要としない代替給水本管連動構造の部分断面図である。
【図１１】図１０〜１６は、作動に水圧を必要としない代替給水本管連動構造の部分断面図である。
【図１２】図１０〜１６は、作動に水圧を必要としない代替給水本管連動構造の部分断面図である。
【図１３】図１０〜１６は、作動に水圧を必要としない代替給水本管連動構造の部分断面図である。
【図１４】図１０〜１６は、作動に水圧を必要としない代替給水本管連動構造の部分断面図である。
【図１５】図１０〜１６は、作動に水圧を必要としない代替給水本管連動構造の部分断面図である。
【図１６】図１０〜１６は、作動に水圧を必要としない代替給水本管連動構造の部分断面図である。
【図１７】図１７〜２１は、本発明の前記給水本管連動構造との結合に有用なシール実施形態の断面図である。
【図１８】図１７〜２１は、本発明の前記給水本管連動構造との結合に有用なシール実施形態の断面図である。
【図１９】図１７〜２１は、本発明の前記給水本管連動構造との結合に有用なシール実施形態の断面図である。
【図２０】図１７〜２１は、本発明の前記給水本管連動構造との結合に有用なシール実施形態の断面図である。
【図２１】図１７〜２１は、本発明の前記給水本管連動構造との結合に有用なシール実施形態の断面図である。
【図２２】図２２は、本発明に従った、作動に水圧を必要としない給水本管連動構造実施形態の部分断面図である。
【図２３】図２３は、本発明によって提供される、好ましい横弁とシュー連動実施形態の断面図である。
【図２４】図２４は、本発明によって提供される、第２の好ましい横弁とシュー連動実施形態の断面図である。
【図２５】図２５は、本発明によって提供される、第３の好ましい横弁とシュー連動実施形態の断面図である。
【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７ｂ】
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【図８】
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【図８ｂ】
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【図９】
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【図９ｂ】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【国際調査報告】
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