WO2007018172A1

WO2007018172A1 - 仕切り用弁装置

Info

Publication number: WO2007018172A1
Application number: PCT/JP2006/315589
Authority: WO
Inventors: Kiyoharu Nakano; Haruhiko Shimizu; Hisakazu Asai
Original assignee: Waterworks Technology Development Organization Co Ltd
Current assignee: Waterworks Technology Development Organization Co Ltd
Priority date: 2005-08-10
Filing date: 2006-08-07
Publication date: 2007-02-15
Anticipated expiration: 2008-02-10
Also published as: US20090224197A1; EP1914456A1; US7819384B2; JP2007046701A; EP1914456B1; JP4673159B2; EP1914456A4

Abstract

内径の異なる種々な既設配管にも１の弁体で対応可能で、それでいて止水性能が高く、製造コストも高くない仕切り用弁装置を提供する。仕切り用弁体を構成する弁体芯金具の上下方向途中に嵌着されて、弾性シール部材３をその内側から挿入方向と交差した交差方向の管内壁面に向けて押圧する可動片４が、押圧部材に形成されている押圧方向変換用の第１傾斜部からの押圧作用を受けて弾性シール部材３を管内壁面に押圧する第２傾斜部４ａ１を有する腕部４ａと、弾性シール部材３の内側に接当して押圧する接当部４ｂとからなる。可動片４の接当部４ｂが、弾性シール部材３を内側に有する凹部４ｂ２が形成されている。

Description

明細書

仕切り用弁装置

技術分野

[0001] 本発明は仕切り用弁装置に関し、詳しくは、管に装着可能なケース部材と、このケ一ス部材内に配置されて、前記管の周壁に形成された孔力管内に挿入可能になつている仕切り用弁体とを有する仕切り用弁装置に関する。

背景技術

[0002] 上水道用配管の工事を行う場合などでは、上流側で通水を止めることなぐ不断水の状態を維持したまま、不断水管路断水器である仕切り用弁装置を用いて一時的に管内の通水を止水すると共に、その下流側で工事を進行させ、工事完了後、止水状態を解除する方式が採用されている。

[0003] 従来、不断水管路断水器として用いられる弁体は、ゴムライニングのボリュームが大きくなる傾向にある。その理由は、管路断水器は埋設された通水中の管路に対し、弁体を挿入して止水するようにしているため、現場にて穿孔口と弁体の位置決めが必要となり、水の流れを確実に遮断するためには、ゴムライニングのボリュームが大きくせざるを得な力つた。つまり、管内での止水は、ゴムライニングの弾力性に依存していた。

[0004] また、不断水管路断水器を設置するパイプは、埋設後、長い年月使用されているものや、比較的新しいもの等があり、管の種類によっては管外径が同じでも内径は異なつているのが普通である。その結果、止水性を高めるためにゴムライニングのボリユームを大きくせざるを得なかった。

[0005] 現場において、管内の止水を確実に行うためには、以下の条件を満たし、ノランスを調整する必要がある。

[0006] (1) 弁体底部と管内面底部のゴムライニングの圧縮力を作用させる

(2) 弁体側面と管内面側面部のゴムライニングの圧縮力を作用させる

(3) 弁体上部により穿孔口を閉塞

(1) , (2)はゴムライニングのボリュームを大きくすることにより、ある程度の条件に対応できるが、弁体を締め切りする際に、弁体の変形量が大きくなると共に、弁体が管底に接触して力完全止水するまでに締め切りに必要なトルクが大きくなる傾向にある。そして、変形量が大きいと、管内面との十分な圧縮性が得難いため、十分な止水性が得られない。そのため、開閉操作を繰り返すと、ゴムライニングが穿孔口によつて損傷するという問題がある。

(3)については、 (1) , (2)により確実に管内を閉塞した後、穿孔口を閉塞することを要する。穿孔口を先に閉塞してしまうと、穿孔口にゴムライニングの鍔部が接触して、締め切りトルクが上昇し、管内面と弁体ゴムライニングの圧縮が伝わらなくなる。その結果、更に締めつけると、穿孔口によりゴムライニングが損傷するという問題がある。

[0007] このように、内径が種々異なる既設配管に対しても上記 (1)〜(3)のバランスを調整する必要があり、そのために一層止水性能の高い不断水管路断水器の要請がある。

[0008] そこで、本願出願人は特許文献 1に示す仕切り用弁装置を開発した。この仕切り用弁装置は、駆動軸として管内に挿入するスピンドルと弁棒とを有すると共に、管内壁面にシール部材を圧接する可動片を有していて、十分に止水可能になっている。し力も、従来のものより上下方向の大きさを小さくできるようになつている。（例えば、特許文献 1)

[0009] 特許文献 1：特開 2003— 343748号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0010] しかしながら、上記従来技術の仕切り用弁装置は、部品点数も多く構造が複雑であり、そのため製造コストが高いという問題点がある。しかも、外径が同じ管であっても、管種によって種々の内径を有するため、それぞれの管種に応じた弁体を備えた仕切り用弁装置を揃える必要があり、不経済であった。

[0011] そこで、本発明の目的は、内径の異なる種々な既設配管にも 1の弁体で対応可能で、それでいて止水性能が高ぐ製造コストも高くない仕切り用弁装置を提供することにある。

課題を解決するための手段

[0012] 上記課題は、各請求項記載の発明により達成される。すなわち、本発明に係る仕切り用弁装置の特徴構成は、管に装着可能なケース部材と、このケース部材内に配置されて、前記管の周壁に形成された孔力管内に挿入可能になっている仕切り用弁体とを有する仕切り用弁装置において、

前記仕切り用弁体が、弁体芯金具と、これを被覆する弾性シール部材と、この弾性シール部材を管内に挿入した際、挿入方向力押圧して弾性変形させる押圧部材と、この押圧部材を挿入方向に沿って移動させるため、この挿入方向に沿った棒状に形成されている駆動軸と、前記弁体芯金具の上下方向途中に嵌着されて、前記弾性シール部材をその内側から前記挿入方向と交差した交差方向の管内壁面に向けて押圧する可動部材と、を有していて、

前記可動部材が、前記押圧部材に形成されている押圧方向変換用の第 1傾斜部力の押圧作用を受けて前記弾性シール部材を管内壁面に押圧する第 2傾斜部を有する腕部と、前記弾性シール部材の内側に接当して押圧する接当部とからなり、前記可動部材の接当部が、前記弾性シール部材を内側に有する凹部が形成されていることにある。

[0013] この構成によれば、外径が同じで内径の異なる管に対しても、押圧部材の下降によつて、可動部材が弾性シール部材を張り出す方向に押しつけ作用すると、接当部の凹部に有する弾性シール部材が、効果的に押し出されるので、弾性シール部材が繰り出されて確実に止水作用を発揮し得る。それでいて、複雑で部品点数の多い構造を必要とせず、しかも、止水時の締め付けトルクが従来技術の場合に比べて小さくて済み、止水作業が楽となる。

[0014] その結果、内径の異なる種々な既設配管にも 1の弁体で対応可能で、それでいて止水性能が高ぐ製造コストも高くない仕切り用弁装置を提供することができた。

[0015] 前記可動部材の接当部に形成されている凹部が、前記接当部の上下方向にわたる溝状に形成されていると共に、その横断面が前記管内面に向けて広がる開口角度を有することが好ましい。

[0016] この構成によれば、可動部材が弹性シール部材を押圧して繰り出される弹性シ一ル部材の容量を一層大きくでき、そのため、異なる内径の既設管に対しても、より効果的にシールして止水できる。図面の簡単な説明

[0017] [図 1]本発明の一実施形態に係る仕切り用弁装置を構成する仕切り用弁体の主要部の縦断面図

[図 2]図 1の A— A線断面図

[図 3]仕切り用弁装置を既設管 Kに装着して止水する工程を説明する縦断面図 [図 4]仕切り用弁装置を既設管 Kに装着して止水する工程を説明する縦断面図 [図 5]図 4の V— V線断面図

[図 6]仕切り用弁装置を既設管 Kに装着して止水する工程を説明する縦断面図 [図 7]図 6の VII— VII線断面図

[図 8]仕切り用弁装置を既設管 Kに装着して止水する工程を説明する縦断面図 [図 9]図 8の IX— IX線断面図

符号の説明

[0018] 1 仕切り用弁体

2 弁体芯金具

3 弾性シール部材

4 可動部材

4a 腕部

4a 1 第 2傾斜部

4b 接当部

4b 2 凹部

5 押圧部材

5a 第 1傾斜部

6 駆動軸

11, 12 13 ケース部材

K

Θ 開口角度

発明を実施するための最良の形態

[0019] 本発明にかかる仕切り用弁装置の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。図 1は、本実施形態に係る仕切り用弁装置を構成する仕切り用弁体 (以下、弁体という） 1の主要部の縦断面構造を示し、図 2は、図 1の A— A線断面構造を示し、図 3 〜9は、仕切り用弁装置を既設管に装着する工程を説明する縦断面図を示す。

[0020] この弁体 1は、弁体芯金具 2と、この弁体芯金具 2が管内で水と接する箇所を被覆する、弾性シール部材であるゴムライニング 3とを有すると共に、図 3以下に示すように、このゴムライニング 3を管 K内に挿入した際、挿入方向から押圧して弾性変形させる押圧部材であるスライドスピンドル 5と、このスライドスピンドル 5を挿入方向に沿って移動させるため、この挿入方向に沿った棒状に形成されている駆動軸 6と、を有して構成されている。

[0021] そして、管 K外周の形状に沿って円周状に張り出している弁体芯金具 2の鍔部 2aより下方に向けて、ゴムライニング 3が被覆した構造をしている。弁体芯金具 2の鍔部 2a は、ゴムライニング 3が管に接当して押圧される際に、変形して上部にはみ出さないように、鍔部 2aの上方への変形を防止する機能を有する。

[0022] 弁体芯金具 2の上下方向途中には、左右一対の可動部材である可動片 4が嵌着される開口部 2bが左右 2箇所形成されている。この可動片 4は腕部 4aと接当部 4bとからなり、接当部 4bはゴムライニング 3を支持すると共に、その外周面 4b 1はゴムライ- ング 3の内側に接当していて、後述するように、弁体 1内部に上方からスライドスピンドル 5が挿入されると、このスライドスピンドル 5に形成されている押圧方向変換用の第 1 傾斜部 5aが、可動片 4の腕部 4aの一端側に形成された第 2傾斜部である傾斜面 4a 1に接当し、スライドスピンドル 5が下降するに従い、左右の可動片 4が挿入方向とは交差する交差方向にゴムライニング 3を膨出させ押しつける作用をなす。

[0023] ゴムライニング 3と接当する可動片 4の接当部 4bの外周面 4blは、その上下方向が管の内径にできるだけ均等に広い面積で接触可能となるように円弧状をした曲面形状に形成されている。また、図 2に A— A線断面構造を示すように、接当部 4bの先端は、先端ほど広がるような開口角度 Θを有して 2方向に刺股状に分割されており、か力る分割された上下方向の凹部 4b2にゴムライニング 3が入り込んでいる。この場合、開口角度 0は、 50〜100° 程度が好ましぐ 60〜90° 力り好ましい。開口角度 Θ 力の範囲より小さいと、凹部 4b2でのゴムライニング 3が少ないため好ましくなぐこの範囲より大きいと、スライドスピンドル 5を押しつけるトルクが大きくなつて好ましくない。

[0024] 凹部 4b2の内面は、その上下方向が接当部 4bの外周面 4blと略平行な円弧状をした曲面形状に形成されており、その結果、凹部 4b2は、接当部 4bの上下方向にわたる溝状に形成されていると共に、その横断面が管内面に向けて広がる開口角度 0 を有する形状を有することになる。

[0025] 更に、接当部 4bの先端は曲面形状に形成されていて、ゴムライニング 3を管内壁に押圧した際、ゴムライニング 3を損傷させることなぐ凹部 4b2内のゴムライニング部分を円滑に押し出し可能になっている。接当部 4bがこのような形状に構成されているため、外径が同じで内径の異なる種々な管種の管 Kに対しても、スライドスピンドル 5 の下降によって、可動片 4がゴムライニング 3を張り出す方向に押しつけ作用すると、 2方向に分割された接当部 4の間の凹部 4b2に入り込んでいるゴムライニング 3が、効果的に押し出されるので、たとえ外径力も推し量られる内径よりも、大きい内径を有する既設管であったとしても、ゴムライニング 3が繰り出されて確実に止水作用を発揮し得るので、工事現場において想定外の内径を有する既設管に遭遇したとしても、柔軟に対処できる。し力も、可動片 4が柔軟性を有するゴムライニング 3を張り出す方向に押しつける作用力で足りるので、止水時の締め付けトルクが従来技術の場合に比ベて小さくて済み、止水作業が楽となる。

[0026] ゴムライニング 3は、弁体芯金具 2の鍔部 2aの下方を被覆するように一体的に装着されており、底部が管内周面に沿うように円弧状に形成されており、その幅は、管の内径よりわずかに小さく形成されていて、管内に弁体 1が挿入された場合、円滑に管内に挿入できるようになって、る。

[0027] 次に、図 3〜9を参照して、弁体 1を装着した仕切り用弁装置を既設管 Kに装着して止水する工程を説明する。

[0028] まず、管 Kに対して仕切り弁装置 Aを装着した後、管 Kの内径に対して 92〜： LOO% の外径を有するホールソー（図示略）を用いて、ホールソーを回転させながら管 Kを穿孔する。この場合、ホールソーの外径が管 Kの内径より大きいと、最終切り終わり時に管の内面に段差を生じて弁体止水性能が低下するおそれがある。管 Kの内径に対して 92%未満の場合、弁体 1による止水を行うに際して、ゴムライニングを大きぐ変形する必要が生じて止水性能が不安定になる。

[0029] 図 3は、ホールソーによる穿孔が終了し、ホールソーを引き上げ後、本実施形態に係る仕切り用弁装置 Aを既設の水道管 Kに装着すると共に、弁体 1の管内への挿入前の状態を、管軸方向から見た縦断面構造で示す。

[0030] この仕切り用弁装置 Aは、二つ割りの下部ケース部材 11と中間ケース部材 12と上部ケース部材 13とを有する。これら各ケース部材 11, 12, 13を既設管 Kに装着する際、ボルトとナットの固着機構 14によりケース部材 11, 12, 13は互いに固着される。各ケース部材 11, 12, 13の間には、パッキン 15が挿入されていて、水密構造になつている。

[0031] ケース部材 11, 12, 13の内部には、上記した弁体 1が配置される。この弁体 1は、その下端内面が駆動軸である弁棒 6の下端 6aと接当していて、ネジコマ 7を介して弁棒 6の回転下降動作により下方に、すなわち、管 K内に向けて挿入されるようになつている。弁棒 6の上端 6aは、回転治具（図示略)を介して手動あるいは自動で回転可能になっていて、弁棒 6が回転動作されると、弁体 1の略中央上部に装着されているネジコマ 7と弁棒 6に形成されている雄ねじ 6bとの螺合作用により、弁体 1は上下に移動可能になっている。

[0032] 図 4は、回転治具により弁体 1が管 K内に下降し、管 Kの底に到達した状態を示す。

この場合、図 5に図 4の V—V線断面構造を示すように、管 Kの内径 Dに対して、ゴムライニング 3には可動片 4が作用していないため、隙間 Sを介して対向している。

[0033] 更に、弁棒 6を回転させると、図 6に示すように、ネジコマ 7を介してスライドスピンドル 5が下降し始め、上記したように、スライドスピンドル 5の第 1傾斜部 5aが、可動片 4 の腕部 4aの傾斜面 4alに接当し、スライドスピンドル 5が下降するに従い、左右の可動片 4が挿入方向とは交差する、矢印に示す交差方向にゴムライニング 3を膨出させると、ゴムライニング 3が管内周面に接触して隙間 Sは消失する。図 6の VII— VII線断面構造を示す図 7にも、その状況が示される。

[0034] 更に弁棒 6を回転させると、図 8に示すように、スライドスピンドル 5が下降し、膨出したゴムライニング 3が管 Kの内周面に押圧して圧縮するまで、左右の可動片 4が張り出す方向に移動する。図 8の IX— IX線断面構造を示す図 9に示すように、ゴムライ二ング 3が管 Kの内周面に強く圧縮して確実に止水できるものとなる。この場合、従来の技術に比べて、可動片 4がゴムライニング 3を押圧して繰り出されるゴムライニング 3の容量が大きいため、異なる内径の既設管に対しても、効果的にシールして止水できる作用効果を発揮する。

〔別実施の形態〕

(1)上記実施形態において、凹部 4b2の形状として、接当部 4bの上下方向にわたる溝状に形成されていると共に、その横断面が管内面に向けて広がる開口角度 0を有する構成を例に挙げて説明したが、凹部の形状としては、この形状に限定されるものではなく、接当部の内側に弾性シール部材をある程度保持する形状であればょ、。

Claims

請求の範囲

[1] 管に装着可能なケース部材と、このケース部材内に配置されて、前記管の周壁に形成された孔力管内に挿入可能になっている仕切り用弁体とを有する仕切り用弁装

¾【こ; i l /、て、

前記可動部材が、前記押圧部材に形成されている押圧方向変換用の第 1傾斜部力の押圧作用を受けて前記弾性シール部材を管内壁面に押圧する第 2傾斜部を有する腕部と、前記弾性シール部材の内側に接当して押圧する接当部とからなり、前記可動部材の接当部が、前記弾性シール部材を内側に有する凹部が形成されていることを特徴とする仕切り用弁装置。

[2] 前記可動部材の接当部に形成されている凹部が、前記接当部の上下方向にわたる溝状に形成されていると共に、その横断面が前記管内面に向けて広がる開口角度を有する請求項 1記載の仕切り用弁装置。