JP2003156187A - 配管分岐弁装置及びその分岐方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 流体が流れる主管に対して分岐管を水平に連
結することができ、また主管と分岐管を同一の深度に埋
設することができる、配管分岐弁装置及びその分岐方法
を提供すること。 【解決手段】 流体が流れる主管１０を分岐するための
配管分岐装置において、中空状の胴体部１００と、内側
と連通され遮断板が挿通できるように、胴体部１００に
設けられている遮断溝１１０と、胴体部１００の一側の
開口部と一体に形成され主管１０の外周面と融着する鞍
装部１２０とを備えているので、主管と分岐管の連結作
業を容易に行うことができ、主管と分岐管を同一の深度
に埋設することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、流体（気体及び液
体）が流れる主管の配管分岐装置及びその方法に関し、
特に、主管と分岐管を同一の深度に埋設することができ
る電気融着式の鞍装部が備えられている配管分岐弁装置
及びその分岐方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、家庭用暖房及び炊事のための都市
ガスの使用が増加しており、それを供給するために多く
の配管施設が要求されている。その他、給水施設又は石
油化学配管、熱を輸送するための配管等のように実生活
で消費する殆どのものが配管施設を用いて供給されてい
る。このようなガス及び水の供給は、これを供給する工
場から各住宅街又は地域に、鋳鉄、鋼管、又はプラスチ
ック製の主管が埋設され、各建物及び住宅に設けられた
分岐管を主管に連結して行われている。一般に、配管等
の材質は、水道管の場合は鋳鉄管、鋼管、プラスチック
管等が用いられ、ガス管としては腐食を防ぐためのポリ
エチレン（ＰＥ）をコートした鋼管又はポリエチレン製
の管が用いられている。その他、熱輸送管等としては、
主に、鋳鉄管、鋼管、プラスチック管がよく用いられて
いる。

【０００３】図１２乃至図１４は、従来の分岐装置に関
するもので、図１２は従来の技術による主管の分岐装置
を示す斜視図、図１３は従来の技術による主管を穿孔す
るための穿孔付属物を示す斜視図、図１４は従来の技術
による主管の分岐装置を示す断面図である。

【０００４】以下、添付の図面を参照して、従来のプラ
スチック製の主管を分岐するための装置及び分岐方法に
ついて説明する。従来の主管の分岐装置は、中空状の胴
体部３０と、主管１０に融着する鞍装部４０とが一体に
形成されており、分岐管２０と連結する流出管３１が前
記胴体部３０の外周面に固定されている。鞍装部４０
は、主管１０の外径曲率と同じ内径曲率を有し、鞍装部
４０の内側面の下部には図示していない電熱線が設けら
れている。この電熱線は、鞍装部４０の上側に設けられ
た２つの電極端子４１に直列で連結されている。鞍装部
４０が接する主管の他側の面には、鞍装補強部４２がボ
ルト４３で締付けられ鞍装部４０と結合され、この鞍装
補強部４２は、鞍装部４０を主管１０に融着する過程に
おいて鞍装部４０を主管１０に堅く固定させている。ま
た、胴体部３０の上側の開口部には、気密を保持するた
めのＯリング３３が設けられ、キャップ３２が結合され
ている。

【０００５】胴体部３０の内側にはスピンドル３４が結
合され、胴体部３０とスピンドル３４にはそれぞれねじ
山が設けられ、スピンドル３４の回転によって、スピン
ドル３４は上下駆動の可能になっている。胴体部３０の
内側とスピンドル３４との間には、気密を保持するため
のＯリング３６が嵌着されている。前記スピンドル３４
の下端には、主管１０を穿孔するためのカッター３５が
設けられ、スピンドル３４の上側には、穿孔付属物５０
に備えた六角ピン５１が挿入するように六角ソケット３
７が設けられている。穿孔付属物５０は、胴体部３０の
開口部に締付けられているアダプタ５２と、このアダプ
タ５２に回動可能に設けられた六角ピン５１と、この六
角ピン５１を操作するための取っ手５３とを備えてい
る。前記穿孔付属物５０は、胴体部３０内に備えられた
スピンドル３４と締付けられ、カッター３５によって主
管１０を穿孔することになっている。

【０００６】次いで、このような従来の主管の分岐装置
の分岐方法について説明する。第１のステップは、主管
１０と鞍装部４０を融着する過程であって、流体が流れ
る主管１０に鞍装部４０と鞍装補強部４２を締付けた
後、鞍装部４０に設けられた２つの電極端子４１に電圧
を印加することによって、可塑性のプラスチック製の鞍
装部４０が主管１０に融解され固定される。

【０００７】第２のステップは、胴体部３０に穿孔付属
物５０を締付ける過程であって、胴体部３０の上部から
キャップ３２を取外した後、アダプタ５２を胴体部３０
に結合し、上側の六角ピン５１に取っ手５３を締付けた
後、取っ手５３を回し、下側の六角ピン５１をスピンド
ル３４に設けられた六角ソケット３７に挿着する。

【０００８】第３のステップは、主管１０を穿孔する過
程であって、取っ手５３を時計回り方向に回転し、カッ
ター３５を主管１０側に前進させて主管１０を穿孔す
る。このとき、カッター３５の切削により、主管１０の
切削部位で生じる削りくずは、カッター３５の中央部の
内側に集まる。

【０００９】第４のステップは、主管１０から穿孔付属
物５０を取外す過程であって、主管１０の穿孔作業が終
了すると、取っ手５３を反時計方向に回転し、カッター
３５が流出管３１の上側までに位置するようにした後、
アダプタ５２を胴体３０から取外し、穿孔付属物５０を
取外す。胴体部３０とスピンドル３４との間には、気密
の保持のためのＯリング３６が嵌着され、主管１０に沿
って流れる流体が、胴体部１００の上側の開口部に漏れ
てしまうことを防止している。

【００１０】第５のステップは、穿孔付属物５０が取外
された胴体部３０の上側の開口部にキャップ３２を締付
け、作業を終了するようになる。前記胴体部３０の開口
部とキャップ３２の内側面には、Ｏリング３６が嵌着さ
れ気密が保持される。上述のような従来の主管の分岐方
法は、主管に流体が流れる状態において、主管の流体の
流れを遮断しない状態で、分岐管を連結するための方法
である。

【００１１】以上のように、従来の主管の分岐作業は、
主管を穿孔するためにカッターが胴体部の内側に設けら
れ、一定の変位の上下操作が可能でなければならない構
造を有しているので、その構造上、分岐管と連結する流
出管の方向に垂直な方向に主管を穿孔する別のパイプ構
造が必要であり、また、主管に対し垂直方向のみに設置
可能となる。

【００１２】従って、分岐管の配管ラインの位置決めに
おいて制限があり、地下に埋設された主管から分岐され
た分岐管は、常に主管よりも地表面の近くに埋設される
ので、地上で発生する荷重又は振動を多く受け、また、
道路の補修工事の際に外部に露出して破損しやすい問題
点があった。

【００１３】また、従来の主管の分岐装置は、胴体部内
に設けられたカッターが主管を穿孔するときに発生する
削りくずをカッターの中央部の内側に集めなければなら
ないので、カッターの直径を所定値以上に大きくするこ
とができず、そのため主管から分岐可能な分岐管の直径
にも制約がある。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の問題
点を解決するためのものであり、その目的は熱輸送管又
はガス、液体等が流れる状態の主管と同一の深度におい
て分岐管を連結することができ、また、分岐作業を簡素
化することができる配管分岐弁装置及びその分岐方法を
提供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明に係る配管分岐弁装置は、流体が流れる主
管を分岐するための配管分岐装置において、中空状の胴
体部と、該胴体部の内側と連通し、遮断板が挿通するよ
うに、前記胴体部に設けられた遮断溝と、前記胴体部の
一側の開口部と一体に形成され、前記主管の外周面と融
着する鞍装部とを備えたことを特徴とする。そして、本
発明の配管分岐弁装置を用いた分岐方法は、主管に連結
する鞍装部が一体に形成され、遮断板により中空状の胴
体部を開閉する配管分岐弁装置を用いた主管の分岐方法
において、前記鞍装部を主管の外周面に位置決めした
後、電気融着により主管に鞍装部を融着する第１のステ
ップと、前記胴体部に穿孔機を結合して主管を穿孔する
第２のステップと、前記穿孔により生じた切削片を除去
した後、前記胴体部に遮断板を挿入する第３のステップ
と、前記穿孔機を前記胴体部から取外した後、分岐管を
連結する第４のステップと、前記胴体部から前記遮断板
を取外す第５のステップとを含むことを特徴とする。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て添付図面を参照して詳細に説明する。図１乃至図６
は、本発明に係る分岐弁装置を示すものであって、図１
は、本発明による分岐弁装置の全体構成を示す図であ
り、図２は、本発明による分岐弁装置の構成を示す側面
図であり、図３は、本発明による遮断部の構成を示す斜
視図である。図４は、図２のＡ方向からみた本発明の分
岐弁装置を示す一部断面図であり、図５は、図３におけ
るＢ−Ｂ’線断面図であり、遮断板が挿入されている状
態を示す図であり、図６は、本発明によるリングばねを
示す斜視図である。

【００１７】図１及び図２において、本発明による配管
分岐弁装置は、中空状の胴体部１００の一側の開口部に
鞍装部１２０が一体に形成されている。胴体部１００の
外周面には、胴体部１００の軸方向に垂直な遮断溝１１
０が設けられ、この遮断溝１１０は胴体部１００の内側
に連通する。遮断溝１１０には板状の遮断部１４０が挿
入され、胴体部１００の内側の流体の流れを断続させる
ことになる。参照符号２００は、穿孔機３００を胴体部
１００に装着するためのアダプタであり、両開口部に雌
ねじ山が設けられ、穿孔機３００と胴体部１００がそれ
ぞれ螺合される。

【００１８】図３に示すように、前記遮断部１４０は、
遮断板１４１と、取っ手１４３とを備えており、その取
っ手１４３には固定ピン１４４が設けられ、遮断板１４
１には前記固定ピン１４４に着脱可能に溝１４２が設け
られている。このような遮断部１４０は、固定ピン１４
４に遮断板１４１の溝１４２を挿入し、遮断板１４１と
取っ手１４３とを締付け、所定値以上の力で取っ手１４
４を引っ張ることによって、遮断板１４１と取っ手１４
３とが取外される。

【００１９】図４及び図５において、遮断溝１１０が設
けられた胴体部１００内の上側面と下面側のそれぞれに
は、円形の第１の挿入溝１１１が設けられており、この
それぞれの第１の挿入溝１１１には、気密保持のための
Ｏリング１１３が嵌着される。このＯリング１１３は胴
体部１００の内側に沿って流れる流体が遮断溝１１０か
ら漏れることを防止するための気密手段であり、Ｏリン
グ、vitonリング（フッ素ゴム系リング）、ガスケット
のように、当業者が容易に利用できる手段を用いること
ができる。

【００２０】第１の挿入溝１１１が設けられた胴体部１
００の上側面又は下側面には、第１の挿入溝１１１の外
側に第２の挿入溝１１２が設けられ、この第２の挿入溝
１１２には外径方向に反撥力を有する、一側が開口する
円弧状のリングばね１１４が設けられている。

【００２１】前記第２の挿入溝１１２の外側面は傾斜し
ており、外径方向に反撥力を有するリングばね１１４
は、外側の斜面に沿って常に上側面に密着した状態を保
持することが好ましい。前記第２の挿入溝１１２の形状
は、前記リングばね１１４の円弧状と対応するように円
弧状となっており、リングばね１１４の開口自由端が遮
断溝１１０の他方に位置される。このように、リングば
ね１１４と同一の円弧状に第２の挿入溝１１２を構成す
ることによって、リングばね１１４は、第２の挿入溝１
１２内において円弧方向に沿って回動しないようになっ
ている。また、リングばね１１４の開口自由端が遮断溝
１１０の反対側に位置するので、第１の挿入溝１１１に
挿入されたＯリング１１３が遮断溝１１０から外部に露
出することを防止することができる。このようなリング
ばね１１４は、第１の挿入溝１１１への遮断板１４１の
挿入の際には下方に降りながら、遮断板１４１の挿入を
ガイドするようになる。また、遮断板１４１を引出す
と、リングばね１１４は、反撥力によって上方に上昇
し、上側面に密着することになる。

【００２２】図４に示すように、胴体部１００の外側に
は、遮断溝１１０の内側と連通する排出口１１５が設け
られ、その排出口１１５には、安全弁１１６が螺合して
いる。より具体的には、胴体部１００の第１の挿入溝１
１１と第２の挿入溝１１２との間の空間において、胴体
部１００の外側に溝が設けられ、それが排出口１１５と
なっており、この排出口１１５には雌ねじ山が設けられ
ている。このように排出口１１５に連結された安全弁１
１６は、主管の分岐作業の際にＯリング１１３の間に漏
れてしまうこともある、微量の流体が、排出口１１５の
みに排出するように一方に導くことによって、流体が遮
断溝１１０に排出され、遮断溝１１０の封止のための溶
接を邪魔することを防止することができる。

【００２３】胴体部１００と一体に形成された鞍装部１
２０は、主管１０の外径曲率と同じ内径曲率を有し、鞍
装部１２０の内側面の下部には電熱線が設けられてい
る。この電熱線は、鞍装部１２０の上側に設けられた２
つの電極端子１２１に直列で連結されている。鞍装部１
２０が接する主管の他側面には、鞍装補強部１３０がさ
らに設けられることもできる。この鞍装補強部１３０
は、鞍装部１２０を主管１０に融着するとき、鞍装部１
２０を主管１０に堅く固定するようになる。鞍装部１２
０と鞍装補強部１３０との締結手段としては、ボルトと
ナットを用いて締付けることができ、又は当業者が容易
に利用できる締結手段として、ねじ、ベルト等が用いら
れる。このような締結手段は、公知の締結手段により様
々な形態で実施され得る。

【００２４】図７乃至図１１は、本発明に係る主管の分
岐方法を示す図である。次いで、このような本発明によ
る配管分岐弁装置を用いた配管分岐方法を図面を参照し
て説明する。図７に示すように、第１のステップは、鞍
装部１２０を主管１０の外周面に位置決めした後、鞍装
補強部１３０とボルトを締付けて鞍装部１２０を固定し
ており、次いで、電極端子１２１に電圧を印加して主管
１０に鞍装部１２０を融着させる。このとき、分岐管と
主管１０が同一の深度に埋設されるように、主管１０に
対し鞍装部１２０を水平位置に固定することが好まし
い。

【００２５】第２のステップは、図８に示すように、胴
体部１００に穿孔機３００を連結して主管１０を穿孔す
る。穿孔の後、主管１０から切取られた切削片（クーポ
ン）は、鋸の目３０１とともに取付けられたドリル３０
２に固定される。

【００２６】第３のステップは、図９に示すように、切
削片を最上端まで引き上げて主管１０から切削片を外し
た後、遮断溝に遮断部１４０を挿入する。さらに、主管
１０から切削片が外された状態において、主管１０に沿
って流れる流体は胴体部１００内に流入し、遮断溝１１
０の内側に設けられたＯリングは、遮断溝１１０を通し
て流体が漏れてしまうことを防止している。作業者が、
遮断部１４０を遮断溝１１０に挿入して遮断板１４１が
胴体部１００の内側を塞ぐと、切削片が位置する胴体部
１００の空間には、主管を流れる流体の圧力が作用しな
いようになる。

【００２７】第４のステップは、胴体部１００から穿孔
機３００を取外した後、分岐管２０を連結する。図１０
に示すように、分岐管２０の連結は、従来、当業者が容
易に利用できる電気融着式のカプラーを用いることがで
きる。すなわち、胴体部１００と分岐管２０の端部にカ
プラー１５０を挿入した後、端子１５１に電圧を印加
し、カプラの内径に設けられた電熱線が発熱してプラス
チック材質の配管が融解され連結されることになる。

【００２８】第５のステップは、胴体部１００と分岐管
２０の連結作業が終了した後、胴体部１００の遮断溝１
１０に挿入された遮断板１４１を取外すことにより、配
管分岐作業が終了する。

【００２９】遮断部１４０が取外された遮断溝１１０に
はＰＥ融着によって遮断溝１１０を封止する第６のステ
ップがさらに行われることもできる。すなわち、最終的
に遮断溝１１０を封止することにより、配管系統の気密
に対する信頼性を向上させることができる。遮断溝１１
０の封止は、胴体部１００に公知のカプラーを挿入して
電気融着することにより、胴体部１００の遮断溝１１０
を封止することもできる。第６のステップのＰＥ融着の
過程において、遮断溝１１０の部分で発生する溶接熱
は、Ｏリングの外側に位置するリングばねによって遮断
され、熱によりＯリングが損傷することを防止すること
ができる。もし、ＰＥ融着の過程において、Ｏリング１
１３の間に流体が漏れてしまう場合は、Ｏリング１１３
の外側に設けられた排出口１１５に沿って流体が排出す
るので、遮断溝１１０に流体が漏れて、ＰＥ融着作業を
邪魔することを防止することができる。ＰＥ融着作業が
終了すると、安全弁１１６を前記排出口１１５に螺合
し、排出口１１５を閉鎖することにより、主管と分岐管
の連結配管の気密性を確保することができる。

【００３０】

【発明の効果】以上のように、従来の分岐装置は、その
構造上、上下方向のみに分岐が可能であったが、本発明
に係る配管分岐弁装置は、主管と同一の深度内において
分岐が容易であるので、都市ガス配管又は上下水道の埋
設深度の維持の問題を解決することができ、地上で発生
する衝撃又は工事中に発生する配管破損の危険を防止す
ることができる。また、従来のカッターが設けられた分
岐装置は、カッターの直径に対しての限界があるので、
分岐管の直径に対する制約が発生していたが、本発明に
よる分岐弁装置は、分岐管の規格に対する特別な制限な
しに分岐管を連結することができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の分岐弁装置を示す斜視図。

【図２】 本発明の分岐弁装置を示す側面図。

【図３】 本発明における遮断部を示す斜視図。

【図４】 図２のＡ方向から見た分岐弁装置の一部断面
図。

【図５】 図３のＢ−Ｂ’線断面図。

【図６】 本発明におけるリングばねを示す斜視図。

【図７】 本発明における主管の分岐方法を示す図。

【図８】 本発明における主管の分岐方法を示す図。

【図９】 本発明における主管の分岐方法を示す図。

【図１０】 本発明における主管の分岐方法を示す図。

【図１１】 本発明における主管の分岐方法を示す図。

【図１２】 従来の主管の分岐装置を示す斜視図。

【図１３】 従来の主管を穿孔するための穿孔付属物を
示す斜視図。

【図１４】 従来の主管の分岐装置を示す断面図。

【符号の説明】

１０ 主管 ２０ 分岐管 １００ 胴体部 １１０ 遮断溝 １１１ 第１の挿入溝 １１２ 第２の挿入溝 １１３ Ｏリング（気密手段） １１４ リングばね １１５ 排出口 １１６ 安全弁 １２０ 鞍装部 １３０ 鞍装補強部 １４０ 遮断部 １４１ 遮断板 ３００ 穿孔機

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 流体が流れる主管を分岐するための配管
   分岐装置において、 中空状の胴体部と、 該胴体部の内側と連通し、遮断板が挿通するように、前
   記胴体部に設けられた遮断溝と、 前記胴体部の一側の開口部と一体に形成され、前記主管
   の外周面と融着する鞍装部とを備えたことを特徴とす
   る、 配管分岐弁装置。
2. 【請求項２】 前記鞍装部が接する主管の他側の面にお
   いて、さらに締結手段により前記鞍装部と結合する鞍装
   補強部を備えた、請求項１の配管分岐弁装置。
3. 【請求項３】 さらに、前記遮断溝が設けられた胴体部
   の上下側面のそれぞれに設けられた第１の挿入溝と、該
   第１の挿入溝に挿入される気密手段とを備えた、請求項
   １の配管分岐弁装置。
4. 【請求項４】 前記一側の第１の挿入溝の外側の平面上
   に位置し、外径方向に傾斜して設けられた第２の挿入溝
   と、該第２の挿入溝に挿入され外径方向に反撥力を有す
   る円弧状のリングばねとを備えた、請求項３の配管分岐
   弁装置。
5. 【請求項５】 前記胴体部の外側には、さらに、前記遮
   断溝の内側と連通して設けられた排出口と、該排出口を
   遮断することができる安全弁とを備えた、請求項４の配
   管分岐弁装置。
6. 【請求項６】 主管に連結する鞍装部が一体に形成さ
   れ、遮断板により中空状の胴体部を開閉する配管分岐弁
   装置を用いた主管の分岐方法において、 前記鞍装部を主管の外周面に位置決めした後、電気融着
   により主管に鞍装部を融着する第１のステップと、 前記胴体部に穿孔機を結合して主管を穿孔する第２のス
   テップと、 前記穿孔により生じた切削片を除去した後、前記胴体部
   に遮断板を挿入する第３のステップと、 前記穿孔機を前記胴体部から取外した後、分岐管を連結
   する第４のステップと、 前記胴体部から前記遮断板を取外す第５のステップとを
   含むことを特徴とする、 配管分岐方法。
7. 【請求項７】 前記第５のステップの後、さらに前記遮
   断板が取外された遮断溝を封止する第６のステップを含
   む、請求項６の配管分岐方法。