JP2007177945A - 弁体取替装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単に弁体及び弁軸を着脱できるようにする。
【解決手段】開閉弁Ｖの弁軸３を支持する蓋８のフランジ１ａが弁箱４の開口５のフランジ５ａにボルト１ｂ及びナット１ｃで固定され、その開口５から弁体２及び弁軸３が取出し可能とした開閉弁Ｖの弁体２と弁軸３とを不断水で修理・交換する弁体取替装置において、管路Ｐに上記開閉弁Ｖを覆うケーシング１０を水密に固定してそのケーシング１０に開口５に臨む開放部１１を設けて着脱装置２０を水密に固定する。着脱装置２０は、その内部に閉塞空間Ｓと弁軸３等を引き上げ可能なチャック装置２２と作業弁２１とを備え、ケーシング１０に蓋８を前記開口５を液密に閉じた状態に係止する保持装置１２を設けて、その係脱を外部から操作できるようにした。保持装置１２による蓋８の係止により、弁箱４と蓋８とを係止するボルト１ｂ及びナット１ｃの係脱作業が開放部１１を通じてオープンな状態でできるようになり、作業性がよくなる。
【選択図】図１

Description

この発明は、管路に設けた開閉弁の弁体及び弁軸を、その管路への流体の供給を止めることなく補修又は交換するために使用する弁体取替装置に関するものである。

一般に、弁体取替装置は、上水道、下水道、農業用水、工業用水等のほか各種流体管路に設けられた開閉弁の弁体及び弁軸を、その管路に流れる流体の供給を止めることなく弁箱内から引き上げて補修又は交換するために使用される。

開閉弁の構成は、例えば、図２２に示すように、上方に弁体及び弁軸用の開口５を有する弁箱４が管路Ｐの途中に設けられ、その上方開口した開口５から弁体２とその弁体２に固定された弁軸３が挿入されるようになっている。その弁軸３は、前記開口５を閉じる蓋８に開閉装置６等を介して回転自在、昇降可能に支持されて弁装置１を構成し、その蓋８の周縁のフランジ１ａが前記開口５の周縁のフランジ５ａと重ねられて、両フランジ５ａ，１ａが、係止部Ａにおいてボルト１ｂ及び図示しないナットで締付けられて圧接し固定されている。

弁体取替装置の構成は、上記開口５周囲のフランジ５ａに、上記蓋８及び開閉装置６等をすっぽりと覆う上端を閉塞した筒状の着脱装置（取外し装置）３０が取り付けできるようになっており、その取付けは、前記着脱装置３０下端のフランジ３０ａと前記フランジ５ａが、図示する係止部Ｂにおいて、ボルト３０ｂ及びナット３０ｃで締付けられて圧接し、水密を維持して固定されている。
その着脱装置３０は、その内部に弁軸３上端を掴むチャック装置３２と、その弁装置１のフランジ１ａと前記着脱口５周囲のフランジ５ａとを固定するボルトの緊解器３３とをそれぞれ昇降自在に備え、その下部には作業弁３１を備えている。

上記着脱装置３０を上記着脱口５に取り付けた後、緊解器３３を降下させて係止部Ａのナットを掴み、その状態で緊解器３３を回転させることによりナットを緩めて抜き取り、その緊解器３３はナットを掴んだ状態で上方へ待避する。その後、チャック装置３２により弁軸３上端を掴んで弁体２及び弁軸３を弁箱４内から上方へ引き上げる。弁体２及び弁軸３を完全に引き上げたら、作業弁３１の弁体３１ａを閉じて止水する。
その後、作業弁３１よりも上方の部分において着脱装置３０を取外し、その引き上げた弁体２及び弁軸３を補修又は新たなものに取替える。そして、再度、着脱装置３０を作業弁３１上にセットした後、その作業弁３１の弁体３１ａを開けて、弁体２及び弁軸３を弁箱４内に挿入し、緊解器３３によりナットをボルトに締付けて係止部Ａを係止しその係止により両フランジ５ａ，１ａを固定する（例えば、特許文献１参照）。
特開平１０−２６２３７号公報（第５頁第１図乃至第６図）

しかし、上記弁体取替装置によれば、上記両フランジ５ａ，１ａ同士を圧接状態に固定する上記係止部Ａの係止を解く作業、及びその係止部Ａを係止し両フランジ５ａ，１ａ同士を圧接状態に固定する作業は、作業者が、着脱装置３０内部の状況を視認できない状態で外側から上記緊解器３３等を操作して行うため作業性が悪く繁雑な作業となる。このため、弁体２及び弁軸３を簡単に着脱することができない

そこで、この発明は、弁体及び弁軸を簡単に着脱できるようにすることを課題とする。

上記の課題を解決するために、この発明は、管路にその管路の開閉弁が介設され、その開閉弁は、前記管路に固定された弁箱の開口から、弁体及びその弁体と一体の弁軸を取出し可能であるとともに、その弁軸が回転自在に貫通して支持される蓋が前記開口に被せられて弁箱に固定され、その蓋でもって前記開口を液密に閉じたものであり、上記開閉弁の上記弁体と弁軸を、上記管路の流通を遮断することなく、上記開口から取出して修理・交換する弁体取替装置において、下記の構成としたものである。
すなわち、上記管路に上記開閉弁を覆うケーシングを液密に固定してそのケーシングに上記開口に臨む開放部を設け、その開放部に着脱装置を液密に固定するとともに、その着脱装置は、その内部に前記開放部を通じてケーシング内と連通し且つ外部から閉塞された空間と上記弁軸又はその弁軸に一体に固定された部材を掴んで上記弁体と弁軸を上部へ引き上げ可能なチャック装置と前記空間を前記開放部側と前記チャック装置側とに液密に仕切ることができる作業弁とを備え、前記ケーシングに、上記蓋を前記開口を液密に閉じた状態に係止する保持装置を設けて、その保持装置による前記蓋の係脱を、前記ケーシングの外部から操作できるようにしたのである。

このようにすれば、まず、ケーシングを管路に取付け、そのケーシングに設けた保持装置を用いて弁箱の蓋を液密に閉じておけば、その蓋と弁箱とを固定している治具等をはずしても、管路内の流体が噴出しない。このため、その治具等をはずす作業は、弁箱の開口に臨む開放部を通じて視認しながらできるので、作業性がよい。

つぎに、弁体及び弁軸を弁箱から引き上げる際は、上記ケーシング及び着脱装置内を液密に閉じて管路の流体が外部に漏れないようにした後、ケーシングの外側からの操作により、上記保持装置による蓋の係止を解除すれば、弁体及び弁軸は、蓋とともに弁箱から切り離して引き上げることができるようになる。

さらに、引き上げた弁体及び弁軸を補修、交換した後、その弁体及び弁軸を再度弁箱内に挿入し、その後、前記保持装置により蓋を係止すれば、開口からは管路の流体が出なくなる。したがって、上記着脱装置をケーシングから外してそのケーシング内を開放し、上記開放部から上記蓋を弁箱に固定できるので作業性がよく、一連の作業が簡単である。
なお、上記チャック装置の構成としては、その弁軸を直接掴んで弁体と弁軸とを引き上げ可能とするものであってもよいし、その弁軸の上端に固定されたキャップ等の付属部品、あるいは弁軸に一体に固定された蓋等の部材の一部を掴むものであってもよい。すなわち、チャック装置の機能は、上記弁体と弁軸とを一体に備えて弁箱に着脱可能とした弁装置のうち、弁箱から上方に臨む部分の所定部分を掴むことができればよい趣旨である。

上記の構成において、上記開口は、上記蓋のフランジと前記開口周縁のフランジとを貫通するボルトによって締結することにより、前記蓋でもって液密に閉じたものであり、上記保持装置は、前記両フランジ同士を固定することにより、前記ボルトによる締結の有無に係わらず、前記開口を液密に閉じた状態に係止するようにした構成を採用し得る。
このようにすれば、特殊な構造を有する弁箱を使用する必要がなく、既設の一般的な弁箱にも対応できる。

また、上記保持装置は、上記両フランジを夾む断面コ字状の保持部材を有し、その保持部材を前記両フランジの端縁に向かって進退することにより前記保持部材が前記両フランジに係脱するようにしてもよい。
このようにすれば、保持装置は、進退操作のみで前記蓋の係脱操作ができるので、作業がさらに簡単である。

この発明は、以上のようにしたので、管路に流れる流体の供給を止めることなく、簡単に弁体及び弁軸を着脱できる。

一実施形態を図１乃至図２０に示す。この実施例は、上水道管路に設けた仕切弁（開閉弁）Ｖの弁装置１を交換する際に使用する不断水弁体取替装置である。

まず、仕切弁Ｖの構成は、図１（ａ）（ｂ）に示すように、管路Ｐに設けた弁箱４に開口（着脱口）５が上方開口して設けられており、その開口５から弁箱４の内部に弁体２及び弁軸３等からなる弁装置１が挿入されている。弁装置１は、図９に示すように、弁体２とその弁体２に固定された上下方向の弁軸３、及びその弁軸３を回転自在に貫通して支持して弁体２及び弁軸３を昇降可能とする蓋８及び昇降装置等から構成され、その弁軸３の上端部３ａには、開閉操作用のキャップ７が設けられている。

この蓋８の周縁のフランジ１ａが、前記開口５の周縁に設けられたフランジ５ａとその縁が一致するように、蓋８が上記開口５に被せられて、その両フランジ５ａ，１ａ同士をボルト１ｂ及びナット１ｃで締付けて固定する。このボルト１ｂ及びナット１ｃの締付により、その蓋８でもって前記開口５を液密に閉じることができるようになっている。
また、ボルト１ｂ及びナット１ｃを緩めて取り外すことにより、弁体２及びその弁体２と一体の弁軸３は開口５から取出し可能となる。

弁体取替装置の構成としては、まず、その弁箱４を覆うケーシング１０を、パッキン１３，１３を介して管路Ｐに水密に固定する。ケーシング１０は、図１（ａ）に示すように、上部１０ａと下部１０ｂとに分割されて形成されており、その上下ケーシング１０ａ，１０ｂの対向するフランジ１０ａ’，１０ｂ’同士がボルト等により締付けられて管路Ｐ周り一体に固定されている。

そのケーシング１０には、前記開口５に固定した前記弁装置１に臨む開放部１１が設けられている。その開放部１１の周囲には、フランジ１１ａが設けられており、その開放部１１上には、図６に示す着脱装置２０が取付けできるようになっている。

着脱装置２０は、上端を閉塞した筒状を成し、その内部に前記開放部１１を通じてケーシング１０内と連通し且つ外部から閉塞された空間Ｓを備え、その空間Ｓ内の下部に、空間Ｓを、上下に液密に仕切ることができる作業弁２１を有して下端開放されている。その作業弁２１と上記ケーシング１０とは、図示するフランジ１１ａ，２１ａを介して水密に固定される。また、その作業弁２１と着脱装置２０の本体部２５とは、図示するフランジ２１ｂ，２０ａを介して水密に固定される。
また、その着脱装置２０は、図６に示すように、上記弁装置１の弁軸３の上端部３ａを掴んで上部へ引き上げ可能なチャック装置２２を備えている。チャック装置２２は、カップリング２７，２７を介して上下に分割可能な昇降軸２３の下端に取付けられており、その昇降軸２３の上部に形成された外ネジ２３ａが、着脱装置２０上部のハンドル２４のボス部２４ａにねじ込まれて、着脱装置２０に昇降可能に支持されている。

さらに、上記ケーシング１０には、図１乃至図３に示すように、上記両フランジ５ａ，１ａを夾むことによりその両フランジ５ａ，１ａ間を水密に圧接（密着）可能及びその圧接が解除可能な対の保持装置１２，１２が設けられている。
上記保持装置１２は、上記両フランジ５ａ，１ａを夾む断面コ字状の凹部１２ｃを有する保持部材１２ａと、その保持部材１２ａを前記両フランジ５ａ，１ａの端縁に向かって進退操作する操作部１２ｂとからなり、保持部材１２ａを横方向へ進退させることにより、凹部１２ｃが前記両フランジ５ａ，１ａの端縁に係脱して、前記両フランジ５ａ，１ａ間を水密に圧接及びその圧接を解除する。

この進退は、例えば、図２０（ｂ）に示すように、保持部材１２ａを支持する操作部１２ｂの軸部１２ｄにネジ部を設けて、そのネジ部をケーシング１０にねじ込むことにより保持部材１２ａが進退するようにしてもよい。このとき、保持部材１２ａの向きが軸周りに回転せずに、常に上記両フランジ１ａ，５ａを保持可能な向きに維持するガイド１２ｅを設けても良い。また、他の手法としては、ケーシング１０外に設けた操作部１２ｂを押したり引いたりすることによりその進退をケーシング１０外から操作できるようにし、その保持装置１２には、保持部材１２ａが前記圧接状態位置から軸方向へ動かないように軸固定するロック機能を設けても良い。

なお、この保持部材１２ａの凹部１２ｃは、図示するように、断面コ字状の対向面を平行としてもよいが、その両対向面を奥部に向かって徐々に間隔の狭まる断面くさび状とすれば、保持部材１２ａが前記両フランジ５ａ，１ａの端縁に近づくにしたがって、両者を徐々に強く圧接していくので、両フランジ５ａ，１ａを夾みやすいとともに両者がよりしっかりと係止されるようになる。

この不断水弁体取替装置を使用する際の手順を説明すると、図１（ａ）（ｂ）に示すように、管路Ｐに弁箱４を覆うケーシング１０を水密に固定する。
保持装置１２の保持部材１２ａを前進させて、その保持部材１２ａの凹部１２ｃが前記両フランジ５ａ，１ａの端縁に係止して、その両フランジ５ａ，１ａを上下方向に挟み込んで圧接する（図２及び図３参照）。この圧接の後、前記両フランジ５ａ，１ａを固定していたボルト１ｂ及びナット１ｃを緩めて取り外しておく。

弁装置１の弁軸３からキャップ７を取外し、その弁軸３の上端部３ａにチャック装置２２を取付ける。チャック装置２２には、図４に示すねじ穴２２ａが形成されており、そのねじ穴２２ａに固定ねじ２２ｂをねじ込むことにより、弁軸３とチャック装置２２とが固定される。

次に、ケーシング１０の上部に着脱装置２０の作業弁２１を取付け（図５参照）、さらにその上部に着脱装置２０の本体部２５を取付ける（図６参照）。本体部２５には、開閉自在の窓２６が設けられているので、作業弁２１と本体部２５とをフランジ２１ｂ、２０ａを介して固定した後、その窓２６から手を入れて、上記カップリング２７，２７を接続する作業をすることができる。図７は、カップリング２７，２７を繋いで、上下昇降軸２３，２３が接続された状態を示す。

保持装置１２の保持部材１２ａを外側へ後退させて、その保持部材１２ａの凹部１２ｃを前記両フランジ５ａ，１ａの端縁から外すと、図８に矢印で示すように、両フランジ５ａ，１ａ間の隙間から管路Ｐ内の水が噴出し、やがて、ケーシング１０内及び着脱装置２０内に水が満たされる。
その後、着脱装置２０上部のハンドル２４を操作して昇降軸２３を上昇させ、図９に示すように、弁装置１を開放部１１を介して上方へ引き出し、弁装置１が完全に上昇したら、図１０に示すように、作業弁２１の弁体２１ｃを前進させて閉弁し止水する。

その後、図１１に示すように、作業弁２１よりも上方の部分において着脱装置２０の本体部２５等を取外し、その引き上げた弁装置１（弁体２及び弁軸３）を補修又は新たなものに取替える。
そして、図１２に示すように、再度、着脱装置２０を作業弁２１上にセットした後、その作業弁２１を開弁する（図１３参照）。ハンドル２４を操作して、弁装置１を弁箱４内に挿入して両フランジ５ａ，１ａを重ねる（図１４参照）。このとき、ケーシング１０には、ガイド２９が設けられているので、弁装置１をスムースに所定の位置に下ろすことができる。その後、保持装置１２を操作して、その保持部材１２ａにより上記両フランジ５ａ，１ａを圧接し固定する（図１５参照）。

ケーシング１０に設けた排出弁２８（図１６参照）を開放して、ケーシング１０内及び着脱装置２０内の水を外部に排出する。次に、窓２６を開けて昇降軸２３のカップリング２７を切り離し、着脱装置２０の本体部２５を作業弁２１から切り離す（図１７参照）。
つづいて、作業弁２１をケーシング１０から切り離し、チャック装置２２のねじ穴２２ａにねじ込まれた固定ねじ２２ｂを抜くことにより、弁軸３とチャック装置２２とを切り離す（図１８参照）。

弁装置１のフランジ１ａが前記開口５周囲のフランジ５ａと重ねられているので、その両フランジ５ａ，１ａ同士を、ボルト１ｂ及びナット１ｃで締付けて圧接し固定する。
両フランジ５ａ，１ａ同士をボルト１ｂ及びナット１ｃで固定した後、保持装置１２の保持部材１２ａを後退させ、ケーシング１０の上部１０ａと下部１０ｂを管路Ｐから取外し（図２０（ａ）参照）、弁装置１の交換作業を完了する。

なお、他の実施形態として、図２１に示す構成も採用し得る。図２１に示す弁体取替装置は、弁箱４の開口５の周縁に設けたフランジ５ａに上記弁装置１を覆うケーシング１０を載せてボルト等により液密に固定し、そのケーシング１０を介して上記着脱装置２０を取付けできるようにしたものである。フランジ５ａは前記ケーシング１０を固定するために、その縁が蓋８のフランジ１ａよりもさらに外側へ伸びているが、保持装置１２の保持部材１２ａが進退する範囲には開口部１ｄが設けられて、その進退を阻害しないようになっている。また、前記フランジ５ａは、前記開口部１ｄの下部において、保持装置１２の保持部材１２ａが進退する空間を囲むように凹んで形成されており、その進退を阻害しないとともにケーシング１０内に充満する水が外部に漏れ出ない構造となっている。

また、上記各実施形態では、保持装置１２として断面コ字状の保持部材１２ａをケーシング１０に進退可能に設けて、ケーシング１０外からの操作により、その保持部材１２ａで上記両フランジ５ａ，１ａを夾めば、上記蓋８を前記開口５を液密に閉じた状態に係止できるようにしたが、保持装置１２としては他の構成も採用し得る。
例えば、保持装置１２を、上記両フランジ５ａ，１ａを夾む対の押圧部材を備えたものとし、その対の押圧部材を周知のリンク機構やねじ機構等によりケーシング１０の外部から接離操作できるようにして、その接離により両フランジ５ａ，１ａの締付け、圧接度合いを調整できるようにしてもよい。これらの押圧部材は、弁装置１を弁箱４から引き上げる際、及び弁箱４内部に挿入する際などには、昇降する弁体２及び弁軸３等に当たらないよう外側へ退去できるようにすることが望ましい。

また、保持装置１２は、上記蓋８を前記開口５を液密に閉じた状態に係止するために、上記両フランジ５ａ，１ａを夾む対の押圧部材を備えたもの以外の構成も考えられる。例えば、前記蓋８及び弁箱４、若しくは、そのいずれか一方に、前記両フランジ５ａ，１ａに代わる係止部を設けてもよい。その係止部は、例えば、蓋８又は弁箱４に形成された係止用の穴、突起、凹部などが考えられ、その位置、形状は、前記保持装置１２により、上記蓋８を前記開口５を液密に閉じた状態に係止し得るものであればよい。
また、上記各実施形態では、開閉弁Ｖの弁軸３を支持する蓋８と弁箱４とは、上記両フランジ１ａ，５ａ同士がボルト１ｂ及びナット１ｃにより固定されていたが、蓋８が開口５を水密に閉じるための蓋８と弁箱４との固定方法は、上記ボルト１ｂ及びナット１ｃ以外によるものであってもよい。

一実施形態を示し、（ａ）は管路の弁箱周囲にケーシングを装着した状態を示す正面図、（ｂ）はその切断側面図 図１（ｂ）の保持装置で弁箱と弁装置のフランジを夾んだ状態を示す切断側面図 図２の平面図 図２のキャップを外して昇降軸を装着した状態を示す切断側面図 図４のケーシング上に着脱装置の作業弁を取付けた状態を示す切断側面図 図５の作業弁上に着脱装置の本体を取付けた状態を示す切断側面図 図６の昇降軸のカップリングを接続した状態を示す切断側面図 図７の保持装置を外した状態を示す切断側面図 弁箱内から弁装置を引き上げた状態を示す切断側面図 図９に示す弁装置を引き上げた後、作業弁を閉じた状態を示す切断側面図 図１０の着脱装置の本体を取り外し、引き上げた弁装置を別のものに取替える状態を示す切断側面図 図１１で取替えた弁装置とともに、着脱装置の本体を作業弁上に取付けた状態を示す切断側面図 図１２の作業弁を開弁した状態を示す切断側面図 図１３の昇降軸を降下させ、弁装置を弁箱内に挿入した状態を示す切断側面図 図１４の保持装置で弁箱と弁装置のフランジを夾んだ状態を示す切断側面図 ケーシング及び着脱装置内の水を排水する状態を示す切断側面図 昇降軸のカップリングを切り離し、着脱装置の本体を作業弁から切り離した状態を示す切断側面図 作業弁をケーシングから取外し、昇降軸のチャック装置を弁装置から取り外した状態を示す切断側面図 図１８の平面図で、弁箱と弁装置のフランジ同士をボルト及びナットで締付けて圧接固定した状態を示す平面図 （ａ）は管路からケーシングを取り外した状態を示す切断側面図、（ｂ）は保持装置を示す要部拡大図、（ｃ）は弁箱及び弁装置の全体図 他の実施形態を示す正面図 従来例の正面図

符号の説明

１ 弁装置
１ａ 弁装置フランジ
１ｂ ボルト
１ｃ ナット
２ 弁体
３ 弁軸
３ａ 上端部
４ 弁箱
５ 開口（着脱口）
５ａ 弁箱フランジ
６ 開閉装置
８ 蓋
１０ ケーシング
１１ 開放部
１２ 保持装置
１２ａ 保持部材
１２ｂ 操作部
１２ｃ 凹部
２０，３０ 着脱装置
２１，３１ 作業弁
２２，３２ チャック装置
２３ 昇降軸
２４ ハンドル
２５ 本体部
２６ 窓
２７ カップリング
２８ 排出弁
２９ ガイド
３３ 緊解器

Claims (3)

1. 管路Ｐにその管路Ｐの開閉弁Ｖが介設され、その開閉弁Ｖは、前記管路Ｐに固定された弁箱４の開口５から、弁体２及びその弁体２と一体の弁軸３を取出し可能であるとともに、その弁軸３が回転自在に貫通して支持される蓋８が前記開口５に被せられて弁箱４に固定され、その蓋８でもって前記開口５を液密に閉じたものであり、
   上記開閉弁Ｖの上記弁体２と弁軸３を、上記管路Ｐの流通を遮断することなく、上記開口５から取出して修理・交換する弁体取替装置において、
   上記管路Ｐに上記開閉弁Ｖを覆うケーシング１０を液密に固定してそのケーシング１０に上記開口５に臨む開放部１１を設け、その開放部１１に着脱装置２０を液密に固定するとともに、その着脱装置２０は、その内部に前記開放部１１を通じてケーシング１０内と連通し且つ外部から閉塞された空間Ｓと上記弁軸３又はその弁軸３に一体に固定された部材を掴んで上記弁体２と弁軸３を上部へ引き上げ可能なチャック装置２２と前記空間Ｓを前記開放部１１側と前記チャック装置２２側とに液密に仕切ることができる作業弁２１とを備え、前記ケーシング１０に、上記蓋８を前記開口５を液密に閉じた状態に係止する保持装置１２を設けて、その保持装置１２による前記蓋８の係脱を、前記ケーシング１０の外部から操作できるようにしたことを特徴とする弁体取替装置。
2. 上記開口５は、上記蓋８のフランジ１ａと前記開口５周縁のフランジ５ａとを貫通するボルト１ｂによって締結することにより、前記蓋８でもって液密に閉じたものであり、上記保持装置１２は、前記両フランジ５ａ，１ａ同士を固定することにより、前記ボルト１ｂによる締結の有無に係わらず、前記蓋８を前記開口５を液密に閉じた状態に係止することを特徴とする請求項１に記載の弁体取替装置。
3. 上記保持装置１２は、上記両フランジ５ａ，１ａを夾む断面コ字状の保持部材１２ａを有し、その保持部材１２ａを前記両フランジ５ａ，１ａの端縁に向かって進退することにより前記保持部材１２ａが前記両フランジ５ａ，１ａに係脱することを特徴とする請求項２に記載の弁体取替装置。

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