JP2011247362A - 制流弁及びその設置方法 - Google Patents

Abstract

【課題】コアの穿孔への嵌設作業を容易に行うことができる制流弁及びその設置方法を提供すること。
【解決手段】流体管１に穿設される穿孔Ｑに連通し流体管１の外周を密封状に被覆したケース２と、ケース２内にて非上昇の回転ネジ４の回転により穿孔Ｑを介し操作される弁体５と、穿孔Ｑに嵌設され内部を介し弁体５を挿入可能な略筒状体のコア４０と、から構成され、流体管１の流路を遮断若しくは開放可能な制流弁１０であって、コア４０は、穿孔Ｑ近傍の流体管１内面に係合する係合部４１ａを備え、穿孔Ｑが穿設された後に弁体５が流路を遮断するときに、弁体５の外周面に取外し可能に取付けられて弁体５とともに穿孔Ｑにアプローチし、係合部４１ａが流体管１内面に係合することで穿孔Ｑに嵌設され、弁体５が流路を開放するときに穿孔Ｑに嵌設された状態のまま弁体５から取外される。
【選択図】図６

Description

本発明は、流体管に穿設される穿孔に連通し流体管の外周を密封状に被覆したケースと、このケース内にて非上昇の回転ネジの回転により穿孔を介し操作される弁体と、この穿孔に嵌設され内部を介し弁体を挿入可能な略筒状体のコアと、から構成され、流体管の流路を遮断若しくは開放可能な制流弁及びその設置方法に関する。

従来の制流弁は、流体管の外周を密封したケース内にて管壁に穿孔を穿設し、ケースに接続した取付手段を配設するとともに、この取付手段を用いて筒状体から成るコアを拡径させることで穿孔に嵌設している（例えば、特許文献１参照）。

特開２００４−６８９２０号公報（第１０頁、第７図）

しかしながら、特許文献１にあっては、コアを穿孔に取付けた後に、この穿孔若しくは穿孔周辺を分岐部として開閉を要する場合は、前記の取付手段から替えた別段の設置手段を新たに用いて開閉弁を設置する必要があり、コアの穿孔への嵌設を含む一連の制流弁設置作業が煩雑になるという問題がある。

本発明は、このような問題点に着目してなされたもので、コアの穿孔への嵌設作業を容易に行うことができる制流弁及びその設置方法を提供することを目的とする。

前記課題を解決するために、本発明の制流弁は、
流体管に穿設される穿孔に連通し該流体管の外周を密封状に被覆したケースと、該ケース内にて非上昇の回転ネジの回転により前記穿孔を介し操作される弁体と、該穿孔に嵌設され内部を介し前記弁体を挿入可能な略筒状体のコアと、から構成され、前記流体管の流路を遮断若しくは開放可能な制流弁であって、
前記コアは、前記穿孔近傍の流体管内面に係合する係合部を備え、前記穿孔が穿設された後に前記弁体が流路を遮断するときに、前記弁体の外周面に取外し可能に取付けられて該弁体とともに前記穿孔にアプローチし、前記係合部が前記流体管内面に係合することで該穿孔に嵌設され、前記弁体が前記流路を開放するときに前記穿孔に嵌設された状態のまま前記弁体から取外されることを特徴としている。
この特徴によれば、内部を介し弁体を挿入できる略筒状体のコアを、穿孔が穿設された後に流路を遮断する弁体に取外し可能に取付けておくだけで、特段のコアの嵌設手段を要さずに、弁体による穿孔を介した流路遮断の際に、コアを弁体から未だ取外すことなく係合部を流体管内面に係合させ、後の流路開放の動作の際に、係合部の係合を反力として利用してコアを弁体から取外すことで、コアを穿孔に容易に嵌設することができる。

本発明の制流弁は、
前記係合部は、縮径方向に変形可能な弾性を有し自然状態で前記穿孔よりも外径方向に突出形成された鍔部であることを特徴としている。
この特徴によれば、鍔部を弾性により縮径させて穿孔内を挿通し、穿孔を貫通した後に流体管内で自然状態に弾性復元させることで、簡単に穿孔に係合させることができる。

本発明の制流弁は、
前記コアは、前記穿孔の略全内周面に亘り当接する防食部材を備えていることを特徴としている。
この特徴によれば、コアの防食部材を穿孔の略全内周面に亘り当接させることで、穿孔の防食を確実にできる。

本発明の制流弁は、
前記コアは、前記穿孔よりも大径の後端部を備えていることを特徴としている。
この特徴によれば、コアの後端部を穿孔近傍の流体管外面に当接させることで、コアの過挿入を防止できる。

本発明の制流弁の設置方法は、
流体管に穿設される穿孔に連通し該流体管の外周を密封状に被覆したケースと、該ケース内にて非上昇の回転ネジの回転により前記穿孔を介し操作される弁体と、該穿孔に嵌設され内部を介し前記弁体を挿入可能な略筒状体のコアと、を用い、前記流体管の流路を遮断若しくは開放可能な制流弁の設置方法であって、
前記コアは、前記穿孔近傍の流体管内面に係合する係合部を備え、前記穿孔が穿設された後に前記弁体が流路を遮断するときに、前記弁体の外周面に取外し可能に取付けられて該弁体とともに前記穿孔にアプローチし、前記係合部が前記流体管内面に係合することで該穿孔に嵌設され、前記弁体が前記流路を開放するときに前記穿孔に嵌設された状態のまま前記弁体から取外されることを特徴としている。
この特徴によれば、内部を介し弁体を挿入できる略筒状体のコアを、穿孔が穿設された後に流路を遮断する弁体に取外し可能に取付けておくだけで、特段のコアの嵌設手段を要さずに、弁体による穿孔を介した流路遮断の際に、コアを弁体から未だ取外すことなく係合部を流体管内面に係合させ、後の流路開放の動作の際に、係合部の係合を反力として利用してコアを弁体から取外すことで、コアを穿孔に容易に嵌設することができる。

実施例における制流弁の流体管を穿設している状態を示す一部断面図である。 弁体にコアを取付けた状態を示す一部断面の正面図である。 図２と同じく一部断面の側面図である。 （ａ）はコアの一部断面の側面図であり、（ｂ）はコアの一部断面の正面図であり、（ｃ）はコアの平面図である。 弁体が流路を遮断した状態を示す一部断面の正面図である。 図５と同じく側面断面図である。 弁体が流路を開放した状態を示す一部断面の正面図である。 図７と同じく一部断面の側面図である。

本発明に係る制流弁及びその設置方法を実施するための形態を実施例に基づいて以下に説明する。

実施例に係る制流弁及びその設置方法につき、図１から図８を参照して説明する。図２，３に示されるように、本発明の制流弁としての制水弁１０は、主として、内部を上水が流れる流体管１の上部に穿設される穿孔Ｑに連通し流体管１の外周を水密に被覆したケース２と、回転ネジ４の回転によりケース２内にて上下動、すなわち回転ネジ４の軸方向に操作される仕切弁である弁体５と、後述のように穿孔Ｑに嵌設され内部を介し弁体５を挿入可能な略筒状体のコア４０とを有し、流体管１の管路を遮断若しくは開放する。

本実施例の流体管１は、断面視略円形状に形成された金属製管から成り、内周面がモルタル層で被覆されている。尚、流体管の内周面はモルタル層に限らず、例えばエポキシ樹脂等により被覆されてもよく、若しくは適宜の材料を粉体塗装により流体管の内周面に被覆してもよい。また、本実施例では流体管１内の流体は上水であるが、流体管の内部を流れる流体は必ずしも上水に限らず、例えば工業用水であってもよいし、また気体や気液混合状態の流体が流れる流体管であっても構わない。

流体管１の外周面に固定に取付けられるケース２は、いわゆる割Ｔ字管であって、流体管１の管軸と略直交する上下方向の内空部を備えた分岐管１２及び弁蓋３と、流体管１の外周の下側を被覆するカバー１１と、からなる。

図１に示されるように、先ず分岐管１２とカバー１１とを、流体管１を挟む位置で対向させ、流体管１の長手方向に沿って配置された複数のボルト・ナット１３により締結する。ここで、後述する穿設により流体管１内からの溢水が生じないよう、穿孔Ｑの外周に沿ったゴムリング２２が、分岐管１２の内面と流体管１の外面との間に介設されている。そして、流体管１にカバー１１、分岐管１２を取付けた後に、分岐管１２内に水圧を加えることで、流体管１の外面と分岐管１２の内面との間隙の水密性を適宜確認してもよい。

次に、分岐管１２の上フランジ１２ａに、内部に作業弁３６及び穿孔装置５０を配設した筐体３５を水密に接続する。穿孔装置５０は、図示しない駆動手段に接続され分岐管１２内を流体管１に向け軸方向に伸出するとともに軸周りに回転する軸部材５１と、軸部材５１の先端に固設され流体管１を穿設する穿孔刃５２ａを備えたカッタ部材５２と、から主として構成されており、カッタ部材５２を流体管１の外面にアプローチして外壁を穿孔し、流体管１の管壁に穿孔Ｑを穿設する。

穿孔装置５０による穿孔Ｑの穿設後、穿孔装置５０及び筐体３５に替えて、図２，３に示されるように、穿孔Ｑを開閉する弁体５と、弁体５の外周面に予め取外し可能に取付けておいたコア４０とをケース２内に配設する。より詳しくは、先ず筐体３５上端部に図示しない外カバーを水密に接続するとともに、前記外カバー内に、弁蓋３、コア４０を取付けた弁体５、そして回転ネジ４の各部材を互いに組付けた状態で配設し、更にこれ等部材を、前記外カバーに予め取付けた押圧手段（図示略）により不断水状態で押圧することで、分岐管１２の上フランジ１２ａに弁蓋３を密封状に組付ける。弁蓋３は、分岐管１２の内径より小径の外径を有しており、弁蓋３の下部の外周に沿って設けられたＯリング１９により、分岐管１２の内周面に沿って水密に嵌挿されている。また弁蓋３を定置させるよう、リング状のフランジ９が弁蓋３に挿入され、固定ボルト１６で弁蓋３の位置固定を行いながら、ボルト・ナット１４でフランジ９と分岐管１２とを締結する。フランジ９は、その内周部が弁蓋３の外周部に係合することで、弁蓋３を上下方向に規制している。

回転ネジ４は、弁蓋３の頂部に穿設された挿通孔３２に回転自在に貫通して、上端部を弁蓋３の外部に突出して取り付けられている。押え板３３は、弁蓋３の上端面にボルト３４で固定され、回転ネジ４の抜出しを阻止する。上記構成により、回転ネジ４はケース２に対し正逆両方向に回転自在であるが上下動はしない。４ｂは、回転ネジ４の上端部を除いて略全長に亘ってその周面が螺設されたネジ部である。ネジこま２５は、後述する弁体５の上端部に形成されたガイド溝２１に嵌合するとともに、ネジ部４ｂに螺合しており、回転ネジ４の上端部に形成された回転操作部４ａの回転に応じネジ部４ｂが回転することで、ネジ部４ｂに沿って螺挿するネジこま２５に追随して弁体５が上下動可能となる。

図２，３に示されるように、弁体５は、鋳物や鋼材などにより形成された図示しない弁本体と、前記弁本体の略全面に亘り被覆して弾性材から成るゴム体７とを備える。弁体５は、回転ネジ４のネジ部４ｂを挿入する挿入孔３１が形成されている。また図２，７に示されるように、ゴム体７の外面にくびれ部７ａが周方向に形成されており、このくびれ部７ａにコア４０を係合させて取付けることで、コア４０は、後述する弁体５の下方動作においては弁体５から外れてしまうことが無い。

また、弁体５における上下流側の外面に、上下方向に沿った張出部８、８が、ケース２を構成する弁蓋３若しくは分岐管１２の内面に設けられた溝部３ａに沿って摺接可能に上下方向に延設されている。上記のように構成された張出部８、８が溝部３ａに当接することで、回転ネジ４の回転に伴う弁体５の回転を規制できるように成っている。

ゴム体７は、流体管１の内周面、及び後述のように穿孔Ｑに嵌設されるコア４０の周面に沿って水密に当接することで流体管１の管路を遮断可能に形成されている。また、前記した弁本体（図示略）は、その略全表面に塗布された離型剤を介してゴム体７により被覆されており、この離型剤により前記弁本体とゴム体７との互いの密着が防止されている。

このようにすることで、ゴム体７が、離型剤により前記弁本体に対して密着していないため、回転ネジ４の回転により弁体５を流体管１に向かって仕切り動作する際に（図５，６参照）、流体管１の内周面に追随して弾性変形し易く、流体管１の内周面に亘って十分に水密性を維持できる。

次に、図４（ａ）〜（ｃ）に示されるように、本実施例のコア４０は、流体管１の管壁を穿孔形成した穿孔Ｑを防食するために用いられる。詳述するとコア４０は、平面視略円形状の周壁を有し内部が貫通形成された筒状体４１と、この筒状体４１の外周面に配設された防食部材４２と、から構成されており、コア４０の先端部は、断面視略円形状の流体管１に径方向に穿設された穿孔Ｑの内周面形状に沿うように、周方向に曲線形状に形成されている。筒状体４１は比較的硬質であって縮径方向に変形可能な弾性を有する例えばポリエチレン等の樹脂材から成り、この筒状体４１の外周面に、筒状体４１と同等種の若しくは異種であって筒状体４１よりも軟質であって弾性を有する樹脂材から成る防食部材４２が、図示しない接着材により接着されている。尚、防食部材は、例えば筒状体の外周面に熱溶着されていてもよい。

筒状体４１は、より具体的には、自然状態で穿孔Ｑよりも外径方向に突出形成され、縮径変形することで穿孔Ｑを通過し流体管１の内部に配置される先端部４１ｂと、先端部４１ｂに連続して延設された胴部４１ｃと、更に胴部４１ｃに連続し穿孔Ｑよりも大径に膨出した後端部４１ｄとから成る。先端部４１ｂは、流体管１に穿設された穿孔Ｑの曲面形状に沿うように、流体管１の内周面と略同じ曲率の曲面形状の先端面を有している。また、図４（ａ）に示されるように、先端部４１ｂにおける流体管１の管頂を含む近傍に配置される部分が、穿孔Ｑよりも外径方向に突出した係合部としての鍔部４１ａに形成されている。

この胴部４１ｃの外周面に亘って接着された防食部材４２は、その自然状態においては穿孔Ｑよりも大径であって、筒状体４１よりも軟質であるため更に弾性変形し易く形成されている。

上記構成を有する制水弁１０において、コア４０の穿孔Ｑへの取り付けについて説明する。図１に示したように穿孔装置５０により流体管１に穿孔Ｑを穿設した後に、図２，３に示すように、外周面にコア４０を取外し可能に取付けた弁体５が、非上昇の回転ネジ４の回転により、ケース２内部をコア４０とともに下方に動作することで、弁体５の外周面に取付けられたコア４０は、先端部４１ｂの鍔部４１ａを縮径変形させつつ穿孔Ｑ内に挿入される。

図５，６に示されるように、弁体５のゴム体７が穿孔Ｑを介し流体管１内周面に亘って密接することで管路を遮断するとともに、コア４０は、穿孔Ｑを通過した鍔部４１ａが流体管１の内部において弾性復元し流体管１の内周面に係合することで、穿孔Ｑに嵌設される。コア４０は、穿孔Ｑに嵌設した状態では、流体管１の金属素地が露出した穿孔Ｑの内周面に亘り防食部材４２が当接することで、穿孔Ｑを防食するように成っている。この状態でコア４０の後端部４１ｄは、穿孔Ｑ近傍の流体管１の外周面に当接する。

次に、図７，８に示されるように、回転ネジ４の回転により、弁体５がケース２内部を上方に動作することで、弁体５の外面に取付けられたコア４０に対し上方に向かう引上げ力が作用するが、コア４０の鍔部４１ａが穿孔Ｑ近傍の流体管１の内周面に係合していることが反力として作用するため（図６点線囲い部参照）、コア４０は、前記引上げ力に抗して穿孔Ｑに嵌設された状態を維持し、すなわち上方に移動する弁体５のくびれ部７ａから取外されることになる。弁体５がケース２内を上方に移動しゴム体７が流体管１の内周面から離間することで、流体管１の管路は開放される。

以降、コア４０が穿孔Ｑに対し嵌設された状態、すなわちコア４０が穿孔Ｑを防食している状態を維持したまま、使用者が任意で回転ネジ４を回転することにより、弁体５が下方に移動することで流体管１の管路を遮断し（図５，６参照）、若しくは弁体５が上方に移動することで管路を開放できるように成る（図７，８参照）。

以上説明した制水弁１０の構成、及びその設置方法に依れば、内部を介し弁体５を挿入できる略筒状体のコア４０を、穿孔Ｑが穿設された後に流体管１の流路を遮断する弁体５に取外し可能に取付けておくだけで、特段のコアの嵌設手段を要さずに、弁体５による穿孔Ｑを介した流路遮断の際に、コア４０を弁体５のくびれ部７ａから未だ取外すことなく係合部としての鍔部４１ａを流体管１内面に係合させ、後の流路開放の動作の際に、鍔部４１ａの係合を反力として利用してコア４０を弁体５から取外すことで、コア４０を穿孔Ｑに容易に嵌設することができる。

また、コア４０の係合部としての縮径方向に変形可能な弾性を有し自然状態で穿孔Ｑよりも外径方向に突出形成された鍔部４１ａを、弾性により縮径させて穿孔Ｑ内を挿通し、穿孔Ｑを貫通した後に流体管１内で自然状態に弾性復元させることで、簡単に穿孔Ｑに係合させることができる。

また、コア４０の防食部材４２を穿孔Ｑの略全内周面に亘り当接させることで、穿孔Ｑの防食を確実にできる。

更に、コア４０を構成する穿孔Ｑよりも大径の後端部４１ｄを、穿孔Ｑ近傍の流体管１外面に当接させることで、コア４０の過挿入を防止できる。

以上、本発明の実施例を図面により説明してきたが、具体的な構成はこれら実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加があっても本発明に含まれる。

例えば、前記実施例では、制流弁としての制水弁１０の弁体５は、ケース２内で回転ネジ４の軸方向に操作される仕切弁であったが、本発明の弁体は、流体管の流路の遮断時にコアの当接部と密封状に当接する構成を有していれば、例えば軸回りに回転操作されることで流路を遮断するいわゆるバタフライ弁等であってもよい。

また例えば、前記実施例では、流体管１が金属製の管であって、コア４０が流体管１に穿設された穿孔Ｑを防食する防食部材４２を備えた防食用のコアであるが、流体管の材質若しくはコアの用途は必ずしも本実施例に限られず、例えば流体管が塩ビ管等の樹脂製の管であるとともに、コアが前記樹脂製の管に穿設された穿孔の周囲管壁を強度を増進する用途で設けられるコアであっても構わない。

また例えば、前記実施例では、コア４０を構成する筒状体４１及び防食部材４２が、ポリエチレン等の樹脂材から成っているが、コアを構成する部材の材質は、例えばゴム材であってもよいし、エラストマー等の他の材料から成るものでも構わない。

１ 流体管
２ ケース
４ 回転ネジ
５ 弁体
１０ 制水弁（制流弁）
４０ コア
４１ 筒状体
４１ａ 鍔部（係合部）
４１ｄ 後端部
４２ 防食部材
５０ 穿孔装置

Claims (5)

1. 流体管に穿設される穿孔に連通し該流体管の外周を密封状に被覆したケースと、該ケース内にて非上昇の回転ネジの回転により前記穿孔を介し操作される弁体と、該穿孔に嵌設され内部を介し前記弁体を挿入可能な略筒状体のコアと、から構成され、前記流体管の流路を遮断若しくは開放可能な制流弁であって、
   前記コアは、前記穿孔近傍の流体管内面に係合する係合部を備え、前記穿孔が穿設された後に前記弁体が流路を遮断するときに、前記弁体の外周面に取外し可能に取付けられて該弁体とともに前記穿孔にアプローチし、前記係合部が前記流体管内面に係合することで該穿孔に嵌設され、前記弁体が前記流路を開放するときに前記穿孔に嵌設された状態のまま前記弁体から取外されることを特徴とする制流弁。
2. 前記係合部は、縮径方向に変形可能な弾性を有し自然状態で前記穿孔よりも外径方向に突出形成された鍔部であることを特徴とする請求項１に記載の制流弁。
3. 前記コアは、前記穿孔の略全内周面に亘り当接する防食部材を備えていることを特徴とする請求項１または２に記載の制流弁。
4. 前記コアは、前記穿孔よりも大径の後端部を備えていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の制流弁。
5. 流体管に穿設される穿孔に連通し該流体管の外周を密封状に被覆したケースと、該ケース内にて非上昇の回転ネジの回転により前記穿孔を介し操作される弁体と、該穿孔に嵌設され内部を介し前記弁体を挿入可能な略筒状体のコアと、を用い、前記流体管の流路を遮断若しくは開放可能な制流弁の設置方法であって、
   前記コアは、前記穿孔近傍の流体管内面に係合する係合部を備え、前記穿孔が穿設された後に前記弁体が流路を遮断するときに、前記弁体の外周面に取外し可能に取付けられて該弁体とともに前記穿孔にアプローチし、前記係合部が前記流体管内面に係合することで該穿孔に嵌設され、前記弁体が前記流路を開放するときに前記穿孔に嵌設された状態のまま前記弁体から取外されることを特徴とする制流弁の設置方法。

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