JP2012013162A - 流体管の制流弁 - Google Patents

Abstract

【課題】回動ネジを回動させることで流体管の流路を遮断する際に、安価に製造できる構成で弁体の回動を規制することができる流体管の制流弁を提供すること。
【解決手段】ケース２は、流体管１に取り付けられる分岐管１２と、分岐管１２に水密に接続され、流体管１に向けて開口し内部に弁体６０が収納可能な収納部３ａが形成された弁蓋３と、を備え、収納部３ａは、弁体６０を収納部３ａ内に収納する収納位置と流体管１の流路を遮断する遮断位置との間に亘り回動ネジ４の回動に伴う弁体６０の回動を規制するように、非円筒形状に形成されている。
【選択図】図５

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、非上昇の回動ネジの回動によりケース内と流体管内とで移動自在に支持される弁体と、を有し、弁体によって流体管の流路を遮断する流体管の制流弁に関する。

従来の制流弁には、流体管の外周を密封したケース内にて流体管に穿孔を穿設するとともに、回動ネジを回動させることでケース内に設けられた弁体を穿孔から流体管内に挿入し、弁体のゴム部を流体管の内周面に追随して弾性変形させることで流体管の流路を遮断するものがある。このような制流弁では、弁体に上下方向に向けて鍔部が形成されているとともに、ケース内にこの鍔部が上下方向に摺接する溝部が形成されており、回動ネジの回動に伴い弁体が回動することなく上下動可能となっている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００８−９５７９５号公報（第６頁、第４図）

しかしながら、特許文献１に記載の流体管の制流弁にあっては、弁体の鍔部とケースの溝部との双方を形成しなければならないため、制流弁の製造工程において製造コストが嵩んでしまうという問題がある。

本発明は、このような問題点に着目してなされたもので、回動ネジを回動させることで流体管の流路を遮断する際に、安価に製造できる構成で弁体の回動を規制することができる流体管の制流弁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、本発明の流体管の制流弁は、
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、非上昇の回動ネジの回動により前記ケース内と前記流体管内とで移動自在に支持される弁体と、を有し、該弁体によって前記流体管の流路を遮断する流体管の制流弁であって、
前記ケースは、流体管に取り付けられる分岐管と、該分岐管に水密に接続され、前記流体管に向けて開口し内部に前記弁体が収納可能な収納部が形成された弁蓋と、を備え、前記収納部は、前記弁体を前記収納部内に収納する収納位置と前記流体管の流路を遮断する遮断位置との間に亘り回動ネジの回動に伴う前記弁体の回動を規制するように、非円筒形状に形成されていることを特徴としている。
この特徴によれば、回動ネジの回動が弁体に伝達されても、弁体が非円筒形状に形成された収納部の内壁に当接することで弁体の回動が規制されるため、弁体側に弁体の回動を規制する構成を設ける必要が無く、弁体を収納位置と遮断位置との間で移動可能としながら安価に制流弁を製造することができる。

本発明の流体管の制流弁は、
前記弁蓋の下端部は、前記穿孔に嵌設され該穿孔を防錆するコアとして構成されていることを特徴としている。
この特徴によれば、弁蓋を分岐管に水密に接続すると同時に、弁蓋の下端部が穿孔に嵌設させることで防錆部材による穿孔の防錆がなされるので、個別に穿孔を防錆するための手段を用いる必要が無く、施工者の手間を省くことができる。

本発明の流体管の制流弁は、
前記収納部内壁には、前記穿孔に向けて漸次縮径する傾斜をなす第１テーパー面が周方向の全周に亘って形成されており、前記弁体には、前記第１テーパー面に当接することで前記弁体が前記流体管の流路を遮蔽する第２テーパー面が周方向の全周に亘って形成されていることを特徴としている。
この特徴によれば、弁体が流体管の流路を遮断する際に、第１テーパー面と第２テーパー面とが当接することで流体管の流体が収納部内に侵入することを防止し、流体管の流路を確実に遮断することができる。

実施例における流体管を穿設している状態を示す一部断面図である。 分岐管への弁蓋の取り付けを示す一部断面の正面図である。 弁蓋を分岐管に配置した状態を示す一部断面の側面図である。 弁蓋を分岐管に配置した状態を示す一部断面の正面図である。 弁体が流体管を遮断した状態を示す一部断面の側面図である。 弁体が流体管を遮断した状態を示す一部断面の正面図である。

本発明に係る流体管の制流弁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。

実施例に係る流体管の制水弁につき、図１から図６を参照して説明する。図３及び図４に示すように、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、非上昇の回動ネジ４の回転によりケース２内と流体管１との間にて上下動、すなわち回動ネジ４の軸方向に操作される仕切弁である弁体６０とを有し、流体管１の管路を遮断若しくは開放する。尚、本実施例における非上昇の回動ネジ４は、回動ネジ４自体が水平回動によって軸方向に移動しないよう設けられている。

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１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り付けられるケース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に示すように、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を取り付けた後に、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。

尚、穿孔刃５２ａは、先端が上方側から下方側にかけてカッタ部材５２の中心を向くように形成されている。このため、穿孔Ｑの内周面は、上方側から下方側にかけて穿孔Ｑの中心を向くテーパー状に形成されている。

穿孔装置５０による穿孔Ｑの穿設後は、図２及び図３に示すように、穿孔装置５０を上方に引き上げて筐体３５内に配置させた後、作業弁３６を操作して分岐管１２の止水を行う。そして、穿孔装置５０を筐体３５の上端部から取り外すとともに、筐体３５の上端部に外カバー７０を水密に接続する。この外カバー７０は、側方に向けて一対の開口７１，７１を備えており、これら開口７１，７１は、蓋体７２，７２及びボルト・ナット７３によって水密に閉塞されている。

外カバー７０の図示しない上端部からは、図示しないアームが上下動可能に取り付けられている。尚、このアームの下端部には、予め流体管１内の流路を遮断するための弁体６０が内部に配設された弁蓋３が中間部材７５を介して接続されており、前記アームを外カバー７０の前記上端部に取り付ける際に弁蓋３が外カバー７０内に配置される。尚、前記アームと外カバー７０の前記上端部との間は、図示しないゴム体によって水密に保持されている。更に尚、中間部材７５は筒状に形成されており、内部に後述する回転操作部４ａが挿通配置されている。

外カバー７０を筐体３５の上端部に水密に接続した後は、分岐管１２と外カバー７０とを開閉弁を有する図示しないホースやバイパス管等の連通部材によって接続する。そして、外カバー７０の上端部に設けられた図示しない空気弁を開放するとともに、作業弁３６を操作して分岐管１２を開放することで、外カバー７０内及び分岐管１２内を、流体管１内を流れていた上水で満たす。

外カバー７０内及び分岐管１２内が上水で満たされた後は、前記空気弁を閉塞し、前記開閉弁を開放して分岐管１２と外カバー７０とを連通させ、弁蓋３を外カバー７０に予め取り付けた押圧手段（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。

このとき、分岐管１２内と外カバー７０内とは、流体管１内を流れる上水で満たされて同一の水圧となるので、弁蓋３を上フランジ１２ａに組み付ける際に流体管１内を流れる上水から弁蓋３が受ける抗力を小さく抑えることができる。

弁蓋３を上フランジ１２ａに組み付けた後は、図３及び図４に示すように、前記連通部材の開閉弁を閉塞するとともに、固定ボルト１６にて弁蓋３を固定した後、蓋体７２，７２を取り外し、開口７１，７１を介して弁蓋３から中間部材７５を取り外す。そして、上フランジ１２ａ上から筐体３５及び外カバー７０を取り外し、回転操作部４ａにハンドル７６を取り付ける。

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、弁蓋３の外周面に形成された螺挿溝３ｆに固定ボルト１６を螺挿することで弁蓋３の位置固定を行う。固定ボルト１６は、弁蓋３に対して螺挿されることで、弁蓋３を上下方向に規制している。尚、固定ボルト１６の先端部は、螺挿方向に向けて漸次縮径するテーパー状に形成されており、固定ボルト１６が螺挿溝３ｆに螺挿されることによってテーパー状の先端部が螺挿溝３ｆの下端部に当接し、弁蓋３を下方に向けて押圧するようになっている。

また、弁蓋３内部には、下方である流体管１に向けて開口する収納部３ａが形成されている。この収納部３ａは、前後幅方向よりも左右幅方向に長寸である非円筒形状に形成されているとともに、収納部３ａの内壁の下部には、穿孔Ｑに向けて漸次縮径する傾斜をなす第１テーパー面３ｂが収納部３ａの全周に亘って形成されている。このため、収納部３ａの第１テーパー面３ｂよりも下方側は、左右幅及び前後幅ともに収納部３ａの上部よりも幅狭である幅狭部３ｃとなっている。

一方、弁体６０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なるゴム体６０ａと、から主に構成され、弁体６０の下端部は、正面視で下方に向けて突となる略円弧形状に形成されている。この弁体６０は、下部の左右幅寸法及び前後幅寸法が幅狭部３ｃの左右幅寸法及び前後幅寸法と略同一となるように形成され、下端部が幅狭部３ｃに配置された状態で収納部３ａ内に収納されている。尚、本実施例では、この弁体６０が下端部を幅狭部３ｃに配置した状態で収納部３ａに収納されている位置を、本発明における収納位置としている。

弁体６０の上部には、前記弁体６０の下端部に向けて漸次縮径する傾斜をなす第２テーパー面６０ｂが弁体６０の全周に亘って形成されている。このため、弁体６０の第２テーパー面よりも上方側は、左右幅及び前後幅ともに弁体６０の下部よりも長寸に形成されている。

また、収納部３ａの下端部は、穿孔Ｑの形状と略同一の曲線形状に形成されており、弁蓋３の下端部の外周面は、上方側から下方側にかけて弁蓋３の中心を向くテーパー状に形成され、穿孔Ｑを防錆するための樹脂材等で構成された防錆部材３ｄが全周に亘って接着剤等で取り付けられている。

このため、前述したように弁蓋３を上フランジ１２ａに組み付ける際には、弁蓋３の下端部が穿孔Ｑに対して嵌設されるとともに、防錆部材３ｄが、金属素地が露出した穿孔Ｑの内周面に弾性変形しながら当接し、穿孔Ｑの止水及び穿孔Ｑの内周面の防錆がなされる。尚、防錆部材３ｄは、前述した固定ボルト１６のテーパー状の先端部による弁蓋３の下方への押圧と、弁蓋３の荷重と、によって弁蓋３の下端部から穿孔Ｑの内周面に向けて常時押圧されているため、穿孔Ｑの止水及び穿孔Ｑの内周面の防錆を継続して可能となっている。つまり、弁蓋３の下端部は、本実施例におけるコアを構成している。

更に尚、穿孔Ｑを防錆部材３ｄによって止水した後は、分岐管１２における弁蓋３の下端部の側方に設けられたプラグ３ｅを開放することで分岐管１２内と弁蓋３との間に貯えられた流体を制水弁１０の外方に排出するとともに、分岐管１２内と弁蓋３との間に貯えられた流体の量を確認することで、防錆部材３ｄによる穿孔Ｑの止水が十分になされているか否かを判断する。

回動ネジ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、回動ネジ４の抜出しを阻止する。上記構成により、回動ネジ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、回動ネジ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。

図３及び図４に示すように、ネジこま６３は、弁体６０の上端部に形成されたガイド溝６１に嵌合するとともに、ネジ部４ｂに螺合しており、回動ネジ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６３に追随して弁体６０が上下動可能となる。

図３及び図４に示すように、弁体６０には、回動ネジ４のネジ部４ｂを挿入する挿入孔６４が形成されている。このように弁体６０が取り付けられた弁蓋３を、作業弁３６が開放された後に前記外カバーに予め取り付けた前記押圧手段により分岐管１２に向けて不断水状態で押圧することで、流体管１内を流れる流体から弁蓋３が受ける抗力を小さく抑えながら弁蓋３を分岐管１２の上フランジ１２ａに密封状に組付け、固定ボルト１６を弁蓋３に螺挿する。

最後に、リング状のフランジ９を弁蓋３に挿入し、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。

次に、前述のように流体管１に取り付けられた制水弁１０によって流体管１の流路の遮断及び開放の動作について説明する。図５及び図６に示すように、弁体６０は、施工者が回転操作部４ａに取り付けたハンドル７６を水平回動させることで、回動ネジ４により収納部３ａ内の収納位置から流体管１内に向けて移動され、流体管１の内周面に弾性変形しながら当接することで流体管１の流路を遮断する。尚、本実施例では、この弁体６０が流体管１の内周面に弾性変形しながら当接し流体管１の流路を遮断する位置を、本発明における遮断位置としている。

この弁体６０を収納位置から遮断位置に向けて移動させる過程において、弁体６０は、回動ネジ４の水平回動に追従して水平回動しようとし、収納部３ａにおける幅狭部３ｃの内壁に当接する。そして、弁体６０は、下端部から上端部にかけて幅狭部３ｃの内壁に摺接しながら遮断位置に向けて移動し、前述したように流体管１の内周面に弾性変形しながら当接させる。同時に、第１テーパー面３ｂと第２テーパー面６０ｂとを全周に亘って水密に当接させ、流体管１の流路の遮断を完了する。

尚、流体管１の流路を開放する際には、施工者が回転操作部４ａに取り付けたハンドル７６を流体管１の流路を遮断したときとは逆方向に水平回動させることで、再び弁体６０を幅狭部３ｃの内壁に当接させる。そして、弁体６０を上端部から下端部かけて幅狭部３ｃ内壁に摺接させながら収納部３ａ内の収納位置まで移動させ、流体管１の流路の開放を完了する。

以上、本実施例における流体管の制水弁１０にあっては、ケース２は、流体管１に取り付けられる分岐管１２と、分岐管１２に水密に接続され、流体管１に向けて開口し内部に弁体６０が収納可能な収納部３ａが形成された弁蓋３と、を備え、収納部３ａは、弁体６０を収納部３ａ内に収納する収納位置と流体管１の流路を遮断する遮断位置との間に亘り回動ネジ４の回動に伴う弁体６０の回動を規制するように、非円筒形状に形成されているので、回動ネジ４の回動が弁体６０に伝達されても、弁体６０が非円筒形状に形成された収納部３ａの内壁に当接することで弁体６０の回動が規制されるため、弁体６０側に弁体６０の回動を規制する構成を設ける必要が無く、弁体６０を収納位置と遮断位置との間で移動可能としながら安価に制水弁１０を製造することができる。

また、収納部３ａ内壁には、穿孔Ｑに向けて漸次縮径する傾斜をなす第１テーパー面３ｂが周方向の全周に亘って形成されており、弁体６０には、第１テーパー面３ｂに当接することで弁体６０が流体管１の流路を遮蔽する第２テーパー面６０ｂが周方向の全周に亘って形成されているので、弁体６０が流体管１の流路を遮断する際に、第１テーパー面３ｂと第２テーパー面６０ｂとが当接することで流体管１の流体が収納部３ａ内に侵入することを防止し、流体管１の流路を確実に遮断することができる。

また、弁蓋３の下端部は、穿孔Ｑに嵌設され穿孔Ｑを防錆するコアとして構成されているので、弁蓋３を分岐管１２に水密に接続すると同時に、弁蓋３の下端部を穿孔Ｑに嵌設させることで防錆部材３ｄによる穿孔Ｑの防錆がなされるので、個別に穿孔Ｑを防錆するための手段を用いる必要が無く、施工者の手間を省くことができる。

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、防錆部材３ｄの材質を樹脂材等としたが、防錆部材３ｄ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
３ 弁蓋
３ｂ 第１テーパー面
３ｃ 幅狭部
３ｄ 防錆部材
４ 回動ネジ
１０ 制水弁（制流弁）
３５ 筐体
５０ 穿孔装置
６０ 弁体
６０ｂ 第２テーパー面
Ｑ 穿孔

Claims (3)

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、非上昇の回動ネジの回動により前記ケース内と前記流体管内とで移動自在に支持される弁体と、を有し、該弁体によって前記流体管の流路を遮断する流体管の制流弁であって、
   前記ケースは、流体管に取り付けられる分岐管と、該分岐管に水密に接続され、前記流体管に向けて開口し内部に前記弁体が収納可能な収納部が形成された弁蓋と、を備え、前記収納部は、前記弁体を前記収納部内に収納する収納位置と前記流体管の流路を遮断する遮断位置との間に亘り回動ネジの回動に伴う前記弁体の回動を規制するように、非円筒形状に形成されていることを特徴とする流体管の制流弁。
2. 前記弁蓋の下端部は、前記穿孔に嵌設され該穿孔を防錆するコアとして構成されていることを特徴とする請求項１に記載の流体管の制流弁。
3. 前記収納部内壁には、前記穿孔に向けて漸次縮径する傾斜をなす第１テーパー面が周方向の全周に亘って形成されており、前記弁体には、前記第１テーパー面に当接することで前記弁体が前記流体管の流路を遮蔽する第２テーパー面が周方向の全周に亘って形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の流体管の制流弁。

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