JP2017509846A - パイプから流体を除去するツール - Google Patents

Abstract

流体流パイプシステム又はその一部から流体を除去するための再利用可能なツールアセンブリを提供する。当該ツールアセンブリは、空気／気体の正圧フローを収容するように構成された入力部と、加圧空気／気体フローの量を調整するように構成されたフロー制御部と、フロー制御部に調整された加圧空気／気体の量を計測及び表示するように構成された圧力計測ゲージ装置と、を備える。前記ツールは、前記調整された量の加圧空気／気体フローを前記流体流パイプシステム内に導入するように構成された出力部をさらに備え、前記出力部は圧力嵌めスリップ結合部を含み、当該圧力嵌めスリップ結合部は、一時的に、取り外し可能に、及び密閉可能に、パイプ開口端部のネジ筋のない外面と係合するように構成され、当該パイプ開口端部は前記流体流パイプシステム内へのアクセスを提供し、前記加圧空気／気体フローが前記流体流パイプシステムから流体を除去することを可能にする。

Description

本発明は全般的に流体流パイプシステム（ｆｌｕｉｄ ｆｌｏｗ ｐｉｐｅ ｓｙｓｔｅｍ）に関し、特にそのようなシステム又はその一部から流体を除去又は排出するための再利用可能なツールアセンブリに関する。

流体流パイプシステムは、住居又は商業上の用途において、液体、気体、又はスラリーなどの流体の流れを収容するために必要なインフラである。例えば、そのようなシステムは、住宅、オフィスビル、工場、洗車場、水泳用プール、灌漑設備、下水設備などにおいて一般的に用いられている。

用途に関わりなく、ほとんどの流体流パイプシステムは例えば以下のような共通の構成要素を含んでいる。

（ａ）パイプ。パイプは流体を伝導又は移送するように構成された中空の円筒状部材である。パイプは金属材料（例えば、炭素鋼、ステンレス鋼、銅、銅合金、銅ニッケルなど）又はプラスチック材料（例えば、ＰＶＣ、ＣＰＶＣ、ＵＰＶＣ、ＦＲＰ、ＦＲＥ、ＰＥＸなど）を含んでもよい。

（ｂ）パイプ備品。パイプ備品はパイプの端部に設置され又は取り付けられ、流体流の方向や分布の変更、流量の増減、及び相互連結における融通性を提供する付属品である。パイプ備品は種々の形状を有することができる（例えば、Ｌ字屈曲部、屈曲部、折り返し部、Ｔ字部、十字部、径違い継ぎ手、端部キャップ、プラグ、ニップル、ユニオン継手、軸継ぎ手、ボスなど）。

（ｃ）バルブ。バルブはパイプシステム内の流れ及び圧力を制御するように構成された機械装置である（例えば、ゲートバルブ、グローブバルブ、プラグバルブ、ボールバルブ、バタフライバルブ、チェックバルブ、ダイヤフラムバルブ、ピンチバルブ、圧力逃しバルブ、コントロールバルブなど）。

（ｄ）設備。設備はパイプ走路の端部に配置される部品又は設備である（例えば、蛇口、トイレ、シャワー、ビデ、コック、スプリンクラー、製氷機など）。

（ｅ）パイプシステムサービス装置。この装置は、温水器、ろ過ユニット、脱塩ユニット、硬水軟化装置、逆流防止装置、排水ポンプユニットなどを含むが、これらには限定されない。

環境条件、錆／腐食、圧力変化、部品疲労／破損、標準以下の設置状態などを含むがこれらには限定されない種々の理由により、流体流パイプシステムの構成要素が劣化又は欠損し、修理又は交換が必要になることは珍しいことではない。修理／交換には、局所的に影響を受ける領域、又は欠陥のある装置、時にはパイプシステムインフラ全体の流体を事前に十分に排出することが必要になる場合が多く、結果的に時間のかかる遅延、非効率、及びユーザの不便が生じることになる。

本発明の種々の態様及び原理に従う、流体流パイプシステムから流体を除去するためのツールアセンブリを示す図である。

本発明の種々の態様及び原理に従う、圧力嵌めスリップ結合装置を示す図である。

本発明の種々の態様及び原理に従う、圧力嵌めスリップ結合装置の横断面図である。

本発明の種々の態様及び原理に従う、圧力嵌めスリップ結合装置の取り外しツールを示す図である。

本発明の種々の態様及び原理に従う、流体流パイプシステムの流体保持容器から流体を除去するための再利用可能なツールアセンブリの第１の例示的な操作を示す図である。

本発明の種々の態様及び原理に従う、流体流パイプシステムの一部から流体を除去するための再利用可能なツールアセンブリの第２の例示的な操作を示す図である。

本発明の種々の態様及び原理に従う、流体流パイプシステムの全体から流体を除去するための再利用可能なツールアセンブリの第３の例示的な操作を示す図である。

以下の記述において、異なる実施形態に示されているであっても同一の部品には同一の参照番号を付した。本発明の実施形態を明確かつ簡潔に示すために、図面は必ずしも実際の大きさを反映せず、特定の特徴がやや模式的な形態で図示される場合もある。一実施形態について記載及び／又は図示された特徴は、他の一又は複数の実施形態において、及び／又は、他の実施形態の特徴と組み合わせて又はそれら代えて、同様の又は類似の方法で用いることができる。

本発明の種々の態様及び実施形態に従い、流体流パイプシステム又はその一部から流体を除去するための再利用可能なツールアセンブリを提示する。当該再利用可能なツールは、空気／気体の正圧フローを収容するように構成された入力部と、加圧空気／気体フローの量を調整するように構成されたフロー制御部と、フロー制御部に調整された加圧空気／気体の量を計測及び表示するように構成された圧力計測ゲージ装置と、前記調整された量の加圧空気／気体フローを前記流体流パイプシステム内に導入するように構成された出力部を備え、前記出力部は圧力嵌めスリップ結合部を含み、当該圧力嵌めスリップ結合部は、一時的に、取り外し可能に、及び密閉可能に、パイプ開口端部のネジ筋のない（ｕｎｔｈｒｅａｄｅｄ）外面と係合するように構成され、当該パイプ開口端部は前記流体流パイプシステム内へのアクセスを提供する。

また、種々の態様及び実施形態に従って、再利用可能なツールアセンブリの出力部の圧力嵌めスリップ結合装置は、複数の角歯を有する中空の固定リングを用いて、パイプ開口端部のネジ筋のない外面を係合的に締め付け、パイプ開口端部に対する前記ツールアセンブリの安定した取り付け及び流体密閉状態を形成し、加圧空気／気体フローをパイプ開口端部から流体流パイプシステム全体に送り込んで流体を除去するように構成され、またフランジ型コレットを用いて、強制力を印加されると、中空の固定リングを付勢してパイプ開口端部に対する締め付けを解放し、パイプ開口端部からのツールアセンブリの取り外しを可能にするように構成される。

上記及び上記以外の特徴及び性質、並びに、関連する構成要素の動作方法及び機能、そして製造における各部分の組み合わせと経済性については、添付図面を参照しつつ以下の詳細な説明と添付の特許請求の範囲を検討することによってさらに明らかになる。これらはいずれも本明細書の一部を構成する。本明細書において、同様の参照符号は種々の図における対応部分を表している。添付図面は例示及び説明のためのものであり、特許請求の範囲の定義として用いることは意図されていない。本明細書及び特許請求の範囲における用法によれば、単数形の「ａ」、「ａｎ」及び「ｔｈｅ」には複数のものへの言及が含まれる。ただし、文脈によって別に解すべきことが明白な場合はこの限りでない。

上述のように、パイプシステムの構成要素の修理／交換には、局所的に影響を受ける領域又は欠陥のある装置（また時にはパイプシステムインフラ全体）の流体を事前に十分に排出することが必要になる場合が多い。修理／交換の前に流体を排出する必要がある理由は、一部のパイプシステムサービス装置が、温水器、ろ過ユニット、脱塩ユニット、硬水軟化装置などの流体保持容器としても機能するからである。このような流体保持容器は、物理的に取り外して取り替える前に流体を排出することが必要である。例えば、５０ガロン容量の温水器は、空の状態で約１５０ポンド、満水状態で約５５０ポンドの重量がある。よって、故障した温水器を取り外すためには、まずその排水コックバルブを開栓して温水器に保持された水を排出し、温水器の荷を軽減する。一般的に故障した及び／又は古い温水器は沈殿物及び沈積物を含み、これらが排水コックのバルブから出る水の流れを阻害するため、このような排水作業は時間がかかる。

修理／交換の前に流体を排出する必要があるもう一つの理由は、一般的に流体流、又は小滴、貯留水、水滴、残留水分／湿気などの流体流の残存物が、パイプ及びパイプ備品の効果的な接合を阻害するからである。例えば、バルブなどの間に差し挟まれたパイプシステムの構成要素が故障した場合、まず当該構成要素を隣接する２つのパイプ部分から取り外し、次に同じ位置に交換用バルブを設置する。しかしながら、交換用バルブをそれぞれのパイプ部分に接合するには、それらのパイプ部分に実質的に流体、小滴、液滴、残留湿気などがない状態にしなければならない。というのは、接着剤が半田、糊、セメント、又は化学溶接剤のいずれを含んでいるかに関わらず、湿気によって接続接着の完全性が弱まるからである。パイプ部分が実質的に湿気のない状態となるようにするための種々の手段が存在するものの、これらの手段は通常、非効率でないとしても時間がかかる。

この目的のために、図１は本発明の種々の態様及び原理に従う、流体流パイプシステム又はその一部から流体を効率的かつ効果的に排出又は除去するように構成された再利用可能なツールアセンブリ１００の高水準図を示す。図に示すように、ツールアセンブリ１００は、本体部材部１０１、入力部１０２、フロー制御部１０４、出力部１０７、及び圧力計測ゲージ装置１０８を含み、該出力部１０７は圧力嵌めスリップ結合装置１０６を備える。理解しやすいように、以下の記載はツールアセンブリ１００の構成要素１０１、１０２、１０４、１０６、１０７、及び１０８が別個の部品であって、これらの部品が締結、接続、又は他の方法で固定結合されているように表しているものの、構成要素１０１、１０２、１０４、１０６、１０７、及び１０８、又はそれらを組み合わせたものが、本発明の例示的な実施形態の趣旨及び範囲から逸脱することなく、統合的に形成された単一の（ｕｎｉｔａｒｙ）構造体、又は統合的に形成された構造体の組み合わせを含み得ることが理解されるであろう。

図１に示すように、ツールアセンブリ１００の本体部材部１０１はＴ字形のマルチポート接続構造体を含む。このＴ字形はいかなる意味においても限定的なものと解釈されるべきものではなく、他の実施形態に従う３つ以上のポート接続部を収容し得る他の形状であってもよい。また、本体部材部１０１は、その本体部材及びポート接続部を貫通する正圧空気／気体の流れを伝達するための貫通孔である（一又は複数の）内部チャネルを含む。

フロー制御部１０４は本体部材部１０１のポート接続部の一つと結合され、また本体部材及びポート接続部を含むツールアセンブリ１００に導入されて最終的に流体流パイプシステム（又はその一部）のパイプアクセス部１２２内に送られる加圧空気／気体フローの量を調整するように構成される。図示された実施形態において、フロー制御部１０４はハンドルを有する手動フロー制御バルブを備えるが、他の実施形態に従って電子機械フロー制御装置を含む他のフロー制御機構を用いてもよい。

フロー制御部１０４には入力部１０２が結合されている。当該入力部１０２はコネクタ１０２Ａによってツールアセンブリ１００を正圧空気／気体ソース１２０（例えば、圧縮空気／気体ソース）と結合し、加圧空気／気体がフロー制御部１０４内に進入できるようにする。図１Ａに示す実施形態において、コネクタ１０２Ａは、空気圧縮機ホースに一般的に見られる標準的なクイック接続エアチャックカプラ１１２と係合するエアコネクタノズルを備える。同様に、正圧空気／気体ソース１２０はポータブル空気圧縮機を備えてもよい（例えば、図２〜４を参照）。他の実施形態に従って、他のコネクタ構成及び互換性のある空気／気体ソース及びホースカプラを用いてもよいことが理解されよう。

本体部材部１０１の他のポート接続部には圧力計測ゲージ装置１０８が結合されている。当該圧力計測ゲージ装置１０８は、フロー制御部１０４によって調整され本体部材及びポート接続部を含むツールアセンブリ１００に導入され（最終的に流体流パイプシステムのパイプアクセス部１２２内に送られ）る圧力空気／気体フローの量を計測及び数値表示するように構成される。ほとんどの流体流パイプシステム又はその一部について、流体を効率的かつ効果的に排出又は除去するには２５〜４０ｐｓｉの正圧空気／気体フローで十分である。図示された実施形態において、圧力計測ゲージ装置１０８は標準的な回転式ダイアル空気圧ゲージを備えるが、他の実施形態に従って電子圧力ゲージなどの他の圧力計測装置を用いてもよい。

ツールアセンブリ１００の出力部１０７は本体部材部１０１の他のポート接続部を備え、調整された量の圧力空気／気体フローを流体流パイプシステム又はその一部のパイプアクセス部１２２内に導入するように構成される。出力部１０７は、一時的に、取り外し可能に、及び密閉可能に流体流パイプシステムのパイプアクセス部１２２と係合及び接続する圧力嵌めスリップ結合装置１０６を含む。その際、圧力嵌めスリップ結合装置１０６は圧力空気／気体フローを促進するための内部チャネルを含み、パイプアクセス部１２２の直径ｄ₃を収容できる寸法を有している。

一部の実施形態において、出力部１０７は貫通孔である内部チャネルを有する外ネジ部を含んでもよい。図１Ｂに示すように、内部チャネルは圧力空気／気体フローを収容するのに十分な直径ｄ_iを有するように構成される一方、外ネジ部は直径ｄ₁を有するように構成される。図１Ｂ及び図１Ｃに示すように、出力部１０７の外ネジ部は、スリップ結合装置１０６の第１の端部（又は上端）の表面に切られた内ネジ部１０６Ａと噛み合うように構成される。

出力部１０７の外ネジ部と協働するために、圧力嵌めスリップ結合装置１０６の第１の端部（又は上端）の内ネジ部１０６Ａは対応する直径ｄ₁を有するように構成される。図１Ｂに示すように、内ネジ部１０６Ａの直径ｄ₁は取り付けを確実にするためのスリップ結合装置１０６の第１の端部（又は上端）の表面全体の直径ｄ₂の一部からなり、同時に直径ｄ₁は出力部１０７の内部チャネルの直径ｄ_iを通してガイドされる圧力空気／気体フローを収容するのに十分な大きさになっている。

図１Ｂおよび図１Ｃに示すように、圧力嵌めスリップ結合装置１０６の第２の端部（又は下端）は、直径ｄ₃を有するパイプアクセス部１２２と取り外し可能にかつ密閉可能に係合するように構成された開口を含む。よって、圧力嵌めスリップ結合装置１０６の第２の端部（又は下端）の開口は、対応する直径ｄ₃を有する大きさとなっている。

流体流パイプシステムが異なる直径ｄ₃（例えば、１／４インチ、３／８インチ、１／２インチ、３／４インチ、１インチ、１と１／２インチなど）を有するパイプを含み得ることを考慮すると、ツールアセンブリ１００は全く異なる複数のパイプサイズを収容できる融通性を有するように設計されている。すなわち、一部の実施形態において、種々の大きさを有するパイプアクセス部１２２と協働する第２端部（又は下端）の異なる直径ｄ₃を有する種々のスリップ結合装置１０６は、各々その内ネジ部１０６Ａが共通の直径ｄ₁を有するように構成されてもよい。これにより、内ネジ部１０６Ａの直径ｄ₁が同一であるが第２端部（又は下端）の直径ｄ₃が異なる種々のスリップ結合装置１０６を、ツールアセンブリ１００の出力部１０７に交換可能に螺合することができる。異なる直径ｄ₃を有する種々のスリップ結合装置１０６をツールアセンブリ１００から取り外して交換し、異なる直径ｄ₃を有するパイプアクセス部１２２を収容する機能により、ツールアセンブリ１００の融通性が向上する。

他の実施形態において、出力部１０７及びスリップ結合装置１０６は、取り外し可能な結合装置を介して接続され、又は単一の構造体として統合的に形成され、所定の直径ｄ₃を有するパイプアクセス部１２２を収容する。

圧力嵌めスリップ結合装置１０６について、図１Ｂ及び図１Ｃはスリップ結合装置１０６の特定の特徴をより詳細に強調している。特に、スリップ結合装置１０６の第２の端部（又は下端）はＯリング１０６Ｂを内部に含み、パイプアクセス部１２２との係合において流体密封を実現している。流体密封となっているということは、スリップ結合装置１０６の第２の端部（又は下端）とパイプアクセス部１２２との接続は確実であり、接合点において液体及び／又は気体の漏れを防ぐことができるということを意味する。

また、スリップ結合装置１０６は複数のバネ付勢角歯を有するグリップリング１０６Ｃを内部を含み、これら複数のバネ付勢角歯が印加する力によってパイプアクセス部１２２の外面が係合的に締め付けられ、パイプアクセス部１２２に対するツールアセンブリ１００の取り付けが安定する。

スリップ結合装置１０６はさらにフランジ型筒状リリースコレット１０６Ｄを備え、これは例えば図１Ｄに示す取り外しツール１０６Ｅによって印加される強制力の印加の際に、当該強制力をグリップリング１０６Ｃのバネ付勢角歯に伝達し、それによってこれらの歯のパイプアクセス部１２２の外面に対する係合的な締め付けを解放し、パイプアクセス部１２２からツールアセンブリ１００を取り外すことを可能にする。

上述のように、ツールアセンブリ１００の圧力嵌めスリップ結合装置１０６は、ツールアセンブリ１００をパイプアクセス部１２２に安定的に取り付けられるようにし、これによって加圧空気／気体の流体流パイプシステム又はその任意の部分に入る流れを調整しやすくする。パイプアクセス部１２２は、流体流パイプシステム又はその一部に対する開口を通したアクセスができるように切られた任意のパイプ又はパイプの部分であってもよいことが理解されよう。よって、パイプアクセス部１２２は、ネジ筋のない外面と比較的クリーンに切断された平坦な縁部を有する開放された端部を含む、流体流パイプシステム又はその一部のパイプ又はパイプの部分を備える。

また、再利用可能なツールアセンブリ１００は、融通性の高い、コンパクトで、単一構造で、運搬可能な構造体であって、移動、設置、操作、及び取り外しが簡単にできる構造体となるように意図的に設計されていることが理解されよう。上述のように、再利用可能なツールアセンブリ１００は、異なる直径ｄ₃を有する種々のパイプアクセス部１２２に取り付けられて動作するための融通性を有するように設計されている。それと同等に重要ことであるが、一部の実施形態において、再利用可能なツールアセンブリ１００は、圧力計測ゲージ装置１０８の外縁部からエアコネクタノズル１０２Ａの外縁部までを計測したその全長が１０インチ未満、より好ましくは５〜６インチであるように構成される。このようにコンパクトな寸法により、ツールアセンブリ１００は手で運搬できる（多くの場合、ポケットに入れて持ち運びできる）だけでなく、流体流パイプシステムの構成要素の修理／交換においてしばしば見られる密閉された窮屈な作業空間において、設置、操作、及び取り外しが可能である。

一般的な説明として、コンパクトな寸法を有するツールアセンブリ１００は、出力部１０７をパイプアクセス部１２２を覆うように位置づけて、圧力嵌めスリップ結合装置１０６を、比較的クリーンに切断された平坦な縁部を有する開放された端部を有するパイプアクセス部１２２の外面を覆うように押すことによって、容易に設置することができる。スリップ結合装置１０６がパイプアクセス部１２２を十分に覆うように設置された場合、グリップリング１０６Ｃはパイプアクセス部１２２の外面と係合して、リリースコレット１０６Ｄからパイプアクセス部１２２を引き抜く力に対抗し、また、Ｏリング１０６Ｂは流体密封状態を構成して流体の漏出を防止する。

ツールアセンブリ１００をパイプアクセス部１２２上に設置すると、入力部１０２のエアコネクタノズル１０２Ａがクイック接続エアチャックカプラを備えた圧縮機ホースを介して正圧空気／気体ソース１２０に取り付けられる。加圧空気／気体ソース１２０は起動され、フロー制御部１０４のハンドルは徐々に閉位置から開位置まで回転されて加圧空気／気体の流入を適量に調整する。この加圧空気／気体は、加圧空気／気体ソース１２０から供給され、フロー制御部１０４によって調整され、圧力計測ゲージ装置１０８によって計測及び数値表示される。図１Ａ及びより具体的には図１Ｃに示すように、加圧空気／気体フローは本体部材部１０１の内部チャネルを通って移動し、出力部１０７に送られる。ここで加圧空気／気体フローはパイプアクセス部１２２に導入され、最終的に流体流パイプシステム又はその一部に送られて当該システム又は部分から効率的かつ効果的に流体を除去する。

流体流パイプシステム又はその一部から流体が十分に除去されると、フロー制御部１０４のハンドルは閉位置まで回転され、本体部材部１０１に流入する加圧空気／気体フローを停止し、加圧空気／気体ソース１２０は停止される。次に、取り外しツール１０６Ｅを用いてフランジ型筒状リリースコレット１０６Ｄに強制力を印加する。その際、強制力はグリップリング１０６Ｃに伝達され、グリップリング１０６Ｃはパイプアクセス部１２２の外面に対するバネ付勢角歯の係合的な締め付けを解放し、パイプアクセス部１２２からツールアセンブリ１００を円滑に取り外すことを可能にする。

図２は本発明の種々の態様及び原理に従う、再利用可能なツールアセンブリ１００の第１の例示的な操作を示す。この第１の例示的な操作は取替えが必要な故障した温水器から水を除去する作業に関する。先に暗示したように、また当業者によって理解されるように、温水器は流体保持容器としても機能し、動作上の不具合が生じた場合には、それ自体の重さ及び大きさ（例えば、５０ガロン容量の温水器は、空の状態で約１５０ポンド、満水状態で約５５０ポンドの重量がある）のために、物理的に取り外して交換する前にほとんどの流体を除去する必要がある。

通常は、図２に示すように、故障した温水器２０２を取り外すためには、まず温水器２０２への冷水供給パイプ接続部２０６と温水器２０２からの温水供給パイプ接続部２０４を遮断する必要がある。やはり通常は、さらに排水コックバルブ２１０を開栓して温水器２０２に保持された水を排出する。

従来の手段では排水コックバルブ２１０を通って出る圧力フローを規定するのに内部体積及び重力のみに依存し、また腐食した沈殿物及び沈積物によって常に阻害されていたが、これとは対照的に、ツールアセンブリ１００は温水器２０２から加圧空気／気体フローを介して効率的かつ効果的に内部体積分の水を強制的に除去する。

特に、ツールアセンブリ１００の出力部１０７は遮断された冷水供給パイプ接続部２０６又は遮断された温水供給パイプ接続部２０４のいずれか一方を覆うように取り付けられ、他方の供給パイプには閉塞備品２０８で蓋をすることによって、流入し温水器２０２の内部の水を加圧する加圧空気／気体フローを弱めることを回避する。図２に示される実施形態において、ツールアセンブリ１００は遮断された温水供給パイプ接続部２０４を覆うように安定的に設置され、冷水供給パイプ接続部２０６は冷水供給バルブ２１２の下方で遮断され、閉塞備品２０８によって蓋をされている。すなわち、圧力嵌めスリップ結合装置１０６は、比較的クリーンに切断された平坦な縁部を有する開放された端部を有する温水供給パイプ接続部２０４の外面上に押され、それによってグリップリング１０６Ｃは温水供給パイプ接続部２０４の外面と安定的に係合し、Ｏリング１０６Ｂが流体密封状態を構成して空気／気体フローの漏出を防止する。

次に、加圧空気／気体ソース１２０は起動され、フロー制御部１０４のハンドルは徐々に閉位置から開位置まで回転されて加圧空気／気体の流入を適量に調整する。この加圧空気／気体は、加圧空気／気体ソース１２０から供給され、フロー制御部１０４によって調整され、圧力計測ゲージ装置１０８によって計測及び数値表示される。調整された加圧空気／気体フローは本体部材部１０１の内部チャネルを通って移動し、図２において白い矢印で示すように、温水供給パイプ接続部２０４（例えば、パイプアクセス部）内に送られ、温水器２０２の内部に流入する。

冷水供給パイプ接続部２０６は閉塞備品２０８によって蓋をされているため、このように蓋を被せることによって、調整された加圧空気／気体フローは温水器２０２内の水を速い速度で排水コックバルブ２１０から押し出す以外には実行可能な漏出手段がなくなる。

例えば排水コックバルブ２１０からの水の流出がなくなったことを目視で検査することによって、又は多くの場合は排出される空気の聴覚的な証拠によって、温水器２０２からの水の十分な排出を判定すると、例えば、フロー制御部１０４のハンドルは閉位置まで回転されて加圧空気／気体フローを停止し、加圧空気／気体ソース１２０を停止する。次に、取り外しツール１０６Ｅを用いて強制力をフランジ型筒状リリースコレット１０６Ｄに印加し、これにより温水供給パイプ接続部２０４の外面に対するバネ付勢角歯の係合的な締め付けを解放し、温水供給パイプ接続部２０４からツールアセンブリ１００を取り外すことを可能にする。この時点で、温水器２０２を容易に取り外すことができ、交換用ユニットの設置が可能になる。

実地試験を行っている間、発明者は、再利用可能なツールアセンブリ１００が故障した温水器から流体及び沈殿物の破片を十分に排出するのに必要な平均時間が、２と３／４時間から２０分未満にまで減少したことを確認した。

図３は本発明の種々の態様及び原理に従う、再利用可能なツールアセンブリ１００の第２の例示的な操作を示す。この第２の例示的な操作は欠陥のあるパイプ部分又はパイプ備品を修理するために流体流パイプシステムから水を除去する作業に関する。上述のように、流体流、又は小滴、貯留水、水滴、残留水分／湿気などの流体流の残存物は、接合部が半田、糊、セメント、又は化学溶接剤のいずれを含んでいるかに関わらず、パイプ及びパイプ備品の効果的な接合を阻害又は少なくとも遅延させることが一般的である。

図示された実施形態において、流体流パイプシステム３０２は種々の下流設備（例えば、シンク、シャワーなど）を末端とする複数の支流を各々が有する冷水供給路及び温水供給路を備えたパイプネットワークからなり、これらの下流設備には同じ位置又は異なる位置に配置された設備３０６、３０８を含む。さらに、欠陥のあるパイプ部分又はパイプ備品（図示せず）は流体流パイプシステム３０２の温水供給路に沿う位置（参照番号３１０で示す）から取り外されて、流体流パイプシステム３０２の下流部分への開口を通したアクセスを提供するパイプアクセス部３１２を形成している。

供給動作の間は下流の設備３０６、３０８は開栓されている。これにより、ツールアセンブリ１００によって生成された加圧空気／気体フローに排出口を提供し、この排出口によって残留流体が加圧空気／気体フローとともに排出される。次に、図示するように、ツールアセンブリ１００の出力部１０７がパイプアクセス部３１２の切断端部を覆うように取り付けられる。すなわち、圧力嵌めスリップ結合装置１０６は、比較的クリーンに切断された平坦な縁部を有するパイプアクセス部３１２の切断開放端部の外面上に押され、それによってグリップリング１０６Ｃはパイプアクセス部３１２の外面と安定的に係合し、Ｏリング１０６Ｂが流体密封状態を構成して空気／気体フローの漏出を防止する。

ツールアセンブリ１００の取り付けが成功すると、加圧空気／気体ソース１２０は起動され、フロー制御部１０４のハンドルは徐々に開位置まで回転されて加圧空気／気体の流入を適量に調整する。この加圧空気／気体は、加圧空気／気体ソース１２０から供給され、フロー制御部１０４によって調整され、圧力計測ゲージ装置１０８によって計測及び数値表示される。調整された加圧空気／気体フローはツールアセンブリ１００の内部チャネルを通って移動し、図３の網掛け矢印によって示すように、パイプアクセス部３１２内に送られた後、流体流パイプシステム３０２の下流部分に送られてパイプアクセス部３１２、流体流パイプシステム３０２の下流部分、及び最終的に下流の設備３０６、３０８から残留流体を除去又は押し出す。

所定の時間が経過した後に、又は多くの場合は下流の設備３０６、３０８から排出される空気の視覚的及び／又は聴覚的な証拠を通して、残留流体が十分に排出されたこと及びパイプアクセス部３１２と流体流パイプシステム３０２の下流部分の近接領域とが十分に乾燥していることが確実となり、よってフロー制御部１０４のハンドルを閉位置まで回転して加圧空気／気体フローを停止し、加圧空気／気体ソース１２０を停止する。次に、取り外しツール１０６Ｅを用いて強制力をフランジ型筒状リリースコレット１０６Ｄに印加し、これによりパイプアクセス部３１２の外面に対するバネ付勢角歯の係合的な締め付けを解放し、パイプアクセス部３１２からツールアセンブリ１００を取り外すことを可能にする。

この段階で、欠陥のあるパイプ部分又はパイプ備品に代わる交換用部品を、パイプアクセス部３１２に接合することによって位置３１０に設置することができる。再利用可能なツールアセンブリ１００を用いてパイプアクセス部３１２および流体流パイプシステム３０２の下流部分の近接領域から効果的に水を除去して乾燥させることによって、接合部が半田、糊、セメント、又は化学溶接剤のいずれを含んでいるかに関わらず、交換用部品を効果的かつ好適に接合できる。

図４は本発明の種々の態様及び原理に従う、再利用可能なツールアセンブリ１００の第３の例示的な操作を示す。この第３の例示的な操作は流体流パイプシステムの全体に影響する欠陥のあるメインサービスバルブを修理するために水を除去する作業に関する。

メインサービスバルブ４０４は都市水道水又は井戸水から引かれた流体流パイプシステム４０２の全体に対する主要な給水を制御する。図示された実施形態において、メインサービスバルブ４０４が故障し、交換が必要となった。流体流パイプシステム４０２は種々の下流設備（例えば、シンク、シャワーなど）を末端とする複数の支流を各々が有する冷水供給路及び温水供給路を備えたパイプネットワークからなり、これらの下流設備には同じ位置又は異なる位置に配置された設備４０６、４０８及び温水器２０２を含む。

通常、メインサービスバルブ４０４は流体流パイプシステム４０２の低レベル域に沿って設置されるため、残留流体（例えば、小滴、貯留水、水滴、水分／湿気など）の重力排水が可能である。残留流体に対するこのような機能によって、交換用メインサービスバルブを設置する起点となる湿気のない乾燥した接続表面点を確保する機能が複雑になる。

図示するように、故障したメインサービスバルブ４０４が取り外されることによって、流体流パイプシステム４０２の下流部分に対する開口を通したアクセスを提供するパイプアクセス部４１２が形成されている。また、故障したメインサービスバルブ４０４の交換は流体流パイプシステム４０２の全体に影響を与えるため、設備４０６、４０８などすべての下流の設備は残留湿気の排出が可能なように開栓されている。さらに、温水器２０２の冷水供給バルブ２１２は、ツールアセンブリ１００によって提供される加圧空気／気体フローが温水器２０２の流体を流体流パイプシステム４０２内に逆流させることがないように、閉栓されている。

図示するように、ツールアセンブリ１００の出力部１０７がパイプアクセス部４１２の切断端部を覆うように取り付けられる。すなわち、圧力嵌めスリップ結合装置１０６は、比較的クリーンに切断された平坦な縁部を有するパイプアクセス部４１２の切断開放端部の外面上に押され、それによってグリップリング１０６Ｃはパイプアクセス部４１２の外面と安定的に係合し、Ｏリング１０６Ｂが流体密封状態を構成して空気／気体フローの漏出を防止する。

次に、加圧空気／気体ソース１２０は起動され、フロー制御部１０４のハンドルは徐々に開位置まで回転されて加圧空気／気体の流入を適量に調整する。この加圧空気／気体は、加圧空気／気体ソース１２０から供給され、フロー制御部１０４によって調整され、圧力計測ゲージ装置１０８によって計測及び数値表示される。調整された加圧空気／気体フローはツールアセンブリ１００の内部チャネルを通って移動し、図４の網掛け矢印によって示すように、パイプアクセス部４１２内に送られた後、流体流パイプシステム４０２の全体を流れてパイプアクセス部４１２並びに流体流パイプシステム４０２から残留流体を除去又は押し出す。

所定の時間が経過した後に、又は多くの場合は下流の設備４０６、４０８から排出される空気の視覚的及び／又は聴覚的な証拠を通して、残留流体が十分に排出されたこと及びパイプアクセス部４１２と流体流パイプシステム４０２の下流部分の近接領域とが十分に乾燥していることが確実となり、よってフロー制御部１０４のハンドルを閉位置まで回転して加圧空気／気体フローを停止し、加圧空気／気体ソース１２０を停止する。次に、取り外しツール１０６Ｅを用いて強制力をフランジ型筒状リリースコレット１０６Ｄに印加し、これによりパイプアクセス部４１２の外面に対するバネ付勢角歯の係合的な締め付けを解放し、パイプアクセス部４１２からツールアセンブリ１００を取り外すことを可能にする。

この段階で、交換用メインサービスバルブがパイプアクセス部４１２に接合させることによって設置される。このように、再利用可能なツールアセンブリ１００を用いてパイプアクセス部４１２および流体流パイプシステム４０２から効果的に水を除去して乾燥させることによって、接合部が半田、糊、セメント、又は化学溶接剤のいずれを含んでいるかに関わらず、交換用バルブを効果的かつ好適に接合できる。

以上の記述から明らかなように、再利用可能なツールアセンブリ１００は流体流パイプシステム又はその一部から流体を効率的かつ効果的に排出又は除去するように構成されており、結果的に修理／交換作業の遅延及びユーザの不便を大きく低減することができる。さらに、そのコンパクトな設計により、再利用可能なツールアセンブリ１００は、作業空間が狭くても設置、操作、及び流体流パイプシステ又はその一部からの取り外しが容易である。

さらに、その融通性により、再利用可能なツールアセンブリ１００は流体流パイプシステムの動作上の幅広い問題を修正及び／又は診断するために適用することで同等の効果を生むことができる。このことは明示的に記載されていないものの、確実に本発明の範囲に含まれる。すなわち、工場、洗車場、水泳用プール、灌漑設備、下水設備などにおいて、再利用可能なツールアセンブリ１００を用いて流体流パイプシステム又はその一部から流体を効率的かつ効果的に排出又は除去することができる。

同様に、再利用可能なツールアセンブリ１００を任意のパイプシステムインフラに対する診断用の流体漏出試験アセンブリとして用いることができる。例えば、新しい流体流パイプシステムの設置後、当該システムが液体又は流体の供給によって稼動状態となる前に、システムに関連するすべての設備を閉栓する。次に、再利用可能なツールアセンブリ１００を流体流パイプシステムに結合して、当該流体流パイプシステムに空気／気体フローを指定の圧力（例えば、３０〜４０ｐｓｉ）で注入してもよい。この空気／気体フローは加圧空気／気体ソース１２０から供給され、フロー制御部１０４によって調整され、圧力計測ゲージ装置１０８によって計測及び数値表示される。次に、フロー制御部１０４は閉位置まで回転され、加圧空気／気体ソース１２０は停止される。このように、新たに設置された流体流パイプシステムには、推定では固定された体積の加圧空気／気体が導入され、この体積は計測ゲージ装置１０８によって監視される。よって、流体流パイプシステム内のいずれかの箇所での漏出は、指定された圧力の低下で識別され、この圧力は比較的短時間の間圧力計測ゲージ装置１０８によって数値表示される。

以上のように基本的な概念を説明した。この詳細な説明を読んだ当業者にとって、上述の詳細な説明が単に例示を意図したものであり限定を意図しないことは明らかであろう。当業者による種々の変更、改善、変形、及び応用がなされることは当然であり、また意図されているが、本明細書では明示的に記載していない。これらの変更、改善、変形、及び応用は本開示によって示唆されることが意図されており、本開示の例示的な実施形態の趣旨及び範囲内に含まれる。

さらに、本発明の実施形態を説明するためにある程度の専門用語が用いられた。例えば、「一実施形態」、「実施形態」、及び／又は「一部の実施形態」との用語は、当該実施形態に関連して記述される特定の特徴、構造、又は特性が本開示の少なくとも１つの実施形態に含まれることを意味する。よって、この明細書の様々な箇所で「一実施形態」、「実施形態」、又は「一部の実施形態」に２度以上言及されたとしても、必ずしもそれらすべてが同一の実施形態を指しているわけではないことは、強調されまた理解されるべきである。さらに、特定の特徴、構造、又は特性は、本発明の一又は複数の実施形態において好適である場合には、それらを組み合わせてもよい。

さらに、処理の各工程あるいはシーケンスの記述された順序、又は数字、文字、あるいはその他の順序を規定するものは、請求項において特定される場合を除き、請求項に記載された方法を特定の順序に限定するものではない。以上の開示は現時点において有用と考えられている本発明の様々な実施形態を通して検討したが、このような詳細な説明は例示のみを目的としたものであって、添付の請求項は開示された実施形態に限定されるものではなく、むしろ開示された実施形態の趣旨及び範囲に入る変形や均等な配置も本発明に含められることが意図されている。

同様に、本発明の実施形態の上述の記載において、種々の特徴が場合によっては単一の実施形態、図面、又はその説明にまとめられている。これは、種々の発明の実施形態のうちの一又は複数の理解を助けるために開示を簡素化することを目的としている。しかしながら、この開示の方法は、請求項に記載された主題が各請求項に明示的に記載されているよりも多くの特徴を必要とするという意図を反映しているとは解釈されない。むしろ、以下に記載される請求項が反映しているように、実施形態の進歩性は、先に開示された単一の実施形態の一部の特徴に存在する。よって、詳細な説明に続く特許請求の範囲は、ここにこの詳細な説明に明示的に組み込まれる。

Claims (20)

1. 流体流パイプシステム又はその一部から流体を除去するための再利用可能な単一構造のハンドヘルドツールであって、
   ネジ筋のないオスコネクタノズルを用いて空気／気体の正圧フローとの結合を可能にするように構成された入力部と、
   前記正圧空気／気体フローの量を調節するように構成されたフロー制御部と、
   前記フロー制御部によって調整された加圧空気／気体フローの量を計測及び表示するように構成された圧力計測ゲージ装置と、
   前記調整された量の加圧空気／気体フローを前記流体流パイプシステム内に導入するように構成された出力部と、
   を備え、
   前記出力部はネジ筋のない内部アレンジメントを有する圧力嵌めスリップ結合部を含み、
   当該圧力嵌めスリップ結合部は、一時的に、取り外し可能に、及び密閉及び摺動可能に、前記流体流パイプシステムの実質的に円筒状のパイプ開口端部のネジ筋のない外面と係合するように構成され、
   当該パイプ開口端部は前記流体流パイプシステム内へのアクセスを提供し、前記加圧空気／気体フローが前記流体流パイプシステムから流体を除去することを可能にする、
   再利用可能な単一構造のハンドヘルドツール。
2. 前記圧力嵌めスリップ結合部は、
   前記パイプ開口端部に対して前記ツールアセンブリの流体密閉状態を形成するように構成された内部Ｏリングと、
   複数のバネ付勢角歯を有する中空の内部グリップリングであって、前記パイプ開口端部のネジ筋のない外面を係合的に締め付けることによって、前記パイプ開口端部に対する前記ツールアセンブリの取り付けを確実にする、中空の内部グリップリングと、
   強制力を加えられると、前記中空のグリップリングを付勢して前記パイプ開口端部に対する締め付けを開放し、前記パイプ開口端部から前記ツールアセンブリを取り外すことを可能にする、フランジ型筒状コレットと、
   を備える、請求項１に記載の再利用可能な単一構造のハンドヘルドツール。
3. 前記フランジ型筒状コレットに強制力を印加して当該強制力を前記中空のグリップリングに伝達することによって、前記パイプ開口端部の外面に対する前記バネ付勢角歯の係合的締め付けを解放し、前記パイプ開口端部から前記ツールアセンブリを取り外しやすくするように構成された取り外しツールをさらに備える、請求項２に記載の再利用可能な単一構造のハンドヘルドツール。
4. 前記圧力嵌めスリップ結合部は、
   第１の直径を有する内ネジ部を含む上面を有する第１の端部であって、当該第１の直径は当該上面の第２の直径よりも小さい、第１の端部と、
   前記流体流パイプシステムの前記パイプ開口端部の前記ネジ筋のない外面の直径と協働する第３の直径を有する前記ネジ筋のない内部アレンジメントを有する第２の端部と、
   を含む、請求項１に記載の再利用可能な単一構造のハンドヘルドツール。
5. 前記再利用可能なツールアセンブリは複数の圧力嵌めスリップ結合部を収容し、当該複数の圧力嵌めスリップ結合部は各々の前記内ネジ部の第１の直径が同一であるが、各々の前記第２の端部の開口の第３の直径が異なる、請求項４に記載の再利用可能な単一構造のハンドヘルドツール。
6. 前記再利用可能なツールアセンブリはコンパクトな構造を備える、請求項１に記載の再利用可能な単一構造のハンドヘルドツール。
7. 前記再利用可能なツールは約５インチから約１０インチの間の長さを有する、請求項６に記載の再利用可能な単一構造のハンドヘルドツール。
8. 前記入力部の前記ネジ筋のないノズルコネクタは、ポータブル空気／気体圧縮機の空気／気体圧縮機ホースのクイック接続カプラ装置と協働するように構成される、請求項１に記載の再利用可能な単一構造のハンドヘルドツール。
9. 前記圧力計測ゲージ装置は回転式ダイアル空気圧ゲージ又は電子圧力ゲージを備える、請求項１に記載の再利用可能な単一構造のハンドヘルドツール。
10. 前記フロー制御部は手動フロー制御バルブ又は電子機械フロー制御装置を備える、請求項１に記載の再利用可能な単一構造のハンドヘルドツール。
11. 流体流パイプシステム又はその一部から流体を除去するための再利用可能な単一構造のハンドヘルドツールであって、
    正圧空気／気体のフローを前記ツールアセンブリを通して伝達するための内部チャネルを有する本体部材と、
    ネジ筋のないオスコネクタノズルを用いて正圧空気／気体ソースとの結合を可能にするように構成された入力ポートと、
    前記入力ポート及び前記本体部材に結合され、前記正圧空気／気体ソースによって供給される加圧空気／気体フローの量を調整するように構成されたフロー制御バルブと、
    前記本体部材に結合され、前記フロー制御バルブによって調整された加圧空気／気体フローの量を計測及び表示するように構成された圧力計測ゲージ装置と、
    前記本体部材に接続され、前記調整された量の加圧空気／気体フローを前記流体流パイプシステムに導入して流体を除去するように構成され、ネジ筋を有するオス端部を有する出力ポートと、
    圧力嵌めスリップ結合部であって、
    前記出力ポートの前記ネジ筋を有するオス端部と螺合する内ネジ部と、
    一時的に、取り外し可能に、及び密閉及び摺動可能に、前記流体流パイプシステムの実質的に円筒状のパイプ開口端部のネジ筋のない外面と係合するように構成されたネジ筋のない内部アレンジメントと、
    を含む上面を有する第１の端部と、
    前記パイプ開口端部を摺動可能に収容して取り付け可能にし、前記加圧空気／気体フローが前記流体流パイプシステム又はその一部から流体を除去することを可能にする開口を有する表面を有する第２の端部と、
    を有する圧力嵌めスリップ結合部と、
    を備え、
    前記圧力嵌めスリップ結合部は、
    前記パイプ開口端部に対して前記ツールアセンブリの流体密閉状態を形成するように構成された内部Ｏリングと、
    複数のバネ付勢角歯を有する中空の内部グリップリングであって、前記パイプ開口端部のネジ筋のない外面を係合的に締め付けることによって、前記パイプ開口端部に対する前記ツールアセンブリの取り付けを確実にする、中空の内部グリップリングと、
    強制力を加えられると、前記中空のグリップリングを付勢して前記パイプ開口端部に対する締め付けを開放し、前記パイプ開口端部から前記ツールアセンブリを取り外すことを可能にする、フランジ型筒状コレットと、
    を備える、再利用可能な単一構造のハンドヘルドツール。
12. 強制力を前記フランジ型筒状コレットに印加して当該強制力を中空のグリップリングに伝達することによって、前記パイプ開口端部の外面に対する前記バネ付勢角歯の係合的締め付けを解放し、前記パイプ開口端部から前記ツールアセンブリを取り外しやすくするように構成された取り外しツールをさらに備える、請求項１１に記載の再利用可能な単一構造のハンドヘルドツール。
13. 前記圧力嵌めスリップ結合部の前記第１の端部の前記内ネジ部は、前記上面の第２の直径よりも小さい第１の直径を有し、
    前記第２の端部の前記ネジ筋のない内部アレンジメントは、前記流体流パイプシステム又はその一部の前記パイプ開口端部の前記ネジ筋のない外面の直径と協働する第３の直径を有する、請求項１１に記載の再利用可能な単一構造のハンドヘルドツール。
14. 前記再利用可能なツールアセンブリは複数の圧力嵌めスリップ結合部を収容し、当該複数の圧力嵌めスリップ結合部は各々の前記内ネジ部の第１の直径が同一であるが、各々の前記第２の端部の開口の第３の直径が異なる、請求項１３に記載の再利用可能な単一構造のハンドヘルドツール。
15. 前記再利用可能なツールアセンブリはコンパクトな構造を備える、請求項１に記載の再利用可能な単一構造のハンドヘルドツール。
16. 前記再利用可能なツールアセンブリは約５インチから約１０インチの間の長さを有する、請求項１５に記載の再利用可能な単一構造のハンドヘルドツール。
17. 前記入力部の前記ネジ筋のないノズルコネクタは、ポータブル空気／気体圧縮機の空気／気体圧縮機ホースのクイック接続カプラ装置と協働するように構成される、請求項１１に記載の再利用可能な単一構造のハンドヘルドツール。
18. 前記圧力計測ゲージ装置は回転式ダイアル空気圧ゲージ又は電子圧力ゲージを備える、請求項１１に記載の再利用可能な単一構造のハンドヘルドツール。
19. 前記フロー制御部は手動フロー制御バルブ又は電子機械フロー制御装置を備える、請求項１１に記載の再利用可能な単一構造のハンドヘルドツール。
20. 流体流パイプシステム又はその一部から流体を除去するための方法であって、
    前記流体流パイプシステム又はその一部のパイプ部分を切断し、当該流体流パイプシステム又はその一部の内部へのアクセスを提供するネジ筋のないパイプ開口端部を形成する工程と、
    一時的に、取り外し可能に、及び密閉可能に、前記パイプ開口端部のネジ筋のない外面と係合するように、前記圧力嵌めスリップ結合部を前記パイプ開口端部の前記ネジ筋のない外面を覆うように押すことによって、請求項１１に記載の前記再利用可能なツールの前記出力部を前記パイプ開口端部にあてがう工程と、
    空気／気体の正圧フローを供給する工程と、
    供給される空気／気体の正圧フローの量を調整する工程と、
    請求項１１の再利用可能なツールアセンブリの前記圧力計測ゲージを介して、前記パイプ開口端部に導入され前記流体流パイプシステム又はその一部に流入する調整された加圧空気／気体フローの量を監視する工程と、
    聴覚上の検査、視覚上の検査、及び／又は所定の時間に基づいて、前記流体流パイプシステムから流体が十分に除去されたことを判定する工程と、
    前記空気／気体の正圧フローの供給を停止する工程と、
    前記再利用可能なツールアセンブリの前記フランジ型筒状コレットに強制力を印加して当該強制力を前記再利用可能なツールアセンブリの前記中空のグリップリングに伝達することによって、前記パイプ開口端部の外面に対する前記バネ付勢角歯の係合的締め付けを解放し、前記パイプ開口端部から前記ツールアセンブリを取り外しやすくすることによって、請求項１１に記載の再利用可能なツールを取り外す工程と、
    を含む方法。