JP2019086117A - 流体遮断用エアバッグ - Google Patents

Abstract

【課題】管路内の圧力状態にかかわらず安全に遮断する流体遮断用エアバッグを提供する。【解決手段】ガス管内を流れるガスを一時的に遮断するエアバッグは、外装バッグ２０がガス管内で膨張した際に外装バッグ２０のうちガス管に支持されない非支持領域を少なくとも含むように外装バッグ２０に外装された補強用織布３０を備えている。外装バッグ２０及び補強用織布３０には、口元側端部から先端側に向かって略舳先状に形成されたスリット４０が設けられている。【選択図】図２

Description

本発明は、ガスや上下水道等の管路に挿入されて、管路内を流れる流体を一時的に遮断する流体遮断用エアバッグに関するものである。

特許文献１には、ゴム製の内装バッグと、管路の内面と密着する外周部位にエラストマー層が形成された布製の外装バッグと、を備えた遮断装置用エアバッグが開示されている。このようなエアバッグは、内装バッグが外部から送入される圧縮空気によって膨張するにしたがって外装バッグも膨張し、外装バッグがエラストマー層を介して管路に密着する。

特開２０１７−５７９９６号公報

ところで、特許文献１に記載されたエアバッグは、管路内を流体が流れる状態で管路を塞ぐ場合若しくは管路内が大気圧又は残圧状態で管路を塞ぐ場合に用いられる。前者であれば、流体圧力と内装バッグに送入される圧縮空気の圧力とが均衡のとれた状態下でエアバッグが使用されるが、後者では、前工程での遮断が外れて管路内が高圧状態になった場合であっても遮断を維持できるようにエアバッグ内の空気圧力が設定されるが、管路内が大気圧又は残圧状態では、エアバッグ内の空気圧力と管路内の圧力とは均衡がとれておらず、エアバッグが過度に膨張し、外装バッグに過度な引張張力が作用して外装バッグが裂けてしまう虞があった。

そこで、管路内の圧力状態にかかわらず安全に遮断するために解決すべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明はこの課題を解決することを目的とする。

上記課題を達成するために、本発明に係る流体遮断用エアバッグは、管路内の流体を一時的に遮断する流体遮断用エアバッグであって、基材バッグと、前記基材バッグが前記管路内で膨張した際に前記基材バッグのうち前記管路に支持されない非支持領域を少なくとも含むように前記基材バッグに外装された補強用織布と、を備えている。

この構成によれば、補強用織布は、基材バッグのうち管路に密着しない非支持領域が過度に膨張することを基材バッグの外周側から規制するため、基材バッグの破損を抑制することができる。

また、本発明に係る流体遮断用エアバッグは、前記基材バッグの経方向又は緯方向のうち高引張強度を示す一方が、前記管路の長手方向に沿って設定され、前記補強用織布の経方向又は緯方向のうち高引張強度を示す一方が、前記管路の周方向に沿って設けられていることが好ましい。

この構成によれば、補強用織布の経方向又は緯方向のうち高引張強度を示す一方が、基材バッグの経方向又は緯方向のうち低引張強度を示す方向と一致するため、補強用織布が、基材バッグの被支持領域が過度に膨張することを抑制することができる。

また、本発明に係る流体遮断用エアバッグは、前記補強用織布が、前記管路の内面に密着可能な先端部と、前記先端部に連続して設けられ、前記基材バッグを膨張させるホースにカシメリングを介して拘束される口元部と、を備えていることが好ましい。

この構成によれば、管路の内面に密着する先端部とカシメリングに拘束される口元部とを一体に形成することができ、バッグ膨張時に引張応力が集中しがちな縫製箇所を減らすことができる。

また、本発明に係る流体遮断用エアバッグは、前記口元部が、口元側端部から先端側に向けて略舳先状に形成されたスリットを備えていることが好ましい。

この構成によれば、口元部を円形状に縫い付けた場合に、スリットが設けられている分だけ基材バッグ及び補強用織布のボリュームが小さくなるため、口元部を小径のカシメリングで強固に外嵌圧着することができる。

本発明に係る流体遮断用エアバッグは、補強用織布は、基材バッグのうち管路に密着しない非支持領域が過度に膨張することを基材バッグの外周側から規制するため、基材バッグの破損を抑制することができる。

本発明の一実施形態に係る流体遮断用エアバッグを膨張させて管路内を流れる流体を遮断している様子を示す正面図及び側面図。 流体遮断用エアバッグの一部省略展開図。

本発明の実施形態について図面に基づいて説明する。なお、以下では、構成要素の数、数値、量、範囲等に言及する場合、特に明示した場合及び原理的に明らかに特定の数に限定される場合を除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でも構わない。

また、構成要素等の形状、位置関係に言及するときは、特に明示した場合及び原理的に明らかにそうでないと考えられる場合等を除き、実質的にその形状等に近似又は類似するもの等を含む。

また、図面は、特徴を分かり易くするために特徴的な部分を拡大する等して誇張する場合があり、構成要素の寸法比率等が実際と同じであるとは限らない。また、断面図では、構成要素の断面構造を分かり易くするために、一部の構成要素のハッチングを省略することがある。

図１は、流体遮断用エアバッグ（以下、単に「エアバッグ」と称す）を管路内で膨張させた状態を示す図であり、図１（ａ）は管軸方向から視た正面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）の側面図である。

エアバッグ１は、管路の切断を伴う修理や交換工事に際して、管路内を流れる流体を一時的に遮断するために用いられる。

管路は、中圧Ｂのガスに対応するポリエチレン製導管（以下、「ガス管２」と称す）である。なお、管路内を流れる流体は、ガスに限定されず、上水又は下水であっても構わない。また、管路の材質は、ポリエチレン以外にも、鋳鉄又は鋼等であっても構わない。

エアバッグ１の口元には、圧縮空気をエアバッグ１内に送入するホース３が接続されている。エアバッグ１とホース３との接続部位には、カシメリング４が外嵌圧着されていて、エアバッグとホース３とが一体化されている。ホース３は、可撓性を有する所定長さのゴム管である。カシメリング４は、金属で円環状に形成され、圧着工具等を用いて縮径変形可能である。

エアバッグ１は、内装バッグ１０と、基材バッグとしての外装バッグ２０と、補強用織布３０と、備えている。

内装バッグ１０は、長球状に形成され、一端側を窄めることにより口元を形成している。内装バッグ１０は、例えば天然ゴム等のゴム製である。

外装バッグ２０は、一端側を窄めることにより口元が形成され、内装バッグ１０を被包するように収容し、内装バッグ１０の膨張に伴って膨張する。外装バッグ２０、補強用織布３０は、例えばポリエステル製の布製であり、マルチフィラメントを平織して形成されている。

補強用織布３０は、外装バッグ２０の一次側（口元側）の外側に設けられている。補強用織布３０は、後述する先端部３１がガス管２の内面に密着している。また、補強用織布３０は、後述する口元部３２がカシメリング４を介してホース３と一体化されている。なお、エアバッグ１は、口元側が二次側を向くようにガス管２に送入されても構わない。

図２は、外装バッグ２０の二次側（先端側）の一部を省略した、外装バッグ２０及び補強用織布３０を縫製する前の展開図である。

補強用織布３０は、外装バッグ２０の口元側端部から略中央付近に至るまでの形状と略同一に形成されている。補強用織布３０は、先端部３１と、口元部３２と、を備えている。

先端部３１は、エアバッグ１が膨張した際にガス管２の内周に密着する部位である。先端部３１には、図示しないエラストマー層が設けられている。エラストマー層は、先端部３１の表面から裏面に亘って形成されており、例えばエラストマーを先端部３１に含浸することにより形成される。エラストマー層を構成するエラストマーは、常温で弾性を有する物質、例えばポリウレタンエラストマー、変成シリコン樹脂、シリコン樹脂、シリコンゴム等であり、軟質で且つ弾性を有し、且つ密閉性及び耐摩耗性を有している。

先端部３１の表面に設けられたエラストマー層は、先端部３１がガス管２の内面に押し付けられると圧縮変形し、ガス管２の内面の凹凸に応じて変形するとともに、その復元力によってガス管２の内面に密着し、ガス管２の内面との間に微小隙間を発生させないようにしている。

また、先端部３１の裏面に設けられたエラストマー層は、先端部３１がガス管２の内面に押し付けられると圧縮変形し、外装バッグ２０の表面の細かい凹凸に追従して変形し、外装バッグ２０の表面に密着し、外装バッグ２０の表面との間に微小隙間を発生させないようにしている。

口元部３２は、カシメリング４によってホース３に圧着される部位である。また、口元部３２は、外装バッグ２０がガス管２内で膨張した際にガス管２に支持されない非支持領域の外側に位置する。すなわち、口元部３２の口元側は、カシメリング４に圧着され、口元部３２の先端側は、外装バッグ２０の非支持領域を覆っている。ガス管２の内面に密着してガス管２と外装バッグ２０との間をシールする先端部３１とカシメリング４に拘束される口元部３２とが一体に形成されていることにより、エアバッグ１の膨張時に引張応力が集中しがちな縫製箇所を減らすことができる。

外装バッグ２０及び口元部３２の口元側端部には、スリット４０が設けられている。スリット４０は、口元部３２の口元側端部から先端側に向かって略舳先状に形成されている。口元部３２のスリット４０を設けた領域は、カシメリング４に圧着される。

外装バッグ２０及び口元部３２の口元側端部を縫製すると、スリット４０が設けられている分だけ、外装バッグ２０及び補強用織布３０のボリュームが小さくなる。なお、外装バッグ２０と口元部３２とは、縫製以外の方法で一体化されても構わない。これにより、小径のカシメリング４で口元部３２を外嵌することができ、エアバッグ１とホース３とを強固に一体化することができる。

図２中の２点鎖線は、外装バッグ２０又は補強用織布３０の先端側及び周方向の縫い付け位置を示すものである。外装バッグ２０及び補強用織布３０の周方向は、図２の紙面上下方向の端部同士を縫い付ける。

外装バッグ２０及び補強用織布３０は、経方向の引張強さが緯方向の引張強さより約３０％程大きくなるように設定されている。外装バッグ２０の経方向Ｄ１は、図２の左右方向に設定され、ガス管２の管軸方向に一致する。また、補強用織布３０の経方向Ｄ２は、図２の上下方向に設定され、ガス管２の周方向に一致する。すなわち、補強用織布３０の経方向と外装バッグ２０の緯方向とが一致する。これにより、補強用織布３０は、ガス管２に密着しない外装バッグ２０の非支持領域が過度に膨張することを外装バッグ２０の外周側から規制する。

このようにして、上述した実施形態に係るエアバッグ１は、補強用織布３０が、外装バッグ２０のうちガス管２に密着しない非支持領域が過度に膨張することを外装バッグ２０の外周側から規制するため、外装バッグ２０の破損を抑制することができる。

また、本発明は上記で説明した以外にも、本発明の精神を逸脱しない限り種々の改変を為すことができ、そして、本発明が該改変されたものに及ぶことは当然である。

１ ・・・エアバッグ
２ ・・・ガス管
３ ・・・ホース
４ ・・・カシメリング
１０ ・・・内装バッグ
２０ ・・・外装バッグ（基材バッグ）
３０ ・・・補強用織布
３１ ・・・先端部
３２ ・・・口元部
４０ ・・・スリット

Claims (4)

1. 管路内の流体を一時的に遮断する流体遮断用エアバッグであって、
   基材バッグと、
   前記基材バッグが前記管路内で膨張した際に前記基材バッグのうち前記管路に支持されない非支持領域を少なくとも含むように前記基材バッグに外装された補強用織布と、
   を備えていることを特徴とする流体遮断用エアバッグ。
2. 前記基材バッグの経方向又は緯方向のうち高引張強度を示す一方が、前記管路の長手方向に沿って設定され、
   前記補強用織布の経方向又は緯方向のうち高引張強度を示す一方が、前記管路の周方向に沿って設けられていることを特徴とする請求項１記載の流体遮断用エアバッグ。
3. 前記補強用織布は、
   前記管路の内面に密着可能な先端部と、
   前記先端部に連続して設けられ、前記基材バッグを膨張させるホースにカシメリングを介して拘束される口元部と、
   を備えていることを特徴とする請求項１又は２項記載の流体遮断用エアバッグ。
4. 前記口元部は、口元側端部から先端側に向けて略舳先状に形成されたスリットを備えていることを特徴とする請求項３記載の流体遮断用エアバッグ。