JP5313520B2 - 流体遮断用バッグ - Google Patents

Description

本発明は、ゴムまたは弾性合成樹脂からなり、円筒形に形成したバッグ本体と、前記バッグ本体と前記バッグ本体に対して流体を供給・排出する流体給排管とを接続する継手部材とを備え、前記バッグ本体を折り畳んで縮径させた状態において、前記バッグ本体の一端を、前記一端の内側に挿入される栓部材と前記一端の外側を取り囲む第１筒状部材とで挟持して密封し、前記バッグ本体の他端を、前記他端に挿入される前記継手部材と、前記他端の外側を取り囲む第２筒状部材とで挟持して密封してある流体遮断用バッグに関する。

従来、流体遮断用バッグは、ガス管や水道管等の主に既設の流体導管の途中部分を補修、交換する場合やその途中部分に新しく分岐管を接続する場合等の工事の際に、流体導管内部の流体を一時的に遮断するために使用する。

この種の流体遮断用バッグとしては、弾性を有する有機高分子材料からなり、膨張状態で円筒形に形成したバッグ本体を設け、そのバッグ本体を、その全長にわたって周方向に多数の襞を形成するように折り畳み、かつ、横断面形状で多数の襞を渦巻状に巻付けた状態に形成し、前記襞の巻付け状態を維持する保形部を、前記バッグ本体の先端部および基端部にそれぞれ設け、前記先端部において前記バッグ本体を密封するとともに、前記基端部において前記バッグ本体内部に対する流体給排管を接続してあるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

このような流体遮断用バッグは、工事の際に、流体導管の所定箇所に設けた孔から流体導管の内部に、縮径した状態の流体遮断用バッグを挿入し、流体給排管を通じて流体遮断用バッグの内部に空気等の流体を供給してバッグ本体を膨張させ、その外周面を流体導管の内面に密接させて流体導管の内部の流体を遮断する。工事が終了した後は、流体給排管を通じて流体遮断用バッグから流体を排出し、バッグ本体を縮径した状態に戻して流体導管から取り出す。

特開平７−１９０２８４号公報

しかし、前記従来の流体遮断用バッグは、使用の際にその都度、バッグ本体の膨張、縮径を繰り返すため、膨張の度にバッグ本体の両端に設けた保形部の一方もしくは両方に負荷がかかり、使用回数が増えるに従って保形部がバッグ本体の本来の取付け位置から徐々に外側に移動し、バッグ本体から外れ易くなるという問題があった。

このため、保形部がバッグ本体から外れ易い状態なっていることに気付かず、流体遮断用バッグを使用し続けると、使用中に保形部がバッグ本体から外れ、内部から流体が流出してバッグ本体が急に萎み、工事中にも関わらず、流体導管の内部の流体が流出してしまう恐れがあった。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、使用中に内部から流体が流出してバッグ本体が急に萎むことを防止できる安全性の高い流体遮断用バッグを提供することを目的とするものである。

上記目的を達成するための本発明に係る流体遮断用バッグの第１特徴構成は、ゴムまたは弾性合成樹脂からなり、円筒形に形成したバッグ本体と、前記バッグ本体と前記バッグ本体に対して流体を供給・排出する流体給排管とを接続する継手部材とを備え、前記バッグ本体を折り畳んで縮径させた状態において、前記バッグ本体の一端を、前記一端の内側に挿入される栓部材と前記一端の外側を取り囲む第１筒状部材とで挟持して密封し、前記バッグ本体の他端を、前記他端に挿入される前記継手部材と、前記他端の外側を取り囲む第２筒状部材とで挟持して密封してある流体遮断用バッグであって、前記栓部材及び前記継手部材のうち少なくとも一方の部材の外周面のうち前記バッグ本体が被覆する部位は、前記外周面の全周に亘って環状に形成された少なくとも１つの環状突部を有し、前記環状突部は、前記部材の長手方向に沿った断面形状が矩形状であり、前記環状突部のうちの少なくとも１つに、前記バッグ本体の内部と断面矩形状の前記環状突部の最外周側表面とを連通する連通孔が設けてある点にある。

本構成によれば、栓部材及び継手部材のうち少なくとも一方の部材の外周面に設けた連通孔は、通常はバッグ本体によって被覆され、密封された状態となっている。そして、繰り返しの使用等によって栓部材または継手部材がバッグ本体に対して外側に移動すると、連通孔がバッグ本体から露出し、外部とバッグ本体の内部とが連通する。このような状態で使用すると、バッグ本体の内部から連通孔を介して流体が流出するため、栓部材または継手部材がバッグ本体から完全に外れる前に、バッグ本体の異状を発見することができる。
したがって、使用中に、栓部材または継手部材がバッグ本体から外れ、バッグ本体が急に萎むことを防止できる安全性の高い流体遮断用バッグを提供することができる。
また、本構成によれば、栓部材及び継手部材のうち少なくとも一方の部材の外周面のうちバッグ本体が被覆する部位に少なくとも１つの環状突部を設けてあるので、バッグ本体に対する栓部材や継手部材の抵抗力が増し、移動し難くなる。
さらに、本構成によれば、環状突部はバッグ本体の押圧力が最もかかる位置であるため、連通孔をバッグ本体が被覆している状態では、栓部材または継手部材が移動して連通孔がバッグ本体の端部に近づいた場合でも、バッグ本体の内部の流体が連通孔から外部に漏れ出ることを防止し、連通孔がバッグ本体から露出してはじめてバッグ本体の内部の流体を外部に流出させる。このため、連通孔からの流体の流出やバッグ本体の内圧等を観察することにより、栓部材または継手部材のバッグ本体に対する位置を精度よく特定することができる。

本発明に係る流体遮断用バッグの第２特徴構成は、前記連通孔は前記環状突部のうちの少なくとも１つより前記部材の長手方向外側に設けてある点にある。

本構成のように、連通孔を環状突部のうちの少なくとも１つより栓部材または継手部材の長手方向外側に設けておけば、栓部材または継手部材がバッグ本体に対して外側に移動し、連通孔がバッグ本体から露出した際にも、少なくとも１つの環状突部はバッグ本体に被覆されたままの状態となり、栓部材または継手部材がバッグ本体から一気に外れてしまうことを防止することができる。したがって、バッグ本体の内部の流体が連通孔から流出し始めてから栓部材または継手部材が完全に外れるまでに時間的な猶予を確保することができる。

本発明に係る流体遮断用バッグの第３特徴構成は、前記環状突部は、前記部材の長手方向に沿って複数設けてあり、前記連通孔は、前記環状突部のうち少なくとも１つより前記部材の長手方向内側に設けてある点にある。

本構成によれば、連通孔を環状突部のうち少なくとも１つより栓部材または継手部材の長手方向内側に設けてあるため、環状突部及び連通孔がバッグ本体に被覆された状態においては、バッグ本体の内部の流体が連通孔から漏れ出る場合であっても、環状突部によって流体がバッグ本体と栓部材または継手部材との間を通って外部に流出することを防止することができ、バッグ本体の密封状態を確保することができる。

本発明に係る流体遮断用バッグの第４特徴構成は、前記環状突部が前記部材の長手方向に沿って複数設けてあり、前記連通孔が前記部材の長手方向に沿って複数設けてある点にある。

本構成のように、連通孔を栓部材または継手部材の長手方向に沿って複数設けておけば、バッグ本体に対する栓部材または継手部材の移動に伴い、連通孔がバッグ本体から順次露出し、バッグ本体の内部の流体の連通孔からの流出量が変化する。このため、連通孔からの流体の流出状態やバッグ本体の内圧の変化等を観察することにより、栓部材または継手部材のバッグ本体に対する位置を段階的に把握することができる。

本発明に係る流体遮断用バッグの第５特徴構成は、前記第１筒状部材及び前記第２筒状部材のうち少なくとも一方の筒状部材の外周面に前記筒状部材の径方向に貫通する貫通孔を設けた点にある。

栓部材及び継手部材がバッグ本体に対して移動すると、第１筒状部材及び第２筒状部材は栓部材及び継手部材に伴って移動する。
本構成によれば、貫通孔を介して第１筒状部材または第２筒状部材の内部の状況を調べることができるため、第１筒状部材または第２筒状部材に対するバッグ本体の位置を確認することができ、バッグ本体の異状を発見することができる。

本発明に係る流体遮断用バッグの第６特徴構成は、前記貫通孔を前記連通孔よりも前記筒状部材の長手方向外側に設けた点にある。

本構成によれば、貫通孔を連通孔より第１筒状部材または第２筒状部材の長手方向外側に設けてあるため、栓部材または継手部材が第１筒状部材または第２筒状部材と共にバッグ本体に対して移動し、連通孔がバッグ本体から露出した際には、貫通孔を設けた位置にもバッグ本体が存在していない状態となる。これにより、連通孔から流出したバッグ本体の内部の流体は貫通孔を通じて外部にまで流出するため、流体の流出をいち早く感知することができる。

以下、本発明に係る流体遮断用バッグの一実施形態について、図面を参照して説明する。
本実施形態に係る流体遮断用バッグ１０は、図６及び７に示すように、例えば、流体導管としてのガス管７の途中部分を補修、交換等の工事を行う場合に、その工事区間Ａの両端においてガスを遮断するために使用する。すなわち、まず、ガス管７の工事区間Ａの両端近傍に、穿孔、遮断、仮連絡をノーブローで行うための穿孔装置２５を取り付ける。次いで、その穿孔装置２５に設けてある斜管２６を通して斜め方向からガス管７の内部に流体遮断用バッグ１０を挿入し、工事区間Ａへのガスの流入を遮断する。

本実施形態に係る流体遮断用バッグ１０は、ガス管７に挿入の際には、図２に示すように縮径した状態にあり、流体給排管としての硬質管２及び可撓管２８を介して流体としての空気を内部に供給することにより、図１に示すように膨張して円筒形となるバッグ本体１を備える。バッグ本体１は、膨張状態では、その周面がガス管７の内面に弾性密着し、ガス管７を気密的に遮断するように構成してある。工事が終了した後は、可撓管２８及び硬質管２を介してバッグ本体１から空気を排出し、バッグ本体１を再び縮径した状態に戻してガス管７から取り出す。

バッグ本体１は、図３（ａ）に示すように、例えば、ナイロン製等の基布２０にクロロプレンゴム等を引いて成形されるゴム引布２１を円筒状に巻き、端部同士を重ねて接着剤で接着させて筒体２２を形成する。尚、本実施形態においては、基布２０の経糸は筒体２２の長手方向に沿わせ、緯糸は筒体２２の周方向に沿うように配置し、更に、経糸は緯糸よりも、伸びが少なく、且つ、引張強さが大きい繊維を使用して、バッグ本体１の耐圧強度を上げてある。

バッグ本体１は、図３（ｂ）に示すように筒体２２の全長に亘って周方向に多数の襞２３を形成するように折り畳んだ後、図３（ｃ）に示すようにそれぞれの襞２３を横断面形状で渦巻状となるように一方向に巻付けて棒状に形成してある。バッグ本体１は、図２に示すように、この状態で両端に保形部３を設けて、その形状を保持してある。

保形部３は、図４に示すように、バッグ本体１の一端に設けられた一端側保形部３１と、バッグ本体１の他端に設けられた他端側保形部３２とを有する。
一端側保形部３１は、バッグ本体１の一端の内側に金属製の栓部材４を挿入し、バッグ本体１の一端の外側にゴム状筒体１１、金属製の第１筒状部材５をこの順で被せ、第１筒状部材５に外側から力を加えて加締めることにより、第１筒状部材５を栓部材４の側へ変形させ、バッグ本体１の一端を栓部材４と第１筒状部材５とで挟持して、バッグ本体１の一端を密封してある。

栓部材４には、凹部４１がバッグ本体１の内部に向かって開口するように設けてある。栓部材４の外周面には、第１筒状部材５と係合する係止部４２と、栓部材４がバッグ本体１から抜け難くするための突部４３，４４，４５とが、全周に亘って環状に設けてある。栓部材４の外周面の突部４３と突部４４との間には、バッグ本体１の内部と連通する連通孔４６が設けてある。尚、連通孔４６は、孔径が１〜２ｍｍ程度であり、通常の状態ではバッグ本体１によって被覆されているため、バッグ本体１の一端側における密封状態は確保されている。また、栓部材４の先端にはポリアセタール、テフロン、ナイロン等の滑りが良好で軽量な半球状の樹脂キャップ４７が被せてある。

第１筒状部材５は、設定荷重で塑性変形可能なスチール材等で形成してあり、その一方の端部は内側へ折り曲げられて、栓部材４の係止部４２と係合するための鍔部５１が形成してある。第１筒状部材５の外周面には、第１筒状部材５の径方向に貫通する貫通孔５２が連通孔４６よりも第１筒状部材５の長手方向外側に位置するように設けてある。

他端側保形部３２は、バッグ本体１の他端の内側に金属製の継手部材８の一方端部８１を挿入し、バッグ本体１の他端の外側にゴム状筒体１３、金属製の第２筒状部材６をこの順で被せ、第２筒状部材６に外側から力を加えて加締めることにより、第２筒状部材６を継手部材８の一方端部８１の側へ変形させ、バッグ本体１の他端を継手部材８の一方端部８１と第２筒状部材６とで挟持して、バッグ本体１の他端を密封してある。

継手部材８の一方端部８１の外周面には、栓部材４と同様に、第２筒状部材６と係合する係止部８３と、継手部材８がバッグ本体１から抜け難くするための突部８４，８５，８６とが、全周に亘って環状に設けてあり、突部８４と突部８５との間のバッグ本体１が被覆してある部位には、バッグ本体１の内部と連通する連通孔８７が設けてある。

第２筒状部材６は、第１筒状部材５と同様に、設定荷重で塑性変形可能なスチール材等で形成してあり、その一方の端部は内側へ折り曲げられて、継手部材の係止部８３と係合するための鍔部６１が形成してある。第２筒状部材６の外周面には、第２筒状部材６の径方向に貫通する貫通孔６２が連通孔８７よりも第２筒状部材６の長手方向外側に位置するように設けてある。

また、継手部材８の他方端部８２は、ゴム、ポリウレタン、ポリエチレン、ナイロン等からなる可撓管２８と連結してある。すなわち、外周面に全周に亘って設けられた環状の突部８８を有する他方端部８２を可撓管２８の一端の内側に挿入し、可撓管２８の一端の外側にゴム状筒体１４、スチール製等の第３筒状部材１５をこの順で被せ、第３筒状部材１５に外側から力を加えて加締めることにより、第３筒状部材１５を他方端部８２の側へ変形させ、可撓管２８の一端を他方端部８２と第３筒状部材１５とで挟持して、継手部材８と可撓管２８とを気密性良く接続してある。

可撓管２８の他端には鋼製の硬質管２が接続部材１２を介して連結してあり、可撓管２８等と共に流体給排管を構成している。すなわち、接続部材１２の一端を可撓管２８の他端の内側に挿入し、可撓管２８の他端の外側にスチール製等の第４筒状部材３３を被せ、加締めて可撓管２８と接続部材１２とを接続し、接続部材１２の他端を硬質管２に螺着して接続部材１２と硬質管２とを接続させてある。

このように構成された流体遮断用バッグ１０であれば、例えば、繰り返しの使用や加締めの不具合、使用条件の不適正等によって、図５に示すように、一端側保形部３１がバッグ本体１に対して外側に移動した場合には、栓部材４の連通孔４６がバッグ本体１から露出し、外部とバッグ本体１の内部とが連通する。したがって、このような状態で使用を続けると、バッグ本体１の内部から連通孔４６を介して流体が流出するため、バッグ本体１の内圧の変化等により、一端側保形部３１がバッグ本体１から完全に外れる前にバッグ本体１の異状を発見することができる。

この際、連通孔４６は環状の突部４４よりも外側に設けてあるため、連通孔４６がバッグ本体１から露出した際にも、突部４４，４５はバッグ本体１に被覆されたままの状態となり、一端側保形部３１がバッグ本体１から一気に外れてしまうことを防止することができる。したがって、一端側保形部３１がバッグ本体１から外れるまで時間的な猶予があるため、空気の流出に気付いた使用者は、工事中であっても余裕をもって流体遮断用バッグ１０の交換作業を行うことができる。

また、第１筒状部材５の外周面には、径方向に貫通する貫通孔５２が連通孔４６よりも第１筒状部材５の長手方向外側に位置するように設けてあるため、貫通孔５２から第１筒状体５の内部の状況を調べることができると共に、連通孔４６から流出した空気は貫通孔５２を通じて外部にまで流出し、連通孔４６からの空気の流出をいち早く感知することができる。

尚、本実施形態では、連通孔４６は環状の突部４３よりも内側に設けてある。このため、連通孔４６及び突部４３がバッグ本体１に被覆された状態においては、バッグ本体１の内部の空気が連通孔４６から漏れ出る場合であっても、環状の突部４３によってバッグ本体１と栓部材４との間を通って外部に流出することを防止することができ、バッグ本体１の密封状態を確保することができる。

以下に、本発明に係る流体遮断用バッグとして、図１，２に示す流体遮断用バッグ１０を用いた実施例を示し、本発明をより詳細に説明する。但し、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。

本実施例では、図８に示すように、連通孔４６を外周面のそれぞれI，II，III，IV，Vの位置に設けた栓部材４を用い、バッグ本体１の内部に空気を供給して、０．０９ＭＰａに２００回繰り返し加圧した場合、及び０．０９ＭＰａに加圧した状態で７０℃に保持した場合の栓部材４のバッグ本体１に対する空気の流出状況について調べた。尚、本実施例では、栓部材４を移動し易い状態に設定するため、第１筒状部材５の加締率をバッグ本体１の外径に対して約５％とした（通常は１０〜１５％）。

その結果、表１に示すように、０．０９ＭＰａに２００回繰り返し加圧した場合では、いずれの場合も空気の流出はなく密封状態が維持されていた。また、０．０９ＭＰａに加圧した状態で７０℃に保持した場合では、連通孔４６を栓部材４の長手方向内側に設ける方が、空気が流出するまでの時間が長くなることが分かった。但し、連通孔４６をVの位置に設けた場合では、空気の流出と共に栓部材４が外れることが分かった。これは、Vの位置では連通孔４６が露出した後では、バッグ本体１と栓部材４との間に突部が存在しなくなり、バッグ本体１に対する栓部材４の移動抵抗力が低下したためと推測される。
したがって、本実施例においては、連通孔４６はIIIまたはIVの位置に設けることが好ましいことがわかった。

〔別実施形態〕
上記の実施形態においては、栓部材４の連通孔４６を突部４３と４４との間に設けた場合を例として説明したが、図９（ａ）に示すように、連通孔４６を突部４４に設けてもよい。突部４３，４４，４５はバッグ本体１の押圧力が最もかかる位置であるため、連通孔４６をバッグ本体１が被覆した状態では、連通孔４６がバッグ本体１の端部に近づいた場合でも、バッグ本体１の内部の流体が連通孔４６から外部に漏れ出ることを防止し、連通孔４６がバッグ本体１から露出してはじめてバッグ本体１の内部の流体を外部に流出させる。このため、連通孔４６からの流体の流出やバッグ本体１の内圧等を観察することにより、栓部材４のバッグ本体１に対する位置を精度よく特定することができる。

上記の実施形態においては、連通孔４６を１つ設けた場合を例として説明したが、図９（ｂ）に示すように、栓部材４の長手方向に沿って２つの突部４６ａ，４６ｂを設けることもできる。連通孔４６を栓部材４の長手方向に沿って２つ設けておけば、バッグ本体１に対する栓部材４の移動に伴い、連通孔４６ａ、４６ｂがバッグ本体から順に露出し、連通孔４６からの空気の流出量が変化する。このため、連通孔４６からの空気の流出状態やバッグ本体１の内圧の変化等を観察することにより、栓部材４のバッグ本体１に対する位置を段階的に把握することができる。尚、連通孔４６は２つに限らず、３つ以上設けることもでき、連通孔４６を２つ以上設ける場合の孔のそれぞれの大きさは同じでも異なっていてもよい。

上記の実施形態においては、連通孔及び貫通孔を一端側保形部３１及び他端側保形部３２の両側に設けた場合を例として説明したが、連通孔及び貫通孔は一端側保形部３１及び他端側保形部３２のうちのいずれか一方のみに設けることもできる。
また、貫通孔は必ずしも設ける必要はなく、連通孔のみによっても同様の効果を得ることができる。

上記の実施形態においては、連通孔及び貫通孔の説明として、栓部材４に設けた連通孔４６及び第１筒状部材５に設けた貫通孔５２を例として説明した場合があるが、継手部材８に設けた連通孔８７及び第２筒状部材６に設けた貫通孔６２についても同様に適用することができる。

本発明に係る流体遮断用バッグは、ガス管や水道管等の流体導管の途中部分を工事する際に、流体導管内の流体を遮断するために使用することができる。

本実施形態に係る流体遮断用バッグの膨張状態を示す部分断面図 本実施形態に係る流体遮断用バッグの側面図 本実施形態に係るバッグ本体の作製手順を示す斜視図 本実施形態に係る流体遮断用バッグの要部説明図 本実施形態において一端側保形部がバッグ本体に対して移動した状態を説明する断面図 本実施形態に係る流体遮断用バッグの使用状態を示す外観図 本実施形態に係る流体遮断用バッグの使用状態を示す部分断面図 本実施例で使用した栓部材の連通孔の位置を説明する断面図 別実施形態に係る栓部材を示す断面図

符号の説明

１ バッグ本体
１０ 流体遮断用バッグ
４ 栓部材
５ 第１筒状部材
６ 第２筒状部材
８ 継手部材
４３ 突部
４４ 突部
４５ 突部
４６ 連通孔
５２ 貫通孔
６２ 貫通孔
８４ 突部
８５ 突部
８６ 突部
８７ 連通孔

Claims (6)

1. ゴムまたは弾性合成樹脂からなり、円筒形に形成したバッグ本体と、前記バッグ本体と前記バッグ本体に対して流体を供給・排出する流体給排管とを接続する継手部材とを備え、前記バッグ本体を折り畳んで縮径させた状態において、前記バッグ本体の一端を、前記一端の内側に挿入される栓部材と前記一端の外側を取り囲む第１筒状部材とで挟持して密封し、前記バッグ本体の他端を、前記他端に挿入される前記継手部材と、前記他端の外側を取り囲む第２筒状部材とで挟持して密封してある流体遮断用バッグであって、
   前記栓部材及び前記継手部材のうち少なくとも一方の部材の外周面のうち前記バッグ本体が被覆する部位は、前記外周面の全周に亘って環状に形成された少なくとも１つの環状突部を有し、
   前記環状突部は、前記部材の長手方向に沿った断面形状が矩形状であり、
   前記環状突部のうちの少なくとも１つに、前記バッグ本体の内部と断面矩形状の前記環状突部の最外周側表面とを連通する連通孔が設けてある流体遮断用バッグ。
2. 前記連通孔は前記環状突部のうちの少なくとも１つより前記部材の長手方向外側に設けてある請求項１に記載の流体遮断用バッグ。
3. 前記環状突部は、前記部材の長手方向に沿って複数設けてあり、前記連通孔は、前記環状突部のうち少なくとも１つより前記部材の長手方向内側に設けてある請求項２に記載の流体遮断用バッグ。
4. 前記環状突部が前記部材の長手方向に沿って複数設けてあり、前記連通孔が前記部材の長手方向に沿って複数設けてある請求項１〜３のいずれか１項に記載の流体遮断用バッグ。
5. 前記第１筒状部材及び前記第２筒状部材のうち少なくとも一方の筒状部材の外周面に、前記筒状部材の径方向に貫通する貫通孔が設けてある請求項１〜４のいずれか１項に記載の流体遮断用バッグ。
6. 前記貫通孔は、前記連通孔よりも前記筒状部材の長手方向外側に設けてある請求項５に記載の流体遮断用バッグ。

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