JP5463186B2 - 制流体設置装置 - Google Patents

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Description

本発明は、密封筐体の内部において金属製流体管の所定の切除箇所を不断流状態で切除し、流体管の切断面側にフランジ部が配設された制流体を切除箇所に設置して、制流体と流体管とに継手リングを密封状に架設し、切断面を防錆する制流体設置装置に関する。
従来の制流体設置装置は、密封筐体の内部において、流体管の切除箇所に設置した制流体と流体管とに継手リングを架設し、防錆リングを流体管の切断面に向けて移動させ、防錆材を切断面に当接させることで、切断面を防錆している(例えば、特許文献1参照)。
特開2009−210065号公報(第10頁、第13図)
しかしながら、特許文献1にあっては、防錆リングを切断面に向けて押圧する押圧部が、防錆リングの周方向の所定箇所のみを押圧することにより、防錆リングに対し周方向に偏った押圧力が作用してしまい、防錆材が切断面に対し周方向に均一に当接せず、確実に防錆できない虞があ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、防錆材が切断面に対し周方向に均一に当接し確実に防錆できる制流体設置装置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、本発明の制流体設置装置は、
密封筐体の内部において金属製流体管の所定の切除箇所を不断流状態で切除し、該流体管の切断面側にフランジ部が配設された制流体を前記切除箇所に設置して、該制流体と前記流体管とに継手リングを密封状に架設し、前記切断面を防錆する制流体設置装置であって、
前記制流体は、前記フランジ部と前記継手リングとの間に密封状に介設される密封フランジと、前記切断面を防錆する防錆材を備え該切断面に向けて移動可能に前記密封フランジに接続された防錆リングとを有し、
前記防錆リングと、少なくとも前記密封フランジとの間に、該防錆リングを押圧する押圧流体を注入可能な注入空間が周方向に亘り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、防錆リングと密封フランジとの間に周方向に亘り形成された注入空間に、押圧流体を注入し、防錆リングを切断面に向けて押圧して防錆材を当接させることで、押圧流体の注入圧力を調整するだけで押圧力を適宜設定できるばかりか、防錆リングを周方向に亘り均一な押圧力で切断面に向けて押圧できる。
本発明の制流体設置装置は、
前記注入空間は、前記防錆リングと、前記密封フランジ及び前記継手リングとの間に、形成されており、前記防錆リングと前記継手リングとの間に設けられた密封部材が、前記注入空間を密封していることを特徴としている。
この特徴によれば、密封フランジと継手リングとの間に特段の仕切りを要することなく、防錆リングと継手リングとの間に設けられた密封部材を利用して注入空間を密封できる。
本発明の制流体設置装置は、
前記密封フランジに、前記注入空間に連通するエア抜き孔が設けられていることを特徴としている。
この特徴によれば、注入空間内のエアをエア抜き孔を介し抜きながら押圧流体を置換注入できるため、水等の適宜流体を押圧流体として適用できる。
本発明の制流体設置装置は、
前記密封フランジに、前記切断面に向けて移動した前記防錆リングの位置を固定する固定部が設けられていることを特徴としている。
この特徴によれば、固定部を用いて切断面に移動した防錆リングの位置を固定することで、切断面の防錆状態を保持できる。
本発明の制流体設置装置は、
前記固定部に、前記防錆リングを前記切断面に向けて押圧する押圧面が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、固定部を利用して、防錆リングを切断面に向けて補助的に押圧することもできる。
実施例における継手リングが取付けられた切断前の流体管を示す平面図である。 (a)は、密封フランジ及び防錆リングが取付けられた制水体を示す正面図であり、(b)は、同じく平面図である。 (a)は、密封フランジを示す正面図であり、(b)は、同じく側面図である。 (a)は、図3(a)のA−A断面図であり、(b)は、同じくB−B断面図である。 (a)は、制水体を切除箇所に設置している状況を示す正面図であり、(b)は、同じく平面図である。 密封フランジ側に移動した継手リングを示す正面図である。 (a)は、位置決め部材により位置決めされた継手リングを示す一部断面図であり、(b)は、一体的に接続された制水体、密封フランジ及び継手リングを示す一部断面図である。 固定部を取付けた密封フランジを示す一部断面図である。 (a)は、押圧流体を注入する前の状態を示す一部断面図であり、(b)は、押圧流体を注入した後の状態を示す一部断面図である。 防錆リングの位置を固定した固定部を示す一部断面図である。 制水体が設けられ筐体が取外された流体管を示す平面図である。
本発明に係る制流体設置装置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。
図1に示されるように、本実施例の流体管1は、金属製から成る既設の上水管である。継手リング30,30は、流体管1を後述のように切除する所定の切除箇所Kの上流側及び下流側近傍において、流体管1の外面に周方向に沿って予め取り付けられる。
また、この切除箇所K及び継手リング30,30を含めた流体管1の一部が、密封筐体7により水密に密封されている。この密封筐体7内において、図示しない管切除手段により、切除箇所Kにおける流体管1を切断するとともに、この切断により流体管1から分断された切断片を、密封筐体7内から取り除く。
密封筐体7の内部には、制水体2を設置位置まで案内する突出片7a,7aが、流体管1に向かって突出して設けられており、これ等突出片7a,7aの対向面間に形成される案内溝7cの幅は、下方に向かって漸次幅狭に形成されている。
管切除手段は、特に図示しないが、流体管1の周方向に亘り回転する切削刃を有し、該切削刃を用い管軸方向に略直交する断面で流体管1を切断する機能を有する。図5(a)に示されるように、密封筐体7内部にて不断流状態で前記管切除手段により2箇所の切断面1a,1aで流体管1が切断され、これ等切断面1a,1aの間で分断された切断片が、流体管1の管路から除去される。
また、流体管1の切断の際に発生する切り粉は、密封筐体7の切除箇所K近傍の下部に開閉自在に設けられた排出口(図示略)により、流体管1内の流体と共に排出できるようになっている。
尚、前記管切除手段は、必ずしも上述の構成に限られるものではなく、密封筐体7内における流体管1の切除箇所Kを水密的に切除するものであれば、例えば流体管1の管軸に略直交する回転軸回りに略円形状の切削刃が回転することにより、前記回転軸方向視で略円形状の曲面の断面で流体管1を切断するものであってもよい。
次に、本実施例における制水体の設置について説明する。
図2(a)、(b)に示されるように、制流体としての制水体2は、弁体の回動で管路を開閉するバタフライ弁であって、制水体本体の両端部に形成されたフランジ部Faに、密封フランジ31がボルト29で着脱可能に接続されており、更に、密封フランジ31に対し移動可能に防錆リング70が接続されている。また、密封フランジ31に、後述する突出片7aにより案内される被案内部33が設けられている。
制水体本体は、流体の管路となる管路部39bと、管路部39bに連設され、制水体2の上部を形成する連設上部39aと、から成る弁筐体39で構成されている。
弁筐体39の内部には、弁軸34まわりに回動する図示しない弁体が設けられており、制水体2が切除箇所Kに設置された状態において弁体が回動することで管路部39b内の開放と遮断が行われる。
図3(a),(b)に示されるように、密封フランジ31は、密封フランジ31をフランジ部Faと継手リング30とを一体的に取り付けるためのボルト孔41と、密封フランジ31をフランジ部Faに取り付けるための雌ネジが螺設された雌ネジ孔42とを、夫々周方向の所定間隔おきに軸方向に貫通して形成されており、雌ネジ孔42にボルト29を螺挿することで密封フランジ31がフランジ部Faに取り付けられる。
更に、図4(a),(b)及び図7(a),(b)に示されるように、密封フランジ31の制水体2側の端面には、周方向に亘って形成された凹溝31cに、水密性を有し弾性材から成るリング状のシール部材45が嵌合されており、継手リング30側の端面には、周方向に亘って形成された凹溝31eに、同様のシール部材46が嵌合されている。
また、密封フランジ31は、断面視で継手リング30側の方向に開口するコ字状部31fに形成されており、このコ字状部31fに、防錆リング70の背面側が嵌合するように設けられ、防錆リング70は後述のように密封フランジ31に対し移動可能に接続されている。
図3(a)に示されるように、密封フランジ31の外周面には、径方向に向かって凹設された雌ネジ穴47が図示左右に複数夫々形成されており、図2(a)、(b)に示されるように、雌ネジ穴47と、被案内部33の取付部33aに形成されたボルト孔と、にボルト40を挿通して締結することで、被案内部33が密封フランジ31に取り付けられる。
このように、被案内部33は密封フランジ31に着脱可能になっており、取付部33aの左右方向の中央位置には、案内溝7cに嵌合されるガイド片33bが立設されている。
図4(b)に示されるように、密封フランジ31には、雌ネジが螺設された雌ネジ穴91が周方向に沿って複数形成されており、位置決め部材82に設けられた雄ネジ部材82aが雌ネジ穴91に螺合することにより、位置決め部材82が密封フランジ31に取り付けられる。
更に、図3(a)に示されるように、密封フランジ31の上部の外周面には、後述する防錆リング70の被係合部71に向けて貫通し、雌ネジが螺設された雌ネジ孔83が形成されており、同様に密封フランジ31の斜め下部、そして下部の外周面に、雌ネジ孔84、そして雌ネジ孔89がそれぞれ形成されている。
図4(a)に示されるように、ボルト部材85を密封フランジ31の雌ネジ孔83に螺入し、各雌ネジ孔84にも同様にボルト部材85を螺入し(図示略)、各ボルト部材85の先端部が被係合部71に係合することにより、防錆リング70が密封フランジ31に接続されている。また図4(a),(b)に示されるように、シール部材81が防錆リング70の内周面と密封フランジ31との間に介在し水密性を維持している。
更に、各防錆リング70の流体管1の切断面1a側の端部には、弾性材から成り、切断面1aと周方向に亘って当接することにより切断面1aを防錆するリング状の防錆材32がそれぞれ設けられている。また、防錆リング70の外周面には、周方向に亘って形成された凹溝70aに、水密性を有し、弾性材であるゴムから成るリング状の密封部材87が嵌合されている。
すなわち図5(a),(b)に示されるように、制水体2は、各切断面1a側に夫々フランジ部Faを備えるとともに、各フランジ部Faに、密封フランジ31と、防錆材32が設けられた防錆リング70と、が接続されている。このように、フランジを備えた汎用の制水体を利用して、管軸方向の2つの切断面の離間長さに対応させて、防錆材を設けた防錆リングが接続された密封フランジ31が適宜制水体のフランジに取り付けられている。
図7(a),(b)に示されるように、防錆リング70の外周面及び被押圧面72と、密封フランジ31及び防錆リング70の周面との面間の閉塞領域が、後述する押圧流体が注入される注入空間Rとして形成される。より詳細には注入空間Rは、密封フランジ31と継手リング30との間のシール部材46、継手リング30と防錆リング70との間の密封部材87、及び防錆リング70と密封フランジ31との間のシール部材81により密封された面間に、周方向に亘り形成される領域である。
この注入空間R内には、防錆リング70の背面である被押圧面72が、防錆リング70の外周面に形成された膨出部70bの背面側に面して形成されている。この被押圧面72は、その面積が膨出部70bの前面側に形成されたテーパ面の面積よりも大きく拡がる面である。
次に、図5(a)に示されるように、継手リング30について説明すると、継手リング30の外面には、外方に向かって凸部に形成される凸型部30bがリング状に設けられており、凸型部30bは、密封筐体7の側面に管軸方向に軸支されて送りねじ51に螺合された凹型片52に嵌合されている。そして、この送りネジ51と凹型片52とは、移動機構8を構成している。密封筐体7の側方外部に突出した送りねじ51の端部51aを正逆回動することにより、凹型片52は送りネジ51に沿って移動し、継手リング30が管軸方向に移動可能となる。
更に、図7(a),(b)に示されるように、継手リング30における切除箇所K側の端部には、外方に向かって凸状の凸型部30aが周方向に亘って形成され、この凸型部30aには、後述のように、位置決め部材82を嵌合するために形成された取付孔88と、密封フランジ31のボルト孔41及びフランジ部Faのボルト孔43と略同軸に周方向に所定間隔おきに形成されたボルト孔48と、が形成されている。また、継手リング30の内周面には、後述する継手リング30の内周面と流体管1の外周面との間に配置するパッキン92(図11参照)を嵌合するためのシール溝93が形成されている。
次に切除箇所Kにおける制水体2の設置工程を説明する。
図5(a)、(b)に示されるように、制水体2を、被案内部33のガイド片33bを突出片7aの案内溝7cに嵌合して案内しながら、制水体2を切除箇所Kに向けて下方向に挿入する。
更に制水体2を挿入することで、ガイド片33bが案内溝7cに案内され、これにより、制水体2が位置決めした状態で挿入され、図5(a)に示される状態から、管路部39bの下端部が支持台7bに当接することにより、防錆材32の当接面32a,32aが切断面1a,1aと離間した状態で制水体2の挿入が終了する。
そして、制水体2の挿入終了後、図6に示されるように、移動機構8により継手リング30を切除箇所Kに向けて管軸方向に移動し、更に、凸型部30aの取付孔88が位置決め部材82を嵌合して、凸型部30aが密封フランジ31の端部と当接するまで継手リング30を移動する。凸型部30aの取付孔88が位置決め部材82を嵌合することにより、フランジ部Fa、密封フランジ31、防錆リング70及び継手リング30の径方向の相対位置を定めることができる。
また、継手リング30の凸型部30aが密封フランジ31の端部と当接するまで継手リング30を移動することにより、図7(a)に示されるように、第2のシール部材46が密封フランジ31の端面と継手リング30の端面との間で挟圧されるとともに、防錆リング70に配置された密封部材87が、継手リング30の内周面と防錆リング70の外周面との間で挟持される。これにより、第2のシール部材46に加え、防錆リング70に備えられた密封部材87により、継手リング30と、密封フランジ31及び防錆リング70との間でシールすることができる。
図7(b)に示されるように、継手リング30の移動後、密封フランジ31のボルト孔41、フランジ部Faのボルト孔43、そして継手リング30のボルト孔48を、ボルト28、ナット27により、密封フランジ31、フランジ部Fa及び継手リング30を一体的に取り付ける。このように、フランジ部Faのボルト孔43、密封フランジ31のボルト孔41、そして継手リング30のボルト孔48に、略同軸にボルト28を挿入してナット27と一体的に螺合するだけで、フランジ部Fa及び継手リング30に密封フランジ31を取り付けるための加工を別途施すことがなく、フランジ部Fa及び継手リング30の既存のボルト孔43、48を利用して、密封フランジ31を介して制水体2と継手リング30とを容易に接続することができる。次に、フランジ部Faと密封フランジ31とを接続していたボルト29を取り外し、このボルト29に替えて、ボルト28、ナット27により、密封フランジ31、フランジ部Fa及び継手リング30を一体的に取り付ける。尚、移動機構8により継手リング30を密封フランジ31に向けて押圧して密封した状況下で、ボルト29を外した後にボルト28、ナット27を接続してもよいし、ボルト29が接続されたままの状況下で、所定数のボルト28、ナット27を接続し、後述のように密封筐体7を取外した後にボルト29に替えて残りのボルト28、ナット27を接続しても構わない。
ボルト28、ナット27の螺合後、雌ネジ孔83に螺挿しているボルト部材85を被係合部71から螺出し、同様に各雌ネジ孔84に螺挿しているボルト部材85を被係合部71から螺出することで、防錆リング70と密封フランジ31との接続を解除する。このように、雌ネジ孔83,84に螺挿されている各ボルト部材85をそれぞれ螺入するだけで、ボルト部材85の各係合部85aを防錆リング70の被係合部71に係合させ、防錆リング70を密封フランジ31に対し接続することができ、且つ各ボルト部材85を螺出するだけで、ボルト部材85の係合部85aを防錆リング70の被係合部71から取外し、防錆リング70を密封フランジ31に対し接続解除し移動可能とすることが出来る。
ボルト部材85の螺出後、図9(a)、(b)に示されるように、押圧流体である水を注入空間Rに注入する。密封フランジ31の下部に位置する雌ネジ孔89を注入孔とし、押圧流体である水を注入するため注入ホースに連結された注入プラグ60を接続し、密封フランジ31の上部に位置する雌ネジ孔83をエア抜き孔として開放状態とする。また密封フランジ31の斜め下部に位置する雌ネジ孔84に螺合した固定部としてのボルト部材85に回動ネジ80を嵌合させ、回動ネジ80の頭部が外方に突出した状態でプラグ79で水密に密封する。次に、水の圧入手段(図示略)を用いて前記注入ホース、注入プラグ60を介し水を注入することにより、注入空間R内が空気から水に順次置換され、注入空間Rが水で満たされる。
このように、密封フランジ31の下部に位置する雌ネジ孔89を注入孔として押圧流体を注入空間R内に注入するとともに、密封フランジ31の上部に位置する雌ネジ孔83をエア抜き孔としてエアを注入空間R外に放出することで、注入空間R内に空気が滞留することなく押圧流体に置換できる。
次に、図8に示されるように、エア抜き孔とした雌ネジ孔83に、上記した雌ネジ孔84と同様に固定部としてのボルト部材85を螺合させ、更にボルト部材85に嵌合させた回動ネジ80の頭部が外方に突出した状態でプラグ79で水密に密封しておく。
そして図9(b)に示されるように、注入孔としての雌ネジ孔89を介し注入空間R内に周方向に亘り前記の圧入手段により水を加圧することで、加圧された水により防錆リング70の被押圧面72が流体管1の切断面1aに向けて押圧される。より具体的には、防錆リング70は、被押圧面72と被押圧面72に対抗する面との差分の面積に水圧を乗じた押圧力を、切断面1aに向かう方向に周方向に亘り均一に受けることで、切断面1aに向けて移動することになる。これにより、防錆リング70が継手リング30側に移動し、防錆リング70の防錆材32が若干弾性変形した状態で切断面1aに押込まれる。
次に、図10に示されるように、密封フランジ31の各雌ネジ孔83,84に螺合した固定部としてのボルト部材85を、このボルト部材85に嵌合した回動ネジ80を介し螺挿することで、切断面1aに向けて移動し切断面1aを防錆している防錆リング70位置を固定する。
更に、ボルト部材85の螺挿を利用して、テーパ状に形成された被押圧面72に略平行に形成された押圧面としての先端側面85bが、被押圧面72を補助的に押圧してもよい。このように、ボルト部材85の先端側面85bと被押圧面72とが互いに略平行に形成されているため、ボルト部材85を径方向に移動させるだけで、先端側面85bがテーパ状の被押圧面72を管軸方向に押圧し、力の方向を容易に転換できる。
次いで、図11に示されるように、密封筐体7、被案内部33を取り外し、継手リング30のシール溝92にパッキン92を配置した後、押輪9により継手リング30の内周面と流体管1の外周面との水密性を維持することで制水体設置工程が終了する。制水体2の設置後、被案内部33を取り外すことで、流体管1外周に被案内部33が残って邪魔になることがない。
以上に説明したように、防錆リング70と密封フランジ31との間に形成された注入空間Rに、押圧流体としての水を注入し、防錆リング70を切断面1aに向けて押圧して防錆材32を当接させることで、水の注入圧力を調整するだけで押圧力を適宜設定できるばかりか、防錆リング70を周方向に亘り均一な押圧力で切断面に向けて押圧できる。
また、注入空間Rが、防錆リング70と、密封フランジ31及び継手リング30との間に、形成されており、防錆リング70と継手リング30との間に設けられた密封部材87が、注入空間Rを密封していることで、密封フランジ31と継手リング30との間に特段の仕切りを要することなく、防錆リング70と継手リング30との間に設けられた密封部材87を利用して注入空間を密封できる。
また、密封フランジ31に、注入空間Rに連通するエア抜き孔としての雌ネジ孔83が設けられていることで、注入空間R内のエアを雌ネジ孔83を介し抜きながら押圧流体を置換注入できるため、本実施例の押圧流体としての水のように、液体等の適宜流体を押圧流体として適用できる。尚、本発明の押圧流体は水であるが、押圧流体は、防錆リングを押圧可能な流体であれば他種の液体若しくは空気等の気体であっても構わない。
更に、固定部としてのボルト部材85を用いて切断面1aに移動した防錆リング70の位置を固定することで、切断面1aの防錆状態を保持できる。
また、防錆リング70に、ボルト部材85の先端側面85bにより切断面1aに向けて押圧される被押圧面72がテーパ状に形成されていることで、被押圧面72を利用して、防錆リング70を切断面1aに向けて補助的に押圧することができるばかりか、同じボルト部材85の係合部85aを防錆リング70の被係合部71に係合させることで、防錆リング70を密封フランジ31に対し接続することができる。
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、防錆材32は弾性材であるゴムから成っているが、防錆材の材質はこれに限らず、制水体が所定箇所に設置された状態において、流体管の切断面と周方向に沿って当接するものであれば、例えば防錆材が合成樹脂等で形成されたものであってもよい。
また、例えば前記実施例では、流体管1が上水管として構成されているが、流体管内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、また流体管の切断面を腐食する虞がある気体や気液混合状態の流体が流れる流体管にも適用可能である。
また、例えば前記実施例では、制水体2を、弁体の回動で管路を開閉するバタフライ弁として説明しているが、制水体の用途や構成についてはこれに限らず、例えば仕切弁や回転弁や分岐弁等の制水弁であってもよいし、あるいは流量計や発電機等の設置体であってもよい。
1 流体管
1a 切断面
2 制水体(制流体)
7 密封筐体
30 継手リング
31 密封フランジ
32 防錆材
70 防錆リング
83 雌ネジ孔(エア抜き孔)
85 ボルト部材(固定部)
85b 先端側面(押圧面)
87 密封部材

Claims (5)

  1. 密封筐体の内部において金属製流体管の所定の切除箇所を不断流状態で切除し、該流体管の切断面側にフランジ部が配設された制流体を前記切除箇所に設置して、該制流体と前記流体管とに継手リングを密封状に架設し、前記切断面を防錆する制流体設置装置であって、
    前記制流体は、前記フランジ部と前記継手リングとの間に密封状に介設される密封フランジと、前記切断面を防錆する防錆材を備え該切断面に向けて移動可能に前記密封フランジに接続された防錆リングとを有し、
    前記防錆リングと、少なくとも前記密封フランジとの間に、該防錆リングを押圧する押圧流体を注入可能な注入空間が周方向に亘り形成されていることを特徴とする制流体設置装置。
  2. 前記注入空間は、前記防錆リングと、前記密封フランジ及び前記継手リングとの間に、形成されており、前記防錆リングと前記継手リングとの間に設けられた密封部材が、前記注入空間を密封していることを特徴とする請求項1に記載の制流体設置装置。
  3. 前記密封フランジに、前記注入空間に連通するエア抜き孔が設けられていることを特徴とする請求項1または2に記載の制流体設置装置。
  4. 前記密封フランジに、前記切断面に向けて移動した前記防錆リングの位置を固定する固定部が設けられ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体設置装置。
  5. 前記固定部に、前記防錆リングを前記切断面に向けて押圧する押圧面が形成されていることを特徴とする請求項4に記載の制流体設置装置。
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