JP5764376B2 - 制流体 - Google Patents

Description

本発明は、端縁部に流体管を穿孔可能な刃部を有し、流体管の外周面を密封状に被覆する筐体が有する収容部内に収容され、流体管の径方向に向けて押圧することで、刃部により流体管の管壁にスリット孔を穿設し、更に、スリット孔を介して刃部を流体管の内壁に係止させることで流体管の流路を遮断する制流体及び制流体が取り付けられる流体管に関する。

従来の制流体は、端縁部に円弧状の刃（刃部）を有するゲート（制流体）と、このゲートを収容する収容部を有し、既設管（流体管）を密閉する密閉ケースと、を備え、ゲートを既設管の管軸回りに回動させることで流体管に溝を形成した後、収容部内からゲートを既設管の管軸に向けて進行させることで、既設管の溝が形成された箇所を刃によって切断しつつゲートを既設管内に挿入し、刃を既設管の管壁に食い込ませることで既設管内における流体の流路を遮断している（例えば、特許文献１参照）。

特開２００９−１６８１９９号公報（第４頁、第４図）

しかしながら、特許文献１に記載のゲート（制流体）にあっては、ゲートが挿入されているスリット状の孔から流体が既設管外に漏出し、この既設管外に漏出した流体の一部がゲートを廻り込むことで流体管内を流れてしまうため、完全に流体の流路を遮断することができないという問題がある。

本発明は、このような問題点に着目してなされたもので、制流体が既設管に穿設したスリット孔から漏出した流体が制流体を廻り込んで流体管内を流れしまうことを防止することができる制流体及び制流体が取り付けられる流体管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、本発明の制流体は、
端縁部に流体管を穿孔可能な刃部を有し前記流体管内に挿入配置される制流板を備え、樹脂材により構成される前記流体管の外周面と溶融一体化して前記流体管を密封状に被覆する筐体が有する収容部内に収容され、前記流体管の径方向に向けて押圧することで、前記刃部により前記流体管の管壁にスリット孔を穿設し、更に、前記スリット孔を介して前記刃部を前記流体管の内壁に係止させることで該流体管の流路を遮断する制流体であって、
前記スリット孔に挿入された前記制流板を包囲するように構成された密封部材を備え、前記流体管の流路を遮断したときに、前記密封部材は前記流体管の外周面に当接して前記スリット孔を密封状に被覆することを特徴としている。
この特徴によれば、流体管の外周面と溶融一体化して流体管を密封状に被覆する筐体の収容部内に収容され制流体を流体管の径方向に向けて押圧挿入される制流板を包囲するように構成された密封部材が流体管の外周面に当接してスリット孔の周囲を密封状に被覆するので、スリット孔から流体管外に漏出した流体が制流体を回り込み流体管内を流れることを防止することができ、しかも、流体管の流路の遮断を同時に行うことができるので、良好な作業効率を実現することができる。

本発明の制流体は、
前記刃部は、前記流体管の外周面の径よりも短寸、且つ前記流体管の内周面の径よりも長寸な径を有する円弧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、刃部が略全周に亘って流体管の内壁に食い込むので、制流体は、流体管内で流体の流体圧に抗するに十分な係止力を得ることができる。

本発明の制流体は、
前記密封部材を前記流体管の外周面との間で前記流体管の径方向に押圧する押圧部材を備えることを特徴としている。
この特徴によれば、押圧部材により制流体を流体管の径方向に押圧することで、密封部材にてスリット孔を十分に密封状に被覆しつつ、刃部を流体管の内壁に対して十分に係止させることができる。

本発明の制流体は、
前記収容部内には、前記押圧部材を前記流体管の径方向に向けて案内する案内部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、押圧部材を案内部に沿って移動させることで、刃部が流体管に新たなスリット孔を穿設することを防止しつつ、常に流体管内の同一位置で制流体による流路の遮断を行うことができる。

実施例における制流装置を示す断面図である。 制流装置を示す側断面図である。 制流体により流体管の流路を遮断した状態を示す断面図である。 図３における制流装置のＡ−Ａ端面図である。 制流体により流体管の流路を遮断した状態を示す側断面図である。 変形例における制流装置を示す側断面図である。

本発明に係る制流体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１に係る制流体及び流体管につき、図１から図６を参照して説明する。以下、図１における紙面手前側を制流体の正面側（前方側）として説明する。図１に示すように、本実施例の流体管１は、断面視略円形状に形成された高密度ポリエチレン等の樹脂製管から成り、内部には流体としての上水が流れている。この流体管１の所定箇所には、流体管１の流路を遮断するための本発明の制流体１１を備えた制流装置２が取り付けられている。

尚、流体管１の材質は高密度ポリエチレンに限らずその他ポリオレフィン樹脂或いは所定の樹脂から成る熱融着可能なものでもよい。更に尚、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、例えば工業用水や下水等であってもよいし、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。

本実施例における制流装置２は、前述した制流体１１と、流体管１に取り付けられており制流体１１を収容している筐体５と、制流体１１を操作して流体管１の流路の開閉を行う操作部９と、から構成されている。このうち、筐体５は、いわゆる割Ｔ字管であり、図１及び図２に示すように、流体管１に対して上方から配設され、流体管１の外周の上側を被覆する第１分割体３と、流体管１に対して下方から配設され、流体管１の外周の下側を被覆する第２分割体４と、から構成されている。これら第１分割体３及び第２分割体４は、高密度ポリエチレン等の熱融着可能な樹脂材により構成されている。尚、筐体は、制流体を収容する収容部を有していれば、必ずしも流体管の上下各側にそれぞれ配設される複数の分割体から構成されているものに限られず、例えば筐体は、流体管の上側を被覆する単体のみで構成されていてもよい。

第１分割体３の流体管１の管軸方向における略中央部には、流体管１の管軸側である下方に向けて開口し、制流体１１を収容可能な収容部３ｇが上方に向けて突出形成されている。また、第１分割体３は、流体管１の上部における外周面１ａに当接する当接部３ａを備えている。流体管１の上部における外周面１ａに当接する当接部３ａ内部には、電流が流れることで発熱する電熱線３ｂが、後述する収容部３ｇの周囲を囲うように、当接部３ａ略全面に亘り連続して延設されている。電熱線３ｂの各端部は、外部電源と電気的に接続可能に第１分割体３の外面に設けた接続部６に接続されている。

第１分割体３には、当接部３ａに連続して流体管１の外径方向に向けてフランジ３ｃ，３ｃが突出形成されている。これらフランジ３ｃの流体管１における管軸方向の幅寸法は、第１分割体３の流体管１における管軸方向の幅寸法と略同一寸法に形成されている。第１分割体３の上部には、流体管１の管軸と略直交するように、上方に向けて収容部３ｇが形成されている。収容部３ｇ内は、制流体１１を収納可能なように、下方に向けて開口している。収容部３ｇの上端部の流体管１における上流側端部及び下流側端部には、左右方向を向く枢軸によって固定ボルト・ナット２０が揺動可能に枢支されている。

一方、第２分割体４は、図１及び図２に示すように、第１分割体３と略同一の流体管１における管軸方向の幅寸法を有し、流体管１の下部における外周面１ａに当接する当接部４ａを備えている。流体管１の下部における外周面１ａに当接する当接部４ａ内部には、電流が流れることで発熱する電熱線４ｂが、当接部４ａ略全面に亘り連続して延設されている。電熱線４ｂの各端部は、外部電源と電気的に接続可能に第２分割体４の外面に設けた接続部８に接続されている。

また、第２分割体４には、当接部４ａに連続して流体管１の外径方向に向けてフランジ４ｃ，４ｃが突出形成されている。これらフランジ４ｃの流体管１における管軸方向の幅寸法は、第２分割体４の流体管１における管軸方向の幅寸法と略同一寸法に形成されている。

これらフランジ４ｃの内部には、フランジ４ｃ，４ｃの流体管１における管軸方向の略全長に亘って電熱線４ｄが延設されている。電熱線４ｄの各端部は、外部電源と電気的に接続可能にフランジ４ｃ，４ｃの外面に設けた接続部７に接続されている。これらフランジ４ｃは、第２分割体４が流体管１に対して下方から配設されることで、第１分割体３に形成されたフランジ３ｃに対して対向配置される。

また、制流体１１は、図１及び図２に示すように、流体管１内に挿入配置される制流板１２と、この制流板１２を流体管１の径方向である下方に向けて押圧する押圧部材１３と、を備えている。

制流板１２の上部は、正面視で矩形状に形成されているとともに、制流板１２の下部は、正面視で流体管１の外周面１ａの径よりも短寸、且つ流体管１の内周面１ｃの径よりも長寸な径を有する円弧状に形成されている。更に、この制流板１２の下部の端縁部は、流体管１を穿孔可能な刃部１２ａに形成されている。

押圧部材１３には、図示しない下方に開口する挿入孔が形成されている。制流板１２の上部は、前記挿入孔に挿入配置され、ボルト・ナット８によって押圧部材１３に固着されている。また、押圧部材１３の下部は、流体管１の外周面１ａに沿う曲面形状に形成されている。この押圧部材１３の曲面形状に形成された底面には、前記挿入孔に挿入された制流板１２を包囲するように、弾性変形可能なゴム等の材質で構成された密封部材１４が取り付けられている。

押圧部材１３の上端部には、上方に向けて軸部材１５が立設されている。この軸部材１５の上端部は、第１分割体３の上端部に穿設された挿通孔３ｄを介して筐体５の上方に突出して配置されている。この軸部材１５の上端部には、流体管１における上流側端部及び下流側端部に向けて、前述した固定ボルト・ナット２０を挿入配置可能な切欠１５ａが形成されている。尚、挿通孔３ｄと軸部材１５との間には、ゴム等の材質で構成された止水部材が配置されており、挿通孔３ｄと軸部材１５との間を水密に保持している。

更に、図３及び図４に示すように、押圧部材１３の左右側部には、上下方向に沿った張出部１３ａ，１３ａが、収容部３ｇ内の左右側部に形成された本発明における案内部としての溝部３ｅに沿って摺接可能に上下方向に延設されている。このように構成された張出部１３ａ，１３ａが溝部３ｅに当接することで、制流体１１の軸部材１５周りの回転が規制されるため、制流体１１に曲げや捻れが生じることを防止できるようになっている。

操作部９は、図１及び図２に示すように、第１分割体３の上端部にボルト・ナット１６により取り付けられるフレーム部材１７と、このフレーム部材１７の上端部に上下方向を向いて穿設された螺挿孔１７ａに螺挿されている回転ネジ１８と、を備えている。回転ネジ１８の周面には、上端部を除いて略全長に亘ってネジ部１８ａが螺設されている。このネジ部１８ａは、螺挿孔１７ａの内周面の略全長に亘って螺設された図示しない雌メジ部に螺合しており、回転ネジ１８の上端部に形成された回転操作部１９の回転に応じネジ部１８ａが回転することで、回転ネジ１８が上下動可能となっている。

回転ネジ１８の下端部は、軸部材１５の上端部に取り付けられた連結ネジ１５ｂを介して軸部材１５に連結されている。このため、制流体１１は、回転ネジ１８の上下動に連動して上下方向に移動可能となっている。尚、連結ネジ１５ｂは、図示しないベアリングを介して軸部材１５の上端部に水平方向に回転自在に取り付けられており、回転ネジ１８の回転が制流体１１に伝達されないようになっている。

このように構成された制流装置２を流体管１に対して取り付けるには、先ず、図１に示すように、第１分割体３に操作部９が接続され、且つ第１分割体３を収容部３ｇ内に制流体１１が収容されている状態で流体管１に対して上方から配設するとともに、第２分割体４を流体管１に対して下方から配設する。

次に、両フランジ３ｃ，４ｃを図示しないボルト・ナットにより緊締して、フランジ３ｃとフランジ４ｃとを密着させる。尚、本実施例における当接部３ａ，４ａには、図示しない係止爪が設けられている。このため、図示しないボルト・ナットを緊締してフランジ３ｃとフランジ４ｃとを密着させることで、当接部３ａ，４ａの流体管１に向けての弾性変形がなされ、前記係止爪が流体管１の外周面１ａに食い込む。これら前記係止爪が流体管１の外周面１ａに食い込むことで、筐体５が流体管１に対して移動不能に仮固定される。

次に、図示しない外部電源に接続されている電源ケーブルを第１分割体３に形成された各接続部６及び第２分割体４に形成された各接続部７，８に接続し、前記外部電源から所定時間電源を供給する。電源供給された電熱線３ｂ，４ｂ，４ｄが高温に発熱することで、樹脂からなる当接部３ａ、４ａ及び当接部３ａ、４ａに接触している流体管１の外周面１ａと、フランジ３ｃ，４ｃ間と、を加熱し次第に溶融する。

溶融された当接部３ａ、４ａ及び流体管１の外周面１ａと、フランジ３ｃ，４ｃ間とは、互いに混ぜ合わされ、電熱線３ｂ，４ｂ，４ｄによる発熱を停止し常温に下がることで一体化して凝固する。このようにして、制流装置２は、熱融着によって流体管１に対して水密に取り付けられる。

このように制流装置２が流体管１に取り付けられた後、制流体１１により流体管１の上部を穿設しながら流体管１の流路の遮断を行う。具体的には、図１及び図３に示すように、回転操作部１９を回転操作することで、収容部３ｇ内の制流体１１を流体管１の径方向である下方に向けて移動させる。

そして、制流板１２の刃部１２ａが流体管１の外周面１ａに当接した後、更に制流体１１を下方に向けて移動させることで、制流板１２は、刃部１２ａによりスリット（細隙）状の孔であるスリット孔１ｂを流体管１の上部に継続的に穿設しながら流体管１内に挿入配置される。この穿設時に、上述したように、押圧部材１３の張出部１３ａ，１３ａが溝部３ｅに当接することで、制流体１１の軸部材１５周りの回転が規制されるため、制流体１１に曲げや捻れが生じることなく、制流体１１に対し下方のみに力が伝達される。刃部１２ａは、制流板１２が流体管１内に挿入配置されることで、図３及び図５に示すように、スリット孔１ｂを穿設するとともに流体管１の内壁に食い込む。

同時に、密封部材１４は、スリット孔１ｂの全周を覆うように流体管１の外周面１ａに当接するとともに、制流板１２が流体管１内に挿入されていくに従って、押圧部材１３と流体管１の外周面１ａとの間で押圧されながら弾性変形し、スリット孔１ｂを密封状に被覆する。また、このように押圧部材１３が密封部材１４を介し流体管１の外周面１ａに係合することで、流体管１の内壁に食い込んだ制流板１２の刃部１２ａが過度に進出し流体管１の管壁を貫通してしまう虞を防止できる。この密封部材１４によるスリット孔１ｂの被覆が完了した後、両固定ボルト・ナット２０，２０を枢軸回りに揺動させることで切欠１５ａ，１５ａ内に挿入配置させるとともに、両固定ボルト・ナット２０，２０のナットを螺挿することで軸部材１５の上端部を流体管１に向けて押圧し、制流板１２の流体管１内からの抜け出しを防止する。

以上で制流板１２の流体管１内への挿入配置が完了する。以後、制流体１１は、制流板１２の刃部１２ａが流体管１の内壁に食い込んだ状態で流体管１の流路を遮断する。このとき、流体管１内にて制流板１２に流体圧がかかっても、流体管１の内壁に刃部１２ａが食い込んでいるため、流体圧に抗して流路の遮断状態を維持することができる。

制流体１１による流体管１の流路の遮断後は、回転操作部１９を逆操作することで制流体１１を収容部３ｇ内に引き戻すことで流体管１の流路を開放してもよいし、或いは、操作部９と第１分割体３との接続及び回転ネジ１８と軸部材１５との接続を解除して操作部９を第１分割体３から取り外すことで、制流装置２の上下幅寸法を短寸として流体管１の流路の遮断を継続させてもよい。

尚、これら制流体１１の上下動は、押圧部材１３に形成された張出部１３ａを介して溝部３ｅにガイドされているため、刃部１２ａのスリット孔１ｂへの挿入位置及び刃部１２ａの流体管１の内壁への食い込み位置を、常に同一位置として流体管１の流路を遮断できるようになっている。

更に尚、本実施例では、前述したように、収容部３ｇを第１分割体３の上部に一体に設けたが、本実施例の変形例として、図６に示すように、第１分割体３’の上部に上下方向に貫通する分岐部３ｈを形成するとともに、この分岐部３ｈに上方からボルト・ナット２２により水密に接続する弁蓋３ｉを設け、これら分岐部３ｈと弁蓋３ｉとで収容部３ｊを構成するようにしてもよい。

この場合には、流体管１に対して第１分割体３’と第２分割体４を配設して、これら第１分割体３’と第２分割体４を流体管１に対して熱溶着した後、制流体１１を収容した弁蓋３ｉを分岐部３ｈに水密に接続することで制流体１１を流体管１の流路を遮断する所定位置に配置することが可能となっている。以後は、本実施例と同様に、第１分割体３に取り付けられた操作部９の回転操作部１９を操作することで、刃部１２ａによる流体管１へのスリット孔１ｂの穿設を行いながら、制流板１２を流体管１内に挿入配置させ、流体管１の流路を遮断することができる。

更に、本変形例では、制流板１２が経年劣化で交換が必要になった場合等の保守作業を要する場合には、流体管１の本制流装置２よりも上流側で流体管１の流路の遮断を行った後、弁蓋３ｉを分岐部３ｈから取り外すことで、制流板１２を押圧部材１３から取り外すことが可能となっている。

以上、本実施例における制流体１１にあっては、流体管１の流路を遮断したときに、スリット孔１ｂを密封状に被覆している密封部材１４を備えるので、制流体１１が流体管１の流路を遮断することで、密封部材１４がスリット孔１ｂから流体が流体管１外に漏出しないよう、流体管１の外周面１ａにおけるスリット孔１ｂの周囲を密封状に被覆するので、スリット孔１ｂから流体管１外に漏出した流体が制流体１１を回り込み流体管１内を流れることを防止することができ、しかも、流体管１の流路の遮断とスリット孔１ｂの密封状の被覆とを同時に行うことができるので、良好な作業効率を実現することができる。

また、刃部１２ａは、流体管１の外周面１ａの径よりも短寸、且つ流体管１の内周面１ｃの径よりも長寸な径を有する円弧状に形成されているので、刃部１２ａが略全周に亘って流体管１の内壁に食い込むので、制流体１１は、流体管１内で流体の流体圧に抗するに十分な係止力を得ることができる。

また、制流体１１は、刃部１２ａが設けられるとともに、密封部材１４を流体管１の外周面１ａとの間で流体管１の径方向に押圧する押圧部材１３を備えるので、押圧部材１３により制流体１１を流体管１の径方向に押圧することで、密封部材１４にてスリット孔１ｂを十分に密封状に被覆しつつ、刃部１２ａを流体管１の内壁に対して十分に係止させることができる。

また、収容部３ｇ内には、押圧部材１３を流体管１の径方向に向けて案内する溝部３ｅが形成されているので、押圧部材１３を溝部３ｅに沿って移動させることで、刃部１２ａが流体管１に新たなスリット孔を穿設することを防止しつつ、常に流体管１内の同一位置で制流体１１による流路の遮断を行うことができる。

また、制流体１１は、樹脂材により構成された流体管１に設けられるので、刃部１２ａによるスリット孔１ｂの穿設を容易に行うことができるとともに、刃部１２ａが流体管１の内壁に大きな抵抗を受けること無く係止されるので、制流体１１と流体管１の内壁との間を止水性を良好に保つことができる。

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、第１分割体３と第２分割体４とを熱溶着することで、筐体５の流体管１に対しての取り付けを行ったが、例えば、フランジ３ｃ，４ｃを緊締したことで当接部３ａ，４ａと流体管１の外周面１ａに生じる摩擦力によって筐体５の流体管１に対しての取り付けを行うようにしてもよい。

また、前記実施例では、筐体５を構成する第１分割体３及び第２分割体４を高密度ポリエチレン等の熱融着可能な樹脂材により構成したが、例えば、これら第１分割体若しくは第２分割体の一部又は全部を金属で構成することで、筐体の強度を向上させるようにしてもよい。

また、前記実施例では、流体管１は、断面視略円形状に形成された高密度ポリエチレン等の樹脂製管であるが、本発明に係るバイパス装置が取り付けられる対象となる流体管の材質は、前記実施例に限られず、例えば塩化ビニール等の他の素材からなる樹脂製管であってもよい。

１ 流体管
１ａ 外周面
１ｂ スリット孔
２ 制流装置
３ｄ 挿通孔
３ｅ 溝部（案内部）
３ｇ，３ｊ 収容部
５ 筐体
９ 操作部
１１ 制流体
１２ 制流板
１２ａ 刃部
１３ 押圧部材
１３ａ 張出部
１４ 密封部材

Claims (4)

1. 端縁部に流体管を穿孔可能な刃部を有し前記流体管内に挿入配置される制流板を備え、樹脂材により構成される前記流体管の外周面と溶融一体化して前記流体管を密封状に被覆する筐体が有する収容部内に収容され、前記流体管の径方向に向けて押圧することで、前記刃部により前記流体管の管壁にスリット孔を穿設し、更に、前記スリット孔を介して前記刃部を前記流体管の内壁に係止させることで該流体管の流路を遮断する制流体であって、
   前記スリット孔に挿入された前記制流板を包囲するように構成された密封部材を備え、前記流体管の流路を遮断したときに、前記密封部材は前記流体管の外周面に当接して前記スリット孔を密封状に被覆することを特徴とする制流体。
2. 前記刃部は、前記流体管の外周面の径よりも短寸、且つ前記流体管の内周面の径よりも長寸な径を有する円弧状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の制流体。
3. 前記密封部材を前記流体管の外周面との間で前記流体管の径方向に押圧する押圧部材を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の制流体。
4. 前記収容部内には、前記押圧部材を前記流体管の径方向に向けて案内する案内部が形成されていることを特徴とする請求項３に記載の制流体。

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