JP5812646B2 - 不断水弁体交換装置 - Google Patents

Description

本発明は、不断水弁体交換装置に関し、仕切弁の弁体を不断水状態で交換する技術に関する。

従来、管路に通水する不断水状態でソフトシール弁等の仕切弁を交換する技術としては、例えば特許文献１に記載するものがある。
この対象の開閉弁は、弁軸を支持する蓋と弁箱とを装着固定する構造が、蓋のフランジと弁箱の開口のフランジとをボルト及びナットで固定するものであり、弁箱の開口から弁体及び弁軸が取出し可能である。

この開閉弁の弁体と弁軸とを不断水で修理・交換する弁体取替装置は、開閉弁を覆って配置するケーシングが管路に対して水密に固定可能であり、ケーシングの開放部に水密に固定する着脱装置がその内部に閉塞空間と弁軸等を引き上げ可能なチャック装置と作業弁とを備えている。ケーシングに設けた保持装置は蓋と弁箱とを開口が液密に閉じた状態に係止し、その係脱が外部から操作できるものである。

この構成により弁体の交換時には、開閉弁を覆ってケーシングを配置し、ケーシングを管路に対して水密に固定する。次に、保持装置により蓋と弁箱とを開口が液密に閉じた状態に係止し、この状態でボルト及びナットを取り外す。次に、ケーシングに着脱装置を固定し、保持装置を外部から操作して蓋と弁箱との係止を解除する。次に、チャック装置により弁軸等を閉塞空間に引き上げ、作業弁により閉塞空間を閉鎖した後に着脱装置を取り外して弁軸等を蓋とともに外部に取り出す。

そして、上述した操作手順を逆の順序で行なって新しい弁軸等を新たな蓋とともに弁箱に装着する。

特開２００７−１７７９４５公報

しかしながら、上記した構成において、新たな蓋を弁箱に位置決めする際に、鋳造時および塗装時の製造公差によっては、弁箱に対する蓋の位置が正確に定まらず、不正確な状態で蓋と弁箱とを保持装置により係止すると、蓋のフランジのボルト穴と弁箱のフランジのボルト穴とが不一致な状態となり、ボルトを挿通することが不可能で、交換後に弁箱に蓋を組み立てることができなくなる。

また、蓋のフランジと弁箱のフランジの間にはガスケットが介装されており、弁軸等を蓋とともに取り外す際に、ガスケットが位置ずれを起こすと、水圧下にある密閉空間でガスケットの位置を修正することは困難であった。

本発明は上記した課題を解決するものであり、水圧下の密閉空間において、目視しながら弁箱と蓋とを容易に仮固定することができ、蓋を弁箱に装着する際に製造公差を原因とする位置決め不良を伴うことなく正確に位置決めすることおよび古いガスケットの除去を行うことができる不断水弁体交換装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の不断水弁体交換装置は、管路に連結した弁箱および弁箱に脱着可能な蓋部とを有する弁を囲って前記管路に水密に装着するケーシングと、蓋部に当接して蓋部を弁箱側に押圧する作用位置と蓋部から離間する退避位置とにわたって出退する蓋部固定手段と、蓋部を保持して蓋部が弁箱に当接する装着位置と蓋部が弁箱から離間する離脱位置とにわたって移動する蓋部脱着手段と、ケーシング内の閉空間を上部閉空間と下部閉空間とに仕切る仕切り手段を備え、ケーシングは、蓋部脱着手段により離脱位置に移動させた蓋部を収納する上部閉空間をなす上部ケーシングと、蓋部が離脱した弁箱を収納する下部閉空間をなす下部ケーシングからなり、上部ケーシングは蓋部を取り出し可能な開口部と開口部を水密に封止可能な開閉部を有し、弁箱は、弁箱フランジにガイド孔を有し、蓋部は、ガイド孔に挿通する位置決めピンを蓋フランジに有し、ケーシングは、蓋部の蓋フランジと弁箱の弁箱フランジとの間に介装するシール材を除去するシール除去部材を水密に保持し、シール除去部材は弁箱フランジ上のシール材に係合する係合位置と弁箱フランジから離間する後退位置とにわたって出退し、蓋部脱着手段は、蓋部を保持して蓋部が弁箱に当接する装着位置と蓋部が弁箱から離間する離脱位置とにわたって上下に移動する引き上げ棒を有し、引き上げ棒に設けた上部プレートが上部フランジに螺合して脱着可能に固定した寸切りボルトを挿通する孔を有し、寸切りボルトに螺合する固定ナットで上部プレートを下方に締め付けることで、引き上げ棒を介して蓋部が弁箱に当接する状態を保持することを特徴とする。

本発明の不断水弁体交換装置において、蓋部固定手段は、蓋部の蓋フランジを弁箱の弁箱フランジに押圧する押圧部材を有し、押圧部材が蓋フランジに当接する先端側にくさび部を有することを特徴とする。

本発明の不断水弁体交換装置において、ケーシングは、弁を視認可能な窓部を有することを特徴とする。
本発明の不断水弁体交換装置において、ケーシングは、蓋部の蓋フランジと弁箱の弁箱フランジとの間に介装するシール材を除去するシール除去部材を水密に保持し、シール除去部材は弁箱フランジ上のシール材に係合する係合位置と弁箱フランジから離間する後退位置とにわたって出退することを特徴とする。

以上のように本発明によれば、蓋部の離脱時には、蓋部固定手段が蓋部を弁箱側に押圧することで、蓋部と弁箱を固定するためのボルト、ナットは、弁内の水圧から受ける力に影響されずに取り外すことができる。蓋部の離脱、装着時には、蓋部脱着手段の固定手段により蓋部が弁箱に当接する状態を保持するので、蓋部固定手段を作用位置と退避位置とにわたって容易に操作できる。水圧下の密閉空間において、窓部で目視しながら弁箱と蓋部とを容易に仮固定することができ、蓋部を弁箱に装着する際に、位置決めピンで蓋部を弁箱に位置決めすることにより、製造公差を原因とする位置決め不良がなくなり、シール除去部材により古いガスケットの除去を行うことができる。

本発明の実施の形態における不断水弁体交換装置を示す正面図 同実施の形態における下部ケーシングを装着した状態を示し、（ａ）は一部断面平面図、（ｂ）は断面図 同実施の形態におけるフランジ固定装置の要部拡大図 同実施の形態における上部ケーシング、下部ケーシングを装着した状態を示す断面図 同実施の形態における蓋部が離脱した状態を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図 同実施の形態における蓋部を上部ケーシングに収納した状態を示す断面図 同実施の形態における蓋部を上部ケーシングから取り出した状態を示す断面図 同実施の形態における弁箱フランジ上に残るガスケットを示す平面図 本発明の実施の形態における交換対象の仕切り弁を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図９に示すように、本発明の対象の弁は、例えば仕切弁のソフトシール弁１であり、ソフトシール弁１は弁箱２と蓋部３からなり、弁箱２の弁箱フランジ４と蓋部３の蓋フランジ５を締結具のボルト、ナット６で脱着可能に固定しており、弁箱２が管路７に接続する。蓋部３は弁軸８を回転自在に保持し、弁軸８が弁体９に螺合しており、蓋部３に弁軸８と弁体９が組み付けられている。蓋部３と弁箱２を連結するボルト、ナット６の一部を取り外して弁箱２のボルト孔をガイド孔１０とし、ガイド孔１０に挿通して蓋部３を弁箱２に位置決めする位置決めピン１１を蓋部３に装着している。蓋部３の蓋フランジ５と弁箱２の弁箱フランジ４との間にはシール材をなすガスケット１２が介装してあり、図８に示すように、蓋部３が離脱した弁箱２の弁箱フランジ４にはガスケット１２が残る。

図１、図４に示すように、本発明の不断水弁体交換装置１００は、ソフトシール弁１を囲って管路７に水密に装着するケーシング２０を有しており、ケーシング２０は上部閉空間２０１をなす上部ケーシング２１と、下部閉空間２０２をなす下部ケーシング２２からなり、下部ケーシング２２は管路７の下側に配置する底部ケーシング２２０を有している。上部ケーシング２１の下部開口部２１１と下部ケーシング２２の上部開口部２２１の間には、ケーシング２０の上部閉空間と下部閉空間を仕切る仕切り手段をなすナイフゲート弁２３が介装してある。

上部ケーシング２１は短管からなり、上部閉空間２０１が蓋部３を収納可能な空間をなし、上部ケーシング２１の上部開口部２１２および下部開口部２１１は、短管の軸心方向において対向し、かつ蓋部３を取り出し可能な口径を共に有している。上部開口部２１２を水密に封止可能な開閉部として、上部フランジ２１３が締結具のボルト、ナット２１４で脱着可能に固定してある。

下部ケーシング２２の下部閉空間２０２は蓋部３が離脱した弁箱２を収納可能な空間をなし、下部ケーシング２２の上部開口部２２１は蓋部３が通過可能な口径を有しており、上部ケーシング２１の上部開口部２１２および下部開口部２１１と同口径である。

下部ケーシング２２にはソフトシール弁１を視認可能な窓部２２２が設けてあり、窓部２２２は透明アクリル板等からなる。
蓋部３を仮固定する蓋部固定装置２４は、下部ケーシング２２の壁体を貫通して配置した棒状の押圧部材２４１と、下部ケーシング２２の壁体において押圧部材２４１を水密に、かつ出退自在に保持する押圧部材止水部２４２と、押圧部材２４１の先端に設けたくさび部２４３を有しており、くさび部２４３が蓋部３に当接して蓋部３を弁箱２の側に押圧する作用位置とくさび部２４３が蓋部３から離間する退避位置とにわたって出退する。本実施の形態では押圧部材２４１は水平方向に出退するが、斜め上方向に出退することも可能である。

押圧部材２４１およびくさび部２４３は、作用位置と退避位置とにわたって出退する方向に沿った軸心、つまり押圧部材２４１の軸心廻りに回転可能である。この蓋部固定装置２４の構成により、本実施の形態のように、蓋フランジ５が楕円形状で円以外の形状をなす場合にあっても、くさび部２４３が押圧部材２４１の軸心廻りに回転可能なことで、くさび部２４３が蓋部３の蓋フランジ５に当接する際には、蓋フランジ５の周縁の形状に倣うようにしてくさび部２４３が回動し、くさび部２４３の作用面が無理なく蓋フランジ５の周縁に当接する姿勢となり、くさび部２４３をスムーズに蓋フランジ５の上面に押し上げることができる。

下部ケーシング２２には下部ケーシング２２の壁体を貫通して棒状のシール除去部材２５１が設けてあり、シール除去部材２５１はシール除去部材止水部２５２で水密に、かつ出退自在、回転自在に保持しており、シール除去部材２５１は先端部に円形状に曲がっってガスケット１２に係合可能な鉤状部２５３を有しており、シール除去部材２５１がガスケット１２に係合する係合位置と弁箱フランジ４から離間する後退位置とにわたって出退する。

上部ケーシング２１の上部フランジ２１３には、上部フランジ２１３を貫通して蓋部脱着手段として引き上げ棒２６１が設けてあり、引き上げ棒２６１は引き上げ棒止水部２６２で水密に、かつ上下動自在に保持している。引き上げ棒２６１の下端には弁軸８の頭部８０１に係合するボックス部２６３が設けてあり、頭部８０１とボックス部２６３が連結ボルト２６４で連結可能である。引き上げ棒２６１は、ボックス部２６３で蓋部３を保持して蓋部３が弁箱２に当接する装着位置と蓋部３が弁箱２から離間する離脱位置とにわたって上下に移動する。

引き上げ棒２６１の上端には、固定手段をなす上部プレート２６５が固定ボルト２６６で固定してあり、上部プレート２６５は両側の孔を寸切りボルト２６７に挿通して配置する。寸切りボルト２６７は上部フランジ２１３に螺合して脱着可能に固定してあり、寸切りボルト２６７に螺合する固定ナット２６８で上部プレート２６５を下方に締め付けることで、引き上げ棒２６１を介して蓋部３が弁箱２に当接する状態を保持する。

上部プレート２６５には排水ユニット２７が設けてある。排水ユニット２７は、一端側が上部プレート２６５の内側に開口して他側がケーシング２０の外部に連通する排水管２７１と、排水管２７１の途中に介装した開閉弁２７２からなる。

以下、上記した構成における作用を説明する。図９に示すように、蓋部３と弁箱２を連結するボルト、ナット６の一部を取り外して弁箱２のボルト孔をガイド孔１０とし、蓋部３のボルト孔に位置決めピン１１を打ち込み、位置決めピン１１をガイド孔１０に挿通する。

図２に示すように、底部ケーシング２２０を管路７および弁箱２の下方に配置して下部ケーシング２２を管路７に水密に固定する。図３に示すように、蓋部固定装置２４の押圧部材２４１を蓋フランジ５の上面に押し出し、くさび部２４３で蓋部３を弁箱２の側に押圧する。この状態で、ボルト、ナット６を全て取り外す。このとき、くさび部２４３で蓋部３を弁箱２の側に押圧することで、蓋部３と弁箱２を固定するためのボルト、ナット６は、弁内の水圧から受ける力に影響されずに容易に取り外すことができる。

次に、図４に示すように、弁軸８に引き上げ棒２６１を装着し、弁軸８の頭部８０１に引き上げ棒２６１のボックス部２６３を係合させて連結ボルト２６４で連結する。下部ケーシング２２の上端にナイフゲート弁２３を装着し、ナイフゲート弁２３の上に上部ケーシング２１を連結し、上部ケーシング２１に上部フランジ２１３を装着する。

そして、図１に示すように、寸切りボルト２６７を上部フランジ２１３に固定し、寸切りボルト２６７に挿通して引き上げ棒２６１の上端に上部プレート２６５を配置し、上部プレート２６５を固定ボルト２６６で引き上げ棒２６１に固定する。寸切りボルト２６７に螺合する固定ナット２６８で上部プレート２６５を下方に締め付けることで、引き上げ棒２６１を介して蓋部３が弁箱２に当接する状態を保持する。最後に、上部プレート２６５に排水ユニット２７を装着する。

次に、図５に示すように、蓋部固定装置２４の押圧部材２４１を後退させ、くさび部２４３による蓋部３の押圧を解除する。このとき、固定ナット２６８で上部プレート２６５を押圧し、引き上げ棒２６１を介して蓋部３を弁箱２に押圧する状態を保持するので、押圧部材２４１を作用位置と退避位置にわたって容易に操作できる。

そして、開閉弁２７２を開放し、固定ナット２６８を緩めると、弁箱２の内部の水圧で蓋部３が持ち上がり、蓋フランジ５と弁箱フランジ４の間から水が流れ出る。この水が排水管２７１を通して外部へ流れ出るまで放置し、ケーシング２０の内圧を安定させる。

次に、図６、図８に示すように、シール除去部材２５１をガスケット１２に係合する係合位置まで移動させ、蓋フランジ５と弁箱フランジ４の間に介装したガスケット１２にシール除去部材２５１の鉤状部２５３を係合させた状態で、引き上げ棒２６１を上方に引き上げて蓋部３を上部ケーシング２１の上部閉空間２０１に収納する。ガスケット１２は、シール除去部材２５１を後退させて弁箱フランジ４から取り外して下部ケーシン２２の内部に残す。ナイフゲート弁２３を閉栓して上部閉空間２０１と下部閉空間２０２とを仕切る。

次に、図７に示すように、ボルト、ナット２１４を全て取り外し、上部フランジ２１３と一体的に蓋部３を取り出す。
その後に、交換対象部品の弁体９を交換し、上述した手順を逆に行なって、蓋部３を弁箱２に装着する。この際に、窓部２２２を通して目視することで弁箱２と蓋部３とを押圧部材２４１で仮固定する作業を容易に行なうことができ、位置決めピン１１で蓋部３を弁箱２に位置決めすることにより、製造公差を原因とする位置決め不良がなくなる。

１ ソフトシール弁
２ 弁箱
３ 蓋部
４ 弁箱フランジ
５ 蓋フランジ
６ ボルト、ナット
７ 管路
８ 弁軸
８０１ 頭部
９ 弁体
１０ ガイド孔
１１ 位置決めピン
１２ ガスケット
１００ 不断水弁体交換装置
２０ ケーシング
２０１ 上部閉空間
２０２ 下部閉空間
２１ 上部ケーシング
２１１ 下部開口部
２１２ 上部開口部
２１３ 上部フランジ
２１４ ボルト、ナット
２２ 下部ケーシング
２２０ 底部ケーシング
２２１ 上部開口部
２２２ 窓部
２３ ナイフゲート弁
２４ 蓋部固定装置
２４１ 押圧部材
２４２ 押圧部材止水部
２４３ くさび部
２５１ シール除去部材
２５２ シール除去部材止水部
２５３ 鉤状部
２６１ 引き上げ棒
２６２ 引き上げ棒止水部
２６３ ボックス部
２６４ 連結ボルト
２６５ 上部プレート
２６６ 固定ボルト
２６７ 寸切りボルト
２６８ 固定ナット
２７ 排水ユニット
２７１ 排水管
２７２ 開閉弁

Claims (3)

1. 管路に連結した弁箱および弁箱に脱着可能な蓋部とを有する弁を囲って前記管路に水密に装着するケーシングと、蓋部に当接して蓋部を弁箱側に押圧する作用位置と蓋部から離間する退避位置とにわたって出退する蓋部固定手段と、蓋部を保持して蓋部が弁箱に当接する装着位置と蓋部が弁箱から離間する離脱位置とにわたって移動する蓋部脱着手段と、ケーシング内の閉空間を上部閉空間と下部閉空間とに仕切る仕切り手段を備え、
   ケーシングは、蓋部脱着手段により離脱位置に移動させた蓋部を収納する上部閉空間をなす上部ケーシングと、蓋部が離脱した弁箱を収納する下部閉空間をなす下部ケーシングからなり、上部ケーシングは蓋部を取り出し可能な開口部と開口部を水密に封止可能な開閉部を有し、
   弁箱は、弁箱フランジにガイド孔を有し、蓋部は、ガイド孔に挿通する位置決めピンを蓋フランジに有し、
   ケーシングは、蓋部の蓋フランジと弁箱の弁箱フランジとの間に介装するシール材を除去するシール除去部材を水密に保持し、シール除去部材は弁箱フランジ上のシール材に係合する係合位置と弁箱フランジから離間する後退位置とにわたって出退し、
   蓋部脱着手段は、蓋部を保持して蓋部が弁箱に当接する装着位置と蓋部が弁箱から離間する離脱位置とにわたって上下に移動する引き上げ棒を有し、引き上げ棒に設けた上部プレートが上部フランジに螺合して脱着可能に固定した寸切りボルトを挿通する孔を有し、寸切りボルトに螺合する固定ナットで上部プレートを下方に締め付けることで、引き上げ棒を介して蓋部が弁箱に当接する状態を保持することを特徴とする不断水弁体交換装置。
2. 蓋部固定手段は、蓋部の蓋フランジを弁箱の弁箱フランジに押圧する押圧部材を有し、押圧部材が蓋フランジに当接する先端側にくさび部を有することを特徴とする請求項１に記載の不断水弁体交換装置。
3. ケーシングは、弁を視認可能な窓部を有することを特徴とする請求項１に記載の不断水弁体交換装置。

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