JP5914118B2 - 管内空気排出方法 - Google Patents

Description

本発明は、流体管内に滞留した滞留空気を、該流体管の内外を連通する連通孔を介して流体管外へ排出する管内空気排出方法に関する。

従来の管内空気排出方法は、管路構成管の管径より大径に膨出した膨出室部を設け、膨出室部の上方に配設される立上管部にフロート弁機構を設け、膨出室部内に管路構成管内を流れる流体を流し、流速を遅くすると同時に、膨出室部内の外周部分に滞留している流体を巻き込むことで流れに乱れを生じさせる。この流速低下と乱流により、流体内の空気を上方へ浮かせてフロート弁機構を介して外部に放出している。（例えば、特許文献１参照）。

特開２００８−２５６１５８号公報（第４，５頁、第４図）

しかしながら、特許文献１にあっては、膨出室部内の外周部分に滞留している流体を巻き込む際に、流体が撹拌されることによって気泡等が新たに発生する虞があり、効率よく外部へ排気することができなかった。また、管路構成管に膨出室部を取り付ける工程が別途必要となり、作業にかかるコストが高くなるという問題があった。

本発明は、このような問題点に着目してなされたもので、特段の装置等を用いずに流体管内に滞留する空気を外部へ容易かつ効率よく排出することができる管内空気排出方法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、本発明の管内空気排出方法は、
流体管内に滞留した滞留空気を、該流体管の内外を連通する連通孔を介して流体管外へ排出する管内空気排出方法であって、
流体管内に該流体管の内面と摺動可能であって流体管内を流れる流体よりも軽い比重を有する摺動体を導入し、前記摺動体を前記連通孔に向けて管路に沿って摺動させるとともに該摺動体の外面に流体管内の滞留空気を捕捉し、前記摺動体の外面に捕捉した滞留空気を前記連通孔を介して流体管外へ排出することを特徴としている。
この特徴によれば、流体管内へ導入した摺動体を連通孔に向けて管路に沿って摺動させることに伴い、滞留空気が摺動体に捕捉されて連通孔に送り出され、連通孔を介して滞留空気が外部へ効率よく排出されるため容易に排気作業を行うことができる。更に、流体管の内外を連通する連通孔を利用して滞留空気が外部へ排気されるため、流体管に対して滞留空気を外部へ排気するために特段の装置を必要とせず、かかるコストを抑えることができる。また、摺動体を流体管内へ導入することのみで、摺動体が流体管内を流れる流体と共に流体管内を摺動できるばかりか、摺動体が浮力により管頂部の内面に押圧されるため、この管頂部の内面に滞留した滞留空気を逃さず確実に捕捉できる。

本発明の管内空気排出方法は、
前記連通孔に向けて管路に沿って摺動した前記摺動体を、該連通孔を介し流体管外へ導出することを特徴としている。
この特徴によれば、連通孔を介して外部へ排気される滞留空気と共に摺動体を流体管外へ導出するため、流体管内から摺動体を回収する必要がなく、容易に作業を行うことができるとともに、流体管内に滞留空気が残留することなく、効率よく排気することができる。

本発明の管内空気排出方法は、
流体管内に導入される前記摺動体は、管径方向に前記流体管の内径と略同寸に形成されるとともに、管軸方向に前記流体管の内径よりも長寸に形成されることを特徴としている。
この特徴によれば、摺動体が管径方向に流体管の内径と略同寸に形成されることで、流体管の略全断面をカバーし滞留空気を漏れなく捕捉できるばかりか、管軸方向に流体管の内径よりも長寸に形成されることにより、管路に沿って流体管の内面に摺動する摺動体が管軸の直交軸回りに回転してしまう虞がなく、捕捉した滞留空気が摺動体よりも後方へ回り込むことを防ぐことができる。

本発明の管内空気排出方法は、
前記摺動体の外面に、複数の凹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、摺動体の外面に複数の凹部が形成されていることにより、この摺動体が滞留空気を凹部内に収容しながら流体管内を摺動するようになるため、滞留空気の取りこぼしを防ぎ、効率よく排気することができる。

本発明の管内空気排出方法は、
前記摺動体を前記連通孔に向けて摺動させた後に、流体管内に該流体管内を移動可能であり吸引機能を備えた吸引装置を導入することを特徴としている。
この特徴によれば、吸引装置が流体管内に導入されることにより、摺動体によって捕捉仕切れない小さな気泡が残留しても、この気泡を吸引することができる。

本発明の管内空気排出方法は、
前記吸引装置は、流体管内の画像を取得する画像取得手段を備え、流体管外に、前記画像取得手段により取得した画像を表示する画像表示手段を設けたことを特徴としている。
この特徴によれば、画像取得手段を備えた吸引装置を流体管内に導入することによって、摺動体導入後に流体管内に残留する気泡を流体管外に設けた画像表示手段により視認しながら吸引することができるため、気泡の取りこぼしを防止できる。

実施例１における新設管路を示す側面図である。 新設管路を洗管している状態を示す側面図である。 摺動体を流体管内に導入している状態を示す側面図である。 摺動体が管路に沿って摺動している状態を示す側面図である。 実施例２において吸引装置を流体管内に導入した状態を示す側面図である。 （ａ）は、吸引装置を示す平面図であり、（ｂ）は、同じく側面図であり、（ｃ）は、同じく正面図である。 摺動体の変形例を示す正面図である。

本発明に係る管内空気排出方法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に係る管内空気排出方法につき、図１から図４及び図７を参照して説明する。

図１は、地中に新たに所定区間新設される新設管路Ｚを示しており、この新設管路Ｚは、例えば既設の流体管網に接続され、該流体管網内を流れる流体を内部に流すことが可能な流体管１と、流体管１の上方に向けて延設された分岐管部２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄと、から主に構成されている。また、この新設管路Ｚの上流側及び下流側の両端部は、図示しない仕切弁によって閉塞されており、すなわち、図１における新設管路Ｚ内は、流体が未だ流れていない空の管となっている。本実施例において流体管網を流れる流体は、分岐管部２ａ側である上流側から分岐管部２ｄ側である下流側に向けて流れるものとする。

本実施例の流体管１は、例えば、上水道用として用いられるダクタイル鋳鉄製であり、断面視略円形状に形成され、内周面がモルタル層で被覆されている。尚、本発明に係る流体管は、その他鋳鉄、鋼等の金属製、あるいは石綿、コンクリート製、塩化ビニール、ポリエチレン若しくはポリオレフィン製等であってもよい。更に尚、流体管の内周面はモルタル層に限らず、例えばエポキシ樹脂等により被覆されてもよく、若しくは適宜の材料を粉体塗装により流体管の内周面に被覆してもよい。また、流体管の内部を流れる流体は、例えば上水に限られず、工業用水や農業用水、下水等の他、ガスやガスと液体との気液混合体であっても構わない。

本実施例の分岐管部２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄは、それぞれ流体管１の管軸方向に所定間隔離間して配設されている。詳述すると、分岐管部２ａは、新設管路Ｚにおける上流側端部に配設され、流体管１の内外に連通する連通孔３ａを備えている。分岐管部２ｂは、分岐管部２ａに対して下流側に隣接して配設されており、流体管１の内外に連通する連通孔３ｂを備えている。分岐管部２ｃは、分岐管部２ｂに対して下流側に隣接して配設されており、流体管１の内外に連通する連通孔３ｃを備えている。分岐管部２ｄは、新設管路Ｚにおける下流側端部に配設され、流体管１の内部及び外部に連通する連通孔３ｄを備えている。更に、各分岐管部２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの上フランジ２１には、操作部３６により開閉操作可能な図示しない補修弁を内部に配設した補修弁ケース３５がそれぞれ密封状に接続されており、この補修弁ケース３５の上方には、外部へ空気を排出するための空気弁４が取り付けられている。尚、本実施例において分岐管部及び連通孔が流体管に４箇所延設されているが、これに限られず、例えば分岐管部及び連通孔が１箇所ないし３箇所設けられてもよいし、また５箇所以上設けられてもよく、所望の数量設けても構わない。更に尚、本実施例の分岐管部は、先端部に空気弁４が接続されているが、適宜の接続部材が接続されてもよく、この場合、当該接続部材は例えば流体管の管軸と略水平方向に直交して延設されても構わない。

先ず、この新設管路Ｚの洗管を行う。新設管路Ｚの洗管方法について説明すると、分岐管部２ａ，２ｄの空気弁４を取り外し、操作部３６によって補修弁を操作し連通孔３ａ，３ｄを開放する。その後、流体管１内周面を洗浄するための洗浄体１１を連通孔３ａ，３ｄを介して流体管１内に導入する。本実施例の洗浄体１１は、例えば、流体管１の内径と略同径若しくは自然状態では若干大径を有した略球体のピグであり、比較的弾性及び柔軟性を有した材料から形成されている。尚、洗浄体はこれに限らず、内部に空気を圧入して膨張させる袋体等を使用してもよい。

そして、図２に示されるように、前述した新設管路Ｚの上流側に配設された仕切弁を開放する。これにより、前記流体管網を流れる流体が新設管路Ｚの流体管１内に流入するようになり、この流体の流れや流体圧力によって洗浄体１１が下流側へ押し流されるようになる。したがって、洗浄体１１が流体管１の内周面に摺接しながら下流側へ移動し、該洗浄体１１が流体管１の内周面を磨き内周面に付着した埃等の夾雑物を回収するとともに、連通孔３ｄを介して流体管１外へ導出される。

このように、洗浄体１１による新設管路Ｚの洗管が完了した後、分岐管部２ａ，２ｄの上フランジ２１にそれぞれ空気弁４を取り付け、前述した新設管路Ｚの下流側に配設された仕切弁を開放するとともに、新設管路Ｚ内の空気を各空気弁４で流体管１外へ排気しながら前記流体管網及び新設管路Ｚを連通する。このとき、流体管１内には、新設管路Ｚ内の空気が空気弁４から排気しきれず、流体管１における管頂部の内面に滞留空気５が滞留することがある（図３参照）。

次に、本発明の管内空気排出方法について説明すると、図３に示されるように、流体管１の内面と摺動可能な摺動体６を用いて、流体管１内に滞留した滞留空気５を、流体管１の内外を連通する連通孔３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄを介して流体管１外へ排出する方法である。本実施例の摺動体６は、内面がゴム等で形成されて弾性を有しているとともに、外面が織物等で形成され、流体管１の内面と摺動する際に流体管１の内面を傷つけ難くなっている。また、この摺動体６は、流体管１内を流れる流体よりも軽い比重を有している。

先ず、分岐管部２ａ，２ｄの空気弁４を取り外すとともに、補修弁（図示略）によって開放された連通孔３ａを介し分岐管部２ａ内に摺動体６を挿入する。このとき、連通孔３ｄは、補修弁によって閉塞されている。その後、分岐管部２ａに補修弁ケース３５を介して図示しないポンプ等から成る圧入手段を接続し、該圧入手段によって流体管１内に向けて流体を圧入する。これに伴い、摺動体６が流体管１内に押し出されて導入される。流体管１内に導入された摺動体６は、流体管１の管径方向に流体管１の内径と略同寸に形成されるとともに、流体管１の管軸方向に流体管１の内径よりも長寸に形成される（図４参照）。

また、図４に示されるように、分岐管部２ｄの連通孔３ｄを開放する。これに伴って、流体管１内を流れる流体は、分岐管部２ｄの連通孔３ｄを介して流体管１外へ排出する排出流及び圧力差が生じる。前記したように摺動体６は流体管１内を流れる流体よりも軽い比重を有していることから、摺動体６が流体管１外へ向かう前記排出流及び圧力差に乗じて、摺動体６の外面に流体管１内の滞留空気５を捕捉しながら連通孔３ｄに向けて管路に沿って摺動するようになる。

このように、摺動体６を流体管１内へ導入することのみで、摺動体６が流体管１内を流れる流体と共に流体管１内を摺動できるばかりか、摺動体６が浮力により管頂部の内面に押圧されるため、この管頂部の内面に滞留した滞留空気５を逃さず確実に捕捉できる。更に、摺動体６が管径方向に流体管１の内径と略同寸に形成されることで、流体管１の略全断面をカバーし滞留空気５を漏れなく捕捉できるばかりか、管軸方向に流体管１の内径よりも長寸に形成されることにより、管路に沿って流体管１の内面に摺動する摺動体６が管軸の直交軸回りに回転してしまう虞がなく、捕捉した滞留空気５が摺動体６よりも後方へ回り込むことを防ぐことができる。

滞留空気５を捕捉した摺動体６が分岐管部２ｂに到達すると、それまでに摺動体６に捕捉された滞留空気５が分岐管部２ｂ内に送り出され、連通孔３ｂ及び空気弁４を介して流体管１外へ排気される。その後同様に、滞留空気５を捕捉した摺動体６が分岐管部２ｃに到達すると、それまでに摺動体６に捕捉された滞留空気５が分岐管部２ｃ内に送り出され、連通孔３ｃ及び空気弁４を介して流体管１外へ排気される。その後同様に、滞留空気５を捕捉した摺動体６が分岐管部２ｄに到達すると、それまでに摺動体６に捕捉された滞留空気５が分岐管部２ｄ内に送り出され、連通孔３ｄを介して流体管１外へ排気される。要するに、滞留空気５が摺動体６に捕捉されて連通孔３ｂ、３ｃ、３ｄに送り出され、連通孔３ｂ、３ｃ、３ｄを介して滞留空気５が外部へ効率よく排出されるため容易に排気作業を行うことができる。

そして、連通孔３ｄに向けて管路に沿って摺動した摺動体６を、連通孔３ｄを介し流体管１外へ導出する。これにより、連通孔３ｄを介して外部へ排気される滞留空気５と共に摺動体６を流体管１外へ導出するため、流体管１内から摺動体６を回収する必要がなく、容易に作業を行うことができるとともに、流体管１内に滞留空気５が残留することなく、効率よく排気することができる。

以上説明したように、本発明の管内空気排出方法は、流体管１内に滞留した滞留空気５を、流体管１の内外を連通する連通孔３ｂ、３ｃ、３ｄを介して流体管外へ排出する管内空気排出方法であって、流体管１内に流体管１の内面と摺動可能な摺動体６を導入し、摺動体６を連通孔３ｄに向けて管路に沿って摺動させるとともに摺動体６の外面に流体管１内の滞留空気５を捕捉し、摺動体６の外面に捕捉した滞留空気５を連通孔３ｂ、３ｃ、３ｄを介して流体管１外へ排出する。これによれば、流体管１内へ導入した摺動体６を連通孔３ｄに向けて管路に沿って摺動させることに伴い、滞留空気５が摺動体６に捕捉されて連通孔３ｂ、３ｃ、３ｄに送り出され、連通孔３ｂ、３ｃ、３ｄを介して滞留空気５が外部へ効率よく排出されるため容易に排気作業を行うことができる。更に、流体管１の内外を連通する連通孔３ｂ、３ｃ、３ｄを利用して滞留空気５が外部へ排気されるため、流体管１に対して滞留空気５を外部へ排気するために特段の装置を必要とせず、かかるコストを抑えることができる。

尚、本実施例の摺動体６は、内面がゴム等で形成されているとともに、外面が織物等で形成されているが、本発明の摺動体の変形例として、図７に示されるように摺動体６’は、外面が略格子状に形成された弾性部材７によって被覆され、この弾性部材７によって摺動体６’の外面に複数の凹部７ａが形成されていてもよい。これによれば、摺動体６’が滞留空気５を凹部７ａ内に収容しながら流体管１内を摺動するようになるため、滞留空気５の取りこぼしを防ぎ、効率よく排気することができる。

次に、実施例２に係る管内空気排出方法につき、図５及び図６を参照して説明する。尚、前記実施例と同一構成で重複する説明を省略する。

本実施例の管内空気排出方法は、前記実施例と同様に摺動体６を連通孔３ｄに向けて摺動させた後に、流体管１内に、流体管１内を移動可能であり吸引機能を備えた吸引装置１０を導入する。図６に示されるように、吸引装置１０は、先端部に設けられ内部に図示しないポンプ等を備えた吸引部１０ａと、吸引部１０ａの後端部から連通孔３ａを介して外部へ延設される吸引ホース１０ｂと、吸引部１０ａに取り付けられ流体管１内の画像を取得する本発明の画像取得手段であるカメラ部１０ｃと、カメラ部１０ｃの後端部から連通孔２ａを介して外部へ延設されるカメラケーブル１０ｄと、先端部の吸引部１０ａに対抗する側に設けられた比較的重量物である錘１０ｆと、更に流体管１外に設けられ、カメラ部１０ｃにより取得した画像を表示する本発明の画像表示手段であるモニター部１０ｅと、から構成されている。

図５に示されるように、吸引装置１０を導入し、カメラ部１０ｃで取得した流体管１内の画像をモニター部１０ｅで映し出すことで、流体管１内の状態を流体管１外から確認することができる。このとき、例えば、摺動体６によって捕捉仕切れなかった小さな気泡１５が流体管１内に残留している場合があっても、吸引部１０ａによって気泡１５を吸引し、吸引ホース１０ｂを介して流体管外へ排気することができる。更に、カメラ部１０ｃによって流体管１内の画像を取得し流体管１外に設けたモニター部１０ｅにより視認しながら気泡１５を吸引することができるため、気泡１５の取りこぼしを防止できる。また、吸引装置１０の先端部に設けられた錘１０ｆが下側に位置するため、この錘１０ｆに対抗する側の吸引部１０ａが上側すなわち管頂部の内面に近接する側に位置することになり、管頂部の内面に残留する気泡１５を確実に吸引できる。

尚、本実施例において、吸引部１０ａは、吸引ホース１０ｂが取り付けられ、吸引ホース１０ｂを介して気泡１５を外部へ排気しているが、これに限らず、吸引部のみが流体管内に導入され、吸引部内部に気泡を取り込み、吸引部が取り込んだ気泡とともに流体管外に導出されてもよい。

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、流体管１内を流れる流体に乗じて摺動体６が流体管１内を摺動しているが、必ずしもこれに限らず、摺動体が外部から操作可能な操作手段を備え、該摺動体を操作することで流体管内を摺動するようにしてもよい。尚、連通孔３ａを介して摺動体６を導入し連通孔３ｄから摺動体６を導出しているが、これに限らず、摺動体を所定の連通孔から流体管内に導入し外面に滞留空気を捕捉した後、該摺動体を前記操作手段によって前記所定の連通孔まで移動させ、該連通孔から導出するようにしてもよい。

また例えば、前記実施例では、摺動体６が、管径方向に流体管１の内径と略同寸であって管軸方向に流体管１の内径よりも長寸に形成されているが、摺動体は、流体管の内面に摺動するとともに滞留空気を捕捉するものであれば、例えば略真球形状であってもよいし、若しくは自然状態では流体管の流下断面よりも大断面の諸形状であり、該流体管の流下断面に沿って弾性収縮して流体管内に導入されてもよい。また、本実施例の摺動体６は、内面がゴム等で形成されて弾性を有しているとともに、外面が織物等で形成されているが、摺動体は、例えば種々の樹脂材やスポンジ材からなるものでよいし、若しくは内部に空気を圧入して膨張させる袋状体等であっても構わない。

１ 流体管
２ａ〜２ｄ 分岐管部
３ａ〜３ｄ 連通孔
４ 空気弁
５ 滞留空気
６，６’ 摺動体
７ 弾性部材
７ａ 凹部
１０ 吸引装置
１０ａ 吸引部
１０ｃ カメラ部（画像取得手段）
１０ｅ モニター部（画像表示手段）
１１ 洗浄体
１５ 気泡

Claims (6)

1. 流体管内に滞留した滞留空気を、該流体管の内外を連通する連通孔を介して流体管外へ排出する管内空気排出方法であって、
   流体管内に該流体管の内面と摺動可能であって流体管内を流れる流体よりも軽い比重を有する摺動体を導入し、前記摺動体を前記連通孔に向けて管路に沿って摺動させるとともに該摺動体の外面に流体管内の滞留空気を捕捉し、前記摺動体の外面に捕捉した滞留空気を前記連通孔を介して流体管外へ排出することを特徴とする管内空気排出方法。
2. 前記連通孔に向けて管路に沿って摺動した前記摺動体を、該連通孔を介し流体管外へ導出することを特徴とする請求項１に記載の管内空気排出方法。
3. 流体管内に導入される前記摺動体は、管径方向に前記流体管の内径と略同寸に形成されるとともに、管軸方向に前記流体管の内径よりも長寸に形成されることを特徴とする請求項１または２に記載の管内空気排出方法。
4. 前記摺動体の外面に、複数の凹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管内空気排出方法。
5. 前記摺動体を前記連通孔に向けて摺動させた後に、流体管内に該流体管内を移動可能であり吸引機能を備えた吸引装置を導入することを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の管内空気排出方法。
6. 前記吸引装置は、流体管内の画像を取得する画像取得手段を備え、流体管外に、前記画像取得手段により取得した画像を表示する画像表示手段を設けたことを特徴とする請求項５に記載の管内空気排出方法。

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