JP5993210B2 - 空気弁の取外し方法 - Google Patents

Description

本発明は、流体管の分岐部に接続され、内部に所要空間を備えた管接続部材を不断流状態で取外す管接続部材の取外し方法に関する。

従来、水道配管系等に接続されている空気弁等の機器（管接続部材）の交換方法では、水道管（既設管）の分岐管部（分岐部）と空気弁とが接続されたフランジに流路閉塞装置（弁装置）を取り付けて、この流路閉塞装置によって分岐管部を止水した状態とし、水道管内流体の流れを断たない不断水状態で分岐管部から機器を取り外し、新たな機器に取り替えるようにしている（例えば、特許文献１参照）。

また、空気孔が設けられた左右２つのフロート室のそれぞれにフロートを収納し、各フロートがフロート室内で昇降することで、各空気孔が開閉するようにした双口空気弁（管接続部材）があり、このような双口空気弁では、フロート室の下部（フランジ近接部）が既設管の分岐部と双口空気弁とを接続するフランジに近接するようになっている（例えば、特許文献２参照）。

特開２００７−３２７６９号公報（第１０頁、第３図） 特開平８−１７０７４７号公報（第３頁、第１図）

しかしながら、水道管（既設管）の分岐管部（分岐部）に特許文献２に記載の双口空気弁（管接続部材）が接続された状態において、水道管の分岐管部から双口空気弁を脱着しようとすると、双口空気弁のフロート室の下部（フランジ近接部）が、水道管の分岐管部と双口空気弁とが接続されたフランジの近傍まで延設されているため、特許文献１に記載の流体配管系の機器交換方法を用いたのでは、フロート室の下部が邪魔になり、流路閉塞装置（弁装置）を水道管の分岐管部と双口空気弁とが接続されたフランジに取り付けられなくな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、近接部を有する管接続部材が流体管の分岐部に取り付けられた状態において、流体管の分岐部と管接続部材とのフランジの周囲に弁装置の配置空間を確保することができる管接続部材の取外し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、本発明の空気弁の取外し方法は、
流体管の分岐部に接続され、端部が半球形状をなすフロート室を備えた空気弁を不断流状態で取外す空気弁の取外し方法であって、
前記分岐部と前記空気弁とを接続するフランジ部に近接している前記半球形状のフロート室の端部を、前記フロート室内に挿入された切除部材を回転させながら前記フロート室の内側から外方に向けて移動させて切除する切除工程と、
切除されて残った前記半球形状の端部の切断部の内周面に、前記フロート室内を介して挿入した閉塞部材の外周面を当接させて密封状に閉塞する閉塞工程と、
前記切断部が閉塞された後の前記フランジ部に、弁体を有する弁装置を密封状に取付けるとともに、前記フランジ部の間隙に前記弁体を挿入して前記分岐部を閉塞し、前記分岐部から前記空気弁を取外す取外し工程と、
からなることを特徴としている。
この特徴によれば、空気弁のフロート室を利用して、切除部材を近接部に向けて挿入することにより、接続部に干渉されることなく切除部材を近接部に向け容易にアプローチできるとともに、切断部が歪な形状にならずに切除でき、閉塞部材による密封性を高めることができる。更に空気弁の取外し作業中に、閉塞部材により密封された切断部から流体を流出させることなく空気弁の取外し作業を行うことができる。また、閉塞部材を空気弁のフロート室内に配置することで、当該閉塞部材を空気弁外方の接続部に向けて張り出すことを防止できるため、閉塞部材が弁装置の配置空間に干渉することを確実に防止できる。

本発明の空気弁の取外し方法は、
前記閉塞工程は、前記切除部材に替えて前記空気弁に取付けた前記閉塞部材により、前記フロート室内を介して前記切断部を密封状に閉塞する工程であることを特徴としている。
この特徴によれば、切除部材が取付けられた位置を利用して閉塞部材を配設するため、空気弁に閉塞部材を配設するスペースを特段に設ける必要がない。また、閉塞部材を切除部材と同じ箇所に配設できるため、切断部に対してアプローチし易い。

双口空気弁が接続された流体管の分岐部を示す正面断面図である。 双口空気弁の近接部を切除部材により切除する切除工程を示す正面断面図である。 切除された切断部を閉塞部材により密封状に閉塞する閉塞工程を行った後、双口空気弁と分岐部とのフランジに弁装置を取り付け、仕切弁体に替えて遮断装置を取り付けた状態を示す正面断面図である。 遮断装置によって分岐部を遮蔽した状態で分岐部から双口空気弁を取り外す取外し工程を行っている状態を示す正面断面図である。 補修弁及び収容ケースを取り付けた状態を示す正面断面図である。 単口空気弁を取り付けた状態を示す正面図である。

本発明に係る管接続部材の取外し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に係る管接続部材の取外し方法につき、図１から図６を参照して説明する。図１に示されるように、本実施例の流体管１は、例えば、地中に埋設される上水道用のダクタイル鋳鉄製であり、断面視略円形状に形成され、内周面が粉体塗装あるいはモルタル層等で被覆されている。尚、本発明に係る流体管は、その他鋳鉄、鋼等の金属製、あるいは塩化ビニール、ポリエチレン、ポリオレフィン、コンクリート、若しくは石綿製等であってもよい。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。

この流体管１の所定箇所には、上方に突設された分岐部２が設けられている。この分岐部２には、流体管１内の空気を排出若しくは流体管１内に空気を導入するための本実施例における管接続部材としての双口空気弁３が接続されている。尚、分岐部２の上端には、本発明の接続部であるフランジ５が形成されているとともに、双口空気弁３の下端にも、本発明の接続部であるフランジ４が形成されており、この両フランジ４，５同士がボルト・ナットによって接続されている。

双口空気弁３は、例えば経年劣化したり故障した場合などに交換する必要がある。本実施例では、双口空気弁３の取り外し作業中であっても、流体管１内の流体の流れを断たない不断流状態で分岐部２から双口空気弁３を取外す作業について説明する。

双口空気弁３は、中空の所要空間Ｓを有する左右２つのフロート室７を有し、それぞれのフロート室７内には、略球体形状をなすフロート８が昇降自在に収納されている。フロート室７は略円筒形状をなしており、その下部は下方に膨出された半球形状をなしている。このフロート室７の下部は、分岐部２と双口空気弁３の両フランジ４，５に近接する位置まで延設されている。尚、このフロート室７の下部が本実施例における両フランジ４，５に近接する近接部７ｂを構成している。また、フロート室７は、流体管１の分岐部２に連通される連通孔９と弁室１０とを介して繋がっている。

弁室１０内には、弁室１０と連通孔９とを開閉自在に仕切る仕切弁体１１が配置されており、この仕切弁体１１は、双口空気弁３の上部に突出された弁軸１２に連結されている。作業者が弁軸１２を回動操作することで、仕切弁体１１を開閉できるようになっている。仕切弁体１１を開放させると、流体管１内の流体がフロート室７内に流入されるようになっている。

各フロート室７の上部の開口には、弁座１３が螺着されており、弁座１３には、小径空気孔１５ａが形成されたノズル装置１５が設けられている。フロート室７内に流入された流体によってフロート室７内の流体位置が変化することにより、それに連動してフロート８が昇降するようになっている。より詳しくは、フロート室７内のフロート８はノズル装置１５に当接離間して小径空気孔１５ａを開閉し、これによって、流体管１内の吸排気を行うことができるようになっている。

図２に示されるように、先ず仕切弁体１１によって、弁室１０と連通孔９とを密封状に仕切った状態で、双口空気弁３の左右の各フロート室７の上部の弁座１３を取り外すとともに、フロート室７内のフロート８を取り除く。そして、フロート室７の上部に対し、近接部７ｂを切除する切除部材６を取付ける。この切除部材６は、フロート室７の上部から近接部７ｂに向けて所要空間Ｓ内を進退移動する軸部６ａと、軸部６ａの先端に取り付けられるカッタ部６ｂと、から構成されており、この切除部材６により近接部７ｂを切除する切除工程を行う。

より詳しくは、フロート室７の上部には、軸部６ａを双口空気弁３に枢支する取付け部６０が取り付けられており、この取付け部６０の上方に支柱６１，６１が延設されている。更に支柱６１，６１の上方端部には、支柱６１，６１に架設される梁部材６２が設けられており、この梁部材６２の略中央部には、下方に向けて軸部６ａと同軸方向に延び軸周りに回動可能な回動軸６３が軸方向に進退移動不能に取り付けられている。更に、回動軸６３の外周面には、雄ネジが螺設されているとともに、この回動軸６３の外周面に対し軸部６ａが進退移動可能に螺合されている。したがって、回動軸６３を回動操作することにより、切除部材６が回動軸６３の外周面の雄ネジに沿って回動しながら近接部７ｂに向けて進行移動し、近接部７ｂを切除する。このとき、切除部材６によってフロート室７の内部から所要空間Ｓを介して近接部７ｂを切除するため、近接部７ｂが切除されて残った切断部７ａの切断面は、フロート室７の内方を向く内周面に形成される。

次いで、図３に示されるように、切除部材６を取外すとともに、切除部材６に替えて閉塞部材１６をフロート室７の上部に取り付け、切断部７ａを閉塞部材１６により閉塞する閉塞工程を行う。

詳しくは、閉塞部材１６は、閉塞板部１７と支持棒部１８とにより構成されており、閉塞板部１７の外周面には、ゴムシート１９が貼り付けられている。半球形状をなすフロート室７の近接部７ｂが切除されて残った切断部７ａは、底面視で略円形状をなしており、この切断部７ａの形状に合わせて、閉塞板部１７が平面視で略円形状をなすように形成されている。また、フロート室７の上部の開口には、密封状に支持蓋部材２０が取り付けられるとともに、閉塞部材１６は、その支持棒部１８が支持蓋部材２０に螺着されることで支持される。

支持蓋部材２０の略中央部には、前述した閉塞部材１６の支持棒部１８を螺挿可能なネジ孔２３が形成されており、このネジ孔２３に支持棒部１８が螺挿されることで、閉塞部材１６が支持蓋部材２０に支持され、この状態で支持棒部１８の上端部にナット２５を螺着し固定する。支持棒部１８を支持蓋部材２０のネジ孔２３に対し螺挿すると、支持棒部１８が所要空間Ｓを介して上下方向に移動することで調整でき、閉塞部材１６の閉塞板部１７が切断部７ａの内周に亘り当接し、閉塞板部１７のゴムシート１９により切断部７ａが密封状に閉塞される。すなわち、閉塞部材１６は、双口空気弁３から両フランジ４，５側に張り出さず、双口空気弁３の内部に収容されるようになっている。尚、本実施例では、閉塞板部１７のゴムシート１９が切断部７ａの切断面に圧接されることにより切断部７ａが密封状に閉塞されているが、弁装置取り付けの妨げにならなければ、これに限られず、例えば、閉塞部材が、管接続部材の切断面と異なる所要空間の内周面に密着することで、切断部を密封状に閉塞してもよいし、若しくは閉塞部材が、切断面の全面ではなく端縁部のみに密着することで、或いは前記端縁部及びに切断面と異なる管接続部材の端面に密着することで、切断部を密封状に閉塞してもよい。

次に、分岐部２及び双口空気弁３の両フランジ４，５の周囲に弁装置２７を取り付ける。弁装置２７は、内部が密封状に保てる構造となっている弁収容部材２９内に、板状の弁体３０を収容しており、この弁体３０を分岐部２のフランジ５の上端縁に当接させて、分岐部２を遮断するようになっている。

詳しくは、両フランジ４，５のボルト・ナットを１本ずつ少しずつ緩めるとともに、図示しないスペーサー等の間隙形成手段を両フランジ４，５の間隙に挿入することによって双口空気弁３のフランジ４を上方に移動させて、両フランジ４，５の対向面を互いに離間させ間隙を形成した後、この間隙に弁装置２７の弁体３０を挿入する。尚、間隙形成手段を用いずに、前記ボルト・ナットを緩めることで流体管１内の流体圧を利用することによって双口空気弁のフランジを上方に移動させてもよい。

そして、前記ボルト・ナットを再び締め込み、両フランジ４，５の対向面間で弁体３０を挟み込む。このようにすることで、両フランジ４，５の間隙に挿入された弁体３０を上方から分岐部２のフランジ５の上端に押し付け、分岐部２を密封状に遮断する。この状態では、双口空気弁３側には、流体管１内の流体が流入しないので、双口空気弁３の仕切弁体１１を開放するとともに、双口空気弁３から仕切弁体１１及び弁軸１２を取り除く。

次いで図３に示すように、双口空気弁３における仕切弁体１１及び弁軸１２が取り付けられていた部位に、遮断装置３５を取り付ける。尚、遮断装置３５が双口空気弁３に接続された状態では、遮断装置３５の内部は密封性を保てる構造となっている。

この遮断装置３５は、分岐部２のフランジ５に密封状に取り付けられる収容ケース３６と、収容ケース３６の内部に収容され、分岐部２を遮断する分岐部遮断部材３７と、分岐部遮断部材３７の上端部に一体に接続されて収容ケース３６の上面から突出し、収容ケース３６に対し密封状に上下動可能に設けられた挿入部材３８と、から構成されている。

挿入部材３８は、内空の円筒形状に形成された外筒部３９と、外筒部３９内で回動可能に挿通された内杆部４０と、から主として構成され、内杆部４０の下端部には分岐部遮断部材３７が一体に接続されるとともに、内杆部４０の上端部には後述するシール部材４１を径方向に伸縮可能とする送りネジ４２が設けられている。

次に、双口空気弁３を取り外す準備として、分岐部２のフランジ５の下方に、両フランジ４，５より大径の分割構造を有する円板状のスタンド４３を取り付けるとともに、このスタンド４３には、長寸の棒状であって外周面に沿って雄ねじ部が形成された支柱ネジ４４の下端部がそれぞれ螺挿される。そして、それぞれの支柱ネジ４４に、遮断装置３５の上端部から遮断装置３５と直交方向に延設され、支柱ネジ４４を挿通可能な挿通孔を備える移動アーム４５を挿通する。

次いで、弁装置２７の弁体３０を引き込み操作し、弁体３０を弁収容部材２９内に移動させ分岐部２を開放する。分岐部２を開放させても、双口空気弁３のフロート室７の切断部７ａは、閉塞部材１６によって閉塞されているため、遮断装置３５及び双口空気弁３の内部は密封性を保つことができる。

そして、図４に示すように、移動アーム４５を下方に向けて押し出し、移動アーム４５を介して外筒部３９の上端を下方に向けて押圧することで、分岐部遮断部材３７を分岐部２の内面側に配置する。

次いで、送りネジ４２を図示しないラチェット等で回転操作し、内杆部４０の下端部に接続した分岐部遮断部材３７のシール部材４１を径方向に伸張させて分岐部２の内周面に周方向に亘って密着させる。このように、シール部材４１を押圧変形させて径方向に拡張し、分岐部２内部を遮蔽し遮断状態とする。

次いで、シール部材４１の遮断状態を維持したままで、分岐部２のフランジ５から弁装置２７を撤去する。次に、収容ケース３６と双口空気弁３とを上方に少し引き上げ、分岐部遮断部材３７を係止する押え部材４６を分岐部遮断部材３７と支柱ネジ４４，４４とに架設し、押え部材４６によって分岐部遮断部材３７を支持した状態で、移動アーム４５を取り外すとともに、収容ケース３６と双口空気弁３とを更に引き上げて分岐部２から取り外す。

その後、図５に示すように、押え部材４６を取り外すとともに、挿入部材３８の外筒部３９に、補修弁４８及び収容ケース３６を挿通して吊り下げ、移動アーム４５を再び取り付ける。そして、移動アーム４５を支柱ネジ４４，４４に嵌合して固定することで、分岐部遮断部材３７が抜け出ししないように支持されるようになる。

移動アーム４５により分岐部遮断部材３７が抜け出ししないように支持した状態で、補修弁４８を分岐部２のフランジ５にボルト・ナットで密封状に接続し、補修弁４８の上側に収容ケース３６を設置する。補修弁４８及び収容ケース３６がフランジ５に取り付けられると、送りネジ４２を操作してシール部材４１を縮小させ、分岐部遮断部材３７を収容ケース３６の内部まで引き上げる。

次に、補修弁４８を閉状態にして収容ケース３６を取り外した後、図６に示すように、補修弁４８の上側に新しい単口空気弁３ａ（管接続部材）を取り付け、補修弁４８を開状態にすることにより、補修弁４８と単口空気弁３ａの設置が完了する。設置完了後、補修弁４８を閉状態にすれば、流体管１を不断流状態のまま、単口空気弁３ａを新たなものに変換できる。尚、単口空気弁３ａではなく双口空気弁を新たに取り付けるようにしてもよい。更に尚、既設の管接続部材を取り外した後のフランジ５に、必ずしも補修弁４８が取り付けるものに限られず、例えば新たな空気弁をフランジ５に直接取り付けても構わない。

以上、本実施例における管接続部材の取外し方法によれば、分岐部２と双口空気弁３との両フランジ４，５に近接している双口空気弁３の近接部７ｂを、双口空気弁３に取付け
所要空間Ｓを介して挿入した切除部材６により切除する切除工程と、近接部７ｂが切除されて残った切断部７ａを、双口空気弁３に取付けた閉塞部材１６により密封状に閉塞する閉塞工程と、切断部７ａが閉塞された後の両フランジ４，５に、弁体３０を有する弁装置２７を密封状に取付けるとともに、両フランジ４，５の間隙に弁体３０を挿入して分岐部２を閉塞し、分岐部２から双口空気弁３を取外す取外し工程と、からなる。これによれば、双口空気弁３の内部の所要空間Ｓを利用して、切除部材６を近接部７ｂに向けて挿入することにより、両フランジ４，５に干渉されることなく切除部材６を近接部７ｂに向け容易にアプローチできるとともに、切断部７ａが歪な形状にならずに切除でき、閉塞部材１６による密封性を高めることができる。更に双口空気弁３の取外し作業中に、閉塞部材１６により密封された切断部７ａから流体を流出させることなく双口空気弁３の取外し作業を行うことができる。

また、閉塞部材１６を双口空気弁３の切断部７ａの内周である所要空間Ｓ内に配置することで、閉塞部材１６を双口空気弁３外方の両フランジ４，５に向けて張り出すことを防止できるため、閉塞部材１６が弁装置２７の配置空間に干渉することを確実に防止できる。

また、切除部材６が取付けられた位置を利用して閉塞部材１６を配設するため、双口空気弁３に閉塞部材１６を配設するスペースを特段に設ける必要がない。また、閉塞部材１６を切除部材６と同じ箇所に配設できるため、切断部７ａに対してアプローチし易い。

また、双口空気弁３におけるフロート室７は、フロート８を収納するのみの簡素な構造となっており、このフロート室７の内部に拡がる所要空間Ｓを利用して切除作業を容易に行うことができる。

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。

尚、本実施例では、回動軸６３に切除部材６が取り付けられ、回動軸６３を回動操作することで切除部材６を回動させながら進退移動させているが、これに限らず、比較的長寸の切除部材の軸部を用い、取付け部の外方に該軸部を回動及び進退移動させるモータ等の駆動手段を設けてもよい。

１ 流体管
２ 分岐部
３ 双口空気弁（管接続部材）
３ａ 単口空気弁（管接続部材）
４ フランジ（接続部）
５ フランジ（接続部）
６ 切除部材
７ａ 切断部
７ｂ 近接部
１６ 閉塞部材
２７ 弁装置
３０ 弁体

Claims (2)

1. 流体管の分岐部に接続され、端部が半球形状をなすフロート室を備えた空気弁を不断流状態で取外す空気弁の取外し方法であって、
   前記分岐部と前記空気弁とを接続するフランジ部に近接している前記半球形状のフロート室の端部を、前記フロート室内に挿入された切除部材を回転させながら前記フロート室の内側から外方に向けて移動させて切除する切除工程と、
   切除されて残った前記半球形状の端部の切断部の内周面に、前記フロート室内を介して挿入した閉塞部材の外周面を当接させて密封状に閉塞する閉塞工程と、
   前記切断部が閉塞された後の前記フランジ部に、弁体を有する弁装置を密封状に取付けるとともに、前記フランジ部の間隙に前記弁体を挿入して前記分岐部を閉塞し、前記分岐部から前記空気弁を取外す取外し工程と、
   からなることを特徴とする空気弁の取外し方法。
2. 前記閉塞工程は、前記切除部材に替えて前記空気弁に取付けた前記閉塞部材により、前記フロート室内を介して前記切断部を密封状に閉塞する工程であることを特徴とする請求項１に記載の空気弁の取外し方法。

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