JP5993211B2 - 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接続部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、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フロート室の端部を外部から切除する切除工程と、
切除されて残った前記フロート室の切断部の外部に位置する刃部材を、前記フロート室内を介して延設される軸部材で支持するとともに、前記刃部材を前記軸部材の周りに回転させるとともに前記切断部に外部から当接させて、前記切断部を平滑面にする仕上げ工程と、
前記平滑面を、前記フロート室の外部から閉塞部材により密封状に閉塞する閉塞工程と、
前記平滑面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り付けるとともに、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り外す取外し工程と、からなることを特徴としている。
この特徴によれば、空気弁に枢支され研削装置の軸部材を、空気弁内部の所要空間を利用して延設し、このように位置決めされた軸部材に設けた刃部材を回転させて切断部を研削することで、接続部に近接しており切除し難い周辺環境で切除されて残った切断部を安定して研削し、全面に亘り一様且つ精度が高く密封し易い平滑面に仕上げることができる。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平滑面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。

本発明の管接続部材の取外し方法は、
前記刃部材は、前記軸部材に対し着脱可能に設けられることを特徴としている。
この特徴によれば、切除工程で切除されて拡がった管接続部材の切断部と接続部との間隙を利用して、所要空間内を介して切断部に向け延設された軸部材に対し、刃部材を取り付け切断部を研削することで、管接続部材の所要空間内よりも大径の刃部材を使用できるため、切断部における接続部に対向する箇所に平滑面を仕上げることができる。

本発明の空気弁の取外し方法は、
前記閉塞工程は、前記平滑面に仕上げた前記刃部材及び前記軸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平滑面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、研削装置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、閉塞部材を研削装置と同じ箇所に配設できるため、平滑面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研削装置により平坦面に仕上げる仕上げ工程を示す正面断面図である。 （ａ）は、研削装置の刃部材を示す平面図であり、（ｂ）は、同じく側面図である。 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７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内を流れる流体中の空気を排出若しくは流体管１内に空気を導入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、左右の各フロート室７の近接部７ｂを切除部材２６を用いて双口空気弁３の外方から水平方向に切除する切除工程を行う。より詳しくは、図２における線αよりも下方のフロート室７の部位を切り取って取り除く。

このとき、前記切除工程は、フロート室７の外方から切除部材２６を用いてフランジ４との干渉を避けながら水平方向に切除するため、近接部７ｂが切除されて残った切断部７ａの切断面は、平滑面としての高い精度を望めず若干歪な形状となる場合がある。そのため、前記切除工程に次いで、切断部７ａを平滑面にする仕上げ工程を行う。

図３に示されるように、この仕上げ工程は、双口空気弁３のフロート室７の上部に取付けられる取付け部材６０と、取付け部材６０に枢支され所要空間Ｓを介して軸方向に延設される軸部材６ａと、軸部材６ａに設けられ軸周りに回転する刃部材６ｂと、からなる研削装置６により切断部７ａの切断面を平滑面に研削する。

より詳しくは、取付け部材６０の上方には、支柱６１，６１が延設されており、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が設けられている。この梁部材６２の略中央部には、下方に向けて軸部材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材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、軸部材６ａ及び刃部材６ｂ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に向けて進退移動可能になっている。また、刃部材６ｂは、図４に示されるように、所要空間Ｓ内よりも大径の板部６ｂａと、板部６ｂａの上面に突出形成された歯部６ｂｂとから成り、軸部材６ａに対しボルト６ｃにより着脱可能に設けられるとともに（図３参照）、刃部材６ｂと軸部材６ａとは、断面視略Ｔ字形状を成している。

先ず、取付け部６０に軸部材６ａを挿入し、回動軸６３を回動操作することで軸部材６ａを進行移動させ、軸部材６ａの先端を所要空間Ｓを介して切断部７ａから外方へ露出させる。その後、軸部材６ａの先端に対し所要空間Ｓより外方の位置で刃部材６ｂを取付ける。その後、回動軸６３を回動操作して軸部材６ａを退行移動させ、刃部材６ｂを切断部７ａに当接させることで、切断部７ａの切断面が平滑面に研削される。

次いで、図５に示されるように、研削装置６を取外すとともに、研削装置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、平滑面に研削された切断部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の上面における周縁部には、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を介して上方に移動し、閉塞部材１６の閉塞板部１７がフロート室７の切断部７ａに押し付けられるようになり、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る。尚、本実施例では、閉塞板部１７のゴムシート１９が平滑面に研削された切断部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、平滑面に研削された切断面に加えて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。

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、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、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、図５に示されるように、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係止させる。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６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８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、流体管１の分岐部２に接続され、内部に所要空間Ｓを備えた双口空気弁３を不断流状態で取外す管接続部材の取外し方法であって、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に枢支され所要空間Ｓを介して軸方向に延設される軸部材６ａ、及び軸部材６ａに設けられ軸周りに回転する刃部材６ｂからなる研削装置６により研削して、切断部７ａを平滑面にする仕上げ工程と、平滑面を、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、平滑面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を密封状に取り付けるとともに、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を取り外す取外し工程と、からなる。これによれば、双口空気弁３に枢支された研削装置６の軸部材６ａを、双口空気弁３内部の所要空間Ｓを利用して延設し、このように位置決めされた軸部材６ａに設けた刃部材６ｂを回転させて切断部を研削することで、両フランジ４，５に近接しており切除し難い周辺環境で切除されて残った切断部７ａを安定して研削し、全面に亘り一様且つ精度が高く密封し易い平滑面に仕上げることができる。更に双口空気弁３の取外し作業中に、閉塞部材１６により密封された平滑面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、切除工程で切除されて拡がった双口空気弁３の切断部７ａと両フランジ４，５との間隙を利用して、所要空間Ｓ内を介して切断部７ａに向け延設された軸部材６ａに対し、刃部材６ｂを取り付け切断部７ａを研削することで、双口空気弁３の所要空間Ｓ内よりも大径の刃部材６ｂを使用できるため、切断部７ａにおける両フランジ４，５に対向する箇所に平滑面を仕上げることができる。

また、研削装置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を研削装置６と同じ箇所に配設できるため、平滑面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を利用して仕上げ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に軸部材６ａ及び刃部材６ｂが取り付けられ、回動軸６３を回動操作することで軸部材６ａ及び刃部材６ｂを回動させながら進退移動させているが、これに限らず、比較的長寸の軸部材を用い、取付け部の外方に該軸部材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。

また、本実施例では、切除されて残った切断部７ａの切断面は、軸部材６ａの軸周りに回転する刃部材６ｂを含む研削装置により平滑面に研削されているが、切断面を平滑面に仕上げる研削手段であれば、刃部材６ｂに替えて例えばグラインダ若しくはやすり等の粗目部材を用いても構わない。

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 研削装置
７ａ 切断部
７ｂ 近接部
１６ 閉塞部材
２６ 切除部材
２７ 弁装置
３０ 弁体

Claims (3)

1. 流体管の分岐部に接続され、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フロート室の端部を外部から切除する切除工程と、
   切除されて残った前記フロート室の切断部の外部に位置する刃部材を、前記フロート室内を介して延設される軸部材で支持するとともに、前記刃部材を前記軸部材の周りに回転させるとともに前記切断部に外部から当接させて、前記切断部を平滑面にする仕上げ工程と、
   前記平滑面を、前記フロート室の外部から閉塞部材により密封状に閉塞する閉塞工程と、
   前記平滑面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り付けるとともに、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り外す取外し工程と、からなることを特徴とする空気弁の取外し方法。
2. 前記刃部材は、前記軸部材に対し着脱可能に設けられ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。
3. 前記閉塞工程は、前記平滑面に仕上げた前記刃部材及び前記軸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平滑面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または２に記載の空気弁の取外し方法。

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