JP6297255B2 - 弁装置を有する分岐管及びその使用方法 - Google Patents

Description

本発明は、水道本管等の補修工事や延設配管の引き込みなどに適用可能な弁装置を有する分岐管及びその使用方法に関する。

従来、例えば、地中に埋設されている水道本管における既設流体管の補修工事では、既設流体管内の流体の流れを維持した状態（不断流状態）で補修を行う不断流工法が採用されている。このような補修工事では、既設流体管に弁装置と延設配管とを取り付けて、弁装置を利用して流路を切り換えることで、補修する既設流体管の流れを遮断するとともに、既設流体管内の流れを延設配管で迂回させて、水の流通のない既設流体管を補修し、その後、流路を既設流体管に戻して迂回用の延設配管を撤去することが行われている。また、延設配管の引き込み工事の場合には、既設流体管から分岐する分岐管を弁装置を利用して閉塞し、分岐管に延設配管を取り付けて、延設配管を建築物や住宅等まで配設した後に、分岐管を開放して流路を形成することが行われている。

このような利用方法ができる弁装置としては、例えば、管路とほぼ等しい大きさの弁座を設けて、弁座に弁体を当接させて管路を閉塞し、外部からの操作で弁体を弁座に沿って摺動移動させることで、管路を開放可能にするものがある（例えば、特許文献１参照）。

実公平４−５３４９４号公報（第３頁、第１図）

しかしながら、特許文献１の弁装置にあっては、管路を囲うように弁座が設けられているので、作業者が弁装置を操作して弁体を弁座から離して管路を開放させる操作の際の初期ストロークにおいて、管路が急激に開放されることになり、水道本管内の水や水から分離して管路に溜まっていた空気等の流体が既設流体管から分岐管に大流量で流通して、分岐管に急激な圧力変化が生じてしまうことで、分岐管に接続された延設配管が損傷するといった問題がある。また、水や空気等の流れる虞のある分岐管の開放操作においては、急激な圧力変化に伴う水撃等の発生条件が不均一なため、安全に分岐管の開放を行うには、高度な技術を持つ熟練の作業者が開放操作を行わなくてはならなかった。

本発明は、このような問題点に着目してなされたもので、高度な技術を有する熟練の作業者でなくても、作業者が弁装置を操作して弁体を弁座から離して管路を開放させる操作の際の初期ストロークにおいて、分岐管に流通する水や空気等の流体を予め定められた微小流量に留めることができる弁装置を有する分岐管及びその使用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、本発明の弁装置を有する分岐管は、
流体管路を構成し、弁座及び弁体を備えた弁装置を有する分岐管であって、
前記弁座に、前記弁体のシール面が圧接される弁座面と、該弁座の側周面及び前記弁座面の一部に連通する有底の溝部と、が形成されており、前記弁体の前記シール面を前記弁座から離す弁開放時の初期ストローク範囲内において、前記弁座の前記溝部と前記弁体の前記シール面とにより、流体の流通を許容する流通路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、閉塞されている管路を作業者が開放する際の、弁体を弁座から離す弁開放時の初期ストローク範囲内において、流通路により水や空気等の流体を流通させることで、予め定められた所定流量の流体を分岐部に流通させられるので、高度な技術を有する熟練の作業者でなくても、作業者初期ストローク範囲内で本管部から分岐部に流通する流体を予め定められた小流量に留めることができる。

本発明の弁装置を有する分岐管は、
前記流通路が、前記弁体の移動方向前方側に向けて断面積が漸次大きくなるよう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、弁開放時の初期ストローク範囲内においてストローク量が大きいほど、開放される流通路が広くなり、流通の許容される流体の流量が多くなるので、初期ストローク範囲内においてストローク量に応じて流通路に流れる流量を徐々に大きくして所定流量に近づけることができる。

本発明の弁装置を有する分岐管は、
前記弁装置が、ストローク量が前記初期ストローク範囲の終点またはその近傍に達したことを作業者に報知する報知手段を有することを特徴としている。
この特徴によれば、報知手段によりストローク量が初期ストローク範囲の終点またはその近傍に達したことが報知されるので、作業者が初期ストロークと本ストロークとを区別することができる。

本発明の弁装置を有する分岐管は、
前記報知手段が、前記弁体を前記弁座から離す弁開放のための操作部に設けられており、ストローク量が前記初期ストローク範囲の終点またはその近傍に達したときに、所定部材に当接することで前記操作部での操作を規制することを特徴としている。
この特徴によれば、ストローク量が初期ストローク範囲の終点またはその近傍に達すると、報知手段により操作部の操作が規制されるので、作業者の誤操作等により、予め定められた所定流量より大きな流量で流体を分岐部に流通させることを防止できる。

本発明の弁装置を有する分岐管は、
前記弁体は回動軸回りにいずれの方向にも回動可能であって、前記弁座に、前記流通路が対称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、弁体が、回動軸回りにいずれの方向に回動操作された場合であっても、初期ストローク範囲内において流通路を開放させることができる。

本発明の弁装置を有する分岐管の使用方法は、
前記弁装置を有する分岐管の使用方法であって、
前記弁装置により前記分岐管の分岐口部を閉塞した状態で、該分岐口部に延設配管を接続して、前記初期ストローク範囲内で前記弁装置を開放操作し、前記流通路により所定流量で前記延設配管に前記流体管路内の流体を充填し、その後に、前記初期ストローク範囲内を超えて前記弁装置を開放操作し前記分岐口部を開放することを特徴としている。
この特徴によれば、閉塞されている管路を作業者が開放する際の、弁体を弁座から離す弁開放時の初期ストローク範囲内において、流通路により水や空気等の流体を流通させることで、分岐部を介して延設配管に予め定められた所定の流量で流体を充填させることができるので、高度な技術を有する作業者でなくても、初期ストローク範囲内で本管部から分岐部に流通する流体を予め定められた小流量に留めて延設配管に流体を充填させて、分岐部に流路を切り替えることができる。

実施例１における弁装置を有する分岐管を示す平面図である。 分岐管を示す正面図である。 分岐管を示す一部断面の側面図である。 （ａ）は、弁体を示す平面図であり、（ｂ）は、同じく正面図である。 （ａ）は、筐体を示す平面断面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ断面を示す正面断面図である。 （ａ）は、図９のＢ−Ｂ断面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＤ部分を示す平面断面図であり、（ｃ）は、同じく側断面図である。 実施例１に係る溝部の変形例を示す正面断面図である。 分岐管の使用方法を説明するための平面断面図である。 （ａ）〜（ｃ）は、分岐部の開放操作の手順を説明するための平面断面図である。 実施例１に係る溝部の別の変形例を示す平面断面図である。 （ａ）は、実施例１に係る溝部の更に別の変形例を示す平面断面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＥ−Ｅ断面図である。 （ａ）は、実施例２における筐体を示す平面断面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＦ−Ｆ断面図である。 （ａ）は、実施例２に係る溝部の変形例を示す平面断面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＧ−Ｇ断面図である。 実施例３における溝部を示す断面図である。 （ａ）は、実施例４における溝部を示す平面断面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＨ−Ｈ断面図である。 （ａ）は、溝部を示す平面断面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＪ部分を示す側面断面図である。 （ａ）は、弁体を示す平面図であり、（ｂ）は、同じく正面図であり、（ｃ）は、同じく平面断面図である。

本発明に係る弁装置を有する分岐管及びその使用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に係る弁装置を有する分岐管につき、図１から図１０を参照して説明する。図１に示すように、本実施例の流体管１，１’及び弁装置を有する分岐管２の筐体３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、本実施例では流体管内の流体は上水であるが、本実施例の上水に限らず、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。

流体管１は、地中に略水平方向に埋設され流体管路を構成し、流体管１の途中には、対向するように設けられた２つの受口部４，４’に弁装置を有する分岐管２が接続されている。弁装置を有する分岐管２は、流体管１，１’，…の流体管路網中に予め適宜所定の間隔で複数個組み込まれて、例えば、後述する図８に示すように、２つの弁装置を有する分岐管２，４２の間に接続された流体管１’，…や流体管に付属される流体機器の交換や修理のための作業を不断流状態で実施する際に用いられる。

図１に示すように、弁装置を有する分岐管２は、受口部４，４’に接続され流体管路をなす筐体３と、筐体３の内部に備えられた弁体５（図３参照）と、弁体５を作業者が回動操作するための操作軸６とを主として構成される。

筐体３は、図１及び図２に示すように、受口部４，４’に連通する本管部７，７’と、本管部７，７’の間に設けられ本管部７，７’の管径より大径の有底筒形に形成された弁室部８と、弁室部８を密封状に閉塞する弁蓋部９と、弁室部８に連通し本管部７，７’から分岐する分岐部１０とからなる。

本管部７，７’の各端部には、受口部４，４’に挿入可能な挿口形状の接続部１１，１１’が形成されている。一方で、受口部４，４’の端部には、先端が鋭利な爪部１２，１２’が受口部４，４’の内周面に突出するように設けられるとともに、爪部１２，１２’の外周側にボルト１３，１３’が設けられている。また、受口部４，４’の内周面には、周方向に環溝部１４，１４’が形成され、この環溝部１４，１４’に環状のゴムリング１５，１５’が嵌め込まれている。ボルト１３，１３’が受口部４，４’の内径方向に螺入されることで、爪部１２，１２’が押圧されて本管部７，７’の外周壁に食い込まれるとともに、受口部４，４’と本管部７，７’とがゴムリング１５，１５’を介して密接し、受口部４，４’と本管部７，７’とが密封状に固定されている。

尚、接続部１１，１１’は、一方若しくは両方が受口形状に形成されてもよいし、端部にフランジが形成されてもよく、或いは、端面が切断面に形成された切管の端部として形成されてもよく、流体管網に接続可能なように流体管側の接続態様に合わせて適宜設定することができる。更に尚、接続部１１，１１’は、例えば、図示しない離脱防止用の押輪及びシール部材等を用いて、ボルト・ナットで締結することで受口部４，４’に密封状に接続されてもよい。

次に、図３に示すように、弁室部８の上部には、筐体３の内部に弁体５を配置するための開口部１６が形成されている。また、開口部１６を囲う弁室部８の上端面には、周方向に所定間隔で離間されて雌ネジ部１７が形成されている。そして、弁室部８の上部に、略円盤状の弁蓋部９が、パッキン部材が介在されて配置され、弁蓋部９の外縁部に周方向に設けられた複数のボルト１８が雌ネジ部１７に締結されることで、弁室部８に弁蓋部９が固定され、開口部１６が密封状に閉塞されている。尚、弁室部８と弁蓋部９との固定形態は雌ネジ部１７とボルト１８とによるものに限らず、例えば、開口部１６周辺の筐体３の外周面に溝を形成するとともに、この溝に係止される爪部を蓋部に形成することで、弁室部８に弁蓋部９が固定されるようにしてもよい。

また、弁蓋部９の中央には、図３に示すように、弁蓋部９の上方から下方に貫通する蓋貫通孔１９が設けられている。この蓋貫通孔１９には、本発明に係る回動軸をなす操作軸６が挿入されている。そして、操作軸６の弁蓋部９よりも上面側には、筐体３内部の弁体５の回動位置の方向を常に向くように、弁蓋部９の外径方向に延びる延設片２０（図１参照）が操作軸６に相対回転不能に設けられ、更に操作軸６の上端部には、操作軸６を回動操作するための操作棒（図示略）に嵌合するための規定形状を有したキャップ２１が被せられている。

尚、延設片２０は、例えば、接着剤や溶接等によって操作軸６に相対回転不能に固定するようにしてもよいし、操作軸６の一部に方形の方形部を形成するとともに延設片２０において操作軸６が挿入される挿入孔を平面視で略方形に形成して、方形部と挿入孔とを角部同士で係合させることで、延設片２０と操作軸６とが同期して回転するようにしてもよい。更に尚、延設片２０は、操作軸６を挟んで反対側方向にも延設されていてもよく、このようにすることで、操作軸６が回動軸回りのいずれかの方向、すなわち右回り（時計回り）か左回り（反時計回り）のいずれの方向に回動操作されても、延設片２０が後述する規制ピン２２（図２参照）に当接されて、操作軸６の回動を規制することができる。

また、延設片２０は、延設部分を回動方向に薄く形成するとともに弾性体から形成するようにしてもよい。これにより、延設片２０の延設部分が規制ピン２２に当接すると、操作軸６が所定の回動角度まで回動されたことが、規制ピン２２と延設片２０との当接により作業者に報知される一方で、作業者は、引き続き規制ピン２２に延設片２０を当接させ、弾性体からなる延設部分を変形させて、規制ピン２２を超えて延設片２０を回動させることができるので、操作軸６を所定の回動角度範囲からその範囲外に容易に回動させることができるようになり、弁体５の開放作業の作業性を向上させることができる。

また、弁蓋部９の上面には、図１に示すように、平面視で操作軸６と延設片２０の先端部との間に、蓋貫通孔１９よりも小径の４つの小径孔２３ａ〜２３ｄが、分岐部１０側に所定間隔離間されて円弧状に並んで設けられている。この小径孔２３ａ〜２３ｄの所定の１つには、図２に示すように、棒状の所定長さの規制ピン２２が、弁蓋部９の上面に突出するとともに脱着自在に挿入される。

この規制ピン２２の所定長さは、規制ピン２２が延設片２０の側面に当接可能なように設定され、小径孔２３の間隔離間は、弁体５を後述する弁座３９（図５参照）から離す弁開放時の初期ストローク範囲内において、操作軸６が作業者により所定角度に回動操作されたときに、規制ピン２２と延設片２０とが当接するように設定される。これにより、作業者により操作軸６が所定角度に回動操作されると、延設片２０が規制ピン２２に当接して、所定角度を超えるような延設片２０の移動が規制されるので、操作軸６を所定角度よりも大きな角度に回動操作不能になり、弁体５の誤動作が防止される。そして、規制ピン２２が脱着自在であるので、作業者により規制ピン２２が取り外されることで、規制を解除して所定角度より大きな角度に操作軸６を操作することもできるようになる。

また、分岐部１０は、図１及び図２に示すように、本管部７，７’の管軸に対して略垂直方向に筐体３の外周より突出して形成されており、分岐部１０の先端部には、分岐部１０の管径よりも大径のフランジ状の分岐接続部２４が形成されている。尚、分岐接続部２４は、受口形状に形成されてもよいし、挿口形状に形成されてもよく、或いは、端面が切断面に形成された切管の端部として形成されてもよく、例えば、後述するバイパス経路をなす延設配管４０（図８参照）に合わせて接続可能なように適宜接続態様を設定することができる。

次に、弁体５は、図３に示すように、側面視で略コ字状をなしており、外面がゴム等の弾性部材２５で覆われている。本実施例１においては、弁体５を弾性部材２５で覆うことで後述するシール部３３を弁体５に構成するようにしているので、弁装置の製造を簡便にすることができる。

また、弁体５は、弁蓋部９から弁室部８内に突出された操作軸６の末端部に支持されて弁室部８の内周壁方向に略水平に延びる上側支持部２６と、上側支持部２６の基端部から下方向に延設され筐体３内の管路を閉塞する弁部２７と、弁部の下端から操作軸６の方向に略水平に延び棒状の支持軸２８により筐体３の下部に回動可能に支持された下側支持部２９とからなる。

図４に示すように、弁体５の上側及び下側支持部２６，２９は、共に平面視で略扇形をなしており、先端部に、略円盤形をなし中央部に上下方向に貫通する貫通孔３０，３０’が形成された軸支持部３１，３１’が設けられている。

また、軸支持部３１，３１’の側周面には、内径方向に穿設され貫通孔３０，３０’に連通する小径の挿入孔（図示略）が設けられている。この貫通孔３０，３０’には、図３に示すように、操作軸６または支持軸２８が挿入されるとともに、軸支持部３１，３１’の側周面から挿入孔に棒状の係止ピン３２、３２’が挿入されており、係止ピン３２、３２’が操作軸６または支持軸２８の先端部の係止孔（図示略）に係止されることで、上側及び下側支持部２９が操作軸６及び支持軸２８に相対回転不能に固定されている。これにより、作業者により操作軸６が回転操作されることで、弁体５が弁室部８内を回動されるようになっている。

また、弁部２７は、図４に示すように、平面視で略４分の１の円弧状をなしており、外側周面の外縁部には、弾性部材２５が外径方向に隆起されて外縁部に沿って所定幅で延びる略方形枠状のシール部３３が形成されている。このシール部３３の外周面であり弁体５の外径方向を向くシール面３４は、作業者により操作軸６が所定角度に回動操作されると、後述する筐体３の弁座面３５（図５参照）に圧接されるようになっている。また、シール部３３が所定幅を有していることで、操作軸６が所定角度に回動操作された際に、後述する溝部３６（図５参照）を開放することができるようになっている。

次に、筐体３の弁室部８の内部には、図５に示すように、本管部７，７’が弁室部８に連通されることで弁室部８に開口する本管口部３７，３７’が形成されるとともに、分岐部１０が弁室部８に連通されることで弁室部８に開口する分岐口部３８が形成されている。そして、本管口部３７，３７’及び分岐口部３８の周囲の弁室部８の内周壁面には、弁室部８の中心方向に隆起され本管口部３７，３７’及び分岐口部３８を囲うように略方形枠状の弁座３９が形成されている。

弁座３９において弁室部８の中心方向を向く弁座面３５は、作業者により操作軸６が所定角度に回動操作されると、弁体５のシール面３４に圧接されるようになっている。そして、操作軸６が所定角度に回動操作されて、シール面３４と弁座面３５とが圧接されることで、本管口部３７，３７’または分岐口部３８が弁体５の弁部２７によって密封状に閉塞されるようになっている。この弁座３９を備えた弁室部８、シール部３３を備えた弁体５、操作軸６、支持軸２８、及び弁蓋部９によって本実施例の弁装置が構成される。

また、図５（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、分岐口部３８を囲う弁座３９の外方側の縁部には、弁座３９の本管部７側の側周面と弁座面３５の一部とに連通する溝状の溝部３６が形成されている。また、この溝部３６は、図５（ｂ）に示すように、側面視で左右方向に所定幅を有する略長方形に形成されている。更に、溝部３６は、分岐部１０の管軸を通る水平面Ｘと交差するように形成されている。

これにより、図６（ｂ）及び（ｃ）に示すように、弁体５を弁座３９から離す弁開放時の初期ストローク範囲内において、弁体５が所定角度の範囲内に回動された際に、溝部３６と弁体５のシール面３４とにより本発明に係る流通路Ｓが形成されるようになっている。また、シール面３４を弁体５側に形成し、溝部３６を弁座３９側に形成するようにすることで、弁装置の製造を容易にすることができる。

また、溝部３６は、図６（ｂ）に示すように、弁体５が所定角度に回動されたときに、流通路Ｓの分岐部１０側の出口開口部Ｑが所定の面積を有するように形成されている。これにより、弁体５が所定角度に回動されたときに、出口開口部Ｑを介して本管部７，７’から分岐部１０に流通される流体の流量を所定の流量にすることができる。また、出口開口部Ｑを介して分岐部１０に流通される流体の流量は、弁座３９側の溝部３６のみの形状、例えば、出口開口部Ｑの面積の大きさによって容易に調整することができる。

この出口開口部Ｑの所定の面積は、本管部７，７’の流体の流量や圧力、及び後述するように分岐部１０に接続される延設配管４０（図８参照）の配管長さや配管径などに応じて設定される。これにより、本管部７，７’から分岐部１０に流通される流体の流量を、本管部７，７’を流れる流体の流量に対して微小な流量にすることができるとともに、延設配管４０に対しても微小な流量にすることができる。

また、溝部３６、３６’は、分岐部１０の管軸を挟んで左右対称に、分岐口部３８を囲う弁座３９に形成されている。これにより、弁体５を弁座３９から離す弁開放時の初期ストローク範囲内において、弁体５が回動軸となる操作軸６回りのいずれの方向に回動操作された場合でも、溝部３６、３６’のいずれかが開放されて流通路Ｓをなして、本管部７，７’から分岐部１０に流体を流通することができるようになっている。

尚、溝部３６、３６’は、弁体５が所定角度に回動されたときの出口開口部Ｑの面積が所定の面積となるように形成されていればよく、水平面Ｘより上方側や下方側に形成されていてもよいし、上下方向に長く延設されていてもよい。また、溝部は、図７に示すように複数個に分割して溝部４１を形成するようにしてもよい。

次いで、本実施例１の弁装置を有する分岐管２の使用方法について図１、及び図８から図１０を用いて説明する。弁装置を有する分岐管２の使用方法では、まず、図１に示すように、前述の筐体３に弁体５が挿入され、筐体３が弁蓋部９で密封状に閉塞されて、筐体３の外周面に操作軸６が突出された本実施例の弁装置を有する分岐管２が、流体管網の流体管１’，…に接続されて流体管路が構成されている。また、図８に示すように、弁装置を有する分岐管２よりも流体管１’，…を介して下流側には更に別の弁装置を有する分岐管４２が接続されている。図８に示すように、流体管路の分岐前において、各弁装置を有する分岐管２，４２の分岐部１０，４３は、弁体５，４４により閉塞されており、本管部７，７’、４５，４５’の左側から右側に流体が流通されている。

次に、図８及び図９（ａ）に示すように、分岐部１０，４３のフランジ状の分岐接続部２４，４６に、バイパス経路をなす延設配管４０を図示しないパッキン部材を介在させて接続する。そして、分岐接続部２４，４６及び延設配管４０のフランジ同士を図示しないボルト・ナットで締結することで、弁装置を有する分岐管２，４２に延設配管４０を密封状に固定する。

また、上流側の弁装置を有する分岐管２において、作業者が弁蓋部９の上面における最も左側の小径孔２３ａ（図１参照）に規制ピン２２を挿入する一方で、下流側の弁装置を有する分岐管４２において、図示しない最も右側の小径孔に規制ピンを挿入する。

次いで、図９（ｂ）に示すように、上流側の弁装置を有する分岐管２において、延設片２０の側面が規制ピン２２に当接するように、作業者が操作軸６を左回り（反時計回り）に回動操作して溝部３６を開放して流通路Ｓを開放し、本管部７，７’の流体を分岐部１０を介して延設配管４０に充填する。尚、本発明で流体の充填とは、管内を流体で完全に満たして更に管内圧力が高まるまで流体を導入することを意味せず、空の管内に流体を導入し始めてから管内を流体で満たし終えるまでの流体の導入を意味する。

このとき、図９（ｂ）に示すように、弁体５の回動方向Ｒの前方側の溝部３６が開放されて、本管部７から分岐部１０に流体が所定の微小流量で流通する一方で、弁体５の移動方向Ｒの後方側の溝部３６’は分岐部１０に連通することがないようになっている。これにより、弁体５の回動方向の前方から流体が流れて、この流体の流れによって弁体５の移動に対抗する方向に弁体５に抵抗力が作用するので、作業者の意図しない速さで溝部３６が開放されてしまうことが防止される。

そして、流通路Ｓにより所定の微小流量の流体が本管部７から分岐部１０に流通されて、分岐部１０に接続されている延設配管４０内に急激な圧力変化が生じることなく流体が充填されるので、延設配管４０内に水撃のような衝撃が生じることが防止される。一方で、本管部７では大きな流量の低下や圧力の低下が生じることが防止されて、本管部７の上流側から下流側への流れが維持される。したがって、延設配管４０が損傷されたり、延設配管４０が分岐部１０から外れてしまったり、分岐部１０の分岐接続部２４が損傷されて流体の漏えいが生じたりすることが防止される。

また、弁体５を弁座３９から離す弁開放時の初期ストローク範囲の終点において、操作軸６の延設片２０が規制ピン２２に当接して、操作軸６の回動が規制されるので、例えば、作業者が誤って操作軸６を回動させ過ぎてしまったり、分岐部１０への水や空気等の流体の充填中において何らかの原因で操作軸６が回動されてしまったりして、所定の微小流量よりも大きな流量で分岐部１０に流体が流れるといった誤作動を防止すことができ、高度な技術を有する熟練の作業者でない場合でもあっても、作業者が操作軸６を操作して弁体５を弁座３９から離して分岐部１０を開放させる操作の際の初期ストロークにおいて、分岐部１０に流通する流体を予め定められた微小流量に留めることができる。また、分岐部１０を開放させる操作の際の初期ストロークにおいて、所定の微小流量で延設配管４０に流体を充填することができる。

また、所定の微小流量で延設配管４０に流体を充填し、延設配管４０内が流体で満たされた後に、下流側の弁装置を有する分岐管４２において、図示しない延設片と規制ピンとが当接するまで操作軸６’を右回り（時計回り）に回動させ、分岐部４６の左側の溝部４７’を開放させることで、延設配管４０を分岐管２、４６に接続する際に管内に残留された空気を、弁装置を有する分岐管４２を利用して微少な流量で流体管網の下流側に流す。これにより、延設配管４０に残留された空気を、図示しない流体管網の下流側の空気弁等から流体管網の外部へ優先して排出することができる。また、弁装置を有する分岐管４２を利用して空気を微少な流量で流体管網に流出させることで、空気が流体管網の空気弁から徐々に排出されることができ、弁装置を有する分岐管４２の下流側の流体管網に大きな空気溜りが生じてしまうことを防止できる。

その後、下流側の弁装置を有する分岐管４２において、図示しない規制ピンを取り外すとともに操作軸６’を右回り（時計回り）に回動操作して、分岐部４３を開放する一方で本管部４５の上流側を弁体４４で閉塞する。また、図９（ｃ）に示すように、上流側の弁装置を有する分岐管２においても、規制ピン２２を取り外すとともに操作軸６を左回り（反時計回り）に回動操作して、分岐部１０を開放する一方で本管部７，７’の下流側を弁体５で閉塞する。

以上により、上流側及び下流側の弁装置を有する分岐管２，４２の間の延設配管４０に迂回用の流路を形成することができるとともに、補修する流体管１’，…の流れを遮断することができる。そして、流体の流通のない流体管１’，…を補修工事することができるようになる。

尚、延設配管４０の途中に図示しない空気弁を介在させることで、延設配管４０の空気を効率よく外部に排出されるようにしてもよく、これにより、下流側の弁装置を有する分岐管４２を利用して、延設配管４０の接続時に管内に残留していた空気を流体管網の下流側に流す作業を省略することができる。更に、流体の流通のない流体管１’，…を補修した後には、上流側及び下流側の弁装置を操作して弁体５，４４を分岐部１０，４３を閉塞する方向に回動させることで、流体管１’，…に流路を戻すことができ、分岐部１０，４３から延設配管４０を撤去することができる。

更に尚、図１０に示すように、弁装置を有する分岐管２の筐体３において、本管部７，７’の管軸に対して左右対称となるように、本管部７，７’を囲う弁座３９の内側にも溝部４８，４８’を形成しておくことで、流体管１’，…を補修した後に流体管１’，…に流路を戻す際にも、本管部７，７’を開放させる操作の際の初期ストロークにおいて、分岐部１０から本管部７，７’に所定の微小流量で流体を流通させることができ、流体管１’，…内に急激な圧力変化を生じさせることなく、流体管１’，…に流体を充填させることができるようになる。

更に尚、上述の実施例１では、上流側の弁装置を有する分岐管２において、作業者が操作軸６を回動操作して溝部３６を開放して、本管部７，７’の流体を微少流量で延設配管４０に充填した後に、下流側の弁装置を有する分岐管４２を利用して、延設配管４０内に残留された空気を、微少な流量で流体管網の下流側に流すようにしているが、本発明に係る弁装置を有する分岐管の使用方法においては、この手順に限らず、例えば、下流側の弁装置を有する分岐管４２において、作業者が分岐部４６の左側の溝部４７’を開放させることで、下流側の弁装置を有する分岐管４２を利用して、延設配管４０内に残留された空気が微少な流量で流体管網の下流側に流すようにした状態で、上流側の弁装置を有する分岐管２において、溝部３６を開放して本管部７，７’の流体を微少流量で延設配管４０に充填するようにしてもよい。これにより、延設配管４０に流体を充填しつつ、残留空気を下流側の流体管網の空気弁を介して排出することができ、残留空気の排出作業の作業性を向上することができる。

次いで、実施例１に係る弁装置を有する分岐管２の更に別の変形例について、図１１を用いて説明する。尚、前記実施例と同一構成で重複する説明を省略する。本変形例では、上述の実施例１と同様の弁体５が筐体４９内に配置されるが、弁座３９における溝部５０，５０’の形成位置が実施例１と異なっている。

図１１に示すように、筐体４９の内周面に形成された分岐口部３８の周囲には、分岐口部３８を囲うように筐体４９の内周方向に隆起する弁座３９が形成されている。また、この弁座３９の内方側の縁部には、弁座３９の内方側、すなわち分岐口部３８側の側周面と弁座面３５の一部とに連通する溝状の溝部５０，５０’が形成されている。この溝部５０，５０’は、分岐部５１の管軸を挟んで左右対称に形成されている。また、この溝部５０，５０’は、図１１（ｂ）に示すように、側面視で左右方向に所定幅を有する略長方形に形成されている。更に、溝部３６は、分岐部１０の管軸を通る水平面Ｙと交差するように形成されている。

これにより、例えば、作業者が分岐部５１を左回しで開放させる操作の際の初期ストロークにおいて、図示しない弁体５の回動方向Ｒの後方側の溝部５０’が開放されて、本管部５２，５２’から分岐部５１に流体が流通する一方で、弁体５の回動方向の前方側の溝部５０は分岐部１０に連通することがないようになっている。そして、前述の実施例１と同様に弁体５を所定角度に操作した際に、溝部５０，５０’と弁体５のシール面３４とで流通路Ｓが形成されるので、本管部５２，５２’から分岐部５１に所定の微小流量で流体を充填することができる。

尚、前述の実施例１の溝部３６，３６’と本変形例の溝部５０，５０’とを合わせて、弁座３９に形成するようにしてもよい。これにより、前述の実施例１の弁装置を有する分岐管２の使用方法において、流体の流通のない流体管１’，…を補修した後に流体管１’，…に流路を戻す際に、閉塞されていた本管部を開放するときにも，分岐部から本管部に所定の微小流量で流体を流通させることができるようになる。

次に、実施例２に係る弁装置を有する分岐管５３につき、図１２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。実施例２の弁装置を有する分岐管５３では、上述の実施例１と同様の弁体５が筐体５４内に配置されるが、弁座３９の形状が実施例１と異なっている。

図１２に示すように、筐体５４の弁室部５５の内部には、本管部５６，５６’が弁室部５５に連通されることで弁室部５５に開口する本管口部３７、３７’が形成されるとともに、分岐部５７が弁室部５５に連通されることで弁室部５５に開口する分岐口部３８が形成されている。そして、本管口部３７、３７’及び分岐口部３８の周囲の弁室部５５の内周壁面には、弁室部５５の中心方向に隆起され本管口部３７、３７’及び分岐口部３８を囲うように略環状の弁座５８が形成されている。

また、図１２（ａ）に示すように、分岐口部３８を囲う弁座５８の外方側の縁部には、弁座５８の本管部５６側の側周面と弁座面５９，５９’の一部とに連通する溝状の溝部６０，６０’が形成されている。また、溝部６０，６０’は、図１２（ｂ）に示すように、側面視で左右方向に所定幅を有する略長方形に形成されている。更に、溝部６０，６０’は、分岐部５７の管軸を通る水平面Ｙと交差するように形成されている。これにより、弁体５を弁座５８から離す弁開放時の初期ストローク範囲内において、弁体５が所定角度の範囲内に回動された際に、溝部６０，６０’と弁体５のシール面３４とで本発明に係る流通路Ｓが形成されるようになっている。これらの流通路Ｓは、弁座５８側に形成されているので、弁体５側に形成するよりも、水や空気等を分離して排出可能な微少流量用の流路を簡便に形成することができる。

これにより、上述の実施例１の図９（ｂ）と同様に、例えば、作業者が分岐部５７を左回転で開放させる操作の際の初期ストロークにおいて、弁体５の回動方向Ｒの前方側の溝部６０が開放されて、本管部５６，５６’から分岐部５７に流体が所定の微小流量で流通する一方で、弁体５の移動方向Ｒの後方側の溝部６０’は分岐部５７に連通することがない。また、弁体５の回動方向の前方から流体が流れて、この流体の流れによって弁体５の移動に対抗する方向に弁体５に抵抗力が作用するので、作業者の意図しない速さで溝部６０が開放されてしまうことが防止される。

また、溝部６０，６０’とシール面３４とで形成される流通路Ｓにより所定の微小流量の流体が本管部５６，５６’から分岐部５７に流通されるので、分岐部５７に接続される延設配管４０内に急激な圧力変化が生じることなく、流体が充填されて、延設配管４０内に水撃のような衝撃が生じることが防止される。一方で、本管部５６，５６’では大きな流量の低下や圧力の低下が生じることなく、本管部５６，５６’の上流側から下流側への流れが維持される。

次いで、実施例２に係る弁装置を有する分岐管５３の変形例について図１３を用いて説明する。尚、前記実施例と同一構成で重複する説明を省略する。本変形例の弁装置を有する分岐管６１では、上述の実施例２と同様の弁体５が筐体６２内に配置されるが、弁座５８における溝部６３の形成位置が異なっている。

図１３に示すように、筐体６２の内周に形成された分岐口部３８の周囲には、分岐口部３８を囲うように筐体６２の内周方向に隆起する略環状の弁座５８が形成されている。また、この弁座５８の内方側の縁部には、弁座５８の内方側、すなわち分岐口部３８側の側周面と弁座面５９の一部とに連通する溝状の溝部６５，６５’が形成されている。この溝部６５，６５’は、分岐部６４の管軸を挟んで左右対称に形成されている。また、この溝部６５，６５’は、図１１（ｂ）に示すように、側面視で左右方向に所定幅を有する略長方形に形成されている。更に、溝部３６は、分岐部１０の管軸を通る水平面Ｙと交差するように形成されている。

これにより、例えば、作業者が左回しで分岐部６４を開放させる操作の際の初期ストロークにおいて、図示しない弁体５の回動方向Ｒの後方側の溝部６５’が開放されて、本管部６６，６６’から分岐部６４に流体が流通する一方で、弁体５の回動方向の前方側の溝部６５は分岐部６４に連通することがないようになっている。そして、前述の実施例１と同様に弁体５を所定角度に操作した際に、溝部６５，６５’と弁体５のシール面３４とで流通路Ｓが形成されるので、本管部６６，６６’から分岐部６４に所定の微小流量で流体を充填することができる。

尚、前述の実施例２の溝部６０，６０’と本変形例の溝部６６，６６’とを合わせて、弁座５８に形成するようにしてもよい。これにより、前述の実施例１において、流体の流通のない流体管１’，…を補修した後に流体管１’，…に流路を戻す際に、閉塞されていた本管部６６，６６’を開放するときにも，分岐部６４から本管部６６，６６’に所定の微小流量で流体を流通させることができる。

次に、実施例３に係る弁装置を有する分岐管につき、図１４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３の弁装置を有する分岐管では、上述の実施例１や実施例２と同様の弁体５が筐体６７内に配置されるが、弁座における溝部６８の形状が異なっている。

図１４に示すように、筐体６７の内周に形成された分岐口部３８の周囲には、分岐口部３８を囲うように筐体６７の内周方向に隆起する略方形枠状の弁座７０が形成されている。また、この弁座７０の外方側の縁部には、弁座７０の外方側、すなわち本管口部３７側の側周面と弁座面５９の一部とに連通する溝状の溝部６８が上下方向に並んで複数個形成されている。この溝部６８は、側面視で弁座７０の中央から外方に向けて徐々に上下幅が広くなるように形成されている。

これにより、図示しない弁体５を分岐口部３８を開放して本管口部３７，３７’を閉塞するように回動操作する場合に、弁体５の回動方向の前方側に向けて溝部６８の断面積、及び流通路Ｓの分岐口部６９側の出口開口部Ｑが漸次大きくなるようなっており、弁開放時の初期ストローク範囲内においてストローク量が大きいほど、開放される流通路Ｓが広くなり、流通路Ｓに流通の許容される流体の流量が多くなるので、初期ストローク範囲内においてもストローク量に応じて流通路Ｓに流れる流量を徐々に大きくして所定流量に近づけることができる。よって、弁開放時に本管部３７，３７’から分岐口部３８に流れ始める流量を、更に微小な流量に留めておくことができるようになる。

また、弁座７０側に溝部６８を形成することで、弁体５側に溝部６８を形成するよりも、弁装置の製造をより簡便にすることができる。また、弁座７０側に溝部６８を形成することで、溝部６８自体の変形が生じることがないので、弁体５側の弾性部材２５等に形成するよりも精確な流通路Ｓを形成し易くなり、流通路Ｓに流れる流量を所定流量にすることができる。

次に、実施例４に係る弁装置を有する分岐管７１につき、図１５から図１８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４の弁装置を有する分岐管７１では、図１６に示すように、溝部８９，８９’が弁体７３に形成される点で上述の実施例１から３と相違している。

図１５に示すように、筐体７４の弁室部７５の内部には、本管部７６，７６’が弁室部７５に連通されることで弁室部７５に開口する本管口部７７、７７’が形成されるとともに、分岐部７８が弁室部７５に連通されることで弁室部７５に開口する分岐口部７９が形成されている。そして、本管口部７７、７７’及び分岐口部７９の周囲の弁室部７５の内周壁面には、弁室部７５の中心方向に隆起され本管口部７７、７７’及び分岐口部７９を囲うように略方形枠状の弁座８０が形成されている。

図１７に示すように、弁体７３は、平面視で略扇方の上下一対の上下側支持部８２，８３と、筐体７４の管路を閉塞する弁部８４とからなる。また、弁体７３は、側面視で略コ字状をなしているとともに、弁体７３の外側周面の外縁部には、弾性部材８５が外径方向に隆起されて外縁部に沿って所定幅で延びる略方形枠状のシール部８６が形成されている。このシール部８６の外周面であり弁体７３の外径方向を向くシール面８７は、作業者により操作軸６が所定角度に回動操作されると、筐体７４の弁座面８０に圧接されるようになっている。このシール部を備えた弁体７３、弁座８０を備えた弁室部７５、操作軸６、支持軸２８、及び弁蓋部９によって、本実施例４の弁装置が構成される。

そして、弁体７３のシール部８６の左右の内側の縁部には、図１７に示すように、シール部８６の内側面からシール面８７の内側縁部に連通する溝状の溝部８９，８９’が形成されている。また、溝部８９，８９’は、側面視で上下左右方向に所定幅を有する略長方形に形成されている。この溝部８９，８９’により、図１６に示すように、作業者が操作軸６を操作して弁体７３を弁座８０から離して分岐部７８を開放させる操作の際の初期ストロークにおいて、弁体７３が所定角度の範囲内に回動された際に、溝部８９，８９’と弁座８０の弁座面９０とで本発明に係る流通路Ｓが形成されるようになっている。

これにより、上述の実施例１の流通路Ｓと同様に、作業者が分岐部７８を開放させる操作の際の初期ストロークにおいて、弁体７３の回動方向Ｒの前方側の溝部８９が開放されて、本管部７６，７６’から分岐部７８に水や空気等の流体を所定の微小流量で流通させることができる。

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、弁装置を有する分岐管２の本管部７，７’から１つの分岐部１０が分岐されるように構成しているが、分岐部１０は１つに限らず、例えば、筐体３の管軸を挟んで２つの分岐部が本管部から分岐するようにしてもよし、２つ以上の複数の分岐部が本管部から分岐するようにしてもよい。

１，１’ 流体管
２，２’，４２ 分岐管
３，４９，５４ 筐体
５，４４，７３ 弁体
６，６’ 操作軸
７，７’ 本管部
８，５５ 弁室部
９ 弁蓋部
１０，４３，５１ 分岐部
１６ 開口部
２０ 延設片
２１ キャップ
２２ 規制ピン
２３ 小径孔
２４，４６ 分岐接続部
２５，８５ 弾性部材
２７，８４ 弁部
３２ 係止ピン
３３，８６ シール部
３４，８７ シール面
３５，５９，９０ 弁座面
３６ 溝部
３７，３７’ 本管口部
３８，６９，７９ 分岐口部
３９，５８ 弁座
４０ 延設配管
４１，４７，４８ 溝部
５０，６０，６３ 溝部
５２，５２’ 本管部
５３，６１ 分岐管
５６，５６’ 本管部
５７，６４，７８ 分岐部
６２，６８，７４ 筐体
６５，７２ 溝部
６６，６６’ 本管部
６７，７１ 分岐管
７０，８０ 弁座
７５ 弁室部
７６ 本管部
７７ 本管口部

Claims (6)

1. 流体管路を構成し、弁座及び弁体を備えた弁装置を有する分岐管であって、
   前記弁座に、前記弁体のシール面が圧接される弁座面と、該弁座の側周面及び前記弁座面の一部に連通する有底の溝部と、が形成されており、前記弁体の前記シール面を前記弁座から離す弁開放時の初期ストローク範囲内において、前記弁座の前記溝部と前記弁体の前記シール面とにより、流体の流通を許容する流通路が形成されていることを特徴とする弁装置を有する分岐管。
2. 前記流通路が、前記弁体の移動方向前方側に向けて断面積が漸次大きくなるように形成されていることを特徴とする請求項１に記載の弁装置を有する分岐管。
3. 前記弁装置が、ストローク量が前記初期ストローク範囲の終点またはその近傍に達したことを作業者に報知する報知手段を有することを特徴とする請求項１または２に記載の弁装置を有する分岐管。
4. 前記報知手段が、前記弁体を前記弁座から離す弁開放のための操作部に設けられており、ストローク量が前記初期ストローク範囲の終点またはその近傍に達したときに、所定部材に当接することで前記操作部での操作を規制することを特徴とする請求項３に記載の弁装置を有する分岐管。
5. 前記弁体は回動軸回りにいずれの方向にも回動可能であって、前記弁座に、前記流通路が対称に形成されてい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弁装置を有する分岐管。
6. 前記弁装置を有する分岐管の使用方法であって、
   前記弁装置により前記分岐管の分岐口部を閉塞した状態で、該分岐口部に延設配管を接続して、前記初期ストローク範囲内で前記弁装置を開放操作し、前記流通路により所定流量で前記延設配管に前記流体管路内の流体を充填し、その後に、前記初期ストローク範囲内を超えて前記弁装置を開放操作し前記分岐口部を開放することを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の弁装置を有する分岐管の使用方法。

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