JP6405272B2 - 弁装置 - Google Patents

Description

本発明は、既設管に装着可能な外弁箱と、その外弁箱に収容され、流体の流路を遮断または切り換え可能な仕切体を有する内弁箱とを備えた弁装置に関する。

地中に埋設した水道管などの既設配管においては、その一部を新規な管体に取り替えることで補修したり、老朽化のために撤去したりすることが少なくない。そのような場合、補修や撤去が必要な特定区域よりも上流側に弁装置を設置し、その弁装置により流路を遮断することで、特定区域での既設管の補修や撤去が可能になる。

また、不断水状態を保持する場合には、特定区域を迂回するようにバイパス管を配設し、そのバイパス管と既設管との分岐点に設置した弁装置により、流路を切り換えてバイパス管に通水させることで、特定区域での既設管の補修や撤去が可能となる。既設管を補修した場合、バイパス管は、流路を元に戻した後に撤去されるが、そのまま残しておいても構わない。既設管を撤去した場合には、バイパス管をそのまま使用することも可能である。

特許文献１には、既設管に装着可能な外弁箱（筐体）と、この外弁箱に収容され、既設管内の流体の流路を遮断可能な仕切体（弁体）を有する内弁箱（制水体）とを備えた弁装置が開示されている。この弁装置では、図１０に例示したように、外弁箱８１の分割部８４の隙間を外パッキン８０が密封し、外弁箱８１とそれに収容される内弁箱８２との間を内パッキン８３が密封する。内パッキン８３は、外弁箱８１の内面とともに外パッキンの端面８０ａに当接し、それによってシール性能を発揮する。

ところで、この種の弁装置では、内弁箱とその内部の仕切体との間でのシール性能だけでなく、外弁箱とそれに収容される内弁箱との間でのシール性能も重要となる。しかし、前者のシール性能は、製造現場などで事前に確認することができるが、後者のシール性能については、そのような事前の確認が極めて困難であり、それでいて施工現場での確認も困難であった。したがって、外弁箱と内弁箱との間でのシール性能が適切に発揮されていることを確認できる手法が望まれた。

特開２００６−１９４３４４号公報 特開２０１１−７５０５２号公報

本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、外弁箱と内弁箱との間でのシール性能を簡単に確認できる弁装置を提供することにある。

上記目的は、下記の如き本発明により達成することができる。即ち、本発明に係る弁装置は、分割構造を有して既設管に装着可能な外弁箱と、この外弁箱に収容され、前記既設管内を流れる流体の流路を遮断または切り換え可能な仕切体を有する内弁箱と、前記外弁箱の分割部の隙間を密封する外パッキンと、前記外弁箱と前記内弁箱との間を密封する内パッキンとを備え、前記内パッキンが、前記分割部と交差する方向に延びる延在部を有し、前記既設管の流路方向に間隔を設けて配置された一対の前記延在部の間に密閉空間が形成され、前記外弁箱に、前記密閉空間を外部と連通させる連通口と、前記連通口を開閉させる開閉部材とが設けられているものである。

この弁装置では、内パッキンの延在部の間に上記の如き密閉空間が形成され、その密閉空間は連通口を介して外部と連通することができる。外弁箱と内弁箱との間でのシール性能が適切に発揮されていれば、この密閉空間に流体が浸入することはないが、そうでない場合は密閉空間に流体が浸入する。したがって、施工現場で弁装置を組み立てて既設管内の流体を流したときに、開閉部材を開いた連通口から続けて流体が排出されるか否かに基づいて、外弁箱と内弁箱との間でのシール性能を簡単に確認することができる。

前記外弁箱が、上下二つ割り構造を有して上側部材と下側部材とで構成され、前記上側部材と前記内弁箱との間、及び、前記下側部材と前記内弁箱との間に、それぞれ前記密閉空間が形成されるものが好ましい。このように上下で別個の密閉空間を形成することにより、シール性能が適切に発揮されていない場合に、上下のどちらに原因があるかを把握できる。

前記内パッキンは、前記外パッキンと一体的に形成されているものでもよい。かかる構成によれば、図１０のような構造とは異なり、外パッキンと内パッキンの接触による密封箇所を必要としないため、外弁箱と内弁箱との間でのシール性能を適切に発揮することができる。また、部品点数が減ることによるコストダウンを見込める。一方で、前記内パッキンは、前記外パッキンと別個に形成されているものでもよく、このような形状の外パッキンと内パッキンは、比較的簡単に製造できるため実用的である。

本発明に係る弁装置の一例を示す側面視半断面図 図１の装置の正面視半断面図 内弁箱の正面図 外パッキンと内パッキンの斜視図 上側部材に装着される外パッキンと内パッキンの斜視図 下側部材に装着される外パッキンと内パッキンの斜視図 外パッキン及び内パッキンの側面図 外弁箱の分割部と内パッキンの延在部との交差箇所を示す要部断面図 内パッキンと外パッキンとが別個に形成された例を示す斜視図 特許文献１に記載された弁装置のパッキン構造を示す断面図

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。

図１，２に示すように、弁装置１は、分割構造を有して既設管である水道管Ｋに装着可能な外弁箱３と、その外弁箱３に収容される内弁箱４と、外弁箱３の分割部３０の隙間を密封する外パッキン５と、外弁箱３と内弁箱４との間を密封する内パッキン６とを備える。外弁箱３と内弁箱４は金属材により形成され、外パッキン５と内パッキン６はゴムなどの弾性材により形成されている。本実施形態では、外パッキン５と内パッキン６とが一体的に形成された例を示す。

この外弁箱３は、水道管Ｋに外嵌めされる割りＴ字管であり、その水道管Ｋの所定箇所の外周面を水密に取り囲んでいる。また、外弁箱３は、上下二つ割り構造を有し、固着手段によって互いにフランジ接合した上側部材３Ａと下側部材３Ｂとで構成されている。本実施形態では、この固着手段として、ボルトとナットとからなる固着具３１を採用しているが、これに代えて溶接で接合することも可能である。固着具３１は、分割部３０に沿って水平方向に延在する一対のフランジに取り付けられている。

内弁箱４は、図３のような筐体により構成され、その内部に、弁体として機能する仕切体２（図３では不図示）を有する。仕切体２は、弁軸２１の操作に応じて昇降自在に構成され、水道管Ｋ内を流れる水の流路を遮断する。この仕切体２には、内弁箱４の内面との当接部位に沿ってシール材２２が貼り付けられている。図１，２は、仕切体２が上昇して開位置にある状態を示しており、これが下降して閉位置に移行することにより流路が遮断される。内弁箱４の上方は弁蓋２３によって施蓋され、弁軸２１は弁蓋２３に支持されている。

内弁箱４は、上方へ向けて開口した外弁箱３の開口部に嵌合される円筒状部４１と、その円筒状部４１から下方に延び、外弁箱３の内面に沿った形状を有する本体部４２とを有する。図１，２に示すように、円筒状部４１を取り囲む周囲の領域、及び、本体部４２の側面と下面を繋いでなるＵ字状の領域が、外弁箱３の内面との当接部位となり、この当接部位に沿って内パッキン６が配置される。したがって、内弁箱４は、内パッキン６を介して外弁箱３の内面に当接する。

図４〜６のように、外パッキン５は、上側パッキン５Ａと下側パッキン５Ｂとに分かれていて、それぞれ上側部材３Ａ及び下側部材３Ｂの内面に装着される。外パッキン５は、水道管Ｋの外周面に沿った湾曲部５１と、水道管Ｋの流路方向ＦＤに沿って延びる延在部５２とを備える。延在部５２は、図１，２のように水平方向に延びて上側部材３Ａ及び下側部材３Ｂのフランジ間に介在し、分割部３０におけるそれらの隙間を密封する。即ち、外弁箱３の分割部３０では、外パッキン５（の延在部５２）を介して上側部材３Ａと下側部材３Ｂとがフランジ接合されている。

内パッキン６は、上側パッキン６Ａと下側パッキン６Ｂとに分かれていて、これらは上側パッキン５Ａ及び下側パッキン５Ｂに一体化されていることから、それぞれ上側部材３Ａ及び下側部材３Ｂの内面に装着される。内パッキン６は、分割部３０と交差する方向に延びる延在部６１と、その上方に配置される円環状部６２とを有する。上側パッキン６Ａの延在部６１は、左右の延在部５２の各々から上方に延びて円環状部６２に連結されている。下側パッキン６Ｂの延在部６１は、左右の延在部５２の各々から下方に向かって延び、それらがＵ字状をなすように連なっている。

外弁箱３に内弁箱４を収容した状態では、円筒状部４１を取り囲む周囲の領域に円環状部６２が配置され、本体部４２の側面と下面を繋ぐＵ字状の領域に延在部６１が配置される。既述のように、内パッキン６は、外弁箱３の内面と内弁箱４との当接部位に沿って設けられ、その外弁箱３と内弁箱４との間を密封する。延在部６１は、水道管Ｋの流路方向ＦＤに間隔を設けて一対で配置されている。上側パッキン６Ａの延在部６１は途中で屈曲した形状をしているが、これに限られるものではない。

内パッキン６のうち、上側パッキン６Ａでは一対の延在部６１の間に密閉空間Ｓ１が形成され、下側パッキン６Ｂでは一対の延在部６１の間に密閉空間Ｓ２が形成される。図７では、これらの密閉空間Ｓ１，Ｓ２を着色して描いている。密閉空間Ｓ１，Ｓ２は、外弁箱３の内面と内弁箱４の外面との間に形成され、一対の延在部６１によって流路方向ＦＤに仕切られている。外弁箱３と内弁箱４との間は内パッキン６により密封されるので、そのシール性能（本実施形態では止水性能）が適切に発揮されていれば密閉空間Ｓ１，Ｓ２は浸水しない。

図１，２に示すように、外弁箱３には、密閉空間Ｓ１，Ｓ２を外部と連通させる連通口３３と、その連通口３３を開閉させる開閉部材３４が設けられている。施工現場で弁装置１を組み立てて水道管Ｋ内の水を流した後、開閉部材３４を開いた連通口３３から続けて水が排出されない場合は、外弁箱３と内弁箱４との間でのシール性能が適切に発揮されていることが確認される。一方で、連通口３３から続けて水が排出される場合には、密閉空間Ｓ１，Ｓ２が浸水しているので、外弁箱３と内弁箱４との間でのシール性能が適切に発揮されていないことが確認される。

本実施形態では、ボルトで形成された開閉部材３４の抜き差しによって連通口３３の開閉が行われる例を示す。このボルトは、その先端部を外弁箱３の内部へ進入させて内弁箱４の外面に当接させることが可能であり、内弁箱４の位置固定に利用することができる。連通口３３は外弁箱３の側面に設けられているが、これに限られず、例えば、下側部材３Ｂの連通口３３を外弁箱３の底面に設けることが可能である。また、開閉部材３４は、連通口３３を開閉させるものであればよく、ボルトで形成されたものに限られない。

上述のように、上側部材３Ａと内弁箱４との間、及び、下側部材３Ｂと内弁箱４との間に、それぞれ密閉空間Ｓ１，Ｓ２が形成される。このように上下で別個の密閉空間Ｓ１，Ｓ２を形成することにより、シール性能が適切に発揮されていない場合に、上下のどちらに原因があるかを把握できる。分割部３０を跨いで密閉空間が繋がる構造でも構わないが、本実施形態のように密閉空間Ｓ１，Ｓ２が分割部で仕切られた構造に比べると、延在部６１の姿勢を安定させにくい。外弁箱が三つ以上に分割されている場合でも、それに応じた複数の密閉空間が分割部で仕切られていることが好ましい。

本実施形態では、内パッキン６が外パッキン５と一体的に形成され、外弁箱３の内面に装着されている。図３のように、内弁箱４の外面には内パッキン６が装着されていない。よって、分割部３０と内パッキン６との交差箇所では、図８（ａ）のように外パッキン５と内パッキン６の接触による密封箇所が形成されない。分割部３０における外パッキン５の延在部５２の合わせ目（上側パッキン５Ａと下側パッキン５Ｂとの合わせ目）には、金属材により形成された内弁箱４の外面が接触する。そのため、外弁箱３と内弁箱４との間でのシール性能を適切に発揮することができる。また、部品点数の減少によるコストダウンを見込める。

これに対し、内パッキン６が、外パッキン５と別個に形成されている場合（例えば、後述する図９の実施形態）には、図８（ｂ）のように外パッキン５と内パッキン６の接触による密封箇所が形成される。この密封箇所では、分割部３０における外パッキン５の延在部５２の合わせ目（上側パッキン５Ａと下側パッキン５Ｂとの合わせ目）に対して、弾性材により形成された内パッキン６の延在部６１を接触させる。それ故、特に水圧が高い場合には、水流に押されてこの接触部位に隙間が生じやすく、シール性能が不安定になる恐れがある。

次に、不断水工法によって弁装置１を設置する手順の一例について説明する。まずは、水道管Ｋの管路のうち、補修や撤去が必要な特定区域の上流側に外弁箱３を装着する。このとき、固着具３１の締め付けにより上側部材３Ａと下側部材３Ｂとがフランジ接合され、分割部３０の隙間が外パッキン５によって密封される。外弁箱３の内面には外パッキン５及び内パッキン６が装着されているが、この時点ではまだ内弁箱４は収容されていない。

固着具３１の締め付けが完了したら、上方へ向けて開口した外弁箱３の開口部に穿孔装置であるホールソーを取り付け、不断水状態で水道管Ｋを切断する。必要に応じてドレン３５を開放して排水を行い、切断により発生した切屑を外部に排出する。水道管Ｋの切断が完了したら、ホールソーを引き上げる。

次いで、仕切体２とともに内弁箱４を上方から挿入し、図１，２に示すように外弁箱３に収容する。内弁箱４の下面に設けられた突起４３を、外弁箱３の底面に設けられた窪み３６に嵌入することで、内弁箱４を適切に位置決めできる。この突起４３は半球形状であるが、他の形状でも構わない。外弁箱３に内弁箱４が収容されると、円筒状部４１の周囲に円環状部６２が配置されるとともに、本体部４２の側面と下面を繋ぐＵ字状の領域に延在部６１が配置され、外弁箱３と内弁箱４との間が内パッキン６によって密封される。

内弁箱４を収容した後は、内弁箱４の上方に弁蓋２３によって施蓋し、弁装置１の設置作業を完了する。弁軸２１の操作により仕切体２を下降させると、流路が遮断され、特定区域での既設管の補修や撤去が可能になる。外弁箱３の開閉部材３４を開いたときに連通口３３から続けて水が排出されるか否かに基づいて、外弁箱３と内弁箱４との間でのシール性能を簡単に確認できる。また、上側部材３Ａと下側部材３Ｂの各々に連通口３３を設けてあるので、上下で別個にシール性能を確認することができる。

本発明は上述した実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変更が可能である。

［他の実施形態］
（１）前述の実施形態では、内パッキン６が外パッキン５と一体的に形成されている例を示したが、これに限られず、図９のように内パッキン６が外パッキン５と別個に形成されているものでも構わない。この外パッキン５を構成する上側パッキン５Ａと下側パッキン５Ｂは、それぞれ上側部材３Ａ及び下側部材３Ｂの内面に装着されるが、内パッキン６は内弁箱４（図９では不図示）の外面に装着することができる。このような形状の外パッキン５と内パッキン６は、比較的簡単に製造できるため実用的である。

（２）前述の実施形態では、昇降式の仕切体によって流路を遮断する例を示したが、これに限られず、回動式の仕切体を用いてもよい。また、仕切体によって流路を切り換える構造でも構わない。そのような弁装置は、既設管路とバイパス管との分岐点に設置され、流路の切り換えによりバイパス管に通水させることができる。回動式の仕切体により流路を切り換える形式の弁装置は、例えば本出願人による前記特許文献２に開示されており、このような弁構造に本発明を適用することも可能である。更に、外弁箱はＴ字管でなくても構わない。

（３）本発明に係る弁装置は、水道管に適用できるものであるが、これに限られず、水以外の各種の液体、気体などの流体に用いる流体管に幅広く適用できる。

１ 弁装置
２ 仕切体
３ 外弁箱
３Ａ 上側部材
３Ｂ 下側部材
４ 内弁箱
５ 外パッキン
６ 内パッキン
３０ 分割部
３３ 連通口
３４ 開閉部材
６１ 延在部
６２ 円環状部
Ｋ 水道管（既設管）
Ｓ１ 密閉空間
Ｓ２ 密閉空間

Claims (4)

1. 分割構造を有して既設管に装着可能な外弁箱と、この外弁箱に収容され、前記既設管内を流れる流体の流路を遮断または切り換え可能な仕切体を有する内弁箱と、前記外弁箱の分割部の隙間を密封する外パッキンと、前記外弁箱と前記内弁箱との間を密封する内パッキンとを備え、
   前記内パッキンが、前記分割部と交差する方向に延びる延在部を有し、前記既設管の流路方向に間隔を設けて配置された一対の前記延在部の間に密閉空間が形成され、
   前記外弁箱に、前記密閉空間を外部と連通させる連通口と、前記連通口を開閉させる開閉部材とが設けられている弁装置。
2. 前記外弁箱が、上下二つ割り構造を有して上側部材と下側部材とで構成され、
   前記上側部材と前記内弁箱との間、及び、前記下側部材と前記内弁箱との間に、それぞれ前記密閉空間が形成される請求項１に記載の弁装置。
3. 前記内パッキンが前記外パッキンと一体的に形成されている請求項１又は２に記載の弁装置。
4. 前記内パッキンが前記外パッキンと別個に形成されている請求項１又は２に記載の弁装置。

Images