JP6614692B2 - 不断流下におけるバタフライ弁の挿入 - Google Patents

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Description

本発明は不断流下におけるバタフライ弁の挿入に関する。
不断流下において既設管の管路にバタフライ弁を挿入する技術は周知である。また、既設管の管軸方向に長い溝を既設管に形成し、既設管の内周面に接するバタフライ弁の弁体を既設管内に挿入することは公知である。
JP2000−130682 A(図1−図10)
しかし、前記先行技術では直線状の切削溝にバタフライ弁の内蓋自体が嵌合している。かかる嵌合構造は弁挿入を困難にするだろう。
一方、切削溝と内蓋との間に隙間があると、閉弁時に当該隙間から流体が上流から下流に漏れる原因となる。すなわち、バタフライ弁の止水性能が低下するだろう。
また、前記先行技術では内蓋の板ゴムに弁体上部のゴムが、常時、強い圧力で接している。かかる圧力下においてゴム同士が接触し続けていることは、ゴム同士が互いに癒着する要因となる。そのため、止水性能が低下するかもしれない。
したがって、本発明の目的は、既設管に形成した溝から既設管内にバタフライ弁を挿入する工法や配管構造において、弁挿入を容易にすると共に、バタフライ弁の止水性能を向上させることである。
本発明の配管構造は、既設管に設置されたバタフライ弁を有する配管構造であって、
管軸方向Sに長い溝状の第1開口11を有する既設管1と、
前記第1開口11を閉塞する内蓋3と、
前記既設管1の径方向Dかつ上下方向に延び前記第1開口11を貫通する弁棒21と、
前記弁棒21と共に回転可能で前記既設管1内に収容された蝶形の弁体22とを備え、前記弁体22は
円板状の弁本体22bと、
前記弁本体22bの外周に沿って配置された外周ゴムR1と、
前記弁棒21の上部21Bまわりに配置され、かつ、前記第1開口11の一部に配置され、前記弁棒21と共に回転される上部ゴムR2とを備え、
前記上部ゴムR2は、
前記弁体22が開いた開弁状態では前記第1開口11を定義する前記管軸方向Sに長い一対の端面11fのうちの各端面11fから離れた状態で、前記各端面11fとの間を非シール状態とし、かつ、前記弁体22が閉じた閉弁状態では前記内蓋3の内面31との間をシールし、かつ、前記各端面11fとの間をシールするシール状態となる一対のシール部R22を備える。
本構造によれば、開弁状態では一対のシール部R22が各端面11fから離れた非シール状態となる。そのため、開弁状態の弁体22を第1開口11から既設管1内に挿入する際に、シール部R22が第1開口11の端面11fに接触することなく、スムースに弁体22を第1開口11から既設管1内に挿入することができる。
一方、前記弁体22を弁棒21のまわりに回転させてバタフライ弁2を閉弁状態とする際には、シール部R22が第1開口11の端面11fに接触する。そのため、閉弁状態において、弁体22の上部と既設管1の第1開口11の端面11fとの間をシールすることができる。
図1Aおよび図1Bは、それぞれ、本発明の実施例1にかかるバタフライ弁の構造および組み込み方法の一部を示す概略斜視図である。 図2は本発明の実施例1にかかるバタフライ弁の構造および組み込み方法の一部を示す概略斜視図である。 図3Aおよび図3Bは、それぞれ、本発明の実施例1にかかるバタフライ弁の構造および組み込み方法の一部を示す概略斜視図である。 図4Aおよび図4Bは、それぞれ、本発明の実施例1にかかるバタフライ弁の構造および組み込み方法の一部を示す概略斜視図である。 図5Aおよび図5Bは、それぞれ、本発明の実施例1にかかるバタフライ弁の構造および組み込み方法の一部を示す概略斜視図である。 図6Aおよび図6Bは、それぞれ、本発明の実施例1にかかるバタフライ弁の構造および組み込み方法の一部を示す概略斜視図である。
図7は本発明の実施例1にかかる工法の工程の一部をスケルトンで示す概略断面図である。 図8は本発明の実施例1にかかる工法の工程の一部をスケルトンで示す概略断面図である。 図9は本発明の実施例1にかかる工法の工程の一部をスケルトンで示す概略断面図である。 図10は本発明の実施例1にかかる工法の工程の一部をスケルトンで示す概略断面図である。 図11は本発明の実施例1にかかる工法の工程の一部をスケルトンで示す概略断面図である。
図12Aおよび図12Bは、それぞれ、実施例1にかかる切削工程におけるシステムを示す概略縦断面図および横断面図である。 図13は実施例1にかかるバタフライ弁の挿入前の状態を示す概略縦断面図である。 図14Aおよび図14Bは、それぞれ、実施例1にかかるバタフライ弁の挿入中の状態を示す概略縦断面図および横断面図である。 図15Aおよび図15Bは、それぞれ、実施例1にかかるバタフライ弁の挿入完了の直前の状態を示す概略縦断面図および横断面図である。 図16Aおよび図16Bは、それぞれ、実施例1にかかるバタフライ弁の挿入完了の直後の状態を示す概略縦断面図および横断面図である。 図17Aおよび図17Bは、それぞれ、実施例1にかかるバタフライ弁に減速機を取り付けた概略縦断面図および横断面図である。 図18Aおよび図18Bは、それぞれ、実施例1にかかるバタフライ弁が閉じた状態を示す概略縦断面図および横断面図である。
図19Aおよび図19Bは、それぞれ、実施例2にかかるバタフライ弁の一部を閉弁状態で示す概略斜視図および内蓋の底面図である。 図20は実施例3にかかるバタフライ弁の開弁状態を一部破断して示す概略斜視図である。 図21は実施例3にかかるバタフライ弁の閉弁状態を一部破断して示す概略斜視図である。 図22Aおよび図22Bは、それぞれ、バタフライ弁の開弁状態を示す横断面図および縦断面図である。
図23Aおよび図23Bは、それぞれ、実施例4の配管構造を一部断面した平面図である。 図24は同正面図である。 図25は外周ゴムの一例を示す横断面図である。 図26Aおよび図26Bは、それぞれ、同実施例4にかかるバタフライ弁の構造および組み込み方法の一部を示す概略斜視図である。 図27は開弁状態の配管構造を示す概略斜視図である。 図28Aは同実施例4にかかるバタフライ弁の一部を閉弁状態で示す概略斜視図、図28Bは内蓋の底面図である。 図29Aはバタフライ弁の上部のシール構造を示す正面図、図29Bは同内蓋の一部を示す底面図である。 図30は内蓋の概略斜視図である。 図31は上部のシール構造を示す断面図である。 図32は上部ゴムの他の例を示す概略斜視図である。 図33は上部ゴムおよび蓋用ゴムの更に他の例、つまり、上部のシール構造の他の例を示す概略斜視図である。
図23A、図23Bおよび図25において、外周ゴムの断面形状を分かり易くするために、外周ゴムの断面をグレーで示している。
図27〜図33において、蓋用ゴムの形状を分かり易くするために、蓋用ゴムをグレーで示している。
好ましくは、前記一対のシール部R22は、各々、前記外周ゴムR1が延びる方向Dxに沿って突出する大径部R22で形成され、
前記大径部R22は前記閉弁状態において前記内蓋3の内面31に接する天面F1と、前記閉弁状態において前記各端面11fに接する先端面F2とを備える。
この場合、閉弁状態において、大径部R22の天面F1が内面31に接し、かつ、大径部R22の先端面F2が第1開口11の端面11fに接してバタフライ弁の上部がシールされる。
好ましくは、前記弁棒21が貫通する貫通孔Roを定義するループ状かつ盤状に前記上部ゴムR2が形成されている。
この場合、上部ゴムR2がループ状か、盤状に形成されており、上部ゴムR2がバタフライ弁の上部に安定して固定される。
好ましくは、前記上部ゴムR2は前記大径部R22と前記大径部R22の径D2よりも小さい径D1を持つ一対の小径部R21とが、前記上部ゴムR2の円周方向に交互に連なって配置されている。
本構造によれば、上部ゴムR2は、径の小さい小径部R21と径の大きい大径部R22とを有する。
そのため、開弁状態の弁体22を第1開口11から既設管1内に挿入する際には、小径部R21が第1開口11の端面11fに接触することなく、スムースに弁体22を第1開口11から既設管1内に挿入することができる。
一方、前記弁体22を弁棒21のまわりに回転させてバタフライ弁2を閉弁状態とする際には、大径部R22が第1開口11の端面11fに接触する。そのため、閉弁状態において、弁体22の上部と既設管1の第1開口11の端面11fとの間をシールすることができる。
好ましい構造において、前記内蓋3と前記既設管1の外周面1Fとの間をシールするループ状の蓋用ゴムRが前記内蓋3の前記内面31に固定されている。
この場合、内蓋3を既設管1の外周面1Fに押し付けるだけで、既設管1と内蓋3とのシールが可能となる。そのため、内蓋3を第1開口11に嵌合させる必要がなく、不断流下における弁挿入が容易となるであろう。
更に好ましくは、前記閉弁状態において前記大径部R22と接する補助シール部R4を前記蓋用ゴムRが備える。
この場合、弁体22が閉じた閉弁状態において、前記補助シール部R4に上部ゴムR2の大径部R22が接し、蓋用ゴムRと上部ゴムR2との間のシールがなされる。したがって、止水性能が更に向上する。
好ましくは、前記閉弁状態において、既設管1内に流体圧が作用する上流側Sfと、前記既設管1内の流体圧が減圧される下流側Dfとに、前記弁体22が前記既設管1内の空間を仕切り、
前記閉弁状態において、前記外周ゴムR1の上流側Sfには、前記流体圧を受けて前記外周ゴムR1の外周端部R10が前記既設管1の内周面1Sに向かって押し付けられるためのセルフシール溝G1,G2が形成されている。
この場合、セルフシール溝G1,G2から上流側の流体圧が負荷され、外周ゴムR1が既設管1の内周面1Sに圧接する。そのため、外周ゴムR1の圧縮代が小さく、閉弁時の回転トルクを小さくすることができる。
更に好ましくは、前記外周ゴムR1は第1半周ゴムR11および第2半周ゴムR12を包含し、
前記第1半周ゴムR11は、前記弁体22が閉弁される際に前記上流側Sfから前記下流側Dfに向かって回転する前記弁体22の部位に装着され、
前記第2半周ゴムR12は、前記弁体22が閉弁される際に前記下流側Dfから前記上流側Sfに向かって回転する前記弁体22の部位に装着され、
前記第1半周ゴムR11の外周端部R10よりも前記第2半周ゴムR12の外周端部R10の方が剛性が大きいことを特徴とする。
第1半周ゴムR11は剛性が小さく、そのため、閉弁時の回転トルクの減小に寄与する。
一方、第2半周ゴムR12は剛性が大きく、そのため、閉弁時に外周端部R10が不用意に変形する(めくれる)のを防止し得る。
好ましくは、前記内蓋3の内面31を前記既設管1の外周面1Fに向かって押しつけることで、前記蓋用ゴムRを前記既設管1の外周面1Fと前記内蓋3の内面31との間で圧縮する押さえ具4を備える。
この場合、蓋用ゴムRが既設管1と内蓋3との間で圧縮され、既設管1の外周面1Fと内蓋3の内面31との間の水密性が高まる。
好ましくは、前記既設管1は前記第1開口11に対峙する位置に円形状の第2開口12を定義し、
前記弁棒21は前記第2開口12を貫通し、更に一部が前記既設管1から突出する下端部21Tを有する。
この場合、第2開口12から突出した下端部21Tを支持することで、弁棒21の上端部(上部の一例)21Bおよび下端部21T、つまり弁棒21の両端部を軸支することができる。そのため、弁体22や弁棒21の軽量化を図り得るだけでなく、バタフライ弁の歪みが小さくなって止水性能が向上する。
更に好ましくは、前記弁棒21の前記下端部21Tに装着され、前記弁棒21の前記下端部21Tと前記既設管1の内周面1Sとの間をシールするゴムリングR3を更に備える。
かかるゴムリングR3は下端部21Tの止水性能を高める。
更に好ましくは、前記内蓋3を前記既設管1の外周面1Fに向かって押しつけることで、
a.前記上部ゴムR2を前記内蓋3の内面31に押し付けると共に、
b.前記ゴムリングR3を前記既設管1の前記内周面1Sに押しつける、
押さえ具4を備える。
バタフライ弁が開弁状態から閉弁状態となる際に、弁体22における弁棒21から遠く離れた部位は大きな弧を描いて回転する。そのため、この部位の外周ゴムR1は大きな圧縮代が得られ、したがって、高い水密性が得られる。
一方、弁が閉じる際に、弁体22における弁棒21の上端部21Bおよび下端部21Tに近い部位については、つまり、上部ゴムR2およびゴムリングR3については十分な圧縮代が得にくい。そのため、開弁状態において予め弁棒21の軸線方向に上部ゴムR2およびゴムリングR3を圧縮しておく必要がある。
本例の場合、押さえ具4によって弁棒21の軸線方向に上部ゴムR2およびゴムリングR3を予め圧縮することができる。したがって、高い水密性能が発揮される。
好ましくは、前記第1および第2開口11,12が形成された既設管1の部位と、前記弁棒21の上端部21Bおよび下端部21Tと、前記内蓋3とを包む密閉ケース5を更に備え、
前記密閉ケース5は前記内蓋3を四方から囲う第1突出管部51と、前記第1突出管部51に結合され、前記内蓋3を覆う外蓋55とを備える。
好ましくは、前記押さえ具4は、
前記第1突出管部51の管壁に支持され、前記既設管1の接線方向に沿って進退し、前記内蓋3を前記既設管1の外周面に押し付ける複数の第1押さえボルト4bと、
前記外蓋55の管壁に支持され、前記既設管1の径方向に沿って進退し、前記内蓋3を前記既設管1の外周面1Fに押し付ける複数の第2押さえボルト4cとを備える。
この場合、まず、第1押さえボルト4bで内蓋3を押さえる。ついで、第1突出管部51に外蓋55を結合させて内蓋3を上方から覆う。その後、第2押さえボルト4cで内蓋3を更に押さえる。
このように、第1押さえボルト4bとは別に第2押さえボルト4cで内蓋3を押さえることで、内蓋3を押さえるストロークを大きくすることができる。したがって、弁体22の上部と内蓋3とのシールの確実性が向上する。
本構造は例えば以下のような好ましい工法により得ることができる。
1つの工法は、既設管1にバタフライ弁2を組み込む工法であって、
既設管1の一部を気密状態で囲繞する密閉ケース5を前記既設管1に組み付ける組付工程と、
前記密閉ケース5内に侵入した切削工具60で、管軸方向Sに長い溝状の第1開口11を形成する切削工程と、
前記密閉ケース5内に侵入した穿孔工具62で、前記第1開口11に対峙する部位に円形状の第2開口12を穿孔する穿孔工程と、
前記第1および第2開口11,12を貫通する弁棒21と一体の蝶形の弁体22を開弁状態で、前記第1開口11を通して、前記弁棒21の下端部21Tが前記第2開口12から突出するまで前記既設管1内に挿入する挿入工程と、
前記挿入工程により密閉ケース5の軸受部50に侵入した前記弁棒21の下端部21Tの外周にカラー53を装着するカラー装着工程とを備える。
この工法の場合、前記挿入工程により密閉ケース5の軸受部50に侵入した前記弁棒21の下端部21Tの外周にカラー53を装着する。そのため、前記挿入工程においては弁棒21の下端部21Tと密閉ケース5の軸受部50との間に大きなクリアランスが存在し、弁棒21の下端部21Tを軸受部50に容易に導くことができる。一方、前記カラー装着工程の後には、密閉ケース5の軸受部50において下端部21Tを精度良く支持することができる。したがって、弁体22の挿入をスムースに行えると共に、挿入後に高い止水性能が期待できる。
好ましくは、前記第1開口11を閉塞する内蓋3を押して、前記内蓋3と前記既設管1との間をシールするループ状の蓋用ゴムRを圧縮するシール工程を更に備え、
前記シール工程が前記カラー装着工程後に実行される。
カラー装着工程前にシール工程を先に行うと、弁棒21の軸線がズレた状態となり易い。これに対し、カラー装着工程によって弁棒21の軸線の芯出しを行った後に、シール工程を行うことで、弁棒21を精度良く支持することができ、高い止水性能が期待できる。
好ましくは、前記内蓋3の内面側には、前記第1開口11に向って突出し前記第1開口11の端面11fに対し既設管1の周方向に係合する第1係合突起301と、前記第1開口11に向って突出し前記第1開口11の端面11fに対し前記管軸方向Sに係合する第2係合突起302とを備える。
内蓋3は既設管1の外周面1Fに向って押し付けられるのであるが、この際に内蓋3が第1開口11に対し位置ズレすると、内蓋3に装着されたバタフライ弁2の上部ゴムR2と第1開口11とが位置ズレし、そのため、上部ゴムR2によるシール性能が低下し易いだろう。
これに対し、第1および第2係合突起301,302が第1開口11の端面11fに管軸方向Sおよび周方向に係合することで、前記位置ズレを抑制することができる。そのため、第1開口11をシールする確実性が高まる。
好ましくは、前記既設管1の内径D3よりも前記外周ゴムR1の外径D4の方が大きい。
このように、外周ゴムR1の外径D4が既設管1の内径D3よりも大きいことで、弁体22が既設管1内の流体の流れを止めることができる。
好ましい別の工法は、既設管1にバタフライ2を組み込む工法であって、
既設管1の一部を気密状態で囲繞する密閉ケース5を前記既設管1に組み付ける組付工程と、
前記密閉ケース5内に侵入した第1ホールソー61で、前記既設管1から円形状の開口10を形成すると共に円形状の第1切片S1を切り取る第1穿孔工程と、
前記密閉ケース5内に侵入した切削工具60で、前記円形状の開口10から前記既設管1の管軸方向Sの両側に延びる溝状の第1開口11を形成する切削工程と、
前記密閉ケース5内に侵入した第2ホールソー62で、前記円形状の開口10に対峙する部位に円形状の第2開口12を形成すると共に第2切片S2を切り取る第2穿孔工程と、
前記第1および第2開口11,12を貫通する弁棒21と一体の蝶形の弁体22を開弁状態で、前記第1開口11を通って、前記弁棒21の下端部21Tが前記第2開口12から突出するまで前記既設管1内に挿入する挿入工程と、を備える。
この場合、弁棒21の第1および第2開口11,12の近傍において、つまり、弁棒21の上端部21Bおよび下端部21Tの双方において、弁棒21を支持することができる。
また、溝を形成する切削とは別に第1ホールソー61で穿孔を行う。そのため、バタフライ弁2の形状に見合った形状の第1開口11が形成される。
好ましくは、前記第1ホールソー61で形成された円形状の開口10の直径D10よりも、前記切削工具60で形成された溝状の第1開口11の幅W11の方が小さいことを特徴とする。
この場合、バタフライ弁2の弁棒21のまわりの大きさに見合った大きな円形状の開口10が得られる。
好ましくは、前記既設管1の外径D4を測定する工程と、
前記第1および第2切片S1,S2の厚さT1,T2を測定する工程と、
前記測定された外径D4から前記第1および第2切片S1,S2の厚さT1,T2を減算して、前記既設管1の内径D3を算出する工程とを備える。
管は外径基準で製造され、外径から管の内径は一義的に定まらず、これはバタフライ弁2の止水性能が低下する要因となる。また、既設管1に偏肉が存在することもある。
これに対し、第1および第2切片S1,S2を得て、既設管1の厚さT1,T2と外径D4から内径D3を算出することで、既設管1の正確な内径D3を知ることができる。これにより、止水性能が向上する。
好ましくは、既設管1にバタフライ2を組み込む工法であって、
既設管1の一部を気密状態で囲繞する密閉ケース5を前記既設管1に組み付ける組付工程と、
前記密閉ケース5内に侵入した切削工具60で、前記既設管1の管軸方向Sに延びる溝状の第1開口11を形成する切削工程と
前記密閉ケース5内に侵入したホールソー62で、前記第1開口11に対峙する部位に円形状の第2開口12を形成すると共に切片S2を切り取る穿孔工程と、
前記第1および第2開口11,12を貫通する弁棒21と一体の蝶形の弁体22を開弁状態で、前記第1開口11を通って、前記弁棒21の下端部21Tが前記第2開口12から突出するまで前記既設管1内に挿入する挿入工程と、
前記既設管1の外径D4を測定する工程と、
前記切片S2の厚さT2を測定する工程と、
前記測定された外径D4から前記切片S2の厚さT2の2倍の値を減算して、前記既設管1の内径D3を算出する工程とを備える。
この場合、切片S2を得て、既設管1の厚さT2と外径D4から内径D3を算出することで、既設管1の正確な内径D3を知ることができる。これにより、止水性能が向上する。
好ましい別の例は、既設管1にバタフライ弁2を組み込むシステムであって、
既設管1の一部を気密状態で囲繞すると共に、既設管1の径方向Dに突出する第1突出管部51を有する密閉ケース5と、
前記密閉ケース5の前記第1突出管部51に接続された作業弁Vと、
前記作業弁Vの前記第1突出管部51とは反対側に配置され前記既設管1の管軸方向Sに沿って移動可能なスライダ7と、
前記作業弁Vの前記第1突出管部51とは反対側に接続され前記スライダ7を摺動可能に支持すると共に、前記スライダ7の第1面71に負荷される前記既設管1内の内圧に抗する圧力を前記スライダ7の前記第1面71とは反対側の第2面72に負荷するための気密室80を有する作業ケース8と、
前記作業ケース8に対し前記スライダ7を前記管軸方向Sに沿って移動させるための移動具70と、
前記スライダ7に接続され、前記既設管1に向かって突出し前記スライダ7の移動により前記既設管1に管軸方向Sに沿った長い溝状の第1開口11を形成する切削工具60とを備える。
かかるシステムを用いる好ましい工法は、既設管1にバタフライ弁2を組み込む工法であって、
前記密閉ケース5が前記既設管1の一部を気密状態で囲繞するように前記密閉ケース5を前記既設管1に組み付ける組付工程と、
前記密閉ケース5内に侵入した前記切削工具60で、前記管軸方向Sに長い溝状の第1開口11を形成する切削工程と、
前記第1開口11を貫通する弁棒21と一体の蝶形の弁体22を開弁状態で、前記第1開口11を通して前記既設管1内に挿入する挿入工程とを備え、前記切削工程は、
前記スライダ7を前記移動具70により前記管軸方向Sに移動させて前記切削工具60を前記管軸方向Sに移動させる移動工程と、
前記気密室80に圧力流体を導入して前記スライダ7の第2面72に圧力を負荷する加圧工程とを包含する。
かかるシステムや工法においては、作業弁Vとは別のスライダ7が管軸方向Sに移動して切削工具60が管軸方向Sに移動する。そのため、密閉ケース5をスライドさせる場合に比べ、第1開口11を正確に形成することができるだろう。
また、気密室80に圧力流体を導入してスライダ7の第2面72に圧力を負荷しながら前記スライダ7を移動させる。そのため、スライダ7に片圧が生じるのを抑制でき、スライダ7の移動が容易になる。
好ましくは、既設管に設置されたバタフライ弁の構造であって、
管軸方向Sに長い溝状の第1開口11を有する既設管1と、
前記第1開口11を閉塞する内蓋3と、
前記既設管1の径方向Dに延び前記第1開口11を貫通する弁棒21と、
前記弁棒21と共に回転可能で前記既設管1内に収容された蝶形の弁体22とを備え、前記弁体22は
円板状の弁本体22bと、
前記弁本体22bの外周に沿って配置された外周ゴムR1と、
前記弁棒21の上端部21Bまわりに配置され、かつ、前記第1開口11の一部に配置され、かつ、前記内蓋3の内面31に接する上部ゴムR2と、
前記第1開口11が形成された既設管1の部位、前記弁棒21の上端部21B、ならびに、前記内蓋3を包む第1サドルと、
前記第2開口12が形成された既設管1の部位、ならびに、前記弁棒21の下端部21T包む第2サドルと、
前記第1サドルと第2サドルとの間において周方向に延びる複数本のバンドと、
前記バンドと前記各サドルとを互いに締結する複数本の締結ボルトとを備える。
この場合、第1および第2サドルの双方が周方向に小さく、そのため、第1および第2サドルの各々が既設管1の外周面に沿い易い。
1つの前記各実施態様または下記の実施例に関連して説明および/または図示した特徴は、1つまたはそれ以上の他の実施態様または他の実施例において同一または類似な形で、および/または他の実施態様または実施例の特徴と組み合わせて、または、その代わりに利用することができる。
本発明は、添付の図面を参考にした以下の好適な実施例の説明からより明瞭に理解されるであろう。しかし、実施例および図面は単なる図示および説明のためのものであり、本発明の範囲を定めるために利用されるべきものではない。本発明の範囲は請求の範囲によってのみ定まる。添付図面において、複数の図面における同一の部品番号は、同一または相当部分を示す。
以下、本発明の実施例1が図面にしたがって説明される。
図1A〜図6Bを用いて本バタフライ弁の構造の概略が説明される。
図5Aに示すように、本バタフライ弁2は既設管1に設置される。
バタフライ弁2は既設管1、内蓋3、弁棒21および蝶形の弁体22を備える。
図2のように、既設管1は管軸方向Sに長い溝状の第1開口11を有する。前記既設管1は前記第1開口11に対峙する位置に円形状の第2開口12を定義する。
内蓋3は前記第1開口11を閉塞する。
弁棒21は前記既設管1の径方向Dかつ上下方向に延び前記第1開口11を貫通する。前記弁棒21は前記第2開口12を貫通し、更に一部が前記既設管1から突出する下端部21Tを有する。
図3のように、蝶形の弁体22は前記弁棒21と共に回転可能で前記既設管1内に収容されている。
前記弁体22は円板状の弁本体22b、外周ゴムR1、上部ゴムR2およびゴムリングR3を備える。これらのゴムR1〜R3は弁棒21と共に回転する。
外周ゴムR1は前記弁本体22bの外周に沿って配置されている。
図3Aの上部ゴムR2は前記弁棒21の上部21Bまわりに配置され、かつ、前記第1開口11の一部に配置され、かつ、図4Bの前記内蓋3の内面31に接する。上部ゴムR2は弁棒21の上部21Bが貫通する貫通孔Roを有する。
ゴムリングR3は前記弁棒21の前記下端部21Tに装着され、前記弁棒21の前記下端部21Tと前記既設管1の内周面1Sとの間をシールする。
図3Bの上部ゴムR2は一対の小径部R21および一対の大径部(シール部の一例)R22を有する。
図3Bの2つの小径部R21は前記弁体22が開いた開弁状態において前記第1開口11の端面11fに非接触となる第1の径D1を持つ。
図3Bの2つの大径部R22は前記第1の径D1よりも大きく、図6Bの前記弁体22が閉じた閉弁状態において前記第1開口11の前記端面11fに接触する第2の径D2(図3B)を持つ。
すなわち、大径部R22の半径は小径部R21の半径よりも大きい。
図6Bにおいて、前記内蓋3には蓋用ゴムRが設けられている。蓋用ゴムRは、前記内蓋3と前記既設管1の外周面1Fとの間をシールするループ状のゴムで(図19B参照)、前記内蓋3の前記内面に固定されている。
図5Bにおいて、バタフライ弁2は押さえ具4を備える。
前記押さえ具4は前記内蓋3の内面31を前記既設管1の外周面1Fに向かって押しつけることで、前記蓋用ゴムRを前記既設管1の外周面1Fと前記内蓋3の内面31との間で圧縮する。
また、前記押さえ具4は前記内蓋3を前記既設管1の外周面1Fに向かって押しつけることで、図5Aの前記上部ゴムR2を前記内蓋3の内面31に押し付けると共に、前記ゴムリングR3を前記既設管1の前記内周面1Sに押しつける。
図2の前記既設管1の内径D3よりも前記外周ゴムR1の外径D4の方が大きい。これにより、図6Aのバタフライ弁2は90°よりも小さい角度で全閉となる。
図17Aおよび図17Bに示すように、密閉ケース5は前記第1および第2開口11,12が形成された既設管1の部位、前記弁棒21の上部21Bおよび下端部21T、前記内蓋3等を包む。
図17Aにおいて、前記密閉ケース5は例えば第1および第2分割ケース5a,5bを備える。両分割ケース5a,5bには、既設管1との間をシールすると共に両分割ケース5a,5b間をシールするゴムパッキン54が装着されている。前記第1および第2分割ケース5a,5bには、それぞれ、第1および第2突出管部51,52が一体に設けられている。
図17Aの前記第1突出管部51には外蓋55を介して減速機9が取り付けられている。減速機9は前記弁棒21の上端部に接続されている。
図17Bの前記第1突出管部51内には前記内蓋3が収容されている。前記内蓋3は押さえ具4により既設管1の外周面1Fに向かって押しつけられている。前記押さえ具4の第1押さえボルト4bは前記第1突出管部51の管壁において支持されている。
図17Bの前記第2突出管部52には小型仕切弁56が接続されている。小型仕切弁56のフランジには蓋板57が取り付けられ、これにより、第2突出管部52が閉塞されている。
図17Bの前記第2突出管部52内にはカラー53が配置されている。カラー53は第2突出管部52の内側に嵌合すると共に、バタフライ弁2の下端部21Tに嵌合している。
つぎに、バタフライ弁2を既設管1に組み込む工法(工事方法)の一例の概略を説明する。
まず、図7(a)に示すように、既設管1の一部を気密状態で囲繞する密閉ケース5を前記既設管1に組み付ける組付工程を実行する。
なお、必要に応じて図7(b)の矯正具90で既設管1の偏平を矯正する。
つぎに、図7(c)の第1分割ケース5aに作業弁V(図14B参照)を取り付け、更に、スライダ7および作業ケース8を取り付ける。
その後、図8(a)の前記作業ケース8に第1穿孔機81を取り付ける。一方、前記第2突出管部52に仕切弁56を取り付け、更に、第2穿孔機82を取り付ける。
前記取付け後、図8(a)の第1および第2穿孔工程を実行する。
すなわち、前記密閉ケース5内に侵入した第1ホールソー61で、前記既設管1から円形状の開口10を形成すると共に図1Aの円形状の第1切片S1を切り取る。一方、図8(a)の前記密閉ケース5内に侵入した第2ホールソー62で、前記円形状の開口10に対峙する部位に円形状の第2開口12を形成すると共に図1Aの第2切片S2を切り取る。
前記第1穿孔工程の後に、第1穿孔機81に代えて、図8(b)の前記スライダ7にエンドミル式の穿孔機83を取り付ける。この取付後、前記密閉ケース5内に侵入した前記切削工具60で、図9(a)および図1Bのように前記円形状の開口10から前記既設管1の管軸方向Sの両側に延びる溝状の第1開口11を形成する切削工程を実行する。
ここで、前記第1ホールソー61(図8(a))で形成された図1Aの円形状の開口10の直径D10よりも、図1Bの前記切削工具60で形成された溝状の第1開口11の幅W11の方が小さい。
その後、図9(b)のように、作業弁Vを閉じ、スライダ7、作業ケース8および穿孔機83などを撤去する。
前記撤去後、図10または図13のように、作業タンク92を作業弁Vの上に積み上げる。この際、作業タンク92内にバタフライ弁2の弁棒21、弁体22および内蓋3を収納した状態で、作業タンク92を作業弁Vの上に積み上げる。
その後、図14Aおよび図14Bの作業弁Vを開弁し、挿入工程を実行する。
すなわち、図3A、図14Aおよび図15Aのように、前記第1および第2開口11,12を貫通する弁棒21と一体の蝶形の弁体22を開弁状態で、前記第1開口11を通って、前記弁棒21の下端部21Tが前記第2開口12から突出するまで前記既設管1内に挿入する挿入工程を実行する。
つぎに、図11(a)のカラー装着工程および図11(b)のシール工程が実行される。
すなわち、図15Aの前記挿入工程により密閉ケース5の軸受部50に侵入した前記弁棒21の下端部21Tの外周にカラー53を装着するカラー装着工程が実行される。
前記シール工程は前記カラー装着工程後に実行される。すなわち、図5Aの押さえ具4で前記第1開口11を閉塞する内蓋3を押して、前記内蓋3と前記既設管1との間をシールするループ状の蓋用ゴムR(図5B)を圧縮するシール工程を実行する。
その後、図11(b)および図16Bの前記押さえ具4の押さえボルト4bを更にねじ込むことで、前記内蓋3を前記既設管1の外周面1Fに向かって押しつける。これにより、前記上部ゴムR2が前記内蓋3の内面31に押し付けられると共に、前記ゴムリングR3が前記既設管1の前記内周面1Sに押しつけられる。
その後、図11(b)の作業弁Vを取り外し、図11(c)の蓋板57および減速機9を取り付ける。こうして、バタフライ弁2の既設管1への設置が完了する。
前記バタフライ弁2は必要に応じて、図6A、図6B、図18Aおよび図18Bのように、回転されて閉弁される。これにより、管路が止水される。
つぎに、既設管1の内径の推定方法について説明する。
まず、図7(b)の状態で、密閉ケース5と既設管1との隙間から前記既設管1の外径D4を測定する。ついで、図1Aの前記第1および第2切片S1,S2の厚さT1,T2を測定する。その後、前記測定された外径D4から前記第1および第2切片S1,S2の厚さT1,T2を減算して、前記既設管1の内径D3を算出する。
つぎに、図12Aおよび図12Bの前記切削工具60をスライドさせるシステムの詳細について説明する。本システムは作業弁V、スライダ7、作業ケース8および図8(b)の移動具70などを備える。
図12Aの前記スライダ7は前記作業弁Vの前記第1突出管部51とは反対側に配置され前記既設管1の管軸方向Sに沿って移動可能である。
前記作業ケース8は前記作業弁Vの前記第1突出管部51とは反対側に接続され前記スライダ7を摺動可能に支持する。前記作業ケース8の気密室80は前記スライダ7の第1面71に負荷される前記既設管1内の内圧に抗する圧力を前記スライダ7の前記第1面71とは反対側の第2面72に負荷する。
図8(b)の前記移動具70は前記作業ケース8に対し前記スライダ7を前記管軸方向Sに沿って移動させるためのもので例えばパンタグラフ式であってもよい。
図12Aの前記切削工具60は前記スライダ7に接続され、前記既設管1に向かって突出し前記スライダ7の移動により前記既設管1に管軸方向Sに沿った長い溝状の第1開口11を形成する。
つぎに、切削工具60を管軸方向Sに移動させる方法について説明する。
図12Aの前記スライダ7を前記移動具70(図8(b))により前記管軸方向Sに移動させて前記切削工具60を前記管軸方向Sに移動させる移動工程を実行する。この際、予め、図12Aの第2突出管部52から前記気密室80に既設管1内の圧力流体を導入して前記スライダ7の第2面72に圧力を負荷する。この圧力の負荷は手押式の水圧ポンプで行ってもよい。
図19Aおよび図19Bは実施例2を示す。
本実施例2では蓋用ゴムRが補助シール部R4を備える。補助シール部R4は閉弁状態において大径部R22に接する。
大径部R22は蓋用ゴムRおよび上部ゴムR2の加硫ゴムとは異なる過酸化水素を加硫剤とするゴムが好ましい。ゴム同士が互いに癒着するのを防止するためである。
図20〜図22Bは実施例3を示す。
本例の場合、押さえ具4は複数本の第1押さえボルト4bおよび第2押さえボルト4cを備える。
前記密閉ケース5は前記内蓋3を四方から囲う第1突出管部51と、前記第1突出管部51に結合され、前記内蓋3を覆う外蓋55とを備える。
図22Aに示すように、各第1押さえボルト4bは第1突出管部51の管壁に支持され、前記既設管1の接線方向に沿って進退し、前記内蓋3を前記既設管1の外周面に押し付ける。なお、図4Bおよび図5Bに示すように、第1押さえボルト4bは内蓋31の上面にテーパ面を有する座部4dに当接する構造であってもよい。
図22Bに示すように、各第2押さえボルト4cは、前記外蓋55の管壁に支持され、前記既設管1の径方向に沿って進退し、前記内蓋3を前記既設管1の外周面1Fに押し付ける。
図23A〜図31は実施例4を示す。
本実施例4の配管構造および工法については、主として、前記実施例1または実施例2と異なる構造や工程について記述される。
図23A〜図25は実施例4の外周ゴムR1の構造を示す。図23Aおよび図23Bに示すように、弁体22の閉弁状態において、既設管1内に流体圧が作用する上流側Sfと、前記既設管1内の流体圧が減圧される下流側Dfとに、前記弁体22は前記既設管1内の空間を仕切る。
図23Bの前記閉弁状態において、前記外周ゴムR1の上流側Sfには、前記流体圧を受けて前記外周ゴムR1の外周端部R10が前記既設管1の内周面1Sに向かって押し付けられるためのセルフシール溝G1,G2が形成されている。
図24において、前記外周ゴムR1は第1半周ゴムR11および第2半周ゴムR12を包含する。各半周ゴムR12の前記セルフシール溝G1,G2は前記各半周ゴムR12の延びる周方向に沿って長く形成されている。
前記第1半周ゴムR11は、図23Aおよび図23Bに示すように、前記弁体22が閉弁される際に前記上流側Sfから前記下流側Dfに向かって回転する前記弁体22の部位に装着されている。
前記第2半周ゴムR12(図24)は、前記弁体22が閉弁される際に前記下流側Dfから前記上流側Sfに向かって回転する前記弁体22の部位に装着されている。
図23Bにおいて、前記第1半周ゴムR11の外周端部R10よりも前記第2半周ゴムR12の外周端部R10の方が剛性が大きい。
例えば、図25に示すように、第1半周ゴムR11の外周端部R10よりも第2半周ゴムR12の外周端部R10の方が、外周ゴムR1の横断面において、厚肉に形成されている。すなわち、第1半周ゴムR11のセルフシール溝G1は、第2半周ゴムR12のセルフシール溝G2よりも外周ゴムR1の外周縁に近い位置に、かつ、大きく形成されている。
図25に示すように、前記各半周ゴムR11,R12の内周側には逃げ溝G3,G4が弁体22の外周に沿って形成されている。外周ゴムR1の横断面において、前記第1半周ゴムR11の逃げ溝G3は、第2半周ゴムR12の逃げ溝G4よりも大きい。
なお、図24の各半周ゴムR11,R12はバタフライ弁2の外周の円弧の長さの半分よりも短い。
また、第1および第2半周ゴムR11,R12は、各々、一様断面で、例えば、押し出し成型される。なお、既設管1が溶接ビードを有する鋼管である場合、前記溶接ビードに接する部分について硬度の小さいゴムを配置してもよい。
つぎに、図25のバタフライ弁2が閉弁される際の前記上部ゴムR2の変形について説明する。
図23A、図25(a)および(b)に示すように、バタフライ弁2が全開の状態から閉弁方向にバタフライ弁2を回転させると、やがて、外周ゴムR1の外周端部R10が既設管1の内周面1Sに接触する。この接触後、バタフライ弁2を閉弁方向に更に回転させると、図25(c)のように、前記外周端部R10が既設管1の内周面1Sに押し付けられて変形する。
この閉弁の際の変形において、外周端部R10と既設管1の内周面1Sとの間には摩擦抵抗が生じ、第2半周ゴムR12の外周端部R10がめくれて変形するような力が作用する。
これに対し、本例の場合、第2半周ゴムR12の外周端部R10は第1半周ゴムR11の外周端部R10よりも剛性が大きく、そのため、第2半周ゴムR12の外周端部R10がめくれるような変形を防止し得る。したがって、バタフライ弁2のシール性能の信頼性が高い。
一方、外周端部R10の剛性が高すぎると、バタフライ弁2を閉弁する際にバタフライ弁2の回転トルクが大きくなる。これに対し、本例の場合、第1半周ゴムR11の外周端部R10は第2半周ゴムR12の外周端部R10よりも剛性が小さい。
したがって、前記閉弁時の回転トルクが大きくなりすぎるのを抑制し得る。
つぎに、本例を用いて図27の蓋用ゴムRおよび上部ゴムR2の詳細について説明する。
図27〜図28Bに示すように、蓋用ゴムRはループ状に形成されている。これにより、図27の蓋用ゴムRは内蓋3と既設管1の外周面1Fとの間をシールする。なお、蓋用ゴムRは内蓋3に形成された溝に非接着で嵌り込んでいてもよい。また、蓋用ゴムRの全周にわたって延びる溝を蓋用ゴムRが有していてもよい。
図29A〜図31に示すように、蓋用ゴムRは補助シール部R4を一体に備えていてもよい。本例において、補助シール部R4は第1開口11の端面11fに沿って延びる直線の棒状で蓋用ゴムRと一体に形成されていてもよい。
なお、図29Bのように、蓋用ゴムRは型成型部分と押し出し成型部分とが成型後に互いに継ぎ合わされていてもよい。
図28Aに示すように、前記弁棒21が貫通する貫通孔Roを定義するループ状かつ盤状に前記上部ゴムR2は形成されている。前記上部ゴムR2は2つの前記大径部R22の各々と前記2つの大径部R22の第2の径D2(図31)よりも小さい第1の径D1(図31)を持つ2つの小径部R21の各々とが、前記上部ゴムR2の円周方向に交互に連なって配置されている。
前記上部ゴムR2の下面は円形の台座29に接着されて、支持されていてもよい。なお、上部ゴムR2の大径部R22の先端部分は台座29から突出していてもよい。
図28Aにおいて、前記上部ゴムR2は前記弁棒21と共に回転される。前記上部ゴムR2は一対のシール部22を有する。
本例の場合、前記一対のシール部R22は、各々前記外周ゴムR1が延びる方向Dxに沿って突出する前記大径部R22で形成されている。前記大径部R22は前記閉弁状態において前記内蓋3の内面31に接する天面F1と、前記閉弁状態において前記各端面11fに接する先端面F2とを備える。
前記一対のシール部R22は、図27の前記弁体22が開いた開弁状態では前記第1開口11を定義する前記管軸方向Sに長い一対の端面11fのうちの各端面11fから離れた状態で、前記各端面11fとの間を非シール状態とし、かつ、図28Aの前記弁体22が閉じた閉弁状態では前記内蓋3の内面31との間をシールし、かつ、前記各端面11fとの間をシールするシール状態となる。
つぎに、本例における前記蓋用ゴムRおよび上部ゴムR2のシール構造の詳細について説明する。
図31(a)は開弁状態(図27)において内蓋3が弁棒21と共に下方Dに降り既設管1の第1開口11を閉塞する直前(バタフライ弁の挿入完了の直前)を示す。図31(a)から図31(b)のように、内蓋3がバタフライ弁と共に下方Dに降りると、蓋用ゴムRが既設管1の外周面1Fに接し、更に、前述の押さえ具4で内蓋3が上方から押え付けられて、蓋用ゴムRが既設管1と内蓋3との間で圧縮され、この間がシールされる。この際、蓋用ゴムRのうちの補助シール部R4も既設管1と内蓋3との間をシールする。
その後、必要に応じて、図27の開弁状態から図28Aの閉弁状態となるように、バタフライ弁2が約90°弱回転される。このバタフライ弁2の回転で、図27の上部ゴムR2は図28Aのように弁体22と共に回転し、これにより、バタフライ弁2は閉弁状態となる。
前記上部ゴムR2の回転後、前記閉弁状態において、前記上部ゴムR2は以下のようにシール機能を発揮する。
すなわち、図31(c)に示すように、シール部22の天面F1が内蓋3の内面31に接すると共に、シール部R22の先端面F2が第1開口11の端面11fに接する。更に、本例の場合、シール部R22は前記補助シール部R4を介して上部ゴムR2に接する。これらにより、バタフライ弁2の上端部からの水の漏れが防止される。
本例の場合、図31(a)の既設管1の第1開口11に対する内蓋3の位置決め精度が要求される場合が多い。この精度を高めるには、図30の第1開口11の端面11fに係合する一対の突起301,302を設けるのが好ましい。
図32は上部ゴムR2の他の例を示す。
この図に示すように、上部ゴムR2は小径部を有していなくてもよい。また、上部ゴムR2の一対のシール部R22は貫通孔Roにおいて弁棒21の上部21Bに接していれば、互いに分離していてもよい。
図33(a)〜(c)は蓋用ゴムRおよび上部ゴムR2の更に他の例を示す。
この図に示すように、補助シール部R4は第1開口11の端面11fに沿って、第1開口11内に突出していてもよい。この例の場合、図33(c)のように、上部ゴムR2は補助シール部R4を介して端面11fに接触する。
つぎに、図26A〜図31の実施例の工法と前記実施例1の工法との相違点について説明する。
図26Aおよび図26Bに示すように、本例の場合、第1開口11は切削工具60で形成され、図1Aの円形状の開口は形成されない。したがって、バタフライ弁2は概ね一様な幅を持つ第1開口11から既設管1内に挿入される。
すなわち、図2の前記第1開口11は円形状の開口10を有していたが、図26Aのように、第1開口11は単なる帯状の開口であってもよい。この場合、第1開口11は図26Aのエンドミルのみで形成することができる。
また、この場合、図1Aの第1切片S1は生成されない。そのため、既設管1の内径D3は以下のように算出してもよい。
まず、前記既設管1の外径D4を測定する。一方、前記切片S2の厚さT2を測定する。前記測定された外径D4から前記切片S2の厚さT2の2倍の値を減算して、前記既設管1の内径D3を算出する。
図23A〜図31の実施例のその他の構造や工法は、図1〜図22の実施例と同様であり、したがって、その説明を省略する。
なお、既設管1が鋼管である場合、端面11fにバリが生じることがある。この場合、切削工具60とは別の切削工具でバリ取りを行ってもよい。
また、図1Aの既設管1の内径D3のバラツキに対応するためや、内径D3の近似した既設管1の止水を可能とするために、外周ゴムR1を流体圧で加圧できるチューブとしてもよい。
以上のとおり、図面を参照しながら好適な実施例を説明したが、当業者であれば、本明細書を見て、自明な範囲で種々の変更および修正を容易に想定するであろう。
前述した実施例では、既設管を囲繞する密閉ケースは第1および第2分割ケースの2分割としたが3分割以上であってもよい。
また、スライダはローラによって管軸方向に移動自在に支持されてもよい。
また、既設管を囲繞するケースや弁体は鋳造品であってもよいし、鋼板で形成されてもよい。鋼板で形成した場合には、第1および第2分割ケースを一体に形成してもよい。
したがって、以上のような変更および修正は、請求の範囲から定まる本発明の範囲内のものと解釈される。
本発明のバタフライ弁および不断流工法は、水道やオイルなどの既設管のラインにバタフライ弁を挿入し、この挿入したバタフライ弁により流体の流れを止めるのに用いることができる。
1:既設管 1F:外周面 1S:内周面
10:円形状の開口 11:第1開口 12:第2開口 11f:端面
2:バタフライ弁 21:弁棒 22:弁体 22b:弁本体 29:台座
21B:上部 21T:下端部
3:内蓋 31:内面 301,302:係合突起
4:押さえ具 4b:(第1)押さえボルト 4c:(第2)押さえボルト
5:密閉ケース 5a:第1分割ケース 5b:第2分割ケース 50:軸受部
51:第1突出管部 52:第2突出管部 53:カラー 54:ゴムパッキン
55:外蓋 56:仕切弁 57:蓋板
60:切削工具 61:第1ホールソー 62:第2ホールソー(穿孔工具)
7:スライダ 70:移動具 71:第1面 72:第2面
8:作業ケース 80:気密室 81:第1穿孔機 82:第2穿孔機 83:穿孔機
9:減速機 90:矯正具 92作業タンク
D:径方向 Dx:方向 Df:下流側 Sf:上流側
D1:第1の径 D2:第2の径 D3:内径 D4:外径 D10:直径
G1,G2:セルフシール溝 G3,G4:逃げ溝 F1:天面 F2:先端面
R:蓋用ゴム R1:外周ゴム R11,R12:半周ゴム R2:上部ゴム
R3:ゴムリング R4:補助シール部
R21:小径部 R22:大径部(シール部) S:管軸方向
S1:第1切片 S2:第2切片
T1,T2:厚さ V:作業弁 W11:第1開口の幅

Claims (15)

  1. 既設管に設置されたバタフライ弁を有する配管構造であって、
    管軸方向Sに長い溝状の第1開口11を有する既設管1と、
    前記第1開口11を閉塞する内蓋3と、
    前記既設管1の径方向Dかつ上下方向に延び前記第1開口11を貫通する弁棒21と、
    前記弁棒21と共に回転可能で前記既設管1内に収容された蝶形の弁体22とを備え、
    前記弁体22は
    円板状の弁本体22bと、
    前記弁本体22bの外周に沿って配置された外周ゴムR1と、
    前記弁棒21の上部21Bまわりに配置され、かつ、前記第1開口11の一部に配置され、前記弁棒21と共に回転される上部ゴムR2とを備え、
    前記上部ゴムR2は、
    前記弁体22が開いた開弁状態では前記第1開口11を定義する前記管軸方向Sに長い一対の端面11fのうちの各端面11fから離れた状態で、前記各端面11fとの間を非シール状態とし、かつ、前記弁体22が閉じた閉弁状態では前記内蓋3の内面31との間をシールし、かつ、前記各端面11fとの間をシールするシール状態となる一対のシール部R22を備える、配管構造。
  2. 請求項1において、前記一対のシール部R22は、各々、前記外周ゴムR1が延びる方向Dxに沿って突出する大径部R22で形成され、
    前記大径部R22は前記閉弁状態において前記内蓋3の内面31に接する天面F1と、前記閉弁状態において前記各端面11fに接する先端面F2とを備える、配管構造。
  3. 請求項2において、前記弁棒21が貫通する貫通孔Roを定義するループ状かつ盤状に前記上部ゴムR2が形成されている、配管構造。
  4. 請求項3において、前記上部ゴムR2は2つの前記大径部R22の各々と前記2つの大径部R22の径D2よりも小さい径D1を持つ2つの小径部R21の各々とが、前記上部ゴムR2の円周方向に交互に連なって配置されている、配管構造。
  5. 請求項1〜4のいずれか1項において、前記内蓋3と前記既設管1の外周面1Fとの間をシールするループ状の蓋用ゴムRが前記内蓋3の前記内面に固定されている、配管構造。
  6. 請求項5において、前記閉弁状態において前記シール部R22に接する補助シール部R4を前記蓋用ゴムRが備える、配管構造。
  7. 請求項1〜6のいずれか1項において、前記閉弁状態において、既設管1内に流体圧が作用する上流側Sfと、前記既設管1内の流体圧が減圧される下流側Dfとに、前記弁体22が前記既設管1内の空間を仕切り、
    前記閉弁状態において、前記外周ゴムR1の上流側Sfには、前記流体圧を受けて前記外周ゴムR1の外周端部R10が前記既設管1の内周面1Sに向かって押し付けられるためのセルフシール溝G1,G2が形成されている、ことを特徴とする配管構造。
  8. 請求項7において、前記外周ゴムR1は第1半周ゴムR11および第2半周ゴムR12を包含し、
    前記第1半周ゴムR11は、前記弁体22が閉弁される際に前記上流側Sfから前記下流側Dfに向かって回転する前記弁体22の部位に装着され、
    前記第2半周ゴムR12は、前記弁体22が閉弁される際に前記下流側Dfから前記上流側Sfに向かって回転する前記弁体22の部位に装着され、
    前記第1半周ゴムR11の外周端部R10よりも前記第2半周ゴムR12の外周端部R10の方が剛性が大きいことを特徴とする、配管構造。
  9. 請求項5において、前記内蓋3の内面31を前記既設管1の外周面1Fに向かって押し付けることで、前記蓋用ゴムRを前記既設管1の外周面1Fと前記内蓋3の内面31との間で圧縮する押さえ具4を備える、配管構造。
  10. 請求項1において、前記既設管1は前記第1開口11に対峙する位置に円形状の第2開口12を定義し、
    前記弁棒21は前記第2開口12を貫通し、更に一部が前記既設管1から突出する下端部21Tを有する、配管構造。
  11. 請求項10において、前記弁棒21の前記下端部21Tに装着され、前記弁棒21の前記下端部21Tと前記既設管1の内周面1Sとの間をシールするゴムリングR3を更に備える、配管構造。
  12. 請求項11において、前記内蓋3を前記既設管1の外周面1Fに向かって押しつけることで、
    a.前記上部ゴムR2を前記内蓋3の内面31に押し付けると共に、
    b.前記ゴムリングR3を前記既設管1の前記内周面1Sに押しつける、
    押さえ具4を備える、配管構造。
  13. 請求項12において、前記第1および第2開口11,12が形成された既設管1の部位と、前記弁棒21の上部21Bおよび下端部21Tと、前記内蓋3とを包む密閉ケース5を更に備え、
    前記密閉ケース5は前記内蓋3を四方から囲う第1突出管部51と、前記第1突出管部51に結合され前記内蓋3を覆う外蓋55とを備える、配管構造。
  14. 請求項13において、前記押さえ具4は、
    前記第1突出管部51の管壁に支持され、前記既設管1の接線方向に沿って進退し、前記内蓋3を前記既設管1の外周面に押し付ける複数の第1押さえボルト4bと、
    前記外蓋55に支持され、前記既設管1の径方向に沿って進退し、前記内蓋3を前記既設管1の外周面1Fに押し付ける複数の第2押さえボルト4cとを備える、配管構造。
  15. 既設管1にバタフライ弁2を組み込む工法であって、
    既設管1の一部を気密状態で囲繞する密閉ケース5を前記既設管1に組み付ける組付工程と、
    前記密閉ケース5内に侵入した切削工具60で、前記既設管1の管軸方向Sに長い溝状の第1開口11を前記既設管1に形成する切削工程と、
    前記密閉ケース5内に侵入した穿孔工具62で、前記既設管1の前記第1開口11に対峙する部位に円形状の第2開口12を穿孔する穿孔工程と、
    前記第1および第2開口11,12を貫通する弁棒21と一体の蝶形の弁体22を開弁状態で、前記第1開口11を通して、前記弁棒21の下端部21Tが前記第2開口12から突出するまで前記既設管1内に挿入する挿入工程と、
    前記挿入工程により密閉ケース5の軸受部50に侵入した前記弁棒21の下端部21Tの外周にカラー53を装着するカラー装着工程とを備え、前記工法は、
    前記第1開口11を閉塞する内蓋3を押して、前記内蓋3と前記既設管1との間をシールするループ状の蓋用ゴムRを圧縮するシール工程を更に備え、
    前記シール工程が前記カラー装着工程後に実行される、工法。
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018168339A1 (ja) * 2017-03-14 2018-09-20 株式会社水研 不断流下におけるバタフライ弁の挿入
DE102017114977B4 (de) * 2017-07-05 2022-04-28 Postberg + Co. GmbH Wechselarmatur
US11048074B2 (en) * 2018-07-18 2021-06-29 Mueller International, Llc Sight glass
US11788662B2 (en) 2018-12-26 2023-10-17 Cosmo Koki Co., Ltd. Fluid control device
KR102185008B1 (ko) * 2019-07-22 2020-12-01 (주)현대케피코 전자식 스로틀 밸브의 하우징 및 이를 포함한 전자식 스로틀 밸브
KR102119794B1 (ko) * 2020-01-02 2020-06-05 신진정공 주식회사 부단수 버터플라이밸브 설치용 천공장치
KR102101758B1 (ko) * 2020-01-02 2020-04-20 신진정공 주식회사 부단수 버터플라이밸브
JP2021181801A (ja) 2020-05-19 2021-11-25 コスモ工機株式会社 制流体の設置方法、及び制流体を備えた流体制御装置
WO2023144079A1 (de) * 2022-01-25 2023-08-03 FutureE GmbH Fluidstelleinrichtung

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1167375A (en) * 1967-03-10 1969-10-15 Frank Clifton Improvements relating to Fluid Valves
US3598365A (en) * 1969-08-28 1971-08-10 Ladish Co Butterfly valves
JPS5937382A (ja) * 1982-08-26 1984-02-29 Kyoei Valve Kogyo Kk 真空ジヤケツト形バタフライ弁
JPS60143291A (ja) 1983-12-29 1985-07-29 株式会社水研 管体の補修時等における不断水用のバルブの取付工法
JPS6246068A (ja) 1985-08-23 1987-02-27 Hitachi Zosen Corp バタフライ弁
JP2536825Y2 (ja) 1991-10-31 1997-05-28 中外炉工業株式会社 バタフライ弁
US5462080A (en) * 1993-08-31 1995-10-31 Applied Materials, Inc. Heated removable throttle valve
JP2000130682A (ja) 1998-10-21 2000-05-12 Suiken Technology:Kk 既設管切削工法および不断流バルブ挿入工法
CN2371402Y (zh) * 1999-03-04 2000-03-29 桂连滨 对分阀体组合式中线蝶阀
CN103244795A (zh) * 2013-05-07 2013-08-14 北京天济明科技有限公司 可拆阀门保冷产品及其制作方法
JP6246068B2 (ja) 2013-05-23 2017-12-13 富士フイルム株式会社 フィルムおよびその製造方法ならびにフィルムを有するディスプレイ
CN204493745U (zh) * 2015-03-21 2015-07-22 锦州变压器股份有限公司 变压器箱体用真空蝶阀
CN105351538B (zh) * 2015-11-30 2017-11-14 苏州纽威阀门股份有限公司 一种上装式蝶阀
WO2018168339A1 (ja) * 2017-03-14 2018-09-20 株式会社水研 不断流下におけるバタフライ弁の挿入

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