JPWO2020137247A1 - 流体制御装置 - Google Patents

Abstract

制流体の設計、製造、管理工程を簡素にして製造などのコストを抑えるとともに、所期の制御性を備えた流体制御装置を提供する。流体管１を密封状に外嵌した筐体２の内部で、流体管１の一部が不断流状態で切断された箇所に密封状に設置され、管内流体を制御する制流体１０を備えた流体制御装置であって、制流体１０は、開口部１２ａを備えた弁座体１２、及び開口部１２ａを開閉可能に弁座体１２に設けられた弁体１３からなる開閉弁１１と、開口部１２ａに連通する貫通孔１６ａを備え弁座体１２に密封状に装着された壁部１６、及び壁部１６に連設され筐体２の開口側を被覆する蓋部１７からなり、筐体２の内面との間をシールするシール材１９を備えた仕切体１５と、から構成されている。

Description

本発明は、流体管を密封する筐体内に制流体が不断流状態で設置された流体制御装置に関する。

従来の流体制御装置には、流体管路を構成する流体管を密封状に外嵌する筐体内で、流体管の一部を不断流状態で切断して、その切断した箇所に管内流体を制御するための各種の弁等の制流体を設置したものがある。例えば、特許文献１で示されるように、流体管に対し密封状に筐体を取付け、この筐体の開口部に筐体内を開閉可能な作業弁を取付けるとともに、作業弁にホールソーと駆動部とを有する切断機を設置し、作業弁を開けた状態で駆動部によりホールソーを進行させて筐体内において流体管の一部を不断流状態で切断するとともに、切断機に代えて挿入機を作業弁に取付け、挿入機により制流体を進行させることにより、開口部を介して筐体内に不断流状態で制流体を密封状に設置して構成される流体制御装置が知られている。

特許文献１では、このような流体制御装置を構成する制流体として、筐体の開口部側の内周面に密接するシール材を備えた上蓋部（蓋部）と、この上蓋部の下部に一体形成され、筐体の内側面及び底面に密接するシール材を備えた仕切壁（壁部）と、この仕切壁に貫通形成された開口部を開閉可能に動作する弁体と、から主として構成される弁本体（制流体）が示されている。

特開２００６−１５３１７８号公報（第５頁、第２図）

しかしながら、特許文献１にあっては、流体管を外嵌する筐体の内部に設置される制流体は、その設置対象である筐体の内面に合致して密接する精緻な外面形状を要求されていることから、このような精緻な外面形状の蓋部及び壁部を備え、更にこの仕切壁の開口部を所期の制御性で開閉する弁体を備えた制流体を個別に詳細設計する必要があるため、制流体の製造工程が煩雑となるばかりか、製造コストが高まるという問題がある。特に、配管及び制流体などの管路構築部材が敷設される地域によって、流体管や制流体の圧力、塗装、材質などの各仕様や規格には違いがあり、それらに応じて都度、制流体を個別に詳細設計し製造するとコストは莫大となり、また特殊な制流体のストックや保守管理が煩雑に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、制流体の設計、製造、管理工程を簡素にして製造などのコストを抑えるとともに、所期の制御性を備えた流体制御装置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、本発明の流体制御装置は、
流体管を密封状に外嵌した筐体の内部で、前記流体管の一部が不断流状態で切断された箇所に密封状に設置され、管内流体を制御する制流体を備えた流体制御装置であって、
前記制流体は、開口部を備えた弁座体、及び前記開口部を開閉可能に前記弁座体に設けられた弁体からなる開閉弁と、前記開口部に連通する貫通孔を備え前記弁座体に密封状に装着された壁部、及び該壁部に連設され前記筐体の開口側を被覆する蓋部からなり、前記筐体の内面との間をシールするシール材を備えた仕切体と、から構成されていることを特徴としている。
この特徴によれば、流体管を密封状に外嵌する筐体内に設置される制流体として、弁座体及びその開口部を開閉する弁体からなる開閉弁と、弁座体に装着された壁部、及び筐体の開口を被覆する蓋部からなり、この筐体の内面との間をシールするシール材を備えた仕切体とが、別個に構成されているため、筐体の形状に則して詳細に設計・製造した制流体を要することなく、開閉弁として汎用性が高く且つ所期の流体制御性を有する規格品や市販品を採用できるうえに、この開閉弁と筐体内面とに介在する仕切体によって筐体内の密封性を保持することができる。また、仕切体が弁座体の開口部を囲う壁部と、この壁部に連設された蓋部とからなるため、仕切体の構造強度や剛性が高まり、管内流体の圧力変動や流速変動に抗して密封性を維持できる。

前記壁部は前記弁座体を管軸方向に挟むように一対に装着されることを特徴としている。
この特徴によれば、開閉弁の弁座体を管軸方向に挟むように一対の壁部をアプローチさせることで、これらの壁部を簡便に装着できる。

前記蓋部は前記一対の壁部のそれぞれに連設されていることを特徴としている。
この特徴によれば、開閉弁の弁座体を管軸方向に挟むように一対の壁部及び蓋部をアプローチさせることで、仕切体として容易に構成することができる。

前記蓋部に前記制流体の首部を挿通させる軸孔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、軸孔を介し筐体の外部に挿通した首部により、筐体内の弁体を開閉操作できる。

前記蓋部は前記首部を管軸方向に挟むように装着され、前記蓋部を管軸方向に接合することで、前記軸孔が形成されることを特徴としている。
この特徴によれば、首部を管軸方向に挟むように一対の蓋部をアプローチさせることで、これらの蓋部を簡便に装着できるばかりか、首部を利用して一対の蓋部同士を位置合わせすることができる。

前記弁座体と前記壁部との間に、前記開口部を囲うようにシールする密封部材が介設されていることを特徴としている。
この特徴によれば、開口部を囲う密封部材により、弁座体と壁部との間の流体の流れを遮断するとともに、筐体内に制流体を設置したことで流路として形成される内部領域を除く外部領域での腐食を防止できる。

実施例１における筐体に作業弁及び切断機を取付けた状態を示す正面図である。 筐体に制流体を備えた挿入機を取付けた状態を示す側面図である。 実施例１における制流体を筐体内に設置した状態を示す一部断面正面図である。 図３と同じく一部断面側面図である。 図３と同じく一部断面平面図である。 制流体を構成するバタフライ弁を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図である。 制流体を構成する仕切体を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は正面図である。 筐体の変形例を示す一部断面正面図である。 制流体の変形例を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。 実施例２における制流体を筐体内に設置した状態を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は一部断面正面図である。 実施例２における仕切体を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）はバタフライ弁を取付ける工程を示す図である。 実施例３における制流体を筐体内に設置した状態を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は一部断面正面図である。 実施例３における仕切体にバタフライ弁を取付ける工程を示す図である。

本発明に係る流体制御装置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に係る流体制御装置につき、図１から図９を参照して説明する。本実施例においては、管路構成部材を構成する既設の流体管１を筐体２によって密封状に外嵌し、筐体２内における流体管１の所定箇所を切断機５によって切断し、その切断箇所に本発明に係る制流体１０を不断流状態で設置して、流体制御装置を構成するまでの一連の流れを説明する。ここで本実施例の流体制御装置とは、図３に示されるように、制流体１０と筐体２とから主として構成される。

図１に示されるように、例えば地中に埋設された流体管１の所定箇所の周囲を掘削し、上方に開口して内部に連通する分岐部２ａを有する上下２分割構造の筐体２を密封状に外嵌して囲繞する。尚、流体管１内の流体は、例えば、上水や工業用水、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。更に尚、筐体２は、本実施例では２分割構造であるが、他の複数分割構造であってもよく、また分割筐体同士の接合は、本実施例では溶接であるが、これに限らず、例えばパッキンを介しボルトにより取付けても構わない。

流体管１は、ダクタイル鋳鉄管であって、断面視略円形状に形成されている。尚、本発明に係る流体管は、その他鋳鉄、鋼等の金属製、あるいはコンクリート製、塩化ビニール製、ポリエチレン製若しくはポリオレフィン製等であってもよい。さらに尚、流体管の内周面はエポキシ樹脂層、モルタル、めっき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。

また流体管１と筐体２の管軸方向の両端とは、本実施例ではパッキン３ａ及び係止部材３ｂを備えた周方向に分割式の押輪３によって、密封性及び耐震性を具備した状態で接続されている。更に、流体管１の周方向に沿って筐体２に複数設けた芯出しボルト２ｈを適宜螺挿することで、筐体２を流体管１に対し芯合わせできるようになっている。尚、流体管１に筐体２を密封状に取付ける際には、筐体２の下方に図示しないコンクリート基礎やジャッキ等の基礎材を形成し、筐体２周辺の重量を支持して流体管１の折れ曲がり等を防止してもよい。

次いで、図１に示されるように、筐体２内の流体管１を切断機５により切断する工程について説明する。先ず、筐体２の開口側に位置する分岐部２ａのフランジ部２ｂに、筐体２の開口を開閉可能な作業弁４を取付ける。作業弁４は、筐体２の分岐部２ａに連通状態で密封接続される弁箱４１と、この弁箱４１の側方に連通状態で密封接続される弁蓋４３と、これら弁箱４１内と弁蓋４３内とに架けてスライド可能に配設された図示しない弁体と、から主として構成されている。

すなわち、作業弁４は、弁体が弁箱４１内に配置されたときに筐体２を密封状に閉塞し、また弁体が弁蓋４３内に配置されたときに筐体２を開放する構造となっている。

また、作業弁４の上方に流体管１を切断するための切断機５を設置する。切断機５は、短管を介し弁箱４１に連通状態で密封接続され、上下方向に貫通する取付フランジ筒５１と、この取付フランジ筒５１内に配設されるカッタ５２と、このカッタ５２を上下方向に移動かつ周方向に回転駆動するための駆動機構５３と、から主として構成されている。

更に本実施例の切断機５が備えるカッタ５２は、いわゆるホールソーとして構成されるものであり、流体管１よりも大径であって下端に切断刃を備えた円筒部材５２ａと、この円筒部材５２ａに同軸に配設され穿孔刃よりも先方に突出したセンタードリル５２ｂと、からなり、円筒部材５２ａとセンタードリル５２ｂとは固定されている。

尚、本実施例では、流体管１の切断手段として、いわゆるホールソーが構成されるが、これに限らず、例えばバイトやワイヤーソー、エンドミル等を用いてもよい。その際、切断機がバイトの場合、スプロケットやチェーン等を管の周方向に回転駆動する構造や、切断機がエンドミルの場合、筐体２を軸方向や周方向に移動させる構造と周知の方法が採用されると良い。また本実施例では、流体管１を管軸方向に分断するように切断しているが、これに限らず、流体管１を管軸方向に分断することなく、管壁の一部を穿孔するように切断しても構わない。

次に、特に図示しないが、作業弁４の弁体を弁蓋４３内に退避させて分岐部２ａを開放するとともに、上述した切断機５を用いて駆動機構５３によりカッタ５２を回転駆動及び下方に進行させながら流体管１を不断流状態で切断する。

尚、図２に示されるように、筐体２の底部には、流体を外部に排出可能なドレン用の開閉弁９が取付けられているため、カッタ５２により流体管１を切断する際に発生する切り粉を流体とともに外部へ排出できる。

また、カッタ５２により流体管１が切断されると、流体管１から分断された切片がカッタ５２内に保持された状態となる。そして、カッタ５２を切片とともに取付フランジ筒５１の内部に引き上げ、作業弁４の弁体により分岐部２ａを閉塞することで、流体管１の切断作業が完了する。

次に、図２に示されるように、筐体２内の流体管１を切断した箇所に不断流状態で制流体１０を設置する工程について説明する。先ず、作業弁４の弁体により分岐部２ａを閉塞した状態のまま、制流体１０を接続した挿入機６を作業弁４の上部に密封状態で取り付ける。挿入機６は、上下方向に貫通形成され内部に制流体１０を配設する円筒部材６１と、この制流体１０を上下方向に移動させるための駆動機構６３と、から主として構成されている。

次に、図３に示されるように、本実施例に係る制流体１０について説明すると、制流体１０は、汎用性を有する規格品や市販品である開閉弁としてのバタフライ弁１１と、このバタフライ弁１１にボルト等の接続具４９によって装着される仕切体１５と、から主として構成されている。

更に図３〜６に示されるように、バタフライ弁１１は、正面視略円形の開口部１２ａが表裏を貫通して開口形成された弁座体１２と、この開口部１２ａを開放若しくは密封状に閉塞可能、すなわち開閉可能に弁座体１２に枢支された弁体１３と、この弁体１３を開閉操作するために弁座体１２の上端の弁軸、操作部１４の取付用フランジ、及び弁軸を囲む筒体等から成る首部としての軸部１２ｄに連結された操作部１４と、を備えており、これらの主要部分は、本実施例では鋳鉄製であり量産に適した規格品や市販品である。更にその塗装や材質も量産やその使用地域に適した仕様の規格品や市販品である。また弁座体１２の前後一対に、開口部１２ａを周方向に囲うようにフランジ部１２ｂ、１２ｂが設けられ、更にこのフランジ部１２ｂには、周方向に沿って複数のボルト孔１２ｃが貫通形成されている。よってこのバタフライ弁１１は、このフランジ部１２ｂと図示しない流体管のフランジとをボルトで接続できるようになっており、例えば上水道・下水道管や海底配管、造船所若しくは発電所等の各種の流体管に広く適用可能である。尚、本実施事例で適用されるバタフライ弁１１の開口部１２ａは、流体管１の中心と略同芯に配置され、流体管１の内径に対し略同径の開口径を有している。ここで、バタフライ弁１１の流体管への接続は、フランジ接続に限定されず、例えば受挿嵌合となるように接続する構造としても構わない。

また、バタフライ弁１１は、弁体１３の弁翼部に充水孔を有し、弁体１３を小開度にすることで、充水孔により下流側に流体を少量ずつ制御しながら安全に通過させることができる充水型バタフライ弁であることが好ましい。このようにすることで、従来の弁の上流側及び下流側を連通するバイパス管をなくし、筐体の小型化・簡略化が図れる。尚、もちろん充水型以外の弁も適用可能である。

なお、本実施例では開閉弁としてバタフライ弁１１が示されているが、これに限らず例えば、スルース弁やボール弁、または切換弁等であっても良い。

次に、仕切体１５は、バタフライ弁１１の弁座体１２のフランジ部１２ｂに管軸方向の前後一対に仕切体１５Ａ、仕切体１５Ｂとして取付けられる分割構造を有しており、フランジ部１２ｂのボルト孔１２ｃに挿通された接続具４９によって固定に装着されたものである。

より詳しくは、図３〜５及び図７に示されるように、各仕切体１５は、バタフライ弁１１の開口部１２ａに略同径且つ略同芯に連通する貫通孔１６ａが貫通形成され、この貫通孔１６ａの周囲に複数の有底の雌ネジ穴１６ｂを備えた壁部１６と、この壁部１６に連設され、筐体の分岐部２ａの内周面の周方向に沿うように設けられた蓋部１７と、を備えた一体の鋼製材を、管軸方向に一対に備えて構成される。この壁部１６は、バタフライ弁１１の弁座体１２よりも外側方且つ下方に張り出した形状を有しており、蓋部１７の中心に対し、一方に偏芯した位置に設けられる。

また図７（ａ）、（ｂ）に示されるように、貫通孔１６ａを左右に挟む両側に、壁部１６と蓋部１７とに架けてリブ材１８が固設されていることで、仕切体１５全体の剛性を高めるとともに、開口部１２ａが開放されたときの流体の流れを案内している。

また各仕切体１５は、壁部１６の外側面及び下面と蓋部１７の外周面とに架けて、断面視略コ字状の溝部が連続形成されており、この溝部に無端状のシール材１９が配設されている。更に弁座体１２のフランジ部１２ｂに挿通した接続具４９よりも内周側には、内周側のみに限られるものではないが、弁座体１２の管軸方向の端面とこれに対向する壁部１６の壁面との間に、図示しない環状の密封部材が開口部１２ａを囲うように介設されている。これらのシール材１９及び密封部材は、ＮＢＲ、ＳＢＲ、ＣＲを含むゴム、エラストマー、樹脂等の弾性部材から構成されている。

図２に示されるように、上記したバタフライ弁１１及び仕切体１５からなる制流体１０の上端に、駆動機構６３に連結された弁吊金具６４を図示しないボルトで接続して、駆動機構６３により筐体２内の流体管１の切断された箇所に向け制流体１０を下方に挿入する。

図４に示されるように、筐体２の側部内壁面には、他の部位よりも筐体２の内側に突出するシール座部としての側壁段部２ｃ，２ｃが互いに対向するように形成されている。この側壁段部２ｃは、上記したシール材１９に対向するように、下方に向けて漸次互いに近づくようにテーパ状に延設されている。よって、制流体１０が筐体２内に挿入される際には、壁部１６に設けたシール材１９の側部が側壁段部２ｃに近接した離間状態で筐体２内に挿入され、制流体１０が筐体２内に設置されると同時に、シール材１９の側部が側壁段部２ｃに圧接される。なお、側壁段部２ｃ，２ｃは突出形成に限定されず、突出せずに他の内面と面一でもよいし、凹部であってもよい。

また、図３に示されるように、制流体１０が筐体２内に所定の深度挿入された際には、壁部１６に設けたシール材１９の底部が筐体２の底面に突出形成されるシール座部としての底壁段部２ｄに圧接され、またバタフライ弁１１を管軸方向に挟むように設けられた一対の仕切体１５の壁部１６の下端部が、筐体２の底壁段部２ｄの中央にて上方に突設された凸部２ｅに遊嵌されるようになっている。これにより、挿入作業時及び挿入後に制流体１０が筐体２に対して傾くことを防止でき、管内流体の圧力変動や流速変動に抗して密封性を維持できる。なお、凸部２ｅは筐体２の上部側に延設され、制流体１０の挿入時にガイドしてもよい。また、制流体１０が筐体２内に所定の深度挿入された際には、蓋部１７に設けたシール材１９が、分岐部２ａの内側に突出するシール座部としての周壁段部２ｆに圧接される。なお、底壁段部２ｄや周壁段部２ｆは突出形成に限定されず、突出せずに他の内面と面一でもよいし、凹部であってもよい。

このように、筐体２の内面にシール座部としての側壁段部２ｃ、底壁段部２ｄが突設されていることは、流体管を切断した際に生じる切粉がシール座部に付着することを抑制できるため、密封性を向上させることができ、より好ましい構造である。

次いで、筐体２の分岐部２ａの周方向に複数設けられた径方向に進退自在な押えネジ２ｎを分岐部２ａの内径方向に進行させる。これにより、筐体２内の流体圧に抗して押えネジ２ｎが蓋部１７を上方から押さえるように係止して、制流体１０が分岐部２ａから抜け出すことが防止される。尚、押えネジ２ｎの先端部は先細りするテーパ形状となっており、押えネジ２ｎの先端部が蓋部１７の上面の外周縁に形成された傾斜面１７ａに摺接するため、蓋部１７、延いては制流体１０の多少の傾きを矯正することができる。

このように、押えネジ２ｎが蓋部１７を上方から押さえることにより、円筒部材６１及び駆動機構６３からなる挿入機６、弁吊金具６４、及び作業弁４を筐体２から取外すことができるようになる。

このように、筐体２内に制流体１０を設置することで、制流体１０が備えたシール材１９及び前述した密封部材によって、筐体２の内部が、流体管１内に連通して流路を構成する内部領域Ｃと、この内部領域Ｃを除く外部領域Ｄとに密封状に仕切られる。次に、筐体２内部のうち、外部領域Ｄに残留した流体を図示しないポンプによって吸引して取り除き、外部領域Ｄを管内流体が存在しない空隙とする。このようにすることで、例えば規格品や市販品のバタフライ弁１１をそのまま使用した場合でも、規格のままの塗装でも管内流体に接するのは挿入時の一時のみとなり、挿入後は乾燥状態で且つ筐体２内で重機の接触などから保護された状態で設置されることになり、防食、事故防止、漏洩防止に優れる。なお、外部領域Ｄに配置され、バタフライ弁１１の流体に接する部分を流体に適した塗装に変えてもよい。

次いで、分岐部２ａのフランジ２ｂに対して、上面視で中央に貫通孔８ａが形成された一体若しくは分割構造の環状の蓋部材８をボルト・ナット８ｂにより密封状に固定する。蓋部材８は、その貫通孔８ａに制流体１０の操作部１４の下部を挿通させ、且つ当該操作部１４の下部との間を密封する密封リングが設けられており、押えネジ２ｎとともに制流体１０が分岐部２ａから抜け出すことを防止することが好ましい。これにより、制流体１０の筐体２への設置が完了する。

このように、流体管１を密封状に外嵌する筐体２内に設置される制流体１０として、弁座体１２及びその開口部１２ａを開閉する弁体からなるバタフライ弁１１（開閉弁）と、弁座体１２に装着された壁部１６、及び筐体２の分岐部２ａ側の開口を被覆する蓋部１７からなり、この筐体２の内面との間をシールするシール材１９を備えた仕切体１５とが、別個に構成されているため、筐体２の形状に則して詳細に設計・製造した制流体を要することなく、バタフライ弁１１（開閉弁）として汎用性が高く且つ所期の流体制御性を有する規格品や市販品を採用できるうえに、このバタフライ弁１１と筐体２内面とに介在する仕切体１５によって筐体２内の密封性を保持することができる。また、仕切体１５が弁座体１２の開口部１２ａを囲う壁部１６と、この壁部１６に連設された蓋部１７とからなるため、仕切体１５の構造強度や剛性が高まり、管内流体の圧力変動や流速変動に抗して密封性を維持できる。

また、バタフライ弁１１の弁座体１２を管軸方向に挟むように一対の壁部１６，１６をアプローチさせることで、これらの壁部１６，１６を簡便に装着できる。

更に、一対の壁部１６，１６にそれぞれ連設された蓋部１７，１７を管軸方向にアプローチさせることで、仕切体１５として容易に構成することができる。

また、制流体１０に設けられたシール材１９が筐体２の内側面、内底面、及び分岐部２ａ側の内周面に架けて無端状にシールすることで、密封性を高めて流体漏洩の虞を回避できる。

また、弁座体１２と壁部１６との間に、開口部１２ａを囲うようにシールする密封部材が介設されていることで、この密封部材により、弁座体１２と壁部１６との間の流体の流れを遮断するとともに、筐体２内に制流体１０を設置したことで流路として形成される内部領域Ｃを除く外部領域Ｄに接する部分（例えばバタフライ弁１１のフランジ部１２ｂの外周部分など）での腐食を防止できる。

なお、外部領域Ｄに残留した流体を取り除くために、前記したポンプ等で吸引するに限られない。例えば、本発明の筐体の変形例として図８に示されるように、筐体２の底部側の凸部２ｅ等の所定箇所に、外部領域Ｄと筐体２の外部とに連通するドレン流路４５を形成するとともに、このドレン流路４５を開閉するバルブ４６を取付けてもよく、このバルブ４６を開放することで外部領域Ｄに残留した流体を、ドレン流路４５を介し筐体２外部に排出してもよい。

また例えば、本発明の制流体の変形例として図９に示されるように、バタフライ弁１１及び仕切体１５からなる制流体１０に、弾性材からなるキャップ材４８を着脱可能に付加して構成してもよい。このキャップ材４８は、実施例１にて説明した制流体１０の外面に取付けられ、筐体２内に実施例１の制流体１０を設置した状態で形成される外部領域Ｄを補完する外面形状を有している。より詳しくは、キャップ材４８は、外部領域Ｄのうち、バタフライ弁１１の左右側方領域に位置する略Ｕ字状の一体構造の下部キャップ材４８ａと、この下部キャップ材４８ａに対し着脱可能であって、一対の蓋部１７，１７の対向領域に位置する中央で分断された分割構造の上部キャップ材４８ｂとにより構成されている。

このように、外部領域Ｄを補完する外面形状を有するキャップ材４８を付加した制流体１０を筐体２内に設置することで、設置の際に制流体１０や筐体２を損傷させずに保護できるばかりか、外部領域Ｄに接水し残留する流体の量を大幅に減少させることができる。また、標準塗装された規格品や市販品のバタフライ弁１１の主に外面塗装が管内流体に接触し、浸出する虞を抑制することもできる。

また、キャップ材４８を取付けた制流体１０を筐体２内に設置した後は、この制流体１０から先ず上部キャップ材４８ｂを取外し、次いで下部キャップ材４８ａをバタフライ弁１１の左右側方の何れかから引き出して取外す。なお、必ずしも制流体１０からキャップ材４８を取外すものに限られず、制流体１０にキャップ材４８を取付けたままの状態で筐体２内に残してもよい。更になお、キャップ材４８は弾性材からなるものに限られず、金属や樹脂と弾性体を組合せてもよく、例えば、キャップ材４８をバタフライ弁１１や仕切体１５に、ボルトなどを用いて密封状に取付けるようにしてもよい。また例えば、熱可塑性物質、熱硬化性樹脂、充填材、二液性硬化材、接着材などにより外部領域Ｄを埋めて固めるようにして形成してもよい。

次に、実施例２に係る流体制御装置につき、図１０から図１１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。

図１０に示されるように、本実施例２の制流体２０は、上記したバタフライ弁１１に、上記した実施例１の仕切体１５とは異なる形状の仕切体２５が装着されている。

より詳しくは、図１１に示されるように、仕切体２５は、バタフライ弁１１の開口部１２ａに略同径且つ略同芯に配設される貫通孔２６ａが貫通形成され、この貫通孔２６ａの周囲に複数の有底の雌ネジ穴２６ｂを備えた壁部２６と、この壁部２６に連設され、筐体の分岐部２ａの内周面の全周に亘り沿うように設けられた略円形の外形状を有する蓋部２７と、を備えた一体構造の鋼製材からなる。

この壁部２６は、バタフライ弁１１の弁座体１２よりも外側方且つ下方に張り出した形状を有しており、蓋部２７の中心に対し一方に偏芯した位置に設けられている。すなわち壁部２６は、弁座体１２の一方の端面（図示左側の端面）のみに取付けられるように構成されている。また蓋部２７は、壁部２６に隣接する箇所であって、蓋部２７の中心に対し他方に偏芯した位置に、平面視で軸部１２ｄよりも大径に貫通形成された略円形の軸孔２７ａを備えている。なお、壁部２６は、蓋部２７の中心に対し偏芯した位置に設けられるものに限らず、蓋部２７の中心位置に設けられてもよい。

また図１１（ａ）に示されるように、壁部２６と蓋部２７とに架けてリブ材２８が固設されていることで、仕切体２５全体の剛性を高めるとともに、開口部１２ａが開放されたときの流体の流れを案内している。

また仕切体２５は、壁部２６の外側面及び下面と蓋部２７の外周面とに架けて、断面視略コ字状の溝部が連続形成されており、この溝部に無端状のシール材２９が配設されている。更に弁座体１２のフランジ部１２ｂに挿通した接続具４９よりも内周側には、内周側のみに限られるものではないが、弁座体１２の管軸方向の端面とこれに対向する壁部２６の壁面との間に、図示しない環状の密封部材が開口部１２ａを囲うように介設されている。これらのシール材２９及び密封部材は、ＮＢＲ、ＳＢＲ、ＣＲを含むゴム、エラストマー、樹脂等の弾性部材から構成されている。

次に、図１０及び図１１（ｂ）に示されるように、バタフライ弁１１と仕切体２５との取付け手順について説明すると、まず操作部１４を取外した状態のバタフライ弁１１の軸部１２ｄを、仕切体２５の下方から軸孔２７ａに挿通させ、次いで弁座体１２のフランジ部１２ｂと壁部２６とを当接させて、これらを接続具４９によって連結する。更に、中央に貫通開口２４ａを備えた平面視矩形状の被覆蓋２４により、軸孔２７ａの上方を密封状態で被覆する。被覆蓋２４は、その下面に設けた無端状のシール材２４ｂにより蓋部２７の上面を密封するとともに、貫通開口２４ａの内周面に設けた無端状のシール材２４ｃによりバタフライ弁１１の軸部１２ｄを密封するように構成され、取付けネジ２４ｄにより蓋部２７の上面に取付けられている。

また、図１０（ｂ）に示されるように、筐体２内の底部には、底壁段部２ｄの中央にて上方に突設された凸部２ｅに加え、底壁段部２ｄの側端部にて上方に突設された側端凸部２ｇが設けられており、これら凸部２ｅと側端凸部２ｇとの間に、仕切体２５の壁部２６の下端部が遊嵌されるようになっている。これにより、挿入作業時及び挿入後に制流体２０が筐体２に対して傾くことを防止できる。なお、凸部２ｅと側端凸部２ｇとが筐体２の上部側に延設され、制流体１０の挿入時にガイドしてもよい。

このように、仕切体２５を一体に連設された壁部２６及び蓋部２７によって構成することで、仕切体２５の剛性及び密封性を向上させることができる。

またこのように、蓋部２７に、軸部１２ｄを挿通させる軸孔２７ａが形成され、密封されていることで、軸孔２７ａを介し筐体２の外部に挿通した軸部１２ｄに接続した操作部１４により、密封状態で筐体２内の弁体１３を開閉操作できる。なお、本実施例２の場合、バタフライ弁１１の塗装は、管内流体に適合する塗装に変えることが望ましい。

次に、実施例３に係る流体制御装置につき、図１２から図１３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。

図１２に示されるように、本実施例３の制流体３０は、上記したバタフライ弁１１に、上記した仕切体１５，２５とは異なる形状の仕切体３５が装着されている。

より詳しくは、仕切体３５は、バタフライ弁１１の開口部１２ａに略同径且つ略同芯に配設される貫通孔３６ａが貫通形成され、この貫通孔３６ａの周囲に複数の有底の雌ネジ穴３６ｂを備えた壁部３６、及びこの壁部３６に連設され、筐体の分岐部２ａの内周面の略半周分に沿うように設けられた蓋部３７を備えた一体構造の鋼製材３５Ａと、この鋼製材３５Ａとは別体であって、筐体の分岐部２ａの内周面の残りの略半周分に沿うように設けられた蓋部３４のみからなる鋼製材３５Ｂと、から構成されている。すなわち本実施例３の仕切体３５は、前述した実施例２の仕切体２５の蓋部２７を、蓋部３７と蓋部３４とからなる分割構造としたものである。

図１３に示されるように、鋼製材３５Ａの壁部３６は、バタフライ弁１１の弁座体１２よりも外側方且つ下方に張り出した形状を有しており、蓋部３７の中心に対し一方に偏芯した位置に設けられている。すなわち壁部３６は、弁座体１２の一方の端面（図示左側の端面）のみに取付けられるように構成されている。また蓋部３７は、壁部３６に隣接する箇所に、バタフライ弁１１の操作部１４を連結するための軸部１２ｄを密封するように形成された略半円形の切欠き孔３７ａを備え、また図示右側の端部に、別体である蓋部３４と接合するためのフランジ３７ｂが形成されている。なお、壁部３６は、蓋部３７の中心に対し偏芯した位置に設けられるものに限らず、蓋部３７の中心位置に設けられてもよい。

また、壁部３６と蓋部３７とに架けてリブ材３８が固設されていることで、仕切体３５全体の剛性を高めるとともに、開口部１２ａが開放されたときの流体の流れを案内している。

また仕切体３５を構成する鋼製材３５Ａは、壁部３６の外側面及び下面と蓋部３７の外周面とに架けて、断面視略コ字状の溝部が連続形成されており、この溝部に無端状のシール材３９Ａが配設されている。更に弁座体１２のフランジ部１２ｂに挿通した接続具４９よりも内周側には、内周側のみに限られるものではないが、弁座体１２の管軸方向の端面とこれに対向する壁部３６の壁面との間に、図示しない環状の密封部材が開口部１２ａを囲うように介設されている。

次に、仕切体３５を構成する鋼製材３５Ｂの蓋部３４は、図示左側の端面に、バタフライ弁１１の操作部１４を連結するための軸部１２ｄを密封するように形成された略半円形の切欠き孔３４ａを備え、また図示左側の端部に、別体である蓋部３７と接合するためのフランジ３４ｂが形成されている。

また、鋼製材３５Ｂは、蓋部３４の外周面に架けて、断面視略コ字状の溝部が連続形成されており、この溝部に無端状のシール材３９Ｂが配設されている。これらのシール材３９Ａ、３９Ｂ及び密封部材は、ＮＢＲ、ＳＢＲ、ＣＲを含むゴム、エラストマー、樹脂等の弾性部材から構成されている。

次に、図１３に示されるように、バタフライ弁１１と仕切体３５との取付け手順について説明すると、まずバタフライ弁１１の軸部１２ｄを、仕切体３５を構成する鋼製材３５Ａの一方の側方から切欠き孔３７ａに当接させるとともに、弁座体１２のフランジ部１２ｂと壁部３６とを当接させて、これらを接続具４９によって連結する。更に、仕切体３５を構成する鋼製材３５Ｂを、他方の側方からバタフライ弁１１の軸部１２ｄに向けアプローチして軸部１２ｄに切欠き孔３４ａを当接させるとともに、鋼製材３５Ｂの端面を鋼製材３５Ａの端面に当接させる。すなわち、これらの切欠き孔３４ａ及び切欠き孔３７ａにより、軸部１２ｄを挿通させる軸孔が形成される。

更に、図１２に示されるように、蓋部３４のフランジ３４ｂと蓋部３７のフランジ３７ｂとに挿通した締結具３３によって、これらの蓋部３４及び蓋部３７を締結する。この締結状態で蓋部３４のシール材３９Ａと蓋部３７のシール材３９Ｂとが互いに当接するとともに、バタフライ弁１１の軸部１２ｄに当接して密封するように構成されている。また、蓋部３４と蓋部３７との間、及び、切欠き孔３４ａ、切欠き孔３７ａと軸部１２ｄとの間に、密封部材が介在されていることは言うまでもない。

このように、バタフライ弁１１の弁体駆動用の軸部１２ｄを管軸方向に挟むように一対の蓋部３４，３７をアプローチさせることで、これらの蓋部３４，３７を簡便に装着できるばかりか、切欠き孔３４ａ及び切欠き孔３７ａにより、軸孔が形成されることで、軸部１２ｄを利用して一対の蓋部３４，３７同士を位置合わせすることができる。なお、本実施例３の場合、バタフライ弁１１の塗装は、管内流体に適合する塗装に変えることが望ましい。

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、開閉弁としてのバタフライ弁１１が汎用性を有する規格品や市販品であり、その主要部分が鋳鉄製であるが、これに限らず開閉弁は特注品でもよいし、また鋼製や樹脂製等であってもよい。

また例えば、前記実施例では、仕切体１５，２５，３５が鋼製材からなるが、これに限らず仕切体は鋳鉄製や樹脂製等であってもよい。

また例えば、前記実施例では、シール材１９，２９，２４ｂ，３９Ａ，３９Ｂは無端状に形成されているが、これに限らず有端状に形成されて端部同士を接着してもよいし、断続状に形成されて密封状態を達成するものであってもよい。

更に例えば、前記実施例では、バタフライ弁１１は塗装により防食されているが、これに限らず、効果的な防食処理であれば、例えばめっきや加硫などでもよい。

１ 流体管
２ 筐体
４ 作業弁
５ 切断機
６ 挿入機
１０ 制流体
１１ バタフライ弁（開閉弁）
１２ 弁座体
１２ａ 開口部
１２ｄ 軸部（首部）
１３ 弁体
１４ 操作部
１５ 仕切体
１６ 壁部
１６ａ 貫通孔
１７ 蓋部
１９ シール材
２０ 制流体
２５ 仕切体
２６ 壁部
２６ａ 貫通孔
２７ 蓋部
２７ａ 軸孔
２９ シール材
３０ 制流体
３４ 蓋部
３５ 仕切体
３６ 壁部
３６ａ 貫通孔
３７ 蓋部
３９Ａ シール材
３９Ｂ シール材

Claims (6)

1. 流体管を密封状に外嵌した筐体の内部で、前記流体管の一部が不断流状態で切断された箇所に密封状に設置され、管内流体を制御する制流体を備えた流体制御装置であって、
   前記制流体は、開口部を備えた弁座体、及び前記開口部を開閉可能に前記弁座体に設けられた弁体からなる開閉弁と、前記開口部に連通する貫通孔を備え前記弁座体に密封状に装着された壁部、及び該壁部に連設され前記筐体の開口側を被覆する蓋部からなり、前記筐体の内面との間をシールするシール材を備えた仕切体と、から構成されていることを特徴とする流体制御装置。
2. 前記壁部は前記弁座体を管軸方向に挟むように一対に装着されることを特徴とする請求項１に記載の流体制御装置。
3. 前記蓋部は前記一対の壁部のそれぞれに連設されていることを特徴とする請求項２に記載の流体制御装置。
4. 前記蓋部に前記制流体の首部を挿通させる軸孔が形成されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の流体制御装置。
5. 前記蓋部は前記首部を管軸方向に挟むように装着され、前記蓋部を管軸方向に接合することで、前記軸孔が形成されることを特徴とする請求項４に記載の流体制御装置。
6. 前記弁座体と前記壁部との間に、前記開口部を囲うようにシールする密封部材が介設されてい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流体制御装置。

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