JP3682031B2 - 配管分岐弁装置及びその分岐方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、流体（気体及び液体）が流れる主管の配管分岐装置及びその方法に関し、特に、主管と分岐管を同一の深度に埋設することができる電気融着式の鞍装部が備えられている配管分岐弁装置及びその分岐方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、家庭用暖房及び炊事のための都市ガスの使用が増加しており、それを供給するために多くの配管施設が要求されている。その他、給水施設又は石油化学配管、熱を輸送するための配管等のように実生活で消費する殆どのものが配管施設を用いて供給されている。このようなガス及び水の供給は、これを供給する工場から各住宅街又は地域に、鋳鉄、鋼管、又はプラスチック製の主管が埋設され、各建物及び住宅に設けられた分岐管を主管に連結して行われている。
一般に、配管等の材質は、水道管の場合は鋳鉄管、鋼管、プラスチック管等が用いられ、ガス管としては腐食を防ぐためのポリエチレン（ＰＥ）をコートした鋼管又はポリエチレン製の管が用いられている。その他、熱輸送管等としては、主に、鋳鉄管、鋼管、プラスチック管がよく用いられている。
【０００３】
図１２乃至図１４は、従来の分岐装置に関するもので、図１２は従来の技術による主管の分岐装置を示す斜視図、図１３は従来の技術による主管を穿孔するための穿孔付属物を示す斜視図、図１４は従来の技術による主管の分岐装置を示す断面図である。
【０００４】
以下、添付の図面を参照して、従来のプラスチック製の主管を分岐するための装置及び分岐方法について説明する。
従来の主管の分岐装置は、中空状の胴体部３０と、主管１０に融着する鞍装部４０とが一体に形成されており、分岐管２０と連結する流出管３１が前記胴体部３０の外周面に固定されている。
鞍装部４０は、主管１０の外径曲率と同じ内径曲率を有し、鞍装部４０の内側面の下部には図示していない電熱線が設けられている。この電熱線は、鞍装部４０の上側に設けられた２つの電極端子４１に直列で連結されている。
鞍装部４０が接する主管の他側の面には、鞍装補強部４２がボルト４３で締付けられ鞍装部４０と結合され、この鞍装補強部４２は、鞍装部４０を主管１０に融着する過程において鞍装部４０を主管１０に堅く固定させている。
また、胴体部３０の上側の開口部には、気密を保持するためのＯリング３３が設けられ、キャップ３２が結合されている。
【０００５】
胴体部３０の内側にはスピンドル３４が結合され、胴体部３０とスピンドル３４にはそれぞれねじ山が設けられ、スピンドル３４の回転によって、スピンドル３４は上下駆動の可能になっている。
胴体部３０の内側とスピンドル３４との間には、気密を保持するためのＯリング３６が嵌着されている。
前記スピンドル３４の下端には、主管１０を穿孔するためのカッター３５が設けられ、スピンドル３４の上側には、穿孔付属物５０に備えた六角ピン５１が挿入するように六角ソケット３７が設けられている。
穿孔付属物５０は、胴体部３０の開口部に締付けられているアダプタ５２と、このアダプタ５２に回動可能に設けられた六角ピン５１と、この六角ピン５１を操作するための取っ手５３とを備えている。
前記穿孔付属物５０は、胴体部３０内に備えられたスピンドル３４と締付けられ、カッター３５によって主管１０を穿孔することになっている。
【０００６】
次いで、このような従来の主管の分岐装置の分岐方法について説明する。
第１のステップは、主管１０と鞍装部４０を融着する過程であって、流体が流れる主管１０に鞍装部４０と鞍装補強部４２を締付けた後、鞍装部４０に設けられた２つの電極端子４１に電圧を印加することによって、可塑性のプラスチック製の鞍装部４０が主管１０に融解され固定される。
【０００７】
第２のステップは、胴体部３０に穿孔付属物５０を締付ける過程であって、胴体部３０の上部からキャップ３２を取外した後、アダプタ５２を胴体部３０に結合し、上側の六角ピン５１に取っ手５３を締付けた後、取っ手５３を回し、下側の六角ピン５１をスピンドル３４に設けられた六角ソケット３７に挿着する。
【０００８】
第３のステップは、主管１０を穿孔する過程であって、取っ手５３を時計回り方向に回転し、カッター３５を主管１０側に前進させて主管１０を穿孔する。このとき、カッター３５の切削により、主管１０の切削部位で生じる削りくずは、カッター３５の中央部の内側に集まる。
【０００９】
第４のステップは、主管１０から穿孔付属物５０を取外す過程であって、主管１０の穿孔作業が終了すると、取っ手５３を反時計方向に回転し、カッター３５が流出管３１の上側までに位置するようにした後、アダプタ５２を胴体３０から取外し、穿孔付属物５０を取外す。
胴体部３０とスピンドル３４との間には、気密の保持のためのＯリング３６が嵌着され、主管１０に沿って流れる流体が、胴体部１００の上側の開口部に漏れてしまうことを防止している。
【００１０】
第５のステップは、穿孔付属物５０が取外された胴体部３０の上側の開口部にキャップ３２を締付け、作業を終了するようになる。前記胴体部３０の開口部とキャップ３２の内側面には、Ｏリング３６が嵌着され気密が保持される。
上述のような従来の主管の分岐方法は、主管に流体が流れる状態において、主管の流体の流れを遮断しない状態で、分岐管を連結するための方法である。
【００１１】
以上のように、従来の主管の分岐作業は、主管を穿孔するためにカッターが胴体部の内側に設けられ、一定の変位の上下操作が可能でなければならない構造を有しているので、その構造上、分岐管と連結する流出管の方向に垂直な方向に主管を穿孔する別のパイプ構造が必要であり、また、主管に対し垂直方向のみに設置可能となる。
【００１２】
従って、分岐管の配管ラインの位置決めにおいて制限があり、地下に埋設された主管から分岐された分岐管は、常に主管よりも地表面の近くに埋設されるので、地上で発生する荷重又は振動を多く受け、また、道路の補修工事の際に外部に露出して破損しやすい問題点があった。
【００１３】
また、従来の主管の分岐装置は、胴体部内に設けられたカッターが主管を穿孔するときに発生する削りくずをカッターの中央部の内側に集めなければならないので、カッターの直径を所定値以上に大きくすることができず、そのため主管から分岐可能な分岐管の直径にも制約がある。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記の問題点を解決するためのものであり、その目的は熱輸送管又はガス、液体等が流れる状態の主管と同一の深度において分岐管を連結することができ、また、分岐作業を簡素化することができる配管分岐弁装置及びその分岐方法を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明に係る配管分岐弁装置は、流体が流れる主管を分岐するための配管分岐装置において、中空状の胴体部と、該胴体部の内側と連通し、遮断板が挿通するように、前記胴体部に設けられた遮断溝と、前記胴体部の一側の開口部と一体に形成され、前記主管の外周面と融着する鞍装部と、前記遮断溝が設けられた胴体部の上下側面のそれぞれに設けられた第１の挿入溝と、該記第１の挿入溝に挿入される気密手段と、前記一側の第１の挿入溝の外側の平面上に位置し、外径方向に傾斜して設けられた第２の挿入溝と、該第２の挿入溝に挿入され外径方向に反撥力を有する円弧状のリングばねとを備えたことを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。
図１乃至図６は、本発明に係る分岐弁装置を示すものであって、図１は、本発明による分岐弁装置の全体構成を示す図であり、図２は、本発明による分岐弁装置の構成を示す側面図であり、図３は、本発明による遮断部の構成を示す斜視図である。図４は、図２のＡ方向からみた本発明の分岐弁装置を示す一部断面図であり、図５は、図３におけるＢ−Ｂ’線断面図であり、遮断板が挿入されている状態を示す図であり、図６は、本発明によるリングばねを示す斜視図である。
【００１７】
図１及び図２において、本発明による配管分岐弁装置は、中空状の胴体部１００の一側の開口部に鞍装部１２０が一体に形成されている。
胴体部１００の外周面には、胴体部１００の軸方向に垂直な遮断溝１１０が設けられ、この遮断溝１１０は胴体部１００の内側に連通する。
遮断溝１１０には板状の遮断部１４０が挿入され、胴体部１００の内側の流体の流れを断続させることになる。
参照符号２００は、穿孔機３００を胴体部１００に装着するためのアダプタであり、両開口部に雌ねじ山が設けられ、穿孔機３００と胴体部１００がそれぞれ螺合される。
【００１８】
図３に示すように、前記遮断部１４０は、遮断板１４１と、取っ手１４３とを備えており、その取っ手１４３には固定ピン１４４が設けられ、遮断板１４１には前記固定ピン１４４に着脱可能に溝１４２が設けられている。このような遮断部１４０は、固定ピン１４４に遮断板１４１の溝１４２を挿入し、遮断板１４１と取っ手１４３とを締付け、所定値以上の力で取っ手１４４を引っ張ることによって、遮断板１４１と取っ手１４３とが取外される。
【００１９】
図４及び図５において、遮断溝１１０が設けられた胴体部１００内の上側面と下面側のそれぞれには、円形の第１の挿入溝１１１が設けられており、このそれぞれの第１の挿入溝１１１には、気密保持のためのＯリング１１３が嵌着される。このＯリング１１３は胴体部１００の内側に沿って流れる流体が遮断溝１１０から漏れることを防止するための気密手段であり、Ｏリング、vitonリング（フ ッ素ゴム系リング）、ガスケットのように、当業者が容易に利用できる手段を用いることができる。
【００２０】
第１の挿入溝１１１が設けられた胴体部１００の上側面又は下側面には、第１の挿入溝１１１の外側に第２の挿入溝１１２が設けられ、この第２の挿入溝１１２には外径方向に反撥力を有する、一側が開口する円弧状のリングばね１１４が設けられている。
【００２１】
前記第２の挿入溝１１２の外側面は傾斜しており、外径方向に反撥力を有するリングばね１１４は、外側の斜面に沿って常に上側面に密着した状態を保持することが好ましい。
前記第２の挿入溝１１２の形状は、前記リングばね１１４の円弧状と対応するように円弧状となっており、リングばね１１４の開口自由端が遮断溝１１０の他方に位置される。このように、リングばね１１４と同一の円弧状に第２の挿入溝１１２を構成することによって、リングばね１１４は、第２の挿入溝１１２内において円弧方向に沿って回動しないようになっている。また、リングばね１１４の開口自由端が遮断溝１１０の反対側に位置するので、第１の挿入溝１１１に挿入されたＯリング１１３が遮断溝１１０から外部に露出することを防止することができる。
このようなリングばね１１４は、第１の挿入溝１１１への遮断板１４１の挿入の際には下方に降りながら、遮断板１４１の挿入をガイドするようになる。また、遮断板１４１を引出すと、リングばね１１４は、反撥力によって上方に上昇し、上側面に密着することになる。
【００２２】
図４に示すように、胴体部１００の外側には、遮断溝１１０の内側と連通する排出口１１５が設けられ、その排出口１１５には、安全弁１１６が螺合している。より具体的には、胴体部１００の第１の挿入溝１１１と第２の挿入溝１１２との間の空間において、胴体部１００の外側に溝が設けられ、それが排出口１１５となっており、この排出口１１５には雌ねじ山が設けられている。
このように排出口１１５に連結された安全弁１１６は、主管の分岐作業の際にＯリング１１３の間に漏れてしまうこともある、微量の流体が、排出口１１５のみに排出するように一方に導くことによって、流体が遮断溝１１０に排出され、遮断溝１１０の封止のための溶接を邪魔することを防止することができる。
【００２３】
胴体部１００と一体に形成された鞍装部１２０は、主管１０の外径曲率と同じ内径曲率を有し、鞍装部１２０の内側面の下部には電熱線が設けられている。 この電熱線は、鞍装部１２０の上側に設けられた２つの電極端子１２１に直列 で連結されている。
鞍装部１２０が接する主管の他側面には、鞍装補強部１３０がさらに設けられることもできる。この鞍装補強部１３０は、鞍装部１２０を主管１０に融着するとき、鞍装部１２０を主管１０に堅く固定するようになる。
鞍装部１２０と鞍装補強部１３０との締結手段としては、ボルトとナットを用いて締付けることができ、又は当業者が容易に利用できる締結手段として、ねじ、ベルト等が用いられる。このような締結手段は、公知の締結手段により様々な形態で実施され得る。
【００２４】
図７乃至図１１は、本発明に係る主管の分岐方法を示す図である。
次いで、このような本発明による配管分岐弁装置を用いた配管分岐方法を図面を参照して説明する。
図７に示すように、第１のステップは、鞍装部１２０を主管１０の外周面に位置決めした後、鞍装補強部１３０とボルトを締付けて鞍装部１２０を固定しており、次いで、電極端子１２１に電圧を印加して主管１０に鞍装部１２０を融着させる。このとき、分岐管と主管１０が同一の深度に埋設されるように、主管１０に対し鞍装部１２０を水平位置に固定することが好ましい。
【００２５】
第２のステップは、図８に示すように、胴体部１００に穿孔機３００を連結して主管１０を穿孔する。穿孔の後、主管１０から切取られた切削片（クーポン）は、鋸の目３０１とともに取付けられたドリル３０２に固定される。
【００２６】
第３のステップは、図９に示すように、切削片を最上端まで引き上げて主管１０から切削片を外した後、遮断溝に遮断部１４０を挿入する。
さらに、主管１０から切削片が外された状態において、主管１０に沿って流れる流体は胴体部１００内に流入し、遮断溝１１０の内側に設けられたＯリングは、遮断溝１１０を通して流体が漏れてしまうことを防止している。作業者が、遮断部１４０を遮断溝１１０に挿入して遮断板１４１が胴体部１００の内側を塞ぐと、切削片が位置する胴体部１００の空間には、主管を流れる流体の圧力が作用しないようになる。
【００２７】
第４のステップは、胴体部１００から穿孔機３００を取外した後、分岐管２０を連結する。図１０に示すように、分岐管２０の連結は、従来、当業者が容易に利用できる電気融着式のカプラーを用いることができる。すなわち、胴体部１００と分岐管２０の端部にカプラー１５０を挿入した後、端子１５１に電圧を印加し、カプラの内径に設けられた電熱線が発熱してプラスチック材質の配管が融解され連結されることになる。
【００２８】
第５のステップは、胴体部１００と分岐管２０の連結作業が終了した後、胴体部１００の遮断溝１１０に挿入された遮断板１４１を取外すことにより、配管分岐作業が終了する。
【００２９】
遮断部１４０が取外された遮断溝１１０にはＰＥ融着によって遮断溝１１０を封止する第６のステップがさらに行われることもできる。すなわち、最終的に遮断溝１１０を封止することにより、配管系統の気密に対する信頼性を向上させることができる。
遮断溝１１０の封止は、胴体部１００に公知のカプラーを挿入して電気融着することにより、胴体部１００の遮断溝１１０を封止することもできる。
第６のステップのＰＥ融着の過程において、遮断溝１１０の部分で発生する溶接熱は、Ｏリングの外側に位置するリングばねによって遮断され、熱によりＯリングが損傷することを防止することができる。
もし、ＰＥ融着の過程において、Ｏリング１１３の間に流体が漏れてしまう場合は、Ｏリング１１３の外側に設けられた排出口１１５に沿って流体が排出するので、遮断溝１１０に流体が漏れて、ＰＥ融着作業を邪魔することを防止することができる。
ＰＥ融着作業が終了すると、安全弁１１６を前記排出口１１５に螺合し、排出口１１５を閉鎖することにより、主管と分岐管の連結配管の気密性を確保することができる。
【００３０】
【発明の効果】
以上のように、従来の分岐装置は、その構造上、上下方向のみに分岐が可能であったが、本発明に係る配管分岐弁装置は、主管と同一の深度内において分岐が容易であるので、都市ガス配管又は上下水道の埋設深度の維持の問題を解決することができ、地上で発生する衝撃又は工事中に発生する配管破損の危険を防止することができる。また、従来のカッターが設けられた分岐装置は、カッターの直径に対しての限界があるので、分岐管の直径に対する制約が発生していたが、本発明による分岐弁装置は、分岐管の規格に対する特別な制限なしに分岐管を連結することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の分岐弁装置を示す斜視図。
【図２】 本発明の分岐弁装置を示す側面図。
【図３】 本発明における遮断部を示す斜視図。
【図４】 図２のＡ方向から見た分岐弁装置の一部断面図。
【図５】 図３のＢ−Ｂ’線断面図。
【図６】 本発明におけるリングばねを示す斜視図。
【図７】 本発明における主管の分岐方法を示す図。
【図８】 本発明における主管の分岐方法を示す図。
【図９】 本発明における主管の分岐方法を示す図。
【図１０】 本発明における主管の分岐方法を示す図。
【図１１】 本発明における主管の分岐方法を示す図。
【図１２】 従来の主管の分岐装置を示す斜視図。
【図１３】 従来の主管を穿孔するための穿孔付属物を示す斜視図。
【図１４】 従来の主管の分岐装置を示す断面図。
【符号の説明】
１０ 主管 ２０ 分岐管
１００ 胴体部
１１０ 遮断溝
１１１ 第１の挿入溝
１１２ 第２の挿入溝
１１３ Ｏリング（気密手段）
１１４ リングばね
１１５ 排出口
１１６ 安全弁
１２０ 鞍装部
１３０ 鞍装補強部
１４０ 遮断部 １４１ 遮断板 ３００ 穿孔機

Claims (2)

1. 流体が流れる主管を分岐するための配管分岐装置において、
   中空状の胴体部と、
   該胴体部の内側と連通し、遮断板が挿通するように、前記胴体部に設けられた遮断溝と、
   前記胴体部の一側の開口部と一体に形成され、前記主管の外周面と融着する鞍装部と、
   前記遮断溝が設けられた胴体部の上下側面のそれぞれに設けられた第１の挿入溝と、該記第１の挿入溝に挿入される気密手段と、
   前記一側の第１の挿入溝の外側の平面上に位置し、外径方向に傾斜して設けられた第２の挿入溝と、該第２の挿入溝に挿入され外径方向に反撥力を有する円弧状のリングばねとを備えたことを特徴とする、
   配管分岐弁装置。
2. 前記胴体部の外側には、さらに、前記遮断溝の内側と連通して設けられた排出口と、該排出口を遮断することができる安全弁とを備えた、請求項１の配管分岐弁装置。

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