【実施例1】
【0012】
実施例1に係る樹脂製流体管用の被接続体につき、
図1から
図4を参照して説明する。
【0013】
図3に示されるように、本発明の樹脂製流体管用の被接続体4は、後述するように、内部を上水が流れ略水平方向に延設された流体管1に、接続部材としてのケース2を固定手段であるロックリング11を有する押輪5によって固定する際に用いられ、流体管1の外周に固着されるものである。本実施例では、樹脂製流体管用の被接続体4は、ケース2内において流体管1内を流れる流体を不断流状態で流体管1を切断する作業時に適用されるものとして説明する。
【0014】
本実施例の流体管1は、断面視略円形状に形成された樹脂管である高密度ポリエチレン管から成る。尚、流体管1の材質は高密度ポリエチレンに限らずその他ポリオレフィン樹脂或いは所定の樹脂から成る熱融着可能なものでもよい。また、本実施例では流体管1内の流体は上水であるが、流体管1の内部を流れる流体は必ずしも上水に限らず、例えば工業用水であってもよいし、また気体や気液混合状態の流体が流れる流体管1であっても構わない。
【0015】
図1及び
図2に示されるように、流体管1の外面には、流体管1の径方向に2分割可能なリング部材41、42がそれぞれ配置されている。リング部材41、42の内部には、電流が流れることで発熱する加熱部としての電熱線411、421がそれぞれ設けられている。電熱線411、421の各端部は、ここでは図示しない外部電源線と電気的に接続可能にリング部材41、42の外面に設けた接続部41a、42aと繋がっている。同様に、リング部材41、42から管軸方向に所定長さ離間した流体管1の外面に、リング部材41、42と同様の構造であって、内部には電熱線411’、421’がそれぞれ設けられ、電熱線411’、421’の各端部が外面に設けた接続部と繋がっているリング部材41’、42’がそれぞれ配置されている。
【0016】
尚、リング部材41、42の材質は高密度ポリエチレンに限らずその他ポリオレフィン樹脂或いは所定の樹脂から成る熱融着可能なものでもよいが、流体管と同じ材質の樹脂製であることが好ましい。更に尚、リング部材は、3以上の多数に分割されるものであってもよい。
【0017】
また、リング部材41、42の内部の一部には、金属製の板部材から成り、流体管1を構成する樹脂よりも剛性が高く、流体管1を支持する剛性部分としての剛性部材3が移動不能に埋設されており、後述するように、リング部材41、42は、この剛性部材3の外面にロックリング11が係止される位置に於いて固着される。リング部材41、42に剛性部材3が移動不能に埋設されることで、剛性部材3が外部に剥き出しにならないため、剛性部材3が防食される効果がある。また、剛性部材3が後述するようにリング部材41、42が一体化した本体部分43内部で移動不能であるため、本体部分43と剛性部材3とが強固に固定され、ロックリング11が本体部分43に係止される際には、本体部分43に係止されるロックリング11と、被接続体4が固着される流体管1との固定力を高めることができる。
【0018】
尚、本実施例では、被接続体4の剛性部材3が本体部分43を構成するリング部材41、42内部に移動不能に埋設されているが、例えば本発明の変形例として、リング部材の内部に連通する開口部を周方向の端部に形成し、該開口部に剛性部材を挿入することで該剛性部材をリング部材の内部に設けても良い。更に尚、本実施例では、剛性部材3の配置位置は被接続体4の本体部分43内部であるが、例えば本発明の別の変形例として、被接続体の本体部分における流体管に接する内面に向け断面視コ字状に開口した凹部を形成し、該凹部に剛性部材を嵌設することで、該剛性部材が流体管と直接に当接するべく配設するとともに、ロックリング11と係止する外面を有する前記本体部分の内部に、電熱線を移動不能に埋設してもよいが、その際には、当該剛性部材に防食加工が施されることが好ましい。更に尚、本実施例では、流体管1の2箇所に被接続体4と被接続体4’とが固着されているが、被接続体は、固定手段の数に応じて、流体管1に対し1箇所のみ若しくは軸方向に3箇所以上の複数に固着されてもよい。
【0019】
図3及び
図4に示されるように、流体管1の外周面には、ケース2が密封状に取り付けられており、既設の流体管1に対し不断流状態での作業が可能となっている。またケース2の上部にフランジを備え、後述する切断装置6および弁装置16と連結可能となっている。さらにケース2の内部には、流体管1の管軸と略直交する上下方向において内空部15が設けられており、後述する切断装置6におけるカッタ部材62が挿通可能であるとともに、後述する流体管1の切断後に設置する弁装置16が設置可能である。なお、ケース2は、2以上の複数に分割が可能であるものでもよい。
【0020】
次に流体管1の切断までの工程を順に説明すると、
図1及び
図2に示されるように、先ずリング部材41、42を流体管1の外面に外嵌して、リング部材41、42の内面と流体管1の外面とを当接させる。次に、図示しない外部電源に繋がる電源ケーブルを各接続部41a、41aに接続し、前記外部電源から所定時間電源を供給する。電源供給された電熱線411、421が高温に発熱することで、リング部材41、42の内面と流体管1の外面を加熱し次第に溶融する。
【0021】
溶融されたリング部材41、42の内面及び、流体管1の外面は互いに混ぜ合わされ、電熱線411、421による発熱を停止し常温に下がることで一体化して凝固、すなわち熱融着される。このリング部材41、42の内面及び、流体管1の外面との熱融着により被接続体4が形成され、流体管1の外面の一部に固着される。より詳しくは、
図3に示されるように、被接続体4は、リング部材41、42が互いに熱融着し一体化し環状に形成された樹脂製の本体部分43と、この本体部分43の内部に埋設された金属製の剛性部分である剛性部材3と、から主として構成される。また、上記と同様の工程により、熱融着された被接続体4から管軸方向にケース2の長さに離間して流体管1の外面に外嵌されたリング部材41’、42’が熱融着することで、被接続体4’が固着される。
【0022】
尚、本実施例では、リング部材41、42が流体管1の外面に周方向に亘り外嵌されて被接続体4が形成されているが、必ずしもこれに限られず、流体管1の周方向に部分的に被接続体が固着されてもよい。
【0023】
次にケース2が、ケース2の管軸方向の両端部19、19’が管の一部に固着された被接続体4、4’の側面4a、4a’にそれぞれ係合するように設置される。このことにより、ケース2に対し管軸方向に移動する力が働いても、ケース2の両端部19、19’が被接続体4、4’の側面4a、4a’に係止されるようになるため、ケース2の管軸方向の移動を被接続体4、4’の側面4a、4a’の間で規制することができるだけでなく、ケース2を設置する際には、被接続体4、4’の側面4a、4a’がケース2の両端部19、19’に係合するように設置されているため、被接続体4、4’がケース2の設置位置の目安となり、流体管1に対するケース2の位置決めが容易となる。
【0024】
次にケース2と切断装置6がボルト・ナット8によって連結される。ケース2には、シール材10(例えばパッキンなど)が収容されており、このシール材10によってケース2の内空部15が密封状態とされているため、流体管1の切断時に外部に流体が漏れ出すことを防止でき、流体管1の流体を不断流状態で作業可能とすることができる。
【0025】
流体管1にケース2の設置が完了した後、流体管1の軸方向におけるケース2の両端部19、19’の外面に前記押輪5が取り付けられる。押輪5の内周面に配置されるロックリング11は、被接続体4の剛性部材3と同等の硬さ若しくは、剛性部材3よりも硬い硬質材(例えば金属あるいはポリアセタールなどの樹脂等)で形成されるとともに、2以上に分割可能に構成されている。また、ロックリング11の外周面はケース2の外側方に向け縮径するテーパ面11bに形成されるとともに、このテーパ面11bに当接する押輪5内周面はテーパ面11bに相応して傾斜する傾斜面5aに形成されている。そして、押輪5に取り付けられるT頭ボルト9とナット12によって、ケース2と押輪5とが当接するまで締め付けられると、押輪5の移動とともにロックリング11がケース2方向に移動し、この移動に伴いロックリング11のテーパ面11bが押輪5の傾斜面5aにより内径方向に押圧され、ロックリング11の刃11aが被接続体4の表面を介して本体部分43の内部に食い込み、係止される。こうしてケース2と押輪5およびロックリング11と被接続体4が一体となって流体管1に固定されることになる。
【0026】
更に、被接続体4が流体管1とロックリング11との間に介在するように配置されているため、ロックリング11が樹脂製の流体管1と直接に当接せず、樹脂製の流体管1外面にロックリング11の刃11aが直接に係止することがないため、流体管1の表面が損傷したり変形したりすることを防止できる。また、被接続体4の剛性部材3が、樹脂製の流体管1を支持することで、流体管1の強度が補強されロックリング11による流体管1の表面変形を防止でき、ロックリング11の刃11aが、変形防止された流体管1により強い反力を得た被接続体4の本体部分43と確実に係止されるため、流体管1とケース2との強固な固定を維持することができる。特に、例えば地震等の不測の外力により、流体管1がケース2から抜け出す方向に移動しようとすると、この移動に伴いロックリング11のテーパ面11bが押輪5の傾斜面5aにより内径方向に更に押圧され、ロックリング11の刃11aが本体部分43の内部により深く食い込み、係止力がとりわけ増大する。
【0027】
また、金属製の剛性部材3が設けられた部分は、硬質の部材から成る流体管用の固定手段や継手を適用することができる。さらに本体部分43となるリング部材41、42の内部の一部に剛性部材3を内蔵すれば良いため、少ない金属量で流体管1の外周に剛性部分を設けることができ、生産コストを抑えることができる。
【0028】
尚、本発明の剛性部分は、本実施例のように金属製の剛性部材3に限られるものでなく、例えば流体管1を構成する樹脂よりも硬質の部材(例えばポリアセタールあるいはポリカーボネートなどの樹脂等、若しくは他の材料からなる硬質材)で形成され、流体管1を支持するものであればよい。更に尚、本発明の被接続体は、必ずしも本実施例の樹脂製の本体部分43と、剛性部材3とから成る被接続体4に限られず、例えば被接続体は、流体管1を構成する樹脂よりも硬質の樹脂製材のみから成り、当該樹脂製材が、流体管1を支持するとともに、ロックリング11と係止されるものであってもよい。
【0029】
また、剛性部材3とロックリング11とが異種の金属で形成される場合、イオン化傾向の異なる金属が水等の電解溶液中で接触すると、各金属が消耗若しくは変質するという現象が起こるが、剛性部材3が内在する被接続体4の本体部分43は、高密度ポリエチレン等の樹脂から成るため、本体部分43が絶縁体として効果を奏し、消耗若しくは変質を抑えることができる。
【0030】
尚、本実施例では被接続体4が周方向に亘り等しい外径の形状を成しているが、例えば、被接続体にロックリング11が収容される凹部を設け、該凹部内にロックリング11を嵌合させてロックリング11の移動を規制するようにしてもよいし、更に尚、固定手段はロックリング11に限らず、内径方向に膨出した凸状の固定部材を前記凹部に嵌合させて係止させ、固定するものでもよい。
【0031】
更に尚、例えば固定手段としてボルトを用い、被接続体4に向けて前記ボルトを締め付けることによって、前記ボルトの先端面が剛性部材3を押圧し、前記ボルトと被接続体4とが固定されるものでもよい。
【0032】
流体管1の切断時には、ケース2の内空部15に連通する開口上端部と切断装置6とが接合する面(フランジ)にボルト・ナット8を用いて接続されることで、ケース2に対し切断装置6が組み付けられ、切断装置6のカッタ部材62によって流体管1がケース2の内空部15内にて切断される。また、切断時には流体管1に対しカッタ部材62からの押圧力が掛かるが、流体管1とロックリング11の係止部分が被接続体4、4’によって補強されているため、カッタ部材62の押圧によって流体管1とロックリング11との係止部分が変形することを防ぐことができるばかりか、流体管1の撓曲変形によるケース2内の密封性低下も防止できる。
【0033】
切断装置6による切断後は、カッタ部材62上方に引き上げた後、ケース2内に設けられた作業弁7を閉操作して内空部15の止水を行い、続いてケース2内に設けられたカバー体13に替えて弁装置16が接続され、制流体であるゲート弁17が流体管1に接続される。最後に弁蓋18とケース2とが連結され、弁装置16の設置が完了する。尚、制流体として、例えばバタフライ弁、緊急遮断弁、切換弁あるいはプラグ等で構成してもよい。
【実施例2】
【0034】
次に、実施例2に係る樹脂製流体管用の被接続体につき、
図5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構成を省略する。
【0035】
図5に示されるように、被接続体14は、径方向に2以上の複数に分割可能なリング部材により流体管1の外面を外嵌するように構成され、前記実施例1における被接続体4よりも管軸方向に延設されており、内周面に設けられた電熱線の加熱によって流体管1の外面と熱融着され、固着されている。また、上記と同様の工程により、熱融着された被接続体14から管軸方向に所定の長さに離間して流体管1の外面に外嵌され、熱融着することで、被接続体14’が固着される。より詳しくは、被接続体14、14’は、環状に形成された樹脂製の本体部分44と、この本体部分44の内部に埋設された金属製の剛性部分である剛性部材23と、から主として構成される。
【0036】
被接続体14の固着後、被接続体14の外面の一部がケース2内に設けられたシール材10に位置するようにケース2を配置し、被接続体14の外面の一部とシール材10とが面同士で当接することによって、流体管1とケース2とが密封状に設置される。そのため、ケース2を設置する際には、シール材10を被接続体14の外面に当接するように設置することでケース2の位置決めを容易に行うことができるばかりか、樹脂製の流体管1より変形しにくい被接続体14にケース2の内周面に設けられたシール材10が密封状に面同士で当接することで、シール材10が当接する面の変形による密封性低下を防ぐことができる。また既設の流体管1にケース2を密封状に接続する場合に、既設の流体管1の外面に経年による凹凸や傷などの変形がみられることがあるが、当該流体管1に対し、外面が変形のない平滑面からなる被接続体14を固着し、当該被接続体14の平滑面にケース2が接続されるため、流体管1にケース2を密封状に接続することができる。
【0037】
流体管1にケース2の設置が完了した後、流体管1の軸方向におけるケース2の両端部19、19’の外面に前記押輪5が取り付けられる。こうして被接続体14が押輪5の内周面に配置されるロックリング11とケース2内のシール材10とに亘り固着されていることになる。被接続体14はロックリング11とシール材10とに亘り固着されることで、剛性部材23が樹脂製の流体管1を支持するとともに、ロックリング11とシール材10と、及びその周辺を広範囲に補強できるため、流体管1とケース2とロックリング11及び押輪5との接続部分の変形や損傷を効果的に防止できる。
【0038】
前記実施例と同様に押輪5に取り付けられるT頭ボルト9とナット12によって、ケース2と押輪5とが当接するまで締め付けられると、押輪5の移動とともにロックリング11がケース2方向に移動し、この移動に伴いロックリング11のテーパ面11bが押輪5の傾斜面5aにより内径方向に押圧され、ロックリング11の刃11aが被接続体14の表面を介して本体部分44の内部に食い込み、係止される。特に、例えば地震等の不測の外力により、流体管1がケース2から抜け出す方向に移動しようとすると、この移動に伴いロックリング11のテーパ面11bが押輪5の傾斜面5aにより内径方向に更に押圧され、ロックリング11の刃11aが本体部分44の内部により深く食い込み、係止力がとりわけ増大するばかりか、シール材10と被接続体14との密封性を高く維持できる。
【0039】
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。
【0040】
例えば、前記実施例では、被接続体4が、内部に流体が流れている既設の流体管1をケース2で密封する際に用いられる態様が説明されているが、樹脂製の流体管への接続部材の設置であれば、既設の流体管1に限られず、例えば設置前の流体管に接続部材を設置する態様等、多岐に渡り用いることができる。
【0041】
尚、本発明における接続部材は、内空部15を有するケース2だけに限られず、例えば流体管1から分岐させる分岐継手等で構成してもよい。