【実施例1】
【0013】
実施例1に係る分岐装置につき、
図1から
図7を参照して説明する。
図1及び
図2に示すように、本実施例の流体管1は、例えば、地中に埋設される上水道用のダクタイル鋳鉄製であり、断面視略円形状に形成され、内周面が粉体塗装あるいはモルタル層で被覆されている。尚、本発明に係る流体管は、その他鋳鉄、鋼等の金属製、あるいは塩化ビニール、ポリエチレン若しくはポリオレフィン製等であってもよい。更に尚、本実施例では流体管1内の流体は上水であるが、流体管の内部を流れる流体は必ずしも上水に限らず、例えば工業用水や農業用水、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。
【0014】
本発明の分岐装置2は、
図1及び
図2に示すように、流体管1の所定位置に取付けられ、分岐装置2の下流側に連通する分岐配管20(
図7参照)を接続することで流体管1から不断流状態で分岐させる装置であり、流体管1の外周面との間に所要空間Sを形成した状態で密封状に外嵌されるケース体3と、後述のようにケース体3に接続される接続管8とを主に備えている。
【0015】
図1及び
図2に示すように、ケース体3は、実質的に流体管1の管軸に直交方向の断面円形状となっており、本実施例では上部に位置する第1ケース体3aと下部に位置する第2ケース体3bとから成る分割構造である。これら第1ケース体3aと第2ケース体3bとは、パッキン12を介して所要空間Sから流体が流出しないように接合具9で接合されて流体管1に外嵌設置される。この流体管1への外嵌設置時、即ち第1ケース体3aと第2ケース体3bとが一体に接合されると同時に、流体管1の軸方向と直交方向に延設されて所要空間Sと連通する分岐口5が形成される。そして、この分岐口5には後述する接続管8を介して前記分岐配管20が接続可能となっている。尚、本発明のケース体は、3体以上の複数の分割されたケース体からなる分割構造であっても構わない。更に尚、ケース体3の材質は鋳鉄等の金属材により構成されているが、流体管の材質に応じて適用されるものであれば、上記で説明した流体管と同様に種々の材質であってもよい。
【0016】
図3に示されるように、第1ケース体3aは、分岐配管20との流路を開閉可能な弁体6と、この弁体6に噛合して移動させる操作軸7(操作部)とを有している。弁体6は横断面視円弧状に形成されており、分岐口5側に位置して分岐配管20との流路を開閉する弁体部6aと、この弁体部6aよりも分岐口5の反対側に位置する移動部6bとを有し、移動部6bの外周面には、後述する回動ギア17と噛合する複数の凹凸形状の噛合部6cが形成されている。
【0017】
また、
図2及び
図3に示されるように、ケース体3の左右の内壁には、所要空間S内における弁体6の内側に配置されるように案内支持部13が所定距離離間してそれぞれ複数個ずつ設けられており、これらの案内支持部13が弁体6の内周面に当接することで、弁体6をケース体3の所要空間S内で流体管1の周方向に沿って案内するようになっている。尚、案内支持部は、上述したように複数個ずつ設けられているものに限られず、例えば分割された第1,第2ケース体3a,3bごとに、円弧状に連続して一体に1個ずつ設けられていても構わない。
【0018】
図3に示されるように、操作軸7は第1ケース体3aの外周部の後方に操作端部7bを設けており、この操作端部7bの操作が変向部7aを介して前述した回動ギア17に伝わり、移動部6bを操作して弁体部6aを回動させる。
【0019】
また
図3に示すように分岐口5は、接続管8の一方の端部を分岐口5を構成する第1ケース体3a側の第1分岐口5aと第2ケース体3b側の第2分岐口5bとで挟み込むようにして接続され、同時に接続管8の外径方向に張り出す鍔部8cが、分岐口5の内周面に周方向に沿って凹設される溝部5c内に配されて抜け止めされている。また、溝部5cの軸方向の寸法が鍔部8cの軸方向の厚みより広く形成されていることから、溝部5c内で鍔部8cが接続管8の軸方向に所定距離移動可能になっている。更に、分岐口5の内周面には、溝部5cよりも流体管1側に周方向に亘って形成される凹部5eを備えており、この凹部5eに環状のゴム材5fが嵌合されていることから、接続管8の外周面がゴム材5fと当接して分岐口5に密封状に接続されるようになっている。
【0020】
接続管8は、分岐配管20側の端部に、特定の種類の連結部を有する分岐配管20を挿入接続可能な受口形状の接続部8aを備えるとともに、他方の端部に弁体6の外周面と当接する側面視円弧形状の弁座8bを備えている。尚、本発明の接続部は、受口形状に限られず、例えば挿口形状でもよいし、フランジ形状でもよく、各分岐配管側が有する連結部の種類に対応する形状であればよい。更に尚、接続管8は継ぎ目のない管状に形成されることが望ましい。
【0021】
図5及び
図6に示されるように、接続管8は、鍔部8cと接続部8aとの間に略U字状の切欠部18が形成された突設部8dを本実施例では2つ備えている。そして、これら突設部8dの切欠部18を挿通し、第1分岐口5aと第2分岐口5bの端面にそれぞれ固着されるボルト10,10に、突設部8dを介してナット11,11が螺合可能になっている。
【0022】
そして、これらのナット11,11を緊締することで、突設部8dが流体管1方向に移動し、この突設部8dの移動に伴い接続管8が軸方向に押し込み可能となっている。尚、突設部は、外径方向に2箇所突設されることに限られず、3箇所以上複数設けられていてもよいし、切欠部はU字形状に限られず、環状の貫通口でもよく、自由に設計することができることは言うまでもない。
【0023】
次に、実際に分岐装置2を用いて流体管1から不断流状態で分岐させる作業工程について説明する。
【0024】
先ず、
図3に示す弁体6の開状態時に、接続管8の接続部8aに図示しない穿孔装置を取付け、該穿孔装置のカッターを流体管1に向けて接続管8内を進行させて、流体管1の管壁に開口1aを形成する(
図4参照)。このとき案内支持部13は、
図2に示されるように、ケース体3の左右の内壁から流体管1と同軸方向に対向し合うようにして分岐口5の近傍に設けられているが、対向する案内支持部13同士が流路を阻害しない程度に流体管1の管軸方向に離間しているため、前記カッターの進行移動を阻害しないようになっている。
【0025】
その後、
図4に示されるように、操作軸7の操作端部7bを回動操作して、弁体6における弁体部6aを閉操作位置まで流体管1の周方向に沿って移動させる。このとき、弁体6は内周面62を案内支持部13に当接させて案内移動されるため、回動ギア17との噛合状態を維持して滑らかに移動可能である。さらに、案内支持部13のうち弁体部6aに当接するものは、弁体6の閉状態において分岐配管側の水圧試験等が行われる場合に、分岐配管側から分岐装置側に流体が送られることにより生じる逆圧に対し弁体部6aの内周面62を支持することとなり、弁体部6aの変形や撓み等を防止することができる。
【0026】
続いて、
図7に示されるように、上述したボルト10,10及びナット11,11の緊締による突設部8dの移動に伴う接続管8の流体管1方向への軸移動により、接続管8の弁座8bが弁体部6aの外周面61に押圧されて分岐配管20への流路が閉塞される。
【0027】
そして、接続部8aに接続された図示しない穿孔装置を取外すとともに、該穿孔装置に換えて分岐配管20を接続する。その後、上記の工程同様に弁体6を前記開放位置に移動させることで、流体管1を流れる流体を分岐配管20へ分岐させる。
【0028】
以上説明したように、流体管1の外周面に所要空間Sを残して密封状に外嵌される分割構造のケース体3内において、穿設された流体管の開口1aから、弁体6の操作により、該ケース体3の分岐口5を介して分岐配管20側に不断流状態で流体を分岐させる分岐装置2であって、ケース体3は、分割された第1ケース体3a、第2ケース体3bが一体となることで分岐口5が形成され、該分岐口5によって分岐配管20が接続される接続管8を同時に挟持する構造となっており、ケース体は、内部に所要空間S内を流体管1の周方向に沿って移動する円弧状の弁体6を有しており、該弁体6はケース体3に設けられる操作軸7により流体管1の開口1aと分岐配管20とを連絡する流路を開閉できるようになっている。これによれば、分岐配管20を接続する接続管8が分割構造のケース体3に挟み込まれるようにしてケース体3の分岐口5に接続されるため、各分岐配管側が有する連結部の種類に合う連結部を有する接続管を選択して取付けることが可能となる。また、ケース体3内における流体管1外周面の所要空間Sに弁体6を収容しているため、所要の作業空間を確保でき、分岐口5、接続管8、さらに分岐配管20などの配管作業が容易となる。
【0029】
また、接続管8の流体管1側端部に、流体管1の管周面に沿う円弧状に形成された弁座8bが設けられるため、分岐配管20との流路の密閉性を高めることができるとともに、弁座8bが流体管1の管周面に沿う円弧状の形状であることから、流体管1の管周面に設けられる開口との距離を均一にでき、弁座8bと開口1aとの間に生じる乱流や、水撃に起因する振動や騒音を防止できる。
【0030】
また、第1分岐口5aと第2分岐口5bとに接続管8を挟み込みながら、第1ケース体3a及び第2ケース体3bを接合することで、ケース体3を流体管1に外嵌設置するため、ケース体3を流体管1の外周面に外嵌させる作業と同時に接続管8を接続することができるため、作業工程が少なくなり、作業効率が向上する。
【0031】
また、継ぎ目のない連続した一体形状の接続管8の端部である弁座8bに弁体部6aの外周面が当接するため、接続管8と弁体6とのシール性が高く、開口1aから流れ出す流体が分岐配管20内の流路に漏れ出すことが防止される。
【0032】
また、接続管8は、分岐口5に対し軸方向に移動可能に接続されるため、分岐装置2の配設作業において、分岐装置2と分岐配管20との位置調整を行うことができる。特に、本実施例のように、接続管8が端部に弁座8bを有している場合、接続管8を軸方向に移動させることで、弁座8bを弁体部6aに密接させることができるため、流路の密封性が向上する。さらに、ボルト10,10及びナット11,11の操作で容易に接続管8と分岐口5とを相対移動させて位置決めできる。
【0033】
また、ケース体3は実質的に断面円形状となっており、操作軸7がケース体3の外周部の後方に設けられるため、ケース体3における1番高さのある中心部を避けることで操作軸7の張り出しが抑えられ、分岐装置を小型化できる。
【0034】
また、所要空間Sに弁体6を収容しているため、弁体6を収容する別体の弁箱を必要とせず、かかるコストを抑えることができるばかりか、該弁箱内に流れ込む流体が存在しないため死水領域が少ない。
【0035】
次に、本実施例における分岐装置の変形例について説明する。
図8に示されるように、接続管8’の流体管1側の端部には、外周面に沿って突設され、分岐口5’の凹部5e’を挟むように軸方向に離間して形成される2条の係合部8e、8fが設けられており、接続管8’が分岐口5’に軸方向に移動不能になっているとともに、凹部5e’に嵌合されるゴム材5fによって密封状に接続されている。また、ケース体3’の内周面には、分岐口5’の周縁に沿って環状の弁座3cが設けられており、弁体部6aが閉塞位置に移動すると、弁体部6aの外周面が弁座3cに当接され、分岐口5’が密封状に閉塞される。
【実施例2】
【0036】
次に、実施例2に係る分岐装置につき、
図9から
図12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。
【0037】
図9及び
図10に示されるように、接続管81は、流体管1側の端部81aが管の直径寸法より大きい箱状に形成されており、この流体管1側の端部81aは、所要空間S内に配設されるようになっており、弁体部60aの外周面601と当接して分岐配管20への流路を閉塞する弁座81b,81bを左右両側に備えるとともに、これら弁座81b,81bより所定距離後方に位置し、弁座81b,81bより延伸する側板部83,83を介して設けられる案内支持部82,82を有している。尚、弁座81b,81bと案内支持部82,82との距離は、弁体部6aの厚みとほぼ同寸法となっており、流体管1側の端部81aを弁体60が回動する軌道に沿って上下方向に貫通する嵌合部85を形成している。また、ケース体3の左右の内壁には、所要空間S内における弁体60の移動部60bの内側に配置されるように案内支持部13が所定距離離間してそれぞれ複数個ずつ設けられている。尚、案内支持部は、上述したように複数個ずつ設けられているものに限られず、例えば分割された第1,第2ケース体3a,3bごとに、円弧状に連続して一体に1個ずつ設けられていても構わない。
【0038】
また、ケース体3の分岐口5の内周面周方向に沿って溝部51cが凹設され、この溝部51cに接続管81の外周面にそって設けられた鍔部8cが嵌合されて、接続管81が分岐口5に対し軸方向への移動を規制されて接続されている。尚、分岐装置2の組み立て精度を鑑み、溝部51cの寸法が鍔部8cより若干大きく形成されることが望ましい。
【0039】
図11に示されるように、本実施例の弁体60における弁体部60aの外周面61及び内周面602には、ゴムなどの弾性材で形成されたシール材100が取付けられており、特に弁体部60aの外周面601のシール材100は、環状に隆起したシール部100aが設けられており、このシール部100aが弁座81b,81bの内周縁に喰い付くことで、両者の密閉性を向上させている。
【0040】
図10に示されるように、ケース体3の組み付け後においては、弁体部60aの全開状態にあっても、弁体部60aの先端が接続管81の嵌合部85内に一部挿入された状態となっているため、ケース体3の組み付け以降、弁体部60aを確実に開閉動作させることができる。
【0041】
図11、
図12に示されるように、流体管1に開口1aを形成した後、操作軸7の操作端部7bを回動操作し、弁体60を弁座81b及び案内支持部82,82に案内させながら閉操作位置まで流体管1の周方向に沿って移動させる。こうして、弁体部60aの外周面601が弁座81bに当接して、分岐配管20への流路が閉塞される。更に、弁体部60aの内周面602は案内支持部82に当接するため、弁座81bと案内支持部82とにより弁体部60aが支持され、弁体60の前後移動を規制できる。
【0042】
尚、本実施例における弁座81bは、弁体60が回動する軌道に沿って接続管81の流体管1側の端部の上下方向に貫通するスリット形状に形成されているが、これに限られず、
図13に示されるように、本実施例における弁座の変形例として、弁座81b’が、接続管81’の流体管1側の端部の上下方向に貫通せず、下部に弁体部60aの先端面と当接する底部8gを備えていてもよい。これによれば、底部8gが設けられることによって弁体60の回動限度として利用することができ、弁体部60aの先端面が底部8gに当接した位置を閉塞位置とすることができるため、確実に接続管81’を閉塞することができる。特に、弁体部60aの先端面及び側面を、底部8gが設けられた弁座81b’に当接させて密封するため、弁体部60aに作用する正圧・逆圧いずれの方向の流体圧力にも強固に対抗し、密封性を高めることができる。
【0043】
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。
【0044】
例えば、前記実施例では、弁体が閉塞位置に向けて上方からアプローチしていたが、これに限られず、弁体が閉塞位置に向けて下方からアプローチしてもよい。