特開 2023-178374 制流弁の開弁方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023178374

(43)【公開日】2023-12-14

(54)【発明の名称】制流弁の開弁方法

(51)【国際特許分類】

   F16K 3/02 20060101AFI20231207BHJP

   F16L 55/00 20060101ALI20231207BHJP

【ＦＩ】

F16K3/02 F

F16L55/00 M

【審査請求】有

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023177745

(22)【出願日】2023-10-13

(62)【分割の表示】P 2022504578の分割

【原出願日】2021-11-17

(31)【優先権主張番号】P 2020205370

(32)【優先日】2020-12-10

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(71)【出願人】

【識別番号】000105556

【氏名又は名称】コスモ工機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100098729

【弁理士】

【氏名又は名称】重信 和男

(74)【代理人】

【識別番号】100204467

【弁理士】

【氏名又は名称】石川 好文

(74)【代理人】

【識別番号】100148161

【弁理士】

【氏名又は名称】秋庭 英樹

(74)【代理人】

【識別番号】100195833

【弁理士】

【氏名又は名称】林 道広

(72)【発明者】

【氏名】中里 謙介

(57)【要約】

【課題】弁体の開弁操作が簡便な制流弁の開弁方法を提供する。
【解決手段】流体管１を密封状態で外嵌する筐体５と、流体管１内の流体を密封状に遮断若しくは開放可能な弁体２１１，４１１，５１１とを備え、流体を制御する制流弁２００，４００，５００の開弁方法であって、弁体２１１，４１１，５１１の遮断状態で、弁体２１１，４１１，５１１を挟む流体管１内の管軸方向一方側と他方側との差圧を小さくする調圧ステップと、弁体２１１，４１１，５１１を開放する開弁ステップとを有する。
【選択図】図１４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

流体管を密封状態で外嵌する筐体と、前記筐体内にて前記流体管内の流体を密封状に遮断若しくは開放可能な弁体とを備え、流体を制御する制流弁の開弁方法であって、
前記弁体の遮断状態で、前記弁体を挟む前記流体管内の管軸方向一方側と他方側との差圧を小さくする調圧ステップと、前記弁体を開放する開弁ステップとを有することを特徴とする制流弁の開弁方法。

【請求項2】

前記調圧ステップは、前記弁体を挟む前記流体管内の管軸方向一方側若しくは他方側に連通して形成された注入口より流体を充填することを特徴とする請求項１に記載の制流弁の開弁方法。

【請求項3】

前記調圧ステップは、前記弁体を挟む前記流体管内の管軸方向一方側若しくは他方側に連通して形成された空気抜き口より空気を抜きながら、前記注入口より流体を充填することを特徴とする請求項２に記載の制流弁の開弁方法。

【請求項4】

前記調圧ステップは、前記弁体を挟む前記流体管内の管軸方向一方側の流体を管軸方向他方側に充填することを特徴とする請求項１に記載の制流弁の開弁方法。

【請求項5】

前記調圧ステップは、前記弁体を挟む前記流体管内の管軸方向一方側及び他方側を連通するバイパス路を通じて、流体を充填することを特徴とする請求項４に記載の制流弁の開弁方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、管内流体を制御する制流弁の開弁方法及びそれに用いられる制流弁に関する。

【背景技術】

【0002】

水やガス等が流れる既設の管路を構成する流体管は、経年劣化の対処や新たな分岐路を形成する際に、既設の流体管の一部を新たな流体管に変更したり、経年劣化した管路を遮断したりする場合がある。このような場合の一例として、既設の流体管の管軸方向に離間して２つの制流弁を取付け、各制流弁の弁体により流体管の所定区間の流体の流れを遮断するとともに、所定区間を挟む両側（上流側と下流側）をバイパス管で迂回して連通させ、バイパス管により流体管内の流体の流れを止めずに、所定区間の一部を新たな流体管に交換する不断流工法が一般的に行われている。

【0003】

例えば、特許文献１の制流弁は、流体管の外周面に密封状に取付けられる筐体と、筐体の分岐部に密封状に接続されるケースと、ケース内に予め収容され流体管に向けて進退可能な弁体と、を備えている。また、ケースには切削工具が挿通可能な作業孔が形成されており、作業孔を介してケース内に挿通された切削工具を外部から操作することで流体管に孔部を形成できるようになっている。弁体は、ネジ操作により流体管に対して進退する弁本体部と、弁本体の外面に設けられるシール部と、を備えている。この制流弁は、流体管に孔部を形成した後、ネジ操作により弁体を流体管に向けて進行させることで、該弁体が孔部に挿通され、シール部が孔部の内周面及び流体管の内周面に押し付けられることで、流体管内の流体の流れを遮断できるようになっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０００－２６６２７３号公報（第３頁、第４図）

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１の制流弁にあっては、既設の流体管の管軸方向に離間して取付けられた２つの制流弁の間の所定区間の管内流体を排出した状態で、新たな流体管への交換作業を簡便に行うことができるようになっている。しかしながら、管軸方向に所定区間を挟む各制流弁の弁体には、当該所定区間の外側に管内流体が存在し、一方で所定区間の内側に管内流体よりも低圧の大気が存在している。したがって、制流弁の弁体は、流体管路内の流体圧により管軸方向一方側（所定区間の内側）に向けて押圧された状態となるため、該弁体の開弁時には、弁体が流体圧などによって傾く傾向にあり、孔部の内周面と、該孔部の内周面に接触するシール部とが過剰に圧接され、それらの摩擦力により弁体の開弁操作が困難になる虞があった。特に、０．７５ＭＰａ以上の高圧の場合や流速が速い場合などは、弁体の開弁操作が顕著に困難になる虞があった。また孔部をエンドミルやホールソーなどの切削工具で形成した際には、孔部に形成された切削バリに弁体のシール部が押圧され、強制的な開弁操作でシール部を破損する虞もあった。

【0006】

本発明は、このような問題点に着目してなされたもので、弁体の開弁操作が簡便な制流弁の開弁方法及びそれに用いられる制流弁を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

前記課題を解決するために、本発明の制流弁の開弁方法は、
流体管を密封状態で外嵌する筐体と、前記筐体内にて形成された前記流体管の孔部の内周面及び前記流体管の内周面に接触して該流体管内の流体を密封状に遮断若しくは開放可能な弁体とを備え、流体を制御する制流弁の開弁方法であって、
前記弁体の遮断状態で、前記弁体を挟む前記流体管内の管軸方向一方側と他方側との差圧を小さくする調圧ステップと、前記弁体を開放する開弁ステップとを有することを特徴としている。
この特徴によれば、弁体の管軸方向一方側と他方側との差圧を小さくした状態で弁体を開弁するため、弁体が流体管を流れる流体の圧力により孔部の内周面と過剰に圧接されることが回避され、弁体を簡便に開弁操作することができる。

【0008】

前記調圧ステップは、前記弁体を挟む前記流体管内の管軸方向一方側の流体を管軸方向他方側に充填することを特徴としている。
この特徴によれば、弁体を挟む流体管内の管軸方向一方側と他方側に流体管内の同じ流体が充填されるため、弁体の管軸方向一方側と他方側とを同圧に調整しやすい。

【0009】

前記弁体は、前記流体管に対して進退可能な弁本体部と、前記弁本体部の外面に設けられるシール部と、前記弁本体部に対して相対移動可能な移動部とを備え、前記移動部は、閉弁位置に配置される前記弁本体部に対し相対移動することで前記シール部を拡張可能となっており、
前記開弁ステップは、前記移動部を開弁方向に移動させる第１ステップと、前記移動部とともに前記弁本体部を開弁方向に移動させる第２ステップと、を有し、
前記第１ステップをトリガーとして前記調圧ステップが開始されることを特徴としている。
この特徴によれば、移動部とともに弁本体部を開弁方向に移動させる第２ステップが行われる前に調圧ステップが開始されるので、第２ステップが行われる際には弁体の管軸方向一方側と他方側との差圧を確実に小さくすることができる。（また、弁体の管軸方向一方側と他方側との差圧を短時間で小さくすることができる。）

【0010】

本発明の制流弁は、
流体管に密封状態で外嵌される筐体と、前記流体管に対して進退可能な弁本体部、及び前記弁本体部の外面に設けられるシール部を有する弁体と、を少なくとも備え、前記筐体内にて形成された前記流体管の孔部の内周面及び前記流体管の内周面に前記シール部が密封状に接触して前記流体管内の流体を遮断若しくは開放可能であり、流体を制御する制流弁であって、
前記弁本体部は、中空形状を成し、管軸方向一方側に連通する第１連通孔と、管軸方向他方側に連通する第２連通孔と、が設けられ、
前記弁体は、前記第１連通孔と前記第２連通孔とを連通状態または非連通状態に切り換える切換手段を有することを特徴としている。
この特徴によれば、弁体の閉弁時には、切換手段により第１連通孔と第２連通孔とを非連通状態とすることで流体管内の流体の流れを遮断することができるとともに、弁体の開弁時には、切換手段により第１連通孔と第２連通孔とを連通状態とすることで弁体の管軸方向両側の差圧を小さくすることができるため、弁体を簡便に開弁操作することができる。

【0011】

前記弁体は、前記弁本体部に対して相対移動可能な移動部を更に備え、前記移動部は、閉弁位置に配置される前記弁本体部に対し相対移動することで前記シール部を拡張可能となっており、
前記切換手段は、前記移動部に設けられ、前記第１連通孔または前記第２連通孔の少なくとも一方を開閉可能な栓部であることを特徴としている。
この特徴によれば、弁体の閉弁時には、移動部及び弁本体部を流体管に向けて進行させ、シール部が流体管の内周面に当接した後、さらに移動部を進行させシール部を拡張させて流体管内の流体の流れを遮断したときに、第１連通孔または第２連通孔の少なくとも一方を栓部により閉塞することができる。また、弁体の開弁時には、弁本体部及びシール部が閉弁状態を保ちながら移動部のみを退避させ、第１連通孔及び第２連通孔を栓部により開放することができるので、弁体の管軸方向両側の差圧を小さくすることができる。

【0012】

前記栓部は、前記移動部の進行方向側に設けられていることを特徴としている。
この特徴によれば、移動部の進行方向側に栓部が設けられているため、移動部の移動力を栓部の閉塞方向に伝えやすく、第１連通孔または第２連通孔の少なくとも一方を確実に閉塞することができる。

【0013】

前記移動部には、前記第１連通孔を開閉可能な第１栓部と、前記第２連通孔を開閉可能な第２栓部と、が設けられていることを特徴としている。
この特徴によれば、第１栓部及び第２栓部により第１連通孔及び第２連通孔をともに閉塞できるので、第１連通孔と第２連通孔とを確実に非連通状態とすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明の実施例１における既設の管路を構成する流体管の任意の箇所を不断流状態で新たな流体管に交換する工程の一例を示す概略図である。

【図2】（ａ）は実施例１における流体管を外嵌した筐体を示す一部断面正面図、（ｂ）は同じく一部断面側面図、（ｃ）は同じく一部断面平面図である。

【図3】実施例１における穿孔機により流体管を穿孔している状況を示す正面断面図である。

【図4】排出機により切り粉を排出している状況を示す一部断面斜視図である。

【図5】作業弁体で仕切られた筐体に制流弁を収容した挿入機を取付けた状況を示す一部断面斜視図である。

【図6】（ａ）は挿入機により制流弁を挿入している状況を示す正面断面図、（ｂ）は（ａ）のＡ－Ａ断面図である。

【図7】挿入機により制流弁の設置が完了した状況を示す正面断面図である。

【図8】（ａ）～（ｃ）は挿入機を制流弁から取外す手順を示す概略図である。

【図9】実施例１における制流弁の開弁状態及び閉弁状態を示す概略側断面図である。

【図10】図９と同じく概略正面断面図である。

【図11】閉弁状態の制流弁を示す正面断面図である。

【図12】図１１の状況から開弁ステップの第１ステップを行った状況を示す正面断面図である。

【図13】本発明の変形例１を示す概略側断面図である。

【図14】本発明の変形例２を示す正面断面図である。

【図15】本発明の変形例３を示す正面断面図である。

【図16】本発明の変形例４を示す一部断面正面図である。

【図17】本発明の変形例５を示す一部断面正面図である。

【図18】本発明の実施例２における流体管を外嵌した筐体を示す側面断面図である。

【図19】実施例２における穿孔機により流体管を穿孔している状況を示す側面断面図である。

【図20】穿孔機により流体管の穿孔が完了した状況を示す一部断面正面図である。

【図21】実施例２における制流弁の開弁状態及び閉弁状態を示す概略側断面図である。

【図22】図２１と同じく概略正面断面図である。

【図23】実施例２における制流弁の開弁状態を示す正面断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

本発明に係る制流弁における弁体の開弁方法及びそれに用いられる制流弁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0016】

実施例１に係る制流弁の開弁方法及びそれに用いられる制流弁につき、図１から図１２を参照して説明する。

【0017】

本実施例の制流弁１０は、例えば、既設の管路を構成する流体管１の任意の箇所を不断流状態で新たな流体管１Ａに交換する工事に用いられるものである。先ず、流体管１の任意の箇所を不断流状態で新たな流体管１Ａに交換する工事の一例について概略的に説明する。尚、ここでは説明の便宜上、図１の紙面左側を工事前の管路の上流側、紙面右側を下流側として説明するが、これに限らず本発明の制流弁は、例えば網状に配設された管路で上流側及び下流側が明確に区別できない管路にも適用可能である。

【0018】

図１（ａ）に示されるように、先ず、流体管１における新たな流体管１Ａへの交換予定部分を挟む上流側及び下流側に制流弁１０，１０’を外嵌して設置する。次いで、流体管１における上流側の制流弁１０よりも上流側の部位１ａと、下流側の制流弁１０’よりも下流側の部位１ｂと、に分岐筐体２，２’を外嵌し、分岐筐体２，２’をバイパス管１９により連通する。

【0019】

分岐筐体２，２’は、流体管１の部位１ａ，１ｂをそれぞれ密封状に囲繞している。また、流体管１の部位１ａ，１ｂには、分岐筐体２，２’に連通する図示しない開口部がそれぞれ周知の不断流分岐工法などによって形成されており、流体管１を流れる流体の一部は、部位１ａの開口部から分岐筐体２、バイパス管１９、分岐筐体２’、部位１ｂに流れるようになっている。

【0020】

次いで、図１（ｂ）に示されるように、制流弁１０，１０’の後述する弁体１１，１１’を閉弁して、制流弁１０，１０’の間の所定区間Ｓの流体の流れを遮断するとともに、流体管１における所定区間Ｓの一部を図示しない切断手段で切断する。ここで遮断とは、所定区間Ｓでの工事が可能な程度の遮断状態を含むものとする。

【0021】

次いで、図１（ｃ）に示されるように、所定区間Ｓの切断箇所に新たな流体管１Ａを密封状に接続配置する。その後、制流弁１０，１０’の弁体１１，１１’を開弁して、所定区間Ｓ内に流体を流すとともに、分岐筐体２，２’とバイパス管１９との間に配置される図示しない弁を閉塞し、バイパス管１９を取外すことで新たな流体管１Ａへの交換作業が完了する。

【0022】

尚、流体管１内の流体は、本実施例では上水であるが、例えば、工業用水、農業用水、下水等の他、水以外の液体でも良いし、ガスやガスと液体との気液混合体であっても構わない。また、本実施例の制流弁１０は、新たな流体管１Ａに交換する際に用いられることに限られず、流体管１の流体の流れを制御する弁装置や、流体管１とは異なる方向に分岐させる分岐管を配置する場合に用いられてもよい。

【0023】

本実施例の流体管１は、比較的大口径（例えば口径２００ｍｍ以上）のダクタイル鋳鉄管であって、図２に示されるように、断面視略円形状の直管に形成されている。本実施例では、流体管１の管路方向は略水平方向に配設されている。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、管路方向は略鉛直、若しくは斜めに配設されていてもよい。

【0024】

ここで本発明の流体管とは、本実施例のように直管に限られず、例えば異形管で構成されてもよい。ここで異形管とは、例えば曲管部や、分岐部、十字部、異径部、継ぎ輪部、短管部、排水部等の様々な異形部を少なくとも一部に有する管を総称するものである。

【0025】

次に、制流弁１０の構造及びその設置について説明する。尚、制流弁１０，１０’は同一の構造であるため、制流弁１０’の説明を省略する。

【0026】

先ず、図２（ａ）～（ｃ）に示されるように、本発明に係る制流弁１０の取付箇所となる流体管１の外面を清掃した後、この流体管１の後述する穿孔部分を密封するためのシール部材を介し、制流弁１０を構成する筐体５を密封状に外嵌する。筐体５は、複数の分割体からなる分割構造であり、本実施例では、上部側を構成する第１分割体５１と、下部側を構成する第２分割体５２とから主に構成されている。尚、筐体５の分割構造は、本実施例に限らず例えば、水平方向に分割されてもよいし、また、分割数も３分割以上の所定数に分割されてもよい。また、分割筐体同士は、本実施例では、ボルト・ナットからなる締結部材６により密封状態で接合されるものであるが、これに限らず例えば、溶接接合であっても構わない。また外嵌とは、上下方向に制流弁１０の弁体１１が適用される態様について説明するが、これに限らず左右方向や斜め方向に弁体が適用されるようにしてもよい。

【0027】

筐体５の第１分割体５１は、流体管１に沿って管路方向に延設される管路筐体部５ａと、管路筐体部５ａの略中央で上下方向に分岐して延設され、上方に開口する開放端部５ｃ、及び側方に開口する開口部５ｂを有する筒状の首部５ｄとから構成され、正面視逆Ｔ字状に形成されている。

【0028】

更に首部５ｄの開放端部５ｃ側の端部には、首部５ｄの外径方向に突出した環状のフランジ部５ｅを有している。

【0029】

この首部５ｄの側方に開口する開口部５ｂは、側面視で横長の略長方形に開口しており、後述するように作業弁装置３の作業弁体３１が挿通可能に形成されている。

【0030】

また首部５ｄの下部には、この首部５ｄを内外に貫通した連通開口部１７が形成され、通常はこの連通開口部１７に開閉プラグ１８が螺着されている。

【0031】

次に、図３に示されるように、この首部５ｄの開口部５ｂに対し作業弁装置３を密封状に接続する。作業弁装置３は、筐体５内を開閉可能にスライドする作業弁体３１と、この作業弁体３１を水平方向にスライド可能に収容する収容内部３２ａ、及びその側方の一端が開放された開放部３２ｂを有する作業弁筐体としての収容部材３２とから主として構成される。

【0032】

収容部材３２は、回転可能で且つ進退不能に枢支され、水平方向に延設された軸部材３４を備え、この軸部材３４に作業弁体３１が螺合しており、この収容部材３２の外方に突出した軸部材３４の端部に取付けた操作部材３５を回転操作することで、作業弁体３１が収容部材３２に対しスライド可能に構成されている。

【0033】

次に、首部５ｄの開放端部５ｃに対し穿孔機７を密封状に接続する。穿孔機７は、取付フランジ筒７１と、流体管１を穿孔するためのカッタ７２と、取付フランジ筒７１内においてカッタ７２を回転させるための駆動モータ７４と、カッタ７２を上下方向に進行・退避させるための進退機構７３と、から主に構成されている。カッタ７２は、流体管１よりも小径の有底筒状に形成され、その先端に周方向に沿って切断刃を備えたホールソー７２ａと、該ホールソー７２ａの回転軸と同軸に配設され切断刃よりも先方に突出したセンタードリル７２ｂとから構成されている。尚、カッタ７２は、筐体５の首部５ｄの開放端部５ｃと同心円状に配設され、開放端部５ｃ側から筐体５の首部５ｄ内に挿入され、少なくとも流体管１の管頂部の管壁を貫通する位置まで進行可能となっている。

【0034】

穿孔機７の取付手順について説明すると、取付フランジ筒７１の先端に形成されたフランジ部７５を、首部５ｄの開放端部５ｃのフランジ部５ｅに、周方向に複数の締結部材７７によって締結する。

【0035】

また、首部５ｄのフランジ部５ｅの上端面と取付フランジ筒７１のフランジ部７５の下端面との間にはシール部材が設けられており、このシール部材が取付フランジ筒７１のフランジ部７５に密接することで、この締結状態で穿孔機７の取付フランジ筒７１及び筐体５の首部５ｄは密封されている。

【0036】

なお、首部５ｄの開口部５ｂに対する作業弁装置３の接続作業と、首部５ｄの開放端部５ｃに対する穿孔機７の接続作業とは、必ずしも上記した順序に限られず、穿孔機７の接続作業を行った後に作業弁装置３の接続作業を行ってもよいし、又はこれらの接続作業を同時並行に行っても構わない。

【0037】

次に、穿孔機７による流体管１の穿孔工程を説明すると、先ず、作業弁装置３の作業弁体３１を収容部材３２の収容内部３２ａに配置させ筐体５内を開放した状態において、穿孔機７の駆動モータ７４によりカッタ７２を回転させるとともに、進退機構７３によりカッタ７２を下方に進行させ、流体管１の管頂部の管壁を不断流状態で穿孔する。

【0038】

このとき、例えば筐体５内部に連通する開口として、首部５ｄの側面に形成された連通開口部１７（図２参照）に取付けた図示しないボールバルブを開放することで、穿孔の際に発生する切り粉を流体とともに外部へ排出する。なお後述するように、この連通開口部１７は、制流弁１０の挿入時の充水のためのバイパスとして用いられる。また上記したボールバルブは、後に不断流状態で取外し、図９で示される開閉プラグ１８で密封する。

【0039】

図３に戻って、カッタ７２により流体管１が切断されると、流体管１から分断された管頂部の切片１ｄがホールソー７２ａ内に保持された状態となる。そして、図示しないが、カッタ７２を切片１ｄとともに取付フランジ筒７１の内部に引き上げ、作業弁装置３の作業弁体３１により筐体５内部を閉塞することで、流体管１の穿孔作業が完了する。

【0040】

次に、作業弁装置３の作業弁体３１により筐体５内部を密封状に閉塞した状態で、穿孔機７の撤去作業を行い、図４に示されるように、この穿孔機７に替えて首部５ｄの開放端部５ｃに、穿孔の際に生じた切り粉を排出するための排出機８を接続する。

【0041】

図４に示されるように、排出機８は、首部５ｄの開放端部５ｃに固定的に取付けられる中央が開口した取付フランジ板８１と、この取付フランジ板８１の中央の開口部に接続された弾性部材からなるフレキシブル筒８３と、このフレキシブル筒８３の上端に接続された操作筒８４と、これら取付フランジ板８１，フレキシブル筒８３及び操作筒８４に密封状に挿通された排出管８５と、から主として構成されている。排出管８５の後端側は、操作筒８４の外方に突出されるとともに、この排出管８５内を開閉する図示しない開閉弁が接続されている。

【0042】

なお、排出機８の取付フランジ板８１と首部５ｄの開放端部５ｃとは、上記した穿孔機７の取付フランジ筒７１と首部５ｄの開放端部５ｃと同様に、周方向に複数の図示しない締結部材によって締結する。

【0043】

次に、排出機８による切り粉の排出工程を説明すると、排出管８５の後端側に接続された開閉弁（図示略）を開状態とすることで、流体管１や筐体５内の切り粉を流体とともに排出することができる。このとき、排出管８５を同軸に外嵌する操作筒８４を把持して、フレキシブル筒８３の弾性変形を利用し、取付フランジ板８１に対し自在に傾斜することで、排出管８５の先端の吸引口８５ａを流体管１や筐体５内の所望の位置に移動させることができるため、流体管１や筐体５内の隅々に切り粉が散在しても略全量を排出することができる。

【0044】

次に、作業弁装置３の作業弁体３１により筐体５内部を閉塞した状態で、排出機８の撤去作業を行い、図５～図８に示されるように、この排出機８に替えて首部５ｄの開放端部５ｃに、管内流体を制御するための制流弁１０を接続する。

【0045】

この制流弁１０の取付けに先立ち、図５及び図６に示されるように、首部５ｄの開放端部５ｃに、制流弁１０を上下方向に移動可能に収容した収容筒１６の下端に形成されたフランジ部１６ａを、周方向に複数の締結部材１６ｄによって密封状に接続する。収容筒１６は、その下端が開放されるとともに、その上部が中央に貫通孔を有する閉塞蓋１６ｂにより閉塞された有底筒状に形成されている。また閉塞蓋１６ｂには、収容筒１６の内外を連通する連通開口部２７が形成され、常時はこの連通開口部２７にボールバルブが螺着されている。

【0046】

収容筒１６の内部には、制流弁１０を筐体５に挿入するための挿入手段として、制流弁１０を収容筒１６の外方から上下方向に移動操作可能で且つ着脱可能に組み付けた挿入機６０が設けられている。挿入機６０は、収容筒１６の上部の中心を上下方向に貫くように延設されており、その中心側から順に、延設棒６１、操作杆６２、そして挿入筒６３が主として構成されている。

【0047】

より詳しくは、図５～図８に示されるように、延設棒６１は、その下端が制流弁１０の弁筐体１２の上端に取付けた取付治具２６に螺合する（特に図８（ａ）参照）とともに、その上端が収容筒１６よりも上方に延びている。この延設棒６１を外嵌する操作杆６２は、収容筒１６を構成し閉塞蓋１６ｂの貫通孔を被覆する上筒部１６ｃに対し、回転可能且つ軸方向に移動不能に枢支され、その上端に回転操作用の把持部６２ａを備えている。更にこの操作杆６２を外嵌する挿入筒６３は、上筒部１６ｃに対し回転不能且つ軸方向に移動可能に枢支され、その下端部６３ａが取付治具２６と延設棒６１の鍔部６１ａとで上下方向に挟持され、操作杆６２の雄ネジ部６２ｃに螺合する雌ネジ部６３ｂを備えている。

【0048】

また図６（ｂ）に示されるように、この挿入筒６３の下端部６３ａには、平面断面視で略方形状の貫通孔６３ｃが形成されており、この貫通孔６３ｃを補完するように平面視で略方形状に突設された取付治具２６の突端部２６ａが貫通孔６３ｃに内嵌している。このようにすることで、取付治具２６を取付けた制流弁１０が、挿入筒６３に対し周方向に移動を規制される。なお、挿入筒６３の貫通孔６３ｃ及びこれを補完する取付治具２６の突端部２６ａの平面視形状は、略方形状に限られず、長方形状や楕円形状、小判形状など、非円形状であればよい。

【0049】

図５～図７に示されるように、制流弁１０は、流体管１の穿孔された孔部１ｃを通過し管内を開閉可能に上下動する弁体１１（図９及び図１０参照）と、この弁体１１を上下方向に移動可能に収容し、且つ下端が開放された周側部１３を有する弁筐体１２とから主として構成される。この弁筐体１２は、周側部１３の下端側の外周面に全周に亘る凹部１３ｂが形成され、この凹部１３ｂに密封部材２１が設けられている。尚、制流弁１０の具体的な構造については後に詳述する。

【0050】

次に、制流弁１０の設置工程について説明すると、先ず図５に示されるように、上記したように内部に制流弁１０を収容した収容筒１６を筐体５の開放端部５ｃに密封状に接続した状態で、作業弁体３１を開放するよりも前に、この作業弁体３１よりも下方の筐体５の首部５ｄに設けられた連通開口部１７と、作業弁体３１よりも上方の収容筒１６の閉塞蓋に設けられた連通開口部２７とを接続ホース２５によって連通させる。このようにすることで、流体管１内の流体がその流体圧力により、連通開口部１７、接続ホース２５そして連通開口部２７を介し、収容筒１６内に漸次導入される。

【0051】

このように、収容筒１６内に流体管１内の流体を導入することで、作業弁体３１を開放する前に、収容筒１６内と流体管１内とを同じ圧力に調整することができる。また、収容筒１６を筐体５の開放端部５ｃに密封状に接続し、閉塞蓋１６ｂを開放して充水するか、収容筒１６を密封状に接続した状態で連通開口部２７を用いて充水してから接続ホース２５で連通し、同じ圧力に調整してもよい。

【0052】

またこのとき、収容筒１６の閉塞蓋１６ｂに開閉可能に設けられた空気抜き孔２８を開放することで、収容筒１６内に残留する空気を外部に放出する。このようにすることで、作業弁体３１により仕切られた筐体５内部を連通させる際に、筐体５内の空気を排出することができるため、筐体５内部を管内流体で満たすことができる。

【0053】

次に、図６に示されるように、作業弁体３１を開放し収容筒１６内の制流弁１０を下方の筐体５に向け設置する。より詳しくは、上記した挿入機６０の操作杆６２の把持部６２ａを正転方向に回転操作することで、この操作杆６２に螺合された挿入筒６３が下方に向け移動する。この挿入筒６３の下方への移動に伴い、取付治具２６を介し制流弁１０に下方に押圧力を付与し、この制流弁１０を首部５ｄ内にて漸次下方に移動させる。なお、取付治具２６に螺合した延設棒６１も制流弁１０に追従して下方に移動する。

【0054】

このとき、上記したように、収容筒１６内は流体管１内と同じ圧力に調整され、圧力差が存在しないため、制流弁１０を小さな押圧力で押圧することができる。また例えば、連通開口部２７に水圧ポンプを接続し、収容筒１６内側（開放端部５ｃの外部側）を高圧にすることで、押圧を補助してもよい。

【0055】

図７に示されるように、制流弁１０は、密封部材２１が開口部５ｂよりも下方に超えて首部５ｄの内周面に密接する設置位置まで押圧される。この設置位置にて、首部５ｄのフランジ部５ｅに設けられた仮固定用の押しボルト５ｆ（図９参照）を内径方向に螺挿することで、その先端が弁筐体１２の周側部１３の外径側に張り出す張出部１３ｄ（図９参照）に形成された凹部に嵌合されるため、筐体５の首部５ｄに挿入された制流弁１０は筐体５に対し上方向の抜け出し及び回動が規制される。

【0056】

上記したように制流弁１０を設置した後、上記した挿入機６０を操作してこの制流弁１０に組付けていた収容筒１６を取外す。より詳しくは、図８（ａ）～（ｃ）に示されるように、先ず取付治具２６に螺合した延設棒６１を、その上端に図示しない回動工具等を嵌合して回動することにより、取付治具２６から取外す。次に操作杆６２の把持部６２ａを逆転方向に回転操作し、この操作杆６２に螺合された挿入筒６３が上方に向け移動させることで、その下端部６３ａを平面視略方形状に嵌合していた取付治具２６の突端部２６ａから取外す。

【0057】

上記したように挿入機６０を操作し、制流弁１０から切離した後、収容筒１６内に導入した管内流体を図示しないドレン部により排出して、収容筒１６を挿入機６０とともに筐体５から取外す。

【0058】

また、制流弁１０の設置位置にて、弁筐体１２の内外を貫通し、且つ通常は開閉プラグ等で閉塞された図示しない貫通孔を開状態とすることで、密封状態の制流弁１０の弁筐体１２内に残留する空気を外部に放出してもよい。ここで前記貫通孔は、弁筐体１２の上端近傍に形成されていると好ましく、このようにすることで、弁筐体１２内の空気を残さず略全量を外部に放出することができる。

【0059】

さらに筐体５の開口部５ｂに取付けていた作業弁装置３を順次取外す。このとき、首部５ｄの開口部５ｂよりも下方の内周面を密封部材２１が密封しているため、開口部５ｂを開放しても内部流体の漏洩は防止されている。そのため弁体１１による密封を行うことなく作業弁装置３を取外すことができ、作業弁装置３の老朽化の虞もない。また、首部５ｄの開放端部５ｃのフランジ部５ｅに、環状に形成された閉塞リング４０を周方向に複数の締結部材４１によって取付け、弁筐体１２の張出部１３ｄが閉塞リング４０に係止されることで弁筐体１２が確実に抜け止めされる。

【0060】

次に、制流弁１０の具体的な構造について説明する。図９及び図１０に示されるように、弁筐体１２には、回転可能で且つ進退不能に枢支された状態で上下方向に延設された軸部材１４が取付けられており、この軸部材１４に弁体１１が螺合されており、この弁筐体１２の外方（上方）に突出した軸部材１４の上端の操作部１４ａを回転操作することで、弁体１１が弁筐体１２に対し上下動可能に構成されている。

【0061】

より詳しくは弁体１１は、軸部材１４に螺合した雌ネジを備え軸部材１４に沿って移動可能な移動部としての雌ネジ片１１ａと、この雌ネジ片１１ａに係合して吊支され追従動作する金属片やプラスチックなどの剛体からなる弁本体部１１ｃと、弁本体部１１ｃの外面に固定される弾性材からなるシール部１１ｂと、シール部１１ｂに加硫などにより一体成型されたボルト・ナットから成りシール部１１ｂを弁本体部１１ｃの底部に連結する固着部材１５とから主として構成されている。

【0062】

雌ネジ片１１ａは、軸部材１４に螺合する筒状軸部１１ｄと、筒状軸部１１ｄの下端部の両側から流体管１の管軸方向と直交する方向に張り出す張出部１１ｅ，１１ｅと、弁本体部１１ｃを支持する支持部１１ｆと、筒状軸部１１ｄの下端に管軸方向に離間して設けられる切換手段若しくは栓部としての第１栓部１１ｇ及び第２栓部１１ｈと、を備えている。第１栓部１１ｇ及び第２栓部１１ｈは、下端に弾性体からなるシール部材１１ｕ、１１ｖを備えている。

【0063】

弁本体部１１ｃは、上方に開口する平面視円形状かつ側断面視Ｕ字状の側壁部１１ｊと、側壁部１１ｊの開口を閉塞する円板状の蓋部１１ｋと、を備えている。この側壁部１１ｊは、流体管１の管軸方向と直交する側の両側方に開口部１１ｍ，１１ｍが形成されている。また、蓋部１１ｋは、その中央部に筒状軸部１１ｄの上端部を挿通する貫通孔１１ｎが形成されているとともに、その周縁部が側壁部１１ｊの上方の開口の縁部にボルトにより固定されている。

【0064】

弁本体部１１ｃは、弁体１１が弁筐体１２内に収容された開弁状態において、蓋部１１ｋが雌ネジ片１１ａの支持部１１ｆに載置されることで雌ネジ片１１ａに吊支された状態となっている。詳しくは、雌ネジ片１１ａには、弁本体部１１ｃが上下方向への相対移動が許容された状態で支持されている。

【0065】

また、弁本体部１１ｃの底部には、管軸方向に離間して設けられる第１連通孔１１ｐ及び第２連通孔１１ｑが形成されている。第１連通孔１１ｐは、流体管１における弁体１１の上流側と弁本体部１１ｃにおける中空の内部空間Ｓ１とを連通している。また、第２連通孔１１ｑは、流体管１における弁体１１の下流側（所定区間Ｓ側）と弁本体部１１ｃの内部空間Ｓ１とを連通している。

【0066】

シール部１１ｂは、孔部１ｃの内周面に沿って延びる上部の周状部１１ｒと、流体管１の内周面１ｅに沿って延びる下部のＵ字部１１ｓと、を備えている。これら周状部１１ｒとＵ字部１１ｓは、硬度が互いに異なるゴムから成り、固着部材１５と接着あるいは加硫などで一体成型され、取付けられることが望ましく、このようにすることで、流速によりＵ字部１１ｓが流される虞を防止しつつ、弁体１１の挿入が容易となる。特に、周状部が軟らかく、Ｕ字部が硬く設計され、且つこれらが一体に形成されることが望ましい。

【0067】

また、Ｕ字部１１ｓは、弁本体部１１ｃの開口部１１ｍ，１１ｍを密封状に覆うように配置されており、Ｕ字部１１ｓにおける開口部１１ｍ，１１ｍの近傍部分は、弁本体部１１ｃの内部空間Ｓ１側に膨出する膨出部１１ｔ，１１ｔとなっている。

【0068】

弁体１１は、弁筐体１２内に収容された開弁状態から、上記した軸部材１４の回転により下方の流体管１の孔部１ｃを通じて管内に移動して、シール部１１ｂが流体管１の孔部１ｃと内周面１ｅに全周に亘って密接することで、管内の流路を完全に遮断した閉弁状態とすることができ、流体の流れを制御可能に構成されている。ここで、完全に遮断せずとも、下流側の工事が可能な程度の流路を残した閉弁状態（位置）としてもよく、この場合も密封状に遮断若しくは遮断状態に含まれ、このようにすることで、下流側の調圧ステップの促進とすることもできる。

【0069】

また、雌ネジ片１１ａは、開弁状態から閉弁状態に移行する当初は弁本体部１１ｃを吊支した状態で同時に下降するが、シール部１１ｂが管内周底部に接触すると、雌ネジ片１１ａがシール部１１ｂ及び弁本体部１１ｃに対して大きく下降移動して、その両側部の張出部１１ｅ，１１ｅでシール部１１ｂの膨出部１１ｔ，１１ｔを外径方向に押し拡げ、流体管１内の流体の流れを確実に遮断する。すなわち、雌ネジ片１１ａの張出部１１ｅ，１１ｅとシール部１１ｂの膨出部１１ｔ，１１ｔは、シール部１１ｂを幅方向に押し広げて拡張可能とする拡幅手段を構成している。特に大口径の流体管では、管内面の内径は管種、防錆処理、管の製造許容差により大きく異なり、この拡幅手段によるシール部１１ｂの拡張により、シール部１１ｂの密封性を高めることができる。また、拡幅手段のシール部１１ｂの押し広げによる内周面１ｅへの押圧力で、弁体１１の閉弁位置の安定にもつながる。

【0070】

更に、固着部材１５により、弾性体であるシール部１１ｂの中に芯部を構成し、流速によりＵ字部１１ｓが流される虞を防止するようになっている。なおシール部１１ｂは、弁本体部１１ｃに加硫したり、加硫被覆して全体あるいは一部を覆うように構成されていてもよい。

【0071】

次いで、弁体１１を閉弁状態から開弁状態とする工程について説明する。

【0072】

図１１に示されるように、弁体１１の閉弁状態においては、雌ネジ片１１ａがシール部１１ｂ及び弁本体部１１ｃに対して下降移動し、第１栓部１１ｇ及び第２栓部１１ｈが弁本体部１１ｃの底部に押し付けられ、該弁本体部１１ｃの第１連通孔１１ｐ及び第２連通孔１１ｑを密封状に閉塞した状態となっている。すなわち、第１連通孔１１ｐ及び第２連通孔１１ｑが非連通状態となっている。前述のように、弁体１１の閉弁状態においては、所定区間Ｓ内の流体の流れを遮断した状態で流体管１における所定区間Ｓの一部を切断することができるようになっている（図１（ｂ）参照）。なお、第１連通孔１１ｐ及び第２連通孔１１ｑは、弁本体部１１ｃの側部に設けてもよく、その場合、第１栓部１１ｇ及び第２栓部１１ｈは、それに対応した位置に設ければよい。

【0073】

また本実施例では、第１連通孔１１ｐ及び第２連通孔１１ｑは、小径の略円形に開口した貫通孔として形成されているが、これに限らず、第１連通孔１１ｐ及び第２連通孔１１ｑは、特に図示しないが例えば、管径方向に幅広の略三日月形やスリット状などの非円形に開口形成されてもよい。このようにすることで、管内流体の安定した流通を確保するとともに連通孔の設計自由度を高めることができる。

【0074】

更に本実施例では、第１栓部１１ｇ及び第２栓部１１ｈの下端に設けられたシール部材１１ｕ、１１ｖは、第１連通孔１１ｐ及び第２連通孔１１ｑを密封するに足る必要最小限の大きさで、下端が曲面の略円柱状に形成されているが、これに限らない。特に図示しないが例えば、シール部材１１ｕ、１１ｖは、その中心部分が第１連通孔１１ｐ及び第２連通孔１１ｑを閉塞し、且つ、その周囲部分が第１連通孔１１ｐ及び第２連通孔１１ｑ周縁の側壁部１１ｊ下端の内面に当接する形状であってもよい。このようにすることで、シール部材１１ｕ、１１ｖが第１連通孔１１ｐ及び第２連通孔１１ｑに対し移動しても、密封性を確保することができる。

【0075】

更に本実施例では、第１栓部１１ｇ及び第２栓部１１ｈの下端に設けられたシール部材１１ｕ、１１ｖは、第１連通孔１１ｐ及び第２連通孔１１ｑを個別に密封するように、別体で且つ必要最小限の大きさに設けられているが、これに限らない。特に図示しないが例えば、第１栓部１１ｇ及び第２栓部１１ｈの下端に、一体で且つ大型の弾性体からなるシール部材（以下、大型シール部材と称する）が設けられてもよく、この大型シール部材によって、第１連通孔１１ｐ及び第２連通孔１１ｑをまとめて密封するように構成してもよい。またこの場合、大型シール部材の下端は、弁本体部１１ｃの側壁部１１ｊ下端の凹状の内曲面に沿うように、凸状の外曲面を有していると好ましい。このようにすることで、弁本体部１１ｃが流体の影響で傾くことがあっても、大型シール部材が弁本体部１１ｃの傾きに追従し、側壁部１１ｊ下端の内面に亘って密接し、第１連通孔１１ｐ及び第２連通孔１１ｑを確実に密封することができ、また筒状軸部１１ｄに螺合した軸部材１４への負荷も抑制することができる。

【0076】

また特に、このように大型シール部材を用いる場合、当該大型シール部材を筒状軸部１１ｄの下端部に対しボルト等で結合すればよく、このようにすることで、大型シール部材の取付け強度を高めることができる。

【0077】

所定区間Ｓの流体管１を切断あるいは解体後には、流体管１における弁体１１の分岐筐体２側に所定の流体圧（一次圧）の管内流体が存在し、弁体１１の所定区間Ｓ側には管内流体よりも低圧（二次圧）の大気が存在する。したがって、弁体１１は、流体管１における弁体１１の流体圧（一次圧）により所定区間Ｓ側に向けて押圧された状態となっている。同様に、流体管１における弁体１１’の分岐筐体２’側に所定の流体圧（一次圧）の管内流体が存在し、弁体１１’の所定区間Ｓ側には管内流体よりも低圧（二次圧）の大気が存在する。したがって、弁体１１’は、流体管１における弁体１１’の流体圧（一次圧）により所定区間Ｓ側に向けて押圧された状態となっている。

【0078】

次いで、図１２に示されるように、弁体１１を開弁状態とする際には、軸部材１４の操作部１４ａを開弁方向に回転操作する。弁体１１が閉弁状態から開弁状態に移行する当初は、シール部１１ｂ及び弁本体部１１ｃが閉弁位置に配置された状態のまま、雌ネジ片１１ａのみが相対的に上昇移動するようになっている（開弁ステップの第１ステップ）。

【0079】

これにより、第１栓部１１ｇ及び第２栓部１１ｈが第１連通孔１１ｐ及び第２連通孔１１ｑから上方に離間し開放され、第１連通孔１１ｐ及び第２連通孔１１ｑが連通状態となる。すなわち、第１栓部１１ｇ及び第２栓部１１ｈは、第１連通孔１１ｐ及び第２連通孔１１ｑの連通状態または非連通状態を切り換える切換手段を構成している。

【0080】

第１連通孔１１ｐ及び第２連通孔１１ｑが連通状態となると、流体管１における弁体１１の上流側の流体が第１連通孔１１ｐ、弁本体部１１ｃの内部空間Ｓ１、第２連通孔１１ｑを通って所定区間Ｓ内に導入される。言い換えれば、開弁ステップの第１ステップをトリガーとして、流体管１における弁体１１の管軸方向両側の差圧を小さくする調圧ステップが開始される。尚、開弁ステップの第１ステップ後、調圧ステップが完了するまで弁体１１の開弁操作を停止する。

【0081】

所定区間Ｓの切断あるいは解体箇所に接続配置された新たな流体管１Ａには空気抜き孔２９が設けられており、この空気抜き孔２９を開放することで、新たな流体管１Ａ内の空気を外部に放出する。このようにすることで、所定区間Ｓの内部を管内流体で満たすことができ、流体管１における弁体１１を挟んだ管軸方向両側を同圧とすることができる。

【0082】

尚、弁体１１を挟んだ管軸方向両側を同圧とするために、新たな流体管１Ａに空気抜き孔２９が設けられていることが好ましいが、新たな流体管１Ａには空気抜き孔２９が設けられていなくてもよい。また、空気抜き孔２９には圧力計が設置可能となっていることがさらに好ましく、これにより水圧試験に利用することもできる。

【0083】

弁体１１を挟んだ管軸方向両側が同圧となると、調圧ステップが完了する。その後、軸部材１４の操作部１４ａを開弁方向に回転操作を再開する。軸部材１４の操作部１４ａを開弁方向に回転操作すると、先ず、雌ネジ片１１ａが上昇してその支持部１１ｆが弁本体部１１ｃの蓋部１１ｋの下面に接触する。更に操作部１４ａを回転操作すると、支持部１１ｆが弁本体部１１ｃを支持した状態で、雌ネジ片１１ａとともに弁本体部１１ｃが上昇移動する（開弁ステップの第２ステップ）。これにより、弁体１１が流体管１の流体の流れを阻害しない退避位置に配置され、流体管１と流体管１Ａとが連通する（弁体１１の開放状態（図９，図１０参照））。

【0084】

上記のように、調圧ステップにより、流体管１における弁体１１を挟んだ管軸方向両側を同圧とすることができるため、流体圧により弁体１１が管軸方向片側に押圧されることが防止される。これによれば、弁体１１のシール部１１ｂにおける周状部１１ｒが孔部１ｃの内周面に対して過剰に圧接され、それらの摩擦力により弁体の開弁操作が困難になったり、破損する虞が回避される。すなわち、弁体１１をスムーズに開弁操作することができる。

【0085】

また、調圧ステップは、弁体１１を挟む流体管１内の上流側（管軸方向一方側）を流れる流体を所定区間Ｓ側（管軸方向他方側）に充填するため、弁体１１の管軸方向両側を同圧に調整しやすい。

【0086】

また、開弁ステップは、閉弁状態の弁本体部１１ｃに対し雌ネジ片１１ａを開弁方向に移動させる第１ステップと、雌ネジ片１１ａとともに弁本体部１１ｃ及びシール部１１ｂを開弁方向に移動させる第２ステップと、を有し、第１ステップをトリガーとして調圧ステップが開始され、調圧ステップは第２ステップを行う前に完了する。これによれば、雌ネジ片１１ａとともに弁本体部１１ｃを開弁方向に移動させる第２ステップが行われる前に調圧ステップが完了するので、第２ステップが行われる際には弁体１１の管軸方向両側を確実に同圧にできる。また、第１ステップをトリガーとして調圧ステップが開始されるので、調圧ステップを短時間で完了させることができる。

【0087】

尚、本実施例では、開弁ステップにおける第２ステップを行う前に調圧ステップが完了する形態を例示したが、第１ステップをトリガーとして調圧ステップが開始されればよく、調圧ステップが完了する前に第２ステップを行うようにしてもよい。この場合であっても、弁体１１の管軸方向両側の差圧を確実に小さくすることができる。

【0088】

また、制流弁１０の弁本体部１１ｃは、内部空間Ｓ１を有する中空形状を成し、管内流体で満たされた既設の流体管１側（管軸方向一方側）に連通する第１連通孔１１ｐと、所定区間Ｓ側（管軸方向他方側）に連通する第２連通孔１１ｑと、が設けられている。そして、弁体１１は、第１連通孔１１ｐ及び第２連通孔１１ｑの連通状態または非連通状態を切り換える第１栓部１１ｇ及び第２栓部１１ｈを有している。

【0089】

これによれば、弁体１１の閉弁時には、第１栓部１１ｇ及び第２栓部１１ｈにより第１連通孔１１ｐと第２連通孔１１ｑとを閉塞して非連通状態とすることで流体管１内の流体の流れを遮断することができるとともに、弁体１１の開弁時には、第１栓部１１ｇ及び第２栓部１１ｈにより第１連通孔と第２連通孔とを開放して連通状態とすることで弁体１１の管軸方向両側の差圧を小さくすることができるため、弁体１１を簡便に開弁操作することができる。

【0090】

また、弁体１１の雌ネジ片１１ａには、弁体１１の動作方向に相対移動が許容された状態で弁本体部１１ｃが支持されている。これによれば、弁体１１の閉弁時には、雌ネジ片１１ａ及び弁本体部１１ｃを流体管１内に向けて進行させ、シール部１１ｂにおけるＵ字部１１ｓが流体管１の内周面１ｅに当接した後、さらに雌ネジ片１１ａを進行させることで、シール部１１ｂのＵ字部１１ｓを拡張させて流体管１内の流体の流れを確実に遮断することができる。

【0091】

加えて、雌ネジ片１１ａに第１栓部１１ｇ及び第２栓部１１ｈが設けられており、上記のように、Ｕ字部１１ｓを拡張させるために雌ネジ片１１ａを閉弁位置に配置された弁本体部１１ｃに対し閉弁方向に相対移動させた動作を行った際に、第１栓部１１ｇ及び第２栓部１１ｈにより第１連通孔１１ｐ及び第２連通孔１１ｑを閉塞することができるようになっている。言い換えれば、雌ネジ片１１ａによりシール部１１ｂを拡張させ、流体管１内の流体の流れを確実に遮断する動作を利用して第１連通孔１１ｐ及び第２連通孔１１ｑを簡便に閉塞することができる。

【0092】

また、弁体１１を開弁させる時には、弁本体部１１ｃ及びシール部１１ｂが閉弁状態を保ちながら雌ネジ片１１ａのみを退避させ、第１連通孔１１ｐ及び第２連通孔１１ｑを第１栓部１１ｇ及び第２栓部１１ｈにより開放することができるので、弁体１１の管軸方向両側の差圧を小さくすることができる。

【0093】

また、弁筐体１２の外部から軸部材１４の操作部１４ａを操作して雌ネジ片１１ａを動かすので、第１栓部１１ｇ及び第２栓部１１ｈによる第１連通孔１１ｐ及び第２連通孔１１ｑの開閉作業を簡便に行うことができる。

【0094】

また、第１栓部１１ｇ及び第２栓部１１ｈは、雌ネジ片１１ａの進行方向である下端に設けられているため、雌ネジ片１１ａの進行方向への移動力を第１栓部１１ｇ及び第２栓部１１ｈの閉塞方向に伝えやすく、第１連通孔１１ｐ及び第２連通孔１１ｑを確実に閉塞することができる。

【0095】

また、雌ネジ片１１ａには、第１栓部１１ｇ及び第２栓部１１ｈが設けられており、第１栓部１１ｇ及び第２栓部１１ｈにより第１連通孔１１ｐ及び第２連通孔１１ｑを閉塞できるので、２重シールとなり、第１連通孔１１ｐ及び第２連通孔１１ｑを確実に非連通状態とすることができる。

【0096】

尚、本実施例では、雌ネジ片１１ａに第１栓部１１ｇ及び第２栓部１１ｈが設けられる形態を例示したが、少なくとも第１栓部１１ｇ及び第２栓部１１ｈのいずれか一方が設けられていればよい。この場合でも、弁体１１の閉弁状態において、第１栓部１１ｇ及び第２栓部１１ｈのいずれか一方を上下に動作させることで、弁体１１を挟んだ流体管１における管軸方向両側の連通状態または非連通状態を切り換えることができる。

【0097】

次に、変形例１における制流弁を図１３に基づいて説明する。図１３に示されるように、変形例１の制流弁１００は、弁体１１１の弁本体部１１１ｃの底部に幅方向に離間して鉤状片１０４，１０４が形成されており、鉤状片１０４，１０４の内側には、互いに対向して開口する溝１０１，１０１が形成されている。この鉤状片１０４，１０４の先端面は、凸状曲面（以下、弁本体部１１１ｃ側の凸状曲面という。）となっており、溝１０１，１０１の内側面は凹状曲面（以下、弁本体部１１１ｃ側の凹状曲面という。）となっている。

【0098】

各溝１０１には、拡幅手段の一部を構成する可動片１０２がそれぞれ揺動可能に取付けられている。具体的には、可動片１０２は、その下端部１０２ａが鉤状をなしており、下端部１０２ａの先端面は凸状曲面（以下、可動片１０２側の凸状曲面という。）となっており、下端部１０２ａと可動片１０２の基部１０２ｂとで成す内角側の側面は凹状曲面（以下、可動片１０２側の凹状曲面という。）となっている。

【0099】

各可動片１０２の下端部１０２ａは、各溝１０１内に遊嵌されており、弁本体部１１１ｃ側の凹状曲面と可動片１０２側の凸状曲面が摺動可能となっているとともに、弁本体部１１１ｃ側の凸状曲面と可動片１０２側の凹状曲面が摺動可能となっている。

【0100】

また、雌ネジ片１１１ａの下端には、中央側下方に向かって先細りする傾斜面１０３，１０３が形成されている。

【0101】

弁体１１１の開弁状態にあっては、可動片１０２の基部１０２ｂは、シール部１１１ｂの膨出部１１１ｔの弾性力により、雌ネジ片１１１ａ側に押し付けられ起立した状態となっている。

【0102】

また、弁体１１１の閉弁状態にあっては、雌ネジ片１１１ａの下降に伴って該雌ネジ片１１１ａの傾斜面１０３と可動片１０２が摺動し、可動片１０２が幅方向に拡開した状態となる。これにより、可動片１０２がシール部１１１ｂの膨出部１１１ｔを流体管１の内周面１ｅに押し付けるため、管内の流路を完全に遮断することができるようになっている。

【0103】

次に、変形例２における制流弁の調圧ステップを図１４に基づいて説明する。図１４に示されるように、本変形例２の制流弁２００の弁体２１１は、第１栓部１１ｇ、第２栓部１１ｈ、第１連通孔１１ｐ、及び第２連通孔１１ｑが設けられていない以外、実施例１の制流弁１０と同一の構成を成している。

【0104】

制流弁２００における調圧ステップは、流体管１の所定区間Ｓの切断あるいは解体後（図１（ｂ）参照）、該流体管１の切断口にバルブＶを接続する。このバルブＶは、流体管１の切断口を閉塞可能であり、かつ流体注入口９１と空気抜き口９２とが設けられている。

【0105】

流体管１における弁体２１１よりも所定区間Ｓ側からバルブＶの空気抜き口９２を介して空気を抜きながら、流体注入口９１から流体管１内を流れる流体と同じ流体を注入し、加圧する。これにより、流体管１における弁体２１１を挟んだ管軸方向両側を同圧とする若しくはこれらの差圧を小さく調整することができるため、弁体２１１を簡便に開弁操作することができる。尚、流体管１における弁体２１１よりも所定区間Ｓ側に、流体注入口９１から流体管１内を流れる流体と同じ流体を注入する形態を例示したが、これに限られず、流体管１内を流れる流体と異なる流体を注入してもよい。またバルブＶは必ずしも必要ではなく、例えば下流側の配管の敷設時には管帽や管栓であってもよく、継輪、継手、異形管、排泥管などを設け、これらの部材に流体注入口９１や空気抜き口９２を設けることで、調圧に利用してもよい。

【0106】

次に、変形例３における制流弁を図１５に基づいて説明する。図１５に示されるように、本変形例３の制流弁３００の弁体３１１は、弁本体部３１１ｃの側部に第１連通孔３１１ｐ及び第２連通孔３１１ｑが形成されている。

【0107】

第２連通孔３１１ｑには、栓部としての止水プラグ９３が螺合している。止水プラグ９３の軸部９３ａは筒状を成し、その軸方向略中心及び側方に開口９３ｂが連通して形成されている。また、軸部９３ａの所定区間Ｓ側の端部には外径方向に張り出す蓋部９３ｃが形成されており、弁本体部３１１ｃの外側部に接触することで、第２連通孔３１１ｑを密封状に閉塞している。

【0108】

流体管１における弁体３１１よりも所定区間Ｓ側を切断あるいは解体する前は、止水プラグ９３により第２連通孔３１１ｑを閉塞した状態としておく。これにより、流体管１における弁体３１１よりも上流側の流体は、第１連通孔３１１ｐを介して弁本体部３１１ｃの内部空間に流入するが、第２連通孔３１１ｑを介して流体管１における弁体３１１よりも所定区間Ｓ側に流入することが防止される。

【0109】

また、流体管１における弁体３１１よりも所定区間Ｓ側を切断あるいは解体後（図１（ｂ）参照）は、所定区間Ｓの切断箇所に新たな流体管１Ａを接続（図１（ｃ）参照）する前に止水プラグ９３を緩める。これにより、止水プラグ９３の開口９３ｂが流体管１の所定区間Ｓ側に開放され、流体管１における弁体３１１よりも上流側の流体が所定区間Ｓ内に流入する。その後、所定区間Ｓの切断箇所に新たな流体管１Ａを接続し、流体管１Ａを含む所定区間Ｓ内に流体が充填されることで、流体管１における弁体３１１を挟んだ管軸方向両側を調圧あるいは同圧とすることができる。

【0110】

尚、本変形例３では、第２連通孔３１１ｑに止水プラグ９３が螺合している形態を例示したが、第１連通孔３１１ｐに止水プラグ９３が螺合していてもよい。この場合、流体管１における弁体３１１よりも上流側に開口部を形成し、該開口部から所定の工具を用いて止水プラグ９３を緩めるようにしてもよい。また第２連通孔３１１ｑを大きめにして、所定の工具を用いて止水プラグ９３を緩めるようにしてもよい。また、栓部は、第１連通孔３１１ｐまたは第２連通孔３１１ｑを開閉可能であれば止水プラグ９３に限られず、自由に変更してもよい。

【0111】

次に、変形例４における制流弁の調圧ステップを図１６に基づいて説明する。図１６に示されるように、本変形例４の制流弁４００の弁体４１１は、第１栓部１１ｇ、第２栓部１１ｈ、第１連通孔１１ｐ、及び第２連通孔１１ｑが設けられていない以外、実施例１の制流弁１０と同一の構成を成している。

【0112】

制流弁４００における調圧ステップは、流体管１における制流弁４００と上流側の分岐筐体２との間に分岐筐体９４を密封状に外嵌設置するとともに、流体管１における制流弁４００と所定区間Ｓ側における切断箇所との間に分岐筐体９５を密封状に外嵌設置する。そして、これら分岐筐体９４，９５内で流体管１にそれぞれ図示しない開口部を形成する。

【0113】

分岐筐体９４の分岐部９４ａ及び分岐筐体９５の分岐部９５ａは、上述したバイパス管１９とは別のバイパス管９６により連通されている。また、分岐部９４ａ，９５ａには、それぞれ開閉弁９４ｂ，９５ｂが設けられており、分岐筐体９４，９５とバイパス管９６との連通状態を切り換え可能となっている。

【0114】

流体管１における弁体４１１よりも所定区間Ｓ側を切断あるいは解体する前は、開閉弁９４ｂ，９５ｂを閉塞しておく。また、流体管１における弁体４１１よりも所定区間Ｓ側を切断あるいは解体後（図１（ｂ）参照）は、所定区間Ｓの切断箇所に新たな流体管１Ａ（図１（ｃ）参照）を接続するとともに、開閉弁９４ｂ，９５ｂを開放し、流体管１における弁体４１１よりも上流側の流体を所定区間Ｓ内に流入させる。このとき、分岐筐体９５の空気抜き口９５ｃから所定区間Ｓ内の空気を外部に排出する。

【0115】

これにより、所定区間Ｓ内に管内流体が満たされ、流体管１における弁体４１１の両側を調圧あるいは同圧とすることができるので、弁体４１１の開弁操作を簡便に行うことができる。

【0116】

次に、変形例５における制流弁の調圧ステップを図１７に基づいて説明する。図１７に示されるように、本変形例５の制流弁５００の弁体５１１は、第１栓部１１ｇ、第２栓部１１ｈ、第１連通孔１１ｐ、及び第２連通孔１１ｑが設けられていない以外、実施例１の制流弁１０と同一の構成を成している。

【0117】

制流弁５００における調圧ステップは、流体管１における弁体５１１よりも所定区間Ｓ側を切断あるいは解体した後、該切断あるいは解体箇所に新たな流体管１Ａを接続する。その後、分岐筐体２の分岐部に開閉弁２ａを介して接続されたチューブ９７を流体管１Ａの流体注入口１ｆに接続する。このとき、開閉弁２ａは閉状態とされている。

【0118】

その後、流体管１Ａの空気抜き口１ｇから所定区間Ｓ内の空気を抜きながら開閉弁２ａを開放し、分岐筐体２、チューブ９７、流体注入口１ｆを介して所定区間Ｓ内に流体管１における弁体５１１よりも上流側の流体を注入する。これにより、所定区間Ｓ内に管内流体が満たされ、流体管１における弁体５１１の両側を調圧あるいは同圧とすることができるので、弁体５１１の開弁操作を簡便に行うことができる。

【実施例0119】

次に、実施例２に係る制流弁の開弁方法及びそれに用いられる制流弁につき、図１８から図２３を参照して説明する。尚、前記実施例１と同一構成で重複する構成の説明を省略する。

【0120】

先ず、図１８に示されるように、本発明に係る制流弁６００の取付箇所となる流体管１の外周面に筐体５３を密封状に外嵌する。筐体５３は、上部側を構成する第１分割体５５と、下部側を構成する第２分割体５６とから主に構成され、第１分割体５５には上方に延びる首部５４が形成されている。図１８の状態、すなわち流体管１を穿孔する前の状態にあっては、第１分割体５５及び第２分割体５６を連結するボルト・ナットからなる締結部材５７を緩めた状態とすることで、筐体５３は流体管１に対し周方向に回動可能となっている。

【0121】

図１９に示されるように、流体管１に筐体５３を外嵌させた後、筐体５３の首部５４に穿孔機７００を密封状に接続する。本実施例に適用される穿孔機７００のカッタ７２０は、軸体の外周面に穿孔刃を備えたエンドミルであり、このカッタ７２０を軸回りに回転させながらカッタ７２０の一部が流体管１の管頂部の管壁を貫通する位置まで軸方向に進行させた後、カッタ７２０を回転させたまま筐体５３ごと流体管１の周方向に回動させることで孔部１ｃ’が形成される。したがって、孔部１ｃ’は周方向に長い長孔となっている。

【0122】

次いで、図２０に示されるように、カッタ７２０が流体管１の管頂部上方に位置するように筐体５３の周方向の位置を調整した後、締結部材５７を緊締し筐体５３を流体管１に対して回動不能に固定する。その後、カッタ７２０を上方に引き上げる。また、図示しないが、カッタ７２０が作業弁装置６３０の作業弁体６３１よりも上方に配置された際には、作業弁体６３１を閉塞し、筐体５３の首部５４から穿孔機７００を取外す。

【0123】

次いで、図２１及び図２２に示されるように、筐体５３の首部５４に弁体６１１および弁筐体６１２を接続し、制流弁６００を構成する。

【0124】

弁体６１１は、弁筐体６１２の軸部材６１４に螺合する移動部としての雌ネジ片６１１ａと、雌ネジ片６１１ａの弁本体部に加硫して設けられたシール部６１１ｂと、弁本体部及びシール部６１１ｂで挟まれた空間内に収容された多数の小径の球体９８と、から主に構成されている。尚、図２１では、多数の球体９８の一部のみを図示している。なお球体９８に限られず、例えば円柱、円筒などでもよい。

【0125】

雌ネジ片６１１ａは、軸部材６１４に螺合する筒状軸部６１１ｄと、筒状軸部６１１ｄの下端部の両側から流体管１の管軸方向と直交する方向に張り出す張出部６１１ｅ，６１１ｅと、を備えている。一方側の張出部６１１ｅには、流体管１における弁体６１１よりも上流側と弁筐体６１２内の空間とに連通する連通路６１３ａ（第１連通孔に相当）が形成されている。また、他方側の張出部６１１ｅには、流体管１における弁体６１１よりも下流側（所定区間Ｓ側）と弁筐体６１２内の空間とに連通する連通路６１３ｂ（第２連通孔に相当）が形成されている。

【0126】

連通路６１３ａの弁筐体６１２側の端部には第１開閉弁６１５が接続されている。第１開閉弁６１５の弁体は、通常時において、流体管１の上流側から弁筐体６１２側への流体の流れを許容し、弁筐体６１２側から流体管１の上流側への流体の連通を遮断する逆止弁構造を有している。また、第１開閉弁６１５は、上方に延びる操作杆６１５ａを有しており、筐体５３の首部５４に設けられた上流側の操作ネジ６１７を外部から操作することで操作杆６１５ａを動作させることができるようになっている。操作杆６１５ａを動作させることで、第１開閉弁６１５の弁体が弁筐体６１２側から流体管１の上流側への流体の連通を許容するようになっている。なお第１開閉弁６１５は、上記した逆止弁構造を有さずに、通常時において両方向の流体の流れをいずれも遮断する構造であってもよい。

【0127】

また、連通路６１３ｂの弁筐体６１２側の端部には第２開閉弁６１６が接続されている。第２開閉弁６１６の弁体は、通常時において、所定区間Ｓ側から弁筐体６１２側への流体の流れを許容し、弁筐体６１２側から所定区間Ｓ側への流体の連通を遮断するようになっている。また、第２開閉弁６１６は、上方に延びる操作杆６１６ａを有しており、筐体５３の首部５４に設けられた下流側の操作ネジ６１７を外部から操作することで操作杆６１６ａを動作させることができるようになっている。操作杆６１６ａを動作させることで、第２開閉弁６１６の弁体が弁筐体６１２側から所定区間Ｓ側への流体の連通を許容するようになっている。なお第２開閉弁６１６は、上記した逆止弁構造を有さずに、通常時において両方向の流体の流れをいずれも遮断する構造であってもよい。

【0128】

シール部６１１ｂは、孔部１ｃの内周面に沿って当接可能な第１シール部６１１ｒと、流体管１の内周面１ｅに沿って当接可能な第２シール部６１１ｓと、を備えている。

【0129】

球体９８は、シール部６１１ｂとは機械的性質の異なる部材で構成されており、雌ネジ片６１１ａ及びシール部６１１ｂで挟まれた空間内に多数収容されている。各球体９８は、雌ネジ片６１１ａ及びシール部６１１ｂで挟まれた空間内で若干移動可能となっている。

【0130】

弁体６１１の開弁状態にあっては、弁体６１１が弁筐体６１２内に収容される。このとき、弁体６１１における第１シール部６１１ｒ以外の部位の横幅は、流体管１の孔部１ｃ’の横幅よりも小さくなっている。そのため、弁体６１１を流体管１の孔部１ｃ’を通して流体管１内に簡便に挿入可能となっている。

【0131】

弁体６１１の閉弁状態においては、雌ネジ片６１１ａ及びシール部６１１ｂが下降移動しシール部６１１ｂが流体管１の内周面１ｅの底部に接触した後、シール部６１１ｂに対して雌ネジ片６１１ａがさらに下降移動することで、シール部６１１ｂを圧縮して拡張させ、雌ネジ片６１１ａにより各球体９８が下方及び側方に押圧される。このとき、第１シール部６１１ｒも流体管１の孔部１ｃ’の内周面に圧接される。各球体９８は、雌ネジ片６１１ａと流体管１の内周面１ｅの底部とで上下に挟圧されることで側方に逃げるように移動し、シール部６１１ｂを幅方向に押し広げ、これにより、第２シール部６１１ｓが流体管１の内周面１ｅに圧接され、流体管１の流体の流れを確実に遮断する。すなわち、雌ネジ片６１１ａおよび球体９８はシール部６１１ｂを幅方向に押し広げる拡幅手段を構成している。

【0132】

また、弁体６１１の閉弁状態においては、上流側の操作ネジ６１７を操作することにより、流体管１の弁体６１１よりも上流側を流れる流体は、連通路６１３ａ及び第１開閉弁６１５を通じて弁筐体６１２側へ流入する一方、弁筐体６１２内に流入した流体は第２開閉弁６１６により遮断され、所定区間Ｓ側に流入しないようにもできる。

【0133】

図２２に示されるように、弁体６１１の閉弁状態で流体管１における所定区間Ｓ側を切断あるいは解体した後、該切断箇所に新しい流体管１Ａを接続する。このとき、所定区間Ｓ側には大気が存在する。

【0134】

所定区間Ｓの切断箇所に新しい流体管１Ａを接続した後は、閉弁状態の弁体６１１を開放する開弁ステップを行う。弁体６１１の開弁ステップを行う際には、先ず、筐体５３の首部５４に設けられた上流側及び下流側の操作ネジ６１７を外部から操作して第１開閉弁６１５、第２開閉弁６１６の操作杆６１５ａ、操作杆６１６ａをそれぞれ動作させ、該第１開閉弁６１５、第２開閉弁６１６の弁体を開放する。これにより、弁筐体６１２を通じて流体が所定区間Ｓ側に流入する。尚、このときには、新しい流体管１Ａの空気抜き孔２９を開放することで所定区間Ｓ内の空気を外部に放出する。このようにすることで、所定区間Ｓの内部を管内流体で満たすことができ、流体管１における弁体６１１を挟んだ管軸方向両側を調圧あるいは同圧とすることができる。

【0135】

その後、図２３に示されるように、弁筐体６１２内に収容されるまで弁体６１１を上昇移動させることで弁体６１１を開弁状態とし、流体管１と新しい流体管１Ａとを連通させる。このように、流体管１における弁体６１１を挟んだ管軸方向両側を調圧あるいは同圧とした状態で弁体６１１を簡便に開弁操作することができる。

【0136】

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。また各実施例と各変形例とは、利用可能な構成を併用してもよいし、相互に適用させるようにしてもよい。例えば、実施例２の連通路６１３ａ、第１開閉弁６１５、操作杆６１５ａ、操作ネジ６１７、連通路６１３ｂ、第２開閉弁６１６、操作杆６１６ａ、操作ネジ６１７を無くして、変形例２～５のような構成を用いてもよいし、若しくはそれらの構成を残して変形例２～５と併用してもよい、等の適用が可能である。

【0137】

例えば、前記実施例１、２及び変形例１～５では、筐体内の流体管に穿孔手段により孔部を穿孔し、この孔部に弁体を挿入するように構成されているが、本発明の孔部とはこれに限られず、例えば、流体管としてのＴ字管に予め形成された分岐孔等の孔部であってもよいし、流体管にフランジや受挿態様で接合される仕切弁などでもよい。

【0138】

また、例えば、前記実施例１ではホールソーで穿孔し、前記実施例２ではエンドミルで穿孔する形態を例示したが、これに限られず、バイト装置やワイヤーソー装置等の穿孔機で穿孔してもよい。

【0139】

また、前記実施例１、２及び変形例１～５では、調圧ステップにおいて、流体管における弁体を挟んだ管軸方向両側を同圧とする形態を例示したが、これに限られず、流体管における弁体を挟んだ管軸方向両側の差圧を小さくすれば同圧でなくともよく、略同圧としてもよい。なお、差圧は１．５ＭＰａ以下とするのが好ましいが、これに限られない。また、シール部１１ｂの周状部１１ｒは、必ずしも孔部１ｃ全周とする必要はなく、上流側の孔部には開放された周知の構造としてもよい。この際や第１実施例、変形例３のような場合には、例えば連通開口部１７を用いて下流の流体注入口とチューブなどを連結して、調圧や同圧を行ってもよいし、弁筐体１２に連通開口部１７に用いた機構を設けて、下流の流体注入口とチューブなどを連結して、調圧や同圧を行うようにしてもよい。