特許 7274311 仕切弁の清掃方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-05-08

(45)【発行日】2023-05-16

(54)【発明の名称】仕切弁の清掃方法

(51)【国際特許分類】

   F16K 43/00 20060101AFI20230509BHJP

   F16K 3/314 20060101ALI20230509BHJP

【ＦＩ】

F16K43/00

F16K3/314 C

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2019043255

(22)【出願日】2019-03-11

(65)【公開番号】P2020148204

(43)【公開日】2020-09-17

【審査請求日】2021-12-15

(73)【特許権者】

【識別番号】000001052

【氏名又は名称】株式会社クボタ

(74)【代理人】

【識別番号】110001298

【氏名又は名称】弁理士法人森本国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】森村 克

(72)【発明者】

【氏名】根路銘 良介

【審査官】笹岡 友陽

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１１－０５２８１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭６０－１４５６６９（ＪＰ，Ｕ）

【文献】中国特許出願公開第１０９３０７３５５（ＣＮ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１４／０３６６９５３（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２００６－１９２３９５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１６Ｋ ４３／００

Ｆ１６Ｋ ３／３１４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

表面をゴムライニングで覆った弁体を弁座に押圧してゴムライニングを弾性変形させる閉操作と、弁体を弁座から離間させてゴムライニングを復元させる開操作を繰り返し、閉操作時に基準圧より強くゴムライニングを弁座に押圧して、ゴムライニングの弾性変形に追従しない水道水中における経年劣化によるライニング表面の劣化物のゴムライニングからの剥離を促すことを特徴とする仕切弁の清掃方法。

【請求項2】

弁体表面をゴムライニングで覆った仕切弁が配置された管路において、清掃対象の仕切弁を介した上流側の弁と下流側の弁を閉鎖して管路に滞水域を形成し、
弁体を弁座に押圧してゴムライニングを弾性変形させる閉操作と、弁体を弁座から離間させてゴムライニングを復元させる開操作を繰り返し、
閉操作時に基準圧より強くゴムライニングを弁座に押圧して、ゴムライニングの弾性変形に追従しない水道水中における経年劣化によるライニング表面の劣化物のゴムライニングからの剥離を促し、
劣化物の剥離滓を仕切弁の開操作により管路の滞水中に洗い流し、管路の滞水域に連通する排水用の弁を開放して剥離滓を管路外に排出することを特徴とする仕切弁の清掃方法。

【請求項3】

複数の仕切弁が配置された管路において、上流側の仕切弁と下流側の仕切弁の閉操作によって管路に滞水域を形成する際に、閉操作時に生じる剥離滓を上流側と下流側の各仕切弁のそれぞれの下流側にある開放した消火栓から排出することを特徴とする請求項２に記載の仕切弁の清掃方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、仕切弁の清掃方法に関し、管路に配置した仕切弁の維持管理の技術に係るものである。

【背景技術】

【0002】

従来、例えば、図５に示すように、水道網の管路１００は、管路１００を開閉する複数の仕切弁１２１、１２２、１２３が設置されている。また、管路１００の更新等の維持管理作業を行う場合に管路１００の水を排出するための排水口１０３が設けられており、排水口１０３に仕切弁１３１が設置されている。さらに、管路１００には複数の消火栓１４１、１４２、１４３および空気弁１５１等が設置されている。

【0003】

仕切弁１２１、１２２、１２３には、弁体をゴムライニングで覆ったものがある。ゴムライニングの合成ゴムは、材質によっては水道水中の塩素に対する耐性が十分でないものがあり、経年劣化によってゴムライニングの表面が劣化し、剥離した劣化物が異物として水道水中に混入する可能性がある。

【0004】

このため、ゴムライニングが劣化した弁体を交換するためには、断水状態で作業を行って弁箱に装着した弁蓋を取り外して仕切弁を分解する必要があった。

【0005】

このような管路１００の維持管理工事を行う場合、例えば仕切弁１２２を交換するためには、工事区間の最上流側の仕切弁１２１と最下流側の仕切弁１２３を閉操作する。このとき、仕切弁１２１、１２３の閉操作中に仕切弁１２１、１２３から剥離した異物が水道水中に混入することを防止するために、各仕切弁１２１、１２３のそれぞれの下流側にある消火栓１４１、１４３を中間開度に開操作し、消火栓１４１、１４３から異物を水道水とともに排出しつつ仕切弁１２１、１２３の閉操作を行う。仕切弁１２１、１２３の閉操作が完了した後に、消火栓１４１、１４３を閉操作し、仕切弁１３１を開操作して工事区間内の管路１００の水道水を排水口１０３が排出し、管路１００の更新作業を行う。管路１００の更新作業が完了した後、仕切弁１３１を閉操作し、最上流側の仕切弁１２１を開操作して工事区間の管路１００に充水しつつ空気弁１５１から排気し、満管状態とする。そして、最下流側の仕切弁１２３を開操作する。

【0006】

また、不断水状態で作業を行う装置として、例えば特許文献１に記載するものがある。これは、ケーシングによって管路に連結した弁箱および弁箱の蓋部を有する弁を囲み、ケーシングを管路に水密に装着する。ケーシングは、蓋部を収納する上部閉空間をなす上部ケーシングと、蓋部が離脱した弁箱を収納する下部閉空間をなす下部ケーシングからなる。そして、引き上げ棒により、蓋部を弁箱に当接する装着位置から、弁箱から離間する離脱位置に移動させ、ナイフゲート弁によってケーシング内を上部閉空間と下部閉空間とに仕切り、上部ケーシングの上部フランジを取り外して開口部から蓋部と一体に弁体を取り出す。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【文献】特開２０１２－２０７７１９

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

しかし、特許文献１の方法では、使用する装置が大きいので、弁の周囲を広く掘削する必要があり、ケーシングの装着、撤去に手間がかかり、工事費用が高くなる問題がある。

【0009】

また、通水状態でゴムライニングが劣化した弁体を取り出す場合には、取り出し作業中に弁体から剥離したゴムライニングの劣化物が異物として水道水中に混入する可能性がある。

【0010】

本発明は上記の課題を解決するものであり、管路に配置した仕切弁のゴムライニングの清掃が、管路の既設の設備を使用して容易に行える仕切弁の清掃方法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】

【0011】

上記課題を解決するために、本発明の仕切弁の清掃方法は、表面をゴムライニングで覆った弁体を弁座に押圧してゴムライニングを弾性変形させる閉操作と、弁体を弁座から離間させてゴムライニングを復元させる開操作を繰り返し、閉操作時に基準圧より強くゴムライニングを弁座に押圧して、ゴムライニングの弾性変形に追従しない水道水中における経年劣化によるライニング表面の劣化物のゴムライニングからの剥離を促すことを特徴とする。

【0013】

本発明の仕切弁の清掃方法は、弁体表面をゴムライニングで覆った仕切弁が配置された管路において、清掃対象の仕切弁を介した上流側の弁と下流側の弁を閉鎖して管路に滞水域を形成し、弁体を弁座に押圧してゴムライニングを弾性変形させる閉操作と、弁体を弁座から離間させてゴムライニングを復元させる開操作を繰り返し、閉操作時に基準圧より強くゴムライニングを弁座に押圧して、ゴムライニングの弾性変形に追従しない水道水中における経年劣化によるライニング表面の劣化物のゴムライニングからの剥離を促し、劣化物の剥離滓を仕切弁の開操作により管路の滞水中に洗い流し、管路の滞水域に連通する排水用の弁を開放して剥離滓を管路外に排出することを特徴とする。

【0014】

また、本発明の仕切弁の清掃方法において、複数の仕切弁が配置された管路において、上流側の仕切弁と下流側の仕切弁の閉操作によって管路に滞水域を形成する際に、閉操作時に生じる剥離滓を上流側と下流側の各仕切弁のそれぞれの下流側にある開放した消火栓から排出することを特徴とする。

【発明の効果】

【0015】

上記の構成により、経年劣化によって劣化したライニング表面の劣化物は、弁体の閉操作においてゴムライニングを弁座に圧接させることで、ゴムライニングの弾性変形に追従できずにゴムライニングから強制的に剥離される。弁体の閉操作と開操作を繰り返すことで、弁体を管路外に取り出すことなく、ライニング表面の劣化物を除去してゴムライニングの清掃を行える。

【0016】

また、上流側の弁と下流側の弁を閉鎖して滞水域を形成し、滞水中にゴムライニングから剥離した劣化物を洗い流し、排水用の弁を開放して滞水とともに劣化物を管路外へ排出することで、劣化物が水道水中に混入することを防止しつつ、管路の既設の設備を使用して管路に配置した仕切弁のゴムライニングの清掃を容易に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明の実施の形態における仕切弁の清掃方法を示す模式図

【図2】同実施の形態における仕切弁の清掃方法における排出工程を示す図

【図3】同実施の形態における仕切弁を設置した管路の通常状態を示す図

【図4】同実施の形態における工事区間を形成する手順を示す図

【図5】従来の管路構成を示す模式図

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１～図４において、ここでは、管路１として水道網を例示する。管路１は、管路１を開閉する複数の仕切弁２１、２２、２３、２４が設置されている。また、管路１の更新等の維持管理作業を行う場合に管路１の水を排出するための排水口３が設けられており、排水口３に仕切弁３１が設置されている。仕切弁２１、２２、２３、２４、３１は、弁体６１が弁箱６２の内部で出退し、管路１に対応する全閉位置と、管路１に対応しない全開位置とにわたって移動する。弁体６１は表面がゴムライニング６３で覆われている。また、管路１には複数の消火栓４１、４２、４３が設置されている。
（通常状態）
図３に示すように、仕切弁２１、２２、２３、２４は全開状態にあり、仕切弁３１は全閉状態にあり、消火栓４１、４２、４３は全閉状態にある。
（断水状態）
図４に示すように、管路１の更新等の維持管理工事を行う場合には、工事区間の最上流側の仕切弁２１と最下流側の仕切弁２４を閉操作する。本実施の形態では、管路１の更新等の維持管理工事に合わせて工事区間内の仕切弁２２、２３を清掃対象とする清掃作業の一例を示すが、仕切弁２２、２３の清掃作業だけを単独で行うことも可能である。

【0019】

ここでは、仕切弁２１、２２、２３、２４のうち、清掃対象の仕切弁２２、２３を介した上流側の仕切弁２１と下流側の仕切弁２４を閉鎖して管路に滞水域を形成するが、工事区間が異なれば、仕切弁２１、２４も清掃対象となる。

【0020】

このとき、仕切弁２１、２４の閉操作中に仕切弁２１、２４から剥離した異物が水道水中に混入することを防止するために、各仕切弁２１、２４のそれぞれの下流側にある消火栓４１、４３を中間開度に開操作し、消火栓４１、４３から異物を水道水とともに排出しつつ仕切弁２１、２４の閉操作を行う。仕切弁２１、２４の閉操作が完了した後に、消火栓４１、４３を閉操作する。
（清掃作業）
図１に示すように、清掃対象の仕切弁２２、２３を開閉操作する。閉操作により、仕切弁２２、２３の弁体６１の表面を覆ったゴムライニング６３を弁座６４に押圧してゴムライニング６３を弾性変形させる。そして、閉操作時にゴムライニング６３の弾性変形に追従しないライニング表面の劣化物の剥離を促進し、劣化物をゴムライニング６３から強制的に剥離させる
開操作により、仕切弁２２、２３の弁体６１を弁座６４から離間させてゴムライニング６３を復元させるとともに、閉操作時に剥離した劣化物の剥離滓を管路１の滞水中に洗い流す。このように、弁体６１を管路１の外に取り出すことなく、ライニング表面の劣化物を除去してゴムライニング６３の清掃を行える。

【0021】

本実施の形態では、通常の閉操作時の基準圧で、仕切弁２２、２３の弁体６１を弁座６４に押圧している。しかし、この圧力は、通常の閉操作時の基準圧より強くすることも可能である。例えば、仕切弁の止水時に要する止水トルクである最大機能試験トルクの１．２倍程度の操作トルクを加えると好適である。
（排水作業）
図２に示すように、仕切弁２２、２３を全開し、排水口３の仕切弁３１を開操作して工事区間内の管路１の滞水した水道水を排水口３から排水し、管路１の滞水を剥離滓とともに管路１の外に排出する。この後に、管路１の更新作業を行う。ここで、管路１の更新作業を行うことなく、仕切弁２２、２３の清掃作業を単独で行う場合には、最上流側の仕切弁２１を開操作して工事区間の管路１に充水しつつ、排水口３からの排水を継続して管路１の清掃を行うことも可能である。また、この際に、管路１の水道水の管内流速を高めて管内面の洗管を行うことも可能である。

【0022】

仕切弁２２、２３の清掃作業および管路１の更新作業が完了した後に、排水口３の仕切弁３１を閉操作し、最上流側の仕切弁２１を開操作して工事区間の管路１に充水しつつ、開栓した消火栓４１、４２や図示しない空気弁から排気し、満管状態とする。そして、最下流側の仕切弁２４を開操作し、作業を完了する。

【0023】

このように、断水状態で行うことで、劣化物が水道水中に混入することを防止しつつ、管路１の既設の設備を使用して管路１に配置した仕切弁２２、２３のゴムライニング６３の清掃を容易に、かつ短時間に行うことができる。

【0024】

また、管路１の更新作業に合わせて仕切弁２１、２２、２３、２４の清掃作業を行うことで、仕切弁２１、２２、２３、２４を新品に交換するまでの応急処置として利用できる。
（実施例１）
既設の管路に設置された仕切弁を回収し、仕切弁の下流側にストレーナを配置し、上記の清掃作業と同様に仕切弁を開閉操作した実験を行った。その結果、１回の開閉操作によっては、ストレーナのスクリーンに単位面積（１ｃｍ^２）当たりの平均で、１０個以上の劣化物の流出が検出された。以後、開閉操作の回数が増加するほどに、劣化物の流出は減少し、３回操作後では３．５個となり、７から９回操作後では１．０個となり、１０から１２回操作後では０．１個となった。

【符号の説明】

【0025】

１ 管路
３ 排水口
２１、２２、２３、２４ 仕切弁
３１ 仕切弁
６１ 弁体
６２ 弁箱
６３ ゴムライニング
６４ 弁座

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】