特許 7557276 分岐流路閉塞装置及び分岐流路閉塞方法

(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】2024-09-18

(45)【発行日】2024-09-27

(54)【発明の名称】分岐流路閉塞装置及び分岐流路閉塞方法

(51)【国際特許分類】

   F16L 55/132 20060101AFI20240919BHJP

   F16K 43/00 20060101ALI20240919BHJP

【ＦＩ】

F16L55/132

F16K43/00

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2020071237

(22)【出願日】2020-04-10

(65)【公開番号】P2021167638

(43)【公開日】2021-10-21

【審査請求日】2023-04-04

(73)【特許権者】

【識別番号】592239394

【氏名又は名称】川崎市

(73)【特許権者】

【識別番号】396020361

【氏名又は名称】株式会社水道技術開発機構

(74)【代理人】

【識別番号】110001818

【氏名又は名称】弁理士法人Ｒ＆Ｃ

(72)【発明者】

【氏名】森下 和彦

(72)【発明者】

【氏名】松永 隆宏

(72)【発明者】

【氏名】志村 友行

(72)【発明者】

【氏名】横関 拓也

(72)【発明者】

【氏名】佐々木 博教

【審査官】広瀬 雅治

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１０－０３８２２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－１３３８８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】実公昭４５－０２４８４１（ＪＰ，Ｙ１）

【文献】実公昭４８－００４０９４（ＪＰ，Ｙ１）

【文献】特開２０１７－０８３０１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－２４９２８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－１８９１１１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１６Ｌ ５５／１３２

Ｆ１６Ｋ ４３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

流体管から分岐した分岐管部の流路を閉塞する分岐流路閉塞装置であって、
前記分岐管部と前記流体管との接続部分に係止される係止機構と、
前記分岐管部の流路を閉塞可能な弾性部材を有するシール機構と、
前記係止機構及び前記シール機構を支持する軸部材と、
前記軸部材が密封状態で挿入された状態で前記分岐管部に装着される作業ケースと、
前記作業ケースに取外し自在に固定され、前記軸部材を保持する保持部材と、を備え、
前記シール機構は、前記弾性部材の内部に流体を流入させる流体流入部を有しており、前記流体流入部から流体が流入することにより前記弾性部材を膨張させて前記分岐管部の流路を閉塞する分岐流路閉塞装置。

【請求項2】

前記シール機構は、一対の上フランジ部と一対の下フランジ部とをさらに有しており、
前記弾性部材は、前記一対の上フランジ部に挟持される第一環状部と、前記一対の下フランジ部に挟持される第二環状部と、前記第一環状部と前記第二環状部とを接続し、前記流体流入部から流体が流入することにより膨張する膨張部と、を有している請求項１に記載の分岐流路閉塞装置。

【請求項3】

前記軸部材は、前記係止機構を操作する操作軸と、前記流体流入部に流体を供給する流体軸と、を含む２軸構造であり、
前記操作軸と前記流体軸とに亘って前記係止機構の係止状態の解除を防止する解除防止機構が設けられている請求項１又は２に記載の分岐流路閉塞装置。

【請求項4】

請求項１から３のいずれか一項に記載の分岐流路閉塞装置を用いた分岐流路閉塞方法であって、
作業弁により前記分岐管部の流路を閉塞する仮閉塞工程と、
前記仮閉塞工程の後、前記分岐管部に接続された既設流体機器を撤去する撤去工程と、
前記既設流体機器が撤去された前記分岐管部に、前記係止機構及び前記シール機構を有する前記軸部材が密封状態で挿入された前記作業ケースを装着する装着工程と、
前記作業弁を開弁した後、前記軸部材を操作して前記係止機構を前記接続部分に係止する係止工程と、
前記弾性部材の内部に流体を供給して、前記分岐管部の流路を閉塞する閉塞工程と、を含む分岐流路閉塞方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、流体管から分岐した分岐管部の流路を閉塞する分岐流路閉塞装置、及び、分岐流路閉塞装置を用いた分岐流路閉塞方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、流体管（水道管等）の分岐管部に設置された開閉弁（補修弁等）や開閉弁の上部に設置された空気弁又は消火栓等で構成される既設の流体機器が耐用年数を経過した等の理由により、新規の流体機器に交換される（流体機器が更新される）ときに用いられる分岐流路閉塞装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

【0003】

特許文献１に記載の分岐流路閉塞装置は、外側操作軸と、外側操作軸に内挿された内側操作軸と、外側操作軸及び内側操作軸の操作により分岐管部と流体管との接続部分に係止される抜止め係止手段と、外側操作軸を内側操作軸に対して相対移動させることにより拡径方向に弾性変形させて分岐管部の流路を閉塞するシール材と、を備えている。この外側操作軸及び内側操作軸は、継ぎ足し連結可能に分割されており、作業空間が小さな場所においても作業効率を向上させることができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１０－３８２２７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、特許文献１に記載の分岐流路閉塞装置は、外側操作軸を内側操作軸に対して相対移動させてシール材を拡径方向に弾性変形させる際、作業用ケース上部に取り付けられた油圧ジャッキによる大きな駆動力が必要となり、作業効率を高める上で改善の余地がある。また、シール材を拡径方向に弾性変形させて分岐管部の流路を閉塞しているため、シール材の非圧縮状態と圧縮状態との差だけ軸方向の寸法を確保しなければならず大型化すると共に、分岐管部の内径に合わせてシール材の径方向寸法を調整する必要があり、分岐管部に分岐流路閉塞装置を適用する上での自由度が低いものであった。

【0006】

そこで、作業効率の高いコンパクトな分岐流路閉塞装置及び分岐流路閉塞方法が望まれている。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明に係る分岐流路閉塞装置の特徴構成は、流体管から分岐した分岐管部の流路を閉塞する分岐流路閉塞装置であって、前記分岐管部と前記流体管との接続部分に係止される係止機構と、前記分岐管部の流路を閉塞可能な弾性部材を有するシール機構と、前記係止機構及び前記シール機構を支持する軸部材と、前記軸部材が密封状態で挿入された状態で前記分岐管部に装着される作業ケースと、前記作業ケースに取外し自在に固定され、前記軸部材を保持する保持部材と、を備え、前記シール機構は、前記弾性部材の内部に流体を流入させる流体流入部を有しており、前記流体流入部から流体が流入することにより前記弾性部材を膨張させて前記分岐管部の流路を閉塞する点にある。

【0008】

本構成では、分岐管部と流体管との接続部分に係止される係止機構により、流体圧による軸部材の上方向への移動が防止され、分岐管部の流路を閉塞するシール機構により軸部材の下方向の移動が防止される。その結果、この分岐流路閉塞装置を分岐管部に装着すれば、分岐管部からの流体の流出を防止した状態で流体機器を交換することができる。

【0009】

本構成におけるシール機構は、弾性部材内部に流体を流入させる流体流入部を有しており、この流体流入部から流体が流入することにより弾性部材を膨張させて分岐管部の流路を閉塞する。つまり、従来のようにシール材を圧縮して拡径方向に弾性変形させるものではなく、流体圧により膨張させている。その結果、油圧ジャッキ等の大きな駆動力を要せず、流体流入部より流体を供給するだけで良いので、作業効率を高めることができる。しかも、シール機構を流体圧により膨張させる弾性部材で構成すれば、流体圧を変更するだけで自由に膨張量を変更することが可能となり、装置の軸方向寸法を大きくすること無く、あらゆる内径の分岐管部に対応することができる。このように、作業効率の高いコンパクトな分岐流路閉塞装置を提供できた。

【0010】

他の特徴構成は、前記シール機構は、一対の上フランジ部と一対の下フランジ部をさらに有しており、前記弾性部材は、前記一対の上フランジ部に挟持される第一環状部と、前記一対の下フランジ部に挟持される第二環状部と、前記第一環状部と前記第二環状部とを接続し、前記流体流入部から流体が流入することにより膨張する膨張部と、を有している点にある。

【0011】

本構成のように、シール機構を上フランジ部と下フランジ部と弾性部材とで構成すれば、簡素な構造となる。また、一対の上フランジ部及び一対の下フランジ部で弾性部材の両端（第一環状部及び第二環状部）を挟持しているので、膨張部が膨張したときの姿勢を安定させることができる。

【0012】

他の特徴構成は、前記軸部材は、前記係止機構を操作する操作軸と、前記流体流入部に流体を供給する流体軸と、を含む２軸構造であり、前記操作軸と前記流体軸とに亘って前記係止機構の係止状態の解除を防止する解除防止機構が設けられている点にある。

【0013】

本構成のように、操作軸と流体軸の２軸で構成すれば、係止機構とシール機構を夫々独立して操作することが可能となり、機構を複雑に構成する必要がない。また、操作軸と流体軸とに亘って解除防止機構を設ければ、係止機構における係止状態が維持されるため、分岐流路閉塞装置が流体圧により離脱することを防止できる。

【0015】

本構成のように操作軸と流体軸とを保持する保持部材を設ければ、２軸構造であっても軸部材の姿勢を効率的に安定させることができる。

【0016】

本発明に係る分岐流路閉塞方法の特徴構成は、前記分岐流路閉塞装置を用いた分岐流路閉塞方法であって、作業弁により前記分岐管部の流路を閉塞する仮閉塞工程と、前記仮閉塞工程の後、前記分岐管部に接続された既設流体機器を撤去する撤去工程と、前記既設流体機器が撤去された前記分岐管部に、前記係止機構及び前記シール機構を有する前記軸部材が密封状態で挿入された作業ケースを装着する装着工程と、前記作業弁を開弁した後、前記軸部材を操作して前記係止機構を前記接続部分に係止する係止工程と、前記弾性部材の内部に流体を供給して、前記分岐管部の流路を閉塞する閉塞工程と、を含む点にある。

【0017】

本方法では、分岐管部と流体管との接続部分に係止機構を係止することにより、流体圧による軸部材の上方向への移動が防止され、シール機構に流体を供給して分岐管部の流路を閉塞することにより軸部材の下方向の移動が防止される。その結果、分岐流路閉塞装置を分岐管部に装着して閉塞工程を実行した後は、流体機器を容易に交換することができる。

【0018】

さらに、本方法におけるシール機構は、シール材を圧縮して拡径方向に弾性変形させるものではなく、弾性部材を流体圧により膨張させている。その結果、油圧ジャッキ等の大きな駆動力を要せず、シール機構に流体を供給するだけで良いので、作業効率を高めることができる。しかも、シール機構を流体圧により膨張させる弾性部材で構成すれば、流体圧を変更するだけで自由に膨張量を変更することが可能となり、装置の軸方向寸法を大きくすること無く、あらゆる内径の分岐管部に対応することができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】既設の流体機器を示す側面図である。

【図2】本実施形態に係る分岐流路閉塞装置を示す側断面図である。

【図3】弾性部材を示す図である。

【図4】分岐流路閉塞装置の初期状態を示す側断面図である。

【図5】分岐流路閉塞装置の係止機構を作動させた状態を示す側断面図である。

【図6】分岐流路閉塞装置のシール機構を作動させた状態を示す側断面図である。

【図7】仮閉塞工程及び撤去工程を示す側面図である。

【図8】装着工程を示す側断面図である。

【図9】係止工程及び閉塞工程を示す側断面図である。

【図10】第一撤去工程を示す側断面図である。

【図11】第一設置工程を示す側断面図である。

【図12】第二撤去工程を示す部分側断面図である。

【図13】第二設置工程を示す側面図である。

【図14】別実施形態１に係る仮閉塞工程を示す側面図である。

【図15】別実施形態２に係る分岐流路閉塞装置を示す側断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下に、本発明に係る分岐流路閉塞装置及び分岐流路閉塞方法の実施形態について、図面に基づいて説明する。本実施形態では、流体機器を構成する空気弁及び仕切弁を更新するために分岐流路閉塞装置を用いる一例を説明する。ただし、以下の実施形態に限定されることなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形が可能である。以下において、重力方向を下、重力方向とは反対方向を上として説明することがある。

【0021】

図１に示すように、水道管１（流体管の一例）の途中に径方向外側に突出形成された分岐管部２の連結フランジ部２ｃに、仕切弁３（既設流体機器の一例）の上流側（下側）の連結フランジ部３ａが、ボルト，ナットにより脱着自在に水密状態で締付け固定されている。また、仕切弁３の下流側（上側）の連結フランジ部３ｂには、空気弁６（既設流体機器の一例）の連結フランジ部６ａが、ボルト，ナットにより水密状態で締付け固定されている。

【0022】

本実施形態では、水道管１内の上水（流体の一例）の流れを維持した不断水状態のまま、設定耐久年数に至った又は劣化による漏水や故障等の理由により、後述する分岐流路閉塞装置Ｘを用いて既設の仕切弁３及び空気弁６を新規の補修弁８及び空気弁９（新規流体機器）に更新する（図１３参照）。

【0023】

図２には、分岐流路閉塞装置Ｘの側断面図が示されている。分岐流路閉塞装置Ｘは、上述した水道管１から分岐した分岐管部２の流路を閉塞する。分岐流路閉塞装置Ｘは、分岐管部２と水道管１との接続部分２ａに係止される係止機構４（図９も参照）と、分岐管部２の流路を閉塞可能なシール機構５（図９も参照）と、係止機構４及びシール機構５を支持する軸部材７と、軸部材７を保持する保持部材１５と、を備えている。詳細は後述するが、本実施形態におけるシール機構５は、内部に上水等の流体が流入する流体流入部５１を有しており、流体流入部５１から流体が流入することにより径方向外側に膨張して分岐管部２の流路を閉塞する。また、本実施形態における軸部材７は、係止機構４を操作する操作軸７Ａと、流体流入部５１に流体を供給する流体軸７Ｂと、を含む２軸構造となっている。

【0024】

係止機構４は、下流側端部に設けられ、操作軸７Ａが移動自在に内挿された板状部材４１と、上流側端部に設けられ、操作軸７Ａが移動不能に内挿された筒体４２と、板状部材４１と筒体４２との間に配置されたスプリング４３と、板状部材４１と筒体４２との間で、スプリング４３の径方向外側に揺動自在に接続された複数の係止リンク４４（本実施形態では周方向に２箇所）と、を有している。

【0025】

板状部材４１は、下流側端面がシール機構５に接続され、上流側端面が係止リンク４４の一端に接続されている。複数の係止リンク４４に包囲された板状部材４１の中央部分には、操作軸７Ａが軸方向に移動可能に挿入されている。

【0026】

筒体４２は、操作軸７Ａの上流側端部に形成された雄ねじ部７Ａａが挿入されており、外周面の周方向２箇所には、上流側の係止リンク４４の他端が揺動自在に枢支連結されている。また、筒体４２の操作軸７Ａに対する上流側への移動を規制するストッパー用のナット４２ａが、操作軸７Ａの雄ねじ部７Ａａに螺合されている。筒体４２は、スプリング４３の付勢力により、ナット４２ａに当接した状態が維持されている。

【0027】

図５に示すように、係止リンク４４は、操作軸７Ａの下流側（上方側）への移動に連動して、拡径姿勢に張り出すことが可能である。図９に示すように、拡径姿勢の係止リンク４４は、シール機構５による分岐流路閉塞箇所よりも上流側における分岐管部２の内周壁面、つまり、分岐管部２の内周面の分岐流路開口周縁（接続部分２ａ）に対して係合する。このとき、筒体４２は、スプリング４３の付勢力により、ナット４２ａに当接した状態が維持されていることから、板状部材４１との距離が短縮される。

【0028】

図２に戻り、シール機構５は、一対の上フランジ部５Ａと、一対の下フランジ部５Ｂと、上フランジ部５Ａと下フランジ部５Ｂとの間に配置された弾性部材５Ｃと、を有している。

【0029】

一対の上フランジ部５Ａは、第一フランジ部５Ａａと、第一フランジ部５Ａａに対して複数（本実施形態では４つ）のボルト５２で連結された第二フランジ部５Ａｂと、で構成されている。第一フランジ部５Ａａ及び第二フランジ部５Ａｂには、流体軸７Ｂの内部と連通する貫通孔としての流体流入部５１が形成されている。この流体流入部５１は、ボルト５２と操作軸７Ａとの間の位置で、第一フランジ部５Ａａ及び第二フランジ部５Ａｂに貫通して形成されている。一対の下フランジ部５Ｂは、第三フランジ部５Ｂａと、第三フランジ部５Ｂａに対して複数（本実施形態では４つ）のボルト５３で連結された第四フランジ５Ｂｂと、で構成されている。

【0030】

第一フランジ部５Ａａと第四フランジ５Ｂｂとは、操作軸７Ａが内挿される中空筒部材５４で一体化されている。また、第二フランジ部５Ａｂ及び第三フランジ部５Ｂａの中央部分の内周面には、夫々操作軸７Ａとの間を密封するＯリングＳａ，Ｓｂが設けられている。さらに、第二フランジ部５Ａｂ及び第三フランジ部５Ｂａは、夫々の上流側端面（下面）及び下流側端面（上面）の外周側に、環状溝５５ａ，５５ｂが形成されている。

【0031】

図２～図３に示すように、弾性部材５Ｃは、エチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）のような耐久性に優れた合成ゴム等で構成されており、一対の上フランジ部５Ａに挟持される第一環状部５６と、一対の下フランジ部５Ｂに挟持される第二環状部５７と、第一環状部５６と第二環状部５７とを接続し、流体流入部５１から流体が流入することにより膨張する膨張部５８と、を有している。

【0032】

第一環状部５６及び第二環状部５７には、夫々一対の上フランジ部５Ａを連結するボルト５２、及び、一対の下フランジ部５Ｂを連結するボルト５３が挿入される複数の貫通孔５６ａ，５７ａが周方向に等間隔に設けられている。一対の上フランジ部５Ａに挟まれた第一環状部５６はボルト５２により固定され、一対の下フランジ部５Ｂに挟まれた第二環状部５７はボルト５３により固定される。

【0033】

膨張部５８は、図４に示す初期状態において、第一環状部５６と第二環状部５７との間で径方向内側に窪んだ凹環状に形成されている。この構成により、中空筒部材５４の外周面、第一フランジ部５Ａａの上流側端面、第四フランジ５Ｂｂの下流側端面及び膨張部５８の内面で囲まれる密封空間が、流体導入空間Ｗとなっている。図６に示すように、流体軸７Ｂから流体流入部５１を介して流体導入空間Ｗに導入された流体により、膨張部５８が流体圧を受けて径方向外側に膨張する。膨張部５８の膨張率や強度については、分岐管部２の構造や内径に応じて設計されている。

【0034】

図２に戻り、操作軸７Ａは、後述する作業ケース３０の天板部３０ｂに固定される保持部材１５の中央部を、水密状態で軸方向に摺動自在に貫通する棒状部材で構成されている。空気弁６の上面から構造物の天井壁Ｒまでの作業用空間の高さが制限されているため、この作業用空間の制限高さに対応して軸方向で複数に分割された分割操作軸７Ａ１，７Ａ２で構成されている（図１も参照）。操作軸７Ａは、係止機構４，シール機構５及び保持部材１５が設けられた第一分割操作軸７Ａ１と、第一分割操作軸７Ａ１の上端部に対して雄雌ねじ連結で構成される連結部１１で接続される第二分割操作軸７Ａ２と、を少なくとも有している。また、第二分割操作軸７Ａ２の上端部に対して更に分割操作軸を連結することが可能である。

【0035】

本実施形態では、第一分割操作軸７Ａ１に対して係止機構４，シール機構５及び保持部材１５を組付けるに際し、第一分割操作軸７Ａ１が更に３分割される。具体的には、第一分割操作軸７Ａ１は、係止機構４が設けられた下操作軸７Ａ１ａと、シール機構５が設けられた中操作軸７Ａ１ｂと、保持部材１５が設けられた上操作軸７Ａ１ｃとで構成されている。下操作軸７Ａ１ａは、一端にナット４２ａが螺合した雄ねじ部７Ａａが設けられ、他端が一対の下フランジ部５ＢにＯリングＳｂを介して水密状態に内挿されている。中操作軸７Ａ１ｂは、一端が中空筒部材５４に内挿された状態で下操作軸７Ａ１ａの上端に連結され、他端が一対の上フランジ部５ＡにＯリングＳａを介して水密状態に内挿されている。上操作軸７Ａ１ｃは、一端が保持部材１５に水密状態で内挿された状態で中操作軸７Ａ１ｂの上端に連結され、他端が第二分割操作軸７Ａ２に連結部１１を介して接続可能に構成されている。

【0036】

流体軸７Ｂは、後述する作業ケース３０の天板部３０ｂに固定される保持部材１５の中央部よりやや径方向外側を、水密状態で軸方向に貫通する中空棒状部材で構成されている。流体軸７Ｂは、操作軸７Ａと同様に、作業用空間の制限高さに対応して軸方向で複数に分割された流体軸７Ｂ１，７Ｂ２で構成されている。流体軸７Ｂは、下端部が流体流入部５１に接続され、中央部分に保持部材１５が設けられた第一分割流体軸７Ｂ１と、第一分割流体軸７Ｂ１の上端部に対して雄雌ねじ連結で構成される連結部１２で接続される第二分割流体軸７Ｂ２と、を少なくとも有している。第二分割流体軸７Ｂ２の上端部には、上水道等の流体供給機構１３から流体を供給するためのカプラ１３ａが接続されている。なお、第二分割流体軸７Ｂ２の上端部に対して更に分割操作軸を連結することが可能である。

【0037】

操作軸７Ａと流体軸７Ｂとに亘って係止機構４の係止状態の解除を防止する解除防止機構１０が設けられている。解除防止機構１０は、操作軸７Ａが内挿される円環筒状の第一カラー部材１０Ａと、流体軸７Ｂが内挿される円環筒状の第二カラー部材１０Ｂと、で構成されている。第一カラー部材１０Ａは、外周面に貫通孔が形成された第一筒本体１０Ａａと、筒本体１０Ａａの貫通孔に螺合される第一止めボルトＢａとを有している。同様に、第二カラー部材１０Ｂは、外周面に貫通孔が形成された第二筒本体１０Ｂａと、筒本体１０Ｂａの貫通孔に螺合される第二止めボルトＢｂとを有している。解除防止機構１０は、第二カラー部材１０Ｂが第二止めボルトＢｂにより流体軸７Ｂに固定された状態で、係止機構４の係止リンク４４が分岐管部２の内周面の分岐流路開口周縁に対して係合した後、第一カラー部材１０Ａを第二カラー部材１０Ｂに当接させて第一止めボルトＢａにより操作軸７Ａに固定する。その結果、係止機構４の係止状態の解除が防止される。

【0038】

保持部材１５は、操作軸７Ａと流体軸７Ｂとを保持し、後述する作業ケース３０の天板部３０ｂにボルトＢで固定される円盤状部材で構成されている。この保持部材１５は、中央部分で操作軸７Ａが挿入される操作軸用貫通孔１５ａと、操作軸用貫通孔１５ａよりも径方向外側で流体軸７Ｂが挿入される流体軸用貫通孔１５ｂとが形成されている。操作軸用貫通孔１５ａ及び流体軸用貫通孔１５ｂには、夫々の内周面に内周シール部材Ｓｃ，Ｓｄが装着されており、これらシール部材Ｓｃ，Ｓｄにより操作軸７Ａ及び流体軸７Ｂが保持部材１５に対して水密状態に保持されている。また、保持部材１５の外周面（天板部３０ｂの環状溝）には、外周シール部材Ｓｅが設けられており、作業ケース３０の天板部３０ｂと保持部材１５との隙間からの漏水が防止される。

【0039】

上述した分岐流路閉塞装置Ｘは、作業ケース３０に装着して用いられる。作業ケース３０は、端部が径方向外側に突出した連結フランジ部３０ａを有する筺体であり、連結フランジ部３０ａの反対側に中央部分が開口された天板部３０ｂを有している。また、作業ケース３０の側壁には、不図示の掻取り清掃具で掻き取られた錆瘤等を外部に排出する排水バルブ２２が接続されている。

【0040】

天板部３０ｂは、円環筒状の外周壁部３０ｂａと、外周壁部３０ｂａの上端を径方向内側に突出させた環状突出部３０ｂｂと、が一体形成されている。外周壁部３０ｂａの内周面には、上述した外周シール部材Ｓｅが装着される環状溝が形成されており、環状突出部３０ｂｂには、保持部材１５を固定するためのボルトＢが挿入される複数の貫通孔が形成されていると共に流体軸７Ｂと干渉しないように凹状部３０ｂｃが形成されている。

【0041】

また、作業ケース３０の天板部３０ｂには、係止機構４，シール機構５及び保持部材１５が装着されている軸部材７が自重で下降することを防止する下降規制具２４が設けられている。下降規制具２４は、操作軸７Ａ及び流体軸７Ｂを挾持固定可能な一対の挾持板２４Ａと、両挾持板２４Ａを挾持状態に締付け固定する六角頭付きボルト２４Ｂと、挾持板２４Ａと天板部３０ｂとの間隔を調整する間隔調整ボルト２４Ｃと、で構成されている。

【0042】

続いて、図７～図１３を用いて、分岐流路閉塞方法及び流体機器更新方法を説明する。

【0043】

分岐流路閉塞方法は、図７に示すように、既設の仕切弁３（作業弁の一例、既設流体機器の一例）により分岐管部２の流路を閉塞する仮閉塞工程と、仮閉塞工程の後、分岐管部２に接続された既設の空気弁６（既設流体機器の一例）を撤去する撤去工程と、図８に示すように、空気弁６が撤去された分岐管部２に、係止機構４及びシール機構５が接続された軸部材７が密封状態で挿入された作業ケース３０を装着する装着工程と、図９に示すように、仕切弁３を開弁した後、軸部材７を操作して係止機構４を分岐管部２の分岐流路開口周縁（接続部分２ａ）に係止する係止工程と、弾性部材５Ｃに流体を供給して、分岐管部２の流路を閉塞する閉塞工程と、を含んでいる。

【0044】

さらに、流体機器更新方法は、図１０に示すように、閉塞工程の後、分岐流路閉塞装置Ｘを残置した状態で作業ケース３０を撤去する第一撤去工程と、図１１に示すように、第一撤去工程の後、補修弁８（新設流体機器）と作業ケース３０とを分岐管部２に設置する第一設置工程と、図１２に示すように、第一設置工程の後、補修弁８により分岐管部２の流路を閉塞して分岐流路閉塞装置Ｘを撤去する第二撤去工程と、図１３に示すように、空気弁９（新設流体機器）を補修弁８に設置する第二設置工程と、を含んでいる。

【0045】

図７に示すように、仮閉塞工程では、既設の仕切弁３の弁体３ｃを移動させて分岐管部２の流路を閉塞する。既設の仕切弁３の老朽化等により弁体３ｃが固着して移動できない場合は、図１４に示すように、締付け輪１６を両連結フランジ部２ｃ，３ａの外周面に装着する。この締付け輪１６は、略半円弧状の一対の締付け分割輪１６Ａと一つの締付け分割輪１６Ａに固定された仕切板弁１６Ｃとを有しており、両連結フランジ部２ｃ，３ａの締ボルト，ナットの緩み操作した後、各締付け分割輪１６Ａの周方向両端部に固着された連結片１６Ｂ同士をボルト，ナットで引寄せ固定する。そして、仕切板弁１６Ｃの弁板１６Ｃａを両連結フランジ部２ｃ，３ａの間に挿入することにより、分岐管部２の流路を閉塞する。分岐管部２の流路を閉塞した後は、撤去工程で、既設の空気弁６を撤去する。図示しないが、仮閉塞工程の後、清掃機が装着された作業ケース３０を仕切弁３の下流側の連結フランジ部３ｂに装着し、分岐管部２の内面を清掃する。このとき、既設の仕切弁３の弁体３ｃが固着して移動できない場合は、作業ケース３０と仕切弁３との間に作業用仕切弁（不図示）を設置する。

【0046】

次いで、図８に示すように、装着工程では、仕切弁３の下流側の連結フランジ部３ｂに、作業ケース３０の連結フランジ部３０ａをボルト，ナットで固定する。作業ケース３０の内部には、係止機構４及びシール機構５が収容されており、係止機構４及びシール機構５を支持する軸部材７（操作軸７Ａ及び流体軸７Ｂの２軸）は、保持部材１５により保持され、下降規制具２４により挟持固定されている。このとき、図２に示すように、シール機構５の膨張部５８は、第一環状部５６と第二環状部５７との間で径方向内側に窪んでおり、係止機構４の係止リンク４４は、作業ケース３０の内部に縮径姿勢で収容されている。

【0047】

次いで、図９に示すように、仕切弁３を開弁して下降規制具２４の六角頭付きボルト２４Ｂを緩めた後、不図示のレバーブロック（登録商標）等により軸部材７を操作して、係止機構４及びシール機構５を下降させる。そして、第二分割操作軸７Ａ２及び第二分割流体軸７Ｂ２の上端部が作業ケース３０の天板部３０ｂに位置するまで、係止機構４及びシール機構５が下降したとき、第二分割操作軸７Ａ２及び第二分割流体軸７Ｂ２に第三分割操作軸７Ａ３及び第三分割流体軸７Ｂ３を連結する。次いで、係止機構４が分岐管部２の分岐流路開口周縁（接続部分２ａ）に位置するまで、レバーブロック（登録商標）等により第三分割操作軸７Ａ３及び第三分割流体軸７Ｂ３を操作した後、第三分割操作軸７Ａ３及び第三分割流体軸７Ｂ３に、第一カラー部材１０Ａが装着された第四分割操作軸７Ａ４、及び、第二カラー部材１０Ｂとカプラ１３ａが装着された第四分割流体軸７Ｂ４を連結する。このように、構造物の天井壁Ｒまでの作業用空間の高さが制限されている場合でも、この作業用空間の制限高さに対応して複数に分割された軸部材７を用いることで作業効率を高めることができる。

【0048】

次いで、係止工程では、操作軸７Ａを引き上げ操作して係止機構４を分岐管部２の分岐流路開口周縁（接続部分２ａ）に係止させる。より詳細に説明すると、操作軸７Ａを下流側（上方側）へ引き上げて移動させることにより、係止機構４の係止リンク４４を拡径姿勢にし、分岐管部２の内周面の分岐流路開口周縁に対して係合させる。次いで、下降規制具２４の六角頭付きボルト２４Ｂを締付けて、軸部材７（操作軸７Ａ及び流体軸７Ｂの２軸）を挟持固定する。その結果、下降規制具２４により、軸部材７（操作軸７Ａ及び流体軸７Ｂの２軸）の自重による落下が防止される。

【0049】

次いで、閉塞工程では、弾性部材５Ｃに流体を供給して、分岐管部２の流路を閉塞する。より詳細に説明すると、流体供給機構１３からカプラ１３ａを介して流体軸７Ｂ内に流体を供給し、流体流入部５１から流体導入空間Ｗに流体を導入する（図６も参照）。その結果、膨張部５８が流体圧を受けて径方向外側に膨張し、分岐管部２の内面に密着して分岐管部２の流路を閉塞する。このように、本実施形態の閉塞工程では、油圧ジャッキ等の大きな駆動力を要せず、流体流入部５１より流体を供給するだけで良いので、作業効率を高めることができる。しかも、シール機構５を流体圧により膨張する弾性部材５Ｃで構成すれば、流体圧を変更するだけで自由に膨張量を変更することが可能となり、装置の軸方向寸法を大きくすること無く、あらゆる内径の分岐管部２に対応することができる。

【0050】

次いで、図１０に示すように、操作軸７Ａに設置されている第一カラー部材１０Ａの第一止めボルトＢａを緩め、第一カラー部材１０Ａが流体軸７Ｂに固定されている第二カラー部材１０Ｂに当接するまで下降させた後、第一止めボルトＢａを締め付ける（図２も参照）。次いで、第一撤去工程では、分岐流路閉塞装置Ｘを残置した状態で作業ケース３０及び仕切弁３を撤去する。より詳細に説明すると、作業ケース３０の天板部３０ｂのボルトＢを取外して、天板部３０ｂと保持部材１５との固定を解除し、作業ケース３０の連結フランジ部３０ａと仕切弁３の下流側の連結フランジ部３ｂとを固定するボルト，ナットを取外して、作業ケース３０を撤去する。そして、分岐管部２の連結フランジ部２ｃと仕切弁３の上流側の連結フランジ部３ａとを固定するボルト，ナットを取外して、仕切弁３を撤去する。このとき、分岐管部２と水道管１との接続部分２ａに係止機構４を係止させることにより、流体圧による軸部材７の上方向への移動が防止され、シール機構５に流体を供給して分岐管部２の流路を閉塞することにより軸部材７の下方向の移動が防止される。さらに、解除防止機構１０を構成する第二カラー部材１０Ｂが第一カラー部材１０Ａに当接することにより、操作軸７Ａが自重により下降して係止リンク４４が縮径し、係止機構４の係止状態が解除されることが防止される。また、解除防止機構１０の径方向寸法は、作業ケース３０の天板部３０ｂの開口径及び仕切弁３の内径よりも小さく、保持部材１５の径方向寸法は、仕切弁３の内径よりも小さいため、作業ケース３０及び仕切弁３を確実に撤去することができる。

【0051】

次いで、図１１に示すように、第一設置工程では、第一撤去工程の後、新規の補修弁８を分岐管部２にボルト，ナットにより締結して設置すると共に、作業ケース３０を新規の補修弁８にボルト，ナットにより締結して設置する。そして、作業ケース３０の天板部３０ｂと保持部材１５とをボルトＢにより固定し、作業ケース３０内を密閉状態に維持する。次いで、操作軸７Ａに設置されている第一カラー部材１０Ａの第一止めボルトＢａを緩め、操作軸７Ａを下降させて、係止機構４の係止リンク４４を縮径させると共に、流体流入部５１からの流体導入を停止して、弾性部材５Ｃに作用する流体圧を低下させて弾性部材５Ｃを縮径させる（図１２も参照）。次いで、レバーブロック（登録商標）等により軸部材７を操作して、係止機構４及びシール機構５を上昇させる。このとき、分割された軸部材７の連結を順番に解除しながら、係止機構４及びシール機構５が作業ケース３０内に収容されるまで、軸部材７を上昇させる。

【0052】

次いで、図１２に示すように、第二撤去工程では、係止機構４及びシール機構５が作業ケース３０内に収容された状態で、補修弁８により分岐管部２の流路を閉塞して分岐流路閉塞装置Ｘを撤去する。最後に、図１３に示すように、第二設置工程では、空気弁９（新設流体機器）を補修弁８に設置して、流体機器の更新が完了する。

【0053】

［その他の実施形態］
（１）図１５に示すように、中空棒状に形成した操作軸７Ａを介して中空筒部材５４の内部に流体を供給することにより、係止機構４の係止リンク４４を拡径させても良い。詳細に説明すると、中操作軸７Ａ１ｂと下操作軸７Ａ１ａとの間に円柱状の可動部材７０を接続して、中空筒部材５４の内部に流体を供給することにより可動部材７０を上昇させて係止リンク４４を拡径させる。可動部材７０には、操作軸７Ａの内部と連通するＴ字状の連通路７０ａが形成されており、連通路７０ａに流入した流体は、可動部材７０と中空筒部材５４との隙間を介して中空筒部材５４の流体貯留空間７０ｂに供給される。そして、流体貯留空間７０ｂの流体圧が可動部材７０の受圧面７０ｃに作用し、可動部材７０を操作軸７Ａと共に上昇させ、係止リンク４４を拡径させる。そして、上述した実施形態と同様に、流体軸７Ｂから流体流入部５１を介して流体導入空間Ｗに導入された流体により、膨張部５８を径方向外側に膨張させて分岐管部２の流路を閉塞する。

【0054】

（２）上述した第一環状部５６及び第二環状部５７は、膨張部５８と一体の弾性部材５Ｃで構成せずに、金属等で構成された第一環状部５６及び第二環状部５７を弾性部材５Ｃとしての膨張部５８と接続しても良い。
（３）上述した流体流入部５１は、上フランジ部５Ａに形成せずに、下フランジ部５Ｂに形成しても良い。
（４）上述した保持部材１５に代えて、シール機構５に操作軸７Ａ及び流体軸７Ｂを保持する機構を設けても良い。
（５）上述した解除防止機構１０を省略して、操作軸７Ａを把持する機構を別途設けても良い。
（６）上述した実施形態では、軸部材７を操作軸７Ａと流体軸７Ｂの２軸構造としたが、操作軸７Ａの内部に流体を流通させることにより流体軸としても機能させる１軸構造としても良い。
（７）上述した実施形態では、流体として上水が流通する水道管１を用いて説明したが、上水以外の液体や、ガス等の気体が流通する流体管としても良い。

【産業上の利用可能性】

【0055】

本発明は、流体管から分岐した分岐管部の流路を閉塞する分岐流路閉塞装置、及び、分岐流路閉塞装置を用いた分岐流路閉塞方法に利用可能である。

【符号の説明】

【0056】

１ ：水道管（流体管）
２ ：分岐管部
２ａ ：接続部分
３ ：仕切弁（既設流体機器、作業弁）
４ ：係止機構
５ ：シール機構
５Ａ ：上フランジ部
５Ｂ ：下フランジ部
５Ｃ ：弾性部材
６ ：空気弁（既設流体機器）
７ ：軸部材
７Ａ ：操作軸
７Ｂ ：流体軸
１０ ：解除防止機構
１５ ：保持部材
３０ ：作業ケース
５１ ：流体流入部
５６ ：第一環状部
５７ ：第二環状部
５８ ：膨張部
Ｘ ：分岐流路閉塞装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】