JP4372146B2 - 管内夾雑物の捕捉装置及びその使用方法 - Google Patents

Description

この発明は、水道管等の管路に混入した夾雑物を捕捉する装置及びその使用方法に関するものである。

例えば、地中に埋設された水道管の管路には、塗料片や錆等の夾雑物が混入することがあり、この夾雑物を除去するため、図８に示すように、本管１の管路中にＹ型ストレーナ５０を設け、その内部に備えられたスクリーン５１により、夾雑物を捕捉する対策が採られる場合がある。

このようなＹ型ストレーナ５０を設置する際には、土壌を掘削して本管１を切り込み、短管５２，５３を介して本管１にＹ型ストレーナ５０を接続すると共に、Ｙ型ストレーナ５０を収める枡５４を構築して、鉄蓋５５を被せる。

ところが、このように設置したＹ型ストレーナでは、一方向の流れにしか対応できず、逆流すると夾雑物が逃げてしまうという問題がある。また、周辺の管路が更新されて夾雑物の発生源がなくなり、Ｙ型ストレーナが不要となった場合でも、その設備の撤去や使い回しが困難であるという問題がある。

このため、既存の区画量水器設備を利用して、双方向の流れに対応可能とした夾雑物捕捉装置が下記特許文献１において提案されている。この捕捉装置を設置する区画量水器設備は、図９に示すように、枡５６の内部において、本管１の仕切弁２を挟んだ２本の枝管３に補修弁４を設けたものとされ、漏水調査等に伴う流量測定に際しては、枝管３同士を連通させるように補修弁４の上方に流量計Ｍを取り付ける。

そして、この捕捉装置は、流量計Ｍに換えて、各枝管３に補修弁４を介して取り付けられ、各枝管３に連通して対向した分岐管５７同士を、２本のバイパス管路５８により接続し、各バイパス管路５８にＹ型ストレーナ５９及びＹ型逆止弁６０を互いに逆向きとして直列に設け、仕切弁２を閉じて、本管１の水道水を逆止弁６０により流れが許容されたいずれかのバイパス管路５８へ全て流し、そのストレーナ５９のスクリーン６１で夾雑物を捕捉するものとされている。

上記スクリーン６１は、一方の端面に夾雑物の流入口を有する円筒状とされ、バイパス管路５８の流れ方向に斜めに面した流入口からスクリーン６１に夾雑物が流入する。そして、スクリーン６１に夾雑物が溜まって目詰まりが発生したとき、仕切弁２を開き、補修弁４を閉じて、バイパス管路５８に水が流れない状態にし、ストレーナ５９の蓋を開けてスクリーン６１を取り出し、スクリーン６１から夾雑物を除去する。

特許第２５８８３１８号公報

しかしながら、上記捕捉装置では、夾雑物を排出する際、狭い枡内でストレーナからスクリーンを取り出さなければならず、このとき、Ｙ型ストレーナとＹ型逆止弁とが仕切弁等の操作の妨げになり、作業性がよくないという問題がある。

そこで、この発明は、既存の区画量水器設備に着脱可能で、双方向の流れに対応できる機能を備えると共に、夾雑物を容易に排出でき、作業性に優れた管内夾雑物の捕捉装置を提供することを課題とする。

上記のような課題を解決するため、この発明は、本管の仕切弁を挟んだ２本の枝管に補修弁を介して取り付けられ、各枝管に連通して対向した分岐管同士を、２本のバイパス管路により接続し、各バイパス管路にストレーナ及び逆止弁を互いに逆向きとして直列に設け、各バイパス管路のストレーナが備えたスクリーンで相反する流れの夾雑物を捕捉する管内夾雑物の捕捉装置において、前記各バイパス管路に介在するストレーナのスクリーンを、片側に夾雑物の流入口を有する回転式として、流れに対するスクリーンの向きを反転可能とし、ストレーナ及び逆止弁の下流側で各バイパス管路を外部に対して開閉する開閉弁を設けることとしたのである。

この捕捉装置では、本管の仕切弁を閉じ、流入口を上流側へ向けたストレーナのスクリーンで夾雑物を捕捉し、スクリーンに目詰まりが発生したとき、下流側の補修弁を閉じ、スクリーンを回転させて、その流入口を下流側へ向け、ストレーナの下流側となる開閉弁を開いて、夾雑物を排出する。

ここで、前記ストレーナのスクリーンは、外周に夾雑物の流入口を有する円筒形状で、軸心が流れ方向に直交しているものとすればよい。

また、前記逆止弁は、フラップ状の弁体を角パイプ内に設けた構造とすればよい。

この発明に係る捕捉装置では、ストレーナからスクリーンを取り外さなくても、スクリーンを回転させて、開閉弁を開くだけで、夾雑物を効率よく排出することができる。

また、スクリーンに、軸心が流れに直交する円筒状のものを採用したことにより、作業空間を障害なく確保でき、スクリーンや開閉弁の操作を容易に行うことができる。

さらに、逆止弁に、フラップ状の弁体を角パイプ内に設けた構造のものを採用することにより、軸受部分の管路内への突出等による通水断面積の減少を防止でき、流量の低下を招くことなく、作業空間を確保できる。

以下、この発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。

この発明に係る捕捉装置を設置する区画量水器設備は、図７に示すように、枡１１の内部に、本管１の仕切弁２を挟んだ２本の枝管３に補修弁４を設けたものとされ、漏水調査等に際して、枝管３同士を接続するように補修弁４の上方に流量計Ｍを取り付け、仕切弁２を閉じ、補修弁４を開いて、流量計Ｍに流れる水量を測定するものである。このような区画量水器設備は、消火栓として使用される場合もある。

そして、この発明に係る捕捉装置は、上記のような既存の区画量水器設備を利用して、流量計Ｍに換えて取り付けられるものである。区画量水器設備への捕捉装置の着脱の際には、補修弁４を閉じておく。

このように設置される捕捉装置は、図１及び図２に示すように、四方口管である一対の分岐管５同士を、２本のバイパス管路６により接続し、各バイパス管路６にストレーナ７及び逆止弁８を互いに逆向きとして直列に設けた構成とされている。各分岐管５の下方の接続口は、補修弁４に接続され、上方の接続口には、開閉弁９が取り付けられている。また、バイパス管路６には、枝管３の軸芯間距離に合わせて、逆止弁８と分岐管５との間に調整管１０が介設されている。

前記分岐管５は、コンパクト化して枡１１に収めるため、通常のフランジを有する異径管類を接合して組み立てるのではなく、フランジのない鋼管継手のクロス（十字管）とエルボ（直角曲管）とを溶接し、或いはねじ込み、各接続口の部分にフランジを溶接して組み立てるのがよい。また、補修弁４及び開閉弁９は、モノタイト式と呼ばれる薄型のバタフライ弁とするのがよい。

前記ストレーナ７は、図５に示すように、十字管状の本体１２の内部にスクリーン１３を設けたものである。スクリーン１３は、外周の片側に夾雑物の流入口１４を有する円筒形状で、軸心が流れ方向に直交し、上部に取り付けられたレバー１５の操作により、軸心周りに両方向に回転するものであり、その回転に伴い、流入口１４の向きが本体１２の流れ方向に対して反転する。流入口１４は、図示のものでは円形としているが、下流側への夾雑物の捕捉漏れが生じないのであれば、他の形状であってもよい。

スクリーン１３の上部には、透明なアクリル板の窓１６が設けられ、この窓１６を通してスクリーン１３の内部の状況が確認できるようになっている。また、ストレーナ７の底部には、ドレン１７が設けられ、ドレン１７を開くと、スクリーン１３の内部の沈殿物を排出できるようになっている。ドレン１７のソケットとしては、図示のものでは、鋼管継手等を溶接等により本体１２に取り付けているが、本体１２に直接ねじを切って、プラグをねじ込むようにしてもよい。また、これらのねじにドレン配管を接続してもよい。

スクリーン１３の材料としては、錆びにくく強度に優れたステンレス鋼（ＳＵＳ）を用いるのが一般的であるが、このような性質を有するものであれば、他の材料を用いてもよい。また、変形を防止するため、パンチングメタルを利用するとよい。

本体１２の材料としては、ダクタイル鋳鉄（ＦＣＤ）、ステンレス鋼（ＳＵＳ）、一般構造用圧延鋼（ＳＳ）等、管内圧力による破損が生じないものであれば、様々なものを用いることができる。

また、本体１２の両端のフランジ１８には、分岐管５や逆止弁８との接続時に通常の六角ボルト等を挿入するスペースを確保することが難しいため、植込みボルトを植え付けておくのがよい。これにより、ストレーナ７のフランジ面間距離を小さくすることができ、捕捉装置を枡１１に収まるようにコンパクト化することができる。

前記逆止弁８は、図６に示すように、フラップ状の弁体１９を角パイプ２０の内部に設け、角パイプ２０の両端にフランジ２１を設けた構造とされている。弁体１９は、角パイプ２０に両端部が挿通された軸ピン２２により揺動自在に軸支され、軸ピン２２の頭部と角パイプ２０の間はＯリングによりシールされている。

このような逆止弁８では、ストレーナ７と同様、フランジ面間距離を小さくすることができ、捕捉装置を枡１１に収まるようにコンパクト化することができる。また、管路の構成部材に角パイプ２０を用いたので、丸パイプを用いた場合のように、軸ピン２２の支持部分で通水断面積が減少することがなく、大径の管を使用せずに、流量の低下を防止することができ、後述の逆洗浄作業等の作業スペースを確保できる。

逆止弁８の材料としては、ダクタイル鋳鉄（ＦＣＤ）、ステンレス鋼（ＳＵＳ）、一般構造用圧延鋼（ＳＳ）等、管内圧力による破損が生じないものであれば、様々なものを用いることができる。

また、区画量水器設備は、本管１の口径が１００ｍｍ〜２５０ｍｍのものに設置されているが、各本管１の口径に対する枝管３の軸芯間距離は、５３０ｍｍと５６０ｍｍの２種類であるので、調整管１０も２種類用意しておけば、全ての口径の本管１に対して、この捕捉装置を適用することができる。なお、調整管１０には、一般に市販されている伸縮管を使用することもできる。

前記調整管１０の材料としては、ダクタイル鋳鉄（ＦＣＤ）、ステンレス鋼（ＳＵＳ）、一般構造用圧延鋼（ＳＳ）等、管内圧力による破損が生じないものであれば、様々なものを用いることができる。

このような捕捉装置を区画量水器設備に設置した場合、図３に示すように、本管１の仕切弁２を開いた通常の給水状態では、大部分の水は本管１をそのまま流れるが、僅かな水が枝管３に流入し、逆止弁８の作用によりその方向の流れが許容された系統のバイパス管路６を通過して流れると考えられる。このバイパス管路６を流れる夾雑物は、ストレーナ７のスクリーン１３に上流側へ向いた流入口１４から流入して捕捉される。

一方、図１に示すように、仕切弁２を完全に閉じて、夾雑物の捕捉を集中的に行う捕捉状態では、全ての水が枝管３に流入し、逆止弁８の作用によりその方向の流れが許容された系統のバイパス管路６を流れ、バイパス管路６を水中に浮遊しつつ流れる塗料片等の夾雑物は、ストレーナ７のスクリーン１３に上流側へ向いた流入口１４から流入して捕捉され、下流側へ流れることがない。

そして、ストレーナ７のスクリーン１３に目詰まりが発生して、下流側への流量が確保できなくなった時、仕切弁２を開けて、下流側への流量を確保した状態で、ストレーナ７の逆洗浄作業を行う。このとき、仕切弁２は、全開にする必要はなく、下流側への必要流量が確保できる程度に開けておけばよい。

このストレーナ７の逆洗浄作業に際しては、図４に示すように、下流側の補修弁４を閉じた状態で、レバー１５の操作によりスクリーン１３を回転させて、流入口１４を下流側へ向け、下流側の開閉弁９を開き、スクリーン１３の流入口１４に対向する壁面に詰まった夾雑物を、上流側からの水流により押し流して、開閉弁９の上部の消火栓放水口となる開口部から水と共に排出する。

ところで、上記捕捉装置は、バイパス管路６が２系統あり、各バイパス管路６に互いに逆方向の流れを許容する逆止弁８が設けられていることから、本管１の流れ方向がいずれの向きであっても、いずれかのバイパス管路６に水が流れ、夾雑物の捕捉を行うことができ、ストレーナ７のスクリーン１３に一旦捕捉した夾雑物が流入口１４から再度管路内に放出されることがない。

また、既存設備である区画量水器設備を利用して、土木工事を伴うことなく、不断水で設置・撤去でき、水道水に塗料片等の夾雑物が混入したことによる苦情に対して、緊急対策の装置として使用することができる。

また、ストレーナ７のスクリーン１３に目詰まりが発生したとき、スクリーン１３を取り出すことなく、逆洗浄することができ、メンテナンス性に優れたものとなる。

さらに、周辺の管路が更新されて不要となった場合、他の場所の区画量水器設備に使い回すことができる。

この発明の実施形態に係る捕捉装置の捕捉状態を示す要部縦断側面図 同上の平面図 同上の通常の給水状態を示す要部縦断側面図 同上の夾雑物の排出状態を示す要部縦断側面図 （ａ）同上のストレーナの夾雑物捕捉時の詳細縦断側面図、（ｂ）同上の夾雑物排出時の詳細縦断側面図 （ａ）同上の逆止弁の詳細縦断側面図、（ｂ）同上の詳細縦断正面図 同上の捕捉装置を設置する区画量水器設備の概略を示す側面図 従来のＹ型ストレーナの設置状態を示す要部縦断側面図 （ａ）従来の捕捉装置の概略を示す側面図、（ｂ）同上の平面図

符号の説明

１ 本管
２ 仕切弁
３ 枝管
４ 補修弁
５ 分岐管
６ バイパス管路
７ ストレーナ
８ 逆止弁
９ 開閉弁
１０ 調整管
１１ 枡
１２ 本体
１３ スクリーン
１４ 流入口
１５ レバー
１６ 窓
１７ ドレン
１８ フランジ
１９ 弁体
２０ 角パイプ
２１ フランジ
２２ 軸ピン

Claims (4)

1. 本管(1)の仕切弁(2)を挟んだ２本の枝管(3)に補修弁(4)を介して取り付けられ、各枝管(3)に連通して対向した分岐管(5)同士を、２本のバイパス管路(6)により接続し、各バイパス管路(6)にストレーナ(7)及び逆止弁(8)を互いに逆向きとして直列に設け、各バイパス管路(6)のストレーナ(7)が備えたスクリーン(13)で相反する流れの夾雑物を捕捉する管内夾雑物の捕捉装置において、
   前記各バイパス管路(6)に介在するストレーナ(7)のスクリーン(13)を、片側に夾雑物の流入口(14)を有する回転式として、流れに対するスクリーン(13)の向きを反転可能とし、ストレーナ(7)及び逆止弁(8)の下流側で各バイパス管路(6)を外部に対して開閉する開閉弁(9)を設けたことを特徴とする管内夾雑物の捕捉装置。
2. 請求項１に記載の管内夾雑物の捕捉装置において、前記ストレーナ(7)のスクリーン(13)は、外周に夾雑物の流入口(14)を有する円筒形状で、軸心が流れ方向に直交していることを特徴とする管内夾雑物の捕捉装置。
3. 請求項１又は２に記載の管内夾雑物の捕捉装置において、前記逆止弁(8)は、フラップ状の弁体(19)を角パイプ(20)の内部に設けた構造であることを特徴とする管内夾雑物の捕捉装置。
4. 請求項１乃至３のいずれか１項に記載の管内夾雑物の捕捉装置を使用し、本管(1)の仕切弁(2)を閉じ、流入口(14)を上流側へ向けたストレーナ(7)のスクリーン(13)で夾雑物を捕捉し、スクリーン(13)に目詰まりが発生したとき、下流側の補修弁(4)を閉じ、スクリーン(13)を回転させて、その流入口(14)を下流側へ向け、ストレーナ(7)の下流側となる開閉弁(9)を開いて、夾雑物を排出する管内夾雑物の捕捉・排出方法。

Images