JP7780345B2 - 制流装置 - Google Patents

Description

本発明は、不断流状態で筐体内にて既設流体管の一部を切断し、該筐体内の切断箇所に制流体を設置して管内流体の流れを制御する制流装置に関する。

水やガス等が流れる既設流体管で構成される管網にあっては、既設流体管の交換や流体管の新設が行われることがある。近年では、このような工事は不断流状態で行われることが多い。

管内流体の流れを制御する制流装置として、例えば特許文献１に示されるようなものがある。特許文献１に示される制流装置は、割Ｔ字管（筐体）と、切換弁（制流体）とから主に構成されている。この切換弁は、弁ケーシングと、弁ケーシングに対して上下に相対移動可能な弁体と、を備え、弁ケーシングには分岐管に連通する連通孔が形成されており、弁体には既設流体管の上流側と弁ケーシングとを連通する内部通路が形成されている。

制流装置を設置する工法には、既設流体管の一部を割Ｔ字管で囲繞し、該割Ｔ字管内で該既設流体管を不断流状態で切除した後、割Ｔ字管の分岐部に切換弁を接続するものがある。弁体が弁ケーシング内に収容される位置にあるときには、弁体により分岐側に連通する連通孔が閉塞されるため、流体は既設流体管内を上流側から下流側に流れるようになっている。一方、弁体が既設流体管内の流路を遮断する位置にあるときには、弁体により連通孔が開放されるため、既設流体管内の流体は弁体に設けられた内部通路を通って分岐管に流れるようになっている。

特開平０６－０５０４９１号公報（第４頁、第２図）

特許文献１のような制流装置にあっては、既設流体管の交換や流体管の新設が完了した後、新設流体管に管内流体を導入して耐圧確認を行う。しかしながら、特許文献１のような制流装置にあっては、弁体の位置によって分岐管側または下流の既設流体管側の一方を開放し、他方を遮断する構造であるため、耐圧確認の際に切換弁による管内流体の切り換えを行うと、一気に新設流体管に管内流体が流れ込み、かかる作業に危険が伴う虞があった。

本発明は、このような問題点に着目してなされたもので、工事時における管内流体の制御を細やかに行うことができる制流装置を提供することを目的とする。

前記課題を解決するために、本発明の制流装置は、
既設流体管の一部を筐体で密封状に囲繞して、該筐体内における前記既設流体管を不断流状態で切断し、前記既設流体管の切断箇所に制流体を設置して、管内流体の流れを制御する制流装置であって、
前記筐体は、前記制流体よりも一方側に連通する一方の配管部と、前記制流体よりも他方側に連通する他方の配管部と、を備え、
前記一方の配管部および前記他方の配管部にはそれぞれ開閉弁が設けられ、管路構成部材を介して前記開閉弁同士が連通可能となっていることを特徴としている。
この特徴によれば、筐体における制流体を挟んだ両側の空間には、一方の配管部および他方の配管部と管路構成部材を介して連通可能であるため、制流体の制御状態に応じて一方および他方の開閉弁の開閉状態をそれぞれ変更することで、工事時における管内流体の制御を細やかに行うことができる。

前記管路構成部材は貯水槽であることを特徴としている。
この特徴によれば、１つの制流装置で既設流体管から貯水槽を経由して既設流体管に戻る管内流体の流れを形成できる。

前記管路構成部材は分岐管であることを特徴としている。
この特徴によれば、分岐管と既設流体管の両方に状況に応じて管内流体を流すことができる。

前記一方の配管部および前記他方の配管部は、前記筐体における前記既設流体管の管軸よりも下方位置から延びていることを特徴としている。
この特徴によれば、一方の配管部および他方の配管部の筐体との連通口が既設流体管よりも下方向にずれているので管内流体を取込みやすい。

少なくとも前記一方の配管部は前記筐体の複数箇所から延びていることを特徴としている。
この特徴によれば、一方の配管部の流路断面積を増やすことができるため、管内流体の圧力損失を抑制できる。

前記制流体はバタフライ弁であることを特徴としている。
この特徴によれば、開閉弁の操作に加えて、バタフライ弁を操作することにより管内流体の制御を更に細やかに行うことができる。

前記筐体における前記制流体よりも一方側には、空気弁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、制流体よりも他方側の流体管に流体を充填する際に空気弁を介して空気抜きを行うことができる。

（ａ）は本発明の実施例１において既設流体管に筐体を取付けた状態を示す上面図、（ｂ）は同じく側面図、（ｃ）は同じく管軸方向から見た図である。 （ａ）は実施例１において筐体に第１配管及び第２配管を取付けた状態を示す上面図、（ｂ）は同じく側面図、（ｃ）は同じく管軸方向から見た図である。 （ａ）は実施例１において筐体に作業弁と切断装置を取付けた状態を示す側面図、（ｂ）は同じく管軸方向から見た図である。 （ａ）は実施例１において作業弁の上に挿入装置を取付けた状態を示す側面図、（ｂ）は同じく管軸方向から見た図である。 （ａ）は実施例１において制流装置が設置された状態を示す上面図、（ｂ）は同じく管軸方向から見た一部破断図である。 実施例１において制流装置を側方から見た一部破断図である。 本発明の実施例２における一対の制流装置を既設流体管に取付けた状態を示す上面図である。 （ａ）は実施例２における他方の制流装置を側方から見た一部破断図、（ｂ）は同じく管軸方向から見た図である。 本発明の実施例３における一対の制流装置を既設流体管に取付けた状態を示す上面図である。 （ａ）は実施例３における一方の制流装置を側方から見た一部破断図、（ｂ）は同じく管軸方向から見た破断図である。 （ａ）は本発明の実施例４における制流装置を示す上面図、（ｂ）は同じく側方から見た図、（ｃ）は同じく管軸方向から見た図である。 本発明の実施例５における既設流体管の切断工程を示す概略図である。 実施例５における既設流体管の切断箇所に筐体を設置する途中の工程を示す概略図である。 実施例５における既設流体管の切断箇所への筐体の設置が完了した状態を示す概略図である。 （ａ）は本発明の実施例６における制流装置が設置された状態を示す上面図、（ｂ）は同じく側方から見た図である。 （ａ）は本発明の実施例７における制流装置が設置された状態を示す上面図、（ｂ）は同じく側方から見た図、（ｃ）は筐体の側断面図である。

本発明に係る制流装置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１に係る制流装置および制流装置を用いた分岐流路形成方法につき、図１から図６を参照して説明する。

図１に示されるように、上水道としてのダクタイル鋳鉄製等の既設流体管１が地中に埋設されている。尚、本実施例では流体管内の流体は上水であるが、本実施例の上水に限らず、例えば工業用水や農業用水、下水の他、ガスやガスと液体との気液混合体であっても構わない。また、本実施例では、図１（ａ），（ｂ）の紙面右側から紙面左側に既設流体管１の管内流体が流れる形態を説明する。尚、本発明に係る既設流体管は、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、既設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。

図５および図６を参照して、本実施例においては、管路構成部材としての貯水槽２０を新設する場合に、制流装置１０を用いて、主流路を構成する既設流体管１の管内流体が、貯水槽２０に経由して元の主流路に戻る流路を不断流状態にて構成する形態を例に挙げ説明する。

制流装置１０は、切断された既設流体管１ａ，１ｂの間に配設される筐体２と、筐体２から延びる第１配管４１および第２配管４２と、第１配管４１および第２配管４２に取付けられる第１開閉弁４３および第２開閉弁４４と、筐体２内に設置される制流体としてのバタフライ弁８と、から主に構成されている。尚、制流装置１０を構成する各部材については、制流装置１０の組立手順とともに後に詳述する。

次いで、制流装置１０の組立手順について説明する。図１に戻って、先ず、貯水槽２０の設置個所に応じた既設流体管１の適宜の位置に上下２分割構造の筐体２により密封状に囲繞する。既設流体管２に筐体２を取付ける際には、筐体２の下方に図示しないコンクリート基礎を形成し、筐体２の周辺の重量を支持して既設流体管１の折れ曲がり等を防止する。尚、筐体２や後述する切断装置６や挿入装置７の重量を支持できるものであれば、コンクリート基礎に限られず、ジャッキ等を用いてもよい。

筐体２は、既設流体管１の外周面に沿って軸方向両側それぞれに延びるスリーブ２ａ，２ａと、筐体２を構成する上部ケース２Ａから上方に向けて延びる作業筒部２ｂと、筐体２を構成する下部ケース２Ｂから管軸に対し略直交方向を向く開口部２ｄ，２ｅと、を備えている。これら開口部２ｄ，２ｅは、既設流体管１よりも小径に形成されているため、筐体２はコンパクトに構成されている。

作業筒部２ｂの上端には、フランジ２ｃが設けられている。また、開口部２ｄ，２ｅは、既設流体管１の管軸よりも下方位置で管軸方向に離間して設けられている。また、下部ケース２Ｂにおける開口部２ｄ，２ｅとは反対側の側面には、底部近傍にドレン用開口部２ｆが設けられている。

各スリーブ２ａ，２ａの端部には、筐体２内周面と既設流体管１外周面との間に図示しない環状のシール材が配置されている。

図２に示されるように、各スリーブ２ａ，２ａの端部のシール材を分割構造の押輪３により保持することで、既設流体管１に対して筐体２が密封状に取付けられる。

次に、開口部２ｄに一方の配管部としての第１配管４１を取付け、開口部２ｅに他方の配管部としての第２配管４２を取付ける。この第１配管４１および第２配管４２は略水平に延びた後上方に立ち上がり、その後さらに略水平に延びており、既設流体管１の管軸方向から見て略Ｚ形状を成している。尚、本実施例では、開口部２ｄ，２ｅと第１配管４１および第２配管４２は溶接により接続される形態を例示するが、フランジ接続されてもよいし、溶着や接着により接続されてもよい。

次いで、第１配管４１および第２配管４２の端部に第１開閉弁４３および第２開閉弁４４を取付けるとともに、ドレン用開口部２ｆにドレン用開閉弁４５を取付ける。これら筐体２、第１配管４１および第２配管４２、第１開閉弁４３および第２開閉弁４４は、分岐筐体を構成している。

尚、本実施例では、既設流体管１に筐体２を取付けた状態で第１配管４１、第２配管４２、第１開閉弁４３、第２開閉弁４４、ドレン用開閉弁４５を取付ける形態を例示したが、予め、第１配管４１、第２配管４２、第１開閉弁４３、第２開閉弁４４、ドレン用開閉弁４５を取付けた筐体２を既設流体管１に設置するようになっていてもよい。また、第１開閉弁４３及び第２開閉弁４４は、開口部２ｄ，２ｅと第１配管４１および第２配管４２の間に配置されていてもよい。

次に、図３に示されるように、フランジ２ｃの上に作業弁５を設置するとともに、作業弁５の上に切断装置６を密封状に設置し、筐体２内で既設流体管１を切断する。作業弁５は、図示された弁筐体と、この弁筐体内をスライド可能に構成された図示しない弁体とから主として構成されており、筐体２の作業筒部２ｂを開閉可能としている。切断装置６は、下端に穿孔刃を備えた円筒状のホールソーであるカッター６１と、カッター６１を収容可能なケース６２と、カッター６１を回転駆動かつ上下に進退駆動させるロッド６３と、から構成されている。

既設流体管１の切断について説明すると、第１開閉弁４３および第２開閉弁４４を閉塞するとともに、作業弁５により作業筒部２ｂを開放し、カッター６１を回転動作させながら下方へ進行させる。カッター６１の回転動作及び下降動作により、既設流体管１が順次切断され、管軸方向に離間する一方の既設流体管１ａと他方の既設流体管１ｂとに分断される（図６参照）。第１開閉弁４３および第２開閉弁４４は閉塞されているため、第１配管４１および第２配管４２から外部に管内流体が漏れることが防止される。その後、カッター６１を既設流体管１の切片とともにケース６２内に引き上げ、作業弁５により作業筒部２ｂを閉塞し、作業弁５から切断装置６を取外す。

尚、本実施例ではカッター６１がホールソーである形態を例示したが、これに限られず、ワイヤーソーやエンドミル等であってもよい。

次に、図４に示されるように、作業弁５の上に挿入装置７を密封状に設置し、筐体２内の切断箇所である既設流体管１ａ，１ｂの間に制流体としてのバタフライ弁８を設置する。挿入装置７は、バタフライ弁８を収容可能なケース７１と、バタフライ弁８を上下に進退駆動させるロッド７２と、から構成されている。

また、図４、図５および図６に示されるように、バタフライ弁８は、開口８１ａを有する仕切壁８１と、開口８１ａを開閉軸８２ａ周りに開閉自在な弁体８２と、仕切壁８１の上部と一体的に形成される上蓋部８３と、から構成されている。仕切壁８１の外側面および上蓋部８３の外周面にはシール部材が固定されている。

図４に戻って、バタフライ弁８の設置について説明すると、作業弁５により作業筒部２ｂを開放するとともに、バタフライ弁８の開口８１ａを開放した状態で挿入装置７により下方へ進行させる。挿入装置７によるバタフライ弁８の下降動作により、筐体２における既設流体管１ａ，１ｂの間の位置にバタフライ弁８が位置決めされる。

図５および図６に示されるように、バタフライ弁８が位置決めされた状態にあっては、仕切壁８１が管軸方向に略直交しており、仕切壁８１の外側面のシール部材が筐体２の内側面及び底面に亘って膨出して設けられた段部２ｇに密封状に圧接されるとともに、上蓋部８３の外周面のシール部材が作業筒部２ｂの内側面に亘って膨出して設けられた段部２ｈに密封状に圧接されるようになっている。

次いで、筐体２に対してバタフライ弁８を固定する。筐体２に対するバタフライ弁８の固定は、作業筒部２ｂの周方向に複数設けられた仮止めボルト９を内方に螺挿することによりバタフライ弁８を筐体２に仮固定するとともに、前述した挿入装置７および作業弁５を取外し、フランジ２ｃに抜け止めリング１１を取付ける。これにより、バタフライ弁８が筐体２から外れることが防止され、制流装置１０の組立が完了する。

その後、図５に示されるように、第１開閉弁４３と貯水槽２０を接続管１２により接続するとともに、第２開閉弁４４と貯水槽２０を接続管１３により接続した後、第１開閉弁４３および第２開閉弁４４を開放する。このときには、バタフライ弁８の開度を調整しつつ第１開閉弁４３および第２開閉弁４４を開放することで、管内流体が一気に貯水槽２０側に流れ込むことを抑制できるとともに、管内流体のメインの流れを止めずに貯水槽２０への管内流体の導入を行える。

貯水槽２０への管内流体の導入が完了すると、第１開閉弁４３および第２開閉弁４４を一旦閉じ、貯水槽２０の耐圧確認後、バタフライ弁８の開口８１ａを閉塞するとともに、第１開閉弁４３および第２開閉弁４４を開放する。

これにより、管内流体は、上流側の既設流体管１ａから、筐体２内におけるバタフライ弁８よりも既設流体管１ａ側の空間、第１配管４１、接続管１２、貯水槽２０、接続管１３、第２配管４２、及び筐体２内におけるバタフライ弁８よりも既設流体管１ｂ側の空間を経て、下流側の既設流体管１ｂに流れるようになる。これによれば、貯水槽２０内を経由して管内流体が常に流れるため、貯水槽２０内の流体が長期間滞留することを防止できる。

以上説明したように、本発明の制流装置１０は、筐体２におけるバタフライ弁８よりも既設流体管１ａ側の空間と、筐体２におけるバタフライ弁８よりも既設流体管１ｂ側の空間と、が第１配管４１および第２配管４２と貯水槽２０を介して連通可能であるため、バタフライ弁８の開閉状態に応じて第１開閉弁４３および第２開閉弁４４の開閉状態をそれぞれ変更することで、工事時における管内流体の制御を細やかに行うことができる。例えば、新設した貯水槽２０に導入する管内流体の流量をバタフライ弁８、第１開閉弁４３および第２開閉弁４４により細やかに調整できる。

また、１つの制流装置１０のみにより上流側の既設流体管１ａから貯水槽２０を経由して下流側の既設流体管１ｂに戻る管内流体の流れを形成できる。

また、第１配管４１および第２配管４２は、筐体２における既設流体管１ａ，１ｂの管軸よりも下方位置から延びているので、ホールソーであるカッター６１により上方から切断された既設流体管１ａ，１ｂの切断端部の管壁が管内流体の流れを阻害しないので、筐体２内で渦流などが生じにくく、管内流体を取込みやすい。より詳しくは、円筒状のカッター６１により上下方向に切断された既設流体管１ａ，１ｂの切断端部は、上下の管頂側が凹状に湾曲形成されるとともに、上下方向の中央側が凸状に延出している。よって管内流体は、既設流体管１ａ，１ｂの切断端部の上下の管頂側から管外への流動性が高く、筐体２の下方位置から延びる第１配管４１および第２配管４２内に管内流体を取込みやすい。

また、制流体はバタフライ弁８であるため、第１開閉弁４３および第２開閉弁４４の操作に加えて、バタフライ弁８を操作することにより管内流体の制御を更に細やかに行うことができる。

また、筐体２には、既設流体管１の切断やバタフライ弁８を設置するための作業筒部２ｂが第１配管４１および第２配管４２とは別に設けられているので、かかる作業を行いやすく、バタフライ弁８の構造も簡素にできる。

本発明の分岐流路形成方法は、第１開閉弁４３および第２開閉弁４４により開閉可能な第１配管４１および第２配管４２を有する筐体２を、管軸方向に離間する既設流体管１ａ，１ｂの間に設置するため、筐体２を設置する１回の工事で第１配管４１および第２配管４２を介して管内流体を複数に分岐させることができる。

また、筐体２により既設流体管１を密封状に囲繞した後、筐体２内で既設流体管１を切断するため、筐体２を軸方向に離間する既設流体管１ａ，１ｂの間に不断流状態で設置するための密封ケースを別個に必要としない。

また、筐体２内において、管軸方向に離間して設けられた第１配管４１および第２配管４２の間の位置で既設流体管１を切断し、既設流体管１ａ，１ｂの間に管内流体を制御するバタフライ弁８を配置する。これによれば、バタフライ弁８の開閉状態に応じて第１開閉弁４３および第２開閉弁４４の開閉状態をそれぞれ変更することで、工事時における筐体２におけるバタフライ弁８を挟んだ両側の空間の管内流体の制御を細やかに行うことができる。

また、バタフライ弁８の開口８１ａを開放した状態で該バタフライ弁８を既設流体管１ａ，１ｂの間の位置に配置するため、バタフライ弁８を設置中に受ける管内流体の圧力を低減でき、バタフライ弁８を既設流体管１ａ，１ｂの間に簡便に設置することができる。

次に、実施例２に係る制流装置および制流装置を用いた分岐流路形成方法につき、図７および図８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。

図７および図８に示されるように、本実施例２の制流装置は、既設管路の施工箇所Ｚを管軸方向に挟んだ位置にそれぞれ設けられる２つの筐体２００Ａ，２００Ｂと、接続管２０１，２０１’および接続管１５とから主に構成されている。

筐体２００Ａには、既設流体管１ａ，１ｂ間の流路を遮断する制流体としてのプラグ８００が配置されている。プラグ８００は、開口を有さない仕切壁８００ａと、仕切壁８００ａの上部と一体的に形成される上蓋部８００ｂと、から構成されている。仕切壁８００ａの外側面のシール部材は筐体２００Ａの段部２ｇに密封状に圧接されているとともに、上蓋部８３の外周面のシール部材は筐体２００Ａの段部２ｈに密封状に圧接されている（特に図８参照）。

筐体２００Ａにおける下部には、既設流体管１ａに連通する第１配管２４１と、既設流体管１ｂに連通する第２配管２４２とが放射状に延びている。第１配管２４１および第２配管２４２は筐体２００Ａの一の側壁から互いに離れる方向に湾曲した後、平行になるように延びている。これにより、第１配管２４１および第２配管２４２の長さを短くしつつ、第１配管２４１および第２配管２４２の間隔を確保できるようになっている。

また、筐体２００Ａにおける上部には、空気弁１４がプラグ８００よりも既設流体管１ｂ側に設けられている。

第１配管２４１および第２配管２４２の端部には、第１開閉弁２４３および第２開閉弁２４４が設けられ、第１開閉弁２４３および第２開閉弁２４４は、接続管２０１により接続されている。この接続管２０１は、第１開閉弁２４３との接続部２０１ａと、第２開閉弁２４４との接続部２０１ｂと、第３開閉弁２４５との接続部２０１ｃと、を備えている。

一方、筐体２００Ｂは、筐体２００Ａと対称形状であり、下流側の既設流体管１ｃに連通する第１配管２４１’と、既設流体管１ｂに連通する第２配管２４２’と、第１開閉弁２４３’、第２開閉弁２４４’、第３開閉弁２４５’と、接続管２０１’と、空気弁１４’と、プラグ８００と、を備えている。

筐体２００Ａの第３開閉弁２４５と、筐体２００Ｂの第３開閉弁２４５’とは、接続管１５により接続されている。これら接続管２０１，２０１’および接続管１５は、第１配管２４１，２４１’及び第２配管２４２，２４２’を接続する管路構成部材としてのバイパス管（分岐管）を構成している。

既設流体管１ｂを不断流状態にて新しい流体管に交換する手順は、先ず、既設流体管１の後述する管交換の施工箇所Ｚを挟むように軸方向に離間して２つの筐体２００Ａ，２００Ｂを取付け、筐体２００Ａ，２００Ｂ内で既設流体管１を切断した後、筐体２００Ａ，２００Ｂ内にプラグ８００をそれぞれ配置し筐体２００Ａ，２００Ｂのフランジ２ｃに蓋部材１９を取付けることでプラグ８００を筐体２００Ａ，２００Ｂ内に固定する。このとき、第１開閉弁２４３，２４３’および第３開閉弁２４５，２４５’を開状態とし、第２開閉弁２４４，２４４’を閉状態とすることにより、接続管２０１，２０１’および接続管１５がバイパス流路として機能するため、既設流体管１ａから既設流体管１ｃへの管内流体の流れを止めることなく、プラグ８００をそれぞれ設置することができる。

プラグ８００を設置した後、施工箇所Ｚにて既設流体管１ｂを新しい流体管（図示略）に交換する。次いで、第２開閉弁２４４，２４４’を開放し、新しい流体管内に管内流体を充填し、該流体管の耐圧確認後、第１開閉弁２４３，２４３’および第２開閉弁２４４，２４４’を閉じる。このとき、空気弁１４，１４’により新しい流体管内の空気を抜くことができるので、新しい流体管内を管内流体で満たすことができる。

次いで、プラグ８００を筐体２００Ａ，２００Ｂから撤去するとともに、接続管２０１，２０１’および接続管１５を撤去することで、既設流体管１ｂを不断流状態にて新しい流体管に交換する作業が完了する。尚、接続管２０１，２０１’および接続管１５は撤去せずに、新たな管路として残してもよい。

このように、接続管２０１，２０１’および接続管１５により管内流体のメインの流れを止めずに、第２開閉弁２４４，２４４’を開放することで、新しい流体管内に管内流体が一気に流れ込むことを抑制できる。また、管内流体の流れを既設流体管１ａ，１ｂ，１ｃまたは接続管２０１，２０１’および接続管１５に状況に応じて変更することができる。

次に、実施例３に係る制流装置および制流装置を用いた分岐流路形成方法につき、図９及び図１０を参照して説明する。尚、前記実施例２と同一構成で重複する構成の説明を省略する。

図９及び図１０に示されるように、本実施例３の筐体３００Ａは、一方の配管部としてのバイパス用配管部３０１と、他方の配管部としてのドレン用配管部３０２と、バイパス用配管部３０１を開閉する開閉弁３０３と、ドレン用配管部３０２を開閉する開閉弁３０４と、制流体としてのプラグ３０５と、を備えている。

ドレン用配管部３０２の流路断面積は、バイパス用配管部３０１の流路断面積よりも小さくなっている。

本実施例３の筐体３００Ｂは、バイパス用配管部３０１’と、ドレン用配管部３０２’と、開閉弁３０３’と、開閉弁３０４’と、プラグ３０５と、を備えている。

開閉弁３０３と開閉弁３０３’とはバイパス管３０６により接続されている。開閉弁３０３，３０３’を開放することによりバイパス管３０６を介して既設流体管１ａから既設流体管１ｂに管内流体を流すことができるので、既設流体管１ｂを新たな流体管に不断流状態で交換することができる。

また、既設流体管を切断するときには、開閉弁３０４，３０４’を開放することでドレン用配管部３０２，３０２’を介して切粉を外部に排出することができる。尚、既設流体管を切断後には、開閉弁３０４，３０４’を開放し、ドレン用配管部３０２，３０２’を介して既設流体管１ａまたはバイパス管３０６から分岐させた管内流体や、既設流体管１ａの管内流体とは別の外部流体を導入することで、新たな流体管に流体を充填するようになっていてもよい。

次に、実施例４に係る制流装置および制流装置を用いた分岐流路形成方法につき、図１１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。尚、説明の便宜上、図１１（ｂ）では、第１開閉弁４０６、第２開閉弁４０８、接続管４０９の図示を省略している。

図１１に示されるように、本実施例４の筐体４００は、バタフライ弁４０１よりも既設流体管１ａ側の空間に連通する第１配管４０２，４０３と、バタフライ弁４０１よりも既設流体管１ｂ側の空間に連通する第２配管４０４，４０５と、を備えている。

第１配管４０２および第２配管４０４は、既設流体管１ａ，１ｂの管軸よりも下方位置に配置されており、第１配管４０３および第２配管４０５は、既設流体管１ａ，１ｂの管軸よりも上方位置に配置されている。

第１配管４０２，４０３には第１開閉弁４０６が設けられ、第２配管４０４，４０５には第２開閉弁４０８が設けられている。第１開閉弁４０６および第２開閉弁４０８は接続管４０９を介して種々の管路構成部材に接続されている。

このように筐体４００の複数箇所から第１配管４０２，４０３および第２配管４０４，４０５が延びていることから、第１配管４０２，４０３および第２配管４０４，４０５の流路断面積を増やすことができ、第１配管４０２，４０３および第２配管４０４，４０５に向けて分岐する管内流体の圧力損失を抑制することができる。

また、第１配管４０２，４０３および第１配管４０２，４０３は、既設流体管１ａ，１ｂの管軸よりも上下にずれているので、既設流体管１ａ，１ｂの端部側壁が管内流体の流れを阻害せず、管内流体を流れが良好である。

次に、実施例５に係る制流装置および制流装置を用いた分岐流路形成方法につき、図１２～図１４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。

図１２に示されるように、本実施例５の分岐流路形成方法は、先ず、作業用の密封ケース１６を既設流体管１に取付け、密封ケース１６の上方に作業弁５を取付け、作業弁５の上方に切断装置６を取付ける。このときには、予め密封ケース１６における既設流体管１の外周面に継輪１７，１７を管軸方向に離間させて外嵌させておく。この継輪１７，１７は、密封ケース１６に設けられた図示しない操作手段の外部からの操作により管軸方向に移動可能となっている。その後、作業弁５を開放し、カッター６１を回転動作させながら下方へ進行させ、既設流体管１を既設流体管１ａ，１ｂに切断する（図１３参照）。継輪１７，１７は、既設流体管１ａ，１ｂの外周面にそれぞれ配置される。既設流体管１の切断後は、作業弁５を閉塞する。

次いで、図１３に示されるように、作業弁５から切断装置６を取外すとともに、作業弁５の上方に挿入装置７を取付ける。挿入装置７のロッド７２の先端には本実施例５の制流装置５００が取付けられている。尚、制流装置５００は、実施例１における筐体２、第１配管４１および第２配管４２、第１開閉弁４３および第２開閉弁４４、バタフライ弁８が予め組み立てられた状態のものである。

その後、図１４に示されるように、作業弁５を開放し、ロッド７２により制流装置５００を下降させ、既設流体管１ａ，１ｂの間に制流装置５００を配置する。その後、密封ケース１６の外部から前記操作手段を操作して継輪１７，１７を筐体２に近付け、継輪１７，１７の一部を筐体２におけるフランジ２ｊ，２ｊよりも既設流体管１ａ，１ｂ側に突出する小径部（図示略）に外嵌させる。継輪１７の内周面には、管軸方向に離間して一対のシールリング（図示略）が固定されており、一方のシールリングは筐体２の小径部の外周面に圧接され、他方のシールリングは既設流体管１ａ，１ｂの外周面に圧接されるようになっている。これにより、制流装置５００と既設流体管１ａ，１ｂとの間が密封される。

次いで、密封ケース１６を取外し、継輪１７，１７のフランジ１７ａ，１７ａと筐体２のフランジ２ｊ，２ｊとをボルトナットにより連結するとともに、既設流体管１ａ，１ｂの外周面に抜止めリング１８，１８を溶接固定し、抜止めリング１８，１８と継輪１７，１７のフランジ１７ｂ，１７ｂとをボルトナットにより連結する。制流装置５００と既設流体管１ａ，１ｂとの接続後、第１開閉弁４３および第２開閉弁４４に種々の管路構成部材を接続することで分岐流路の形成が完了する。

次に、実施例６に係る制流装置および制流装置を用いた分岐流路形成方法につき、図１５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。尚、図１５（ｂ）では説明の便宜上、接続管６０６の図示を省略する。また、本実施例では、図１５（ａ），（ｂ）の紙面左側（既設流体管１ｂ側）から紙面右側（既設流体管１ａ側）に管内流体が流れる形態を説明する。

図１５に示されるように、本実施例６の筐体６００は、この筐体６００内に設けられるバタフライ弁８よりも既設流体管１ａ側（下流側）の空間に連通する第１配管６０１と、バタフライ弁８よりも既設流体管１ｂ側（上流側）の空間に連通する第２配管６０２および分岐管６０３と、を備えている。尚、既設流体管１ａの下流側には、バルブ６３０を介して既設流体管１ａ’が接続されている。

第１配管６０１及び第２配管６０２の流路断面積は、既設流体管１ａ，１ｂの流路断面積よりも小さくなっている。また、第１配管６０１及び第２配管６０２は、それぞれの先端に設けられた第１開閉弁６０４、第２開閉弁６０５を介して、接続管６１０により接続されている。

分岐管６０３は、筐体６００において第１配管６０１及び第２配管６０２とは反対方向に延びており、筐体６００の上部ケース６００Ａと下部ケース６００Ｂにそれぞれ半周状に形成された半管部同士を密封して構成されている。尚、第１配管６０１及び第２配管６０２は、分岐管６０３と同方向に設けられていてもよい。また、第１配管６０１及び第２配管６０２は、筐体の側面から延出されることに限られず、筐体の底面から延出されるように設けられていてもよい。

また、分岐管６０３の流路断面積は、既設流体管１ａ，１ｂの流路断面積とほぼ同じ大きさに形成されている。分岐管６０３の先端には、開閉弁としてのバタフライ弁６２０が取付けられており、バタフライ弁６２０には接続管６０６を介して既設流体管１ａ’が接続されている。また、接続管６０６と既設流体管１ａ’との間にはバルブ６４０が設けられている。

バタフライ弁６２０およびバルブ６４０を開放するとともに、バタフライ弁８、第１開閉弁６０４、第２開閉弁６０５、バルブ６３０を閉塞することで、例えば既設流体管１ａを新たな流体管に交換する作業を不断流状態で行うことができる。尚、このとき、第１開閉弁６０４および第２開閉弁６０５は両方閉塞されることに限られず、いずれか一方のみが閉塞されるようになっていてもよい。さらに尚、バルブ６３０，６４０に代えて筐体６００と対称形状の筐体を配置してもよい。

既設流体管１ａを新たな流体管に交換後、第１開閉弁６０４および第２開閉弁６０５を開放することで流路断面積の小さい第１配管６０１及び第２配管６０２を介して新たな流体管に管内流体を緩やかに充填することができる。

新たな流体管に管内流体を充填後、バタフライ弁８およびバルブ６３０を開放することで、新たな流体管側に管内流体を流すとともに、バタフライ弁６２０およびバルブ６４０を閉塞して接続管６０６への流れを停止する。分岐管６０３の流路断面積は、既設流体管１ａ，１ｂの流路断面積とほぼ同じ大きさに形成されているため、分岐管６０３に向けて分岐する管内流体の流量を確保するとともに、圧力損失を抑制することができる。尚、バタフライ弁８およびバルブ６３０の開放状態にあっては、第１開閉弁６０４および第２開閉弁６０５は、両方閉塞状態であってもよいし、両方開放状態またはいずれか一方が閉塞状態であってもよい。

尚、本実施例では、分岐管６０３がバタフライ弁８よりも既設流体管１ｂ側のみに設けられる形態を例示したが、既設流体管１ａ，１ｂ両側に、既設流体管１ａ，１ｂとほぼ同じ流路断面積を有する分岐管が設けられていてもよい。また、分岐管６０３は既設流体管１ａ，１ｂの流路断面積よりも大きく形成されていてもよい。

また、本実施例６の筐体６００は、既設流体管１ａを使用しない流路を構成する際に用いることもできる。この場合、筐体６００を設置後、バタフライ弁８およびバルブ６３０を閉塞し、バタフライ弁６２０を開放することで、管内流体が既設流体管１ｂ、分岐管６０３、接続管６０６、既設流体管１ａ’に流れる流路を構成できる。尚、この場合、既設流体管１ａを撤去しても構わない。

さらに、本実施例６の筐体６００は、主流路と分岐流路とを構成する際に用いることもできる。この場合、筐体６００を設置後、接続管６０６を図示しない管路構成部材に接続し、バタフライ弁８、バルブ６３０、バタフライ弁６２０を開放することで、管内流体が既設流体管１ｂから既設流体管１ａ，１ａ’に流れる主流路と、分岐管６０３、接続管６０６、管路構成部材に流れる分岐流路と、を構成できる。

次に、実施例７に係る制流装置および制流装置を用いた分岐流路形成方法につき、図１６を参照して説明する。尚、前記実施例６と同一構成で重複する構成の説明を省略する。

図１６に示されるように、本実施例７の筐体７００の下部ケース７００Ｂの中央部には、下方に有底筒状に膨出する膨出部７３０が設けられており、膨出部７３０の側部に既設流体管１ａ，１ｂの流路断面積とほぼ同じ流路断面積の分岐管７０３が設けられている。分岐管７０３にはバタフライ弁６２０が取付けられている。この分岐管７０３は、既設流体管１ａ，１ｂの下端よりも下方位置にて配設されている。

また、下部ケース７００Ｂには、分岐管７０３の上端よりも上方位置で且つ既設流体管１ａ，１ｂの下端よりも下方位置において、既設流体管１ａ側の側面７５０から既設流体管１ｂ側の側面７５１に向けて延びる区画壁７４０が形成されている。区画壁７４０の既設流体管１ｂ側の端部は、下部ケース７００Ｂにおける既設流体管１ｂ側の側面７５１から管軸方向に離間しており、すなわちこの離間部分は常時開放の流路として形成されている。

また、バタフライ弁８の仕切壁８１の外側面のシール部材は、区画壁７４０の既設流体管１ｂ側の端部上面、下部ケース７００Ｂの内周面、上部ケース７００Ａの内周面に亘って膨出して設けられた段部７００ｇに密封状に圧接されるようになっているとともに、上蓋部８３の外周面のシール部材は、作業筒部７００ｂの内側面に亘って膨出して設けられた段部７００ｈに密封状に圧接されるようになっている。

筐体７００は、バタフライ弁８よりも既設流体管１ａ側の空間Ｓ１と、バタフライ弁８よりも既設流体管１ｂ側の空間Ｓ２と、に区画されている。空間Ｓ１には、第１配管６０１が連通し、空間Ｓ２には第２配管６０２及び分岐管７０３が連通している。

膨出部７３０により筐体７００内には、管内流体を大量に収容できるため、分岐管７０３に向けて分岐する管内流体の圧力損失を抑制することができる。

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。

例えば、前記実施例では、制流体をバタフライ弁やプラグとして説明したが、管内流体を制御するものであればこれに限られず、切換弁や仕切弁等、種々の制流体に変更できる。

また、前記実施例では、管路構成部材を貯水槽やバイパス管として説明したが、一方の開閉弁および他方の開閉弁と連通するものであればこれに限られず、既設流体管とは別の流体管等、種々の管路構成部材に変更できる。

また、前記実施例では、筐体に一方の配管部および他方の配管部とは別にドレン用開口部を設ける形態を例示したが、これに限られず、一方の配管部および他方の配管部をドレン管として利用し、ドレン用開口部の構成を省略してもよい。また、ドレン用開口部は、筐体の底部を含む管軸よりも下方位置に設けられてもよい。また、ドレン用開口部は、一方の配管部および他方の配管部、もしくはどちらか一方の配管部に設けられていてもよい。

また、一方の配管部および他方の配管部は、筐体の側壁から延びる形態に限られず、筐体の底壁または上壁から延びていてもよいが、両配管部をドレン管として利用できるように既設流体管の管軸より下方位置に設けられることが好ましい。

また、一方の配管部および他方の配管部は、それぞれ筐体の側壁の一か所の開口部から延びる形態に限られず、筐体の上部及び下部など複数か所の開口部から延びる管部を筐体の外部で合流させて配管部としてもよく、このようにすることで、それぞれの開口部の面積が小さくとも配管部の流量を確保できる。

また、前記実施例では、筐体には、作業筒部が一方の配管部および他方の配管部とは別に設けられている形態を例示したが、作業筒部の構成を省略し、一方の配管部または他方の配管部を利用して、既設流体管の切断や制流体の設置を行うようにしてもよい。

また、前記実施例では、筐体の管軸方向両側にそれぞれ延びるスリーブが既設流体管とほぼ同径に形成される形態を例示したが、スリーブを既設流体管よりも大径に形成し、管内流体の流量を確保するようにしてもよい。

１，１ａ，１ｂ，１ｃ 既設流体管
２ 筐体
８ バタフライ弁（制流体）
１０ 制流装置
１４，１４’ 空気弁
１５ 接続管（管路構成部材、分岐管）
１６ 密封ケース
２０ 貯水槽（管路構成部材）
４１ 第１配管（一方の配管部）
４２ 第２配管（他方の配管部）
４３ 第１開閉弁（一方の開閉弁）
４４ 第２開閉弁（他方の開閉弁）
２００Ａ，２００Ｂ 筐体
２０１，２０１’ 接続管（管路構成部材、分岐管）
２４１，２４１’ 第１配管（一方の配管部）
２４２，２４２’ 第２配管（他方の配管部）
２４３，２４３’ 第１開閉弁（一方の開閉弁）
２４４，２４４’ 第２開閉弁（他方の開閉弁）
２４５，２４５’ 第３開閉弁
３００Ａ，３００Ｂ 筐体
３０１，３０１’ バイパス用配管部（一方の配管部）
３０２，３０２’ ドレン用配管部（他方の配管部）
３０３，３０３’ 開閉弁（一方の開閉弁）
３０４，３０４’ 開閉弁（他方の開閉弁）
３０５ プラグ（制流体）
３０６ バイパス管（管路構成部材、分岐管）
４００ 筐体
４０１ バタフライ弁（制流体）
４０２，４０３ 第１配管（一方の配管部）
４０４，４０５ 第２配管（他方の配管部）
４０６ 第１開閉弁（一方の開閉弁）
４０８ 第２開閉弁（他方の開閉弁）
５００ 制流装置
８００ プラグ（制流体）

Claims (5)

1. 既設流体管の一部を筐体で密封状に囲繞して、該筐体内における前記既設流体管を不断流状態で切断し、前記既設流体管の切断箇所に制流体を設置して、管内流体の流れを制御する制流装置であって、
   前記筐体は、前記制流体よりも一方側に連通する一方の配管部と、前記制流体よりも他方側に連通する他方の配管部と、を備え、
   前記一方の配管部および前記他方の配管部にはそれぞれ開閉弁が設けられ、少なくとも前記他方の配管部は、前記筐体内における前記既設流体管を不断流状態で切断する際に生じる切り粉を排出可能なドレン用配管部であり、
   前記一方の配管部には、前記既設流体管から分岐する分岐管が接続されており、前記一方の配管部の前記開閉弁を開状態とするとともに、前記ドレン用配管部である前記他方の配管部の前記開閉弁を閉状態とすることで、前記既設流体管による主流路と、前記分岐管による副流路とが構成されることを特徴とする制流装置。
2. 前記一方の配管部および前記他方の配管部は、前記筐体における前記既設流体管の管軸よりも下方位置から延びていることを特徴とする請求項１に記載の制流装置。
3. 少なくとも前記一方の配管部は前記筐体の複数箇所から延びていることを特徴とする請求項１または２に記載の制流装置。
4. 前記制流体はバタフライ弁であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の制流装置。
5. 前記筐体における前記制流体よりも一方側には、空気弁が設けられていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の制流装置。