(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガス管内の所定区間に滞留するガスを排出し他のガスに置換するガス管内のガス置換装置であって、
前記ガス管の所定区間の一方の端部側近傍に形成された第１連通孔から前記ガス管内に挿入され伸縮可能で拡張したときに前記ガス管内を遮蔽可能な隔膜と、
該隔膜を拡張させる方向に付勢する付勢部材と、
該付勢部材の付勢力を操作し前記隔膜の形状を操作する操作部と、
前記隔膜を前記ガス管の外部に取り出す隔膜取り出し手段と、
前記第１連通孔から前記ガス管内に隔膜移動用ガスを充填し該隔膜移動用ガスを拡張状態の前記隔膜にあて該隔膜を前記ガス管の所定区間の一方の端部側から他方の端部側へ移動させて該他方の端部近傍に形成された第２連通孔から前記ガス管内の所定区間に滞留するガスを排出させるガス排出手段と、を備え、
前記付勢部材は、弾性変形可能な複数の拡張ワイヤを有し、
該複数の拡張ワイヤは、それぞれの一方の端部が前記隔膜に該隔膜の外縁部に沿って互いに間隔をあけて固定され、それぞれの他方の端部が一箇所にまとめられていて、他方の端部側から一方の端部側に向かって互いに離間するように湾曲していて、
前記操作部は、前記複数の拡張ワイヤが挿通された操作リングと、該操作リングを前記複数の拡張ワイヤの一方の端部と他方の端部との間の所定の位置に支持する操作リング支持部と、を有し、
該操作リングは、前記複数の拡張ワイヤの一方の端部側に支持されると、該複数の拡張ワイヤの一方の端部側を互いに近づく方向に弾性変形させることを特徴とするガス管内のガス置換装置。
【請求項２】
前記隔膜取り出し手段は、一方の端部が前記隔膜と接続され他方の端部が前記第１連通孔を通して前記ガス管の外部に配された索体と、前記ガス管の外部に設置されて前記索体を他方の端部側から巻取り可能なリールとを備えることを特徴とする請求項１に記載のガス管内のガス置換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガス管内の所定区間に滞留するガスを外部へ排出し他のガスに置換するガス管内のガス置換装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、既設のガス管に新たなガス管を接続したり、既設のガス管の一部を新たなガス管に交換したりする場合、ガス管内に滞留するガスを外部へ排出したり、他のガスに置換したりしてから作業を行っている。
例えば、特許文献１には、ガス管内を仕切りながら移動可能な隔壁部をガス管内に設置して、この隔壁部を移動させることでガス管に穿孔して形成された連通孔からガス管内に滞留するガスを排出させ、ガス管内に他のガスを置換するガス管内のガス置換装置が開示されている。
この隔壁部は、ガス管内で膨張・収縮可能なバッグ本体を備えていて、このバッグ本体は、内部圧力が高まることで膨張し、ガス管を押圧してガス管の内周面に密着した状態でガス管内を仕切っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１９８５２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に開示されたガス管内のガス置換装置では、隔壁部のバッグ本体がガス管を押圧した状態でガス管内を仕切っているため、隔壁部がガス管の継手部分などにおける屈曲部や段差などを通過するときには、バッグ本体の内部圧力を調整したり、隔壁部を移動させる力を調整したりする必要がある。
また、隔壁部のバッグ本体がガス管の内周面に密着した状態で摺動するため、バッグ本体とガス管の内周面との間に摩擦が生じ、ガス管の内周面に損傷が生じる虞がある。
特に、ガス管の内周面に塗装が施されている場合は、隔壁部との摩擦によってこの塗装面が損傷してしまう虞がある。
【０００５】
本発明は、上述する事情に鑑みてなされたもので、ガス管の形状に影響されないとともにガス管の内周面を損傷することなく、ガス管内に滞留するガスを外部へ容易に排出することができるガス管内のガス置換装置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】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明に係るガス管内のガス置換装置は、ガス管内の所定区間に滞留するガスを排出し他のガスに置換するガス管内のガス置換装置であって、
前記ガス管の所定区間の一方の端部側近傍に形成された第１連通孔から前記ガス管内に挿入され伸縮可能で拡張したときに前記ガス管内を遮蔽可能な隔膜と、該隔膜を拡張させる方向に付勢する付勢部材と、該付勢部材の付勢力を操作し前記隔膜の形状を操作する操作部と、前記隔膜を前記ガス管の外部に取り出す隔膜取り出し手段と、前記第１連通孔から前記ガス管内に隔膜移動用ガスを充填し該隔膜移動用ガスを拡張状態の前記隔膜にあて該隔膜を前記ガス管の所定区間の一方の端部側から他方の端部側へ移動させて該他方の端部近傍に形成された第２連通孔から前記ガス管内の所定区間に滞留するガスを排出させるガス排出手段と、を備え、前記付勢部材は、弾性変形可能な複数の拡張ワイヤを有し、該複数の拡張ワイヤは、それぞれの一方の端部が前記隔膜に該隔膜の外縁部に沿って互いに間隔をあけて固定され、それぞれの他方の端部が一箇所にまとめられていて、他方の端部側から一方の端部側に向かって互いに離間するように湾曲していて、前記操作部は、前記複数の拡張ワイヤが挿通された操作リングと、該操作リングを前記複数の拡張ワイヤの一方の端部と他方の端部との間の所定の位置に支持する操作リング支持部と、を有し、該操作リングは、前記複数の拡張ワイヤの一方の端部側に支持されると、該複数の拡張ワイヤの一方の端部側を互いに近づく方向に弾性変形させることを特徴とする。
【０００７】
本発明では、ガス管内に挿通させた操作部を操作して隔膜を拡張させ、ガス管内の所定区間の一方の端部側から他方の端部側へ移動させることによってガス管内の所定区間に滞留するガスを第２連通孔から容易に排出させることができる。
そして、操作部は、隔膜の形状を操作可能であるため、隔膜をガス管内の形状に追従させた形状とすることができる。特に、ガス管が屈曲していたり、ガス管に段差があったりする場合には、屈曲や段差に合わせて隔膜の形状を追従させることができるため、隔膜のガス管内における移動をスムーズに行うことができる。
また、操作部の操作によって、付勢部材が隔膜を拡張方向に付勢して管路内に押し付ける力を調整できるため、隔膜が移動したときにガス管の内周面を擦って損傷させることを抑制することができる。
【０００８】
また、本発明に係るガス管内のガス置換装置では、前記隔膜取り出し手段は、一方の端部が前記隔膜と接続され他方の端部が前記第１連通孔を通して前記ガス管の外部に配された索体と、前記ガス管の外部に設置されて前記索体を他方の端部側から巻取り可能なリールとを備えることが好ましい。
このようにすることにより、ガス管内に挿入された隔膜をガス管の外部に容易に取り出すことができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、操作部を操作してガス管内に挿入された隔膜を拡張させ、ガス管内の所定区間の一方の端部側から他方の端部側へ移動させることによってガス管内の所定区間に滞留するガスを第２連通孔から容易に排出させることができる。
そして、操作部は、隔膜の形状を操作可能であるため、隔膜をガス管内の形状に追従させた形状とすることができる。特に、ガス管が屈曲していたり、ガス管に段差があったりする場合には、屈曲や段差に合わせて隔膜の形状を追従させることができるため、隔膜のガス管内における移動をスムーズに行うことができる。
また、操作部の操作によって、付勢部材が隔膜を拡張方向に付勢して管路内に押し付ける力を調整できるため、隔膜が移動したときにガス管の内周面を擦って損傷させることを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態によるガス管内ガス置換装置の一例を示す図である。
【図２】付勢部材および操作部を説明する図である。
【図３】収縮状態の隔膜を説明する図である。
【図４】ガス管内のガスが置換されたガス管を説明する図である。
【図５】途中で径が変更するガス管内を移動する隔膜を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
（第１実施形態）
以下、本発明の実施形態によるガス管内ガス置換装置について、図１乃至図５に基づいて説明する。
図１に示すように、本実施形態によるガス置換装置１は、ガス管１０の分岐工事や、ガス管１０の一部を交換する工事などを行う際に、工事対象となるガス管１０内の所定区間１０ａに滞留するガスＧ１を外部へ排出する時に使用されている。
【００１２】
ガス管１０の所定区間１０ａには、両端部１０ｂ，１０ｃにガスＧ１の流通を遮断するシール材１１，１１が設置されている。このシール材１１，１１は、伸縮性のある材料で袋状に形成され、ガス管１０に適宜形成された孔部（不図示）からガス管１０内に挿通され、内部に空気が封入されることで膨張し、その外周面がガス管１０の内周面１０ｄと密着するように構成されている。
【００１３】
また、ガス管１０の所定区間１０ａの一方の端部１０ｂ近傍には、第１連通孔１２が形成され、この第１連通孔１２にガス管１０の外方に突出する第１連通管１３が接続されている。そして、第１連通管１３を介してガス管１０の内外が連通している。
また、ガス管１０の所定区間１０ａの他方の端部１０ｃ近傍には、第２連通孔１４が形成され、この第２連通孔１４にガス管１０の外方に突出する第２連通管１５が接続されている。そして、第２連通管１５を介してガス管１０の内外が連通している。
【００１４】
本実施形態によるガス置換装置１は、ガス管１０内に挿入されてガス管１０内を遮蔽可能な隔膜２と、隔膜２を拡張させる方向に付勢可能な複数の拡張ワイヤ（付勢部材）３と、拡張ワイヤ３の付勢力を操作し隔膜２の形状を操作する操作部４と、ガス管１０内に挿入された隔膜２をガス管１０の外部に取り出す隔膜取り出し手段５と、第１連通管１３からガス管１０内にガスを充填し隔膜２を拡張させた状態でガス管１０の所定区間１０ａを移動させ第２連通管１５からガス管１０内の所定区間１０ａに滞留するガスを排出させるガス排出手段６とを備えている。
【００１５】
図１および図２に示すように、隔膜２は、ポリウレタンなどの伸縮性および柔軟性を有する薄膜樹脂を材料とし、ガス管１０内の断面形状よりもやや大きい略円形に形成されている。
拡張ワイヤ３は、金属や樹脂などで形成されたワイヤで、それぞれ湾曲して弾性変形可能に構成されている。
拡張ワイヤ３は、一方の端部３ａがそれぞれ隔膜２の外縁部２ａに隔膜２の周方向に互いに間隔をあけて固定され、他方の端部３ｂが拡張ワイヤ固定具３１によって一箇所にまとめられている。これにより、複数の拡張ワイヤ３は、他方の端部３ｂから一方の端部３ａに向かって斜め外方に延びている。そして、複数の拡張ワイヤ３は、それぞれ隔膜２を拡張させる方向に付勢している。
また、図３に示すように、拡張ワイヤ３は、直線状に弾性変形可能に構成されている。
【００１６】
図１および図２に戻り、操作部４は、複数の拡張ワイヤ３が挿通されて複数の拡張ワイヤ３に対してその延在方向の位置を変えることで拡張ワイヤ３の形状を操作する操作リング４１と、一方の端部４２ａ側が操作リング４１と接続され他方の端部４２ｂ（図１参照）側が第１連通管１３を通してガス管１０の外方に配された操作ケーブル（操作リング支持部）４２と、操作ケーブル４２が挿通されて操作ケーブル４２を所定の位置に支持する操作チューブ（操作リング支持部）４３と、を備えている。
【００１７】
図２に示すように、操作リング４１は、円環状に形成されている。そして、操作リング４１が拡張ワイヤ３の他方の端部３ｂ近傍に配されると、拡張ワイヤ３は、隔膜２の外縁部２ａを外方に付勢して拡張させている。
これに対し、図３に示すように、操作リング４１が拡張ワイヤ３の一方の端部３ａ近傍に配されると、拡張ワイヤ３がそれぞれ直線状となり、隔膜２の外縁部２ａがまとめられて隔膜２を縮小させている。
このように、拡張ワイヤ３に対する操作リング４１の位置を調整することで、隔膜２の開き具合を調整可能に構成されている。
【００１８】
図１乃至３に示すように、操作チューブ４３は、一方の端部４３ａが拡張ワイヤ固定具３１の近傍に位置し、他方の端部４３ｂ（図１参照）が第１連通管１３近傍に位置している。操作チューブ４３は、後述する隔膜取り出し手段５の索体５１と束ねられて索体５１に固定されている。
操作ケーブル４２は、操作チューブ４３に挿通された状態で延在方向に移動可能に構成されている。
そして、操作チューブ４３に挿通された操作ケーブル４２の他方の端部４２ｂをガス管１０の外部から押したり引いたりすることで、操作ケーブル４２に取り付けられた操作リング４１が拡張ワイヤ３に沿って移動し、隔膜２を拡張させたり収縮させたりすることができる。
【００１９】
隔膜取り出し手段５は、一方の端部５１ａが拡張ワイヤ固定具３１を介して隔膜２と接続され他方の端部５１ｂ（図１参照）が第１連通管１３を通してガス管１０の外部に配された索体５１と、ガス管１０の外部に設置されて索体５１を他方の端部５１ｂ側から巻取り可能なリール５２（図１参照）と、第１連通管１３近傍に設置されたリール５２を収容する筐体５３（図１参照）とを備えている。
【００２０】
このリール５２は、索体５１とともに操作チューブ４３を巻取り・巻き出し可能に構成され、リール５２を回転させて索体５１および操作チューブ４３を巻き取ることで、ガス管１０内に挿入された隔膜２、拡張ワイヤ３および操作リング４１を容易に外部に取り出すことができる。
筐体５３は、内部に第１連通管１３の一部が挿通されていて、第１連通管１３を介してガス管１０の内部と連通している。
【００２１】
ガス排出手段６は、筐体５３内に隔膜移動用ガスＧ２を供給可能なガスボンベ６１を備えている。そして、ガスボンベ６１が、筐体５３内に隔膜移動用ガスＧ２を供給すると、隔膜移動用ガスＧ２が第１連通管１３を通ってガス管１０内に供給される。そして、ガス管１０内に挿入され所定の大きさに拡張された隔膜２に隔膜移動用ガスＧ２が当たると、隔膜２がガス管１０内を移動するように構成されている。
このとき、ガス管１０内の一方の端部１０ｂ側に配された隔膜２に、ガス管１０内の一方の端部１０ｂ側から隔膜移動用ガスＧ２が当たると、隔膜２がガス管１０内の一方の端部１０ｂ側から他方の端部１０ｃ側へ移動するため、ガス管１０内の所定区間１０ａに滞留していたガスＧ１が、第２連通管１５からガス管１０の外部へ排出される。
【００２２】
（ガス置換方法）
次に、上述したガス置換装置１を使用したガス管内のガス置換方法について説明する。
ここでは、ガス管１０の内の所定区間１０ａに滞留するガスＧ１を他のガスに置換する方法について説明する。
まず、ガス管１０の所定区間１０ａにおける両端部１０ｂ，１０ｃ近傍に、この所定区間１０ａの内外のガスＧ１の流通を阻止するためのシール材１１，１１をそれぞれ設置する。
次に、このガス管１０の所定区間１０ａの一方の端部１０ｂ近傍に、第１連通孔１２を穿孔し、第１連通孔１２に第１連通管１３を接続する。また、このガス管１０の所定区間１０ａの他方の端部１０ｃ近傍に、第２連通孔１４を穿孔し、第２連通孔１４に第２連通管１５を接続する。
次に、第１連通管１３にから隔膜２、拡張ワイヤ３および操作リング４１をガス管１０内に挿入させる。そして、索体５１および操作チューブ４３が巻きつけられたリール５２を収容した筐体５３と第１連通管１３とを接続する。
【００２３】
続いて、操作ケーブル４２を操作して、拡張ワイヤ３による隔膜２の開き具合を調整する。このとき、隔膜２の外縁部２ａがガス管１０の内周面１０ｄを強く押圧しないように調整することが好ましい。
続いて、ガスボンベ６１で筐体５３内部に隔膜移動用ガスＧ２を充填し、第１連通管を通してガス管１０内部に隔膜移動用ガスＧ２を供給する。
そして、ガス管１０内において、隔膜２を境として、ガス管１０内の一方の端部１０ｂ側が他方の端部１０ｃ側よりも内圧が大きくなるため、図４に示すように、隔膜２がガス管１０内を一方の端部１０ｂ側から他方の端部１０ｃ側へ移動する。このとき、リール５２から索体５１および操作チューブ４３が巻きだされる。
【００２４】
そして、隔膜２が拡張した状態でガス管１０内を一方の端部１０ｂ側から他方の端部１０ｃ側へ移動するため、第２連通管１５からガス管１０内の所定区間１０ａに滞留していたガスＧ１が隔膜２に押し出され、第２連通管１５からガス管１０の外部に排出される。
【００２５】
次に、操作ケーブル４２を操作して隔膜２を縮小させる。
そして、リール５２で索体５１および操作チューブ４３を巻きとり、隔膜２、拡張ワイヤ３および操作リング４１をガス管１０の内部から外部へ取り出す。
次に、ガス管１０内のの所定区間１０ａに新たなガスを充填する。
なお、隔膜移動用ガスＧ２に、ガス管１０に置換するガスを採用してもよい。
そして、隔膜２を取り出した後に、必要に応じてシール材１１，１１を撤去する。また、必要に応じて筐体５３およびリール５２を撤去し、第１連通孔１２および第２連通孔１４を塞ぐ。
【００２６】
次に、上述したガス管内のガス置換装置の作用効果について図面を用いて説明する。
上述した本実施形態によるガス置換装置１では、ガス管１０内に挿通させた隔膜２を拡張させ、ガス管１０内の所定区間１０ａの一方の端部１０ｂ側から他方の端部１０ｃ側へ移動させることによって、ガス管１０内の所定区間１０ａに滞留するガスＧ１を第２連通管１５から容易に排出させることができる。
そして、操作部４は、隔膜２の形状を操作できるため、隔膜２をガス管１０内の形状に追従させた形状とすることができる。特に、ガス管１０が屈曲していたり、ガス管１０に段差があったり、図５に示すようにガス管１０の径がガス管１０の延在方向の途中で変化している場合には、この屈曲や段差に合わせて隔膜２の形状を追従させることができるため、ガス管１０内の移動をスムーズに行うことができる。
また、操作部４の操作によって、拡張ワイヤ３が隔膜２を拡張方向に付勢してガス管１０内に押し付ける力を調整できるため、隔膜２が移動することでガス管１０の内周面１０ｄを擦って損傷させることを抑制することができる。
【００２７】
以上、本発明によるガス管内のガス置換装置１の実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、上述した実施形態では、ガス管１０内に挿入された索体５１および操作チューブ４３をリール５２で巻き取っているが、索体５１および操作チューブ４３をガス管１０から取り出す手段は、リール５２以外の構成としてもよい。
【符号の説明】
【００２８】
１  ガス置換装置
２  隔膜
３  拡張ワイヤ（付勢部材）
３ａ  一方の端部
３ｂ  他方の端部
４  操作部
５  隔膜取り出し手段
６  ガス排出手段
１０  ガス管
１０ａ  所定区間
１０ｂ  一方の端部
１０ｃ  他方の端部
４１  操作リング
４２  操作ケーブル
４３  操作チューブ
５１  索体
５１ａ  一方の端部
５１ｂ  他方の端部
５２  リール
５３  筐体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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