(57)【要約】【課題】水を貯留した状態の貯水槽に配管を接続できるようにする。【解決手段】貯水槽２の外表面にフランジ３０を接着し、フランジ３０が所定の強度で接着された後、フランジ３０にＴ字型に分岐した接続管３６を介して、水平方向に流路が通じる水平方向バルブ３８と垂直方向に流路が通じる垂直方向バルブ３９を取り付ける。水平方向バルブ３８を開け、穴あけ工具４０を挿入する。垂直方向バルブ３９を開けた状態にして、工具４０により貯水槽２の壁面に円形の穴を開け、壁面の細かい切り屑は放出された水とともに垂直方向バルブ３９から下方に排出させる。その後、垂直方向バルブ３９を閉じ、工具４０を水平方向バルブ３８よりも出口方向の位置まで引き抜き、水平方向バルブバルブ３８を閉じる。その後、工具４０を取り外し、バルブ３８又はブ３９に配管４８を接続する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
以下の工程を含んで、内部に水を貯留した状態の貯水槽に外部から配管を接続することを特徴とする貯水槽の配管施工方法。
（Ａ）内部に水を貯留した状態の貯水槽の外壁面で、水位よりも低い位置にパイプ取付け用フランジを固着する工程、
（Ｂ）前記フランジに分岐した接続管を介して水平方向に流路が通じる水平方向バルブと垂直方向に流路が通じる垂直方向バルブを取り付ける工程、
（Ｃ）その後、円形穴を開ける刃を先端にもつ穴あけ工具を前記水平方向バルブを介して挿入する工程、
（Ｄ）前記垂直方向バルブを開けた状態で前記穴あけ工具により前記貯水槽の外壁面に穴を開け、その穴開けの際に生じた細かい切り屑を水槽内の水とともに前記垂直方向バルブから排出させる工程、及び
（Ｅ）その後、前記穴あけ工具を取り外し、前記両バルブのいずれかに配管を接続する工程。
【請求項２】
前記工程（Ｅ）は、切り屑が前記垂直方向バルブから排出された後にその垂直方向バルブを閉じ、前記穴あけ工具の取外しと前記水平方向バルブの閉鎖を行なった後に前記配管を接続するように行う請求項１に記載の配管施工方法。
【請求項３】
前記工程（Ａ）における前記フランジの固着工程は接着剤を用いた接着工程である請求項１又は２に記載の配管施工方法。
【請求項４】
接着剤が所定の接着強度を得るまでの間は、補助機構を用いて前記フランジを前記貯水槽の外壁面に固定しておく請求項３に記載の配管施工方法。
【請求項５】
前記貯水槽の壁面が複数の板材からなる複合板である場合、前記工程（Ａ）でフランジを固着する外壁面は最も内側で水と接する板材の外壁面である請求項１から４のいずれかに記載の配管施工方法。
【請求項６】
接続される配管は前記貯水槽の水を取り込んで処理を施し再び前記貯水槽に戻す水処理装置につながる配管であり、
前記貯水槽には前記水処理装置に水を供給する配管と、前記水処理装置から水を戻す配管の２つの配管を接続する請求項１から５のいずれかに記載の配管施工方法。
【請求項７】
前記貯水槽における前記２つの配管の接続位置は、平面上の位置に関して互いに最も遠くなる位置である請求項６に記載の配管施工方法。
【請求項８】
前記貯水槽における前記２つの配管の接続位置のうち、前記水処理装置から水を戻す配管の接続位置は、前記貯水槽から給水口に水を供給する供給出口の近くに配置する請求項７に記載の配管施工方法。
【請求項９】
請求項１から８のいずれかに記載の配管施工方法で使用する穴あけ工具であって、
パイプの一端に固定できるキャップと、
前記キャップの中心に回転可能に通される軸と、
前記軸の先端に固定され、前記の軸の回転により板状の対象物に円形穴を開けることのできる刃とを備えたことを特徴とする穴あけ工具。
【請求項１０】
前記軸は可撓性をもったものである請求項９に記載の穴あけ工具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内部に水を貯留した状態の貯水槽に外部から配管を接続する配管施工方法とそれに用いる工具に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
貯水槽には配管が接続されて水が送り出されたり、貯水槽に水が供給されたりする。貯水槽に配管を接続する目的は、そのような給排水に限らず、貯水槽の水を取り出して滅菌処理や水質改善などの処理を施した後に再び貯水槽に戻す水処理装置を接続するための配管接続もある。
【０００３】
そのような水処理装置として、本発明者らは新しい方式の水処理装置を開発し、別途提出した（特願２００２−２２３４９５号）。その水処理装置は、貯水槽の水を取り込んで、電界処理を施すことによって滅菌処理を施すことにより水質を改善するものである。水処理装置としては、他にも種々のものがあり、いずれも貯水槽の水を取り出し、水質を改善するような処理を施して再び貯水槽に戻す点では共通しており、配管接続によって貯水槽に接続される点でも共通している。
【０００４】
貯水槽に配管を接続する施工においては、貯水槽が空の状態の場合には、壁面に穴を開け、外側から配管を接続するためのパイプ取付け用フランジを固着し、それに配管を接続すればよく、何ら技術上の問題はない。しかし、内部に水を貯留した状態の貯水槽に、水を抜かないままの状態で配管を接続するとなると事情は一変し、そのような状況下での配管接続施工は行われていない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
既存の貯水槽に何らかの水処理装置を接続したり、配管を増設したりする需要は多い。一般には貯水槽を空にした状態で配管接続施工を行なっている。その場合、施工期間中はその貯水槽から水の供給を受けている需要者への水の供給は、当然停止され、断水状態となる。しかし、その貯水槽が日常使用されている上水である場合には、断水はできるだけ避けなければならず、貯水槽に水を貯留した状態で配管を接続することが要請されている。
【０００６】
そこで、本発明は水を貯留した状態の貯水槽に水処理装置などの付属装置を接続したり、他の配管を接続したりすることができるようにする施工方法と、それに用いる工具を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の配管施工方法は、以下の工程を含んで、内部に水を貯留した状態の貯水槽に外部から配管を接続するようにする方法である。
（Ａ）内部に水を貯留した状態の貯水槽の外壁面で、水位よりも低い位置にパイプ取付け用フランジを固着する工程、
（Ｂ）前記フランジに分岐した接続管を介して水平方向に流路が通じる水平方向バルブと垂直方向に流路が通じる垂直方向バルブを取り付ける工程、
（Ｃ）その後、円形穴を開ける刃を先端にもつ穴あけ工具を前記水平方向バルブを介して挿入する工程、
（Ｄ）前記垂直方向バルブを開けた状態で前記穴あけ工具により前記貯水槽の外壁面に穴を開け、その穴開けの際に生じた細かい切り屑を水槽内の水とともに前記垂直方向バルブから排出させる工程、及び
（Ｅ）その後、前記穴あけ工具を取り外し、前記両バルブのいずれかに配管を接続する工程。
【０００８】
本発明の配管施工方法によれば、貯水槽の外壁面に穴を開けたとき、その穴開けの際に生じた切り屑を水槽内の水とともに垂直方向バルブから排出させるので、切り屑が貯水槽内に入ることがない。
【０００９】
また、貯水槽の外壁面に穴が開いた時点ですでにその穴の外側には２つのバルブが取り付けられているので、穴あけ工具を取り外し、その２つのバルブを閉じれば貯水槽からの水の排出は停止する。その後、両バルブのいずれかに配管を接続すれば配管接続が完了する。
この配管施工期間中は貯水槽から需要者への水の供給は停止する必要がなく、不断水の状態で配管接続を行うことができる。
【００１０】
工程（Ｅ）は、例えば、切り屑が垂直方向バルブから排出された後にその垂直方向バルブを閉じ、穴あけ工具の取外しと水平方向バルブの閉鎖を行なった後に配管を接続するように行うことができる。
【００１１】
工程（Ａ）におけるフランジの固着工程の一例は、接着剤を用いた接着工程である。その場合、接着剤が所定の接着強度を得るまでの間は、補助機構を用いてフランジを貯水槽の外壁面に固定しておくことが好ましい。
【００１２】
貯水槽にはその壁面が１数の板材からなる単板式のものと、複数の板材からなる複合板式のものとがある。複合板式のものの場合、積層された板の間に水が入るのを防ぐために、工程（Ａ）でフランジを固着する外壁面は最も内側で水と接する板材の外壁面とする。
【００１３】
接続される配管は特に限定されるものではないが、その一例は、貯水槽の水を取り込んで処理を施し再び貯水槽に戻す水処理装置につながる配管である。その場合、貯水槽には水処理装置に水を供給する配管と、水処理装置から水を戻す配管の２つの配管を接続することになる。
【００１４】
水処理装置につながる２つの配管を接続する位置は、平面上の位置に関して互いに最も遠くなる位置であることが好ましい。これにより、貯水槽内の広い範囲の水を処理することができるようになる。
【００１５】
さらに、貯水槽におけるその２つの配管の接続位置のうち、水処理装置から水を戻す配管の接続位置は、その貯水槽から需要者の給水口に水を供給する供給出口の近くに配置することが好ましい。これにより、需要者の給水口には処理された水が供給されやすくなる。
【００１６】
本発明の工具は、本発明による配管施工方法で使用する穴あけ工具であり、パイプの一端に固定できるキャップと、そのキャップの中心に回転可能に通される軸と、その軸の先端に固定され、その軸の回転により板状の対象物に円形穴を開けることのできる刃とを備えたものである。
この工具を用いることにより、本発明による配管施工方法を容易に実施することができる。
【００１７】
本発明による配管施工方法は既設の貯水槽に対して行われるので、貯水槽の接地場所によっては狭くて工具を操作しにくい場合もある。そこで、工具の軸として可撓性をもったものを使用すれば、そのような狭い場所での配管施工が行ないやすくなる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図１は本発明を適用して配管接続しようとする貯水槽と一例の水処理装置を概略的に示したものである。
貯水槽２はオフィスビルやマンションなどのビルの屋上に設置された既設で使用中の貯水槽である。貯水槽２の下部に設けられた供給出口４からはそのビル内の複数の給水口に水が供給される。貯水槽２の上部には揚水管からバルブ６を経て水が供給され、水位計８によって貯水槽２内の水３の量が常に一定となるように調節されている。この実施例は、貯水槽２に水が貯留された状態で、水処理装置１０のような設備を配管接続しようとするものである。
【００１９】
水処理装置１０は一例であるが、本発明者らが別途提案中の上記の電界処理による水処理装置を例としてあげている。この水処理装置１０では、貯水槽２からバルブ１２を介してポンプ１４により水を取り込む。取り込まれた水は電極を備えた電解ユニット１６に送られて電気分解がなされる。この電気分解では水中の塩素イオンが次亜塩素酸イオンや塩素となり、また水の電気分解により活性酸素も発生する。そのような次亜塩素酸イオンや塩素、活性酸素などの滅菌作用によって水が滅菌処理される。１８はミネラル補給部であり、粒状の麦飯石や珊瑚砂などが充填され、水中にミネラル分を溶出させて補給するものである。ミネラル補給部１８を経た処理水はフィルタ２０を経てバルブ２２から貯水槽２に戻される。フィルタ２０は、ガス抜き機能も備えたものであり、電気分解で発生するガスを放出したり、ミネラル補給部１８で微粒粒子が発生しても貯水槽２に入れないようにするためのものである。
【００２０】
１９は残留塩素濃度センサーであり、電解ユニット１６に並列に配置されており、電解ユニット１６に供給される前の水の残留塩素濃度が検出される。
２４はこの水処理装置の動作を制御する操作盤であり、ポンプ１４を駆動し、残留塩素濃度センサー１９によってこの水処理装置に取り込まれた水の残留塩素濃度を継続的に又は定期的に検出し、その検出した残留塩素濃度が所定値より高い場合は電解ユニット１６による水の電解処理を停止し、残留塩素濃度が所定値以下になると電解ユニット１６による水の電解処理を開始するというような動作の制御を行う。
【００２１】
本発明は、この水処理装置１０を貯水槽２の２箇所の位置に配管接続する。その２箇所の位置はいずれが上にあってもよく、あるいは同じ高さにあってもよいが、いずれの位置も水圧がかかり、外から穴を開けたときに水とともに切り屑が排出される位置である。そのため、２つの接続位置は貯水槽２の高さの半分よりも下の位置に配置するのが好ましい。
【００２２】
水処理装置１０につながる２つの配管を接続する位置は、貯水槽２の上からみた平面上の位置に関して互いに最も遠くなる位置に配置されている。これにより、貯水槽２内の広い範囲の水を処理することができる。
【００２３】
さらに、貯水槽２におけるその２つの配管の接続位置のうち、水処理装置１０からバルブ２２を介して水を戻す配管の接続位置は、貯水槽２から需要者の給水口に水を供給する供給出口４の近くに配置されている。これにより、需要者の給水口には処理された直後の水が供給されやすくなる。
【００２４】
貯水槽２に接続する水処理装置１０はこの例のものに限られず、全ての水処理装置が対象になる。また、単に貯水槽２に排水用の配管を接続するだけの施工工事としても適用することができ、その配管接続個所の数はいくらであってもよい。
【００２５】
次に、貯水槽２に水を貯留した状態で配管を接続するための施工方法の実施例を図２と図３により具体的に説明する。
（Ａ）貯水槽２の外表面にフランジ３０を接着する。貯水槽２の壁面は種々の材質のものがあるが、一例としてＦＲＰ（ガラス繊維強化プラスチック）を例としてあげる。３は貯水槽２の内部に貯留された水である。
【００２６】
フランジ３０はパイプを接続するためのものであり、金属製で、円筒状の基端部がつば状に広がった形状をしており、その円筒部の外周面にねじが形成されている。
【００２７】
フランジ３０を接着剤により貯水槽２の外壁面に接着する。貯水槽２の外壁面とフランジ３０の間の接着剤としては種々のものを用いることができるが、例えばクイックメンダー（登録商標、コニシ株式会社製）を挙げることができる。フランジ３０を接着剤により貯水槽２の外表面に固着した後、接着剤が硬化して所定の接着強度を獲得するまでの間は、フランジ３０が外れないように適当な補強機構３２によりフランジ３０を貯水槽２に押し付けた状態で固定しておくのが好ましい。
【００２８】
接着強度を高めるために、フランジ３０を貯水槽２の外壁面に接着する前に、貯水槽２の外壁面の表面の汚れを落とし、サンダーなどで目粗ししておくのが好ましい。
【００２９】
フランジ３０の固着を更に強固なものとするために、フランジ３０のつば部の上から接着を補強するのが好ましい。その一例として、例えばガラス繊維マット３０と接着剤によりフランジ３０のつば部の上から固定することを挙げることができる。
【００３０】
（Ｂ）フランジ３０が所定の強度で接着された後、フランジ３０にＴ字型に分岐した接続管３６を介して、水平方向に流路が通じる水平方向バルブ３８と垂直方向に流路が通じる垂直方向バルブ３９を取り付ける。バルブ３８と３９は特に種類が限定されるものではなく、ボール弁など種々の機構のものを使用することができる。水平方向バルブ３８に関しては、後で穴あけ工具を挿入する関係上、直線上に通路が通ずる形状のものとする必要がある。
【００３１】
この状態でフランジ３０の接着強度及びバルブ接続部を検査し、所定の強度を維持していることを確認するのが好ましい。そのような確認のためのテストとして、一方のバルブに水圧計を接続し、他方のバルブは閉じて、その水圧計により所定の水圧、例えば０．７５ＭＰａをかけて１時間放置し、水圧の低下がなければ接続は良好であると判断する。
【００３２】
（Ｃ）水平方向バルブ３８を開け、穴あけ工具４０を挿入する。穴あけ工具４０は後で図４を参照して説明するような工具であり、工具４０はバルブ３８を通って貯水槽２の壁面に到達するまで挿入する。工具４０の先端には板状の部材に円形の穴を開ける刃４２が取り付けられており、その刃４２が貯水槽２の壁面に接触する。工具４０の軸はキャップ４４に回転可能に通されており、そのキャップ４４をバルブ３８に接続されたパイプ４６の先端に固定する。キャップ４４にはその内側にネジが形成されており、パイプ４６の開口端部のねじに螺合することによりキャップ４４を固定することができるようになっている。
【００３３】
その後、垂直方向バルブ３９を開けた状態にして、工具４０を手動により、又はドリルに装着して回転させることにより、刃４２で貯水槽２の壁面に円形の穴を開ける。
【００３４】
貯水槽２の壁面に穴が開くと、その穴から貯水槽２内の水３が水圧で放出される。刃４２で貯水槽２の壁面に穴を開けるときに、壁面の細かい切り屑とあいた穴の形状に対応した円形の切り屑が発生するが、その細かい切り屑は放出された水とともに、垂直方向バルブ３９を通って下方に排出される。円形の切り屑は刃４２の内側に押しつけられた状態となって留まる。
【００３５】
その後、細かい切り屑が全て排出されたところで、垂直方向バルブ３９を閉じ、工具４０を水平方向バルブ３８よりも出口方向（図では右方向）の位置まで引き抜く。その後、水平方向バルブバルブ３８を閉じる。この状態で、両バルブ３８，３９が閉じられ、貯水槽２からの水の放出が止まる。
その後、キャップ４４を外し、工具４０を取り外す。
【００３６】
（Ｄ）水平方向バルブ３８又は垂直方向バルブ３９の何れかに配管４８を接続する。この配管４８は水処理装置１０に接続される配管である。
図１では貯水槽２の２箇所の位置に配管を接続しているので、図２及び図３により説明された工程がそれぞれの配管について行われることになる。
【００３７】
図４はこの実施例で用いる穴あけ工具４０の一例を示したものである。この工具４０の軸４１の先端に刃４２が取り付けられている。刃４２は円筒状をしており、その先端の開口部に刃が設けられている。
【００３８】
刃４２が設けられている円筒の中心には、位置決め用のドリルの刃４３が刃４２より前方に突出して設けられていてもよい。そのドリルの刃４３は、貯水槽２の壁面にあけた円形の穴に対応した切り屑を保持してこの工具とともに取り出すのに好都合である。
【００３９】
キャップ４４は軸４１を通す穴が中心に開けられたものであり、その内側にパイプに螺合して固定するためのねじ４７が設けられている。キャップ４４と軸４１との間の隙間、及びキャップ４４とこのキャップ４４を固定するパイプとの間の隙間をなくして水がキャップ４４から外へ放出されるのをできるだけ抑えるために、パッキング５０が軸４１に嵌め込まれている。パッキング５０は軸４１に沿って移動することができ、キャップ４４の内側に入ってキャップ４４が螺合して固定されるパイプとの間に介在するようになる。
【００４０】
この工具４０は手動で回転させるために、その先端にハンドル５２を通す穴が開けられている。工具４０としては、このような手動で回転させるものの他に、先端がドリルに装着されて電動駆動されるように角柱になったものとしてもよい。
【００４１】
このような配管の接続作業は、貯水槽の設置場所によっては十分な空間がない場合がある。そのような状況に対処するために、工具の軸４１を屈曲可能な可撓性のあるものとすることができる。その場合には狭い空間であっても、穴あけ作業を行うことができるようになる。
【００４２】
貯水槽の壁面の構造としては、１枚の板からなる単板形式の他に、２枚又はそれ以上の複数の板が間にウレタンフォームなどの断熱材を介在させた状態で積層された複合板となっているものもある。
【００４３】
貯水槽の壁面の構造が複合板の場合の施工方法は、図５に示されるように、貯留されている水と接している最も内側の壁面に穴を開けるように施工を行う。そのための施工方法として、外側の壁面２ｂに適当な大きさの穴を開け、その穴に現われた断熱材６０を除去し、図２、図３で説明した方法により、最も内側の壁面２ａに対しフランジ３０を接着し、配管を接続する施工を施す。その後、断熱材を取り除いた部分に再び断熱材を充填し、外側の壁面２ｂの穴を板６２で塞ぐことによって補修しておく。
【００４４】
本発明の配管施工方法は、実施例のように水を貯留した貯水槽に水処理装置を接続する場合に限らず、水を貯留した貯水槽に何らかの配管を接続する場合には全て適用することができる。
【００４５】
【発明の効果】
本発明の配管施工方法によれば、内部に水を貯留した状態の貯水槽の外壁面で、水位よりも低い位置にパイプ取付け用フランジを固着し、そのフランジに分岐した接続管を介して水平方向に流路が通じる水平方向バルブと垂直方向に流路が通じる垂直方向バルブを取り付け、その後、円形穴を開ける刃を先端にもつ穴あけ工具を水平方向バルブを介して挿入し、垂直方向バルブを開けた状態でその穴あけ工具により貯水槽の外壁面に穴を開け、その穴開けの際に生じた細かい切り屑を水槽内の水とともに垂直方向バルブから排出させ、その後、穴あけ工具を取り外し、両バルブのいずれかに配管を接続するようにしたので、穴開けの際に生じた切り屑が貯水槽内に入ることがなく、貯水槽の外壁面に穴が開いた時点ですでにその穴の外側には２つのバルブが取り付けられているので、穴あけ工具を取り外し、その２つのバルブを閉じれば貯水槽からの水の排出は停止するので、配管施工期間中は貯水槽から需要者への水の供給は停止する必要がなく、不断水の状態で配管接続を行うことができる。
本発明の工具は、パイプの一端に固定できるキャップと、そのキャップの中心に回転可能に通される軸と、その軸の先端に固定され、その軸の回転により板状の対象物に円形穴を開けることのできる刃とを備えたものであり、この工具を用いることにより、本発明による配管施工方法を容易に実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用して配管接続しようとする貯水槽と一例の水処理装置を概略的に示した流路図である。
【図２】貯水槽に水を貯留した状態で配管を接続するための施工方法の一実施例を示す要部正面断面図である。
【図３】同実施例を示すフローチャート図である。
【図４】同実施例で使用する穴あけ工具を示す斜視図である。
【図５】貯水槽の壁面が複合板の場合の施工方法の実施例を示す要部正面断面図である。
【符号の説明】
２      貯水槽
４      供給出口
３      貯水槽内の水
１０      水処理装置
１４      ポンプ
１６      電解ユニット
３０      フランジ
３６      接続管
３８      水平方向バルブ
３９      垂直方向バルブ
４０      穴あけ工具
４２      刃
４４      キャップ
４８      配管
【図１】
2004162737.tif 000003
【図２】
2004162737.tif 000004
【図３】
2004162737.tif 000005
【図４】
2004162737.tif 000006
【図５】
2004162737.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成15年8月4日(2003.8.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項７】
前記貯水槽における前記２つの配管の接続位置は、前記貯水槽の上からみて互いに最も離れている位置である請求項６に記載の配管施工方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
水処理装置１０につながる２つの配管を接続する位置は、貯水槽２の上からみて互いに最も離れている位置に配置されている。これにより、貯水槽２内の広い範囲の水を処理することができる。