(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
既設ガス管（２１）と新設ガス管（１７）との接続部近傍の前記新設ガス管（１７）の管壁に形成されている開口部（２２）から新設ガス管（１７）の管路内に挿入され、管路内を上流側から下流側へ向かって流れる気流を攪拌する攪拌具（２）と；  外部に位置した可搬式ガスボンベ（３４）から可燃ガス（２７）が供給され、攪拌具（２）の上流側の管路内に位置したガス吐出口（３３）から攪拌具（２）の方向へ向かって可燃ガス（２７）を噴射する可燃ガス導入管（３２）と；  垂直部分（４）と、この垂直部分（４）の上端に連通し、横方向に屈曲せしめられた屈曲部（５）とからなり、前記垂直部分（４）の少なくとも中央に透明部分が設けられている略Ｌ字形をなした気体抽出筒（３）の下部外周に、外径が逆テーパ状に縮径した筒状の栓部材（１１）がスライド自在に嵌合せしめられていると共に、前記透明部分よりわずかに下方の内周壁に内側に向かって張り出した段差部（６）が形成されており、この段差部（６）の上方に前記段差部（６）の内径より外径が大きい判別用球体（７）が転動自在に配置され、更に、前記屈曲部（５）を覆う様にほぼ同軸状にそれより大径のダクト（１６）が取り付けられ、屈曲部（５）の開口部（１３）には開閉自在のシャッター弁（１４）が取り付けられ、新設ガス管（１７）の下流側端末近傍の管壁に形成されている開口部（１８）に前記栓部材（１１）を嵌め込むことにより、前記気体抽出筒（３）の下端開口部（１９）を管路中に位置せしめるエアパージ具本体（１）；  とから構成された、新設ガス管（１７）内の空気を可燃ガス（２７）に置換させる可燃ガス配管工事用エアパージ装置。
【請求項２】
既設ガス管（２１）と新設ガス管（１７）との接続部近傍の前記新設ガス管（１７）の管壁に形成されている開口部（２２）から新設ガス管（１７）の管路内に挿入され、管路内を上流側から下流側へ向かって流れる気流を攪拌する攪拌具（２）と；  垂直部分（４）と、この垂直部分（４）の上端に連通し、横方向に屈曲せしめられた屈曲部（５）とからなり、前記垂直部分（４）の少なくとも中央に透明部分が設けられている略Ｌ字形をなした気体抽出筒（３）の下部外周に、外径が逆テーパ状に縮径した筒状の栓部材（１１）がスライド自在に嵌合せしめられていると共に、前記透明部分よりわずかに下方の内周壁に内側に向かって張り出した段差部（６）が形成されており、この段差部（６）の上方に前記段差部（６）の内径より外径が大きい判別用球体（７）が転動自在に配置され、更に、前記屈曲部（５）を覆う様にほぼ同軸状にそれより大径のダクト（１６）が取り付けられ、屈曲部（５）の開口部（１３）には開閉自在のシャッター弁（１４）が取り付けられ、新設ガス管（１７）の下流側端末近傍の管壁に形成されている開口部（１８）に前記栓部材（１１）を嵌め込むことにより、前記気体抽出筒（３）の下端開口部（１９）を管路中に位置せしめるエアパージ具本体（１）；  とから構成された、新設ガス管（１７）の空気を既設ガス管（２１）内の可燃ガス（２７）によって置換させる可燃ガス配管工事用エアパージ装置。
【請求項３】
管路中に突出した腕部材（２４）、この腕部材（２４）の先端から管路の軸芯方向に向かって延設されたプロペラ支持軸（２５）、このプロペラ支持軸（２５）に遊転自在に軸支されたプロペラ（２６）とから攪拌具（２）が構成されていることを特徴とする請求項１又は２記載の可燃ガス配管工事用エアパージ装置。
【請求項４】
管路中に突出した腕材（２４）、この腕材（２４）の先端に管路内の気流に正対する様に取り付けられた板状体（２９）とから攪拌具（２）が構成されていることを特徴とする請求項１又は２記載の可燃ガス配管工事用エアパージ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は可燃ガスの配管工事の際に用いる装置、詳しくは、可燃ガスが導入済みである既設のガス管に、新たに新設ガス管を接続する配管工事の際に、新設ガス管内に滞留している空気を安全確実に可燃ガスに置換させる為の装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
敷設済みの既設ガス管に新たにガス管を接続する配管工事は、建築構築物の新設や可燃ガスの供給区域の拡大、ガス管の更新などの為に頻繁に行われているが、新設したガス管を供用開始する為には、その中に滞留している空気を可燃ガスに置換させることが必要である。この置換作業は、従来においては、新設ガス管内に既設ガス管から可燃ガスを流入させ、この可燃ガスの圧力によって滞留している空気を下流側に押し流し、管路の端末近傍に形成されている排出口から管外に押し出し、大気中に放出させる手法によって行われていた。
【特許文献１】特開２００６−２６６４４０
【非特許文献１】なし
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
都市ガスなどの可燃ガスと空気とを置換させるときは、可燃ガスと空気との混合気体が爆発危険濃度にならない様に、その取り扱いに十分注意する必要があり、このことはガス管の内部、混合気体が放散される外気中、いずれにおいても何ら異なるところではない。一般的に、ガス管内に可燃ガスを流入させてその圧力によって空気を排出しようとする際には、排出された気体を検知器によって爆発危険濃度の範囲内にあるか否か判定した後、そのまま外気中に放散させているが、混合気体が爆発危険濃度の範囲内にあるときには、外気中においても引火、爆発するので大変危険であった。
【０００４】
一方、都市ガス、空気とも無色の為、噴出している気体の種類や濃度を目視によって判別することは不可能なので、都市ガスに付されている臭気によって置換の程度を判断することも行われている。しかしながら、この方法は、勘や経験に頼る極めて不確実なものであり、しかもこの方法では都市ガスの濃度が爆発危険ラインに達しているか否かはほとんど判別出来ず、常に引火、爆発の危険が存在していた。更に、空気と都市ガスなどの可燃ガスとは比重が異なる為、その比重差によって空気の淀みがガス管の管底や管頂部に発生しやすく、完全な置換は困難であった。特に、空気より可燃ガスの比重が小さい場合、空気はガス管の管底部に淀んでしまい、管頂部に開口した排出口からの完全な置換は困難であった。又、ガス管の口径や長さによって混合気体の状況は大きく変化し、特に大口径、長延長のガス管の場合、空気が管内に取り残されるケースが多かった。
【０００５】
そこで、本発明者は、ガス管内の空気と可燃ガスとの置換作業に関する上記問題点を解決すべく研究を行った結果、勘や経験に頼ることなく安全かつ確実に置換を行えるエアパージ具を特開２００６−２６６４４０として提案した。この発明に係わるエアパージ具を用いたエアパージ作業は、勘や経験に頼っていた従来の作業に比べ、格別に安全性が向上したが、このエアパージ具を用いても、空気と可燃ガスの安全な置換にはある程度の時間を要し、それに伴い、可燃ガスの無駄な放出も行われていた。これは、空気と可燃ガスが比重を異にしており、容易に混合されないことに由来している。
【０００６】
本発明者は、より一層短い時間で空気と可燃ガスの置換が行われる様にすべく、鋭意研究した結果、特開２００６−２６６４４０として提案済みのエアパージ具を更に発展させた画期的なエアパージ装置を開発することに成功し、本発明としてここに提案するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
既設ガス管（２１）と新設ガス管（１７）との接続部近傍の前記新設ガス管（１７）の管壁に形成されている開口部（２２）から新設ガス管（１７）の管路内に挿入され、管路内を上流側から下流側へ向かって流れる気流を攪拌する攪拌具（２）と；  外部に位置した可搬式ガスボンベ（３４）から可燃ガス（２７）が供給され、攪拌具（２）の上流側の管路内に位置したガス吐出口（３３）から攪拌具（２）の方向へ向かって可燃ガス（２７）を噴射する可燃ガス導入管（３２）と；  垂直部分（４）と、この垂直部分（４）の上端に連通し、横方向に屈曲せしめられた屈曲部（５）とからなり、前記垂直部分（４）の少なくとも中央に透明部分が設けられている略Ｌ字形をなした気体抽出筒（３）の下部外周に、外径が逆テーパ状に縮径した筒状の栓部材（１１）がスライド自在に嵌合せしめられていると共に、前記透明部分よりわずかに下方の内周壁に内側に向かって張り出した段差部（６）が形成されており、この段差部（６）の上方に前記段差部（６）の内径より外径が大きい判別用球体（７）が転動自在に配置され、更に、前記屈曲部（５）を覆う様にほぼ同軸状にそれより大径のダクト（１６）が取り付けられ、屈曲部（５）の開口部（１３）には開閉自在のシャッター弁（１４）が取り付けられ、新設ガス管（１７）の下流側端末近傍の管壁に形成されている開口部（１８）に前記栓部材（１１）を嵌め込むことにより、前記気体抽出筒（３）の下端開口部（１９）を管路中に位置せしめるエアパージ具本体（１）；  とから可燃ガス配管工事用エアパージ装置を構成することにより、上記課題を解決した。
【発明の効果】
【０００８】
管路内に滞留している空気を可燃ガス２７に置換しようとする新設ガス管１７の上流側末端近傍の開口部２２に攪拌具２を設置し、下流側末端近傍の開口部１８にエアパージ具本体１を設置してエアパージの用に供するものであり、新設ガス管１７の管路内に可燃ガス２７を送り込むと、この可燃ガス２７は攪拌具２に衝突してこれによって攪拌され、その際に発生する乱流によって可燃ガス２７と空気は十分に混合される。従って、可燃ガス２７と空気の比重の違いに起因して新設ガス管１７内の一部へ空気が残留する事態は発生し得ず、エアパージ具本体１からの空気の排出及び可燃ガス２７への置換作業は確実に行われる。又、攪拌具２は、気流の風圧を利用するのみであり、モーター等の動力源を必要としないので、故障や発火事故のおそれもなく、安全であり、設置も容易である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
新設ガス管１７の上流側端末近傍に管路内の気流を攪拌する攪拌具２を位置させる様にした点に最大の特徴が存する。
【実施例１】
【００１０】
図１はこの発明に係る可燃ガス配管工事用エアパージ装置の実施例１の一部を切り欠いて描いた縦断面図である。
【００１１】
図中１はエアパージ具本体、２は攪拌具、３２は可燃ガス導入管であり、この発明に係る可燃ガス配管工事用エアパージ装置は、このエアパージ具本体１、攪拌具２及び可燃ガス導入管３２とから構成されている。
【００１２】
エアパージ具本体１は、特開２００６−２６６４４０で提案されたエアパージ具と基本的に同一である。即ち、図中３は、このエアパージ具本体１の構成部材の一つである気体抽出筒であり、円筒状をなし、比較的長い垂直部分４と、この垂直部分４の上部にこれと一体的に設けられた横方向に屈曲した屈曲部５とからなっている。又、この気体抽出筒３はその内部が透けて見える透明なアクリルパイプによって構成されているが、少なくとも垂直部分４の中央部のみを透明素材によって構成したり、透明素材からなる窓を設ける様にしても良い。
【００１３】
そして、この気体抽出筒３の垂直部分４の中央部よりやや下方の内周壁には内側に向かって張り出した段差部６が形成されており、この段差部６の上方には、この段差部６の内径より外径の大きい判別用球体７が転動可能状態で配置されている。
【００１４】
又、この垂直部分４の周壁のやや上方寄りには気体採取口８が設けられており、管路開閉バルブ９を途中に設けたパイプ１０がこれに接続されている。更に、垂直部分４の下部には、外周が逆テーパ状に縮径した軟質合成樹脂製の筒状の栓部材１１が上下スライド自在に嵌合されている。なお、この栓部材１１の外周には滑り止め用の細かい凹凸溝１２が円周方向に沿って多数設けられている。
【００１５】
一方、垂直部分４の上部に形成されている屈曲部５の先端の開口部１３には、この開口部１３を開閉自在に閉塞するシャッター弁１４が取り付けられている。なお、１５はこのシャッター弁１４を開閉する為のレバーである。更に、この屈曲部５とほぼ同軸状にこの屈曲部５を覆う様に屈曲部５より大径の送風ダクト１６が取り付けられている。  
【００１６】
そして、このエアパージ具本体１は図１に示す通り、新設ガス管１７の下流側端末近傍の管壁に形成されている開口部１８に、栓部材１１を嵌め込むことにより固定されており、その気体抽出筒３の下端開口部１９は管路中に位置せしめている。なお、図中２１は既設ガス管、２０は新設ガス管１７と既設ガス管２１とを接続する接続金具である。
【００１７】
一方、２は攪拌具であり、図２に示す様に、新設ガス管１７の管壁に形成されている開口部２２に嵌め込まれる栓部材２３、この栓部材２３に末端が支持され、管路中に突き出した腕材２４、この腕材２４の先端から管路の軸芯方向に向かって延設されたプロペラ支持軸２５、このプロペラ支持軸２５に遊転自在に軸支されたプロペラ２６とから構成されており、栓部材２３は前記エアパージ具本体１の栓部材１１同様、外周が逆テーパ状に縮径した軟質合成樹脂製である。そして、この攪拌具２は、図示の通り、既設ガス管２１と新設ガス管１７との接続部近傍の前記新設ガス管１７の管壁に形成されている開口部２２から管路内に挿入され、プロペラ２６が管路内を流れる気流に正対する様に固定されている。
【００１８】
又、図３２は可燃ガス導入管であり、栓部材２３を介して外部から新設ガス管１７の管路内に引き込まれており、その下部に形成されているガス吐出口３３は攪拌具２の上流側に位置しており、攪拌具２の方向を指向している。そして、この可燃ガス導入管３２の先端には可搬式ガスボンベ３４が接続されており、この可搬式ガスボンベ３４から供給される加圧された可燃式ガス２７をガス吐出口３３から攪拌具２の方向へ向かって勢いよく噴出する様になっている。又、図中３５はこの可燃ガス導入管３２の管路途中に設けられたガス圧調整用のレギュレーターである。
【００１９】
なお、この図１及び図２に示す実施例においては、可燃ガス導入管３２は攪拌具２とは別体であるが、図３に示すものの様に、可燃ガス導入管３２と攪拌具２′とを一体化させ、攪拌具２′の腕部２４′内を可燃ガス２７が通過する様にし、この腕部２４′にガス吐出口３３を設け、ここから攪拌具２′のプロペラ２６方向へ向かって可燃ガス２７が噴出する様にしても良い。
【００２０】
この実施例１は上記の通りの構成を有するものであり、図１に示す様に既設ガス２１の端末側にガスバッグ３６等を挿入して管路を閉塞し、可燃ガス２７の新設ガス管１７への流入を阻止しておき、新設ガス管１７の上流側末端近傍の開口部２２を利用して管路内に可燃ガス導入管３２及び攪拌具２を設置し、下流側末端近傍の開口部１８にエアパージ具本体１を設置して、エアパージの用に供する。なお、その際、気体抽出筒３の先端の開口部１３に設けられているシャッター弁１４を開にしておく。
【００２１】
この状態で、可搬式ガスボンベ３４から可燃ガス導入管３２に可燃ガス２７を送り込むと、加圧された可燃ガス２７はガス吐出口３３からプロペラ２６の方向へ向かって勢いよく噴出され、その風圧によってプロペラ２６は遊転せしめられ、このプロペラ２６の遊転により新設ガス管１７の管路内に螺旋状の渦が発生し、それによって管路内に滞留している空気と新たに導入された可燃ガス２７は十分に攪拌混合せしめられる。この様にして混合された空気と可燃ガス２７の混合気体２８は、導入されつつある可燃ガス２７の圧力によって下流側に押され、気体抽出筒３の下端開口部１９から垂直部分４内に流入し、上方へ向かって上昇する。
【００２２】
このとき、垂直部分４の中央に転動可能に配置されている判別用球体７には、下方から圧力がかかるので、この判別用球体７はこの圧力によって上方へ浮揚させられる。垂直部分４は透明部材によって構成されているので、この判別用球体７の浮揚現象は外部から目視することが出来、この浮揚現象によって垂直部分４内を気体が通過中であるという事実を知ることが出来る。又、可燃ガス２７と空気は比重が異なり、可燃ガス２７は空気より軽いのが普通であるので、垂直部分４内を空気の割合が大きい混合気体２８が通過しているときより、可燃ガス２７の割合が大きい混合気体２８が通過しているときの方が判別用球体７の浮揚量は小さくなるので、判別用球体７の挙動、即ち、その浮揚量の違い及びその変化によって空気と可燃ガス２７との置換がどの程度進んだかを知ることが出来る。なお、垂直部分４には気体採取口８が設けられているので、ここから気体を採取し、図示を省略した検知器でその成分を調べ、置換の程度をより一層正確に知ることも可能である。この様に、判別用球体７の挙動や気体の採取によって、垂直部分４を通過中の気体が爆発の危険がある濃度範囲内にあることが判明したら、図示を省略したブロアー機構から、送風ダクト１６に空気を送風し、これによって屈曲部５の先端開口部１３から排出される混合気体を希釈させて爆発限界以下にして外気中に放散する。一方、屈曲部５の開口部１３にはシャッター弁１４が設けられており、気体抽出筒３内のガス圧が低下したり、ゼロになった場合などには、このシャッター弁１４を閉じることにより、必要に応じて気体抽出筒３内と外気とを遮断することが可能であり、これにより、外部の着火源から気体抽出筒３内に火炎が吸引されることを防止出来る。
【００２３】
この様にして、新設ガス管１７の管路内の空気と可燃ガス２７の置換が完了したなら、既設ガス管２１の端末を閉塞していたガスバッグ３６を撤去し、既設ガス管２１と新設ガス管１７とを連通させると共に、可燃ガス導入管３２、攪拌具２、エアパージ具本体１を撤去し、開口部１８及び２２を閉止してすべての作業は完了する。
【実施例２】
【００２４】
図４はこの発明に係る可燃ガス配管工事用エアパージ装置の実施例２の一部を切り欠いて描いた縦断面図である。この実施例２は前述の実施例１より簡単な構造で、空気と可燃ガスの置換を行える様にしたものである。この実施例は、エアパージ具本体１と攪拌具２とから構成されており、可燃ガス導入管は用いられていない。エアパージ具本体１及び攪拌具２の構造及びその配置は前述の実施例１と全く同じであり、同一符号を付してその説明省略する。
【００２５】
実施例２は、上記の通りの構成を有するものであり、前述の実施例１と同様、新設ガス管１７の上流側末端近傍の開口部２２に攪拌具２を設置すると共に、下流側末端近傍の開口部１８にエアパージ具本体１を設置して、既設ガス管２１から新設ガス管１７に可燃ガス２７を送り込むと、この可燃ガス２７の移動に伴い発生する風圧により、プロペラ２６は遊転せしめられ、このプロペラ２６の遊転により新設ガス管１７の管路内に渦が発生し、それによって管路内に滞留している空気と新たに導入された可燃ガス２７は攪拌混合せしめられる。この様にして混合された空気と可燃ガス２７の混合気体２８は、既設ガス管２１から導入されつつある可燃ガス２７の圧力によって下流側に押され、気体抽出筒３の下端開口部１９から垂直部分４内に流入し、上方へ向かって上昇し、最終的には、すべての空気は可燃ガス２７によって置換される。この実施例２においては、実施例１の場合の様に、外部の可搬式ガスボンベから加圧された可燃ガス２７が攪拌具２に直接噴射されるのではなく、既設ガス管２１内を流れている比較的低圧の可燃ガス２７によって攪拌具２のプロペラ２６を遊転させるので、可燃ガス２７と空気との攪拌混合は、前述の実施例１の場合より時間がかかるが、可燃ガス導入管を設置する必要がなく、可搬式ガスボンベ等も用いないので、その分設備費や運用コストが低くなるメリットを有する。
【００２６】
なお、上記実施例においては、攪拌具２はプロペラ２６の遊転によって管路内を攪拌する様にしたが、気流に乱れを生じさせ、管路内を攪拌する構造のものなら、その形態は特に問わず、どの様な構造のものでも良く、一例としては、図５に示すものの様な構造の攪拌具２を用いても良い。即ち、この攪拌具２は、栓部材２３から垂設された腕材２４の先端に複数の透孔３１及び切り込み部３０を設けた板状体２９を気流に対して正対する様に取り付けたものである。この攪拌具２においては、板状体２９が邪魔板として作用し、これに衝突した気流に激しい乱れが生じ、これによって管路内が攪拌されて空気と可燃ガス２７との十分な混合が行われるのである。前述のプロペラタイプの攪拌具２を用いるか、この邪魔板タイプの攪拌具２を用いるかは、可燃ガス２７の流速、流量、管路の内径等を勘案して適宜決定すれば良い。
【００２７】
以上述べた通り、この発明に係る可燃ガス配管用エアパージ装置においては、攪拌具２の作用によって管路内の空気と可燃ガス２７は十分に混合されるので、管路中に空気が残留してしまうことはなく、管路中の空気は確実に可燃ガス２７に置換される。又、攪拌具２は気流の風圧を利用するのみで、モーターなど動力源を必要とはしないので、故障や発火事故のおそれもなく、安全で、設置も容易である。更に、可燃ガス２７と空気の置換を目視することが出来るので、従来の様に勘や経験に頼った不確実で危険な作業を行うことなく、だれでも安全確実に作業を実施することが出来る。又、外気中に放散される混合気体２８は常に爆発限界以下になる様に空気によって希釈され、爆発を防ぐことが出来、作業環境を安全な状態に保つことが出来る。更に、栓部材は共に逆テーパ状に形成されているので、径の様々な開口部に嵌め込むことが出来る、などの効果を有し、極めて高い実用的価値を有するものである。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
地中に埋設されるガス管、建築構築物中に敷設されるガス管など、あらゆるガス管の接続工事の際に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】この発明に係る可燃ガス配管工事用エアパージ装置の実施例１の一部を切り欠いて描いた断面図。
【図２】この発明に係わる可燃ガス配管工事用エアパージ装置の構成要素の一つである攪拌具２及び可燃式ガス導入管３２の実施例の斜視図。
【図３】同じく、攪拌具２及び可燃ガス導入管３２の他の実施例の斜視図。
【図４】この発明に係る可燃ガス配管工事用エアパージ装置の実施例２の一部を切り欠いて描いた断面図。
【図５】同じく、攪拌具２の他の実施例の斜視図。
【符号の説明】
【００３０】
１    エアパージ具本体
２    攪拌具
３    気体抽出筒
４    垂直部分
５    屈曲部
６    段差部
７    判別用球体
８    気体採取口
９    管路開閉バルブ
１０    パイプ
１１    栓部材
１２    凹凸溝
１３    開口部
１４    シャッター弁
１５    レバー
１６    ダクト
１７    新設ガス管
１８    開口部
１９    下端開口部
２０    接続金具
２１    既設ガス管
２２    開口部
２３    栓部材
２４    腕材
２５    プロペラ支持軸
２６    プロペラ
２７    可燃ガス
２８    混合気体
２９    板状体
３０    切り込み
３１    透孔
３２    可燃ガス導入管
３３    ガス吐出口
３４    可搬式ガスボンベ
３５    レギュレーター
３６    ガスバッグ
【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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