JP2013160347A

JP2013160347A - シール構造

Info

Publication number: JP2013160347A
Application number: JP2012024291A
Authority: JP
Inventors: Itaru Muroya; 格室屋; Yasutaka Fukuya; 康隆福家; Yoichi Iwamoto; 洋一岩本; Yukihiro Sakaguchi; 幸浩阪口; Tomokazu Iwata; 知和岩田; Yuji Kondo; 裕司近藤
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2012-02-07
Filing date: 2012-02-07
Publication date: 2013-08-19

Abstract

【課題】シール部に水圧が加わった際の水密性の低下を抑制することができるシール構造を提供する。
【解決手段】本発明は、貫通孔１２が形成された壁部１１と、貫通孔１２に挿通される配管１４と、貫通孔１２の内周壁１３ａと配管１４の外周壁１４ａとの間に設けられてこれら両者間の水密性を確保するシール部とを備え、充填シール材１７が貫通孔１２の内周壁１３ａと配管１４の外周壁１４ａとの間に充填され、弾性を有する表面コーティング部（閉塞部）１５が充填シール材１７の少なくとも屋外側の表面に設けられ、接着部材１８，１９が壁部１１の外表面と表面コーティング部１５の外表面及び配管１４の外周壁１４ａと表面コーティング部１５の外表面とに跨って密着している。
【選択図】図２

Description

本発明は、建屋等の外壁を構成する壁部に形成された貫通孔に配管を挿通するとともに、その貫通孔の内周壁と配管の外周壁との間に設けられたシール部によってこれら両者間の水密性を確保するようにしたシール構造に関する。

従来から、建屋等の外壁を構成する壁部には、建屋の内外に貫通する貫通孔が形成され、この貫通孔に配管を挿通することで建屋の屋外から屋内又は屋内から屋外への流体等の供給や排出を可能としている。ここで、屋内外の水密性を確保するために、貫通孔と配管との間、即ち、貫通孔の内周壁と配管の外周壁との間の隙間には、シール構造が設けられている（例えば、特許文献１参照）。

一般的な家屋等におけるシール構造にあっては、シリコンやウレタン等のシーリング材を用いているが、比較的大型な建屋にあっては、配管の直径が大きい等の理由から、単なるシーリング材を充填しただけでは充分な水密性を確保することは困難である。また、津波等の強い水圧がかかる場合を想定すると、一般的なシール構造で水密性を確保することは困難である。

そこで、水密性の確保を図るべく、例えば図６に示すように、建屋等の外壁を構成する壁部１に貫通孔２を形成し、その貫通孔２に円筒状のスリーブ３を嵌め込むとともに、該スリーブ３に配管４を挿通した構成において、以下のようなシール構造が考えられる。即ち、このシール構造は、内周壁３ａと配管４の外周壁４ａとの間に、配管４の軸線方向に沿って間隔をあけて配置される一対の表面コーティング部（閉塞部）５，６と、この一対の表面コーティング部５，６によって画成される空間に充填される充填シール材７とによって構成されている。

特開昭６３−１８０７８７号公報

ところで、上述したシール構造にあっては、水害等によって配管４が水没するような場合、屋外側と屋内側との圧力差に起因して、特に、屋外側の表面コーティング部５の表面に加わる水圧は非常に大きいものとなる。

しかしながら、上述したシール構造にあっては、そのような水圧に耐え得るような構成とはなっておらず、外壁側の表面コーティング部５の表面に加わる水圧によって、図７（Ａ）に示すように、表面コーティング部５とその付近の充填シール材７とに変形が発生し易くなる。また、水位が上昇して配管４の水没量が増すと、さらなる水圧の上昇によって、図７（Ｂ）に示すように、内周壁３ａとシール部（表面コーティング部５とその付近の充填シール材７）との間、配管４の外周壁４ａとシール部との間に隙間ができてしまい、水が屋内へと浸入してしまう虞がある。なお、上述したシール部（表面コーティング部５とその付近の充填シール材７）の水圧による変形は、実際には充填シール材７による水密性確保のために弾性発泡材料等が用いられていることから、この充填シール材７が水圧によって変形することにより表面コーティング部５が変形してしまう。

本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、シール部に水圧が加わった際の水密性の低下を抑制することができるシール構造を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明のシール構造は、貫通孔が形成された壁部と、前記貫通孔に挿通される配管と、前記貫通孔の内周壁と前記配管の外周壁との間に設けられてこれら両者間の水密性を確保するシール部とを備え、前記シール部は、前記貫通孔の内周壁と前記配管の外周壁との間に充填された充填シール材と、前記充填シール材の少なくとも屋外側の表面に設けられた弾性を有する閉塞部と、前記壁面の外表面と前記閉塞部の外表面及び前記配管の外周壁と前記閉塞部の外表面とに跨って密着する接着部材と、を備えることを特徴とする。

本発明のシール構造によれば、充填シール材が貫通孔の内周壁と配管の外周壁との間に充填され、弾性を有する閉塞部が充填シール材の少なくとも屋外側の表面に設けられ、接着部材が壁面の外表面と閉塞部の外表面及び配管の外周壁と閉塞部の外表面とに跨って密着している。これにより、配管の水没等により充填シール材に水圧が加わって弾性変形し、その弾性変形によって閉塞部が変形したとしても、接着部材によって壁面の外表面と閉塞部の外表面及び配管の外周壁と閉塞部の外表面との密着性が維持されることにより、水密性の低下を抑制することができる。

また、本発明のシール構造は、前記壁面の外表面と前記閉塞部の外表面とが略面一であることが好ましい。

本発明のシール構造によれば、接着部材の密着性を容易に確保することができる。

さらに、本発明のシール構造において、前記接着部材は、前記壁面の外表面と前記閉塞部の外表面とに跨って密着する外周側接着部材と、前記配管の外周壁と前記閉塞部の外表面とに跨って密着する内周側接着部材と、を備えることが好ましい。

本発明のシール構造によれば、接着部材を容易に設けることができる。

また、本発明のシール構造において、前記接着部材は、前記閉塞部の外表面を覆うように前記壁面の外表面から前記配管の外周壁に跨って密着していることが好ましい。

本発明のシール構造によれば、接着部材の密着性を高く確保することができる。

さらに、本発明のシール構造において、前記充填シール材には、屋外側に向けて膨出する膨出部が形成されていることが好ましい。

本発明のシール構造によれば、水圧を受けて充填シール材が変形したとしても、接着部材の接着性を高く維持することができる。

本発明のシール構造によれば、接着部材が壁面の外表面と閉塞部の外表面及び配管の外周壁と閉塞部の外表面とに跨って密着しているため、シール部に水圧が加わった際の水密性の低下を抑制することができる。

本発明の一実施形態に係るシール構造を採用した建屋要部の断面図である。本発明の一実施形態に係るシール構造を採用した要部の拡大断面図である。本発明の一実施形態に係る変形例１のシール構造を採用した建屋要部の断面図である。本発明の一実施形態に係る変形例２のシール構造を採用した建屋要部の断面図である。本発明の一実施形態に係る変形例３のシール構造を採用した建屋要部の断面図である。従来のシール構造を示し、建屋要部の断面図である。従来のシール構造を示し、（Ａ）は屋外側のシール部に水圧による変形が発生している状態の要部の断面図、（Ｂ）は屋外側のシール部が剥がれて水密性が損なわれている状態の要部の断面図である。

次に、本発明の一実施形態に係るシール構造について、図面を参照して説明する。なお、以下に示す実施形態は本発明のシール構造における好適な具体例であり、技術的に好ましい種々の限定を付している場合もあるが、本発明の技術範囲は、特に本発明を限定する記載がない限り、これらの態様に限定されるものではない。

また、以下に示す実施形態における構成要素は適宜、既存の構成要素等との置き換えが可能であり、かつ、他の既存の構成要素との組合せを含む様々なバリエーションが可能である。したがって、以下に示す実施形態の記載をもって、特許請求の範囲に記載された発明の内容を限定するものではない。

図１は本発明の一実施形態に係るシール構造を採用した建屋要部の断面図、図２は本発明の一実施形態に係るシール構造を採用した要部の拡大断面図である。

図１において、建屋等の外壁を構成する壁部１１には貫通孔１２が形成されている。その貫通孔１２には、金属製の円筒状のスリーブ１３が嵌め込まれており、図示を略するアンカーボルト等によって固定されている。貫通孔１２は壁部１１の屋外側と屋内側とに跨って貫通しており、これにより、配管１４が屋内外に跨って挿通される。

また、スリーブ１３の内周壁１３ａを実質的な貫通孔１２の内周壁として配管１４を挿通した構成において、内周壁１３ａと配管１４の外周壁１４ａとの間には、配管１４の軸線方向に沿って間隔をあけて配置される一対の表面コーティング部（閉塞部）１５，１６と、この一対の表面コーティング部１５，１６によって画成される空間に充填シール材１７が充填されている。

表面コーティング部１５，１６は、充填シール材１７をスリーブ１３と配管１４との間に充填して硬化させた後に、充填シール材１７の屋外側及び屋内側の端面にコーティングすることで充填シール材１７と一体化する接着剤兼用のコーティングタイプのものが用いられている。

この際、表面コーティング部１５，１６は、充填シール材１７よりも硬度が高くかつある程度の弾性を有するシリコン等を含有した接着材料を用いるのが好ましい。また、本実施の形態においては、表面コーティング部１５の表面は壁部１１の表面と略面一となるように設けられている。なお、屋内側の表面コーティング部１６は無くても良い。

充填シール材１７は、配管１４の内部を通る流体の温度や建屋内温度等に応じた耐熱性を備えた弾性発泡材が用いられており、スリーブ１３と配管１４との間に充填した後、硬化することでスリーブ１３と配管１４との間の水密性を確保する。

なお、スリーブ１３の内周壁１３ａと配管１４の外周壁とには、例えば、スプレー塗布等によって接着剤を介在させても良いし、充填シール材１７そのものに接着作用を備えるものを用いても良い。本実施の形態においては、水密性の確保の観点から、ウレタン等の弾性発泡材が用いられている。

一方、壁部１１の表面と表面コーティング部１５の表面とには外周側接着部材１８が跨って設けられている。また、配管１４の外周壁１４ａと表面コーティング部１５の表面とには内周側接着部材１９が跨って設けられている。これら、各接着部材１８，１９は、例えば、ＦＲＰテープ等の密着性・耐水性・耐熱性に優れたものが用いられている。なお、各接着部材１８，１９には、表面コーティング部１５と同材料のものを用い、表面コーティング部１５をコーティングした後に別途コーティングにより設けても良い。

上記の構成において、水害等によって配管１４が水没するような場合、屋外側と屋内側との圧力差に起因して、特に、屋外側の表面コーティング部１５の表面に加わる水圧は非常に大きいものとなる。

これに対して、本実施形態に係るシール構造にあっては、外壁側の表面コーティング部１５の表面に加わる水圧によって、図２に示すように、表面コーティング部１５とその付近の充填シール材１７とに変形が発生しても、各接着部材１８，１９がその変形を許容しつつ密着していることから、内周壁１３ａと表面コーティング部１５及びその付近の充填シール材１７との間、並びに配管１４の外周壁１４ａと表面コーティング部１５及びその付近の充填シール材１７との間、のそれぞれに隙間が発生することを抑制することができ、水密性を維持することができる。
即ち、各接着剤１８，１９の存在により、充填シール材１７をスリーブ１３又は配管１４から引き剥がすように水圧が作用することはないため、水密性を高く維持することができる。

ところで、上記実施の形態では、各接着部材１８，１９を別々に設けたもので説明したが、例えば、図３に示すように、表面コーティング部１５の表面全体を覆うように壁部１１と配管１４とに接着部材２０を跨らせても良い。また、配管１４にフランジ等を設け（図示せず）、壁部１１の表面と同じ縦面で内周側接着部材１８を設けることも可能である。これによっても第一実施形態同様、水密性を確保することができる。

さらに、図４に示すように、充填シール材１７の外表面側を膨出させて膨出部１７ａを形成し、水圧を受けても膨出部１７ａが屋内側に凹まないように構成してもよい。これによって、より一層水密性を確保することが可能となる。また、図５に示すように、表面コーティング部１５が壁部１１から奥まった位置にある場合でも適用可能である。

このように、本実施形態のシール構造は、充填シール材１７が貫通孔１２の内周壁１３ａと配管１４の外周壁１４ａとの間に充填され、弾性を有する表面コーティング部１５が充填シール材１７の少なくとも屋外側の表面に設けられ、接着部材１８，１９が壁部１１の外表面と表面コーティング部１５の外表面及び配管１４の外周壁１４ａと表面コーティング部１５の外表面とに跨って密着している。

これにより、配管１４の水没等により充填シール材１７に水圧が加わって弾性変形し、その弾性変形によって表面コーティング部１５が変形したとしても、接着部材１８，１９によって壁部１１の外表面と表面コーティング部１５の外表面及び配管１４の外周壁１４ａと表面コーティング部１５の外表面との密着性が維持されることにより、水密性の低下を抑制することができる。

また、本実施形態のシール構造は、壁部１１の外表面と表面コーティング部１５の外表面とが略面一であることにより、接着部材１８，１９の密着性を容易に確保することができる。

また、本実施形態のシール構造は、接着部材１８，１９は、壁部１１の外表面と表面コーティング部１５の外表面とに跨って密着する外周側接着部材１８と、配管１４の外周壁１４ａと表面コーティング部１５の外表面とに跨って密着する内周側接着部材１９と、を備えることにより、接着部材１８，１９を独立して容易に設けることができる。

さらに、本実施形態のシール構造は、接着部材１８，１９は、表面コーティング部１５の外表面を覆うように壁部１１の外表面から配管１４の外周壁１４ａに跨って密着していることにより、接着部材１８，１９の密着性を高く確保することができる。

また、本実施形態のシール構造は、充填シール材１７には、屋外側に向けて膨出する膨出部が形成されていることにより、水圧を受けて充填シール材１７が変形したとしても、接着部材１８，１９の接着性を高く維持することができる。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこれに限定されることなく、その発明の技術的思想を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

１１…壁面
１２…貫通孔
１３…スリーブ
１３ａ…内周壁（貫通孔の内周壁）
１４…配管
１５…表面コーティング部（閉塞部）（屋外側）
１６…表面コーティング部（閉塞部）（屋内側）
１７…充填シール材
１７ａ…膨出部
１８…外周側接着部材
１９…内周側接着部材
２０…接着部材

Claims

貫通孔が形成された壁部と、
前記貫通孔に挿通される配管と、
前記貫通孔の内周壁と前記配管の外周壁との間に設けられてこれら両者間の水密性を確保するシール部とを備え、
前記シール部は、
前記貫通孔の内周壁と前記配管の外周壁との間に充填された充填シール材と、
前記充填シール材の少なくとも屋外側の表面に設けられた弾性を有する閉塞部と、
前記壁面の外表面と前記閉塞部の外表面及び前記配管の外周壁と前記閉塞部の外表面とに跨って密着する接着部材と、
を備えることを特徴とするシール構造。
請求項１に記載のシール構造において、
前記壁面の外表面と前記閉塞部の外表面とが略面一である
ことを特徴とするシール構造。
請求項１又は請求項２に記載のシール構造において、
前記接着部材は、
前記壁面の外表面と前記閉塞部の外表面とに跨って密着する外周側接着部材と、
前記配管の外周壁と前記閉塞部の外表面とに跨って密着する内周側接着部材と、
を備えることを特徴とするシール構造。
請求項１又は請求項２に記載のシール構造において、
前記接着部材は、
前記閉塞部の外表面を覆うように前記壁面の外表面から前記配管の外周壁に跨って密着している
ことを特徴とするシール構造。
請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載のシール構造において、
前記充填シール材には、
屋外側に向けて膨出する膨出部が形成されている
ことを特徴とするシール構造。