JP2014031809A

JP2014031809A - シール構造

Info

Publication number: JP2014031809A
Application number: JP2012171126A
Authority: JP
Inventors: Yasutaka Fukuya; 康隆福家; Tomoaki Inoue; 智晃井上; Yukihiro Sakaguchi; 幸浩阪口; Tomokazu Iwata; 知和岩田; Yuji Kondo; 祐司近藤; Itaru Muroya; 格室屋; Yoichi Iwamoto; 洋一岩本; Shunsuke Tanaka; 峻介田中; Yasuhiro Tsumura; 康裕津村
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2012-08-01
Filing date: 2012-08-01
Publication date: 2014-02-20
Anticipated expiration: 2032-08-01
Also published as: JP5955150B2

Abstract

【課題】壁部と配管との相対的位置関係が変動した場合においても、弾性シール材の伸縮性が阻害されることがなく、水密性を確保することができるシール構造。
【解決手段】屋内側と屋外側とにわたって貫通孔３が形成された壁部２と、貫通孔３に挿通される配管４と、貫通孔３と配管４との間の空間をシールするシール部６とを備え、シール部６は貫通孔３の内周面と配管４の外周面との間に充填された充填シール材７と、充填シール材７の屋外側を向く面に積層されて、貫通孔３の内周面と配管４の外周面とにわたる弾性シール材８と、配管４の外周面上又は貫通孔３の内周面上で充填シール材７と弾性シール材８とを配管４の延在方向に隔離する隔離部９と、を有するシール構造１。
【選択図】図１

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、その貫通孔の内周面と配管の外周面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。この際、貫通孔と配管との間は、屋内外の水密性を確保するために、貫通孔の内周面と配管の外周面との間の隙間にシール部を設けてシール構造を構成している（例えば、特許文献１参照）。

具体的には、図８に示すように、従来のシール構造１０１のシール部１０６は、貫通孔３の内周面と配管４との間に充填された充填シール材７と、充填シール材７の屋外側に配置されたシリコンシーラントなどの高伸縮性材料によって形成された弾性シール材８とを有しており、この弾性シール材８によって、水密性を高める構造となっている。

特開昭６３−１８０７８７号公報

ところで、配管４と壁部２とは上述したようなシール構造１０１を介して接続されているため、例えば地震などが発生すると配管４と壁部２との相対的位置関係が変化することがある。即ち、図９に示すように、配管４の下方の隙間が小さくなるとともに、配管４の上方の隙間が大きくなることがある。

このように、壁部２と配管４とが相対的に変形することにより、図９に示すように、配管４の下方の充填シール材７が圧縮されるとともに、上方の充填シール材７と配管４とが離間してしまう。この際、充填シール材７の内周面が配管４の外周面から剥離する一方で、弾性シール材８は柔軟に変形して配管４の外周面と接続し続けることによって、配管４の変位により弾性シール材８が充填シール材７に巻き込まれ、破壊される虞がある。
弾性シール材８が破壊されると、水密性の確保が困難となり、シール構造１０１が本来の機能を果たすことができなくなるという問題がある。

この発明は、このような事情を考慮してなされたもので、その目的は、壁部と配設部材との相対的位置関係が変動した場合においても、弾性シール材が破壊されるのを防ぐことのでき、水密性を確保することができるシール構造を提供することにある。

上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提供している。
即ち、本発明のシール構造は、屋内側と屋外側とにわたって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、前記貫通孔と前記配管との間の空間をシールするシール部とを備え、前記シール部は、前記貫通孔の内周面と前記配管の外周面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前記屋外側を向く面に積層されて、前記貫通孔の内周面と前記配管の外周面とにわたる弾性シール材と、前記配管の外周面上又は前記貫通孔の内周面上で前記充填シール材と前記弾性シール材とを前記配管の延在方向に隔離する隔離部と、を有することを特徴とする。

上記構成によれば、隔離部が充填シール材と弾性シール材とを配管の延在方向に隔離することによって、例えば、地震の発生により壁部と配管との相対的位置関係が変動して充填シール材が配管から剥離した場合においても、弾性シール材が充填シール材に干渉して破壊されることを防止することができる。
これにより、弾性シール材の柔軟な変形が妨げられることがなく、水密性を確保することができる。

上記シール構造において、前記隔離部は、前記配管の外周面上に設けられ該配管の周方向に延在する突条であって、該突条の前記屋外側を向く面と前記充填シール材の前記屋外側を向く面とは同一面上に位置していることが好ましい。

上記構成によれば、ストッパが弾性シール材に対する物理的な障壁となるため、弾性シール材が充填シール材と配管との間に巻き込まれ、破壊されるのを防止することができる。

上記シール構造において、前記隔離部は、前記充填シール材の前記弾性シール材との接触面の内周端に設けられ前記配管の周方向に延在する空隙である構成としてもよい。

上記構成によれば、空隙が隔離部としての機能を果たすため、配管に物理的に部材を付加することなく、弾性シール材の破壊を防止することができる。

本発明によれば、隔離部が充填シール材と弾性シール材とを配管の延在方向に隔離することによって、例えば、地震の発生により壁部と配管との相対的位置関係が変動して充填シール材が配管から剥離した場合においても、弾性シール材が充填シール材に干渉して破壊されることを防止することができる。

本発明の第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。本発明の第一実施形態に係るシール構造において壁部と配管との間に相対変位が生じたことをしめす断面図である。本発明の第一実施形態に係るストッパの別形態を示す拡大断面図である。本発明の第一実施形態に係るストッパの別形態を示す拡大断面図である。本発明の第二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。本発明の第二実施形態に係るシール構造において壁部と配管との間に相対変位が生じたことをしめす断面図である。本発明の第一実施形態に係るシール構造の別形態を示す建屋要部の断面図である。従来のシール構造を採用した建屋要部の断面図である。従来のシール構造において壁部と配管との間に相対変位が生じたことを示す断面図である。

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。

（第一実施形態）
図１に示すように、建屋等の外壁を構成する壁部２には貫通孔３が形成されている。貫通孔３は壁部２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４が屋内外に跨って挿通される。

壁部２はコンクリートなどによって形成されており、所定の水圧に耐えられる十分な厚さ寸法とされている。貫通孔３の内径は配管４に寸法などの設計仕様に基づいて決定されている断面円形の孔である。配管４は、金属によって形成されている円形の管部材である。配管４は、配管４の軸方向（以下、単に軸方向という）から視て、貫通孔３の略中央に配置されている。ただし、貫通孔３は、断面円形である必要はなく、例えば矩形の孔としてもよいが円形に近い形状が好ましい。

本実施形態のシール構造１は、配管４と貫通孔３との間に設けられ、貫通孔３の内周面と配管４の外周面との間をシールするシール部６を主な構成要素として備えている。
シール部６は、配管４と貫通孔３との間に形成されており、貫通孔３の内周面と配管４の外周面との間をシールしている。シール部６は、貫通孔３の軸方向屋内側に充填された充填シール材７と、貫通孔３の軸方向屋外側に充填された弾性シール材８と、配管４の外周面上に設けられ、配管４の周方向に延在するストッパ９（突条）とを有している。

充填シール材７は、配管４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、貫通孔３の内周面と配管４との間に液状で充填した後、硬化させることで貫通孔３の内周面と配管４との間の水密性を確保する。本実施形態においては、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。

弾性シール材８は、充填シール材７の屋外側を向く面に積層され、外周側が貫通孔３の内周面に固定されるとともに内周側が配管４の外周面に固定されている。弾性シール材８は、高い伸縮性（弾性）を有するシーリング材であり、本実施形態の弾性シール材８は、シリコンシーラントによって形成されている。即ち、弾性シール材８は、施工後において配管４が動くことにより、配管４と貫通孔３との距離が変化する場合においても、配管４の動きに対して追従する性能を有している。

また、図示しないが、弾性シール材８と配管４との間、及び弾性シール材８と貫通孔３との間には、プライマーが介在している。換言すれば、弾性シール材８は、貫通孔３の内周面及び配管４の外周面に下地としてのプライマーが塗布された状態で充填されている。

プライマーは、弾性シール材８と貫通孔３の接着性、及び弾性シール材８と配管４の接着性を向上させるために塗布される下地材である。なお、弾性シール材８と貫通孔３との接着性、又は弾性シール材８と配管４との接着性のいずれか、又は両方が十分であれば、プライマーを省略することができる。

配管４は金属に限ることはなく、塩化ビニールなどの樹脂や、コンクリートを採用することもできる。

ストッパ９は、配管４の外周面上に設けられ、配管４を一周する形で固定されている断面略正四角形状の金属製の枠である。即ち、ストッパ９は円環状をなしており、具体的には周方向に二分割されている。
ストッパ９は、ストッパ９の屋外側を向く面９ａと充填シール材７の屋外側を向く面７ａとが同一面上となるような位置に配置されている。
なお、ストッパ９を形成する材料は金属に限ることはなく、例えばポリアセタール樹脂などのエンジニアリングプラスチックを採用することも可能である。

次に、本実施形態のシール構造１の施工方法について説明する。
まず、配管４を一周する形でストッパ９を固定する。ストッパ９を既存の配管４に取り付ける際は、二分割されたストッパ９を配管４の所定の位置に配置し、例えば所定の配管４用バンドで固定する。また、新設する配管４にストッパ９を取り付ける際は、予めストッパ９を配管４に溶接してもよい。

次いで、配管４と貫通孔３との間であって貫通孔３の屋内側に充填シール材７を充填する。
次いで、プライマーを貫通孔３の内周面の弾性シール材８施工部、及び配管４の外周面の弾性シール材８施工部に塗布する。
次いで、弾性シール材８を充填シール材７の軸方向屋外側に施工する。そして、弾性シール材８が硬化することによって、シール構造１が完成する。

上記実施形態によれば、図２に示すように、例えば、地震の発生によって壁部２と配管４との相対的位置関係が変動し充填シール材７が配管４より離間した場合においても、ストッパ９が弾性シール材８に対する物理的な障壁となるため、弾性シール材８が充填シール材７と配管４との間に巻き込まれ、破壊されるのを防止することができる。

即ち、ストッパ９が充填シール材７と弾性シール材８とを配管４の延在方向に隔離する隔離部としての役割を果たす。これにより、弾性シール材８の柔軟な変形が妨げられることがなく、水密性を確保することができる。
また、ストッパ９が分割されていることにより、配管４を切断することなく、ストッパ９を配管４に取り付けることができる。

なお、ストッパ９の断面形状は、上述したような正四角形状に限ることはなく、例えば図３に示すストッパ９Ｂのように、充填シール材７を接する部分を湾曲形状とした丸型としてもよい。あるいは、図４に示すストッパ９Ｃように、充填シール材７と接する部分を直線形状とした三角型としてもよい。このような断面形状とすることによって、充填シール材７や弾性シール材８の損傷する可能性を低減することができる。

（第二実施形態）
次に、第二実施形態に係るシール構造１Ｂについて説明する。
図５は、本実施形態に係るシール構造１Ｂの一例を示す段面図である。なお、本実施形態では、上述した第一実施形態との相違点を中心に述べ、同様の部分についてはその説明を省略する。

本実施形態のシール部６Ｂは、第一実施形態のストッパ９が設けられる位置を空隙１０にしたことを特徴としている。即ち、空隙１０が充填シール材７の弾性シール材８との接触面の内周端に設けられており、この空隙１０は、配管４の周方向に延在している。

次に、本実施形態のシール構造１Ｂの施工方法について説明する。
まず、配管４と貫通孔３との間であって貫通孔３の屋内側に充填シール材７を充填する。
次いで、充填シール材７の屋外側の内周側の部分に空隙１０を作るために充填シール材７を削る。なお、充填シール材７の充填時のダムを用いて形状を形成してもよい。

次いで、充填シール材７を削った場所をブレーカ材で養生する。即ち、ゲル、グリス、スポンジ、発泡ウレタン材などを塗布するなどして、空隙１０の空間を確保する。
次いで、プライマーを貫通孔３の内周面の弾性シール材８施工部、及び配管４の外周面の弾性シール材８施工部に塗布する。
次いで、弾性シール材８を充填シール材７の軸方向屋外側に施工する。そして、弾性シール材８が硬化することによって、シール構造１Ｂが完成する。

上記実施形態によれば、図６に示すように、例えば、地震の発生によって壁部２と配管４との相対的位置関係が変動し充填シール材７が配管４より離間した場合においても、充填シール材７に予め空隙１０を設けることによって、弾性シール材８が充填シール材７に干渉して、破壊されることを防止することができる。
即ち、空隙１０が充填シール材７と弾性シール材８とを配管４の延在方向に隔離する隔離部としての役割を果たす。これにより、弾性シール材８の柔軟な変形が妨げられることがなく、水密性を確保することができる。
また、空隙１０が隔離部としての機能を果たすため、配管４に物理的に部材を付加することなく、弾性シール材８の破壊を防止することができる。

なお、本発明の技術範囲は上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変更を加えることが可能である。
例えば、以上で説明した各実施形態では、充填シール材７と弾性シール材８とを配管４の延在方向に隔離する隔離部（ストッパ９、空隙１０）が配管４の外周面上に設けられているが、これに限ることはない。例えば、図７に示すシール構造１Ｃのシール部６Ｃのように、隔離部（図７ではストッパ９を示す）が、貫通孔３の内周面上にも設けられる構成としてもよい。即ち、隔離部として貫通孔３の内周面上に設けられたストッパ１１を追加してもよい。
このような構成を採用することで、弾性シール材８が破壊される可能性をより低減することができる。

また、上記各実施形態では、弾性シール材８としてシリコンシーラントを用いたが、ここに設けられる部材は、高い伸縮性を有し、かつ、水密性を有する素材であればこれに限ることはない。例えば、弾性シール材８として、例えばポリブタジエン系の液状ゴムを採用することができる。

１，１Ｂ，１Ｃ…シール構造２…壁部３…貫通孔４…配管６，６Ｂ，６Ｃ…シール部（隔離部）７…充填シール材８…弾性シール材９…ストッパ１０…空隙（隔離部）

Claims

屋内側と屋外側とにわたって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、
前記貫通孔と前記配管との間の空間をシールするシール部とを備え、
前記シール部は、
前記貫通孔の内周面と前記配管の外周面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前記屋外側を向く面に積層されて、前記貫通孔の内周面と前記配管の外周面とにわたる弾性シール材と、
前記配管の外周面上又は前記貫通孔の内周面上で前記充填シール材と前記弾性シール材とを前記配管の延在方向に隔離する隔離部と、を有することを特徴とするシール構造。
前記隔離部は、前記配管の外周面上に設けられ該配管の周方向に延在する突条であって、該突条の前記屋外側を向く面と前記充填シール材の前記屋外側を向く面とは同一面上に位置していることを特徴とする請求項１に記載のシール構造。
前記隔離部は、前記充填シール材の前記弾性シール材との接触面の内周端に設けられ前記配管の周方向に延在する空隙であることを特徴とする請求項１に記載のシール構造。