JP2017180818A - シール構造、シール構造を備える建屋、及び建屋を備える発電プラント - Google Patents

Abstract

【課題】耐火部材と壁面と間に間隙が生じた場合に耐火性を確保することが可能なシール構造において、熱膨張耐火材が崩れることを防止する。【解決手段】壁部１０に形成された孔部１３を挿通するように軸線Ｏに沿って延びる配設部材２と、配設部材２の外周面と孔部１３の内周面との空間を閉塞する耐火シール材３と、壁部１０における軸線方向一方側Ｄａ１で配設部材２の外周面に固定されて、壁部１０に接するとともに径方向内側に軸線方向他方側Ｄａ２から凹む凹部５１が形成された耐火部材５と、凹部５１内に設けられ、熱によって膨張する熱膨張耐火材６と、耐火部材５の軸線方向一方側Ｄａ１で、配設部材２の外周面に固定された筒状をなす筒状固定部材７と、筒状固定部材７に固定されて、耐火部材５の径方向の移動を拘束する拘束部材８と、を備えるシール構造１を提供する。【選択図】図２

Description

本発明は、シール構造、シール構造を備える建屋、及び建屋を備える発電プラントに関する。

建屋等の外壁を構成する壁部等の構造物は、壁部に形成された貫通孔に配設部材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。
火災等が発生した際に貫通孔を介して火炎や煙等が流入することを防ぐために、貫通孔の内周面と配設部材の外周面との間の隙間には不燃性又は難燃性の耐火シール材が設けられている。

ところで、大地震等の振動によって建屋だけでなく配設部材も大きく振動すると、火災が発生する前に耐火シール材が固定された配設部材は壁面に対して相対移動してしまう。
特許文献１には、このような場合において、火災防御を可能とするシール構造が記載されている。このシール構造は、配設部材の外周面に固定されている耐火部材と、耐火部材の壁面を向く面に形成された凹部に充填された熱膨張耐火材と、を備えている。このシール構造は、火災による熱により熱膨張耐火材が膨張することによって、耐火シール材を防護する。

特開２０１５−５７５６０号公報

しかしながら、上記従来のシール構造においては、熱膨張耐火材を保持する耐火部材の拘束力が大きくないため、大きな地震による振動が印加されると、耐火部材が変形して熱膨張耐火材が崩れるという課題がある。

本発明は、耐火部材と壁面と間に間隙が生じた場合に耐火性を確保することが可能なシール構造において、熱膨張耐火材が崩れることを防止することができるシール構造、シール構造を備える建屋、及び建屋を備える発電プラントを提供することを目的とする。

本発明の第一の態様によれば、シール構造は、壁部に形成された孔部を挿通するように軸線に沿って延びる配設部材と、前記配設部材の外周面と前記孔部の内周面との空間を閉塞する耐火シール材と、前記壁部における前記軸線方向一方側で前記配設部材の外周面に固定されて、前記壁部に接するとともに径方向内側に前記軸線方向他方側から凹む凹部が形成された耐火部材と、前記凹部内に設けられ、熱によって膨張する熱膨張耐火材と、前記耐火部材の前記軸線方向一方側で、前記配設部材の外周面に固定された筒状をなす筒状固定部材と、前記筒状固定部材に固定されて、前記耐火部材の径方向の移動を拘束する拘束部材と、を備える。

このような構成によれば、地震等によって配設部材が壁部に対して相対移動し、配設部材に固定された耐火部材の軸線方向他方側と壁部との間に間隙が生じても、耐火部材の軸線方向他方側から凹む凹部に設けられた熱膨張耐火材によって間隙を閉塞することができる。
また、拘束部材によって耐火部材の径方向の移動が拘束されることによって、凹部内に設けられた熱膨張耐火材が崩れるのを防止することができる。
また、拘束部材が筒状固定部材を介して配設部材に固定されていることによって、より強固に耐火部材を拘束することができる。

上記シール構造において、前記棒状部材は、前記支持部材に対して摺動可能に接続されていてよい。

このような構成によれば、支持部材と壁部とが近づく方向に相対移動して、棒状部材が壁部に当接することにより支持部材が変形するのを抑制することができる。

上記シール構造において、複数の前記棒状部材の前記軸線方向他方側に固定され、径方向内側に前記配設部材が挿通される外側環状部材と、前記外側環状部材の径方向内側に配置され、径方向内側に前記配設部材が挿通される内側環状部材と、前記外側環状部材と前記内側環状部材とを接続する接続部材と、前記外側環状部材と前記内側環状部材との間の前記熱膨張耐火材の前記軸線方向他方側に固定されている網部と、有し、前記網部は、同心円状に配置されている複数の横糸部と、径方向に沿って放射状に配置されている複数の縦糸部と、を有し、一の前記横糸部の径方向外側の前記縦糸部と、前記一の横糸部の径方向外側の前記縦糸部との周方向の位置が異なってよい。

このような構成によれば、網部が設けられていることによって、耐火部材の凹部内に設けられている熱膨張耐火材が飛び出すのを抑制することができる。
また、縦糸部は、一の横糸部の径方向外側の縦糸部と、一の横糸部の径方向外側の縦糸部との周方向の位置が異なっている。これにより、熱により膨張した熱膨張耐火材が網部によって分断される際に、大きな塊となって分断されることなく、熱膨張耐火材をバランスよく膨張させることができる。

上記シール構造において、前記外側環状部材の一部及び前記内側環状部材の一部は、前記軸線方向から見て前記熱膨張耐火材と重なっていてよい。

このような構成によれば、外側環状部材と内側環状部材とで、耐火部材の凹部内に設けられている熱膨張耐火材が飛び出すのを抑制することができる。

上記シール構造において、前記拘束部材は、径方向内側に前記配設部材が挿通され、前記凹部を除く前記耐火部材の軸線方向他方側を向く面に当接する環状の環状部材と、周方向に間隔をあけて複数配置され、前記耐火部材の外周面に沿って軸線方向に延在して前記筒状固定部材と前記環状部材とを接続するワイヤと、を有してよい。

このような構成によれば、ワイヤによって耐火部材の外周面を拘束することができる。また、環状部材によって耐火部材の軸線方向他方側への移動を拘束することができる。

上記シール構造において、前記環状部材は、軸線方向他方側から見て前記熱膨張耐火材の径方向外側の端部を覆うように形成されてよい。

このような構成によれば、耐火部材及び熱膨張耐火材の軸線方向他方側への移動を拘束することができる。

上記シール構造において、前記耐火部材の軸線方向の長さと同じ長さを有し、前記耐火部材の外周面に沿って軸線方向に延在して前記ワイヤを径方向内側から支持するガイド部材を有してよい。

このような構成によれば、耐火部材の軸線方向の収縮を抑制することができる。

上記シール構造において、前記耐火部材の軸線方向一方側を向く面を覆い、前記ワイヤを軸線方向他方側から支持する板状部材を有してよい。

このような構成によれば、耐火部材の変形を更に抑制することができる。

上記シール構造において、前記筒状固定部材は、軸線方向において前記耐火部材の軸線方向他方側を向く面まで延在しており、前記筒状固定部材の軸線方向他方側の端部には、径方向外側に突出するフランジ部が形成されてよい。

このような構成によれば、筒状固定部材を用いて熱膨張耐火材の軸線方向の移動を拘束することができる。

上記シール構造において、前記ワイヤのうち前記耐火部材の外周面に沿う部位から分岐し、径方向内側に向かって前記耐火部材及び前記熱膨張耐火材を貫通して前記筒状固定部材に接続される熱膨張耐火材固定ワイヤを有してよい。

このような構成によれば、熱膨張耐火材の軸線方向一方側の軸線方向の移動が拘束される。これにより、熱膨張耐火材の飛び出しを防止することができる。

上記シール構造において、前記ワイヤのうち前記耐火部材の外周面に沿う部位から分岐し、前記耐火部材の外周面の全周に亘って周方向に延在して前記ワイヤを互いに接続する耐火部材固定ワイヤを有してよい。

このような構成によれば、耐火部材の外周面からの拘束力をより強めることができる。

上記シール構造において、前記拘束部材は、前記筒状固定部材の外周面に周方向に間隔をあけて複数設けられて、径方向外側に突出する複数の支持部材と、各々の前記支持部材の径方向外側に固定され、前記軸線方向に延在して前記耐火部材の外周側を拘束する複数の長尺状の棒状部材と、を有してよい。

このような構成によれば、棒状部材によって耐火部材の外周側を拘束することができる。

上記シール構造において、前記棒状部材は、前記棒状部材の径方向を向く面が前記耐火部材の外周面に当接する位置に固定されてよい。

このような構成によれば、棒状部材によって耐火部材の外周面を拘束することができる。

上記シール構造において、前記棒状部材は、軸線方向他方側の端部が尖るように形成されており、前記耐火部材の軸線方向一方側を向く面から耐火部材の内部に突き刺されるように配置されてよい。

上記シール構造において、前記拘束部材は、前記耐火部材の外周面を覆う筒状拘束部材と、前記筒状拘束部材と前記筒状固定部材とを接続する支持部材と、を有してよい。

このような構成によれば、耐火部材の変形を周方向全周に亘って拘束することができる。

上記シール構造において、前記拘束部材は、基端側が前記筒状固定部材の外周面に固定され、先端側が前記耐火部材の外周面に当接するように形成された弾性を有するバネ状部材であってよい。

本発明の他の態様によれば、建屋は、前記のシール構造を備える。

本発明の他の態様によれば、発電プラントは、前記建屋を備える。

本発明によれば、地震等によって配設部材が壁部に対して相対移動し、配設部材に固定された耐火部材の軸線方向他方側と壁部との間に間隙が生じても、耐火部材の軸線方向他方側から凹む凹部に設けられた熱膨張耐火材によって間隙を閉塞することができる。
また、拘束部材によって耐火部材の径方向の移動が拘束されることによって、凹部内に設けられた熱膨張耐火材が崩れるのを防止することができる。
また、拘束部材が筒状固定部材を介して配設部材に固定されていることによって、より強固に耐火部材を拘束することができる。

本発明の第一の実施形態の原子力発電プラントの概略構成図である。 本発明の第一の実施形態のシール構造を示す断面図である。 図２のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図であり、本発明の第一の実施形態の筒状固定部材を示す図である。 図２のＩＶ−ＩＶ断面図であり、本発明の第一の実施形態の環状部材を示す図である。 本発明の第一の実施形態のシール構造が相対移動した状態を示す断面図である。 本発明の第一の実施形態のシール構造の熱膨張耐火材が膨張した状態を示す断面図である。 本発明の第二の実施形態のシール構造の拘束部材を示す断面図である。 本発明の第二の実施形態のシール構造の拘束部材を示す正面図である。 本発明の第三の実施形態のシール構造の拘束部材を示す断面図である。 本発明の第三の実施形態のシール構造の拘束部材を示す正面図である。 本発明の第三の実施形態の第一の変形例のガイド部材を示す斜視図である。 本発明の第三の実施形態の第二の変形例の板状部材を示す正面図である。 本発明の第四の実施形態のシール構造の筒状固定部材を示す側面図である。 本発明の第四の実施形態のシール構造の筒状固定部材を示す斜視図である。 本発明の第五の実施形態のシール構造の熱膨張耐火材固定ワイヤを示す断面図である。 図１５のＸＶＩ−ＸＶＩ断面図であり、本発明の第五の実施形態のシール構造の熱膨張耐火材固定ワイヤを軸線方向から見た断面図である。 本発明の第六の実施形態のシール構造の耐火部材固定ワイヤを示す断面図である。 本発明の第六の実施形態のシール構造の耐火部材固定ワイヤを軸線方向から見た断面図である。 本発明の第七の実施形態のシール構造の拘束部材を示す断面図である。 本発明の第七の実施形態のシール構造の拘束部材を示す正面図である。 本発明の第八の実施形態のシール構造の拘束部材を示す断面図である。 本発明の第八の実施形態のシール構造の拘束部材を示す正面図である。 本発明の第九の実施形態のシール構造の拘束部材を示す断面図である。 本発明の第九の実施形態のシール構造の拘束部材を示す正面図である。 本発明の第十の実施形態のシール構造の拘束部材を示す断面図である。 本発明の第十の実施形態のシール構造の拘束部材を示す正面図である。 本発明の第十一の実施形態のシール構造の拘束部材を示す断面図である。 本発明の第十一の実施形態のシール構造の拘束部材を示す正面図である。 本発明の第十二の実施形態のシール構造の拘束部材を示す断面図である。 本発明の第十二の実施形態のシール構造の拘束部材を示す正面図である。 本発明の第十三の実施形態のシール構造の拘束部材を示す断面図である。 本発明の第十四の実施形態のシール構造の拘束部材を示す断面図である。 本発明の第十五の実施形態のシール構造の拘束部材を示す断面図である。 図３３のＸＸＸＩＶ−ＸＸＸＩＶ断面図であり、本発明の第十五の実施形態のシール構造を軸線方向他方側から見た図である。 本発明の第十五の実施形態のシール構造が相対移動した状態を示す断面図である。 本発明の第十五の実施形態のシール構造の熱膨張耐火材が膨張した状態を示す断面図である。

〔第一の実施形態〕
以下、本発明の第一の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。本実施形態の発電プラント１００は、原子力を用いて発電を行うプラントであるが、発電プラントとしてはこれに限ることはない。
本実施形態の発電プラント１００は、原子炉として、例えば、加圧水型原子炉１０１を有している。加圧水型原子炉１０１は、軽水を原子炉冷却材及び中性子減速材として使用して高温高圧水とし、高温高圧水を蒸気発生器１０３に送って熱交換により蒸気を発生させて蒸気タービン用発電機１０５へ送って発電する。

図１に示すように、本実施形態の発電プラント１００は、加圧水型原子炉１０１と、加圧器１０２と、蒸気発生器１０３と、を建屋１０９（原子炉格納容器）の内部に備えている。加圧器１０２は、加圧水型原子炉１０１の原子炉圧力容器１１０内の一次冷却水（軽水）の沸騰を抑えるために一次冷却水を加圧する。蒸気発生器１０３は、一次冷却水の熱により二次冷却水を蒸気にする。
発電プラント１００は、蒸気発生器１０３で発生した蒸気で駆動する蒸気タービン１０４と、蒸気タービン１０４の駆動で発電する蒸気タービン用発電機１０５と、蒸気タービン１０４からの蒸気を水に戻す復水器１０６と、を建屋１０９の外部に備えている。

蒸気発生器１０３と蒸気タービン１０４とは、建屋１０９の内外に延在する配設部材である蒸気配管２ａで接続されている。復水器１０６と蒸気タービン１０４とは、給水配管２ｂで接続されている。蒸気配管２ａ及び給水配管２ｂは、建屋１０９の壁部１０を貫通している。

図２に示すように、第一の実施形態のシール構造１は、発電プラント１００（図１参照）において、建屋１０９等の壁部１０を貫通する配設部材２である配管と、壁部１０に形成された壁部貫通孔１３（孔部）との間を封止する構造である。
なお、以下の説明において、配設部材２の軸線Ｏが延びている方向を軸線方向Ｄａとする。また、軸線Ｏに直交する方向を径方向とし、径方向で軸線から遠ざかる側を径方向外側と言い、径方向で軸線Ｏに近づく側を径方向内側という。
また、軸線方向Ｄａであって、壁部１０に対して建屋１０９の内部側であり、壁部１０に対して火災が発生すると想定している側を軸線方向一方側Ｄａ１（図１紙面左側）とし、壁部１０に対して建屋１０９の外部側を軸線方向他方側Ｄａ２（図１紙面右側）とする。

シール構造１は、軸線方向一方側Ｄａ１から軸線方向他方側Ｄａ２に跨って壁部貫通孔１３に挿通されている配設部材２と、壁部貫通孔１３と配設部材２との間の空間を閉塞している耐火シール材３とを備えている。
シール構造１は、配設部材２の外周面に周方向に巻きつけられている断熱材４と、壁部貫通孔１３内の耐火シール材３よりも軸線方向一方側Ｄａ１に配置されて軸線方向他方側Ｄａ２から凹む凹部５１（空隙部）が形成された耐火部材５と、耐火部材５の凹部５１に設けられる熱膨張耐火材６と、配設部材２に固定された筒状固定部材７と、筒状固定部材７に固定されて、耐火部材５の径方向の移動を拘束する拘束部材８と、を備えている。

壁部１０には、軸線方向一方側Ｄａ１を向いて鉛直面に沿って延在する表面１１と、軸線方向他方側Ｄａ２を向いて鉛直面に沿って延在する裏面１２と、表面１１から裏面１２に向かって軸線Ｏを中心とする円形状をなして壁部１０を貫通するよう形成された孔部である壁部貫通孔１３とが形成されている。
配設部材２は、壁部貫通孔１３を軸線方向一方側Ｄａ１から軸線方向他方側Ｄａ２にわたって挿通するように軸線Ｏに沿って延びている。本実施形態では、配設部材２として、軸線Ｏを中心とする円筒状をなして延在する配管が設けられている。

耐火シール材３は、配設部材２の外周面と壁部貫通孔１３との内周面との間の空間に充填されている。耐火シール材３は、壁部貫通孔１３の軸線方向一方側Ｄａ１である壁部１０の表面１１側の開口を封止して、表面１１側から壁部貫通孔１３の軸線方向Ｄａの中心部分まで充填されている。耐火シール材３は、配設部材２の外周面と壁部貫通孔１３の内周面とに接着により固定されており、配設部材２と壁部貫通孔１３との間の空間を閉塞している。
耐火シール材３としては、公知の建築用シール材等を用いることができる。

断熱材４は、配設部材２の外周面に周方向に巻きつけられている第一断熱材４１と、第一断熱材４１を介して配設部材２の外周面に周方向に巻きつけられている第二断熱材４２とを有している。
第一断熱材４１及び第二断熱材４２は、シート状をなしている。第一断熱材４１は、壁部１０の表面１１から軸線方向一方側Ｄａ１に向かって、配設部材２の外周面に周方向に巻きつけられている。
第二断熱材４２は、耐火部材５よりも軸線方向一方側Ｄａ１で、第一断熱材４１及び筒状固定部材７に重ねるように配設部材２の外周面に周方向に巻きつけられている。
第一断熱材４１及び第二断熱材４２としては、例えば、アルミナシリカ系の原料を繊維化し積層したファインフレックス（登録商標）をブランケット状に成形した断熱材料や保温材料を用いることができる。

耐火部材５は、壁部１０における軸線方向一方側Ｄａ１で配設部材２の外周面に固定されている。耐火部材５は、壁部１０の表面１１に密着している。耐火部材５は、耐火シール材３に密着してもよい。なお、図２に示す耐火部材５は、拘束部材８の構成を明確にするために、壁部１０の表面１１に密着していないが、実際は耐火部材５は壁部１０の表面１１に密着している。

耐火部材５には、軸線Ｏを中心として断面円形をなして径方向内側に軸線方向他方側Ｄａ２の面から凹む凹部５１が形成されている。耐火部材５は、軸線Ｏを中心に貫通する穴部が設けられて軸線方向Ｄａに沿って延在する円柱状をなしている。耐火部材５は、軸線Ｏを含む面で分割可能である。
耐火部材５としては、配管に用いられる断熱布団を用いることができる。断熱布団としては、例えば、外側がシリカクロスであるシルテックス（登録商標）を用いて、内部にアルミナシリカ系の原料を繊維化し積層したファインフレックス（登録商標）を詰めたもの等が挙げられる。

熱膨張耐火材６は、耐火部材５の凹部５１に配置されており、火炎の熱が伝搬することによって膨張する。本実施形態で用いられる熱膨張耐火材６は、粘土のようにパテ状をなしており、凹部５１に充填されている。熱膨張耐火材６は、凹部５１に一定量が均一に詰められていれば良く、隙間なく凹部５１に詰められていてもよいが、必ず隙間なく凹部５１に詰められている必要はない。本実施形態の熱膨張耐火材６は、図２に示すように、断面形状において凹部５１の四隅に隙間が生じる程度の量が詰められている。
熱膨張耐火材６としては、火炎のように２００℃〜３００℃以上の熱が伝搬することによって少なくとも倍以上に膨張する熱膨張性の耐火材料であり、例えば、ファイヤーシャットパテＦＳＰやヒートメルサイレンス等が挙げられる。

筒状固定部材７は、耐火部材５の軸線方向一方側Ｄａ１で、第一断熱材４１を介して配設部材２の外周面に固定されている円筒状をなす部材である。筒状固定部材７は、拘束部材８と協働して耐火部材５の外周を保持する機能を有している。なお、筒状固定部材７の形状は円筒状に限ることはなく、複数の平面状板を筒状に組み合わせたものとしてもよい。
筒状固定部材７の内径は、第一断熱材４１が巻き付けられた配設部材２に筒状固定部材７を取り付けた際に、第一断熱材４１が僅かに圧縮される程度に設定されている。筒状固定部材７の外周側には、第二断熱材４２が巻き付けられている。

図３に示すように、筒状固定部材７は、軸線Ｏを含む面で第一筒状固定部材７１と、第二筒状固定部材７２とに２分割されている。第一筒状固定部材７１及び第二筒状固定部材７２は、円筒を２分割した形状をなす円筒部１５と、円筒部１５の周方向の両端辺に設けられた固定部１６と、を有している。
固定部１６は、円筒部１５の周方向の両端辺から径方向外側に突出している。第一筒状固定部材７１と第二筒状固定部材７２とは、固定部１６を介して、ボルト１７及びナット１８を用いて締結されている。

筒状固定部材７は、ワイヤを固定するためのワイヤ固定部１９を有している。ワイヤ固定部１９は、筒状固定部材７の外周面に形成された突起と突起に形成された貫通孔とから構成されている。
ワイヤ固定部１９は、筒状固定部材７の外周面に周方向に間隔をあけて複数（本実施形態の場合４つ）設けられている。ワイヤ固定部１９は、軸線方向他方側Ｄａ２の端部に形成されている。ワイヤ固定部１９の位置は、筒状固定部材７の外周面であればよく、例えば、軸線方向一方側Ｄａ１の端部に設けてもよい。また、ワイヤ固定部１９の形状は、ワイヤを固定することができればこれに限ることはない。例えば、筒状固定部材７に直接的に貫通孔を形成してもよい。

拘束部材８は、径方向内側に配設部材２が挿通され、凹部５１を除く耐火部材５の軸線方向他方側を向く面５ｃに当接する環状の環状部材９と、周方向に間隔をあけて複数配置され、耐火部材５の外周面５ａに沿って軸線方向Ｄａに延在して筒状固定部材７と環状部材９とを接続する複数の第一ワイヤ２０と、を有している。
図４に示すように、環状部材９は、金属板を環状に切り出した形状をなす。換言すれば、環状部材９は、円板状をなし、中央部に円形の貫通孔である熱膨張耐火材用孔２１が形成されている。環状部材９に熱膨張耐火材用孔２１が形成されていることによって、熱膨張耐火材６の膨張が妨げられることはない。

環状部材９の外径は、耐火部材５の外径よりも小さい。環状部材９の内径は、耐火部材５の内径よりも大きい。環状部材９には、第一ワイヤ２０を固定するための貫通孔であるワイヤ固定孔２２が形成されている。ワイヤ固定孔２２の周方向における位置は、筒状固定部材７のワイヤ固定部１９に対応している。ワイヤ固定孔２２は、周方向に間隔をあけて複数（本実施形態の場合４つ）設けられている。

第一ワイヤ２０は、筒状固定部材７のワイヤ固定部１９のうち一つと環状部材９のワイヤ固定孔２２のうち一つとを接続する。第一ワイヤ２０の経路は、環状部材９側から順に、耐火部材５の軸線方向他方側を向く面５ｃ、耐火部材５の外周面５ａ、及び耐火部材５の軸線方向一方側を向く面５ｂである。換言すれば、第一ワイヤ２０は、耐火部材５の外周面５ａに沿うとともに、軸線方向Ｄａに延在するように配置されている。なお、図２に示す第一ワイヤ２０は、耐火部材５から離間しているが、実際は第一ワイヤ２０は耐火部材５の外面に密着している。
なお、第一ワイヤ２０を耐火部材５に縫い付けてもよい。第一ワイヤ２０を耐火部材５に縫い付けることによって、耐火部材５の拘束力を高めることができる。

第一ワイヤ２０によって接続されるワイヤ固定部１９とワイヤ固定孔２２とは周方向の位置が一致している。第一ワイヤ２０は、第一ワイヤ２０に適度な張力がかかるように、長さが調整されている。具体的には、第一ワイヤ２０は、耐火部材５が環状部材９によって僅かに圧縮される程度の長さに調整されている。
筒状固定部材７、第一ワイヤ２０、及び環状部材９は、長時間高温に曝されても変形しない材料によって形成されている。

次に、第一の実施形態のシール構造１の作用について説明する。
第一実施形態のシール構造１では、図２に示すように、配設部材２と壁部貫通孔１３との間の空間は、耐火シール材３が充填され隙間なく閉塞されている。そして、凹部５１に熱膨張耐火材６を設けた耐火部材５は、壁部１０の表面１１と隙間なく密着するよう接して配置されている。
しかし、図５に示すように、地震による火災が発生すると、地震の振動によって配設部材２が振動して壁部１０に対して相対移動する。配設部材２が壁部１０に対して相対移動することにより、耐火部材５も配設部材２とともに移動し、壁部１０の表面１１と耐火部材５の軸線方向他方側Ｄａ２の面とが離間して間隙Ｇが形成される。

その後、耐火部材５と壁部１０の表面１１と間に間隙が形成されている状態で、壁部１０の表面１１に面した軸線方向一方側Ｄａ１で火災が発生し、火炎が間隙Ｇに侵入し始める。ここで、耐火部材５の凹部５１が軸線方向他方側Ｄａ２から凹んでいるために、凹部５１に設けられた熱膨張耐火材６は間隙Ｇに侵入した火炎に曝される。そのため、耐火部材５の凹部５１に設けられた熱膨張耐火材６に間隙Ｇに侵入してきた火炎による熱が伝搬し、熱膨張耐火材６は膨張を開始する。

図６に示すように、膨張を開始した熱膨張耐火材６は、間隙Ｇ内を壁部１０に沿って膨張しながら進む。そして、熱膨張耐火材６が、間隙Ｇ内で膨張することで壁部１０と耐火部材５との間隙Ｇが閉塞され、耐火シール材３に火災や熱が到達して損傷するような影響を与えることが防止される。

上記のようなシール構造１によれば、地震等によって配設部材２が壁部１０に対して相対移動し、配設部材２の外周面に固定された耐火部材５の軸線方向他方側Ｄａ２の面と壁部１０の表面１１との間に間隙Ｇが生じても、耐火部材５の軸線方向他方側Ｄａ２から凹む凹部５１に設けられた熱膨張耐火材６によって間隙Ｇを閉塞することができる。具体的には、火炎や熱が間隙Ｇに侵入して耐火シール材３に到達して損傷するような影響を与える前に、火炎の熱が伝搬することによって耐火部材５の凹部５１に設けられた熱膨張耐火材６を膨張させることができる。これにより、熱膨張耐火材６を間隙Ｇで膨張させることで確実に間隙Ｇを閉塞することができ、耐火部材５と壁部１０との間に間隙Ｇが生じた場合に耐火性を確保することができる。

また、拘束部材８によって耐火部材５の径方向の移動が拘束されることによって、凹部５１内に設けられた熱膨張耐火材６が崩れるのを防止することができる。
また、拘束部材８が筒状固定部材７を介して配設部材２に固定されていることによって、より強固に耐火部材５を拘束することができる。
また、第一ワイヤ２０によって耐火部材５の外周面５ａを拘束することができる。また、環状部材９によって耐火部材５の径方向他方側への移動を拘束することができる。

また、配設部材２の外周面に固定される第一断熱材４１を介して耐火部材５を配設部材２の外周面に固定することで、火災が発生した際に配設部材２を介して熱が伝わることを防止することができる。即ち、配設部材２を介して熱膨張耐火材６に熱が伝わることを断熱材４である第一断熱材４１によって防止できる。そのため、耐火部材５の軸線方向他方側Ｄａ２の面と壁部１０の表面１１との間に生じた間隙Ｇに侵入した火炎の熱のみに熱膨張耐火材６を反応させることができる。これにより、間隙Ｇに侵入した火炎の熱によって、確実に熱膨張耐火材６を膨張させることができるため、耐火部材５と壁部１０との間に間隙Ｇが生じた場合に間隙Ｇを確実に閉塞することができる。

さらに、耐火部材５の軸線方向一方側Ｄａ１で第一断熱材４１と第二断熱材４２とを重ねて設けることで、軸線方向一方側Ｄａ１から配設部材２を介して熱が伝わることをより確実に防止することができる。これにより、間隙Ｇに侵入した火炎に対した火炎等の熱によって、熱膨張耐火材６を膨張させて間隙Ｇをより確実に閉塞させることができる。

〔第二の実施形態〕
次に、図７及び図８を参照して第二の実施形態のシール構造１Ｂについて説明する。第二の実施形態においては、第一の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詳細な説明を省略する。また、第二の実施形態以降の図においては、断熱材４を省略する。
本実施形態のシール構造１は、環状部材９が第一環状部材９ａと第二環状部材９ｂとからなり、第一環状部材９ａと第二環状部材９ｂが軸線方向他方側Ｄａ２から見て熱膨張耐火材６の一部を覆うように形成されている点について、第一の実施形態と相違する。

図７及び図８に示すように、第二の実施形態の拘束部材８Ｂは、第一の実施形態の環状部材９の代替として、第一環状部材９ａ及び第二環状部材９ｂを有している。
第一環状部材９ａは、軸線方向他方側Ｄａ２から見て熱膨張耐火材６の径方向外側の端部を覆うように形成されている。第一環状部材９ａの外径は、凹部５１の内径よりもやや大きく、第一環状部材９ａの内径は、凹部５１の内径よりもやや小さい。即ち、第一環状部材９ａは、軸線方向Ｄａから見て、第一環状部材９ａの内側が熱膨張耐火材６と重なるように形成されている。

第二環状部材９ｂの外径は、第一断熱材４１の外径よりもやや大きく、第二環状部材９ｂの内径は、配設部材２の外径よりもやや大きい。即ち、第二環状部材９ｂは、軸線方向Ｄａから見て、第二環状部材９ｂの外側が熱膨張耐火材６と重なるように形成されている。
第二環状部材９ｂと、筒状固定部材７とは、第二ワイヤ２３で接続されている。第二ワイヤ２３は、第一断熱材４１の外周面に沿うとともに、軸線方向Ｄａに延在するように配置されている。

上記実施形態によれば、耐火部材５及び熱膨張耐火材６の軸線方向他方側Ｄａ２への移動を拘束することができる。

〔第三の実施形態〕
次に、図９及び図１０を参照して第三の実施形態のシール構造１Ｃについて説明する。第三の実施形態においては、第一の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詳細な説明を省略する。
本実施形態の拘束部材８Ｃは、第一ワイヤ２０をガイドする複数のガイド部材２５と、耐火部材５の軸線方向一方側を向く面５ｂに面接触するように配置され、第一ワイヤ２０を軸線方向他方側Ｄａ２から支持する複数の板状部材２６と、を有している。

ガイド部材２５は、内部に第一ワイヤ２０が挿通される管状の部材である。ガイド部材２５は、第一ワイヤ２０によって耐火部材５が過剰に撓むのを防止する機能を有する。ガイド部材２５の長さは、耐火部材５の軸線方向Ｄａの長さと略同一である。ガイド部材２５は、第一ワイヤ２０を径方向内側から支持する機能を有している。
ガイド部材２５の内径は、第一ワイヤ２０の外径よりも十分大きい。

板状部材２６は、耐火部材５の軸線方向一方側を向く面５ｂの径方向内側に、第一ワイヤ２０に沿うように配置されている。板状部材２６には、第一ワイヤ２０を挿通するためのワイヤ挿通孔２７が設けられている。第一ワイヤ２０を板状部材２６のワイヤ挿通孔２７に挿通させることによって、板状部材２６を耐火部材５の軸線方向一方側を向く面５ｂに密着させることができる。

上記実施形態によれば、耐火部材５の外周面５ａに軸線方向Ｄａに沿うように第一ワイヤ２０をガイドするガイド部材２５を配置することによって、耐火部材５の軸線方向Ｄａの収縮を抑制することができる。
また、耐火部材５の軸線方向一方側を向く面５ｂを覆う板状部材２６を配置することによって、耐火部材５の変形を更に抑制することができる。

上記実施形態の第一の変形例について説明する。
図１１に示すように、本変形例のガイド部材２５Ａは、断面Ｕ字状をなす長尺状のガイド部材本体２８と、ガイド部材本体２８の長手方向の両端部に形成された板状部２９と、を有している。
ガイド部材本体２８は、軸線方向Ｄａに延在する矩形状のガイド部材底部３０と、ガイド部材底部３０の長手方向に沿う両側辺からガイド部材底部３０に直交する方向に立ち上がる一対のガイド部材側部３１と、を有している。
板状部２９は、ガイド部材底部３０の長手方向の両端部から、ガイド部材側部３１とは反対側に立ち上がるように形成されている。
本変形例によれば、ガイド部材２５Ａを板金加工によって形成することができる。

次に、上記実施形態の第二の変形例について説明する。
図１２に示すように、本変形例の板状部材２６Ａは、耐火部材５の軸線方向一方側Ｄａ１を向く面５ｂの径方向外側に、配置されている。板状部材２６Ａは、周方向に隣り合う板状部材２６Ａとオーバーラップするように形成されている。板状部材２６Ａは扇状に形成することが好ましい。

〔第四の実施形態〕
次に、図１３及び図１４を参照して第四の実施形態のシール構造１Ｄについて説明する。第四の実施形態においては、第一の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詳細な説明を省略する。
図１３に示すように、本実施形態の筒状固定部材７Ｄは、円筒部１５Ｄの軸線方向Ｄａの長さが第一実施形態の円筒部１５（図２参照）より長い。筒状固定部材７Ｄは、軸線方向Ｄａにおいて耐火部材５の軸線方向他方側を向く面５ｃまで延在している。即ち、本実施形態の筒状固定部材７Ｄは、径方向から見て耐火部材５とオーバーラップするように形成されている。

図１４に示すように、円筒部１５Ｄの軸線方向他方側Ｄａ２の端部には、径方向外側に突出するフランジ部３２が形成されている。フランジ部３２は、円筒部１５Ｄの軸線方向他方側Ｄａ２の端部において、周方向の全体に亘って形成されている。フランジ部３２は、熱膨張耐火材６の飛び出しを防止する。なお、フランジ部３２は、周方向の全体に亘って形成されている必要はなく、周方向の一部にのみ形成してもよい。

上記実施形態によれば、筒状固定部材７Ｄを用いて熱膨張耐火材６の移動を拘束して、熱膨張耐火材６の飛び出しを防止することができる。

〔第五の実施形態〕
次に、図１５及び図１６を参照して第五の実施形態のシール構造１Ｅについて説明する。第五の実施形態においては、第四の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詳細な説明を省略する。
図１５に示すように、本実施形態の拘束部材８Ｅは、第一ワイヤ２０から分岐する熱膨張耐火材固定ワイヤ３４を有している。熱膨張耐火材固定ワイヤ３４は、環状部材９と筒状固定部材７Ｄとを接続する第一ワイヤ２０の分岐部３５から分岐している。

第一ワイヤ２０の分岐部３５の位置は、軸線方向Ｄａにおいて、第一ワイヤ２０の耐火部材５の外周面５ａに沿う部位であり、熱膨張耐火材６の中心位置と同じである。図１６に示すように、熱膨張耐火材固定ワイヤ３４は、分岐部３５から径方向内側に向かって耐火部材５及び熱膨張耐火材６を貫通して、径方向に延在している。熱膨張耐火材固定ワイヤ３４は、筒状固定部材７Ｄの外周面に、固定されている。

上記実施形態によれば、熱膨張耐火材６の軸線方向一方側の軸線方向Ｄａの移動が拘束される。これにより、熱膨張耐火材６の飛び出しを防止することができる。

〔第六の実施形態〕
次に、図１７及び図１８を参照して第六の実施形態のシール構造１Ｆについて説明する。第六の実施形態においては、第一の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詳細な説明を省略する。
図１７に示すように、本実施形態の拘束部材８Ｆは、第一ワイヤ２０から分岐する複数（本実施形態は２本）の耐火部材固定ワイヤ３６を有している。耐火部材固定ワイヤ３６の分岐部３５Ｆは、第一ワイヤ２０のうち耐火部材５の外周面５ａに沿う部位に位置している。周方向に延在する耐火部材固定ワイヤ３６の途中に図２２に示すような引張コイルばね５３及びターンバックル５４を設けてもよい。

図１８に示すように、耐火部材固定ワイヤ３６は、耐火部材５の外周面５ａの全周に亘って、周方向に延在している。耐火部材固定ワイヤ３６は、複数の第一ワイヤ２０に固定されている。耐火部材固定ワイヤ３６の長さは、耐火部材５を僅かに圧縮する程度の張力となるように、調節されている。耐火部材固定ワイヤ３６の数は、１本でもよいし、３本以上としてもよい。
耐火部材固定ワイヤ３６は、第二の実施形態−第五の実施形態の拘束部材８にも適用することができる。
上記実施形態によれば、耐火部材５の外周面からの拘束力をより強めることができる。

〔第七の実施形態〕
次に、図１９及び図２０を参照して第六の実施形態のシール構造１Ｇについて説明する。第六の実施形態においては、第一の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詳細な説明を省略する。
図１９及び図２０に示すように、本実施形態の拘束部材８Ｇは、筒状固定部材７に支持部材３８を介して固定された、複数（本実施形態は４つ）の押え棒３９（棒状部材）を備えている。なお、図１９及び図２０においては、第一断熱材４１及び第二断熱材４２（図２参照）を省略している。

支持部材３８は、筒状固定部材７の外周面に周方向に間隔をあけて複数設けられている。支持部材３８は、筒状固定部材７の軸線方向他方側Ｄａ２の端部の外周面から径方向外側に突出する部材である。支持部材３８の径方向外側には、軸線方向Ｄａに貫通するとともに径方向に延在する、長孔４４が形成されている。
支持部材３８の径方向内側の根元は、第一補強部材４５によって補強されている。第一補強部材４５は、支持部材３８の軸線方向一方側を向く面と、筒状固定部材７の外周面に、例えば、溶接によって固定されている。支持部材３８と筒状固定部材７との少なくとも一方と、第一補強部材４５とは、例えば、螺子によって締結してもよい。
周方向に隣り合う支持部材３８同士を第二補強部材４６で補強することもできる。

各々の押え棒３９は、支持部材３８の径方向外側に固定され、軸線方向Ｄａに延在して耐火部材５の外周側を拘束する長尺状の部材である。押え棒３９は、押え棒３９の径方向を向く面が耐火部材５の外周面５ａに当接する位置に固定されている。
押え棒３９の一方の端面には、軸線方向Ｄａに沿って雌螺子穴が形成されている。各々の押え棒３９は、径方向から耐火部材５を保持するように配置されている。具体的には、押え棒３９は、押え棒３９の径方向内側が耐火部材５を僅かに圧縮するような位置に固定されている。

押え棒３９は、ボルト４７によって支持部材３８に固定されている。押え棒３９の数は、耐火部材５の外径等に応じて適宜変更することができる。
なお、押え棒３９の断面形状は、円形に限ることはない。例えば、断面矩形状の板状の押え棒３９を用いて、押え棒３９の平面が耐火部材５の外周面５ａに接するように配置してもよい。押え棒３９を板状とすることによって、押え棒３９の軽量化を図り、設置作業を容易とすることができる。

上記実施形態によれば、軸線方向Ｄａに延在する押え棒３９によって耐火部材５の外周面５ａを径方向から拘束することができる。
また、長孔４４に沿って押え棒３９を径方向に移動させることによって、押え棒３９から耐火部材５に与える圧力を調整することができる。

〔第八の実施形態〕
次に、図２１及び図２２を参照して第八の実施形態のシール構造１Ｈについて説明する。第八の実施形態においては、第七の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詳細な説明を省略する。
図２１及び図２２に示すように、本実施形態の拘束部材８Ｈは、複数の押え棒３９を径方向外側から締め付ける複数（本実施形態は３本）の締め付けワイヤ４８を有している。

本実施形態の押え棒３９には、複数のワイヤ溝４９が形成されている。ワイヤ溝４９は、押え棒３９の外周面に形成され、周方向に延在する凹状の溝である。ワイヤ溝４９は、締め付けワイヤ４８の外径よりも大きな幅、及び締め付けワイヤ４８の外径よりも大きな深さで形成されている。
締め付けワイヤ４８は、複数の押え棒３９を径方向外側から締め付けるように配置されている。締め付けワイヤ４８の端部同士は、引張コイルばね５３及びターンバックル５４を介して接続されている。
締め付けワイヤ４８の数は、耐火部材５の軸線方向Ｄａの長さ等に応じて適宜変更することができる。締め付けワイヤ４８は、１本でもよいし、４本以上でもよい。

上記実施形態によれば、締め付けワイヤ４８を用いて耐火部材５の外周面５ａを拘束することができる。
また、締め付けワイヤ４８の両端部を引張コイルばね５３を介して接続することによって、締め付けワイヤ４８に適度な張力を与えることができる。また、締め付けワイヤ４８の両端部をターンバックル５４を介して接続することによって締め付けワイヤ４８の長さを容易に調整することができる。

〔第九の実施形態〕
次に、図２３及び図２４を参照して第九の実施形態のシール構造１Ｊについて説明する。第九の実施形態においては、第七の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詳細な説明を省略する。
図２３及び図２４に示すように、本実施形態の拘束部材８Ｊの支持部材３８Ｊは、筒状固定部材７に固定された２本の横梁部材５５と、２本の横梁部材５５に固定された２本の縦梁部材５６から構成されている。押え棒３９は、２本の横梁部材５５及び２本の縦梁部材５６のそれぞれの両端に取り付けられている。

２本の横梁部材５５は、長尺状の板状部材であり、互いに平行となるように、かつ、水平方向に延在するように、筒状固定部材７の外周面に、例えば、溶接によって接合されている。横梁部材５５の長手方向の両端部には、軸線方向Ｄａに貫通する第二長孔５７が形成されている。第二長孔５７は、横梁部材５５の長手方向に長さを有する貫通孔である。

２本の縦梁部材５６は、長尺状の板状部材であり、互いに平行となるように、かつ、横梁部材５５と直交するように、横梁部材５５に固定されている。縦梁部材５６と横梁部材５５とは、例えば、ボルト６０によって固定することができる。縦梁部材５６の長手方向の両端部には、軸線方向Ｄａに貫通する第三長孔５８が形成されている。第三長孔５８は、縦梁部材５６の長手方向に長さを有する貫通孔である。

なお、本実施形態の横梁部材５５は、水平方向に延在するように固定されているが、横梁部材５５が互いに平行であれば、これに限ることはなく、横梁部材５５が鉛直方向に延在するようにしてもよい。
上記実施形態によれば、支持部材３８Ｊを骨組み構造としたことによって、支持部材３８Ｊの強度を向上させることができる。

〔第十の実施形態〕
次に、図２５及び図２６を参照して第十の実施形態のシール構造１Ｋについて説明する。第十の実施形態においては、第九の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詳細な説明を省略する。
図２５及び図２６に示すように、本実施形態の拘束部材８Ｋは、横梁部材５５及び縦梁部材５６と、横梁部材５５及び縦梁部材５６に固定された差し込み棒５９（棒状部材）を備えている。差し込み棒５９は、耐火部材５の軸線方向一方側を向く面５ｂから耐火部材５の内部に突き刺されるように配置されている。

差し込み棒５９の軸線方向他方側Ｄａ２の端部は、頂点が軸線方向他方側Ｄａ２を向く円錐状に形成されている。即ち、差し込み棒５９の軸線方向他方側Ｄａ２の端部は、軸線方向他方側Ｄａ２に向かうに従って漸次直径が細くなり、先端が尖るように形成されている。

上記実施形態によれば、差し込み棒５９を耐火部材５に突き刺す構造としたことによって、耐火部材５の径方向の移動と周方向の移動を拘束することができる。

〔第十一の実施形態〕
次に、図２７及び図２８を参照して第十一の実施形態のシール構造１Ｌについて説明する。第十一の実施形態においては、第七の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詳細な説明を省略する。
図２７及び図２８に示すように、本実施形態の拘束部材８Ｌは、耐火部材５の外周面５ａを覆う円筒形状の耐火部材カバー６１（筒状拘束部材）と、耐火部材カバー６１と筒状固定部材７とを接続する支持板６２（支持部材）とを備えている。

耐火部材カバー６１は、薄板によって形成された円筒形状の部材である。耐火部材カバー６１は、筒状固定部材７（図３参照）と同様に２分割されている。耐火部材カバー６１の内径は、耐火部材５を僅かに圧縮する程度に設定されている。耐火部材カバー６１の軸線方向Ｄａの長さは、耐火部材５の軸線方向Ｄａの長さを略同一である。

支持板６２は、薄板によって形成された円形の板である。支持板６２には、支持板６２の外形と同心状に形成された支持板貫通孔６２ａが形成されている。支持板貫通孔６２ａの直径は、筒状固定部材７の外径と略同じである。
支持板６２は、支持板６２の主面と筒状固定部材７の中心軸とが直交するように、筒状固定部材７の軸線方向他方側Ｄａ２の端部に、例えば、溶接によって接合されている。支持板６２の外周は、耐火部材カバー６１の軸線方向一方側Ｄａ１の端部に、周方向全周に亘って、例えば、溶接によって接合されている。

上記実施形態によれば、耐火部材５の変形を周方向全周に亘って拘束することができる。
なお、耐火部材カバー６１の軽量化を図るために、耐火部材カバー６１に規則的に複数の孔を形成してもよい。即ち、耐火部材カバー６１をパンチングメタルによって形成してもよい。支持板６２も同様に、パンチングメタルによって形成してもよい。

〔第十二の実施形態〕
次に、図２９及び図３０を参照して第十二の実施形態のシール構造１Ｍについて説明する。第十二の実施形態においては、第七の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詳細な説明を省略する。
図２９及び図３０に示すように、本実施形態の拘束部材８Ｍは、基端側が筒状固定部材７の外周面７ａに固定され、先端側が耐火部材５の外周面５ａに当接するように形成された弾性を有する複数のバネ状押え部材６４（バネ状部材）である。

バネ状押え部材６４は、複数個所が湾曲した棒状をなし、ばね鋼鋼材のようなばね性能を有する材料によって形成されている。バネ状押え部材６４は、筒状固定部材７の外周面７ａに固定される基部６５と、耐火部材５の外周面５ａを押さえる押え部６６と、基部６５と押え部６６とを接続する接続部６７と、を有している。

基部６５は、軸線方向一方側Ｄａ１にて直線状をなす部位である。押え部６６は、基部６５の両端部にて固定された状態で、先端部が耐火部材５の外周面５ａの軸線方向Ｄａの略中央を径方向内側に押圧するように形成されている。
バネ状押え部材６４は、周方向に間隔をあけて複数固定されている。バネ状押え部材６４は、例えば、２０°−３０°間隔で取り付けることが好ましい。
なお、本実施形態のバネ状押え部材６４は、断面円形の棒状をなすものとしたが、これに限ることはない。バネ状押え部材６４は、例えば、板バネを変形させて形成することもできる。

上記実施形態によれば、耐火部材５の外周面５ａがバネ状押え部材６４の押え部６６により径方向外側から押圧されることによって、耐火部材５を拘束して変形を抑制することができる。

〔第十三の実施形態〕
次に、図３１を参照して第十三の実施形態のシール構造１Ｎについて説明する。第十三の実施形態においては、第十二の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詳細な説明を省略する。
図３１に示すように、本実施形態のバネ状押え部材６４Ｎは、耐火部材５の軸線方向Ｄａの動きを抑制する鉤状部６８を有している。

鉤状部６８はバネ状押え部材６４Ｎの軸線方向他方側Ｄａ２の端部に設けられている。鉤状部６８は、バネ状押え部材６４Ｎの軸線方向他方側Ｄａ２の端部から径方向内側に突出するように形成されている。

本実施形態の押え部６６Ｎは、複数個所で耐火部材５の外周面５ａに接するように形成されている。押え部６６Ｎは、耐火部材５の外周面５ａの軸線方向一方側Ｄａ１の端部と、軸線方向Ｄａにおける中央部近傍を押さえるように形成されている。押え部６６Ｎは、軸線方向他方側Ｄａ２に端部に設けられた鉤状部６８と、耐火部材５の外周面５ａの軸線方向一方側Ｄａ１の端部を径方向内側に押圧する第一押圧部６９と、鉤状部６８と第一押圧部６９との間に形成されて軸線方向Ｄａの両側から径方向内側に湾曲するように形成された第二押圧部７０と、を有している。
上記実施形態によれば、バネ状押え部材６４Ｎの軸線方向他方側Ｄａ２に設けられた鉤状部６８によって、耐火部材５の軸線方向Ｄａの移動を拘束することができる。

〔第十四の実施形態〕
次に、図３２を参照して第十四の実施形態のシール構造１Ｐについて説明する。第十四の実施形態においては、第十三の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詳細な説明を省略する。
図３２に示すように、本実施形態の拘束部材８Ｐは、筒状固定部材７に固定された複数のバネ状押え部材６４Ｎに巻き付けられたバネ締め付けワイヤ７３を有している。

バネ締め付けワイヤ７３は、バネ状押え部材６４Ｎの押え部６６において径方向内側に湾曲している部位に巻き付けられている。バネ締め付けワイヤ７３の端部同士は、第八実施形態の締め付けワイヤ４８と同様に、引張コイルばね５３及びターンバックル５４を介して接続されている。

上記実施形態によれば、バネ状押え部材６４Ｎの剛性を増加させることができる。
また、バネ締め付けワイヤ７３の両端部を引張コイルばね５３を介して接続することによって、バネ締め付けワイヤ７３に適度な張力を与えることができる。また、バネ締め付けワイヤ７３の両端部をターンバックル５４を介して接続することによってバネ締め付けワイヤ７３の長さを容易に調整することができる。

以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、各実施形態における各構成及びそれらの組み合わせ等は一例であり、本発明の趣旨から逸脱しない範囲内で、構成の付加、省略、置換、及びその他の変更が可能である。また、本発明は実施形態によって限定されることはなく、特許請求の範囲によってのみ限定される。

例えば、本実施形態では、建屋１０９の壁部１０にシール構造１を形成したが、これに限られるものではなく、建屋１０９の床部や天井部にシール構造１を設けても良い。
また、本実施形態では、壁部貫通孔１３を壁面に設けられた貫通孔としたがこれに限られるものではなく、建屋１０９の壁部１０等の構造物の表面１１から窪んで形成される空間であっても良い。
さらに、壁部貫通孔１３は軸線に直交する断面形状が円形をなしているが、他の断面形状であっても良い。
また、配設部材２は、円筒状をなす配管に限られるものではなく、例えば、断面が矩形状の配管であったり、配管ではなくケーブル等であったりしても良い。

熱膨張耐火材６は、本実施形態のように、粘土のようにパテ状をなしているものに限定されない。例えば、短冊状をなす熱膨張耐火材６を積層して耐火部材５の凹部５１に詰めたり、長尺のシート状をなすように帯状に形成されていても良い。

〔第十五の実施形態〕
次に、図３３及び図３４を参照して第十五の実施形態のシール構造１Ｑについて説明する。第十五の実施形態においては、第九の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詳細な説明を省略する。
図３３及び図３４に示すように、本実施形態の拘束部材８Ｑは、支持部材３８Ｊの横梁部材５５と縦梁部材５６に対して摺動可能な押え棒３９Ｑ（棒状部材）と、押え棒３９Ｑの軸線方向他方側Ｄａ２に固定されている外側環状部材８１と、外側環状部材８１の径方向内側に配置されている内側環状部材８２と、外側環状部材８１と内側環状部材８２とを接続する複数の接続部材８３と、外側環状部材８１と内側環状部材８２との間の熱膨張耐火材６の軸線方向他方側Ｄａ２に固定されている網部８４と、を有している。
押え棒３９Ｑは、支持部材３８Ｊに対して摺動可能に接続されている。

押え棒３９Ｑは、横梁部材５５及び縦梁部材５６に形成されている梁貫通孔８５に挿通されている。押え棒３９Ｑは、押え棒本体３９ａと、押え棒本体３９ａの軸線方向一方側Ｄａ１の端部に設けられているスライド制限部８６と、を有している。
押え棒本体３９ａは円柱状をなしている。押え棒本体３９ａの直径は、梁貫通孔８５の内径よりも小さい。スライド制限部８６は、押え棒本体３９ａの直径及び梁貫通孔８５の内径よりも大きな部材である。

外側環状部材８１は、押え棒本体３９ａの軸線方向他方側Ｄａ２の端部に固定されている円板状の部材である。外側環状部材８１は、軸線方向他方側Ｄａ２から耐火部材５の軸線方向他方側Ｄａ２を向く面５ｃを支持している。外側環状部材８１の主面は軸線Ｏと直交している。外側環状部材８１には、配設部材２が挿通される貫通孔８１ａが形成されている。貫通孔８１ａの内径は、凹部５１（空隙部）の軸線方向他方側Ｄａ２の開口部５１ａの直径よりも小さい。即ち、外側環状部材８１の一部は、軸線方向Ｄａから見て、熱膨張耐火材６と重なっている。

内側環状部材８２は、第一断熱材４１と熱膨張耐火材６との間に配置されている円筒形状の円筒部８２ａと円筒部８２ａの軸線方向他方側Ｄａ２の端部に形成されているフランジ部８２ｂと、を有している。
フランジ部８２ｂは、円筒部８２ａの軸線方向他方側Ｄａ２の端部から、径方向外側に突出している。内側環状部材８２の一部であるフランジ部８２ｂは、軸線方向Ｄａから見て、熱膨張耐火材６と重なるように形成されている。

接続部材８３は、外側環状部材８１と内側環状部材８２とを接続する金具である。複数の接続部材８３は、周方向に間隔をあけて配置されている。接続部材８３は、凹部５１の内周面に沿って軸線方向Ｄａに延びる接続部材第一部８３ａと凹部５１の軸線方向他方側Ｄａ２を向く面に沿って径方向に延びる接続部材第二部８３ｂと、を有している。
接続部材第一部８３ａの軸線方向他方側Ｄａ２の端部は、外側環状部材８１に固定されている。接続部材第二部８３ｂの径方向内側の端部は、内側環状部材８２の円筒部８２ａの外周面に固定されている。

押え棒３９Ｑがスライド移動することによって、押え棒３９に固定されている外側環状部材８１、接続部材８３、及び内側環状部材８２も移動する。

網部８４は、凹部５１の開口部５１ａを軸線方向他方側Ｄａ２から覆うように外側環状部材８１と内側環状部材８２との径方向の間に網形状に形成されている。網部８４は、ワイヤーによって形成されている。網部８４は、同心円状に配置される複数の横糸部８４ａと、内側環状部材８２から外側環状部材８１に向かって放射状に配置される複数の縦糸部８４ｂとを有している。網部８４は、複数の横糸部８４ａと縦糸部８４ｂとによって、複数の支持孔部８４ｃを形成する網形状を構成している。

横糸部８４ａは、軸線Ｏを中心として円形状に複数形成される。本実施形態における横糸部８４ａは、内側環状部材８２の外周と外側環状部材８１の内周との間で、径方向に等間隔に離間して配置される。具体的には、横糸部８４ａは、同心円状に軸線Ｏを中心に二段にわたって形成されている。
ここで、内側環状部材８２側である内側の横糸部８４ａを第一横糸部、外側環状部材８１側である外側の横糸部８４ａを第二横糸部とする。横糸部８４ａは、内側環状部材８２の外周と第一横糸部との間に第一層目の空間を形成し、第一横糸部と第二横糸部との間に第二層目の空間を形成し、第二横糸部と、外側環状部材８１の内周と間に第三層目の空間を形成している。

縦糸部８４ｂは、軸線Ｏを中心として放射状に複数配置される。本実施形態における縦糸部８４ｂは、内側環状部材８２の外周と第一横糸部との間の第一層目の空間や、第一横糸部と第二横糸部との間の第二層目の空間や、第二横糸部と外側環状部材８１の内周と間の第三層目の空間に、周方向に等間隔に離間して配置される。

縦糸部８４ｂは、径方向に隣接する異なる層の空間ごとに、縦糸部８４ｂが重ならないよう周方向に互い違いに配置されている。例えば、本実施形態では、第一層目の空間に配置される縦糸部８４ｂは、第二層目の空間に配置される縦糸部８４ｂに対して周方向にずれて配置される。そして、第三層目の空間に配置される縦糸部８４ｂは、第二層目の空間に配置される縦糸部８４ｂに対して周方向にずれて配置されつつ、第一層目の空間に配置される縦糸部８４ｂに対しては周方向の同じ位置に配置される。
即ち、縦糸部８４ｂは、一の横糸部８４ａの径方向外側の縦糸部８４ｂと、一の横糸部８４ａの径方向外側の縦糸部８４ｂとの周方向の位置が異なっている。

次に、上記構成の第十五実施形態のシール構造１Ｑの作用について説明する。
上記のような第十五実施形態のシール構造１Ｑでは、図３５に示すように、地震の振動によって配設部材２が振動して支持部材３８Ｊと壁部１０とが近づく方向に相対移動すると、押え棒３９Ｑの軸線方向他方側Ｄａ２（外側環状部材８１）が壁部１０に押されることにより、支持部材３８Ｊに対して押え棒３９Ｑが軸線方向一方側Ｄａ１に相対移動する。これにより、シール構造１Ｑの耐火部材５は軸線方向Ｄａに圧縮されるものの、シール構造１Ｑの拘束部材８Ｑ、特に、支持部材３８Ｊの変形が抑制される。

また、配設部材２が壁部１０に対して軸線方向一方側Ｄａ１に相対移動することにより、耐火部材５も配設部材２とともに移動し、壁部１０の表面１１と耐火部材５の軸線方向他方側Ｄａ２の面とが離間して間隙Ｇが形成される。
ここで、本実施形態のシール構造１Ｑは、外側環状部材８１、内側環状部材８２、及び網部８４を有しているため、耐火部材５の凹部５１に詰められた熱膨張耐火材６を間隙Ｇに向かって飛び出さない。

図３６に示すように、耐火部材５と壁部１０の表面１１と間に間隙Ｇが形成されている状態で、壁部１０の表面１１に面した軸線方向一方側Ｄａ１で火災が発生すると、火炎が間隙Ｇに侵入し始める。
ここで、耐火部材５の凹部５１が軸線方向他方側Ｄａ２から凹んでいるために、凹部５１に設けられた熱膨張耐火材６は間隙Ｇに侵入した火炎に曝される。そのため、耐火部材５の凹部５１に設けられた熱膨張耐火材６に間隙Ｇに侵入してきた火炎による熱が伝搬し、熱膨張耐火材６は膨張を開始する。

膨張を開始した熱膨張耐火材６は、網部８４によって形成されている支持孔部８４ｃから間隙Ｇに飛び出す。間隙Ｇに飛び出した熱膨張耐火材６は、間隙Ｇ内を壁部１０に沿って膨張しながら進む。そして、熱膨張耐火材６が、間隙Ｇ内で膨張することで壁部１０と耐火部材５との間隙Ｇが閉塞され、耐火シール材３に火災や熱が到達して損傷するような影響を与えることが防止される。

上記実施形態によれば、押え棒３９Ｑが支持部材３８Ｊに対して摺動可能に接続されている。これにより、支持部材３８Ｊと壁部１０とが近づく方向に相対移動して、押え棒３９Ｑが壁部１０に当接することにより支持部材３８Ｊが変形するのを抑制することができる。また、支持部材３８Ｊの変形に伴って、筒状固定部材７に巻き付けられている第二断熱材４２がずれるのを抑制することができる。

また、拘束部材８Ｑに網部８４が設けられていることによって、耐火部材５の凹部５１内に設けられている熱膨張耐火材６が飛び出すのを抑制することができる。
また、一の横糸部８４ａの径方向外側の縦糸部８４ｂと、一の横糸部８４ａの径方向外側の縦糸部８４ｂとの周方向の位置が異なっている。これにより、熱により膨張した熱膨張耐火材６が網部８４によって分断される際に、大きな塊となって分断されることなく、熱膨張耐火材６をバランスよく膨張させることができる。

また、外側環状部材８１の一部及び内側環状部材８２の一部が軸線方向Ｄａから見て熱膨張耐火材６と重なっていることによって、外側環状部材８１と内側環状部材８２とで、熱膨張耐火材６が飛び出すのを抑制することができる。

なお、上記実施形態において、網部８４は必ずしも設ける必要はない。即ち、外側環状部材８１と内側環状部材８２とで熱膨張耐火材６が飛び出すのを抑制する構成としてもよい。このような構成とすることによって、熱膨張耐火材６が熱により膨張する際に、より膨張し易くなる。

本発明は、シール構造に関するものであり、ガスタービンまたは蒸気タービン等を収容する建屋および建屋を備えた発電プラント、化学プラントならびに船舶などにおいて有益に利用することができる。

１ シール構造
２ 配設部材
２ａ 蒸気配管
２ｂ 給水配管
３ 耐火シール材
４ 断熱材
５ 耐火部材
５ａ 外周面
６ 熱膨張耐火材
７，７Ｄ 筒状固定部材
８ 拘束部材
９ 環状部材
９ａ 第一環状部材
９ｂ 第二環状部材
１０ 壁部
１１ 表面
１２ 裏面
１３ 壁部貫通孔（孔部）
１５，１５Ｄ 円筒部
１６ 固定部
１７ ボルト
１８ ナット
１９ ワイヤ固定部
２０ 第一ワイヤ
２１ 熱膨張耐火材用孔
２２ ワイヤ固定孔
２３ 第二ワイヤ
２５，２５Ａ ガイド部材
２６，２６Ａ 板状部材
２７ ワイヤ挿通孔
２８ ガイド部材本体
２９ 板状部
３０ ガイド部材底部
３１ ガイド部材側部
３２ フランジ部
３４ 熱膨張耐火材固定ワイヤ
３５，３５Ｆ 分岐部
３６ 耐火部材固定ワイヤ
３８，３８Ｊ 支持部材
３９ 押え棒
３９ａ 押え棒本体
４１ 第一断熱材
４２ 第二断熱材
４４ 長孔
４５ 第一補強部材
４６ 第二補強部材
４８ 締め付けワイヤ
４９ ワイヤ溝
５１ 凹部
５３ 引張コイルばね
５４ ターンバックル
５５ 横梁部材
５６ 縦梁部材
５７ 第二長孔
５８ 第三長孔
５９ 差し込み棒
６１ 耐火部材カバー
６２ 支持板
６４，６４Ｎ バネ状押え部材
６５ 基部
６６，６６Ｎ 押え部
６７ 接続部
６８ 鉤状部
６９ 第一押圧部
７０ 第二押圧部
７１ 第一筒状固定部材
７２ 第二筒状固定部材
７３ バネ締め付けワイヤ
８１ 外側環状部材
８２ 内側環状部材
８２ａ 円筒部
８２ｂ フランジ部
８３ 接続部材
８４ 網部
８４ａ 横糸部
８４ｂ 縦糸部
８４ｃ 支持孔部
８６ スライド制限部
１００ 発電プラント
１０１ 加圧水型原子炉
１０９ 建屋
Ｄａ 軸線方向
Ｄａ１ 軸線方向一方側
Ｄａ２ 軸線方向他方側
Ｏ 軸線

Claims (18)

1. 壁部に形成された孔部を挿通するように軸線に沿って延びる配設部材と、
   前記配設部材の外周面と前記孔部の内周面との空間を閉塞する耐火シール材と、
   前記壁部における前記軸線方向一方側で前記配設部材の外周面に固定されて、前記壁部に接するとともに径方向内側に前記軸線方向他方側から凹む凹部が形成された耐火部材と、
   前記凹部内に設けられ、熱によって膨張する熱膨張耐火材と、
   前記耐火部材の前記軸線方向一方側で、前記配設部材の外周面に固定された筒状をなす筒状固定部材と、
   前記筒状固定部材に固定されて、前記耐火部材の径方向の移動を拘束する拘束部材と、を備えるシール構造。
2. 前記拘束部材は、前記筒状固定部材の外周面に周方向に間隔をあけて複数設けられて、径方向外側に突出する複数の支持部材と、
   各々の前記支持部材の径方向外側に固定され、前記軸線方向に延在して前記耐火部材の外周側を拘束する複数の長尺状の棒状部材と、を有する請求項１に記載のシール構造。
3. 前記棒状部材は、前記棒状部材の径方向を向く面が前記耐火部材の外周面に当接する位置に固定されている請求項２に記載のシール構造。
4. 前記棒状部材は、前記支持部材に対して摺動可能に接続されている請求項３に記載のシール構造。
5. 複数の前記棒状部材の前記軸線方向他方側に固定され、径方向内側に前記配設部材が挿通される外側環状部材と、
   前記外側環状部材の径方向内側に配置され、径方向内側に前記配設部材が挿通される内側環状部材と、
   前記外側環状部材と前記内側環状部材とを接続する接続部材と、
   前記外側環状部材と前記内側環状部材との間の前記熱膨張耐火材の前記軸線方向他方側に固定されている網部と、有し、
   前記網部は、同心円状に配置されている複数の横糸部と、径方向に沿って放射状に配置されている複数の縦糸部と、を有し、
   一の前記横糸部の径方向外側の前記縦糸部と、前記一の横糸部の径方向外側の前記縦糸部との周方向の位置が異なっている請求項４に記載のシール構造。
6. 前記外側環状部材の一部及び前記内側環状部材の一部は、前記軸線方向から見て前記熱膨張耐火材と重なっている請求項５に記載のシール構造。
7. 前記棒状部材は、軸線方向他方側の端部が尖るように形成されており、前記耐火部材の軸線方向一方側を向く面から耐火部材の内部に突き刺されるように配置されている請求項２に記載のシール構造。
8. 前記拘束部材は、径方向内側に前記配設部材が挿通され、前記凹部を除く前記耐火部材の軸線方向他方側を向く面に当接する環状の環状部材と、
   周方向に間隔をあけて複数配置され、前記耐火部材の外周面に沿って軸線方向に延在して前記筒状固定部材と前記環状部材とを接続するワイヤと、を有する請求項１に記載のシール構造。
9. 前記環状部材は、軸線方向他方側から見て前記熱膨張耐火材の径方向外側の端部を覆うように形成されている請求項８に記載のシール構造。
10. 前記耐火部材の軸線方向の長さと同じ長さを有し、前記耐火部材の外周面に沿って軸線方向に延在して前記ワイヤを径方向内側から支持するガイド部材を有する請求項８又は請求項９に記載のシール構造。
11. 前記耐火部材の軸線方向一方側を向く面を覆い、前記ワイヤを軸線方向他方側から支持する板状部材を有する請求項１０に記載のシール構造。
12. 前記筒状固定部材は、軸線方向において前記耐火部材の軸線方向他方側を向く面まで延在しており、
    前記筒状固定部材の軸線方向他方側の端部には、径方向外側に突出するフランジ部が形成されている請求項８から請求項１１のいずれか一項に記載のシール構造。
13. 前記ワイヤのうち前記耐火部材の外周面に沿う部位から分岐し、径方向内側に向かって前記耐火部材及び前記熱膨張耐火材を貫通して前記筒状固定部材に接続される熱膨張耐火材固定ワイヤを有する請求項１２に記載のシール構造。
14. 前記ワイヤのうち前記耐火部材の外周面に沿う部位から分岐し、前記耐火部材の外周面の全周に亘って周方向に延在して前記ワイヤを互いに接続する耐火部材固定ワイヤを有する請求項８から請求項１３のいずれか一項に記載のシール構造。
15. 前記拘束部材は、前記耐火部材の外周面を覆う筒状拘束部材と、
    前記筒状拘束部材と前記筒状固定部材とを接続する支持部材と、を有する請求項１に記載のシール構造。
16. 前記拘束部材は、基端側が前記筒状固定部材の外周面に固定され、先端側が前記耐火部材の外周面に当接するように形成された弾性を有するバネ状部材である請求項１に記載のシール構造。
17. 請求項１から請求項１６のいずれか一項に記載のシール構造を備える建屋。
18. 請求項１７に記載の建屋を備える発電プラント。

Images