JP2018017284A - 外壁貫通部の止水構造およびその形成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 構造が簡易であり作業性にも優れる外壁貫通部の止水構造等を提供する。
【解決手段】 室内側から室外側に向けて、内側フランジ１５、発泡樹脂リング２３、外側フランジ３１の順に、金属エルボ１の水平方向軸部３に配置される。また、内側フランジ１５と外側フランジ３１は、外壁貫通孔２９の周りの壁を両側から挟み込んで外壁２７に固定される。発泡樹脂リング２３の外周部は、外形が外壁貫通孔の直径より大きい円形に形成される。このため、発泡樹脂リング２３が固定された水平方向軸部３を外壁貫通孔２９に挿通すると、発泡樹脂リング２３の外周が押圧されて、発泡樹脂リング２３の外周部が外壁貫通孔２９の内面に当接する。
【選択図】図８

Description

本発明は、外壁に設けられる貫通部における外壁貫通部の止水構造およびその形成方法に関するものである。

従来、例えば屋外に設置される給湯器等に接続される配管を屋内に引き込む際には、屋外と屋内を区分けする壁部に配管を挿通させて設置する必要がある。貫通部からの水の浸入を防止する必要があることから、貫通部には壁部貫通部材が設けられる。

このような壁部貫通構造としては、例えば、貫通孔と配管の相対変位に対する耐性と、高水圧に対する止水性能とを両立する配管貫通構造がある（特許文献１）。

特許文献１の壁部貫通構造は、外部と内部を隔てる壁に配管を貫通させる貫通孔を形成するスリーブと、このスリーブの内周面及び配管の外周面に密着して壁の外部と内部を隔離する隔離板と、この隔離板から間隔をおいて設けられるとともに外部から圧力を受けて変形する隔離板を押止する押止体と、を備える。

また、この壁部貫通構造では、支持部材の片面にゲル状体を塗布して固化し、弾性部材がスリーブの内周面及び配管の外周面に密着される。さらに、支持部材と弾性部材が一体化した隔離板がスリーブの内側に設けられる。このようにすることで、壁の外部と内部を隔離するスリーブ内の止水構造が得られる。スリーブ外周面と壁部の貫通孔の内周面との止水は、補修材を用いてスリーブと壁部の界面を埋めたり、拡張部材を埋設部材の終端に内挿させた状態で埋設部材に接合させたりすることにより得られる。

また、建物外壁から突出するボックスなどが不要で見栄えが良く、簡単に外壁貫通部に取り付けることができ、さらに補修や交換作業を簡単に行うことができる外壁貫通構造がある（特許文献２）。

特許文献２の外壁貫通構造は、壁Ｗを貫通する貫通孔Ｈに挿通される貫通孔挿通部を有する継手本体と、この貫通孔挿通部の周面に形成された雄ねじに進退可能に螺合し、貫通孔挿通部が貫通孔に挿通された状態で壁を挟んで配置されて壁の貫通孔の周囲を両側から挟み込む２枚の壁挟着リングと、を備える。

壁挟着リングは位置決め突部を有していて、位置決め突部により、外壁貫通部用管継手の位置決めが行われる。また、仮固定用粘着部により仮固定が行われ、位置決めリングを用いて金属リングの仮固定を行うことも可能である。また、外壁貫通構造の止水は、貫通孔挿通部（直管部）と貫通孔との隙間内に注入ガン等からシーリング材（コーキング材）を押出充填することで行われる。

特開２０１３−２０４６９９号公報 特開２０１０−２６６０６７号公報

しかし、特許文献１は、スリーブを有する構造であるため、部品点数が多く、また、スリーブを設置するための作業性が悪い。また、スリーブを用いるため、壁貫通孔の表面に凹凸がある場合には止水性を確保することが困難である。具体的には、特許文献１は、押止体がスリーブ外方に向かうフランジにボルト固定され、さらに支持部材の片面にゲル状体を塗布して固化し、弾性部材をスリーブの内周面及び配管の外周面に密着させ、支持部材と弾性部材を一体化した隔壁板を設けるなど構造が複雑である。

また、特許文献２のように、シーリング材を用いると、シーリング材が硬化するまでの間は作業を行うことができず、作業性が悪い。また、シーリング材を充填した後は、作業のやり直しが困難である。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、構造が簡易であり挿入性等の作業性と止水性に優れる外壁貫通部の止水構造等を提供することを目的とする。

前述した目的を達成するため、第１の発明は、外壁貫通孔に平行に挿入される水平方向軸部と、前記水平方向軸部に垂直な壁面方向軸部と、前記水平方向軸部と前記壁面方向軸部を繋ぐ連結部と、両端に設けられる接続部と、を有する断面中空のＬ字状の金属エルボと、前記金属エルボの前記水平方向軸部が挿通され、中心に孔を有する金属製の内側フランジおよび外側フランジと、前記金属エルボの前記水平方向軸部が挿通される発泡樹脂リングと、を具備し、前記発泡樹脂リングは中心に挿通孔を有し、前記発泡樹脂リングが前記外側フランジに当接した状態で前記水平方向軸部に挿通固定され、前記発泡樹脂リングの外周部が前記外壁貫通孔の内面に当接し、前記発泡樹脂リングの内周部が前記金属エルボの前記水平方向軸部の外周に当接されて、室内側から室外側に向けて、前記内側フランジ、前記発泡樹脂リング、前記外側フランジの順に、前記金属エルボの前記水平方向軸部に配置され、前記内側フランジと前記外側フランジは、前記外壁貫通孔の周りの壁を両側から挟み込んで外壁に固定されることを特徴とする外壁貫通部の止水構造である。

前記内側フランジおよび前記外側フランジの中心の孔に形成されるネジ部と、前記金属エルボの前記水平方向軸部に形成されたネジ部とを相互に螺合させることにより、前記内側フランジおよび前記外側フランジが前記金属エルボの前記水平方向軸部へ固定されてもよい。

前記内側フランジには凸部が形成され、前記凸部が前記外壁貫通孔に挿入され、前記外壁貫通孔に対する前記水平方向軸部の位置決めがなされてもよい。

前記水平方向軸部は金属リングに挿通され、前記金属リングが前記外壁貫通孔に挿入され、前記外壁貫通孔に対する前記水平方向軸部の位置決めがなされてもよい。

前記発泡樹脂リングの外周部は、外径が前記外壁貫通孔の直径より大きい円形に形成され、前記発泡樹脂リングの内周部の内径は、前記金属エルボの前記水平方向軸部の最小径より小さい寸法に形成されており、前記発泡樹脂リングの外周部が圧縮されて、前記発泡樹脂リングの外周部が前記外壁貫通孔の内面に当接し、前記発泡樹脂リングの内周部が拡開されて、前記発泡樹脂リングの内周部が前記金属エルボの前記水平方向軸部の外周に当接してもよい。

前記金属エルボの前記水平方向軸部の外形が、互いに平行な直線部を一部に有する長円形に形成され、前記発泡樹脂リングの内周部が、前記水平方向軸部の長円形の平行部の幅より小さい略正方形に形成されてもよい。さらに、前記内周部の略正方形のコーナにＲが形成されていてもよい。

前記水平方向軸部の長径方向が鉛直方向と一致し、長円形の短径方向が水平方向と一致し、前記水平方向軸部が挿通される前記発泡樹脂リングの略正方形の内周部の相互に対向する２辺が、それぞれ前記水平方向軸部の長径方向または短径方向のいずれかと一致するように配置されてもよい。

前記発泡樹脂リングは、前記外側フランジのみに当接して配置されるか、前記発泡樹脂リングは、前記内側フランジと前記外側フランジに当接して配置されてもよい。

前記発泡樹脂リングは、水膨張性を有する発泡樹脂リングであってもよい。

前記発泡樹脂リングは、１枚の発泡樹脂リングまたは複数枚が積層された発泡樹脂リングであってもよい。

前記発泡樹脂リングは、ＪＩＳ Ｋ７３１２に準じたＣ硬度が２５未満であるウレタン発泡樹脂、ポリエチレン発泡樹脂、ポリプロピレン発泡樹脂、ニトリルブタジエンゴム発泡体、またはクロロプレンゴム発泡体であってもよい。

前記内側フランジおよび前記外側フランジは砲金、真鍮などの銅合金、またはステンレス鋼のいずれかから構成されてもよい。

第１の発明によれば、スリーブを用いずに外壁貫通部の止水構造を得ることができる。このため、部品点数が少なく、スリーブの設置作業が不要であるため、作業性も良好である。特に、発泡樹脂リングによって止水性を確保するため、従来のようなシーリング材が不要である。このため、シーリング材の硬化時間の待ち時間が不要である。また、設置作業のやり直しも容易である。

また、内側フランジおよび外側フランジと、金属エルボとの固定がネジ部同士の螺合によって行われれば、固定が容易である。

また、内側フランジに凸部を形成し、凸部を外壁貫通孔に挿入すれば、水平方向軸部の位置決めを行うことができる。

同様に、水平方向軸部に金属リングを設け、金属リングを外壁貫通孔に挿入することで、水平方向軸部の位置決めを行うことができる。

また、発泡樹脂リングの外径が外壁貫通孔の孔径よりも大きければ、発泡樹脂リングを確実に外壁貫通孔の内周面に密着させることができる。また、発泡樹脂リングの内径が水平方向軸部の外径よりも小さければ、発泡樹脂リングを水平方向軸部に密着させることができる。

また、水平方向軸部の外形が、互いに平行な直線部を一部に有する長円形に形成されれば、発泡樹脂リングを水平方向軸部に取り付けた際、発泡樹脂リングの周方向で圧縮量を変えることができる。このため、発泡樹脂リングの一部に圧縮量の少ない部位が形成することができる。このようにすることで、発泡樹脂リングを圧縮しながら外壁貫通孔に挿入する際に、発泡樹脂リングの外周側の圧縮変形による押圧力（弾性反発力）を緩和する弾性変形の少ない部分が発泡樹脂リングの内周側の一部に形成される。このため、発泡樹脂リングの円周方向の一部の挿入抵抗が樹脂発泡リングの外周側、内周側ともに減少する押圧力の逃げ部が形成され、発泡樹脂リングの外壁貫通孔への挿入性が向上する。

また、発泡樹脂リングの内周部が、水平方向軸部の長円形の平行部の幅より小さい略正方形に形成され、さらに略正方形の各辺のコーナは適度なＲ形状に形成されていることが望ましい。発泡樹脂リングの内周部が、略正方形に形成されていることから、発泡樹脂リングの孔の直線部と水平方向軸部の直線部とをより確実に密着させることができるため、この部位での止水性が向上する。また、発泡樹脂リングの孔の形状が正方形であれば、平行部が一対形成されるため、発泡樹脂リングの平行部と水平方向軸部の平行部とを合わせやすく、さらに発泡樹脂リングの内周部の略正方形のコーナ部を滑らかなＲで形成することで、発泡樹脂リングが金属エルボの水平軸部に挿入されて、拡開される時に樹脂発泡リングの内周部のコーナに応力集中して亀裂が発生することを防止できる。

また、水平方向軸部の長径方向が鉛直方向と一致し、長円形の短径方向が水平方向と一致し、発泡樹脂リングの略正方形の内周部の相互に対向する２辺が、それぞれ水平方向軸部の長径方向または短径方向のいずれかと一致するように配置することで、発泡樹脂リングの鉛直方向の圧縮による弾性反発力を高めることが可能となり、金属エルボの沈み込みを防止することができる。

また、発泡樹脂リングを外側フランジに当接して配置することで、より確実に止水性を確保することができる。発泡樹脂リングの鉛直方向の挿入抵抗が水平方向より大きいことから発泡樹脂リングを挿入するときに、発泡樹脂リングが傾きにくい。

また、発泡樹脂リングが水膨張性を有すれば、発泡樹脂リングが縮径することで得られる弾性反発力による止水効果に加えて、吸水による発泡樹脂リングの水膨張効果が重畳されることで、止水効果を高めることができることから、より確実に止水性を確保することができる。

また、発泡樹脂リングが、１枚の発泡樹脂リングまたは複数枚が積層された発泡樹脂リングであれば、異なる厚みの外壁にも対応可能である。発泡樹脂リングが壁厚よりも厚い場合でも、発泡樹脂リングを押圧して使用することが可能である。また、発泡樹脂リングが壁厚より薄く、外側フランジに当接して配置される場合であっても、発泡樹脂リングが拡開される時に、発泡樹脂リングの内周側が金属エルボに形成されたねじ部に嵌合して固定されるため、発泡樹脂リングがずれることがない。

また、発泡樹脂リングが、ＪＩＳ Ｋ７３１２に準じたＣ硬度が２５未満であるウレタン発泡樹脂、ポリエチレン発泡樹脂、ポリプロピレン発泡樹脂、ニトリルブタジエンゴム発泡体、またはクロロプレンゴム発泡体であれば、外壁貫通孔への挿入性が良好である。

また、内側フランジおよび外側フランジが、砲金、真鍮などの銅合金、またはステンレス鋼のいずれかから構成されれば、耐久性に優れる。

第２の発明は、水平方向軸部と、前記水平方向軸部に垂直な壁面方向軸部と、前記水平方向軸部と前記壁面方向軸部を繋ぐ連結部と、両端に設けられる接続部と、を有する断面中空のＬ字状の金属エルボの前記水平方向軸部に、内側フランジを当接して固定する第１工程と、内径が前記水平方向軸部の最小外径部より小さい発泡樹脂リングの内径を拡開して、前記発泡樹脂リングを前記水平方向軸部に挿通して固定する第２工程と、前記発泡樹脂リングが前記水平方向軸部に固定された前記金属エルボを、前記発泡樹脂リングの外周を押圧して、外壁貫通孔に挿通する第３工程と、前記発泡樹脂リングを前記外壁貫通孔の内部の所定位置に配置する第４工程と、外側フランジを前記発泡樹脂リングに当接させて固定する第５工程と、を順に行い、前記内側フランジと前記外側フランジで、前記外壁貫通孔の周りの壁を両側から挟み込むことを特徴とする外壁貫通部の止水構造の形成方法である。

前記金属エルボの前記水平方向軸部の外形が、互いに平行な直線部を一部に有する長円形に形成され、前記第２工程において、前記金属エルボの前記水平方向軸部の長円形の長径方向を鉛直方向と一致させ、長円形の短径方向を水平方向と一致させて配置し、前記水平方向軸部が挿通される前記発泡樹脂リングの略正方形の内周部の相互に対向する２辺を、それぞれ前記水平方向軸部の長径方向または短径方向と一致するように配置し、前記発泡樹脂リングの鉛直方向の押圧量を、水平方向の押圧力より大きくすることで、前記金属エルボのしずみ込みを防止してもよい。

第２の発明によれば、容易に止水性に優れた壁部貫通構造を形成することができる。

また、水平方向軸部の外形が、互いに平行な直線部を一部に有する長円形に形成されれば、発泡樹脂リングを水平方向軸部に取り付けた際、発泡樹脂リングの周方向で圧縮量を変えることができる。このため、発泡樹脂リングの一部に圧縮量の少ない部位が形成することができる。このようにすることで、発泡樹脂リングを圧縮しながら外壁貫通孔に挿入する際に、発泡樹脂リングの外周側の圧縮変形による押圧力（弾性反発力）を緩和する弾性変形の少ない部分が発泡樹脂リングの内周側の一部に形成されるため、発泡樹脂リングの挿入抵抗が減少して、発泡樹脂リングの挿入性が向上する。

また、水平方向軸部の長径方向が鉛直方向と一致し、長円形の短径方向が水平方向と一致し、発泡樹脂リングの略正方形の内周部の相互に対向する２辺が、それぞれ水平方向軸部の長径方向または短径方向のいずれかと一致するように配置することで、金属エルボの沈み込みを防止することができる。

本発明によれば、構造が簡易であり作業性にも優れる外壁貫通部の止水構造等を提供することができる。

（ａ）は金属エルボ１の側面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図。 （ａ）は金属エルボ１に内側フランジ１５を取り付ける前の状態を示す図、（ｂ）は金属エルボ１に内側フランジ１５を取り付けた状態を示す図。 （ａ）は内側フランジ１５の側面図、（ｂ）は（ａ）のＢ矢視図、（ｃ）は（ａ）のＣ矢視図。 （ａ）は金属エルボ１に発泡樹脂リング２３を取り付ける前の状態を示す図、（ｂ）は金属エルボ１に発泡樹脂リング２３を取り付けた状態を示す図。 （ａ）は発泡樹脂リング２３の側面図、（ｂ）は発泡樹脂リング２３の正面図。 （ａ）は発泡樹脂リング２３の断面図、（ｂ）は図５（ｂ）のＦ−Ｆ線断面図。 （ａ）は金属エルボ１を外壁貫通孔２９に挿入する前の状態を示す図、（ｂ）金属エルボ１を外壁貫通孔２９に挿入した状態を示す図。 （ａ）は金属エルボ１に外側フランジ３１を取り付ける前の状態を示す図、（ｂ）は金属エルボ１に外側フランジ３１を取り付けた状態を示す図。 （ａ）、（ｂ）は、厚みの異なる外壁２７に金属エルボ１等を固定した状態を示す図。 発泡樹脂リング２３を２層配置した状態を示す図。 （ａ）、（ｂ）は、金属リング３５に金属エルボ１に固定した状態を示す図。

以下、本発明にかかる壁部貫通部材について説明する。図１（ａ）は金属エルボ１を示す側面図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。なお、金属エルボ１の形状は、図示した例には限られず、寸法や形態など適宜変更することができる。

金属エルボ１は、略Ｌ字状の断面中空の部材である。金属エルボ１は、後述する外壁貫通孔に平行に挿入される水平方向軸部３と、水平方向軸部３に垂直な壁面方向軸部５と、水平方向軸部３と壁面方向軸部５を繋ぐ連結部７とを有する。また、金属エルボ１の両端には、接続部９ａ、９ｂが設けられる。すなわち、壁面方向軸部５の端部には接続部９ａが設けられ、水平方向軸部３の端部には、接続部９ｂが設けられる。例えば、屋外に配置される給湯器と接続部９ｂとがステンレス製のフレキシブル管と接続され、屋内側に配置される架橋ポリエチレン管が接続部９ａに接続される。

水平方向軸部３の外周面には、前述した接続部９ｂを除く略全長にわたって、ネジ部１１が設けられる。ネジ部１１は、後述する内外のフランジ部材と螺合する部位である。

金属エルボ１の水平方向軸部３の外形は、互いに平行な直線部１３を一部に有する形状に形成される。すなわち、水平方向軸部３の軸方向に垂直な断面において、略円形の外形の一部が切り取られて、一対の直線部１３が形成される。直線部１３は、少なくとも水平方向軸部３のネジ部１１の形成範囲の全長にわたって形成される。

なお、本発明では、円形の一部が、互いに平行な直線部１３で切り取られた形状を、「長円形」と称する。また、水平方向軸部３の直線部１３に平行な方向（図１（ｂ）のＬ方向）を、長円形の「長径方向」とし、これと直交する方向（図１（ｂ）のＫ方向）を、長円形の「短径方向」とする。

次に、外壁貫通部の止水構造の形成方法について説明する。図２（ａ）は、金属エルボ１に内側フランジ１５を取り付ける前の状態を示す図、図２（ｂ）は金属エルボ１に内側フランジ１５を取り付けた状態を示す図である。まず、金属エルボ１に内側フランジ１５を固定する。

図３（ａ）は、内側フランジ１５を示す側面図であり、図３（ｂ）は図４（ａ）のＢ矢視図、図３（ｃ）は図３（ａ）のＣ矢視図である。内側フランジ１５は、円板状であって、中央に孔２１を有する。孔２１には、水平方向軸部３が挿通される。孔２１の内面には、ネジ部が形成され、前述した水平方向軸部３のネジ部１１と螺合可能である。

内側フランジ１５は金属製である。なお、内側フランジ１５の材質は問わないが、例えば、砲金、真鍮などの銅合金、またはステンレス鋼のいずれかから構成されることが望ましい。

内側フランジ１５の一方の面には、ナット部１９が設けられる。ナット部１９は、内側フランジ１５を水平方向軸部３に固定する際に用いられる。また、内側フランジ１５の他方の面には、凸部１７が形成される。凸部１７は、内側フランジ１５の他方の面に突出する外形が円形の部位である。

図２（ａ）に示すように、まず、内側フランジ１５のナット部１９の形成面と金属エルボ１とを対向させる。この状態から、内側フランジ１５に水平方向軸部３を挿通する（図中矢印Ｄ方向）。

なお、図２（ｂ）に示すように、内側フランジ１５は、水平方向軸部３の基部側（連結部７側）に配置される。この際、内側フランジ１５の孔２１のネジ部と水平方向軸部３のネジ部１１とを相互に螺合することで、内側フランジ１５を金属エルボ１の水平方向軸部３へ当接して固定することができる（第１工程）。

次に、発泡樹脂リング２３を金属エルボ１に固定する。図４（ａ）は、金属エルボ１に発泡樹脂リング２３を取り付ける前の状態を示す図、図４（ｂ）は金属エルボ１に発泡樹脂リング２３を取り付けた状態を示す図である。また、図５（ａ）は、発泡樹脂リング２３の側面図、図５（ｂ）は発泡樹脂リング２３の正面図である。

発泡樹脂リング２３は中心に挿通孔２５を有する。発泡樹脂リング２３の挿通孔２５には、金属エルボ１の水平方向軸部３が挿通される（図４（ａ）の矢印Ｅ）。

なお、発泡樹脂リング２３は、ＪＩＳ Ｋ７３１２に準じたＣ硬度が２５未満であるウレタン発泡樹脂、ポリエチレン発泡樹脂、ポリプロピレン発泡樹脂、ニトリルブタジエンゴム発泡体、またはクロロプレンゴム発泡体であることが望ましい。ゴム硬度が高すぎると、金属エルボ１の水平方向軸部３への取り付け製や、後述する外壁貫通孔への挿入性が悪くなる。なお、特に望ましくは、発泡樹脂リング２３のＪＩＳ Ｋ７３１２に準じたＣ硬度は７である。

また、発泡樹脂リング２３は、水膨張性を有する発泡樹脂リングであってもよい。例えば、吸水性ポリマーを混入した軟質ウレタンフォームである水膨張性のウレタン発泡体を用いることができる。水膨張性を有すれば、室外から室内へ水が浸入した際に、発泡樹脂リング２３が膨潤して体積膨張することで、止水性を高めることができる。なお、このような発泡樹脂リングとしては、例えば、日本発条株式会社製のインシュロンＪＳスタンダード（商品名）を使用することができる。

図４（ｂ）に示すように、水平方向軸部３に発泡樹脂リング２３を完全に取り付けると、発泡樹脂リング２３は内側フランジ１５の凸部１７と当接する。なお、凸部１７の外径は発泡樹脂リング２３の外径よりも小さい。

図６（ａ）は、発泡樹脂リング２３の断面図であり、図６（ｂ）は、図４（ｂ）のＦ−Ｆ線断面図である。図６（ａ）に示すように、発泡樹脂リング２３の外形は略円形である。また、発泡樹脂リング２３の挿通孔２５は、略正方形に形成される。ここで、図６（ｂ）に示す様に、略正方形の挿通孔２５の内周部の相互に対向する２辺に平行な方向（図中矢印Ｎ方向またはＭ方向）が、それぞれ水平方向軸部３の長径方向または短径方向のいずれかと一致するように配置されることが望ましい。なお、挿通孔２５の略正方形の辺の長さは、水平方向軸部３の長円形の平行部の幅よりも小さい。

このように、発泡樹脂リング２３の挿通孔２５の形状を、水平方向軸部３の長円形の平行部の幅より小さい略正方形に形成することで、発泡樹脂リング２３の挿通孔２５の平行部と水平方向軸部３の直線部１３とを密着させることができる。このため、発泡樹脂リング２３と水平方向軸部３との間の止水性が向上する。また、発泡樹脂リング２３の挿通孔２５の形状が略正方形であるため、平行部が一対形成される。このため、発泡樹脂リング２３の挿通孔２５の平行部と水平方向軸部３の平行部とを合わせやすい。

ここで、前述した様に、発泡樹脂リング２３の内周部は、水平方向軸部３の長円形の平行部の幅より小さい略正方形に形成されている。すなわち、発泡樹脂リング２３の内周部の内径は、金属エルボ１の水平方向軸部３の最小外径部（短径）より小さい寸法に形成されている。このため、水平方向軸部３を発泡樹脂リング２３の挿通孔２５に挿通すると、発泡樹脂リング２３の内周部が拡開される。このため、発泡樹脂リング２３の内周部を、金属エルボ１の水平方向軸部３の外周に当接させて固定することができる（第２工程）。

また、前述した様に、水平方向軸部３の外形は、互いに平行な直線部１３を一部に有する長円形に形成される。このため、図６（ｂ）に示すように、発泡樹脂リング２３を水平方向軸部３に取り付けた際、発泡樹脂リング２３の周方向で圧縮量を変えることができる。

より具体的には、水平方向軸部３の長円形の長径方向は、短径方向と比較して径が大きい。このため、発泡樹脂リング２３の内周部における長径方向の圧縮量（図中矢印Ｈ）は、短径方向の圧縮量（図中矢印Ｇ）よりも大きくなる。

このようにすることで、発泡樹脂リング２３の内周部の一部に圧縮量の少ない部位が形成される。したがって、発泡樹脂リング２３を後述する外壁貫通孔に圧縮しながら挿入する際に、発泡樹脂リング２３の外周側の圧縮変形による押圧力を緩和する圧縮変形の少ない部分が発泡樹脂リングの内周側の一部に形成される。このため、発泡樹脂リング２３の挿入抵抗が減少して、発泡樹脂リング２３の外壁貫通孔への挿入性が向上する。

なお、発泡樹脂リング２３の挿通孔２５の形状は、略正方形であることに限られない。例えば、円形や水平方向軸部３の外形に応じた形状など、適宜選択することもできる。

また、発泡樹脂リング２３は、内周部側からの圧縮量が周方向で異なったとしても、外形にはほとんど影響しない。すなわち、発泡樹脂リング２３は、水平方向軸部３が挿通された状態でも、外形が略円形であり、部位による外径もほとんど変化しない。

次に、発泡樹脂リング２３が水平方向軸部３に固定された金属エルボ１を、室内側から外壁２７に固定する。図７（ａ）は、金属エルボ１を外壁貫通孔２９に挿入する前の状態を示す図、図７（ｂ）金属エルボ１を外壁貫通孔２９に挿入した状態を示す図である。

発泡樹脂リング２３が固定された水平方向軸部３を、接続部９ｂ側を先端側として、外壁貫通孔２９に挿通する（図中矢印Ｉ）。この際、発泡樹脂リング２３の外周部は、外形が外壁貫通孔の直径より大きい円形に形成される。このため、発泡樹脂リング２３が固定された水平方向軸部３を外壁貫通孔２９に挿通すると、発泡樹脂リング２３の外周が押圧されて、発泡樹脂リング２３の外周部が外壁貫通孔２９の内面に当接する（第３工程）。

内側フランジ１５の外径は、外壁貫通孔２９の孔径よりも大きい。したがって、水平方向軸部３を完全に外壁貫通孔２９へ挿通すると、内側フランジ１５の一方の面が、外壁貫通孔２９の周囲の外壁２７へ当接する。

また、水平方向軸部３を完全に外壁貫通孔２９へ挿通すると、前述した内側フランジ１５の凸部１７が外壁貫通孔２９に挿入される。凸部１７の外径は、外壁貫通孔２９の孔径よりもわずかに小さい。このため、凸部１７が外壁貫通孔２９に挿通されることで、外壁貫通孔２９に対する水平方向軸部３の位置決め（水平方向軸部３の軸方向に垂直な方向の位置決め）を行うことができる。このようにして、外壁貫通孔２９に挿通された発泡樹脂リング２３を外壁貫通孔２９の内部の所定位置に配置することができる（第４工程）。

ここで、水平方向軸部３の長径方向を鉛直方向と一致させ、長円形の短径方向を水平方向と一致させることが望ましい。前述した様に、発泡樹脂リング２３の挿通孔２５は略正方形である。また、発泡樹脂リング２３の内周部の相互に対向する２辺が、それぞれ水平方向軸部３の長径方向または短径方向のいずれかと一致するように発泡樹脂リング２３が配置される。このため、水平方向軸部３の上下方向（鉛直方向）において、発泡樹脂リング２３の圧縮量が大きくなる。

このように、発泡樹脂リング２３の鉛直方向の押圧量を、水平方向の押圧力より大きくすることで、金属エルボ１が外壁貫通孔２９の内部で下方に沈み込むことを防止することができる。

次に、外側フランジ３１を水平方向軸部３に取り付ける。図８（ａ）は金属エルボ１に外側フランジ３１を取り付ける前の状態を示す図、図８（ｂ）は金属エルボ１に外側フランジ３１を取り付けた状態の外壁貫通部の止水構造を示す図である。

外側フランジ３１は、金属製の円板状の部材であり、内部に孔３３が形成される。孔３３には、水平方向軸部３が挿通される。なお、外側フランジ３１の材質は問わないが、例えば、砲金、真鍮などの銅合金、またはステンレス鋼のいずれかから構成されることが望ましい。

外側フランジ３１の中心の孔３３の内面にはネジ部が形成される。外側フランジ３１の中心の孔３３に形成されるネジ部と、金属エルボ１の水平方向軸部３に形成されたネジ部１１とを相互に螺合させることにより、外側フランジ３１が金属エルボ１の水平方向軸部３へ固定される。

この際、外側フランジ３１は、発泡樹脂リング２３に当接するように固定される（第５工程）。すなわち、発泡樹脂リング２３は、外側フランジ３１に当接した状態で水平方向軸部３に挿通固定される。このようにすることで、室外側からの水の浸入をより確実に防止することができる。また、図示した例では、発泡樹脂リング２３は、外側フランジ３１と内側フランジ１５の両者に当接する。このようにすることで、外壁貫通孔２９の略全厚にわたって、発泡樹脂リング２３を配置することができる。

また、外側フランジ３１の外径は、外壁貫通孔２９の孔径よりも大きい。したがって、外側フランジ３１を完全に水平方向軸部３へ螺合させると、外側フランジ３１の一方の面が、外壁貫通孔２９の周囲の外壁２７へ当接する。

すなわち、室内側から室外側に向けて、内側フランジ１５、発泡樹脂リング２３、外側フランジ３１の順に、金属エルボ１の水平方向軸部３に配置される。また、内側フランジ１５と外側フランジ３１は、外壁貫通孔２９の周りの壁を両側から挟み込んで外壁２７に固定される。

なお、外側フランジ３１を締めこむ際には、直線部１３を工具で把持して、外側フランジ３１を締めこむことができる。また、さらに、内側フランジ１５のナット部１９を工具で把持して、内側フランジ１５を締め込むこともできる。

以上説明したように、本実施の形態によれば、従来のようなスリーブを用いることなく、外壁貫通部の止水構造を得ることができる。このため、部品点数が少なく、スリーブの設置作業が不要であるため、作業性も良好である。

特に、発泡樹脂リング２３によって止水性を確保するため、従来のようなシーリング材が不要である。このため、シーリング材の硬化までの待ち時間が不要である。また、金属エルボ１の設置のやり直しも容易である。また、発泡樹脂リング２３が外側フランジ３１に当接して配置されるため、より確実に止水性を確保することができる。

また、内側フランジ１５および外側フランジ３１は、金属エルボ１の水平方向軸部３のネジ部１１に螺合によって固定することができる。このため、固定作業が容易である。

また、内側フランジ１５に凸部１７を形成し、凸部１７を外壁貫通孔２９に挿入することで、外壁貫通孔２９の内部における水平方向軸部３の位置決めを行うことができる。

また、発泡樹脂リング２３の外径が外壁貫通孔２９の孔径よりも大きいため、発泡樹脂リング２３を確実に外壁貫通孔２９の内周面に密着させることができる。また、発泡樹脂リング２３の内径が水平方向軸部３の外径（最小径）よりも小さいため、発泡樹脂リング２３を水平方向軸部３に確実に密着させることができる。

また、水平方向軸部３の外形が、互いに平行な直線部１３を一部に有する長円形に形成されるため、発泡樹脂リング２３を水平方向軸部３に取り付けた際、発泡樹脂リング２３の周方向で圧縮量が変化する。このため、発泡樹脂リング２３の一部に圧縮量の少ない部位が形成される。このようにすることで、発泡樹脂リング２３を外壁貫通孔２９に圧縮しながら挿入する際に、発泡樹脂リング２３の外周の圧縮変形による押圧力を緩和する変形の少ない部分が発泡樹脂リングの内周側の一部に形成されるため、発泡樹脂リング２３の挿入抵抗が減少して、発泡樹脂リング２３の外壁貫通孔２９への挿入性が向上する。

また、発泡樹脂リング２３の挿通孔２５の形状が、水平方向軸部３の平行部の幅より小さい略正方形に形成されるため、挿通孔２５の直線部と水平方向軸部３の直線部１３とを密着させることができる。このため、発泡樹脂リング２３の挿通孔２５と水平方向軸部３との間の止水性が向上する。また、発泡樹脂リング２３の挿通孔２５の形状が正方形であるため、平行部が一対形成され、発泡樹脂リング２３の平行部と水平方向軸部３の平行部とを合わせやすい。

また、水平方向軸部３の長径方向を鉛直方向と一致させ、発泡樹脂リング２３の略正方形の内周部の相互に対向する２辺を、水平方向軸部３の長径方向と一致するように配置することで、金属エルボ１の外壁貫通孔２９内での沈み込みを防止することができる。

また、本実施形態では、ネジ部１１が水平方向軸部３の略全長にわたって形成されるため、厚みの異なる外壁２７に対しても適用が容易である。図９（ａ）は、厚みの薄い外壁２７に金属エルボ１等を固定した状態を示す図である。この場合には、外壁２７の厚みに応じた長さの発泡樹脂リング２３を用い、外側フランジ３１を外壁２７（発泡樹脂リング２３）に接触するまで締めこむことで、外側フランジ３１と内側フランジ１５とで、外壁２７を挟み込むことができる。

なお、発泡樹脂リング２３の長さは、外壁２７の厚みよりも短くてもよい。図９（ｂ）は、厚みの厚い外壁２７へ金属エルボ１等を固定した状態を示す図である。この場合には、発泡樹脂リング２３を外側フランジ３１にのみ当接させればよい。このようにすることで、室外側からの水の浸入を防止することができる。

また、発泡樹脂リング２３は、１枚のみではなく、複数枚用いてもよい。図１０は、複数枚の発泡樹脂リング２３を積層させて配置した状態を示す図である。このように、発泡樹脂リング２３の長さが短い場合には、複数枚の発泡樹脂リング２３を積層させて配置することで、より確実に止水性を確保することができる。

また、この場合、発泡樹脂リング２３を複数枚組み合わせた時の発泡樹脂リングの合計の長さが、外壁貫通孔２９の厚さより長くても、内側フランジ１５と外側フランジ３１とで、発泡樹脂リング２３を相互に締め付けることで使用することができる。

また、内側フランジ１５に凸部１７を形成するのではなく、別途金属リングを用いてもよい。図１１（ａ）は、水平方向軸部３が金属リング３５に挿通された状態を示す図である。水平方向軸部３に取り付けられた金属リング３５は、外壁貫通孔２９に挿入される。

金属リング３５の外径は、外壁貫通孔２９の孔径よりもわずかに小さい。なお、金属リング３５の孔は、ネジを形成してもよく、ネジがなくても良い。

すなわち、金属リング３５は、外壁貫通孔２９の内側フランジ１５と外側フランジ３１の間に配置され、水平方向軸部３に略直角にねじ固定されているため、外壁貫通孔２９に対して金属エルボ１の水平方向軸部３の位置決めを行うことができる。

この場合には、図１１（ｂ）に示すように、発泡樹脂リング２３と金属リング３５とを接触させることができる。このように、発泡樹脂リング２３を金属リング３５に当接させることで、発泡樹脂リング２３の位置決めが容易である。また、発泡樹脂リング２３を外壁貫通孔２９に挿通する際に、位置ずれなどを起こすことを防止することができる。

以上添付図を参照しながら、本発明の実施の形態を説明したが、本発明の技術的範囲は、前述した実施の形態に左右されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

１………金属エルボ
３………水平方向軸部
５………壁面方向軸部
７………連結部
９ａ、９ｂ………接続部
１１………ネジ部
１３………直線部
１５………内側フランジ
１７………凸部
１９………ナット部
２１………孔
２３………発泡樹脂リング
２５………挿通孔
２７………外壁
２９………外壁貫通孔
３１………外側フランジ
３３………孔
３５………金属リング

Claims (14)

1. 外壁貫通孔に平行に挿入される水平方向軸部と、前記水平方向軸部に垂直な壁面方向軸部と、前記水平方向軸部と前記壁面方向軸部を繋ぐ連結部と、両端に設けられる接続部と、を有する断面中空のＬ字状の金属エルボと、
   前記金属エルボの前記水平方向軸部に挿通される、中心に孔を有する金属製の内側フランジおよび外側フランジと、
   前記金属エルボの前記水平方向軸部に挿通される発泡樹脂リングと、
   を具備し、
   前記発泡樹脂リングは中心に挿通孔を有し、
   前記発泡樹脂リングが前記外側フランジに当接した状態で前記水平方向軸部に挿通固定され、
   前記発泡樹脂リングの外周部が前記外壁貫通孔の内面に当接し、
   前記発泡樹脂リングの内周部が前記金属エルボの前記水平方向軸部の外周に当接されて、
   室内側から室外側に向けて、前記内側フランジ、前記発泡樹脂リング、前記外側フランジの順に、前記金属エルボの前記水平方向軸部に配置され、前記内側フランジと前記外側フランジは、前記外壁貫通孔の周りの壁を両側から挟み込んで外壁に固定されることを特徴とする外壁貫通部の止水構造。
2. 前記内側フランジおよび前記外側フランジの中心の孔に形成されるネジ部と、前記金属エルボの前記水平方向軸部に形成されたネジ部とを相互に螺合させることにより、前記内側フランジおよび前記外側フランジが前記金属エルボの前記水平方向軸部へ固定されることを特徴とする請求項１に記載の外壁貫通部の止水構造。
3. 前記内側フランジには凸部が形成され、前記凸部が前記外壁貫通孔に挿入され、前記外壁貫通孔に対する前記水平方向軸部の位置決めがなされることを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載の外壁貫通部の止水構造。
4. 前記水平方向軸部は金属リングに挿通され、前記金属リングが前記外壁貫通孔に挿入され、前記外壁貫通孔に対する前記水平方向軸部の位置決めがなされることを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載の外壁貫通部の止水構造。
5. 前記発泡樹脂リングの外周部は、外径が前記外壁貫通孔の直径より大きい円形に形成され、前記発泡樹脂リングの内周部の内径は、前記金属エルボの前記水平方向軸部の最小径より小さい寸法に形成されており、前記発泡樹脂リングの外周部が圧縮されて、前記発泡樹脂リングの外周部が前記外壁貫通孔の内面に当接し、前記発泡樹脂リングの内周部が拡開されて、前記発泡樹脂リングの内周部が前記金属エルボの前記水平方向軸部の外周に当接することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の外壁貫通部の止水構造。
6. 前記金属エルボの前記水平方向軸部の外形が、互いに平行な直線部を一部に有する長円形に形成され、前記発泡樹脂リングの内周部が、前記水平方向軸部の長円形の平行部の幅より小さい略正方形に形成されていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の外壁貫通部の止水構造。
7. 前記水平方向軸部の長径方向が鉛直方向と一致し、長円形の短径方向が水平方向と一致し、前記水平方向軸部が挿通される前記発泡樹脂リングの略正方形の内周部の相互に対向する２辺が、それぞれ前記水平方向軸部の長径方向または短径方向のいずれかと一致するように配置されることを特徴とする請求項６記載の外壁貫通部の止水構造。
8. 前記発泡樹脂リングは、前記外側フランジのみに当接して配置されるか、前記発泡樹脂リングは、前記内側フランジと前記外側フランジに当接して配置されることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれかに記載の外壁貫通部の止水構造。
9. 前記発泡樹脂リングは、水膨張性を有する発泡樹脂リングであることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれかに記載の外壁貫通部の止水構造。
10. 前記発泡樹脂リングは、１枚の発泡樹脂リングまたは複数枚が積層された発泡樹脂リングであることを特徴とする請求項１から請求項９のいずれかに記載の外壁貫通部の止水構造。
11. 前記発泡樹脂リングは、ＪＩＳ Ｋ７３１２に準じたＣ硬度が２５未満であるウレタン発泡樹脂、ポリエチレン発泡樹脂、ポリプロピレン発泡樹脂、ニトリルブタジエンゴム発泡、またはクロロプレンゴム発泡であることを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれかに記載の外壁貫通部の止水構造。
12. 前記内側フランジおよび前記外側フランジは銅合金、またはステンレス鋼のいずれかから構成されることを特徴とする請求項１から請求項１１のいずれかに記載の外壁貫通部の止水構造。
13. 水平方向軸部と、前記水平方向軸部に垂直な壁面方向軸部と、前記水平方向軸部と前記壁面方向軸部を繋ぐ連結部と、両端に設けられる接続部と、を有する断面中空のＬ字状の金属エルボの前記水平方向軸部に、内側フランジを当接して固定する第１工程と、
    内径が前記水平方向軸部の最小外径部より小さい発泡樹脂リングの内径を拡開して、前記発泡樹脂リングを前記水平方向軸部に挿通して固定する第２工程と、
    前記発泡樹脂リングが前記水平方向軸部に固定された前記金属エルボを、前記発泡樹脂リングの外周を押圧して、外壁貫通孔に挿通する第３工程と、
    前記発泡樹脂リングを前記外壁貫通孔の内部の所定位置に配置する第４工程と、
    外側フランジを前記発泡樹脂リングに当接させて固定する第５工程と、
    を順に行い、前記内側フランジと前記外側フランジで、前記外壁貫通孔の周りの壁を両側から挟み込むことを特徴とする外壁貫通部の止水構造の形成方法。
14. 前記金属エルボの前記水平方向軸部の外形が、互いに平行な直線部を一部に有する長円形に形成され、
    前記第２工程において、
    前記金属エルボの前記水平方向軸部の長円形の長径方向を鉛直方向と一致させ、長円形の短径方向を水平方向と一致させて配置し、
    前記水平方向軸部が挿通される前記発泡樹脂リングの略正方形の内周部の相互に対向する２辺を、それぞれ前記水平方向軸部の長径方向または短径方向と一致するように配置し、
    前記発泡樹脂リングの鉛直方向の押圧量を、水平方向の押圧力より大きくすることで、前記金属エルボのしずみ込みを防止することを特徴とする請求項１３記載の外壁貫通部の止水構造の形成方法。

Images