JP3149965U

JP3149965U - 免震継手装置

Info

Publication number: JP3149965U
Application number: JP2009000593U
Authority: JP
Inventors: 旻室井; 仁志室井; 健男千葉
Original assignee: 株式会社Tozen; 株式会社Ｔｏｚｅｎ
Priority date: 2009-02-09
Filing date: 2009-02-09
Publication date: 2009-04-23
Anticipated expiration: 2019-02-09

Abstract

【課題】従来の第三の単位煙突に相当する部材である継手管の軽量化を図ることができ、施工スペースも小さくて済み、管内を通過する高温気体の排熱を自然透過させながらその温度を効率的に降下させることができて、排熱温度による危険性を抑制することができ、製品寿命を大幅に長期化できる免震継手装置を提供すること。【解決手段】免震側に固定の上部配管２と、この上部配管の下方に竪方向に所定の間隔をおいて配置された非免震側に固定の下部配管３と、この下部配管の上端開口と前記上部配管の下端開口を連結する柔軟性継手管４とを具え、この継手管により前記両配管の水平方向の相対的な変位が可能になっている免震建物用免震継手装置であり、継手管４が耐熱繊維を主体として構成されている。【選択図】図１

Description

この考案は、空調・排煙・煙道・煙突等のある免震建物に用いられる免震継手装置に関し、特に免震側に固定の上部配管と非免震側に固定の下部配管を水平方向の相対的変位が可能に連結する継手管の層構造に係るものである。

これまでの免震建物においては煙道・煙突等は対応不可とされていた。そのため、煙道・煙突等は免震建物から外れた形で設計され、免震建物とは別個に築造されるか、免震建物に組み込んで設けられていた。免震建物に組み込んで設けられた例として、特許文献１に示すような技術が提案されている。

この特許文献１に開示された煙突２の構造は、該文献の図１，６等に示されているように、建築物に組み込まれた第一の単位煙突３と、非免震側に配置された第二の単位煙突４と、前記両煙突間に配置された第三の単位煙突５とよりなり、第一の単位煙突３の下端と第三の単位煙突５の上端とを上部管継手６で角変位（水平方向の変位）可能に連結するとともに、第三の単位煙突５の下端と第二の単位煙突４の上端とを下部管継手７で角変位及び軸方向変位（軸方向長さの変位）可能に連結したものである。煙突２を前記のような構造にしたことにより、地震等により建築物に水平方向への大きな揺れが生じたとしても上部管継手６及び下部管継手７でその揺れを吸収して煙突２が破損することを無くすことができるとされる。

ところで、前記の従来の煙突２では第三の単位煙突５が金属性ベローズを含む金属管から構成されているため、重量物となり、施工に際しては大きな作業スペースも必要であるという問題がある。また、金属管からなるので管内を通過する高温気体の排熱温度を効率的に低下させることができず、管外に高温が伝わって思わぬ事故に結びつくという危険性があるのに加え、水平方向に変位した後の煙突の姿態による外観が看る者の美感を損ねるという問題もある。

そこでこの考案は、前記のような従来の問題に鑑みて創案されたものであり、第三の単位煙突に相当する部材の軽量化を図ることができ、施工スペースも小さくて済み、管内を通過する高温気体の排熱を自然透過させながらその温度を効率的に降下させることができて、排熱温度による危険性を抑制することができ、製品寿命を大幅に長期化できる免震継手装置を提供することを目的とする。

前記の目的を達成するために、請求項１に記載の考案は、免震側に固定の上部配管と、この上部配管の下方に竪方向に所定の間隔をおいて配置された非免震側に固定の下部配管と、この下部配管の上端開口と前記上部配管の下端開口を連結する柔軟性継手管とを具え、この継手管により前記両配管の水平方向の相対的な変位が可能になっている免震建物用免震継手装置であって、前記継手管が耐熱繊維を主体として構成されていることを特徴とする。

請求項２に記載の考案は、請求項１において、継手管は、管本体を有し、この管本体の層構造が少なくとも管内側より管外側に向けてＳＵＳメッシュ等からなる内層と、セラミックブランケット等からなる断熱材層と、及びシリコンガラスクロス等からなる外層と、の三層からなっていることを特徴とする。請求項３に記載の考案は、請求項２において、内層は、管内側のＳＵＳメッシュと、管外側のアルミ箔ガラスクロスと、からなっていることを特徴とする。

請求項４に記載の考案は、請求項２又は３において、断熱材層は、管内側のセラミッククロスと、セラミックブランケットと、管外側のセラミッククロスと、からなっていることを特徴とする。請求項５に記載の考案は、請求項２ないし４のいずれかにおいて、外層は、管内側のアルミ箔ガラスクロスと、管外側のシリコンガラスクロスと、からなっていることを特徴とする。請求項６に記載の考案は、請求項５において、外層と断熱材層との間の円周方向に空気層が形成されていることを特徴とする。請求項７に記載の考案は、請求項６において、管本体の内層の内周面に軸方向に複数個、所定間隔で内層部を押さえる内リングが周方向に巻きつけられ、この内リングと対応する外層の内周面に空気層側から軸方向に複数個、所定間隔で外層部の張りを押さえる第２の内リングが周方向に巻きつけられ、前記各第２の内リング間の外層の外周面に軸方向に複数個、所定間隔で外層部を押さえる外リングが周方向に巻きつけられ、これら内外リングの巻きつけにより管本体は補強されて全体がジャバラ形状に形成されていることを特徴とする。

この考案は、前記のようであって、請求項１に記載の考案は、下部配管の上端開口と上部配管の下端開口を連結する柔軟性継手管が耐熱繊維を主体として構成されているので、継手管の軽量化を図ることができる。しかも、施工スペースも小さくて済む。また、管内を通過する高温気体の排熱を自然透過させながらその温度を効率的に降下させることができて、従来のように高温による思わぬ事故が起こることもなく、排熱温度による危険性を抑制することができ、安全性が極めて高い。さらに、製品寿命を大幅に長期化できる。また、変位後の姿態も継手管が変位に応じた形に自然に変形して対応するので、従来のように外観が看る者の美感を損ねるという恐れもなく、意匠的な価値も高い。

請求項２ないし５に記載の考案は、継手管が管本体を有し、この管本体の層構造が少なくとも管内側より管外側に向けてＳＵＳメッシュ等からなる内層と、セラミックブランケット等からなる断熱材層と、及びシリコンガラスクロス等からなる外層と、の三層からなっているので、断熱材層による断熱効果が高く、排熱の温度をより効率的に降下させることができる。請求項６に記載の考案は、空気層が形成されているので、排熱源の運転が停止したときに上部配管の上端開口等から侵入する外気による継手管表面の結露を発生しにくいものとすることができる。請求項７に記載の考案は、管本体が全体としてジャバラ形状に形成されているので、伸縮性の確保ができ、その伸縮により上部配管と下部配管の間隔調整も容易に行うことができるのに加え、地震等による大きな水平方向の変位を吸収することができる。

この考案の一実施の形態に係る免震継手装置の全体斜視図である。同上の連結管の部分を、右半部を破断して、かつセットボルトの一部省略して示す正面図である。同上の右半部の平面図である。図２のＡ部拡大断面図である。作用説明用の図面である。継手管の耐熱性についての説明図である。

この考案の一実施の形態を、添付した図面を参照しながら詳細に説明する。

図１において、１は煙道・煙突のある免震建物に用いられる免震継手装置を示し、免震側に固定の上部配管２と、この上部配管の下方に竪方向に所定の間隔をおいて配置された非免震側に固定の下部配管３と、この下部配管の上端開口と上部配管２の下端開口を連結する柔軟性継手管４とを具え、この継手管により両配管２，３の水平方向の相対的な変位（移動）、つまり本実施の形態では図５に示すように下部配管３に対して上部配管２が水平方向に所定量、その変位が可能になっている。下部配管３はその下端がさらに図示しない配管を介して高温気体の排熱源に接続され、上部配管２はその上端がさらに図示しない配管を介して外気に開口し、これら配管系で高温気体の煙道・煙突を形成する。５は上部配管２を免震側に固定する固定架台、６は下部配管３を非免震側に固定する固定架台である。

継手管４は、耐熱繊維を主体として構成されている。すなわち、継手管４は、図２，４に詳示するように、上下両端部が断面Ｌ型のフランジ８と外層押さえ用アングルフランジ９で挟持固定された円筒形の管本体１１を有している。この管本体１１の層構造は、層中央部に配置された後記断熱材層がその層厚の大きさから主体となるが、管内側より管外側に向けて内層１２、中間層としての断熱材層１３、外層１４が積層された構造となっている。内層１２はＳＵＳメッシュ１２ａとセラミッククロス１２ｂからなり、これらはその両端部が管本体１１の上端開口及び下端開口を経てフランジ８の表面に沿いその外周縁まで延びて配設されている。断熱材層１３はセラミッククロス１３ａとセラミックブランケット１３ｂとセラミッククロス１３ｃとからなっている。外層１４はアルミ箔ガラスクロス１４ａとシリコンガラスクロス（ＳＲＧＣ）１４ｂとからなり、これらはその両端部が管本体１１の上端開口及び下端開口を経てアングルフランジ９の表面に沿いその外周縁まで延びて配設されている。そして、これら断熱材層１３と外層１４は上下両端部が、断熱材層１３の上端面及び下端面がフランジ８の表面に当接する形で前記のようにフランジ８とアングルフランジ９で挟持固定される。なお、フランジ８とアングルフランジ９は前記断熱材層１３と外層１４を挟持した後に図示しないビスで固定される。

内層１２のＳＵＳメッシュ１２ａはセラミッククロス１２ｂの飛散防止のために設けられており、７００℃以上の耐熱性、風速耐久性、及び所定の強度を有している。断熱材層１３のセラミッククロス１３ａ、セラミックブランケット１３ｂ、及びセラミッククロス１３ｃはいずれも７００℃以上の耐熱性を有し、セラミッククロス１３ａ，１３ｃはセラミックブランケット１３ｂをその内外から押さえている。外層１４のアルミ箔ガラスクロス１４ａは２００℃以上の耐熱性、機密性を有している。シリコンガラスクロス（ＳＲＧＣ）１４ｂは１００℃以上の耐熱性、引張強度と機密性を有している。

内層１２のセラミッククロス１２ｂと外層１４のアルミ箔ガラスクロス１４ａは必ずしも必要ではなく、いずれも省略してもよい。外層１４のアルミ箔ガラスクロス１４ａと断熱材層１３のセラミッククロス１３ｃの間には前記のフランジ挟持部分を除いてその周方向に所要厚さの空気層１８が形成されている。この空気層１８が形成された管本体１１の内層１２の内周面には軸方向に複数個、所定間隔で内層部を押さえる内リング２１が周方向に巻きつけられている。この内リング２１の巻きつけにより内層１２が内リング２１部以外、内側に凸に湾曲した形状になる。また、内リング２１と径方向で対応する外層１４の内周面にも空気層１８側から軸方向に複数個、所定間隔で外層部の張りを押さえる内リング２２が周方向に巻きつけられているとともに、各内リング２２の中間位置に対応する外層１４の外周面には軸方向に複数個、所定間隔で外層部を押さえる外リング２３が周方向に巻きつけられている。この内外リング２２，２３の巻きつけにより外層１４が内リング２２部以外、内側に凸に湾曲した形状になる。そして、これら内外リング２１，２２，２３の巻きつけにより管本体１１は補強されるとともに、前記凸に湾曲した形状により全体が図１，２に示すようなジャバラ形状に形成される。このジャバラ形状により、継手管４はその軸方向長さの伸縮が許容される。１９は内リング２１の巻きつけにより内層１２のセラミッククロス１２ｂと断熱材層１３のセラミッククロス１３ａの間に形成される空間である。

２５はセットボルトで、継手管４の上部のアングルフランジ９に取り付けられたホルダ２６（図１参照）と、下部のアングルフランジ９に取り付けられたホルダ２７との間に亘り配置され、その両端部を該フランジ孔に挿入したうえダブルナット２８により締め付け固定されている。このセットボルト２５は継手管４の周方向に複数個（本実施の形態では４個）、等間隔で設けられ、継手管４の取り付け時の面間調整用で施工後にボルト２５とナット２８は外される（図１参照）。３１はサポートスプリングで、セットボルト２５と同様に継手管４の上部のアングルフランジ９に取り付けられたホルダ３２と継手管４の長さ方向中間の位置に取り付けられた支持金具３３との間に設けられている。このサポートスプリング３１はダレ防止のために継手管４の周方向のセットボルト２５間に等間隔に設けられる。

前記のように耐熱繊維を主体に構成された継手管４は、口径がΦ７１４、製作長さの全長が１６００ｍｍ、取付長さの全長が１３００ｍｍとなっている。また、継手管４の重量は約１００ｋｇであり、従来技術として示した煙突２を構成する第三の単位煙突５の６００ｋｇ、上部管継手６の７００ｋｇ、下部管継手７の２７０ｋｇ、のいずれと比較してもきわめて軽量となっている。

図１は、軸線を合わせて竪向きに所定間隔をおいて配置された上部配管２と下部配管３が継手管４を介して取り付けられた状態を示している。この取り付け状態は、継手管４の取り付け施工時にセットボルト２５を外した管本体１１の上部フランジ８とアングルフランジ９を上部配管２の下端フランジにボルト等により固定するとともに、下部フランジ８とアングルフランジ９を下部配管３の上端フランジにボルト等により固定することによりもたらされる。図２，４で両フランジ８，９に明けられている孔は、前記固定に際してボルト等が挿通するものである。したがって、この取り付け状態では継手管４はサポートスプリング３１によりその中間部より上部が吊られて下部のダレが防止され、使用に供される。また、その施工に際しても継手管４の軽量化により、従来のものより大きなスペースを必要としない。

そして使用中に地震等が起こり、免震建物が揺れると、免震側に固定の固定架台５を介して上部配管２も水平方向に変位することになるが、この変位は継手管４がその耐熱繊維による柔軟性を利用して図５に点線で示すように軸方向に伸びながら屈曲することによりスムーズに吸収される。すなわち、継手管４は耐熱繊維からなり柔軟性を有しているため、下部配管３に対して上部配管２が水平方向の任意方向に変位しようともその変位に追随して継手としての役目を果たし、両配管２，３内を通過する高温気体の通過を阻害することはない。変位量としては従来の金属管（第三の単位煙突５）が専らその上下に配した管継手によって角変位がさほど大きく取れないのに比べて、継手管４の場合は、それ自体が耐熱繊維を主体に構成されているために大きくとることができる。

また、継手管４には前記のように空気層１８を設けているので、排熱源の運転が停止したときに上部配管２の上端開口等から侵入する外気による継手管４の外部表面の結露を発生しにくいものとすることができる。また、サポートスプリング３１を設けているので、重力により継手管４の下部に生ずるダレを防止することができるとともに、継手管４の下部フランジ８と下部配管３の上端開口に設けたフランジ部の接触損傷を防止することができる。また、継手管４の全体をジャバラ形状にしているので、その形状を維持しながらジャバラの伸縮性により大きな水平方向の変位を吸収することができ、圧力損失も少ない。

本実施の形態では水平方向の変位量、すなわち免震量を３００〜８００ｍｍに設定しており、また管内温度はＭＡＸ２５０℃以下の仕様、ＭＡＸ４００℃以下の仕様、ＭＡＸ５５０℃以下の仕様、ＭＡＸ７００℃以下の仕様のいずれにも対応可能にしているが、ここではＭＡＸ２５０℃以下の仕様で説明を行う。すなわち、図６に示すように管内を通過する例えば高温気体の排熱温度が１００℃だとすると、該気体が継手管４の管本体１１の内層１２から空間１９（当図では省略）を経て断熱材層１３を透過し、さらに空気層１８（当図では省略）を経て外層１４を透過するが、この間に温度は点線で示すように降下して放熱される。したがって、継手管４の外部表面温度は８０℃〜５０℃前後となり、前記排熱温度の降下が高温気体の自然透過によってもたらされるため、繊維自体の耐久性能を向上することができる。また軽量化ができ、施工スペースも従来のものほど必要なく、施工面での効率を向上させることができる。

前記のように耐熱繊維を主体とした継手管４を用いているため、従来の金属管に比べて軽量であり、施工スペースもさほど必要がなく取り扱いも容易である。また、従来の金属管のような熱透過による弊害もないのに加え、早期に破損することもなく、高温排熱を自然透過させながら温度を降下させることができる。このような透過させながら温度を放熱させる構成とすると、熱を遮蔽することによる耐熱性の減衰を防ぐことが可能となり、製品寿命を大幅に長期化できる。しかも、排熱温度に応じて前記のような各種仕様のものを選択することにより、継手管４の外部表面温度を調整することができる。

尚、本実施の形態では煙道・煙突のある免震建物に用いられる例を示したが、そのほか空調・排煙等にも適用することが可能である。また、実施の形態でも説明したが、図面の構成は好ましい一例を示したにすぎず、実施に際しては任意の部材は省略し、あるいは他の部材に置き換えることも可能であり、適宜に異なる形態も採用することができるものである。

１免震継手装置
２上部配管
３下部配管
４継手管
５，６固定架台
８フランジ
９アングルフランジ
１１管本体
１２内層
１３断熱材層
１４外層
１８空気層
２１，２２内リング
２３外リング
２５セットボルト
３１サポートスプリング

特開２０００−１７０３６３号公報（第２−３頁、図１，６）

Claims

免震側に固定の上部配管と、この上部配管の下方に竪方向に所定の間隔をおいて配置された非免震側に固定の下部配管と、この下部配管の上端開口と前記上部配管の下端開口を連結する柔軟性継手管とを具え、この継手管により前記両配管の水平方向の相対的な変位が可能になっている免震建物用免震継手装置であって、前記継手管が耐熱繊維を主体として構成されていることを特徴とする免震建物用免震継手装置。
継手管は、管本体を有し、この管本体の層構造が少なくとも管内側より管外側に向けてＳＵＳメッシュ等からなる内層と、セラミックブランケット等からなる断熱材層と、及びシリコンガラスクロス等からなる外層と、の三層からなっている請求項１に記載の免震建物用免震継手装置。
内層は、管内側のＳＵＳメッシュと、管外側のアルミ箔ガラスクロスと、からなっている請求項２に記載の免震建物用免震継手装置。
断熱材層は、管内側のセラミッククロスと、セラミックブランケットと、管外側のセラミッククロスと、からなっている請求項２又は３に記載の免震建物用免震継手装置。
外層は、管内側のアルミ箔ガラスクロスと、管外側のシリコンガラスクロスと、からなっている請求項２ないし４のいずれかに記載の免震建物用免震継手装置。
外層と断熱材層との間の円周方向に空気層が形成されている請求項５に記載の免震建物用免震継手装置。
管本体の内層の内周面に軸方向に複数個、所定間隔で内層部を押さえる内リングが周方向に巻きつけられ、この内リングと対応する外層の内周面に空気層側から軸方向に複数個、所定間隔で外層部の張りを押さえる第２の内リングが周方向に巻きつけられ、前記各第２の内リング間の外層の外周面に軸方向に複数個、所定間隔で外層部を押さえる外リングが周方向に巻きつけられ、これら内外リングの巻きつけにより管本体は補強されて全体がジャバラ形状に形成されている請求項６に記載の免震建物用免震継手装置。