JP4830388B2

JP4830388B2 - 配管ラック、水処理プラントおよび水処理プラントの製造方法

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Publication number: JP4830388B2
Application number: JP2005218320A
Authority: JP
Inventors: 浩行勝林
Original assignee: Kurita Water Industries Ltd
Current assignee: Kurita Water Industries Ltd
Priority date: 2005-07-28
Filing date: 2005-07-28
Publication date: 2011-12-07
Anticipated expiration: 2025-07-28
Also published as: JP2007032738A

Description

本発明は各種プラントに配設される配管を並べて支持する配管ラック、該配管ラックを用いた水処理プラントおよび水処理プラントの製造方法に関する。

従来、水処理プラントはいわゆる「現場据付方式」で提供されていた。すなわち、水処理プラントを使用する工場等のプラントの設置現場（以下、単に「現場」）に合わせて水処理プラントの設計が行われ、水処理プラントを構成する複数の水処理機器を設置現場に据え付けた後、これら水処理機器同士を接続する配管や配線、あるいは水処理機器用の計測制御機器等を現場で水処理機器に取り付けていた。水処理プラントには一般に複数の水処理機器が含まれ、これらの水処理機器を接続する配管の本数も多くなることから、水処理プラント内には通常、配管を支持して固定する配管ラックが設けられる。こうした支持体としては、例えば複数の枠材や棚等で構成された配管ラックが知られている（例えば特許文献１および特許文献２）。

ところで近年、水処理プラントの品質向上、納期短縮、および低コスト化が要求されるに伴い、水処理プラント、特に純水製造プラントがいわゆる「内作方式」で提供されるようになっている（例えば特許文献３）。内作方式では、水処理プラントを１又は複数のモジュールに分割し、各モジュールをプラント提供者の工場内で製造する。すなわち、内作方式によれば、水処理プラントを１以上のモジュールに分割し、各モジュールに含まれる１以上の水処理機器に必要な配管や計測制御機器等をあらかじめ取り付けておく。製造されたモジュールはトラック等で現場に運び、他のモジュール等と接続することにより水処理プラントを完成させる。

このように内作方式によれば、配管等が取り付けられた状態の水処理機器が各モジュール内に配置されているため、簡易かつ迅速に水処理プラントを現場に設置できる。また、各モジュール内の水処理機器の稼動状態や配管等との接合状態をモジュール完成時点であらかじめ検査できるため、不良部の有無や不良部位の特定が容易で、水処理プラントの品質向上を図ることができるといった利点がある。
特開平８−１５９３３９号公報特開平１１−２２３２８１号公報特開２００３−１２６８３９号公報

ところで上述した内作方式では、各モジュールは１または２以上の水処理機器と、前記水処理機器に接続される配管等と、を備えるが、各モジュールに配置される水処理機器や配管等の種類、数等は個々の水処理プラントの仕様によって異なり、必ずしも一様ではない。このため従来の内作方式では、各モジュール内に配置する配管については、現場据付方式の場合と同様に各モジュールに合わせて個別に設計する必要があり、モジュール製作に要する時間や費用の増大を招いていた。

また各モジュール内には、このモジュール内に配置された配管を支持する配管ラックが敷設されており、現場で複数のモジュール同士を接続して水処理プラントを組立てる際には、配管が配管ラックに固定された状態で複数のモジュール同士が互いに接続される。

ここで、異なるモジュールに配置された１対の配管同士はあらかじめ所定の位置で接合されるように配管ラックに固定されているが、従来、複数の配管同士のジョイント位置を正確に規定することは困難であった。また、従来使用されている配管ラックは配管を固定する位置の自由度が少ないため、互いに隣接する１対のモジュールに配置された配管ラック同士のジョイント位置がずれていた場合は、配管の固定位置を変更する操作が大掛かりとなるといった問題があった。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、配管のジョイント位置を容易かつ正確に規定でき、モジュール製作に要する時間や費用を低減できる配管ラックを提供することを目的とする。具体的には、本発明は複数の配管が並べられる配管ラックであって、配管の固定や配管同士の接合を容易に行える配管ラック、この配管ラックを用いた水処理プラント、およびその製造方法を提供することを目的とする。

本発明は各種プラント、特に水処理プラントに設けられる配管を支持する配管ラックであって、複数の配管を略同一平面上に並べる配管戴置部の周囲にスリットを形成することで、配管を固定する固定具を取り付けるための穿孔を行うことなく、配管戴置部の辺縁の任意の位置で配管を固定できるようにした配管ラックを使用することを特徴とする。より具体的には、本発明は以下を提供する。

（１）複数の配管を並べて戴置する略矩形の配管戴置部と、前記配管戴置部の外縁側に設けられ前記複数の配管を固定する固定部と、を備える略矩形の配管保持部材を有する配管ラックであって、前記配管戴置部と前記固定部との間に、前記配管戴置部の辺縁に沿って延びる隙間が形成されており、前記固定部は、前記複数の配管のそれぞれを前記辺縁に沿った任意の位置で固定して、前記配管保持部材、及び前記配管保持部材に接続され前記配管保持部材の辺縁と直交する方向に延びる支柱と、を備える中枠体と、前記支柱と接続される枠材で構成され前記中枠体を取り囲む略直方体枠状の外枠体と、をさらに備え、前記中枠体は、前記配管保持部材の端縁が前記外枠体から前記外枠体の内側方向に所定の距離で離れた状態で前記外枠体に接続されていることを特徴とする配管ラック。

配管保持部材は、少なくとも二次元に拡がって外縁が略矩形をなす形状であれば特に限定されず、複数の配管を略同一平面上に並べることができる形状の任意の部材で構成できる。例えば、略矩形の平板で構成して略矩形平面状としてもよく、あるいは棒状部材で構成して略矩形枠状としてもよい。平板は、単独で用いてもよく複数の平板を互いに接続してもよい。また「枠状」には枠の内部が空洞の形状のみならず、枠内部に棒状部材等を設けて枠内を縞状または網状等とした形状が含まれるものとする。配管保持部材は互いに対向する１対の面を備え、以下、かかる１対の面の一方であって配管と接する面を「表面」、他方の面を「裏面」と称する。

配管保持部材は、配管が戴置される配管戴置部と、固定具により配管を固定して保持する固定部とを備え、配管戴置部は配管保持部材の内側に形成され、固定部は前記配管戴置部の外縁近傍に設けられる。固定部と配管戴置部とは略同一平面上に設けられ、固定部と配管戴置部との間には、配管保持部材の表面と裏面とを貫通する隙間が配管戴置部の辺縁に沿って設けられる。

隙間は、配管戴置部と固定部とを別部材で構成して固定部を配管戴置部から所定の間隔で離間した状態で配管戴置部に接続することにより形成することができる。具体的には、略矩形枠または略矩形平板で配管戴置部を構成し、この配管戴置部から所定間隔開けた位置に棒状部材で構成した固定部を接合することで隙間を形成できる。

また、配管戴置部と固定部とを同一部材で一体的に構成し、配管戴置部と固定部との間を所定の長さで切り取ることで隙間を形成してもよい。具体的には、長尺状平板の辺縁から所定の距離（例えば１０〜３０ｍｍ程度）内側に入った部分を連続的に切り取って直線状に延びる連続穴を設けてこの連続穴を隙間とし、連続穴の一方の側部を配管戴置部、他方の側部を固定部としてもよい。隙間は、配管戴置部の一辺縁に対して１または２以上、設けてもよい。

配管は配管戴置部から固定部へ延び、配管戴置部と固定部との間の隙間に配管固定用の固定具の端部を挿入することにより、配管の端縁が配管戴置部の辺縁から延出した状態で固定される。すなわち、配管保持部材に設けられた隙間は、配管を固定する固定具を挿通するねじ穴として機能し、隙間は辺縁に沿ってほぼ連続的に延びていることから、本発明に係る配管ラックにおいては、ねじ穴を穿孔することなく配管戴置部の辺縁付近の任意の位置で配管を容易に固定することができる。また、配管の固定位置の変更も容易であるため、他の配管ラックに固定された配管とのジョイント位置がずれていた場合の位置修正が簡易に行える。

さらに隙間は配管戴置部の辺縁に略平行に延びることから、隙間の位置を基準として配管の端縁をあらかじめ定めた長さで突出させることが容易となる。このため、ほぼ同一の高さに並べられた複数の配管が他の配管と結合されるためのジョイント位置を容易に規定できる。

（１）記載の発明では、配管保持部材を支える支柱を設けて中枠体を構成し、この中枠体を略直方体枠状の外枠体に接続するため、配管ラックを容易に移動させることができる。また、配管保持部材に並べた配管の端縁を外枠体の位置まで突出させることにより、配管の端縁（すなわちジョイント口）の位置を容易に揃えることができる。なお、中枠体には配管保持部材を１または２以上設けることができるが、複数の配管保持部材を設ける場合、配管保持部材は同一形状とし、複数の配管保持部材を支柱が延びる方向に沿って多段に配置する。

（２）同一形状の複数の前記外枠体が接続された外枠連結体をさらに備える（１）に記載の配管ラック。

（２）記載の発明では、形状を同一にした外枠体が複数、互いに接続される。複数の外枠体は形状が同一であるため、互いに隣接する１組の外枠体の一方を構成する枠材を、この枠材に隣接し他方の外枠体を構成する別の枠材と接合することで、前記１組の外枠体同士を容易に接合できる。また、配管ラックに配置した配管の端縁を外枠体の外縁位置まで突出させることで、別々の外枠体に配置された配管同士のジョイント位置をさらに容易に規定できる。

（３）互いに隣接する１組の前記外枠体の枠材同士を挟んで連結する接合具により、前記複数の外枠体が互いに連結されている（２）に記載の配管ラック。

（３）記載の発明では、枠材同士を挟んで接合する接合具を用いることにより、枠材が延伸する方向の任意の位置に接合具を取り付けることができる。このため、互いに隣接する外枠体に配置された配管同士をジョイントさせる際、外枠体同士を接合する接合具が障害となることを回避できる。

（４）前記外枠体の互いに対向する両端側にそれぞれ取り付けられる１対の脚体をさらに備える（１）から（３）のいずれかに記載の配管ラック。

（４）記載の発明では、外枠体に脚体を取り付けることで、配管ラックを配置する高さを自由に設定できる。

（５）水処理機器と、前記水処理機器に接続される複数の配管と、を含む水処理プラントであって、前記複数の配管は、（１）から（４）のいずれかに記載の配管ラックに保持されている水処理プラント。

（６）水処理機器と、前記水処理機器に接続される複数の配管と、が配置された複数のモジュールを製造するモジュール製造工程と、前記複数のモジュール同士を接続することにより水処理プラントを製造する組立工程と、を含む水処理プラントの製造方法であって、前記モジュール製造工程において、前記複数の配管を（１）から（４）のいずれかに記載の同一形状の複数の配管ラックに配置することを特徴とする水処理プラントの製造方法。

従来の水処理プラントにおいては、個々の仕様に合わせて配管が配置されていたことに対して、（５）〜（６）記載の発明では同一形状の複数の配管ラックに配置する。本発明では、配管ラックは形状が一定であるため配管の配置位置の決定が容易である。特に、（１）〜（４）のいずれかに記載の配管ラックでは、配管戴置部辺縁の任意の位置で配管を固定でき、配管の固定位置の自由度が高くできるため、配管同士の接合も容易となる。

本発明によれば、配管のジョイント位置を容易かつ正確に規定でき、配管の配設位置の設定や微調整を容易に行なうことができる。このため、本発明に係る配管ラックを用いることにより、水処理プラント等の各種プラントを安価かつ短期間で製造できる。

以下、図面を用いて本発明について詳細に説明する。以下の説明において同一部材には同一符号を付し、説明を省略または簡略化する。また、上下左右前後といった位置を示す用語は、本明細書における説明のために作成された図面を基準として便宜的に使用されるものに過ぎず、本発明に係る配管敷設用構造体の位置関係を規定するものではない。

図１は、本発明の第１実施形態に係る配管ラック１を構成する中枠体１０の全体斜視図である。本実施形態では中枠体１０は、実質的に同一形状の４つの配管保持部材１１０と、６本の支柱１５１と、を備える。配管保持部材１１０は略長方形枠状であり、支柱１５１が配管保持部材１１０の４つの角のそれぞれと、各長辺のほぼ中央部分に取り付けられることにより、本実施形態の中枠体１０は、４つの配管保持部材１１０がほぼ水平な状態で並べられた４段構成とされている。

図２は、最上段に配置された配管保持部材１１０を、支柱１５１の一部とともに示した図である。この図に示すように各配管保持部材１１０は、長方形枠状の戴置枠１１２と、互いに略平行な１組の長固定材１１３Ｎおよび互いに略平行な１組の短固定材１１３Ｍと、直線状の３本の間材１１５と、で構成されている。

長固定材１１３Ｎと短固定材１１３Ｍとは支柱１５１を介して互いに直交し、戴置枠１１２の４辺のそれぞれに沿って設けられ、固定部１３０を形成する。また、戴置枠１１２と間材１１５とは略矩形枠状の配管戴置部１２０を形成している。長固定材１１３Ｎは戴置枠の長辺１１２Ｎに略平行で、本実施形態では長さは約６００ｃｍである。一方、短固定材１１３Ｍおよび間材１１５は戴置枠の短辺１１２Ｍに略平行で、本実施形態ではこれらの長さはいずれも約２３０ｃｍである。

本実施形態では戴置枠１１２は強度を高めるため、断面形状が略Ｌ字状の鋼材（以下、「Ｌ型鋼材」）で構成されている。一方、長固定材１１３Ｎおよび短固定材１１３Ｍは戴置枠１１２に比べれば強度が低くてよいため、本実施形態では平板状の鋼材（以下、「板状鋼材」）で構成されているが、配管保持部材１１０を構成する部材はこれらの鋼材に限定されない。例えば、強度が必要な場合はＬ型鋼材に代えて断面略Ｕ字状の鋼材（以下、「溝型鋼」）や断面四角形の角材等を用いることもできる。なお、平板状の鋼材を用いる場合で強度が必要であれば、角材等を用いる場合に比べて板厚を多くしてもよい。

長固定材１１３Ｎおよび短固定材１１３Ｍはそれぞれ、隙間Ｓを有した状態で戴置枠１１２に接合されている。図３は、図１において符号Ａで示す部分を含む配管戴置部１２０の模式図であり、取り付け具１４０によって短固定材１１３Ｍが戴置枠の短辺１１２Ｍに取り付けられている状態を示す。本実施形態では短固定材１１３Ｍは、戴置枠の短辺１１２Ｍの外縁から延伸するように戴置枠１１２に取り付けられている。なお、本実施形態において戴置枠１１２の水平方向の幅Ｈ１は約５ｃｍで、短固定材１１３Ｍの幅Ｈ２は約３ｃｍである。図３において上側となっているこれらの鋼材の一面は配管Ｐが戴置される表面Ｆ、その反対面が裏面Ｂとなり、隙間Ｓは戴置枠１１２の各辺の一端側から他端側に連続的に延びている。

図４は、図１において符号Ａで示す部分の部分拡大図であり、配管Ｐを固定具１３１で固定した状態を配管保持部材１１０の表面Ｆ側から見た状態を示し、図５は裏面Ｂ側から見た状態を示す。固定具１３１は略Ｕ字状の線状部材で、両端縁は雄ねじになっており、配管保持部材１１０の表面Ｆに戴置された配管Ｐを線状部材で挟んだ状態で両端縁を隙間Ｓに差し込み、配管保持部材１１０の裏面Ｂ側でナットＮを取り付けることにより、配管Ｐを固定する。

図２〜４に示すように、配管保持部材１１０に設けられた隙間Ｓは略矩形状の配管戴置部１２０の辺縁に沿って延びている。このように本発明では配管戴置部１２０と固定部１３０との間は、取り付け具１４０が取り付けられている部分を除いて空隙になっている。このため本発明においては、配管戴置部１２０の辺縁を構成する戴置枠１１２に沿った任意の位置に固定具１３１のねじを差し込んで配管Ｐを固定できる。さらに、ナットＮを緩めるだけで一度固定した配管Ｐの固定位置を変更できるため、配管Ｐの固定位置の微調整も容易となる。

また、隙間Ｓは配管戴置部１２０の辺縁に略平行に設けられているため、配管Ｐの端縁を隙間Ｓの位置を基準として所定の長さで配管戴置部１２０の外側に延出させることで、配管Ｐと他の配管とのジョイント位置を容易に規定できる。隙間Ｓおよび固定部１３０は少なくとも配管戴置部１２０の４辺のいずれかひとつに沿って設ければよい。しかし配管Ｐのジョイント位置の自由度を高めるためには、互いに略平行な１対の辺（例えば１対の長辺１１２Ｎ、または１対の短辺１１２Ｍ）のそれぞれに沿って設けることが好ましく、本実施形態のように４辺のそれぞれに沿って設けることがさらに好ましい。

図６は、本発明の第２実施形態に係る配管ラック２の全体斜視図である。配管ラック２は、中枠体１０に加え、中枠体１０を取り囲む略直方体枠状の外枠体２０を備える点で第１実施形態に係る配管ラック１と異なる。図７は外枠体２０の全体斜視図であり、この図に示すように外枠体２０は、１対の略長方形枠状をなす側面枠２１１、２１２と、略正方形枠状をなす実質的に同じ形状の３つの支持枠２２１〜２２３と、で構成され、側面枠２１１、２１２および支持枠２２１〜２２３は強度を高めるため、矩形断面を有する角材で構成されている。

１対の略同一形状の側面枠２１１および側面枠２１２は互いに略並行に並べられ、側面枠２１１、２１２の長辺の両端縁から約５０ｃｍ入った部分に支持枠２２１および支持枠２２３がそれぞれ１つずつ取り付けられ、互いに対向する側面枠２１１および側面枠２１２の長辺同士がこれら支持枠２２１、２２３により接続されている。また、互いに対向する側面枠２１１および側面枠２１２の長辺の中央部分同士は支持枠２２２により互いに接続されている。なお、以下の説明において、図７において手前に描かれた側面枠２１１を「正面側面枠」、奥の側面枠２１２を「背面側面枠」、右側の支持枠２２１を「右側支持枠」、左側の支持枠２２３を「左側支持枠」、右側支持枠２２１と左側支持枠２２３との間に位置する支持枠２２２を「中央支持枠」と称して区別する場合がある。

図６に示すように支持枠２２１〜２２３の幅で規定される外枠体２０の奥行きＷ２は、中枠体１０の奥行きＷ１より長い。一方、右側支持枠２２１と左側支持枠２２３との間の距離Ｌ１は、側面枠２１１、２１２の長辺の長さで規定される外枠体２０の長さＬ２より短いが、中枠体１０の長さＬ１と実質的に同じである。

中枠体１０は、支柱１５１が支持枠２２１〜２２３に取り付けられることにより外枠体２０に接続され、配管保持部材１１０の端縁は外枠体２０から所定の距離で離れた状態に位置する。具体的には、配管保持部材１１０の長手方向両端縁（短固定材１１３Ｍが設けられている側にある端縁）は、（Ｌ２−Ｌ１）÷２の長さで外枠体２０の内側に入っており、配管保持部材１１０の短手方向両端縁（長固定材１１３Ｎが設けられている側にある端縁）は、（Ｗ２−Ｗ１）÷２の長さで外枠体２０の内側に入った部分に位置する。

この配管ラック２では、図６に示すように配管の端縁を配管保持部材１１０の端縁から外枠体２０の位置まで突出させることで配管のジョイント位置を容易に規定できる。具体的には例えば図６に示すように、配管保持部材１１０の長手方向に略平行に延びる２本の配管Ｐ_１、Ｐ_２を配管ラック２に収容し、直線状の一方の配管Ｐ_１の両端縁を配管保持部材１１０の長手方向の両端縁から外枠体２０の側面枠２１１、２１２の端縁の位置まで突出させる。また、Ｌ字状の別の配管Ｐ_２は一端縁を配管保持部材１１０の長手方向の一端縁から側面枠２１１、２１２の端縁の位置まで突出させ、他端縁を配管保持部材１１０の短手方向の端縁から側面枠２１２の枠面の位置まで突出させる。

このように本発明では外枠体２０の位置を目標として配管Ｐ_１、Ｐ_２の端縁を配管保持部材１１０から外枠体２０まで延伸させることで、配管のジョイント位置を容易に規定し、前記配管を他の配管ラックに固定された配管と容易にジョイントさせることができる。

図８は、本発明の第３実施形態に係る配管ラック３を模式的に示した斜視図である。配管ラック３は、２つの同一形状の外枠体２０を含む外枠連結体４０と、この外枠連結体４０を支える２種類の脚体である小脚体３０Ｓおよび大脚体３０Ｌ（以下、これらをまとめて「脚体３０」と称する場合がある）と、で構成されている。外枠体２０は、図６の外枠体２０と同じ構成であり外枠体２０内部には図１と同様の構成の中枠体１０が接続されているが、図８では中枠体１０を省略して図面を簡略化している。また以下において、２つの外枠体２０を区別する場合は、図面左側の外枠体２０を「左外枠体２０Ｌ」、図面右側の外枠体２０を「右外枠体２０Ｒ」と称する。

図９は小脚体３０Ｓの全体斜視図であり、小脚体３０Ｓは略長方形枠状の支持台３１０と、この支持台３１０の長手方向の両端縁に取り付けられた１対の略同一形状の脚部３２０と、を備える。支持台３１０の長さＷ２は、外枠体２０の奥行きＷ２に等しく、支持台３１０の幅Ｗ３は、外枠体２０の長さＬ２と中枠体１０の長さＬ１の差（Ｌ２−Ｌ１）に等しい。一方、大脚体３０Ｌは、小脚体３０Ｓの支持台３１０の幅Ｗ３を２倍とした以外は小脚体３０Ｓと同様の構成である。図８に示すように、小脚体３０Ｓは単一の外枠体２０の一端縁を支持するために用いられ、互いに隣接する１対の外枠体２０同士の両方を支持する場合は大脚体３０Ｌが用いられる。

外枠連結体４０は、左外枠体２０Ｌと右外枠体２０Ｒとを長手方向の端縁同士が当接するようにして、接合具５０で連結されることにより構成されている。また、外枠連結体４０は、外枠体２０の枠材と脚体３０の枠材とが、接合具５０で連結されることにより、脚体３０上に支持されている。かかる配管ラック３は、脚体３０の脚部３２０の高さを変更することで任意の高さに配管を配置することができる。また、図８に示すように外枠連結体４０に含まれる外枠体２０の個数や接続形態を変更することで、配管の長さや配置を容易に設定できる。

例えば、外枠連結体４０の端縁に位置する左外枠体２０Ｌの長手方向の左側端縁には大脚体３０Ｌが接続され、他の外枠体を左外枠体２０Ｌに接続して支持できるように構成されている。同様に、右外枠体２０Ｒに接続された小脚体３０Ｓに代えて大脚体３０Ｌを用いれば、右外枠体２０Ｒ側に別の外枠体を容易に連結できる。

図１０は、本発明の第４実施形態に係る配管ラック４を模式的に示した斜視図である。配管ラック４は、５つの同一形状の外枠体２０を含む外枠連結体４１と、この外枠連結体４１を支える２種類の小脚体３０１Ｓおよび大脚体３０１Ｌと、を備える。外枠体２０は、図６に示す外枠体２０と同一構成で、５つの外枠体２０の内側にはそれぞれ、図１に示す中枠体１０がひとつずつ接続されている。

小脚体３０１Ｓは、図８の小脚体３０Ｓとほぼ同一の構成であるが、脚部３２０の下端同士を１対の棒状部材で接続した点が小脚体３０Ｓと異なる。同様に大脚体３０１Ｌも脚部３２０の下端同士が１対の棒状部材で接続されている点以外は、図８の大脚体３０Ｌと同様の構成である。

第４実施形態の配管ラック４には、５つの外枠体と、それぞれ３つずつの小脚体３０１Ｓおよび大脚体３０１Ｌとが含まれている。配管ラック４の外枠体４１は、５つの外枠体２０のうち３つが長手方向の端縁同士で接するように直列に接続された部分と、残りの２つが長手方向の端縁同士が接するように互いに接続された部分とからなる平面視略Ｌ字状である。本実施形態では、配管保持部１１０は略矩形の配管戴置部１２０の全周囲に隙間Ｓと固定部１３０とを備える構成となっていることから、外枠体２０には長手方向、短手方向のどちらの端面においても他の外枠体２０を連結させることができる。

このように本発明では、中枠体１０とこの中枠体１０を取り囲む外枠体２０とを１つのユニットとし、このユニットを１または２以上組み合わせて様々な仕様の配管ラックを構成できる。かかる配管ラックには配管を配設するとともに、前記配管に１または２以上の水処理機器を接続することで、水処理プラントの構成単位となるモジュールを構成する。

複数のモジュールに含まれる配管は、同一形状の配管ラックに配設されていることから、モジュール同士を接続する際に配管同士を接続させる位置の決定が容易である。特に前記実施形態に係る中枠体１０を用いれば、中枠体１０に固定した配管の位置変更が容易であり、モジュール同士を容易に連結させることができる。また、中枠体１０を外枠体２０に接続すれば、モジュールの移動が容易である上、異なるモジュールの配管同士のジョイント位置を正確に規定することがさらに容易となる。

ここで図１１を用いて配管同士を接続する方法について説明する。図１１は、配管を保持する図６の外枠体２０を２つ用意し、一方を図８の左外枠体２０Ｌ、他方を右外枠体２０Ｒとして左外枠体２０Ｌの配管Ｐ_１と右外枠体２０Ｒの配管Ｐ_３を当接させた状態を示す断面模式図である。図１１に示すように、配管Ｐ_１は、左外枠体２０の側面枠２１２の右側端縁の位置まで延伸させるようにして、左外枠体２０Ｌの内側の中枠体１０Ｌに保持される。一方、配管Ｐ_３は右外枠体２０Ｒの側面枠２１２_Ｒの左側端縁の位置まで延伸させるようにして、右外枠体２０Ｒの内側の中枠体１０Ｒに保持される。左外枠体２０Ｌおよび右外枠体２０Ｒとは同一形状であるため、左外枠体２０Ｌの右側端縁と右外枠体２０Ｒの左側端縁とを当接させることにより、配管Ｐ_１と配管Ｐ_３との端縁とを当接させて配管Ｐ_１と配管Ｐ_３とを容易に接続できる。

次に、図１２〜図１４を用いて左外枠体２０Ｌと右外枠体２０Ｒとの連結方法、および外枠体２０と脚体３０との接合方法について説明する。図１２は、図８の左外枠体２０Ｌと右外枠体２０Ｒとの連結部分、および外枠体２０と脚体３０との接合部分（符号Ｂで示す破線で囲った部分）を正面側から見た拡大模式図である。図１３は、図１２の線Ｙ−Ｙ矢視模式図、図１４は接合具５０による接合状態を示す拡大模式図である。

図１２に示すように、左外枠体２０Ｌと右外枠体２０Ｒとは４個の接合具５０を用いて４箇所で互いに連結されている。外枠体２０は、長手方向の両端縁のそれぞれで４箇所ずつ、合計８箇所、８個の接合具５０を用いて２個の脚体３０と接合されている。各接合具５０は、図１４に示すように同種の１対の平板５１と、同種の１対のボルト５３およびナット５４と、で構成されている。図１４において溝型鋼材Ｋは、平板５１の間に挟み込まれ、鋼材Ｋの両側において平板５１に設けたねじ穴（図示せず）に差し込んだボルト５３がナット５４で固定されることにより、鋼材Ｋ同士が当接した状態で固定され、互いに接合される。

かかる接合具５０は、外枠体２０および脚体３０を構成する棒状の枠材同士を挟んで接合するため、外枠体２０および脚体３０を構成する枠材の任意の位置に取り付けることができる。従って、かかる接合具５０を用いることにより、接合具５０が配管同士の接続の障害となることを回避し、外枠体２０同士または外枠体２０と脚体３０とを簡易に連結することができる。

このように、本発明に係る配管ラックによれば、前記配管ラックに固定した配管をイオン交換装置、紫外線酸化装置、限外膜濾過装置等の水処理機器に接続してモジュールを製造し、複数のモジュールを相互に連結することで水処理プラントを簡易に組立てて製造できる。本発明に係る配管ラックの外枠体は互いに簡易に連結でき、また、別々の外枠体に固定した配管同士のジョイント位置の設定や変更も容易であることから、本発明においては水処理プラントの設計に際しては、配管をあらかじめ配管ラックに収容した後、外枠体同士を適宜、組み合わせることにより、様々な仕様の水処理プラントを容易かつ安価に製造することができる。

図１５は、本発明に係る配管ラック２Ａを複数、用いて構成された水処理プラント９Ｐの全体像を示す模式図であり、図１６は、図１５の破線で囲った部分を拡大した拡大模式図である。複数の配管ラック２Ａは実質的に同一の形状で、図６に示す配管ラック２と実質的に同一の構成を有するが、これらの図では図示を簡略化している。

図１６に示された水処理プラント９Ｐの部分には、１２台の配管ラック２Ａと、５台の水処理機器３Ｐと、２槽の貯水槽７Ｐとが配置されている。各配管ラック２Ａには、異なる形状の多数の配管５Ｐが保持されているが、以下では、個々の配管を区別せず「配管５Ｐ」と称することとする。同様に、水処理機器３Ｐの仕様も異なっており、例えば、イオン交換樹脂が充填されたイオン交換樹脂塔、活性炭塔、または脱炭酸塔等で構成されているが、以下の説明ではこれらを個別に区別せず、「水処理機器３Ｐ」と総称する。

また、図１６に示された水処理プラント９Ｐの部分（以下、「第１部」と称する）には、配管ラック２Ａから延出した配管５Ｐを保持するため、配管ラック２Ａとは大きさが異なる複数の配管ラック２Ｂがさらに設けられている。これらの配管ラック２Ｂは、中枠体に設けられる配管保持部材の数および大きさが異なる以外は配管ラック２Ａと同様の構成であり、それぞれ、外枠体と、配管保持部材を備える中枠体を備えているが、図１５、図１６では図示を簡略化している。水処理プラント９Ｐでは配管５Ｐは主として配管ラック２Ａにより支持され、配管ラック２Ｂは補助的に設けられるものであることから、以下、配管ラック２Ａを中心にして水処理プラント９Ｐの第１部について説明する。

水処理プラント９Ｐの第１部には、長手方向の端縁同士で接するように４つの配管ラック２Ａが直列に接続された列が上下に積層された部分（以下、「４列積層部分」）４Ｒと、長手方向の端縁同士で接するように２つの配管ラック２Ａが直列に接続された列が上下に積層された部分（以下、「２列積層部分」）２Ｒと、がある。なお、４列積層部分４Ｒの下側の配管ラック２Ａは、両端に位置する配管ラック２Ａしか図面には現れていない。

２列積層部分２Ｒの片側の配管ラック２Ａは、４列積層部分４Ｒの一端縁の配管ラック２Ａの側面に接続され、４列積層部分４Ｒと２列積層部分２Ｒとで構成された部分は、図１０の配管ラック４と同様に平面視略Ｌ字型となっている。

各配管ラック２Ａには、複数の配管５Ｐが並べて保持され、配管５Ｐは外枠体２０から延出する。配管ラック２Ａから延出した配管５Ｐの端部は、水処理機器３Ｐ、貯水槽７Ｐ、または隣接する他の配管ラック２Ａに保持された配管５Ｐの端部と接続される。補助的に設けられる配管ラック２Ｂは、配管ラック２Ａと水処理機器３Ｐまたは貯水槽７Ｐとの間に設けられ、配管ラック２Ａから延出した配管５Ｐを保持する。

このように、配管ラック２Ａに配管５Ｐを配置し、配管５Ｐの端縁を配管ラック２Ａから延出させて、配管ラック２Ａの外に配置した水処理機器３Ｐと適宜接続することで、モジュールを構成できる。モジュールは、相互に接続され、水処理プラント９Ｐが構成される。水処理プラント９Ｐでは、配管５Ｐにより接続された複数の水処理機器３Ｐで被処理水が処理され、処理水として純水等が得られる。

本発明では各モジュールを構成する配管ラック２Ａとして、少なくとも中枠体１０と外枠体２０とを有し、実質的に同一構成の配管ラック２Ａを統一的に使用することで、配管ラック２Ａ同士を隣接させて他のモジュールと接合して簡易に水処理プラント９Ｐを構築できる。また、かかる配管ラック２Ａを用いて構成されたモジュールは互いに接続または取り外すことが簡単であるため、設備の増設または削減が容易となる。

本発明は、水処理プラント等の各種プラントの配管を敷設し、水処理プラント等を構築するために用いることができる。

本発明の第１実施形態に係る配管ラックの中枠体の全体斜視図である。前記実施形態に係る中枠体の配管保持部材の斜視図である。前記実施形態に係る配管保持部材の部分拡大図である。前記実施形態に係る配管ラックに配管を固定した状態の部分拡大図である。図４の配管ラックを裏面側から見た場合の部分拡大図である。本発明の第２実施形態に係る配管ラックの全体斜視図である。前記実施形態に係る配管ラックの外枠体の斜視図である。本発明の第３実施形態に係る配管ラックの外観模式図である。前記実施形態に係る配管ラックの小脚体の全体斜視図である。本発明の第４実施形態に係る配管ラックの外観模式図である。前記実施形態に係る配管ラックに配設した配管同士の接続状態を示す模式図である。図８の配管ラックの部分拡大図である。図８の配管ラックの部分拡大図である。溝型鋼材を接合具により挟んで接合した状態を示す模式図である。本発明の第２実施形態に係る配管ラックを用いて構成された水処理プラントを示す模式図である。図１５の水処理プラントの一部を拡大した模式図である。

符号の説明

１〜４、２Ａ、２Ｂ配管ラック
９Ｐ水処理プラント
１０中枠体
２０外枠体
３０脚体
４０、４１外枠連結体
１１０配管保持部材
１２０配管戴置部
１３０固定部
Ｓ隙間

Claims

複数の配管を並べて戴置する略矩形の配管戴置部と、前記配管戴置部の外縁側に設けられ前記複数の配管を固定する固定部と、を備える略矩形の配管保持部材を有する配管ラックであって、
前記配管戴置部と前記固定部との間に、前記配管戴置部の辺縁に沿って延びる隙間が形成されており、
前記固定部は、前記複数の配管のそれぞれを前記辺縁に沿った任意の位置で固定して、前記配管保持部材、及び前記配管保持部材に接続され前記配管保持部材の辺縁と直交する方向に延びる支柱と、を備える中枠体と、
前記支柱と接続される枠材で構成され前記中枠体を取り囲む略直方体枠状の外枠体と、をさらに備え、
前記中枠体は、前記配管保持部材の端縁が前記外枠体から前記外枠体の内側方向に所定の距離で離れた状態で前記外枠体に接続されていることを特徴とする配管ラック。
同一形状の複数の前記外枠体が接続された外枠連結体をさらに備える請求項１に記載の配管ラック。
互いに隣接する１組の前記外枠体の枠材同士を挟んで連結する接合具により、前記複数の外枠体が互いに連結されている請求項２に記載の配管ラック。
前記外枠体の互いに対向する両端側にそれぞれ取り付けられる１対の脚体をさらに備える請求項１から３のいずれかに記載の配管ラック。
水処理機器と、前記水処理機器に接続される複数の配管と、を含む水処理プラントであって、
前記複数の配管は、請求項１から４のいずれかに記載の配管ラックに保持されている水処理プラント。
水処理機器と、前記水処理機器に接続される複数の配管と、が配置された複数のモジュールを製造するモジュール製造工程と、前記複数のモジュール同士を接続することにより水処理プラントを製造する組立工程と、を含む水処理プラントの製造方法であって、
前記モジュール製造工程において、前記複数の配管を同一形状の請求項１から４のいずれかに記載の複数の配管ラックに配置することを特徴とする水処理プラントの製造方法。