JP5483703B2 - 外装パネル取り付け構造 - Google Patents

Description

本発明は、ボイラー等の熱源を内部に有する筐体等に取り付けられる外装パネルの取り付け構造に関する。

ボイラー等の高温になる機構を箱状に覆う場合、一重の内部パネルだけではパネル自体も高温になり危険なので、この内部パネルの外面に断熱材を貼り、さらにこれを覆う外装パネルを固定することが行われる。
このような構造において、内部パネルは熱源により膨張する一方、外装パネルは高温にはならず膨張しないため、内部パネルと外装パネルを遊びなく固定すると、内部パネルと外装パネルの接続部分が破損したり、外装パネルがゆがんだりするという問題が生じる。
従来は、このような問題に対処するために、外装パネルを上下で分割し、上下の外装パネル間を重ねるようにして、それぞれの外装パネルを内部パネルに固定していた。これにより、内部パネルは主に上下方向に膨張するので、上側の外装パネルが上方に移動することで、内部パネルの膨張を吸収することができる。

しかし、従来のように外装パネルを上下に分割すると、上下部分の合わせ目が外装として表れてしまい、見栄えが悪い。また、内部パネルは横方向にも膨張するが、従来の方法では横方向の膨張は吸収できないので、やはり内部パネルと外部パネルの接続部分や外装パネル自体に負荷を与える結果となっていた。
本発明は、このような問題に鑑みて、ボイラー等の熱源を内部に有する筐体等の内部パネルに取り付けられる外装パネルを分割することなく、内部パネルの膨張を吸収することができる取り付け構造を提供することを課題とする。

上記課題を解決するために、本発明は次のような構成を有する。
請求項１に記載の発明は、内部が高温となる熱源を覆う内部パネルに、当該内部パネルの側面を覆う外装パネルを取り付ける外装パネル取り付け構造として、前記内部パネル表面からほぼ垂直に立設固定された棒材又は板材からなる固定部材と、前記内部パネルとほぼ平行に設けられる棒材又は板材からなり、下端側又は／上端側が、所定以上の力を加えることで上方及び／又は下方に摺動可能かつ前記固定部材の中心軸回りに回動可能に前記固定部材の先端側に固定されるとともに、前記固定部材が固定されていない側が、前記外装パネルに対して前記外装パネルの垂線回りに回動可能に固定される垂直支持部材とからなる固定構造を１以上有するものである。

請求項２に記載の発明は、前記外装パネル取り付け構造において、前記固定部材の先端側にはボルトが形成されるとともに、前記垂直支持部材の前記固定部材が固定されている側には、前記ボルトが貫通する長穴が形成され、前記ボルトに係合する２つのナットの間、又は、ボルト先端に固定されるボルトヘッドと前記ボルトに係合するナットとの間に、前記長穴部分を狭持することで前記垂直部材は前記固定部材に摺動可能かつ回動可能に固定されるものである。

請求項３に記載の発明は、前記外装パネル取り付け構造において、前記固定構造は、水平方向に２以上設けられるものであって、前記外装パネルの裏面に略水平に固定される棒材又は板材からなる水平支持部材と、前記水平支持部材に両端が下方又は上方を向くように巻かれた、２以上の帯状部材とを有し、前記垂直支持部材の外装パネルに固定される側は前記帯状部材の両端に狭持された状態で回動可能に固定されるものである。

請求項４に記載の発明は、内部が高温となる熱源を覆う内部パネルに当該内部パネルの側面を覆う外装パネルを取り付ける構造であって、前記内部パネル表面からほぼ垂直に立設固定された棒材又は板材からなる固定部材と、前記内部パネルとほぼ平行に設けられる棒材又は板材からなり、下端側又は上端側が、所定以上の力を加えることで上方及び／又は下方に摺動可能かつ前記外装パネルの垂線回りに回動可能に前記外装パネルに対して固定されるとともに、前記外装パネルが取り付けられていない側が、前記固定部材の先端側に前記固定部材の中心軸回りに回動可能に固定される垂直支持部材とからなる固定構造を１以上有する外装パネル取り付け構造である。

請求項５に記載の発明は、前記外装パネル取り付け構造において、上端側が、前記外装パネルの下端側に回動可能に固定されるとともに、下端側が、設置面又は前記内部パネル下端に回動可能に固定される棒材又は板材からなる外装パネル下端固定部材を１以上有するものである。

請求項１に記載の発明は、内部パネルに固定される固定部材に、外装パネルに固定される垂直支持部材が所定以上の力を受けると摺動するように固定されているので、内部パネルが上下方向に膨張した場合でも、この部分が摺動することでこの膨張を吸収することができ、さらに、垂直支持部材の固定パネルに固定されていない端部側が外装パネル回転可能に固定されているので、内部パネルが横方向に膨張した場合において、この固定構造部分が内部パネルの中心からはずれた位置にある場合、垂直支持部材の固定部材に固定されている側が左右いずれかの方向に移動することになるが、これを垂直支持部材の回転と、上記摺動とによって追従することで、横方向の膨張も吸収することができる。即ち、外装パネルを分割することなく、内部パネルの膨張を固定構造部分において吸収することができる。

請求項２に記載の発明は、固定部材の先端にボルトを設け、垂直支持部材にこのボルトが通る長穴を設けるとともに、この長穴部分をボルトに係合する２つのナット又はボルトヘッドとナットにより狭持固定することで、固定部材と垂直支持部材とを摺動可能に固定する構造とすることで、構造を簡易にすることができるとともに、摺動に要する力を容易に調整することができる。

請求項３に記載の発明は、外装パネルの裏面に水平に固定される水平支持部材を固定し、これに複数の帯状部材を両端部が上方又は下方を向くように巻かれた状態で固定しておき、これに垂直支持部材を回転可能に固定する構造とすることで、垂直支持部材の取り付け作業を外装パネルの裏面側だけで行うことができ、作業性を高めることができる。

請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の発明に対して、内部パネルに固定される固定部材への取り付け構造と、外装パネルへの取り付け構造を逆にし、固定部材に対して回動可能に固定し、外装パネルに対して摺動可能かつ回動可能に固定したものである。このような構造としても、内部パネルの伸縮を摺動と回動により吸収することが可能である。

請求項５に記載の発明は、内部パネルの下端は上下方向の膨張はほとんど無いが、左右方向には膨張するところ、外装パネルの下端近傍を設置面に対して回動可能に固定される外装パネル下端固定部材により固定することで、この下端位置における内部パネルの横方向の膨張を緩和吸収することができ、また、外装パネルの下端面が上方に移動することを規制することができる。

実施形態に係る固定構造の斜視図である。 実施形態に係る固定構造の縦断面図である。 実施形態に係る固定構造の正面図である。 実施形態に係る外装パネル取り付け構造の正面図である。 実施形態に係る外装パネル下端固定部材部分の縦断面図である。 （ａ）（ｂ）とも実施形態に係る固定構造の動作を示す図である。 固定構造の第一の変形例を示す縦断面図である。 固定構造の第二の変形例を示す縦断面図である。 固定構造の第三の変形例を示す縦断面図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図１に本発明に係る外装パネル取り付け構造を形成する固定構造Ｘの斜視図を示し、図２に固定構造Ｘの縦断面図を示し、図３に固定構造Ｘの正面図を示す。
固定構造Ｘは、垂直支持部材１０、固定部材２０、水平支持部材３０、帯状部材４０とから構成される。垂直支持部材１０は、厚さ３〜５ｍｍ程度の短冊状の板体であり、下端側に固定部材２０が通る長穴１１が形成されるとともに、上端側に丸穴１２が形成されている。固定部材２０はスタッドボルトにより構成され、内壁パネルＮの表面に固定された溶接ナットN1に基端側が固定されている。固定部材２０の先端側は前記長穴１１を通り、前記長穴を挟むように固定部材２０に係合する緩み止めナット２１、２２により垂直支持部材１０の長穴１１部分を狭持固定する。この部分の挟持力は、各固定構造Ｘにかかる外装パネルＧの重さを支持でき、かつ、内部パネルＮの膨張力により動く程度のものに設定される。また、固定部材２０の中央近傍には、円板状の中央に固定部材２０に螺合するネジ穴が形成された押さえ板２３が設けられている。この押さえ板２３は内部パネルＮ外面に貼り付けられる断熱材Ｐを抑えて固定する役割を果たす。

水平支持部材３０は一般的な長尺のＬアングルにより構成され、外装パネルGの裏面に水平に固定される。帯状部材４０は、薄い鋼材からなる帯状部材を、両端部を下方に向けた状態で前記水平支持部材３０を包むような形状に形成され、水平支持部材３０に等間隔に所定数掛けられた状態で固定される。なお、帯状部材４０の両下端部近傍には貫通孔４１、４１が設けられている。水平支持部材３０と帯状部材４０とを外装パネルGの裏面に当接した状態で、水平支持部材３０と帯状部材４０との重なる位置に設けられた貫通孔に外装パネルGの表面からタッピングビスG1を固定することで、水平支持部材３０と帯状部材４０とは外装パネルGの裏面に固定される。そして、帯状部材４０の両端で前記垂直支持部材１０の上端を狭持し、帯状部材４０の貫通孔４１、４１と、垂直支持部材１０上端の丸穴１２を貫くようにボルト４２を通し、ナット４３で固定することで、垂直支持部材１０の上端側は帯状部材４０に回転可能に固定される。なお、ボルト４２とナット４３とで垂直指示部材１０を完全に挟持してしまわないように、ボルト４２とナット４３との間にはスペーサとなるスリーブ４４が挿入されている。

図４に固定構造Ｘを配置した、外装パネル取り付け構造Ａ全体を外装パネルＧ正面側から見た図を示す。図に示すように水平支持部材３０は、外装パネルＧ裏面に複数列等間隔に固定されており、描く水平支持部材３０に等間隔に帯状部材４０が固定されることで、マトリックス状に設けられる固定構造Ｘ部分で外装パネルＧと内部パネルＮとが連結固定されている。なお、外装パネルの下端は等間隔に複数配置された外装パネル下端固定部材５０により固定されている。図５に一つの外装パネル下端固定部材５０部分の縦断面図を示す。外装パネル下端固定部材５０は、上端および下端にそれぞれ丸穴５１、５２が設けられた板体により形成され、上端の丸穴５１は、前記水平部材３０とともに固定される帯状部材４０に回動可能に固定されるとともに、下端の丸穴５２は、設置面にアンカーボルトで固定されるＬアングルEに、回動可能に固定される。

次に、以上のような構造を有する外装パネル取り付け構造Ａの作用について説明する。外装パネルGは、外装パネル下端固定部材５０により設置面から支持されるとともに、固定構造Xにより内部パネルNに支持されている。固定構造Ｘ部分による支持は、内部パネルＮ表側に固定される固定部材２０と、外装パネルＧ裏側に回動可能にぶら下がるように固定されている垂直支持部材１０の長穴１１部分とが、所定の静摩擦力をもって係合することで固定されている。

内部パネルNは、裏側に熱源があるために、常温から熱源の温度が上がると膨張し、熱源の温度が下がると膨張状態から元の状態に戻る。ここで、熱源の温度が上がり内部パネルNが膨張したとすると、図５の横方向に関して中央部分の内部パネルNは横方向への膨張はほとんどなく、上方へ伸びることになる。まず、この部分に関する固定構造Xの動作について図６（ａ）により説明する。この部分では、図６（ａ）に示すように内部パネルＮが矢印ｄ１方向に伸びるので、内部パネルＮに固定されている固定部材２０は上方に移動する。一方外装パネルＧは、設置面に固定されているので上方へは移動できず、外装パネルＧに対して上方へは移動できないよう固定される垂直支持部材１０と固定部材１０先端部との連結部分である長穴１１部分に上方へ向かう力がかかることになる。この力が、固定部材１０先端部と長穴１１部分を固定する静摩擦力を超えると、固定部材１０先端部は、図６（ａ）の矢印A1が示すように、長穴１１に沿って上方に移動することになる。これにより、外装パネルGに内部パネルNの膨張による過剰な力がかかることが抑制される。

また、図５の横方向に関して中央部分にない内部パネルＮは、上方に伸びるとともに横方向にも伸びることになる。この部分に関する固定構造Ｘの動作について図６（ｂ）により説明する。この部分では、図６（ｂ）に示すように内部パネルＮが矢印ｄ2方向に伸びるので、内部パネルＮに固定されている固定部材２０は斜め上方に移動する。外装パネルは設置面に固定され上方には移動できず、また、外装パネルＧは左右方向にも移動できない。従って、外装パネルＧに固定される垂直支持部材１０と固定部材１０先端部との連結部分である長穴１１部分には斜め上方へ向かう力がかかることになる。この力が、固定部材１０先端部と長穴１１部分を固定する静摩擦力を超えると、固定部材１０先端部は長穴１１部分に沿って移動することになるが、力の方向が斜め上方であるので、長穴１１部分の移動だけでは力を逃がすことができない。しかし、垂直支持部材１０は、上端側で回動可能に外装パネルＧに固定されているので、下端側の長穴１１部分は垂直支持部材１０の回動により横方向には移動することが可能であり、縦方向の力は長穴１１の固定部材２０先端部の移動により吸収され、横方向の力は固定部材２０先端部の長穴１１内の移動と相まって垂直支持部材１０の回動により吸収されることになる。これにより、やはり、外装パネルＧに内部パネルＮの膨張による過剰な力がかかることが抑制される。
なお、熱源が常温に戻り内部パネルＮが収縮する場合は、固定構造Ｘでは上記と逆の動作が行われる。また、最下端においては内部パネルＮは上方には伸縮せず、下端近傍の伸縮もほとんどないが、横方向の伸縮は発生する。この伸縮は外装パネル下端固定部材５０が設置面により回動することで吸収することができる。なお、横方向の伸縮は大きくないので外装パネル下端固定部材５０に、縦方向の力を逃がす構造がなくても、あまり問題はない。

（変形例）
上記実施形態では、固定構造Ｘにおいて、外壁パネルＧと垂直支持部材１０との固定を、水平支持部材３０に固定した帯状部材４０を介して行っているが、図７に示すように、直接外壁パネルＧに、ボルトＧ2、ナットＧ3などで垂直支持部材１０を回動可能に固定してもよい。
また、上記実施形態では、固定構造Ｘは外壁パネルＧへの取り付け部分が上方であり、内壁パネルＮへの取り付け部分が下方であるが、図８に示すように、外壁パネルＧへの取り付け部分を下方とし、内壁パネルＮへの取り付け部分を上方にしてもよい。
さらに、上記実施形態では、固定構造Ｘは、垂直支持部材１０を外装パネルＧとの固定部分で回動可能に固定し、内装パネルＮに固定される固定部材２０との固定部分で摺動可能かつ回動可能に固定しているが、図９に示すように、外装パネルＧとの固定部分で摺動可能かつ回動可能に固定し、固定部材２０との固定部分で回動可能に固定するようにしてもよい。また、この場合も、取り付け部分を上下を逆にしてもよい。

それから、上記実施形態では、長穴部分と固定部材先端とを緩み止めナットで挟持固定しているが、緩み止めナットに変えて二重ナットにしたり、ナットをクサビで固定したり、ナットを接着剤や溶接で固定するなど、種々の方法で固定することができる。また、挟持により静摩擦力を付与することに変えて、長穴に通る部分を、長穴に対してきつく嵌入する大きさとすることで静摩擦力を付与するようにしてもよい。
さらに上記実施形態では、外装パネル下端固定部材５０の下端側を設置面に固定しているが、内部パネルＮの下端部も上方にほとんど膨張することはないので、外装パネル下端固定部材５０の下端側を内部パネルＮの下端に固定した固定部材に回動可能に固定するようにしてもよい。

Ａ 外装パネル取り付け構造
Ｘ 固定構造
Ｇ 外装パネル
Ｎ 内部パネル
Ｐ 断熱材
１０ 垂直支持部材
１１ 長穴
１２ 丸穴
２０ 固定部材
２１、２２ 緩み止めナット
３０ 水平支持部材
４０ 帯状部材
５０ 外装パネル下端固定部材
５１、５２ 丸穴

Claims (5)

1. 内部が高温となる熱源を覆う内部パネルに当該内部パネルの側面を覆う外装パネルを取り付ける構造であって、
   前記内部パネル表面からほぼ垂直に立設固定された棒材又は板材からなる固定部材と、
   前記内部パネルとほぼ平行に設けられる棒材又は板材からなり、下端側又は上端側が、所定以上の力を加えることで上方及び／又は下方に摺動可能かつ前記固定部材の中心軸回りに回動可能に前記固定部材の先端側に固定されるとともに、前記固定部材が固定されていない端部側が、前記外装パネルに対して、前記外装パネルの垂線回りに回動可能に固定される垂直支持部材と
   からなる固定構造を１以上有する外装パネル取り付け構造。
2. 前記固定部材の先端側にはボルトが形成されるとともに、
   前記垂直支持部材の前記固定部材に固定される端部側には、前記ボルトが貫通する長穴が形成され、前記ボルトに係合する２つのナットの間、又は、ボルト先端に固定されるボルトヘッドと前記ボルトに係合するナットとの間に、前記長穴部分を狭持することで前記垂直支持部材は前記固定部材に摺動可能かつ回動可能に固定されるものである
   請求項１に記載の外装パネル取り付け構造。
3. 前記固定構造は、水平方向に２以上設けられるものであって、
   前記外装パネルの裏面に略水平に固定される棒材又は板材からなる水平支持部材と、
   前記水平支持部材に両端が下方又は上方を向くように巻かれた、２以上の帯状部材とを有し、
   前記垂直支持部材の前記外装パネルに固定される端部側は前記帯状部材の両端に狭持された状態で回動可能に固定されるものである請求項１又は２に記載の外装パネル取り付け構造。
4. 内部が高温となる熱源を覆う内部パネルに当該内部パネルの側面を覆う外装パネルを取り付ける構造であって、
   前記内部パネル表面からほぼ垂直に立設固定された棒材又は板材からなる固定部材と、
   前記内部パネルとほぼ平行に設けられる棒材又は板材からなり、下端側又は上端側が、所定以上の力を加えることで上方及び／又は下方に摺動可能かつ前記外装パネルの垂線回りに回動可能に前記外装パネルに対して固定されるとともに、前記外装パネルが取り付けられていない側が、前記固定部材の先端側に前記固定部材の中心軸回りに回動可能に固定される垂直支持部材と
   からなる固定構造を１以上有する外装パネル取り付け構造。
5. 上端側が、前記外装パネルの下端側に前記外装パネルの垂線回りに回動可能に固定されるとともに、下端側が、設置面又は前記内装パネルの下端に前記外装パネルの垂線回りに回動可能に固定される棒材又は板材からなる外装パネル下端固定部材を１以上有する請求項１から４のいずれか１項に記載の外装パネル取り付け構造。

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