JP6030821B2 - 天井貫通パイプの施工方法 - Google Patents

Description

本発明は、クリーンルームの天井を貫通して設けられるパイプを支持するための天井貫通パイプの施工方法に関するものである。

クリーンルーム内に設置された半導体製造装置、医薬品製造装置、食料品の生産設備などに、純水や各種液体を給排する場合、クリーンルームの外部にポンプ等の流体供給装置が設置され、その間を接続するパイプは、クリーンルームの天井パネルを貫通するよう施工される（特許文献１）。

図６は、この天井パネルにパイプを貫通させる際のシール構造を示したものである。

先ず、クリーンルーム１０は、その上下が天井パネル１１とグレーチングなどで形成されたフロア１２で区画形成され、天井パネル１１にファンフィルタユニット１３が設けられて形成される。このクリーンルーム１０においては、天井パネル１１上の給気チャンバー１４の空調空気がファンフィルタユニット１３によりクリーンルーム１０内に清浄空気として吹き出され、クリーンルーム１０内をダウンフローで流れた後、フロア１２を通してフロア１２下の還気チャンバー１５に排気され、空調機で設定温度にされた後、再度給気チャンバー１４からファンフィルタユニット１３で吹き出されて循環され、クリーンルーム１０内を、設定温度と設定の清浄度に保たれるようになっている。

クリーンルーム１０内のフロア１２上には製造装置１６が設置され、その製造装置１６に接続されたパイプ１７が、クリーンルーム１０内で垂直に立ち上げられて、天井パネル１１に形成した貫通穴１８を貫通して給気チャンバー１４に延出された後、図示しない流体供給装置に接続される。

貫通穴１８とパイプ１７のシール構造は、貫通穴１８とパイプ１７間にバックアップ材４０を設け、貫通穴１８の下部からコーキング材４１を、バックアップ材４０の下方の貫通穴１８に充填した後、円環状プレート４２をパイプ１７に嵌め込んで、これを天井パネル１１にネジ止めすることで形成される。

しかし、このシール構造は、現場作業で行うため、施工性が悪く、またバックアップ材４０は、貫通穴１８に挿入されるだけで固定されていないため、パイプ１７が動いた場合には、バックアップ材４０やコーキング材４１とパイプ１７の間に隙間が生じやすく、シール機能を発揮できない問題がある。

特許文献２では、図７に示すように、天井パネル１１に取り付ける円環状の座部４２とその座部４２に一体に設けられた円筒状の挟持部４３とで支持治具４４を形成し、この支持治具４４の円筒状の挟持部４３にパイプ１７を貫通させ、そのパイプ１７と円筒状の挟持部４３間に円環状のバックアップ材４５を設けると共にシール材４６を充填し、さらに座部４４と天井パネル１１間にも円環状のバックアップ材４７とシール材４８を用いてシールすることが提案されている。

この支持治具４４を用いたシールは、貫通穴１８に対しては、座部４４と天井パネル１１間のバックアップ材４７とシール材４８でシールし、パイプ１７は、挟持部４３内に設けたバックアップ材４５とシール材４６でシールするために、パイプ１７が動いてもシール性が損なわれないものとすることができる。

特開２００８−２８１０３８号公報 特開２０００−２４０８５３号公報

しかしながら、この図７の支持治具４４は、円筒状の挟持部４３とパイプ１７との隙間をシールするもので、パイプ１７自体を拘束していないため、パイプ１７が、ポンプの脈動などで繰り返し振動した場合、その振動による経年劣化で、バックアップ材４５とシール材４６のシール機能が十分に発揮できなくなる問題がある。

またシール材４６，４８としては、シリコンやウレタンが使用されるが、これらは、クリーンルーム１０内に暴露した状態であり、しかも劣化により、クリーンルーム１０内に粉塵として飛散しやすく汚染源となる問題がある。この点では、図６に示したシール構造の方が優れている。

そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、クリーンルームの天井パネルにパイプを貫通させる際に、パイプを確実に支持してシールできると共に、シール材の劣化による汚染の心配もない天井貫通パイプの施工方法を提供することにある。

上記目的を達成するために請求項１の発明は、クリーンルーム内に設置された製造装置にパイプを接続し、そのパイプを、クリーンルームの天井パネルに形成した貫通穴に貫通させ、そのパイプと上記貫通穴をシールするための天井貫通パイプシール構造において、治具本体に上記貫通穴を塞ぐフランジを形成し、そのフランジに、上記貫通穴に挿入されるパイプ支持筒を一体に形成すると共にそのフランジとパイプ支持筒で形成される挿入穴を上記パイプを挿脱自在に嵌合する内径に形成し、その挿入穴の内周面にリング溝を形成すると共にそのリング溝にＯリングを装着して支持治具を構成し、上記パイプを上記製造装置に接続する際に、上記支持治具の上記挿入穴に挿通した状態で、上記パイプを上記貫通穴に貫通させた後、上記パイプ支持筒を、上記クリーンルーム側から上記貫通穴に挿入した後、上記プランジを上記天井パネルにネジにて固定し、上記天井パネルの給気チャンバー側から上記パイプ支持筒と貫通穴間に、シール材を充填することを特徴とする天井貫通パイプの施工方法である。

請求項２の発明は、上記支持治具のリング溝は、上記挿入穴の内周に上下二段に形成される請求項１記載の天井貫通パイプの施工方法である。

請求項３の発明は、上記フランジは、上記貫通穴の下部周囲に延びる円環状のリング部と、そのリング部に一体に形成され、上記貫通穴の下部周縁と係合する係合溝を有する段部とからなり、その段部に上記パイプ支持筒が一体に形成される請求項１又は２記載の天井貫通パイプの施工方法である。

本発明によれば、治具本体に貫通穴を塞ぐフランジと貫通穴に挿入するパイプ支持筒を形成すると共にそのフランジと支持筒に形成した挿入穴にパイプを挿脱自在に挿入すると共にその間をＯリングでシールすることで、パイプを拘束しつつシールできるという優れた効果を発揮するものである。

本発明の一実施の形態を示す断面図である。 図１の底面図である。 図１の平面図である。 本発明において支持治具にパイプを挿入した状態の斜視図である。 本発明の天井貫通パイプシール構造をクリーンルームに適用した全体図である。 従来の天井貫通パイプシール構造をクリーンルームに適用した全体図である。 従来の他の天井貫通パイプシール構造を示す断面図である。

以下、本発明の好適な一実施の形態を添付図面に基づいて詳述する。

先ず図５は、本発明の天井貫通パイプシール構造をクリーンルームに適用した全体図であり、クリーンルーム１０の全体構成及び製造装置１６とパイプ１７の構成は図６で説明した従来例と同じであり、同一符号を付し、その説明は省略する。

このクリーンルーム１０の天井パネル１１は、その厚さが４０ｍｍに形成される。また製造装置１６に接続されるパイプ１７は、ＳＵＳ管、ポリエチレンや塩化ビニルなどの樹脂パイプ、或いは樹脂とアルミなどの金属を複合させた複合パイプなどで形成され、その径は、１０Ａ〜１００Ａの範囲が適用される。また、貫通穴１８は、そのパイプ１７の外径に対して十分に大きな内径に形成される。

本発明においては、このパイプ１７を貫通穴１８に貫通させて天井パネル１１に支持させる支持治具２０として、パイプ１７を確実に支持しかつその間のシールを良好にするようにしたものであり、これを図１〜図４により説明する。

図１〜図４において、治具本体２１は、アルミ合金やＳＵＳで形成されてなり、その治具本体２１に、貫通穴１８を塞ぐフランジ２２が形成され、そのフランジ２２に一体に貫通穴１８に挿入されるパイプ支持筒２３が形成される。この治具本体２１には、フランジ２２とパイプ支持筒２３にて挿入穴２４が形成される。

フランジ２２は、貫通穴１８の下部周囲に延び、貫通穴１８の穴径より十分大きな径に形成された円環状のリング部２５と、そのリング部２５に一体に形成され、貫通穴１８の下部周縁と係合する係合溝２６を有する段部２７とからなる。このリング部２５には、天井パネル１１にネジ２８で治具本体２１を固定するためのネジ穴２９が形成される。また段部２７は、貫通穴１８の内径より大きく形成された下部段３０と、貫通穴１８の内径と同じ外径に形成された上部段３１からなり、下部段３０と上部段３１間に係合溝２６が形成される。下部段３０の上面は天井パネル１１の下面に当接するよう、またその上部段３１の外周面が貫通穴１８に嵌合するように形成される。

挿入穴２４は、挿入するパイプ１７の外径に対して僅かに大きくなるよう、例えばパイプ１７の径が２５ｍｍであれば、２５．３ｍｍとなるように形成される。この挿入穴２４の上部には、拡径部２４ａが形成され、下端縁はアール状に面取が施され、その拡径部２４ａと下縁間の内周面には、上下二段にリング溝３２、３２が形成され、このリング溝３２、３２にＯリング３３、３３が装着される。Ｏリング３３、３３は、その内周径がパイプ１７の外径より僅かに小さく、装着後に、その内周面が挿入穴２４の内面から突出するように形成される。

以上において、治具本体２１の挿入穴２４にパイプ１７を挿通した状態で、天井パネル１１の貫通穴１８に、そのパイプ支持筒２３を挿入すると共に段部２７の係合溝２６を貫通穴１８に係合させる。これにより段部２７の上部段３１が貫通穴１８に嵌め込まれ、下部段３０の上面が貫通穴１８の周囲の天井パネル１１の面に接触した状態となる。

この状態で、フランジ２２のネジ穴２９にネジ２８を挿入すると共にそのネジ２８を天井パネル１１にねじ込むことで治具本体２１を取り付ける。

このようにパイプ１７を治具本体２１を介して貫通穴１８に挿入し、治具本体２１を介して天井パネル１１に固定したのち、給気チャンバー１４側から貫通穴１８内にシール材３４を充填してシール構造とする。

また、上述の説明は、治具本体２１の挿入穴２４にパイプ１７を挿通した状態で、天井パネル１１の貫通穴１８に取り付ける例で説明したが、治具本体２１のみを貫通穴１８に挿入して天井パネル１１に固定し、その後治具本体２１の挿入穴２４にパイプ１７を挿入するようにしてもよい。この場合、パイプ１７は、給気チャンバー１４側から挿入しても、クリーンルーム１０側から挿入してもいずれでもよく、施工状態に応じて適宜選択することができる。またパイプ１７を挿入後は、貫通穴１８にシール材３４を充填してシール構造とする。

次に本実施の形態の作用を説明する。

パイプ１７は、予め治具本体２１の挿入穴２４に挿通した状態で天井パネル１１の貫通穴１８を通した後、その治具本体２１を天井パネル１１にネジ２８にて固定することで、或いは治具本体２１を天井パネル１１にネジ２８にて固定した後、その挿通穴２４に挿入することで貫通穴１８に固定することで、施工が容易となる。

この際、パイプ１７は、従来のようにシールのみの構造と違って、フランジ２２とパイプ支持筒２３にて形成される挿入穴２４に挿入されることで、その動きが拘束され、ポンプ等の脈動でパイプ１７が振動しても、パイプ１７の振動を抑えることができる。またパイプ支持筒２３とパイプ１７間はＯリング３３、３３でシールされるため、パイプ１７は、軸方向に移動が可能であり、取付施工の際の位置調整が容易となると共に施工後でも移動が可能となる。

またパイプ支持筒２３と貫通穴１８とのシールは、貫通穴１８に充填したシール材３４でシールされる。このシール材３４は、給気チャンバー１４側の貫通穴１８から充填するため、シール材３４が劣化してもクリーンルーム１０内の汚染源になることもない。

１０ クリーンルーム
１１ 天井パネル
１７ パイプ
１８ 貫通穴
２０ 支持治具
２１ 治具本体
２２ フランジ
２３ パイプ支持筒
２４ 挿入穴
３２ リング溝
３３ Ｏリング

Claims (3)

1. クリーンルーム内に設置された製造装置にパイプを接続し、そのパイプを、クリーンルームの天井パネルに形成した貫通穴に貫通させ、そのパイプと上記貫通穴をシールするための天井貫通パイプの施工方法において、
   治具本体に上記貫通穴を塞ぐフランジを形成し、そのフランジに、上記貫通穴に挿入されるパイプ支持筒を一体に形成すると共にそのフランジとパイプ支持筒で形成される挿入穴を上記パイプを挿脱自在に嵌合する内径に形成し、その挿入穴の内周面にリング溝を形成すると共にそのリング溝にＯリングを装着して支持治具を構成し、
   上記パイプを上記製造装置に接続する際に、上記支持治具の上記挿入穴に挿通した状態で、上記パイプを上記貫通穴に貫通させた後、上記パイプ支持筒を、上記クリーンルーム側から上記貫通穴に挿入した後、上記プランジを上記天井パネルにネジにて固定し、上記天井パネルの給気チャンバー側から上記パイプ支持筒と貫通穴間に、シール材を充填することを特徴とする天井貫通パイプの施工方法。
2. 上記支持治具のリング溝は、上記挿入穴の内周に上下二段に形成される請求項１記載の天井貫通パイプの施工方法。
3. 上記フランジは、上記貫通穴の下部周囲に延びる円環状のリング部と、そのリング部に一体に形成され、上記貫通穴の下部周縁と係合する係合溝を有する段部とからなり、その段部に上記パイプ支持筒が一体に形成される請求項１又は２記載の天井貫通パイプの施工方法。