JP6811463B2

JP6811463B2 - 免震継手

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Publication number: JP6811463B2
Application number: JP2018212121A
Authority: JP
Inventors: 寛寺内; 亮勲呉山; 友弘江水; 裕也栃下
Original assignee: Fujimori Sangyo Co Ltd
Current assignee: Fujimori Sangyo Co Ltd
Priority date: 2018-11-12
Filing date: 2018-11-12
Publication date: 2021-01-13
Anticipated expiration: 2038-11-12
Also published as: JP2020079603A

Description

本発明は、免震構造を有する建物に配置される配管を接続する免震継手に関する。

従来の免震構造を有する建物に配置される配管を接続する免震継手は、例えば、高層ビルの地下に設置される非常用の発電設備（タービン、ディーゼルエンジン等）に接続され、高温の排気ガスが流通する下側配管と、煙突及び煙道（風導管、ダクト）に接続され、高温の排気ガスを外部空間に放出する上側配管と、を地震による軸直方向（軸方向に直交する方向）の変位を吸収しながら接続するものである。このような免震継手は、従来から金属製ベローズ（下記特許文献１）もしくは非金属製ベローズの何れかによって構成されている。

特開２０００−１７０３６３号公報

免震継手として金属製ベローズで構成されている場合には、流体温度が５００°Ｃ以上の高い温度域で十分に気密性と耐熱性を有すると共に、軸直方向に対する十分な変位領域を確保することができる。しかしながら、金属製ベローズの内部空間を流通する高温の排気ガス等の高温域が金属製ベローズに伝熱され、高温の輻射熱（放射熱）として外部空間に放出される難点があり、十分な断熱性能を維持することができないといった問題があった。

一方、免震継手として非金属製ベローズで構成されている場合には、軸直方向に対する十分の変位領域を確保することができると共に、非金属製ベローズ全体で断熱層を兼ね備えているため、十分な断熱性能を維持することができる。しかしながら、非金属製ベローズでは、内部空間を流通する排気ガス等の流体の流速流圧に直接に曝されるため、強度的に弱く耐久性に乏しく、製品寿命が低下するという問題があった。

そこで、本発明は、上述の問題に鑑み、断熱性能を十分に発揮することができるとともに、製品寿命を大幅に向上することができる免震継手を提供することを目的としている。

上記目的を達成するための手段を図面の参照符号を付して示せば、請求項１の発明に係る免震継手１は、免震構造を有する建物Ｂに配置される配管Ｐ１，Ｐ２を接続するものであって、
前記配管Ｐ１，Ｐ２に夫々接合される接合用フランジ４ａ，４ｂが両端部に設けられる金属製の内側ベローズ２と、
前記内側ベローズ２の外周部に設けられ、断熱材Ｋが保持される非金属製の外側ベローズ３と、を備え、
前記外側ベローズ３は、
内周側に設けられ、耐熱クロスからなる内側クロス３ａと、
外周側に設けられ、耐熱クロスからなる外側クロス３ｂと、
前記内側クロス３ａと前記外側クロス３ｂとの間に設けられ、耐熱ブランケットからなる前記断熱材Ｋと、を有してなり、
前記外側ベローズ３は、
前記内側クロス３ａの内側面に縫着される内側リング５ａと、
前記外側クロス３ｂの外側面に縫着される外側リング５ｂと、をさらに有してなり、
前記内側クロス３ａは、
内周側に設けられ、前記内側リング５ａが縫着される第１内側クロス３ａ１と、
前記断熱材Ｋと前記第１内側クロス３ａ１との間に設けられる第２内側クロス３ａ２と、をさらに有しており、
前記外側クロス３ｂは、
外周側に設けられ、前記外側リング５ｂが縫着される第１外側クロス３ｂ１と、
前記第１外側クロス３ｂ１と前記断熱材Ｋとの間に設けられる第２外側クロス３ｂ２と、をさらに有してなり、
前記外側ベローズ３は、
前記外側リング５ｂに対応して、前記第２外側クロス３ｂ２の外周面を厚み方向に圧縮した状態に貼着して前記断熱材Ｋの外周面に凹段部３ｆを形成する耐熱テープ３ｃを、さらに有してなることを特徴としている。

請求項２の発明は、上記請求項１に記載の免震継手１において、
前記断熱材Ｋは、内側クロス３ａに面する第１断熱層Ｋ１と外側クロス３ｂに面する第２断熱層Ｋ２とを有することを特徴とする。

請求項３の発明は、上記請求項１又は２に記載の免震継手１において、前記内側ベローズ２は、
軸方向中間部に設けられた円筒状の中間パイプ２ａと、
前記中間パイプ２ａの一端側に一体形成された蛇腹状の一端側ベローズ２ｂと、該中間パイプ２ａの他端側に一体形成された蛇腹状の他端側ベローズ２ｃと、を有してなることを特徴とする。

請求項４の発明は、上記請求項３に記載の免震継手１において、前記内側ベローズ２は、
前記一端側ベローズ２ｂにその基端部６ａ１が固定され、その遊端部６ａ２が前記外側ベローズ３の一端部に沿って外側ベローズ３の外周側に延び、その遊端部６ａ２が外側ベローズ３の一端部に固定される一端側フランジ６ａと、
前記中間パイプ２ａにその基端部６ｃ１が固定され、その遊端部６ｃ２が外側ベローズ３の長手方向略中間部を貫通して該外側ベローズ３の外周側に延び、その遊端部６ｃ２が外側ベローズ３の長手方向略中間部に固定される中間フランジ６ｃと、
前記他端側ベローズ２ｃにその基端部６ｂ１が固定され、その遊端部６ｂ２が前記外側ベローズ３の他端部に沿って外側ベローズ３の外周側に延び、その遊端部６ｂ２が外側ベローズ３の他端部に固定される他端側フランジ６ｂと、
前記一端側フランジ６ａと前記中間フランジ６ｃとの間に付勢力をもって介装され、中間フランジ６ｃを支持するスプリング７と、をさらに備えてなることを特徴としている。

請求項５の発明は、上記請求項４に記載の免震継手１において、
外側ベローズ３の一端部から長手方向略中間部までの長さを一端部側外側ベローズ部材３Ａとなし、外側ベローズ３の他端部から長手方向略中間部までの長さを他端部側外側ベローズ部材３Ｂとなし、一端部側外側ベローズ部材３Ａと他端部側外側ブローズ部材Ｂとを互いの長手方向略中間部で対面させてその対面間に前記中間フランジ６ｃを挟み込み、一端部側外側ベローズ部材３Ａと中間フランジ６ｃと他端部側外側ブローズ部材３Ｂとを一体的に固定して外側ベローズ３を形成してなることを特徴とする。

以下に、本発明の効果について、図面の参照符号を付して説明する。請求項１の発明に係る免震継手１は、金属製の内側ベローズ２と、内側ベローズ２の外周部に設けられ、断熱材Ｋが保持される非金属製の外側ベローズ３と、を備えているから、すなわち、内部空間Ａ２を流通する排気ガス等の高熱流体を気密性と耐熱性の優れた金属製の内側ベローズ２で直接に受け止めるため、これによる製品寿命を低下させることはない。又、外側ベローズ３は内部ベローズ２の外周側に空隙Ａ１を介して設けられるため、内側ベローズ２及び外側ベローズ３の伸縮作動時の軸直方向の偏位は空隙Ａ１によって吸収され、その伸縮作用を良好に維持することができる。

そして、金属製の内側ベローズ２の内部空間Ａ２を流通する高圧高速の排気ガス等の高圧高速流体によって、断熱材Ｋが保持される非金属製の外側ベローズ３の内周部に直接曝されることがないから、非金属製の外側ベローズ３の風圧風速耐久性及び強度を劣化させることはなく断熱材Ｋによって十分な断熱性能を維持することができ、その結果、製品寿命を大幅に向上することができるに至った。

さらに、請求項１の発明によれば、外側ベローズ３が、耐熱クロスからなる内側クロス３ａと、耐熱クロスからなる外側クロス３ｂと、内側クロス３ａと外側クロス３ｂとの間に設けられ、耐熱ブランケットからなる断熱材Ｋと、を有しているから、すなわち、耐熱クロスからなる内側クロス３ａ及び外側クロス３ｂによって断熱材Ｋを包み込むようにしているから、綿状体である耐熱ブランケットからなる断熱材Ｋを、その断熱材の厚さが薄くなったり、途切れたりすることなく断熱層の厚さを均一に保形状態を確実に保持することができ、非金属製の外側ベローズ３の強度や耐久性を長期にわたって維持させることができる。

またさらに、請求項１の発明によれば、外側ベローズ３が、前記内側クロス３ａの内側面に縫着される内側リング５ａと、前記外側クロス３ｂの外側面に縫着される外側リング５ｂとを、さらに有することによって、その内外側リング５ａ，５ｂに規制されて、その保形状態を確実に保持することができ、非金属製の外側ベローズ３の強度や耐久性をさらに向上させることができ、もって、製品寿命をさらに大幅に向上することができる。

またさらに、請求項１の発明によれば、内側クロス３ａが、内側リング５ａが縫着される第１内側クロス３ａ１と、第２内側クロス３ａ２と、を有しており、外側クロス３ｂが、外側リング５ｂが縫着される第１外側クロス３ｂ１と、第２外側クロス３ｂ２と、を有しているから、すなわち、内側クロス３ａの第２内側クロス３ａ２には、内側リング５ａが縫着されることがなく、外側クロス３ｂの第２外側クロス３ｂ２には、外側リング５ｂが縫着されることがないから、内側クロス３ａの第２内側クロス３ａ２及び外側クロス３ｂの第２外側クロス３ｂ２によって、耐熱ブランケットからなる断熱材Ｋをその断熱層が均一になるように保形状態に維持することができ、非金属製の外側ベローズ３の強度や耐久性を長期にわたって維持させることができる。

そしてさらに、請求項１の発明の発明によれば、前記外側ベローズ３は、前記外側リング５ｂに対応して、前記第２外側クロス３ｂ２の外周面を厚み方向に圧縮した状態に圧力的に貼着して前記断熱材Ｋの外周面に凹段部３ｆを形成する耐熱テープ３ｃを有してなるため、外側ベローズ３の内側クロス３ａと外側クロス３ｂとで挟持される断熱材Ｋは、その内側リング５によって断熱材Ｋの内周面側に形成される凹段部３ｅと前記耐熱テープ３ｃによって断熱材Ｋの外周面側に形成される凹段部３ｆとの協働作用によって、断熱材Ｋは内外クロス３ａ，３ｂの内部で長手方向に偏位することがなく、所期の厚さの断熱層を維持して良好な断熱効果を発揮することができる。

請求項２の発明によれば、前記断熱材は、内側クロス３ａに面する第１断熱層Ｋ１と外側クロス３ｂに面する第２断熱層Ｋ２とからなるため、免震継手の伸縮作動時に内側クロス３ａ側の伸縮変位と外側クロス３ｂ側の伸縮変位との両者の変位量が微妙に相違しても、第１及び第２の断熱層Ｋ１，Ｋ２は内外側クロス３ａ，３ｂに夫々無理なく追従して、その保形状態を確実に維持して良好な断熱効果を発揮することができる。

請求項３の発明によれば、内側ベローズ２が、円筒状の中間パイプ２ａと、蛇腹状の一端側ベローズ２ｂ及び他端側ベローズ２ｃと、を有しているから、中間パイプ２ａの存在にも関わらず、その両端側の蛇腹状の両ベローズ２ｂ，２ｃの伸縮作用によって、結果的に内側ベローズ２を軸方向及び軸直方向に適切な伸縮量を得ることができ、しかも比較的に安価に製造することができる。

請求項４の発明によれば、前記一端側ベローズ２ｂにその基端部６ａ１が固定され、その遊端部６ａ２が前記外側ベローズ３の一端部に沿って外側ベローズ３の外周側に延び、その遊端部６ａ２が外側ベローズ３の一端部に固定される一端側フランジ６ａと、前記中間パイプ２ａにその基端部６ｃ１が固定され、その遊端部６ｃ２が外側ベローズ３の長手方向略中間部を貫通して該外側ベローズ３の外周側に延び、その遊端部６ｃ２が外側ベローズ３の長手方向略中間部に固定される中間フランジ６ｃと、前記他端側ベローズ２ｃにその基端部６ｂ１が固定され、その遊端部６ｂ２が前記外側ベローズ３の他端部に沿って外側ベローズ３の外周側に延び、その遊端部６ｂ２が外側ベローズ３の他端部に固定される他端側フランジ６ｂと、を備えてなるため、外側ベローズ３はその長さ方向両端部が一端側フランジ６及び他端側フランジ６ｂによって、またその長手方向略中間部が中間フランジ６ｃによって内側ベローズ２に支持され、外側ベローズ３は内側ベローズ２に追従して良好に伸縮作用を果たすことができる。特に外側ベローズ３の長手方向略中間部が円環状の中間フランジ６ｃによって支持されることによって、外側ベローズ３が長尺寸法になっても外側ベローズ３の自重等によって内外側に撓み変形することがない。

さらに又本発明によれば、前記一端側フランジ６ａと前記中間フランジ６ｃとの間に付勢力をもって介装され、中間フランジ６ｃを支持するスプリング７を、さらに備えてなるため、外側ベローズ３の長手方向略中央を支持する前記中間フランジ６によって、内側ベローズ２と外側ベローズ３の対向隙間Ａ１を維持し、外側ベローズ３の重量等によって軸方向にダレたり、撓み変形して、前記対向隙間Ａ１を狭めて断熱空気層や軸直方向変位用空間としての作用を減退させることがない。

請求項５の発明によれば、外側ベローズ３の一端部から長手方向略中間部までの長さを一端部側外側ベローズ部材３Ａとなし、外側ベローズ３の他端部から長手方向略中間部までの長さを他端部側外側ベローズ部材３Ｂとなし、一端部側外側ベローズ部材３Ａと他端部側外側ブローズ部材Ｂとを互いの長手方向略中間部で対面させてその対面間に前記円環状の中間フランジ６ｃを挟み込み、一端部側外側ベローズ部材３Ａと中間フランジ６ｃと他端部側外側ブローズ部材３Ｂとを一体的に固定して外側ベローズ３としてなるため、前記一端部側外側ベローズ部材３Ａと他端部側外側ベローズ部材３Ｂとを別個に並行して製造し、この両者と中間フランジ６ｃとを一体的に固定することによって外側ベローズ３を形成することができるから、外側ブローズ３とその中間部を支持する中間フランジ６ｃを迅速容易に製造することができる。

本発明の一実施形態に係る免震継手の半裁断面図である。同実施形態に係る免震継手の一端部（上端部）を示す拡大断面図である。同実施形態に係る免震継手の長手方向略中央部を示す拡大断面図である。同実施形態に係る免震継手の他端部（下端部）を示す拡大断面図である。同実施形態に係る免震継手の外側ベローズの積層構成を模式的に示す断面図である。同実施形態に係る免震継手を免震構造を有する建物に配置される配管に接続する状態を例示し、（ａ）は、免震構造を有する建物全体を模式的に示す側面図であり、（ｂ）は、免震継手を模式的に示す側面図である。同実施形態に係る免震継手を免震構造を有する建物に配置される配管に接続し、免震構造を有する建物及び免震継手が地震により軸直方向に変位する状態を例示し、（ａ）は、免震構造を有する建物全体を模式的に示す側面図であり、（ｂ）は、その免震継手を模式的に示す側面図である。

以下に、本発明に係る免震継手の一実施形態について、図面を参照して具体的に説明する。

図６に示すように、本実施形態に係る免震継手１は、例えば、複数の免震装置Ｂ１（ダンパー、アイソレータ等）が配置された免震層Ｂ２（免震階）が地下に設けられた免震構造を有する高層ビル等の建物Ｂに配置される配管Ｐ１，Ｐ２を接続するものであって、建物Ｂの地下に設置される非常用の発電設備Ｄ（タービン、ディーゼルエンジン等）に接続されるとともに、軸方向（上下方向）縦向きに延び、高温の排気ガスが流通する下側配管Ｐ１と、煙突Ｃ及び煙道Ｃ１（風導管、ダクト）に接続されるとともに、軸方向（上下方向）縦向きに延び、高温の排気ガスを外部空間に放出する上側配管Ｐ２とを、図６に示すように、地震による軸直方向（軸方向に直交する左右方向）の変位（図７では、右方向の変位）を吸収しながら接続するものである。本実施形態の免震継手１は、例えば、最高耐熱温度が６５０度となる高温の排気ガスを流通することが可能であって、軸方向長さ（高さ）が３０００ｍｍであり、軸直方向長さ（直径）が２４００ｍｍであって、地震による軸直方向の変位領域が６００ｍｍとなっている。

図１に示すように、免震継手１は、免震構造を有する建物に配置される配管Ｐ１，Ｐ２を接続するものであって、配管Ｐ１，Ｐ２に夫々接合される接合用フランジ４ａ，４ｂが両端部に接合用端管１１を介して設けられる金属製の内側ベローズ２と、内側ベローズ２の外周部に設けられ、断熱材Ｋが保持される非金属製の外側ベローズ３と、を備えている。

なお、図６又は図７に示すように、免震継手１を上側の配管Ｐ２と下側の配管Ｐ１とに間に縦方向に設置した場合には、図１を正面から見た場合の左側が、図６又は図７に示す上側に対応し、図１の正面から見た場合の右側が、図６又は図７に示す下側に対応している。
１

図１に示すように、内側ベローズ２は、その図中左端部が煙突Ｃ及び煙道Ｃ１（図６又は図７参照）に接続される上側配管Ｐ２に固定され、その図中右端部が発電設備Ｄに接続される下側配管Ｐ１に固定され、内部空間Ａ２に高温の排気ガス等の高温高速の圧力流体が流通する金属製のベローズであって、本実施形態では、例えば、ＳＵＳ３１６Ｌ等のオーステナイト系のステンレス鋼をプレス加工することによって一体形成されるものである。内側ベローズ２の厚さは、０．４ｍｍ以上３ｍｍ以下の範囲であることが好ましく、本実施形態では、２ｍｍである。内側ベローズ２は、軸方向中間部に設けられる円筒状の中間パイプ２ａと、中間パイプ２ａの一端部に設けられる蛇腹状の一端側ベローズ２ｂと、中間パイプ２ａの他端部に設けられる蛇腹状の他端側ベローズ２ｃと、を有している。中間パイプ２ａは、軸方向（上下方向）にまっすぐに延びる円筒状部材であって、軸方向及び軸直方向（左右方向）に変形しない部分である。一端側ベローズ２ｂ及び他端側ベローズ２ｃは、中間パイプ２ａの一端部及び他端部に一体成形された蛇腹状の部分であって、地震による軸方向及び軸直方向の変位を吸収する部分である。

中間パイプ２ａは、内側ベローズ２の軸方向長さの３０％以上４０％以下、一端側及び他端側ベローズ２ｂ，２ｃは、夫々、内側ベローズ２の軸方向長さの３０％以上４０％以下が好ましく、本実施形態では、中間パイプ２ａ、一端側及び他端側ベローズ２ｂ，２ｃの軸方向長さは，夫々、内側ベローズ２の軸方向長さの略３０％であり、各々略同一の軸方向長さからなっている。

本実施形態によれば、内側ベローズ２が、円筒状の中間パイプ２ａと、蛇腹状の一端側ベローズ２ｂ及び他端側ベローズ２ｃと、を有しているから、内側ベローズ２を、中間パイプ２ａの存在にも関わらず、その両端側の蛇腹状の両ベローズ２ｂ，２ｃの伸縮作用によって、結果的に内側ベローズ２を軸方向及び軸直方向に適切な伸縮量を得ることができ、しかも比較的に安価に製造することができる。

図１に示すように、外側ベローズ３は、内側ベローズ２の外周部に空隙Ａ１を介して設けられ、断熱材Ｋが保持される非金属製のベローズである。空隙Ａ１は断熱作用と軸直方向の偏位を吸収する作用を有する。図５に示すように、外側ベローズ３は、内周側の空隙Ａ１に面するように設けられ、非金属材であるセラミッククロス等の耐熱クロス（織布）からなる内側クロス３ａと、外周側の外部空間Ａ３に面するように設けられ、ガラスクロスの表面にアルミ箔が積層されたアルミガラスクロスやセラミッククロス等の非金属材である耐熱クロス（織布）からなる外側クロス３ｂと、内側クロス３ａと外側クロス３ｂとの間に設けられ、セラミックファイバ等の繊維をブランケット状（綿状）とした非金属材であるセラミックブランケット等の耐熱ブランケットからなる断熱材Ｋ（繊維系断熱材）と、を有している。断熱材Ｋは、一体の断熱層からなるものでもよいが、好ましくは図示のように、内周側の内側クロス３ａに面して配置される第１断熱層Ｋ１と、外周側の外側クロス３ｂに面して配置される第２断熱層Ｋ２と、を有している。さらに、内側クロス３ａは、内周側の空隙Ａ１に面するように設けられる第１内側クロス３ａ１と、第１断熱層Ｋ１と第１内側クロス３ａ１との間に設けられる第２内側クロス３ａ２と、を有している。又、外側クロス３ｂは、外周側の外部空間Ａ３に面するように設けられる第１外側クロス３ｂ１と、第１外側クロス３ｂ１と第２断熱層Ｋ２との間に設けられる第２外側クロス３ｂ２と、を有している。

本実施形態によれば、外側ベローズ３が、耐熱クロスからなる内側クロス３ａと、耐熱クロスからなる外側クロス３ｂと、内側クロス３ａと外側クロス３ｂとの間に設けられ、耐熱ブランケットからなる断熱材Ｋと、を有しているから、すなわち、耐熱クロスからなる内側クロス３ａ及び外側クロス３ｂによって断熱材Ｋを包み込まれているから、その厚さが偏位しやすく、ばらけやすい綿状の耐熱ブランケットからなる断熱材Ｋを確実に型崩れすることなく保形状態に保持し、非金属製の外側ベローズ３の強度や耐久性を長期にわたって維持させることができる。

図１に示すように、外側ベローズ３は、内側クロス３ａの内側面に縫着され、軸方向に等配される複数本（本実施形態では、６本）の内側リング５ａと、外側クロス３ｂの外側面に縫着され、複数の内側リング５ａを避けるように軸方向に内側リング５ａと交互に等配される複数本（本実施形態では、８本）の外側リング５ｂと、を有している。具体的には、図２乃至図４に示すように、内側リング５ａは、第１内側クロス３ａ１の内周側から装着されるＳＵＳ３０４などのステンレス鋼等の金属製の環状部材であって、外周部の全体が第１内側クロス３ａ１の内周面に被覆された状態で縫い目Ｓ１の位置で縫着固定されるものである。外側ベローズ３は、内側リング５ａによって、第２内側クロス３ａ２及び第１断熱材（層）Ｋ１が外周側に押圧され、内周面が凹んだ凹段部３ｅが軸方向に適当間隔に形成されている。外側リング５ｂは、第１外側クロス３ｂ１の内周側から装着されるＳＵＳ３０４などのステンレス鋼等の金属製の環状部材であって、外周部の全体が第１外側クロス３ｂ１の内周面に被覆された状態で縫い目Ｓ２の位置で縫着固定されるものである。外側ベローズ３は、外側リング５ｂ及び後述の耐熱テープ３ｃによって、第２外側クロス３ｂ２及び第２断熱材（層）Ｋ２が内周側に押圧され、図１に示すように、外周面が凹んだ凹段部３ｆが軸方向に前記複数の内周側の凹段部３ｅを避けるように軸方向に等配されている。これにより、外側ベローズ３は、外周面が凹んだ凹段部３ｆと内周面の凹段部３ｅとが軸方向に互い違いに交互に配置されて蛇腹形状に形成されている。

本実施形態によれば、外側ベローズ３が、軸方向に等配される複数の内側リング５ａと、複数の内側リング５ａを避けるように軸方向に交互に等配される複数の外側リング５ｂと、を有しているから、すなわち、耐熱クロスからなる内側クロス３ａ及び外側クロス３ｂによって耐熱ブランケットからなる断熱材Ｋに密着して包み込むことができるから、非金属布製の外側ベローズ３の強度や耐久性を維持向上させることができ、もって、製品寿命を大幅に向上することができる。

図２乃至図４に示すように、外側ベローズ３は、複数の外側リング５ｂに対応して、上述のように外側クロス３ｂ及び断熱材Ｋの外周面に凹段部３ｆを形成するために第２外側クロス３ｂ２の外周面に貼着される複数の耐熱テープ３ｃを有している。耐熱テープ３ｃは、アルミガラスクロスの裏面に粘着剤が積層されるアルミガラスクロステープからなり、外側ベローズ３の外径より小径なリング状のアルミガラステープを外側ブローズ３の外径を圧縮するようにして第２外側クロス３ｂ２の外周面に圧力的に嵌合して貼着することによって、外側クロス３ｂ及び断熱材Ｋの外周面に凹段部３ｆを形成するようにしても、或いは帯状のアルミガラスクロステープを第２外側クロス３ｂ２の外周面に圧力的に押圧して窪みを形成しながら貼着することによって、外側クロス３ｂ及び断熱材Ｋの外周面に凹段部３ｆを形成するようにしてもよい。このように、外側リング５ｂ、特に断熱テープ３ｃとによって、外側クロス３ｂ及び断熱材Ｋの外周面に凹段部３ｆが形成され、その凹段状形状を維持するようになっている。

そして、外側リング５ｂとリング状の耐熱テープ３ｃによって形成された凹段部３ｆと内側リング５ａによって断熱材Ｋの内周面側に形成される凹段部３ｅによって、断熱材Ｋは両凹段部３ｆ，３ｅによる規制作用によって、断熱材Ｋの軸方向、すなわち外側ベローズ３の長手方向への厚さ偏位を防止し、その保形力を強固に維持することができると共に、外周面側に形成される凹段部３ｆと内周面側に形成される凹段部３ｅとによって、蛇腹形状となり、長手方向の伸縮変位が許容される。

本実施形態によれば、内側クロス３ａが、内側リング５ａが縫着される第１内側クロス３ａ１と、第２内側クロス３ａ２と、を有しており、外側クロス３ｂが、外側リング５ｂが縫着される第１外側クロス３ｂ１と、第２外側クロス３ｂ２と、を有しているから、すなわち、内側クロス３ａの第２内側クロス３ａ２には、内側リング５ａが縫着されることがなく、外側クロス３ｂの第２外側クロス３ｂ２には、外側リング５ｂが縫着されることがないから、内側クロス３ａの第２内側クロス３ａ２及び外側クロス３ｂの第２外側クロス３ｂ２によって、保形力の弱い、ばらけやすい耐熱ブランケットからなる断熱材Ｋを隙間なく保形維持して均一な断熱層を維持することができる。

図１に示すように、内側ベローズ２は、図中中央部に中間パイプ２ａが配置され、その左端側に、一端側ベローズ（縦方向に設置する場合には、上端側ベローズ）２ｂが配置され、図中右端側に、他端側ベローズ（縦方向に設置する場合には、下端側ベローズ）２ｃが配置されるものであって、図２にも示すように、一端側ベローズ２ｂの一端部にその基端部６ａ１が固定され、その遊端部６ａ２が外側ベローズ３の一端部に沿って外周側に、且つ外側ベローズ３を越えて外周側に延びる円板状の一端側フランジ（上端側フランジ）６ａと、図４にも示すように、下側ベローズ２ｃの他端部にその基端部６ｂ１が固定され、その遊端部６ｂ２が外側ベローズ３の他端部に沿って外周側に、且つ外側ベローズ３を越えて外周側に延びる円板状の他端側フランジ（下端側フランジ）６ｂと、図３にも示すように、その基端部６ｃ１が中間パイプ２ａの中央部外周面に固定され、遊端部６ｃ２が外側ベローズ３の長手方向略中央部を貫通して外周側に、且つ外側ベローズ３を越えて外周側に延びる円板状の中間フランジ６ｃと、上側フランジ６ａと中間フランジ６ｃとの間に付勢力をもって介装支持され、これによって中間フランジ６ｃに繋がる内側ベローズ２と外側ベローズ３を支持するコイルばねからなるスプリング７と、を備えている。

図２に示すように、断面Ｌ状の取付ブラケット２０ａの垂直部２０ａ２に円板状の押圧フランジ２１ａが重合され、前記円板状の一端側フランジ（上端側フランジ）６ａと取付ブラケット２０ａの垂直部２０ａ２と前記押圧フランジ２１ａがボルト２２ａ及びナット２３ａより一体的に締結固定されている。そして、押圧フランジ２１ａには、シャックル等の取付金具２１ａ２が着脱自在に取り付けられる取付片２１ａ１が突出形成されており、取付金具２１ａ２には、スプリング７の鉤状の一端部（上端部）７ａが着脱可能に係止されている。なお押圧フランジ２１ａは、破線で示すように、外周側への突出量を多く取り、その突出端部に取付片２１ａ１と取付金具２１ａ２及びスプリング７を配設するようにしてもよい。

このように、前記内側ベローズ２は、前記一端側ベローズ２ｂにその基端部６ａ１が固定され、その遊端部６ａ２が前記外側ベローズ３の外周側に延びその一端部に固定される円環状の一端側フランジ６ａと、前記中間パイプ２ａの外周部にその基端部６ｃ１が固定され、その遊端部６ｃ２が前記外側ベローズ３の外周側に延び、該外側ベローズ３をその長手方向略中央部で支持する円環状の中間フランジ６ｃと、前記一端側フランジ６ａと前記中間フランジ６ｃとの間に付勢力をもって介装されて中間フランジ６ｃを支持し、これによって内側ベローズ２と外側ベローズ３とを支持するスプリング７を備えてなるため、内外側ベローズ２，３、特に外側ベローズ３が、その重量によって軸方向にダレたり、内側ベローズ２と外側ベローズ３の対向隙間Ａ１を狭めて断熱空気層や軸直方向変位用空間としての作用を減退させることがない。

又、図２に示すように、内側ベローズ２の一端側べローズ（上端側べローズ）２ｂは、円筒状の接合用端管１１の一端部に溶接によって固着されると共に、接合用端管１１の一端部に円板状の端管フランジ１０が上向き状に突出して溶接によって固着されている。端管フランジ１０には円板状の一端側フランジ（上端側フランジ）６ａの基端部６ａ１がボルト１３及びナット１４により締結固定されている。又、断面Ｌ状の取付ブラケット２０ａの水平部２０ａ１はクリップ３ｄ１付きの固定ピン３ｄによって外側ベローズ３の一端部からその内部の断熱材Ｋに固定されている。

前記断面Ｌ状の取付ブラケット２０ａは、その表面全域が第１内側クロス３ａ１と第２内側クロス３ａ２とによって被覆され、これによって断熱性能を維持するようになっている。外側ベローズ３の特に一端部側で発生しやすい断熱材Ｋの厚さが薄くなったり、途切れたり、何れの方向に偏ったりする断熱破壊を、前記断面Ｌ状の取付ブラケット２０ａによって阻止し、断熱層の厚さを均一に保形状態を保持することができる。

又、前記固定ピン３ｄは、前記断熱材Ｋを厚さ方向に貫通し該断熱材Ｋの厚さを圧縮状態で該取付ブラケット２０ａに断熱材Ｋの一端部に固定されるようになっており、該固定ピン３ｄを覆うようにして外側ベローズ３の断熱材Ｋに重合する断熱材ピースＫ３が取り付けられ、該断熱材ピースＫ３によって、断熱材Ｋの一端部及び固定ピン３ｄをその断熱状態が減退することなく良好な断熱作用を果たすようになっている。断熱材ピースＫ３の全周が第２外側クロス３ｂ２と第３外側クロス３ｂ３によって袋状に包み込まれているため、その保形力を維持することができる。断熱材ピースＫ３は、第１断熱材Ｋ１及び第２断熱材Ｋ２の上端部が、固定ピン３ｄによって圧縮されて固定されたときに生じる外周部の隙間に装着される筒状のセラミックブランケットからなる。

図２に示すように、端管フランジ１０には、周方向に間隔をあけて複数本配置される補強用の台形板状のリブ３０が溶接固定され、一端側フランジ（上端側フランジ）６ａには、吊り紐等を挿通するための挿通穴３１ａを有する矩形板状の吊り金具３１が溶接固定されている。接合用端管１１には、リブ３０を挟んで、接合用端管１１の外側端管１２に端管フランジ１０が溶接固着され、該接合用端管１１とその外側端管１２との間にセラミックブランケットからなる断熱材Ｋ５が介装されている。接合用端管１１の外側端管１２の上面部には円板状の接合用フランジ４ａが溶接固着されている。一方、建物内に配設されている一端側配管（上側配管）Ｐ２には、円筒状の内側端管４１と、内側端管４１の外周部に装着される円筒状の外側端管４２と、内側端管４１と外側端管４２との間の環状空間に介装される筒状のセラミックブランケットからなる断熱材Ｋ６と、外側端管４２の外周部に溶接固着される円板状の被接合用フランジ４０とが設けられ、該被接合用フランジ４０と免震継手１側の接合用フランジ４ａとはガスケット４５を挟んで、ボルト４３及びナット４４により締結固定されている。これにより、免震継手１の一端側（上端側）が一端側配管（上側配管）Ｐ２に接続固定される。

図３に示すように、内側ベローズ２を構成する中間パイプ２ａの軸方向の中央外周部には、円板状の中間フランジ６ｃが固定されるが、具体的には中間パイプ２ａの上面に一対の固定ブラケット２１ｄ１、２１ｄ２を対向間隔を設けて溶接により固着し、その対向間隔間に前記中間フランジ６ｃの下端部６ｃ１をガスケット２０ｄ１、２０ｄ２を挟んで挿入し、ボルト２２ｄ及びナット２３ｄより締結固定するようにしている。

図３に示すように、外側ベローズ３の軸方向の中央部には、円板状の中間フランジ６ｃが軸直方向に貫通しており、該中間フランジ６ｃを挟んで外側ベローズ３は、一端部側外側ベローズ（上部側外側ベローズ）３Ａと他端部側外側ベローズ（下部側外側ベローズ）３Ｂとに分断されており、他端部側外側ベローズ３Ｂの一端部には、前記中間フランジ６ｃと重合する断面Ｌ状の取付ブラケット２０ｃ２が重合され、該取付ブラケット２０ｃ２の水平部２０ｃ２１はクリップ３ｄ１付き固定ピン３ｄによって断熱材Ｋの一端部内周面に固定され、該取付ブラケット２０ｃ２の垂直部２０ｃ２２は前記中間フランジ６ｃに重合され、一方、一端部側外側ベローズ（上部側外側ベローズ）３Ａの右端部には、前記中間フランジ６ｃと重合する垂直部２０ｃ１２からなる取付ブラケット２０ｃ１が重合され、中間フランジ６ａを挟んで左右の取付ブラケット２０ｃ２，２０ｃ１とその背面側に夫々当接する押圧プレート２１ｃ１，２１ｃ２とはボルト２２ｃ及びナット２３ｃによって一体的に固定されている。

このように、基端部６ｃ１が内側ベローズ２の中間パイプ２ａに固定され、その遊端部６ｃ２が一端部側外側ベローズ（上部側外側ベローズ）３Ａと他端部側外側ベローズ（下部側外側ベローズ）３Ｂと対向面間に挿入された中間フランジ６ｃと、一端部側外側ベローズ（上部側外側ベローズ）３Ａ側の取付ブラケット２０ｃ１と他端部側外側ベローズ（下部側外側ベローズ）３Ｂ側の取付ブラケット２０ｃ２とこれに夫々重合される押圧プレート２１ｃ１，２０ｃ２とがボルト２２ｃとナット２３ｃとによって一体的に固定されて一端部側外側ベローズ（上部側外側ベローズ）３Ａと他端部側外側ベローズ（下部側外側ベローズ）３Ｂとは一体的に繋がれると共に、一端部が前記一端側フランジ６ａに繋がれ、他端部が前記押圧プレート２１ｃ１を介して中間フランジ６ｃに繋がれたスプリング７の付勢力とによって、中間フランジ６ｃに支持される内外側ベローズ２，３は、その重量によって軸方向又は軸直方向にダレたり、内側ベローズ２と外側ベローズ３の対向隙間Ａ１を狭めて断熱空気層や軸直方向変位用空間としての作用を減退させることがない。

又、前記断面Ｌ状の取付ブラケット２０ｃ２は、その表面全域が第１内側クロス３ａ１と第２内側クロス３ａ２とによって被覆され、これによって断熱性能を維持するようになっている。外側ベローズ３の特に一端部側で発生しやすい断熱材Ｋの厚さが薄くなったり、途切れたりする断熱破壊を、前記断面Ｌ状の取付ブラケット２０ｃ２によって阻止し、断熱層の厚さを均一に保形状態を確実に保持することができる。

又、前記固定ピン３ｄは、前記断熱材Ｋを厚さ方向に貫通し該断熱材Ｋの厚さを圧縮状態で該取付ブラケット２０ｃ２に断熱材Ｋの一端部に固定されるようになっており、該固定ピン３ｄを覆うようにして断熱材Ｋに重合する断熱材ピースＫ４が取り付けられ、該断熱材ピースＫ４によって、断熱材Ｋの一端部及び固定ピン３ｄをその断熱状態が減退することなく良好な断熱作用を果たすようになっている。断熱材ピースＫ４の全周が第２外側クロス３ｂ２と第３外側クロス３ｂ３によって袋状に包み込まれその保形力を維持するようになっている。断熱材ピースＫ４は、第１断熱材Ｋ１及び第２断熱材Ｋ２の上端部が、固定ピン３ｄによって圧縮されて固定されたときに生じる外周部の隙間に装着される筒状のセラミックブランケットからなる。

そして、押圧フランジ２１ｃ１には取付片２１ｃ１１が突出形成されており、該取付片２１ｃ１１にシャックル等の取付金具２１ｃ１２が着脱自在に取り付けられる。取付金具２１ｃ１２には、スプリング７の鉤状の下端部７ｂが着脱可能に係止されている。なお、押圧フランジ２１ｃ１を、図示破線で示すように外周側への突出量を多く取り、この突出端部に取付片２１ｃ１１、取付金具２１ｃ１２及びスプリング７を配設するようにしてもよい。したがって、図２に破線で示すように外周側に多く突出した押圧フランジ２１ａの突出端部に取り付けられるスプリング７は、図３に破線で示すように同じく外周側に多く突出した押圧フランジ２１ａの突出端部間にわたって取り付けられるようになっており、このようにスプリング７を室外側に多く突出した状態に懸架することによって、スプリング７による中間フランジ６ｃに対する懸架支持力を増大することができる。

そして、図４に示すように、前記中間パイプ２ａの他端側に一体形成された蛇腹状の他端側ベローズ２ｃにその基端部６ｂ１が固定される円環状の他端側フランジ６ｂと、外側ベローズ３の他端部にに取り付けられる他端側取付ブラケット２０ｂと、前記他端側フランジ６ｂと前記他端側取付ブラケット２０ｂとを重合状態に固定するボルト２２ｂ及びナット２３ｂとを備えてなるため、外側ベローズ３の他端側取付ブラケット２０ｂは、内側ベローズ２に繋がる他端側フランジ６ｂにボルト２２ｂ及びナット２３ｂによって容易に締結固定することができる。

又、図４に示すように、内側ベローズ２の他端側べローズ（下端側べローズ）２ｃは、円筒状の接合用端管１１の一端部に溶接固着されると共に、接合用端管１１の一端部に円板状の端管フランジ１０が上向き状に突出して溶接固着されている。端管フランジ１０には円板状の他端側フランジ（下端側フランジ）６ｂがボルト１３及びナット１４により締結固定される。

なお又、接合用端管１１には、リブ３０を挟んで、接合用端管１１の外側端管１２に端管フランジ１０が溶接固着され、該接合用端管１１とその外側端管１２との間にセラミックブランケットからなる断熱材Ｋ５が介装されている。接合用端管１１の外側端管１２の上面部には円板状の接合用フランジ４ｂが溶接固着されている。一方、建物内に配設されている他端側配管（下側配管）Ｐ１には、円筒状の内側端管４１と、内側端管４１の外周部に装着される円筒状の外側端管４２と、内側端管４１と外側端管４２との間の環状空間に介装される筒状のセラミックブランケットからなる断熱材Ｋ６と、外側端管４２の外周部に溶接固着された円板状の被接合用フランジ４０とが設けられ、該被接合用フランジ４０と免震継手１側の接合用フランジ４ｂとはガスケット４５を挟んで、ボルト４３及びナット４４により締結固定されている。これにより、免震継手１の他端側（下端側）が他端側配管（下側配管）Ｐ１に接続固定される。

かくして、このように形成される免震継手１を設置して使用するにあたっては、図１に示すように、まず、一端側フランジ（上側フランジ）６ａと中間フランジ６ｃとの間と、中間フランジ６ｃと他端側フランジ（下側フランジ）６ｂとの間と、の夫々に金属棒からなる複数のセットボルト３２を周方向に取り付けて、内側ベローズ２及び外側ベローズ３が軸方向及び軸直方向に伸縮しない状態とする。この状態で、発電設備Ｄ（図６又は図７参照）に接続される下側配管Ｐ１の上端部に固着された被接合用フランジ４０に、内側ベローズ２の下端部に固着された接合用フランジ４ｂを、ボルト４３及びナット４４により締結固定するとともに、煙突Ｃ及び煙道Ｃ１（図６及び図７参照）に接続される上側配管Ｐ２の下端部に固着された被接合用フランジ４０に、内側ベローズ２の上端部に固着された接合用フランジ４ａを、ボルト４３及びナット４４により締結固定する。その後に、複数のセットボルト３２を取り外して、内側ベローズ２及び外側ベローズ３が軸方向及び軸直方向に伸縮可能な状態とする。かくして、図６に示すように、免震継手１の両端部が、免震構造を有する建物Ｂに配置される配管Ｐ１，Ｐ２に接続して設置されて使用できる状態となる。したがって、免震継手１が設置された免震構造を有する建物Ｂにおいて、地震が発生したときには、図７に示すように、地震による軸直方向（左右方向）の変位（図７では、右方向の変位）を吸収することができることとなる。

以上説明した本実施形態によれば、免震継手１が、内部空間Ａ２に流体が流通する金属製の内側ベローズ２と、内側ベローズ２の外周部に設けられ、断熱材Ｋが保持される非金属製の外側ベローズ３と、を備えているから、すなわち、内部空間Ａ２を流通する排気ガス等の高熱流体を気密性と耐熱性の優れた金属製の内側ベローズ２で直接に受け止めるため、これによる製品寿命を低下させることはない。又、外側ベローズ３は内部ベローズ２の外周側に空隙Ａ１を介して設けられるため、内側ベローズ２及び外側ベローズ３の伸縮作動時の軸直方向の偏位は空隙Ａ１によって吸収され、その伸縮作用を良好に維持することができる。

なお、本実施形態において示した形状等はあくまで一例であり、本発明の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。例えば、本実施形態においては、免震継手１は、建物Ｂの地下に設置される非常用の発電設備に接続されていたが、これに限らず、例えば、建物Ｂの地下に設置されるごみ焼却設備のボイラー等に接続されるものであってもよい。また、本実施形態においては、免震継手１は、軸方向縦向きに延びるように設置されていたが、これに限らず、例えば、吊り金具３１に挿通した吊り紐等を介して建物Ｂの天井に掛止することによって、軸方向横向きに延びるように設置されていてもよい。

１免震継手
２内側ベローズ
２ａ中間パイプ
２ｂ一端側側ベローズ（上端側ベローズ）
２ｃ他端側ベローズ（下端側ベローズ）
３外側ベローズ
３Ａ一端部側外側ベローズ部材（上部側外側ベローズ部材）
３Ｂ他端部側外側ベローズ部材（下部側外側ベローズ部材）
３ａ内側クロス
３ａ１，３ａ２第１内側クロス，第２内側クロス
３ｂ外側クロス
３ｂ１〜３ｂ４第１外側クロス〜第４外側クロス
３ｃ耐熱テープ
３ｄ固定ピン
４ａ，４ｂ接合用フランジ
５ａ内側リング
５ｂ外側リング
６ａ一端側フランジ（上側フランジ）
６ａ１一端側フランジの基端部
６ａ２一端側フランジの遊端部
６ｂ他端側フランジ（下側フランジ）
６ｂ１他端側フランジの基端部
６ｂ２他端側フランジの遊端部
６ｃ中間フランジ
６ｃ１中間フランジの基端部
６ｃ２中間フランジの遊端部
７スプリング
Ｐ１建物内の他端側配管（上部側配管）
Ｐ２建物内の一端側配管（下部側配管）
Ｋ断熱材
Ｋ１第１断熱層
Ｋ２第２断熱層
１０端管フランジ
１１接合用端管
２０ａ断面Ｌ状の一端側取付ブラケット
２０ｃ２断面Ｌ状の中央部取付ブラケット
２０ｂ他端側取付ブラケット
２０ｃ１スプリング側取付ブラケット
２１ｄ１固定ブラケット
２１ｄ２固定ブラケット
４０被接合用フランジ

Claims

免震構造を有する建物に配置される配管を接続するものであって、
前記配管に夫々接合される接合用フランジが両端部に設けられる金属製の内側ベローズと、
前記内側ベローズの外周部に設けられ、断熱材を有する非金属製の外側ベローズと、を備え、
前記外側ベローズは、
内周側に設けられ、耐熱クロスからなる内側クロスと、
外周側に設けられ、耐熱クロスからなる外側クロスと、
前記内側クロスと前記外側クロスとの間に設けられ、耐熱ブランケットからなる前記断熱材と、を有してなり、
前記外側ベローズは、
前記内側クロスの内側面に縫着される内側リングと、
前記外側クロスの外側面に縫着される外側リングと、をさらに有してなり、
前記内側クロスは、
内周側に設けられ、前記内側リングが縫着される第１内側クロスと、
前記断熱材と前記第１内側クロスとの間に設けられる第２内側クロスと、をさらに有しており、
前記外側クロスは、
外周側に設けられ、前記外側リングが縫着される第１外側クロスと、
前記第１外側クロスと前記断熱材との間に設けられる第２外側クロスと、をさらに有してなり、
前記外側ベローズは、
前記外側リングに対応して、前記第２外側クロスの外周面を厚み方向に圧縮した状態に貼着して前記断熱材の外周面に凹段部を形成する耐熱テープを、さらに有してなる免震継手。
前記断熱材は、内側クロスに面する第１断熱層と外側クロスに面する第２断熱層とを有する請求項１に記載の免震継手。
前記内側ベローズは、
軸方向中間部に設けられた円筒状の中間パイプと、
前記中間パイプの一端側に一体形成された蛇腹状の一端側ベローズと、該中間パイプの他端側に一体形成された蛇腹状の他端側ベローズと、を有してなる請求項１又は２に記載の免震継手。
前記内側ベローズは、
前記一端側ベローズにその基端部が固定され、その遊端部が前記外側ベローズの一端部に沿って外側ベローズの外周側に延び、その遊端部が外側ベローズの一端部に固定される一端側フランジと、
前記中間パイプにその基端部が固定され、その遊端部が外側ベローズの長手方向略中間部を貫通して該外側ベローズの外周側に延び、その遊端部が外側ベローズの長手方向略中間部に固定される中間フランジと、
前記他端側ベローズにその基端部が固定され、その遊端部が前記外側ベローズの他端部に沿って外側ベローズの外周側に延び、その遊端部が外側ベローズの他端部に固定される他端側フランジと、
前記一端側フランジと前記中間フランジとの間に付勢力をもって介装され、中間フランジを支持するスプリングと、をさらに備えてなる請求項３に記載の免震継手。
外側ベローズの一端部から長手方向略中間部までの長さを一端部側外側ベローズ部材となし、外側ベローズの他端部から長手方向略中間部までの長さを他端部側外側ベローズ部材となし、一端部側外側ベローズ部材と他端部側外側ブローズ部材とを互いの長手方向略中央部で対面させてその対面間に前記中間フランジを挟み込み、一端部側外側ベローズ部材と中間フランジと他端部側外側ブローズ部材とを一体的に固定して外側ベローズを形成してなる請求項４に記載の免震継手。