JP7325367B2 - 照明器具取り付け構造 - Google Patents

Description

本発明は、サンドイッチパネルを天井に敷設し軽歩行を可能としたクリーンルームの天井パネルに照明器具を取り付けるための照明器具取り付け構造に関する。

天井全面にはフィルタを必要とせず、ほかの天井設備を下面に多数有する乱流式クリーンルームの一部などでは、内外圧力差などに耐えうる頑丈な仕切り壁や天井構造を要求する場合があり、芯材として硬質発泡材やハニカム材などを用い、表面に鋼板などを積層して接着した厚みのあるサンドイッチパネルを天井に敷設するパネル天井とする場合がある。サンドイッチパネルをアルミ枠などで接続して組んだパネル天井の場合、軽歩行が可能な頑丈な天井が設置可能である。このようなクリーンルームの天井パネルに照明器具を取り付ける場合、サンドイッチパネルを切り込んで開口とし、切ったパネル端面にアルミ枠を回し、その開口部内に照明器具を埋設する方法が採用される（特許文献１）。照明器具は、天井パネル開口のパネル端面に回したアルミ枠である支持フレームの上部に載置されることによって支持され、開口部の下方である室内側は支持フレームにシール材を介して載置したアクリル板などの透光板で塞ぐことにより室内と縁切りする。

また、実際の工事現場では、サンドイッチパネルの上部に吊ボルトを螺着する吊元としては、デッキプレートに予め開口した後、その開口周囲にビス止めしコンクリート打設してスラブに埋め込むためのインサートナット（たとえば特許文献２参照）を流用して、貫通孔を開設したサンドイッチパネルの表面鋼板に取り付け、そのインサートナットに貫通孔下から螺合した吊りボルトを用いて照明器具を天井パネルに吊設して取り付けることも行われている。

他方、特許文献３の図１６、図１７には、浴室などの防水パンと、その防水パンに形成した孔を扁心して貫通する給水・給湯管（立ち上げ管）７との間をシールする構造が開示されている。この構造では、筒状ソケット２の中空の雄ねじ部分にバックアップ材３０や一部を切り欠いたゴム栓２０を詰めておき、筒状ソケット２の内面と貫通した立ち上げ管７の外面の間を池にしてコーキング剤（シーリング剤）を充填している。

特開２０００－１８２４２９号公報 特開２０１４－１８１４６０号公報 特開２００９－１２１１７８号公報

特許文献１のように天井パネル内に照明器具を埋め込む構造は、天井パネルに嵌合させられる透明板により照明器具が室内と縁が切られているので、照明器具の内部の基板部品などから発生する塵埃が室内へ漏れることを封じ込めることができる点で優れているが、天井パネルに大きい開口部を設けるため、天井パネルの強度が低下する。さらにシールすべき範囲が広く、シール線が長くなるので工事が煩雑であり、気密性の維持も難しい。前述のインサートナットを流用する構造は、インサートナットが１５０ｍｍ程度のコンクリート層へのアンカー効果を得るための高さ寸法や形状を有しているので、当該インサートナットは天井の裏側に突出し、かつ引っ掛かりやすい形状をしている。そのため作業者が天井裏を歩行するときの邪魔になる。またインサートナットに躓くことがあり、危険である。さらに貫通孔は、デッキプレートへの係合の意味を有する径が必要で、パネル天井にとっては過大径であり、余分な開口により気密性が損なわれる。

特許文献３の分野の異なるシール構造は、樹脂製のシンク開口に嵌合する筒状ソケットと立ち上がり管の隙間が大きいところにゴム栓を施すことが基本であり、施工上立ち上がり管が筒状ソケットの中心軸からずれた場合に、ゴム栓を加工してバックアップ材とし、筒状ソケットとバックアップ材で作成した隙間にコーキング剤を充填するので、通常の部品だけではコーキング剤を溜めておくことができない。そのため、手間がかかる。また、防水パンと管状ソケットの隙間もパッキンなどでシールする必要がある。

本発明はサンドイッチパネルを天井に敷設し軽歩行を可能としたクリーンルームの天井が構成されている場合に、開口のシーリングを良好に行いつつ、パネル天井上の歩行の邪魔にならないように、フラットに形成しうる照明器具の取り付け構造を提供することを課題としている。

本発明の照明器具取り付け構造は、軽歩行を可能としたクリーンルームの天井パネル１１に照明器具Ｌを取り付けるための照明器具取り付け構造１０であって、下面に吊設する照明器具Ｌの吊設位置に合わせて貫通孔１５が形成された前記天井パネル１１と、前記貫通孔１５に挿入される、全長が、前記天井パネル１１の厚みに加え、天井パネル上面から５山以上突出する上ネジ部長さと、天井パネル下面に吊り下げる照明器具Ｌの取付基材Ｌ１の厚みと、取付基材Ｌ１の下部に止めるナット１３の厚みに所定長を足した長さとを合算する長さである全ねじボルトである吊ボルト１２と、前記吊りボルト１２の上ネジ部と螺合し、自身下面で前記貫通孔１５周囲に載置され、係止されるナット部材１６と、前記天井パネル１１の上面に、前記貫通孔１５とナット部材１６を囲むように載置される枠材１８と、前記貫通孔１５とナット部材１６の周りをコーキングするコーキング剤１９とからなり、前記コーキング剤１９が、前記枠材１８の内側に充填されていることを特徴としている。

このような照明器具取り付け構造１０においては、前記ナット部材１６が、ボルト穴２０ａを有するプレート２０と、そのプレート２０の上面に、前記ボルト穴２０ａと同心状に設けられた袋ナット２１とからなり、前記袋ナット２１の下端が前記プレート２０に溶接されているものが好ましい。

前記照明器具取り付け構造１０の場合も、前記天井パネル１１が天井に敷設したサンドイッチパネルからなり、前記ナット部材１６と前記枠材１８は、それぞれ前記天井パネル１１の表面材１１ａに鉄板ビス２３、２５で螺着するときに鉄板ビス２３、２５を通すためための小孔２３ａまたはＵ溝２６ａを２個以上有し、前記小孔２３ａまたはＵ溝２６ａに通した鉄板ビス２３、２５がコーキング剤１９中に埋設されているものが好ましい。また、前記枠材１８の高さは、１０ｍｍ以上２５ｍｍ未満であるものがさらに好ましい。

本発明の照明器具取り付け構造では、コーキング剤で貫通孔を塞ぎながらナット部材と枠材も固定するので、天井パネルの上面からはナット部材とその周囲の枠材とが薄く突出しているだけである。しかもナット部材の周囲はコーキング剤でコーキングしているので、実質的には平坦なコーキング剤の表面からナット部材の上部だけが突出していることになる。したがってほとんど歩行の邪魔にならず、歩行者は躓きにくい。

また、吊りボルトは、全長が、天井パネルから突出する５山以上の上ネジ部長さと、天井パネル下面に吊り下げる照明器具Ｌの取付基材Ｌ１の厚みと、取付基材Ｌ１の下部に止めるナット１３の厚みに所定長を足した長さとを合算する長さであるので、その吊ボルトの上ネジ部を予め袋ナットに螺着させて一体化した吊ボルトを貫通孔上部から挿入し、一体化したナット部をパネルに載置することができる。そのため、吊部材としての吊ボルトは長さ調節なく天井パネルの上から一度で吊元設置が可能となり、現場作業が楽になり、取り扱いも容易である。さらに前記天井パネルの上面に、前記貫通孔とナット部材を囲むように設けられる枠材を有し、前記コーキング剤が、その枠材の内側に充填されているので、ナット部材の周囲に安定してコーキング剤を充填することができる。

前記ナット部材が、ボルト穴を有するプレートと、そのプレートの上面に、前記ボルト穴と同心状に設けられた袋ナットとからなり、前記袋ナットの下端が前記プレートに溶接されている場合は、プレートが天井パネルの上面と当接するので、広い面積で吊りボルトにかかる力を受けることができる。そのため、天井パネルの貫通孔周囲の変形が防止され、ひいては吊ボルトの、下方への想定外の引張り力による引抜きにも耐えることができる。

さらに前記天井パネルが天井に敷設したサンドイッチパネルからなり、前記ナット部材と前記枠材は、それぞれ鉄板ビスで前記天井パネルの表面材に鉄板ビスで螺着するときにその鉄板ビスを通すための小孔またはＵ溝を２個以上有し、前記小孔またはＵ溝に通した鉄板ビスが、前記コーキング材中に埋設されている場合は、前記照明器具取り付け構造プレートと、枠材とにビス用の小孔またはＵ溝を有することで、予め袋ナットに吊ボルトを螺着し一体化した吊ボルトをボルト穴から挿入し、その後プレートの小孔またはＵ溝及び枠材の小孔またはＵ溝から鉄板ビスをサンドイッチパネルの上部鋼板に螺着させることで、コーキングのための対象が動かず現場作業が楽になり、取り扱いも容易である。また、天井パネルへの取付が強固になる。

前記枠材の高さが１０ｍｍ以上２５ｍｍ未満である場合は、コーキング剤で貫通孔を塞ぎながら固定するナット部材も枠材も、１０ｍｍ以上２５ｍｍ未満の高さ寸法なので、天井パネルの上面からはナット部材及びその周囲に枠材とが薄く突出しているだけである。そのため一層歩行の邪魔にならない。

図１Ａは本発明の照明器具取り付け構造の一実施形態を示す平面図、図１Ｂは図１ＡのＩ－Ｉ線断面図である。 図２Ａは図１Ａの照明器具取り付け構造の要部拡大図、図２Ｂは図２ＡのＩＩ－ＩＩ線断面図である。 図２ＡのＩＩＩ－ＩＩＩ線断面図である。 照明器具取り付け構造の設置手順を示す工程図である。 図１Ｂの電源ケーブルのパネル貫通部の拡大断面図である。

図１Ａ、図１Ｂに示す照明器具取り付け構造（以下、単に取り付け構造という）１０は、クリーンルームの天井に用いられる上面の歩行が可能なサンドイッチパネルで出来ている天井パネル１１に照明器具Ｌを取り付けるものである。この実施形態では、照明器具Ｌは細長く扁平な直方体状であり、天井に取り付ける取付基材Ｌ１に対し、下方からメンテナンスが可能なようにカバー体や灯火等の器具Ｌ２が脱着可能に構成されている。この照明器具Ｌでは、取付基材Ｌ１を２個所の吊りボルト１２とナット１３で天井パネル１１の下面に取り付けている。天井パネル１１の照明器具Ｌの中央に対応する部位には、照明器具Ｌの一次側の電源ケーブルＣを通すブッシング１４が取り付けられている。カバー体や灯火等の器具Ｌ２は、適宜嵌合などの固定手段で取付基材Ｌ１に固定される。

前記取り付け構造１０は、図２Ａ、図２Ｂに示すように、天井パネル１１と、その天井パネル１１に形成された貫通孔１５に通されて照明器具Ｌを天井に取り付ける前述の吊りボルト１２と、その吊りボルト１２の上端と螺合し、天井パネル１１の上面に係止されるナット部材１６と、前記貫通孔１５およびナット部材１６の周囲に配置された枠材１８と、その枠材１８内に充填され、貫通孔１５をシールするコーキング剤１９とからなる。ナット部材１６は、ボルト穴２０ａが形成されたプレート２０と、そのプレート２０の上にボルト穴２０ａと同心状に載置され、周囲を溶接された袋ナット２１とからなる。

前記天井パネル１１は、上下表面のカラー鋼板などの金属板からなる表面材１１ａ、１１ｂと、それらの間に介在される硬質発泡材やハニカム材などの構造体および断熱材を兼ねる芯材１１ｃとを積層し、接着して構成されていて、板として切り出された端面はアルミ引抜材で縁取りされ、発塵性の無い気密性を有するものである。このような天井パネル１１は、軽く曲げに対しもろいがたわみが少ない芯材１１ｃと、薄い鋼板などの金属板からなる、たわみが多いが伸びに強い表面材１１ａ、１１ｂとを積層接着しているので、表面材１１ａ、１１ｂのたわみと芯材のもろさをお互いがカバーして全体として重量に比して非常に強度が強く、端部をアルミ額縁処理し凹凸で板同士を嵌合すると非常に剛性の高いパネル材となり、天井としてもその上を人が歩行できる程度の強度および剛性を備えている。

前記吊りボルト１２は、全ねじボルトを所定の長さに切断したものが用いられる。両端近辺のみに雄ねじを形成したボルトでもよい。吊りボルト１２の径は、照明器具Ｌの重量にもよるが、８～１５ｍｍ程度、とくに９～１２ｍｍ程度である。吊りボルト１２の雄ねじのねじの種類やねじの直径は、たとえばウイットウォースねじの３分（Ｗ３／８）や４分（Ｗ４／８）、あるいはメートルねじのＭ８～Ｍ１２などが用いられる。吊りボルト１２の長さは、照明器具Ｌの取付基材Ｌ１を天井パネル１１に締結したとき、照明器具Ｌのカバー体や灯火等の器具Ｌ２の装着の邪魔にならない長さとし、つまり、吊りボルト１２の全長が、天井パネル１１の厚みに加え、天井パネル１１上面に係止される袋ナット２１に５山以上かかる上ネジ部長さと、天井パネル１１下面に吊り下げる照明器具Ｌの取付基材Ｌ１の厚みと、取付基材Ｌ１の下部に止めるナット１３の厚みに所定長を足した長さとを合算する長さとなるようにする。

ナット部材１６のプレート２０は、厚さ２～４ｍｍ程度の鋼板が用いられる。円形などに打ち抜いたものでもよいが、製造容易の点で３０～５０ｍｍ幅のフラットバーを４０～６０ｍｍ程度に切断した矩形のものが好ましい。プレート２０の中心には、吊りボルト１２を通すボルト穴２０ａが形成されており、さらにその両側に鉄板ビス２３を通す小孔２３ａを形成している。小孔２３ａに代えてＵ溝（図２Ａの２６ａ参照）を形成してもよい。小孔２３ａに挿入する鉄板ビス２３は、たとえばＭ４程度の小ねじで、先端がドリル刃形状をしており、小孔２３ａに挿通して位置決めした後、天井パネル１１の上側の表面材１１ａに突き立てて電動ドライバーにて回動すると、表面材１１ａにタッピングしてねじ穴（雌ねじ）２４を形成し、鉄板ビス２３はねじ穴２４と螺合してプレート２０を留めることができる。

ナット部材１６の袋ナット２１は、六角ナット２１ａの上面に半球状ないしドーム状の薄肉カバー部２１ｂを施しメッキを施したものなど、市販品が用いられる。六角ナット２１ａの厚さは４～８ｍｍ程度であり、袋ナット２１全体の高さは６～１０ｍｍ程度である。袋ナット２１とプレート２０は溶接によって一体に固着している。後述のように予め袋ナット２１に吊ボルト１２を螺着して固定しているので、プレート２０は鉄板ビス２３によって天井パネル１１に固定されていれば、照明器具Ｌの取付基材Ｌ１を取り付けるナット１３を回転させるときに、吊りボルト１２や袋ナット２１の回転を拘束し、ナット１３の締め付けを容易かつ確実にすることができる。

前記枠材１８としては、金属製ないし合成樹脂製の円形のリングで、高さ５～２０ｍｍ程度のものが用いられる。図２Ａ、図３に示すように、リングの内側には枠材１８を天井パネル１１に止める鉄板ビス２５を保持するＵ溝２６ａを有する突起２６が突出している。このような枠材１８は、たとえば塗代カバー継枠として市販されている、厚み方向を輪切りにカットして使用するものなどが好ましい。コーキング剤１９としては、シリコーンシーラントなど、クリーム状で吐出され、枠材１８内で固化して、あるいは弾力性を維持してシール作用を奏する建築用コーキング剤などが用いられる。

このような取り付け構造１０を設置する場合、図４に示すように、まず天井パネル１１の貫通孔１５に、あらかじめナット部材１６と吊りボルト１２を組み合わせて螺着しておいたサブアッセンブリの吊りボルト１２を挿入し（Ｓ１）、ナット部材１６のプレート２０を、その小穴２３ａに挿通した鉄板ビス２３を表面材１１ａに螺着することにより天井パネル１１に固定し（Ｓ２）、枠材１８を天井パネル１１上に配置して枠材１８のＵ溝２６ａに挿通した鉄板ビス２５を表面材１１ａに螺着して枠材１８を天井パネル１１に固定したのち、枠材１８内にコーキング剤１９を充填する（Ｓ３）。ここまでの作業は天井の上から工事することができる。コーキング剤１９を養生して充分に固化した後、吊りボルト１２とナット１３を用いて室内側から照明器具Ｌの取付基材Ｌ１を天井パネル１１の下面に取り付ける。天井下に取り付いた取付基材Ｌ１に対し、下方からカバー体や灯火等の器具Ｌ２を嵌合したりすることで取り付ける。このように照明器具Ｌの設置工事が天井の上で行う工事と、室内側から行う工事に分かれているので、照明器具Ｌの吊元設置工事では高所作業用の足場設置が不要となり、設置工事を効率よく、仮設費を削減して行うことができる。

上記のように構成される取り付け構造１０は、天井パネル１１の上面からはナット部材１６の袋ナット２１、枠材１８およびコーキング剤１９が突出しているだけである。しかも袋ナット２１の周囲はコーキング剤１９でコーキングされ、ナット部材１６と枠材１８とを固定するために天井パネル１１の表面材１１ａに穿孔・螺合した鉄板ビス２３、２５も上からすべてコーキングされているので、ほぼ平坦なコーキング剤１９の表面からは袋ナット２１の上部だけが突出していることになる。したがって歩行の邪魔にならず、歩行者は躓きにくい。天井パネル１１の上部と下方の室内との空気の行き来も完全に遮断され、塵埃の侵入も圧力漏れも防止できる。

さらにナット部材１６が、プレート２０と、そのプレート２０の上面に溶接された袋ナット２１とからなるので、プレート２０が天井パネル１１の上面と当接し、広い面積で吊りボルト１２にかかる力を受けることができる。そのため、天井パネル１１の貫通孔１５周囲の変形が防止され、ひいては吊りボルト１２の、下方への想定外の引張り力による引抜きにも耐えることができる。前記天井パネル１１の上面に、前記貫通孔１５とナット部材１６を囲むように設けられる枠材１８を有し、前記コーキング剤１９が、その枠材１８の内側に充填されている照明器具取り付け構造１０では、ナット部材１６の周囲に安定してコーキング剤１９を充填することができる。また、枠材１８で囲んだ範囲にコーキング剤１９を充分厚く塗工することができるので、シール切れが生じにくく、より確実なシール作用が奏される。

図５に示す電源ケーブル取り付け構造３０は、貫通孔３１を有する天井パネル１１と、貫通孔３１の上端に取り付けられ、電源ケーブルＣを保護するブッシング１４と、天井パネル１１の上のブッシング１４の周囲に配置される枠材１８と、枠材１８の内部および貫通孔３１内に充填されたコーキング剤１９とからなる。コーキング剤１９のうち、枠材１８内のコーキング剤１９は天井パネル１１の上から施工し、貫通孔３１内のコーキング剤１９は照明器具Ｌの取り付けのときに下から施工する。なおブッシング１４は配線用のほか、配管用のブッシングを使用できる。

以上、好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、種々の変形も含まれる。たとえばコーキング剤１９が充分に硬いものであり、ナット部材１６と枠材１８の下面に両面テープを施して天井パネル１１に仮固定できれば、プレート２０を天井パネル１１に止める鉄板ビス２３は不要であり、また、プレート２０と袋ナット２１を溶接せず、接着してもよい。

１０ （照明器具）取り付け構造
１１ 天井パネル
１１ａ、１１ｂ 表面材
１１ｃ 芯材
Ｌ 照明器具
Ｌ１ 取付基材
Ｌ２ カバー体や灯火等の器具
１２ 吊りボルト
１３ ナット
Ｃ 電源ケーブル
１４ ブッシング
１５ 貫通孔
１６ ナット部材
１８ 枠材
１９ コーキング剤
２０ プレート
２０ａ ボルト穴
２１ 袋ナット
２１ａ 六角ナット
２１ｂ 薄肉カバー部
２３ 鉄板ビス
２３ａ 小孔
２４ ねじ穴
２５ 鉄板ビス
２６ 突起
２６ａ Ｕ溝
３０ 電源ケーブル取り付け構造
３１ 貫通孔

Claims (4)

1. 軽歩行を可能としたクリーンルームの天井パネルに照明器具を取り付けるための照明器具取り付け構造であって、
   下面に吊設する照明器具の吊設位置に合わせて貫通孔が形成された前記天井パネルと、
   前記貫通孔に挿入される、全長が、前記天井パネルの厚みに加え、天井パネル上面から５山以上突出する上ネジ部長さと、天井パネル下面に吊り下げる照明器具の取付基材の厚みと、取付基材の下部に止めるナットの厚みに所定長を足した長さとを合算する長さである全ねじボルトである吊りボルトと、
   前記吊りボルトの上ネジ部と螺合し、自身下面で前記天井パネルの貫通孔周囲に載置され、係止されるナット部材と、
   前記天井パネルの上面に、前記貫通孔とナット部材を囲むように載置される枠材と、
   前記貫通孔とナット部材の周りをコーキングするコーキング剤とからなり、
   前記コーキング剤が、前記枠材の内側に充填されていることを特徴とする
   照明器具取り付け構造。
2. 前記ナット部材が、ボルト穴を有するプレートと、
   そのプレートの上面に、前記ボルト穴と同心状に設けられた袋ナットとからなり、
   前記袋ナットの下端が前記プレートに溶接されている
   請求項１記載の照明器具取り付け構造。
3. 前記天井パネルが天井に敷設したサンドイッチパネルからなり、
   前記ナット部材と前記枠材は、それぞれ前記天井パネルの表面材に鉄板ビスで螺着するときにその鉄板ビスを通すための小孔またはＵ溝を２個以上有し、
   前記小孔またはＵ溝に通した鉄板ビスが、前記コーキング剤中に埋設されている請求項２記載の照明器具取り付け構造。
4. 前記枠材の高さは、１０ｍｍ以上２５ｍｍ未満である、
   請求項１～３のいずれかに記載の照明器具取り付け構造。

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