(57)【要約】【課題】壁部と配設部材との相対的位置関係が変動した場合においても、伸縮性部材の伸縮性が阻害されることがなく、水密性を確保することができるシール構造。【解決手段】屋内側である表面と屋外側である裏面との間に貫通孔２が形成された壁部１と、貫通孔２を挿通する配設部材３と、貫通孔の内周面と配設部材の外周面との間をシールするシール部４とを備えるシール構造に関する。シール部４は、貫通孔の内周面と配設部材の外周面との間に充填された充填シール材５と、充填シール材の屋外側に配置され、外周側が貫通孔の内周面に固定されるとともに内周側が配設部材の外周面に固定された伸縮性部材６と、充填シール材５と伸縮性部材６との間に設けられて、これら充填シール材と伸縮性部材との配設部材に直交する方向の相対移動を許容するブレーカ材８とを備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
屋内側である表面と屋外側である裏面との間に貫通孔が形成された壁部と、
前記貫通孔を挿通する配設部材と、
前記貫通孔の内周面と前記配設部材の外周面との間をシールするシール部とを備え、
前記シール部は、
前記貫通孔の内周面と前記配設部材の外周面との間に充填された充填シール材と、
前記充填シール材の前記屋外側に配置され、外周側が前記貫通孔の内周面に固定されるとともに内周側が前記配設部材の外周面に固定された伸縮性部材と、
前記充填シール材と前記伸縮性部材との間に設けられて、これら充填シール材と前記伸縮性部材との前記配設部材に直交する方向の相対移動を許容するブレーカ材とを備えることを特徴とするシール構造。
【請求項２】
前記ブレーカ材は、前記配設部材の延在方向に所定厚みを有する板形状をなしていることを特徴とする請求項１に記載のシール構造。
【請求項３】
前記ブレーカ材は、前記充填シール材側に配置された第一ブレーカ材と、前記伸縮性部材側に配置された第二ブレーカ材とからなり、前記第一ブレーカ材及び前記第二ブレーカ材は、前記配設部材の延在方向に所定厚みを有する板形状をなしていることを特徴とする請求項１に記載のシール構造。
【請求項４】
前記ブレーカ材は、発泡ポリエチレンによって形成されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のシール構造。
【請求項５】
屋内側である表面と屋外側である裏面との間に貫通孔が形成された壁部と、
前記貫通孔を挿通する配設部材と、
前記貫通孔の内周面と前記配設部材の外周面との間をシールするシール部とを備え、
前記シール部は、
前記貫通孔の内周面と前記配設部材の外周面との間に充填された充填シール材と、
前記充填シール材の前記屋外側に配置され、外周側が前記貫通孔の内周面に固定されるとともに内周側が前記配設部材の外周面に固定された伸縮性部材と、を有するシール構造の形成方法であって、
前記充填シール材と前記伸縮性部材との間に、これら充填シール材と前記伸縮性部材との前記配設部材に直交する方向の相対移動を許容するブレーカ材を配置する工程を有することを特徴とするシール構造の形成方法。
【請求項６】
前記ブレーカ材は、前記配設部材の延在方向に所定厚みを有する板形状をなしていることを特徴とする請求項５に記載のシール構造の形成方法。
【請求項７】
前記ブレーカ材は、前記充填シール材側に配置された第一ブレーカ材と、前記伸縮性部材側に配置された第二ブレーカ材とからなり、前記第一ブレーカ材及び前記第二ブレーカ材は、前記配設部材の延在方向に所定厚みを有する板形状をなしていることを特徴とする請求項５に記載のシール構造の形成方法。
【請求項８】
前記ブレーカ材は、発泡ポリエチレンによって形成されていることを特徴とする請求項５から請求項７のいずれか一項に記載のシール構造の形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建屋等の外壁を構成する壁部に形成された貫通孔に配管等の配設部材を挿通するとともに、その貫通孔の内周壁と配設部材の外周面との間に設けられたシール部によってこれら両者間の水密性を確保するようにしたシール構造及びシール構造の形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、建屋等の外壁を構成する壁部には、建屋の内外に貫通する貫通孔が形成され、この貫通孔に配管やダクト等の配設部材を挿通することで建屋の屋外から屋内又は屋内から屋外への流体等の供給や排出を可能としている。この際、貫通孔と配管との間は、屋内外の水密性を確保するために、貫通孔の内周壁と配管の外周壁との間の隙間にシール部を設けてシール構造を構成している（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
具体的には、図８に示すように、シール部４は、貫通孔２の内周面と配管３との間に充填された充填シール材５と、充填シール材５の屋外側に配置されたシリコンシーラントなどの高伸縮性材料によって形成された伸縮性部材６とを有しており、この伸縮性部材６によって、水密性を高める構造となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭６３−１８０７８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、配管３と壁部１とは上述したようなシール構造４を介して接続されているため、例えば地震などが発生すると配管３と壁部１との相対的位置関係が変化することがある。即ち、図９に示すように、配管３の下方の隙間が小さくなるとともに、配管３の上方の隙間が大きくなることがある。
【０００６】
このように、壁部１と配管３とが相対的に変形することにより、図９に示すように、配管３の下方の充填シール材５が圧縮されるとともに、上方の充填シール材５と配管３とが離間してしまう。この際、充填シール材５と伸縮性部材６とは全面で接着されているため、伸縮性部材６が極小領域にて伸縮し、伸縮性部材６に亀裂が発生し、切断されてしまう虞がある。伸縮性部材６が切断されると、水密性の確保が困難となり、シール構造が本来の機能を果たすことができなくなるという問題があった。
【０００７】
この発明は、このような事情を考慮してなされたもので、その目的は、壁部と配設部材との相対的位置関係が変動した場合においても、伸縮性部材の伸縮性が阻害されることがなく、水密性を確保することができるシール構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提供している。
即ち、本発明のシール構造は、屋内側である表面と屋外側である裏面との間に貫通孔が形成された壁部と、前記貫通孔を挿通する配設部材と、前記貫通孔の内周面と前記配設部材の外周面との間をシールするシール部とを備え、前記シール部は、前記貫通孔の内周面と前記配設部材の外周面との間に充填された充填シール材と、前記充填シール材の前記屋外側に配置され、外周側が前記貫通孔の内周面に固定されるとともに内周側が前記配設部材の外周面に固定された伸縮性部材と、前記充填シール材と前記伸縮性部材との間に設けられて、これら充填シール材と前記伸縮性部材との前記配設部材に直交する方向の相対移動を許容するブレーカ材とを備えることを特徴とする。
【０００９】
上記構成によれば、壁部と配設部材との相対的位置関係が変動した場合においても、ブレーカ材が、充填シール材と伸縮性部材との相対移動を許容することによって、伸縮性部材の伸縮性が阻害されることがないため、シール構造の水密性を確保することができる。
【００１０】
上記シール構造において、前記ブレーカ材は、前記配設部材の延在方向に所定厚みを有する板形状をなしていることが好ましい。
上記構成によれば、シール構造に対するブレーカ材の導入を容易に実施することができる。
【００１１】
上記シール構造において、前記ブレーカ材は、前記充填シール材側に配置された第一ブレーカ材と、前記伸縮性部材側に配置された第二ブレーカ材とからなり、前記第一ブレーカ材及び前記第二ブレーカ材は、前記配設部材の延在方向に所定厚みを有する板形状をなしていることが好ましい。
【００１２】
上記構成によれば、壁部と配設部材との相対的位置関係が変動した場合、第一ブレーカ材と第二ブレーカ材とが、第一ブレーカ材と第二ブレーカ材との間の界面で積極的に滑るようになる。即ち、第一ブレーカ材と第二ブレーカ材との間の相対移動が許容されるため、伸縮性部材又は充填シール材とブレーカ材との間で、相対移動が許容されない場合においても、伸縮性部材が切断される可能性をより低減することができる。
【００１３】
上記シール構造において、前記ブレーカ材は、発泡ポリエチレンによって形成されていることが好ましい。
【００１４】
また、本発明のシール構造の形成方法は、屋内側である表面と屋外側である裏面との間に貫通孔が形成された壁部と、前記貫通孔を挿通する配設部材と、前記貫通孔の内周面と前記配設部材の外周面との間をシールするシール部とを備え、前記シール部は、前記貫通孔の内周面と前記配設部材の外周面との間に充填された充填シール材と、前記充填シール材の前記屋外側に配置され、外周側が前記貫通孔の内周面に固定されるとともに内周側が前記配設部材の外周面に固定された伸縮性部材と、を有するシール構造の形成方法であって、前記充填シール材と前記伸縮性部材との間に、これら充填シール材と前記伸縮性部材との前記配設部材に直交する方向の相対移動を許容するブレーカ材を配置する工程を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、壁部と配設部材との相対的位置関係が変動した場合においても、ブレーカ材が、充填シール材と伸縮性部材との相対移動を許容することによって、伸縮性部材の伸縮性が阻害されることがないため、シール構造の水密性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第一実施形態に係るシール構造を採用した建屋要部の断面図である。
【図２】本発明の第一実施形態に係るシール構造において壁部と配管との間に相対変位が生じたことをしめす断面図である。
【図３】本発明の第一実施形態に係るシール構造の形成方法を説明する建屋要部の断面図である。
【図４】本発明の第二実施形態に係るシール構造を採用した建屋要部の断面図である。
【図５】本発明の第二実施形態に係るシール構造の形成方法を説明する建屋要部の断面図である。
【図６】本発明の第三実施形態に係るシール構造を採用した建屋要部の断面図である。
【図７】本発明の第三実施形態に係るシール構造において壁部と配管との間に相対変位が生じたことをしめす断面図である。
【図８】従来のシール構造を採用した建屋要部の断面図である。
【図９】従来のシール構造において壁部と配管との間に相対変位が生じたことを示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
（第一実施形態）
以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
図１に示すように、建屋等の外壁を構成する壁部１には貫通孔２が形成されている。貫通孔２は壁部１の屋外側である表面と屋内側である裏面とに跨って貫通しており、これにより、配管３が屋内外に跨って挿通される。
【００１８】
壁部１はコンクリートなどによって形成されており、所定の水圧に耐えられる十分な厚さ寸法とされている。貫通孔２の内径は配管３に寸法などの設計仕様に基づいて決定されている断面円形の孔である。配管３は、金属によって形成されている円形の管部材である。配管３は、配管３の軸方向（以下、単に軸方向という）から視て、貫通孔２の略中央に配置されている。ただし、貫通孔２は、断面円形である必要はなく、例えば矩形の孔としてもよいが円形に近い形状が好ましい。
【００１９】
配管３と貫通孔２との間には、貫通孔２の内周面と配管３の外周面との間をシールするシール部４が形成されている。シール部４は、貫通孔２の軸方向屋内側に充填された充填シール材５と、貫通孔２の軸方向屋外側に充填された伸縮性部材６と、充填シール材５と伸縮性部材６との間に設けられたブレーカ材８とを有している。
【００２０】
充填シール材５は、配管３の内部を通る流体の温度や建屋内温度等に応じた耐熱性を備えた弾性発泡材が用いられており、貫通孔２の内周面と配管３との間に液状で充填した後、硬化させることで貫通孔２の内周面と配管３との間の水密性を確保する。本実施形態においては、水密性の確保の観点から、ウレタン等の弾性発泡材が用いられている。
【００２１】
伸縮性部材６は、充填シール材５の屋外側に配置され、外周側が貫通孔２の内周面に固定されるとともに内周側が配管３の外周面に固定されており、高い伸縮性を有する材料によって形成されている。
また、伸縮性部材６と配管３との間、及び伸縮性部材６と貫通孔２との間には、プライマー７が介在している。換言すれば、伸縮性部材６は、貫通孔２の内周面及び配管３の外周面に下地としてのプライマー７が塗布された状態で充填されている。
【００２２】
伸縮性部材６は、高い伸縮性（弾性）を有するシーリング材であり、本実施形態の伸縮性部材６は、シリコンシーラントによって形成されている。即ち、伸縮性部材６は、施工後において配管３が動くことにより、配管３と貫通孔２との距離が変化する場合においても、配管３の動きに対して追従する性能を有している。
【００２３】
プライマー７は、伸縮性部材６と貫通孔２の接着性、及び伸縮性部材６と配管３の接着性を向上させるために塗布される下地材である。プライマー７は、伸縮性部材６が接着される対象に応じて適宜選択される。例えば、コンクリートによって形成された貫通孔２と伸縮性部材６との間に塗布するプライマー７は、シリコーン変性ウレタン系の樹脂を酢酸ブチルの溶剤で溶解させたプライマー７（例えば、モメンティブ社、トスプライムＣ（登録商標））が好ましい。
【００２４】
また、金属製の配管３と伸縮性部材６との間に塗布するプライマー７は、シラン系の樹脂をアセトン、ＩＰＡ、及びトルエンからなる溶剤で溶解させたプライマー７(例えば、モメンティブ社、トスプライムＤ（登録商標））が好ましい。
また、伸縮性部材６と貫通孔２との接着性、又は伸縮性部材６と配管３との接着性のいずれか、又は両方が十分であれば、プライマー７を省略することができる。
【００２５】
さらに、配管３は金属に限ることはなく、塩化ビニールなどの樹脂や、コンクリートを採用することもできる。例えば、配管３として塩化ビニールを用いる場合、配管３と伸縮性部材６との間のプライマー７は樹脂と伸縮性部材６との接着性、耐久性を向上させるような成分とする必要がある。
【００２６】
ブレーカ材８は、充填シール材５と伸縮性部材６との配管３に直交する方向の相対移動を許容する部材であり、充填シール材５の軸方向屋外側の一面を覆うとともに、伸縮性部材６の軸方向屋内側の一面を覆うように、充填シール材５と伸縮性部材６との間に介在している。
【００２７】
ブレーカ材８は、発泡ポリエチレンによって形成され、配管３の延在方向に所定厚みを有する板形状の円板状部材である。具体的には、ブレーカ材８は、中央に配管３を挿通するための円形の孔が形成されている円板状の部材であり、配管３用の孔は、配管３の外径と略同じか配管３の外径よりもやや大きく形成されている。また、ブレーカ材８の外径は、貫通孔２の内径と略同じか、配管３の内径よりもやや小さく形成されている。
【００２８】
次に、本実施形態のシール構造の施工方法について説明する。
まず、配管３と貫通孔２との間であって貫通孔２の屋内側に充填シール材５を充填する。次いで、充填シール材５の屋外側の面に当接するようにブレーカ材８を取り付ける。次いで、プライマー７を貫通孔２の内周面の伸縮性部材６施工部、及び配管３の外周面の伸縮性部材６施工部に塗布する。
次いで、伸縮性部材６を充填シール材５の軸方向屋内側に施工する。そして、伸縮性部材６が硬化することによって、シール構造が完成する。
【００２９】
上記実施形態によれば、図２に示すように、例えば、地震の発生によって壁部１と配管３との相対的位置関係が変動した場合においても、ブレーカ材８が充填シール材５と伸縮性部材６との相対移動を許容する。即ち、図２の配管３の上方に見られるように、配管３と充填シール材５とが離間した場合においても、伸縮性部材６は充填シール材５に影響を受けることなく壁部１と配管３との相対変形に追従することができる。
【００３０】
一方、図２の配管３の下方に見られるように、充填シール材５と伸縮性部材６とが圧縮の力を受ける場合は、ブレーカ材８は、充填シール材５と伸縮性部材６の変形に追従することができる。
即ち、配管３が貫通孔２の内周面から離間する方向に動いた場合、及び接近する方向に動いた場合に、配管３の全周に亘って伸縮性部材６の伸縮性が阻害されることがないため、シール構造の水密性を確保することができる。
【００３１】
また、伸縮性部材６と貫通孔２との間、及び伸縮性部材６と配管３との間にはプライマー７が介在しているため、伸縮性部材６が引張りの力を受けた場合においても接着性が維持され、伸縮性部材６との間に隙間が生じることがない。
【００３２】
なお、ブレーカ材８を構成する材料は、充填シール材５と伸縮性部材６との間に保持されるとともに、充填シール材５と伸縮性部材６との相対移動を許容するものであれば、発泡ポリエチレンシートに限ることはない。例えば、充填シール材５と伸縮性部材６との間にワックスを塗布する構成としてもよいし、ポリテトラフロロエチレンのフィルムを貼り付ける構成としてもよいし、シリコーン加工紙の様な剥離紙を用いてもよい。
【００３３】
また、本実施形態では、充填シール材５及びブレーカ材８の軸方向屋外側に設ける伸縮性部材６としてシリコンシーラントを用いたが、ここに設けられる部材は、高い伸縮性を有し、かつ、水密性を有する素材であればこれに限ることはない。
例えば、伸縮性部材６として、例えばポリブタジエン系の液状ゴム１４を採用することができる。液状ゴム１４を施工する場合は、まず、液状ゴム１４を充填シール材５及びブレーカ材８の屋外側に、プライマー７処理をした上で液状ゴム１４を施工する。次いで、図３に示すように、液状ゴム１４が流出しないように、貫通孔２の形状に対応した硬質板１５を置外側から当接させて、液状ゴム１４の形状を整える。ただし、液状ゴム１４の流動性が高い場合には、硬質板１５を事前に配置して液状ゴム１４の流出を防ぐようにする。そして、液状ゴム１４が硬化することによってシール構造が完成する。
【００３４】
また、伸縮性部材６としては、ゴム状シートを採用することもできる。ゴム状シートを施工する場合は、まず、接着剤を貫通孔２の内周面及び配管３に塗布する。次いで、ゴム状シートを配管３と貫通孔２との間に装着し、ゴム状シートと配管３及びゴム状シートと貫通孔２とを接着させる。そして、接着剤を硬化させることによりシール構造が完成する。
【００３５】
また、既設のシール構造に本実施形態のブレーカ材８を備えた伸縮性部材６を適用する場合において、既設の充填シール材５が十分が軸方向の厚さを有していない場合においては、追加の充填シール材５を施工した後、ブレーカ材８及び伸縮性部材６を施工することができる。即ち、既設のシール構造にも容易に適用することができる。
【００３６】
（第二実施形態）
次に、第二実施形態に係るシール構造について説明する。
図４は、本実施形態に係るシール構造の一例を示す段面図である。なお、本実施形態では、上述した第一実施形態との相違点を中心に述べ、同様の部分についてはその説明を省略する。
【００３７】
本実施形態の伸縮性部材６Ｂは、図４に示すように、貫通孔２との接着部、及び配管３との接着部を除いて、軸方向の厚さが薄くされている。即ち、伸縮性部材６Ｂは、貫通孔２及び配管３の間の接着面積を十分確保しながら中間部が薄く形成されている。
また、このような伸縮性部材６Ｂを施工する場合は、伸縮性部材６Ｂの硬化前に伸縮性部材の中央部が薄くなるように、伸縮性部材の一部を除去する。あるいは、図５に示すような伸縮性部材６Ｂの形状に則した第二硬質板１６を用いて、成形によって伸縮性部材６Ｂを形成してもよい。
【００３８】
上記実施形態によれば、伸縮性部材６Ｂの中央部分を減肉することによって、伸縮性部材６Ｂの貫通孔２と配管３への接着面積を確保しつつ、伸縮性部材６Ｂの壁部１と配管３の相対変形への追従性を向上させることができる。
【００３９】
なお、第一実施形態と同様に、伸縮性部材６Ｂとして液状ゴム１４を採用することもできる。
【００４０】
（第三実施形態）
次に、第三実施形態に係るシール構造について説明する。
図６に示すように、本実施形態のブレーカ材８は、充填シール材５側に配置されている第一ブレーカ材１１と、伸縮性部材６側に配置されている第二ブレーカ材１２の二枚のブレーカ材８から構成されている。
即ち、第一ブレーカ材１１は、充填シール材５の屋外側の面と当接しており、充填シール材５と第二ブレーカ材１２とに挟持されている。第二ブレーカ材１２は、伸縮性部材６の屋内側の面と当接しており、第一ブレーカ材１１と伸縮性部材６との挟持されている。
【００４１】
上記実施形態によれば、図７に示すように、壁部１と配管３との相対的位置関係が変動した場合、充填シール材５に当接するように配置された第一ブレーカ材１１と伸縮性部材６に当接するように配置された第二ブレーカ材１２とが、第一ブレーカ材１１と第二ブレーカ材１２との間の界面で積極的に滑るようになる。即ち、万が一伸縮性部材６又は充填シール材５とブレーカ材８との間で、相対移動が許容されない場合においても、第一ブレーカ材１１と第二ブレーカ材１２との間の相対移動が許容されるため、伸縮性部材６が切断される可能性をより低減することができる。
【００４２】
なお、上記実施形態においては、ブレーカ材８として二枚のブレーカ材８を用いたが、これに限ることはなく、ブレーカ材８を三枚以上設ける構成としてもよい。
また、本実施形態のシール構造は、第三実施形態の二枚のブレーカ材８と、第二実施形態の中央部が薄く形成されたとの組合せとしてもよい。
【００４３】
なお、本発明の技術範囲は上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変更を加えることが可能である。例えば、以上で説明した各実施形態では、貫通孔２を挿通する配設部材として配管３を用いたが、これに限ることはなく、ダクトなど建屋の内外に延在するあらゆる部材に対して本発明を適用することができる。
【符号の説明】
【００４４】
１…壁部  ２…貫通孔  ３…配管（配設部材）  ４…シール部  ５…充填シール材  ６…伸縮性部材  ７…プライマー  ８…ブレーカ材  １１…第一ブレーカ材  １２…第二ブレーカ材  １４…液状ゴム  １５…硬質板  １６…第二硬質板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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