(57)【要約】【課題】建屋の壁体に形成された貫通孔に挿通される既設配管に対して、後付けで取り付けることが可能な配管用シール構造等を提供する。【解決手段】内外を貫通する貫通孔が設けられる建屋の壁体と、貫通孔に挿通される既設配管との間を封止する、端板と、取付部材と、べローズ部材１３と、を備える配管用シール構造であって、べローズ部材１３は、既設配管の外周に沿って並べて設けられる、分割された複数の分割ベローズ部材６１を有し、複数の分割ベローズ部材６１は、周方向に隣接する一方側の分割ベローズ部材６１と、周方向に隣接する他方側の分割ベローズ部材６１とが接合されて一体となる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内外を貫通する貫通孔が設けられる建屋の壁体と、前記貫通孔に挿通される配管との間を封止するための配管用シール構造であって、
前記配管の外周に取り付けられる端板と、
前記貫通孔に取り付けられる取付部材と、
前記端板と前記取付部材との間に設けられるべローズ部材と、を備え、
前記べローズ部材は、前記配管の外周に沿って並べて設けられる、分割された複数の分割ベローズ部材を有し、
複数の前記分割ベローズ部材は、周方向に隣接する一方側の前記分割ベローズ部材と、周方向に隣接する他方側の前記分割ベローズ部材とが接合されて一体となることを特徴とする配管用シール構造。
【請求項２】
複数の前記分割ベローズ部材は、周方向に隣接する一方側の前記分割ベローズ部材の一端部と、周方向に隣接する他方側の前記分割ベローズ部材の他端部とを突き合わせることで開先部を形成し、
前記開先部は、溶接によって接合されることを特徴とする請求項１に記載の配管用シール構造。
【請求項３】
前記分割ベローズ部材は、前記配管の径方向の外側に突出する山部と、前記配管の径方向の内側に突出する谷部とが、前記配管の管軸方向に沿って交互に形成され、
複数の前記分割ベローズ部材は、前記山部及び前記谷部が交互に形成されるベローズ加工部材を、前記配管の管軸方向に沿って切断することで、分割されることを特徴とする請求項２に記載の配管用シール構造。
【請求項４】
前記分割ベローズ部材は、前記配管の径方向の外側に突出する山部と、前記配管の径方向の内側に突出する谷部とが、前記配管の管軸方向に沿って交互に形成されると共に、前記山部と前記谷部との間に中間部が形成され、
周方向に隣接する前記分割ベローズ部材を溶接することで形成される溶接部は、前記山部及び前記谷部における前記溶接部の厚さが、前記中間部における前記溶接部の厚さに比して、薄くなっていることを特徴とする請求項２または３に記載の配管用シール構造。
【請求項５】
前記分割ベローズ部材は、周方向に沿って２つ設けられており、
２つの前記分割ベローズ部材の両端部をそれぞれ突き合わせることで、前記配管の管軸方向に沿って形成される一対の開先部は、一方側の前記開先部が管軸方向の一方から他方へ向かって溶接され、他方側の前記開先部が管軸方向の他方から一方へ向かって溶接されることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の配管用シール構造。
【請求項６】
複数の前記分割ベローズ部材は、周方向に隣接する一方側の前記分割ベローズ部材の一端部が外側となり、周方向に隣接する他方側の前記分割ベローズ部材の他端部が内側となるように重ね合わせられ、
重ね合わされる一方側の前記分割ベローズ部材と、他方側の前記分割ベローズ部材とを締結する締結部材を、さらに有し、
外側となる一方側の前記分割ベローズ部材の一端部は、内側となる他方側の前記分割ベローズ部材に溶接によって接合されることを特徴とする請求項１に記載の配管用シール構造。
【請求項７】
複数の前記分割ベローズ部材は、前記配管の径方向の外側に突出する山部が前記配管の管軸方向に沿って連なるように形成される疑似円筒凹多面体シェルを、前記山部に沿って切断することで、分割されることを特徴とする請求項１または２に記載の配管用シール構造。
【請求項８】
内外を貫通する貫通孔が設けられる壁体と、
前記貫通孔に挿通される配管と、
前記壁体と、前記貫通孔に挿通される前記配管との間を封止する、請求項１から７のいずれか１項に記載の配管用シール構造と、を備えることを特徴とする建屋。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内外を貫通する貫通孔が設けられる建屋の壁体と、貫通孔に挿通される配管との間を封止するための配管用シール構造及び建屋に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、コンクリート製遮蔽壁を貫通する配管周りの構造である原子炉格納容器の配管貫通部構造が知られている（例えば、特許文献１参照）。この配管貫通部構造は、配管に外挿される外部被覆管と、コンクリート製遮蔽壁の貫通部に設けられるスリーブと、外部被覆管とスリーブとの間に設けられるシールプレートとを備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開平１−０００７８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、建屋の壁体に形成された貫通孔に挿通される既設配管に対して、壁体と配管との間を封止する特許文献１に記載のような配管用シール構造を取り付ける場合がある。このとき、特許文献１では、外部被覆管を配管に外挿していたが、配管が既設配管である場合には、外部被覆管を配管に外挿することはできず、外部被覆管を既設配管へ後付けで取り付けることは困難である。
【０００５】
そこで、本発明は、建屋の壁体に形成された貫通孔に挿通される配管に対して、後付けで取り付けることが可能な配管用シール構造及び建屋を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の配管用シール構造は、内外を貫通する貫通孔が設けられる建屋の壁体と、前記貫通孔に挿通される配管との間を封止するための配管用シール構造であって、前記配管の外周に取り付けられる端板と、前記貫通孔に取り付けられる取付部材と、前記端板と前記取付部材との間に設けられるべローズ部材と、を備え、前記べローズ部材は、前記配管の外周に沿って並べて設けられる、分割された複数の分割ベローズ部材を有し、複数の前記分割ベローズ部材は、周方向に隣接する一方側の前記分割ベローズ部材と、周方向に隣接する他方側の前記分割ベローズ部材とが接合されて一体となることを特徴とする。
【０００７】
この構成によれば、周方向に分割された複数の分割ベローズ部材を、配管の外周に沿って並べて接合することで、複数の分割ベローズ部材が一体となったベローズ部材を、配管の外周に設けることができる。このため、配管に対して、ベローズ部材を後付けで取り付けることが可能となる。
【０００８】
また、複数の前記分割ベローズ部材は、周方向に隣接する一方側の前記分割ベローズ部材の一端部と、周方向に隣接する他方側の前記分割ベローズ部材の他端部とを突き合わせることで開先部を形成し、前記開先部は、溶接によって接合されることが好ましい。
【０００９】
この構成によれば、分割ベローズ部材の端部同士を突き合せて形成される開先部を溶接することで、複数の分割ベローズ部材を接合することができる。なお、複数の分割ベローズ部材の溶接に際し、開先部に裏当てを行ってもよい。
【００１０】
また、前記分割ベローズ部材は、前記配管の径方向の外側に突出する山部と、前記配管の径方向の内側に突出する谷部とが、前記配管の管軸方向に沿って交互に形成され、複数の前記分割ベローズ部材は、前記山部及び前記谷部が交互に形成されるベローズ加工部材を、前記配管の管軸方向に沿って切断することで、分割されることが好ましい。
【００１１】
この構成によれば、ベローズ加工部材を切断することで、複数の分割ベローズ部材を容易に形成することができる。
【００１２】
また、前記分割ベローズ部材は、前記配管の径方向の外側に突出する山部と、前記配管の径方向の内側に突出する谷部とが、前記配管の管軸方向に沿って交互に形成されると共に、前記山部と前記谷部との間に中間部が形成され、周方向に隣接する前記分割ベローズ部材を溶接することで形成される溶接部は、前記山部及び前記谷部における前記溶接部の厚さが、前記中間部における前記溶接部の厚さに比して、薄くなっていることが好ましい。
【００１３】
この構成によれば、山部及び谷部の溶接部の厚さを薄くすることができるため、伸縮変形時における山部及び谷部の変形量を大きくすることができ、ベローズ部材としての機能を好適に発揮することができる。
【００１４】
また、前記分割ベローズ部材は、周方向に沿って２つ設けられており、２つの前記分割ベローズ部材の両端部をそれぞれ突き合わせることで、前記配管の管軸方向に沿って形成される一対の開先部は、一方側の前記開先部が管軸方向の一方から他方へ向かって溶接され、他方側の前記開先部が管軸方向の他方から一方へ向かって溶接されることが好ましい。
【００１５】
この構成によれば、溶接による歪みを抑制しながら、２つの分割ベローズ部材を接合することができる。
【００１６】
また、複数の前記分割ベローズ部材は、周方向に隣接する一方側の前記分割ベローズ部材の一端部が外側となり、周方向に隣接する他方側の前記分割ベローズ部材の他端部が内側となるように重ね合わせられ、重ね合わされる一方側の前記分割ベローズ部材と、他方側の前記分割ベローズ部材とを締結する締結部材を、さらに有し、外側となる一方側の前記分割ベローズ部材の一端部は、内側となる他方側の前記分割ベローズ部材に溶接によって接合されることが好ましい。
【００１７】
この構成によれば、隣接する２つの分割ベローズ部材を締結部材で固定することができ、また、締結部材とは異なる位置で、２つの分割ベローズ部材を溶接により接合することができる。このため、締結部材による分割ベローズ部材の固定位置と、溶接による２つの分割ベローズ部材の接合位置とを異ならせることができるため、ベローズ部材の変形による負荷を分散させることができる。
【００１８】
また、複数の前記分割ベローズ部材は、前記配管の径方向の外側に突出する山部が前記配管の管軸方向に沿って連なるように形成される疑似円筒凹多面体シェルを、前記山部に沿って切断することで、分割されることが好ましい。
【００１９】
この構成によれば、疑似円筒凹多面体シェルを山部に沿って管軸方向に切断することで、複数の分割ベローズ部材を容易に形成することができる。また、複数の分割ベローズ部材を接合する場合、山部が管軸方向に連なることから、山部に沿って溶接することで、複数の分割ベローズ部材を容易に接合することができる。
【００２０】
本発明の建屋は、内外を貫通する貫通孔が設けられる壁体と、前記貫通孔に挿通される配管と、前記壁体と、前記貫通孔に挿通される前記配管との間を封止する、上記の配管用シール構造と、を備えることを特徴とする。
【００２１】
この構成によれば、壁体と既設配管との間に、後付けで配管用シール構造を取り付けることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１は、実施例１に係る配管用シール構造が設けられる建屋の側面図である。
【図２】図２は、既設配管の管軸方向から見たときの配管用シール構造の正面図である。
【図３】図３は、図２のＡ−Ａ断面図である。
【図４】図４は、図２のＢ−Ｂ断面図である。
【図５】図５は、軸方向から見たときのベローズ部材の正面図である。
【図６】図６は、配管用シール構造の取付作業に関する説明図である。
【図７】図７は、端板の取付作業に関する説明図である。
【図８】図８は、実施例２に係るベローズ部材の重複部分における模式図である。
【図９】図９は、実施例３に係るベローズ部材の二面図である。
【図１０】図１０は、実施例４に係る端板の外周面における模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下に、本発明に係る実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施例における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能であり、また、実施例が複数ある場合には、各実施例を組み合わせることも可能である。
【実施例１】
【００２４】
図１は、実施例１に係る配管用シール構造が設けられる建屋の側面図である。実施例１の配管用シール構造１０が設けられる建屋１は、例えば、原子力設備に設けられる建屋であり、建屋としては、原子炉格納容器または原子炉格納容器に隣接する付帯設備を収容する建屋等がある。
【００２５】
図１に示すように、建屋１は、内外を貫通する貫通孔６が形成される壁体５と、貫通孔６に挿通される既設配管７と、壁体５と既設配管７との間に設けられる配管用シール構造１０とを備えている。
【００２６】
壁体５は、建屋１の内部と外部とを隔てており、壁体５を挟んで一方側（図示左側）が外部となっており、壁体５を挟んで他方側（図示右側）が内部となっている。壁体５に形成される貫通孔６は、円形開口となる中空円柱形状の丸孔であり、その軸方向が水平方向となるように貫通形成されている。既設配管７は、貫通孔６に挿通されて既設の状態となっている。既設配管７は、断面円形となる円筒管であり、その軸方向が水平方向となり、また、貫通孔６と同方向となるように配設されている。この既設配管７は、貫通孔６の中心に配置されている。
【００２７】
なお、実施例１において建屋１は、原子力設備に設けられる建屋に限定されず、壁体５に貫通孔６が形成され、貫通孔６に既設配管７が挿通される建屋１であれば、いずれの建屋であってもよい。次に、図１を参照して、配管用シール構造１０について説明する。
【００２８】
図１に示すように、配管用シール構造１０は、建屋１の外部側に設けられ、壁体５と既設配管７との間を封止可能な構造となっている。配管用シール構造１０は、既設配管７に取り付けられる端板１１と、壁体５の貫通孔６周りに取り付けられる取付部材１２と、端板１１と取付部材１２との間に設けられるベローズ部材１３とを備えている。
【００２９】
図１に示すように、端板１１は、既設配管７の外部側の外周に取り付けられる。ここで、図２は、既設配管の管軸方向から見たときの配管用シール構造の正面図である。図３は、図２のＡ−Ａ断面図である。図４は、図２のＢ−Ｂ断面図である。図２から図４に示すように、端板１１は、複数（実施例１では２つ）の分割端板２１と、グランドパッキン（封止部材）２２と、押付部材２３と、押さえ部材２４と、箔体２５とを有している。
【００３０】
図２に示すように、２つの分割端板２１は、既設配管７の管軸方向から見た形状が円形となっており、各分割端板２１は、既設配管７を挟んで面合せされる半割れの半円形となっている。２つの分割端板２１は、既設配管７の外周に沿って並べて配置される。分割端板２１は、既設配管７の管軸方向に直交する面に沿って設けられる半円形状の半円フランジ３１と、半円フランジ３１から管軸方向の外部側に延びて設けられる突出部３２とで、図４に示す断面においてＬ字状に形成されている。
【００３１】
半円フランジ３１は、円弧となる一辺と、円弧の両端をつなぐ直線となる一辺とによって、半円形となっており、２つの半円フランジ３１は、直線となる一辺を合わせることで、円形のフランジを形成する。このとき、各半円フランジ３１の直線となる一辺の中央（円形のフランジの中心）には、２つの半円フランジ３１の間に既設配管７を挟み込むための、既設配管７の外径と同径となる嵌合孔３５が形成されている。
【００３２】
突出部３２は、半円フランジ３１の直線となる一辺側に設けられている。この突出部３２は、２つの分割端板２１を面合せするときに、面合せされる部位となっており、２つの分割端板２１の突出部３２には、一方の突出部３２が、他方の突出部３２と面合せされる合わせ面Ｆがそれぞれ形成されている。また、２つの突出部３２には、面合せされた２つの突出部３２を締結するための締結孔３６が複数（実施例１では４つ）形成されている。そして、この締結孔３６には、ボルト及びナット等の締結部材３７が挿通される。締結部材３７は、２つの分割端板２１の突出部３２のそれぞれの合わせ面Ｆに与えられる面圧が所定の面圧となるように、２つの分割端板２１を締結している。ここで、所定の面圧とは、端板１１を交換するまでの期間内において、分割端板２１の合わせ面Ｆからのリークが最小（ほぼゼロ）となるような面圧である。
【００３３】
また、図３及び図４に示すように、突出部３２と既設配管７との間には、収容空間３８が形成されている。収容空間３８は、既設配管７の外周に沿って全周に亘って形成され、グランドパッキン２２を収容する空間となっている。収容空間３８は、既設配管７の管軸方向の外部側（貫通孔６の反対側）に収容開口４１が形成され、既設配管７の管軸方向の内部側（貫通孔６側）に位置規制部４２が形成されている。収容開口４１は、収容空間３８と同様に、既設配管７の外周に沿って全周に亘って形成された環状の開口である。位置規制部４２は、収容空間３８まで延設される半円フランジ３１の内周側の部位であり、グランドパッキン２２の管軸方向への位置を規制している。
【００３４】
従って、２つの分割端板２１は、既設配管７の外周に沿って並べて配置すると共に、その嵌合孔３５に既設配管７を嵌め合わせ、突出部３２を合わせ面Ｆにおいて面合せする。そして、面合せされた２つの分割端板２１は、締結部材３７により締結孔３６を介して締結されることで、既設配管７に取り付けられる。このように締結された２つの分割端板２１と既設配管７との間には、収容空間３８が既設配管７の外周に沿って全周に亘って形成される。
【００３５】
グランドパッキン２２は、収容空間３８に収容され、２つの分割端板２１と既設配管７との間を封止している。グランドパッキン２２は、断面矩形状に形成され、収容空間３８内において、既設配管７の管軸方向に積み重ねられている。このグランドパッキン２２は、収容開口４１から収容空間３８内に収容され、収容空間３８に収容されたグランドパッキン２２は、位置規制部４２に当接することよって、管軸方向に位置が規制される。
【００３６】
押付部材２３は、収容空間３８と相補的な形状となる円筒体となっており、半割れとなる２つの半円筒体４５によって構成されている。２つの半円筒体４５は、既設配管７の外周に沿って並べて配置される。この押付部材２３は、後述する押さえ部材２４とグランドパッキン２２との間に設けられ、収容開口４１側から位置規制部４２側へ向かって、グランドパッキン２２を押し付ける部材となっている。このため、押付部材２３は、収容開口４１側の端部が押さえ部材２４に当接し、位置規制部４２側の端部がグランドパッキン２２に当接する。このとき、押付部材２３の位置規制部４２側の端部は、収容空間３８に収容可能となっている。
【００３７】
押さえ部材２４は、押付部材２３を介してグランドパッキン２２を押さえ、この状態で、複数の分割端板２１に締結固定されている。押さえ部材２４は、既設配管７の管軸方向に直交する面に沿って設けられており、一対の押さえ片４７により構成されている。図２に示すように、一対の押さえ片４７は、既設配管７の管軸方向から見た形状が円形となっており、各押さえ片４７は、既設配管７を挟んで管軸方向に面合せされ、Ｕ字状（馬蹄状）に形成されている。
【００３８】
Ｕ字状の押さえ片４７は、円弧の両端部の間が、既設配管７を着脱するための嵌合開口４８となっており、嵌合開口４８を介して内周側の円弧に既設配管７が収められる。２つの押さえ片４７は、既設配管７を挟んで嵌合開口４８が相互に反対側となるように、つまり、２つの嵌合開口４８が１８０°位相が異なるように、管軸方向に重ねて配置される。
【００３９】
また、２つの押さえ片４７には、管軸方向に重ねられた２つの押さえ片４７を２つの分割端板２１に締結するための挿通孔４９が複数（実施例１では８つ）形成され、また、２つの分割端板２１には、締結孔５０が複数（実施例１では８つ）形成されている。そして、この挿通孔４９には、ボルト及びナット等の締結部材５１が挿通され、締結孔５０に締結部材５１が締結される。ここで、図４に示すように、管軸方向に重ねられた２つの押さえ片４７は、嵌合開口４８が既設配管７を挟んで相互に反対側に設けられる。このため、管軸方向の内部側の押さえ片４７の嵌合開口４８に対向する、管軸方向の外部側の押さえ片４７の部位に締結される締結部材５１は、外部側の押さえ片４７のみを２つの分割端板２１に締結固定する。また、管軸方向の外部側の押さえ片４７の嵌合開口４８に対向する、管軸方向の内部側の押さえ片４７の部位に締結される締結部材５１は、外部側の押さえ片４７の嵌合開口４８に収容された状態で、内部側の押さえ片４７のみを２つの分割端板２１に締結固定する。なお、嵌合開口４８が対向しない部位に締結される締結部材５１は、外部側及び内部側の押さえ片４７を２つの分割端板２１に締結固定する。
【００４０】
図３に示すように、箔体２５は、２つの分割端板２１のそれぞれの合わせ面Ｆの間に挟み込まれるように設けられる。箔体２５は、金属箔であり、例えば、ニッケル箔またはＳＵＳ箔等が用いられる。この箔体２５は、２つの分割端板２１のそれぞれの合わせ面Ｆになじませられ、これにより、２つの分割端板２１の合わせ面Ｆの間を封止している。箔体２５は、分割端板２１の合わせ面Ｆにおいて、収容空間３８の周囲に設けられると共に、既設配管７から径方向外側に延びて設けられ、また、合わせ面Ｆの径方向外側において内部側（ベローズ部材１３側）に延びて設けられる。
【００４１】
次に、図７を参照して、上記のように構成された端板１１を、既設配管７に取り付ける取付作業について説明する。なお、この取付作業は、グランドパッキン２２を付け替える交換作業と共通する作業工程となっている。図７は、端板の取付作業に関する説明図である。
【００４２】
既設配管７に端板１１を取り付ける場合、先ず、２つの分割端板２１を、既設配管７の外周に沿って並べて配置し、それぞれの合わせ面Ｆに箔体２５を挟み込んで、面合せする。そして、面合せされた２つの分割端板２１を、締結部材３７により締結することで、既設配管７に取り付ける（ステップＳ１１）。この後、２つの分割端板２１と既設配管７との間に形成される収容空間３８に、収容開口４１からグランドパッキン２２を取り付ける（ステップＳ１２）。
【００４３】
次に、２つの半円筒体４５を既設配管７に取り付けることで押付部材２３を配置し、押付部材２３の位置規制部４２側をグランドパッキン２２に当接させる。続いて、２つの押さえ片４７を既設配管７に取り付け、また、２つの押さえ片４７の嵌合開口４８を、既設配管７を挟んで相互に反対側となるように取り付ける（ステップＳ１３）。そして、２つの押さえ片４７を、締結部材５１により２つの分割端板２１へ締結固定する。これにより、押さえ部材２４が、押付部材２３を介してグランドパッキン２２を収容空間３８内に押し付ける。収容空間３８内に押し付けられたグランドパッキン２２は、既設配管７の管軸方向に圧縮されることで、径方向にわずかに膨張し、これにより、既設配管７と２つの分割端板２１との間を封止する。
【００４４】
なお、グランドパッキン２２の交換作業を行う場合には、ステップＳ１４からステップＳ１１までの作業工程を順に行った後、ステップＳ１２からステップＳ１４までの作業工程を順に行う。つまり、ステップＳ１４に示す状態において、締結部材５１による締結を解除することで、押さえ部材２４と２つの分割端板２１との固定を解除する（ステップＳ１３）。この後、押さえ部材２４と押付部材２３とを既設配管７から取り外し（ステップＳ１２）、グランドパッキン２２を収容空間３８から取り外す（ステップＳ１１）。この後、新たなグランドパッキン２２を収容空間３８に収容し（ステップＳ１２）、押さえ部材２４及び押付部材２３を既設配管７に取り付け（ステップＳ１３）、締結部材５１により押さえ部材２４を２つの分割端板２１へ締結固定する（ステップＳ１４）。このように、交換作業では、２つの分割端板２１を既設配管７に取り付けた状態で、グランドパッキン２２を交換することができる。
【００４５】
次に、図１を参照して、取付部材１２について説明する。取付部材１２は、建屋１の壁体５の貫通孔６周りに取り付けられる。取付部材１２は、貫通孔６の周囲に沿って環状に形成され、壁体５の外部側に取り付けられる。この取付部材１２には、後述するベローズ部材１３を取り付けるためのスリーブ部５３が、管軸方向の外部側に突出して形成されており、スリーブ部５３は、円筒状に形成されている。なお、取付部材１２は、壁体５に対して、後付けで取り付け可能な構成となっている。
【００４６】
次に、図１及び図５を参照して、ベローズ部材１３について説明する。図５は、軸方向から見たときのベローズ部材の正面図である。ベローズ部材１３は、円筒形状に形成され、既設配管７の外周に沿って設けられており、その軸方向が、既設配管７の管軸方向と同方向となっている。ベローズ部材１３は、軸方向の一方側の端部が、端板１１の外周面に溶接により接合され、軸方向の他方側の端部が、取付部材１２のスリーブ部５３の外周面に溶接により接合される。ベローズ部材１３は、その両端部が溶接により接合されるため、端板１１とベローズ部材１３との間は封止され、また、取付部材１２とベローズ部材１３との間は封止される。
【００４７】
ベローズ部材１３は、径方向の外側に突出する山部５５と、径方向の内側に突出する谷部５６と、山部５５と谷部５６との間の中間部５７とを含んで構成され、山部５５と谷部５６とが軸方向に沿って交互に形成されている。このベローズ部材１３は、既設配管７の外周に沿って並べて配置した、分割された複数（実施例１では２つ）の分割ベローズ部材６１を溶接により接合することで形成されている。
【００４８】
ここで、２つの分割ベローズ部材６１は、ベローズ加工部材を切断加工することで形成される。具体的に、ベローズ加工部材から２つの分割ベローズ部材６１を形成する場合、先ず、方形状の鋼板を湾曲させ溶接することで、円筒体を形成し、円筒体の外側に型枠を配置する。この型枠は、円筒体に対して、山部及び谷部を軸方向に交互に形成するものである。そして、円筒体を内側から型枠に型押しすることで、ベローズ加工部材を形成する。この後、ベローズ加工部材の周方向の１８０°位相が異なる２か所において、ベローズ加工部材を軸方向に沿って切断することで、図５に示す半割れとなる２つの分割ベローズ部材６１を形成する。
【００４９】
既設配管７の外周に沿って並べて配置した２つの分割ベローズ部材６１には、周方向における両端部が突き合わされることで、一対の開先部６３が形成される。そして、この一対の開先部６３を溶接により接合することで、２つの分割ベローズ部材６１を接合する。
【００５０】
ここで、一対の開先部６３は、一方側の開先部６３が管軸方向の一方側から他方側に向かって溶接され、他方側の開先部６３が管軸方向の他方側から一方側に向かって溶接される。つまり、一対の開先部６３は、相互に逆方向に溶接される。また、この開先部６３を溶接することで形成される溶接部において、山部５５及び谷部５６における溶接部は、中間部５７における溶接部に比して薄く形成されている。つまり、山部５５及び谷部５６に形成される溶接部が、中間部５７に形成される溶接部に比して薄くなるような溶接条件で、開先部６３を溶接している。なお、溶接条件としては、例えば、開先部６３に対する溶接速度等である。
【００５１】
次に、図６を参照して、上記のように構成された配管用シール構造１０を取り付ける取付作業について説明する。図６は、配管用シール構造の取付作業に関する説明図である。
【００５２】
壁体５と既設配管７との間に配管用シール構造１０を取り付ける場合、先ず、貫通孔６周りの外部側の壁体５に、取付部材１２を取り付ける。このとき、取付部材１２と壁体５との間は、封止された状態となっている（ステップＳ１）。この後、図７に示す端板１１の取付作業に従って、外部側の既設配管７に端板１１を取り付ける（ステップＳ２）。
【００５３】
次に、２つの分割ベローズ部材６１を、既設配管７の外周に沿って並べて配置することで、一対の開先部６３を形成する。このとき、２つの分割ベローズ部材６１の一方の端部を端板１１の外周に沿って配置すると共に、２つの分割ベローズ部材６１の他方の端部を取付部材１２のスリーブ部５３の外周に沿って配置する。そして、一対の開先部６３のうち、一方側の開先部６３を管軸方向の一方側から他方側に向かって溶接する（ステップＳ３）。この後、一対の開先部６３のうち、他方側の開先部６３を管軸方向の他方側から一方側に向かって溶接する（ステップＳ４）。これにより、溶接された２つの分割ベローズ部材６１は、ベローズ部材１３となる。続いて、ベローズ部材１３の一方の端部を、端板１１の外周面に溶接すると共に、ベローズ部材１３の他方の端部を、取付部材１２のスリーブ部５３の外周面に溶接することで、配管用シール構造１０の取付作業を終了する。
【００５４】
なお、２つの分割ベローズ部材６１は、溶接前において、分割ベローズ部材６１同士を仮付固定してもよいし、端板１１及び取付部材１２に仮付固定してもよい。
【００５５】
以上のように、実施例１によれば、周方向に分割された２つの分割ベローズ部材６１を、既設配管７の外周に沿って並べて接合することで、ベローズ部材１３を既設配管７の外周に設けることができる。このため、既設配管７に対して、ベローズ部材１３を後付けで取り付けることが可能となる。
【００５６】
また、実施例１によれば、分割ベローズ部材６１の端部同士を突き合せて形成される開先部６３を溶接することで、２つの分割ベローズ部材６１を接合することができる。なお、２つの分割ベローズ部材６１の溶接に際し、開先部６３に裏当てを行ってもよい。
【００５７】
また、実施例１によれば、ベローズ加工部材を切断することで、２つの分割ベローズ部材６１を容易に形成することができる。
【００５８】
また、実施例１によれば、山部５５及び谷部５６の溶接部の厚さを、中間部５７よりも薄くすることができるため、伸縮変形時における山部５５及び谷部５６の変形量を大きくすることができ、ベローズ部材１３としての機能を好適に発揮することができる。
【００５９】
また、実施例１によれば、一対の開先部６３を相互に逆方向から溶接することができるため、溶接による歪みを抑制しながら、２つの分割ベローズ部材６１を接合することができる。
【００６０】
また、実施例１によれば、グランドパッキン２２を収容空間３８から取り出す場合には、２つの分割端板２１に固定された押さえ部材２４及び押付部材２３を取り外すことで、収容開口４１を介してグランドパッキン２２を収容空間３８から取り出すことができる。また、グランドパッキン２２を収容空間３８に収容する場合には、収容開口４１を介してグランドパッキン２２を収容空間３８に収容し、収容開口４１側から押さえ部材２４及び押付部材２３を２つの分割端板２１に固定することで、グランドパッキン２２を収容空間３８に収容することができる。このように、２つの分割端板２１を取り外すことなく、グランドパッキン２２を取り換えることができるため、端板１１の保守作業を容易なものとすることができる。
【００６１】
また、実施例１によれば、２つの分割端板２１の合わせ面Ｆの間に、箔体２５を配置することで、合わせ面Ｆの間を箔体２５により封止することができるため、２つの分割端板２１の合わせ面Ｆからのリークを抑制することができる。
【００６２】
また、実施例１によれば、２つの分割端板２１を締結部材３７により所定の面圧で締結することができるため、端板１１を交換するまでの期間内において、２つの分割端板２１の合わせ面Ｆからのリークを抑制することができる。
【００６３】
また、実施例１によれば、押付部材２３を設けることで、収容空間３８の管軸方向における奥行きが長い場合であっても、押付部材２３により、グランドパッキン２２を位置規制部４２に好適に押し付けることができる。
【００６４】
また、実施例１によれば、建屋１の壁体５に形成された貫通孔６に挿通される既設配管７に対して、端板１１と、取付部材１２と、ベローズ部材１３とを後付けで取り付けることができるため、壁体５と既設配管７との間に、後付けで配管用シール構造１０を取り付けることが可能となる。
【００６５】
また、実施例１によれば、２つの分割端板２１、取付部材１２及びベローズ部材１３を取り外すことなく、グランドパッキン２２を取り換えることができるため、壁体５と既設配管７との間に取り付けられる配管用シール構造１０の保守作業を容易なものとすることができる。
【００６６】
なお、実施例１では、２つの分割端板２１の間に箔体２５を設けたが、箔体２５に代えて、シール剤を塗布してもよい。シール剤としては、例えば、亜麻仁油等がある。この構成によれば、２つの分割端板２１の合わせ面Ｆの間を、シール剤により封止することができるため、分割端板２１の合わせ面Ｆからのリークを抑制することができる。
【００６７】
また、実施例１では、押付部材２３と押さえ部材２４とは、別体であったが、押付部材２３と押さえ部材２４とを一体に形成してもよい。
【実施例２】
【００６８】
次に、図８を参照して、実施例２に係る配管用シール構造１０のベローズ部材７１について説明する。図８は、実施例２に係るベローズ部材の重複部分における模式図である。なお、実施例２では、重複した記載を避けるべく、実施例１と異なる部分について説明し、実施例１と同様の構成である部分については、同じ符号を付して説明する。
【００６９】
図８に示すように、実施例２に係るベローズ部材７１は、２つの分割ベローズ部材６１の周方向の両端部を相互に重ね合わせた状態で接合されている。具体的に、２つの分割ベローズ部材６１は、一方側の分割ベローズ部材６１の周方向の一端部が外側となり、他方側の分割ベローズ部材６１の周方向の他端部が内側（既設配管７側）となるように重ね合わせられることで、重複部分を形成している。この重複部分の周方向の中央には、リベット（締結部材）７２が打鋲され、これにより、２つの分割ベローズ部材６１を締結固定している。また、重複部分は、外側となる一方側の分割ベローズ部材６１の一端側の縁部が、内側となる他方側の分割ベローズ部材６１の外周面に、ベローズ部材７１の軸方向に沿って溶接によって接合されている。つまり、２つの分割ベローズ部材６１の重複部分に形成される溶接部は、重複部分の周方向の一端側に形成されるため、リベット７２による固定位置と、溶接による接合位置とが異なる。そして、２つの分割ベローズ部材６１の重複部分を溶接することで、重複部分における２つの分割ベローズ部材６１の間が封止される。
【００７０】
以上のように、実施例２によれば、隣接する２つの分割ベローズ部材６１をリベット７２で固定することができ、また、リベット７２とは異なる位置で、２つの分割ベローズ部材６１を溶接により接合することができる。このため、リベット７２による分割ベローズ部材６１の固定位置と、溶接による２つの分割ベローズ部材６１の接合位置とを異ならせることができるため、ベローズ部材７１の変形による負荷を分散させることができる。
【実施例３】
【００７１】
次に、図９を参照して、実施例３に係る配管用シール構造１０のベローズ部材８１について説明する。図９は、実施例３に係るベローズ部材の二面図である。なお、実施例３でも、重複した記載を避けるべく、実施例１と異なる部分について説明し、実施例１と同様の構成である部分については、同じ符号を付して説明する。
【００７２】
図９に示すように、実施例３のベローズ部材８１は、疑似円筒凹多面体シェル（ＰＣＣＰシェル：Pseudo-Cylindrical Concave Polyhedral Shell）となっている。このベローズ部材８１は、径方向の外側に突出する山部８２が、周方向の一方側及び他方側に交互に折れ曲がりながら、軸方向に沿って連なるように（鋸刃形状またはジグザグ形状に）形成されている。
【００７３】
このベローズ部材８１は、既設配管７の外周に沿って並べて配置した、分割された複数の分割ベローズ部材８３を溶接により接合することで形成されている。ここで、複数の分割ベローズ部材８３は、疑似円筒凹多面体シェルとなるベローズ加工部材を切断加工することで形成される。具体的に、ベローズ加工部材から複数の分割ベローズ部材８３を形成する場合、ベローズ加工部材の山部８２に沿って、つまり、周方向の一方側及び他方側に交互に折れ曲がりながら、軸方向に沿って切断することで、複数の分割ベローズ部材８３を形成する。
【００７４】
そして、複数の分割ベローズ部材８３は、既設配管７の外周に沿って並べて配置することで、周方向における両端部が突き合わされ、開先部８４が形成される。そして、この開先部８４を溶接により接合することで、複数の分割ベローズ部材８３を接合し、ベローズ部材８１とする。
【００７５】
以上のように、実施例３によれば、疑似円筒凹多面体シェルとなるベローズ加工部材を山部８２に沿って軸方向に切断することで、複数の分割ベローズ部材８３を容易に形成することができる。また、複数の分割ベローズ部材８３を接合する場合、山部８２が軸方向に連なることから、山部８２に沿って溶接することで、複数の分割ベローズ部材８３を容易に接合することができる。
【実施例４】
【００７６】
次に、図１０を参照して、実施例４に係る配管用シール構造１０の端板１１の外周面について説明する。図１０は、実施例４に係る端板の外周面における模式図である。なお、実施例４でも、重複した記載を避けるべく、実施例１と異なる部分について説明し、実施例１と同様の構成である部分については、同じ符号を付して説明する。
【００７７】
図１０に示すように、実施例４の端板１１（複数の分割端板２１）は、その外周面に、ベローズ部材１３が溶接されることから、外周面が溶接部位となっている。この溶接部位となる外周面には、既設配管７の管軸方向に沿って凹凸となる凹凸溝９１が形成されている。具体的に、凹凸溝９１には、端板１１の外周面から径方向内側に窪む凹部９１ａが管軸方向に所定の間隔を空けて複数並べて形成されている。そして、各凹部９１ａは、端板１１の外周に沿って全周に亘って環状に形成されている。
【００７８】
以上のように、実施例４によれば、端板１１（複数の分割端板２１）の外周面に、ベローズ部材１３が溶接されても、溶接部位に形成される凹凸溝９１によって、溶接熱の分割端板２１への入熱を抑制することができる。このため、溶接によって複数の分割端板２１及び箔体２５に与えられる影響を低減できることから、複数の分割端板２１の合わせ面Ｆにおける封止性能を好適に維持することができる。
【符号の説明】
【００７９】
１  建屋
５  壁体
６  貫通孔
７  既設配管
１０  配管用シール構造
１１  端板
１２  取付部材
１３  ベローズ部材
２１  分割端板
２２  グランドパッキン
２３  押付部材
２４  押さえ部材
２５  箔体
３１  半円フランジ
３２  突出部
３５  嵌合孔
３６  締結孔
３７  締結部材
３８  収容空間
４１  収容開口
４２  位置規制部
４５  半円筒体
４７  押さえ片
４８  嵌合開口
４９  挿通孔
５０  締結孔
５１  締結部材
５３  スリーブ部
５５  山部
５６  谷部
５７  中間部
６１  分割ベローズ部材
６３  開先部
７１  ベローズ部材（実施例２）
７２  リベット（実施例２）
８１  ベローズ部材（実施例３）
８２  山部（実施例３）
８３  分割ベローズ部材（実施例３）
８４  開先部（実施例３）
９１  凹凸溝（実施例４）
９１ａ  凹部（実施例４）
Ｆ  合わせ面
【図１】
2015158235.tif 000003
【図２】
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【図３】
2015158235.tif 000005
【図４】
2015158235.tif 000006
【図５】
2015158235.tif 000007
【図６】
2015158235.tif 000008
【図７】
2015158235.tif 000009
【図８】
2015158235.tif 000010
【図９】
2015158235.tif 000011
【図１０】
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