(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、上記の特許文献1に開示された先行技術では、天井桁大梁間のケーブルの配置及び断熱材の配置について開示されていなかった。
【0005】
本発明は上記事実を考慮し、強電ケーブルと弱電ケーブルを分離すると共に強電ケーブルの温度上昇を抑制することができる天井
構造を得ることが目的である。
【課題を解決するための手段】
【0006】
請求項1の発明に係る天井構造は、断熱材、強電ケーブル、及び弱電ケーブルが設けられた天井フレームと、前記天井フレームの内側の空間を前記断熱材側の空間と前記強電ケーブル側の空間とに仕切る仕切手段と、
断面が環状に形成され、前記強電ケーブル側の空間に設けられ、
前記強電ケーブルの外周を覆い前記強電ケーブルを前記弱電ケーブルから隔離する
第1鞘管と、
断面の直径が前記第1鞘管の断面の直径よりも大きく、前記弱電ケーブルの外周面の少なくとも一部を覆う第2鞘管と、を有する。
【0007】
請求項1の発明に係る天井構造では、
第1鞘管によって強電ケーブルが弱電ケーブルに対して隔離されているので、弱電ケーブルに作用する電磁波が低減される。さらに、仕切手段によって、断熱材側の空間と強電ケーブル側の空間とが仕切られているため、強電ケーブルが発熱したときに、断熱材によって強電ケーブルの熱の発散が抑制されることがない。これにより、強電ケーブルと弱電ケーブルを分離すると共に強電ケーブルの温度上昇を抑制することができる。
【0009】
また、強電ケーブルの断面が円形であるため、断面が角型の鞘管を用いる場合に比べて、
第1鞘管と強電ケーブルとの間に余分な隙間が形成されることがなくなる。これにより、強電ケーブルの設置に必要なスペースを減らすことができる。
さらに、強電ケーブルを覆う第1鞘管の断面形状と弱電ケーブルを覆う第2鞘管の断面形状とが同じ円形であっても、弱電ケーブルを覆う第2鞘管の方が大きいため弱電ケーブルを判別できる。これにより、強電ケーブル及び弱電ケーブルの設置時に、強電ケーブルと弱電ケーブルを区別することができる。
【0010】
請求項
2の発明に係る天井構造は、前記第1鞘管は、前記強電ケーブルの挿通方向と直交する方向に2分割される。
【0011】
請求項
2の発明に係る天井構造では、第1鞘管に強電ケーブルを挿通するときに、第1鞘管を2分割して強電ケーブルを挟むことで、第1鞘管内に強電ケーブルが挿通されるので、強電ケーブルの端部から第1鞘管を外挿して設置位置まで移動させる構成に比べて、第1鞘管の設置の施工性を向上させることができる。
【0014】
請求項
3の発明に係る天井構造は、前記仕切手段が板状に形成され、前記仕切手段に前記
第1鞘管が取付けられている。
【0015】
請求項
3の発明に係る天井構造では、仕切手段が板状となっているため、
第1鞘管は平面に取付けられる。これにより、
第1鞘管を湾曲面に取付ける場合に比べて、
第1鞘管の仕切手段への取付け姿勢を安定させることができる。
【0016】
請求項
4の発明に係る天井構造は、前記仕切手段で仕切られた空間のうち、前記断熱材が設けられた空間に前記弱電ケーブルが配置され、前記仕切手段が
前記強電ケーブルを前記弱電ケーブルから隔離する。
【0017】
請求項
4の発明に係る天井構造では、仕切手段の一方の空間(断熱材有り)に弱電ケーブルが配置される。そして、他方の空間には強電ケーブルが配置されているので、仕切手段
により強電ケーブルが弱電ケーブルから隔離される。これにより、天井構造に使用する部材の数が減るので、天井構造を少ない部材で構成することができる。
【0018】
請求項
5の発明に係る天井構造は、前記仕切手段は、吸音材又は遮音材を含んでいる。
【0019】
請求項
5の発明に係る天井構造では、仕切手段が階上から階下又は階下から階上へ伝播する音を吸収又は遮断するので、建物の居住性を向上させることができる。また、仕切手段の他に吸音材又は遮音材を別部材として設ける構成に比べて、部材の数を減らせるので、低コスト化することができる。
【発明の効果】
【0026】
以上説明したように、請求項1に記載の本発明に係る天井構造によれば、強電ケーブルと弱電ケーブルを分離すると共に強電ケーブルの温度上昇を抑制することができるという優れた効果を有する。
【0028】
請求項
2に記載の本発明に係る天井構造によれば、第1鞘管の設置の施工性を向上させることができるという優れた効果を有する。
【0030】
請求項
3に記載の本発明に係る天井構造によれば、
第1鞘管の仕切手段への取付け状態を安定させることができるという優れた効果を有する。
【0031】
請求項
4に記載の本発明に係る天井構造によれば、天井構造を少ない部材で構成することができるという優れた効果を有する。
【0032】
請求項
5に記載の本発明に係る天井構造によれば、建物の居住性を向上させることができ、さらに、部材の数を減らして低コスト化することができるという優れた効果を有する。
【0035】
請求項10に記載の本発明に係る建物によれば、建物の温度上昇を抑制することができるという優れた効果を有する。
【発明を実施するための形態】
【0037】
(第1実施形態)
本発明の第1実施形態に係る天井構造及び建物について説明する。
【0038】
図1には、第1実施形態の建物10が示されている。建物10は、一例として、8個の建物ユニット12により構成されており、2階建てとなっている。建物ユニット12は、躯体の一例としての4本の柱14と、互いに平行に配置された長短二組の天井大梁16と、天井大梁16に対して上下方向(図示の矢印Z方向)に平行に配置された長短二組の床大梁18とを含んで構成されており、各梁の端部を天井と床の仕口に溶接することによりラーメン構造として構成されている。但し、建物ユニット12のユニット構成は上記に限られることなく、他の箱形の架構構造としてもよい。
【0039】
天井大梁16及び床大梁18には、断面コ字形状のチャンネル鋼(溝形鋼)が用いられている。そして、天井大梁16が矩形枠状に組まれて天井フレーム22が構成されており、床大梁18が矩形枠状に組まれて床フレーム24が構成されている。天井フレーム22と床フレーム24との間には前述の4本の柱14が立設されており、柱14が天井フレーム22を支持している。
【0040】
ここで、天井フレーム22は、四隅に天井仕口部26を備えており、この天井仕口部26に長さが異なる天井大梁16の長手方向の端部がそれぞれ溶接されている。同様に、床フレーム24は、四隅に床仕口部28を備えており、この床仕口部28に長さが異なる床大梁18の長手方向の端部がそれぞれ溶接されている。そして、矢印Z方向に対向して配置された天井仕口部26と床仕口部28との間に、柱14の上下端部が溶接により剛接合されることで、建物ユニット12が構成されている。
【0041】
なお、以後の説明では、隣接する2つの建物ユニット12を構成する各部材を区別する必要がある場合に、一方の建物ユニット12(以後、建物ユニット12Aという)を構成する各部材の符号の数字の後にAを付記し、他方の建物ユニット12(以後、建物ユニット12Bという)を構成する各部材の符号の数字の後にBを付記して、各建物ユニット12の部材を区別する。また、建物10の桁方向を矢印X、妻方向を矢印Yで表す。
【0042】
図2に示すように、1階の建物ユニット12Aでは、天井フレーム22の1組(矢印Y方向)の天井大梁16A間に、断面コ字形状のチャンネル鋼(溝形鋼)からなる複数の小梁36が架設されている。そして、天井大梁16A及び小梁36の下側には、天井野縁32を介して天井面材34が取付けられている。天井面材34は、建物ユニット12A、12Bに跨って設けられており、天井面材34の端部下側には内壁材38が立設されている。なお、建物ユニット12における床大梁18には床面材(図示省略)が取付けられているが、説明を省略する。
【0043】
小梁36の上面には、仕切手段の一例としての仕切部材40が取付けられている。仕切部材40は、一例として、板状のロックウールで構成されており、吸音材又は遮音材としての機能を備えている。また、仕切部材40は、天井大梁16A付近まで延設されており、天井フレーム22Aの平面視で天井面材34を覆っている。そして、天井面材34と仕切部材40の間で、天井野縁32及び小梁36を除く部位には、断熱材39が充填されている。断熱材39は、一例として、グラスウールで構成されている。
【0044】
一方、仕切部材40の上面(断熱材39側とは反対側の面)には、強電ケーブルの一例としての電力供給を行う給電ケーブル42Aと、弱電ケーブルの一例としてのLANケーブル44Aとが載置されている。ここで、給電ケーブル42Aは、LANケーブル44Aから給電ケーブル42Aを隔離する隔離手段の一例としての第1鞘管46によって外周面が覆われている。
【0045】
図3(A)、(B)に示すように、第1鞘管46は、一例として、合成樹脂製で断面が環状の筒体であり、断面中央に形成された貫通孔46cに給電ケーブル42Aが挿通されることで、給電ケーブル42Aの外周を覆っている。また、第1鞘管46は、給電ケーブル42Aの挿通方向(図示の矢印S方向)と直交する方向(図示の矢印T方向)において、矢印T方向を面内方向に含む断面形状が半環状となっている第1分割部46a及び第2分割部46bに2分割されるようになっている。
【0046】
第1分割部46aは、平面である分割面46fを有しており、第2分割部46bは、平面である分割面46gを有している。分割面46fには、分割面46fに対して垂直方向に突出した複数の円柱状の係合部46dが形成されており、分割面46gには、係合部46dと係合可能な大きさの凹部である複数の被係合部46eが形成されている。そして、第1分割部46aと第2分割部46bは、分割面46fの径方向の外側端部と分割面46gの径方向の外側端部とが線状に繋がっており(
図3(B)のQに相当)、この繋がった部位とは反対側の分割面46fと分割面46gとを接触させることで、係合部46dが被係合部46eと係合し、第1鞘管46が形成されるようになっている。
【0047】
図4(A)には、天井フレーム22A、22Bを平面視で見た状態が示されており、天井大梁16A、16Bのみ横断面で示している。仕切部材40上には、距離Wだけ離して平行に給電ケーブル42AとLANケーブル44Aとが配置されている。そして、給電ケーブル42Aは、第1鞘管46に挿通された状態で、後述する留め具66(
図5(B)参照)により仕切部材40上に取付けられている。
【0048】
一方、LANケーブル44Aは、一部が断面環状の第2鞘管48の貫通孔48cに挿通され、他の部位が断面環状の第3鞘管54の貫通孔54cに挿通された状態で、後述する留め具66により、仕切部材40上に取付けられている。なお、留め具66で取付けられるのは第3鞘管54である。ここで、天井フレーム22A、仕切部材40、及び第1鞘管46を含んで、天井構造の一例としての天井部20が構成されている。
【0049】
図5(A)に示すように、第1鞘管46の軸方向と直交する断面の直径(最外径)をd1、第2鞘管48の軸方向と直交する断面の直径(最外径)をd2として、直径d2は、d1<d2となるように設定されている。また、第2鞘管48は、断面形状が半環状となっている第1分割部48a及び第2分割部48bに2分割されるようになっており、第1分割部48aと第2分割部48bとを組合せることで、断面中央に貫通孔48cが形成されている。
【0050】
図4(A)に示すように、第3鞘管54は、第2鞘管48と同様に、断面形状が半環状となっている第1分割部54a及び第2分割部54bに2分割されるようになっており、第1分割部54aと第2分割部54bとを組合せることで、断面中央に貫通孔54cが形成されている。また、第3鞘管54は、内側に電磁波シールド材の一例としてのフェライトコア(図示省略)が設けられている。そして、第3鞘管54の最外径の大きさは、第1鞘管46の最外径とほぼ同等となっている。
【0051】
一方、天井大梁16Aには、天井大梁16Aと天井大梁16Bとが対向する方向(
図1の矢印X方向)に貫通した第1貫通孔56A及び第2貫通孔58Aが形成されており、同様に、天井大梁16Bには、天井大梁16Aと天井大梁16Bとが対向する方向に貫通した第1貫通孔56B及び第2貫通孔58Bが形成されている。
【0052】
図4(B)に示すように、第1貫通孔56A、56Bは、給電ケーブル42A、42B及び後述する雄コネクタ62Aと雌コネクタ62Bが挿通可能な大きさの内径となっている。また、第2貫通孔58A、58Bは、LANケーブル44A、44B及び後述する雄コネクタ64Aと雌コネクタ64Bが挿通可能な大きさの内径となっている。さらに、第1貫通孔56A、56Bと第2貫通孔58A、58Bは、水平方向に間隔をあけて形成されており、ここでは一例として、第1貫通孔56A、56Bの高さ位置が、第2貫通孔58A、58Bの高さ位置よりも上側となっている。
【0053】
また、
図4(A)に示すように、給電ケーブル42Aの天井大梁16A側の端部には、雄コネクタ62Aが設けられており、LANケーブル44Aの天井大梁16A側の端部には、雄コネクタ64Aが設けられている。一方、給電ケーブル42Bの天井大梁16B側の端部には、雌コネクタ62Bが設けられており、LANケーブル44Bの天井大梁16B側の端部には、雌コネクタ64Bが設けられている。
【0054】
雄コネクタ62Aと雌コネクタ62Bは、係合して給電ケーブル42A、42Bを接続し、雄コネクタ64Aと雌コネクタ64Bは、係合してLANケーブル44A、44Bを接続する。これにより、隣接して配置された2つの天井フレーム22A、22Bの間で、給電ケーブル42A、42B同士、LANケーブル44A、44B同士がそれぞれ接続される。
【0055】
図5(B)に示すように、第1鞘管46及び給電ケーブル42は、仕切部材40上に取付手段の一例としての留め具66により取付けられている。留め具66は、半環状で第1鞘管46の最外径より僅かに大きい内径の湾曲部66Aと、湾曲部66Aの両端部からそれぞれ外側へ張り出した板状の取付部66B、66Cとを有している。また、取付部66B、66Cは、ビス68が挿通される貫通孔(図示省略)が形成されている。
【0056】
ここで、湾曲部66Aと仕切部材40とで第1鞘管46を挟み、取付部66B、66Cをビス68で仕切部材40に締結することで、第1鞘管46及び給電ケーブル42が取付けられる。なお、仕切部材40にビス68を締結させにくい場合は、ビス68を用いずに、取付部66B、66Cの裏面に両面テープを取付け、あるいは接着剤を塗布して、留め具66を仕切部材40上に固定してもよい。
【0057】
(作用)
次に、第1実施形態の作用について説明する。
【0058】
図1に示すように、建物10の構築では、まず、工場内において、天井フレーム22、床フレーム24、及び柱14を組付けてから、天井部20(
図2参照)を組付け、さらに内壁パネル及び外壁パネル(図示省略)を取付ける。そして、複数の建物ユニット12を構築現場に輸送して組立て、建物10を構築する。
【0059】
ここで、
図2に示す天井部20の組付けにおいて、
図5(A)に示すように、給電ケーブル42Aの断面が円形であるため、断面が角型の鞘管を用いる場合に比べて、第1鞘管46と給電ケーブル42Aとの間に余分な隙間が形成されることがなくなる。これにより、給電ケーブル42Aの設置に必要なスペースを減らすことができる。
【0060】
また、
図3(A)、(B)に示すように、第1鞘管46に給電ケーブル42Aを挿通するときには、第1鞘管46を第1分割部46a、第2分割部46bに2分割して、これらの間に給電ケーブル42Aを挟むことで、第1鞘管46内に給電ケーブル42Aが挿通されるので、例えば、給電ケーブル42Aの端部から分割されていない第1鞘管46を外挿して設置位置まで移動させる構成に比べて、第1鞘管46の設置の施工性を向上させることができる。
【0061】
一方、
図5(A)に示すように、天井部20における給電ケーブル42AとLANケーブル44Aの設置時には、給電ケーブル42Aを覆う第1鞘管46の断面形状とLANケーブル44Aを覆う第2鞘管48の断面形状とが同じ円形であっても、LANケーブル44Aを覆う第2鞘管48の方が直径が大きいため、LANケーブル44Aを判別できる。これにより、給電ケーブル42AとLANケーブル44Aを区別することができる。
【0062】
また、
図4(A)に示すように、天井部20では、各天井フレーム22A、22B内で給電ケーブル42A、42B、LANケーブル44A、44Bの設置が完結する。これにより、工場内で予め、天井フレーム22A内に給電ケーブル42AとLANケーブル44Aを設置し、天井フレーム22B内に給電ケーブル42BとLANケーブル44Bを設置しておくことができる。さらに、構築現場では、雄コネクタ62Aと雌コネクタ62Bを接続して給電ケーブル42A、42Bを繋ぎ、雄コネクタ64Aと雌コネクタ64Bを接続してLANケーブル44A、44Bを繋ぐだけで施工が完了するので、構築現場で複数の天井フレーム22に跨って1本の給電ケーブル又はLANケーブルを設ける構成に比べて、天井部20の施工を簡単に行うことができる。
【0063】
次に、完成した天井部20では、
図2に示すように、第1鞘管46によって給電ケーブル42AがLANケーブル44Aに対して隔離されているので、LANケーブル44Aに作用する電磁波が低減される。さらに、
図4(A)に示すように、LANケーブル44Aにはフェライトコア(図示省略)を含む第3鞘管54が設けられているので、給電ケーブル42AからLANケーブル44Aに作用する電磁波をフェライトコアで遮断して、LANケーブル44Aのノイズを低減させることができる。
【0064】
また、天井部20では、
図2に示すように、仕切部材40によって断熱材39の空間と給電ケーブル42A側の空間とが仕切られているため、給電ケーブル42Aが発熱したときに、断熱材39によって給電ケーブル42Aの熱の発散が抑制されことがない。これにより、給電ケーブル42AとLANケーブル44Aを分離すると共に、給電ケーブル42Aの温度上昇を抑制することができる。そして、給電ケーブル42A、42Bの温度上昇が抑制されることにより、建物10の温度上昇を抑制することができる。
【0065】
さらに、天井部20では、仕切部材が板状となっているため、第1鞘管46は平面に取付けられる。これにより、第1鞘管46を湾曲面に取付ける場合に比べて、第1鞘管46の仕切部材40への取付け姿勢を安定させることができる。
【0066】
加えて、天井部20では、仕切部材40が吸音材又は遮音材で構成されているので、仕切部材40が、階上(2階)から階下(1階)、又は階下(1階)から階上(2階)へ伝播する音を吸収又は遮断する。これにより、建物10の居住性を向上させることができる。また、仕切部材40の他に吸音材又は遮音材を別部材として設ける構成に比べて、部材の数を減らせるので、低コスト化することができる。
【0067】
(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態に係る天井構造及び建物について説明する。なお、前述した第1実施形態と基本的に同一の部材には、前記第1実施形態と同一の符号を付与してその説明を省略する。
【0068】
図6には、第2実施形態の建物80が示されている。建物80は、第1実施形態の建物10(
図2参照)の天井大梁16A、16Bに換えて天井大梁86A、86Bが設けられた建物ユニット82A、82Bを含んで構成されている。さらに、建物80では、複数の天井大梁86A、86Bで天井フレーム92A、92Bが構成されており、給電ケーブル42AとLANケーブル44Aの配置が、建物10とは異なっている。ここで、天井フレーム92A及び仕切部材40を含んで、天井構造の一例としての天井部90が構成されている。
【0069】
図7(A)に示すように、天井部90は、仕切部材40で仕切られた空間のうち、断熱材39が設けられた空間にLANケーブル44Aが配置されており、給電ケーブル42Aには第1鞘管46(
図2参照)が設けられていない。即ち、仕切部材40によって、給電ケーブル42AがLANケーブル44Aから隔離されている。
【0070】
天井部90において、給電ケーブル42Aは、前述の留め具66(
図5(B)参照)を小型化した留め具(図示省略)によって仕切部材40上に取付けられている。また、LANケーブル44Aは、軸方向の大半が断熱材39の下側に配置されており、小梁36の下側では、天井野縁32に形成された貫通孔94に挿通されている。
【0071】
一方、
図7(B)に示すように、天井大梁86Aには、天井大梁86Aと天井大梁86B(
図6参照)とが対向する方向に貫通した第1貫通孔88及び第2貫通孔89が形成されている。第1貫通孔88は、給電ケーブル42A、雄コネクタ62A、及び雌コネクタ62B(
図6参照)が挿通可能な大きさの内径となっている。また、第2貫通孔89は、LANケーブル44A、雄コネクタ64A、及び雌コネクタ64B(
図6参照)が挿通可能な大きさの内径となっている。さらに、第1貫通孔88と第2貫通孔89は、上下方向に間隔をあけて形成されており、ここでは一例として、第1貫通孔88の高さ位置が第2貫通孔89の高さ位置よりも上側となっている。
【0072】
(作用)
次に、第2実施形態の作用について説明する。なお、第1実施形態と同じ部材を用いている部位については作用の説明を省略する。
【0073】
図6に示すように、完成した建物80の天井部90では、仕切部材40の一方の空間(断熱材39有り)にLANケーブル44Aが配置される。そして、他方の空間には給電ケーブル42Aが配置されているので、仕切部材40が隔離手段としても作用し、給電ケーブル42AがLANケーブル44Aから隔離される。これにより、天井部90に使用する部材の数が減るので、天井部90を少ない部材で構成することができる。また、仕切部材40によって、給電ケーブル42AがLANケーブル44Aに対して隔離されているので、LANケーブル44Aに作用する電磁波が低減される。
【0074】
また、天井部90では、
図2に示すように、仕切部材40によって断熱材39の空間と給電ケーブル42A側の空間とが仕切られているため、給電ケーブル42Aが発熱したときに、断熱材39によって給電ケーブル42Aの熱の発散が抑制されことがない。これにより、給電ケーブル42AとLANケーブル44Aを分離すると共に、給電ケーブル42Aの温度上昇を抑制することができる。そして、給電ケーブル42A、42Bの温度上昇が抑制されることにより、建物80の温度上昇を抑制することができる。
【0075】
なお、本発明は上記の実施形態に限定されない。
【0076】
仕切部材40は、ロックウールの他に、グラスウール、フェルト、吸音ボード、軟質繊維板又は発泡合成樹脂シート等で構成してもよい。そして、低周波数又は高周波数の特定周波数の吸音が可能な吸音材を用いてもよい。あるいは、仕切部材40が吸音機能の無い板材であってもよい。また、第1貫通孔56A、56Bの高さ位置と第2貫通孔58A、58Bの高さ位置とが揃えられていてもよく、第2貫通孔58A、58Bの高さ位置が、第1貫通孔56A、56Bの高さ位置より高くてもよい。
【0077】
弱電ケーブルの一例として、電話回線ケーブルを用いてもよく、LANケーブル44Aに対する効果と同様の効果を得ることができる。さらに、強電ケーブル、弱電ケーブルは、第1、第2実施形態に記載したように1本ずつでなくともよく、それぞれ2本以上の複数本であってもよい。
【0078】
第2実施形態の天井部90において、給電ケーブル42Aに第1鞘管46を設けてもよく、LANケーブル44Aに第2鞘管48、第3鞘管54を設けてもよい。