特許第5945440号(P5945440)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】5945440
(24)【登録日】2016年6月3日
(45)【発行日】2016年7月5日
(54)【発明の名称】配管ユニットおよび配管ユニット工法
(51)【国際特許分類】
   F16L 1/00 20060101AFI20160621BHJP
   F17D 1/04 20060101ALI20160621BHJP
   F17D 1/08 20060101ALI20160621BHJP
   E03C 1/00 20060101ALI20160621BHJP
【FI】
   F16L1/00 B
   F17D1/04
   F17D1/08
   E03C1/00
【請求項の数】4
【全頁数】12
(21)【出願番号】特願2012-71037(P2012-71037)
(22)【出願日】2012年3月27日
(65)【公開番号】特開2013-204612(P2013-204612A)
(43)【公開日】2013年10月7日
【審査請求日】2015年2月26日
(73)【特許権者】
【識別番号】000169499
【氏名又は名称】高砂熱学工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100126561
【弁理士】
【氏名又は名称】原嶋 成時郎
(72)【発明者】
【氏名】福永 裕也
(72)【発明者】
【氏名】世戸 秀弥
(72)【発明者】
【氏名】宮田 誠之
【審査官】 礒部 賢
(56)【参考文献】
【文献】 特開昭64−083990(JP,A)
【文献】 登録実用新案第3076804(JP,U)
【文献】 特開平07−012299(JP,A)
【文献】 特開2012−026483(JP,A)
【文献】 特許第2694307(JP,B2)
【文献】 特開平03−081453(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
F16L 1/00
E03C 1/00
F17D 1/04
F17D 1/08
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
空調や衛生配管の主配管と、二次側配管用弁装置の組込部とをユニットとする配管ユニットであって、
垂直に配設される主配管と、
前記主配管と一体化されて配設された一次分岐弁と、
前記一次分岐弁の下流側に配設され、前記主配管と一体化されて配設された二次側配管用弁装置の組込部と、を備え、
前記一次分岐弁から前記二次側配管用弁装置の組込部までの流路の少なくとも一部は、前記主配管の外周に沿って配設され、
前記主配管が前記二次側配管用弁装置の組込部のバイパス配管を兼用する、
ことを特徴とする配管ユニット。
【請求項2】
前記二次側配管用弁装置の組込部は、熱量計組込部である、
ことを特徴とする請求項1に記載の配管ユニット。
【請求項3】
空調や衛生配管の主配管と二次側配管用弁装置の組込部とをユニットとする配管ユニット工法であって、
垂直に配設される主配管と、前記主配管と一体化されて配設された一次分岐弁と、前記一次分岐弁の下流側に配設され、前記主配管と一体化されて配設された二次側配管用弁装置の組込部とを備える配管ユニットによって、前記一次分岐弁から前記二次側配管用弁装置の組込部までの流路の少なくとも一部は、前記主配管の外周に沿って配設され、前記主配管が前記二次側配管用弁装置の組込部のバイパス配管を兼用する、
ことを特徴とする配管ユニット工法。
【請求項4】
前記二次側配管用弁装置の組込部は、熱量計組込部で構成される、
ことを特徴とする請求項3に記載の配管ユニット工法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、例えばオフィスビルやホテルなどのビル建設にともなう配管工事において、空調や衛生配管の主配管と二次側配管用弁装置の組込部とをユニットとして組み立てる配管ユニットおよび配管ユニット工法に関する。
【背景技術】
【0002】
オフィスビルやホテルなどのビル建設にともなう配管工事において、空調や衛生配管をユニットとして組み立てるユニット工法が採用されている。
【0003】
ユニット工法(立て管ユニット工法、ライザー工法)とは、高層ビルの施工においてシャフト内の立て配管を工場で加工し、例えば鉄骨一節分に組み立てて現場に搬入し、揚重・取り付けるものであり、限られた揚重設備の有効活用と、人・機材の集中を避けるための先行工事を目的とする。このようなユニット工法によって、現場でのパイプの切断、ねじ切りなどの加工作業や、溶接作業を減らすことができる。
【0004】
このようなユニット工法としては、建物のパイプスペースに縦設される給水・ガスの竪配管に対し取り付け・取り外しが自在で、かつ、建物の住戸内に至る二次側配管に対し取り付け・取り外しが自在な給水配管およびガス配管と、水道メーター、ガスメーターおよび給湯器とを、ユニットフレームに組み付ける技術(例えば、特許文献1参照。)や、各階のパイプシャフト設置位置に取付け可能な枠体に構成された支持体に、分岐接続管や計量器を設けておく技術(例えば、特許文献2参照。)が知られている。また、両端にフランジを有する短管状のパイプ部と両端にフランジ部を有する長管状のパイプ部の間にバタフライ弁をフランジ接合によって接続してユニット本体を構成し、長管状のパイプ部には、圧力計、温度計、流量計等の計器類を装着する技術(例えば、特許文献3参照。)が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開平10−140629号公報
【特許文献2】特開平11−166277号公報
【特許文献3】特許第2694307号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、特許文献1から3に記載のいずれの技術でも、主配管と、一次分岐弁または一次分岐接続フランジまでをユニットとして構成するものであった。このためこれらのユニットをシャフト内に据え付けた後に、二次側配管用弁装置を取り付ける必要があった。つまり、ユニットと二次側配管用弁装置と二次側配管とを別々に搬入し、据え付ける必要があるため、揚重工事、配管工事、支持金物製作取付工事を別々に行わなくてはならなかった。このため、工期が長期化するとともに、コストを要するものであった。また、このようなユニットと二次側配管用弁装置との接続箇所の溶接作業は、現場の限られた作業スペースで行う必要があるため、作業者の熟練を要し、品質を確保することが困難であった。ここで、弁装置は、バイパス装置とも呼ばれ、自動制御弁や計器類の故障した際や保守する際に、それら部材の流路を止めてバイパス流路に熱媒などの流体を通すことで、一応の機能を確保するとともに、保守、保全に寄与せしめるためのものである。
【0007】
この発明は、前記の課題を解決し、空調や衛生配管の主配管と二次側配管用弁装置の組込部とをユニットとして組み立てる配管ユニットおよび配管ユニット工法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0008】
前記の課題を解決するために、請求項1の発明は、空調や衛生配管の主配管と二次側配管用弁装置の組込部とをユニットとする配管ユニットであって、垂直に配設される主配管と、前記主配管と一体化されて配設された一次分岐弁と、前記一次分岐弁の下流側に配設され、前記主配管と一体化されて配設された二次側配管用弁装置の組込部と、を備え、前記一次分岐弁から前記二次側配管用弁装置の組込部までの流路の少なくとも一部は、前記主配管の外周に沿って配設され、前記主配管が前記二次側配管用弁装置の組込部のバイパス配管を兼用する、ことを特徴とする配管ユニットである。
【0009】
この発明によれば、一次分岐弁から二次側配管用弁装置の組込部までの流路の少なくとも一部は、主配管の外周に沿って配設され、主配管が二次側配管用弁装置の組込部のバイパス配管を兼用する。
【0010】
請求項2の発明は、請求項1記載の配管ユニットにおいて、前記二次側配管用弁装置の組込部は、熱量計組込部である、ことを特徴とする。
【0011】
請求項3の発明は、空調や衛生配管の主配管と二次側配管用弁装置の組込部とをユニットとする配管ユニット工法であって、垂直に配設される主配管と、前記主配管と一体化されて配設された一次分岐弁と、前記一次分岐弁の下流側に配設され、前記主配管と一体化されて配設された二次側配管用弁装置の組込部とを備える配管ユニットによって、前記一次分岐弁から前記二次側配管用弁装置の組込部までの流路の少なくとも一部は、前記主配管の外周に沿って配設され、前記主配管が前記二次側配管用弁装置の組込部のバイパス配管を兼用する、ことを特徴とする配管ユニット工法である。
【0012】
請求項4の発明は、請求項3に記載の配管ユニット工法において、前記二次側配管用弁装置の組込部は、熱量計組込部で構成される、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【0013】
請求項1および3に記載の発明によれば、二次側配管用弁装置の組込部を、主配管に一体化して組み立てることにより、揚重工事、配管工事、支持金物取付工事を省力化することができるため、工期を短縮するとともにコストを削減することができる。具体的には、一度の揚重工事で多くの配管をまとめて揚重することができるので、エレベータの使用回数が減ることにより、工事の手待ち時間がなくなり、工期を短縮することができる。
【0014】
二次側配管用弁装置の組込部がユニットに組み込まれているため、現場で取り付ける枝管や弁装置などを削減することができるので、限られた作業スペースであっても効率的に作業することができる。
【0015】
二次側弁装置のバイパス回路は、主配管を兼用して構成するので、二次側弁装置の管支持金物を減らすことができるため、支持金物取付工事を省力化することができるため、工期を短縮するとともにコストを削減することができる。また、床置き方の弁装置に対して、省スペース化が可能である。
【0016】
一次分岐弁から二次側配管用弁装置の組込部までの流路の少なくとも一部は、前記主配管の外周に沿って配設されているので、ユニット全体がコンパクト化され、省スペース化することができる。
【0017】
配管取出位置を床上から低位置とすることにより、計器周りの整流域を竪方向に確保することができる。さらに、計器の表示部が視認し易く、メンテナンスが容易である。
【0018】
工場であらかじめ組み立てるプレハブ工法とすることで、コスト、品質を安定することができる。
【0019】
請求項2および4に記載の発明によれば、ユニットに熱量計組込部を容易に組み込むことができるので、施工が容易になる。また、熱量計を後から組み込むことができるので、搬入時の破損や風雨による故障を防ぐことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【0020】
図1】本発明の実施の形態に係る配管ユニットの正面図である。
図2図1の配管ユニットの断面図である。
図3図1の配管ユニットの正面図である。
図4図1の配管ユニットの正面側の斜視図である。
図5図1の配管ユニットの背面図である。
図6図1の配管ユニットの背面側の斜視図である。
図7図1の配管ユニットを空調機に接続した状態を示す概略図である。
図8】従来の配管ユニットを空調機に接続した状態を示す概略図である。
図9】工法ごとの配管溶接範囲を比較するための概略図であり、(a)は従来の工法を示し、(b)は床板付ライザー工法を示し、(c)は図1の配管ユニットを適用した配管ユニット工法を示している。
【発明を実施するための形態】
【0021】
図1ないし図7は、この発明の実施の形態を示している。配管ユニット1は、例えばオフィスビルやホテルなどのビルのシャフト内の立て配管(竪管)をユニットとして組み立てられたものであり、図1および図2に示すように、それぞれ垂直に配設された主配管としての竪管2〜5と、加湿給水管6とが、フレームAによって支持された状態で一体となっている。この実施の形態では、施工するビルの階数に合わせて、図1に示すように、2つの配管ユニット1が接続された状態でシャフト内に据え付けられる場合について説明する。また、竪管4は竪管2と同等または対応する構成であり、竪管5は竪管3と同等または対応する構成であるため、主として竪管2について説明し、竪管3〜5の説明は省略するものとする。
【0022】
竪管2は、図1図3ないし図6に示すように、床面から略垂直に伸びた熱媒管(温水管)の往路であり、主として、一次分岐弁21と、二次側配管用弁装置のY型ストレーナ22と、二次側配管用弁装置の組込部であるエアハンドリングユニット(AHU)用熱量計組込部23、ファンコイルユニット(FCU)用熱量計組込部25と、AHU用バイパス回路24と、FCU用バイパス回路26と、二次側配管用タッピング27と、将来用タッピングとを備えている。また、竪管2の両端部は、他の竪管2と接続可能となっている。
【0023】
一次分岐弁21は、図1図3図5図6に示すように、枝管を形成するために竪管2に配設されるものであり、具体的には、竪管2の左側面側から取り出され、水平方向に分岐した枝管が左側面側、正面側に屈曲しながら水平に配設され、略コの字型となって竪管2の外周に沿って配設されている。そして、一次分岐弁21は、正面側の枝管に配設されている。一次分岐弁21を開閉することによって、枝管に流れる温水などの熱媒の流量などを調節するようになっている。ここで、この実施の形態では、熱媒は温水であるものとして説明する。
【0024】
Y型ストレーナ22は、図1図3図4に示すように、一次分岐弁21の下流側に配設されるものであり、枝管の正面側に配設されている。つまり、一次分岐弁21からY型ストレーナ22までの配管が、略コの字型となっていることによって、これらの荷重が分散されて、竪管2によって支持するようになっている。ここで、図7に示すように、一次分岐弁21およびY型ストレーナ22の床面からの高さh11は、メンテナンスが容易な高さ、例えば略1100mmに配設されている。
【0025】
Y型ストレーナ22の下流側の配管は、図1図3図4に示すように、正面側において、竪管3側に水平に延び、さらに屈曲して上方に垂直に延び、さらにまた竪管2側に水平に延びて略コの字型に形成されるとともに、竪管2に平行なAHU用垂直管20a、FCU用垂直管20fが分岐して、上方に向かって延びている。
【0026】
AHU用熱量計組込部23は、図1図3ないし図6に示すように、AHU用垂直管20aの略中央部に配設されるものであり、フランジと短管とで構成されている。AHU用熱量計組込部23は、この配管ユニット1をシャフト内に取り付けた後に、フランジと短管とを取り外してAHU用熱量計101が組み込まれるようになっている。ここで、AHU用熱量計101を配管ユニット1に組み込まない理由は、搬入時や据え付け時の損傷や、雨など屋外の天候による劣化、損傷を避けるためである。このAHU用熱量計組込部23は、AHU用垂直管20aの中央部に配設されているため、AHU用熱量計101の前後に十分な直管距離が確保されている。
【0027】
FCU用熱量計組込部25は、図1図3ないし図6に示すように、AHU用熱量計組込部23と同等に構成され、FCU用垂直管20fの略中央部に配設されている。
【0028】
AHU用バイパス回路24は、図1図3図5図6に示すように、二次側弁装置であるAHU用熱量計101のバイパス配管であり、竪管2とAHU用垂直管20aとを接続している。つまり、AHU用バイパス回路24は、竪管2の一次分岐弁21より下流側から直接、空調機側へ温水などの熱媒を供給する流路を形成している。AHU用バイパス回路24は、例えばAHU用熱量計101など、二次側の計器やトラップ、弁装置などの故障や保守時などに温水などの熱媒を通すための流路を形成するためのものである。具体的には、AHU用熱量計組込部23に組み込まれたAHU用熱量計101の上流側および下流側に配設されている弁装置を閉状態とし、当該区間と並列しているAHU用バイパス回路24を温水などの熱媒が流れて、空調機側と接続されるようになる。このように、AHU用バイパス回路24に温水をバイパスする際は、弁制御はできなくなるが、空調機側へ温水などの熱媒の供給を継続する。
【0029】
FCU用バイパス回路26は、図1図3図5図6に示すように、AHU用バイパス回路24と同等に構成され、竪管2とFCU用垂直管20fとを接続している。
【0030】
二次側配管用タッピング27は、図1図3図7に示すように、配管ユニット1をシャフト内に据え付けた後に、二次側配管200を接続するための接続部である。この二次側配管用タッピング27が二次側配管200と接続されることにより、二次側配管200の吊金物(図示略)とあいまって、配管ユニット1はより強固に支持、固定されるようになっている。ここで、図7に示すように、二次側配管用タッピング27の床面からの高さh12は、空調機側タッピング210の高さ、例えば略2200mmに配設されている。ここで、空調機は、床面からの高さh13(例えば、略100mm)に設置されており、空調機の設置高さから空調機側タッピング210の高さまでは、h14=h12−h13(例えば、略2100mm)となっている。
【0031】
将来用タッピングは、ビルや空調設備の改修、増設などに備えて、拡張性を持たせるために配設されているものである。
【0032】
竪管3は、図1図3ないし図6に示すように、床面から略垂直に伸びた温水管の復路であり、主として、二次側配管用タッピング37を備えている。そして、二次側配管用タッピング37が空調設備と接続されて、温水管の復路が形成される。
【0033】
竪管4は、図1図3ないし図6に示すように、床面から略垂直に伸びた冷水管の往路であり、竪管2と同等な構成であるため説明を省略する。この竪管4の二次側配管用タッピング47が空調設備と接続されて、冷水管の往路が形成される。
【0034】
竪管5は、図1図3ないし図6に示すように、床面から略垂直に伸びた冷水管の復路であり、竪管3と同等な構成であるため説明を省略する。この竪管5の二次側配管用タッピング57が空調設備と接続されて、冷水管の復路が形成される。
【0035】
加湿給水管6は、図1図3ないし図6に示すように、床面から略垂直に伸びた空調機による暖房加湿時に給水するための配管であるため説明を省略する。
【0036】
これらの竪管2〜5と、加湿給水管6とによって図3ないし図6に示すような1つの配管ユニット1が構成されている。ここで、配管ユニット1の、例えば竪管2の一次分岐弁21からY型ストレーナ22までの配管が略コの字型であり、バイパス回路24、26は竪管2を兼用しているため、図2に示すように配管ユニット1全体が省スペースとなって、フレームA内に収まるようになっている。このような構成の配管ユニット1は、工場において溶接され一体となっている。また、図1に示すように、施工するビルの階数や高さに合わせて、このような配管ユニット1を所望の数だけ用意するようになっている。
【0037】
次に、このような構成の配管ユニット1を適用した配管ユニット工法について説明する。
【0038】
まず、工場で設置場所に合わせた配管ユニット1が組み立てられる。この実施の形態では、2つの配管ユニット1が組み立てられたものとする。
【0039】
つづいて、ビル建設現場まで、2つの配管ユニット1が運搬される。このとき、配管ユニット1の継ぎ手同士が干渉しないように、例えば木材などで組まれた支持枠によって配管ユニット1が支持された状態で運搬される。
【0040】
そして、ビル建設現場のシャフト内に配管ユニット1が順次搬入されて据え付けられる。具体的には、1つめの配管ユニット1が最下層に据え付けられ、その上方に2つめの配管ユニット1が揚重されて、据え付けられる。このとき、配管ユニット1の例えばフレームAなどに親綱設置用のスタンションが仮設され、作業者は安全帯をスタンションに固定して据え付け作業が行われる。
【0041】
そして、熱量計組込部23、25、43、45のフランジと短管とが取り外されて熱量計101〜104が組み込まれる。さらに、二次側配管用タッピング27には、二次側配管200が接続されて、配管ユニット1は空調設備と接続される。
【0042】
このようにして、配管ユニット1が据え付けられて、空調設備と接続された後に、水圧テストなどの各種テストが行われる。
【0043】
以上のように、この実施の形態に係る発明によれば、熱量計組込部23、25、43、45を、竪管2〜5と一体化して組み立てることにより、揚重工事、配管工事、支持金物取付工事を省力化することができるため、工期を短縮するとともにコストを削減することができる。具体的には、一度の揚重工事で多くの配管をまとめて揚重することができるので、エレベータの使用回数が減ることにより、工事の手待ち時間がなくなり、工期を短縮することができる。
【0044】
熱量計組込部23、25、43、45が配管ユニット1に組み込まれているため、現場で配管ユニット1に取り付ける枝管や弁装置などを削減することができるので、限られた作業スペースであっても効率的に作業することができる。
【0045】
熱量計組込部23、25、43、45のバイパス回路24、26、44、46は、竪管2、4を兼用して構成するので、熱量計組込部23の管支持金物を減らすことができるため、支持金物取付工事を省力化することができるため、工期を短縮するとともにコストを削減することができる。また、床置き方の弁装置に対して、省スペース化が可能である。
【0046】
一次分岐弁21、41から熱量計組込部23、25、43、45までの流路の少なくとも一部は、竪管2、4の外周に沿って配設されているので、配管ユニット1全体がコンパクト化され、省スペース化することができる。
【0047】
一次分岐弁21、41およびY型ストレーナ22、42の配設位置、すなわち、竪管2、4から配管取出位置を床上から低位置(図7に示すh11)とすることにより、一次分岐弁21、41およびY型ストレーナ22、42の操作性、メンテナンス性を向上できる。また、熱量計組込部23、25、43、45に組み込まれる熱量計101〜104などの計器周りの整流域を竪方向に確保することができる。さらに、熱量計101〜104の表示部が、図8に示すように従来通りに接続した場合と比べて低位置となるため、視認し易く、メンテナンスが容易である。
【0048】
ここで、従来の空調機との接続においては、図8に示すように、竪管から空調機側への枝管の取出高さ(床面からの高さ)h21は、空調機側タッピング210の高さに対して高い位置となるように設定されている。この取出高さh21は、最低でも例えば2400mmである。このため、熱量計202は、空調機側タッピング210の高さと同等の高さh22に配設されるため、視認が困難で、メンテナンスにも足場を要するなど手間を要していた。さらに、熱量計202にバイパス回路224を配設する場合は、熱量計202と同一水平面にバイパス回路のための配管スペースが必要となってしまっていた。
【0049】
配管ユニット1を工場であらかじめ組み立てるプレハブ工法とすることで、現場での溶接作業などを減らすことができるので、コスト、品質を高度に維持することができる。
【0050】
ここで、現場溶接箇所の比較を図9に示しており、図中の実線は工場での溶接箇所を示し、破線は現場での溶接箇所を示している。図9(a)は従来工法を示しており、竪管、枝管はすべて現場で溶接するものである。図9(b)は床板付ライザー工法を示しており、枝管はすべて現場で溶接するものである。図9(c)はこの発明の工法を示しており、竪管、枝管はすべて工場で溶接し、現場での溶接は必要最低限の少数箇所であることがわかる。
【0051】
さらに、熱量計組込部23、25、43、45には、フランジと短管とを取り外して熱量計101〜104を容易に組み込むことができるので、施工が容易になる。また、熱量計101〜104を、配管ユニット1の据え付け後に組み込むことができるので、搬入時や据え付け時の損傷や、雨など屋外の天候による劣化、損傷を避けることができる。
【0052】
さらにまた、配管ユニット1は、一次分岐弁21からY型ストレーナ22までの配管が、略コの字型に形成され、かつ、垂直管20、40は竪管2、4と平行しているため、省スペースであるため、運搬や揚重が容易で、コストを削減することができる。
【0053】
以上、この発明の実施の形態について説明したが、具体的な構成は、上記の実施の形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても、この発明に含まれる。例えば、上記の実施の形態では、二次側配管用弁装置として熱量計101〜104を組み込む場合について説明したが、弁装置はこれに限定されず、例えば自動制御弁装置などであってもよいことはもちろんである。
【0054】
また、この実施の形態では、一次分岐弁21、41の下流側に二次側配管用弁装置としてY型ストレーナ22、42を備えるものとして説明したが、Y型ストレーナ22、42を備えない構成でもよい。
【符号の説明】
【0055】
1 配管ユニット
2 竪管(立て配管、主配管)
21 一次分岐弁
22 Y型ストレーナ(二次側弁装置)
23 AHU用熱量計組込部
24 AHU用バイパス回路(バイパス配管)
25 FCU用熱量計組込部
26 FCU用バイパス回路(バイパス配管)
27 二次側配管用タッピング
3 立て配管(主配管)
35 二次側配管用タッピング
4 竪管(立て配管、主配管)
41 一次分岐弁
42 Y型ストレーナ(二次側弁装置)
43 AHU用熱量計組込部
44 AHU用バイパス回路(バイパス配管)
45 FCU用熱量計組込部
46 FCU用バイパス回路(バイパス配管)
47 二次側配管用タッピング
5 竪管(立て配管、主配管)
57 二次側配管用タッピング
101 AHU用熱量計(二次側弁装置)
102 FCU用熱量計(二次側弁装置)
103 AHU用熱量計(二次側弁装置)
104 FCU用熱量計(二次側弁装置)
200 二次側配管
A フレーム
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9