特開 2024-45449 フロアまたは壁を貫通するパイプのためのベローズシール

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024045449

(43)【公開日】2024-04-02

(54)【発明の名称】フロアまたは壁を貫通するパイプのためのベローズシール

(51)【国際特許分類】

   F16L 5/02 20060101AFI20240326BHJP

   F16L 5/00 20060101ALI20240326BHJP

   F16L 5/04 20060101ALI20240326BHJP

【ＦＩ】

F16L5/02 B

F16L5/00 J

F16L5/04

【審査請求】有

【請求項の数】20

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2024016985

(22)【出願日】2024-02-07

(62)【分割の表示】P 2019007526の分割

【原出願日】2019-01-21

(31)【優先権主張番号】15/875,019

(32)【優先日】2018-01-19

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(71)【出願人】

【識別番号】519022089

【氏名又は名称】フレックス－ホース カンパニー リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100084995

【弁理士】

【氏名又は名称】加藤 和詳

(72)【発明者】

【氏名】フィリップ ビー． アーガーシンガー

(57)【要約】      （修正有）

【課題】パイプの軸方向の膨張を許容しながら、気密性かつ耐火性を有する防火用シールシステムを提供する。
【解決手段】シールシステム１０は、第１の端部１２と、前記第１の端部との間に可撓性を有するベローズ１６が延在する第２の端部１４とを備える。前記第１の端部は、内径を有する内側リングを備えるベースプレート１８を含む。前記内側リングは、前記内側リングの内径よりも小さい外径を有するパイプ２２を貫通して受け入れるように構成されている。シールシステムのベローズは、第１の位置において第１の長さを有し、第２の位置において第２の長さを有する。パイプが軸方向に伸長すると、ベローズは、第１の位置から第２の位置に移動するように構成される。
【選択図】図１Ａ

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１の端部と、
前記第１の端部との間に可撓性を有するベローズが延在する第２の端部と、を備え、
前記第１の端部は、前記ベローズの内径よりも小さい内径を有する内側リングを備え基板に取り付けられるベースプレートを含み、
前記内側リングは、前記内側リングの内径よりも小さい外径を有するパイプを貫通して受け入れるように構成され、
前記ベローズは、第１の位置において第１の長さを有し、第２の位置において第２の長さを有し、
前記ベローズは、前記パイプが軸方向に伸長すると、前記第１の位置から前記第２の位置に移動するように構成されるシールシステム。

【請求項2】

前記第２の長さは、前記第１の長さよりも短い、請求項１に記載のシールシステム。

【請求項3】

前記第２の長さは、前記第１の長さよりも長い、請求項１に記載のシールシステム。

【請求項4】

前記ベースプレートに隣接し、前記ベローズの周囲に延在するシュラウドをさらに備えた、請求項１に記載のシールシステム。

【請求項5】

前記シュラウドは開放端を有する、請求項４に記載のシールシステム。

【請求項6】

前記第２の端部に溶接されたキャップリングをさらに備える、請求項１に記載のシールシステム。

【請求項7】

前記ベローズは、蛇腹面を備える、請求項１に記載のシールシステム。

【請求項8】

前記蛇腹面は、複数の丸みを帯びた隆起部を含む、請求項７に記載のシールシステム。

【請求項9】

前記ベローズは、ステンレス鋼または炭素鋼から構成される、請求項１に記載のシールシステム。

【請求項10】

その一端で前記パイプに、その他端で前記シュラウドの内部に、各々固定されるケーブルをさらに備える、請求項４に記載のシールシステム。

【請求項11】

前記シュラウドの外部から隣接する基板に延在する１または複数のロッドをさらに含む、請求項４に記載のシールシステム。

【請求項12】

第１の端部と第２の端部との間に延在する可撓性を有するベローズを備え、
第１の端部は、前記ベローズの内径よりも小さい内径を有する内側リングを有するベースプレートを含み、
前記内側リングは、前記内側リングの内径よりも小さい外径を有するパイプを貫通して受け入れるように構成され、
前記ベースプレートを基板に取り付ける１または複数のコネクタを備え、
前記パイプは、前記基板の開口部を通って延設され、
前記ベローズは、第１の位置において第１の長さを有し、第２の位置において第２の長さを有し、
前記ベローズは、前記パイプが軸方向に伸長すると、前記第１の位置から前記第２の位置に移動するように構成されるシールシステム。

【請求項13】

前記パイプの前記外径と前記内側リングの前記内径との間に間隙をさらに備える、請求項１２に記載のシールシステム。

【請求項14】

前記ベローズの前記第２の端部に当接する前記パイプの周囲に切欠き付チューブをさらに備える、請求項１２に記載のシールシステム。

【請求項15】

前記切欠き付チューブの周囲に固定されたＵボルトをさらに備える、請求項１４に記載のシールシステム。

【請求項16】

前記基板が壁である、請求項１２に記載のシールシステム。

【請求項17】

前記基板が床である、請求項１２に記載のシールシステム。

【請求項18】

前記基板の前記開口部と前記パイプとの間にシーラントをさらに備える、請求項１２に記載のシールシステム。

【請求項19】

前記シーラントが耐火性である、請求項１８に記載のシールシステム。

【請求項20】

前記シーラントが防水性である、請求項１８に記載のシールシステム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、一般に、パイプ用の防火具に関し、より詳細には、商業用機械配管および配管パイプ用の金属製の防火用ベローズシールに関する。

【背景技術】

【0002】

多階建ての建物では、商業機械用や配策用の配管が、床や壁の貫通部を通過する。パイプが据え付けられるとき、パイプは床または壁と完全には面一ではない。言い換えれば、パイプの外径は、床または壁の穴の直径に等しくない。床または壁の穴の内径は、長い長さのパイプの熱伸長または膨張に適応するように、パイプの外径よりも意図的に大きい。

【0003】

しかし、パイプと壁または床との間の熱膨張に適応する間隙は、危険な状態につながるおそれがある。例えば、建物の１階の火災の場合、火災は、パイプと床との間の間隙を通って急速に広がり、その結果、火災は、建物の隣接する階層に入る。火災の広がりを防ぐために、パイプと壁または床との間の間隙をシールするように防火具が使用される。

【0004】

従来、防火具は、パイプと壁または床との間の間隙に充填される耐火性コーキングシールから構成される。腐食剤、マスチック、ガラス繊維、およびウールなどの他の材料または材料の組み合わせが、間隙を埋めるために使用されてきた。コーキングシールがパイプの周囲に充填された後、コーキングシール材料は乾燥し、硬化する。しかし、長尺のパイプが熱的に伸長し、特定の条件下で膨張すると、耐火性コーキングシールが亀裂を生じ、圧力下で破断する。したがって、耐火性コーキングシールは、火災の広がりを防ぐように連続的に構成されるために、頻繁かつ迅速に交換される必要がある。

【0005】

他の材料も、防火具を構築するために使用されてきた。例えば、ゴムリングおよびシリコーンスリーブが、パイプを囲み、パイプと壁または床との間の間隙を満たすために使用されてきた。しかしながら、ゴムリングおよびシリコーンスリーブは、火災の広がりを効果的に防止するために気密性に関する懸念がある。さらに、ゴム、シリコーン、および上記に列挙した他の材料の多くは、ある程度は耐火性を有するが、時間が経つにつれて（すなわち、火災の過程で）火によって消失するおそれが未だある。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

したがって、パイプの軸方向の膨張を許容しながら、気密性かつ耐火性を有する防火用シールシステムが必要とされている。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明は、上述した従来の火災停止部に潜在的な懸念及びまたは不便があることを認識する。本出願の一態様では、シールシステムが提供される。シールシステムは、第１の端部と第２の端部とを含み、それらの間に可撓性ベローズが延びる。第１の端部は、内径を有する内側リングを有するベースプレートを含む。内側リングは、それを通してパイプを受け入れるように構成されている。パイプは、内側リングの内径よりも小さい外径を有する。シールシステムのベローズは、第１の位置において第１の長さを有し、第２の位置において第２の長さを有する。パイプが軸方向に伸長すると、ベローズは第１の位置から第２の位置に移動する。

【0008】

本出願の別の態様では、シールシステムの代替実施形態が提供される。シールシステムは、第１の端部と第２の端部との間に延在する可撓性ベローズを含む。第１の端部は、内径を有する内側リングを有するベースプレートを含む。内側リングは、それを通してパイプを受け入れるように構成されている。パイプは、内側リングの内径よりも小さい外径を有する。シールシステムはまた、ベースプレートを基板に取り付ける１つ以上のコネクタを備え、パイプは、基板の開口部を通って延びる。さらに、ベローズは、第１の位置において第１の長さを有し、第２の位置において第２の長さを有する。パイプが軸方向に伸長すると、ベローズは第１の位置から第２の位置に移動する。

【0009】

さらなる特徴および利点は、本発明の技術によって実現される。本発明の他の実施形態および態様は、本明細書で詳細に説明され、特許請求される発明の一部とみなされる。

【0010】

本発明は、添付の図面と併せて以下の詳細な説明を読むことによって、より完全に理解および認識されるであろう。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1A】一実施形態によるシールシステムの代表的な正面断面図である。

【図1B】一実施形態による圧縮構成の図１Ａのシールシステムの代表的な正面断面図である。

【図1C】一実施形態による、伸長された構成における図１Ａのシールシステムの代表的な正面断面図である。

【図2】代替実施形態によるシールシステムの代表的な正面断面図である。

【図3】一実施形態による、図２のシールシステムの代表的な完全正面図 である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

本発明の態様、ならびにその特定の特徴、利点、および詳細は、添付の図面に示される非限定的な例を参照して、以下でより十分に説明される。周知の構造の説明は、本発明を不必要に詳細に不明瞭にしないように省略する。しかし、詳細な説明および特定の非限定的な実施例は、本発明の態様を示すが、例示のみのために与えられ、限定のためではないことを理解されたい。基礎をなす発明概念の精神および／または範囲内の様々な置換、修正、追加、および／または配置は、本開示から当業者には明らかであろう。

【0013】

ここで図１Ａを参照すると、一実施形態によるシールシステムが示されている。シールシステム１０は、第１の端部１２と第２の端部１４とを備え、それらの間には可撓性ベローズ１６が延びている。一実施形態では、本開示の概説と併せて当業者によって理解されるように）ベローズ１６は、可撓性であり、高温に耐えるように構成されたステンレス鋼で構成される。しかし、炭素鋼、銅などの他の材料を使用してもよい。一実施形態では、ベローズ１６は、喫緊の計画に合う材料からなる。

【0014】

シールシステムシールシステム１０の第１の端部１２は、シールシステム１０を床または壁２０に固定するために使用されるベースプレート１８を含む。ベースプレート１８は、既存のパイプ２２の外径（ｄ２）に嵌合する大きさの内径（ｄ１）を有する。図１Ａにおいて、リングはベースプレート１８の内径である。ベースプレートまたはリングは、ステンレス鋼、炭素鋼、銅などの金属、または喫緊の計画または配管の組成物から構成されてもよい。

【0015】

ベースプレートまたはリング１８は、既存のパイプ２２の外径（ｄ２）に適合する内径（ｄ１）を有するので、ベースプレート１８のリングとパイプ２２の間に間隙２４がある。図示の実施形態では、ベースプレート１８とパイプ２２との間の間隙２４は、パイプ２２の外径のまわりで均一である。したがって、ベースプレート１８は、不規則な床または壁２０の貫通部に中心穴を提供する。間隙２４は、ベースプレート１８とパイプ２２の間のパイプ２２の外径の周囲の間隙を実質的に等しくするので、ベースプレート１８（またはリング）は、パイプ２２のいかなる横方向の移動にも適応しながら、熱伸長中にパイプ２２を軸方向に案内するのを助ける。したがって、ベースプレート１８のこの内径（ｄ１）は、パイプの熱伸長を長手方向に向けるパイプガイドとして機能するように構成され、（本開示の概説と併せて当業者によって理解されるスパイダガイド等のような）従来のパイプガイド（の必要性を排除する。

【0016】

さらに図１Ａを参照すると、上述したように、シールシステム１０は、第１の端部１２と第２の端部１４との間に接続された可撓性ベローズ１６を有する。第２の端部１４は、パイプ２２に沿って配置され、第１の端部１２は、ベースプレート１８と第２の端部１４との間にある。図１Ａに示されるように、ベローズ１６は蛇腹面２６を含む。蛇腹面２６は、丸みを帯びた、尖った又は他の関連する構成を有する隆起部を含むことができる。

【0017】

ベローズ１６は、蛇腹面２６を有し、パイプの軸方向の伸長に適応するために可撓性である。第1の弛緩位置では、ベローズ１６は、図１Ａに示すような第１の長さを有する。第２の圧縮位置では、ベローズ１６は第１の長さよりも短い第２の長さを有する（図１Ｂ参照）。第３の伸長位置では、ベローズ１６は第１の長さよりも長い第３の長さを有する。かくして、パイプ２２が軸方向に伸長するにつれて、ベローズ１６は、パイプ２２の移動に適応するために、第１の長さから第２のより短い長さへ（図１Ｂを見て上方へ）圧縮するか、または第１の長さから第３のより長い長さへ（図１Ｃを見て下方へ）伸長するように構成される。

【0018】

ベローズ１６は、（本開示の概説と併せて当業者によって理解されるように）従来のコネクタまたは接続方法を介してパイプ２２に接続されるか、またはそうでなければ取り付けられる。

【0019】

例えば、図１Ａは、ベローズ１６がパイプ２２に溶接される接続方法の一実施形態を示す。このような実施形態では、ベローズ１６は、パイプ２２に沿って間隔を置いて配置された２つの位置で、シールシステム１０の第１の端部１２および第２の端部１４の両方で溶接される。さらに、図示の実施形態では、端部取付具１２は、ベースプレート１８に溶接されている。さらに、ベースプレート１８は、防水性であるように構成され、耐火性シーラントまたはガスケットが自由端に適用され得、ベースプレート１８は、（本開示の精査と併せて当業者によって理解されるようなコンクリートアンカー、ボルト、または同様の方法等のような）従来の締結方法によって、床または壁構造に取り付けられ得、ベローズ１６の第２の端部１４は、シールシステム１０の反対側で、ベローズ１６がその中立位置にある間にパイプ２２の全周にわたり行われる現場での溶接によってシールシステム１０のキャップリング２８に溶接される。図１Ａに示されるように、キャップリング２８は、床または壁２０の貫通部に対してベローズ１６の第２の端部１４の遠位に配置される。別の実施形態では、ベローズ１６の第２の端部１４は、パイプ２２の切り溝に溶接される。

【0020】

図２を参照すると、代替実施形態によるシールシステム１０’が示されている。図３を参照すると、図２のシールシステム１０’の代表的な完全正面図が示されている。シールシステム１０’は、多くの点でシールシステム１０と同様である。しかし、図２のシールシステム１０’は、代替の接続機構を介して第２の端部１４の近くでパイプ２２に接続される。シールシステム１０をパイプ２２に溶接することが非実際的、非効率的、または不可能な場合、現場Ｕボルト３０（または本開示の概説と併せて当業者によって認識および理解されるべき類似の非恒久的接続）が使用され得る。図示の実施形態では、シールシステム１０は、Ｕボルト３０を切欠き付チューブ３２の周囲に固定して、第２の端部１４の近くでパイプ２２に連結されている。図示の実施形態では、切欠き付チューブ３２は、床または壁２０の貫通部に対してシールシステム１０の第２の端部１４の遠位にある。切欠き付チューブ３２は、ベローズ１６の第２の端部１４に配置されたキャップリング２８の遠位にあってもよい。Ｕボルト３０は、図示のように、切欠き付チューブ３２を覆って延びている。Ｕボルト３０と同様の他の従来のコネクタを使用することもできる。

【0021】

再び図１Ａを参照すると、シールシステム１０の別の実施形態は、代替的に、取り外し可能なシュラウド３４を備えることができる。取り外し可能なシュラウド３４は、例えば、ステンレス鋼または炭素鋼などの金属で構成することができる。シュラウド３４は、床または壁２０にボルト止めされたフランジに取り付けることができる。さらに、図示の実施形態では、シュラウド３４は、ベローズ１６の第２の端部１４に対して近位側にある開放端部３６を有する。シュラウド３４は、ベローズ１６の大部分を取り囲み、機械的保護を提供する。

【0022】

追加の実施形態（図示せず）では、ベローズ１６の移動を制限または制約するために、制限デバイスを追加することができる。例えば、シールシステム１０の一実施形態は、保護シュラウド３４の外部から延びる１つ以上のロッドを含むことができる。シュラウド３４の外側から、ロッドは、シールシステム１０の第１の端部１２に接続された床または壁２０に沿った位置まで延びることができる。あるいは、ロッドは、シールシステム１０によって囲まれたパイプ２２に隣接し、かつ／または実質的に平行な床または壁（図示せず）まで延びてもよい。

【0023】

別の実施形態では、制限デバイスは、シールシステム１０によって包まれたパイプ２２に溶接されたケーブルとすることができる。ケーブルは、パイプ２２の溶接位置からシュラウド３４の内部の位置まで延びていてもよい。あるいは、ケーブルは、パイプ２２の溶接位置からシュラウド３４の外側の位置まで延びていてもよい。ケーブル制限デバイスの両方の実施態様において、ケーブルは、何らかの他の従来の手段によってシュラウド３４に溶接または取り付けられてもよい。

【0024】

本明細書で使用される用語は、特定の実施形態を説明するためのものに過ぎず、本発明を限定することを意図するものではない。本明細書で使用されるように、単数形「ａ」、「ａｎ」および「ｔｈｅ」は、文脈が明らかにそうでないことを示さない限り、複数形も含むことを意図する。さらに、用語「備える」（「備える」および「備える」などの任意の形態の）、「有する」（「有する」および「有する」などの任意の形態の）、「含む」（「含む」および「含む」などの任意の形態の包含）、「含む」（「含む」および「含む」などの任意の形態の包含）、「含む」（「含む」および「含む」などの任意の形態の含有）は、オープンエンドリンク動詞であることを理解されたい。その結果、１つまたは複数のステップまたは要素を「備える」、「有する」、「含む」、または「含む」方法またはデバイスが得られる。同様に、１つまたは複数の特徴を「備える」、「有する」、「含む」、または「含む」デバイスの方法または要素のステップは、それらの１つまたは複数の特徴を有するが、それらの１つまたは複数の特徴のみを有することに限定されない。さらに、ある方法で構成されたデバイスまたは構造は、少なくともその方法で構成されるが、列挙されていない方法で構成されてもよい。

【0025】

以下の特許請求の範囲におけるすべての手段またはステッププラス機能要素の対応する構造、材料、行為、および等価物は、もしあれば、特に特許請求される他の特許請求の範囲の要素と組み合わせて機能を実行するための任意の構造、材料、または行為を含むことが意図される。本発明の説明は、例示および説明の目的で提示されたが、網羅的であること、または開示された形態の発明に限定されることを意図しない。本発明の範囲および精神から逸脱することなく、多くの修正および変形が当業者には明らかであろう。実施形態は、本発明の１つまたは複数の態様の原理および実用的な応用を最もよく説明するために、および当業者が企図される特定の使用に適した様々な修正を伴う様々な実施形態について本発明の１つまたは複数の態様を理解できるようにするために選択および説明された。

【図1A】

【図1B】

【図1C】

【図2】

【図3】