特許 7370907 免震ダクト装置

(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】

(24)【登録日】2023-10-20

(45)【発行日】2023-10-30

(54)【発明の名称】免震ダクト装置

(51)【国際特許分類】

   F24F 13/02 20060101AFI20231023BHJP

   F16L 3/18 20060101ALI20231023BHJP

   F16L 3/20 20060101ALI20231023BHJP

【ＦＩ】

F24F13/02 H

F24F13/02 A

F24F13/02 B

F24F13/02 F

F16L3/18 Z

F16L3/20 Z

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2020044805

(22)【出願日】2020-03-13

(65)【公開番号】P2021143814

(43)【公開日】2021-09-24

【審査請求日】2022-10-19

(73)【特許権者】

【識別番号】000001834

【氏名又は名称】三機工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100100044

【弁理士】

【氏名又は名称】秋山 重夫

(74)【代理人】

【識別番号】100205888

【弁理士】

【氏名又は名称】北川 孝之助

(72)【発明者】

【氏名】豊桑 健一郎

【審査官】杉山 健一

(56)【参考文献】

【文献】特開２０００－０３５１６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－０６５９１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－３３６８９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－１９３９９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－３０４３４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１０－３３９３８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－０４４３８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－２２６５１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－３０２０９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－０６４４２７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ２４Ｆ １３／０２

Ｆ１６Ｌ ３／１８

Ｆ１６Ｌ ３／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１構造物に固定されるダクト系統と第２構造物に固定されるダクト系統の間に介在される免震ダクト装置であって、
第１構造物に固定されるダクト系統の端部に一端が接続されるフレキシブルな第１ダクトと、
第２構造物に固定されるダクト系統の端部に一端が接続されるフレキシブルな第２ダクトと、
第１ダクトと第２ダクトの間に介在され、第１ダクト及び第２ダクトのそれぞれ他端が接続される２つの平行する短管端を有する短管と、
前記短管を、前記短管端が前記第１ダクトの一端または前記第２ダクトの一端に平行になるように吊り下げ支持する吊り構造とからなり、
前記吊り構造が、前記短管の軸方向に離れた２個所を吊り下げる２つの下吊バンドと、前記短管端と平行な２辺を有し、当該２辺それぞれに前記下吊バンドを移動自在に吊り下げ支持する長方形をなす矩形枠と、当該矩形枠を短管の軸方向に移動可能に吊り下げ支持する上吊バンドとを備えている、
免震ダクト装置。

【請求項2】

前記吊り構造が、第１構造物または第２構造物に固定され、略水平に延び、互いに平行で前記短管の軸方向に延び、前記矩形枠を構成する長方形の、前記短管端と直角の２辺の上方にある２本の第１レールと、
前記矩形枠の４交点から上方へ延長される４本の上吊バンドの上部に位置し、前記第１レールによって走行自在に支持される４つの第１ローラとを備えている、
請求項１記載の免震ダクト装置。

【請求項3】

第１構造物に固定されるダクト系統と第２構造物に固定されるダクト系統の間に介在される免震ダクト装置であって、
第１構造物に固定されるダクト系統の端部に一端が接続されるフレキシブルな第１ダクトと、
第２構造物に固定されるダクト系統の端部に一端が接続されるフレキシブルな第２ダクトと、
第１ダクトと第２ダクトの間に介在され、第１ダクト及び第２ダクトのそれぞれ他端が接続される２つの平行する短管端を有する短管と、
前記短管を、前記短管端が前記第１ダクトの一端または前記第２ダクトの一端に平行になるように吊り下げ支持する吊り構造とからなり、
第１構造物または第２構造物に固定され、前記第１ダクト、前記第２ダクト、前記短管のそれぞれの中心軸が直線になる場合の上方に配置される第２レールと、
前記第１ダクト、第２ダクトを第２レールへ連結するスプリング機構を有するダクト吊り下げ部材とを備えている、
免震ダクト装置。

【請求項4】

下吊バンドが短管を吊る部位、前記ダクト吊り下げ部材が第１ダクトを吊る部位、前記ダクト吊り下げ部材が第２ダクトを吊る部位には、
第１ダクト、第２ダクト、短管に各々鋼板からなるフランジ補強が設けられていることを特徴とする、
請求項３に記載の免震ダクト装置。

【請求項5】

フレキシブルな前記第１ダクト、第２ダクトとも、その構成材をアルミガラスクロスと鋼製の補強材とし、中心軸に直交する断面が円形であることを特徴とする、
請求項１乃至４の何れか１項に記載の免震ダクト装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は免震ダクト装置に関する。

【背景技術】

【0002】

建物などの構造物同士の間に介在されるダクトとしては、地震などによって構造物同士が相対的に変位したときでも損壊しないように、フレキシブル性を持たせた免震ダクトが知られている（特許文献１、２）。これらの免震ダクトは、ある程度の長さになると中間部が垂れ下がるので、垂れ下がりを防止するため、たとえば特許文献１では、ダクトの１または２個所をコイルばねを介して天井部に吊り下げることを提案している（特許文献１の図１～図７参照）。

【0003】

他方、特許文献１の図８、図９、図１３では、免震ダクトの両端に設けた建物に固定されるダクト系統末端と連結する連結枠に形成した貫通孔に吊り棒の両端を遊挿し、免震ダクト本体を吊り下げるコイルばねの上端を吊り棒に係止固定したものが開示されている。このものは、吊り棒が免震ダクト中心軸方向に移動可能であるので、免震ダクトの伸縮に対応して免震ダクト自体が変形しやすい。また、特許文献１の段落［００５５］には、コイルばねが吊り棒上を移動可能にされたものが開示されている。

【0004】

特許文献２には、免震ダクトの複数個所に設けた取り付け部に、吊り棒を遊嵌する貫通孔を形成し、貫通孔を鳩目金具で保護することにより、吊り棒に対して円滑な摺動を促進することが記載されている。また、免震ダクトを建物に固定されたほかのダクトに連結する連結枠に設けた吊り棒支持部に横方向に長い貫通孔を形成し、吊り棒の横方向の移動や角度を許容できるようにしている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２００３－３０２０９４号公報

【文献】特許第４７６２６０６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

従来の免震ダクトは、地震発生時に伸縮や屈曲などの変形をすることにより、建物同士のずれに追従することができる。また、ダクトの途中を吊り下げることにより、垂れ下がりを防止することができる。しかしこのような免震ダクトは、それぞれの建物に固定される２つのダクト系統の末端位置に合わせて設計し特別にメーカーで製作する必要がある。とくに長い免震ダクトや高温のガスに対応する免震ダクトは、個別設計であることもあって、製造コストが高くなる。そして、従来の長い免震ダクトでは、フレキシブル部分が長くなり、蛇腹の一部がねじれてしまって風路を閉じたり急縮小させてしまうことが多い。
本発明は汎用性および免震機構が高く、製造コストを抑制しうる免震ダクト装置を提供することを課題とする。また、本発明はフレキシブル部位のねじれが生じずに免震しながら十分な内部風路を確保する免震ダクト装置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】

【0007】

本発明の免震ダクト装置１０、１０Ａは、第１構造物１１に固定されるダクト系統１２と第２構造物１３に固定されるダクト系統１４の間に介在される免震ダクト装置１０、１０Ａであって、第１構造物１１に固定されるダクト系統１２の端部に一端が接続されるフレキシブルな第１ダクト１５と、第２構造物１３に固定されるダクト系統１４の端部に一端が接続されるフレキシブルな第２ダクト１６と、第１ダクト１５と第２ダクト１６の間に介在され、第１ダクト１５及び第２ダクト１６のそれぞれ他端が接続される２つの平行する短管端１７ｂ、１７ｂを有する短管１７と、前記短管１７を、前記短管端が前記第１ダクト１５の一端または前記第２ダクト１６の一端に平行になるように吊り下げ支持する吊り構造１８、２３とからなることを特徴としている。

【0008】

このような免震ダクト装置１０、１０Ａにおいては、前記吊り構造１８、２３が、前記短管１７の軸方向に離れた２個所を吊り下げる２つの下吊バンド（下吊ローラユニット３６）と、前記短管端１７ｂ、１７ｂと平行な２辺（横レール２８）を有し、該２辺（横レール２８）それぞれに前記下吊バンド３６を移動自在に吊り下げ支持する長方形をなす矩形枠２５と、当該矩形枠２５を短管１７の軸方向に移動可能に吊り下げ支持する上吊りバンド（上吊ローラユニット３２）とを備えているものが好ましい。

【0009】

さらに前記吊り構造２３が、第１構造物１１または第２構造物１３に固定され、略水平に延び、互いに平行で前記短管１７の軸方向（つまり前記矩形枠２５の短管端１７ｂ、１７ｂと直交する方向の２辺２８と平行な方向）に延び、前記矩形枠２５を構成する長方形の、前記短管端と直角の２辺（横レール２８）の上方にある２本の第１レール２６と、前記矩形枠２５の４交点（四隅）から上方へ延長される４本の上吊バンド３２の上部に位置し、前記第１レール２６によって走行自在に支持される４つの第１ローラ２９とを備えているものが好ましい。また、短管端１７ｂ、１７ｂと平行な２辺を有し、それにより長方形を構成する前記矩形枠２５の当該２辺に平行に沿って横レール２８が設けられてもよく、前記下吊りバンド３６が、それらの横レール２８によって走行自在に支持される第２ローラ３３を有するものであってもよい。

【0010】

また、第１構造物１１または第２構造物１３に固定され、前記第１ダクト１５、前記第２ダクト１６、前記短管１７のそれぞれの中心軸が直線になる場合の上方に配置される第２レール３８と、前記第１ダクト１５、第２ダクト１６を第２レール３８へ連結するスプリング機構を有するダクト吊り下げ部材１８とからなるものが一層好ましい。その場合、前記第２レール３８が１本、２本の互いに平行に設けられた前記第１レール２６間の中央部分に前記第１レール２６と平行に設けられているものが一層好ましい。

【0011】

前記下吊バンド３６が短管１７を吊る部位、前記ダクト吊り下げ部材１８が第１ダクト１５を吊る部位、前記ダクト吊り下げ部材１８が第２ダクト１６を吊る部位には、第１ダクト１５、第２ダクト１６、短管１７に各々鋼板からなるフランジ補強が設けられていることがさらに好ましい。フレキシブルな前記第１ダクト１５、第２ダクト１６とも、その構成材をアルミガラスクロスと鋼製の補強材とし、中心軸に直交する断面が円形であることがさらに好ましい。

【発明の効果】

【0012】

本発明の免震ダクト装置は、第１ダクトと第２ダクトの間に短管を介在させていて、短管を第１ダクトの一端及び第２ダクトの一端の面に対して平行移動するようにしたので、短管によってフレキシブルである第１ダクトや第２ダクトがことさら捻じれることを防止できる。また、中間に短管が入るためつぶれに強くなる。そのため、既製の汎用材料を用いて現場にてフレキシブルなダクトとして組み立てても構造的に無理がなく、第１ダクトや第２ダクトは現地製造や調達が可能となり、製造コストを抑制することができる。さらに既製品を使用することにより、短納期の要望にも対応しうる。

【0013】

前記吊り構造が、短管の軸方向に離れた２個所を吊り下げる２つの下吊バンド（下吊ローラユニット）と、前記短管端と平行な２辺（横レール）を有し、当該２辺（横レール）それぞれに前記下吊バンドを移動自在に吊り下げ支持する長方形をなす矩形枠と、当該矩形枠２５を短管１７の軸方向に移動可能に吊り下げ支持する上吊りバンド（上吊ローラユニット）とを備えている場合は、短管を安定して水平支持しながら第１構造物と第２構造物の相対位置変異が発生しても、構造物からの固定された吊元と矩形枠との移動可能な上吊バンド同士の離間距離についての回転角の余弦定理から距離変化に対する復元移動の働きから、短管の水平回転の動きが矩形枠の水平回転の動きに倣い、矩形枠は回転しないよう自己保持することができ、第１ダクトおよび第２ダクトの変形を想定内の範囲に抑制しやすくなる。それにより第１ダクトおよび第２ダクトにかける負担を軽減できる。

【0014】

さらに前記吊り構造が、第１構造物または第２構造物に固定され、略水平に延び、互いに平行で前記短管の軸方向に延び、前記矩形枠を構成する長方形の、前記短管端と直角の２辺の上方にある２本の第１レールと、前記矩形枠の４交点から上方へ延長される４本の上吊バンドの上部に位置し、前記第１レールによって走行自在に支持される４つの第１ローラとを備えている場合は、略水平に延びてお互い平行で前記短管の軸方向（つまり前記枠体の短管端と直交する方向の２辺と平行な方向）に伸び前記矩形枠の短管端と直交する２辺の上方にある２本の第１レールと、前記矩形枠の４交点から上方へ延長される４本の上吊バンドの上部に位置し第１レールによって走行自在に支持される４つの第１ローラとからなる場合は、吊り下げ部材の水平方向の位置の変動に容易に対応することができ、第１ダクトおよび第２ダクトにかける負担を一層軽減できる。

【0015】

また、前記支持構造が、第１構造物または第２構造物に固定され、前記第１ダクト、前記第２ダクト、前記短管のそれぞれの中心軸が直線になる場合の上方に配置される第２レールと、前記第１ダクト、第２ダクトを第２レールへ連結するダクト吊り下げ部材とからなる場合は、第２レールからスプリング機構を有するダクト吊り下げ部材によって第１ダクトおよび第２ダクトを吊り下げているので、変位の大きな第１ダクト吊り下げ部材や第２ダクト吊り下げ部材の吊位置から伸縮して倣ってさまざまな方向に移動することができる。そのため、地震によって第１ダクトおよび第２ダクトにかかる負荷を一層軽減することができる。

【0016】

前記下吊バンドが短管を吊る部位、前記ダクト吊り下げ部材が第１ダクトを吊る部位、前記ダクト吊り下げ部材が第２ダクトを吊る部位に、第１ダクト、第２ダクト、短管に各々鋼板からなるフランジ補強が設けられている場合は、吊り下げることによる短管を構成する金属板、第１ダクト、第２ダクトを構成するフレキシブル材料のそれぞれの吊り下げ位置に応力集中する変形が生じず、応力が分散しそれによりさらに変形しにくいという好循環が発生する。そのためフランジ補強により一層安定して、かつ、無理な変形をしないように支持することができる。

【0017】

フレキシブルな前記第１ダクト、第２ダクトとも、その構成材をアルミガラスクロスと鋼製の補強材とし、中心軸に直交する断面が円形である場合は、ダクト系統や免震ダクト装置内部を流通するガス体が、２００℃程度の高温でも耐熱は十分であり、現場での組み立ても容易である。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】図１Ａは本発明の免震ダクト装置の設置状況の概念を示す平面図、図１Ｂは図１ＡのＩ－Ｉ線断面図である。

【図2】本発明の免震ダクト装置の実施形態を示す斜視図である。

【図3】図３Ａおよび図３Ｂは図２の免震ダクト装置の平面図および側面図である。

【図4】図３ＢのＩＩＩ－ＩＩＩ線断面図である。

【図5】図５Ａ、図５Ｂおよび図５Ｃは吊りバンド（ローラユニット）の一例を示す斜視図、正面図および側面図である。

【図6】図６Ａおよび図６Ｂは免震ダクト装置の作用を示す概略斜視図および概略平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

図１Ａ、図１Ｂに示す免震ダクト装置１０は、第１構造物１１（例えば外部スタンションなど）に固定される例えば熱排気ガスを流すダクト系統１２と、第２構造物１３（例えば熱排気ガスを内部で発生する工場建屋など）に固定される例えば熱排気ガスを流すダクト系統１４間に介在されるものであり、それぞれフレキシブルな第１ダクト１５および第２ダクト１６と、それらの間に介在される短管１７と、これらを吊り下げる吊り構造１８とからなる。第１ダクト１５および第２ダクト１６の自由端には、第１構造物１１に固定される末端である角丸ホッパ１９と、第３構造物１３に固定されるエルボに相当するチャンバの開口フランジ１９がそれぞれ設けられている。この実施形態では第１ダクト１５および第２ダクト１６はそれぞれ短いダクト１５ａ、１６ａを２個連結したものを採用し、連結部にフランジ１５ｂ、１６ｂを施して吊れるようにしている。しかし長いダクトを用い中間外側にフランジ補強を施してもよい。

【0020】

各ダクト１５ａ、１６ａは、キャンバス地を筒状に形成したものであり、内面にはアルミガラスクロスの被覆層を設けて耐熱性をもたせている。さらに形状保持のため、金属線を螺旋状に形成した支持材（図３Ａの符号１５ｃ参照）を内面側に設けて張りを与えると共に、端部には断面Ｌ字状の金属板を円形に成形したフランジ１５ｂ、１６ｂを取り付けている。キャンバス地としては、耐熱性を考慮して表面を金属であるアルミ箔で被覆し、生地として耐熱性のあるガラス繊維やロックウール繊維などを織ったもので、厚さ５～３０ｍｍ程度のものが好ましい。キャンバス地を円筒状に縫製することにより、ダクト１５ａ、１６ａを形成することができる。ダクト１５ａ、１６ａは支持材１５ｃに沿って蛇腹を形成しているので軸方向に縮むことができ、縮んだ状態から伸びることができる。ある程度縮んだ状態で設置するのが好ましい。なお、両端のフランジ１５ｂ、１５ｂ（１６ｂ、１６ｂ）の間には、伸びを制限するワイヤ（図３Ｂの符号１５ｄ参照）を連結して、キャンバス地に過大な引っ張り力が加わるのを防止するのが好ましい。

【0021】

短管１７は、亜鉛メッキ鋼、ステンレス、アルミニウムなどの耐候性および耐熱性を有する金属板を円筒状に成形したものが用いられる。耐熱性は、たとえば１５０℃～２５０℃程度の空気に耐えうる事が望ましい。短管１７の端部には、ダクト１５ａ、１６ａのフランジ１５ｂ、１６ｂと連結するためのフランジ１７ａが設けられている。そして上記の第１ダクト１５、第２ダクト１６および短管１７は、図１Ｂに示すように、いずれかの上端の中央を吊り下げることにより、中央部が垂れさがらないよう支持することができる。この設置状況の概要では、短管１７の両端のフランジ１７ａのそれぞれ上端中央部を吊り下げている。このように軸方向に離れた２か所を吊り下げると、ダクトの吊り下げが安定する。

【0022】

吊り構造１８にはワイヤ２０や小判型の丸カン、スィーベルジョイントなどが用いられる。途中にスプリング２１を介在させると、地震のときの上下動の衝撃を緩和することができ、さらに構造物１１、１３の間の相対的な上下左右の変位が生じたときも、力を吸収して変位を許すのでダクトを保護することができる。スプリング２１としては、コイルスプリングが好ましい。スプリング２１による振動の吸収は、とくに高速の振動に追従できる利点がある。ワイヤ２０の上端は、いずれか一方の構造物１１、１３の天井構造などに取り付けるが、ダクト１５、１６や短管１７の軸心に対し平面視で直角（ねじれの位置）に延びるビーム２２によって吊り下げ支持してもよい。その場合は吊り下げ位置を比較的自由に選択できる。

【0023】

前記設置状況の概要では、短管１７の両端のフランジ１７ａを吊り下げているが、この吊り構造に代えて、あるいはこの吊り構造に加えて、第１ダクト１５の長さ方向の中間部のフランジ１５ｂや第２ダクト１６の長さ方向の中間部のフランジ１６ｂを吊り下げることもできる。吊り下げ個所が多いと、ダクト全体を直線状に支持することができるので好ましい。

【0024】

つぎに図２～４を参照して本発明の免震ダクト装置の具体的な実施形態を示す。図２～４の免震ダクト装置１０Ａでは、吊り構造２３にダクトの軸方向Ｘと軸に対して直角の横方向Ｙの移動を許すＸＹ走行機構を採用し、免震ダクト装置１０Ａの短管１７の短管端が第１構造物１１に固定されるダクト系統の末端部１９や第２構造物１３に固定されるダクト系統の末端部１９と平行が保てるようにしている。この吊り構造２３は、第１構造物１１または第２構造物１３に固定されダクトの上方で横方向Ｙに延びる２本一対の片持ち梁２４と、その片持ち梁２４によって吊り下げられている矩形枠２５と、片持ち梁２４の上部に載置されダクトの軸方向Ｘに沿って延びる延長材３８（第２レール）とを備えている（図３Ａ参照）。片持ち梁２４の上には、軸方向に延びる２本一対の縦レール（第１レール）２６が設けられている。矩形枠２５は軸方向に延びる２本の短い縦材２７と、それらの両端を連結して横方向に延びる２本の横材（横レール）２８とからなる。

【0025】

図４に示すように、１本の縦レール２６には、２個の第１ローラ２９が転動自在に係合しており、第１ローラ２９は略円形の吊り枠３０によって回転自在に支持されている（図５Ａ参照）。吊り枠３０の下端から下方に向けて吊り軸３１が延びており、その吊り軸３１の下部は前記矩形枠２５の縦材２７に連結されている。吊り軸３１の上部と下部とはスィーベルジョイントによって軸回りに回動自在に連結されている。このような第１ローラ２９と吊り枠３０と吊り軸３１の組み合わせ（以下、ローラユニット３２という）としては、市販のローラバンドを上下逆したものを使用することができ、それにより製造コストを低くすることができる（図５Ａ参照）。

【0026】

それぞれの縦レール２６に２個ずつ係合された、全体として４個のローラユニット３２の吊り軸３１は前述のように矩形枠２５の４交点近傍位置の縦材２７に連結されており、それにより矩形枠２５は、４個のローラユニット３２によって安定して吊られ、さらに軸方向（Ｘ方向）に走行自在である。

【0027】

同様に矩形枠２５の横材（横レール）２８には、それぞれ第２ローラ３３と、吊り枠３４と、吊りボルト３５からなるローラユニット３６が横方向（Ｙ方向）に走行自在に吊られている。そして吊り軸３５の下端は、短管１７の両端のフランジ１７ａの中央上端に連結されている。したがって短管１７は、Ｘ方向の第１ローラ２９の作動範囲内およびＹ方向の第２ローラ３３の作動範囲内でＸＹ方向に移動自在に吊られることになる。また、短管１７の上端中央ｂの端部が吊られていることにより、短管１７は安定して吊られる。

【0028】

また、縦レール２６も横レール２８も、例えば山形鋼で形成されそのＬ字断面の一面をほかの鋼材に固定することで上方は刃の端部のようになり接触面積が小さくなっている。ここにローラユニット３２やローラユニット３６の第１ローラ２９や第２ローラ３３が転がりながら接触するので、無理な力がかかる前にローラユニット３２やローラユニット３６はかかり始めの小さな力により縦レール２６や横レール２８上を移動する。

【0029】

図６Ａおよび図６Ｂを参照して、短管端１７ｂ、１７ｂと、矩形枠２５を構成する平行な２辺（横材）２８とが平行な状態の場合、それぞれが直交する短管端１７ｂ間距離と同じ上側のローラユニット３２間距離（矩形枠との連結部の距離、図６ＡのＬ１）と縦レール２６上の２つの上側のローラユニット３２の（ローラ２９の）接触点間距離Ｌ１’とは同じ距離である。ところが、短管１７がゆすられて中心軸が水平に角度θだけ回転し、そのまま下側のローラユニット３６を介して矩形枠２５を水平に回転角度θ回転するよう伝達し矩形枠２５が回転移動したとすると、上側のローラユニット３２間距離Ｌ１は不変なものの、矩形枠２５の辺である縦材２７と縦レール２６とのなす角度がθとなり、縦レール２６と２つのローラユニット３２の接触点間距離Ｌ１’が余弦定理から、Ｌ１’＝１／ｃｏｓθ×Ｌ１となり、距離が一致しないように長くなろうとする。

【0030】

しかし縦材２７に取り付けられるローラユニット３２同士の距離と、縦レール２６に接するローラユニット３２同士の間の接点間の距離とが上記余弦定理から相対的に変わろうと２つの上側のローラユニット３２と縦レール２６の刃との接触点間を広げようと無理な力がかかり始めると、その前にその無理な力が小さいうちに摩擦が小さいので、上側のローラユニット３２のローラ２９が転がって、矩形枠２５と縦レール２６と上側のローラユニット３２とで形成する矩形とが平行になるように上側のローラユニット３２が移動して逃げていく。そのため、結局相対的に水平回転しないように自己保持がかかる。

【0031】

上記では、短管１７がゆすられて中心軸が水平に角度θ回転しそのまま下側のローラユニット３６を介して矩形枠２５を水平に回転角度θ回転するよう伝達するとしたが、短管１７は、矩形枠２５の横レール２８に２つの下側のローラユニット３６で吊られているので、短管端１７ｂ、１７ｂとの間の距離と、２つの第２ローラ３３で各２つの横レール２８に吊られる接触点間との距離とが、水平回転角度の余弦定理の理屈で変わろうと無理な力がかかり始めると、上記と同様に、距離が大きく変わる前に第２ローラ３３が動くので、矩形枠２５の長手の辺でもある横レール２８と２つの第２ローラ３３間を結ぶ線との回転角度が直交するように移動する。この動きにより、短管端１７ｂ、１７ｂが第１ダクト１５の一端または第２ダクト１６の一端に平行になるように吊り下げ支持され続けるのである。

【0032】

図２の免震ダクト装置１０Ａでは、前述のＸＹ走行機構のほか、図１Ｂと同様のワイヤ２０とスプリング２１などによるシンプルな伸縮自在の吊り構造１８を第１ダクト１５や第２ダクト１６の吊り部材として合わせて採用している。すなわち２本の片持ち梁２４の上に、ダクトの軸方向に延びる延長材３８を取り付け、その延長材３８の端部と中間部の２個所に、スプリング２１や小判型の丸カン３９、スィーベルジョイント４０などからなる吊り構造１８を介して第１ダクト１５の軸方向の中央部のフランジ１５ｂおよび第２ダクト１６の軸方向の中央部のフランジ１６ｂを吊り下げている。

【0033】

それにより、常時（外部から負荷がかかっていないとき）は、第１ダクト１５、短管１７および第２ダクト１６の全体が延長材３８に沿ってその下方に安定して保持されることになる（図３Ａ、図３Ｂ、図４参照）。また、延長材３８を細い棒材で構成し、片持ち梁２４から長く伸び出しているので、延長材３８自体の撓みを免震に利用することができる。そして、地震によって第１構造物１１と第２構造物１３との相対位置が変位した場合は、吊り構造１８の途中にスプリング２１が介在しているので、地震のときの上下動の衝撃を緩和する。また、相対的な上下左右の変位が生じたときも、力を吸収して変位を許すので、ダクトを保護することができる。

【0034】

上記のように構成される免震ダクト装置１０、１０Ａは、地震が発生して図３Ａ、図３Ｂの第１構造物１１と第２構造物１２とが相対的に離れたり近づいたりする変位が生じても、また、上下・左右にずれる相対的な変位が生じても、フレキシブルな第１ダクト１５、第２ダクト１６がそれらの変位をスムーズに吸収することができる。そして図２の免震ダクト装置１０Ａでは、短管１７を吊り下げている矩形枠２５が前後左右にスムーズに移動できるので、振幅の大きい地震によって質量が大きい短管１７が振り回されても安全である。また、上下方向の変位に対しては、延長材３８の撓みで追従することができ、とくに高い振動数の地震に対しても、スプリング２０が機敏に追従するので一層安全である。

【0035】

以上、いくつかの実施形態に関して図面に基づいて説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、種々の変更が可能である。例えば図２～４の実施形態では、ダクトの中間部をＸＹ方向に移動自在に吊り下げているが、Ｘ方向（軸方向）のみに移動自在であってもよく、Ｙ方向（横方向）のみに移動自在であってもよい。また、図２～４の実施形態では、短管１７は１個だけであるが、長いダクトでは２個以上設けることもできる。

【符号の説明】

【0036】

１０、１０Ａ 免震ダクト装置
１１ 第１構造物
１２ 配管系統
１３ 第２構造物
１４ 配管系統
１５ 第１ダクト
１５ａ 短いダクト
１５ｂ フランジ
１５ｃ 延びを制限するワイヤ
１６ 第２ダクト
１６ａ 短いダクト
１６ｂ フランジ
１７ 短管
１７ａ フランジ
１７ｂ 短管端
１８ 吊り構造
１９ 固定部
２０ ワイヤ
２１ スプリング
２３ 吊り構造
２４ 片持ち梁
２５ 矩形枠
２６ 縦レール（第１レール）
２７ 縦材
２８ 横材（横レール）
２９ 第１ローラ
３０ 吊り枠
３１ 吊り軸
３２ （上側の）ローラユニット
３３ 第２ローラ
３４ 吊り枠
３５ 吊り軸
３６ （下側の）ローラユニット
３８ 延長材（第２レール）
３９ 小判型の丸カン
４０ スィーベルジョイント
Ｌ１ 上側のローラユニット間距離
Ｌ１’ 上側のローラユニットの接触点間距離

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】