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技術 筒状部材の封止方法、配管の閉止方法、筒状部材の封止構造、及び配管の閉止構造

出願人 株式会社日立製作所
発明者 佐藤耕ニ横川穣
出願日 2012年12月11日 (7年6ヶ月経過) 出願番号 2012-270195
公開日 2014年6月26日 (6年0ヶ月経過) 公開番号 2014-117093
状態 未査定
技術分野 固着及びねじ継手 管の敷設 ガスケットシール 屋内配線の据付
主要キーワード 螺合代 閉止構造 各筒状部材 モニター対象 熱硬化性接着層 熱的負担 ケーブル挿通用 紙粘土
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2014年6月26日)のものです。
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図面 (10)

課題

配管の開口部に取り付ける筒状部材に配管内部に配置されたモニター素子から延出した多数のケーブル挿通する場合であっても、筒状部材において短時間で封止構造構築可能な、筒状部材の封止方法、及びこれを用いた配管の閉止方法、筒状部材の封止構造、配管の閉止構造を提供する。

解決手段

ケーブル挿通用の金属製の筒状部材22を封止する方法であって、前記筒状部材22の前記内部空間28を仕切り板26により仕切り、前記ケーブル20を前記仕切り板26に貫通させることにより前記ケーブル20を前記筒状部材22に挿通させ、前記内部空間28の前記仕切り板26の一方の面側(内部空間30)に発熱性接着剤(発熱性接着層34)を充填して前記一方の面側を封止するとともに、前記内部空間28の前記仕切り板26の他方の面側(内部空間32)に熱硬化性接着剤熱硬化性接着層36)を充填し、前記発熱性接着剤からの熱により前記熱硬化性接着剤を硬化させて前記筒状部材22を封止することを特徴とする。

概要

背景

設備に接続した配管の内部に、事後的に素子機器を取り付けて配管内部の品質検査を行なう場合がある。このため、配管の溶接箇所応力分布を測定するための歪ゲージや、配管中を流れる液体の様子を撮影するカメラなどのモニター素子を配管内部に取り付ける場合がある。この場合、配管の側壁に開口部を形成するとともに開口部に連通する筒状部材を配管に取り付け、配管内部に取り付けたモニター素子から延出したケーブルを開口部及び筒状部材から引き出し、筒状部材の内部空間を封止して配管を閉止する。これにより、使用中の配管内部の状態をリアルタイム検査することができる。

特許文献1では、金属製の筒状部材内部に熱可塑性プラスチックで形成された仕切り板を配置し、仕切り板にケーブルを貫通させて加熱し、ケーブルの絶縁被膜と仕切り板とを接合させ、仕切り板を筒状部材の内壁に接合させている。この加熱した状態で、仕切り板を、厚み方向からケーブルが挿通されるリング状の金属ディスクで挟み込むとともに、筒状部材の端部を内側に折り込んで、金属ディスクに当接させる。その後、全体を冷却させて、プラスチックと金属との熱膨張係数相違を利用して当該端部が金属ディスクを仕切り板に圧着させることにより、筒状部材の封止構造構築している。

これにより、仕切り板の金属ディスクに接触する部分が圧延されるため、仕切り板とケーブルとの間、仕切り板と筒状部材の内壁との間の隙間のシール性を高めて、仕切り板による筒状部材の内部空間の仕切り(封止)を確実に行なうことができる。

特許文献2では、弾性を有する材料で形成され、筒状部材に嵌め込み可能な外形を有するシール部材が、その内部に粘着部材を収容する内部空間と、ケーブルを当該内部空間に貫通させるための挿通孔を備えている。そして、ケーブルを挿通孔に挿通したのち内部空間に粘着部材を充填させ、シール部材を筒状部材に嵌め込むことにより、筒状部材の封止構造を構築している。これにより、ケーブルが挿通された筒状部材において短時間で封止構造を構築することができる。

概要

配管の開口部に取り付ける筒状部材に配管内部に配置されたモニター素子から延出した多数のケーブルを挿通する場合であっても、筒状部材において短時間で封止構造を構築可能な、筒状部材の封止方法、及びこれを用いた配管の閉止方法、筒状部材の封止構造、配管の閉止構造を提供する。ケーブル挿通用の金属製の筒状部材22を封止する方法であって、前記筒状部材22の前記内部空間28を仕切り板26により仕切り、前記ケーブル20を前記仕切り板26に貫通させることにより前記ケーブル20を前記筒状部材22に挿通させ、前記内部空間28の前記仕切り板26の一方の面側(内部空間30)に発熱性接着剤(発熱性接着層34)を充填して前記一方の面側を封止するとともに、前記内部空間28の前記仕切り板26の他方の面側(内部空間32)に熱硬化性接着剤熱硬化性接着層36)を充填し、前記発熱性接着剤からの熱により前記熱硬化性接着剤を硬化させて前記筒状部材22を封止することを特徴とする。

目的

本発明は、上記問題点に着目し、配管の開口部に取り付ける筒状部材に配管内部に配置されたモニター素子から延出した多数のケーブルを挿通する場合であっても、筒状部材において短時間で封止構造を構築可能な、筒状部材の封止方法、及びこれを用いた配管の閉止方法、筒状部材の封止構造、配管の閉止構造を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
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請求項1

ケーブル挿通用の金属製の筒状部材封止する方法であって、前記筒状部材の内部空間を仕切り板により仕切り、前記ケーブルを前記仕切り板に貫通させることにより前記ケーブルを前記筒状部材に挿通させ、前記内部空間の前記仕切り板の一方の面側に発熱性接着剤充填して前記一方の面側を封止するとともに、前記内部空間の前記仕切り板の他方の面側に熱硬化性接着剤を充填し、前記発熱性接着剤からの熱により前記熱硬化性接着剤を硬化させて前記筒状部材を封止することを特徴とする筒状部材の封止方法

請求項2

前記仕切り板を、絶縁物で形成することを特徴とする請求項1に記載の筒状部材の封止方法。

請求項3

配管内部に前記配管内部の情報を取得するモニター素子を配置し、前記配管に前記モニター素子から延出したケーブルを引き出すための開口部を形成して前記開口部から前記ケーブルを引き出し、ケーブル挿通用の金属製の筒状部材の内部空間を仕切り板により仕切り、前記開口部から引き出された前記ケーブルを前記仕切り板に貫通させることにより前記ケーブルを前記筒状部材に挿通させ、前記内部空間の前記仕切り板の一方の面側に発熱性接着剤を充填して前記一方の面側を封止するとともに、前記内部空間の前記仕切り板の他方の面側に熱硬化性接着剤を充填し、前記発熱性接着剤からの熱により前記熱硬化性接着剤を硬化させて前記筒状部材を封止し、封止後の前記筒状部材を前記開口部に連通するように前記配管に接続することを特徴とする配管の閉止方法。

請求項4

前記筒状部材を前記開口部に螺合させることを特徴とする請求項3に記載の配管の閉止方法。

請求項5

前記配管に、前記開口部に連通する第2の筒状部材を設け、前記筒状部材と、前記第2の筒状部材と、を螺合させることを特徴とする請求項3に記載の配管の閉止方法。

請求項6

前記配管に、前記開口部に連通する第2の筒状部材を設け、前記筒状部材と、前記第2の筒状部材と、をフランジ接続することを特徴とする請求項3に記載の配管の閉止方法。

請求項7

金属製の筒状部材の内部空間を仕切るとともに前記筒状部材に挿通するケーブルが貫通する仕切り板と、前記内部空間の前記仕切り板の一方の面側を封止する発熱性接着層と、前記内部空間の前記仕切り板の他方の面側を封止する熱硬化性接着層と、を有することを特徴とする筒状部材の封止構造

請求項8

前記仕切り板は、絶縁物により形成されていることを特徴とする請求項7に記載の筒状部材の封止構造。

請求項9

配管内部に配置されたモニター素子から延出し、前記配管に形成された開口部から引き出されたケーブルと、前記開口部に連通するように前記配管に接続され、前記ケーブルが挿通された筒状部材と、前記筒状部材の内部空間を仕切るとともに前記ケーブルが貫通する仕切り板と、前記内部空間の前記仕切り板の一方の面側を封止する発熱性接着層と、前記内部空間の前記仕切り板の他方の面側を封止する熱硬化性接着層と、を有することを特徴とする配管の閉止構造

請求項10

前記筒状部材と前記開口部との接続位置に、前記筒状部材と前記開口部とを螺合させる螺合部を有することを特徴とする請求項9に記載の配管の閉止構造。

請求項11

前記配管には、前記開口部に連通する第2の筒状部材が接続されるとともに前記第2の筒状部材に連通して前記筒状部材が接続され、前記筒状部材と前記第2の筒状部材との接続位置に、前記筒状部材と前記第2の筒状部材とを螺合させる螺合部を有することを特徴とする請求項9に記載の配管の閉止構造。

請求項12

前記配管には、前記開口部に連通する第2の筒状部材が接続されるとともに前記第2の筒状部材に連通して前記筒状部材が接続され、前記筒状部材と前記第2の筒状部材との接続位置には、前記筒状部材と前記開口部とをフランジ接続させるフランジを有することを特徴とする請求項9に記載の配管の閉止構造。

技術分野

0001

本発明は、ケーブル挿通される筒状部材封止方法、これを用いた配管閉止方法、筒状部材の封止構造、配管の閉止構造において、多数のケーブルを用いても封止するための時間を短縮する技術に関する。

背景技術

0002

設備に接続した配管の内部に、事後的に素子機器を取り付けて配管内部の品質検査を行なう場合がある。このため、配管の溶接箇所応力分布を測定するための歪ゲージや、配管中を流れる液体の様子を撮影するカメラなどのモニター素子を配管内部に取り付ける場合がある。この場合、配管の側壁に開口部を形成するとともに開口部に連通する筒状部材を配管に取り付け、配管内部に取り付けたモニター素子から延出したケーブルを開口部及び筒状部材から引き出し、筒状部材の内部空間を封止して配管を閉止する。これにより、使用中の配管内部の状態をリアルタイム検査することができる。

0003

特許文献1では、金属製の筒状部材内部に熱可塑性プラスチックで形成された仕切り板を配置し、仕切り板にケーブルを貫通させて加熱し、ケーブルの絶縁被膜と仕切り板とを接合させ、仕切り板を筒状部材の内壁に接合させている。この加熱した状態で、仕切り板を、厚み方向からケーブルが挿通されるリング状の金属ディスクで挟み込むとともに、筒状部材の端部を内側に折り込んで、金属ディスクに当接させる。その後、全体を冷却させて、プラスチックと金属との熱膨張係数相違を利用して当該端部が金属ディスクを仕切り板に圧着させることにより、筒状部材の封止構造を構築している。

0004

これにより、仕切り板の金属ディスクに接触する部分が圧延されるため、仕切り板とケーブルとの間、仕切り板と筒状部材の内壁との間の隙間のシール性を高めて、仕切り板による筒状部材の内部空間の仕切り(封止)を確実に行なうことができる。

0005

特許文献2では、弾性を有する材料で形成され、筒状部材に嵌め込み可能な外形を有するシール部材が、その内部に粘着部材を収容する内部空間と、ケーブルを当該内部空間に貫通させるための挿通孔を備えている。そして、ケーブルを挿通孔に挿通したのち内部空間に粘着部材を充填させ、シール部材を筒状部材に嵌め込むことにより、筒状部材の封止構造を構築している。これにより、ケーブルが挿通された筒状部材において短時間で封止構造を構築することができる。

先行技術

0006

特開平11−193886号公報
特開平8−280117号公報

発明が解決しようとする課題

0007

しかし、特許文献1の方法では、多数のケーブルを筒状部材に挿通した封止構造を構築できるが、筒状部材及び仕切り板を加熱する工程と、筒状部材の端部を折り曲げる工程を現場で行なう必要があり、封止構造を構築するのに時間がかかるという問題がある。また、特許文献2の方法では、短時間で封止構造を構築できるが、多数のケーブルを筒状部材に挿通させることは困難である。

0008

そこで、本発明は、上記問題点に着目し、配管の開口部に取り付ける筒状部材に配管内部に配置されたモニター素子から延出した多数のケーブルを挿通する場合であっても、筒状部材において短時間で封止構造を構築可能な、筒状部材の封止方法、及びこれを用いた配管の閉止方法、筒状部材の封止構造、配管の閉止構造を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0009

上記目的を達成するため、本発明に係る筒状部材の封止方法は、ケーブル挿通用の金属製の筒状部材を封止する方法であって、前記筒状部材の内部空間を仕切り板により仕切り、前記ケーブルを前記仕切り板に貫通させることにより前記ケーブルを前記筒状部材に挿通させ、前記内部空間の前記仕切り板の一方の面側に発熱性接着剤を充填して前記一方の面側を封止するとともに、前記内部空間の前記仕切り板の他方の面側に熱硬化性接着剤を充填し、前記発熱性接着剤からの熱により前記熱硬化性接着剤を硬化させて前記筒状部材を封止することを特徴とする。

0010

上記方法により、発熱性接着剤の熱は、金属製の筒状部材を伝播して熱硬化性接着剤に到達する。これにより熱硬化性接着剤を外部から加熱することなく速やかに凝固させることができ、短時間で筒状部材の内部空間を封止することができる。また、発熱性接着剤の熱は、少なくとも筒状部材に拡散するので発熱性接着剤に封止されるケーブルの周囲温度を低下させてケーブルに対する熱的負担を軽減することができる。さらに、仕切り板の両面に接着剤を充填するので、仕切り板に複数の多数のケーブルを挿通させた状態でも確実に封止構造を構築することができる。

0011

本発明において、前記仕切り板を、絶縁物で形成することを特徴とする。
上記方法により、比熱の高い絶縁物で形成した仕切り板に発熱性接着剤からの熱を蓄熱させ、熱硬化性接着剤に継続的に熱を供給することができるので、熱硬化性接着剤の硬化を確実に行なうことができる。

0012

本発明に係る配管の閉止方法は、配管内部に前記配管内部の情報を取得するモニター素子を配置し、前記配管に前記モニター素子から延出したケーブルを引き出すための開口部を形成して前記開口部から前記ケーブルを引き出し、ケーブル挿通用の金属製の筒状部材の内部空間を仕切り板により仕切り、前記開口部から引き出された前記ケーブルを前記仕切り板に貫通させることにより前記ケーブルを前記筒状部材に挿通させ、前記内部空間の前記仕切り板の一方の面側に発熱性接着剤を充填して前記一方の面側を封止するとともに、前記内部空間の前記仕切り板の他方の面側に熱硬化性接着剤を充填し、前記発熱性接着剤からの熱により前記熱硬化性接着剤を硬化させて前記筒状部材を封止し、封止後の前記筒状部材を前記開口部に連通するように前記配管に接続することを特徴とする。
上記方法により、多数のケーブルを配管の外部に引き出した状態の配管の閉止構造を短時間で形成することができる。

0013

本発明において、前記筒状部材を前記開口部に螺合させることを特徴とする。
上記方法により、筒状部材を、溶接することなく配管に取り付けることができるので、ケーブルに対する熱的負担を軽減することができる。

0014

本発明において、前記配管に、前記開口部に連通する第2の筒状部材を設け、前記筒状部材と、前記第2の筒状部材と、を螺合させることを特徴とする。
上記方法により、筒状部材を、溶接することなく配管に接続することができるので、ケーブルに対する熱的負担を軽減することができる。また、筒状部材と第2の筒状部材の螺合代を長くとることができるので、配管の閉止を確実に行うことができる。

0015

本発明において、前記配管に、前記開口部に連通する第2の筒状部材を設け、前記筒状部材と、前記第2の筒状部材と、をフランジ接続することを特徴とする。
上記方法により、ケーブルをることなく、筒状部材を第2の筒状部材に接続することができるので、ケーブルに対する機械的な負担を軽減することができる。

0016

本発明に係る筒状部材の封止構造は、金属製の筒状部材の内部空間を仕切るとともに前記筒状部材に挿通するケーブルが貫通する仕切り板と、前記内部空間の前記仕切り板の一方の面側を封止する発熱性接着層と、前記内部空間の前記仕切り板の他方の面側を封止する熱硬化性接着層と、を有することを特徴とする。

0017

上記構成において、熱硬化性接着層を形成する前に発熱性接着層を形成した場合、発熱性接着層の熱は、少なくとも金属製の筒状部材を伝達して熱硬化性接着層に到達する。これにより熱硬化性接着層を外部から加熱することなく速やかに凝固させることができ、短時間で筒状部材の内部空間を封止することができる。また、発熱性接着層の熱は、少なくとも筒状部材に拡散するので発熱性接着層に封止されるケーブルの周囲温度を低下させてケーブルに対する熱的負担を軽減することができる。さらに、仕切り板の両面に接着層を形成するので、仕切り板に複数の多数のケーブルを挿通させた状態でも確実に封止構造を構築することできる。

0018

本発明において、前記仕切り板は、絶縁物により形成されていることを特徴とする。
上記構成により、比熱の高い絶縁物で形成した仕切り板に発熱性接着層からの熱を蓄熱させ、熱硬化性接着層に継続的に熱を供給することができるので、熱硬化性接着層の硬化を確実に行なうことができる。

0019

本発明に係る配管の閉止構造は、配管内部に配置されたモニター素子から延出し、前記配管に形成された開口部から引き出されたケーブルと、前記開口部に連通するように前記配管に接続され、前記ケーブルが挿通された筒状部材と、前記筒状部材の内部空間を仕切るとともに前記ケーブルが貫通する仕切り板と、前記内部空間の前記仕切り板の一方の面側を封止する発熱性接着層と、前記内部空間の前記仕切り板の他方の面側を封止する熱硬化性接着層と、を有することを特徴とする。
上記構成により、多数のケーブルを配管の外部に引き出した状態の配管の閉止構造を短時間で形成することができる。また、発熱性接着層、仕切り板、熱硬化性接着層の三層構造により配管を閉止することになるので、配管の閉止を確実に行うことができる。

0020

本発明において、前記筒状部材と前記開口部との接続位置に、前記筒状部材と前記開口部とを螺合させる螺合部を有することを特徴とする。
上記構成により、筒状部材を、溶接することなく配管に取り付けることができるので、ケーブルに対する熱的負担を軽減することができる。

0021

本発明において、前記配管には、前記開口部に連通する第2の筒状部材が接続されるとともに前記第2の筒状部材に連通して前記筒状部材が接続され、前記筒状部材と前記第2の筒状部材との接続位置に、前記筒状部材と前記第2の筒状部材とを螺合させる螺合部を有することを特徴とする。
上記構成により、筒状部材と第2の筒状部材の螺合代を長くとることができるので、配管の閉止を確実に行うことができる。

0022

本発明において、前記配管には、前記開口部に連通する第2の筒状部材が接続されるとともに前記第2の筒状部材に連通して前記筒状部材が接続され、前記筒状部材と前記第2の筒状部材との接続位置には、前記筒状部材と前記開口部とをフランジ接続させるフランジを有することを特徴とする。
上記構成により、ケーブルを捻ることなく、筒状部材を第2の筒状部材に取り付けることができるので、ケーブルに対する機械的な負担を軽減することができる。

発明の効果

0023

本発明に係る、筒状部材の封止方法及び筒状部材の封止構造によれば、配管の開口部に取り付ける筒状部材に多数のケーブルを挿通する場合であっても筒状部材において短時間で封止構造を構築することができる。また、本発明に係る配管の閉止方法、配管の閉止構造によれば、多数のケーブルを配管の外部に引き出した状態の配管の閉止構造を短時間で形成することができる。また、発熱性接着層、仕切り板、熱硬化性接着層の三層構造により配管を閉止することになるので、配管の閉止を確実に行うことができる。

図面の簡単な説明

0024

第1実施形態の配管の閉止構造の模式図である。
第1実施形態の配管の閉止構造の取り付け工程(開口部形成及び仕切り板取り付け)を示す図である。
第1実施形態の配管の閉止構造の取り付け工程(ケーブルの仕切り板への挿通)を示す図である。
第1実施形態の配管の閉止構造の取り付け工程(発熱性接着剤の充填)を示す図である。
第1実施形態の配管の閉止構造の取り付け工程(熱硬化性接着剤の充填)を示す図である。
発熱性接着剤の温度の経時変化と、発熱性接着剤が充填された筒状部材の温度の経時変化を示すグラフである。
第2実施形態の配管の閉止構造の模式図である。
第3実施形態の配管の閉止構造の模式図である。
第4実施形態の配管の閉止構造の模式図である。

実施例

0025

以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施形態に記載される構成要素、種類、組み合わせ、形状、その相対配置などは特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する主旨ではなく単なる説明例に過ぎない。

0026

図1に、第1実施形態の配管の閉止構造の模式図を示す。図1に示すように、本実施形態の配管の閉止構造10は、例えば、発電所工場の設備に取り付けられ、加圧された蒸気流通する配管12に適用される。このような配管12においては、配管12同士を接続する溶接の不具合や、設備の使用方法が事後的に変更したこと等が原因で、配管12の特定箇所応力が集中する場合がある。この場合、配管12内部の応力の集中が疑われる箇所に、例えば歪ゲージ(モニター素子18)を配置して、歪ゲージが検出する歪の大きさを経過観察して、配管12の交換時期等を検討することが行なわれる。歪ゲージのほか、モニター素子18としては、カメラ、熱電対等、配管12内部の情報を取得できるものであれば種類を問わない。

0027

本実施形態の配管の閉止構造10は、配管12内部に配置されたモニター素子18から延出したケーブル20を、配管12に形成した開口部14に及び筒状部材22に挿通させた状態で、ケーブル20が挿通された筒状部材22の内部空間28を封止させ、筒状部材22を開口部14に連通するように配管12に取り付けることにより、配管12を閉止するものである。

0028

そして、本実施形態の筒状部材22の封止構造は、金属製の筒状部材22の内部空間28を仕切るとともに筒状部材22に挿通するケーブル20が貫通する仕切り板26と、内部空間28の仕切り板26の一方の面側(内部空間30)を封止する発熱性接着層34と、内部空間28の仕切り板26の他方の面側(内部空間32)を封止する熱硬化性接着層36と、を有する。ここで、熱硬化性接着層36は、発熱性接着層34よりも後に形成している。

0029

上記構成により、発熱性接着層34(発熱性接着剤)の熱は、金属製の筒状部材22を伝播して熱硬化性接着層36(熱硬化性接着剤)に到達する。これにより熱硬化性接着層36を外部から加熱することなく速やかに凝固させることができ、短時間で筒状部材22の内部空間28を封止することができる。また、発熱性接着層34の熱は、少なくとも筒状部材22に拡散するので発熱性接着層34に封止されるケーブル20の周囲温度を低下させてケーブル20に対する熱的負担を軽減することができる。さらに、仕切り板26の両面に接着剤(発熱性接着剤、熱硬化性接着剤)を充填するので、仕切り板26に複数の多数のケーブル20を挿通させた状態でも確実に筒状部材22の封止構造を構築することができる。なお、図においては、筒状部材22がデフォルメして描かれているが、配管12は、その端部(フランジ接続部)から作業者が入れる程度の内径(50cm以上)を有し、筒状部材22は、その外形が5cm程度である。

0030

ケーブル挿通用の筒状部材22は、両端部が開口した円筒形金属部材である。そして、筒状部材22の一方の端部側の外周は雄ネジ部24(螺合部)となっており、配管12の開口部14に形成された雌ネジ部16(螺合部)と螺合する。

0031

仕切り板26は、可撓性を有する材料を一定の厚みの円板状にしたものである。仕切り板26は、筒状部材22の内壁のほぼ中央となる位置に接着若しくは嵌め込まれている。仕切り板26の材料は、クロロプレンゴム天然ゴムエチレンプロピレンゴムニトリルゴムフッ素シリコーン等が好適であり、さらにこれらを原料とするスポンジが好適である。また、仕切り板26としては、紙粘土等も好適である。仕切り板26を、可撓性を有する材料で形成することにより、ケーブル20が引っ張られても、ケーブル20に追従して仕切り板26が変形するので、気密性を維持することができる。

0032

仕切り板26は、その主面にケーブル20の端部を押圧させることにより押圧部分破断し、ケーブル20が仕切り板26を貫通できる材料であれば、上述以外の材料であってもよい。これにより、仕切り板26にケーブル20用の貫通孔を単独で形成する工程を経ずにケーブル20を仕切り板26に貫通させることができるので、作業時間を短縮することができる。なお、筒状部材22に挿通するケーブル20の本数及び断面寸法が予め判明している場合は、仕切り板26に予めケーブル20用の貫通孔を形成してもよい。また、仕切り板26の材料は、比熱の高い材料であることが望ましい、これにより発熱性接着層34からの熱を蓄熱することができる。

0033

仕切り板26がスポンジである場合は、ケーブル20を仕切り板26に貫通させても、仕切り板26とケーブル20との間に隙間が殆ど形成することはない。また、仕切り板26が紙粘土である場合は、ケーブル26を貫通後にケーブル20の周囲にある部分を手作業で固めて隙間を埋めることができる。

0034

発熱性接着層34は、例えば2液混合型のアクリル系接着剤(発熱性接着剤)により形成されたものである。アクリル系接着剤は、アクリルモノマー有機溶剤トルエン酢酸エチル等)とを混合してアクリルポリマーを合成し、これを接着剤として利用するものであるが、その際に熱が発生する。このアクリル系接着剤を合成したのち、仕切り板26により仕切られた内部空間28の一方(内部空間30)にただちに充填することにより、ケーブル20の仕切り板26の内部空間30側に露出した部分と仕切り板26の内部空間30側の面とを封止する態様で発熱性接着層34が形成される。

0035

熱硬化性接着層36は、例えば一液型エポキシ系接着剤(熱硬化性接着剤)により形成されたものである。一液型のエポキシ系接着剤は、二液型のように、主剤硬化剤の配合が不要であるとともに、接着強度耐熱性耐久性が二液型よりも優れていることが特徴である。一液型のエポキシ系接着剤は、室温(25℃)の場合、硬化時間は約24時間であるが、60℃程度に加熱すれば硬化時間を約1時間にすることができる。そこで、本実施形態では、発熱性接着層34からの熱を利用して熱硬化性接着層36の硬化を行なう。

0036

次に第1実施形態の配管の閉止構造10の取り付け工程について説明する。図2乃至図5(及び図1)に、第1実施形態の配管の閉止構造の取り付け工程を示す。なお、図1乃至図5において、ケーブル20の長さは、取り付け工程の前後の状態に拘わらず任意に描いている。

0037

図2に示すように、配管12内部にモニター素子18を配置し、配管12の側壁に筒状部材22に連通させる開口部14を形成するとともに、開口部14の内壁に雌ネジ部16を形成する。これらの作業は、モニター対象の配管12とその隣の配管(不図示)との間のフランジ接続を解除して、モニター対象の配管12の端部のフランジの開口部(不図示)から作業者が入り込んで行なう。そして、モニター素子18から延出したケーブル20を開口部14から引き出しておく。なお、ケーブル20は、筒状部材22を配管12に取り付けた後においても、モニター素子18の取り付け位置と、開口部14までの距離よりも十分長い状態となるように用意しておく。また、図2に示すように、筒状部材22の端部の外周に雄ネジ部24を形成するとともに、筒状部材22の内部空間28の中央部に仕切り板26を接合若しくは嵌め込む。

0038

図3に示すように、開口部14から引き出したケーブル20を筒状部材22の雄ネジ部24が形成された側の端部から導入して仕切り板26を貫通させることにより、ケーブル20を筒状部材22に挿通させる。

0039

図4に示すように、筒状部材22の雄ネジ部24が形成された端部を下向きにし、筒状部材22の仕切り板26により仕切られた一方の内部空間30に発熱性接着剤を充填して凝固させ、一定の厚みの発熱性接着層34を形成する。これにより、仕切り板26の雄ネジ部24側の主面と、その主面から露出したケーブル20が封止されるとともに発熱性接着層34からは熱が発生し、その熱が筒状部材22及び仕切り板26に伝播し始める。

0040

図5に示すように、筒状部材22を上下逆さにするとともに、仕切り板26に仕切られた他方の内部空間32に熱硬化性接着剤を充填して一定の厚みの熱硬化性接着層36を形成する。このとき、熱硬化性接着層36は、発熱性接着層34から筒状部材22及び仕切り板26を経由して伝播した熱により加熱され、短時間で硬化する。

0041

図1に示すように、筒状部材22の雄ネジ部24を開口部14の雌ネジ部16に螺合することにより、配管の閉止構造10が構築される。これにより、筒状部材22を溶接することなく配管12に取り付けることができるので、ケーブル20に対する熱的負担を軽減することができる。なお、螺合により配管12内のケーブル20がねじられるが、雄ネジ部24と雌ネジ部16のピッチは、両者による螺合の回転が、半回転または1回転程度で完結するように形成されている。これにより、ケーブル20に対してねじれによる負荷が掛からないようにすることができる。

0042

図6に、発熱性接着剤の温度の経時変化と、発熱性接着剤が充填された筒状部材の温度の経時変化を示す。図6において、曲線Aは、発熱性接着剤であるアクリル系接着剤を単体二液混合した場合の発熱性接着剤の温度の時間経過を示す。また、曲線Bは、図5に示す構成、即ち、筒状部材22の仕切り板26により仕切られた一方の内部空間30に二液混合させたアクリル系接着剤を充填したのち他方の内部空間32に熱硬化性接着剤を充填した場合における、筒状部材22の温度の時間経過を示す。

0043

曲線Aにおいては、二液混合の直後に100℃以上の温度になるが、その後急激に減少して約20分後には60℃以下となり、その後、徐々に減少していく。ところで、一般にケーブル20の被膜は80℃を超えると劣化するので、発熱性接着層34(発熱性接着材)の温度が80℃を超える状態で、発熱性接着層34がケーブル20を封止することは好適ではない。また、発熱性接着層34は、二液混合の約20分後には60℃以下になる。よって、例えば発熱性接着層34上に熱硬化性接着層36(熱硬化性接着剤)を積層させても、発熱性接着層34の熱を用いて熱硬化性接着層36全体を短時間で凝固させることは困難である。

0044

一方、曲線Bにおいては、筒状部材22が80℃弱まで加熱されるが、その後、1時間半程度まで60℃前後の温度を維持している。図5に示す構成においては、発熱性接着層34の熱が、熱伝導率の高い金属製の筒状部材22に拡散され、筒状部材22全体が急速に加熱される。これにより、筒状部材22からの熱が熱硬化性接着層36に速やかに伝播する。また、仕切り板26を、比熱の高い材料で形成することにより、仕切り板26が発熱性接着層34からの熱を効率的に吸収し、その熱を熱硬化性接着層36及び筒状部材22に伝播させることができる。この場合、曲線Bの時間方向の減少の割合が小さくなり、高い温度を更に長い時間維持することができる。これらの理由により、筒状部材22の温度は、1時間以上にわたって60℃程度の状態が維持されるので、熱硬化性接着層36の凝固を促進させることができる。一方、発熱性接着層34は、熱伝導率の高い筒状部材22により熱が吸収されることになるので、発熱性接着層34内の温度はその分低下し、ケーブル20に対する熱的な負荷を軽減することができる。

0045

したがって、本実施形態の筒状部材22の封止構造は、発熱性接着剤において初期に発生する高い熱量を、一定の時間の幅で均す作用を有し、熱硬化性接着層36に対する継続的な熱の伝播と、ケーブル20に対する熱的負担の軽減と、を両立できる構造となっている。そして、筒状部材22の内部空間28及びケーブル20を、発熱性接着層34、仕切り板26、熱硬化性接着層36の三層構造で封止するので、筒状部材22内部の封止、及び配管12の閉止を確実に行うことができる。

0046

図7図8に、第2、第3実施形態の配管の閉止構造の模式図を示す。第2実施形態の配管の閉止構造10aは、基本的には第1実施形態と共通するが、配管12の開口部14に連通するように筒状部材38(第2の筒状部材)を配管12の側壁に取り付けている。そして、筒状部材38の内壁に雌ネジ部40(螺合部)を設け、この雌ネジ部40と筒状部材22の雄ネジ部24とを螺合させている。

0047

第3実施形態の配管の閉止構造10bは、第2実施形態とは反対に筒状部材38(第2の筒状部材)の外周に雄ネジ部42(螺合部)を形成し、筒状部材22の内周に雌ネジ部44(螺合部)を形成し、両者を螺合させたものである。いずれの場合でも、筒状部材38には配管12内部に配置されたモニター素子18から延出したケーブル20が挿通され、このケーブル20が筒状部材22に挿通される。

0048

配管12の側壁は、一定の厚みを有するものであるが、配管12の開口部14の側壁に雌ネジ部16を形成可能なほどの十分な厚みがない場合には、図8図9に示すように筒状部材38を配管12に取り付け、筒状部材38の内周に雌ネジ部40を、または筒状部材38の外周に雄ネジ部42を形成して筒状部材22と螺合させることができる。よって、筒状部材22を配管12に取り付けるための螺合代を十分大きくとることができるので、配管の閉止構造10a,10bを容易に形成することができる。

0049

図9に、第4実施形態の配管の閉止構造の模式図を示す。第4実施形態の配管の閉止構造10cは、基本的には第1実施形態と共通するが、配管12の開口部14に連通するように筒状部材38(第2の筒状部材)が配管12の側壁に取り付けられ、筒状部材38と筒状部材22とがフランジ接続したものである。各筒状部材の端部にはリング状のフランジ46が取り付けられ、フランジ46同士がボルト締めされている。なお、フランジ46の合わせ面には、樹脂製のOリングや、金属製のガスケット等を挟み込んでもよい。これにより、筒状部材同士の接続の際にケーブル20をねじることはないので、ケーブル20に対する負担を軽減することができる。

0050

いずれの実施形態においても、内部空間32に発熱性接着剤を充填して内部空間30に熱硬化性接着剤を充填してもよい。また筒状部材22は、長手方向に一直線に延びる形状のみならず、例えば円弧状に湾曲した形状でもよい、この場合、筒状部材22を、筒状部材22の円弧の湾曲部分が下に向く姿勢にしておけば、筒状部材22内に充填した液体が漏れることはない。よって、例えば、発熱性接着剤を内部空間30に充填する作業と、熱硬化性接着剤を内部空間32に充填する作業を同時に行うことができる。

0051

配管の開口部に取り付ける筒状部材に配管内部に配置されたモニター素子から延出した多数のケーブルを挿通する場合であっても、筒状部材において短時間で封止構造を構築可能な、筒状部材の封止方法、及び筒状部材の封止構造として利用できる。

0052

10………配管の閉止構造、12………配管、14………開口部、16………雌ネジ部、18………モニター素子、20………ケーブル、22………筒状部材、24………雄ネジ部、26………仕切り板、28………内部空間、30………内部空間、32………内部空間、34………発熱性接着層、36………熱硬化性接着層、38………筒状部材、40………雌ネジ部、42………雄ネジ部、44………雌ネジ部、46………フランジ。

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