(57)【要約】【課題】耐火性熱膨張材を内蔵した耐火二層管を不燃性の排水管継手に接続するだけで配管作業を終えることができ、遮音性も良好で安価な耐火二層管を提供する【解決手段】不燃性の排水管継手の下方の接続端部を受容する受け口形の接続端部を上部に備え、受け口形の接続端部内には排水管継手との間をシールするゴムリングを備えた合成樹脂製の排水縦管と、火災の熱により膨張して接続端部を閉塞すべく受け口形の接続端部のくびれ部の外周に配設された耐火性熱膨張材と、受け口形接続端部の周面及び耐火性熱膨張材を被覆する短筒状の繊維混入モルタル層と、排水縦管を被覆する繊維混入モルタル製の直管とを有する耐火二層管であって、繊維混入モルタル層の下端面を直管の上端面に載置する。【選択図】図３
2019060200.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
建築構造物の床スラブを上下に貫通して設けられる不燃性の排水管継手の下方の接続端部を受容する受け口形の接続端部を上部に備えると共に該受け口形の接続端部内には排水管継手との間をシールするゴムリングを備えた合成樹脂製の排水縦管と、火災の熱により膨張して該接続端部を閉塞すべく該受け口形の接続端部のくびれ部又はその付近の外周を周回して配設された耐火性熱膨張材と、該受け口形の接続端部の周面及び該耐火性熱膨張材を被覆する短筒状の繊維混入モルタル層と、該排水縦管の該受け口形の接続端部及び排水縦管の下端部分を除いた部分を被覆する繊維混入モルタル製の直管と、を有する耐火二層管であって、該短筒状の繊維混入モルタル層の下端面を該直管の上端面に載置したことを特徴とする耐火性熱膨張材を内蔵した受け口形耐火二層管。
【請求項２】
上記短筒状の繊維混入モルタル層の下端面に、上記直管の上端部が上記載置時に嵌入する環状凹溝を形成したことを特徴とする請求項１に記載の耐火性熱膨張材を内蔵した受け口形耐火二層管。
【請求項３】
上記短筒状の繊維混入モルタル層を、その筒軸方向に縦割りされた分割筒片で構成し、不燃性のバンドを該分割筒片の外周に周回させて短筒状に固定したことを特徴とする請求項１または２に記載の耐火性熱膨張材を内蔵した受け口形耐火二層管。
【請求項４】
上記分割筒片同士の合せ面に、筒軸方向に延びて筒内外の連通を妨げる段部を形成したことを特徴とする請求項３に記載の耐火性熱膨張材を内蔵した受け口形耐火二層管。
【請求項５】
上記短筒状の繊維混入モルタル層の上端部周縁に、上記ゴムリング及び上記直管の上端部を覆う防火フランジを形成したことを特徴とする請求項１に記載の耐火性熱膨張材を内蔵した受け口形耐火二層管。
【請求項６】
上記受け口形の接続端部の周面および上記耐火性熱膨張材を、フェルトやゴム等の遮音材を介して上記短筒状の繊維混入モルタル層により被覆したことを特徴とする請求項４に記載の耐火性熱膨張材を内蔵した受け口形耐火二層管。
【請求項７】
建築構造物の床スラブを上下に貫通して設けられる不燃性の排水管継手の下方の接続端部を受容する受け口形の接続端部を上部に備えると共に該受け口形の接続端部内には排水管継手との間をシールするゴムリングを備えた合成樹脂製の排水縦管と、火災の熱により膨張して該接続端部を閉塞すべく該受け口形の接続端部のくびれ部又はくびれ部とその付近の外周を周回して配設された耐火性熱膨張材と、該受け口形の接続端部の周面及び該耐火性熱膨張材を被覆する短筒状の繊維混入モルタル層と、該排水縦管の該受け口形の接続端部及び排水縦管の下端部分を除いた部分を被覆する繊維混入モルタル製の直管と、を有する耐火二層管であって、該短筒状の繊維混入モルタル層の下端部を該直管の上端部にモルタルにより接合したことを特徴とする耐火性熱膨張材を内蔵した受け口形耐火二層管。
【請求項８】
上記耐火性熱膨張材は、酸化処理黒鉛粉末等の耐火性熱膨張粉末原料を封入した帯状袋または耐火性熱膨張粉末原料に加硫ゴムを添加した成形加工品で構成したことを特徴とする請求項１または５に記載の耐火性熱膨張材を内蔵した受け口形耐火二層管。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排水管継手に接続するための受け口形の接続端部を備えた耐火二層管すなわち内管を構成する合成樹脂製の排水縦管の外周を繊維混入モルタル製の耐火性の外管で被覆した二層構成の管であって火災の際には排水管路を閉塞して火災の被害の拡散を防止するための耐火性熱膨張材を内蔵した形式の耐火二層管に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、高層住宅の床スラブなどの防火区画を貫通して設けられる合成樹脂製の管を使用した管路には、火災時に防火区画を介して火災の被害が上層階へ波及しないように管路を閉塞する手段を設けることが防災上要望されている。この要望を満足するため、例えば高層住宅の床スラブに耐火二層管継手や鋳鉄製継手などの不燃性の排水管継手を埋設し、この継手に合成樹脂から成る可燃性の排水縦管を接続して管路を構成する場合、排水管継手の接続口の周囲に耐火性の熱膨張材を収容した保持具を設け、火災の際には、火災の熱で軟化した排水縦管を膨張する熱膨張材により押し潰して管路を閉塞するようにしたものが提案されている（特許文献１参照）。
【０００３】
この特許文献１のものは継手に係るもので、耐火二層管に関するものではなく、排水管継手の受け口形に構成した接続端部へ排水縦管の挿し口形の接続端部を挿入する接続構造を有し、熱膨張材は排水管継手に設けた保持金具により排水縦管を押し潰せるように継手に取り付けられている。
【０００４】
一方、排水管継手と排水縦管の接続構造として、図１に示すように、鋳鉄製の排水管継手ｃの接続端部ｄを雄型に形成し、この接続端部ｄを受け口形に形成した合成樹脂製の排水縦管ａの接続端部ｂに嵌入する構造も知られているが、この場合は受け口形の接続端部ｂの内側に筒型のゴムリングｅを設けて配管の接続部の水密性を維持する必要があり、火災の際に管路を閉塞する耐火性の熱膨張材ｇは、排水縦管ａの外周で且つ接続端部ｂよりも下方で排水縦管ａを押し潰し可能な位置に保持金具ｆにより保持して設け、火災の際には、図２のように該熱膨張材ｇが排水縦管ａを押し潰して管路が閉塞されるようになっている。この受け口形の形状は、直管の排水縦管の端部を加熱して治具により押圧拡大して形成されるもので、排水縦管ごとに受け口の寸法が多少異なっており、そのため保持金具ｆとの間に隙間が生じている。また、この接続構成では、火災の熱でゴムリングｅが燃えてしまうと、金具ｆと継手ｃとの間に隙間が生じ、この隙間ｈから火災の熱風が継手ｃ内へと吹き込むことが考えられ、これは上層階へ被害をもたらすので好ましくない。なお、この例の排水縦管ａは部分的に保持金具ｆで覆われたにすぎない合成樹脂製の単管であって繊維混入モルタル製の外管で覆われた耐火二層管ではないから、排水縦管ａ内を流れる排水により生じる騒音は防げない。 保持金具ｆは、排水縦管ａが火災で溶融しても落下しないように支持部材ｉにより床スラブｊに固定される。
【０００５】
これらの従来例における耐火性の熱膨張材は、その取り扱いを容易にし且つ熱膨張時に分散しないように塊状を維持するために、酸化処理した黒鉛粉末などの熱膨張原料に加硫ゴムなどの比較的高価な添加物を添加してシート状やリング状に成形加工したものが知られており、さらに、前記熱膨張材に代わるものとして内三つ折りしたアルミ箔のテープ内に酸化処理した黒鉛粉末等の熱膨張原料を封入した帯状袋の構成とし、高倍率の膨張が得られ安価で体積も小さくなるという利点が得られるものも提案されている（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第４９０７４９９号
【特許文献２】特許第５４５１０６４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記した受け口形の接続端部を有する排水縦管を火災の際に押し潰して管路を閉塞する構成とするには、排水縦管を排水管継手に接続するだけでなく接続端部の周囲を囲って熱膨張材を保持した保持金具を取り付ける作業が必要であり、接続作業が複雑で時間が掛かるので配管コストが高くなる不都合が生じ、また配管作業に必要となる部品点数が多いので部品管理が煩わしく、被覆のない裸状態の合成樹脂製の排水縦管は耐火二層管よりも遮音性が大幅に悪いという欠点があった。さらに上記排水縦管の受け口形の接続端部の寸法誤差が大きいので、接続端部と保持金具との間に隙間が生じて外気が浸入し易く、そのため気温の変化により排水管の周面に結露が生じ、これが保持金具内の熱膨張材を変質させてしまう不都合があった。
【０００８】
こうした欠点、不都合を解消する手段として、発明者等は、建築構造物の床スラブを上下に貫通して設けられる不燃性の排水管継手の下方の接続端部を受容する受け口形の接続端部を上部に備えると共に該受け口形の接続端部内には排水管継手との間をシールするゴムリングを備えた合成樹脂製の排水縦管と、火災の熱により膨張して該接続端部を閉塞する該受け口形の接続端部のくびれ部やその付近の外周を周回して配設された耐火性熱膨張材と、該受け口形の接続端部の周面及び該耐熱性熱膨張材を被覆する短筒状の繊維混入モルタル層と、該排水縦管の該受け口形の接続端部及び排水縦管の下端部分を除いた部分を被覆した繊維混入モルタル製の直管と、を有する耐火二層管であって、該短筒状の繊維混入モルタル層を該接続端部の周囲に射出成型により形成し、さらに火災により合成樹脂製の排水縦管が溶損してもこの繊維混入モルタル層が落下しないように支持部材により床スラブに支持させることを考えた。
【０００９】
しかし、該接続端部の周囲に射出成型により該短筒状の繊維混入モルタル層を形成する工程が大掛かりになり、支持部材を床スラブに取り付ける作業にかなりの時間が掛かって好ましくなく、該繊維混入モルタル層が火災の際にひび割れして満足な閉塞を実行できなくなるという事態も想定された。
【００１０】
本発明は、耐火性熱膨張材を内蔵した耐火二層管を不燃性の排水管継手に受け口形の接続端部を接続するだけで特別な支持部材を要することなく配管作業を終えることができ、遮音性も良好で安価に製作可能な受け口形の接続端部を有する耐火二層管を提供することを課題とするものである。
【００１１】
本発明では、上記課題を解決すべく、建築構造物の床スラブを上下に貫通して設けられる不燃性の排水管継手の下方の接続端部を受容する受け口形の接続端部を上部に備えると共に該受け口形の接続端部内には排水管継手との間をシールするゴムリングを備えた合成樹脂製の排水縦管と、火災の熱により膨張して該接続端部を閉塞すべく該受け口形の接続端部のくびれ部又はその付近の外周を周回して配設された耐火性熱膨張材と、該受け口形の接続端部の周面及び該耐火性熱膨張材を被覆する短筒状の繊維混入モルタル層と、該排水縦管の該受け口形の接続端部及び排水縦管の下端部分を除いた部分を被覆する繊維混入モルタル製の直管と、を有する耐火二層管であって、該短筒状の繊維混入モルタル層の下端面を該直管の上端面に載置するようにした。該短筒状の繊維混入モルタル層の下端面に、該直管の上端部が上記載置時に嵌入する環状凹溝を形成しておくことが好ましく、また、該短筒状の繊維混入モルタル層を、その筒軸方向に縦割りされた分割筒片で構成し、その分割筒片同士の合せ面に、筒軸方向に延びて筒内外の連通を妨げる段部を形成してもよく、不燃性のバンドを該分割筒片の外周に周回させて短筒状に固定するようにしてもよい。該短筒状の繊維混入モルタル層の上端部周縁に、該ゴムリング及び該直管の上端部を覆う防火フランジを形成し、更に該受け口形の接続端部の周面および該耐火性熱膨張材を、フェルトやゴム等の遮音材を介して該短筒状の繊維混入モルタル層により被覆してもよい。また、該短筒状の繊維混入モルタル層の下端部を該直管の上端部にモルタルにより接合してもよく、該耐火性熱膨張材は、酸化処理黒鉛粉末等の耐火性熱膨張粉末原料を封入した帯状袋または耐火性熱膨張粉末原料に加硫ゴムを添加した成形加工品で構成してもよい。
【発明の効果】
【００１２】
該耐火性熱膨張材は、強度が劣る排水縦管の受け口形接続端部のくびれ部やその付近に配設され、火災時には膨張して軟化した排水縦管を押し潰すことにより排水縦管内を閉塞するが、その膨張力が排水縦管の方向へ向かうように丈夫な短筒状の繊維混入モルタル層で該耐火性熱膨張材を被覆している。合成樹脂製の受け口形接続端部が火災の熱で溶損すると、その周囲を覆う短筒状の繊維混入モルタル層が遊動状態となって落下し、その結果該原料の熱膨張による該接続端部の閉塞作用が営めなくなる。この落下を防止するため、床スラブに固定した支持部材で該モルタル層を支持することを考えたが、これは前記したように作業時間が掛かるなどの好ましくない点があり、本発明においては、該短筒状の繊維混入モルタル層の下端面を繊維混入モルタル製の直管の上端面に載置し、前記のように排水縦管が溶損しても該モルタル層は該上端面に支えられ、特別な支持部材を設けることなくその落下を防止できる。また、火災のない通常時は、遮音性の良い直管とモルタル層が排水縦管を覆っているのでその内部を流通する排水騒音を遮断できる。この繊維混入モルタル層は、繊維混入モルタル管を切断することにより簡単安価に製作でき、繊維混入モルタル層を分割筒片で構成するときは、射出成型により簡単安価に製作できる。
【００１３】
該短筒状の繊維混入モルタル層の下端面に環状凹溝を形成し、この凹溝に直管の上端部を嵌入させることで、火災時に繊維混入モルタル層がずれ落ちることが防止でき、該短筒状の繊維混入モルタル層をその筒軸方向に縦割りされた分割筒片で構成し、不燃性のバンドを分割筒片の外周に周回させて短筒状に固定することで該接続端部の上端部を覆う防火フランジを設けて該接続端部の周囲全体を包み込むように被覆でき、耐火性を向上させることができる。該耐火性熱膨張材をフェルト等の遮音材を介して該モルタル層で覆うと遮音性が一層向上する。
【００１４】
該該短筒状の繊維混入モルタル層の下端部を該直管の上端部にモルタルにより接合する構成とすることで、該モルタル層と直管の遊動を確実に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】従来の熱膨張手段を備えた受け口形の接続端部の断面図
【図２】図１の構成における管路遮断状態の切断側面図
【図３】本発明の受け口形耐火二層管の実施の形態を示す一部切断側面図
【図４】図３の４−４線部分の断面図
【図５】本発明の受け口形耐火二層管の使用状態の側面図
【図６】図５の上方の接続部分の断面図
【図７】図５の下方の接続部分の断面図
【図８】図３の実施の形態において使用した帯状袋の正面図
【図９】図８の８−８線部分の拡大断面図
【図１０】本発明の他の実施例の一部切断側面図
【図１１】本発明の更に他の実施例の一部切断側面図
【図１２】本発明の変形例の一部切断側面図
【図１３】本発明の受け口形耐火二層管の作動状態を示す切断側面図
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図３に基づき本発明の実施の形態を説明すると、同図において符号１は耐火性熱膨張材を内蔵した受け口形の耐火二層管を示し、この耐火二層管１は、合成樹脂製の排水縦管２と、酸化処理黒鉛等からなる耐火性熱膨張材３と、短筒状の繊維混入モルタル層４と、該排水縦管２の直管状の本体部分を被覆する繊維混入モルタル製の直管５を有する。
【００１７】
この受け口形耐火二層管１は、図５乃至図７に示したように、建築構造物の床スラブ６を上下に貫通して設けられた鋳鉄製継手或いは耐火二層管継手のような不燃性の排水管継手７ａの下方の挿し口形の接続端部８ａと、その下層階の床スラブ９に設けられた不燃性の排水管継手７ｂの上方の受け口形の接続端部８ｂとの間に配管されて排水の管路を構成する。
【００１８】
該排水管継手７ａの下方の接続端部８ａを受容するため、合成樹脂製の排水縦管２の上方部分は大径に拡開されて受け口形の接続端部１０が形成され、この接続端部１０の内部にはそこに挿入される排水管継手７ａの接続端部８ａとの間をシールするゴムリング１１が設けられる。また、耐火二層管１を構成する排水縦管２の下端部分１２は、図７に見られるように、下層階の床スラブ９の該排水管継手７ｂの受け口形の接続端部８ｂに挿入される。
【００１９】
短筒状の繊維混入モルタル層４は、図３に示したように、該排水縦管２の接続端部１０からくびれ部１４の周面形状にほぼ沿った曲面１７を有する内壁１５と、筒型の外壁１６とを有し、この実施の形態における繊維混入モルタル層４は、図４に見られるように、筒軸方向に２つ割りされた分割筒片４ａ、４ａを突き合わせて筒形とし、その周囲を不燃性のバンド２８を周回させて短筒状に形成した。この分割筒片４ａは射出成型により成形したのち乾燥硬化させて製作した。そして、該モルタル層４の下端面３２に、モルタル製の該直管５の上端部が嵌入する環状凹溝３３を形成し、該モルタル層４を該直管５の上端部に載置したときその嵌入によって該モルタル層４と直管５が互いに係合するので、火災時に排水縦管２が溶損しても該モルタル層４は脱落することがなく、特別な支持部材を設けなくても直管５上に安定して位置するから火炎が排水管継手７ａの内部へ侵入することを阻止でき、直管５も該モルタル層４を介して排水管継手７ａの接続端部８ａに係合してその傾倒が防止される。なお、分割筒片４ａ同士の合せ面２９には筒軸方向へ延びて筒体内外の連通を妨げる段部３０を形成した。また、分割筒片４ａの上端部周縁に、上記ゴムリング１１及び直管５の上端部を覆う防火フランジ３１を形成し、火災の際に火炎からゴムリング１１や直管５を防護できるようにした。
【００２０】
該耐火性熱膨張材３は、酸化処理黒鉛粉末等の耐火性熱膨張粉末原料を封入した帯状袋または耐火性熱膨張粉末原料に加硫ゴムを添加した成形加工品で構成することが好ましく、帯状袋３ａに構成した場合の実施例は図８及び図９に示す如くであり、成形加工品３ｂで構成した場合の実施例を図１２に示した。図８及び図９に示した帯状袋３ａは、三つ折りした長尺のアルミ箔テープ１９により市販の酸化処理黒鉛粉末２０を封入し、両端部をシール２７したもので、三つ折りした折片側の面２１をくびれ部１４に対面させて周回させ、その上を覆って粘着テープ１８で押さえ込んで図３に見られるように貼着した。短筒状の繊維混入モルタル層４はこの貼着した帯状袋３ａ及び接続端部８ａを覆って設けられる。該粉末原料２０がくびれ部１４に向けて膨張するとき、アルミ箔テープ１９が重なっただけの面２１を押し開いて迅速に膨張する。また、成形加工品３ｂとしては例えば加硫ゴムに酸化処理した黒鉛粉末を混合して成形加工した市販品が使用される。
【００２１】
該耐火性熱膨張材３は、図１０に示したように、排水縦管２のくびれ部１４から多少離れた位置に設けてもよく、該熱膨張材３及び接続端部１０の周面を図１１のようにフェルトやゴム等の遮音材３４で覆い、その上を該モルタル層４で覆うと遮音性が更に向上する。
【００２２】
該短筒状の繊維混入モルタル層４には、図１２に示すように繊維混入モルタル管をカットしたものを直管５の上端部にモルタル３６により接合してもよい。同図の該耐火性熱膨張材３には、酸化処理した黒鉛粉末等の熱膨張材を加硫ゴムや合成樹脂と混合して成形した市販の成形加工品３ｂを使用した。
【００２３】
図３に示した構成の本発明の耐火二層管は、図５のように上下階の床スラブ６、９に設けられた排水管継手７ａ、７ｂ間に配管接続されるもので、室内に火災が発生したとき図１３のように帯状袋３内の耐火性熱膨張粉末原料２０が膨張して排水管継手８ａの口部を塞ぐ。このような火災時には、火炎が室内を上昇して耐火二層管１の上方を炙るのでゴムリング１１が焼損し、その結果排水縦管２の受け口形の接続端部１０が溶損するが、多くの場合、耐火性の良いモルタル製の直管５で覆われた部分は溶損を免れるので直管５は直立状態に存し、モルタル層４は環状凹溝３３に係合した直管５の上端に支えられて落下することがなく、該モルタル層４の落下防止のための支持部材は不要であるから簡単に配管作業が完了できる。符号２５は該直管５が排水縦管２の周面に沿って遊動しないように介在された輪ゴムからなる遊動防止材である。該直管５は排水縦管２接続端部１０及び下端部分１２を除いた直管部分２６を覆うもので、この直管５によって火災の際に直管部分２６が防火保護される。
【００２４】
図３に示す構成の耐火二層管１において、排水縦管２の口径が１００ｍｍ、帯状袋３が厚さ２０ミクロン、幅７.５ｃｍのアルミ箔テープ１９に酸化黒鉛１００％の耐火性熱膨張粉末原料２０を均一に分散させて三つ折りしたものとし、モルタル層４は厚さ１４〜３０ｍｍとした。この耐火二層管１を不燃性の排水管継手に接続し、所定の耐火試験方法に基づき耐火試験を行った。試験温度はＩＳＯ８３４−１の標準加熱曲線にしたがって昇温させた。２０分経過したところで排水縦管２が炭化し始め、２５分経過したとき熱膨張粉末原料２０が膨張を開始し、膨張した粒子が炭化した部分に入り込み接続端部１０内を図１３に示したように閉塞した。該モルタル層４の環状凹溝３３には直管５の上端部が篏合状態にあり、倒壊することがなく、ゴムリング１１は半焼していたが閉塞状態は維持された。
【符号の説明】
【００２５】
１  受口形の耐火二層管、２  排水縦管、３  耐火性熱膨張材、３ａ  帯状袋、３ｂ  成形加工品、４  短筒状の繊維混入モルタル層、４ａ  分割筒片、５  直管、６  床スラブ、７ａ  不燃性の排水管継手、８ａ  下方の挿し口形の接続端部、１０  排水縦管の受け口形の接続端部、１１  ゴムリング、１２  排水縦管の下端部分、１４  くびれ部、２０  酸化処理黒鉛粉末、２１  折片側の面、２８  不燃性バンド、２９  合せ面、３０  段部、３１  防火フランジ、３２  下端面、３３  環状凹溝、３４  遮音材、３６  モルタル、
【図１】
2019060200.tif 000003
【図２】
2019060200.tif 000004
【図３】
2019060200.tif 000005
【図４】
2019060200.tif 000006
【図５】
2019060200.tif 000007
【図６】
2019060200.tif 000008
【図７】
2019060200.tif 000009
【図８】
2019060200.tif 000010
【図９】
2019060200.tif 000011
【図１０】
2019060200.tif 000012
【図１１】
2019060200.tif 000013
【図１２】
2019060200.tif 000014
【図１３】
2019060200.tif 000015