(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
可撓性を有する配管用管又は継手用管の外周に、繊維混入モルタル製の短管を複数個挿通し、その外周を耐火性繊維材料で被覆したことを特徴とする湾曲自在型の耐火二層管又は耐火二層管継手。
【請求項２】
合成樹脂製の直管、蛇腹管或いは湾曲管等からなる可撓性を有する配管用管又は継手用管の外周に、繊維混入モルタル製の短管を複数個挿通し、その外周を、耐火性繊維材料のメッシュあるいは接着剤が塗布含浸された耐火性の布帛で被覆したことを特徴とする湾曲自在型の耐火二層管又は耐火二層管継手。
【請求項３】
上記繊維混入モルタル製の短管の一方の端面を内側に傾斜したすり鉢型傾斜面に形成し、もう一方の端面を外側に傾斜した凸型傾斜面や蒲鉾型等の凸型面に形成したことを特徴とする請求項１又は２に記載の湾曲自在型の耐火二層管又は耐火二層管継手。
【請求項４】
上記もう一方の端面の凸型面を、金属やセラミックス等の円滑な表面を有する耐火材を取付けして形成したことを特徴とする請求項３に記載の湾曲自在型の耐火二層管又は耐火二層管継手。
【請求項５】
繊維混入モルタル製の短管の複数個を間隔を存して配置し、これらの短管同士を可動方向性のある連結部材により互いに連結して単位ユニットを構成し、複数の単位ユニットを更に該連結部材で各単位ユニット自体の可動方向とは異なる方向の可動方向になるように連結した湾曲構造を有する湾曲自在型の耐火二層管又は耐火二層管継手用被覆枠を、可撓性を有する配管用管又は継手用管の外周に挿通し、該湾曲自在型の耐火二層管又は耐火二層管継手用被覆枠の外周を耐火性繊維材料で被覆したことを特徴とする湾曲自在型の耐火二層管又は耐火二層管継手。
【請求項６】
上記複数個挿通した短管同士を、両端に短管の端部挿入口を有すると共に中間部に可撓性部分を有する熱膨張性ゴム材や合成樹脂材からなる筒型のコネクターにより互いに連結したことを特徴とする請求項１に記載の湾曲自在型の耐火二層管又は耐火二層管継手。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、合成樹脂製の可撓性を有する配管用管又は継手用管を繊維混入モルタル管で覆った湾曲自在型の耐火二層管又は耐火二層管継手に関する。
【背景技術】
【０００２】  従来、集合住宅、ホテル、病院などの排水管として、内管が硬質ポリ塩化ビニール製で外管が繊維混入モルタル管からなる耐火二層管が使用されている（特開平８−１００８８１号公報参照）。この耐火二層管は、内管が硬質ポリ塩化ビニール管であるから排水を円滑に行え、火災の際にはモルタル管の外管が塩化ビニールの内管を火災の熱から保護し、排水管を伝って火災の被害が他の階に及ぶことを防止することができる利点があり、近時は、図１に見られるように、この耐火二層管を建物を上下に貫通して設けられる縦管１のみならず、各階において縦管１からバスや便器３、台所などへ延びる枝管２にも採用することで火災に対する安全性を向上させることが多くなってきている。【０００３】  耐火二層管を配管接続するため、繊維混入モルタルで合成樹脂製の内管である継手用管を被覆した多岐管継手やエルボが用意されており、このような耐火性の継手等を耐火二層管の連結に使用することで配管系統の大部分に耐火性を持たせることができる。継手用管にモルタルを被覆するには、継手用管を射出成型機の金型内に収め、加圧したモルタルを注入している。継手用管にはモルタル注入際の加圧で変形しないような硬い樹脂製の管が使用されており、外側も乾燥硬化した硬いモルタルで全面が被覆されているため、継手等の全体は剛直な構成になっている。【０００４】  配管系統の設計においては、枝管の角度、縦管と便器などの住宅機器の排水口の位置関係を自由に設計したい要望があるが、この要望を満足するためには多くの種類の角度の継手やエルボを製作する必要があり、これは耐火二層管継手等のコスト高の原因になって好ましくない。また、枝管と本管の位置ずれに対応するには蛇行した形状の継手が必要で、位置ずれの程度や各種管径に適合した継手を注文製作することはコストも時間もかかって好ましくない。剛直なモルタル被覆と硬質塩ビの継手用管の代わりに、合成樹脂製蛇腹管などフレキシブルな管を継手用管に使用してこれに直接軽量な耐火繊維を巻くことも考えられるが、耐火繊維は２００度程度の耐火温度であるのに対し、モルタル被覆を設けた継手は８００度以上の耐火性を持ち、断熱性も良いので、安全性の点からはモルタル被覆を備えた方が有利である。【０００５】  耐火二層管を構成するモルタル被覆の外管が剛直であるから、配管系統全体も剛直な構成になり、フレキシブル性が乏しい。近時、図２のように、建物の基礎に免震ゴム４を介在させ、地震の揺れを減少させる構造を採用した免震建物が建設されており、このような建物の場合、排水縦管１と排水横主管５を接続する箇所に剛直な耐火二層管継手を使用すると地震の振動で破損することが予想されるので、この箇所には可撓性の継手６を介在させて両管の振動の差による管の破断を防止している（特許第３７２５２７１号公報参照）。この継手６には通常ゴム製の蛇腹管が使用され、特別の耐火用の装甲は施されていない。
【特許文献１】特開平８−１００８８１号公報
【特許文献２】特許第３７２５２７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】  上記のように従来の耐火二層管や耐火二層管継手は、湾曲の自在性に欠け、特定の湾曲度に限定されるため、配管設計が不自由で特別な湾曲度の継手を用いる場合には別途注文が必要で、時間とコストが掛かるという不都合がある。また、この種の継手として、耐火性と湾曲自在性を兼備したものがなく、免震建物の配管系統の耐火性を向上させることの要望を満足できなかった。湾曲して配管ができれば、より一層配管設計と工事が容易に行えて好都合である。【０００７】
本発明は、こうした不都合等を解消し、自由な湾曲が得られてフレキシブル性に富む耐火二層管又は耐火二層管継手を提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明では、上記課題を解決すべく、可撓性を有する配管用管又は継手用管の外周に、繊維混入モルタル製の短管を複数個挿通し、その外周を耐火性繊維材料で被覆して湾曲自在型の耐火二層管又は耐火二層管継手とした。これら配管用管や継手用管には、合成樹脂製の直管、蛇腹管或いは湾曲管からなる可撓性を有するものが使用される。
【０００９】
上記の外周を被覆する耐火性繊維としては、接着剤が塗布含浸された耐火性の布帛やメッシュが使用される。
【００１０】  上記繊維混入モルタル製の短管の一方の端面を内側に傾斜したすり鉢型傾斜面に形成し、もう一方の端面を外側に傾斜した凸型傾斜面に形成することで、湾曲したとき短管同士の継ぎ目に隙間が生じ難くなり、耐火性が向上する。この場合、もう一方の端面の凸型面を、金属やセラミックス等の円滑な表面を有する耐火材を取付けして形成することにより、短管同士が円滑に摺動して屈曲性が良好になる。【００１１】  上記短管の複数個を間隔を存して配置し、これらの短管同士を可動方向性のある連結部材により互いに連結して単位ユニットを構成し、複数の単位ユニットを更に該連結部材で各単位ユニット自体の可動方向とは異なる方向の可動方向になるように連結した湾曲構造を有する被覆枠とすると、短管間に隙間を保持できるのでフレキシブル性が向上し、湾曲して配設される配管や湾曲した継手用管の周囲に比較的簡単自在に短管を配置することができる。【００１２】  この連結部材を、接着剤が塗布含浸された耐火性の布帛と耐火性繊維からなるメッシュを重層したテープで構成すると、焼損しにくく火災のときでも短管の連結が確保でき、短管相互の可動性が良くなる。【００１３】  また、上記被覆枠を可撓性を有する配管用管又は継手用管の外周に挿通し、該被覆枠の外周を耐火性繊維材料で被覆した構成とすることで湾曲自在で耐火性のある配管や管継手が得られる。
【発明の効果】
【００１４】  本発明の耐火二層管又は耐火二層管継手は、配管用管又は継手用管に可撓性の管を使用しており、その外周には複数本の短管が挿通されているから、互いに接続すべき接続口や排水口が位置ずれしていても、或いは配管経路に障害物があっても、これら配管用管や継手用管と短管を自由に湾曲させて接続口や排水口を互いに耐火状態で接続することができる。また、耐火二層管や耐火二層管継手に地震などの振動が作用したときは、各短管が個別に振動するので、短管の破損が防止でき、内部の配管用管や継手用管の耐火防護性が向上する。さらに、これら配管用管や継手用管を短管の外周を耐火性繊維で被覆しておくことで短管の過剰な遊動が防止され、短管同士のつなぎ目に於ける隙間の発生を防ぎ、湾曲形状を適正に維持できるようになる。また、排水縦管に設けられた枝管接続のための接続口と便器の排水口とに位置ずれがあった場合、従来は合成樹脂製蛇腹管などのフレキシブル管のみで接続口と排水口を接続しており、耐火性に乏しかったが、本発明の湾曲自在型耐火二層管継手を使用することで耐火性が格段に向上し、火災に伴う煙や熱が排水縦管に流入してこれを焼損したり、他の階に流出することを防止できる。【００１５】  上記耐火性繊維は、布帛或いはメッシュに構成することができ、耐火性の接着剤を塗布含浸させた布帛とした場合は、配管用管又は継手用管と短管を所定の湾曲形状に適合させて配管接続したのち該布帛をその外周に巻き付けて本発明の継手を構成することができ、配管接続現場においての作業が可能になる。また、ガラス繊維などの耐火繊維をメッシュの袋状に形成して短管の外周を被覆した場合、短管が隙間なく連続した状態を維持しながら耐火二層管や耐火二層管継手を比較的自由に湾曲することができるため各種寸法の接続口の位置ずれに対応できるようになり、この場合は特定の寸法のものを工場生産して提供することができて配管工事の時間を短縮できる効果がある。【００１６】  上記短管は、長尺の繊維混入モルタル管を例えば２５ｍｍの長さで管の中心軸に対して直角に切断して製作することが可能であるが、管の中心軸に対して直角に切断するだけでなく、短管の一方の端面を内側に傾斜したすり鉢型凹面に形成し、もう一方の端面を外側に傾斜した凸型傾斜面や蒲鉾型などの凸型面に形成しておくと、複数本の短管をすり鉢型傾斜面と凸型面を突き合わせて配列することで、配管用管や継手用管が湾曲しても短管が左右にずれ難くなって筒型に連続した被覆を維持することができ、短管の継ぎ目に隙間が生じ難くなるから、熱が継手管に作用することを防止できて耐火性が向上する。【００１７】  この短管の複数個を間隔を存して配置し、これらの短管同士を可動方向性のある連結部材により互いに連結して単位ユニットを構成し、複数の単位ユニットを更に該連結部材で各単位ユニット自体の可動方向とは異なる方向の可動方向になるように連結した湾曲構造を持つ被覆枠を予め製作し、これを可撓性を有する配管用管や継手用管に挿通したのち被覆枠の外周を耐火性繊維材料で被覆することで、その被覆後でも比較的自由に配管用管や継手用管の湾曲度を変えることができる。この連結部材を、接着剤が塗布含浸された耐火性の布帛と耐火性繊���からなるメッシュを重層したテープで構成することで、焼損しにくくなって火災のときでも短管の連結が確保でき、比較的テープが柔軟であるため短管相互の可動性が良くなる。【００１８】  複数個の短管同士を直接接続するため、両端に短管の端部挿入口を有すると共に中間部に可撓性部分を有する熱膨張性ゴム材や合成樹脂材からなる筒型のコネクターを使用すると、簡単に連結できて配管作業が向上し、屈曲性も良好になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】  本発明の実施の形態を図面に基づき説明すると、図３の実施例は、耐火二層管からなる枝管２の中心線と便器３の陶器からなる不燃材料製の排出管７の中心線が位置ずれ９を生じたため、市販の合成樹脂製で可撓性の継手用管６を金属製のバンド８で止め付けて配管接続した例である。この場合、便器３を設置した階や階下で発生した火災の熱で継手用管６が溶け或いは燃え、枝管２を介して煙や火炎が流れ、上方の階へ火災の被害を及ぼしたり、下方の階の火災が便器３を設置した階へ影響するなどの被害を生じるおそれがあるので、継手用管６の部分の耐火性を向上させるため、その外周に図４に示したような繊維混入モルタル製の短管１０を複数個挿通し、更にその外周を焼成炭化したアクリル繊維布帛などの耐火性繊維材料１１で被覆することにより湾曲自在型耐火二層管継手１２とした。【００２０】  該短管１０は繊維混入モルタル製の管を例えば長さ２０ｍｍ程度に切断することにより製作され、これを継手用管６の取り付けの際に隙間のないように外周に挿通される。短管１０の長さが短いので継手用管６の湾曲に従ってその周囲を囲んで配設することができ、短管１０の外周に耐火性繊維材料１１を巻き付け或いは短管１０を包み込むようにして被覆することで短管１０の遊動が抑制され、短管同士の当接部分に火災の熱が透過するような隙間が発生することを防止できる。口径、長さ、厚さの異なる各種の短管１０を用意しておけば、継手用管６の各種の湾曲に対応して耐火層を形成でき、配管接続作業を迅速に行え、短管１０は各種の口径と厚さを有する繊維混入モルタル管を切断することで比較的簡単かつ安価に得ることができるから配管コストも安価になる。【００２１】  耐火性繊維材料１１は布帛状、テープ状、メッシュ状などのものを使用して短管１０の周囲を覆うように設けられるが、図３の例では、不燃性テープからなる耐火性繊維材料１１を巻き付けることにより被覆した。この不燃性テープは、例えば図１４に示したような構成を有し、焼成炭化したアクリル繊維の布帛２２に難燃性且つ感圧性の接着剤２３を含浸させ、これにガラス繊維のメッシュ２４とアルミ箔２５を順次に重層し、テープ状にカットして不燃性テープ２１としたもので、これを短管１０に隙間なく巻き付け接着することにより被覆した。この場合、アルミ箔２５の層が防水層となるため水分による布帛の接着力の退化を防止できる。【００２２】  図５に示した実施例は、図２の免震建物における縦管１と排水横主管５を接続する可撓性の継手用管６に適用した例であり、この場合、継手用管６が度々湾曲を繰り返すことがなければ、継手用管６の周囲に短管１０のみを挿通しておくだけでよいが、大きな湾曲が生じたときの短管１０同士の過剰なずれを防ぐために、耐火性繊維材料１１としてガラス繊維の伸縮性のあるメッシュ袋により短管１０の外周を覆うようにした。地震により継手用管６が湾曲したときは、図６に示したように、各短管１０がその当接部において互いにスライドするので破損することがなく、地震が収まってからも熱に弱い継手用管６を短管１０によりカバーして火災から保護することができる。ガラス繊維などの耐火性繊維材料１１でゴム編みの袋を製作し、これを前記メッ���ュの代わりに用いると、地震で湾曲した短管１０を真直ぐに戻すような復元性を持たせることができる。符号１５はモルタル製の耐火キャップ、１６は縦管１に設けた接続パイプである。【００２３】  湾曲して配置された短管同士の当接部分に火災の熱が流通するような隙間を生じさせないために、図７に見られるように、短管１０の一方の端面を内側に傾斜したすり鉢型凹面１３に形成し、もう一方の端面を外側に傾斜した凸型傾斜面や蒲鉾型等の凸型面１４に形成するようにしてもよい。この場合、短管１０の当接面同士が互いに入り組んで配列されるので、大きく湾曲した配列であっても短管同士の当接部分に隙間が生じにくくなり、筒型の配列が維持され、外部からの火災の熱が内部の継手用管６に作用しにくくなるので耐火性が向上する。【００２４】  この短管同士の当接部分は円滑にスライドできることが好ましく、そのため凸型面１４には、図１５に示したように、金属やセラミックス等の円滑な表面を有するリング状の耐火材２７を取付けることにより形成してもよい。この場合、短管１０は射出成型により成形することが好ましい。【００２５】  隣接する短管１０の間に間隔を設けておくと耐火性繊維材料１１を被覆したのちでも継手用管６を比較的自由に湾曲させることができ、この場合、図８ないし図１０に示したような、湾曲自在型耐火二層管継手用被覆枠１７を利用すると便利である。この被覆枠１７は、複数個の短管１０を、可動方向性があり耐火性を備えた連結部材１８により互いに連結して単位ユニット１９を作製し、この単位ユニット１９同士を更に可動方向が異なるように連結部材２０により連結して作製される。連結部材１８、２０は、耐火性と可動方向性がある例えば金属製のヒンジでもよいが、図示の例では、図１４に示した不燃性テープ２１を使用した。この不燃性テープ２１は、テープ面と直角の方向には曲がりやすく、その面に沿った方向には曲がりにくいという可動方向性を持ち、短管１０との接着性が良く、耐火性もあり、このテープ２１で、間隔を存して配置した２個の短管１０同士をその周方向に１８０度ずらして２箇所で連結し、単位ユニット１９を作製した。そして単位ユニット１９の短管同士を、図９、図１０に見られるように、さらに９０度ずらして不燃性テープの連結部材２０により連結し、被覆枠１７を作製した。この被覆枠１７は、図８の矢印で示したように、両端の短管１０は１８０度の方向へ移動するが中間の短管１０は互いに９０度異なる方向へ移動させることができ、これの周囲に耐火繊維材料１１を巻き付けて被覆し、筒状に形成すると、短管１０の間に間隔があるので比較的自由に湾曲させることができる。図１１は、その使用状態を示すもので、被覆枠１７の端部の短管を排出管７に固定することで、他の短管１０を継手管６の周囲に固定状態で位置させることができる。【００２６】  単位ユニット１９を構成する短管１０の本数を、例えば図１２、図１３に示すように３個とすることもでき、この場合は中心軸２６に関して上下方向よりも左右方向に移動しやすく、図８の例よりも湾曲自由度が拘束されるが、連結部材１８、２０の数を少なく出来るので被覆枠１７の製作性がよくなる。【００２７】  以上の実施例では継手用管６に適用した例を説明したが、長い可撓性の配管用管２８に適用した例を図１６に示した。この場合は蛇腹状の配管用管２８の外周に複数本の短管１０で被覆したもので、短管１０をスライドさせて長い配管用管２８が撓むことができる。【００２８】  短管１０同士を連結する手段として図１７及び図１８に示したような筒型のコネクター２９を使用することもできる。このコネクター２９は、合成樹脂材や熱膨張性ゴム材などで製作され、両端には短管１０の端部が挿入される端部挿入口３０、３０を備え、中間部には薄肉で外膨らみのヒダ３１やリブやメッシュなどを形成して可撓性部分３２を形成したもので、可撓性部分３２が遊動することにより短管１０同士が互いにスライドでき、地震などの振動が作用しても短管１０は破損せず、内部の配管用管２８を火災の熱から保護し続けることができる。３３は短管の端部を規制するストッパー、３４は凸条のスペーサーである。このコネクター２９を使用すると、継手用管６や配管用管２８の外周に、複数本の短管１０を簡単にセットすることができ、可撓性部分３２には、火災の熱が内部へ及ばないように、必要に応じて耐火性の布帛２２を巻いておくことができる。【００２９】  図３に示した構成で耐火試験を行った。短管１０の外径は１５６ｍｍ、厚さ７．０ｍｍ、長さ２０ｍｍとした。継手用管６は熱可塑性エラストマー製である。炉内の温度を１０４９℃にまで加熱して２時間維持したが、継手用管６には変化はなかった。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】従来の枝管の継手用管の接続状態を示す側面図
【図２】従来の縦管と排水横主管の接続状態を示す側面図
【図３】本発明による湾曲自在型耐火二層管継手の実施例の要部の切断側面図
【図４】図３の短管の説明図
【図５】本発明の湾曲自在型耐火二層管継手を縦管と排水横主管の接続に適用した実施例の要部の切断側面図
【図６】図５の作動状態の切断側面図
【図７】短管の変形例の説明図
【図８】被覆枠の斜視図
【図９】図８の９−９線部分の断面図
【図１０】図８の断面図
【図１１】被覆枠の使用状態の断面図
【図１２】被覆枠の変形例の断面図
【図１３】図１２の被覆枠の湾曲状態の説明図
【図１４】不燃性テープの説明図
【図１５】短管の他の変形例の説明図
【図１６】長い可撓性の配管用管に適用した例の断面図
【図１７】コネクターの説明図
【図１８】図１７の１８−１８線部分の断面図
【符号の説明】
【００３１】  １  縦管、２  枝管、６  継手用管、１０  短管、１１  耐火性繊維材料、１２  湾曲自在型耐火二層管継手、１３  すり鉢型凹面、１４  凸型面、１７  湾曲自在型耐火二層管継手用被覆枠、１８  連結部材、１９  単位ユニット、２０  連結部材、２１  不燃性テープ、２７  耐火材、２８  配管用管、２９  コネクター、３０  端部挿入口、３１  リブ、３２  可撓性部分、
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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