JP2023153083A - 集合継手 - Google Patents

Abstract

【課題】継手の熱変形を抑えることができる集合継手を提供することを目的とする。【解決手段】本発明に係る集合継手１０は、横管Ｐ３が接続される横枝を側面に備えた継手上部１１と、継手上部１１の下側に設けられる継手下部１２と、継手上部１１と継手下部１２との間に配置され、熱膨張性材料を含む第１層を備えた中間管１５と、を有し、横枝の内面に補強リブを備える。【選択図】図１

Description

本発明は、集合継手に関する。

建造物において発生する排水を集約するために、床スラブの貫通孔に集合継手が埋設されることがある。従来から、例えば以下の特許文献１、２に記載されているような、樹脂製排水集合継手の耐火性を発現させる構造が知られている。
特許文献１では、床スラブの厚さ方向の内部に、熱膨張性耐火材料を含む中間管が位置するようにすることで、継手の内部及び床スラブの貫通孔が熱膨張性耐火材料によって確実に閉塞されることを担保した継手が開示されている。
特許文献２では、熱膨張性耐火材料の熱膨張開始温度を高くすることで、樹脂製の配管材の製造性を向上した継手が開示されている。

特開２０２０－３３８６７号公報 特開２０１９－２１５０７６号公報

近年、床スラブについて従来よりも厚さが薄いもの（例えば、７０～１００ｍｍ）が用いられている。床スラブが薄くなることで、火災に床スラブの下側から上側に向けて熱が伝わりやすくなる。これにより、熱膨張性耐火材料によって継手の内部が閉塞される前に、床スラブの上側に位置する継手の構成部品が熱変形する課題がある。

本発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであって、継手の熱変形を抑えることができる集合継手を提供することを目的とする。

前記課題を解決するために、本発明は以下の手段を提案している。
本発明に係る集合継手は、横管が接続される横枝を側面に備えた継手上部と、前記継手上部の下側に設けられる継手下部と、前記継手上部と前記継手下部との間に配置され、熱膨張性材料を含む第１層を備えた中間管と、を有し、前記横枝の内面に補強リブを備える。

この発明によれば、横枝の内面に補強リブを備える。これにより、横枝を補強することができる。同時に、継手上部を補強することができる。したがって、例えば、床スラブの厚さが薄い場合において、床スラブの下側から上側に熱が伝わった場合などでも、継手上部が熱変形することを抑えることができる。

また、前記中間管が単層であり、前記第１層における前記熱膨張性材料の含有量が、前記中間管のポリ塩化ビニル系樹脂１００重量部に対して１０重量部超であってもよい。

この発明によれば、中間管が単層であり、熱膨張性材料の含有量が、中間管のポリ塩化ビニル系樹脂１００重量部に対して１０重量部超である。これにより、熱膨張性材料の含有量を十分なものとして、中間管の耐火性を向上することができる。

また、前記中間管が３層であり、前記第１層における前記熱膨張性材料の含有量が、前記中間管のポリ塩化ビニル系樹脂１００重量部に対して１５重量部超であってもよい。

この発明によれば、中間管が３層であり、熱膨張性材料の含有量が、中間管のポリ塩化ビニル系樹脂１００重量部に対して１５重量部超である。これにより、熱膨張性材料の含有量を更に十分なものとして、中間管の耐火性を向上することができる。

また、前記継手上部の下端と前記継手下部の上端とが直接接続され、前記継手上部及び前記継手下部の少なくとも一方の内部に前記中間管が設けられていてもよい。

この発明によれば、継手上部の下端と継手下部の上端とが直接接続される。これにより、例えば、両者が中間管を介して接続されている場合と異なり、継手上部と継手下部との間の距離をなくすことができる。また、継手上部及び継手下部の少なくとも一方の内部に中間管が設けられている。したがって、中間管を継手上部の側に近くなるように配置することができる。よって、床スラブの厚さ方向の内部に中間管を配置しやすくすることができる。よって、床スラブが薄い場合であっても、火災発生時に床スラブの貫通孔及び集合継手の内部を閉塞しやすくすることができる。

また、前記集合継手が配置される床スラブの厚さが１５０ｍｍ未満であり、前記中間管の上端は前記横枝の下端から１５０ｍｍ以内の位置にあってもよい。

この発明によれば、床スラブの厚さが１５０ｍｍ未満であり、中間管の上端は横枝の下端から１５０ｍｍ以内の位置にある。これにより、少なくとも中間管の上端を床スラブの厚さ方向の内側に配置することできる。よって、中間管が熱膨張することによって床スラブの貫通孔及び集合継手の内部を閉塞する機能を担保することができる。

また、前記継手下部に、前記継手下部の内部を流れる排水の流れを変える羽根が設けられ、前記中間管には、前記羽根の上部に嵌合する切り欠きが設けられていてもよい。

この発明によれば、継手下部に羽根が設けられ、中間管には切り欠きが設けられている。羽根が設けられることで、継手下部の内部を流れる排水の流れを整えることができる。また、中間管に羽根の上部に嵌合する切り欠きが設けられていることで、中間管の長さを十分に確保するとともに、羽根と中間管とが干渉することを防ぐことができる。

また、前記中間管は、前記継手上部の内部に設けられ、かつ、前記中間管の上端は前記横枝の開口部の下端を超えないようにしてもよい。

この発明によれば、中間管は、継手上部の内部に設けられる。これにより、より確実に床スラブの厚さ方向の内部に中間管を配置しやすくすることができる。また、中間管の上端は横枝の開口部の下端を超えない。これにより、中間管の上端が、横枝を介して継手上部に流入する排水の流れに干渉することを防ぐことができる。よって、集合継手の内部において排水の流れが乱れることを防ぐことができる。

また、前記中間管は、前記継手上部の内部に設けられ、かつ、前記中間管の上部は前記横枝の開口部の形状に沿った円弧部を有してもよい。

この発明によれば、中間管は、継手上部の内部に設けられ、かつ、中間管の上部は横枝の開口部の形状に沿った円弧部を有する。これにより、中間管が、横枝を介して継手上部に流入する排水の流れに干渉することを防ぐことに加えて、中間管の上端をより高い位置に配置することができる。よって、中間管を確実に床スラブの厚さ方向の内部に配置することができる。よって、中間管が熱膨張することによって床スラブの貫通孔及び集合継手の内部を閉塞する機能を確実に担保することができる。

また、前記中間管の上端は、テーパ状であってもよい。

この発明によれば、中間管の上端は、テーパ状である。これにより、継手上部から中間管に向けて流下する排水に中間管の上端が干渉することで、排水の流れが乱れることを防ぐことができる。よって、より排水の効率を向上することができる。

また、前記横枝には横枝ブッシュが接続され、前記横枝の内部には、前記横枝ブッシュの内面に設けられる前記横管の挿入を規制するストッパが配置されていてもよい。

この発明によれば、横枝には横枝ブッシュが接続される。したがって、横管は、横枝ブッシュを介して横枝に接続される。横枝の内部には、横枝ブッシュの内面に設けられる横管の挿入を規制するストッパが配置されている。これにより、横管は、横枝の内部まで挿入される。横管が横枝の内部まで挿入されることで、横管の剛性によっても、横枝を補強することができる。つまり、火災の熱によって、横枝及び継手上部が熱変形することをより抑えることができる。

本発明によれば、継手の熱変形を抑えることができる集合継手を提供することができる。

本発明に係る集合継手を備えた耐火構造の断面図である。 図１に示す集合継手の、横管の中心軸を基準とした平面断面図の第１例である。 図１に示す集合継手の、横管の中心軸を基準とした平面断面図の第２例である。 図１に示す集合継手の外側からの斜視図である。 継手上部の下端が継手下部の上端に直接接続された場合の、中間管の第１例である。 図５に示すＶＩ部の拡大図である。 継手上部の下端が継手下部の上端に直接接続された場合の、中間管の第２例である。 図７に示すＶＩＩＩ部の拡大図である。 継手上部の下端が継手下部の上端に直接接続された場合の、中間管の第３例である。 図９に示すＸ部の拡大図である。 継手上部の下端が継手下部の上端に直接接続された場合の、中間管の第４例である。 図１１に示すＸＩＩ部の拡大図である。 継手上部の下端が継手下部の上端に直接接続された場合の、中間管の第５例である。 図１３に示すＸＩＶ部の拡大図である。 継手上部の下端が継手下部の上端に直接接続された場合の、中間管の第６例である。 図１５に示すＸＶＩ部の拡大図である。 中間管が切り欠きを有する場合の第１例である。 中間管が切り欠きを有する場合の第２例である。 羽根の一例を示す図である。 羽根の一例を示す図である。 羽根の一例を示す図である。

以下、図面を参照し、本発明の一実施形態に係る集合継手１０を説明する。
本実施形態に係る継手の耐火構造１は、建物排水用として用いられ、床スラブＳに形成された貫通孔Ｈの部分に埋設されている。本実施形態において、床スラブＳの厚さは、少なくとも１５０ｍｍ未満である。床スラブＳの厚さは、例えば、７０ｍｍ～１００ｍｍである。
図１に示す実施形態では、床スラブＳに形成されている貫通孔Ｈに対し、その上方に上の階の第１の縦管Ｐ１が設けられ、下方に下の階の第２の縦管Ｐ２が設けられている。
図１に示すように、本実施形態に係る継手の耐火構造１は、集合継手１０を備えている。

集合継手１０は、継手上部１１と、継手上部１１の下側に設けられる継手下部１２と、継手上部１１と継手下部１２との間に配置され、熱膨張性材料を含む第１層を備えた中間管１５と、を備えている。継手上部１１は、第１の縦管Ｐ１に接続可能な縦管接続部１３を上面に、横管Ｐ３を接続可能な横管接続部１４（横枝）を側面に、貫通孔Ｈに挿入された下端部９を下面に有している。熱膨張性材料としては、例えば、熱膨張性黒鉛またはハイドロタルサイトが挙げられる。本実施形態では、熱膨張性材料が熱膨張性黒鉛である。
本実施形態の集合継手１０は、樹脂製継手構成部材である継手上部１１と継手下部１２と中間管１５とから構成されている。

以下の説明において、縦管接続部１３の中心軸線Ｏに沿う縦管接続部１３の継手上部１１側を上方、継手下部１２側を下方と適宜称して説明する。

縦管接続部１３は、堰止め板１３ａを内面に備えている。堰止め板１３ａは、その設置角度を鉛直方向から－３０°～＋３０°としている。設置角度が２０°より傾くと、傾斜板によって旋回された排水の旋回流が十分に堰き止められずに、横管Ｐ３への逆流を発生するおそれが生じる。また、設置角度が－３０°よりも傾くと受け止めた排水の跳ね返りが大きくなり、排水の流れを乱すおそれがあり、管内の圧力変動が大きくなるおそれがある。なお、縦管接続部１３には堰止め板１３ａが設けられていなくてもよい。

横管接続部１４は、継手上部１１の周壁から中心軸線Ｏに直交する径方向の外側に向けて筒状に延在されている。本実施形態において、横管接続部１４は縦管接続部１３の周方向に３つ配置されている。
３つの横管接続部１４のうちの２つが中心軸線Ｏを径方向に挟む位置に個々に配置されている。残りの横管接続部１４は、中心軸線Ｏに直交する径方向のうち、前記２つの横管接続部１４のそれぞれが延在する方向と、平面視で９０°をなす方向に延在されている。
なお、横管接続部１４の数量および延在方向は、このような態様に限られず、任意に変更することができる。図１に示すように、各横管接続部１４の先端側には、横管Ｐ３が接続されている。横管接続部１４の下端と床スラブＳとの距離は、より小さいことが好ましい。これにより、横管接続部１４に挿入される横管Ｐ３の排水勾配を取りやすくすることが好ましい。

本実施形態において、図２又は図３に示すように、継手上部１１は、横管接続部１４の内面から突出するように補強リブ１４ａが備えられている。なお図２は第１例であり、図３は第２例であり、本来的には別の形態であるが、以下では、説明の便宜上、共通部分については併せて説明する。
補強リブ１４ａは、横管接続部１４及び継手上部１１の構造を補強する。これにより、補強リブ１４ａは、例えば、後述する熱膨張性黒鉛の膨張開始温度が高いとき（例えば、２４０℃以上）や、床スラブＳが薄いとき（例えば、１００ｍｍ未満）に、継手上部１１に伝わる熱に対して、継手上部１１が熱変形しにくくする役割を有する。
なお、補強リブ１４ａは横管Ｐ３への排水の逆流を防止する効果も備えている。

補強リブ１４ａは、集合継手１０の中心軸線Ｏに沿って形成されている。継手上部１１の周方向における補強リブ１４ａ同士の間隔は、例えば、横管Ｐ３の内径よりも大きいことが好ましい。これにより、横管Ｐ３から継手上部１１に向けて流入した排水が、補強リブ１４ａに衝突することを避けるようにすることが好ましい。補強リブ１４ａは、例えば、図２又は図３に示すように、継手上部１１の周方向において、横管接続部１４の両側面に１つずつ設けられる。補強リブ１４ａは、継手上部１１の周方向において、横管接続部１４のいずれかの側面に１つのみ設けられてもよい。

継手上部１１は、例えば、ポリ塩化ビニル系樹脂１００重量部に対して、非熱膨張性黒鉛を０．１～１．０重量部の割合で含むポリ塩化ビニル系樹脂組成物からなる。継手上部１１は、例えば、ポリ塩化ビニル系樹脂組成物を成形機のキャビティ内に射出充填されて得られる。

継手下部１２は、上方よりも下方が縮径された管体からなる。継手下部１２は、その上端部に位置する接続管部１６と、接続管部１６の下方に接続された下窄まり状の傾斜管部１７と、傾斜管部１７の下端部に接続され、第２の縦管Ｐ２が接続される下側管部１８を備えている。接続管部１６、傾斜管部１７、下側管部１８は、例えば合成樹脂材料の射出成形により一体に形成されている。

接続管部１６の内径は、後述する中間管１５の外径よりも大きくなっている。中間管１５の周壁下部は、例えば、接続管部１６の内側に嵌合されている。傾斜管部１７の上端における外径は、接続管部１６の外径よりも小さくなっている。このため、接続管部１６の下端部と傾斜管部１７の上端部の境界部分に周段部１６ａが形成されている。
傾斜管部１７の下端部における外径は、傾斜管部１７の上端部の外径よりも小さくされている。

本実施形態において、継手下部１２の傾斜管部１７の内周面には、継手下部１２の内部を流れる排水の流れを変える羽根１７ｗが設けられる。羽根１７ｗは、例えば、傾斜管部１７の外側から内側に向けて突出するように形成される。このとき、図４に示すように、傾斜管部１７の外周面には、羽根１７ｗに対応した位置に凹部１７Ｄが形成される。

このとき、凹部１７Ｄには、耐火パテを埋め込むことが好ましい。耐火パテは、例えば、熱膨張性黒鉛等の熱膨張性耐火材とバインダー樹脂とをシートに加工した耐火シートやバインダー樹脂と無機材料を混合したパテ状のものである。これにより、床スラブＳの厚さ方向の内部に、後述する中間管１５が位置しない場合であっても、耐火パテが膨張することで床スラブＳの貫通孔Ｈ及び集合継手１０の内部を閉塞できるようにすることが好ましい。また、耐火パテの膨張開始温度は、後述する熱膨張性黒鉛の膨張開始温度よりも低くすることが好ましい。これにより、耐火パテが耐火性黒鉛よりも先に膨張するようにすることが好ましい。

下側管部１８の外径は、接続管部１６の外径よりも小さく、かつ傾斜管部１７における下端部の外径よりも大きくなっている。下側管部１８の中心軸線Ｏ方向の大きさは、接続管部１６の中心軸線Ｏ方向の大きさよりも小さくなっている。下側管部１８の内側に、下側の階の第２の縦管Ｐ２が下方から嵌合されることにより、第２の縦管Ｐ２が継手下部１２に接続されている。

なお、継手上部１１および継手下部１２を透明にしてもよい。これにより、継手上部１１および継手下部１２の接続状態を外部から視認することができる。また、継手上部１１および継手下部１２に、非熱膨張性黒鉛や水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウムなどの難燃剤を配合しても良い。

第１の縦管Ｐ１が接続されている継手上部１１の上端部には、縦ブッシュ２１と、縦パッキン２２と、縦リング２３と、が設けられている。
縦ブッシュ２１は、嵌合部２１ａと、旋回羽根２１ｂと、旋回羽根支持脚部２１ｃと、を備えている。嵌合部２１ａは、縦ブッシュ２１の上端部より小径で継手上部１１の縦管接続部１３内に嵌合する筒状である。

旋回羽根２１ｂは、管軸方向にみた旋回羽根２１ｂの投影面積が第１の縦管Ｐ１の内部横断面積に対して５％～３０％の大きさで、傾斜角が２０°～５０°となるように旋回羽根支持脚部２１ｃに支持されている。旋回羽根支持脚部２１ｃは、旋回羽根２１ｂの水平方向の幅と略同じ幅で嵌合部２１ａの下端からほぼ延出し、下端縁が旋回羽根２１ｂの傾斜に沿うように傾斜されている。旋回羽根支持脚部２１ｃは、旋回羽根支持面が断面円弧状に形成され、旋回羽根２１ｂを下端縁から少し上側で支持している。
なお、旋回羽根２１ｂは建築物の規模や排水器具数に応じ高排水性能が要求される場合に適用されるので、高排水性能が要求されない建築物の場合は省略しても良い。

縦パッキン２２は、エチレン－プロピレン－ジエンゴム（ＥＰＤＭ）等の通常排水設備に使用されているゴム材料からなるパッキンである。縦パッキン２２は、上端部に第１の縦管Ｐ１の外周面に水密に密着するリップ部２２ａを有し、その上端面が、縦ブッシュ２１の上端面とほぼ一致するように縦ブッシュ２１に嵌合されている。
また、リップ部２２ａは、図５に示すように第１の縦管Ｐ１が挿入されていない状態では下端側に向かって徐々に小径となるように設けられている。リップ部２２ａは、上端側が第１の縦管Ｐ１の外径と略同径または少し大径とされ、下端側が第１の縦管Ｐ１の外径より小径となっている。リップ部２２ａの下端部には、径方向内側に突出する段部２２ｂが形成されている。この段部２２ｂには、第１の縦管Ｐ１の管端部が突き当たり、第１の縦管Ｐ１の熱伸縮を吸収するようになっている。

縦リング２３は、縦ブッシュ２１の上端部に外嵌され、一端に設けられたフランジ部２３ａによって、縦パッキン２２の縦ブッシュ２１からの離脱を防止する。
縦ブッシュ２１～縦リング２３は、予め組み立てて一体化したのち、縦ブッシュ２１の嵌合部２１ａを継手上部１１の縦管接続部１３に嵌合し、接着することができる。

横管Ｐ３を接続する横管接続部１４の先端部には、横ブッシュ３１（横枝ブッシュ）と、横パッキン３２と、横リング３３と、が設けられている。
横ブッシュ３１の一端部が継手上部１１の横管接続部１４に嵌合接着されるとともに、他端部が拡径されている。

図２又は図３に示すように、横ブッシュ３１の内周面には横ブッシュ３１の内側に向けて突出するようにストッパ３１ｓが配置されている。ストッパ３１ｓは、横管接続部１４への横管Ｐ３の挿入を規制する。具体的には、横管Ｐ３の端部がストッパ３１ｓに突き当たることで、横管Ｐ３の挿入が規制される。これにより、横管接続部１４に対する横管Ｐ３の位置を調整する。

ストッパ３１ｓは、図２に示すように、横管接続部１４の内部に位置するように形成されることが好ましい。これにより、横管接続部１４の内部に横管Ｐ３の端部が設けられるようにすることが好ましい。ストッパ３１ｓは、図３に示すように、横管接続部１４の外部に形成されてもよい。これにより、横管接続部１４の外部に横管Ｐ３の端部が設けられるようにしてもよい。

横パッキン３２は、エチレン－プロピレン－ジエンゴム（ＥＰＤＭ）等の通常排水設備に使用されているゴム材料からなる。横パッキン３２は、横ブッシュ３１の拡径した他端部に嵌合され、横管Ｐ３の外周面に水密に密着する。

横リング３３は、横ブッシュ３１の拡径部に外嵌され、一端に設けられたフランジ部３３ａによって、横パッキン３２の縦リング２３からの離脱を防止する。
また、縦ブッシュ２１、縦リング２３、及び横ブッシュ３１、横リング３３は、いずれもポリ塩化ビニル系樹脂１００重量部に対して、非熱膨張性黒鉛を０．１～１．０重量部の割合で含むポリ塩化ビニル系樹脂組成物を射出成形して得られる。なお、非熱膨張性黒鉛に替えて水酸化マグネシウムや水酸化アルミニウム、ハイドロタルサイトなどを含有させることで、縦ブッシュ２１、縦リング２３、及び横ブッシュ３１、横リング３３を透明にしつつ耐熱性を付与することができる。

継手上部１１と継手下部１２とは、次のようにして接続される。なお、継手上部１１の下端と継手下部１２の上端とは、互いに端面が当接していることが好ましい。
すなわち、例えば、図１に示すように、継手上部１１の下端部９と中間管１５の上部とが嵌合し、継手下部１２の接続管部１６と中間管１５とが嵌合することで接続される。この場合、図１に示すように、継手上部１１の下端部９は、拡径部９ｅを有することが好ましい。中間管１５の上端及び下端は、それぞれ継手上部１１の下端部９の底部９ｂ及び接続管部１６の底部１６ｂまで突き当たるまで挿入されることが好ましい。また、中間管１５の内面と、継手上部１１及び継手下部１２の内面とは、面一であることが好ましい。

また、継手上部１１の下端（下端部９）と継手下部１２の上端（接続管部１６）とが直接嵌合することで接続されてもよい。この場合、図５から図１８に示す各種変形例のように、継手上部１１の下端部９の内部に中間管１５が配置される。
このように、本実施形態において、中間管１５は、継手上部１１及び継手下部１２の少なくとも一方の内部に設けられている。

継手上部１１と継手下部１２とが直接接続されている場合、図５に示す第１変形例のように、継手上部１１の下端部９の管軸方向全体に中間管１５を配置することができる。これにより、より確実に床スラブＳの厚さ方向の内部に中間管１５を配置しやすくすることができる。また、中間管１５が継手上部１１と継手下部１２との接続の強度に寄与しないため、中間管１５により多くの熱膨張性黒鉛を含ませることができる。

ここで、継手上部１１の下端部９の内周面と中間管１５の端部との間に段差があると、横管接続部１４から流下した排水が、前記段差に衝突し、集合継手１０内部の排水の流れが乱れる原因となる。また、前記段差に排水に含まれるごみ等が堆積することがある。これらの問題が生じることを防ぐために、中間管１５は、以下の態様により配置されることが好ましい。

すなわち、例えば、中間管１５の上端が横管接続部１４の開口部の下端を超えないようにする。具体的には、例えば、図５及び図６に示す第１変形例のように、中間管１５の上端が継手上部１１の下端部９の内部に収まるように配置する。これに加えて、継手上部１１において、下端部９の上部から内側に突出する突出部１４ｓを設けることで、中間管１５の上端を覆う。これにより、前記段差を設けないようにする。

また、図７及び図８に示す第２変形例のように、中間管１５の上端が継手上部１１の下端部９の内部に収まるように配置することに加えて、中間管１５の上端に別途のテーパ材Ｓ１を設けてもよい。これにより、前記段差を埋めるようにしてもよい。
また、図９及び図１０に示す第３変形例のように、横ブッシュ３１の下端が、継手上部１１の内部に突出することで、中間管１５の上端を覆うようにしてもよい。これにより、前記段差を設けないようにしてもよい。
また、図１１及び図１２に示す第４変形例のように、中間管１５の上端を継手上部１１の下端部９の上端に合わせるとともに、中間管１５の上端をテーパ状にしてもよい。これにより、前記段差を設けないようにしてもよい。

また、継手上部１１の下端部９の上端と中間管１５の上端とを面一にすることで、前記段差を設けないようにしてもよい。例えば、図１３及び図１４に示す第５変形例のように、中間管１５の上部に、横管接続部１４の開口部の形状に沿った円弧部１５Ｒを設けてもよい。中間管１５の上端部には、上方に延びる延長部が設けられている。延長部は、周方向に間隔をあけて配置されている。円弧部１５Ｒは、周方向に隣り合う２つの延長部の上端によって形成されている。これにより、横管接続部１４の開口部と中間管１５の上端を面一にするとともに、継手上部１１の周方向において、横管接続部１４同士の間にも中間管１５が配置されるようにしてもよい。

また、図１５及び図１６に示す第６変形例のように、継手上部１１の下端部９の下端と、継手下部１２の接続管部１６の底部１６ｂとの間に、中間管１５を配置してもよい。この場合は、横管接続部１４の下端と、中間管１５の上端との間の距離を、床スラブＳの厚さよりも小さくすることが好ましい。例えば、横管接続部１４の下端と、中間管１５の上端との間の距離は、１００ｍｍ未満であることが好ましく、８０ｍｍ未満であることがより好ましい。ただし、継手上部１１の下端部９と継手下部１２の接続管部１６との接着しろを確保するために、横管接続部１４の下端と、中間管１５の上端との間の距離は、３０ｍｍ以上であってもよい。

また、本実施形態に係る集合継手１０は、枝浮かし配管として、横管接続部１４の下端から床スラブＳの上面までの距離が１００～１４０ｍｍとなるように配置されることがある。この場合、中間管１５の下端は、横管接続部１４の下端から１００ｍｍ以上離れていることが好ましく、１２０ｍｍ以上離れていることがより好ましく、１４０ｍｍ以上離れていることが特に好ましい。これにより、中間管１５の下端を、床スラブＳの厚さ方向の内部に配置できるようにすることが好ましい。

このとき、図１７に示す第７変形例及び図１８に示す第８変形例に示すように、中間管１５には、羽根１７ｗの上部に嵌合する切り欠き１５ｓが設けられていてもよい。これにより、中間管１５を継手下部１２の内部まで配置できるようにすることで、より中間管１５が床スラブＳの厚さ方向の内部に位置しやすくするようにしてもよい。
このとき、図１７に示す第７変形例のように、中間管１５は、上下にわたって同径であってもよい。また、図１８に示す第８変形例のように、中間管１５の少なくとも下部は、継手下部１２の傾斜管部１７の形状に合わせて、テーパ形状とされていてもよい。

中間管１５は、例えば、ポリ塩化ビニル系樹脂と熱膨張性耐火材料である熱膨張性黒鉛とを含有する樹脂組成物からなる。すなわち、中間管１５は、熱膨張性耐火材料を含む樹脂組成物を成形することによって作製される。中間管１５は、例えば、樹脂組成物を押出成形または射出成形することによって作製される。
なお、中間管１５は円筒状のものに限らず、上下方向が短いリング状であってもよく、周方向の一部に切り欠きが設けられていてもよく、周方向が不連続であってもよい。

中間管１５は、中間管１５の全体が熱膨張性耐火材料を含む樹脂組成物からなる単層構造でもよいし、複数の層からなる複層構造でもよい。単層構造とは、上述の第１層のみを備えた構造をいう。である。複層構造とは、例えば、複層の層を備え、そのうちの１つが上述の第１層である構造をいう。複層構造の場合、いずれかの層が熱膨張性耐火材料を含む樹脂組成物から形成されていればよい。例えば、中間管１５が、表層１５ｏと中間層１５ｍと内層１５ｉとからなる３層構造である場合、熱膨張性耐火材料を含む樹脂組成物から形成した中間層１５ｍを例示できる。つまり、この場合、中間層１５ｍが、上述の第１層である。表層１５ｏ、中間層１５ｍ、内層１５ｉは、樹脂組成物に吸熱剤を含有していてもよい。

一例として、ポリ塩化ビニル系樹脂１００重量部に対し、熱膨張性黒鉛を１～２０重量部の割合で含む樹脂組成物からなる単層構造を採用できる。あるいは、ポリ塩化ビニル系樹脂１００重量部に対し、熱膨張性黒鉛を１～２０重量部の割合で含む樹脂組成物からなる熱膨張性耐火層と、この熱膨張性耐火層の内外面を覆う熱膨張性黒鉛非含有のポリ塩化ビニル系樹脂組成物の被覆層とからなる３層構造であるものを採用できる。

すなわち、中間管１５が単層構造の場合、熱膨張性黒鉛が１重量部未満であると、燃焼時に、十分な熱膨張性が得られず、所望の耐火性が得られないおそれがある。熱膨張性黒鉛が２０重量部を超えると、加熱により熱膨張しすぎて、その形状を保持できずに残渣が貫通孔Ｈから脱落し、耐火性が低下してしまうおそれがある。ただし、熱膨張性黒鉛が２０重量部を超えてもよい。

中間管１５が複層構造の場合、熱膨張性黒鉛を含む樹脂組成物としては、特に限定されないが、ポリ塩化ビニル系樹脂１００重量部に対して、熱膨張性黒鉛を１～２０重量部の割合で含むものが好ましい。熱膨張性黒鉛の含有量は、４～１８重量部の割合がより好ましく、６～１６重量部の割合がさらに好ましい。
すなわち、熱膨張性黒鉛が１重量部未満であると、燃焼時に、十分な熱膨張性が得られず、所望の耐火性が得られないおそれがある。熱膨張性黒鉛が２０重量部を超えると、加熱により熱膨張し過ぎたり、樹脂成分が不足するために、残渣が脆くなり、その形状を保持できずに残渣が貫通孔Ｈから脱落し、耐火性が低下してしまうおそれがある。ただし、熱膨張性黒鉛が２０重量部を超えてもよい。

本実施形態においては、例えば、中間管１５が単層である場合、第１層における熱膨張性黒鉛の含有量が、中間管１５のポリ塩化ビニル系樹脂１００重量部に対して５重量部以上であることが好ましく、１０重量部超であることがより好ましい。
中間管１５が複層構造である場合、中間管１５は３層であることが好ましい。また、第１層である中間層１５ｍにおける熱膨張性黒鉛の含有量が、中間管１５のポリ塩化ビニル系樹脂１００重量部に対して８重量部以上であることが好ましく、１５重量部超であることがより好ましい。

上記ポリ塩化ビニル系樹脂としては、例えば、ポリ塩化ビニル単独重合体；塩化ビニルモノマーと、該塩化ビニルモノマーと共重合可能な不飽和結合を有するモノマーとの共重合体；塩化ビニル以外の（共）重合体に塩化ビニルをグラフト共重合したグラフト共重合体等が挙げられ、これらは単独で使用されてもよく、２種以上が併用されてもよい。
また、必要に応じて上記ポリ塩化ビニル系樹脂を塩素化してもよい。

熱膨張性黒鉛を含有する中間層１５ｍは黒色を呈する。そのため、表層１５ｏと内層１５ｉは黒色以外の着色剤を含有させ、中間層１５ｍと区別可能にしておくことが好ましい。
表層１５ｏおよび内層１５ｉの厚みとしては、それぞれ０．３ｍｍ以上３．０ｍｍ以下であることが好ましく、０．６ｍｍ以上１．５ｍｍ以下が好ましい。被覆層の厚みが０．３ｍｍ以上であれば、管としての機械的強度を充分に確保でき、３．０ｍｍ以下であれば、耐火性の低下を抑制できる。
また、中間管１５は、ＪＩＳ Ｋ６７４１に記載の性能を満たすものであることが好ましい。

本実施形態で用いる熱膨張性黒鉛は、一例として、天然鱗状グラファイト、熱分解グラファイト、キッシュグラファイト等の粉末を無機酸と強酸化剤とで黒鉛の層間に無機酸を挿入する酸処理をした後、ｐＨ調整して得られる結晶化合物を用いることができる。
無機酸として、濃硫酸、硝酸、セレン酸等を用いることができる。強酸化剤として、濃硝酸、過塩素酸、過塩素酸塩、過マンガン酸塩、重クロム酸塩、過酸化水素等を用いることができる。

前記ｐＨ調整により、炭素の層状構造を維持したままの結晶化合物であって、ｐＨ１．５～４．０に調整された熱膨張性黒鉛、および、１．３倍膨張温度が１８０℃～２７０℃の熱膨張性黒鉛を用いることができる。

熱膨張性黒鉛のｐＨが１．５未満であると、酸性が強すぎて、成形装置の腐食などを引き起こしやすく、ｐＨが４．０を超えると、ポリ塩化ビニル系樹脂の炭化促進効果が薄れ、十分な耐火性能が得られなくなるおそれがある。
熱膨張性黒鉛の粒径は、特に限定されないが、例えば１００～４００μｍの範囲、好ましくは１２０～３５０μｍの範囲のものを使用することができる。

中間管１５を構成する樹脂組成物には、本実施形態の目的を阻害しない範囲で、必要に応じて安定剤、無機充填剤、難燃剤、滑剤、加工助剤、衝撃改質剤、耐熱向上剤、酸化防止剤、光安定剤、紫外線吸収剤、顔料、可塑剤、熱可塑性エラストマーなどの添加剤が添加されていてもよい。

中間管１５の高さは、３０ｍｍ以上１５０ｍｍ以下であることが好ましく、３０ｍｍ以上１００ｍｍ以下であることがより好ましく、３０ｍｍ以上８０ｍｍ以下であることが最も好ましい。中間管１５の高さが３０ｍｍ未満である場合は、継手上部１１と継手下部１２を接合する場合の接合強度を確保することが難しく、また、加熱されて膨張した場合に管路を閉塞するための体積が不足する。中間管１５の高さが１５０ｍｍを超えるようでは床スラブＳが薄い場合に中間管１５の上端または下端が床スラブＳの上方か下方に突出することとなり、横管Ｐ３を床近くに配置することが難しくなる。中間管１５の下端が貫通孔Ｈの下方に位置すると、膨張時に貫通孔Ｈの下方まで膨らむ量が多くなり、貫通孔Ｈから脱落するおそれが高くなる。
なお、中間管１５の高さが３０ｍｍ未満であっても、熱膨張性黒鉛の含有量を多くするなどすることで貫通孔Ｈを閉塞することができるため、中間管１５の高さとしては１０ｍｍ以上３０ｍｍ未満でもよい。

中間管１５は、床スラブＳの厚さ方向の内部に５ｍｍ～３０ｍｍ程度位置することが好ましい。上述のように、本実施形態において、床スラブＳの厚さは、７０ｍｍ～１００ｍｍである。本実施形態において、中間管１５の上端は、集合継手１０の横管接続部１４の下端から１５０ｍｍ以内に位置する。中間管１５の上端は、横管接続部１４の下端から１００ｍｍ以内に位置することが好ましく、７５ｍｍ以内に位置することがより好ましい。あるいは、横管接続部１４の直下に中間管１５の上端が位置してもよい。これにより、少なくとも中間管１５の上端が、床スラブＳの厚さ方向の内部に位置するようにする。このことで、火災等による加熱時に熱膨張して床スラブＳの貫通孔Ｈ及び継手の内部を閉塞する目的を達成可能とする。

中間管１５の内径としては、第１の縦管Ｐ１の内径よりも大きいことが好ましく、１００ｍｍ以上２００ｍｍ以下がより好ましく、１１０ｍｍ以上１７５ｍｍ以下がさらに好ましく、１２０ｍｍ以上１５０ｍｍ以下が最も好ましい。
上記の通り中間管１５の高さは１５０ｍｍ以下であるため中間管１５内部の体積が小さい。そのため、中間管１５の内径が第１の縦管Ｐ１の内径未満である場合、第１の縦管Ｐ１からの流下する排水により中間管１５が閉塞しやすく、過剰正圧が発生しやすい。
一方、中間管１５の内径が２００ｍｍより大きい場合、集合継手１０が挿入される貫通孔Ｈの内径を大きくする必要があり、充填剤の充填がしにくく施工性が悪化する。

以上説明したように、本実施形態に係る集合継手１０によれば、横管接続部１４（横枝）の内面に補強リブ１４ａを備える。これにより、横管接続部１４を補強することができる。同時に、継手上部１１を補強することができる。したがって、例えば、床スラブＳの厚さが薄い場合において、床スラブＳの下側から上側に熱が伝わった場合などでも、継手上部１１が熱変形することを抑えることができる。

また、中間管１５が単層であり、熱膨張性黒鉛の含有量が、中間管１５のポリ塩化ビニル系樹脂１００重量部に対して１０重量部超である。これにより、熱膨張性黒鉛の含有量を十分なものとして、中間管１５の耐火性を向上することができる。

また、中間管１５が３層であり、熱膨張性黒鉛の含有量が、中間管１５のポリ塩化ビニル系樹脂１００重量部に対して１５重量部超である。これにより、熱膨張性黒鉛の含有量を更に十分なものとして、中間管１５の耐火性を向上することができる。

また、継手上部１１の下端と継手下部１２の上端とが直接接続される。これにより、例えば、両者が中間管１５を介して接続されている場合と異なり、継手上部１１と継手下部１２との間の距離をなくすことができる。また、継手上部１１及び継手下部１２の少なくとも一方の内部に中間管１５が設けられている。したがって、中間管１５を継手上部１１の側に近くなるように配置することができる。よって、床スラブＳの厚さ方向の内部に中間管１５を配置しやすくすることができる。よって、床スラブＳが薄い場合であっても、火災発生時に床スラブＳの貫通孔Ｈ及び集合継手１０の内部を閉塞しやすくすることができる。

また、床スラブＳの厚さが１５０ｍｍ未満であり、中間管１５の上端は横管接続部１４の下端から１５０ｍｍ以内の位置にある。これにより、少なくとも中間管１５の上端を床スラブＳの厚さ方向の内側に配置することできる。よって、中間管１５が熱膨張することによって床スラブＳの貫通孔Ｈ及び集合継手１０の内部を閉塞する機能を担保することができる。

また、継手下部１２に羽根１７ｗが設けられ、中間管１５には切り欠き１５ｓが設けられている。羽根１７ｗが設けられることで、継手下部１２の内部を流れる排水の流れを整えることができる。また、中間管１５に羽根１７ｗの上部に嵌合する切り欠き１５ｓが設けられていることで、中間管１５の長さを十分に確保するとともに、羽根１７ｗと中間管１５とが干渉することを防ぐことができる。

また、中間管１５は、継手上部１１の内部に設けられる。これにより、より確実に床スラブＳの厚さ方向の内部に中間管１５を配置しやすくすることができる。また、中間管１５の上端は横管接続部１４の開口部の下端を超えない。これにより、中間管１５の上端が、横管接続部１４を介して継手上部１１に流入する排水の流れに干渉することを防ぐことができる。よって、集合継手１０の内部において排水の流れが乱れることを防ぐことができる。

また、中間管１５は、継手上部１１の内部に設けられ、かつ、中間管１５の上部は横管接続部１４の開口部の形状に沿った円弧部１５Ｒを有する。これにより、中間管１５が、横管接続部１４を介して継手上部１１に流入する排水の流れに干渉することを防ぐことに加えて、中間管１５の上端をより高い位置に配置することができる。よって、中間管１５を確実に床スラブＳの厚さ方向の内部に配置することができる。よって、中間管１５が熱膨張することによって床スラブＳの貫通孔Ｈ及び集合継手１０の内部を閉塞する機能を確実に担保することができる。

また、中間管１５の上端は、テーパ状である。これにより、継手上部１１から中間管１５に向けて流下する排水に中間管１５の上端が干渉することで、排水の流れが乱れることを防ぐことができる。よって、より排水の効率を向上することができる。

また、横管接続部１４には横ブッシュ３１（横枝ブッシュ）が接続される。したがって、横管Ｐ３は、横ブッシュを介して横管接続部１４に接続される。横管接続部１４の内部には、横ブッシュの内面に設けられる横管Ｐ３の挿入を規制するストッパ３１ｓが配置されている。これにより、横管Ｐ３は、横管接続部１４の内部まで挿入される。横管Ｐ３が横管接続部１４の内部まで挿入されることで、横管Ｐ３の剛性によっても、横管接続部１４を補強することができる。つまり、火災の熱によって、横管接続部１４及び継手上部１１が熱変形することをより抑えることができる。

その他の変形例として、羽根が継手下部と別部材でもよい。羽根が継手下部と別部材でもよい例を、図１９から図２１の集合継手１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃに示す。
図１９に示すように、羽根１７ｗは、継手下部１２と一体でなくてもよく、羽根１７ｗを保持する部材により継手下部１２の内部に配置されてもよい。
また、図２０に示すように、別体の羽根１７ｗを保持する部材は、継手下部１２の接続管部１６の内部に配置されてもよい。羽根１７ｗを保持する部材は、中間管１５より下側に位置することが好ましく、これにより、スラブが薄い場合でも中間管１５がスラブの下面から突出する長さを抑え、スラブ内に配置される中間管１５を長くして耐火性を向上させることができる。
また、図２１に示すように、羽根１７ｗを保持する部材は、中間管１５より上側に位置してもよく、この場合、羽根１７ｗを長くして排水に旋回流を起こしやすくすることができる。

なお、本発明の技術的範囲は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、図５から図１６までに示す中間管の上端についての態様と、図１７又は図１８に示す中間管の下端についての態様は、１つの中間管において両方備えられてもよい。
前記実施形態では横管接続部１４の内面から突出するように補強リブ１４ａが設けられていたが、これに限るものではなく、補強リブ１４ａが設けられていなくてもよい。この場合、堰止め板１３ａや、横管接続部１４に挿入された横ブッシュ３１や横管Ｐ３により継手上部１１の変形を防止したり、中間管１５が含有する熱膨張性黒鉛の量を増やすことで継手上部１１が熱変形しても集合継手１０の内部を速やかに閉塞できるようにしてもよい。
また、補強リブ１４ａは横管接続部１４の外面に設けてもよい。

その他、本発明の趣旨に逸脱しない範囲で、前記実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、前記した変形例を適宜組み合わせてもよい。

１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ 集合継手
１１ 継手上部
１２ 継手下部
１４ａ 補強リブ
１５ 中間管
１５Ｒ 円弧部
１７ｗ 羽根
３１ｓ ストッパ
Ｈ 貫通孔
Ｐ３ 横管
Ｓ 床スラブ

Claims (10)

1. 横管が接続される横枝を側面に備えた継手上部と、
   前記継手上部の下側に設けられる継手下部と、
   前記継手上部と前記継手下部との間に配置され、熱膨張性材料を含む第１層を備えた中間管と、
   を有し、
   前記横枝の内面に補強リブを備える、
   集合継手。
2. 前記中間管が単層であり、
   前記第１層における前記熱膨張性材料の含有量が、前記中間管のポリ塩化ビニル系樹脂１００重量部に対して１０重量部超である、
   請求項１に記載の集合継手。
3. 前記中間管が３層であり、
   前記第１層における前記熱膨張性材料の含有量が、前記中間管のポリ塩化ビニル系樹脂１００重量部に対して１５重量部超である、
   請求項１に記載の集合継手。
4. 前記継手上部の下端と前記継手下部の上端とが直接接続され、
   前記継手上部及び前記継手下部の少なくとも一方の内部に前記中間管が設けられている、
   請求項１から３のいずれか１項に記載の集合継手。
5. 前記集合継手が配置される床スラブの厚さが１５０ｍｍ未満であり、
   前記中間管の上端は前記横枝の下端から１５０ｍｍ以内の位置にある、
   請求項１から３のいずれか１項に記載の集合継手。
6. 前記継手下部に、前記継手下部の内部を流れる排水の流れを変える羽根が設けられ、
   前記中間管には、前記羽根の上部に嵌合する切り欠きが設けられている、
   請求項１から３のいずれか１項に記載の集合継手。
7. 前記中間管は、前記継手上部の内部に設けられ、かつ、前記中間管の上端は前記横枝の開口部の下端を超えない、
   請求項１から３のいずれか１項に記載の集合継手。
8. 前記中間管は、前記継手上部の内部に設けられ、かつ、前記中間管の上部は前記横枝の開口部の形状に沿った円弧部を有する、
   請求項１から３のいずれか１項に記載の集合継手。
9. 前記中間管の上端は、テーパ状である、
   請求項１から３のいずれか１項に記載の集合継手。
10. 前記横枝には横枝ブッシュが接続され、
    前記横枝の内部には、前記横枝ブッシュの内面に設けられる前記横管の挿入を規制するストッパが配置されている、
    請求項１から３のいずれか１項に記載の集合継手。

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