JP4726218B2 - 管継手及び耐火二層管継手 - Google Patents

Description

本発明は、止水リングにより受け口部の外周面に形成される環状の膨出部を無くし、受け口部の外径を小さくできる管継手及び耐火二層管継手に関する。

近年、アパート、マンション等の集合住宅やオフィスビル等の配管設備に多用されている管継手は、防火対策上、耐火性のあるものが求められている。
このような耐火性の管継手として、図６に示すような、合成樹脂製管継手を内管３２とし、その外周面にモルタルを成形してなる不燃性の外管（以下、外管という）３３を配置した耐火二層管継手が知られている。
この従来の耐火二層管継手は、内管３２の拡径開口部である受け口部の内周面に設けられた周凹溝３７に止水リング３８が装着された構成である。しかし、前記周凹溝３７は、対応する内管３２の受け口部の外周面を環状に膨出させ、その分、受け口部の管径が大きくなるという難点がある。

耐火二層管の適用対象となる集合住宅等の配管設備では、上下階を結ぶために鉄筋コンクリート製床（スラブ）に設ける配管用の貫通孔は、前記床中に張り巡らされた鉄筋により配設位置が制約されること、また施工後の埋め戻しの手間がかかることを考慮し、さらにはスラブの強度性や遮音性を保持するためにも出来るだけ小径であることが望まれ、これに伴い耐火二層管継手も受け口部がより小径のものが求められている。

そこで、前記従来の耐火二層管継手よりも受け口部の管径を小さくできる耐火二層管が提案されている。（特許文献１参照）
この耐火二層管は、受け口部の開口周縁部にシール材を装着し、このシール材の周縁部から外管の先端外周面までを、ステンレス板等で成形した耐火カバーで覆い、この耐火カバーの円筒部を受け口部の外管にネジ材により固定した構成の管継手である。
特開２００４−１５０６２１号公報

しかし、上記耐火二層管継手は、従来の耐火二層管継手よりも、受け口部の管径を小さくすることができたが、耐火カバーは、シール材の周縁部から外管の先端外周面までを覆うため、外熱が耐火カバーを伝わって直接内管やシール材に達し易く、さらに、耐熱カバーはネジ材により外管に固定した構成であるため、構造が複雑で、耐久性、水密性に欠けるという難点がある。

したがって、本発明の課題は、耐火二層管継手の受け口部の管径をより小さく、構造をシンプルにするため、内管に使用する管継手の受け口部の構造を改良し、水密性、耐震性、即ち本発明における構造躯体の層間変位に対する追従性に優れた管継手及び耐火性、水密性、耐震性に優れた耐火二層管継手を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明の管継手は、管継手本体部の受け口面に環状部材を配置し、この環状部材に止水リングを装着した構成としている。また、環状部材の少なくとも一部は、管継手本体部の受け口部の内周面に係合する構成とすることができる。さらに、この環状部材は、ほぼ円筒状であって、その上部は肉厚に形成される円環部をなし、その下部は前記円環部の外周相当部が減肉されて形成される筒状部をなし、前記円環部は、その内周面に止水リングを収納した周凹溝が設けられ、
前記円環部の外周面は管継手本体部の外周面とほぼ同一周面を有し、前記円環部と筒状部の内周面が同一周面を有する環状部材を、他管の端部を嵌入する管継手本体部の受け口部に取付けてなる構成とすることもできる。
なお、本願では、円環部について、管継手本体部に係合して形成される管継手の受け口面を構成する側を上部と記載し、管継手本体部に係合する側を下部と記載する。

また、本発明の耐火二層管継手は、前記した環状部材を、他管の端部を嵌入する管継手本体部の受け口部に取付けて内管とし、この内管の外周面を外管で被覆してなる構成である。

本発明によれば、止水リングにより受け口部の外周面に形成される環状の膨出部を完全に無くすことができるため、従来の耐火二層管継手よりも、受け口部の管径をより小さくすることができる。
また、構造がシンプルであるため耐久性、水密性に優れた管継手が得られ、この管継手の外側を外管で覆い、外熱からの遮断性を高めることによって、耐火性、水密性、耐震性に優れた耐火二層管継手を提供することができる。

以下、本発明の実施の形態を、添付図面に基づいて説明する。
図１は、本発明に係る管継手の一例を示す部分断面図であり、図２は、図１に示す本発明に係る管継手の部分拡大分解断面図である。図３（ａ）、（ｂ）は、本発明に係る止水リングの別の例を示す断面図である。図４は、本発明に係る耐火二層管継手の一例を示す部分拡大断面図である。図５（ａ）、（ｂ）は、本発明に係る耐火二層管継手と従来の耐火二層管継手の部分断面図である。

本発明の管継手は、図１に示すように、止水リングを装着した環状部材１を、管継手本体部２の受け口部３に配置し一体化した構成である。
この環状部材１は、全体の形状がほぼ円筒状であり、図２に示すように、上部が肉厚に形成された円環部４をなし、下部が円環部４の外周相当部が減肉された筒状部５をなしている。
また、円環部４は、その内周面に周凹溝７が設けられ、この周凹溝７には止水リング８が収納されている。

円環部４の外周面Ａは、管継手本体部２の外周面Ａ'とほぼ同一周面に形成されており、円環部４と筒状部５の内周面は、同一の内周面Ｂを形成している。
ここに、円環部４の外周面Ａと管継手本体部２の外周面Ａ'がほぼ同一周面とは、環状部材１を、管継手本体部２の受け口部３に配置した際、円環部４の外周面Ａと管継手本体部２の外周面Ａ'とが面一になるか、若しくは前記外周面Ａと外周面Ａ'とのくい違い量によって、管継手本体部２の管厚の±５０％以下、好ましくは±３０％以下の段差が生じる周面となることを包含するものとする。

筒状部５の外周面Ｃは、円環部４の外周相当部が減肉されてできた周面であって、この減肉によって形成された段部６を境に、径の異なる外周面を有する円環部４と円筒部５が隣接一体化している。
この段部６は、図１、図２に示すように、環状部材１を取り付ける管継手本体部２の肉厚と同じ幅に形成されており、環状部材１を管継手本体部２の受け口部３に配設した際、受け口面１１上に精度良く位置するようになっている。管継手の肉厚は、例えば管継手本体部の呼び径が１００ｍｍの場合で約６．６ｍｍである。
なお、段部６は、管継手本体部２の受け口部３上に配置できれば、図に示すような管継手本体部２の肉厚と同じ幅に形成する必要は必ずしもなく、通常、２ｍｍから管継手本体部２の肉厚と同じ幅に相当する肉厚、さらには管継手本体部２の肉厚の５０％増しまでに形成してもよい。ただし、肉厚が２ｍｍ以上であると強度的に好ましい。

筒状部５の外周面Ｃは、管継手本体部２の受け口部３の内周面Ｄに接して、本発明に係る環状部材を、管継手本体部２の受け口部３に係合密着させる。
なお、筒状部５は、管継手本体部２の外周面Ａ'側に係合させること、あるいは管継手本体部２の内周面Ｄと外周面Ａ'との両面に係合させることでも必ずしも差し支えないが、本発明では、耐火二層管継手の外径を可能な限り小さくするために、内周面Ｄに係合させるものとすることが望ましい。

筒状部５の外周面Ｃは、下方に向けて僅かに先細り状（テーパー）に形成されている。
これは、環状部材１を管継手本体部２の受け口部３に取付ける際、筒状部５の受け口部３への嵌入を円滑にするとともに、筒状部５の外周面Ｃと管継手本体部２の内周面Ｄに生じる隙間に接着剤を入り易くし、筒状部５の外周面Ｃと管継手の内周面Ｄとの接合強度を上げる働きをする。
なお、環状部材１は、管継手本体部２と同様の、硬質ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ＡＢＳ等の合成樹脂で形成される。

止水リング８は、リング状の基部９とこの基部９から軸心に向けて下方に突出する尖端辺１０が一体に形成されており、円環部４の内周面に設けられた周凹溝７に、リング状の基部９を嵌入収納して環状部材１に取付けられる。
環状部材１に取付けられた止水リング８は、その尖端辺１０が、円環部４の内周面Ｂから突出し、管継手本体部２の受け口部３に嵌入された他管（接続管）の外周面に弾力的に密接し、継手部分の水密性が保持できるようになっている。

止水リング８は、図３（ａ）に示すように、リング状の基部９の外周面に環状の突出部１２を設けるようにすると、止水リング８の中心方向への弾力性が増大し、受け口部３に嵌入された他管（接続管）との間で水密性、耐震性が一層向上する。
突出部の形状としては、図３（ｂ）に示す三段形状のもの、あるいは図示はしないが、断面が半円状のもの等、適宜の各種形状のものが採用できる。

本発明に係る止水リングは、ＮＢＲ（ニトリルブタジエンゴム）、ＳＢＲ(スチレン・ブタジエンゴム)、ＥＰＤＭ(エチレンプロピレンゴム)、シリコーンゴム等のゴム系材料及び塩化ビニル樹脂、ＥＶＡ(エチレン−酢酸ビニル共重合体)等の弾性を有する合成樹脂等の可撓性材料で形成されている。

本発明の管継手は、筒状部５の外周面Ｃが、先細り状（テーパー）となっていることにより、他管の嵌入に際して軸がずれることも防ぐことができ、そのまま圧入することによって、強固に嵌め合い嵌合で密着させることができる。
さらに、密着嵌合に接着剤を併用する場合には、止水リング８を周凹溝７に収納した環状部材１の筒状部５の外周面Ｃ（および／または管継手本体部２の対応する内周面Ｄ）及び段部６の表面に、接着剤を均一に塗布した後、環状部材１を、その筒状部５の下端部から管継手本体部２の受け口部３に嵌入する。
なお、環状部材１の筒状部外周面Ｃを先細り状（テーパー）とせずに、対応する管継手本体部２の受け口部３の内周面にテーパを設けるようにしても、前記同様の、強固に密着嵌合させることができる。

環状部材１は、筒状部５の外周面Ｃが僅かに先細り状の傾斜面になっているため、管継手本体部２の受け口部３への嵌入が円滑に行えるが、この傾斜面は、筒状部５を、管継手本体部２の受け口部３に嵌入する際、その下端部から管継手本体部２の受け口部３に徐々に嵌入でき、段部６の近傍に至ったときに嵌入が一端停止し、次いで環状部材１の上方から圧力を加えることにより、嵌入が完了できるテーパーに形成するのが好ましい。
このような機能が得られるテーパーとしては、外周面Ｃの筒状部がその長さの１／２〜２／３の位置までは容易に入れることができ、それから先は圧入されるものであることが好ましい。
筒状部の中心軸に沿った長さは、適用する管継手本体部の口径にもよるが、概ね５ｍｍ以上、好適には１５mm程度である。

次に、本発明の耐火二層管継手を説明する。
図４に示すように、本発明の耐火二層管継手２０は、図１に示した管継手本体部２に環状部材１を係合して内管２２とし、この内管２２の外周面に外管２８を配置した構造である。
すなわち、本発明に係る耐火二層管継手２０は、管継手本体部２の受け口部２３に、配設一体化した環状部材２１の円環部２４の外周面と管継手本体部２の外周面を覆うように、外管２８を被せることにより形成された構造を有する。

外管は、通常はモルタル製であり、ポルトランドセメント等の水硬性セメントと補強繊維とを主原料とし、必要に応じて充填材を原料として併用する。補強繊維としては、従来は石綿が使用されてきたが、脱石綿化に伴いセルロースパルプと他の繊維とが併用されることが多い。セルロースパルプと併用される繊維としては、ガラス繊維等の無機繊維、ビニロン繊維として知られているＰＶＡ（ポリビニルアルコール）繊維やＰＡＮ（ポリアクリロニトリル）繊維等の有機合成繊維を例示することができる。ただし、不燃性を確保するためには、原料（水を除く）に占める有機原料の量が、質量比で７％以下であることが望ましい。充填材は、成形性や性能等を向上させるために、必要に応じて使用される原料であり、炭酸カルシウム粉、石膏粉、パーライト粉、繊維状粘土鉱物、外管の廃材の粉砕粉等を例示することができる。
外管は、前記原料に水を添加して混合し、抄造法や押出成形法等の公知の方法により成形し、養生・硬化することにより製造される。

外管により内管を被覆する際、外管２８の端部は、内管２２を構成する環状部材２１の円環部２４の端面と、通常、ほぼ同一平面となるように成形されるが、場合によっては、円環部２４の端面から突出したり、引っ込ませて成形してもよい。
外管２８は、内管２２の外周面、すなわち管継手本体２の受け口部２３に取り付けられた環状部材２１の外周面とこれに続く管継手本体２の外周面に被せて、接着剤２９を用いて内管２２に部分一体化して形成する。または粘着テープ、ロックウール、紙類を内管２２に必要量巻いて外管２８を内管２２に係止する。

すなわち、図４に示すように、内管２２の受け口部２３を有する拡径開口部に合わせたサイズの円筒状の外管２８と、前記拡径開口部以外の内管２２に合わせたサイズの外管２８'を、それぞれ内管２２の所定個所に被せて取り付け、外管２８と外管２８'とが重なりあって生じた隙間に接着剤２９を充填させて、外管２８と外管２８'とを接合するとともに内管２２と外管２８を部分一体化させる。
ここで用いられる接着剤とは、モルタル等の不燃性の接着剤が好適である。

本発明の管継手及び耐火二層管継手は、管継手本体部の受け口面に止水リングを装着した環状部材を配置し、環状部材を管継手本体部の受け口部の内周面に係合させた構造としたことにより、管継手の受け口部分の外周面に形成される環状の膨出部を完全に無くすることができたため、従来の耐火二層管継手よりも受け口部の管径をさらに小さくすることができ、さらに構造がシンプルなため耐久性、水密性が向上する。

耐火二層管継手の受け口部の管径を少しでも小さくできれば、例えば、集合住宅等のリフォームに際し、スラブにあけた既存の貫通孔を利用して上下階を結ぶ耐火二層管継手を交換する場合、既設の耐火二層管継手の外周面との隙間が少ない貫通孔であっても、その少ない隙間に交換すべき耐火二層管継手を除去ないし挿入するための余裕ができることにより、交換の作業性が著しく向上する。

本願発明の耐火二層管継手と従来の耐火二層管継手の寸法比較を行った。
比較した従来の耐火二層管継手（従来品）は、図5（ａ）に示すものを、本願発明の耐火二層管継手（実施例品）は、図5（ｂ）に示すものを使用した。使用した耐火二層管は、いずれも呼び径１００ｍｍのものを使用した。

結果は、表１に示す通りである。なお、図中に示した符号と表１に記載した符号は、管継手の各部位の寸法を表し、それぞれが対応している。
ここで、ｄ₁は耐火二層管継手に挿入する耐火二層管の内管の外径、
ｄ₂は耐火二層管継手の受け口部の内径、Ｄ₁は耐火二層管継手部の外径、Ｄ₂は耐火二層管継手内管の外径、ｓは耐火二層管継手の内管と外管との間隔、ｔは耐火二層管継手部の外管の肉厚を示す。
なお、評価は、実施例品と従来品の耐火二層管継手の外径の減少量を意味する。

表１から明かなように、本願発明の耐火二層管継手は、従来の耐火二層管継手に比べて、外径で１７ｍｍすなわち１０％の減縮が実現できたことが判る。

本発明の管継手及び耐火二層管継手は、直管、曲管あるいは分岐管の受け口等、各種管材の接合部に利用可能である。

本発明に係る管継手の一例を示す部分断面図である。 図１に示す本発明に係る管継手の部分拡大分解断面図である。 （ａ）、（ｂ）は、本発明に係る止水リングの別の例を示す断面図である。 本発明に係る耐火二層管継手の一例を示す部分断面図である。 （ａ）、（ｂ）は、本発明に係る耐火二層管継手と従来の耐火二層管継手の部分断面図である。 従来の耐火二層管継手の一例を示す部分断面図である。

符号の説明

１、２１ 環状部材
２ 管継手本体部
３、２３ （管継手の）受け口部
４、２４ （環状部材の）円環部
５（環状部材の）筒状部
６ 段部
７、３７（円環部の）周凹溝
８ 止水リング
９ リング状の基部
１０ 尖端辺
１１（管継手本体部の）受け口面
１２（環状の）突出部
２０ 耐火二層管継手
２２、３２ 内管
２８、２８'、３３ 外管
２９ 接着剤
Ａ 円環部の外周面
Ａ' 管継手の外周面
Ｂ 円環部と筒状部の内周面
Ｃ 筒状部の外周面
Ｄ （管継手本体部の受け口部の）内周面

Claims (2)

1. 管継手本体部の受け口面に環状部材を配置し、この環状部材に止水リングを装着してなり、該環状部材の少なくとも一部が、管継手本体部の受け口部の内周面に係合する管継手であって、前記環状部材は、ほぼ円筒状であって、その上部は肉厚に形成される円環部をなし、その下部は前記円環部の外周相当部が減肉されて形成される筒状部をなし、前記円環部は、その内周面に止水リングを収納した周凹溝が設けられ、前記円環部の外周面は管継手本体の外周面とほぼ同一周面を有し、前記円環部と筒状部の内周面が同一周面を有する環状部材を、他管の端部を嵌入する管継手本体部の受け口部に取付けてなることを特徴とする管継手。
2. 請求項１に記載の環状部材を、他管の端部を嵌入する管継手本体部の受け口部に取付けて内管とし、この内管の外周面を不燃性の外管で被覆してなることを特徴とする耐火二層管継手。

Images