JP5426860B2 - 閉塞部材及び該閉塞部材を用いた排水配管構造 - Google Patents

Description

本発明は、火災が発生した場合に、建築物の床スラブを貫通する集合管の管を閉塞させることによって火災の延焼を防止する閉塞部材及び該閉塞部材を用いた排水配管構造に関するものである。

排水配管システムが備え付けられた建築物で火災が発生した場合に、火災が上層階へ延焼するのを防止するために、上下階の貫通孔を形成している集合管の貫通部を閉鎖する手段が種々開示されている。

係る構成を有する技術として、床スラブ７を貫通して配管される立管継ぎ手部材１０と、この立管継ぎ手部材１０の上部及び下部に接続される立管部材１２とを備えており、立管継ぎ手部材１０は耐火性を有しており、立管継ぎ手部材１０又は立管部材１２の少なくとも一方に対して立管継ぎ手部材１０の高さ領域内に、所定の温度で膨張する熱膨張性耐火材３０が設けられている排水配管構造について提案されている（特許文献１）。

係る排水配管構造は、建築物で火災が発生した場合に最終的に立管部材が焼損乃至溶損するとしても、火災熱によって熱膨張性耐火材が所定の温度を超えて加熱された時点で当該熱膨張性耐火材が膨張し、立管継ぎ手部材内を閉塞することによって、異なる階への延焼を防止するというものである。

しかし、一般に、集合管又は塩化ビニル管で作成される立管や横枝管は、規格で統一されており、実際に立管や横枝管と、集合管の隙間は非常に狭く、その隙間に集合管の管内全体を閉塞する量の熱膨張性耐火材を設置することは困難であった。また、前記技術には塩化ビニル管や集合管の一部に収容スペースを設けて、そこに熱膨張性耐火材を挿入する技術も開示しているが、規格で定められている塩化ビニル管及び集合管の厚さは薄すぎて、管内を完全に閉塞する十分な量の熱膨張性耐火材を十分に収容することができなかった。従って、熱膨張性耐火材を設置可能な特別の集合管（例えば、受け口の直径の大きい集合管又は受け口の肉厚が厚く熱膨張性耐火材を十分に設置できるスペースを確保できる集合管等）を準備する必要があった。

特開２００７−５６５３６号公報

そこで、本発明者は、現在一般に製造販売されている集合管にも容易に取り付けることができ、かつ十分な熱膨張性部材を設置することができる閉塞部材を提供し、又は該閉塞部材を用いた配管構造を提供することにある。

以上のような課題を解決するために、本発明が採った手段は以下の通りである。

本発明に係る閉塞部材は、床スラブを貫通して設置される集合管と立管部材又は横枝管との間に設置され、火災発生時に管内を閉塞する閉塞部材であって、 前記閉塞部材は、所定の温度で膨張する熱膨張性部材と該熱膨張性部材を保持する保持部材とからなり、前記集合管に嵌合する第１嵌合部と、前記立管部材又は前記横枝管に嵌合する第２嵌合部とを備えていることを特徴とする閉塞部材をその要旨とする。

すなわち、集合管と立管部材又は横枝管との間に熱膨張性部材を備えた閉塞部材を設置することによって、火災等が発生した場合に、この熱膨張性部材を膨らませることによって集合管と立管部材又は横枝管との間に閉塞状態を確保させるようにしたものである。このように、集合管の受け口や横継ぎ手の開口を直接閉塞させることなく、別の位置に閉塞部位を設けるという手段を採用することによって、従来から使用されている一般的な集合管（特別に熱膨張性耐火材を設けるためのスペースが設けられた集合管ではなく）に設置取り付けすることができるようになる。また、閉塞部材を別部材としたことで、すでに床スラブに設置施工されている集合管にも取り付けが容易にできる。

また、集合管とは別体の部材としたことで、保持部材の形状、素材の自由度が高くなる。そのため、熱膨張性部材のサイズ、形状等を自由に決定でき、条件に応じて適切な熱膨張性部材を備えた閉塞部材を選択できるようになる。さらに、どんな種類の立管や集合管にも接続可能となり、取り付けも容易で、取り付け時間の短縮化を図ることができる。

さらに、前述のような熱膨張部材を適切に選択できることに加え、１．熱膨張性部材を有する部位の内周側に立管がないこと。２．閉塞部材の形状、厚さ等を自由に設計できること。さらに、３．保持部材を最適な材料・厚さ等に設計できることとから、熱膨張部材の収容スペースを十分にとることができる。よって、確実に管を閉塞し易くすることができる。

一方で、収容スペースを自由に設計できるため、熱膨張部材の形状も膨張に最適な形態で収容させることができる。その結果、閉塞に必要な熱膨張部材の使用量を少なくすることもできる。

尚、ここで「所定の温度」とは、熱膨張性部材が熱膨張を始める温度のことであり、その熱膨張性部材の材料特有の温度のことである。熱膨張性部材は、耐火設計において想定される温度で閉塞部材の内管部を閉鎖できる膨張性を有するものであれば、特に限定するものではなく、適宜好適なものを選択することができる。例えば、積水化学工業株式会社が製造販売している商品名「フィブロック」等が挙げられる。

熱膨張性部材は、保持部材と一体に形成してもよいし、別体のものを保持部材に取り付けられるようにしてもよい。熱膨張性部材の取り付けられる位置は、保持部材の外周面に取り付けてもよいし、内周面に取り付けてもよい。また、保持部材内に埋設させてもよい。要するに、熱膨張性部材が膨張したときに管内周をほぼ閉塞できる状態であれば、熱膨張性部材の位置、形状、大きさは限定されるものではない。

保持部材の材料については、特に限定するものではなく、熱膨張部材の収容位置や大きさ等によって適宜、塩化ビニル、熱可塑性プラスチック、熱硬化性プラスチック、金属等種々の素材を選択使用することができる。図２のように保持部材の外周に設けた場合には、熱膨張性部材が膨張する所定の温度より若干低い温度で軟化若しくは溶融する素材を保持部材に用いれば、熱膨張性部材の落下を極力防止できる上、保持部材が熱膨張性部材の膨張を阻害することがないため、好適である。図３のように内側に設けた場合には、耐熱性素材（例えば鋳鉄、スチール等の金属）を用いれば、外側へ熱膨張性部材が膨張するのを保持部材自体で防止することができるため、好適である。また、外層は塩化ビニルとして内部に金属をインサートした一体成型で形成されたこのであってもよい。このように保持部材は、熱膨張性部材の特性、配置等を考慮して適宜好適な材料を選択して用いられる。

さらに、閉塞部材の外周には熱膨張性部材が存在するところを覆うように金属板を設けてもよい。金属板を設けることによって熱膨張性部材が外側へ膨張するのを防止することができ、内部方向へ膨張を集中させることができる。

以上の本発明に係る閉塞部材は、床スラブを貫通して設置された集合管の上方又は下方の受け口に第１嵌合部を嵌合し、反対側の第２嵌合部には立管部材を嵌合することによって、集合管と立管部材の間に設置し、排水配管構造をなす。第１嵌合部は、集合管の上方又は下方の受け口に対して嵌合させるに際して、外嵌であっても内嵌であってもよいし、第２嵌合部が立管部材に対して嵌合させる場合にも外嵌であっても内嵌であってもよい。また、閉塞部材を集合管や立管部材に取り付ける場合において、他の手段例えば、接着剤、ネジ又はボルト等の他の手段を用いても構わない。係る排水配管構造を採用することによって、火災が発生した場合に、排水配管構造から他の階層へ火炎、煤煙、有毒ガス等が流出するのを防止し、延焼を防止することができる。さらに、外周に金属板を設けていないタイプの閉塞部材の場合には、閉塞部材の外周を取り囲むように外枠部を配置して、熱膨張性部材が外側へ膨張するのを防止する。外周に金属板を設けてあるタイプの閉塞部材を使用した場合には、この金属板によって熱膨張性部材が外側へ膨張するのが防止されているため、外枠部を設ける必要はない。

また、集合管と横枝管との間に閉塞部材を設置する場合には、集合管に設けられた横継ぎ手部に第１嵌合部を嵌合し、反対側の第２嵌合部には横枝管を嵌合することによって、集合管と立管部材との間に閉塞部材を設置できる。第１嵌合部は、集合管の横継ぎ手部の受け口に対して嵌合させるに際して、外嵌であっても内嵌であってもよいし、第２嵌合部が横枝管に対して嵌合させる場合にも外嵌であっても内嵌であってもよい。さらに、外周に金属板を設けていないタイプの閉塞部材の場合には、熱膨張性部材が外側へ膨張するのを防止するために、閉塞部材の外周を取り囲むように外枠部を配置して、排水配管構造とする。外周に金属板を設けてあるタイプの閉塞部材を使用した場合には、熱膨張性部材が外側へ膨張するのが防止されているため、外枠部を設ける必要はない。

上記手段を採ったことにより得られる効果は以下の通りである。

本発明によれば、熱膨張部材を備えた閉塞部材が、集合管と立管部材又は横枝管との間に配置され、閉塞部材が取り付けられた排水配管構造を有する建築物に火災が発生した場合であっても、閉塞部材の熱膨張部材によって、集合管の開口を閉塞するため上層階等へ延焼したり、煤煙や有毒ガスを流出したりすることを防止することができる。

以下、本発明の「閉塞部材及び排水配管構造」を実施するための最良の形態について図面を利用して説明する。勿論、下記実施例は、本発明の好適な実施例を示すに過ぎず、本発明の技術的範囲は、下記実施例そのものに何ら限定されるものではない。

図１は、本発明の実施例１に係る閉塞部材を示す斜視図である。図２は、実施例１に係る閉塞部材を用いた排水配管構造を示す断面図である。

閉塞部材１００は、保持部材１０と熱膨張性部材２０とを備えている。保持部材１０は、略筒状に形成され、その外周面に熱膨張性部材２０を保持するため、熱膨張性部材２０を収容するスペースが外周にリング状に設けられている。保持部材１０の上方には、第１嵌合部３０として集合管１１０の下方受け口部に内嵌するように延長した第１嵌合部３０が設けられている。保持部材１０の下方には、第２嵌合部４０として立管１２０に外嵌可能に延長した第２嵌合部４０が設けられている。

保持部材１０の材料としては、熱膨張部材２０が膨張する所定の温度以下で軟化し、溶融又は炭化して熱膨張性部材２０の膨張を妨げない塩化ビニル、プラスチック等の熱可塑性の素材が使用される。

一方、熱膨張性部材２０は、火災時において、予め耐火設計において定められた所定の温度で膨張を始める材料が用いられる。例えば、約２００℃で膨張をし始め、最終的な体積が５倍から４０倍に達して断熱層を形成する黒鉛を含有させたブチルゴムが考えられる。勿論これらに限定されるものではなく、熱膨張性部材２０には反応温度、膨張率、断熱性等が異なる種々の物性を有するものが存在するので、保持部材１０の大きさ、収容する熱膨張部材２０の量、閉塞部材１００が取り付けられる集合管の位置等種々の条件を考慮して、適宜選択し使用される。係る膨張性部材２０は、前述した保持部材に形成されたスペースにリング状又は筒状に収容される。

以上のように形成された閉塞部材１００は、図２に示されているように、床スラブを貫通して設置されている集合管１１０の下方受け口部１１２に第１嵌合部３０を嵌挿する。このときに受け口部１１２と第１嵌合部３０との密閉性を確保するために、その間に接着剤等で固定してもよい。パッキンを介して嵌挿してもよい。

そして、第２嵌合部４０に塩化ビニルで作製された立管１２０を嵌挿して固定し、閉塞部材１００を集合管１１０と立管１２０の間に設置する。このときに第２嵌合部４０と立管１２０との間の密閉性を確保するために、その間を接着材で固定したり、パッキン等を挿入したりしてもよい。なお、集合管１１０と閉塞部材１００、立管１２０と閉塞部材１００との固定を確実にするために、ネジ止めしたり、接着したり等の他の公知の手段を用いてもよい。

さらに、熱膨張性部材２０が外側に膨張するのを防止する外枠部５０を膨張性部材２０の外周面にリング状又は筒状に覆うように固定する。このときに、例えば図２に示されるように、接合ジョイント６０を固定するナットを介して固定すると、外枠部５０は集合管１１０に固定されることになり、保持部材等が火災時に焼失又は溶融しても熱膨張部材を所定の位置に保持することができる。外枠部５０は火災時に熱膨張する熱膨張性部材２０が外側へ膨張するのを防止する機能を果たすので、非燃焼性及び非溶融性の素材が用いられる。好ましくは金属製の板で作製するとよい。こうして、閉塞部材１００を用いた排水配管構造が完成する。

このように作製された排水配管構造を有する建築物は、例えば、下層階で火災が発生した場合に立管１２０や保持部材１０等が焼失又は溶損したとしても、熱膨張性部材２０が膨張し、空間Ｓを閉塞するので、下層から上層階へ火炎、煤煙等が流出するのを防止することができる。

また、本実施例１の閉塞部材１００は、集合管１１０と立管１２０との間に設置されるものであるため、従来から用いられている集合管１１０をそのまま利用して設置することができる。さらに、すでに床スラブへ施工されている集合管１１０にもそのまま取り付けることが可能となる。

なお、熱膨張部材２０を保持部材１０に配置するに際しては、必ずしも、外周である必要はなく、また、１カ所だけである必要もない。例えば、図３に示されているように、熱膨張性部材２０を保持部材１０の内周面に設けてもよい。係る構成を採用すれば、内側に熱膨張性部材２０の膨張を妨げる保持部材１０が存在しない構成となる。従って、必ずしも保持部材１０の材料に熱可塑性素材を採用する必要はない。逆に、例えば火災によっても焼失又は溶損しない材料を使用すれば、保持部材１０自体が熱膨張性部材２０の外方への膨張を阻止できるので、外枠部５０の取り付けを省略することができるようになる。さらに、図４に示されているように、熱膨張性部材２０を２カ所に分離して設けてもよい。さらに、図５に示されているように、第１嵌合部３０に熱膨張性部材２０を設けて、下方受け口部や接合ジョイント６０との間に熱膨張性部材２０がさらに配置されるように設けてもよい。さらに、図６に示されているように、保持部材１０内に完全に埋設するように熱膨張性部材２０を設けても構わない。

さらに、閉塞部材１００を受け口１１２に嵌合するに際しては、必ずしも閉塞部材１００の第１延設部３０を内嵌させる必要はなく、図７に示すように、閉塞部材１００を外嵌させてもよい。特に従来型の集合管においては、図７に示すように、接合ジョイントを有していないタイプのものも多いので、そのような場合には外嵌型の方が取り付けしやすい場合がある。尚、図示しないが立管と第２嵌合部との嵌合においても、必ずしも第２嵌合部４０を立管に対して外嵌させる必要はなく、内嵌させてもよい。

実施例２に係る閉塞部材１００及びこの閉塞部材１００を用いた排水配管構造の断面図が図８に示されている。この実施例２は、閉塞部材１００を集合管１１０の横継ぎ手１１４と横枝管１２２との間にも取り付けたものである。閉塞部材１００及びその取り付け方法は実施例１の下方受け口を横継ぎ手に変更しただけで、あとは同様であるので、説明を省略する。この実施例２に係る排水配管構造にすれば、横継ぎ手の開口も熱膨張性部材で閉塞させることができるので、より効果的に、火災による火炎や、煤煙等の入出流を防止することができるようになる。また、取り付け方法が同様であるので、説明を省略するが、上方受け口に閉塞部材１００を取り付けてもよい。下方受け口、上方受け口及び横継ぎ手に閉塞部材１００を取り付ければ、集合管が有する開口全てを閉塞させることができるため、より効果的に、下層から上層階へ火炎、煤煙等が流出するのを防止することができる。

実施例３に係る閉塞部材１００及びこの閉塞部材１００を用いた排水配管構造の断面図が図９に示されている。実施例３に係る閉塞部材１００は、実施例１の閉塞部材に対して、さらに熱膨張性部材２０の存在する場所の外周に金属板７０をリング状に設けたものである。この金属板７０には、接合ジョイントを固定するナットと固定できるように、ナット孔（図示しない）を有した固定部７１が設けられていて、閉塞部材１００より確実に集合管に固定できるようになっている。係る構成の閉塞部材１００を使用すれば、閉塞部材１００を集合管１１０に取り付ける場合に、あらかじめ熱膨張部材２０が外方へ膨張するのを防止する金属板が取り付けられているので別に外枠を取り付ける必要がなくなり、設置工程を少なくすることができる。

本発明に係る閉塞部材１００及びこの閉塞部材１００を用いた排水配管構造は、防火区画を貫通する集合管に適用するときに、産業上の利用可能性がある。

実施例１に係る閉塞部材１００の斜視図である。 実施例１に係る閉塞部材１００を用いた排水配管構造を示す断面図である。 排水配管構造に使用される閉塞部材１００の熱膨張部材２０の配置のバリエーションを示す断面図である。 排水配管構造に使用される閉塞部材１００の熱膨張部材２０の配置の別のバリエーションを示す断面図である。 排水配管構造に使用される閉塞部材１００の熱膨張部材２０の配置のさらに別のバリエーションを示す断面図である。 排水配管構造に使用される閉塞部材１００の熱膨張部材２０の配置のさらに別のバリエーションを示す断面図である。 実施例１に係る閉塞部材１００を受け口に取り付ける方法のバリエーションを示す断面図である。 閉塞部材１００を横継ぎ手に用いた状態を示す実施例２に係る排水配管構造を示す断面図である。 実施例３に係る閉塞部材１００を用いた排水配管構造を示す断面図である。

符号の説明

１００ 閉塞部材
１０ 保持部材
２０ 熱膨張性部材
１１０ 集合管

Claims (7)

1. 床スラブを貫通して設置される集合管と立管部材又は横枝管との間に設置され、火災発生時に管内を閉塞する閉塞部材であって、
   前記閉塞部材は、所定の温度で膨張する熱膨張性部材と該熱膨張性部材を保持する保持部材とからなり、
   前記集合管に嵌合する第１嵌合部と、前記立管部材又は前記横枝管に嵌合する第２嵌合部と、前記閉塞部材の外周の少なくとも１部を取り囲むように配置された外枠部と、を備える閉塞部材。
2. 前記熱膨張性部材は、前記保持部材の外周面に取り付けられている請求項１記載の閉塞部材。
3. 前記熱膨張性部材は、前記保持部材の内周面に取り付けられている請求項１記載の閉塞部材。
4. 前記熱膨張性部材は、前記保持部材内に埋設されている請求項１記載の閉塞部材。
5. 前記外枠部は金属板で構成されている請求項１から４のいずれかに記載の閉塞部材。
6. 前記集合管と、
   前記集合管の上方又は下方受け口に第１嵌合部を嵌合させた前記請求項１から５の何れか１項に記載の閉塞部材と、
   前記閉塞部材に第２嵌合部を嵌合させた前記立管部材と、
   を備える排水配管構造。
7. 横方向から排水する横継ぎ手部を備えた前記集合管と、
   前記横継ぎ手部の受け口部に第１嵌合部を嵌合させた前記請求項１から５の何れか１項に記載の閉塞部材と、
   前記閉塞部材の第２嵌合部に嵌合させた横枝管と、
   を備える排水配管構造。

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