JP5508048B2 - 耐火排水集合継手 - Google Patents
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Description
そして、図9に示すように、排水立管路100の床スラブ貫通部310においては、床スラブ200を挟んだ下の階、あるいは上の階で火災が発生した場合においても、火災発生階から上の階あるいは下の階への火炎や煙の流れ込みを防止するために、排水立管路100の一部を構成する排水集合継手300の床スラブ貫通部310と床スラブ200に設けられた貫通孔210との隙間にモルタル400を充填するようにしている。図9中、500は横枝管、320は横枝管接続部である。
しかしながら、上記鋳鉄製や耐火二層構造の排水集合継手などは、重量がかなりあるため、配管施工時の施工性に問題がある。
この防火用膨張性樹脂組成物は、シート状あるいはペースト状をしていて、施工時に排水立管を構成する樹脂配管材の、床スラブ貫通孔に挿通配置される部分に巻回あるいは塗布するようになっていて、火災が発生し、防火用膨張性樹脂組成物が加熱されると、無機系膨張剤および/または有機系膨張剤が膨張し、そのときに貫通孔壁面との間で発生する圧力で、軟化している樹脂配管材を押しつぶして貫通孔全体を閉塞して延焼を防止するようになっている。
1)配管材の燃焼速度を遅延させて、非加熱側に火炎を噴出させないこと。燃焼速度を遅延させるには、配管材そのものの燃焼を防止するとともに、燃焼時に管壁を熱膨張させ、配管材の貫通部内への熱の流入をできるだけ防ぐようにすることが望ましい。すなわち、加熱側において配管材を閉塞させて遮炎することが最良である。また、膨張後の燃焼残渣が脱落しないことがより好ましい。
2)燃焼時に配管材とその外周のモルタルとのシールを保って、非加熱側へ発煙させないこと。
すなわち、上記のような金型を用いて成形すれば、得られる継手構成部材に継手構成部材の内径方向に向かう残留ひずみがなく、加熱時にも熱変形しにくくなる。
しかしながら、上記のような金型を用いる成形方法では、ゲート位置が制限されることから得ようとする継手構成部材の形状に制限が生じるという新たな問題が生じる。
また、補強リブの幅が大きすぎると成形時にヒケなどの変形をおこして、外観不良となってしまうおそれもある。
したがって、管路形成部の径によっても異なるが、外面に補強リブを設ける場合、リブ高さ:4〜7mm、幅:3〜5mmが好ましく、管路形成部の呼び径100Aの場合、3〜8本程度設けることが好ましい。
さらに、補強リブは、管路形成部の内外面いずれに設けても構わないが、外面側に設けることが好ましく、内外面の両側に設けることがより好ましい。また、補強リブは、管路形成部の管軸に平行に設けることが好ましい。
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。又、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。
また、上記のように耐火膨張層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1〜15重量部の割合で含む耐火熱膨張性樹脂組成物で形成された複層構造品の場合、耐火膨張層の内外面を熱膨張性耐火材料非含有のポリ塩化ビニル系樹脂組成物で被覆した3層構造とすることが好ましい。
すなわち、耐火膨張層の内面および外面を被覆する被覆層の厚みが0.2mm未満であると管としての機械的強度に劣るおそれがあり、2.0mmを超えると耐火性が低下するおそれがある。
すなわち、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。
なお、1.3倍膨張温度とは、加熱炉内を一定温度にして、熱膨張性黒鉛の試料を30分加熱した後の熱膨張性黒鉛の膨張倍率が、1.3以上になる温度を意味する。また、膨張倍率は、加熱後の試料の体積を加熱前の試料の体積で除することで求められる。
上記安定剤としては、特に限定されないが、鉛系安定剤、有機スズ安定剤、高級脂肪酸金属塩等が挙げられ、これらが単独であるいは複合して用いられる。
また、有機スズ系安定剤としては、例えば、ジブチル錫メルカプト、ジオクチル錫メルカプト、ジメチル錫メルカプトなどのメルカプチド類;ジブチル錫マレート、ジブチル錫マレートポリマー、ジオクチル錫マレート、ジオクチル錫マレートポリマーなどのマレート類;ジブチル錫メルカプトジブチル錫ラウレート、ジブチル錫ラウレートポリマーなどのカルボキシレート類が挙げられる。
すなわち、安定剤の配合割合が0.3重量部未満であると、成形時におけるポリ塩化ビニル系樹脂の熱安定性が確保されにくく、成形中に炭化物が出やすくなってしまうおそれがあり、5.0重量部を超えると、燃焼時におけるポリ塩化ビニル系樹脂の炭化促進を阻害して十分な耐火性能が得られなくなるおそれがある。
これらは、単独でも、2種以上を混合して用いてもよい。
内部滑剤は、成形加工時の溶融樹脂の流動粘度を下げ、摩擦発熱を防止する目的で使用される。上記内部滑剤としては特に限定されず、例えば、ブチルステアレート、ラウリルアルコール、ステアリルアルコール、エポキシ大豆油、グリセリンモノステアレート、ステアリン酸、ビスアミド等が挙げられる。これらは単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
上記外部滑剤は、成形加工時の溶融樹脂と金属面との滑り効果を上げる目的で使用される。外部滑剤としては特に限定されず、例えば、パラフィンワックス、ポリオレフィンワックス、エステルワックス、モンタン酸ワックスなどが挙げられる。これらは単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
すなわち、非膨張性黒鉛が0.1重量部未満では、熱によって変形しやすくモルタルとのシール面が保持できず発煙してしまう、場合によっては、燃焼してしまうおそれがあり、1.0重量部を超えると、継手のJIS物性である偏平強度が確保できなくなってしまうおそれがある。
い。すなわち、300μm以上では、偏平強度が不足するおそれがある。
すなわち、市販の黒鉛には、揮発分が付着しており、この揮発分が成形時の温度上昇に
より揮発し、成形品外観が悪化する不具合が発生するおそれがあり、成形品の外観を良好に保つために熱乾燥処理によって揮発分を事前に除去することが好ましい。
すなわち、樹脂カバーによって遮音性能が向上し、多層階の集合住宅の排水管路を形成するのにより好適なものとなる。
樹脂カバーの継手本体への取り付け方法は、特に限定されないが、例えば、上記シートあるいは積層シートを継手本体に巻き付ける方法、上記シートあるいは積層シートを圧空成形等によって、継手本体の周囲に沿う分割形状の成形体を形成し、この成形体を継手本体の外側を囲繞するように配置するとともに、成形体同士を粘着剤や接着剤で連結する方法等が挙げられる。
図1〜図4は、本発明にかかる耐火排水集合継手の第1の実施の形態をあらわしている。
図1及び図2に示すように、この耐火排水集合継手Aは、第1継手構成部材10〜第11継手構成部材20の11の継手構成部材と、第1パッキン31〜第3パッキン33の3つのパッキンを組み立てることによって形成されている。
詳しく説明すると、第1継手構成部材10は、胴部の一部を構成し、例えば、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1〜15重量部の割合で含む耐火熱膨張性樹脂組成物で形成された耐火膨張層と、この耐火膨張層の内外面を覆う熱膨張性耐火材料非含有のポリ塩化ビニル系樹脂組成物で形成された被覆層で覆われた3層構造となった押出成形で得られるパイプ(例えば、積水化学工業社エスロン耐火VPパイプ等の耐火管であり、三層構造の塩ビ管で、内外面の硬質ポリ塩化ビニル層と、高温になると大きく膨張し断熱・耐火層を形成する熱膨張性黒鉛含有特殊配合の中間層からなるパイプで、特開2008-180367号公報に開示されている。)であって、後述する排水立管P1より大径になっている。
そして、第2継手構成部材11は、図1〜図3に示すように、胴部の一部を構成する本体部11aと、3つの横枝管接続部形成用筒部11bと、を備えている。
本体部11aは、第1継手構成部材10の外径と略同じ内径をした筒状をしていて、上側に第3継手構成部材12の下端部が嵌合する上部嵌合部11c、下側に後述する第4継手構成部材13のリング状嵌合部12a及び第1継手構成部材10の上端部が嵌合する下部嵌合部11dを備えるとともに、上部嵌合部11cの下端から下部嵌合部12dの上端に達する3本の内面補強リブ51が内面に形成されている。
また、内面補強リブ51は、その高さ(本体部11aの内壁面から本体部11aの中心軸方向の寸法)が、テストボールの通過可能な高さになっている。
リング状嵌合部12aは、上記第2継手構成部材11の本体部11aの内径とほぼ同じ外径をしていて、内面補強リブ51の高さとほぼ同じ肉厚のリング状をしている。
羽根本体支持脚部12dは、リング状嵌合部12aの下端から延出していて、上下方向の寸法が第1継手構成部材10の上下方向(管軸方向)の寸法とほぼ同じになっている。
また、羽根本体12cは、テストボールの通過を妨げないとともに、上方からの排水を受けることができるように、その傾斜角が管軸に対して20〜50°、管軸方向の投影面積が排水立管の内断面積の5〜25%となるように羽根本体支持脚部12dに一体化されている。
上部受口13aは、第1継手構成部材10の下端が嵌り込むようになっていて、その内径が第1継手構成部材10の外径とほぼ同じになっている。
また、テーパ筒部13bは、図1及び図5に示すように、その壁面の一部が内側に凹設されることによって、その内側に旋回羽根52を一体に備えた構造となっている。
旋回羽根52は、傾斜角がテーパ筒部13bの管軸に対して15〜40°、管軸方向の投影面積が排水立管の内断面積の3〜25%となるようにテーパ筒部13bの内壁面に一体化されている。
本体部14aは、上部筒部14cと、下部筒部14dとを備えている。
上部筒部14cは、その外径が第2継手構成部材11の本体部11aの内径より大きくなっていて、その上端部外周面に、後述する第6継手構成部材15が抜け止め状態で嵌合する嵌合突条14eがリング状に設けられている。
また、下部筒部14dは、その下端に内側に鍔状に張り出し、後述する第1パッキン31の立管受部31bを介して排水立管P1の荷重を受けるリブ14fをリング状に備えている。
旋回羽根形成部14bは、羽根本体14gと、羽根支持脚部14hとを備えている。
旋回羽根支持脚部14hは、羽根本体14g水平方向の幅と略同じ幅で下部筒部14dの下端から下方延出し、羽根本体14gを下端縁から少し上側で支持している。
第1パッキン31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って、上端部に、例えば、図4に示すように、呼び径100Aの排水立管P1の外周面に水密に密着するリップ部31aを有し、その上端面が、第5継手構成部材14の上端面とほぼ一致するように第5継手構成部材14の本体部14aに嵌合されている。
また、リップ部31aは、下端側に向かって徐々に小径となるように設けられ、上端側が排水立管P1の外径と略同じか少し大径になっていて、下端側が排水立管P1の外径より小径となって段状に立管受部31bを有している。そして、この立管受部31bが排水立管P1の管端部を受けて、排水立管P1の熱伸縮を吸収するようになっている。
そして、第5継手構成部材14、第1パッキン31及び第6継手構成部材15は、図4に示すように、予め、組み立てた一体化したのち、第5継手構成部材14の下部筒部14dを第2継手構成部材11の本体部11aに設けられた上部嵌合部11cに嵌合接着することができる。
嵌着部16aは、第2継手構成部材11の横枝管接続部形成用筒部11bに嵌合接着される。
パッキン装着部16bは、嵌着部16aより外径が少し大径になっていて、後述する第2パッキン32が嵌着される。
嵌着部18aは、第2継手構成部材11の横枝管接続部形成用筒部11bに嵌合接着される。
パッキン装着部18bは、嵌着部18aより外径が少し大径になっていて、後述する第2パッキン32が嵌着される。
また、嵌着部18a及びパッキン装着部18bを貫通する後述する横枝管P3が挿通される孔18cは、第9継手構成部材1の横枝管接続部形成用筒部11bへの第9継手構成部材18の中心軸から下方に偏芯している。
すなわち、第1継手構成部材10及び第1継手構成部材10と第2継手構成部材11の嵌合接続部を含む部分を床スラブSの貫通孔S1に臨ませた状態で設置され、下側の階の排水立管P1(例えば、市販品である積水化学工業社製のエスロン耐火VPパイプが使用できる)を第4継手構成部材13の下部受口13cに嵌合させて接着する。
また、第6継手構成部材5を介して上側の階の排水立管P1の下端部を第5継手構成部材15に嵌合させる。
そして、第9継手構成部材19、第8継手構成部材18を介して横枝管P2の端部を第7継手構成部材17内に挿入して横枝管P2を接続する。
しかも、第2継手構成部材11の縦方向の管路形成部である本体部11aに内側に向かう残留ひずみが残っていても、本体部11aの内壁面にリブ51を備えているので、第1継手構成部材10の閉塞部分が熱の滞留部となり、本体部11aの床スラブSより上側の部分がこの滞留熱に曝されても熱変形しにくい。
したがって、モルタルMとのシール面が長時間保持されて発煙することがない。
図6及び図7に示すように、この耐火排水集合継手Bは、継手本体B1と樹脂カバー4とを備えている。
そして、継手本体B1は、図6及び図7に2点鎖線で示すように、鉄粉入り塩化ビニル樹脂シートを巻きつけるあるいは鉄粉入り塩化ビニル樹脂シートを圧空成形等によって、継手本体の周囲に沿う分割形状の成形体を形成し、この成形体を継手本体の外側を囲繞するように配置するとともに、成形体同士を粘着剤や接着剤で連結して形成された樹脂カバー4によって第6継手構成部材15の部分を除くほぼ全周が覆われている。
そして、樹脂カバー4の、第2継手構成部材11の本体部11aを覆う部分は、外面補強リブ54に上面にその一部が受けられて、本体部11aとの間に遮音空間(図示を形成している。
また、樹脂カバー4を備えているので、耐火排水集合継手B内を流れる排水の排水音がこの樹脂カバー4によって外部に漏れるのを遮って大きな排水音が生活空間に漏れ出ることがない。
また、樹脂カバー4の第2継手構成部材11の本体部11aを覆う部分は、外面補強リブ54に上面にその一部が受けられて、本体部11aとの間に遮音空間を形成しているので、より遮音効果が高い。
上記の実施の形態では、旋回羽根を上下方向に3つ設けられていたが、排水能力が確保できれは、2つ以下でも構わない。
上記の実施の形態では、第4継手構成部材が下部受口を備えていたが、第4継手構成部材の下部は差口形状になっていても構わない。
(実施例1〜5、比較例1)
第2継手構成部材に表1に示す本数、幅及び高さの内面補強リブ及び外面補強リブを設けた以外は、上記第1の実施の形態と同様の図8に示す各部の寸法が以下のとおりである耐火排水集合継手Aを作製し、図8に示す耐火試験炉Fにより、耐火試験(平成12年6月1日に施行された改正建築基準法の耐火性能試験の評価方法,ISO834-1に従う)に準じた試験方法で、60分間をバーナーBで試験炉F内を加熱し、床スラブS上に発煙がもれ出始める発煙時間を調べるとともに、60分経過後に第2継手構成部材2の床スラブS上からの露出部の変形の有無及びの第2継手構成部材2と床スラブSとの隙間の有無を目視で調べ、その結果を表1に示した。
床スラブSは、100mm厚さのPC(プレキャストコンクリート)パネルを用いた。また、図9中、TCは温度測定用の熱電対である。
L1=100mm、L2=25mm、L3=45mm、d1=140mm、d2=150mm
向上することがわかる。
B1 継手本体
10 第1継手構成部材(耐火熱膨張性パイプ)
11 第2継手構成部材
11a 本体部(縦方向の管路形成部)
11b 横枝管接続部形成用筒部
12 第3継手構成部材
12c 羽根本体(旋回羽根)
13 第4継手構成部材
14 第5継手構成部材
14g 羽根本体(旋回羽根)
15 第6継手構成部材
16 第7継手構成部材
17 第8継手構成部材
18 第9継手構成部材
19 第10継手構成部材
20 第11継手構成部材
31 第1パッキン
32 第2パッキン
33 第3パッキン
51 内面補強リブ
52 旋回羽根
54 外面補強リブ
4 樹脂カバー
P1 排水立管
P2,P3 横枝管
Claims (8)
- 上下に立管接続部を有する胴部と、この胴部の側壁面から延出する横枝管接続部とを備えるとともに、前記胴部が、複数の樹脂製の継手構成部材の筒状をした縦方向の管路形成部を連結することによって形成され、かつ、胴部の少なくとも床スラブ貫通部を構成する継手構成部材が、耐火熱膨張性樹脂組成物からなる耐火膨張層を少なくとも備える耐火熱膨張性樹脂パイプで形成されている耐火排水集合継手であって、
前記継手構成部材を連結して形成された継手本体と、この継手本体の少なくとも一部を外側から囲繞する樹脂カバーとを有し、
前記耐火熱膨張性樹脂パイプの上端部に連結される継手構成部材は、縦方向の管路形成部の残留ひずみによる前記胴部の熱変形を防止する補強リブが、その縦方向の管路形成部の少なくとも外壁面に設けられているとともに、
前記縦方向の管路形成部が、前記外壁面の補強リブに受けられて前記管路形成部との間に遮音空間を形成するように樹脂カバーによって囲繞されていることを特徴とする耐火排水集合継手。 - 上下に立管接続部を有する胴部と、この胴部の側壁面から延出する横枝管接続部とを備えるとともに、前記胴部が、複数の樹脂製の継手構成部材の筒状をした縦方向の管路形成部を連結することによって形成され、かつ、胴部の少なくとも床スラブ貫通部を構成する継手構成部材が、耐火熱膨張性樹脂組成物からなる耐火膨張層を少なくとも備える耐火熱膨張性樹脂パイプで形成されている耐火排水集合継手であって、
前記耐火熱膨張性樹脂パイプの上端部に連結される継手構成部材が、その縦方向の管路形成部の内壁面及び外壁面の少なくともいずれかに、この縦方向の管路形成部の残留ひずみによる前記胴部の熱変形を防止する補強リブを備え、
前記補強リブが、前記管路形成部の管軸に平行に設けられていることを特徴とする耐火排水集合継手。 - 補強リブが管路形成部の管軸に平行に設けられている請求項1に記載の耐火排水集合継手。
- 上記耐火熱膨張性樹脂パイプが、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1〜10重量部の割合で含む耐火熱膨張性樹脂組成物からなる耐火膨張層の単層構造である請求項1〜請求項3のいずれかに記載の耐火排水集合継手。
- 上記耐火熱膨張性樹脂パイプが、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1〜15重量部の割合で含む耐火熱膨張性樹脂組成物からなる耐火膨張層と、この耐火膨張層の内外面を覆うように設けられる熱膨張性黒鉛非含有のポリ塩化ビニル系樹脂組成物からなる被覆層とからなる3層構造である請求項1〜請求項3のいずれかに記載の耐火排水集合継手。
- 上記耐火熱膨張性樹脂パイプ以外の継手構成部材がポリ塩化ビニル系樹脂100重量部に対して、非膨張性黒鉛を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で形成されている請求項1〜請求項5のいずれかに記載の耐火排水集合継手。
- 上記耐火熱膨張性樹脂パイプの上端部に連結される継手構成部材が、縦方向の管路形成部となる本体部と、この本体部の壁面から延出する横枝管合流部とを有し、前記胴部が立管接続部に接続される立管より大径になっていて、上記耐火熱膨張性樹脂パイプの直下に配置される継手構成部材が、下方に向かって徐々に縮径するテーパ部を備えている請求項1〜請求項6のいずれかに記載の耐火排水集合継手。
- 上記胴部の内部に旋回羽根を備えている請求項1〜請求項7のいずれかに記載の耐火排水集合継手。
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