JP7477998B2

JP7477998B2 - 配管構造及びカバー

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Publication number: JP7477998B2
Application number: JP2020044747A
Authority: JP
Inventors: 英治木村; 総齋藤; 斉太渕上; 武司徳丸
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 2019-03-13
Filing date: 2020-03-13
Publication date: 2024-05-02
Anticipated expiration: 2040-03-13
Also published as: JP2020153223A

Description

本発明は、配管構造及びカバーに関する。

従来、樹脂製の集合継手を備える配管構造において、火災時に耐火性を発現させる方法が提示されている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１の配管構造では、集合継手の外周面には熱膨張部材が設けられている。熱膨張部材は、床スラブの貫通孔に充填されたモルタルと集合継手との間に介在している。火災時には、熱によって熱膨張部材が径方向の内方に膨張して集合継手を押し潰し、排水経路が閉塞される。このため、配管構造は、火災時に火災、煙等が流通しないように管路を遮断できる。

特開２０１４－０９８３０５号公報

集合住宅等、静寂性を求められる建築物に配管構造を使用する場合は、配管構造に遮音対策を施す必要がある。遮音対策には、一般的に吸音材及び遮音材を備えたカバーが用いられる。カバーは、集合継手に巻き付けられ等する。床スラブに埋設される部分の吸音材には、耐火性に優れるグラスウール（ＧＷ）が用いられる場合がある。
集合継手では、床スラブに埋設された部分の胴体径が大きくなるため、建築物の下階で火災が発生したときの熱気が上階に通りやすい。このため、配管構造において、耐火性を確保することが重要である。

しかしながら、特許文献１の配管構造及びカバーでは、火災時において吸音材が自身の形状を保持できなく、火災の熱により膨張する熱膨張部材を支持できないという問題がある。

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであって、集合継手に設けられ火災時に膨張する熱膨張部材を支持できる配管構造及びカバーを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
本発明の配管構造は、集合継手と、前記集合継手に設けられた熱膨張部材と、前記熱膨張部材に対応して設けられた吸音材と、を備え、前記吸音材は、密度が７０ｋｇ／ｍ^３超のフェルトであることを特徴としている。
また、本発明のカバーは、膨張部材が設けられた集合継手の外周面を囲うように配置されて用いられるカバーであって、前記熱膨張部材に対応して設けられた吸音材を備え、前記吸音材は、密度が７０ｋｇ／ｍ^３超のフェルトであることを特徴としている。

これらの発明によれば、吸音材は密度が７０ｋｇ／ｍ^３超のフェルトであるため、耐火性を有する。従って、例えば、フェルトが環状に形成され、熱膨張部材がフェルトの径方向の内側に配置されている場合等には、フェルトが火災時において自身の形状を保持し、集合継手に設けられ火災時に膨張する熱膨張部材を、フェルトが配置されている側である径方向の外側に膨張し難いように支持することができる。
これにより、フェルトの径方向の内側に配置された熱膨張部材は、火災時にフェルトが配置されている側とは反対側である径方向の内側に膨張し、集合継手内を通して火災が上方に延焼するのを抑えることができる。

また、上記の配管構造において、前記フェルトは環状に形成され、前記熱膨張部材は、前記フェルトの径方向の内側に配置されていてもよい。
この発明によれば、火災時に熱膨張部材を、フェルトとは反対側である径方向の内側により確実に膨張させることができる。

また、上記の配管構造において、前記フェルトの厚みは、３ｍｍ以上２０ｍｍ以下であってもよい。
この発明によれば、フェルトの吸音性を維持しつつ、フェルトを床スラブ内に配置しやすくすることができる。

また、上記の配管構造において、前記フェルトは、マッフル炉で４００℃、１時間加熱した後の質量減少率が８０％以下であってもよい。
この発明によれば、フェルトの耐火性を高めることができる。

また、上記の配管構造において、前記フェルトはニードルフェルトであってもよい。
この発明によれば、フェルトの密度が高くなり、火災時においてフェルトの形状をより確実に保持することができる。

本発明の配管構造及びカバーによれば、集合継手に設けられ火災時に膨張する熱膨張部材を支持することができる。

本発明の一実施形態の配管構造の一部を破断した正面図である。同配管構造の集合継手の正面図である。同配管構造の吸音シートを展開した状態の平面図である。同配管構造の遮音シートを展開した状態の平面図である。同吸音シートの端部同士を接着テープにより貼り合わせた状態を示す背面図である。本発明の他の実施形態の配管構造の一部を破断した正面図である。ルツボに入れたニードルフェルトの燃焼前の外観を示す写真である。ルツボに入れたサーマルフェルトの燃焼前の外観を示す写真である。ルツボに入れたニードルフェルトの燃焼後の外観を示す写真である。ルツボに入れたサーマルフェルトの燃焼後の外観を示す写真である。マッフル炉内の温度に対するフェルトの質量減少率の関係を表す図である。

以下、本発明に係る配管構造の一実施形態を、図１から図１１を参照しながら説明する。
図１に示すように、本実施形態の配管構造１は、多層建築物（建築物）１０１に用いられる。多層建築物１０１では、上下方向に複数の層１０２が重ねて配置されている。複数の層１０２の間は、床スラブ１０３により仕切られている。床スラブ１０３には、上下方向に貫通する貫通孔１０３ａが形成されている。

配管構造１は、集合継手１０と、本実施形態のカバー２０と、を備えている。
図１及び図２に示すように、集合継手１０は、上部接続管１１と、上部接続管１１に接続された下部接続管１２と、を備えている。上部接続管１１は、第１の縦管Ｐ１に接続可能な縦管接続部１３と、縦管接続部１３の側面に突設されて横管Ｐ３を接続可能な横管接続部１４と、を有している。
上部接続管１１の上端部に第１の縦管Ｐ１が接続される。

以下の説明において、縦管接続部１３の中心軸線Ｏに沿う方向を軸方向といい、軸方向に沿う縦管接続部１３の上部接続管１１側を上方、下部接続管１２側を下方という。また、軸方向から見た平面視で、中心軸線Ｏと直交する方向を径方向といい、軸方向から見た平面視で中心軸線Ｏ回りに周回する方向を周方向という。

縦管接続部１３の上端部には、径方向の外側に向けて突出するリブ１９が複数形成されている。図示の例では、リブ１９は軸方向に互いに間隔をあけて３つ配置されているとともに、周方向に互いに間隔をあけて４組配置されている。
４組のリブ１９は、周方向に互いに等間隔に配置されている。リブ１９の径方向の大きさは、後述する吸音シート２１（第１片２１ａ）の径方向の厚みよりも小さい。
集合継手１０を多層建築物１０１に施工する際に、支持金具（図示せず）がリブ１９に対して径方向の外側から当接することで、集合継手１０が保持される。

横管接続部１４は、縦管接続部１３の周壁から径方向の外側に向けて延びている。図示の例では横管接続部１４は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各別に配置されている。残りの横管接続部１４は、径方向のうち、前記２つの横管接続部１４それぞれが延びる方向と、平面視で９０°をなす方向に延びている。なお、横管接続部１４はこのような態様に限られず、横管接続部１４の数量及び延びる方向は、任意に変更することができる。
図２に示すように、横管接続部１４における径方向の外端部には、横管Ｐ３が各別に接続される接続管１５が取付けられている。接続管１５の外径は、横管接続部１４の外径よりも大きい。

集合継手１０における上部接続管１１及び下部接続管１２を、透明にしてもよい。これにより、上部接続管１１及び下部接続管１２の接続状態を視認することができる。また、集合継手１０に非熱膨張黒鉛や水酸化マグネシウム等の難燃剤を配合してもよい。

下部接続管１２は、上方よりも下方が縮径された管状をなしている。下部接続管１２は、下部接続管１２の上端部に位置し、上部接続管１１の下方に接続される接続管部１６と、接続管部１６の下方に接続されるとともに、下方に向かうに従い漸次、縮径する傾斜管部１７と、傾斜管部１７の下端部に接続されるとともに、第２の縦管Ｐ２が接続される下側管部１８と、を備えている。

接続管部１６の外径は、上部接続管１１の縦管接続部１３の外径と同等である。傾斜管部１７の下端部における外径は、接続管部１６の外径よりも小さい。傾斜管部１７の軸方向の大きさは、接続管部１６の軸方向の大きさよりも大きい。

接続管部１６は、ポリ塩化ビニル系樹脂と熱膨張性黒鉛（熱膨張部材）とを含有する樹脂組成物を含有する。すなわち、接続管部１６は、樹脂組成物を成形することによって作製される。通常、接続管部１６は、樹脂組成物を押出成形することによって作製される。
熱膨張性黒鉛は、集合継手１０の接続管部１６に設けられている。なお、熱膨張部材は熱膨張性黒鉛に限定されず、火災時の熱により膨張する部材であればよい。
接続管部１６は、接続管部１６の全体が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。接続管部１６が複層構造の場合、いずれかの層が樹脂組成物から形成されていればよい。例えば、接続管部１６が、表層と中間層と内層とからなる３層構造である場合には、中間層が樹脂組成物から形成されたものが挙げられる。表層、中間層、及び内層は、吸熱剤を含有していてもよい。

中間層は熱膨張性黒鉛を含有するため、黒色を呈する。そのため、表層と内層は黒色以外の着色剤を含有させ、中間層と区別可能にしておくことが好ましい。
表層及び内層の厚みとしては、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以下がより好ましい。表層及び内層である被覆層の厚みが０．３ｍｍ以上であれば、接続管部１６の管としての機械的強度を充分に確保できる。被覆層の厚みが３．０ｍｍ以下であれば、接続管部１６の耐火性の低下を抑制できる。
また、接続管部１６は、ＪＩＳＫ６７４１、硬質ポリ塩化ビニル管に記載の性能を満たすものであることが好ましい。

なお、接続管部１６は、熱膨張性黒鉛を含まないポリ塩化ビニル系樹脂で形成されていてもよい。この場合、熱膨張性黒鉛を含有する樹脂製のシート状の耐火材（以下、耐火シートともいう）を、横管接続部１４の下端から下側管部１８の上端との間の集合継手１０の外面に取り付けることができる。なお、耐火シートとしては軟質の形状保持性のないシート状に限らず、半円筒形や円筒形等に予め賦形され、その形状を保持できる強度を備えたシートであってもよい。

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い。下側管部１８の軸方向の大きさは、接続管部１６の軸方向の大きさよりも小さい。下側管部１８の内側に、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が下部接続管１２に接続される。

上部接続管１１及び下部接続管１２は、それぞれ塩化ビニル等の樹脂を用いて射出成形により形成されている。上部接続管１１及び下部接続管１２は、接着材等により互いに接続されている。
なお、本実施形態では、集合継手１０を上部接続管１１及び下部接続管１２という２つの部材で構成したが、集合継手を３つ以上の部材で構成してもよい。

図１に示すように、カバー２０は、集合継手１０の外周面を囲うように配置されて用いられる。本実施形態では、カバー２０は、集合継手１０の外周面に巻き付けて用いられている。
カバー２０は、集合継手１０に径方向の外側から巻き付けられて集合継手１０の上部を覆う吸音シート２１と、吸音シート２１を覆う遮音シート２２と、を有している。吸音シート２１及び遮音シート２２は、それぞれ可撓性を有している。

図３に示すように、吸音シート２１は、縦管接続部１３に巻き付けられる前の展開した状態で矩形状を呈している。
吸音シート２１は、正面視で縦方向よりも横方向（長辺方向）に長い矩形状を呈している。吸音シート２１は、縦方向が集合継手１０の軸方向と一致するように、集合継手１０に取付けられる。
吸音シート２１は、縦方向の一方側（上方）に配置された第１片２１ａと、縦方向の他方側（下方）に配置された第２片（吸音材）２１ｂと、を備えている。
第１片２１ａの縦方向の長さ、及び上部接続管１１の縦管接続部１３の軸方向の長さは、互いに同程度である。第２片２１ｂの縦方向の長さ、及び接続管部１６の軸方向の長さは、互いに同程度である。

第１片２１ａは、例えばニードルフェルト等のフェルトで形成されている。第１片２１ａは、密度が３０ｋｇ／ｍ^３以上２００ｋｇ／ｍ^３以下であることが好ましく、５０ｋｇ／ｍ^３以上１５０ｋｇ／ｍ^３以下であることがより好ましく、８０ｋｇ／ｍ^３以上１２０ｋｇ／ｍ^３以下であることがさらに好ましい。第１片２１ａの密度が３０ｋｇ／ｍ^３以上であると、吸音シート２１の形状を保持しやすい。第１片２１ａの密度が２００ｋｇ／ｍ^３以下であると、吸音シート２１の防振性をより高められ、排水時の固体伝搬音の発生を抑制しやすい。
第１片２１ａは、厚みが３ｍｍ以上２０ｍｍ以下であることが好ましく、４ｍｍ以上１５ｍｍ以下であることがより好ましく、５ｍｍ以上１０ｍｍ以下であることがさらに好ましい。第１片２１ａの厚みが３ｍｍ以上であると、吸音シート２１の吸音性をより高められる。第１片２１ａの厚みが２０ｍｍ以下であると、吸音シート２１を集合継手１０により巻き付けやすい。第１片２１ａは、例えば、密度が１００ｋｇ／ｍ^３であり、厚みが１０ｍｍであることが好ましい。

第２片２１ｂは、例えばニードルフェルト等のフェルトで形成されている。第２片２１ｂは、密度が７０ｋｇ／ｍ^３より大きく、７５ｋｇ／ｍ^３以上２００ｋｇ／ｍ^３未満であることが好ましく、８０ｋｇ／ｍ^３以上１５０ｋｇ／ｍ^３以下であることがより好ましく、８５ｋｇ／ｍ^３以上１５０ｋｇ／ｍ^３以下であることがさらに好ましい。第２片２１ｂの密度が７０ｋｇ／ｍ^３より大きいと、第２片２１ｂは耐火性により優れる。第２片２１ｂの密度が２００ｋｇ／ｍ^３未満であると、吸音材の防振性をより高められ、排水時の固体伝搬音の発生を抑制しやすい。
第２片２１ｂは、厚みが３ｍｍ以上２０ｍｍ以下であることが好ましく、４ｍｍ以上１５ｍｍ以下であることがより好ましく、５ｍｍ以上１０ｍｍ以下であることがさらに好ましい。第２片２１ｂの厚みが３ｍｍ以上であると、吸音材の吸音性をより高められる。第２片２１ｂの厚みが２０ｍｍ以下であると、吸音材を接続管部１６により巻き付けやすい。
本明細書において、フェルトの密度は、ＪＩＳＡ９５２１：２０１４（建築用断熱材）の６．７．１（人造鉱物繊維断熱材の密度測定）に記載の試験方法に準じて測定される。なお、試験片の原寸は吸音シート２１の全体とし、密度測定を行う試験片は、原寸の周辺部から１０ｍｍ以上内側の中央部分から１００ｍｍ角の正方形に切り取ったものとする。

フェルトを構成する繊維材料としては、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル繊維、アクリロニトリルやアクリロニトリル－塩化ビニル共重合樹脂等のアクリル繊維、ナイロンやアラミド等のポリアミド繊維、ポリプロピレン繊維、レーヨン繊維、ポリイミド繊維等の合成繊維や、羊毛等が挙げられる。フェルトが複数の繊維材料で構成されている場合、耐熱性や強度の観点から、ポリエステル繊維、アクリル繊維、ポリアミド繊維のいずれかが主成分であることが好ましい。ここで、主成分であるとは、最も質量が大きく、かつ、フェルトを構成する繊維材料の総質量に対して、その成分の質量が３５質量％以上であることをいう。

フェルトは、マッフル炉で４００℃、１時間加熱して燃焼させる加熱試験による質量減少率が８０％以下であることが好ましい。フェルトの質量減少率が８０％以下であると、フェルトは耐火性に優れる。フェルトの質量減少率は、燃焼前のフェルトの質量をＷ１、加熱に用いるルツボの質量をＷ２、燃焼後のフェルトとルツボの質量の合計をＷ３、燃焼後のフェルトの質量をＷ４として、下記式により求められる。
質量減少率（％）＝（Ｗ１－Ｗ４）／Ｗ１×１００＝（Ｗ１－（Ｗ３－Ｗ２））／Ｗ１×１００
なお、マッフル炉とは、熱源あるいは発熱体と焼成室との間に、熱伝導性のよい耐火物による隔壁（マッフル）を取り付けた炉のことをいう。間接炎式炉ともいう。

第１片２１ａには、横管接続部１４が嵌合される第１嵌合口２４が形成されている。
図示の例では、第１嵌合口２４は、横方向に互いに間隔をあけて３つ配置されている。

第１嵌合口２４は、平面視で楕円状をなし、第１嵌合口２４の長軸方向が縦方向と一致し、短軸方向が横方向と一致するように配置されている。
そして第１嵌合口２４は、横管接続部１４が挿通されることにより、横方向に広げられて真円形状を呈する。第１嵌合口２４の形状としてはこのような態様に限られず、例えば長円状や、ひし形状等であってもよい。

第１片２１ａには、縦管接続部１３のリブ１９が内側に配置される窓２１Ａが形成されている。窓２１Ａは横方向に互いに間隔をあけて複数配置されている。図示の例では、３つの窓２１Ａが配置されている。窓２１Ａは正面視で縦方向よりも横方向に長い矩形状を呈している。窓２１Ａは、第１片２１ａのうち、第１嵌合口２４の上方に位置する部分に各別に配置されている。

第１片２１ａにはまた、縦管接続部１３のリブ１９が内側に配置される開口部２１Ｂが形成されている。開口部２１Ｂは、第１片２１ａの横方向の両端部に一対配置されている。一対の開口部２１Ｂは、横方向の外側に向けて開口している。
開口部２１Ｂは、平面視で縦方向よりも横方向に長い矩形状を呈している。開口部２１Ｂの縦方向の位置は、窓２１Ａの縦方向の位置と一致している。吸音シート２１の両端部が重ねられた状態で、一対の開口部２１Ｂの内側にはリブ１９が配置される。

図４に示すように、遮音シート２２は、平面視で縦方向よりも横方向（長辺方向）に長い矩形帯状を呈している。遮音シート２２は、縦方向が集合継手１０の軸方向と一致するように、集合継手１０に取付けられる。
遮音シート２２は、縦方向の一方側に配置された第１片２２ａと、縦方向の他方側に配置された第２片２２ｂと、を備えている。
第１片２２ａの縦方向の長さ、及び上部接続管１１の縦管接続部１３の軸方向の長さは、互いに同程度である。第２片２２ｂの縦方向の長さ、及び下部接続管１２の接続管部１６の軸方向の長さは、互いに同程度である。

第１片２２ａ及び第２片２２ｂは、例えばそれぞれオレフィン系の材料で形成されている。すなわち、第１片２２ａ及び第２片２２ｂは、例えば基材樹脂１００重量部に対して、無機フィラーを３００～３０００重量部含有する樹脂組成物により形成されている。この基材樹脂として、オレフィン系樹脂を採用することができる。

無機フィラーとしては、例えば、シリカ、珪藻土、アルミナ、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、酸化鉄、酸化錫、酸化アンチモン、フェライト類、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、塩基性炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸亜鉛、炭酸バリウム、ドーンナイト、ハイドロタルサイト、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、石膏繊維、ケイ酸カルシウム、タルク、クレー、マイカ、モンモリロナイト、ベントナイト、活性白土、セピオライト、イモゴライト、セリサイト、ガラス繊維、ガラスビーズ、シリカ系バルン、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、窒化ケイ素、カーボンブラック、グラファイト、炭素繊維、炭素バルン、木炭粉末、各種金属粉、チタン酸カリウム、硫酸マグネシウム、チタン酸ジルコン酸鉛、アルミニウムボレート、硫化モリブデン、炭化ケイ素、ステンレス繊維、ホウ酸亜鉛、各種磁性粉、スラグ繊維、フライアッシュ、脱水汚泥等が挙げられる。
これらのうち、重量とコストのバランスから、無機フィラーとして炭酸カルシウム、硫酸バリウムを用いることが好ましい。なお、これらは、単独で無機フィラーとして用いてもよいし、２種以上を混合して無機フィラーとして用いてもよい。

なお、遮音シート２２の第２片をオレフィン系の材料で射出成形により形成し、集合継手１０に巻き付けた第１片２２ａに第２片を接着剤等で接続してもよい。

第１片２２ａには、横管接続部１４が嵌合される第２嵌合口２５が形成されている。図示の例では、第２嵌合口２５は、横方向に互いに間隔をあけて３つ配置されている。
第２嵌合口２５は、正面視で楕円状をなし、長軸方向が縦方向と一致し、短軸方向が横方向と一致している。
そして第２嵌合口２５は、横管接続部１４が挿通されることにより、横方向に広げられて真円形状を呈する。第２嵌合口２５の形状としてはこのような態様に限られず、例えば長円状や、ひし形状等であってもよい。

遮音シート２２のうち、縦方向の両端縁には、正面視で三角形状をなす切欠き２２Ａが一対形成されている。一対の切欠き２２Ａは、横方向に間隔をあけて２組配置されている。切欠き２２Ａは遮音シート２２の横方向の両端部を重ね合わせる際に、位置合わせとして用いられる。切欠き２２Ａの形状としては三角形状に限られず、任意に変更することができる。

遮音シート２２の引張弾性率は５～５００ｋｇ／ｃｍ^２であることが好ましい。集合継手１０に遮音シート２２を巻き付けることが容易であるためである。遮音シート２２の引張弾性率が１００ｋｇ／ｃｍ^２程度であると、遮音シート２２が柔らかすぎず、硬すぎず巻きやすい。
なお、遮音シート２２の片面または両面に、合成繊維不織布やガラス繊維不織布等の表面材を積層してもよい。

遮音シート２２を吸音シート２１の径方向の外側に巻き付ける際には、第２嵌合口２５が拡がるように遮音シート２２を弾性変形させながら、横管接続部１４が第２嵌合口２５に挿入されて嵌合される。このため、遮音シート２２の弾性復元力により、第２嵌合口２５の内周縁部が、横管接続部１４の外周面に密に当接している。

遮音シート２２の横方向の両端部同士は、縦管接続部１３の側面のうち、横管接続部１４が突設されていない部分で互いに接続される。
集合継手１０に巻かれた吸音シート２１の第１片２１ａ及び第２片２１ｂ、遮音シート２２の第１片２２ａ及び第２片２２ｂは、それぞれ環状に形成されている。
図５に示すように、遮音シート２２の横方向の両端部同士は、２組の切欠き２２Ａ同士を重ねるように、径方向に互いに重ね合わされた状態で、接着テープ４０により固定される。図示の例では、接着テープ４０の横方向の大きさは、２組の開口部２１Ｂ同士の間の横方向の間隔と同等である。

接着テープ４０としては、例えば接着性及び止水性のあるブチルゴムテープ等を用いることができる。
なお、遮音シート２２の両端部同士は、接着テープ４０に代えて、接着剤により互いに接続されてもよい。また、遮音シート２２の両端部に設けられたファスナーや面ファスナー等により、遮音シート２２の両端部が着脱可能に接続されてもよい。

図１に示すように、上部接続管１１の縦管接続部１３の径方向の外側は吸音シート２１の第１片２１ａにより覆われている。第１片２１ａの径方向の外側は、遮音シート２２の第１片２２ａにより覆われている。
下部接続管１２の接続管部１６の径方向の外側は、吸音シート２１の第２片２１ｂにより覆われている。第２片２１ｂは、軸方向の位置が接続管部１６の軸方向の位置に一致するように（対応するように）配置されている。第２片２１ｂの径方向の外側は、遮音シート２２の第２片２２ｂにより覆われている。
縦管接続部１３は、第１片２１ａ及び第１片２２ａの径方向の内側に配置されている。
接続管部１６は、第２片２１ｂ及び第２片２２ｂの径方向の内側に配置されている。

集合継手１０及びカバー２０の一部は、多層建築物１０１の床スラブ１０３内に埋設されている。より詳しくは、集合継手１０における軸方向の中間部、及びカバー２０の下端部は、床スラブ１０３の貫通孔１０３ａ内に配置されている。
床スラブ１０３における貫通孔１０３ａの開口周縁部とカバー２０との間には、モルタル１０４が充填されている。

本発明に係る配管構造は、図６に示すように、傾斜管部１７及び下側管部１８を覆うカバー２０’を備える配管構造２であってもよい。配管構造２は、上述した実施形態の配管構造１のカバー２０に代えてカバー２０’を備える。カバー２０’は、集合継手１０の上部接続管１１及び下部接続管１２の外周面を囲うように配置されて用いられる。カバー２０’は、集合継手１０に径方向の外側から巻き付けられて集合継手１０の全体を覆う吸音シート２１’と、吸音シート２１’を覆う遮音シート２２’と、を有している。吸音シート２１’は、縦管接続部１３の外周面を囲うように配置された第１片２１ａと、接続管部１６の外周面を囲うように配置された第２片２１ｂと、傾斜管部１７及び下側管部１８の外周面を囲うように配置された第３片２１ｃと、を備えている。
第３片２１ｃの縦方向の長さは、傾斜管部１７の軸方向の傾斜面に沿う長さと下側管部１８の軸方向の長さとの合計の長さと同程度である。第３片２１ｃは、例えばフェルトで形成されている。第３片２１ｃのフェルトの材質は、第２片２１ｂのフェルトの材質と同様である。第３片２１ｃの密度は、第２片２１ｂの密度と同様である。

遮音シート２２’は、吸音シート２１’の第１片２１ａの外周面を囲うように配置された第１片２２ａと、吸音シート２１’の第２片２１ｂの外周面を囲うように配置された第２片２２ｂと、吸音シート２１’の第３片２１ｃの外周面を囲うように配置された第３片２２ｃと、を備えている。
遮音シート２２’の第３片２２ｃの縦方向の長さは、吸音シート２１’の第３片２１ｃの縦方向の長さと同程度である。遮音シート２２’の第３片２２ｃは、例えば、オレフィン系の材料で形成されている。遮音シート２２’の第３片２２ｃの材質は、遮音シート２２’の第１片２２ａの材質又は遮音シート２２’の第２片２２ｂの材質と同様である。
遮音シート２２’の引張弾性率は、遮音シート２２の引張弾性率と同様である。

図６に示すように、下部接続管１２の傾斜管部１７の径方向の外側は、吸音シート２１’の第３片２１ｃにより覆われている。下部接続管１２の下側管部１８の径方向の外側は、吸音シート２１’の第３片２１ｃにより覆われている。吸音シート２１’の第３片２１ｃの径方向の外側は、遮音シート２２’の第３片２２ｃにより覆われている。
傾斜管部１７は、吸音シート２１’の第３片２１ｃ及び遮音シート２２’の第３片２２ｃの径方向の内側に配置されている。下側管部１８は、吸音シート２１’の第３片２１ｃ及び遮音シート２２’の第３片２２ｃの径方向の内側に配置されている。

〔実験１〕
ここで、配管構造の耐火性を評価した結果について説明する。表１に示すサンプル１からサンプル６の配管構造を用意した。

サンプル１からサンプル５の配管構造では、吸音シートの第２片をニードルフェルトで形成した。サンプル６の配管構造では、吸音シートの第２片をサーマルフェルトで形成した。

なお、一般的に、サーマルフェルトを加熱固化させるために、サーマルフェルトには、約１１０℃で溶融するサーマルボンドが添加されている。例えば、サーマルボンドは共重合ポリエステルである。例えば、サーマルフェルトには、ポリエチレンテレフタレートが３５％（質量％）～４５％、アクリル繊維が１０％～２０％、ウール・レーヨンが２５％～３５％、サーマルボンドが２０％～３０％含まれている。
サーマルフェルトを製造する際には、融点の異なる繊維を混合させ、低融点の繊維を、熱風乾燥等により軟化・溶融させることにより、繊維同士を接着させている。このため、サーマルフェルトの密度は、比較的低くなる。
耐火試験時にサーマルボンドが溶け落ちることにより、サーマルフェルトは床スラブ内で集合継手を保持し難くなっていると考えられる。

一方で、ニードルフェルトには、サーマルボンドが添加されていない。例えば、ニードルフェルトには、ポリエチレンテレフタレートが４０％～５０％、アクリル繊維が３５％～４５％、ウール・レーヨンが１０％～２０％含まれている。
ニードルフェルトを製造する際には、トゲの付いた針をニードルフェルトに刺し込み、機械的に繊維を交絡させている。このため、ニードルフェルトの密度は、比較的高くなる。

サンプル１の配管構造では、フェルトの密度は１００ｋｇ／ｍ^３であった。同様に、サンプル２から６の配管構造では、フェルトの密度は、それぞれ８０ｋｇ／ｍ^３、１５０ｋｇ／ｍ^３、１００ｋｇ／ｍ^３、７０ｋｇ／ｍ^３、５０ｋｇ／ｍ^３であった。
サンプル１の配管構造では、フェルトの厚みは５ｍｍであった。同様に、サンプル２から６の配管構造では、フェルトの厚みは、それぞれ５ｍｍ、５ｍｍ、３ｍｍ、５ｍｍ、５ｍｍであった。
なお、遮音シートの第２片は、オレフィン系の材料で射出成形により形成されたものとした。この第２片の厚みを３ｍｍとした。

以上のように構成されたサンプル１からサンプル６の配管構造を用いて、ＩＳＯ８３４－１１：２０１４の規定に基づいて耐火試験を行った。サンプル１の耐火時間は、８０分であった。同様に、サンプル２から６の配管構造では、耐火時間は、それぞれ７０分、９０分、６０分、５５分、５５分であった。なお、配管構造の耐火時間が６０分以上であると、耐火性の評価が合格（○）となり、配管構造の耐火時間が６０分未満であると、耐火性の評価が不合格（×）となる。
耐火試験の結果から、サンプル１から４の配管構造では耐火性の評価が合格となって配管構造が実施例となり、サンプル５及び６の配管構造では耐火性の評価が不合格となって配管構造が比較例となることが分かった。

〔実験２〕
ニードルフェルト（密度１００ｋｇ／ｍ^３）及びサーマルフェルト（密度４０ｋｇ／ｍ^３）を用いて、マッフル炉で加熱試験を行った。ルツボに入れたニードルフェルト、サーマルフェルの外観の写真を、図７、図８にそれぞれ示す。
表２に示すように、燃焼前のニードルフェルト、サーマルフェルトの質量（Ｗ１）は、それぞれ０．６８０５ｇ、０．３６４５ｇであった。

ニードルフェルト及びサーマルフェルトを、内部の温度が４００℃のマッフル炉内で１時間加熱して燃焼させた。ルツボに入れたニードルフェルト、サーマルフェルの燃焼後の外観の写真を、図９、図１０にそれぞれ示す。

表２に示すように、ニードルフェルト、サーマルフェルトの加熱に用いたルツボの質量（Ｗ２）は、それぞれ１９．７０７９ｇ、１９．６００３ｇであった。なお、ニードルフェルト、サーマルフェルトは、ルツボに入れられ、さらにルツボに蓋をした状態で加熱される。これにより、耐火試験の条件に基づいて、各フェルトが不完全燃焼する。
燃焼後のニードルフェルト、サーマルフェルト（残さ）及びルツボの質量の合計（Ｗ３）は、それぞれ１９．８６８６ｇ、１９．６６３５ｇであった。
燃焼後のニードルフェルト、サーマルフェルトの質量（Ｗ４）は、（Ｗ３－Ｗ２）の式により、それぞれ０．１６０７ｇ、０．０６３２ｇであった。
燃焼（マッフル炉の加熱）後のニードルフェルト、サーマルフェルトの質量減少率（Ｒ）は、（Ｗ１－Ｗ４）／Ｗ１の式により、それぞれ７６．４％、８２．７％であった。

マッフル炉内の温度を、２００℃、３００℃、５００℃に変化させて、同様の実験を行った。実験結果を、表３及び図１１に示す。

マッフル炉内の温度が２００℃の場合では、ニードルフェルトの質量減少率は０．４％であり、サーマルフェルトの質量減少率は０．３％であった。マッフル炉内の温度が３００℃の場合では、ニードルフェルトの質量減少率は１３．４％であり、サーマルフェルトの質量減少率は１３．７％であった。マッフル炉内の温度が５００℃の場合では、ニードルフェルトの質量減少率は９１．５％であり、サーマルフェルトの質量減少率は９８．５％であった。
なお、マッフル炉内の温度が０℃の場合のニードルフェルトの質量減少率は、０％である。

図１１において、横軸はマッフル炉内の温度（℃）を表し、縦軸はニードルフェルト、サーマルフェルトの質量減少率（％）を表す。白抜きの丸印及び実線で示された線Ｌ１はニードルフェルトの結果を表し、白抜きの三角印及び点線で示された線Ｌ２はサーマルフェルトの結果を表す。ニードルフェルト及びサーマルフェルトのいずれの場合でも、マッフル炉内の温度が高くなるのに従い、質量減少率が大きくなる。マッフル炉内の温度が同じ場合には、ニードルフェルトの質量減少率は、サーマルフェルトの質量減少率以下である。

以上説明したように、本実施形態の配管構造１及びカバー２０によれば、吸音シート２１の第２片２１ｂは、密度が８０ｋｇ／ｍ^３以上のニードルフェルトであるため、耐火性を有する。第２片２１ｂが環状に形成され、接続管部１６（熱膨張部材）が第２片２１ｂの径方向の内側に配置されているため、第２片２１ｂが火災時において自身の形状を保持し、集合継手１０に設けられ火災時に膨張する接続管部１６を、吸音シート２１が配置されている側である径方向の外側に膨張し難いように支持することができる。これにより、第２片２１ｂの径方向の内側に配置された接続管部１６は、火災時に吸音シート２１が配置されている側とは反対側である径方向の内側に膨張し、集合継手１０内を通して火災が上方に延焼するのを抑えることができる。
第２片２１ｂの密度が１５０ｋｇ／ｍ^３以下であることにより、第２片２１ｂの防振性を確保することができる。これにより、吸音シート２１のうち床スラブ１０３に埋設される部分の振動伝搬が大きくなり、排水時の固体伝搬音が発生しやすくなるという問題を生じ難くすることができる。

第２片２１ｂは環状に形成され、接続管部１６は第２片２１ｂの径方向の内側に配置されている。従って、火災時に接続管部１６を、第２片２１ｂとは反対側である径方向の内側により確実に膨張させることができる。
第２片２１ｂの厚みは、３ｍｍ以上２０ｍｍ以下である。このため、第２片２１ｂの吸音性を維持しつつ、第２片２１ｂを床スラブ１０３の貫通孔１０３ａ内に配置しやすくすることができる。

フェルトは、ニードルフェルトである。従って、フェルトの密度が高くなり、火災時においてフェルトの形状をより確実に保持することができる。

以上、本発明の一実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の構成の変更、組み合わせ、削除等も含まれる。
例えば、前記実施形態では、第２片２１ｂの厚みは、３ｍｍ未満や、２０ｍｍを超えてもよい。
熱膨張部材は集合継手１０の接続管部１６に設けられているとしたが、例えば熱膨張部材はシート状に形成され、集合継手１０の外周面に巻き付けられてもよい。

１配管構造
１０集合継手
２０カバー
２１ｂ第２片（吸音材）

Claims

集合継手と、
前記集合継手に設けられた熱膨張部材と、
前記熱膨張部材に対応して設けられた吸音材と、
を備え、
前記吸音材は、密度が７０ｋｇ／ｍ^３超のフェルトであり、
前記フェルトは、ポリエステル繊維、アクリル繊維、ポリアミド繊維のいずれかが主成分である配管構造。
前記フェルトは環状に形成され、
前記熱膨張部材は、前記フェルトの径方向の内側に配置されている請求項１に記載の配管構造。
前記集合継手は、上部接続管と、前記上部接続管の下側に接続された下部接続管とを備え、
前記上部接続管は、縦管接続部と、前記縦管接続部の側面に突設された横管接続部と、を備え、
前記吸音材は、前記横管接続部が篏合される篏合口が形成され、
前記熱膨張部材は、前記篏合口より下側の前記吸音材と重なる位置に設けられている、請求項１または２に記載の配管構造。
前記集合継手は、上部接続管と、前記上部接続管の下側に接続された下部接続管とを備え、
前記下部接続管は、前記上部接続管の下方と接続される接続管部と、前記接続管部の下方に接続されるとともに、下方に向かうに従い縮径する傾斜管部と、前記傾斜管部の下端部に接続される下側管部と、を備え、
前記吸音材は、前記傾斜管部と、前記下側管部とを覆っている、請求項１または２に記載の配管構造。
前記フェルトは、マッフル炉で４００℃、１時間加熱した後の質量減少率が８０％以下である請求項１から４のいずれか一項に記載の配管構造。
前記フェルトはニードルフェルトである請求項１から５のいずれか一項に記載の配管構造。
熱膨張部材が設けられた集合継手の外周面を囲うように配置されて用いられるカバーであって、
前記熱膨張部材に対応して設けられた吸音材を備え、
前記吸音材は、密度が７０ｋｇ／ｍ^３超のニードルフェルトであり、
前記ニードルフェルトは、ポリエステル繊維、アクリル繊維、ポリアミド繊維のいずれかが主成分であり、
前記ニードルフェルトは、マッフル炉で４００℃、１時間加熱した後の質量減少率が８０％以下である、カバー。