JP6401562B2 - 消火設備用配管及び消火設備 - Google Patents

Description

本発明は、消火設備用配管及び消火設備に関する。

従来より消火設備用の管材として耐熱塩化ビニル管，架橋ポリエチレン管又はポリブテン等の合成樹脂製の配管が広く採用されている。このような合成樹脂製の配管は、管の切断や管同士の接続における施工性が良く、錆等も発生しないため耐久性が高く、又は消火設備に用いられる管材の運搬が容易となるという利点がある。一方、合成樹脂製の配管は、火炎によって溶融し、消火の機能を果たす前に損壊して漏水させてしまう可能性がある。そこで、耐火性を持たせた消火設備用の配管が各種開発されている（例えば、下記特許文献１）。
特許文献１において開示された耐熱性樹脂管は、架橋ポリエチレン管よりなる合成樹脂管の表層部を金属層とするべく、架橋ポリエチレン管の外周面に薄い柔軟性のある金属製テープを巻き付けて被覆し、耐火性を付与している。

特開２００２−２５０４８１号公報

しかし、合成樹脂管の表層部に金属層を設けた配管は、製造において合成樹脂管の成形とは別に金属層を設ける工程が必要となるため、できるだけシンプルな製造工程で耐火性を付与したいという要望があった。
そこで、本発明は、簡便に製造可能でありかつ十分な耐火性を有した消火設備用配管を提供する。

本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用する。
本発明の消火設備用配管は、合成樹脂製配管の周方向の少なくとも一部が、前記一部以外の部分よりも厚さ寸法が大きい第１の厚肉部となっており、前記合成樹脂製配管の軸線を中心として前記第１の厚肉部の反対側に位置する対向部が、前記第１の厚肉部及び前記対向部以外の部分よりも厚さ寸法が大きい第２の厚肉部となっており、前記第１の厚肉部又は前記第２の厚肉部の一方を鉛直方向下方に向け、同他方を鉛直方向上方に向け、建物の天井に沿って水平方向に配設可能に形成されていることを特徴とする。
この構成により、本発明の消火設備用配管は、合成樹脂製配管の成形時に簡便に耐火性を付与することができる。また、火災時において、火炎は下方から徐々に天井に及び、天井を伝って広がって、部屋自体も上方が高温になる。従って、天井に配した合成樹脂製配管は下面側のみならず上面側が火炎及び高温の影響を受けやすくなるが、本発明の消火設備用配管は、天井に配した際にその下方側又は上方側の一方を保護することができる。
火炎は先端の方が高温であり、また火炎は天井を伝って広がり部屋自体も上方が高温になるため、天井に配した合成樹脂製配管の下面側及び上面側が火炎や高温の影響を受けるが、上記構成により合成樹脂製配管の下面側及び上面側の双方に対応することができる。

本発明の参考例の消火設備用配管では、合成樹脂製配管の周方向の少なくとも一部が、前記一部以外の部分よりも厚さ寸法が大きい第１の厚肉部となっており、前記第１の厚肉部を鉛直方向下方又は上方に向けて建物の天井に沿って水平方向に配設可能に形成され、前記厚肉部は、前記合成樹脂製配管の内周面の軸線を外周面の軸線に対して偏芯させて形成されていてもよい。
この構成により、本発明の参考例の消火設備用配管は、合成樹脂製配管の成形時に簡便に耐火性を付与することができる。また、火災時において、火炎は下方から徐々に天井に及び、天井を伝って広がって、部屋自体も上方が高温になる。従って、天井に配した合成樹脂製配管は下面側のみならず上面側が火炎及び高温の影響を受けやすくなるが、本発明の消火設備用配管は、天井に配した際にその下方側又は上方側の一方を保護することができる。そして、合成樹脂製の配管の内周面の軸線と外周面の軸線とをずらすことで簡便に厚肉部を形成し耐火性を付与することができる。

本発明の前記第１の厚肉部及び前記第２の厚肉部は、前記合成樹脂製配管の外形及び内形の少なくとも一方を断面視楕円形にして形成されていてもよい。
この構成により、本発明の消火設備用配管は、第１の厚肉部及び第２の厚肉部を簡便に形成し耐火性を付与することができる。

本発明の消火設備は、上記いずれかの消火設備用配管を、前記第１の厚肉部を鉛直方向下方又は上方に向けて前記天井に配設していることを特徴とする。
この構成により、消火設備に耐火性を付与することができる。

本発明は、合成樹脂製配管の周方向の一部及び前記合成樹脂製配管の軸線を中心として前記一部の反対側に位置する対向部の少なくともいずれか一方が、前記一部及び前記対向部以外の部分よりも融点の高い樹脂材料を含んで形成された延焼防止部となっており、前記延焼防止部を鉛直方向下方又は上方に向けて建物の天井に沿って水平方向に配設可能に形成されていることを特徴とする。
この構成により、消火設備用配管の耐火性を高めることができる。

本発明の前記延焼防止部が、それ以外の部分よりも厚さ寸法の大きい厚肉部となっていてもよい。
この構成によれば、消火設備用配管の耐火性が一層向上する。

本発明の消火設備は、上記いずれかに記載の消火設備用配管を、前記延焼防止部を鉛直方向下方に向けて前記天井に配設していることを特徴とする。
この構成によれば、消火設備の耐火性が向上する。

本発明に係る消火設備用配管は、シンプルな製造方法により耐火性を付与することができるという効果を奏する。

本発明の第１の実施形態に係る消火設備を示す模式図である。 本発明の第１の実施形態に係る消火設備用配管をその軸線に直交する方向から視た断面図である。 本発明の第１の実施形態の変形例に係る消火設備用配管をその軸線に直交する方向から視た断面図である。 本発明の第１の実施形態の変形例に係る消火設備用配管をその軸線に直交する方向から視た断面図である。 本発明の第２の実施形態に係る消火設備用配管をその軸線に直交する方向から視た断面図である。 本発明の第３の実施形態に係る消火設備用配管をその軸線に直交する方向から視た断面図である。

以下、図面を参照して、本発明の第１の実施形態から第３の実施の形態について説明する。なお、以下の説明で用いる図は模式的なものであり、後述する内径，外径，配管の肉厚の比率，管路の偏芯度，管路と中空部の断面積の比率等は実際のものと同一とは限らず、適宜変更することができる。

（第１の実施形態）
図１に示すように、本発明の消火設備１は、建物の天井６に水平方向に配設されるものであり、消火設備用配管２，２・・と、消火設備用配管２，２同士を接続するチーズ（継手）３と、チーズ３の枝管３ａに装着されるスプリンクラーヘッド４と、送水用ポンプ５とを備えている。
複数の消火設備用配管２，２は、チーズ３により互いに接続された状態で、後述する第１の厚肉部１２を鉛直方向下方に向けて天井６に配設されている。

スプリンクラーヘッド４は、チーズ３の枝管３ａに装着されており、水等の消化液の噴射部（不図示）を室内に向けて設置されている。消火設備用配管２，スプリンクラーヘッド４及びこれらを連結させるチーズ３が天井裏６ａに配設されている場合、スプリンクラーヘッド４は、天井６に形成された貫通孔７に噴射部を挿入させ、噴射部を室内に向けて設置されている。

消火設備用配管２は、塩化ビニル管や塩素化塩化ビニル管，ポリエチレン管，架橋ポリエチレン管等の合成樹脂材料を用いた配管により形成されている。

図２に示すように、消火用液を送水する合成樹脂製配管（以下、単に「配管」という）２ａの内周面１０の軸線Ｌ１は、外周面１１の軸線Ｌ２に対して偏芯して形成されている。軸線Ｌ１と軸線Ｌ２とを結んだ線上の位置Ｐ１を中心とする配管２ａの周方向の一部１２は、第１の厚肉部となっており（以下、「位置Ｐ１を中心とする配管２ａの周方向の一部１２」を「第１の厚肉部１２」ともいう）、第１の厚肉部１２以外の部分よりも厚さ寸法が大きく形成されている。言い換えると、配管２ａは、厚肉に形成された第１の厚肉部１２と第１の厚肉部１２よりも薄肉に形成された部分とにより形成されている。また、第１の厚肉部１２は、配管２ａにおいて最も厚肉に形成された位置Ｐ１を中心に時計回りに９０度の位置Ｐ２から反時計回りに９０度の位置Ｐ３に亘って形成されている。

配管２ａのうち最も薄肉である位置Ｐ４には、鉛直方向上方又は下方に向ける位置を示す表示１３が設けられている。
以上の構成を有する消火設備用配管２は、本実施形態では最も厚肉となっている位置Ｐ１が最下点に位置するように図１に示す天井６又は天井裏６ａに配される（以下、厚肉となっている「位置Ｐ１」を「最下点Ｐ１」とも言う）。

このように、消火設備用配管２は、配管２ａの位置Ｐ１を中心とする配管２ａの周方向の一部を第１の厚肉部１２として、表示１３を以って、第１の厚肉部１２を鉛直方向下方に向けて天井６に配設可能に形成されている。そして、消火設備１（図１を参照。以下同様）は、消火設備用配管２の第１の厚肉部１２を鉛直方向下方に向けて配設しているため、下方から火炎が回っても配管２ａが溶融して配管２ａに孔が開く等の損壊を生じるまでに時間を稼ぐことができる。したがって、消火設備用配管２及び消火設備１は、消火設備１が作動する前に消火設備１の機能を損なわせてしまうということを防止することができるという効果を奏する。

（第１の実施形態の変形例１）
次に、消火設備用配管２及び消火設備１の第１の実施形態の変形例１について図３を用いて説明する。第１の実施形態の変形例１の消火設備用配管２は、第１の厚肉部１２に中空部１５が形成されている。

中空部１５は、配管２ａの軸線Ｌ２方向に直交する断面視で水平方向に長い楕円形に形成されており、配管２ａの長手方向（紙面奥行き方向）に延在するように形成されている。その結果、内周面１０により形成された管路１６と中空部１５との間には、第１の厚肉部１２の一部により形成された隔壁部１７が形成されている。なお、中空部１５は、配管２ａの長手方向の一端から他端に向かって連続的に形成されていても、間欠的に複数形成されていてもよい。この中空部１５は、第１の厚肉部１２内に空気層を形成することで断熱機能を付与している。

以上の構成により、第１実施形態の変形例１の第１の厚肉部１２は、消火設備用配管２の下方から火炎が回っても中空部１５の断熱機能により、隔壁部１７の温度上昇を抑制することができる。したがって、第１の実施形態の変形例１の消火設備用配管２及び消火設備１は、耐火性が一層高まり、火災により消火設備１が作動する前に配管２ａが損壊することを一層効果的に防止することができるという効果を奏する。また、消火設備用配管２は、配管２ａの成形時に中空部１５を形成すればよいため、簡便に製造することができるという効果を奏する。なお、中空部１５の形状は、楕円形に限らず正円形でもその他の多角形に形成されたものであってもよい。

（第１の実施形態の変形例２）
次に、消火設備用配管２及び消火設備１の第１の実施形態の変形例２について図４を用いて説明する。第１の実施形態の変形例２の消火設備用配管２は、図４に示すように、第１の厚肉部１２に形成された中空部１５に水Ｘ１又は消火剤Ｘ２が挿入されている。

本変形例２において、中空部１５は、配管２ａの一端から他端に亘って連続して形成されており、水Ｘ１又は消火剤Ｘ２を挿入した上で封止されている。
以上の構成により、消火設備用配管２及び消火設備１は、中空部１５に水Ｘ１が充填されている場合には、第１の厚肉部１２の温度上昇を抑制して配管２ａの損壊を効果的に防止することができるという効果を奏する。

また、消火設備用配管２及び消火設備１は、中空部１５に消火剤Ｘ２が充填されている場合には、火炎により中空部１５の外周面１１側に位置する第１の厚肉部１２の一部１８に孔が開いたり破断したりした際に、消火剤Ｘ２を投下して火災の鎮静化を補助することができる。また、消火設備用配管２及び消火設備１は、中空部１５の隔壁部１７側の壁面１７ａに消火剤が付着しているため、隔壁部１７の延焼を効果的に防止し、火災時に消火設備用配管２及び消火設備１をより効果的に維持することができるという効果を奏する。

また更に、消火設備用配管２は、位置Ｐ１を鉛直方向下方に向けて配される構成となっているが、位置Ｐ１を鉛直方向上方に向けて配されるものであってもよい。

次に、本発明の第２の実施形態について図５を用いて説明する。本実施形態において第１の実施形態と同一の構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。
本実施形態の消火設備用配管２０及び消火設備１は、少なくとも第１の厚肉部１２の最下点Ｐ１側の肉部１９が、配管２０ａのそれ以外の部分の樹脂材料よりも融点が高い樹脂材料を含んで一体的に成形されている。この構成において最下点Ｐ１側の肉部は延焼防止部１９を構成している。

延焼防止部１９は、具体的には、架橋ポリエチレン管よりも融点の高い材料や、燃焼時に有毒なガスが出ない材料で形成されていることが好ましく、消火設備用配管２と同じ合成樹脂材料に耐火性や難燃性を有する材料を配合した樹脂材料を用いるのが成形性や製造上の点で好ましい。

耐火性や難燃性を有する材料としては燃焼時の難燃性を高めるためのものであれば特に限定されるものではないが、例えば、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム等の水酸化物、ハイドロタルサイト、二酸化アンチモン、三酸化アンチモン、五酸化アンチモン等の酸化アンチモン、三酸化モリブデン、二硫化モリブデン、アンモニウムモリブデート等のモリブデン化合物、テトラブロモビスフェノールＡ、テトラブロムエタン、テトラブロムエタン、テトラブロムエタン等の臭素系化合物、トリフェニルフォスフェート、アンモニウムポリフォスフェート等のリン系化合物、ホウ酸カルシウム、ホウ酸亜鉛などが挙げられる。

また、熱により膨張して耐火性を発現する材料を用いても良く、例えば、膨張性黒鉛、ホウ砂ひる石、パーライトなどの無機系膨張剤や、アゾジカルボンアミド、アゾジアミノベンゼン、Ｎ，Ｎ’−ジニトロソ−Ｎ，Ｎ’−ジメチルテレフタルアミド、ベンゼンスルホニルヒドラジド、ｐ，ｐ’−オキシビスベンゼンスルホニルヒドラジドなどの有機系膨張剤が挙げられる。

この構成により、消火設備用配管２０及び消火設備１は、火災時に配管２０ａへの延焼を防止することができるため、消火設備１が作動するまで消火設備用配管２０を損傷させることを防止することができるという効果が得られる。

なお、本実施形態において、延焼防止部１９は、第１の厚肉部１２の下方側の一部に形成された構成となっているが、第１の厚肉部１２の全体がそれ以外の部分１４よりも融点の高い樹脂材料により形成されていてもよい。
また、位置Ｐ１を中心とする配管２ａの周方向の一部１２はそれ以外の部分１４よりも厚さ寸法が大きく形成された第１の厚肉部１２を形成した構成となっているが、配管２０ａは肉厚が一定に形成され、位置Ｐ１を中心とする配管２ａの周方向の一部１２の少なくとも下方側の一部が延焼防止部１９を形成していてもよい。

更に、本実施形態において、延焼防止部１９は、配管２ａの最も外表面側に形成された構成となっているがこれに限定されるものではなく、位置Ｐ１を中心とする配管２ａの周方向の一部１２の中間層又は管路１６側に設けられたものであってもよい。
また更に、延焼防止部１９は、位置Ｐ１を鉛直方向下方に向けて図１に示す天井６に配される構成となっているが、位置Ｐ１を鉛直方向上方に向けて配されるものであってもよい。

次に、本発明の第３の実施形態について図６を用いて説明する。本実施形態において第１の実施形態又は第２の実施形態と同一の構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。
本実施形態の消火設備用配管３０及び消火設備１は、配管３０ａの軸線Ｌ１（Ｌ２）を中心として第１の厚肉部１２の反対側に位置する対向部１４が、第１の厚肉部１２又は対向部１４以外の部分（具体的には配管３０ａが天井６に配された際の管側部３１，３１）よりも厚さ寸法が大きい第２の厚肉部（以下、「対向部１４」を「第２の肉厚部１４」ともいう）となっている。

言い換えると、配管３０ａは、第１の厚肉部１２と軸線Ｌ１を中心とする反対側に第２の厚肉部１４とを備え、これら第１の厚肉部１２と第２の厚肉部１４との間に薄肉部となる管側部３１，３１を備えている。
そして、消火設備用配管３０及び消火設備１は、第１の厚肉部１２を鉛直方向下方に向け、第２の厚肉部１４を鉛直方向上方に向け（すなわち天井６に対向配置させて）、天井６に沿って水平方向に配設されている。なお、消火設備用配管３０及び消火設備１は、第２の厚肉部１４を鉛直方向下方に向け、第１の厚肉部１２を鉛直方向上方に向け（すなわち天井６に対向配置させて）、天井６に沿って水平方向に配設されていてもよい。

本実施形態において、配管３０ａの外周面１１の断面形状は鉛直方向に長い楕円形に形成され、内周面１０の断面形状は略正円に形成され、外周面１１の軸線Ｌ１と内周面１０の軸線Ｌ２とを一致させている。配管３０ａをこのように構成することにより、第１の厚肉部１２と第２の厚肉部１４とが形成されている。
また、位置Ｐ１及び位置Ｐ４のいずれか一方（双方であってもよい）に鉛直方向上方又は下方に向けるべき方向を示す表示１３が形成されている。

火災が発生した場合、火炎は先ず第１の厚肉部１２に達し、その後、最も高温になる火炎の先端は配管３０ａを覆った際に第２の厚肉部１４に及ぶため、第１の厚肉部１２と第２の厚肉部１４とが配管３０ａの側部よりも早く燃焼する傾向がある。
しかし、消火設備用配管３０及び消火設備１は、配管３０ａの位置Ｐ１を中心とする第１の厚肉部１２及び位置Ｐ４を中心とする第２の厚肉部１４を厚肉に形成しているため、燃焼が早い傾向のある部分を有効に保護することができるという効果を奏する。

なお、本実施形態において、第１の厚肉部１２と第２の厚肉部１４とは、外周面１１の断面形状を略正円とし、内周面１０の断面形状を水平方向に長い楕円形にして形成したものであってもよい。
また、仮想線で示すように、第１の厚肉部１２及び第２の肉厚部１４のいずれか一方又は双方には、中空部１５，３５が形成されていてもよく、更に中空部１５，３５には水Ｘ１又は消火剤Ｘ２が封入されているとなおよい。

以上、本発明の第１の実施形態，その変形例，第２の実施形態，及び第３の実施形態について説明したが、本発明は上記した例に限定されるものではなく、これらを適宜組み合わせる等して適用することができる。

１ 消火設備
２ 消火設備用配管
２ａ 配管（合成樹脂製配管）
６ 天井
１０ 内周面
１１ 外周面
１２ 位置Ｐ１を中心とする配管２ａの周方向の一部，第１の厚肉部
１３ 表示
１４ 対向部，第２の肉厚部
１５ 中空部
１９ 延焼防止部
Ｌ１ 軸線
Ｌ２ 軸線
Ｘ１ 水
Ｘ２ 消火剤

Claims (6)

1. 合成樹脂製配管の周方向の少なくとも一部が、前記一部以外の部分よりも厚さ寸法が大きい第１の厚肉部となっており、
   前記合成樹脂製配管の軸線を中心として前記第１の厚肉部の反対側に位置する対向部が、前記第１の厚肉部及び前記対向部以外の部分よりも厚さ寸法が大きい第２の厚肉部となっており、
   前記第１の厚肉部又は前記第２の厚肉部の一方を鉛直方向下方に向け、同他方を鉛直方向上方に向け、建物の天井に沿って水平方向に配設可能に形成されていることを特徴とする消火設備用配管。
2. 前記第１の厚肉部及び前記第２の厚肉部は、前記合成樹脂製配管の外形及び内形の少なくとも一方を断面視楕円形にして形成されていることを特徴とする請求項１に記載の消火設備用配管。
3. 請求項１または２に記載の消火設備用配管を、前記第１の厚肉部を鉛直方向下方又は上方に向けて前記天井に配設していることを特徴とする消火設備。
4. 合成樹脂製配管の周方向の一部及び前記合成樹脂製配管の軸線を中心として前記一部の反対側に位置する対向部の少なくともいずれか一方が、前記一部及び前記対向部以外の部分よりも融点の高い樹脂材料を含んで形成された延焼防止部となっており、前記延焼防止部を鉛直方向下方又は上方に向けて建物の天井に沿って水平方向に配設可能に形成されていることを特徴とする消火設備用配管。
5. 前記延焼防止部が、それ以外の部分よりも厚さ寸法の大きい厚肉部となっていることを特徴とする請求項４に記載の消火設備用配管。
6. 請求項４又は５に記載の消火設備用配管を、前記延焼防止部を鉛直方向下方又は上方に向けて前記天井に配設していることを特徴とする消火設備。

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