JP2005522303A - 貫通防火装置 - Google Patents

Abstract

ワイヤ、ケーブル、パイプなど（１６）が通る仕切り内の通路を提供する現場打ち貫通防火装置（２）は、装置が敷設される仕切りの厚さに従って、装置の高さを調節するために、使用者が簡単に取り外すことができる取り外し可能なバンドを画定する脆弱な結合部を備える立ち上がり部を有するハウジングを含む。取り外し可能なバンドは、使用者が、脆弱な結合部に沿ってバンドを容易に取り外すための把持手段を提供する引き手を含む。また、ハウジングは、基部の側壁から間隔を空けた関係に防火材料（２６）を維持するためのリブを備える凹部を含む基部を含む。難燃性木炭生成材（６４）は、防火材料と共同して火、煙、水に対するバリヤを提供するが、防火材料に隣接して設けることもできる。

Description

本発明は一般には防火装置に関し、詳細には、ケーブル、パイプなどを床のようなコンクリート仕切りを通すための現場打ち防火装置に関する。

ビル建設中は、ワイヤ、ケーブル、パイプなどを走らせることができるように、ビルの床、壁、および天井を通過する開口部または通路を備える必要がある。しかし、このような開口部は、しばしば貫通部（ｔｈｒｏｕｇｈ−ｐｅｎｅｔｒａｔｉｏｎ）と呼ばれるが、火や煙がビルの１つの部屋から他の部屋に広がりうる１つのメカニズムを提供する。

現場打ちコンクリート仕切り内の貫通部は、仕切りが形成された後、仕切りに孔を打ち込むことを含む様々な技術により形成するか、またはコンクリートを流す前に型枠上に配置された装置を用いて形成することができる。このような装置は、火災の際、膨張して仕切り内の開口部を閉じ、それによって火と煙がビルの１つの部屋から他の部屋に広がるのを防止する膨張性防火材料を含む。このような装置は、しばしば、現場打ち貫通防火装置と呼ばれる。

火災の際、通路を閉じて火と煙の広がりを防止するために膨張性材料を使用する、仕切り内に貫通部を提供するための現場打ち防火装置は、特許技術において知られている。例えば、ハーベク（Ｈａｒｂｅｋｅ）に付与された特許文献１には、火災の際、膨張してカップリングを通るパイプを閉じる膨張性材料を含む防火装置スタックカップリングが開示されている。ハーベクに付与された特許文献２には、膨張性カラーの周囲に巻き付けられた金属製バンドを有する、難燃性液体カップリング装置が開示されている。

ロス（Ｒｏｔｈ）に付与された特許文献３には、コンクリート壁、天井、または床を通ってワイヤおよびケーブルを走らせるための熱遮断性軌道を提供する煙および火炎防護装置が開示されている。その装置は、火災の際、膨張し軌道を壊し、それによって火および／または煙が壁、天井、床を通るのを防止する熱膨張性材料を含む。軌道は、管状のハウジング内に滑動可能なように合わせることができ、スリーブを通り、装置のいずれかの側まで延びることが可能である。それによって、敷設者は装置から離れた便利な位置で軌道の追加の部分を結合させることができる。スリーブは、特定の設置位置の厚さに合うサイズの長さを有する。スリーブは、特定の仕切りの厚さに合うサイズになっているので、使用者は、特定の仕事に合った適切なサイズのスリーブを事前に選択しなければならない。従って、敷設者は、異なるサイズの装置を多く手元に持たなければならない。

リジェッキ（Ｒｅｊｅｃｋｉ）に付与された特許文献４には、パイプおよび配管などのための貫通開口部を提供するために、ビルの壁、または床に敷設する貫通防火装置が開示されている。この装置は、軸方向に開いた第１末端および水平壁により閉じられた第２末端を有する管状本体を含む。軸方向に開いた第１末端には、膨張性材料のリングが詰められている。この装置は、エレメントを形成するように取り付け、その後、床または壁構造にコンクリートを流すことにより、ビルの仕切り形成時に敷設される。床にコンクリートを流した後、管状本体の上部末端部は、床の上面と同一面でカットして取り除く。

ミュンツェンベルガー等（Ｍｕｎｚｅｎｂｅｒｇｅｒ ｅｔ ａｌ．）に付与された（特許文献５）には、軸方向に延びる貫通孔と、少なくともハウジングの１末端に設けられる半径方向に突出したアタッチメントフランジと、火災の際に孔を閉じる膨張性防火材料と、パイプおよびケーブルなどを固定具に押し通すと壊れて、孔の内径を越えて広がり、ハウジング内に位置する円盤形の仕切りとを含むハウジングを有する石造引き込み固定具が開示されている。この固定具は、所望の長さにカットされるプラスチック材で形成される延長パイプを含む。

このように、産業界には、ケーブル、ワイヤ、パイプなどを走らせるために、ビルのような構造体の床、壁、天井などの仕切りを貫く熱遮断通路を提供する、各種厚さの仕切りに迅速かつ簡単に敷設できる現場打ち貫通装置に対する要求が依然としてある。また、火災の際、初期のうちに、防調性材料を、速く、均一に、かつ完全に膨張させることのできる装置に対する要求も依然としてある。

従って、様々な厚さの仕切りに使用できる熱遮断通路を提供し、火災時に通常経験する温度に曝されたとき、膨張性材料が迅速かつ完全に膨張できるようにする現場打ち貫通防火装置を提供することが望ましい。
米国特許第４，６６９，７５９号明細書 米国特許第４，８８８，９２５号明細書 米国特許第５，３４７，７６７号明細書 米国特許第５，３９０，４６５号明細書 米国特許第６，１６１，８７３号明細書

本発明は、ハウジングおよびハウジング内に配置される防火材料を含む、構造体の仕切りを貫く通路を提供する防火装置を提供し、このハウジングは、ハウジングを横断する少なくとも１個の脆弱な結合部を有する。防火材料という用語は、一般に、火および煙が構造体の一室から他の室に広がるのを抑える際に有用な膨張性、吸熱性および融蝕性材料を指す。

例えば、ハウジングに切り込み線を付ける、ノッチを入れる、または折り目を付けることにより、あるいは、壁に薄い領域ができるようにハウジングを成形するまたは機械加工することにより、ハウジングに弱い線を作ることによって脆弱な結合部が形成でき、それによって、使用者が、弱線に沿ってハウジングを簡単に引き裂くことができる。脆弱な結合部は、使用者が、一般にはプライアなどの工具の助けを借りて、装置を敷設する仕切りの厚さに合わせてハウジングの長さを短くするために、簡単に取り外すことができる取り外し可能なバンドを画定する。取り外し可能なバンドは、使用者が、脆弱な結合部に沿って、ハウジングからバンドを取り外すための把持手段を提供する引き手を含むのが好ましい。これによって、手で取り外すのが容易になる。

装置に金属パイプを通す場合に特に有用である具体的な実施態様においては、難燃性木炭生成材は、防火材料に隣接し、できれば防火材料の内面に隣接したハウジング内に設けるのが好ましい。具体的な実施態様においては、難燃性木炭生成材は、防火材料内に同心円上に配置される環状バンドである。難燃性木炭生成材は、膨張した膨張性材料を強化するように作用して、得られた塊が、ＡＳＴＭ Ｅ ８１４火炎試験基準のホース部分を通すことができる火炎バリヤを形成する。

本発明は、以下の添付図面を参照してさらに説明される。

図（数個の図面を通して、同様な参照番号は、同様または対応する部分を指す）を参照すると、図１−６は、床、壁、天井などに貫通部を提供する、現場打ち貫通防火装置２を示す。貫通部なる用語は、一般に、床、壁、天井などの開口部を指し、ケーブル、ワイヤ、パイプまたはその他の品目が構造体のある部屋から他の部屋に通過できるようにするものである。装置２を使用して貫通部を作るには、コンクリート型枠４６（図６）に、または溝付きデッキのような他の面にはアダプタ４０（図５）を使用して装置を固定し、コンクリートを型枠の中に流す。それによって、装置２をコンクリート４４に埋め込む。

装置２は、第１開放末端６、第２開放末端８、第１末端６から第２末端８まで長さ方向に延びるチャンバ１０、および装置２の第１開放末端６に隣接して配置される膨張性防火材料２６（図３ｂ、図６、図７）を有する、略円筒形の中空ハウジング４を含む。ハウジング４は、円筒形以外の形でも良いことが認識されるであろう。例えば、ハウジング４は、正方形または長方形の断面でも良い。

ハウジング４は、第１開放末端６から第２開放末端８に向かって延びる長さ方向に延びる環状の側壁１４を有する基部４ａ、第２開放末端８に隣接して基部４ａから反対方向に外側に向かって延びる半径方向に外側に延びるフランジ部１５、側壁１４から内側に向かって延びる半径方向に内側に延びる肩部１７、および肩部１７から第２末端８に向かって延びる長さ方向に延びる環状側壁１６を有する立ち上がり部４ｂを含む。基部４ａは、立ち上がり部４ｂより大きな直径を有し、ハウジング４に２段階のテーパ構造を与え、基部４ａは、立ち上がり部４ｂより大きな断面積を有する。

本発明の特徴に従って、立ち上がり部４ｂは、脆弱な連結装置２０ａ−ｄにより連結される複数の環状バンド１８ａ−ｄを含む。脆弱な連結装置２０ａ−ｄにより、使用者は、一般的にはプライアのような手動で操作される手工具の助けを借りて、立ち上がり部４ｂの１個以上のバンド１８ａ−ｄを、事前に選択した間隔で、迅速、簡単、正確、かつきれいに取り外すことができる。その結果、装置２は、様々な厚さの仕切りに使用することができる。

各バンド１８は、使用者によって簡単に取り外され、立ち上がり部４ｂを短くすることができ、それによって、装置を敷設する仕切りの厚さに合う立ち上がり部４ｂの一部を形成する、３６０度の連続ループを形成する。各バンド１８は、フープ強度を与え、かつ立ち上がり部４ｂとスナップ連結するための手段を提供する一対の環状リブ１８ａ’（図４）を含む。脆弱な結合部２０ａ−ｄは、隣接するバンドを分離するために、使用者が手動で壊わすことができる、隣接するバンド１８ａ−ｄを結合する材料の薄い領域を持つように、立ち上がり部を、例えば、成形または機械加工することにより形成される弱線である。

各バンド１８ａ−ｄは、バンド１８ａ−ｄから半径方向に外側に向かって延びる引き手２２ａ−ｄを含む。引き手２２ａ−ｄは、掴んで引く把持手段を使用者に提供することにより、一般的には、プライアのような手工具の助けを借りて、関連するバンド１８ａ−ｄの取り外しが容易にできるようにする。それによって、関連する脆弱な結合部を引き裂き、立ち上がり部４ｂからバンドを取り外す。各引き手２２ａ−ｄには、仕切りの厚さに対応するその引き手に装置の長さすなわち高さを示す表示を付けることができる。

基部４ａは、防火材料２６（図３ｂ、５、６、７）を受けるための環状の凹部２４を含む。防火材料２６は、側壁部１４の内側表面に沿って、第１開放末端６から肩部１７まで延びる図５に示すアニュラーリングの形態で提供される。防火材料２６は、接着剤、機械的固定材、または、下記に詳しく説明されている保持リング３８（図５）を使用して、凹部２４内の所定の位置に保持することができる。装置２を通してパイプを取り付けるのを簡単にするには、防火材料２６の内表面が立ち上がり部４ｂの内表面と一致しているのが好ましい。すなわち、防火材料２６と立ち上がり部４ｂの内径が同じであり、それによって、チャンバ１０の内径が、装置２の長さ全体に沿って略同じであることが好ましい。

凹部２４は、側壁１４および基部４ａの肩部１７により画定される。本発明の他の特徴によれば、側壁１４の内表面およびチャンバ１０に面している肩部１７は、それぞれ、リブ部１４ａ、１７ａを含む。側壁リブ１４ａは、側壁１４から半径方向に内側の延び、長さ方向には、フランジ１５の隣から、肩部１７まで延びる。肩部リブ１７ａは、肩部１７から、第１開口６の方向に外側に延びる環状の突起である。側壁部リブ１４ａは、防火材料２６を側壁部１４から間隔を置いた関係に維持し、防火材料２６と側壁１４との間にエアギャップ２７を作り、このギャップにより、火事の際、防火材料の軸方向の長さ全体が熱風に曝され、それによって、迅速、完全、かつ均一な防火材料の膨張を助け、次に貫通部を閉じるようにする。

図５を参照すると、装置２には、立ち上がり部４ｂに付属し、第２開放末端８をカバーするキャップ２８が設けられる。キャップ２８は、仕切り形成時に流されるコンクリートが、装置２の中に入るのを防止する。キャップ２８は、環状リブ１８ａ’により、キャップが立ち上がり部４ｂ上に手動でスナップフィットすることが可能なスナップコネクタ３０を含む。

装置２には、第２開放末端８に隣接する立ち上がり部４ｂの上部に付属する延長部材３２を設けてもよい。延長部材３２は、立ち上がり部４ｂと重なり合う関係に延長部材３２を置くことを可能にする、立ち上がり部４ｂ上のタブ２２ａ−ｄと一直線上にある切欠き３４を含む。また、延長部材３２は、延長部材が立ち上がり部４ｂに取り付けられることを可能にするスナップコネクタ３６を含む。延長部材３２は、装置２の高さを高くし、それによって、仕切りの厚さが装置２の標準高さより厚い仕切りに装置２を使用できるようにする役割をする。また、延長部材３２は、標準サイズのプラスチックパイプが、延長部材３２の上部に合い、さらに延長できるようなサイズであることが好ましい。すなわち、延長部材３２の外径が、標準サイズのプラスチックパイプの内径に対応し、それによって、プラスチックパイプが、延長部材３２の上に合うようになる。

装置は、防火材料２６と肩部１７との間の凹部２４内に配置される環状ガスケット３７を含む。ガスケット３７は、エラストマー材料で形成され、防火材料が膨張する前に周囲条件において、敷設したパイプとともに煙および水封鎖部を形成する役割をする。また、装置２には、装置の基部４ａに付属し、防火材料２６を装置２内に保持する環状の保持リング３８が設けられる。保持リング３８は、保持リング３８の基部４ａへの取り付けを容易するようにタブ３９を含む。タブ３９は、基部４ａに設けられるスロット４１と同一線上にあり、かつスロット４１を通る。保持リング３８が、装置２内に敷設されると、タブ３９は、外側に曲げられ、保持リング３８を所定の位置に固定し、また、コンクリートが流された後、装置２をコンクリート内に固定する。

装置２内に設けられる防火材料２６の量は、装置のタイプによって変化する（例えば、金属パイプよりプラスチックパイプに使用する場合の方が、多くの防火材料が装置内に設けられる）ため、保持リング３８には、装置内に敷設された防火材料の量および／または敷設されたパイプの種類を示すためにカラーコードを設けることができる。このように、装置を仕切り内に敷設した後は、防火材料の量および敷設装置の種類（すなわち、プラスチックパイプを敷設するか金属パイプを敷設するか）が、目視検査により迅速、かつ簡単に識別でき、敷設装置の種類を確認するために保持リングを取り外す必要がなくなる。

さらに、装置２には、基部フランジ１５に付属して、装置２が溝付きデッキのような成形表面上で使用できるようにするアダプタ４０が設けられる。このアダプタ４０は、中空管状延長部４０ａ、外側に延びるフランジ部４０ｂ、および装置２の基部４ａとスナップ結合するスナップコネクタ４２を含む。

装置は、各種材料で形成できるが、装置２は、好ましくは、ポリエチレンのような合成プラスチックで形成される。防火材料２６は、膨張性化合物、吸熱性化合物、またはその両方を含むことができる。例示的膨張性化合物としては、グラファイト層間化合物、酸処理グラフィトのような膨張性グラファイト、水和化アルカリ金属ケイ酸塩、バーミキュライト、パーライト、およびＮａＢＳｉを含む。例示的な吸熱性化合物としては、アルミニウム三水和物（ＡＴＨ）、Ａｌ（ＯＨ）_３、ホウ酸銅水和物（ＺｎＢ_２Ｏ_４・６Ｈ_２Ｏ）、ギプスとしても知られる硫酸カルシウム（ＣａＳＯ_４・２Ｈ_２Ｏ）、リン酸マグネシウム・アンモニウム（ＭｇＮＨ_４ＰＯ_４・６Ｈ_２Ｏ）、水酸化マグネシウム（Ｍｇ（ＯＨ）_２）、カプセル入りＨ_２Ｏ、およびリン酸マグネシウム・アンモニウム六水和物、（ＭｇＯ・２Ｂ_２Ｏ_３・９Ｈ_２Ｏ）を含む。好ましい防火材料２６は、ミネソタ州セントポール（Ｓｔ．Ｐａｕｌ、Ｍｉｎｎｅｓｏｔａ）の３Ｍ社（３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙ）のインテラムウルトラＧＳグラファイトマット（ＩＮＴＥＲＡＭ Ｕｌｔｒａ ＧＳ Ｇｒａｐｈｉｔｅ ｍａｔ）である。

図６を参照すると、装置２は、コンクリート床４４内に敷設されている。装置２は、最初、固定具４８を用いてコンクリート型枠４６に固定することにより敷設され、その後コンクリートが型枠４６内に流され、それによって、装置がコンクリート内に埋め込まれる。キャップ２８は、その後取り外され、引き手２２ａ−ｄを掴んで引くことにより、不必要なバンド１８ａ−ｄが取り外される。また、仕切りの厚さがわかっていれば、余分のバンドは、敷設する前に取り外すことができる。

図７を参照すると、図６に示される型枠４６によりコンクリート床４４内に敷設された現場打ち貫通防火装置２および装置２を通る金属パイプ６２が示されている。図７の防火装置２は、膨張性防火材料２６と金属パイプ６２との間に配置された難燃性木炭生成挿入物６４を含む以外は、図６に示すものと同様である。膨張性防火材料２６とパイプ６２との間に難燃性木炭生成材を設けることにより、ＡＳＴＭ Ｅ ８１４試験基準のホース流れ部分を通すことのできる火炎バリヤが作られることがわかる。木炭生成挿入物６４を設けることは、装置２が、床の開口部を通る金属パイプの防火に使用されるときに、特に有用である。

挿入物６４は、接着剤、機械的固定具、または上記の保持リング３８を使って装置２内に固定される連続環状バンドとすることができる。また、挿入物６４は、スプリングクリップのように圧縮され、挿入物が膨張性防火材料２６内に位置し、スプリングの力により、所定に位置に保持できる不連続のアーチ型バンドとすることができる。

挿入物６４は、融けずに、火の中で遭遇するような高温に曝されるときに木炭を生成する難燃材料（すなわち、燃焼を支えない材料）で形成される。このように、挿入物６４は、膨張した膨張性防火材料２６と共に作用して、装置がＡＳＴＭ Ｅ ８１４試験基準のホース流れ部分を通すことのできる火、煙、水のバリヤを、金属パイプの周りの環状の隙間に提供する。

挿入物６４用に選択される特定の材料は、所望の機能を与える限り、本発明にとって重大ではない。木炭を生成する適当な難燃材料は、ポリクロロプレン、ポリ塩化ビニル、およびフッ化ポリビニリデンのようなハロゲン化ポリマー、過塩素ペンタシクロデカン、および塩素化パラフィンのような塩素難燃化合物、酸化デカブロモジフェニル、酸化オクタブロモジフェニル、およびテトラブロモジペンタエリスリトールのような臭素難燃化合物、アンモニウムポリフォスフェート、およびトリブチルフォスフェートのような亜リン酸化合物、１，３ジクロロ−２−プロパノールフォスフェート、および２−クロロエタノールフォスフェートのような塩素および燐を含む化合物、およびホウ酸銅水和物、およびホウ素酸化物のような非ハロゲン化ポリマーを含む。挿入物用の好ましい難燃木炭生成材は、ポリ塩化ビニルである。

当業者には、上記の本発明の概念から逸脱することなく、様々な変更および修正が可能であるということが明らかであろう。例えば、装置が床、天井、壁などに敷設された後、回転または軸方向への移動を防止するために安定材を含むこともできるということが認識されるであろう。従って、本発明の範囲は、本出願に記載されている構造に限定されるべきではないが、特許請求の範囲の用語で記載されている構造およびそれらの構造の等価物によってのみ限定されるべきである。

本発明による防火装置の透視図である。 ハウジングの底面図である。 図２の線３ａ−３ａに沿った断面図である。 防火材料がその中に配置された装置を示す、図２の線３ｂ−３ｂに沿った断面図である。 図１の線４−４に沿った詳細断面図である。 キャップ、延長部材およびアダプタを示す装置の分解透視図である。 コンクリート床に敷設された装置の断面図である。 装置を通るパイプを示す本発明の代替の実施態様の断面図である。

Claims (5)

1. （ａ）ハウジングと、
   （ｂ）前記ハウジング内に配置される防火材料と、
   （ｃ）前記防火材料に隣接した前記ハウジング内に配置される難燃性木炭生成材と、
   を備える、構造体の仕切りを貫くパイプ、ケーブルなどのための通路を提供する防火装置。
2. 前記難燃性木炭生成材が、前記防火材料中に配置される、請求項１に記載の防火装置。
3. 前記難燃性木炭生成材が、前記防火材料内に同心円上に配置される環状バンドである、請求項２に記載の防火装置。
4. 前記難燃性木炭生成材が、ポリ塩化ビニルである、請求項１に記載の防火装置。
5. （ａ）環状凹部を有する基部および脆弱に結合された複数の環状のバンドを含み、各バンドが、バンドを脆弱な結合に沿って前記立ち上がり部から手動で取り外すのに使用できる引き手を含む円筒形ハウジングと、
   （ｂ）前記基部の環状凹部内に配置される防火材料と、
   （ｃ）前記基部の環状凹部内の前記防火材料の中に配置される難燃性木炭生成材と
   を含む、構造体の仕切りを貫くパイプ、ケーブルなどのための通路を提供する防火装置。
   
   

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