JP2009249976A - 耐火ダクト - Google Patents
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Abstract
【解決手段】
[1]金属ダクトの外周面および金属ダクトの内周面の少なくとも一方に耐火被覆層を備えるものであって、前記耐火被覆層は、熱膨張許容層、熱膨張性耐火材層および金属層の少なくとも三層が、前記金属ダクト側から熱膨張許容層、熱膨張性耐火材層および金属層の順に配置されていることを特徴とする、耐火ダクト。
【選択図】図9
Description
この一方、外部の新鮮な空気を取り入れたり、内部の汚れた空気を排出したりするための換気用ダクト、空調用ダクト等に代表されるダクトが前記防火区画を縦横断する様に前記建築物に設けられていて、このダクトによりそれぞれの防火区画同士や前記建築物の外部との空間が連結されている。
このため、一つの防火区画で発生した火災や煙が前記ダクト内に侵入することにより、他の防火区画へ火災や煙が広がる問題がある。
この問題に対応するために前記ダクトの外周面や内周面に熱膨張性耐火材を貼着した耐火ダクトが提案されている(特許文献1)。
この耐火ダクトであれば、前記ダクトの外周面や内周面に熱膨張性耐火材があるため、火災の熱による前記ダクト内部へ火災の炎や煙が侵入せず、他の防火区画へ火災や煙が広がる問題を防止できるとされる。
しかしながらこの提案された耐火ダクトでは、前記耐火ダクトの内周に熱膨張性耐火材を貼着した場合、前記耐火ダクト内部が火災の熱により膨張した熱膨張性耐火材によって閉塞されることがある。このため前記耐火ダクトの排煙機能等が損なわれる等の問題があった。
図1は金属ダクト1の外周に接して熱膨張性耐火材層2を設けた耐火ダクトの模式断面図である。図1(a)は火災の熱による加熱前の前記耐火ダクト100の状態を例示したものであり、図1(b)は火災の熱による加熱後の前記耐火ダクト101の状態を例示したものである。
[1]金属ダクトの外周面および金属ダクトの内周面の少なくとも一方に耐火被覆層を備えるものであって、
前記耐火被覆層は、熱膨張許容層、熱膨張性耐火材層および金属層の少なくとも三層が、前記金属ダクト側から熱膨張許容層、熱膨張性耐火材層および金属層の順に配置されていることを特徴とする、耐火ダクトを提供するものである。
[2]前記熱膨張許容層は、空気、不燃性発泡体および無機繊維からなる群より選ばれる少なくとも一つを含むことを特徴とする、上記[1]に記載の耐火ダクトを提供するものである。
[3]前記熱膨張許容層は、
前記金属ダクトの外周面および金属ダクトの内周面の少なくとも一方と、
前記熱膨張性耐火材層と、
の間に存在する空気からなり、
前記熱膨張性耐火材層は、前記金属ダクトに設置された鍔フランジの外周面および前記金属ダクトに設置された金属製スぺーサの少なくとも一方により保持されていることを特徴とする、上記[1]または[2]に記載の耐火ダクトを提供するものである。
[4]前記熱膨張許容層の厚みが、前記金属ダクトの外周面と前記熱膨張性耐火材層との距離、または前記金属ダクトの内周面と前記熱膨張性耐火材層との距離を基準として、1〜15mmの範囲であることを特徴とする、上記[1]〜[3]のいずれかに記載の耐火ダクトを提供するものである。
[5]前記熱膨張性耐火材層は、熱膨張性層状無機物およびリン化合物の少なくとも一つを含むことを特徴とする、上記[1]〜[4]のいずれかに記載の耐火ダクトを提供するものである。
このため、前記耐火ダクトの火災発生時の排煙機能や、避難者に対する新鮮な空気の供給機能等を阻害することがなく、火災等に伴う災害の拡大を防止することができる。
本発明に使用する金属ダクトは、通常アルミニウム、鋼鉄、ステンレス、銅等の金属製のものが使用されるがこれに限定されるものではない。
また前記金属ダクトの形状は、その断面が正方形、長方形、円形、楕円形、多角形等の一種もしくは二種以上を使用することができる。
図3に例示した金属ダクト6の形状はその断面が円形ものであり、鋼鉄により形成されている。
また図3に例示される金属ダクトユニット7の端部に設けられた鍔フランジ8同士をボルト9等の固定手段により固定することにより、前記金属ダクトユニット7同士が連結され、前記金属ダクト6が形成されている。
前記鍔フランジ8同士の間には必要に応じてリング状の耐熱パッキン、金属ワッシャー等を設置することができる。
先に図3により例示した前記金属ダクト6の形状はその断面が円形であったが、図4に例示した前記金属ダクト10の形状はその断面が長方形である点が異なる。
前記金属ダクト10の断面の短辺および長辺の長さは、好ましくは3cm〜5mの範囲であり、さらに好ましくは30cm〜2mの範囲である。
前記耐火被覆層は、熱膨張許容層、熱膨張性耐火材層および金属層の少なくとも三層を有するものである。
前記不燃性発泡体としては、例えば、焼石膏粉末等の無機粉末とアルミニウム粉末等の金属粉末とを混合した後、フッ化水素酸を用いて反応させた無機金属系発泡体等、
フッ化ポリオレフィン等の不燃性樹脂を発泡させてなる不燃性樹脂発泡体等が挙げられる。
前記無機繊維としては、例えば、ロックウール、セラミックウール、シリカアルミナ繊維、アルミナ繊維、シリカ繊維、ジルコニア繊維、セラミックブランケット等が挙げられる。
前記金属箔類としては、例えば、アルミニウム箔、銅箔、ステンレス箔、錫箔、鉛箔、錫鉛合金箔、クラッド箔、鉛アンチ箔等の金属箔等が挙げられる。
前記無機繊維類としては、例えば、ガラスクロス、シリカクロス、アルミナクロス等を挙げることができる。
前記樹脂類としては、例えば、ポリプロピレン系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリブテン系樹脂、ポリペンテン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリエチレンテレフタレート系樹脂、ポリブチレンテレフタレート系樹脂、ポリスチレン系樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン(ABS)系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリフェニレンエーテル系樹脂、アクリル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、フェノール系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリイソブチレン等が挙げられる。
なお前記金属箔類、前記無機繊維類および前記樹脂類として列挙したものは例示であり、これらに限定されるものではない。
アルミニウム箔、銅箔、ステンレス箔、錫箔、鉛箔、錫鉛合金箔、クラッド箔、鉛アンチ箔等の金属箔類等に加えて、前記金属板と無機繊維類との積層体、前記金属箔類と無機繊維類との積層体、前記金属板、前記無機繊維類および前記金属箔類との積層体等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
前記無機繊維類としては、先の場合と同様、ガラスクロス、シリカクロス、アルミナクロス等を使用することができる。
前記金属層の厚みは、取扱性の面から0.001〜5mmの範囲のものが好ましく、0.005〜2mmの範囲であればさらに好ましい。
ここで図5〜7における前記熱膨張許容層12として空気が使用されているものである。
図5では前記金属ダクト6の外周面11側に熱膨張許容層12が設けられていて、さらにその外側に熱膨張性耐火材層13および金属層14が設けられている。
火災等の熱により前記金属ダクト6が変形したり亀裂が生じたりした場合であっても、前記熱膨張性耐火材層13が前記金属ダクト6の内周面に向かって膨張するため、外部から火災等による炎や煙が前記金属ダクト6内へ侵入することを防止することができる。
また図5および図6の場合と同様に熱膨張性耐火材層13および金属層14が設けられている。
図8は、前記金属ダクト6の外周面11に前記耐火被覆層200が設けられた状態を例示した模式部分断面図である。
金属製の針金等により前記耐火被覆層200の外周を固定する方法、
不燃性テープにより前記耐火被覆層200の外周を接着する方法等の一種もしくは二種以上の方法により行うことができる。
図9に例示した金属製スペーサ16により、前記熱膨張性耐火材層13および金属層14が保持されている。
前記金属製スペーサ16を前記金属ダクト6に対して着脱可能に固定する方法としては、例えば、半円状の二つの前記金属スペーサ本体をヒンジ等により組み合わせて開閉可能とした金属スペーサ等を利用する方法等を挙げることができる。
前記金属ダクト6の内周に接して設置することのできる金属スペーサ16の内側に、熱膨張性耐火材層13を外側に向けると共に金属層14を内側に向けて、それぞれ前記熱膨張性耐火材層13および金属層14が配置されている。
前記熱膨張性耐火材料としては、例えば、具体的には熱可塑性樹脂やエポキシ樹脂等の樹脂成分、熱膨張性層状無機物、リン化合物、無機充填材等を含む樹脂組成物からなるもの等を挙げることができる。
天然ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、1,2−ポリブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、ニトリルゴム、ブチルゴム、塩素化ブチルゴム、エチレン−プロピレンゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、アクリルゴム、エピクロルヒドリンゴム、シリコンゴム、フッ素ゴム、ウレタンゴム等のゴム物質等が挙げられる。
前記重付加型硬化剤としては、例えば、ポリアミン、酸無水物、ポリフェノール、ポリメルカプタン等が挙げられる。
前記触媒型硬化剤としては、例えば三級アミン類、イミダゾール類、ルイス酸錯体等が挙げられる。
これらエポキシ樹脂の硬化方法は特に限定されず、公知の方法により行うことができる。
6の直鎖状若しくは分岐状のアルコキシル基、炭素数6〜16のアリール基、又は、炭素数6〜16のアリールオキシ基を表す。
また前記アルコール類としては、特に限定はないが、ペンタエリスリトール等の多価アルコール等であれば好ましい。
一方、熱膨張性層状無機物の量が350重量部を超えると、擬集力が不足するため、成形品としての強度が得られないことがある。
さらに可燃物の比率が増加するため、難燃性が低下することがある。
また本発明に使用する熱膨張性耐火材層の力学的強度向上のためにガラス繊維、シリカアルミナ繊維、アルミナ繊維、シリカ繊維、ジルコニア繊維、ステンレス繊維、スラグ繊維等を使用することもできる。
前記樹脂組成物の製造方法に特に限定はないが、例えば、前記樹脂組成物に含まれる前記樹脂分が熱可塑性樹脂である場合は、前記樹脂組成物の各成分を押出機、バンバリーミキサー、ニーダーミキサー等公知の混練装置に供給して溶融混練する方法や、前記樹脂組成物の各成分を有機溶剤に懸濁さたり、加温して溶融させたりして塗料状にしたり、溶剤に分散してスラリーを調製する等の方法により、前記樹脂組成物を得ることができる。
以上の様に混練した前記樹脂組成物は押出成形、射出成形、鋳型成形、プレス成形等の公知の成形技術により適宜必要な形状に成形することができる。
なお、本発明はこれらの実施例により何ら限定されるものではない。
実施例1では金属ダクトとして鋼鉄製のスパイラルダクト20が使用されている。このスパイラルダクト20の破線Aにより囲んだ鍔フランジ21を拡大した模式要部断面図が図12である。
図12により例示される様に、前記スパイラルダクト20の鍔フランジ21は鋼鉄板を折り返すことにより形成されている。
厚さが1mmのアルミニウム板22に厚さ3mmの熱膨張性耐火材シート23が積層された積層板24を、前記熱膨張性耐火シート23が前記スパイラルダクト20の外周面側となるように丸めて設置する。
また耐火ダクトの外部で火災等が発生した場合には前記熱膨張性耐火材層が膨張して前記熱膨張許容層を閉塞させるため、外部で発生した火災等による炎や煙が前記金属ダクト内部に侵入することを防止することができる。また、膨張した前記熱膨張性耐火材層は脆弱な部分がないため形状保持性に優れる。
実施例2では金属ダクトとして、断面が長方形の鋼鉄製の角形ダクト30が使用されている。
また前記角形ダクト30の内部には鋼鉄製フレーム31が金属製スペーサとして複数挿入されている。
2、13 熱膨張性耐火材層
3 頂点
4 膨張後の熱膨張性耐火材層
7 金属ダクトユニット
8、21 鍔フランジ
9 ボルト
11 金属ダクトの外周面
12 熱膨張許容層
14 金属層
15 金属ダクトの内周面
16 金属製スペーサ
20 スパイラルダクト
22 アルミニウム板
23、33 熱膨張性耐火材シート
24、34 積層板
30 鋼鉄製の角形ダクト
31 鋼鉄製フレーム
32 ステンレス板
36 熱膨張性耐火材からなる層
37 アルミラミネートガラスクロス層
100、102、300 耐火ダクト
101、103 加熱後の耐火ダクト
25、35、200 耐火被覆層
Claims (5)
- 金属ダクトの外周面および金属ダクトの内周面の少なくとも一方に耐火被覆層を備えるものであって、
前記耐火被覆層は、熱膨張許容層、熱膨張性耐火材層および金属層の少なくとも三層が、前記金属ダクト側から熱膨張許容層、熱膨張性耐火材層および金属層の順に配置されていることを特徴とする、耐火ダクト。 - 前記熱膨張許容層は、空気、不燃性発泡体および無機繊維からなる群より選ばれる少なくとも一つを含むことを特徴とする、請求項1に記載の耐火ダクト。
- 前記熱膨張許容層は、
前記金属ダクトの外周面および金属ダクトの内周面の少なくとも一方と、
前記熱膨張性耐火材層と、
の間に存在する空気からなり、
前記熱膨張性耐火材層は、前記金属ダクトに設置された鍔フランジの外周面および前記金属ダクトに設置された金属製スぺーサの少なくとも一方により保持されていることを特徴とする、請求項1または2に記載の耐火ダクト。 - 前記熱膨張許容層の厚みが、前記金属ダクトの外周面と前記熱膨張性耐火材層との距離、または前記金属ダクトの内周面と前記熱膨張性耐火材層との距離を基準として、1〜15mmの範囲であることを特徴とする、請求項1〜3のいずれかに記載の耐火ダクト。
- 前記熱膨張性耐火材層は、熱膨張性層状無機物およびリン化合物の少なくとも一つを含むことを特徴とする、請求項1〜4のいずれかに記載の耐火ダクト。
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