JP2022180694A - 耐火パネルの嵌合構造 - Google Patents
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Abstract
【課題】耐火パネル間に熱が侵入するおそれを低減し、一定以上加熱されても不燃性能や断熱性能が低下し難くすることのできる耐火パネルの嵌合構造を提供すること。【解決手段】表側表面材２０と裏側表面材３０とを備え表側表面材２０と裏側表面材３０との間に耐火材４０を設けた矩形状の耐火パネル１０の嵌合構造において、耐火材４０は、耐火パネル１０の一側に、縦断面が凸状の凸状部５０を備え、他側に、縦断面が凹状であるとともに凸状部５０に嵌合可能な凹状部６０を備えるものとした。耐火材４０の凸状部５０及び凹状部６０は、平板状の複数の耐火部材４２ａ，４２ｂ，４３ａ，４３ｂ，４６を積層して構成した。【選択図】図４
Description
本発明は、複数の耐火パネルを組付ける際に、耐火パネル間に使用される耐火パネルの嵌合構造に関する。
従来から、表裏に鋼材等の表面材（パネル）を配した耐火パネルが用いられている。このような耐火パネルでは、例えば、これらの表面材の間にロックウール等の不燃性を有した断熱材を挟み込んでサンドイッチ構造とした耐火パネルが知られている。このような耐火パネルは、ロックウールのように内部に小さな空間を有しながらも一定以上の密度の断熱材をパネル間に配置することにより、加熱された表面材から反対側への表面材への空気を介する熱の移動を制限して耐火・難燃性・不燃性等の効果を向上させることができる。そして、このような耐火パネルを複数組み合わせて、例えば製造工場や冷蔵庫などの躯体の壁面が構成されている。そしてまた、これらの複数の耐火パネルは、シーリング材や充填剤と共に挟み込まれた嵌合部材（縁材）によって嵌合されている（特許文献１）。
しかしながら前述した従来の耐火パネルでは、耐火パネル間の嵌合部（接合部）において、異なる部材が接合している部分が生ずるためにどうしても隙間から熱が侵入し易い。また、この嵌合部は断熱材が備えられていない部分となるため、僅かな間隔ではあるが熱が伝わり易く、耐火パネルの裏側に熱が伝わってしまうことになる。このために、耐火パネルが有していた当初の不燃性能及び断熱性能が低下するという問題が生じていた。
本発明は、前述した従来の耐火パネルの問題点を解決するものであり、耐火パネル間に熱が侵入するおそれを低減し、一定以上加熱されても不燃性能や断熱性能が低下し難くすることのできる耐火パネルの嵌合構造を提供することを目的とする。
前述の目的を達成する手段は、以下のものである。
（１）表側表面材と裏側表面材とを備え前記表側表面材と前記裏側表面材との間に耐火材を設けた矩形状の耐火パネルの嵌合構造であって、
前記耐火材は、耐火パネルの一側に、縦断面が凸状の凸状部を備え、他側に、縦断面が凹状であるとともに前記凸状部に嵌合可能な凹状部を備えた耐火パネルの嵌合構造。
（１）表側表面材と裏側表面材とを備え前記表側表面材と前記裏側表面材との間に耐火材を設けた矩形状の耐火パネルの嵌合構造であって、
前記耐火材は、耐火パネルの一側に、縦断面が凸状の凸状部を備え、他側に、縦断面が凹状であるとともに前記凸状部に嵌合可能な凹状部を備えた耐火パネルの嵌合構造。
（２）前記耐火材の前記凸状部及び前記凹状部は、平板状の複数の耐火部材を積層して構成されている（１）に記載の耐火パネルの嵌合構造。
（３）前記複数の耐火部材は、互いに接着剤により固定されている（２）に記載の耐火パネルの嵌合構造。
（４）前記耐火材は、耐火材の厚み方向に３層の耐火部材が備えられるとともに、前記凸状部の凸設部は中央の１層の耐火部材から構成され、前記凹状部の凹設部は中央の１層の耐火部材から構成されている（２）又は（３）に記載の耐火パネルの嵌合構造。
（５）前記耐火材は、耐火材の厚み方向に５層の耐火部材が備えられるとともに、前記凸状部の凸設部は中央の３層の耐火部材から構成され、前記凹状部の凹設部は中央の３層の耐火部材から構成されている（２）又は（３）に記載の耐火パネルの嵌合構造。
（６）前記耐火材は、ロックウールである（１）から（５）のいずれかに記載の耐火パネルの嵌合構造。
（３）前記複数の耐火部材は、互いに接着剤により固定されている（２）に記載の耐火パネルの嵌合構造。
（４）前記耐火材は、耐火材の厚み方向に３層の耐火部材が備えられるとともに、前記凸状部の凸設部は中央の１層の耐火部材から構成され、前記凹状部の凹設部は中央の１層の耐火部材から構成されている（２）又は（３）に記載の耐火パネルの嵌合構造。
（５）前記耐火材は、耐火材の厚み方向に５層の耐火部材が備えられるとともに、前記凸状部の凸設部は中央の３層の耐火部材から構成され、前記凹状部の凹設部は中央の３層の耐火部材から構成されている（２）又は（３）に記載の耐火パネルの嵌合構造。
（６）前記耐火材は、ロックウールである（１）から（５）のいずれかに記載の耐火パネルの嵌合構造。
（７）前記表側表面材と前記裏側表面材との間に、断熱材を備えた（１）から（６）のいずれかに記載の耐火パネルの嵌合構造。
（８）前記断熱材は、ポリイソシアヌレートである（７）に記載の耐火パネルの嵌合構造。
（９）（１）から（８）までのいずれかに記載の嵌合構造を備えた耐火パネル。
（８）前記断熱材は、ポリイソシアヌレートである（７）に記載の耐火パネルの嵌合構造。
（９）（１）から（８）までのいずれかに記載の嵌合構造を備えた耐火パネル。
本発明の耐火パネルの嵌合構造では、複数の耐火パネルを組み付ける場合に、それらの嵌合部において、金属製や樹脂製等の嵌合部材を介在させることなく、耐火材を直接嵌合させることができる。よって、金属製や樹脂製等の嵌合部材を介在させる従来の耐火パネルの嵌合構造のように、熱が嵌合部材を伝わり易く断熱性や耐火性が低下するおそれを低減し、また嵌合部材付近が結露するおそれも低減することができる。
以下、本発明の耐火パネルの嵌合構造について、図面に示した実施の形態を用いて説明する。図１及び図２に示されるように、本発明の耐火パネル１０は正面視矩形状の平板形状に形成されている。耐火パネル１０は一定の大きさに形成されており、この耐火パネル１０が複数組み合わされ、例えば製造工場や冷蔵庫などの躯体の壁面を構成する。また、予め耐火パネルユニット１としても良い。そしてこのような耐火パネルユニット１は、床面を構成する躯体の一部に設置固定される。
耐火パネル１０は、本例では縦長の長方形状に形成されている。本例では、この耐火パネル１０は、縦が約３０００ｍｍ、横が約９００ｍｍ、厚みが約７５ｍｍに形成されているが、これらは種々の変更が可能であり、平板状の耐火パネルを組み合わせた耐火パネルユニットであれば、各種の寸法に制限はない。通常は厚みは同じくすべきであるが、必要な場合には、縦又は横について異なる大きさの耐火パネルを組み合わせることも可能である。
耐火パネル１０は、図３及び図４に示されるように、ほぼ平板状の表側表面材２０及び裏側表面材３０と、これらの表面材２０，３０の間に挟み込まれた耐火材４０及び断熱材７０を備えている。表側表面材２０及び裏側表面材３０の両端部においては、図４に示されるように、耐火パネル１０の厚み方向の内側に向けて、それぞれ約９０度屈曲されて約２０ｍｍ延設された屈曲部２２ａ，２２ｂ及び３２ａ，３２ｂが設けられている。
表側表面材２０及び裏側表面材３０は、表面側にポリエステル系樹脂等、裏面側にエポキシ系樹脂等を塗装した溶融亜鉛めっき鋼板である。表側表面材２０及び裏側表面材３０共に、縦が約３０００ｍｍ、横が約９００ｍｍ、厚みが約０．５ｍｍに形成されているが、これらは種々の変更が可能であり、各種の寸法に制限はない。そして本例では、表側表面材２０は屋外側に、裏側表面材３０は屋内側に配設されるように定められている。なお、材質としては、ほうろう鋼板、フッ素樹脂塗装鋼板その他、耐熱性の高い特殊鋼板、ステンレス鋼板、非鉄金属板あるいはそれらの合金板等であっても良い。
耐火材４０は、二酸化けい素や酸化カルシウム等を材料とするいわゆる「ロックウール」であるが、他の耐火材料を用いても良い。また本例では１３０ｋｇ／ｍ３の高密度ロックウールを用いているが、例えば１３０ｋｇ／ｍ３～１５０ｋｇ／ｍ３等とするなど、変更することも可能である。この耐火材４０は、表側表面材２０側から裏側表面材３０側にかけて順に３層の耐火部材４２，４３，４６から構成されている。これらの耐火部材４２～４６はいずれも平面視長方形状の板状に形成されており、いずれもその長さ（縦）が約３０００ｍｍ、厚みが約５０ｍｍとされている。一方、幅（横）については、表側表面材２０寄りの２つの耐火部材４２，４３については約１２０ｍｍとされ、裏側表面材３０寄りの耐火部材４６については約９００ｍｍとされている。よって、これらの耐火部材４２～４６は、汎用的な所定の厚み（５０ｍｍ）のロックウール材を上記の幅に合わせて切断するなどして簡易に用意することができる。
前述のように、耐火部材４２，４３については、耐火パネル１０の幅に対して短い幅に設けられており、凸状部５０側の耐火部材４２ａ，４３ａと、凹状部６０側の耐火部材４２ｂ、４３ｂに分けられて配置されている。そして、図３に示されるように、これらの凸状部５０側の耐火部材４２ａ，４３ａと、凹状部６０側の耐火部材４２ｂ、４３ｂと、表側表面材２０と、耐火部材４６とに囲まれた部位に所定の空間が形成されており、本例では、この空間に、後述する断熱材７０が充てんされている。
また、各断熱部材４２～４６は、互いに当接する部位において接着されて相互に固定されている。なお、接着以外の他の固定手段、例えば針金等で固定しても良いが、耐火性を確保するためには、熱伝導率が低い接着剤によって固定することが好ましい。そして、図３及び図４に示されるように、耐火パネル１０の左右方向の一側、より具体的には耐火材４０の一側には凸状部５０が設けられ、一方、耐火パネル１０の左右方向の他側、より具体的には耐火材４０の他側には凹状部６０が設けられている。
凸状部５０は以下のようにして構成されている。まず、図４に示されるように、表側表面材２０の内側に配置される断熱部材４２ａが、表側表面材２０の屈曲部２２ａの内側部分にほぼ当接される位置となるように取り付けられている。また裏側表面材３０の内側に配置される断熱部材４６が、裏側表面材３０の屈曲部３２ａの内側部分にほぼ当接される位置となるように取り付けられている。一方、耐火材４０の厚み方向における中央の耐火部材４３ａは、耐火材４０の幅方向において、表側表面材２０及び裏側表面材３０の端部よりも突出した凸設部５２として構成されている。本例では、凸設部５２は表側表面材２０の屈曲部２２ａ及び裏側表面材３０の屈曲部３２ａから外側に約６０ｍｍ突設するように構成されている。
また、凹状部６０は以下のようにして構成されている。図４に示されるように、表側表面材２０の内側に配置される断熱部材４２ｂが、表側表面材２０の屈曲部２２ｂの内側部分にほぼ当接される位置となるように取り付けられている。また裏側表面材３０の内側に配置される断熱部材４６が、裏側表面材３０の屈曲部３２ｂの内側部分にほぼ当接される位置となるように取り付けられている。一方、耐火材４０の厚み方向における中央の耐火部材４３ｂは、耐火材４０の幅方向において、表側表面材２０及び裏側表面材３０の端部よりも奥側へと凹んだ凹設部６２として構成されている。本例では、凹設部６２は表側表面材２０の屈曲部２２ｂ及び裏側表面材３０の屈曲部３２ｂから約６０ｍｍ奥側に凹むように構成されている。
そしてこれらの凸状部５０と凹状部６０とは、嵌合可能に形成されるとともに、嵌合された際にはその表面がほぼ密着される形状とされている。したがって、凸状部５０と凹状部６０とは、より確実に嵌合可能である。凸状部５０の凸設部５２の両側には、凹状部６０との間に配設されるようにイソウール等の充填剤５８が介在されている。また、凸設部５２及び凹設部６２の厚み、及び耐火部材４２ａと耐火部材４２ｂ、耐火部材４６の両端部の厚みが同じに設けられており、凸状部５０と凹状部６０の厚みも同じとなるように構成されている。つまり、凸状部５０と凹状部６０とが嵌合された部位において耐火パネル１０の表側表面材２０と裏側表面材３０とで挟み込まれる耐火材４０の厚みもほぼ同じとされる。したがって、耐火パネル１０を組み付ける部位、すなわち凸状部５０と凹状部６０とが敢行する部位において、耐火材４０を挟み込んだ部位の隣り合う耐火パネル１０の表側表面材２０と裏側表面材３０とはその表面が容易に面一とすることができる。
また、複数の耐火パネル１０の嵌合部分において耐火材とは別の嵌合部材、例えば金属製や樹脂製の嵌合部材を介在させていた従来の耐火パネルの嵌合構造の場合には、場合によってはその嵌合部材に凹凸をつける曲げ加工等の必要があった。しかしながら本例の耐火パネル１０の嵌合構造では複数の耐火部材を組み合わせるだけで嵌合構造を設けることができるの、従来の耐火パネルの嵌合構造のように曲げ加工等をする煩雑さを解消することができる。同様に、そのような嵌合部材の端面形状に合わせた耐火材の切削加工等の必要性も無くすことができる。
そして、前述したように、耐火材４０と表側表面材２０に囲まれた空間には、断熱材７０が充てんされている。断熱材７０は、本例ではポリイソシアヌレートが用いられているが、他の断熱材を用いることとしても良い。前述の耐火材４０に加えて断熱材７０を備えることにより、断熱性を一層向上させることができる。
耐火パネル１０の嵌合構造はこのように構成されており、複数の耐火パネル１０の間に別途の嵌合部材が介在されておらず、嵌合部において耐火材４０が直接嵌合している。よって、例えば金属製や樹脂製の嵌合部材を介在させたためにそのような材質の嵌合部材を介して伝わる熱を減少させることができ、耐火材４０による耐火性能の低下を回避することができる。
本発明の耐火パネルの嵌合構造は、前述したものに限られるものではなく、また本発明の耐火パネルも前述した耐火パネル１０に限られるものではなく、本発明の主旨の範囲内で適宜変更が可能である。例えば、前述した耐火パネル１０では、図１における左右方向の端部に凸状部４０及び凹状部６０を備えるものとしたが、図１における耐火パネルの上下方向の端部にこれらの凸状部４０及び凹状部６０を備えるものとしても良く、また、上下左右のいずれにも備えるものとしても良い。なお、耐火パネルユニット１の上端部・下端部・左右端部などにおいて他の耐火パネル１０と組付けない箇所においては、これらの凸状部４０や凹状部６０を省略しても良い。
前述した耐火パネル１０の嵌合構造及び耐火パネル１０では、凸状部４０と凹状部６０は密着するほど正確に一致する外形とされており、凸状部４０と凹状部６０との嵌合部における耐火性能の低下を防止することができる。しかしながら、従来の金属製や樹脂製の嵌合部材を介在させた場合の不具合が解消させる程度の範囲内においては、密着度合いの正確性は、一定の範囲内での調整が許容されないものではない。
また、前述した嵌合構造では複数の耐火部材４２～４６を用いて耐火材４０を構成しているが、耐火材全体を一体として成形されたものを用いることもできる。所定の厚みの既存の耐火部材を用いる必要は無く、専用の耐火材を用いたい場合などには、両側を凸設及び凹設した一体的な耐火材を用いることとしても良い。
また前述した嵌合構造では、耐火材４０は３つの耐火部材４２～４６を用いて構成しているが、耐火部材の数を変更することもできる。例えば、図５及び図６のように、５つの耐火部材を積層させる嵌合構造を備えたものとすることもできる。なお、以下において第一の実施例（図１から図４に記載のもの）と共通する構成については、図面中に同じ符号を付してその説明を省略する。この例の耐火パネル１０ａにおいては、耐火材４０は、表側表面材２０側から裏側表面材３０側にかけて順に５層の耐火部材４２，４３，４４，４５，４６から構成されている。また、耐火部材４２，４３，４４については、耐火パネル１０の幅に対して短い幅に設けられており、凸状部５０側の耐火部材４２ａ，４３ａ，４４ａと、凹状部６０側の耐火部材４２ｂ、４３ｂ、４４ｂに分けられて配置されている。そして、これらの凸状部５０側の耐火部材４２ａ，４２３ａ，４４ａと、凹状部６０側の耐火部材４２ｂ、４３ｂ、４４ｂと、表側表面材２０と、耐火部材４５とに囲まれた部位に所定の空間が形成されており、この空間に断熱材７０が充てんされている。所定の厚みの既存の耐火部材を用いながら耐火パネルの嵌合構造の耐火性能を変更するような場合には、積層する耐火部材の枚数を変更して対応することができる。
また、図７又は図８に示すように、複数の凸状部及び複数の凹状部を備えるものとしても良い。図７に示す耐火パネル１０ｂでは、６層の耐火部材４２～４７を備え、凸状部５０及び凹状部６０がそれぞれ２つ設けられており、耐火パネル１０ｂの側面全体においては凹凸状に形成されているものである。また、図８に示す耐火パネル１０ｃでは、７層の耐火部材４２～４７を備え、凸状部５０及び凹状部６０がそれぞれ３つ設けられており、耐火パネル１０ｃの側面全体においては凹凸状に形成されているものである。
本発明は、種々の建築物及び構造物に用いる耐火パネルの嵌合構造及びこの嵌合構造を用いた耐火パネルに広く利用することができる。
１；耐火パネルユニット、１０，１０ａ，１０ｂ，１０ｃ；耐火パネル、２０；表側表面材、２２ａ，２２ｂ；屈曲部、３０；裏側表面材、３２ａ，３２ｂ；屈曲部、４０；耐火材、４２，４２ａ，４２ｂ，４３，４３ａ，４３ｂ，４４，４４ａ，４４ｂ，４５，４６，４７，４８；耐火部材、５０；凸状部、５２；凸設部、５８；充填材、６０；凹状部、６２；凹設部、７０；断熱材。
前述の目的を達成する手段は、以下のものである。
（１）表側表面材と裏側表面材とを備え前記表側表面材と前記裏側表面材との間に耐火材を設けた矩形状の耐火パネルの嵌合構造であって、
前記耐火材は、耐火パネルの一側に、縦断面が凸状の凸状部を備え、他側に、縦断面が凹状であるとともに前記凸状部に嵌合可能な凹状部を備え、
前記耐火材の前記凸状部及び前記凹状部は、平板状の複数の耐火部材を積層して構成され、
前記耐火材は、耐火材の厚み方向に３層の耐火部材が備えられるとともに、前記凸状部の凸設部は中央の１層の耐火部材から構成され、前記凹状部の凹設部は中央の１層の耐火部材から構成された耐火パネルの嵌合構造。
（２）表側表面材と裏側表面材とを備え前記表側表面材と前記裏側表面材との間に耐火材を設けた矩形状の耐火パネルの嵌合構造であって、
前記耐火材は、耐火パネルの一側に、縦断面が凸状の凸状部を備え、他側に、縦断面が凹状であるとともに前記凸状部に嵌合可能な凹状部を備え、
前記耐火材の前記凸状部及び前記凹状部は、平板状の複数の耐火部材を積層して構成され、
前記耐火材は、耐火材の厚み方向に５層の耐火部材が備えられるとともに、前記凸状部の凸設部は中央の３層の耐火部材から構成され、前記凹状部の凹設部は中央の３層の耐火部材から構成された耐火パネルの嵌合構造。
（１）表側表面材と裏側表面材とを備え前記表側表面材と前記裏側表面材との間に耐火材を設けた矩形状の耐火パネルの嵌合構造であって、
前記耐火材は、耐火パネルの一側に、縦断面が凸状の凸状部を備え、他側に、縦断面が凹状であるとともに前記凸状部に嵌合可能な凹状部を備え、
前記耐火材の前記凸状部及び前記凹状部は、平板状の複数の耐火部材を積層して構成され、
前記耐火材は、耐火材の厚み方向に３層の耐火部材が備えられるとともに、前記凸状部の凸設部は中央の１層の耐火部材から構成され、前記凹状部の凹設部は中央の１層の耐火部材から構成された耐火パネルの嵌合構造。
（２）表側表面材と裏側表面材とを備え前記表側表面材と前記裏側表面材との間に耐火材を設けた矩形状の耐火パネルの嵌合構造であって、
前記耐火材は、耐火パネルの一側に、縦断面が凸状の凸状部を備え、他側に、縦断面が凹状であるとともに前記凸状部に嵌合可能な凹状部を備え、
前記耐火材の前記凸状部及び前記凹状部は、平板状の複数の耐火部材を積層して構成され、
前記耐火材は、耐火材の厚み方向に５層の耐火部材が備えられるとともに、前記凸状部の凸設部は中央の３層の耐火部材から構成され、前記凹状部の凹設部は中央の３層の耐火部材から構成された耐火パネルの嵌合構造。
Claims (9)
- 表側表面材と裏側表面材とを備え前記表側表面材と前記裏側表面材との間に耐火材を設けた矩形状の耐火パネルの嵌合構造であって、
前記耐火材は、耐火パネルの一側に、縦断面が凸状の凸状部を備え、他側に、縦断面が凹状であるとともに前記凸状部に嵌合可能な凹状部を備えた耐火パネルの嵌合構造。 - 前記耐火材の前記凸状部及び前記凹状部は、平板状の複数の耐火部材を積層して構成されている請求項１に記載の耐火パネルの嵌合構造。
- 前記複数の耐火部材は、互いに接着剤により固定されている請求項２に記載の耐火パネルの嵌合構造。
- 前記耐火材は、耐火材の厚み方向に３層の耐火部材が備えられるとともに、前記凸状部の凸設部は中央の１層の耐火部材から構成され、前記凹状部の凹設部は中央の１層の耐火部材から構成されている請求項２又は請求項３に記載の耐火パネルの嵌合構造。
- 前記耐火材は、耐火材の厚み方向に５層の耐火部材が備えられるとともに、前記凸状部の凸設部は中央の３層の耐火部材から構成され、前記凹状部の凹設部は中央の３層の耐火部材から構成されている請求項２又は請求項３に記載の耐火パネルの嵌合構造。
- 前記耐火材は、ロックウールである請求項１から請求項５のいずれかに記載の耐火パネルの嵌合構造。
- 前記表側表面材と前記裏側表面材との間に、断熱材を備えた請求項１から請求項６のいずれかに記載の耐火パネルの嵌合構造。
- 前記断熱材は、ポリイソシアヌレートである請求項７に記載の耐火パネルの嵌合構造。
- 請求項１から請求項８までのいずれかに記載の嵌合構造を備えた耐火パネル 。
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-
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