JP5565702B2 - 防火扉 - Google Patents

Description

本発明は、非火災側の温度上昇を抑えることができる防火扉に関する。

扉などの開口部は、火災時に避難者の通りみちになると共に、熱気流の通りみちにもなっている。開口部を通して熱気流が建物内で拡大すると、避難路を閉鎖するとともに、内部の延焼拡大を促進することにもなることから、これらを防ぐために主要な開口部には、鋼製板からなる防火扉が設けられているのが一般的である。このような防火扉では、煙や火炎は遮断できるようになっており、自動閉鎖機構を有しているものもある（例えば、特許文献１参照）。

特開２００５−３０７６５４号公報

しかしながら、従来の防火扉では、以下のような問題があった。
すなわち、火災が勢いを増し、防火扉の火災側の温度が上昇してくると、火災側と非火災側を仕切っている防火扉が閉鎖していても、防火扉自体を媒介にして火災側の多量な熱を、輻射、対流、熱伝導により非火災側へ伝えてしまうことになる。これにより、熱を受けた非火災側の可燃物が着火し、防火扉が閉鎖していたにもかかわらず、火災側から非火災側へ火災が拡大するといった問題があった。
また、避難経路に面して防火扉が設けられている場合には、防火扉を介した熱により、避難者が避難経路を通れなくなるおそれがあるといった問題があった。
このように、防火扉でも閉鎖時に火災側の熱を遮断できる対策が求められており、その点で改良の余地があった。

本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、火災側表面の熱が非火災側表面へ伝わり難くすることで、非火災側表面の温度上昇を抑制することができる防火扉を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る防火扉では、板状部材によって液密に囲われた内空部を有する外殻体からなり、内空部を真空にし、前記内空部には、板状、或いはシート状の反射部材が設けられていることを特徴としている。

本発明では、外殻体内の内空部が真空状態であり、空気の場合に比べて内空部の対流熱伝導を小さくすることができるため、防火扉を通しての火災側表面から非火災側表面への熱移動が抑制され、防火扉の非火災側表面の温度上昇を抑えることができる。これにより、熱を受けた非火災側の可燃物が着火するのを防止でき、火災側から非火災側へ火災が拡大するのを防ぐことができる。しかも、避難経路に面して防火扉が設けられている場合には、防火扉を介して火災側の高温の熱が非火災側へ伝わりにくいので、非火災側の避難経路を確保することができる。

また、本発明では、反射部材を内空部で扉板の面方向に平行に配しておくことで、この反射部材によって火災側で高温となった扉板から入射される輻射熱を火災側へ向けて反射させることができる。そのため、非火災側の扉板へ伝達される輻射熱量を低減させることができ、非火災側の扉板の温度上昇をより効果的に抑制することができる。

また、本発明に係る防火扉では、外殻体は、その厚さ方向に延在する外周板の少なくとも一部が不燃材により形成されていることがより好ましい。
本発明では、不燃材部分の熱伝導が小さいので、外周板全体が鋼製からなる部材に比べて、少なくとも一部に不燃材が使用された外周板を介して防火扉の火災側表面から非火災側表面へ伝導する熱を抑えることができる。

また、本発明に係る防火扉では、内空部には、対向する扉面同士が連結されるとともに、外殻体の厚さ方向に延在する支持材が設けられ、支持材の少なくとも一部が不燃材により形成されていることがより好ましい。
本発明では、不燃材部分の熱伝導が小さいので、支持材全体が鋼製からなる部材に比べて、少なくとも一部に不燃材が使用された支持材を介して防火扉の火災側表面から非火災側表面へ伝導する熱を抑えることができる。

本発明の防火扉によれば、外殻体内の内空部が真空状態であり、空気の場合に比べて内空部の対流熱伝導を小さくすることができるため、防火扉を通しての火災側表面から非火災側表面への熱移動が抑制され、非火災側表面の温度上昇を抑えることができる。

本発明の実施の形態による防火扉の正面図である。 図１に示すＡ−Ａ線断面図であって、防火扉の縦断面図である。 図２に示すＢ−Ｂ線断面図であって、防火扉の水平断面図である。 第１変形例による防火扉の部分水平断面図である。 第２変形例による防火扉の部分水平断面図である。

以下、本発明の実施の形態による防火扉について、図面に基づいて説明する。

図１乃至図３に示すように、本実施の形態による防火扉１は、扉枠２に図示しないヒンジを介して開閉自在に設置されると共に板状部材によって液密に囲われた内空部Ｒを有する扉本体３（外殻体）と、扉本体３の内面に沿って設けられた反射膜４（反射部材）と、中空部Ｒにおいて扉面に平行に配列された複数（ここでは２枚）の反射板５（５Ａ、５Ｂ）（反射部材）とを備えて概略構成されている。そして、扉本体３の内空部Ｒは、高真空などの真空状態となっている。

扉本体３は、一対の扉板３１Ａ、３１Ｂが一定の間隔をもって対向して配置され、それら扉板３１Ａ、３１Ｂ同士間の空間の外周部の上下左右に位置する側面には一対の縦板３２、３２（外周板）と一対の横板３３、３３（外周板）とが設けられ、これら扉板３１Ａ、３１Ｂ、縦板３２、３２、横板３３、３３によって箱状に且つ液密に枠組みされている。扉本体３としては、スチール製、鉄製のものを採用することができる。なお、扉板３１Ａ、３１Ｂの厚さ寸法は、例えば薄型仕様として用いられる１．０ｍｍ程度から一般的な仕様の１．６ｍｍ程度とすることが可能である。

ここで、防火扉１において、扉板３１Ａ、３１Ｂの板面に垂直方向を厚さ方向という。
また、図２及び図３において、防火扉１の紙面左側を火災側（符号Ｓ）とし、同じく紙面右側を非火災側（符号Ｔ）とし、火災側Ｓに面する扉板３１Ａの表面に符号３ａを付し、非火災側に面する扉板３１Ｂの表面に符号３ｂを付して以下統一して用いる。

扉本体３には、中空部Ｒにおいて、対向する扉板３１Ａ、３１Ｂ同士が連結されるとともに、扉本体３の厚さ方向に延在する支持材３４が設けられている。この支持材３４は、図３の水平断面視で、２本設けられている。また、支持材３４は、扉板３１Ａ、３１Ｂを平滑に保つとともに、中空部Ｒが真空状態のため、扉本体３が大気圧によって押し潰されるのを防止する機能を有している。これら支持材３４は、スチール製、或いは鉄製の部材からなり、支持材３４の総断面積は扉面積の０．１％前後〜１％程度とされる。
なお、支持材３４は、内空部Ｒにおいて均等に、或いは集中して配置される。

反射膜４及び反射板５としては、それぞれ薄いシート状のアルミ等が用いられるが、アルミよりも耐熱温度が高く、反射率の高い材料を採用することも可能である。
反射膜４は、扉本体３の内面に沿ってほぼ全面を覆うようにして貼り付けられている。なお、反射膜４は扉本体３に対して、密着した状態でも、僅かに隙間をもった状態であってもかまわない。

２枚の反射板５Ａ、５Ｂは、それぞれの面方向を扉板３１に平行に配列され、互いに一定の間隔をもって配置され、縦板３２と横板３３に固定されている。また、反射板５Ａ、５Ｂは、それぞれ扉本体３の内周面に設けられる反射膜４に対しても一定の間隔をあけて配置されている。

次に、上述した防火扉１の作用について図１乃至図３に基づいて詳細に説明する。
本防火扉１では、扉本体３内の内空部Ｒが真空状態であり、空気の場合に比べて内空部Ｒの対流熱伝導を小さくすることができるため、防火扉１を通しての火災側表面３ａから非火災側表面３ｂへの熱移動が抑制され、防火扉１の非火災側表面３ｂの温度上昇を抑えることができる。これにより、熱を受けた非火災側Ｔの可燃物が着火するのを防止でき、火災側Ｓから非火災側Ｔへ火災が拡大するのを防ぐことができる。
しかも、避難経路に面して防火扉１が設けられている場合には、防火扉１を介して火災側Ｓの高温の熱が非火災側Ｔへ伝わりにくいので、非火災側Ｔの避難経路を確保することができる。

また、中空部Ｒが真空状態であるので、通常時においても音が伝わり難くなり、遮音性が向上する利点をも有している。
さらに、火災時の断熱性の向上により、火災時だけでなく、日常時の断熱性も高まり、結露防止や暖冷房負荷の低減を図ることができる。
さらにまた、防火扉１の内部を真空にするだけの簡単な構造となることから、重量の増加がなく、施工が容易になる効果を奏する。

また、内空部Ｒに板状、或いはシート状の反射膜４や反射板５Ａ、５Ｂが設けられているので、例えば扉板３１の面方向に平行に配される反射膜４および反射板５Ａ、５Ｂによって火災側Ｓで高温となった扉板３１Ａから入射される輻射熱Ｈ１を火災側Ｓへ向けて反射（符合Ｆ１）させることができる。そのため、非火災側Ｔの扉板３１Ｂへ伝達される輻射熱量を低減させることができ、非火災側Ｔの扉板３１Ｂの温度上昇をより効果的に抑制することができる。

さらに具体的には、火災側Ｓの扉板３１Ａから入射される第１輻射熱Ｈ１は反射膜４によって反射し、輻射熱量が低減された第２輻射熱Ｈ２が火災側Ｓの反射板５Ａによって反射（符号Ｆ２）し、さらに輻射熱量が低減された第３輻射熱Ｈ３が非火災側Ｔの反射板５Ｂによって反射（符号Ｆ３）し、さらに第４輻射熱Ｈ４が非火災側Ｔの反射膜４によって反射（符号Ｆ４）した第５輻射熱Ｈ５が非火災側Ｔの扉板３１Ｂより出射することになる。このときの第５輻射熱Ｈ５は、複数回の反射により入射される第１輻射熱Ｈ１に比べ小さくなる。そして、本実施の形態では、縦材３２や横材３３の内周面側にも反射膜４が設けられているので、この部分の反射膜４においても輻射熱が反射されることになる。

なお、反射板５の配置枚数は中空部Ｒ内において配置可能な範囲で調整可能であり、挿入する反射板５の枚数を増やすことにより、さらに輻射熱伝達の低減量を増加させることができる。

上述のように本実施の形態による防火扉では、扉本体３内の内空部Rが真空状態であり、空気の場合に比べて内空部Rの対流熱伝導を小さくすることができるため、防火扉１を通しての火災側表面３ａから非火災側表面３ｂへの熱移動が抑制され、非火災側表面３ｂの温度上昇を抑えることができる。

次に、上述した実施の形態による防火扉の変形例について、添付図面に基づいて説明するが、上述の実施の形態と同一又は同様な部材、部分には同一の符号を用いて説明を省略し、実施の形態と異なる構成について説明する。

図４に示すように、第１変形例による防火扉１Ａは、扉本体３の厚さ方向に延在する外周部に位置する縦板３２と支持材３４に不燃材（図４で符号Ｋ）を用いた構造となっている。この不燃材としては、熱伝導率が小さく、軽量で、且つ大気圧に押し潰されないような圧縮強度を有する部材であって、例えばコンクリート、木材などが好ましい。
第１変形例では、不燃材部分Ｋの熱伝導が小さいので、縦板３２及び支持材３４の全体が鋼製からなる部材に比べて、不燃材が使用された縦板３２及び支持材３４を介して防火扉１の火災側表面３ａから非火災側表面３ｂへ伝導する熱を抑えることができる。

また、図５に示すように、第２変形例による防火扉１Ｂは、縦材３２及び支持材３４のそれぞれの長さ方向の両端部に前記第１変形例と同様の不燃材（符号Ｋ）を採用した構成となっている。支持材３４の鋼製部分（符号Ｉ）と不燃材部分Ｋとは適宜な接着剤により固着されている。
このような防火扉１Ｂでは、縦材３２及び支持材３４の扉板３１Ａ、３１Ｂとの接触部分に不燃材Ｋが設けられているので、縦材３２及び支持材３４の全体が鋼製からなる部材に比べて、不燃材が使用された縦板３２及び支持材３４を介して防火扉１の火災側表面３ａから非火災側表面３ｂへ伝導する熱を抑えることができる。

以上、本発明による防火扉の実施の形態について説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、本実施の形態では反射膜４及び反射板５を中空部Ｒに備えているが、これらを設けることに限定されることはなく、反射膜４及び反射板５のいずれか一方、或いは両方を省略することも可能である。そして、本実施の形態では、反射膜４を扉本体３の内周面全面にわたって配置しているが、これに限定されることはなく、扉板３１Ａ，３１Ｂの内周面のみに配置させるようにしても良い。

また、本実施の形態では防火扉１の中空部Ｒにおいて２枚の反射板５Ａ、５Ｂを配置する構成としているが、これに限定されることはなく、反射板５の設置数、配置間隔、厚さ寸法、材質等の構成は、対向する扉板３１Ａ、３１Ｂ同士の離間などの条件に応じて、適宜設定すればよい。
そして、この反射板５が配置される向きも任意に設定することが可能である。例えば反射板に傾斜を付けて配置することで、反射による輻射熱の向きを制御するようにしても良い。

さらにまた、本実施の形態では防火扉１として片開き式のものを対象としているが、これに限らず、親子式扉、両開き式扉などの防火扉を適用対象とすることができる。

１、１Ａ、１Ｂ 防火扉
２ 扉枠
３ 扉本体（外殻体）
４ 反射膜（反射部材）
５、５Ａ、５Ｂ 反射板（反射部材）
３１Ａ、３１Ｂ 扉板
３２ 縦板
３３ 横板
３４ 支持材
Ｋ 不燃材
Ｒ 中空部
Ｓ 火災側
Ｔ 非火災側

Claims (3)

1. 板状部材によって液密に囲われた内空部を有する外殻体からなり、前記内空部を真空にし、前記内空部には、板状、或いはシート状の反射部材が設けられていることを特徴とする防火扉。
2. 前記外殻体は、その厚さ方向に延在する外周板の少なくとも一部が不燃材により形成されていることを特徴とする請求項１に記載の防火扉。
3. 前記内空部には、対向する扉面同士が連結されるとともに、前記外殻体の厚さ方向に延在する支持材が設けられ、
   該支持材の少なくとも一部が不燃材により形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の防火扉。

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