JP5758694B2 - 耐火ボックス - Google Patents

Description

本発明は、金属製の耐火ボックスに関する。

建築物の壁に器具を設置するために、壁裏には配線ボックスが取り付けられている。さらに、壁を構築する壁材には、器具にケーブルを接続するためにケーブルを貫通させるための貫通孔が形成されている。そして、例えば、壁表側で火災等が発生したとき、貫通孔を経由して火炎、煙、有毒ガスが壁裏側に流入することを抑制するために、配線ボックスを金属材料で形成して耐火性を持たせたものがある（例えば特許文献１参照）。

特許文献１のスイッチボックス（配線ボックス）は、開口を有する金属製の長方形四角箱状をなし、耐火中空壁の内部空間に配設される。スイッチボックスは、内部空間において、耐火中空壁に形成された開口に対面する位置にスイッチボックスの開口が配置されるようにして、一対の軽量間柱間に介装された金属製の固定バーにより固定されている。さらに、スイッチボックスの開口には、開口を有する金属製の塗代カバーが装着されている。塗代カバーの前面は、耐火中空壁の裏面における開口周りに当接している。

スイッチボックスの側壁には貫通孔が形成されるとともに、貫通孔には、ケーブルが挿通された電線管が取り付けられる。電線管は、電線管に設けられたコネクタの突出部を貫通孔に挿通し、突出部をスイッチボックスの内部に露出させた状態で、突出部にナットを螺合することで、コネクタが貫通孔に保持され、その結果、電線管が貫通孔に取り付けられる。突出部及びナットの全体は、耐火材により隙間なく密着して覆われている。耐火材は、スイッチボックスの側壁の幅全体に広がるように展延された状態で、突出部及びナットを覆っている。

そして、火災時において、火炎は、まず塗代カバーの開口からスイッチボックスの内部に流入する。このとき、耐火材が塗代カバーからスイッチボックスの底壁に至る全幅方向範囲を覆っているため、塗代カバー付近の火炎により耐火材が発泡・膨張して火炎による熱が確実に遮断される。

特開２０１０−２９０６２号公報

しかしながら、特許文献１のスイッチボックスは、スイッチボックスとは別部品であるとともに軽量間柱間に介装された固定バーに固定されているだけである。このため、スイッチボックスは、固定バーに支持されているだけであり、塗代カバーの前面と、耐火中空壁の裏面における開口周りとの間には隙間が形成され易い。その結果として、火災時において、塗代カバー付近の火炎は、塗代カバーの前面と、耐火中空壁の裏面における開口周りとの間の隙間を介して壁裏に流入してしまう虞があり、耐火性能をより一層向上させることが望まれる。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、耐火性能をより一層向上させることができる耐火ボックスを提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、周壁により前面に開口を有する有底箱状に形成され、壁材に形成された貫通孔により前記開口が壁表に臨むように壁裏に設置される金属製の耐火ボックスであって、前記周壁の開口側に、前記壁裏側から前記貫通孔周りを覆うように前記壁材の後面に当接する当接部と、前記周壁から外方に突出形成されるとともに前記壁材に取り付けるための取付部と、を有し、前記取付部が前記当接部から外方に突出するとともに、前記当接部の前面と前記取付部の前面とが同一平面上に位置し、前記当接部には、前記取付部により前記壁材に取り付けられることで前記壁材の後面に密着する耐火材が設けられていることを要旨とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記周壁の開口側には、前記耐火ボックスに壁表側から器具を固定するための固定部が一体的に設けられていることを要旨とする。

この発明によれば、耐火性能をより一層向上させることができる。

実施形態における壁材、ボックス本体、第１〜第４セラミックボード及び蓋部を示す斜視図。 （ａ）は耐火ボックスの正面図、（ｂ）は図２（ａ）のＡ−Ａ線断面図。 充填材の斜視図。 耐火構造を示す断面図。 充填材が膨張した状態を示す断面図。 別の実施形態におけるボックス本体を示す斜視図。

以下、本発明を具体化した一実施形態を図１〜図５にしたがって説明する。
図１に示すように、耐火ボックス１１は、四角枠状のボックス本体１２と、ボックス本体１２の後側に取り付けられる四角板状の蓋部１８とを、一体に組み付けて有底四角箱状に形成される。耐火ボックス１１は、片面壁Ｗ（以下、単に「壁」と記載する）を構築する二枚の石膏ボード製の壁材Ｗ１の後面に密着して、壁材Ｗ１に形成された貫通孔Ｗａ周りを覆うものである。

ボックス本体１２は、四角環状の前端壁１４と、この前端壁１４の四側縁から立設された四つの側壁１３ａ〜１３ｄとから形成されている。各側壁１３ａ〜１３ｄは、前端壁１４に対して直交する方向へ延びるように設けられている。前端壁１４の内側には平面視矩形状の開口１４ａが形成されている。各側壁１３ａ〜１３ｄの後端縁には、各側壁１３ａ〜１３ｄの前端縁側へ凹む係止凹部１５が二つずつ形成されている。なお、以下の説明において、図１の上下方向に対向する側壁を上側壁１３ａ及び下側壁１３ｂとし、図１の左右方向に対向する側壁を右側壁１３ｃ及び左側壁１３ｄとする。

各係止凹部１５のうち、上側壁１３ａ及び下側壁１３ｂに形成された係止凹部１５の底面には、外方へ突出する取付片１６が設けられている。各取付片１６は、上側壁１３ａ及び下側壁１３ｂに対して直交する方向へ延びるように設けられている。各取付片１６には蓋部取付用ビス１７が挿通される蓋部取付用ビス挿通孔１６ａが形成されている。

上側壁１３ａ及び下側壁１３ｂの外面には、ボックス本体１２の前後方向に沿って直線状に延びる罫書き線Ｋ１が２本ずつ記されている（図１では上側壁１３ａに記された罫書き線Ｋ１のみ図示）。上側壁１３ａの外面に記された罫書き線Ｋ１と下側壁１３ｂの外面に記された罫書き線Ｋ１とは、上下方向において互いに対向する位置に記されている。また、右側壁１３ｃ及び左側壁１３ｄの外面には、ボックス本体１２の前後方向に沿って直線状に延びる罫書き線Ｋ２が２本ずつ記されている（図１では右側壁１３ｃに記された罫書き線Ｋ２のみ図示）。右側壁１３ｃの外面に記された罫書き線Ｋ２と左側壁１３ｄの外面に記された罫書き線Ｋ２とは、左右方向において互いに対向する位置に記されている。

ボックス本体１２の前端壁１４は、壁材Ｗ１の後面に当接する当接部である。図２に示すように、前端壁１４の前端面１４ｂには、上下方向に沿って延びる一対の耐熱パテＰ１、及び左右方向に沿って延びる一対の耐熱パテＰ２が設けられている。各耐熱パテＰ１，Ｐ２は熱膨張性を有する耐火材である。

図１に示すように、蓋部１８は、ボックス本体１２に対して脱着可能になっている。蓋部１８にはケーブル貫挿孔１８ａが３つ形成されている。また、蓋部１８の周縁部には、各係止凹部１５に係止可能な係止突片１９が８つ突設されている。各係止突片１９には挿通孔１９ａが形成されている。各係止突片１９が各係止凹部１５に係止された状態において、各係止突片１９のうち、上側壁１３ａ及び下側壁１３ｂに形成された係止凹部１５に係止する係止突片１９は、各取付片１６と重合するようになっている。各係止突片１９と各取付片１６とが重合した状態では、各挿通孔１９ａと蓋部取付用ビス挿通孔１６ａとが重合するようになっている。

図２（ａ）及び（ｂ）に示すように、ボックス本体１２の前端壁１４には、外方へ突出する取付部としての取付突片２１が４つ設けられている。各取付突片２１は、上側壁１３ａ及び下側壁１３ｂの一部分を切り起こすことで形成されるとともに、上側壁１３ａ及び下側壁１３ｂに対して直交する方向へ延びるように設けられている。各取付突片２１の前面２１ａは、前端壁１４の前端面１４ｂと同一平面上に位置している。各取付突片２１には取付用ビスＢ１が挿通される取付用ビス挿通孔２１ｂが形成されている。

前端壁１４の内縁部には固定部２３が内方に向けて６つ突設されている。すなわち、固定部２３はボックス本体１２に一体的に設けられている。具体的には、前端壁１４における上側壁１３ａ側の内縁部に固定部２３が左右方向に沿って一定の間隔をあけて３つ設けられるとともに、前端壁１４における下側壁１３ｂ側の内縁部に固定部２３が左右方向に沿って一定の間隔をあけて３つ設けられ、それぞれが上下方向に互いに対向している。各固定部２３には固定用ビスＢ２（図４参照）が挿通される固定用ビス挿通孔２３ｂが形成されている。

図１に示すように、ボックス本体１２に対して蓋部１８が取り外された状態において、ボックス本体１２の後側から第１〜第４セラミックボード３１，３２，３３，３４がこの順序で収容される。第１セラミックボード３１は、その中央部に平面視矩形状の収容部としての収容孔３１ａが形成されている。また、第２〜第４各セラミックボード３２，３３，３４は、平面視円孔状のケーブル挿通孔形成部３５ａが長さ方向に沿って一定の間隔をあけて３つ形成されている。

第２〜第４セラミックボード３２，３３，３４を重ね合わせた状態では、第２〜第４セラミックボード３２，３３，３４に形成された各ケーブル挿通孔形成部３５ａは、第２〜第４セラミックボード３２，３３，３４の厚み方向に連通している。すなわち、第２〜第４セラミックボード３２，３３，３４を重ね合わせると、各ケーブル挿通孔形成部３５ａによって、第２〜第４セラミックボード３２，３３，３４の厚み方向に貫通するケーブル挿通孔３５が形成される。第１〜第４セラミックボード３１，３２，３３，３４がボックス本体１２に収容された状態において、収容孔３１ａの開口縁は、ボックス本体１２の開口縁よりも外側に位置しており、各ケーブル挿通孔３５は収容孔３１ａの内側に位置している。

第１〜第４セラミックボード３１，３２，３３，３４がボックス本体１２に収容された状態で、蓋部取付用ビス１７を各挿通孔１９ａ及び各蓋部取付用ビス挿通孔１６ａに螺進させる。すると、各係止突片１９と各取付片１６とが蓋部取付用ビス１７により締結され、蓋部１８がボックス本体１２に対して取り付けられるとともに、耐火ボックス１１が組み立てられる。

図４に示すように、各ケーブル挿通孔３５の軸方向の長さＬ１（第２セラミック３２の前面３２１から第４セラミックボード３４の後面３４１までの長さ）は、各ケーブル挿通孔３５の内側に配設される充填材４１の耐火性能（耐火基準）を満たす充填長さ以上になっている。

図３に示すように、充填材４１は、耐火性能（耐火基準）を満たす熱膨張性耐熱材（熱膨張性材料）により形成されるとともに、円筒状に形成された本体部４２と、本体部４２の一端縁から周方向全周に亘って延設されたフランジ４３とを一体に備えてなる。熱膨張性耐熱材は、１２０℃以上の熱を受けると体積が加熱前の３倍以上に膨張する膨張材を混入し、所定形状に成形した熱膨張性ゴムに加硫工程を経てなるものである。なお、加硫工程とは、成形工程を経たゴムに熱を加え、加硫反応や接着反応を起こさせ、ゴム弾性を有する製品を得る工程である。

本体部４２の内側には挿通孔４２ａが形成されている。また、充填材４１には、本体部４２の軸方向全体に亘って延びるとともに、軸方向に対して直交する方向（径方向）へ延びるスリット４４が形成されている。スリット４４は、本体部４２の外面側及びフランジ４３の外周端と挿通孔４２ａとを連通するように繋ぎ、挿通孔４２ａを外側へ開口可能としている。本体部４２の軸方向一端側には、挿通孔４２ａの中心に向かって延びる舌片４６が複数形成されている。そして、ケーブルＣ（図４参照）が挿通孔４２ａが挿通されると、各舌片４６が変形し、ケーブルＣの外面に密接するようになっている。

次に、耐火構造の形成方法について説明する。なお、耐火ボックス１１内には、第１〜第４セラミックボード３１，３２，３３，３４が既に収容されている。
まず、図１に示すように、耐火ボックス１１の後面側を壁材Ｗ１の後面に押し当てた状態で、壁材Ｗ１の後面における各罫書き線Ｋ１，Ｋ２に対応する位置に点Ｎ１，Ｎ２を記す。続いて、上下方向に対向する点Ｎ１同士を直線Ｍ１で結ぶように罫書くとともに、左右方向に対向する点Ｎ２同士を直線Ｍ２で結ぶように罫書く。すると、壁材Ｗ１の後面に、四角形状の貫通孔Ｗａの外形を示す四角枠が描かれる。そして、例えば鋸等の切断工具を用いて、壁材Ｗ１を四角枠に沿って切断すると、壁材Ｗ１に四角形状の貫通孔Ｗａが穿設される。

続いて、図４に示すように、壁材Ｗ１の後面において、貫通孔Ｗａ周りに耐熱パテＰ１，Ｐ２が当接するように耐火ボックス１１を配置する。そして、各取付用ビス挿通孔２１ｂに取付用ビスＢ１を挿通するとともに、取付用ビスＢ１を壁材Ｗ１に対して強制的にねじ込む。この取付用ビスＢ１における壁材Ｗ１へのねじ込みにより、各取付突片２１が壁材Ｗ１側へ押し付けられ、耐火ボックス１１全体が壁材Ｗ１側に押し付けられる。これにより、耐熱パテＰ１，Ｐ２が壁Ｗ裏側から貫通孔Ｗａ周りを覆うように壁材Ｗ１の後面に密着した状態で、耐火ボックス１１が壁材Ｗ１に対して取り付けられる。

続いて、壁Ｗ裏に配設された３本のケーブルＣ（図４では１本のみ図示）を、各ケーブル貫挿孔１８ａ、各ケーブル挿通孔３５、収容孔３１ａ、開口１４ａ及び貫通孔Ｗａを介して壁Ｗ表側へ引き出す。続いて、充填材４１を各ケーブルＣに嵌め込む。さらに、各ケーブルＣを、各器具保持枠５１に保持された器具５２に接続するとともに、各器具５２が壁Ｗ表側から壁材Ｗ１の貫通孔Ｗａに挿入されるようにして、各器具保持枠５１を壁Ｗ表に配置する。すると、各器具５２の一部が第１セラミックボード３１の収容孔３１ａの内側に収容されるとともに、各器具５２の残りの大部分が貫通孔Ｗａに収容される。また、各充填材４１のフランジ４３が第２セラミックボード３２の前面３２１に当接するとともに、各本体部４２が各ケーブル挿通孔３５の内側に配置され、耐火構造が形成される。このとき、各本体部４２の先端部は、蓋部１８のケーブル貫挿孔１８ａを介して耐火ボックス１１外へ突出している。これにより、ケーブル貫挿孔１８ａとケーブルＣとが干渉してしまうことが本体部４２の先端部により回避されている。

続いて、各器具保持枠５１に形成された挿通孔５１ａに固定用ビスＢ２を挿通するとともに、各固定用ビスＢ２を各固定部２３の固定用ビス挿通孔２３ｂにねじ込む。すると、各器具保持枠５１が壁Ｗ表に設置されるとともに、各器具５２が壁Ｗに設置される。

次に、本実施形態における耐火構造の作用について説明する。
火災等の発生時、貫通孔Ｗａを介して火炎、煙、有毒ガス等が壁Ｗ裏側に向かって流入する。しかし、上記構成の耐火ボックス１１が、壁Ｗ裏側から貫通孔Ｗａ周りを覆っているため、耐火ボックス１１内に流入した火炎、煙、有毒ガスが壁Ｗ裏に流入することが阻止されている。

また、取付用ビスＢ１における壁材Ｗ１へのねじ込みにより、各取付突片２１が壁材Ｗ１側へ押し付けられ、耐火ボックス１１全体が壁材Ｗ１側に押し付けられている。これにより、耐熱パテＰ１，Ｐ２が壁Ｗ裏側から貫通孔Ｗａ周りを覆うように壁材Ｗ１の後面に密着しているため、壁材Ｗ１と耐火ボックス１１との間を介して火炎、煙、有毒ガス等が壁Ｗ裏に流入することが阻止されている。

さらには、図５に示すように、火炎等の熱により充填材４１が加熱される。ここで、各ケーブル挿通孔３５の軸方向の長さＬ１は、各ケーブル挿通孔３５の内側に配設される充填材４１の耐火性能を満たす充填長さ以上になっている。これにより、各充填材４１の本体部４２が各ケーブル挿通孔３５の径方向内側、すなわちケーブルＣに向けて膨張し、ケーブル挿通孔３５の内周面（内面）と、ケーブルＣの外面との間の隙間が埋められる。その結果、ケーブル挿通孔３５を介した壁Ｗ裏への火炎、煙、有毒ガス等の流入が阻止される。

上記実施形態では以下の効果を得ることができる。
（１）ボックス本体１２の前端壁１４に取付突片２１を一体的に設け、前端壁１４に耐熱パテＰ１，Ｐ２を設けた。そして、取付突片２１により耐火ボックス１１を壁材Ｗ１に取り付け、耐火ボックス１１全体を壁材Ｗ１側に押し付けることで、耐熱パテＰ１，Ｐ２を壁Ｗ裏側から貫通孔Ｗａ周りの壁材Ｗ１の後面に密着させる。すると、これら耐熱パテＰ１，Ｐ２により、壁材Ｗ１と耐火ボックス１１との間を介して火炎、煙、有毒ガス等が壁Ｗ裏に流入してしまうことを阻止することができ、耐火性能をより一層向上させることができる。

（２）ボックス本体１２の前端壁１４の内縁部に固定部２３を一体的に設けた。よって、器具５２を固定するための固定部材を別途用意する必要が無く、ボックス本体１２に一体的に設けられた固定部２３を利用して器具５２を固定することできるため、部品点数を削減することができる。

（３）ボックス本体１２の前端壁１４に取付突片２１を一体的に設けた。よって、耐火ボックス１１を壁材Ｗ１に取り付けるための別の支持具を用いることなく、耐火ボックス１１を壁材Ｗ１に取り付けることができ、部品点数を削減することができる。

（４）取付突片２１の前面２１ａは、前端壁１４の前端面１４ｂと同一平面上に位置している。よって、取付突片２１を壁材Ｗ１の後面に可能な限り近づけることができる。その結果、取付突片２１が壁材Ｗ１の後面から離れている場合に比べて、取付突片２１により耐火ボックス１１を壁材Ｗ１に取り付けた際に、耐火ボックス１１を壁材Ｗ１側に押し付け易くすることができる。

（５）取付突片２１は、ボックス本体１２の前端壁１４から外方へ突出するように設けられている。よって、取付突片２１を用いて耐火ボックス１１を壁材Ｗ１に取り付ける際に、取付用ビスＢ１が耐熱パテＰ１，Ｐ２を貫通して、耐熱パテＰ１，Ｐ２に孔が開いてしまうといった問題を回避することができる。

（６）充填材４１における本体部４２の先端部は、蓋部１８のケーブル貫挿孔１８ａを介して耐火ボックス１１外へ突出している。よって、ケーブル貫挿孔１８ａとケーブルＣとが干渉してしまうことを本体部４２の先端部により回避することができる。

なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○ 図６に示す実施形態のように、ボックス本体１２に、前端壁１４から外方に向けて四角環状に突出するフランジ６１を一体的に設けてもよい。フランジ６１には、取付用ビスＢ１が挿通される取付用ビス挿通孔６１ｂが複数（図６の実施形態では４つ）形成されている。よって、フランジ６１は、耐火ボックス１１を壁材Ｗ１に対して取り付けるための取付部として機能する。さらに、フランジ６１の前面には上下方向に沿って延びる一対の耐熱パテＰ３、及び左右方向に沿って延びる一対の耐熱パテＰ４が設けられている。各耐熱パテＰ４は、取付用ビス挿通孔６１ｂを前方から塞ぐようにフランジ６１の前面に設けられている。そして、耐熱パテＰ４における取付用ビス挿通孔６１ｂと重合する部位は、取付用ビス挿通孔６１ｂに挿通された取付用ビスＢ１が耐熱パテＰ４を貫通することで孔が形成されるようになっている。

○ 実施形態において、固定部２３は、前端壁１４の上下内縁部に左右方向に沿って３つずつ設けられていたが、これに限らず、固定部２３の数は特に限定されるものではない。

○ 実施形態において、固定部２３を削除してもよい。この場合、器具５２を固定するための固定部材を別途用意する必要がある。
○ 実施形態では、耐火ボックス１１は、片面壁Ｗを構築する二枚の壁材Ｗ１に形成される貫通孔Ｗａ周りの壁材Ｗ１の後面に密着して貫通孔Ｗａを覆うものであったが、これに限らず、両面壁を構築する壁材に形成される貫通孔周りの壁材の後面に密着して貫通孔を覆うものであってもよい。

○ 実施形態において、壁材Ｗ１は一枚でもよい。この場合、壁材Ｗ１が器具５２の少なくとも一部が壁Ｗ表側から収容可能な厚さを有する必要がある。

Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４…耐火材としての耐熱パテ、Ｗ１…壁材、Ｗａ…貫通孔、１１…耐火ボックス、１４…当接部としての前端壁、１４ａ…開口、２１…取付部としての取付突片、２３…固定部、５２…器具、６１…取付部としてのフランジ。

Claims (2)

1. 周壁により前面に開口を有する有底箱状に形成され、壁材に形成された貫通孔により前記開口が壁表に臨むように壁裏に設置される金属製の耐火ボックスであって、
   前記周壁の開口側に、前記壁裏側から前記貫通孔周りを覆うように前記壁材の後面に当接する当接部と、前記周壁から外方に突出形成されるとともに前記壁材に取り付けるための取付部と、を有し、
   前記取付部が前記当接部から外方に突出するとともに、前記当接部の前面と前記取付部の前面とが同一平面上に位置し、
   前記当接部には、前記取付部により前記壁材に取り付けられることで前記壁材の後面に密着する耐火材が設けられていることを特徴とする耐火ボックス。
2. 前記周壁の開口側には、前記耐火ボックスに壁表側から器具を固定するための固定部が一体的に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の耐火ボックス。
   

Images