JP6412415B2 - 耐火ケーブル - Google Patents

Description

本発明は、耐火ケーブルに関し、詳しくは、導体と耐火テープ部と絶縁体部とを備えて構成される絶縁線心を一又は複数本有する耐火ケーブルに関する。

多数の人が集合する劇場やデパート等においては、火災等が発生した場合に場内の人々を安全に非常口まで案内するため、避難誘導灯などを一定時間（避難が完了する程度の時間）点灯させておく必要がある。社団法人日本電線工業会では、避難誘導灯などの避難設備の配線に用いられる耐火ケーブルに関して独自の認定基準を設けており、この認定基準によって性能、構造、及び材料等の品質確保を図ることが可能である。

下記特許文献１に開示された耐火ケーブルは、二本の絶縁線心と、この二本の絶縁線心を撚り合わせた時に外側に設けられる介在と、介在の上から巻き付けられる押さえ巻きテープと、この押さえ巻きテープの上に押し出し成形されるシースとを備えて構成される。絶縁線心は、導体と、この導体の外側に設けられる耐火テープ部と、耐火テープ部の外側に設けられる絶縁体とを備えて構成される。

上記耐火テープ部は、無機物である雲母の鱗片をポリエチレンフィルム、ガラス繊維等に隙間なく貼り合わせてなるテープ状のもの（耐火テープ）からなる部分であり、耐火ケーブルが燃焼した場合には、最終的に導体上に雲母が残存して耐火性能を確保することができるように設けられる。

特開平１１−１１１０７４号公報

上記従来技術にあっては、耐火テープ部における耐火層（雲母層）が剥がれやすい性質を持っており、炎による高温状態が長く続くと次第に剥がれて欠落が生じ、そのため十分な耐火性能が得られないという問題点を有する。また、上記従来技術にあっては、耐火テープの巻き付けによるテープ張力や、二本の絶縁線心を撚り合わせた時の捻れなどのストレスにより雲母層に亀裂が入ると欠落部分が発生することから、上記同様に十分な耐火性能が得られないという問題点を有する。

本発明は、上記した事情に鑑みてなされたもので、雲母層の欠落を補って十分な耐火性能を確保することが可能な耐火ケーブルを提供することを課題とする。

上記課題を解決するためになされた請求項１に記載の本発明の耐火ケーブルは、一又は複数本の絶縁線心が、導体と、該導体の導体外周面に設けられる耐火テープ部と、該耐火テープ部のテープ外周面に設けられる絶縁体部とを備えて構成され、前記耐火テープ部は、前記導体側に位置する内層耐火テープ部と、前記絶縁体部側に位置する外層耐火テープ部と、前記内層耐火テープ部及び前記外層耐火テープ部の間に位置する中間耐火部とを備えて構成され、前記絶縁体部は、押し出し成形にて前記外層耐火テープ部の外周面に設けられる内層絶縁体部と、該内層絶縁体部の外周面に設けられる外層絶縁体部とを備えて構成され、さらに、前記中間耐火部は、前記内層耐火テープ部の外周面にマイカ粉を塗布してなり、且つ、前記内層絶縁体部は、マイカ粉を練り込んだポリエチレンからなることを特徴とする。

請求項２に記載の本発明は、請求項１に記載の耐火ケーブルにおいて、前記マイカ粉を練り込んだポリエチレンからなる前記内層絶縁体部は、前記絶縁体部における全体の厚みの３０％を占める状態に形成されることを特徴とする。

請求項３に記載の本発明は、請求項１又は２に記載の耐火ケーブルにおいて、前記内層絶縁体部は、前記ポリエチレンが９０％、前記マイカ粉が１０％の割合で練り込まれて形成されることを特徴とする。

請求項１に記載された本発明によれば、内層耐火テープ部の外周面にマイカ粉を塗布して、マイカ粉からなる中間耐火部を形成することから、内層耐火テープ部の雲母層に欠落部分が生じてもマイカ粉（雲母粉）が入り込む形となり、結果、内層耐火テープ部の雲母層を均一に保つことができる。これにより電気的にも弱い部分がなくなり、外層耐火テープ部の例えば巻き付けも均一に行うことができる。また、本発明によれば、マイカ粉を練り込んだポリエチレンからなる内層絶縁体部を外層耐火テープ部のテープ外周面に押し出し成形にて設けることから、ケーブル燃焼時に絶縁体部の材料が燃え尽きた状態になっても、練り込んだマイカ粉が残存する形となり、結果、外層耐火テープ部の雲母層に付着させることができる。別な言い方をすれば、高温にて外層耐火テープ部の雲母層が剥がれ欠落部分が生じていてもマイカ粉（雲母粉）が入り込む形となり、結果、内層耐火テープ部及び中間耐火部の部分と同様、電気的にも弱い部分がなくなり、安定した状態で耐火性能を保持することができる。従って、本発明によれば、雲母層の欠落を補って十分な耐火性能を確保することができるという効果を奏する。また、本発明によれば、マイカ粉（雲母粉）が入り込む形となる部分が二層にわたって形成されることから、この点でも十分な耐火性能を確保することができるという効果を奏する。

請求項２に記載された本発明によれば、絶縁体部における全体の厚みの３０％を占める状態に内層絶縁体部が形成されることから、絶縁体部の機械的強度を低下させることなく耐火性能を確保することができるという効果を奏する。

請求項３に記載された本発明によれば、ポリエチレンが９０％、マイカ粉が１０％の割合で練り込まれて内層絶縁体部が形成されることから、この内層絶縁体部が外層耐火テープ部のテープ外周面に押し出し成形されても外観不良の発生に繋がらないようにすることができるという効果を奏する。

本発明の耐火ケーブルの構成図である。 図１の絶縁線心の構成図である。 図２のＡ−Ａ線断面図である。

耐火ケーブルは、一又は複数本の絶縁線心が、導体と、この導体の外側に設けられる内層耐火テープ部と、内層耐火テープ部の外周面にマイカ粉を塗布してなる中間耐火部と、この中間耐火部の外側に設けられる外層耐火テープ部と、マイカ粉を練り込んだポリエチレンからなり且つ外層耐火テープ部のテープ外周面に押し出し成形される内層絶縁体部と、この内層絶縁体部の外側に設けられる外層絶縁体部とを備えて構成される。

このような絶縁線心を備える耐火ケーブルは、内層耐火テープ部の外側にマイカ粉を塗布した部分が形成され、さらに、外層耐火テープ部の外側にもマイカ粉を練り込んだ部分が形成されたものになる。

以下、図面を参照しながら実施例を説明する。図１は本発明の耐火ケーブルの構成図である。また、図２は図１の絶縁線心の構成図、図３は図２のＡ−Ａ線断面図である。

図１において、耐火ケーブル１は、二本の絶縁線心２と、この二本の絶縁線心２を撚り合わせた時に外側に設けられる介在３と、介在３の上から巻き付けられる押さえ巻きテープ４と、この押さえ巻きテープ４の上に押し出し成形されるシース５とを備えて構成される。尚、本実施例の耐火ケーブル１は、絶縁線心２を二本、構成に含むが、これに限らず一本や三本等で構成したケーブルであってもよいものとする。

図１ないし図３において、絶縁線心２は、導体６と、耐火テープ部７と、絶縁体部８とを備えて構成される。導体６は、導電性を有し、断面円形状の適宜サイズに形成される。導体６は、公知のものが採用される。耐火テープ部７と絶縁体部８は、絶縁線心２における特徴部分である。

図２及び図３において、耐火テープ部７は、導体６の導体外周面９に設けられる。耐火テープ部７は、導体６側に位置する内層耐火テープ部１０と、絶縁体部８側に位置する外層耐火テープ部１１と、これら内層耐火テープ部１０及び外層耐火テープ部１１の間に位置する中間耐火部１２とを備えて構成される。耐火テープ部７は、中間耐火部１２が存在することに特徴を有する。

内層耐火テープ部１０及び外層耐火テープ部１１は、共に同じ耐火テープにより形成される。上記耐火テープは、テープ基材となる合成樹脂フィルムと、この合成樹脂フィルムに貼り合わせられるマイカ粉とを備えて構成される。尚、耐火テープとしては、例えば、合成樹脂フィルムに微粒子の軟質天然集成マイカ（金雲母）のマイカ片を集めて貼り合わせて集成し、そして、テープ状にしたものが挙げられる。すなわち、公知の集成マイカテープが上記耐火テープとして挙げられる。

上記集成マイカテープには、片面フィルム集成マイカテープや、両面フィルム集成マイカテープ等があり、これらのいずれを採用してもよいものとする。本実施例においては、片面フィルム集成マイカテープを採用するものとする。片面フィルム集成マイカテープは、ポリエチレンフィルムのテープにマイカシートを貼り合わせた構成で提供される。

集成マイカテープにおける微粒子の軟質天然集成マイカ（金雲母）のマイカ片は、鱗片状に形成される。尚、マイカ鱗片１個の厚さは２μｍ以下で、マイカ鱗片の粒径は６００μｍ未満で構成することが好ましい。軟質天然集成マイカ（金雲母）のマイカ鱗片の粒径は、特に２５０μｍ以下のもので構成することが最適である。従って、マイカ鱗片の粒径は、最大の粒径値が６００μｍ未満であることが望ましい。

上記集成マイカテープにより内層耐火テープ部１０を形成するには、集成マイカテープを導体６に対し所定の厚さとなるように巻回する方法が挙げられる。具体的には、集成マイカテープを１／４ラップ、例えば１〜３枚重ね合うように巻回（ラップ巻き）して形成する方法が挙げられる。この他、集成マイカテープを導体６に対し縦添え、１〜３枚巻き付けて形成する方法も挙げられる。本実施例においては、ラップ巻きによる形成方法が採用される。尚、縦添えによる形成方法は、ラップ巻きによる形成方法と比べて作業性に優れている。集成マイカテープは、作業時に傷やクラックが生じ易いことから、縦添えによる形成方法の方が有利である。

上記集成マイカテープにより外層耐火テープ部１１を形成する場合も、上記内層耐火テープ部１０を形成する方法と同様である。すなわち、後述する中間耐火部１２を覆うようにラップ巻きにて形成する方法が採用される（尚、本実施例においては、内層耐火テープ部１０を形成する際の巻き方向が逆になる方法が採用される）。

中間耐火部１２は、上記の如く、内層耐火テープ部１０及び外層耐火テープ部１１の間に位置するように設けられる。中間耐火部１２は、内層耐火テープ部１０の外周面（符号省略）にマイカ粉（雲母粉）を塗布してなる部分である。マイカ粉は、上記集成マイカテープに用いられる微粒子の軟質天然集成マイカ（金雲母）のマイカ片と同様のものが採用される（ここでの詳細な説明は省略する）。マイカ粉の塗布により形成される中間耐火部１２は、製造上で発生する内層耐火テープ部１０の雲母層の亀裂部分を補うために内層耐火テープ部１０の上に設けられる。中間耐火部１２は、内層耐火テープ部１０の雲母層に亀裂部分が生じた場合、この中間耐火部１２のマイカ粉が入り込む形となる。中間耐火部１２は、亀裂部分への入り込みに配慮してマイカ粉の塗布量や粒径が適宜設定され、その上で形成される。

絶縁体部８は、絶縁性を確保する部分（所謂絶縁体）であって、耐火テープ部７のテープ外周面１３に設けられる。絶縁体部８は、押し出し成形にて外層耐火テープ部７の外周面（テープ外周面１３）に設けられる内層絶縁体部１４と、この内層絶縁体部１４の外周面１５に設けられる外層絶縁体部１６とを備えて構成される。絶縁体部８は、内層絶縁体部１４が存在することに特徴を有する。

内層絶縁体部１４は、マイカ粉を練り込んだポリエチレンからなる。具体的には、ポリエチレンを９０％（約９０％）、マイカ粉を１０％（約１０％）の割合で練り込んだ状態で上記の如く押し出し成形することにより内層絶縁体部１４が所定の厚みで形成される。尚、上記割合を採用することで、マイカ粉を練り込んでなる内層絶縁体部１４が外層耐火テープ部７のテープ外周面１３に押し出し成形されても外観不良は生じることがない（外層耐火テープ部７のテープ外周面１３にマイカ粉を塗布した場合では、絶縁体の押し出し成形が不均一になる虞がある。本発明では、マイカ粉を練り込んだ内層絶縁体部１４であることから、そのような虞がなくなるのは勿論である）。

内層絶縁体部１４は、絶縁体部８における全体の厚みの３０％を占める状態に形成される。尚、上記割合を採用することで、絶縁体部８は所謂絶縁体としての特性や、機械的強度を十分に確保することができる。

外層絶縁体部１６は、一般的な耐火ケーブルに用いられる樹脂材料を内層絶縁体部１４の外周面１５に押し出し成形することにより所定の厚みで形成される。上記樹脂材料としては、例えばポリオレフィン系樹脂や塩化ビニル系樹脂が挙げられる。そして、ポリオレフィン系樹脂としては、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、エチレン酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、エチレン−エチルアクリレート共重合体（ＥＥＡ）、エチレン−αオレフィン共重合体、エチレンプロピレン共重合体などが挙げられる。一方、塩化ビニル系樹脂としては、塩化ビニル樹脂が挙げられる。

図１に戻り、介在３は、二本の絶縁線心２を撚り合わせる際に、耐火ケーブル１が断面円形状になるようにするためのものである。介在３は、紙、ジュート、ＰＰ解繊糸等からなるのが一般的である。

押さえ巻きテープ４は、ポリエステル不織布、ナイロン不織布、ポリプロピレンテープ、ポリエステルテープ、ガラステープ、紙テープ、セラミックス紙等が採用されるのが一般的である。

シース５は、一般的な耐火ケーブルに用いられる樹脂材料を押さえ巻きテープ４の上に押し出し成形することにより所定の厚みで形成される。上記樹脂材料としては、外層絶縁体部１６と同様であって、例えばポリオレフィン系樹脂や塩化ビニル系樹脂が挙げられる。そして、ポリオレフィン系樹脂としては、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、エチレン酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、エチレン−エチルアクリレート共重合体（ＥＥＡ）、エチレン−αオレフィン共重合体、エチレンプロピレン共重合体などが挙げられる。一方、塩化ビニル系樹脂としては、塩化ビニル樹脂が挙げられる。尚、ポリオレフィン系樹脂として単独で使用することも、複数種類を併用することも可能である。例えば、ＥＥＡやＥＶＡに比べて機械的特性は良いが難燃剤を多く添加することができないポリエチレンと、難燃剤を多く添加することのできるＥＥＡやＥＶＡとを併用することで、機械的特性と難燃剤の受容性の良い材料を構成することが可能になる。

上記構成及び構造において、耐火ケーブル１は、二本の絶縁線心２が、導体６と、この導体６の外側に設けられる内層耐火テープ部１０と、内層耐火テープ部１０の外周面にマイカ粉を塗布してなる中間耐火部１２と、この中間耐火部１２の外側に設けられる外層耐火テープ部１１と、マイカ粉を練り込んだポリエチレンを外層耐火テープ部１１の外周面に押し出して成形される内層絶縁体部１４と、この内層絶縁体部１４の外側に設けられる外層絶縁体部１６とを備えて構成される。また、別な言い方をすれば、耐火ケーブル１は、内層耐火テープ部１０の外側にマイカ粉を塗布した部分が形成され、さらには、外層耐火テープ部１１の外側にもマイカ粉を練り込んだ部分が形成されたものになる。

本発明によれば、上記の如く、マイカ粉からなる中間耐火部１２を形成することから、内層耐火テープ部１０の雲母層に欠落部分が生じてもマイカ粉（雲母粉）が入り込む形となり、結果、内層耐火テープ部１０の雲母層を均一に保つことができる。これにより電気的にも弱い部分がなくなり、外層耐火テープ部１１の例えば巻き付けも均一に行うことができる。

また、本発明によれば、上記の如く、マイカ粉を練り込んだポリエチレンからなる内層絶縁体部１４を外層耐火テープ部１１の外周面に押し出し成形にて設けることから、ケーブル燃焼時に絶縁体部８の材料が燃え尽きた状態になっても、練り込んだマイカ粉が残存する形となり、結果、外層耐火テープ部１１の雲母層に付着させることができる。つまり、高温にて外層耐火テープ部１１の雲母層が剥がれ欠落部分が生じていてもマイカ粉（雲母粉）が入り込む形となり、結果、内層耐火テープ部１０及び中間耐火部１２の部分と同様、電気的にも弱い部分がなくなり、安定した状態で耐火性能を保持することができる。

従って、本発明によれば、雲母層の欠落を補って十分な耐火性能を確保することができるという効果を奏する。また、本発明によれば、マイカ粉（雲母粉）が入り込む形となる部分が二層にわたって形成されることから、この点でも十分な耐火性能を確保することができるという効果を奏する。

本発明によれば、製造時に発生するストレスからの懸念項目と、実際の燃焼時に発生しうる懸念項目とを解消することから、安定した耐火性能を確保することができるという効果を奏する。そのため、火災時での一定時間の電力供給が確実にでき、結果、災害の拡大を防ぐことができるという効果を奏する。

本発明は本発明の主旨を変えない範囲で種々変更実施可能なことは勿論である。

１…耐火ケーブル
２…絶縁線心
３…介在
４…押さえ巻きテープ
５…シース
６…導体
７…耐火テープ部
８…絶縁体部
９…導体外周面
１０…内層耐火テープ部
１１…外層耐火テープ部
１２…中間耐火部
１３…テープ外周面
１４…内層絶縁体部
１５…外周面
１６…外層絶縁体部

Claims (3)

1. 一又は複数本の絶縁線心が、導体と、該導体の導体外周面に設けられる耐火テープ部と、該耐火テープ部のテープ外周面に設けられる絶縁体部とを備えて構成され、
   前記耐火テープ部は、前記導体側に位置する内層耐火テープ部と、前記絶縁体部側に位置する外層耐火テープ部と、前記内層耐火テープ部及び前記外層耐火テープ部の間に位置する中間耐火部とを備えて構成され、
   前記絶縁体部は、押し出し成形にて前記外層耐火テープ部の周面に設けられる内層絶縁体部と、該内層絶縁体部の外周面に設けられる外層絶縁体部とを備えて構成され、
   さらに、前記中間耐火部は、前記内層耐火テープ部の外周面にマイカ粉を塗布してなり、且つ、前記内層絶縁体部は、マイカ粉を練り込んだポリエチレンからなる
   ことを特徴とする耐火ケーブル。
2. 請求項１に記載の耐火ケーブルにおいて、
   前記マイカ粉を練り込んだポリエチレンからなる前記内層絶縁体部は、前記絶縁体部における全体の厚みの３０％を占める状態に形成される
   ことを特徴とする耐火ケーブル。
3. 請求項１又は２に記載の耐火ケーブルにおいて、
   前記内層絶縁体部は、前記ポリエチレンが９０％、前記マイカ粉が１０％の割合で練り込まれて形成される
   ことを特徴とする耐火ケーブル。

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