JP6429910B2 - 耐火部材、防火構造体、構造物および防火構造体の施工方法 - Google Patents

Description

本発明は、例えば、区画部への配管やケーブルなどの貫通部に対して耐火性能を確保するための耐火部材等に関するものである。

建造物等において、区画部で区画された各部屋に配管やケーブル（以下、単に長尺体と称する場合がある）が敷設される場合がある。この場合、例えば一方の部屋で火災が発生すると、長尺体を伝って、火災が建造物全体に広がり、甚大な被害をもたらすおそれがある。

このような区画部を貫通する長尺体の耐火構造としては、例えば熱膨張性のパテやモルタルを長尺体と貫通孔との間に充填する方法がある。

しかし、長尺体の周囲に直接熱膨張部材を充填するのは、作業性が悪い。また、過剰な量の熱膨張部材を必要とするため、コストが高くなる。

これに対し、貫通孔に挿通された長尺体の外周に、発泡性材料と熱膨張性部材を順に配置し、熱膨張性部材と長尺体とが直接接触させない方法がある（特許文献１）。

特開２０１４−７８９２号公報

しかし、長尺体の周囲に配置される発泡性材料である充填材は、長尺体の外周面の全周に密着するように配置されるため、長尺体との摩擦が大きく、長尺体の移動時に、充填材が、貫通孔から脱落する恐れがある。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、長尺体との滑りを向上させて、長尺体の移動に伴う発泡性材料の脱落を防止することが可能な耐火部材等を提供することを目的とする。

前述した目的を達成するため、第１の発明は、略筒状の本体部と、前記本体部の内面に設けられる熱膨張部材と、前記熱膨張部材が露出しないように、前記本体部および前記熱膨張部材の内周面に、前記熱膨張部材を覆うように設けられる発泡体と、を具備し、前記発泡体の内面側には、凹凸形状が形成されることを特徴とする耐火部材である。

前記熱膨張部材は、前記本体部の内面の全周にわたって形成され、他の部位よりもわずかに内径が拡径された熱膨張部材収容部に収容されてもよい。

前記本体部には、内面から中心方向に向けて、変形可能な複数の舌状片が設けられ、前記舌状片は、前記本体部の一方の端部近傍において、前記本体部の端部から内側にずれた位置に形成されてもよい。

第１の発明によれば、モルタルなどを使用することなく、防火構造を得ることができるため、作業性に優れる。また、発泡体の内面側に凹凸形状が形成される、発泡体の内面の凸部で長尺体を支持するため、発泡体と長尺体との滑りが良く、長尺体が長手方向に移動した際に、発泡体が貫通孔から脱落することを防止することができる。

また、発泡体の変形によって、長尺体の外径が異なる場合でも、１種類の耐火部材を適用することが可能である。

また、本体部の外形が略円形であるため、貫通孔が円形の場合には、貫通孔に本体部を挿入した際に、本体部の外周面と貫通孔の内周面とを密着させることができる。

また、ひれ部の前方又は後方に凹部を形成することで、円形の貫通孔に本体部を挿入した際に、ひれ部が凹部に収まるため、本体部の貫通孔への挿入の妨げとなることが無い。また、ひれ部がストッパーの役割を果たすため、本体部が貫通孔から脱落することを抑制することができる。

また、貫通孔が矩形の場合には、本体部の４つのひれ部が貫通孔の四隅にくるように配置することで、貫通孔と本体部との間に充填材を充填する際に、ひれ部を充填材の充填範囲を規制する規制部として利用することができる。

また、本体部の内面に舌状片を設けることで、区画部の目隠しとなる。

また、本体部がゴム製であれば、弾力によって貫通孔への取り付け作業が容易となり、また、本体部が難燃性であるため、火災の延焼を防止することができる。同様に、発泡体が難燃性のスポンジであれば、火災の延焼を防止することができる。

また、本体部の外周面に水膨張部材を配置することで、耐火部材を床に設置する場合において、漏水防止効果を得ることができる。

第２の発明は、第１の発明にかかる耐火部材を用い、区画部に設けられた貫通孔と、前記貫通孔に設けられた前記耐火部材と、前記耐火部材に挿通される長尺体と、を具備し、前記長尺体が前記発泡体の凹凸面で支持されることを特徴とする防火構造体である。

前記貫通孔は矩形であり、前記本体部は外形が略円形であり、前記本体部の外周面には、周方向に対して略等間隔に、ひれ部が形成され、前記ひれ部が、前記貫通孔の４隅に位置し、前記本体部と前記貫通孔との間には充填材が充填されてもよい。

第２の発明によれば、モルタルなどを使用する必要がないため、作業性に優れ、また、発泡体の内面側に凹凸形状が形成されるため、発泡体と長尺体との滑りが良く、長尺体が長手方向に移動した際に、発泡体が貫通孔から脱落することを防止することができる。

また、矩形の貫通孔に本体部が設置された際に、ひれ部を、充填材の充填範囲を規制する規制部として機能させることができる。

第３の発明は、第１の発明にかかる耐火部材を用い、前記本体部、前記熱膨張部材および前記発泡体には、それぞれ周方向の一部に、前記本体部の軸方向に沿って割り部を有し、区画部に形成された貫通孔に長尺体を通す工程と、前記割り部を開き、前記発泡体の内部に長尺体を挿入する工程と、を具備することを特徴とする防火構造体の施工方法である。

また、第１の発明にかかる耐火部材を用い、前記耐火部材を、区画部に形成された貫通孔に配置する工程と、前記耐火部材の前記発泡体の内に長尺体を挿通する工程と、を具備することを特徴とする防火構造体の施工方法である。

第３の発明によれば、モルタルを用いることなく、長尺体の移動によって発泡体の脱落を抑制可能な防火構造体を施工することができる。

本発明によれば、長尺体との滑りを向上させて、長尺体の移動に伴う発泡性材料の脱落を防止することが可能な耐火部材等を提供することができる。

耐火部材１を示す分解前方斜視図。 耐火部材１を示す組立後方斜視図。 発泡体７を示す斜視図。 防火構造体を施工する工程を示す図。 防火構造体を施工する工程を示す断面図。 防火構造体を施工する工程を示す図。 防火構造体を施工する工程を示す断面図。 防火構造体を施工する他の実施形態を示す斜視図。 （ａ）、（ｂ）は防火構造体を施工する他の実施形態を示す正面図。 耐火部材１ａを示す断面図。 発泡体７ａを示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図。

以下、本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は、本発明にかかる耐火部材１を示す分解斜視図であり、図２は背面側から見た耐火部材１の組立斜視図である。耐火部材１は、主に本体部３、熱膨張部材５、発泡体７等から構成される。

本体部３は、例えば難燃性のゴムにより形成される。すなわち、本体部３は、容易に弾性変形する。本体部３の外形は略円形であり、本体部３は全体として略筒状である。本体部３の一方の開口側の外周には、外方に向けて突出するフランジ部９が形成される。また、本体部３の他方の開口側の内面には、中心方向に向けて複数の舌状片１９が形成される。

舌状片１９は、本体部３の内面から中心方向に向けて形成され、それぞれ容易に変形可能である。複数の舌状片１９によって、本体部３の他方の開口部が概ね塞がれる。なお、舌状片１９は、図示したように、本体部３の端部に形成される必要はなく、端部からやや内側（一方の開口側）にずれた位置（例えば５ｍｍ程度）に形成してもよい。このように、舌状片１９を本体部３の端部からずれた位置に形成することで、舌状片１９側から配管等を挿入した際に、本体部３の外周（端縁部）が内側に倒れることを抑制することができる。また、舌状片１９側から配管等が挿入する際、本体部３の端部から舌状片１９までの間の本体部３の内面の直線部を、配管等のガイドとして機能させることができる。また、一方の開口側から配管を挿入した際、舌状片１９がちぎれにくい。

本体部３の外周面には、複数個所（例えば４か所）にひれ部１１が形成される。ひれ部１１は、略三角形状であり、本体部３の外周面から外方に突出する。ひれ部１１は、本体部３の外周面に、周方向に対して所定の間隔で配置される。すなわち、本体部３の正面視において、隣り合うひれ部１１の各辺同士を線でつなぐと、４つのひれ部１１で略矩形が形成される。

ひれ部１１の前方側（フランジ部９側）の、本体部３の外周面には、凹部１３が形成される。凹部１３は、本体部３に形成された薄肉部である。凹部１３の大きさおよび深さは、ひれ部１１を凹部１３側に折り曲げた際に、ひれ部１１を収容可能なサイズである。すなわち、凹部１３の大きさは、ひれ部１１の大きさ以上の大きさであり、凹部１３の深さは、ひれ部１１の厚み以上の深さであることが望ましい。

本体部３の内面側には、熱膨張部材収容部１７が形成される。熱膨張部材収容部１７は、本体部３の内周面において他の部位よりもわずかに内径が拡径されており、本体部３の内面の全周にわたって形成される。熱膨張部材収容部１７には、火災時等の熱によって膨張する熱膨張部材５が収容される。

本体部３および熱膨張部材５の内側には、発泡体７が収容される。発泡体７は、例えばウレタン発泡体であり、難燃性スポンジであることが望ましい。発泡体７の詳細は後述する。

本体部３の側面には、一方の端部から他方の端部まで割り部１５ａが形成される。すなわち、本体部３は、割り部１５ａによってＣ字状に開くことができる。また、熱膨張部材５は、帯状の部材を丸めて、本体部３の熱膨張部材収容部１７に収容される。この際、丸めた熱膨張部材５の突合せ部が割り部１５ｂとなる。また、発泡体７も、本体部３の内部に丸めて収容されるが、突合せ部が割り部１５ｃとなる。すなわち、本体部３に熱膨張部材５および発泡体７を収容した状態でも、耐火部材１の全体を、割り部１５ａ、１５ｂ、１５ｃによって、Ｃ字状に開くことができる。

次に、発泡体７について詳細を説明する。図３は、丸める前の状態の発泡体７を示す斜視図である。発泡体７は、波形発泡体である。すなわち、発泡体７の一方の面には、波形の山部２１と谷部２３が幅方向およびこれと垂直な長手方向に対して規則的に配置される。発泡体７を丸める際には、山部２１と谷部２３により形成される凹凸形状が内面側となるようにする。ここで、前述した様に、発泡体７を丸める際に突合せ部となる端面が割り部１５ｃに対応する。

次に、耐火部材１を用いた防火構造の施工方法について説明する。図４は、耐火部材１を区画部２５に取り付ける前の状態を示す図である。まず、図４に示すように、防火区画部である区画部２５に貫通孔２９を形成する。区画部２５は、例えば建築物などの構造物の内部空間を区画する壁である。すなわち、本発明の防火構造体は、構造物を対象に用いられる。次に、貫通孔２９に長尺体２７を挿通する。長尺体２７は、例えばケーブルや配管である。なお、複数本の長尺体を挿通してもよい。また、貫通孔２９は、耐火部材１の本体部３の外形に対応する形状であり、図示した例では、貫通孔２９は略円形である。

次に、長尺体２７に耐火部材１を取り付ける。前述した様に、耐火部材１には、本体部３、熱膨張部材５、発泡体７のそれぞれに、割り部１５ａ、１５ｂ、１５ｃが設けられる。したがって、割り部１５ａ、１５ｂ、１５ｃを開くことで、長尺体２７の側方から、耐火部材１を長尺体２７の外周に取り付けることができる。

図５は、この状態の断面図である。前述した様に、発泡体７の内面側には、凹凸形状が形成される。凹凸形状の山部２１は、長尺体２７と接触して容易につぶれる。したがって、長尺体２７の外径や本数が変わっても、同一の耐火部材１で対応することができる。

また、長尺体２７は、発泡体７の山部２１の一部と接触して、山部２１によって支持される。すなわち、長尺体２７の外周面は、発泡体７の内面の全面と均等に密着するのではなく、発泡体７の内面の一部分で支持される。このため、長尺体２７と発泡体７との滑りが良い。

また、本体部３の舌状片１９は長尺体２７に沿って折れ曲がる。したがって、舌状片１９の先端側が、本体部３を貫通する長尺体２７の外周面に密着する。前述した様に、発泡体７の内面には凹凸形状が形成されるため、長尺体２７の外周面と発泡体７との間に隙間が生じる恐れがある。舌状片１９は、このような隙間が生じた場合でも、区画部２５の前面側と背面側との間の目隠しとして機能する。

次に、図６に示すように、長尺体２７に沿って、耐火部材１を移動させて、本体部３を貫通孔２９に挿入する。

ここで、貫通孔２９の内径は、本体部３の外径と略同じか、やや小さい。また、本体部３は、ゴム製であるため、容易に変形する。このため、本体部３の外周面を、貫通孔２９の内面と密着させることができる。また、フランジ部９の外径は、貫通孔２９の内径よりも十分に大きい。このため、フランジ部９が区画部２５の前面と接触するまで耐火部材１を貫通孔２９に挿入することで、耐火部材１の挿入代を一定にすることができる。

図７は、この状態の断面図である。前述した様に、本体部３の外周面には、ひれ部１１が形成される。ひれ部１１は容易に変形可能である。このため、貫通孔２９の内面と接触したひれ部１１は、本体部３の外周面に沿って折れ曲がる。この際、ひれ部１１の前方には、凹部１３が形成される。このため、折れ曲がったひれ部１１は凹部１３に収容される。このため、ひれ部１１が本体部３の貫通孔２９への挿入に対して妨げとならない。また、ひれ部１１が本体部３の外周面に形成された返し部として機能するため、本体部３が貫通孔２９から抜けることを防止することができる。

以上により、防火構造を施工することができる。

次に、略矩形の貫通孔へ、耐火部材１を取り付ける方法について説明する。図８は、耐火部材１を区画部２５に取り付ける前の状態を示す図である。本実施形態では、貫通孔２９ａは、略矩形である。まず、前述した様に、貫通孔２９ａに長尺体２７を挿通し、長尺体２７の外周に耐火部材１を取り付ける。次に、耐火部材１を貫通孔２９ａに挿入する。

図９（ａ）は、貫通孔２９ａに耐火部材１を挿入した状態の正面図である。耐火部材１は、ひれ部１１が貫通孔２９ａの角部に位置するように配置される。すなわち、４つのひれ部１１を結んで形成される略矩形の形状と、貫通孔２９ａの略矩形の形状とが対応する。なお、ひれ部１１は、貫通孔２９ａの内面と完全に接触しなくてもよい。また、フランジ部９の外径は、貫通孔２９ａの辺の長さよりも大きいため、フランジ部９と区画部２５の前面が接触する。

この状態から、図９（ｂ）に示すように、貫通孔２９ａの角部近傍（フランジ部９と貫通孔２９ａとの隙間が生じた部位）から、貫通孔２９ａ内に充填材３１を充填する。充填材３１は、例えばコーキング材である。

この際、ひれ部１１は、充填材３１が区画部２５の背面側に流れることを抑制する。すなわち、ひれ部１１は、貫通孔２９ａ内における充填材３１の充填範囲を規制する規制部として機能する。したがって、充填材３１は、主に、ひれ部１１よりも前面側の貫通孔２９ａと本体部３との隙間に充填される。

以上説明したように、本発明にかかる耐火部材１によれば、モルタルを使用することなく防火構造を得ることができる。また、割り部１５ａ、１５ｂ、１５ｃによって、耐火部材１を長尺体２７の側方から取り付けることができるため、すでに貫通孔に挿通されている長尺体２７に対しても、容易に耐火部材１を取り付けることができる。

また、本体部３の内部に発泡体７が配置され、長尺体２７の外径に応じて、発泡体７が容易に潰れるため、一つの耐火部材１によって、複数の径の長尺体２７に適用することができる。

また、熱膨張部材５と長尺体２７とが直接接触せず、長尺体２７は発泡体７と接触するため、長尺体２７と発泡体７との滑りがよく、長尺体２７が長手方向に移動した際における耐火部材１のずれを防止することができる。

特に、発泡体７の内面が凹凸形状であり、主に山部２１によって長尺体２７が支持される。また、長尺体２７との接触によって山部２１が潰れた際に、山部２１の変形分が谷部２３側に逃げることができる。このため、長尺体２７の外周面の全面に対して均一に発泡体を密着させる場合と比較して、長尺体２７が発泡体７から受ける反発力が小さくなる。このため、長尺体２７と発泡体７との摩擦が小さくなる。この結果、長尺体２７が長手方向に移動した際に、長尺体２７の移動に伴って発泡体７が脱落することを抑制することができる。

また、発泡体７の凹凸形状によって、長尺体２７と発泡体７との間に隙間が形成される恐れがあるが、長尺体２７が本体部を貫通した状態で、舌状片１９によって、本体部３の一方の開口部が概ね塞がれる。このため、舌状片１９によって、区画部２５の前後面の目隠しをすることができる。この際、舌状片１９は容易に変形可能であるため、本体部３への長尺体２７の挿通の妨げとなることが無い。

また、ひれ部１１を設けることで、円形の貫通孔２９に耐火部材１を取り付けた際には、ひれ部１１を耐火部材１の抜け止めとして機能させることができる。また、この際、ひれ部１１が本体部３の外周面に接するように折り曲げられるが、ひれ部１１を収容可能な凹部１３が形成されるため、耐火部材１の挿入の妨げとならず、また、ひれ部１１によって、本体部３の外周面と貫通孔２９の内面との間に隙間が生じることを抑制することができる。

また、ひれ部１１は、本体部３外面の周方向に略等間隔で４か所形成されるため、略矩形の貫通孔２９ａに取り付けた際に、本体部３と貫通孔２９ａ内面との最も隙間の大きくなる貫通孔２９ａの四隅にひれ部１１を配置することができる。このため、ひれ部１１によって、貫通孔２９ａと本体部３との隙間を小さくすることができる。この結果、充填材３１を充填した際に、充填材３１が貫通孔２９ａの背面側に流れることを抑制し、貫通孔２９ａ内における充填材３１の充填範囲を規制することができる。

なお、凹部１３は、ひれ部１１の前方（フランジ部９側）に形成したが、略円形の貫通孔２９に耐火部材１を挿入した際に、ひれ部１１を収容可能であれば、ひれ部１１の後方に形成してもよい。また、本体部３の外形は略円形の例を示したが、貫通孔の形状に応じて適宜変更することができる。

また、前述した施工方法では、貫通孔に対して、予め長尺体２７を挿通した例を示したが、貫通孔に耐火部材１を先に取り付けておき、その後、耐火部材１に長尺体２７を挿通してもよい。

また、区画部２５が壁である例を示したが、区画部２５は、床（天井）であってもよい。この場合には、本体部３と貫通孔２９等との隙間から、下の部屋に水が浸入する恐れがあるため、本体部３の外周面に、水を吸収して膨張する水膨張部材を配置してもよい。

図１０は、水膨張部材３３を用いた、耐火部材１ａを示す断面図である。耐火部材１ａの本体部３の外周面には、水膨張部材収容部３５が形成される。水膨張部材収容部３５は、本体部３の外周面に、全周にわたって形成される溝である。水膨張部材収容部３５には、帯状の水膨張部材３３が丸められた状態で収容される。このため、丸められた水膨張部材３３の突き当て部が割り部として機能する。

このように、耐火部材１ａも耐火部材１と同様の効果を得ることができる。また、水膨張部材３３によって、貫通孔と耐火部材１ａとの隙間から水が浸入することを防止することができる。

また、発泡体７の凹凸形状は、波形には限られない。例えば、山部２１の形状を半円形状にしてもよい。また、この場合には、図１１に示す発泡体７ａを用いてもよい。発泡体７ａは、発泡体７に対して、山部４１および谷部２３の形態が異なる。発泡体７ａは、山部２１と谷部２３とが波形ではなく、略半円形状の山部２１同士の間に、谷部２３が形成される。また、発泡体７ａは、発泡体７のように、山部２１と谷部２３とが、幅方向およびこれと垂直な長手方向に規則的に交互に配置されるのではなく、山部２１および谷部２３が、幅方向に対して連続して形成される。

山部２１（頂部）と谷部２３は、発泡体７ａの幅方向に対して、平行に形成されるのではなく、所定の角度で斜めに形成される。すなわち、発泡体７ａの端部（割り部１５ｃに相当）の形状は、全幅に対して同一ではなく、徐々に変化する。

このように、山部２１および谷部２３を斜めに形成することで、発泡体７ａを丸めて、割り部１５ｃ同士を突き合せた際に、例えば山部２１同士が全幅にわたって突き合わさることがなく、割り部１５ｃにおいて、凹凸形状が交互に配列しなくなることを防止することができる。すなわち、発泡体７ａの幅方向の少なくとも一部において、割り部１５ｃにおいて凹凸形状が規則的に配列して、内部の長尺体を確実に支持することができる。

以上、添付図を参照しながら、本発明の実施の形態を説明したが、本発明の技術的範囲は、前述した実施の形態に左右されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

１、１ａ………耐火部材
３………本体部
５………熱膨張部材
７、７ａ………発泡体
９………フランジ部
１１………ひれ部
１３………凹部
１５ａ、１５ｂ、１５ｃ………割り部
１７………熱膨張部材収容部
１９………舌状片
２１………山部
２３………谷部
２５………区画部
２７………長尺体
２９、２９ａ………貫通孔
３１………充填材
３３………水膨張部材
３５………水膨張部材収容部

Claims (8)

1. 略筒状の本体部と、
   前記本体部の内面に設けられる熱膨張部材と、
   前記熱膨張部材が露出しないように、前記本体部および前記熱膨張部材の内周面に、前記熱膨張部材を覆うように設けられる発泡体と、
   を具備し、
   前記発泡体の内面側には、凹凸形状が形成されることを特徴とする耐火部材。
2. 前記熱膨張部材は、前記本体部の内面の全周にわたって形成され、他の部位よりもわずかに内径が拡径された熱膨張部材収容部に収容されることを特徴とする請求項１記載の耐火部材。
3. 前記本体部には、内面から中心方向に向けて、変形可能な複数の舌状片が設けられ、前記舌状片は、前記本体部の一方の端部近傍において、前記本体部の端部から内側にずれた位置に形成されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の耐火部材。
4. 請求項１から請求項３のいずれかに記載の耐火部材を用い、
   区画部に設けられた貫通孔と、
   前記貫通孔に設けられた前記耐火部材と、
   前記耐火部材に挿通される長尺体と、
   を具備し、
   前記長尺体が前記発泡体の凹凸面で支持されることを特徴とする防火構造体。
5. 前記貫通孔は矩形であり、
   前記本体部は外形が略円形であり、
   前記本体部の外周面には、周方向に対して略等間隔に、ひれ部が形成され、
   前記ひれ部が、前記貫通孔の４隅に位置し、前記本体部と前記貫通孔との間には充填材が充填されることを特徴とする請求項４記載の防火構造体。
6. 請求項４または請求項５記載の防火構造体を具備することを特徴とする構造物。
7. 請求項１から請求項３のいずれかに記載の耐火部材を用い、
   前記本体部、前記熱膨張部材および前記発泡体には、それぞれ周方向の一部に、前記本体部の軸方向に沿って割り部を有し、
   区画部に形成された貫通孔に長尺体を通す工程と、
   前記割り部を開き、前記発泡体の内部に長尺体を挿入する工程と、
   を具備することを特徴とする防火構造体の施工方法。
8. 請求項１から請求項３のいずれかに記載の耐火部材を用い、
   前記耐火部材を、区画部に形成された貫通孔に配置する工程と、
   前記耐火部材の前記発泡体の内に長尺体を挿通する工程と、
   を具備することを特徴とする防火構造体の施工方法。
   

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