JPH0234621B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は防火障壁装置に関し、また火事が起つ
た時に壁、フロア、仕切り壁または天井の貫通孔
を閉止して熱、煙および有毒ガスを通過させない
ようにする方法に関する。本発明はまた抑制層を
はりつけた耐火材料を含み、加熱された時に生成
される耐火性の黒焦げを寸法的に制御する膨張複
合体に関する。 耐火壁または耐火性フロアのような障壁を貫通
して電気ケーブル、導管その他の機械的供給設備
を通す一般的に用いられる方法は障壁の貫通孔ま
たは開口部を直接に貫通させることである。この
ような貫通孔が前記ケーブル等のまわりに密封装
置を設けられていない場合、前記貫通孔は火災に
よつて生じた熱、煙および有毒ガスをじかに通過
させてしまうであろう。 熱、煙およびガスを通過させないように貫通孔
を密封する種々の装置が開発された。マクマーチ
ン（McMartin）の米国特許第3864883号は床下
出入家屋の通路を閉じる装置に関し、火災の際、
発泡しそして前記家屋をほぼ満たすまで膨張する
膨張材料の成形されたブロツクを使用する。膨張
材料の成形されたブロツクは前記家屋内に置か
れ、かつ前記家屋の内部寸法より小さな寸法を有
し、前記膨張材料のまわりに開口が残るようにさ
れている。 ブラツドレー他（Bradley et al）の米国特許
第4061344号に例示されている別の形式の装置は、
金属製圧縮プレートの間に挾持された膨張材料と
エラストマ材料の層を使用している。ケーブル、
パイプまたは導線は前記プレート、膨張材料およ
びエラストマ材料に明けられた穴を貫通し、そし
て前記圧縮プレートを締めることによつて煙に対
する密封を形成されるのに十分密に保持される。
この装置の明らかな欠点は、前記ケーブル、パイ
プまたは導線の直径を前記装置の部材に明けられ
た穴の直径に合わせる必要があることである。さ
らに、前記プレートを一緒に締め合わせ、または
圧縮する金属ねじまたはボルトは火事のとき熱の
伝導体の働きをする。 本発明は壁、床、仕切り壁または天井を通る貫
通孔において火と煙とを止める簡単で安価な防火
障壁装置において実施される。 前記防火障壁装置は前記貫通孔の内側に裏打ち
された膨張シート材料のスリーブと、前記スリー
ブの一端に置かれた時に低温の煙を密封すること
ができる少なくとも１個の端部キヤツプを有す
る。膨張シート材料のスリーブは前記貫通孔の壁
部に対し、接着剤接合、前記膨張シートの硬化中
の接合または機械的ロツク装置、またはこれらの
組合わせのいずれかによつて付着される。端部キ
ヤツプはケーブル、パイプまたは導管により容易
に貫通することができるような構造にされ、かつ
前記貫通するケーブル等のまわりに一致する。装
置が火災の時のような高温にさらされた時は、膨
張シートは膨張によつてその物理的および化学的
形態を変えて、前記貫通孔を密封する。 膨張スリーブは金属ねじまたはボルトを使用す
ることなく貫通孔の壁に張りつけられているの
で、本発明の装置においては膨張材料を通る連続
的な熱伝導性の金属通路は存在しない。 さらに、本発明は貫通孔の壁に張りつけられた
防火障壁を提供し、かくして効果的な火災止めに
対する主要な障害の一つを克服する。火災止めの
現在の方法の多くは作業者が作業中およびケーブ
ルを通した後に貫通孔内に容易に除去可能なゆる
い通常の絶縁材料を配置したり、取替えることを
頼りにしている。本発明の装置は保護の膨張材料
を取りはがすことなく、ケーブル等の敷設、移動
または取替を可能にし、かくして膨張材料が貫通
孔の外に残される危険を防止する。 本装置は任意の床または壁の貫通孔にも取り付
けることができ、また正方形の貫通孔に合わせて
作ることもできる。本装置は据えつけて、そのま
わりにコンクリート打ちすることができる。 本装置の独特な端部キヤツプは火災、煙および
ガスの障壁を提供し、この障壁はケーブルにより
容易に貫通されて、ワイヤ敷設を容易にする。さ
らに、ケーブルは貫通孔から容易に取り去ること
ができて、端部キヤツプに穴が明けられていない
場合、端部キヤツプは有効なシールのままでい
る。端部キヤツプは容易に切り取ることができて
どのような特別の寸法のケーブルでも通過させ
る。端部キヤツプの構造により、本装置は特別な
変形を要することなく、任意の数の、また大抵の
寸法のケーブル、パイプ等を保護することができ
る。 好ましい実施例において、本装置は、貫通孔に
単に押し入れる独特なロツク機構を採用してい
る。ロツク機構が好ましい膨張材料またはその他
の耐火炎性のエラストマ材料で作られている時
は、本装置は貫通孔内に何回も損傷なく取外しお
よび取替ができる。 別の好ましい実施例において、膨張シート材料
は抑制層を重ね合わせている。抑制層を重ねられ
た膨張シート材料は抑制されない膨張シートに比
べると劇的に異なつた膨張特性を示すことが判つ
た。本発明の膨張材料が火災の際約110℃以上の
温度で加熱または燃焼する際、膨張材料の膨張は
制御された指向的な挙動で生じることが予期せず
判つた。膨張シートは、抑制されない膨張シート
の場合のように等方性をもつて膨張するよりむし
ろ抑制層に対してほぼ垂直な方向に膨張する。 抑制層を重ね合わせた本発明の膨張シートは
壁、床、仕切り壁および天井を通る貫通孔を煙、
火、ガスおよび水から密封するのに使用する優れ
た膨張障壁を提供し、何故なら膨張反応中に生成
する炭化物が指向的な挙動で生じて貫通孔の凹所
を最適に満たすのを確実にすることができるから
である。さらに、熱または火にさらされた時に貫
通孔を最適に満たすように指向的な挙動で膨張す
る能力は、低コストの耐火装置を準備する。 さらに、本発明の膨張シートは穴を打ち抜かす
ことができ、また空気の循環が必要とされる耐火
保護用途にも使用できる。火事の場合、膨張材料
の膨張方向は抑制層によつて制御されて、穴は充
填されて、効果的な防火障壁が提供される。 さて詳しく図面を参照すると、最も簡単な形態
の防火障壁装置は、膨張シート材料のスリーブ１
１と、膨張材料または別の難燃のエラストマ材料
の端部キヤツプ１５を含む。 第１図と第３図とに明らかに示すように、スリ
ーブ１１は平行四辺形状に切り取られ、かつ円筒
状の貫通孔１０の内側に合致するようら施状に巻
かれた膨張材料の平坦なシートで形成される。正
方形または長方形の貫通孔の場合、長方形状にさ
れた膨張材料の４枚のシートがスリーブ１１を作
り上げる。平坦なシート材の切断は普通の家庭用
はさみで容易になされ、またシートは標準寸法用
の切断線を示すよう印がつけることができる。代
替的に、標準の型裁断寸法が提供できる。スリー
ブ１１は接着剤接合、または膨張シートの硬化中
の加熱接着によつて、または機械的ロツク装置、
またはこれらの組合せにより貫通孔１０の壁に付
着される。スリーブ１１を貫通孔１０の壁に接着
させる程当な材料は、一般に手に入る接触接合剤
およびゴム系接着剤である。円形の貫通孔に特に
効果的であることが判つている機械的ロツク装置
は第７図に示され、膨張材料の平坦なシートの一
方の表面上に形成された複数個の直立したリブ１
９を含み、前記リブ１９は平坦なシートが巻かれ
て円筒形の形状にされた時にはスリーブ１１の外
方表面上に配置されている。リブ１９は約40乃至
７０の、シヨアＡジユロメータの好ましい膨張材
料またはその他のゴム状材料で作られている。ス
リーブ１１が貫通孔内に押し入れられると、リブ
は僅かに変形し、貫通孔の側壁に合致し、またリ
ブの間の空げきを充満しようとし、それにより摩
擦手段によりスリーブを適所に保持する。リブは
垂直方向、または水平方向に（装置のまわりに円
周方向に）配置されてもよい。後者の配置におい
て、リブは優れた煙およびガスの密封を提供す
る。装置のまわりに嵌合する膨張した金属製、エ
ラストマ製またはプラスチツク製のスカートのよ
うなその他の機械的ロツク装置も適当であり、こ
れらの使用も意図されている。 膨張材料は火炎または熱の状況下でふくれ、ま
たは膨張できるものである。スリーブ１１用の好
ましい膨張シート材料は、粒状の水和アルカリ金
属ケイ酸塩のような膨張成分、有機結合剤成分、
フエノール樹脂のような炭化物形成の有機成分、
および充填材を含む可撓性で、熱膨張性の耐火合
成物がよい。このようなシートは同一譲受人に譲
渡された米国特許願第52742号米国特許第4273879
号に開示されており、そして米国スリーエム
（3M）社による製品「防火障壁シートFS―195」
（Fire Barrier Sheet FS―195）として購入可能
である。これらシートは可撓性で膨張していない
形態にあるが、約110℃以上の程度の温度にさら
されると、もとの体積の10倍までにすぐに膨張し
て強固な炭化物を形成し、貫通孔を火、熱、煙、
水蒸気および水が通過しないように密封する。熱
または火にさらされている間に形成された炭化物
（char）は堅固で、強力な耐火性であり、かつ消
火活動中に存在するような放水ホース圧力にさら
された時に容易には貫通孔を打ち抜かれることは
ない。もちろん、ビー・エー・エス・エフ
（BASF）社から購入しうる商標パルゾール
（Palusol）やスリーエム社（3MCo.）から購入し
うる商標エクスパントロール（Expantrol）のよ
うな他の膨張材料も十分満足して使用出来る。膨
張シートは商標ネオプレン（Neoprene）ゴムの
ようなエラストマ材で被覆して膨張材料の耐湿気
抵抗力を増大させるのも好ましい。このようなゴ
ム被覆は前記好ましい購入可能な膨張シート材料
「FS―195」に施されている。 本発明の特に好ましい実施例において、膨張材
料の膨張方向が抑制層を重ねることにより、効果
的に制御される。抑制層の使用は、火と熱に対す
る膨張反応中に形成される炭化物が貫通孔の凹所
を最適に満たすように生じるのを確実にすること
ができる。第９図は抑制膨張複合材を用いた第１
図に示す装置の一実施例を部分的に示す。抑制層
は好ましくは貫通孔の内側に面する膨張シートの
表面に重ねられる。約110℃以上の温度にさらさ
れると、抑制膨張シートは抑制層にほぼ垂直な方
向に、即ち貫通孔内に膨張し、抑制されない膨張
シートの場合のように等方性に膨張するのでなく
最適に貫通孔を満たす。 端部キヤツプ１５はスリーブ１１を含む同じ膨
張シート材料で作ることができ、またエラストマ
材に重ねてもよく、または難燃のエラストマ材で
もつぱら形成されてもよい。端部キヤツプ１５の
膨張方向もまた膨張シート材に抑制層を重ねるこ
とによつて制御してもよい。上述のように、端部
キヤツプ１５は主として火炎、煙およびガスを通
過させないよう貫通孔を密封し、またエラストマ
材の使用は端部キヤツプを通過するケーブル等の
まわりの密封を改良する。さらに、前記ケーブル
等のまわりに一旦適所にロツクされた端部キヤツ
プはケーブル等の支持具としての働きをする。 端部キヤツプ１５の好ましい形状は第５図に示
す。複数個の半径方向の切目１６が端部キヤツプ
１５に設けられ、端部キヤツプ１５が複数個の扇
形部に分割されるように切目１６ａ一個を除くす
べての切目１６は端部キヤツプ１５の外周の内側
に終つている。扇形部は容易に変位してそれを通
してケーブル、パイプまたは導管を通過させるこ
とができ、その後で扇形部はケーブル等のまわり
に一致するように扱うことができるのが認められ
る。また、スリツト１６ａは現存のケーブル等の
まわりに設置される能力を端部キヤンプに付与
し、本発明の装置が現存のケーブル、パイプおよ
び導管を保護しうるようにすることが認められ
る。端部キヤツプが冷い煙の密封材として働きを
する能力は、残りのさけ目を密封するかしめを用
いることによつてより強化することができる。代
替的に、もちろん端部キヤツプは所望の特定の直
径の穴に合わせて注文によるはめ合わせをされる
ことができる。 スリーブ１１を形成する好ましい膨張材料はそ
のもとの体積の10倍位まで膨張することができる
が、火災の場合に貫通孔の完全な密封を確保する
ために、断面積が約58平方センチ（約９平方イン
チ）以上の貫通孔について本装置（第１図、第２
図および第４図に示す）に膨張仕切り壁１２を組
み込むことが望ましいことが判つた。これより大
きい貫通孔に対しては、複数個の仕切り壁１２が
装置内で均一に離隔されてもよい。 好ましくは仕切り壁１２はスリーブ１１と同様
に膨張材料で作られ、また幾分Ｔ字形状をするよ
うにその一端部に一対のタブ１３を有する全体と
して長方形の形状をしている。タブ１３はスリー
ブ１１の厚さと同じ距離だけ外方に向けて延在す
るような寸法にされており、また好ましくは約
2.54cm（１インチ）の長さを有する。第２図に示
すような具合にタブ１３を入れるために、第３図
に示すように、スロツト１７がスリーブ１１に設
けられている。スロツト１７の寸法はそこにはま
り合うタブ１３を入れるような寸法とされる。好
ましくは、貫通孔の凹所を膨張時に最適に満たす
ような炭化物が生成されるように、膨張性の仕切
り壁１２はその両側面に重ね合わされた抑制層を
有する。 第６図と第７図に示す実施例においては、立ち
管／側壁１８が本装置に組み込まれている。立ち
管／側壁１８は火事の時に存在するかも知れない
水が貫通孔に入り、そしてそこにあるかも知れな
い電気ケーブルをシヨートさせることを防止する
ためのはね水除けの役割をする。立ち管／側壁１
８は自身と同じ材料で作られた図示の三角形の突
起のようなロツク装置２１によつてスリーブ１１
にロツクされている。このようなロツク装置２１
は膨張材料内に突き刺され、貫通孔１０の外周の
まわりから立ち管／側壁１８が上方に突出して保
持されることができるようにする。種々の長さの
ピン、フツクおよびとげのような他のロツク装置
を接着剤で、または接着剤なしで使用してもよ
い。立ち管／側壁１８はフランジ２０を設けられ
ており、フランジ２０は立ち管／側壁１８が貫通
孔内に落下することを防止するための床２２に対
する停止部としての働きをする。図示の実施例に
おいて、端部キヤツプ１５は立ち管／側壁１８に
嵌合するように設計されている。立ち管／側壁１
８は普通ステンレス鋼で作られるが、メツキされ
た鋼またはその他の構造的に使用可能な鉄金属・
非鉄金属、または例えばポリ塩化ビニール、ポリ
エチレン、ナイロンまたはポリカーボネートのよ
うな樹脂材料で作られてもよい。 第１図から第８図までに示す装置がコンクリー
トスラブの貫通孔内に配置され、制御された炉の
火（米国材料試験協会（ASTM）Ｅ―119標準試
験条件に従つた温度）にさらされた時、火災の通
路は完全に４時間に至るまでの間閉止される。膨
張シート材料は火にさらされると装置内で貫通孔
を満たすよう膨張すると同時に堅固な絶縁性を有
する耐火性炭化物を形成する。炭化物は貫通孔を
貫通するケーブル等のまわりに強固に膨張し、そ
して前記ケーブル等に存在したかも知れないすで
に焼失した絶縁に置き換ることができ、かくして
火災通路をふさぐ。 次に特に第９図を参照すると、膨張複合材３０
は膨張材料で作られた平坦なシート３２であり、
その一側面に本発明により開示されたような抑制
層３４を重ね合わせており、さらにそのもう一方
の側面にネオプレン（Neoprene）ゴムのような
エラストマ材３６が被覆されている。エラストマ
材の被覆は抑制層である必要はなく、湿気によつ
て膨張シート材料が劣化するのを防止するために
使用される。複合材３０は平行四辺形状に切断さ
れ、円筒状の貫通孔３８の内側面と合致するスリ
ーブを形成するようら旋状に巻かれる。仕切り壁
４０が第９図の装置内に設けられており、その両
側面に重ね合わされた抑制層３４を有する膨張シ
ート材料３２を含む。膨張復合材３０の膨張方向
は抑制層３４によつて効果的に制御される。例え
ば、約110℃以上の温度にさらされると、複合材
３０および仕切り壁４０は抑制層３４の平面に対
してほぼ垂直に膨張し、貫通孔４２の内部は膨張
した複合材３０で満たされるようになる。 特に第８図を参照すると、最も簡単な形態の抑
制された膨張複合材は重ね合わされた抑制層３４
を有する膨張シート材料３２を含む。好ましい膨
張シート材料３２は、同一譲渡人に譲渡された米
国特許願第52742号に開示されているような、粒
状の含水ポリシリケートナトリウムのような膨張
成分、有機結合剤成分、フエノール樹脂のような
炭化物形成成分、および充填部材を含む撓性で、
熱膨張性があり、かつ防火効力のある合成物であ
る。抑制層３４に対しては次の要件が必要とされ
る。 (1) 抑制層３４は下に横わる膨張シート材料３２
が膨張する機会を有する前には分解または軟化
してはならない。即ち、軟化または劣化する前
に約150℃の温度に耐えねばならない。 (2) 抑制層３４は膨張シート材料３２が膨張する
時に切れないように耐えるだけの十分な引張強
さを有しなければならない。 (3) 抑制層３４は下に横わる膨張シートに対して
接着可能であり、かつ前記膨張過程中に薄片に
裂けないように耐えねばならない。 上記規準を満足する抑制層は、アルミニウム、
銅、鋼、および鉛で作られた金属製の箔、シート
およびスクリーンと、クラフトタイプの紙のよう
な重量のある紙およびカードボードと、シリコン
とエポキシとから作られたような高温用ゴムおよ
びプラスチツクシートと、ガラスフアイバのよう
な無機フアイバで作られたスクリーンおよびクロ
ースと、アラミド（aramid）のような高温用有
機フアイバとを含む。 抑制層を膨張シート材料に接着することは、好
ましくは好ましいゴム状膨張材料の硬化操作に先
立つて膨張シートに抑制層を重ね合わせることに
よつて達成される。抑制された膨張複合材に硬化
操作を施すと抑制層と膨張シートとの間には堅固
な接着が形成される。代替的に、前記膨張シート
が膨張する温度以上の接着―軟化温度を有するよ
うな或る種の接合剤および接着剤も満足に使用す
ることができる。このような典型的な接合剤およ
び接着剤はシリコンおよびエポキシから作られた
ものである。 或る種の産業プラントおよび公益事業プラン
ト、特に原子力プラントにおいて、そのプラント
の操業のために使用される動力制御および処理制
御のケーブルを火災から防ぐことが必要とされ
る。例えば原子力プラントではケーブルトレイ内
に支持された多くの組の制御ケーブルを必要と
し、さらに各々の組の制御ケーブルは火事が起き
た時にケーブルがシヨートしないように一時間の
間個別に保護しなければならない。現在では、ケ
ーブルトレイを絶縁するためにセラミツクフアイ
バまたは耐火性のボードを使用している。これら
の製品がトレイを巻くために使用される時は、こ
れら製品はケーブル内で発生する熱を防ぐので前
記ケーブルを定格以下で（低アンペアで）使用す
ることを必要とする。本発明の複合材をケーブル
トレイのおおいに使用するときは、前記ケーブル
を定格以下で使用する必要性の程度を減少させ
る。第１０図に示すような小孔４４を備えた複合
材３０の層はトレイのまわりに巻きつけ、冷たい
空気を自由に循環させるようにし、かくして苛酷
な定格以下の問題を避けることができる。炭化物
は前記の明けられた小孔４４を充満する方向に生
成されるので、火事が起つた時は、前記小孔４４
は膨張する炭化物によつて急速に密封される。第
１０図に示す複数材３０は湿気による膨張シート
材料３２の劣化を防止するためにその一側面に非
抑制なエラストマ材３６の層を有し、かつ他の側
面に重ね合わされた抑制層３６を有する。複合材
３０がケーブルトレイのまわりに巻かれる時は、
前記エラストマ材の層は前記トレイに近接し、そ
して抑制層は巻かれたケーブルトレイの外側面に
ある。 膨張シートの膨張を指向させる抑制層の有効性
を示すために以下の試験が行われ、第１１図から
第１４図までに示す。 前記米国特許願第52742号により作られた6.35
mmの厚さの膨張シート材料３２でできた円板が製
作された。この膨張シート材料３２は米国デユポ
ン社のネオプレンＷ（Neoprene Ｗ）として購入
可能なポリクロロプレンを重量比約25％と、フイ
ラデルフイア・クオーツ社（Philadelphia
Quartz Co.）のブリストシル H24（Britesil
H24）として購入可能な含水ポリシリケートナト
リウムを重量比約56％と、ライヒホールド・ケミ
カル社（Reichhold Chem.Co.）のバルキユーム
5485（Varcum5485）として購入可能なフエノー
ルホルムアルデヒドを重量比約11％と、ペンシル
バニア・サンド・アンド・グラス社
（Pennsylvania Sand and Glass Co.）製であつ
てバンバリミキサ内で混合され、次に一緒に粉砕
されて可撓性のゴム状複合物にされ、シート状に
されたミン・ユー・シル（Min―Ｕ―Sil）とし
て購入可能なシリカを重量比約８％とを含む。各
円板は外径が50.8mmで、10.2mmの直径の中央の小
孔４４があけられている。第１１図に示す膨張円
板の両側面には0.127mmのネオプレン・ゴムの被
覆が硬化操作により即ち硬化処理のときに接着さ
れている。ゴム被覆は膨張シートと同じ温度範囲
で軟化するから、ゴム被覆は非抑制的である。第
１２図に示す膨張円板の両側面は0.064mmのアル
ミニウム箔の抑制層３４を硬化操作により接着さ
れている。両方の円板はエアーオーブンの中で
350℃で15分間膨張させられた。第１１図の円板
の全体の体積膨張は10.3倍であつた。膨張後の円
板が第１３図に示されている。第１２図の円板に
ついての対応の膨張量は9.3倍であり、膨張後の
円板は第１４図に示す。第１３図に示す膨張した
炭化物は、第１１図に示すもとの膨張しない状態
からすべての方向にほぼ均一に膨張している。し
かしながら、硬化操作により接着したアルミニウ
ム箔の抑制層３４により抑制された第１４図に示
す膨張した炭化物は、極めて劇的に小孔４４を完
全に閉じており、かつ抑制層３４にほぼ平行な方
向に膨張している。抑制された複合材における抑
制層に対して平行な方向への膨張は4.5倍であり、
抑制されない複合材のそれは2.7倍である。これ
らの試験は抑制層３４が膨張複合体の膨張の方向
づけの上で極めて効果的であり、かつあけられた
穴を満たすことができるということを示す。これ
らの試験はまた前記抑制された膨張複合材は火事
の時に前記抑制層平面にほぼ垂直な方向に膨張す
ることを示す。 例１から４までは本発明の教示により作られた
装置の構成と特性を示し、例５は膨張シートにお
いて膨張を方向づける上での抑制層の効率を示
す。 例 １ 床の貫通孔の火災止め用装置２個は膨張材料シ
ートを102mmの長さの２個のシリンダとして形成
され、そして914mm×914mm平方で厚さ102mmのコ
ンクリートに設けられた直径102mmの穴に各シリ
ンダは摩擦ばめされた。膨張材料はデユポン社の
ネオプレンＷ（Neoprene Ｗ）として購入可能な
ポリクロロプレンを重量比約25％と、フイラデル
フイア・クオーツ社（Philadelphia Quartz
Co.）のブリトシル H24（Britesil H24）として
購入可能な含水ポリシリケートナトリウムを重量
比約56％と、ライヒホールド・ケミカル社
（Reichhold Chem.Co.）のバルキユーム5485
（Varcum5485）として購入可能なフエノールホ
ルムアルデヒドを重量比約11％と、ペンシルバニ
ア・サンド・アンド・グラス社（Pennsylvania
Sand and Glass Co.）製であつてバンバリミキ
サ内で混合され、次に一緒に粉砕されて可撓性の
ゴム状複合物にされ、そしてシート状にされたミ
ン・ユー・シル（Min―Ｕ―Sil）として購入可
能なシリカを重量比約８％と、を含むものであつ
た。装置Ｉの膨張シート材料は両側面に非抑制的
なネオプレン・ゴムの0.127mmの層を被覆した
6.35mmの厚さの膨張材料の層を有するものであつ
た。装置の膨張シート材料は貫通孔の内側に面
する表面上には0.064mmのアルミニウム箔層から
なる抑制層を被覆し、反対側の表面上には0.127
mmのネオプレン・ゴムの層を被覆した、6.35mmの
膨張材料の層を有するものであつた。各装置は端
部キヤツプを各一個有した。装置Ｉは前記コンク
リート穴に裏打ちされた同じ膨張シート材料で作
られた端部キヤツプ一個を有し、装置は同じ膨
張シート材料で作られ両側面にアルミニウム箔の
0.064mmの層を被覆された表面を有する端部キヤ
ツプ一個を有する。 前記装置はガスを燃料にした炉内に前記
ASTME―119による時間と温度だけさらされた。
60分間火にさらされた後、アルミニウム箔を被覆
した膨張シート材料は貫通孔を完全に閉じた状態
まで膨張した。スリーエム社のFS―195を使用し
た抑制層を有しない装置には漏れがあつた。いづ
れの装置においても火にさらされた状態のままで
60分間経過後は火災の吹抜けはなく、かくして両
者の形式の装置は火災止めを形成するものとなつ
た。 例 ２ 例１の装置と同じ膨張シート材料で作られた
防火障壁装置が、シリンダ内にかつそのシリンダ
の内面に前記アルミニウム被覆が面するようにし
て裏打ちされた。シリンダは厚さ127mmのコンク
リートスラブ内に固定された152mmのパイプに摩
擦ばめされた。同じ寸法の４個の領域を形成する
ように２個の膨張材料の仕切り壁が前記シリンダ
内に挿入された。前記膨張材料の仕切り壁は両側
面に厚さ0.064mmのアルミニウム箔を被覆した例
１の膨張シート材料で作られている。直径152mm、
厚さ6.35mmの端部キヤツプは例１と同じ膨張シー
ト材料を含み、かつ両側面に厚さ0.064のアルミ
ニウム箔が被覆されていて、そして前記シリンダ
の頂部に置かれていた。前記装置は前記ASTM
Ｅ―119時間―温度サイクルを用いて耐火試験が
行われた。温度上昇を測定するために前記装置の
上部とまわりとに熱電対が配置された。測定結果
と所見とは表に記録されている。熱電対Ａは炉
の温度を測定し、熱電対Ｂは前記コンクリートの
頂側部上の前記パイプから6.3mm離隔した位置の
温度、そして同Ｃは端部キヤツプの頂部の温度、
をそれぞれ測定した。前記装置は端部キヤツプの
頂部の温度を比較的に低いままに留めるようにす
る。また前記装置は試験の間中火災の通過を防止
した。

【表】

【表】 例 ３ 例１の膨張シート材料でできた6.35mmの長方形
部片の一側面に厚さ1.14mmの鋼被覆の第１の層と
その上の0.064mmのアルミニウム箔の被覆とから
なる抑制層を加熱接着し、その反対の側面に
0.127mmのネオプレン・ゴムを被覆して、形成し
た長方形部片４個を厚さ127mmのコンクリートス
ラブ内の152mm×152mmの四角形の開口内に摩擦ば
めすることにより、防火障壁装置が作られた。長
方形部片は開口内に貫通穴の内側に前記アルミニ
ウム箔が面するようにしてはめ入れられた。両側
面に0.064mmの抑制層を重ね合わせた厚さ6.35mm
の例１の膨張シート材料でできた膨張仕切り壁が
作られた。前記長方形部片には複数のスロツトが
設けられ、かつ同じ寸法の４個の長方形領域に開
口を分割するように、前記仕切り壁が開口内に十
字形にされて挿入された。両側面に0.064mmのア
ルミニウム箔を被覆した、例１の膨張シート材料
でできた厚さ6.35mmの端部キヤツプが開口の頂部
上に置かれた。前記装置は前記ASTM Ｅ―119
時間―温度サイクルを使用して２時間の間耐火試
験がなされた。開口は30分以内に膨張材料によつ
て完全に密封された。試験中を通じて火炎の通過
は全く見られなかつた。 例 ４ 本発明で開示されたような端部キヤツプを有す
る防火障壁装置によつて達成されるすぐれた効果
を示すために、一方は端部キヤツプを有し、他方
は端部キヤツプを欠く、２個の防火障壁装置が作
られた。 端部キヤツプを欠いた防火障壁装置が例１の装
置と同じ膨張シート材料で作られそしてシリン
ダ内にシリンダの内側に前記アルミニウム箔が面
するようにされて裏打ちされ、即ち長さ76.2mm直
径76.2mmのプラスチツクシリンダ内には摩擦ばめ
された。前記プラスチツクシリンダは厚さ127mm
のコンクリートスラブ内にあけられた76.2mmの穴
に摩擦ばめされた。温度上昇を測定するために前
記装置の上部とまわりとに温度測定用熱電対が配
置された。前記装置はASTME―119時間―温度
サイクルを用いて耐火試験が行われた。測定結果
と所見とは表に記録されている。熱電対Ａは炉
の温度を測定し、熱電体Ｂは前記コンクリート表
面の開口の上で直接温度を測定した。15分以内に
開口は完全に閉じられそして前記頂部の温度は90
％も減少させられた。

【表】 上記した装置に類似しているが端部キヤツプを
有する防火障壁装置が、膨張シート材料をシリン
ダ内に裏打ちして、即ち長さ76.2mm直径102mmの
金属シリンダの中に前記アルミニウム被覆が金属
シリンダの内側に面するようにして摩擦ばめされ
て作られた。金属シリンダは厚さ127mmのコンク
リートスラブ内にあけられた76.2mmの穴に摩擦ば
めされた。直径が76.2mmで両側面に厚さ0.064mm
のアルミニウム箔を被覆した膨張シート材料を含
む端部キヤツプが前記金属シリンダの頂部に置か
れた。前記装置はASTM Ｅ―119時間―温度サ
イクルを用いて耐火試験が行われた。測定結果と
所見とは表に記録されている。熱電対Ａは炉の
温度を測定し、熱電体Ｂは端部キヤツプの頂部に
おける温度を測定した。３分以内に開口は完全に
閉じられた。

【表】 表と表とを比較すると、端部キヤツプを使
用した装置は火にさらされた時に非常に短時間で
開口を密符することを示すと共に、前記装置の頂
部における温度は火災の間中比較的に低いまま保
持されることを示す。 例 ５ 厚さ4.06mmの膨張シート材料が作られ４つのロ
ツトに分けられた。膨張シート材料はデユポン社
のネオプレンＷとして購入可能なポリクロロプレ
ンを重量比約25％と、フイラデルフイア・クオー
ツ社のブリストシルH24として購入可能な含水ポ
リシリケートナトリウムを重量比約56％と、ライ
ヒホールド・ケミカル社のバルキユウム5485とし
て購入可能なフエノールホルムアルデヒドを重量
比約11％と、ペンシルバニア・サンド・アンド・
グラス社製であつてバンバリミキサ内で混合さ
れ、次に一緒に粉砕されて可撓性のゴム状複合物
にされ、そしてシートにされたミン・ユー・シル
として購入可能なシリカを重量比約８％とを含む
ものであつた。各ロツト毎に異る層が膨張シート
に接着された。第１のロツトでは厚さ4.06mmの膨
張シートの両側面に0.127mmのネオプレン・ゴム
の非抑制的な層が重ね合わされ、かつ加熱（硬化
操作）接着された。第２のロツトでは膨張シート
の両側面に厚さ0.25mmの商標ヨーカイト
（Yorkite）ペーパの抑制層が重ね合わされ、か
つ加熱（硬化操作）接着された。第３のロツトで
は膨張シートの両側面に0.025mmのアルミニウム
箔の抑制層が熱接着された。第４のロツトでは前
記両側面に0.064mmのアルミニウム箔の抑制層が
熱接着された。各ロツトから114mm×178mmの寸法
の仕切り壁が５個切断された。各ロツト毎の５個
の仕切り壁は厚さ127mmのコンクリートクラブ内
に切られた102mm×114mmの長方形の貫通孔内には
められた。114mmの長さの各仕切り壁は前記コン
クリートの開口、即ち貫通孔の114mmの辺と平行
に挿入され、そして前記５個の仕切り壁は貫通孔
を６個の等しい部分に分確した。6.35mmのケーブ
ル９本が前記仕切り壁の間を通過して敷設され
た。コンクリートスラブはガス撚焼炉上に置か
れ、そして前記装置は927℃の温度に到達するま
で約１時間加熱された。温度測定は炉の温度と前
記コンクリート表面の貫通孔の中心の温度につい
てなされた。４つのロツトすべてについて上記や
り方で試験が行われた。結果は表に示され、表
は本願明細書で説明したような抑制層を重ね合
わせた膨張シートの優秀性を明瞭に示している。

【表】 ニウム
４ 0.064mmアルミ 927 71 95
ニウム

【図面の簡単な説明】

第１図は端部キヤツプが取去られ、各部分が断
面図で示されている本発明による防火障壁装置の
一実施例の斜視図、第２図は第１図の防火障壁装
置の一部分が断面図で示された立面図、第３図は
第１図に示すような円筒状スリーブに巻かれる前
の膨張シート材料の立面図、第４図は仕切り壁の
立面図、第５図は端部キヤツプの斜視図、第６図
は本発明による防火障壁装置の別の実施例の部分
断面図、第７図は第６図の防火障壁装置の展開
図、第８図は抑制層を重ね合わせた膨張シート材
料の拡大断面図、第９図は各部分が断面図で示さ
れ、抑制層を重ね合わせた膨張シートを使用した
防火障壁装置の一実施例の展開斜視図、第１０図
は抑制層を重ね合わせた膨張シート材料の一実施
例の拡大断面図、第１１図は非抑制的な層を被覆
した膨張シート材料製の円板の拡大断面図、第１
２図は抑制層を重ね合わせた膨張シート材料製の
円板の拡大断面図、第１３図は第１１図の円板が
膨張した後の状態を示す拡大断面図、第１４図は
第１２図の円板が膨張した後の状態を示す拡大断
面図を示す。 １０，３８，４２…貫通孔、１１…スリーブ、
１２，４０…仕切り壁、１５…端部キヤツプ、１
６，１６ａ…切目、１９…リブ、３０…膨張複合
材、３２…膨張シート材料、３４…抑制層、４４
…小孔。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 壁、床、仕切り壁および天井を通る貫通孔に
   おいて火と煙を止める防火障壁装置であつて、前
   記貫通孔の内側に内張りされた膨張シート材料の
   スリーブを含み、前記膨張シート材料は、前記貫
   通孔が高温にさらされた時に膨張し、かつ前記内
   張りされた貫通孔を実質的に満すように作動する
   防火障壁装置において、前記スリーブは前記貫通
   孔の小部分のみを占有し、かつ前記貫通孔の壁に
   取り付けられ、さらに前記スリーブの一端部に配
   置された少なくとも１つの端部キヤツプを含み、
   この端部キヤツプは、前記内張りされた貫通孔を
   通過するパイプまたはケーブルを挿通するのを可
   能にし、かつ前記パイプまたはケーブルのまわり
   に合致可能であり、前記端部キヤツプは、火炎、
   煙およびガスが前記スリーブの一端から他端へ通
   過しないように前記貫通孔を密封可能であり、任
   意の数およびほとんどのサイズのパイプまたはケ
   ーブルを、前記膨張シート材料のスリーブを破損
   することなく、配置、除去または交換可能であ
   り、また前記パイプまたはケーブルと前記膨張シ
   ート材料のスリーブとの間に大きな間隙を設けて
   いることを特徴とする防火障壁装置。 ２ 特許請求の範囲第１項に記載の装置におい
   て、前記膨張シート材料は粒状の膨張成分、有機
   結合剤成分、炭化物形成の有機物成分および充填
   材を含み、前記貫通孔の内側に面する前記膨張シ
   ートの表面は抑制層を重ね合わせたことを特徴と
   する防火障壁装置。 ３ 特許請求の範囲第１項に記載の装置におい
   て、前記端部キヤツプは複数個の半径方向の切目
   を有し、前記端部キヤツプが複数個の部分に分割
   されるように前記切目は一個をのぞいてすべて前
   記端部キヤツプの外周の内側で終つており、前記
   各部分は他の部分と並置していて前記端部キヤツ
   プに隙間を設けておらず、前記部分は、ケーブル
   またはパイプを通過させるように移動可能であ
   り、さらに前記部分は前記ケーブルまたはパイプ
   のまわりに合致するよう扱うことが可能であるこ
   とを特徴とする防火障壁装置。 ４ 特許請求の範囲第１項に記載の装置におい
   て、前記端部キヤツプはアルカリ金属ケイ酸塩の
   膨張成分を含む膨張シート材料で作られており、
   前記膨張シート材料は少なくともその一面の大部
   分に抑制層を重ね合わせたことを特徴とする防火
   障壁装置。 ５ 特許請求の範囲第１項に記載の装置におい
   て、前記膨張シート材料は機械的ロツク装置によ
   つて前記貫通孔の壁に取り付けられており、前記
   機械的ロツク装置は前記スリーブの外面に向かつ
   ているリブを含み、前記スリーブが前記貫通孔内
   に押し込まれた時に前記リブは変形して前記貫通
   孔の壁に合致して、前記スリーブを前記貫通孔内
   の適所に摩擦力によつて保持し、前記リブはシヨ
   アＡジユロメータで約40乃至70のゴム状材料で作
   られていることを特徴とする防火障壁装置。 ６ 特許請求の範囲第１項に記載の装置におい
   て、前記膨張性材料のスリーブ内に配置されて前
   記貫通孔をほぼ均等な領域に分割する少なくとも
   一個の膨張仕切り壁を含むことを特徴とする防火
   障壁装置。 ７ 高温にさらされた時に膨張することができる
   膨張シート材料の層を含む、壁、床、仕切り壁お
   よび天井を通る貫通孔を密封するのに使用する可
   撓性のある膨張複合体において、前記膨張シート
   材料の少なくとも一面の大部分が抑制層を重ね合
   わせており、前記抑制層は、前記膨張複合体が
   110℃以上の温度にさらされたとき、 (a) 下にある膨張シート材料が膨張しうる前に分
   解または軟化することがなく、 (b) 膨張シート材料の膨張の間に引裂を阻止する
   のに十分な引張強さを有し、 (c) 膨張シート材料に接合可能であり、膨張過程
   を通じて層に裂けるのを阻止するものであり、
   前記抑制層は軟化または分解し始める前に約
   150℃の温度に耐えられ、 前記抑制層は、(イ)0.064mmまでの厚さの金属箔、
   (ロ)金属スクリーン、(ハ)重質紙またはボール紙、(ニ)
   高温用ゴムシート、(ホ)高温用プラスチツクシー
   ト、(ヘ)無機繊維で作られたスクリーン、(ト)無機繊
   維で作られた布、(チ)高温用有機繊維で作られたス
   クリーン、または(リ)高温用有機繊維で作られた布
   であり、 前記膨張複合体が、筒状の貫通孔に合わせる
   か、またはケーブルトレイのまわりに巻きつける
   ように膨張複合体をら旋状に巻くのを可能にする
   のに十分な可撓性を有することを特徴とする膨張
   複合体。 ８ 特許請求の範囲第７項に記載の複合体におい
   て、貫通して複数の小孔を打ち抜かれていること
   を特徴とする膨張複合体。