JPH10505267A - パイプが移動可能な防火仕切り装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 パイプ（４２）が該パイプの断面よりも大きな断面を有する仕切壁（４４）の開口部を介して軸方向（Ｌ）と半径方向（Ｒ）に移動できる貫通式防火仕切りは、ａ）上記パイプを囲み、上記仕切壁の第１の側とスライド自在に係合して、上記開口部を実質的に覆う断熱材（４７）と、ｂ）上記断熱材と上記パイプとの間に設けられ、上記断熱材を介して上記パイプを軸方向に移動可能としている第１シール（５２）と、ｃ）上記断熱材と上記仕切壁との間に設けられ、上記開口部に対して上記パイプと上記断熱材を半径方向に移動可能としている第２シール（６２）と、ｄ）上記開口部が上記パイプの移動中に実質的に覆われているように、上記断熱材の上記仕切壁の第１の側に対する係合を維持しながら、上記開口部に対して上記断熱材の半径方向の移動を許す固定手段（５８）とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】 パイプが移動可能な防火仕切り装置技術分野 本発明は、防火仕切り装置、特に、仕切壁に対してパイプが実質的に軸方向と 半径方向に移動できる貫通式防火仕切りに関する。発明の背景 防火仕切りは、パイプ、導管、ダクト、電気ケーブル、その他の構造物の近傍 の壁や床を煙や火炎が通過するのを防止する装置である。商業用及び居住用の構 造物の建設基準では、所定時間火炎や煙を食い止めることができる防火仕切りを 取り付けることを要求している。例えば、図１は、場所ＡとＢでそれぞれ壁１２ と床１４を貫通するパイプ１０が図示してある。防火仕切りが無ければ、燃焼物 １６から出た煙と火炎が、パイプ１０と壁１２又は床１４との間の隙間を介して 隣室に侵入することがある。 一方、熱による膨張や伸縮、構造物の移動、地震性活動、及びその他の要因に よって、パイプはこれが貫通している仕切壁に対して、半径方向、軸方向、又は 両方に移動するかもしれない。仕切壁に対するパイプの繰り返し移動により、従 来の防火仕切りの一体性が失われる恐れがある。例えば、パイプは室温で所定の 安定（平衡）した長さを有する。パイプに温水（ボイラからの水など）が供給さ れると、パイプは長手方向と半径方向に膨張する。パイプが冷却されると、その 安定した長さに戻る。例えば、３０．５メートル（１００．０フィート）の断面 を有する鋳鉄管は、環境温度が４２．２℃（６０°Ｆ）から２０２℃（２２０° Ｆ）に加熱されると、２７．２ｍｍ（１．１インチ）膨張する。同一長さの銅管 は４４．７ｍｍ（１．７６インチ）膨張する。火災の場合、温度は９２７℃（１ ７００°Ｆ）に達し、それにより３０．５メートル（１００．０フィート）の鋳 鉄管ならば２７６．９ｍｍ（１０．９インチ）、銅管ならば４５７．２ｍｍ（１ ８．０インチ）の線膨張を生じる。図１に示すパイプのように、パイプがエルボ を有する場合、２方向（すなわち、図１の符号Ｄ１方向とＤ２方向）に長手方向 の膨張を生じる。したがって、例えば防火仕切りの構造上の一体性を損なうこと なく、熱膨張によりパイプが軸方向及び半径方向に移動できる防火仕切りが望ま れている。 ある公知の防火仕切りは、パイプと仕切壁との間の接続部においてパイプの周 囲に詰められたコーキングやパテを備えている。このような防火仕切りは煙の通 過を防止するという観点では有益なものであるが、パイプ、コーキング、壁の熱 膨張係数の違いに基づいて仕切壁に対してパイプが実質的に移動するような状況 にあっては適当なものではないかもしれない。また、コーキングは時間の経過と ともに乾燥してひび割れを生じ、防火仕切りとしての有効性が低下する。最も重 要なことは、一般にコーキングは１２ｍｍ（０．５インチ）以下のパイプ移動し か追従し得ないということである。そのために、頻繁に膨張と伸縮を繰り返すと 、コーキングがパイプ、仕切壁、又はそれらの両方から分離し始め、防火仕切り の効果が減少する。 その他の公知の防火仕切りが図２に図示してあり、そこではパイプ１０’が壁 １２’を通過している。防火仕切り２０は壁１２’の片側又は両側に設けられ、 概略、バンドクランプ２４によってパイプ１０’の周囲に取り付けられたフレキ シブルなブーツ２２を有する。フレキシブルブーツ２２の他端は壁リング２６に よって壁１２’に取り付けてある。フレキシブルブーツ２２は一般に、パイプ１ ０’に対向する耐火層２８を備えており、パイプ１０’を壁１２’の開口部近傍 から遮断している。耐火層２８は、ファイバーグラス又はセラミック断熱材料か らなるマットのような材料を備えている。 図２に図示する防火仕切りは確かに独自の有用性を有するものであるが、不都 合なこともある。例えば、耐火層２８は度重なる膨張と伸縮により劣化する傾向 がある。同様に、フレキシブルブーツもまた度重なる膨張と伸縮により劣化し、 そのために防火仕切りの有効性が損なわれる。また、個々の防火仕切りの性質に よっては、火災中にパイプ１０’が大きく熱膨張すると、このパイプの移動にフ レキシブルチューブ２２が追従し得ないかもしれない。 そこで、壁に対するパイプの移動に追従し、度重なる膨張と伸縮の後でも有効 性を保つ防火仕切りを提供することが望まれている。発明の概要 本発明は、仕切壁の開口部を通過するパイプが軸方向及び半径方向の移動に移 動可能な貫通式防火仕切りに関する。 パイプを取り巻く本防火仕切りの断熱アセンブリは、仕切壁の第１の表面に対 して摺動自在に係合し且つ実質的に開口部を覆うように配置される。断熱材は、 パイプが仕切壁の開口部端部まで移動した状態でも該開口部が実質的に覆われる 大きさとするのが好ましい。第１シールは断熱材とパイプとの間に設けられ、こ れにより断熱材を介してパイプがその軸方向に移動できる。第２のシールは断熱 材と仕切壁との間に設けられ、これにより開口部に対してパイプと断熱材が半径 方向に移動できる。仕切壁の第１の側面に対する断熱材の係合状態を維持しなが ら、開口部に対して断熱材が半径方向の移動できるように、固定構造が設けてあ る。 第１と第２のシールは、高温に晒されたときに防火仕切り装置のシール特性が 高まるように膨張する膨張材料を含むのが好ましい。 好適な実施形態では、断熱アセンブリは、固定構造に係合する外側プレートを 備えている。外側プレートは、火災中に断熱の構造となり、断熱材と固定構造と の間の相対移動による摩耗に抵抗する。断熱アセンブリはまた、仕切壁に対する 移動により断熱材が損傷するのを防ぐために内側プレートを有するのが好ましい 。この内側プレートはポリマーシート又はその他の耐久材料で構成するのが好ま しい。 断熱材と第１シートとの間には、断熱材を介してパイプが長手方向に容易に移 動できるように、スライド部材を設けてもよい。スライド部材はポリマー材料又 はその他の耐久材料で構成してもよい。 固定構造は、周辺部を有するベアリングプレートと、仕切壁の開口部とほぼ同 一の大きさと形状を有する貫通孔を有するのが好ましい。ほぼ断熱アセンブリの 厚み分の距離だけ仕切壁からプレートを保持するために、ベアリングプレートの 周囲に近接してスペーサが設けてある。上記プレートは、貫通孔が仕切壁の開口 部と一直線上に並ぶように配列するのが好ましい。上記断熱材は、ベアリングプ レートと仕切壁との間に、仕切壁の表面に対して保持された状態で断熱材が開口 部に対して半径方向に移動できるように設けられる。 防火仕切りには選択的にガスケット材料を設け、膨張シールが膨張する前に、 貫通式防火仕切りを煙が通過するのを防止してもよい。ガスケットは第１シール とパイプの回りに延在し、断熱アセンブリの内側プレートに取り付けるのが好ま しい。 仕切壁の開口部を貫通するパイプをシールする本方法は、開口部よりも大きな 断面の断熱材を開口部近傍のパイプに取り付ける工程を含む。第１シールは断熱 材とパイプとの間に設けられ、第２シールは仕切壁と断熱材との間に設けられる 。断熱材は、開口部が実質的に常時覆われるように断熱材が仕切壁に固定され、 開口部に対して断熱材は半径方向に移動できるが軸方向の移動は制限されている 。図面の簡単な説明 本発明は添付図面を参照することにより更に容易に理解できるあろう。図面で は、複数の図面において同一の部材には同一の符号が付してある。 図１は、建物の壁と床を貫通するパイプの略図である。 図２は、従来の防火仕切りの一部を切除した斜視図である。 図３は、本発明にかかる好適な防火仕切り装置の側面図である。 図４は、本発明にかかる好適な防火仕切り装置の展開図である。 図５は、本発明にかかる別の防火仕切り装置の展開図である。発明の詳細な説明 図３は好適な貫通式防火仕切り４０の断面図で、これにより仕切壁４４を介し てパイプ４２の軸“Ｌ”に沿った軸方向移動と軸“Ｒ”に沿った半径方向移動が できるようになっている。本貫通式防火仕切り４０は、仕切壁の耐火性又は一体 性を損なうかもしれない任意の機構に対して使用することを意図している。ここ で、“パイプ”の用語は、パイプ、導管、電気ケーブル、ダクトなどのように、 仕切壁を貫通する種々の形状と大きさを有する堅い装置を包含する。“仕切壁” の用語は、構造物中の部屋を分離する任意の分割部（例えば、壁、床、天井、隔 壁など）を包含する。 断熱アセンブリ４７は、開口部５０が実質的に覆われるように、パイプ４２の 周囲を半径方向に囲っている。固定構造５８はベアリングプレート６６を有し、 断熱アセンブリ４７が半径方向に移動できるようにして、仕切壁４４の第１の側 面４８に対して断熱アセンブリ４７を保持している。固定構造５８はベアリング プレート６６を備えている。該プレートは一組のスペーサ６８と６８’を有し、 ベアリングプレート６６を第１表面４８から一定距離“Ｄ”を隔てて保持するよ うにしてある。スペーサ６８と６８’はベアリングプレート６６に一体的に形成 してもよいし、それに取り付けてもよい。スペーサには、ベアリングプレート６ ６の中心に向けて又は中心から離れる方向に向けてタブ６５、６５’を設けても よい。固定構造５８は、ねじ７４と７４’のような既存の手段によって仕切壁４ ４に固定される。図３に示すように、断熱アセンブリ４７の半径方向移動はねじ ７４によって制限され、防火仕切り４０’の断熱アセンブリ４７’の半径方向移 動はスペーサ６８’によって制限されている。 断熱アセンブリ４７は、距離“Ｄ”よりも僅かに小さな厚さ“Ｃ”を有するの が好ましく、それにより断熱アセンブリ４７はキャビティ７２の中で自由に動く ことができる。殆どの火災基準は、煙が防火仕切り４０を通過できないことを要 求している。以下に説明するように、高温に晒されたとき、第１と第２のシール ５２と６２が膨張して煙シールを形成する。本防火仕切り４０は、膨張材料が膨 張するまで煙を封じ込めるゴムリング８０（後述する）のような煙シールと組み 合わせて使用してもよい。 図４に示すように、断熱アセンブリ４７は、断熱開口部４９を有し、内側プレ ート６０と外側プレート５６との間に介在される環状断熱材４６を有するのが好 ましい。外側プレート５６と内側プレート６０は共にパイプ開口部８２、８２’ をそれぞれ有し、それらは断熱開口部４９とほぼ同心的に配置される。開口部８ ２の内側端部周囲には複数のスリット８６を設け、外側プレート５６がスライダ ５４の溝８８に容易に係合するようにするのが好ましい。 内側プレート６０と断熱材４６を外側プレート５６に対して保持するために、 外側プレート５６にはスペーサ６４が設けてある。スペーサ６４は外側プレート ５６に一体的に形成してもよいし、それに取り付けてもよい。断熱材４６はセラ ミックの毛布状断熱材で構成するのが好ましい。この目的に適当な断熱材は、ニ ューヨーク州ナイアガラフォールのカーボランダムから“フィバーラックス・デ ュラバック・ブランケット”の商標名で商業的に入手できるものである。代わり に、ミネソタ州セントポールのミネソタ・マイニング・マニュファクチャリング ・カンパニー（３Ｍ）から入手可能なＩ−１０Ａシリーズ膨張性セラミックファ イバーマット〔技術仕様は、３Ｍドキュメントナンバー：９８−０４００−６（ ９６．５）Ｒ１〕が当該目的に適当である。断熱材４６もまた、ファイバーグラ ス又は天然繊維のような安価な断熱材料で構成してもよい。 内側と外側のプレート６０と５６は、金属、ポリカーボネート、ポリプロピレ ン、ポリテトラフロオロエチレン、アクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢ Ｓ）、又はポリビニルクロライド（ＰＶＣ）のようなシート状の任意の耐久性、 耐摩耗性の材料で構成してもよい。一般に、火災中に熱を伝えないように、プレ ートは非伝導材料を使用するのが好ましい。上記目的のために、イリノイ州シカ ゴのマックマスタ−カールサプライ社からＡＢＳ又はＰＶＣのシート状物が入手 可能で、それは一般に厚みが３．２ｍｍ（０．１２５インチ）から２５．４ｍｍ （１．０インチ）である。火災にあったときに断熱材４６を補強し、ベアリング プレート６６に対する移動に伴う摩耗に抵抗するために、亜鉛めっき鋼が以前か ら示されている。プレート５６、６０の大きさと形状は、開口部５０の形、パイ プ４２の断面形状、及びその他の適用パラメータに応じて変えてもよい。 図３に戻り、第１シール５２は、断熱アセンブリ４７の近傍でパイプ４２の周 囲を覆っている。スライダ部材５４は第１シール５２と断熱アセンブリ４７の間 に設けてあり軸“Ｌ”に沿ったパイプ４２の長手方向移動を容易にしている。好 適な実施形態では、第１シール５２がパイプ４２に取り付けてある。代わりに、 第１シール５２をスライド部材５４に取り付けてもよいし、それをスライド部材 としてもよい。ある場合には、スライド部材５４は防火仕切り４０から除いても よい。スライド部材５４を除く場合、ポリカーボネート、ポリプロピレン、ポリ テトラフルオロエチレン、アクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）、又 はポリビニルクロライド（ＰＶＣ）などの低摩擦材料をシール５４とパイプ４２ の間に設けるのが好ましい。 第２シール６２は内側プレート６０と仕切壁４４の第１表面４８との間に設け てある。内側プレート６０により、第２シール６２上で断熱アセンブリ４７の移 動が容易になる。好適な実施形態では、第２シール６２は仕切壁４４の第１表面 ４８に接着されている。 第１と第２のシール５２と６２は、高温に晒されると低密度の断熱毛布状に膨 張する膨張性シート材料で構成するのが好ましい。本発明の実施に有効な膨張性 シート材料は一般にポリマーバインダ、フィラー、及び膨張粒子を含む。一般に 、そのような混合物は十分な添加物と合成されてシートとしてあり、適度な伸縮 性、柔軟性、及び取扱性を有し、そのためにパイプの周囲に都合良く巻くことが できる。熱や火炎に晒されると、シート材料は膨張してシールを形成し、これは 熱、煙、火炎の障壁として機能すると共に防火仕切り４０を所定の場所に固定す る。膨張シート材料は、金属薄膜（好ましくは、アルミニウム）のような拘束層 に積層し、膨張シートの膨張方向を制御する共に、摩擦を低減して容易に移動で きるようにするのが好ましい。拘束層として有効なその他の材料には、米国特許 Ｎｏ．４，４６７，５７７号（リッチ）に記載されているように、金属スクリー ン、紙、厚紙、及びゴム又はプラスチックのシートがある。 好適な膨張シートとして、上述した“インテラムＩ−１０Ａ”の名称で入手可 能なものがある。“インテラムＩ−１０Ａ”膨張シート材料はほぼ５．０２ｍｍ （０．１９８インチ）の厚みを有し、厚さ０．０７６ｍｍ（０．００３インチ） のアルミニウム薄膜に積層されている。したがって、本貫通式防火仕切りが高温 に晒されると、第１と第２のシール５２と６２が膨張し、パイプ４２と仕切壁４ ４と共に煙と火炎に対する密封シールを形成する。 固定構造５８は、仕切壁４４の開口部５０とほぼ同一の大きさと形状を有する 貫通孔７０を有する。この貫通孔７０により、固定構造５８に邪魔されることな く、開口部５０の中でパイプ４２が移動できる。これに代えて、開口部７０はパ イプ４２が開口部５０の内壁７８に接触しないように、開口部５０よりも小さく し、これによりパイプ４２の移動を所定量に制限してもよい。一実施形態では、 断熱アセンブリ４７は、開口部５０又は貫通孔７０若しくはそれらの両方で設定 された範囲内で、固定構造５８により形成されるキャビティ７２内で移動する。 断熱アセンブリ４７は、たとえパイプ４２が開口部５０の内壁７８に向かって移 動しても、開口部を覆うのが好ましい。 シール５２と６２の膨張前に、煙の通過を防止するために、断熱アセンブリ４ ７の内面にはゴムリング８０を設けてもよい。ゴムリング８０は断熱アセンブリ ４７の内側プレート６０と第１シール５２に取り付けるのが好ましい。ゴムリン グ８０の内径は、パイプ４２周囲の第１シール５２の径よりも少し小さくするの が好ましい。シール８０を伸ばして固定することにより、高温でない状態にあっ ても、防火仕切り４０で煙をシールできる。ゴムリング８０は厚さ０．７９ｍｍ （０．０３１３インチ）の商業レベルのネオプレンシート材料で構成してもよく 、これはミネソタ州セントポールのマックマスタ・カール・サプライ社から製品 番号９４５５Ｋ３１で販売されている。 特定の場合には、貫通式防火仕切りを仕切壁の両側に設け、仕切壁の一方から 他方に火炎が広がる可能性を最小限にするのが好ましい。図３は、仕切壁４４の 反対側に設けたそのような第２の貫通式防火仕切り４０’を示す。 図４に示すように、ベアリングプレート６６の貫通孔７０は、仕切壁４４の開 口部５０と同一の形状及び大きさとするのが好ましい。本実施形態では概略円形 の貫通孔７０とパイプ４２を示しているが、本発明が貫通孔７０、開口部５０、 又はパイプ４２の形状によって限定されるものでないことは当業者ならば理解で きるであろう。例えば、貫通孔７０を正方形として、仕切壁に正方形のダクトや 正方形の開口部を収容することができる。 本貫通式防火仕切り４０は、任意のパイプ、導管、冷暖房空調ダクト、電気ケ ーブル、仕切壁の一体性や耐火性を損なうかもしれない機構、と共に好適に使用 されると予想される。 図５は貫通式防火仕切り４０’’の別実施形態で、構成要素をパイプ上でスラ イドすることにより分解できない既存の構造に対する改良となり得る。固定構造 ６６’は軸９０に沿って２つの分離部分に分けるのが好ましい。固定構造６６’ は、仕切壁４４に取り付けると、互いに連結できる。同様に、外側プレート５６ ’、スライダ５４’、断熱材４６’、及び内側プレート６９’は、軸９２、９４ 、９６、及び９８に沿ってそれぞれ２つの分離部分に分けてある。軸９０−９８ は構成要素がパイプ４２と係合できればどこでもよい。代わりに、軸９０−９８ は、外側エッジから構成要素６６’、５６’、５４’、４６’、６０’の中央に 一つのカット部を設けてもよく、そこで構成要素を変形してパイプ４２と係合で きる。軸９２と９８が同一平面になければ、断熱アセンブリはより大きな強度を 有する。実施例 符号５６で示すベアリングプレートは、亜鉛めっき鋼板（２０ゲージ、０．０ ３６インチ、０．６６ｍｍ、ミネソタ州ミネアポリスのフラートン・メタル社か ら商業販売）を３５５．６ｍｍ（１４．０インチ）の円形に切断し、複数のタブ （１２．７ｍｍ×６３．５ｍｍ；幅０．５インチ、長さ２．５インチ）を円の外 側エッジから半径方向に等間隔に伸ばして構成した。中央に１５２．４ｍｍ（６ ．０インチ）の径の円を切った。各タブの端部には、５．８９ｍｍ（０．２３２ インチ）径の孔をドリルで開け、各タブと一直線上に５．８９ｍｍ（０．２３２ インチ）径の孔を円の周囲にドリルで開けた（円の縁から６．３５ｍｍ（０．２ ５インチ中心寄り））。図４に示すように、シートエッジのタブはシートに対し て９０°曲げ、タブの先端０．５インチは９０°曲げた。したがって、タブは、 図３、４の品物６８にほぼ相当するスペーサを形成している。 図４の符号５６で示す外側プレートは、亜鉛めっき鋼板（２０ゲージ、０．０ ３６インチ、０．６６ｍｍ、ミネソタ州ミネアポリスのフラートン・メタル社か ら商業販売）を２５４ｍｍ（１０．０インチ）の円形に切断し、８個の等間隔に 配置された長さ５０．８ｍｍ（２．０インチ）のタブ（幅１２．７ｍｍ（０．５ インチ））を円の外側エッジから半径方向に伸ばして構成した。中央に８０．６ ４ｍｍ（３．１７５インチ）の径の円を切った。長さ２５．４ｍｍ（１．０イン チ）の６つのスリットを、金属板の内側円の縁に半径方向に等間隔に切った。ス リットにより、スライダ部材を取り付けるときに、外側プレートの金属がいくら か変形できた。 スライド部材（図４の符号５４で示す）は、内径７６．２ｍｍ（３．０インチ ）、外形８１．０２ｍｍ（３．１９インチ）を有する硬質ＡＢＳ管（イリノイ州 シカゴのマックマスタ−カールサプライ社から商業的に入手可）の一部である。 スライド部材は、長さ５０．８ｍｍ（２．０インチ）で、縁から７．９４ｍｍ（ ０．３１２５インチ）の場所に深さ０．５０８ｍｍ（０．０２インチ）の溝を有 する。溝は図４に示す溝８８に相当する。 内側プレート（図４に符号６０で示す）は、ＡＢＳ（マックマスタ−カールサ プライ社から商業的に入手可）のシート台（３．１７ｍｍ（０．１２５インチ） ）を２５４ｍｍ（１０．０インチ）の径の円に切断した。径８０．６４ｍｍ（３ ．１７５インチ）の径を有する内側の円８２’を中央から切除した。＃４平頭シ ート金属ねじを受けるために、内側プレート６０の縁周囲に等間隔に、６．３５ ｍｍ（０．２５インチ）の孔を８個ドリルで開けた。 断熱材は、厚さ２５．４ｍｍ（１．０インチ）のセラミックファイバ断熱材か ら、中央に７６．２ｍｍ（３．０インチ）径の円を切除した、径２５４ｍｍ（１ ０インチ）の径の２つの円を切り出した。断熱材は、図４に符号４６で示してあ る。２つのリング状断熱材を重ね合わして厚さ５０．８ｍｍ（２．０インチ）の 層を形成した。断熱材は、ニューヨーク州ナイアガラフォールのカーボランダム から“フィバーラックス・デュラバック・ブランケット”の商標名のものを入手 した。 火災試験用の装置を組み立てるために、内側開口部がスライド部材の溝に固定 されるまで、スライド部材を外側プレートにはめ込んだ。断熱材はスライド部材 の上に固定し、プレートと外側プレートとの間で圧縮した。内側プレートは、ア センブリを保持するために、外側プレート上のスペーサ上にねじ止めした。 火災試験用に、９１．４ｃｍ（３．０フィート）の正方形流し込みコンクリー トブロックで床をシュミレートした。床ブロックは、厚さ１１．４３ｃｍ（４． ５インチ）で、ブロック中央に径１５．２４ｃｍ（６．０インチ）の円形開口部 を備えていた。コンクリートブロックの両側には、開口部の周囲に、外形２５４ ｍｍ（１０．０インチ）、内径１５２．４ｍｍ（６．０インチ）のリング状断熱 シート（“インテラムＩ−１０Ａ”）をスプレー接着剤（ミネソタ州セントポー ルのミネソタ・マイニング・マニュファクチャリング・カンパニー（３Ｍ）から スーパー７７スプレー接着剤として商業的に入手可）を用いてブロックに取り付 けた。断熱シートのアルミニウム薄はブロックから外側に向けた。長さ９１４． ４ｍｍ（３６．０インチ）のスチールパイプ（ＯＤ６０．３２（２．３７５イン チ）、ミネソタ州セントポールのキャピタル・サプライ社から名称“２インチス ケジュール４０”で商業的に入手可）を膨張シート（“インテラムＩ−１０Ａ” ）で一層巻し、アルミニウムテープ（商標名“Ｔ−４９”：ミネソタ・マイニン グ・マニュファクチャリング・カンパニー（３Ｍ）から入手可）で所定の場所に 保持した。断熱シートは防火仕切りアセンブリの内側に集中させ、コンクリート の両側に約８８．９ｍｍ（３．５インチ）伸ばした。断熱シートで包まれたパイ プをコンクリートブロックの開口部を貫通して配置した。 ネオプレンゴムのシート（マックマスター・カール社から入手可能な０．８ｍ ｍ（０．０３１インチ）シート）を、中央に６３．５ｍｍ（２．５インチ）径の 孔を有する径１７７．８ｍｍ（７．０インチ）のリングを切り出した。これは内 側／外側プレートアセンブリの開口部に集め、ダクトテープを用いて内面に固定 した。ゴムシートは断熱マットと共に圧縮したので、装置に煙シール性が付与さ れている。 スライド部材、内側プレート、及び外側プレートはパイプに固定して、コンク リートブロック面上の膨張シートに接触して配置した。同様に準備したアセンブ リはブロックの反対側でパイプ上に配置した。パイプが比較的自由に移動（半径 方向及び長手方向）できることを確認した。 ベアリングプレート（図４の６６に相当する）を、コンクリートブロックのパ イプに配置して開口部の中央に集め、長さ６３．５ｍｍ（２．５インチ）、径６ ．３５ｍｍ（０．２５インチ）のコンクリートアンカーねじで止めてコンクリー ト内に固定した。 火災試験を行うために、コンクリートブロックに設けたアセンブリは、コンク リートブロックの両側に防火仕切りを設けて、０．１９ｍ³（７フィート³）のガ ス炉（ジョージア州アトランタのオリンピック・キルンからキルンとして商業的 に利用可）の上部に設けた。炉内パイプの端部は、パイプに溶接された厚さ６． ３６ｍｍ（０．２５インチ）の鋼板で密封した。 温度は、炉の内側上部の様々な場所に設けたサーモカップル（径６．３５ｍｍ （０．２５インチ）のスチールシースを有する“Ｋ”型サーモカップル）で監視 した。防火アセンブリの様々な場所で温度を記録するために８個のサーモカップ ル（シースされていない）を使用した。これらのサーモカップルは厚さ３ｍｍ（ ０．１２５インチ）のセラミックファイバ断熱パッドで覆い、ファイバ補強テー プ、スチールワイヤ、又はレンガによって所定の場所に保持した。 装置について２つの試験を行った。火炎に晒す試験項目では、防火仕切りアセ ンブリの火災に対する抵抗を評価した。ＡＳＴＭ（アメリカ材料試験協会）Ｅ８ １４−８３：貫通式防火仕切りの火災試験、の時間と温度を試験測定した。試験 の第１部では評価“Ｆ”、“Ｔ”を得た。評価“Ｆ”は、火炎が装置を通過した ときに生じた。評価“Ｔ”は、装置の火炎に晒していない側が初期温度以上の１ ６３℃（３２５°Ｆ）に到達したときに生じた。いずれかの評価を得るために、 後述するように高圧水スプレーの間じゅうシール性を維持しなければならない。 スラブの高温側からスラブの低温側にパイプを通じた火炎の移動を許すならば、 その防火アセンブリの火炎に晒す試験項目について不良である。 各防火仕切りアセンブリの第２部の試験は火炎に晒す第１部の終了に続いて即 座に行った。水流試験では、０．２１ＭＰａ（３０１ｂｓ／インチ²）の圧力で 防火仕切りに水流を防火仕切りに噴射してその抵抗を評価した。防火仕切りアセ ンブリは水に耐え、試験片の１平方フィート当たり１．５秒間パイプをシールし 続けなければならない。例えば、３フィート×３フィートのコンクリートスラブ について１３．５秒であった。この試験はＡＳＴＭのＥ８１４−８３に記載され ている。本防火仕切り装置はＡＳＴＭ Ｅ８１４−８３基準で３時間“Ｆ”と“ Ｔ”の評価を得た。 本発明はいくつかの実施形態を参照して説明した。発明の範囲から逸脱するこ となく、説明した実施形態については多くの変更をなし得ることは当業者ならば 明らかである。したがって、本発明の範囲は、そこに記載されている構造に限定 されるべきでなく、クレームの用語で説明する構造及びこれに均等な構造によっ てのみ限定されるべきである。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】１９９６年９月１０日 【補正内容】 ８．０インチ）の線膨張を生じる。図１に示すパイプのように、パイプがエルボ を有する場合、２方向（すなわち、図１の符号Ｄ１方向とＤ２方向）に長手方向 の膨張を生じる。したがって、例えば防火仕切りの構造上の一体性を損なうこと なく、熱膨張によりパイプが軸方向及び半径方向に移動できる防火仕切りが望ま れている。 ある公知の防火仕切りは、パイプと仕切壁との間の接続部においてパイプの周 囲に詰められたコーキングやパテを備えている。このような防火仕切りは煙の通 過を防止するという観点では有益なものであるが、パイプ、コーキング、壁の熱 膨張係数の違いに基づいて仕切壁に対してパイプが実質的に移動するような状況 にあっては適当なものではないかもしれない。また、コーキングは時間の経過と ともに乾燥してひび割れを生じ、防火仕切りとしての有効性が低下する。最も重 要なことは、一般にコーキングは１２ｍｍ（０．５インチ）以下のパイプ移動し か追従し得ないということである。そのために、頻繁に膨張と伸縮を繰り返すと 、コーキングがパイプ、仕切壁、又はそれらの両方から分離し始め、防火仕切り の効果が減少する。 ＵＳ−Ａ−４８９４９６６には、同一の広がりを有する開口部を備えた２つの 側壁と、上記側壁間に延在し上記開口部外側に伸びて内側に開口部である環状溝 を形成する環状外壁を有する金属鋳物を含む延焼防止装置が開示されている。上 記鋳物は装置を建造物に接続する台部を有する。上記溝には膨張材料が存在する 。弾性ガスケットは鋳物から伸び、膨張材料を越えて内側に伸びる管状内壁を有 する。この延焼防止装置は、仕切壁の開口部がパイプ断面よりも大きな断面を有 する場合に、該開口部を通してパイプが軸方向と半径方向に移動できる貫通式防 火仕切りを形成している。ここで、防火仕切りは、上記開口部よりも大きな断面 を有し、上記仕切壁の開口部を実質的に覆うようにパイプを囲む断熱材と、上記 断熱材と上記パイプとの間に設けられ、上記断熱材を介して上記パイプを軸方向 に移動可能としている第１シールとを備えている。 その他の公知の防火仕切りが図２に図示してあり、そこではパイプ１０’が壁 １２’を通過している。防火仕切り２０は壁１２’の片側又は両側に設けられ、 概略、バンドクランプ２４によってパイプ１０’の周囲に取り付けられたフレキ シブルなブーツ２２を有する。フレキシブルブーツ２２の他端は壁リング２６に よって壁１２’に取り付けてある。フレキシブルブーツ２２は一般に、パイプ１ ０’に対向する耐火層２８を備えており、パイプ１０’を壁１２’の開口部近傍 から遮断している。耐火層２８は、ファイバーグラス又はセラミック断熱材料か らなるマットのような材料を備えている。 図２に図示する防火仕切りは確かに独自の有用性を有するものてあるが、不都 合なこともある。例えば、耐火層２８は度重なる膨張と伸縮により劣化する傾向 がある。同様に、フレキシブルブーツもまた度重なる膨張と伸縮により劣化し、 そのために防火仕切りの有効性が損なわれる。また、個々の防火仕切りの性質に よっては、火災中にパイプ１０’が大きく熱膨張すると、このパイプの移動にフ 請求の範囲 １． パイプ（４２）が該パイプの断面よりも大きな断面を有する仕切壁（４４ ）の開口部（５０）を介して軸方向と半径方向に移動できる貫通式防火仕切り（ ４０）は、 ａ） 上記パイプ（４２）を囲み、上記仕切壁の開口部を実質的に覆う断熱材（ ４６）と、 ｂ） 上記断熱材（４６）と上記パイプ（４２）との間に設けられ、上記断熱材 を介して上記パイプを軸方向に移動可能としている第１シールと、を備えており 、 ｃ） 上記断熱材（４６）と上記仕切壁（４４）との間に設けられ、上記開口部 に対して上記パイプと上記断熱材を半径方向に移動可能としている第２シール（ ６２）と、 ｄ） 上記開口部（５０）が上記パイプの移動中に実質的に覆われているように 、上記断熱材（４６）の上記仕切壁の第１の側に対する係合を維持しながら、上 記開口部に対して上記断熱材の半径方向の移動を許す固定手段（５８）と備え、 ｅ） 上記断熱材（４６）は上記仕切壁の第１の側（４８）にスライド自在に係 合していることを特徴とする。 ２． 上記断熱材（４６）は、上記断熱材（４６）と上記固定手段（５８）との 間に設けた外側プレート（５６）を有する、請求項１の装置。 ３． 上記外側プレート（５６）は鋼からなる、請求項２の装置。 ４． 上記断熱材（４６）はまた、上記断熱材（４７）と上記仕切壁（４４）と の間に内側プレート（６０）を有する、請求項１の装置。 ５． 上記内側プレート（６０）は、金属、ポリカーボネート、ポリプロピレン 、ポリテトラフロオロエチレン、アクリロニトリルブタジエンスチレン、又はポ リビニルクロライドからなる群から選択された材料で構成されている、請求項４ の装置。 ６． 記断熱材（４６）はまた、上記断熱材を通る上記パイプの軸方向移動を良 くするために、上記断熱部材（４６）と上記第１シール（５２）との間に設け たスライド部材（５４）を有する、請求項１の装置。 ７． 上記スライド部材（５４）は、金属、ポリカーボネート、ポリプロピレン 、ポリテトラフロオロエチレン、アクリロニトリルブタジエンスチレン、又はポ リビニルクロライドからなる群から選択された材料で構成されている、請求項６ の装置。 ８． 上記開口部（５０）はエッジ部を有し、上記パイプが上記開口部のエッジ 部近傍にあるとき、上記断熱材の断面が実質的に上記開口部を覆う、請求項１の 装置。 ９． 上記第１と第２のシールは膨張材料（５２、６２）からなる、請求項１の 装置。 １０． 上記第１シール（５２）は上記断熱材（４６）に取り付けられている、 請求項１の装置。 １１． 上記第２シール（６２）は上記仕切壁（４４）に取り付けられている、 請求項１の装置。 １２． 上記断熱材（４６）は、圧縮されたセラミックファイバの毛布からなる 、請求項１の装置。 １３． 上記断熱材（４６）は、上記パイプを受けるために、パイプ開口部を有 する円筒形をしている、請求項１の装置。 １４． 上記固定手段（５８）は、周囲と上記仕切壁の開口部とほぼ同じ径の貫 グプレートを保持するために上記周囲近傍にあるスペーサ部とを備え、上記断熱 材（４６）が上記ベアリングプレートと上記仕切壁との間に設けられている、請 求項１の装置。 １５． 上記貫通孔（７０）は、上記仕切壁の開口部よりも小さい径を有する、 請求項１４の装置。 １６． 上記仕切壁（４４）の上記開口部（５０）はほぼ円筒形をしている、請 求項１の装置。 １７． 上記パイプ（４２）はほぼ円筒形をしている、請求項１の装置。 １８． 上記仕切壁（４４）は壁構造である、請求項１の装置。 １９． 上記仕切壁（４４）は天井構造である、請求項１の装置。 ２０． 上記断熱材（４６）は内面と外面を有し、上記断熱材はまた上記内面に 取り付けられて上記第１シール（５２）の回りに延在するガスケット（８０）を 有する、請求項１の装置。 ２１． 上記ガスケット（８０）はゴム材料からなる、請求項１の装置。 ２２． 上記パイプ（４２）は金属又はセラミックの材料からなる、請求項１の 装置。 ２３． パイプ（４２）が該パイプの断面よりも大きな断面を有する仕切壁（４ ４）の開口部（５０）を介して軸方向と半径方向に移動できる貫通式防火仕切り （４０）は、 ａ） 上記開口部よりも大きな断面を有し且つ上記パイプを実質的に囲む断熱材 （４６）と、 ｂ） 上記断熱材（４６）と上記パイプ（４２）との間に設けられ、上記断熱材 を介して上記パイプを軸方向に移動可能としている第１シール（５２）と、 ｃ） 上記断熱材（４６）と上記仕切壁（４４）との間に設けられ、上記開口部 に対して上記パイプと上記断熱材を半径方向に移動可能としている第２シール（ ６２）と、そして ｄ） 上記開口部が実質的に覆われているように、上記開口部に対して上記断熱 材の半径方向の移動を許すと共に軸方向の移動を制限する固定手段（５８）と、 を備えた防火仕切り。 ２４． 仕切壁（４４）の開口部（５０）を通るパイプ（４２）をシールして上 記仕切壁の片側から反対側に火炎又は煙が移動するのを最小限にする方法は、 ａ） 上記開口部よりも大きな断面を有する断熱材（４６）を上記開口部近傍の 上記パイプに取り付け、 ｂ） 上記断熱材（４６）と上記パイプ（４２）との間に、上記断熱材を介して パイプが軸方向に移動できるように第１シール（５２）を設ける工程を備えてお り、 ｃ） 上記断熱材（４６）と上記仕切壁（４４）との間に、上記開口部に対して 上記パイプと上記断熱材が半径方向に移動できるように第２シール（６２）を設 け、そして ｄ） 上記開口部が実質的に覆われているように、上記開口部に対して上記断熱 材の半径方向の移動を許すと共に軸方向の移動を制限するように上記断熱材を固 定する工程を含むことを特徴とする。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． パイプが該パイプの断面よりも大きな断面を有する仕切壁の開口部を介し て軸方向と半径方向に移動できる貫通式防火仕切りは、 ａ） 上記パイプを囲み、上記仕切壁の第１の側とスライド自在に係合して、上 記開口部を実質的に覆う断熱材と、 ｂ） 上記断熱材と上記パイプとの間に設けられ、上記断熱材を介して上記パイ プを軸方向に移動可能としている第１シールと、 ｃ） 上記断熱材と上記仕切壁との間に設けられ、上記開口部に対して上記パイ プと上記断熱材を半径方向に移動可能としている第２シールと、そして ｄ） 上記開口部が上記パイプの移動中に実質的に覆われているように、上記断 熱材の上記仕切壁の第１の側に対する係合を維持しながら、上記開口部に対して 上記断熱材の半径方向の移動を許す固定手段と、を備えた防火仕切り。 ２． 上記断熱材は、上記断熱材と上記固定手段との間に設けた外側プレートを 有する、請求項１の装置。 ３． 上記外側プレートは鋼からなる、請求項２の装置。 ４． 上記断熱材はまた、上記断熱材と上記仕切壁との間に内側プレートを有す る、請求項１の装置。 ５． 上記内側プレートは、金属、ポリカーボネート、ポリプロピレン、ポリテ トラフロオロエチレン、アクリロニトリルブタジエンスチレン、又はポリビニル クロライドからなる群から選択された材料で構成されている、請求項４の装置。 ６． 上記断熱材はまた、上記断熱材を通る上記パイプの軸方向移動を良くする ために、上記断熱部材と上記第１シールとの間に設けたスライド部材を有する、 請求項１の装置。 ７． 上記スライド部材は、金属、ポリカーボネート、ポリプロピレン、ポリテ トラフロオロエチレン、アクリロニトリルブタジエンスチレン、又はポリビニル クロライドからなる群から選択された材料で構成されている、請求項６の装置。 ８． 上記開口部はエッジ部を有し、上記パイプが上記開口部のエッジ部近傍に あるとき、上記断熱材の断面が実質的に上記開口部を覆う、請求項１の装置。 ９． 上記第１と第２のシールは膨張材料からなる、請求項１の装置。 １０． 上記第１シールは上記断熱材に取り付けられている、請求項１の装置。 １１． 上記第２シールは上記仕切壁に取り付けられている、請求項１の装置。 １２． 上記断熱材は、圧縮されたセラミックファイバの毛布からなる、請求項 １の装置。 １３． 上記断熱材は、上記パイプを受けるために、パイプ開口部を有する円筒 形をしている、請求項１の装置。 １４． 上記固定手段は、周囲と上記仕切壁の開口部とほぼ同じ径の貫通孔とを 有し且つ上記貫通孔は上記仕切壁の開口部とほぼ同心にあるベアリングプレート と、上記仕切壁から所定距離に上記ベアリングプレートを保持するために上記周 囲近傍にあるスペーサ部とを備え、上記断熱材が上記ベアリングプレートと上記 仕切壁との間に設けられている、請求項１の装置。 １５． 上記貫通孔は、上記仕切壁の開口部よりも小さい径を有する、請求項１ の装置。 １６． 上記仕切壁の上記開口部はほぼ円筒形をしている、請求項１の装置。 １７． 上記パイプはほぼ円筒形をしている、請求項１の装置。 １８． 上記仕切壁は壁構造である、請求項１の装置。 １９． 上記仕切壁は天井構造である、請求項１の装置。 ２０． 上記断熱材は内面と外面を有し、上記断熱材はまた上記内面に取り付け られて上記第１シールの回りに延在するガスケットを有する、請求項１の装置。 ２１． 上記ガスケットはゴム材料からなる、請求項１の装置。 ２２． 上記パイプは金属又はセラミックの材料からなる、請求項１の装置。 ２３． パイプが該パイプの断面よりも大きな断面を有する仕切壁の開口部を介 して軸方向と半径方向に移動できる貫通式防火仕切りは、 ａ） 上記開口部よりも大きな断面を有し且つ上記パイプを実質的に囲む断熱材 と、 ｂ） 上記断熱材と上記パイプとの間に設けられ、上記断熱材を介して上記パイ プを軸方向に移動可能としている第１シールと、 ｃ） 上記断熱材と上記仕切壁との間に設けられ、上記開口部に対して上記パイ プと上記断熱材を半径方向に移動可能としている第２シールと、そして ｄ） 上記開口部が実質的に覆われているように、上記開口部に対して上記断熱 材の半径方向の移動を許すと共に軸方向の移動を制限する固定手段と、を備えた 防火仕切り。 ２４． 仕切壁の開口部を通るパイプをシールして上記仕切壁の片側から反対側 に火炎又は煙が移動するのを最小限にする方法は、 ａ） 上記開口部よりも大きな断面を有する断熱材を上記開口部近傍の上記パイ プに取り付け、 ｂ） 上記断熱材と上記パイプとの間に、上記断熱材を介してパイプが軸方向に 移動できるように第１シールを設け、 ｃ） 上記断熱材と上記仕切壁との間に、上記開口部に対して上記パイプと上記 断熱材が半径方向に移動できるように第２シールを設け、そして ｄ） 上記開口部が実質的に覆われているように、上記開口部に対して上記断熱 材の半径方向の移動を許すと共に軸方向の移動を制限するように上記断熱材を固 定する工程を含む。