JP5399957B2 - 遮熱扉 - Google Patents

Description

本発明は、遮熱扉に関するものである。

建築基準法上、防火設備に遮熱性能の要求はないが、老人ホームや病院等の篭城区画等では扉体が遮熱性能を備えていることは重要である。従来の遮熱扉においては、扉体の内部空間にロックウールやグラスウール等の多孔質系の断熱材を充填することで、当該扉体に遮熱性能を付与していた。特許文献１には、芯材を不燃性断熱材から形成してなる防火戸が開示されている。

しかしながら、扉体内部に断熱材を充填したものでは、火災初期の熱により扉内外に温度差が発生し、扉が変形するという懸念がある。

実用新案登録第３００３７０９号

本発明は、火災時における扉の変形を防止するものでありながら、遮熱性能に優れる扉を提供することを目的とするものである。

本発明が採用した技術手段は、
扉体の室内外の面部を形成する金属製表面材と、
前記金属製表面材間に設けた骨材と、
少なくとも一方の金属製表面材の内側面に設けた加熱発泡層と、
を備え、
火災時において、前記加熱発泡層は、火災初期には肉薄であり、温度上昇に伴う加熱により発泡して肉厚となることで、遮熱性能を発揮するように構成されている、遮熱扉、である。

１つの態様では、
前記骨材は、遮熱扉の高さ方向に延びる左右の縦枠材、1本以上の中骨を含み、
前記少なくとも一方の金属製表面材の内側面は、前記左右の縦枠材、１本以上の中骨によって複数の領域に区画されており、
前記加熱発泡層は、各領域に張り付けられた複数枚の加熱発泡シートであり、
各加熱発泡シートの幅方向の端縁は、前記左右の縦枠材、１本以上の中骨に設けられた押さえ部材によって、前記少なくとも一方の金属製表面材の内側面に押さえ付けられている。

加熱発泡層は、加熱発泡シートから形成されるものに限定されず、例えば、加熱発泡塗装から加熱発泡層を形成してもよい。
押さえ部材は、骨材と一体成型してもよい。
押さえ部材の固定手段としては、溶接、ボルト等による止着手段が例示される。

本発明に係る遮熱扉の加熱発泡層は、火災初期には肉薄の状態にあって遮熱性能を発揮しないため両金属製表面材の熱膨張を許容する。そして、温度上昇に伴う加熱により加熱発泡層が発泡して肉厚となることで、扉体に遮熱性能を付与する。
すなわち、火災中期以降の高温時のみ発泡して遮熱性能を発揮する加熱発泡層を表面材に設けることによって、火災初期では遮熱性能がなく扉全体の熱膨張を許容し、扉体の変形が安定した後の火災中期において遮熱性能を発揮する構造にすることで、扉の変形防止と遮熱性能の両立を図る。

押さえ部材を用いて加熱発泡シートの幅方向端部を押さえつけるものでは、従来の扉体の構成要素である骨材を利用して押さえ部材を固定することができ、従来の扉体の構成に特別な変更を加えることなく、簡単な手段で加熱発泡シートを保持させて遮熱扉を製造することができる。

左図は開口部全閉状態にある扉装置を室外側から見た正面図、右図は同扉装置を室内側から見た正面図である。 同扉装置の縦断面図である。 同扉装置の横断面図である。 扉体の内部を示す図であって、加熱発泡シートが設けられる前の状態を示している。 扉体の内部を示す図であって、加熱発泡シートが設けられた後の状態を示している。 図５の部分拡大図である。 押さえ部材を示す図である。 本発明に係る遮熱扉の横断面図であり、上図は加熱発泡シート発泡前の肉薄の状態、下図は加熱発泡シート発泡後の肉厚の状態を示す。

図１において、左図は開口部全閉状態にある扉装置を室外側から見た正面図、右図は同扉装置を室内側から見た正面図である。図２は同扉装置の縦断面図、図３は同扉装置の横断面図である。扉装置は、建物開口部を形成する開口枠と、建物開口部を開閉する扉体と、からなる。

扉体は、正面視長方形状で所定の見込寸法（厚み）を有するパネル体であり、室外側面部、室内側面部、戸先側端面、戸尻側端面、上面部、下面部を有する。扉体の室外側面部、室内側面部はそれぞれ板状の金属製の表面材１、２から構成されている。表面材１、２間には、上枠材３、左右の縦枠材４、５、下枠材６からなる金属製の枠材（力骨）が四周状に設けてある。さらに、表面材１、２間には、左右の縦枠材４、５間に位置して、縦枠材４、５と平行状に扉体の高さ方向全体に亘って延びる３本の金属製の中骨７が設けてある。本明細書において、「骨材」は、上枠材３、左右の縦枠材４、５、下枠材６、中骨７を含むものとして用いる。

上枠材３、左右の縦枠材４、５、下枠材６、中骨７は、いずれも、扉体の見込方向（厚さ方向）に延びる片と、対向する扉体の見付方向（面方向）に延びる片と、から断面視コ字形状に形成されている。より具体的には、上枠材３は見込片３０と、室外側見付片３１、室内側見付片３２と、からなる。縦枠材４は見込片４０と、室外側見付片４１、室内側見付片４２と、からなる。縦枠材５は見込片５０と、室外側見付片５１、室内側見付片５２と、からなる。下枠材６は見込片６０と、室外側見付片６１、室内側見付片６２と、からなる。中骨７は見込片７０と、室外側見付片７１、室内側見付片７２と、からなる。

表面材１、２の周縁部を直角に折り曲げ、折り曲げた部位１ａ、１ｂ、１ｃ、２ａ、２ｂ、２ｃを、上枠材３の見込片３０、左右の縦枠材４、５の見込片４０、５０に接着することで、扉体の上面部、戸先側端面、戸尻側端面が形成されている。開口枠は、上枠１１、左右の縦枠１２、１３、下枠１４と、を備え、扉体は、扉体の戸尻側端面の室外側に設けた丁番１５を介して縦枠１３に設けられている。

室外側の表面材１の内側面には、上枠材３、左右の縦枠材４、５、下枠材６、中骨７を除く略全域に亘って、加熱発泡シート８からなる加熱発泡層が裏打ちされている。より具体的には、図４に示すように、室外側面部を形成する室外側の表面材１の内側面は、３本の中骨７によって、４つの縦長の領域１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄに区画されている。図５に示すように、各領域１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ（錠前部１Ｅを除いた領域）に加熱発泡シート８が張り付けてある。各加熱発泡シート８の幅寸法は、各領域１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄの幅と略同じ寸法（少し短い）に形成されている。

図８上図に示すように、加熱発泡シート８は、常温下及び火災初期での温度下では発泡前の肉薄の状態にあり、遮熱性能を有しない。すなわち、加熱発泡シート８を火災初期時の温度下では発泡しないような材料から形成することによって、火災初期には、扉体は十分な遮熱性能を有しないため、扉体を挟んで一方の区画で火災が発生した場合に、火災側の一方の表面材に伝達された熱は、扉体を通って他方の表面材に伝達され、扉体全体が加熱されるため、扉体の内外に顕著な温度差が生じることがない。したがって、火災初期の比較的低い熱によって両方の表面材が同程度に熱膨張するので、扉体が開口部に隙間を形成する程まで変形するようなことはない。

図８下図に示すように、加熱発泡シート８は、火災中期の温度下（火災初期の温度よりも高温）では発泡して肉厚の状態となり、遮熱性能を発揮する。火災初期に、扉体は全体としてある程度熱膨張しており、扉体と開口枠とのクリアランスを超えて開口枠に当接している場合が多いと考えられ、火災中期では扉体の変形は安定しており、火災中期においてさらに扉体が加熱されても、扉体が開口枠に当接することで過度の熱変形が抑制される。

加熱発泡シート８は、例えば、温度が１５０℃〜２５０℃の温度に加熱されることで発泡する材であり、火災初期の温度下（例えば、１００℃程度）では発泡せずに薄肉の状態が維持される。そして、火災中期の温度下（例えば、２００℃程度）となった時には、加熱発泡シート８は発泡して肉厚の状態となり、遮熱性能を発揮する。加熱発泡シート８としては、例えば、積水化学工業株式会社のフィブロック（登録商標）を用いることができる。また、加熱発泡層は、加熱発泡シート８に限定されるものではなく、例えば、所定温度の雰囲気温度下で発泡する加熱発泡塗料から加熱発泡層を形成してもよい。

1つの態様では、加熱発泡シート８は適度の粘着性を備えており、その粘着力（接着力）によって室外側表面材１の内側面に張り付けられる。あるいは、加熱発泡シート８に別途粘着層を形成してもよい。なお、加熱発泡塗料の場合には、塗布や吹き付けによって塗膜を形成することができる。図示の態様では、室外側表面材１の内側面に加熱発泡層を形成したが、室外側表面材１に代えて室内側表面材２の内側面に加熱発泡層を形成してもよい。あるいは、室外側表面材１、室内側表面材２の両方に加熱発泡層を形成してもよい。後者の場合、両方の加熱発泡層を同じ部材（例えば、両方が加熱発泡シート）から形成しても、あるいは別の部材（例えば、一方が加熱発泡シート、他方が加熱発泡塗料）から形成してもよい。

加熱発泡シート８は、さらに、押さえ部材９、１０によって、加熱発泡シート８の幅方向の両端部を室外側の表面材１の内側面に押し付けることで、熱の影響で接着力が低下して加熱発泡シート８が室外側表面材１の内側面から剥がれてしまうことを防止している。

図７右図に示すように、押さえ部材９は、第１片９０と、第２片９１とから、断面視Ｌ形状を備え、扉体の高さ方向に延びる部材である。押さえ部材９は、第２片９１を加熱発泡シート８の幅方向端部に押圧させた状態で、第１片９０を中骨７の見込片７０（見込片７１が延びる側とは反対側）に当接させた状態で溶接することで、加熱発泡シート８の幅方向端部を第２片９１と室外側表面材１の内側面との間に挟み込む。図示の例では、押さえ部材９は、扉体の全高、すなわち、中骨７の高さ寸法に比べて短尺の部材であり、中骨７の高さ方向に間隔を存して複数個設けられる。なお、押さえ部材９を中骨７の高さ寸法と同じように延びる長尺の部材から形成してもよい。また、押さえ部材９を骨材７と一体形成してもよい。

図７左図に示すように、押さえ部材１０は、扉体の高さ方向に延びる板片１００からなり、板片１００の幅方向一端側を折り返し密着させることで、高さ方向に延びる肉厚部１０１が形成されている。押さえ部材１０は、幅方向一端側の肉厚部１０１を加熱発泡シート８の幅方向端部に押圧させた状態で、板片１００の他端側を中骨７、左右の縦枠４、５に溶接することで、加熱発泡シート８の幅方向端部を肉厚部１０１と室外側表面材１の内側面との間に挟み込む。図示の例では、押さえ部材１０は、扉体の全高、すなわち、中骨７、左右の縦枠４、５の高さ寸法に比べて短尺の部材であり、中骨７、左右の縦枠４、５の高さ方向に間隔を存して複数個設けられる。なお、押さえ部材１０を中骨７、左右の縦枠４、５の高さ寸法と同じように延びる長尺の部材から形成してもよい。また、押さえ部材１０を骨材７、左右の縦枠４、５と一体形成してもよい。

最後に、扉体の組み立て手順について説明する。
（１）周縁部に折り曲げ部１ａ、１ｂ、１ｃが形成された室外側表面材１を用意し、室外側表面材１の内側面（裏面）に、上枠材３、左右の縦枠材４、５、下枠材６、中骨７を固定する。
（２）領域１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄに対応するように所定幅（中骨７間の間隔、縦枠４、５と中骨７の間隔）・所定長（中骨７、縦枠４、５の高さ寸法）に切断された加熱発泡シート８を、粘着性を利用して室外側表面材１の内側面略全域（領域１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ）に張り付ける。また、錠前部１Ｅにおいては加熱発泡シート８をカットして除去する。
（３）各加熱発泡シート８の幅方向の両端部を、複数の押さえ部材９、１０によって押圧した状態で、各押さえ部材９、１０を中骨７、左右の縦枠４、５に溶接する。溶接に際しては、べニア板等の被覆材を用意し、溶接スパッタが加熱発泡シート８に飛散することを防止する。
（４）周縁部に折り曲げ部２ａ、２ｂ、２ｃが形成された室内側表面材２を被せて接着することで扉体を得る。

１ 室外側表面材
２ 室内側表面材
４ 縦枠材
５ 縦枠材
７ 中骨
８ 加熱発泡シート
９ 押さえ部材
１０ 押さえ部材

Claims (2)

1. 扉体の室内外の面部を形成する金属製表面材と、
   前記金属製表面材間に設けた骨材と、
   少なくとも一方の金属製表面材の内側面に設けた加熱発泡層と、
   を備え、
   火災時において、前記加熱発泡層は、火災初期には肉薄の状態にあって遮熱性能を有しないことで室内外の金属製表面材間の熱伝達を許容し、温度上昇に伴う加熱により発泡して肉厚となることで、遮熱性能を発揮するように構成されている、遮熱扉。
2. 前記骨材は、遮熱扉の高さ方向に延びる左右の縦枠材、1本以上の中骨を含み、
   前記少なくとも一方の金属製表面材の内側面は、前記左右の縦枠材、１本以上の中骨によって複数の領域に区画されており、
   前記加熱発泡層は、各領域に張り付けられた複数枚の加熱発泡シートであり、
   各加熱発泡シートの幅方向の端縁は、前記左右の縦枠材、１本以上の中骨に設けられた押さえ部材によって、前記少なくとも一方の金属製表面材の内側面に押さえ付けられている、
   請求項１に記載の遮熱扉。

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