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KR20070057158A - 칸막이벽의 설비를 위한 화재 보호 장치 - Google Patents

칸막이벽의 설비를 위한 화재 보호 장치 Download PDF

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KR20070057158A
KR20070057158A KR1020077004579A KR20077004579A KR20070057158A KR 20070057158 A KR20070057158 A KR 20070057158A KR 1020077004579 A KR1020077004579 A KR 1020077004579A KR 20077004579 A KR20077004579 A KR 20077004579A KR 20070057158 A KR20070057158 A KR 20070057158A
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KR
South Korea
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fire protection
protection device
partition wall
installation
frame elements
Prior art date
Application number
KR1020077004579A
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English (en)
Inventor
로이 올손
존 이 도우어
Original Assignee
엠씨티 브라트베르그 악티에볼라그
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Publication date
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Application filed by 엠씨티 브라트베르그 악티에볼라그 filed Critical 엠씨티 브라트베르그 악티에볼라그
Publication of KR20070057158A publication Critical patent/KR20070057158A/ko

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    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L5/00—Devices for use where pipes, cables or protective tubing pass through walls or partitions
    • F16L5/02—Sealing
    • F16L5/04—Sealing to form a firebreak device
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Abstract

예를 들어 벽과 같은 칸막이벽(2)의 일례로 케이블 또는 파이프용의 이를테면 도출 장치와 같은 설비(1, 4)를 위한 화재 보호 장치(21)가 기술된다. 화재 보호 장치(21)는 화재 보호 장치가 상기 설비(1, 4)를 적어도 부분적으로 둘러싸도록 하는 방식으로 칸막이벽(2)의 일 측에 장착되도록 배열된다.
화재 보호 장치, 칸막이벽, 프레임 요소, 덮개 요소, 결합 요소, 불연성 재료

Description

칸막이벽의 설비를 위한 화재 보호 장치{FIRE-PROTECTION ARRANGEMENT FOR AN INSTALLATION IN A PARTITION}
본 발명은 예를 들면 벽(wall)과 같은 칸막이벽(partition)의 일례로 케이블 또는 파이프용의 이를테면 도출 장치(導出 裝置)(lead-through arrangement)와 같은 설비를 위한 화재 보호 장치에 관한 것이다.
보다 엄격한 화재 안전에 관한 요건이 다수의 상이한 영역에 도입됨에 따라, 화재의 확산을 방지 또는 지연시키며 그리고/또는 화재가 발생할 수 있는 구조물의 중요한 설비를 보호하기 위한 새로운 기술적 해결책의 필요성이 대두된다. 예를 들어, 벽 또는 격벽(bulkhead)의 케이블 또는 파이프용 부싱(bushing)은 화재가 확산될 수 있게 하는 개구부를 형성할 수 있다.
부싱과 관련하여서, 예를 들어 미국 특허 제2,732,226호, 미국 특허 제3,489,440호 또는 미국 특허 제4,767,086호에 전통적인 케이블 부싱이 기술되어 있다. 이러한 부싱은 예를 들어, 케이블을 관(vessel) 내에서 격벽을 관통해서 도출(導出)하는 데 사용된다. 미국 특허 제2,732,226호로부터의 첨부 도면(도 1 및 도 2)을 참고하면, 케이블(3)은 가요성의 패킹 요소(packing element)(4)에 수용되며, 그리고 가요성 패킹 요소는 케이블이 통과되는 벽, 플레이트 또는 격벽(2)에 용접 된 직사각형 프레임(1)에 의해서 지지된다.
미국 특허 제2,732,226호에 도시된 유형의 케이블 부싱이 높은 수준의 화재 보호 특성을 제공한다는 사실에도 불구하고, 이러한 공지 기술이 개발된 시점 이후에, 케이블 부싱의 화재 보호 특성과 관련하여 훨씬 더 엄격한 요건이 만들어짐에 따라 화재에 대한 저항 성능을 증가시키기 위한 추가의 해결책이 필요하게 되었다.
본 발명의 목적은 예를 들어 케이블 또는 파이프용의 이를테면 도출 장치와 같은 설비를 위한 화재 보호 성능을 개선하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 설비에 대한 양호한 접근성을 유지하면서, 예를 들어 케이블 또는 파이프용의 이를테면 도출 장치와 같은 설비를 위한 화재 보호 성능을 개선하는 것이다.
본 발명의 목적은 화재 보호 장치가 설비를 적어도 부분적으로 둘러싸도록 하는 방식으로 칸막이벽의 일 측에 장착되도록 배열되는 것을 특징으로 하는, 예를 들면 벽과 같은 칸막이벽의 일례로 케이블 또는 파이프용의 이를테면 도출 장치와 같은 설비를 위한 화재 보호 장치를 사용함으로써 달성된다.
벽 또는 격벽의 형태의 칸막이벽의 일 측에서 화재가 발생한 경우에 칸막이벽이 가열되어 그 열이 칸막이벽의 평면에서 확산한다는 것이 시험에 의하여 밝혀졌다. 따라서 설비가 칸막이벽과 접촉하는 결과로서 칸막이벽의 설비가 가열될 수 있다. 아래의 상세한 설명에서 보다 상세히 설명되는 바와 같이, 화재 보호 장치는 화재 발생시 설비 주위의 칸막이벽의 가열을 억제해서 설비의 가열이 억제되도록 하는 차폐물(shield)로서의 역할을 한다.
화재 보호 장치가 설비를 둘러싸는 본 발명에 따른 설계가 의미하는 바는, 설비가 완전히 덮이지는 않고 예를 들어 검사를 위한 접근은 가능하도록 하는 방식으로 화재 보호 장치가 설계될 수 있다는 것이다.
바람직하게는, 화재 보호 장치는 칸막이벽에 수직인 부분보다 큰 칸막이벽에 평행인 부분을 구비하고 있다. 이 수단에 의해서, 화재 보호 장치의 차폐 특성이 더욱 증진된다.
바람직하게는, 화재 보호 장치는 칸막이벽과 접촉한다. 화재 보호 장치가 칸막이벽과 접촉함으로써 화재 보호 장치는 그렇지 않으면 설비로 확산되게 될 열의 적어도 일부를 흡수한다. 이러한 방식으로, 설비의 가열이 억제된다. 그 결과, 상기 설비가 부싱인 경우에 있어서, 화재의 확산이 방지되거나 또는 지연된다.
화재 보호 장치의 적어도 일부는 불연성 재료로 구성되는 것이 바람직하다. 이것은 화재가 설비로 확산되는 위험을 더욱 감소시키거나 그 확산을 지연시킨다. 바람직하게는 연소성 재료가 설비를 둘러싼다.
바람직하게는, 화재 보호 장치는 설비보다 외측으로 보다 많이 칸막이벽으로부터 연장한다. 이러한 사실과 함께 화재 보호 장치가 설비를 적어도 부분적으로 둘러싼다는 사실이 의미하는 바는, 설비의 외측에 공간이 만들어지며, 그 공간은 설비를 지나 돌출하는 화재 보호 장치의 연장 부분에 의해서 한정된다는 것이다. 화재 발생시에 이와 같은 공간에서의 온도는 주변 기체보다 낮으며, 이것은 상기 한정된 공간에 인접한 설비의 온도가 더욱 낮다는 것을 의미한다는 것이 시험에 의하여 밝혀졌다. 이러한 수단에 의해서, 화재가 설비로 확산되는 것이 방지되거나 또는 지연된다.
바람직하게는, 화재 보호 장치는, 화재 보호 장치가 장착될 때에, 설비의 둘레 주위에서 서로 접촉하면서 순차적으로 배열되도록 배치된 다수의 프레임 요소(frame element)를 포함하며; 상기 프레임 요소들의 두 프레임 요소 사이의 조인트의 적어도 일부를 덮기 위하여 적어도 하나의 덮개 요소(cover element)가 구비된다. 화재 보호 장치가 프레임 요소들을 포함한다는 사실이 의미하는 바는, 다수의 프레임 요소를 적절하게 조합함으로써 구체적인 설비의 크기에 적합하게 하는 적합화가 간단히 이루어질 수 있는 모듈식 시스템(modular system)으로서 화재 보호 장치가 제공될 수 있다는 것이다. 그러나 화재 발생시에는 칸막이벽이 예를 들어 좌굴(buckling)에 의해서 칸막이벽 평면 밖으로 변형될 수 있으며 따라서 칸막이벽이 국부적으로 곡선 형상을 가진다. 이것으로 인해서 결과적으로 프레임 요소들이 서로에 대해서 경사진 형세를 가질 수 있으며, 따라서 조인트 사이의 거리가 증가하며, 즉 프레임 요소 사이의 간격이 생긴다는 것을 의미한다. 두 개의 프레임 요소 사이의 조인트의 적어도 일부를 덮는 덮개 요소를 제공함으로써, 화재 발생시에 화염이 프레임 요소 사이의 간격으로 침투하는 것이 방지되며, 이러한 방식으로 칸막이벽의 가열이 감소된다.
바람직하게는, 덮개 요소는, 프레임 요소의 외측에서 조인트를 따라서 연장하고 그리고 칸막이벽에 부착되도록, 배열된다. 이러한 수단에 의해서, 덮개 요소는 또한 프레임 요소를 위한 고정 요소(fixing element)로서 역할을 할 수 있다.
바람직하게는, 화재 보호 장치는, 화재 보호 장치가 장착될 때에, 설비의 둘레 주위에서 서로 접촉하면서 순차적으로 배열되도록 배치된 다수의 프레임 요소(frame element)를 포함하며; 상기 프레임 요소들의 두 프레임 요소 사이의 적어도 하나의 조인트에 적어도 하나의 결합 요소(engagement element)가 배열되며, 상기 결합 요소는 적어도 하나의 프레임 요소의 적어도 하나의 오목부(recess)의 형상에 적어도 부분적으로 대응하는 형상을 가진다. 이것이 의미하는 바는, 프레임 요소 사이의 변위가 방지되거나 변위 발생이 보다 어려워진다는 것이며, 특히 두 개의 프레임 요소 사이의 경계부의 평면과 칸막이벽에 평행한 방향에서의 상대 변위가 그러하다. 이것은 특히 화재 발생시에, 화재 보호 장치의 안정성을 증가시키는데, 이것은 열에 의해 유발된 칸막이벽의 변형이 프레임 요소들을 서로에 대해서 상대적으로 이동하려는 경향을 가지기 때문이다.
바람직하게는, 화재 보호 장치는 화재 보호 장치가 장착될 때 칸막이벽에 평행하게 배열되는 다수의 레이어(layer)를 포함하며, 적어도 하나의 레이어는 낮은 열전도율을 가지는 레이어이다.
이하에서는 도면을 참고하여 본 발명을 보다 상세히 기술한다.
도 1과 도 2는 각기 공지 기술에 따른 케이블 도출 장치의 전면도와 단면도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 케이블 도출 장치용의 화재 보호 장치의 전면도.
도 4는 도 3의 IV-IV 선에 따른 단면도.
도 5는 본 발명의 선택적인 실시예에 따른 화재 보호 장치의 전면도.
도 6은 도 5의 VI-VI 선에 따른 단면도.
도 7은 열에 의하여 칸막이벽에 변형이 발생한 경우의 도 5와 도 6의 화재 경보 장치 일부의 개략적인 횡단면도.
도 3은 벽(2) 형태의 칸막이벽(2)의 일 측에 장착된 보호 프레임(21)의 형태의 본 발명의 실시예에 따른 화재 보호 장치(21)를 도시하고 있다. 또한 칸막이벽은 격벽, 천장, 바닥 또는 데크(deck)일 수 있다. 보호 프레임(21)은 공지의 기술에 따라서 케이블(3)을 지지하는 가요성의 패킹 요소(4)를 지지하는 프레임(1)을 포함하는 케이블 도출 장치(1, 4)의 형태의 설비(1, 4)를 둘러싸며, 이에 대해서는 또한 도 1과 도 2를 참조하여 상술한 도입부의 기술을 참조할 수 있다.
보호 프레임(21)은 예를 들어 용접 조인트, 볼트 연결과 같은 임의의 적절한 고정 장치에 의해서 장착될 수 있으며, 또는 도 5와 도 6을 참고하여 이하에서 기술되는 방식으로 장착될 수 있다.
보호 프레임(21)은 보호 프레임의 둘레 주위에서 서로 인접하게 놓이도록 배열되는 프레임 요소(21a 내지 21h)를 포함한다. 상기의 프레임 요소(21a 내지 21h)가 모듈식 시스템에 포함될 수 있음으로써 보호 프레임은 상이한 크기의 설비(1, 4)에 적합하게 될 수 있다. 선택적으로, 물론 보호 프레임(21)은 하나의 연속적 요소로 구성될 수 있다.
보호 프레임(21)은, 화재 발생시에, 벽(2)과 케이블 도출 장치(1, 4)에 인접 한 한 영역(도 4에서 도면 부호 5로서 표시된 부분)으로부터 벽(2)으로의 열 전단을 억제하고 따라서 벽(2)의 가열을 억제하여서 케이블 도출 장치(1, 4)의 가열이 억제되도록 하는 차폐물로서의 역할을 한다. 바람직하게는, 보호 프레임(21)은 벽(2)에 수직한 부분보다 큰 벽(2)에 평행한 부분을 구비한다. 벽(2)에 평행한 상대적으로 큰 상기 부분이 의미하는 바는 보호 프레임의 차폐 특성이 보다 증대된다는 것이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 보호 프레임(21)은 벽(2)과 접촉한다. 이 수단에 의해서, 도 4에서 화살표(A)로 표시된 바와 같이 보호 프레임(21)은 벽(2)을 통해서 확산하는 열을 흡수할 수 있으며, 이 방식으로 케이블 도출 장치(1, 4)로의 열 전달을 감소시킨다. 이 수단에 의해서, 케이블 도출 장치(1, 4)로 화재가 확산되는 것이 방지되거나 또는 지연되며 따라서 벽(2)의 다른 부분으로 화재가 확산되는 것이 더 어려워진다. 바람직하게는, 보호 프레임(21)은 본질적으로 케이블 도출 장치(1, 4) 전체의 주위에서 벽(2)과 접촉한다.
보호 프레임은 보호 프레임(21)이 케이블 도출 장치(1, 4)보다 외측으로 보다 많이 벽(2)으로부터 연장하도록 플랜지(22)가 구비된다. 이러한 사실과 함께 보호 프레임(21)이 케이블 도출 장치(1, 4)를 둘러싼다는 사실이 의미하는 바는 공간(21A)이 케이블 도출 장치(1, 4)의 외측에 만들어지며, 그 공간은 케이블 도출 장치(1, 4)를 지나 돌출하는 화재 보호 장치(21)의 연장 부분에 의해서 한정된다는 것이다. 상술한 바와 같이, 화재 발생시에 이와 같은 공간(21A)에서의 온도는 주변 기체보다 낮으며, 이것은 케이블 도출 장치(1, 4)의 가열을 감소시킨다.
상기 플랜지(22)가 경사진 외측 부분(22A)을 구비하고 있음으로써 플랜지는 벽(2)을 따라서 접근하는 화염 또는 열을 도 4에서 화살표(Q)로 표시된 바와 같이 케이블 도출 장치(1, 4)로부터 멀리 떨어지게 인도한다.
도 3과 도 4에 도시된 바와 같이, 보호 프레임(21)은 중심 부분에서 개방되어 있으며, 이것이 의미하는 바는 케이블 도출 장치(1, 4)로의 용이한 접근이 가능하다는 것이다. 즉, 본 발명은 이를테면 검사, 수리 또는 다른 조치를 위해서 설비로의 접근 성능을 감소시키지 않고서도 설비의 증가된 화재 보호 성능을 제공한다.
도 5와 도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 보호 프레임(21) 형태의 화재 보호 장치(21)를 보여준다. 도 5와 도 6에 도시된 실시예는 도 3과 도 4를 참고하여 상술한 실시예와 여러 면에서 유사하다. 따라서 보호 프레임(21)은 칸막이벽(2)의 일 측에 장착되며, 보호 프레임은 케이블 도출 장치 형태의 설비에 포함되는 프레임(1)을 둘러싸며, 상기 프레임은 상술한 바와 같이 가요성 패킹 요소(도 5와 도 6에 도시되지 않음)를 지지하도록 배열된다.
상술한 실시예에서와 같이, 보호 프레임(21)은 프레임 요소(21a 내지 21h)를 포함한다. 프레임 요소(21a 내지 21h)는 서로 연속적으로 설비(1)의 둘레 주위에서 인접하도록 배열된다. 도 5와 도 6은 스테인리스 스틸 스트립 형태의 덮개 요소(31)를 보여주고 있다. 덮개 요소(31)가 두 개의 프레임 요소(21a, 21b) 사이의 조인트(32)를 따라서 상기 프레임 요소(21a, 21b)의 외측에서 연장함으로써 프레임 요소의 외측에서 상기 조인트(32)를 덮는다. 도 5는 예시의 목적으로 단 하나의 덮개 요소만을 보여주고 있으나, 바람직하게는 덮개 요소는 두 개의 프레임 요소 사 이의 각 조인트(32)에 구비된다. 선택적으로, 하나의 덮개 요소는 덮개 요소가 하나 이상의 조인트(32)를 덮도록 하는 크기를 가질 수 있다.
도 7은 덮개 요소(31) 기능 중의 하나를 도해한다(명료성을 위해서 변위가 과장되게 표현됨). 화재 발생시에는 칸막이벽(2)이 좌굴될 수 있으며, 따라서 칸막이벽이 국부적으로 곡선 형상을 가진다. 이것은 프레임 요소(21a, 21b)들이 서로에 대해서 경사진 형세를 가진다는 것을 의미할 수 있으며, 따라서 프레임 요소 사이의 조인트(32)에 간격이 형성된다는 것을 의미한다. 덮개 요소(31) 때문에 화염이 상기 간격으로 침투하는 것이 방지되며, 이러한 방식으로 칸막이벽(2)으로의 열전달이 감소된다.
덮개 요소(31)는 나사 연결(screw connection)(33)에 의해서 칸막이벽(2)에 부착된다. 이 수단에 의해서, 또한 덮개 요소(31)는 프레임 요소(21a, 21b)를 위한 고정 요소로서 역할을 할 수 있다. 물론, 선택적으로, 리벳, 용접 또는 몇몇 다른 적절한 수단이 덮개 요소를 칸막이벽(2)에 부착하기 위하여 사용될 수 있다.
도 5와 도 6에서 도시된 예에서는, 결합 요소(engagement element)(34)가 두 개의 프레임 요소(21a 내지 21h) 사이의 각 조인트(32)에 놓여져 있다. 결합 요소가 프레임 요소를 결합하도록 하는 방식으로, 결합 요소(34)는 인접한 프레임 요소의 오목부(35)의 형상에 대응하는 형상을 가진다. 이것이 의미하는 바는, 프레임 요소 사이의 변위가 방지되거나 변위 발생이 보다 어려워진다는 것이며, 특히 두 개의 프레임 요소 사이의 경계부의 평면과 칸막이벽에 평행한 방향에서의 상대 변위가 그러하다. 이것은 특히 화재 발생시에, 화재 보호 장치(21)의 안정성을 증가 시키는데, 이것은 열에 의해 유발된 칸막이벽(2)의 변형이 프레임 요소(21a 내지 21h)들을 서로에 대해서 상대적으로 이동하려는 경향을 가지기 때문이다.
이 예에서는, 각 결합 요소는 장착될 때 칸막이벽(2)으로부터 연장하며, 육각형의 횡단면을 가지고 있으며 두 개의 프레임 요소(21a 내지 21h) 사이의 경계부의 평면에 대칭으로 배열된다. 그러나 상기 결합 요소를 위한 여러 선택적인 형상이 가능하며, 예를 들어 직사각형, 타원형 또는 비대칭적으로 둥근 형상 또는 다각형의 횡단면을 가질 수 있다. 또한, 각 결합 요소는 프레임 요소에 영구적으로 부착되는 돌출 부분으로서 설계될 수 있으며, 상기 돌출 부분은 인접한 프레임 요소에 배열된 오목부와 결합하도록 배열되며, 상기 오목부는 상기 돌출 부분의 형상에 대응하는 형상을 가진다.
이 예에서는, 오직 한 개의 결합 요소(34)가 각 조인트(32)에 도시되었지만, 물론 선택적으로는 여러 결합 요소가 각 조인트에 구비될 수 있으며, 대응하는 다수의 오목부는 각각의 조인트의 프레임 요소에 구비된다.
도 6에 도시된 바와 같이, 화재 보호 장치(21)는 장착될 때 칸막이벽(2)에 평행하게 향하는 여러 레이어(211, 212, 213)를 포함한다. 보다 구체적으로는, 화재 보호 장치(21)는 내측 레이어(211), 중간 레이어(212)와 외측 레이어(213)를 포함한다. 내측 및 외측 레이어(211, 213)는 예를 들어 영국의 머린 시스템즈 테크놀로지 엘티디 사(Marine Systems Technology Ltd.)에 의해서 "콤파이어(Comfire)"라는 상표로 판매되는 재료와 같은 불연성 재료를 포함한다. 중간 레이어(212)는 낮은 열전도율을 가지는 재료를 포함하며 칸막이벽(2)으로의 열의 확산을 감소시키기 위한 열 차폐물(heat shield)로서의 역할을 한다.

Claims (9)

  1. 예를 들면 벽과 같은 칸막이벽(2)의 일례로 케이블 또는 파이프용의 이를테면 도출 장치와 같은 설비(1, 4)를 위한 화재 보호 장치(21)에 있어서,
    화재 보호 장치(21)가 설비(1, 4)를 적어도 부분적으로 둘러싸도록 하는 방식으로 칸막이벽(2)의 일 측에 장착되도록 배열되는 것을 특징으로 하는 화재 보호 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 칸막이벽(2)에 수직인 부분보다 큰 상기 칸막이벽(2)에 평행인 부분을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 화재 보호 장치.
  3. 선행하는 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 칸막이벽(2)에 접촉하는 것을 특징으로 하는 화재 보호 장치.
  4. 선행하는 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
    화재 보호 장치(21)의 적어도 일부가 불연성 재료로 구성되는 것을 특징으로 하는 화재 보호 장치.
  5. 선행하는 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 설비(1, 4)보다 외측으로 보다 많이 상기 칸막이벽(2)으로부터 연장하는 것을 특징으로 하는 화재 보호 장치.
  6. 선행하는 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
    화재 보호 장치(21)가 장착될 때에, 설비의 둘레 주위에서 서로 접촉하면서 순차적으로 배열되도록 배치된 다수의 프레임 요소(21a 내지 21h)를 포함하며; 상기 프레임 요소(21a 내지 21h)들의 두 프레임 요소 사이의 조인트(32)의 적어도 일부를 덮기 위하여 적어도 하나의 덮개 요소(31)가 구비되는 것을 특징으로 하는 화재 보호 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 덮개 요소(31)는, 상기 프레임 요소의 외측에서 상기 조인트를 따라서 연장하고 그리고 상기 칸막이벽(2)에 부착되도록, 배열되는 것을 특징으로 하는 화재 보호 장치.
  8. 선행하는 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
    화재 보호 장치(21)가 장착될 때에, 설비의 둘레 주위에서 서로 접촉하면서 순차적으로 배열되도록 배치된 다수의 프레임 요소(21a 내지 21h)를 포함하며; 상기 프레임 요소(21a 내지 21h)들의 두 프레임 요소 사이의 적어도 하나의 조인트(32)에 적어도 하나의 결합 요소(34)가 배열되며, 상기 결합 요소(34)는 적어도 하나의 프레임 요소의 적어도 하나의 오목부(35)의 형상에 적어도 부분적으로 대응하는 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 화재 보호 장치.
  9. 선행하는 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
    화재 보호 장치가 장착될 때 상기 칸막이벽(2)에 평행하게 배열되는 다수의 레이어(211, 212, 213)를 포함하며, 적어도 하나의 상기 레이어는 낮은 열전도율을 가지는 레이어(212)인 것을 특징으로 하는 화재 보호 장치.
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