(57)【要約】【課題】簡単な構造で、炎を所定時間遮ることができる高い防火性能を有する防火パネルの提供。【解決手段】木製の框材１と、框材１で囲まれた空間に充填された、繊維質の不燃材料で構成された芯材２と、框材１及び芯材２の両側に設けられた、板状の不燃材料で構成された面材３と、面材３の外面側に設けられた、木質材料で構成された表面材５とを備えた防火パネルであって、面材３の框材１側の表面を覆う金属膜４を更に備え、金属膜４は、框材１と面材３とによって挟まれた部分で、面材３の外面側から金属膜４を貫通して框材１に達する固定部材６で物理的に固定されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
木製の框材と、
前記框材で囲まれた空間に充填された、繊維質の不燃材料で構成された芯材と、
前記框材及び芯材の両側に設けられた、板状の不燃材料で構成された面材と、
前記面材の外面側に設けられた、木質材料で構成された表面材と、
を備えた防火パネルであって、
前記面材の前記框材側の表面を覆う金属膜を更に備え、
前記金属膜は、前記框材と前記面材とによって挟まれた部分で、前記面材の外面から前記金属膜を貫通して前記框材に達する固定部材で物理的に固定されている
ことを特徴とする、防火パネル。
【請求項２】
前記金属膜は、前記面材に貼着されたアルミニウム箔である
ことを特徴とする、請求項１記載の防火パネル。
【請求項３】
前記固定部材は、木ねじ、釘及びステープルの少なくとも一つである
ことを特徴とする、請求項１又は２記載の防火パネル。
【請求項４】
木製の框材でフレームを組み立てる第１工程と、
前記框材で囲まれた空間に、繊維質の不燃材料で構成された芯材を充填する第２工程と、
前記框材及び芯材の両側に、板状の不燃材料で構成され、前記框材側の表面が金属膜で覆された面材を取り付ける第３工程と、
前記面材の外面側に、木質材料で構成された表面材を取り付ける第４工程と、
を含み、
前記第３工程は、前記金属膜が前記框材と前記面材とによって挟まれた部分で、前記面材を前記框材に、前記面材の外面から前記金属膜を貫通して前記框材に達する固定部材で物理的に固定する
ことを特徴とする、防火パネルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、防火パネル及びその製造方法に係り、より詳細には、木製の防火戸などに適用して好適な防火パネル及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
防火上及び避難規定上配慮が必要な一定規模以上のホテルなどの宿泊施設や共同住宅の用途の建築物には、所定時間（例えば、７４０℃で２０分間）炎を遮る性能を有する防火戸が設置されている。
これらの建築物に設置される防火戸には、通常、所定時間炎を遮る性能のほか、遮音性、防犯性、耐風圧性、及び耐震性といった多種多様な性能が同時に要求される。このため、かかる防火戸は、構造が複雑になるともに扉重量の増加を招き、製造コストも高額なものとなっている。
【０００３】
そこで、特許文献１には、防火戸全体の軽量化を図るため、フレームを有機材と無機材料との一体成形部材で形成した防火ドアが提案されている。特許文献１に記載の防火ドアにおいては、フレームの中空部に断熱製の芯材を装填し、その両面に耐火性板を貼着するとともに、フレームが、有機材と無機材料との一体成形部材で形成され、フレームの外周面側に無機材料を向けて防火ドアを組み立てている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平４−３１５６９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一方、近年、二世帯住宅、ルームシェア及び簡易宿泊施設といった防火上及び避難規定上配慮が必要な用途の比較的小規模な建築物が増加している。これらの小規模な建築物では、所定時間炎を遮る性能以外の性能は防火戸に要求されることは少ないが、その分、防火戸の製品コストを低減させることが要請されている。
【０００６】
また、防火戸を構成する不燃材には、例えば、７４０℃の高温に２０分間晒されても有害な亀裂を生じない性能が要求されるが、炎に晒された不燃材全体の膨張・収縮による変形は評価されていない。そして、不燃材を防火戸の骨格構造に貼着している接着剤は、７４０℃よりも遙かに低い温度で溶融する。その結果、不燃材の面材を使用した防火戸であっても、接着剤が溶融すると、面材が骨格構造から剥がれて変形してしまう。このため、変形によって生じた隙間から高温気体が侵入し、炎を適切に遮ることができなくなることとなり、防火戸の性能を満たすことができなかった。
【０００７】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、簡単な構造で、炎を所定時間遮ることができる高い防火性能を有する防火パネル及びその製造方法の提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため本発明の防火パネルは、木製の框材と、前記框材で囲まれた空間に充填された、繊維質の不燃材料で構成された芯材と、前記框材及び芯材の両側に設けられた、板状の不燃材料で構成された面材と、前記面材それぞれの外面に取り付けられた、木質材料で構成された表面材と、を備えた防火パネルであって、前記面材の前記框材側の表面を覆う金属膜を更に備え、前記金属膜は、前記框材と前記面材とによって挟まれた状態で、前記面材の外面から前記金属膜を貫通して前記框材に達する固定部材で物理的に固定されていることを特徴としている。
【０００９】
また、本発明の防火パネルの製造方法は、木製の框材でフレームを組み立てる第１工程と、前記框材で囲まれた空間に、繊維質の不燃材料で構成された芯材を充填する第２工程と、前記框材及び芯材の両側に、板状の不燃材料で構成され、前記框材側の表面が金属膜で覆された面材を取り付ける第３工程と、前記面材の外面側に、木質材料で構成された表面材を取り付ける第４工程とを含み、前記第３工程は、前記金属膜が前記框材と前記面材とによって挟まれた部分で、前記面材を前記框材に、前記面材の外面から前記金属膜を貫通して前記框材に達する固定部材で物理的に固定することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の防火パネルにおいては、板状の不燃材料で構成された面材が、固定部材によって框材に物理的に固定されている。
これにより、防火パネルが炎に晒されて高温になった場合においても、接着剤の溶融に関係なく、面材が框材に固定され続けるため、面材全体の膨張・収縮による変形が框材によって抑制される。その結果、不燃材料の面材の変形によって生じた隙間からの高温気体の侵入防止を図ることができ、簡単な構成で炎を所定時間適切に遮ることができるという高い防火性有する。
【００１１】
さらに、本発明の防火パネルにおいては、金属膜が、框材と面材とによって挟まれるとともに、固定部材で物理的に固定されている。
これにより、防火パネルが炎に晒されて高温になった場合においても、接着剤の溶融に関係なく、金属膜が框材と面材とに挟まれたまま面材に固定され続けるため、金属膜の剥離が抑制される。その結果、金属膜が炎の放射熱を遮断する効果が維持されて、簡単な構成で炎を所定時間適切に遮ることができるという高い防火性有する。
【００１２】
また、本発明の防火パネルの製造方法によれば、簡単な構造で、炎を所定時間遮ることができる高い防火性能を有する防火パネルを容易に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１実施形態に係る防火パネルの断面模式図である。
【図２】本発明の第２実施形態に係る防火パネルの内部構造を示す正面図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係る防火パネルの部分断面斜視図である。
【図４】（ａ）は、遮炎性能試験前の防火パネルの非加熱側の写真であり、（ｂ）は、遮炎性能試験前の防火パネルの加熱側の写真である。
【図５】（ａ）は、遮炎性能試験後の防火パネルの非加熱側の写真であり、（ｂ）は、遮炎性能試験後の防火パネルの加熱側の写真である。
【図６】遮炎性能試験後に面材を一部剥がした防火パネルの加熱側の写真である。
【図７】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の第３実施形態に係る防火パネルの製造方法を説明する斜視図である。
【図８】（ａ）は、面材の説明図であり、（ｂ）は、図７（ｂ）に続く、本発明の第３実施形態に係る防火パネルの製造方法を説明する斜視図である。
【図９】（ａ）及び（ｂ）は、図８（ｂ）に続く、本発明の第３実施形態に係る防火パネルの製造方法を説明する斜視図である。
【図１０】固定手段の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明に係る防火パネルの実施形態について、図面を参照して説明する。
［第１実施形態］
図１に、本発明の第１実施形態に係る防火パネルの断面模式図を示す。同図に示すように、本実施形態の防火パネル１０は、木製の框材１と、框材１で囲まれた空間に充填された、繊維質の不燃材料で構成された芯材２と、框材１及び芯材２の両側に設けられた、板状の不燃材料で構成された面材３と、面材３の外面側に設けられた、木質材料で構成された表面材５とを備え、さらに、面材３の框材１側の表面を覆う金属膜４を備えている。
【００１５】
木製の框材１は、防火パネル１０のフレーム構造を構成し、炎の熱の伝導を遅らせる効果を有する。框材１の材料としては、例えば、集成材、無垢材、又は単板積層材が挙げられる。
框材１で囲まれた空間に充填された芯材２は、この空間内での対流を抑制する効果を有する。芯材２を構成する繊維質の不燃材料としては、例えば、ロックウール、グラスウール、又はアルカリアースシリケートウールが挙げられる。
面材３は、７４０℃で２０分間耐えられる板状の不燃材料で構成されることが好ましい。面材３を構成する板状の不燃材料としては、例えば、繊維強化セメント板、ケイ酸カルシウム板、火山性ガラス質複層板、又は石膏ボードが挙げられる。
表面材５は、面材３の外面に貼付された、例えば、化粧合板である。表面材５を構成する木質材料としては、例えば、無垢板、ＭＤＦ（medium density fiberboard:中密度繊維板）、又はパーティクルボードが挙げられる。
表面材５は、面材３の外側に、接着剤で貼着されている。接着剤としては、例えば、酢酸ビニル樹脂系エマルション形、エチレン・酢酸ビニル共重合樹脂系エマルション形、イソブテン−無水マレイン酸樹脂系、アクリル樹脂系エマルション形、水性高分子イソシアネート系、又はクロロプレンゴム系溶剤形が挙げられる。
【００１６】
金属膜４は、炎の放射熱を遮断する効果を有する。金属膜４は、面材３の実質的全面に接着剤で貼付されている。金属膜４としては、例えば、アルミニウム箔が挙げられる。
さらに、金属膜４は、框材１と面材３とによって挟まれた部分で、面材３の外面側から金属膜４を貫通して框材１に達する固定部材６で物理的に固定されている。
固定部材６は、例えば、木ねじ、釘及びステープルの少なくとも一つであることが好ましい。
なお、固定部材６は小さいため、固定部材６を通じて伝動する熱量は小さく、防火性能上、実質的に問題とはならない。
【００１７】
このように、本実施形態の防火パネル１０においては、金属膜４が、框材１と面材３とによって挟まれた状態で、固定部材６によって物理的に固定されている。このため、防火パネル１０が炎に晒されて高温になった場合に、接着剤の溶融に関係なく、面材３が框材１に物理的に固定れ続けて、面材３の変形が抑制されるるともに、金属膜４が框材１と面材３とに挟まれたまま面材３に固定され続ける。これにより、不燃材料の面材３が変形して隙間から高温の気体が侵入することが防止されるとともに、金属膜４の剥離が抑制されて金属膜４が炎の放射熱を遮断する効果が維持される。このため、本実施形態の防火パネル１０によれば、簡単な構成で炎を所定時間適切に遮り、高い防火性を発揮することができる。
【００１８】
［第２実施形態］
次に、図２及び図３を参照して、本発明の第２実施形態による防火パネルを説明する。
図２は、本実施形態の防火パネルとしての防火戸の内部構造を示す正面図である。同図に示すように、本実施形態の防火パネルでは、厚さ２５ｍｍ、幅６５ｍｍの単板積層材で構成された框材１が、縦２４００ｍｍ、横９９０ｍｍのフレームを構成し、さらに、同厚で幅３５ｍｍの框材１が３本の横桟を構成している。また、框材１で囲まれた空間には、密度８０ｋｇ／ｍ３の厚さ２５ｍｍのロックウールが充填されている。
【００１９】
図３は、本実施形態の防火パネルの部分断面斜視図である。同図に示すように、框材１及び芯材２の両側に、厚さ６ｍｍの火山性ガラス質複層板の面材３を設け、面材３の外面側に厚さ２．５ｍｍの化粧合板の表面材５を設けている。
そして、面材３の框材１側の表面を覆う厚さ０．０１２ｍｍのアルミニウム箔の金属膜４を更に備え、金属膜４は、框材１と面材３とによって挟まれた部分で、面材３の外面から金属膜４を貫通して框材１に達するステープルの固定部材６で物理的に固定されている。
なお、このように構成された本実施形態の防火パネルの重量は、４５ｋｇであり、従来の防火戸用のパネルの重量（例えば、６５ｋｇ）と比較して、軽量化を図ることができている。
【００２０】
次に、図４及び図５を参照して、第２実施形態の防火パネルと実質的に同一の構造を有する片開き防火戸の遮炎性能試験結果を説明する。この試験は、一般財団法人建材試験センターが定めた「防耐火性能試・評価業務方法書」の遮炎・準遮炎性能試験・評価方法に基づく遮炎性能試験であり、要求耐火時間（加熱時間）は２０分である。
【００２１】
図４（ａ）に、遮炎性能試験前の防火戸の非加熱側の状態を示し、図４（ｂ）に、遮炎性能試験前の防火戸の加熱側の状態を示す。
次に、図５（ａ）に、遮炎性能試験後の防火戸の非加熱側の状態を示し、図５（ｂ）に、遮炎性能試験後の防火戸の加熱側の状態を示す。
【００２２】
図５（ａ）に示すように、遮炎性能試験後の防火戸の非加熱側は、試験前の状態とほとんど変わりなく、試験の結果、非加熱側への１０秒を超えて継続する火炎の噴出は無く、また、非加熱面で１０秒を超えて継続する発炎も無く、さらに、火炎が通る亀裂等の損傷及び隙間の発生も無いことが確認された。
【００２３】
一方、図５（ｂ）に示すように、遮炎性能試験後の防火戸の加熱側では、表面の化粧合板は燃え尽きているが、その下側の不燃材料の面材は変形することなく燃え残っている。
【００２４】
さらに、図６に、遮炎性能試験後に面材を一部剥がした防火戸の加熱側の状態を示す。同図に示すように、不燃材料の面材の内側面を覆っていたアルミニウム箔が、面材に付着したまま残っており、アルミニウム箔の剥離が抑制されてアルミニウム箔が炎の放射熱を遮断する効果を果たしたことが分かる。
【００２５】
［第３実施形態］
以下、図７〜図１０を参照し、本発明の第３実施形態として、第２実施形態の防火パネルの製造方法を説明する。
まず、図７（ａ）に示すように、単板積層材の框材１でフレームを組み立て、続いて、図７（ｂ）に示すように、框材１で囲まれた空間に、ロックウールの芯材２を充填する。これにより、図２に示した構造が形成される。
【００２６】
次に、図８（ａ）に示すように一方の表面が金属膜４で覆われた、板状の不燃材料で構成された面材３を、図８（ｂ）に示すように、框材１及び芯材２の両側に、面材３を、金属膜４が框材１側に向けて取り付ける。
【００２７】
ここで、面材の取付に当たっては、図９（ａ）に示すように、金属膜４が框材１と面材３とによって挟まれた部分で、面材３を框材１に、面材３の外面から金属膜４を貫通して框材１に達する固定部材６で物理的に固定する。これにより、防火パネルが炎に晒されて高温になった場合においても、金属膜４が面材３と框材１とに挟まれたまま、面材３が框材１に固定され続け、簡単な構成で炎を所定時間適切に遮ることができる。
本実施形態では、固定手段６として、図１０に示すステープル６を使用している。本実施形態で使用した固定手段６としてのステープル６は、一辺ｄ＝１ｍｍ角の針材を折り曲げて、幅Ｗ＝１０ｍｍ、高さＨ＝１９ｍｍのコの字形状にしたものである。
【００２８】
次に、図９（ｂ）に示すように、両側の面材３の外面側に、化粧合板などの表面材５を接着剤で貼着する。
なお、表面材５は、防火性能に実質的に影響しないため、炎に晒されて接着剤が溶融しても防火性能上問題ない。
このように、本実施形態の防火パネルの製造方法によれば、簡単な構造で、炎を所定時間遮ることができる高い防火性能を有する防火パネルを容易に製造することができる。
【００２９】
以上、本発明の防火パネルについて、好ましい実施形態を示して説明したが、本発明の防火パネルは、前述した実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲で種々の変更実施が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明は、開き戸及び引戸を含む防火戸に限らず、窓、仕切り壁などの建具や、家具を構成する防火パネルとして好適に利用可能である。
【符号の説明】
【００３１】
１  框材
２  芯材
３  面材
４  金属膜
５  表面材
６  固定部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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