(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
建築物の区画体に形成されかつ少なくとも１本の管体が挿通される貫通孔に設置され、前記貫通孔の防火に用いられる防火具であって、
熱膨張性を有するとともに少なくとも１本の前記管体を挿通可能な挿通孔を有し、前記貫通孔に挿通される筒状の本体部と、
前記本体部に外周面よりも外側に向かって突き出すように設けられ、少なくとも一部が前記区画体の外面に当接されるフランジ部と、を備え、
前記フランジ部は、外周縁のうち前記挿通孔の中心位置Ｏに最も近い位置における前記中心位置Ｏからの距離Ｄ１が、前記本体部の前記フランジ部の前記区画体と当接する側の面との境目のうち前記中心位置Ｏに最も遠い位置における前記中心位置Ｏからの距離Ｄ２の１．５倍以上となる外形を有しており、
前記フランジ部は熱膨張性を有するとともに、前記フランジ部は、補強材により補強され、前記補強材は、前記フランジ部の前記区画体と当接しない側の面に貼り付けられている防火具。
【請求項２】
前記補強材は、前記中心位置Ｏを中心に前記フランジ部の外周縁に向けて放射状に延びる請求項１に記載の防火具。
【請求項３】
前記補強材は、メッシュ状をなしている請求項１に記載の防火具。
【請求項４】
前記補強材と前記フランジ部との間に熱膨張材が介装されている請求項１に記載の防火具。
【請求項５】
前記補強材がアルミニウムガラスクロス又は金属で形成されている請求項１〜４のいずれかに記載の防火具。
【請求項６】
前記フランジ部の前記区画体と当接しない側の面は、前記補強材を覆うように化粧材で覆われている請求項１〜５のいずれかに記載の防火具。
【請求項７】
建築物の区画体に形成され、少なくとも１本の管体が挿通される貫通孔に、請求項１〜６のいずれかに記載の防火具が用いられている建築物の防火構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建築物の例えば壁や床、天井などの区画体に形成された貫通孔と、貫通孔に挿通される配管やケーブルなどの管体との隙間から、火災時に火や熱の漏洩を防止するための防火具及び建築物の防火構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の防火具として、熱膨張材料からなる有底円筒状のものが知られている（例えば特許文献１を参照）。特許文献１に記載の防火具は、円筒状の本体部が管体を挿通した状態で区画体の貫通孔に嵌め込まれているとともに、底部と反対側の開口周縁に設けられたフランジ部が接着剤などで区画体の外面に固着されている。特許文献１に記載の防火具は、火災が発生すると、火災時の熱により防火具が熱膨張し、貫通孔と管体との隙間を埋めるとともに管体が溶融又は焼失してできた空間を埋めて、貫通孔を閉塞するので、火炎や熱が貫通孔から漏洩することを防止することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−５９１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、区画体の外面における貫通孔周縁の部分は、強度がその他の部分よりも比較的低く、耐久性に劣るため、外力が作用すると損傷しやすい箇所である。そのため、火災時に防火具が熱膨張した際に、防火具の熱膨張に伴い区画体が受ける衝撃により、貫通孔の周縁部分に亀裂が入ったり、最悪の場合には区画体の一部が崩壊したりして区画体に隙間が生じ、この隙間から火炎や熱が漏洩するおそれがあった。しかし、特許文献１の防火具では、このような防火具が熱膨張した際の区画体の損傷を防止することまでは配慮されておらず、その点において改良の余地がある。
【０００５】
本発明は、上記した課題に着目してなされたもので、防火具が火災時に熱膨張した際に区画体が損傷することを防止できる防火具、及び、当該防火具を用いた建築物の防火構造体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の上記目的は、建築物の区画体に形成されかつ少なくとも１本の管体が挿通される貫通孔に設置され、前記貫通孔の防火に用いられる防火具であって、熱膨張性を有するとともに少なくとも１本の前記管体を挿通可能な挿通孔を有し、前記貫通孔に挿通される筒状の本体部と、前記本体部に外周面よりも外側に向かって突き出すように設けられ、少なくとも一部が前記区画体の外面に当接されるフランジ部と、を備え、前記フランジ部は、外周縁のうち前記挿通孔の中心位置Ｏに最も近い位置における前記中心位置Ｏからの距離Ｄ１が、前記本体部の前記フランジ部の前記区画体と当接する側の面との境目のうち前記中心位置Ｏに最も遠い位置における前記中心位置Ｏからの距離Ｄ２の１．５倍以上となる外形を有しており、前記フランジ部は、補強材により補強されている防火具により達成される。
【０００７】
上記構成の防火具において、前記補強材は、前記中心位置Ｏを中心に前記フランジ部の外周縁に向けて放射状に延びること、又は、メッシュ状をなしていること、が好ましい。
【０００８】
また、上記構成の防火具において、前記補強材は、前記フランジ部の前記区画体と当接しない側の面に貼り付けられていることが好ましい。この場合には、前記補強材と前記フランジ部との間に熱膨張材が介装されていることがさらに好ましい。なお、前記補強材は、前記フランジ部内に埋まって一体化されていてもよい、つまりは、フランジ部内に内蔵されていてもよい。  
【０００９】
また、上記構成の防火具において、前記補強材がアルミガラスクロス又は金属で形成されていることが好ましい。
【００１０】
また、上記構成の防火具において、前記フランジ部の前記区画体と当接しない側の面は、前記補強材を覆うように化粧材で覆われていることが好ましい。
【００１１】
また、本発明の上記目的は、建築物の区画体に形成され、少なくとも１本の管体が挿通される貫通孔に、上記構成の防火具が用いられている建築物の防火構造体によっても達成される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、防火具が火災時に熱膨張した際に区画体が損傷することを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態に係る防火構造体の概略構成を示す断面図である。
【図２】図１の防火具の正面側から視た斜視図である。
【図３】図１の防火具の背面側から視た斜視図である。
【図４】図２の背面図である。
【図５】本発明の他の実施形態に係る防火具の背面図である。
【図６】本発明の他の実施形態に係る防火具の背面図である。
【図７】本発明の他の実施形態に係る防火具の背面図である。
【図８】図１の防火具の化粧材を取り除いて補強材が露出した状態の正面図である。
【図９】図１の防火具の補強材の変形例を示す化粧材を取り除いた状態の正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。本発明の防火具は、建築物の例えば壁や床、天井などの区画体に形成された貫通孔に設置され、この貫通孔の内周面と、貫通孔に挿通される配管やケーブルなどの配管類（管体）との隙間から、火災時に火や熱が漏洩することを防止するためのものである。
【００１５】
図１は、本発明の一実施形態に係る防火具１を用いた建築物の区画体１１の貫通孔１２における防火構造体１０を示している。区画体１１は、部屋などの隣接する防火区画Ａ，Ｂを仕切る役割を果たすものである。なお、本実施形態では、区画体１１として、隣接する防火区画Ａ，Ｂを垂直に仕切る壁に防火具１を設置した防火構造体１０を例にして説明しているが、本発明の範囲はこの実施形態に限定されるものでなく、隣接する防火区画を水平に仕切る天井や床などに防火具１を設置した防火構造体も本発明の範囲に含まれることは言うまでもない。
【００１６】
区画体１１としての壁の構造は、特に限定されるものではなく、例えば、鉄筋コンクリート構造（ＲＣ）や軽量気泡コンクリート構造（ＡＬＣ）の他、図示は省略するが、木製又は鋼製の間柱を挟み込むように両側に石膏ボードを固定した間仕切壁（中空壁）などを挙げることができる。区画体１１には、貫通孔１２が形成されており、貫通孔１２により隣接する防火区画Ａ，Ｂが連通している。壁が間仕切壁（中空壁）の場合には、各石膏ボードに貫通孔１２が形成されている。貫通孔１２の形状は、図示例では断面視円形状であるが、断面視矩形状など、種々の形状であってもよい。貫通孔１２は、少なくとも１本の管体１３が挿通される。管体１３は、各種の配管（例えば水道管や給水管、排水管、冷媒管など）やケーブル（例えば電線や光ファイバケーブルなど）であり、図示例では１本挿通されている。
【００１７】
防火具１は、図２〜図４に示すように、熱膨張性及び耐火性を有し、区画体１１の貫通孔１２に挿通されるとともに少なくとも１本の管体１３が挿通される筒状の本体部２と、本体部２に外周面よりも外側に向かって突き出すように設けられ、少なくとも一部が区画体１１の外面に当接されるフランジ部３とを備える。
【００１８】
本体部２は、本実施形態では、両端が開口しかつ外径が軸方向に一定の円筒状に形成されており、内部に管体１３を挿通可能な挿通孔２０を有している。本体部２の長さ（軸方向の大きさ）は、貫通孔１２の全長（すなわち、区画体１１の厚み）よりも大きく設定されており、本体部２の軸方向の一端部にフランジ部３が設けられている。本体部２の外径は、区画体１１の貫通孔１２に本体部２を嵌め込めるのであれば、貫通孔１２の直径と同じであっても僅かに大きくてもよく、また、貫通孔１２の直径よりも僅かに小さくてもよい。
【００１９】
本体部２の厚みは、火災時の熱により本体部２が熱膨張した際に、少なくとも貫通孔１２を閉塞できる程度の大きさを有していれば、特に限定されるものではない。ただし、本体部２の厚みが大きいと防火性能が向上するが、管体１３の挿通が困難になるうえその分のコストが増大するため、本体部２の厚みはこのトレードオフにより設定される。なお、本体部２の厚みは、図示例のように、内部の挿通孔２０の径が軸方向に一定となる（挿通孔２０が円柱状となる）よう一端部から他端部にかけて一定であってもよいし、内部の挿通孔２０が軸方向に次第に縮径する（挿通孔２０が円錐台状となる）よう一端部から他端部に向けて徐々に厚くなっていてもよい。
【００２０】
本体部２は、熱膨張材料により形成されている。熱膨張材料は、加熱により膨張する材料であれば特に限定されないが、５０ｋＷ／ｍ２の加熱条件下で３０分間加熱した後の体積膨張率が３倍〜４０倍の材料を好適に用いることができる。このような熱膨張材料としては、例えば、バインダー又はマトリックスとしての熱可塑性樹脂やゴム物質、熱硬化性樹脂などの樹脂に加え、熱膨張性黒鉛や無機充填材を含むものが挙げられる。
【００２１】
熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリプロピレン系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリブテン系樹脂、ポリペンテン系樹脂などのポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリフェニレンエーテル系樹脂、アクリル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂などが挙げられる。
【００２２】
ゴム物質としては、例えば、天然ゴム（ＮＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、１，２−ポリブタジエンゴム（１，２−ＢＲ）、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、エチレン−プロピレンゴム（ＥＰＲ、ＥＰＤＭ）、クロロスルホン化ポリエチレン（ＣＳＭ）、アクリルゴム（ＡＣＭ、ＡＮＭ）、エピクロルヒドリンゴム（ＣＯ、ＥＣＯ）、多加硫ゴム（Ｔ）、シリコーンゴム（Ｑ）、フッ素ゴム（ＦＫＭ、ＦＺ）、ウレタンゴム（Ｕ）などが挙げられる。
【００２３】
熱硬化性樹脂としては、例えば、ポリウレタン、ポリイソシアネート、ポリイソシアヌレート、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリイミドなどが挙げられる。
【００２４】
これらの樹脂は、単独で用いても、２種以上を併用してもよい。これらの樹脂のうち、後述する熱膨張性黒鉛を配合する場合に、その膨張温度以下で成形可能であるという観点から、ポリオレフィン系樹脂又はゴム物質が好ましく、中でもポリエチレン系樹脂が好ましい。また、防火性能をより向上させるために、充填剤を多量に配合することが可能であるという観点からは、ゴム物質が好ましい。さらに、樹脂自体の難燃性を上げて防火性能を向上させるという観点からは、フェノール樹脂、エポキシ樹脂が好ましい。特に分子構造の選択が広範囲で、樹脂組成物の防火性能や力学物性を調整することが容易であることから、エポキシ樹脂が好ましい。
【００２５】
熱膨張性黒鉛は、従来公知の物質であり、天然鱗状グラファイト、熱分解グラファイト、キッシュグラファイトなどの粉末を濃硫酸、硝酸、セレン酸などの無機酸と、濃硝酸、過塩素酸、過塩素酸塩、過マンガン酸塩、重クロム酸塩、過酸化水素などの強酸化剤とで処理してグラファイト層間化合物を生成させたもので、炭素の層状構造を維持したままの結晶化合物である。このように酸処理して得られた熱膨張性黒鉛は、さらにアンモニア、脂肪族低級アミン、アルカリ金属化合物、アルカリ土類金属化合物などで中和したものを使用するのが好ましい。
【００２６】
熱膨張性黒鉛の粒度は、２０メッシュが〜２００メッシュが好ましい。粒度が２００メッシュより小さくなると、黒鉛の熱膨張度が小さく、十分な膨張断熱層が得られず、また粒度が２０メッシュより大きくなると、黒鉛の膨張度が大きいという利点はあるが、樹脂に配合する際に分散性が悪くなり、物性の低下が避けられない。熱膨張性黒鉛の市販品としては、例えば、東ソー社製「ＧＲＥＰ−ＥＧ」、ＧＲＡＦＴＥＣＨ社製「ＧＲＡＦＧＵＡＲＤ」などが挙げられる。
【００２７】
無機充填剤は、防火材３が熱膨張した際に、熱容量を増大させて伝熱を抑制するとともに、骨材的に働いて熱膨張した防火材３の強度を向上させる。無機充填剤としては特に限定されず、例えば、アルミナ、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、酸化鉄、酸化錫、酸化アンチモン、フェライト類などの金属酸化物；水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、ハイドロタルサイトなどの含水無機物；塩基性炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸亜鉛、炭酸ストロンチウム、炭酸バリウムなどの金属炭酸塩などが挙げられる。
【００２８】
また、無機充填剤としては、これらの他に、硫酸カルシウム、石膏繊維、ケイ酸カルシウムなどのカルシウム塩；シリカ、珪藻土、ドーソナイト、硫酸バリウム、タルク、クレー、マイカ、モンモリロナイト、ベントナイト、活性白土、セピオライト、イモゴライト、セリサイト、ガラス繊維、ガラスビーズ、シリカ系バルン、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、窒化ケイ素、カーボンブラック、グラファイト、炭素繊維、炭素バルン、木炭粉末、各種金属粉、チタン酸カリウム、硫酸マグネシウム「ＭＯＳ」（商品名）、チタン酸ジルコン酸鉛、アルミニウムボレート、硫化モリブデン、炭化ケイ素、ステンレス繊維、ホウ酸亜鉛、各種磁性粉、スラグ繊維、フライアッシュ、脱水汚泥などが挙げられる。これらの無機充填剤は単独で用いても、２種以上を併用してもよい。
【００２９】
無機充填剤の粒径としては、０．５μｍ〜１００μｍが好ましく、より好ましくは１μｍ〜５０μｍである。無機充填剤は、添加量が少ないときは、分散性が性能を大きく左右するため、粒径の小さいものが好ましいが、０．５μｍ未満になると二次凝集が起こり、分散性が悪くなる。添加量が多いときは、高充填が進むにつれて、樹脂組成物の粘度が高くなり成形性が低下するが、粒径を大きくすることで樹脂組成物の粘度を低下させることができる点から、粒径の大きいものが好ましい。粒径が１００μｍを超えると、成形体の表面性、樹脂組成物の力学的物性が低下する。
【００３０】
無機充填剤としては、例えば、水酸化アルミニウムでは、粒径１８μｍの「ハイジライトＨ−３１」（昭和電工社製）、粒径２５μｍの「Ｂ３２５」（ＡＬＣＯＡ社製）、炭酸カルシウムでは、粒径１．８μｍの「ホワイトンＳＢ赤」（備北粉化工業社製）、粒径８μｍの「ＢＦ３００」（備北粉化工業社製）などが挙げられる。
【００３１】
熱膨張材料には、熱膨張後の本体部２の強度を増加させ防火性能を向上させるために、上述した各成分に加えて、さらにリン化合物を添加してもよい。リン化合物としては、特に限定されず、例えば、赤リン；トリフェニルホスフェート、トリクレジルホスフェート、トリキシレニルホスフェート、クレジルジフェニルホスフェート、キシレニルジフェニルホスフェートなどの各種リン酸エステル；リン酸ナトリウム、リン酸カリウム、リン酸マグネシウムなどのリン酸金属塩；ポリリン酸アンモニウム類；下記化学式（１）で表される化合物などが挙げられる。これらのうち、防火性能の観点から、赤リン、ポリリン酸アンモニウム類、及び、下記化学式（１）で表される化合物が好ましく、性能、安全性、コストなどの点においてポリリン酸アンモニウム類がより好ましい。
【００３２】
【化１】
0006533405.tif 000002
【００３３】
化学式（１）中、Ｒ１及びＲ３は、水素、炭素数１〜１６の直鎖状あるいは分岐状のアルキル基、又は、炭素数６〜１６のアリール基を表す。Ｒ２は、水酸基、炭素数１〜１６の直鎖状あるいは分岐状のアルキル基、炭素数１〜１６の直鎖状あるいは分岐状のアルコキシル基、炭素数６〜１６のアリール基、または、炭素数６〜１６のアリールオキシ基を表す。
【００３４】
赤リンとしては、市販の赤リンを用いることができるが、耐湿性、混練時に自然発火しないなどの安全性の点から、赤リン粒子の表面を樹脂でコーティングしたものなどが好適に用いられる。ポリリン酸アンモニウム類としては特に限定されず、例えば、ポリリン酸アンモニウム、メラミン変性ポリリン酸アンモニウムなどが挙げられるが、取り扱い性の点からポリリン酸アンモニウムが好適に用いられる。市販品としては、例えば、クラリアント社製「ＡＰ４２２」、「ＡＰ４６２」、Ｂｕｄｅｎｈｅｉｍ  Ｉｂｅｒｉｃａ社製「ＦＲ  ＣＲＯＳ  ４８４」、「ＦＲ  ＣＲＯＳ  ４８７」などが挙げられる。
【００３５】
化学式（１）で表される化合物としては、特に限定されず、例えば、メチルホスホン酸、メチルホスホン酸ジメチル、メチルホスホン酸ジエチル、エチルホスホン酸、プロピルホスホン酸、ブチルホスホン酸、２−メチルプロピルホスホン酸、ｔ−ブチルホスホン酸、２，３−ジメチル−ブチルホスホン酸、オクチルホスホン酸、フェニルホスホン酸、ジオクチルフェニルホスホネート、ジメチルホスフィン酸、メチルエチルホスフィン酸、メチルプロピルホスフィン酸、ジエチルホスフィン酸、ジオクチルホスフィン酸、フェニルホスフィン酸、ジエチルフェニルホスフィン酸、ジフェニルホスフィン酸、ビス（４−メトキシフェニル）ホスフィン酸などが挙げられる。中でも、ｔ−ブチルホスホン酸は、高価ではあるが、高難燃性の点において好ましい。リン化合物は、単独で用いても、２種以上を併用してもよい。
【００３６】
また、熱膨張材料には、その物性を損なわない範囲で、さらにフェノール系、アミン系、イオウ系などの酸化防止剤、金属害防止剤、帯電防止剤、安定剤、架橋剤、滑剤、軟化剤、顔料などが添加されてもよい。また、一般的な難燃剤を添加してもよく、難燃剤による燃焼抑制効果により防火性能を向上させることができる。
【００３７】
熱膨張材料において、熱膨張性黒鉛の配合量は、樹脂成分１００重量部に対して１０重量部〜３００重量部が好ましい。配合量が１０重量部以上であると、十分な防火性能が得られ、３００重量部以下であると機械的強度が維持される。熱膨張性黒鉛の配合量は、より好ましくは２０重量部〜２５０重量部である。
【００３８】
熱膨張材料において、無機充填剤の配合量は、樹脂成分１００重量部に対して１０重量部〜４００重量部が好ましい。配合量が１０重量部以上であると、十分な防火性能が得られ、４００重量部以下であると機械的強度が維持される。無機充填剤の配合量は、より好ましくは４０重量部〜３５０重量部である。
【００３９】
熱膨張材料において、リン化合物を添加する場合、リン化合物の配合量は、樹脂成分１００重量部に対して３０重量部〜３００重量部である。配合量が３０重量部以上であると、熱膨張後の本体部２の強度を向上させる効果が十分であり、３００重量部以下であると、機械的強度が維持される。リン化合物の配合量は、より好ましくは４０重量部〜２５０重量部である。
【００４０】
上述した本体部２は、射出成形により上記形状に成形することが好ましいが、押出成形や圧縮成形などで成形してもよい。射出成形により成形すると、本体部２を無駄なく歩留まりよく製造できるうえ、複雑な形状に成形できるので好ましい。
【００４１】
フランジ部３は、本実施形態では、所定の厚みを有する板状でありかつ板面側を正面から視た外形（以下、単に「外形」という。）が円形のリング状であり、本体部２の軸方向の一端部において、径方向外向きに張り出している。なお、フランジ部３は、必ずしも外形が円形である必要はなく、例えば四角形や六角形などの多角形（好ましくは正多角形）であってもよい。また、フランジ部３は、本体部２の必ずしも一端部ではなく一端部側に設けられていればよい。
【００４２】
フランジ部３の外形（本実施形態では外径）は貫通孔１２の外形（本実施形態では直径）よりも大きく、本体部２が区画体１１の貫通孔１２に挿通された際に、フランジ部３は区画体１１の外面に当接する。フランジ部３を、接着剤や粘着剤、粘着テープなどを用いて区画体１１の外面に固着することで、本体部２が貫通孔１２に嵌合されていなくても、本体部２を区画体１１に固定することができる。なお、フランジ部３の区画体１１と当接する側の面３１（以下、「一方面３１」という。）に粘着剤や接着剤などを塗布することで粘着性又は接着性を予め備えさせておいてもよい。また、本実施形態では、詳細は後述するが、フランジ部３の外形（本実施形態では外径）が貫通孔１２の外形（本実施形態では直径）よりもかなり大きく形成されており、本体部２が区画体１１の貫通孔１２に挿通された際に、フランジ部３は区画体１１の外面の貫通孔１２の周囲を広範囲に被覆している。
【００４３】
フランジ部３は、本体部２と同じ熱膨張材料で一体に成形することで本体部２の一端部に設けてもよいし、本体部２とは別部材として形成し、粘着剤や接着剤などを用いて本体部２の一端部に後付けで設けてもよい。なお、フランジ部３を本体部２とは別部材とする場合には、フランジ部３は、必ずしも熱膨張性を有している必要はないが、耐火性を有していることが好ましい。
【００４４】
フランジ部３は、外周縁３０のうち挿通孔２０の中心位置Ｏに最も近い位置における中心位置Ｏからの距離Ｄ１が、本体部２におけるフランジ部３の一方面３１との境目２１のうち中心位置Ｏに最も遠い位置における中心位置Ｏからの距離Ｄ２の１．５倍以上となる外形を有している。すなわち、本実施形態では、図４に示すように、フランジ部３の外形が円形であり、フランジ部３の外周縁３０は円を形作っている（つまりは円周となる）ため、外周縁３０のいずれの位置も挿通孔２０の中心位置Ｏからの距離（半径）が等しく最も近い位置となる。よって、上記距離Ｄ１はフランジ部３の半径となる。また、本体部２は、軸方向に外径が一定の円筒状であり、本体部２におけるフランジ部３の一方面との境目２１は円を形作っている（つまりは円周となる）ため、境目２１のいずれの位置も挿通孔２０の中心位置Ｏからの距離（半径）が等しく最も遠い位置となる。よって、上記距離Ｄ２は本体部２の外径の半分（半径）となり、区画体１１の貫通孔１２の半径とほぼ一致する。本実施形態では、上記距離Ｄ１が上記距離Ｄ２の１．５倍以上となるようにフランジ部３の外形が形成されているので、フランジ部３の外形は区画体１１の貫通孔１２の外形よりもかなり大きく、本体部２が区画体１１の貫通孔１２に挿通された際に、フランジ部３が区画体１１の外面の貫通孔１２の周縁部分だけでなく、貫通孔１２の周囲の広範囲にあてがわれる。よって、区画体１１がフランジ部３により広範囲に支持されるので、区画体１１を補強することができる。
【００４５】
なお、図５に示すように、本体部２が円筒状であり、フランジ部３の外形が正多角形（図示例では正四角形）である場合には、上記距離Ｄ２は、図４と同様に、本体部２の外径の半分（半径）となり、区画体１１の貫通孔１２の半径とほぼ一致する。一方で、上記距離Ｄ１については、フランジ部３の外周縁３０のうち挿通孔２０の中心位置Ｏに最も近い位置は、挿通孔２０の中心位置Ｏから外周縁３０を構成する各辺に対して引かれた垂線Ａが各辺と交わる位置Ｔとなり、上記距離Ｄ１は上記垂線Ａの長さとなる。上記距離Ｄ１が上記距離Ｄ２の１．５倍以上であれば、フランジ部３の外周縁３０は、いずれの位置においても、挿通孔２０の中心位置Ｏからの距離が上記距離Ｄ２の１．５倍以上となるので、この図５においても、本体部２が区画体１１の貫通孔１２に挿通された際に、フランジ部３が区画体１１の外面の貫通孔１２の周縁部分だけでなく、貫通孔１２の周囲の広範囲にあてがわれるため、区画体１１がフランジ部３により補強される。
【００４６】
また、図６に示すように、本体部２が正多角筒状（図示例では正四角筒状）であり、フランジ部３の外形が正多角形（図示例では正四角形）である場合には、上記距離Ｄ１は、図５と同様に、挿通孔２０の中心位置Ｏから外周縁３０を構成する各辺の位置Ｔに対して引かれた垂線Ａの長さとなる。一方で、上記距離Ｄ２については、本体部２におけるフランジ部３の一方面との境目２１のうち挿通孔２０の中心位置Ｏに最も遠い位置は、正四角形の境目２１の頂点位置Ｓとなり、上記距離Ｄ２は、挿通孔２０の中心位置Ｏと境目２１の頂点位置Ｓとを結ぶ線分Ｂの長さとなり、区画体１１の貫通孔１２の半径とほぼ一致する。上記距離Ｄ１が上記距離Ｄ２の１．５倍以上であれば、フランジ部３の外周縁３０は、いずれの位置においても、挿通孔２０の中心位置Ｏからの距離が上記距離Ｄ２の１．５倍以上となるので、この図６においても、本体部２が区画体１１の貫通孔１２に挿通された際に、フランジ部３が区画体１１の外面の貫通孔１２の周縁部分だけでなく、貫通孔１２の周囲の広範囲にあてがわれるため、区画体１１がフランジ部３により補強される。
【００４７】
また、図７に示すように、本体部２が正多角筒状（図示例では正四角筒状）であり、フランジ部３の外形が円形である場合には、上記距離Ｄ１は、図４と同様に、フランジ部３の半径となる。一方で、上記距離Ｄ２については、図６と同様に、挿通孔２０の中心位置Ｏと境目２１の頂点位置Ｓとを結ぶ線分Ｂの長さとなり、区画体１１の貫通孔１２の半径とほぼ一致する。上記距離Ｄ１が上記距離Ｄ２の１．５倍以上であれば、フランジ部３の外周縁３０は、いずれの位置においても、挿通孔２０の中心位置Ｏからの距離が上記距離Ｄ２の１．５倍以上となるので、この図７においても、本体部２が区画体１１の貫通孔１２に挿通された際に、フランジ部３が区画体１１の外面の貫通孔１２の周縁部分だけでなく、貫通孔１２の周囲の広範囲にあてがわれるため、区画体１１がフランジ部３により補強される。
【００４８】
上記距離Ｄ１の上記距離Ｄ２に対する比は、１．５以上であれば特に限定されるものではない。ただし、上記比が大きいと区画体１１の補強性能が向上するが、防火具１を取り扱いにくくなるうえその分のコストが増大するため、上記比はこのトレードオフにより設定され、１．５以上６以下が好ましく、２．５以上５以下がさらに好ましい。
【００４９】
フランジ部３の区画体１１と当接しない側の面３２（以下、「他方面３２」という。）には、図８に示すように、補強材４が接着剤や粘着剤などを用いて貼り付けられている。補強材４は、火災時の熱により膨張しない熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、エラストマー、ゴム、ガラス、金属、又はこれらの組み合わせなどからなる不燃性材料により形成されており、上記不燃性材料の中でも、アルミニウムガラスクロス又は金属を好ましく例示することができる。フランジ部３は、補強材４を備えることにより補強され、火災時に補強材４がフランジ部３の骨格となり、フランジ部３の形状を強固に保持する。
【００５０】
本実施形態では、本体部２の挿通孔２０の中心位置Ｏを中心に、挿通孔２０の周縁からフランジ部３の外周縁３０に向けて放射状に延びるように、補強材４が形成されている、もしくは、複数の棒状、柱状ないしは帯状の補強材４が組み合わされている。ただし、補強材４の形状は特に限定されるものではなく、例えば、図９に示すように、メッシュ状をなすように補強材４が形成されている、もしくは、複数の棒状、柱状ないしは帯状の補強材４が組み合わされていてもよい。また、フランジ部３の他方面３２を挿通孔２０を除いて被覆するように補強材４が形成されていてもよい。補強材４は、フランジ部３を被覆する面積が増えれば増えるほど強度は上がるが、放射状に延びる構造、メッシュ状をなす構造、ハニカム構造といったような補強材４が区切る構造が強固になればなるほど、区画体１１の崩壊傾向を効果的に分散できる。
【００５１】
なお、補強材４とフランジ部３との間には、上述した熱膨張材料からなる熱膨張材５（図１に示す。）が介装されている。これにより、火災時に熱膨張材５が熱膨張することで、補強材４を含む残渣の密度が上がり、構造が強固になる。よって、区画体１１の崩落に効果的であるとともに耐火性能を向上できる。熱膨張材５を備えた補強材４の例としては、例えば積水化学工業社製のフィブロック（登録商標）を例示することができる。フィブロック（登録商標）は、エポキシ樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂又はブチルゴムを樹脂成分とし、リン化合物、熱膨張性黒鉛及び無機充填材などを含む熱膨張材のシート状成形物に、アルミニウムガラスクロスが貼り合わされたものである。なお、熱膨張材５は必ずしも必要ではない。
【００５２】
また、フランジ部３の他方面３２は、補強材４を覆うように化粧材６で覆うことができる。化粧材６をフランジ部３の他方面３２に設けることで、補強材４が隠されるとともにロゴや注意書きなどを表示できるため、意匠性が上がり、見た目がよくなり、施工部の周囲部に対する違和感が少なくなる。化粧材の材質としては、特に限定されないが、上述したアルミニウムガラスクロスなどの不燃材や熱膨張材料からなる熱膨張材を用いることができる。なお、化粧材６は必ずしも必要ではない。
【００５３】
上述した防火具１が用いられた防火構造体１０では、例えば防火区画Ｂから火災が起きても、防火具１の少なくとも本体部２が火災の熱により膨張して貫通孔１２を埋めるとともに、火災時に管体１３が溶融又は焼失して空間ができたとしても、本体部２の熱膨張により管体１３が溶融又は焼失してできた空間が埋められる。これにより、区画体１１の貫通孔１２が防火具１により完全に閉塞されるため、火炎や熱が貫通孔１２から隣接する防火区画Ａに漏洩することを防ぐことができる。
【００５４】
また、区画体１１は外面の貫通孔１２の周縁部分が広範囲にわたってフランジ部３により支持されていることで、強度が低く外力に対する耐久性に劣る貫通孔１２の周縁部分が効果的に補強されている。よって、火災時に防火具１が熱膨張した際、防火具１の熱膨張に伴い区画体１１が内部の貫通孔１２から衝撃を受けても、貫通孔１２の周縁部分が破損して、亀裂が入ったり、区画体１１の一部が崩壊したりして区画体１１に隙間が生じることを防止できる。よって、本実施形態の防火構造体１０は、十分な防火性能を確保できる。
【００５５】
また、フランジ部３も補強材４により補強されているので、フランジ部３自体が破損して区画体１１の補強性能を果たさなくなることを防止できる。
【００５６】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。
【００５７】
例えば、上記実施形態の防火具１では、本体部２が軸方向に外径が一定な円筒状に形成されているが、軸方向の一端部から他端部に向けて先細りするテーパーな円錐台状や角錐台状に形成されていてもよい。
【００５８】
また、上記実施形態の防火具１では、補強材４は、フランジ部３の他方面３２に貼り付けられている（露出している）が、フランジ部３内に埋まって一体化されていてもよい、つまりは、フランジ部内に内蔵されていてもよい。
【００５９】
また、上記実施形態の防火具１において、本体部２の他端部側にもフランジ部３を設けてもよい。この場合、２つの目のフランジ部３は、必ずしも熱膨張性を有している必要はないが、耐火性及び弾性を有していることが好ましい。
【００６０】
また、上記実施形態の防火構造体１０において、区画体１１の貫通孔１２の内周面に、耐火性能を高めるために、上述したアルミガラスクロスなどの不燃材を設けてもよい。アルミガラスクロスによる熱の反射効果によって、遮熱性及び遮炎性の効果をさらに高めることができる。
【００６１】
また、上記実施形態の防火構造体１０においては、パテ状の熱膨張材を使用していないが、パテ状の熱膨張材を貫通孔１２内の空隙に追加的に充填してもいてもよく、パテ状の熱膨張材を用いた防火構造体１０も本発明の範囲に入るものとする。また、非熱膨張性のパテ状の耐火材を貫通孔１２内の空隙に追加的に充填してもいてもよく、パテ状の耐火材を用いた防火構造体１０も本発明の範囲に入るものとする。
【００６２】
本明細書中に引用されているすべての特許出願および文献の開示は、それらの全体が参照により本明細書に組み込まれるものとする。
【符号の説明】
【００６３】
１    防火具
２    本体部
３    フランジ部
４    補強材
５    熱膨張材
６    化粧材
１０  防火構造体
１１  区画体
１２  貫通孔
１３  管体
２１  境目
３０  フランジ部の外周縁
３１  フランジ部の一方面
３２  フランジ部の他方面
【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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