(57)【要約】【課題】電気配線ケーブルに対してより高い耐火断熱機能を、安定して提供する。【解決手段】第１無機断熱材層３と第２無機断熱材層４との間でそれらの厚み方向に、熱エネルギーを吸収する吸熱層５と昇温に伴って発泡して断熱層を形成する発泡層６とを挟んで積層した耐火断熱層７で、電気配線ケーブル１をその長手方向に沿って被覆してケーブル耐火断熱構造を形成する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１無機断熱材層と第２無機断熱材層との間でそれらの厚み方向に、熱エネルギーを吸収する吸熱層と昇温に伴って発泡して断熱層を形成する発泡層とを挟んで積層した耐火断熱層で、電気配線ケーブルをその長手方向に沿って被覆してケーブル耐火断熱構造を形成するケーブル耐火断熱装置。
【請求項２】
前記電気配線ケーブルを被覆する前記耐火断熱層の外周部を、アルミニウム箔付ガラスクロスから成る保護層で覆い、さらにその上から金網及び金属バンドから成る補強材で覆ってある請求項１記載のケーブル耐火断熱装置。
【請求項３】
前記吸熱層は、金属箔ラミネート袋の中に含水した繊維状保温材を気密状に収容したものである請求項１または２に記載のケーブル耐火断熱装置。
【請求項４】
前記繊維状保温材は、セラミック繊維又は生体溶解性繊維に無機バインダー及び水を含浸させたものである請求項３に記載のケーブル耐火断熱装置。
【請求項５】
前記発泡層は、エポキシ、アクリル、塩化ビニル、ウレタン樹脂、酢酸ビニル・アクリル共重合樹脂の中から選択された樹脂材料と、アンモニウム塩又はアミノ化合物からなる発泡剤と、炭水化物又はアルコール類からなる炭化材と、リン酸アンモニウム、ポリリン酸アンモニウム、リン酸メラミンの中から選択された反応触媒を含む耐火発泡材を、無機繊維クロスに塗布したシートから成るものである請求項１〜４のいずれか１項に記載のケーブル耐火断熱装置。
【請求項６】
前記電気配線ケーブルは、ケーブルラック上に支持された状態で設置してあるもので、前記電気配線ケーブルの上方に空間を形成すべく支持金物を設置して、前記耐火断熱層を支持してある請求項１〜５のいずれか１項に記載のケーブル耐火断熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気配線ケーブルをその長手方向に沿って被覆してケーブル耐火構造を形成するケーブル耐火断熱装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電気配線ケーブルは、例えば、原子力プラント等で延焼防止機能が求められ、ケーブルに延焼防止塗料を刷毛塗りすることが行われている（周知技術で、適切な文献が見当たらない）。
しかし、この刷毛塗り施工は、塗料の塗りむらが生じやすく、所定以上の厚みのある層は、延焼防止機能を発揮するが、所定の厚みに達していない層は、延焼防止機能が劣り、早期に延焼してしまう危険性があった。
これに対し、近年例えば、原子力発電所などにおいては、上記延焼防止塗料よりも更に高い安定した耐火性能を求められつつある。
そこで、電気配線ケーブルに対して、その長手方向に沿って覆う板金製のケーシングを設け、前記ケーシングの内側に断熱材層を設け、前記ケーシングの外表面を昇温によって発泡する耐火塗料層で被覆してあるケーブル耐火断熱装置（例えば、特許文献１参照）が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−３３１７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した従来のケーブル耐火断熱装置によって、不燃の板金製のケーシングには、その内側に断熱材層を設けてあるために、予め工場生産により層厚の均等な安定した断熱性能を確保できる。又、ケーシングの外表面には、耐火塗料層により被覆されているために、火災にあっても断熱材層の断熱性能に加えてケーブルに対する耐火断熱性能を付与できる。
しかし、前記耐火塗料層は、火災時に発泡して断熱層を形成するものの、脱落する虞があるために、さらなる改良が求められている。
【０００５】
従って、本発明の目的は、上記問題点を解消し、電気配線ケーブルに対してより高い耐火断熱機能を、安定して提供するところにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の特徴構成は、第１無機断熱材層と第２無機断熱材層との間でそれらの厚み方向に、熱エネルギーを吸収する吸熱層と昇温に伴って発泡して断熱層を形成する発泡層とを挟んで積層した耐火断熱層で、電気配線ケーブルをその長手方向に沿って被覆してケーブル耐火断熱構造を形成するところにある。
【０００７】
本発明の第１の特徴構成によれば、第１無機断熱材層と第２無機断熱材層とに挟まれる吸熱層と発泡層を設けることにより、吸熱層が火災時の熱エネルギーを吸収すると共に、昇温に伴って発泡して断熱層を形成する発泡層が脱落するのを、第１無機断熱材層と第２無機断熱材層とによって阻止され、安定した耐火断熱性を発揮する耐火断熱層によって、電気配線ケーブルが昇温するのを抑制される。
しかも、例えば無機断熱材層のみによって耐火断熱性を上げることも考えられるけれども、この場合は耐火断熱層全体が厚くなりすぎ、既設の電気配線ケーブルの耐火断熱施工は困難になるばかりか、新設の電気配線ケーブルに対しても、耐火断熱構造が大きな空間を取りすぎて、電気配線の設計の自由度が低下するのに対し、本発明によれば、通常時には、吸熱層や発泡層を厚みの薄い状態で設置できながら、火災時にはその耐火断熱性能を発揮することができ、高い安定したケーブル耐火断熱構造を、施工性を上げながら形成できる。
【０００８】
本発明の第２の特徴構成は、前記電気配線ケーブルを被覆する前記耐火断熱層の外周部を、アルミニウム箔付ガラスクロスから成る保護層で覆い、さらにその上から金網及び金属バンドから成る補強材で覆ったところにある。
【０００９】
本発明の第２の特徴構成によれば、本発明の第１の特徴構成による上述の作用効果を叶えることができるのに加えて、前記電気配線ケーブルを被覆する前記耐火断熱層の外周部を、アルミニウム箔付ガラスクロスから成る保護層により、施工時に耐火断熱層が損傷するのを防止できながら、火災時に耐火断熱層における無機断熱材などの脱落を防止して、耐火断熱性能を高めることができる。耐火断熱層の外周部を覆う金網及び金属バンドから成る補強材によって、施工現場における耐火断熱層の支持を行って、火災時の耐火断熱構造の形状を保持でき、耐火断熱性能を更に高めることができる。
【００１０】
本発明の第３の特徴構成は、前記吸熱層は、金属箔ラミネート袋の中に含水した繊維状保温材を気密状に収容したものである。
【００１１】
本発明の第３の特徴構成によれば、繊維状保温材に含まれる水は、安価であり、しかも、金属箔ラミネート袋によって気密状に収容されて長期にわたって保持されながら、火災時の熱エネルギーを、気化熱によって大量に吸収し、電気配線ケーブルの昇温を防止できる。
【００１２】
本発明の第４の特徴構成は、前記繊維状保温材は、セラミック繊維又は生体溶解性繊維に無機バインダー及び水を含浸させたものである。
【００１３】
本発明の第４の特徴構成によれば、セラミック繊維又は生体溶解性繊維に含浸する水は、無機バインダーにより、繊維状保温材上に偏り少なく配分されて保持され、電気配線ケーブルの昇温を均等に防止できる。  
【００１４】
本発明の第５の特徴構成は、前記発泡層は、エポキシ、アクリル、塩化ビニル、ウレタン樹脂、酢酸ビニル・アクリル共重合樹脂の中から選択された樹脂材料と、アンモニウム塩又はアミノ化合物からなる発泡材と、炭水化物又はアルコール類からなる炭化材と、リン酸アンモニウム、ポリリン酸アンモニウム、リン酸メラミンの中から選択された反応触媒を含む耐火発泡材を、無機繊維クロスに塗布したシートから成るものである。
【００１５】
本発明の第５の特徴構成によれば、エポキシ、アクリル、塩化ビニル、ウレタン樹脂、酢酸ビニル・アクリル共重合樹脂の中から選択された樹脂材料が、火災による昇温で、アンモニウム塩又はアミノ化合物からなる発泡剤が発泡して、厚さを増しながら断熱性を増加させ、炭水化物又はアルコール類からなる炭化材と、リン酸アンモニウム、ポリリン酸アンモニウム、リン酸メラミンの中から選択された反応触媒により、燃焼しにくい耐火層を形成する。
しかも、前記樹脂材料と発泡剤と反応触媒とを含む耐火発泡材を、無機繊維クロスに塗布したシートから発泡層が形成されるから、昇温に伴う発泡現象が生じても、発泡層の形状維持を良好に行うことができ、電気配線ケーブルの高い耐火断熱性を確保できる。
【００１６】
本発明の第６の特徴構成は、前記電気配線ケーブルは、ケーブルラック上に支持された状態で設置してあるもので、前記電気配線ケーブルの上方に空間を形成すべく支持金物を設置して、前記耐火断熱層を支持したところにある。
【００１７】
本発明の第６の特徴構成によれば、電気配線ケーブルの周囲を耐火断熱層で覆う場合、その耐火断熱層が、それ自身の重みにより垂下して電気配線ケーブル上に伸しかかろうとしても、支持金物により耐火断熱材層が支持されるために、電気配線ケーブル上方の空間が支持金物により確保される。
従って、火災などによる昇温に伴って、耐火断熱材層が体積膨張や状態変化などにより変形しようとしても、電気配線ケーブル上の断熱空間が確保されるのみならず、耐火断熱材層の変形を抑え、電気配線ケーブルを熱から保護しやすくなる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】既設の電気配線ケーブルの斜視図である。
【図２】電気配線ケーブル上に金網を載置した状態の斜視図である。
【図３】本発明のケーブル耐火断熱装置の一部縦断斜視図である。
【図４】本発明のケーブル耐火断熱装置の一部縦断斜視図である。
【図５】本発明のケーブル耐火断熱装置の縦断面図である。
【図６】炉内温度の変化を表すグラフである。
【図７】ケーブルラック内の温度変化を表すグラフである。
【図８】別実施形態の一部縦断斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
〔第１実施形態〕
図１に示すように、電気配線ケーブル１の新設の設置現場はもとより、既設の設置現場においても、電気配線ケーブル１に対して、その径方向及び長さ方向において耐火断熱した状態に覆い保護するために、図３に示すように、第１無機断熱材層３と第２無機断熱材層４との間でそれらの厚み方向に、熱エネルギーを吸収する吸熱層５と昇温に伴って発泡して断熱層を形成する発泡層６とを挟んで積層した耐火断熱層７で、電気配線ケーブル１をその長手方向に沿って巻き付けるように被覆してケーブル耐火断熱構造を形成するケーブル耐火断熱装置を提供する。
【００２０】
図１に示すケーブルラック２上に配線された既設の電気配線ケーブル１に対し、前記ケーブル耐火断熱装置を設置するには、図２〜図５に示すように、ケーブルラック２の上に、溶接によって網状に成形した溶接金網８を載置して、ケーブルラック２上の電気配線ケーブル１の上方を覆う（図２）。
【００２１】
ケーブルラック２、電気配線ケーブル１、溶接金網８を全て覆うように、セラミック繊維材、ガラス繊維ウール、ロックウール、溶融スラグ繊維、生体溶解性繊維の中から選択された繊維材から成るマット状物、又は、ブランケット状物を巻き付けて第１無機断熱材層３を形成する。
【００２２】
第１無機断熱材層３の外側に、セラミック繊維又は生体溶解性繊維にコロイダルシリカ、水等を含浸させた吸熱材９を、金属箔ラミネートフィルムで形成した金属箔ラミネート袋１０中に収容して気密状にシールした吸熱パックを、１〜２層巻き付け被覆して吸熱層５を形成する（図５）。
【００２３】
前記吸熱層５の外側に、エポキシ、アクリル、塩化ビニル、ウレタン樹脂の中から選択された樹脂材料と、アンモニウム塩又はアミノ化合物からなる発泡剤と、炭水化物又はアルコール類からなる炭化材と、リン酸アンモニウム、ポリリン酸アンモニウム、リン酸メラミンの中から選択された反応触媒をガラスクロスに塗布した耐火発泡シートを巻き付け被覆して発泡層６を形成する（図３、図５）。
【００２４】
前記発泡層６の外側に、セラミック繊維材、ガラス繊維ウール、ロックウール、溶融スラグ繊維、生体溶解性繊維の中から選択された繊維材から成るマット状物、又は、ブランケット状物を巻き付けて第２無機断熱材層４を形成する（図３〜図５）。
【００２５】
前記第２無機断熱材層４の外側に、アルミ箔付ガラスクロスから成る保護層１１を、金網１５及び金属バンド１３から成る補強材で覆い、全体としてケーブル耐火断熱構造を形成する（図４、図５）。
また、補強材の金網１５は、編み込み金網でも溶接金網でもいずれでもよい。
尚、補強材の外周部は、下部を支持するコの字型チャンネル材、Ｌ型鋼材、□型鋼材等からなる支持金具１２とステンレス製の金属バンド１３により電線長手方向の複数個所で全周を縛って前述の被覆状態を安定化してある（図４、図５）。
【００２６】
〔第２実施形態〕
図８に示すように、電気配線ケーブル１を内部に収容保護する電線管１４の場合には、第１実施形態と同様に、電線管１４の外周部を、第１無機断熱材層３、吸熱層５、発泡層６、第２無機断熱材層４を積層した耐火断熱層７で被覆することにより、ケーブル耐火断熱構造を形成してある。
【実施例１】
【００２７】
次に、本発明のケーブル耐火断熱構造を、実際の防火設備に近い状況を再現してその耐火断熱性能を試験した。
つまり、図６のグラフに示すように、炉内制御温度を１０００℃以上上昇させた場合に、ケーブルラック２内の温度は、図７のグラフに示すように、１００℃になった状態を約３時間持続させた。
従って、長時間の耐火断熱性能を発揮することが明確になった。
【００２８】
〔別実施形態〕
以下に他の実施の形態を説明する。
〈１〉  前記第１無機断熱材層３と第２無機断熱材層４とに挟まれる吸熱層５と発泡層６とは、いずれが外側でも内側でもよく、また、いずれも１層のみならず、複数層積層させても良い。
〈２〉  前記吸熱層５を形成するのに、金属箔ラミネート袋１０に収容する吸熱材９は、含水させた繊維に代えて、無機多孔質材であれば固形の多孔質体又は、無機粉体に含水させたものであっても良い。また、無機多孔質材に含浸させるのは、水以外にも火災による熱を吸収する液体であればよい。
〈３〉  前記吸熱材９に含浸させるコロイダルシリカに代えて、無機多孔質内で水や気化性の液体を分散させて安定保持させるものであれば、他の無機バインダー等の分散媒であればよい。
【００２９】
尚、上述のように、図面との対照を便利にするために符号を記したが、該記入により本発明は添付図面の構成に限定されるものではない。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。
【符号の説明】
【００３０】
１      電気配線ケーブル
３      第１無機断熱材層
４      第２無機断熱材層
５      吸熱層
６      発泡層
７      耐火断熱層
１１    保護層
１２    支持金具
【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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