JP5702614B2 - 耐火ダクトの接合構造およびその施工方法 - Google Patents

Description

本発明は、耐火ダクトの接合構造およびその施工方法に関する。

家屋やビル等の建築物は不燃性の防火壁、床等を用いた防火区画を備える。家屋やビル等の建築物に防火区画を設置すれば、一つの防火区画に火災が発生した場合でも他の防火区画に火災が広がることを防止することができる。
一方、外部の新鮮な空気を前記建築物の内部に取り入れたり、前記建築物の内部の汚れた空気を前記建築物の外部に排出したりするための換気用ダクト、空調用ダクト等に代表されるダクトが家屋やビル等の建築物に設置される。
前記ダクトにより一方の防火区画と他方の防火区画が連結される。
前記ダクトは複数の防火区画を連結するため、一方の防火区画で火災が発生した場合、火災の炎が前記ダクト内に侵入すると、前記ダクトが火災の炎により加熱される。他方の防火区画に前記ダクトから火災の炎が漏れ出さない場合であっても、ダクト自体に熱が伝わるため、加熱されたダクトの熱により他方の防火区画へ火災が広がる問題がある。

この問題に対応するために前記ダクトの周囲をケイ酸カルシウムボード等の不燃ボードにより覆った耐火ダクトや、前記ダクトの周囲にロックウールマット等を螺旋状に巻き付けた耐火ダクト等が通常採用される。
また前記ダクトの外周面や内周面に熱膨張性耐火材を貼着した耐火ダクト等も提案されている（特許文献１および２）。

これらの家屋やビル等の建築物に設置する施工方法として、前記建築物にダクトを設置した後に、設置されたダクトの全周囲にケイ酸カルシウムボード等の不燃ボードを配置する方法、前記設置されたダクトの全周囲にロックウールマット等を螺旋状に巻き付ける方法、前記設置されたダクトの外周面や内周面に熱膨張性耐火材を貼着する方法が挙げられる。

しかし多くの施工現場では前記建築物の構造が複雑であり、前記ダクトの周囲に施工のための空間が十分に確保されていない場合が多く、施工が容易ではない問題があった。前記建築物の一つの施工現場における作業時間が長くなれば、前記建築物を完成させるための建築期間全体が遅延する。
さらに施工者の経験の程度に依存して施工時間および仕上がり精度に変動が生じる問題があった。

また前記ダクトの周囲にケイ酸カルシウムボード等の不燃ボード等を配置するためには、前記不燃ボード等を支持するための吊下装置を壁や天井に配置する必要があり、施工に時間を要する問題もあった。

また過去に施工され、施工されてから長時間が経過している耐火ダクトの接合構造の場合、長期間に渡り耐火ダクトが受けた振動、膨張、収縮等の影響により、耐火ダクトの接合構造の接合部に緩みや隙間等が生じる問題がある。
この問題のため耐火ダクトの接合構造の接合部に緩み、隙間等が生じているかどうかを点検する必要がある。また前記点検の結果、不具合が発見された場合に補修が必要となる。しかし従来の前記ダクトは前記不燃ボード等により前記接合部が覆われているため前記接合部の状態を外部から点検することは困難であった。
さらに実際に前記接合部に不具合を発見した場合には、前記接合部の補修のために前記不燃ボードやロックウールマット等を撤去する必要があり、耐火ダクトを保守することが困難になる問題があった。

特開２００８−０３１８００号公報 特開２００９−２４９９７６号公報

本発明の目的は、容易に施工することができ、施工後も容易に保守することができる耐火ダクトの接合構造およびその施工方法を提供することにある。

上記課題を解決するため本発明者が鋭意検討した結果、二以上の金属ダクトの接合構造であって、耐火断熱材被覆部と金属表面部とを有する金属ダクトのうち、金属ダクト同士の接合部側にある前記金属ダクトの金属表面部が熱膨張性耐火層により覆われている耐火ダクトの接合構造およびその施工方法が本発明の目的に適うことを見出し、本発明を完成することができた。

すなわち本発明は、
［１］耐火断熱材層により覆われた耐火断熱材被覆部と、耐火断熱材層により覆われていない金属表面部と、を有する金属ダクトと、
前記金属ダクトの金属表面部を覆う熱膨張性耐火層と、
を有し、
一方の金属ダクトと他方の金属ダクトが接合されて金属ダクト間の接合部が形成された構造であって、
前記金属表面部が、それぞれの金属ダクトの少なくとも一方の端部から前記金属ダクトの外周面に設けられ、
前記金属ダクト間の接合部が、一方の金属ダクトに設けられた金属表面部側の開口部と、他方の金属ダクトに設けられた金属表面部側の開口部とを隙間なく接合してなり、
前記金属ダクト間の接合部側の一方の金属ダクトに設けられた金属表面部と、前記金属ダクト間の接合部側の他方の金属ダクトに設けられた金属表面部とが、前記熱膨張性耐火層により覆われ、
前記熱膨張性耐火層が、熱膨張性耐火テープおよび熱膨張性耐火シートの少なくとも一つから形成され、
前記熱膨張性耐火層が、前記金属ダクト側から熱膨張性耐火樹脂層、金属層の順に熱膨張性耐火樹脂層および金属層を少なくとも含み、
前記金属ダクトの金属表面部を覆う熱膨張性耐火層が、前記金属ダクトの金属表面部と前記熱膨張性耐火層との間に空間を設けて設置されていることを特徴とする、耐火ダクトの接合構造を提供を提供する。

また本発明の一つは、
［２］前記耐火断熱材層が、不燃性発泡体、無機繊維、無機耐火材および熱膨張性耐火材の少なくとも一つを含み、
前記熱膨張性耐火層が、熱膨張性耐火塗料、熱膨張性耐火吹付材、熱膨張性耐火テープおよび熱膨張性耐火シートからなる群より選ばれる少なくとも一つから形成される、上記［１］に記載の耐火ダクトの接合構造を提供する。

また本発明の一つは、
［３］前記熱膨張性耐火テープが、前記金属ダクト側から、熱膨張性樹脂層、ガラス繊維およびアルミニウム箔の順に熱膨張性樹脂層、ガラス繊維およびアルミニウム箔を少なくとも含み、
前記熱膨張性耐火シートが、前記金属ダクト側から、熱膨張性樹脂層および金属板の順に熱膨張性樹脂層および金属板を少なくとも含み、
前記熱膨張性耐火シートの内周面の形状が、前記耐火断熱材層の外周面の形状とほぼ一致する、上記［１］または［２］に記載の耐火ダクトの接合構造を提供する。

また本発明は、
［４］耐火断熱材層により覆われた耐火断熱材被覆部と、耐火断熱材層により覆われていない金属表面部とを有する金属ダクトのうち、前記金属表面部が、前記金属ダクトの少なくとも一方の端部から前記金属ダクトの外周面に設けられた二以上の金属ダクトを使用する耐火ダクトの接合構造の施工方法であって、
一方の金属ダクトに設けられた金属表面部側の開口部と、他方の金属ダクトに設けられた金属表面部側の開口部とを隙間なく接合して前記金属ダクト同士の接合部を得る工程と、
前記金属ダクト同士の接合部側の一方の金属ダクトに設けられた金属表面部と、前記金属ダクト同士の接合部側の他方の金属ダクトに設けられた金属表面部とを、熱膨張性耐火層により覆う工程と、
を有し、
前記熱膨張性耐火層が、熱膨張性耐火テープおよび熱膨張性耐火シートの少なくとも一つから形成され、
前記熱膨張性耐火層が、前記金属ダクト側から熱膨張性耐火樹脂層、金属層の順に熱膨張性耐火樹脂層および金属層を少なくとも含み、
前記熱膨張性耐火層により覆う工程が、前記金属ダクト同士の接合部側の一方の金属ダクトに設けられた金属表面部と、前記金属ダクト同士の接合部側の他方の金属ダクトに設けられた金属表面部とを、熱膨張性耐火テープおよび熱膨張性耐火シートの少なくとも一つにより、前記金属ダクトの金属表面部と前記熱膨張性耐火層との間に空間を設けて覆う工程
を有することを特徴とする、耐火ダクトの接合構造の施工方法を提供する。

また本発明の一つは、
［５］前記熱膨張性耐火テープが、前記金属ダクト側から、熱膨張性樹脂層、ガラス繊維およびアルミニウム箔の順に熱膨張性樹脂層、ガラス繊維およびアルミニウム箔を少なくとも含み、
前記熱膨張性耐火シートが、前記金属ダクト側から、熱膨張性樹脂層および金属板の順に熱膨張性樹脂層および金属板を少なくとも含み、
前記熱膨張性耐火シートの内周面の形状が、前記耐火断熱材層の外周面の形状とほぼ一致する、上記［４］に記載の耐火ダクトの接合構造の施工方法を提供する。

本発明の耐火ダクトの接合構造を施工する際、予め耐火断熱材層により覆われた耐火断熱材被覆部を有する金属ダクトを準備しておき、施工現場において前記耐火断熱材被覆部を有する金属ダクトを使用することができる。
前記耐火断熱材被覆部を有する金属ダクトを使用した場合には、施工現場において金属ダクトの外周面に耐火断熱材層を設置する工程および時間を省略することも可能であるから、施工時間を短縮して容易に施工することができる。

また本発明の耐火ダクトの接合構造は、金属ダクトの開口部同士の金属表面部を熱膨張性耐火層により覆うことにより得られるから容易に施工することができる。
また本発明の耐火ダクトの接合構造は、前記金属ダクトの金属表面部と前記熱膨張性耐火層との間に空間を設けた場合には金属ダクト間の接合部近傍の外周面に耐火断熱材層が接していない。このため金属ダクトの開口部同士を接合する際に前記耐火断熱材層が、金属ダクトの開口部同士を接合する作業を妨げることがない。この結果、本発明の耐火ダクトの接合構造を容易に施工することができる。

さらに本発明の耐火ダクトの接合構造は容易に施工することができるから、施工者の経験の程度に依存して施工時間が変わることを防止することができ、仕上がり精度が変動することも防止できる。このため得られる耐火ダクトの接合構造の品質を保つことが容易である。

また本発明の耐火ダクトの接合構造は、金属ダクト間の接合部外周面に熱膨張性耐火層が設置され、それ以外の場所には耐火断熱材層が配置されていることから金属ダクト間の接合部の位置を従来のダクト構造と比較して外部から容易に判別することができる。
また金属ダクト同士の接合部の修理等の作業の際には金属ダクト間の接合部を覆う熱膨張性耐火層を除去すればよく、施工後の耐火ダクトを容易に保守することができる。

図１は本発明に使用する金属ダクトの具体例を例示した模式斜視図である。 図２は金属ダクトにおける耐火断熱材被覆部と金属表面部との関係を説明するための模式断面図である。 図３は金属ダクト同士を接合させる前の状態を説明するための模式分解断面図である。 図４は金属ダクト同士を接合させた後の状態を説明するための模式断面図である。 図５は金属ダクトに熱膨張性耐火層が設置された状態を説明するための模式断面図である。 図６は実施例１に使用する金属ダクトを示す模式分解断面図である。 図７は実施例１に使用する金属ダクトを組み合わせた状態を示す模式斜視図である。 図８は実施例１に使用する金属ダクトに熱膨張性耐火層が設置された状態を説明するための模式断面図である。 図９は実施例１に係る耐火ダクトの接合構造を示す模式斜視図である。 図１０は実施例２に係る耐火ダクトの接合構造を説明するための模式分解断面図である。 図１１は実施例２に係る耐火ダクトの接合構造を説明するための模式断面図である。 図１２は実施例２に係る耐火ダクトの接合構造を説明するための模式断面図である。 図１２は実施例２に係る耐火ダクト構造を示す模式斜視図である。 図１４は実施例３に係る耐火ダクトの接合構造を説明するための模式分解断面図である。 図１５は実施例３に係る耐火ダクトの接合構造を説明するための模式断面図である。 図１６は実施例３に係る耐火ダクト構造を示す模式斜視図である。 図１７は実施例４に係る耐火ダクトの接合構造を説明するための模式分解断面図である。 図１８は実施例４に係る耐火ダクトの接合構造を説明するための模式断面図である。 図１９は実施例４に係る耐火ダクトの接合構造を示す模式斜視図である。 図２０は実施例５に係る耐火ダクトの接合構造を説明するための模式分解断面図である。 図２１は実施例５に係る耐火ダクトの接合構造を説明するための模式断面図である。 図２２は実施例５に係る耐火ダクトの接合構造を示す模式斜視図である。 図２３は実施例６に使用する熱膨張性耐火層を説明するための模式斜視図である。 図２４は実施例６に係る耐火ダクトの接合構造を示す模式斜視図である。

以下に本発明の耐火ダクトの接合構造について説明するが、最初に本発明に使用する金属ダクトについて説明する。
本発明に使用する金属ダクトは、通常アルミニウム、鋼鉄、ステンレス、銅等の金属製の筒形状のものが使用されるが、これに限定されるものではない。
また前記金属ダクトの形状についても前記金属ダクトの使用目的に応じて適宜選択することができる。本発明に使用するものの具体例としては、例えばその断面の外側の形状が正方形、長方形、円形、楕円形、多角形等である一種もしくは二種以上を挙げることができる。

図１は本発明に使用する金属ダクトの具体例を例示した模式斜視図である。
図１に例示した金属ダクト１の形状は前記金属ダクト１の長手方向に垂直に前記金属ダクト１を切断した断面の外側の形状が円形である円筒状のものであり、鋼鉄により形成されている。

前記金属ダクト１の外径は、実際に使用できる大きさであれば特に限定はない。具体的に一例を挙げるとすれば、３ｃｍ〜５ｍの範囲であれば好ましく、３０ｃｍ〜２ｍの範囲であればさらに好ましい。
また前記金属ダクト１が円筒形以外の形状の場合であっても実際に使用できる大きさであればその形状に特に限定はない。具体的に一例を挙げるとすれば前記金属ダクト１の断面の外側同士の距離が、前記断面の重心を通る線上にある前記断面の外側両端の距離のうち最も短い部分を基準として、３ｃｍ〜５ｍの範囲であることが好ましく、３０ｃｍ〜２ｍの範囲であればさらに好ましい。

また図１に例示される金属ダクト１の両端部には鍔フランジ２が設けられている。
前記鍔フランジ２に、前記鍔フランジ２の外周に沿って所定間隔をおいて、前記金属ダクト１の長手方向に螺子孔３が設けられている。
また耐火断熱材層２０により覆われた耐火断熱材被覆部５が図１に例示される金属ダクト１に形成されている。
なお図１において、耐火断熱材層２０は説明の便宜上破線で示されている。

前記耐火断熱材層２０は、例えば、不燃性発泡体、無機繊維、無機耐火材、熱膨張性耐火材等から形成される。
前記不燃性発泡体としては、例えば、焼石膏粉末等の無機粉末とアルミニウム粉末等の金属粉末とを混合した後、フッ化水素酸を用いて反応させた無機金属系発泡体等、フッ化ポリオレフィン等の不燃性樹脂を発泡させてなる不燃性樹脂発泡体等が挙げられる。
前記無機繊維としては、例えば、ロックウール、セラミックウール、ガラス繊維、シリカアルミナ繊維、アルミナ繊維、シリカ繊維、ジルコニア繊維、セラミックブランケット等が挙げられる。
前記無機耐火材としては、例えば、セラミック板、ケイ酸カルシウム板、石膏板、パーライト板等が挙げられる。
前記熱膨張性耐火材としては、例えば、積水化学工業社のフィブロック（エポキシ樹脂やゴムと、熱膨張性黒鉛等を含有する樹脂組成物を含むシート材料）、住友スリーエム社のファイアバリア（クロロプレンゴムとバーキュライトを含有する樹脂組成物からなるシート材料、膨張率：３倍、熱伝導率：０．２０ｋｃａｌ／ｍ・ｈ・℃）、三井金属塗料化学社のメジヒカット（ポリウレタン樹脂と熱膨張性黒鉛を含有する樹脂組成物からなるシート材料、膨張率：４倍、熱伝導率：０．２１ｋｃａｌ／ｍ・ｈ・℃）等の熱膨張性シート等が挙げられる。

前記耐火断熱材層２０は、取り扱い性や不燃性発泡体、無機繊維、無機耐火材、熱膨張性耐火材等の飛散防止の観点から金属箔が最外層に配置されていることが好ましい。
本発明に使用する金属箔としては、例えば、アルミニウム箔、銅箔、ステンレス箔、錫箔、鉛箔、錫鉛合金箔、クラッド箔、鉛アンチ箔等が挙げられる。

前記耐火断熱材層２０の厚みは、本発明の耐火ダクトの接続構造が使用される場所や目的に応じて適宜選択することができるが、一例を挙げるとすれば、例えば、０．５ｍｍ〜５００ｍｍの範囲であれば好ましく、１ｍｍ〜２５０ｍｍの範囲であればさらに好ましい。
前記範囲が０．５ｍｍ以上の場合には熱が金属ダクト１に伝わることを防止することができ、前記範囲が５００ｍｍ以下の場合には本発明の耐火ダクトの接続構造を容易に施工することができる。

また耐火断熱材層２０により覆われていない金属表面部４が図１に例示される金属ダクト１の外周面に形成されている。

図２は金属ダクト１における耐火断熱材被覆部５と金属表面部４との関係を説明するための模式断面図であり、前記金属ダクト１の長手方向（つまり図２の左右方向）に水平な面により前記金属ダクト１を切断した断面を例示したものである。
図２に例示される通り、前記金属ダクト１は両端に開口部６を有する。
また前記金属表面部４が、前記金属ダクト１の両方の端部から前記金属ダクト１の外周面に設けられている。

図２に示される一点破線ｙ−ｙおよびｙ’−ｙ’と前記金属ダクト１の外周面と交わる部分がそれぞれ前記金属ダクト１の端部に対応する。
また図２に示される一点破線ｘ−ｘおよびｙ−ｙにより囲まれる前記金属ダクト１の外周面ならびに一点破線ｘ’−ｘ’およびｙ’−ｙ’により囲まれる前記金属ダクト１の外周面が、それぞれ金属表面部４，４に対応する。図２に示される一点破線ｘ−ｘおよびｘ’−ｘ’により囲まれる前記金属ダクト１の外周面が耐火断熱材被覆部５に対応する。

前記金属表面部４の長さは、使用する金属ダクト１の用途や使用場所によって適宜変更して選択することができるが、一例を挙げるとすれば、前記金属ダクト１の長手方向（図２の左右方向）に沿って、１０〜５００ｍｍの範囲であることが好ましく、２０〜３００ｍｍの範囲であればより好ましく、３０〜２００ｍｍの範囲であればさらに好ましい。
なお本発明に使用する金属ダクト１は、いずれかの一方の端部から前記金属ダクト１の外周面に前記金属表面部４が設けられていればよい。

図１および図２に例示される通り、本発明に使用する金属ダクト１は耐火断熱材層２０を備える。
この様に耐火断熱材層２０を備えた金属ダクト１を使用した場合には、施工現場において金属ダクト１に耐火断熱材層２０を設置する作業を省略することもできる。このため施工現場における本発明の耐火ダクトの接合構造の施工作業性を向上させることができる。

次に一方の金属ダクト１ａと他方の金属ダクト１ｂとの接合関係について説明する。
図３は一方の金属ダクト１ａと他方の金属ダクト１ｂとを接合させる前の状態を説明するための模式分解断面図であり、図４は金属ダクト同士を接合させた後の状態を説明するための模式断面図である。

図３および図４に例示される様に、一方の金属ダクト１ａに設けられた金属表面部４ａ側の開口部６ａと、他方の金属ダクト１ｂに設けられた金属表面部４ｂ側の開口部６ｂとを隙間なく接合することにより、前記金属ダクト間の接合部１０が形成されている。
この様に一方の金属ダクト１ａと他方の金属ダクト１ｂとは隙間なく接合されているため、火災等の炎が前記金属ダクト１ａ，１ｂ内部に侵入した場合でも、前記接合部１０から火災等の炎が外部に出ることを防ぐことができる。

金属ダクト１ａと金属ダクト１ｂとは、金属ダクト１ａの鍔フランジ２ａに設けられた螺子孔３ａと、金属ダクト１ｂの鍔フランジ２ｂに設けられた螺子孔３ｂとを挿通するボルト７とナット８により固定されている。
金属ダクト同士を接合させる固定手段は、前記ボルト７およびナット８を使用する手段に限定されることはなく、例えば、溶接により金属ダクト同士を接合させる固定手段、耐熱接着剤等により金属ダクト同士を接合させる固定手段等を使用してもよい。
金属ダクト同士を接合させる固定手段は、金属ダクトを使用する目的に応じて適宜選択することができる。
また図３および図４では省略されているが、前記金属ダクト間の接合部１０に、例えば、環状の耐熱パッキン、金属ワッシャー等を配置することもできる。

次に一方の金属ダクト１ａ，１ｂと、熱膨張性耐火層との関係について説明する。
図５は金属ダクト１ａ，１ｂに熱膨張性耐火層が設置された状態を説明するための模式断面図である。

図５に示す通り、前記金属ダクト１ａ，１ｂ間の接合部１０側にある一方の金属ダクト１ａに設けられた金属表面部４ａと、前記接合部１０側にある他方の金属ダクト１ｂに設けられた金属表面部４ｂとが、熱膨張性耐火層３０により、前記金属ダクトの金属表面部４ａ，４ｂと前記熱膨張性耐火層３０との間に空間を設けて覆われている。

前記金属表面部４ａ，４ｂを熱膨張性耐火層３０により覆う手段としては、例えば、
（１）熱膨張性耐熱塗料を前記金属表面部４ａ，４ｂに塗る手段
（２）熱膨張性耐火吹付材を前記金属表面部４ａ，４ｂに吹付ける手段
（３）熱膨張性耐火テープを前記金属表面部４ａ，４ｂに巻き付ける手段
（４）熱膨張性耐火シートにより前記金属表面部４ａ，４ｂを覆う手段
等の一種もしくは二種以上の組み合わせを挙げることができる。

前記熱膨張性耐火層３０は、例えば、前記熱膨張性耐熱塗料を使用する際は熱膨張性樹脂組成物を有機溶剤に縣濁させて得られた有機溶剤縣濁液または水に乳濁させて得られた乳化水溶液等からなる熱膨張性耐熱塗料を前記金属表面部４ａ，４ｂに塗布することにより得られる。

また前記熱膨張性耐火吹付材を使用する際は、前記熱膨張性樹脂組成物の有機溶剤縣濁液や、乳化水溶液を前記金属表面部４ａ，４ｂに吹付けることにより前記熱膨張性耐火層を形成することができる。

また熱膨張性耐火テープを使用する際には、テープ状に成形した熱膨張性樹脂組成物を前記金属表面部４ａ，４ｂの周囲に巻き付けることにより前記熱膨張性耐火層を形成することができる。

また熱膨張性耐火シートを使用する際には、シート状に成形した熱膨張性樹脂組成物により前記金属表面部４ａ，４ｂを覆うことにより前記熱膨張性耐火層を形成することができる。

なお本発明において熱膨張性耐火テープとは、幅が２５０ｍｍよりも狭いものをいい、熱膨張性耐火シートとは、幅が２５０ｍｍ以上のものをいう。

また熱膨張性耐火層３０を形成する際に使用する熱膨張性樹脂組成物を含む材料は市販されていて、これらを適宜選択して使用することができる。
本発明に使用する前記樹脂組成物の具体例としては、先に説明した場合と同様であり、積水化学工業社のフィブロック、住友スリーエム社のファイアバリア、三井金属塗料化学社のメジヒカット等を使用することができる。
また熱膨張性耐火テープは、例えば、市販の熱膨張性耐火シートを適宜テープ状に切断して得ることもできる。

本発明に使用する前記熱膨張性耐火層３０は、熱膨張性耐火シートや熱膨張性耐火テープ等により形成されることが、施工作業上好ましい。
また本発明に使用する熱膨張性耐火シート、熱膨張性耐火テープ等は、熱膨張性樹脂層、無機繊維層、金属層等が積層されたものを使用することが好ましい。

前記熱膨張性樹脂層を前記金属表面部４ａ，４ｂ側に配置し、前記無機繊維層、金属層等を前記金属表面部４ａ，４ｂとは反対側に配置することにより、本発明の耐火ダクトの接合構造が火災の炎等により加熱された場合、前記無機繊維層、金属層等が存在するため、前記熱膨張性樹脂層は前記金属表面部４ａ，４ｂ側に膨張する。
この結果、前記熱膨張性樹脂層の加熱後の膨張残渣は、前記無機繊維層、金属層等と、前記金属表面部４ａ，４ｂとの間に挟まれて保持される。
このため、前記熱膨張性樹脂層の加熱後の膨張残渣が剥離したり落下したりすることを防止することができる。

前記熱膨張性樹脂層としては、例えば、前記熱膨張性樹脂組成物を成形したもの等を挙げることができる。
前記無機繊維層に使用する無機繊維としては、例えば、ロックウール、セラミックウール、ガラス繊維、シリカアルミナ繊維、アルミナ繊維、シリカ繊維、ジルコニア繊維、セラミックブランケット等が挙げられる。

前記金属層に使用する金属としては、例えば、金属箔、金属板等が挙げられる。
前記金属箔としては、例えば、アルミニウム箔、銅箔、ステンレス箔、錫箔、鉛箔、錫鉛合金箔、クラッド箔、鉛アンチ箔等が挙げられる。
また前記金属板としては、例えば、アルミニウム板、銅板、ステンレス板、錫板、鉛板、錫鉛合金板、クラッド板、鉛アンチ板等が挙げられる。
なお本発明においては前記金属層に使用する金属のうち、実際の施工に使用する大きさを基準として、一端を固定して水平に保持したときに一定の形状を保つ厚みのものを金属板といい、自重により固定した一端から下方向へ折れ曲がる厚みのものを金属箔という。

本発明に使用する熱膨張性耐火シートおよび熱膨張性耐火テープは、熱膨張性樹脂層および金属層が、この順に積層されたものを使用することが好ましく、熱膨張性樹脂層、無機繊維層および金属層が、この順に積層されたものを使用することがより好ましい。
上記の説明の通り、これらの熱膨張性耐火シートや熱膨張性耐火テープ等を使用する場合には、熱膨張性樹脂層を前記金属表面部４ａ，４ｂ側に配置して使用することが好ましい。

前記熱膨張性耐火テープを使用することにより、前記金属ダクト１ａ，１ｂに設置された耐火断熱層２０の外周面の形状や大きさに依存することなく前記熱膨張性耐火テープにより前記耐火断熱層２０を覆うことができる。また施工者は円柱状に巻き取られた形状により前記熱膨張性耐火テープを施工現場に運ぶことができる。このため施工者は前記熱膨張性耐火テープを容易に施工現場に運ぶことができ、容易に耐火ダクトの接合構造を施工することができる。
前記熱膨張性耐火テープの具体的な実施形態の一例としては、例えば熱膨張性樹脂層、ガラス繊維、アルミニウム箔がこの順に積層されたものが挙げられる。
また前記熱膨張性耐火シートを使用することにより、施工者は前記金属ダクト１ａ，１ｂに設置された耐火断熱層２０の外周面に前記熱膨張性耐火シートを容易に設置することができる。
前記熱膨張性耐火シートの具体的な実施形態の一例としては、例えば、金属板および熱膨張性樹脂層がこの順に積層されたものが挙げられる。

本発明における前記金属ダクト１ａ，１ｂはその外周面が前記耐火断熱材層２０および熱膨張性耐火層３０により隙間なく覆われているため、火災の炎等が前記金属ダクト１ａ，１ｂ内部に侵入した場合でも、加熱された前記金属ダクト１ａ，１ｂの熱が外部に伝わりにくい。
このため、火災等が発生した場合でも加熱された前記金属ダクト１ａ，１ｂによる延焼を軽減することができる。

次に本発明に耐火ダクトの接合構造およびその施工方法について図面を参照しつつ実施例に基づいてさらに詳細に説明する。
なお、本発明はこれらの実施例により何ら限定されるものではない。

図６は実施例１に使用する金属ダクト１００ａ，１００ｂを示す模式分解断面図である。
前記金属ダクト１００ａ，１００ｂはその断面の外側の形状が長方形の筒状構造であり、それぞれの端部に、鍔フランジ２００ａ，２００ｂが設置されている。
また前記鍔フランジ２００ａ，２００ｂに、前記鍔フランジ２００ａ，２００ｂの外周方向に沿って所定間隔をおいて、前記金属ダクト１００ａ，１００ｂの長手方向にそれぞれ螺子孔３００ａ，３００ｂが設けられている。
また前記金属ダクト１００ａ，１００ｂの外周面にそれぞれ耐火断熱材層４００ａ，４００ｂが設置されている。
前記耐火断熱材層４００ａ，４００ｂはマット状のロックウールの最外面にアルミニウム箔ラミネートガラスクロスを配置してなるものであり、アルミニウム箔ラミネートガラスクロスに含まれるアルミニウム箔が最外面となるように、アルミニウム箔ラミネートガラスクロスがマット状のロックウールに貼着されている（図示せず）。
前記耐火断熱材層４００ａを備えた金属ダクト１００ａは、例えば、工場等で金属ダクト１００ａ等の外周面に前記耐火断熱材層４００ａを設置することにより得ることができる。

図７は実施例１に使用する金属ダクト１００ａ，１００ｂを組み合わせた状態を示す模式斜視図である。
図７に示される様に、前記金属ダクト１００ａ，１００ｂ間の接合部５００が、一方の金属ダクト１００ａに設けられた金属表面部６００ａ側の開口部と、他方の金属ダクト１００ｂに設けられた金属表面部６００ｂ側の開口部とを隙間なく接合することにより形成されている。
前記金属ダクト１００ａ，１００ｂ同士を接合させるために、前記鍔フランジ２００ａ，２００ｂにそれぞれ設けられた螺子孔３００ａ，３００ｂ（図６参照）を挿通したボルト７および、ナット８が固定手段として使用されている。
なお説明の便宜上、図７では耐火断熱材層４００ａ，４００ｂがそれぞれ破線で示されている。

図８は実施例１に使用する金属ダクト１００ａ，１００ｂに熱膨張性耐火層８００が設置された状態を説明するための模式断面図である。
また図９は実施例１に係る耐火ダクトの接合構造を示す模式斜視図である。なお説明の便宜上図９では熱膨張性耐火層８００が破線により示されている。
前記金属ダクト１００ａの金属表面部６００ａおよび前記金属ダクト１００ｂの金属表面部６００ｂは、前記熱膨張性耐火層８００により空間を設けて覆われている。
前記熱膨張性耐火層８００は、金属ダクト１００ａ，１００ｂ側から、熱膨張性樹脂層、ガラスクロス層、アルミニウム箔層の順に積層された熱膨張性耐火テープにより形成されている。
また熱膨張性樹脂層に対し粘着成分が添加されているため、前記熱膨張性耐火テープは粘着性を有する。このため前記熱膨張性耐火テープを前記耐火断熱材層４００ａ，４００ｂに貼着することができる。
上記の説明により実施例１の耐火ダクトの接合構造９００が形成される。

実施例１に示した通り、実施例１の耐火ダクトの接合構造９００は、前記耐火断熱材層４００ａを備えた金属ダクト１００ａと、前記耐火断熱材層４００ｂを備えた金属ダクト１００ｂとを隙間なく接合した後、前記熱膨張性耐火テープにより、金属表面部６００ａ，６００ｂを空間を設けて覆うことにより得られる。
前記金属表面部６００ａ，６００ｂを熱膨張性耐火テープにより覆う際には、例えば、前記熱膨張性耐火テープを、前記金属ダクト１００ａ，１００ｂの長手方向に対して垂直方向に前記金属表面部６００ａ，６００ｂの周囲に巻く方法、螺旋状に前記金属表面部６００ａ，６００ｂの周囲に巻く方法等を採用することができる。
実施例１の耐火ダクトの接合構造９００は容易に施工できることに加え、金属ダクト１００ａ，１００ｂの断面形状に依存することがなく施工することができる。

また実施例１の耐火ダクトの接合構造９００は、前記耐火断熱材層４００ａ，４００ｂの上に前記熱膨張性耐火層８００として前記熱膨張性耐火テープが貼着されている。このため耐火ダクトにおける接合部の位置を外部から容易に判別することができる。
また前記耐火ダクトの接合部５００に不具合が生じた場合や前記接合部５００を点検する際には、前記耐火ダクトの接合構造９００から前記熱膨張性耐火テープを撤去すれば前記接合部５００を露出させることができる。これにより実施例１の耐火ダクトの接合構造９００を容易に保守することができる。

図１０は実施例２の耐火ダクトの接合構造９１０を説明するための模式分解断面図であり、図１１は実施例２の耐火ダクトの接合構造９１０を説明するための模式断面図である。
また図１２は実施例２に係る耐火ダクトの接合構造９１０を示す模式断面図であり、図１３は実施例２に係る耐火ダクト構造９１０を示す模式斜視図である。
なお説明の便宜上、図１３では前記熱膨張性耐火層８００は破線で示されている。

実施例２と実施例１とを比較すると、実施例１に使用した金属ダクト１００ａ，１００ｂに代えて、実施例２の場合では円筒形状の金属ダクト１１０ａ，１１０ｂを使用した点が実施例１の場合と異なる。その他は実施例１の場合と同様である。
前記金属ダクト１１０ａは、鍔フランジ２００ａに突出部２１０ａを有する。
前記突出部２１０ａの外周面と前記金属ダクト１１０ｂの内周面とがはめ合わされることにより、金属ダクト１１０ａと金属ダクト１１０ｂとを隙間なく接合することができる。
なお、前記金属ダクト１１０ａの様に突出部を有する構造の場合は、前記金属ダクト１１０ａの端部とは、最終的に得られる耐火ダクトの接合構造の外周面に表れる部分をいう。

実施例２においても、実施例１と同様の施工方法により耐火ダクトの接合構造９１０を得ることができる。
実施例２に示される様に、実施例１の場合と比較して金属ダクト１１０ａ，１１０ｂ同士の接合部の構造および前記金属ダクト１１０ａ，１１０ｂの形状が変化した場合でも耐火ダクトの接合構造９１０を容易に得ることができる。

図１４は実施例３の耐火ダクトの接合構造９２０を説明するための模式分解断面図であり、図１５は実施例３の耐火ダクトの接合構造９２０を説明するための模式断面図である。
また図１６は実施例３の耐火ダクト構造９２０を示す模式斜視図である。
なお説明の便宜上、図１６では前記熱膨張性耐火層８００は破線で示されている。

実施例３は、実施例１に使用した金属ダクト１００ａ，１００ｂに代えて、鍔フランジのない円筒状の金属ダクト１２０ａ，１２０ｂを使用したこと、および円筒状スリーブ２２０を使用したこと以外は実施例１の場合と同様である。

実施例３に使用した円筒状スリーブ２２０は鋼鉄製であるが、前記円筒状スリーブ２２０に使用する材料は適宜選択することができる。一例を示すとすれば、例えばアルミニウム、鋼鉄、ステンレス、銅等の金属材料、セラミック等の無機材料等が挙げられる。
前記円筒状スリーブ２２０の内面は金属ダクト１２０ａ，１２０ｂの外周面と略同一であり、金属ダクト１２０ａおよび１２０ｂを前記円筒状スリーブ２２０内部に挿入することにより、金属ダクト１２０ａと金属ダクト１２０ｂとを隙間なく接合することができる。
実施例３においても、実施例１と同様の施工方法により耐火ダクトの接合構造９２０を得ることができる。
金属ダクト１２０ａおよび１２０ｂの形状が変化した場合には、その変化に対応した形状のスリーブを使用することにより、金属ダクト１２０ａおよび１２０ｂの形状が変化した場合であっても変化後の金属ダクト１２０ａおよび１２０ｂを隙間なく接合できる。

図１７は実施例４に係る耐火ダクトの接合構造９３０を説明するための模式分解断面図であり、図１８は実施例４に係る耐火ダクトの接合構造９３０を説明するための模式断面図である。
また図１９は実施例４に係る耐火ダクトの接合構造９３０を示す模式斜視図である。

実施例４と実施例１とを比較すると、実施例１に使用した熱膨張性耐火層８００に代えて、実施例４の場合では熱膨張性耐火層７０１，７０２を使用した点が異なる。
熱膨張性耐火層７０１は両端７０１ａ，７０１ａに溝を備える。また熱膨張性耐火層７０２は両端７０２ｂ，７０２ｂに突起を備える。
前記熱膨張性耐火層７０１の両端７０１ａ，７０１ａに設けられた溝に、前記熱膨張性耐火層７０２の両端７０２ｂ，７０２ｂに設けられた突起をそれぞれ挿入すれば、前記熱膨張性耐火層７０１および７０２を互いに組み合わせて固定することができる。
前記熱膨張性耐火層７０１の両端７０１ａ，７０１ａに設けられた溝の形状や前記熱膨張性耐火層７０２の両端７０２ｂ，７０２ｂに設けられた突起の形状は、前記熱膨張性耐火層７０１および７０２を互いに組み合わせて固定することができるものであれば特に限定はない。前記溝および突起の形状の一例を図１７〜図１９に示す。
前記熱膨張性耐火層７０１および７０２を組み合わせた内周面の形状は、耐火断熱材層４００ａおよび４００ｂの外周面の形状とほぼ一致している（図９参照）。
このため前記耐火断熱材層４００ａの外周面および４００ｂの外周面に隙間なく前記熱膨張性耐火層７０１，７０２を設置することができる。

前記熱膨張性耐火層７０１，７０２は、耐火断熱材層４００ａおよび４００ｂの双方に接して設置され、金属表面部６００ａ，６００ｂ（図９参照）の双方に空間を設けて設置されている。
また前記熱膨張性耐火層７０１，７０２は内側に熱膨張性樹脂層を有し、外側に金属板からなる金属層を有する。
実施例４に係る耐火ダクトの接合構造９３０が火災等の熱にさらされた場合には、前記熱膨張性耐火層７０１，７０２に設置された熱膨張性樹脂層が膨張する。そして膨張した熱膨張性樹脂層が金属表面部６００ａ，６００ｂ（図９参照）を覆う。
このため火災等の炎が金属ダクト１００ａ，１００ｂ内部に侵入した場合でも前記膨張した熱膨張性樹脂層により前記金属ダクト１００ａ，１００ｂの熱が外部へ伝わることを防ぐことができる。

図２０は実施例５に係る耐火ダクトの接合構造９４０を説明するための模式分解断面図であり、図２１は実施例５に係る耐火ダクトの接合構造９４０を説明するための模式断面図である。
また図２２は実施例５に係る耐火ダクトの接合構造９４０を示す模式斜視図である。

実施例５と実施例１と比較すると、実施例１に使用した熱膨張性耐火層８００に代えて、実施例５の場合では熱膨張性耐火層７１１，７１２を使用した点が異なる。
前記熱膨張性耐火層７１１は端７１１ｂに溝を備え、端７１１ａに突起を備える。
また前記熱膨張性耐火層７１２は端７１２ｂに溝を備え、端７１２ａに突起を備える。
前記熱膨張性耐火層７１１の端７１１ｂの溝に、前記熱膨張性耐火層７１２の端７１２ａの突起を挿入し、
前記熱膨張性耐火層７１２の端７１２ｂの溝に、前記熱膨張性耐火層７１１の端７１１ａの突起を挿入して、前記熱膨張性耐火層７１１および７１２を互いに組み合わせて固定することができる。
前記熱膨張性耐火層７１１および７１２を組み合わせた内周面の形状は、耐火断熱材層４００ａおよび４００ｂの外周面の形状とほぼ一致している（図９参照）。
前記熱膨張性耐火層７１１，７１２は、耐火断熱材層４００ａおよび４００ｂの双方に接して設置されている。また前記熱膨張性耐火層７１１，７１２は、金属表面部６００ａ，６００ｂ（図９参照）の双方に空間を設けて設置されている。
また前記熱膨張性耐火層７１１，７１２は内側に熱膨張性樹脂層を有し、外側に金属板からなる金属層を有する。
実施例４の場合と同様、実施例５の場合でも前記耐火断熱材層４００ａの外周面および４００ｂの外周面に隙間なく前記熱膨張性耐火層７１１，７１２を設置することができる。
実施例５に使用する前記熱膨張性耐火層７１１および７１２は同じ形状である。
このため実施例５に係る耐火ダクトの接合構造９４０を施工するときに施工者は熱膨張性耐火層を容易に選別することができる。このため実施例５に係る耐火ダクトの接合構造９４０を容易に施工することができる。

図２３は実施例６に使用する熱膨張性耐火層７２１，７２２を説明するための模式斜視図であり、図２４は実施例６に係る耐火ダクトの接合構造９５０を示す模式斜視図である。

実施例６は、実施例２に使用した熱膨張性耐火層８００に代えて、熱膨張性耐火層７２１，７２２を使用した点が異なる。
前記熱膨張性耐火層７２１および７２２はヒンジにより連結されていて、前記熱膨張性耐火層７２１および７２２は互いに開閉できる。
前記熱膨張性耐火層７２１は端７２１ａに突起を備える。
また前記熱膨張性耐火層７２２は端７２２ｂに溝を備える。
前記熱膨張性耐火層７２２の端７２２ｂの溝に、前記熱膨張性耐火層７２１の端７２１ａの突起を挿入して、前記熱膨張性耐火層７２１および７２２を互いに組み合わせて固定することができる。

前記熱膨張性耐火層７２１および７２２を組み合わせた内周面の形状は、耐火断熱材層４００ａおよび４００ｂの外周面の形状とほぼ一致している（図１３参照）。
前記熱膨張性耐火層７２１，７２２は、耐火断熱材層４００ａおよび４００ｂの双方に接して設置されている。また前記熱膨張性耐火層７１１，７１２は、金属表面部６００ａ，６００ｂ（図９参照）の双方に空間を設けて設置されている。
前記熱膨張性耐火層７２１，７２２は内側に熱膨張性樹脂層を有し、外側に金属板からなる金属層を有する。

実施例４の場合と同様、実施例６の場合でも前記耐火断熱材層４００ａの外周面および４００ｂの外周面に隙間なく前記熱膨張性耐火層７２１，７２２を設置することができる。
また金属表面部６００ａ，６００ｂに対して空間を設けて前記熱膨張性耐火層７２１，７２２を設置することができる。
前記熱膨張性耐火層７２１および７２２はヒンジにより連結されていて、互いに開閉できることから、施工者は簡単に金属表面部６００ａ，６００ｂに対して空間を設けて前記熱膨張性耐火層７２１，７２２を設置することができる。このため実施例６に係る耐火ダクトの接合構造９５０を容易に施工することができる。

本発明の耐火ダクトの接合構造は構成が簡潔であることから、本発明の耐火ダクトの接合構造を施工者は容易に施工することができ、本発明の耐火ダクトの接合構造を保守することも容易であり、建築物や船舶等の耐火ダクト等に幅広く応用することができる。

１、１ａ、１ｂ、１００ａ、１００ｂ、１１０ａ、１１０ｂ、１２０ａ、１２０ｂ
金属ダクト
２、２ａ、２ｂ、２００ａ、２００ｂ 鍔フランジ
３、３ａ、３ｂ、３００ａ、３００ｂ 螺子孔
４、４ａ、４ｂ、６００ａ、６００ｂ 金属表面部
５ 耐火断熱材被覆部
６、６ａ、６ｂ 開口部
７ ボルト
８ ナット
１０ 接合部
２０、４００ａ、４００ｂ 耐火断熱材層
３０、８００ 熱膨張性耐火層
２１０ａ 突出部
２２０ 円筒状スリーブ
５００ 接合部
７０１、７０２、７１１、７１２、７２１、７２２ 熱膨張性耐火層
７０１ａ、７０２、７１１ｂ、７１１ａ、７２１ａ、７２２ｂ 熱膨張性耐火層端
９００、９１０、９２０、９３０、９４０、９５０ 耐火ダクトの接合構造

Claims (5)

1. 耐火断熱材層により覆われた耐火断熱材被覆部と、耐火断熱材層により覆われていない金属表面部と、を有する金属ダクトと、
   前記金属ダクトの金属表面部を覆う熱膨張性耐火層と、
   を有し、
   一方の金属ダクトと他方の金属ダクトが接合されて金属ダクト間の接合部が形成された構造であって、
   前記金属表面部が、それぞれの金属ダクトの少なくとも一方の端部から前記金属ダクトの外周面に設けられ、
   前記金属ダクト間の接合部が、一方の金属ダクトに設けられた金属表面部側の開口部と、他方の金属ダクトに設けられた金属表面部側の開口部とを隙間なく接合してなり、
   前記金属ダクト間の接合部側の一方の金属ダクトに設けられた金属表面部と、前記金属ダクト間の接合部側の他方の金属ダクトに設けられた金属表面部とが、前記熱膨張性耐火層により覆われ、
   前記熱膨張性耐火層が、熱膨張性耐火テープおよび熱膨張性耐火シートの少なくとも一つから形成され、
   前記熱膨張性耐火層が、前記金属ダクト側から熱膨張性耐火樹脂層、金属層の順に熱膨張性耐火樹脂層および金属層を少なくとも含み、
   前記金属ダクトの金属表面部を覆う熱膨張性耐火層が、前記金属ダクトの金属表面部と前記熱膨張性耐火層との間に空間を設けて設置されていることを特徴とする、耐火ダクトの接合構造。
2. 前記耐火断熱材層が、不燃性発泡体、無機繊維、無機耐火材および熱膨張性耐火材の少なくとも一つを含み、
   前記熱膨張性耐火層が、熱膨張性耐火塗料、熱膨張性耐火吹付材、熱膨張性耐火テープおよび熱膨張性耐火シートからなる群より選ばれる少なくとも一つから形成される、請求項１に記載の耐火ダクトの接合構造。
3. 前記熱膨張性耐火テープが、前記金属ダクト側から、熱膨張性樹脂層、ガラス繊維およびアルミニウム箔の順に熱膨張性樹脂層、ガラス繊維およびアルミニウム箔を少なくとも含み、
   前記熱膨張性耐火シートが、前記金属ダクト側から、熱膨張性樹脂層および金属板の順に熱膨張性樹脂層および金属板を少なくとも含み、
   前記熱膨張性耐火シートの内周面の形状が、前記耐火断熱材層の外周面の形状とほぼ一致する、請求項１または２に記載の耐火ダクトの接合構造。
4. 耐火断熱材層により覆われた耐火断熱材被覆部と、耐火断熱材層により覆われていない金属表面部とを有する金属ダクトのうち、前記金属表面部が、前記金属ダクトの少なくとも一方の端部から前記金属ダクトの外周面に設けられた二以上の金属ダクトを使用する耐火ダクトの接合構造の施工方法であって、
   一方の金属ダクトに設けられた金属表面部側の開口部と、他方の金属ダクトに設けられた金属表面部側の開口部とを隙間なく接合して前記金属ダクト同士の接合部を得る工程と、
   前記金属ダクト同士の接合部側の一方の金属ダクトに設けられた金属表面部と、前記金属ダクト同士の接合部側の他方の金属ダクトに設けられた金属表面部とを、熱膨張性耐火層により覆う工程と、
   を有し、
   前記熱膨張性耐火層が、熱膨張性耐火テープおよび熱膨張性耐火シートの少なくとも一つから形成され、
   前記熱膨張性耐火層が、前記金属ダクト側から熱膨張性耐火樹脂層、金属層の順に熱膨張性耐火樹脂層および金属層を少なくとも含み、
   前記熱膨張性耐火層により覆う工程が、前記金属ダクト同士の接合部側の一方の金属ダクトに設けられた金属表面部と、前記金属ダクト同士の接合部側の他方の金属ダクトに設けられた金属表面部とを、熱膨張性耐火テープおよび熱膨張性耐火シートの少なくとも一つにより、前記金属ダクトの金属表面部と前記熱膨張性耐火層との間に空間を設けて覆う工程
   を有することを特徴とする、耐火ダクトの接合構造の施工方法。
5. 前記熱膨張性耐火テープが、前記金属ダクト側から、熱膨張性樹脂層、ガラス繊維およびアルミニウム箔の順に熱膨張性樹脂層、ガラス繊維およびアルミニウム箔を少なくとも含み、
   前記熱膨張性耐火シートが、前記金属ダクト側から、熱膨張性樹脂層および金属板の順に熱膨張性樹脂層および金属板を少なくとも含み、
   前記熱膨張性耐火シートの内周面の形状が、前記耐火断熱材層の外周面の形状とほぼ一致する、請求項４に記載の耐火ダクトの接合構造の施工方法。