JP2005512482A - 火災熱抑制素材から作られたハウジング - Google Patents

Abstract

この発明は、火災熱を抑止する素材（７〜１５，１８．２３．２５．２６．２９．３０．３０〜４０）から作られているハウジング（１）に関するもので、このハウジングは、一つの背壁体（２）、二つの側壁体（３）、一つの天壁体（４）及び一つの底壁体（５）ならびに着脱自由に又は回動可能に取り付けられた扉（６）を備える。壁体（３），（４），（５）には、水を含んだ内側層（１１，１２，１３，２５，４０）および繊維を含んだ外側層（１４，１８，３９）が設けられている。

Description

この発明は、背壁体、二枚の側壁体、一枚の天壁体ならびに着脱可能又は回動可能に取り付けられた一枚の扉を備える火災熱抑止素材から作られたハウジング（筐体）に関するものである。

この種のハウジングは、ＤＥ１９９ ０２ ９７１ Ｃ１に記載されており、これは、電子スイッチング装置を内蔵する配電箱である。この配電箱の内部には、耐火性の内張りが施してある。この配電箱には、ケーブルを通するための切り欠きが設けられていて、前記切り欠きは、ケーブル案内キャップによりカバーされていて、このキャプは、対応する側壁体の外側に突き出ている。

この種の配電箱は、火災、これによって生じる温度に対し、３０〜９０分の間にわたり耐え、前記ハウジングに納められている電子装置を保護するようになっていなければならない。特に、緊急用照明、火災警告システム、制御システム、スプリンクラーシステム及びエレベータのために電源を確保しなければならない。

この発明は、改良されたハウジングを提供する目的を基礎とする。

この目的は、請求項１の特徴により達成される。この発明によれば、壁壁体が水を入れた内側層と、前記内側層の前面にあって繊維を入れた外側層とを備えている。火災の場合には、温度が１，０００〜１，２００°Ｃ、さらには、これ以上になる。前記水が蒸発し、前記壁壁体の前面にある繊維を納めた層に浸透する。水蒸気は、大気圧下では、１００℃の一定の温度をもつから、水を入れた層ならびに、その前側にある外側層は、１００℃以上には加熱されない。１００℃に加熱された配電箱は、１，０００℃及びこれ以上の火災の場合の温度に較べれば冷えているものとみなされる。これは、配電箱の内部空間もまた１００℃を越えないことを意味する。電気機器類は、１００℃であれば問題なく作動する。気化時間、そして熱が浸透することは、水を入れた層における水の量次第である。かくして、この層の水の量が配電箱の耐火性と、この箱に配置された電子機器類が機能を失うまでの時間とを決める。前記繊維層は、絶縁層として機能し、繊維素材は、金属酸化物成分、特に、高融点のアルミニウム酸化物成分をもつロックウールであり、したがって、これを火災熱抑止という。

繊維を包含した内側層は、繊維を包含した外側層よりも密度が高くなっている方が有利である。これによって、水を含んだ層からの水蒸気は、前記外側層へ浸透し、該層における温度を１００℃まで下げる。

前記層は、壁体に単純な手段で設けられる。水を含む層と繊維を包含した層個々の構造は、簡単なものにすることができる。

前記の層は、マット構造であり、したがってフレキシブルである。

前記二つの側壁体、天壁体及び底壁体の内側にそって有利に敷設されている。これによって前記フレキシブルなマットは、前記壁体の複数のプレートを被覆し、これらを一緒に保持する。前記マットは、熱にさらされると収縮し、前記ハウジングを圧縮し、これによって、小さな漏洩部及び／又は製造誤差を密封する。

前記マットは、ワイヤにより有利に固定される。このワイヤは、配電箱の前記壁体の面にそっていて、前記底壁体、天壁体及び側壁体の両方に插通される。このワイヤは、前記マットにそって、これを包みこむようになっている。前記マットは、火災の時には、もろくなる。前記ワイヤは、前記マットを広い面にわたり当接し、広い領域にわたっていて、面全体を保持するようになっている。

水を含んだ複数のプレートは、単なる石膏プレートである。これらは、火災熱抑止のもので、製造が簡単で、作業しやすく、所望の形状にすることが簡単である。

前記ハウジングの外側層は、石膏ボードで有利に作られている。石膏ボードは、非常に強く、前記ハウジングの他の複数のプレートに簡単にねじ止めできる。これらのねじで前記複数の石膏ボード外側層を互いに接続でき、前記ハウジングの内部へ熱が伝導されない。装飾目的のために種々のラミネートをラミネートされたプレートに設けることができる。

前記扉の１本のねじが有利に繊維層で覆われ、前記ハウジング内へ熱が伝わらないようになっている。

水を含んだ層が前記第１の壁体に垂直に配置された隣接する水を含んだ外側層から離されている。これによって、火災の時、熱の伝導が確実に遮断され、第２の壁体の外側層から前記水を含んだプレートへ直接に確実に伝わらないようになっている。作られた間隙には、繊維層が詰められる。

ケーブルの通し口が前記壁体に埋設されており、このケーブルの通し口は、前記ハウジングの他の部分と面一になっている。

前記ハウジングは、有利な態様で配電箱として使用され、電子スイッチ機器が納まり、さらに、ファイル類とデータマテリアルの貯蔵及び安全保護のハウジングとして使用される。

前記配電箱を炉に入れ、火災時、そして、１，０００℃を越える温度の熱の影響についてテストした。前記複数のハウジングは、所要時間３０〜９０分間にわたり前記温度に耐えた。しかしながら、無視されている点は、前記配電箱には、既に電子機器・部品類が稼働状態で配備されている点である。前記ハウジングに電子機器・部品類が内蔵されていることで、温度は、周囲温度よりも明らかに上昇してしまう。

この発明は、したがって、この点について改善し、稼働中であっても９０分を越える長い時間にわたり熱に耐えることができる電子機器・部品類を内蔵する簡単な構造のハウジングを提供することを目的とする。この時間にわたっての電力供給が確保されるべきであるからである。

この目的は、請求項１の特徴により達成される。この発明によれば、空気ダクトが一つの壁体に配置される。このエアダクトは、ベンチレーションとして機能し、電子機器・部品類が稼働中、周囲温度に対する前記ハウジング内の温度を下げる。かくして、前記配電箱は、製造時における誤差の結果としての扉まわりの間隙によりベンチレーションされるものと考えられる。扉における間隙を介してのベンチレーションは、前記稼働中の電子機器・部品類を十分に冷やすには小さすぎる。しかしながら、前記間隙に連結しているベンチレーションダクトは、前記電子機器・部品類が稼働中、周囲温度に対し、配電箱内の温度を低下させるベンチレーション機能を有している。天壁体に配置のベンチレーションダクトで、加熱された空気が上昇することに対処するようになっている。

前記ベンチレーションダクトには、開閉装置が有利に設けられている。この開閉装置は、前記ベンチレーションダクトを速やかに、確実に閉めることができるようになっている。知られているように、開閉装置は、金属チューブ、二つの半円形バタフライフラップ、スプリング及びはんだ付けビードを備えている。例えば、決められた周囲温度７２℃を越すと、一体にされたはんだ付けビードが前記フラップを釈放し、これによって、これらフラップは、スプリング付勢力でセンターロッドを軸として１／４回転し、これによって、金属チューブを閉止する。これらの開閉装置は、空調システムのダクト類に挿入される。この場合、前記金属チューブは、熱を伝えてしまうものであることは無視してよい。

前記開閉装置の端部は、有利な態様で前記壁体の内側にある。これによって、周りと配電箱の内部空間との間の熱伝導が遮断される。

前記ベンチレーションダクトには、有利には、膨張体が設けられている。これらの膨張体は、火災時、膨張し、絶縁層を構成する。

前記ベンチレーションダクトには、有利には、フィルターが設けられている。これによって、対流にも拘らず、内部が清浄に保たれる。

冷却ファンによりベンチレーションダクト内の空気が有利に吸引される。これによって、内部空間に運ばれる空気がフィルターできれいにされ、扉まわりの間隙もきれいに保たれる。

第２のベントレーションダクトが扉に配置される。稼働中の電子機器・部品類が空気を加熱してしまう。空気は、前記扉のベンチレーションダクトを通り、配電箱の内部に流入し、天壁体のベンチレーションダクトを通って大気へ逃げる。これによって放熱される。

前記ベンチレーションダクトには、上位セクションと下位セクションとが有利に設けられている。下位セクションには、複数の導管が設けられ、これによって断面が狭いものになっている。流量は、これによって減少し、膨張体により即座に閉止されるようになっている。

以下において、より良く理解されるために実施の態様を図面をかりて、より詳細に説明する。

図１は、一つの背壁体２、二つの側壁体３、一つの天壁体４、一つの底壁体５及び一つの扉６を備えている配電箱１を示す。天壁体４においては、内側から外側へ向けて、水を含んだ層７、これについでプレート９，１０、さらに繊維を包含した層８があり、つづいてプレート２，１３、さらに水を含んだ層１１があり、さらに繊維層１４、水を含んだ外側層１５、外張り材１６が設けられている。配電箱１の水を含んだ外側層１５は、木部繊維で補強されているか、又は、部分的にガラス繊維で補強されている石膏ボードで形成されている。外側繊維層１４は、内側繊維層８よりも密度が低くなっている。前記繊維層１４は、繊維マットであって、二つの側壁体３、天壁体４及び底壁体５の内側まわりにそって延びる。扉６は、閉止された状態では、天壁体４と底壁体５の間に埋めこまれた状態になる。天壁体４と底壁体５は、閉じられた扉６を区画する。天壁体４と底壁体５との間及び扉６との間に間隙１７，１８が設けられている。

繊維マット１４は、ワンピースで側壁体３、天壁体４及び底壁体５にそって延び、ワイヤ１９，２０で縛られているもので、これらワイヤは、配電箱１の内側周辺にそって延び、前記マット１４の広範囲にわたる。石膏ボードで作られた水を含む層７の内側プレート７は、配電箱１の内側を安定なものとし、繊維層８に対し内部空間を密封する。ケーブル挿入口２１が天壁体４に埋設されている。天壁体４の外側石膏ボード２３は、面２２に配置され、前記プレート１２，１３，１４，１５に対し垂直なっており、扉６に対し平行で、天壁体４を構成している。石膏ボード１２，１３は、扉側２２における石膏ボード２３から離れている。これによって作られた間隙２４に繊維素材が充填される。底壁体５には、また、内側石膏ボード２５と付加の外側石膏ボード２６との間に間隙２７が設けられており、この石膏ボードは、面２２において前記第１の石膏ボードに対し垂直であって、前記間隙２７には、繊維素材が充填され、これによって石膏ボード２５，２６の間にスペースが確保される。前記繊維素材は、生分解性ロックウール繊維であり、特に、ＮａＯ；Ｋ_２ Ｏ；ＣａＯ；ＭｇＯ；ＢａＯ；Ａｌ_２ Ｏ_３ ；ＳｉＯ_２ ；ＺｉＯ_２ などの酸化物成分をもつものである。この金属酸化物成分によって１，０５０〜１，２００℃の高融点になる。扉６は、ヒンジ２８の手段により回動自由に取り付けられている。

背壁体２には、外側石膏ボード２９が設けられており、底壁体５には、外側石膏ボード３０が設けられている。これら石膏ボード１５，２３，２６，２９，３０は、ねじ３１により互いにねじ止めされ、配電箱１の安定性を保つ。これらのねじ３１は、ハウジング１の内部に熱が伝わらないように配置されている。一本のねじ３２で扉６の外側石膏ボード３３と内側石膏ボード３４とをつなげている。前記ねじ３２の頭は、繊維層３５で覆われており、熱を伝える橋として作用するねじ３２を介して熱がハウジング１の内部へ達することができないようになっている。底壁体５には、付加の繊維層３６が設けられており、この層は、石膏ボード２５の背後に配置され、前記繊維層３６の背後に内側石膏ボード３７がある。複数のプレートからなる内側繊維層３６は、外側繊維層１４よりも密度が高い。扉６には、その背面に繊維層３８が設けられていて、この層は、外側繊維層３９と同じ密度のものである。二つの繊維層３８，３９は、プレート状になっており、石膏ボード４０により互いに分離されている。

図２は、石膏ボード４１，４２の側壁体３，４、外側石膏ボード１５の天壁体４、扉６のヒンジ２８、扉ハンドル４３及び背面外側石膏ボード２９の背壁体２を備えた配電箱１を示す。カバー４４が天壁体４に配置され、その下にケーブル挿入口２１がある。フィルタ４５がカバ４４に隣接し、前記フィルタ４５の下にベンチレーションダクト４６が位置する。

図３は、ハウジング１内部のベンチレーションダクト４６を示す。このベンチレーションダクト４６は、上位セクション４７と下位セクション４８をもつ二つの部分から構成されている。これら二つのセクション４７，４８は、段部４９により分けられていて、下位セクション４８には、導管５０，５１が設けられている。シャットオフ装置５３が膨張リング５２の上に配置され、前記シャットオフ装置５３は、金属チューブ５４、センターロッド５５、二つの半円形バタフライフラップ５６，５７、一つのスプリング５８及びはんだ付けビード５９を備えている。規定された周囲温度が７２℃を越えると、一体にしたはんだ付けビー５９がバタテュライフラップ５６，５７を釈放し、これによって、前記フラップ５６，５７は、スプリング５８の付勢力を介してセンターロッド５５を中心として１／４回動し、前記フラップは、金属チューブ５４を直ちに閉止する。膨張リング６０が金属チューブ５４に配置してあり、第３の膨張リング６２がベンチレーションダクト４６の上端部６１に配置してある。膨張体５２，６０，６２は、火災の熱により膨張し、ベンチレーションダクト４６を閉じ、金属チューブ５４から配電箱１の内部空間６３への熱の伝導を防ぐ。冷却ファンとも言われるファン６４が導管５０，５１の下方の内部空間６３に配置されている。繊維マット１４は、プレート１２の面６５，６６、壁体３の付加の石膏ボード５７及び壁体３の内側でプレート１２により形成されているコーナー６８にわたっている。

配電箱の断面側面図。 配電箱の平面図。 配電箱のベンチレーションダクトを示すもの。

Claims (24)

1. 火災熱抑止素材（７〜１５，１８，２３，２５，２６，２９，３０，３３〜 ４０）から作られており、一つの背壁体（２）、二つの側壁体（３）、一つの天壁体（４）及び一つの底壁体（５）ならびに着脱自由に又は回動自由に取り付けられた扉（６）を備え、前記壁体（３，４，５）には、水を含む内側層（１１，１２，１３，２５，４０）と、前記水を含む層の前側に配置された繊維を含む外側層（１４，１８，３９）とが設けられていることを特徴とするハウジング（１）。
2. 繊維を含む第２の外側層（８，９，１０，３６，３８）が前記水を含む内側層（１１，１２，１３，２５，４０）の背後に配置されている請求項１によるハウジング。
3. 前記繊維を含む外側層（８，９，１０，３６）は、前記繊維を含む外側層（１４，１８）よりも密度が高くなっている請求項１及び／又は請求項２によるハウジング。
4. 前記層（８，１１，２５，３６，３８，３９，４０）には、プレート（９，１０，１２，１３）が設けられている前記請求項１から請求項３の一つ又はいくつかの請求項によるハウジング。
5. 前記層（１４）には、マット（１４）が設けられている前記請求項の一つ又はいくつかの請求項によるハウジング。
6. 前記マット（１４）は、前記二つの側壁体（３）、一つの天壁体（４）及び一つの底壁体（５）内面にそって敷設されている請求項５によるハウジング。
7. 前記マット（１４）は、ワイヤ（１９，２０）により固定されている前記請求項の一つ又はいくつかの請求項によるハウジング。
8. 前記水を含むプレート（７，１２，１３，１５，２３，２５，２６，２９，３０，３３，３４．３７，４０）は、石膏ボード（７，１２，１３，１５，２３，２５，２６，２９，３０，３３，３４．３７，４０）である前記請求項の一つ又はいくつかの請求項によるハウジング。
9. ハウジング層（１５，２３，２６，２９，３０，３３）には、石膏ボード（１５，２３，２６，３０，３３）が設けられている前記請求項の一つ又はいくつかの請求項によるハウジング。
10. 前記プレート（１５，２３，２６，２９，３０）は、少なくとも１本のねじ（３１）で所定位置に保持されている前記請求項の一つ又はいくつかの請求項によるハウジング。
11. 扉のねじ（３２）が繊維層（３５）により被覆されている前記請求項の一つ又はいくつかの請求項によるハウジング。
12. 前記水を含む層（１１，１２，１３，２５）は、前記第１の層に対し垂直になっている外側ハウジング層（２３，２６）から離されている前記請求項の一つ又はいくつかの請求項によるハウジング。
13. ケーブル入り口（２１）が前記壁体（４）に埋設されている前記請求項の一つ又はいくつかの請求項によるハウジング。
14. 電子スイッチング装置を受ける前記請求項の一つ又はいくつかの請求項によるハウジング。
15. データマテリアルを受ける前記請求項の一つ又はいくつかの請求項によるハウジング。
16. 火災熱抑止素材（７〜１５，１８，２３，２５，２６，２９，３０，３３〜 ４０）から作られており、一つの背壁体（２）、二つの側壁体（３）、一つの天壁体（４）及び一つの底壁体（５）ならびに着脱自由に又は回動自由に取り付けられた扉（６）を備え、ベンチレーションダクトが前記壁体（４）に配置されていることを特徴とするハウジング（１）。
17. ベンチレーションダクト（４６）に開閉装置（５３）が設けられている請求項１６によるハウジング。
18. 前記開閉装置（５３）は、前記壁体（４）の内側に留まっている請求項１７によるハウジング。
19. 前記ベンチレーションダクト（４６）には、膨張体（５２，６０，６２）が設けられている前記請求項１６から請求項１８に一つ又はいくつかの請求項によるハウジング。
20. 前記ベンチレーションダクト（４６）には、フィルター（４５）が設けられている前記請求項１６から請求項１９に一つ又はいくつかの請求項によるハウジング。
21. 前記ベンチレーションダクト（４６）には、冷却ファン（６４）が設けられている前記請求項１６から請求項２０に一つ又はいくつかの請求項によるハウジング。
22. 前記冷却ファン（６４）で前記ベンチレーションダクト（４６）を介して空気を吸引する請求項２１によるハウジング。
23. 第２のベンチレーションダクトが前記扉（６）に配置されている前記請求項１６から請求項２２に一つ又はいくつかの請求項によるハウジング。
24. 前記ベンチレーションダクト（４６）には、上位セクション（４７）と下位セクション（４８）とが設けられている前記請求項１６から請求項２３に一つ又はいくつかの請求項によるハウジング。

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