JP4026120B2

JP4026120B2 - ケーブル用耐火被覆部材

Info

Publication number: JP4026120B2
Application number: JP2002053287A
Authority: JP
Inventors: 賢一国分; 憲明古賀; 康弘高見
Original assignee: A&A Material Corp
Current assignee: A&A Material Corp
Priority date: 2002-02-28
Filing date: 2002-02-28
Publication date: 2007-12-26
Anticipated expiration: 2022-02-28
Also published as: JP2003259541A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ケーブル用耐火被覆部材に関し、特に、ケーブルまたは内部に通信ケーブル等を内蔵したケーブル保護部材の外部からの加熱等による損傷を防止することができるケーブル用耐火被覆部材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、用いられたケーブルまたはケーブル保護部材の耐火被覆構造としては、例えば図４に示す構造が採用されていた。即ち、ケーブル保護部材としての塩化ビニルまたは鉄等で形成されたケーブル保護管（１）の内部には、ケーブル（２）が収容されている。このケーブル保護管（１）の外周には、ロックウール等の断熱材層（２５）を介して外装鉄板（２６）が管状に巻き付けられている。
【０００３】
図４に示すような従来のケーブル保護部材の耐火被覆構造は、以上のように構成されているため、ケーブル保護管（１）の外周にロックウールからなる１層の断熱材層（２５：通常５０ミリ程度の厚さを有する）のみを介して外装鉄板（２６：通常０．３ミリ程度の厚さを有する）が巻き付けられているため、全体の厚さがかなり厚くなり、その質量も約１０ｋｇ／ｍ^２と重くなり、かつ、施工、特に、鉄板（２６）の巻き付けには多大な労力と費用を要し、熟練者でなければ施工が困難であった。また、この施工に際しては、ロックウールの巻き付けと、鉄板の巻き付けという２工程を必要としていた。更に、ロックウールの巻き付け工程では、ロックウールからの粉塵による作業環境の悪化も懸念される。
【０００４】
上述のような、従来のケーブルの耐火被覆構造に付随する問題点を解決するために、本発明者らは、先に特開平１１−４６４３０号公報において、図５に示すような、ケーブル（２）を内蔵したケーブル保護管（１）の外周に接合すると共にその内面及び外面の一方または両方に蒸気の通過を阻止する耐熱膜（２３ａ、２３ｂ）を有する第１断熱材層（２３）の外周に形成された袋（２１）内に液またはゲル状物質よりなる水分（２０）を内蔵させてなる吸熱材（２２）と、前記吸熱材（２２）の外周に設けられた第２断熱材層（２４）とよりなり、屋外に設置して用いるようにしたことを特徴とする通信ケーブル保護管の屋外設置型耐火被覆構造を提案している。この通信ケーブル保護管の屋外設置型耐火被覆構造は、ワンタッチで施工することができ、熟練を要せず簡単に取り付けることができ、質量も従来よりも大幅に軽量化できるという効果を有するものであった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、トンネル内での自動車・タンクローリー等の車両火災では、トンネル内が１０００℃以上の高温になることが知られており、トンネル構造体自体の耐火性を高めることは勿論のこと、更に、トンネル内に敷設されているケーブル、特に通信ケーブル用の耐火被覆部材の耐火性能のより一層の向上が求められている。
【０００６】
上記特開平１１−４６４３０号公報に開示された通信ケーブル保護管の屋外設置型耐火被覆構造では、吸熱材（２２）は液またはゲル状物質よりなる水分（２０）から構成されており、火災に伴う水分が気化する際の吸熱作用によりケーブル保護管を冷却し、保護するものであるが、この通信ケーブル保護管の屋外設置型耐火被覆構造について図６に示すドイツ交通省道路建設部規定のＲＡＢＴ加熱曲線による耐火試験を行ったところ、ケーブル温度が８５℃以下とするには耐火被覆構造の厚さが１１０ｍｍも必要であることが判明した。耐火被覆構造の厚さが厚くなると、巻き付け施工がしずらくなり、また、材料コストも嵩む等の問題点があり、更に、吸熱効果の高い吸熱材を備えた通信ケーブル保護管の耐火被覆構造が望まれている。
【０００７】
従って、本発明の目的は、ケーブルまたは内部にケーブルを内蔵したケーブル保護部材の外部からの加熱による損傷を防止することができ、簡単に施工することができるケーブル用耐火被覆部材を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明は、ケーブルまたはケーブルを内蔵したケーブル保護部材の外周に接合すると共にその内面及び外面の一方または両方に蒸気の通過を阻止するための耐熱膜を有する第１断熱材層と、前記第１断熱材層の外周に形成される吸熱材収納袋と、前記吸熱材収納袋の外周に設けられた第２断熱材層とから構成されるケーブル用耐火被覆部材において、前記吸熱材収納袋は、水に溶解して吸熱反応を生ずる冷却材、及び水または吸水性樹脂によりゲル化された水または含水結晶性化合物を封入した内袋を封入してなるか、または水または吸水性樹脂によりゲル化された水または含水結晶性化合物、及び水に溶解して吸熱反応を生ずる冷却材を封入した内袋を封入してなり、前記吸熱材収納袋が１００℃を超える融点を有する合成樹脂フィルムから構成され、前記内袋が６０℃以上１００℃未満で熱収縮する合成樹脂フィルムから構成されることを特徴とするケーブル用耐火被覆部材を提供することにある。
【００１１】
また、本発明のケーブル用耐火被覆部材は、内袋内に内袋が熱収縮する際に内袋を破袋するためのクサビ形形状の破袋部材が同包されていることを特徴とする。
【００１２】
更に、本発明のケーブル用耐火被覆部材は、第２断熱材層の外周に形成される、水に溶解して吸熱反応を生ずる冷却材、及び水または吸水性樹脂によりゲル化された水または含水結晶性化合物を封入した内袋を封入してなるか、または水または吸水性樹脂によりゲル化された水または含水結晶性化合物、及び水に溶解して吸熱反応を生ずる冷却材を封入した内袋を封入してなる第２吸熱材収納袋、及び／または水または吸水性樹脂によりゲル化された水または含水結晶性化合物が封入された第２吸熱材収納袋と、前記第２吸熱材収納袋の外周に設けられた第３断熱材層とを備えてなることを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明のケーブル用耐火被覆部材は、吸熱材収納袋に、水に溶解して吸熱反応を生ずる冷却材、及び水または吸水性樹脂によりゲル化された水または含水結晶性化合物を封入した内袋を封入してなるか、または水または吸水性樹脂によりゲル化された水または含水結晶性化合物、及び水に溶解して吸熱反応を生ずる冷却材を封入した内袋を封入してなり、前記吸熱材収納袋が１００℃を超える融点を有する合成樹脂フィルムから構成され、前記内袋が６０℃以上１００℃未満で熱収縮する合成樹脂フィルムから構成されることを特徴とするとするものである。
【００１４】
以下、本発明のケーブル用耐火被覆部材を図を用いて説明する。
図１は、本発明のケーブル用耐火被覆部材の１実施態様を示す断面図である。信号伝送用等の通信用のケーブル（２）は、塩化ビニルまたは鉄等で形成されたケーブル保護管（１）に内蔵されており、このケーブル保護管（１）の外周には、例えば、セラミックファイバー、ロックウール、ガラスウール、ガラス繊維等のような無機繊維のフェルトやマット等から構成される第１断熱材層（３）が設けられている。
【００１５】
第１断熱材層（３）の内面と外面（何れか一方または両方でも可）には、図１の部分拡大図である図２に示すように、蒸気を通過させない性質を有する耐熱膜（３ａ、３ｂ）が形成されており、この外面の耐熱膜（３ｂ）の外側には、多数の吸熱材収納袋（４）が連続的に設けられている。ここで、耐熱膜（３ａ、３ｂ）は、ケーブルやケーブル保護部材の耐火被覆構造の受熱時に、吸熱材収納袋（４）が破れることによって放散する水蒸気がケーブル保護管（１）側に到達しないようにするための蒸気バリアとして作用すると共に、ケーブル保護管（１）側の温度上昇を防止する作用を有している。従って、この耐熱膜（３ａ、３ｂ）は、第１断熱材層（３）の内側、外側またはそれら両方に設置することができる。なお、耐熱膜（３ａ、３ｂ）の材質は蒸気に対するシール性を有するものであれば特に限定されるものではないが、例えばアルミ箔やシリコン樹脂コーティングシート等を使用することができる。
【００１６】
この吸熱材収納袋の外周には、第１断熱材層（３）と同様の材質から構成される第２断熱材層（５）が設けられている。なお、第２断熱材層（５）の最外層は、火災時には１２００℃もの高温に曝されるため、セラミックファイバーよりなるフェルトを使用することが好ましい。
【００１７】
なお、第２断熱材層（５）の外周に周知の外被材（１８）及び金属板（１５）等を巻き付けるか、または巻き付けることなく必要部分に取り付けることができる。更に、施工を容易にするために、ケーブル保護管用耐火断熱部材（１４）をアルミ箔付ガラス等のクロス材及び塩化ビニル、シリコンゴム、フッ素ゴム等のシート材を外被材（１８）として単層または複層で覆ってなる積層体とし、その両端位置にマジックテープ（登録商標）や両面粘着テープ等を設け、各端部同志を互いに接続しケーブル保護管（１）に巻き付けることができる。更に、必要に応じその外周にステンレス板または鉄板等を巻き付けるか、または巻き付けることなく必要部分に取り付けることができる。なお、第１断熱材層（３）、吸熱材収納袋（４）及び第２断熱材層（５）を外被材（１８）で覆って積層体として用いる場合と、各々を単体として積層することもできる。
【００１８】
次に、吸熱材収納袋（４）について詳述する。吸熱材収納袋（４）は、図３にその一実施態様を示すようなＸ、Ｙ方向に形成した融着部（４ａ）によって平面形状でのみ四角形の袋となるように形成されている。そして、各々の吸熱材収納袋（４）の内部には、内袋（６）が封入されている。また、吸熱材収納袋（４）内には、水に溶解して吸熱反応を生ずる冷却材と；水または吸水性樹脂によりゲル化された水または含水結晶性化合物を封入した内袋を封入するか、または水または吸水性樹脂によりゲル化された水または含水結晶性化合物と；水に溶解して吸熱反応を生ずる冷却材を封入した内袋を封入することができる。
【００２０】
ここで、前記水に溶解して吸熱反応を生ずる冷却材としては、例えば硝酸アンモニウム、塩化アンモニウム、尿素、ブドウ糖等を使用することができる。また、前記含水結晶性化合物としては、例えば炭酸ナトリウム・１０水和物、硫酸ナトリウム・１０水和物、水酸化バリウム・７水和物等の脱水転移温度が１００℃未満の化合物を使用することが好ましい。
【００２３】
吸熱材収納袋（４）は、１００℃を超える融点を有する合成樹脂フィルムから構成され、内袋（６）は、６０℃以上１００℃未満で熱収縮を生じて破袋する合成樹脂フィルムから構成される。火炎等により外部から熱を受けた時に、内袋（６）が最初に熱により収縮して破れ、吸熱材収納袋（４）内の水に溶解して吸熱反応を生ずる冷却材と、内袋（６）内の水または吸水性樹脂によりゲル化された水または含水結晶性化合物とが、あるいは吸熱材収納袋（４）内の水または吸水性樹脂によりゲル化された水または含水結晶性化合物と、内袋（６）内の水に溶解して吸熱反応を生ずる冷却材とが接触して吸熱材収納袋（４）内が急速に冷却され、ゲーブル保護管を冷却することができる。また、更に、外部より熱を受ける場合には、吸熱材収納袋（４）自体が溶融して破れたり、吸熱材収納袋（４）内の蒸気圧により破れることにより、水分の気化熱によってケーブル保護管（１）の温度上昇を防止することができる。また、耐熱皮膜（３ａ、３ｂ）によって、加熱された水蒸気がゲーブルに到達するのを防ぐことができる。この場合の吸熱材収納袋としては、例えばアルミラミネートの合成樹脂フィルム等が使用される。ここで、融点が１００℃以下であると、吸熱材収納袋（４）が内袋（６）よりも先に破れてしまうことがあるために好ましくない。また、内袋用合成樹脂フィルムとしては、ポリオレフィン樹脂フィルム、ポリスチレン樹脂フィルム、ポリエチレンテレフタレート樹脂フィルム、塩化ビニル樹脂フィルム等を使用することができる。更に、内袋が熱収縮した際の破袋を助長するために、内袋内に破袋部材を同包することが好適である。破袋部材の材質や形状は特に限定されるものではないが、材質としては不飽和ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂等が好適であり、形状としてはクサビ形形状が好適である。
【００２４】
次に、本発明のケーブル用耐火被覆部材の他の態様によれば、第２断熱材層（５）の外周に、水に溶解して吸熱反応を生ずる冷却材、及び水または吸水性樹脂によりゲル化された水または含水結晶性化合物を封入してなるか、または水または吸水性樹脂によりゲル化された水または含水結晶性化合物、及び水に溶解して吸熱反応を生ずる冷却材を封入した内袋を封入してなる第２吸熱材収納袋、及び／または水または吸水性樹脂によりゲル化された水または含水結晶性化合物が封入されてなる第２吸熱材収納袋を設け、更に、前記第２吸熱材収納袋の外周に第３断熱材層を設けた構成とすることもできる。なお、第２吸熱材収納袋は、図５に示す袋（２１）と水分（２０）で構成される吸熱材（２２）と同様の構造のものを使用することができる。また、第３断熱材層は、前記第２断熱材層（５）と同様の構造のものを使用することができる。このような構成とすることにより、ケーブル保護管の耐火性能をより一層向上させることができる。
【００２５】
本発明のケーブル用耐火被覆部材（１４）は、図１に示すようにケーブル保護管（１）に巻き付け、各種端部をマジックテープ（登録商標）や両面粘着テープ等で結合することによりケーブル保護管（１）の外周にケーブル用耐火被覆部材（１４）をワンタッチで設置することができる。また、ケーブル用耐火被覆部材（１４）の外周をステンレス等よりなるバンド等によって固定することもできる。
【００２６】
前述の構成とすることにより、ケーブル用耐火被覆部材（１４）の表面（１４Ａ）が火災等に曝された場合、熱は吸熱材収納袋（４）の冷却効果によりケーブル保護管（１）の温度上昇を効果的に防止できると共に、吸熱材収納袋（４）が加熱されて破壊することにより発生する水蒸気の放散が耐熱膜（３ａ、３ｂ）によって効果的に防止でき、それによってケーブル保護管（１）がケーブル（２）の外被材の軟化温度である８５℃以上の温度へ上昇することを防止することができる。
【００２８】
【実施例】
以下に実施例を挙げて本発明のケーブル用耐火被覆部材を更に説明する。
実施例１
第１断熱材層として外面アルミ箔付セラミックファイバーブランケットを使用し、吸熱材収納袋として外側がナイロン（融点２１５℃）、内側がポリエチレン（１３０℃）のアルミラミネートフィルムを使用し、内袋としてポリ塩化ビニル製シュリンクフィルム（熱収縮開始温度７０℃）を使用し、吸熱材収納袋には、尿素及び内袋を封入し、内袋には水及びクサビ形状の不飽和ポリエステル樹脂製破袋部材を封入し、更に、第２断熱材層としてセラミックファイバーブランケットを使用して本発明のケーブル用耐火被覆部材を作製した。
得られたケーブル用耐火被覆部材の第２断熱材層側より１２００℃片面加熱試験を行ったところ、昇温過程において、吸熱材収納袋が８０℃になった時点で、吸熱材収納袋が破袋する前に内袋が熱収縮し、不飽和ポリエステル樹脂製破袋部材によって内袋が破袋し、吸熱材収納袋中で、尿素が水に溶解し、吸熱反応が起こることが確認された。
【００２９】
【発明の効果】
本発明のケーブル用耐火断熱部材は、ワンタッチで施工することができ、熟練を要せず簡単に取り付けることができると共に、厚さを従来よりも大幅に薄くしても従来よりも耐火断熱性能に優れるという効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のケーブル用耐火断熱部材の１実施態様を示す断面図である。
【図２】図１に示すケーブル用耐火断熱部材の部分拡大図である。
【図３】図１に示すケーブル用耐火断熱部材の要部の斜視図である。
【図４】従来のケーブル用耐火断熱部材の構成を示す断面図である。
【図５】特開平１１−４６４３０号公報に開示された通信ケーブル保護管の屋外設置型耐火被覆構造の断面図である。
【図６】ドイツ交通省道路建設部規定のＲＡＢＴ加熱曲線である。
【符号の説明】
１ケーブル保護管
２ケーブル
３第１断熱材層
３ａ、ｂ耐熱膜
４吸熱材収納袋
４ａ融着部
５第２断熱材層
６内袋
７冷却剤
１４ケーブル保護管用耐火被覆部材
１５金属板
１８外装材
２０水分
２１袋
２２吸熱材
２３第１断熱材層
２３ａ、ｂ耐熱膜
２４第２断熱材層
２５断熱材層
２６外装鉄板

Claims

ケーブルまたはケーブルを内蔵したケーブル保護部材の外周に接合すると共にその内面及び外面の一方または両方に蒸気の通過を阻止するための耐熱膜を有する第１断熱材層と、前記第１断熱材層の外周に形成される吸熱材収納袋と、前記吸熱材収納袋の外周に設けられた第２断熱材層とから構成されるケーブル用耐火被覆部材において、前記吸熱材収納袋は、水に溶解して吸熱反応を生ずる冷却材、及び水または吸水性樹脂によりゲル化された水または含水結晶性化合物を封入した内袋を封入してなるか、または水または吸水性樹脂によりゲル化された水または含水結晶性化合物、及び水に溶解して吸熱反応を生ずる冷却材を封入した内袋を封入してなり、前記吸熱材収納袋が１００℃を超える融点を有する合成樹脂フィルムから構成され、前記内袋が６０℃以上１００℃未満で熱収縮する合成樹脂フィルムから構成されることを特徴とするケーブル用耐火被覆部材。
内袋内に内袋が熱収縮する際に内袋を破袋するためのクサビ形形状の破袋部材が同包されている、請求項１記載のケーブル用耐火被覆部材。
更に、第２断熱材層の外周に形成される、水に溶解して吸熱反応を生ずる冷却材、及び水または吸水性樹脂によりゲル化された水または含水結晶性化合物を封入した内袋を封入してなるか、または水または吸水性樹脂によりゲル化された水または含水結晶性化合物、及び水に溶解して吸熱反応を生ずる冷却材を封入した内袋を封入してなる第２吸熱材収納袋、及び／または水または吸水性樹脂によりゲル化された水または含水結晶性化合物が封入された第２吸熱材収納袋と、前記第２吸熱材収納袋の外周に設けられた第３断熱材層とを備えてなる、請求項１または２記載のケーブル用耐火被覆部材。