JP2013053802A - Flood prevention structure in duct using float - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、津波災害の予防保全に関し、特に津波によって地下室(ピット)に海水が浸入したときに、空調ダクトを通じて上層の建屋内へと浸水が拡大していくのを防止する構造に関する。 The present invention relates to preventive maintenance of tsunami disasters, and more particularly to a structure that prevents inundation from spreading into an upper building through an air conditioning duct when seawater enters a basement (pit) due to a tsunami.
原子力施設の津波対策として、水密化を図り海水の浸入を防ぐエリア(A)と海水の浸入を許容するエリア(B)とに分けて対応する仕組みとなっている。この場合の「エリア」とは建物以外に建物内の室も含める。従って、同じ建物内でも、海水の浸入を阻止する室と海水の浸入を許容する室とが存在することになる。 As measures against tsunamis at nuclear facilities, the system is divided into an area (A) that prevents water from entering by consolidating water and an area (B) that allows seawater to enter. The “area” in this case includes rooms in the building in addition to the building. Therefore, even in the same building, there are a room for preventing the intrusion of seawater and a room for allowing the intrusion of seawater.
例えば、図3の概念図に示すような建物において、地下ピット10には各種のポンプ,モーター,配管,配線などが大量に配置されているが、一般に津波による浸水は最初に地下ピットに流入する構造になっているため、浸水はやむを得ないものとして許容するエリアとして扱われる。一方、地下ピット10の天井スラブ11上の天井内空間12には、地下ピットに新鮮空気を供給するための比較的大型の給気ダクト13と、処理済み空気を排出するための比較的小径の排気ダクト14とが配置され、それぞれ給気用ファン15と排気用ファン16に接続され、空気吹出口17からの給気と空気吸込口18からの排気とで給排気が行われている(給気と排気が図3と逆の場合もある)。
For example, in a building as shown in the conceptual diagram of FIG. 3, a large amount of various pumps, motors, piping, wiring, and the like are arranged in the underground pit 10, but generally inundation due to a tsunami first flows into the underground pit. Because of its structure, it is treated as an area that allows inundation to be unavoidable. On the other hand, in the
津波による浸水量が膨大なものであれば、地下ピット11はやがて海水で満たされ、空気吹出口17と空気吸込口18を通じて給気ダクト13及び排気ダクト14内に海水が浸入し、接続される空調ダクトを介して建屋(原子炉建屋・タービン建屋・発電機建屋など)20の上層階へと海水が浸入していくことになる。特に排気ダクトの側は、排気用ファンが回転しているため、浸入した海水が直ちに上層階へと送られてしまうおそれがある。
If the amount of inundation due to the tsunami is enormous, the underground pit 11 will eventually be filled with seawater, and seawater will infiltrate into the
従来の技術としては、空調ダクトを鉛直方向に延ばして許容可能な水深を高くする方法が考えられているが、最初の設計段階から計画しなければならず、既存の建物には応用できないことと、無駄な空間が拡大するという欠点がある。
また、ダクト系に水の浸入を検知するセンサーを設けて遮断弁で阻止するという方法も考えられているが、停電が発生した場合は電気式のセンサーは検知不能となり、エアポンプが停止するため空気圧式の遮断弁なども動作しなくなるという欠点がある。
As a conventional technique, a method of extending the air conditioning duct in the vertical direction to increase the allowable water depth is considered, but it must be planned from the initial design stage and cannot be applied to existing buildings. There is a disadvantage that the useless space is expanded.
In addition, there is a method of installing a sensor to detect water intrusion in the duct system and blocking it with a shut-off valve, but if a power failure occurs, the electric sensor cannot be detected and the air pump stops and the air pressure is stopped. There is a drawback that the shut-off valve of the type does not work.
本発明の目的は、各種建物が津波災害に襲われたときに、海水が建屋の上層階へと浸入することを防止するための構造を提供することにある。
本発明の他の目的は、地震や津波による停電が発生しても動作可能な浸水防止構造を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a structure for preventing seawater from entering the upper floor of a building when various buildings are attacked by a tsunami disaster.
Another object of the present invention is to provide a flood prevention structure that can operate even if a power failure occurs due to an earthquake or tsunami.
本発明はその第1の態様として、空気吹出口又は空気吸込口の開口部が比較的小径である場合の浸水防止構造を提供する。この浸水防止構造は、鉛直方向下向きに開口した空気吹出口又は空気吸込口の開口部に下側から浸水するのを防止する構造であって、前記開口部に異径の円形断面を有する接続ダクトが気密に接続され、この接続ダクトは、前記開口部に気密に接続される環状の小径管部と、この小径管部の下端から下向きに拡大する切頭円錐形の拡大管部と、この拡大管部の下端に接続される環状の大径管部とを有しており、前記大径管部の下端は網目状又は格子状の水平底部で終端しており、前記水平底部の上に前記小径管部の内径よりも大きな外径を有する球状のフロートが配置されている。かくして、前記フロートは前記接続ダクト内に浸水したときは浮力と水圧を受けて上方へと移動し前記拡大管部を封止し、前記開口部内への浸水を防止するようになっている。 As a first aspect of the present invention, there is provided an infiltration prevention structure when the opening of the air outlet or the air inlet has a relatively small diameter. This inundation prevention structure is a structure for preventing water from entering from the lower side to the opening of the air outlet or air suction opening that opens downward in the vertical direction, and has a circular cross section with a different diameter in the opening. The connection duct includes an annular small-diameter pipe portion that is air-tightly connected to the opening, a frustoconical expansion pipe portion that expands downward from the lower end of the small-diameter pipe portion, and the expansion duct. An annular large-diameter pipe portion connected to the lower end of the pipe portion, and the lower end of the large-diameter pipe portion terminates in a mesh-like or grid-like horizontal bottom, and the top of the horizontal bottom A spherical float having an outer diameter larger than the inner diameter of the small-diameter pipe portion is disposed. Thus, when the float is submerged in the connection duct, it receives buoyancy and water pressure and moves upward to seal the expansion tube portion and prevent water from entering the opening.
好適な態様として、フロートはボールタップ用のステンレス鋼(SUS)製で、拡大管部とフロートとの接触部分にはパッキンが配置されており、水密性を高める構造となっている。 As a preferred embodiment, the float is made of stainless steel (SUS) for ball taps, and a packing is disposed at a contact portion between the expansion tube portion and the float, thereby improving the water tightness.
本発明はその第2の態様として、空気吹出口又は空気吸込口の開口部が比較的大径あるいは角型をしている場合の浸水防止構造を提供する。この浸水防止構造は、鉛直方向下向きに開口した空気吹出口又は空気吸込口の開口部に下側から浸水するのを防止する構造であって、前記開口部に箱型ダクトが気密に接続され、この箱型ダクトの内部に1つ又は複数の円形穴を有する水平封止板が固定され、前記水平封止板から下方へと複数の案内ロッドが延伸し各案内ロッドの下端は網目状又は格子状の水平底部に固定され、前記箱型ダクトの下端は前記水平底部で終端しており、前記複数の案内ロッドで包囲される空間内に前記案内ロッドに沿って上下動可能な球状のフロートが配置されている。かくして、前記フロートは前記箱型ダクト内に浸水したときは浮力と水圧を受けて上方へと移動し前記円形穴を封止し、前記開口部内への浸水を防止するようになっている。 As a second aspect of the present invention, the present invention provides an infiltration prevention structure when the opening of the air outlet or the air inlet has a relatively large diameter or a square shape. This inundation prevention structure is a structure that prevents water from entering from the lower side to the opening of the air outlet or air suction opening that opens downward in the vertical direction, and a box-type duct is airtightly connected to the opening, A horizontal sealing plate having one or a plurality of circular holes is fixed inside the box-shaped duct, and a plurality of guide rods extend downward from the horizontal sealing plate. A spherical float that is fixed to the horizontal bottom of the box, ends at the bottom of the box-shaped duct, and is movable up and down along the guide rods in a space surrounded by the guide rods. Has been placed. Thus, when the float is submerged in the box-type duct, it receives buoyancy and water pressure and moves upward to seal the circular hole and prevent water from entering the opening.
好適な態様として、フロートはボールタップ用のステンレス鋼製で、円形穴とフロートとの接触部分にパッキンが配置されており、水密性を高める構造となっている。 As a preferred embodiment, the float is made of stainless steel for ball taps, and a packing is disposed at the contact portion between the circular hole and the float, thereby improving the water tightness.
かかる構成に基づき、本発明の浸水防止構造によれば、
(1)津波による浸水が地下ピットから空調ダクトを介して上層階へと浸入していくのを阻止することができる。
(2)既存のダクトの大幅な改造を必要とせず、短期間で浸水防止構造へと改造することができる。
(3)停電時であっても確実に動作して浸水を防止することができる。
Based on such a configuration, according to the inundation preventing structure of the present invention,
(1) It is possible to prevent the inundation due to the tsunami from entering the upper floor through the air conditioning duct from the underground pit.
(2) The existing duct can be retrofitted into a flood-preventing structure in a short period of time without requiring a major remodeling.
(3) Even during a power failure, it can operate reliably and prevent flooding.
なお、空気吹出口又は空気吸込口の開口部が鉛直方向下向きでなく水平方向あるいは斜め方向を向いているときは、開口部に曲がり管(エルボ)を取り付けて鉛直方向下向きに開口させることにより、本発明を同様に適用することが可能になる。 In addition, when the opening part of the air outlet or the air suction port is not oriented downward in the vertical direction but is directed in the horizontal direction or the oblique direction, by attaching a bent pipe (elbow) to the opening part and opening it in the downward direction in the vertical direction, The present invention can be similarly applied.
図1は本発明による浸水防止構造の第1実施例を表しており、この例は、空気吹出口又は空気吸込口の開口部が比較的小径である場合の浸水防止構造である。図1Aは津波を受けない初期状態でフロートが最低位置にあり、図1Bは津波による浸水を受けてフロートが最高位置まで上昇した状態を表している。 FIG. 1 shows a first embodiment of the inundation preventing structure according to the present invention. This example is an inundation preventing structure when the opening of the air outlet or the air inlet has a relatively small diameter. FIG. 1A shows a state where the float is at the lowest position in an initial state where the tsunami is not received, and FIG. 1B shows a state where the float is raised to the highest position due to flooding by the tsunami.
図1Aにおいて、鉛直方向下向きに開口した空気吹出口又は空気吸込口の開口部18aに、異径の円形断面を有する接続ダクト30が気密に接続されている。接続ダクト30は、開口部18aにアダプタ38を介して気密に接続される環状の小径管部31と、小径管部31の下端から下向きに拡大する切頭円錐形の拡大管部32と、拡大管部32の下端に接続される環状の大径管部33とを有している。
In FIG. 1A, a
大径管部33の下端は網目状又は格子状の水平底部35で終端しており、水平底部35は空気が自由に流通できる構造になっている。水平底部35の上には、小径管部31の内径d(例えば150mm)よりも大きな外径(例えば200mm)を有する球状のフロート40が搭載され、初期状態ではフロート40の底部は水平底部35上に着座している。フロート40は左右に大きく横振れしないように吊り棒37で案内部材39から吊り下げられており、吊り棒37は案内部材39を貫通して上下に摺動できるように取り付けられている(図1B参照)。大径管部33の内径Dは例えば300mm、接続ダクト30の高さHは例えば350mmとすることができる。拡大管部32の内側上端付近にはゴム等の材質から成るパッキン36が貼り付けられている。
The lower end of the large-
かかる構成に基づき、フロート40は、地下ピットが浸水を受けて水面が上昇し接続ダクト30内に浸水し始めると、図1Bに示すように浮力と水圧を受けて上方へと移動してパッキン36に接触し、拡大管部32を水密状態に封止して開口部18a内への浸水を防止するようになっている。
なお、フロート40はボールタップ用のステンレス鋼(SUS)製が好適であるが、パッキンと同様に各種の耐久性のある材質で代替することが可能である。
Based on such a configuration, when the underground pit is submerged and the water surface rises and starts to submerge in the
The
図2は本発明による浸水防止構造の第2実施例を表しており、この例は、空気吹出口又は空気吸込口の開口部が比較的大径あるいは角型をしている場合の浸水防止構造である。図2Aは津波を受けない初期状態でフロートが最低位置にあり、図2Bは津波による浸水を受けてフロートが最高位置まで上昇した状態、図2Cはフロート部分の水平断面を表している。 FIG. 2 shows a second embodiment of the inundation preventing structure according to the present invention, and this example shows an inundation preventing structure when the opening of the air outlet or the air inlet has a relatively large diameter or square shape. It is. FIG. 2A shows a state where the float is at the lowest position in an initial state where no tsunami is received, FIG. 2B shows a state where the float is raised to the highest position due to flooding by the tsunami, and FIG. 2C shows a horizontal section of the float portion.
図2Aにおいて、空気吹出口又は空気吸込口である鉛直方向下向きの開口部17aにアダプタ53を介して箱型ダクト50が気密に接続されている。箱型ダクト50の外側ケース50aの内部には、2つの円形穴51,52(図2C参照)を有する水平封止板54が固定されている。
水平封止板54から下方へと複数の案内ロッド55(図2C参照)が延伸し、各案内ロッド55の下端は網目状又は格子状の水平底部58に固定され、箱型ダクト50の下端は水平底部58で終端している。水平底部58は空気が自由に流通できる構造になっている。
In FIG. 2A, a box-
A plurality of guide rods 55 (see FIG. 2C) extend downward from the
図2Cに示すように、複数の案内ロッド55で包囲される空間内に、案内ロッド55に沿って上下動可能な球状のフロート40が収容され、初期状態ではフロート40の底部は水平底部58上に着座している。各フロート40は吊り棒56から吊り下げられており、水平封止板54の上方に配置された案内板59を貫通して上下に摺動できるように取り付けられている(図2B参照)。水平封止板54の円形穴51,52の周囲にはパッキン57(図2B,図2C参照)が貼り付けられている。
As shown in FIG. 2C, a
かかる構成に基づき、各フロート40は、地下ピットが浸水を受けて水面が上昇し箱型ダクト50内に浸水し始めると、図2Bに示すように浮力と水圧を受けて上方へと移動し、頂部が円形穴51,52に嵌まると共にパッキン57に接触し、水平封止板54を封止して開口部17a内への浸水を防止するようになっている。
Based on such a configuration, each
なお、図2では開口部17aの大きさに合わせて2個のフロートを使用したが、開口部が小さい場合には1個のフロートでもよく、開口部がさらに大きな場合には3個以上のフロートで対応することも可能である。
In FIG. 2, two floats are used in accordance with the size of the
以上詳細に説明した如く、本発明による浸水防止構造によれば、津波による浸水が地下ピットから空調ダクトを介して上層階へと浸入していくのを阻止することができ、既存のダクトの大幅な改造を必要とせず、短期間で浸水防止構造へと改造することができ、停電時であっても確実に動作して浸水を防止することができるなど、その技術的効果には極めて顕著なものがある。 As described above in detail, according to the inundation prevention structure according to the present invention, inundation due to a tsunami can be prevented from entering the upper floor from the underground pit via the air conditioning duct, which greatly reduces the existing duct. It can be remodeled into a flood prevention structure in a short period of time without any need for remodeling, and it can operate reliably even during a power outage and prevent flooding. There is something.
10 地下ピット 13,14 ダクト
17 空気吹出口 18 空気吸込口
17a,18a 開口部 20 建屋
30 接続ダクト 31 小径管部
32 拡大管部 33 大径管部
35 水平底部 36 パッキン
40 フロート
50 箱型ダクト 51,52 円形穴
54 水平封止板 55 案内ロッド
57 パッキン 58 水平底部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10
本発明はその第1の態様として、空気吹出口又は空気吸込口の開口部が比較的小径である場合の浸水防止構造を提供する。この浸水防止構造は、鉛直方向下向きに開口した空気吹出口又は空気吸込口の開口部に下側から浸水するのを防止する構造であって、前記開口部に異径の円形断面を有する接続ダクトが気密に接続され、この接続ダクトは、前記開口部に気密に接続される環状の小径管部と、この小径管部の下端から下向きに拡大する切頭円錐形の拡大管部と、この拡大管部の下端に接続される環状の大径管部とを有しており、前記大径管部の下端は網目状又は格子状の水平底部で終端しており、前記水平底部の上に前記小径管部の内径よりも大きな外径を有する球状のフロートが配置されており、前記フロートは鉛直上方に延びた吊り棒に吊り下げられ、前記小径管部の内側には、前記吊り棒を貫通させて上下に摺動させる案内部材を備えており、前記フロートは前記接続ダクト内に浸水したときは浮力と水圧を受けて上方へと移動し前記拡大管部を封止し、前記開口部内への浸水を防止することを特徴とする。 かくして、前記フロートは前記接続ダクト内に浸水したときは浮力と水圧を受けて上方へと移動し前記拡大管部を封止し、前記開口部内への浸水を防止するようになっている。 As a first aspect of the present invention, there is provided an infiltration prevention structure when the opening of the air outlet or the air inlet has a relatively small diameter. This inundation prevention structure is a structure for preventing water from entering from the lower side to the opening of the air outlet or air suction opening that opens downward in the vertical direction, and has a circular cross section with a different diameter in the opening. The connection duct includes an annular small-diameter pipe portion that is air-tightly connected to the opening, a frustoconical expansion pipe portion that expands downward from the lower end of the small-diameter pipe portion, and the expansion duct. An annular large-diameter pipe portion connected to the lower end of the pipe portion, and the lower end of the large-diameter pipe portion terminates in a mesh-like or grid-like horizontal bottom, and the top of the horizontal bottom A spherical float having an outer diameter larger than the inner diameter of the small-diameter pipe portion is disposed, and the float is suspended by a suspension rod extending vertically upward, and the suspension rod penetrates inside the small-diameter pipe portion. And a guide member that slides up and down. DOO seals the enlarged tube portion to move upward by receiving buoyancy and water pressure when submerged in the connecting duct, characterized in that to prevent the water from entering the opening portion. Either comb, the float is as water enter into the connecting duct is moved upward by receiving buoyancy hydraulically sealing the enlarged tube portion, to prevent water from entering the opening portion .
本発明はその第2の態様として、空気吹出口又は空気吸込口の開口部が比較的大径あるいは角型をしている場合の浸水防止構造を提供する。この浸水防止構造は、鉛直方向下向きに開口した空気吹出口又は空気吸込口の開口部に下側から浸水するのを防止する構造であって、前記開口部に箱型ダクトが気密に接続され、この箱型ダクトの内部に1つ又は複数の円形穴を有する水平封止板が固定され、前記水平封止板から下方へと複数の案内ロッドが延伸し各案内ロッドの下端は網目状又は格子状の水平底部に固定され、前記箱型ダクトの下端は前記水平底部で終端しており、前記複数の案内ロッドで包囲される空間内に前記案内ロッドに沿って上下動可能な球状のフロートが配置されており、前記フロートは鉛直上方に延びた吊り棒に吊り下げられ、前記水平封止板の上方に、前記吊り棒を貫通させて上下に摺動させる案内部材を備えており、前記フロートは前記箱型ダクト内に浸水したときは浮力と水圧を受けて上方へと移動し前記円形穴を封止し、前記開口部内への浸水を防止することを特徴とする。
かくして、前記フロートは前記箱型ダクト内に浸水したときは浮力と水圧を受けて上方へと移動し前記円形穴を封止し、前記開口部内への浸水を防止するようになっている。
As a second aspect of the present invention, the present invention provides an infiltration prevention structure when the opening of the air outlet or the air inlet has a relatively large diameter or a square shape. This inundation prevention structure is a structure that prevents water from entering from the lower side to the opening of the air outlet or air suction opening that opens downward in the vertical direction, and a box-type duct is airtightly connected to the opening, A horizontal sealing plate having one or a plurality of circular holes is fixed inside the box-shaped duct, and a plurality of guide rods extend downward from the horizontal sealing plate. A spherical float that is fixed to the horizontal bottom of the box, ends at the bottom of the box-shaped duct, and is movable up and down along the guide rods in a space surrounded by the guide rods. are arranged, the float is suspended hanging rods extending vertically upward, above the horizontal sealing plate provided with a guide member for sliding up and down by penetrating the hanging bar, before Symbol The float is immersed in the box duct. When the sealed move the circular hole upward receives buoyancy and water pressure, characterized in that to prevent the water from entering the opening portion.
Thus, when the float is submerged in the box-type duct, it receives buoyancy and water pressure and moves upward to seal the circular hole and prevent water from entering the opening.
Claims (4)
前記開口部に異径の円形断面を有する接続ダクトが気密に接続され、
この接続ダクトは、前記開口部に気密に接続される環状の小径管部と、この小径管部の下端から下向きに拡大する切頭円錐形の拡大管部と、この拡大管部の下端に接続される環状の大径管部とを有しており、
前記大径管部の下端は網目状又は格子状の水平底部で終端しており、
前記水平底部の上に前記小径管部の内径よりも大きな外径を有する球状のフロートが配置されており、
前記フロートは前記接続ダクト内に浸水したときは浮力と水圧を受けて上方へと移動し前記拡大管部を封止し、前記開口部内への浸水を防止することを特徴とするダクト内浸水防止構造。 It is a structure that prevents water from entering from the lower side to the opening of the air outlet or the air inlet that opens downward in the vertical direction,
A connection duct having a circular cross section with a different diameter is connected to the opening in an airtight manner,
The connection duct is connected to the annular small-diameter pipe portion that is hermetically connected to the opening, the truncated cone-shaped expansion pipe portion that expands downward from the lower end of the small-diameter pipe portion, and the lower end of the expansion pipe portion. An annular large-diameter pipe portion,
The lower end of the large-diameter pipe part is terminated with a mesh-like or grid-like horizontal bottom,
A spherical float having an outer diameter larger than the inner diameter of the small-diameter pipe portion is disposed on the horizontal bottom portion,
When the float is submerged in the connecting duct, the float receives upward buoyancy and water pressure, moves upward, seals the enlarged pipe portion, and prevents inundation into the opening. Construction.
前記開口部に箱型ダクトが気密に接続され、
この箱型ダクトの内部に1つ又は複数の円形穴を有する水平封止板が固定され、
前記水平封止板から下方へと複数の案内ロッドが延伸し各案内ロッドの下端は網目状又は格子状の水平底部に固定され、前記箱型ダクトの下端は前記水平底部で終端しており、
前記複数の案内ロッドで包囲される空間内に前記案内ロッドに沿って上下動可能な球状のフロートが配置されており、
前記フロートは前記箱型ダクト内に浸水したときは浮力と水圧を受けて上方へと移動し前記円形穴を封止し、前記開口部内への浸水を防止することを特徴とするダクト内浸水防止構造。 It is a structure that prevents water from entering from the lower side to the opening of the air outlet or the air inlet that opens downward in the vertical direction,
A box-type duct is airtightly connected to the opening,
A horizontal sealing plate having one or more circular holes is fixed inside the box-type duct,
A plurality of guide rods extend downward from the horizontal sealing plate, and the lower end of each guide rod is fixed to a mesh-like or lattice-like horizontal bottom, and the lower end of the box-type duct terminates at the horizontal bottom,
A spherical float that can move up and down along the guide rod is disposed in a space surrounded by the plurality of guide rods,
When the float is submerged in the box-type duct, it receives buoyancy and water pressure, moves upward, seals the circular hole, and prevents inundation into the opening. Construction.
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