JP2014167379A

JP2014167379A - シェルター換気システム、シェルター換気システムで使用する壁ユニット、シェルター換気システムを使用したシェルター、シェルター換気システムの構築方法

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Inventors: Tadamasa Yamaguchi; 山口忠政
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Publication date: 2014-09-11
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Abstract

【課題】
シェルター内の換気において、メインフィルター部の交換の際の安全性や、ファン駆動部のファンをクランク部による手動回転により駆動させる際の安全性を確保できる構成を開発すること。
【解決手段】
シェルター換気システムであって、間仕切壁７には、貫通孔１３を設け、間仕切壁７の前室Ｂ側に前処理フィルター部８、メインフィルター部９を設け、間仕切壁７の退避室Ｃ側にファン駆動部１０、クランク部１１を設けることによって、ファン駆動部１０のファンをクランク部１１の回転により手動で回転させるとき、手動回転させる作業者が安全に作業できることができるようにし、メインフィルター部９の交換時、退避室Ｃが汚染されることを防止したので、シェルター内での二次被爆、二次汚染を最小限に抑えることができる。
【選択図】図１

Description

シェルター内での二次被曝、二次汚染を最小限に抑えることができるシェルター換気システムに関するものである。

シェルターでは、屋外からの有害物質を除去するためにシェルター換気装置が使用されている。各国において使用されている一般的なシェルター換気装置を図９、図１０、図１１により説明する。

図９には、一般的な設置方法として、シェルター換気装置を退避室Ｃに設置している状態を図示している。シェルター換気装置は、前処理フィルター部１０５、メインフィルター部１０６、ファン駆動部１０７からなり、前処理フィルター部１０５とメインフィルター部１０６との間は第二配管１０２により、メインフィルター部１０６とファン駆動部１０７との間は第３配管１０３により連結されて構成されている。このシェルター換気装置は外壁Ｗ内に埋め込まれている第１配管１０１に接続されている。

前処理フィルター部１０５には耐爆バルブ１１４とフィルター１０５ａが内蔵されており、メインフィルター部１０６にはあらゆる有害物質を除去するためのメインフィルターが組み込まれている。これら前処理フィルター部１０５のフィルター１０５ａおよびメインフィルター部１０６は、使用によりフィルターの除去性能の低下が確認されれば、前処理フィルター部１０５の場合は、前処理フィルター部１０５の中からフィルター１０５ａを、メインフィルター部１０６の場合は、メインフィルター部１０６を第２配管１０２、第３配管１０３から取り除いて新たなメインフィルター部１０６と交換する必要がある。

また、ファン駆動部１０７には電気駆動モーター１０７ｂで稼働する送気用のファン１０７ａが設けられている。このファン駆動部１０７には有事の際等に電源が使用できず電気駆動モーター１０７ｂによりファン１０７ａが駆動できない状態になることがあるので、手動でファン１０７ａを駆動できるようにクランク部１０８が設けられている。

このようなシェルター換気装置の使用方法を図１０に図示している。平時では、図１０（ａ）に図示しているように、第２配管１０２の接続部分１０２ａと第３配管の接続部分１０３ｂとを直接接続し、メインフィルター部１０６を使用せずにファン駆動部１０７を稼働させ、外気を前処理フィルター部１０５のみで簡易浄化処理をして退避室Ｃに強制的に送気するようにして使用する。また、メインフィルター部１０６の接続部分１０６ａおよび１０６ｂにフィルターの性能低下を防ぐための密閉蓋１１３が取り付けられており、有事の際以外は取り外さないように指導されている。

一方、有事の際は、図１０（ｂ）に図示しているように、メインフィルター部１０６の接続部分１０６ａおよび１０６ｂに取り付けられているフィルターの性能低下を防ぐための密閉蓋１１３を取り外し、第２配管１０２の接続部分１０２ａをメインフィルター部１０６の接続部分１０６ａに接続し、第３配管１０３の接続部分１０３ｂをメインフィルター部１０６の接続部分１０６ｂに接続してファン駆動部１０７を稼働させ、外気を前処理フィルター部１０５で処理した後、メインフィルター部１０６でさらに高度処理をして退避室Ｃに強制的に送気するようにして使用する。

また、シェルター換気装置は必要に応じて、図１０（ｃ）に図示しているように、平時の使用状態では、第２配管１０２の接続部分１０２ａと第３配管の接続部分１０３ｂとの接続状態を未接続状態にして、有事の使用状態では、第２配管１０２の接続部分１０２ａとメインフィルター部１０６の接続部分１０６ａとの接続を外し、第３配管１０３の接続部分１０３ｂとメインフィルター部１０６の接続部分１０６ｂとの接続を外した状態にして、ファン駆動部１０５を稼働させることで、退避室Ｃ内の空気を循環させるように使用することもある。ただし、有事の場合は、メインフィルター部１０６の接続部分１０６ａと１０６ｂは、安全のために密閉蓋１１３を取り付けて密閉しなければならない。

ここで、図９を用いて、従来のシェルター換気装置に於いて有事の際のメインフィルター部１０６を使用した時の空気の流れをシェルター全体で説明すると、まず空気は屋外の汚染外気であり、汚染外気は第１配管１０１の吸気口１０１ａから排気口１０１ｂに供給され、排気口１０１ｂに接続されているシェルター換気装置の前処理フィルター部１０５に供給される。そして、前処理フィルター部１０５からメインフィルター部１０６に送気され、ファン駆動部１０７により吹出口１０７ｃから退避室Ｃに供給される。この時、汚染外気は前処理フィルター部１０５およびメインフィルター部１０６のフィルターで清浄処理され、ファン駆動部１０７により退避室Ｃに押し込まれるように送気される。このように退避室Ｃに機械的に強制送気された清浄空気は、間仕切壁Ｉに形成されている貫通孔１０９または間仕切壁Ｉに設けられている退避室出入口Ｆ（図９では省略）のドア（図９では省略）が開いているときは退避室出入口Ｆの開口部を経て前室Ｂへと移動する。退避室Ｃから前室Ｂに機械的に強制送気された清浄空気は、第４配管１０４の吸気口１０４ａから第４配管１０４を経て屋外へと排気される。

通常、以上のような換気方法は第二種換気法として分類され公知されており、換気による空気の流れとともに換気する室内の気圧が屋外の気圧よりも上昇するという現象を伴う点に特徴がある。通常、汚染外気から任意の内部を防護する為のシェルターは、当該第二種換気法を用いてシェルター内部空間の気圧を屋外よりも高くすることで安全性を確保している。

図９では、シェルター内部は前室Ｂと退避室Ｃとに区画化されており、シェルター換気装置から供給される清浄空気は直接退避室Ｃに送気され、その後、加圧排気バルブ１１２を備えた貫通孔１０９を経て前室Ｂに移動し、その後屋外とつながる第４配管１０４を経て屋外に排気される。この時、屋外よりも前室Ｂの方が、前室Ｂよりも退避室Ｃの方が、気圧が高い状態であることが容易に理解できる。このことは、シェルターに設けられる出入口ドアが開口状態である時やそこを人が出入りしている時、爆発や地震による衝撃や震動によりシェルターＡ本体の一部が損なわれて気密性が失われた時などに於いて、屋外汚染空気に含まれる汚染物質がシェルターＡ内部に流入することを効果的に防止することにつながる措置といえる。そして、図９のように、シェルターＡの内部に前室Ｂを設定することは、この前室Ｂをエアロック室として使用することができ、これは退避室Ｃにとって二重の安全対策であり、さらに前室Ｂの屋外側区画室として控え室を設ける場合、三重の安全対策となり得る。

以上、退避室Ｃにシェルター換気装置１台が設置されている場合を説明したが、大型のシェルターにおいては複数台のシェルター換気装置が使用されることになる。それを図１１に図示している。なお、大型のシェルターにおいては複数台のシェルター換気装置が連結されて使用される事が多い。

図１１に図示しているように、高度処理前の外気が送気されてくる吸気送風管２０１に沿って換気装置が設置され、吸気送風管２０１から分岐管２０３−１、２０３−２、２０３−ｎにより分岐させられた高度処理前の外気は、分岐管２０３−１、２０３−２、２０３−ｎに接続された配管２０６ａ―１、２０６ａ―２、２０６ａ―ｎを介してメインフィルター部２０４−１、２０４−２、２０４−ｎに送気され、メインフィルター部で高度処理されたのち、配管２０６ｂ―１、２０６ｂ―２、２０６ｂ―ｎを介してファン駆動部２０５−１、２０５−２、２０５−ｎにより退避室への送気管２０２に清浄空気として送気されるようになっている。なお、図示していないが、吸気送風管２０１の上流側には前処理フィルター部が設けられており、前処理フィルター部で簡易処理された外気をメインフィルター部で高度処理する構成になっている。

このような大型のシェルターにおいても、メインフィルター部２０４は使用によりフィルターの除去性能の低下が確認されれば配管２０６ａ、配管２０６ｂから取り外して新たなメインフィルター部２０４と交換する必要がある。

また、このような大型のシェルターにおいても、有事の際等には電源が使用できず電気駆動モーターによりファンが駆動できない状態になることがあるので、手動でファンを駆動できるようにクランク部２０７−１、２０７−２、２０７−ｎが設けられている。

シェルター換気装置のメインフィルター部は、放射性物質や化学剤、生物剤等で使用されるあらゆる有害物質を高い除去率で除去できるように配慮されている。

したがって、例えば、外気が放射性物質により汚染されている場合、シェルター内に設置されているシェルター換気装置の前処理フィルター部やメインフィルター部のフィルターにより汚染外気は清浄処理されるので、退避室には放射性物質が除去された安全な空気が送り込まれ、退避者はシェルター内で安全な空気環境を得ることができる。

しかし、図９に示すように退避室にシェルター換気装置が設置されていると、前処理フィルター部のフィルターやメインフィルター部に蓄積された放射性物質から放射される放射線、特にガンマ放射線は、容易にフィルター容器等を貫通して退避室内の空間に放射され、退避者はこれらのフィルター部に近づけば近づくほど、長時間滞在すればするほどその影響を受け、シェルター内で二次被曝してしまう可能性がある。

また、長期間にわたると考えられる電源喪失時に備え、シェルター換気装置のクランク部を手動回転させることでも換気ができるように配慮されているが、この時、手動運転者はシェルター換気装置の真横に移動してこれらのフィルター部に接近し、長時間クランク部を回転させる必要がある。つまり、シェルター内で二次被曝してしまう可能性がある。

さらに、シェルターの退避室に１台の換気装置を使用する場合でも、大型のシェルターにおいて複数の換気装置を使用する場合でも、使用によりフィルターの除去性能の低下が確認されれば、除去性能が低下した前処理フィルター部のフィルターやメインフィルター部を取り除いて新しいメインフィルター部に交換する必要がある。

この時、図９に示すように退避室にシェルター換気装置が設置されていると、これらの交換作業を行う際、フィルターと配管の接続部周辺部等に付着している放射性物質等の物質が退避室内に飛散してシェルター内部が汚染する可能性があり、汚染してしまった場合、退避者はシェルター内で放射線二次被曝、あるいは身体に悪影響を受けてしまう可能性がある。

そこで、シェルター換気装置を退避室とは別の部屋、例えば機械室に設けて、前処理フィルター部やメインフィルター部の交換を行うことで、退避室が放射性物質で直接汚染されるのを防止することが考えられる。しかし、それでも停電時の手動による換気を行う際の前処理フィルター部のフィルターやメインフィルター部に補足された放射性物質から放射される放射線により、やはり二次被曝してしまう可能性がある。

以上のように、シェルターにおいて、汚染外気からの有害物質を除去するために各国で使用されている一般的なシェルター換気装置は、換気機能、換気性能の面ではその目的を十分に達成することができるが、運用上生じるシェルター内での放射線による退避者の二次被曝の問題や、シェルター内での有害物質の拡散による二次汚染から退避者が身体的悪影響を受ける問題は残存しており、これらの課題を解決することが求められる。

本発明はこれらの課題を解決するために考案されたものであって、本発明のシェルター換気システムは、前処理フィルター部とメインフィルター部によりシェルター内の換気を行う換気システムであって、コンクリートからなる間仕切壁により少なくとも前室と退避室に区画されたシェルターにおいて、前室側に設けられ、前処理フィルター部からの給気を供給する第１配管と、前室側に設けられ、第１配管に接続されたメインフィルター部と、間仕切壁に形成された貫通孔と、メインフィルター部と貫通孔の前室側を接続する第２の配管と、退避室側に設けられ電気駆動モーターでファンを駆動させるファン駆動部と、ファン駆動部と貫通孔の退避室側を接続する第３の配管と、電気駆動モーターが使用できない時に退避室側でファン駆動部に組み込んでファンを手動で駆動するクランク部と、からなることを特徴とする。

また、本発明のシェルター換気システムは、前処理フィルター部とメインフィルター部によりシェルター内の換気を行う換気システムであって、コンクリートからなる間仕切壁により少なくとも前室と退避室に区画されたシェルターにおいて、前室側に設けられ、前処理フィルター部からの給気を供給する第１配管と、前室側に設けられ、第１配管に接続されたメインフィルター部と、前室側に設けられ、電気駆動モーターでファンを駆動させるファン駆動部と、メインフィルター部とファン駆動部とを接続する第２の配管と、間仕切壁に形成された貫通孔と、ファン駆動部と貫通孔の前室側を接続する第３の配管と、電気駆動モーターが使用できない時に、前室側のファン駆動部から間仕切壁を貫通して退避室側に設けられている軸接続部に接続してファンを手動で駆動するクランク部と、からなることを特徴とする。

また、本発明のシェルター換気システムは、前室側の間仕切壁となる第１金属板と、退避室側の間仕切壁となる第２金属板と、第１金属板と第２金属板との間に間仕切壁の貫通孔となる第１金属管と、第１金属板に給気口を設け天井側に吸気口を設けた第２の金属管と、を一体的にした壁ユニットを間仕切壁に設けたことを特徴とする。

本発明のシェルター換気システムは、前室と退避室とに区画化する間仕切壁によって換気システムを構成し、交換作業をする必要があるメインフィルター部を退避室ではない前室に設置し、一方、ファン駆動部を退避室に設置し、外気を間仕切壁に埋め込まれた第１配管から取り入れ、前室の前処理フィルター部やメインフィルター部、間仕切壁に設けた貫通孔を介して退避室のファン駆動部に送気されるように構成しているので、例えば、前処理フィルター部のフィルターやメインフィルター部に蓄積された放射性物質から放射される放射線を、間仕切壁を構成するコンクリートで効果的に減衰させることができ、電気駆動モーターが使用できない場合に退避室側でクランク部を手動で回転させるためにシェルター換気システム側に近づいても、二次被曝の度合いを最小限に抑えながらより安全にファンを駆動させて清浄空気を確保することができる。また、前処理フィルター部のフィルターやメインフィルター部を交換する時も、前室内で交換作業を実施するので、退避室が汚染物質で直接的に汚染することがなく、放射性物質を含む汚染物質の飛散による二次被曝やその他の汚染物質による悪影響を回避することができる。

また、本発明のシェルター換気システムは、前室と退避室とに区画化する間仕切壁によって換気システムを構成し、交換作業をする必要がある前処理フィルター部のフィルター、メインフィルター部、電気駆動モーターでファンを駆動するファン駆動部を退避室ではない前室に設置し、一方、クランク部の手動駆動を退避室で行えるようにし、外気を間仕切壁に埋め込まれた第１配管から取り入れ、前室のメインフィルター部、ファン駆動部、間仕切壁に設けた貫通孔を介して退避室に送気されるように構成しているので、例えば、前処理フィルター部のフィルターやメインフィルター部に蓄積された放射性物質から放射される放射線を、間仕切壁を構成するコンクリートで効果的に減衰させることができ、電気駆動モーターが使用できない場合に退避室側でクランク部を手動で回転させるためにシェルター換気システム側に近づいても、二次被曝の度合いを最小限に抑えながらより安全にファンを駆動させて清浄空気を確保することができる。また、前処理フィルター部のフィルターやメインフィルター部を交換する時も、前室内で交換作業を実施するので、退避室が汚染物質で直接的に汚染することがなく、放射性物質を含む汚染物質の飛散による二次被曝やその他の汚染物質による悪影響を回避することができる。

また、本発明のシェルター換気システムは、前室と退避室とに区画した間仕切壁によって換気システムを構成する際、間仕切壁の構成を壁ユニットとして構成することにより、換気システムを間仕切壁と強固に一体化された状態で設置できることになるとともに、設置作業がスムーズになり、コストの削減にもなる。特に、シェルター外殻とシェルター内殻から構成されるシェルターシステム（特許４０７２７３４号公報等）において、壁ユニットを初めからシェルター内殻に一体的に設けていると、その施工性を著しく向上させることができる。

本発明の実施例１の換気システムをシェルターに設けた図本発明の実施例２の換気システムをシェルターに設けた図本発明の実施例１の換気システムの構成図本発明の換気システムに組み込まれる壁ユニットの図壁ユニットを組み込んだ本発明の実施例１の換気システムの図シェルター外殻とシェルター内殻からなるシェルターに本発明の実施例１の換気システムを組み込んだ図シェルター内殻に壁ユニットを組み込んで施工する場合を示した図本発明の実施例１の換気システムを複数設置した図従来のシェルター換気装置の設置を表した図従来の換気装置の使用方法を表した図大型のシェルターにおいて従来の換気装置を複数設置した図

本発明のシェルター換気システムについて、図面を用いて説明する。図１には、シェルターに設けられた本発明のシェルター換気システムが図示されている。シェルターＡは間仕切壁Ｉによって前室Ｂと退避室Ｃに区画化されている。本発明のシェルター換気システムは、間仕切壁Ｉを基本的構成の一部としながらシェルター内部を第二種換気法で換気することのできる換気システムである。したがって、このように区画化された構成においてシェルター換気装置が稼働している時は、シェルター換気装置から供給される清浄空気が退避室Ｃ、前室Ｂの順で空気が流れ、最終的に屋外へ排気される。その結果、シェルター内部の気圧は退避室Ｃが最も高く、次に前室Ｂが高く、シェルター内部は、常に屋外気圧よりも高い気圧が維持されながら清浄な空気で満たされる。

本発明のシェルター換気システムは間仕切壁７、前処理フィルター部８、メインフィルター部９、ファン駆動部１０からなり、間仕切壁７には、天井端側に吸気口４ａを設け前室側に排気口４ｂを設けた原空気取入管４が埋め込まれ、また、原空気取入管４とは別に貫通孔１３が形成され、前処理フィルター部８は原空気取入管４の排気口４ｂに接続するとともに、メインフィルター部９と第１配管１で接続され、メインフィルター部９は前室側の貫通孔１３と第２配管２で接続され、ファン駆動部１０は退避室側の貫通孔１３と第３配管３で接続されている。図３は、これらの構成を分解した状態で表している。

前処理フィルター部８には、外気を遮断する状態と、外気を取り入れる状態と、爆風が来た時に防護できる状態とに対応することのできる耐爆バルブ１６と、ごみやほこり、一部有害物質を除去するためのフィルター８ａとが内蔵されている。この前処理フィルター部８のフィルター８ａは目詰まりが大きくなりその除去性能の低下が確認されればフィルターを取り外して新たなフィルター８ａに交換する必要がある。

メインフィルター部９には、有害物質を十分に除去することのできるフィルターが内蔵されている。このメインフィルター部９は使用によりフィルターの除去性能の低下が確認されればメインフィルター部９ごと取り外して新たなメインフィルター部９と交換する必要がある。このメインフィルター部９は、その吸気口９ａで第１配管１の接続部分１ａと接続され、その排気口９ｂで第２配管２の接続部分２ｂと接続されていて、交換時には、これらの接続されている部分を外すことによって、新しいメインフィルター部９と交換することができるようになっている。

ファン駆動部１０には、退避室への送気を実施するためのファン１０ａと、そのファン１０ａを駆動するための電気駆動モーター１０ｂが設けられている。ファン１０ａは電気駆動モーター１０ｂにより駆動されているので、シェルター内で電源が使用できなくなった時にはファン１０ａを駆動することが出来なくなる。

クランク部１１は、シェルター内において電源が供給されなくなりファン１０ａを駆動することが出来なくなった時に手動でファン１０ａを回転させるためのものである。必要がない時には、ファン駆動部１０から外して壁などに掛けておき、使用するときに壁から外してファン駆動部１０に組み込み手動でファン１０ａを回転させる。

なお、本発明のシェルター換気システムにおいても、従来の換気装置で実施されていた図１０で説明した使用方法を採用することができる。メインフィルター部９は、外気を直接ファン駆動部１０に送気してシェルター内部を換気する平時に於いては、第１配管１の接続部分１ａと第２配管２の接続部分２ｂとを直接接続した状態でファン駆動部１０を稼働させればよい。一方、有事の際は、メインフィルター部９の吸気口９ａと排気口９ｂに取り付けられている密閉蓋１８を取り外し、吸気口９ａと第１配管１の接続部分１ａとを、排気口９ｂと第２配管の接続部２ｂとを接続してファン駆動部１０を稼働させればよい。また、外気をシェルター内に取り入れずに、シェルター内部において空気を循環させたい場合には第３配管３を取り除き、ファン駆動部１０を稼働させればよい。

本発明のシェルター換気システムに於いて有事の際のメインフィルター部９を使用した時の空気の流れを説明すると、まず空気は屋外の汚染外気であり、汚染外気は間仕切壁７の原空気取入管４の吸気口４ａからシェルター内部側に送気される。送気されてきた汚染外気は原空気取入管４の排気口４ｂから前処理フィルター部８、第１配管１、メインフィルター部９、第２配管２、間仕切壁７の貫通孔１３、第３配管３、ファン駆動部１０のシェルター換気システムを介して退避室Ｃに供給される。また、必要に応じてファン駆動部１０の排出口１０ｂと処理空気送気管５を追加して任意の位置まで清浄空気を送気し、送気口５ａから放出する場合もある。このシェルター換気システムを経由する際、汚染外気は前処理フィルター部８およびメインフィルター部９のフィルターで清浄空気へと処理され、ファン駆動部１０により退避室Ｃに押し込まれるように送気される。退避室に機械的に強制送気された清浄空気は、間仕切壁７に形成されている貫通孔１３または間仕切壁７に設けられている退避室出入口Ｆのドアが開いているときは退避室出入口Ｆの開口部を経て前室へと移動する。退避室Ｃから前室Ｂに機械的に強制送気された清浄空気は、シェルター内空気排気管６の吸気口６ａからシェルター内空気排気管６を経てシェルター外へと排気される。

また、間仕切壁７の貫通孔１３やシェルター内空気排気管６の吸気口６ａには、シェルター内部の気圧を調節、逆流防止するための加圧排気バルブ（または過圧排気バルブ、以下、加圧排気バルブと記載する）１７や耐爆バルブ１６が設けられる。

また、退避室Ｃへの空気を排出するファン駆動部１０の排出口側の管部に設けられた風量計１４により、管内に設けた風量調整部１５を調整して空気の風量を調整することができる。

従来のシェルター換気装置を採用するシェルターでは、例えば、前処理フィルター部８のフィルターやメインフィルター部９に蓄積された放射性物質から放射される放射線、特にガンマ放射線により、退避者がこれらのフィルター部に近づけば近づくほど、長時間滞在すればするほど、退避者がシェルター内で二次被曝してしまうということが懸念されたが、以上のような本発明のシェルター換気システムを備えたシェルターでは、コンクリートからなる間仕切壁を、放射線を大幅に減衰させるに十分な放射線遮蔽壁として機能させることができるため、退避室内のどこにいても二次被曝の危険性を考慮する必要性は限りなく小さくなり、また、電源喪失時における手動クランク運転時であっても、手動クランクをより安全に操作することができるので、シェルターとしての安全性が大幅に向上する。

また、以上のような本発明のシェルター換気システムにおいて、使用によりフィルターの除去性能の低下が確認されれば、前処理フィルター部８のフィルター８ａ、メインフィルター部９ごと取り外して新たな前処理フィルター部８のフィルター８ａ、メインフィルター部９と交換する必要がある。メインフィルター部９の交換について説明すると、吸気口９ａから第１配管１の接続部分１ａを外し、排気口９ｂから第２配管２の接続部分２ｂを外して新しいメインフィルター部９と交換する。このような作業を本発明のシェルター換気システムでは退避室Ｃ内ではなく、コンクリートからなる間仕切壁７で区画化された退避室Ｃとは別の清浄空気風下側の区画室、すなわち前室Ｂで実施することになるので、フィルターや配管接続部等に付着した放射性物質等の汚染物質が、前室Ｂ内で飛散しても完全に隔離できるとともに、より気圧の高い退避室Ｃ側から前室Ｂを経て屋外へ向かう清浄空気の流れとともに浮遊する汚染物質を屋外に排出して前室Ｂ内の汚染濃度を徐々に下げながら退避室Ｃ内が汚染物質で汚染されることを防ぐ事もでき、シェルター内での二次被曝の可能性を大きく低下させ、二次汚染も回避することができるのである。なお、この汚染回避の効果は放射性物質以外の、生物化学兵器などに使用される生物剤や化学剤などにもあてはまる。

次に、本発明のシュルター換気システムの実施例２について説明する。図２に、実施例２の構成を図示している。基本的な構成は実施例１と変わりがないが、実施例２ではファン駆動部１２が前室Ｂ側に設けられている点で、実施例１と相違している。間仕切壁６には、天井端側に吸気口４ａを設け前室側に排気口４ｂを設けた原空気取入管４が埋め込まれ、また、原空気取入管４とは別に貫通孔１３が形成されている構成は全く同じである。

ファン駆動部１０が前室Ｂに設けられた関係で、メインフィルター部９とファン駆動部１０とが第２配管２で接続され、ファン駆動部１０と間仕切壁７の貫通孔１３とが第３配管３で接続されることとなる。間仕切壁７の貫通孔１３は退避室側では処理空気送気管５と接続されることとなる。なお、実施例１と共通する部分の説明は省略する。

本発明のシェルター換気システムの実施例２の特徴は、クランク部の手動回転部分のみを退避室側に設けたことである。クランク部の回転軸は間仕切壁を貫通させる必要があり、間仕切壁７に回転軸用貫通孔を設けることとなる。回転軸用貫通孔に設けた回転軸の前室側は、ファン駆動部のファン回転軸と連結させ、クランク部の回転によってファンが駆動するように構成されることとなる。連結させる構造はユニバーサルジョイント、フレキシブルジョイント等、周知の連結構造が採用される。

この実施例２の構成によっても、実施例１と同様に、コンクリートからなる間仕切壁を、放射線を大幅に減衰させるに十分な放射線遮蔽壁として機能させることができるため、退避室内のどこにいても二次被曝の危険性を考慮する必要性は限りなく小さくなり、また、電源喪失時における手動クランク運転時であっても、手動クランクをより安全に操作することができるので、シェルターとしての安全性が大幅に向上する。また、フィルターの交換作業に於いても、退避室Ｃ内ではなく、コンクリートからなる間仕切壁７で区画化された退避室Ｃとは別の清浄空気風下側の区画室、すなわち前室Ｂで実施することになるので、フィルターや配管接続部等に付着した放射性物質等の汚染物質が、前室Ｂ内で飛散しても完全に隔離できるとともに、より気圧の高い退避室Ｃ側から前室Ｂを経て屋外へ向かう清浄空気の流れとともに浮遊する汚染物質を屋外に排出して前室Ｂ内の汚染濃度を徐々に下げながら退避室Ｃ内が汚染物質で汚染されることを防ぐ事もでき、シェルター内での二次被曝の可能性を大きく低下させ、二次汚染も回避することができるのである。なお、この汚染回避の効果は放射性物質以外の、生物化学兵器などに使用される生物剤や化学剤などにもあてはまる。

次に、本発明のシュルター換気システムの実施例３について説明する。実施例３は、間仕切壁の構成をユニット化した構成である。図４に、実施例３の壁ユニットの構成を図示している。実施例１、実施例２では、間仕切壁７に埋め込まれる第１配管１と貫通孔１３は施工時において設けられる構成として説明しているが、この実施例３では、シェルター換気システムの間仕切壁７の構成をユニット化して構成し、施工性を向上させたものである。

壁ユニット１２は、前室Ｂ側の間仕切壁７となる第１金属板１２ａと、退避室Ｃ側の間仕切壁７となる第２金属板１２ｂと、第１金属板１２ａと第２金属板１２ｂとの間に間仕切壁７の貫通孔１３となる第１金属管１２ｃと、第１金属板１２ａに排気口４ｂを設け天井側に吸気口４ａを設けた、原空気取入口４の一部となる第２金属管１２ｄと、図４のように一体的にした構成である。なお、壁ユニット１２は前室Ｂと退避室Ｃを区画化する間仕切壁７の一部として構成されるものである。

この壁ユニット１２を使用したシェルター換気システムを図５に図示している。図５に図示されているシェルター換気システムは実施例１で説明したシェルター換気システムに壁ユニット１２を使用した構成である。このような構成を採用すれば、前室Ｂと退避室Ｃとに区画化した間仕切壁７によってシェルター換気システムを構成する際、間仕切壁７の構成を壁ユニット１２として構成することにより、シェルター換気システムを間仕切壁７と強固に一体化された状態で設置できることになるとともに、設置作業がスムーズになり、コストの削減にもなるのである。基本的な説明は実施例１と同じであるので省略する。なお、実施例２において壁ユニット１２を使用した構成も可能である。この場合には、回転軸用貫通孔を壁ユニット１２に第３金属管（図示していない）として設けても構わない。また、この壁ユニット１２に、加圧排気バルブ１７を設置するように構成してもよい。

次に、本発明のシュルター換気システムの実施例４について説明する。実施例４は、コンクリートからなるシェルター外殻Ｋと、シェルター外殻Ｋの内部に形成する金属からなるシェルター内殻Ｌと、シェルター内殻Ｌの内部に形成する間仕切壁Ｉとからなる本格的なシェルターに採用したシェルター換気システムである。このような本格的なシェルターは、間仕切壁Ｉがコンクリートからなる耐力間仕切壁であり、且つ、耐力間仕切壁とシェルター外殻Ｋとがシェルター内殻Ｌで完全に分離されているシェルターであって、その構成は防護性が高度であり、万能性が非常に高いシェルターである。そのようなシェルターに使用した本発明のシェルター換気システムを図６に図示している。

図６に図示されているシェルターは、土Ｊの下に設けられている地下シェルターであって、コンクリートからなるシェルター外殻Ｋと、シェルター外殻Ｋの内部に形成する金属からなるシェルター内殻Ｌと、シェルター内殻Ｌの内部に形成する間仕切壁Ｉとからなる本格的なシェルターである。地上にはシェルター出入口Ｅが設けられ、階段Ｇで前室Ｂに降りられるようになっている。間仕切壁Ｉを隔てて退避室Ｃが設けられており、間仕切壁Ｉによって、前室Ｂと退避室Ｃとが区画化されている構成であり、前室Ｂから退避室出入口Ｆを通って退避室Ｃに入ることができる。なお、退避室Ｃの一部には機械室Ｄが間仕切壁Ｉにより区画化されている。また、退避室Ｃには非常出口Ｈが設けられている。

図６では、本発明のシェルター換気システムが前室Ｂと退避室Ｃの一部である機械室Ｄとの間の間仕切壁７に設けられていて、その構成は実施例３（実施例１のシェルター換気システムと壁ユニットの組み合わせ）に採用されている。壁ユニット１２の前室Ｂ側に前処理フィルター部８とメインフィルター部９を設置し、機械室Ｄ側にファン駆動部１０とクランク部１１が設置されている構成である。図６では、壁ユニット１２の第２金属管の吸気口１ａが見える。

シェルター外殻Ｋとシェルター内殻Ｌと耐力間仕切壁である間仕切壁Ｉとからなる本格的なシェルターへの本発明のシェルター換気装置の採用に際しての施工方法が図７に図示されている。

図７に図示されているシェルターの構築方法は、コンクリートからなるシェルター外殻Ｋと、シェルター外殻Ｋの内部に形成する金属からなるシェルター内殻Ｌと、シェルター内殻Ｌの内部に形成する間仕切壁Ｉとからなるシェルターであり、間仕切壁Ｉはコンクリートからなる耐力間仕切壁であり、耐力間仕切壁とシェルター外殻Ｋとがシェルター内殻Ｌで完全に分離されたシェルターの構築方法である。

この構築方法は、（ａ）最初に、シェルター外殻Ｋの床部を形成し、次に、シェルター内殻Ｌをシェルター外殻Ｋの床部の上に設置し、（ｂ）次に、シェルター内殻Ｌの内部の耐力間仕切壁形成用型枠開口部から生コンクリートを流し込み、開口部密閉蓋で開口部を塞いで耐力間仕切壁を形成するとともに、生コンクリートを流し込んでシェルター外殻Ｋの壁部を形成し、（ｃ）次に、生コンクリートを流し込んでシェルター外殻Ｋの天井部を形成するシェルターの構築方法である。

このようなシェルターの構築において、（ａ）に図示しているようにシェルター内殻Ｌの耐力間仕切壁形成部に壁ユニット１２を取り付け、（ｂ）耐力間仕切壁形成部に生コンクリートを流し込んで間仕切壁Ｉとシェルター換気システム用の間仕切壁６を形成し、（ｃ）壁ユニット１２の前室Ｂ側に前処理フィルター部８、メインフィルター部９を設置し、退避室Ｃ側にファン駆動部１０、クランク部１１を設置する、ことにより本発明のシェルター換気システムを本格的なシェルターに一体的に組込みことができるのである。

このようなシェルター換気システムの施工方法を採用すれば、その施工性を非常に効率化できるのである。効率化の最も顕著な部分は、図１に示すシェルター換気システムの第１配管１に関する施工性改善効果である。従来であれば、シェルター換気装置は図９に示すように、間仕切壁Ｉではなくシェルターの外壁Ｗに相当する壁面に設置されるため、第１配管１が外壁Ｗに相当するシェルター外殻Ｋの地階壁内に埋め込まれることになる。しかし、図７に示すシェルター本体構造の形成方法の場合、原空気取入管４はシェルター内殻Ｌと一体的に工場生産されているため、原空気取入管４の部分がシェルター内殻Ｌの壁部の外側に張り出した状態となり、この状態のシェルター内殻Ｌを図７（ｂ）のようにシェルター外殻Ｋの床部の上に設置することは容易ではない。なぜならば、図７（ａ）に示すシェルター外殻Ｋの床部とともに形成されるシェルター外殻Ｋの地階壁部の鉄筋とこの原空気取入管４とが接触してしまい、その解決策を別途実施しなければならないからである。しかし、本発明のシェルター換気システムを採用すれば、原空気取入管４はシェルター外殻Ｋの地階壁部の位置には存在せず、この接触は完全に回避することができ、その結果、図７（ａ）、図（ｂ）、図７（ｃ）に示す順序で、非常に効率的に施工を行うことが可能となり、経済性をも追求することができるのである。

なお、実施例から実施例４の説明では、前処理フィルター部を前室に設けた構成について説明しているが、必ずしも前室ではなく、前室とは別の部屋に設けた構成としても構わない。その場合は、別の部屋に設けられた前処理フィルター部で処理された外気は退避室に設けられている第１配管に供給される構成となる。

図８には、本発明のシェルター換気システムを複数設置した場合の構成を図示している。図８（ａ）には複数のファン駆動部とクランク部を設けた退避室Ｃ側の構成が図示されており、図８（ｂ）（ｃ）には前処理フィルター部と複数のメインフィルター部が設けられた前室Ｂ側の構成が図示されている。図８（ｂ）は前処理フィルターが前室Ｂに複数設けられた構成を図示しており、図８（ｃ）は前処理フィルターが前室Ｂとは別の部屋に設けられた構成を図示している。それ以外は今まで述べてきた実施例１ないし実施例４に説明してきた内容と相違がないので、説明を省略する。

以上、本発明のシェルター換気システムを実施例１から実施例４で説明してきたが、これらの構成に限定されるものではなく、間仕切壁の天井部側から取り入れた外気を間仕切壁の前室側に少なくとも前処理フィルター部とメインフィルター部を設置し、間仕切壁の退避室側には少なくともクランク部を設置したシステムにより退避室の安全度を大きく高める構成であって、外気が放射性物質で汚染され、フィルターが放射性物質で汚染されても、退避室内のどの位置でも高い安全性を確保でき、ファン駆動部の電気駆動モーターが使用できない場合のクランク部の手動駆動時の安全性も確保でき、さらに、前処理フィルター部やメインフィルター部の交換時の安全性をも確保でき、シェルター内での二次被曝の可能性と被曝の程度を大きく低減化し、放射性物質以外の汚染物質も含めた二次汚染の可能性を回避することができる構成であれば、どのような構成であっても構わない。

Ａシェルター
Ｂ前室
Ｃ退避室
Ｄ機械室
Ｅシェルター出入口
Ｆ退避室出入口
Ｇ階段
Ｈ非常出口
Ｉ間仕切壁
Ｊ土
Ｋシェルター外殻
Ｌシェルター内殻
Ｍ土留部材
Ｗ外壁
１第１配管
１ａ接続部分
２第２配管
２ｂ接続部分
３第３配管
４原空気取入管
４ａ吸気口
４ｂ排出口
５処理空気送気管
５ａ放出口
６シェルター内空気排気管
６ａ吸気口
７間仕切壁
８前処理フィルター部
８ａフィルター部
９メインフィルター部
９ａ吸気口
９ｂ排気口
１０ファン駆動部
１０ａファン
１０ｂ電気駆動モーター
１１クランク部
１２壁ユニット
１２ａ第１金属板
１２ｂ第２金属板
１２ｃ第１金属管
１２ｄ第２金属管
１３貫通孔
１４風量計
１５風量調整部
１６耐爆バルブ
１７過圧排気バルブ
１８密閉蓋
１０１第１配管
１０１ａ吸気口
１０１ｂ排気口
１０２第２配管
１０２ａ接続部分
１０３第３配管
１０３ｂ接続部分
１０４第４配管
１０４ａ吸気口
１０５前処理フィルター部
１０５ａフィルター
１０６メインフィルター部
１０６ａ吸気口
１０６ｂ排気口
１０７ファン駆動部
１０７ａファン
１０７ｂ電気駆動モーター
１０７ｃ吹出口
１０８クランク部
１０９貫通孔
１１０風量計
１１１風量調整部
１１２加圧排気バルブ
１１３密閉蓋
１１４耐爆バルブ
２０１吸気送風管
２０２送気管
２０３−１、２０３−２、２０３−ｎ分岐管
２０４−１、２０４−２、２０４−ｎメインフィルター部
２０５−１、２０５−２、２０５−ｎファン駆動部
２０６ａ、２０６ａ−１、２０６ａ−２、２０６ａ−ｎ配管
２０６ｂ、２０６ｂ−１、２０６ｂ−２、２０６ｂ−ｎ配管
２０７−１、２０７−２、２０７−ｎクランク部

本発明はこれらの課題を解決するために考案されたものであって、本発明のシェルター換気システムは、前処理フィルター部とメインフィルター部によりシェルター内の換気を行う換気システムであって、間仕切壁により少なくとも前室と退避室に区画されたシェルターにおいて、前室側に設けられ、前処理フィルター部からの給気を供給する第１配管と、前室側に設けられ、第１配管に接続されたメインフィルター部と、間仕切壁に形成された貫通孔と、メインフィルター部と貫通孔の前室側を接続する第２の配管と、退避室側に設けられ電気駆動モーターでファンを駆動させるファン駆動部と、ファン駆動部と貫通孔の退避室側を接続する第３の配管と、電気駆動モーターが使用できない時に退避室側でファン駆動部に組み込んでファンを手動で駆動するクランク部と、からなることを特徴とする。

また、本発明のシェルター換気システムは、前処理フィルター部とメインフィルター部によりシェルター内の換気を行う換気システムであって、間仕切壁により少なくとも前室と退避室に区画されたシェルターにおいて、前室側に設けられ、前処理フィルター部からの給気を供給する第１配管と、前室側に設けられ、第１配管に接続されたメインフィルター部と、前室側に設けられ、電気駆動モーターでファンを駆動させるファン駆動部と、メインフィルター部とファン駆動部とを接続する第２の配管と、間仕切壁に形成された貫通孔と、ファン駆動部と貫通孔の前室側を接続する第３の配管と、電気駆動モーターが使用できない時に、前室側のファン駆動部から間仕切壁を貫通して退避室側に設けられている軸接続部に接続してファンを手動で駆動するクランク部と、からなることを特徴とする。

本発明のシェルター換気システムは間仕切壁７、前処理フィルター部８、メインフィルター部９、ファン駆動部１０からなり、間仕切壁７には、天井端側に吸気口４ａを設け前室側に排気口４ｂを設けた原空気取入管４が埋め込まれ、また、原空気取入管４とは別に貫通孔１３が形成され、前処理フィルター部８は原空気取入管４の排気口４ｂに接続するとともに、メインフィルター部９と第１配管１で接続され、メインフィルター部９は前室側の貫通孔１３と第２配管２で接続され、ファン駆動部１０は退避室側の貫通孔１３と第３配管３で接続されている。図３は、これらの構成を分解した状態で表している。
図３（ａ）は、実施例１を分解した状態であって、間仕切壁を鉄筋コンクリートの両面の任意の範囲に金属板を一体的に形成した間仕切壁の構成としている。図３（ｂ）は、間仕切壁を金属板のみで構成した状態を示している。金属板にコンクリートを一体的に形成しても構わない。

前処理フィルター部８には、外気を遮断する状態と、外気を取り入れる状態と、爆風が来た時に防護できる状態とに対応することのできる耐爆バルブ１６と、ごみやほこり、一部有害物質を除去するためのフィルター８ａとが内蔵されている。この前処理フィルター部８のフィルター８ａは目詰まりが大きくなりその除去性能の低下が確認されればフィルターを取り外して新たなフィルター８ａに交換する必要がある。
フィルター８ａは、耐爆バルブ１８と切り離してメインフィルター部９と一体的に構成しても構わない。

Claims

前処理フィルター部とメインフィルター部によりシェルター内の換気を行う換気システムであって、
コンクリートからなる間仕切壁により少なくとも前室と退避室に区画されたシェルターにおいて、
前室側に設けられ、前処理フィルター部からの給気を供給する第１配管と、
前室側に設けられ、第１配管に接続されたメインフィルター部と、
間仕切壁に形成された貫通孔と、
メインフィルター部と貫通孔の前室側を接続する第２の配管と、
退避室側に設けられ電気駆動モーターでファンを駆動させるファン駆動部と、
ファン駆動部と貫通孔の退避室側を接続する第３の配管と、
電気駆動モーターが使用できない時に退避室側でファン駆動部に組み込んでファンを手動で駆動するクランク部と、
からなることを特徴とするシェルター換気システム。
前処理フィルター部とメインフィルター部によりシェルター内の換気を行う換気システムであって、
コンクリートからなる間仕切壁により少なくとも前室と退避室に区画されたシェルターにおいて、
前室側に設けられ、前処理フィルター部からの給気を供給する第１配管と、
前室側に設けられ、第１配管に接続されたメインフィルター部と、
前室側に設けられ、電気駆動モーターでファンを駆動させるファン駆動部と、
メインフィルター部とファン駆動部とを接続する第２の配管と、
間仕切壁に形成された貫通孔と、
ファン駆動部と貫通孔の前室側を接続する第３の配管と、
電気駆動モーターが使用できない時に、前室側のファン駆動部から間仕切壁を貫通して退避室側に設けられている軸接続部に接続してファンを手動で駆動するクランク部と、
からなることを特徴とするシェルター換気システム。
前処理フィルター部を前室側に設けたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のシェルター換気システム。
前室側の間仕切壁となる第１金属板と、
退避室側の間仕切壁となる第２金属板と、
第１金属板と第２金属板との間に間仕切壁の貫通孔となる第１金属管と、
第１金属板に給気口を設け天井側に吸気口を設けた第２の金属管と、
を一体化した壁ユニットを設けたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のシェルター換気システム。
退避室の空気圧が前室の空気圧よりも高いことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のシェルター換気システム。
前室と退避室を区画する間仕切壁に加圧排気バルブを設けたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のシェルター換気システム。
壁ユニットに加圧排気バルブを設けたことを特徴とする請求項４に記載のシェルター換気システム。
請求項１に記載の換気システムを備えたことを特徴とするシェルター。
請求項２に記載の換気システムを備えたことを特徴とするシェルター。
請求項１または請求項２に記載のシェルター換気システムに使用するユニットであって、
前室側の間仕切壁となる第１金属板と、
退避室側の間仕切壁となる第２金属板と、
第１金属板と第２金属板との間に間仕切壁の貫通孔となる第１金属管と、
第１金属板に給気口を設け天井側に吸気口を設けた第２の金属管と、
を一体化したことを特徴とする壁ユニット。
コンクリートからなるシェルター外殻と、シェルター外殻の内部に形成する金属からなるシェルター内殻と、シェルター内殻の内部に形成する間仕切壁とからなるシェルターの施工において、シェルター内殻の間仕切壁形成部に壁ユニットを取り付けて施工することを特徴とするシェルター換気システムの構築方法。