JP2017058125A

JP2017058125A - 管路止水装置

Info

Publication number: JP2017058125A
Application number: JP2016255126A
Authority: JP
Inventors: 善人山川; Zento Yamakawa; 雄一郎木村; Yuichiro Kimura; 暢板垣; Noboru Itagaki; 京一仲保; Kyoichi Nakaho; 俊明森井; Toshiaki Mori
Original assignee: Hitachi Zosen Corp
Current assignee: Hitachi Zosen Corp
Priority date: 2016-12-28
Filing date: 2016-12-28
Publication date: 2017-03-23
Anticipated expiration: 2033-03-29
Also published as: JP6349380B2

Abstract

【課題】例えば津波の襲来時に、導入ダクトを無動力でかつ人為的な操作なしで閉塞する。
【解決手段】建物に設けた導入ダクト２に設置し、例えば津波の襲来時に導入ダクト２を閉塞する管路止水装置１である。通常時は、通風板８と遮水板６とが一体として連動し、所要角度の回転自在に導入ダクト２に内装する。通風板８が通風によって回転しないように作用するカウンタウエイト９を設ける。非常時、海水の導入ダクト２内への浸入時、海水の通風板８への衝突によりカウンタウエイト９の作用力に抗して通風板８と遮水板６を一緒に回転させて導入ダクト２内を閉塞する。
【効果】例えば津波が来襲した時には、水流が通気板に作用することを利用して、無動力で、かつ人為的な操作なしで、確実に空調ダクトを閉塞することができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、例えば津波が襲来した時に、固定構造物に設けられた空調ダクトを、無動力で、かつ人為的な操作なしで閉塞して、室内への津波の浸入を防止する管路止水装置に関するものである。

固定構造物（以下、建物という。）内の各室の空調を行うため、外気導入口から取り込んだ外気を、導入ダクトを介して各室内に供給する一方、室内の排気は排気ダクトを介して排気口から排出する空調装置が開示されている（例えば特許文献１参照。）。

前記空調装置を備えた建物が鉄筋コンクリート造り等の頑丈な建物の場合、津波の襲来時に、当該建物が津波によって流されなくても、建物に設けられた外気導入口や排気口から導入ダクトや排気ダクトを介して各室内に海水が浸入し、被害が大きくなる。

特開２００４−１９９６６号公報

本発明が解決しようとする問題点は、例えば津波が襲来した場合に、建物が頑丈で津波によって流されなくても、導入ダクトや排気ダクトを介して室内に海水が浸入して被害が大きくなるという点である。

本発明は、上記問題を解決するために、例えば津波が襲来した場合に、導入ダクトや排気ダクト等の空調ダクトを無動力で、かつ人為的な操作なしで閉塞して、室内に海水が浸入しないようにすることを目的としてなされたものである。

本発明は、
固定構造物に設けられた空調ダクトに設置し、津波、高潮、洪水が襲来した時に当該空調ダクトを閉塞する管路止水装置であって、
通常時は、通風板と遮水板とが一体として連動し、所要角度の回転が自在なように前記空調ダクトに内装すると共に、前記通風板が通風によって回転しないように作用するカウンタウエイトを設け、
非常時、海水又は水が空調ダクト内に浸入してきた時には、当該海水又は水の前記通風板への衝突により前記カウンタウエイトの作用力に抗して通風板と遮水板を一緒に回転させて空調ダクト内を閉塞するようにしたことを最も主要な特徴としている。

空調ダクトに設置する上記の本発明では、通常時は、空調ダクト内を通る流体の流れを遮るように位置する通風板を通過して給気或いは排気が流れる。この時、カウンタウエイトの作用により、給気或いは排気の流れによって通風板は回転しない。

一方、非常時、海水又は水が空調ダクト内に浸入してきた時には、当該海水又は水が空調ダクト内を通る流体の流れを遮るように位置した通風板に衝突し、カウンタウエイトの作用力に抗して通風板と遮水板を一緒に回転させ、空調ダクト内を閉塞して海水又は水の浸入を防ぐ。

上記本発明において、カウンタウエイトにダンパーを設置しておけば、地震等によって建物が振動した時にも、遮水板が回転して空調ダクト内を閉塞することがない。

また、上記本発明において、通常時における給気或いは排気の流れが遮水板に作用しないように、遮水板の上流側に整流カバーを配置した場合には、空調ダクト内を流れる気体の圧力損失を低減することができる。

また、上記本発明において、通風板の上流側の壁面に沿って円弧状の導水板を設けると共に、この導水板に導かれた海水の落水位置の通風板部分に集水升を設けた場合には、少量の落水であっても遮水板を回転させて空調ダクト内を閉塞することができる。

本発明では、例えば津波が来襲した時には、上方から下方への水流が通気板に作用することを利用して、無動力で、かつ人為的な操作なしで、確実に空調ダクトを閉塞することができる。

本発明の管路止水装置の設置態様を説明する図である。通常時の本発明の管路止水装置の第１の例を示した図で、（ａ）は中央縦断面図、（ｂ）は（ａ）図の矢視Ａ−Ａ図、（ｃ）は（ａ）図のＢ−Ｂ断面図、（ｄ）は外形図である。浸水時の本発明の管路止水装置の第１の例を示した図で、（ａ）は中央縦断面図、（ｂ）は外形図である。（ａ）〜（ｃ）は本発明の管路止水装置を構成する通風板の一例を示した図である。通常時の本発明の管路止水装置の第２の例を示した図で、（ａ）は中央縦断面図、（ｂ）は（ａ）図のＡ−Ａ断面図、（ｃ）は（ａ）図のＢ−Ｂ断面図である。図２の第１の例におけるカウンタウエイトを保持部材で保持した例を示した外形図である。図２の第１の例におけるカウンタウエイトを、回転軸を介して遮水板と対向する位置に設置し、保持部材の支持力のみにより通常時の遮水板に作用する風圧を保持する例を示した図である。通常時の本発明の管路止水装置の第３の例を示した図で、（ａ）は中央縦断面図、（ｂ）は（ａ）図のＡ−Ａ断面図である。通常時の本発明の管路止水装置の第４の例を示した図で、（ａ）は中央縦断面図、（ｂ）は（ａ）図のＡ−Ａ断面図である。

本発明は、例えば津波が襲来した場合に、空調ダクトを無動力で、かつ人為的な操作なしで閉塞して、室内への海水の浸入を防止するという目的を、空調ダクトに通風板と遮水板を一体として所要角度の回転が自在なように設置することで実現した。

以下、本発明を実施するための形態を、図１〜図４を用いて詳細に説明する。
図１〜図３は本発明の管路止水装置の第１の例を説明する図であり、図１は設置態様を、図２は通常時を、図３は浸水時を示す。

本発明の管路止水装置１は、津波の襲来時に、建物が津波によって流されなくても、建物に設置された例えば外気導入口から導入ダクト２を介して室内３に海水が浸入することを防止するために、図１に示すように、導入ダクト１の鉛直部に取付けるものである。図１では、管路止水装置１を室外に設けた例を示しているが、室内３に設けても良い。

４は両端に連結用のフランジ４ａを取付けた筒体であり、これら両端のフランジ４ａを用いて導入ダクト２の鉛直部に取付けるものである。図２及び図３に示した第１の例では、この筒体４の内部の長手方向中間部に、例えば中央部分に矩形状の開口５ａを設けた戸当り５を、筒体４内を流れる流体の流れ方向に対し傾斜させて取付けている。この取付け時、筒体４を流れる空気の圧力損失を小さくするため、戸当り５の開口５ａと前記フランジ４ａの中心部に設けた矩形状の開口４ａａが平面から見た場合に一致するようにしておくことが望ましい。

６は、通常時は空気の流れを阻害しないように、前記戸当り５の上流側の筒体４の内壁面４ｂに沿って近接配置した遮水板である。この遮水板６は、非常時には、前記戸当り５の開口５ａを閉塞して室内３への海水の浸入を防止するように、その下流側端部を回動支点として、前記流体の流れ方向に所要角度の回転が自在なように前記戸当り５の外周部に設置されている。７は遮水板６の戸当り側の面に取付けられた水密ゴムを示す。

８は、枠部材８ａの内側に複数の傾斜部材８ｂを所定の間隔を存して配置した通風板であり、前記フランジ４ａの開口４ａａより若干小さく形成されている。そして、この通風板８は、前記戸当り５の開口５ａ内に位置するよう、前記遮水板６の回動支点の近傍に遮水板６と直角に一体的に取付けられている。

９は、前記筒体４の外側に延出した前記遮水板６の回動支点となる回転軸１０の両端部に設置したカウンタウエイトであり、前記通風板８が通風によって回転し、遮水板６で筒体４の内部を閉塞しないように作用する。

１１は前記カウンタウエイト９に設置したダンパーであり、例えば地震や建物の近接地で土木工事が行われて建物が振動した時にも、前記遮水板６が回転して導入ダクト２を閉塞することがないように作用する。

本発明の管路止水装置１は上記した構成であり、通常時は、図２に示すように、通風板８は、導入ダクト１に連結した筒体４の内部を遮るように位置するものの、導入ダクト２内を流れる空気は流して室内３に新鮮な空気を導入する。また、遮水板６は、前記空気の流れをできるだけ阻害しないように筒体４の内壁面４ｂに沿う近接位置に位置している。

上記構成の場合、仮に建物が振動した時にも、ダンパー１１の作用によって遮水板６と通風板８が回転して筒体４を閉塞することがない。

一方、非常時、海水が導入ダクト２内に浸入してきた時には、図３に示すように、当該海水が通風板８の傾斜部材８ｂに衝突し、その衝突力でカウンタウエイト９やダンパー１１に抗して通風板８と遮水板６を一緒に回転させて遮水板６で筒体４内を閉塞する。この閉塞時、ダンパー１１は遮水板６が戸当り５に衝突する時の衝撃力を緩和（吸収）する。

従って、前記通風板８は、通常時は空気の流れを阻害することなく下流側に流し、非常時には浸入してきた海水を受け止めてカウンタウエイト９やダンパー１１に抗して遮水板６を回転させることができるものであればその構成は問わない。

例えば、図２、図３及び図４（ａ）に示す例は、平板状の傾斜部材８ｂを流体の流れ方向に対して傾斜配置したもの、また、図４（ｂ）は湾曲状の、図４（ｃ）はＳ字状の傾斜部材８ｂを流体の流れ方向に対して傾斜配置したものである。

また、遮水板６の回転による筒体４の閉塞時に発生する衝撃力を緩和するためには、通常時における遮水板６の位置から、非常時に筒体４内を閉塞する位置まで回転する遮水板６の可動回転角度θ（図２（ａ）参照。）を９０°以下に設定しておくことが好ましい。

本発明は、前記の例に限るものではなく、各請求項に記載の技術的思想の範疇であれば、適宜実施の形態を変更しても良いことは言うまでもない。

例えば、図５は、通常時における空気の流れが遮水板６に作用しないように、遮水板６の上流側に整流カバー１２を配置した例である。この場合は、通常時に導入ダクト２内を流れる空気の圧力損失を低減することができ、それに伴ってカウンタウエイト９を小型化することができる。この図５の例では、整流カバー１２が図２及び図３に示した例の戸当り４の作用を兼ねさせている。

また、図６は、通風板８に所定以上の荷重が作用した場合にのみ保持が解除される保持部材１５、例えばマグネットキャッチやボールキャッチにより、通常時の遮水板６の位置を保持した例である。この場合、カウンタウエイト９をさらに小型化することができる。この場合の保持部材１５の設置位置は、メンテナンス性を考慮して筒体４の外側に設けることが望ましい。図６では図２に示した第１の例におけるカウンタウエイト９を保持するものを示している。

一方、図７は、前記第１の例におけるカウンタウエイト９を、回転軸１０を介して遮水板６と対向する位置に設置し、保持部材１５の支持力のみにより通常時の遮水板６に作用する風圧を保持するようにした例である。この場合、遮水板６が持つ慣性モーメントとカウンタウエイト９が持つ慣性モーメントが相殺されることになるので、地震動によって生じる慣性力が、遮水板６とカウンタウエイト９を含む可動部を回転させるモーメントとして作用することがない。従って、ダンパー１１を用いて通常時の遮水板６の位置を保持する必要がない。

図７の場合も、通風板８には地震動による慣性力によって可動部を回転させようとするモーメントが生じるが、通風板８は遮水板６と比べて軽量であるため、保持部材１５の保持力により前記モーメントを容易に保持することができる。

なお、前記保持部材１５は、通常時における遮水板６の位置を保持するためのものであるため、図７の場合に、遮水板６が戸当り５の開口５ａを閉鎖する際の回転速度を減じることを目的としたダンパー１１と併用しても良い。

また、図８は、図２、図３に示す例において、通風板８の上流側の壁面に沿って円弧状の導水板１３を設け、この導水板１３に導かれた海水の落水位置の前記通風板８部分に集水升１４を設けた例である。また、図９は、図５に示す例において、整流カバー１２に導水板１３を設け、この導水板１３に導かれた海水の落水位置の前記通風板８部分に集水升１４を設けた例である。これらの場合は、少量の落水であっても遮水板６を回転させて筒体４内を閉塞することができる。

なお、図５、図８、図９では、水密ゴム７、カウンタウエイト９、及びダンパー１１を省略して示している。また、これら図５、図８、図９に示す例では、筒体４のフランジ４ａに設けた開口４ａａは筒体４の内周面と同じ円形のものを示している。

また、図１〜図９の例では、本発明の管路止水装置１を導入ダクト２に取付ける場合について説明しているが、排気ダクトに取付けても良いことは言うまでもない。

また、図１〜図９の例では、本発明の管路止水装置１を空調ダクトの鉛直部に設置したものについて説明しているが、各構成部品が同様の作用を奏する限り、鉛直部に限らず、鉛直から傾いた部分に設置しても良いことは言うまでもない。

また、図１〜図９では、本発明の管路止水装置１を使用して津波の浸入を防止する場合について説明しているが、本発明は、津波の浸入だけでなく、高潮の浸入や、ゲリラ豪雨や台風時などに起こる洪水の浸入を防止することもできることは言うまでもない。

１管路止水装置
２導入ダクト
４筒体
６遮水板
８通風板
９カウンタウエイト
１１ダンパー
１２整流カバー
１３導水板
１４集水升
１５保持部材

Claims

固定構造物に設けられた空調ダクトに設置し、津波、高潮、洪水が襲来した時に当該空調ダクトを閉塞する管路止水装置であって、
通常時は、通風板と遮水板とが一体として連動し、所要角度の回転が自在なように前記空調ダクトに内装すると共に、前記通風板が通風によって回転しないように作用するカウンタウエイトを設け、
非常時、海水又は水が空調ダクト内に浸入してきた時には、当該海水又は水の前記通風板への衝突により前記カウンタウエイトの作用力に抗して通風板と遮水板を一緒に回転させて空調ダクト内を閉塞するようにしたことを特徴とする管路止水装置。
固定構造物が振動した時にも、前記遮水板が回転して空調ダクトを閉塞せず、非常時、空調ダクト内に浸入してきた海水又は水により前記遮水板が回転して空調ダクトを閉塞する時の衝撃力を緩和するように、前記カウンタウエイトにダンパーを設置したことを特徴とする請求項１に記載の管路止水装置。
固定構造物が振動した時にも、前記遮水板が回転して空調ダクトを閉塞することがないように、通常時における遮水板の位置を保持するとともに、非常時、空調ダクト内に浸入してきた海水又は水の通風板への衝突によって前記保持が解除される保持部材を備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載の管路止水装置。
前記通風板は、空調ダクトを遮る面が矩形状であることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の管路止水装置。
通常時における給気或いは排気の流れが前記遮水板に作用しないように、前記遮水板の上流側に整流カバーを配置したことを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の管路止水装置。
前記通風板の上流側の壁面に沿って円弧状の導水板を設けると共に、この導水板に導かれた海水又は水の落水位置の前記通風板部分に集水升を設けることを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の管路止水装置。
前記整流カバーに導水板を設けると共に、この導水板に導かれた海水又は水の落水位置の前記通風板部分に集水升を設けることを特徴とする請求項５に記載の管路止水装置。
前記遮水板の可動回転角度は９０°以下であることを特徴とする請求項１〜７の何れかに記載の管路止水装置。