JP7324719B2

JP7324719B2 - 送気ダクトの流入水排水構造

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Publication number: JP7324719B2
Application number: JP2020007389A
Authority: JP
Inventors: 剛大野
Original assignee: Taisei Corp
Current assignee: Taisei Corp
Priority date: 2020-01-21
Filing date: 2020-01-21
Publication date: 2023-08-10
Anticipated expiration: 2040-01-21
Also published as: JP2021113658A

Description

本発明は、送気ダクトの構造に係り、特に、地上近傍に建屋が部に通じる開口部を備える送気ダクトに好適な、流入水排水構造に関する。

近年、豪雨や洪水などの影響による水害が問題視される事が多くなっている。そうした中、ビルなどにおける空調設備では、屋内に配備されたダクトの換気口が建屋外壁部に設けられており、当該換気口からダクト内へ水が流入する場合がある。

送気用のダクトは元来、気体の挿通を目的として設置されているため、水の流入により吊下荷重が増加した場合、ダクトが破損して屋内に流入水が漏れ出してしまう事もある。このため一般的には、地上部の浸水が疑われる場合には、止水板や土嚢袋などを人手により設置することで、ダクト内への水の流入を防ぐ手段が講じられる。しかし、ダクトの管理担当者がダクト開口部（換気口）から水が流入するという認識を持っていないため、止水対策が講じられない場合や、人手不足等により手が回らず、止水対策を講じることができない場合などもある。

このような実状を鑑み、特許文献１には、ダクト内への水の流入があった場合に、自動で止水板を稼働させるという構造が開示されている。具体的には、ダクトの底板の一部に検知槽を設け、この検知槽に流入水が貯留された場合に、その自重によって止水板のストッパが解除されて止水板が稼働するというものである。

特開２０１５－２２７７３９号公報

特許文献１に開示されているような止水構造であれば、ダクトの管理担当者が水の流入を認識するか否かに関わらず、ダクト内への水の流入があった場合には、これを堰き止めることが可能となる。

しかし、特許文献１に開示されているような手段では、ダクトの一部に流入水を貯留することとなるため、水の流入量によっては、ダクトの吊下荷重が過度なものとなり、ダクトが破損するといった問題を解決することができていない。

そこで本発明では、送気ダクトに水が流入した場合に、これを排水し、ダクトの破損を防ぐ事のできる流入水排水構造を提供することを目的とする。

上記目的を達成するための本発明に係る送気ダクトの流入水排水構造は、建屋の外部に設けられた換気口と、当該換気口から下方へ延設された垂直ダクト、及び前記垂直ダクトに連通する横引ダクトを有する空調設備用の送気ダクトであって、前記横引ダクトの下部に排水路を設け、前記横引ダクトの底板であって、前記排水路の上部に位置する部位に排水開口を備えたことを特徴とする。

また、上記のような特徴を有する送気ダクトの流入水排水構造では、前記垂直ダクトにおける前記横引ダクトの接続位置よりも下側に貯水部を設けると共に、前記貯水部に設けられ、流入水の荷重により稼働する仕切板と、前記排水開口を覆う排水蓋と、前記仕切板と前記排水蓋とを接続する接続部材と、を備え、前記仕切板の稼働により前記排水蓋による前記排水開口の被覆が解除される構成としたことを特徴とする。このような特徴を有する事によれば、送気ダクトとして使用されている際には、排水開口が排水蓋により覆われ、送気効率が維持される。一方、送気ダクト内に水が流入した場合には、水の自重を利用して自動で排水開口が開放され、流入水の排水を行うことが可能となる。

また、上記のような特徴を有する送気ダクトの流入水排水構造において前記仕切板は、前記垂直ダクトと前記横引ダクトとの接続下部を支点とし、前記貯水部側に延設されて力点を担う板部と、前記横引ダクト側に延設されて作用点を担う板部と、を有し、前記力点には、流入水を貯留する水受けを備えていることを特徴とする。このような特徴を有する事によれば、仕切板の構造、及び設置を簡単なものとすることができる。

また、上記のような特徴を有する送気ダクトの流入水排水構造では、前記垂直ダクトの側面であって、前記横引ダクトとの接続部よりも上部側には、流入水を前記水受けへ誘導する誘導板が備えられていることを特徴とする。このような特徴を有する事によれば、流入水を効率良く水受けに流し込む事ができ、早期に仕切板を稼働させ、排水開口の開放を行う事が可能となる。

さらに、上記のような特徴を有する送気ダクトの流入水排水構造では、前記排水蓋と、前記横引ダクトの底板との間にスペーサを設けたことを特徴とする。このような特徴を有する事によれば、湿気や水気などの影響、あるいは圧力差等により、排水蓋が横引ダクトの底板に貼り付き、被覆状態の解除が困難になることを防ぐことができる。

上記のような特徴を有する送気ダクトの流入水排水構造によれば、送気ダクトに水が流入した場合に、これを排水し、ダクトの破損を防ぐ事が可能となる。

第１実施形態に係る送気ダクトの流入水排水構造の構成を示す断面図である。図１におけるＡ－Ａ断面視における送気ダクトの構成を示す図である。送気ダクトに対する水の流入時の様子を示す図である。送気ダクトに流入した水により仕切板が稼働した様子を示す図である。排水開口を介して流入水が排水路へ流れ落ちる様子を示す図である。第２実施形態に係る送気ダクトの流入水排水構造の構成を示す断面図である。第３実施形態に係る送気ダクトの流入水排水構造の構成を示す断面図である。第３実施形態に係る送気ダクトの流入水排水構造における排水蓋の構造を説明するための斜視図である。

以下、本発明の送気ダクトの流入水排水構造に係る実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下に示す実施の形態は、本発明を実施するための好適な形態の一部であり、発明の効果を奏する限りにおいて、構成の一部に変更を加えたとしても、本発明の実施とみなす事ができる。

［第１実施形態］
まず、図１、図２を参照して、第１実施形態に係る送気ダクトの流入水排水構造について説明する。なお、図１は、第１実施形態に係る送気ダクトの流入水排水構造の構成を示す断面図であり、図２は、図１におけるＡ－Ａ断面視における送気ダクトの構成を示す図である。

本実施形態に係る送気ダクトの流入水排水構造（以下、単に流入水排水構造１０と称す）で対象とする送気ダクトは、建屋１００の外部に設けられた換気口１８と、換気口１８から下方へ延設された垂直ダクト１２、及び垂直ダクト１２に連通する横引ダクト２０を有する空調設備用のダクトである。なお、換気口１８と垂直ダクト１２の関係は、垂直ダクト１２の上部側壁面等に換気口１８が設けられる形態であっても良いし、端部に換気口１８を備える換気口接続ダクト１６を介して垂直ダクト１２が設けられる形態であっても良い。なお、本実施形態では、垂直ダクト１２、横引ダクト２０共に、その断面形状を矩形であることを前提として説明するが、本発明の適用に関しては、ダクトの断面形状により影響を受けることは無い。

［垂直ダクト］
本実施形態に係る垂直ダクト１２は、鉛直方向に沿って設けられるダクトであり、換気開口１２ａと、接続開口１２ｂ、及び貯水部１４を備える構成としている。換気開口１２ａは、建屋１００の外部に通じる換気口１８に通じる開口であり、図１に示す形態では、換気口接続ダクト１６が接続されている。換気口接続ダクト１６の端部に設けられている換気口１８には、必要に応じてガラリ１８ａ等が備えられている。換気口１８にガラリ１８ａを備える事により送気ダクト内への異物（小動物やゴミなど）の侵入を防ぐことができる。

接続開口１２ｂは、垂直ダクト１２において、換気開口１２ａよりも下側に位置する側壁に設けられる開口であり、詳細を後述する横引ダクト２０を接続するための要素である。貯水部１４は、接続開口１２ｂよりも下側であって、垂直ダクト１２の下端に設けられ、流入水の一部を貯留すると共に、詳細を後述する仕切板２４の逃げ領域を確保するための役割を担う要素である。

このような基本構成を有する垂直ダクト１２では、換気口１８を介して取り込まれた空気を横引ダクト２０に供給すると共に、横引ダクト２０から垂直ダクト１２に流れ込んだ空気を建屋１００の外部に排出することができる。また、換気口１８から水が流入した場合には、その一部を貯水部１４に貯留することもできる。ここで、垂直ダクト１２に関しては予め、貯水部１４の貯水量に応じた吊荷重を定めておけば、貯水部１４へ流入水が溜まる事による荷重増加により、送気ダクトが破損するという事を防ぐことができる。

［横引ダクト］
横引ダクト２０は、垂直ダクト１２に設けられた接続開口１２ｂに接続されるダクトであり、主に水平方向へ延設されて、フロアの各方面への送気を行うための要素である。横引ダクト２０には、排水開口２０ａが設けられている。排水開口２０ａは、横引ダクト２０の底板であって、接続開口１２ｂ側端部の近傍に位置する部位に設けられている。横引ダクト２０に流入した水が横引ダクト２０に溜まる事無く排水できるようにするためである。

排水開口２０ａの下部には、排水路５０が設けられ、排水開口２０ａから流れ落ちた水が流れ込むように構成している。排水路５０は、図示しない貯水槽等に接続されており、流れ込んだ水を貯水槽へ流し込む事ができる。このような構成とすることで、垂直ダクト１２を介して横引ダクト２０に流れ込んだ水が、排水開口２０ａを介して排水路５０に流れ落ち、貯水槽へと送られることとなる。なお、貯水槽に貯留された水は、一般的な構造として、図示しないポンプ等を介して建屋１００の外部へと排出されることとなる。

［排水蓋・仕切板］
本実施形態では、排水開口２０ａに排水蓋２２を設けるようにしている。排水開口２０ａを排水蓋２２によって覆う事で、送気効率の低下を防ぐ事ができるからである。また、本実施形態では、垂直ダクト１２に設けた貯水部１４を覆う仕切板２４を設けるようにしている。本実施形態の場合、仕切板２４は、接続開口１２ｂの下部を支点として、垂直ダクト１２側（貯水部１４側）と横引ダクト２０側の双方に延設される板部材である。仕切板２４は平板としても良いが、本実施形態では、支点の貯水部側（下面側）にストッパ２４ａを設け、仕切板２４が横引ダクト２０側へズレる事を防止している。ストッパ２４ａの構成については特に限定するものでは無く、図１に示すような垂直板であっても良いし、単なる突起物であっても良い。

排水蓋２２と仕切板２４とは、接続部材２６により接続されている。両者を接続することで、仕切板２４の稼働により排水蓋２２による排水開口２０ａの被覆が解除される構成となる。接続部材２６としては、ワイヤや紐のような可撓性を有する線状材であれば良く、チェーンなどであっても良い。接続部材２６による排水蓋２２と仕切板２４との接続形態は、特に限定するものでは無いが、排水蓋２２における接続開口１２ｂ側端部と、仕切板２４における横引ダクト２０側端部をそれぞれ接続する構成とすれば、接続部材２６を短いものとすることができる。

本実施形態では、仕切板２４における貯水部１４側端部に、水受け２４ｂを設ける構成としている。水受け２４ｂの構成は限定するものでは無く、例えば板部材で囲い設けるといった構成であれば良い。水受け２４ｂを設ける事により、流入水が水受け２４ｂに溜まることとなり、仕切板２４の貯水部１４側延設部（力点）に、効果的に荷重を掛けることができるようになる。なお、本実施形態では、垂直ダクト１２の接続開口１２ｂ側に位置する側壁であって、換気開口１２ａと接続開口１２ｂの間の高さに、誘導板２８を設ける構成としている。誘導板２８は、板部材を斜め下方に向けて設置することで構成し、換気開口１２ａからの流入水を仕切板２４の水受け２４ｂに誘導する役割を担う。このような構成とすることで、水の流入量が少量であるうちに、仕切板２４を稼働させることが可能となる。

また、本実施形態では、排水蓋２２と横引ダクト２０の底板との間にスペーサ２２ａを設けるようにしている。スペーサ２２ａは、少なくとも排水蓋２２の一辺が横引ダクト２０の底辺と密着しないように設けられていれば良い。このような構成とすることで、排水蓋２２が底板と密着してしまい、排水開口２０ａの被覆解除を妨げる力が作用するということを防ぐことができる。

さらに本実施形態では、排水開口２０ａに、蓋ストッパ２０ｂを備えるようにしている。蓋ストッパ２０ｂは、排水蓋２２が移動した後、排水蓋２２が排水開口２０ａを塞ぐように戻る事を防止する役割を担う要素である。その具体的な構成は問うものでは無いが、例えば筒状の本体にピンを挿入し、このピンをバネなどで本体から押し出す構成とすれば良い。ピンの押し出し荷重は、排水蓋２２の自重による荷重よりも低いものとしておけばよい。このような構成とすれば、排水開口２０ａが排水蓋２２により覆われている場合には、ピンが本体に押し込まれた状態となる。一方で、排水蓋２２による排水開口２０ａの被覆が解除されると、本体からピンが突出し、排水蓋２２が排水開口２０ａ側へ戻る事を防止することが可能となる。

［作用・効果］
以下、上記のような構成の流入水排水構造１０の作用と、その効果について、図３から図５を参照して説明する。なお、図面において、図３は、送気ダクトに対する水の流入時の様子を示す図であり、図４は、送気ダクトに流入した水により仕切板が稼働した様子を示す図である。また、図５は、排水開口を介して流入水が排水路へ流れ落ちる様子を示す図である。

図３に示すように、換気口１８を介して換気開口１２ａから垂直ダクト１２へ水が流入すると、流入水は垂直落下、あるいは誘導板２８により導かれる事により、仕切板２４の水受け２４ｂへと導かれる。

水受け２４ｂに流入水が溜まると図４に示すように、仕切板２４が接続開口１２ｂの底部を支点、水受け２４ｂを力点、横引ダクト２０側延設部を作用点として、貯水部１４側延設部を貯水部１４へ落ち込ませるように傾動する。仕切板２４が傾動すると、接続部材２６により仕切板２４と接続されている排水蓋２２が垂直ダクト１２側に引っ張られ、排水開口２０ａの被覆が解除される。

これにより、貯水部１４から溢れ出た流入水は、図５に示すように、排水開口２０ａから排水路５０へと流入し、図示しない貯水槽へと流れ、送気ダクトからの排水が完了する。ここで、図５に示すように、貯水部１４に貯留される水が増えた場合、仕切板２４の材質によっては浮力で傾動が解除される場合もあるが、仕切板２４にはストッパ２４ａが設けられているため、横引ダクト２０側へ流される虞は無い。また、仕切板２４と排水蓋２２は、可撓性を有する線状材により構成される接続部材２６で接続されており、排水開口２０ａの縁からは蓋ストッパ２０ｂがせり出している状態となるため、仕切板２４の状態回帰によって、排水蓋２２が元の位置に戻されるという事も無い。

このように、本実施形態に係る流入水排水構造１０によれば、予期するか否かに関わらず、送気ダクトに水が流入した場合に、これを自動で排水することができる。よって、送気ダクトの破損を防ぐことができる。

［第２実施形態］
次に、図６を参照して、本発明の送気ダクトの流入水排水構造に係る第２実施形態について説明する。なお、本実施形態に係る流入水排水構造１０Ａの基本的な構造は、上述した第１実施形態に係る流入水排水構造１０と同様である。よって、その機能を同一とする箇所には、図面に同一符号を付して、詳細な説明を省略することとする。

第１実施形態に係る流入水排水構造１０との相違点としては、仕切板２４Ａの構造である。具体的には、本実施形態に係る流入水排水構造１０Ａでは、仕切板２４Ａは、貯水部１４の深さ方向に垂直移動する構成としている。すなわち、仕切板２４Ａの平面寸法と垂直ダクト１２の断面における開口寸法をほぼ一致させるように構成している。このような構成とすることで、流入水が仕切板に供給されると、流入水の重量で仕切板２４Ａが貯水部１４へと降下する。これにより、接続部材２６で接続された排水蓋２２は、仕切板２４Ａの降下に起因して、排水開口２０ａの被覆を解くように移動する。

このような構成とする場合、垂直ダクト１２（貯水部１４）の内壁面にはガイドレール（不図示）を設け、仕切板２４Ａには、ガイドレールに沿って移動可能なスライダ（不図示）を設ける構成とすると良い。このような手段を講じることで、仕切板２４Ａをスムーズに上下移動させることが可能となるからである。なお、仕切板の周囲に図示しない囲いを設け、仕切板２４Ａ全体が水受け２４ｂとなるような構造としても良い。なお、仕切板２４Ａの位置制御（非稼働時の状態維持）に関しては、貯水部１４を基点としてバネで支えるようにしても良いし、所定の荷重が付加された際に支持状態が解除される支持部材を配置する構成など、既知の技術を利用すれば良い。

その他の構造、作用、効果については、上述した第１実施形態に係る流入水排水構造１０と同様である。

［第３実施形態］
次に、図７を参照して、本発明の送気ダクトの流入水排水構造に係る第３実施形態について説明する。なお、本実施形態に係る流入水排水構造１０Ｂも、その基本的な構造は、上述した第１実施形態に係る流入水排水構造１０と同様である。よって、その機能を同一とする箇所には、図面に同一符号を付して、詳細な説明を省略することとする。

上記第１、第２実施形態に係る流入水排水構造１０，１０Ａでは、いずれも垂直ダクト１２の底部に貯水部１４を設け、この貯水部１４を利用して仕切板２４，２４Ａを稼働させる構造としていた。これに対し本実施形態では、貯水部、並びに仕切板を廃し、排水蓋２２Ｂを流入水の重量によって稼働する構造としている。

具体的には、排水開口２０ａにおける送気方向中心部の近傍に、回転軸２２Ｂａ（図８参照）を配置し、排水蓋２２Ｂを軸支する。これにより、排水蓋２２Ｂは、回転軸２２Ｂａを基点として回動することが可能となる。本実施形態では、排水蓋２２Ｂにおける回転軸２２Ｂａの上部に位置する部位に堰き止め板２２Ｂｂを配置する構成としている。このような構成とすることで、横引ダクト２０に水が流れ込んだ際、垂直ダクト１２と堰き止め板２２Ｂｂの間に流入水が溜まることとなる。これにより、排水蓋２２Ｂには、流入水貯留側（垂直ダクト１２側）に片荷重が掛かることとなり、回転軸２２Ｂａを基点として回動する力が加えられ、排水開口２０ａが開放される。

なお、排水蓋２２Ｂの稼働に係る荷重を所定の荷重以上としたい場合には、図８に示すように回転軸２２Ｂａに固定端を有する弦巻バネ２２Ｂｃを配置し、回転方向に対して加えられる力に抗力を与えるようにすれば良い。このように、排水蓋２２Ｂの回転を妨げる力を持たせる構成とする場合、排水蓋２２Ｂの端部に回転軸２２Ｂａを配置する構成とすることもできる。

１０，１０Ａ，１０Ｂ………流入水排水構造、１２………垂直ダクト、１２ａ………換気開口、１２ｂ………接続開口、１４………貯水部、１６………換気口接続ダクト、１８………換気口、１８ａ………ガラリ、２０………横引ダクト、２０ａ………排水開口、２０ｂ………蓋ストッパ、２２，２２Ｂ………排水蓋、２２ａ………スペーサ、２２Ｂａ………回転軸、２２Ｂｂ………堰き止め板、２２Ｂｃ………弦巻バネ、２４，２４Ａ………仕切板、２４ａ………ストッパ、２４ｂ………水受け、２６………接続部材、２８………誘導板、５０………排水路、１００………建屋。

Claims

建屋の外部に設けられた換気口と、当該換気口から下方へ延設された垂直ダクト、及び前記垂直ダクトに連通する横引ダクトを有する空調設備用の送気ダクトであって、
前記横引ダクトの下部に排水路を設けると共に前記垂直ダクトにおける前記横引ダクトの接続位置よりも下側に貯水部を設け、
前記横引ダクトの底板であって、前記排水路の上部に位置する部位に設ける排水開口と、
前記貯水部に設けられ、流入水の荷重により稼働する仕切板と、
前記排水開口を覆う排水蓋と、
前記仕切板と前記排水蓋とを接続する接続部材と、を備え、
前記仕切板の稼働により前記排水蓋による前記排水開口の被覆が解除される構成としたことを特徴とする送気ダクトの流入水排水構造。
前記仕切板は、前記垂直ダクトと前記横引ダクトとの接続下部を支点とし、
前記貯水部側に延設されて力点を担う板部と、
前記横引ダクト側に延設されて作用点を担う板部と、を有し、
前記力点には、流入水を貯留する水受けを備えていることを特徴とする請求項１に記載の送気ダクトの流入水排水構造。
前記垂直ダクトの側面であって、前記横引ダクトとの接続部よりも上部側には、流入水を前記水受けへ誘導する誘導板が備えられていることを特徴とする請求項２に記載の送気ダクトの流入水排水構造。
前記排水蓋と、前記横引ダクトの底板との間にスペーサを設けたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の送気ダクトの流入水排水構造。