JP2009008358A - Differential pressure damper for pressurization smokeproofing, and pressurization smokeproofing system - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、火災時に陽圧状態に加圧される加圧領域の圧力を調整するための加圧防煙用の差圧ダンパーと、この差圧ダンパーを備えた加圧防煙システムに関する。 The present invention relates to a pressure- and smoke-proof differential pressure damper for adjusting a pressure in a pressurized region pressurized to a positive pressure state in a fire, and a pressure and smoke-proof system including the differential pressure damper.
従来から、オフィスビルや商業施設における階段室等の避難経路へ加圧給気することで、当該避難経路に火災時の煙が流入することを防止する加圧排煙システムが適用されている。この加圧排煙システムでは、具体的には、階段室に隣接する前室(附室)を設け、火災発生時には、この附室に外気を加圧給気して当該附室の圧力を高めている。また近年では、附室を持たない中低層のビルにも加圧排煙システムを適用可能とすべく、外気を直接階段室に加圧給気する加圧排煙システムも提案されている。これらの加圧排煙システムによれば、階段室等の避難経路への煙の流入を防止して避難の安全性を高めることができると共に、従来の排煙設備や排煙垂れ壁の設置面積を低減又は削減することができる。 2. Description of the Related Art Conventionally, a pressurized smoke exhausting system that prevents pressurized smoke from flowing into an evacuation route by applying pressurized air to an evacuation route such as a staircase in an office building or a commercial facility has been applied. Specifically, in this pressurized smoke exhaust system, a front room (attached room) adjacent to the staircase is provided, and in the event of a fire, the outside air is pressurized and supplied to increase the pressure in the attached room. ing. In recent years, a pressurized smoke exhaust system that pressurizes and supplies external air directly to a staircase has been proposed so that the pressurized smoke exhaust system can be applied to a low-rise building that does not have an attached room. According to these pressurized smoke exhaust systems, it is possible to improve the safety of evacuation by preventing the inflow of smoke into evacuation routes such as staircases, etc., and the installation area of conventional smoke exhaust facilities and smoke exhaust walls Can be reduced or reduced.
このような加圧排煙システムにおいては、階段室の圧力が過度に高まって、階段扉が開きにくくなることを防止するために差圧ダンパーが設置されている。この差圧ダンパーは階段室の壁面に形成された開口部に設置されるもので、水平状に配置された回転軸と、この回転軸によって兆番を介して回転可能に軸支された羽根とを備えて構成されている。そして、当該羽根が非回転位置にある状態では開口部を閉鎖して階段室への煙の流入を防止し、階段室と火災エリアとの相互の差圧によって当該羽根が回転した状態では開口部の少なくとも一部を開放することで、階段室から火災エリアへの通気を行い、階段室の圧力を調整可能としている(例えば特許文献1)。 In such a pressurized smoke exhaust system, a differential pressure damper is installed to prevent the pressure in the staircase from becoming excessively high and the staircase door from becoming difficult to open. This differential pressure damper is installed in an opening formed in the wall surface of the staircase. The rotating shaft is arranged horizontally, and the blade is rotatably supported by the rotating shaft via a trillion number. It is configured with. When the blade is in the non-rotating position, the opening is closed to prevent the inflow of smoke into the staircase. When the blade is rotated by the differential pressure between the staircase and the fire area, the opening is opened. By opening at least a part of the air, ventilation from the staircase to the fire area can be performed to adjust the pressure in the staircase (for example, Patent Document 1).
ここで、差圧ダンパーに求められる特性としては、1)火災未発生時や火災発生初期のように差圧が小さい時には、羽根が回転し難く、この羽根が開口部を閉鎖して階段室への煙の流入を防止すること、及び、2)火災発生後に差圧が高まった場合には、羽根が迅速に回転し、開口部を開放状として階段室から火災エリアへの通気を可能とし、階段室の圧力を調整することが好ましい。このような特性を得るため、従来の差圧ダンパーでは、羽根に対してバネを設けることで、羽根の開度に応じて当該羽根に加わる不勢力を調整していた。 Here, the characteristics required for the differential pressure damper are as follows: 1) When the differential pressure is small, such as when there is no fire or at the beginning of the fire, the blade is difficult to rotate, and this blade closes the opening to the staircase 2) When the differential pressure increases after the fire breaks out, the blades rotate quickly, allowing the ventilation from the staircase to the fire area with the opening open. It is preferable to adjust the pressure in the staircase. In order to obtain such a characteristic, in the conventional differential pressure damper, a spring is provided with respect to the blade, thereby adjusting the ineffective force applied to the blade according to the opening degree of the blade.
しかしながら、従来の差圧ダンパーは壁に設けられていたので、差圧ダンパーを有効に機能させるためには、非加圧領域側(居室側)における差圧ダンパーの近傍スペースをフリースペースとして確保しておく必要があった。従って、非加圧領域のスペースの利用形態が制限されてレイアウトの自由度が低下すると共に、差圧ダンパーの近傍に誤って商品棚等が配置された場合には差圧ダンパーが有効に機能しなくなる可能性があった。 However, since the conventional differential pressure damper is provided on the wall, in order for the differential pressure damper to function effectively, the space near the differential pressure damper on the non-pressurized area side (room side) must be secured as a free space. It was necessary to keep. Therefore, the use form of the space in the non-pressurized area is limited and the degree of freedom in layout is reduced, and the differential pressure damper functions effectively when a product shelf or the like is mistakenly placed near the differential pressure damper. There was a possibility of disappearing.
また、従来の差圧ダンパーでは、羽根に対してバネを設けていたので、差圧ダンパーが全体として大型になり、その設置領域が限定されていた。具体的には、階段扉の如き薄厚の構造体に差圧ダンパーを取付けることが困難であったため、階段室の壁面に開口部を施工して差圧ダンパーを取付ける必要があり、差圧ダンパーの設置の自由度が低かった。 Moreover, in the conventional differential pressure damper, since the spring was provided with respect to the blade, the differential pressure damper became large as a whole, and its installation area was limited. Specifically, since it was difficult to attach the differential pressure damper to a thin structure such as a staircase door, it was necessary to install an opening in the wall of the staircase and attach the differential pressure damper. The degree of freedom of installation was low.
また、従来の差圧ダンパーは、兆番を介して羽根を支持軸に固定していたので、差圧ダンパーが長期間に渡って使用されていない場合には当該兆番が錆付いてスムーズに可動し難くなり、差圧ダンパーの特性が十分に発揮されない可能性があった。 In addition, the conventional differential pressure damper has the blade fixed to the support shaft via a trillion number, so that when the differential pressure damper has not been used for a long period of time, the trillion number will rust and move smoothly. Therefore, there is a possibility that the characteristics of the differential pressure damper are not fully exhibited.
この発明は、上述した従来技術の課題を解決するためになされたものであり、所望の特定を簡易な構成で長期に渡って安定的に得ることができる、加圧防煙用の差圧ダンパー及び加圧防煙システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems of the prior art, and is capable of stably obtaining desired identification over a long period of time with a simple configuration, and a differential pressure damper for pressurized smoke prevention. And a pressurized smoke proofing system.
上述した課題を解決し、目的を達成するため、請求項1に係る発明は、火災時に陽圧状態に加圧される加圧領域を非加圧領域から区画する区画部材の開口部に設けられるもので、羽根が支持軸回りに回転可能に設けられた加圧防煙用の差圧ダンパーであって、当該羽根が非回転位置にある状態では前記開口部を閉鎖し、前記加圧領域と前記非加圧領域との相互の差圧によって当該羽根が回転した状態では前記開口部の少なくとも一部を開放する、加圧防煙用の差圧ダンパーにおいて、前記羽根を前記非回転位置に向けて回転させるモーメントが当該羽根に対して常時加えられると共に、当該羽根の回転角が大きくなるにつれて前記モーメントが小さくなるように形成されたこと、を特徴とする。
In order to solve the above-described problems and achieve the object, the invention according to
請求項2に係る発明は、請求項1に係る発明において、当該羽根の自重により、前記モーメントを加えること、を特徴とする。
The invention according to
請求項3に係る発明は、請求項1又は2に係る発明において、前記支持軸は、前記開口部において、通気方向に略直交状に、かつ、略水平状に配置され、前記羽根は、前記支持軸を中心とする一対の上部と下部とから側面形状を全体として略く字状に形成され、前記羽根が非回転位置にある状態においては、前記上部及び前記下部の両方が、前記支持軸を通る鉛直線に対して前記非加圧領域側に位置し、前記加圧領域と前記非加圧領域との相互の差圧によって当該羽根が回転することにより、前記上部のみが前記鉛直線を越えて前記加圧領域側に移動すること、を特徴とする。 The invention according to a third aspect is the invention according to the first or second aspect, wherein the support shaft is disposed substantially orthogonal to the ventilation direction and substantially horizontal in the opening, and the blades are When the blades are in a non-rotating position, the upper and lower portions are both supported by the support shaft when the blade is in a non-rotating position. Is located on the non-pressurized area side with respect to a vertical line passing through the blade, and the blades are rotated by the differential pressure between the pressurized area and the non-pressurized area, so that only the upper part has the vertical line. It moves to the said pressurization area | region side beyond, It is characterized by the above-mentioned.
請求項4に係る発明は、請求項1から3のいずれか一項に係る発明において、前記区画部材を扉としたこと、を特徴とする。
The invention according to claim 4 is characterized in that, in the invention according to any one of
請求項5に係る発明は、請求項1から4のいずれか一項に係る発明において、前記羽根の側面のうち、前記支持軸側の側面に設けられた不燃性の布体と、前記布体を前記支持軸に固定するための固定具と、を備えることを特徴とする。
The invention according to claim 5 is the invention according to any one of
請求項6に係る発明は、前記請求項1から5のいずれか一項に記載の加圧防煙用の差圧ダンパー、を備えたことを特徴とする。
The invention according to
請求項1に係る発明によれば、目標モーメント特性を得られるため、理想的な差圧ダンパーを構築することができる。従って、火災未発生時や火災発生初期のように差圧が小さい時には、この羽根が開口部を閉鎖して加圧領域(例えば階段室)への煙の流入を防止でき、火災発生後に差圧が高まった場合には、開口部を開放状として加圧領域から火災エリアへの通気を可能とすることが可能になる。 According to the first aspect of the present invention, an ideal differential pressure damper can be constructed because a target moment characteristic can be obtained. Therefore, when the differential pressure is small, such as when there is no fire or at the beginning of the fire, this blade closes the opening to prevent the inflow of smoke into the pressurized area (for example, the staircase). When the air pressure increases, it becomes possible to allow the ventilation from the pressure area to the fire area by opening the opening.
また、請求項2に係る発明によれば、バネ等を用いることなく羽根の自重によって目標モーメント特性を得ることができるので、差圧ダンパーの小型化や簡素化を図ることができる。従って、例えば壁体よりも薄厚の扉に対しても差圧ダンパーを設けることができ、差圧ダンパーの設置の自由度を高めることができる。 According to the second aspect of the present invention, the target moment characteristic can be obtained by the weight of the blade without using a spring or the like, so that the differential pressure damper can be reduced in size and simplified. Therefore, for example, a differential pressure damper can be provided even for a door that is thinner than the wall, and the degree of freedom of installation of the differential pressure damper can be increased.
また、請求項3に係る発明によれば、羽根が非回転位置にある状態と回転状態とにある状態とで、上羽根及び下羽根の両方が非加圧領域側に位置する場合と、上羽根のみが加圧領域側に移動する場合とを切り替えることができ、これら上羽根と下羽根との重量バランスを調整することで、目標モーメント特性を得ることができる。
According to the invention of
また、請求項4に係る発明によれば、区画部材を扉としており、扉は当然に開閉されるものであってその周囲にはフリースペースが自然に確保されるため、壁に差圧ダンパーを設けた場合のように非加圧領域のスペースの利用形態が制限されることがなくなる。従って、非加圧領域のスペースの利用形態の自由度を高めることができる。また同時に、差圧ダンパーの近傍に誤って商品棚等が配置されることで差圧ダンパーが有効に機能しなくなるような事態を防止でき、安全性を高めることができる。 Moreover, according to the invention which concerns on Claim 4, since the partition member is made into a door and the door is naturally opened and closed and free space is naturally secured around it, a differential pressure damper is provided on the wall. The use form of the space in the non-pressurized area is not limited as in the case where it is provided. Therefore, the freedom degree of the utilization form of the space of a non-pressurization area | region can be raised. At the same time, it is possible to prevent a situation in which the differential pressure damper does not function effectively due to a product shelf or the like being erroneously disposed in the vicinity of the differential pressure damper, thereby improving safety.
また、請求項5に係る発明によれば、布体の可撓性によって羽根の可動性能が確保されるので、従来の兆番のような金属部品の可動性能に依存する必要がなくなり、差圧ダンパーが長期間に渡って使用されていない場合であっても羽根のスムーズな動作を確保することができる。 Further, according to the invention according to claim 5, since the movable performance of the blade is ensured by the flexibility of the cloth body, it is not necessary to depend on the movable performance of the metal part as in the conventional trillion, and the differential pressure Even when the damper has not been used for a long period of time, the smooth operation of the blades can be ensured.
また、請求項6に係る発明によれば、上記各種の作用効果を奏する差圧ダンパーを加圧防煙システムに適用することで、安全性に優れた加圧防煙システムを構築することができる。
Moreover, according to the invention which concerns on
以下に添付図面を参照して、この発明の各実施の形態を詳細に説明する。まず、〔I〕各実施の形態に共通の基本的概念を説明した後、〔II〕各実施の形態の具体的内容について説明し、〔III〕最後に、各実施の形態に対する変形例について説明する。ただし、これら各実施の形態によって本発明が限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First, [I] the basic concept common to each embodiment was explained, then [II] the specific contents of each embodiment were explained, and [III] finally, a modification to each embodiment was explained. To do. However, the present invention is not limited by these embodiments.
〔I〕各実施の形態に共通の基本的概念
まず、各実施の形態に共通の基本的概念について説明する。各実施の形態に係る差圧ダンパーは、加圧排煙システムにおいて火災時に陽圧状態に加圧される加圧領域の圧力を調整するためのもので、加圧領域を非加圧領域から区画する区画部材の開口部に設けられる加圧防煙用の差圧ダンパーである。ここで、加圧領域としては、例えば、階段室に隣接する前室や、外気を直接階段室に加圧給気する場合には当該階段室が該当する。非加圧領域としては、例えば居室が該当する。
[I] Basic concept common to the embodiments First, the basic concept common to the embodiments will be described. The differential pressure damper according to each embodiment is for adjusting the pressure of a pressurized region that is pressurized to a positive pressure state in the event of a fire in a pressurized smoke exhaust system, and partitions the pressurized region from the non-pressurized region. It is a pressure-pressure smoke-proof differential pressure damper provided in the opening part of the partition member to perform. Here, as the pressurizing region, for example, the front chamber adjacent to the staircase or the staircase when the outside air is directly pressurized and supplied to the staircase. For example, a living room corresponds to the non-pressurized area.
この差圧ダンパーの特徴の一つは、羽根を非回転位置に向けて回転させるモーメント(以下、「閉鎖モーメント」と称する)が当該羽根に対して常時加えられると共に、当該羽根の回転角が大きくなるにつれて閉鎖モーメントが小さくなるように形成されている点にある(以下、このような閉鎖モーメントの特性を「目標モーメント特性」と称する)。すなわち、閉鎖モーメントが当該羽根に対して常時加えられることで、火災未発生時や火災発生初期のように加圧領域と非加圧領域との相互間の差圧(以下、単に「差圧」と称する)が小さい時、あるいは、差圧が大きくなった後に羽根が一旦回転して該差圧が解消された時には、羽根が回転し難く、この羽根が開口部を閉鎖して階段室への煙の流入を防止する。また、羽根の回転角が大きくなるにつれて閉鎖モーメントが小さくなるように形成されることで、火災発生後に差圧が高まった場合には、羽根が迅速に回転し、開口部を開放状として階段室から火災エリアへの通気を可能とし、階段室の圧力を調整することができる。 One of the features of this differential pressure damper is that a moment for rotating the blade toward the non-rotating position (hereinafter referred to as “closing moment”) is constantly applied to the blade, and the rotation angle of the blade is large. The closing moment is formed so as to become smaller (hereinafter, the characteristic of the closing moment is referred to as “target moment characteristic”). That is, a closing moment is constantly applied to the blade, so that the pressure difference between the pressurized area and the non-pressurized area (hereinafter simply referred to as “differential pressure”) when no fire has occurred or at the beginning of the fire. ) Is small, or when the vane rotates once after the differential pressure increases and the differential pressure is eliminated, the vane is difficult to rotate, and the vane closes the opening and opens to the staircase Prevent inflow of smoke. In addition, because the closing moment is reduced as the blade rotation angle increases, the blades rotate rapidly when the differential pressure increases after the fire, and the staircase opens with the opening open. Allows ventilation to the fire area and adjusts the pressure in the staircase.
特に、このようなモーメント特性を得るための具体的構成として、1)羽根の自重を利用した形態、2)重りを利用した形態、3)モータ駆動を利用した形態の3つの形態があり、いずれにおいても従来の差圧ダンパーにより小型化を図ることができる。この差圧ダンパーの設置対象になる区画部材は、具体的には、従来と同様に壁であってもよく、あるいは、扉であってもよい。以下の各実施の形態では区画部材を階段扉とした例について説明する。なお、本発明に係る加圧防煙用の差圧ダンパーは、各種の防災設備を備えた加圧防煙システムに適用可能であるが、加圧防煙システム自体の構成は差圧ダンパーを除いて公知のものを採用することができるので、以下では、主として差圧ダンパーのみについて説明する。 In particular, there are three specific configurations for obtaining such moment characteristics: 1) a configuration using the weight of the blade, 2) a configuration using the weight, and 3) a configuration using the motor drive. Also, the conventional differential pressure damper can reduce the size. Specifically, the partition member to be installed with the differential pressure damper may be a wall or a door as in the conventional case. In the following embodiments, examples in which the partition member is a staircase door will be described. The differential pressure damper for pressurized smoke prevention according to the present invention can be applied to a pressurized smoke prevention system provided with various disaster prevention facilities, but the configuration of the pressurized smoke prevention system itself excludes the differential pressure damper. In the following, only the differential pressure damper will be mainly described.
〔II〕各実施の形態の具体的内容
次に、本発明に係る加圧防煙用の差圧ダンパー及び加圧防煙システムの各実施の形態の具体的内容について説明する。
[II] Specific Contents of Each Embodiment Next, the specific contents of each embodiment of the differential pressure damper for pressurized smoke prevention and the pressurized smoke prevention system according to the present invention will be described.
〔実施の形態1〕
まず、本発明の実施の形態1について説明する。この形態は、羽根の自重を利用した形態である。
[Embodiment 1]
First, the first embodiment of the present invention will be described. This form uses the dead weight of the blade.
(全体構成)
図1は本実施の形態1に係る加圧防煙システムにおける差圧ダンパーを適用した階段扉の正面図、図2は図1のA−A矢視断面図、図3は図2の要部拡大図である(なお、図2、3において、実線は閉鎖位置にある羽根14、想像線は非閉鎖位置にある羽根14を示す。後述する図4において同じ)。図1、2に示すように、加圧領域(例えば階段室)を非加圧領域(例えば居室)から区画する壁1に枠体2が取付けられており、この枠体2に階段扉3が取付けられている。この階段扉3は、正面略方形状に形成されており、その一側方に設けられた上下一対の兆番3aを介して枠体2に回動自在とされた片開き扉である。この階段扉3には、加圧領域から非加圧領域への通気を可能とするための通気路として正面略方形状の開口部3bが形成されており、この開口部3bに差圧ダンパー10が取り付けられている。
(overall structure)
FIG. 1 is a front view of a staircase door to which a differential pressure damper is applied in the pressurized smoke prevention system according to the first embodiment, FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 1, and FIG. 2 and 3 are enlarged views (in FIGS. 2 and 3, the solid line indicates the
(全体構成−差圧ダンパー)
この差圧ダンパー10は、開口部3bに略合致する正面方形状の枠体11と、この枠体11の内部において上下方向に略均等間隔で並設された複数のダンパーユニット12とを備えて構成されている。各ダンパーユニット12は、相互に同一の構造及び形状にて形成されており、概略的には、支持軸13、羽根14、及び連結部15を備えて構成されており、支持軸13に対して羽根14が連結部15を介して回転可能に連結されている。
(Overall structure-differential pressure damper)
The
そして、各羽根14が非回転位置にある状態では、隣接する各ダンパーユニット12の羽根14の上端と下端とが相互に重合することで、開口部3bを閉鎖して、非加圧領域から加圧領域に向けて煙や炎が侵入することを防止する。一方、加圧領域と非加圧領域との相互の差圧によって当該羽根14が回転した状態では、羽根14の上端と下端との重合状態が解消され、羽根14の相互間にスペースが形成され、開口部3bの少なくとも一部が開放されて、加圧領域から非加圧領域への通気が可能になる。
In the state where each
(全体構成−差圧ダンパー−支持軸)
支持軸13は、枠体11の左右の幅に略対応する長さの長尺部材であり、通気方向(加圧領域から非加圧領域に至る方向)に対して略直交状に、かつ、略水平状に配置されており、枠体11に対して溶接等にて固定されている。この支持軸13は、後述するクリップ15bによる固定が容易なように細長平板状に形成されているが、円筒状や楕円筒状に形成してもよい。
(Overall structure-differential pressure damper-support shaft)
The
(全体構成−差圧ダンパー−羽根)
羽根14は、以下の条件1、2を満たすように形成されている。条件1:非回転位置にある状態では、当該羽根14の上端と当該羽根14の上方に配置された他の羽根14の下端とが相互に重合し、かつ、当該羽根14の下端と当該羽根14の下方に配置された他の羽根14の上端とが相互に重合して、開口部3bを閉鎖すること(ただし、最上方に配置された羽根14についてはその上端が枠体11の上辺の下面に当接又は重合し、最下方に配置された羽根14についてはその下端が枠体11の下辺の上面に当接又は重合することで、開口部3bを閉鎖すること)。条件2:上述した目標モーメント特性が得られること。
(Overall structure-differential pressure damper-blades)
The
次に、このような条件を満たすための羽根14の具体的構造の一例について説明する。羽根14は、平板部材を折り曲げることによって、支持軸13を中心とする一対の上羽根14aと下羽根14bとから側面形状を全体として略「く」字状に形成されている。この羽根14の材質は任意であるが、軽量かつ耐火性に優れていることが好ましく、例えば軽金属にて形成することができる。この上羽根14aの上端近傍位置又は下羽根14bの下端近傍位置の少なくとも一方には、当該羽根14のバランスを調整するためのウェイト14cが固定されている。このウェイト14cは、例えば金属から球状に形成されており、上羽根14a又は下羽根14bに対して溶接等にて固定されている。ただし、ウェイト14cの形状は任意や形成方法は任意であり、羽根14の一部を肉厚状とすることでウェイト14cを形成してもよい。
Next, an example of a specific structure of the
ここで、条件1を満たすための構造についてより詳細に説明する。図3に示すように、各ダンパーユニット12の上下間隔をL、垂直面に投影した上羽根14aの上下方向の長さをL1、垂直面に投影した下羽根14bの上下方向の長さをL2とすると、L1+L2≧Lとなるように、これら支持軸13の間隔や上羽根14a又は下羽根14bの形状が決定されている。従って、非回転位置にある状態では、当該羽根14の上端と当該羽根14の上方に配置された他の羽根14の下端とが相互に重合し、かつ、当該羽根14の下端と当該羽根14の下方に配置された他の羽根14の上端とが相互に重合する。この重合部についてさらに説明すると、上羽根14aの上端は非加圧領域に向けて略水平状に折り曲げられており、下羽根14bの下端は加圧領域に向けて斜め下方に折り曲げられており、この上端が下端に対して加圧領域側から重合状に当接して、これら羽根14の相互間における通気を遮断している。なお、最上方に配置された羽根14についてはその水平状の上端が、枠体11の上辺の下面に当接し、最下方に配置された羽根14についてはその折り曲げ状の下端が、枠体11の下辺の上面に当接して、羽根14と枠体11との相互間における通気を遮断している。なお、気密性を高めるため、羽根14の上端や下端に合成ゴム等の弾性部材を配置してもよい。
Here, the structure for satisfying the
次に、条件2を満たすための構造についてより詳細に説明する。図4は、1枚の羽根14をモデル化した説明図である。この図4に示すように、羽根14が非回転位置にある状態においては、上羽根14a及び下羽根14bの両方が、支持軸13を通る鉛直線に対して非加圧領域側に位置する。従って、上羽根14a及び下羽根14bの重心が非加圧領域側に位置することで閉鎖モーメントを得ることができる。一方、加圧領域と非加圧領域との相互の差圧によって当該羽根14が回転した場合、上羽根14aのみが鉛直線を越えて加圧領域側に移動する。従って、下羽根14bの重心は非加圧領域側に残存して閉鎖モーメントを与え、上羽根14aの重心は加圧領域側に移動して閉鎖モーメントを低減するので、これら上羽根14aと下羽根14bとのバランスを図ることで、閉鎖モーメントを調整することができる。
Next, the structure for satisfying the
このように羽根14の自重によって当該羽根14に働くモーメントを、この図4に示すように羽根14をモデル化して求める。ここで、羽根14が閉鎖位置にある状態において、上羽根14aが水平面となす角度をα、下羽根14bが水平面となす角度をβ、支持軸13から上羽根14aのウェイト14cまでの距離をr1、支持軸13から上羽根14aの質量重心までの距離をr2、支持軸13から下羽根14bのウェイト14cまでの距離をr3、支持軸13から下羽根14bの質量重心までの距離をr4、上羽根14aのウェイト14cの重力をF1、上羽根14a(ウェイト14cを除く)の重力をF2、下羽根14bのウェイト14cの重力をF3、下羽根14b(ウェイト14cを除く)の重力をF4とする。また、羽根14の閉鎖位置からの回転角度をxとする。
The moment acting on the
ここで、羽根14に加わる図示矢印方向のモーメントMは式(1)で表される。
M=−(F1・r1+F2・r2)・cos(α+x)
−(F3・r3+F4・r4)・cos(β+x)・・・(1)
Here, the moment M in the direction of the arrow shown in the figure applied to the
M = − (F1 · r1 + F2 · r2) · cos (α + x)
-(F3 · r3 + F4 · r4) · cos (β + x) (1)
式(1)を整理すると式(2)が得られる。
M=R・sin(x+θ)・・・(2)
When formula (1) is rearranged, formula (2) is obtained.
M = R · sin (x + θ) (2)
ただし、式(2)において、
α=(F1・r1+F2・r2)・sinα+(F3・r3+F4・r4)・sinβ・・・(2c)
β=−(F1・r1+F2・r2)・cosα−(F3・r3+F4・r4)・cosβ・・・(2d)
However, in Formula (2),
α = (F1 · r1 + F2 · r2) · sin α + (F3 · r3 + F4 · r4) · sinβ (2c)
β = − (F1 · r1 + F2 · r2) · cos α− (F3 · r3 + F4 · r4) · cos β (2d)
式(2)によれば、モーメントMは角度xに対してsin関数となっており、その振幅はRであり、位相のずれはθで表される。Rとθは共に、羽根14やウェイト14cの重量F1〜F4と距離r1〜r4、及び羽根14の角度αとβで表されるので、羽根14の構造によって設定することができる。すなわち、式(2b)により位相のずれθを決め、式(2a)により振幅Rを決めることで、目標モーメント特性を得るための羽根14の構造を決定することができる。
According to Equation (2), the moment M is a sin function with respect to the angle x, its amplitude is R, and the phase shift is represented by θ. Since both R and θ are expressed by the weights F1 to F4 and distances r1 to r4 of the
上記式(2)(2a)〜(2d)を用いた具体的な設計例について説明する。ここでは、図5に示すようにウェイト14cを上羽根14aにのみ設ける場合を想定し、上羽根14aの重力は9.8N(=1kgf)で重心は上羽根14aの中心、下羽根14bの重力は19.6N(=2kgf)で重心は下羽根14bの中心であるものとする。また、垂直面に投影した上羽根14aの長さ、水平面に投影した上羽根14aの長さ、垂直面に投影した下羽根14bの長さ、水平面に投影した下羽根14bの長さを、それぞれ0.04m、0.02m、0.08m、0.02mとする。このような前提において、上羽根14aのウェイト14cの重力Wを0N(=0kgf)、12.74N(=1.3kgf)、19.6N(=2kgf)とした場合の各々のモーメント特性を図6〜8に示す。
A specific design example using the above formulas (2) (2a) to (2d) will be described. Here, it is assumed that the
ウェイト14cの重力Wを0N(=0kgf)とした場合(ウェイト14cがない場合)、図6に示すように、モーメントは回転角が0°〜90°で常に負となる。ここで、モーメントが負であることは閉鎖モーメントが加わっていることを意味し、回転角が0°は羽根14が閉鎖位置にあることを意味し、回転角が90°は羽根14が全開位置にあることを意味する。従って、この場合には、羽根14が閉鎖位置から全開位置に至るまでの全ての状態において閉鎖モーメントが加わっていることが判る。また、回転角が0°から約63°に至るまでは回転角が大きくなるにつれて閉鎖モーメントが大きくなり、回転角が約63°になった時に閉鎖モーメントが最小になり、回転角が約63°から90°に至るまでは回転角が大きくなるにつれて閉鎖モーメントが小さくなることが判る。このモーメント特性では、火災未発生時や火災発生初期のように差圧が小さい時に、閉鎖モーメントが小さいために羽根14が比較的回転し易く、火災発生後に差圧が高まった場合に、閉鎖モーメントが大きくなって羽根14が回転が回転し難くなるので、目標モーメント特性に合致しない。
When the gravity W of the
次に、ウェイト14cの重力Wを12.74N(=1.3kgf)とした場合、図7に示すように、モーメントは回転角が0°〜90°で常に負となるので、羽根14が閉鎖位置から全開位置に至るまでの全ての状態において閉鎖モーメントが加わっている。また、回転角が約8°になった時に閉鎖モーメントが最小になり、回転角が約8°から90°に至るまでは回転角が大きくなるにつれて閉鎖モーメントが小さくなることが判る。このモーメント特性では、1)火災未発生時や火災発生初期のように差圧が小さい時には、閉鎖モーメントが大きいために羽根14が回転し難く、火災発生後に差圧が高まった場合には、閉鎖モーメントが徐々に小さくなって羽根14が迅速に回転して、加圧領域の余剰圧力を迅速に緩和するので、目標モーメント特性を得ることができる。
Next, when the weight W of the
次に、ウェイト14cの重力Wを19.6N(=2kgf)とした場合、図8に示すように、回転角が約74°を超えている状態では、モーメントが正になっており、閉鎖モーメントとは逆方向のモーメントが加わり、羽根14が回転したまま閉鎖状態に戻らないことを意味しているので、差圧ダンパー10として避けるべき特性であり、目標モーメント特性に合致しない。
Next, when the gravity W of the
(全体構成−差圧ダンパー−連結部)
最後に、図3に示す連結部15の構成について説明する。この連結部15は、布体15aとクリップ15bとを備えて構成されている。布体15aは羽根14の幅と略同様の長さの帯状に形成されており、当該布体15aの下部が羽根14の支持軸13側の側面に固定されている。この布体15aの上部は、支持軸13の上面に載置された状態で、当該支持軸13に対してクリップ15bにて固定されている。このクリップ15bは、特許請求の範囲における固定具に対応するものであり、側面形状を略「C」字状とする弾性体であって、羽根14の幅と略同様の長さを有し、布体15aの上部と支持軸13とを挟持する。
(Overall structure-differential pressure damper-connecting part)
Finally, the structure of the
例えば、布体15aとしては金属繊維やセラミック繊維を混合した不燃クロスが用いられ、羽根14に対する布体15aの固定にはセラミック系やエポキシ系の耐熱接着剤が用いられ、クリップ15bには金属が用いられており、非加熱領域側で発生した火災の熱に対する連結部15の耐熱性が確保されている。このような構成によれば、布体15aの上部と下部との境界部分を中心として羽根14が回動自在に支持される。特に、布体15aの可撓性によって羽根14の可動性が確保されるので、従来の兆番のような金属部品の可動性に依存する必要がないので、差圧ダンパー10が長期間に渡って使用されていない場合であっても羽根14のスムーズな動作を確保することができる。
For example, a non-combustible cloth in which metal fibers or ceramic fibers are mixed is used as the
(実施の形態1の効果)
このような構成によれば、目標モーメント特性を得られるため、理想的な差圧ダンパー10を構築することができる。特に、バネ等を用いることなく羽根14の自重によって目標モーメント特性を得ることができるので、差圧ダンパー10の小型化や簡素化を図ることができる。
(Effect of Embodiment 1)
According to such a configuration, since the target moment characteristic can be obtained, an ideal
また、階段扉3は当然に開閉されるものであってその周囲にはフリースペースが自然に確保されるため、壁に差圧ダンパーを設けた場合のように非加圧領域のスペースの利用形態が制限されることがなくなる。従って、非加圧領域のスペースの利用形態の自由度を高めることができる。また同時に、差圧ダンパーの近傍に誤って商品棚等が配置されることで差圧ダンパー10が有効に機能しなくなるような事態を防止でき、安全性を高めることができる。
Further, the
また、布体15aの可撓性によって羽根14の可動性が確保されるので、従来の兆番のような金属部品の可動性に依存する必要がなくなり、差圧ダンパー10が長期間に渡って使用されていない場合であっても羽根14のスムーズな動作を確保することができる。
Moreover, since the movability of the
〔実施の形態2〕
次に、本発明の実施の形態2について説明する。実施の形態2は、羽根から分離したウェイトを滑車を介して昇降自在とした形態である。なお、実施の形態1と略同様の構成要素については、必要に応じて、実施の形態1で用いたのと同一の符号又は名称を付してその説明を省略する。
[Embodiment 2]
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the second embodiment, the weight separated from the blades can be moved up and down via a pulley. In addition, about the component similar to
(全体構成−差圧ダンパー)
図9は本実施の形態2に係る差圧ダンパーの縦断面図である。差圧ダンパー20は、階段扉3の開口部3bに上下に並設された複数のダンパーユニット21と、ウェイト23と、滑車24とを備えて構成されている。
(Overall structure-differential pressure damper)
FIG. 9 is a longitudinal sectional view of the differential pressure damper according to the second embodiment. The
各ダンパーユニット21には、略平板状の羽根22が回動自在に設けられている。これら各羽根22は、当該羽根22の左右中央又は側方に連結された連結ワイヤー25にて相互に連結されている。この連結ワイヤー25はその一端を滑車24を介してウェイト23に接続されており、この連結ワイヤー25がウェイト23の自重によって巻き上げられることで、羽根22が回転位置に回動される。具体的には、各羽根22は当該羽根22の自重によって閉鎖方向に常時付勢されており、この付勢力に抗してウェイト23及び連結ワイヤー25を介して羽根22を回動させることができる。なお、図9においては、滑車24を階段扉3の内部に配置するように示しているが、実際の滑車24の位置は任意であり、開口部3bに配置してもよい。
Each
ここで、羽根22の形状と自重、羽根22に対する連結ワイヤー25の連結位置、及び、ウェイト23の自重を調整することで、図7の目標モーメント特性を得ることができ、差圧がある一定以上になるまでは羽根22を回動させることなく閉鎖位置に留め、差圧がある一定以上になった場合には羽根22を迅速に回動させることができる。なお、この目標モーメント特性を得るための各部の設計は、実施の形態1と同様のモデル化にて行うことができるので、その説明を省略する。
Here, the target moment characteristic of FIG. 7 can be obtained by adjusting the shape and weight of the
(実施の形態2の効果)
このような構成によれば、目標モーメント特性を得られるため、理想的な差圧ダンパー20を構築することができる。特に、羽根22の自重のみに依存することなく目標モーメント特性を得ることができるので、羽根22の設計の自由度を一層高めることができる。
(Effect of Embodiment 2)
According to such a configuration, since the target moment characteristic can be obtained, an ideal
〔実施の形態3〕
次に、本発明の実施の形態3について説明する。実施の形態3は、モータ制御により目標モーメントを得る形態である。なお、実施の形態2と略同様の構成要素については、必要に応じて、実施の形態2で用いたのと同一の符号又は名称を付してその説明を省略する。
[Embodiment 3]
Next, a third embodiment of the present invention will be described. In the third embodiment, a target moment is obtained by motor control. In addition, about the component similar to
(全体構成−差圧ダンパー)
図10は本実施の形態3に係る差圧ダンパーの縦断面図である。差圧ダンパー30は、複数のダンパーユニット31と、モータ32と、加圧領域及び非加圧領域の各々の圧力を測定するための圧力センサ33と、圧力センサ33からの出力に基づいてモータ32を制御する制御装置34とを備えて構成されている。
(Overall structure-differential pressure damper)
FIG. 10 is a longitudinal sectional view of the differential pressure damper according to the third embodiment. The
各ダンパーユニット31には、略平板状の羽根35が回動自在に設けられている。これら各羽根35は、当該羽根35の左右中央又は側方に連結された連結ワイヤー36にて相互に連結されている。この連結ワイヤー36はその一端をモータ32のアーム32aに接続されており、この連結ワイヤー36がモータ32の回転によって巻き上げ又は巻き下げられることで、羽根35が閉鎖位置又は回転位置に回動される。具体的には、各羽根35は当該羽根35の自重によって閉鎖方向に常時付勢されており、この付勢力に抗して連結ワイヤー36を介してモータ32を回転方向に巻き上げることで、羽根35が回動される。なお、図10においては、モータ32を階段扉3の内部に配置するように示しているが、実際のモータ32の位置は任意であり、開口部3bに配置してもよい。
Each
圧力センサ33は、加圧領域と非加圧領域の各々に配置された測定プローブ33aを有しており、これら測定プローブ33aを介して取得された圧力が圧力センサ33から制御装置34に入力される。この制御装置34は、例えば図示しないメモリ及びMPU(Micro Processing Unit)を備えて構成されており、MPUは、圧力センサ33の出力に基づいて加圧領域と非加圧領域との差圧を算定し、この差圧に基づいてモータ32に制御信号を出力することで、モータ32を制御する。ここで、メモリには、差圧と羽根35の開度との所望の関係が制御テーブルとして予め記憶されており、MPUは、この制御テーブルを参照しつつ、その時点の差圧に対する羽根35の開度を決定し、当該開度になるようにモータ32を制御する。具体的には、図7の目標モーメント特性に合致するように、差圧がある一定以上になるまでは羽根35を回動させることなく閉鎖位置にとどめ、差圧がある一定以上になった場合には羽根35を迅速に回動させる。
The
(実施の形態3の効果)
このような構成によれば、目標モーメント特性を得られるため、理想的な差圧ダンパー30を構築することができる。特に、羽根35の自重のみに依存することなく目標モーメント特性を得ることができるので、羽根35の設計の自由度を一層高めることができる。
(Effect of Embodiment 3)
According to such a configuration, since the target moment characteristic can be obtained, an ideal
〔III〕各実施の形態に対する変形例
以上、本発明の各実施の形態について説明したが、本発明の具体的な構成及び手段は、特許請求の範囲に記載した各発明の技術的思想の範囲内において、任意に改変及び改良することができる。以下、このような変形例について説明する。
[III] Modifications to Each Embodiment While the embodiments of the present invention have been described above, the specific configuration and means of the present invention are within the scope of the technical idea of each invention described in the claims. It can be arbitrarily modified and improved within. Hereinafter, such a modification will be described.
(解決しようとする課題や発明の効果について)
また、発明が解決しようとする課題や発明の効果は、前記した内容に限定されるものではなく、本発明によって、前記に記載されていない課題を解決したり、前記に記載されていない効果を奏することもでき、また、記載されている課題の一部のみを解決したり、記載されている効果の一部のみを奏することがある。
(About problems to be solved and effects of the invention)
In addition, the problems to be solved by the invention and the effects of the invention are not limited to the above-described contents, and the present invention solves the problems not described above or has the effects not described above. There are also cases where only some of the described problems are solved or only some of the described effects are achieved.
(各実施の形態の組合せ)
各実施の形態に示した構成は、相互に組合せることができ、例えば、実施の形態2のウェイト23と実施の形態3のモータ32とを組み合わせて、目標モーメント特性を得ることができる。
(Combination of each embodiment)
The configurations shown in the respective embodiments can be combined with each other. For example, the target moment characteristic can be obtained by combining the
(加圧領域及び非加圧領域について)
加圧領域としては、階段室に隣接する前室や、外気を直接階段室に加圧給気する場合における当該階段室を挙げることができるが、これら前室や階段室に限られず、任意のスペースを加圧領域とすることができる。また、非加圧領域は、例えば、階段室や前室に隣接する居室が該当するが、任意のスペースを非加圧領域を対象とすることができる。
(Pressurized area and non-pressurized area)
Examples of the pressurization area include the front room adjacent to the staircase and the staircase when the outside air is directly pressurized and supplied to the staircase. The space can be a pressure region. Further, the non-pressurized area corresponds to, for example, a staircase or a living room adjacent to the front room, but any space can be targeted for the non-pressurized area.
(羽根の形状、ウェイトの位置及び個数について)
羽根14、22、35の形状や、ウェイト14cの位置及び個数については、上述した目標モーメント特性を得ることができる限りにおいて任意に変更することができる。
(About blade shape, weight position and number)
The shape of the
1 壁
2、11 枠体
3 階段扉
3a 兆番
3b 開口部
10、20、30 差圧ダンパー
12、21、31 ダンパーユニット
13 支持軸
14、22、35 羽根
14a 上羽根
14b 下羽根
14c、23 ウェイト
15 連結部
15a 布体
15b クリップ
24 滑車
25、36 連結ワイヤー
32 モータ
33 圧力センサ
33a 測定プローブ
34 制御装置
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記羽根を前記非回転位置に向けて回転させるモーメントが当該羽根に対して常時加えられると共に、当該羽根の回転角が大きくなるにつれて前記モーメントが小さくなるように形成されたこと、
を特徴とする加圧防煙用の差圧ダンパー。 A pressure- and smoke-proof differential pressure damper provided at the opening of a partition member that partitions the pressurized area pressurized to a positive pressure during a fire from the non-pressurized area, and the blades can rotate around the support shaft The opening is closed when the blade is in the non-rotating position, and at least the opening is rotated when the blade is rotated by the differential pressure between the pressure region and the non-pressure region. In the differential pressure damper for pressurized smoke prevention that opens a part,
A moment for rotating the blade toward the non-rotating position is always applied to the blade, and the moment is reduced as the rotation angle of the blade increases.
A differential pressure damper for pressurized smoke and smoke.
を特徴とする請求項1に記載の加圧防煙用の差圧ダンパー。 Applying the moment by the dead weight of the blade,
The differential pressure damper for pressure smoke prevention according to claim 1.
前記羽根は、前記支持軸を中心とする一対の上羽根と下羽根とから側面形状を全体として略く字状に形成され、
前記羽根が非回転位置にある状態においては、前記上羽根及び前記下羽根の両方が、前記支持軸を通る鉛直線に対して前記非加圧領域側に位置し、
前記加圧領域と前記非加圧領域との相互の差圧によって当該羽根が回転することにより、前記上羽根のみが前記鉛直線を越えて前記加圧領域側に移動すること、
を特徴とする請求項1又は2に記載の加圧防煙用の差圧ダンパー。 The support shaft is disposed substantially orthogonal to the ventilation direction and substantially horizontally in the opening.
The blade is formed in a substantially square shape as a whole from a pair of upper blades and lower blades around the support shaft,
In a state where the blade is in a non-rotating position, both the upper blade and the lower blade are positioned on the non-pressurized region side with respect to a vertical line passing through the support shaft,
When the blades are rotated by the differential pressure between the pressure region and the non-pressure region, only the upper blade moves to the pressure region side beyond the vertical line,
The differential pressure damper for pressurized smoke prevention according to claim 1 or 2.
を特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の加圧防煙用の差圧ダンパー。 The partition member as a door;
The differential pressure damper for pressurized smoke prevention according to any one of claims 1 to 3.
前記布体を前記支持軸に固定するための固定具と、
を備えることを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の加圧防煙用の差圧ダンパー。 Of the side surfaces of the blades, a non-combustible cloth body provided on the side surface on the support shaft side;
A fixture for fixing the cloth body to the support shaft;
The differential pressure damper for pressurized smoke prevention according to any one of claims 1 to 4, further comprising:
を備えたことを特徴とする加圧防煙システム。
Differential pressure damper for pressurized smoke prevention according to any one of claims 1 to 5,
A pressurized smoke proofing system characterized by comprising:
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