JP2014190010A

JP2014190010A - 送風機支持体および換気システム

Info

Publication number: JP2014190010A
Application number: JP2013065282A
Authority: JP
Inventors: Keiichi Sone; 啓一曽根; Hiroyuki Tamamoto; 博之玉本; Teruo Ohori; 照生大堀; Jun Taneko; 純種子; Takeshi Abe; 健安部
Original assignee: E-BISTRADE CO Ltd; Tokyo Metropolitan Sewerage Service Corp; Tokyo Gas Engineering Co Ltd
Current assignee: E-BISTRADE CO Ltd; Tokyo Metropolitan Sewerage Service Corp; Tokyo Gas Engineering Co Ltd
Priority date: 2013-03-27
Filing date: 2013-03-27
Publication date: 2014-10-06
Anticipated expiration: 2033-03-27
Also published as: JP6208446B2

Abstract

【課題】作業者の出入りあるいは物品の搬出入が容易な、人孔開口部に設置する送風機を提供する。当該送風機を用いた管渠内の換気システムを提供する。
【解決手段】人孔の内部に空気を送るための送風機を支持する送風機支持体であって、前記人孔の開口面と前記送風機の下面との間に人が通過できる程度の隙間を形成するよう、前記送風機を前記人孔の開口上空に支持する送風機支持体を提供する。前記送風機と前記人孔の間に、前記送風機からの空気の流れを絞る絞り機構をさらに備えてもよい。前記送風機から前記人孔に至る空気の流路を囲う囲い機構をさらに備えてもよい。
【選択図】図２

Description

本発明は、送風機支持体および換気システムに関する。特に地下管渠または地下管路に適用して好適な送風機支持体および換気システムに関する。

下水道等の地下管渠あるいは地下管路（以下、単に「管渠」と称する。）において、保守点検等、人手による作業を行う場合、作業者は、人孔（マンホール）を通じて管渠内に進入するのが一般的である。管渠内は、酸素欠乏状態になる可能性があり、また、硫化水素等の有毒ガスが発生する可能性もあるため、管渠内における作業者の安全管理を図る必要がある。

非特許文献１は、下水道管渠内の作業安全に関する報告書であり、事故事例の分析に基づく提言および具体的な安全事項について記載されている。特に、非特許文献１の２７ページには、管渠内の換気方法として、「外気の風向きを考えてファンを設置し、一方から送気、他方から外へ排気することにより、管渠内の換気を行う。このときの管渠内の風速は０．８ｍ／秒以上とする」の記載があり、清掃作業のイメージが図示され、ファンおよびダクトの一例が写真により例示されている。当該清掃作業のイメージによれば、送気側および排気側の両方の人孔にダクトを挿入し、各ダクトの地表側に接続したファンによって送気および排気が実施されている。

なお、特許文献１にはマンホール用吸排気装置が開示され、特許文献２には、地下構造物用換気装置が開示されている。

特開２０００−１０４９６６号公報特開２００３−３２８３７８号公報

下水道管きょ内作業安全管理委員会、「下水道管きょ内作業の安全管理に関する中間報告」、平成１４年４月（http://jascoma.com/siryou/k_200804_cyukanhoukoku.pdf）

非特許文献１に記載の「清掃作業のイメージ」通りにファンおよびダクトを人孔に適用し、送気および排気を実施すれば、作業者の安全を図ることができ、また作業安全の確保のためにはそうすることが必要である。その一方で、人孔に挿入されたダクトは、人孔開口部を塞ぐこととなり、ダクトを人孔に挿入した状態での作業者の出入りあるいは部品の搬入・搬出には不便である。また、人孔開口部とダクトとの間に、人の出入りや物品搬出入のためのスペースが確保できない場合には、ダクトを人孔から抜く必要があり、送気あるいは排気を一時的に停止しなければならない事態が生じ、安全管理上好ましくない。さらに、管渠内での作業中に有毒ガスが発生する等の非常事態が生じた場合には、作業者を管渠から速やかに退避させる必要がある。

本発明の目的は、作業者の出入りあるいは物品の搬出入が容易な、人孔開口部に設置する送風機を提供することにある。また、本発明の目的は、当該送風機を用いた管渠内の換気システムを提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明の第１の態様においては、人孔の内部に空気を送るための送風機を支持する送風機支持体であって、前記人孔の開口面と前記送風機の下面との間に人が通過できる程度の隙間を形成するよう、前記送風機を前記人孔の開口上空に支持する送風機支持体を提供する。

前記送風機と前記人孔の間に、前記送風機からの空気の流れを絞る絞り機構をさらに備えてもよい。前記送風機から前記人孔に至る空気の流路を囲う囲い機構をさらに備えてもよい。前記送風機支持体を前記人孔の開口部に固定する固定機構をさらに備えてもよい。前記人孔の内部に垂下する柔軟性の部材であって、空気流の方向を、垂直方向から水平方向に変換する空気流反射部材をさらに備えてもよい。前記人孔の内部に送られる空気に芳香剤を供給する芳香剤供給手段をさらに有してもよい。

本発明の第２の態様においては、上記した送風機支持体と、前記送風機支持体により支持された送風機とを有する送風機構を用いた、地下管渠または地下管路の換気システムであって、前記地下管渠または前記地下管路に接続された複数の人孔のうち、少なくとも１つの人孔に前記送風機構が設置され、前記送風機構を設置した人孔とは異なる他の人孔の少なくとも１つに排気装置が設置された換気システムを提供する。

前記送風機が設置された人孔より下流側にある最初の人孔に、前記排気装置が設置されてもよい。前記送風機が設置された人孔および前記排気装置が設置された人孔の何れか一方または両方の底部に、空気流の方向を、垂直方向から水平方向または水平方向から垂直方向に変換する空気流反射板を設置してもよい。

なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。

下水道管渠の換気システム１００を示す。人孔開口部に配置した送風機構の一例を示す。送風機構１６０の上面図である。下水道管渠の換気システム２００を示す。下水道管渠の換気システム４００を示す。下水道管渠の換気システム６００を示す。

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

図１は、下水道管渠の換気システム１００を示す。図１において、換気システム１００は主に断面で示すが、一部に断面でない部分もある（以下、図４、図５および図６において同様である。）。換気システム１００は、地表１０２の下に埋設された管渠１１０を換気する。管渠１１０は、底部１１４および壁面１１２で区画された地下空間であり、たとえば馬蹄形の断面を有する。管渠１１０と地表１０２との間には人孔１１６および人孔１１８が設けられ、作業者は、人孔１１６あるいは人孔１１８を通じて管渠１１０内に進入できる。本実施の形態では、人孔１１６および人孔１１８の間の管渠１１０を換気する場合について説明する。人孔１１６は送気側であり人孔１１８は排気側である。ここでは人孔１１６および人孔１１８が隣り合っている場合を説明するが、人孔１１６および人孔１１８が隣り合う必要はない。人孔１１６および人孔１１８の間の管渠領域を他の管渠領域から遮断するため、管渠１１０内に遮断カーテン１２０を設けてもよい。遮断カーテンにより効率よく換気できる。

送気側の人孔１１６の開口部には送風機構１６０が設置され、排気側の人孔１１８には排気装置１７０が設置される。排気装置１７０は従来のファン式排気装置であり、排気装置１７０に接続されたダクト１７２が人孔１１８に挿入されている。なお、送風機構１６０は複数の人孔に設置されてもよく、排気装置１７０は複数の人孔に設置されてもよい。また、人孔１１８は人孔１１６の下流側に位置する最初の人孔であることが好ましい。上流側に送風機構１６０を配置し、下流側に排気装置１７０を配置することにより、下水の流れに沿った送気が行える。また隣接する人孔間に送風機構１６０および排気装置１７０を配置することで送排気間の距離を短くし、換気効率をよくすることができる。

図２は、人孔開口部１１６ｂに設置した送風機構１６０の一例を示す。図３は、送風機構１６０の上面図である。図２において、人孔１１６は断面で示すが、送風機構１６０は概略側面図として示す。１１６ａは人孔内壁である。

送風機構１６０は、送風機１４０と送風機支持体１５０とを有する。送風機１４０は、回転翼１４２を有する従来型のファン式送風機である。送風機１４０として従来型のファン式送風機を用いることにより、簡便にまた安価に換気システム１００を構成することができる。また従来型のファン式送風機を用いることで、人孔内部のようなほぼ大気圧の空間に、大きな圧損を発生させることなく大量の風を送り込むことが可能となる。

送風機支持体１５０は、人孔１１６の内部に空気を送るための送風機１４０を支持する。また、送風機支持体１５０は、人孔１１６の開口面と送風機１４０の下面との間に人が通過できる程度の隙間を形成するよう、送風機１４０を人孔１１６の開口上空に支持する。ここで、人孔１１６の開口面とは、地表１０２と同水準の人孔開口部１１６ｂの仮想面をいうものとする。人孔１１６の開口面と送風機１４０の下面との間に人が通過できる程度の隙間を形成するため、非常時における作業者の避難経路が確保でき、また、作業者の出入りや部材の搬入・搬出が容易となる。なお、「人が通過できる程度の隙間」は、想定する作業者の体格から導出できる。小柄な作業者の場合３０ｃｍ〜５０ｃｍの隙間で通過が可能と思われ、大柄な作業者の場合５０ｃｍ〜１ｍ程度の隙間が必要と思われる。よって、多様な体格の作業者を想定して、３０ｃｍ〜１ｍ程度の隙間を例示することができる。また、隙間が大きすぎると人孔１１６内部への送気効率が低下するので、隙間は小さい方が好ましく、この観点からも隙間は１ｍ以下であることが好ましい。ただし、隙間の上限を１ｍに限定する趣旨ではない。十分な送気効率が得られる限り隙間をより大きくすることは可能である。

送風機支持体１５０は、台部１５２および脚部１５４を有する。送風機１４０は台部１５２に設置され、脚部１５４の間に作業者等の経路が確保できる。なお、脚部１５４は、４本を例示しているが、４本に限られない。脚部１５４に、送風機支持体１５０を人孔１１６の開口部に固定する固定機構を備えてもよい。固定機構として、人孔開口部１１６ｂに引っかけるフックと脚部１５４に固定されるワイヤの組み合わせを例示することができる。なお、送風機１４０は台部１５２から取り外し可能とすることができる。また、脚部１５４の長さを可変にして、人孔１１６の開口面と送風機１４０の下面との間の隙間を調整することができる。

送風機支持体１５０は、絞り機構１５６をさらに備える。絞り機構１５６は、送風機１４０と人孔１１６の間に配置され、送風機１４０からの空気の流れを絞る機能を持つ。絞り機構１５６は、適切な大きさの板を適切な角度で設置することにより構成できる。あるいは適当な曲率を有した漏斗状の部材を用いても良い。絞り機構１５６の大きさ、角度等は、可変とすることができる。絞り機構１５６の大きさ、角度等を可変にすることで、多様な大きさ（開口）の人孔に対応することができる。

絞り機構１５６を最適化することにより、送風機１４０からの空気流を適度に絞り込み、絞り込まれた空気流を人孔１１６の内部に送り込むとともに、絞り込まれた空気流が周りの空気が巻き込まれて二次的は空気流を発生するエジェクタ効果を生じることができる。このエジェクタ効果による二次的空気流をも人孔１１６の内部に送り込むことにより、換気効率を高めることができる。なお、送風機１４０から人孔１１６に至る空気の流路を、たとえば板等により囲う囲い機構を備えてもよい。この場合、絞り込まれた空気流の外部への流出を抑制することができる。

本発明の換気システム１００によれば、従来同様の性能（風速、風量）を確保したうえで、作業者の出入り、物品の搬出入を容易にし、また搬出入時に送風機構１６０の動作を停止する必要がない。さらに、緊急時の脱出経路が確保でき、作業者の安全性をより高めることが可能になる。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

たとえば図４は、下水道管渠の換気システム２００を示す。換気システム２００は、送風機構１６０が設置された人孔１１６および排気装置１７０が設置された人孔１１８の何れか一方または両方の底部に、空気流の方向を、垂直方向から水平方向または水平方向から垂直方向に変換する空気流反射板２０２を設置する。このような空気流反射板２０２により、空気の流れを整え、空気の流れる方向を変更する際に生じる空気流のエネルギー損失を減少させて、よりスムーズな流れを実現し、結果として、管渠１１０内での流速、風量を増加することができる。

また、図５は、下水道管渠の換気システム４００を示す。換気システム４００では、管渠１１０内にブースタ４０２を備える。ブースタ４０２内には送風機構１６０、３４０同様の送風機を備え、ブースタ用コンプレッサ４６０からブースタ用圧力管４６２を通じて圧縮空気が供給される。ブースタ４０２は、管渠１１０内の流れを促進する方向に空気流を生成する。換気システム４００によれば、ブースタ４０２により管渠１１０内の空気流が増強され、作業者の安全をさらに高めることができる。

また、図６に示すように、送風機構１６０は、空気流反射部材６０２を有してもよい。空気流反射部材６０２は、たとえば、ナイロン等の柔軟性の部材であり、空気流の方向を、垂直方向から水平方向に変換する。空気流反射部材６０２は、人孔開口部１１６ｂに設置された状態で、たとえば紐材６０４により、人孔１１６内の下部に垂下される。空気流反射部材６０２および紐材６０４は、折り畳むことでコンパクトに収納でき、人孔開口部１１６ｂに設置して垂下するだけで展開できるので、便利である。

また、上記した実施の形態において、人孔１１６の内部に送られる空気に芳香剤を供給する芳香剤供給手段をさらに有してもよい。芳香剤供給手段としては、空気の流入口等に芳香剤を置くだけでもよい。芳香剤を供給することで、管渠１１０の内部で作業中の作業員に空気が正常に供給されていることを知らせることができる。

また、上記した実施の形態においては、送風機支持体１５０の台部１５２に送風機１４０が設置されている例を示したが、送風機１４０を離れた位置に設置し、送風機１４０からの空気流をダクトにより台部１５２の位置に供給しても良い。

また、上記した実施の形態においては、絞り機構１５６により空気流を絞る例を説明したが、たとえば、送風機１４０の回転翼を外周翼と内周翼の二重翼とし、外周翼の回転速度と内周翼の回転速度を変えることで空気流が絞られるように構成してもよい。

１００換気システム、１０２地表、１１０管渠、１１２壁面、１１４底部、１１６人孔、１１６ａ人孔内壁、１１６ｂ人孔開口部、１１８人孔、１２０遮断カーテン、１４０送風機、１４２回転翼、１５０送風機支持体、１５２台部、１５４脚部、１５６絞り機構、１６０送風機構、１７０排気装置、１７２ダクト、２００換気システム、２０２空気流反射板、４００換気システム、４０２ブースタ、４６０ブースタ用コンプレッサ、４６２ブースタ用圧力管、６００換気システム、６０２空気流反射部材、６０４紐材。

Claims

人孔の内部に空気を送るための送風機を支持する送風機支持体であって、
前記人孔の開口面と前記送風機の下面との間に人が通過できる程度の隙間を形成するよう、前記送風機を前記人孔の開口上空に支持する送風機支持体。
前記送風機と前記人孔の間に、前記送風機からの空気の流れを絞る絞り機構をさらに備える
請求項１に記載の送風機支持体。
前記送風機から前記人孔に至る空気の流路を囲う囲い機構をさらに備える
請求項１または請求項２に記載の送風機支持体。
前記送風機支持体を前記人孔の開口部に固定する固定機構をさらに備える
請求項１から請求項３の何れか一項に記載の送風機支持体。
前記人孔の内部に垂下する柔軟性の部材であって、空気流の方向を、垂直方向から水平方向に変換する空気流反射部材をさらに備える
請求項１から請求項４の何れか一項に記載の送風機支持体。
前記人孔の内部に送られる空気に芳香剤を供給する芳香剤供給手段をさらに有する
請求項１から請求項５の何れか一項に記載の送風機支持体。
請求項１から請求項６の何れか一項に記載の送風機支持体と、前記送風機支持体により支持された送風機とを有する送風機構を用いた、地下管渠または地下管路の換気システムであって、
前記地下管渠または前記地下管路に接続された複数の人孔のうち、少なくとも１つの人孔に前記送風機構が設置され、前記送風機構を設置した人孔とは異なる他の人孔の少なくとも１つに排気装置が設置された換気システム。
前記送風機構が設置された人孔より下流側にある最初の人孔に、前記排気装置が設置された
請求項７に記載の換気システム。
前記送風機構が設置された人孔および前記排気装置が設置された人孔の何れか一方または両方の底部に、
空気流の方向を、垂直方向から水平方向または水平方向から垂直方向に変換する空気流反射板を設置する
請求項７または請求項８に記載の換気システム。