(57)【要約】【課題】火災時に火元側から流れる煙を一時的に防ぎ止め，建物内にある防火戸の閉鎖時期を遅らせる。【解決手段】天井Ｒに，３段の吹出しノズル１２〜１４を備えた天井ユニット２を設置する。吹出しノズル１２〜１４は，建物の出口の反対側（火元側）に向けられる。吹出しノズル１２〜１４は，各々天井面と２０°，４５°，７５°をなす俯角方向に向けて取り付けられる。床面Ｆには，吹出しノズル３２を備えた床下ユニット３が設けられる。床下ユニット３は，天井ユニット２よりも出口側に設けられ，吹出しノズル３２は天井ユニット２に向けられる。火災時には，各吹出しノズル１２〜１４により噴流が形成される。火元側から天井を伝って流れてきた煙は，吹き出しノズル１２〜１４の噴流によって押し戻される。吹出しノズル３２の噴流により，エアカーテンが形成され，煙の出口側への流出が防がれる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
建物内を流れる煙を押し戻す装置であって，
建物内の天井から煙の上流側に向けて気体を吹き出す複数の天井吹出しノズルと，
前記天井吹出しノズルより煙の下流側に位置する床から前記天井吹出しノズルの方向に向けて気体を吹き出す床吹出しノズルと，を備え，
前記天井吹出しノズルは，俯角方向に向けられていることを特徴とする，煙押し戻し装置。
【請求項２】
前記天井吹出しノズルは，吹出し口の高さを変えており，
当該各天井吹出しノズルは，それぞれ所定の俯角方向に向けられていることを特徴とする，請求項１に記載の煙押し戻し装置。
【請求項３】
前記天井吹出しノズルは，天井に近い方から順に２０°，４５°，７５°の俯角方向に向けられていることを特徴とする，請求項２に記載の煙押し戻し装置。
【請求項４】
前記天井吹出しノズルは，上段の天井吹出しノズルと，中段の天井吹出しノズルと，下段の天井吹出しノズルを有し，
前記上段の天井吹出しノズルと下段の天井吹出しノズルは，軸流吹出し口を備え，
前記中段の天井吹出しノズルは，スリット型吹出し口を備えていることを特徴とする，請求項２又は３のいずれかに記載の煙押し戻し装置。
【請求項５】
前記天井吹出しノズルは，天井に設けられた天井ユニットに備えられており，
前記天井ユニットは，気体が流通できる中空の本体と，当該本体に気体を送風するファンを有し，
前記本体に，前記天井吹出しノズルが取り付けられていることを特徴とする，請求項１，２，３又は４のいずれかに記載の煙押し戻し装置。
【請求項６】
前記ファンは，前記本体に取り付けられていることを特徴とする，請求項５に記載の煙押し戻し装置。
【請求項７】
前記本体は，側面から見て略扇形形状に形成されており，
当該扇形形状の円弧に相当する部分に，前記天井吹出しノズルが取り付けられていることを特徴とする，請求項５又は６のいずれかに記載の煙押し戻し装置。
【請求項８】
前記天井ユニットは，天井内に出し入れ自在であることを特徴とする，請求項５，６又は７のいずれかに記載の煙押し戻し装置。
【請求項９】
前記床吹出しノズルは，床下に設けられた床下ユニットに備えられており，
前記床下ユニットには，ファンが設けられており，
当該ファンの気体吸込口は，床に設けられていることを特徴とする，請求項１，２，３，４，５，６，７又は８のいずれかに記載の煙押し戻し装置。
【請求項１０】
建物内を流れる煙を押し戻す方法であって，
煙の上流側かつ俯角方向に向けて建物の天井から気体を吹き出す工程と，
当該気体を吹き出している位置よりも煙の下流側に位置する床から，当該気体を吹き出している位置の方向に向けて気体を吹き出す工程と，を有することを特徴とする，煙を押し戻す方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は，建物の防火設備に関し，火災時に発生する煙を一時的に遮断し，火元近くから退避する人に時間を与え，結果として防火戸を閉めるまでの時間を遅らせることのできる煙押し戻し装置及び煙を押し戻す方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
火災時に，炎と共に大量の煙が発生することはよく知られている。この煙は，急激な速さで火元から天井を這って未火災部分に達する。この煙は高温であるため，煙が未火災部分に達することにより，建物の延焼を招く。また，火災時の煙は，有毒であるため，煙の拡散は，より多くの人命を失う結果に成りかねない。このため，建物には，煙や炎を遮断する防火戸や，天井を這う煙の流路を妨げる防煙壁が設置されている。建築基準法や消防法においても，ある規模以上の建物については，これらの防火戸，防煙壁の設置が義務付けられている。そして，防火戸のある建物では，火災時に防火戸を閉めることにより，煙を遮断し，建物の延焼，有毒ガスの流出を防ぐようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし，防火戸を閉めるに当たっては，火元側に人が残っているか否かを十分に確認する必要がある。万一，残留者が居るまま防火戸を閉めると，その残留者の命が危険に曝される。また，防火戸は，通常耐熱性に優れた鋼板製であり，この鋼板製の防火戸を閉めてしまうと，火元側を透視する赤外線透視装置が役に立たず，火災側の状況が把握できなくなるので，消火活動に支障を来すことになる。
【０００４】
これらの観点からすると，防火戸を閉めるタイミングは，できるだけ遅くしたい。特に医療施設，高齢者向け施設にあっては，火災時の退避に時間を要するので，防火戸を閉鎖するまでに時間を十分に取る必要がある。しかし，単純に防火戸を閉めるタイミングを遅らせることは，当然に上述の防火戸本来の目的を果たせなくなり，建物の延焼，有毒ガスの流出を防ぐことができない。
【０００５】
本発明は，かかる点に鑑みてなされたものであり，火災時に発生する煙の拡散を可能な限り遅らせ，防火戸の閉鎖時期を遅延させることのできる煙押し戻し装置及び煙を押し戻す方法を提供することをその目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明によれば，建物内を流れる煙を押し戻す装置であって，建物内の天井から煙の上流側に向けて気体を吹き出す複数の天井吹出しノズルと，前記天井吹出しノズルより煙の下流側に位置する床から前記天井吹出しノズルの方向に向けて気体を吹き出す床吹出しノズルと，を備え，前記天井吹出しノズルは，俯角方向に向けられていることを特徴とする煙押し戻し装置が提供される。
【０００７】
この発明によれば，煙の上流側に向けて，建物の天井から俯角方向に流れる下降噴流を形成できる。それ故，火元側の上流側から流れてきた煙は，当該下降噴流に衝突し，取り込まれて下降する。下降した煙は，床に衝突した後，そのまま上流側に押し流される。また，床吹出しノズルにより，煙の下流側の床面から天井吹出しノズルの方向に流れる上昇噴流が形成される。この上昇噴流を形成する気体は，天井吹出しノズル付近で前記下降噴流に取り込まれ，下降する。そして床に達した後，一部の気体が煙の下流側に流れて再び前記上昇噴流に取り込まれる。このように，天井吹出しノズルの下流側に循環気流が形成され，この循環気流は，エアカーテンの機能を果たす。この結果，上流側から流れた煙は，例えば循環気流により堰き止められ，前記下降噴流により押し戻される。したがって，煙の流れが一時的に遮断され，その間防火戸の閉鎖タイミングを遅らせることができる。なお，煙の流れを一時的に遮断する手段として，天井から散水し，水幕を張って煙を遮断することが考えられるが，本発明は，この手段に比べても，消火に関与しない水の大量消費がない点，水の散水による家財，商品，書類等への損害がない点，煙遮断効果が大きい点で優れている。また，床吹出しノズルが無くても，天井吹出しノズルによる負圧によって上記循環気流が形成されることも考えられるが，床吹出しノズルを設置することによって，循環気流が積極的かつ確実に形成される。そして，例えば床吹出しノズルを可能な限り天井吹出しノズル側に近づけて設けることによって，循環気流の径を小さくして避難側のスペースを広くすることができる。
【０００８】
前記天井吹出しノズルは，吹出し口の高さを変えており，当該各天井吹出しノズルは，それぞれ所定の俯角方向に向けられていてもよい。また，前記天井吹出しノズルは，天井に近い方から順に２０°，４５°，７５°の俯角方向に向けられていてもよい。このように天井吹出しノズルを配置することにより，例えば上段と中段の天井吹出しノズルが，上述した煙を押し戻すための噴流を形成し，下段の天井吹出しノズルがエアカーテンとなる循環気流を形成できる。
【０００９】
上記煙押し戻し装置は，上段の天井吹出しノズルと，中段の天井吹出しノズルと，下段の天井吹出しノズルを有し，前記上段の天井吹出しノズルと下段の天井吹出しノズルは，軸流吹出し口を備え，前記中段の天井吹出しノズルは，スリット型吹出し口を備えていてもよい。総ての段の天井吹出しノズルを軸流吹き出し口にした場合，ノズルから噴出される気流に隙間ができるので，煙がその隙間をすり抜けて下流側に流れる恐れがある。本発明のように中段の吹出しノズルをスリット型吹出し口とすることによって，かかる煙のすり抜けを防止できる。逆に，総ての天井吹出しノズルをスリット型吹出し口にした場合，上段と中段及び中段と下段の隣り合うノズル間に負圧部分ができる。この負圧部分によって気流が乱される。また総ての天井吹出しノズルをスリット型吹出し口にした場合，各段のノズルから吹き出される気流が同じものになるので，各段のノズルからの気流が合流しやすい。気流が合流すると，結局単段のノズルから吹き出した場合と同様になり，煙を押し戻す能力が低下する。本発明のように上段と下段の吹出しノズルを軸流型吹出し口にし，中段の天井吹出しノズルをスリット型吹出し口にすることによって，周辺気体が上段と下段をすり抜けて，当該周辺気体が上段と中段及び中段と下段との間に流入し，ノズル間の負圧を低減できる。また，隣り合う段の気流が異なるので，各段の気流が互いに合流しにくく，煙の押し戻し能力の低下を抑えることができる。
【００１０】
前記天井吹出しノズルは，天井に設けられた天井ユニットに備えられており，前記天井ユニットは，気体が流通できる中空の本体と，当該本体に気体を送風するファンを有し，前記本体に，前記天井吹出しノズルが取り付けられていてもよい。また，前記ファンは，前記本体に取り付けられていてもよい。さらに，前記本体は，側面から見て略扇形形状に形成されており，当該扇形形状の円弧に相当する部分に，前記天井吹出しノズルが取り付けられていてもよい。
【００１１】
前記天井ユニットは，天井内に出し入れ自在であってもよい。かかる場合，火災時でない通常時に，天井ユニットを天井内に収納しておくことができる。
【００１２】
前記床吹出しノズルは，床下に設けられた床下ユニットに備えられており，前記床下ユニットには，ファンが設けられており，当該ファンの気体吸込口は，床に設けられていてもよい。
【００１３】
請求項９の発明によれば，建物内を流れる煙を押し戻す方法であって，煙の上流側かつ俯角方向に向けて建物の天井から気体を吹き出す工程と，当該気体を吹き出している位置よりも煙の下流側に位置する床から，当該吹き出している位置の方向に向けて気体を吹き出す工程と，を有することを特徴とする煙を押し戻す方法が提供される。
【００１４】
この発明によれば，天井から煙の上流の方向に流れる下降噴流が形成されるので，火元側の上流側から天井伝いに流れてきた煙は，当該下降噴流によって下降され，上流側に押し戻される。また，下流側の床から前記下降噴流の吹き出し付近に流れる上昇噴流が形成されるので，この床から吹き出された気体は，下降噴流の吹き出し位置まで上昇すると，下降噴流に取り込まれて下降し，上流側の床に衝突する。そして，その一部は，下流側に流れ再び前記上昇噴流に取り込まれて再び上昇する。このように，煙と下降噴流が衝突する位置よりもやや下流の位置に，循環気流が形成され，これがエアカーテンの役割を果たすので，煙の流れを堰き止めることができる。この発明によれば，上流側から流れた煙を循環気流により堰き止め，下降噴流により押し戻すことができるので，煙の流れを暫時遮断し，防火戸の閉鎖タイミングを遅らせることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下，本発明の好ましい実施の形態について説明する。図１は，本実施の形態にかかる煙押し戻し装置１を備えた建物内部の側面図である。
【００１６】
煙押し戻し装置１は，例えば天井Ｒから気体を吹き出すための天井ユニット２と，床Ｆから気体を吹き出すための床下ユニット３を備えている。天井ユニット２は，例えば建物内の廊下４の天井Ｒに取り付けられている。例えば廊下４の出口側には，防火戸６が設けられている。天井ユニット２は，防火戸６よりも出口に遠い位置，つまり火災時に火元側から流れる煙の上流側に設けられている。天井ユニット２は，例えばファン１０と，当該ファン１０からの気体が通過する中空の本体１１と，本体１１内の気体が吹き出される複数の吹出しノズル１２〜１４を備えている。
【００１７】
例えば本体１１は，側面から見ておよそ９０°の内角を有する扇形形状に形成されている。本体１１は，火災時に煙が流れ出てくる火元側，つまり廊下４の出口の反対側に凸になるように取り付けられている。つまり，本体１１の円弧面１１ａは，火元側に向けられている。ファン１０は，例えば本体１１の扇の半径部分に相当する上側の側面１１ｂに取り付けられている。
【００１８】
吹出しノズル１２〜１４は，本体１１の円弧面１１ａに取り付けられている。吹出しノズル１２〜１４は，上下方向に並べられて，複数段，例えば３段に取り付けられている。上段の吹出しノズル１２は，天井面から２０°の角度をなす俯角方向に向けて取り付けられている。中段の吹出しノズル１３は，天井面から４５°の角度をなす俯角方向に向けて取り付けられている。下段の吹出しノズル１４は，天井面から７５°の角度をなす俯角方向に向けて取り付けられている。したがって，各吹出しノズル１２〜１４からは，気体がそれぞれ異なる方向に向けて吹き出される。例えば，吹出しノズル１２からは，比較的水平に近い方向に気体が吹き出され，吹出しノズル１４からは，比較的鉛直方向に近い方向に気体が吹き出される。吹出しノズル１３からは，その中間の方向に気体が吹き出される。これらの吹出しノズル１２〜１４からの気体の吹き出しにより，天井Ｒから火元側に向かって下降する下降噴流を形成できる。
【００１９】
また，上段の吹出しノズル１２と下段の吹出しノズル１４は，図２に示すように水平方向に並設された複数の軸流吹出し口を有し，中段の吹出しノズル１３は，開口部が水平方向に長いスリット型の単一の吹き出し口を有している。こうすることにより，上流から下流への煙のすり抜けを効果的に防止し，煙の遮断効果を上げることができる。
【００２０】
天井ユニット２は，図３に示すように本体１１の扇の要部分を中心に回動自在になっており，天井ユニット２を回動させることによって，天井ユニット２を天井Ｒ内に収納できる。つまり，天井ユニット２は，天井Ｒ内に出し入れ自在である。また，本体１１の側面１１ｂの反対側の側面１１ｃには，扉１５が取り付けられている。天井Ｒには，天井ユニット２を出し入れするための開口部Ｒ１が設けられている。そして，天井ユニット２を回動させ，天井Ｒ内に収納した際に，扉１５によって開口部Ｒ１が閉鎖される。
【００２１】
一方，床下ユニット３は，天井ユニット２よりも出口側に近い床下に設置されている。床下ユニット３は，例えばファン３０と，ファン３０からの気体が通過する本体３１と，当該本体３１内の気体が吹き出される吹出しノズル３２を備えている。
【００２２】
ファン３０は，例えば廊下４に開口した吸込口３３に連通しており，廊下４内の雰囲気を取り込んで，本体３１に送風することができる。吹出しノズル３２は，天井ユニット２のある方向である仰角方向，例えば床Ｆとなす角度が３０〜４０°程度の方向に向けて本体３１に取り付けられている。この吹出しノズル３２からの気体の吹き出しにより，天井ユニット２より僅かに出口側の床Ｆから天井ユニット２に流れる噴流を形成できる。なお，天井Ｒの天井ユニット２よりも火元側（出口の反対側）には，防煙壁４０が設置されている。
【００２３】
次に，以上のように構成された煙押し戻し装置１の作用について説明する。通常時には，図３に示したように天井ユニット２は，天井Ｒ内に収納されている。そして，火災が発生した時には，図１に示したように天井ユニット２が回動され，廊下４側に取り出される。天井ユニット２のファン１０と床下ユニット３のファン３０が作動し，天井ユニット２の各吹出しノズル１２〜１４から，それぞれ例えば４０ｍ／ｓ程度の気体が吹き出される。これによって，天井Ｒから火元側に斜めに流れる下降噴流が形成される。そして，火元側から天井Ｒを伝って流れてきた大量の煙は，当該下降噴流に衝突する。下降噴流に衝突した煙は，当該下降噴流に取り込まれ，下降する。やがて床Ｆに到達した煙は，下降噴流の流れに従って床Ｆを伝って上流側，つまり火元側に押し戻される。
【００２４】
一方，床下ユニット３の吹出しノズル３２からも，例えば３０ｍ／ｓ程度の気体が吹き出される。この気体は，天井ユニット２の方向に向かって流れ，天井ユニット２より出口側の床面Ｆから天井ユニット２に流れる上昇噴流が形成される。
【００２５】
そして，吹出しノズル３２から吹き出し，天井Ｒの吹出しノズル１４付近に達した気体は，上述の吹出しノズル１４による下降噴流に取り込まれ，下降する。そして，気体が床Ｆに到達すると，その気体の一部が床Ｆに沿って煙の下流側に流れ，吹出しノズル３２付近に戻される。吹出しノズル３２付近に戻された気体は，前記上昇噴流に取り込まれて再び上昇する。このように，床下ユニット３から気体を吹き出すことにより，側面から見て略３角形状の循環気流が形成される。循環気流は，いわゆるエアカーテンの役割を果たし，火元側から流れてきた煙が出口側に流出するのを抑制できる。
【００２６】
以上の実施の形態によれば，火元側から流れた大量の煙が堰き止められ，押し戻されるので，高温の煙が出口側に流れるのを暫時遮断することができる。この結果，防火戸６の閉鎖時期を遅らせることができるので，火元側に取り残されている人を避難させる時間を確保できる。特に医療施設，高齢者向け施設においては，その効果が大きい。また，防火戸６が閉まるまでの間に，例えば赤外線検出器を初めとする赤外線透視装置を使用できるので，火元側の状況を把握し，その間に適切な消火活動を行うことができる。
【００２７】
上記実施の形態で記載した天井ユニット２の吹出しノズル１２〜１４は，３段の各俯角方向に向けられたので，上段側から吹き出した気体は，主に上流側から流れてきた煙を押し戻し，下段側から吹き出した気体は，主に床下ユニット３から吹き出した気体と共にエアカーテンを形成することができる。
【００２８】
上段の吹出しノズル１２と下段の吹出しノズル１４は，軸流吹き出し口を備え，中段の吹出しノズル１３は，スリット型吹き出し口を備えるようにしたので，上流側から下流側への煙のすり抜けを最小限に抑えることができる。
【００２９】
天井ユニット２を天井Ｒ内に出し入れ自在にしたので，通常時には，天井ユニット２を天井Ｒ内に収納しておくことができる。
【００３０】
以上，本発明の実施の形態の一例について説明したが，本発明はこの例に限らず種々の態様を採りうるものである。例えば天井ユニット２の吹出しノズルの段数は，３段に限られず任意に選択できる。またその時の角度も適宜選択できる。天井ユニット２の各段の吹出しノズルの数や配置も任意に選択できる。煙押し戻し装置１の設置場所は，廊下４に限られず，建物内の部屋のドア付近，防火戸付近等の他の場所であってもよい。
【００３１】
【発明の効果】
本発明によれば，高温の煙の拡散を遅延させて，防火戸の閉鎖タイミングを遅らせることができるので，その間に建物内に残っている人を救出し，火元側の状況を把握して，より適切な消火活動を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態にかかる煙押し戻し装置の設置された建物内部の側面図である。
【図２】天井ユニットを煙の上流側から見た正面図である。
【図３】天井ユニットが天井部内に収納された状態を示す，図１の建物内部の側面図である。
【符号の説明】
１    煙押し戻し装置
２    天井ユニット
３    床下ユニット
１２〜１４，３２  吹出しノズル
Ｒ    天井
Ｆ    床
【図１】
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【図２】
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【図３】
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