(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
室内の両側寄りに、室内の空気を吸い込む吸気装置と、風速及び風向が一様な換気流を前記吸気装置側へ吹き出す吹き出し装置とをそれぞれ設置すると共に、前記吹き出し装置による吹き出し風量を前記吸気装置による吸い込み風量よりも多くし、間仕切りによって室内を、前記換気流の通過する流路を残して、前記吹き出し装置側の休憩空間と、前記吸気装置側の出入り口空間とに区画したことを特徴とする休憩室。
【請求項２】
前記吸気装置の吸引口及び前記流路を室内下部に設けると共に、室内を陽圧に保って排気する陽圧ダンパを前記出入り口空間の上部に設置し、前記吸気装置で吸い込んだ空気及び外気を濾過して前記吹き出し装置に供給する濾過装置を設けた請求項１に記載の休憩室。
【請求項３】
前記濾過装置と前記吹き出し装置との間に、空調機を介在した請求項２に記載の休憩室。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トンネル等の坑内に設置するのに好適な休憩室に関する。
【０００２】
【従来の技術】
トンネル坑内に設置した休憩室には、利用者が出入りする際の外気侵入、利用者の衣服や靴への付着、休憩室内での喫煙等によって、様々な粉塵が侵入する。
この粉塵を除去するために、従来の休憩室では、プレハブハウスに陽圧ダンパを取り付けると共に、室外にファン及びフィルタを備えた換気設備を設置し、フィルタで粉塵を濾過した外気を室外（坑内）から強制的にプレハブハウス内へ供給すると共に、陽圧ダンパで室内を陽圧にすることによって、室内空気の排気と外気の侵入防止を行っている。また、同時に、室内空気を循環させて清浄化している。
【０００３】
このような換気方法は希釈換気と称され、発生した粉塵は一旦周囲に拡散した後に、徐々に希釈されて濃度が低下していくため、換気開始から室内粉塵濃度が十分に低下するまでに長い時間を要する。
ところが、実際には、休憩室の利用は短時間であり、この短い利用時間のみに換気を行うので、休憩時間が始まってから休憩室を利用できるようになるまでに時間が掛かって、せっかくの休憩時間が短くなってしまう等、実状に合わないことが多かった。
【０００４】
また、プレハブハウスと換気設備が一体型ではないため、設置時に配管工事や接続工事が必要であった。特に、トンネル工事では工事の進行に合わせて休憩室を移動しなければならないが、その都度このような面倒な設置工事を行わなければならず、手間が掛かった。
さらに、希釈換気に類似した換気方法を採用したものとして、換気扇等の換気設備を設けた喫煙室が知られている。しかし、単純な換気扇等では室内に風速及び風向の安定した換気流を作り出す機能がないので、排気用の室内吸い込み口付近の煙は外へ排気されるが、少し離れた位置では煙が滞留してしまう。並びに、室内が負圧になるため、粉塵の混入が生ずる。
【０００５】
室内に風速及び風向が一様な換気流を作り出す換気装置として、溶接作業を行ったり、有機溶剤を使用する工場等に多く設置されるプッシュプル型換気装置がある。これは、室内に風速及び風向が一様な気流を吹き出す吹き出し装置と、吸気装置とを設置するものである。
ところが、プッシュプル換気の場合は、換気流で捕捉した粉塵をすべて排出できるように、室内へ供給する吹き出し風量よりも室内からの吸い込み風量が多くなっている。このため、室内は負圧になって、坑内の休憩室では粉塵を多く含んだ外気が侵入しやすくなる。もし、吹き出し風量を吸い込み風量よりも多くすると、粉塵を含有する空気の一部が吸い込まれずに漏れだし、この漏れだし空気が逆流して換気流に合流する。この結果、休憩室利用者が粉塵を含んだ換気流にさらされることになる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、粉塵を含む室内空気を滞留することなく速やかに排出できると共に、室内を陽圧に保って汚れた外気の侵入を防止し、排気しきれない空気が休憩空間へ逆流するのを防ぐことができる休憩室を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の休憩室は、室内の両側寄りに、室内の空気を吸い込む吸気装置と、風速及び風向が一様な換気流を吸気装置側へ吹き出す吹き出し装置とをそれぞれ設置すると共に、吹き出し装置による吹き出し風量を吸気装置による吸い込み風量よりも多くし、間仕切りによって室内を、換気流の通過する流路を残して、吹き出し装置側の休憩空間と、吸気装置側の出入り口空間とに区画してある。
【０００８】
吹き出し装置から吹き出す換気流が、粉塵を含有する室内空気を吸気装置に向かって押し出し、吸気装置でこの気流を吸い込むことにより粉塵を除去する。
吹き出し装置による吹き出し風量を吸気装置による吸い込み風量よりも多くした構成により、室内を陽圧に保って外気の侵入を防ぐ。
吸気装置で吸い込みきれない室内空気を間仕切りが遮って、休憩空間への逆流を防止する。
吹き出し装置及び吸気装置を室内に設置したことによって、坑内におけるこれら装置の設置工事及び配管工事が不要となる。
【０００９】
吸気装置の吸引口及び流路を室内下部に設けると共に、室内を陽圧に保って排気する陽圧ダンパを出入り口空間の上部に設置し、吸気装置で吸い込んだ空気及び外気を濾過して吹き出し装置に供給する濾過装置を設けることもできる。
利用者の靴に付着した泥等のように出入り口空間の床付近に侵入した粉塵、及び、利用者の喫煙によって休憩空間の下部に発生した粉塵を、吹き出し装置及び吸気装置による換気流で拡散する前に速やかに除去する。また、室内上部の粉塵は陽圧ダンパで徐々に希釈換気する。
湿度及び温度を適度に調節できるように、濾過装置と吹き出し装置との間に、空調機を介在しても良い。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１乃至図は、本発明の第１の実施形態を示す。
図１に示すように、休憩室１は、プレハブハウス２等の休憩室本体と、その室内の両側寄りにそれぞれ設置された吹き出し装置３及び吸気装置４と、室内を吹き出し装置３寄りの休憩空間５と吸気装置４寄りの出入り口空間６とに区画するカーテン７より成る間仕切りと、出入り口空間６の上部に設置された陽圧ダンパ８と、出入り口空間６の下部に設置された濾過装置９とを備える。
【００１１】
プレハブハウス２は密封性の高い構造としてあり、出入り口空間６において、プレハブハウス２の外壁には出入り口１０が設けられ、出入り口空間６の床は靴を着脱するための土間となっている。
また、休憩空間５の反対側において、出入り口空間６の外壁下部に外気取り入れ口１１が形成され、この外気取り入れ口１１に臨んで出入り口空間６の下部に濾過装置９が設置されている。
なお、出入り口空間６の内面に、ヘルメットやその他の備品を収納するためのラック等を取り付けると便利である。
休憩空間５において、プレハブハウス２の床は一段高くなっており、必要に応じて畳、絨毯等の仕上げ材が敷設されている。
【００１２】
カーテン７は、のれんのように押して曲がるような可撓性に富むもので、しかも、ちぎれない丈夫な素材を用い、気流が抜けない気密性と気流によってヒラヒラしないもの、例えば、厚み１mm程度のビニール系合成樹脂等のシートより成り、図３に示すように、複数の分割片１２をその両側部が約１０cm重なるよう並べて構成される。また、カーテン７の上端は、プレハブハウス２の天井２０に直付したアングル材１９等に取り付けられ、天井２０とカーテン７との間に隙間ができないようになっている。
さらに、図１及び図４に示すように、カーテン７の下端は、出入り口空間６の床上約１ｍの高さで、且つ、休憩空間５の床上７０cmよりやや高い位置に達している。そして、カーテン７の下端と床との間に、吹き出し装置３から吸気装置４へ向かう換気流の流路１３が形成される。
【００１３】
吹き出し装置３は、風速及び風向が一様な換気流を吸気装置４側へ吹き出すものであって、出入り口空間６の反対側において休憩空間５の上部に、その吹き出し口を流路１３へ向けて設置される。
ここで、風速が一様な換気流とは、吹き出し口の各部における風速がばらつかず、望ましくは平均風速の±２０％以内である気流を言う。
【００１４】
吸気装置４は、その吸い込み風量が吹き出し装置３の吹き出し風量よりも少なく設定され、フィルターが内蔵されている。また、吸気装置４は、その吸引口が出入り口空間６の下部に位置して流路１３に向くよう、濾過装置９に組み込まれる。
さらに、濾過装置９は、カーテン７を貫通するダクト１４を介して吹き出し装置３に接続されると共に、図２に示すように、濾過装置９の内部には、ダクト１４へ空気を送り込むファン１５が設置され、ダクト１４の基部に空調機１６が介在されている。そして、吸気装置４は内蔵するフィルターを介してファン１５に連結される。
【００１５】
また、濾過装置９の内部には、空気取り入れ口１１に臨んでフィルターボックス１７が設置され、このフィルターボックス１７もファン１５に連結されている。
従って、吸気装置４が吸い込んだ室内空気と空気取り入れ口１１から取り込まれた外気とは、濾過装置９で濾過されて粉塵が除去され、さらに空調機１６で適度な湿度及び温度に調整されてから吹き出し装置３に供給される。
陽圧ダンパ８は、室内を陽圧に保って排気するものであって、休憩空間５の反対側において、出入り口空間６の上部に設置される。
【００１６】
図４に示すように、吹き出し装置３から吹き出す換気流は、休憩空間５、流路１３及び出入り口空間６を経由して、吸気装置４により吸引される。この途中において換気流は、喫煙によって休憩空間５の床上約７０cmの高さに発生する塵や、利用者の靴に付着して出入り口空間６の床付近に侵入した粉塵を速やかに押し流す。
そして、吸気装置４で吸い込んだ室内空気に含有される粉塵は、濾過装置９内でフィルタにより除去され、この浄化された室内空気は、外気取り入れ口１１から取り込まれると共に、フィルターボックス１７で粉塵が除去された外気と一緒にファン１５により、ダクト１４を通して吹き出し装置３に供給される。
【００１７】
吹き出し装置３の吹き出し風量が吸気装置４の吸い込み風量よりも多いため、粉塵の一部は吸引されず室内に残留してしまうが、この粉塵は陽圧ダンパ８によって徐々に排出される。
また、吹き出し風量を吸い込み風量よりも多くすることにより、室内は陽圧に保たれているので、出入り口１０を開閉しても、粉塵を多量に含む外気が休憩室１の内部に侵入しにくい。なお、外気の侵入防止効果をいっそう高めるために、出入り口１０の上部に、ビニールシート等の気密性素材より成る簾を取り付けても良い。
もし、図５に示すように、カーテン７等の間仕切りを設けないと、吸気装置４によって吸い込みきれなかった粉塵を含む室内空気は、休憩空間５側に逆流してしまう。
【００１８】
（試験１）
吹き出し装置３による換気流の吹き出し方向を変えて、吸気装置４側へ流れる換気流と一般気流との粉塵排出効果の違いを比較した。
図６に示すように、出入り口空間６の床面からカーテン７の下端までの高さを１０００mmとし、休憩空間５の床上３００mmの高さに置いた線香より成る発散源18によって発塵し、吹き出し装置３の吹き出し方向を、吸気装置４側（▲１▼）と真下（▲２▼）とに交互に変化させて、粉塵濃度の経時変化を、休憩空間５の床上７００mmの高さにある吹き出し装置３寄りのＡ地点、カーテン７寄りのＣ地点及びその中間のＢ地点において計測し、その結果を図７に示す。
試験１の結果から、一様流を真下に向けて吹き出した場合は、カーテン７寄りのＣ地点で粉塵濃度が高くなるのに対し、吸気装置４へ向けて吹き出し時はＣ地点の粉塵濃度が速やかに低下することがわかった。
【００１９】
（試験２）
吹き出し装置３から吸気装置４側に換気流を吹き出したときの粉塵排出効果を調べた。
休憩室１内を粉塵で満たして吹き出し装置３及び吸気装置４を作動させ、図８に示すように、出入り口空間６の床上１５００mmの高さにあるＡ地点と、休憩空間５の床上１５００mmの高さにあるＢ地点及び５００mmの高さにあるＣ地点と、室外のＤ地点において、それぞれ粉塵濃度の経時変化を計測した。
この結果、図９に示すように、休憩室１内のすべての計測地点で、装置作動後１分以内に粉塵濃度が管理濃度（０．８３２mg／m３）以下に低下した。
【００２０】
（試験３）
図１０に示すように、出入り口１０を開放状態にして、休憩室１内における出入り口１０付近のＡ地点と、室外のＢ地点における粉塵濃度の経時変化を計測し、その結果を図１１に示す。
この試験結果から、休憩室１内を陽圧にしてあるため、出入り口１０を開けてあっても、休憩室１内の粉塵濃度は低位で変化せず、外気が侵入していないことがわかった。
【００２１】
（試験４）
図１２に示すように、出入り口空間６の床からカーテン７の下端までの高さを１０００mmとし、休憩空間５の床上３００mmの高さに、１０本の線香から成る発散源１８を置き、休憩空間５の床上７００mmの高さにおいて、吹き出し装置３寄りのＡ地点と、発塵源１８近傍のＢ地点の粉塵濃度を１０分間計測して、その平均を図１３に示す。
また、カーテン７を除いた以外は同じ条件の比較例において、Ａ〜Ｃ地点での粉塵濃度を１０分間計測し、その平均を図１４に示す。
この結果、カーテン７を取り付けると、カーテン７がない場合に比べて休憩空間５内の粉塵濃度が低く、カーテン７によって粉塵を含む空気が休憩空間５へ逆流するのを防いでいることがわかる。
【００２２】
【発明の効果】
請求項１に係る発明によれば、吹き出し装置から吹き出す換気流が、粉塵を含有する室内空気を吸気装置に向かって押し流すので、室内の粉塵を拡散する前に速やかに除去することができる。
また、吹き出し装置による吹き出し風量が吸気装置による吸い込み風量よりも多いので、室内が陽圧に保たれ、この結果、出入り口を開閉しても、粉塵を含む外気が室内に侵入するのを防ぐことが可能である。
さらに、吸気装置で吸い込みきれない室内空気は、間仕切りで遮られて休憩空間へ逆流することがない。
また、吹き出し装置及び吸気装置を室内に設置してあるため、これら装置の設置工事及びこれら装置と休憩室本体とを接続する配管工事等が不要となる。
【００２３】
請求項２に係る発明によれば、換気流が休憩室の下部を通過するので、利用者の靴に付着した泥等のように出入り口空間の床付近に侵入した粉塵、及び、利用者の喫煙によって休憩空間の下部に発生した粉塵を、拡散する前に速やかに除去することができる。
また、吸気装置で吸引しきれなかった粉塵を含む室内空気は、陽圧ダンパによって室内の陽圧を保ちながら徐々に希釈換気される。
請求項３に係る発明によれば、吹き出し装置から吹き出す換気流の湿度及び温度を適度に調節することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を示す休憩室の断面図
【図２】濾過装置を拡大して示す休憩室の断面図
【図３】カーテンの斜視図
【図４】室内の気流を説明する休憩室の断面図
【図５】カーテンが無い場合の気流を説明する休憩室の断面図
【図６】試験１を説明する側断面図
【図７】試験１の結果を示すグラフ
【図８】試験２を説明する側断面図
【図９】試験２の結果を示すグラフ
【図１０】試験３を説明する平断面図
【図１１】試験３の結果を示すグラフ
【図１２】試験４を説明する側断面図
【図１３】試験４の結果を示す表
【図１４】比較例の試験結果を示す表
【符号の説明】
１  休憩室
２  プレハブハウス
３  吹き出し装置
４  吸気装置
５  休憩空間
６  出入り口空間
７  カーテン
８  陽圧ダンパ
９  濾過装置
１０  出入り口
１１  外気取り入れ口
１２  分割片
１３  流路
１４  ダクト
１５  ファン
１６  空調機
１７  フィルターボックス
１８  発散源
１９  アングル材
２０  天井
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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