JP6985435B2 - 圧力差抑制構造 - Google Patents

Description

本発明は、空間を隔てる区画壁を挟んだ内外の圧力差によって扉が開けられなくなることを防止できる圧力差抑制構造に関する。

豪雨や台風などにより道路が冠水し、車両が浸水した際、車両内外の圧力差によって、水圧がかかり、扉が開けられず、閉じ込められてしまう事故が多発している。また車両に限らず、建物に設けられた扉であっても、床上浸水が起こり、例えば扉を挟んで一方の領域が水深３０ｃｍを超えてくると、内外の圧力差によって、水圧がかかり容易に扉を開けられなくなるという問題がある。さらにはこのように浸水時に起こる水圧による圧力差だけでなく、気密性の高い車両、建物に設けられる扉は、気圧による圧力差で扉の開け閉めがし難くなる場合がある。
そこで扉を挟んだ内外の圧力差を緩和する策として、下記特許文献１及び下記特許文献２に記載の装置が挙げられる。

特許文献１には、車体の一部に水を車内に導入するための導水路を形成し、この導水路に開閉弁を取り付け、開閉弁に一定以上の水圧がかかったと水圧センサが検出すると開閉弁を開とし、車内に水を導入する構成としたものが開示されている。
また特許文献２には、通常は車両の内外を連通する開口部を塞ぎ部材で塞いでおき、車両が浸水したときには塞ぎ部材を外す構成としたものが開示されている。

特開平１１−２０５８１号公報 特開平１１−３０１３８４号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載のものは、水圧センサの検出結果に基づいて開閉弁が自動制御される構成であるので、コストがかかる上、浸水により電気系統が作動しなくなるおそれがある。また上記特許文献２に記載のもののように、車両が浸水したときに塞ぎ部材を取り外す構成のものは、塞ぎ部材の機能を知らなければ、非常時に役に立たないものとなる。たとえ塞ぎ部材の機能を知っていても、非常時にはパニックになり機転をきかせて塞ぎ部材を外せない可能性もある。
また上記特許文献１及び上記特許文献２は、車両が水没した際のみが想定されており、通常時の気圧差についての策が講じられているものではない。

本発明は、このような問題を解決するため、簡易な構造でありながら、通常時も浸水時も扉を開閉し易い圧力差抑制構造を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明の圧力差抑制構造は、扉を有した車両の車内空間と、前記車内空間と区画壁を隔てて隣接する車外空間との間の圧力差を抑制し、前記区画壁に貫通して設けられる開口部を塞ぐように取り付けられる圧力差抑制装置を用いた圧力差抑制構造であって、前記圧力差抑制装置は、前記開口部の周縁部に一方端が回動自在に軸支され、前記開口部より小さく貫通して設けられるフラップ開口部を有した枠状板体からなる第１フラップ部と、前記フラップ開口部の周縁部に開閉自在に取り付けられ、前記フラップ開口部を塞ぐように前記フラップ開口部より大きく且つ前記第１フラップ部より小さく形成された板体からなる第２フラップ部とを備え、前記第１フラップ部は、その他方端が水圧で開放され水の流入を許容する構成とされ、且つ前記水圧を受けないときは前記開口部の前記周縁部を塞ぐようにばね付勢され、前記第２フラップ部の他方端は、前記フラップ開口部を通じて常時空気の流入出を許容するため開放され且つ水圧を受けると当該水圧を受けていないときよりも大きく開放され水の流入を許容する構成とされていることを特徴とする。

本発明の圧力差抑制構造は、上述した構成とされているため、簡易な構造でありながら、通常時も浸水時も扉を開閉し易く、扉が圧力差によって開けられなくなることを防止できる。

（ａ）は本発明の一実施形態に係る圧力差抑制装置を模式的に示す斜視図、（ｂ）は圧力差抑制装置の構成部材を模式的に示す分解斜視図である。 （ａ）は同実施形態に係る圧力差抑制装置の適用例として扉装置に設けられた状態を示す正面図、（ｂ）はその背面図の部分拡大図である。 同実施形態に係る圧力差抑制装置を説明するための図であり、（ａ）は通常時の状態を示す模式的断面図、（ｂ）は浸水時の状態を示す模式的断面図である。 同実施形態に係る圧力差抑制装置の変形例を説明するための図であり、（ａ）は固定部材の取り付け位置が異なる例を示す模式的分解平面図、（ｂ）は圧力差抑制装置が車両に適用される例を示す図である。

以下に、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しながら説明する。
本実施形態における圧力差抑制装置１は、第１空間１０と第２空間２０とを区画する区画壁１４に貫通して設けられる開口部２に開閉自在に取り付けられる第１フラップ部３と、第１フラップ部３に貫通して設けられるフラップ開口部４に開閉自在に取り付けられる第２フラップ部５とを備えている。
第１フラップ部３は、区画壁１４の第１空間１０側における開口部２の周縁部に回動自在に一方端３ａが軸支され、圧力を受けると第１空間１０側への流動体の流入する許容するように他方端３ｂが開放する構成とされている。
第２フラップ部５は、フラップ開口部４を通じて常時流動体の流入出を許容する構成とされている。
以下、詳述する。

まずは図１〜図３を参照しながら、圧力差抑制装置１が扉装置１００に設けられた例について説明する。よってこの実施形態では、第１空間１０と第２空間２０とを区画する区画壁１４が扉パネル１４となる。
図３に示すとおり、扉装置１００は、建物内を区画し部屋を構成するために設けられる壁体１１に貫通して設けられた出入口１２に設けられ、開閉自在に構成されている。扉装置１００は、戸枠１３と、扉パネル１４と、取手１５とを備えている。戸枠１３は、出入口１２の上下両側及び開口幅方向両側の四周を囲むように構成され、上枠１３ａ、戸先側縦枠１３ｂ及び吊元側縦枠１３ｃを有している。戸枠１３の構成は特に限定されないが、例えば木質系材料や金属製材料等からなり、出入口８の下側を区画する下枠（沓摺）を設けた構成としてもよい。吊元側縦枠１３ｃには、扉パネル１４を回転自在に連結するための回転連結部材１６が固定され、扉パネル１４は、吊元側縦枠１３ｃの上端側部位及び下端側部位のそれぞれに回転連結部材１６，１６を固定した構成としている。

扉パネル１４は、上下方向に長尺な略矩形平板状とされている。扉パネル１４の戸高寸法は、開閉される出入口１２の開口高に応じた寸法とされる。扉パネル１４は、木質系材料や金属製材料等からなり、後記する開口部２が設けられるものであれば、その材質は問わない。
扉パネル１４の床１７上、３０ｃｍ前後のあたりに開口部２が貫通して設けられており、この開口部２を塞ぐように第１フラップ部３と第２フラップ部５とを備えた圧力差抑制装置１が設けられている。扉パネル１４に設けられる開口部２の形状は図１に示すように方形状に限定されず、円形状や三角形状等、いずれでもよく、要は、圧力差抑制装置１によって開口部２が覆われ塞がれればよい。開口部２は扉パネル１４の表裏を貫通し、扉パネル１４の厚み分の流動体の流出入する流路６が形成される（図３（ａ）及び（ｂ）参照）。また開口部２の形成位置は、図２（ａ）に寸法ｄとして示すように開口部２の上端部の位置が床１７上、２０ｃｍ〜４０ｃｍの位置であることが望ましい。開口部２の形成位置が２０ｃｍ以下の場合は、床上浸水により圧力差が生じても一般的な体型の大人であれば自力で扉パネル１４を開けることが可能といわれているため、圧力差抑制装置１の必要性に乏しい傾向となる。一方、開口部２の形成位置が４０ｃｍ以上になると、圧力差抑制装置１を備えていても、圧力差の抑制効果が弱まってしまう傾向となり、扉パネル１４を自力で開けることが困難になると予想される。

圧力差抑制装置１は、図１（ａ）及び図１（ｂ）等に示すように第１フラップ部３と、第２フラップ部５と、ヒンジ部３０とを備えている。図例の第１フラップ部３は、略長方形状の枠状体からなり、略方形の開口部２にあわせて開口部２を塞ぐように開口部２より若干大きく形成されている。具体的には第１フラップ部３は、開口部２より５ｍｍ〜２０ｍｍ程度大きく形成されている（図２（ｂ）参照）。第１フラップ部３は、木質系材料、金属製材料、樹脂製材料等からなり、開口部２を塞ぐことができれば、防水・防汚加工等がされた段ボール材など紙製材料であってもよい。第１フラップ部３の一方端３ａ（図例は上端部）は、開口部２の上方に設けられたヒンジ部３０によって開閉自在とされ、これにより第１フラップ部３の他方端３ｂ（図例は下端部）はフリーな開放端とされる。第１フラップ部３は、流動体による圧力を受けると開放されるように構成されていることを要する。よって、第１フラップ部３は、固定部材として通常時は開口部２の周縁部を塞ぐように第２空間２０方向にばね付勢するバネ式のいわゆるスプリング蝶番としてもよい。この場合、第１フラップ部３は通常時は納まりよく開口部２を塞いだ状態にできる。

第１フラップ部３は、その中央部位に貫通して設けられたフラップ開口部４を備えている。フラップ開口部４は、床上浸水が生じた際には、第１空間１０と第２空間２０との圧力差を抑制・緩和するため、水・空気の流出入を受け入れる流出入口として機能する。その形状は図例のように方形状でもよいし円形状でもよいし、多角形状でもよい。

第２フラップ部５は、フラップ開口部４を塞ぐように設けられ、常時、空気の流出入を許容する構成とする。図例の第２フラップ部５は、略方形状からなり、第１フラップ部３より小さく且つフラップ開口部４の形状・大きさにあわせてフラップ開口部４を塞ぐようにフラップ開口部４より若干大きく形成されている。具体的には第２フラップ部５は、フラップ開口部４より５ｍｍ〜２０ｍｍ程度大きく形成されている（図２（ｂ）参照）。第２フラップ部５は、木質系材料、金属製材料、樹脂製材料等からなり、フラップ開口部４を塞ぐことができれば、段ボール材など紙製材料であってもよいし、薄いフィルム状のものであってもよい。また第２フラップ部５は、第１フラップ部３と同様に一方端５０（図２（ｂ）、図３（ａ）参照・図例では上端部）が固定され、他方端５１がフリーな開放端とされる。第２フラップ部５は、第１フラップ部３に一方端５０が固定され、固定方法は特に限定されず、接着剤で接着するようにしてもよいし、第１フラップ部３のようにヒンジで固定してもよい。

次に図３（ａ）及び図３（ｂ）を参照しながら、圧力差抑制装置１についてさらに説明する。
図３（ａ）は、通常時の取り付け状態を示している。ここに示すように第１フラップ部３は扉パネル１４の開口部２を塞ぎ、第２フラップ部５は他方端５１側が開放状態とされているため、常時空気が流出入可能な状態となっている。
これによれば、気密性の高い室内において、室内の換気機器などにより強制的に室外に空気が排気される場合、室内が負圧状態になっても、フラップ開口部４から空気が流入するため、扉パネル１４を開け易いものとすることができる。

図３（ｂ）は、床上浸水した非常時の状態を示している。ここに示すように圧力差抑制装置１は、第２空間２０側から床上浸水が始まった場合、開口部２の開口位置を超える水量に達すると、水圧によって第２フラップ部５と第１フラップ部３とが押され、第２フラップ部５及び第１フラップ部３の他方端５１，３ｂが開放されるように構成されている。よって、第２空間２０側から第１空間１０側への水の流入を許容できるので、第１空間１０側と第２空間２０側の圧力差がなくなり、床上浸水が生じても扉パネル１４を開けることができる。また本実施形態に係る圧力差抑制装置１は、電気的接続されるセンサで駆動したり、ユーザ側でなんらかの操作を行う必要がある構成ではないため、電気的な故障の懸念や操作要領を把握しておく必要がない。さらに本実施形態に係る圧力差抑制装置１は、一方向の空気抜き機能を有するものではなく、簡易な構造でありながら、双方向に空気・水等の流動体を流通させることができる。

なお、第１フラップ部３の設置位置まで完全に浸水した後では、圧力差抑制作用が働かないので、第１フラップ部３の設置位置まで完全に浸水する前に扉パネル１４を開ける必要がある。その意味でも、圧力差抑制装置１のどの位置まで浸水したら、閉じ込められてしまう可能性があるか、第１フラップ部３の設置位置を危険水位の目安にすることができる。また上述では第２空間２０側から浸水が始まった場合を説明したが、第１空間１０側から浸水した場合でも、水圧によって第２フラップ部５の他方端５１が開放され、フラップ開口部４を通じて水を第１空間１０側から第２空間２０へ流入させることができる。よって第１空間１０側と第２空間２０側の圧力差がなくなり、第１空間１０側から床上浸水が生じても扉パネル１４を開けることができる。このときの扉パネル１４の開き方向は内開き、外開き問わず、対応可能である。

次いで図４（ａ）及び図４（ｂ）を参照しながら、圧力差抑制装置の変形例について説明する。
図４（ａ）は、第１フラップ部３を固定するヒンジ部３０が側方端部に設けられる例を示している。図１〜図３では、長方形の第１フラップ部３の短手側を上方端部とし、固定部材となるヒンジ部３０を上端部に取り付けた例を示したがこれに限定されず、第１フラップ部３の短手側を側方端部とし、固定部材となるヒンジ部３０を左側端部に取り付けてもよい。このとき、第２フラップ部５は、第１フラップ部３と同様に左側端部を第１フラップ部３に固定してもよい。すなわち、第２フラップ部５は、フラップ開口部４に被さるように固定され、フラップ開口部４を通じて常時流動体の流入出を許容する構成とされていれば、どの部位を固定してもよい。

図４（ｂ）は、圧力差抑制装置１を車両４０のボディに適用した例を示している。
急な豪雨や台風等により道路が冠水し、車両が浸水してしまうと、やはり水圧が扉にかかり、扉が開けられず閉じ込められてしまう事故が多発している。そこで、図４（ｂ）に示すように、車両４０のダッシュボード付近や車両４０に乗車した際の足元付近等に圧力差抑制装置１を設ければ、車両４０が浸水してから扉を自力で開けられる時間を圧力差抑制装置１が設置されていない場合に比べて長く確保できる。また車両４０が浸水し始めると早期の段階で車外に脱出すべきであるが、実際に浸水を経験すると、車内という閉鎖空間にいる安心感があるため、車外へ脱出をしようとするタイミングが遅れることが指摘されている。圧力差抑制装置１を図４（ｂ）に示すような位置に設ければ、車両４０の浸水が始まった比較的早い段階で車両４０内に水が浸入するので、脱出タイミングを早めようという心理が働きやすい効果もある。

以上、圧力差抑制装置１の構成は上述の実施形態に限定されるものではない。例えば、圧力差抑制装置１は、室内に設ける場合、扉装置１００近傍の壁面に取り付けもよく、玄関扉に設けてもよい。また圧力差抑制装置１の取り付け位置は、図２（ａ）や図４（ｂ）に示す位置に限定されず、また通常時は、犬・猫等の出入り口となるように構成してもよいが、盗難・不法侵入の突破口にならないように配慮が必要である。さらにここでは流動体として、空気・水を想定して説明したが、例えば第２空間２０側から流れ込む土砂も含む。
そしてまた第１フラップ部３の周縁にゴムパッキン等を配し第１フラップ部３の開閉時の扉パネル１４（区画壁１４）への当たりを緩和させる構成としてもよい。
さらに車両４０に適用する場合、ドアを閉めた際の圧抜き弁がついている車両は、その弁に替えて圧力差抑制装置１を設けるようにしてもよい。

１ 圧力差抑制装置
２ 開口部
３ 第１フラップ部
３０ ヒンジ部
４ フラップ開口部
５ 第２フラップ部
１０ 第１空間
２０ 第２空間
１４ 区画壁、扉パネル

Claims (3)

1. 扉を有した車両の車内空間と、前記車内空間と区画壁を隔てて隣接する車外空間との間の圧力差を抑制し、前記区画壁に貫通して設けられる開口部を塞ぐように取り付けられる圧力差抑制装置を用いた圧力差抑制構造であって、
   前記圧力差抑制装置は、前記開口部の周縁部に一方端が回動自在に軸支され、前記開口部より小さく貫通して設けられるフラップ開口部を有した枠状板体からなる第１フラップ部と、
   前記フラップ開口部の周縁部に開閉自在に取り付けられ、前記フラップ開口部を塞ぐように前記フラップ開口部より大きく且つ前記第１フラップ部より小さく形成された板体からなる第２フラップ部とを備え、
   前記第１フラップ部は、その他方端が水圧で開放され水の流入を許容する構成とされ、且つ前記水圧を受けないときは前記開口部の前記周縁部を塞ぐようにばね付勢され、
   前記第２フラップ部の他方端は、前記フラップ開口部を通じて常時空気の流入出を許容するため開放され且つ水圧を受けると当該水圧を受けていないときよりも大きく開放され水の流入を許容する構成とされていることを特徴とする圧力差抑制構造。
2. 請求項１において、
   前記第１フラップ部及び前記第２フラップ部は、金属材料からなることを特徴とする圧力差抑制構造。
3. 請求項１または請求項２において、
   前記圧力差抑制装置は、前記車両のダッシュボード付近に設けられていることを特徴とする圧力差抑制構造。

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