説明

消火設備及び送水管の充水方法

【課題】簡単な構造で消火用水中の溶存酸素の脱気作業性が向上するとともにランニングコストも低減され、さらに送水管の腐食が抑制される消火設備を得る。
【解決手段】この発明に係る消火設備は、送水管の内部の空気を吸引する吸引装置201と、空気が吸引された送水管の内部に不活性ガスを供給する窒素ガス供給装置202と、消火用水中に不活性ガスを混入させて消火用水中の溶存酸素を脱気して生成された低溶存酸素水を貯留する貯留タンク203とを備え、吸引装置201により送水管の内部の空気が吸引された後に、この送水管に窒素ガスがブローされ、その後この送水管の内部は貯留タンク203内の低溶存酸素水で充水される。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、スプリンクラヘッド等の消火装置と接続された送水管の内部が充水された消火設備、及び前記送水管の充水方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
消火設備の送水管の内部は、給排水管のように常時水が流れているのではなく、消火用水が滞留しているので、長期的にはこの消火用水中の溶存酸素に起因して、送水管の内面での腐食は避けることができない。
【0003】
この送水管の腐食を防止することを目的として、例えば消火用貯水槽に取り付けられ消火用貯水槽内の水を外に抜き出して消火用貯水槽内に戻す循環管と、この循環管に取り付けられ消火用水中の溶存酸素量を所定値以下に低減する膜脱気装置とを備えた消火設備が知られている(例えば、特許文献1参照)。
【0004】
【特許文献1】特開平10−118218号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
上記構成の消火設備では、膜脱気装置を用いて消火用水中の溶存酸素を除去しているが、消火用水に含まれた浮遊物質により膜が詰まるため、膜交換を頻繁に行わなければならず、溶存酸素の脱気作業性を良くないという問題点があった。
また、膜脱気は、膜により強制的に消火用水中の溶存酸素を除去しており、消火用水の組成は不安定な状態となり、このまま不安定で酸素を溶け込み易い状態の、脱気された消火用水が上部空間を空気で占めた消火用貯水槽に貯留されている間に、再び空気中の酸素を短時間で溶け込んでしまうので、頻繁に脱気作業を行わなければならず、ランニングコストが高いという問題点もあった。
また、膜脱気装置を用いて生成された低溶存酸素水は、送水管に送られるが、この際に送水管の内部に残留していた空気中の酸素が低溶存酸素水中に溶け込んで、充水された消火用水中の酸素濃度が高くなってしまい、それだけ送水管は腐食し易いうという問題点もあった。
また、消火設備によっては、送水管の内部において、消火用水中の溶存酸素だけでなく、上部空間の空気中の酸素にも曝される、充水部と非充水部との境界部が存在するが、この境界部における腐食の進行は特に激しいという問題点もあった。
【0006】
この発明は、上記のような問題点を解決することを課題とするもので、消火用水中の溶存酸素の脱気作業性が向上するとともにランニングコストも低減され、さらに送水管の腐食が抑制される消火設備を提供することを目的とする。
また、簡単な作業で送水管の腐食が抑制される送水管の充水方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
この発明に係る消火設備では、消火装置に送水管を通して消火用水が送られる消火設備において、送水管の内部の空気を吸引する吸引装置と、空気が吸引された前記送水管の内部に不活性ガスを供給する不活性ガス供給装置と、前記消火用水中に前記不活性ガスを混入させて消火用水中の溶存酸素を脱気して生成された低溶存酸素水を貯留する貯留タンクとを備え、前記吸引装置により前記送水管の内部の空気が吸引された後に、この送水管に前記不活性ガスがブローされ、その後この送水管の内部は前記貯留タンク内の前記低溶存酸素水で充水される。
【0008】
また、この発明に係る消火設備では、水中に不活性ガスを混入させて水中の溶存酸素を脱気して生成された低溶存酸素水を貯留する貯水槽と、この貯水槽と送水管を介して接続されポンプの駆動により前記低溶存酸素水が供給される消火装置と、前記送水管の内部の空気を吸引する吸引装置と、空気が吸引された前記送水管の内部に前記不活性ガスを供給する不活性ガス供給装置とを備え、前記吸引装置により前記送水管の内部の空気が吸引された後に、この送水管に前記不活性ガスがブローされ、その後この送水管の内部は前記貯水槽内の前記低溶存酸素水で充水される。
【0009】
また、この発明に係る送水管の充水方法では、消火装置に接続された送水管の内部の空気を吸引する吸引工程と、この後前記送水管の内部に不活性ガスをブローするブロー工程と、最後に前記送水管の内部に低溶存酸素水を充水する充水工程とを含む。
【発明の効果】
【0010】
この発明に係る消火設備によれば、簡単な構造で水中の溶存酸素の脱気作業性が向上するとともにランニングコストも低減され、さらに送水管の腐食が抑制される。
また、この発明に係る送水管の充水方法によれば、簡単な充水作業で送水管の腐食が抑制される。
【発明を実施するための最良の形態】
【0011】
以下、この発明の各実施の形態について説明するが、各図において、同一または相当部材、部位については、同一符号を付して説明する。
実施の形態1.
以下、この発明の実施の形態1の消火設備について図に基づいて説明する。
図1はこの発明の実施の形態1の消火設備100を示す構成図である。なお、図1において点線は電気配線を示している。
この消火設備では、地下に消火用水が貯留された貯水槽2が設けられている。この貯水槽2の内部には、給水本管3の先端部に取り付けられたフート弁42が設けられている。給水本管3には、モータ55により駆動するポンプ1が取り付けられている。
【0012】
貯水槽2の上側には、呼び水を貯留した呼水槽12が設けられている。この呼水槽12内の呼び水は、水頭差によりポンプ1の内部を常に満たしている。呼水槽12内の呼び水は、一定の水位を超えた場合に、呼び水逃がし配管41を通じ貯水槽2に放流される。
【0013】
高架水槽5まで延びた給水本管3では、途中各階毎にそれぞれ分岐配管31が分岐されている。各分岐配管31のそれぞれには、消火装置である、補助散水栓16及び複数個のスプリンクラヘッド4が接続されている。
また、各分岐配管31の給水本管3側には、流水検知装置6が取り付けられている。この流水検知装置6は、二次側(下流側)が一次側(上流側)と比較して低圧のときに開く自動警報弁50及び圧力スイッチ51を備えている。各圧力スイッチ51は、それぞれ火災受信機7に電気的に接続されている。
【0014】
給水本管3からは、途中、圧力空気槽13まで延びた圧力空気槽配管52が分岐されている。この圧力空気槽13には、圧力空気槽13の内部の圧力を測定する圧力計53及び圧力スイッチ54が取り付けられている。この圧力スイッチ54は、ポンプ制御盤8と電気的に接続されている。
各分岐配管31のそれぞれの先端部には、末端試験弁14が取り付けられている。
なお、給水本管3、分岐配管31及び圧力空気槽配管52により、送水管を構成している。
【0015】
給水本管3には、吸引配管204を介して吸引装置201が接続されている。この吸引装置201は、図1においてハッチングで示した、逆止弁56から下流の給水本管3、各分岐配管31及び圧力空気槽配管52の各内部の空気を吸引配管204を介して吸引するようになっている。
また、給水本管3には、窒素ガス配管206を介して窒素ガス供給装置202が接続されている。この実施の形態では、窒素ガス供給装置202は窒素ガスボンベである。
窒素ガス供給装置202は、貯留タンク203に配管207を介して接続されている。貯留タンク203は、低溶存酸素水配管205を介して給水本管3に接続されている。
【0016】
この貯留タンク203には、低溶存酸素水が貯留されている。
この低溶存酸素水は、予め消火用水が貯留された貯留タンク203内に、窒素ガス供給装置202からの窒素ガスを消火用水中にバブリングした状態で混入し、この窒素ガスの溶解に伴い消火用水中に溶存した酸素を消火用水中から上部空間に追い出すことで生成される。貯留タンク203内の上部空間は、窒素ガスの供給とともに圧力上昇し、所定の圧力を超えたときに、貯留タンク203の上部に取り付けられた逃がし弁(図示せず)が作動し、消火用水中に含まれた酸素を含む窒素ガスは外部に放出される。
【0017】
次に、上記構成の消火設備100の動作について説明する。
先ず、消火設備100に新規な送水管が組み付けられた場合の送水管の充水手順について図2に基づいて説明する。
このときには、送水管の内部は空の状態であり、図1においてハッチングで示した、逆止弁56から下流の給水本管3、各階の分岐配管31及び圧力空気槽配管52の各内部が外気と遮断されるように、各開閉弁57,58,59、各階の末端試験弁14及び圧力空気槽弁44を閉止し、その後吸引装置201を作動し、外気と遮断された送水管部位の内部の空気を吸引する(ステップS1〜ステップS3)。
この吸引作業は、送水管の内部が所定の真空度が得られるまで続けられる(ステップS4)。
その後、外気と遮断された送水管部位の内部が所定の真空度が得られた後は、吸引装置201の作動を停止し、窒素ガス供給装置202を作動させて、窒素ガス配管206を通じて給水本管3内に窒素ガスをブローし、開弁された、各階の末端試験弁14及び圧力空気槽弁44から外部に排出する(ステップS5)。
【0018】
上記ステップS3〜S5を所定の回数繰り返した後、各階の末端試験弁14、圧力空気槽弁44を閉じ、その後加圧ポンプ(図示せず)を作動し、図1のハッチングで示した部位を貯留タンク203内に貯留されていた低溶存酸素水で充水する(ステップS7)。
低溶存酸素水の水圧が所定の圧力に達すると、各階の流水検知装置6の圧力スイッチ51からの信号により、上記加圧ポンプの作動は停止する(ステップS8)。
この後は、各階の分岐配管31内の低溶存酸素水は、給水本管3に取り付けられた逆止弁56の働きにより貯水槽2内に逆流することなく、所定の圧力下で満たされた状態が維持される。
【0019】
次に、例えば、年に1回の消火設備100の点検試験では、各階の末端試験弁14を開弁する。この開弁により、各階の分岐配管31内に所定の圧力下で満たされた低溶存酸素水は、外部に放出され、それに伴う各階の分岐配管31内の圧力低下を圧力スイッチ51が検出する。そして、この圧力スイッチ51からの信号は、火災受信機7を通じてポンプ制御盤44に送られる。このポンプ制御盤44では、モータ55に運転信号が出され、ポンプ1が駆動することで、消火設備100が正常であることが確認される。
【0020】
消火設備100点検試験後は、送水管は、貯水槽2内に貯留されていた消火用水で充水されているが、この消火用水は、図3に示す手順に従って低溶存酸素水に置換される。
このときには、まず各階の末端試験弁14及び圧力空気槽弁44を開き、送水管内の消火用水を外部に排出する(ステップS1〜ステップS3)。
その後、各階の末端試験弁14及び圧力空気槽弁44を閉じ、その後加圧ポンプ(図示せず)を作動し、図1のハッチングで示した部位を貯留タンク203内に貯留されていた低溶存酸素水で充水する(ステップS4)。
低溶存酸素水の水圧が所定の圧力に達すると、各階の流水検知装置6の圧力スイッチ51からの信号により、上記加圧ポンプの作動は停止する(ステップS5、ステップS6)。
【0021】
また、火災発生により、何れかのスプリンクラヘッド4が熱により開放されると、スプリンクラヘッド4からは消火用水が放出される。その結果、火災が発生した階の分岐配管31内の圧力は低下し、その圧力低下を圧力スイッチ51が検出し、この圧力スイッチ51からの信号により、ポンプ1が駆動し、貯水槽2内の消火用水は、スプリンクラヘッド19を通じて外部に放出される。
また、高架水槽5内の消火用水も、水頭差により同時にスプリンクラヘッド4を通じて外部に放出される。
なお、圧力スイッチ51からの信号は、火災受信機7に送られ、この火災受信機7からの信号により火災が発生した階のベル40が作動し、その階の居住者にその旨が知らされる。
【0022】
消火用水が放出し、火災が鎮火された後、熱により開放されたスプリンクラヘッド4については、新規なスプリンクラヘッド4と交換される。
その後は、消火設備100の点検試験後と同じ手順に従って、送水管内の消火用水は低溶存酸素水に置換される。
【0023】
以上説明したように、この実施の形態による消火設備100によれば、送水管に充水される低溶存酸素水は、予め消火用水が貯留された貯留タンク203内に、窒素ガス供給装置202からの窒素ガスを消火用水中にバブリングした状態で混入することで生成されており、簡単な構造で、かつ簡単な手順で生成される。
また、貯留タンク203内に貯留されている低溶存酸素水は、窒素ガス割合がリッチな空気で占められた上部空間で覆われているので、貯留中に再び酸素ガスが低溶存酸素水中に溶け込む量は大幅に低減され、それだけ脱気処理頻度も低減され、ランニングコストも低減される。
【0024】
また、吸引装置201により送水管の内部の空気が吸引された後に、この送水管に窒素ガス供給装置202からの窒素ガスがブローされ、その後この送水管の内部は低溶存酸素水で充水されるので、充水の際に、送水管の内部に残留した酸素が低溶存酸素水に溶解する量は大幅に低減され、送水管の腐食は大幅に抑制される。
【0025】
なお、吸引装置201、窒素ガス供給装置202及び貯留タンク203をユニット化し、このユニット化された防食装置を移動できるようにしてもよい。
点検試験後の現場あるいは火災発生後の現場に、この防食装置を運搬し、その現場で送水管内の消火用水を低溶存酸素水に置換することが可能となり、一つの防食装置で複数の現場に対応することができ、設備コストは大幅に低減される。
【0026】
実施の形態2.
図4はこの発明の実施の形態2の消火設備100を示す構成図である。
この実施の形態では、水中に不活性ガスである窒素ガスを混入させて水中の溶存酸素を脱気して低溶存酸素水を生成する低溶存酸素水生成装置301は、先端部にボールタップ302が設けられた配管303を介して貯水槽300と接続されている。
なお、この貯水槽300は、低溶存酸素水の酸素濃度が長期にわたって低濃度で維持できるように、密閉型にしてもよい。
【0027】
この実施の形態では、例えば消火設備100に新規な送水管が組み付けられ、送水管の内部が空の状態のときに、図4においてハッチングで示した、逆止弁56から下流の給水本管3、各階の分岐配管31及び圧力空気槽配管52の各内部が外気と遮断されるように、各開閉弁57,58,59、各階の末端試験弁14及び圧力空気槽弁44を閉止し、その後吸引装置201を作動し、外気と遮断された送水管の内部の空気を脱気する。
その後、外気と遮断された送水管の内部が所定の真空度が得られた後は、吸引装置201の作動を停止し、各階の末端試験弁14、圧力空気槽弁44を開いた後、窒素ガス供給装置である窒素ガスボンベ(図示せず)を圧力空気槽配管52の端部に接続し、給水本管3内に窒素ガスをブローし、各階の末端試験弁14から外部に排出する。
【0028】
その後、各階の末端試験弁14、圧力空気槽弁44を閉じ、その後ポンプ1を作動し、送水管の内部を貯水槽300内に貯留されていた低溶存酸素水で充水する。
この実施の形態では、実施の形態1と異なり、点検試験後あるいは火災発生後においては、送水管内は低溶存酸素水で充水されているので、点検試験後あるいは火災発生後には、送水管内を低溶存酸素水で充水する作業は不要となる。
【0029】
なお、上記実施の形態1,2では、不活性ガス供給装置として搬送可能で安価な窒素ガスボンベを用いて説明したが、勿論このものに限定されるものではない。
また、不活性ガスとして、窒素ガス以外に例えばアルゴンガスを用いてもよい。
また、上記実施の形態1,2では、送水管の内部は、スプリンクラヘッド4まで充水される消火設備100について説明したが、送水管の内部が流水検知装置6の上流側までが充水され、流水検知装置6からスプリンクラヘッド4までが空である消火設備100にもこの発明は勿論適用できる。
この消火設備100の場合には、送水管の内部では、腐食の進行が特に激しい送水管の充水部と非充水部との境界部が存在するが、非充水部は例えば不活性ガスである窒素ガスが充満しており、境界部における腐食の発生は大幅に低減される。
【図面の簡単な説明】
【0030】
【図1】この発明の実施の形態1の消火設備を示す構成図である。
【図2】図1の消火設備において、送水管が新規配設されたときの送水管の充水手順を示すフローチャート図である。
【図3】図1の消火設備において、点検試験後の送水管の充水手順を示すフローチャート図である。
【図4】この発明の実施の形態2の消火設備を示す構成図である。
【符号の説明】
【0031】
1 ポンプ、2,300 貯水槽、3 給水本管(送水管)、4 スプリンクラヘッド(消火装置)、31 分岐配管(送水管)、52 圧力空気槽配管(送水管)、100 消火設備、200 窒素ガス供給装置(不活性ガス供給装置)、201 吸引装置、202 窒素ガス供給装置(不活性ガス供給装置)、203 貯留タンク、301 低溶存酸素水生成装置。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
消火装置に送水管を通して消火用水が送られる消火設備において、
送水管の内部の空気を吸引する吸引装置と、
空気が吸引された前記送水管の内部に不活性ガスを供給する不活性ガス供給装置と、
前記消火用水中に前記不活性ガスを混入させて消火用水中の溶存酸素を脱気して生成された低溶存酸素水を貯留する貯留タンクとを備え、
前記吸引装置により前記送水管の内部の空気が吸引された後に、この送水管に前記不活性ガスがブローされ、その後この送水管の内部は前記貯留タンク内の前記低溶存酸素水で充水されることを特徴とする消火設備。
【請求項2】
前記吸引装置、前記不活性ガス供給装置及び前記貯留タンクは、ユニット化され、このユニット化された防食装置は、移動可能であることを特徴とする請求項1に記載の消火設備。
【請求項3】
水中に不活性ガスを混入させて水中の溶存酸素を脱気して生成された低溶存酸素水を貯留する貯水槽と、
この貯水槽と送水管を介して接続されポンプの駆動により前記低溶存酸素水が供給される消火装置と、
前記送水管の内部の空気を吸引する吸引装置と、
空気が吸引された前記送水管の内部に前記不活性ガスを供給する不活性ガス供給装置とを備え、
前記吸引装置により前記送水管の内部の空気が吸引された後に、この送水管に前記不活性ガスがブローされ、その後この送水管の内部は前記貯水槽内の前記低溶存酸素水で充水されることを特徴とする消火設備。
【請求項4】
前記不活性ガスは、窒素ガスであることを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の消火設備。
【請求項5】
消火装置に接続された送水管の内部の空気を吸引する吸引工程と、
この後前記送水管の内部に不活性ガスをブローするブロー工程と、
最後に前記送水管の内部に低溶存酸素水を充水する充水工程と、
を含むことを特徴とする送水管の充水方法。
【請求項6】
前記吸引工程及び前記ブロー工程は複数回繰り返されることを特徴とする請求項5に記載の送水管の充水方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【公開番号】特開2008−73227(P2008−73227A)
【公開日】平成20年4月3日(2008.4.3)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−255966(P2006−255966)
【出願日】平成18年9月21日(2006.9.21)
【出願人】(000233826)能美防災株式会社 (918)
【Fターム(参考)】