JP2013060726A - ビル・マンションの防災対応設備システム、及び、その排水貯槽 - Google Patents

Abstract

【課題】地震や水害などで公共下水道が使用できなくなった場合でも、ビルやマンションの生活排水機能を一定期間、延長使用可能として、ライフラインを確保する。
【解決手段】緊急時にビル・マンション１０に供給する水を貯水するための貯水槽３２と、前記ビル・マンション１０に電気と熱を供給するための、緊急時に作動可能なコージェネレーションシステム４０、４０’と、前記ビル・マンション１０からの排水の少なくとも一部を緊急時に貯留するための排水貯槽６０とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、ビル・マンションの防災対応設備システム、及び、その排水貯槽に係り、特に、地震や水害などで公共下水道が使用できなくなった場合でも、ビルやマンションの生活排水機能を一定期間、延長使用可能としてライフラインを確保できるビル・マンションの防災対応設備システム、及び、その排水貯槽に関するものである。

災害時でも一定時間だけは自立運転して、ライフラインを確保できる集合住宅のセントラル給湯・暖房用コージェネレーションシステムが特許文献１に記載されている。

又、下水道や汚水処理設備を必要としない、離島や災害向けの自己完結型し尿処理施設が特許文献２に記載されている。

特開２００４−１５０６８２号公報 実用新案登録第３１１４０３９号公報

一般に、電気と熱を供給するためのコージェネレーションシステムと緊急貯水槽を備えたビルやマンションは、特許文献１に記載されているように、緊急時においても一定の給水、給湯ができるので、トイレや入浴が可能であるが、公共下水道の使用が制限される場合は、生活排水が処理できなくなるという問題点を有する。

一方、特許文献２に記載されたような自己完結型し尿処理施設によれば、下水道や汚水処理設備は不要であるが、特許文献２に記載されたし尿処理施設は、処理水を高度に浄化するものであるため、真空ポンプやオゾン発生器など、電力を多く必要とする。停電時に、このようなシステムを稼動するには、相応の高い発電能力を有するコージェネレーションシステムを用意しておく必要があり、設備費や維持費用が高価となるという問題点を有していた。

本発明は、前記従来の問題点を解決するべくなされたもので、地震や水害などで公共下水道が使用できなくなった場合でも、ビルやマンションの生活排水機能を一定期間、延長使用可能としてライフラインを確保できるビル・マンションの防災対応設備システムを提供することを第１の課題とする。

本発明は、又、前記ビル・マンションの防災対応設備システムに用いるのに好適な、低コストで、電力消費の少ない排水貯槽を提供することを第２の課題とする。

本発明は、ビル・マンションの防災対応設備システムにおいて、緊急時にビル・マンションに供給する水を貯水するための貯水槽と、前記ビル・マンションに電気と熱を供給するための、緊急時に作動可能なコージェネレーションシステムと、前記ビル・マンションからの排水の少なくとも一部を緊急時に貯留するための排水貯槽とを備え、一定期間のライフラインを確保できるようにして、前記第１の課題を解決したものである。

ここで、少なくとも、前記コージェネレーションシステム及び排水貯槽を、緊急時に外部から遠隔操作できるようにすることができる。

又、前記コージェネレーションシステムが、緊急時以外にも作動する常用コージェネレーションシステムを兼ねるようにすることができる。

又、前記排水貯槽が、前記コージェネレーションシステムの熱を利用して排水の水分を減らすようにすることができる。

又、前記排水貯槽が、蒸発蒸気の臭気が大気に放散するのを抑制するための脱臭器を備えることができる。

本発明は、又、コージェネレーションシステムの熱で内部排水を加熱する熱交換器と、蒸発蒸気の臭気が大気に放散するのを抑制するための脱臭器と、を備えたことを特徴とするビル・マンションの防災対応設備システム用排水貯槽により、前記第２の課題を解決したものである。

本発明によれば、構造が簡単なので低コストで耐震構造が可能であり、また、電力消費が少ないので停電など緊急時におけるコージェネ発電量でも一定期間の生活排水を貯留する機能を果たす排水貯槽を用いることにより、地震や水害などで公共下水道が使用できなくなった場合でも、ビルやマンションの生活排水機能を一定期間、延長使用可能となり、ライフラインを確保できる。

本発明の第１実施形態を示す図 前記実施形態で用いられている排水貯槽の構成を示す断面図 本発明の第２実施形態を示す図

以下図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。

本発明の第１実施形態は、本発明を緊急用コージェネレーションシステムを備えたビル又はマンション（ビル・マンションと表記）に適用したもので、図１に示す如く、ビル・マンション１０には、エレベータ１２と、該エレベータ１２を昇降するためのモータ１４と、給水ポンプ１６と、通常時は電力系統２０からの電力を受電して、前記エレベータ１２用のモータ１４、各戸給水用の給水ポンプ１６などを制御するビル内の受電装置１８とが備えられている。

前記給水ポンプ１６には、緊急時にビル・マンション１０に供給する水（図では上水）を貯水するための、給水バルブ３０の下流側に配設された貯水槽３２が接続されている。

該貯水槽３２は、緊急貯水槽とされ、耐震設計されている上に、図示されているように敷地内の地中に埋設されている。また、給水バルブ３０を介して通常の上水の水道管に接続され、マンションに対する日常的な給水は、この貯水槽３２を通して行われるため、常時新しい水に入れ替わるようになっている。具体的には、飲料水兼用耐震性貯水槽（ＪＦＥエンジニアリング株式会社製）を利用できる。

又、緊急時に前記ビル・マンション１０に電気と温水を供給するための、緊急時に作動可能な発電機（例えばマイクロガスタービン）を備えた、外部のビル・エネルギー環境管理システム（ＢＥＭＳ：Ｂuilding Ｅnergy and Ｅnvironmental Ｍanagement Ｓystem）制御センタ３８と通信可能な緊急用コージェネレーションユニット４０を備えている。該緊急用コージェネレーションユニット４０には、熱回収用の熱交換器４２が内蔵されている。該熱交換器４２で温められた温水は、ポンプ４４及びバルブ４６により、緊急時のビル・マンション１０への給湯に利用される。

本実施形態は、更に、ビル・マンション１０の各戸からの排水を、通常時はオンとされ下水道に流すためのバルブ５０と、緊急時にオンとされて本発明に係る排水貯槽６０に流すためのバルブ５２を備えている。

前記排水貯槽６０は、図２に詳細に示す如く、前記バルブ５２と接続された排水流入ノズル６１と、該排水流入ノズル６１により流入された排水を加熱して水分を減らすための、バルブ４８がオンとされた緊急時に、前記コージェネレーションユニット４０の熱交換器４２からの温水がノズル６３より流入出する熱交換器６２と、該熱交換器６２により加熱された蒸発蒸気の臭気が大気に放散するのを抑制するための脱臭器６４と、該排水貯槽６０内の排水のレベルを検出するためのレベルセンサ６６と、濃縮物を排出するための濃縮物排出ノズル６７と装置架台６８とを備えている。前記脱臭器６４の内部には、例えば活性炭などの脱臭剤が充填されている。

以下、作用を説明する。

まず、通常時は、電力系統２０から供給される電力を受電装置１８が受電して、各戸に電力を供給すると共に、エレベータ１２のモータ１４及び給水ポンプ１６を動かし、エレベータ１２を動作させると共に、各戸に給水する。又、バルブ５０を開、バルブ５２を閉として、各戸からの排水が、直接、下水道に排出されるようにする。

一方、地震や水害などの緊急時で公共下水道の使用が制限された場合は、ＢＥＭＳ制御センタ３８からの通信がコージェネレーションユニット４０に送られ、該コージェネレーションユニット４０からの信号により受電装置１８が操作されて、ビル・マンション１０から公共下水道に繋がる配管をバルブ５０により閉じ、バルブ５２を開いて、排水貯槽６０に排水を貯留する。排水流入ノズル６１により排水貯槽６０内に流入した排水は、コージェネレーションユニット４０から供給される温水が流れる熱交換器６２により加熱され、蒸発成分は脱臭器６４を介して放散口５５より外部に放出され、濃縮物は、排出ノズル６７から例えば装置架台６８の内側に排出される。装置架台６８内に排出された濃縮物は、例えばバキュームカーで吸い出される。前記レベルセンサ６６は、排水貯槽６０内の排水が一杯になった時に、バルブ５２を閉じる。

前記コージェネレーションユニット４０は、前記ＢＥＭＳ制御センタ３８からの信号により、前記受電装置１８を介して、給水ポンプ１６及びエレベータ用モータ１４に給電して、その最低限の動きを確保する。

次に、図３を参照して、コージェネレーションシステムが、第１実施形態のような緊急用でなく、常用コージェネレーションシステムを利用した、本発明の第２実施形態を詳細に説明する。

まず、通常時は電力系統２０から受電装置１８に給電された電力が、受電装置１８を介して、各戸へ供給されると共に、エレベータ用モータ１４、給水ポンプ１６、常用コージェネレーションユニット４０’のポンプ４４を駆動している。ここで、常用コージェネレーションユニット４０’の排ガスは、例えば排熱回収型吸収式冷凍機７０に供給され、バルブ７２を介して、ビル・マンション１０へ冷水として供給されている。

一方、緊急時には、電力系統２０からの給電が絶たれるので、第１実施形態と同様に、受電装置１８は、エレベータ１２、給水ポンプ１６、排水貯槽６０の動作を可能とする。従って、第１実施形態と同様に、生活排水機能を一定期間、延長使用できる。

この第２実施形態によれば、コージェネレーションシステムが、通常時も使用できるので、緊急時専用のコージェネレーションシステムを設ける必要がない。

なお、前記実施形態においては、いずれも、排水貯槽６０がコージェネレーションシステムの温水により加熱されていたが、第２実施形態の排熱回収型吸収式冷凍機７０と同様に、排ガスで加熱しても良い。又、電力系統がコージェネレーションシステム以外の他の自家発電設備等により維持される場合には、排水貯槽６０を、コージェネレーションシステムと組合せることなく、単独で用いることも可能である。

又、前記実施形態においては、ＢＥＭＳ制御センタ３８からの遠隔操作が可能とされていたので、迅速な対応が可能である。なお、管理人が常駐している場合など、遠隔操作を省略することも可能である。

１０…ビル・マンション
１２…エレベータ
１４…エレベータ用モータ
１６…給水ポンプ
１８…受電装置
２０…電力系統
３２…貯水槽
３８…ＢＥＭＳ制御センタ
４０…緊急用コージェネレーションユニット
４０’…常用コージェネレーションユニット
６０…排水貯槽
６２…熱交換器
６４…脱臭器
６６…レベルセンサ

Claims (6)

1. 緊急時にビル・マンションに供給する水を貯水するための貯水槽と、
   前記ビル・マンションに電気と熱を供給するための、緊急時に作動可能なコージェネレーションシステムと、
   前記ビル・マンションからの排水の少なくとも一部を緊急時に貯留するための排水貯槽とを備え、
   一定期間のライフラインを確保できるようにされていることを特徴とするビル・マンションの防災対応設備システム。
2. 少なくとも前記コージェネレーションシステム及び排水貯槽が、緊急時に外部から遠隔操作できるようにされていることを特徴とする請求項１に記載のビル・マンションの防災対応設備システム。
3. 前記コージェネレーションシステムが、緊急時以外にも作動する常用コージェネレーションシステムを兼ねるようにされていることを特徴とする請求項１又は２に記載のビル・マンションの防災対応設備システム。
4. 前記排水貯槽が、前記コージェネレーションシステムの熱を利用して排水の水分を減らすようにされていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のビル・マンションの防災対応設備システム。
5. 前記排水貯槽が、蒸発蒸気の臭気が大気に放散するのを抑制するための脱臭器を備えたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のビル・マンションの防災対応設備システム。
6. コージェネレーションシステムの熱で内部排水を加熱する熱交換器と、蒸発蒸気の臭気が大気に放散するのを抑制するための脱臭器と、を備えたことを特徴とするビル・マンションの防災対応設備システム用排水貯槽。

Images