JP4630094B2 - 消火設備における自動ガス抜きノズル - Google Patents
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Description
この発明は、工場、ビル内またはトンネル内に設置されるスプリンクラ、消火栓等の消火設備における配管の漏洩防止に関する内容である。
従来の消火設備は、通常にポンプ等加圧送液装置で加圧し、工場やビルの各階に設置したスプリンクラや消火栓などの消火装置に、あるいは高速道路トンネルの所定間隔で設置した泡消火栓などの消火装置に、消火配管を介して消火液を満たしている。火災が発生すると、火災感知器やスプリンクラヘッドが火災の発生を検出して、所定のスプリンクラのノズルを開にして消火液を散布したり、消防ホースを消火栓に接続し消火栓の弁を開にして消火ノズルから消火液を噴射したりして、消火を行うようになっている。
消火配管として使われている配管は、通常は内面に亜鉛でメッキされている。亜鉛は消火装置に常時加圧されている消火液に接触して、長期間のうちに亜鉛イオンは消火液中の水のヒドロキシイオン（ＯＨ-）と化学反応を起し、水酸化亜鉛を生成するとともに、水素ガスを発生している。
特開２００２―３５５３３０号公報
消火配管内に水素のような生成ガスを発生すると、長い間に管内の圧力が次第に上昇し、その結果消火設備の密閉性に悪影響を与え、消火液の漏洩事故等のトラブルを発生させる恐れがある。所定の圧力を超えると弁が開放し、圧力が下がると弁が再び閉鎖する排気弁のような装置を設けて、上記の問題が解決できるではないかと考えられるが、本件の場合には、排気弁が開放すると消火液も排出されてしまうことから、排気弁の方法はあまり有効ではない。
本発明に係わる自動ガス抜きノズルは、上記の問題を解決するためになされたもので、消火液が配管内に常時充満され、火災が発生した際、上記消火液が加圧送水装置によって加圧され、消火ノズルを介して火源に散布する消火設備において、上記配管に取り付けられ、上記配管内を上昇するガスを溜めるガス溜チャンバーと、該ガス溜めチャンバーを介して、上記配管と連通するように取り付けられる自動ガス抜きノズルとを備え、水を透過せずガスを通過することができるシリコンシートと、上記シリコンシートの一次側と二次側とに設けられて上記シリコンシートを挟持する、水を透過することができる焼結材料エレメントのフィルタとを有することを特徴とする。
また、自動ガス抜きノズルは、配管内のガスが溜まりやすい場所である、消火設備の上部または枝配管の上部のいずれかに取り付けることを特徴とする。
また、前記シリコンシートの二次側に設けられる前記焼結材料エレメントは、前記シリコンシートの直径の略半分の厚みを有することを特徴とする。
本発明によれば、消火液が配管内に常時充満され、火災が発生した際、上記消火液が加圧送水装置によって加圧され、消火ノズルを介して火源に散布する消火設備において、上記配管に取り付けられ、上記配管内を上昇するガスを溜めるガス溜チャンバーと、該ガス溜めチャンバーを介して、上記配管と連通するように取り付けられる自動ガス抜きノズルとを備え、水を透過せずガスを通過することができるシリコンシートと、上記シリコンシートの一次側と二次側とに設けられて上記シリコンシートを挟持する、水を透過することができる焼結材料エレメントのフィルタとを有することを特徴とするため、配管内に溜めた生成ガスは自動的に当該ガス抜きノズルのフィルタを介して外部に排出され、圧力異常上昇による不慮の事故の発生を防ぐことができ、また消火設備に排気するための開閉弁を設けなくてよく、消火液が配管から外部へ漏れることなく、消火設備の密閉性を保つことができ、配管本来の耐圧強度を維持することができる。
また、自動ガス抜きノズルは、配管内のガスが溜まりやすい場所である、消火設備の上部または枝配管の上部のいずれかに取り付けることを特徴とするため、水より軽い生成ガスが配管を上昇してガス抜き装置に到達し、外部に抜き出すことができる。
また、前記シリコンシートの二次側に設けられる前記焼結材料エレメントは、前記シリコンシートの直径の略半分の厚みを有することを特徴とするので、シリコンシートを補強し、配管本来の耐圧強度を維持することができる。
この発明を利用する消火設備の系統図の一例を図１に示し、自動ガス抜きノズルの取り付けを図２に示し、そして自動ガス抜きノズルの構造を図３に示して、以下にそれらの構成を簡単に説明する。
図１に示されるように、消火設備１００は、加圧送水装置としてのポンプ１１、モータ１２と、水源１３と、建物の縦方向に貫通するメイン配管５０と、そのメイン配管５０から各階ごとに分岐する枝配管５１と、枝配管５１ごとに設けられる制御弁１６および流水検知装置１７と、各階に設置される消火栓２０およびスプリンクラヘッド３０と、屋上ＲＦに設ける高架水槽１８と、から構成されている。また、電気系統として、流水検知信号を制御する受信機１５と、加圧送水装置をコントロールする制御盤１４とから構成されている。この消火設備１００は、消火活動に備えるために、常時にメイン配管５０や枝配管５１に充水している。
なお、屋上ＲＦの高架水槽１８の横に、ガス抜き装置６０がメイン配管５０に取付けられている。
図２は上記ガス抜き装置６０の取り付け様子を示している。該ガス抜き装置６０は自動ガス抜きノズル６１とガス溜チャンバー６２とで構成され、ガス溜チャンバー６２は、例えば溶接でメイン配管５０と連通するようにしている。
図３は、自動ガス抜きノズル６１の詳細構造の断面図である。図に示すように、該自動ガス抜きノズル６１は、本体６１ａと、キャップ６１ｂと、シリコンシートを挟持する２つの焼結材料エレメント６１ｃ、すなわち焼結材料エレメント一次側６１ｃ１と焼結材料エレメント二次側６１ｃ２と、水を透過せずガスのみを透過する性質を持つシリコンシート６１ｄと、密閉用Ｏリング６１ｅと、スライドワッシャ６１ｆとで構成されている。
焼結材料エレメント６１ｃの材質は、金属或いはセラミックスの粉末で焼結した多孔性を有するのもで、水を濾過できるおよびメイン配管５０の所定耐圧強度を保てばよいとする。
また、シリコンシート６１ｄは、水分子を透過せずガス分子を透過できるようなシリコンゴム膜を採用し、例えば、水素ガスの透過率＝６．５×１０-8（ｃｃ・ｃｍ）／（ｓｅｃ・ｃｍ2・ｃｍＨｇ）のシリコンゴム膜を使い、ゴム膜の厚さを０．２ｃｍ、透過面積を３０ｃｍ2、水素ガスの圧力を１気圧（７６ｃｍＨｇ）、１日（８６４００ｓｅｃ）経過の条件で試算すると、約６４ｃｃ（６４ｍｌ）の水素ガスを透過することができる。
次に、上記自動ガス抜きノズルの作用を簡単に説明する。
消火設備１００のメイン配管５０または枝配管５１は、亜鉛メッキの配管を使われて、常時に消火用水を満たしている。長期間のうちに、亜鉛イオンと水のヒドロキシイオン（ＯＨ-）の間に化学反応を起し、水酸化亜鉛と水素ガスが生成する。消火設備１００は閉鎖的なシステムなので、この生成ガスが時間の経過につれメイン配管５０または枝配管５１に溜まり、次第に管内の圧力が高くようになる。
この場合、ガスが水より軽いので、生成ガスが配管５０を通して上方の上昇し、ついに屋上ＲＦ側のガス抜き装置６０に到達して、ガス溜チャンバー６２に溜めている。続いてこの溜めた生成ガスが、焼結材料エレメントの一次側６１ｃ１、シリコンシート６１ｄ、焼結材料エレメントの二次側６１ｃ２の順で透過して、外部（大気）に放出する。生成ガスがシリコンシート６１ｄを透過するとき、当該シリコンシートの特性で水が透過することができないので、生成ガスの中に水が混ぜられてもシリコンシートに遮断され、水が外部に排出されることはない。よって、メイン配管５１や枝配管５１中に生成ガスがなくなり、消火用水しかない正常な状態に戻る。
ここで、配管内の生成ガスを容易に外部に抜き出させるため、この自動ガス抜きノズルを消火設備の上部に取付けることを望ましい。本実施例は該自動ガス抜きノズル６１を屋上ＲＦにあるメイン配管５０に設置したが、このことを限らずに、生成ガスが溜めやすい場所、例えば枝配管５１の上部に設置して、枝配管５１に溜めた生成ガスを抜き出すようにすることができる。
上記実施形態１における消火設備１００において、メイン配管５０は自動ガス抜きノズル６１と連通して、上記自動ガス抜きノズル６１は、シリコンシート６１ｄと焼結材料エレメント６１ｃのフィルタを有することを特徴とし、また、上記シリコンシート６１ｄは、水を透過せずガスを透過することができることを特徴とし、さらに、上記焼結材料エレメント６１ｃは、水を通過することができるとともに、上記シリコンシート６１ｄを固定することを特徴とする自動ガス抜きノズルである。
このような自動ガス抜きノズル６１を用いることにより、配管５０等への充水当初にできやすい空気溜を排気して完全に充水することもできる。また、水と混合する薬剤がガスを発生する性質を有していても、異常圧力となる恐れがなく、安心してその薬剤を使うことができる。
２０ 消火栓
３０ スプリンクラヘッド
５０ メイン配管
５１ 枝配管
６０ ガス抜き装置
６１ 自動ガス抜きノズル
６１ａ 本体
６１ｂ キャップ
６１ｃ 焼結材料エレメント
６１ｄ シリコンシート
１００ 消火設備
３０ スプリンクラヘッド
５０ メイン配管
５１ 枝配管
６０ ガス抜き装置
６１ 自動ガス抜きノズル
６１ａ 本体
６１ｂ キャップ
６１ｃ 焼結材料エレメント
６１ｄ シリコンシート
１００ 消火設備
Claims (3)
- 消火液が配管内に常時充満され、火災が発生した際、上記消火液が加圧送水装置によって加圧され、消火ノズルを介して火源に散布する消火設備において、
上記配管に取り付けられ、上記配管内を上昇するガスを溜めるガス溜チャンバーと、該ガス溜めチャンバーを介して、上記配管と連通するように取り付けられる自動ガス抜きノズルとを備え、
水を透過せずガスを通過することができるシリコンシートと、上記シリコンシートの一次側と二次側とに設けられて上記シリコンシートを挟持する、水を透過することができる焼結材料エレメントのフィルタとを有することを特徴とする消火設備における自動ガス抜きノズル。 - 前記自動ガス抜きノズルは、配管内のガスが溜まりやすい場所である、消火設備の上部または枝配管の上部のいずれかに取り付けることを特徴とする請求項１に記載の消火設備における自動ガス抜きノズル。
- 前記シリコンシートの二次側に設けられる前記焼結材料エレメントは、前記シリコンシートの直径の略半分の厚みを有することを特徴とする請求項１または２に記載の消火設備における自動ガス抜きノズル。
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