JP2004060999A - 駐車場換気システムおよび冷却塔システム - Google Patents

Abstract

【課　題】地下駐車場などを小さなランニングコストで換気する駐車場換気システムおよび、その換気システムなどに最適な冷却塔システムを提供する。
【解決手段】駐車場換気システムは、機械室（２）にガスタービン（１８）またはボイラーが配備され、このガスタービンまたはボイラーの吸気口が、駐車場（３）の空気排出口（３１）に吸込流路（３２）を介して接続されている。吸込流路にはファイヤーダンパ（３４）が設けられている。そして、ガスタービンまたはボイラーは、駐車場の空気と駐車場外の空気とを選択的に吸い込むべく構成されている。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、地下駐車場などの屋内の駐車場の空気を換気する駐車場換気システムおよび、その換気システムなどに最適な冷却塔システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、地下駐車場などの屋内の駐車場では、自動車から排気ガスが排出されるため、換気を行う必要がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、この換気は送風機などで強制的に行われており、ランニングコストが大きくなっている。
【０００４】
本発明は、以上のような課題を解決するためのもので、地下駐車場などを小さなランニングコストで換気する駐車場換気システムおよび、その換気システムなどに最適な冷却塔システムを提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の駐車場換気システムは、機械室（２）にガスタービン（１８）またはボイラーが配備され、このガスタービンまたはボイラーの吸気口が、駐車場（３）の空気排出口（３１）に吸込流路（３２）を介して接続されている。
【０００６】
また、前記吸込流路にはファイヤーダンパ（３４）が設けられていることがある。
そして、前記ガスタービンまたはボイラーは、駐車場の空気と駐車場外の空気とを選択的に吸い込むべく構成されていることがある。
【０００７】
さらに、前記吸込流路から分岐して、駐車場外の空気を導入する分岐流路（３６）が設けられるとともに、駐車場からの空気と駐車場外からの空気とを選択的に切り換える流路切換装置（３８）が設けられていることがある。
また、前記ファイヤーダンパが作動して吸込流路を遮断した際には、前記ガスタービンまたはボイラーは、駐車場外の空気を吸い込むことがある。
【０００８】
そして、前記ガスタービンまたはボイラーとは別に、駐車場へ送気する送気機能を少なくとも有する第１送風装置（４６）と、駐車場から排気する排気機能を少なくとも有する第２送風装置（４７）とを備えていることがある。
さらに、空気汚染センサ（５２）が前記空気排出口付近に配置されており、この空気汚染センサが空気の汚染を検知すると、第２送風装置が作動して、駐車場の空気を排気することがある。
また、前記ガスタービンまたはボイラーとは別に、前記空気排出口から駐車場の空気を排出する空気排出装置（４２）が設けられていることがある。
【０００９】
そして、前記空気排出口に近接して、第２空気排出口（４１）が配置され、この第２空気排出口から駐車場の空気を排出する空気排出装置が設けられていることがある。
さらに、水を空気で冷却する冷却塔（６６）が設けられ、この冷却塔からの湿気た空気を、前記ガスタービンまたはボイラーに供給することがある。
また、前記冷却塔が駐車場内に設置されていることがある。
【００１０】
そして、冷凍機（１１）が機械室内に設置され、前記冷却塔で冷却された水が、冷凍機の熱交換部（１１ａ）に流入することがある。
【００１１】
本発明の冷却塔システムは、水を空気で冷却する冷却塔が設けられ、この冷却塔からの湿気た空気を、ガスタービンまたはボイラーの吸気口に供給すべく冷却塔の排気ダクト（７１）がガスタービンまたはボイラーの吸気口に接続されている。
【００１２】
【発明の実施の形態】
次に、本発明における駐車場換気システムの実施の第１の形態を図１ないし図４を用いて説明する。図１は本発明の実施の第１の形態にかかる換気システムの概略図である。図２は図１の換気システムの要部平面図である。図３は冷凍機の駆動系のシステム図である。図４は制御装置の入出力の概略図である。
【００１３】
ビル１の地下には、機械室２および地下駐車場３が設けられ、機械室２は地下駐車場３に隣接している。そして、地下駐車場３には複数の車両４が駐車することができる。
【００１４】
機械室２には、ビル１の空調用の冷凍機１１および、冷凍機１１を駆動する駆動システムが設けられている。
この冷凍機１１の駆動系を説明する。
圧縮式冷凍機であるターボ式冷凍機１１の回転軸に、発電・電動機１２の回転軸が電磁クラッチや流体継手などの第１クラッチ１３を介して連結されている。発電・電動機１２は、発電兼用の電動機であり、電源１６から給電されたり、また、発電時には電源１６に電気を供給したりすることができる。そして、発電・電動機１２の回転軸の他端には、ガスタービンエンジン１８の回転軸が電磁クラッチや流体継手などの第２クラッチ１９を介して連結されている。ガスタービンエンジン１８には燃料として都市ガスなどの燃料ガスが供給されるとともに、ガスタービンエンジン１８の排ガスは吸収式冷凍機２１に供給される。吸収式冷凍機２１からの排気ガスは脱硝装置２２でＮＯｘを除去した後に外気に放出される。ターボ式冷凍機１１および吸収式冷凍機２１は空気を冷却しており、ビル１の空調に利用されている。また、ターボ式冷凍機１１の凝縮器である熱交換器（熱交換部）１１ａには冷水が供給され、ターボ式冷凍機１１の冷媒を冷却している。
【００１５】
そして、夏場などのターボ式冷凍機１１の負荷が大きい場合には、第１クラッチ１３および第２クラッチ１９を接続して、ガスタービンエンジン１８でターボ式冷凍機１１を駆動するとともに、ガスタービンエンジン１８の排気ガスで吸収式冷凍機２１を稼働することができる。
初夏や夏の終わりなどのターボ式冷凍機１１の負荷が小さい場合には、第１クラッチ１３を接続し、第２クラッチ１９を切断して、発電・電動機１２に電気を供給し発電・電動機１２でターボ式冷凍機１１を駆動することができる。この場合には、ガスタービンエンジン１８は停止している。
涼しくなって、冷房が不要となり、ターボ式冷凍機１１が稼働する必要がなくなると、第２クラッチ１９を接続し、第１クラッチ１３を切断して、ガスタービンエンジン１８を稼働し、発電・電動機１２で発電を行い、電源１６に電気を供給することができる。
【００１６】
地下駐車場３には、空気排出口３１が設けられ、この空気排出口３１が吸込流路３２を介してガスタービンエンジン１８の吸気口に接続されている。したがって、ガスタービンエンジン１８の稼働時には、地下駐車場３の空気は空気排出口３１および吸込流路３２を介してガスタービンエンジン１８に吸い込まれる。吸込流路３２は、ファイヤーダンパ３４が設けられている。このファイヤーダンパ３４は、通常時は開いており、火災時に閉じる。そして、ファイヤーダンパ３４が閉じると、ガスタービンエンジン１８は空気を吸い込むことができなくなるので、吸込流路３２から分岐して分岐流路３６が設けられている。分岐流路３６の他端は、ビル１の外側や機械室２に開口しており、外気や機械室２内の空気を導入することができる。そして、ガスタービンエンジン１８への空気の流れを、空気排出口３１からの流れと分岐流路３６からの流れとに選択的に切り換える流路切換装置３８が設けられている。この流路切換装置３８は、ファイヤーダンパ３４が作動して閉じた際には、分岐流路３６からの流れに切り換え、一方、ファイヤーダンパ３４が開いている際には、空気排出口３１からの流れに切り換える。
【００１７】
また、ガスタービンエンジン１８は、一般的には昼間の間は常時運転しているが、メンテナンス時などには停止することがある。そこで、空気排出口３１に近接して第２空気排出口４１が配置され、この第２空気排出口４１から地下駐車場３の空気を外部に排出する空気排出装置である代替用送風機４２が設けられている。代替用送風機４２は、ガスタービンエンジン１８のメンテナンス時などの停止時に作動し、地下駐車場３の空気をビル１の外部に排出する。
【００１８】
さらに、第１送風装置である送気用送風機４６および第２送風装置である排気用送風機４７が設けられ、送気用送風機４６は外気を地下駐車場３内に送風し、排気用送風機４７は地下駐車場３の空気を外部に排出する。そして、地下駐車場３には火災を検知する火災センサ５１および、空気の汚染を検知する空気汚染センサ５２が設けられている。この空気汚染センサ５２は、空気排出口３１の付近に配置されている。
【００１９】
この様に構成されている駐車場換気システムには制御装置６１が設けられており、この制御装置６１はマイコンなどで構成されている。そして、図４に図示するように、この制御装置６１には、種々の電気部品が接続されているが、本発明に関係する電気部品としては、入力側に、火災センサ５１および空気汚染センサ５２などが接続され、一方、出力側に、ファイヤーダンパ３４、流路切換装置３８、排気用送風機４７、代替用送風機４２およびガスタービンエンジン１８などが接続されている。
【００２０】
次に、この様に構成されている実施の形態の駐車場換気システムの作動の概略を説明する。
通常はガスタービンエンジン１８が稼働しており、地下駐車場３内の空気は、空気排出口３１および吸込流路３２を介して、ガスタービンエンジン１８の吸気口から吸い込まれ、ガスタービンエンジン１８で燃焼して、排気ガスとなってビル１の外に排出される。また、外気が送気用送風機４６により地下駐車場３内に送り込まれているため、地下駐車場３の空気は、送気用送風機４６から空気排出口３１に向かって常時流れる。
【００２１】
前述のように、空気排出口３１の付近に空気汚染センサ５２が設けられており、地下駐車場３の空気が車両４の排気ガスにより汚染されると、空気汚染センサ５２が検知し、その検知信号が制御装置６１に入力される。すると、制御装置６１は排気用送風機４７に稼働信号を出力し、地下駐車場３の空気を排出する。一方、空気汚染センサ５２が空気の汚染を検知しなくなると、制御装置６１は排気用送風機４７に停止信号を出力する。この様に、制御装置６１は、空気汚染センサ５２が空気の汚染を検知すると、排気用送風機４７を稼働させる手段を具備している。
【００２２】
また、火災センサ５１が火災を検知すると、その検知信号が制御装置６１に入力される。すると、制御装置６１はファイヤーダンパ３４に閉信号を出力し、ファイヤーダンパ３４を閉じるとともに、流路切換装置３８に切換信号を出力し、分岐流路３６からガスタービンエンジン１８へ空気が流れるように切り換える。この様に、制御装置６１は、火災センサ５１が火災を検知すると、ファイヤーダンパ３４を閉じるとともに、分岐流路３６からガスタービンエンジン１８へ空気が流れるように流路切換装置３８を切り換える手段を具備している。
【００２３】
さらに、制御装置６１はガスタービンエンジン１８に停止信号を出力した際には、代替用送風機４２に稼働信号を出力し、代替用送風機４２を稼働させ、第２空気排出口４１から地下駐車場３の空気を排出する。この様に、制御装置６１は、ガスタービンエンジン１８に停止信号を出力した際には、代替用送風機４２に稼働信号を出力する手段を具備している。
【００２４】
前述のように、実施の形態では、地下駐車場３の空気は、発電や冷凍機の駆動に用いられるガスタービンエンジン１８の吸気により吸い込まれており、別途、送風機を稼働させるよりも、ランニングコストを低くすることができる。
また、ガスタービンエンジン１８により、地下駐車場３の空気は略常に流れており、地下駐車場３の空気の汚染は、空気排出口３１の付近に設けられている空気汚染センサ５２で検知することができる。したがって、従来の様に地下駐車場３に空気汚染センサ５２を多数設ける必要がなくなる。
さらに、ガスタービンエンジン１８の吸気のみでは、地下駐車場３の換気が不十分な場合には、排気用送風機４７を稼働することにより、換気を行うことができる。
【００２５】
次に、本発明における換気システムの実施の第２の形態について図５を用いて説明する。図５は実施の第２の形態の要部拡大図である。なお、この実施の第２の形態の説明において、前記実施の第１の形態の構成要素に対応する構成要素には同一符号を付して、その詳細な説明は省略する。
【００２６】
実施の第２の形態では、冷却塔６６が地下駐車場３に設けられている。機械室２にはポンプ６７が設けられ、このポンプ６７が稼働すると、冷却塔６６の冷水を、機械室２に配置されているターボ式冷凍機１１の熱交換器１１ａに供給し、ターボ式冷凍機１１の冷媒を冷却する。ポンプ６７は、冷却塔６６から冷水を吸い込んで熱交換器１１ａに流入させるとともに、熱交換器１１ａからの水を冷却塔６６に戻す。冷却塔６６内には送風機６８が設けられ、この送風機６８は地下駐車場３の空気を吸い込んで、冷却塔６６内の水を空冷するとともに、上方の排気ダクト７１に空気を排出する。ダクト７１は吸込流路３２に接続する空気供給路７２と排気流路７３とに分岐しており、この分岐部分に、空気供給路７２への流量と排気流路７３への流量とを配分する配分装置７４が設けられている。また、空気供給路７２と吸込流路３２との接続部分には、流量調整装置７６が設けられ、この流量調整装置７６が空気供給路７２からの流量と空気排出口３１からの流量とを調整する。この様にして、冷却塔６６の排気ダクト７１はガスタービンエンジン１８の吸気口に接続されている。
【００２７】
この様に、実施の第２の形態は、実施の第１の形態と冷却塔６６が設けられている点で大きく相違し、他の点は略同じである。この冷却塔６６は、ガスタービンエンジン１８やターボ式冷凍機１１などとともに冷却塔システムを構成する。
そして、地下駐車場３から冷却塔６６内に流入した空気は、冷却塔６６内の水を冷却する。冷却された水は、ポンプ６７によりターボ式冷凍機１１の熱交換器１１ａに流れ、ターボ式冷凍機１１の冷媒を冷却し、その後、冷却塔６６に戻ってスプレー状に吐出され、冷却塔６６内に流入した空気と接触して冷却される。また、冷却塔６６で水を冷却した空気は、水分を含んで湿気た状態となり、ダクト７１を通り、一部は排気流路７３からビル１の外に排出され、残部は空気供給路７２および吸込流路３２を通ってガスタービンエンジン１８に流入する。その結果、ガスタービンエンジン１８に流入する空気の水分が調整（増加）され、ＮＯｘ（窒素酸化物）を減少させることができる。また、冷却塔６６を地下駐車場３の換気に利用することができる。
【００２８】
前述のように、実施の第２の形態においては、従来屋上に配置されている冷却塔６６を地下駐車場３に配置しており、冷却塔６６をターボ式冷凍機１１に近接して配置することができる。その結果、配管などを短くすることができる。
【００２９】
以上、本発明の実施の形態を詳述したが、本発明は、前記実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内で、種々の変更を行うことが可能である。本発明の変更例を下記に例示する。
（１）実施の形態では、機械室２は地下駐車場３に隣接して配設されているが、必ずしも隣接している必要はない。ただし、隣接していることが好ましい。
【００３０】
（２）冷却塔システムは換気システムに用いられているが他の用途に使用することも可能である。ただし、実施の第２の形態の冷却塔システムは換気システムに最適である。
（３）脱硝装置２２などは設けることも可能であるし、設けないことも可能である。また、吸収式冷凍機２１は必ずしも設ける必要はない。
【００３１】
（４）ガスタービンに代えて、ボイラーを採用することも可能である。ボイラーのブロワーの吸気口から駐車場などの空気が吸い込まれる。ボイラー本体は機械室に配置されるが、ボイラーのブロワーは、機械室または駐車場の何れかに配置される。
（５）ガスタービンで駆動されるものは、発電機や冷凍機など適宜選択可能であり、ガスタービンで発電機や冷凍機以外のものを駆動することも可能である。また、冷凍機および発電機の両者ではなく、一方のみを設けることも可能である。さらに、ガスタービンやボイラーで湯や熱などを供給することも可能である。
【００３２】
（６）代替用送風機４２が、排気用送風機４７と同じ機能を具備することも可能である。そして、排気用送風機４７を設置せずに、代替用送風機４２で兼用して、排気用送風機４７の代用として利用することができる。
（７）冷凍機は、ターボ式冷凍機やスクリュー式冷凍機など適宜選択可能である。
（８）送気用送風機４６は、地下駐車場３に空気を供給する機能を少なくとも具備しておればよく、排気兼用でも可能である。また、排気用送風機４７は、地下駐車場３から空気を排気する機能を少なくとも具備しておればよく、地下駐車場３への送気兼用でも可能である。
（９）分岐流路３６は、ビル１の外側に開口しているが、機械室２内に開口していることも可能である。この様にして、分岐流路３６からは、駐車場以外の空気を吸い込むことができる。
（１０）駐車場は必ずしも地下駐車場３である必要はない。
（１１）空気排出装置としての代替用送風機４２は、地下駐車場３の空気を第２空気排出口４１から吸い込んでいるが、空気排出口３１から吸い込むことも可能である。この場合には、代替用送風機４２は吸込流路３２から分岐した排気用分岐流路に設けられる。
（１２）冷却塔６６の配置場所は適宜変更可能である。たとえば、機械室２に配置することも可能である。また、冷却塔６６をビル１内の換気に利用することも可能である。ただし、駐車場に設置されることが好ましい。
【００３３】
【発明の効果】
本発明によれば、機械室にガスタービンまたはボイラーが配備され、このガスタービンまたはボイラーの吸気口が、駐車場の空気排出口に吸込流路を介して接続されている。したがって、ガスタービンまたはボイラーの吸気を利用して、駐車場の空気を排気できる。その結果、送風機を稼働する場合に比して、ランニングコストを軽減することができる。
【００３４】
また、吸込流路にはファイヤーダンパが設けられているので、駐車場が火災になっても、その影響がガスタービンまたはボイラーに加わることを防止することができる。
【００３５】
そして、ガスタービンまたはボイラーは、駐車場の空気と駐車場外の空気とを選択的に吸い込むべく構成されているので、ファイヤーダンパが作動して、駐車場の空気を吸い込むことができなくなっても、駐車場外から空気を吸い込むことができる。
【００３６】
さらに、ガスタービンまたはボイラーとは別に、駐車場へ送気する送気機能を少なくとも有する第１送風装置と、駐車場から排気する排気機能を少なくとも有する第２送風装置とを備えているので、効率よく駐車場の換気を行うことができる。
【００３７】
また、空気汚染センサが空気排出口付近に配置されていることがある。この空気排出口から駐車場の空気を吸い込むガスタービンまたはボイラーは、略定常的に駐車場の空気を吸い込んでおり、駐車場の空気が汚染されると、その汚染された空気は空気排出口付近に流れてくる。そのため、空気汚染センサを空気排出口付近に配置すると、駐車場の空気汚染を効率よく検知することができ、空気汚染センサの配置個数を削減することができる。そして、空気汚染センサが空気の汚染を検知すると、第２送風装置が作動して、駐車場の換気能力が増大する。
【００３８】
さらに、ガスタービンまたはボイラーとは別に、前記空気排出口から駐車場の空気を排出する空気排出装置が設けられているので、ガスタービンまたはボイラーが停止している際にも、空気汚染センサは駐車場の空気汚染を効率よく検知することができる。
【００３９】
また、水を空気で冷却する冷却塔が設けられ、この冷却塔からの湿気た空気をガスタービンまたはボイラーに供給するので、ガスタービンまたはボイラーに吸気される空気が、水分を多く含むことになる。その結果、ガスタービンまたはボイラーにおける燃焼時に発生するＮＯｘの量を削減することができる。
【００４０】
冷却塔が駐車場内に設置されていると、この冷却塔により駐車場の換気を行うことができる。
また、冷却塔が冷凍機の近くに配設されると、冷却塔と冷凍機との間の配管を短くすることができる。
【００４１】
冷却塔からの湿気た空気を、ガスタービンまたはボイラーの吸気口に供給するので、ガスタービンまたはボイラーにおける燃焼時に発生するＮＯｘの量を削減することができる。しかも、冷却塔からの湿気た空気を有効利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の実施の第１の形態にかかる換気システムの概略図である。
【図２】図２は図１の換気システムの要部平面図である。
【図３】図３は冷凍機の駆動系のシステム図である。
【図４】図４は制御装置の入出力の概略図である。
【図５】図５は実施の第２の形態の要部拡大図である。
【符号の説明】
２　機械室
３　地下駐車場
１１　ターボ式冷凍機
１１ａ　熱交換器（熱交換部）
１８　ガスタービンエンジン
３１　駐車場の空気排出口
３２　吸込流路
３４　ファイヤーダンパ
３６　分岐流路
３８　流路切換装置
４１　第２空気排出口
４２　代替用送風機（空気排出装置）
４６　送気用送風機（第１送風装置）
４７　排気用送風機（第２送風装置）
５２　空気汚染センサ
６６　冷却塔
７１　排気ダクト

Claims (13)

1. 機械室にガスタービンまたはボイラーが配備され、
   このガスタービンまたはボイラーの吸気口が、駐車場の空気排出口に吸込流路を介して接続されていることを特徴とする駐車場換気システム。
2. 前記吸込流路にはファイヤーダンパが設けられていることを特徴とする請求項１記載の駐車場換気システム。
3. 前記ガスタービンまたはボイラーは、駐車場の空気と駐車場外の空気とを選択的に吸い込むべく構成されていることを特徴とする請求項１または２記載の駐車場換気システム。
4. 前記吸込流路から分岐して、駐車場外の空気を導入する分岐流路が設けられるとともに、
   駐車場からの空気と駐車場外からの空気とを選択的に切り換える流路切換装置が設けられていることを特徴とする請求項１または２記載の駐車場換気システム。
5. 前記ファイヤーダンパが作動して吸込流路を遮断した際には、前記ガスタービンまたはボイラーは、駐車場外の空気を吸い込む様に構成されていることを特徴とする請求項３または４記載の駐車場換気システム。
6. 前記ガスタービンまたはボイラーとは別に、
   駐車場へ送気する送気機能を少なくとも有する第１送風装置と、
   駐車場から排気する排気機能を少なくとも有する第２送風装置とを備えていることを特徴とする請求項１ないし５の何れか１項記載の駐車場換気システム。
7. 空気汚染センサが前記空気排出口付近に配置されており、
   この空気汚染センサが空気の汚染を検知すると、第２送風装置が作動して、駐車場の空気を排気する様に構成されていることを特徴とする請求項６記載の駐車場換気システム。
8. 前記ガスタービンまたはボイラーとは別に、前記空気排出口から駐車場の空気を排出する空気排出装置が設けられていることを特徴とする請求項１ないし７の何れか１項記載の駐車場換気システム。
9. 前記空気排出口に近接して、第２空気排出口が配置され、
   この第２空気排出口から駐車場の空気を排出する空気排出装置が設けられていることを特徴とする請求項１ないし７の何れか１項記載の駐車場換気システム。
10. 水を空気で冷却する冷却塔が設けられ、
    この冷却塔からの湿気た空気を、前記ガスタービンまたはボイラーに供給する様に構成されていることを特徴とする請求項１ないし９の何れか１項記載の駐車場換気システム。
11. 前記冷却塔が駐車場内に設置されていることを特徴とする請求項１０記載の駐車場換気システム。
12. 冷凍機が機械室内に設置され、
    前記冷却塔で冷却された水が、冷凍機の熱交換部に流入する様に構成されていることを特徴とする請求項１０または１１記載の駐車場換気システム。
13. 水を空気で冷却する冷却塔が設けられ、
    この冷却塔からの湿気た空気を、ガスタービンまたはボイラーの吸気口に供給すべく冷却塔の排気ダクトがガスタービンまたはボイラーの吸気口に接続されていることを特徴とする冷却塔システム。

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