JP2004190950A - 電気機器収納用パッケージハウス - Google Patents

Abstract

【課題】発電所等に設置される電気機器の設置スペースを狭小化できると共に、電気機器の設置エリアを指定の保護形式に保持できる電気機器収納用パッケージハウスを得る。
【解決手段】発電所等に設置される電気機器２１を電気機器２１が収納される電気機器収納エリア１と空調機が収納されるエアコンエリア２に分割された専用のパッケージハウスに収納すると共に、パッケージハウス内のエアの流れを断熱壁、ダクトおよびファンを用いて制御する。空調機の故障時は、監視装置１４により外気温と内部温度の測定、および吸気ファン１０による外気の取り込みと排気ファン１１による高温エアの排出を自動的に制御する。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、発電所等に設置される屋内仕様の電気機器、特に大型排気ファン付電気機器を収納する電気機器収納用パッケージハウスに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、発電所等に設置される電気機器は建屋内に収納され、前記建屋は電気機器の周囲にメンテナンススペースを確保し、エアコンダクトが上部に、配線ダクトが下部に配置された構造を有していた。
（例えば、特許文献１参照）
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−２５２６５４号公報（第２頁、第１０図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の発電所等に設置される電気機器は以上のように建屋構造物内に収納されるため、設置場所を大きく確保しなければならないという問題点があった。
また、ガスタービンプラントのように電気機器が少ない場合には、配置場所の確保が困難であるため、電気機器を屋外構造仕様にする必要があったが、電気機器が設置される発電所は海岸近くに建造されるため、保護形式がＩＰ５４（ＮＥＭＡ４）の屋外仕様となり、大型排気ファン付電気機器においては、排気量と共に吸気量も多いので、指定の保護形式を満たすフレーム構造を作成できず、専用のパッケージハウスに収納する必要があった。
一方、電気機器を収納するパッケージハウスにおいては、塩害、砂塵、高湿、高温等の外気から電気機器を保護するために、電気機器が収納されるパッケージハウスに外気取り入れ口を設けることができないので、空調機による熱交換で電気機器からの発生熱量を処理する必要があり、空調機の故障時にはパッケージハウス内を設定温度以下に保持することができなくなって電気機器が温度トリップするという問題点もあった。
【０００５】
この発明は、上記のような問題点を解消するためになされたもので、発電所等に設置される電気機器の設置スペースを狭小化できると共に、電気機器の設置エリアを指定の保護形式に保持できる電気機器収納用パッケージハウスを得ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明に係わる、内部の発生熱を排出するための排気ファンを有する電気機器を収納する電気機器収納用パッケージハウスは、電気機器の上部に設けられた排気ファンから高温エアが排出される高温排気エリア、および高温排気エリアとは断熱壁で仕切られ電気機器が設置されてその吸気口が位置する低温エリアを有する電気機器収納エリアと、空調機が設置され、空調機の吸気口に高温排気エリアの高温エアを導き、かつ空調機から噴出される低温エアを低温エリアに供給するようにエアの流れを制御するエアコンエリアと、高温排気エリアの高温エアをパッケージハウス外へ排出する排気ファンと、低温エリアに外気を供給する吸気ファンと、空調機の故障時、排気ファンと吸気ファンの駆動を制御する監視装置とを備えたものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
以下、この発明の一実施の形態である電気機器収納用パッケージハウス（以下、パッケージハウスと略す）を図について説明する。図１および図２はこの発明の実施の形態１における排気ファン付電気機器（以下、電気機器と略す）を収納したパッケージハウスの内部を示す図で、図１（ａ）は電気機器の正面側から見た図、図１（ｂ）は電気機器の裏面側から見た図、図２（ａ）はパッケージハウス上部の平面図、図２（ｂ）はパッケージハウス下部の平面図である。図３は実施の形態１によるパッケージハウスの監視装置の機能を説明するためのロジック図である。
【０００８】
図において、パッケージハウスは電気機器収納エリア１とエアコンエリア２に仕切り壁３によって平面的に分割され、電気機器収納エリア１には電気機器２１が収納され、エアコンエリア２にはエアコン室内機３１a、３１ｂが設置されている。
電気機器２１は上部に大型排気ファン２２と大型排気ファン２２の排気口２３、および大型排気ファン２２を駆動するモータ２４を有し、裏面下部に吸気口２５を有している。
電気機器収納エリア１は上部の電気機器２１の大型排気ファン２２から高温エアが排出される高温排気エリア１ａと、下部の電気機器２１が設置され吸気口２５が設けられている低温エリア１ｂに断熱壁４によって仕切られている。
【０００９】
エアコン室内機３１a、３１ｂは側面下部に吸気口３２ａ、３２ｂを有し、上部に冷風吹き出し口３３ａ、３３ｂを有している。また、配管３４ａ、３４ｂを介してエアコン室外機３５ａ、３５ｂと接続されている。
エアコンエリア２の上部は高温排気エリア１ａから仕切り壁３に設けられた開口部３ａを介して高温エアが送風される高温エリア２ａと、エアコン室内機３１ａ、３１ｂの冷風吹き出し口３３ａ、３３ｂから低温エアが供給される低温吸気エリア２ｂに断熱壁５によって仕切られ、下部のエアコン室内機３１ａ、３１ｂが設置されているエアコン室２ｃとは断熱壁６によって仕切られている。
【００１０】
高温エリア２ａの高温エアは断熱壁６に設けられた開口部６ａからエアコン室２ｃに導かれ、吸気口３２ａ、３２ｂからエアコン室内機３１ａ、３１ｂに取り込まれて冷却され、温度管理された低温エアが冷風吹き出し口３３ａ、３３ｂから低温給気エリア２ｂに供給される。
エアコンエリア２上部の低温吸気エリア２ｂの低温エアは、仕切り壁３に設けられた送風ファン７、ダクト８および仕切り壁４に設けられた開口部兼送風ガイド９によって電気機器収納エリア１下部の低温エリア１ｂに送風される。
【００１１】
エアコンエリア２上部の低温吸気エリア２ｂには外気を取り込むための吸気ファン１０、高温エリア２ａには高温エアをパッケージハウス外へ排出する排気ファン１１が取り付けられている。吸気ファン１０の近傍には外気温を測定する外気温度センサ１２、電気機器２１の設置エリア（低温エリア１ｂ）には内部温度センサ１３が取り付けられ、空調機（エアコン室内機３１ａ、３１ｂもしくはエアコン室外機３５ａ、３５ｂ）の故障信号と、外気温度センサ１２および内部温度センサ１３の電気信号を取り込み、吸気ファン１０および排気ファン１１の駆動を制御するインターロック機能を有する監視装置１４が設置されている。
電気機器収納エリア１には電気機器２１の搬出入用のスライド式出入口１５、エアコンエリア２には出入口１６とエアコンエリア２上部に上がるための梯子１７が設けられている。
なお、図中→はエアの流れを示している。
【００１２】
次に、本実施の形態のパッケージハウスおよびその空調システムについて説明する。
電気機器収納エリア１に収納された電気機器２１は、その上部に取り付けられた大型排気ファン２２の排気口２３から、電気機器２１の吸気口２５が設けられている低温エリア１ｂとは断熱壁４で仕切られた上部の高温排気エリア１ａに高温エアを排出する。
高温排気エリア１ａに排出された高温エアは、仕切り壁３に設けられた開口部３ａからエアコンエリア２の高温エリア２ａに導かれ、さらに断熱壁６に設けられた開口部６ａから下部のエアコン室２ｃに導かれて吸気口３２ａ、３２ｂからエアコン室内機３１ａ、３１ｂに取り込まれる。
【００１３】
エアコン室内機３１ａ、３１ｂに取り込まれた高温エアは、エアコン室外機３５ａ、３５ｂとの間に接続された配管３４ａ、３４ｂを介して冷媒との熱交換作用によって冷却されて低温エアとなり、エアコン室内機３１ａ、３１ｂの冷風吹き出し口３３ａ、３３ｂから低温吸気エリア２ｂに噴出される。
低温吸気エリア２ｂに噴出された低温エアは、仕切り壁３に設けられた送風ファン７、ダクト８および仕切り壁４に設けられた開口部兼送風ガイド９を通り電気機器収納エリア１下部の低温エリア１ｂに送風され、吸気口２５を介して電気機器２１に取り込まれる。以上の流れにより、電気機器２１からの高温の排気エアが循環されて冷却され、低温のエアとなって電気機器２１の設置エリア（低温エリア１ｂ）に供給される。
【００１４】
また、空調機（エアコン室内機３１ａ、３１ｂ、エアコン室外機３５ａ、３５ｂ）にトラブルが生じ、監視装置１４に空調機の故障信号が送信されると、監視装置１４は空調機の故障警報を発すると共に、外気温度センサ１２および内部温度センサ１３の電気信号を取り込み、電気機器２１が設置されている低温エリア１ｂの温度（内部温度センサ１３値）が電気機器２１の許容温度（例えば、４０℃）を超えかつ外気温（外部温度センサ１２値）が許容温度（４０℃）以下の場合には、吸気ファン１０と排気ファン１１を駆動させて低温エリア１ｂの温度を制御する。
【００１５】
本実施の形態によれば、発電所等に設置される電気機器を専用のパッケージハウスに収納すると共に、パッケージハウスを電気機器２１が収納される電気機器収納エリア１と空調機（エアコン室内機３１ａ、３１ｂ）が収納されるエアコンエリア２に分割して平面的に配置することにより、パッケージハウスを狭小化できると共に、パッケージハウスの幅および高さを小さくすることができ、パッケージハウスの輸送を容易にすることができる。
【００１６】
また、電気機器収納エリア１を電気機器２１から高温エアが排出されるエリア（高温排気エリア１ａ）と電気機器２１が設置され吸気口２５を有するエリア（低温エリア１ｂ）に断熱壁４で仕切り、かつ、電気機器２１からの高温排気エアを電気機器収納エリア１と仕切り壁３で仕切られたエアコンエリア２に導き、空調機（エアコン室内機３１ａ、３１ｂ、エアコン室外機３５ａ、３５ｂ）によって冷却した低温エアを電気機器２１の設置エリア（低温エリア１ｂ）に供給する循環経路を断熱壁５、６および送風ファン７、ダクト８により構築してエアの流れを均一化することにより、効率的に高温エアを冷却することができ、空調機の容量を低く抑えることができる。
【００１７】
さらに、空調機（エアコン室内機３１ａ、３１ｂ、エアコン室外機３５ａ、３５ｂ）にトラブルが生じた場合には、監視装置１４に空調機の故障信号が送信され、監視装置１４は外気温度センサ１２および内部温度センサ１３の電気信号を取り込み、電気機器２１が設置されている低温エリア１ｂの温度が電気機器２１の許容温度を超えた場合には吸気ファン１０と排気ファン１１を駆動させて高温エアを排出すると共に外気を取り込むように構成することにより、空調機が故障した場合においても、すぐに電気機器２１に温度トリップ等のトラブルが生じず、電気機器２１が設置されている低温エリア１ｂを設定温度以下に保持することができる。
【００１８】
実施の形態２．
実施の形態１では、パッケージハウスを電気機器収納エリア１とエアコンエリア２に平面分割して配置したが、本実施の形態では、図４および図５に示すように、電気機器収納エリアとエアコンエリアを立体的に配置すると共にパッケージハウスの壁および天井部を円形にすることにより、パッケージハウスの設置面積を削減できると共にエアの流動性が向上して空調機の容量を低く抑えることができる。
【００１９】
図４および図５はこの発明の実施の形態２における排気ファン付電気機器を収納したパッケージハウスの内部を示す図で、図４（ａ）はパッケージハウス上部の平面図、図４（ｂ）はパッケージハウス下部の平面図、図５（ａ）は電気機器の正面側から見た図、図５（ｂ）は電気機器の側面側から見た図である。
【００２０】
図において、パッケージハウス４１は円筒形の壁４１ａおよび丸みを持たせた天井部４１ｂを有し、電気機器収納エリア４２の上部に断熱壁４４を介してエアコンエリア４３が立体的に配置されている。電気機器２１の上部に設けられ高温エアが排出される排気口２３はエアコンエリア４３に位置し、高温エアを直接エアコンエリア４３に排出する
エアコン室内機３１a、３１ｂの上部に設けられた冷風吹き出し口３３ａ、３３ｂから噴出された冷風は、ダクト４５ａ、４５ｂを通り、断熱壁４４に設けられた開口部４６ａ、４６ｂを介して電気機器収納エリア４２に供給される。
【００２１】
パッケージハウス４１の天井部４１ｂ（エアコンエリア４３の天井部）には排気ファン４７、エアコンエリア４３の壁面には外気を取り込むための吸気ファン４８が取り付けられ、吸気ファン４８から取り込まれた外気はダクト４９および断熱壁４４に設けられた送風ファン５０により電気機器収納エリア４２に送風される。
電気機器収納エリア４２には電気機器２１の搬出入用の開閉式出入口５１を有し、仕切り壁４４（電気機器収納エリア４２の天井部）にはエアコンエリア４３への出入口５２および梯子５３が設けられている。
なお、図１および図２と同一部分については同符号を付し説明を省略する。
【００２２】
次に、本実施の形態のパッケージハウスおよびその空調システムについて説明する。
電気機器収納エリア４２に収納された電気機器２１は、高温排気エアを電気機器２１の上部に設けられた排気口２３から断熱壁４４で仕切られた上部のエアコンエリア４３に直接排出する。
エアコンエリア４３に排出された高温エアは吸気口３２ａ、３２ｂからエアコン室内機３１ａ、３１ｂに取り込まれ、エアコン室外機３５ａ、３５ｂとの間に接続された配管３４ａ、３４ｂを介して冷媒との熱交換作用によって冷却されて低温エアとなり、エアコン室内機３１ａ、３１ｂの冷風吹き出し口３３ａ、３３ｂからダクト４５ａ、４５ｂを通り、断熱壁４４に設けられた開口部４６ａ、４６ｂを介して電気機器収納エリア４２に供給される。
【００２３】
また、空調機（エアコン室内機３１ａ、３１ｂ、エアコン室外機３５ａ、３５ｂ）にトラブルが生じ、監視装置１４に空調機の故障信号が送信されると、監視装置１４は空調機の故障警報を発すると共に、吸気ファン４８の近傍に取り付けられた外気温を測定する外気温度センサ１２、および電気機器収納エリア４２に取り付けられた内部温度センサ１３の電気信号を取り込み、電気機器収納エリア４２の温度が電気機器２１の許容温度を超えた場合には吸気ファン４８と排気ファン４７を駆動させて電気機器収納エリア４２の温度を制御する。
【００２４】
実施の形態３．
実施の形態１では、電気機器２１からの高温排気エアを循環させ、空調機で冷却することにより得た低温エアを電気機器２１の設置エリア（低温エリア１ｂ）に供給したが、本実施の形態では、図６および図７に示すように、電気機器からの高温排気エアを常時パッケージハウス外に排出すると共に、電気機器の設置エリアにはエアコンエリアにおいて外気（電気機器からの高温排気エアよりは低温のエア）を取り込み空調機により冷却した低温エアを供給する構成とすることにより、空調機の容量を一層低く抑えることができる。
【００２５】
図６および図７はこの発明の実施の形態３における排気ファン付電気機器を収納したパッケージハウスの内部を示す図で、図６はパッケージハウスの平面図、図７（ａ）は電気機器の正面側から見た図、図７（ｂ）は電気機器の側面側から見た図である。
【００２６】
図において、電気機器２１から高温エアが排出される高温排気エリア１ａには、パッケージハウス外へ高温エアを排出する排気ファン６１およびこの部分からの外気流入を防止するためのダクト６２が設けられている。
エアコンエリア２には外気を取り込むための通風口６３が設けられ、エアコン室内機３１ａ、３１ｂは通風口６３を介して供給された外気を取り込み、冷風吹き出し口３３ａ、３３ｂから噴出した低温エアをダクト６４および仕切り壁３に設けられた開口部６５を介して電気機器２１が設置されている低温エリア１ｂに供給する。
【００２７】
仕切り壁３にはエアコンエリア２に設置された吸気ファン１０により取り込まれた外気を電気機器２１が設置されている低温エリア１ｂに送風する送風ファン６６が取り付けられ、監視装置１４により駆動が制御される吸気ファン１０と連動して駆動する。
電気機器収納エリア１には電気機器２１の搬出入用の出入口６７が設けられている。
なお、図１および図２と同一部分については同符号を付し説明を省略する
【００２８】
次に、本実施の形態のパッケージハウスおよびその空調システムについて説明する。
電気機器収納エリア１に収納された電気機器２１は、高温排気エアを電気機器２１の上部に設けられた排気口２３から電気機器２１の吸気口２５が設けられている低温エリア１ｂとは断熱壁４で仕切られた上部の高温排気エリア１ａに排出する。
高温排気エリア１ａに排出された高温エアは、排気ファン６１およびダクト６２を介してパッケージハウス外へ排出される。
【００２９】
エアコンエリア２に設置されたエアコン室内機３１ａ、３１ｂは、通風口６３を通じて供給された外気を吸気口３２ａ、３２ｂを介して取り込み、エアコン室外機３５ａ、３５ｂとの間に接続された配管３４ａ、３４ｂを介して冷媒との熱交換作用によって冷却し、生成された低温エアは冷風吹き出し口３３ａ、３３ｂからダクト６４および仕切り壁３に設けられた開口部６５を介して電気機器２１が設置されている低温エリア１ｂに送風され、吸気口２５を介して電気機器２１に取り込まれる。
【００３０】
また、空調機（エアコン室内機３１ａ、３１ｂ、エアコン室外機３５ａ、３５ｂ）にトラブルが生じ、監視装置１４に空調機の故障信号が送信されると、監視装置１４は空調機の故障警報を発すると共に、吸気ファン１０の近傍に取り付けられた外気温を測定する外気温度センサ１２、および電気機器２１が設置されている低温エリア１ｂに取り付けられた内部温度センサ１３の電気信号を取り込み、低温エリア１ｂの温度が電気機器２１の許容温度を超えた場合には吸気ファン１０および送風ファン６６を駆動させると共に常時駆動されている排気ファン６１により低温エリア１ｂの温度を制御する。
【００３１】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、排気ファン付電気機器を電気機器が収納される電気機器収納エリアと空調機が収納されるエアコンエリアに分割された専用の電気機器収納用パッケージハウスに収納すると共に、電気機器収納用パッケージハウス内のエアの流れを制御して、電気機器から排出される高温エアを空調機に導きかつ空調機から噴出される低温エアを電気機器に供給するエアの循環経路を構築することにより、電気機器収納用パッケージハウスの設置スペースを狭小化できると共に空調機の容量を低く抑えることができる。
さらに、空調機にトラブルが生じた場合には、エアコンエリアに設置された吸気ファンによる外気の取り込みおよび電気機器からの高温排気エアの外部への排出を監視装置により自動的に制御することにより、空調機が故障した場合においても、直ちに電気機器に温度トリップ等のトラブルが生じず、電気機器の設置エリアを設定温度以下に保持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１による電気機器収納用パッケージハウスの内部を示す側面図である。
【図２】この発明の実施の形態１による電気機器収納用パッケージハウスの内部を示す平面図である。
【図３】この発明の実施の形態１による電気機器収納用パッケージハウスの監視装置の機能を説明するためのロジック図である。
【図４】この発明の実施の形態２による電気機器収納用パッケージハウスの内部を示す平面図である。
【図５】この発明の実施の形態２による電気機器収納用パッケージハウスの内部を示す側面図である。
【図６】この発明の実施の形態３による電気機器収納用パッケージハウスの内部を示す平面図である。
【図７】この発明の実施の形態３による電気機器収納用パッケージハウスの内部を示す側面図である。
【符号の説明】
１ 電気機器収納エリア、１ａ 高温排気エリア、１ｂ 低温エリア、
２ エアコンエリア、２ａ 高温エリア、２ｂ 低温吸気エリア、
２ｃ エアコン室
３ 仕切り壁、３ａ 開口部、４ 断熱壁、５ 断熱壁、６ 断熱壁、
６ａ 開口部、７ 送風ファン、８ ダクト、９ 開口部兼送風ガイド、
１０ 吸気ファン、１１ 排気ファン、１２ 外気温度センサ、
１３ 内部温度センサ、１４ 監視装置、１５ スライド式出入口、
１６ 出入口、１７ 梯子、
２１ 電気機器、２２ 大型排気ファン、２３ 排気口、２４ モータ、
２５ 吸気口、
３１a、３１ｂ エアコン室内機、３２ａ、３２ｂ 吸気口、
３３ａ、３３ｂ 冷風吹き出し口、３４ａ、３４ｂ 配管、
３５ａ、３５ｂ エアコン室外機、
４１ パッケージハウス、４１ａ 壁、４１ｂ 天井部、
４２ 電気機器収納エリア、４３ エアコンエリア、４４ 断熱壁、
４５ａ、４５ｂ ダクト、４６ａ、４６ｂ 開口部、
４７ 排気ファン、４８ 吸気ファン、４９ ダクト、５０ 送風ファン、
５１ 開閉式出入口、５２ 出入口、５３ 梯子、
６１ 送風ファン、６２ ダクト、６３ 通風口、６４ ダクト、６５ 開口部、６６ 送風ファン、６７ 出入口。

Claims (5)

1. 内部の発生熱を排出するための排気ファンを有する電気機器を収納する電気機器収納用パッケージハウスにおいて、
   上記電気機器の上部に設けられた排気ファンから高温エアが排出される高温排気エリアと、上記高温排気エリアとは断熱壁で仕切られ上記電気機器が設置されてその吸気口が位置する低温エリアとを有する電気機器収納エリア、
   空調機が設置され、上記空調機の吸気口に上記高温排気エリアの高温エアを導き、かつ上記空調機から噴出される低温エアを上記低温エリアに供給するようにエアの流れを制御するエアコンエリア、
   上記高温排気エリアの高温エアを上記パッケージハウス外へ排出する排気ファン、
   上記低温エリアに外気を供給する吸気ファン、
   上記空調機の故障時、上記排気ファンと上記吸気ファンの駆動を制御する監視装置を備えたことを特徴とする電気機器収納用パッケージハウス。
2. 上記エアコンエリアを上記電気機器収納エリアの上部に立体的に配置した構造であることを特徴とする請求項１記載の電気機器収納用パッケージハウス。
3. 内部の発生熱を排出するための排気ファンを有する電気機器を収納する電気機器収納用パッケージハウスにおいて、
   上記電気機器の上部に設けられた排気ファンから高温エアが排出されると共に上記高温エアを直接上記パッケージハウス外に排出する排気ファンおよびこの排気ファン部からの外気の流入を防止するダクトが設置された高温排気エリアと、上記高温排気エリアとは断熱壁で仕切られ上記電気機器が設置されてその吸気口が位置する低温エリアとを有する電気機器収納エリア、
   空調機が設置され、外気を上記空調機の吸気口から取り込み、かつ上記空調機から噴出される低温エアを上記低温エリアに供給するようにエアの流れを制御するエアコンエリア、
   上記低温エリアに外気を供給する吸気ファン、
   上記空調機の故障時、上記排気ファンと上記吸気ファンの駆動を制御する監視装置を備えたことを特徴とする電気機器収納用パッケージハウス。
4. 上記パッケージハウス内のコーナー部を丸みを持たせた構造とし、エアの流動性を向上させたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項記載の電気機器収納用パッケージハウス。
5. 上記監視装置は、上記空調機の故障信号、上記吸気ファン近傍の外気温度を測定する外気温度センサ、および上記低温エリアの温度を測定する内部温度センサからの電気信号を取り込み上記排気ファンと上記吸気ファンの駆動を制御するように構成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項記載の電気機器収納用パッケージハウス。

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