JP3566603B2

JP3566603B2 - 停電時ビル設備非常電源システム

Info

Publication number: JP3566603B2
Application number: JP32428599A
Authority: JP
Inventors: 陽一見上; 勝博井上; 博明櫻田
Original assignee: Hitachi Building Systems Co Ltd
Current assignee: Hitachi Building Systems Co Ltd
Priority date: 1999-11-15
Filing date: 1999-11-15
Publication date: 2004-09-15
Anticipated expiration: 2019-11-15
Also published as: JP2001145278A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、停電時にビル設備を非常運転する停電時ビル設備非常電源システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、ビル内には交流商用電源に接続した複数のビル設備が設置されており、交流商用電源の停電時でも運転を必要とするビル設備に対して、必要電源容量に見合った非常電源設備と、この非常電源設備を設置する専用設備室を設けている。例えば、延べ床面積が２１００平方メートル以上の大規模ビルにおいては、消防法の関係から屋内消火栓設備やスプリンクラ設備、自動火災報知設備、排煙設備などを運転するのに必要な自家発電源設備を備えておく必要がある。
【０００３】
一方、上述した大規模ビルに該当しない中小規模のビルにおいては、非常用の照明以外には法的な規制を受けないため、停電に備えた非常電源設備を設けるケースはほとんどない。また、ビル内設備の中でも、昇降機の一つであるエレベータについては、停電によって乗客が乗りかご内に閉じ込められる閉じ込め事故に遭遇した場合、その乗客の恐怖感は他の設備以上に高いことから、さらには大掛かりな工事を必要とせずに予めエレベータ機械室内に安価に追加設置できることなどから、エレベータ専用として停電時救出運転を行なう非常電源装置を設けるケースは少なくない。この種のものは、特開平６０−２０９４７９号公報や特開平１０−２９７８３９号公報などで紹介されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで近年、大地震、落雷および大雨などの災害に伴って停電事故の発生する確率が増加傾向にあることから、自家発電源設備に関する感心が高まりつつある。この背景を踏まえ、新設のビルにおいては予め停電時の自家発電源としての設備容量を確保し、この自家発電源設備を専用の電源室に設置することは容易である。しかしながら、既設の自家発電源設備を有しないビルにおいては、新たに設ける電源設備専用の電源室を設けることが困難であることや、電源室を設けるに当たっても既設建屋の改造などが大規模になることなどから、費用の面からも実施されるケースはほとんどない。また、エレベータ専用の停電時救出運転を行なう非常電源装置だけではその付加価値を十分に満足しておらず、結果的にエレベータも含めて停電時に備えた配慮が受け入れられないでいる。
【０００５】
本発明の目的は、新設もしくは既設のビルを問わず、自家発電源設備を簡単に付設することができると共に、付加価値を十分に高めた停電時ビル設備非常電源システムを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するために、商用電源に接続した複数のビル設備を有し、上記商用電源の停電時に起動した自家発電源設備に上記ビル設備を接続するように構成した停電時ビル設備非常電源システムにおいて、上記自家発電源設備として、停電時に起動する燃料式発電機を設け、上記ビル設備は、昇降機を含む第一ビル設備と、その他の第二ビル設備との少なくとも二つに分け、停電時には最初に上記第一ビル設備および上記第二ビル設備のうち優先順の高い方を上記燃料式発電機に接続し、その後に他方と切り替えて上記燃料式発電機に接続する切替装置を設けたことを特徴とする。
【０００７】
本発明による停電時ビル設備非常電源システムは、自家発電源設備として、停電時に起動する燃料式発電機を設け、ビル設備を昇降機を含む第一ビル設備と、その他の第二ビル設備との少なくとも二つに分け、停電時には最初に第一ビル設備および第二ビル設備のうち優先順の高い方を燃料式発電機に接続し、その後に他方と切り替えて燃料式発電機に接続する切替装置を設けたため、小型で携帯可能な自家発電源設備とすることができ、既設のビルであっても専用の電源室を設ける必要がなく、低コストでビルの付加価値を高めることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面により説明する。
図１は、本発明の一実施の形態による停電時ビル設備非常電源システムの回路構成を示す単線結線図である。
商用電源１には制御装置２を介して燃料式発電機３が接続されており、制御装置２は、商用電源１の有無を検出する機能と燃料式発電機３の起動および停止制御機能を備え、商用電源１が停電したことを検出したとき起動制御信号を与えて燃料式発電機３の運転を行なうように構成している。ビル内に設置した複数のビル設備は、少なくとも第一ビル設備５と、第二ビル設備６の二つに分類され、ここで第一ビル設備５はエレベータなどの昇降機を含み、第二ビル設備６はその他のビル設備である。従って、商用電源１が停電した場合、第一ビル設備５の昇降機では乗客の閉じ込め事故が発生している危険があり、第一ビル設備５は優先して救出運転を行なわなければならないビル設備となっている。
【０００９】
商用電源１および燃料式発電機３と、第一ビル設備５および第二ビル設備６間には切替装置４を接続している。この切替装置４は、定常状態で商用電源１に第一ビル設備５および第二ビル設備６を接続し、商用電源１が停電状態になったとき、最初に燃料式発電機３と第一ビル設備５間を接続し、その後、この接続を切り替えて燃料式発電機３と第二ビル設備６間を接続するように構成している。この切り替えは、商用電源運転用電磁接触器１０と、第一ビル設備運転用電磁接触器１１と、第二ビル設備運転用電磁接触器１２と、それぞれの常開接点および常閉接点とで行なうように構成している。
【００１０】
つまり、商用電源運転用電磁接触器１０は、商用電源１と第一ビル設備５および第二ビル設備６間に、第一ビル設備運転用電磁接触器１１の常閉接点１１ｂおよび第二ビル設備運転用電磁接触器１２の常閉接点１２ｂを介して接続されており、商用電源１が定常状態にあるとき常閉接点１１ｂ，１２ｂが閉じて励磁されてその常開接点１０ａ１，１０ａ２をそれぞれ閉じている。従って、商用電源１と第一ビル設備５間には常開接点１０ａ１が直列に接続され、商用電源１と第二ビル設備６間には常開接点１０ａ２が直列に接続されているため、第一ビル設備５および第二ビル設備６は商用電源１からの電力の供給を受けて運転状態となっている。
【００１１】
また、燃料式発電機３には、切替スイッチ１３を介して第一ビル設備運転用電磁接触器１１が接続されており、この第一ビル設備運転用電磁接触器１１は燃料式発電機３による電源供給が開始され切替スイッチ１３が図示の状態になると励磁されてその常開接点１１ａを閉じる。従って、燃料式発電機３……切替スイッチ１３……常開接点１１ａ……第一ビル設備５の回路による電源供給を受けて第一ビル設備５は運転状態となる。また、燃料式発電機３には、切替スイッチ１３を介して第二ビル設備運転用電磁接触器１２が接続されており、この第二ビル設備運転用電磁接触器１２は燃料式発電機３による電源供給が開始され切替スイッチ１３が図示と反対側に切り替えられた状態になると励磁され、その常開接点１２ａを閉じる。従って、燃料式発電機３……切替スイッチ１３……常開接点１２ａ……第二ビル設備６の回路による電源供給を受けて、今度は第二ビル設備６が運転状態となる。
【００１２】
次に、上述した停電時ビル設備非常電源システムの動作を、図２に示したフローチャートを用いて説明する。
ステップＳ１では商用電源１が定常状態にあり、制御装置２は停電を検出していないため燃料式発電機３も停止したままであるから、閉じた状態の常閉接点１１ｂ，１２ｂを介して商用電源運転用電磁接触器１０が励磁され、その常開接点１０ａ１，１０ａ２が閉じて商用電源１から第一ビル設備５および第二ビル設備６への電力供給が行なわれている。
【００１３】
しかし、ステップＳ２で商用電源１に停電が発生して制御装置２がこれを検出すると、ステップＳ３で商用電源運転用電磁接触器１０が消磁されるため、その常開接点１０ａ１，１０ａ２がそれぞれ開成し、第一ビル設備５および第二ビル設備６が停止する。また制御装置２は、燃料式発電機３の起動指令を発し、この起動指令を受けた燃料式発電機３は、ステップＳ４で起動し、ステップＳ５では燃料式発電機３の出力が切替スイッチ１３を介して第一ビル設備運転用電磁接触器１１に供給されるため、その常開接点１１ａが開成して給電回路が構成され、ステップＳ６で燃料式発電機３……切替スイッチ１３……常開接点１１ａ……第一ビル設備５の回路による電源供給を受けて、第一ビル設備５は運転状態となる。
【００１４】
続くステップＳ７では、燃料式発電機３の出力により第一ビル設備５が所定の運転を完了して完了信号１４を発するまで運転を継続する。ここで、第一ビル設備５は昇降機を含んでいるため、商用電源１の停電によって乗かご内に乗客が取り残されて閉じ込め事故が発生していることが考えられるが、燃料式発電機３による自家発電源設備による給電が再開されて、先ず救出運転が優先されて行なわれる。
【００１５】
ステップＳ７で第一ビル設備５が所定の救出運転を完了すると、第一ビル設備５から完了信号１４が出力され、これを受けた切替スイッチ１３は図１の状態から切り替えられて、燃料式発電機３と第二ビル設備運転用電磁接触器１２間が接続される。このため、第一ビル設備運転用電磁接触器１１が消磁され、その常開接点１１ａが開いてステップＳ８で第一ビル設備５への供電回路が遮断されると共に、第二ビル設備運転用電磁接触器１２が励磁され、その常開接点１２ａが閉じて、燃料式発電機３……切替スイッチ１３……常開接点１２ａ……第二ビル設備６の回路がステップＳ９で形成され、ステップＳ１０で今度は第二ビル設備６への給電が開始される。
【００１６】
この第二ビル設備６への給電は、ステップＳ１１にて燃料式発電機３が燃料を消費して停止するまで継続される。燃料式発電機３の燃料が無くなると、ステップＳ１２にて燃料式発電機３が停止する。これに伴って、ステップＳ１３では第二ビル設備運転用電磁接触器１２が消磁され、その常開接点１２ａが閉じられて供電回路が遮断され、第二ビル設備６も運転を停止する。その後は、ステップＳ１４にて商用電源１が復帰するまで待機状態となる。
【００１７】
商用電源１が復帰した場合、燃料式発電機３は既に停止していたり制御装置２に停止させられるため、第一ビル設備運転用電磁接触器１１および第二ビル設備運転用電磁接触器１２も消磁され、その常閉接点１１ｂ，１２ｂが閉じているので商用電源運転用電磁接触器１０が励磁され、その常開接点１０ａ１，１０ａ２が閉成して、第一ビル設備５および第二ビル設備６は商用電源１によって運転を再開することになる。
【００１８】
このようにビル設備を少なくとも二つに分け、停電時に起動した燃料式発電機３は、最初に優先順の高い方に給電し、その後他方に給電するようにしたため、燃料式発電機３としては容量の小型なものを使用することができるようになる。このような燃料式発電機３は、例えば１０ＫＷ以下、通常は５ＫＷ程度で十分であるから、ガソリンなどの燃料で運転するものは屋外設置可能となるように設計されているため、安価で携帯性に優れ、既設のビルにも特別な電源室を設けることなく小さなスペースで簡単に付設することができる。また、優先順の高いビル設備として昇降機を含むようにすると、商用電源１の停電によって乗かご内に乗客が取り残されて閉じ込め事故が発生しても、燃料式発電機３による自家発電源設備による給電が再開されて、先ず救出運転が優先的に行なわれ、その後、他のビル設備を運転することができるので付加価値を十分に高めることもできる。
【００１９】
図３は、本発明の他の実施の形態による停電時ビル設備非常電源システムの回路構成をを示す単線結線図であり、先の図１に示した実施の形態との同等物には同一符号を付けて詳細な説明を省略し、特に相違部分について説明する。
【００２０】
複数のビル設備は、昇降機を含む第一ビル設備５と、揚水ポンプを含む第二ビル設備６と、照明装置を含む第三ビル設備７との三つに分けており、ここで商用電源１が停電したとき給電する優先順の一番高いものは第一ビル設備５としている。第二ビル設備運転用電磁接触器１２と、第二ビル設備６および第三ビル設備７間には切替スイッチ１５を設け、この切替スイッチ１５は図示しないタイマなどの時間帯検出手段で制御しており、昼間であれば時間帯検出手段により図示のように切り替えて第二ビル設備運転用電磁接触器１２と第二ビル設備６間を接続し、一方、夜間であれば時間帯検出手段により切替スイッチ１５を図示と反対側に切り替えて第二ビル設備運転用電磁接触器１２と第三ビル設備７間を接続するようにしている。
【００２１】
次に、図４に示したフローチャートを用いて上述した停電時ビル設備非常電源システムの動作を説明する。先の実施の形態におけるステップＳ９，Ｓ１０の部分が相違し他の部分は同様であるから、先の実施の形態におけるステップＳ９，Ｓ１０に対応するステップＳ１５からステップＳ１９までを特に説明する。
【００２２】
第一ビル設備５からの完了信号１４によって切替スイッチ１３が切り替えられて、ステップＳ８で第一ビル設備５の給電回路が遮断されると共に、燃料式発電機３は切替スイッチ１３を介して第二ビル設備運転用電磁接触器１２と接続される。このとき、あるいはこれとは無関係にステップＳ１５で時間帯が判別され、例えば図示しないタイマなどの時間帯検出手段によって時間帯が昼間であると判別したならば、ステップＳ１６で切替スイッチ１５が図示のように切り替えられ、燃料式発電機３……切替スイッチ１３……第二ビル設備運転用電磁接触器１２……切替スイッチ１５……第二ビル設備６の給電回路が形成されることになる。従って、ステップＳ１７で燃料式発電機３により第二ビル設備６、つまり揚水ポンプが運転され、その後はステップＳ１１に至り、燃料式発電機３の燃料が無くなるまで揚水ポンプによる給水が継続される。
【００２３】
一方、ステップＳ１５で時間帯が判別されて、例えば図示しない時間帯検出手段によって時間帯が夜間であると判別したならば、ステップＳ１８で切替スイッチ１５が図示と反対側に切り替えられ、燃料式発電機３……切替スイッチ１３……第二ビル設備運転用電磁接触器１２……切替スイッチ１５……第三ビル設備７の給電回路が形成されることになる。従って、ステップＳ１９で燃料式発電機３により第三ビル設備６、つまり照明装置が運転され、その後はステップＳ１１に至り、燃料式発電機３の燃料が無くなるまで照明装置による照明が確保される。
【００２４】
このように時間帯を判定して切り替えられる切替スイッチ１５を追加することによって、時間帯によって必要の異なるビル設備を選択して効率的なサービスを行なうことができる。
【００２５】
図５は、本発明にさらに他の実施の形態による停電時ビル設備非常電源システムの回路構成を示す単線結線図であり、先の図１に示した実施の形態との同等物には同一符号を付けて詳細な説明を省略し、特に相違部分について説明する。
【００２６】
先の実施の形態で、燃料式発電機３と第一ビル設備運転用電磁接触器１１および第二ビル設備運転用電磁接触器１２間を切り替え可能に接続する切替スイッチ１３は、第一ビル設備５からの完了信号１４によって切り替え動作するようにしたが、この実施の形態ではタイマ１６によって燃料式発電機３が起動してからの運転時間を検出し、所定の運転時間に達したとき切替信号１７を与えて切替スイッチ１３を第一ビル設備運転用電磁接触器１１側から第二ビル設備運転用電磁接触器１２側に切り替えるようにしている。
【００２７】
この停電時ビル設備非常電源システムの動作は、図６のフローチャートに示すように図２に示したフローチャートとほぼ同様であるが、図２ではステップＳ７で第一ビル設備５からの完了信号１４を検出してステップＳ８に進むようにしたのに対して、ステップＳ７ａに示すように燃料式発電機３が起動してからタイマ１６を作動し、このタイマ１６が所定の時間に達したとき、ステップＳ８に進むようにしている。その他の構成と動作は、図１および図２と同様であるから説明を省略する。
【００２８】
このような構成によれば、先の実施の形態とほぼ同様の効果を得ることができると共に、商用電源１が停電した場合、燃料式発電機３によって優先的に運転する方が昇降機を含まない第二ビル設備６としたビル設備構成であっても、切替信号１７を容易に得ることができる。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したように本発明による停電時ビル設備非常電源システムは、自家発電源設備として、停電時に起動する燃料式発電機を設け、ビル設備を昇降機を含む第一ビル設備と、その他の第二ビル設備との少なくとも二つに分け、停電時には最初に第一ビル設備および第二ビル設備のうち優先順の高い方を燃料式発電機に接続し、その後に他方と切り替えて燃料式発電機に接続する切替装置を設けたため、小型で携帯可能な自家発電源設備とすることができ、既設のビルであっても専用の電源室を設ける必要がなく、低コストでビルの付加価値を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態による停電時ビル設備非常電源システムの回路構成を示す単線結線図である。
【図２】図１に示した停電時ビル設備非常電源システムの動作を示すフローチャートである。
【図３】本発明の他の実施の形態による停電時ビル設備非常電源システムの回路構成を示す単線結線図である。
【図４】図３に示した停電時ビル設備非常電源システムの動作を示すフローチャートである。
【図５】本発明のさらに他の実施の形態による停電時ビル設備非常電源システムの回路構成を示す単線結線図である。
【図６】図５に示した停電時ビル設備非常電源システムの動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１商用電源
２制御装置
３燃料式発電機
４切替装置
５第一ビル設備
６第二ビル設備
１０商用電源運転用電磁接触器
１１第一ビル設備運転用電磁接触器
１２第二ビル設備運転用電磁接触器
１３切替スイッチ
１４完了信号
１５切替スイッチ
１６タイマ
１７切替信号

Claims

商用電源に接続した複数のビル設備を有し、上記商用電源の停電時に起動した自家発電源設備に上記ビル設備を接続するように構成した停電時ビル設備非常電源システムにおいて、上記自家発電源設備として、停電時に起動する燃料式発電機を設け、上記ビル設備は、昇降機を含む第一ビル設備と、その他の第二ビル設備との少なくとも二つに分け、停電時には最初に上記第一ビル設備および上記第二ビル設備のうち優先順の高い方を上記燃料式発電機に接続し、その後に他方と切り替えて上記燃料式発電機に接続する切替装置を設けたことを特徴とする停電時ビル設備非常電源システム。
請求項１記載のものにおいて、上記第一ビル設備は昇降機とし、上記第二ビル設備は上記昇降機以外のその他のビル設備とし、上記第一ビル設備を上記優先順の高い方としたことを特徴とする停電時ビル設備非常電源システム。
請求項１記載のものにおいて、上記燃料式発電機は、携帯可能な小型発電機としたことを特徴とする停電時ビル設備非常電源システム。
請求項１記載のものにおいて、上記ビル設備は、昇降機を含む第一ビル設備と、その他の第二ビル設備および第三ビル設備の少なくとも三つに分け、時間帯を検出する時間帯検出手段を設け、上記切替装置は、上記時間帯検出手段による時間帯よって、上記第二ビル設備および第三ビル設備を上記燃料式発電機に選択的に接続する切替スイッチを有することを特徴とする停電時ビル設備非常電源システム。
請求項１記載のものにおいて、上記燃料式発電機が起動してから所定時間を計測するタイマと、上記切替装置は、上記タイマによって所定時間を計測したとき上記優先順の高い方から上記他方に切り替えて上記燃料式発電機に接続する切替スイッチを有することを特徴とする停電時ビル設備非常電源システム。