JP3782074B2

JP3782074B2 - 非常用発電機を活用した無停電システムと方法

Info

Publication number: JP3782074B2
Application number: JP2003181560A
Authority: JP
Inventors: 弘行半澤
Original assignee: グリーンエナジー株式会社; 株式会社日本ギャラクシーエンジニアリング
Priority date: 2003-06-25
Filing date: 2003-06-25
Publication date: 2006-06-07
Anticipated expiration: 2023-06-25
Also published as: JP2005020879A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ビル等の建造物に設備されている非常用発電機を効果的に活用することができる非常用発電機を活用した無停電システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ビル等の消化設備（例えばスプリンクラー等）は、停電により作動しなく恐れがある。このような事態を回避するために、通常は、ビルには非常用発電機を設置するように、消防法で義務付けられている。この非常用発電機は、停電を検すつする停電検出装置により始動さされ、消化設備に必要な電源を常時確保することができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで上記の非常用発電機は、停電時に動作し消化設備に対して電力供給を行うのみである。しかし必ずしも、現実を見ると、停電時、即ち火災発生状態であるとは限らない。火災が発生していないときは、非常用発電機は空運転状態である。
【０００４】
一方では停電時に、バックアップ電力を必要とする個所が多くある。例えば、病院では、手術室、透析装置などの電力が必要であり、ビルではエレベータ、立体駐車場でも電力を必要とする。
【０００５】
また、特にコンピュータに対するバックアップ電力は重要である。コンピュータに対しては、通常はバックアップ電源が敷設されるが、非常に高価である。これは、コンピュータ用のバックアップ電源は予めビルに設置されてないので、特別に注文することが多いからである。
【０００６】
そこでこの発明は、上記した非常用発電機に着目した。つまり、非常用発電機の容量計算は、消防法に定められた計算式により行われて、その出力が決まっているが、通常は、何割かは余裕を持つように設計されている。本発明は、この点を活用するもので、停電時に火災が発生していないときは非常用発電機の出力を、多方面に活用できるようにした、非常用発電機を活用した無停電システムを提供することを目的とする。
【０００７】
またこの発明は、停電時に火災が発生していないときは非常用発電機の出力を、コンピュータシステムのバックアップ用として活用できるようにした、非常用発電機を活用した無停電システムを提供することを目的とする。
【０００８】
さらにこの発明は、停電時に火災が発生していないときは非常用発電機の出力を、無停電コンセント出力として活用できるようにした、非常用発電機を活用した無停電システムを提供することを目的とする。
【０００９】
またこの発明は、停電時に火災が発生していないときは非常用発電機の出力を、エレベータ駆動、あるいは駐車場の駆動装置の電源として活用できるようにした、非常用発電機を活用した無停電システムを提供することを目的とする。
【００１０】
またこの発明は、雷対策として、商用電源ラインから重要設備（コンピュータなど）を切り離したときに、非常用発電機の出力を重要設備（コンピュータなど）の電源として活用できるようにした、非常用発電機を活用した無停電システムを提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この発明は、商用電源が停電状態にあるかどうかを検出する停電検出器と、火災を検出する火災検出器と、非常用発電装置と、消化設備と、電力必要設備と、前記火災検出器が火災を検出したときに、通常は、前記消化設備に対して前記商用電源の出力を電力として供給するが、このとき更に停電を検出したときには、前記非常用発電装置を起動するとともに、前記消化設備に対して、前記非常用発電装置からの出力を電力として供給する第1の設定手段と、前記停電検出器が停電を検出し、前記火災検知器が火災を検出していない状態では、前記非常用発電装置を起動する共に、前記電力必要設備に対して、前記非常用発電装置からの出力を電力として供給する第2の設定手段とを備えるものである。前記電力必要装置は、コンピュータ、及び又はエレベータである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下この発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１３】
図１はこの発明に係るシステムの第1の実施の形態である。１１は停電検出器であり、商用電源１３が停電状態にあると停電検出出力を得る。また火災検知器１４は、火災検知出力を得ることができる。火災検知器１４は、ビル等の複数個所に配置されており、煙,熱などに感応する。停電検出器１１からの停電検出出力及び、火災検知器１４からの火災検知出力は、電力供給状態設定手段２０を構成する論理判定回路２１に入力される。
【００１４】
非常用発電機１６は、停電が生じたときに燃料タンク１７の例えば液体燃料を使用して発電するもので、例えば24時間運転が可能となっている。この非常用発電機１６への起動信号は、例えば、論理判定回路２１から与えられる。起動信号は、停電検出器１１から直接、非常用発電機１６に与えられてもよい。
【００１５】
商用電源１３からの出力線と、非常用発電機１６からの出力線は、切替え回路２２に接続されている。切替え回路２２は、論理判定回路２１からの制御信号により制御される。切替え回路２２は、商用電源１３からの出力又は非常用発電機１６からの出力を選択して、消化設備３１、あるいは電力必要設備４１（例えばコンピュータ、エレベータ、TV機器など）に供給することができる。
【００１６】
上記のシステムは、火災検出器１４が火災検知出力を出力したときに、消化設備３１に対して商用電源１３の出力を電力として供給するが、このとき停電検出器１１が停電検出出力を出力したときは、非常用発電装置１６を起動するとともに、消化設備３１に対して、非常用発電装置１６からの出力を電力として供給することができる。
【００１７】
また、停電検出器１１が停電検出出力を出力し、火災検知器１４が火災検出出力を出力していない状態では、非常用発電装置１６を起動する共に、電力必要設備４１に対して、非常用発電装置１６からの出力を電力として供給することができる。
【００１８】
図２には、上記のシステムの動作例を説明するためのフローチャートである。
【００１９】
即ち、停電検出信号が無く（ステップＳ１）、火災検出信号があった場合（ステップＳ２）,消化設備３１へ商用電源１３からの電力供給（ステップＳ３）が実現される。火災検知出力信号が無い場合には、商用電源１３からの電力は、電力必要設備へ供給されている（ステップS４）。
【００２０】
ここで、停電検出信号出力されると、非常用発電機が起動される（ステップＳ５）、そして、火災検出信号がある場合（ステップＳ６）、消化設備３１へ非常用発電機１６からの電力供給（ステップＳ７）が実現される。火災検知出力信号が無い場合には、非常用発電機１６からの電力は、電力必要設備４１へ供給されている（ステップS８）。ここで、火災検出信号が発生すると、優先的に消化設備３１へ非常用発電機１６からの電力供給（ステップＳ６、Ｓ７）が実現される。
【００２１】
図３は、電力供給状態を設定する設定手段２０の内部をハードウエアで具体的に示している。スイッチＳＷ１は、通常は商用電源１３を選択しているが、非常用発電機１６が起動すると、この非常用発電機１６が正常運転になったことを示す定格出力検知信号に基づいて、非常用発電機１６側を選択した状態になる。スイッチＳＷ１の出力は、相補的にオン、オフ状態を取るスイッチＳＷ２，ＳＷ３に供給されている。スイッチＳＷ２は、入力電力を消化設備３１に供給することができ、スイッチＳＷ３は、入力電力を電力必要設備４１に供給することができる。スイッチＳＷ２、ＳＷ３のオンオフは、火災検知器１４からの出力により制御される。火災検出出力があると、スイッチＳＷ２がオン、スイッチＳＷ３がオフに制御され、火災検出出力がないときは、スイッチＳＷ２がオフ、スイッチＳＷ３がオンに制御される。
【００２２】
この発明は、上記の実施の形態に限定されるものではない。非常用発電機１６の起動を行うタイミングは、停電時に限るものではない。例えば雷予知装置５１からの信号に基づいて、落雷が近い場合などは、停電時と同様な状態に切替えることにより、電力必要設備４１の電力を確保することができる。雷予知は、例えば雷が３０ｋｍ圏内にくるとウェザーニュースなどで、Ｅメールが送られてくるので、その受信信号をトリガーとしてもよい。勿論、マニュアル操作であってもよい。
【００２３】
このようにすると、落雷が商用電源系統を介して、施設の設備系統に通電することが防止される。これにより、施設の重要設備を雷から保護することができる。とくに施設の管理者が留守の場合、不在の場合は、有効である。
【００２４】
電力必要設備４１としては、例えばメインとなるコンピュータ４１１、高層ビルなどではエレベータ４１２、立体駐車場の車移動装置がある。また病院などでは、手術室、透析装置がある。
【００２５】
このシステムでは、さらに、無停電コンセント４２を接続するようにしてもよい。少なくともスイッチＳＷ３の出力を無停電コンセント４２に接続するのである。無停電コンセント４２を各フロアーの非常階段にそれぞれ設けてもよい。停電時には、無停電コンセント４２にＴＶ又はラジオ、あるは照明などを接続することで、商用電源が停電となっても、電力を確保することが可能となる。無停電コンセント４２は、スイッチＳＷ２の出力部からの電力を確保するように構成されてもよい。
【００２６】
図４には、エレベータ４１２とコンピュータ４１１との関係を示している。これは非常用発電機１６の電力容量を有効に利用するための工夫である。電力供給ライン４２２は、ヒューズ４２３、スイッチＳＷ１１を介してエレベータ４１２の電源供給端子に接続されるとともに、ヒューズ４２４、スイッチ４２５、スコットトランス４２６、スイッチＳＷ１２を介してコンピュータ４１１に接続されている。停電時や雷（落雷）時に、非常用発電機１６が起動し、エレベータ４１２が使用されているときは、その電源ラインに電流がながれるので、検知コイル４２７によりエレベータ４１２の動作状況を検知することができる。エレベータ４１２が使用されているときは、スイッチ４２５をオフし、コンピュータ４１１のメイン電源を切るようにしている。コンピュータ４１１は、比較的小容量の電力で動作することができ、バックアップ電源を備えるので、一時的（瞬間的な1秒程度）な停電は許容できる。
【００２７】
エレベータ４１２や立体駐車場のモータが起動されるときは、スタート時に起動電力が必要である。起動電力は、通常は、定格の３倍程度であり、これが一時的（1秒程度）に必要である。起動した後は、定格運転される。エレベータや駐車場のモータが定格運定モードに移行した後は、先の起動時の電力と定格運定時の電力との差し引き分が余裕となっており、この余裕分の電力は、コンピュータの運転は充分可能である。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したようにこの発明によれば、停電時に火災が発生していないときは非常用発電機の出力を、エレベータ駆動、あるいは駐車場の駆動装置の電源として活用できる。またこの発明は、雷対策として、商用電源ラインから重要設備（コンピュータなど）を切り離したときに、非常用発電機の出力を重要設備（コンピュータなど）の電源として活用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の基本的な構成を示すブロック図。
【図２】この発明の基本動作を説明するために示したフローチャート。
【図３】この発明のシステムをさらに具体化して示す構成説明図。
【図４】複数の電力必要設備における相互関係を説明するために示した図。
【符号の説明】
１１…停電検出器、１３…商用電源、１４…火災検知器、１６…非常用発電機、２０…電力供給状態設定手段、３１…消化設備、４１…電力必要設備。

Claims

商用電源が停電状態にあることを示す停電検出出力を得る停電検出器と、
火災検知出力を得ることができる火災検出器と、
非常用発電装置と、
消化設備と、
電力必要設備と、
前記火災検出器が前記火災検知出力を出力したときに、前記消化設備に対して前記商用電源の出力を電力として供給するが、このとき前記停電検出器が停電検出出力を出力したときは、前記非常用発電装置を起動するとともに、前記消化設備に対して、前記非常用発電装置からの出力を電力として供給する第1の設定手段と、
前記停電検出器が停電検出出力を出力したときは、前記非常用発電装置を起動する共に、かつ前記火災検知器が火災検出出力を出力していない状態では、前記電力必要設備に対して、前記非常用発電装置からの出力を電力として供給する第２の設定手段と
を備えた非常用発電機を活用した無停電システム。
前記電力必要装置は、コンピュータ及び又はエレベータである請求項１記載の非常用発電機を活用した無停電システム。
さらに雷予知装置からの情報に基づいて、前記非常用発電装置を起動する共に、かつ前記火災検知器が火災検出出力を出力していない状態では、前記電力必要設備に対して、前記非常用発電装置からの出力を電力として供給する手段を有することを特徴とする請求項１記載の非常用発電機を活用した無停電システム。
火災検出器が火災検知出力を出力し、停電検出器が停電検出出力を出力したときは、非常用発電装置を起動し、消化設備に対して、前記非常用発電装置からの出力を電力として供給し、
前記停電検出器が停電検出出力を出力し、前記非常用発電装置を起動する共に、かつ前記火災検知器が火災検出出力を出力していないときは、電力必要設備に対して、前記非常用発電装置からの出力を電力として供給するようにした
非常用発電機を活用した無停電方法。