JP3891116B2

JP3891116B2 - 建屋の外気取入処理装置

Info

Publication number: JP3891116B2
Application number: JP2003001682A
Authority: JP
Inventors: 幸二紺谷; 修司村本; 正樹石本
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2003-01-08
Filing date: 2003-01-08
Publication date: 2007-03-14
Anticipated expiration: 2023-01-08
Also published as: JP2004212002A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、降雪又は巌冬地区に設置される建屋の外気取入処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
建屋の換気空調設備は外気を取り入れる必要性から、建屋に外気取入処理装置を備えている。降雪又は巌冬地区に設置される建屋の外気取入処理装置は、外気取入口に装備された防雪フードと、防雪フードの下向きの外気取入口に張られた融雪ヒータ付防鳥網と、その融雪ヒータ付防鳥網を通って建屋に導入された外気を加熱する加熱コイルと、その加熱コイルで加熱した外気を濾過するプレフィルタおよび粒子フィルタとを備えている。
【０００３】
更には、別の外気取入処理装置として、建屋の外気取入口に装備された防雪フードと、その防雪フード内を通じて建屋内に入ってきた雪を捕捉して振るい落とす振り子式防雪網或いは可動式防雪網と、その振り子式防雪網或いは可動式防雪網を通過してきた外気をプレフィルタと粒子フィルタに通して濾過し、その濾過した外気を加熱する加熱コイルとを備えているものが知られている（例えば、特許文献１を参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平８−２９７１８８号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来技術では、融雪ヒータ付防鳥網で防雪フード内に入ろうとする雪を溶かしたり、防雪フード内に入って建屋内に導入された雪を振り子式防雪網或いは可動式防雪網に捕捉して振るい落とすことで、加熱コイルに雪が到達して加熱コイルやそれに附帯している放熱フィンが腐食することを抑制している。
【０００６】
また、加熱コイルで外気を加熱することは、プレフィルタよりも目の細かい粒子フィルタが凍結する懸念を払拭させている。
【０００７】
しかし、融雪ヒータ付防鳥網を用いたものでは、消費電力が嵩む。また、振り子式防雪網或いは可動式防雪網を用いたものでは降雪の無い季節においては振り子式防雪網或いは可動式防雪網の存在が通風路の抵抗となるので、外気を吸引する送風機の容量も大きくなる。
【０００８】
このような観点で、経済的ではない。また、防鳥網や雪を捕捉する網はプレフィルタよりも目が粗いので、砂などが雪で覆われている降雪時期とは異なる季節では、ミスト状になって塩分や塵埃や砂塵などの微細な外来飛来物が防鳥網や雪を捕捉する網を通過して加熱コイルやそれに附帯している放熱フインに付着して加熱コイルや放熱フィンが腐食し易い状況を生む。このことは外気取入処理装置の寿命を短縮する。
【０００９】
従って、本発明の目的は、建屋の外気取入処理装置の寿命を伸ばし、且つ経済的な外気取入処理装置を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的を達成するために、建屋の外気取入処理装置の加熱コイルの前にプレフィルタを設けて取り入れた空気を濾過するものとし、厳冬期にはそのプレフィルタを取り入れた空気を濾過する位置からそれ以外の位置に動いて一時収納しておく事ができる可動式のプレフィルタとした。
【００１１】
このような手段により、加熱コイルを保護するプレフィルタを、そのプレフィルタによる空気の濾過の必要の要否に応じて空気を濾過する位置かそれ以外の位置かに移動させるようにした。
【００１２】
この手段によれば、加熱コイルに付着しその寿命を短くする要因である外気から取り込んだ空気に含まれる砂塵，塩分をプレフィルタで捕集出来るので、これによる加熱コイルへの腐食（減肉）が少なくなり、従いコイルの長寿命化が可能となる。又、このプレフィルタは厳冬期には、不要である為、そのプレフィルタを動かす事により外気から取り込んだ空気の流れの抵抗となりにくく、且つプレフィルタが凍結しにくい位置におくことができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１や図２に示すように、降雪及び厳冬地区に設置された建屋１には防雪フード２が設けられる。その建屋１内には防雪フード２に隣接して外気処理室３が構築されている。その外気処理室３は４室により構成される。その４室は、防雪フード２に近い方から、外気取入室４，加熱処理室５，濾過処理室６，冷却処理室７から構成されている。その４室には一室ごとにドア８が備えられ、通常は閉じられているが、保守点検時には開けられて作業員が入室できる。
【００１４】
防雪フード２は、下面に外気の入口９が設けられ、その入口９は下向きに向けられている。防雪フード２内と外気取入室４内とは外気が通れるように連通されている。外気取入室４と加熱処理室５との間は加熱コイル１０を通って外気が通れるようにされている。加熱処理室５と濾過処理室６との間は粒子フィルタ１１を通って外気が通れるようにされている。濾過処理室６と冷却処理室７との間は冷却コイル１２を通って外気が通れるようにされている。冷却処理室７には外気処理室３外に設置されて建屋１内の所望の設備へ空気を送り出す電動式の送風機１３の吸込み口が連通されている。
【００１５】
加熱コイル１０はコイルチューブと放熱フィンを有して加熱処理室５に装備され、外気が加熱コイル１０のコイルチューブ或いは放熱フィンに接して加熱されるように加熱コイル１０のコイルチューブ内には加熱装置で昇温させた高温の液体が流されている。粒子フィルタ１１は濾過処理室６に外気を通して外気に含まれた粒子状物質を捕捉するようにされている。冷却コイル１２はコイルチューブと集熱フィンを有して冷却処理室７に装備され、外気が冷却コイル１２のコイルチューブと集熱フィンに接して冷却されるように冷却コイル１２のコイルチューブ内には冷凍機で冷やした低温の液体が流されている。
【００１６】
防雪フード２の入口９には鳥類の防雪フード２内への侵入を防止する事を目的としスクリーンの目が荒い（通常網目の間隔は１２mm程度）バードスクリーン
１４が入口９を塞ぐ配置で装備されている。そのバードスクリーン１４の真上には加熱コイル１０の腐食の要因となる外気中の砂塵，塩分等を捕集する為の粗塵用エアフィルタとして複数のプレフィルタ１５が配置される。そのプレフィルタ１５は、図３のように、コの字断面形状の型鋼を縦横に組み合わせて四角格子状に作った外枠１６に装着されている。
【００１７】
外枠１６の枠間に収められたプレフィルタ１５は、図３のように、プレフィルタ１５の上下両方向から金網２２を外枠１６にボルト２５で固定して、外枠１６から脱落することを防止されている。従って、ボルト２５を外枠１６から外せば金網２２を外枠１６から外してプレフィルタ１５を外枠１６から撤去することができる。又、逆の手順でプレフィルタ１５を外枠１６に装着できる。プレフィルタ１５は濾材として一般に吸湿性の無い金属繊維，合成繊維あるいはプラスチック繊維の集合体を用いる。
【００１８】
図３のように、防雪フード２に軸受１７が固定され、その軸受１７で回転自在に支持された回転軸１８には外枠１６の片側が取付けられている。外枠１６のもう一方の片側はブランケット２４に受け止められて外枠１６が水平に保たれる。そのブランケット２４は建屋１の外壁に固定されている。
【００１９】
その外枠１６のブランケット２４寄りの片側には、ワイヤー１９の一端側が連結される。そのワイヤー１９の途中は、防雪フード２や外気取入室４内に取付けた各滑車２６に通される。そのワイヤー１９の他端側は外気取入室４内に取付けたウインチ２０に巻きかけられている。そのウインチ２０は電動機２１で駆動してワイヤー１９をウインチ２０で巻き取ったり繰り出したりする操作ができる。もちろん、ウインチ２０に装備されたハンドルを操作して手動でウインチ２０を駆動してもよい。このように、ワイヤー１９をウインチ２０に巻き込む操作によって、外枠１６はプレフィルタ１５とともに図１の実線で示した水平な位置から二点鎖線で示す垂直な位置へと回転軸１８を中心として回転して起立し、ワイヤー１９をウインチ２０から繰り出す操作によって外枠を逆に水平に伏することができる。このような起伏運動の駆動設備としてワイヤー１９やウインチ２０が装備されている。
【００２０】
このように、建屋１の外気取入処理装置は、建屋１に設けた防雪フード２と、防雪フード２内を通じて取り込んだ外気を加熱する加熱コイル１０と、加熱コイル１０で加熱した外気を濾過する粒子フィルタ１１と、防雪フード２内を通る外気を横切る位置へ進出及び退避自在に防雪フード２内に装備したプレフィルタ
１５とで構成されている。
【００２１】
このような外気取入処理装置において、ドア８が閉じられた状態で送風機１３が駆動されると、外気が防雪フード２の入口９からバードスクリーン１４を通り矢印ＡからＢ，Ｃ，Ｄ，Ｅへと順次進んで建屋１内側に取り込まれ、矢印Ｆのように送風機１３で建屋１内へ引き込まれる。厳冬時期や降雪時期以外の時期において外気を建屋１内に取り込む際には、バードスクリーン１４の上に図３に示す如く複数のプレフィルタ１５を取付けた外枠１６をプレフィルタ１５ごと入口９を塞ぐ位置に回転軸１８を回転中心とする回転運動で進出させ、水平な姿勢で入口９近くに位置させておく。
【００２２】
このような姿勢でのプレフィルタ９は、外気中に包含されている砂塵，塩分等の異物の除去を行い加熱コイル１０へ砂塵，塩分等の異物が到達するのを防ぐ機能を発揮する。そのため、加熱コイル１０へ砂塵，塩分等が付着して加熱コイル１０を腐食させることを抑制できる。このプレフィルタ１５の繊維性の濾材は内部構造として繊維の柱がランダムに入り組んでおり外気中の塩分，塵埃はある速度をもって通過するが、この際に繊維に外気中の塩分，塵埃が衝突しこれに付着する事によりプレフィルタ１５の機能を発揮するものである。
【００２３】
プレフィルタ１５を通り抜けた外気は加熱コイル１０で加熱され、加熱された外気は、粒子フィルタ１１を通過する。そして、プレフィルタ１５では除去しきれなかった、或いはプレフィルタ１５で除去する目的の異物の大きさよりも微細な粒子状異物が粒子フィルタ１１で除去される。粒子フィルタ１１を通過する外気は予め加熱コイル１０で加熱されているから、万が一季節はずれの寒気が到来しても粒子フィルタ１１が凍結して機能が低下することを抑制できる。
【００２４】
粒子フィルタ１１を通過した外気は冷却コイル１２で冷却されて適切な温度に処理される。このように適切に温度処理と浄化処理を受けた外気は、送風機１３で所定の外気受け入れ機器、例えば換気装置や空気調和装置へ送風される。
【００２５】
降雪を伴たり厳冬時期となる季節はグランド面が積雪で覆われて砂塵の発生が少ないし、海水からの塩分の混ざった霧などの発生も少ない。その季節にあっては、ウインチ２０でワイヤー１９を巻き取ることでプレフィルタ１５を外枠１６ごと図３の二点鎖線で示すように起立させて外気取入の空気抵抗とならないように、及び外気を受けてプレフィルタ１５が凍結しにくいようにする。プレフィルタ１５で防雪フード２の入口９を塞ぐように位置させると、降雪時期にあってはプレフィルタ１５が凍結して計画した外気流量を取り込めない上、計画した外気流量を取り込もうとすれば送風機１３等も大型化して不経済でもある。従って、降雪時期や厳冬時期にはプレフィルタ１５は防雪フード２内で外枠１６毎起立させて入口９から退避させている。
【００２６】
防雪フード２を通り抜けた外気は加熱コイル１０で加熱され、加熱された外気は、粒子フィルタ１１を通過する。そして外気に同伴された異物が粒子フィルタ１１で除去される。粒子フィルタ１１を通過する外気は予め加熱コイル１０で加熱されているから、粒子フィルタ１１が凍結して機能が低下することを抑制できる。プレフィルタ１５は外枠１６の中に収納されてる上に、プレフィルタ１５の濾材が繊維状で適度の弾性を有しているので、回転軸１７廻りに外枠１６が回転してもプレフィルタ１５自身が適度の弾性を有して型崩れなどは発生せずプレフィルタとしての機能を維持できる。
【００２７】
又、プレフィルタ１５は、外気が通過する際の風圧による飛び出し、あるいは自重による垂れ込み現象が生じようとするが、プレフィルタ１５の上下に配備した金網２２でその現象を防止している。
【００２８】
プレフィルタ１５の濾材は、一般に金属繊維，合成繊維あるいはプラスチック繊維を用いて、吸湿性が無く水切れが良いプレフィルタとしている。従って、送風機１３の運転を止めてから外気取入室４のドア８を開けて作業員が入室し、図４のように、その作業員が持参した散水装置２３でプレフィルタ１５の濾材に洗浄水を散水してプレフィルタ１５を水洗いしても性能が変わらず再使用が可能である。また、洗浄水をスプレーする事によりプレフィルタ１５を洗浄出来、容易にプレフィルタの保守が可能である。従って、プレフィルタ１５の取替えまでの外気取入処理装置の寿命が延長できる。プレフィルタ１５を取り替えるにはボルト２５を外枠１６から外して金網２２を外すことで行える。
【００２９】
このように、本発明の実施例によれば、加熱コイル１０を外気と同伴される異物からプレフィルタ１５が保護し、プレフィルタ１５が外気の環境の変化に応じて必要な時期にウインチ２０で容易にセット（設置）可能になり加熱コイル１０の長寿命化が図れ、加熱コイル１０の取り替え頻度を低減し大幅な保守費用の低減となる。
【００３０】
又、プレフィルタ１５を必要としない時期には、外枠１６ごとプレフィルタ
１５を防雪フード２内に起立させて入口９から退避させて収納が出来るので、厳冬期にプレフィルタ１５の凍結で計画どおりの外気の取り込みが困難となる懸念が無くなり、外気を受け入れる換気装置や空気調和装置の安定運転に寄与できる。
【００３１】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、プレフィルタが外気の環境の変化に応じて必要な時期に外気を濾過する状態にセット（設置）可能になり加熱コイルの長寿命化が図れ、加熱コイルの取り替え頻度を低減し大幅な保守費用の低減となり、プレフィルタが外気の環境の変化に応じて不必要な時期に外気がプレフィルタを通らない状態に退避可能になり外気の流れの抵抗となる要素を軽減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例による外気取入処理装置を含む建屋部分の縦断面図である。
【図２】本発明の実施例による外気取入処理装置を含む建屋部分の平断面図である。
【図３】図２のＸ−Ｘ断面から見たプレフィルタ近傍の縦断面図である。
【図４】本発明の実施例によるプレフィルタの洗浄の状態を示す建屋部分の縦断面図である。
【符号の説明】
１…建屋、２…防雪フード、３…外気処理室、１０…加熱コイル、１１…粒子フィルタ、１２…冷却コイル、１３…送風機、１４…バードスクリーン、１５…プレフィルタ、１６…外枠、１７…軸受、１８…回転軸、１９…ワイヤー、２０…ウインチ、２２…金網、２３…散水装置、２４…ブランケット、２５…ボルト、２６…滑車。

Claims

建屋に設けた防雪フードと、
前記防雪フード内を通じて取り込んだ外気を加熱する加熱コイルと、
前記加熱コイルで加熱した前記外気を濾過するフィルタと、
前記防雪フード内を通る前記外気を横切る位置へ進出及び退避自在に前記フード内に装備したプレフィルタとを備え、
前記加熱コイルを外気と同伴される異物から保護する必要な外気の環境状況にあっては前記プレフィルタを前記位置へ進出させ、前記保護する必要のない外気の環境状況にあっては前記プレフィルタを前記位置から退避させるように構成して成る建屋の外気取入処理装置。
請求項１において、前記防雪フード内に起伏自在に装備された外枠と、前記外枠に装着された前記プレフィルタと、前記外枠に接続されて前記外枠を起伏運動させる駆動設備と、を備えた建屋の外気取入処理装置。
請求項２において、前記プレフィルタは前記外枠に着脱自在に装着されている建屋の外気取入処理装置。
請求項２又は請求項３において、前記プレフィルタの濾材として吸湿性の無い繊維状の濾材が採用されている建屋の外気取入処理装置。