JP4547844B2 - 負圧制御装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は負圧制御装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
原子力施設の建屋の各部屋は、その内部から建屋外方へ空気が直接流出しないように、常に負圧に維持されており、特に、セル(遮蔽区画)は、他の部屋よりも内圧を低く設定している。
【0003】
図3はセル排気系統の一例であり、このセル排気系統は、中間部に流量調整弁(インテーク調整弁)1を有し且つ他の部屋からセル2に連なる空気流路3と、セル2から排風機4の吸入口に連なる空気流路5とを備えている。
【0004】
図3に示すセル排気系統では、常に一定量の空気を排風機4で吸引しながら、流量調整弁1の開度を適宜操作して、空気流路3からセル2へ向かう空気流量を調整し、セル2内を他の部屋よりも低い一定の負圧状態に維持する。
【0005】
図4はセル排気系統の他の例であり、図中、図3と同一の符号を付した部分は、同一物を表わしている。
【0006】
このセル排気系統は、図3における空気流路3に代えて、中間部に流量調整弁1を有し且つ他の部屋から空気流路5に連なる空気流路6を設けている。
【0007】
図4に示すセル排気系統では、常に一定量の空気を排風機4で吸引しながら、流量調整弁1の開度を適宜操作して、空気流路6から排風機4へ向かう空気流量を調整し、セル2内を他の部屋よりも低い一定の負圧状態に維持する。
【0008】
図5はセル排気系統に適用されている従来の負圧制御装置の一例であり、この負圧制御装置は、セル2内圧を検出する圧力検出器7と、該圧力検出器7で得た計測圧力と設定器31に予め定められている設定圧力の差を求める引算器8と、該引算器8の算出値に応じて流量調整弁1の開度を調整する比例積分微分制御器9とを備えている。
【0009】
図5に示す負圧制御装置では、圧力検出器7により得たセル2内の計測圧力が設定圧力よりも高くなると、比例積分微分制御器9が引算器8の算出値に応じて流量調整弁1の開度を小さくする。
【0010】
これにより、図3に示すセル排気系統においては、空気流路3からセル2への空気流量が減少し、図4に示すセル排気系統においては、空気流路6から排風機4への空気流量が減少して、セル2内の圧力が上昇することが抑制される。
【0011】
また逆に、圧力検出器7により得たセル2内の計測圧力が設定圧力よりも低くなると、比例積分微分制御器9が引算器8の算出値に応じて流量調整弁1の開度を大きくする。
【0012】
これにより、図3に示すセル排気系統においては、空気流路3からセル2への空気流量が増大し、図4に示すセル排気系統においては、空気流路6から排風機4への空気流量が増大して、セル2内が過負圧状態になることが回避される。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、保守点検作業を行なう際に、通常は扉などの閉止体で塞がれているセル2躯体開口部を開放すると、セル2の周囲の空間から急激に流入する空気に対して、先に述べたような流量調整弁1の開度調整制御が追従できず、当該セル2の内圧が過度に上昇する。
【0014】
本発明は上述した実情に鑑みてなしたもので、扉などの開放によるセル内圧の過度な上昇を防止できる負圧制御装置を提供することを目的としている。
【0015】
【課題を解決しようとする課題】
上記目的を達成するため、本発明の請求項1に記載の負圧制御装置では、セル内圧を検出する圧力検出器と、該圧力検出器で得た計測圧力と設定圧力の差を求める引算器と、排風機に連なるセル負圧維持用流量調整弁の開度を前記引算器の算出値に応じて調整する比例積分微分制御器と、セル開口部を閉止している閉止体の開放にあたり指令信号を出力する指令器と、前記セル負圧維持用流量調整弁の開度を指令器からの指令信号に応じて調整する開度補正手段とを備えている。
【0016】
本発明の請求項2に記載の負圧制御装置では、上記の構成に加えて、引算器により得たセルの計測圧力と設定圧力の差が予め設定した値を上回った際に補正指令信号を出力する判定器と、整定時の比例ゲインを出力する第1の設定器と、整定時の積分時間を出力する第2の設定器と、引算器の算出値に応じて比例ゲインの補正値を出力する第1の用関数発生器と、引算器の算出値に応じて積分時間の補正値を出力する第2の関数発生器と、第1の設定器が出力する整定時の比例ゲインに第1の関数発生器が出力する補正値を加えた補正後の比例ゲインを出力する第1の演算器と、第2の設定器が出力する整定時の積分時間に第2の関数発生器が出力する補正値を加えた補正後の積分時間を出力する第2の演算器と、判定器から補正指令信号が出力されていない場合に、第1の設定器が出力する整定時の比例ゲインを選択して比例積分微分制御器のパラメータとし、判定器から補正指令信号が出力された際に、第1の演算器が出力する補正後の比例ゲインを選択して比例積分微分制御器のパラメータとする第1の切換器と、判定器から補正指令信号が出力されていない場合に、第2の設定器が出力する整定時の積分時間を選択して比例積分微分制御器のパラメータとし、判定器から補正指令信号が出力された際に、第2の演算器が出力する補正後の積分時間を選択して比例積分微分制御器のパラメータとする第2の切換器とからなる感度補正手段を備えている。
【0017】
本発明の請求項1あるいは請求項2に記載の負圧制御装置のいずれにおいても、セル開口部の開放にあって指令器が指令信号を出力すると、開度補正手段が、流量調整弁の開度をセル内圧の上昇を見込んで調整する。
【0018】
また、本発明の請求項2に記載の負圧制御装置においては、引算器の算出値が予め設定した範囲を外れると、感度補正手段が、制御器のパラメータを変更して、引算器の算出値に対する応答感度が高まる。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図示例とともに説明する。
【0020】
図1及び図2は本発明の負圧制御装置の実施の形態の一例であり、図中、図3乃至図5と同一の符号を付した部分は同一物を表わしている。
【0021】
この負圧制御装置は、先に述べた圧力検出器7、引算器8、設定器31、及び比例積分微分制御器9に加えて、セル2開口部を閉止している扉などの閉止体の開放にあたり指令信号を出力する指令器10と、開度補正手段11と、感度補正手段12とを備えている。
【0022】
指令器10は、閉止体の駆動装置や閉止体移動用のクレーンの起動時に、指令信号を出力するようになっている。
【0023】
開度補正手段11は、閉止体の開放によるセル2内圧の上昇を抑止するために必要な流量調整弁1の開度(α%)に応じた開度信号を出力する設定器13と、0%の開度信号を出力する設定器14と、通常はx側入力値を選択し且つ指令器10からの指令信号を受信した際にa側入力値を選択する切換器15,16と、切換器15が選択した信号を比例積分微分制御器9から流量調整弁1へ送信される開度信号から差し引く演算器17と、切換器16が選択した信号と設定器13からの信号の差を求める引算器18と、切換器16に付帯する変化率制限器19とで構成されている。
【0024】
切換器15は、設定器14の開度信号をx側入力値とし、引算器18の算出値をa側入力値としている。
【0025】
切換器16は、演算器17の算出値をx側入力値とし、切換器16により選択され且つ変化率制限器19を経た信号をa側入力値としている。
【0026】
感度補正手段12は、引算器8により得たセル2の計測圧力と設定圧力の差が予め設定した値βを上回った際に補正指令信号を出力する判定器20と、整定時の比例ゲイン(P成分パラメータ)を出力する設定器21と、整定時の積分時間(I成分パラメータ)を出力する設定器22と、通常はx側入力値を選択し且つ判定器20からの補正指令信号を受信した際にa側入力値を選択する切換器23,24と、引算器8の算出値に応じて比例ゲインの補正値を出力する関数発生器25と、引算器8の算出値に応じて積分時間の補正値を出力する関数発生器26と、設定器21の比例ゲインに関数発生器25で得た補正値を加える演算器27と、設定器22の積分時間に関数発生器26で得た補正値を加える演算器28と、切換器23,24に付帯する変化率制限器29,30とで構成されている。
【0027】
切換器23は、設定器21の比例ゲインをx側入力値とし、演算器27が出力する信号をa側入力値としている。
【0028】
また、切換器24は、設定器22の微分時間をx側入力値とし、演算器28が出力する信号をa側入力値としている。
【0029】
更に、切換器23,24が選択した信号は、変化率制限器29,30を介して比例積分微分制御器9へ送信されるようになっている。
【0030】
図1に示す負圧制御装置では、扉などの閉止体がセル2開口部を閉止している場合は、開度補正手段11の切換器15,16がx側入力値を選択して、演算器17が、比例積分微分制御器9の開度信号から設定器14が出力する0%の開度信号を差し引いた値を求める。
【0031】
これにより、補正を行なっていない状態の比例積分微分制御器9の開度信号に応じて流量調整弁1の開度が調整される。
【0032】
また、このとき、引算器8により得られるセル2の計測圧力と設定圧力の差が予め設定した値βを上回らず、感度補正手段12の判定器20が補正指令信号を出力しないので、切換器23,24はx側入力値を選択する。
【0033】
これにより、設定器21が出力する整定時の比例ゲインと、設定器22が出力する整定時の積分時間が、比例積分微分制御器9のパラメータになる。
【0034】
閉止体を開放するのにあたり、指令器10が指令信号を出力すると、開度補正手段11の切換器15,16がa側入力値を選択して、比例積分微分制御器9の開度信号が、演算器17、切換器16、変化率制限器19を経て引算器18へ送信される。
【0035】
次いで、引算器18が、設定器13の開度信号と比例積分微分制御器9の開度信号の差を求める。
【0036】
これにより、設定器13の開度信号に応じて流量調整弁1の開度が、閉止体の開放前にα%となるように先行調整され、閉止体の開放に起因したセル2内圧の過度な上昇を防止できる。
【0037】
すなわち、設定器13の流量調整弁1の開度が30%で、指令器10から指令信号が出力されたときの流量調整弁1の実際の開度が50%である場合には、その差である20%分だけ、流量調整弁1の開度が狭められる。
【0038】
閉止体の開放によってセル2内圧が上昇し、引算器8で得られるセル2の計測圧力と設定圧力の差が予め設定した値βを上回ると、感度補正手段12の判定器20から補正指令信号が出力され、切換器23,24がa側入力値を選択して、設定器21の整定時の比例ゲインに関数発生器25で得た補正値を加えた補正後の比例ゲインが、演算器27から切換器23及び変化率制限器29を介して比例積分微分制御器9へ送信され、設定器22の整定時の積分時間に関数発生器26で得た補正値を加えた補正後の積分時間が、演算器28から切換器24及び変化率制限器30を介して比例積分微分制御器9へ送信され、補正後の比例ゲインと、補正後の積分時間が比例積分微分制御器9のパラメータになる。
【0039】
すなわち、感度補正手段12は、セル2の計測圧力と設定圧力の偏差が、図2に示すようにβ未満であると、パラメータを修正せず、セル2の計測圧力と設定圧力の偏差がβを超過した場合に、当該偏差に応じてパラメータを修正し、偏差が過大になると、変化率制限器29,30でパラメータの増加を抑止する。
【0040】
これにより、セル2内圧の変動に対する流量調整弁1の応答感度の向上を図ることができ、よって、セル2内圧が急激に高まっても流量調整弁1の開度を直ちに調整して、セル2内圧を適切な負圧状態に回復できる。
【0041】
なお、本発明の負圧制御装置は上述した実施の形態のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において変更を加え得ることは勿論である。
【0042】
【発明の効果】
以上述べたように本発明の負圧制御装置によれば、下記のような種々の優れた効果を奏し得る。
【0043】
(1)本発明の請求項1あるいは請求項2に記載の負圧制御装置のいずれにおいても、指令器からの指令信号により、開度補正手段が流量調整弁の開度をセル内圧の上昇を見込んで調整するので、セル開口部の開放に起因したセル内圧の過度な上昇を防止できる。
【0044】
(2)本発明の請求項2に記載の負圧制御装置においては、引算器の算出値が予め設定した範囲を外れると、感度補正手段が制御器のパラメータを変更して、引算器の算出値に対する応答感度が高まるので、セル内圧を直ちに適切な負圧状態に回復できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の負圧制御装置の実施の形態の一例を示す概念図である。
【図2】本発明の負圧制御装置の実施の形態における圧力偏差とパラメータ修正量との関係を示すグラフである。
【図3】セル排気系統の一例を示す概念図である。
【図4】セル排気系統の他の例を示す概念図である。
【図5】従来の負圧制御装置の一例を示す概念図である。
【符号の説明】
1 流量調整弁(セル負圧維持用流量調整弁)
2 セル
7 圧力検出器
8 引算器
9 比例積分微分制御器
10 指令器
11 開度補正手段
12 感度補正手段
20 判定器
21 設定器(第1の設定器)
22 設定器(第2の設定器)
23 切換器(第1の切換器)
24 切換器(第2の切換器)
25 関数発生器(第1の関数発生器)
26 関数発生器(第2の関数発生器)
27 演算器(第1の演算器)
28 演算器(第2の演算器)
Claims (2)
- セル内圧を検出する圧力検出器と、該圧力検出器で得た計測圧力と設定圧力の差を求める引算器と、排風機に連なるセル負圧維持用流量調整弁の開度を前記引算器の算出値に応じて調整する比例積分微分制御器と、セル開口部を閉止している閉止体の開放にあたり指令信号を出力する指令器と、前記セル負圧維持用流量調整弁の開度を指令器からの指令信号に応じて調整する開度補正手段とを備えてなることを特徴とする負圧制御装置。
- 引算器により得たセルの計測圧力と設定圧力の差が予め設定した値を上回った際に補正指令信号を出力する判定器と、
整定時の比例ゲインを出力する第1の設定器と、
整定時の積分時間を出力する第2の設定器と、
引算器の算出値に応じて比例ゲインの補正値を出力する第1の関数発生器と、
引算器の算出値に応じて積分時間の補正値を出力する第2の関数発生器と、
第1の設定器が出力する整定時の比例ゲインに第1の関数発生器が出力する補正値を加えた補正後の比例ゲインを出力する第1の演算器と、
第2の設定器が出力する整定時の積分時間に第2の関数発生器が出力する補正値を加えた補正後の積分時間を出力する第2の演算器と、
判定器から補正指令信号が出力されていない場合に、第1の設定器が出力する整定時の比例ゲインを選択して比例積分微分制御器のパラメータとし、判定器から補正指令信号が出力された際に、第1の演算器が出力する補正後の比例ゲインを選択して比例積分微分制御器のパラメータとする第1の切換器と、
判定器から補正指令信号が出力されていない場合に、第2の設定器が出力する整定時の積分時間を選択して比例積分微分制御器のパラメータとし、判定器から補正指令信号が出力された際に、第2の演算器が出力する補正後の積分時間を選択して比例積分微分制御器のパラメータとする第2の切換器とからなる感度補正手段を備えた請求項1に記載の負圧制御装置。
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