JPH0552380A - 複数領域に対する空気調和設備とその運転方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】原子力発電所等機械電気設備室等は人が点検等
により入域する場合は作業に適した環境温度を必要とす
るが、入域しない場合には、より高い温度条件まで許容
できる。本発明は入域する室のみ、冷暖房を自動的に強
化する制御方式に関するものである。 【構成】空調器１により取入れられる外気は加熱又は冷
却されたのち、ファン４により、各エリアの空調機１
１，１９，２１及び２３等に供給される。前述の各エリ
ア空調機は空調機制御盤３０により、盤内に内蔵した空
調機運転開始シミュレータ３２，空調機切替指令器３４
及び任意入室信号発信器３３により、制御指令が出され
入域時のみ冷暖房能力が強化されるように計画してい
る。 【効果】(1）人が入域している室に対してのみ、自動的
に空調強化を行うことができる。 (2）冷暖房能力強化が局所に限定（全体の５〜１０％程
度）できるので設備容量アップ設備の余裕（５〜１０
％）の範囲で対応できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は原子力発電所等の複数の
領域に機械電器室が存在する設備に好適な空気調和設備
にかかわる。

【０００２】

【従来の技術】空気調和機は制御装置として、タイマー
によってその空気調和機を発停させ、温度コントロール
を行う発明は特開昭55−116041号公報及び特開昭55−12
1340号公報にて公知である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】原子力発電所等のよう
な、多くの機械電気室とその機械電気室沿いの長い通路
(廊下)を有する建屋設備の換気空調設備にあっては、次
のような課題がある。

【０００４】(1）例えば、原子力発電所等の機械電気室
等で室内機器運転時に要求する環境温度は１０〜４０℃
の範囲でよいが、この温度条件は運転作業員の作業環境
としては苛酷である。人の作業環境としては１８〜２０
℃が必要である。

【０００５】しかしながら、機械電気室に人が点検のた
め入域する頻度は原子力発電所等においては、多数の室
（約５００室）のうち同時入室は５〜１０％と少なく、
しかもその滞在時間は約１時間以下と考えられる。

【０００６】したがって、このような設備においては建
屋内温度条件を常時人の運転作業に適した値に維持して
おくことは冷暖房エネルギーの無駄が大きい。

【０００７】また、機械電気室等においては入室時に冷
暖房を開始しても室温は直ぐには下がらないので３０分
以下ないし約１時間以下という短い点検作業時間内にお
いては作業に適した温度に達しないうちに点検を終えね
ばならない。

【０００８】この問題を解決するためには定期点検パト
ロール等は日常計画に組み込まれた時間スケジュールに
従い入域又は入室に先立って冷暖房能力が事前に強化運
転がなされるようにする必要がある。

【０００９】(2）原子力発電所等の点検作業はいつも計
画的スケジュールに則ったものばかりでなく非定常作業
として任意に入域することもある。

【００１０】これらの入域に対応するために人の入域を
検知して冷暖房能力が強化される仕組が必要である。

【００１１】原子力発電所等においては、作業員が放射
能汚染の可能性のある物品を取り扱う可能性があるの
で、現場に２手動によりスイッチを操作して冷暖房能力
強化を行うことは、現場スイッチ等の汚染可能性があり
好ましくはなく自動検知，自動運転が必要とされる。

【００１２】本発明の目的は、計画的スケジュールによ
る空気調和温度制御と、計画外における空気調和温度制
御とを可能としながらも、その空気調和温度制御に要す
るエネルギーの無駄をはぶくことにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の第１の手段は、複数の領域に各々配備された複数の空
気調和機と、前記各領域ごとに各空気調和機は前記空気
調和機による空気調和温度を人の環境温度とその他の環
境温度とを含む複数段に運転切替信号を受けて切替える
温度制御機器を備えた空気調和設備において、予め設定
された時間スケジュールにより前記運転切替信号を前記
各温度制御機器に与える制御手段と、前記各領域に対応
して配備された前記各領域ごとの人の入退域を検出する
各検出器と、前記検出器からの入域検出信号に基づいて
その検出器に対応した前記空気調和器の前記温度制御機
器に前記人の環境温度への前記運転切替信号を与え、退
域検出信号に基づいて前記他の環境温度への前記運転切
替信号を与える制御手段とを備えた複数領域に対する空
気調和設備であり、第２の手段は、複数の領域に各々配
備された複数の空気調和機と、前記各領域ごとに各空気
調和機は前記空気調和機による空気調和温度を人の環境
温度とその他の環境温度とを含む複数段に運転切替信号
を受けて切替える温度制御機器を備えた空気調和設備に
おいて、前記運転切替信号を時間差をもって前記各温度
制御機器に与える制御手段と、前記人の移動方向を検出
する検出器と、前記検出器からの前記人の移動目的地の
前記領域に近づく方向の検出信号に基づいて前記人の移
動目的地の前記領域の前記空気調和器の前記温度制御機
器に前記人の環境温度への前記運転切替信号を与え、前
記移動目的地の前記領域から遠ざかる方向の検出信号に
基づいて前記他の環境温度への前記運転切替信号を与え
る制御手段とを備えた複数領域に対する空気調和設備で
あり、第３の手段は、空気調和領域に配備された空気調
和機と、前記空気調和機は前記空気調和機による空気調
和温度を運転切替信号を受けて複数段階のいずれかに切
替える温度制御機器を備えた空気調和設備において、前
記複数段階の温度範囲は、一つの段階が、人の作業環境
温度に適した温度範囲であり、他の段階が、前記温度範
囲を含むより一層広域な温度範囲として設定されてお
り、前記人の移動方向を検出する検出器を備え、前記検
出器による前記空気調和領域への入域方向の検出信号に
基づいて前記一つの段階に前記温度制御機器を切替える
前記運転切替信号を前記温度制御機器に与え、退域方向
の検出信号に基づいて前記他の段階に前記温度制御機器
を切替える前記運転切替信号を前記温度制御機器に与え
る制御手段を備えていることを特徴とした空気調和設備
であり、第４手段は、複数の領域に各々配備された複数
の空気調和機と、前記各領域ごとに各空気調和機は前記
空気調和機による空気調和温度を人の環境温度とその他
の環境温度とを含む複数段に運転切替信号を受けて切替
える温度制御機器を備えた空気調和設備において、予め
設定された時間スケジュールに基づいて順次前記各領域
の空気調和機による空気調和温度を前記運転切替信号を
前記温度制御機器に与えて切替えるとともに、前記人の
前記各領域のいずれかの作業目的領域への入域に対応し
てその入域領域の前記空気調和機に係る前記温度制御機
器に前記人の環境温度への運転切替信号を与え、前記人
の前記作業目的領域からの退域に基づいてその退域領域
の前記空気調和機に係る前記温度制御機器に前記その他
の環境温度への運転切替信号を与えることを特徴とした
複数領域に対する空気調和設備の運転方法である。

【００１４】

【作用】第１の手段によれば、予め設定された時間スケ
ジュールにより運転切替信号を各温度制御機器に与えて
人の入る領域の温度を人の環境温度に領域ごとに順次切
替える。ある領域に設定された時間外に人の入域が有っ
た場合には、それを検出器が検出してその領域の空気調
和機の温度制御機器に運転切替信号が与えられて人の環
境温度に、また、その人が退域することを検出器が検出
したらば温度制御機器に運転切替信号が与えられて元の
環境温度に戻されるという作用が得られる。

【００１５】第２の手段によれば、運転切替信号を時間
差をもって各空気調和機の温度制御機器に与えることに
より運転切替されて人の環境温度の領域にその人が入域
し作業等を行う。予定外に人の環境温度に制御させてい
ない領域に入域するに際しては検出器が人の動きがその
領域への入域の方向であることを検出してその領域の空
気調和機が人の環境温度に運転切替制御され、そこから
人が退域するとその人の退域方向の移動方法を検出器が
検出して空気調和機は元の環境温度に運転切替される作
用が得られる。

【００１６】第３の手段によれば、人の移動方向を検出
する検出器が空気調和領域方向との検出信号を得、その
検出信号に基づいて空気調和機の空気調和温度が人の作
業環境温度に適した温度範囲に切替えられる。その検出
器が人の退域方向の移動を検出すると空気調和機の空気
調和温度が他の環境温度に戻されるという作用が得られ
る。

【００１７】第４の手段によれば、上述第１の手段によ
る作用と同等な作用が得られる。

【００１８】

【実施例】本発明の実施例は、まず先に概略を説明すれ
ば、以下のとおりである。

【００１９】(1）前項に示したように原子力発電所等に
おいては、機械電気室は約５００室程度あるが、このう
ち点検パトロール等のために同時入室する室の数は５〜
１０％程度と非常に少ない。

【００２０】入室対象室に対して、入室時において適し
た温度条件となるように事前に冷暖房能力が強化される
ようにする手段として、日常定期点検パトロール時間ス
ケジュールを模擬した空調機運転シミュレータを空調機
制御盤に組み込むことにより、対象室の入室時間に先立
ち冷暖房強化運転がなされるとともに予想退室時間には
空調機の運転がもとの状態に復旧するようにした。

【００２１】(2）上述の計画スケジュール以外に非定常
作業として任意に入室する場合の対応手段としては、各
室及び空調機が設置される各通路に人の通過方向を検知
する検出器（例えば赤外線検知器を約１ｍ以下の距離に
設置して）を各２点ずつ設置することにより室に対して
は入室・退室を検知し通路に対して往路・帰路を検出し
自動的に空調機の運転を切替える（室については、入室
時に空調能力強化退室時に元に復旧，通路部分，往路時
往路側空調機能力強化運転，帰路時帰路側室調機能力強
化運転）ようにする。

【００２２】以下に本発明の実施例についてより具体的
に説明する。図１に本発明の１実施例である系統図を示
す。図１において、空調器１により新鮮外気を取り入れ
て、空調機内蔵の加熱器２又は冷却器３により加熱又は
冷却したのちにファン４によりダクト２５及び２６を介
して建屋内各エリアの空調機等に送られる。

【００２３】尚、建屋内各エリアからの排気は排気口ま
たは排気ファン等により構成される排気設備により各エ
リア外へ排出される。

【００２４】取入外気は、加熱器２又は冷却器３の温度
制御系により設計上定めた所定温度になるよう制御調節
される。

【００２５】冷却器４による冷却制御について以下に例
示する。

【００２６】冷凍機６により所定温度に冷却された冷却
水はポンプ５により、配管２７を介して温度コントロー
ラ７又は８の制御信号を制御用弁に与え必要条件に見合
う値に調節される。温度コントローラ７及び８のうちど
ちらで制御するかは通常温度コントローラ８にて制御
し、冷凍機６の入に水温度が規定値を越えると優先選択
器９により、自動的に温度コントローラ７の制御に移行
する。

【００２７】ファン４により送風された空気はダクト２
５及び２６を介して、空調機１１，１９，２１及び２３
に供給される。

【００２８】尚、図１では室用２列及び通路用２列につ
いて示した。

【００２９】空調機１１，１９，２１及び２３は、それ
ぞれ冷却器１２及び加熱器１３等を内蔵している。

【００３０】空調機１１による室温制御方法について示
すと、人の入室を必要としない場合、制御機器１１ａの
温度コントローラ１４により制御用弁１６，１７の開度
制御し１０〜４０℃の範囲に調節され、人の入室が有る
か入室を必要とする場合、切替弁１８により温度コント
ローラ１５に切替えられて室温を例えば１８〜２６℃に
調節する。

【００３１】冷房用の冷却水は、冷凍機６及びポンプ５
により配管２７及び２８を介して供給される。

【００３２】他の空調機１９，２１及び２３についても
同様の制御機器２０，２２及び２４を設けている。空調
機２１及び２３は通路４に設置する場合について示して
いる。

【００３３】各空調機への冷暖房能力切替指令について
は、後程、詳細について示すが、ここで概要を示すと、
まず空調機制御盤３０に内蔵されている点検シミュレー
タ選択スイッチ３１により必要点検モードを選定する。
その選択信号を受けてシミュレータ空調機作動時間設定
器３２により、各空調機の切替設定時間の指定を行う。

【００３４】次に、空調機切替指令器３４により、空調
機の運転切替を行う。又、定期点検パトロールにない任
意入域又は入室時に自動的に冷暖房を行うために、空調
機が設置されている通路４１及び各室に人の通過方向検
知器３５，３６，３７及び３８を設け、人の通過方向に
より室については入室及び退室等を検知し、通路につい
ては往路，帰路を検知し空調器の運転切替えを行う。

【００３５】尚、人の通過方向検出方法としては、赤外
線検出器等を通過方向に距離をおいて（約１ｍ以下）２
点を設け、検出時間差により方向を検出する。詳細につ
いては以降で述べる。

【００３６】図２に本発明である空調機切替運転の制御
ロジックを説明するためのモデル図を示す。

【００３７】室用空調機は４室を例示し、記号ＨＶＲ
(１)〜ＨＶＲ(４)にて表示している。通路用空調機は３
台を例示し、記号ＨＶＲ(１)〜ＨＶＣ(３)にて表示して
いる。

【００３８】室用通過方向検出器は上述４室について示
し、通路用は空調機台数に対応して３台示してある。

【００３９】尚、図中には矢印を用いて点検経路につい
て示した。

【００４０】図３〜５は本発明の図２のモデルによる空
調機制御フローチャートを示す。

【００４１】図３は、点検パトロールの各モードにおけ
る空調機切替え運転の運転開始時間の設定，運転継続時
間の設定方法及びシミュレータ終了時間の設定方法につ
いて示す。

【００４２】図４の前半は上記設定された空調機運転開
始時間に対しての運転開始指令制御フローチャートを示
し、後半は任意に通路を通る場合の通路用空調機の運転
指令について示す。

【００４３】因みに通路用人の通過検出により、往路を
検出した場合は、現在位置の空調機（ＨＶＣ(Ｉ_C))と先
の空調機（ＨＶＣ(Ｉ_C+1))にＯＮ指令を出している。

【００４４】図５の前半は室内に任意に入る場合に、入
の通過方向検出器により入室と退室を検出して入室時に
はＯＮ指令、退室時にはＯＦＦ指令を出すようにしてい
る。但し、この一例では、シミュレータ選択信号がある
場合には、それが優先するようにロジックを組んでい
る。どちらを優先するかは任意である。

【００４５】後半は、点検シミュレータのプログラム終
了を判定するロジックとしている。図６は、任意に入域
又は入室する場合における人の通過を自動的に検出する
方法について示すものである。

【００４６】人の通過を検出する検出器１，２として
は、赤外線発光ダイオード，光量検出素子等によりなる
検出器により人の通過による赤外線の遮断で光量変化を
検知しデジタル信号に変換して行う。

【００４７】通過方向の検出する方法は、歩行方向に距
離をとって２点通過検出器を設け、検出時間の遅れによ
り通過方向を検知する。

【００４８】図７に入室又は往路検出インタロックブロ
ック図を、図８に退室又は帰路検出インタロックブロッ
ク図を示す。

【００４９】又、表１にインタロックブロック図の記号
説明を示す。

【００５０】

【表１】

【００５１】本実施例により次に示す効果がある。

【００５２】(1）点検パトロール対象室に対して直前に
作業に必要とする空調条件（温度・湿度）が確保できる
とともに任意入室に対して自動的に空調が行うことがで
きる。

【００５３】(2）点検パトロールのための同時入域冷暖
房対象室は全室の約５〜１０％程度であるため、入室に
対してのみ冷暖房を強化することができるので冷暖房設
備容量をアップすることなしに設備の保有している余裕
のうちで対応できる。

【００５４】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、時間スケジュ
ールにより各空気調和領域のうち人が入域する領域のみ
につき人の環境温度にまで空気調和運転を強化し、前記
スケジュール外の入域に際しては、人が空気調和領域に
入る場合を検出器で検出してその人の環境温度にまで空
気調和運転を強化し、検出器で退域を検出するとその強
化を弱めることが出来るから、空気調和エネルギーの節
約が出来、且つその空気調和機の複数の環境温度に対す
る運転切替が人の計画的及び任意の移動に対応して自動
的に行えるという効果が得られる。

【００５５】請求項２の発明によれば、時間差をもって
各空気調和領域のいずれかにつき空気調和運転を人の環
境温度にまで強化し、その強化した領域に人が入り作業
しやすくでき、次の時間差で運転強化される領域に順次
その人が移動して入域し、運転強化されていない領域に
入ろうとすると、その人の移動方向を検出器が判断して
入域方向であれば運転を強化し、逆方向であれば運転強
化を弱め、請求項１と同様に空気調和エネルギーの節約
が出来、且つその空気調和機の複数の環境温度に対する
運転切替が人の計画的及び任意の移動に対応して自動的
に行えるという効果が得られる。

【００５６】請求項３の発明によれば、人の移動方向を
検出器が判断して空気調和領域への入域方向であれば運
転を強化し、逆方向であれば運転強化を弱め、請求項１
と同様に空気調和エネルギーの節約が出来、且つその空
気調和機の複数の環境温度に対する運転切替が人の任意
の移動に対応して自動的に行えるという効果が得られ
る。

【００５７】請求項４の発明によれば、空気調和エネル
ギーの節約が出来、且つその空気調和機の複数の環境温
度に対する運転切替が人の計画的及び任意の移動に対応
して行えるという効果を得られる方法が提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による空気調和設備の系統
図。

【図２】図１の空気調和設備を有する各エリアヘの作業
員の通過路図。

【図３】図１の空気調和設備の空調機制御フローチャー
ト図。

【図４】図３から引きつづいたフローチャート図。

【図５】図４から引きつづいたフローチャート図。

【図６】図１の実施例に採用された人の通過方向検出器
の検出器と人との配置関係を示した配置図。

【図７】図１の実施例に採用された人の通過方向検出器
からの信号に係る入室又は往路検出インタロックブロッ
ク図。

【図８】図１の実施例に採用された人の通過方向検出器
からの信号に係る退室又は帰路検出インタロックブロッ
ク図。

【符号の説明】

１…空調器、２，１３…加熱器、３，１１…冷却器、４
…ファン、５…ポンプ、６…冷凍機、７，８，１４，１
５…温度コントローラ、９…優先選択計器、１０，１
６，１７…制御用弁、１１，１９，２１，２３…空調
機、１８…切替弁、２０，２２，２４…制御機器、２
５，２６…ダクト、２７，２８，２９…配管、３０…空
調機制御盤、３１…点検シミュレータ選択スイッチ、３
２…シミュレータ空調機作動時間設定器、３３…任意入
室信号発信器、３４…空調機切替指令器、３５，３６，
３７，３８…人の通過方向検出器、３９，４０…機械電
気室、４１…通路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大石 努 茨城県日立市幸町三丁目４番６号 日立木 材地所株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の領域に各々配備された複数の空気調
   和機と、前記各領域ごとに各空気調和機は前記空気調和
   機による空気調和温度を人の環境温度とその他の環境温
   度とを含む複数段に運転切替信号を受けて切替える温度
   制御機器を備えた空気調和設備において、 予め設定された時間スケジュールにより前記運転切替信
   号を前記各温度制御機器に与える制御手段と、 前記各領域に対応して配備された前記各領域ごとの人の
   入退域を検出する各検出器と、 前記検出器からの入域検出信号に基づいてその検出器に
   対応した前記空気調和器の前記温度制御機器に前記人の
   環境温度への前記運転切替信号を与え、退域検出信号に
   基づいて前記他の環境温度への前記運転切替信号を与え
   る制御手段とを備えた複数領域に対する空気調和設備。
2. 【請求項２】複数の領域に各々配備された複数の空気調
   和機と、前記各領域ごとに各空気調和機は前記空気調和
   機による空気調和温度を人の環境温度とその他の環境温
   度とを含む複数段に運転切替信号を受けて切替える温度
   制御機器を備えた空気調和設備において、 前記運転切替信号を時間差をもって前記各温度制御機器
   に与える制御手段と、 前記人の移動方向を検出する検出器と、 前記検出器からの前記人の移動目的地の前記領域に近づ
   く方向の検出信号に基づいて前記人の移動目的地の前記
   領域の前記空気調和器の前記温度制御機器に前記人の環
   境温度への前記運転切替信号を与え、前記移動目的地の
   前記領域から遠ざかる方向の検出信号に基づいて前記他
   の環境温度への前記運転切替信号を与える制御手段とを
   備えた複数領域に対する空気調和設備。
3. 【請求項３】空気調和領域に配備された空気調和機と、
   前記空気調和機は前記空気調和機による空気調和温度を
   運転切替信号を受けて複数段階のいずれかに切替える温
   度制御機器を備えた空気調和設備において、 前記複数段階の温度範囲は、一つの段階が、人の作業環
   境温度に適した温度範囲であり、他の段階が、前記温度
   範囲を含むより一層広域な温度範囲として設定されてお
   り、前記人の移動方向を検出する検出器を備え、前記検
   出器による前記空気調和領域への入域方向の検出信号に
   基づいて前記一つの段階に前記温度制御機器を切替える
   前記運転切替信号を前記温度制御機器に与え、退域方向
   の検出信号に基づいて前記他の段階に前記温度制御機器
   を切替える前記運転切替信号を前記温度制御機器に与え
   る制御手段を備えていることを特徴とした空気調和設
   備。
4. 【請求項４】複数の領域に各々配備された複数の空気調
   和機と、前記各領域ごとに各空気調和機は前記空気調和
   機による空気調和温度を人の環境温度とその他の環境温
   度とを含む複数段に運転切替信号を受けて切替える温度
   制御機器を備えた空気調和設備において、 予め設定された時間スケジュールに基づいて順次前記各
   領域の空気調和機による空気調和温度を前記運転切替信
   号を前記温度制御機器に与えて切替えるとともに、 前記人の前記各領域のいずれかの作業目的領域への入域
   に対応してその入域領域の前記空気調和機に係る前記温
   度制御機器に前記人の環境温度への運転切替信号を与
   え、前記人の前記作業目的領域からの退域に基づいてそ
   の退域領域の前記空気調和機に係る前記温度制御機器に
   前記その他の環境温度への運転切替信号を与えることを
   特徴とした複数領域に対する空気調和設備の運転方法。