(57)【要約】【課題】簡易な制御で、広い設置空間を必要とせず、常に給気温度が基準温度以下にならないときであっても送排風機の運転台数を削減できることを目的とする。【解決手段】外気を原子力発電所１００の換気空調対象区域１に送風機２で供給し、換気空調対象区域１を換気した空気を排風機５で排出し、給気の温度を温度計１５で測定して検出し、温度計１５の温度検出信号により送排風機への運転切替信号および温調弁１０への制御信号を送り、運転切替信号により送排風機を停止させた場合に冷水の流量の調節を行うことで給気温度を基準温度以内にすることを特徴とする。【選択図】図１
2010091395.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外気を原子力発電所の換気空調対象区域に供給する送風機を有する給気側空調設備と、
前記換気空調対象区域を換気した空気が排出される排風機を有する排気側空調設備と、
前記給気側空調設備の下流側に設けられ、給気の温度を測定して検出する温度計と、
前記給気側空調設備に設けられ給気温度を調整する加熱・冷却器と、
前記加熱・冷却器に供給する冷水の流量を調節する温調弁と、
前記温度計の温度検出信号により前記送排風機への運転切替信号および前記温調弁への制御信号を送る制御器と
を備え、
前記運転切替信号により前記送排風機を停止させた場合に前記温調弁の冷水の流量の調節を行うことで給気温度を基準温度以内にすることを特徴とする原子力発電所の換気空調設備。
【請求項２】
前記換気空調対象区域に給気される前に風量調整ダンパを備え、
前記制御器は、前記温度計の温度検出信号により前記風量調整ダンパへの制御信号を送ることを特徴とする請求項１記載の計数率測定装置。
【請求項３】
前記換気空調対象区域に排気される前に風量調整ダンパを備え、
前記制御器は、前記温度計の温度検出信号により前記風量調整ダンパへの制御信号を送ることを特徴とする請求項１記載の計数率測定装置。
【請求項４】
外気を原子力発電所の換気空調対象区域に送風機で供給するステップと、
前記換気空調対象区域を換気した空気を排風機で排出するステップと、
給気の温度を温度計で測定して検出するステップと、
前記温度計の温度検出信号により前記送排風機への運転切替信号および前記温調弁への制御信号を送るステップと、
前記運転切替信号により前記送排風機を停止させた場合に冷水の流量の調節を行うことで給気温度を基準温度以内にするステップと
を備えたことを特徴とする原子力発電所の換気空調方法。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原子力発電所の換気空調設備およびその空調風量制御方法に係り、特に、原子力発電所の建屋内の換気空調対象区域へ清浄な空気を供給し、換気した空気を排出する送風機および排風機を作動制御する原子力発電所の換気空調設備およびその空調風量制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
原子力発電所の換気空調設備は、原子力発電所の建屋内に清浄な空気を供給し、必要に応じその空気を加熱あるいは冷却し、建屋内設置の各機器からの発熱に対して冷却を行って建屋内が適正な室内温度となるように維持するとともに、建屋内の室内にて発生する放射能を換気により適正値以内に抑え、かつ原子力発電所外に排気する際、排気筒から高所にて拡散排気させ、公衆被ばく線量を規定値以下に抑えている設備である。このため、換気空調設備には、原子炉建屋等の空気中に放射能を含む可能性のある区域（以下、放射性区域という）に清浄な空気を供給する供給側空調設備と、上記放射性区域を換気した排気を排気筒から高所に吹き上げて拡散放出させるように案内する排気側空調設備とを備えている。
【０００３】
一般に、原子力発電プラントの放射能を含んだ機器の設置されている建屋の空調設備は、公衆被ばく線量管理の理由から年間を通して一定の風量で運用されている。風量を一定にしているのは、排気された空気を排気筒から高所に吹き上げて拡散放出させる効果を変えないようにするためである。そのため、風量は年間を通して最大所要風量に固定される。ここでの最大所要風量は、夏季の給気温度が最も高い状態での冷房に必要な風量となる。そのため外気温度が低い時期には、建屋内の冷房の観点からは風量を低減した運転が可能になるにも関わらず、公衆被ばく線量管理の理由から最大所要風量での運転をしており不要な送風動力が必要になる。この結果、原子力設備の空調システムは極めて効率の悪い、大量のエネルギーを要求するシステムになっていた。
【０００４】
そこで、原子力発電所の換気空調設備でこの原子力特有な条件化において省エネルギーを実現する為に、特許文献１のような改良により省エネルギーを図ることが考えられている。
【特許文献１】特開2006-317236公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した原子力発電所の換気空調設備においては、インバータ制御を用いて送排風機の回転数を変化させ空調を行うことができ、省エネルギーの観点からは効果的である。しかしながら、給気温度を常に計測しその温度により風量を変えていく必要があるため、制御が複雑になること、インバータ盤の設置空間が必要となるため新設の場合には建屋容積が増大し、既存の設備の場合には改造対応が難しいこと、給気温度が常に送排風機の運転台数削減可能な温度以下にならないと台数削減ができないこと、給気温度が設定温度付近を推移するとき送排風機の起動停止が頻発し機器に負荷をあたえること等が課題であった。
【０００６】
本発明では、これらの課題を解決するために、簡易な制御で、広い設置空間を必要とせず、常に給気温度が基準温度以下にならないときであっても送排風機の運転台数を削減することができる原子力発電所の換気空調設備およびその空調風量制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る原子力発電所の換気空調設備は、外気を原子力発電所の換気空調対象区域に供給する送風機を有する給気側空調設備と、換気空調対象区域を換気した空気が排出される排風機を有する排気側空調設備と、給気側空調設備の下流側に設けられ、給気の温度を測定して検出する温度計と、給気側空調設備に設けられ給気温度を調整する加熱・冷却器と、加熱・冷却器に供給する冷水の流量を調節する温調弁と、温度計の温度検出信号により送排風機への運転切替信号および温調弁への制御信号を送る制御器とを備え、運転切替信号により送排風機を停止させた場合に温調弁の冷水の流量の調節を行うことで給気温度を基準温度以内にすることを特徴とするものである。
【０００８】
また、本発明の原子力発電所の換気空調方法は、外気を原子力発電所の換気空調対象区域に送風機で供給するステップと、換気空調対象区域を換気した空気を排風機で排出するステップと、給気の温度を温度計で測定して検出するステップと、温度計の温度検出信号により送排風機への運転切替信号および温調弁への制御信号を送るステップと、運転切替信号により送排風機を停止させた場合に冷水の流量の調節を行うことで給気温度を基準温度以内にするステップとを備えたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、簡易な制御で、広い設置空間を必要とせず、常に給気温度が基準温度以下にならないときであっても送排風機の運転台数を削減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明に係る原子力発電所の換気空調設備および換気空調方法の実施形態について、図面を参照して説明する。
【００１１】
（第１の実施形態）
図１は本発明における原子力発電所の換気空調設備の第１の実施形態を示す図である。
【００１２】
原子力発電所１００は、原子力発電所の敷地内に建設された原子炉建屋１０１、図示しないタービン建屋、放射性廃棄物処理建屋等の各建屋を有する。原子炉建屋１０１、タービン建屋や放射性廃棄物処理建屋内には、空気中に放射能を含む可能性のある放射性区域を含む換気空調対象区域１を備えている。換気空調対象区域１の換気空調設備（換気空調系）は、この換気空調対象区域１に清浄な外気を供給する給気側空調設備１０２と、換気空調対象区域１からの排気を案内する排気側空調設備１０３と、この排気側空調設備１０３からの排気を高所から大気中に拡散放出させる排気筒２２とを備える。原子力発電所１００は沸騰水型原子力発電所であっても加圧水型原子力発電所であってもよい。
【００１３】
給気側空調設備１０２は、外気取入口１１から取り入れられた外気を除塵して清浄化する給気フィルタ１２と、この給気フィルタ１２で清浄化された外気（空気）を加熱あるいは冷却する加熱・冷却器１３と、この加熱・冷却器１３からの清浄な空気を、換気空調対象区域１の原子炉建屋１０１内に給気ダクト３を介して供給する複数台の送風機（給気ファン）２とを有する。加熱・冷却器１３は、１つのケーシング内に冷却コイルと加熱コイルを収容した一体構成物としても、あるいは独立した加熱器と冷却器とをシリーズに接続して構成してもよい。
【００１４】
送風機５は、複数台、例えば２台が並設されており、このうち１台は予備用の送風機として構成される。また、給気ダクト３には隔離弁１４が設けられ、この隔壁弁１４により非常時に原子炉建屋１０１内を周囲から隔離できるようになっている。
【００１５】
例えば、１１０万ｋＷクラスの沸騰水型原子力発電所では、原子炉運転中に原子炉建屋１０１内に約２０万ｍ３／ｈｒの換気空気量が導かれ、タービン建屋には約４０万ｍ３／ｈｒの換気空気量が案内される。
【００１６】
一方、排気側空調設備１０３は原子炉建屋１０１から排気ダクト４を介して排出される排気をフィルタリングして粒子状の放射能の一部を除去する排気フィルタ１７と、排気フィルタ１７でフィルタリングされ、異物除去された排気を送風する排風機５とを有し、この排風機（排気ファン）５から主排気ダクト２０を通り、排気筒２２に導かれるようになっている。排風機５は複数台、例えば２台を有し、１台は送風機２と同様に予備用の排風機として構成される。排風機５は送風機２とともに組をなし、図１では３組の送・排風機を設置した例が示されている。
【００１７】
原子炉建屋１０１から排気側空調設備１０３に排気を案内する排気ダクト４には隔離弁１６が設けられており、この隔離弁１６は給気側空調設備１０３の隔離弁１４と協働作用して原子炉建屋１０１内を周囲から隔離できるようになっている。隔離弁１４，１６は、排気ダクト４内を通る排気の放射線線量（放射能濃度）が予め定められた規定値を超えた場合に自動閉鎖され、放射性ガスの放出を原子力発電所１００の換気空調設備から図示しない非常用ガス処理系に切り換えるようになっている。
【００１８】
また、排気側空調設備１０３の主排気ダクト２０には、タービン建屋からの排気ダクト１８や放射性廃棄物処理建屋からの排気ダクト１９も接続され、原子炉建屋１０１からの排気は、タービン建屋や放射性廃棄物建屋からの排気と合流して排気筒２２に導かれるようになっている。
【００１９】
一方、原子力発電所１００の換気空調設備には、主排気ダクト２０内を通る大気中の放射能濃度を測定し、風量低減制限信号を出力する放射能濃度検出器２１と、この濃度検出信号を入力し、給気側空調設備１０２の送風機２および排気側空調設備１０３の排風機５を作動制御する制御器６と、この制御器６に温度検出信号を出力する温度計１５とが備えられる。
【００２０】
放射能濃度検出器２１により、排気筒２２から放出される排気により公衆被ばくが基準値以上にならないように常時監視されている。
【００２１】
温度計１５は給気側空調設備１０２の下流側、例えば給気ダクト３に設けられており、給気ダクト３内を通る給気の温度を測定し、検出している。温度計１５は原子炉建屋１０１等の換気空調対象区域１の建屋内に設けても、また、換気空調対象区域１の下流側に設けてもよい。給気側空調設備１０２の下流側、換気空調対象区域１の建屋内および換気空調対象区域１の下流側の少なくとも１箇所に設けられた温度計１５からの温度検出信号が制御器６に入力される。
【００２２】
送排風機は制御器６により運転の切替が行われる。送排風機の運転制御と共に、制御器６により冷水の温調弁１０へ制御信号が送られる機構となっている。温調弁１０は給気温度を調整する加熱・冷却器１３へ冷水を供給する配管上に設置されており、冷凍機９により作り出された冷水の流量の調節を行っている。
【００２３】
図２は、給気温度と日差温度条件による運転方式の切替に関する説明図である。例えば送排風機が３台の場合、従来は送排風機が１台少ない２台で運転したときの給気温度が常に基準温度以下にならないと送排風機を１台停止して風量を削減することができなかった。常に給気温度が基準温度以下にならないときであっても、温調弁１０を調整することにより冷水量を増加させて給気温度を基準温度以内にすることができる範囲内であれば、送排風機を１台停止する。日中気温が高く給気温度が基準温度を超えるときは、温調弁１０を調整することにより冷水量を増加させて給気温度を基準温度以内にする。
【００２４】
本実施形態によれば、従来は、常に給気温度が基準温度以下にならないと送排風機を１台停止して風量を削減することができなかったが、常に給気温度が基準温度以下にならないときであっても、温調弁１０を調整することにより冷水量を増加させ、給気温度を基準温度以内にすることができるので簡易な制御で、広い設置空間を必要とせず、常に給気温度が基準温度以下にならないときであっても送排風機の運転台数を削減することができる。そのため、常に給気温度が基準温度以下にならない時期から常時送・排風機の一台停止運転が可能となる。
【００２５】
また、温調弁１０の調整により給気温度を調整するので、送排風機運転の切替頻度を少なくすることができ、装置への負担軽減に役立つ。
【００２６】
（第２の実施形態）
図３は本発明における原子力発電所の換気空調設備の第２の実施形態を示す図である。
【００２７】
第１の実施形態は、給気温度により換気風量が決定された部屋へ給気する実施形態であったが、本実施形態は、必要換気回数により換気風量が決定された部屋へ給気する実施形態とである。
【００２８】
本実施形態において、第１の実施形態と同様な部分については、同一の符号を付すことにより説明を省略する。
【００２９】
換気空調対象区域１に給気される前に風量調整ダンパ２３が設置されている。この風量調整ダンパ２３は、制御器６による制御が可能となっている。風量調整ダンパ２３は給気側に設置されているが、排気側に設置してもよい。
【００３０】
温度計１５により基準温度以下の給気温度となった場合に、制御器６から送排風機の運転停止制御が行われると同時に、風量調整ダンパ２３へも制御することにより、必要換気回数により風量が決められた部屋へは風量を削減しないようにする。
【００３１】
本実施形態によれば、送排風機の停止により減少する風量を各部屋への給気ダクトに設置された風量調整ダンパ２３を制御することにより、必要換気回数により風量が決められた部屋へは風量を削減することなく、送排風機の運転停止が行うことが可能となる。
【００３２】
尚、本発明は送排風機の台数が増えた場合にも同様の機構、制御を行うことにより、送排風機の運転台数を制御することが可能であり、上記実施形態で示した送排風機は３台に限定するものではなく、制御器、送排風機等の台数の相違を妨げるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明における原子力発電所の換気空調設備の第１の実施形態を示す図。
【図２】給気温度と日差温度条件による運転方式の切替に関する説明図。
【図３】本発明における原子力発電所の換気空調設備の第２の実施形態を示す図。
【符号の説明】
【００３４】
１  換気空調対象区域
２  送風機
３  給気ダクト
４  排気ダクト
５  排風機
６  制御器
７  制御信号
８  ポンプ
９  冷凍機
１０  温調弁
１３  加熱・冷却器
１５  温度計
２１  放射能濃度検出器
２３  風量調整ダンパ
１００  原子力発電所
１０１  原子炉建屋
１０２  給気側空調設備
１０３  排気側空調設備 
【図１】
2010091395.tif 000003
【図２】
2010091395.tif 000004
【図３】
2010091395.tif 000005