(57)【要約】【課題】建屋内を安定した負圧状態に維持可能な換気制御装置を提供する。【解決手段】流量調整手段の開度を変更し得る比例積分微分制御器１７を備えた換気制御装置において、通常運転状態で流量調整手段が保持すべき初期開度を比例積分微分制御器１７に先行して設定する第１の指令器３１と、通常運転状態の流量調整手段の平均開度を記憶する第１のメモリ３３と、メンテナンス状態で流量調整手段が保持すべき初期開度を比例積分微分制御器に先行して設定可能な第２の指令器３２と、メンテナンス状態の流量調整手段の平均開度を記憶する第２のメモリ３４と、第１のメモリ３３から得た平均開度に基づき通常運転状態での初期開度を補償する第１の補償機構と、第２のメモリ３４から得た平均開度に基づきメンテナンス状態での初期開度を補償する第２の補償機構とを設けている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流量調整手段を経て建屋外へ向かう実空気流量と設定空気流量とにより得た流量偏差に基づき当該流量調整手段の開度を変更し得る比例積分微分制御器を備えた換気制御装置において、全ての排風機を運転している通常運転状態で流量調整手段が保持すべき初期開度を比例積分微分制御器に先行して設定する第１の指令器と、排風機のうちの一部を止めたメンテナンス状態で流量調整手段が保持すべき初期開度を比例積分微分制御器に先行して設定する第２の指令器とを設けたことを特徴とする換気制御装置。
【請求項２】
通常運転状態の流量調整手段の平均開度を記憶する第１のメモリと、メンテナンス状態の流量調整手段の平均開度を記憶する第２のメモリと、第１のメモリから得た平均開度に基づき通常運転状態での初期開度を補償し得る第１の補償機構と、第２のメモリから得た平均開度に基づきメンテナンス状態での初期開度を補償し得る第２の補償機構とを設けた請求項１に記載の換気制御装置。
【請求項３】
通常運転状態に適したパラメータ設定器とメンテナンス状態に適したパラメータ設定器とを比例積分微分制御器に付帯させた請求項２に記載の換気制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は換気制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図２は原子力関連施設の換気空調設備の一例を示すもので、吸気口１に並列に接続され且つ建屋内の複数の区画室２へ外部から空気を送給し得る二基の送風機３，４と、建屋の排気経路に並列に組み込まれ且つ区画室２の空気を排気筒５から建屋外へ送出し得る二基の排風機６，７と、これら排風機６，７の上流側にそれぞれ設けたダンパなどの流量調整手段８，９と、排風機６，７に近くあって外乱の影響を受けにくい区画室２の内圧を検出する圧力検出器１０と、排気経路に組み込まれ且つフィルタなどの集塵手段（図示せず）を経て排風機６，７へ向かう空気流量を検出する流量検出器１１と、それぞれの区画室２を負圧状態に維持して区画室２から空気が直接建屋外へ流れ出ないようにするための換気制御装置とを有しており、通常、二基の送風機３，４を等分の負荷で並行運転し且つ二基の排風機６，７を等分の負荷で並行運転している。
【０００３】
図３は従来の換気制御装置の一例であって、建屋外への送出すべき空気の流量を定めた流量設定器１２，１３と、該流量設定器１２，１３を選択する切換器１４と、流量検出器１１で得た流量調整手段８，９（図２参照）へ向かう実空気流量と切換器１４で選択した流量設定器１２，１３の一方の設定空気流量の偏差を求める引算器１５と、該引算器１５により得た流量偏差に基づき流量調整手段８，９に付帯する開度（流路断面積）変更用のアクチュエータ１６へ指令信号を出力して建屋外へ送出される空気の流量を設定空気流量に合わせる比例積分微分制御器１７と、区画室２（図２参照）が維持すべき内圧を定めた圧力設定器１８と、圧力検出器１０で得た区画室２の実内圧と圧力設定器１８の設定内圧の偏差を求める引算器１９と、該引算器１９により得た圧力偏差に基づき設定空気流量の補正値を求める比例積分微分制御器２０と、当該補正値に応じて設定空気流量を補償する演算器２１とを備えている（複数の流量設定器１２，１３を設けているのは、点検などで排風機６，７の一方を停止させたときに設定空気流量を変えるためである）。
【０００４】
つまり、この換気制御装置では、建屋外へ送出される実空気流量が設定空気流量に一致するように、流量調整手段８，９の開度を変更するフィードバック制御を行ない、更に、設定内圧に対する区画室２の実内圧の偏差から設定空気流量を補償するカスケード制御を行なうようになっている。
【０００５】
また、関連技術として、設定空気流量と流量検出器で得た計測空気流量の差を算出する引算器、及び排気風量調整装置の開度を変更する比例積分微分制御器などを具備した換気空調装置がある（例えば、特許文献１、図３参照）。
【特許文献１】特開２００３−１３９３６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の換気制御装置では、並行運転している排風機６，７の一方を点検などのために止める場合、あるいは並行運転を再開する場合に設定空気流量を切り替えると、流量調整手段８，９の応答遅れに起因して実空気流量にオーバーシュートやアンダーシュートが発生する。
【０００７】
すなわち、実空気流量が増えると区画室２の内圧が低くなり、実空気流量が減ると区画室２の内圧が高くなり、このときの変動が大きいと警報装置が作動する。
【０００８】
更に、排風機６，７の並行運転の再開にあたって設定空気流量を元の値に戻すときには、実空気流量が一時的に不足する傾向を呈し、区画室２の内圧が大気圧に近づくことになるので、設備供用開始前の試運転時に比例積分微分制御器１７，２０のチューニングを充分に行なう必要があり、また、設定空気流量を切り替える際の負圧監視や負圧維持のための危急的な操作を運転員に依存している。
【０００９】
本発明は上述した実情に鑑みてなしたもので、建屋内を安定した負圧状態に維持可能な換気制御装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、流量調整手段を経て建屋外へ向かう実空気流量と設定空気流量とにより得た流量偏差に基づき当該流量調整手段の開度を変更し得る比例積分微分制御器を備えた換気制御装置において、全ての排風機を運転している通常運転状態で流量調整手段が保持すべき初期開度を比例積分微分制御器に先行して設定する第１の指令器と、排風機のうちの一部を止めたメンテナンス状態で流量調整手段が保持すべき初期開度を比例積分微分制御器に先行して設定する第２の指令器とを設けている。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、通常運転状態の流量調整手段の平均開度を記憶する第１のメモリと、メンテナンス状態の流量調整手段の平均開度を記憶する第２のメモリと、第１のメモリから得た平均開度に基づき通常運転状態での初期開度を補償し得る第１の補償機構と、第２のメモリから得た平均開度に基づきメンテナンス状態での初期開度を補償し得る第２の補償機構とを設けている。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、通常運転状態に適したパラメータ設定器とメンテナンス状態に適したパラメータ設定器とを比例積分微分制御器に付帯させている。
【００１３】
請求項１に記載の発明においては、通常運転状態における流量調整手段の初期開度を、第１の指令器により比例微分積分制御器に先行して設定する。
【００１４】
また、メンテナンス状態における流量調整手段の初期開度を、第２の指令器により比例積分微分制御器に先行して設定する。
【００１５】
請求項２に記載の発明においては、通常運転状態における流量調整手段の初期開度を、第１のメモリの平均開度に基づき補償する。
【００１６】
また、メンテナンス状態における流量調整手段の初期開度を、第２のメモリの平均開度に基づき補償する。
【００１７】
請求項３に記載の発明においては、通常運転状態、あるいはメンテナンス状態に応じて、比例積分微分制御器に付帯するパラメータ設定器を選択する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の換気制御装置によれば、下記のような優れた効果を奏し得る。
【００１９】
（１）請求項１に記載の発明では、通常運転状態における流量調整手段の初期開度を、第１の指令器に基づいて設定するフィードフォワード制御を行ない、メンテナンス状態における流量調整手段の初期開度を、第２の指令器に基づいて設定するフィードフォワード制御を行なうので流量調整手段の応答性が良好になり、特に通常運転状態とメンテナンス状態の相互切換にあたり、実空気流量にオーバーシュートやアンダーシュートが発生せず、建屋内を安定した負圧状態に維持することができる。
【００２０】
（２）請求項２に記載の発明では、第１のメモリの平均開度、あるいは第２のメモリの平均開度に基づいて流量調整手段の初期開度を補償するので、排気経路に組み込んであるフィルタの塵埃捕集量が増加し、通気抵抗が大きくなった場合も、流量調整手段を適正な開度に保持することができる。
【００２１】
（３）請求項３に記載の発明では、通常運転状態、あるいはメンテナンス状態に応じてパラメータ設定器を選択すれば、建屋外へ向かう実空気流量や区画室の内圧が変動した際に流量調整手段の開度を最適な応答で修正することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
【００２３】
図１は本発明の換気制御装置の実施の形態の一例であって、図２に示す換気空調設備を対象としており、図中、図３と同一の符号を付した部分は同一物を表している。
【００２４】
この換気制御装置は、二基の排風機６，７（図２参照）を並行運転しているとき（通常運転状態）に流量調整手段８，９（図２参照）が保持すべき初期開度に応じた指令信号を発信する第１の指令器３１と、排風機６，７の一方を止めたとき（メンテナンス状態）に流量調整手段８，９が保持すべき初期開度に応じた指令信号を発信する第２の指令器３２と、所定期間（例えば、一週間）ごとの通常運転状態における流量調整手段８，９の平均開度を記憶する第１のメモリ３３と、所定期間ごとのメンテナンス状態における流量調整手段８，９の平均開度を記憶する第２のメモリ３４と、第１の指令器３１からの指令信号に基づく初期開度と第１のメモリ３３により得た平均開度の偏差を求める引算器３５と、該引算器３５の算出値に基づき第１の指令器３１から得た指令信号を補償する演算器３６と、第２の指令器３２からの指令信号に基づく初期開度と第２のメモリ３４により得た平均開度の偏差を求める引算器３８と、該引算器３８の算出値に基づき第２の指令器３２から得た指令信号を補償する演算器３９と、前期引算器３５，３８から得た開度偏差のいずれか一方を選択して開度変更用のアクチュエータ１６へ送信する切換器４１と、該切換器４１で選択した開度偏差を比例積分微分制御器１７からの指令信号に応じて補償する演算器４２とを備えている。
【００２５】
また、第１のメモリ３３と引算器３５の間、並びに第２のメモリ３４と引算器３８の間には、上下限リミッタ４３，４４が介在させてある。
【００２６】
つまり、この換気制御装置では、通常運転状態における流量調整手段８，９の初期開度を第１の指令器３１の指令信号に基づき設定するフィードフォワード制御を行なったうえ、建屋外へ向かう実空気流量や区画室２の内圧が変動した際は、比例積分微分制御器１７の指令信号により流量調整手段８，９の開度を微調整する。
【００２７】
また、メンテナンス状態における流量調整手段８，９の初期開度を第２の指令器３２の指令信号に基づき設定するフィードフォワード制御を行なったうえ、実空気流量や区画室２の内圧が変動した際は、比例積分微分制御器１７の指令信号により流量調整手段８，９の開度を微調整する。
【００２８】
よって、流量調整手段８，９の応答性が良好になり、特に通常運転状態とメンテナンス状態の相互切換にあたり、実空気流量にオーバーシュートやアンダーシュートが発生せず、建屋内を安定した負圧状態に維持することができる。
【００２９】
流量調整手段８，９の開度は、建屋の排気経路に組み込んであるフィルタの塵埃捕集量が増加するほど大きくなる。
【００３０】
従って、所定期間ごとに第１のメモリ３３や第２のメモリ３４に記憶してある平均開度を適宜更新すれば、当該平均開度により初期開度が補償されるため、流量調整手段８，９を適正な開度に保持することができる。
【００３１】
比例積分微分制御器１７には、比例要素のパラメータ設定器４５，４６と、当該設定器４５，４６の一方を選択する切換器４７と、積分要素のパラメータ設定器４８，４９と、当該設定器４８，４９の一方を選択する切換器５０と、微分要素のパラメータ設定器５１，５２と、当該設定器５１，５２の一方を選択する切換器５３とが付帯している。
【００３２】
設定器４５，４８，５１は二基の排風機６，７を並行運転する通常運転状態に対応し、また、設定器４６，４９，５２は、排風機６，７の一方を止めたメンテナンス状態に対応しており、建屋外へ向かう実空気流量や区画室２の内圧の変動した際には、流量調整手段８，９の開度を最適な応答で修正することができる。
【００３３】
更に、排風機６，７を通常運転状態とメンテナンス状態の相互切換に際し、移行過程における実空気流量などの変動を考慮して、切換器４１，４７，５０，５３にタイマ機能を予め具備させておいてもよいし、演算器３９と切換器４１の間に変化率制限器を組み込み、相互切換に際してのアクチュエータ１６の急激な作動を回避するようにしてもよい。
【００３４】
なお、本発明の換気制御装置は上述した実施の形態のような原子力関連施設のみに限定されるものではなく、また、排風機の数に応じて指令器及びパラメータ設定器を増設すること、その他、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。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明の換気制御装置は、様々な用途の建屋に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の換気制御装置の一例を示すブロック図である。
【図２】原子力関連施設の換気空調設備の一例を示す概念図である。
【図３】従来の換気制御装置の一例を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００３７】
６，７  排風機
８，９  流量調整手段
１７  比例積分微分制御器
３１  第１の指令器
３２  第２の指令器
３３  第１のメモリ
３４  第２のメモリ
３５  引算器（第１の補償機構）
３６  演算器（第１の補償機構）
３８  引算器（第２の補償機構）
３９  演算器（第２の補償機構）
４３  上下限リミッタ（第１の補償機構）
４４  上下限リミッタ（第２の補償機構）
４５，４６  パラメータ設定器
４８，４９  パラメータ設定器
５１，５２  パラメータ設定器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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