JPH02279932A - 集中式空気調和装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は沸騰水型原子力発電所の集中式空気調和装置に
係り、特に、集中式空気調和装置のフィルタ前面風速分
布の均一化に好適な集中式空気調和装置に関する。

〔従来の技術〕

従来例を第９図及び第１３図に示す。第１０図ないし第
１３図は垂直断面図である。１は建屋のコンクリート、
３はフィルタ、２は吹出口、５は吸込口を示す。

沸騰水型原子力発電所の空気調和装置では、第９図に示
すように、合理化の観点からフィルタ３を、−括、集中
配置し、かつ、従来の鋼板製ダクト・ケーシングを削除
し、建屋のコンクリート１をダク１−・ケーシングとす
る構造が採用されつつある。フィルタ３を−・括集中配
盾する部屋は、たとえば、１０ｍ立方の大空間であり、
たとえば、バグ・タイプのフィルタ３を用いている。集
中式空気調和装置には給気処理装置と排気処理装置があ
る。給気処理装置はフィルタ３や加熱及び冷却コイル４
で構成され、外気の塵埃を除去し、空気の温度を制御す
るためのものである。給気処理装置の後流側には送風機
が接続され、調和した空気を各建屋の室内に送風する。

一方、杉１気処理装置はフィルタ３のみで構成され、給
気処理装置のように加熱、及び、冷却コイル４はない。

損気処理装置は空気中の塵埃を除去するためのものであ
り、浄化された空気は仙風機、及び、排気筒を介して大
気中に放出される。ここでは、吹出口２とフィルタ３間
の流れを対象とし、フィルタ３の後流側の加熱、及び、
冷却コイル４の図示を省略する。

給気処理装置と排気処理装置は基本的には大差ないので
、以下、集中式空気調和装置として扱う。

第１０図は第９図の垂直断面を示したものである。加熱
、及び、冷却コイル４は省略している。

吹出口２の位置は二種類あり、吹出口２を通る風の流れ
と、フィルタ３を通る風の流れ方向が一致するものと、
第１３図に示すように、吹出１コ２の風の流れ方向と、
フィルタ３を通る風の流れが直角になるものとがある。

第１０図では、吹出口２の開口部の大きさや、吸込口５
の開口部の面積、すなわち、ダクｊ−面積は、送風機や
排風機の運転効率の点から制限される。フィルタ３は全
体の空気調和風量に応じて一括集中配置されるため、フ
ィルタ３の占有面積は大きなものとなり、フィルタ３の
前面の空間スペースは大きくなる。このため、吹出口２
の風速は、たとえば、１．０　ｍ　／　ｓ程度のものと
なる。第１０図では風速の大きさ、方向を矢印で示す。

吹出口２の風は噴流となってフィルタ３に、直接、吹き
つけられ、第１０図に示すように、二次流れ７、すなわ
ち、循環流が垂直断面の上・下に生じる。図示はしてい
ないが、水平断面にも同しように二次流れが生じる。こ
の結果、フィルタ３の前面面積のうち、吹出口２の開口
部の投影面積に相当する部分の内側の風速が大きくなり
、その他のフィルタ３の前面の風速は小さくなる。フィ
ルタ３の有効面積が吹出Ｌ］２の開口面積によって決ま
ることになり、フィルタ３の前面の風速分布は不均一と
なる。フィルタ３の前面の風速分布を均一にするために
第１１図に示すように、フィルタ３の前方に整流板８を
設けている。整流板８として、たとえば、多孔状のパン
チング・プレートが用いられる。整流板８は格子状のも
のでもよい。吹出［１２からの噴流の主流６の動圧を減
らし、主流６を分散させ、フィルタの前面の風速分布を
より均一にするとともに、最大風速値を、たとえば、８
ｍ／ｓ以下にしている。この最大風速値はフィルタの健
全性を維持するために制限される。

第１２図は吹出口２に動圧下降板９を設けた例である。

動圧下降板９は吹出口２からの噴流の主流６がフィルタ
３に、直接、当たらないように噴流の主流６の動圧を下
げ、流れの向きを変え、減速した風をフィルタ３に流す
ものである。動圧下降板９は、たとえば、多孔状のプレ
ー１へである。

この場合のフローパターンは、第１２図のようになりフ
ィルタ３の前面の風速分布を均一にすることは困難とな
る。

第１３図は吹出口２が天井１５、または、床１６にある
場合のフロー・パターンを示す。吹出口２からの噴流の
主流６はフィルタ３に向って直角に曲げられる。第１３
図の下部には二次流れ７、すなわち、循環流が生じる。

フィルタ３の前面の風速分布は不均一となる。このため
、第１１図と同じように、フィルタ３の前方に整流板８
を設け、フィルタ３の風速分布の均一化を図るとともに
、フィルタ３の健全性を維持するために前面最大風速値
を所定の値に維持している。

従来技術では、フィルタ３の前面の風速分布を均一にし
、フィルタ３の前面の最大風速値を制限するために、フ
ィルタ３の前方に整流板８を設ける必要があった。この
整流板８はフィルタ３の交換時には取外す必要があり、
整流板８の占有面積は大きいため交換労力、及び、時間
を多く必要とする。

整流板８を設けない場合には、フィルタ３の前面の風速
分布を均一にすることは困難であり、フィルタ３の前面
の最大風速値の制限から、吹出口の風量、風速の最大値
が制限される。

整流板８を吹出口２に設け、吹出「１２からの噴流の主
流６の動圧を下げる方法では、フィルタ３の前方の風速
分布を均一にすることは困仰である１、なお、この種の
装置として関連するものには、例えば、特開昭５７−１
．８８９５６号、特開昭５７−１９６０２９号、特開昭
５８−１６４９３ｑ月公報がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術は、フィルタ３の前面の風速分布を均一化
するために、フィルタ３の前方に整流板８を設けていた
が、フィルタ３の交換時にはフィルタ３の前方にある占
有面積の大きな整流板８を取外す必要があり、作業効率
の点で問題があった。

また、整流板８を吹出口２に設ける方法については、吹
出口２からの噴流の動圧を下げる効果はあるが、フィル
タの前面における風速分布の均一化は困難であった。

本発明の目的は、フィルタの前面の風速分布を均一にし
、かつ、同面の最大風速値を所定の値以下とし、フィル
タの運転効率を向上するとともにフィルタの保守性を向
上することにある。

〔課題を解決するための手段〕

」二記目的は、突起をもった楔状の四角錐、又は、円錐
の構造物を横置にし、先端の突起部を吹出口の開口部に
向け、かつ、構造物と吹出口開口部間の風路断面積を確
保し、吹出口からの噴流を構造物に衝突させ、その動圧
を下げ、噴流を四方に分散させることにより達成される
。

〔作用〕

楔状の四角錐、又は、円錐構造物の先端部を、吹出口開
口部に向けて設置することにより、吹出口開口部からの
噴流は、構造物の先端部から後端部にわたって衝突し、
その動圧を下げ、かつ、構造物に沿って流れる。それに
よって、噴流は減速され、四方に分散して体系の空間内
に流入するので、体系内のフィルタの前面では風速分布
はより均一化される。フィルタの前方には構造物がない
のでフィルタの交換を容易にでき、保守作業性が向上す
る。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図ないし第８図により説
明する。

第１図において１はコンクリート、２は吹出口、５は吸
込口、３はフィルタ、１０は風向器、１１は風向器支持
梁を示す。第１図は集中式空気調和装置の垂直断面を示
す。吹出口２の開口部に風向器１０と風向器支持梁１１
を設ける。風向器１０は、たとえば、楔状の四角錐であ
り、材料として、たとえば、鉄板を加工したものを用い
、内部は中空である。この風向器１０は吹出口２の開口
部と風向器１０の間の風路断面積が所定の値以」−どな
るように設置する。風向器１０とコンクリート］の壁間
には強度部材として風向器支持梁１１を設け、この風向
器支持梁１１により風向器１０を支持する。風向器支持
梁１１は、たとえば、鉄を用いる。風はこの支持梁１１
内を通過する。

吹出口２からの風は、吹出口２に設置した楔状の風向器
１０に衝突し、その動圧を下げ、楔状の風向器１０に沿
ってその流れの方向を変え、天井１５、又は、床１６に
向って拡がりながら流れる。

風向器１０の背後には、いわゆる、流れが淀む死水域１
２が形成される。この死水域１２と主流６の境界付近に
は渦が発生し、運動量が交換され、さらに、後方では死
水域１２は消滅することになる。天井１５、又は、床１
６に向った流れはフィルタ３の前方で合流し、その最大
風速値は所定の値以下の制限され、かつ、フィルタ３の
直前の風速分布は均一化される。

第２図は、風向器１０と風向器支持梁１１を前方斜めよ
り見た図である。風向器１ｏは楔状の四角錐であり、前
方より流入した風はこの風向器１０に衝突し、風向器支
持梁１１の隙間を通って上、下、左、右に分散して流れ
る。

第３図は、第２図に示した風向器１０の周囲の風路断面
積とフィルタ３の直前の最大風速値の関係を示す。風量
を一定とした場合、風向器１０の周囲の風路断面積を小
さくすれば、風路断面積を通る風の速度は大きくなり、
運動量が大となり、フィルタ３の直前の風速も大きくな
る。

第４図は風向器１０の実施例の断面図を示す。

第４図の（ａ）、（ｃ）は先端が楔形状の四角錘の例を
示し、（ａ）は先端と反対側、すなわち、後流側が垂直
面となっている場合であり、（（２）は後流側も楔形状
となっている場合である。（、）、及び（ｃ）を吹出口
の噴流の場に置いた場合、（ａ）の場合の方が（ｃ）の
場合に比へて死水域の面積が大きく死水域１２の終点ま
での距離が長くなる。吹出口２とフィルタ３間の距離が
短い場合には、死水域１２の小さい（ｃ）の場合の方が
適している。第４図の（ｂ）、（ｄ）は円錐の場合を示
す。機能は（ｂ）、（ｄ）も（ａ）、（ｃ）と同じであ
る。

第５図は吹出口、及び、フィルタ直前の風速分布を示す
。第５図の（ａ）は、第１図の吹出「＝１２に設けた風
向器１０の後流端位置における風速分布を示す。破線は
従来の風速分布を表わし、実線は本発明の風速分布を表
わす。第５図の（ｂ）に示すように、本発明によるフィ
ルタ直前の風速分布は従来よりも均一化される。

第６図は吹出口２の位置か天井１５側にある場合の実施
例を示す。第６図の風向器１０の形状は先端が楔形状で
あるが、楔形状の先端がフィルタ３側に位置する構造と
している。これは風向器１０と吹出１０２間の風路のう
ち、フィルタ３側の風路の断面積を小さくし、フィルタ
３と反対側の風路の断面積を太きくし、体系空間下部へ
の風凧を多くし、第１３図の従来例で発生した体系空間
の下部に発生した二次流れ７を小さくしている。

第７図は第１図の他の実施例を示す。吹出口２のコンク
リ−１・１を一部削除した例である。動作は第１図と同
じである。

第８図は本発明の他の実施例を示す。体系空間の天井１
５、及び、床１６の吹出口２寄りの位置に圧力降下用の
配管１３を設け、この配管］３を真空ポンプ１４に接続
する。真空ポンプ１４は汎用のものである。真空ポンプ
１４の出口の配管１３は吹出口２のダクトに接続してい
る。第８図では吹出口２の近傍の天井１５、及び、床１
６付近の圧力を真空ポンプ１４により降下させ、吹出口
２からの噴流を天井１５や床１６側に引寄せている。こ
れは、いわゆる、公知のコアンダ効果を利用したもので
ある。すなわち、急拡大流では急拡大部の圧力の大小に
よってその流れ方向が偏ったものとなる。流れは圧力の
低い側へ引寄せられたものとなる。第８図のように、天
井１５、及び、床１６方向に噴流を拡散させることによ
り、フィルタ３の直前での風速分布はより均一化される
。

第８図は天井１５と床１６部分に配管を設けた図である
が、水平方向（紙面に垂直方向）にも配管を設けること
により、すべての方向に噴流を拡散させ、フィルタ直前
での風速の分布をより均一化することができる。

第１４図は本発明のさらに他の実施例の断面図である。

６１、及び、６２は、それぞれ、主流の速度の大きさを
表わし、６２の速度は６１の速度より大きくする。風向
器１ｏは主流の動圧の大きさによって変形するものとす
る。主流６１の速度が実線のように小さい場合には、風
向器１０１は実線のような形状となっており、主流６２
の速度が破線のように大きくなると、主流６２の動圧は
大きくなり、風向器６２は破線のように変形する。

この風向器１０の変形の仕方によって流れの向きが変わ
り、かつ、流速の太きさも変わる。また、主流６の速度
が６２から６１のように小さくなると風向器１０１は実
線のようにもとの状態になる。

このように、風の動圧によって変形し、風の向きを容易
に変える材料があれば、フィルタ直前の風速分布のきめ
細かい制御が可能となる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、吹出口からの噴流をすべての方向に拡
散することができ、フィルタ直前の風速分布を均一にで
き、かつ、同面の最大風速値を容易に所定の値以下とす
ることができるので、フィルタの運転効率の向上に効果
がある。また、吹出口部で噴流を制御するので、フィル
タの交換時に支障となる障害物はなく、交換を容易に実
施することができ、保守性が向」ニする。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の断面図、第２図は風向器の
斜視図、第３図はフィルタ直前の空気流の流動特性図、
第４図は風向器の断面図、第５図は、高さ方向の風速分
布図、第６図ないし第８図は本発明の他の実施例の断面
図、第９図は従来例の斜視図、第１０図ないし第１３図
は従来例の垂直断面図、第１４図は本発明のさらに他の
実施例の断面図である。 １・・・コンクリート、２・吹出口、３　フィルタ、４
・加熱及び冷却コイル、５　吸込口、６　主流、７・・
二次流れ、８・・整流板、９・・・動圧下降板、１０・
・風向器、１１・・風向器支持梁、１２・・死水域、１
３・配管、１４・・・真空ポンプ、１５　・天井、Ｕつ 地３図 凪崎券目■虱器 ２’（９９３”ｌ　（６） 栗Ｓ図 （ＣＬ）Ｏ突出口の［号Ｍ目倒　　　　　　（ｂラフ４
１シフ連Ｕ由の屈す鬼ろチ年■”ｑｓト不発ＢＪＱ 怠　　　−１−上

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、建屋空間内の一つの壁断面内にある入口開口部と、
   前記壁断面とは異なる壁断面内にある出口開口部と、前
   記入口開口部と前記出口開口部の中間に位置するフィル
   タ装置を含む集中式空気調和装置において、 前記入口開口部で、楔形の四角錘状の風向構造物のうち
   、その先端の尖つた部分が前記入口開口部の風路断面と
   相対するように配置して設けられたことを特徴とする集
   中式空気調和装置。 ２、請求項１において、 前記風向構造物を楔形円錐状としたことを特徴とする集
   中式空気調和装置。 ３、請求項１において、 前記風向構造物を楔形の三角錘としたことを特徴とする
   集中式空気調和装置。 ４、請求項１において、 前記風向構造物の傾斜に沿つてコンクリートを削り、前
   記風向構造物の周囲の風路断面積を確保した構造とする
   ことを特徴とする集中式空気調和装置。