JP2005155958A - Air conditioner - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば、ビール酵母を貯蔵するタンク室やビール酵母を振動によりふるいにかけるふるい室等の部屋の温度を制御する空調技術に関するものである。 The present invention relates to an air conditioning technique for controlling the temperature of a room such as a tank room for storing brewer's yeast or a sieve room in which brewer's yeast is sieved by vibration.
従来より、空調装置は家庭用から工業用まで様々な分野に利用されているが、特に、ビール酵母等の微生物を増殖させるタンク室内の温度を制御する空調装置では、室内を最適な温度に保持することが重要となってくる。 Conventionally, air conditioners have been used in a variety of fields, from home use to industrial use. In particular, air conditioners that control the temperature in the tank room where microorganisms such as brewer's yeast grow are maintained at the optimum temperature. It becomes important to do.
例えば、特許文献1には、半導体ウエハの加工や洗浄、大型ミラーや大口径レンズの研磨や洗浄等のプロセスに用いられる空調設備として、クリーンルーム内にプロセス室を設け、各部屋に適した性状の気体を供給するようにして、例えば、冷却や加熱等の処理を省略できるような空調設備が記載されている。
一般的な空調装置は、外気又は再循環される空気を温度調節器に通して加熱/冷却しているので、例えば、冷却前後の外部と屋内の温度差や外気と冷却空気等の温度差が大きいほど、大きな冷房能力が必要となるため、温度調節器が消費する電力等のエネルギー量が増加し、空調装置のランニングコストが増大する。 In general air conditioners, outside air or recirculated air is heated / cooled through a temperature controller. For example, there is a temperature difference between the outside and inside of the room before and after cooling, or a temperature difference between outside air and cooling air. The larger the size, the larger the cooling capacity is required. Therefore, the amount of energy such as electric power consumed by the temperature controller increases, and the running cost of the air conditioner increases.
特に、ビール酵母タンク室はタンク内や配管内を殺菌処理するためのCIP(定置洗浄)が実行されるのであるが、このCIPはタンク内に熱湯を通して行われるため、タンク室の温度を急激に上昇させる熱源となる。このような熱源は、冷却に要するコストを増大させる要因となって上記課題を助長する結果をもたらす。 In particular, in the beer yeast tank chamber, CIP (stationary cleaning) for sterilizing the tank and the pipe is performed, but since this CIP is performed through hot water in the tank, the temperature of the tank chamber is rapidly increased. It becomes a heat source to raise. Such a heat source brings about the result which promotes the said subject by becoming a factor which increases the cost required for cooling.
また、酵母の増殖により発生する熱や、オペレータ、各種モータ、隣接する部屋等の温度、照明機器等も熱源となりうる。 Further, heat generated by yeast growth, temperature of operators, various motors, adjacent rooms, lighting equipment, and the like can also serve as heat sources.
本発明は、上記課題に鑑みてなされ、その目的は、外気を室内の温度調節に利用することで、温度調節器を省エネルギー化し、空調装置のランニングコストを削減できる技術を提供することである。 This invention is made | formed in view of the said subject, The objective is to provide the technique which can save the temperature regulator and can reduce the running cost of an air conditioner by utilizing outside air for indoor temperature control.
上述の課題を解決し、目的を達成するため、本発明に係る空調装置は、室内の温度を設定温度に制御する空調装置であって、外気が所定温度以下となったときに、当該外気を取り込んで室内の温度調節に利用する。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, an air conditioner according to the present invention is an air conditioner that controls a room temperature to a set temperature, and when the outside air falls below a predetermined temperature, the outside air is removed. Use it to adjust the temperature in the room.
また、好ましくは、前記室内の温度を設定温度に制御するために、当該室内に供給する空気の温度を調節する温度調節器を備え、前記温度調節器は、前記外気が所定温度以下の場合、当該外気の冷却を停止、若しくは前記外気が所定温度を超える場合に比べて冷却能力を低下させて室内に供給する空気の温度を調節する。 In addition, preferably, in order to control the temperature of the room to a set temperature, a temperature controller for adjusting the temperature of the air supplied to the room is provided, and the temperature controller is configured so that the outside air is below a predetermined temperature. The cooling of the outside air is stopped, or the temperature of the air supplied to the room is adjusted by reducing the cooling capacity as compared with the case where the outside air exceeds a predetermined temperature.
また、好ましくは、熱交換器を通る第1の給気系統から外気を前記温度調節器に導入すると共に、室内の空気を前記温度調節器に再循環させる通常モードと、
前記室内が強制的に加熱されるときに、前記熱交換器を通らない第2の給気系統から所定温度以下の外気を前記温度調節器に導入すると共に、室内の空気を排出する冷却モードと、前記熱交換器を通らない第2の給気系統から所定温度以下の外気を前記温度調節器に導入すると共に、室内の空気を前記温度調節器に再循環させる外気モードとを備え、前記温度調節器は、前記冷却モードと前記外気モードにおいて、前記外気の冷却を停止、若しくは外気が所定温度を超える場合に比べて冷却能力を低下させて室内に供給する空気の温度を調節する。
Preferably, a normal mode in which outside air is introduced from the first air supply system passing through the heat exchanger into the temperature controller, and indoor air is recirculated to the temperature controller;
A cooling mode for introducing outside air having a predetermined temperature or less from the second air supply system that does not pass through the heat exchanger into the temperature regulator and exhausting the room air when the room is forcibly heated; And an outside air mode in which outside air having a predetermined temperature or less is introduced from the second air supply system that does not pass through the heat exchanger into the temperature regulator, and indoor air is recirculated to the temperature regulator. In the cooling mode and the outside air mode, the regulator stops the cooling of the outside air or adjusts the temperature of the air supplied to the room by reducing the cooling capacity as compared with a case where the outside air exceeds a predetermined temperature.
また、好ましくは、前記各モードを所定条件に応じて切り換えて実行する制御手段を更に備える。 Preferably, the apparatus further includes control means for switching and executing each mode according to a predetermined condition.
また、好ましくは、前記通常モード或いは前記外気モードから前記冷却モードに手動で切り換えるための手段を更に備える。 Preferably, the apparatus further includes means for manually switching from the normal mode or the outside air mode to the cooling mode.
また、好ましくは、前記冷却モード及び前記外気モードでは、前記室内の圧力を設定圧力に保持するように室内への給排気が制御される。 Preferably, in the cooling mode and the outside air mode, supply / exhaust into the room is controlled so that the pressure in the room is maintained at a set pressure.
また、好ましくは、前記第1の給気系統、前記第2の給気系統及び前記再循環される系統とは前記温度調節器に接続され、前記各系統から流入する空気流量を調節する手段を更に備える。 Preferably, the first air supply system, the second air supply system, and the recirculated system are connected to the temperature controller, and means for adjusting an air flow rate flowing from each system is provided. In addition.
また、好ましくは、前記所定温度は10〜13℃に設定される。 Preferably, the predetermined temperature is set to 10 to 13 ° C.
以上説明したように、本発明によれば、外気を室内の温度調節に利用することで、温度調節器を省エネルギー化し、空調装置のランニングコストを削減できる。 As described above, according to the present invention, the temperature of the temperature regulator can be saved and the running cost of the air conditioner can be reduced by using the outside air for indoor temperature adjustment.
以下に、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。
尚、以下に説明する実施の形態は、本発明の実現手段としての一例であり、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で下記実施形態を修正又は変形したものに適用可能である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
The embodiment described below is an example as means for realizing the present invention, and the present invention can be applied to a modified or modified embodiment described below without departing from the spirit of the present invention.
図1は、本発明に係る実施形態の空調装置を示す系統図である。図2は、本実施形態の空調装置の運転モードごとの制御例を示す図である。図3は、室内圧力に基づく排気ファンの制御例(a)と室内温度に基づくバルブ開度の制御例(b)を示す図である。 FIG. 1 is a system diagram showing an air conditioner according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a diagram illustrating a control example for each operation mode of the air conditioner according to the present embodiment. FIG. 3 is a diagram illustrating an exhaust fan control example (a) based on room pressure and a valve opening degree control example (b) based on room temperature.
図1に示すように、本実施形態の空調装置は、例えば、ビール酵母を貯蔵するタンク室やビール酵母を振動によりふるいにかけるふるい室(以下、総称してタンク室という。)内の空気を調和して温度を制御する。 As shown in FIG. 1, the air conditioner of the present embodiment uses, for example, air in a tank room for storing brewer's yeast or a sieve room in which brewer's yeast is sieved by vibration (hereinafter collectively referred to as a tank room). Control the temperature in harmony.
具体的には、上記空調装置は、タンク室1内に空気を供給する配管経路となる給気系統として、外気を取り入れて熱交換器2を通して温度調節器3に送り込む通常給気系統11と、外気を取り入れて熱交換器2を通さずに温度調節器3に送り込む外気導入系統12と、温度調節器3により所望の温度及び湿度に調節された調和空気をタンク室1内に供給する共通給気系統13とを備える。また、タンク室1内の空気を外部に排出する配管経路となる排気系統として、タンク室1内の空気を熱交換器2を通して排出する通常排気系統14と、タンク室1内の空気を熱交換器2を通さずに直接排出してタンク室1内を設定圧力(外部から雑菌等が入らないように正圧にする)に保持する圧力調節系統15とを備える。更に、上記通常排気系統14は、熱交換器2の上流側で分岐して給気系統である温度調節器3に連通する再循環系統16を備え、タンク室1内から排出された空気を温度調節器3を介して給気系統に再度循環させる。
Specifically, the air conditioner includes a normal
上記熱交換器2には、外気を通過させる外気流路2Aと排気を通過させる排気流路2Bとが設けられ、外気流路2AにはファンF1、排気流路2BにはファンF2が夫々設けられている。
The
上記給気系統では、通常給気系統11における熱交換器2の上流側にバルブV1、外気導入系統12における温度調節器3の上流側にバルブV2が夫々設けられ、モータM1,M2により各配管経路の開閉又は開度を制御する。また、共通給気系統13には温度調節器3からタンク室1内へ調和空気を供給する給気ファンF3が設けられている。
In the above air supply system, a valve V1 is provided on the upstream side of the
また、上記排気系統では、通常排気系統14における熱交換器2の下流側にバルブV3、圧力調節系統15にはバルブV4、再循環系統16にはバルブV5が夫々設けられ、モータM3,M4,M5により各配管経路の開閉又は開度を制御する。また、圧力調節系統15におけるバルブV4の上流側にはタンク室1から空気を強制的に排出する排気ファンF4が設けられている。
In the exhaust system, a valve V3 is provided downstream of the
タンク室1には、当該室内の圧力を検出する圧力センサ等の検出器S1が設けられ、この検出圧力P1に応じてファン4をインバータ制御してタンク室1内の圧力が設定圧になるように制御する。 The tank chamber 1 is provided with a detector S1 such as a pressure sensor for detecting the pressure in the chamber, and the fan 4 is inverter-controlled according to the detected pressure P1 so that the pressure in the tank chamber 1 becomes the set pressure. To control.
共通給気系統13におけるファンF3の下流側には給気温度T2を検出する温度センサ等の検出器S2が設けられ、通常排気系統14における熱交換器2の上流側には排気温度T3を検出するための温度センサ等の検出器S3が設けられている。
A detector S2 such as a temperature sensor for detecting the supply air temperature T2 is provided on the downstream side of the fan F3 in the
また、通常給気系統11と外気導入系統12の上流端である外気を取り入れる入口には、外気温度T4を検出する温度センサS4が設けられている。
Further, a temperature sensor S4 for detecting an outside air temperature T4 is provided at an inlet for taking in outside air, which is an upstream end of the normal
温度調節器3には、その入口(上流)側に冷却器3A、出口(下流)側に加熱器3Bが夫々設けられている。冷却器3Aは、パイプをコイル状に形成すると共に、フィンを取り付けて空気に触れる表面積を大きくし、冷媒供給ポンプPによってパイプ内に冷媒を循環させることにより温度調節器3内を通過する空気を冷却する。空気から熱を吸収した冷媒は、再生器5に通して冷却された後、冷媒供給ポンプPによって再生器5に循環される。なお、パイプ内を流通する冷媒の流量はバルブV6の開度に応じて制御される。
The temperature controller 3 is provided with a
加熱器3Bも、パイプをコイル状に形成すると共に、フィンを取り付けて空気に触れる表面積を大きくし、不図示のポンプによってパイプ内に加熱蒸気を循環させることにより温度調節器3内を通過する空気を加熱する。なお、パイプ内を流通する加熱蒸気の流量はバルブV7の開度に応じて制御される。特に、加熱器3Bは、後述する通常モード時には除湿、外気モード時には凍結防止に用いられる。
In the
なお、上記各バルブのうち、バルブV1、V3、V4は単純な開閉制御、バルブV2、V5−V7は開度を制御可能な構成である。また、ファンF3、F4はインバータ回路6,7によりインバータ制御が可能な構成となっている。 Of the above valves, the valves V1, V3, and V4 have a simple open / close control, and the valves V2 and V5-V7 have a configuration that can control the opening. The fans F3 and F4 can be controlled by the inverter circuits 6 and 7.
また、上記バルブの開閉やファンのインバータ制御は、制御装置21により自動制御される。この制御装置21には、オペレータがスイッチ操作等を行う操作盤22や運転状況を表示するLCD等のモニタ23が設けられている。操作盤22には、空調装置の運転モードをCIPモードに切り換え可能なCIPスイッチ24や、電源スイッチ25、LED等のランプ26が設けられている。上記CIPスイッチ24は、CIPモードによる運転を行わない「切」状態、常時CIPモードを行う「手動」運転、所定条件下でCIPモードを行う「自動」運転の各運転状態が切り換え可能な構成となっており、後述する通常モード或いは外気モードからCIPモードに手動又は自動で切り換える。また、制御装置21は、通常モード、CIPモード、外気モードを上記スイッチ操作や外気温度等の条件に応じて切り換えて実行する。
The opening / closing of the valve and inverter control of the fan are automatically controlled by the
以下に、本実施形態の空調装置による通常モード、CIPモード、外気モードの各運転内容の具体例について説明する。 Below, the specific example of each operation | movement content of the normal mode by the air conditioner of this embodiment, CIP mode, and external air mode is demonstrated.
[通常モード]
通常モードは、熱交換器2を通る通常給気系統11から外気を温度調節器3に導入すると共に、タンク室1内の空気を温度調節器3に再循環させるモードであり、空調装置の電源スイッチ25をオンすることにより実行され、通常排気系統14に設置された検出器S3による排気温度T3を用いて温度が制御される。
[Normal mode]
The normal mode is a mode in which outside air is introduced into the temperature controller 3 from the normal
具体的には、図2に示すように、ファンF1−F3をオン(運転)、ファンF4をオフ(停止)、バルブV1,V3,V5を開、バルブV2,V4を閉として通常排気系統14を通る排気の一部を温度調節器3に再循環させる。また、バルブV6,V7の開度を制御し、温度調節器3に流入する外気及び再循環された空気を冷却器3A及び加熱器3Bにより所定の温度や湿度にしてファンF3によりタンク室1内に供給する。
Specifically, as shown in FIG. 2, the
[CIPモード]
CIPモードは、操作盤22のCIPスイッチ24を「手動」又は「自動」に切り換えることにより実行される。また、外気温度T4が所定の閾値温度(例えば、10℃≦閾値温度≦13℃)以下の場合と、それを超える場合とで運転内容が相違する。
[CIP mode]
The CIP mode is executed by switching the
<外気温度が閾値温度を超える場合(CIPモードI)>
外気温度T4が所定の閾値温度を超える場合には、通常モードと同様に温度調節器3により外気及び再循環された空気を冷却器3Aにより所定の温度にしてファンF3によりタンク室1内に供給する。
<When outside temperature exceeds threshold temperature (CIP mode I)>
When the outside air temperature T4 exceeds a predetermined threshold temperature, the outside air and the recirculated air are set to a predetermined temperature by the cooler 3A and supplied into the tank chamber 1 by the fan F3 as in the normal mode. To do.
<外気温度が閾値温度以下の場合(CIPモードII)>
外気温度T4が所定の閾値温度以下の場合には、熱交換器2を通らない外気導入系統12から外気を温度調節器3に導入すると共に、タンク室内の空気を圧力調節系統15から排出する。冬季等の気温が低い季節や平均気温が低い地域において効果がある。
<When outside temperature is below threshold temperature (CIP mode II)>
When the outside air temperature T4 is equal to or lower than a predetermined threshold temperature, outside air is introduced into the temperature regulator 3 from the outside
具体的には、図2に示すように、ファンF1及びF2をオフ、ファンF3を予め設定された温度値(CIP信号)によりインバータ制御、ファンF4を図3(a)に示すように予め設定された圧力値(CIP信号)によりインバータ制御する。また、バルブV2を開として冷却器3Aによる冷却を停止し、バルブV4を開としてタンク室内の空気を排出する。また、バルブV1,V3,V5,V6を閉として外気導入系統12から外気を温度調節器3に導入すると共に、バルブV7の開度を制御することにより給気温度T2に基づく制御が行われる。
Specifically, as shown in FIG. 2, the fans F1 and F2 are turned off, the fan F3 is inverter controlled by a preset temperature value (CIP signal), and the fan F4 is preset as shown in FIG. The inverter is controlled by the pressure value (CIP signal). Further, the valve V2 is opened to stop the cooling by the cooler 3A, and the valve V4 is opened to discharge the air in the tank chamber. Further, the valves V1, V3, V5, and V6 are closed to introduce the outside air from the outside
ここで、「自動」運転の場合には、下記条件(I)及び(II)の少なくともいずれかが成立したときにCIPモードが自動終了する。 Here, in the case of “automatic” operation, the CIP mode automatically ends when at least one of the following conditions (I) and (II) is satisfied.
(I)CIPが終了し、かつ室内温度(排気温度)が設定温度に到達
(II)CIPが終了し、かつ外気温度が外気温度+α℃に到達
そして、CIPモードが終了すると、上記通常モード又は下記の外気モードに移行する。
(I) CIP ends and the room temperature (exhaust temperature) reaches the set temperature. (II) CIP ends and the outside air temperature reaches the outside air temperature + α ° C. When the CIP mode ends, the normal mode or Transition to the following outside air mode.
[外気モード]
外気モードは、熱交換器2を通らない外気導入系統12から外気を温度調節器3に導入すると共に、室内の空気を温度調節器3に再循環させ、更にタンク室内の空気を圧力調節系統15から排出するモードであり、外気温度T4が所定の閾値温度(例えば、10℃≦閾値温度≦13℃)以下の場合に実行される。特に、冬季等の気温が低い季節や平均気温が低い地域において効果がある。
[Outside air mode]
In the outside air mode, outside air is introduced into the temperature controller 3 from the outside
具体的には、図2に示すように、ファンF1及びF2をオフ(CIPモードにおいて外気が閾値温度以下の時と同様)、ファンF3を予め設定された温度値(CIP信号)によりインバータ制御、ファンF4を図3(a)に示すように予め設定された圧力値(CIP信号)によりインバータ制御する。また、バルブV4を開としてタンク室内の空気を排出する。また、バルブV2,V5の開度を図3(b)に示すように室内温度により制御し、バルブV1、V3を閉として外気導入系統12から外気を温度調節器3に導入すると共に、バルブV6を閉、バルブV7の開度を制御することにより給気温度T2に基づく制御が行われ、冷却器3Aによる冷却は停止される。なお、外気温度等の状況によりバルブV2の開度の最小値、バルブV5の開度の最大値が設定される場合もある。
Specifically, as shown in FIG. 2, the fans F1 and F2 are turned off (similar to when the outside air is below the threshold temperature in the CIP mode), and the fan F3 is inverter-controlled by a preset temperature value (CIP signal). The fan F4 is inverter-controlled by a preset pressure value (CIP signal) as shown in FIG. Further, the valve V4 is opened to discharge the air in the tank chamber. Further, the opening degree of the valves V2 and V5 is controlled by the room temperature as shown in FIG. 3B, the valves V1 and V3 are closed, the outside air is introduced into the temperature controller 3 from the outside
上記実施形態によれば、CIPモードや外気モードにおいて、所定温度以下の外気を室内の温度調節に利用することで、温度調節器を省エネルギー化し、空調装置のランニングコストを削減できる。 According to the embodiment, in the CIP mode or the outside air mode, the outside air having a temperature equal to or lower than the predetermined temperature is used for indoor temperature adjustment, so that the temperature controller can save energy and the running cost of the air conditioner can be reduced.
なお、上記CIPモード及び外気モードにおいて、温度調節器3による冷却を停止せずに通常モード時に比べて冷却能力を低下させた場合でも、温度調節器3のエネルギー消費量が抑えられるため、同様の効果を得ることができる。 In the CIP mode and the outside air mode, the energy consumption of the temperature regulator 3 can be suppressed even when the cooling capacity is reduced compared to the normal mode without stopping the cooling by the temperature regulator 3. An effect can be obtained.
1 酵母タンク室
2 熱交換器
3 温度調節器
5 再生器
6,7 インバータ回路
11 通常給気系統
12 外気導入系統
13 共通給気系統
14 通常排気系統
15 圧力調節系統
16 再循環系統
21 制御装置
22 操作盤
23 ディスプレイ
24 CIPスイッチ
25 電源スイッチ
26 ランプ
F1〜F4 ファン
V1〜V7 バルブ
M1〜M5 モータ
S1〜S4 検出器
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (8)
外気が所定温度以下となったときに、当該外気を取り込んで室内の温度調節に利用することを特徴とする空調装置。 An air conditioner that controls the indoor temperature to a set temperature,
An air conditioner characterized in that when the outside air falls below a predetermined temperature, the outside air is taken in and used to adjust the temperature in the room.
前記温度調節器は、前記外気が所定温度以下の場合、当該外気の冷却を停止、若しくは前記外気が所定温度を超える場合に比べて冷却能力を低下させて室内に供給する空気の温度を調節することを特徴とする請求項1に記載の空調装置。 In order to control the temperature of the room to a set temperature, a temperature regulator for adjusting the temperature of the air supplied to the room is provided,
The temperature controller stops the cooling of the outside air when the outside air is equal to or lower than a predetermined temperature, or adjusts the temperature of the air supplied to the room by reducing the cooling capacity compared to the case where the outside air exceeds the predetermined temperature. The air conditioner according to claim 1.
前記室内が強制的に加熱されるときに、前記熱交換器を通らない第2の給気系統から所定温度以下の外気を前記温度調節器に導入すると共に、室内の空気を排出する冷却モードと、
前記熱交換器を通らない第2の給気系統から所定温度以下の外気を前記温度調節器に導入すると共に、室内の空気を前記温度調節器に再循環させる外気モードとを備え、
前記温度調節器は、前記冷却モードと前記外気モードにおいて、前記外気の冷却を停止、若しくは外気が所定温度を超える場合に比べて冷却能力を低下させて室内に供給する空気の温度を調節することを特徴とする請求項2に記載の空調装置。 A normal mode in which outside air is introduced into the temperature regulator from a first air supply system passing through a heat exchanger, and indoor air is recirculated to the temperature regulator;
A cooling mode for introducing outside air having a predetermined temperature or less from the second air supply system that does not pass through the heat exchanger into the temperature regulator and exhausting the room air when the room is forcibly heated; ,
An outside air mode in which outside air having a predetermined temperature or less is introduced into the temperature regulator from a second air supply system that does not pass through the heat exchanger, and the outside air mode is configured to recirculate indoor air to the temperature regulator,
The temperature controller stops the cooling of the outside air in the cooling mode and the outside air mode, or adjusts the temperature of the air supplied to the room by reducing the cooling capacity as compared with a case where the outside air exceeds a predetermined temperature. The air conditioner according to claim 2.
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