JP2009115358A - 空気調和室 - Google Patents

Abstract

【課題】 従来の空気調和室では、室内に可燃性ガスが発生した場合、大量の可燃性ガスが漏れ出すまでは、可燃性ガスが漏れ出ていることを発見しにくく、発見が遅れがちになってしまっていた。
【解決手段】 空調設備１１により一定の温度に空調され、室内に可燃性ガスが発生する可能性がある空気調和室１であって、前記空調設備１１からの前記空気調和室１内への空気の吹き出し口１ｅを、該空気調和室１の下部に配置するとともに、前記空気調和室１内から前記空調設備１１への空気の吸い込み口１ｄを該空気調和室１の上部に配置し、前記空気調和室１の天井面１ａに、該天井面１ａの一部を高所側に突出させて形成したガス貯留空間１ｂを設け、前記ガス貯留空間１ｂにガス検知センサ１２を設けた。
【選択図】 図１

Description

本発明は、空調設備により一定の温度に空調され、室内に可燃性ガスが発生する可能性がある空気調和室に関する。

従来、リチウムイオン電池などの充放電可能な２次電池を製造する場合、２次電池を充放電する工程や２次電池の性能を検査する工程は、２次電池の特性などが温度による影響を受けないように、室内の空気を空調設備により一定の室温に温度調整した空気調和室内に設置されている。
このような空気調和室においては一般的に、空調設備からの空気調和室内への空気の吹き出し口を、該空気調和室の上部に配置するとともに、空気調和室内から空調設備への空気の吸い込み口を該空気調和室の下部に配置して、空気調和室内の空気を空調設備により上方から下方へ向けて循環させるように構成されている。

また、清浄な空気が循環されるクリーンルーム（無塵室）として用いられる空気調和室では、特許文献１に記載されるクリーンルームのように、室内の清浄度を効率良く高めるとともに温度分布を均一にするために、室内の空気を下方から上方へ向けて循環させたものがある。
このような特許文献１に記載されるクリーンルームや、前述の一般的な空気調和室において、その天井面は全体的に段差がない平面にて構成されている。
実開平５−４０７４２号公報

前述のように、空調設備により温度調整がなされる空気調和室は、リチウムイオン電池などの２次電池の充放電作業を行うための部屋として用いられることがあるが、２次電池の充電を行う際に可燃性ガスが発生することがある。例えば、リチウムイオン電池の場合は、充電により水素ガス（Ｈ_２）が発生する。
従って、温度調和室内に設置される２次電池の充放電設備や２次電池自体においては、発生した可燃性ガスが設備外部または電池外部に漏れないように構成されているが、２次電池や充放電設備の不具合により可燃性ガスが設備外部または電池外部に漏れ出してしまう恐れがある。

このように、充電により発生し設備外部または電池外部に漏れ出した可燃性ガスは空気よりも軽いため（例えば水素ガスは比重が０．０７である）、上昇して温度調和室の上部（天井面付近）に溜まり、温度調和室に備えられる電気設備により発火や爆発が発生する原因になる可能性がある。
この場合、温度調和室の天井面は平面状に構成されていて、可燃性ガスは天井面全体に薄く広がるため、大量の可燃性ガスが漏れ出すまでは、可燃性ガスが漏れ出ていることを発見しにくく、発見が遅れがちになってしまう。

従って、温度調和室の下方から上方へ空気を循環させている場合には、上部に配置されている空気の吸い込み口から長時間にわたって可燃性ガスが空調設備に吸い込まれることとなり、空調設備の電気機器により発火等する恐れが高まることとなる。
また、温度調和室の上方から下方へ空気を循環させている場合には、温度調和室内の空調気流が強すぎると可燃性ガスが空調設備に吸い込まれることとなり、空調設備の電気機器により発火等が発生する恐れがある。

そこで、本発明においては、設備外部または電池外部に漏れ出した可燃性ガスを早期に発見して温度調和室の外部に排出し、可燃性ガスの発火等を抑えることが可能な温度調和室を提供するものである。

上記課題を解決する空気調和室は、以下の特徴を有する。
即ち、請求項１記載の如く、空調設備により一定の温度に空調され、室内に可燃性ガスが発生する可能性がある空気調和室であって、前記空調設備からの前記空気調和室内への空気の吹き出し口を、該空気調和室の下部に配置するとともに、前記空気調和室内から前記空調設備への空気の吸い込み口を該空気調和室の上部に配置し、前記空気調和室の天井面に、該天井面の一部を高所側に突出させて形成したガス貯留空間を設け、前記ガス貯留空間にガス検知センサを設けた。
このように構成することで、発生した可燃性ガスが前記ガス貯留空間に集まることとなり、可燃性ガスが天井面全体に広がった状態よりも、ガス貯留空間内のガス濃度を高くすることができるため、少量の可燃性ガスでもその存在をガス検知センサにより検出することが可能となる。
これにより、可燃性ガスの存在を早期に検出することができ、空気調和室内からの可燃性ガスの排出などの対策を迅速にとることが可能となって、発火等の発生を防止することができる。

また、請求項２記載の如く、前記ガス貯留空間には、前記ガス検知センサによる可燃性ガスの検出値が予め設定された値以上になると、空気調和室内の空気を強制的に外部へ排気する強制排気装置が設けられる。
これにより、例えば空気調和室内に多量の可燃性ガスが発生して、可燃性ガスの濃度が高い場合には、可燃性ガスを前記強制排気装置により空気調和室の外部へ速やかに排出することが可能となり、空気調和室における可燃性ガスによる発火等の発生を防止することができる。

また、請求項３記載の如く、前記空気調和室内では、２次電池の充放電作業が行われる。
これにより、２次電池の充放電作業により生じた可燃性ガスの存在を早期に検出することができ、空気調和室内からの可燃性ガスの排出などの対策を迅速にとることが可能となって、発火等の発生を防止することができる。

本発明によれば、少量の可燃性ガスでもその存在をガス検知センサにより検出することが可能となるため可燃性ガスの存在を早期に検出することができ、空気調和室内からの可燃性ガスの排出などの対策を迅速にとることが可能となって、発火等の発生を防止することができる。

次に、本発明を実施するための形態を、添付の図面を用いて説明する。

図１に示す空気調和室１は、その室内温度が一定の温度となるように空調設備１１により空調されているものであり、空調設備１１からの空気調和室１内への空気の吹き出し口１ｅが壁面１ｃの下部に設けられ、空気調和室１内から空調設備１１への空気の吸い込み口１ｄが天井面１ａに設けられている。

前記吹き出し口１ｅと空調設備１１とは空気供給管１１ｂにて接続されており、前記吸い込み口１ｄと空調設備１１とは空調排気管１１ａにて接続されている。
そして、空調設備１１の稼働により、該空調設備１１にて所定の温度に空調された空気が前記空気供給管１１ｂを通じて吹き出し口１ｅから空気調和室１内へ流入するとともに、空気調和室１内の空気が吸い込み口１ｄから空調排気管１１ａを通じて排気され空調設備１１へ戻る。

このように、空気調和室１内の空気は吹き出し口１ｅから流入するとともに吸い込み口１ｄから排気されて、空調設備１１との間で循環している。
従って、空気調和室１内においては、下方から上方へ向かう気流が生じている。
なお、前記空調設備１１は制御装置５１に接続されている。

また、空調設備１１にて空調した空気を吹き出し口１ｅから空気調和室１内へ供給する際には、空調設備１１は外気導入管１１ｃから新鮮な外気を導入し、循環している空気に加えて吹き出し口１ｅから空気調和室１内へ供給するようにしている。
このように、循環する空気に加えて外気を新たに導入して空気調和室１内に供給することで、該空気調和室１内は加圧されて陽圧状態となっている。

前記空気調和室１内には、リチウムイオン電池などの２次電池に対する充放電作業を行う充放電装置２０が設置されており、該充放電装置２０内には複数の２次電池３０・３０・・・が格納されている。

２次電池３０は、充電時に可燃性ガスが発生する構成となっているが（例えば２次電池３０がリチウムイオン電池である場合には充電時に水素ガス（Ｈ_２）が発生する）、発生した可燃性ガスが２次電池３０の外部へ漏れ出さないような密閉構造となっている。
また、前記充放電装置２０は、充放電などの作業中においては、２次電池３０に何らかの不具合があり発生した可燃性ガスが２次電池３０の外部に漏れ出た場合でも、該充放電装置２０の外部には可燃性ガスが漏れ出ないように密閉可能な構造に構成されている。

前記空気調和室１の天井面１ａには、該天井面１ａの一部を高所側に突出させて形成したガス貯留空間１ｂが設けられている。
つまり、図１、図２に示すように、天井面１ａにおける前記ガス貯留空間１ｂが形成されている部分は、空気調和室１の内部からみた場合に該天井面１ａが高所側に一段凹んだ形状に形成されており、前記ガス貯留空間１ｂの下端は空気調和室１と連通した状態となっている。

前記ガス貯留空間１ｂの上面には筒状部材にて構成される排気筒１３が連接されており、排気筒１３の上部には該排気筒１３と外部とを連通する自然排気管１４が接続されている。
前記ガス貯留空間１ｂと排気筒１３とは連通しており、空気調和室１内と外部とは自然排気管１４を通じて連通している。
このように、自然排気管１４を設けることで、陽圧状態となっている空気調和室１内の空気は、該自然排気管１４を通じて自然に外部へ排出されることとなる。

また、前記排気筒１３には、途中部に排気ファン１６を備えた強制排気管１５が接続されている。
前記強制排気管１５は、前記排気ファン１６を稼働させることにより、空気調和室１内の空気を強制的に外部へ排出する強制排気装置として作用するものであり、前記自然排気管１４を通じて自然に外部へ排出される空気よりも大量の空気を短時間に外部へ排出させることが可能となっている。
なお、前記排気ファン１６は前記制御装置５１に接続されている。

また、前記ガス貯留空間１ｂ内には、可燃性ガスの存在を検出するガス検出センサ１２が設けられており、該ガス検知センサ１２は前記制御装置５１に接続されている。
本例の場合、前記ガス検出センサ１２は、ガス貯留空間１ｂと前記排気筒１３との境界部分に配置されている。

このように構成される空気調和室１においては、前述のように、前記２次電池３０および充放電装置２０は、外部に可燃性ガスが漏出しないような密閉構造に構成されているが、該２次電池３０および充放電装置２０の不具合により、可燃性ガスが充放電装置２０の外部（すなわち空気調和室１内）に漏れ出してしまう恐れがある。

そこで、本空気調和室１においては、万が一、可燃性ガスが空気調和室１内に漏れ出した場合には、ガス漏れが発生したことを早期に検知するとともに、漏れ出した可燃性ガスを空気調和室１の外部へ速やかに排出するように構成されている。

つまり、充電時に発生する可燃性ガスは空気よりも軽いため空気調和室１内を上昇していくが、空気調和室１内には空調設備１１による空調により下方から上方へ向かう気流が生じているため、この気流により可燃性ガスの上昇が補助されて、該可燃性ガスが速やかに空気調和室１内の上部へ到達することが可能となっている。

また、空気調和室１の天井面１ａには、該天井面１ａよりも一段高所側へ凹んだガス貯留空間１ｂが形成されているため、空気調和室１内を上昇し天井面１ａに達した可燃性ガスは、さらに上昇するべく天井面１ａよりも高所に位置するガス貯留空間１ｂ内へ流入することとなる。
ガス貯留空間１ｂ内へ流入した可燃性ガスは、該ガス貯留空間１ｂ内に設置されるガス検出センサ１２により検出される。

この場合、天井面１ａに達した可燃性ガスが、該天井面１ａよりも小さな面積のガス貯留空間１ｂに流入するため、ガス貯留空間１ｂ内の可燃性ガス濃度は、可燃性ガスが天井面１ａ全体に広がった場合に比べて高くなる。
従って、空気調和室１内に発生して上昇した可燃性ガスがガス貯留空間１ｂ内に溜まるように構成することで、前記ガス検出センサ１２による可燃性ガスの存在を早期に検出することが可能となる。

なお、ガス検出センサ１２は、可燃性ガスが所定の濃度以上になると該可燃性ガスの存在を検出することが可能である。
また、可燃性ガスの存在の検出と同時に可燃性ガスの濃度を検出するように構成することもできる。

つまり、ガス検出センサ１２は可燃性ガスの濃度が所定の濃度以上になると可燃性ガスの存在を検出するが、可燃性ガスが天井面１ａ全体に広がった状態よりも、可燃性ガスをガス貯留空間１ｂに集めた状態の方が、同じガス量でもガス濃度が高くなるため、少量の可燃性ガスでも検出することが可能となっている。
これにより、可燃性ガスの存在を早期に検出することができ、空気調和室１内からの可燃性ガスの排出などの対策を迅速にとることが可能となる。

また、発生した可燃性ガスが集まるガス貯留空間１ｂには排気筒１３を介して自然排気管１４が接続されており、空気調和室１内は空調設備１１による空調により外部の新鮮な空気が取り込まれて陽圧状態となっているため、ガス貯留空間１ｂに貯留した可燃性ガスは前記自然排気管１４から空気調和室１外部へ排出されることとなる。
これにより、多くの可燃性ガスが空気調和室１内に溜まってガス濃度が高くなることを防止することができる。

特に、空気調和室１においては、空調設備１１により空調された空気が壁面１ｃの下部に配置される吹き出し口１ｅから空気調和室１内へ流入するように構成されているので、空気調和室１の上部に位置する可燃性ガスが空気調和室１の下部から供給される新しい空気に押し出されて、自然排気管１４から容易に外部へ排出されるようになっている。
これにより、高濃度の可燃性ガスが吸い込み口１ｄを通じて空調設備１１に吸い込まれることが防止され、空調設備１１の電気機器などによる発火等の発生を抑えることが可能となる。

また、例えば、前記充放電装置２０から空気調和室１内に漏れ出す可燃性ガスの量が多くて、可燃性ガスの自然排気管１４からの排出が行われていても、所定値以上の濃度の可燃性ガスが前記ガス検出センサ１２により検出される場合には（すなわち可燃性ガスの濃度が所定値よりも高いときには）、前記空調設備１１の稼働を停止するとともに、前記排気ファン１６を稼働させて空気調和室１（ガス貯留空間１ｂ含む）内の可燃性ガスを強制排気管１５を通じて強制的に外部へ排出するように構成されている。

このように、空気調和室１内に多量の可燃性ガスが発生して、可燃性ガスの濃度が高い場合には、排気ファン１６により強制排気管１５を通じて強制的に排出させることで、可燃性ガスを空気調和室１の外部へ速やかに排出することが可能となり、空気調和室１における可燃性ガスによる発火等の発生を防止することができる。
また、この場合には、空調設備１１の稼働も停止するので、高濃度の可燃性ガスが空調設備１１に吸い込まれてしまい、発火等が発生することも防止できる。

なお、本例のように、空気調和室１内の空気が下方から上方へ循環するように構成し、天井面１ａよりも一段高い位置にあるガス貯留空間１ｂを設けて、該ガス貯留空間１ｂにガス検出センサ１２を設置した場合は、従来のように、空気調和室１内の空気が上方から下方へ循環するように構成し、平面状の天井面にガス検出センサを設置した場合に対して、１／１０〜１／２０程度の濃度の可燃性ガスをガス検出センサ１２により検出することができた。

また、空気調和室１においては、前記ガス検出センサ１２により可燃性ガスの存在を検出すると、音や光などでその旨を知らせる警報を発するように構成して、自然排気管１４や強制排気管１５からの可燃性ガスの排出を行うとともに、可燃性ガス発生の原因となる充電作業を行っている充放電装置２０の稼働の停止を促すことができる。
また、所定値以上の可燃性ガス濃度を検出した場合には、制御装置５１により充放電装置２０による充電作業を自動的に停止させるように構成することもできる。

また、図１に示した空気調和室１の天井面１ａは、略水平な平面状に構成されているが、該空気調和室１の天井面１ａは、図３に示すように、ガス貯留空間１ｂに近づくにつれて高くなる傾斜面で構成することもできる。
例えば、ガス貯留空間１ｂが天井面１ａの略中央に位置しているときには、空気調和室１の周縁部から中央部へ向かうにつれて高くなるような傾斜面にて天井面１ａを構成することができる。
このように、天井面１ａを傾斜面にて構成することで、空気調和室１で発生した可燃性ガスが天井面１ａに沿って高所へ流れることになり、ガス貯留空間１ｂ内へ流入し易くなって、可燃性ガスを効率良く収集することが可能となる。

また、図４に示すように、空気調和室１においては、天井面１ａにおける吸い込み口１ｄが配置される部分を、前記ガス貯留空間１ｂと同様に高所側に突出させてガス貯留空間１ｆを形成し、該ガス貯留空間１ｆにガス検出センサ１２を設置することもできる。
このように、空気調和室１の空気が吸い込まれる吸い込み口１ｄの部分にガス貯留空間１ｆを形成することで、空気の流れに沿って可燃性ガスが該ガス貯留空間１ｆ内に集まり易くなり、全体的な可燃性ガスの漏れ量が少なくても早期に可燃性ガスの存在を検出することが可能となる。

空気調和室を示す模式図である。 空気調和室の天井面におけるガス貯留空間形成部分を示す斜視図である。 天井面をガス貯留空間へ向かうにつれて高くなる傾斜面に形成した空気調和室を示す模式図である。 天井面における空気の吸い込み口形成部分にガス貯留空間を形成した空気調和室を示す模式図である。

符号の説明

１ 空気調和室
１ａ 天井面
１ｂ ガス貯留空間
１ｄ 吸い込み口
１ｅ 吹き出し口
１１ 空調設備
１２ ガス検出センサ
１４ 自然排気管
１５ 強制排気管
１６ 排気ファン
２０ 充放電装置
３０ ２次電池
５１ 制御装置

Claims (3)

1. 空調設備により一定の温度に空調され、室内に可燃性ガスが発生する可能性がある空気調和室であって、
   前記空調設備からの前記空気調和室内への空気の吹き出し口を、該空気調和室の下部に配置するとともに、前記空気調和室内から前記空調設備への空気の吸い込み口を該空気調和室の上部に配置し、
   前記空気調和室の天井面に、該天井面の一部を高所側に突出させて形成したガス貯留空間を設け、
   前記ガス貯留空間にガス検知センサを設けた、
   ことを特徴とする空気調和室。
2. 前記ガス貯留空間には、前記ガス検知センサによる可燃性ガスの検出値が予め設定された値以上になると、空気調和室内の空気を強制的に外部へ排気する強制排気装置が設けられる、
   ことを特徴とする請求項１に記載の空気調和室。
3. 前記空気調和室内では、２次電池の充放電作業が行われる、
   ことを特徴とする請求項１または請求項２の何れか一項に記載の空気調和室。
   
   
   

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