JP2010236700A - Temperature and humidity control device - Google Patents
Temperature and humidity control device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2010236700A JP2010236700A JP2009081908A JP2009081908A JP2010236700A JP 2010236700 A JP2010236700 A JP 2010236700A JP 2009081908 A JP2009081908 A JP 2009081908A JP 2009081908 A JP2009081908 A JP 2009081908A JP 2010236700 A JP2010236700 A JP 2010236700A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temperature
- humidity
- flow path
- gas
- heating
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Abstract
Description
本発明は温湿度調整装置に関する。 The present invention relates to a temperature and humidity adjusting device.
通常、半導体装置の製造工程等の精密加工分野では、その殆どが温度及び湿度が制御されたクリーンルーム内に設置されている。
しかし、近年、精密加工分野でも、従来よりも更に加工精度の高い精密加工等が要求される工程が出現しつつある。
かかる高い精密加工等が要求される工程では、通常、クリーンルームの温度変化よりも更に小さな温度変化の環境であることが要求される。このため、高い精密加工等が要求される工程は、精密な温度管理がなされている空間ユニット内に設けられる。
この様な空間ユニットの温度調整に用いられる温度調整装置としては、例えば下記特許文献1には、図8に示す温度調整装置が提案されている。
図8に示す温度調整装置は、圧縮機100で圧縮されて加熱された高温の熱媒体の一部が冷却器102に供給される加熱流路と、高温の熱媒体の残余部が凝縮器104で冷却されてから第1膨張弁106で断熱的に膨張して更に冷却されて加熱器108に供給される冷却流路とが設けられ、ファン112によって空間ユニット110内に吸引された温度調整対象の空気が冷却器102と加熱器108とを通過して所定温度に調整されるように、高温の熱媒体が加熱流路と冷却流路とに分配され、且つ加熱流路と冷却流路との各々を通過した熱媒体が圧縮機100に再供給される温度調整装置である。
この温度調整装置では、圧縮機100から吐出された高温の熱媒体の一部を加熱流路側に分配すると共に、高温の熱媒体の残余部を冷却流路側に分配し、且つ加熱流路と冷却流路とに分配される高温の熱媒体の分配比率を変更可能な比例三方弁114と、加熱流路の加熱能力が向上するように、冷却器102で熱を放出して冷却されてから第2膨張弁116で断熱的に膨張されて更に冷却された熱媒体が、外部熱源である水から吸熱する吸熱器118を具備するヒートポンプ手段と、比例三方弁114を制御し、加熱流路と冷却流路とに分配される高温の熱媒体の分配比率を調整して、冷却器102と加熱器108とを通過する温度調整対象の空気を所定温度に制御する制御部120とが設けられている。
Usually, in the precision processing field such as the manufacturing process of semiconductor devices, most of them are installed in a clean room in which temperature and humidity are controlled.
However, in recent years, in the precision processing field, processes requiring precision processing with higher processing accuracy than before have been emerging.
In a process that requires such high precision processing, it is usually required that the temperature change environment is smaller than that of a clean room. For this reason, a process requiring high precision processing or the like is provided in a space unit in which precise temperature management is performed.
As a temperature adjusting device used for adjusting the temperature of such a space unit, for example,
8 includes a heating flow path in which a part of the high-temperature heat medium compressed and heated by the
In this temperature adjusting device, a part of the high-temperature heat medium discharged from the
図8に示す温度調整装置では、空間ユニット110の温度を目標温度に対して±0.1℃の精度で制御でき、省エネルギーも図ることができる。
ところで、図8に示す温度調整装置では、温度調整対象の空気が冷却器102を通過するため、温度調整装置から空間ユニット110に吐出される空気は、温度調整装置に吸引された空気よりも除湿されている。
しかし、温度調整装置から吐出される空気の湿度は未調整である。このため、温度調整装置から吐出される空気の湿度には、バラツキが存在する。
そこで、本発明の課題は、吐出された温度調整された気体の湿度が未調整の従来の温度調整装置の課題を解決し、温度と湿度とが調整された気体を吐出できる温湿度調整装置を提供することにある。
In the temperature adjusting device shown in FIG. 8, the temperature of the
By the way, in the temperature adjusting device shown in FIG. 8, since the air to be adjusted passes through the
However, the humidity of the air discharged from the temperature adjustment device is not adjusted. For this reason, the humidity of the air discharged from the temperature control device varies.
Therefore, the problem of the present invention is to solve the problem of the conventional temperature adjustment device in which the humidity of the discharged temperature-adjusted gas is not adjusted, and to provide a temperature / humidity adjustment device that can discharge the gas whose temperature and humidity are adjusted. It is to provide.
本発明者等は、前記課題を解決すべく、図8に示す温度調整装置において、温度調整対象の空気が通過する空気流路内に、除湿装置によって除湿されて乾燥された乾燥空気を供給したところ、ファン112から吐出される空気中の湿度を調整できることを見出し、本発明に到達した。
すなわち、本発明は、圧縮機で圧縮されて加熱された高温の第1熱媒体の一部が加熱手段に供給される加熱流路と、前記高温の第1熱媒体の残余部が凝縮手段で冷却されてから第1膨張手段で断熱的に膨張して更に冷却されて冷却手段に供給される冷却流路と、前記加熱手段と冷却手段とが配設され、温湿度調整対象の調整気体が通過する気体流路と、前記気体流路内を通過する調整気体が目標温度に調整されるように、前記圧縮機から吐出された高温の第1熱媒体の一部を前記加熱流路側に分配すると共に、前記高温の第1熱媒体の残余部を冷却流路側に分配し、且つ前記加熱流と冷却流路とに分配される高温の第1熱媒体の分配比率を変更可能な分配手段と、前記加熱流路の加熱能力が向上するように、前記加熱手段で熱を放出して冷却されてから第2膨張手段で断熱的に膨張されて更に冷却された第1熱媒体が、外部熱源である第2熱媒体から吸熱する吸熱手段を具備するヒートポンプ手段とが設けられ、前記加熱流路、冷却流路及びヒートポンプ手段の各々を通過した第1熱媒体が圧縮機に再供給される温湿度調整装置であって、前記調整気体が加熱手段及び冷却手段を通過して気体流路から目標湿度に調整されて吐出されるように、前記目標湿度よりも低湿度の乾燥気体を気体流路内に供給する乾燥気体ノズルと、前記分配手段を制御し、前記加熱流路と冷却流路とに分配される高温の第1熱媒体の分配比率を調整して、前記加熱手段と冷却手段とを通過した調整気体を目標温度に制御する温度制御部と、前記加熱手段及び冷却手段を通過した調整気体が目標湿度に調整されるように、前記乾燥気体ノズルから供給される乾燥気体の供給量を制御する湿度制御部とが設けられていることを特徴とする温湿度調整装置にある。
In order to solve the above problems, the present inventors have supplied dry air dehumidified and dried by a dehumidifier into the air flow path through which the air to be temperature adjusted passes in the temperature adjusting device shown in FIG. However, the present inventors have found that the humidity in the air discharged from the
That is, the present invention provides a heating flow path in which a part of the high-temperature first heat medium compressed and heated by the compressor is supplied to the heating means, and the remaining portion of the high-temperature first heat medium is the condensation means. A cooling passage that is adiabatically expanded by the first expansion means after being cooled and further cooled and supplied to the cooling means, the heating means and the cooling means are disposed, and the adjustment gas to be adjusted for temperature and humidity is provided. A part of the high-temperature first heat medium discharged from the compressor is distributed to the heating channel side so that the passing gas channel and the adjustment gas passing through the gas channel are adjusted to a target temperature. And a distribution means capable of distributing the remaining portion of the high temperature first heat medium to the cooling flow path side and changing a distribution ratio of the high temperature first heat medium distributed to the heating flow and the cooling flow path. In order to improve the heating capacity of the heating channel, heat is released by the heating means and cooled. And a heat pump means including a heat absorption means for absorbing heat from the second heat medium, which is an external heat source, after the first heat medium that has been adiabatically expanded by the second expansion means and further cooled is provided, The temperature and humidity adjusting device is such that the first heat medium that has passed through each of the cooling flow path and the heat pump means is re-supplied to the compressor, and the adjusted gas passes through the heating means and the cooling means to reach the target from the gas flow path. A dry gas nozzle for supplying a dry gas having a humidity lower than the target humidity into the gas flow path so as to be adjusted to the humidity, and the distribution means; and the heating flow path and the cooling flow path, The temperature control unit that adjusts the distribution ratio of the high-temperature first heat medium distributed to the target and controls the adjusted gas that has passed through the heating unit and the cooling unit to a target temperature, and has passed through the heating unit and the cooling unit. The adjusted gas is adjusted to the target humidity. As described above, the humidity control apparatus is provided with a humidity control unit that controls a supply amount of the dry gas supplied from the dry gas nozzle.
かかる本発明において、乾燥気体ノズルには、除湿装置によって目標湿度よりも低湿度に除湿した乾燥気体を供給することによって、気体流路から吐出される気体を容易に目標湿度に制御できる。
この乾燥気体ノズルには、大気圧よりも高圧の乾燥気体を供給することによって、略大気圧下の気体流路に放出されたとき、乾燥気体の湿度は更に低下するため、大気圧の乾燥気体を供給した場合に比較して、乾燥気体の供給量の減少を図ることができる。
また、気体流路内に、通過する気体に水分を供給する水分供給手段を設けることによって、気体流路の出口から吐出される気体の湿度調整幅及び精度を向上できる。
In the present invention, the gas discharged from the gas flow path can be easily controlled to the target humidity by supplying the dry gas nozzle with the dry gas dehumidified to be lower than the target humidity by the dehumidifier.
By supplying a dry gas having a pressure higher than the atmospheric pressure to the dry gas nozzle, the humidity of the dry gas is further reduced when the dry gas is released into the gas flow path at a substantially atmospheric pressure. The amount of dry gas supplied can be reduced as compared with the case of supplying.
In addition, by providing a moisture supply means for supplying moisture to the passing gas in the gas channel, it is possible to improve the humidity adjustment width and accuracy of the gas discharged from the outlet of the gas channel.
本発明に係る温湿度調整装置によれば、調整気体が通過する気体流路内に加熱手段及び冷却手段を設け、温度制御部によって加熱手段と冷却手段とに供給する高温の第1熱媒体の分配比率を調整して気体流路内を通過する調整気体の温度調整を行うと共に、冷却手段によって調整気体の除湿を行うことができる。
更に、気体流路内に乾燥気体ノズルから供給する、目標湿度よりも低湿度に除湿した乾燥気体の供給量を湿度調整部によって調整する。
その結果、気体流通路から吐出される気体の温度及び湿度を目標値に調整できる。
尚、本発明に係る温湿度調整装置には、ヒートポンプ手段が採用されているため、省エネルギーを図ることができる。
According to the temperature and humidity control apparatus of the present invention, the heating means and the cooling means are provided in the gas flow path through which the adjustment gas passes, and the high temperature first heat medium supplied to the heating means and the cooling means by the temperature control unit is provided. While adjusting the distribution ratio and adjusting the temperature of the adjustment gas passing through the gas flow path, the adjustment gas can be dehumidified by the cooling means.
Furthermore, the supply amount of the dry gas dehumidified below the target humidity supplied from the dry gas nozzle into the gas flow path is adjusted by the humidity adjusting unit.
As a result, the temperature and humidity of the gas discharged from the gas flow passage can be adjusted to target values.
In addition, since the heat pump means is employ | adopted for the temperature / humidity adjustment apparatus which concerns on this invention, energy saving can be aimed at.
本発明に係る温湿度調整装置の一例を説明する概略図を図1に示す。図1に示す温湿度調整装置は、目標湿度に湿度調整され、且つ目標温度に温度調整された空気を得るための温湿度調整装置である。
図1に示す温湿度調整装置は、所定の温度及び湿度に調整されたユニットUに接続されている。このユニットUには、温湿度調整装置への温湿度調整対象との空気の出入口の他に、ユニットU内が大気圧以上に昇圧されたとき、弁が開いて内部の空気を排出するリリーフ弁60が設けられている。
この温湿度調整装置には、ファン12によってユニットUの空気を吸い込んだ空気流をフィルタ70からユニットU内に吐出する気体流路10が設けられている。かかる気体流路10内には、加熱流路を形成する加熱手段としての加熱器14と、冷却流路を形成する冷却手段としての冷却器16とが設けられている。この加熱器14と冷却器16とには、気体流路10内にファン12によってユニットUから吸込んだ温湿度調整対象の空気が通過する。
FIG. 1 is a schematic diagram for explaining an example of a temperature and humidity adjusting apparatus according to the present invention. The temperature / humidity adjusting apparatus shown in FIG. 1 is a temperature / humidity adjusting apparatus for obtaining air whose humidity is adjusted to a target humidity and whose temperature is adjusted to a target temperature.
The temperature / humidity adjusting apparatus shown in FIG. 1 is connected to a unit U adjusted to a predetermined temperature and humidity. In addition to the air inlet and outlet of the temperature and humidity adjustment device to the temperature and humidity adjustment device, this unit U has a relief valve that opens the valve and discharges the internal air when the pressure inside the unit U is increased to atmospheric pressure or higher. 60 is provided.
The temperature / humidity adjusting device is provided with a
この加熱器14及び冷却器16には、例えばプロパン、イソブタンやシクロペンタン等の炭化水素、フロン類、アンモニア、炭酸ガス等の第1熱媒体が供給される。かかる第1熱媒体の気化・液化によって、加熱器14及び冷却器16を通過する空気流を加熱・冷却して所定の温度に調整する。
この様な第1熱媒体は、圧縮機18によって圧縮・加熱されて高温(例えば70℃)の気体状となって吐出される。圧縮機18から吐出された高温の第1熱媒体を、分配手段として二方弁20a,20bによって、加熱器14が設けられた加熱流路側と冷却器16が設けられた冷却流路側とに分配される。
The
Such a first heat medium is compressed and heated by the
二方弁20a,20bによって加熱流路側に分配された高温の第1熱媒体は、加熱器14に直接供給され、気体流路10内にユニットUから吸引されて冷却器16で冷却された空気流を加熱して所定温度に調整する。その際に、高温の第1熱媒体は放熱して冷却されて凝縮液を含む第1熱媒体となる。
一方、冷却流路側に分配された高温の第1熱媒体は、凝縮手段としての凝縮器26によって冷却されてから第1膨張弁28によって断熱的に膨張して更に冷却(例えば、10℃に冷却)される。冷却された第1熱媒体は、冷却器16に供給され、気体流路10内にユニットUから吸込まれた空気流を冷却する。
かかる凝縮器26には、加熱器14側に分配された高温の第1熱媒体を冷却する冷却用として配管30を経由して、外部から加熱又は冷却されることなく供給された第2熱媒体として冷却水が供給されている。かかる冷却水は、凝縮器26内で70℃程度の第1熱媒体によって30℃程度に加熱されて配管31から吐出される。この配管31から吐出される冷却水は、ヒートポンプ手段の吸熱手段としての吸熱器32に加熱源として供給される。
The high-temperature first heat medium distributed to the heating flow path side by the two-way valves 20a and 20b is directly supplied to the
On the other hand, the high-temperature first heat medium distributed to the cooling channel side is cooled by the
The second heat medium supplied to the
この吸熱器32には、加熱器14で放熱した第1熱媒体を、第2膨張弁34によって断熱的に膨張して更に冷却した10℃程度の第1熱媒体が供給されている。このため、吸熱器32では、凝縮器26で吸熱して30℃程度に昇温された冷却水と10℃程度に冷却された第1熱媒体との温度差に基づいて、第1熱媒体が冷却水から吸熱できる。
吸熱器32で冷却水から吸熱して昇温された第1熱媒体は、アキュームレータ36を経由して圧縮機18に供給される。このアキュームレータ36には、冷却器16に供給されて気体流路10内の空気流から吸熱した第1熱媒体も供給される。かかるアキュームレータ36は、液体成分を貯めてガス成分のみを圧縮機18に再供給できるタイプのアキュームレータであるため、確実に第1熱媒体のガス成分のみを圧縮機18に供給できる。
このアキュームレータ36としては、蓄圧器用タイプのアキュームレータを用いることができる。
尚、アキュームレータ36を設置しなくても、吸熱器32で空気流から吸熱して昇温された熱媒体と、冷却器16に供給されて気体流路10内に吸込まれた気体から吸熱した熱媒体とを合流して、圧縮機18に再供給できればよい。
The
The first heat medium that has been heated by absorbing heat from the cooling water by the
As this
Even if the
図1に示す温湿度調整装置では、圧縮機18から吐出された高温の第1熱媒体を加熱流路側と冷却流路側とに分配する二方弁20a,20bは、温度制御部22によって制御されている。
温度制御部22では、気体流路10から吐出される空気流の温度を測定する温度センサー24によって測定された測定温度と設定された目標温度とが一致するように、二方弁20a,20bの各開度を実質的に連続して変更する。
かかる二方弁20a,20bの各開度の変更によって、加熱流路側と冷却流路側とに分配する高温の第1熱媒体の分配比率を実質的に連続して変更され、気体流路10内に吸込まれた空気流を目標温度に調整できる。
この二方弁20a,20bの各々は、図2に示す様に、バルブ開度と流量との関係は直線状でない。このため、温度制御部22には、図3に示す二方弁20a,20bの各々についての流量特性データを保持している。従って、温度制御部22からは、二方弁20a,20bの各流量特性に基づいて各二方弁20a,20bへの開度信号を発信する。
In the temperature and humidity adjusting apparatus shown in FIG. 1, the two-way valves 20 a and 20 b that distribute the high-temperature first heat medium discharged from the
In the
By changing the respective opening degrees of the two-way valves 20a and 20b, the distribution ratio of the high-temperature first heat medium distributed to the heating flow path side and the cooling flow path side is changed substantially continuously. The air flow sucked in can be adjusted to the target temperature.
In each of the two-way valves 20a and 20b, the relationship between the valve opening and the flow rate is not linear as shown in FIG. For this reason, the
ここで、「実質的に連続して変更」するとは、二方弁20a,20bの開度をステップ制御によって調整し、高温の第1熱媒体を加熱流路と冷却流路とに分配する際に、二方弁20a,20bの開度が、微視的にはステップ的に変更されているものの、全体として高温の第1熱媒体の加熱流路と冷却流路とへの分配率を連続して変更している場合を含むことを意味する。
かかる温度制御部22に設定する目標温度は、任意に設定できるようにしてもよい。更に、図1に示す温度センサー24は、ファン12の吐出側に設置されているが、ファン12の吸入側に設置してもよく、ファン12の吐出側及び吸入側に設けてもよい。
尚、二方弁20a,20bの各開度の変更によっても、測定温度と設定温度とが依然として相違しているときは、温度制御部22からインバータ62への信号によって圧縮機18の回転数をステップ的に変更することもある。
Here, “substantially continuously change” means that the opening degree of the two-way valves 20a and 20b is adjusted by step control and the high temperature first heat medium is distributed to the heating flow path and the cooling flow path. In addition, although the opening degree of the two-way valves 20a and 20b is microscopically changed in a stepwise manner, the distribution ratio of the high-temperature first heat medium to the heating flow path and the cooling flow path as a whole is continuous. It means to include the case where it is changed.
The target temperature set in the
If the measured temperature and the set temperature are still different from each other by changing the opening degree of the two-way valves 20a and 20b, the rotation speed of the
図1に示す温湿度調装置では、気体流路10内に吸引された空気流は、冷却器16によって除湿されるため、ユニットU内の空気よりも除湿されているが、除湿程度は冷却器16に供給される第1熱媒体量によって変化する。従って、気体流路10から吐出される空気流中の湿度はバラツキ易い。
このため、図1に示す温湿度調整装置では、除湿装置66で除湿され、温湿度調整対象の空気の目標湿度よりも低湿度の乾燥空気を気体流路10内に供給する乾燥気体ノズル64が設けられている。かかる乾燥気体ノズル64から供給される乾燥空気の供給量は、除湿装置66と乾燥気体ノズル64とを接続する配管67の途中に設けられた制御弁68によって調整される。この制御弁68は、湿度制御部27によって制御されている。湿度制御部27では、気体流路10から吐出された空気流中の湿度を測定する湿度センサー29からの測定値と目標値とが一致するように、制御弁68の開度を実質的に連続して変更する。
この「実質的に連続して変更」するとは、制御弁68の開度をステップ制御によって調整する際に、制御弁68の開度が、微視的にはステップ的に変更されているものの、全体として連続して変更している場合を含むことを意味する。
かかる湿度制御部27によって、冷却器16に供給される第1熱媒体量が変化しても、乾燥気体ノズル64から供給する乾燥空気の供給量を調整し、気体流路10から吐出される空気流中の湿度を目標値に保持できる。
In the temperature and humidity control apparatus shown in FIG. 1, since the air flow sucked into the
For this reason, in the temperature / humidity adjusting apparatus shown in FIG. 1, the
This “substantially continuously changing” means that when the opening degree of the
Even if the amount of the first heat medium supplied to the cooler 16 changes by the
ここで用いる除湿装置66としては、公知の除湿装置、例えば冷凍式除湿装置、膜式除湿装置或いは吸湿剤を用いた除湿装置を用いることができる。更に、これらの公知の除湿装置を単一或いは組み合わせて用いることができる。
また、乾燥気体ノズル64には、工場等で計器用や動力用として供給されている圧縮空気を直接供給してもよい。かかる圧縮空気は、一般的に除湿されているからである。
更に、乾燥気体ノズル64に供給する乾燥空気は、大気圧よりも高圧とすることが好ましい。大気圧よりも高圧の乾燥空気が大気圧下に供給されたとき、乾燥空気の露点が低下(湿度が低下)するためである。
尚、図1に示す温湿度調整装置では、乾燥気体ノズル64は、加熱器14、冷却器16の上流側に設けているが、気体流路10のいずれの箇所であってもよい。
As the
Further, the
Furthermore, it is preferable that the dry air supplied to the
In the temperature / humidity adjusting apparatus shown in FIG. 1, the
図1に示す温湿度調整装置では、加熱器14で放熱した第1熱媒体を、第2膨張弁34によって断熱的に膨張して冷却しているが、第2膨張弁34での断熱膨張による冷却では、第1熱媒体と外部との間での熱の遣り取りはない。このため、断熱的に冷却された第1熱媒体は、外部から凝縮器26を経由して吸熱器32に供給された第2熱媒体としての冷却水から吸熱できる。
従って、圧縮機18から吐出される高温の第1熱媒体には、圧縮機18による圧縮動力エネルギーに、ヒートポンプ手段の吸熱器32によって外部から供給された冷却水より吸熱したエネルギーを加えることができる。更に、図1に示す温湿度調整装置では、外部から供給された冷却水が凝縮器26を経由して吸熱器32に供給されており、凝縮器26で除去した高温の第1熱媒体から除去したエネルギーの一部も、圧縮機18から吐出される高温の第1熱媒体に加えることができ、加熱流路の加熱能力を向上できる。
In the temperature / humidity adjusting apparatus shown in FIG. 1, the first heat medium radiated by the
Therefore, energy absorbed from the cooling water supplied from the outside by the
この様に、図1に示す温湿度調整装置では、その加熱流路の加熱能力をヒートポンプ手段の設置によって向上でき、且つ二方弁20a,20bによって加熱流路側に分配する高温の第1熱媒体と冷却流路側に分配する高温の第1熱媒体との分配比率を、空間ユニット10内の温度に応じて実質的に連続して変更できる。
更に、気体流路10から吐出される空気の湿度は、乾燥気体ノズル64からの乾燥空気の供給量の調整によって対応できる。
このため、図1に示す温湿度調整装置では、加熱流路及び冷却流路に高温の第1熱媒体が常時供給されており、加熱流路の加熱器14と冷却流路の冷却器16とを通過する温湿度調整対象の空気流の微小な負荷変動は、二方弁20a,20bによる加熱流路と冷却流路とに分配する高温の第1熱媒体の分配比率及び乾燥気体ノズル64からの乾燥空気の供給量の微小調整によって迅速に対応でき、応答性を向上できる。
As described above, in the temperature / humidity adjusting apparatus shown in FIG. 1, the heating capacity of the heating channel can be improved by installing the heat pump means, and the high-temperature first heat medium distributed to the heating channel side by the two-way valves 20a and 20b. And the distribution ratio of the high-temperature first heat medium distributed to the cooling channel side can be changed substantially continuously according to the temperature in the
Further, the humidity of the air discharged from the
For this reason, in the temperature / humidity adjusting apparatus shown in FIG. 1, the high temperature 1st heat medium is always supplied to the heating flow path and the cooling flow path, and the
以上、説明してきた図1に示す温湿度調整装置では、凝縮器26に冷却水を供給する配管30に、冷水制御手段としての制水弁40が設けられている。この制水弁40は、圧縮機18の吐出圧が一定となるように制御されている。かかる制水弁40は、図3に示す様に、冷却水の流路内に設けられた弁部40aの開口部を開閉する弁体40bを具備する棒状部が設けられている。この棒状部は、その先端面が当接するバネ40cによって弁体40bが弁部40aの開口部を閉じる方向に付勢されている。また、棒状部の他端面は、圧縮機18から吐出された第1熱媒体の圧力が供給されるベローズ40dに当接し、棒状部をバネ40cの付勢力に抗して弁部40aの開口部を開放する方向に弁体40bを付勢している。
このため、圧縮機18の吐出圧がバネ40cの付勢力以上となったとき、ベローズ40dによって弁体40dが弁部40aの開口部を開放する方向に移動し、凝縮器26に供給される冷却水量が増加して、凝縮器26の冷却能力が向上される。この様に、凝縮器26の冷却能力が向上されて、圧縮機18の吐出圧が低下する。
他方、圧縮機18の吐出圧がバネ40cの付勢力以下となったとき、弁体40dが弁部40aの開口部を閉じる方向に移動し、凝縮器26に供給される冷却水量が減少して、凝縮器26の冷却能力が低下する。このため、圧縮機18の吐出圧が高くなる。
この様に、圧縮機18の吐出圧を一定に保持することによって、温湿度調整装置を安定して運転できる。また、凝縮器26に冷却水量が必要以上に供給され、系外に排出されないように調整できる。
As described above, in the temperature / humidity adjusting apparatus shown in FIG. 1, the
For this reason, when the discharge pressure of the
On the other hand, when the discharge pressure of the
In this way, by keeping the discharge pressure of the
以上、説明してきた図1に示す温湿度調整装置では、冷却器16での除湿程度が不充分であって、気体流路10から吐出される空気流中の湿度が目標湿度よりも高い場合には、乾燥気体ノズル64から所定量の乾燥空気を供給することによって対応可能である。
しかし、冷却器16での除湿程度が充分であって、気体流路10から吐出される空気流中の湿度が目標湿度よりも低い場合には、対応手段がなく対応できない。
このため、図4に示す温湿度調整装置のように、気体流路10内に乾燥空気を供給する乾燥気体ノズル64と水分供給手段としての蒸気発生器72を配設することによって、湿度調整可能の範囲を拡大できる。
蒸気発生器72は、気体流路10内を通過する空気に水分を供給する装置であって、容器74内に貯留された純水を加熱ヒータ76によって加熱して蒸気を発生する。この加熱ヒータ76は、湿度制御部27によって制御されている。
つまり、湿度制御部27では、気体流路10から吐出される空気流中の湿度が目標湿度よりも低い場合、蒸気発生器72に加熱ヒータ76をONとする信号を発信して蒸気を発生させて、気体流路10から吐出される空気流中の湿度を目標湿度に調整する。この場合、乾燥気体ノズル64に乾燥空気を供給する制御弁68に対しては、制御弁68を閉じる信号を湿度制御部27から発信する。
As described above, in the temperature / humidity adjusting apparatus shown in FIG. 1, the degree of dehumidification in the cooler 16 is insufficient, and the humidity in the air flow discharged from the
However, when the degree of dehumidification in the cooler 16 is sufficient and the humidity in the airflow discharged from the
Therefore, the humidity can be adjusted by disposing a
The steam generator 72 is a device that supplies moisture to the air that passes through the
That is, in the
他方、気体流路10から吐出される空気流中の湿度が目標湿度よりも高い場合、湿度制御部27からは、制御弁68を所定開度に開く信号を発信すると共に、蒸気発生器72に対して加熱ヒータをOFFとする信号を発信する。
図4に示す温湿度調整装置では、冷却器16での除湿程度が不充分であって、気体流路10から吐出される空気流中の湿度が目標湿度よりも高い場合、及び冷却器16での除湿程度が充分であって、気体流路10から吐出される空気流中の湿度が目標湿度よりも低い場合にも対応できる。このため、気体流路10から吐出される空気流の湿度調整幅及び精度を向上できる。
かかる図4に示す温湿度調整装置では、蒸気発生器72が加熱器14と冷却器16との下流側に設置されているが、気体流路10のいずれの箇所に設置されていればよい。
尚、図4に示す温湿度調整装置の構成部材のうち、図1に示す温湿度調整装置の構成部材と同一の構成部材については同一番号を付して詳細な説明を省略した。
On the other hand, when the humidity in the air flow discharged from the
In the temperature / humidity adjusting apparatus shown in FIG. 4, the degree of dehumidification in the cooler 16 is insufficient, and the humidity in the air flow discharged from the
In the temperature / humidity adjusting apparatus shown in FIG. 4, the steam generator 72 is installed on the downstream side of the
Note that, among the constituent members of the temperature / humidity adjusting device shown in FIG. 4, the same constituent members as those of the temperature / humidity adjusting device shown in FIG.
図4に示す温湿度調整装置では、水分供給手段としての蒸気発生器72を気体流路10に設けたが、図5に示す温湿度調整装置の様に、水を圧縮空気で噴霧する二流体ノズル15を設けてもよい。
図5に示す温湿度調整装置では、冷却器16と加熱器14との間に、二流体ノズル15によって水を噴霧している。二流体ノズル15には、水タンク17に貯留されている純水がポンプ19及び水供給配管21に設けられた制御弁23を経由して供給される。更に、供給された純水を噴霧するための圧縮空気も、配管25及び制御弁50を経由して二流体ノズル15に供給される。
かかる水タンク17には、配管33を経由して供給された通常水を純水器35に供給して得た純水が貯留されている。この水タンク17の純水の貯留量は、純水供給配管37に設けられた制御弁39によって一定に保持されている。
In the temperature / humidity adjusting apparatus shown in FIG. 4, the steam generator 72 as a water supply means is provided in the
In the temperature / humidity adjusting apparatus shown in FIG. 5, water is sprayed between the cooler 16 and the
The
二流体ノズル15から噴霧される純水量は、湿度制御部27によって制御されている。この湿度制御部27では、気体流路10から吐出される空気流中の湿度が目標湿度よりも低い場合、制御弁23,50を所定開度に開き、二流体ノズル15から所定量の水を冷却器16と加熱器14との間に噴霧して、ファン12から吐出される空気流を所定湿度に調整する。
冷却器16と加熱器14との間に噴霧された水滴は、冷却器16を通過してきた空気流を調湿し、加熱器14によって蒸発される。
かかる加熱器14は、前述したヒートポンプ手段によって加熱能力が向上されているため、噴霧中の水滴は加熱器14内で蒸発でき、空気中に所定量の水分を確実に供給できる。
尚、図5に示す温湿度調整装置の構成部材のうち、図1に示す温湿度調整装置の構成部材と同一の構成部材については同一番号を付して詳細な説明を省略した。
The amount of pure water sprayed from the two-
The water droplets sprayed between the cooler 16 and the
Since the heating capability of the
Note that, among the constituent members of the temperature / humidity adjusting apparatus shown in FIG. 5, the same constituent members as those of the temperature / humidity adjusting apparatus shown in FIG.
図5に示す温湿度調整装置で用いる二流体ノズル15は、加熱器14と冷却器16との間に設けているが、図6(a)に示す様に、加熱器14の空気の出口側に二流体ノズル15を配設してもよい。この様に、二流体ノズル15を加熱器14の空気の出口側に配設しても、二流体ノズル15から噴霧された水滴は加熱器14で加熱された空気流によって加熱されて蒸発できる。
また、冷却器16と加熱器14とを、図6(b)に示す様に、空気が加熱器14に供給された後、冷却器16に供給されるように配設し、冷却器16と加熱器14との間に二流体ノズル15を配設してもよい。この場合も、二流体ノズル15から噴霧された水滴は加熱器14で加熱された空気流によって加熱されて蒸発できる。
更に、図6(b)に示す加熱器14と冷却器16との配設であって、図6(c)に示す様に、加熱器14の空気の入口側に二流体ノズル15を配設してもよい。この場合、二流体ノズル15から噴霧された水滴は加熱器14で直接加熱されて蒸発できる。
但し、例えば、図6(a)に示す加熱器14と冷却器16との配設であって、図6(d)に示す如く、冷却器16の空気の入口側に二流体ノズル15を配設した場合には、二流体ノズル15から噴霧された水滴は、冷却器16内で凝縮されて空気流から除去されるため、空気流を所定の湿度に調整することが困難となる。
尚、図6(b)及び図6(c)の様に、二流体ノズル15が加熱器16又は冷却器14の上流側に設けられている場合には、二流体ノズル15よりも下流側の加熱器16又は冷却器14が、二流体ノズル15から噴霧された水滴のエリミネータとしても機能し、下流側の加熱器16又は冷却器14を通過した空気流に含有される水滴の大きさを一定にできる。
The two-
Further, as shown in FIG. 6B, the cooler 16 and the
Further, the
However, for example, the
6B and 6C, when the two-
図1、図4及び図5に示す温湿度調整装置では、凝縮器26及び吸熱器32には、外部からの水を用いた水冷方式であったが、図7に示す様に、凝縮器26及び吸熱器32にファン52からの空気流を用いる空冷方式であってもよい。
また、図1、図4、図5及び図7に示す温湿度調整装置では、分配手段として二方弁20a,20bを用いたが、比例三方弁を用いてもよい。
更に、第1膨張弁28及び第2膨張弁34としては、キャピラリーチューブを用いてもよい。
In the temperature / humidity adjusting apparatus shown in FIGS. 1, 4 and 5, the
Moreover, in the temperature / humidity adjusting apparatus shown in FIGS. 1, 4, 5, and 7, the two-way valves 20a and 20b are used as the distributing means, but a proportional three-way valve may be used.
Furthermore, a capillary tube may be used as the
10 気体流路
14 加熱器
15 二流体ノズル
16 冷却器
18 圧縮機
20a,20b 二方弁
22 温度制御部
24 温度センサー
26 凝縮器
27 湿度制御部
28 第1膨張弁
29 湿度センサー
32 吸熱器
34 第2膨張弁
36 アキュームレータ
40 制水弁
50 制御弁
52 ファン
62 インバータ
64 乾燥気体ノズル
66 除湿装置
68 制御弁
72 蒸気発生器
U ユニット
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記高温の第1熱媒体の残余部が凝縮手段で冷却されてから第1膨張手段で断熱的に膨張して更に冷却されて冷却手段に供給される冷却流路と、
前記加熱手段と冷却手段とが配設され、温湿度調整対象の調整気体が通過する気体流路と、
前記気体流路内を通過する調整気体が目標温度に調整されるように、前記圧縮機から吐出された高温の第1熱媒体の一部を前記加熱流路側に分配すると共に、前記高温の第1熱媒体の残余部を冷却流路側に分配し、且つ前記加熱流と冷却流路とに分配される高温の第1熱媒体の分配比率を変更可能な分配手段と、
前記加熱流路の加熱能力が向上するように、前記加熱手段で熱を放出して冷却されてから第2膨張手段で断熱的に膨張されて更に冷却された第1熱媒体が、外部熱源である第2熱媒体から吸熱する吸熱手段を具備するヒートポンプ手段とが設けられ、
前記加熱流路、冷却流路及びヒートポンプ手段の各々を通過した第1熱媒体が圧縮機に再供給される温湿度調整装置であって、
前記調整気体が加熱手段及び冷却手段を通過して気体流路から目標湿度に調整されて吐出されるように、前記目標湿度よりも低湿度の乾燥気体を気体流路内に供給する乾燥気体ノズルと、
前記分配手段を制御し、前記加熱流路と冷却流路とに分配される高温の第1熱媒体の分配比率を調整して、前記加熱手段と冷却手段とを通過した調整気体を目標温度に制御する温度制御部と、
前記加熱手段及び冷却手段を通過した調整気体が目標湿度に調整されるように、前記乾燥気体ノズルから供給される乾燥気体の供給量を制御する湿度制御部とが設けられていることを特徴とする温湿度調整装置。 A heating flow path in which a part of the high-temperature first heat medium compressed and heated by the compressor is supplied to the heating means;
A cooling flow path in which the remaining portion of the high-temperature first heat medium is cooled by the condensing means and then adiabatically expanded by the first expansion means and further cooled and supplied to the cooling means;
The heating means and the cooling means are arranged, and a gas flow path through which the adjustment gas to be adjusted for temperature and humidity passes,
A part of the high-temperature first heat medium discharged from the compressor is distributed to the heating flow path side so that the adjustment gas passing through the gas flow path is adjusted to a target temperature, and the high-temperature first heat medium is distributed. Distributing means for distributing the remaining portion of the one heat medium to the cooling flow path side and changing a distribution ratio of the high temperature first heat medium distributed to the heating flow and the cooling flow path;
In order to improve the heating capacity of the heating flow path, the first heat medium that is cooled by releasing heat by the heating means and then adiabatically expanded by the second expansion means and further cooled is an external heat source. A heat pump means comprising a heat absorption means for absorbing heat from a second heat medium,
A temperature and humidity adjusting device in which the first heat medium that has passed through each of the heating channel, the cooling channel, and the heat pump means is re-supplied to the compressor,
A dry gas nozzle that supplies a dry gas having a humidity lower than the target humidity into the gas flow path so that the adjusted gas passes through the heating means and the cooling means and is adjusted and discharged from the gas flow path. When,
The distribution means is controlled to adjust the distribution ratio of the high-temperature first heat medium distributed to the heating flow path and the cooling flow path, and the adjusted gas that has passed through the heating means and the cooling means is set to the target temperature. A temperature controller to control,
A humidity control unit that controls a supply amount of the dry gas supplied from the dry gas nozzle so that the adjusted gas that has passed through the heating unit and the cooling unit is adjusted to a target humidity; Temperature and humidity control device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009081908A JP2010236700A (en) | 2009-03-30 | 2009-03-30 | Temperature and humidity control device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009081908A JP2010236700A (en) | 2009-03-30 | 2009-03-30 | Temperature and humidity control device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010236700A true JP2010236700A (en) | 2010-10-21 |
Family
ID=43091191
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009081908A Pending JP2010236700A (en) | 2009-03-30 | 2009-03-30 | Temperature and humidity control device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2010236700A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2014142098A1 (en) * | 2013-03-12 | 2014-09-18 | 株式会社ウイングターフ | Electronic machinery cooling system |
Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03151032A (en) * | 1989-11-06 | 1991-06-27 | Mitsubishi Electric Corp | Low humidity air generator |
JPH03186127A (en) * | 1989-12-14 | 1991-08-14 | Sanyo Electric Co Ltd | Air supply device |
JPH04288418A (en) * | 1990-11-27 | 1992-10-13 | Assoc De Gestion De L Ecole Fr De Papeterie & De L Imprimerie | Method and device for air conditioning |
JPH0960934A (en) * | 1995-08-28 | 1997-03-04 | Sony Corp | Humidifying air supplying device |
JPH10213340A (en) * | 1996-12-05 | 1998-08-11 | Samsung Electron Co Ltd | Humidity controlling method and apparatus semiconductor clean room |
JPH11325509A (en) * | 1998-05-14 | 1999-11-26 | Takuma Co Ltd | Apparatus and method for supplying constant temperature and constant humidity air for chemical filter evaluation test |
JP2003028548A (en) * | 2001-07-12 | 2003-01-29 | Toshiba Plant Kensetsu Co Ltd | Wetting regulating method and wetting regulating device for low temperature warehouse |
JP2003130399A (en) * | 2001-10-24 | 2003-05-08 | Toyo Eng Works Ltd | Air conditioner for constant temperature and humidity chamber |
JP2003240269A (en) * | 2002-02-18 | 2003-08-27 | Hitachi Plant Eng & Constr Co Ltd | Dehumidifying equipment |
JP2003262376A (en) * | 2002-01-07 | 2003-09-19 | Seiko Epson Corp | Air conditioning system |
WO2008078525A1 (en) * | 2006-12-27 | 2008-07-03 | Orion Machinery Co., Ltd | Device for precise temperature control |
-
2009
- 2009-03-30 JP JP2009081908A patent/JP2010236700A/en active Pending
Patent Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03151032A (en) * | 1989-11-06 | 1991-06-27 | Mitsubishi Electric Corp | Low humidity air generator |
JPH03186127A (en) * | 1989-12-14 | 1991-08-14 | Sanyo Electric Co Ltd | Air supply device |
JPH04288418A (en) * | 1990-11-27 | 1992-10-13 | Assoc De Gestion De L Ecole Fr De Papeterie & De L Imprimerie | Method and device for air conditioning |
JPH0960934A (en) * | 1995-08-28 | 1997-03-04 | Sony Corp | Humidifying air supplying device |
JPH10213340A (en) * | 1996-12-05 | 1998-08-11 | Samsung Electron Co Ltd | Humidity controlling method and apparatus semiconductor clean room |
JPH11325509A (en) * | 1998-05-14 | 1999-11-26 | Takuma Co Ltd | Apparatus and method for supplying constant temperature and constant humidity air for chemical filter evaluation test |
JP2003028548A (en) * | 2001-07-12 | 2003-01-29 | Toshiba Plant Kensetsu Co Ltd | Wetting regulating method and wetting regulating device for low temperature warehouse |
JP2003130399A (en) * | 2001-10-24 | 2003-05-08 | Toyo Eng Works Ltd | Air conditioner for constant temperature and humidity chamber |
JP2003262376A (en) * | 2002-01-07 | 2003-09-19 | Seiko Epson Corp | Air conditioning system |
JP2003240269A (en) * | 2002-02-18 | 2003-08-27 | Hitachi Plant Eng & Constr Co Ltd | Dehumidifying equipment |
WO2008078525A1 (en) * | 2006-12-27 | 2008-07-03 | Orion Machinery Co., Ltd | Device for precise temperature control |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2014142098A1 (en) * | 2013-03-12 | 2014-09-18 | 株式会社ウイングターフ | Electronic machinery cooling system |
JP2014173805A (en) * | 2013-03-12 | 2014-09-22 | Wingturf Co Ltd | Electronic device cooling system |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5343231B2 (en) | Temperature and humidity control device | |
JP4875714B2 (en) | Precision temperature control device | |
US7752860B2 (en) | Method and apparatus for improving evaporator performance | |
JP5205601B2 (en) | Temperature and humidity control device | |
JP4865758B2 (en) | Temperature and humidity control device | |
JP4960292B2 (en) | Temperature and humidity control device | |
JP2010007961A (en) | Temperature-humidity controller | |
JP5099843B2 (en) | Temperature and humidity control device | |
JP2011021830A (en) | Temperature and humidity control device | |
JP5568728B2 (en) | Temperature / humidity adjusting device and temperature / humidity adjusting method | |
JP2010236700A (en) | Temperature and humidity control device | |
JP2009300049A (en) | Temperature and humidity adjusting device | |
JP5643982B2 (en) | Temperature / humidity adjusting device and temperature / humidity adjusting method | |
JP2010007962A (en) | Temperature controller | |
JP2010007957A (en) | Temperature controller | |
JP2009174754A (en) | Air conditioning device | |
JP5428021B2 (en) | Temperature and humidity control device | |
JP2010007955A (en) | Temperature controller | |
JP2009122357A (en) | Device for regulating temperature of plate-like member | |
JP2009293834A (en) | Temperature and humidity regulator | |
JP2009293833A (en) | Temperature and humidity regulator | |
JP6047726B2 (en) | Temperature and humidity control device | |
JP2019174087A (en) | Environment forming device and environment forming method | |
JP6047725B2 (en) | Temperature and humidity control device | |
JP2008309465A (en) | Temperature control device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20120227 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20130308 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130319 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130502 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20131008 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20140225 |