JP2015108492A - Air conditioning system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、クリーンルームに好適な空調システムに関する。 The present invention relates to an air conditioning system suitable for a clean room.
従来、工業用クリーンルームの空調システムにおいては、熱源システムを用いて冷水・温水を製造し、配管システムにより外気処理空調機に冷水・温水を供給し、冷水・温水により外気の温度・湿度を制御し、これをクリーンルームに供給するようにしていた。 Conventionally, in an industrial clean room air conditioning system, cold water and hot water are produced using a heat source system, cold water and hot water are supplied to an outside air processing air conditioner through a piping system, and the temperature and humidity of the outside air are controlled by the cold water and hot water. I was trying to supply this to a clean room.
例えば、特許文献1(特開平08−114347号公報)には、外気温度の低い冬期に冷却塔を冷熱源とすると共に、外気温度の高い夏期に冷凍機を冷熱源とする熱源システムが開示されている。
上記のような冷却塔や冷凍機を用いた熱源システムは高価であるために、クリーンルーム用の空調システムを構築するためには、相応のコストをかけざるを得なかった。 Since the heat source system using the cooling tower and the refrigerator as described above is expensive, in order to construct an air conditioning system for a clean room, a corresponding cost has to be taken.
そこで、室外機と、この室外機から冷媒を得て、この冷媒により外気の温度調整を行い室内に導入する外気処理空調機とからなる、汎用のマルチ型空冷ヒートポンプパッケージを、クリーンルーム用の空調システムに転用することが考えられる。 Therefore, a general-purpose multi-type air-cooled heat pump package comprising an outdoor unit and an outside air processing air conditioner that obtains a refrigerant from the outdoor unit, adjusts the temperature of the outside air with the refrigerant, and introduces it into the room, is an air conditioning system for clean rooms. It is conceivable to divert it.
しかしながら、汎用のマルチ型空冷ヒートポンプパッケージをクリーンルーム用の空調システムに転用する場合においては、以下のような問題が生じる。 However, when the general-purpose multi-type air-cooled heat pump package is diverted to an air conditioning system for a clean room, the following problems occur.
汎用のマルチ型空冷ヒートポンプパッケージは、自機の保護を目的とした保護制御を行うために、指令された温度設定と異なる冷媒を外気処理空調機に供給するタイミングが発生することがある。その一方で、防塵対策のためにクリーンルーム内は正圧としなければならいので、外気処理空調機内のファンは常に動作させなければならない。このため、汎用のマルチ型空冷ヒートポンプパッケージをクリーンルーム用の空調システムに転用すると、指令された温度と異なる外気がクリーンルーム内に導入されてしまう、という問題が生じてしまう。 In general-purpose multi-type air-cooled heat pump packages, in order to perform protection control for the purpose of protecting the self-machine, there is a case where timing for supplying a refrigerant different from the commanded temperature setting to the outside air treatment air conditioner may occur. On the other hand, in order to prevent dust, the inside of the clean room must be set to a positive pressure, so the fan in the outside air processing air conditioner must always be operated. For this reason, when a general-purpose multi-type air-cooled heat pump package is diverted to an air conditioning system for a clean room, there arises a problem that outside air different from the commanded temperature is introduced into the clean room.
この発明は、上記のような問題を解決するものであって、請求項1に係る発明は、指令した温度ではない冷媒を生成し、自機を保護する保護制御を行うタイミングを有する室外機と、前記室外機から供給される冷媒が流され、導入した外気の温度制御を行うコイルを有する外気処理空調機と、からなる空調システムにおいて、前記室外機と、複数の前記コイルとの組み合わせからなる系統を複数有し、第1の系統の前記コイルの気流方向下流側には、前記第1の系統とは異なる第2の系統のコイルが配されることを特徴とする。 The present invention solves the above problems, and the invention according to claim 1 is an outdoor unit having a timing for generating a refrigerant that is not the commanded temperature and performing protection control for protecting the own unit. An air-conditioning system comprising an outside air processing air conditioner having a coil for controlling the temperature of the introduced outside air through which the refrigerant supplied from the outdoor unit is flowed, and comprising a combination of the outdoor unit and a plurality of the coils A plurality of systems are provided, and a coil of a second system different from the first system is arranged on the downstream side in the air flow direction of the coil of the first system.
また、請求項2に係る発明は、請求項1に記載の空調システムにおいて、第1の系統で用いられる室外機の容量と、第2の系統で用いられる室外機の容量と、が異なることを特徴とする。 The invention according to claim 2 is the air conditioning system according to claim 1, wherein the capacity of the outdoor unit used in the first system is different from the capacity of the outdoor unit used in the second system. Features.
また、請求項3に係る発明は、請求項1に記載の空調システムにおいて、第1の系統で用いられる冷媒を流す配管の全長と、第2の系統で用いられる冷媒を流す配管の全長と、
が異なることを特徴とする。
The invention according to claim 3 is the air conditioning system according to claim 1, wherein the overall length of the pipe for flowing the refrigerant used in the first system, and the total length of the pipe for flowing the refrigerant used in the second system,
Are different.
また、請求項4に係る発明は、請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の空調システムにおいて、前記保護制御が油戻し運転制御であることを特徴とする。 The invention according to claim 4 is the air conditioning system according to any one of claims 1 to 3, wherein the protection control is oil return operation control.
また、請求項5に係る発明は、請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の空調システムにおいて、前記保護制御が除霜運転制御であることを特徴とする。 The invention according to claim 5 is the air conditioning system according to any one of claims 1 to 3, wherein the protection control is defrosting operation control.
また、請求項6に係る発明は、請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の空調システムにおいて、前記保護制御が凍結防止制御であることを特徴とする。 The invention according to claim 6 is the air conditioning system according to any one of claims 1 to 3, wherein the protection control is freeze prevention control.
また、請求項7に係る発明は、請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の空調システムにおいて、前記保護制御が高圧制御であることを特徴とする。 The invention according to claim 7 is the air conditioning system according to any one of claims 1 to 3, wherein the protection control is high-pressure control.
本発明の空調システム1は、第1の系統の前記コイルの気流方向下流側には、前記第1の系統とは異なる第2の系統のコイルが配されることを特徴としており、このような本発明の空調システム1によれば、例え、保護制御が作動し、第1の系統の前記コイルの温度が指令した温度ではなくなったとしても、その気流方向下流側に配される第2の系統のコイルが、これを補うことが可能となるので、汎用のマルチ型空冷ヒートポンプパッケージをクリーンルーム用に転用することが可能となる。 The air conditioning system 1 of the present invention is characterized in that a coil of a second system different from the first system is arranged on the downstream side in the air flow direction of the coil of the first system. According to the air conditioning system 1 of the present invention, for example, even if the protection control is activated and the temperature of the coil of the first system is not the commanded temperature, the second system is arranged downstream in the air flow direction. This coil can make up for this, so that a general-purpose multi-type air-cooled heat pump package can be diverted to a clean room.
また、第1の系統で用いられる室外機の容量と、第2の系統で用いられる室外機の容量と、を異ならせたり、第1の系統で用いられる冷媒を流す配管の全長と、第2の系統で用いられる冷媒を流す配管の全長と、を異ならせたり、することで、第1の系統と第2の系統とが、同時に保護制御に移行する確率を低減することができる。 Further, the capacity of the outdoor unit used in the first system is different from the capacity of the outdoor unit used in the second system, or the total length of the piping for flowing the refrigerant used in the first system, The probability that the first system and the second system shift to the protection control at the same time can be reduced by making the total length of the pipe for flowing the refrigerant used in this system different.
以下、添付図面を参照しつつ、本発明に係る空調システム1の好ましい実施の形態について説明する。図1は、本発明の第1実施形態に係る空調システム1の概要を模式的に示す図である。 Hereinafter, preferred embodiments of an air conditioning system 1 according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a diagram schematically showing an outline of an air conditioning system 1 according to the first embodiment of the present invention.
本発明に係る空調システム1は、汎用のマルチ型空冷ヒートポンプパッケージを基に、構成されている。マルチ型空冷ヒートポンプパッケージは、冷媒を作り出す室外機と、ケーシング内に納められているコイルを有する外気処理空調機10と、前記冷媒を前記コイルに流す配管とから主に構成されているが、本発明に係る空調システム1では、このような構成を、少なくとも2系統以上設けるようにしている。なお、図面では、室外機やコイル、配管などは模式的に示されている。
The air conditioning system 1 according to the present invention is configured based on a general-purpose multi-type air-cooled heat pump package. The multi-type air-cooled heat pump package is mainly composed of an outdoor unit for producing a refrigerant, an outside air
空調システム1のケーシング11内には、外気OAが取り入れられ、温度湿度が調整され、給気SAとして、不図示のクリーンルームに供給される。
Outside air OA is taken into the
ケーシング11には、送風ファン22を動作させることで、常に外気OAを取り込み、クリーンルームに給気SAとして供給することで、クリーンルーム内を常に正圧に維持するような運用がなされている。
The
ケーシング11に取り込まれた空気は、プレフィルタ13及び中性能フィルタ14を流れることで、空気中の塵などが除去される。
The air taken into the
第1系統100における第1系統室外機105は、指令された温度の冷媒を生成し、この冷媒を、第1系統配管107を通して、ケーシング11内の第1系統第1コイル111及び第1系統第2コイル112に循環させている。
The first system
第2系統200における第2系統室外機205は、指令された温度の冷媒を生成し、この冷媒を、第2系統配管207を通して、ケーシング11内の第2系統第1コイル211及び第2系統第2コイル212に循環させている。
The second system
コイルが設置されているケーシング11内においては、気流が流れる流路が2つ設けられており、一方の流路の上流側には第1系統第1コイル111が、その下流側には第2系統第2コイル212が配されている。
In the
また、他方の流路の上流側には第2系統第1コイル211が、その下流側には第1系統第2コイル112が配されている。
A second system
ところで、汎用のマルチ型空冷ヒートポンプパッケージをおいては、自機の保護を目的とした保護制御を行うために、指令された温度設定と異なる冷媒が配管に流されるタイミングが発生することがある。このような保護制御には、(1)配管中に貯まった油をコンプレッサー(不図示)に戻すために行う油戻し運転制御、(2)室外機の熱交換器に付着した霜を取り除くために行う除霜運転制御、(3)コイルが凍結してしまうことを防止するために行う凍結防止制御、(4)配管内の圧力を低減するために行う高圧制御、などがあるが、いずれの保護制御においても、共通しているのは、保護制御が実行されると、指令値と異なる温度の冷媒を、第1系統配管107、第2系統配管207に循環させてしまう、ということである。
By the way, in the general-purpose multi-type air-cooled heat pump package, in order to perform protection control for the purpose of protecting the own machine, there may be a timing when a refrigerant different from the commanded temperature setting is caused to flow through the pipe. Such protection control includes (1) oil return operation control performed to return the oil accumulated in the piping to the compressor (not shown), and (2) to remove frost attached to the heat exchanger of the outdoor unit. There are defrosting operation control to be performed, (3) anti-freezing control to prevent the coil from freezing, and (4) high-pressure control to reduce the pressure in the pipe, and so on. Also in control, what is common is that when protection control is executed, refrigerant having a temperature different from the command value is circulated through the
そこで、本発明の空調システム1では、必ず、第1の系統のコイルの気流方向下流側には、この第1の系統とは異なる第2の系統のコイルが配されることを特徴としている。 Therefore, the air conditioning system 1 of the present invention is characterized in that a coil of a second system different from the first system is always arranged downstream of the first system of coils in the air flow direction.
このような本発明の空調システム1によれば、例え、保護制御が作動し、第1の系統の前記コイルの温度が指令した温度ではなくなったとしても、その気流方向下流側に配される第2の系統のコイルが、これを補うことが可能となるので、汎用のマルチ型空冷ヒートポンプパッケージをクリーンルーム用に転用することが可能となるのである。 According to such an air conditioning system 1 of the present invention, for example, even if the protection control is activated and the temperature of the coil of the first system is no longer the commanded temperature, the first is arranged downstream in the air flow direction. Since the two systems of coils can make up for this, a general-purpose multi-type air-cooled heat pump package can be diverted to a clean room.
なお、本発明の空調システム1は、油戻し運転制御、除霜運転制御、凍結防止制御、高圧制御以外の保護制御を実施する汎用のマルチ型空冷ヒートポンプパッケージも用いることができる。 The air conditioning system 1 of the present invention can also use a general-purpose multi-type air-cooled heat pump package that performs protection control other than oil return operation control, defrost operation control, anti-freezing control, and high-pressure control.
第1系統100のコイル、第2系統200のコイルを通過した空気は温度調整され、さらに、水膜加湿器17で湿度が制御され、再熱コイル20で温度上昇され、HEPAフィ
ルタ25を通過し、給気SAとしてクリーンルームに供給される。
The temperature of the air that has passed through the coils of the
次に、本発明の他の実施形態について説明する。図2は本発明の第2実施形態に係る空調システム1の概要を模式的に示す図である。本実施形態が、第1実施形態と異なる点は、第1系統100と第2系統200とに加え、第3系統300が設けられている点である。このように、本発明に係る空調システム1では、系統をより多く増やすこともできる。
Next, another embodiment of the present invention will be described. FIG. 2 is a diagram schematically showing an outline of the air conditioning system 1 according to the second embodiment of the present invention. This embodiment is different from the first embodiment in that a
ここで、本実施形態では、コイルが設置されているケーシング11内においては、気流が流れる流路が3つ設けられており、第1の流路の上流側には第1系統第1コイル111が、その下流側には第2系統第2コイル212が配されている。
Here, in the present embodiment, in the
また、第2の流路の上流側には第2系統第1コイル211が、その下流側には第3系統第2コイル312が配されている。
A second system
また、第3の流路の上流側には第3系統第1コイル311が、その下流側には第1系統第2コイル112が配されている。
A third system
以上のような実施形態のように系統をより増やした実施形態によれば、いずれかの系統の保護制御が作動して、指令された温度と異なる冷媒が配管を循環したとしても、これによる温度変動を、その他の系統が抑制することが可能となる確率がより高まり、第1実施形態より効果が高い。 According to the embodiment in which the number of systems is further increased as in the above-described embodiment, even if the protection control of any system is activated and a refrigerant different from the commanded temperature circulates in the pipe, the temperature by this The probability that the other systems can suppress the fluctuation is further increased, and the effect is higher than in the first embodiment.
次に、本発明の他の実施形態について説明する。図3は本発明の第3実施形態に係る空調システム1の概要を模式的に示す図である。本実施形態が、第2実施形態と異なる点は、上流側からみて、
第1段目のコイル、第2段目のコイルに加え、第3段目のコイルを配するようにしている点である。このように、コイルの段数をより増やして、保護制御による温度変動を抑制することもできる。
Next, another embodiment of the present invention will be described. FIG. 3 is a diagram schematically showing an outline of the air conditioning system 1 according to the third embodiment of the present invention. The difference between this embodiment and the second embodiment is that when viewed from the upstream side,
In addition to the first-stage coil and the second-stage coil, a third-stage coil is arranged. In this way, the number of coil stages can be further increased to suppress temperature fluctuations due to protection control.
ここで、本実施形態では、コイルが設置されているケーシング11内においては、気流が流れる流路が3つ設けられており、第1の流路の上流側には第1系統第1コイル111が、その下流側には第2系統第2コイル212、さらにその下流側に第3系統第3コイル313が配されている。
Here, in the present embodiment, in the
また、第2の流路の上流側には第2系統第1コイル211が、その下流側には第3系統第2コイル312が、さらにその下流側に第1系統第3コイル113が配されている。
Further, the second system
また、第3の流路の上流側には第3系統第1コイル311が、その下流側には第1系統第2コイル112が、さらにその下流側に第2系統第3コイル213が配されている。
Further, the third system
このような実施形態によっても、先の実施形態と同様の効果を享受することができる。 Also by such embodiment, the effect similar to previous embodiment can be enjoyed.
次に、本発明の他の実施形態について説明する。図4は本発明の第4実施形態に係る空調システム1の概要を模式的に示す図である。 Next, another embodiment of the present invention will be described. FIG. 4 is a diagram schematically showing an outline of an air conditioning system 1 according to the fourth embodiment of the present invention.
これまで、説明してきた実施形態では、その確率は極めて低いものであるが、2つ以上の系統の保護制御のタイミングが重なってしまう、ということが発生し得る。このようなことが発生すると、指令していない温度の空気が、クリーンルームに供給されてしまうことが起こってしまう。 In the embodiments described so far, the probability is extremely low, but it may occur that the protection control timings of two or more systems overlap. When this occurs, air at a temperature not commanded may be supplied to the clean room.
そこで、本実施形態では、各系統の保護制御のタイミングを積極的にずらすようにするために、第1系統100で用いられる第1系統室外機105の容量と、第2系統200で用いられる第2系統室外機205の容量と、を異なるものとしている。その他の点は、第1実施形態と同様である。
Therefore, in the present embodiment, the capacity of the first
このような実施形態によれば、 第1系統100と第2系統200とが、同時に保護制御に移行する確率を低減することができる。
According to such an embodiment, the probability that the
次に、本発明の他の実施形態について説明する。図5は本発明の第5実施形態に係る空調システム1の概要を模式的に示す図である。 Next, another embodiment of the present invention will be described. FIG. 5 is a diagram schematically showing an outline of an air conditioning system 1 according to the fifth embodiment of the present invention.
第5実施形態も、第4実施形態同様、2つ以上の系統の保護制御のタイミングが重なってしまうことを回避するための構成である。 As in the fourth embodiment, the fifth embodiment also has a configuration for avoiding overlapping of protection control timings of two or more systems.
本実施形態では、第1系統100で用いられる冷媒を流す配管の全長と、第2系統200で用いられる冷媒を流す配管の全長と、を異なるせることで、各系統の保護制御のタイミングを積極的にずらすようにしている。
In the present embodiment, the timing of the protection control of each system is positively made different from the total length of the pipe for flowing the refrigerant used in the
このような実施形態によっても、 第1系統100と第2系統200とが、同時に保護制御に移行する確率を低減することができる。
Also according to such an embodiment, the probability that the
1・・・空調システム
10・・・外気処理空調機
11・・・ケーシング
13・・・プレフィルタ
14・・・中性能フィルタ
17・・・水膜加湿器
20・・・再熱コイル
22・・・送風ファン
25・・・HEPAフィルタ
100・・・第1系統
105・・・第1系統室外機
107・・・第1系統配管
111・・・第1系統第1コイル
112・・・第1系統第2コイル
113・・・第1系統第3コイル
200・・・第2系統
205・・・第2系統室外機
207・・・第2系統配管
211・・・第2系統第1コイル
212・・・第2系統第2コイル
213・・・第2系統第3コイル
300・・・第3系統
305・・・第3系統室外機
307・・・第3系統配管
311・・・第3系統第1コイル
312・・・第3系統第2コイル
313・・・第3系統第3コイル
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ...
Claims (7)
前記室外機から供給される冷媒が流され、導入した外気の温度制御を行うコイルを有する外気処理空調機と、からなる空調システムにおいて、
前記室外機と、複数の前記コイルとの組み合わせからなる系統を複数有し、
第1の系統の前記コイルの気流方向下流側には、前記第1の系統とは異なる第2の系統のコイルが配されることを特徴とする空調システム。 An outdoor unit having a timing for generating a refrigerant that is not at the commanded temperature and performing protection control for protecting the own unit;
In an air conditioning system comprising a refrigerant supplied from the outdoor unit and an outside air processing air conditioner having a coil for controlling the temperature of the introduced outside air,
Having a plurality of systems composed of combinations of the outdoor unit and the plurality of coils,
An air conditioning system, wherein a coil of a second system different from the first system is arranged on the downstream side in the air flow direction of the coil of the first system.
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