JP2015124917A

JP2015124917A - 空調システム

Info

Publication number: JP2015124917A
Application number: JP2013268214A
Authority: JP
Inventors: 弥長谷部; Wataru Hasebe
Original assignee: Shimizu Construction Co Ltd; Shimizu Corp
Current assignee: Shimizu Construction Co Ltd; Shimizu Corp
Priority date: 2013-12-26
Filing date: 2013-12-26
Publication date: 2015-07-06
Anticipated expiration: 2033-12-26
Also published as: JP6384706B2

Abstract

【課題】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した空調システムを提供する。【解決手段】本発明に係る空調システム１は、指令した温度の冷媒を生成する室外機５と、前記室外機５で生成された冷媒が流され、導入した外気の温度制御を行うコイル８を有する外気処理空調機１０と、からなる空調システムにおいて、前記外気処理空調機１０の中には、前記コイル８の気流方向下流側に設けられ、水が滴下される水膜加湿器１７と、前記水膜加湿器１７の近傍に配され、湿った状態で温度を検出する第１温度センサ３１と、が設けられ、前記第１温度センサ３１で検出された温度に基づいて前記室外機５で生成する冷媒の温度を決定することを特徴とする。【選択図】図１

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。

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。

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。
特開平０８−１１４３４７号公報

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。

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。

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、露点温度を検出するためのセンサを別途用意しなければならず、結果として、コストがかかってしまう、という問題があった。

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、指令した温度の冷媒を生成する室外機と、前記室外機で生成された冷媒が流され、導入した外気の温度制御を行う第１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、前記外気処理空調機の中には、前記第１コイルの気流方向下流側に設けられ、水が滴下される加湿器と、前記加湿器の近傍に配され、湿った状態で温度を検出する第１温度センサと、が設けられ、前記第１温度センサで検出された温度に基づいて前記室外機で生成する冷媒の温度を決定することを特徴とする。

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であって、空気線図において、前記第１温度センサで検出された温度を通る湿球温度一定の線と、所定の水平線との交点によって、前記室外機で生成する冷媒の温度を決定することを特徴とする。

また、請求項３に係る発明は、請求項１又は請求項２に記載の空調システムであって、前記加湿器の気流方向下流側に設けられる第２コイルと、前記第２コイルの近傍に配され、乾いた状態で温度を検出する第２温度センサと、が設けられ、前記第２温度センサで検出された温度に基づいて前記第２コイルの指令温度を決定することを特徴とする。

本発明の空調システム１によれば、湿った状態で温度を検出する第１温度センサが設けられ、前記第１温度センサで検出された温度に基づいて前記室外機で生成する冷媒の温度
を決定するので、露点温度を検出するためのセンサが必要なく、安価に、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可能となる。

本発明の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。空気線図を示す図である。

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１１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。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。

なお、本実施形態では、乾球温度及び絶対湿度が、図２に示す空気線図における点Ｐの空気をクリーンルームに供給することを前提として、以下に説明する。

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。外気ＯＡの乾球温度及び絶対湿度は、図２に示す空気線図においては、Ａ点に示されるものである。

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。

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。

室外機５は、指令された温度の冷媒を生成し、この冷媒を、配管７を通して、ケーシング１１内のコイル８に循環させている。なお、コイル８は、特許請求の範囲において、「第１コイル」と表現している。

コイル８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。なお、再熱コイル２０は、特許請求の範囲において、「第２コイル」と表現している。

水膜加湿器１７には、加湿水供給部１６から滴下する水が常時供給される状態が維持されている。水膜加湿器１７を通過した空気は、相対湿度略１００％の空気とされる。

加湿水供給部１６の水は、貯水部３０にも滴下されるようになっており、この貯水部３０内に設けられている第１温度センサ３１によって、湿球温度が取得されるようになっている。この第１温度センサ３１によって、取得される温度は、図２に示される空気線図においては、Ｃ点に示される。また、水膜加湿器１７を通過した空気は、相対湿度略１００％の空気なり、Ｃ点の状態とされる。

そして、図２に示される空気線図において、第１温度センサ３１で検出された温度を通る湿球温度一定の線と、所定の水平線（Ｘ−Ｘ’；外気ＯＡが乗っていることが想定される線）との交点（すなわち、点Ｂ）によって、室外機５で生成する冷媒の温度を決定する。第１温度センサ３１で検出された温度は、室外機５の制御部（不図示）に送られ、上記のように、室外機５に対する指令温度を決定する。

このように、本発明に係る空調システム１においては、湿った状態で温度を検出する第１温度センサ３１が設けられ、第１温度センサ３１で検出された温度に基づいて室外機５で生成する冷媒の温度を決定するので、露点温度を検出するためのセンサが必要なく、安価に、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可能となる。

水膜加湿器１７の気流方向下流側に設けられる再熱コイル２０が設けられている。この再熱コイル２０には、熱源はどのようなものでもよいが、例えば、電気ヒーターなどを用いることができる。

再熱コイル２０の近傍には、乾いた状態で温度を検出する第２温度センサ３２が設けられ、乾球温度を取得することができるようになっている。そして、この第２温度センサ３２で検出された温度に基づいて再熱コイル２０の指令温度を決定するようになっている。すなわち、再熱コイル２０は、空気線図において、点Ｃから目標点である点Ｐとなるように、加熱を行うようにする。

以上のように、本発明に係る空調システム１においては、図２に示す空気線図において、Ａ点に示される乾球温度及び絶対湿度である外気ＯＡを、目標点である点Ｐとして調整して、クリーンルームに供給するようにしている。

１・・・空調システム
５・・・室外機
７・・・配管
８・・・コイル
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
１６・・・加湿水供給部
１７・・・水膜加湿器
２０・・・再熱コイル
２２・・・送風ファン
２５・・・ＨＥＰＡフィルタ
３０・・・貯水部
３１・・・第１温度センサ
３２・・・第２温度センサ

Claims

指令した温度の冷媒を生成する室外機と、
前記室外機で生成された冷媒が流され、導入した外気の温度制御を行う第１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、
前記外気処理空調機の中には、前記第１コイルの気流方向下流側に設けられ、水が滴下される加湿器と、
前記加湿器の近傍に配され、湿った状態で温度を検出する第１温度センサと、が設けられ、
前記第１温度センサで検出された温度に基づいて前記室外機で生成する冷媒の温度を決定することを特徴とする空調システム。
空気線図において、
前記第１温度センサで検出された温度を通る湿球温度一定の線と、
所定の水平線との交点によって、前記室外機で生成する冷媒の温度を決定することを特徴とする請求項１に記載の空調システム。
前記加湿器の気流方向下流側に設けられる第２コイルと、
前記第２コイルの近傍に配され、乾いた状態で温度を検出する第２温度センサと、が設けられ、
前記第２温度センサで検出された温度に基づいて前記第２コイルの指令温度を決定することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の空調システム。