JP3650758B2 - 精密温湿度制御装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、精密温調すべき空間に精密温湿度制御した空調空気を供給するための精密温湿度制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
半導体プロセスをはじめとした精密加工を行うプロセスにおいて、プロセス装置は年間を通じて安定した運転状態を維持し、また停止状態においても装置自身の精度を維持するために安定した環境下におかれる必要がある。このため、半導体プロセス装置を取り扱う場合、温湿度制御がされたクリーンルーム内にプロセス装置を設置すると共に、特に加工精度の高いプロセス装置は隔壁で仕切ったチャンバと呼ばれる容器内に収容して稼働している。
【０００３】
このチャンバ内はプロセス装置の環境を維持するため、±０．１℃またはこれ以上の安定度に精密温度制御された空間となっており、プロセス装置はこの環境下で加工精度を確保している。
【０００４】
チャンバの温湿度制御は、冷凍サイクルを用いて行われ、外気やチャンバ内の空気を蒸発器に導入して冷却した後、これを電気ヒータで再加熱すると共に、超音波加湿器やパン型加湿器で加湿して設定温湿度になるようにしている。
【０００５】
半導体製造プロセス装置は半導体の世代が進むにつれ、大型化すると同時に消費する電力の量も大型化し、半導体工場での消費電力は膨大な量を必要としてきている。特に上記の高度な温度制御を必要するプロセス装置のための再加熱用電気ヒータは消費電力のうちのかなりの割合を占めている。
【０００６】
そこで、本発明者は、特願平１１−２０１９９２号（発明の名称；精密温調制御装置）にて、蒸発器の吹き出し側に、冷凍サイクルに接続された再熱器を設置し、その再熱器に、圧縮機からのホットガスを流すことで、冷凍サイクルの廃熱を利用して温度制御を行うようことを提案した。この精密温調制御装置においては、圧縮機からのホットガスを凝縮器と再熱器に分流して供給するためには、通常の三方弁では、応答性が悪いため、電−空比例制御弁を用い、電気信号を空気圧に変換し、その空気圧で比例制御弁の分流比を調整することで、応答性がよく±０．１℃以上の精密温調制御を可能としたものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、先の提案においては、冷凍サイクルは、温湿度制御のためには、冷却能力を略最大で運転して冷却・除湿した空気を、設定温湿度となるように加熱すると共に加湿しているため、冷凍サイクルと加湿器を運転する消費電力が、未だ嵩む問題を残している。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、精密温湿度制御を行うにおいて、さらに消費電力を低減できる精密温湿度制御装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、インバータ装置で駆動される圧縮機、三方比例制御弁、冷却水で冷媒を凝縮させる凝縮器、電子膨張弁、外気を冷却する蒸発器を順次接続し、上記三方比例制御弁に、圧縮機から三方比例制御弁を介して分流されたホットガスを導入する再加熱器を接続し、その再加熱器の出口側を凝縮器の入口側に接続して冷凍サイクルを構成し、上記外気を冷却する蒸発器の吹出側に上記再加熱器を設置し、圧縮機からでたホットガスの一部を再加熱器に導入し、そのホットガスで、蒸発器で冷却された空気を再加熱すると共にその再加熱された空気を加湿器で加湿して温湿度制御された空調空気とするに際して、設定温度と空調空気の温度に基づいて三方比例制御弁の分流比を制御して再加熱器で空調空気を設定温度に再加熱する吹出温度制御部と、設定湿度と空調空気の湿度から加湿器での加湿量を制御して空調空気を設定湿度にする吹出湿度制御部と、その加湿器への制御出力と空調空気の吹き出し風量に応じて予め最小の加湿量となるような加湿出力設定値とが入力され、これに基づいてインバータ装置の運転周波数を制御して圧縮機の能力を制御すると共に電子膨張弁の開度を制御し、さらに凝縮器への冷却水量を制御するための制御出力をつくり出す加湿出力制御部と、蒸発器の冷媒蒸発圧力と上記加湿出力制御部からの制御出力とが入力され、それに応じてインバータ装置の運転周波数を制御する冷媒蒸発圧力制御部と、圧縮機の冷媒吸込温度と上記加湿出力制御部からの制御出力とが入力され、それに応じて電子膨張弁の弁開度を制御する吸込冷媒温度制御部と、凝縮器の凝縮圧力と上記加湿出力制御部からの制御出力とが入力され、それに応じて凝縮器への冷却水量を調整する冷却水制御弁を制御する凝縮圧力制御部とを備えたことを特徴とする精密温湿度制御装置である。
【００１０】
請求項２の発明は、吹出湿度制御部の制御出力は、ローパスフィルタ等を介して加湿出力制御部へ入力される請求項１記載の精密温湿度制御装置である。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適実施の形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００１７】
先ず、図２により精密温湿度装置を説明する。
【００１８】
図２において、１０は、ケーシングで、ケーシング１０の下部に機械室１１が形成され、ケーシング１０の側面中央からケーシング１０の頂部にかけてＬ字状に空調室１２が形成され、ケーシング１０内の上部に制御室１３が形成される。
機械室１１には、図３で詳細に説明するが、圧縮機１４、凝縮器１５、電−空比例制御弁１６、電子膨張弁１７等が収容される。空調室１２には、外気ＯＡの吸込口１８に位置して蒸発器１９、再熱器２０が配置され、その再熱器２０の下流側の空調室１２には、パン型或いは超音波型の加湿器２１が配置され、空調室１２の吹出口２２側には、ファン２３が配置される。吹出口２２には、空調空間（図示せず）に温湿度制御された空調空気ＳＡを送るダクト２４が接続される。
【００１９】
図３は、精密温湿度装置の冷凍サイクルを示したものであり、圧縮機１４の吐出側に電−空比例制御弁１６が接続され、その一方のポート１６ａに凝縮器１５が接続され、凝縮器１５の出口側に電子膨張弁１７が接続され、その電子膨張弁１７に蒸発器１９が接続され、蒸発器１９の出口側が圧縮機１４の吸込側に接続される。
【００２０】
電−空比例制御弁１６の他方のポート１６ｂには、再熱器２０が接続され、その再熱器２０の出口側が戻しライン２５を介して凝縮器１５の入口側に接続される。また戻しライン２５には、逆止弁２６が接続される。
【００２１】
圧縮機１４は、運転周波数可変のインバータ装置２７により駆動される。インバータ装置２７は、商用電源を直流に変換し、これをトランジスタで出力周波数可変の三相或いは単相交流に変換して圧縮機１４を駆動するもので、後述する制御装置３０からの運転指令周波数に応じて、トランジスタをパルス幅変調によりスイッチングして圧縮機１４のモータを駆動する。
【００２２】
電−空比例制御弁１６は、空気圧で開閉作動される絞り弁３１ａ，３１ｂと、入力された電気信号に応じた空気圧を発生し、その空気圧で絞り弁３１ａ，３１ｂを作動する電−空変換器３２と、その電−空変換器３２に圧縮空気を供給する圧縮源３３とからなる。絞り弁３１ａ，３１ｂは、その弁開度が連動するようにされ、一方の弁開度が１００％のとき他方が０％で、空気圧に応じて、その合計開度が常時１００％となるように両者の弁開度が設定されるようになっている。
【００２３】
凝縮器１５には、圧縮機１４からのホットガスを冷却するための冷却水供給ライン３４と、冷却後の冷却水を排水する排水ライン３５が接続され、その排水ライン３５に冷却水量を調整する冷却水制御弁３６が接続される。
【００２４】
次に、再熱器２０を接続した精密温湿度装置による冷凍サイクルの作動を説明する。
【００２５】
図３の冷凍サイクルにおける冷媒は、圧縮機１４で高温高圧冷媒ガス（ホットガス）とされて凝縮器１５に流れ、そこで冷却水と熱交換されて凝縮され、電子膨張弁１７で減圧されて、気液混合冷媒となって蒸発器１９に流れ、そこでファン２３で吸い込まれた外気ＯＡと熱交換して蒸発して圧縮機１４に戻り再度圧縮されて循環する。
【００２６】
この冷凍サイクルの運転中、電−空制御弁１６の分流比が調整されて圧縮機１４からのホットガスの一部が再加熱器２０に流され、蒸発器１９で冷却された空気をホットガスで設定温度まで再加熱し、ダクト２４から吹き出す空調空気の温度を制御すると共に加湿器２１により設定湿度に加湿制御する。
【００２７】
図２，図３に示すようにファン２３の吹出側には、吹出温度を検出する吹出温度センサＳ１と、湿度を検出する湿度センサＳ２、空調空気の風量を検出する風量センサＳ６が設けられる。また、蒸発器１９の出口側の配管には、冷媒の蒸発圧力を検出する蒸発圧力センサＳ３と、冷媒の温度を検出する吸込温度センサＳ４が設けられ、さらに、圧縮機１４の出口側には、冷媒の凝縮圧力を検出する凝縮圧力センサＳ５が設けられる。
【００２８】
これら、センサＳ１〜Ｓ６の検出値は、制御装置３０に入力され、その検出値に基づいて制御装置３０は、インバータ装置２７の運転周波数、電子膨張弁１７の弁開度（減圧度）、加湿器２１での加湿量、電−空比例制御弁１６の分流比（再加熱量）を制御する。この際、制御装置３０は、加湿器２１の制御出力が最小の加湿量となるようにインバータ装置２７で圧縮機１４の能力を制御すると共に、その能力で、冷凍サイクルが安定するよう電子膨張弁１７、凝縮器１５への冷却水量を制御するようになっている。
【００２９】
この制御装置３０は、吹出温度センサＳ１の検出値に基づいて、吹出温度を設定温度にすべく電−空比例制御弁１６の電−空変換器３２に電気信号を出力して、再熱器２０に流れるホットガス量を制御して再熱制御を行うと共に、湿度センサＳ２の検出値に基づいて、設定湿度となるように加湿器２０での加湿量を制御する。
【００３０】
また、制御装置３０は、蒸発圧力センサＳ３の検出値に基づいて、インバータ装置２７の運転周波数を制御し、冷媒の吸込温度センサＳ４の検出値に基づいて電子膨張弁１７の減圧度を制御し、さらに凝縮圧力センサＳ５の検出値に基づいて、冷却水制御弁３６を制御するようになっている。
【００３１】
この制御装置３０は、蒸発器１９に吸い込む外気ＯＡの状態（温湿度）と、吹き出す空調空気ＳＡの設定温湿度に応じて、先ず、空調空気ＳＡの温湿度が設定値となるように制御し、その制御中の加湿出力を検出し、加湿器２１での加湿量が最小となるように加湿出力制御を行い、その上で冷凍サイクルが安定運転するようにインバータ装置２７、電子膨張弁１７、冷却水制御弁３６を制御する。
【００３２】
この制御装置３０の詳細を図１により説明する。
【００３３】
制御装置３０は、吹出温度制御部４０と吹出湿度制御部４１と冷媒蒸発圧力制御部４２と吸込冷媒温度制御部４３と凝縮圧力制御部４４と、加湿出力制御部４５とから構成される。
【００３４】
吹出温度制御部４０は、温度センサＳ１から入力される検出温度ＰＶ１と設定温度ＳＰ１とを比較演算し、その結果に基づいて電−空比例制御弁１６に制御信号ＭＶ１を出力して、再熱制御を行う。
【００３５】
吹出湿度制御部４１は、湿度センサＳ２から入力される検出湿度ＰＶ２と設定湿度ＳＰ２とを比較演算し、その結果に基づいて加湿器２１に制御信号ＭＶ２を出力して、加湿制御を行う。
【００３６】
冷媒蒸発圧力制御部４２は、蒸発圧力センサＳ３から入力される検出圧力ＰＶ３と設定蒸発圧力ＲＳＰ３とを比較演算し、その結果に基づいてインバータ装置２７に制御信号ＭＶ３を出力し、圧縮機１４の運転周波数を可変することで蒸発圧力制御を行う。この場合、冷媒蒸発圧力制御部４２は、圧縮機１４の吸込圧力が、０．４〜０．５４ＭＰａの可変範囲に入るように制御がなされる。
【００３７】
吸込冷媒温度制御部４３は、冷媒吸込温度センサＳ４から入力される検出吸込温度ＰＶ４と設定吸込温度ＲＳＰ４とを比較演算し、その結果に基づいて電子膨張弁１７に制御信号ＭＶ４を出力して、その開度を可変することで吸込冷媒温度の制御を行う。この場合、吸込冷媒温度制御部４３は、吸込冷媒温度が、１４〜１８℃の可変範囲に入るように制御がなされる。
【００３８】
凝縮圧力制御部４４は、凝縮圧力センサＳ５から入力される検出圧力と設定凝縮圧力ＲＳＰ５とを比較演算し、その結果に基づいて、冷却水制御弁３６に制御信号ＭＶ５を出力して冷却水量を可変することで、凝縮圧力制御を行う。この場合、凝縮圧力制御部４４は、凝縮圧力が、１．４〜１．６ＭＰａの可変範囲に入るように制御がなされる。
【００３９】
加湿出力制御部４５は、吹出湿度制御部４１の加湿制御信号ＭＶ２を、一次遅れ４段結合処理などにて高次成分をカットするローパスフィルタ４６を通して入力される制御信号ＰＶ６と加湿出力設定値ＳＰ６とを比較演算し、その結果に基づいて、制御出力ＭＶ６を出力し、冷媒蒸発圧力制御部４２には、制御出力ＭＶ６に基づいて変換された設定蒸発圧力ＲＳＰ３が入力され、吸込冷媒温度制御部４３には、同様に設定吸込温度ＲＳＰ４が入力され、凝縮圧力制御部４４には、設定凝縮圧力ＲＳＰ５が入力される。
【００４０】
この加湿出力制御部４５に入力される加湿出力設定値ＳＰ６は、風量センサＳ６で検出された風量値に基づいて決定される。すなわち、風量センサＳ６で検出された風量値が、スケーリング４８に入力され、その風量値に基づいて、スケーリング４８は、その風量範囲中、最大風量時には２５％を、最小風量時には１０％となるよう、その風量範囲で、２５〜１０％の値を選択し、これを加湿出力設定器４９に入力し、加湿出力設定器４９が、これを受けて加湿出力制御部４５に加湿出力設定値ＳＰ６を出力する。
【００４１】
この加湿出力設定値ＳＰ６は、吹出湿度制御部４１での最大加湿量（除湿量をゼロ或いは最小として冷却したときの冷却空気の絶対湿度と空調空気ＳＡの絶対湿度との差）に対する加湿器２１の最大加湿能力の比（最大加湿量／最大加湿能力）であり、これは風量により変化するため、風量センサＳ６とスケーリング４８で、風量に応じて、１０〜２５％の設定値を選択する。
【００４２】
この設定値入力の範囲（１０〜２５％）で、制御出力ＭＶ６は、０〜１００％の値をとる。この０〜１００％の制御出力ＭＶ６に対して、設定蒸発圧力ＲＳＰ３は、０．４〜０．５４ＭＰａの可変範囲で、０〜１００％の値をとり、設定吸込温度ＲＳＰ４は、１４〜１８℃の可変範囲で、０〜１００％の値をとり、設定凝縮圧力ＲＳＰ５は、１．４〜１．６ＭＰａの可変範囲で、０〜１００％の値をとるようにされる。
【００４３】
以上において、加湿器２１への制御信号ＭＶ２を、ローパスフィルタ４６を通して加湿の制御出力ＰＶ６を検出し、その制御出力ＰＶ６と加湿出力設定値ＳＰを比較演算することで、加湿出力を最小とする制御信号ＭＶ６をつくり、その制御信号ＭＶ６に基づいて、冷凍サイクルの能力を制御する冷媒蒸発圧力制御部４２と吸込冷媒温度制御部４３と凝縮圧力制御部４４の設定値を可変とすることで、冷却能力（ここでの目的は除湿量）を最小とすることが可能となる。
【００４４】
また、湿度制御の制御信号ＭＶ２の値を一次遅れ４段結合などのフィルタ処理を行うローパスフィルタ４６を通して加湿の制御出力ＰＶ６とすることで、冷媒蒸発圧力制御部４２と吸込冷媒温度制御部４３と凝縮圧力制御部４４の発振を防止し、精密温湿度装置の本来の目的である温度制御、湿度制御を乱すことなく最小のエネルギーで運転が可能となる。
【００４５】
また、加湿出力設定値ＳＰ６は、加湿器２１の最大加湿能力の１０〜２５％の範囲に設定し、湿度制御の制御代、外乱追従性等を考慮して最小の値（１０％近く）にすることで、外乱に対する追従性もよく、省エネ性を向上できる。この場合、１０％以下では、冷却能力（除湿能力）が小さく外乱による温湿度の追従性が悪くなり、また２５％以上では、省エネ性が少なくなるので好ましくない。
【００４６】
次に、本発明の制御装置３０による精密温湿度制御と上述した先願の制御を、図４〜図７の空気線図により説明する。
【００４７】
図６、図７は、先願の制御を示したものである。
【００４８】
図６は、外気ＯＡ（温度２７℃，相対湿度５０％ＲＨ）を、空調空気ＳＡ（設定温度２１℃，設定相対湿度５０％ＲＨ）にする際の空気線図上での変化を示したもので、外気ＯＡを、蒸発器で、点ＣＡ’（温度１０℃，相対湿度９０％ＲＨ）まで冷却し、これを再熱器で、絶対湿度はそのままで、点ＨＡ’（温度２１℃、相対湿度４５％ＲＨ）まで再熱し、これを相対湿度５０％ＲＨまで加湿して空調空気ＳＡとした例を示し、外気ＯＡを、最大冷却能力で、点ＣＡ’まで冷却している状態を示している。
【００４９】
図７は、外気ＯＡ（温度２１℃，相対湿度５０％ＲＨ）を、空調空気ＳＡ（設定温度２７℃，設定相対湿度５０％ＲＨ）にする際の変化を示したもので、外気ＯＡを最大冷却能力で、点ＣＡ’（温度３℃、相対湿度９０％ＲＨ）まで冷却し、これを点ＨＡ’（温度２７℃，相対湿度２０％ＲＨ）まで再加熱（最大加熱）し、さらに、相対湿度５０％ＲＨまで最大加湿して空調空気ＳＡとした例を示している。
【００５０】
さて、図４は、図７の先願の制御に対応する本発明の精密温湿度制御を示したものである。
【００５１】
すなわち、図４は、外気ＯＡ（温度２１℃，相対湿度５０％ＲＨ）を、空調空気ＳＡ（設定温度２７℃，設定相対湿度５０％ＲＨ）にする場合、冷却による除湿量をゼロとして点ＣＡまで冷却し、その冷却空気を再熱器２０で、点ＨＡの設定温度２７℃まで最大加熱し、これを空調空気ＳＡの設定湿度（相対湿度５０％ＲＨ）まで最大加湿した状態を示している。
【００５２】
この図４と図７を比較すれば明らかなように、先願では、略最大冷却能力で、外気ＯＡを冷却するため、除湿量が多くなり、その冷却空気を設定温度（２７℃）の点ＨＡ’まで最大加熱し、その点ＨＡ’から最大加湿を行って空調空気ＳＡとしていたが、本発明では、最大加熱と最大加湿を行うにあたって、先ず、外気ＯＡを、除湿量ゼロの状態で、点ＣＡまで、冷却し、これを設定温度（２７℃）の点ＨＡまで最大加熱し、その点ＨＡから最大加湿を行って空調空気ＳＡとすることで、過度の冷却による除湿量を無くし、その分、加湿量も少なくすることが可能となる。
【００５３】
図５は、本発明と先願での制御を比較して示したもので、外気ＯＡ（温度２３℃，相対湿度４５％ＲＨ）を、空調空気ＳＡ（設定温度２３℃，設定湿度４５％ＲＨ）にするときの状態を示したものである。
【００５４】
先願においては、外気ＯＡを点ＣＡ’（温度３℃，相対湿度９０％）まで冷却し、これを点ＨＡ’（設定温度２３℃）まで加熱し、さらに空調空気ＳＡの湿度（相対湿度４５％）まで最大加湿を行って精密温湿度制御を行っていたが、本発明においては、先ず、除湿量がゼロに近い点ＣＡ（温度１０℃、相対湿度９０％ＲＨ）まで冷却し、これを点ＨＡ（設定温度２３℃）まで加熱し、さらに空調空気ＳＡの湿度（相対湿度４５％ＲＨ）まで加湿（加湿出力設定値ＳＰ）することで、冷凍サイクルの負荷を最小に設定しつつ、精密温湿度制御することが可能となる。
【００５５】
このように、最大加湿量（図４でのＳＡの絶対湿度と点ＨＡの絶対湿度の差）に対する加湿器２１の加湿最大能力からみた制御出力の能力値の比を加湿出力とし、これを風量センサＳ６の検出値に応じて加湿出力設定値ＳＰを２５〜１０％に設定し、図５の最小加湿量（最小風量）のときの加湿出力設定値ＳＰを１０％とし、最大加湿量（最大風量）のときの加湿出力設定値ＳＰを２５％とし、外気ＯＡと空調空気ＳＡの絶対湿度差に基づいて、加湿出力設定値ＳＰを１０〜２５％の値を選定し、その加湿出力設定値ＳＰと吹出湿度制御部４１からローパスフィルタ４６を介して入力される制御出力ＰＶ６が、加湿出力設定値ＳＰとなるように、加湿出力制御部４６が演算して制御出力ＭＶ６をつくり出し、その制御出力ＭＶ６に基づいて、インバータ装置２７、電子膨張弁１７、冷却水制御弁３６の各設定値ＲＳＰ３，ＲＳＰ４，ＲＳＰ５を設定して冷凍サイクルを運転することで、加湿量を最小にしつつ、精密温湿度制御の追従性がよく、しかも省エネルギ運転が行える。
【００５６】
この省エネルギ効果は、先願の精密温湿度制御装置と本発明の精密温湿度制御装置で、同じ能力のものを使用し、処理風量２２．５ｍ³ ／ｍｉｎ、外気ＯＡ２３℃、相対湿度４０％ＲＨとし、空調空気ＳＡを、設定温度２３℃、４５％ＲＨとしたときの消費電力測定値（有効電力）を検証したところ、先願では、ファンの電力１．２６ｋＷ、冷凍機の電力１．８８ｋＷ、加湿器の電力１．６ｋＷで、４．７４ｋＷであるが、本発明では、ファンの電力１．２６ｋＷ、冷凍機の電力０．８９ｋＷ、加湿器の電力１．０ｋＷで、３．１５ｋＷであり、１．６ｋＷの省エネ効果が得られた。
【００５７】
なお、上述の実施の形態では、外気ＯＡと説明したが、この外気ＯＡは、クリーンルーム内の空気でも、また空調空間から循環して吸引した空気でもよい。
【００５８】
また、加湿出力設定値ＳＰを１０〜２５％としたが、この設定値は、加湿器２１の能力で可変であり、必ずしも上記の範囲に限定されるものではないことは勿論である。
【００５９】
さらに、上述の実施の形態では、冷凍サイクルに接続した再加熱器により、蒸発器で冷却された空気を加熱して設定温度とする例で説明したが、再加熱器のみならず従来の電気ヒータで再加熱する精密温湿度制御にも適用できることは勿論であり、この場合、圧縮機の消費電力と同時に電気ヒータでの消費電力も低減できる。
【００６０】
【発明の効果】
以上要するに本発明によれば、冷凍サイクルの圧縮機をインバータ装置で能力可変に運転するにおいて、加湿量が最小となるような加湿出力設定値を設定し、これを実際の加湿制御出力と比較演算して、加湿出力制御部が、冷凍サイクルを運転する設定値としての制御出力をつくり出し、この制御出力を基に、インバータ装置の運転周波数、電子膨張弁の開度、凝縮器への冷却水量を制御する冷水制御弁をそれぞれ制御することで、無駄な除湿を抑えて加湿量を少なくし、しかも冷凍サイクルを安定に運転しつつ省エネルギーを達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の精密温湿度制御方法及びその装置の一実施の形態を示す制御ブロック図である。
【図２】本発明の精密温湿度制御方法及びその装置の一実施の形態を示す装置図である。
【図３】本発明の精密温湿度制御方法及びその装置の一実施の形態を示す冷凍サイクル図である。
【図４】本発明において、精密温湿度制御したときの空気線図上の温湿度操作を示す図である。
【図５】本発明と先願の発明において、精密温湿度制御したときの空気線図上の温湿度操作を示す図である。
【図６】先願の発明において、精密温湿度制御したときの空気線図上の温湿度操作を示す図である。
【図７】同じく先願の発明において、精密温湿度制御したときの空気線図上の温湿度操作を示す図である。
【符号の説明】
１４ 圧縮機
１５ 凝縮器
１６ 三方比例制御弁
１７ 電子膨張弁
１９ 蒸発器
２０ 再加熱器
２１ 加湿器
２７ インバータ装置
４０ 吹出温度制御部
４１ 吹出湿度制御部
４５ 加湿出力制御部
ＳＰ６ 加湿出力設定値
ＯＡ 外気
ＳＡ 空調空気

Claims (2)

1. インバータ装置で駆動される圧縮機、三方比例制御弁、冷却水で冷媒を凝縮させる凝縮器、電子膨張弁、外気を冷却する蒸発器を順次接続し、上記三方比例制御弁に、圧縮機から三方比例制御弁を介して分流されたホットガスを導入する再加熱器を接続し、その再加熱器の出口側を凝縮器の入口側に接続して冷凍サイクルを構成し、上記外気を冷却する蒸発器の吹出側に上記再加熱器を設置し、圧縮機からでたホットガスの一部を再加熱器に導入し、そのホットガスで、蒸発器で冷却された空気を再加熱すると共にその再加熱された空気を加湿器で加湿して温湿度制御された空調空気とするに際して、設定温度と空調空気の温度に基づいて三方比例制御弁の分流比を制御して再加熱器で空調空気を設定温度に再加熱する吹出温度制御部と、設定湿度と空調空気の湿度から加湿器での加湿量を制御して空調空気を設定湿度にする吹出湿度制御部と、その加湿器への制御出力と空調空気の吹き出し風量に応じて予め最小の加湿量となるような加湿出力設定値とが入力され、これに基づいてインバータ装置の運転周波数を制御して圧縮機の能力を制御すると共に電子膨張弁の開度を制御し、さらに凝縮器への冷却水量を制御するための制御出力をつくり出す加湿出力制御部と、蒸発器の冷媒蒸発圧力と上記加湿出力制御部からの制御出力とが入力され、それに応じてインバータ装置の運転周波数を制御する冷媒蒸発圧力制御部と、圧縮機の冷媒吸込温度と上記加湿出力制御部からの制御出力とが入力され、それに応じて電子膨張弁の弁開度を制御する吸込冷媒温度制御部と、凝縮器の凝縮圧力と上記加湿出力制御部からの制御出力とが入力され、それに応じて凝縮器への冷却水量を調整する冷却水制御弁を制御する凝縮圧力制御部とを備えたことを特徴とする精密温湿度制御装置。
2. 吹出湿度制御部の制御出力は、ローパスフィルタ等を介して加湿出力制御部へ入力される請求項１記載の精密温湿度制御装置。

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