JPH11287478A - 低露点室の空調方法及び低露点室の減湿設備 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 低露点室内にいる作業員などの人間から発生
した水分を低コストで迅速に除去できる空調方法と減湿
設備を提供する。 【解決手段】 減湿処理された空気の供給手段８と室内
空気の排気手段９が設けられた低露点室２の空調方法で
あって，排気手段９が，低露点室２内の空気を循環させ
ずに低露点室２外に排気することを特徴としている。こ
のように全外気式の空調を行うことによって，低露点室
２内において作業者などから発散された水分を，低露点
室２に発散させることなく，排気手段９を通じて低露点
室２外に排気させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は，減湿雰囲気に保持
される低露点室を空調する方法と減湿設備に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば，水分を嫌う製品や半導体デバイ
ス，リチウム電池等の製造などにおいて，低露点室が広
く利用されている。かかる低露点室には，減湿機構で製
造された低露点空気が導入され，低露点室内は一定の低
湿度以下に制御される。従来は，低露点室の排気口から
排気された室内雰囲気を減湿した後，再び低露点室内へ
循環供給していた。また，この低露点室内にて発生する
水分の内のほとんどは，室内で作業している作業員の発
汗などといった人間から発生したものであるが，従来
は，このような作業者から発生した水分は低露点室内に
発散させていた。そして，この作業者から発生した水分
を減湿機構で減湿し，再び低露点室内へ循環供給してい
た。このように循環供給する理由は，減湿空気を生成す
るためには高価な設備費及び運転費を要し，かかる高価
な空気をそのまま排気することは当業者にとって想到で
きないことだったからである。低露点室内で水分が発生
したとしても，外気やこれを冷却減湿した空気よりも室
内空気ははるかに低温で，これを再利用処理すれば設備
の使用を抑えることができるため，室内空気を循環させ
ることが常識であったのである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】低露点室内の空気を循
環させる空調方法では，作業者から発生した水分を高い
能力で減湿しなければならず，空調設備における減湿機
構に対し高負荷が要求されていた。従来の除湿機構に要
求される容量の大小は，低露点室内にいる作業員の人数
によって決定されており，低露点室に作業員がたくさん
出入りする場合は除湿機構に大容量が要求され，設備費
と運転費が共に高騰していた。特に近年は大勢の作業者
が出入りできるように低露点室の大型化が進められてお
り，更なる設備の大型化が求められ，これが製品のコス
トの上昇にもなっている。このため，低露点室において
省コスト，省エネルギの要請が強くなってきている。

【０００４】本発明の目的は，低露点室内にいる作業員
などの人間から発生した水分を低コストで迅速に除去で
きる空調方法と減湿設備を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】以上の課題を解決するた
めに，請求項１の発明は，減湿処理された空気の供給手
段と室内空気の排気手段が設けられた低露点室の空調方
法であって，前記排気手段は，低露点室内の空気を循環
させずに低露点室外に排気することを特徴としている。

【０００６】この請求項１の空調方法にあっては，低露
点室内には従来の外気取り入れ量に相当する空気を供給
手段で減湿して供給し，低露点室内の空気は循環させず
にそのまま低露点室外に排気することによって，いわゆ
る全外気式の空調を行う。このため，低露点室内におい
て作業者などから発散された水分は，低露点室に再び戻
ることがなく，低露点室に設けられている排気手段を通
じて低露点室外に排気される。このように，取り入れ外
気は一過性で排気され，常に新たな減湿空気が室内に導
かれる。また，一方向性の空気流通を行うため，還気ダ
クトが省略でき，空気流路を簡素化できると共に，省ス
ペース化がはかれる。

【０００７】この請求項１の空調方法において，請求項
２に記載したように，前記低露点室内にいる人間にカバ
ー着を着用させ，該カバー着内部の空気を前記排気手段
により吸引して低露点室外に排気することが好ましい。
そうすれば，作業員などの人間から発生した水分を低露
点室内に発散させることなく迅速にカバー着内に捕捉し
て低露点室外に排気することができ，排気量も少量で済
むので，低コストで省エネルギな空調を行うことが可能
となる。

【０００８】またこの請求項２の空調方法において，請
求項３に記載したように，前記排気手段の空気取り入れ
口を前記低露点室の床面に形成し，前記カバー着に空気
吐き出し口を設けてこの空気吐き出し口を前記カバー着
の足下に配置するようにしても良い。そうすれば，カバ
ー着内部の雰囲気を作業員などの足下に排気し，その排
気された雰囲気を低露点室内に拡散させることなく，低
露点室の床面に形成された排気手段の空気取り入れ口か
ら低露点室外に迅速に排気することができるようにな
る。また，作業者が低露点室内を移動しても，カバー着
内部の雰囲気は低露点室内に拡散しないので，作業者は
低露点室内を自由に移動でき，作業が行いやすくなる。

【０００９】また，請求項４に記載したように，前記排
気手段は，排気を減湿処理する減湿機構を備えているこ
とが好ましい。そうすれば，低露点室内の空気から水分
を除去した後，排気手段を通じて低露点室外に排気する
ことができるようになる。

【００１０】請求項５の発明は，外気を導入し減湿処理
して低露点室に導く減湿機を低露点室外に配置し，前記
減湿処理した外気を低露点室に供給する給気チャンバを
低露点室の天井に設け，空気が流通可能に構成された低
露点室の床面下方には排気チャンバを設け，かつ，この
排気チャンバに減湿材を備えた減湿機構を具備せしめ，
低露点室内の空気がこの減湿機構で減湿された後，排気
される構成としたことを特徴とする，低露点室の減湿設
備である。

【００１１】この請求項５の減湿設備によれば，給気チ
ャンバを経て低露点室の上方より低露点空気が連続的に
室内に供給され，室内の空気は低露点室の床面下方に設
けられた排気チャンバを経て排気されることにより，低
露点室の内部には室上方から下方へと向かう一方向性の
強制気流が発生する。作業者などから出た水分はこの強
制気流により室外に速やかに排気されることとなり，低
露点室内に水分が拡散しない。また，低露点室内で作業
者などから発生した水分は，排気チャンバを通過する際
に，排気チャンバの減湿機構に備えられた減湿材で吸着
される。また，減湿機構に備えられた減湿材は，低露点
室内から連続的に排気される低露点空気によって自己再
生される。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下，図面を参照にして本発明の
好ましい実施の形態を説明する。図１は，本発明の実施
の形態にかかる空調方法を実施するための空調システム
１の全体構成を概略的に示す説明図である。図示の例で
は，所定の低露点雰囲気（減湿雰囲気）に保たれた低露
点室２内に，カバー着３を着用した２人の作業員５が入
った状態を示している。これら２人の作業員５の間に
は，例えば半導体デバイスやリチウム電池などといった
水分を嫌う製品の製造ライン６が配置されている。

【００１３】低露点室２の上下に，給気手段８と排気手
段９が構成されている。即ち，低露点室２の天井１０上
方には，給気チャンバ１１が設けられており，減湿空気
供給手段１２によって減湿され，給気路１３を送風され
た空気（外気）が，この給気チャンバ１１を介して低露
点室２内に供給されている。減湿空気供給手段１２は例
えば乾式もしくは湿式の減湿機１２’を内蔵した送風装
置などで構成される。一方，グレーチングなどによって
通気できるように構成された低露点室２の床面１５下方
には，排気チャンバ１６が設けられており，床面１５
は，排気チャンバ１６の空気取り入れ口に形成されてい
る。この排気チャンバ１６に，排気ファン１７を備えた
排気路１８が接続されている。また，排気チャンバ１６
の内部に，例えば活性炭，シリカゲルなどの減湿材を備
えた減湿機構１９が配置されている。この減湿機構１９
は，例えば減湿材をシート成形したもの，布袋，メッシ
ュなどの通気性材料で形成された適当なケーシング内に
吸湿在を充填したものなどを用いることができる。その
ような減湿機構１９を，グレーチングなどの通気性ある
床面１５の下方に支持部材によって支持して配置するこ
とにより，湿分吸着層を形成している。これにより，低
露点室２内の空気は，空気取り入れ口である床面１５か
ら排気チャンバ１６内に流入して，減湿機構１９機構で
減湿処理された後，低露点室２内に再び循環供給される
ことなく，排気ファン１７の稼働によって排気路１８を
介して低露点室２外に排気されるようになっている。本
発明においては，排気路１８の排気は屋外に排出しても
良く，あるいはその排気を別系統の用途に用いることも
できる。但し，排気を給気手段８を経て再び低露点室２
内に循環供給することはない。その他，減湿空気供給手
段１２によって減湿された空気が，給気路２０を介して
製造ライン６にも供給され，製造ライン６の雰囲気は，
排気ファン２２の稼働によって排気路２１を介して排気
されるようになっている。

【００１４】ここで図２（ａ）は，低露点室２内におい
て作業員５が着用しているカバー着３の正面図であり，
図２（ｂ）は，図２（ａ）におけるＡ−Ａ断面矢視図で
ある。この実施の形態では，カバー着３の内側に，更に
アンダーウェア２３を着用するようになっている。

【００１５】カバー着３は，例えばビニールなどの透湿
性のない生地で構成され，作業員５をほぼ全体的に覆う
形状を有している。但し，カバー着３の頭部３０の前面
と袖部分３１の先端には開口部３２と開口部３３が形成
されている。頭部３０前面に形成された開口部３２は，
覗き窓の役割を果たす。袖部分３１の開口部３３には伸
縮自在なゴムリング３５が取り付けてある。図示の例で
は，カバー着３の足部分３６の先端は塞がれた構成にな
っている。また，カバー着３の前面には，上下にわたっ
てファスナー３７が設けてある。このファスナー３７を
開いて作業員５が中に入り，ファスナー３７を閉じるこ
とにより，カバー着３を着用することができる。このよ
うにカバー着３を着用した際には，中に入った作業員５
の目の位置が頭部３０の開口部３２に一致し，中に入っ
た作業員５の手先が袖部分３１の開口部３３から外に出
た状態となるようになっている。その際，カバー着３を
着用した作業員５の手首部分にゴムリング３５が密着
し，袖部分３１の開口部３３は密閉された状態となる。

【００１６】図３は，カバー着３の背面図を示してい
る。カバー着３の背部には，ファン４０が装着されてい
る。このファン４０は，例えばカバー着３の外側から作
業員５の胴部分に巻き付けたベルトなどを介して，カバ
ー着３の背部に固定されている。このファン４０の動力
源は，例えば有線方式や電池方式などにすると良い。ま
た，カバー着３の背部全体にほぼ均一となるように，フ
ァン４０の吸気側に接続された分岐管４１が取り付けて
ある。図４は，図３におけるＢ−Ｂ断面矢視図である。
この図４に示すように，分岐管４１は可撓性を有するチ
ューブをカバー着３の背部に取り付けた構成を有してお
り，中空に形成された分岐管４１の内部は空気通路を形
成している。この分岐管４１の各先端部には，カバー着
３の内部に連通する吸引孔４２がそれぞれ形成されてい
る。

【００１７】図２（ｂ）に示されるように，カバー着３
の足部分３６の背面側には，ファン４０の排気側に接続
された排気管４５が取り付けられている。この排気管４
５の空気吐き出し口４６は，カバー着３の足下に配置さ
れている。これにより，前述のファン４０の稼働によ
り，各吸引孔４２を介してカバー着３の内部の空気を分
岐管４１内に吸引し，その空気を排気管４５の下端に形
成された空気吐き出し口４６からカバー着３の足下に排
気するようになっている。また，前述したように，低露
点室２の床面１５が排気チャンバ１６の空気取り入れ口
に形成されていることにより，図５に示すように，こう
して排気管４５下端の空気吐き出し口４６からカバー着
３の足下に排気されたカバー着３内部の空気は，そのま
ま床面１５を通過して排気チャンバ１６内に流入し，減
湿機構１９機構で減湿処理された後，排気ファン１７の
稼働によって排気路１８を介して低露点室２外に排気さ
れるようになっている。

【００１８】図６は，この実施の形態においてカバー着
３の内側に着用されるアンダーウェア２３の正面図であ
る。アンダーウェア２３は，例えば吸水ポリマー，活性
炭，シリカゲルなどの減湿材を含んだ吸湿性のある生地
で構成され，カバー着３の内側において作業員５をほぼ
全体的に覆う形状を有している。但し，アンダーウェア
２３の頭部５０の前面と，袖部分５１及び足部分５２の
先端には開口部５３，５４，５５がそれぞれ形成されて
いる。袖部分５１の開口部５４と足部分５２の開口部５
５には伸縮自在なゴムリング５６，５７がそれぞれ取り
付けてある。また，アンダーウェア２３の前面には，上
下にわたってファスナー６０が設けてある。このファス
ナー６０を開いて作業員５が中に入り，ファスナー６０
を閉じることにより，アンダーウェア２３を着用するこ
とができる。このようにアンダーウェア２３を着用した
際には，中に入った作業員５の目の位置が頭部５０の開
口部５３に一致するようになっている。また，こうして
アンダーウェア２３を着用し，さらにその上に重ねてカ
バー着３を着用すると，図７に示すように，アンダーウ
ェア２３の開口部５３とカバー着３の開口部３３が丁度
同じ位置となり，中に入った作業員５は，これら開口部
５３と開口部３３を通じて外部の様子を視認できるよう
になっている。なお，中に入った作業員５の呼吸をし易
くしたり，作業員５同士の会話をし易くするために，図
７に示すように，カバー着３とアンダーウェア２３に作
業員５の鼻や口に対応する開口部６１を設けても良い。
このように鼻や口に対応する開口部６１を設けた場合
は，カバー着３の頭部３０に形成された開口部３２を透
明なビニールなどで塞いでも良く，開口部６１を通じて
呼吸ができるようになる。

【００１９】また，アンダーウェア２３を着用した際に
は，中に入った作業員５の手先が袖部分５１の開口部５
４から外に出ると共に足先が足部分５２の開口部５５か
ら外に出た状態となるようになっている。その際，アン
ダーウェア２３を着用した作業員５の手首部分にゴムリ
ング５６が密着して袖部分５１の開口部５４が密閉さ
れ，足首部分にゴムリング５７が密着して足部分５２の
開口部５５が密閉された状態となる。

【００２０】さて，図１に示した空調システム１におい
て，低露点室２の天井１０に設けられた給気チャンバ１
１から，減湿空気供給手段１２によって減湿された空気
が低露点室２内に供給される。また一方で，低露点室２
内の空気は，床面１５を通じて排気チャンバ１６内に流
入し，減湿機構１９で減湿処理された後，排気ファン１
７の稼働によって排気路１８を介して低露点室２外に排
気される。低露点室２内の空気は，再び低露点室２内に
循環供給されることはない。また，製造ライン６にも減
湿空気供給手段１２によって減湿された空気が供給さ
れ，製造ライン６の雰囲気は，排気ファン２１の稼働に
よって排気路２２を介して排気される。こうして，低露
点室２内は所定の低露点雰囲気（減湿雰囲気）に保たれ
る。

【００２１】そして，作業員５は先ずアンダーウェア２
３を着用し，さらにその上に重ねてカバー着３を着用し
た状態で，図１に示した低露点室２内に入る。そして，
製造ライン６に対して所定の作業を行う。なお，このよ
うにアンダーウェア２３とカバー着３を着用した際に
は，図７で説明したように，開口部５３と開口部３３が
丁度同じ位置となるので作業員５は外部の様子を視認す
ることが可能である。また，作業員５の手先は開口部３
３，５４から外に出た状態となるので，作業を行いやす
い。

【００２２】ここで，作業員５から発生した水分はカバ
ー着３の内部において先ずアンダーウェア２３に捕捉さ
れ，更に，カバー着３の背部に装着されたファン４０の
稼働により，カバー着３の内部の空気と共に吸引孔４２
から分岐管４１内に吸引されて，排気管４５の下端に形
成された空気吐き出し口４６からカバー着３の足下に排
気される。こうしてカバー着３の足下に排気されたカバ
ー着３内部の空気は，そのまま床面１５を通過して排気
チャンバ１６内に流入し，減湿機構１９で減湿処理され
た後，排気ファン１７の稼働によって排気路１８を介し
て低露点室２外に排気される。このため，作業者５が低
露点室２内を移動しても，カバー着３内部の雰囲気はカ
バー着３の足下から低露点室２外にそのまま排気される
ので，水分を低露点室２内に拡散させることなく，作業
者５は低露点室２内を自由に移動でき，作業が行いやす
い。なお，カバー着３の内部には，カバー着３の頭部３
０に形成された開口部３２を通じて低露点室２内の減湿
された空気が入り込むようになる。

【００２３】このように，本発明の実施の形態によれ
ば，作業員５から発生した水分を低露点室２内に発散さ
せることなく迅速にカバー着３内に捕捉して低露点室２
外に排気することができるようになる。このため，低コ
ストかつ省エネルギ的に低露点温度に保つことが可能と
なる。この実施の形態では，カバー着３内部の空気を減
湿機構１９で減湿処理した後，外部に排気しており，こ
の排気中に含まれる水分は減湿機構１９を通過する際に
強制吸着され，他に拡散する心配がない。なお，水分を
吸着した減湿機構１９は，低露点室２内の低ＤＰ（低露
点）空気によって再生される。

【００２４】また，この実施の形態で説明したように，
減湿された空気を低露点室２内に供給する一方で，低露
点室２内の空気を排気路１８を介して低露点室２外に排
気するように構成されたいわゆる全外気式にすると，作
業員５が低露点室２内を移動して１ヶ所に止まっていな
いこともあって，床面１５の排気チャンバ１６内に配置
された減湿機構１９は低露点室２内から排気される低湿
空気で再生され，作業員５から発生した水分を低露点室
２内に発散させる心配がない。なお，作業員５から発生
した水分をカバー着３内に捕捉して迅速に排気している
ので，全外気式であっても低露点室２内への減湿空気の
供給量は２０ｍ^３／ｍｉｎ程度の少風量で済むようにな
る。また，少風量であれば低露点の空気（ドライエア）
を外部に排気することはさほど無駄にならない。これに
対して，低露点室２内の空気を減湿処理した後，再び低
露点室２内に循環供給させると，排気チャンバ１６内に
設けた減湿機構１９は，２０ｍ^３／ｍｉｎ程度の少風量
ではすぐ飽和してしまう。また，減湿機構１９を飽和さ
せないためには大風量で循環させる必要があるが，そう
すると運転コストが高騰し，省エネルギ化がはかれな
い。

【００２５】なお，排気チャンバ１６内に設けられる減
湿機構１９に利用される吸着剤は，例えば吸湿ポリマー
やゼオライト，シリカゲルなどの粒体を網袋などに充填
して用いることができる。また，吸着剤の支持は，鋼材
に載せると良い（じゅうたんのようにグレーチング上に
吸着剤を敷設しても良いが，踏まれてつぶれないよう
に，通気カバーなどの設備を設けると良い）。また，低
露点室２内への減湿された空気の供給と，低露点室２内
からの空気の排気は，必ずしも天井と床面でなくても良
い。また，カバー着３を通気性のある材料で構成した
り，袖部分３１の開口部３３を密閉しないことにより，
カバー着３全体や袖部分３１の開口部３３を通じてカバ
ー着３内部に低露点室２内の空気の空気が入り込むよう
に構成しても良い。また，カバー着３の内側にアンダー
ウェア２３を着用することにより，アンダーウェア２３
で汗などの水分を吸着でき，アンダーウェア２３だけを
交換することにより再利用が容易となるが，カバー着３
とアンダーウェア２３を一体的に構成しても良く，ま
た，アンダーウェア２３を省略しても良い。さらに，カ
バー着３とアンダーウェア２３は，シャツとズボンに分
離できても良い。また，カバー着３の外に露出する手先
や目の部分に，手袋や適当なカバーなどを装着しても良
い。

【００２６】

【実施例】次に，図１で説明した空調システムを実際に
作成して本発明方法の実施例を行い，従来方式と比較し
た。その結果を表１に示す。

【００２７】

【表１】

【００２８】本発明の実施例と従来方式のいずれも低露
点室内に２０人の作業員が在室している。各作業員はカ
バ−着を着用している。また，本発明の実施例では，減
湿された空気を低露点室内に供給し，低露点室内の空気
を低露点室外に排気するいわゆる全外気式とし，取入外
気量は２０ｍ^３／ｍｉｎとした。一方，従来方式では低
露点室内の空気を減湿処理した後，再び低露点室内に循
環供給させるいわゆる循環式とし，循環空気量は２００
ｍ^３／ｍｉｎとした。原単位は，単位当たりのエネルギ
ー消費量をコスト換算で示している。両者を比較する
と，従来方式の低露点室における低露点空気（ドライエ
ア）の量はＳＡ（供給空気）：ＤＰ−５０℃，ＲＡ（戻
り空気）：ＤＰ−３２℃において一人当たり約１０ｍ^３
／ｍｉｎであった。これに対し，本発明の実施例では，
実排気量を０．６ｍ^３／ｍｉｎ／人とすることができ
（ＳＨ，ＬＨ，必要ＯＡ量より大きい値），約１／１０
に減少させることができる。本発明の実施例は従来方式
に比べて運転費と設備費が共にやすくすることができ
る。

【００２９】

【発明の効果】本発明によれば，作業者などから発散さ
れる水分を低露点室内に再び循環供給することなく，低
露点室外に排気するいわゆる全外気式の空調を行うこと
により，人間から発生した水分を低露点室内に発散させ
る心配がない。また，全外気式の空調を行うことによ
り，還気ダクトを省略でき，空気流路を簡素化できて，
省スペースかがはかれる。特に，作業員にカバー着を着
用させれば，作業員等の人間から発生した水分を迅速に
カバー着内に捕捉して低露点室外に排気することがで
き，低コストで省エネルギな空調を行うことが可能とな
る。また，カバー着を使用すれば，全外気式であっても
低露点室内への減湿空気の供給量は比較的少風量で済む
ようになる。更に，カバー着内部の空気を足下に排気
し，低露点室の床面を通過させて低露点室外にそのまま
排気すれば，作業者は低露点室内を自由に移動でき，作
業が行いやすい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態にかかる空調方法を実施す
るためのシステムの一例を概略的に示す説明図である。

【図２】図２（ａ）は，低露点室内において作業員が着
用しているカバー着の正面図であり，図２（ｂ）は，図
２（ａ）におけるＡ−Ａ断面矢視図である。

【図３】カバー着の背面図である。

【図４】図３におけるＢ−Ｂ断面矢視図である。

【図５】カバー着の足下の拡大図である。

【図６】アンダーウェアの正面図である。

【図７】カバー着とアンダーウェアの頭部の断面図であ
る。

【符号の説明】

１ 空調システム ２ 低露点室 ３ カバー着 ５ 作業員 ８ 給気手段 ９ 排気手段 １０ 天井 １１ 給気チャンバ １２ 減湿空気供給手段 １２’ 減湿機 １５ 床面 １６ 排気チャンバ １９ 減湿機構 ４５ 排気管

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 減湿処理された空気の供給手段と室内空
   気の排気手段が設けられた低露点室の空調方法であっ
   て，前記排気手段は，低露点室内の空気を循環させずに
   低露点室外に排気することを特徴とする，低露点室の空
   調方法。
2. 【請求項２】 前記低露点室内にいる人間にカバー着を
   着用させ，該カバー着内部の空気を前記排気手段により
   吸引して低露点室外に排気することを特徴とする，請求
   項１に記載の低露点室の空調方法。
3. 【請求項３】 前記排気手段の空気取り入れ口を前記低
   露点室の床面に形成し，前記カバー着に空気吐き出し口
   を形成してこの空気吐き出し口を前記カバー着の足下に
   配置したことを特徴とする，請求項２に記載の低露点室
   の空調方法。
4. 【請求項４】 前記排気手段は，排気を減湿処理する減
   湿機構を備えていることを特徴とする，請求項１，２又
   は３のいずれかに記載の低露点室の空調方法。
5. 【請求項５】 外気を導入し減湿処理して低露点室に導
   く減湿機を低露点室外に配置し，前記減湿処理した外気
   を低露点室に供給する給気チャンバを低露点室の天井に
   設け，空気が流通可能に構成された低露点室の床面下方
   には排気チャンバを設け，かつ，この排気チャンバに減
   湿材を備えた減湿機構を具備せしめ，低露点室内の空気
   がこの減湿機構で減湿された後，排気される構成とした
   ことを特徴とする，低露点室の減湿設備。