津福冷機工業株式会社
2001.7.9
特許技術の紹介その１
１．空気調和装置及び空気調和方法 （特許出願中）
①従来の技術
近年、半導体の製造工場、印刷工場、各種の試験室等では、より精密な温度制御が要求されてきています。特に、精密な試験機を使用した試験室では±０．１℃程度の制御が要求されてきています。
これらの空調は空調機によって行われています。
従来の一般的な空調機では、除湿の制御はファンの回転数を変化させることによって行っていました。
つまり、モーターの回転数を上げて風速を速くし、風量を大きくすれば、空気が冷却コイル表面と接触する時間が短くなり、単位風量当りの熱交換量が小さくなるので空気の温度はそれほど低下せず、除湿は起こりにくい。
これに対し、モーターの回転数を下げて風速を遅くし、風量を小さくすれば、空気が冷却コイル表面と接触する時間が長くなり、単位風量当りの熱交換量が大きくなるので空気の温度が低下し、露点温度よりも低くなると冷却コイル表面に結露が生じ除湿が行われます。
そして、除湿を行うことにより空気の温度が下がりすぎた場合には、冷凍機に予め備えてあるヒーターによって補償するようにしていました。
②発明が解決しようとする課題
しかし、上記方式には、除湿を行うときにはファンの回転を下げ、送給する空気の風速を遅くしていたため、風量が不足して空調室の空気の循環をむらなく行うことができず、空調室の内部において温度、湿度の分布を均一に安定させることができないという課題がありました。
更に除湿によって温度が下がりすぎたときにはヒーターで加温する必要があったため、冷却しながら同時に加温もしなければならないというエネルギーの無駄を生じ、ランニングコストが高くなるという課題もありました。
本発明はこれらの課題を解決するもので、空調室内部の除湿を行うときにも十分な風量を確保できるようにして、内部の温度、温度の分布を均一に安定させることができ、除湿時に冷凍機を運転しながらヒーターを作動させるというエネルギーの無駄な消費も防止できる空気調和装置及び空気調和方法を提供することを目的としています。
③課題を解決するための方法
第１は冷凍機と空気制御室を備えた空気調和装置で、空気制御室は冷凍機の熱交換器が設けてある冷却制御室と除湿制御室の２つにわかれ、冷却制御室と除湿制御室に空気を流通させて熱交換器と熱交換させる送気手段と、除湿制御室を流通する空気の風量を調整する風量調整手段とを備えていることを特徴とする空気調和装置です。
第２は圧縮機と凝縮器と蒸発器を備えた直接膨張式の冷凍機と空気制御室を備えた空気調和装置で、蒸発器に送られる冷媒液比例制御を行う冷媒液タンクと圧縮機を作動させる圧縮機制御を行う冷媒ガスタンクとを備えている空気調和装置です。
第３は上記の冷却制御室と除湿制御室に空気を流通させて熱交換を行い、除湿制御室を流通する空気の風量を制御することにより除湿量を調整し、冷却制御室と除湿制御室を通過する空気を混合して空調室に送るようにしたことを特徴とする空気調和方法です。
冷却制御室では空気を流通させて熱交換器と熱交換を行い、主に空気を冷却し、除湿制御室ではシャッター等の風量制御手段によって空気の流れる風速を遅くし風量を低下させて熱交換器と熱交換を行い、空気の冷却と共に除湿を行います。
除湿制御室を流れる空気は風量が少なくなっていますが、冷却制御室と除湿制御室のトータルの風量は同じであるので、除湿制御室で除湿を行わない場合と同様に空調室における空気の循環が効率よく行われます。
このように、空調室の空気の循環を効率よく行い、温度、湿度の分布を均一に安定させるための十分な風量を確保しながら、除湿も行うことができます。また冷却除湿の制御は、風量制御手段によって冷却制御用と除湿制御用の空気を適宜割り振って調整することにより、精密な制御が可能になります。
また、除湿するときに従来のように冷凍機を運転しながらヒーターも作動させて温度を調整するというようなエネルギーの無駄な消費を防止できます。