JPH0311376B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は空気処理通路に、通過空気を設定温度
に、加熱又は冷却する熱交換器を設け、その熱交
換器の交換熱容量制御で、空気処理通路の出口に
連通した空調対象空間の室温制御を行なうように
した空調装置に関する。

従来、上記空調装置において、空調対象空間の
室温を設定範囲内に制御するに、空調対象空間の
室温や空気処理通路の出口ないし入口部での通過
空気温度をセンサーで検出し、その検出結果に基
づいて熱交換器の加熱又は冷却容量を自動調節制
御するようにしているのであるが、空調対象空間
の居住者に不快感を与えないような、又、空調対
象空間での製作物品や精密機器等に悪影響を与え
ないような室温変動の少ない精度の良い制御を行
なおうとすると、温度検出センサー、熱交換器の
容量調節装置、及び、それらを接続する制御器
等、自動制御系の全ての装置に高精度が要求され
るために、装置コストが大巾に増大する問題があ
り、特に、半導体製造室のように極めて高い恒温
性が要求される空調対象空間にあつては、更に高
い室温変動抑制性能が要求されている実情にあ
る。

本発明の目的は、通過空気の加熱又は冷却処理
に対する合理的な改良で、自動制御系の精度不足
や精度限界による室温変動を効果的に抑制できる
ようにする点にある。

本発明の特徴構成は冒記空調装置において、前
記通過空気と熱交換する熱媒流体を保有した蓄熱
器を、前記熱交換器の下流側で空気処理通路に設
けてあることにあり、その作用・効果は次の通り
である。

つまり、空気処理通路において熱交換器を通過
した後の通過空気の温度（ta）が、自動制御系の
精度不足に起因して第３図の破線に示す如く設定
温度（tk）から上下に変動することに対して、そ
の通過空気が蓄熱器を通過する時にそれに保有し
た熱源流体と通過空気との間で熱交換させ、それ
に伴なう保有熱源流体の蓄熱作用、又は、放熱作
用で前記通過空気温度（ta）の変動を熱的に緩衝
することにより、第３図の実線に示す如く、蓄熱
器を通過した後の空気温度（tβ）の設定温度
（tk）に対する変動巾を（dβ）、熱交換器直後の
空気温度（ta）の変動巾（da）に比して大巾に
縮小化するのである。

したがつて、自動制御系の精度をあまり高度に
しなくても、十分に安定した温度の空気を空調対
象空間に継続供給することができて、室温の変動
を効果的に抑制できるに至り、結果として、安価
でありながらも温度制御性に極めて優れた空調装
置にできた。

又、例えば、半導体製造室のように極めて高い
恒温性が要求される空調空間に対しては、従来、
自動制御系の精度限界から室温変動を±0.1℃程
度にまでしか抑制できなかつたものを、前述熱的
緩衝による供給空気温度の安定化で室温変動を±
0.001℃程度にまで抑制することが可能となり、
恒温空調性能を飛躍的に向上し得るに至つた。

次に実施例を例示図に基づいて詳述する。

第１図は、半導体や医薬器を製造するため等に
用いる恒温無埃室１の空調構造を示し、全面多孔
状の床２を通して室内から取出した空気を空気処
理通路３に導入し、その通路３において、直膨型
の冷却コイル４で通過空気を飽和状態近くまで冷
却すると共に、冷却コイル４の下流側に設けた電
熱式加熱コイル５で冷却通過空気を設定温度にま
で加熱するように構成してある。

そして、両コイル４，５により設定温度状態に
処理された空気を、通路３の出口部に設けたブロ
アーフアン６により天井懐部の送風チヤンバー７
に加圧供給すると共に、その加圧空気を、天井部
の全面にわたつて設けた高性能フイルター８を介
して室内に下方向き層流状態で供給するように構
成してある。

図中は冷却コイル４に接続した冷媒ガス圧縮装
置であり、又、１０は、加熱コイル５の発熱温度
並びに発熱熱量を変更制御する電源回路部であ
る。

空調対象室１内に比例型の室温検出センサー１
１を設けると共に、その検出センサー１１からの
情報に基づいて室温を設定範囲内に維持するよう
に加熱コイル５の電源回路部１０を比例制御操作
する自動制御器１２を設け、もつて、室温を製作
物にとつて最つとも好適な温度に自動的に継続維
持するように構成してある。

空気処理通路３において、加熱コイル５の下流
側に、所定量の水を保有したフインチユーブ型の
蓄熱器１３を設け、第３図に示す如く、加熱コイ
ル５を通過した後の空気の温度（ta）が、自動制
御系の精度不足ないし精度限界に起因して設定温
度（tk）から上下に変動することに対して、蓄熱
器１３に保有した水と通過空気との間での熱交換
に伴なう保有水の蓄熱作用、又は、放熱作用で、
通過空気温度（ta）の変動を熱的に緩衝し、蓄熱
器１３を通過した後の空気温度（tβ）の変動巾
（dβ）を、加熱コイル５直後の空気温度（ta）の
変動巾（da）に比して縮小化するように構成し
てある。

つまり、空調対象室１に供給する空気の温度
を、蓄熱器１３の熱的緩衝作用により安定化し
て、自動制御系の精度不足ないし精度限界に起因
した室温の変動を効果的に抑制するように構成し
てある。

前記蓄熱器１３を構成するに、第２図に示すよ
うに、一対のヘツダー１４ａ，１４ｂにわたつて
並列接続した複数の蛇行状コイルチユーブ１５
ａ，ｂ，ｃに、それらチユーブ１５ａ，ｂ，ｃど
うしにわたらせる状態で多数の金属フイン１６…
を並設すると共に、チユーブ内に保有した水を循
環流動させるポンプ１７を、短絡循環管路１８を
介して両ヘツダー１４ａ，１４ｂ間に介装し、も
つて、フイン１６…と、保有水の循環流動による
フインチユーブ内各部の水温の均一化とにより、
蓄熱器１３の通過空気に対する熱交換効率を高め
て、前述熱的緩衝作用をより効果的に行なえるよ
うに構成してある。

次に別実施例を説明する。

空気処理通路３は、例えばエアハンドリンクユ
ニツトやフアンコイルユニツト等の空調器のケー
シングにより形成される通路に代えて、送風ダク
トにより形成される通路であつても良く、その通
路３の形成構造は種々の改良が可能である。又、
前述の如く通路３の出口及び入口を共に空調対象
室１に接続するに代えて、通路３の入口に空調対
象室１からの還気と外気との合流空気を導入する
ように、あるいは、外気のみを導入するように構
成する等、空調形態に応じて通路３の接続形態は
種々の構成変更が可能である。

空気処理通路３の通過空気を加熱又は冷却する
装置としては、直膨型冷却コイル４や電熱型加熱
コイル５に代えて、冷水循環型冷却コイルや温水
ないし蒸気循環型加熱コイル、あるいは、冷水噴
霧型冷却装置等種々の型式のものを、単独ないし
各種の組合せで適用でき、それら装置を総称して
熱交換器４，５と称する。

蓄熱器１３に保有させる熱源体は、水に代えて
種々の熱媒溶液を適用できる。

蓄熱器１３内の熱源流体をポンプ１７により循
環流動させるに代えて、ポンプ１７を省略し熱源
流体を静水状態で蓄熱器１３に保有させても良
く、又、熱源流体の保有量は、熱交換器４，５の
能力や流体の比熱等に応じて適宜変更される。

更に、蓄熱器１３の具体的形状・構造は、前述
の如きフインチユーブ型に代えて、多数のチユー
ブのみを並設したり、熱源流体保有容器に多数の
空気通過孔を形成する等、種々の改良が可能であ
る。

本発明による空調装置は、ビル空調、家庭用空
調、工場空調、あるいは、特殊空調等の種々の空
調に適用できる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る空調装置の実施例を示し、
第１図は恒温無埃室の空調構造を示す図、第２図
は蓄熱器の拡大斜視図、第３図は空気温度の変動
状態を示すグラフである。 ３……空気処理通路、４，５……熱交換器、１
３……蓄熱器、１７……ポンプ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 空気処理通路３に、通過空気を設定温度に加
   熱又は冷却する熱交換器４，５を設けた空調装置
   であつて、前記通過空気と熱交換する熱媒流体を
   保有した蓄熱器１３を、前記熱交換器４，５の下
   流側で空気処理通路３に設けてある空調装置。 ２ 前記蓄熱器１３がフインチユーブ型コイルで
   ある特許請求の範囲第１項に記載の空調装置。 ３ 前記蓄熱器１３が、保有熱源流体を循環流動
   させるポンプ１７を備えている特許請求の範囲第
   １項、又は、第２項に記載の空調装置。