精密控制廢熱利用高效率無塵室恒溫恒濕器的空調(diào)裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種對(duì)向半導(dǎo)體制造設(shè)備的無塵室供給的空氣進(jìn)行過濾并對(duì)溫度和濕度進(jìn)行控制的空調(diào)裝置，特別是涉及一種用于精密控制廢熱利用高效率無塵室恒溫恒濕器的空調(diào)裝置，其回收從現(xiàn)有的空調(diào)系統(tǒng)排放至大氣的廢熱，無需供給相當(dāng)于該廢熱能量的另外的能量而調(diào)節(jié)濕度，將廢熱再利用線圈及冷凝線圈以分級(jí)（STEP）劃分為多段，以根據(jù)室內(nèi)負(fù)荷或外氣負(fù)荷的變動(dòng)而改變蒸發(fā)器的除濕負(fù)荷，從而能夠有效地精密控制冷凝器中發(fā)熱的熱量變化。
【專利說明】精密控制廢熱利用高效率無塵室恒溫恒濕器的空調(diào)裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種對(duì)向半導(dǎo)體制造設(shè)備的無塵室供給的空氣進(jìn)行過濾并對(duì)溫度和濕度進(jìn)行控制的空調(diào)裝置，特別是涉及一種用于精密控制廢熱利用高效率無塵室恒溫恒濕器的空調(diào)裝置，其回收從現(xiàn)有的空調(diào)系統(tǒng)排放至大氣的廢熱，無需供給相當(dāng)于該廢熱能量的另外的能量而調(diào)節(jié)濕度，將廢熱再利用線圈及冷凝線圈以分級(jí)(STEP)劃分為多段，以根據(jù)室內(nèi)負(fù)荷或外氣負(fù)荷的變動(dòng)而改變蒸發(fā)器的除濕負(fù)荷，從而能夠有效地精密控制冷凝器中發(fā)熱的熱量變化。
【背景技術(shù)】
[0002]一般來說，半導(dǎo)體或液晶顯示裝置等產(chǎn)品在保持高清潔度的無塵室(Clean room)內(nèi)進(jìn)行制造。另外，為了防止塵?；蛭廴疚镔|(zhì)隨著流入無塵室的空氣而流入，并將流入的空氣的溫度及濕度調(diào)整為最佳的條件(12°C 90%)而使用外氣空調(diào)裝置。
[0003]另外，半導(dǎo)體或液晶顯示裝置的制造工程中消耗的能量的大部分(約90%)為電力，其中的40%由空調(diào)設(shè)備消耗掉，空調(diào)設(shè)備中消耗的大部分的電力使用在運(yùn)轉(zhuǎn)以如上所述的方式構(gòu)成并用以處理無塵室中導(dǎo)入的外氣的外氣空調(diào)裝置。
[0004]因此，僅僅通過減少外氣負(fù)荷來減少外氣空調(diào)裝置所使用的電力，也能夠期待非常好的節(jié)能效果。
[0005]因此，不斷地在研究針對(duì)將排放的氣體的熱量回收并使用在導(dǎo)入外氣的預(yù)熱或預(yù)冷，以減少外氣負(fù)荷從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能的方法。
[0006]但是，在外氣空調(diào)裝置的情況下，由于消耗相當(dāng)多的能量，存在如下問題，即:僅僅通過回收所排放氣體的熱量來預(yù)熱或預(yù)冷導(dǎo)入外氣，將無法充分地滿足對(duì)于節(jié)能的需求。
[0007]并且，無塵室的制冷負(fù)荷大，在夏季外氣的濕度高而除濕負(fù)荷占據(jù)大部分，因此為了在對(duì)無塵室進(jìn)行空氣調(diào)節(jié)時(shí)的濕度調(diào)節(jié)，空調(diào)裝置構(gòu)成為大部分負(fù)荷用于冷卻、除濕且以另外的制熱進(jìn)行再熱的系統(tǒng)，冷卻除濕的問題如下，即:針對(duì)室內(nèi)設(shè)定溫度、濕度，將室內(nèi)設(shè)定溫度過冷卻至露點(diǎn)溫度并進(jìn)行除濕后，重新再熱(Reheating)至適當(dāng)溫度，從而由于冷卻和加熱這兩者相反的作用，發(fā)生能量過消耗的現(xiàn)象。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]用于解決上述問題的本發(fā)明的目的在于，提供一種對(duì)向半導(dǎo)體制造設(shè)備的無塵室供給的空氣進(jìn)行過濾并對(duì)溫度和濕度進(jìn)行控制的空調(diào)裝置，特別是提供一種用于精密控制廢熱利用高效率無塵室恒溫恒濕器的空調(diào)裝置，其回收從現(xiàn)有的空調(diào)系統(tǒng)排放至大氣的廢熱，無需供給相當(dāng)于該廢熱能量的另外的能量而調(diào)節(jié)濕度，將廢熱再利用線圈及冷凝線圈以分級(jí)(STEP)劃分為多段，以根據(jù)室內(nèi)負(fù)荷或外氣負(fù)荷的變動(dòng)而改變蒸發(fā)器的除濕負(fù)荷，從而能夠有效地精密控制冷凝器中發(fā)熱的熱量變化。
[0009]為了達(dá)到上述目的，根據(jù)本發(fā)明的用于精密控制廢熱利用高效率恒溫恒濕器的空調(diào)裝置，是一種空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)，該空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括:蒸發(fā)器，用以對(duì)入口空氣進(jìn)行空氣調(diào)節(jié)；冷凝器，構(gòu)成開/關(guān)循環(huán)以控制所述蒸發(fā)器的制冷容量；導(dǎo)管，用于使制冷劑在所述蒸發(fā)器和所述冷凝器之間循環(huán)；閥門，用以控制通過所述導(dǎo)管流動(dòng)的制冷劑的流動(dòng)路徑；蓄熱器，位于所述導(dǎo)管之間，用以積蓄隨著所述蒸發(fā)器和所述冷凝器的動(dòng)作而產(chǎn)生的熱量中的多余的熱能；以及壓縮機(jī)。本發(fā)明的空調(diào)裝置的特征在于，所述冷凝器設(shè)置有多個(gè)制冷劑冷凝單元，其均等地分配到流入的制冷劑并分別進(jìn)行冷凝動(dòng)作，在各個(gè)制冷劑冷凝單元的后端設(shè)置有用以根據(jù)控制信號(hào)而開關(guān)制冷劑排放的多個(gè)閥門，從而能夠精密控制制冷劑冷凝效率；所述空調(diào)裝置包括:再加熱器，其設(shè)置有多個(gè)制冷劑再加熱單元，根據(jù)隨著所述蓄熱器和所述壓縮機(jī)的動(dòng)作和所述蒸發(fā)器的動(dòng)作而排放的廢熱的程度，根據(jù)控制信號(hào)再加熱制冷劑，從而調(diào)節(jié)制冷劑的膨脹以影響排放的空氣溫度，其均等地分配到流入的制冷劑并分別進(jìn)行再加熱動(dòng)作，在各個(gè)所述制冷劑再加熱單元的前端設(shè)置有用以根據(jù)控制信號(hào)而開關(guān)制冷劑排放的多個(gè)閥門，從而能夠精密控制制冷劑加熱效率；多個(gè)螺線管閥門，其位于將隨著所述蓄熱器和所述壓縮機(jī)的動(dòng)作而排放的廢熱供給到所述再加熱器側(cè)的導(dǎo)管之間，用以控制向所述再加熱器側(cè)傳送的制冷劑的量；以及加濕器，其用以向已進(jìn)行空氣調(diào)節(jié)的入口空氣中被選擇的一部分分布微細(xì)水滴，以影響排放的空氣濕度。
[0010]根據(jù)如上所述的本發(fā)明的特征，本發(fā)明能夠期待如下效果，S卩，在夏季因外氣的濕度高而進(jìn)行除濕的過程中，過冷卻導(dǎo)致溫度降低，因此需要進(jìn)行再加熱，此時(shí)會(huì)消耗較多的熱能，現(xiàn)有的空調(diào)機(jī)采用將冷卻空氣時(shí)產(chǎn)生的室外機(jī)的廢熱排放到大氣中的方式，而本發(fā)明旨在回收向大氣排放的廢熱，無需供給相當(dāng)于該廢熱的能量的另外的能量而調(diào)節(jié)濕度。并且，本發(fā)明能夠期待如下附加效果:通過回收室外機(jī)的廢熱并進(jìn)行再加熱來補(bǔ)償被過冷卻的溫度，并保持恒定的適當(dāng)條件。
[0011]進(jìn)一步，通過將廢熱再利用線圈及冷凝線圈以分級(jí)(STEP)劃分為多段，以根據(jù)室內(nèi)負(fù)荷或外氣負(fù)荷的變動(dòng)而改變蒸發(fā)器的除濕負(fù)荷，從而能夠有效地精密控制冷凝器中發(fā)熱的熱量變化。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為示出本發(fā)明的用于精密控制廢熱利用高效率無塵室恒溫恒濕器的空調(diào)裝置的詳細(xì)結(jié)構(gòu)及系統(tǒng)的例示圖；
[0013]圖2為用以說明本發(fā)明的用于精密控制廢熱利用高效率恒溫恒濕器的空調(diào)裝置的控制方法的概念圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]關(guān)于本發(fā)明的上述目的和多個(gè)優(yōu)點(diǎn)，本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠通過參照附圖在下文中描述的本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例更加明確地理解。
[0015]首先，對(duì)本發(fā)明中采用的技術(shù)思想進(jìn)行說明，在夏季因外氣的濕度高而進(jìn)行除濕的過程中，過冷卻導(dǎo)致溫度降低，因此需要進(jìn)行再加熱，此時(shí)會(huì)消耗較多的熱能，現(xiàn)有的空調(diào)機(jī)采用將冷卻空氣時(shí)產(chǎn)生的室外機(jī)的廢熱排放到大氣中的方式，而本發(fā)明旨在回收向大氣排放的廢熱，無需供給相當(dāng)于該廢熱的能量的另外的能量而調(diào)節(jié)濕度。
[0016]并且，本發(fā)明期待如下附加效果:通過回收室外機(jī)的廢熱并進(jìn)行再加熱來補(bǔ)償被過冷卻的溫度，并保持恒定的適當(dāng)條件。[0017]進(jìn)而，為了能夠更加精密地控制回收廢熱并進(jìn)行控制的一系列動(dòng)作，將構(gòu)成冷凝器和再加熱器的冷凝單元和再加熱單元構(gòu)成為多段，在構(gòu)成為多段的各構(gòu)成構(gòu)件的輸入/輸出端子上設(shè)置用以調(diào)節(jié)制冷劑的輸入/輸出量的閥門，從而根據(jù)控制信號(hào)進(jìn)行開/關(guān)動(dòng)作來實(shí)現(xiàn)細(xì)微控制。
[0018]圖1為本發(fā)明的用于精密控制廢熱利用高效率無塵室恒溫恒濕器的空調(diào)裝置，在濕度高的夏季，將外氣供給到無塵室內(nèi)部時(shí)，相對(duì)濕度變高而需要進(jìn)行除濕，為了調(diào)節(jié)濕度，空調(diào)機(jī)進(jìn)行冷卻除濕操作并導(dǎo)致室內(nèi)的溫度變低，為了補(bǔ)償溫度而進(jìn)行加熱。
[0019]因此，本發(fā)明的空調(diào)裝置為如下系統(tǒng)，即:將在冷卻除濕運(yùn)轉(zhuǎn)模式下從室外機(jī)廢棄掉的熱量再利用于空調(diào)機(jī)，使冷凝器的溫度降低以提高冷凍機(jī)的性能系數(shù)，因此能夠有效地節(jié)省能量費(fèi)用。
[0020]本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu)包括:蒸發(fā)器230，用以對(duì)入口空氣進(jìn)行空氣調(diào)節(jié)；冷凝器110，構(gòu)成開/關(guān)循環(huán)以控制上述蒸發(fā)器230的制冷容量；導(dǎo)管140，用于使制冷劑在上述蒸發(fā)器230和冷凝器110之間循環(huán)；閥門(未賦予附圖標(biāo)號(hào))，用以控制通過上述導(dǎo)管140流動(dòng)的制冷劑的流動(dòng)路徑；蓄熱器130，位于上述導(dǎo)管140之間，用以積蓄隨著上述蒸發(fā)器230和冷凝器110的動(dòng)作而產(chǎn)生的熱量中的多余的熱能；以及壓縮機(jī)120。
[0021]此時(shí)，上述冷凝器110設(shè)置有多個(gè)制冷劑冷凝單元，其均等地分配到流入的制冷劑并分別進(jìn)行冷凝動(dòng)作，在各個(gè)制冷劑冷凝單元的后端設(shè)置有用以根據(jù)控制信號(hào)而開關(guān)制冷劑排放的多個(gè)閥門，從而能夠精密控制制冷劑冷凝效率。
[0022]并且，在上述冷凝器110的制冷劑輸入/輸出導(dǎo)管140上分別設(shè)置有三方閥A、B，該三方閥A、B根據(jù)比例控制信號(hào)而改變開閉方向。
[0023]本發(fā)明的空調(diào)裝置包括再加熱器210A，其隨著上述蓄熱器130和壓縮機(jī)120的動(dòng)作和蒸發(fā)器230的動(dòng)作而排放的廢熱的程度，根據(jù)控制信號(hào)再加熱制冷劑，從而調(diào)節(jié)制冷劑的膨脹以影響排放的空氣溫度，上述再加熱器210A也設(shè)置有多個(gè)制冷劑再加熱單元，其均等地分配到流入的制冷劑并分別進(jìn)行再加熱動(dòng)作，在各個(gè)制冷劑再加熱單元的前端設(shè)置有用以根據(jù)控制信號(hào)而開關(guān)制冷劑排放的多個(gè)閥門，從而能夠精密控制制冷劑加熱效率。
[0024]此時(shí)，本發(fā)明的空調(diào)裝置包括多個(gè)螺線管閥門220，其位于將隨著上述蓄熱器130和壓縮機(jī)120的動(dòng)作而排放的廢熱供給到上述再加熱器210A側(cè)的導(dǎo)管140之間，用以控制向上述再加熱器210A側(cè)傳送的制冷劑的量；并包括加濕器240，其用以向已進(jìn)行空氣調(diào)節(jié)的入口空氣中被選擇的一部分分布微細(xì)水滴，以影響排放的空氣濕度。
[0025]在上述結(jié)構(gòu)中，壓縮機(jī)120使用于當(dāng)構(gòu)成逆循環(huán)的制冷劑不足或制冷劑的壓縮壓力松弛時(shí)，用以壓縮相應(yīng)制冷劑循環(huán)中補(bǔ)充的制冷劑氣體。
[0026]并且，本發(fā)明的空調(diào)裝置還包括輔助加熱器210B，該輔助加熱器210B用以對(duì)已進(jìn)行空氣調(diào)節(jié)的入口空氣中被選擇的一部分進(jìn)行再加熱，以影響排放的空氣溫度，該輔助加熱器210B是與現(xiàn)有技術(shù)的加熱器芯相對(duì)應(yīng)的構(gòu)件，在本發(fā)明的廢熱利用控制的效率極度降低的情況下使用。
[0027]具有如上所述的結(jié)構(gòu)和特性的本發(fā)明的用于精密控制廢熱利用高效率無塵室恒溫恒濕器的空調(diào)裝置的控制方法，如圖2所示，圖1的蒸發(fā)器230根據(jù)圖2的溫度傳感器(I)或溫濕度傳感器(3)而被進(jìn)行控制，圖1的再加熱器210A根據(jù)圖2的溫度傳感器(2)而被進(jìn)行控制。在對(duì)已經(jīng)過圖1的輔助加熱器210B的空氣的溫度(FAN Part)進(jìn)行控制或通過圖2的溫濕度傳感器(3)進(jìn)行溫度控制時(shí),將對(duì)其進(jìn)行PLC (Program Logic Controller:程序邏輯控制器)或DDC (Direct Digital Controller:直接數(shù)字控制器)控制。
[0028]由此，即使不設(shè)置現(xiàn)有方式中的加熱器芯(heater core)，僅僅通過再加熱器210A也能夠執(zhí)行現(xiàn)有方式的加熱器芯的功能，并且由于能夠微細(xì)調(diào)節(jié)再加熱程度或冷凝程度，從而能夠提高效率，其中所述加熱器芯構(gòu)成為對(duì)已進(jìn)行空氣調(diào)節(jié)的入口空氣中被選擇的一部分進(jìn)行再加熱，以影響排放的空氣溫度。
[0029]并且，通過另外設(shè)置加濕器，使得濕度的調(diào)節(jié)變得容易。
[0030]以上關(guān)于本發(fā)明的特定實(shí)施例進(jìn)行了圖示及說明，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，在不超出本發(fā)明的思想及領(lǐng)域的范圍內(nèi)，可對(duì)其進(jìn)行多種改造及變化。
【權(quán)利要求】
1.一種精密控制廢熱利用高效率無塵室恒溫恒濕器的空調(diào)裝置，是一種空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)，該空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括:蒸發(fā)器，用以對(duì)入口空氣進(jìn)行空氣調(diào)節(jié)；冷凝器，構(gòu)成開/關(guān)循環(huán)以控制所述蒸發(fā)器的制冷容量；導(dǎo)管，用于使制冷劑在所述蒸發(fā)器和所述冷凝器之間循環(huán)；閥門，用以控制通過所述導(dǎo)管流動(dòng)的制冷劑的流動(dòng)路徑；蓄熱器，位于所述導(dǎo)管之間，用以積蓄隨著所述蒸發(fā)器和所述冷凝器的動(dòng)作而產(chǎn)生的熱量中的多余的熱能；以及壓縮機(jī)，其特征在于， 所述冷凝器設(shè)置有多個(gè)制冷劑冷凝單元，其均等地分配到流入的制冷劑并分別進(jìn)行冷凝動(dòng)作，在各個(gè)制冷劑冷凝單元的后端設(shè)置有用以根據(jù)控制信號(hào)而開關(guān)制冷劑排放的多個(gè)閥門，從而能夠精密控制制冷劑冷凝效率； 所述空調(diào)裝置包括: 再加熱器，其設(shè)置有多個(gè)制冷劑再加熱單元，根據(jù)隨著所述蓄熱器和所述壓縮機(jī)的動(dòng)作和所述蒸發(fā)器的動(dòng)作而排放的廢熱的程度，根據(jù)控制信號(hào)再加熱制冷劑，從而調(diào)節(jié)制冷劑的膨脹以影響排放的空氣溫度，其均等地分配到流入的制冷劑并分別進(jìn)行再加熱動(dòng)作，在各個(gè)所述制冷劑再加熱單元的前端設(shè)置有用以根據(jù)控制信號(hào)而開關(guān)制冷劑排放的多個(gè)閥門，從而能夠精密控制制冷劑加熱效率， 多個(gè)螺線管閥門，其位于將隨著所述蓄熱器和所述壓縮機(jī)的動(dòng)作而排放的廢熱供給到所述再加熱器側(cè)的導(dǎo)管之間，用以控制向所述再加熱器側(cè)傳送的制冷劑的量，以及 加濕器，其用以向已進(jìn)行空氣調(diào)節(jié)的入口空氣中被選擇的一部分分布微細(xì)水滴，以影響排放的空氣濕度。
【文檔編號(hào)】F24F12/00GK103712298SQ201310359454
【公開日】2014年4月9日 申請(qǐng)日期:2013年8月16日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月8日
【發(fā)明者】金權(quán)中 申請(qǐng)人:株式會(huì)社Egenc