[發明專利]精密控制廢熱利用高效率無塵室恒溫恒濕器的空調裝置

有效

• 申請號: 201310359454.3
• 申請日: 2013-08-16
• 公開（公告）號: CN103712298A
• 公開（公告）日: 2014-04-09
• 發明（設計）人: 金權中
• 申請（專利權）人: 株式會社EGENC
• 主分類號: F24F5/00
• 分類號: F24F5/00;F24F12/00
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司 11006
• 代理人: 王玉雙

技術領域

本發明涉及一種對向半導體制造設備的無塵室供給的空氣進行過濾并對溫度和濕度進行控制的空調裝置，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裝置，其回收從現有的空調系統排放至大氣的廢熱，無需供給相當于該廢熱能量的另外的能量而調節濕度，將廢熱再利用線圈及冷凝線圈以分級（STEP）劃分為多段，以根據室內負荷或外氣負荷的變動而改變蒸發器的除濕負荷，從而能夠有效地精密控制冷凝器中發熱的熱量變化。

背景技術

一般來說，半導體或液晶顯示裝置等產品在保持高清潔度的無塵室（Clean?room）內進行制造。另外，為了防止塵?；蛭廴疚镔|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整為最佳的條件（12℃90%）而使用外氣空調裝置。

另外，半導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%由空調設備消耗掉，空調設備中消耗的大部分的電力使用在運轉以如上所述的方式構成并用以處理無塵室中導入的外氣的外氣空調裝置。

因此，僅僅通過減少外氣負荷來減少外氣空調裝置所使用的電力，也能夠期待非常好的節能效果。

因此，不斷地在研究針對將排放的氣體的熱量回收并使用在導入外氣的預熱或預冷，以減少外氣負荷從而實現節能的方法。

但是，在外氣空調裝置的情況下，由于消耗相當多的能量，存在如下問題，即：僅僅通過回收所排放氣體的熱量來預熱或預冷導入外氣，將無法充分地滿足對于節能的需求。

并且，無塵室的制冷負荷大，在夏季外氣的濕度高而除濕負荷占據大部分，因此為了在對無塵室進行空氣調節時的濕度調節，空調裝置構成為大部分負荷用于冷卻、除濕且以另外的制熱進行再熱的系統，冷卻除濕的問題如下，即：針對室內設定溫度、濕度，將室內設定溫度過冷卻至露點溫度并進行除濕后，重新再熱（Reheating）至適當溫度，從而由于冷卻和加熱這兩者相反的作用，發生能量過消耗的現象。

發明內容

用于解決上述問題的本發明的目的在于，提供一種對向半導體制造設備的無塵室供給的空氣進行過濾并對溫度和濕度進行控制的空調裝置，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裝置，其回收從現有的空調系統排放至大氣的廢熱，無需供給相當于該廢熱能量的另外的能量而調節濕度，將廢熱再利用線圈及冷凝線圈以分級（STEP）劃分為多段，以根據室內負荷或外氣負荷的變動而改變蒸發器的除濕負荷，從而能夠有效地精密控制冷凝器中發熱的熱量變化。

為了達到上述目的，根據本發明的用于精密控制廢熱利用高效率恒溫恒濕器的空調裝置，是一種空氣調節系統，該空氣調節系統包括：蒸發器，用以對入口空氣進行空氣調節；冷凝器，構成開/關循環以控制所述蒸發器的制冷容量；導管，用于使制冷劑在所述蒸發器和所述冷凝器之間循環；閥門，用以控制通過所述導管流動的制冷劑的流動路徑；蓄熱器，位于所述導管之間，用以積蓄隨著所述蒸發器和所述冷凝器的動作而產生的熱量中的多余的熱能；以及壓縮機。本發明的空調裝置的特征在于，所述冷凝器設置有多個制冷劑冷凝單元，其均等地分配到流入的制冷劑并分別進行冷凝動作，在各個制冷劑冷凝單元的后端設置有用以根據控制信號而開關制冷劑排放的多個閥門，從而能夠精密控制制冷劑冷凝效率；所述空調裝置包括：再加熱器，其設置有多個制冷劑再加熱單元，根據隨著所述蓄熱器和所述壓縮機的動作和所述蒸發器的動作而排放的廢熱的程度，根據控制信號再加熱制冷劑，從而調節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行再加熱動作，在各個所述制冷劑再加熱單元的前端設置有用以根據控制信號而開關制冷劑排放的多個閥門，從而能夠精密控制制冷劑加熱效率；多個螺線管閥門，其位于將隨著所述蓄熱器和所述壓縮機的動作而排放的廢熱供給到所述再加熱器側的導管之間，用以控制向所述再加熱器側傳送的制冷劑的量；以及加濕器，其用以向已進行空氣調節的入口空氣中被選擇的一部分分布微細水滴，以影響排放的空氣濕度。

根據如上所述的本發明的特征，本發明能夠期待如下效果，即，在夏季因外氣的濕度高而進行除濕的過程中，過冷卻導致溫度降低，因此需要進行再加熱，此時會消耗較多的熱能，現有的空調機采用將冷卻空氣時產生的室外機的廢熱排放到大氣中的方式，而本發明旨在回收向大氣排放的廢熱，無需供給相當于該廢熱的能量的另外的能量而調節濕度。并且，本發明能夠期待如下附加效果：通過回收室外機的廢熱并進行再加熱來補償被過冷卻的溫度，并保持恒定的適當條件。