温湿度调节装置及温湿度调节方法制造方法及图纸

一种温湿度调节装置，能解决下述以往的温度调节装置的技术问题：能调节空气流等气体流的温度的范围较窄，不能进行湿度调节，且存在能量浪费。包括：将被压缩机（１８）压缩后的第一热介质的一部分供给到加热器（１４）的加热流路；将第一热介质的残余部分冷凝绝热膨胀冷却，然后供给到冷却器（１６）的冷却流路；以及设于加热器（１４）与冷却器（１４）之间，将规定量的水分供给到空气的喷雾嘴组（１５），是将通过加热器（１４）及冷却器（１６）的空气调节到规定温度的温湿度调节装置，在该温湿度调节装置中，设有比例三通阀（２０）、热泵装置、温度控制部（２２）及湿度控制部（２７），其中，所述比例三通阀（２０）能改变第一热介质的朝冷却流路和加热流路的分配比率，所述热泵装置能提高加热流路的加热能力，所述温度控制部（２２）控制比例三通阀（２０），调节第一热介质的分配比率，并将通过加热器（１４）和冷却器（１６）的空气控制在规定温度，所述湿度控制部（２７）控制朝喷雾嘴组（１５）供给的水量，以将通过加热器（１４）及冷却器（１６）的空气控制在规定湿度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及。
技术介绍
通常，在半导体装置的制造工序等精密加工领域中，几乎都设置于温度及湿度被 控制的无尘室内。但是，近年来，即使在精密加工领域，也不断出现要求加工精度比以往的加工精度 更高的精密加工等的工序。在上述要求较高的精密加工等的工序中，通常，要求比无尘室的温度变化更小的 温度变化的环境。因此，将要求较高的精密加工等的工序设于实施精密的温度管理的空间 单元内。作为应用于这种空间单元的温度调节的温度调节装置，例如在日本专利特开昭 51-97048号公报中记载有图13所示的温度调节装置。在图13所示的温度调节装置中，设有压缩机100、三通阀102、冷凝器104、膨胀阀 106、冷却器108及加热器110，并设有具有冷却器108的冷却流路和具有加热器110的加热流路。利用上述冷却器108和加热器110来调节从风扇112吹出的温度调节对象的空气 流的温度。在该图13所示的温度调节装置中，利用三通阀102将被压缩机100压缩后的高温 的热介质分配到冷却流路和加热流路。分配到冷却流路侧的高温的热介质被冷凝器104冷 却。该被冷却的热介质被膨胀阀106绝热膨胀而冷却，并被供给到冷却器108。在冷却器 108中，将从风扇112吹出的温度调节对象的空气流冷却，并将吸热而升温的热介质供给到 压缩机100。另一方面，将分配到加热流路侧的高温的热介质供给到加热器110，加热被冷却器 108冷却的温度调节对象的空气流并调节到期望的温度。这样，在加热器110中，加热温度 调节对象的空气流而放热降温的热介质通过膨胀阀106及冷却器108，并被供给到压缩机 100。专利技术内容在图13所示的温度调节装置中，被压缩机100压缩的高温的热介质的全部通过膨 胀阀106而绝热膨胀冷却，并被供给到冷却器108，因此，将从风扇112吹出的的温度调节对 象的空气流冷却的冷却能量是一定的。另一方面，利用三通阀102调节分配到加热流路侧的高温的热介质的流量，从而 能调节在加热器100内对被冷却器108冷却的温度调节对象的空气流的加热量。因此，能调节通过冷却器108及加热器110的温度调节对象的空气流的温度，可在 较窄的温度范围内进行空间单元内的温度管理。5÷但是，在图13所示的温度调节装置中，被压缩机100压缩的高温的热介质的全部 通过膨胀阀106而被绝热膨胀冷却，并被供给到冷却器108，因此，专门通过供给到加热器 110的被压缩机100压缩的高温的热介质的再加热来进行对从风扇112吹出的温度调节对 象的空气流的温度调节。这样，在图13所示的温度调节装置所采用的温度控制方式中，用于加热的热介质 也流入冷却流路，因此，能加热的热量仅变为压缩机的动力所产生的热量，对应于冷却器 108及加热器110的负载变动是困难的。因此，在大幅度提高通过冷却器108及加热器110的温度调节对象的空气流的设 定温度的情况下，有时会有温度调节对象的空气流的温度未达到设定温度、或达到设定温 度很费时间的情况。另外，在图13所示的温度调节装置中，未设有对通过冷却器108及加热器110的 温度调节对象的空气流的湿度进行调节的湿度调节功能，不能对空气流进行湿度调节。因此，本专利技术的目的在于提供，该温湿度调节 装置及温湿度调节方法能解决下述以往的温度调节装置的技术问题能进行空气流等气体 流的温度调节的范围狭窄，不能进行湿度调节，且存在能量浪费，该温湿度调节装置及温湿 度调节方法能同时进行气体流的温度调节和湿度调节的范围大，且能实现节省能源。本专利技术者发现为了解决上述技术问题，设置冷却流路及加热流路，并设置能改变 对于通过冷却流路的冷却装置及加热流路的加热装置的温湿度调节对象的空气的冷却量 和加热量的分配装置，为了提高加热流路的加热能力，设置能将热从低温的部分朝温度高 的部分移动的热泵装置，以及将湿度调节装置设于气体流的流路内是有效的。即，作为解决上述技术问题的装置，提供了一种温湿度调节装置，其包括将被压 缩机压缩加热的高温的第一热介质的一部分供给到加热装置的加热流路；利用冷凝装置使 上述高温的第一热介质的残余部分冷却，然后利用第一膨胀装置使其绝热膨胀而进一步冷 却，并将其供给到冷却装置的冷却流路；以及分配上述高温的第一热介质，并将分别通过上 述加热流路和冷却流路的第一热介质再供给到压缩机的循环回路，是将通过上述加热装置 及冷却装置的温湿度调节对象的气体调节到规定的温度及湿度的温湿度调节装置，在该温 湿度调节装置中，设有分配装置、热泵装置、温度控制部及湿度控制装置，其中，上述分配装 置能将从上述压缩机排出的高温的第一热介质的一部分分配到上述加热流路侧，并将上述 高温的第一热介质的残余部分分配到冷却流路侧，且能改变被分配到上述加热流路和冷却 流路的高温的第一热介质的分配比率，上述热泵装置具有吸热装置，在该吸热装置中，在上 述加热装置中放出热而被冷却然后被第二膨胀装置绝热膨胀而进一步冷却的第一热介质 从外部热源即第二热介质吸热，以提高上述加热流路的加热能力，上述温度控制部控制上 述分配装置，调节被分配到上述加热流路和冷却流路的高温的第一热介质的分配比率，并 将通过上述加热装置和冷却装置的温湿度调节对象的气体控制在规定温度，上述湿度控制 装置将通过上述加热装置及冷却装置的气体控制在规定温度。另外，作为解决上述技术问题的方法，提供了一种温湿度调节方法，将被压缩机压 缩加热的高温的第一热介质的一部分直接供给到加热装置，利用冷凝装置使上述第一热介 质的残余部分冷却后，利用第一膨胀装置使其绝热膨胀而进一步冷却，并将其供给到冷却 装置，对于依次通过加热装置和冷却装置的温湿度调节对象的气体，改变分配到上述加热装置和冷却装置的上述第一热介质的分配率，将上述气体调节到规定温度，并利用设于上 述温湿度调节对象的气体通过的流路中的湿度控制装置，将上述气体调节到规定湿度，且 利用第二膨胀装置使通过上述加热装置的第一热介质绝热膨胀冷却，在通过具有从外部热 源即第二热介质吸热的吸热装置的热泵装置后，使其与通过上述冷却装置的第一热介质一 起返回到上述压缩机。在本专利技术者提供的解决技术问题的技术方案中，能列举如下的优选方式。作为湿度控制装置，使用将规定量的水分供给到温湿度调节对象的气体的水分供 给装置，并通过将上述水分供给装置设于加热装置的气体的入口侧或出口侧，以利用加热 装置直接加热或利用使用加热装置加热后的气体来加热蒸发从上述水分供给装置供给的 水分中的液滴，从而能进行湿度调节。作为该水分供给装置，使用包括喷出水的水喷雾嘴；设于朝上述水喷雾嘴供给 水的水供给配管的控制阀；以及调节上述控制阀，来控制供给到上述水喷雾嘴的水量的湿 度控制部的水分供给装置，能容易地进行湿度控制。或者，作为湿度调节装置，能使用利用加热器产生水蒸汽的水蒸汽产生装置。在该水蒸汽产生装置中，通过设置调节加热器的加热量来控制水蒸汽产生量的湿 度控制部，能容易地进行湿度控制。将被供给到冷却流路的冷凝装置并冷却第一热介质的冷却介质和供给到热泵装 置的吸热装置的第二热介质作为相同的热介质，并将上述相同的热介质供给到冷凝装置， 然后供给到上述吸热装置，从而能有效利用被冷凝装置除去的高温的第一热介质的热。作为该第二热介质，使用不会被外部加热本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种温湿度调节装置，包括：将被压缩机压缩加热的高温的第一热介质的一部分供给到加热装置的加热流路；利用冷凝装置使所述高温的第一热介质的残余部分冷却，然后利用第一膨胀装置使其绝热膨胀而进一步冷却，并将其供给到冷却装置的冷却流路；以及分配所述高温的第一热介质，将分别通过所述加热流路和冷却流路的第一热介质再供给到压缩机的循环回路，将通过所述加热装置及冷却装置的温湿度调节对象的气体调节到规定的温度及湿度，其特征在于，设有分配装置、热泵装置、温度控制部及湿度控制装置，其中，所述分配装置将从所述压缩机排出的高温的第一热介质的一部分分配到所述加热流路侧，并将所述高温的第一热介质的残余部分分配到冷却流路侧，且能改变被分配到所述加热流路和冷却流路的高温的第一热介质的分配比率，所述热泵装置具有吸热装置，该吸热装置使在所述加热装置中放出热而被冷却、然后被第二膨胀装置绝热膨胀而进一步冷却的第一热介质从外部热源即第二热介质吸热，以提高所述加热流路的加热能力，所述温度控制部控制所述分配装置，调节被分配到所述加热流路和冷却流路的高温的第一热介质的分配比率，并将通过所述加热装置和冷却装置的温湿度调节对象的气体控制在规定温度，所述湿度控制装置将通过所述加热装置及冷却装置的气体控制在规定湿度。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：太田浩一，寺岛雅俊，小林正一，
申请(专利权)人：奥利安机械股份有限公司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]