JPS64505Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、液化窒素の蒸発潜熱を空気調和に有
効利用するようにした空気調和設備に関する。

半導体製造工場などでは相当に大量の窒素ガス
を消費する。使用に供される窒素ガスは通常液化
窒素の容器（高圧液素容器）から蒸発器でガス化
されてから窒素ガス使用装置に供給される。一方
工場内においては各室内を特定の温湿度に維持す
ることが必要とされ、このための空気調和機が設
置されている。例えば半導体製造にはクリーンル
ームが必要とされこのための空調機が必要であ
る。

本考案は、このような場合の空気調和を窒素の
蒸発潜熱を利用して省エネルギー的に実施する空
気調和設備を提供しようとするものである。

すなわち、第１図に示すように、本考案の空気
調和設備は、液化窒素容器１と窒素ガス使用装置
２とを結ぶ窒素配管路３に介装された窒素ガス蒸
発器４と、この窒素ガス蒸発器４を通過した外気
および通過しない外気のいずれかを選択してこれ
を空気調和する外気調和器５と、この外気調和器
５で調和された空気を取入れてさらに空気調和す
る空調機６と、からなるものである。

第１図において、７は建物の内外を仕切る壁で
あり、液化窒素容器１は通常は建物の外に置かれ
る。この液化窒素容器１からは、液化窒素が液配
管を経由して窒素ガス蒸発器４に送られ、ここで
ガス化して配管３によつて窒素ガス使用装置２に
窒素が供給される。本考案ではこの屋外設置の窒
素ガス蒸発器４を空気調和のための取入れ外気の
径路に設置し、液化ガスに気化熱を与えることに
より外気自身を冷却する。この窒素ガス蒸発器４
はケーシング８内に収容されたフイン付きコイル
からなり、このケーシング８内に取入れられる外
気と熱交換する熱交換器を構成している。

一方、建物内には外気調和器５が設置される
が、これは冷熱源または温熱源１０が供給される
熱交換器１１と、加湿器１２を備えており、これ
らによつて温湿度が調整された空気は、この調和
器５に備えられたフアン１３の駆動によつて、建
物内の各々必要な箇所に設置された空調機６に供
給される。この空調機６はクリーンルーム用の空
調機である場合もある。この外気調和器５の空気
取入れ口９は外気風道１４に接続されるが、この
外気風道１４にはその外気取入れ口１５に至るま
での間に、分岐風道１６が接続され、この分岐風
道１６が窒素ガス蒸発器４をその中に納めたケー
シング８の空気出口１７に通じている。そして、
分岐風道１６と、この分岐風道１６との接続点か
ら外気取入れ口１５に至るまでの外気風道には、
それぞれモータダンパ１８と１９が介装されてお
り、切替指令器２０からの指令信号によつてその
開閉制御ができるようになつている。

窒素ガス蒸発器４をその中に納めるケーシング
８には、外気に通じる外気口２１と外気に通じる
排気口２２が設けられており、排気口２２には排
気フアン２３が設置されている。この排気フアン
２２は指令室からの故障信号が発せられた場合に
駆動するようになつており、外気調和器５が運転
を停止しているような場合にもこれを駆動して窒
素ガス蒸発器４に外気を強制的に供給できるよう
にするものである。このケーシング８には外気に
開放する開口をところどころ設けて、自然通風が
できるようにしておくのがよい。

このような構成になる本考案の空気調和設備の
運転態様について次に説明すると、まず夏期また
は中間期においては、モータダンパ１８を開、モ
ータダンパ１９を閉にしておく。これによつて、
外気調和器５には窒素ガス蒸発器４を通過した外
気が外気調和器５に供給されることになる。窒素
ガス蒸発器４では液化窒素が外気から奪熱しなが
ら蒸発して窒素ガスとなるがそのさいの潜熱の奪
熱により外気は冷却され、この冷却された外気が
外気調和器５に供給される結果、この外気調和器
５での熱交換器１１での冷却負荷は著しく低減さ
れる。他方、窒素ガス使用装置２の側では既にガ
ス化した窒素が供給されるので、ここでの蒸発潜
熱の奪熱現象もなくなり、ガス使用にあたつての
過冷却などのトラブルも低減される。外気調和器
５が休止していたり故障があつた場合には、既述
の排気フアン２３を稼動して強制的に外気を窒素
ガス蒸発器４に供給して液化窒素のガス化を図る
ようにすればよい。

冬期などの暖房を必要とするような条件の場合
には、モータダンパ１８を閉、モータダンパ１９
を開にして外気調和器５を稼動する。これによつ
て外気は窒素ガス蒸発器４を経ることなく外気取
入れ口１５から外気調和器５に供給され、窒素ガ
ス蒸発器４で過冷却された空気が熱交換器１１に
供給されることが回避される。この場合、液化窒
素をガス化することが必要な場合には排気フアン
２３を稼動するのがよいが、ケーシング８に外気
に開放する開口を設けておけば、とくにこの排気
フアン２３は駆動しなくとも自然通風ままで十分
に目的が果たせる。

このようにして、本考案によると、従来では無
駄に消費されていた液化窒素の蒸発潜熱を空調設
備の省エネルギー化に十分に役立てることができ
ることになつて非常に有益である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案設備の一実施例を示す機器配置
系統図である。 １……液化窒素容器、２……窒素ガス使用装
置、３……窒素配管、４……窒素ガス蒸発器、５
……外気調和器、６……空調機、８……窒素ガス
蒸発器のケーシング、１１……熱交換器、１２…
…加湿器、１３……外気フアン、１８，１９……
モータダンパ、２３……排気フアン。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 液化窒素容器と窒素ガス使用装置とを結ぶ窒素
   配管路に介装された窒素ガス蒸発器と、この窒素
   ガス蒸発器を通過した外気および通過しない外気
   のいずれかを選択してこれを空気調和する外気調
   和器と、この外気調和器で調和された空気を取入
   れてさらに空気調和する空調機と、からなる空気
   調和設備。