(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基準設定温度とその上限値、下限値からなる温度制御範囲としてのレベルを複数設定したステップサーモ式温度制御において、温度検出器から制御部に印加される信号の内容から、何れかのレベルの内の１つのレベルの運転・停止信号が繰り返し送られてきたことを検出した場合に、当該レベルにおいて運転が安定していると判断し、制御部の指示調節計に当該レベルの中心の値が目標とする設定温度となるように各レベルに設定した温度制御範囲を変更せしめ、変更した各レベルに設定した温度制御範囲を基準として温度制御を行うことを特徴とする温度制御方法。
【請求項２】
温度制御機構と、温度調整機構とより成り、該制御機構は冷凍機に接続される冷却コイルと冷媒加熱器及び加熱器並びに送気フアンとを備え、温度調整機構は室内よりの受け入れ空気の温度検出器及び制御部とを備え、該制御部は温度検出器よりの信号を検出する指示調節計とを備え、基準設定温度とその上限値、下限値からなる温度制御範囲としてのレベルを複数設定したステップサーモ方式により上記冷却コイルと冷媒加熱器及び加熱器を選択作動し、温度検出器から制御部に印加される信号の内容から、何れかのレベルの内の１つのレベルの運転・停止信号が繰り返し送られてきたことを検出した場合に、当該レベルにおいて運転が安定していると判断し、制御部の指示調節計に当該レベルの中心の値が目標とする設定温度となるように各レベルに設定した温度制御範囲を変更せしめ、変更した各レベルに設定した温度制御範囲を基準として温度制御を行うようにしたことを特徴とする温度制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、室内の温度制御方法及びその制御装置の改良に関するもので、特にクリーンルーム等、精密な温度制御を必要とする室内の温度制御方法及びその制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
クリーンルーム内の温度を一定に、かつ精密に保つために、従来は冷房専用機と再熱用電気ヒータを用いて、一度冷凍機で空気を冷やした後に電気ヒータの出力を比例制御して温度コントロールする方法が採られている。その一例の概略を図４に示す。クリーンルーム温度制御装置５０は、冷凍機５１に接続される冷却コイル５２と、電気ヒータ５３とを備える。５５はクリーンルームからの空気吸い込み口、５６は該吸い込み口付近に設けられる温度測定器を示す。ただし冷凍機５１は常時フルロードで運転し、電気ヒータ５３は比例制御して空気を加熱し、温度コントロールを行っている。Ｆはクリーンルームへの送気用フアンを示す。
【０００３】
その他、温度制御方法としてステップサーモを用いた方法がある。その概略を図５に示す。但し温度制御装置の概略は図４と同一であり、説明を省略する。図において横軸は温度を示すもので、Ａ点を基準温度とした温度制御範囲としてのステップ１，並びにステップ２，３，４，５を設ける。ただしａはディファレンシャル、ｂはステップ値とする。各ステップは例えば順次加熱（高温）、加熱（低温）、冷却（弱）、冷却（中）、冷却（強）とするようにしたもので、室内負荷に見合うように各ステップで加熱、冷却を行うようにしたものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来の第１の一度冷凍機で空気を冷やした後に電気ヒータの出力を比例制御して温度コントロールする方法においては、無駄なエネルギーを消費することになり、かつ受電容量も大きくなるため新たな設備が必要となる等の問題がある。
【０００５】
またステップサーモ方式は、通常±２℃の仕様には適するも、精密な温度制御、例えば±１℃とするときは、ディファレンシャルａ、ステップｂの幅は狭くなるため、各装置の発停の回数が多くなり、耐久性に問題が生ずる等の欠点がある。
【０００６】
本発明は、上記問題点に鑑み、ステップサーモ方式を改良し、各装置の発停の回数を押さえて精密温度制御を可能とすることができるようにしたクリーンルームの温度制御方法及びその制御装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明のクリーンルームの温度制御方法は、基準設定温度とその上限値、下限値からなる温度制御範囲としてのレベルを複数設定したステップサーモ式温度制御において、温度検出器から制御部に印加される信号の内容から、何れかのレベルの内の１つのレベルの運転・停止信号が繰り返し送られてきたことを検出した場合に、当該レベルにおいて運転が安定していると判断し、制御部の指示調節計に当該レベルの中心の値が目標とする設定温度となるように各レベルに設定した温度制御範囲を変更せしめ、変更した各レベルに設定した温度制御範囲を基準として温度制御を行うことを特徴とする。
【０００８】
上記の本発明の温度制御方法は、従来の各基準設定温度を固定した方法とは異なり、温度検出器よりの信号から最適な温度制御範囲を自動的に判断し、各基準設定温度を変更し温度制御を行うことにより、上限値、下限値を大きくすることが可能であり、各装置の発停の回数を減らすことができる。
【０００９】
第２の発明は、上記温度制御方法を実施する装置に係わり、温度制御機構と、温度調整機構とより成り、該制御機構は冷凍機に接続される冷却コイルと冷媒加熱器及び加熱器並びに送気フアンとを備え、温度調整機構は室内よりの受け入れ空気の温度検出器及び制御部とを備え、該制御部は温度検出器よりの信号を検出する指示調節計とを備え、基準設定温度とその上限値、下限値からなる温度制御範囲としてのレベルを複数設定したステップサーモ方式により上記冷却コイルと冷媒加熱器及び加熱器を選択作動し、温度検出器から制御部に印加される信号の内容から、何れかのレベルの内の１つのレベルの運転・停止信号が繰り返し送られてきたことを検出した場合に、当該レベルにおいて運転が安定していると判断し、制御部の指示調節計に当該レベルの中心の値が目標とする設定温度となるように各レベルに設定した温度制御範囲を変更せしめ、変更した各レベルに設定した温度制御範囲を基準として温度制御を行うようにしたことを特徴とする。
【００１０】
上記の構成からなる本発明は、ステップサーモ方式において、冷却、加熱手段として冷却コイル、冷媒レヒートコイル並びに電気コイルを備え、上記方式の各温度制御範囲の温度制御をこれら各手段を選択して行い、循環する温度制御範囲を検出し、これを基準として温度制御を行うことにより、複数の温度制御範囲を作動させる必要はなく、各装置の発停の回数を減らすことができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のクリーンルームの温度制御装置の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１２】
図１乃至図３は、本発明の一実施例を示すもので、温度制御装置１は、温度制御機構２と、温度調整機構３とを備える。温度制御機構２は冷凍機５に接続される冷却コイル６と冷媒レヒートコイル７、及び電気ヒータ８とを備える。９は空気吸込み口、１０は温度検出器、Ｆは送風ファンを示す。
【００１３】
温度調整機構３は、上記温度検出器１０よりの信号を受け入れる指示調節計１１と、検索を行うシーケンサ１２とを備える。
【００１４】
次にその制御要領を図３に基づいて説明する。図は温度制御として複数の温度制御範囲（以下単にレベルという）を組み合わせたステップサーモ方式を利用とたもので、横方向に温度を示す。  まずレベル１は基準値Ａを設定し、ディファレンシャル（動作すきま）を定め上限値Ｂとする。このレベル１は冷凍機５の運転・停止の指令を出す温度を示すもので、高い空気温度からＡ点に到達したとき停止（ＯＦＦ）し、低い空気温度がＢ点に到達したとき起動（ＯＮ）する。
【００１５】
次に、レベル２はＣ点を基準とし、ディファレンシャルを定め上限値Ｄとする。このレベル２は電気ヒータ８の運転・停止の指令を出す温度を示すもので、高い空気温度からＣ点に到達したとき起動（ＯＮ）し、低い空気温度からＤ点に到達したとき停止（ＯＦＦ）する。
【００１６】
同様にしてレベル３はＥ点を基準とし、ディファレンシャルを定め上限値Ｆとする。このレベル３は冷媒レヒートの運転・停止の指令を出す温度を示すもので、高い空気温度からＥ点に到達したとき起動（ＯＮ）し、低い空気温度からＦ点に到達したとき停止（ＯＦＦ）する。
【００１７】
同様にしてレベル４はＧ点を基準とし、ディファレンシャルを定め上限値Ｈとする。このレベル４は冷凍機のアンロード（冷媒の容量制御）の運転・停止の指令を出す温度を示すもので、高い空気温度からＧ点に到達したとき起動（ＯＮ）し、低い空気温度からＨ点に到達したとき停止（ＯＦＦ：フルロード運転）する。
【００１８】
次に、この温度調整機構の動作について説明する。まず初期状態ではレベル１の設定値になっているものとする。このとき、冷凍機５はＯＦＦ、電気ヒータ８、冷媒レヒート及び冷凍機のアンロードはＯＮになっている。この状態で温度がＢ点より低い場合には、電気ヒータ８等がＯＮになっているため、温度が上昇する。そしてＢ点まで温度が上昇すると、冷凍機５はＯＮになる。それでも温度が上昇する場合は、Ｄ点まで温度が上昇し、電気ヒータ８がＯＦＦになる。さらに、それでも温度が上昇する場合は、Ｆ点まで温度が上昇すると冷媒レヒートがＯＦＦになり、Ｈ点まで温度が上昇すると冷凍機のアンロードがＯＦＦになる。
【００１９】
また、Ｄ点まで温度が上昇し、電気ヒータ８がＯＦＦになった後、温度が下がってＣ点まで温度が下降してきた場合、再び電気ヒータ８がＯＮとなり、温度は上昇する。これによりレベル２で温度は循環することになる。
【００２０】
これらの信号は温度検出器１０により温度を検出し、温度調整機構３内の指示調節計１１に信号が送られる。指示調節器１１は、該信号から各レベルの運転・停止を判断し、各装置に動作信号を送ると共に、シーケンサ１２にも同じ信号を送る。なお、指示調節計１１、シーケンサ１２に換え、所謂パーソナルコンピューターを利用することも可能である。
【００２１】
シーケンサ１２は指示調節計１１から送られてくる信号の内容から、同じ信号（何れかのレベルの内の１つのレベルの運転・停止信号）が繰り返し送られてきた場合は、何れかのレベルの内の１つのレベルにおいて運転が安定していると判断し、指示調節計１１に当該レベルの中心の値が目標とする設定温度となるように各レベルに設定した温度制御範囲を変更せしめ、変更した各レベルに設定した温度制御範囲を基準として温度制御を行う。
【００２２】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、温度検出器よりの信号から最適な温度制御範囲を自動的に判断し、各基準設定温度を変更し温度制御を行うことにより、室内負荷が変動した場合も自動的に判断し最適な運転状態に制御するので、各レベルの上限値、下限値の幅を大きくすることができ、各装置の発停の回数を減らすことができる。また、常に目標とする設定温度が循環しているレベルの中心にあるので、精密な温度制御も可能となる。
また、請求項２記載の発明によれば、温度制御機構は冷凍機に接続される冷却コイルと冷媒レヒートコイル及び電気ヒータとを備えたことにより、温度制御は３段階以上に行うことが出来る。また温度制御はステップサーモ方式を利用し、上記冷却コイルと冷媒レヒートコイル及び電気ヒータを選択作動し、循環する温度制御範囲をシーケンサにより検出し、これを基準として温度制御を行うようにしたから、従来の固定された基準温度への移行を必要とせず。従って１個の温度制御範囲内の循環のみで済むため、従来の各種温度制御機構を作動させる必要はない。また温度制御範囲も狭くすることができる故、温度制御の精度を増すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の温度制御装置の一実施例を示し、縦断説明図である。
【図２】温度温度調整機構の説明図である。
【図３】ステップサーモ方式の説明図である。
【図４】従来の温度制御装置の一実施例を示す縦断説明図である。
【図５】従来の温度制御装置の他の実施例を示す説明図である。
【符号の説明】
１  温度制御装置
２  温度制御機構
３  温度調整機構
５  冷凍機
６  冷却コイル
７  冷媒レヒートコイル
８  電気ヒータ
１０  温度検出器
１１  指示調節計
１２  シーケンサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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