(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外気を処理して給気とするための空調機と，産業機械が設置されている室に設けられた室内空気の吸込口と，前記空調機からの給気を前記室に吹き出すための吹出口とを有する空調システムを用いて，前記室の空調を行う方法であって，
前記産業機械のアイドリング時には，外気の導入を停止して前記吸込口からの空気を前記空調機で処理して前記吹出口から吹き出させ，
前記産業機械の運転時には，前記吸込口からの空気を排気するとともに，外気を導入して前記空調機で処理して前記吹出口から吹き出させ，
前記産業機械の洗浄時には，前記空調機の運転を停止して導入した外気を前記吹出口から吹き出させ，前記吸込口からの空気を排気し，
前記洗浄が終了した後，外気を導入して前記空調機を暖房運転させて昇温させた給気を前記吹出口から吹き出させ，前記吸込口からの空気を排気することを特徴とする，空調方法。
【請求項２】
前記アイドリング時において特定ガスが所定量を越えて発生する場合には，前記吸込口からの空気を排気するとともに，外気を導入して前記空調機で処理して前記吹出口から吹き出させることを特徴とする，請求項１に記載の空調方法。
【請求項３】
前記昇温した給気は，前記産業機械の下方に向けて吹き出させることを特徴とする，請求項１または２に記載の空調方法。
【請求項４】
前記室内は，常に正圧となるように調整されていることを特徴とする，請求項１〜３のいずれかに記載の空調方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の空調方法を実施するための空調システムであって，
前記室の側部に給気の吹出口が設けられ，
前記吹出口は，上側吹出口と下側吹出口とを有するとともに，これら上側吹出口又は下側吹出口から吹き出すことが切り換え自在に構成されていることを特徴とする，空調システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は，たとえばビール生産工場におけるビールの充填，充填後の巻き栓工程が行われる室の空調に適した空調方法並びに当該空調方法を実施するための空調システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ビール生産工程においては，出来上がったビールを缶や瓶に充填する充填工程においてフィラーと呼ばれる充填機が使用され，その後缶を閉栓する際に用いるシーマーと呼ばれる巻き栓機が使用され，かかる工程は，フィラー室と呼ばれる室内で行われている。
【０００３】
フィラーについては，ビールの泡立ちによる飛沫や炭酸ガスの放散を生じ，またシーマーについては，特に缶に蓋をするときに泡が出るだけでなく，缶のまわりの泡を吹き飛ばすため炭酸ガスを吹き付けているため，これらの機械が設置されている室内は，主にフィラーとシーマーから排出される炭酸ガスとビールミスト分が漂うので，換気する必要がある。
【０００４】
この点，従来のフィラー室内は，生産機器の運転状況に関係なく，大空間を常時冷室，すなわち冷房で室を冷やす運転状況の下で換気が行なわれていた。またそれに伴って，冷房の際のエネルギ節減のため，室からの還気を給気に混合するようにしていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら，フィラーやシーマー等の生産機器の運転状況の如何にかかわらず，常に冷房運転するのでは，省エネルギの点で好ましくない。また従来は第１種換気でかつビールミストを含んだ還気を給気に混合しているため，フィルタの目つまりも頻繁に起こっている。ビールミストに関していえば，フィラーやシーマーからの排気を処理してミストを除去すれば軽減できるが，例えばシーラーに向けてビールの充填された缶を搬送し巻栓後搬出するコンベアの出入り口は完全に閉止することができず，室内から完全にミストを除去するのは困難であった。
【０００６】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり，運転状況に応じた空調を実施して省エネルギに優れ，かつミストによるフィルタの目詰まりも極力抑えることのできる空調方法並びの当該空調方法を実施するための空調システムを提供することをその目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため，本発明の空調方法は，外気を処理して給気とするための空調機と，産業機械が設置されている室に設けられた室内空気の吸込口と，前記空調機からの給気を前記室に吹き出すための吹出口とを有する空調システムを用いて，前記室の空調を行う方法であって，前記産業機械のアイドリング時には，外気の導入を停止して前記吸込口からの空気を前記空調機で処理して前記吹出口から吹き出させ，前記産業機械の運転時には，前記吸込口からの空気を排気するとともに，外気を導入して前記空調機で処理して前記吹出口から吹き出させ，前記産業機械の洗浄時には，前記空調機の運転を停止して導入した外気を前記吹出口から吹き出させ，前記吸込口からの空気を排気し，前記洗浄が終了した後，外気を導入して前記空調機を暖房運転させて昇温させた給気を前記吹出口から吹き出させ，前記吸込口からの空気を排気することを特徴としている。
【０００８】
例えばフィラーやシーマーなどビールミストを発生させる機械においては，アイドリング時にはビールミストを発生しない。したがってこの場合には，全外気による換気は必要がないので，室からの還気，すなわち吸込口からの空気を前記空調機で処理して前記吹出口から吹き出させることで，アイドリングに必要な空調環境を整え，産業機器の起動時に室の温熱環境が速やかに好適となるように準備しつつ，省エネルギ下での運転が行える。一方，フィラーやシーマーの運転時には，前記吸込口からの空気を排気するとともに，外気を導入して前記空調機で処理して前記吹出口から吹き出させるようにしたので，発生したミストを排気として室外に排出するとともに，給気には外気を処理した空調空気が供給される。
【０００９】
なお本発明は，先に挙げたフィラーやシーマーなどのビール生産の際に使用される機械のみならず，その他ミストや各種ガスを発生する産業機械全般に適用することが可能である。
【００１０】
ところでフィラーやシーマーはアイドリング時においても炭酸ガスを発生することがあり，この場合には換気量をより多くすることが好ましい。したがって前記アイドリング時において特定ガスが所定量を越えて発生する場合には，前記吸込口からの空気を排気するとともに，外気を導入して前記空調機で処理して前記吹出口から吹き出させる，全外気運転すればよい。
【００１１】
フィラーやシーマーは衛生上定期的に洗浄されるが，この場合には，前記空調機の運転を停止して導入した外気を前記吹出口から吹き出させ，前記吸込口からの空気を排気する。すなわち空調機による処理は停止したまま，外気を導入して換気するようにする。
【００１２】
そして洗浄が終了した後は，外気を導入して前記空調機を暖房運転させて昇温させた給気を前記吹出口から吹き出させ，前記吸込口からの空気を排気することで機械や室内の迅速な乾燥を実施することができる。
【００１３】
この場合，昇温した給気は，前記産業機械の下方に向けて吹き出させることが効率的である。したがって，本発明の空調方法を実施するシステムとしては，室の側部に給気の吹出口を有する空調システムであって，前記吹出口は，上側吹出口と下側吹出口とを有するとともに，これら上側吹出口又は下側吹出口から吹き出すことが切り換え自在に構成されていることを特徴とする，空調システムの使用が便利である。すなわち冷気は吹き出された後下降し，暖気は吹き出された後上昇する傾向にあるという特性を利用し，省エネルギ的に産業機械の周囲を温調し，同時に作業員，保守員にも好適な温熱環境を提供することができる。
【００１４】
そして前記室内は，常に正圧となるようにファン等を調整すれば，外部から室内への雑菌やパーティクルの侵入を防止することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下，本発明の好ましい実施の形態について説明すると，図１は，本実施の形態にかかる空調方法を実施するための空調システムの概要を示しており，空調機１は，導入側から順にフィルタ２，ファン３，空気加熱手段としての温水コイル４，空気冷却手段としての冷水コイル５を有している。冷水コイル５には，冷凍機６で生成された冷水が循環する。
【００１６】
空調機１の入り口側には，外気導入ダクト１１が接続されている。外気導入ダクト１１は，外気導入口１２からフィルタ１３を介して外気ファン１４によって取り入れた外気が流れる。
【００１７】
空調機１で処理された空気は，空調機１の出口側に接続されている給気ダクト２１によって給気として，産業機械の設置される室であるフィラー室Ｒに供給されるが，給気口となる吹き出し口２２は，室外に設けられた給気チャンバ２３に接続されている。この給気チャンバ２３内は上側チャンバ２３ａと下側チャンバ２３ｂを創出するように，上下に分割されており，それによって吹き出し口２２も，上側吹き出し口２２ａと下側吹き出し口２２ｂとに分割されている。なお上側チャンバ２３ａと下側チャンバ２３ｂは，給気チャンバ２３内に設けられた仕切り板２４によって形成されており，本実施の形態においては，仕切り板２４は，吹き出し口２２側に次第に下がるように斜めに取り付けられている。これによって下側吹き出し口２２ｂから吹き出す際の風速を上側吹き出し口２２ａの場合よりも速くしている。また上側吹き出し口２２ａに供給される空気も仕切板２４に案内されて室の床部ら向けて供給されるようになっている。
【００１８】
前記給気ダクト２１は，そのまま上側チャンバ２３ａに接続されているが，途中で分岐ダクト２５が接続されており，この分岐ダクト２５は，下側チャンバ２３ｂに接続されている。
【００１９】
フィラー室Ｒの天井部には，吸い込み口３１が形成されている。吸い込み口３１には排気ダクト３２が接続されており，排気ファン３３の作動によってフィラー室Ｒの天井部付近の空気が吸い込み口３１から吸い込まれて排気口３４から外部へと排出されるようになっている。
【００２０】
排気ダクト３２における排気ファン３３の下流側には，吸い込み口３１から吸い込まれた空気を還気として空調機１の入口側に戻すための還気ダクト３５の一端部が接続され，当該還気ダクト３５の他端部は，外気導入ダクト１１に接続されている。そして外気導入ダクト１１と排気ダクト３２における前記還気ダクト３５の接続部の各下流側（室から遠い側）には，全熱交換器３６が配置され，導入した外気と排出される排気との間で熱交換が行われるようになっている。また外気導入ダクト１１においては，導入した外気が前記全熱交換器３６をバイパスするためのバイパスダクト３７が施工されており，排気ダクト３２においても，前記全熱交換器３６をバイパスして排気するためのバイパスダクト３８が施工されている。
【００２１】
フィラー室Ｒには，フィラー４１とシーマー４２が設置されている。これらフィラー４１とシーマー４２からの排気は，図２に示したミストセパレータ５１によって処理された後，排気ファン４３，排気ダクト４４を通じて室外に排気されるようになっている。
【００２２】
ミストセパレータ５１は，図２に示した構成を有している。すなわち，このミストセパレータ５１は，筒状の本体５２を有し，本体５２の底部にはドレン管５３が接続され，上部の天板付近には，排気口５４が設けられている。排気口５４３には，前記排気管４４が接続されている。
【００２３】
本体５２内の上部には第１の多孔板６１が設置されている。この多孔板６１は，ステンレス鋼など耐熱性のある材質からなるメッシュを多段に積層した構成を有している。また多孔板６１の上方には，多孔板６１と同様の第２の多孔板６２が設けられている。多孔板６１と多孔板６との間には，散水ノズル６３が配置されている。この散水ノズル６３は，処理対象空気中の汚染ミストを除去するための吸収液，たとえば清水や純水を多孔板６１に向けて噴霧するように構成され，たとえばスプレーノズル構成を有している。
【００２４】
本体６２の下方には，流入口６４が形成されており，さらにこの流入口６４の下方には，排水口６５が形成されている。流入口６４には，フィラー４１のスニフトと呼ばれる排出管６６が先下がり勾配をつけて接続されており，フィラーＦから排出されるビールミストを含有する大気圧より高い圧力を持った炭酸ガスがこの流入口６４から本体５２内に流入するようになっている。また排出管６６からは，フィラー４１内を洗浄した後の洗浄液も排出するようになっている。
【００２５】
排水口６５に接続される排水管６７には，フロート式トラップ（図示せず）を内蔵した弁箱６８が取り付けられている。したがって，流入口から大気圧を超えるガスが本体内に流入しても，排水口６５から排水管６７へと流れ出ない。本体５２における多孔板６１の下面側と排水口６５との間には，水位計であるシートルケージ６９が設けられており，本体５２内における多孔板６１下面側の水位を測定することが可能になっている。
【００２６】
かかる構成を有するミストセパレータ５１によれば，フィラー４１やシーマー４２から流入したビールミストを含んだ炭酸ガスは本体５２内を上昇し，多孔板６１のところで気液接触が行われ，ビールミストやビールドレン等は清水のミストや水滴中に除去されて，落下し，排水口６５から外部に排出される。一方，ビールミスト等が除去された後の炭酸ガスは，そのまま上昇して多孔板６２に衝突して，水分が除去された後，排気口５４，排気管４４からフィラー室Ｒ外に排出される。したがって，フィラー室Ｒ内のビールミスト等は抑えられる。
【００２７】
次に各ダクトに設けられた主要なダンパ（空気流路切替手段）について説明する。まず排気ダクト３２における全熱交換器３６の入り口側にはダンパＤ１，還気ダクト３５にはダンパＤ２，外気導入ダクト１１における全熱交換器３６の入り口側にはダンパＤ３，バイパスダクト３８にはダンパＤ４，バイパスダクト３７にはダンパＤ５，給気ダクト２１における上側チャンバ２３ａの入り口にはダンパＤ６，分岐ダクト２５にはダンパＤ７が各々設けられている。各ダンパＤ１〜Ｄ７は，本実施の形態ではいずれもモータダンパが使用されている。なおダンパＤ１とＤ２，ダンパＤ３とＤ５，ダンパＤ６とＤ７については，三方ダンパを用いれば各々１つのダンパで兼用することができる。
【００２８】
なお前記した各ファンの例えばインバータ制御による風量制御，並びにＤ１〜Ｄ７の開閉制御は，制御装置(図示せず)によってなされる。
【００２９】
次に本実施の形態にかかる空調方法について説明するが，本実施の形態においては，フィラー４１，シーマー４２のアイドリング時，運転時，洗浄時，乾燥時に運転モードをマニュアルで各々アイドリングモード，オペレーションモード，換気モード，ドライヤーモードに切り替え可能になっている。また夏期，冬期によって空調機１の運転が異なっているので，以下夏期，冬期に分けて説明する。
【００３０】
(夏期)
アイドリング時は，ダンパＤ１が閉，ダンパＤ２が開，ダンパＤ３が閉，ダンパＤ４が閉，ダンパＤ５が閉，ダンパＤ６が開，ダンパＤ７が閉となり，空調機１の冷水コイル５に冷水が供給され，フィラー室Ｒに上側吹き出し口２２ａから給気され，室内が例えば１１℃となるように制御される。室内の空気は，吸い込み口３１から吸い込まれ，還気として空調機１に全て回収され，再び処理されて給気としてフィラー室Ｒ内に供給される。すなわち空調はアイドリング状態では，所定の清浄度，たとえばクラス１００Ｋを確保するために全還気運転を行っている。またこの室は，室温１５℃で生産を行うように設定されているので，それに近づけた温度に室を維持するためには，室温と温度差のある外気を取り入れるより，一旦空調され室に給気された空気を空調機１に戻した方が省エネルギ的である。
【００３１】
このときフィラー室Ｒ内の炭酸ガスの濃度が所定値を超えた場合には，外気ファン１３が運転され，さらにダンパＤ２が閉鎖され，ダンパＤ１，Ｄ３が開放され，全外気運転となり，速やかにフィラー室Ｒ内の炭酸ガスは排気される。このとき全熱交換器３６も作動して排気と導入外気との間で熱交換され，空調機１の負荷が軽減される。
【００３２】
運転時においては，炭酸ガスが発生するので，ダンパＤ１〜Ｄ７の開閉は，前記アイドリング時の高濃度時と同様である。そして空調機１については，室内温度が１５℃，吹き出し温度が１１℃となるように制御される。この場合においても，フィラー室Ｒ内の炭酸ガスの濃度が所定値を超えた場合には適宜外気ファン１４，排気ファン３３のモードが必要に応じて低速，中速，高速に切り替えられる。最大風速で換気する場合には，ダンパＤ４，Ｄ５も開放され，単位時間当たり最大の換気量とされる。
【００３３】
フィラー４１，シーマー４２の洗浄時においては，フィラー４１，シーマー４２自体の稼動は停止されるので，空調機１，全熱交換器３６も停止され，前記した最大換気量の場合と同様な運転となる。
【００３４】
なおこの洗浄時においては，フィラー４１，シーマー４２内に高温の洗浄液が供給され，洗浄した後の洗浄液はそのまま，ミストセパレータ５１に送られ，ミストセパレータ５１内を洗浄した後，排出される。したがって，フィラー４１，シーマー４２で使用した洗浄液をそのまま利用することができ，格別ミストセパレータ５１専用の洗浄液や配管を必要としない。
【００３５】
洗浄後は，フィラー４１，シーマー４２を乾燥させるため，システムはドライヤーモードに入る。すなわち，ダンパＤ１が開，ダンパＤ２が閉，ダンパＤ３が開，ダンパＤ４が開，ダンパＤ５が開，ダンパＤ６が閉，ダンパＤ７が開となり，空調機１の温水コイル４に温水が供給され，フィラー室Ｒに下側吹き出し口２２ｂから高温，例えば５５℃の空気が給気され，これら機器，フィラー室Ｒの乾燥が実施される。なお全熱交換器３６の運転及び冷水コイル５への冷水の通水は停止されている。このとき図３に示したように，高温の空気は下側吹き出し口２２ｂから，風量に対して開口面積が相対的に少ないことから，高速で吹き出されているので，フィラー室Ｒの隅々まで効率よく乾燥することが可能である。
【００３６】
なお以上の各モードにおいては，フィラー室Ｒ内が常に正圧となるように，各ファンからの送風空気の速度，風量が制御されている。
【００３７】
(冬期)
アイドリング時は，ダンパＤ１が閉，ダンパＤ２が開，ダンパＤ３が閉，ダンパＤ４が閉，ダンパＤ５が閉，ダンパＤ６が開，ダンパＤ７が閉となり，空調機１の温水コイル４に温水が供給され，フィラー室Ｒに上側吹き出し口２２ａから給気され，室内が例えば１１℃となるように制御される。室内の空気は，吸い込み口３１から吸い込まれ，還気として空調機１に全て回収され，再び処理されて給気としてフィラー室Ｒ内に供給される。
【００３８】
このときフィラー室Ｒ内の炭酸ガスの濃度が所定値を超えた場合には，外気ファン１３が運転され，さらにダンパＤ２が閉鎖され，ダンパＤ１，Ｄ３が開放され，全外気運転となり，速やかにフィラー室Ｒ内の炭酸ガスは排気される。このとき全熱交換器３６も作動して排気と導入外気との間で熱交換され，空調機１の負荷が軽減される。
【００３９】
運転時においては，炭酸ガスが発生するので，ダンパＤ１〜Ｄ７の開閉は，前記アイドリング時の高濃度時と同様である。また全熱交換器３６も作動される。
そして空調機１については，室内温度が１５℃，吹き出し温度が１１℃となるように制御される。この場合においても，フィラー室Ｒ内の炭酸ガスの濃度が所定値を超えた場合には適宜外気ファン１４，排気ファン３３のモードが必要に応じて低速，中速，高速に切り替えられる。最大風速で換気する場合には，ダンパＤ４，Ｄ５も開放され，単位時間当たり最大の換気量とされる。
【００４０】
なお冬期におけるオペレーションモードおいて外気による冷房運転が可能な場合には，全熱交換器３６の作動は停止される。この場合，室内に発生した炭酸ガスの濃度が所定値を超えたときには，各ファンを高速としつつダンパＤ４，Ｄ６を開放した状態の最大風量による換気が実施されるが，その際にも全熱交換器３６は停止される。
【００４１】
フィラー４１，シーマー４２の洗浄時においては，フィラー４１，シーマー４２自体の稼動は停止されるので，空調機１，全熱交換器３６も停止され，前記した最大換気量の場合と同様な運転となる。
【００４２】
なおこの洗浄時においては，フィラー４１，シーマー４２内に高温の洗浄液が供給され，洗浄した後の洗浄液はそのまま，ミストセパレータ５１に送られ，ミストセパレータ５１内を洗浄した後，排出される。したがって，フィラー４１，シーマー４２で使用した洗浄液をそのまま利用することができ，格別ミストセパレータ５１専用の洗浄液や配管を必要としない。
【００４３】
洗浄後は，フィラー４１，シーマー４２を乾燥させるため，システムはドライヤーモードに入る。すなわち，ダンパＤ１が開，ダンパＤ２が閉，ダンパＤ３が開，ダンパＤ４が開，ダンパＤ５が開，ダンパＤ６が閉，ダンパＤ７が開となり，空調機１の温水コイル４に温水が供給され，フィラー室Ｒに下側吹き出し口２２ｂから高温，例えば５５℃の空気が給気され，これら機器，フィラー室Ｒの乾燥が実施される。なお全熱交換器３６の運転は停止されている。このとき図３に示したように，高温の空気は下側吹き出し口２２ｂから高速で吹き出されているので，フィラー室Ｒの隅々まで効率よく乾燥することが可能である。
【００４４】
なお前記したドライヤモードの間，ミストセパレータ５１では，排気ファン４３が停止され，散水ノズル６３から散水が開始される。これによって，高温となったミストセパレータ５１冷却させることができ，直ちに次のオペレーションモードに入ることが可能になっている。
【００４５】
以上説明したように，本実施の形態にかかる空調方法によれば，フィラー４１やシーマー４２の運転状況に応じて，フィラー室Ｒの空調を適切にかつ効率よく実施することができる。また乾燥時においては，下側吹出口２２ｂからの吹出しによってフィラー室Ｒを好適に乾燥させることが可能である。しかもオペレーションモードにおいては，フィラー４１やシーマー４２の高さに応じた上側吹出口２２ａから吹き出させるようにしているので，これら機械の運転にとって好適な温度環境を省エネの下で実現している。
【００４６】
またアイドリング時，オペレーション時を問わず，フィラー室Ｒ内の炭酸ガス濃度が所定値を越えた場合には，導入外気のバイパスダクト３７，３８をも開放して外気を最大に取り入れて換気を実施することができるので，炭酸ガスの濃度を速やかに低減させることができる。したがって，従来のように常時換気しつつ還気を給気に混合していた方式と比べると，状況に応じて効率よくフィラー室Ｒを換気することができる。また空調機１のフィルタ２の目詰まりも従来より大幅に抑えることが可能である。なお空気流路の切替手段はダンパに限らず，たとえば設備コストは上昇するが，中間ファンを各往路に設け，強制通風による通気によって本発明は成立する。
【００４７】
なお前記実施の形態は，ビールの充填，巻き栓工程が行われるフィラー室について本発明を適用した例であったが，本発明はこれに限らず炭酸ガスを含有する各種飲料の製造工程においても顕著な効果がある。もちろんそのような飲料の製造工場のみならず，本発明は，半導体製造装置の製造工程が行われる室についても適用が可能である。
【００４８】
【発明の効果】
本発明によれば，産業機械の運転状況に応じた空調，換気を実施できるので，省エネルギに優れ，かつミストによるフィルタの目詰まりも極力抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態にかかる空調システムの概要を示す説明図である。
【図２】本発明の実施の形態に使用したミストセパレータの側面断面図である。
【図３】図１の空調システムにおいて，下側吹出口から給気している様子を示す説明図である。
【符号の説明】
１    空調機
２    フィルタ
３    ファン
４    温水コイル
５    冷水コイル
１１    外気導入ダクト
１２    外気導入口
２１    給気ダクト
２２ａ    上側吹出口
２２ｂ    下側吹出口
３１    吸込口
３３    排気ファン
３６    全熱交換器
３７，３８    バイパスダクト
【図１】
0004574079.tif 000002
【図２】
0004574079.tif 000003
【図３】
0004574079.tif 000004