(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
減湿処理された空気の供給手段と室内空気の排気手段が設けられた低露点室の空調方法であって，
前記排気手段は，低露点室内の空気を循環させずに低露点室外に排気し，
前記低露点室内にいる人間にカバー着を着用させ，該カバー着内部の空気を前記排気手段により吸引して低露点室外に排気し，
前記排気手段は，排気を減湿処理する減湿機構を備え，
前記減湿機構がカバー着内部の空気の水分を吸着して減湿し，
前記水分を吸着した減湿機構が低露点室内の空気により再生されることを特徴とする，低露点室の空調方法。
【請求項２】
前記排気手段の空気取り入れ口を前記低露点室の床面に形成し，前記カバー着に空気吐き出し口を形成してこの空気吐き出し口を前記カバー着の足下に配置したことを特徴とする，請求項１に記載の低露点室の空調方法。
【請求項３】
低露点室内にいる人間にカバー着を着用させ，該カバー着内部の空気を排気手段により吸引して低露点室外に排気させる減湿設備であって，
外気を導入し減湿処理して低露点室に導く減湿機を低露点室外に配置し，前記減湿処理した外気を低露点室に供給する給気チャンバを低露点室の天井に設け，
空気が流通可能に構成された低露点室の床面下方には排気チャンバを設け，かつ，この排気チャンバに減湿材を備えた減湿機構を具備せしめ，低露点室内の空気がこの減湿機構で減湿された後，排気され，
前記減湿機構がカバー着内部の空気の水分を吸着して減湿し，前記水分を吸着した減湿機構が低露点室内の空気により再生される構成としたことを特徴とする，低露点室の減湿設備。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は，減湿雰囲気に保持される低露点室を空調する方法と減湿設備に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば，水分を嫌う製品や半導体デバイス，リチウム電池等の製造などにおいて，低露点室が広く利用されている。かかる低露点室には，減湿機構で製造された低露点空気が導入され，低露点室内は一定の低湿度以下に制御される。従来は，低露点室の排気口から排気された室内雰囲気を減湿した後，再び低露点室内へ循環供給していた。また，この低露点室内にて発生する水分の内のほとんどは，室内で作業している作業員の発汗などといった人間から発生したものであるが，従来は，このような作業者から発生した水分は低露点室内に発散させていた。そして，この作業者から発生した水分を減湿機構で減湿し，再び低露点室内へ循環供給していた。このように循環供給する理由は，減湿空気を生成するためには高価な設備費及び運転費を要し，かかる高価な空気をそのまま排気することは当業者にとって想到できないことだったからである。低露点室内で水分が発生したとしても，外気やこれを冷却減湿した空気よりも室内空気ははるかに低温で，これを再利用処理すれば設備の使用を抑えることができるため，室内空気を循環させることが常識であったのである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
低露点室内の空気を循環させる空調方法では，作業者から発生した水分を高い能力で減湿しなければならず，空調設備における減湿機構に対し高負荷が要求されていた。従来の除湿機構に要求される容量の大小は，低露点室内にいる作業員の人数によって決定されており，低露点室に作業員がたくさん出入りする場合は除湿機構に大容量が要求され，設備費と運転費が共に高騰していた。特に近年は大勢の作業者が出入りできるように低露点室の大型化が進められており，更なる設備の大型化が求められ，これが製品のコストの上昇にもなっている。このため，低露点室において省コスト，省エネルギの要請が強くなってきている。
【０００４】
本発明の目的は，低露点室内にいる作業員などの人間から発生した水分を低コストで迅速に除去できる空調方法と減湿設備を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決するために，本発明によれば，減湿処理された空気の供給手段と室内空気の排気手段が設けられた低露点室の空調方法であって，前記排気手段は，低露点室内の空気を循環させずに低露点室外に排気し，前記低露点室内にいる人間にカバー着を着用させ，該カバー着内部の空気を前記排気手段により吸引して低露点室外に排気し，前記排気手段は，排気を減湿処理する減湿機構を備え，前記減湿機構がカバー着内部の空気の水分を吸着して減湿し，前記減湿機構が低露点室内の空気により再生され，前記吸着した水分を除去することを特徴とする，低露点室の空調方法が提供される。
【０００６】
本発明の空調方法にあっては，低露点室内には従来の外気取り入れ量に相当する空気を供給手段で減湿して供給し，低露点室内の空気は循環させずにそのまま低露点室外に排気することによって，いわゆる全外気式の空調を行う。このため，低露点室内において作業者などから発散された水分は，低露点室に再び戻ることがなく，低露点室に設けられている排気手段を通じて低露点室外に排気される。このように，取り入れ外気は一過性で排気され，常に新たな減湿空気が室内に導かれる。また，一方向性の空気流通を行うため，還気ダクトが省略でき，空気流路を簡素化できると共に，省スペース化がはかれる。
前記低露点室内にいる人間にカバー着を着用させ，該カバー着内部の空気を前記排気手段により吸引して低露点室外に排気する。そうすれば，作業員などの人間から発生した水分を低露点室内に発散させることなく迅速にカバー着内に捕捉して低露点室外に排気することができ，排気量も少量で済むので，低コストで省エネルギな空調を行うことが可能となる。
前記排気手段は，排気を減湿処理する減湿機構を備えている。そうすれば，低露点室内の空気から水分を除去した後，排気手段を通じて低露点室外に排気することができるようになる。
【０００８】
前記排気手段の空気取り入れ口を前記低露点室の床面に形成し，前記カバー着に空気吐き出し口を設けてこの空気吐き出し口を前記カバー着の足下に配置するようにしても良い。そうすれば，カバー着内部の雰囲気を作業員などの足下に排気し，その排気された雰囲気を低露点室内に拡散させることなく，低露点室の床面に形成された排気手段の空気取り入れ口から低露点室外に迅速に排気することができるようになる。また，作業者が低露点室内を移動しても，カバー着内部の雰囲気は低露点室内に拡散しないので，作業者は低露点室内を自由に移動でき，作業が行いやすくなる。
【００１０】
また，本発明によれば，低露点室内にいる人間にカバー着を着用させ，該カバー着内部の空気を排気手段により吸引して低露点室外に排気させる減湿設備であって，外気を導入し減湿処理して低露点室に導く減湿機を低露点室外に配置し，前記減湿処理した外気を低露点室に供給する給気チャンバを低露点室の天井に設け，空気が流通可能に構成された低露点室の床面下方には排気チャンバを設け，かつ，この排気チャンバに減湿材を備えた減湿機構を具備せしめ，低露点室内の空気がこの減湿機構で減湿された後，排気され，前記減湿機構がカバー着内部の空気の水分を吸着して減湿し，前記減湿機構が低露点室内の空気により再生され，前記吸着した水分を除去する構成としたことを特徴とする，低露点室の減湿設備が提供される。
【００１１】
この減湿設備によれば，給気チャンバを経て低露点室の上方より低露点空気が連続的に室内に供給され，室内の空気は低露点室の床面下方に設けられた排気チャンバを経て排気されることにより，低露点室の内部には室上方から下方へと向かう一方向性の強制気流が発生する。作業者などから出た水分はこの強制気流により室外に速やかに排気されることとなり，低露点室内に水分が拡散しない。また，低露点室内で作業者などから発生した水分は，排気チャンバを通過する際に，排気チャンバの減湿機構に備えられた減湿材で吸着される。また，減湿機構に備えられた減湿材は，低露点室内から連続的に排気される低露点空気によって自己再生される。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下，図面を参照にして本発明の好ましい実施の形態を説明する。図１は，本発明の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１の全体構成を概略的に示す説明図である。図示の例では，所定の低露点雰囲気（減湿雰囲気）に保たれた低露点室２内に，カバー着３を着用した２人の作業員５が入った状態を示している。これら２人の作業員５の間には，例えば半導体デバイスやリチウム電池などといった水分を嫌う製品の製造ライン６が配置されている。
【００１３】
低露点室２の上下に，給気手段８と排気手段９が構成されている。即ち，低露点室２の天井１０上方には，給気チャンバ１１が設けられており，減湿空気供給手段１２によって減湿され，給気路１３を送風された空気（外気）が，この給気チャンバ１１を介して低露点室２内に供給されている。減湿空気供給手段１２は例えば乾式もしくは湿式の減湿機１２’を内蔵した送風装置などで構成される。一方，グレーチングなどによって通気できるように構成された低露点室２の床面１５下方には，排気チャンバ１６が設けられており，床面１５は，排気チャンバ１６の空気取り入れ口に形成されている。この排気チャンバ１６に，排気ファン１７を備えた排気路１８が接続されている。また，排気チャンバ１６の内部に，例えば活性炭，シリカゲルなどの減湿材を備えた減湿機構１９が配置されている。この減湿機構１９は，例えば減湿材をシート成形したもの，布袋，メッシュなどの通気性材料で形成された適当なケーシング内に吸湿在を充填したものなどを用いることができる。そのような減湿機構１９を，グレーチングなどの通気性ある床面１５の下方に支持部材によって支持して配置することにより，湿分吸着層を形成している。これにより，低露点室２内の空気は，空気取り入れ口である床面１５から排気チャンバ１６内に流入して，減湿機構１９機構で減湿処理された後，低露点室２内に再び循環供給されることなく，排気ファン１７の稼働によって排気路１８を介して低露点室２外に排気されるようになっている。本発明においては，排気路１８の排気は屋外に排出しても良く，あるいはその排気を別系統の用途に用いることもできる。但し，排気を給気手段８を経て再び低露点室２内に循環供給することはない。その他，減湿空気供給手段１２によって減湿された空気が，給気路２０を介して製造ライン６にも供給され，製造ライン６の雰囲気は，排気ファン２２の稼働によって排気路２１を介して排気されるようになっている。
【００１４】
ここで図２（ａ）は，低露点室２内において作業員５が着用しているカバー着３の正面図であり，図２（ｂ）は，図２（ａ）におけるＡ−Ａ断面矢視図である。この実施の形態では，カバー着３の内側に，更にアンダーウェア２３を着用するようになっている。
【００１５】
カバー着３は，例えばビニールなどの透湿性のない生地で構成され，作業員５をほぼ全体的に覆う形状を有している。但し，カバー着３の頭部３０の前面と袖部分３１の先端には開口部３２と開口部３３が形成されている。頭部３０前面に形成された開口部３２は，覗き窓の役割を果たす。袖部分３１の開口部３３には伸縮自在なゴムリング３５が取り付けてある。図示の例では，カバー着３の足部分３６の先端は塞がれた構成になっている。また，カバー着３の前面には，上下にわたってファスナー３７が設けてある。このファスナー３７を開いて作業員５が中に入り，ファスナー３７を閉じることにより，カバー着３を着用することができる。このようにカバー着３を着用した際には，中に入った作業員５の目の位置が頭部３０の開口部３２に一致し，中に入った作業員５の手先が袖部分３１の開口部３３から外に出た状態となるようになっている。その際，カバー着３を着用した作業員５の手首部分にゴムリング３５が密着し，袖部分３１の開口部３３は密閉された状態となる。
【００１６】
図３は，カバー着３の背面図を示している。カバー着３の背部には，ファン４０が装着されている。このファン４０は，例えばカバー着３の外側から作業員５の胴部分に巻き付けたベルトなどを介して，カバー着３の背部に固定されている。このファン４０の動力源は，例えば有線方式や電池方式などにすると良い。また，カバー着３の背部全体にほぼ均一となるように，ファン４０の吸気側に接続された分岐管４１が取り付けてある。図４は，図３におけるＢ−Ｂ断面矢視図である。この図４に示すように，分岐管４１は可撓性を有するチューブをカバー着３の背部に取り付けた構成を有しており，中空に形成された分岐管４１の内部は空気通路を形成している。この分岐管４１の各先端部には，カバー着３の内部に連通する吸引孔４２がそれぞれ形成されている。
【００１７】
図２（ｂ）に示されるように，カバー着３の足部分３６の背面側には，ファン４０の排気側に接続された排気管４５が取り付けられている。この排気管４５の空気吐き出し口４６は，カバー着３の足下に配置されている。これにより，前述のファン４０の稼働により，各吸引孔４２を介してカバー着３の内部の空気を分岐管４１内に吸引し，その空気を排気管４５の下端に形成された空気吐き出し口４６からカバー着３の足下に排気するようになっている。また，前述したように，低露点室２の床面１５が排気チャンバ１６の空気取り入れ口に形成されていることにより，図５に示すように，こうして排気管４５下端の空気吐き出し口４６からカバー着３の足下に排気されたカバー着３内部の空気は，そのまま床面１５を通過して排気チャンバ１６内に流入し，減湿機構１９機構で減湿処理された後，排気ファン１７の稼働によって排気路１８を介して低露点室２外に排気されるようになっている。
【００１８】
図６は，この実施の形態においてカバー着３の内側に着用されるアンダーウェア２３の正面図である。アンダーウェア２３は，例えば吸水ポリマー，活性炭，シリカゲルなどの減湿材を含んだ吸湿性のある生地で構成され，カバー着３の内側において作業員５をほぼ全体的に覆う形状を有している。但し，アンダーウェア２３の頭部５０の前面と，袖部分５１及び足部分５２の先端には開口部５３，５４，５５がそれぞれ形成されている。袖部分５１の開口部５４と足部分５２の開口部５５には伸縮自在なゴムリング５６，５７がそれぞれ取り付けてある。また，アンダーウェア２３の前面には，上下にわたってファスナー６０が設けてある。このファスナー６０を開いて作業員５が中に入り，ファスナー６０を閉じることにより，アンダーウェア２３を着用することができる。このようにアンダーウェア２３を着用した際には，中に入った作業員５の目の位置が頭部５０の開口部５３に一致するようになっている。また，こうしてアンダーウェア２３を着用し，さらにその上に重ねてカバー着３を着用すると，図７に示すように，アンダーウェア２３の開口部５３とカバー着３の開口部３３が丁度同じ位置となり，中に入った作業員５は，これら開口部５３と開口部３３を通じて外部の様子を視認できるようになっている。なお，中に入った作業員５の呼吸をし易くしたり，作業員５同士の会話をし易くするために，図７に示すように，カバー着３とアンダーウェア２３に作業員５の鼻や口に対応する開口部６１を設けても良い。このように鼻や口に対応する開口部６１を設けた場合は，カバー着３の頭部３０に形成された開口部３２を透明なビニールなどで塞いでも良く，開口部６１を通じて呼吸ができるようになる。
【００１９】
また，アンダーウェア２３を着用した際には，中に入った作業員５の手先が袖部分５１の開口部５４から外に出ると共に足先が足部分５２の開口部５５から外に出た状態となるようになっている。その際，アンダーウェア２３を着用した作業員５の手首部分にゴムリング５６が密着して袖部分５１の開口部５４が密閉され，足首部分にゴムリング５７が密着して足部分５２の開口部５５が密閉された状態となる。
【００２０】
さて，図１に示した空調システム１において，低露点室２の天井１０に設けられた給気チャンバ１１から，減湿空気供給手段１２によって減湿された空気が低露点室２内に供給される。また一方で，低露点室２内の空気は，床面１５を通じて排気チャンバ１６内に流入し，減湿機構１９で減湿処理された後，排気ファン１７の稼働によって排気路１８を介して低露点室２外に排気される。低露点室２内の空気は，再び低露点室２内に循環供給されることはない。また，製造ライン６にも減湿空気供給手段１２によって減湿された空気が供給され，製造ライン６の雰囲気は，排気ファン２１の稼働によって排気路２２を介して排気される。こうして，低露点室２内は所定の低露点雰囲気（減湿雰囲気）に保たれる。
【００２１】
そして，作業員５は先ずアンダーウェア２３を着用し，さらにその上に重ねてカバー着３を着用した状態で，図１に示した低露点室２内に入る。そして，製造ライン６に対して所定の作業を行う。なお，このようにアンダーウェア２３とカバー着３を着用した際には，図７で説明したように，開口部５３と開口部３３が丁度同じ位置となるので作業員５は外部の様子を視認することが可能である。また，作業員５の手先は開口部３３，５４から外に出た状態となるので，作業を行いやすい。
【００２２】
ここで，作業員５から発生した水分はカバー着３の内部において先ずアンダーウェア２３に捕捉され，更に，カバー着３の背部に装着されたファン４０の稼働により，カバー着３の内部の空気と共に吸引孔４２から分岐管４１内に吸引されて，排気管４５の下端に形成された空気吐き出し口４６からカバー着３の足下に排気される。こうしてカバー着３の足下に排気されたカバー着３内部の空気は，そのまま床面１５を通過して排気チャンバ１６内に流入し，減湿機構１９で減湿処理された後，排気ファン１７の稼働によって排気路１８を介して低露点室２外に排気される。このため，作業者５が低露点室２内を移動しても，カバー着３内部の雰囲気はカバー着３の足下から低露点室２外にそのまま排気されるので，水分を低露点室２内に拡散させることなく，作業者５は低露点室２内を自由に移動でき，作業が行いやすい。なお，カバー着３の内部には，カバー着３の頭部３０に形成された開口部３２を通じて低露点室２内の減湿された空気が入り込むようになる。
【００２３】
このように，本発明の実施の形態によれば，作業員５から発生した水分を低露点室２内に発散させることなく迅速にカバー着３内に捕捉して低露点室２外に排気することができるようになる。このため，低コストかつ省エネルギ的に低露点温度に保つことが可能となる。この実施の形態では，カバー着３内部の空気を減湿機構１９で減湿処理した後，外部に排気しており，この排気中に含まれる水分は減湿機構１９を通過する際に強制吸着され，他に拡散する心配がない。なお，水分を吸着した減湿機構１９は，低露点室２内の低ＤＰ（低露点）空気によって再生される。
【００２４】
また，この実施の形態で説明したように，減湿された空気を低露点室２内に供給する一方で，低露点室２内の空気を排気路１８を介して低露点室２外に排気するように構成されたいわゆる全外気式にすると，作業員５が低露点室２内を移動して１ヶ所に止まっていないこともあって，床面１５の排気チャンバ１６内に配置された減湿機構１９は低露点室２内から排気される低湿空気で再生され，作業員５から発生した水分を低露点室２内に発散させる心配がない。なお，作業員５から発生した水分をカバー着３内に捕捉して迅速に排気しているので，全外気式であっても低露点室２内への減湿空気の供給量は２０ｍ３／ｍｉｎ程度の少風量で済むようになる。また，少風量であれば低露点の空気（ドライエア）を外部に排気することはさほど無駄にならない。これに対して，低露点室２内の空気を減湿処理した後，再び低露点室２内に循環供給させると，排気チャンバ１６内に設けた減湿機構１９は，２０ｍ３／ｍｉｎ程度の少風量ではすぐ飽和してしまう。また，減湿機構１９を飽和させないためには大風量で循環させる必要があるが，そうすると運転コストが高騰し，省エネルギ化がはかれない。
【００２５】
なお，排気チャンバ１６内に設けられる減湿機構１９に利用される吸着剤は，例えば吸湿ポリマーやゼオライト，シリカゲルなどの粒体を網袋などに充填して用いることができる。また，吸着剤の支持は，鋼材に載せると良い（じゅうたんのようにグレーチング上に吸着剤を敷設しても良いが，踏まれてつぶれないように，通気カバーなどの設備を設けると良い）。また，低露点室２内への減湿された空気の供給と，低露点室２内からの空気の排気は，必ずしも天井と床面でなくても良い。また，カバー着３を通気性のある材料で構成したり，袖部分３１の開口部３３を密閉しないことにより，カバー着３全体や袖部分３１の開口部３３を通じてカバー着３内部に低露点室２内の空気の空気が入り込むように構成しても良い。また，カバー着３の内側にアンダーウェア２３を着用することにより，アンダーウェア２３で汗などの水分を吸着でき，アンダーウェア２３だけを交換することにより再利用が容易となるが，カバー着３とアンダーウェア２３を一体的に構成しても良く，また，アンダーウェア２３を省略しても良い。さらに，カバー着３とアンダーウェア２３は，シャツとズボンに分離できても良い。また，カバー着３の外に露出する手先や目の部分に，手袋や適当なカバーなどを装着しても良い。
【００２６】
【実施例】
次に，図１で説明した空調システムを実際に作成して本発明方法の実施例を行い，従来方式と比較した。その結果を表１に示す。
【００２７】
【表１】
0004008569.tif 000002
【００２８】
本発明の実施例と従来方式のいずれも低露点室内に２０人の作業員が在室している。各作業員はカバ−着を着用している。また，本発明の実施例では，減湿された空気を低露点室内に供給し，低露点室内の空気を低露点室外に排気するいわゆる全外気式とし，取入外気量は２０ｍ３／ｍｉｎとした。一方，従来方式では低露点室内の空気を減湿処理した後，再び低露点室内に循環供給させるいわゆる循環式とし，循環空気量は２００ｍ３／ｍｉｎとした。原単位は，単位当たりのエネルギー消費量をコスト換算で示している。両者を比較すると，従来方式の低露点室における低露点空気（ドライエア）の量はＳＡ（供給空気）：ＤＰ−５０℃，ＲＡ（戻り空気）：ＤＰ−３２℃において一人当たり約１０ｍ３／ｍｉｎであった。これに対し，本発明の実施例では，実排気量を０．６ｍ３／ｍｉｎ／人とすることができ（ＳＨ，ＬＨ，必要ＯＡ量より大きい値），約１／１０に減少させることができる。本発明の実施例は従来方式に比べて運転費と設備費が共にやすくすることができる。
【００２９】
【発明の効果】
本発明によれば，作業者などから発散される水分を低露点室内に再び循環供給することなく，低露点室外に排気するいわゆる全外気式の空調を行うことにより，人間から発生した水分を低露点室内に発散させる心配がない。また，全外気式の空調を行うことにより，還気ダクトを省略でき，空気流路を簡素化できて，省スペースかがはかれる。特に，作業員にカバー着を着用させれば，作業員等の人間から発生した水分を迅速にカバー着内に捕捉して低露点室外に排気することができ，低コストで省エネルギな空調を行うことが可能となる。また，カバー着を使用すれば，全外気式であっても低露点室内への減湿空気の供給量は比較的少風量で済むようになる。更に，カバー着内部の空気を足下に排気し，低露点室の床面を通過させて低露点室外にそのまま排気すれば，作業者は低露点室内を自由に移動でき，作業が行いやすい。
【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方法を実施するためのシステムの一例を概略的に示す説明図である。
【図２】図２（ａ）は，低露点室内において作業員が着用しているカバー着の正面図であり，図２（ｂ）は，図２（ａ）におけるＡ−Ａ断面矢視図である。
【図３】カバー着の背面図である。
【図４】図３におけるＢ−Ｂ断面矢視図である。
【図５】カバー着の足下の拡大図である。
【図６】アンダーウェアの正面図である。
【図７】カバー着とアンダーウェアの頭部の断面図である。
【符号の説明】
１  空調システム
２  低露点室
３  カバー着
５  作業員
８  給気手段
９  排気手段
１０  天井
１１  給気チャンバ
１２  減湿空気供給手段
１２’  減湿機
１５  床面
１６  排気チャンバ
１９  減湿機構
４５  排気管
【図１】
0004008569.tif 000003
【図２】
0004008569.tif 000004
【図３】
0004008569.tif 000005
【図４】
0004008569.tif 000006
【図５】
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【図６】
0004008569.tif 000008
【図７】
0004008569.tif 000009