(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
空調空気を空調対象空域に吹き出し還流循環させる空調機において、
空調空域よりの還流空気をファンを介して冷水に直接接触させた後上部空間へ吹き出すように構成したダイレクトエアコンを冷却加熱コイル付きエアハンドリングユニットに併設させるとともに、
前記空調空域よりの還流空気と冷水との直接接触は、空調空域よりの還流空気をパンチングボードを介して冷水中に吹き込み泡ぶく状に接触させて低温冷却と高除湿機能の確立を可能としたことを特徴とする空調機。
【請求項２】
空調機で空調空気をダクトを介して空調対象空域に吹き出し循環させて所用の環境制御を含む空調を行う空調システムにおいて、
前記ダクトは、ダクトの末端を開閉自在の構成としたパンチングダクトにより構成し、
前記空調機は、空調空域よりの還流空気をファンを介して冷水に直接接触させた後上部空間へ吹き出すように構成したダイレクトエアコンを冷却加熱コイル付きエアハンドリングユニットに併設させるとともに、
前記空調空域よりの還流空気と冷水との直接接触は、空調空域よりの還流空気をパンチングボードを介して冷水中に吹き込み泡ぶく状に接触させて低温冷却と高除湿機能の確立を可能としたことを特徴とする空気調和システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、環境制御を伴う室内空調に関し、特に食品工場で比較的低温の０〜１０℃の低温空調運転中における従業員のドラフト感の解消と、低温空調運転終了後の空調対象空域の洗浄と洗浄後に行われるサニテーションによる除湿運転とサニテーション後の乾燥運転及び次の稼働開始前の冷却運転とに対する高速運転処理を可能としたパンチングダクトと、細菌や微生物を含む塵埃等の除去するノンフィルタ機能と高除湿と低温冷却機能とを併せ持つ複合空調機と、それらを備えた環境空気のクリーン化にも対応できる空気調和システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の食品加工工場においては、例えば食肉の場合、繁殖温度が２５〜４０℃の微生物の繁殖を押さえるため、食品衛生法では保存温度は１０℃以下に規定されている。
また、原料の血絞りや骨抜き等の原料処理工程や原料の載断、挽肉、練り合わせ等の熱処理前の加工室の空調空気は、品質管理面からは前述のように１０℃以下が望ましいが、作業者の働く環境も考慮に入れる必要があるとされている。
また、作業者には違和感（ドラフト感）を与え、作業能率の点からもこの違和感を排除する問題がある。
【０００３】
そこで、上記作業者のドラフト感解消のため、従来は、ユニットクーラ等の空調機の位置と作業者の位置との適当配設位置を配慮するか、または布製ダクトにより略０〜１０℃の低温空調空気の吹き出し速度の低速化を図っている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
然しながら、上記布製ダクトを使用して吹き出し速度を押さえる場合は、後記する低温空調運転終了後のサニテーションによる除湿運転とサニテーション後の乾燥運転及び稼働開始前に行う冷却運転とに対する高速吹き出し速度の確保が困難で、空調対象空域の水分除去や除湿及び乾燥・冷却に時間が掛かり過ぎる問題がある。
【０００５】
また、前記した食品加工の場合は、低温空調運転終了後は加工機械、床等の洗浄が必要であり、また、作業の性質上前記運転中も床等が濡れの状態に置かれウェットな空調空域が形成される場合が多く、除湿能力の高い空調機が必要とされている。
【０００６】
また、食品加工の場合、空調対象空域である加工室の空気中には加工時に飛散する富栄養成分や油脂分が多く含まれており、室内空気をダクトにより循環させるエアハンドリングユニットの方式は内蔵するフィルタの機能劣化による衛生管理上の問題を内蔵している。
【０００７】
また、燻煙、ボイル等の熱処理後の包装工程の空調は無菌管理システムにすることが望まれ、それらのシステムに必要とされる空気清浄度はハム製造における包装室の清浄度はクラス１００，０００以下とされている。
上記無菌化にはフィルタが一般に使用されるが、湿度の高い場所では、フィルタの汚れ、かびの発生、寿命等に対する管理上の煩雑な問題がある。
【０００８】
本発明は、上記問題点に鑑みなされたもので、比較的低温の０〜１０℃の低温空調運転中は作業員のドラフト感の解消を可能とするとともに、前記空調運転終了後の洗浄及びサニテーションによる除湿運転、サニテーション後の乾燥運転と次の稼働開始前に先立って行う冷却運転を短時間内に高速運転処理をして次の稼働に支障を来さないことが必要である。
また、前記低温空調運転中は、高除湿能力を持ち、且つ飛散する富栄養成分や油脂分等の微粒子を還流の都度確実に補足除去するノンフィルタ機能を持ち、且フィルタ使用による煩雑な処理を皆無とした無菌管理可能の空気調和システムの提供を目的としたものである。
【０００９】
そのためには、構成上、下記要求事項を少なくとも満足させる必要がある。
１）上記作業員のドラフト感を解消するとともに、空調運転終了後の除湿・乾燥・冷却の高速運転処理のためには、同一ダクトにより低速吹き出しと高速吹き出しを可能とするダクトの構成が要求され、
２）又、空調運転終了後及び包装前における空調対象空域内に位置する加工機械及びダクトと空調機よりなる空調部材の全面丸洗い洗浄が食品品質保持及び衛生上からも必要で、その為、上記ダクト及び空調機には丸洗い可能のシンプルな構造と耐蝕性部材の使用が要求されるとともに、従来より使用されている細菌や微生物除去用のフィルタを使用しなくても済むノンフィルタ機能が要求される。
３）又、洗浄用水の多量使用を余儀なくされる食品工場においては高除湿能力を持つ空調機が要求される。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、空調空気を空調対象空域に吹き出し還流循環させる空調機において、
空調空域よりの還流空気をファンを介して冷水に直接接触させた後上部空間へ吹き出すように構成したダイレクトエアコンを冷却加熱コイル付きエアハンドリングユニットに併設させるとともに、
前記空調空域よりの還流空気と冷水との直接接触は、空調空域よりの還流空気をパンチングボードを介して冷水中に吹き込み泡ぶく状に接触させて低温冷却と高除湿機能の確立を可能としたことを特徴とする。
【００１１】
【００１２】
また、空調機で空調空気をダクトを介して空調対象空域に吹き出し循環させて所用の環境制御を含む空調を行う空調システムにおいて、
前記ダクトは、ダクトの末端を開閉自在の構成としたパンチングダクトにより構成し、
前記空調機は、空調空域よりの還流空気をファンを介して冷水に直接接触させた後上部空間へ吹き出すように構成したダイレクトエアコンを冷却加熱コイル付きエアハンドリングユニットに併設させるとともに、
前記空調空域よりの還流空気と冷水との直接接触は、空調空域よりの還流空気をパンチングボードを介して冷水中に吹き込み泡ぶく状に接触させて低温冷却と高除湿機能の確立を可能としたことを特徴とする。
【００１３】
【００１４】
【作用】
本発明によれば、空調空気を空調空域に吹き出すべく還流循環させるダクトにおいて、パンチング部材よりなるダクトを用意し、該ダクトの末端を開閉自在の構成としたため、稼働時の空調運転中には前記末端を閉鎖し、空調対象空域の全域にわたり設けた無数のパンチング孔より約０．５ｍ／ｓ以下の低速吹き出し速度で吹き出し可能の構成としたため、約０〜１０℃の低温空調が可能となり且つ作業員のドラフト感を解消させるとともに、微粒子ないし細菌等を含む堆積塵埃の降下ないし舞い上がりを防止して食品に対する環境汚染を防止できる。
また、空調運転終了後に行う空調対象空域の除湿・乾燥・冷却時には、前記ダクト末端を開放しダクトよりの吹き出し速度の高速化を図ることができ、前記稼働停止時における除湿・乾燥・冷却の高速運転処理を可能とし、次の稼働に支障を来さないようにすることができる。
【００１５】
また、本発明によれば、空調空気を空調対象空域に吹き出し還流循環させる空調機において、空調空域よりの還流空気を冷水に直接接触させて低温冷却と高除湿とノンフィルタ機能の確立を可能とするダイレクトエアコンを設け、冷却加熱コイル付きエアハンドリングユニットに併設させる構成としたため、前記直接接触により空調空域よりの還流空気に対し、低温冷却と高除湿を可能として、ウェットな空調空域に対しても低温空調ができる。
また、微粒子や細菌等を含む塵埃も冷水との直接接触により確実に除去するノンフィルタ機能の確立により、フィルタ不用の空調システムを形成することができ、フィルタの汚れ、かびの発生、寿命等に対する煩雑な管理の必要がなくなり、クリーン管理を容易に行うことができる。
【００１６】
また、本発明によれば、
空調機で空調空気をダクトを介して空調対象空域に吹き出し循環させて所用の空調を行う空調システムにおいて、
前記ダクトは開閉可能の構造により吹き出し風速の可変操作を可能としたパンチングダクトにより構成したため、
稼働時の空調運転中は前記ダクト末端を閉鎖し、空調対象空域に全域にわたり設けた無数のパンチング孔より約０．５ｍ／ｓ以下の低速吹き出しを行い、その結果低温空調を可能にし且つ作業員のドラフト感を解消させることができる。また、微粒子や細菌等を含む堆積塵埃の降下防止と舞い上がりを防止して食品に対する環境汚染を防止できる。
ついで、空調運転終了後の空調対象空域の除湿・乾燥・冷却時には、前記ダクト末端を開放しダクトよりの吹き出し速度の高速化を図ることにより、前記除湿・乾燥・冷却の高速運転処理を可能とし、次回の稼働に支障を来さないようにすることができる。
【００１７】
また、前記空調機は、空調空域よりの還流空気に冷水を直接接触させて比較的低温度の例えば０〜１０℃の低温冷却と高除湿とノンフィルタ機能の確立を可能としたダイレクトエアコンを冷却加熱コイル付きエアハンドリングユニットに併設させる複合空調機より構成したため、前記直接接触により空調空域よりの還流空気に対して低温冷却と高除湿を可能として、ウェットな空調空域にも対応できる。
また、微粒子や細菌等を含む塵埃も冷水との直接接触により確実に除去することができ、フィルタ不用のノンフィルタ空調システムを形成することができ、フィルタの汚れ、かびの発生、寿命等の煩雑な管理を必要としないクリーン管理を容易に行うことができる。
【００１８】
そして、空調運転時には前記ダイレクトエアコンとエアハンドリングユニットの冷却コイルの作動とパンチングダクトの低速吹き出し操作により低温空調を行い、空調運転終了後のサニテーションによる除湿運転時にはダイレクトエアコンとエアハンドリングユニットの冷却コイルの作動とパンチングダクトの高速吹き出し操作により低温高速除湿を行い、サニテーション後の乾燥運転時にはエアハンドリングユニットの加熱コイルの作動とパンチングダクトの高速吹き出し操作により空調空域における残留水分の完全除去を行い、ついで行われる稼働開始前の冷却運転時にはダイレクトエアコンとエアハンドリングユニットの冷却コイルの作動とパンチングダクトの高速吹き出し操作により空調対象空域を約１０℃湿度６０％の空調雰囲気を設定させ、上記複合空調機とパンチングダクトにより稼働停止時の間に空域内雰囲気を乾燥させ細菌の増殖を押さえ最良の空調雰囲気状態に復帰させる。
【００１９】
上記のようにして前記パンチングダクトと複合空調機を備えた空気調和システムにより、フィルタを使用しなくてもできる環境空気のクリーン化とウエット空域の多い食品加工の空調に対応できる。
【００２０】
また、本発明によれば、空調空域よりの還流空気と冷水との直接接触は、空調空域よりの還流空気を圧縮させパンチングボードを介在させて冷水中に吹き込み冷水中に泡ぶくを形成させ、細菌や微粒子を含む塵埃を前記泡ぶくに取込除去するノンフィルタ機能を持たしてある。このためノンフィルタの空調が可能となり容易にクリーン化を行うことができる。
また、空調空域よりの還流空気に含まれる水分は圧縮吹き込み過程で気化され、ついで冷水容器を形成するパンチングボードのパンチング孔貫通過程で冷却凝縮により高度の除湿が可能となる。
なお、除湿された還流空気はパンチングボードを介して冷水中に吹き込まれる結果、冷水中で泡ぶく状に散乱され高効率の熱伝達を可能にし、冷水との間で低温冷却が可能となり、エアハンドリングユニットの冷却コイルの作動により得られた低温空気と混合させて低温空調空気を得ることができる。
なお、湿度調整は前記低温空調空気と還流空気との適当な混合により行うようにする。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図に示した実施例を用いて詳細に説明する。但し、この実施例に記載される構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載が無い限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく単なる説明例に過ぎない。
図１は本発明の空気調和システムの冷却系の配管系統図で、図２は同じく本発明の空気調和システムの概略の構成を示す模式図で、図３は図２のパンチングダクトの引き出し風速の可変操作の概略の構成を示す模式図で、図４は図２のダイレクトエアコンの概略の構成を示す模式図である。
【００２２】
図１には、空調対象空域１０に二基の複合空調機２０、２０を備えた場合の空気調和システムの冷却系の配管系統図が示してある。図に見るように、クーリングタワー２６ａを持つ冷凍機ユニット２６は、冷媒を前記空調機２０、２０に備えたエアハンドリングユニット２１の冷却コイル２１ａのそれぞれと氷蓄熱槽２７へ供給循環させ、氷蓄熱槽２７は冷水ポンプ２７ａを介して冷水用熱交換器２８に送り該熱交換器２８により得られた冷水は複合空調機２０、２０に備えたダイレクトエアコン２２へ送られ、冷水容器２３よりの溢流をクッションタンク２９に収容し冷水ポンプ２９ａにより前記熱交換器２８へ還流循環するようにしてある。
【００２３】
なお、図１の複合空調機２０を見るように、該空調機２０は上部がそれぞれ開放状態のエアハンドリングユニット２１とダイレクトエアコン２２とよりなる。エアハンドリングユニット２１は、冷却コイル２１ａと加熱コイル２１ｂとファン２１ｃ等を内蔵し、当該システムの空調運転時、サニテーション時の除湿運転、稼働前の冷却運転時には冷却コイル２１ａを作動させ、サニテーション後の乾燥運転時には加熱コイル２１ｂを作動させ、ファン２１ｃによりそれぞれ低温空気と乾燥用空気を上部空間２０ａへ吹き出すようにしてある。また、ダイレクトエアコン２２は後記するように空調空域１０よりの還流空気をファン２２ａを介して冷水２３ｄに直接接触させた後上部空間２０ａへ吹き出すようにし、上記エアハンドリングユニット２１よりの低温空気とダイレクトエアコン２２よりの低温冷却された還流空気とを適等湿度に混合させファン２４を介してパンチングダクト１１へ供給するようにしてある。なおサニテーションの除湿運転後の乾燥運転時には、前記加熱コイル２１ｂを別途用意した熱源により作動させ、約１５℃湿度５５％の乾燥空気を前記ファン２１ｃ、２４を介してパンチングダクト１１へ供給するようにしてある。
【００２４】
図２には図１の本発明の空気調和システムの概略の構成が示してあるが、図に示すように空気調和システムは複合空調機２０と、パンチングダクト１１とより構成し、空調対象空域１０に対し所用の空調雰囲気を形成するようにしたものである。パンチングダクト１１は耐蝕性パンチング部材よりなる丸洗い可能に構成され、図３に示すようにその先端には開閉自在の開放扉１２を設け、空調運転時には開放扉１２を閉鎖し該ダクトの下面に設けた多数のパンチング孔１１ａを介して低温空調空気１０ａを約０．５ｍ／ｓ以下で吹き出し約０〜１０℃、湿度６０％の低温空調を行うようにしてある。
上記約０．５ｍ／ｓ以下の低速吹き出しにより作業者のドラフト感を解消し作業能率の向上を図るとともに、細菌や微生物を含む塵埃の床面への落下床面よりの舞い上がりを防止し食品への環境汚染を防止する構成にしてある。
【００２５】
また、前記パンチングダクト１１へ空調空気を供給する複合空調機２０は、前記したようにエアハンドリングユニット２１とダイレクトエアコン２２とよりなるシンプルな丸洗い可能の耐蝕性部材よりなり、空調空域１０よりの還流空気１０ｂを還流循環させるようにしてある。
上記ダイレクトエアコン２２は図４に示すように中間部位に耐蝕性部材よりなり底部をパンチングボード２３ａで形成した冷水容器２３を設け、前記ボード２３ａとで密閉空間２３ｂを設け、該空間２３ｂにはファン２２ａの吹き出しノズルを気密状に嵌挿し還流空気１０ｂの圧縮空間を形成し、前記パンチングボード２３ａのパンチング孔を介して冷水２３ｄの中に吹き込み、該冷水２３ｄ中に無数の泡ぶく２３ｃを形成させ、還流空気１０ｂと冷水２３ｄとの間で泡ぶく状の直接接触を可能とする構成にしてある。
【００２６】
上記構成により、前記圧縮された還流空気１０ｂ中の水分は冷水入口２５ａより供給され半貯留状の冷水２３ｄにより低温度になっているパンチングボード２３ａに接触して凝縮し水滴となる。そのため、還流空気１０ｂはパンチングボード２３ａのパンチング孔を通過する過程で高効率の除湿がなされる。
なお、冷水容器２３より溢れた冷水は冷水出口２５ｂより前記図１のクッションタンク２９に還流する。
【００２７】
また、還流空気１０ｂの中に含まれている細菌や微生物よりなる塵埃は上記泡ぶく２３ｃに取込まれ除去されるため、フィルタ不用の空調システムを形成でき、フィルタの汚れ、かびの発生、寿命等の煩雑な管理を必要としないクリーン管理を容易に行うことができる。
また、上記冷水２３ｄと泡ぶく状直接接触により高効率の熱伝達が可能となり、そのため還流空気１０ｂの低温冷却が可能となり、エアハンドリングユニット２１よりの低温空気と適当混合して所用湿度の低温空調空気１０ａを得ることができるようにしてある。
【００２８】
なお、複合空調機２０は上記したようにシンプルな構造により構成されているので、丸洗い洗浄が可能である。
【００２９】
図５には、空調空域における稼働時の空調運転、空調運転終了後のサニテーションによる除湿運転、サニテーション後の乾燥運転、その後行われる稼働開始前の冷却運転による空調空域の雰囲気変化の状況及び複合空調機２０の作動状況を示してある。同図（Ａ）は朝の７時から２３時までの稼働時の空調運転の状況を示す図で、この場合はパンチングダクト１１のパンチング孔よりの約０．５ｍ／ｓの低速吹き出しとエアハンドリングユニット２１の冷却コイル２１ａとダイレクトエアコン２２の作動とにより、斜線で示す０〜１０℃の低温空調雰囲気１０ａを形成するようにしてある。３１、３２は製品加工機械や包装機等の機械装置である。
【００３０】
ついで、同図（Ｂ）に示すように、稼働終了後空調対象空域の全域にわたる洗浄を行った後、サニテーションによる除湿運転を夜の２４時まで行う。この場合はパンチングダクト１１の先端の開放扉１２を解放し、前記同様の複合空調機２０の運転により約５℃の冷却空気１０ａの高速吹き出しにより、空調対象空域の下部のウェット空間の高速除湿を行う。
【００３１】
ついで、同図（Ｃ）に示すように、サニテーション後の夜２４時から朝の２時にわたる乾燥運転を行う。この場合は、エアハンドリングユニット２１の加熱コイル２１ｂを作動させ、且つ開放扉１２を介しての約１５℃湿度５０％の乾燥空気の高速吹き出しにより行い、空調対象空域の下部の機械周りや床に残留する水濡れ部３０を除去する。
【００３２】
ついで、同図（Ｄ）に示すように、冷却コイル２１ａ、ダイレクトエアコン２２の作動により約５℃、湿度７７％の低温空気を開放扉１２を介しての高速吹き出しによる稼働開始前の冷却運転を朝の２時から７時まで行い、約１０℃、湿度６０％の空調雰囲気を形成させる。
上記のように、同一ダクトを使用して、稼働時には作業者のドラフト感を解消するとともに細菌や微生物の降下防止舞い上がり防止をする低速吹き出しによる低温空調運転を行い、稼働終了後は高速吹き出しにより稼働停止中の夜の間に除湿・乾燥・冷却を終了させ、次の稼働に支障を来さないようにすることができる。
【００３３】
【発明の効果】
上記構成により、パンチングダクトのパンチング部材よりなる構成と吹き出し速度の可変操作可能の構成とにより空調運転時は約０．５ｍ／ｓ以下の低速吹き出しが可能となり、その結果約０〜１０℃の低温空調が可能となり且つ作業者のドラフト感の解消と細菌や微生物の食品への汚染を最小に押さえることができる。
空調運転終了後の洗浄はダクト及び空調機の丸洗い可能の構造により高速洗浄が可能となる。また洗浄後のサニテーションによる除湿運転、サニテーション後の乾燥運転、冷却運転を高速吹き出しにより稼働停止時に高速運転処理ができる。
また、ダイレクトエアコンの還流空気の冷水との泡ぶく状直接接触によりノンフィルタ機能の保持が可能となり環境空気のクリーン化を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の空気調和システムの冷却系の配管系統図である。
【図２】  本発明の空気調和システムの概略の構成を示す模式図である。
【図３】  図２のパンチングダクトの吹き出し風速の可変操作の概略の構成を示す模式図である。
【図４】  図２のダイレクトエアコンの概略の構成を示す模式図である。
【図５】  （Ａ）は空調空域における稼働時の空調運転の状況を示す図で、（Ｂ）は空調運転終了後のサニテーションによる除湿運転の状況を示す図で、（Ｃ）は、サニテーション後の乾燥運転の状況を示す図で、（Ｄ）はその後行われる稼働開始前の冷却運転の状況を示す図である。
【符号の説明】
１０      空調対象空域
１０ａ    低温空調空気
１０ｂ    還流空気
１１      パンチングダクト
１１ａ    パンチング孔
１２      開放扉
２０      複合空調機
２１      エアハンドリングユニット
２１ａ    冷却コイル
２１ｂ    加熱コイル
２１ｃ、２２ａ、２４    ファン
２２      ダイレクトエアコン
２３      冷水容器
２３ｃ    泡ぶく
２３ｄ    冷水
２６      冷凍機
２７      氷蓄熱器
２９      クッションタンク
【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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