JP2003106707A - 水冷式コンデンシングユニット - Google Patents
水冷式コンデンシングユニットInfo
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- JP2003106707A JP2003106707A JP2001297258A JP2001297258A JP2003106707A JP 2003106707 A JP2003106707 A JP 2003106707A JP 2001297258 A JP2001297258 A JP 2001297258A JP 2001297258 A JP2001297258 A JP 2001297258A JP 2003106707 A JP2003106707 A JP 2003106707A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】半導体製造装置は温度変化が０．１℃程度の範
囲内に収まるように極めて厳しい温度コントロールが要
求され、空気調和装置の圧縮機をインバータ制御によっ
て１２０Ｈｚで１００％の能力運転する場合等では、空
気調和装置のシェルアンドチューブ式凝縮器の熱交換量
が大きくなければならず、そのためにチューブ内の水の
流速を速める必要があるが速くするとチューブに孔が明
く虞がある。このため水の流速を制限して熱交換量を増
加させると凝縮器が大型化する。 【解決手段】本発明は、上記の問題に鑑み、水冷式コン
デンシングユニットの凝縮器を、伝熱プレートの一方の
面に冷媒流路が形成され他方の面に水流路が形成されて
前記伝熱プレートを介して冷媒と水とが熱交換する関係
に複数の前記伝熱プレートが積層され、前記各冷媒流路
と水流路は凝縮器の外部に連なる冷媒通路と水通路に連
通する積層板式凝縮器とする。
囲内に収まるように極めて厳しい温度コントロールが要
求され、空気調和装置の圧縮機をインバータ制御によっ
て１２０Ｈｚで１００％の能力運転する場合等では、空
気調和装置のシェルアンドチューブ式凝縮器の熱交換量
が大きくなければならず、そのためにチューブ内の水の
流速を速める必要があるが速くするとチューブに孔が明
く虞がある。このため水の流速を制限して熱交換量を増
加させると凝縮器が大型化する。 【解決手段】本発明は、上記の問題に鑑み、水冷式コン
デンシングユニットの凝縮器を、伝熱プレートの一方の
面に冷媒流路が形成され他方の面に水流路が形成されて
前記伝熱プレートを介して冷媒と水とが熱交換する関係
に複数の前記伝熱プレートが積層され、前記各冷媒流路
と水流路は凝縮器の外部に連なる冷媒通路と水通路に連
通する積層板式凝縮器とする。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、圧縮機と、この圧
縮機で圧縮した冷媒を水と熱交換して凝縮させる凝縮器
を備えた水冷式コンデンシングユニットに関する。 【０００２】 【従来の技術】半導体製造装置等に使用される空気調和
装置は、半導体製造装置の温度変化が０．１℃程度の範
囲内に収まるように極めて厳しい温度コントロールが要
求される。従来、ここに使用される空気調和装置のコン
デンシングユニットは、圧縮機と、この圧縮機で圧縮し
た冷媒を水と熱交換して凝縮させる凝縮器を備えた水冷
式コンデンシングユニットであって、この凝縮器はシェ
ルアンドチューブ式と称して、タンクとこのタンク内に
螺旋状に巻いた銅製チューブから構成され、このタンク
内に冷媒が導入されチューブに水が導入されて、この水
と冷媒とが熱交換する仕組みである。 【０００３】特に、半導体製造装置等に使用される空気
調和装置は、上記のように温度コントロールが厳しく、
然も半導体製造装置等の能力に応じて空気調和装置の能
力も変化させる必要があり、この両方を満たすためには
空気調和装置の能力をインバータ制御によって制御する
必要があり、そのために、例えば、空気調和装置の能力
を２０％〜１００％の範囲で制御するために、圧縮機の
回転数を２０Ｈｚ〜１２０Ｈｚの範囲で制御する方法が
採られる。 【０００４】ところが、空気調和装置の圧縮機を１２０
Ｈｚで１００％の能力運転する場合等では、これに追随
して冷媒の凝縮能力をアップさせる必要があり、上記の
シェルアンドチューブ式凝縮器の熱交換量の増加が必要
である。そのために、シェルアンドチューブ式凝縮器の
チューブ内の水の流速を速める必要があるが、あまり速
くするとチューブに孔が明く虞がある。このため、水の
流速を制限して熱交換量を増加させるためには、シェル
アンドチューブ式凝縮器を大型化して、ここでの熱交換
量を増加させる方法が採られることになる。しかし、空
気調和装置の大型化は半導体製造装置等からすれば好ま
しくない。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の問題
点に鑑み、半導体製造装置等に使用される空気調和装置
において、凝縮能力が十分とれる小型凝縮器の水冷式コ
ンデンシングユニットを提供するものである。 【０００６】 【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題解決
のために、水冷式コンデンシングユニットは、圧縮機
と、この圧縮機で圧縮した冷媒を水と熱交換して凝縮さ
せる凝縮器を備え、前記凝縮器を、伝熱プレートの一方
の面に冷媒流路が形成され他方の面に水流路が形成され
て前記伝熱プレートを介して冷媒と水とが熱交換する関
係に複数の前記伝熱プレートが積層され、前記各冷媒流
路と水流路は凝縮器の外部に連なる冷媒通路と水通路に
連通する積層板式凝縮器としたものである。 【０００７】これによって、冷媒と水との熱交換は伝熱
プレートの面で行われるため、熱交換量は水の流速を速
めなくても水量で決まるため、従来のような孔明きの問
題もなく、小型であっても熱交換量が大きな凝縮器とな
り水冷式コンデンシングユニットの小型化が図られ、空
気調和装置のコンパクト化が達成できる。このため、半
導体製造装置等の空気調和装置のように、温度コントロ
ールが厳しく、然も半導体製造装置等の能力に応じて空
気調和装置の能力を変化させるためにインバータ制御に
よって空気調和装置の能力を制御する場合にも、小型で
あっても幅広い熱交換量の変化に適用できることにな
る。 【０００８】 【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て説明する。各図は本発明の実施形態を示しており、図
１は本発明の水冷式コンデンシングユニットの概略平面
図、図２は本発明に係る凝縮器の分解斜視図、図３は本
発明に係る凝縮器の正面図、図４は本発明に係る凝縮器
の側面図、図５はシールプレート側の凝縮器の端部の構
成説明図、図６は本発明の水冷式コンデンシングユニッ
トの概略側面である。 【０００９】本発明の水冷式コンデンシングユニット１
を図に基づき説明する。コンデンシングユニットは、圧
縮機で圧縮した冷媒を凝縮器で凝縮させることからこの
名称が付されている。本発明の水冷式コンデンシングユ
ニット１は、圧縮機２と、この圧縮機２で圧縮した冷媒
を水と熱交換して凝縮させる凝縮器３を基台２０上に備
える。凝縮器３は、伝熱プレート４の一方の面に冷媒流
路５が形成され他方の面に水流路６が形成されるように
複数の伝熱プレート４が積層され、伝熱プレート４を介
して冷媒と水とが熱交換する関係にある積層板式凝縮器
３を構成している。各冷媒流路５と水流路６は、それぞ
れ凝縮器３の外部に連なる冷媒通路７と水通路８に連通
している。なお、図の水冷式コンデンシングユニット１
は、圧縮機２が２シリンダタイプのロータリ式であり、
冷凍システムのレシーバタンク２１とアキュームレータ
２２等を具備している。 【００１０】凝縮器３を更に詳しく説明する。図２に示
すように、ステンレス製の波形１０に形成された伝熱プ
レート４の複数枚が交互に重ね合わされ、各伝熱プレー
ト４相互が銅、ニッケル等にてロウ付け（ブレージン
グ）された伝熱プレート４の積層体を構成し、この積層
体をその左右端部に設けたステンレス製のカバープレー
ト９で支えた構成である。各伝熱プレート４相互は銅、
ニッケル等にてロウ付け（ブレージング）されて一方の
カバープレート９には、冷媒の入口管１２と出口管１３
と、水の入口管１４と出口管１５が設けられている。こ
の入口管と出口管が設けられた一方のカバープレート９
とこれに近接する伝熱プレート４との間は、空気を遮断
するシールプレート１１が取り付けられ、空気中の水分
凍結によるプレートの損傷を防止している。 【００１１】このように構成された積層板式凝縮器３に
おいて、空気調和装置の冷媒圧縮機２で圧縮された冷媒
は、冷媒の入口管１２から流入して各ポート３０を通っ
て矢印のように伝熱プレート４相互間に形成された冷媒
流路５を流れる。一方、冷媒の熱を吸収するためのチラ
ー等から供給されるブラインの一種である水は、水の入
口管１４から流入し、同様に各ポート４０を通って伝熱
プレート４相互間に形成された水流路６を流れる。伝熱
プレート４を挟んだ冷媒流路５を流れる冷媒と水流路６
を流れる水の流れ方向は、互いに反対方向へ流れる対向
流を形成し、冷媒流路５を流れる冷媒と水流路６を流れ
る水は、波形１０部分で熱交換が有効に行われる。 【００１２】これによって、冷媒と水との熱交換は伝熱
プレート４の面で行われるため、熱交換量は水の流速を
速めなくても水量で決められ、従来のような孔明きの問
題もなくなる。このため、小型であっても熱交換量の大
きな凝縮器となり、水冷式コンデンシングユニットの小
型化が図られ、空気調和装置のコンパクト化が達成でき
る。 【００１３】半導体製造装置のように、製造能力に応じ
て空気調和装置による温度コントロールを厳しく制御す
る必要があるものでは、この空気調和装置の構成要素で
ある水冷式コンデンシングユニット１の冷媒圧縮機２の
回転数を、半導体製造装置の製造能力に応じてインバー
タ制御して変化させることによって、半導体製造装置の
製造能力に応じた空気調和が達成できる。その場合に
も、本発明の凝縮器３の採用によって、小型であっても
幅広い熱交換量の変化に適用できる水冷式コンデンシン
グユニット１となるため、半導体製造装置用の小型空気
調和装置の提供が可能となる。 【００１４】本発明は、上記実施形態に限定されず、本
発明の技術的範囲を逸脱しない限り種々の変更が考えら
れ、それに係る種々の実施形態を包含するものである。 【００１５】 【発明の効果】請求項１の発明によると、冷媒と水との
熱交換は伝熱プレートの面で行われるため、熱交換量は
水の流速を速めなくても水量で決まるため、従来のよう
な孔明きの問題もなく、小型であっても熱交換量が大き
な凝縮器となり水冷式コンデンシングユニットの小型化
が図られ、空気調和装置のコンパクト化が達成できる。
このため、半導体製造装置等の空気調和装置のように、
温度コントロールが厳しく、然も半導体製造装置等の能
力に応じて空気調和装置の能力を変化させるためにイン
バータ制御によって空気調和装置の能力を制御する場合
にも、小型であっても幅広い熱交換量の変化に適用でき
ることになる。
縮機で圧縮した冷媒を水と熱交換して凝縮させる凝縮器
を備えた水冷式コンデンシングユニットに関する。 【０００２】 【従来の技術】半導体製造装置等に使用される空気調和
装置は、半導体製造装置の温度変化が０．１℃程度の範
囲内に収まるように極めて厳しい温度コントロールが要
求される。従来、ここに使用される空気調和装置のコン
デンシングユニットは、圧縮機と、この圧縮機で圧縮し
た冷媒を水と熱交換して凝縮させる凝縮器を備えた水冷
式コンデンシングユニットであって、この凝縮器はシェ
ルアンドチューブ式と称して、タンクとこのタンク内に
螺旋状に巻いた銅製チューブから構成され、このタンク
内に冷媒が導入されチューブに水が導入されて、この水
と冷媒とが熱交換する仕組みである。 【０００３】特に、半導体製造装置等に使用される空気
調和装置は、上記のように温度コントロールが厳しく、
然も半導体製造装置等の能力に応じて空気調和装置の能
力も変化させる必要があり、この両方を満たすためには
空気調和装置の能力をインバータ制御によって制御する
必要があり、そのために、例えば、空気調和装置の能力
を２０％〜１００％の範囲で制御するために、圧縮機の
回転数を２０Ｈｚ〜１２０Ｈｚの範囲で制御する方法が
採られる。 【０００４】ところが、空気調和装置の圧縮機を１２０
Ｈｚで１００％の能力運転する場合等では、これに追随
して冷媒の凝縮能力をアップさせる必要があり、上記の
シェルアンドチューブ式凝縮器の熱交換量の増加が必要
である。そのために、シェルアンドチューブ式凝縮器の
チューブ内の水の流速を速める必要があるが、あまり速
くするとチューブに孔が明く虞がある。このため、水の
流速を制限して熱交換量を増加させるためには、シェル
アンドチューブ式凝縮器を大型化して、ここでの熱交換
量を増加させる方法が採られることになる。しかし、空
気調和装置の大型化は半導体製造装置等からすれば好ま
しくない。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の問題
点に鑑み、半導体製造装置等に使用される空気調和装置
において、凝縮能力が十分とれる小型凝縮器の水冷式コ
ンデンシングユニットを提供するものである。 【０００６】 【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題解決
のために、水冷式コンデンシングユニットは、圧縮機
と、この圧縮機で圧縮した冷媒を水と熱交換して凝縮さ
せる凝縮器を備え、前記凝縮器を、伝熱プレートの一方
の面に冷媒流路が形成され他方の面に水流路が形成され
て前記伝熱プレートを介して冷媒と水とが熱交換する関
係に複数の前記伝熱プレートが積層され、前記各冷媒流
路と水流路は凝縮器の外部に連なる冷媒通路と水通路に
連通する積層板式凝縮器としたものである。 【０００７】これによって、冷媒と水との熱交換は伝熱
プレートの面で行われるため、熱交換量は水の流速を速
めなくても水量で決まるため、従来のような孔明きの問
題もなく、小型であっても熱交換量が大きな凝縮器とな
り水冷式コンデンシングユニットの小型化が図られ、空
気調和装置のコンパクト化が達成できる。このため、半
導体製造装置等の空気調和装置のように、温度コントロ
ールが厳しく、然も半導体製造装置等の能力に応じて空
気調和装置の能力を変化させるためにインバータ制御に
よって空気調和装置の能力を制御する場合にも、小型で
あっても幅広い熱交換量の変化に適用できることにな
る。 【０００８】 【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て説明する。各図は本発明の実施形態を示しており、図
１は本発明の水冷式コンデンシングユニットの概略平面
図、図２は本発明に係る凝縮器の分解斜視図、図３は本
発明に係る凝縮器の正面図、図４は本発明に係る凝縮器
の側面図、図５はシールプレート側の凝縮器の端部の構
成説明図、図６は本発明の水冷式コンデンシングユニッ
トの概略側面である。 【０００９】本発明の水冷式コンデンシングユニット１
を図に基づき説明する。コンデンシングユニットは、圧
縮機で圧縮した冷媒を凝縮器で凝縮させることからこの
名称が付されている。本発明の水冷式コンデンシングユ
ニット１は、圧縮機２と、この圧縮機２で圧縮した冷媒
を水と熱交換して凝縮させる凝縮器３を基台２０上に備
える。凝縮器３は、伝熱プレート４の一方の面に冷媒流
路５が形成され他方の面に水流路６が形成されるように
複数の伝熱プレート４が積層され、伝熱プレート４を介
して冷媒と水とが熱交換する関係にある積層板式凝縮器
３を構成している。各冷媒流路５と水流路６は、それぞ
れ凝縮器３の外部に連なる冷媒通路７と水通路８に連通
している。なお、図の水冷式コンデンシングユニット１
は、圧縮機２が２シリンダタイプのロータリ式であり、
冷凍システムのレシーバタンク２１とアキュームレータ
２２等を具備している。 【００１０】凝縮器３を更に詳しく説明する。図２に示
すように、ステンレス製の波形１０に形成された伝熱プ
レート４の複数枚が交互に重ね合わされ、各伝熱プレー
ト４相互が銅、ニッケル等にてロウ付け（ブレージン
グ）された伝熱プレート４の積層体を構成し、この積層
体をその左右端部に設けたステンレス製のカバープレー
ト９で支えた構成である。各伝熱プレート４相互は銅、
ニッケル等にてロウ付け（ブレージング）されて一方の
カバープレート９には、冷媒の入口管１２と出口管１３
と、水の入口管１４と出口管１５が設けられている。こ
の入口管と出口管が設けられた一方のカバープレート９
とこれに近接する伝熱プレート４との間は、空気を遮断
するシールプレート１１が取り付けられ、空気中の水分
凍結によるプレートの損傷を防止している。 【００１１】このように構成された積層板式凝縮器３に
おいて、空気調和装置の冷媒圧縮機２で圧縮された冷媒
は、冷媒の入口管１２から流入して各ポート３０を通っ
て矢印のように伝熱プレート４相互間に形成された冷媒
流路５を流れる。一方、冷媒の熱を吸収するためのチラ
ー等から供給されるブラインの一種である水は、水の入
口管１４から流入し、同様に各ポート４０を通って伝熱
プレート４相互間に形成された水流路６を流れる。伝熱
プレート４を挟んだ冷媒流路５を流れる冷媒と水流路６
を流れる水の流れ方向は、互いに反対方向へ流れる対向
流を形成し、冷媒流路５を流れる冷媒と水流路６を流れ
る水は、波形１０部分で熱交換が有効に行われる。 【００１２】これによって、冷媒と水との熱交換は伝熱
プレート４の面で行われるため、熱交換量は水の流速を
速めなくても水量で決められ、従来のような孔明きの問
題もなくなる。このため、小型であっても熱交換量の大
きな凝縮器となり、水冷式コンデンシングユニットの小
型化が図られ、空気調和装置のコンパクト化が達成でき
る。 【００１３】半導体製造装置のように、製造能力に応じ
て空気調和装置による温度コントロールを厳しく制御す
る必要があるものでは、この空気調和装置の構成要素で
ある水冷式コンデンシングユニット１の冷媒圧縮機２の
回転数を、半導体製造装置の製造能力に応じてインバー
タ制御して変化させることによって、半導体製造装置の
製造能力に応じた空気調和が達成できる。その場合に
も、本発明の凝縮器３の採用によって、小型であっても
幅広い熱交換量の変化に適用できる水冷式コンデンシン
グユニット１となるため、半導体製造装置用の小型空気
調和装置の提供が可能となる。 【００１４】本発明は、上記実施形態に限定されず、本
発明の技術的範囲を逸脱しない限り種々の変更が考えら
れ、それに係る種々の実施形態を包含するものである。 【００１５】 【発明の効果】請求項１の発明によると、冷媒と水との
熱交換は伝熱プレートの面で行われるため、熱交換量は
水の流速を速めなくても水量で決まるため、従来のよう
な孔明きの問題もなく、小型であっても熱交換量が大き
な凝縮器となり水冷式コンデンシングユニットの小型化
が図られ、空気調和装置のコンパクト化が達成できる。
このため、半導体製造装置等の空気調和装置のように、
温度コントロールが厳しく、然も半導体製造装置等の能
力に応じて空気調和装置の能力を変化させるためにイン
バータ制御によって空気調和装置の能力を制御する場合
にも、小型であっても幅広い熱交換量の変化に適用でき
ることになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の水冷式コンデンシングユニットの説明
図である。 【図２】本発明に係る凝縮器の分解斜視図である。 【図３】本発明に係る凝縮器の正面図である。 【図４】本発明に係る凝縮器の側面図である。 【図５】本発明に係る凝縮器のシールプレート側の構成
説明図である。 【図６】本発明の水冷式コンデンシングユニットの概略
側面である。 【符号の説明】 １・・・水冷式コンデンシングユニット ２・・・圧縮機 ３・・・積層式凝縮器 ４・・・伝熱プレート ５・・・冷媒流路 ６・・・水流路
図である。 【図２】本発明に係る凝縮器の分解斜視図である。 【図３】本発明に係る凝縮器の正面図である。 【図４】本発明に係る凝縮器の側面図である。 【図５】本発明に係る凝縮器のシールプレート側の構成
説明図である。 【図６】本発明の水冷式コンデンシングユニットの概略
側面である。 【符号の説明】 １・・・水冷式コンデンシングユニット ２・・・圧縮機 ３・・・積層式凝縮器 ４・・・伝熱プレート ５・・・冷媒流路 ６・・・水流路
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 圧縮機と、この圧縮機で圧縮した冷媒を
水と熱交換して凝縮させる凝縮器を備え、前記凝縮器
を、伝熱プレートの一方の面に冷媒流路が形成され他方
の面に水流路が形成されて前記伝熱プレートを介して冷
媒と水とが熱交換する関係に複数の前記伝熱プレートが
積層され、前記各冷媒流路と水流路は凝縮器の外部に連
なる冷媒通路と水通路に連通する積層板式凝縮器とした
ことを特徴とする水冷式コンデンシングユニット。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001297258A JP2003106707A (ja) | 2001-09-27 | 2001-09-27 | 水冷式コンデンシングユニット |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001297258A JP2003106707A (ja) | 2001-09-27 | 2001-09-27 | 水冷式コンデンシングユニット |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003106707A true JP2003106707A (ja) | 2003-04-09 |
Family
ID=19118368
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001297258A Pending JP2003106707A (ja) | 2001-09-27 | 2001-09-27 | 水冷式コンデンシングユニット |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003106707A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010249432A (ja) * | 2009-04-16 | 2010-11-04 | Mitsubishi Electric Corp | プレート式熱交換器及びその熱交換器を用いた冷凍サイクル装置 |
| KR101198457B1 (ko) * | 2006-09-01 | 2012-11-06 | 엘지전자 주식회사 | 수냉식 공기조화기 |
| JP2013506815A (ja) * | 2009-09-30 | 2013-02-28 | サーモ・フィッシャー・サイエンティフィック・（アシュヴィル）・エルエルシー | デッキ内に搭載される冷凍システム |
| KR101427931B1 (ko) | 2012-11-08 | 2014-08-08 | 현대자동차 주식회사 | 판형 열교환기 |
| JP2020118354A (ja) * | 2019-01-23 | 2020-08-06 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | コンデンシングユニット |
-
2001
- 2001-09-27 JP JP2001297258A patent/JP2003106707A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101198457B1 (ko) * | 2006-09-01 | 2012-11-06 | 엘지전자 주식회사 | 수냉식 공기조화기 |
| JP2010249432A (ja) * | 2009-04-16 | 2010-11-04 | Mitsubishi Electric Corp | プレート式熱交換器及びその熱交換器を用いた冷凍サイクル装置 |
| JP2013506815A (ja) * | 2009-09-30 | 2013-02-28 | サーモ・フィッシャー・サイエンティフィック・（アシュヴィル）・エルエルシー | デッキ内に搭載される冷凍システム |
| KR101427931B1 (ko) | 2012-11-08 | 2014-08-08 | 현대자동차 주식회사 | 판형 열교환기 |
| JP2020118354A (ja) * | 2019-01-23 | 2020-08-06 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | コンデンシングユニット |
| JP7117511B2 (ja) | 2019-01-23 | 2022-08-15 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | コンデンシングユニット |
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