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天井多孔板システム(CPCS−1)
天井内をプレナムチャンバーとして、部屋全体に均等に微風速で給気する方法をとっているため、搬送動力の削減に併せ給気ダクトとそのスペースが不要となり、省エネ・省コストのみならず、プランに対する自由度が生まれます。お客様のニーズに見合った提案をさせて頂きますので、お問い合せ下さい。
1.背景
従来、恒温工場の空調は均一な温湿度空間を得るため、送風量のアップや再熱ヒータ制御、それに高精度な自動制御設備を付加して対応してきましたが、近年、この様な方法ではなく、小風量で再熱なし、出来れば外気冷房なども取入れた、安くて省エネ性に優れたシステムが望まれていました。
この要求に答える形で開発したのが、当社独自のCPCS−1(Ceiling Plenum Chamber Air Conditioning System-1)で、このシステムは必要最小限の空気をごく微風速で送風する方法をとっており、室内の熱発生分布の予測をもとに種々の設計要素を最適に決定することで、工場内の垂直、水平どの位置においても一様な温度環境を得ることが可能です。
2.CPCS−1の開発経緯

昭和40年代より数値制御の工作機械による切削加工が精密化されるにつれ、工場の低温化や恒温化が進められてきましたが、この数年CAD/CAM(コンピューターによる設計・製造システム)やFMS(フレキシブル生産システム)さらにはCIM(コンピューターによる統合生産)化へと工場の生産ラインが高度化するにつれ、室内空気の温度管理がより重要なテーマとなってきています。
たとえばICのリードフレームやコネクターなどの電子部品ひとつをとっても必ず金型が必要により、さらにこの金型の製造には精密工作機械が必要というわけです。工作機械は温度が1℃変化すると、長さ1mにつき百分の1mm伸縮します。今までなら許されていた誤差の部品も「不良品」となってしまうことから、工場の恒温化は半導体関連、電子機器、ファインセラミックスそれにエンプラ等の分野に広がりをみせています。
従来、恒温工場の空調は一般の空調設備を基本として送風量アップと再熱ヒータ制御それに高精度な自動制御設備を付加して対応してきましたが、お客様の要求はこの方法に満足せず、小風量で再熱なし、できれば外気冷房などもとり入れた安くて省エネ性に優れたシステムを望んでいます。この要求に答える形で開発したのが、CPCS−1というわけです。

3.CPCS−1のシステム概要
システム自体は、天井内に温湿度を調整した空気を送り、水柱1mm以下に加圧しながら、室内との静圧力差で、天井面に配した微細孔通気板から吹き出す仕組みとなっており、従来法との一番の違いは、空調空気の吹出し方法にあります。従来法は大量の空気を天井面の吹出口より高速で室内に吹出し、場合によっては室内でさらにファンによる空気のサーキュレーションを行います。
これに対し、CPCS−1は丁度、高原で「霧が降る」ように必要最小限の空気をごく微風速で送風する方法をとっております。
設計時には、室内の熱発生分布の予測をもとに種々の設計要素を最適に決定することで、工場内の垂直、水平どの位置でも一様な温度環境を得ることができるわけです。
4.CPCS−1の利点
1 天井内空調ダクト不要
CPCS−1は天井内へ温湿度を調整した乾燥空気を送り、天井内空間を1mmAq以下に加圧し、プレナムチャンバーとなるように圧力コントロールを加えながら室内との静圧力差で送風する原理であり、従来の空調システムのように噴流吹出しのための給気ダクトは不要となります。
ダクトが不要のため従来、天井裏に必要とされたダクトスペースを省くことができるので建物階高をそれだけ低くでき設備費も安くなります。
2 空調空気量・搬送動力費が1/3
従来の空調方式を恒温工場に適用すると、空調空気量は換気回数(空気量/工場容積)で約30回程度となりますが、CPCS−1では10回以下で性能を満足できます。
その為に、恒温工場用空調システムの最大欠点である搬送動力費が1/3となり運転費の大幅な節約となります。
3 外気冷房が可能
恒温工場は年間運転でしかも冷凍機の運転期間が長くなるのが特徴です。
従来、恒温工場では外気冷房はタブーでしたが、CPCS−1は天井に微細孔通気板を配し、空気を均等に吹出すこと、さらに再循環空気量と外気の混合比を最適に調整することで可能としたものです。
これにより中間期から冬期にかけて冷凍機の運転費を大巾に節約できます。
4 生産ライン変更への対処が容易
天井に配する微細孔通気板は、生産ラインの熱発生分布に応じて自由に配置替えできるので生産ラインの変更への対処が容易となります。
5 気流速の一様化
恒温工場では機械・機器に吹出し気流が直接あたることが最も不都合となりますが、CPCS−1では従来システムのように空気を高速で吹出すのではなく、床面より天井面迄の水平方向断面風速で0.02〜0.03m/s位の一様な微風速であるため、局所的なドラフトは全く生じません。
この為、室内天井高は機械・機器の高さぎりぎりまで低くでき建屋建設費の低減化が計れます。
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