(57)【要約】【課題】  冷房負荷及び暖房負荷を可及的に小さくし、省エネを図る。【解決手段】  年間を通じて、外気の温湿度を計測し、空調機における空気調節に要する必要エネルギーが相対的に小さくなるように、対応させる外気温度の範囲、及び、外気エンタルピの範囲を決定し、温度基準及びエンタルピ基準の対応関係を記憶しておく。これを前提として、外気の温度及び湿度を取得し（Ｓ１００）、温度基準の対応関係を用い、設定温度を算出する（Ｓ１１０）。一方、取得される外気の温度及び湿度から外気のエンタルピを算出し（Ｓ１２０）、エンタルピ基準の対応関係を用い、設定温度を算出する（Ｓ１３０）。そして、算出された２つの設定温度のうち、必要エネルギーのより小さな設定温度を選択する（Ｓ１４０）。【選択図】      図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外気に対する空気調節を行い当該空気調節された空気を空調室へ送り出す空調機を設定温度に基づき制御すると共に、前記空調機における空気調節に要する必要エネルギーが相対的に小さくなるよう前記設定温度を制御する空調システムであって、
前記必要エネルギーが相対的に小さくなるよう予め求められた対応関係であって、外気に対し温度を基準にして調節範囲に含まれる温度を対応付けることが可能な温度対応関係、及び、外気に対しエンタルピを基準として調節範囲に含まれる温度を対応付けることが可能なエンタルピ対応関係を記憶する対応関係記憶手段と、
外気の温度及び湿度を取得する温湿度取得手段と、
前記温度対応関係を用い、前記取得される外気の温度から、前記調節範囲に含まれる第１温度を算出する第１温度算出手段と、
前記エンタルピ対応関係を用い、前記取得される外気の温度及び湿度から、前記調節範囲に含まれる第２温度を算出する第２温度算出手段と、
前記第１及び第２温度のうち前記必要エネルギーがより小さくなる温度を、前記設定温度として選択する設定温度選択手段と、
を備えていることを特徴とする空調システム。
【請求項２】
請求項１に記載の空調システムにおいて、
前記温度対応関係は、外気の特定範囲の温度を前記調節範囲にリニアに対応させたものであることを特徴とする空調システム。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の空調システムにおいて、
前記エンタルピ対応関係は、外気の特定範囲のエンタルピを前記調節範囲にリニアに対応させたものであることを特徴とする空調システム。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の空調システムにおいて、
前記温湿度取得手段にて取得された外気の温度及び湿度から外気のエンタルピを算出するエンタルピ算出手段を備え、
前記第２温度算出手段は、前記エンタルピ算出手段にて算出される外気のエンタルピから、前記第２温度を算出することを特徴とする空調システム。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の空調システムにおいて、
前記設定温度選択手段は、空気調節に主として空調機の冷房運転が必要となる場合、前記第１及び第２温度のうち、より高い温度を、前記設定温度として選択することを特徴とする空調システム。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の空調システムにおいて、
前記設定温度選択手段は、空気調節に主として空調機の暖房運転が必要となる場合、前記第１及び第２温度のうち、より低い温度を、前記設定温度として選択することを特徴とする空調システム。
【請求項７】
外気に対する空気調節を行い当該空気調節された空気を空調室へ送り出す空調機を設定温度に基づき制御するにあたり、前記空調機における空気調節に要する必要エネルギーが相対的に小さくなるよう前記設定温度を制御する設定温度制御方法であって、
前記必要エネルギーが相対的に小さくなるよう予め求められた対応関係であって、外気に対し温度を基準にして調節範囲に含まれる温度を対応付けることが可能な温度対応関係、及び、外気に対しエンタルピを基準として調節範囲に含まれる温度を対応付けることが可能なエンタルピ対応関係が記憶されており、
前記温度対応関係を用い、取得される外気の温度から、前記調節範囲に含まれる第１温度を算出すると共に、前記エンタルピ対応関係を用い、取得される外気の温度及び湿度から、前記調節範囲に含まれる第２温度を算出する温度算出処理と、
前記第１及び第２温度のうち前記必要エネルギーがより小さくなる温度を、前記設定温度として選択する設定温度選択処理と、
を備えていることを特徴とする設定温度制御方法。
【請求項８】
請求項７に記載の設定温度制御方法において、
前記温度対応関係は、外気の特定範囲の温度を前記調節範囲にリニアに対応させたものであることを特徴とする設定温度制御方法。
【請求項９】
請求項７又は８に記載の設定温度制御方法において、
前記エンタルピ対応関係は、外気の特定範囲のエンタルピを前記調節範囲にリニアに対応させたものであることを特徴とする設定温度制御方法。
【請求項１０】
請求項７〜９のいずれか一項に記載の設定温度制御方法において、
取得される外気の温度及び湿度から外気のエンタルピを算出するエンタルピ算出処理を備え、
前記温度算出処理では、前記エンタルピ算出処理にて算出される外気のエンタルピから、前記第２温度を算出することを特徴とする設定温度制御方法。
【請求項１１】
請求項７〜１０のいずれか一項に記載の設定温度制御方法において、
前記設定温度選択処理では、空気調節に主として空調機の冷房運転が必要となる場合、前記第１及び第２温度のうち、より高い温度が、前記設定温度として選択されることを特徴とする設定温度制御方法。
【請求項１２】
請求項７〜１１のいずれか一項に記載の設定温度制御方法において、
前記設定温度選択処理では、空気調節に主として空調機の暖房運転が必要となる場合、前記第１及び第２温度のうち、より低い温度が、前記設定温度として選択されることを特徴とする設定温度制御方法。
【請求項１３】
請求項７〜１２のいずれか一項に記載の設定温度制御方法における各処理を含むことを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工場内などの空調室に用いられる空調システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
工場内などの空調室（クリーンルーム）として、研削室や組付室がある。研削室では、研削対象の熱による膨張を防止するため、室内の温度を管理する必要が生じる。また、組付室では、防錆のため、室内の湿度を管理する必要が生じる。そのため、周知のとおり、空調システムによる空調制御が行われている。
【０００３】
このような空調システムは空調機を制御するための自動制御盤を具備し、この自動制御盤による制御によって、空調室内の温湿度を一定条件下で維持するようになっている。具体的に言うと、自動制御盤は、予め設定される設定温度に基づき、空調室の空気調節を行うようになっている。
そして、この設定温度は、手動で設定されるのが一般的であり、例えば季節ごとに変更される。一例として、春期は２４℃、夏期は２６℃、秋期は２４℃、冬期は２２℃というような設定が挙げられる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、春期、秋期といった中間期における一日の冷房負荷及び暖房負荷を例に挙げて考えると、昼間と夜間との外気温の差が大きくなることから、設定温度と外気温との差が大きくなる。そのため、設定温度を２４℃というように一定値として設定温度を設定すると、図７（ａ）に示すように、冷房負荷（記号Ｏで示した）及び暖房負荷（記号Ｐで示した）が大きくなってしまい、省エネという観点から好ましくない。
【０００５】
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、その目的は、冷房負荷及び暖房負荷を可及的に小さくし、省エネを図ることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した目的を達成するためになされた請求項１に記載の空調システムは、外気に対する空気調節を行い当該空気調節された空気を空調室へ送り出す空調機を設定温度に基づき制御すると共に、空調機における空気調節に要する必要エネルギー（以下単に「必要エネルギー」という）が相対的に小さくなるよう設定温度を制御する。
【０００７】
本発明では、対応関係記憶手段に、温度対応関係、及び、エンタルピ対応関係が記憶されている。温度対応関係は、外気に対し温度を基準にして調節範囲に含まれる温度を対応付けることが可能なものである。一方、エンタルピ対応関係は、外気に対しエンタルピを基準として調節範囲に含まれる温度を対応付けることが可能なものである。これら対応関係はいずれも、必要エネルギーが相対的に小さくなるよう予め求められている。ここで「調節範囲」は、空調室の種類によって決まってくる。
【０００８】
ここで特に、温湿度取得手段が、外気の温度及び湿度を取得する。ここでいう湿度は、相対湿度を意味する。また、第１温度算出手段が、温度対応関係を用い、取得される外気の温度から、調節範囲に含まれる第１温度を算出する。一方、第２温度算出手段が、エンタルピ対応関係を用い、取得される外気の温度及び湿度から、温度調節範囲に含まれる第２温度を算出する。そして、設定温度選択手段によって、第１及び第２温度のうち必要エネルギーがより小さくなる温度が、設定温度として選択される。
【０００９】
つまり、必要エネルギーを小さくするように制御の目標となる温度（終局的には設定温度）を算出することを考えると、種々の基準を利用することができる。そこで、本発明では、特に有効な、温度の基準及びエンタルピの基準を用いることとした。このような観点で予め求められるのが、温度対応関係及びエンタルピ対応関係である。具体的には、外気の温度及び湿度を実際に取得し、例えば年間を通じて、必要エネルギーが小さくなるような対応関係を求めておく。
【００１０】
例えば、温度対応関係は、請求項２に示すように、外気の特定範囲の温度を調節範囲にリニアに対応させたものとするという具合である。より具体化すると、例えば、図３（ａ）で示すごとくである。ここでは、外気の特定範囲の温度（図中では外気温度）１８〜２８（℃）を調節範囲（図中では設定温度）２０〜２６（℃）にリニアに対応させている。このとき、上述したように必要エネルギーが年間を通じて相対的に小さくなるように外気の特定範囲の温度が設定されている。
【００１１】
また例えば、エンタルピ対応関係は、請求項３に示すように、外気の特定範囲のエンタルピを調節範囲にリニアに対応させたものとするという具合である。より具体化すると、例えば、図３（ｂ）で示すごとくである。ここでは、外気の特定範囲のエンタルピ（図中では外気エンタルピ）４０〜６０（ｋｊ／ｋｇ）を調節範囲（図中では設定温度）２０〜２６（℃）に対応させている。このとき、上述したように必要エネルギーが年間を通じて相対的に小さくなるように外気の特定範囲のエンタルピが設定されている。
【００１２】
そして本発明では、このような対応関係が記憶されていることを前提として、さらに、温度対応関係を用いて算出される第１温度と、エンタルピ対応関係を用いて算出される第２温度とで、必要エネルギーがより小さくなる温度を、設定温度とする。つまり、温度の基準とエンタルピの基準とを併用することで、さらなる省エネを図るのである。このようにすれば、冷房負荷及び暖房負荷を可及的に小さくすることができ、省エネを図ることができる。
【００１３】
ところで、上記構成を具体化する構成として、請求項４に示すように、エンタルピ算出手段が、外気の温度及び湿度から外気のエンタルピを算出する構成としてもよい。このときは、エンタルピ算出手段にて算出される外気のエンタルピから、第２温度算出手段によって、第２温度が算出される。
【００１４】
また、設定温度選択手段は、請求項５に示すように、空気調節に主として空調機の冷房運転が必要となる場合、第１及び第２温度のうち、より高い温度を、設定温度として選択することが例示される。また、設定温度選択手段は、請求項６に示すように、空気調節に主として空調機の暖房運転が必要となる場合、第１及び第２温度のうち、より低い温度を、設定温度として選択することが例示される。これらの構成を採用すれば、第１温度と第２温度との単なる比較で設定温度が選択されるため、設定温度選択手段の構成が簡単になるという点で有利である。
【００１５】
以上、空調システムの発明として説明してきたが、本発明は、設定温度の制御に特徴を有することから、設定温度制御方法の発明として実現することができる。
すなわち、請求項７に示すような、外気に対する空気調節を行い当該空気調節された空気を空調室へ送り出す空調機を設定温度に基づき制御するにあたり、空調機における空気調節に要する必要エネルギーが相対的に小さくなるよう設定温度を制御する設定温度制御方法であって、必要エネルギーが相対的に小さくなるよう予め求められた対応関係であって、外気に対し温度を基準にして調節範囲に含まれる温度を対応付けることが可能な温度対応関係、及び、外気に対しエンタルピを基準として調節範囲に含まれる温度を対応付けることが可能なエンタルピ対応関係が記憶されており、温度対応関係を用い、取得される外気の温度から、調節範囲に含まれる第１温度を算出すると共に、エンタルピ対応関係を用い、取得される外気の温度及び湿度から、温度調節範囲に含まれる第２温度を算出する温度算出処理と、第１及び第２温度のうち必要エネルギーがより小さくなる温度を、設定温度として選択する設定温度選択処理とを備えることを特徴とする設定温度制御方法である。
【００１６】
このような設定温度制御方法によれば、上述と同様の効果が奏される。
また、請求項２〜６に示した空調システムと同様の構成を採用することもできる。すなわち、請求項８に示すように、温度対応関係は、外気の特定範囲の温度を調節範囲にリニアに対応させたものとしてもよい。また、請求項９に示すように、エンタルピ対応関係は、外気の特定範囲のエンタルピを調節範囲にリニアに対応させたものとしてもよい。
【００１７】
さらにまた、請求項１０に示すように、外気の温度及び湿度から外気のエンタルピを算出するエンタルピ算出処理を実行することとしてもよい。このとき、温度算出処理では、エンタルピ算出処理にて算出される外気のエンタルピから、第２温度が算出される。
【００１８】
また、請求項１１に示すように、設定温度選択処理では、空気調節に主として空調機の冷房運転が必要となる場合、第１及び第２温度のうち、より高い温度が、設定温度として選択されることとしてもよい。さらにまた、請求項１２に示すように、設定温度選択処理では、空気調節に主として空調機の暖房運転が必要となる場合、第１及び第２温度のうち、より低い温度が、設定温度として選択されることとしてもよい。
【００１９】
これらの構成を採用すれば、上記空調システムと同様の効果が得られることになる。
なお、このような設定温度制御方法はコンピュータシステムにて実現されることから、請求項１３に示すようなプログラムの発明として実現することもできる。
すなわち、請求項７〜１２のいずれか一項に記載の設定温度制御方法における各処理を含むことを特徴とするプログラムである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１に示す本実施形態の空調システム１は、空調室９０における空気調節のためのシステムである。空気調節される空調室９０は、例えば研削室や組付室である。研削室においては、研削対象物の熱膨張による影響が製品の精度を左右するため、室内の温度管理などが重要となる。また、組付室においては、防錆の観点から、室内の湿度管理などが重要となる。
【００２１】
空調システム１は、主として、空調機１０と、自動制御盤２０と、ボイラ３０と、冷凍機４０とを備えている。
ここで空調機１０は、送風機（図中では「ＦＡＮ」と示した）１１、加湿部１２、加熱部１３、及び、冷却部１４を有している。
【００２２】
送風機１１は、運転時において、矢印Ａで示すように外気を取り込む。取り込まれた空気は、冷却部１４、加熱部１３、加湿部１２を順に経由し、矢印Ｂで示すように、空調室９０へ送られる。
【００２３】
加湿部１２は、取り込まれた空気を加湿する構成であり、加湿用配管１５を具備する。加湿用配管１５は、送風機１１の近傍に複数の孔を有している。かかる構成により、加湿用配管１５を経由して送られてくる水蒸気によって、取り込まれた空気が加湿されることになる。
【００２４】
加熱部１３は、取り込まれた空気を加熱する構成であり、加熱用配管１６を具備する。加熱用配管１６には、後述するボイラ３０からの温水が流れるようになっている。かかる構成により、取り込まれた空気が加熱部１３を通過すると熱交換が行われて、取り込まれた空気が加熱されることになる。なお、ここでは温水としたが、水蒸気を加熱用配管１６の中に流す構成としてもよい。
【００２５】
冷却部１４は、取り込まれた空気を冷却及び除湿する構成であり、冷却用配管１７を具備する。冷却用配管１７には、後述する冷凍機４０からの冷水が流れるようになっている。かかる構成により、取り込まれた空気が冷却部１４を通過すると熱交換が行われて、取り込まれた空気が冷却及び除湿されることになる。
【００２６】
周知な構成であるため詳しい説明は省略したが、これら加湿部１２、加熱部１３及び冷却部１４によって、空気の加湿、加熱、冷却、及び、除湿が可能となる。
【００２７】
自動制御盤２０は、いわゆる制御部であり、入力情報に基づいて空調機１０を制御する。入力情報は、外気温湿度センサ２１及び室内温湿度センサ２２によって取得される情報である。外気温湿度センサ２１は、外気の温度及び湿度を計測する。一方、室内温湿度センサ２２は、空調室９０内の温度及び湿度を計測する。なお、自動制御盤２０は、後述する対応関係を記憶するための記憶部２３を有している。
【００２８】
具体的な制御について言及すると、自動制御盤２０は、室内温湿度センサ２２からの入力情報に基づき、加湿部１２、加熱部１３及び冷却部１４を制御する。加熱部１３の制御に係る構成が温水弁５１である。また、冷却部１４の制御に係る構成が冷水弁５２である。なお、加湿部１２の制御構成については省略した。以下では、加熱部１３及び冷却部１４に対する制御を例に挙げて説明することとする。
【００２９】
ここで室内温湿度センサ２２からの入力情報に基づく制御は、空調室９０内の温度が設定温度となるように、温水弁５１及び冷水弁５２を制御するものである。ここでいう設定温度は、制御の目標となる目標温度である。そして、本実施形態の特徴は、自動制御盤２０が外気温湿度センサ２１からの入力情報に基づき空調室９０の「設定温度を自動制御する」ことにある。設定温度の自動制御については、後に詳述する。
【００３０】
ボイラ３０は、温水を生成するための構成である。ボイラ３０には、供給用配管３１とリターン用配管３２とが接続されている。供給用配管３１には、温水ポンプ６１、及び、温水弁５１が配設されている。この温水ポンプ６１により、ボイラ３０にて生成された温水が温水弁５１を介して加熱部１３へ送られることになる。具体的に言うと、温水弁５１は三方弁であり、温水弁５１によって、温水を加熱部１３へ送る経路（矢印Ｃで示す経路）、又は、加熱部１３へ送らずリターン用配管３２へ直接戻す経路（矢印Ｄで示す経路）の切り換えが可能となっている。したがって、自動制御盤２０は、加熱運転を行う場合、温水弁５１を切り換えて、温水を加熱部１３へ送る。
【００３１】
冷凍機４０は、冷水を生成するための構成である。冷凍機４０にも、ボイラ３０と同様に、供給用配管４１とリターン用配管４２とが接続されている。供給用配管４１には、冷水ポンプ６２、及び、冷水弁５２が配設されている。この冷水ポンプ６２により、冷凍機４０にて生成された冷水が冷水弁５２を介して冷却部１４へ送られることになる。具体的に言うと、冷水弁５２は三方弁であり、冷水弁５２によって、冷水を冷却部１４へ送る経路（矢印Ｅで示す経路）、又は、冷却部１４へ送らずリターン用配管４２へ直接戻す経路（矢印Ｆで示す経路）の切り換えが可能となっている。したがって、自動制御盤２０は、冷却及び除湿運転を行う場合、冷水弁５２を切り換えて、冷水を冷却部１４へ送る。
【００３２】
以上空調システム１の概略構成を説明したが、本実施形態の特徴は、上述したように、外気の温湿度に基づいて、空調室９０の設定温度を自動制御することにある。そこで次に、設定温度の自動制御について説明する。
【００３３】
まず前提として、空調室９０において維持されるべき室内条件が存在する。例えば、空調室９０が研削室である場合には、研削室に応じた温湿度の条件が存在する。また例えば、空調室９０が組付室である場合には、組付室に応じた温湿度の条件が存在する。この範囲の一例を図２の空気線図に、室内条件として示した（記号Ｓの枠で示した）。図２では、温度２０〜２６（℃）、湿度３０〜６０（％）が室内条件となっている。すなわち、設定温度を制御する場合、この室内条件に入るように制御する必要がある。
【００３４】
本実施形態では、空調室９０の設定温度をリニアに制御する。具体的には、図３（ａ）及び（ｂ）に示すような基準でリニア制御を行う。
図３（ａ）は、外気温度を基準とするものであり、外気温度１８〜２８（℃）を、設定温度２０〜２６（℃）にリニアに対応させる。なお、外気温度が１８℃を下回る場合の設定温度は一律に２０℃となり、外気温度が２８℃を上回る場合の設定温度は一律に２６℃となる。この対応関係を用いれば、例えば外気温度が２２℃のときは、設定温度は２２．５℃として設定されることになる。また例えば外気温度が２８℃のときは、設定温度は２６℃として設定されることになる。
【００３５】
一方、図３（ｂ）は、外気エンタルピを基準とするものであり、外気エンタルピ４０〜６０（ｋｊ／ｋｇ）を、設定温度２０〜２６（℃）に対応させる。なお、外気エンタルピは、飽和点における外気のエンタルピである。図３（ｂ）から分かるように、外気エンタルピが４０（ｋｊ／ｋｇ）を下回る場合の設定温度は一律に２０℃となり、外気エンタルピが６０（ｋｊ／ｋｇ）を上回る場合の設定温度は一律に２６℃となる。この対応関係を用いれば、例えば外気温度が２２℃で湿度９２％のときは、外気エンタルピが６０（ｋｊ／ｋｇ）以上となるため、設定温度は２６℃として設定されることになる。また例えば、外気温度が２８℃で湿度３５％のときは、外気エンタルピが５０（ｋｊ／ｋｇ）となるため、設定温度は２３℃として設定されることになる。
【００３６】
このような対応関係は、予め求められるものである。そこで次に、このような対応関係の設定方法について説明する。
例えば、図２中に記号Ｔ１で示すように、夏場（昼）の外気が温度３３℃で湿度６０％であったとする。このとき仮に設定温度を２６℃とすると、外気の冷却及び除湿に要する必要エネルギーは、記号ｄで示すエンタルピの差分として算出できる。そこで、年間を通じて、外気の温湿度を計測し、必要エネルギーが相対的に小さくなるように、リニアに対応させる外気温度の範囲を決定するのである。同様に、年間を通じて、外気の温湿度を計測し、必要エネルギーが相対的に小さくなるように、リニアに対応させる外気エンタルピの範囲を決定するのである。なお、このような対応関係の基準として、外気温度及び外気エンタルピの他に、湿度や飽和点の温度を採用することもできる。ただし、省エネという観点からは、外気温度及び外気エンタルピの基準を用いることが好ましい。そこで、本実施形態では、外気温度による基準（以下「温度基準」という）と外気エンタルピによる基準（以下「エンタルピ基準」という）とを併用することとした。
【００３７】
なお、このようにして予め求められる温度基準の対応関係が「温度対応関係」に相当し、エンタルピ基準の対応関係が「エンタルピ対応関係」に相当する。また、これらの対応関係は、自動制御盤２０の記憶部２３に記憶されているものとする。この意味で、記憶部２３が「対応関係記憶手段」を構成する。
【００３８】
次に、自動制御盤２０にて実行される設定温度制御処理を、図４のフローチャートに基づいて説明する。
最初のステップ１００（以下「ステップ」を単に記号Ｓで示す）において、外気の温度及び湿度を取得する。この処理は、外気温湿度センサ２１から入力される入力情報に基づいて行われる。
【００３９】
続くＳ１１０では、温度基準で設定温度を算出する。具体的には、図３（ａ）に示した温度基準の対応関係を用い、Ｓ１００にて取得された温度から設定温度を算出する。次のＳ１２０では、Ｓ１００にて取得された温度及び湿度から外気のエンタルピを算出する。
【００４０】
続くＳ１３０では、エンタルピ基準で設定温度を算出する。具体的には、図３（ｂ）に示したエンタルピ基準の対応関係を用い、Ｓ１２０で算出された外気エンタルピから設定温度を算出する。
【００４１】
次のＳ１４０ではＳ１１０及びＳ１３０で得られた設定温度のうち必要エネルギーのより小さな設定温度を選択し、その後、本設定温度制御処理を終了する。Ｓ１４０の処理は、設定温度の比較によって行うことが例示される。例えば、温湿度が相対的に高い場合であれば、冷却及び除湿（冷房運転）が中心となるため、２つの設定温度のうちの高い方を選択するという具合である。また例えば、温湿度が相対的に低い場合であれば、加熱及び加湿（暖房運転）が中心となるため、２つの設定温度のうちの低い方を選択するという具合である。
【００４２】
以上設定温度制御処理について説明したが、この設定温度制御処理に対する理解を容易にするため、次に具体例を挙げて説明する。
図５及び図６は、設定温度の選択を具体的に示す説明図である。ここでは最初に図５中に記号Ｔ２で示される外気に対する設定温度の選択を説明する。この場合、外気は温度２２℃で湿度９２％であるものとする。次に、図６中に記号Ｔ３で示される外気に対する設定温度の選択を説明する。この場合、外気は温度２８℃で湿度３５％であるものとする。
【００４３】
まず、図５中の記号Ｔ２で示す外気の温湿度は、外気温湿度センサ２１から取得される（図４中のＳ１００）。次に、温度基準で設定温度を算出すると、この例では、外気の温度が２２℃であるため、設定温度は２２．５℃として算出される（Ｓ１１０、図３（ａ）参照）。次に、外気のエンタルピを算出する。この例では、温度２２℃で湿度９２％であるため、外気のエンタルピが６２（ｋｊ／ｋｇ）となり（Ｓ１２０）、６０（ｋｊ／ｋｇ）を上回る。したがって、エンタルピ基準で設定温度を算出すると、設定温度は２６℃として算出される（Ｓ１３０、図３（ｂ）参照）。この場合、冷却及び除湿が中心となるため、２つの設定温度のうち高い方の設定温度２６℃を選択する（Ｓ１４０）。このとき、図５の空気線図で見ると、加熱に必要なエネルギー（図中の左側から右側へ向かう矢印）はほぼ同じになるが、冷却及び除湿に必要なエネルギーは、温度基準では２０ｋｊであるのに対し、エンタルピ基準では１０ｋｊとなる。したがって、エンタルピ基準で算出された設定温度２６℃が選択されることで、省エネが図られることが分かる。
【００４４】
次に、図６中の記号Ｔ３で示す外気の温湿度は、外気温湿度センサ２１から取得される（図４中のＳ１００）。次に、温度基準で設定温度を算出すると、この例では、外気の温度が２８℃であるため、設定温度は２６℃として算出される（Ｓ１１０、図３（ａ）参照）。次に、外気のエンタルピを算出する。この例では、温度２８℃で湿度３５％であるため、外気のエンタルピが５０（ｋｊ／ｋｇ）となる（Ｓ１２０）。したがって、エンタルピ基準で設定温度を算出すると、設定温度は２３℃として算出される（Ｓ１３０、図３（ｂ）参照）。この場合、冷却を行うことになるため、２つの設定温度のうち高い方の設定温度２６℃を選択する。このとき、図６の空気線図で見ると、冷却に必要なエネルギーは、温度基準では４ｋｊであるのに対し、エンタルピ基準では８ｋｊとなる。したがって、温度基準で算出された設定温度２６℃が選択されることで、省エネが図られることが分かる。
【００４５】
ところで、図５及び図６の例では冷却及び除湿が中心となる場合を特に示したが、加熱及び加湿が中心となる場合も、２つの設定温度のうち低い方の設定温度を選択することになるだけで、同様である。
【００４６】
なお、本実施形態における外気温湿度センサ２１が「温湿度取得手段」を構成し、自動制御盤２０が「第１温度算出手段」、「第２温度算出手段」、「設定温度選択手段」及び「エンタルピ算出手段」を構成する。
【００４７】
また、図４中のＳ１１０の処理が「第１温度算出手段」の機能としての処理に相当し、Ｓ１３０の処理が「第２温度算出手段」の機能としての処理に相当する。これらＳ１１０及びＳ１２０の処理が「温度算出処理」を構成する。したがって、Ｓ１１０にて算出される設定温度が「第１温度」に相当し、Ｓ１３０にて算出される設定温度が「第２温度」に相当する。また、Ｓ１４０の処理が「設定温度選択手段」の機能としての処理に相当すると共に、「設定温度選択処理」を構成する。さらにまた、Ｓ１２０の処理が「エンタルピ算出手段」としての処理に相当すると共に、「エンタルピ算出処理」を構成する。
【００４８】
以上詳述したように、本実施形態の空調システム１では、年間を通じて、外気の温湿度を計測し、必要エネルギーが相対的に小さくなるように、対応させる外気温度の範囲、及び、外気エンタルピの範囲を決定し、温度基準及びエンタルピ基準の対応関係（図３（ａ）及び（ｂ）参照）を記憶しておく。これを前提として、外気の温度及び湿度を取得し（図４中のＳ１００）、温度基準の対応関係を用い、設定温度を算出する（Ｓ１１０）。一方、取得される外気の温度及び湿度から外気のエンタルピを算出し（Ｓ１２０）、エンタルピ基準の対応関係を用い、設定温度を算出する（Ｓ１３０）。そして、算出された２つの設定温度のうち、必要エネルギーのより小さな設定温度を選択する（Ｓ１４０）。
【００４９】
つまり、必要エネルギーを小さくするように設定温度を算出することを考えると種々の基準を利用することができるが、省エネに有効という観点で、本実施形態では、温度基準及びエンタルピ基準の対応関係を併用することとした。そして、これら２つの基準で算出された設定温度のうち必要エネルギーのより小さな設定温度を選択する。これによって、図７（ｂ）に示すように、冷房負荷（図中に記号Ｑで示した）及び暖房負荷（図中に記号Ｒで示した）を可及的に小さくすることができ、省エネを図ることができる。
【００５０】
また、本実施形態では、温度基準及びエンタルピ基準の対応関係として、外気温度と設定温度とを、また、外気エンタルピと設定温度とを、リニアに対応させるようにした（図３（ａ）及び（ｂ）参照）。このようなリニアな対応関係を用いれば、対応関係が複雑にならず、制御構成が簡単になるという点で有利である。もちろん、設定温度が自動制御されるような対応関係であればよく、リニアな対応関係に限定されるものではない。
【００５１】
さらにまた、本実施形態では、設定温度の選択（図４中のＳ１４０）にあたり、温湿度が相対的に高い場合であれば、冷却及び除湿（冷房運転）が中心となるため、２つの設定温度のうちの高い方を選択する。一方、温湿度が相対的に低い場合であれば、加熱及び加湿（暖房運転）が中心となるため、２つの設定温度のうちの低い方を選択する。これによって、単なる比較で設定温度が選択されるため、設定温度の選択処理の構成が簡単になっている。
【００５２】
ここで、上記実施形態に含まれる技術思想について言及する。
（イ）上記実施形態では、対応関係を用いて設定温度を制御する。この意味で、
「外気に対する空気調節を行い当該空気調節された空気を空調室へ送り出す空調機を設定温度に基づき制御すると共に、前記空調機における空気調節に要する必要エネルギーが相対的に小さくなるよう前記設定温度を制御する空調システムであって、
前記必要エネルギーが相対的に小さくなるよう予め求められた対応関係であって、外気に対し所定要因を基準にして調節範囲に含まれる温度を対応付けることが可能な対応関係を記憶する対応関係記憶手段と、
外気の情報を取得する情報取得手段と、
前記対応関係を用い、前記取得される外気の情報から、前記調節範囲に含まれる温度を設定温度として算出する設定温度算出手段と、
を備えていること」としてもよい。
【００５３】
（ロ）なお、基準となる所定要因として、外気の温度、外気のエンタルピの他、湿度、飽和点の温度を基準とすることが例示される。そこで「前記所定要因は、外気の温度、外気のエンタルピの他、湿度、又は、飽和点の温度であること」としてもよい。
【００５４】
（ハ）また、複数（上記実施形態では２つ）の対応関係を用いて調節範囲に含まれる温度を設定温度として算出し、しかる後、必要エネルギーがより小さくなる設定温度を選択している。この意味で、
「外気に対する空気調節を行い当該空気調節された空気を空調室へ送り出す空調機を設定温度に基づき制御すると共に、前記空調機における空気調節に要する必要エネルギーが相対的に小さくなるよう前記設定温度を制御する空調システムであって、
前記必要エネルギーが相対的に小さくなるよう予め求められた対応関係であって、外気に対し所定要因を基準にして調節範囲に含まれる温度を対応付けることが可能な複数の対応関係を記憶する対応関係記憶手段と、
外気の情報を取得する情報取得手段と、
前記複数の対応関係を用い、前記取得される外気の情報から、前記調節範囲に含まれる温度を算出する温度算出手段と、
前記算出される複数の温度のうち前記必要エネルギーがより小さくなる温度を、前記設定温度として選択する設定温度選択手段と、
を備えていること」としてもよい。
【００５５】
以上、本発明の実施形態について詳述したが、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の形態で実施可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の実施形態の空調システムの構成を示す概略構成図である。
【図２】対応関係の決定を説明するための模式的な空気線図である。
【図３】（ａ）は温度基準の対応関係を示す説明図であり、（ｂ）はエンタルピ基準の対応関係を示す説明図である。
【図４】設定温度制御処理を示すフローチャートである。
【図５】設定温度の選択を例示するための模式的な空気線図である。
【図６】設定温度の選択を例示するための模式的な空気線図である。
【図７】設定温度と冷房負荷及び暖房負荷との関係を示す説明図である。
【符号の説明】
【００５７】
１…空調システム、１０…空調機、１１…送風機、１２…加湿部、１３…加熱部、１４…冷却部、１５…加湿用配管、１６…加熱用配管、１７…冷却用配管、２０…自動制御盤（第１温度設定手段、第２温度設定手段、設定温度選択手段、エンタルピ算出手段）、２１…外気温湿度センサ（温湿度取得手段）、２２…室内温湿度センサ、２３…記憶部（対応関係記憶手段）、３０…ボイラ、３１…供給用配管、３２…リターン用配管、４０…冷凍機、４１…供給用配管、４２…リターン用配管、５１…温水弁、５２…冷水弁、６１…温水ポンプ、６２…冷水ポンプ、９０…空調室
【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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【図６】
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【図７】
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