(57)【要約】【課題】簡易な構成で空調を行うことが可能な空調装置及び空調制御方法を提供する。【解決手段】空調装置１は、外気を取り込んで空調を行う。空調装置１は、加熱装置１２と、湿度調整装置２０と、制御装置１００とを有する。加熱装置１２は、外気を加熱する。湿度調整装置２０は、外気に流体を噴霧することによって外気の湿度を調整する。制御装置１００は、加熱装置１２の加熱量と、湿度調整装置２０によって噴霧される流体の流量及び温度とを調整して、空調対象に送り込まれる送気の温度及び湿度を制御する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外気を取り込んで空調を行う空調装置であって、
外気を加熱する加熱装置と、
外気に流体を噴霧することによって外気の湿度を調整する湿度調整装置と、
前記加熱装置の加熱量と、前記湿度調整装置によって噴霧される流体の流量及び温度とを調整して、空調対象に送り込まれる送気の温度及び湿度を制御する制御手段と
を有する空調装置。
【請求項２】
前記制御手段は、送気の湿度及び予め定められた目標湿度に基づいて、前記加熱装置の加熱量、又は前記湿度調整装置によって噴霧される流体の温度を制御する
請求項１に記載の空調装置。
【請求項３】
前記制御手段は、送気の温度及び予め定められた目標温度に基づいて、前記加熱装置の加熱量、又は前記湿度調整装置によって噴霧される流体の流量を制御する
請求項１又は２に記載の空調装置。
【請求項４】
前記制御手段は、外気の温度及び湿度に応じて、前記加熱装置又は前記湿度調整装置のいずれを制御するかを決定する
請求項１から３のいずれか１項に記載の空調装置。
【請求項５】
外気の温度が予め定められた第１の目標温度よりも高く、外気の湿度が予め定められた第１の目標湿度よりも高い場合、前記制御手段は、前記湿度調整装置によって噴霧される流体の流量及び温度を制御する
請求項４に記載の空調装置。
【請求項６】
送気の湿度が第１の目標湿度よりも高く送気の温度が第１の目標温度よりも低い場合、前記制御手段は、前記加熱装置の加熱量を制御する
請求項４又は５に記載の空調装置。
【請求項７】
外気の温度が予め定められた第２の目標温度よりも低く、外気の湿度が予め定められた第２の目標湿度よりも低い場合、前記制御手段は、前記加熱装置の加熱量を制御する
請求項４から６のいずれか１項に記載の空調装置。
【請求項８】
前記制御手段は、外気の温度及び湿度に基づいて、目標温度及び目標湿度を設定する
請求項１から７のいずれか１項に記載の空調装置。
【請求項９】
外気を取り込んで、空調対象に送り込まれる送気の温度及び湿度を制御して空調を行うための空調制御方法であって、
外気を加熱する加熱装置の加熱量を制御する加熱量制御ステップと、
外気に流体を噴霧することによって外気の湿度を調整する湿度調整装置の前記流体の流量を制御する流量制御ステップと、
前記湿度調整装置の前記流体の温度を制御する温度制御ステップと
を含む空調制御方法。
【請求項１０】
送気の湿度及び予め定められた目標湿度に基づいて、前記加熱量制御ステップにおいて、前記加熱装置の加熱量を制御し、又は、前記温度制御ステップにおいて、前記湿度調整装置によって噴霧される流体の温度を制御する
請求項９に記載の空調制御方法。
【請求項１１】
送気の温度及び予め定められた目標温度に基づいて、前記加熱量制御ステップにおいて、前記加熱装置の加熱量を制御し、又は、前記温度制御ステップにおいて、前記湿度調整装置によって噴霧される流体の流量を制御する
請求項９又は１０に記載の空調制御方法。
【請求項１２】
外気の温度及び湿度に応じて、前記加熱装置又は前記湿度調整装置のいずれを制御するかを決定する決定ステップ
をさらに含む請求項９から１１のいずれか１項に記載の空調制御方法。
【請求項１３】
外気の温度が予め定められた第１の目標温度よりも高く、外気の湿度が予め定められた第１の目標湿度よりも高い場合、前記流量制御ステップにおいて、前記湿度調整装置によって噴霧される流体の流量を制御し、前記温度制御ステップにおいて、前記湿度調整装置によって噴霧される流体の温度を制御する
請求項１２に記載の空調制御方法。
【請求項１４】
送気の湿度が第１の目標湿度よりも高く送気の温度が第１の目標温度よりも低い場合、前記加熱量制御ステップにおいて、前記加熱装置の加熱量を制御する
請求項１２又は１３に記載の空調制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空調装置及び空調制御方法に関し、特に、外気を取り込んで温度及び湿度を制御する空調装置及び空調制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車用の塗装ブースにおいては、高い塗装品質を維持することが要求される。そのため、ブース内の温度及び湿度を精度よく調整する空調装置を設ける必要がある。
例えば、特許文献１には、取り入れた外気を予め設定した温湿度に調整するために、加熱容量可変の主加熱装置と、加湿容量可変の断熱加湿装置と、冷却容量可変の冷却装置と、加熱容量の微調整が可能な補助加熱装置と、等温加湿を行う補助加湿装置とを備えた空調空気の温湿度制御装置が開示されている。
【０００３】
特許文献１では、外気の状態が低温低湿条件である場合は、空気線図上を、等絶対湿度線に沿って、下限エンタルピ線まで主加熱装置にて加熱し、等エンタルピ線に沿って、下限状態点まで断熱加湿装置にて断熱加湿している。この際、補助加熱装置及び補助加湿装置を使用して温湿度を微調整している。また、外気の状態が高温高湿条件である場合は、空気線図上を、冷却線に沿って、上限状態点の絶対湿度と同じとなるまで冷却装置にて冷却除湿し、等絶対湿度線に沿って、上限状態点まで補助加熱装置にて加熱している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−  ８３１２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１では、温湿度を調整するために、主加熱装置、断熱加湿装置、冷却装置、補助加熱装置及び補助加湿装置の５つの構成要素が必要となる。そのため、設備長が増加し、さらに、制御が複雑となる。そして、構成要素の増加により、圧力損失が増加してしまい、稼働エネルギーの増加にも繋がるおそれがある。
【０００６】
本発明の目的は、このような課題を解決するためになされたものであり、簡易な構成で空調を行うことが可能な空調装置及び空調制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明にかかる空調装置は、外気を取り込んで空調を行う空調装置であって、外気を加熱する加熱装置と、外気に流体を噴霧することによって外気の湿度を調整する湿度調整装置と、前記加熱装置の加熱量と、前記湿度調整装置によって噴霧される流体の流量及び温度とを調整して、空調対象に送り込まれる送気の温度及び湿度を制御する制御手段とを有する。
【０００８】
好ましくは、前記制御手段は、送気の湿度及び予め定められた目標湿度に基づいて、前記加熱装置の加熱量、又は前記湿度調整装置によって噴霧される流体の温度を制御してもよい。また、好ましくは、前記制御手段は、送気の温度及び予め定められた目標温度に基づいて、前記加熱装置の加熱量、又は前記湿度調整装置によって噴霧される流体の流量を制御してもよい。
【０００９】
好ましくは、前記制御手段は、外気の温度及び湿度に応じて、前記加熱装置又は前記湿度調整装置のいずれを制御するかを決定してもよい。また、好ましくは、外気の温度が予め定められた第１の目標温度よりも高く、外気の湿度が予め定められた第１の目標湿度よりも高い場合、前記制御手段は、前記湿度調整装置によって噴霧される流体の流量及び温度を制御してもよい。
【００１０】
好ましくは、送気の湿度が第１の目標湿度よりも高く送気の温度が第１の目標温度よりも低い場合、前記制御手段は、前記加熱装置の加熱量を制御してもよい。
【００１１】
好ましくは、外気の温度が予め定められた第２の目標温度よりも低く、外気の湿度が予め定められた第２の目標湿度よりも低い場合、前記制御手段は、前記加熱装置の加熱量を制御してもよい。また、好ましくは、前記制御手段は、外気の温度及び湿度に基づいて、目標温度及び目標湿度を設定してもよい。
【００１２】
また、本発明にかかる空調制御方法は、外気を取り込んで、空調対象に送り込まれる送気の温度及び湿度を制御して空調を行うための空調制御方法であって、外気を加熱する加熱装置の加熱量を制御する加熱量制御ステップと、外気に流体を噴霧することによって外気の湿度を調整する湿度調整装置の前記流体の流量を制御する流量制御ステップと、前記湿度調整装置の前記流体の温度を制御する温度制御ステップとを含む。
【００１３】
好ましくは、送気の湿度及び予め定められた目標湿度に基づいて、前記加熱量制御ステップにおいて、前記加熱装置の加熱量を制御し、又は、前記温度制御ステップにおいて、前記湿度調整装置によって噴霧される流体の温度を制御してもよい。また、好ましくは、送気の温度及び予め定められた目標温度に基づいて、前記加熱量制御ステップにおいて、前記加熱装置の加熱量を制御し、又は、前記温度制御ステップにおいて、前記湿度調整装置によって噴霧される流体の流量を制御してもよい。
【００１４】
好ましくは、外気の温度及び湿度に応じて、前記加熱装置又は前記湿度調整装置のいずれを制御するかを決定する決定ステップをさらに含んでもよい。また、好ましくは、外気の温度が予め定められた第１の目標温度よりも高く、外気の湿度が予め定められた第１の目標湿度よりも高い場合、前記流量制御ステップにおいて、前記湿度調整装置によって噴霧される流体の流量を制御し、前記温度制御ステップにおいて、前記湿度調整装置によって噴霧される流体の温度を制御してもよい。
【００１５】
好ましくは、送気の湿度が第１の目標湿度よりも高く送気の温度が第１の目標温度よりも低い場合、前記加熱量制御ステップにおいて、前記加熱装置の加熱量を制御してもよい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、簡易な構成で空調を行うことが可能な空調装置及び空調制御方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施の形態１にかかる空調装置の構成を示す図である。
【図２】空気線図を例示する図である。
【図３】送気温度調節器の出力と、加熱装置の加熱量又は湿度調整装置の流量との関係を示す図である。
【図４】送気湿度調節器の出力と、加熱装置の加熱量又は冷却水調整弁の開度との関係を示す図である。
【図５】制御装置の処理を示すフローチャートである。
【図６】外気状態点が領域１に属する場合の処理を示すフローチャートである。
【図７】外気状態点が領域１に属する場合に、空気線図上で、送気状態点が目標状態点の近傍に制御されるまでの挙動を例示する図である。
【図８】外気状態点が領域２に属する場合の処理を示すフローチャートである。
【図９】外気状態点が領域２に属する場合に、空気線図上で、送気状態点が目標状態点の近傍に制御されるまでの挙動を例示する図である。
【図１０】外気状態点が領域２に属する場合に、空気線図上で、送気状態点が目標状態点の近傍に制御されるまでの挙動を例示する図である。
【図１１】外気状態点が領域３に属する場合の処理を示すフローチャートである。
【図１２】外気状態点が領域３に属する場合に、空気線図上で、送気状態点が目標状態点の近傍に制御されるまでの挙動を例示する図である。
【図１３】外気状態点が領域４に属する場合の処理を示すフローチャートである。
【図１４】外気状態点が領域４に属する場合に、空気線図上で、送気状態点が目標状態点の近傍に制御されるまでの挙動を例示する図である。
【図１５】外気状態点が領域４に属する場合に、空気線図上で、送気状態点が目標状態点の近傍に制御されるまでの挙動を例示する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
［実施の形態１］
図１を用いて、実施の形態１にかかる空調装置１の構成を説明する。空調装置１は、空調室１０と、空調室１０の入口に設けられた給気口２と、空調室の出口に設けられた送気口４を備える。空調装置１は、給気口２から外気を取り込み、空調室１０で空調された空調空気を、送気口４から、例えば塗装ブース等の空調対象エリアへ供給する。
【００１９】
空調室１０内には、加熱装置１２、除塵装置１６、湿度調整装置２０及び送気ファン２６が設けられている。加熱装置１２は、給気口２から取り込まれた外気（空気）を加熱する。また、後述する制御装置１００によって、加熱装置１２の加熱量を制御することができるようになっている。そして、加熱量を調整することにより、外気（空気）の温度上昇を制御できるようになっている。加熱装置１２は、例えばバーナであってもよく、この場合、燃料の量を調整することによって、加熱量を制御するようにしてもよい。また、加熱装置１２は、例えば電熱器であってもよく、この場合、電力量を調整することによって、加熱量を制御するようにしてもよい。
【００２０】
除塵装置１６は、加熱装置１２によって加熱された空気中の塵を取り除く。除塵装置１６は、例えばサランネットフィルタ及びロールフィルタ等であるが、これらに限られない。
湿度調整装置２０は、除塵装置１６を通過した空気に対して、例えば水等の流体を噴霧することによって、外気（空気）の湿度を調整する。湿度調整装置２０は、例えばワッシャ等のスプレー噴霧式の湿度調整装置であるが、これに限られない。また、噴霧される流体は、水でなくてもよい。なお、湿度調整装置２０の上流側及び下流側にはエリミネータが設けられており、湿度調整装置２０によって噴霧された水が、上流側及び下流側に拡散することを抑制するようになっている。
送気ファン２６は、温度及び湿度の調整がなされた空調空気を、送気口４を介して空調対象エリアへ供給する。
【００２１】
湿度調整装置２０によって噴霧される水は、ポンプ３２によって供給される。具体的には、ポンプ３２は、水槽３０に貯留された水を吸入し、湿度調整装置２０に設けられたスプレー等の噴霧器２０ａに向けて吐出する。これによって、湿度調整装置２０は、噴霧器２０ａから水を噴霧することができる。また、後述する制御装置１００によって、ポンプ３２の回転数（周波数）を制御することができる。そして、ポンプ３２の回転数を調整することによって、湿度調整装置２０によって噴霧される水の流量を制御することができるようになっている。
【００２２】
また、ポンプ３２の後流には、熱交換器４０が設けられている。この熱交換器４０は、湿度調整装置２０の噴霧水の温度を調整する。具体的には、熱交換器４０には、冷却水調整弁４２を介して冷却水が供給される。そして、熱交換器４０は、ポンプ３２から吐出される水（噴霧水）と、冷却水とによって、熱交換を行う。また、後述する制御装置１００によって、冷却水調整弁４２の開度を制御できる。そして、冷却水調整弁４２の開度を調整することによって、冷却水の流量が制御され、それによって、噴霧水の温度を制御することができるようになっている。
このように、湿度調整装置２０の流量及び水温を調整することによって、空気の湿度及び温度を制御できるようになっている。
【００２３】
給気口２の近傍には外気温度検出器５２及び外気湿度検出器５４が設けられている。外気温度検出器５２は、例えば温度センサであって、外気温度Ｔδを検出する。外気湿度検出器５４は、例えば湿度計であって、外気湿度Ｍδを検出する。また、送気口４の近傍には送気温度検出器５６及び送気湿度検出器５８が設けられている。送気温度検出器５６は、例えば温度センサであって、送気温度Ｔθを検出する。送気湿度検出器５８は、例えば湿度計であって、送気湿度Ｍθを検出する。
なお、湿度を示すパラメータとしては、代表的なものとしては露点温度が挙げられるが、例えば、湿度を示すパラメータは、湿球温度であってもよく、相対湿度であってもよく、絶対湿度であってもよい。
【００２４】
制御装置１００は、演算装置１０２、送気温度調節器１１０、送気湿度調節器１１２、及び加熱量調整器１２０から構成されている。また、制御装置１００の処理は、コンピュータである制御装置１００が備えるＣＰＵ（Central Processing Unit）の制御によって、プログラムを実行させることによって実現してもよい。より具体的には、制御装置１００に含まれる記録媒体に格納されたプログラムをメモリにロードし、ＣＰＵの制御によってプログラムを実行して実現してもよい。また、制御装置１００の上記構成要素のうちの少なくとも１つ（例えば演算装置１０２）がコンピュータであってもよく、この構成要素が上記のようにプログラムを実行してもよい。
【００２５】
演算装置１０２は、予め、図２に示すような湿り空気線図（以下、単に空気線図と称する）を示す空気線図テーブルを記憶している。演算装置１０２は、空気線図テーブルによって、空気線図上に、温度及び湿度（例えば露点温度等）で定義された状態点を配置する。また、演算装置１０２は、空気線図テーブルによって、空気線図上に境界線を設定し、その境界線で囲まれた領域を設定する。さらに、演算装置１０２は、空気線図上で、外気状態がどの領域に属するかを判定し、外気状態が属する領域に応じた処理を実行するように制御する。なお、状態点とは、温度及び湿度（例えば露点温度等）で定義された状態を示す点をいう。
【００２６】
送気温度調節器１１０は、図３に示すように、加熱装置１２の加熱量（実線で示す）又は湿度調整装置２０の噴霧水の流量（破線で示す）を制御する。送気温度調節器１１０は、その出力が５０％よりも大きく１００％以下である場合、出力が大きいほど、加熱装置１２の加熱量が大きくなるように制御するように構成されている。また、送気温度調節器１１０は、その出力が０％以上で５０％よりも小さい場合、出力が小さいほど、湿度調整装置２０の噴霧水の流量が大きくなるように制御するように構成されている。送気温度調節器１１０は、目標温度と送気温度Ｔθとの偏差が大きいほど、出力を大きくしてもよい。また、送気温度調節器１１０は、例えば目標温度と送気温度とを比較して、その比較結果に応じて、出力を決定してもよい。
【００２７】
送気湿度調節器１１２は、図４に示すように、加熱装置１２の加熱量（実線で示す）又は冷却水調整弁４２の開度（破線で示す）を制御する。送気湿度調節器１１２は、その出力が５０％よりも大きく１００％以下である場合、出力が大きいほど、加熱装置１２の加熱量が大きくなるように制御するように構成されている。また、送気湿度調節器１１２は、例えば目標湿度と送気湿度とを比較して、その比較結果に応じて、出力を決定してもよいし、後述する領域１〜４のどの位置にあるかに応じて、出力を決定してもよい。
【００２８】
また、送気湿度調節器１１２は、その出力が５０％よりも小さい場合、出力が小さいほど、湿度調整装置２０の冷却水調整弁４２の開度が大きくなるように制御するように構成されている。さらに、冷却水調整弁４２の開度が最大となる出力（例えば２５％）よりも出力が小さい場合、送気湿度調節器１１２は、出力が小さいほど、加熱装置１２の加熱量が大きくなるように制御するように構成されている。上記のように送気湿度調節器１１２が構成されているので、冷却装置を別途設けることなく、送気の湿度及び温度を調整することができる。
加熱量調整器１２０は、送気温度調節器１１０及び送気湿度調節器１１２の制御に応じて、加熱装置１２の加熱量を調整する。
【００２９】
図５は、制御装置１００の処理を示すフローチャートである。なお、図５に示したフローチャートにおいて、処理（ステップ）の順序は、適宜、変更可能であり、また、複数ある処理（ステップ）のうちの１つ以上は、省略されてもよく、複数ある処理（ステップ）のうち、ある処理が終了する前に他の処理が開始してもよい（以下の各フローチャートにおいても同様）。
【００３０】
制御装置１００の演算装置１０２は、冬期目標状態点α、夏期目標状態点βを設定する（Ｓ１２）。具体的には、演算装置１０２は、使用者の操作によって入力された、冬期における目標温度（冬期目標温度）Ｔα（第２の目標温度）及び冬期における目標湿度（冬期目標湿度）Ｍα（第２の目標湿度）を受け付ける。この、冬期目標温度Ｔαかつ冬期目標湿度Ｍαの状態を示す点を、冬期目標状態点αという。さらに、演算装置１０２は、使用者の操作によって入力された、夏期における目標温度（夏期目標温度）Ｔβ（第１の目標温度）及び夏期における目標湿度（夏期目標湿度）Ｍβ（第１の目標湿度）を受け付ける。この、夏期目標温度Ｔβかつ夏期目標湿度Ｍβの状態を示す点を、夏期目標状態点βという。なお、Ｔα＜Ｔβであり、Ｍα＜Ｍβである。
【００３１】
ここで、演算装置１０２は、演算装置１０２は、受け付けた冬期目標状態点α（Ｔα，Ｍα）及び夏期目標状態点β（Ｔβ，Ｍβ）を、図２に示すように、空気線図上に配置する。次に、演算装置１０２は、目標曲線を設定する（Ｓ１４）。具体的には、冬期目標状態点αと夏期目標状態点βとを結び、結んだ線を目標曲線Ｌとする。なお、必要であれば、Ｔα＜Ｔｒ＜Ｔβ、Ｍα＜Ｍｒ＜Ｍβとなる状態点ｒ（Ｔｒ，Ｍｒ）を配置してもよい。
【００３２】
次に、演算装置１０２は、領域を設定する（Ｓ１６）。具体的には、演算装置１０２は、空気線図上で、冬期目標状態点αを通る等エンタルピ線を引き、その等エンタルピ線の冬期目標状態点αよりも温度が高い側を境界Ａとする。また、演算装置１０２は、空気線図上で、冬期目標状態点αを通る等絶対湿度線を引き、その等絶対湿度線の飽和曲線Ｓとの交点と冬期目標状態点αとの間の線分を境界Ｂとする。また、演算装置１０２は、空気線図上で、夏期目標状態点βを通る等エンタルピ線を引き、その等エンタルピ線の夏期目標状態点βよりも温度が高い側を境界Ｃする。また、演算装置１０２は、空気線図上で、夏期目標状態点βを通る等絶対湿度線を引き、その等絶対湿度線の飽和曲線Ｓとの交点と夏期目標状態点βとの間の線分を境界Ｄとする。
【００３３】
そして、演算装置１０２は、空気線図上で、境界Ａ、境界Ｂ及び飽和曲線Ｓで囲まれた領域を領域１と設定する。また、演算装置１０２は、空気線図上で、境界Ａ、境界Ｃ及び目標曲線Ｌで囲まれた領域を領域２と設定する。また、演算装置１０２は、空気線図上で、境界Ｂ、境界Ｄ、目標曲線Ｌ及び飽和曲線Ｓで囲まれた領域を領域３と設定する。また、演算装置１０２は、空気線図上で、境界Ｃ、境界Ｄ及び飽和曲線Ｓで囲まれた領域を領域４と設定する。
【００３４】
次に、演算装置１０２は、外気状態点δを検出する（Ｓ１８）。具体的には、演算装置１０２は、外気温度検出器５２によって検出された外気温度Ｔδを受け付ける。また、演算装置１０２は、外気湿度検出器５４によって検出された外気湿度Ｍδを受け付ける。
【００３５】
次に、演算装置１０２は、空気線図上で、外気状態点δが、Ｓ１６で設定したどの領域に属するかを判定する（Ｓ２０）。そして、演算装置１０２によって外気状態点δが領域１に属すると判定された場合、処理はＳ１００に遷移する。また、演算装置１０２によって外気状態点δが領域２に属すると判定された場合、処理はＳ２００に遷移する。また、演算装置１０２によって外気状態点δが領域３に属すると判定された場合、処理はＳ３００に遷移する。また、演算装置１０２によって外気状態点δが領域４に属すると判定された場合、処理はＳ４００に遷移する。
【００３６】
図６は、外気状態点δが領域１に属する場合の処理（Ｓ１００）を示すフローチャートである。また、図７は、外気状態点δが領域１に属する場合に、空気線図上で、送気状態点θが目標状態点の近傍に制御されるまでの挙動を例示する図である。
まず、演算装置１０２は、目標状態点を冬期目標状態点αに設定する（Ｓ１０２）。つまり、演算装置１０２は、目標温度を冬期目標温度Ｔαと設定し、目標湿度を冬期目標湿度Ｍαと設定する。次に、演算装置１０２は、目標温度及び目標湿度を出力する（Ｓ１０４）。具体的には、演算装置１０２は、目標温度（Ｔα）を送気温度調節器１１０に対して出力し、目標湿度（Ｍα）を送気湿度調節器１１２に対して出力する。
【００３７】
次に、制御装置１００は、加熱装置１２の加熱量を制御する（Ｓ１０６）。具体的には、初期状態では、送気温度Ｔθは外気温度Ｔδとほぼ等しい。したがって、送気温度調節器１１０は、目標温度Ｔαと送気温度Ｔθとを比較し、Ｔα＞Ｔθであると判定する。その場合、送気温度調節器１１０は、５０％よりも大きな出力を、加熱量調整器１２０に対して発信する。このとき、送気温度調節器１１０は、目標温度Ｔαと送気温度Ｔθとの偏差が大きいほど、出力を大きくしてもよい。
【００３８】
同様に、初期状態では、送気湿度Ｍθは外気湿度Ｍδとほぼ等しい。したがって、送気湿度調節器１１２は、目標湿度Ｍαと送気湿度Ｍθとを比較し、Ｍα＞Ｍθであると判定する。その場合、送気湿度調節器１１２は、５０％以上の出力を、加熱量調整器１２０に対して発信する。このとき、送気湿度調節器１１２は、目標湿度Ｍαと送気湿度Ｍθとの偏差が大きいほど、出力を大きくしてもよい。
【００３９】
そして、加熱量調整器１２０は、送気温度調節器１１０の出力と、送気湿度調節器１１２の出力とを受け付けると、両者を比較し、出力が大きな方を選択する（ハイセレクタ）。さらに、加熱量調整器１２０は、その選択した出力に応じた加熱量で加熱するように、加熱装置１２を制御する。例えば、出力が大きいほど（１００％に近いほど）、加熱量調整器１２０は、加熱装置１２の加熱量が大きくなるように制御する。また、出力が小さいほど（５０％に近いほど）、加熱量調整器１２０は、加熱装置１２の加熱量が小さくなるように制御する。
【００４０】
送気温度調節器１１０は、送気温度Ｔθが目標温度Ｔαよりも高くなったか（Ｔθ＞Ｔαとなったか）否かを判断する（Ｓ１０８）。Ｔθ＞Ｔαでない場合（Ｓ１０８のＮＯ）、Ｓ１０６の処理が繰り返される。このとき、図７の矢印Ｘ１に示すように、送気状態点θは、等絶対湿度線に沿って、送気温度Ｔθが上昇する方向に変動する。
【００４１】
一方、Ｔθ＞Ｔαである場合（Ｓ１０８のＹＥＳ）、制御装置１００は、湿度調整装置２０の噴霧水の流量を制御し（Ｓ１１０）、加熱装置１２の加熱量を制御する（Ｓ１１２）。具体的には、Ｔθ＞Ｔαとなった場合、送気温度調節器１１０は、５０％よりも小さな出力を、ポンプ３２に発信する。このとき、送気温度調節器１１０は、目標温度Ｔαと送気温度Ｔθとの偏差が大きいほど、出力を小さくしてもよい。
【００４２】
ポンプ３２は、送気温度調節器１１０からの出力に応じて、その回転数を調整して、湿度調整装置２０の噴霧水の流量を制御する。例えば、送気温度調節器１１０からの出力が小さいほど（０％に近いほど）、ポンプ３２は、回転数を上昇させて、湿度調整装置２０の噴霧水の流量が大きくなるように制御する。また、送気温度調節器１１０からの出力が大きいほど（５０％に近いほど）、ポンプ３２は、回転数を減少させて、湿度調整装置２０の噴霧水の流量が小さくなるように制御する。
【００４３】
また、送気状態点θが目標状態点α近傍に達するまで、Ｍθ＜Ｍαであるので、送気湿度調節器１１２は、５０％以上の出力を、加熱量調整器１２０に対して発信する。さらに、加熱量調整器１２０は、その出力に応じた加熱量で加熱するように、加熱装置１２を制御する。
このように、湿度調整装置２０の噴霧水の流量を制御し、加熱装置１２の加熱量を制御することによって、図７の矢印Ｘ２に示すように、送気状態点θは、等エンタルピ線（境界Ａ近傍）に沿って、目標状態点αに向かう方向に変動する。
【００４４】
次に、制御装置１００は、送気状態点θが目標状態点α近傍に到達したか否かを判断する（Ｓ１１４）。具体的には、送気温度調節器１１０は、送気温度Ｔθが目標温度Ｔαの近傍（例えば±１度程度）に到達したか否かを判断する。また、送気湿度調節器１１２は、送気湿度Ｍθが目標湿度Ｍαの近傍（例えば±１度程度）に到達したか否かを判断する。そして、送気温度Ｔθが目標温度Ｔαの近傍に到達し、かつ、送気湿度Ｍθが目標湿度Ｍαの近傍に到達した場合に、制御装置１００は、送気状態点θが目標状態点αの近傍に到達したと判断する。
【００４５】
送気状態点θが目標状態点α近傍に到達していない場合（Ｓ１１４のＮＯ）、Ｓ１１０及びＳ１１２の処理が繰り返され、送気状態点θが目標状態点αに近づく。一方、送気状態点θが目標状態点α近傍に到達した場合（Ｓ１１４のＹＥＳ）、送気温度調節器１１０及び送気湿度調節器１１２は、送気状態点θが目標状態点αの近傍から離れないように、出力を微調整する（Ｓ１１６）。
【００４６】
例えば、Ｓ１１６の処理の間に、送気温度Ｔθが目標温度Ｔαの近傍から温度が低くなる方向に離れた場合、送気温度調節器１１０は、送気温度Ｔθを目標温度Ｔαに近づけるように、出力を５０％に近づけて、湿度調整装置２０の噴霧水の流量を減少させるように制御する。また、例えば、Ｓ１１６の処理の間に、送気湿度Ｍθが目標湿度Ｍαの近傍から湿度が高くなる方向に離れた場合、送気湿度調節器１１２は、送気湿度Ｍθが目標湿度Ｍαに近づくように、出力を５０％に近づけて、加熱装置１２の加熱量を減少させるように制御する。
【００４７】
図８は、外気状態点δが領域２に属する場合の処理（Ｓ２００）を示すフローチャートである。また、図９，図１０は、外気状態点δが領域２に属する場合に、空気線図上で、送気状態点θが目標状態点の近傍に制御されるまでの挙動を例示する図である。
【００４８】
まず、演算装置１０２は、目標状態点を目標曲線Ｌ上の状態点φ１０に設定する（Ｓ２０２）。具体的には、演算装置１０２は、図９に例示するように、空気線図上で、外気状態点δを通る等エンタルピ線と目標曲線Ｌとの交点を目標状態点φ１０とする。さらに、演算装置１０２は、目標温度を目標状態点φ１０における温度Ｔφ１０と設定し、目標湿度を目標状態点φ１０における湿度Ｍφ１０と設定する。
次に、演算装置１０２は、目標温度及び目標湿度を出力する（Ｓ２０４）。具体的には、演算装置１０２は、目標温度（Ｔφ１０）を送気温度調節器１１０に対して出力し、目標湿度（Ｍφ１０）を演算装置１０２に対して出力する。
【００４９】
次に、制御装置１００は、湿度調整装置２０の噴霧水の流量を制御する（Ｓ２０６）。具体的には、初期状態では、送気温度Ｔθは外気温度Ｔδとほぼ等しいので、Ｔθ＞Ｔφ１０である。この場合、送気温度調節器１１０は、５０％よりも小さな出力を、ポンプ３２に発信する。ポンプ３２は、送気温度調節器１１０からの出力に応じて、その回転数を調整して、湿度調整装置２０の噴霧水の流量を制御する。
【００５０】
このように、湿度調整装置２０の噴霧水の流量を制御することによって、図９の矢印Ｘ１に示すように、送気状態点θは、等エンタルピ線に沿って、目標状態点φ１０に向かう方向に変動する。なお、領域２における制御では、送気湿度調節器１１２は加熱装置１２を制御しない。したがって、図４のように加熱装置１２の加熱量を増加させるようには、制御されない。
【００５１】
次に、制御装置１００は、送気温度Ｔθが目標温度Ｔφ１０の近傍に到達したか否かを判断する（Ｓ２０８）。具体的には、送気温度調節器１１０は、送気温度Ｔθが目標温度Ｔφ１０の近傍（例えば±１度程度）に到達したか否かを判断する。送気温度Ｔθが目標温度Ｔφ１０近傍に到達していない場合（Ｓ２０８のＮＯ）、Ｓ２０６の処理が繰り返され、送気温度Ｔθが目標温度Ｔφ１０に近づく。一方、送気温度Ｔθが目標温度Ｔφ１０近傍に到達した場合（Ｓ２０８のＹＥＳ）、送気湿度調節器１１２は、送気湿度Ｍθが目標湿度Ｍφ１０の近傍（例えば±１度程度）に到達したか否かを判断する（Ｓ２１０）。送気湿度Ｍθが目標湿度Ｍφ１０の近傍に到達した場合（Ｓ２１０ＹＥＳ）、送気温度調節器１１０は、送気状態点θが目標状態点φ１０の近傍から離れないように、出力を微調整する（Ｓ２１２）。
【００５２】
一方、図１０に例示するように、送気湿度Ｍθが目標湿度Ｍφ１０の近傍に到達していない場合（Ｓ２１０のＮＯ）、演算装置１０２は、新たな目標状態点φ１１を設定する（Ｓ２２０）。例えば、外気状態が変動した場合又は湿度調整装置２０の噴霧水の温度が低下した場合等に、空気線図上において、図１０の矢印Ｘ１で示す等エンタルピ線に沿って状態点θが変動せず、Ｘ１よりも低い矢印Ｘ２で示す線に沿って状態点θが変動する。したがって、演算装置１０２は、空気線図上において、外気状態点δとこのときの送気状態点θとを通る線（矢印Ｘ２で示す）と、目標曲線Ｌとの交点を、新たな目標状態点φ１１と設定する。なお、Ｘ１よりも高い線に沿って状態点θが変動した場合も、低い場合（Ｘ１よりも低い矢印Ｘ２で示す線に沿って状態点θが変動した場合）と同様に、新たな目標状態点を設定する。なお、このとき、噴霧水の温度を制御せず、新たな目標状態点を再設定するのは、無駄なエネルギーを削減する（省エネ）ためである。
【００５３】
次に、演算装置１０２は、新たな目標温度及び目標湿度を出力する（Ｓ２２２）。具体的には、演算装置１０２は、新たな目標温度（Ｔφ１１）を送気温度調節器１１０に対して出力し、目標湿度（Ｍφ１１）を演算装置１０２に対して出力する。そして、Ｓ２０６〜Ｓ２２２の処理が繰り返され、これによって、送気状態点θは、新たな目標状態点φ１１近傍に制御される。
【００５４】
図１１は、外気状態点δが領域３に属する場合の処理を示すフローチャートである。また、図１２は、外気状態点δが領域３に属する場合に、空気線図上で、送気状態点θが目標状態点の近傍に制御されるまでの挙動を例示する図である。
まず、演算装置１０２は、目標状態点を目標曲線Ｌ上の状態点φ２に設定する（Ｓ３０２）。具体的には、演算装置１０２は、図１２に例示するように、空気線図上で、外気状態点δを通る等絶対湿度線と目標曲線Ｌとの交点を目標状態点φ２とする。さらに、演算装置１０２は、目標温度を目標状態点φ２における温度Ｔφ２と設定と設定する。
【００５５】
次に、演算装置１０２は、目標温度を出力する（Ｓ３０４）。具体的には、演算装置１０２は、目標温度（Ｔφ２）を送気温度調節器１１０に対して出力する。
次に、制御装置１００は、加熱装置１２の加熱量を制御する（Ｓ３０６）。具体的には、初期状態では、送気温度Ｔθは外気温度Ｔδとほぼ等しい。したがって、送気温度調節器１１０は、目標温度Ｔφ２と送気温度Ｔθとを比較し、Ｔφ２＞Ｔθであると判定する。その場合、送気温度調節器１１０は、５０％よりも大きな出力を、加熱量調整器１２０に対して発信する。これにより、加熱量調整器１２０は、加熱装置１２の加熱量が大きくなるように制御する。
【００５６】
次に、制御装置１００は、送気温度Ｔθが目標温度Ｔφ２近傍に到達したか否かを判断する（Ｓ３０８）。具体的には、送気温度調節器１１０は、送気温度Ｔθが目標温度Ｔφ２の近傍（例えば±１度程度）に到達したか否かを判断する。送気温度Ｔθが目標温度Ｔφ２近傍に到達していない場合（Ｓ３０８のＮＯ）、Ｓ３０６の処理が繰り返され、送気温度Ｔθが目標温度Ｔφ２に近づく。一方、送気温度Ｔθが目標温度Ｔφ２近傍に到達した場合（Ｓ３０８のＹＥＳ）、送気温度調節器１１０は、送気状態点θが目標状態点φ２の近傍から離れないように、出力を微調整する（Ｓ３１０）。
【００５７】
図１３は、外気状態点δが領域４に属する場合の処理（Ｓ４００）を示すフローチャートである。また、図１４，図１５は、外気状態点δが領域４に属する場合に、空気線図上で、送気状態点θが目標状態点の近傍に制御されるまでの挙動を例示する図である。
まず、演算装置１０２は、目標状態点を夏期目標状態点βに設定する（Ｓ４０２）。つまり、演算装置１０２は、目標温度を夏期目標温度Ｔβと設定し、目標湿度を夏期目標湿度Ｍβと設定する。次に、演算装置１０２は、目標温度及び目標湿度を出力する（Ｓ４０４）。具体的には、演算装置１０２は、目標温度（Ｔβ）を送気温度調節器１１０に対して出力し、目標湿度（Ｍβ）を送気湿度調節器１１２に対して出力する。
【００５８】
次に、制御装置１００は、送気温度Ｔθが目標温度Ｔβより小さいか否かを判断する（Ｓ４０６）。具体的には、送気温度調節器１１０は、送気温度Ｔθが目標温度Ｔβより小さいか否かを判断する。
送気温度Ｔθが目標温度Ｔβより小さくない場合（Ｓ４０６のＮＯ）、制御装置１００は、湿度調整装置２０の噴霧水の温度を制御する（Ｓ４０８）。具体的には、送気湿度調節器１１２は、５０％よりも小さな出力を、冷却水調整弁４２に発信する。このとき、送気湿度調節器１１２は、目標状態点βと送気状態点θとの偏差が大きいほど、出力を小さくしてもよい。
【００５９】
冷却水調整弁４２は、送気湿度調節器１１２からの出力に応じて、その開度を調整して、熱交換器４０に流入する冷却水の流量を制御する。これにより、湿度調整装置２０の噴霧水の温度が制御される。例えば、送気湿度調節器１１２からの出力が小さい場合（０％に近い場合）、冷却水調整弁４２の開度が大きくなるので、冷却水の流量が大きくなる。したがって、湿度調整装置２０の噴霧水の温度が低下する。また、例えば、送気湿度調節器１１２からの出力が大きい場合（５０％に近い場合）、冷却水調整弁４２の開度が小さくなるので、冷却水の流量が小さくなる。したがって、湿度調整装置２０の噴霧水の温度が上昇する。
【００６０】
さらに、制御装置１００は、湿度調整装置２０の噴霧水の流量を制御する（Ｓ４１０）。具体的には、送気温度調節器１１０は、５０％よりも小さな出力を、ポンプ３２に発信する。このとき、送気温度調節器１１０は、目標温度Ｔβと送気温度Ｔθとの偏差が大きいほど、出力を小さくしてもよい。ポンプ３２は、送気温度調節器１１０からの出力に応じて、その回転数を調整して、湿度調整装置２０の噴霧水の流量を制御する。
一方、送気温度Ｔθが目標温度Ｔβより小さい場合（Ｓ４０６のＹＥＳ）、制御装置１００は、加熱装置１２の加熱量を制御する（Ｓ４１２）。
【００６１】
次に、制御装置１００は、送気温度Ｔθが目標温度Ｔβに到達したか否かを判断する（Ｓ４１４）。具体的には、送気温度調節器１１０は、送気温度Ｔθが目標温度Ｔβの近傍（例えば±１度程度）に到達したか否かを判断する。そして、送気温度Ｔθが目標温度Ｔβの近傍に到達した場合に、制御装置１００は、送気温度Ｔθが目標温度Ｔβの近傍に到達したと判断する。
送気温度Ｔθが目標温度Ｔβに到達していない場合（Ｓ４１４のＮＯ）、Ｓ４０６〜Ｓ４１２の処理が繰り返される。
【００６２】
一方、送気温度Ｔθが目標温度Ｔβに到達した場合（Ｓ４１４のＹＥＳ）、制御装置１００は、送気湿度Ｍθが目標湿度Ｍβに到達したか否かを判断する（Ｓ４２０）。具体的には、送気湿度調節器１１２は、送気湿度Ｍθが目標湿度Ｍβの近傍（例えば±１度程度）に到達したか否かを判断する。そして、送気湿度Ｍθが目標湿度Ｍβの近傍に到達した場合に、制御装置１００は、送気湿度Ｍθが目標湿度Ｍβの近傍に到達したと判断する。
送気湿度Ｍθが目標湿度Ｍβに到達した場合（Ｓ４２０のＹＥＳ）、Ｓ１１６の処理と同様に、送気温度調節器１１０及び送気湿度調節器１１２は、送気状態点θが目標状態点βの近傍から離れないように、出力を微調整する（Ｓ４２２）。
【００６３】
一方、送気湿度Ｍθが目標湿度Ｍβに到達していない場合（Ｓ４２０のＮＯ）、制御装置１００は、冷却水調整弁４２の開度を全開にするように制御する（Ｓ４３０）。具体的には、送気湿度調節器１１２は、２５％（冷却水調整弁４２の開度が全開となる出力）を、冷却水調整弁４２に対して出力する。
【００６４】
さらに、制御装置１００は、加熱装置の加熱量を制御する（Ｓ４３２）。具体的には、後述するように、この状態では、冷却水調整弁４２の開度が全開となり、湿度調整装置２０の噴霧水の温度が最低となったとしても、送気状態点θを目標状態点βに遷移させることはできない。したがって、送気湿度調節器１１２は、２５％（冷却水調整弁４２の開度が全開となる出力）よりも小さな出力を、加熱量調整器１２０に対して発信する。そして、加熱量調整器１２０は、加熱装置１２の加熱量が大きくなるように制御する。
【００６５】
次に、制御装置１００は、Ｓ４１０の処理と同様に、湿度調整装置２０の噴霧水の流量を制御する（Ｓ４３４）。次に、制御装置１００は、送気状態点θが目標状態点βの近傍に到達したか否かを判断する（Ｓ４３６）。送気状態点θが目標状態点βの近傍に到達した場合（Ｓ４３６のＹＥＳ）、Ｓ４２２の処理に遷移する。一方、送気状態点θが目標状態点βの近傍に到達していない場合（Ｓ４３６のＮＯ）、Ｓ４２０〜Ｓ４３４の処理が繰り返される。
【００６６】
ここで、図１４，図１５に例示するように、飽和曲線Ｓ上における湿度調整装置２０の噴霧水の温度（Ｔγ）の点をγとし、空気線図上で、点γと夏期目標状態点βとを通る直線をＥとする。ここで、Ｔγは、冷却水調整弁４２の開度が全開である場合の湿度調整装置２０の噴霧水の温度（つまり噴霧水の最低温度）であってもよい。
領域４において線Ｅよりも下の領域に送気状態点θ（外気状態点δ）がある場合は、処理Ｓ４０６〜Ｓ４１０を繰り返すことによって、送気状態点θが目標状態点βに近づく。
【００６７】
つまり、冷却水調整弁４２の開度が大きくなり、湿度調整装置２０の噴霧水の温度が低下すると、エンタルピが減少するので、図１４に例示するように、空気線図上で、送気状態点θが、矢印Ｘ１１，Ｘ１２のように、等エンタルピ変化（断熱変化）よりも反時計方向に傾いた方向（絶対湿度が低下する方向）に遷移する。したがって、Ｓ４０６〜Ｓ４１０の処理が繰り返されることにより、送気状態点θが目標状態点βに近づく。
【００６８】
しかしながら、領域４において線Ｅよりも上の領域に送気状態点θ（外気状態点δ）がある場合、湿度調整装置２０の噴霧水の温度が最低となっても、送気状態点θを目標状態点βに遷移させることはできない。
具体的には、図１５において、目標温度Ｔβよりも温度が低い（目標状態点βよりも低温高湿度状態の）外気状態点δ１（Ｔδ１，Ｍδ１）から制御を開始すると、Ｓ４１２において加熱されるので、Ｘ２１に示すように送気温度Ｔθは上昇する。しかしながら、送気温度Ｔθが目標温度Ｔβに到達しても、そのときの送気湿度Ｍθは、目標湿度Ｍβよりも大きい。
【００６９】
また、目標状態点βよりも高温高湿度であり、かつ線Ｅよりも高湿度の外気状態点δ２（Ｔδ２，Ｍδ２）から制御を開始すると、Ｓ４０８にて湿度調整装置２０の噴霧水の水温を最低に制御すると、矢印Ｘ２２に示すように、γ（Ｔγ）に向かう破線Ｆに沿って温度及び湿度が下降する。したがって、送気温度Ｔθが目標温度Ｔβに到達しても、そのときの送気湿度Ｍθは、目標湿度Ｍβよりも大きい。
そこで、図１５の矢印Ｘ３に示すように、加熱装置１２の加熱量を制御して送気温度Ｔθを上昇させ、矢印Ｘ４に示すように、破線Ｅで示す線に沿って送気温度及び送気湿度を制御することによって、送気状態点θを目標状態点βの近傍に制御することができる。
【００７０】
上記のように、外気状態に応じて、送気温度及び送気湿度の制御方法を変更することによって、外気の状態に応じて、適切な空調制御をすることができる。また、外気状態に応じて、目標温度及び目標湿度を変更することにより、外気の状態に応じて、適切な温度及び湿度に送気を制御することができる。つまり、例えば、外気が高温高湿状態の場合は、夏期の目標温度及び目標湿度（Ｔβ及びＭβ）に制御し、外気が低温低湿状態の場合は、夏期の目標温度よりも低い冬期の目標温度、及び、夏期の目標湿度よりも低い冬期の目標湿度（Ｔα及びＭα）に制御することができる。
【００７１】
また、上記のように、湿度調整装置２０の噴霧水の流量及び温度を制御することによって、外気の状態が高温高湿である夏期においても、冷却装置等を別途設けることなく、送気温度及び送気湿度を、目標曲線Ｌ上に制御することができる。また、加熱装置１２によって加熱することによって、湿度調整装置２０の噴霧水の温度に下限がある場合であっても、冷却装置等を別途設けることなく、送気温度及び送気湿度を、目標曲線Ｌ上に制御することができる。
【００７２】
［変形例］
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、以下のように、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。例えば、図２において、各領域を分ける境界付近には、予め、干渉域を設けてもよい。具体的には、演算装置１０２は、設定した境界の近傍に、各境界から予め定められた範囲の干渉域を設定するようにしてもよい。これによって、制御の精度を向上させることができる。
【００７３】
また、送気ファン２６又は給気口２近傍に設けられた給気ファン（図示せず）の回転による摩擦熱等によって、外気が加熱される可能性がある。したがって、演算装置１０２は、冬期目標状態点α及び夏期目標状態点βを設定する際、上記ファンによる加熱によって上昇する温度分、それぞれの目標温度を下げるようにしてもよい。つまり、図２の空気線図上において、冬期目標状態点α及び夏期目標状態点βは、左側（温度が小さい側）に移動する。また、これに伴い、目標曲線Ｌも、左側（温度が小さい側）に移動する。これによって、制御の精度を向上させることができる。
【符号の説明】
【００７４】
１  空調装置
２  給気口
４  送気口
１０  空調室
１２  加熱装置
１６  除塵装置
２０  湿度調整装置
２６  送気ファン
３２  ポンプ
４０  熱交換器
４２  冷却水調整弁
５２  外気温度検出器
５４  外気湿度検出器
５６  送気温度検出器
５８  送気湿度検出器
１００  制御装置
１０２  演算装置
１１０  送気温度調節器
１１２  送気湿度調節器
１２０  加熱量調整器
【図１】
2014234946.tif 000003
【図２】
2014234946.tif 000004
【図３】
2014234946.tif 000005
【図４】
2014234946.tif 000006
【図５】
2014234946.tif 000007
【図６】
2014234946.tif 000008
【図７】
2014234946.tif 000009
【図８】
2014234946.tif 000010
【図９】
2014234946.tif 000011
【図１０】
2014234946.tif 000012
【図１１】
2014234946.tif 000013
【図１２】
2014234946.tif 000014
【図１３】
2014234946.tif 000015
【図１４】
2014234946.tif 000016
【図１５】
2014234946.tif 000017