(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
調整対象空気の温度・湿度を調整する温湿度調整装置において、
冷媒を圧縮する圧縮機と、
圧縮機で圧縮されて送り出される冷媒が、調整対象空気を冷却する冷却器に導入されるように冷凍サイクルを構成する冷却回路と、
調整対象空気を加熱する加熱器と、
調整対象空気に水分を付与するために、加熱ヒータによって水を加熱して蒸気を発生させる水蒸気発生手段と、
前記水蒸気発生手段の加熱ヒータの出力値に基づいて、前記圧縮機の回転数制御を実行する制御部とを具備し、
前記制御部は、
予め設定された所定湿度に対して現在の実測湿度の到達度である湿度制御精度が所定精度以上の場合には、圧縮機の回転数を増加させ、増加させた回転数を予め設定された設定時間維持するように制御し、
前記湿度制御精度が所定精度未満の場合には、前記加熱ヒータの出力値が、加熱ヒータの最大出力値に対して、予め設定された所定の範囲内にあるか否かを判断するステップに移行し、
所定の範囲よりも低い値である場合には、圧縮機の回転数を増加させ、増加させた回転数を予め設定された設定時間維持するように制御し、
所定の範囲よりも高い値である場合には、圧縮機の回転数を減少させ、減少させた回転数を予め設定された設定時間維持するように制御し、
所定の範囲内である場合には、圧縮機の回転数をそのまま維持するように制御し、
前記増加若しくは減少させた回転数の維持の終了後、又は前記回転数をそのまま維持した後、前記湿度制御精度が所定精度以上か否かを判断するステップに戻り、
前記加熱ヒータの出力値として予め設定された所定の範囲における下限値は、加熱ヒータが配置される水槽の水温を一定に保つための、加熱ヒータの下限出力値であることを特徴とする温湿度調整装置。
【請求項２】
前記制御部は、
前記加熱ヒータの出力値が、加熱ヒータの最大出力値に対して、少なくとも７％以上となるように、前記圧縮機の回転数を制御することを特徴とする請求項１記載の温湿度調整装置。
【請求項３】
前記加熱器は、前記圧縮機で圧縮されて送り出される冷媒のうち分配器によって前記冷却回路との間で分配した分配分を導入して冷媒から調整対象空気に放熱し、
前記加熱器によって放熱して凝縮した冷媒を、前記冷却回路の冷却器の上流側で冷却回路の冷媒と合流させるように冷凍サイクルが構成された加熱回路が設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２記載の温湿度調整装置。
【請求項４】
前記加熱器は、前記圧縮機で圧縮されて送り出される冷媒のうち分配器によって前記冷却回路との間で分配した分配分を導入して冷媒から調整対象空気に放熱し、
前記加熱器によって放熱して凝縮した冷媒を、蒸発器によって温度上昇させた後に前記圧縮機の上流側で冷却回路の冷媒と合流させるように冷凍サイクルが構成された加熱回路が設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２記載の温湿度調整装置。
【請求項５】
前記加熱器は、電気ヒータであることを特徴とする請求項１または請求項２記載の温湿度調整装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は温湿度調整装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、半導体装置の製造工程等の精密加工分野では、その殆どが温度及び湿度が制御されたクリーンルーム内に設置されている。
しかし、近年、精密加工分野でも、従来よりも更に加工精度の高い精密加工等が要求される工程が出現しつつある。
かかる精度の高い精密加工等が要求される工程では、通常、クリーンルームの温度変化よりも更に小さな温湿度変化の環境であることが要求される。このため、精度の高い精密加工等が要求される工程は、精密な温湿度管理がなされている空間ユニット内に設けられる。
【０００３】
このような空間ユニットの温度及び湿度調整に用いられる温湿度調整装置としては、図３に示すような構成が知られている（例えば、特許文献１参照）。
図３に示す温湿度調整装置では、圧縮機１００によって圧縮された冷媒が２つの二方弁１０１、１０２によって加熱流路と冷却流路に分配される。ここで加熱流路と冷却流路に分配するのは三方弁であってもよい。
加熱流路側には、対象空気の温度を上昇させるための加熱器１０３（冷媒の凝縮器）が設けられている。
【０００４】
一方、冷却流路へ流れた冷媒は、凝縮器１０４に導入され、外部から導入される水などに放熱し、冷却される。冷却した冷媒は、その後膨張弁１０６を通過して断熱膨張して冷却器１０８（冷媒の蒸発器）に導入される。
冷却器１０８では、温度調整対象の空気から吸熱することで調整対象空気を冷却する。冷却された調整対象空気は、継いで加熱器１０３に導入され、所定温度に加熱される。
【０００５】
加熱流路側で温度調整対象の空気を加熱し、放熱して降温した冷媒は、膨張弁１０９及び蒸発器１１０を通過して圧縮機１００に戻される。
また、冷却流路側で温度調整対象の空気を冷却除湿し、昇温した冷媒は、加熱流路側の冷媒と合流して圧縮機１００に戻される。
このように、調整対象の空気をまず冷却器によって冷却、除湿し、その後加熱することにより、所望の温度・露点に調整された空気を得ることができる。
【０００６】
なお、特許文献２には、温湿度調整装置において、温度調整後に、調整対象空気に水蒸気を付与することにより、さらに湿度を調整する構成が開示されている（図示せず）。
この構成では、水槽内に電気ヒータを配置し、水槽内の水を電気ヒータで加熱し蒸発させることで、蒸発した水蒸気を調整対象空気に与えている。
【０００７】
また、特許文献１及び特許文献２に開示された装置における圧縮機の制御は、次のように行われる。
加熱流路へ分配される冷媒の分配率が高くなった場合（例えば、加熱流路側への冷媒の分配率が９５％以上となった場合）においては、調整対象空気に対して加熱量不足の状態となる傾向にあるため、圧縮機１００の回転数を上げて冷媒の循環量を増加させる。
そして、加熱流路へ分配される冷媒の分配率が所定量よりも低くなった場合（例えば、加熱流路側への冷媒の分配率が８５％未満の場合）においては、圧縮機１００の回転数を下げて冷媒の循環量を減少させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１０−２３０１８４号公報
【特許文献２】特開２０１１−１２７８８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献２に示すように、温湿度調整対象の空気に水蒸気を与えて湿度調整をする装置の場合には、圧縮機の回転制御は、冷媒の分配率に基づいて制御していた。これによれば、ある程度の省エネルギーは実現できる。
一方、水蒸気発生手段を設けた場合には、水を加熱させる加熱ヒータの消費電力は装置全体の消費電力の中でも非常に大きい割合を占めている。したがって、加熱ヒータの出力を制限すれば消費電力の削減に大いに寄与できる。
しかし、消費電力削減のために、単に加熱ヒータの出力の制限を行おうとして、加熱ヒータの出力を下げすぎてしまい、その状態が継続すると蒸発槽に貯留された水の温度が下がり、再度加湿量を増やすために水温を上げるのに時間がかかってしまい、湿度調整の応答性が悪く、精密な温湿度調整が難しいという課題がある。
【００１０】
そこで、本発明は、上記課題を解決すべくなされ、その目的とするところは、消費電力の大幅な削減を実現できるとともに、湿度調整の応答性が良い温湿度調整装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明にかかる温湿度調整装置によれば、調整対象空気の温度・湿度を調整する温湿度調整装置において、冷媒を圧縮する圧縮機と、圧縮機で圧縮されて送り出される冷媒が、調整対象空気を冷却する冷却器に導入されるように冷凍サイクルを構成する冷却回路と、調整対象空気を加熱する加熱器と、調整対象空気に水分を付与するために、加熱ヒータによって水を加熱して蒸気を発生させる水蒸気発生手段と、前記水蒸気発生手段の加熱ヒータの出力値に基づいて、前記圧縮機の回転数制御を実行する制御部とを具備し、前記制御部は、予め設定された所定湿度に対して現在の実測湿度の到達度である湿度制御精度が所定精度以上の場合には、圧縮機の回転数を増加させ、増加させた回転数を予め設定された設定時間維持するように制御し、前記湿度制御精度が所定精度未満の場合には、前記加熱ヒータの出力値が、加熱ヒータの最大出力値に対して、予め設定された所定の範囲内にあるか否かを判断するステップに移行し、所定の範囲よりも低い値である場合には、圧縮機の回転数を増加させ、増加させた回転数を予め設定された設定時間維持するように制御し、所定の範囲よりも高い値である場合には、圧縮機の回転数を減少させ、減少させた回転数を予め設定された設定時間維持するように制御し、所定の範囲内である場合には、圧縮機の回転数をそのまま維持するように制御し、前記増加若しくは減少させた回転数の維持の終了後、又は前記回転数をそのまま維持した後、前記湿度制御精度が所定精度以上か否かを判断するステップに戻り、前記加熱ヒータの出力値として予め設定された所定の範囲における下限値は、加熱ヒータが配置される水槽の水温を一定に保つための、加熱ヒータの下限出力値であることを特徴としている。
【００１５】
さらに、前記制御部は、前記加熱ヒータの出力値が、加熱ヒータの最大出力値に対して、少なくとも７％以上となるように、前記圧縮機の回転数を制御することを特徴としてもよい。
【００１６】
また、前記加熱器は、前記圧縮機で圧縮されて送り出される冷媒のうち分配器によって前記冷却回路との間で分配した分配分を導入して冷媒から調整対象空気に放熱し、前記加熱器によって放熱して凝縮した冷媒を、前記冷却回路の冷却器の上流側で冷却回路の冷媒と合流させるように冷凍サイクルが構成された加熱回路が設けられていることを特徴としてもよい。
【００１７】
また、前記加熱器は、前記圧縮機で圧縮されて送り出される冷媒のうち分配器によって前記冷却回路との間で分配した分配分を導入して冷媒から調整対象空気に放熱し、前記加熱器によって放熱して凝縮した冷媒を、蒸発器によって温度上昇させた後に前記圧縮機の上流側で冷却回路の冷媒と合流させるように冷凍サイクルが構成された加熱回路が設けられていることを特徴としてもよい。
【００１８】
さらに、前記加熱器は、電気ヒータであることを特徴としてもよい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の温湿度調整装置では、消費電力の大幅な削減を実現できるとともに、湿度調整の応答性の悪化を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明に係る温湿度調整装置の実施形態を説明する概略図である。
【図２】温湿度調整装置における圧縮機の回転数制御を説明するフローチャートである。
【図３】従来の温湿度調整装置の構成を説明する概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明に係る温湿度調整装置の一例を説明する概略図を図１に示す。
図１に示す温湿度調整装置３０は、調整対象となる精密な温湿度管理がなされる空間ユニット内の空気の温度及び湿度を調整するように設置される。
温湿度調整装置３０には、調整対象空気を流通させる流通路３１を有しており、流通路３１内には、調整対象空気を温度調整する冷却器１６、加熱器１４、水蒸気が供給される供給口４４、流通路３１内で空気を流すためのファン３３とが設けられている。
調整対象空気は、冷却器１６及び加熱器１４を通過することによって所定の温度に調整され、また水蒸気発生手段４０によって発生した水蒸気が供給口４４から供給されることにより、所定の湿度に調整される。
【００２２】
本実施形態の温湿度調整装置３０は、冷媒を圧縮する圧縮機１８と、圧縮機１８から送り出される冷媒を分配する分配器２０と、分配器２０により分配された冷媒が供給され凝縮される凝縮器２６と、膨張弁２５と、調整対象空気を冷却する冷却器（冷媒の蒸発器）１６とを有する冷却回路２４を備えている。
【００２３】
分配器２０で分配されて、冷却回路２４を循環する冷媒は、まずオイルセパレータ３６によって油分が分離され、凝縮器２６に導入される。冷媒は、凝縮器２６において外気と熱交換されて冷却される。凝縮器２６で冷却された後、冷媒は膨張弁２５及び逆止弁３２を経て冷却器１６に導入される。
冷却器１６では、冷媒は調整対象空気と熱交換して加熱され、その後アキュームレータ２７を介して圧縮機１８に戻る。
【００２４】
なお、本実施形態においては、冷却回路２４に設けられている凝縮器２６は室外機として屋外に配置されている例を示している。しかし、凝縮器２６としては室外機に限定するものではなく、室内に配置されているものであってもよいし、温湿度調整装置３０の本体に内蔵されているものであってもよい。
【００２５】
また、温湿度調整装置３０は、冷却回路２４と共通して用いられる圧縮機１８と、圧縮機１８から送り出される冷媒を分配する分配器２０と、分配器２０により分配された冷媒が供給される加熱器（冷媒の凝縮器）１４と、膨張弁３４とを有する加熱回路２２を備えている。
加熱回路２２に分配された冷媒は、まず加熱器１４に導入され、調整対象空気と熱交換して冷却される。加熱器１４を出た冷媒は、受液器３７、膨張弁３４及び逆止弁３５を通過する。そして、加熱回路２２は、逆止弁３５の下流側で、冷却回路２４の冷却器１６の上流側において冷却回路２４と合流している。このため、加熱器１４によって調整対象空気と熱交換して冷却された冷媒は、冷却回路２４内を流通する冷媒と合流して冷却器１６に供給される。
【００２６】
このように、加熱回路２２における、調整対象空気を加熱した後の冷媒を、圧縮機１８に戻す前に冷却器１６により加熱する方式が冷媒レヒート方式である。この冷媒レヒート方式によれば、加熱能力はそれほど高くないので、水を直接噴霧して湿度調整を図ることが難しい。すなわち、水が噴霧されて気化したときには、調整対象空気から気化熱を奪うため、調整対象空気をその気化熱分だけ加熱する必要があるが、冷媒レヒート方式では加熱能力が低く気化熱分の再熱ができない運転条件が多いためである。
そこで、空気を再熱する手段として水を直設噴霧して加湿するのではなく、本実施形態のように水蒸気発生手段４０を設けて直接水蒸気を供給して加湿する手段を用いることが好ましい。
【００２７】
また、本実施形態における分配器２０としては、加熱回路２２側の二方弁２０ａ、及び冷却回路２４側の二方弁２０ｂの２つの二方弁を用いている例を示したが、分配器２０としては１つの三方弁を用いても良い。
加熱回路２２および冷却回路２４を流通する冷媒としては、例えばプロパン、イソブタンやシクロペンタン等の炭化水素、フロン類、アンモニア、炭酸ガスがあげられる。
【００２８】
水蒸気発生手段４０は、冷却器１６及び加熱器１４を通過して温度調整された調整対象空気に水蒸気を供給して湿度調整を図るものである。
水蒸気発生手段４０は、蒸発用の水が貯留された水槽４１と、水を加熱する加熱ヒータ４２と、加熱ヒータ４２によって加熱されて蒸発した水蒸気を供給する供給口４４とを有している。加熱ヒータ４２はヒータ制御部５２によって制御される。ヒータ制御部５２としては、ソリッドステートリレー（ＳＳＲ）等を用いることができる。
【００２９】
なお、本実施形態では、冷却器１６及び加熱器１４を通過して温度調整された後の調整対象空気に水蒸気を供給するように、加熱器１４の下流側に水蒸気発生手段４０の供給口４４を配置している。
しかし、本発明としては、温度調整前の調整対象空気に水蒸気を供給するようにしてもよい。
【００３０】
また、流通路３１の出口には、温度センサ３８及び湿度センサ３９が設けられている。
温度センサ３８が検出した温度データ、及び湿度センサ３９が検出した湿度データは、制御部５０に送信される。
制御部５０は、ＣＰＵ及びメモリを備えており、予めメモリに記憶されているプログラムに基づいてＣＰＵが所定動作を実行し、温湿度調整を制御する。
制御部５０は、温度センサ３８から入力された温度データ、及び湿度センサ３９から入力された湿度データに基づいて、分配器２０及び圧縮機１８を制御して、加熱回路２２側に流れる冷媒の量と、冷却回路２４側に流れる冷媒の量を調整する。
制御部５０による湿度調整の詳細については後述する。
【００３１】
また、湿度センサ３９が検出した湿度データは、ヒータ制御部５２にも送信される。ヒータ制御部５２では、湿度データに基づいて加熱ヒータ４２を制御して、水蒸気の発生量を調整するようにしている。
すなわち、ヒータ制御部５２は、加熱ヒータ４２への供給電力を時分割比例等の方式で調整し、加熱ヒータ４２への出力によって水槽４１の水温を調整して発生させる蒸気量を制御できる。
【００３２】
制御部５０は、このヒータ制御部５２に接続しており、ヒータ制御部５２における加熱ヒータ４２の最大出力値に対して、どの程度の出力値で制御しているかを検出することができる。制御部５０は、ヒータ制御部５２における加熱ヒータ４２の出力値に基づいて、圧縮機１８に対して制御信号を出力して圧縮機１８の回転数の制御を実行する。
【００３３】
なお、本実施形態の温湿度調整装置３０における基本的な露点調整（精度調整）は、調整対象空気の温度調整と合わせて行っている。すなわち、調整前の調整対象空気は、まず冷却器１６に導入されて冷却されるが、この際に調整対象空気は仕様範囲の中で最低の露点となるように冷却除湿される。その後、調整対象空気は、加熱器１４に導入され所定温度に加湿調整される。
すなわち、冷却器１６における冷却制御により露点を調整した後、水蒸気発生手段４０によって、水蒸気が供給されて所定の湿度へ到達するように制御される。
【００３４】
次に、図２に基づいて、湿度調整の際の圧縮機の回転数制御について説明する。
図２では、湿度調整の際の圧縮機の回転数制御についてのフローチャートを示している。
まず、ステップＳ１において、制御部５０は湿度精度について判断している。湿度精度の判断とは、ユーザが欲している所定の湿度（予め制御部５０に設定して記憶されている）に対して、ユーザへ供給する調整対象空気の現在の実測湿度がどの程度到達しているかを判断するということである。現在の実測湿度は、制御部５０に入力される湿度センサ３９の湿度データに基づいて判断される。
【００３５】
ステップＳ１において、湿度制御精度が＋２％以上ということが判断されると、ステップＳ３に移行し、制御部５０は圧縮機１８の回転数を上昇させるように制御する。回転数を上昇させてその回転数を維持する時間は予め設定しておき、制御部５０は、設定された時間が経過した後（ステップＳ５）、再度ステップＳ１に戻る。本実施形態では、回転数を維持する設定時間として３分間を想定している。
【００３６】
ステップＳ１において、湿度制御精度が＋２％未満ということが判断されると、ステップＳ２に移行する。ステップＳ２では、制御部５０はヒータ制御部５２における加熱ヒータ４２のヒータ出力を検出する。
ステップＳ２において、制御部５０が加熱ヒータ４２の出力値が、最大出力値の７％未満であると判断した場合、ステップＳ３へ移行する。ステップＳ３では、制御部５０は圧縮機１８の回転数を上昇させるように制御する。回転数を上昇させてその回転数を維持する時間は予め設定しておき、制御部５０は、設定された時間が経過した後（ステップＳ５）、再度ステップＳ１に戻る。本実施形態では、回転数を維持する設定時間として３分間を想定している。
【００３７】
このように、加熱ヒータ４２の出力値が低い場合は、ユーザの欲している所定の湿度に対して調整対象空気の湿度が十分に上昇しており、冷却器１６による除湿量も小さい状態であるため、ヒータ制御部５２が加熱ヒータ４２の出力を下げている場合である。この場合、消費電力は削減できるものの加熱ヒータ４２の出力が下がり過ぎたままの状態が継続すると、水槽４１の水温が下がり、再度水蒸気の供給が必要になったときには、水槽４１の水温を上げるまでに時間がかかり、湿度調整の応答性が悪くなってしまい、精密な湿度調整が難しい。
そこで、消費電力を削減しつつユーザが要求する湿度精度を維持するためには、圧縮機１８の回転数を増加させて、調整対象空気に対する除湿量を多くすることで、水槽４１の水温の低下を抑制できる程度の加熱ヒータ４２の出力を保つことができるため、湿度精度に対する応答性を維持することができる。
【００３８】
ステップＳ２において、制御部５０が加熱ヒータ４２の出力値が、最大出力値の１５％以上であると判断した場合、ステップＳ４へ移行する。ステップＳ４では、制御部５０は圧縮機１８に制御信号を出力して回転数を減少させるように制御する。回転数を減少させてその回転数を維持する時間は予め設定しておき、制御部５０は、設定された時間が経過した後（ステップＳ６）、再度ステップ１に戻る。本実施形態では、回転数を維持する設定時間として３分間を想定している。
【００３９】
このように、加熱ヒータ４２の出力値が高い場合は、予めユーザが設定した目標湿度の水分量に対し、除湿量が多すぎる場合である。このように、加熱ヒータ４２の出力が高い状態では、加熱ヒータ４２の消費電力が多くなりすぎてしまう。
そこで、消費電力を削減しつつ、ユーザが要求する湿度精度を維持するためには、圧縮機１８の回転数を減少させて、調整対象空気に対する除湿量を少なくすることで、水蒸気の供給量を減らし、加熱ヒータ４２の出力を下げて消費電力を削減することができる。
【００４０】
ステップＳ２において、制御部５０が加熱ヒータ４２の出力値が、最大出力値の７％〜１５％であると判断した場合、制御部５０は圧縮機１８の回転数をそのまま維持するようにし、ステップＳ１に戻る。
【００４１】
なお、制御部５０が加熱ヒータ４２の出力値に基づいて、圧縮機１８の回転数を制御することにより、回転数の変動に基づいて、調整対象空気の温度の変動が生じる場合もある。
かかる場合には、制御部５０は、圧縮機１８の回転数の変動に基づく温度ブレに対して分配器２０、冷却回路２４中の膨張弁２５及び加熱回路２２中の膨張弁３４を適宜制御し、回転数の変動に基づく温度ブレを吸収できるようにする。
【００４２】
つまり、制御部５０は、加熱ヒータ４２の出力値に基づいて、圧縮機１８の回転数を増加させる、または減少させる場合には、現在の冷媒の分配量に基づいて調整対象空気の温度が上昇するか下降するかが判断できる。そこで、予め調整対象空気の温度が上昇すると予想した場合には、温度が下降する方向に分配器２０、冷却回路２４中の膨張弁２５及び加熱回路２２中の膨張弁３４の制御をフィードフォワード制御で実行し、予め調整対象空気の温度が下降すると予想した場合には、温度が上昇する方向に分配器２０、冷却回路２４中の膨張弁２５及び加熱回路２２中の膨張弁３４の制御を制御するフィードフォワード制御で実行する。
【００４３】
本実施形態では、加熱ヒータ４２の出力値の所定範囲としては、７％〜１５％としたが、この範囲に限定するものではなく、加熱ヒータ４２の種類や水槽４１の容量等に基づいて、様々な値とすることができる。なお、出力値の下限である７％の値は、水槽４１の水温を加湿応答性の良い温度に保つための最低出力である。
なお、加熱ヒータ４２としては、電気を用いて水槽４１内の水を加熱できる構成であれば、どのような構成であってもよい。例えば、電極式のような構成であってもよい。
【００４４】
また、本実施形態では、冷媒レヒート方式の温湿度調整装置における、湿度調整用の加熱ヒータに基づく圧縮機１８の回転数制御について説明した。
しかし、温湿度調整装置としては、加熱ヒータによって水を加熱して水蒸気を発生させる水蒸気発生手段を備えたものであれば、他の回路構成はどのようなものであってもよく、例えば、加熱回路２２において調整対象空気を加熱して凝縮した冷媒を、膨張弁等によって断熱膨張させた後に、冷却器２４とは別に加熱回路２２に設けた蒸発器に導入して吸熱させてから冷却器１６の下流で冷却回路２４の冷媒と合流させ、圧縮機１８に戻すような構成であってもよい（いわゆるヒートポンプバランス回路）。
さらに、他の回路構成としては、例えば、冷凍サイクル中の加熱器（本実施形態における加熱回路２２の加熱器１４）ではなく、電気ヒータによって調整対象空気を加熱する構成（ヒータＰＩＤ制御方式）であってもよい。
【実施例】
【００４５】
以下に、本発明の実施例について、従来の方式と比較して説明する。
調整対象空気の設定温度は２３℃、設定湿度は６０％。空気風量は２０ｍ３／ｍｉｎであるとする。
まず従来の温湿度制御方式であるが、水蒸気発生手段の加湿用の加熱ヒータ４２の出力値では圧縮機１８の回転数は制御しておらず、湿度は、湿度センサ３９からの実測湿度データによるヒータ制御部５２の加湿用の加熱ヒータ４２の出力制御と、制御部５０における冷却器１６の除湿のみである。なお、調整対象空気の再熱は電気ヒータによるＰＩＤ制御によるものとする。
この場合、圧縮機１８は一定速度で回転し、調整対象空気が仕様上最も低い露点（例として１０℃）となるように予め調整される。この条件での圧縮機の消費電力は、およそ２．４ｋＷである。同様に調整対象空気の再熱用電気ヒータによる消費電力は、５．３ｋＷである。水蒸気発生手段における加熱ヒータの消費電力は、３ｋＷである。調整対象空気の送風用のファンの消費電力は、０．４ｋＷである。
したがって、従来の温湿度制御によれば、常用運転時の電力は１１．１ｋＷとなる。
【００４６】
一方、本発明の温湿度制御によれば、水蒸気発生手段における加熱ヒータの出力が最大ヒータ容量の１０％となるように圧縮機の回転数を低くすることで、その消費電力は１．６ｋＷとなる。また、本実施形態では、調整対象空気の再熱を圧縮機１８を動力源とした冷凍サイクルの中での加熱器で行っているので、消費電力は１．６ｋＷに含まれている。また、水蒸気発生手段における加熱ヒータの出力がヒータ最大容量の１０％となるように制御されると最大出力４．０ｋＷの加熱ヒータであれば加熱ヒータの消費電力は、０．４ｋＷである。また、調整対象空気の送風用のファンの消費電力は従来と同様、０．４ｋＷである。
したがって、本発明の温湿度制御によれば、常用運転時の電力は２．４ｋＷとなり、従来の温湿度制御と比較すると最大で８０％もの消費電力の削減が可能となる。
【符号の説明】
【００４７】
１４  加熱器
１６  冷却器
１８  圧縮機
２０  分配器
２０ａ  二方弁
２０ｂ  二方弁
２２  加熱回路
２４  冷却回路
２５  膨張弁
２６  凝縮器
２７  アキュームレータ
３０  温湿度調整装置
３１  流通路
３２  逆止弁
３３  ファン
３４  膨張弁
３５  逆止弁
３６  オイルセパレータ
３７  受液器
３８  温度センサ
３９  湿度センサ
４０  水蒸気発生手段
４１  水槽
４２  加熱ヒータ
４４  供給口
５０  制御部
５２  ヒータ制御部
【図１】
0006047725.tif 000002
【図２】
0006047725.tif 000003
【図３】
0006047725.tif 000004